四川省成都市石室成飞中学2025-2026学年高二上学期期末数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.(2026高二上·青羊期末)数据3,7,8,9,12的第60百分位数是( )
A. B. C. D.
2.(2026高二上·青羊期末)已知直线,则直线在轴上的截距为( )
A.4 B. C.6 D.
3.(2026高二上·青羊期末)已知方程表示焦点在轴上的双曲线,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2026高二上·青羊期末)已知空间向量,则在上的投影向量的模为( )
A. B.1 C.2 D.
5.(2026高二上·青羊期末)已知直线是圆的一条对称轴,则圆和圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.外离
6.(2026高二上·青羊期末)已知、、均为单位向量,,,则( )
A.4 B. C.2 D.
7.(2026高二上·青羊期末)一个质地均匀的正四面体玩具的四个面上分别标有数字1,2,3,4.连续抛掷这个正四面体玩具两次,并记录每次正四面体玩具朝下的面上的数字,记事件为“第一次向下的数字为1或2”,事件为“两次向下的数字之和为奇数”,则下列结论正确的是( )
A. B.事件与事件互斥
C.事件与事件相互独立 D.
8.(2026高二上·青羊期末)如图,已知一酒杯的内壁是由抛物线旋转形成的抛物面,当放入一个半径为的玻璃球时,玻璃球可碰到酒杯底部的点,当放入一个半径为的玻璃球时,玻璃球不能碰到酒杯底部的点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共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.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.(2026高二上·青羊期末)2025年9月20日,四川省城市足球联赛(简称“川超”)开幕式暨揭幕战观众达21448人.为了解各年龄层对“川超”的关注程度,随机选取了200名年龄在的观众进行调查,并绘制如下的频率分布直方图,则( )
A.
B.该场观众年龄众数的估计值为40
C.该场观众年龄50%分位数的估计值为35
D.该场观众年龄平均数的估计值为35
10.(2026高二上·青羊期末)设椭圆的左、右焦点为是椭圆上的动点,则下列说法中正确的是( )
A.短轴长为
B.椭圆的离心率
C.面积的最大值为
D.以线段为直径的圆与直线相离
11.(2026高二上·青羊期末)如图,在棱长为2的正方体中,为棱的中点,为四边形内(包括边界)一个动点,则下列结论正确的是( )
A.三棱锥外接球的表面积为9π
B.若,则点P的轨迹长度为
C.的最小值为
D.若直线与平面所成的角为,则的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2026高二上·青羊期末)学校书法类 公益类 音乐类兴趣小组的报名人数分别为,,.根据兴趣小组的报名人数,采用按比例分层随机抽样的方法,从这些报名的学生中抽取人作为兴趣小组策划人员,则应从书法类兴趣小组抽取 人.
13.(2026高二上·青羊期末)已知双曲线的一条渐近线与直线平行,则C的离心率为 .
14.(2026高二上·青羊期末)甲、乙、丙、丁四支足球队进行单循环比赛(即每支球队都要跟其他各支球队进行一场比赛),最后按各队的积分排列名次,积分规则为每队胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分.若每场比赛中两队胜、平、负的概率都为,则在比赛结束时,甲队输一场且积分超过其余每支球队积分的概率为 .
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.(2026高二上·青羊期末)已知圆C的圆心在x轴上,且经过,两点,
(1)求圆C的方程;
(2)过点的直线与圆C相交于M,N两点,且,求直线的方程.
16.(2026高二上·青羊期末)分别求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程.
(1)两个焦点坐标分别是,并且经过点的椭圆方程;
(2)焦点在直线上的抛物线方程.
17.(2026高二上·青羊期末)如图,在四棱锥中,底面 是矩形,.
(1)证明:平面平面.
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18.(2026高二上·青羊期末)某商场开展促销活动,每消费300元可获得一次抽奖机会.抽奖箱装有3个红球、2个白球、1个蓝球,这些球除颜色外完全相同.抽奖规则如下:一次性随机摸出2个球,若摸出2个红球,可获得一等奖;若摸出1个红球和1个蓝球,可获得二等奖.
(1)已知甲在该商场消费了300元,求甲获得一等奖的概率;
(2)当顾客在该商场消费满600元时,顾客有两次抽奖且这两次抽奖相互独立,为加大促销力度,在原规则的基础上,若顾客两次抽奖均摸出蓝球,则额外获得一个二等奖.已知乙在该商场消费了600元,记“乙至少获得一个一等奖”为事件,“乙恰好获得一个二等奖”为事件.
(i)顾客乙中二等奖的概率;
(ii)判断事件与是否相互独立,并说明理由.
19.(2026高二上·青羊期末)已知椭圆的离心率为,短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的左右顶点分别为,过作直线,交椭圆上的另一点,过作直线交椭圆上的另一点,两条直线的斜率为.
