内容正文:
北京市广渠门中学2025-2026学年度第二学期期中试题
高二年级数学学科
时间:120分钟
本试卷共2页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上.在试卷上作答无效.
一.选择题(本大题共10小题,共40分)
1. 函数的导数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,所以.
2. 关于的函数的极值点的个数有
A. 2个 B. 1个 C. 0个 D. 由确定
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:因为,,所以,令,得,,在x=-1附近,导函数值不变号,所以,关于的函数的极值点的个数为0,选C.
考点:导数计算.
点评:简单题,应用,熟记导数公式.先确定“驻点”的个数.
3. 函数在(-∞,+∞)上( )
A. 是增函数 B. 是减函数
C. 有最大值 D. 有最小值
【答案】A
【解析】
【分析】用导数判断已知函数的单调性
【详解】由,有
恒成立,在上为增函数,
故选:A.
4. 的展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】二项展开式的通项公式为,
整理得:,
令,解得:,
展开式中常数项为:.
5. 已知函数,若函数在上单调,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】由题意转化为或,参变分离后,转化为求函数的最值,即可求得的取值范围.
【详解】在区间上单调,,或,即或恒成立,
设,,
函数在区间上单调递减,函数的值域是,
所以或.
故选:C
6. 一个车间有3台车床,其中A型号2台,B型号1台,它们各自独立工作.设A型车床发生故障的概率为,B型车床发生故障的概率为,记同时发生故障的车床数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据相互独立事件的概率乘法公式即可求解.
【详解】,
故选:D
7. 随机变量的分布列如下:
-1
0
1
若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用概率之和为1得到,利用期望的公式得到,两个联立算出再利用方差的计算方式算出结果
【详解】由题设可得,
所以随机变量的方差为,
故选:D.
8. 设函数在R上可导,其导函数为 ,且函数的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是
A. 函数有极大值 和极小值
B. 函数有极大值 和极小值
C. 函数有极大值 和极小值
D. 函数有极大值 和极小值
【答案】D
【解析】
【详解】则函数增;
则函数减;
则函数减;
则函数增;选D.
【考点定位】判断函数的单调性一般利用导函数的符号,当导函数大于0则函数递增,当导函数小于0则函数递减
9. 设是定义在上的可导函数,且满足,对任意的正数,下面不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数,利用导数研究函数的单调性,利用单调性比较大小即可.
【详解】构造函数,则,
因为,所以,故,
因此在上单调递增,
所以对于任意的正数,有,即,即,
又因为,所以,结合选项可知B正确.
10. 已知函数,若对,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用定义法证明为奇函数,根据导数和基本不等式的应用证明在上单调递增,由函数的奇偶性和单调性解不等式并分离参数可得,结合导数求出即可.
【详解】因为,,所以为奇函数.
又,
当且仅当即时等号成立,所以在上单调递增.
由,所以,所以.
对任意,由,得,所以只需即可.
令,则,
令,
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以,所以.
故选:D.
二.填空题(本大题共5小题,共25分)
11. 如图,函数的图象在点P处的切线方程是,则______.
【答案】2
【解析】
【详解】由图象及导数的几何意义,得,而,
所以.
12. 从这4个数字中选出3个不同数字能组成___________个三位数.
【答案】
【解析】
【分析】利用排列中的特殊元素优先处理,结合排列数公式和分步乘法计数原理即可求解.
【详解】由于选出3个不同数字能组成的三位数中,百位上的数字不能是,
因此可以分两步完成排列,第步,排百位上的数字,
可以从这从个数字中任选个,有种选法;
第步,排十位和个位上的数字,可以从余下的个数字中任选个,有种选法;
根据分步乘法计数原理,所求的三位数的个数为.
故答案为:.
13. 一捆树苗中有6棵松树树苗和4棵杉树树苗,松树树苗的成活率为0.9,杉树树苗的成活率为0.8,从这捆树苗中随机抽1棵种植,其成活的概率为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意,利用全概率公式,列式计算,即可的答案.
【详解】根据题意,由全概率公式,可得其成活的概率为.
故答案为:.
14. 已知,则_______;则_______.
【答案】 ①. 32 ②. 405
【解析】
【分析】利用赋值法,求;展开式两边求导数,再赋值求和.
【详解】令,则,
展开式两边求导数,,
令,则.
15. 已知函数,,(其中),对于不相等的实数,,设,,现有如下命题:
①对于任意不相等的实数,,都有;
②对于任意的及任意不相等的实数,,都有;
③对于任意的,存在不相等的实数,,使得;
④对于任意的,存在不相等的实数,,使得.
