内容正文:
黄梅一中高二实验班数学周测
2025.11.25
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 若的展开式中的系数比的系数小300,则实数( )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,求得展开式的通项,分别求得和的系数,列出方程,即可求得的取值.
【详解】由二项式展开式的通项为,
令,可得,所以展开式的的系数为,
令,可得,所以展开式的的系数为,
因为展开式中的系数比的系数小300,可得,
即,解得或,
又因为,所以.
故选:A.
2. 已知椭圆上有一点,它关于原点的对称点为,点为椭圆的右焦点,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造椭圆左焦点,利用对称性得到矩形,结合直角三角形边角关系与椭圆的定义,建立、关系求解离心率.
【详解】设椭圆左焦点为,连接、,
由、关于原点对称,可知四边形为平行四边形,
又,故,即平行四边形为矩形,
因此,,
在中,,设,则,,
由椭圆的定义,,
又,故,即,
将代入,得,
故离心率.
故选:B
3. 某学校的数学兴趣小组为了了解我国古代的数学成就,先后去图书馆借阅了5本古代数学名著:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》和《张丘建算经》,该小组每次随机借阅一本名著,且归还后再随机借阅下一本(已借阅的不会重复借阅).则最先借阅的两本是《周髀算经》和《九章算术》,且最后一本借阅的是《孙子算经》的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由古典概率的计算公式求解即可.
【详解】所有可能的借阅顺序总数为:,
最先借阅的两本是《周髀算经》和《九章算术》,且最后一本借阅的是《孙子算经》,
所以前两本的顺序可以是《周髀算经》、《九章算术》或者《九章算术》、《周髀算经》,有种情况,
最后一本已经确定是《孙子算经》,中间本为《海岛算经》、《张丘建算经》,有种情况,
设最先借阅的两本是《周髀算经》和《九章算术》,且最后一本借阅的是《孙子算经》为事件,
则,
故选:D.
4. 展开式中的系数为( )
A. B.
C. 160 D. 80
【答案】A
【解析】
【分析】将看作5个相同的括号相乘,利用组合的方法求解.
【详解】表示5个相乘,每个在相乘时均有三种选择,
选或或.
设选的有个,选的有个,那么选的有个,
则有,解得或或,
即选5个;或者选1个、3个、1个;或者选2个、1个、2个;
因此含项的系数为.
故选:A
5. 已知,:函数在区间上存在最大值,则是的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数分析得的单调性,则得到不等式组,解出的范围,再根据必要不充分条件的判断即可得到答案.
【详解】,
当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
且.
若在区间上存在最大值,则该区间须包含极大值点,
且极大值不小于区间右端点的函数值(否则函数在该区间没有最大值),即,
由得,即,分解因式得,解得,
联立,解得,
又因为是的真子集,
是的必要不充分条件.
故选:C.
6. 已知点在椭圆上运动,圆的圆心为椭圆的右焦点,半径,点在圆上,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,则,利用椭圆的焦半径公式求出的取值范围,再结合圆的几何性质可求得的取值范围.
【详解】在椭圆中,,,则,即,
设点,则,且,可得,
所以,
所以,
当且仅当为椭圆的左端点,且为射线与圆的交点时,上述不等式中的两个等号同时成立,
,
当且仅当为椭圆的右端点,且为线段与圆的交点时,上述不等式中的两个等号同时成立,
综上所述,的取值范围是.
故选:A.
7. “湘超”足球比赛正在如火如荼进行中,某企业赞助一批足球训练设备给甲、乙、丙三个球队.这批设备分别为个相同的跳箱和箱相同的药球.要求每队至少有一个跳箱,且药球不能全部分配给同一球队,则不同的分配方案有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】B
【解析】
【分析】分两步完成,先分跳箱、再分药球,确定每一步的分法种数,结合分步乘法计数原理可得结果.
【详解】分以下两步:
(1)先分跳箱:个相同的跳箱分给三个球队,三个球队分得的跳箱数量分别为、、或、、或、、,
所以,跳箱的分法种数为种;
(2)接下来分药球:将个药球分给三个球队,三个球队分得的药球数量分别为、、或、、,
所以,药球的分法种数为种.
由分步乘法计数原理可知,不同的分法种数为种.
故选:B.
8. 若函数有且仅有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将问题化为函数与函数恰有两个交点,利用导数的几何应用求临界情况下的切线方程,应用导数研究的性质,画出大致图象,数形结合确定参数范围.
【详解】令,即,
依题意,函数与函数恰有两个交点,
所以,令或,解得或,而,,
所以在,处的切线方程分别为,,
当,则,即在上单调递增,
当,则,即在上单调递减,
所以函数的大致图象如下:
由图知,的取值范围是.
