内容正文:
来宾市2025年春季学期高二期中检测
数学试题
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 双曲线,则其离心率为( )
A. B. C. 2 D.
2. 已知随机变量服从正态分布,且,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
3. 已知等比数列满足,,则( )
A. B. C. 8 D. 16
4. 如图,在平行六面体中,M为与的交点.若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
5. 某次会议安排甲、乙等六人的座位在第一排的号,其中甲的座位号为奇数,乙的座位号为偶数,且甲、乙不相邻,则这六人不同的座位安排方法种数为( )
A. 48 B. 96 C. 128 D. 186
6. 为了解某高校学生使用手机支付和现金支付的情况,抽取了部分学生作为样本,统计其喜欢的支付方式,并制作出如等高条形图:
根据图中的信息,下列结论中不正确的是( )
A. 样本中多数男生喜欢手机支付
B. 样本中的女生数量少于男生数量
C. 样本中多数女生喜欢现金支付
D. 样本中喜欢现金支付的数量少于喜欢手机支付的数量
7. 若函数有极值点,那么实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错得0分,部分选对得分.
9. 已知无穷等差数列的前项和为,且,则( )
A. 在数列中,最大; B. 在数列中,最大
C. D. 当时,
10. 已知直线和圆,则下列说法正确的是( )
A. 直线恒过点
B. 直线与圆恒有两个交点
C. 存在实数,使得直线与直线垂直
D. 直线被圆截得的最短弦长为
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E为边AD的中点,点P为线段上的动点,设,则( )
A. 当时,EP//平面 B. 当时,取得最小值,其值为
C. 的最小值为 D. 当平面CEP时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中常数项是______(用数字作答).
13. 由样本数据,求得回归直线方程为,且,若去除偏离点(4,10)后,得到新的回归直线方程为,则去除偏离点后,相应于样本点的残差值为______.
14. 拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,其定理陈述如下:如果函数在闭区间[a,b]上连续,在开区间内可导,且存在点,使得,则称为函数在闭区间[a,b]上的中值点.若函数在区间上的“中值点”的个数为,函数在区间[0,1]上的“中值点”的个数为,则______.(参考数据:)
四、解答题:本题共5小题,共77分,其中15题13分,16、17每题15分,18、19题17分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
15. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)若,求在区间上的最大值和最小值.
16. 在数列中,,且满足,数列的前项和为,且.
(1)求和的通项公式;
(2)令,记的前项和为,求.
17. 某物理实验技能操作竞赛分基本操作与技能操作两步进行,第一项基本操作:每位参赛选手从A类7道题中任选4题进行操作,操作完后正确操作超过两题的(否则终止比赛),才能进行第二步技能操作:从B类5道题中任选3题进行操作,直至操作完为止.A类题操作正确得10分,B类题操作正确得20分.以两步操作得分总和决定优胜者.总分80分或90分为二等奖,100分为一等奖.某校选手李明A类7题中有5题会操作,B类5题中每题正确操作的概率均为,且各题操作互不影响.
(1)求李明被终止比赛的概率;
(2)求李明获一等奖的概率;
(3)现已知李明A类题全部操作正确,求李明B类题操作完后总分的期望.
18. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,为等边三角形,平面平面,.点在线段上.
(1)若,在上找一点,使得四点共面,并说明理由;
(2)求点到平面的距离;
(3)若直线与平面所成角的正弦值为,求二面角的余弦值.
19. 已知和为椭圆上两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点H在椭圆C上,、是椭圆C的两焦点,且,求的面积;
(3)过点的直线l与椭圆C交于A、B两点,证明:为定值.
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来宾市2025年春季学期高二期中检测
数学试题
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 双曲线,则其离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】由双曲线的方程确定a,c,根据离心率的定义求离心率.
【详解】由双曲线的方程为,可得,
∴ 离心率,
故选:A.
2. 已知随机变量服从正态分布,且,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】B
【解析】
【分析】利用正态分布的对称性即可得到结果.
【详解】因为随机变量服从正态分布,所以正态分布的对称轴为,
所以,
故选:B
3. 已知等比数列满足,,则( )
A. B. C. 8 D. 16
【答案】C
【解析】
【分析】由等比数列性质得到,相乘得到答案.
【详解】由等比数列性质可得,
又,故,所以,
所以.
故选:C
4. 如图,在平行六面体中,M为与的交点.若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量的线性运算求解即可.
【详解】因为M为与的交点,所以M是与的中点,
所以.
故选:D.
5. 某次会议安排甲、乙等六人的座位在第一排的号,其中甲的座位号为奇数,乙的座位号为偶数,且甲、乙不相邻,则这六人不同的座位安排方法种数为( )
A. 48 B. 96 C. 128 D. 186
【答案】B
【解析】
【分析】根据甲的座位号为奇数,乙的座位号为偶数分类结合乘法原理及排列数计算即可.