(i)若,则直线是否过定点,若是,求出该点坐标;若不是,请说明理由;
(ii)若直线过点,分别记和的面积为,求的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:数据从小到大的顺序排列为 3,7,8,9,12 ,
,则取第个数与第个数的平均数,即.
故答案为:C.
【分析】根据百分位数的定义直接求解即可.
2.【答案】D
【知识点】直线的一般式方程与直线的性质
【解析】【解答】解:直线的方程为,令,则,解得,
即直线在轴上的截距为.
故答案为:D.
【分析】根据直线方程,令,求直线在轴上的截距即可.
3.【答案】B
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解: 方程表示焦点在轴上的双曲线,
则,解得,即实数的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】根据方程表示双曲线,列不等式组求解即可.
4.【答案】A
【知识点】向量的模;空间向量的投影向量;空间向量的数量积运算的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,易知,,
则在上的投影向量为,投影的模为.
故答案为:A.
【分析】根据向量数量积的坐标运算和模的坐标运算先求和,再根据空间向量数量积的坐标表示,结合向量模的坐标表示求解即可.
5.【答案】D
【知识点】圆的标准方程;直线与圆的位置关系;圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】解:易知圆的圆心,半径,
圆化为标准方程为,易知圆心,半径,
因为直线是圆的一条对称轴,所以在直线上,
则,解得,
故圆的圆心,圆的半径,
则,因为,所以圆和圆外离.
故答案为:D.
【分析】易知圆的圆心和半径,将圆的一般方程化为标准方程,求得圆心和半径,根据圆关于直线对称,求的值,根据两点间距离公式求圆心距,最后根据圆心距和半径的关系判断两圆的位置关系即可.
6.【答案】B
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:
,
则.
故选:B.
【分析】将平方,结合向量的数量积定义和运算律求解即可.
7.【答案】C
【知识点】互斥事件与对立事件;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:用两位数字表示连续抛掷这个正四面体得到的点数,其样本空间为,,
事件,,
事件,,
A、,故A错误;
B、因为,所以事件与事件不互斥,故B错误;
C、,,,
因为,所以事件与事件相互独立,故C正确;
D、,
,,故D错误.
故答案为:C.
【分析】先写出两位数字表示连续抛掷这个正四面体得到的点数的样本空间,以及事件A,B包含的基本事件,根据古典概型概率公式求对应的概率,即可判断A;根据互斥事件,独立事件的定义与和事件的概率公式计算即可判断BCD.
8.【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:如图所示:
圆与抛物线相切于点,只有一个交点,
联立,得,解得或,所以,,
圆与抛物线相切,恰有两个切点,
且两个切点纵坐标相等并大于零,
联立,得,
由题意可得,即,
整理得:,解得,
综上的取值范围为.
故答案为:A.
【分析】作出图形,易知圆与抛物线相切于点,圆与抛物线相切,恰有两个切点,分别联立圆与抛物线的方程,求的取值范围即可.
9.【答案】A,C
【知识点】频率分布直方图;众数、中位数、平均数;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:A、由题意得,解得,故A正确;
B、由频率分布直方图可知,年龄处于区间的观众频率最大,
则该场观众年龄众数的估计值为,故B错误;
C、由于,,
故该场观众年龄50%分位数处于中,设为,则,解得,
则该场观众年龄50%分位数的估计值为35,故C正确;
D、该场观众年龄平均数的估计值为
,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】根据频率分布直方图各矩形面积之和为1列式,求得即可判断A;根据频率分布直方图估计众数即可判断B;先确定50%分位数所在区间,设50%分位数为,列方程求解即可判断C;根据频率分布直方图中间值作代表,求平均数即可判断D.
10.【答案】B,D
【知识点】直线与圆的位置关系;椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:A、易知椭圆的长半轴长,短半轴长,
则短轴长为,故A错误;
B、半焦距,则椭圆的离心率,故B正确;
C、设点纵坐标为,则,则的面积,故C错误;
D、以线段为直径的圆的圆心到直线距离,
则直线与圆相离,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】由椭圆方程可得值,求椭圆的短轴长即可判断A;利用公式求出的值,再根据椭圆的离心率公式求离心率即可判断B;设点纵坐标为,则,利用三角形面积求解即可判断C;易知的中点为,利用点到直线的距离公式求线段为圆心的点到直线距离,与半径的大小,判断直线和圆的位置关系,即可判断D.
11.【答案】A,C,D
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;多面体和旋转体表面上的最短距离问题;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【解答】解:A、易知两两垂直,三棱锥与以为棱的长方体有相同的外接球,则该球的直径为,球的表面积为,故A正确;
B、由平面,得,则,
因此点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆弧,其长度为,故B错误;
C、延长到,使得,则点关于平面对称,
因此,
当且仅当为与平面的交点时取等号,故C正确;
D、以A为原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,设,,
而平面的法向量,
由直线与平面所成的角为,可得,
整理得,则,
当且仅当时取等号,即的最小值为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】易知两两垂直,将三棱锥 补形为长方体,求长方体外接球的半径,可得三棱锥的外接球表面积即可判断A;由平面,得,利用勾股定理得并确定轨迹,求轨迹长度即可判断B;延长到,使得,作出点关于平面的对称点计算即可判断C;以A为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可判断D.
