河南省商丘市2025-2026学年高考压轴卷数学试卷(含答案解析)
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这是一份河南省商丘市2025-2026学年高考压轴卷数学试卷(含答案解析),共44页。试卷主要包含了设为非零实数,且,则等内容,欢迎下载使用。
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设正项等比数列的前n项和为,若,,则公比( )
A.B.4C.D.2
2.已知椭圆的中心为原点,为的左焦点,为上一点,满足且,则椭圆的方程为( )
A.B.C.D.
3.已知,则“直线与直线垂直”是“”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
4.已知点是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,点在抛物线上且满足,若取得最大值时,点恰好在以为焦点的椭圆上,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
5.已知复数是纯虚数,其中是实数,则等于( )
A.B.C.D.
6.设为非零实数,且,则( )
A.B.C.D.
7.设变量满足约束条件,则目标函数的最大值是( )
A.7B.5C.3D.2
8.给甲、乙、丙、丁四人安排泥工、木工、油漆三项工作,每项工作至少一人,每人做且仅做一项工作,甲不能安排木工工作,则不同的安排方法共有( )
A.12种B.18种C.24种D.64种
9.设是定义域为的偶函数,且在单调递增,,则( )
A.B.
C.D.
10.自2019年12月以来,在湖北省武汉市发现多起病毒性肺炎病例,研究表明,该新型冠状病毒具有很强的传染性各级政府反应迅速,采取了有效的防控阻击措施,把疫情控制在最低范围之内.某社区按上级要求做好在鄂返乡人员体格检查登记,有3个不同的住户属在鄂返乡住户,负责该小区体格检查的社区诊所共有4名医生,现要求这4名医生都要分配出去,且每个住户家里都要有医生去检查登记,则不同的分配方案共有( )
A.12种B.24种C.36种D.72种
11.已知各项都为正的等差数列中,,若,,成等比数列,则( )
A.B.C.D.
12.设是定义在实数集上的函数,满足条件是偶函数,且当时,,则,,的大小关系是( )
A.B.C.D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.设,满足约束条件,若的最大值是10,则________.
14.若一个正四面体的棱长为1,四个顶点在同一个球面上,则此球的表面积为_________.
15.在某批次的某种灯泡中,随机抽取200个样品.并对其寿命进行追踪调查,将结果列成频率分布表如下:
某人从灯泡样品中随机地购买了个,如果这个灯泡的寿命情况恰好与按四个组分层抽样所得的结果相同,则的最小值为______.
16.已知双曲线的一条渐近线方程为,则________.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)椭圆:()的离心率为,它的四个顶点构成的四边形面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设是直线上任意一点,过点作圆的两条切线,切点分别为,,求证:直线恒过一个定点.
18.(12分)已知椭圆:(),点是的左顶点,点为上一点,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与的另一个交点为(异于点),是否存在直线,使得以为直径的圆经过点,若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
19.(12分)已知等差数列的前n项和为,且,.
求数列的通项公式;
求数列的前n项和.
20.(12分)在平面直角坐标系中,为直线上动点,过点作抛物线:的两条切线,,切点分别为,,为的中点.
(1)证明:轴;
(2)直线是否恒过定点?若是,求出这个定点的坐标;若不是,请说明理由.
21.(12分)已知函数(是自然对数的底数,).
(1)求函数的图象在处的切线方程;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;
(3)若函数在区间上有两个极值点,且恒成立,求满足条件的的最小值(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值).
22.(10分)如图在直角中,为直角,,,分别为,的中点,将沿折起,使点到达点的位置,连接,,为的中点.
(Ⅰ)证明:面;
(Ⅱ)若,求二面角的余弦值.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.D
【解析】
由得,又,两式相除即可解出.
【详解】
解:由得,
又,
∴,∴,或,
又正项等比数列得,
∴,
故选:D.
本题主要考查等比数列的性质的应用,属于基础题.
2.B
【解析】
由题意可得c=,设右焦点为F′,由|OP|=|OF|=|OF′|知,
∠PFF′=∠FPO,∠OF′P=∠OPF′,
所以∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′,
由∠PFF′+∠OF′P+∠FPO+∠OPF′=180°知,
∠FPO+∠OPF′=90°,即PF⊥PF′.
在Rt△PFF′中,由勾股定理,得|PF′|=,
由椭圆定义,得|PF|+|PF′|=2a=4+8=12,从而a=6,得a2=36,
于是 b2=a2﹣c2=36﹣=16,
所以椭圆的方程为.
故选B.
点睛:椭圆的定义:到两定点距离之和为常数的点的轨迹,当和大于两定点间的距离时,轨迹是椭圆,当和等于两定点间的距离时,轨迹是线段(两定点间的连线段),当和小于两定点间的距离时,轨迹不存在.
