内容正文:
陕西师大附中2025-2026学年度第二学期
开学收心考高二年级数学试题
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由指数函数的单调性求集合,再应用集合的交集运算求.
【详解】由,而,所以.
故选:A
2. 已知为虚数单位,若,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由复数的运算即可得到,再求出其模长即可得到结果.
【详解】因为,则,所以.
故选:B
3. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先将双曲线方程化成标准方程,求出,即可求出离心率.
【详解】由得,,所以,
即,所以,
故选:B.
4. 甲、乙两班各人参加数学竞赛,人分两排合影留念,若从甲班的人和乙班的人中各选人站在前排,后排的人要求甲班的人必须相邻,同时乙班的人也必须相邻,则不同的站法有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】B
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理求解即可.
【详解】因为第一排的站法有种,第二排的站法有种,
所以不同的站法有种.
故选:B.
5. 函数的图像上有一动点,则在此动点处切线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由导数求切线斜率不范围,利用斜率和倾斜角的关系,求倾斜角的取值范围.
【详解】设切线的倾斜角为,则,∵,
∴切线的斜率,则.
故选:B
6. 若,并且、均为钝角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由均为钝角,且,得,
而,
则,
所以
.
7. 设为数列的前项积,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由为数列的前项积,则,
则由,可得当时,有,
又当时,,则由可得,
即,则,则数列是以为首项,为公差的等差数列,
则,则,
故,故A正确.
8. 已知函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解法一:利用导数的运算法则得,根据函数单调时导数恒正或恒负,分离参数后求函数最值确定的取值范围;解法二:利用补集思想,先求函数不单调时的取值范围,再取补集得到单调时的取值范围.
【详解】(解法1)因为在区间上是单调函数,
所以,对,有,
或者恒成立,
所以,对有或者恒成立,
利用二次函数性质求解可得:或者,
设,定义域为,,
当时,,所以,
即在上单调递减,则,
又因为时,,
且时,,
所以,则或者,
所以.
(解法2)若在区间上不单调,
则在内存在极值点,
所以,在内存在变号实根,
即在内存在变号实根,
化简得:在内存在变号实根,
所以,直线与函数在上的图像有交叉点,
又由解法一可知,,所以,化简得:,
若在区间上是单调函数,则.
故选:D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知等差数列的前项和存在最大值,且,,则( )
A. 首项 B.
C. 当时,取得最大值 D. 取得最小正值时为27
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据条件确定等差数列的首项和公差的正负判断A,B,再结合所在二次函数的图象和性质,即可求解判断C,D.
【详解】存在最大值,所以数列的公差,
由,且,,当时,取得最大值,C选项正确;
所以数列是首项,的等差数列,A选项正确;
,则,B选项错误;
,,
可得:,
,
所以则取得最小正值时为,D选项正确.
故选:ACD
10. 已知抛物线的焦点,,为抛物线上的两个动点,为线段的中点,,则( )
A.
B. 若,则点的横坐标为4
C. 取最小值时,的斜率为1
D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据焦点求出;对于B ,C,由抛物线的定义可判断;对于D延长交准线于点,由抛物线的定义得出为的中位线,设,再利用相似关系即可求出.
【详解】对于A,因为抛物线的焦点,所以,得,故A正确;
对于B ,分别过点作准线的垂线,垂足为,
则由抛物线的定义可知,设点的横坐标为,
因为为线段的中点,所以点到准线的距离为,则点的横坐标为4,故B正确;
对于C,因为,
则当三点共线时,有最小值,
且抛物线为,则,又因为,则的斜率为不存在,故C错误;
延长交准线于点,由以及抛物线定义可知,,
则为的中位线,
设,则,,
由相似关系可知,,则,得,故,故D正确.
故选:ABD
11. 已知正方体的棱长为,是线段的中点,是底面正方形内的动点(包含边界),则下列说法中正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点,使得平面
C. 若点在线段上运动,则与平面所成角正弦的最大值为
D. 若与所成的角为,则动点的轨迹为双曲线的一部分
【答案】ABD
【解析】
【分析】由平面平面,得到点到平面的距离为定值,结合锥体的体积公式,可判定A正确;连接,交于点,证得平面,当为底面正方形中心时,得到平面,可判定B正确;以为原点,建立空间直角坐标系,设,得到,结合向量的夹角公式,可判定C错误;设,由与所成的角为,列出方程,得到动点的轨迹为双曲线的一部分,可判定D正确.
