内容正文:
2025-2026学年高二数学第一学期期末考试
一、单选题:本共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列结论正确的是( )
A. 对事件A的概率P(A)必有0<P(A)<1
B. 若事件A的概率P(A)=0.999,则事件A是必然事件
C. 用某种药物对患有胃溃疡的500名病人治疗,结果有380人有明显的疗效,现有胃溃疡的病人服用此药,则估计其会有明显疗效可能性为76%
D. 某奖券中奖率为50%,则某人购买此奖券10张,一定有5张中奖
2. 抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
3. 已知空间中三点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
4. 一个质地均匀的骰子六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6.连续抛掷这个骰子两次,并记录每次正面朝上的数字,记事件“两次向上的数字都为3”,“两次向上的数字之和是6”,则下列结论正确的是( )
A. 事件A与事件B相互独立 B. 事件A与事件B互斥
C. D. P(AB)=
5. 如图,在四棱锥中,底面ABCD是平行四边形,已知,,,,则( )
A. B.
C. D.
6. “”是直线:与直线:平行的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
7. 已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知抛物线C:的焦点为F,过点作直线l;的垂线,垂足为B,点P是抛物线C上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. 14 D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9. 下列说法正确的是( )
A. 用简单随机抽样的方法从含有50个个体的总体中抽取一个容量为5的样本,则个体m被抽到的概率是0.1
B. 已知一组数据1,2,m,6,7的平均数为4,则这组数据的方差是5
C. 数据27,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23
D. 若样本数据的极差为8,则数据的极差为15
10. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 已知圆,点P为直线上一动点,过点P向圆C引两条切线PA、PB,A、B为切点,则直线AB经过定点
C. 曲线与曲线恰有三条公切线,则
D. 圆上存在4个点到直线的距离都等于1
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,点满足,则( )
A. 当时,平面
B. 任意,三棱锥的体积是定值
C. 存在,使得与平面所成的角为
D. 当时,平面截该正方体的外接球所得截面的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12. 设等差数列前项和为,, ,则__________.
13. 点,,,若,的夹角为锐角,则的取值范围为___________.
14. 若动点满足,则点的轨迹方程为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15. 已知圆C:(x-2)2+(y-3)2=4外有一点P(4,-1),过点P作直线l.
(1)当直线l与圆C相切时,求直线l的方程;
(2)当直线l的倾斜角为135°时,求直线l被圆C所截得的弦长.
16. 俄罗斯与乌克兰的军事冲突导致石油、天然气价格飙升.燃油价格问题是人们关心的热点问题,某网站为此进行了调查,现从参与者中随机选出100人作为样本,并将这100人按年龄分组:第1组,第2组,第3组,第4组,第5组,得到的频率分布直方图如图所示:
(1)求样本中数据落在的频率;
(2)求样本数据的第50百分位数;
(3)若将频率视为概率,现在要从和两组中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行座谈,求抽取的2人中至少有1人的年龄在这一组的概率.
17. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,,,侧面为等边三角形,平面平面,E为PB中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知椭圆的长轴为,短轴为2,焦点在轴上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点斜率不为零的直线与椭圆相交于两不同点.
①若,求弦长的值;
②记为坐标原点,求面积的最大值.
19. 已知椭圆的左右焦点是,且的离心率为.抛物线的焦点为,过的中点垂直于轴的直线截所得的弦长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆上一动点满足:,其中是椭圆上的点,且直线的斜率之积为.若为一动点,点满足.试探究是否为定值,如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由.
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2025-2026学年高二数学第一学期期末考试
一、单选题:本共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列结论正确的是( )
A. 对事件A的概率P(A)必有0<P(A)<1
B. 若事件A的概率P(A)=0.999,则事件A是必然事件
C. 用某种药物对患有胃溃疡的500名病人治疗,结果有380人有明显的疗效,现有胃溃疡的病人服用此药,则估计其会有明显疗效可能性为76%
D. 某奖券中奖率为50%,则某人购买此奖券10张,一定有5张中奖
【答案】C
【解析】
【详解】由概率的基本性质,事件A的概率P(A)的值满足0⩽P(A)⩽1,故A错误;
必然事件概率为1,故B错误;
某奖券中奖率为50%,则某人购买此券10张,不一定有5张中奖,故D错误.
