福建省泉州市永春第一中学2025-2026学年高二下学期3月阶段性限时训练数学试卷(含解析)

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福建省泉州市永春第一中学2025-2026学年高二下学期3月阶段性限时训练数学试卷(含解析)

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福建省泉州市永春第一中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测数学试题
一、单选题
1.已知,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
2.由直线上的点向圆作切线,则切线长的最小值为( )
A.1 B. C. D.3
3.若函数在区间上单调,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.不存在这样的实数k
4.已知数列满足,设的前n项和为,则( )
A. B. C.1 D.2
5.先后抛掷质地均匀的硬币4次,得到以下结论:
①可以从不同的观察角度写出不同的样本空间
②事件“至少2次正面朝上”与事件“至少2次反面朝上”是互斥事件
③事件“至少1次正面朝上”与事件“4次反面朝上”是对立事件
④事件“1次正面朝上3次反面朝上”发生的概率是
以上结论中,错误的个数为( )个
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.如图已知矩形,沿对角线将折起,当二面角的余弦值为时,则B与D之间距离为( )
A.1 B. C. D.
7.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于两点,,线段的中点为,过点作抛物线的准线的垂线,垂足为,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
8.已知,数列满足:,数列满足,,,定义表示不超过的最大整数,则数列的前7项和为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知,,且与夹角为钝角,则x的取值可以是(  )
A.-2 B.1 C. D.2
10.设抛物线:的焦点为,点在抛物线上,点,若,且,则抛物线的方程可以为( )
A. B. C. D.
11.如图,在棱长为1的正方体中,点为中点,动点在正方形内(含边界),则( )
A.若,则点的轨迹长度为
B.若点在线段上,则为定值
C.若点与点重合,则三棱锥的外接球表面积为
D.若与的夹角为,为线段上的动点,则的最小值为1
三、填空题
12.若两条直线与平行,则与间的距离是______.
13.已知数列的通项公式为,则数列的最大项为第__________项.
14.如图,椭圆焦点三角形的,为的角平分线且,则椭圆离心率为______.
四、解答题
15.已知甲、乙两人进行围棋挑战赛,先胜两局的一方赢得比赛,每局比赛不考虑平局,并且前一局先手的一方,下一局比赛将作为后手.在每一局比赛中若甲方先手,则该局甲获胜的概率为;若甲方后手,则该局甲获胜的概率为.
(1)求双方需要进行第三局比赛的概率;
(2)若第一局比赛乙先手,求甲赢得比赛的概率.
16.四棱锥中,平面,,,,.

(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值.
17.已知圆心在轴上的圆与直线切于点.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知,经过原点且斜率为正数的直线与圆交于,.求的最大值.
18.已知椭圆的两个焦点和短轴的两个顶点构成的四边形是一个正方形,且其周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆相交于两点,点关于原点的对称点为,若点总在以线段为直径的圆内,求的取值范围.
19.已知函数,其中.
(1)当时,求函数的最值;
(2)①若恒成立,求a的最小值;
②证明:,其中.
参考答案
1.D
【详解】,
故在上的投影向量为.
故选:D.
2.B
【详解】切线长的最小值是当直线上的点与圆心距离最小时取得,
圆心到直线的距离为,
圆的半径为1,
故切线长的最小值为,
故选:B.
3.B
【详解】,

令,解得: 或,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
函数在区间上单调,
或或
若,则,解得,
若,则,解得,
若,则,解得,
综上所述,实数的取值范围是.
4.D
【详解】因为,所以,
所以且,
所以是首项为公比为的等比数列,
所以,所以,,
所以,
所以,
故选:D.
5.A
【详解】对于①,可以从不同角度定义样本空间,
例如:以4次抛掷的有序结果为样本点,构成个等可能样本点的样本空间,是古典概型;
若以正面出现的次数为结果,构成含有5个样本点的样本空间,
但各样本点不是等可能的,不是古典概型;
由于可以构建不同的样本空间,故①正确;
对于②,事件“至少2次正面朝上”为2正2反,3正1反,4正,
事件“至少2次反面朝上”为2反2正,3反1正,4反,不互斥,故②错误;
对于③,事件“至少1次正面朝上”为1正3反,2正2反,3正1反,4正,
与事件“4次反面朝上”互为对立事件,故③正确;
对于④,基本事件样本总数为,事件“1次正面朝上3次反面朝上”有种,
所以事件“1次正面朝上3次反面朝上”发生的概率是,故④正确,
所以,错误的个数为1个.
6.C
【详解】解:过和分别作,,
在矩形,,


