内容正文:
2025学年第二学期高二年级
数学学科 期中考试卷
时间:120分钟 满分150分
一.填空题(本大题共有12题,满分54分)考生必须在答题纸的相应编号的空格内直接填写结果,1-6填对每题得4分,7-12填对每题得5分.
1. 根据二项式定理,的二项展开式共有__________项.
2. 事件A与事件B是独立的,且,则________.
3. 若,则n的值是______.
4. 袋中有3红5黑8个大小形状相同的小球,从中依次摸出两个小球,则在第一次摸得红球的条件下,第二次仍是红球的概率为______.
5. 同时抛掷5枚均匀的硬币,恰有1枚反面朝上的概率为________.
6. 已知某地市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂占30%,甲厂产品的合格率是90%,乙厂产品的合格率是80%,则从该地市场上买到一个合格灯泡的概率是______.
7. 已知曲线在点处的瞬时变化率为,则点的坐标为__________.
8. ,则______.
9. 设为函数的定义域,若对于且,都有,我们称为“不减函数”.若定义域,值域为,且,则符合条件的不减函数有______个.
10. 已知集合,,从集合中任取2个不同的元素,其中最小的元素用表示,从集合中任取3个不同的元素,其中最大的元素用表示,记,则______.
11. 甲乙两个袋子,甲袋有1白2黑3个球,乙袋有2个白球.现从两袋各取1球,交换放入甲乙两袋.如此交换两次后,甲袋中的白球个数记作,则______.
12. 对于,不等式恒成立,则的最大值为______.
二.选择题(本大题满分18分)本大题共有4小题,每题有且只有一个正确答案,考生必须在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格用铅笔涂黑,13-14选对每题得4分,15-16选对每题得5分,否则一律得零分.
13. 已知事件,若与互斥,与互为对立事件,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
14. 已知函数上一点,则在点P处切线的斜率为( )
A. B. C. 1 D.
15. 已知,,…,,是平面内两两互不相等的非零向量,且满足(),且对任意的,当时,都有,则正整数的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
16. 关于下列两个命题的判断,说法正确的是( )
①已知函数,则存在实数,使得恰有2026个极值点;
②已知函数的导函数为,,且在上为严格增函数,“”是“”的充分不必要条件.
A. ①假命题;②真命题 B. ①真命题;②真命题
C. ①真命题;②假命题 D. ①假命题;②假命题
三.解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17. 现有10名学生,其中女生4名,男生6名.
(1)从中选出男、女各2名的不同选法有多少种?
(2)从中选2名代表,必须有女生的不同选法有多少种?
(3)从中选4人,若男生中的甲与女生中的乙至少有1人在内,有多少种选法?
18. 在二项式的展开式中前3项的二项式系数和为16.
(1)求展开式中所有项的二项式系数的和.
(2)求展开式中含项的系数.
19. 袋中有大小相同的小球10个,其中黑球3个,红球5个,白球2个.
(1)任取3球,求取出的球中恰有2球同色的概率;
(2)任取2球,取到1个红球得2分,取到1个白球得0分,取到1个黑球得分,求总得分的概率分布列及数学期望.
20. 已知椭圆.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)已知椭圆右顶点为A,设点M为y轴正半轴上一点,点P为椭圆C上的一点.若,求点M的坐标;
(3)已知,过点的直线交椭圆C于D,E两点,直线DG交直线于点H,证明:轴.
21. 设函数在处有极值,且,则称为函数的“F点”.
(1)判断函数是否存在F点;
(2)设函数,当存在F点,求k的值;
(3)设函数,存在两个不相等的“F点”,,且,求a取值范围.
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2025学年第二学期高二年级
数学学科 期中考试卷
时间:120分钟 满分150分
一.填空题(本大题共有12题,满分54分)考生必须在答题纸的相应编号的空格内直接填写结果,1-6填对每题得4分,7-12填对每题得5分.
1. 根据二项式定理,的二项展开式共有__________项.
【答案】11
【解析】
【分析】根据二项式定理得出展开式的通项,即可得出答案.
