内容正文:
2025-2026学年第二学期阶段性训练
高二数学
(考试时间:120分钟 试卷总分:150分)
第I卷选择题(共58分)
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. 已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】.
2. 下列函数求导运算不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】借助基本初等函数的导数公式计算即可得.
【详解】对A:,故A正确;
对B:,故B错误;
对C:,故C正确;
对D:,故D正确.
3. 已知则( )
A. (0,34,10) B. (-3,19,7) C. 44 D. 23
【答案】C
【解析】
【分析】应用向量的坐标运算及数量积的坐标运算即可.
【详解】,
所以.
故选:C
4. 已知直线所在方向向量为,平面的一个法向量为,则直线和平面的位置关系是( )
A. 平行 B. 垂直 C. 相交但不垂直 D. 在面内或平行
【答案】D
【解析】
【详解】设直线所在方向向量,平面的一个法向量为,
,所以 ,由此可得直线在平面内或与平面平行.
5. 函数(其中为自然对数的底数)的导函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求两次导判断单调性即可
【详解】, ,
令,,
令,得,故在上单调递增,
令,得或,故在上单调递减,
由此可排除AD,
又因为,所以过原点,故排除C,选B.
6. 已知曲线在点处的切线斜率为,则实数的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】,,所以
7. 下列命题正确的是( )
A. 若向量满足,则向量的夹角是钝角
B. 若向量是非零向量,则向量组是空间的一个基底
C. 若直线的方向向量为,平面的法向量为,则直线与平面所成角的余弦值为
D. 已知向量,则向量在向量上的投影向量是
【答案】D
【解析】
【详解】对于A,若,反向,满足,但向量,的夹角不是钝角,故A错误;
对于B,假设,则共面,此时不能作为空间的基底,故B错误;
对于C,设与所成角为,则,即与所成角的正弦值为,故C错误;
对于D,向量在向量上的投影向量为,故D正确.
8. 已知的定义域是,是的导数,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题设,可以考虑构造则所以在上单调递减,这意味着:只要 ,就有再把各选项中的点代入比较即可.
【详解】令
则
因为所以
故在上单调递减,于是当 时,
选项 A,因为所以两边同乘,得
这与选项A中的相反,所以选项A错误.
选项B,因为所以即
两边同乘,得即因此选项B错误.
选项C,因为所以
即两边同乘,得故选项C正确.
选项D,由知即
两边同乘,得即
这并不能推出故选项D错误.
二、多选题: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. 已知空间向量,则下列选项中正确的是( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,
D. 当时,
【答案】AC
【解析】
【分析】利用空间向量平行的性质判断A;利用空间向量垂直的性质判断B;根据空间向量坐标运算计算出,利用模长公式计算判断C;利用空间向量夹角余弦的坐标表示判断D.
【详解】对于A,当时,;故A 正确;
对于B,当时,,故B错误;
对于C,当时,,
所以,,故C正确;
对于D,当时,,
则,
,
所以,故D错误.
10. 如图,在三棱柱中,底面为等边三角形,为的重心,,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,根据重心性质得到,求出;B选项,,利用向量数量积公式得到,得到垂直关系;C选项,,故两者不平行;D选项,利用向量数量积公式得到,得到.
【详解】A选项,底面为等边三角形,为的重心,
故,
又,故
,A正确;
B选项,,故
,
故,B正确;
C选项,,
又,
设,即,无解,故与不平行,C错误;
D选项,
,
故,D正确.
故选:ABD
11. 已知函数,则下列结论正确的是()
A. 在定义域上单调递增
B. 有且仅有一个极小值点
C. 恒成立
D. 的图像关于点中心对称
【答案】BC
【解析】
【分析】先确定函数定义域,和导函数,再分析的单调性和零点情况,结合导数与单调性的关系判断A,结合导数与极值的关系判断B,结合函数单调性求函数的最值判断C,结合定义域判断D.
【详解】函数的定义域为,导函数,
设,则,
因此在上单调递增,
对于选项A,因为,,
所以存在唯一零点,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
因此不在整个定义域上单调递增,A错误;
对于选项B,由选项A知,单调递增,仅有一个零点,且左侧递减、右侧递增,
因此仅有一个极小值点,B正确;
对于选项C,的最小值为,由,两边取对数得,
所以,
因此,故恒成立,C正确,
对于选项D,因为函数的定义域为,
所以的图像不可能关于点中心对称,因此D错误.
第II卷非选择题(共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的中点关于平面的对称点的坐标是___
【答案】
【解析】
【分析】先求出中点坐标,然后根据关于平面的对称点的特征即可得解.
【详解】由,得的中点坐标为,
所以的中点关于平面的对称点的坐标是.
故答案为:.
13. 函数的极小值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】先求得,得到的单调区间,结合极小值的定义,即可求解.
【详解】由函数,可得
令,即,解得或;
令,即,解得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,函数取得极小值,极小值为.
14. 如图,在棱长为1的正方体中,,,若平面,则线段的长度的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,根据已知条件求出的坐标,根据平面得出,根据空间向量求模公式代入求最值.
【详解】以所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
,,,,
设,,
由,,得,
由,,,
,
,,,
所以平面,
平面,所以,
,,
,即,
,
,
,,
.
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)求函数的极值;
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)最大值为0,最小值为
【解析】
【分析】(1)对函数求导,求得函数单调性,找出极值点,进一步求出极值.
(2)根据(1)可得函数的最小值,然后求出端点值进行比较,即得最大值.