12.【答案】
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】解:由分层抽样可得:应从书法类兴趣小组抽取人,
故答案为:.
【分析】直接根据分层随机抽样的定义计算即可.
13.【答案】
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:易知直线的斜率为2,
双曲线的一条渐近线的斜率为,
由题意可得,则离心率.
故答案为:.
【分析】易知直线的斜率以及双曲线渐近线的斜率,由题意可得,代入离心率公式求解即可.
14.【答案】
【知识点】互斥事件的概率加法公式
【解析】【解答】解:甲队在输了一场且其积分仍超过其余三支球队的积分,
三队中选一队与甲比赛,甲输,,例如是丙甲,
若甲与乙、丁两场比赛都输,则乙、丁、丙积分都大于甲,不合题意;
若甲与乙、丁的两场比赛一赢一平,则甲只得4分,
这时,丙乙、丙丁两场比赛中丙只能输,否则丙的分数不小于4分,不合题意,
在丙输的情况下,乙、丁已有3分,
那个它们之间的比赛无论什么情况, 乙、丁中有一人得分不小于4分,不合题意;
若甲全赢(概率是)时,甲得6分,其他3人分数最高为5分,
这时丙乙,丙丁两场比赛中丙不能赢,
否则丙的分数不小于6分,只有全平或全输或一输一平,
①若丙一平一输,概率,如平乙,输丁,则乙丁比赛时,丁不能赢,概率;
②若丙两场均平,概率是,乙丁这场比赛无论结论如何均符合题意;
③若两场丙都输,概率是,乙丁这场比赛只能平,概率是;
综上概率为.
故答案为:.
【分析】不妨先考虑甲输丙,再就甲与乙丁的输赢分类讨论后可得所求的概率.
15.【答案】(1)解:因为圆的圆心在轴上,所以设圆的方程为(),
因为圆经过,两点,所以,解得,
则圆的方程为;
(2)解:由,可得圆心,半径为,
因为直线与圆相交于两点,且,所以圆心到直线的距离为,
当直线的斜率不存在时,直线为,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,则,解得,
则直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
【知识点】直线的点斜式方程;直线的一般式方程;圆的标准方程;直线与圆相交的性质
【解析】【分析】(1)设设圆的方程为()利用待定系数法求解圆方程即可;
(2)由(1)可得圆心,半径为,根据直线被圆截得的弦长,求出到的距离,分直线的斜率分是否存在两种情况讨论,结合弦心距列方程求解即可.
(1)因为圆的圆心在轴上,所以设圆的方程为(),
因为圆经过,两点,
所以,解得,
所以圆的方程为;
(2)由,可得圆心,半径为,
因为直线与圆相交于两点,且,
所以圆心到直线的距离为,
当直线的斜率不存在时,直线为,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
则,解得,
所以直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
16.【答案】(1)解:易知椭圆的焦点在x轴上,设椭圆方程为,
由题意,,,
解得,则,
故所求椭圆的标准方程为;
(2)解:直线与两坐标轴的交点分别为和,
即抛物线的焦点坐标可以是和,
当抛物线的焦点为,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为;
当抛物线的焦点为时,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为.
综上,可得抛物线的方程为和.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【分析】(1)易知椭圆的焦点在x轴上,设椭圆方程为,利用椭圆的定义列式求出的值,再根据的关系求得的值,即可得椭圆方程;
(2)先求直线与两坐标轴的焦点坐标,可得抛物线的焦点坐标,再分情况分别求解抛物线的方程即可.
(1)由于椭圆的焦点在x轴上,可设其标准方程为.由题意,,
根据椭圆的定义,,解得,
所以.
故所求椭圆的标准方程为.
(2)因为直线与两坐标轴的交点分别为和,即抛物线的焦点坐标可以是和,
当抛物线的焦点为,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为;
当抛物线的焦点为时,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为.
综上,可得抛物线的方程为和.
17.【答案】(1)证明:因为四边形是矩形,
所以,,
因为,,平面,
所以平面,平面,
因为平面,所以平面平面;
(2)解:由(1)可知,是直角三角形,,
在中,,则是直角三角形,即,
因为,平面,所以平面,
即两两互相垂直,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
设平面的一个法向量为,则,取,则,
可得平面的一个法向量为,
平面的一个法向量可以为,
设平面与平面夹角,则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
【知识点】平面与平面垂直的判定;平面的法向量;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)由题意,利用面面垂直的判定定理证明即可;
(2)由(1)可知,是直角三角形,在中,推出,再根据线面垂直的判定推得平面,即两两互相垂直,以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
(1)因为四边形是矩形,
所以,,
因为,,平面,
所以平面,平面,
因为平面,所以平面平面.
