内容正文:
扬大附中2025-2026学年度第二学期期中考试
高二数学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】,,所以.
2. 从甲、乙、丙、丁4幅不同的画中选出2幅,分别挂在书房和客厅,则不同的挂法有( )种.
A. 6 B. 8 C. 12 D. 24
【答案】C
【解析】
【详解】从4幅不同的画中选出2幅,按顺序挂在书房和客厅,共有种挂法.
3. 已知,,且,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可设,即,
所以,解得,
所以.
4. 已知三点不共线,对平面外的任一点O,下列条件中能确定点共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用空间共面向量定理的推论逐项判断即得.
【详解】平面外的任一点O,点共面的充要条件是,且,
对于A,由,得,点不共面,A不是;
对于B,由,得,点不共面,B不是;
对于C,由,得,点不共面,C不是;
对于D,由,得,点共面,D是.
故选:D
5. 在的展开式中,含的项的系数为( )
A. 6 B. 10 C. 24 D. 35
【答案】B
【解析】
【分析】分四个因式中有一个因式选常数相乘时,则剩余三个因式都选x相乘求解.
【详解】解:当 选1相乘时,都选x相乘,此时的项的系数为1;
当 选2相乘时,都选x相乘,此时的项的系数为2;
当 选3相乘时,都选x相乘,此时的项的系数为3;
当 选4相乘时,都选x相乘,此时的项的系数为4;
综上:的项的系数为1+2+3+4=10.
故选:B
6. 已知函数在处取得极值,则在的最大值为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数在处取得极值可得,求得a的值,继而判断函数在上的单调性得到最值即可.
【详解】因为,所以,
由题意可得,解得,经检验满足题意.
则,,
令,可得或,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以.
7. 《数术记遗》是《算经十书》中的一部,相传是汉末徐岳所著,该书记述了我国古代14种算法,分别是:积算(即筹算)、太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算和计数.某学习小组有甲、乙、丙、丁四人,该小组要收集九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、珠算6种算法的相关资料,要求每种算法只能一人收集,每人至少收集其中一种,则不同的分配方案种数有( )
A. 1560种 B. 2160种 C. 2640种 D. 4140种
【答案】A
【解析】
【分析】先分组,再分配,注意部分平均分组需要除以组数(平均的组数)的全排列.
【详解】依题意分两种情况讨论:
①将种算法分成、、、四组,再分配给人,则有种;
②将种算法分成、、、四组,再分配给人,则有种;
综上一共有种不同的分配方案.
故选:A
8. 若存在,使不等式成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】等价变形给定的不等式,并令,构造函数,将问题转化为存在,使得成立,再借助导数求解即得.
【详解】依题意,等价于
,
令,即,由,得,
令,则原问题等价于存在,使得成立,
求导得,
由,得,由,得,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
而,
又,则当时,,
若存在,使得成立,
只需且,解得,
所以的取值范围为.
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,则( )
A. B.
C. D. 展开式各项二项式系数和为64
【答案】BCD
【解析】
【分析】选项A,令等式中,代入计算得到的值;选项B,利用二项式展开式的通项公式,确定对应的项,计算其系数;选项C,令等式中,代入计算该和的值;选项D,利用二项式系数和定理,即(为二项式的次数)进行计算.
【详解】选项A,令代入等式,得,因此A错误;
选项B,的展开式通项为,是的系数,
令得,所以,B正确;
选项C,令代入等式,右侧即为所有系数和,左侧为,
因此,C正确;
选项D,次二项展开式的二项式系数和为,又,因此二项式系数和为,D正确.
10. 身高各不相同的五位同学A、B、C、D、E站成一排照相,则说法正确的是( )
A. A、C、D三位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有20种站法
B. A与C同学不相邻,共有72种站法
C. A不在排头,B不在排尾,共有78种站法
D. A、C、D三位同学必须站在一起,且A只能在C与D的中间,共有24种站法
【答案】ABC
【解析】
【分析】A利用定序法解;B利用插空法求解;C分A在排尾、A不在排尾两种情况求解;D利用捆绑法求解.
【详解】A选项,所有同学排列有种,其中A、C、D三位同学的相对顺序固定,
故站法共有种,故A正确;
B选项,B、D、E同学有种站法,再将A与C同学排在个空位置中,
故站法共有种,故B正确;
C选项,若A在排尾,则共有种站法;
若A不在排尾,则A有种站法,B有种站法,共有种站法,
故共有种站法,故C正确;
D选项,由题意知,A、C、D三位同学有种站法,再将其当作整体与其余两位同学排列,
共有种站法,故D错误.
