内容正文:
2025-2026学年度第一学期高二年级数学学科期末考试试题
第I卷(选择题,共58分)
一、单项选择题: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. 已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据等比中项的定义即可得到方程,解出即可.
【详解】由题意得,解得.
故选:D.
2. 已知圆的方程为,则圆心坐标为( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将圆的方程配成标准式,即可确定圆心坐标.
【详解】圆,即,
所以圆心为.
故选:C.
3. 已知直线,若,则( )
A. 或 B. C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由条件结合直线平行结论列方程求,并对所得结果进行检验.
【详解】因为,,
所以,所以,解得或,
当时,,,直线重合,不满足要求,
当时,,,直线平行,满足要求,
故选:B.
4. 如图所示,在正方体中,直线与平面所成的角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由正方体的性质可得为与平面所成的角,从而可求得结果.
【详解】因为在正方体中,平面,
所以为与平面所成的角,
因为为等腰直角三角形,
所以,
所以直线与平面所成的角为,
故选:A
5. 已知函数,则的值为( )
A. 2 B. 4 C. D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】求导,代入运算得解.
【详解】由,则.
故选:B.
6. 已知为抛物线上的动点,为的焦点,点,则的最小值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】利用抛物线的定义将转化为点到准线的距离,结合几何意义,求得的最小值为点到抛物线准线的距离.
【详解】抛物线的准线方程为.
设到准线的距离为到准线的距离为,
则,
则的最小值为6.
故选:C
7. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由两角和差正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.
【详解】[方法一]:直接法
由已知得:,
即:,
即:
所以
故选:C
[方法二]:特殊值排除法
解法一:设β=0则sinα +cosα =0,取,排除A, B;
再取α=0则sinβ +cosβ= 2sinβ,取β,排除D;选C.
[方法三]:三角恒等变换
所以
即
故选:C.
8. 如图,椭圆的离心率为,左、右焦点分别为,上顶点为,过且垂直于的直线与椭圆交于两点,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,连接,,,由离心率可得,即可得到为等边三角形,然后结合椭圆的定义即可得到结果.
【详解】如图,连接,,,由题意可得.
因为椭圆的离心率为,所以,即.又,
所以,故为等边三角形.
由可得为线段的垂直平分线,
所以,,
所以周长为
.
故选:A
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若双曲线的方程为,则( )
A. 的焦距为
B. 的渐近线方程为
C. 的离心率为
D. 的虚轴长为2
【答案】AD
【解析】
【分析】根据双曲线的性质对每个选项进行判断即可.
【详解】因为双曲线的方程为,
所以,所以,
所以的焦距为,所以A正确;
的渐近线方程为,所以B错误;
的离心率为,所以C错误;
的虚轴长为,所以D正确.
故选:AD.
10. 数列的前项和为,已知,则下列说法正确的是( )
A. 是递增数列 B.
C. 当时, D. 当时,取得最大值
【答案】BC
【解析】
【分析】根据,求出,然后逐项分析即可.
【详解】时,,
时,,
综上,,
所以,数列是递减数列,故A错误;
,故B正确;
时,,故C正确;
,所以当或时,取得最大值,故D错误;
故选:BC.
11. 定义:设是的导函数,是函数的导数.若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是三次函数图像的对称中心,已知函数的对称中心为,则下列说法中正确的有( )
A. ,
B. 函数有三个零点
C. 过可以作两条直线与图像相切
D. 若函数在区间上有最大值,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】由对称中心是,结合题中“拐点”的定义,求出和的值,再通过求导画出函数的图象,结合图象,判断各选项即可.
【详解】对于A中,由,可得,则,
因为点是对称中心,结合题设中“拐点”的定义可知,
且,解得,所以A正确;
对于B中,由,可知,则,
令,可得或,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
又,则函数图象如图所示,
由图象可知,函数只有一个零点,所以B错误;
对于C中,因为,所以点恰好在的图象上,
画出函数的切线,如图所示,
由图象可知过点可作函数的两条切线,所以C正确;
对于D中,若在区间上有最大值,由上图可知,最大值只能是,
所以且,解得,所以D正确.
故选:ACD.
第II卷(非选择题,共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 已知椭圆和双曲线共焦点;则的值为______.
【答案】7
【解析】
【分析】由椭圆和双曲线标准方程可求.
【详解】由题意,椭圆焦点在轴,
所以,解得.
故答案为:7
13. 已知直三棱柱中,侧棱,,,则三棱柱的外接球表面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用补形法,把底面是直角三角形的直三棱柱补形为长方体,再利用长方体的外接球直径是长方体的对角线,即可求解外接球的表面积.
【详解】
在直三棱柱中,因为,,
可得,
则可把这个直三棱柱补形为长方体,
所以长方体的外接球就是直三棱柱的外接球,
即该球的直径为长方体的体对角线,
又,则,
则三棱柱的外接球表面积为,
故答案为:
14. 已知数列的前项和为,且,则______.
【答案】43
【解析】
【分析】由题化简可得,,两式相减得:,得到数列是以3为周期的数列,利用周期性求解即可.
【详解】因为,且,
所以,
所以,
两式相减得:,
所以,
所以数列是以3为周期的数列,
又因为,所以,所以,
所以,
所以.
故答案为:43.
四、解答题:本题共5小题,共77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)求的单调区间;
(2)求的极值;
(3)求在区间上的最值.
【答案】(1)单调递增区间是,单调递减区间是;
(2)极大值为,无极小值
(3)最大值;最小值.