【详解】先安排甲、乙,若甲坐1号座位,则乙可以坐4号或6号座位;
若甲坐3号座位,则乙可以坐6号座位;
若甲坐5号座位,则乙可以坐2号座位,共有4种安排方法.
在甲和乙的座位确定了的情况下,其余四人的座位安排方法有种,
故这六人不同的座位安排方法种数为.
故选:B.
6. 为了解某高校学生使用手机支付和现金支付的情况,抽取了部分学生作为样本,统计其喜欢的支付方式,并制作出如等高条形图:
根据图中的信息,下列结论中不正确的是( )
A. 样本中多数男生喜欢手机支付
B. 样本中的女生数量少于男生数量
C. 样本中多数女生喜欢现金支付
D. 样本中喜欢现金支付的数量少于喜欢手机支付的数量
【答案】C
【解析】
【分析】根据两等号条形图的信息,逐个分析判断即可.
【详解】对于A,由右图可知,样本中多数男生喜欢手机支付,A对;
对于B,由左图可知,样本中的男生数量多于女生数量,B对;
对于C,由右图可知,样本中多数女生喜欢手机支付,C错;
对于D,由右图可知,样本中喜欢现金支付的数量少于喜欢手机支付的数量,D对.
故选:C.
7. 若函数有极值点,那么实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据极值与导数的关系,列出不等式,即可得到a的取值范围.
【详解】因为函数的定义域为,
且,
若函数有极值点,则方程有两个不等的实数根,
且至少有一个正根,设其根为,且,则,
所以,且,
所以,,解得.
故选:D
8. 已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】构造函数,利用导数判断出的单调性,再利用单调性判断可得答案.
【详解】因为,,
,,,
构造函数,则,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
因,所以,即,即,所以;
又,所以,即.综上,.
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错得0分,部分选对得分.
9. 已知无穷等差数列的前项和为,且,则( )
A. 在数列中,最大; B. 在数列中,最大
C. D. 当时,
【答案】AD
【解析】
【分析】由题得,即可解决.
【详解】由题知,无穷等差数列的前项和为,且,
所以,
所以等差数列为递减数列,
所以在数列中,最大;当时,;
故选:AD
10. 已知直线和圆,则下列说法正确的是( )
A. 直线恒过点
B. 直线与圆恒有两个交点
C. 存在实数,使得直线与直线垂直
D. 直线被圆截得的最短弦长为
【答案】BCD
【解析】
【分析】A.由判断;B. 由判断;C.由判断;D.由当圆心与定点的连线与直线垂直时,直线被圆截得的弦最短判断.
【详解】A.,即为 ,所以直线恒过点,故错误;
B. 因为,所以点在圆的内部,所以直线与圆恒有两个交点,故正确;
C.当时,直线与直线垂直,故正确;
D. 当圆心与定点的连线与直线垂直时,直线被圆截得的弦最短,
最短弦长为,故正确;
故选:BCD
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E为边AD的中点,点P为线段上的动点,设,则( )
A. 当时,EP//平面 B. 当时,取得最小值,其值为
C. 的最小值为 D. 当平面CEP时,
【答案】BC
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明判断A;利用两点间距离公式计算判断BC;确定直线与平面CEP交点的位置判断D作答.
【详解】在棱长为2的正方体中,建立如图所示的空间直角坐标系,
,
,则点,
对于A,,,,而,
显然,即是平面的一个法向量,
而,因此不平行于平面,即直线与平面不平行,A错误;
对于B,,则,
因此当时,取得最小值,B正确;
对于C,,
于是,当且仅当时取等号,C正确;
对于D,取的中点,连接,如图,
因为E为边AD的中点,则,当平面CEP时,平面,
连接,连接,连接,显然平面平面,
因此,平面,平面,则平面,
即有,而,所以,D错误.
故选:BC
【点睛】关键点睛:涉及空间图形中几条线段和最小的问题,把相关线段所在的平面图形展开并放在同一平面内,再利用两点之间线段最短解决是关键.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中常数项是______(用数字作答).
【答案】240
【解析】
【分析】写出二项展开式的通项,令的指数为0,即可求解,进而可求常数项.
【详解】的二项展开式的通项为,
令得,故常数项为,
故答案为:240.
13. 由样本数据,求得回归直线方程为,且,若去除偏离点(4,10)后,得到新的回归直线方程为,则去除偏离点后,相应于样本点的残差值为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先求剩余数据的中心点,再代入回归直线方程求,再代入求,即可求残差值.
【详解】由于回归直线过样本中心点,当时,,
去除偏离点后,剩余数据的中心点为,
则,,
将点的坐标代入回归直线方程,可得,解得,所以,新的回归直线方程为,当时,,
所以,去除偏离点后,相应于样本点的残差值为.
故答案为:.
14. 拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,其定理陈述如下:如果函数在闭区间[a,b]上连续,在开区间内可导,且存在点,使得,则称为函数在闭区间[a,b]上的中值点.若函数在区间上的“中值点”的个数为,函数在区间[0,1]上的“中值点”的个数为,则______.(参考数据:)
【答案】2
【解析】
【分析】根据题意,利用“拉格朗日中值定理”,分析的值,进而计算可得答案.
