内容正文:
北师大万宁实验学校2025-2026学年第二学期期中考试(高二)
数学试题
考试时间120分钟 满分150分
命题:高一数学组 审题:高一数学组
一、选择题(共8题,每题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. 已知全集,集合,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由可得:,
因为,所以.
2. 若成等差数列;成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列定义及等比中项性质即可得解.
【详解】设等差数列的公差为,则,所以,
又由等比中项性质,,所以,
又设公比为,,所以
所以 .
故选:A.
3. 设A,B为两个事件,且,,则( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因,
则.
4. 用0,1,2,3,4,5这六个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )
A. 40个 B. 48个 C. 52个 D. 64个
【答案】C
【解析】
【分析】分0,2,4作为尾数三种情况讨论,结合排列知识可得答案.
【详解】三位数为偶数,则尾数只能为0,2,4
若偶数尾数为0,则百位,十位的数字排列情况数为;
若尾数为2,百位的情况数为4种,十位的情况数为4种,则共有16种;
若尾数为4,百位的情况数为4,十位的情况数为4,共有16种.
则满足题意的偶数共有:种.故选:C
5. 已知随机变量的分布列如下:
0
1
2
若,则( )
A. B. 7 C. 21 D. 22
【答案】C
【解析】
【详解】易知,可得;
又,可知,所以,解得,
因此;
所以.
6. 已知,则被8除的余数为( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】两边求导数,赋值令可转化为求被8除的余数,根据二项展开式可转化为求被8除的余数.
【详解】已知,
两边取导数可得,,
令,可得,
而,
所以被8除的余数即为被8除的余数,
而被8除的余数为2,
故选:B
7. 已知函数,若对任意恒成立,则a的最小值为( )
A. B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】分离参数可得,构造函数,利用导数求出函数的最大值,即可求解.
【详解】由题意知对任意恒成立,
所以对任意恒成立.
记,则,
当时,;当时,;
故在上单调递增,在上单调递减,
故当时,在时取得极大值,也即最大值.
所以,故a的最小值为.
8. 已知函数,若恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用已知条件,把复杂不等式转化为简单函数,求导,利用导数分析单调性和极值,进而求出的取值范围.
【详解】已知函数对恒成立,
则,
令,求导得,
单调递增,
,由单调性得,即,
令,求导得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
在处取得极大值:,
要使恒成立,只需满足,
的取值范围是.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的部分分,有选错的0分.)
9. 若,则的值可以是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】BC
【解析】
【分析】利用组合数的计算即可求解
【详解】因为,所以或,解得或.
故选:BC.
10. 数列的前n项和为,则下列说法正确的是( )
A. 若,则数列的前5项和最大
B. 若等比数列是递减数列,则公比q满足
C. 已知等差数列的前n项和为,若,则
D. 已知为等差数列,则数列也是等差数列
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据等差数列和等比数列的性质逐项判断即可.
【详解】选项A,由可得,,故数列前5项的和最大,故 A正确;
选项B,当时,等比数列也是递减数列,故B错误;
选项C,,若,则,故C正确;
选项D,若为等差数列,则,,则为常数,数列也是等差数列,故D正确.
故选:ACD
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的单调递减区间是
B. 曲线在处的切线与直线垂直
C. 若点P是曲线上的动点,则点P到直线距离的最小值为
D. 若过点可以作曲线的三条切线,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用函数单调性与导数的关系可判断A选项;利用导数的几何意义可判断B选项;由导数的几何意义以及数形结合可判断C选项;设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,并将点的坐标代入切线方程得,令,利用导数分析该函数的单调性与极值,数形结合可得出实数的取值范围,可判断D选项.
