内容正文:
浙江省杭州学军中学2025-2026学年高二下学期阶段测试(二)数学试题
命题人:吴力田 审题人:徐政
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48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,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由集合间的子集运算性质求解.
【详解】由,得或,
得或,
经检验,不合题意,故实数的取值集合为,
故选:C
2. 已知复数,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】A
【解析】
【分析】由求出即可得出.
【详解】由,可得,解得或0,
所以是的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数的表达式,判断函数的单调性,利用函数的单调性进行求解即可.
【详解】函数在上为减函数,
函数的图像开口向下,对称轴为,
所以函数在区间上为减函数,
且.
所以函数在上为减函数.
由得.解得.
故选:A.
4. 已知向量,满足,,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平面向量数量积的运算律及夹角的余弦公式即可求解.
【详解】由两边平方得,,
又得,
所以,
则.
5. 已知事件A,B,C满足A,B是互斥事件,且,,,则的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件概率的公式,以及概率的加法公式,可得答案.
【详解】由题意,,由,是互斥事件知,,
所以,
故选:A.
6. 已知的内角的对边分别为,,则的最大值为( )
A. B. C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用正弦定理、两角和的正弦公式、两角和的正切公式以及基本不等式求解即可.
【详解】因为,由正弦定理得:,
又,则,所以,
即,
所以,
由,则,
因为为边长,所以,所以,
所以角为钝角,,所以角为锐角即,此时,
所以由,
所以,
即,
因为,所以,
所以,
当且仅当即时,等号成立,
所以的最大值为.
7. 已知抛物线的焦点为,第一象限内的两点在抛物线上,且满足,,若线段中点的纵坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用抛物线定义,将焦半径差转化为两点纵坐标差;结合中点纵坐标解出.再通过点在抛物线上,用纵坐标表示横坐标,得到两点横坐标之差.最后代入两点间距离公式,建立关于的方程求解.
【详解】
由抛物线定义可得的准线为,
则,,
由,得,
又中点纵坐标为,即,得,
联立,解得,
又因为在第一象限且在抛物线上,
所以,,得,
由两点距离公式,得,
代入,得.
8. 在正项数列中,,,,若,为数列的前n项和,若,则正整数n的最大值为( )
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
【答案】B
【解析】
【分析】由递推公式两边同时除以,再由等差数列的基本量法求出,再由累乘法得到,最后利用裂项相消法可得.
【详解】由,得,
又,所以是首项为2,公差为1的等差数列,所以,又,所以,
所以当时,
,
又,也符合上式,故,
则,
所以,
由,得,所以,解得,
所以正整数n的最大值为22.
二、选择题: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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知的零点为,有使得满足<0,则下列结论有可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】因为函数和函数均为减函数,
所以函数 为减函数,若实数是函数的一个零点,则,
由题设<0知, 或 ,
根据零点存在定理有:或
10. 已知异面直线,四点不共面,是线段的中点,,则( )
A. 当时,
B. 当时,直线所成角为
C. 点到直线的距离为
D. 三棱锥的体积的最大值为3
【答案】ABC
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量一一判定选项即可.
【详解】过B点作,根据题意,以B为坐标原点建立空间直角坐标系,如图所示,
设,易知,,
若,则,由,
此时,所以;
对于A,易知,故A正确;
对于B,,
所以直线所成角为,故B正确;
对于C,易知,
则点到直线的距离
,故C正确;
对于D,,
当且仅当时取得等号,故D错误.
11. 已知函数有三个零点,则( )
A. 若成等差数列,则成等比数列
B. 若成等比数列,则成等差数列
C. 若成等差数列,则数列的公差为
D. 若成等比数列,则数列的公比为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A、C:由题意可得,结合等差数列定义可得,则成等比数列,则可得,即可求出,结合,两边取对数运算可得,即可得其公差;对B、D:由,结合等比数列定义可得,则成等差数列,则可求出,即可得,即可得其公比.
【详解】当时,,不合题意;
当时,分别画出与的图象,如图:
所以;
对A、C:由题得,所以,即,
若成等差数列,则,所以,
所以成等比数列,由,则,
即,所以,
由,解得,因为,
所以,
则,即数列的公差为,
故A正确、C错误;
对B、D:由,若成等比数列,则,
则,即有,故成等差数列,
又,则,
故,即数列的公比为,
故B、D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
12. 若的展开式中,二项式系数之和与系数之和相等,则展开式中项的系数是______(用数字作答)
【答案】5
【解析】
【分析】首先根据二项式系数之和为与系数之和相等计算出,再利用通项公式即可得出答案.