则,即,
平面与平面所成角的余弦值为,
,,

,,
则,
即与之间距离为,
故选:C.
7.B
【详解】设,
因为,所以,
过点分别作准线于点,,
由抛物线定义可知,
由梯形中位线可知,

因为,所以,
当且仅当时,等号成立,
故,
故,的最小值为.
故选:B
8.D
【详解】由,
则,
由,
得,

,即,
由,得,
则数列的奇数项是以为首项,4为公比的等比数列,
偶数项是以为首项,4为公比的等比数列,
则数列为:,
显然数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
则,即,则,
所以,
则数列的前7项和为
.
故选:D
9.BD
【详解】由题意得,且与不共线,则,
即,解得,若与共线,则,即,得,与反向
需要舍去,所以的取值范围为且,所以B和D选项正确,A和C选项错误,
故选:BD.
10.BC
【详解】

设,因为,所以,
因为,所以,
即,所以,所以,
解得,所以,解得或,
所以抛物线的方程为或.
故选:BC.
11.BCD
【详解】对于A,,则在以为圆心,半径为1的四分之一圆周上,如图(1)
轨迹长度为,故A错误;
对于B,如图(2)所示,
设,,

又,
,故B正确.
对于C,方法一,如图(3)所示,,
取中点,连接,则等腰的外接圆圆心在上,
外接圆半径,依题意易知,,
根据正弦定理可知,,在中,外心为中点,
连接并延长交于点,易知平面,
过点作平行于的垂线交于点,
即为三棱锥的外接球球心,,
外接球半径,,故C正确.
方法二,以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
设球心,,
,解得,
,,故C正确.
对于,
由知,点在以为圆心,1为半径的圆弧上,
连接,由对称性可知,当点位于上时,最小,过作于,
在中,,,
故,如图在平面中,过点作于点,
则,故D正确.
故选:BCD.
12./
【详解】两条直线与平行,
解得,
经检验时,,两直线不重合;
所以,
则与间的距离,
故答案为:.
13.
【详解】依题意,,
则,
当时,,
所以当时,,
所以数列的最大项为第项.
故答案为:
14.
【详解】解法一:根据
,,
知,且,
则点坐标代入方程:,
当时,,
由可得:,
将点代入椭圆方程得:,化简得.
所以.
因此离心率为.
解法二:设点,且,,
因为,所以,
联立,解得,
由点A在椭圆C上,且,


同理,
设角平分线交x轴于,根据角平分线的性质,可知


,解得,,得.
可得直线.进而可得,
由,可得,
设中点为M,则.,
点差法的结论,证明如下:
设,,,为中点,
故,两式作差得,,
又由,,可整理得,,
最后化简得,,
进而得到,,
进而得.
所以,故,解得.
故答案为:.
15.(1)
(2)
【详解】(1)若双方需要进行第三局比赛,则前两局比赛中双方各胜一局,
因为前两局比赛中,双方各先手一次,
故双方需要进行第三局比赛的概率.
(2)记第局甲获胜为事件,甲赢得比赛为事件,则包含的所有事件为,且这个事件之间两两互斥,
由,


得.
16.(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)连接,因为平面,平面,
所以、,
又,,,
所以,所以,所以,
,平面,
所以平面.
(2)如图建立空间直角坐标系,则,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,则,令,
则,
设平面的法向量为,则,令,
则,
设二面角为,由图可得二面角为钝二面角,
所以,所以二面角的余弦值为.
17.(1)
(2)
【详解】(1)由圆心在轴上的圆与直线切于点,设,
直线的斜率为,
则,所以.
所以,所以,,即,
所以圆的标准方程为.
(2)设直线,与圆联立方程组,
可得,
,由根与系数的关系得,,

令,则,
所以

当且仅当,即时取等号,此时,
所以的最大值为.
18.(1)
(2)
【详解】(1)由题意,得:又因为
解得,所以椭圆C的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,由题意知的方程为,
此时为椭圆的上下顶点,且,
因为点总在以线段为直径的圆内,且,
所以;
当直线的斜率存在时,设的方程为.
由方程组得,
因为直线与椭圆有两个公共点,即,得;
设,则.
设的中点,则,
所以.所以,

因为点D总在以线段EF为直径的圆内,所以对于恒成立,
所以,
化简,得,整理得,
而(当且仅当时等号成立)所以,
由,得,综上,的取值范围是.
19.(1)最大值0;无最小值;
(2)①1;②证明见解析.
【详解】(1)当时,函数,函数定义域为,,
当;当,所以在单调递增,在单调递减,
所以函数在处取得极大值也是最大值,无最小值.
故函数最大值0;无最小值;
(2)若恒成立,即,得.
令,,
当;当.所以在单调递增,在单调递减,
所以在处取得极大值也是最大值,所以.
故a的最小值为1;
由(1)可知,当时,恒成立,即(当且仅当时等号成立),
令,所以,即对,都有.
由累加法得.
故,其中.

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