河北省部分高中2025-2026学年高三上学期12月期中考试
数学试题
一、单选题
1.已知,,(i为虚数单位),则( )
A. B.1 C. D.3
2.已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
3.已知数据的平均数为1,方差为0,则数据,的方差为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.的展开式中的系数为( )
A.12 B.60 C.160 D.240
5.已知函数为奇函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.某智能物流车的“实际配送向量D”“规划路线向量R”“交通拥堵修正向量J”满足关系式:D=3R+2J.已知条件如下:实际配送向量,交通拥堵修正向量J与向量 垂直, 配送效率等级通过“规划路线向量 R 的模(单位:km)”判定,标准如下表(一般情况下,认定“停滞”属于无效配送):
配送效率等级 超高效 高效 常规 低效 停滞
模的范围
若此次配送为有效配送,则此次配送的效率等级为( )
A.超高效 B.高效 C.常规 D.低效
7.如图,三棱柱中,为中点,为棱上一点,为侧面上一动点,且满足平面,则点的轨迹的长度为( )
A.1 B.
C. D.2
8.若函数(其中),存在唯一整数,使得,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知,,且,则( )
A. B.
C. D.
10.已知函数,则满足过点可作出3条直线与图象相切的充分条件是( )
A., B.
C.点在射线上 D.点在曲线上
11.已知双曲线的右焦点为,左顶点为,过作的一条渐近线的垂线,垂足为,且交的右支于点,设为坐标原点,为的左支上一动点,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.已知函数,则满足的的值为 .
13.若点是抛物线上的动点,点是直线上的动点,则的最小值为 .
14.在平面四边形中,,若满足上述条件的平面四边形有且只有1个,则边的取值范围是 .
四、解答题
15.已知等差数列的公差为,前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设为数列的前项和,求使得的的最小值.
16.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设点在曲线上,求的最大值.
17.如图1,在菱形中,动点E,F在边AD,AB上(不含端点),且存在实数使,沿EF将向上折起得到,使得平面平面,如图2所示.
(1)若,求的值;
(2)当点的位置变化时,平面与平面的夹角的余弦值是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
18.已知是椭圆上的两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知是椭圆上的两动点,且的横坐标之和为,设直线为线段的中垂线,过点作直线,垂足为.求垂足横坐标的取值范围,并求的轨迹方程.
19.在生态研究中,观察两种昆虫的信息传递,这两种昆虫的信息素中均含某种特殊化学物质A,A的浓度代表环境是否安全,但种群甲与种群乙的响应恰好相反,种群甲接收到含高浓度A的信息素后,认为“安全”,传递含高浓度A的信息素,反之认为“危险”,传递含低浓度A的信息素;种群乙接收到含高浓度A的信息素后,认为“危险”,传递含低浓度A的信息素,反之认为“安全”,传递含高浓度A的信息素,初始时,第1只昆虫属于种群甲,其接受到了“安全”的环境信息并开始传递.每只昆虫传递信息时,有的概率将信息素传递给同种群的昆虫,的概率将信息素传递给另一种群的昆虫,每次传递仅传递给一只昆虫,且每只昆虫传递信息的准确性与传递给的对象无关.
(1)设为第n只昆虫属于种群甲的概率,当时,求;
(2)求第n只昆虫传递含高浓度化学物质的信息素的概率;
(3)证明:当时,,并阐述若要使这两种昆虫种群更加适应环境,p应该满足的要求及原因.
参考答案
1.C 2.B 3.B 4.B 5.D
6.B
7.A
8.B
9.AC
10.ACD
11.ACD
12.
13.
14.
15.(1)由于,
故解得
所以.
(2)由(1)知,所以,
则数列是以4为首项,3为公差的等差数列;
所以.
由,得,
即,
则,或,
又因为,所以的最小值为4.
16.(1),
当时,,当时,,
在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)由(1)可知,的最大值为
又时,,,
由题意得,,,
不妨设,
则,设,则,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,
,在区间上单调递增,,
的最大值为1
17.(1)在图2中,取EF中点O,BD中点M,连接OP,OM,
因为,即,所以,
所以,又因为平面平面,
平面平面,平面,
所以平面,由题意可知,
以O为原点,OF、OM、OP所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,
设,,则,,
∴,,,,
故,
∵,∴,
∴,解得(舍)或,
∴,∴,
∴图中点E在靠近点D的三等分点处,即
(2)设平面与平面的夹角为.
由(1)易知平面PEF的法向量,
,,
设平面的法向量,则,即,
取,得,
∴.∴.
∴无论点E的位置如何, 平面与平面的夹角的余弦值为定值.
18.(1)由题意解得,所以椭圆的标准方程为;
(2)设,线段的中点,则,,
①当时,的中垂线为轴,过点向中垂线作垂线,垂足为点
②当时,直线的斜率,则,
所以,将代入椭圆方程得,
所以,从而或,
线段的中垂线方程为,即.
故线段的中垂线过定点
故垂足轨迹是在以为圆心,半径为的圆弧,其方程为
过点与垂直的直线为,
联立方程组消去得,因为,
所以,综上①,②所得
所以垂足轨迹方程是,且.
19.(1)由题意可知,当时,由初始条件为第1只昆虫是种群甲,所以.
当时,第n只昆虫属于种群甲可能有两种情况:
第只是甲且第n只与它同种群,或第只是乙且第n只与它不同种群,
也即,得,
当时,,解得,
即当,时,第n只昆虫属于种群甲的概率恒为,
又.故第n只昆虫属于种群甲的概率,则.
(2)由题意可知,当时,由初始条件为第1只昆虫是种群甲,其传递高浓度信号,所以.
当时,第n只昆虫传递高浓度信号可能有两种情况:
第n只昆虫接收高浓度信号且是甲种群,或第n只昆虫接收低浓度信号且是乙种群,
则,
即.
由(1)得:,,
则,
当时,是以为首项,为公比的等比数列,
故,则,
经检验,当时也满足上述递推式,
故,
变形可得,
则,
代入得,
故,
化简得,
则
,
故.
(3)易有.
由,则,
因为且,则,
当时,恒成立,且,
则,也即,
又,,则,
故.
综上,.