广东省广州市2025_2026学年高二数学上学期期中试卷含解析
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这是一份广东省广州市2025_2026学年高二数学上学期期中试卷含解析,共24页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁, 已知实数满足,则的取值范围是等内容,欢迎下载使用。
本试卷共4页,19小题,满分为150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号.用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上.
2.答选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的,答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,只需将答题卡交回.
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一个选项是符合题目要求的.)
1. 若复数的共轭复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据共轭复数的定义可得,再根据复数的运算法则求解即可.
【详解】由,则,
所以.
故选:A
2. 已知是两条直线,是一个平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则B. 若,则
C. 若,则D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据线面位置关系的判定与性质,逐项判断即可求解.
【详解】对于A,若,,则平行或相交,不一定垂直,故A错误.
对于B,若,则或,故B错误
对于C,,过作平面,使得,
因为,故,而,故,故,故C正确.
对于D,若,则,故D错误.
故选:C.
3. 如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为边AB,BC上点,且AM=MB,CN=2NB,记,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的线性运算法则计算.
【详解】因为,
所以,又,
所以.
故选:A.
4. 函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由利用函数的奇偶性排除AB;,再结合时函数的符号即可得答案.
【详解】由,定义域为,
而,所以函数为偶函数,
其图象关于轴对称,排除AB;
当时,,,则,排除C,而D满足题意.
故选:D
5. 已知定点和直线,则点P到直线l的距离d的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出直线所过定点,然后根据两点间的距离公式求得正确答案.
【详解】直线,由,解得,则直线过定点,
所以点P到直线l的距离d的最大值为.
故选:A
6. 已知实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将实数满足的方程理解为动点的轨迹方程,即圆的方程,把看成圆上点与点连线的斜率,考虑直线与圆相切情况,结合图形即得结论.
【详解】由配方得,可得点的轨迹是圆心在,半径为1的圆,
而可看成圆上点与点连线的斜率,如图,
由图可知过点A与圆相切的直线斜率一定存在,
设过点的圆的切线方程为:,
由圆心到切线的距离为,解得,
依题意,需使或,即得的取值范围是.
故选:B.
7. 如图,正方体的棱长为6,点为的中点,点为底面上的动点,满足的点的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立如图所示的空间直角坐标系,利用坐标法可得动点的轨迹为线段即可得结果.
【详解】分别以,,为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,设,,
则,,
由得,即,
由于,所以,,
所以点的轨迹为面上的直线:,,即图中的线段,
由图知:,
故选:B.
8. 已知空间向量,,两两的夹角均为,且,.若向量,满足,,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】取一三棱锥,,利用余弦定理求出各边长,令,根据题目条件得到⊥,⊥,利用向量运算法则得到,所以当四点共线且按此顺序排列时,取得最大值,得到答案.
【详解】取三棱锥,,
且,,,
所以,,
如图,令,
因为,,
又,
所以,,即,
所以⊥,⊥,
分别取的中点,
则,,,
所以,
所以当四点共线且按此顺序排列时,取得最大值,
最大值为.
故选:A
【点睛】关键点点睛:将向量放入三棱锥中,,令,根据题目条件,推出⊥,⊥,分别取的中点,故,数形结合得到当四点共线且按此顺序排列时,取得最大值.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对部分分,有选错的得0分.)
9. 某高中举行的数学史知识答题比赛,对参赛的名考生的成绩进行统计,可得到如图所示的频率分布直方图,其中分组的区间为,,,,,,若同一组中数据用该组区间中点值作为代表值,则下列说法正确的有( )
A. 考生参赛成绩的平均分约为分
B. 考生参赛成绩的第百分位数约为分
C. 分数在区间内的频率为
D. 用分层抽样的方法从中抽取一个容量为的样本,则成绩在区间应抽取人
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A:确定每组数据中间值,以及每组数据的频率代入到求平均数的公式即可求得;对于B:根据百分位数的定义分析求解;对于C:直接求分数在区间内的频率即可判断;对于D:根据分层随机抽样运算求解即可.
【详解】A:由频率分布直方图可知考生的平均成绩为
,故A正确;
B:因为,,
所以考生参赛成绩的第百分位数位于区间,则第百分位数为,故B错误;
C:分数在区间内的频率为,故C正确;
D:在区间应抽取,故D错误.