【详解】对于A选项,函数的定义域为,,
由可得,故函数的单调递减区间是,A对;
对于B选项,因为,且,
故曲线在处的切线方程为,B错;
对于C选项,由可得,故函数的单调递增区间为,
故函数的极大值为,作出函数的图象如下图所示:
由于,故当点与原点重合时,点P到直线距离取最小值,
且最小值为,C对;
对于D选项,设切点为,则切线斜率为,
故曲线在点处的切线方程为,
将点的坐标代入切线方程得,可得,
令,其中,则,
由可得或,由可得,
所以函数的单调递减区间为、,单调递增区间为,
故函数的极小值为,极大值为,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线与函数的图象有三个交点,D对.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知随机变量X的分布列如图:
X
0
1
p
a
则a=______;设,则Y的数学期望=______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】;
.
13. 已知数列的前n项和为,则的通项公式为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据与的关系求解.
【详解】当时,,
当时,,
又当时,不满足该式,
∴
14. 已知函数在点处取得极大值,其导函数的图象经过点,,如图所示.则______;______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据导数图象确定原函数单调性,进而确定极值点,从而列方程,解方程即可得各参数值.
【详解】由图象可知当上时,,当时,,
即函数在和上单调递增,在上单调递减,
即函数在处取得极大值,即;
又,,
则,
解得,
即,
故答案为:;.
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. 3个男生与3个女生站成一排.
(1)若要求3个男生互不相邻,有多少种排法?
(2)若要求男生甲必须站在男生乙的左边(不一定相邻),有多少种排法?
(3)若男生甲与男生乙中间只能站一人,有多少种排法?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用插空法求解;
(2)顺序一定的排列问题,用倍缩法求解;
(3)利用捆绑法,先排小团体,再和其他元素一起全排列.
【小问1详解】
先排好3个女生,产生4个空,从中选3个空排男生,共有种方法;
【小问2详解】
法一:共有6个位置,先排甲和乙之外的4人,有种方法,剩下的2个位置排甲和乙,有1种排法,
所以共有种方法;
法二:首先6个人全排列,再除以甲和乙全排列的顺序,即种方法;
【小问3详解】
先从甲和乙之外的4人选1人,站在男生甲和男生乙之间,这3人看成一个元素,甲和乙全排列,有种方法,
再和其他的3人,共看成4个元素全排列,有种方法,所以共有种方法.
16. 将一条长为l的铁丝截成两段,分别弯成两个正方形,
(1)设一个正方形的边长为,用函数关系式表示两个正方形的面积和
(2)要使两个正方形的面积和最小,两段铁丝的长度分别是多少?
【答案】(1)
(2)两段铁丝的长度均为.
【解析】
【分析】(1)设一个正方形的边长为,则另一个正方形的边长为且,进而可得两个正方形的面积;
(2)利用导数求面积的最小值,进而确定最小时两段铁丝的长度(两个正方形的周长).
【小问1详解】
设一个正方形的边长为,则另一个正方形的边长为,
∴两个正方形的面积和;
【小问2详解】
由(1)得,
∴时,
故当时,,单调递减;当时,,单调递增;
∴当时,的极小值也是最小值为,此时另一个正方形的边长也为.
综上,当两段铁丝的长度都为时,它们的面积和最小.
17. 已知等差数列,若,且,,成等比数列.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若,设,求数列的前项和.
【答案】(Ⅰ)或(Ⅱ)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由,且,,成等比数列这两个条件列出和的方程组可求解出,从而可得数列的通项;
(Ⅱ)把(Ⅰ)解得的代入中,化简得
,然后利用裂项相消法求和.
【详解】解:(Ⅰ)∵,∴①
∵,,成等比数列,∴,∴化简得,
若,
若,②,由①②可得,,
所以数列的通项公式是或
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
∴
【点睛】此题考查了等差数列的基本量运算,裂项相消求和法,属于基础题.
18. 袋中装有黑球和白球共个,从中任取个球都是白球的概率为,现有甲、乙两人从袋中轮流摸取球,甲先取,乙后取,然后甲再取取后不放回,直到两人中有一人取到白球时终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用表示取球终止所需要的取球次数.
(1)求袋中所有的白球的个数;
(2)求随机变量的分布列;
(3)求乙取到白球的概率.
