内容正文:
莆田第十五中学2025-2026学年下学期期中质量检测
高二数学
(本试卷共4页,19小题,满分150分.考试时间120分钟)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图,在平行六面体中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先用表示向量,再根据求解即可.
【详解】因为在平行六面体中,,
所以,
故选:A
2. 一袋中有外观完全相同,标号分别为1,2,3,4,5的五个球,现在分两次从中有放回地任取一个球,设事件“第一次取得5号球”,事件“第二次取得5号球”,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用条件概率公式求解.
【详解】依题意,,
所以.
故选:B
3. 已知向量,若,则( )
A. -10 B. -4 C. 4 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量平行的坐标运算求解即可.
【详解】因为向量,,
则,解得:.
故选:B
4. 函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对函数求导,令导函数为负,求解不等式即可确定函数的单调减区间.
【详解】因为函数,求导得,
令,因此,函数的单调减区间是,故A正确.
5. 已知函数,则( )
A. B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,所以.
6. 以,分别表示某山区两个村庄居民某一年内家里停电的事件,若,,,则这两个村庄同时发生停电事件的概率为( )
A. 0.03 B. 0.04 C. 0.06 D. 0.05
【答案】D
【解析】
【分析】利用条件概率公式求解即可.
【详解】由,可得,
又因为,,所以,
所以,所以这两个村庄同时发生停电事件的概率为.
故选:D.
7. 已知函数的图象在点处的切线方程为,则( )
A. 1 B. C. 0 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的几何意义即可得到,再相加即可.
【详解】因为切线方程为,
可知当时,,且切线斜率为1,
即,所以.
故选:A.
8. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用二次函数的性质及导数分析分段函数单调性及最值,再利用单调递增条件构造不等式,从而求出的取值范围.
【详解】当时,,开口向下,对称轴为,
在上单调递增,最大值为;
当时,,求导得,
要使在上单调递增,需对所有恒成立,
即,则,
令,求导得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
在处取得最大值,,
,
在上单调递增,
,解得,
综上可得,.
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. 已知正四棱柱中,为底面的中心,则( )
A. B.
C. 平面 D. 平面
【答案】AC
【解析】
【分析】对于选项A,根据空间向量的线性定理进行求解即可;对于选项B,先确定的夹角,然后求出其角度是否为90°即可;对于选项C,要证明线面平行,需通过证明线线证明即可证明线面平行,即证明;对于选项D,可利用反证法进行验证.
【详解】对于选项A:如图,
根据向量线性定理可知,,
所以,A正确;
因为,若,则,
则,设底面边长为,正四棱柱的高为,
则,等式不成立,B错误;
对于选项C:
连接交于,连接.
则,所以四边形为平行四边形,
所以.
因为平面,不在平面内,
所以平面,所以C正确;
对于选项D:
因为正四棱柱,所以,
因为平面,所以平面.
因为平面,所以.
又,所以.
因为平面,平面,所以,
假设平面,因为,平面,
所以.
又平面,所以平面,
又平面,所以,所以.
而在正四棱柱中,不一定相等,所以与平面不一定垂直,D错误.
故选:AC.
10. 设是一个随机试验中的两个事件,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由对立事件、和事件、条件概率计算公式逐项判断即可.
【详解】选项A: 对立事件概率公式 ,A正确。
选项B: 和事件概率公式 ,B错误,
选项C: 条件概率公式 ,C正确
选项D: 事件是互斥事件与的和事件,
因此 ,D正确.
11. 设函数,则( )
A. 函数在区间上单调递减
B. 函数是奇函数
C. 直线与曲线有3个公共点
D. 斜率为的直线与曲线有且仅有一个公共点
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用导数求解单调性判断A,利用函数奇偶性的定义判断B,求出公共点来判断C,分离参数并结合导数得到,,进而判断D即可.
【详解】对于A,因为,
所以,
当时,恒成立,则在区间上单调递减,故A正确;
对于B,由题意得
,
令,则,
可得,得到函数是奇函数,故B正确;
对于C,联立方程组,解得或,
则直线与曲线的公共点为和,共2个,故C错误;
对于D,设直线方程为,联立方程组,
化简可得,若曲线和直线有且仅有一个公共点,
则有且仅有一个解,
即与有且仅有一个公共点,
而,得到在上单调递增,
当时,,当时,,
则,,得到与有且仅有一个公共点成立,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为两个随机事件,已知,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】条件概率公式计算即可得.
【详解】根据条件概率公式 ,代入已知,
得:.
由条件概率公式 ,变形得,
代入,
得:.
13. 已知空间向量,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由空间向量的减法法则求得向量的坐标,然后由模的定义计算.
【详解】,
,
故答案为:.
14. 已知函数,若对于任意,都有,则实数取值范围是______.
【答案】
【解析】
【详解】函数的定义域为,,
由题意可知,对于任意,都有,
则函数在上单调递减,
所以当时,恒成立,即恒成立,
由幂函数性质可知,当时,,所以,
故实数取值范围是.
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. 已知箱中有5个大小相同的产品,其中3个正品,2个次品,每次从箱中取1个,不放回的取两次,求:
(1)第一次取到正品的概率;
(2)在第一次取到正品的条件下,第二次取到正品的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用古典概型的概率公式计算可得;
(2)利用条件概率的概率公式计算可得.
【小问1详解】
解:设“第一次取到正品” “第二次取到正品”,
所以,第一次取到正品的概率为;
【小问2详解】
解:,
所以,
故在第一次取到正品的条件下第二次取到正品的概率为.