(2)由(1)可知,是直角三角形,
所以,
在中,,
所以是直角三角形,即,
因为,平面,
所以平面,
即两两互相垂直,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示空间直角坐标系,
则,
,
设平面的一个法向量为,
则,取,则,
所以平面的一个法向量为,
平面的一个法向量可以为,
设平面与平面夹角,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18.【答案】(1)解:记三个红球分别为,,,两个白球分别为,,蓝球为,
则6个球中一次摸出两球的样本空间为:
,
则,且每个样本点出现的可能性相等,所以这是一个古典概型.
记事件“甲获得一等奖”,则,,,
则甲获得一等奖的概率为;
(2)解:记事件“乙第次摸得两个红球”,事件“乙第次摸得一红一蓝两个球”,
事件“乙第次摸得一白一蓝两个球”,事件“乙第次未摸到蓝球”,其中,
(i)先不考虑额外中奖情况,事件“乙中二等奖”,
由(1)知,;,
,
再考虑额外中奖的情况,事件“乙中二等奖”,,
因为这两个事件为互斥事件,所以顾客乙中二等奖的概率为;
(ii)由(1)知;,;,;
,,
则,,与相互独立,
所以,
因为,且事件,,两两互斥,两次抽奖相互独立,
所以,
因为,且,互斥,两次抽奖相互独立,
所以,
又,所以,所以事件与事件不相互独立.
【知识点】相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式;列举法计算基本事件数及事件发生的概率
【解析】【分析】(1)先记事件,利用列举法,结合古典概型概率公式求解概率即可;
(2)(i)先记事件,根据事件的独立性,结合独立事件的概率公式求解即可;
(ii)根据事件的独立性定义验证事件的相互独立.
(1)记三个红球分别为,,,两个白球分别为,,蓝球为,
则6个球中一次摸出两球的样本空间为:
,
则,且每个样本点出现的可能性相等,所以这是一个古典概型.
记事件“甲获得一等奖”,则,,
所以,所以甲获得一等奖的概率为;
(2)记事件“乙第次摸得两个红球”,事件“乙第次摸得一红一蓝两个球”,
事件“乙第次摸得一白一蓝两个球”,事件“乙第次未摸到蓝球”,其中
(i)先不考虑额外中奖情况,事件“乙中二等奖”,
由(1)知,;,
再考虑额外中奖的情况,事件“乙中二等奖”,
因为这两个事件为互斥事件,所以顾客乙中二等奖的概率为;
(ii)由(1)知;,;,;
,.
则,,与相互独立.
所以.
因为,且事件,,两两互斥,两次抽奖相互独立,
所以
.
因为,且,互斥,两次抽奖相互独立,
所以
又
所以,所以事件与事件不相互独立.
19.【答案】(1)解:由题意可得 ,解得,
则椭圆的标准方程为;
(2)解:(i)若,则直线过定点,
理由如下:
由(1)知,椭圆的左右顶点分别为,
显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,其中,
联立方程组,整理得,
则,
设,则,
因为点在椭圆上,则,即,
设直线的斜率为,则,即,
又因为,所以,所以,即,
即,
整理得,
即,
因为,则,所以,
整理得,可得直线的方程为,
当时,可得,所以直线过定点,
且点在椭圆的内部,此时直线与椭圆必相交,
所以直线过定点;
(ii)若直线过点,点在椭圆的内部,直线与椭圆必相交,
因为,
当时,可得,
则,整理得,
设,则,解得 ,即,
则,所以,故的取值范围为.
【知识点】恒过定点的直线;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据题意列出方程组,求得的值,即可得椭圆的标准方程;
(2)(i)由(1)知,椭圆的左右顶点分别为,显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,,联立直线与椭圆的方程,消元整理,利用韦达定理求得,设直线的斜率为,求得,再由,得到,结合韦达定理,列出方程,求得,即可得到过定点;
(ii)由题意可得,当时,有,代入,化简求得,设,列出关于的不等式,求得的范围,即可得的取值范围.
(1)解:设椭圆的半焦距为,
因为椭圆的离心率为,短轴长为,
可得 ,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解:(i)若,则直线过定点,
理由如下:
由(1)知,椭圆的左右顶点分别为,
显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,其中,
联立方程组,整理得,
则,
设,则,
因为点在椭圆上,则,即,
设直线的斜率为,则,
即,
又因为,所以,所以,即,
即,
整理得,
即,
因为,则,所以,
整理得,可得直线的方程为,
当时,可得,所以直线过定点,
且点在椭圆的内部,此时直线与椭圆必相交,
所以直线过定点.
(ii)若直线过点,点在椭圆的内部,直线与椭圆必相交,
因为,
当时,可得,
则,整理得,
设,则,解得 ,即,
则,所以,所以的取值范围为.