3.B
【解析】
由两直线垂直求得则或,再根据充要条件的判定方法,即可求解.
【详解】
由题意,“直线与直线垂直”
则,解得或,
所以“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件,故选B.
本题主要考查了两直线的位置关系,及必要不充分条件的判定,其中解答中利用两直线的位置关系求得的值,同时熟记充要条件的判定方法是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.
4.B
【解析】
设,利用两点间的距离公式求出的表达式,结合基本不等式的性质求出的最大值时的点坐标,结合椭圆的定义以及椭圆的离心率公式求解即可.
【详解】
设,因为是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,
所以,
则
,
当时,,
当时,,
当且仅当时取等号,此时,
,
点在以为焦点的椭圆上,,
由椭圆的定义得,
所以椭圆的离心率,故选B.
本题主要考查椭圆的定义及离心率,属于难题.离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,从而求出;②构造的齐次式,求出;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解.
5.A
【解析】
对复数进行化简,由于为纯虚数,则化简后的复数形式中,实部为0,得到的值,从而得到复数.
【详解】
因为为纯虚数,所以,得
所以.
故选A项
本题考查复数的四则运算,纯虚数的概念,属于简单题.
6.C
【解析】
取,计算知错误,根据不等式性质知正确,得到答案.
【详解】
,故,,故正确;
取,计算知错误;
故选:.
本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.
7.B
【解析】
由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论.
【详解】
画出约束条件,表示的可行域,如图,
由可得,
将变形为,
平移直线,
由图可知当直经过点时,
直线在轴上的截距最大,
最大值为,故选B.
本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.
8.C
【解析】
根据题意,分2步进行分析:①,将4人分成3组,②,甲不能安排木工工作,甲所在的一组只能安排给泥工或油漆,将剩下的2组全排列,安排其他的2项工作,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】
解:根据题意,分2步进行分析:
①,将4人分成3组,有种分法;
②,甲不能安排木工工作,甲所在的一组只能安排给泥工或油漆,有2种情况,
将剩下的2组全排列,安排其他的2项工作,有种情况,
此时有种情况,
则有种不同的安排方法;
故选:C.
本题考查排列、组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.
9.C
【解析】
根据偶函数的性质,比较即可.
【详解】
解:
显然,所以
是定义域为的偶函数,且在单调递增,
所以
故选:C
本题考查对数的运算及偶函数的性质,是基础题.
10.C
【解析】
先将4名医生分成3组,其中1组有2人,共有种选法,然后将这3组医生分配到3个不同的住户中去,有种方法,由分步原理可知共有种.
【详解】
不同分配方法总数为种.
故选:C
此题考查的是排列组合知识,解此类题时一般先组合再排列,属于基础题.
11.A
【解析】
试题分析:设公差为
或(舍),故选A.
考点:等差数列及其性质.
12.C
【解析】
∵y=f(x+1)是偶函数,∴f(-x+1)=f(x+1),即函数f(x)关于x=1对称.
∵当x≥1时,为减函数,∵f(lg32)=f(2-lg32)= f()
且==lg34,lg34<<3,∴b>a>c,
故选C
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
画出不等式组表示的平面区域,数形结合即可容易求得结果.
【详解】
画出不等式组表示的平面区域如下所示:
目标函数可转化为与直线平行,
数形结合可知当且仅当目标函数过点,取得最大值,
故可得,解得.
故答案为:.
本题考查由目标函数的最值求参数值,属基础题.
14.
【解析】
将四面体补成一个正方体,通过正方体的对角线与球的半径的关系,得到球的半径,利用球的表面积公式,即可求解.
【详解】
如图所示,将正四面体补形成一个正方体,
则正四面体的外接球与正方体的外接球表示同一个球,
因为正四面体的棱长为1,所以正方体的棱长为,
设球的半径为,因为球的直径是正方体的对角线,
即,解得,
所以球的表面积为.
本题主要考查了有关求得组合体的结构特征,以及球的表面积的计算,其中巧妙构造正方体,利用正方体的外接球的直径等于正方体的对角线长,得到球的半径是解答的关键,着重考查了空间想象能力,以及运算与求解能力,属于基础题.
15.10
【解析】
先求出a,b,根据分层抽样的比例引入正整数k表示n,从而得出的最小值.
【详解】
由题意得,a=0.2,b=80,由表可知,灯泡样品第一组有40个,第二组有60个,第三组有80个,第四组有20个,所以四个组的比例为2:3:4:1,所以按分层抽样法,购买的灯泡数为n=2k+3k+4k+k =10k(),所以的最小值为10.
本题考查分层抽样基本原理的应用,涉及抽样比、总体数量、每层样本数量的计算,属于基础题.