16. 如图,在长方体中,.
(1)求证:平面平面;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由面面平行的判定定理进行证明;
(2)建立空间直角坐标系,由空间向量求点到面的距离即可.
【小问1详解】
在长方体中,,
得,而,得,
则四边形为平行四边形,
得,由平面,平面,得平面,
同理可得四边形为平行四边形,
得,由平面,平面,得平面,
由平面,
所以平面平面.
【小问2详解】
建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
得,
设平面的法向量为,
得,取,
则点到平面的距离为:.
17. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间和极值.
【答案】(1);
(2)函数的单调递增区间有,,单调递减区间有,
极大值为,极小值为.
【解析】
【分析】(1)求函数的定义域和导函数,利用导数的几何意义求切线斜率,由点斜式求切线方程;
(2)解方程求其根;由导数的正负来判断函数的单调区间,从而可求出函数的极值.
【小问1详解】
函数的定义域为,
导函数,
所以,
故切线方程为;
【小问2详解】
由(1),
令,可得或,
当时,,函数在上单调递增;
当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增;
所以函数的单调递增区间有,,单调递减区间有,
所以当时,函数取极大值,极大值为,
当时,函数取极小值,极小值为.
18. 如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD∥QA,QA=AB=PD.
(I)证明:平面PQC⊥平面DCQ
(II)求二面角Q-BP-C的余弦值.
【答案】(I)证明见解析;(II).
【解析】
【分析】首先根据题意以D为坐标原点,线段DA的长为单位长,为x、y、z轴的正半轴建立空间直角坐标系D-xyz;(Ⅰ)根据坐标系,求出的坐标,由向量积的运算易得;进而可得PQ⊥DQ,PQ⊥DC,由面面垂直的判定方法,可得证明;(Ⅱ)依题意结合坐标系,可得B、的坐标,进而求出平面的PBC的法向量与平面PBQ法向量,进而求出cos<,>,根据二面角与其法向量夹角的关系,可得答案.
【详解】如图,以D为坐标原点,线段DA的长为单位长,为x、y、z轴建立空间直角坐标系.
(Ⅰ)依题意有,,,
则,,,所以,,
即⊥,⊥.且,
故⊥平面.
又平面,所以平面⊥平面.
(II)依题意有,=,=.
设是平面的法向量,则即
因此可取
设是平面的法向量,则
可取所以,
且由图形可知二面角为钝角
故二面角的余弦值为
考点:与二面角有关的立体几何综合题;平面与平面垂直的判定;向量语言表述面面的垂直、平行关系;用空间向量求平面间的夹角
19. 函数在x=1处取得极值-3-c,其中a、b、c为常数.
(1)讨论函数的单调区间;
(2)若对任意,不等式恒成立,求c的取值范围.
【答案】(1)减区间,增区间
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意先确定的值,再由导数法直接求解即可
(2)首先求得函数的最小值,然后结合恒成立的结论得到关于c的二次不等式,求解二次不等式即可确定c的取值范围.
【小问1详解】
因为,
所以,
由题意知,因此,从而.
又由题意知,因此,解得;
所以.令,解得.
令,解得;令,解得;
因此的单调递增区间为,单调递减区间为;
【小问2详解】
由(1)知,在处取得极小值,此极小值也是最小值.
要使不等式恒成立,只需,即.
所以,从而.
解得或.
所以的取值范围为.
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高二数学
(本试卷共4页,19小题,满分150分.考试时间120分钟)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图,在平行六面体中,,,则( )
A. B.
C. D.
2. 一袋中有外观完全相同,标号分别为1,2,3,4,5的五个球,现在分两次从中有放回地任取一个球,设事件“第一次取得5号球”,事件“第二次取得5号球”,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,若,则( )
A. -10 B. -4 C. 4 D. 10
4. 函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,则( )
A. B. 1 C. D.
6. 以,分别表示某山区两个村庄居民某一年内家里停电的事件,若,,,则这两个村庄同时发生停电事件的概率为( )
A. 0.03 B. 0.04 C. 0.06 D. 0.05
7. 已知函数的图象在点处的切线方程为,则( )
A. 1 B. C. 0 D. 2
8. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
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. 已知正四棱柱中,为底面的中心,则( )
A. B.
C. 平面 D. 平面
10. 设是一个随机试验中的两个事件,且,则( )
A. B.
C. D.
11. 设函数,则( )
A. 函数在区间上单调递减
B. 函数是奇函数
C. 直线与曲线有3个公共点
D. 斜率为的直线与曲线有且仅有一个公共点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为两个随机事件,已知,则__________.
13. 已知空间向量,,则______.
14. 已知函数,若对于任意,都有,则实数取值范围是______.
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. 已知箱中有5个大小相同的产品,其中3个正品,2个次品,每次从箱中取1个,不放回的取两次,求:
(1)第一次取到正品的概率;
(2)在第一次取到正品的条件下,第二次取到正品的概率.
16. 如图,在长方体中,.
(1)求证:平面平面;
(2)求点到平面的距离.
17. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间和极值.
18. 如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD∥QA,QA=AB=PD.
(I)证明:平面PQC⊥平面DCQ
(II)求二面角Q-BP-C的余弦值.
19. 函数在x=1处取得极值-3-c,其中a、b、c为常数.
(1)讨论函数的单调区间;
(2)若对任意,不等式恒成立,求c的取值范围.
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