1 / 1四川省成都市石室成飞中学2025-2026学年高二上学期期末数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.(2026高二上·青羊期末)数据3,7,8,9,12的第60百分位数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:数据从小到大的顺序排列为 3,7,8,9,12 ,
,则取第个数与第个数的平均数,即.
故答案为:C.
【分析】根据百分位数的定义直接求解即可.
2.(2026高二上·青羊期末)已知直线,则直线在轴上的截距为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】D
【知识点】直线的一般式方程与直线的性质
【解析】【解答】解:直线的方程为,令,则,解得,
即直线在轴上的截距为.
故答案为:D.
【分析】根据直线方程,令,求直线在轴上的截距即可.
3.(2026高二上·青羊期末)已知方程表示焦点在轴上的双曲线,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解: 方程表示焦点在轴上的双曲线,
则,解得,即实数的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】根据方程表示双曲线,列不等式组求解即可.
4.(2026高二上·青羊期末)已知空间向量,则在上的投影向量的模为( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】A
【知识点】向量的模;空间向量的投影向量;空间向量的数量积运算的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,易知,,
则在上的投影向量为,投影的模为.
故答案为:A.
【分析】根据向量数量积的坐标运算和模的坐标运算先求和,再根据空间向量数量积的坐标表示,结合向量模的坐标表示求解即可.
5.(2026高二上·青羊期末)已知直线是圆的一条对称轴,则圆和圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.外离
【答案】D
【知识点】圆的标准方程;直线与圆的位置关系;圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】解:易知圆的圆心,半径,
圆化为标准方程为,易知圆心,半径,
因为直线是圆的一条对称轴,所以在直线上,
则,解得,
故圆的圆心,圆的半径,
则,因为,所以圆和圆外离.
故答案为:D.
【分析】易知圆的圆心和半径,将圆的一般方程化为标准方程,求得圆心和半径,根据圆关于直线对称,求的值,根据两点间距离公式求圆心距,最后根据圆心距和半径的关系判断两圆的位置关系即可.
6.(2026高二上·青羊期末)已知、、均为单位向量,,,则( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】B
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:
,
则.
故选:B.
【分析】将平方,结合向量的数量积定义和运算律求解即可.
7.(2026高二上·青羊期末)一个质地均匀的正四面体玩具的四个面上分别标有数字1,2,3,4.连续抛掷这个正四面体玩具两次,并记录每次正四面体玩具朝下的面上的数字,记事件为“第一次向下的数字为1或2”,事件为“两次向下的数字之和为奇数”,则下列结论正确的是( )
A. B.事件与事件互斥
C.事件与事件相互独立 D.
【答案】C
【知识点】互斥事件与对立事件;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:用两位数字表示连续抛掷这个正四面体得到的点数,其样本空间为,,
事件,,
事件,,
A、,故A错误;
B、因为,所以事件与事件不互斥,故B错误;
C、,,,
因为,所以事件与事件相互独立,故C正确;
D、,
,,故D错误.
故答案为:C.
【分析】先写出两位数字表示连续抛掷这个正四面体得到的点数的样本空间,以及事件A,B包含的基本事件,根据古典概型概率公式求对应的概率,即可判断A;根据互斥事件,独立事件的定义与和事件的概率公式计算即可判断BCD.
8.(2026高二上·青羊期末)如图,已知一酒杯的内壁是由抛物线旋转形成的抛物面,当放入一个半径为的玻璃球时,玻璃球可碰到酒杯底部的点,当放入一个半径为的玻璃球时,玻璃球不能碰到酒杯底部的点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:如图所示:
圆与抛物线相切于点,只有一个交点,
联立,得,解得或,所以,,
圆与抛物线相切,恰有两个切点,
且两个切点纵坐标相等并大于零,
联立,得,
由题意可得,即,
整理得:,解得,
综上的取值范围为.
故答案为:A.
【分析】作出图形,易知圆与抛物线相切于点,圆与抛物线相切,恰有两个切点,分别联立圆与抛物线的方程,求的取值范围即可.
二、选择题:本题共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.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.(2026高二上·青羊期末)2025年9月20日,四川省城市足球联赛(简称“川超”)开幕式暨揭幕战观众达21448人.为了解各年龄层对“川超”的关注程度,随机选取了200名年龄在的观众进行调查,并绘制如下的频率分布直方图,则( )
A.