故选:C
二、多选题
9. 设函数,则( )
A. 当时,有三个零点
B. 存在,使得为曲线的对称轴
C. 当时,是的极小值点
D. 存在,使得点为曲线的对称中心
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用导数求出函数的极值,结合三次函数的图象特征判断A;利用轴对称的定义列式推理判断B;利用导数求出极小值点判断C;利用中心对称的意义列式计算判断D.
【详解】函数的定义域为R,求导得,
对于A,当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
则在处取到极大值,在处取到极小值,
因此函数的图象与轴有3个交点,即有三个零点,A正确;
对于B,假设存在,使得为的对称轴,即存在使得,
即,整理得,
显然此等式对一切实数不恒成立,因此不存在,使得为的对称轴,B错误;
对于C,当时,由,得或;由,得,
函数在处取得极小值,C正确;
对于D,,
,当,即时,,
此时,即,则存在使得是的对称中心,D正确.
故选:ACD
10. 已知,则( )
A. B.
C. 除以5所得的余数是1 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于选项A,通过赋值即可判断出结果的正误;对于选项B,通过展开式的通项公式,得到,再通过赋值即可判断出结果的正误;对于选项C,通过,再利用二项展开式展开即可判断出结果的正误;对于选项D,进行赋值即可得出结果的正误.
【详解】选项A,因为,
令,得到,所以选项A正确;
选项B,因为二项展开式的通项公式为(,),
由通项公式知,二项展开式中偶数项的系数为负数,
所以,
由,令,得到,
令,得到,
所以,所以选项B错误;
选项C,因为,
所以除以5所得的余数是1,选项C正确;
对于选项D,令,得到,
所以选项D正确.
故选:ACD.
11. 数学中有许多形状优美的曲线,如图形状类似数字“8”的曲线叫双纽线.我们把在平面中,到定点的距离之积等于的动点的轨迹称为双纽线.曲线是当时的双纽线,是曲线上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A. 曲线关于轴,轴,原点均对称
B. 点的横坐标的取值范围是
C. 的最大值是
D. 若直线与曲线只有一个交点,则实数的取值范围为
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题定义可得双纽线方程.对于A,可分别用替换原方程的验证方程是否不变即可;对于B,可根据求出的范围;对于C,将双纽线方程分离出一个,再求另一侧的最大值;对于D,联立直线与双纽线方程,使其仅有唯一解即可.
【详解】根据双纽线的定义可得,,整理化简得:
.
对于A:分别用替换原方程的,方程不变,故A正确;
对于B:对化成关于的一元二次方程得,
,舍去负根,得:.
,两边平方后化简,
得,解得,
即,故B正确.
对于C:易知当最大时,必不在坐标原点,因此可写为:
,当时取到等号,
因此,即双纽线上任意一点到原点的距离都不超过,故C正确.
对于D:直线与曲线一定有公共点,若直线与曲线只有一个交点,
联立与双纽线方程,整理得:
,解得或.
要使方程只有唯一解,则,解得或,故D错误.
故选:ABC.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
12. 展开式中的常数项是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,先求得二项式的展开式的通项公式为,进而求得展开式的常数项,得到答案.
【详解】由二项式的展开式的通项公式为,
所以,
所以当时有常数项,当时有常数项,
所以所求展开式的常数项为.
故答案为:.
13. 已知函数定义域为,值域为,则满足条件的函数最多有_____个.
【答案】
【解析】
【分析】由函数的概念及分类加法计数原理、组合数计算即可.
【详解】由函数定义,转化为给,安排对应的自变量,每一种对应方式,即为一个函数,
给取个自变量,则对应个自变量,有种,
给取个自变量,则对应个自变量,有种,
给取个自变量,则对应个自变量,有种,
所以由分类加法计数原理知,共有
种不同的对应方式,
故答案为:.
14. 已知函数在区间单调递增,则实数的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】分析可知任意的,恒成立,即恒成立,令,,利用导数求出函数的最大值,即可得出实数的取值范围,即可得出实数的最小值.
【详解】因为函数在区间单调递增,
则对任意的,恒成立,即恒成立,
令,,则,
由可得,得,
由可得,得,
所以函数在、上单调递增,在上单调递减,
所以,
又因为,故当时,.
所以,故实数的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
15. (1)6名学生站成一排照相留念,其中男生4人,女生2人,2名女生必须相邻而站,且女生不站两端,有多少种不同的站法?