故选C.
2. 抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把抛物线方程化为标准形式,结合准线方程的特点进行求解即可.
【详解】抛物线C的标准方程为,所以其准线方程为,
故选:B
3. 已知空间中三点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间中点到直线的距离的向量公式求解.
【详解】因为
依题意得,,
则点到直线的距离为.
故选:A.
4. 一个质地均匀的骰子六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6.连续抛掷这个骰子两次,并记录每次正面朝上的数字,记事件“两次向上的数字都为3”,“两次向上的数字之和是6”,则下列结论正确的是( )
A. 事件A与事件B相互独立 B. 事件A与事件B互斥
C. D. P(AB)=
【答案】D
【解析】
【分析】对于B:根据互斥事件的定义分析判断;对于CD:根据题意结合古典概型运算求解即可;对于A:根据独立事件的概率公式即可判断.
【详解】设样本空间为,则,
对于选项B:事件“两次向上的数字都为3” ,
事件“两次向上的数字之和是6” ,
显然事件B包含事件A,所以事件A与事件B不互斥,故B错误;
对于选项C:因为,所以,故C错误;
对于选项D:因为,所以,故D正确;
对于选项A:,,,
显然,故A错误;
故选:D.
5. 如图,在四棱锥中,底面ABCD是平行四边形,已知,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间向量加法法则直接求解.
【详解】连接BD,如图,
则
故选:A.
6. “”是直线:与直线:平行的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先根据求出a,进而结合充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】由:与:平行,
则,解得或,
当时,,即,,满足;
当时,,即,,两直线重合,不符合题意.
所以“”是直线:与直线:平行的充要条件.
故选:C.
7. 已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线的定义及条件,表示出,结合余弦定理可得答案.
【详解】因为,由双曲线的定义可得,
所以,;
因为,由余弦定理可得,
整理可得,所以,即.
故选:A
【点睛】关键点睛:双曲线的定义是入手点,利用余弦定理建立间的等量关系是求解的关键.
8. 已知抛物线C:的焦点为F,过点作直线l;的垂线,垂足为B,点P是抛物线C上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. 14 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得点轨迹方程,再由抛物线的定义转化后数形结合求解可得答案.
【详解】由l:得,
由,得,,所以直线,过定点.
所以点的中点坐标为,连接AM,
则,由题意知点B在以AM为直径的圆上,
所以点B的轨迹方程为(不包含点),
记圆的圆心为,
过点P,N分别作准线的垂线,垂足分别为D,H,
则,
当且仅当P,D,N,H四点共线且点Q在P,N之间时等号同时成立,
所以的最小值为.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:解题的关键点是数形结合.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9. 下列说法正确的是( )
A. 用简单随机抽样的方法从含有50个个体的总体中抽取一个容量为5的样本,则个体m被抽到的概率是0.1
B. 已知一组数据1,2,m,6,7的平均数为4,则这组数据的方差是5
C. 数据27,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23
D. 若样本数据的极差为8,则数据的极差为15
【答案】AC
【解析】
【分析】根据简单随机抽样的概念,即可判断A,根据平均数和方差公式,即可判断B,根据样本百分位数公式,判断C,根据极差公式,判断D.
【详解】A.个体被抽到的概率为,故A正确;
B.由条件可知,得,
这组数据的方差为,故B错误;
C.将数据按照从小到大排列12,14,15,17,19,23,27,30,共8个数据,,所以第70百分位数是第6个数据,为23,故C正确.
D.不妨设本数据中最大的是,最小的是,则,由极差的概念,数据 的极差为,故D错误.
故选:AC
10. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 已知圆,点P为直线上一动点,过点P向圆C引两条切线PA、PB,A、B为切点,则直线AB经过定点
C. 曲线与曲线恰有三条公切线,则
D. 圆上存在4个点到直线的距离都等于1
【答案】BC
【解析】
【分析】根据直线与圆的相关知识对各选项逐个判断即可解出.直线恒过定点,判断错误;求出直线方程,判断直线经过定点,正确;根据两圆外切,三条公切线,可得正确;根据圆心到直线的距离等于1,判断错误.