B.该场观众年龄众数的估计值为40
C.该场观众年龄50%分位数的估计值为35
D.该场观众年龄平均数的估计值为35
【答案】A,C
【知识点】频率分布直方图;众数、中位数、平均数;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:A、由题意得,解得,故A正确;
B、由频率分布直方图可知,年龄处于区间的观众频率最大,
则该场观众年龄众数的估计值为,故B错误;
C、由于,,
故该场观众年龄50%分位数处于中,设为,则,解得,
则该场观众年龄50%分位数的估计值为35,故C正确;
D、该场观众年龄平均数的估计值为
,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】根据频率分布直方图各矩形面积之和为1列式,求得即可判断A;根据频率分布直方图估计众数即可判断B;先确定50%分位数所在区间,设50%分位数为,列方程求解即可判断C;根据频率分布直方图中间值作代表,求平均数即可判断D.
10.(2026高二上·青羊期末)设椭圆的左、右焦点为是椭圆上的动点,则下列说法中正确的是( )
A.短轴长为
B.椭圆的离心率
C.面积的最大值为
D.以线段为直径的圆与直线相离
【答案】B,D
【知识点】直线与圆的位置关系;椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:A、易知椭圆的长半轴长,短半轴长,
则短轴长为,故A错误;
B、半焦距,则椭圆的离心率,故B正确;
C、设点纵坐标为,则,则的面积,故C错误;
D、以线段为直径的圆的圆心到直线距离,
则直线与圆相离,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】由椭圆方程可得值,求椭圆的短轴长即可判断A;利用公式求出的值,再根据椭圆的离心率公式求离心率即可判断B;设点纵坐标为,则,利用三角形面积求解即可判断C;易知的中点为,利用点到直线的距离公式求线段为圆心的点到直线距离,与半径的大小,判断直线和圆的位置关系,即可判断D.
11.(2026高二上·青羊期末)如图,在棱长为2的正方体中,为棱的中点,为四边形内(包括边界)一个动点,则下列结论正确的是( )
A.三棱锥外接球的表面积为9π
B.若,则点P的轨迹长度为
C.的最小值为
D.若直线与平面所成的角为,则的最小值为
【答案】A,C,D
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;多面体和旋转体表面上的最短距离问题;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【解答】解:A、易知两两垂直,三棱锥与以为棱的长方体有相同的外接球,则该球的直径为,球的表面积为,故A正确;
B、由平面,得,则,
因此点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆弧,其长度为,故B错误;
C、延长到,使得,则点关于平面对称,
因此,
当且仅当为与平面的交点时取等号,故C正确;
D、以A为原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,设,,
而平面的法向量,
由直线与平面所成的角为,可得,
整理得,则,
当且仅当时取等号,即的最小值为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】易知两两垂直,将三棱锥 补形为长方体,求长方体外接球的半径,可得三棱锥的外接球表面积即可判断A;由平面,得,利用勾股定理得并确定轨迹,求轨迹长度即可判断B;延长到,使得,作出点关于平面的对称点计算即可判断C;以A为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可判断D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2026高二上·青羊期末)学校书法类 公益类 音乐类兴趣小组的报名人数分别为,,.根据兴趣小组的报名人数,采用按比例分层随机抽样的方法,从这些报名的学生中抽取人作为兴趣小组策划人员,则应从书法类兴趣小组抽取 人.
【答案】
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】解:由分层抽样可得:应从书法类兴趣小组抽取人,
故答案为:.
【分析】直接根据分层随机抽样的定义计算即可.
13.(2026高二上·青羊期末)已知双曲线的一条渐近线与直线平行,则C的离心率为 .
【答案】
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:易知直线的斜率为2,
双曲线的一条渐近线的斜率为,
由题意可得,则离心率.
故答案为:.
【分析】易知直线的斜率以及双曲线渐近线的斜率,由题意可得,代入离心率公式求解即可.
14.(2026高二上·青羊期末)甲、乙、丙、丁四支足球队进行单循环比赛(即每支球队都要跟其他各支球队进行一场比赛),最后按各队的积分排列名次,积分规则为每队胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分.若每场比赛中两队胜、平、负的概率都为,则在比赛结束时,甲队输一场且积分超过其余每支球队积分的概率为 .
【答案】
【知识点】互斥事件的概率加法公式
【解析】【解答】解:甲队在输了一场且其积分仍超过其余三支球队的积分,
三队中选一队与甲比赛,甲输,,例如是丙甲,
若甲与乙、丁两场比赛都输,则乙、丁、丙积分都大于甲,不合题意;
若甲与乙、丁的两场比赛一赢一平,则甲只得4分,
这时,丙乙、丙丁两场比赛中丙只能输,否则丙的分数不小于4分,不合题意,
在丙输的情况下,乙、丁已有3分,
那个它们之间的比赛无论什么情况, 乙、丁中有一人得分不小于4分,不合题意;
若甲全赢(概率是)时,甲得6分,其他3人分数最高为5分,
这时丙乙,丙丁两场比赛中丙不能赢,
否则丙的分数不小于6分,只有全平或全输或一输一平,
①若丙一平一输,概率,如平乙,输丁,则乙丁比赛时,丁不能赢,概率;
②若丙两场均平,概率是,乙丁这场比赛无论结论如何均符合题意;
③若两场丙都输,概率是,乙丁这场比赛只能平,概率是;
综上概率为.