【小问1详解】
函数的定义域是
又,
令,得,令,得
故函数的单调递增区间为,单调递减区间为
所以函数的极小值为,无极大值;
【小问2详解】
由(1)可知,在上单调递减,在上单调递增,
所以
又因为
所以函数在上的最大值为0,即
综上所述,函数在上的最大值为0,最小值为.
16. 如图,正四棱柱中,为的中点,在线段上,为的中点.
(1)证明:;
(2)证明:平面.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)空间向量法求解,求出,得到,从而得到结论;
(2)方法一:求出平面DEB的一个法向量,求出,从而得到证明;方法二:求出,利用向量垂直的公式及线面垂直的判定定理得解.
【小问1详解】
如图,以D为原点,AD所在直线为轴,DC所在直线为y轴,所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,
,
,
所以,
所以.
【小问2详解】
方法一:
由(1)知,,
设平面的一个法向量为,
由且,
得,
令得,
所以,
可得:,
所以:平面.
方法二:
由(1)可知:,
有,
所以,
因为平面,平面,且,
所以平面.
17. 已知函数的极值点分别为和.
(1)求函数的解析式,以及在处的切线方程;
(2)求的单调区间.
【答案】(1),
(2)增区间为,减区间为
【解析】
【分析】(1)利用极值点定义可求出、,即可得的解析式,再利用导数研究函数单调性进行检验;利用导数的几何意义计算可得切线方程;
(2)由(1)中所求即可得.
【小问1详解】
,
由题意,有,
解得:,
检验:当时,,,
令得或,令得,
所以的增区间为,减区间为,
故和是函数的极值点,符合题意;
所以,则,,
即切点为,切线斜率为,
所以处的切线方程为,
整理得:;
【小问2详解】
由(1)可得增区间为,减区间为.
18. 在四棱锥中,底面是矩形且,侧面是正三角形且垂直于底面在边内,且为的中点,求:
(1)点到平面的距离;
(2)二面角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,然后根据向量的数量积求出点到平面的距离.
(2)求出平面的法向量坐标,然后根据向量夹角的余弦公式计算即可.
【小问1详解】
因为是正三角形,为的中点,
所以,又平面平面,平面平面,平面,
所以平面,
以为原点,为轴正方向,如图建立空间直角坐标系,
则
所以
设平面的法向量为.
则
令,则,所以
因为,所以点到平面的距离
【小问2详解】
因为平面,所以是平面的一个法向量,
由于平面的法向量为,
设二面角的平面角为,
所以,
所以二面角的余弦值为.
19. 已知(为自然对数底数,).
(1)若在上单调递减,求的取值范围;
(2)若,当时,求证:在上恒成立;
(3)若存在两个极值点,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据函数单调递减得出恒成立,方法一:,求导,根据导数求得函数的最小值后可解;方法二:令,根据导数求解即可;
(2)令,求导,根据导数证明即可;
(3)根据题意得出,为的两根,有,令,得即可求出.
【小问1详解】
由在上单调递减,则恒成立
方法一:
令,则
令得
0
极小值
所以函数在区间上单调递减,在区间单调递增,
方法二:令,则
令,得;令,得.
故在单调递增,在单调递减.
则
则.
【小问2详解】
当时,,令,则
令得或(负值舍去)
0
极小值
函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
,即
【小问3详解】
由存在两个极值点,
结合(1)知时时
则且为的两根,.
有,则.
则
记,则.
因为,即,所以,所以,所以
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2025-2026学年第二学期阶段性训练
高二数学
(考试时间:120分钟 试卷总分:150分)
第I卷选择题(共58分)
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. 已知向量,则( )
A. B. C. D.
2. 下列函数求导运算不正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 已知则( )
A. (0,34,10) B. (-3,19,7) C. 44 D. 23
4. 已知直线所在方向向量为,平面的一个法向量为,则直线和平面的位置关系是( )
A. 平行 B. 垂直 C. 相交但不垂直 D. 在面内或平行
5. 函数(其中为自然对数的底数)的导函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
6. 已知曲线在点处的切线斜率为,则实数的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 下列命题正确的是( )
A. 若向量满足,则向量的夹角是钝角
B. 若向量是非零向量,则向量组是空间的一个基底
C. 若直线的方向向量为,平面的法向量为,则直线与平面所成角的余弦值为
D. 已知向量,则向量在向量上的投影向量是
8. 已知的定义域是,是的导数,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题: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. 已知空间向量,则下列选项中正确的是( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,
D. 当时,
10. 如图,在三棱柱中,底面为等边三角形,为的重心,,若,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数,则下列结论正确的是()
A. 在定义域上单调递增
B. 有且仅有一个极小值点
C. 恒成立
D. 的图像关于点中心对称
第II卷非选择题(共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的中点关于平面的对称点的坐标是___
13. 函数的极小值为__________.
14. 如图,在棱长为1的正方体中,,,若平面,则线段的长度的取值范围为__________.
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. 已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在上的最值.
16. 如图,正四棱柱中,为的中点,在线段上,为的中点.
(1)证明:;
(2)证明:平面.
17. 已知函数的极值点分别为和.
(1)求函数的解析式,以及在处的切线方程;
(2)求的单调区间.
18. 在四棱锥中,底面是矩形且,侧面是正三角形且垂直于底面在边内,且为的中点,求:
(1)点到平面的距离;
(2)二面角的余弦值.
19. 已知(为自然对数底数,).
(1)若在上单调递减,求的取值范围;
(2)若,当时,求证:在上恒成立;
(3)若存在两个极值点,求证:.
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