【详解】根据二项式定理,可知的二项展开式的通项为
,,共有11项.
故答案为:11.
2. 事件A与事件B是独立的,且,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由独立事件的乘法公式即可得出答案.
【详解】因为事件A与事件B是独立的,且,
所以.
故答案为:
3. 若,则n的值是______.
【答案】10
【解析】
【分析】根据组合数的性质,结合条件,即可得答案.
【详解】根据组合数的性质,且,
所以.
故答案为:10
4. 袋中有3红5黑8个大小形状相同的小球,从中依次摸出两个小球,则在第一次摸得红球的条件下,第二次仍是红球的概率为______.
【答案】
【解析】
【分析】用缩小样本空间的方法直接计算即可得解.
【详解】由题意可知,在第一次摸得红球后,袋中还有2红5黑共7个球,
所以在第一次摸得红球的条件下,第二次仍是红球的概率为.
5. 同时抛掷5枚均匀的硬币,恰有1枚反面朝上的概率为________.
【答案】##0.15625
【解析】
【分析】求出抛掷5枚均匀硬币的试验的基本事件总数,再求出恰有1枚反面朝上的事件所含基本事件数,利用古典概率计算作答.
【详解】抛掷5枚均匀的硬币的试验,有个基本事件,它们等可能,
恰有1枚反面朝上的事件含有的基本事件数为5,
所以恰有1枚反面朝上的概率.
故答案为:
6. 已知某地市场上供应的灯泡中,甲厂产品占70%,乙厂占30%,甲厂产品的合格率是90%,乙厂产品的合格率是80%,则从该地市场上买到一个合格灯泡的概率是______.
【答案】0.87##
【解析】
【分析】由全概率公式计算.
【详解】记灯光合格中事件,灯泡来自甲厂为事件,灯泡来自乙厂为事件C,
由已知,,,,
所以.
故答案为:.
7. 已知曲线在点处的瞬时变化率为,则点的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数,求导,再令求解即可.
【详解】解:由可得,
由得,
,所以点坐标为,
故答案为:
8. ,则______.
【答案】6
【解析】
【分析】结合组合数的运算,即可得到结果.
【详解】展开式中,每个括号可选,
要得到项,需要满足四个括号中选的项的指数和为2,
故两次选,两次选1,对应的组合数为,
又,
因此.
9. 设为函数的定义域,若对于且,都有,我们称为“不减函数”.若定义域,值域为,且,则符合条件的不减函数有______个.
【答案】20
【解析】
【分析】根据“不减函数”的定义,值域中的元素个数可以为1个,2个,3个,分三种情况讨论,分别求出每种情况中不减函数的个数,再求和即可.
【详解】根据“不减函数”的定义,值域中的元素个数可以为1个,2个,3个,
所以分三种情况讨论:
(1)若值域中的元素个数为1个,当分别取时,所对应的三个函数值都相同,
可以是中的任何一个,所以有种取法,即有4个“不减函数”;
(2)若值域中的元素个数为2个,有两种情况:
①取时所对应的函数值相同,此时只需从这4个数字中任选2个,
其中较大者为所对应的函数值,较小者为1所对应的函数值,所以有种取法,即有6个“不减函数”;
②取时所对应的函数值相同,同理有种取法,即有6个“不减函数”;
(3)若值域中的元素个数为3个,此时只需从这4个数字中任选3个,
其中较大者为3所对应的函数值,居中者为2所对应的函数值,较小者为1所对应的函数值,
所以有种取法,即有4个“不减函数”.
所以符合条件的不减函数有个.
10. 已知集合,,从集合中任取2个不同的元素,其中最小的元素用表示,从集合中任取3个不同的元素,其中最大的元素用表示,记,则______.
【答案】##0.35
【解析】
【分析】根据给定条件,确定的事件,再利用组合计数问题及古典概率公式列式求解.
【详解】依题意,的事件是的事件与的事件的和,
所以.