16.
【解析】
根据双曲线的标准方程写出双曲线的渐近线方程,结合题意可求得正实数的值.
【详解】
双曲线的渐近线方程为,
由于该双曲线的一条渐近线方程为,,解得.
故答案为:.
本题考查利用双曲线的渐近线方程求参数,考查计算能力,属于基础题.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(1);(2)证明见解析.
【解析】
(1)根据椭圆的基本性质列出方程组,即可得出椭圆方程;
(2)设点,,,由,,结合斜率公式化简得出,,即,满足,由的任意性,得出直线恒过一个定点.
【详解】
(1)依题意得,解得
即椭圆:;
(2)设点,,
其中,
由,得,
即,
注意到,
于是,
因此,满足
由的任意性知,,,即直线恒过一个定点.
本题主要考查了求椭圆的方程,直线过定点问题,属于中档题.
18.(1);(2)存在,
【解析】
(1)把点代入椭圆C的方程,再结合离心率,可得a,b,c的关系,可得椭圆的方程;
(2)设出直线的方程,代入椭圆,运用韦达定理可求得点的坐标,再由,可求得直线的方程,要注意检验直线是否和椭圆有两个交点.
【详解】
(1)由题可得∴,所以椭圆的方程
(2)由题知,设,直线的斜率存在设为,
则与椭圆联立得
,,∴,,∴
若以为直径的圆经过点,
则,∴,
化简得,∴,解得或
因为与不重合,所以舍.
所以直线的方程为.
本题考查椭圆的简单性质,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查了向量的数量积的运用,属于中档题.
19.(1);(2).
【解析】
先设出数列的公差为d,结合题中条件,求出首项和公差,即可得出结果.
利用裂项相消法求出数列的和.
【详解】
解:设公差为d的等差数列的前n项和为,
且,.
则有:,
解得:,,
所以:
由于:,
所以:,
则:,
则:,
.
本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.
20.(1)见解析(2)直线过定点.
【解析】
(1)设出两点的坐标,利用导数求得切线的方程,设出点坐标并代入切线的方程,同理将点坐标代入切线的方程,利用韦达定理求得线段中点的横坐标,由此判断出轴.
(2)求得点的纵坐标,由此求得点坐标,求得直线的斜率,由此求得直线的方程,化简后可得直线过定点.
【详解】
(1)设切点,,,
∴切线的斜率为,切线:,
设,则有,化简得,
同理可的.
∴,是方程的两根,∴,,
,∴轴.
(2)∵,∴.
∵,∴直线:,即,
∴直线过定点.
本小题主要考查直线和抛物线的位置关系,考查直线过定点问题,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.
21.(1);(2);(3).
【解析】
(1)利用导数的几何意义计算即可;
(2)在上恒成立,只需,注意到;
(3)在上有两根,令,求导可得在上单调递减,在上单调递增,所以且,,,求出的范围即可.
【详解】
(1)因为,所以,
当时,,
所以切线方程为,即.
(2),.
因为函数在区间上单调递增,所以,且恒成立,
即,
所以,即,又,
故,所以实数的取值范围是.
(3).
因为函数在区间上有两个极值点,
所以方程在上有两不等实根,即.
令,则,由,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,解得且.
又由,所以,
且当和时,单调递增,
当时,单调递减,是极值点,
此时
令,则,
所以在上单调递减,所以.
因为恒成立,所以.
若,取,则,
所以.
令,则,.
当时,;当时,.
所以,
所以在上单调递增,所以,
即存在使得,不合题意.
满足条件的的最小值为-4.
本题考查导数的综合应用,涉及到导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性、极值点,不等式恒成立等知识,是一道难题.
22.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)取中点,连结、,四边形是平行四边形,由,,得,从而,,求出,由此能证明.
(Ⅱ)以为原点,、、所在直线分别为,,轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角的余弦值.
【详解】
证明:(Ⅰ )取中点,连结、,
∵ ,,
∴ 四边形是平行四边形,
∵ ,,,
∴ ,
∴ ,∴,
在中,,
又∵ 为的中点,∴,
又∵ ,∴.
解:(Ⅱ)∵,,,
∴ ,
以为原点,、、所在直线分别为,,轴,建立空间直角坐标系,
设,则,,,,
∴ ,,,
设面的法向量,
则,取,得,
同理,得平面的法向量,
设二面角的平面角为,
则,
∴ 二面角的余弦值为.
本题考查面面垂直及线面垂直性质定理、线面垂直判定与性质定理以及利用空间向量求线面角与二面角,考查基本分析求解能力,属中档题.
寿命(天)
频数
频率
40
60
0.3
0.4
20
0.1
合计
200
1
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