【详解】由二项式系数之和与系数之和相等可得
因为
所以令
所以系数是
故答案为:5
13. 已知双曲线的右顶点为,点.若在的渐近线上存在点,使得,则的离心率的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】法1:设点在渐近线上,由向量垂直得数量积为零,整理出关于的一元二次方程,利用方程有解判别式非负,结合双曲线关系化简,最终求得离心率范围.
法2:由向量垂直知在以为直径的圆上,利用渐近线与圆有公共点,得圆心到渐近线距离不大于半径,代入双曲线关系化简,求出离心率取值范围.
【详解】法1:双曲线的右顶点,
不妨取渐近线方程为.设,则,.
由,得,整理得.
由题意知该关于的方程有解,所以.
化简可得,即,所以,又.
所以,即的离心率的取值范围是.
法2:由知,点在以为直径的圆上.
由题意知的渐近线与圆有公共点,所以到的渐近线的距离满足,即,
所以,所以.
所以,又,所以,即的离心率的取值范围为.
14. 不透明的口袋中装有编号分别为1,2,3,4的4个小球,小球除编号外完全相同.现从中有放回地任取m次,每次取1个球,记取出的m个球的最大编号为随机变量,且,则m的最小值为________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据给定条件,求出时的概率,再利用期望的定义列出关系式并建立不等式,利用单调性求出最小值.
【详解】依题意,随机变量的所有可能取值为,
.
则
,
由,得,
函数在上单调递减,
且,
所以的最小值为3.
四、解答题:共66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列的前项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)定义集合且,记的元素个数为,求;
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据,结合条件及待定系数法,化简整理,即可得证.
(2)根据所给定义,整理可得,根据的范围,分析求解,即可得答案.
【小问1详解】
证明:因为数列的前项和,
所以当时,,解得,所以;
当时,,
由,得,
化简得,
所以,两边加1得,
所以数列是首项为3、公比为3的等比数列;
【小问2详解】
由(1)知,,所以,
集合中的元素形如,
因式分解得:,
因此的元素对应,其中,,
则的取值范围为,且对任意整数,
均存在,使得,
所以的不同值个数为,从而;
16. 如图,已知四棱锥的底面是边长为2的菱形,,平面,是的中点,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,
①求直线与平面所成角的正弦值;
②平面将四棱锥分成两部分,求较小部分的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)要证明线面平行,需通过证明线线平行进而得到线面平行,即证明.
(2)①先建立空间直角坐标系,然后列出各个点的坐标,求出平面的法向量坐标,进而根据向量夹角的余弦公式求出结果;②延长交的延长线于点,连接交于点,然后根据三棱锥体积公式计算即可.
【小问1详解】
取的中点为,连接,因为是的中点,
所以.
因为四边形为菱形,所以,
又是的中点,所以,所以四边形为平行四边形,
所以,又平面,而不在平面内,
所以平面.
【小问2详解】
①因为平面,平面,所以.
因为,所以以为原点,以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则.
所以.
设平面的一个法向量为,则有,
即,令,则,所以.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
延长交的延长线于点,连接交于点,
易知,
.
17. 已知点,是圆与椭圆的公共点,且点,和椭圆的一个焦点相连构成一个等腰直角三角形.
(1)求的值和椭圆的方程;
(2)过点的直线分别交圆和椭圆于,两点.是上一点,直线斜率为,直线斜率为,,求面积的最大值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题设即可确定的值及椭圆方程.
(2)设直线:,与椭圆方程联立,可求出,同理可得,结合几何关系得到,根据,,三点共线,可得直线过定点,再设直线方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理表示出的面积,结合“对钩函数”的单调性求最大值.
【小问1详解】
因为点、是圆和椭圆的公共点,所以,.
又、和椭圆的一个焦点是等腰直角三角形的三个顶点,所以,,
所以椭圆C的方程为.
【小问2详解】
根据题意可知,设直线方程为,则,
又,所以,
联立,得,解得或,
可得.
同理得
由对称性可得经过轴上一定点,由,,三点共线可得,,
从而,
整理得:
化简可得:,
因为,,所以,所以直线过定点.
设,,则,
显然斜率存在,设,直线:.
联立,整理得 ,
,则,,
所以,
令,所以,
所以,当时,单调递增,则,当,即时,取得最大值.