11. 甲乙两个袋子,甲袋有1白2黑3个球,乙袋有2个白球.现从两袋各取1球,交换放入甲乙两袋.如此交换两次后,甲袋中的白球个数记作,则______.
【答案】
【解析】
【分析】分析可知X所有可能取值为1,2,3,根据题意求相应概率,进而可得期望,再结合方差计算公式即可求解
【详解】由题意可知:的所有可能取值为1,2,3,
可得,,
,
所以.
所以,
所以
12. 对于,不等式恒成立,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】通过因式分解得到的根与的根重合,得到,进而得到,构造函数,求导确定单调性即可求解.
【详解】原不等式移项整理: ,
因式分解得: 该式对恒成立,
若,则恒成立,要求对任意恒成立,显然不可能,故,
因为是增函数,
因此: 时, 时,
要乘积恒小于等于0,要求在时非负,在时非正,
故,且的根与的根重合,
即:
将代入得: ,
设,则 ,
当时, ,单调递增;
当 时, ,单调递减;
故在处取最大值: .
二.选择题(本大题满分18分)本大题共有4小题,每题有且只有一个正确答案,考生必须在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格用铅笔涂黑,13-14选对每题得4分,15-16选对每题得5分,否则一律得零分.
13. 已知事件,若与互斥,与互为对立事件,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】利用是否推出关系,可判断必要不充分条件.
【详解】由于对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件,
所以,即是的必要不充分条件,
故选:B.
14. 已知函数上一点,则在点P处切线的斜率为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导函数,把点的横坐标代入导函数即可求解.
【详解】由,
可得,
故在点P处切线的斜率为
故选:B
15. 已知,,…,,是平面内两两互不相等的非零向量,且满足(),且对任意的,当时,都有,则正整数的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】由题意得到与在方向上的数量投影相同,再结合图象即可求解.
【详解】因为,所以与在方向上的数量投影相同.
将,,…,,平移到同一起点,
以所在直线为轴,同一起点为坐标原点建系,
因为,所以,,…,的终点在半径为1或2的圆上,
如图,作与轴垂直的直线,并左右平移,与两个圆最多是4个交点,
此时在上的数量投影为相同值的向量,最多有4个.
故选:B.
16. 关于下列两个命题的判断,说法正确的是( )
①已知函数,则存在实数,使得恰有2026个极值点;
②已知函数的导函数为,,且在上为严格增函数,“”是“”的充分不必要条件.
A. ①假命题;②真命题 B. ①真命题;②真命题
C. ①真命题;②假命题 D. ①假命题;②假命题
【答案】D
【解析】
【分析】由为奇函数,且,结合对称性可判断①,构造函数,求导确定单调性,即可判断②.
【详解】函数,极值点满足且导数变号,
求导得: ,定义域为R,
,故是奇函数,
当,,又是奇函数,图象关于原点对称,故在的两侧导数符号相反,
故是的一个极值点,
若存在非零根,由对称性可知,
若是根,则也一定是根,即非零根一定成对出现,
因此的总根个数为:(非负整数),必为奇数,
由于是奇函数,图象关于原点对称,每个根都对应导数变号,都是极值点,
因此的极值点个数一定是奇数,不可能等于偶数,故①是假命题。
命题②判断:
不等式移项整理: ,
构造函数,求导得: ,
已知是R上的严格增函数,
因此对任意, ,
即是R上的严格增函数,
严格增函数满足:,
因此""是不等式成立的充要条件,不是充分不必要条件,故②是假命题。
三.解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17. 现有10名学生,其中女生4名,男生6名.
(1)从中选出男、女各2名的不同选法有多少种?
(2)从中选2名代表,必须有女生的不同选法有多少种?
(3)从中选4人,若男生中的甲与女生中的乙至少有1人在内,有多少种选法?
【答案】(1)90 (2)30
(3)140
【解析】
【分析】(1)由分步乘法计数原理结合组合数即可求解;
(2)分1男1女和2名女讨论求解即可;
(3)通过间接法求解即可.