【详解】对于,直线方程可化为,令,则,,,所以直线恒过定点,错误;
对于,设点的坐标为,所以,,以为直径的圆的方程为,
两圆的方程作差得直线的方程为:,消去得,,
令,,解得,,故直线经过定点,正确;
对于,根据两圆有三条公切线,所以两圆外切,曲线化为标准式得,
曲线化为标准式得,
所以,圆心距为5,因为有三条公切线,所以两圆外切,即,解得,正确;
对于,因为圆心到直线的距离等于1,所以直线与圆相交,而圆的半径为2,故到直线距离为1的两条直线,一条与圆相切,一条与圆相交,因此圆上有三个点到直线的距离等于1,错误;
故选:.
【点睛】本题主要考查直线系过定点的求法,以及直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,属于中档题.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,点满足,则( )
A. 当时,平面
B. 任意,三棱锥的体积是定值
C. 存在,使得与平面所成的角为
D. 当时,平面截该正方体的外接球所得截面的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】建立适当的空间直角坐标系,对于A,时,与重合,故只需验证面是否成立即可,对于B,由不与平面平行,即点到面的距离不为定值,由此即可推翻B,对于C,考虑两种极端情况的线面角,由于是连续变化的,故与平面所成的角也是连续变化的,由此即可判断;对于D,求出平面的法向量,而显然球心坐标为,求出球心到平面的距离,然后结合球的半径、勾股定理可得截面圆的半径,进一步可得截面圆的面积.
【详解】如图所示建系,,
所以,
从而,
所以,
又面,
所以面,
时,与重合,平面为平面,
因为面,平面,A对.
不与平面平行,到面的距离不为定值,
三棱锥的体积不为定值,B错.
设面的法向量为,
则,令,解得,
即可取,
而,
所以与平面所成角的正弦值为,
又,
所以,
所以,
又面,
所以面,
当在时,与平面所成角的正弦值为,此时与平面所成角小于,
当在时,与平面所成角为,
所以存在使与平面所成角为,C正确.
,
设平面的法向量为,
不妨设,则.
,则,平面的法向量,显然球心,
到面的距离,外接球半径,
截面圆半径的平方为,所以,D对.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:判断D选项的关键是利用向量法求出球心到截面的距离,由此即可顺利得解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12. 设等差数列前项和为,, ,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】设等差数列的公差为,则,,
故 ,故.
13. 点,,,若,的夹角为锐角,则的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可求出和,因为,的夹角为锐角,可得,且不能是同向共线,列出不等式求解即可.
【详解】根据题意有,,
若,则,解得
若,则,即同向
∵,的夹角为锐角,则,且不能同向
即,解得,且,
则的取值范围为.
故答案为:.
14. 若动点满足,则点的轨迹方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】结合双曲线的定义求得的轨迹方程.
【详解】设,
由于动点的轨迹方程为,
则,故点到定点与到定点的距离差为6,
则动点的轨迹是以为焦点,以6为实轴长的双曲线的右支,
由于,,则,
故的轨迹的标准方程为:.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15. 已知圆C:(x-2)2+(y-3)2=4外有一点P(4,-1),过点P作直线l.
(1)当直线l与圆C相切时,求直线l的方程;
(2)当直线l的倾斜角为135°时,求直线l被圆C所截得的弦长.
【答案】(1)x=4或3x+4y-8=0.
(2)
【解析】
【分析】(1)对斜率存在和斜率不存在两种情况分类讨论,由点到直线的距离为半径即可求得直线方程;
(2)由倾斜角可写出直线方程,求出点到直线的距离,再由勾股定理即可求出弦长.
【详解】(1)由题意知,圆C的圆心为(2,3),半径r=2
当斜率不存在时,直线l的方程为x=4,此时圆C与直线l相切;
当斜率存在时,设直线l的方程为y+1=k(x-4),即kx-y-4k-1=0,
则圆心到直线的距离为即,解得,
所以此时直线l的方程为3x+4y-8=0.
综上,直线l的方程为x=4或3x+4y-8=0.