其中真命题有______.(写出所有真命题的序号)
【答案】①④
【解析】
【分析】对于①,根据函数的单调性可判断①正确;
对于②,令,,,得,可判断②不正确;
对于③,作差,令,当时,,为单调递增函数,说明不存在不相等的实数,,使得,即成立,可判断③不正确;
对于④,,令,利用导数推出对于任意的,不为单调函数,所以必存在不相等的实数,,使得,即,可判断④正确.
【详解】对于①,因为函数为增函数,所以,故①正确;
对于②,因为,
令,,,则,故②不正确;
对于③,,
令,则,
令,则,
由,得,令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
当时,,为单调递增函数,
因为,所以,即,
所以,即.故③不正确;
对于④,,
令,则为单调递增函数,
因为是值域为的增函数,
所以对任意实数,一定有实根,且当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以一定存在不相等的实数,,使得,即,故④正确.
故答案为:①④.
三.解答题(本大题共6小题,共85分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 如图,在四棱锥中,底面是梯形,,点是的中点,平面与交于点.
(1)求证:;
(2)若平面,,,,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:,平面,平面,则有平面,
平面,平面平面,所以.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过证明平面,得证;
(2)由余弦定理和勾股定理证明,建立空间直角坐标系,向量法求线面角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,,则为等边三角形,
连接,则,又,有,
中,由余弦定理,得,
有,得,所以,
又平面,以为原点,分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
,
设平面的一个法向量,
有,设,则,即,
设直线与平面所成角为,
则.
17. 在中,.
(1)证明:;
(2)若的面积为为边BC上的一点,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求AD的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
【答案】(1)
由正弦定理可得,
因为,所以,,,
,由余弦定理得,得
即;
(2)
选择条件②③:均有;
【解析】
【分析】(1)由正弦定理化边为角即可求解,再应用余弦定理可证明;
(2)若选择①:由已知求解可得不存在;若选择②:结合余弦定理计算可求;若选择③:计算边长结合正弦定理计算可求.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由,得,故,
,解得,
若选择条件①:,与三角形内角和为矛盾,故选择条件①时不存在;
若选择条件②:由(1)可得,,
在中,由余弦定理可得;
若选择条件③:由,
则,结合,解得,
在中,所以,
在中,由正弦定理可得
;
18. 某汽车专卖店试销A,B,C三种品牌的新能源汽车,销售情况如下表所示:
第一周
第二周
第三周
第四周
A品牌数量(台)
11
10
15
B品牌数量(台)
14
9
13
C品牌数量(台)
6
11
12
(1)从前三周随机选一周,若A品牌销售量比C品牌销售量多,求A品牌销售量比B品牌销售量多的概率;
(2)为跟踪调查新能源汽车的使用情况,根据销售记录,从该专卖店第二周和第三周售出的新能源汽车中分别随机抽取一台.求抽取的两台汽车中A品牌的台数X的分布列和数学期望;
(3)直接写出一组的值,使得表中每行数据方差相等.
【答案】(1);
(2)的分布列为:
0
1
2
,数学期望为; (3)(答案不唯一)
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用条件概率的公式计算作答;
(2)求出的可能取值,分别计算其概率,列出分布列,求出数学期望作答;
(3)利用方差的计算公式,结合题干中每组数据,将每组数据补成两对相邻数据,且和能被4整除的数即可.
【小问1详解】
记事件为“品牌销售量比品牌多”,则,
记事件为“品牌销售量比品牌多”,则,
所以若品牌销售量比品牌多,品牌销售量比品牌多的概率为.
【小问2详解】
依题意,在第二周抽取品牌的概率为,第三周抽取品牌的概率为,
的可能取值为0,1,2,
则,,,
所以的分布列为:
0
1
2
数学期望.
【小问3详解】
由方差,且表中每行方差相等,得:
,,
,,
,,
观察数据:第一组15,11,10,;第二组:14,13,9,;第三组:12,11,6,,
将每组数据补成两对相邻数据,且和能被4整除,即,
此时,,
,于是,
所以是满足题意的一组值.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在处取得极值,求的单调区间,以及其最大值与最小值.
【答案】(1);(2)函数的增区间为、,单调递减区间为,最大值为,最小值为.
【解析】
【分析】(1)求出、的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;
(2)由可求得实数的值,然后利用导数分析函数的单调性与极值,由此可得出结果.
【详解】(1)当时,,则,,,
此时,曲线在点处的切线方程为,即;
(2)因为,则,
由题意可得,解得,
故,,列表如下:
增
极大值
减
极小值
增
所以,函数的增区间为、,单调递减区间为.
当时,;当时,.
所以,,.
20. 已知函数,且曲线在处的切线方程为.
(1)求实数与的值;
(2)求证:存在唯一的,使得曲线在点处的切线的斜率为;
(3)比较与的大小,并加以证明.
【答案】(1),;
(2)
,,
,设,,
,,所以在上单调递增,
即在区间上单调递增,,,
所以在区间上的值域为,且,
所以存在唯一的,使得曲线在点处的切线的斜率为.
