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文檔簡介
2025屆湖南省三湘名校高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.在直三棱柱中,,M,N分別是,的中點,,則AN與BM所成角的余弦值為()A. B.C. D.2.設(shè),分別為具有公共焦點與橢圓和雙曲線的離心率,為兩曲線的一個公共點,且滿足,則的值為A. B.1C.2 D.不確定3.橢圓中以點為中點的弦所在直線斜率為()A. B.C. D.4.“”是“方程為雙曲線方程”的()A充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件5.已知函數(shù),那么“”是“在上為增函數(shù)”的A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件6.一輛汽車做直線運動,位移與時間的關(guān)系為,若汽車在時的瞬時速度為12,則()A. B.C.2 D.37.下列說法:①將一組數(shù)據(jù)中的每個數(shù)據(jù)都加上或減去同一個常數(shù)后,方差不變;②從統(tǒng)計量中得知有的把握認(rèn)為吸煙與患肺病有關(guān)系,是指有的可能性使得推斷出現(xiàn)錯誤;③回歸直線就是散點圖中經(jīng)過樣本數(shù)據(jù)點最多的那條直線;④如果兩個變量的線性相關(guān)程度越高,則線性相關(guān)系數(shù)就越接近于;其中錯誤說法的個數(shù)是()A. B.C. D.8.已知雙曲線(,)的左,右焦點分別為,.若雙曲線右支上存在點,使得與雙曲線的一條漸近線垂直并相交于點,且,則雙曲線的漸近線方程為()A. B.C. D.9.在數(shù)列中,,,則()A. B.C. D.10.已知,,,執(zhí)行如圖所示的程序框圖,輸出值為()A. B.C. D.11.已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{},=5,=10,則=A. B.7C.6 D.12.已知直線與圓相交于兩點,當(dāng)?shù)拿娣e最大時,的值是()A. B.C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知數(shù)列的前n項和為,則取得最大值時n的值為__________________14.若,,三點共線,則m的值為___________.15.已知的頂點A(1,5),邊AB上的中線CM所在的直線方程為,邊AC上的高BH所在直線方程為,求(1)頂點C的坐標(biāo);(2)直線BC的方程;16.若,滿足約束條件,則的最大值為_____________三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(12分)某班名學(xué)生期中考試數(shù)學(xué)成績的頻率分布直方圖如圖所示,其中成績分組區(qū)間是、、、.(1)估計該班本次測試的平均分;(2)在、中按分層抽樣的方法抽取個數(shù)據(jù),再從這個數(shù)據(jù)中任抽取個,求抽出個中至少有個成績在中的概率.18.(12分)如圖,第1個圖形需要4根火柴,第2個圖形需要7根火柴,,設(shè)第n個圖形需要根火柴(1)試寫出,并求;(2)記前n個圖形所需的火柴總根數(shù)為,設(shè),求數(shù)列的前n項和19.(12分)如圖所示,四棱錐的底面為直角梯形,,,,,底面,為的中點(1)求證:平面平面;(2)求點到平面的距離20.(12分)如圖,已知橢圓的焦點是圓與x軸的交點,橢圓C的長半軸長等于圓O的直徑(1)求橢圓C的方程;(2)F為橢圓C的右焦點,A為橢圓C的右頂點,點B在線段FA上,直線BD,BE與橢圓C的一個交點分別是D,E,直線BD與直線BE的傾斜角互補(bǔ),直線BD與圓O相切,設(shè)直線BD的斜率為.當(dāng)時,求k21.(12分)如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,且AD=CD=1,BC=2,PA=1(1)求證:AB⊥PC;(2)點M在線段PD上,二面角M﹣AC﹣D的余弦值為,求三棱錐M﹣ACP體積22.(10分)設(shè)函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù),.(1)若,求的最小值;(2)若,證明:恒成立.