(2)某传统文化学习小组有10名同学,其中男生5名,女生5名,现要从中选取4人参加学校举行的汇报展示活动,男生甲与女生乙至少有1人参加,有多少种选法?
(3)从0,2,4,6中任取2个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成多少个没有重复数字的四位数?
【答案】(1)144;(2)140;(3)378
【解析】
【分析】(1)先将2名女生捆绑在一起,然后先排两端,再全排即可;
(2)用总的选法减去男生甲与女生乙都没有参加的选法即可;
(3)分是否含0讨论即可得解.
【详解】(1)将2名女生排成一排有种排法,
再从4名男生中选2名男生排在两端,有种排法,
最后,将2名女生看成一个元素和剩余2名男生全排列,有种,
由分步乘法计数原理可得,总的排法有种.
(2)10名同学中选取4人,共有种选法,
男生甲与女生乙都未参加的选法有种选法,
所以男生甲与女生乙至少有1人参加的选法有种选法.
(3)不含0时:可以组成没有重复数字的四位数有个;
含0时:第一步,偶数的取法有种,奇数的取法有种,共种;
第二步,从不为0的3个数字中选择1个排在首位,其余3个数字全排列,有种,
由分步乘法计数原理可得,共有个
所以,一共可以组成个没有重复数字的四位数.
16. 已知(为正整数)的展开式中,末三项的二项式系数的和等于67.
(1)求值,从集合中任取一个元素,求该元素满足不等式的概率;
(2)若,求除以7所得的余数;
(3)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1),;
(2)6; (3)或.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用二项式系数列式求出,进而求出古典概率.
(2)将目标式化成,再利用二项式定理进而展开式,进而求出余数.
(3)求出展开式的通项,再构造不等式求出系数最大的项.
【小问1详解】
展开式末三项的二项式系数分别为,
则,即,整理得,
而为正整数,因此,集合,
从集合中任取一个元素的试验有11个样本点,
满足不等式的事件有一个样本点5,所以所求概率为.
【小问2详解】
当时,
,
所以除以7所得的余数等于13除以7所得的余数6.
【小问3详解】
由(1)知,展开式通项为,
设第项即为系数最大的项,则,整理得,解得,
所以展开式系数最大的项为或.
17. 已知底面ABCD是正方形,平面,点E、F分别为线段PB、CQ的中点.
(1)求证:;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)若点是线段上的动点,当直线与平面所成角的正弦值取得最大值时,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)以点为坐标原点,以、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可证得结论成立;
(2)先求出平面与平面法向量,再利用空间向量法可求得平面与平面夹角的余弦值;
(3)先设,其中,得出向量的坐标,得到平面的一个法向量,再利用空间向量法可得线面角的正弦是关于的式子,结合值域计算即可求解.
【小问1详解】
因为为正方形,且平面,所以、、两两互相垂直,
以点为坐标原点,以、、所在直线分别为、、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则、、、、,、,
所以,
所以,所以.
【小问2详解】
设平面的法向量,,,
则,取,可得,
所以平面的一个法向量为,
平面的一个法向量,
设平面与平面夹角为,
则,
所以平面与平面夹角余弦值为;
【小问3详解】
假设存在点,使得,其中,
则,,
设平面的一个法向量为,
则,取,可得,
所以平面的一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
由题意可得,
设,即,
当即时,取最大值;
因为,所以,所以.
18. 如图1,圆C:,点,P是圆C上任意一点,线段AP的垂直平分线和直线CP相交于点Q.当点P在圆上运动时,点Q的轨迹为E.
(1)求轨迹E的方程;
(2)过点C且与x轴不重合的直线l与E相交于M,N两点.设点,记直线BM,BN的斜率分别为,,求的值;
(3)过点作直线l交E于G,H两点(G在上方),设点,,若直线GS与HR相交于点T,证明:动点T在某定直线上.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由几何关系得出点Q的轨迹符合椭圆定义,求解即可;
(2)设直线MN的方程为,与椭圆方程联立,写出表达式,代入韦达定理化简即可得定值;
(3)设直线的方程为,与椭圆方程联立,写出直线GS与HR的方程,利用韦达定理化简得定值,即可求得定直线.
【小问1详解】
连接QA,由已知得.所以.
又因为点A在圆内,所以,根据椭圆的定义,点Q的轨迹是以C,A为焦点,2为长轴长的椭圆.
【小问2详解】
由,,设直线MN的方程为,,,
联立方程得,
,
由韦达定理得,,
则
.
【小问3详解】
设直线l的方程为,,,
将椭圆方程与直线方程联立可得,
时,,
,,
所以,
∴:,:,
∴,整理得,
所以动点T在定直线上.
