内容正文:
雅礼中学2025年下学期期末考试试卷
高二数学
时量:120分钟 分值:150分
一、单选题
1. 已知圆的圆心在,半径为5,则它的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆的标准方程得解.
【详解】因为圆心为,半径为5,
所以圆的标准方程为,
故选:C
2. 已知数列是等比数列,且,,则( )
A. 3 B. 6
C. 3或 D. 6或
【答案】B
【解析】
【分析】利用等比数列的通项公式求解.
【详解】解:设数列的公比为q,
则,
所以,,
所以.
故选:B.
3. 曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对求导,利用导数的几何意义求在点处的切线的斜率,进而求出切线方程.
【详解】,,
当时,,
在点处的切线方程为:,
即:.
故选:A.
4. 已知,若过点的直线与线段(含端点)总有公共点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出直线过点和过点时的斜率,数形结合求解.
【详解】
如图,设,当直线过点时,斜率,当直线过点时,斜率,
要使直线与线段(含端点)总有公共点,则直线的斜率需满足或.
所以直线的斜率的取值范围为.
故选:C.
5. 是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由椭圆的方程,结合已知可得,,再结合可求出的值; 然后在中,利用余弦定理求出的值,从而得到的度数.
【详解】是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,
则,,
又,由,
得,
中,由余弦定理,
而为三角形内角,所以.
故选:B.
6. 4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求得随机试验位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动的样本空间的样本点的个数,再求事件周六、周日都有同学参加公益活动所包含的样本点的个数,利用古典概型概率公式求解即可.
【详解】随机试验位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动的样本空间中包含个样本点,事件周六、周日都有同学参加公益活动包含个样本点
所以事件周六、周日都有同学参加公益活动的概率.
故选:.
7. 已知双曲线的右顶点到其渐近线的距离不大于,其离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】表示出右顶点坐标与渐近线方程,利用点到直线的距离公式代入列不等式求解,再由,可得离心率的取值范围.
【详解】由题意得,双曲线的右顶点坐标为 ,其中一条渐近线方程为,所以,得,即,又因为双曲线的离心率,所以离心率的取值范围为.
故选:C
8. 已知m,n为实数,,若对恒成立,则的最小值是( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数的性质,结合构造函数法进行求解即可.
【详解】,
当时,恒成立,则单调递增,,显然不恒成立,
当时,时,,函数单调递减;时,,函数单调递增,
∴,
∵恒成立,∴,
∴,
∴,
令,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,
∴.
故选:B
【点睛】关键点睛:利用导数的性质,结合构造新函数法是解题的关键.
二、多选题
9. 下列选项正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用排列数公式可判断AB选项,利用组合数公式可判断C选项,利用组合数的性质可判断D选项.
【详解】因为,所以A正确;
因为,所以B不正确;
因为,所以C正确;
由组合数的性质可得,故D正确.
故选:ACD.
10. 已知是定义在上的单调递减函数,是的导函数,若,则下列不等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】先由题意得到,化不等式,再令,对函数求导,判断出其单调性,即可求出结果.
【详解】因为是定义在上的单调递减函数,
所以时,,
由,得到,,
令,则,
所以函数在区间上单调递增,
所以,
即,
所以,故A错误,
因为且,
所以,
所以,故B错误
,故C正确,,故D错误;
故选:ABD
11. 设抛物线C:的焦点为F,M为C上一动点,为定点,则下列结论正确的是( )
A. 准线的方程是
B. 的最小值为4
C. A,B为抛物线上的两点,点E为线段的中点,则所在的直线方程为
D. 以线段为直径的圆与轴相切
【答案】BD
【解析】
【分析】A.根据抛物线方程,直接求准线方程;B.根据抛物线定义的应用,结合图形,转化为三点共线问题求解;C.利用点差法求直线方程;D.根据直线与圆相切的定义,结合抛物线的定义,即可判断.