故答案为:.
【分析】不妨先考虑甲输丙,再就甲与乙丁的输赢分类讨论后可得所求的概率.
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.(2026高二上·青羊期末)已知圆C的圆心在x轴上,且经过,两点,
(1)求圆C的方程;
(2)过点的直线与圆C相交于M,N两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)解:因为圆的圆心在轴上,所以设圆的方程为(),
因为圆经过,两点,所以,解得,
则圆的方程为;
(2)解:由,可得圆心,半径为,
因为直线与圆相交于两点,且,所以圆心到直线的距离为,
当直线的斜率不存在时,直线为,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,则,解得,
则直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
【知识点】直线的点斜式方程;直线的一般式方程;圆的标准方程;直线与圆相交的性质
【解析】【分析】(1)设设圆的方程为()利用待定系数法求解圆方程即可;
(2)由(1)可得圆心,半径为,根据直线被圆截得的弦长,求出到的距离,分直线的斜率分是否存在两种情况讨论,结合弦心距列方程求解即可.
(1)因为圆的圆心在轴上,所以设圆的方程为(),
因为圆经过,两点,
所以,解得,
所以圆的方程为;
(2)由,可得圆心,半径为,
因为直线与圆相交于两点,且,
所以圆心到直线的距离为,
当直线的斜率不存在时,直线为,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
则,解得,
所以直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
16.(2026高二上·青羊期末)分别求适合下列条件的圆锥曲线的标准方程.
(1)两个焦点坐标分别是,并且经过点的椭圆方程;
(2)焦点在直线上的抛物线方程.
【答案】(1)解:易知椭圆的焦点在x轴上,设椭圆方程为,
由题意,,,
解得,则,
故所求椭圆的标准方程为;
(2)解:直线与两坐标轴的交点分别为和,
即抛物线的焦点坐标可以是和,
当抛物线的焦点为,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为;
当抛物线的焦点为时,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为.
综上,可得抛物线的方程为和.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【分析】(1)易知椭圆的焦点在x轴上,设椭圆方程为,利用椭圆的定义列式求出的值,再根据的关系求得的值,即可得椭圆方程;
(2)先求直线与两坐标轴的焦点坐标,可得抛物线的焦点坐标,再分情况分别求解抛物线的方程即可.
(1)由于椭圆的焦点在x轴上,可设其标准方程为.由题意,,
根据椭圆的定义,,解得,
所以.
故所求椭圆的标准方程为.
(2)因为直线与两坐标轴的交点分别为和,即抛物线的焦点坐标可以是和,
当抛物线的焦点为,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为;
当抛物线的焦点为时,其方程形如,
则由可得,此时抛物线的方程为.
综上,可得抛物线的方程为和.
17.(2026高二上·青羊期末)如图,在四棱锥中,底面 是矩形,.
(1)证明:平面平面.
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:因为四边形是矩形,
所以,,
因为,,平面,
所以平面,平面,
因为平面,所以平面平面;
(2)解:由(1)可知,是直角三角形,,
在中,,则是直角三角形,即,
因为,平面,所以平面,
即两两互相垂直,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
设平面的一个法向量为,则,取,则,
可得平面的一个法向量为,
平面的一个法向量可以为,
设平面与平面夹角,则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
【知识点】平面与平面垂直的判定;平面的法向量;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)由题意,利用面面垂直的判定定理证明即可;
(2)由(1)可知,是直角三角形,在中,推出,再根据线面垂直的判定推得平面,即两两互相垂直,以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
(1)因为四边形是矩形,
所以,,
因为,,平面,
所以平面,平面,
因为平面,所以平面平面.
(2)由(1)可知,是直角三角形,
所以,
在中,,
所以是直角三角形,即,
因为,平面,
所以平面,
即两两互相垂直,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示空间直角坐标系,
则,
,
设平面的一个法向量为,
则,取,则,
所以平面的一个法向量为,
平面的一个法向量可以为,
设平面与平面夹角,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18.(2026高二上·青羊期末)某商场开展促销活动,每消费300元可获得一次抽奖机会.抽奖箱装有3个红球、2个白球、1个蓝球,这些球除颜色外完全相同.抽奖规则如下:一次性随机摸出2个球,若摸出2个红球,可获得一等奖;若摸出1个红球和1个蓝球,可获得二等奖.
(1)已知甲在该商场消费了300元,求甲获得一等奖的概率;
(2)当顾客在该商场消费满600元时,顾客有两次抽奖且这两次抽奖相互独立,为加大促销力度,在原规则的基础上,若顾客两次抽奖均摸出蓝球,则额外获得一个二等奖.已知乙在该商场消费了600元,记“乙至少获得一个一等奖”为事件,“乙恰好获得一个二等奖”为事件.