所以当,即时,三角形面积有最大值,此时.
综上:当斜率为0时三角形面积取得最大值.
18. 定义:如果函数在定义域内,存在极大值和极小值,且存在一个常数,使成立,则称函数为极值可差比函数,常数称为该函数的极值差比系数.已知函数.
(1)当时,判断是否为极值可差比函数,若是求极值差比系数,若不是说明理由;
(2)是否存在使的极值差比系数为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)若,求的极值差比系数的取值范围.
【答案】(1)是极值可差比函数,;
(2)不存在,理由见解析;
(3)
【解析】
【分析】(1)按照题目所给信息,验证是否满足题意即可;
(2)将问题转化为验证方程在范围内是否有解;
(3)由(2)可得的极值差比为,后令,结合,
将问题转化为求函数值域即可.
【小问1详解】
当时,,
所以,
当时,;当时,,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值为,极小值为,
所以,因此是极值可差比函数.
其中;
【小问2详解】
由题的定义域为,,即,
假设是极值可差比函数,且极值差比系数为,
设的极大值点为,极小值点为.
则,得,由(1)分析可得,
又,则.
由于
.
由题则有:,
从而,
结合,得(*).
令,则,
所以在上单调递增,有,
因此(*)方程在时无解,即不存在使的极值差比系数为;
【小问3详解】
由(2)知极值差比系数为,又,
则极值差比系数为.
令,,则极值差比系数可化为,
注意到,又,可得,
令,则,
设,
所以在上单调递减,
当时,,从而,
所以在上单调递增,所以,
即.
故的极值差比系数的取值范围为
【点睛】关键点睛:本题首先需读懂题意,随后灵活运用代数式处理技巧,
将需研究表达式化简为只含一个未知数;对于某些复杂函数的性质,我们也可
通过多次求导来研究,但要注意书写格式.
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浙江省杭州学军中学2025-2026学年高二下学期阶段测试(二)数学试题
命题人:吴力田 审题人:徐政
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48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,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,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
3. 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知向量,满足,,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
5. 已知事件A,B,C满足A,B是互斥事件,且,,,则的值等于( )
A. B. C. D.
6. 已知的内角的对边分别为,,则的最大值为( )
A. B. C. D. 3
7. 已知抛物线的焦点为,第一象限内的两点在抛物线上,且满足,,若线段中点的纵坐标为,则( )
A. B. C. D.
8. 在正项数列中,,,,若,为数列的前n项和,若,则正整数n的最大值为( )
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
二、选择题: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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知的零点为,有使得满足<0,则下列结论有可能成立的是( )
A. B. C. D.
10. 已知异面直线,四点不共面,是线段的中点,,则( )
A. 当时,
B. 当时,直线所成角为
C. 点到直线的距离为
D. 三棱锥的体积的最大值为3
11. 已知函数有三个零点,则( )
A. 若成等差数列,则成等比数列
B. 若成等比数列,则成等差数列
C. 若成等差数列,则数列的公差为
D. 若成等比数列,则数列的公比为
三、填空题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
12. 若的展开式中,二项式系数之和与系数之和相等,则展开式中项的系数是______(用数字作答)
13. 已知双曲线的右顶点为,点.若在的渐近线上存在点,使得,则的离心率的取值范围是________.
14. 不透明的口袋中装有编号分别为1,2,3,4的4个小球,小球除编号外完全相同.现从中有放回地任取m次,每次取1个球,记取出的m个球的最大编号为随机变量,且,则m的最小值为________.
四、解答题:共66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列的前项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)定义集合且,记的元素个数为,求;
16. 如图,已知四棱锥的底面是边长为2的菱形,,平面,是的中点,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,
①求直线与平面所成角的正弦值;
②平面将四棱锥分成两部分,求较小部分的体积.
17. 已知点,是圆与椭圆的公共点,且点,和椭圆的一个焦点相连构成一个等腰直角三角形.
(1)求的值和椭圆的方程;
(2)过点的直线分别交圆和椭圆于,两点.是上一点,直线斜率为,直线斜率为,,求面积的最大值.
18. 定义:如果函数在定义域内,存在极大值和极小值,且存在一个常数,使成立,则称函数为极值可差比函数,常数称为该函数的极值差比系数.已知函数.
(1)当时,判断是否为极值可差比函数,若是求极值差比系数,若不是说明理由;
(2)是否存在使的极值差比系数为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)若,求的极值差比系数的取值范围.
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