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系,根據(jù)已知條件求AN與BM對應(yīng)的方向向量,應(yīng)用空間向量夾角的坐標(biāo)表示求AN與BM所成角的余弦值.【詳解】建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,∴,,,,∴,,∴,所以AN與BM所成角的余弦值為.故選:D2、C【解析】根據(jù)題意,設(shè)它們共同的焦距為2c、橢圓的長軸長2a、雙曲線的實軸長為2m,由橢圓和雙曲線的定義及勾弦定理建立關(guān)于a、c、m的方程,聯(lián)解可得a2+m2=2c2,再根據(jù)離心率的定義求解【詳解】由題意設(shè)焦距為2c,橢圓的長軸長2a,雙曲線的實軸長為2m,設(shè)P在雙曲線的右支上,由雙曲線的定義得|PF1|﹣|PF2|=2m①由橢圓的定義|PF1|+|PF2|=2a②又∵,∴,可得∠F1PF2=900,故|PF1|2+|PF2|2=4c2③,①平方+②平方,得|PF1|2+|PF2|2=2a2+2m2④將④代入③,化簡得a2+m2=2c2,即,可得,所以=.故選:C3、A【解析】先設(shè)出弦的兩端點的坐標(biāo),分別代入橢圓方程,兩式相減后整理即可求得弦所在的直線的斜率【詳解】設(shè)弦的兩端點為,,代入橢圓得兩式相減得,即,即,即,即,弦所在的直線的斜率為,故選:A4、C【解析】先求出方程表示雙曲線時滿足的條件,然后根據(jù)“小推大”原則進(jìn)行判斷即可.【詳解】因為方程為雙曲線方程,所以,所以“”是“方程為雙曲線方程”的充要條件.故選:C.5、A【解析】對函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)得,進(jìn)而得時,,在上為增函數(shù),然后判斷充分性和必要性即可.【詳解】解:因為的定義域是,所以,當(dāng)時,,在上為增函數(shù).所以在上為增函數(shù),是充分條件;反之,在上為增函數(shù)或,不是必要條件.故選:A.【點睛】本題主要考查充分條件和必要條件的判斷,屬于中檔題.6、D【解析】首先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),依題意可得,即可解得;【詳解】解:因為,所以又汽車在時的瞬時速度為12,即即,解得故選:D【點睛】本題考查導(dǎo)數(shù)在物理中的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.7、C【解析】根據(jù)統(tǒng)計的概念逐一判斷即可.【詳解】對于①,方差反映一組數(shù)據(jù)的波動大小,將一組數(shù)據(jù)中的每個數(shù)據(jù)都加上或減去同一個常數(shù)后,方差不變,①正確;對于②從統(tǒng)計量中得知有的把握認(rèn)為吸煙與患肺病有關(guān)系,是指有的可能性使得推斷出現(xiàn)錯誤;故②正確;對于③,線性回歸方程必過樣本中心點,回歸直線不一定就是散點圖中經(jīng)過樣本數(shù)據(jù)點最多的那條直線,也可能不過任何一個點;③不正確;對于④,如果兩個變量的線性相關(guān)程度越高,則線性相關(guān)系數(shù)就越接近于,不正確,應(yīng)為相關(guān)系數(shù)的絕對值就越接近于;綜上,其中錯誤的個數(shù)是;故選:C.8、B【解析】利用漸近線方程和直線解出Q點坐標(biāo),再由得P點坐標(biāo),代入雙曲線方程得到a、b、c的齊次式可解.【詳解】如圖,因為與漸近線垂直所以的斜率為,方程為解的Q的坐標(biāo)為設(shè)P點坐標(biāo)為則,因為,所以,得點P坐標(biāo)為,代入得:所以,即所以漸近線方程為故選:B.9、A【解析】根據(jù)已知條件,利用累加法得到的通項公式,從而得到.【詳解】由,得,所以,所以.故選:A.10、A【解析】模擬程序運行可得程序框圖的功能是計算并輸出三個數(shù)中的最小數(shù),計算三個數(shù)判斷作答.