11. 如图,设正方体的棱长为2,E为线段的中点,F为线段上的一个动点,则下列说法正确的是( )
A. 当F为的中点时,点到平面AEF的距离为
B. 当F为的中点时,记与平面AEF的交点为M,则
C. 存在F,使得异面直线与BF所成的角为45°
D. 存在F,使得点F到直线AE的距离为3
【答案】AB
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用点到平面距离的向量公式判断A,利用共线向量与共面向量基本定理判断B,利用异面直线夹角的向量公式判断C,利用点到直线距离的向量公式判断D.
【详解】如图,以点D为坐标原点,建立空间直角坐标系.
则,,,,,,,,.
当为的中点时,,,,
设平面的法向量为,则,
令得,又,
则点到平面的距离为,故A正确;
设,则,
又点M在平面内,则,所以,解得,
所以,,所以,所以B正确;
设,,则,,
若异面直线与所成的角为,则,
平方化简得,解得,又,所以方程无解,
故点不存在,所以C错误;
,,,所以,
则点到直线的距离为,平方化简得,
解得或,又,所以方程无解,故点不存在,故D错误.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 的展开式中二项式系数的最大值是______.(用数字作答)
【答案】70
【解析】
【详解】由二项式系数及组合数的性质知,
的展开式中二项式系数的最大值为.
13. 已知能够被8整除,其中,则______.
【答案】7
【解析】
【分析】利用二项式定理将转化为,分析其除以8的余数,再结合能够被8整除的条件,即可求出的值.
【详解】因为,
根据二项式定理:,
展开式中,前1013项都含有因数8,都能被8整除,
只有最后一项不能被8整除,
因为能够被8整除,所以就需要能被8整除,
又因为,即,所以,则.
14. 在正方体中,为侧面内的一个动点,且,记与平面所成的角为,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先利用线线垂直确定动点的轨迹,再结合线面角的定义与向量法,将转化为动点坐标的函数,最后求出的最大值,进而得到的的最大值.
【详解】设正方体的棱长为1,以为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
已知点是侧面内的一个动点,可设,
因为,
由,得,即,所以,
又因为,
设平面的一个法向量为,则,
令,可得,
又因为,设直线与平面所成的角为,
所以,
因为,所以当达到最大值时,也达到最大值,
所以,当时,,此时,
所以.
四、解答题(本题共5小题,共65分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 计算(写出计算过程,结果用数字作答):
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据排列数公式计算即可;
(2)根据组合数公式和性质计算即可.
【小问1详解】
原式.
【小问2详解】
原式=.
16. 如图,在平行六面体中,,,,,为与的交点.若,,.
(1)用,,表示,并求BM的长;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平行六面体的性质,先找到的位置,再用向量加法表示,最后通过向量模长公式计算长度即可;
(2)先确定和的方向向量,再通过向量数量积公式计算两向量夹角的余弦值,即可得到两异面直线所成角的余弦值.
【小问1详解】
由题意可知,,
因为,
所以,
因为为与的交点,即为的中点,
所以,
所以,
即
,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,
所以
,
设异面直线与所成的角为,
则,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
17. 已知的展开式中,第7项为常数项.
(1)求n的值;
(2)求展开式中所有的有理项.
【答案】(1);
(2)和.
【解析】
【分析】(1)结合二项式展开式中第项为常数可列式求得;
(2)结合二项式展开式的通项公式,求得展开式中所有有理项即可
【小问1详解】
已知在的展开式中的第7项为,
所以,解得;
【小问2详解】
因为展开式的通项公式为,
展开式中的有理项的指数为整数,令,,
所以,因为,且为整数,所以或时,满足条件,即或,
所以有理项为和.
18. 如图,已知四棱锥的底面是直角梯形,,, ,平面,.
(1)设钝二面角大小为,求的值;
(2)在棱上是否存在一点(不与端点重合),使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;如不存在,试说明理由;
(3)在上,在上,求最小值.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)
【解析】
【分析】(1)通过建立空间直角坐标系,求出两个面的法向量,再结合二面角为钝角的条件计算即可;
(2)通过设参数表示点的坐标,利用向量法计算线面角,即可判断存在性并求线段比例;
(3)用参数表示的坐标,将转化为二次函数求最值即可求解.