【解析】
【分析】(1)对求导,根据导数的正负确定函数的单调区间;
(2)结合(1)问,即可求出极值;
(3)结合(1)问,在上递增,在上递减,分别求出,比较大小即可求解.
【小问1详解】
由题意知函数的定义域为,
令,得,
列表如下:
2
+
0
-
由上表知,在上,单调递增;
在上,单调递减;
的单调递增区间是,单调递减区间是;
【小问2详解】
极大值为,无极小值
【小问3详解】
,
,
由(1)知,在上递增,在上递减,
∴当时,取最大值;
∴当时,取最小值.
16. 已知数列中,.
(1)证明数列是等差数列,
(2)求的通项公式;
(3)设,求的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列定义证明;
(2)应用等差数列通项公式计算求解;
(3)应用错位相减法计算求解.
【小问1详解】
证明:当时,,
所以,
又,所以,
故是以2为首项,3为公差的等差数列,
【小问2详解】
由(1)
故,所以,.
【小问3详解】
由题意,
所以,
令,①
则②
①-②得:
故,
所以.
17. 四棱锥底面为菱形,底面,点在上,.
(1)证明:;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)证明平面即可;
(2)取的中点,连接,以为坐标原点,分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,求出平面和平面的法向量,利用向量公式即可求解.
【小问1详解】
连接与交于点,
在菱形中,,
底面平面,
平面,,
平面,
平面;
【小问2详解】
取的中点,连接,
为中点,中,,
底面底面,
以为坐标原点,分别为轴、轴、轴建立如图所示空间直角坐标系,
,,
设,
,即,由此可求,
设平面,平面的法向量分别为,
,
∴即取;
同理,即,取;
设二面角的平面角为,则,
二面角为锐二面角,二面角的余弦值为.
18. 已知椭圆离心率为,且过点,左、右焦点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)过的直线交椭圆于,两点,求面积的最大值,并求此时直线的方程.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)依题意得到关于、、的方程组,解得即可;
(2)设,,,联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,则,再由基本不等式计算可得.
【小问1详解】
由题可得,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题可知直线的斜率不为,又由(1)知:,
故可设,,,联立整理得:,
从而有,则,,
所以,
所以,
令,则,
因为,当且仅当,即时取等号,
所以,当,即时,
取得最大值,此时直线的方程为:.
19. 已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)当时,讨论的单调性;
(3)当时,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,单调递减,当时,单调递增..
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求解即可;
(2)利用导数与函数单调性的关系求解即可;
(3)当时,不等式为:,显然成立,当时,分离参数得,令,利用导数研究的单调性,求出的最大值即可.
【小问1详解】
由,
得,
所以切线方程为;
【小问2详解】
当时,,
令
由于,故单调递增,
注意到,故当时,单调递减,
当时,单调递增.
【小问3详解】
由得,,其中,
法一:①当时,不等式为:,显然成立,符合题意;
②当时,分离参数得,,
记,
令,则,令,
故单调递增,,
故函数单调递增,,
由可得:恒成立,
故当时,单调递增,当时,单调递减.
另解:,
令,则,
设,
所以,
又,所以,使得,
则函数在上单调递减,在上单调递增,且.
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
因此,.
综上可得,实数a的取值范围是.
法二:等价于.
(另)
设函数,则
,
①若,即,
则当时,,所以在上单调递增,
而,故当时,,不合题意.
②若,即,
则当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
由于,所以当且仅当,
即.
所以当时,.
③若,即,则,
由于,故由②可得,
故当时,.
综上可得,实数a的取值范围是.
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2025-2026学年度第一学期高二年级数学学科期末考试试题
第I卷(选择题,共58分)
一、单项选择题: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. 已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
2. 已知圆的方程为,则圆心坐标为( )
A. B. C. D.
3 已知直线,若,则( )
A. 或 B. C. 或 D.
4. 如图所示,在正方体中,直线与平面所成角是( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,则的值为( )
A. 2 B. 4 C. D. 0
6. 已知为抛物线上的动点,为的焦点,点,则的最小值为( )
A 4 B. 5 C. 6 D. 7
7. 若,则( )
A. B.
C. D.
8. 如图,椭圆的离心率为,左、右焦点分别为,上顶点为,过且垂直于的直线与椭圆交于两点,则的周长为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若双曲线的方程为,则( )
A. 焦距为
B. 的渐近线方程为
C. 离心率为
D. 的虚轴长为2
10. 数列的前项和为,已知,则下列说法正确的是( )
A. 是递增数列 B.
C. 当时, D. 当时,取得最大值
11. 定义:设是的导函数,是函数的导数.若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是三次函数图像的对称中心,已知函数的对称中心为,则下列说法中正确的有( )
A. ,
B. 函数有三个零点
C. 过可以作两条直线与图像相切
D. 若函数在区间上有最大值,则
第II卷(非选择题,共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 已知椭圆和双曲线共焦点;则的值为______.
13. 已知直三棱柱中,侧棱,,,则三棱柱的外接球表面积为______.
14. 已知数列的前项和为,且,则______.
四、解答题:本题共5小题,共77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)求的单调区间;
(2)求的极值;
(3)求在区间上的最值.
16. 已知数列中,.
(1)证明数列是等差数列,
(2)求的通项公式;
(3)设,求的前项和.
17. 四棱锥底面为菱形,底面,点在上,.
(1)证明:;
(2)求二面角的余弦值.
18. 已知椭圆的离心率为,且过点,左、右焦点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)过的直线交椭圆于,两点,求面积的最大值,并求此时直线的方程.
19. 已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)当时,讨论的单调性;
(3)当时,,求的取值范围.
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