(i)顾客乙中二等奖的概率;
(ii)判断事件与是否相互独立,并说明理由.
【答案】(1)解:记三个红球分别为,,,两个白球分别为,,蓝球为,
则6个球中一次摸出两球的样本空间为:
,
则,且每个样本点出现的可能性相等,所以这是一个古典概型.
记事件“甲获得一等奖”,则,,,
则甲获得一等奖的概率为;
(2)解:记事件“乙第次摸得两个红球”,事件“乙第次摸得一红一蓝两个球”,
事件“乙第次摸得一白一蓝两个球”,事件“乙第次未摸到蓝球”,其中,
(i)先不考虑额外中奖情况,事件“乙中二等奖”,
由(1)知,;,
,
再考虑额外中奖的情况,事件“乙中二等奖”,,
因为这两个事件为互斥事件,所以顾客乙中二等奖的概率为;
(ii)由(1)知;,;,;
,,
则,,与相互独立,
所以,
因为,且事件,,两两互斥,两次抽奖相互独立,
所以,
因为,且,互斥,两次抽奖相互独立,
所以,
又,所以,所以事件与事件不相互独立.
【知识点】相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式;列举法计算基本事件数及事件发生的概率
【解析】【分析】(1)先记事件,利用列举法,结合古典概型概率公式求解概率即可;
(2)(i)先记事件,根据事件的独立性,结合独立事件的概率公式求解即可;
(ii)根据事件的独立性定义验证事件的相互独立.
(1)记三个红球分别为,,,两个白球分别为,,蓝球为,
则6个球中一次摸出两球的样本空间为:
,
则,且每个样本点出现的可能性相等,所以这是一个古典概型.
记事件“甲获得一等奖”,则,,
所以,所以甲获得一等奖的概率为;
(2)记事件“乙第次摸得两个红球”,事件“乙第次摸得一红一蓝两个球”,
事件“乙第次摸得一白一蓝两个球”,事件“乙第次未摸到蓝球”,其中
(i)先不考虑额外中奖情况,事件“乙中二等奖”,
由(1)知,;,
再考虑额外中奖的情况,事件“乙中二等奖”,
因为这两个事件为互斥事件,所以顾客乙中二等奖的概率为;
(ii)由(1)知;,;,;
,.
则,,与相互独立.
所以.
因为,且事件,,两两互斥,两次抽奖相互独立,
所以
.
因为,且,互斥,两次抽奖相互独立,
所以
又
所以,所以事件与事件不相互独立.
19.(2026高二上·青羊期末)已知椭圆的离心率为,短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的左右顶点分别为,过作直线,交椭圆上的另一点,过作直线交椭圆上的另一点,两条直线的斜率为.
(i)若,则直线是否过定点,若是,求出该点坐标;若不是,请说明理由;
(ii)若直线过点,分别记和的面积为,求的取值范围.
【答案】(1)解:由题意可得 ,解得,
则椭圆的标准方程为;
(2)解:(i)若,则直线过定点,
理由如下:
由(1)知,椭圆的左右顶点分别为,
显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,其中,
联立方程组,整理得,
则,
设,则,
因为点在椭圆上,则,即,
设直线的斜率为,则,即,
又因为,所以,所以,即,
即,
整理得,
即,
因为,则,所以,
整理得,可得直线的方程为,
当时,可得,所以直线过定点,
且点在椭圆的内部,此时直线与椭圆必相交,
所以直线过定点;
(ii)若直线过点,点在椭圆的内部,直线与椭圆必相交,
因为,
当时,可得,
则,整理得,
设,则,解得 ,即,
则,所以,故的取值范围为.
【知识点】恒过定点的直线;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据题意列出方程组,求得的值,即可得椭圆的标准方程;
(2)(i)由(1)知,椭圆的左右顶点分别为,显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,,联立直线与椭圆的方程,消元整理,利用韦达定理求得,设直线的斜率为,求得,再由,得到,结合韦达定理,列出方程,求得,即可得到过定点;
(ii)由题意可得,当时,有,代入,化简求得,设,列出关于的不等式,求得的范围,即可得的取值范围.
(1)解:设椭圆的半焦距为,
因为椭圆的离心率为,短轴长为,
可得 ,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解:(i)若,则直线过定点,
理由如下:
由(1)知,椭圆的左右顶点分别为,
显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,其中,
联立方程组,整理得,
则,
设,则,
因为点在椭圆上,则,即,
设直线的斜率为,则,
即,
又因为,所以,所以,即,
即,
整理得,
即,
因为,则,所以,
整理得,可得直线的方程为,
当时,可得,所以直线过定点,
且点在椭圆的内部,此时直线与椭圆必相交,
所以直线过定点.
(ii)若直线过点,点在椭圆的内部,直线与椭圆必相交,
因为,
当时,可得,
则,整理得,
设,则,解得 ,即,
则,所以,所以的取值范围为.
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