【答案】(1)
(2)分布列答案见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)设袋中的白球个数为,由组合计数原理结合古典概型的概率公式可得出关于的等式,结合的取值范围可求得的值;
(2)分析可知,随机变量的可能取值有、、、、,计算出随机变量在不同取值下的概率,可得出随机变量的分布列;
(3)记事件乙取到白球,可得出,结合(2)中的分布列可求得结果.
【小问1详解】
解:设袋中的白球个数为,由题意可得,
整理可得,又因为且,解得,
因此,袋中白球的个数为.
【小问2详解】
解:由题意可知,随机变量的可能取值有、、、、,
则,,,
,,
所以,随机变量的分布列如下表所示:
【小问3详解】解:由题意可知,记事件乙取到白球,则事件即为“第二次或第四次取到白球”,
所以,.
19. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若恒成立,求a的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:由(2)可知,当时,恒成立,
即,也就是,
所以,,,,
累加求和得,
即.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求切线斜率,再利用直线的点斜式方程可求得切线方程;
(2)根据,可知存在,使得,即,从而可得极小值为,求出,从而可得a的取值范围;
(3)由(2)可知,当时,恒成立,即,令可得,,,,两边求和可证.
【小问1详解】
当时,,,
则,
故切线的方程为,
即;
【小问2详解】
由于,
当时,定义域为,
由于趋于时,趋于,而趋于,
所以不能恒成立,
因此,此时定义域为,
又,
根据函数和的图象性质,
可知存在,使得,即,
且当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以为函数的极小值点,
极小值为
设,则恒成立,
则在上单调递减,且,
所以,又因为,
则,即a的取值范围为;
【小问3详解】
略
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数学试题
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命题:高一数学组 审题:高一数学组
一、选择题(共8题,每题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. 已知全集,集合,则 ( )
A. B. C. D.
2. 若成等差数列;成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
3. 设A,B为两个事件,且,,则( )
A. B. 1 C. D.
4. 用0,1,2,3,4,5这六个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )
A. 40个 B. 48个 C. 52个 D. 64个
5. 已知随机变量的分布列如下:
0
1
2
若,则( )
A. B. 7 C. 21 D. 22
6. 已知,则被8除的余数为( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
7. 已知函数,若对任意恒成立,则a的最小值为( )
A. B. C. D. 0
8. 已知函数,若恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的部分分,有选错的0分.)
9. 若,则的值可以是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
10. 数列的前n项和为,则下列说法正确的是( )
A. 若,则数列的前5项和最大
B. 若等比数列是递减数列,则公比q满足
C. 已知等差数列的前n项和为,若,则
D. 已知为等差数列,则数列也是等差数列
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的单调递减区间是
B. 曲线在处的切线与直线垂直
C. 若点P是曲线上的动点,则点P到直线距离的最小值为
D. 若过点可以作曲线的三条切线,则
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知随机变量X的分布列如图:
X
0
1
p
a
则a=______;设,则Y的数学期望=______.
13. 已知数列的前n项和为,则的通项公式为______.
14. 已知函数在点处取得极大值,其导函数的图象经过点,,如图所示.则______;______.
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. 3个男生与3个女生站成一排.
(1)若要求3个男生互不相邻,有多少种排法?
(2)若要求男生甲必须站在男生乙的左边(不一定相邻),有多少种排法?
(3)若男生甲与男生乙中间只能站一人,有多少种排法?
16. 将一条长为l的铁丝截成两段,分别弯成两个正方形,
(1)设一个正方形的边长为,用函数关系式表示两个正方形的面积和
(2)要使两个正方形的面积和最小,两段铁丝的长度分别是多少?
17. 已知等差数列,若,且,,成等比数列.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若,设,求数列的前项和.
18. 袋中装有黑球和白球共个,从中任取个球都是白球的概率为,现有甲、乙两人从袋中轮流摸取球,甲先取,乙后取,然后甲再取取后不放回,直到两人中有一人取到白球时终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用表示取球终止所需要的取球次数.
(1)求袋中所有的白球的个数;
(2)求随机变量的分布列;
(3)求乙取到白球的概率.
19. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若恒成立,求a的取值范围;
(3)证明:.
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