故选:AC.
10. 已知椭圆的两个焦点为为上不与共线的点,则下列说法正确的有( )
A. 实数的取值范围是
B. 若椭圆的焦点在轴上,则
C. 若,则周长为
D. 若,则椭圆的离心率为
【答案】BCD
【解析】
【分析】由椭圆方程可得A;由椭圆定义可得B、C;由离心率定义计算可得D.
【详解】对A:由题意可得且,故A错误;
对B:若椭圆的焦点在轴上,则,故B正确;
对C:若,则,
则周长为,故C正确;
对D:若,则椭圆的离心率,故D正确.
故选:BCD.
11. 如图,四边形是边长为2的正方形,半圆面平面,点为半圆弧上的动点(不与点重合),下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的四个面都是直角三角形,且体积最大值为
B. 点运动时,四棱锥的外接球半径为定值
C. 当时,异面直线与的夹角为
D. 半圆弧上存在唯一的点,使得直线与平面所成角的正弦值为
【答案】AB
【解析】
【分析】根据面面垂直、线面垂直判断A选项,根据外接球球心到顶点距离相等判断B,建立空间直角坐标系,利用向量法判断CD.
【详解】对于A,因为半圆面平面,平面平面,
平面,,所以平面,
又平面,所以,,
由为直径,故,因为,平面,
所以平面,又平面,所以,
所以三棱锥的四个面都是直角三角形,因为点运动时,点到平面的最大距离为,所以
,故A正确;
对于B, 设半圆圆心为,正方形中心为,则,因为正方形的中心到四个顶点的距离为,当运动时,,故是外接球的球心,球半径为定值,故B正确;
对于C,建立如图所示的空间直角坐标系,
因为,则,所以点,,所以,
则,不是,故C错误;
对于D,设,则,,
平面的法向量为,直线与平面所成角的正弦值为:
,则,
即,则,故或,
即满足条件的点有两个,不唯一,故D错误.
故选:AB
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 在一次招聘面试中,小明要依次回答甲、乙、丙三个问题,已知他答对这三个问题的概率分别为,各题回答正确与否相互独立,则小明能够连续答对至少2个问题的概率为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】将小明答对甲、乙、丙三个问题分别记为事件,得到,,结合独立事件的乘法和互斥事件的概率加法公式,即可求解.
【详解】将小明答对甲、乙、丙三个问题分别记为事件,
则,,
小明能够连续答对至少2个问题的概率为
.
故答案为:
13. 已知点与点关于直线对称,则直线的方程是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出的斜率,然后根据点斜式即可求解.
【详解】因为,,所以,
又点与点关于直线对称,所以,
又的中点,
所以直线的方程为,即.
故答案为:.
14. 已知函数,若的图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数的取值范围为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,可得方程在上有解,代入化简整理,令,换元得,在时有解,结合二次函数的图像性质,对的取值进行分类讨论,即可求解.
【详解】已知函数,由于的图象上存在不同的两个点关于原点对称,所以在上有解,
即在上有解,
即在上有解,
令,当且仅当,即时,等号成立,
则,在时有解,
令,其对称轴为,
①当时,在上单调递减,在上单调递增,
则,解得;
②当时,在上单调递增,
则,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
故答案为:
四、解答题(本大题共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. 已知在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,点到直线的距离为3,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用诱导公式及二倍角的余弦公式求解.
(2)利用正弦定理角化边,再利用余弦定理及三角形面积公式列式求解.
【小问1详解】
依题意,
,
因为,
故,,
【小问2详解】
由正弦定理得,
不妨设,则,
由余弦定理得,得.
因为,
所以,
所以.
16. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的值以及函数的对称中心;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度后,再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,得到函数的图象,求函数在上的最小值.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用二倍角公式及辅助角公式化简函数,再利用正弦函数的性质求解.
(2)由(1)中函数,由给定的图象变换求出,进而求出,再利用二倍角正弦公式,结合换元法求出最小值.
【小问1详解】
依题意,函数,
由函数的最小正周期为,得,解得,则,
令,解得,
所以的对称中心为.
【小问2详解】
将函数图象向右平移个单位长度后,得,
再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,得,
,
令,由,得,则,
,则当时,取得最小值,
所以函数在上最小值为.