(3),证明:
设,,
,设,
,所以单调递增,,所以在上恒成立,
所以在区间单调递增,,则在上恒成立,
所以,即,即.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义,列式求解;
(2)利用导数判断函数的单调性和值域,即可证明;
(3)构造函数,,利用导数判断函数的单调性,再结合端点值,证明不等式.
【小问1详解】
,由切线方程可知,,,
所以,,所以,;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
21. 已知椭圆:()的离心率为,,分别为椭圆的上、下顶点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的斜率存在且不为1的直线与椭圆交于不同的两点,(均不与点重合),点与点关于原点对称,直线与直线交于点.求证:直线经过点.
【答案】(1) ;
(2)设直线的方程为,点 ,则点,
直线的方程为,直线的方程为,联立解得点,
由消去得,
则,,
而点,则,
,
即,又有公共点,则点三点共线,
所以直线经过点.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,结合离心率公式求出即可.
(2)设点 ,求出直线的方程及点的坐标,再设出直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理及向量共线的坐标表示推理得证.
【小问1详解】
由椭圆:的下顶点为 ,得,
由的离心率为,得,解得,
所以椭圆的方程为 .
【小问2详解】
略
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北京市广渠门中学2025-2026学年度第二学期期中试题
高二年级数学学科
时间:120分钟
本试卷共2页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上.在试卷上作答无效.
一.选择题(本大题共10小题,共40分)
1. 函数的导数是( )
A. B. C. D.
2. 关于的函数的极值点的个数有
A. 2个 B. 1个 C. 0个 D. 由确定
3. 函数在(-∞,+∞)上( )
A. 是增函数 B. 是减函数
C. 有最大值 D. 有最小值
4. 的展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,若函数在上单调,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. 或 D. 或
6. 一个车间有3台车床,其中A型号2台,B型号1台,它们各自独立工作.设A型车床发生故障的概率为,B型车床发生故障的概率为,记同时发生故障的车床数为,则( )
A. B. C. D.
7. 随机变量的分布列如下:
-1
0
1
若,则的值是( )
A. B. C. D.
8. 设函数在R上可导,其导函数为 ,且函数的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是
A. 函数有极大值 和极小值
B. 函数有极大值 和极小值
C. 函数有极大值 和极小值
D. 函数有极大值 和极小值
9. 设是定义在上的可导函数,且满足,对任意的正数,下面不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
10. 已知函数,若对,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二.填空题(本大题共5小题,共25分)
11. 如图,函数的图象在点P处的切线方程是,则______.
12. 从这4个数字中选出3个不同数字能组成___________个三位数.
13. 一捆树苗中有6棵松树树苗和4棵杉树树苗,松树树苗的成活率为0.9,杉树树苗的成活率为0.8,从这捆树苗中随机抽1棵种植,其成活的概率为______.
14. 已知,则_______;则_______.
15. 已知函数,,(其中),对于不相等的实数,,设,,现有如下命题:
①对于任意不相等的实数,,都有;
②对于任意的及任意不相等的实数,,都有;
③对于任意的,存在不相等的实数,,使得;
④对于任意的,存在不相等的实数,,使得.
其中真命题有______.(写出所有真命题的序号)
三.解答题(本大题共6小题,共85分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 如图,在四棱锥中,底面是梯形,,点是的中点,平面与交于点.
(1)求证:;
(2)若平面,,,,求直线与平面所成角的正弦值.
17. 在中,.
(1)证明:;
(2)若的面积为为边BC上的一点,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求AD的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
18. 某汽车专卖店试销A,B,C三种品牌的新能源汽车,销售情况如下表所示:
第一周
第二周
第三周
第四周
A品牌数量(台)
11
10
15
B品牌数量(台)
14
9
13
C品牌数量(台)
6
11
12
(1)从前三周随机选一周,若A品牌销售量比C品牌销售量多,求A品牌销售量比B品牌销售量多的概率;
(2)为跟踪调查新能源汽车的使用情况,根据销售记录,从该专卖店第二周和第三周售出的新能源汽车中分别随机抽取一台.求抽取的两台汽车中A品牌的台数X的分布列和数学期望;
(3)直接写出一组的值,使得表中每行数据方差相等.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在处取得极值,求的单调区间,以及其最大值与最小值.
20. 已知函数,且曲线在处的切线方程为.
(1)求实数与的值;
(2)求证:存在唯一的,使得曲线在点处的切线的斜率为;
(3)比较与的大小,并加以证明.
21. 已知椭圆:()的离心率为,,分别为椭圆的上、下顶点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的斜率存在且不为1的直线与椭圆交于不同的两点,(均不与点重合),点与点关于原点对称,直线与直线交于点.求证:直线经过点.
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