【详解】A.抛物线,其准线方程为,故A错误;
B. 如图所示,过点作准线于点,则,所以,当且仅当共线时,(即图中)最小,最小值为到准线的距离4,故B正确;
C.设,,
则,两式相减得,
则,得,即直线的斜率为2,
所以直线的方程为,即,故C错误;
D.设,,则,且的中点坐标为,中点到轴的距离为,所以以线段为直径的圆与轴相切,故D正确.
故选:BD
三、填空题
12. 的展开式中的系数等于___________.
【答案】45
【解析】
【分析】利用二项式定理确定展开式的通项,从而可得展开式中的系数.
【详解】因为展开式的通项为,
令,得,
所以展开式中的系数为.
故答案为:.
13. 已知圆C:,直线l:,圆C上恰有两个点到直线l的距离为1.则m的取值范围是_____________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据圆的几何性质,结合点到直线距离公式进行求解即可.
【详解】圆C:的半径为2,圆心坐标为:
设圆心到直线l:的距离为,
要想圆C上恰有两个点到直线l的距离为1,只需,
即,而 ,所以.
故答案为:
【点睛】关键点睛:利用圆的性质转化为点到直线的距离是解题的关键.
14. 若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先通过分析参数的正负排除不成立情况,再将不等式恒成立转化为两个函数最值问题进行求解即可.
【详解】要使不等式对恒成立,
需分析两个因式的符号关系,分情况讨论参数的取值范围:
排除:此时,不等式等价于,
但时,,不等式不能恒成立,
排除:此时不等式为,当时,,不等式不成立,
讨论:此时要使不等式恒成立,则对任意,有以下两种情况:
①若且对任意恒成立,
若在恒成立,即,
令,
令,可得,则在上单调递减,
令,可得,则在上单调递增,
故函数在处取得极小值,
故函数在区间上无最大值,不能满足恒成立,故情况①不成立;
②若且,对任意恒成立,
则恒成立,即的最小值,
由①得函数最小值为,故,
若恒成立,即的最大值,
令函数,,
令,可得,则在上单调递增,
令,可得,则在上单调递减,
故函数在处取得极大值,故,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:
四、解答题
15. 从3男3女共6名志愿者中,选出3人参加社会实践活动.
(1)共有多少种不同的选择方法?(用数字回答)
(2)若要求选出的3名志愿者中有2男1女,且他们分别从事经济、文化和民生方面的问卷调查工作,求共有多少种不同的选派方法?(用数字回答)
【答案】(1)20 (2)54
【解析】
【分析】(1)利用组合计数,求选择的方法数;
(2)利用分步计数原理,结合组合数和排列数的计算,求选派的方法数.
【小问1详解】
从3男3女共6名志愿者中,选出3人参加社会实践活动,
选择方法数为种.
【小问2详解】
从6名志愿者中选2男1女,选择方法数共有种,
故从6名志愿者中选2男1女,
且分别从事经济、文化和民生方面的问卷调查工作的选派方法数为种.
16. 如图,在直三棱柱中,,,,,分别是,的中点.
(1)证明:直线平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
如图,连接,
因为,分别是,的中点,则,
且平面,平面,
所以直线平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据中位线的定义可得,结合线面平行的判定定理即可证明;
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量法求解面面角即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在直三棱柱中,平面,,平面,
则,,且,即,,两两垂直,
故以为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,,
则,,,,
且,分别是,的中点,得,.
所以,,
易知平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,
则,即,取,
设平面与平面的夹角为,
,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17. 设等差数列的前项和为(),,.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:
【答案】(1)
(2)
由得到
所以
.
【解析】
【分析】(1)由题列方程组,解得,所以.
(2)由,裂项化简得到所以利用裂项相消法求得.
【小问1详解】
由题可得,解得,所以.
【小问2详解】
略
18. 椭圆:()经过点,左、右焦点分别为,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的左顶点为,下顶点为,是椭圆在第一象限上的一点,直线与轴相交于点,直线与轴相交于点.