【小问1详解】
以为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,则,即,
令,则可得;
令平面的法向量为,则,即,
令,则可得,
所以,
因为二面角为钝二面角,所以.
【小问2详解】
若存在,设,,
则,故,所以,
设与平面所成角为,
所以,
即,所以或(舍去),
所以存在点,且.
【小问3详解】
设,
则,
这是关于的二次函数,最小值在时取得,
即,
所以当时,,故.
19. 已知为实数,函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若函数在区间上存在极值点,求的取值范围;
(3)若对恒成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)代入参数后求导,得到切线斜率和切点坐标,写出切线方程;
(2)极值点存在等价于导函数在区间内有零点,分离参数转化为函数值域问题,利用函数的单调性确定参数范围;
(3)构造函数,利用端点值为零及二阶导数的符号判断单调性,通过分类讨论得出参数需满足的条件.
【小问1详解】
当时,,所以,
所以,又,
所以切线方程为,即;
【小问2详解】
,函数在区间上存在极值点,
则在有解,即方程在有解,
令,,
当时,,
所以函数在单调递增,,,
所以,所以,即的取值范围为;
【小问3详解】
原不等式整理为,
即对恒成立,
令,所以,
令,所以,
因为,所以,
当时,,所以,
所以在单调递增,所以,所以,
即在单调递增,所以,符合题意;
当时,存在,使得,
因为,所以在存在区间,其中,使得,
即在单调递减,所以存在区间使得,即,
所以即在单调递减,所以,不符合题意.
综上所述,即的取值范围为.
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高二数学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知,,则( )
A. B. C. D.
2. 从甲、乙、丙、丁4幅不同的画中选出2幅,分别挂在书房和客厅,则不同的挂法有( )种.
A. 6 B. 8 C. 12 D. 24
3. 已知,,且,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
4. 已知三点不共线,对平面外的任一点O,下列条件中能确定点共面的是( )
A. B.
C. D.
5. 在的展开式中,含的项的系数为( )
A. 6 B. 10 C. 24 D. 35
6. 已知函数在处取得极值,则在的最大值为( )
A. B. C. 1 D.
7. 《数术记遗》是《算经十书》中的一部,相传是汉末徐岳所著,该书记述了我国古代14种算法,分别是:积算(即筹算)、太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算和计数.某学习小组有甲、乙、丙、丁四人,该小组要收集九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、珠算6种算法的相关资料,要求每种算法只能一人收集,每人至少收集其中一种,则不同的分配方案种数有( )
A. 1560种 B. 2160种 C. 2640种 D. 4140种
8. 若存在,使不等式成立,则a的取值范围是( )
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,则( )
A. B.
C. D. 展开式各项二项式系数和为64
10. 身高各不相同的五位同学A、B、C、D、E站成一排照相,则说法正确的是( )
A. A、C、D三位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有20种站法
B. A与C同学不相邻,共有72种站法
C. A不在排头,B不在排尾,共有78种站法
D. A、C、D三位同学必须站在一起,且A只能在C与D的中间,共有24种站法
11. 如图,设正方体的棱长为2,E为线段的中点,F为线段上的一个动点,则下列说法正确的是( )
A. 当F为的中点时,点到平面AEF的距离为
B. 当F为的中点时,记与平面AEF的交点为M,则
C. 存在F,使得异面直线与BF所成的角为45°
D. 存在F,使得点F到直线AE的距离为3
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 的展开式中二项式系数的最大值是______.(用数字作答)
13. 已知能够被8整除,其中,则______.
14. 在正方体中,为侧面内的一个动点,且,记与平面所成的角为,则的最大值为______.
四、解答题(本题共5小题,共65分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 计算(写出计算过程,结果用数字作答):
(1);
(2).
16. 如图,在平行六面体中,,,,,为与的交点.若,,.
(1)用,,表示,并求BM的长;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
17. 已知的展开式中,第7项为常数项.
(1)求n的值;
(2)求展开式中所有的有理项.
18. 如图,已知四棱锥的底面是直角梯形,,, ,平面,.
(1)设钝二面角大小为,求的值;
(2)在棱上是否存在一点(不与端点重合),使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;如不存在,试说明理由;
(3)在上,在上,求最小值.
19. 已知为实数,函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若函数在区间上存在极值点,求的取值范围;
(3)若对恒成立,求的取值范围.
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