【详解】对于A中,因为平面平面,所以点到平面的距离为定值,
所以为定值,所以A正确;
对于B中,连接,交于点,连接,
则为的中点,因为为的中点,所以,
在正方体中,可得,
因为,且平面,所以平面,
所以平面,当为底面正方形中心时,平面,所以B正确.
对于C中,以为原点,所在直线为轴、轴和轴建立空间直角坐标系,
则, , ,可得,,
设,其中,则,
可得平面的法向量,
设直线与平面所成角为,当时,与重合,此时,;
当时,,
当且仅当时取等号,
综上可得,与平面所成角的正弦值最大为,所以C错误.
对于D中,设,则,,
因为与所成的角为,所以,
所以,可得,所以动点的轨迹为双曲线的一部分,所以D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 的展开式中的系数为12,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】应用二项式定理写出含项,结合已知项系数列方程求值即可.
【详解】由的展开式通项为,
所以,含项为,
故,可得.
故答案为:
13. 已知数列满足:,.设,若对于任意的,恒成立,则实数的取值范围为_______
【答案】
【解析】
【分析】由,可得,进而得到,结合,分和分类讨论,确定数列的单调性,求出最大值,进而得解.
【详解】由数列满足、得:是首项为,公比为的等比数列,
∴,∴,
∴,
当时,,∴,当且仅当时取等号,,
当时,,∴,
当时,数列单调递增,当时,数列单调递减,
则当或时,,
而任意的,恒成立,则,
∴实数的取值范围为.
故答案为:
14. 已知是自然对数的底数,函数只有一个零点,则实数a的取值范围为_________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知函数只有一个零点等价于方程只有一个实数根,即函数图象与图象仅有一个交点,利用导数求出函数的单调性画出其图象利用数形结合即可得出实数a的取值范围为.
【详解】根据题意可得令,可得;
令,则,
易知,
令,则,即函数在上单调递增,
且,因此存在,使得,且;
因此当时,即,
当时,,即;
所以函数在上单调递减,在上单调递增;
即存在极小值,也是最小值;
由可得,可得,所以;
当趋近于0时,函数趋近于,当趋近于时,函数趋近于0,
画出函数图象如下图所示:
若函数只有一个零点,等价于函数图象与图象仅有一个交点,
由图可得当或时,满足题意;
所以,实数a的取值范围为.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题关键在于构造函数后隐零点的处理,由存在满足可得,计算出利用数形结合即可求得实数a的取值范围.
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. 在中,角的对边分别为.已知向量,向量,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)利用数量积的坐标运算,结合两角和差正弦公式和辅助角公式可求得,根据角的范围可确定;(2)利用余弦定理求得,根据正弦定理求得;由三角形大边对大角知道为锐角,从而求得;利用二倍角公式求得结果.
【详解】(1)
,解得:
(2)由余弦定理得:
由正弦定理得:
为锐角
【点睛】本题考查解三角形知识的应用,涉及到正弦定理和余弦定理解三角形、两角和差和辅助角公式化简三角函数、平面向量数量积公式的应用、二倍角公式的应用等知识,属于常考题型.
16. 已知是公差不为0的等差数列,其前4项和为16,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出公差,借助等差数列性质与等比数列性质计算即可得;
(2)分奇数项及偶数项分组求和,结合等比数列的性质与裂项相消法计算即可得.
【小问1详解】
设的公差为,由题意知,即,
即有,因为,可得,,
所以;
【小问2详解】
设数列的前项中的奇数项之和为,偶数项之和为,
则
,
,
所以.
17. 如图甲,在矩形中,为线段的中点,沿直线折起,使得,如图乙.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在一点,使得平面与平面所成的角为?若不存在,说明理由;若存在,求出点的位置.
【答案】(1)
连接,取线段的中点,连接,
在Rt中,,
,
在中,,
由余弦定理可得:,
在中,
,
又平面,
平面,
又平面
∴平面平面,
在中,,
∵平面平面平面,
平面.
(2)存在,点是线段的中点
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,得到,,从而得到线面垂直,得到面面垂直,再由,面面垂直的性质得到线面垂直;
(2)建立空间直角坐标系,设出的坐标,求出平面的法向量,从而列出方程,求出的值,确定点位置.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
过作的平行线,以为原点,分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
,
平面的法向量,
在平面直角坐标系中,直线的方程为,
设的坐标为,
则,
设平面的法向量为,
,
所以,
令,则,
由已知,
解之得:或9(舍去),
所以点是线段的中点.