(ⅰ)过点做椭圆的切线,当切线平行时,求:切线方程.
(ⅱ)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)列关于的方程即可求解得到椭圆的标准方程.
(2)(i)先求直线的斜率,设切线方程为,联立方程令 ,即可求解,
(ⅱ)先证明,再证明四边形面积为定值2,所以的面积.
【小问1详解】
由题意可得,
又,解得,
故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)由(1)可得:,,
设,,,
可知直线方程为:.
设切线方程为,
代入,得到
令,解得,
因 P 在第一象限,切线斜率为负,故
所以切线方程为:.
(ⅱ)直线:,到直线的距离为
且,
当且仅当时等号成立.
因为在椭圆上,所以,
则:,令,,
则:,令,,
则,
.
故四边形面积为定值2.
所以的面积,
所以面积的最大值为.
19. 已知函数.
(1)当时,求证:;
(2)设,若对任意的,总存在,使不等式成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)根据函数解析式,整理不等式,构造函数,利用导数求新函数的最值,可得答案;
(2)由题意,整理函数解析式,求导研究其单调性,根据不等式能成立问题,可得关于和的不等式,构造以为变量、以为参数的函数,利用导数,结合分类讨论,可得答案.
【小问1详解】
要证,只需证,
令,,
由,,,,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,
∴,即,∴.
【小问2详解】
由题意得,,
∵,显然,,
∴在区间上为增函数,
∴时,,
∴,
设,有在时恒成立,
∵,
①时,∵,显然,∴在时单调递减,此时不符合;
②时,∵,显然,∴在时单调递减,此时不符合;
③时,∵,
若,显然,则在区间上单调递减,此时不符合;
若,显然当时,,则在区间上单调递减,此时,不符合;
若时,则在区间上单调递增,此时,符合.
综上得,解得,即实数k的取值范围为.
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用,二是函数的零点,不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
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雅礼中学2025年下学期期末考试试卷
高二数学
时量:120分钟 分值:150分
一、单选题
1. 已知圆的圆心在,半径为5,则它的方程为( )
A. B.
C. D.
2. 已知数列是等比数列,且,,则( )
A. 3 B. 6
C. 3或 D. 6或
3. 曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
4. 已知,若过点的直线与线段(含端点)总有公共点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
6. 4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线的右顶点到其渐近线的距离不大于,其离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知m,n为实数,,若对恒成立,则的最小值是( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
二、多选题
9. 下列选项正确的有( )
A. B.
C. D.
10. 已知是定义在上的单调递减函数,是的导函数,若,则下列不等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
11. 设抛物线C:的焦点为F,M为C上一动点,为定点,则下列结论正确的是( )
A. 准线的方程是
B. 的最小值为4
C. A,B为抛物线上的两点,点E为线段的中点,则所在的直线方程为
D. 以线段为直径的圆与轴相切
三、填空题
12. 的展开式中的系数等于___________.
13. 已知圆C:,直线l:,圆C上恰有两个点到直线l的距离为1.则m的取值范围是_____________.
14. 若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为______.
四、解答题
15. 从3男3女共6名志愿者中,选出3人参加社会实践活动.
(1)共有多少种不同的选择方法?(用数字回答)
(2)若要求选出的3名志愿者中有2男1女,且他们分别从事经济、文化和民生方面的问卷调查工作,求共有多少种不同的选派方法?(用数字回答)
16. 如图,在直三棱柱中,,,,,分别是,的中点.
(1)证明:直线平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 设等差数列的前项和为(),,.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:
18. 椭圆:()经过点,左、右焦点分别为,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的左顶点为,下顶点为,是椭圆在第一象限上的一点,直线与轴相交于点,直线与轴相交于点.
(ⅰ)过点做椭圆的切线,当切线平行时,求:切线方程.
(ⅱ)求面积的最大值.
19. 已知函数.
(1)当时,求证:;
(2)设,若对任意的,总存在,使不等式成立,求实数k的取值范围.
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