【詳解】模擬程序運行可得程序框圖的功能是計算并輸出三個數(shù)中的最小數(shù),因,,,則,不成立,則,不成立,則,所以應(yīng)輸出的x值為.故選:A11、A【解析】由等比數(shù)列的性質(zhì)知,a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9成等比數(shù)列,所以a4a5a6=故答案為考點:等比數(shù)列的性質(zhì)、指數(shù)冪的運算、根式與指數(shù)式的互化等知識,轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想12、C【解析】利用點到直線的距離公式和弦長公式可以求出的面積是關(guān)于的一個式子,即可求出答案.【詳解】圓心到直線的距離,弦長為..當(dāng),即時,取得最大值.故選:C.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、①.13②.##3.4【解析】由題可得利用函數(shù)的單調(diào)性可得取得最大值時n的值,然后利用,即求.【詳解】∵,∴當(dāng)時,單調(diào)遞減且,當(dāng)時,單調(diào)遞減且,∴時,取得最大值,∴.故答案為:13;.14、【解析】根據(jù)三點共線與斜率的關(guān)系即可得出【詳解】由,,三點共線,可知所在的直線與所在的直線平行,又,由已知可得,解得故答案為:15、(1);(2).【解析】(1)設(shè)出點C的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)點C在中線上及求得答案;(2)設(shè)出點B的坐標(biāo),進(jìn)而求出點M的坐標(biāo),然后根據(jù)中線的方程及求出點B的坐標(biāo),進(jìn)而求出直線BC的方程.【小問1詳解】設(shè)C點的坐標(biāo)為,則由題知,即.【小問2詳解】設(shè)B點的坐標(biāo)為,則中點M坐標(biāo)代入中線CM方程則由題知,即,又,則,所以直線BC方程為.16、6【解析】首先根據(jù)題中所給的約束條件,畫出相應(yīng)的可行域,再將目標(biāo)函數(shù)化成斜截式,之后在圖中畫出直線,在上下移動的過程中,結(jié)合的幾何意義,可以發(fā)現(xiàn)直線過B點時取得最大值,聯(lián)立方程組,求得點B的坐標(biāo)代入目標(biāo)函數(shù)解析式,求得最大值.【詳解】根據(jù)題中所給的約束條件,畫出其對應(yīng)的可行域,如圖所示:由,可得,畫出直線,將其上下移動,結(jié)合的幾何意義,可知當(dāng)直線在y軸截距最大時,z取得最大值,由,解得,此時,故答案為6.點睛:該題考查的是有關(guān)線性規(guī)劃的問題,在求解的過程中,首先需要正確畫出約束條件對應(yīng)的可行域,之后根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的形式,判斷z的幾何意義,之后畫出一條直線,上下平移,判斷哪個點是最優(yōu)解,從而聯(lián)立方程組,求得最優(yōu)解的坐標(biāo),代入求值,要明確目標(biāo)函數(shù)的形式大體上有三種:斜率型、截距型、距離型;根據(jù)不同的形式,應(yīng)用相應(yīng)的方法求解.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、(1);(2).【解析】(1)將每個矩形底邊的中點值乘以對應(yīng)矩形的面積,再將所得結(jié)果全部相加可得的值;(2)分析可知,所抽取的個數(shù)據(jù)中,成績在內(nèi)的有個,分別記為、、、,成績在內(nèi)的有個,分別記為、,列舉出所有的基本事件,并確定所求事件所包含的基本事件,利用古典概型的概率公式可求得所求事件的概率.【小問1詳解】解:由頻率分布直方圖可得.