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性并求极值;
(2)设函数是函数的两个零点,
(i)求的范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减;
的极大值为,无极小值.
(2)(i);(ii)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据的正负性得出单调性以及极值;
(2)(i)将问题转化为与的函数图象存在两个交点即可.
(ii)设,利用对称构造法设求证,再利用以及求证.
【小问1详解】
的定义域为,
,
由得;得;
则在上单调递增,在上单调递减,
故的极大值为,无极小值.
【小问2详解】
(i)当时,当时,,
且时,时,
故的函数图象如图:
因为有两个零点,所以与的函数图象存在两个交点,
则,即,
故的范围为;
(ii)不妨设,因为与的单调性相同,所以由(1)知,
先证,
要证,即证,
因为,在上单调递减,
所以只需证.
令,
则,
在区间内单调递增,所以,即.
再证.
因为,所以,则,
因为,所以,
令,
所以,故在区间内单调递增.
所以,则,则.
综上,.
19. 已知椭圆的离心率为,是上的点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过作两条倾斜角互补的直线,分别交椭圆在轴上方部分于,两点.
(i)求面积的最大值;
(ii)过延长线上的点作椭圆的两条切线,,若与交于点,与交于点,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)设,设过点的椭圆的两条切线为,,
联立,
得,
由相切得,化简得,
所以,,
设,联立,解得,
联立,解得,
则,化简得:,
所以直线MN过定点.
【解析】
【分析】(1)由离心率及点在椭圆上,椭圆参数关系列方程组求得,即可得椭圆方程;
(2)(i)设DE的方程为,与椭圆方程联立,利用弦长公式表示出,利用点到直线的距离公式表示出T到DE的距离,表示出面积,利用基本不等式即可求得面积的最大值;
(ii)设,设出过点的椭圆的切线方程,与椭圆方程联立,消元得到一元方程,由相切得,再设,与切线方程联立,表示出点,点的横坐标,再由则,化简可得,可得直线MN过定点.
【小问1详解】
已知椭圆的离心率为,是上的点.
则,解得,
所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
(i)显然当DE与轴垂直时,TD,TE的倾斜角不互补,
设DE的方程为:,设,
联立,消x得:,
所以,,
则,
所以,
代入得:,
所以,即直线DE过定点.
所以,,
所以,
又T到DE的距离为,
所以,当时取等号.
即面积的最大值为;
(ii)略
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陕西师大附中2025-2026学年度第二学期
开学收心考高二年级数学试题
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知为虚数单位,若,则( )
A. 1 B. C. D.
3. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4. 甲、乙两班各人参加数学竞赛,人分两排合影留念,若从甲班的人和乙班的人中各选人站在前排,后排的人要求甲班的人必须相邻,同时乙班的人也必须相邻,则不同的站法有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
5. 函数的图像上有一动点,则在此动点处切线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 若,并且、均为钝角,且,则( )
A. B. C. D.
7. 设为数列的前项积,已知,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知等差数列的前项和存在最大值,且,,则( )
A. 首项 B.
C. 当时,取得最大值 D. 取得最小正值时为27
10. 已知抛物线的焦点,,为抛物线上的两个动点,为线段的中点,,则( )
A.
B. 若,则点的横坐标为4
C. 取最小值时,的斜率为1
D. 若,则
11. 已知正方体的棱长为,是线段的中点,是底面正方形内的动点(包含边界),则下列说法中正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点,使得平面
C. 若点在线段上运动,则与平面所成角正弦的最大值为
D. 若与所成的角为,则动点的轨迹为双曲线的一部分
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 的展开式中的系数为12,则_________.
13. 已知数列满足:,.设,若对于任意的,恒成立,则实数的取值范围为_______
14. 已知是自然对数的底数,函数只有一个零点,则实数a的取值范围为_________.
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. 在中,角的对边分别为.已知向量,向量,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的值.
16. 已知是公差不为0的等差数列,其前4项和为16,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
17. 如图甲,在矩形中,为线段的中点,沿直线折起,使得,如图乙.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在一点,使得平面与平面所成的角为?若不存在,说明理由;若存在,求出点的位置.
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性并求极值;
(2)设函数是函数的两个零点,
(i)求的范围;
(ii)求证:.
19. 已知椭圆的离心率为,是上的点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过作两条倾斜角互补的直线,分别交椭圆在轴上方部分于,两点.
(i)求面积的最大值;
(ii)过延长线上的点作椭圆的两条切线,,若与交于点,与交于点,求证:直线过定点.
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