(2)当直线l的倾斜角为135°时,直线l的方程为x+y-3=0,
圆心到直线l的距离
故所求弦长为:.
16. 俄罗斯与乌克兰的军事冲突导致石油、天然气价格飙升.燃油价格问题是人们关心的热点问题,某网站为此进行了调查,现从参与者中随机选出100人作为样本,并将这100人按年龄分组:第1组,第2组,第3组,第4组,第5组,得到的频率分布直方图如图所示:
(1)求样本中数据落在的频率;
(2)求样本数据的第50百分位数;
(3)若将频率视为概率,现在要从和两组中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行座谈,求抽取的2人中至少有1人的年龄在这一组的概率.
【答案】(1)0.4 (2)52.5
(3)
【解析】
【小问1详解】
由频率分布直方图可得:组距为10,所以:
,
得:,故样本中数据落在的频率为:.
【小问2详解】
设第50百分位数为,易得位于50和60之间,
则有:
解得:.
【小问3详解】
分组人数为:人;
分组人数为:人,
利用分层抽样的方法易得:
分组抽人,
分组抽人,
从这6人中随机抽取2人进行座谈,抽取的2人中至少有1人的年龄在分组,即:
2人中有1人的年龄在分组,另1人的年龄在分组;2人的年龄都在分组,
故抽取的2人中至少有1人的年龄在这一组的概率为:.
17. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,,,侧面为等边三角形,平面平面,E为PB中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
如图所示,作线段的中点,连接,
因为侧面为等边三角形,所以,
因为平面平面,平面平面,面,
所以平面,因为平面,所以,
因为底面为矩形,所以,
因为,面,面,所以面,
因为平面,所以平面面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质定理得出平面,接着求证面,再根据面面垂直的判定定理即可得证.
(2)根据几何体的性质,建立空间直角坐标系,根据面面角的向量方法,求出面的法向量即可计算求出面与面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
如图所示,作中点,连接,则
由(1)可得,面,面,所以面,
则可以为坐标原点,以分别为轴,建立空间直角坐标系;
则,
可得,
设面的法向量为,则,得,
令,解得,所以面的一个法向量为,
易知面得一个法向量为,
设平面与平面夹角为,则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知椭圆的长轴为,短轴为2,焦点在轴上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点斜率不为零的直线与椭圆相交于两不同点.
①若,求弦长的值;
②记为坐标原点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)求出椭圆的即得解;
(2)①由题得存在且,可设直线,利用弦长公式求解;②求出,再换元利用基本不等式求解.
【小问1详解】
解:由题得
所以椭圆的标准方程为
【小问2详解】
解:由题得存在且,可设直线.
联立可知:
由解得.
①当时,
②坐标原点到直线的距离为.
令,易知可知,
令,可知.
当且仅当,即时等号成立.
所以面积的最大值为.
19. 已知椭圆的左右焦点是,且的离心率为.抛物线的焦点为,过的中点垂直于轴的直线截所得的弦长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆上一动点满足:,其中是椭圆上的点,且直线的斜率之积为.若为一动点,点满足.试探究是否为定值,如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1);(2)为定值;.
【解析】
【分析】(1)由抛物线的弦长求得抛物线的焦点坐标,即为椭圆焦点坐标,结合离心率可求得得椭圆方程;
(2)设,,,由向量关系表示出,代入椭圆方程得一等式,同时由得代入可得,即点一椭圆上,恰为此椭圆的两个焦点,结论即得.
【详解】解:(1)抛物线的焦点为,∴
过垂直于轴的直线截所得的弦长为
所以,解得.
所以
又∵椭圆的离心率为,∴
椭圆的方程为,.
(2)设,,,则由,
得,
∵点在椭圆上,
∴所以,,
故
.
设分别为直线的斜率,由题意知,
因此
所以..
所以点是椭圆上上的点,.
∵,又∵,∴.
∴恰为椭圆的左、右焦点,由椭圆的定义,为定值.
【点睛】本题考查抛物线的焦点,求椭圆标准方程,考查向量的线性运算,以及椭圆的应用.本题旨在考查学生的分析问题解决问题的能力,逻辑推理能力,运算求解能力.
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