17. 如图,在△中,,,为的中点,过点作交于点,将沿翻折至 ,得到四棱锥,为棱上一动点(不包含端点).
(1)若为棱的中点,证明:平面 ;
(2)若,直线EF与平面BCDE所成角的正弦值为.
(ⅰ)求 ;
(ⅱ)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】)取的中点,连接,,则,通过证明平面平面,由面面平行的性质定理即可求证;
(2)(ⅰ)证明平面,以为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设,利用向量法求直线与平面所成角的正弦值求,即可求解;
(ⅱ)求平面的法向量为,利用空间向量法求距离即可.
【小问1详解】
因为,,
所以,
连接,因为为的中点,所以是等边三角形.
取的中点,连接,,则,
则,.
因为平面,平面,平面,平面,
所以平面,平面,
又,,平面,
所以平面平面,
又平面,
所以平面.
【小问2详解】
(ⅰ)因为,,
所以,
所以,
因为,所以,
又,,平面,
所以平面,
以为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
所以,,,,
则,
设,
则,.
因为平面,
所以平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
所以,
整理得,解得舍,所以.
(ⅱ)由(ⅰ)知,,.
设平面的法向量为,
则,即,
令,得,,
则,
所以点到平面的距离为.
18. 已知在平面直角坐标系中,,点满足,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)若经过点的直线与相交于点,且,求直线的方程;
(3)已知.若直线经过点且与相交于两点,线段的中点为与的交点为,证明:为定值,并求出该定值.
【答案】(1)
(2)或.
(3)证明见解析,6
【解析】
【分析】(1)设,根据,列出方程,即可求解;
(2)设圆心到的距离,利用圆的弦长公式,求得,分析斜率不存在和斜率存在,两种情况讨论,结合直线与圆的位置关系,即可求解;
(3)设直线的斜率为,则,联立方程组,结合和韦达定理,求得和,结合均在直线上,利用,即可求解.
【小问1详解】
解:设,因为点且,
所以,即,
所以的轨迹方程为.
【小问2详解】
解:由(1)知,圆心为,半径为,
因为,设圆心到的距离,可得,解得,
当斜率不存在时,方程:,此时,满足题意;
当斜率存在时,设方程:,即,
则,解得,此时.
综上可得,直线的方程为或.
小问3详解】
解:当斜率不存在时,此时与圆相切,不符合题意,
所以斜率存在,设直线的斜率为,则,且
联立方程组,
整理得,
令,解得,
且,所以,
又由,解得,所以,
因为均在直线上,且
所以.
19. 已知函数的定义域均为,给出下面两个定义:
①若存在唯一的,使得,则称与关于唯一交换;
②若对任意的,均有,则称与关于任意交换.
(1)请判断函数与关于是唯一交换还是任意交换,并说明理由;
(2)设,若存在函数,使得与关于任意交换,求b的值;
(3)在(2)的条件下,若与关于唯一交换,求a的值.
【答案】(1)唯一交换,理由见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据方程解的情况判断即可;
(2)根据“对任意的,成立”得到关于的方程,然后设出的解析式,根据方程左右两边对应项相同求解出的值;
(3)根据条件通过分离参数将问题转化为“存在唯一实数,使得”,然后分析的奇偶性,从而确定出,由此可求的值.
【小问1详解】
与关于是唯一交换,理由如下:
因为,,
令,所以,解得,
所以有唯一解,
所以与关于是唯一交换.
【小问2详解】
由题意可知,对任意,成立,
即对任意的,;
因为为函数,且,故,
故,
即,
所以,
综上所述,.
【小问3详解】
当时,,
因为与关于唯一交换,
所以存在唯一实数,使得,
即存在唯一实数,使得,
即存在唯一实数,使得;
令,且定义域均为,
又,,
所以都是偶函数,所以为偶函数,
因此,若存在唯一实数使得,只能是,
所以,
综上所述,的取值为.
【点睛】关键点点睛:本题考查函数的新定义,涉及方程解以及函数奇偶性等相关问题,对学生的理解与计算能力要求较高,难度较大. “新定义”题型的关键是根据新定义的概念、新公式、新定理、新法则、新运算去解决问题,本题第二问可以从方程左右两边对应相等入手,第三问则可以从函数的奇偶性入手进行分析.
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