【小問2詳解】解:因為數(shù)學(xué)成績在、內(nèi)的頻率分別為、,所以,所抽取的個數(shù)據(jù)中,成績在內(nèi)的有個,分別記為、、、,成績在內(nèi)的有個,分別記為、,從這個數(shù)據(jù)中,任取抽取個,所有的基本事件有:、、、、、、、、、、、、、、,共個,其中,事件“抽出個中至少有個成績在中”所包含的基本事件有:、、、、、、、、,共個,故所求概率為.18、(1),;(2).【解析】(1)根據(jù)題設(shè)找到規(guī)律寫出,由等差數(shù)列的定義求.(2)由等差數(shù)列前n項和求,再利用裂項相消法求.【小問1詳解】由題意知:,,,,可得每增加一個正方形,火柴增加3根,即,所以數(shù)列是以4為首項,以3為公差的等差數(shù)列,則.【小問2詳解】由題意可知,,所以,則,所以,,即19、(1)證明見解析(2)【解析】(1)設(shè)與交點為,延長交的延長線于點,進(jìn)而根據(jù)證明,再結(jié)合底面得,進(jìn)而證明平面即可證明結(jié)論;(2)由得點到平面的距離等于點到平面的距離的,進(jìn)而過作,垂足為,結(jié)合(1)得點到平面的距離等于,再在中根據(jù)等面積法求解即可.【小問1詳解】證明:設(shè)與交點為,延長交的延長線于點,因為四棱錐的底面為直角梯形,,所以,所以,因為為的中點,所以,因為所以,所以,所以,所以,又因為,所以,又因為,所以,所以,所以又因為底面,所以,因為,所以平面,因為平面,所以平面平面【小問2詳解】解:由于,所以,點到平面的距離等于點到平面的距離的,因為平面平面,平面平面故過作,垂足為,所以,平面,所以點到平面的距離等于在中,,所以,點到平面的距離等于.20、(1);(2)-1【解析】(1)由題設(shè)可得,求出參數(shù)b,即可寫出橢圓C的方程;(2)延長線段DB交橢圓C于點,根據(jù)對稱性設(shè)B,為,,聯(lián)立橢圓方程,應(yīng)用韋達(dá)定理并結(jié)合已知條件可得,直線與圓相切可得,進(jìn)而求參數(shù)t,即可求直線BD的斜率.【小問1詳解】因為圓與x軸的交點分別為,,所以橢圓C的焦點分別為,,∴,根據(jù)條件得,∴,故橢圓C的方程為【小問2詳解】延長線段DB交橢圓C于點,因直線BD與直線BE的傾斜角互補(bǔ),根據(jù)對稱性得由條件可設(shè)B的坐標(biāo)為,設(shè)D,的縱坐標(biāo)分別為,,直線的方程為,由于,即,所以由得:∴,∴①,②,由①得:,代入②得,∴∵直線與圓相切,∴,即∴,解得,又,∴,故,即直線BD斜率【點睛】關(guān)鍵點點睛:將已知線段的長度關(guān)系轉(zhuǎn)化為D,的縱坐標(biāo)的數(shù)量關(guān)系,設(shè)直線的含參方程,聯(lián)立橢圓方程及其與圓的相切求參數(shù)關(guān)系,進(jìn)而求參數(shù)即可.21、(1)證明見解析(2)【解析】(1)將問題轉(zhuǎn)化為證明AB⊥平面PAC,然后結(jié)合已知可證;(2)建立空間直角坐標(biāo)系,用向量法結(jié)合已知先確定點M位置,然后轉(zhuǎn)化法求體積可得.【小問1詳解】由題意得四邊形ADCB是直角梯形,AD=CD=1,故∠ACD=45°,∠ACB=45°,AC=.又BC=2,所以,所以,所以AB⊥AC.又PA⊥平面ABCD,AB平面ABCD,所以PA⊥AB.而PA平面PAC,AC平面PAC,,所以AB⊥平面PAC.又PC平面PAC,所以AB⊥PC【小問2詳解】過點A作AE⊥BC于E,易知E為BC中點,以A為原點,AE,AD,AP所在直線為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則,,,.則設(shè),.顯然,是平面ACD的一個法向量,設(shè)平面MAC的一個法向量為.則有,取,解得由二面角M﹣AC﹣D的
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