【详解】对于函数,
若,由,得,
若,
则,
故,
所以函数在区间上的“中值点”的个数.
对于,函数,
若,由,得,
若,则,
故,
所以函数在区间上的“中值点”的个数,
所以,.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,其中15题13分,16、17每题15分,18、19题17分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
15. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)若,求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值为
【解析】
【分析】(1)求出、的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;
(2)利用导数分析函数在区间上的单调性,可得出函数在区间上的最大值和最小值.
【小问1详解】
因为,则,所以,,
所以的图象在点处的切线方程为,即.
【小问2详解】
因为,所以,
由可得,由可得,
所以,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以,函数在区间上的最大值为,
因为,,,故.
16. 在数列中,,且满足,数列的前项和为,且.
(1)求和的通项公式;
(2)令,记的前项和为,求.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)等式两边加1,构造出等比数列,利用与之间的关系求解;
(2)由(1)得出,再利用错位相减法及公式法求和即可.
【小问1详解】
,,
是首项为2,公比为2的等比数列,即;
由,当时,,
当时,,也满足,
,
【小问2详解】
,
,
①
②,
①②可得
即,
.
17. 某物理实验技能操作竞赛分基本操作与技能操作两步进行,第一项基本操作:每位参赛选手从A类7道题中任选4题进行操作,操作完后正确操作超过两题的(否则终止比赛),才能进行第二步技能操作:从B类5道题中任选3题进行操作,直至操作完为止.A类题操作正确得10分,B类题操作正确得20分.以两步操作得分总和决定优胜者.总分80分或90分为二等奖,100分为一等奖.某校选手李明A类7题中有5题会操作,B类5题中每题正确操作的概率均为,且各题操作互不影响.
(1)求李明被终止比赛的概率;
(2)求李明获一等奖的概率;
(3)现已知李明A类题全部操作正确,求李明B类题操作完后总分的期望.
【答案】(1)
(2)
(3)80
【解析】
【分析】(1)李明被终止比赛表示选出的4题2题不会操作且2题会操作,根据相互独立事件的概率公式计算;
(2)李明获一等奖表示类4道题全部操作正确,且类3道题全部操作正确,由相互独立事件的概率公式计算;
(3)类题全部操作正确后得分为,则的取值为:,且类题正确操作题数,通过二项分布的概率计算公式可以求得.
【小问1详解】
设“李明被终止比赛”事件为,表示选出的4题2题不会操作且2题会操作,
故李明被终止比赛的概率;
【小问2详解】
设李明获一等奖的事件为,事件即类4道题全部操作正确,
且类3道题全部操作正确,故由独立事件的概率公式可得;
【小问3详解】
设李明在竞赛中,类题全部操作正确后得分为,则的取值为:,
且类题正确操作题数,可得;
;;
,
从而.
18. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,为等边三角形,平面平面,.点在线段上.
(1)若,在上找一点,使得四点共面,并说明理由;
(2)求点到平面的距离;
(3)若直线与平面所成角的正弦值为,求二面角的余弦值.
【答案】(1)为靠近点的四等分点,理由如下:
如图,
,
,
,
四边形是菱形,
,
,
四点共面.
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)当为靠近点的四等分点时,结合已知条件可得,而,则,从而可得结论;
(2)取中点,连接,由面面垂直可得平面,再由结合菱形的性质可得,则得平面,然后求出,再利用等体积法可求得点到平面的距离;
(3)建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,取中点,连接
是等边三角形,,
又平面平面,平面平面,平面,
平面,平面
平面平面
平面,又平面,
设点到平面的距离为,
,即,
解得
所以点到平面的距离为
【小问3详解】
由(2)知,两两垂直,所以以为原点,分别以为轴,轴,轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
则,
所以
设,则
则,
又平面,故取平面的法向量,
设与平面所成角为,则,
化简整理得,解得
则
设平面的法向量,则,
令则,所以平面的法向量.
所以,二面角的余弦值为
19. 已知和为椭圆上两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点H在椭圆C上,、是椭圆C的两焦点,且,求的面积;
(3)过点的直线l与椭圆C交于A、B两点,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:当l的斜率为0时,;
当l不与x轴重合时,设直线l的方程为,
联立,得,所以,
由韦达定理可得.
,
故为定值.
AI
【解析】
【分析】(1)将和代入椭圆,即可求解;
(2)由椭圆定义得,结合余弦定理求得,再由三角形面积公式即可求解;
(3)当l的斜率为0时,直接求解;当l不与x轴重合时,设直线l的方程为,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理得,化简即可证明.
【小问1详解】
由题意得,解得,所以椭圆C的方程为.
【小问2详解】
由题可知.
在中,由余弦定理得
,
则,即,
所以,故的面积是.
【小问3详解】
略.
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