19. 已知函数,,设函数.
(1)当时,求的极值点;
(2)证明:当时,;
(3)若对任意,都有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)的极小值点是,无极大值点
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)易得,再利用导数法求解;
(2)由(1)知当时,存在唯一的,使得,为极小值点,则由证明;
(3)设,转化为恒成立和恒成立求解.
【小问1详解】
当时,,则,,
因为,均为增函数,所以单调递增,所以当时,,当时,,所以在区间上单调递减,在区间上单调递增.
所以函数的极小值点是,无极大值点;
【小问2详解】
,由(1)可知,当时,单调递增,
取且,则,取且,则,
所以存在唯一的,使得,即,
所以,
;
【小问3详解】
因,得到,所以,
当时,,显然成立.
设,则恒成立,
当时,,符合题意;
当时,,不符题意.
同理,恒成立,即,
设,则,所以,
,令,解得或.
当时,,所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以,符合题意;
当时,,所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,在区间上单调递减,因为,,所以符合题意,所以.
综上所述,的取值范围为.
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黄梅一中高二实验班数学周测
2025.11.25
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 若的展开式中的系数比的系数小300,则实数( )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
2. 已知椭圆上有一点,它关于原点的对称点为,点为椭圆的右焦点,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3. 某学校的数学兴趣小组为了了解我国古代的数学成就,先后去图书馆借阅了5本古代数学名著:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》和《张丘建算经》,该小组每次随机借阅一本名著,且归还后再随机借阅下一本(已借阅的不会重复借阅).则最先借阅的两本是《周髀算经》和《九章算术》,且最后一本借阅的是《孙子算经》的概率为( )
A. B. C. D.
4. 展开式中系数为( )
A. B.
C 160 D. 80
5. 已知,:函数在区间上存在最大值,则是的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 已知点在椭圆上运动,圆的圆心为椭圆的右焦点,半径,点在圆上,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. “湘超”足球比赛正在如火如荼进行中,某企业赞助一批足球训练设备给甲、乙、丙三个球队.这批设备分别为个相同的跳箱和箱相同的药球.要求每队至少有一个跳箱,且药球不能全部分配给同一球队,则不同的分配方案有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
8. 若函数有且仅有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 设函数,则( )
A. 当时,有三个零点
B. 存在,使得为曲线的对称轴
C. 当时,是的极小值点
D. 存在,使得点为曲线的对称中心
10. 已知,则( )
A. B.
C. 除以5所得的余数是1 D.
11. 数学中有许多形状优美的曲线,如图形状类似数字“8”的曲线叫双纽线.我们把在平面中,到定点的距离之积等于的动点的轨迹称为双纽线.曲线是当时的双纽线,是曲线上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A. 曲线关于轴,轴,原点均对称
B. 点的横坐标的取值范围是
C. 的最大值是
D. 若直线与曲线只有一个交点,则实数的取值范围为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
12. 展开式中的常数项是___________.
13. 已知函数的定义域为,值域为,则满足条件的函数最多有_____个.
14. 已知函数在区间单调递增,则实数的最小值为________.
四、解答题
15. (1)6名学生站成一排照相留念,其中男生4人,女生2人,2名女生必须相邻而站,且女生不站两端,有多少种不同的站法?
(2)某传统文化学习小组有10名同学,其中男生5名,女生5名,现要从中选取4人参加学校举行的汇报展示活动,男生甲与女生乙至少有1人参加,有多少种选法?
(3)从0,2,4,6中任取2个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成多少个没有重复数字的四位数?
16. 已知(为正整数)的展开式中,末三项的二项式系数的和等于67.
(1)求的值,从集合中任取一个元素,求该元素满足不等式的概率;
(2)若,求除以7所得的余数;
(3)求展开式中系数最大的项.
17. 已知底面ABCD是正方形,平面,点E、F分别为线段PB、CQ的中点.
(1)求证:;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)若点是线段上的动点,当直线与平面所成角的正弦值取得最大值时,求的值.
18. 如图1,圆C:,点,P是圆C上任意一点,线段AP垂直平分线和直线CP相交于点Q.当点P在圆上运动时,点Q的轨迹为E.
(1)求轨迹E的方程;
(2)过点C且与x轴不重合的直线l与E相交于M,N两点.设点,记直线BM,BN的斜率分别为,,求的值;
(3)过点作直线l交E于G,H两点(G上方),设点,,若直线GS与HR相交于点T,证明:动点T在某定直线上.
19 已知函数,,设函数.
(1)当时,求的极值点;
(2)证明:当时,;
(3)若对任意,都有恒成立,求的取值范围.
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