【小问1详解】
根据题意,从4名女生中任选2人的选法有种,
从6名男生中任选2人的选法有种,
则从中选出男、女各2名的选法有种;
【小问2详解】
根据题意,分2种情况讨论:
①选出的2名代表为1男1女,有种选法;
②选出的2名代表都为女生,有种选法;
则必须有女生的选法有种;
【小问3详解】
从10人中任选4人,
要求男生甲与女生乙至少有1人在内,
利用排除法有种选法.
18. 在二项式的展开式中前3项的二项式系数和为16.
(1)求展开式中所有项的二项式系数的和.
(2)求展开式中含项的系数.
【答案】(1)32 (2)40
【解析】
【分析】(1)由条件列出方程求出的值,再根据二项式系数和的性质计算即可得解;
(2)先写出二项展开式的通项,令的幂指数等于2,求出对应的值,再代入通项的系数部分,即可得解.
【小问1详解】
由二项式定理可知,展开式中前3项的二项式系数
分别为,,,则由题意知,
即,整理可得,即,
因为,所以解得,或(舍去),
所以展开式中所有项的二项式系数的和为;
【小问2详解】
由(1)可知二项式为,
其通项为,
令,解得,
所以展开式中含项的系数为.
19. 袋中有大小相同的小球10个,其中黑球3个,红球5个,白球2个.
(1)任取3球,求取出的球中恰有2球同色的概率;
(2)任取2球,取到1个红球得2分,取到1个白球得0分,取到1个黑球得分,求总得分的概率分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
4
【解析】
【分析】(1)分2个黑球,2个红球,2个白球结合互斥事件和事件计算公式即可求解;
(2)确定的可能取值,求得对应概率即可求解.
【小问1详解】
设事件表示“取出的3球中恰有2球同色”,
则;
取出的球中恰有2球同色的概率为
【小问2详解】
由题意可知,的所有可能取值为,,0,1,2,4,
则,,
,,
,
所以的概率分布列:
0
1
2
4
所以
20. 已知椭圆.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)已知椭圆右顶点为A,设点M为y轴正半轴上一点,点P为椭圆C上的一点.若,求点M的坐标;
(3)已知,过点的直线交椭圆C于D,E两点,直线DG交直线于点H,证明:轴.
【答案】(1);
(2);
(3)易知,当直线斜率为0时, 为长轴端点,与右焦点重合,满足题意;
设直线的方程为,,
联立得:,
由得或,
则,
所以,则,
设,因为三点共线,则,,
所以,则,
所以,所以轴.
【解析】
【分析】(1)根据离心率定义直接计算可得;
(2)设利用向量关系表示出点坐标,代入椭圆方程即可得解;
(3)利用韦达定理表示出点的纵坐标,利用向量共线表示出点的纵坐标,证明和的纵坐标相等即可得证.
【小问1详解】
记椭圆 的长轴长为,短轴长为,焦距为 ,
则,所以离心率.
【小问2详解】
由题知,,设,,
因为,,
所以,得,
代入椭圆方程得,解得(负根舍去)
【小问3详解】
略
21. 设函数在处有极值,且,则称为函数的“F点”.
(1)判断函数是否存在F点;
(2)设函数,当存在F点,求k的值;
(3)设函数,存在两个不相等的“F点”,,且,求a取值范围.
【答案】(1)不存在F点
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)利用导数得函数无极值点,即可判断;
(2)先求函数极值点,再根据题意,得,构造函数,利用单调性求解;
(3)根据题意,是的两根,且,,由韦达定理表示出,的关系,再由,可得的关系式,根据已知解即得.
【小问1详解】
恒成立,故函数单调递增,
函数无极值,所以不存在F点;
【小问2详解】
解设是函数的一个F点,;
当时,,函数无极值;
当时,令,得:.
由,得:.
设,则在单调递增,
且,得,所以.
当时,是极小值点,所以是函数的一个F点,
综上,.
【小问3详解】
,则,是的两根.
所以:,,.
由,,则,
所以化简得:.
则:,得:.
所以,得.
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