内容正文:
太和中学2025-2026学年高二年级期中考试
数学试卷
(满分:150分:考试时间:120分钟)
一、单项选择题: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. 已知函数的导函数为,若,则的值为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】依题意,.
2. 若随机变量服从两点分布,其中,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以,则.
3. 某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,50%的同学爱好滑雪,80%的同学爱好滑冰或爱好滑雪.在该地的中学生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑冰,则该同学也爱好滑雪的概率为( )
A. 0.8 B. 0.6 C. 0.5 D. 0.3
【答案】C
【解析】
【详解】记“该同学爱好滑雪”为事件,记“该同学爱好滑冰”为事件,
则,
所以,
所以.
4. 今年我校有5名新进教师,需将这5人全部分配到高中3个不同的年级,要求每个年级至少分配1人,每名教师只能分配到一个年级,则不同的分配方案共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】D
【解析】
【详解】已知5名新进教师分到3个不同年级,每个年级至少1人,共两种分法:
①:;
②:;
不同的分配方案共有种.
5. 已知随机变量的分布列为
1
2
3
4
0.2
0.3
0.4
0.1
则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对于A, ,故A错误;
对于B, ,故B错误;
对于C, ,故C错误;
对于D, ,故D正确.
6. 幼儿园有三个不同的汽车玩具和三个不同的恐龙玩具,以下说法不正确的是( )
A. 将这6个玩具排成一排,其中汽车玩具排在一起有144种不同的排法
B. 将这6个玩具排成一排,其中汽车玩具都不相邻的有144种不同的排法
C. 将这6个玩具排成一排,其中三个汽车玩具的先后顺序一定的有120种不同的排法
D. 将这6个玩具分给甲、乙两个小朋友,每人3个,一共有40种不同的分配方案
【答案】D
【解析】
【详解】将汽车玩具作为一个整体,共有种不同的排法,故A正确;
先排恐龙玩具,再将汽车玩具插空,共有种不同的排法,故B正确;
先将所有玩具排列,再利用定序法求解,共有种不同的排法,故C正确;
先给甲3个,再给乙3个,共有种不同的分配方案,故D错误.
7. 已知为坐标原点,是抛物线的焦点,是抛物线上的点,直线的斜率为1,若,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出抛物线的焦点坐标,由直线的斜率求得,可得数列是以2为首项,4为公差的等差数列,进而求得,进而求解即可.
【详解】依题意,,
直线的斜率为,
则,又,
所以数列是以2为首项,4为公差的等差数列,
则,
则,即的坐标为.
故选:A.
8. 已知实数x,y满足且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先分离同构,得到,设,则上式表明,利用导数研究函数单调性,并结合由已知条件得到的和的取值范围,得到,进而,然后将表示为的函数,利用导数求其最小值.
【详解】∵,∴,∴,即,
设,则上式表明,
求导得,当时,,单调递减,
由于,∴,∴,
∴,∴,∴,令,
,当时,单调递减;当时,单调递增,
∴,
故选:D.
【点睛】本题关键难点在于将已知条件整理得到两边同构的形式,构造同构函数,然后利用函数单调区间上的函数值与自变量的一一对应关系得到.
二、多项选择题: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D. 被16除的余数是15
【答案】BC
【解析】
【分析】根据二项式展开式的性质,通过赋值法来求解各项系数的值,再根据余数的定义判断被16除的余数.
【详解】已知,
令,可得,即,所以选项错误.
展开式的通项为.
当为偶数时,;当为奇数时,.
所以.
令,则,即,所以选项正确.
令,则.
又因为,所以,所以选项正确.
.根据二项式定理展开可得:
.
所以.
则被16除的余数是1,所以选项错误.
故选:BC.
10. 已知数列的前项和为,且,则( )
A. B. 是等差数列
C. D. 数列的前项和小于
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用求解;对于B,利用的关系求出的通项公式,再进行证明;对于C,求出,,进行比较;对于D,利用裂项相消法求出数列的和即可证明.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,当时,,
符合上式,所以,所以,
所以当时,,所以是等比数列,B错误;
对于C,,,
所以,C正确;
对于D,,
设数列的前项和为,
则
,D正确.
11. 在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1,2,3,4的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,只有主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率,现在已知甲选择了1号箱,用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,下列结论正确的是( ).
A.
B. 主持人打开3号箱的概率
C. 若,且甲更改选择,则他获奖的概率为
D. 若,甲改选2号箱比改选4号箱的中奖概率更大
【答案】BC
【解析】
【详解】对于A,奖品在号箱里,主持人可打开号箱,故,故A错误;
对于B,奖品在号箱里,主持人可打开号箱,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开号箱,故,
奖品在号箱里,主持人打开号箱的概率为,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开号箱,故,
由全概率公式可得:,故B正确;
对于C、D,
(1)若甲不更改选择时,由贝叶斯公式计算
.
从而.
(2)当甲更改选择时
①若甲改选号箱,甲中奖的概率为,
②若甲改选号箱,甲中奖的概率为,
因此甲更改选择,获奖的概率为,故C正确;
而,即甲改选号箱与改选号箱的中奖概率一样,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,的系数为12,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先写出通项公式,即可求出的值.
【详解】解:因为的展开式的通项为:
,
又因为的系数为12,
所以当时,,
所以,
解得.
故答案为:
13. 射击中每次击中目标得2分,未击中目标得0分,已知某运动员每次射击击中目标的概率是0.7,假设每次射击击中目标与否互不影响,则他射击3次的得分的数学期望是__________.
【答案】4.2##
【解析】
【详解】设射击3次击中目标的次数为,的可能取值为,每次射击击中目标的概率为,
且每次射击击中目标与否互不影响,则,
,
因为每次射击击中目标得2分,所以射击3次的得分的数学期望是.
14. 椭圆的左、右焦点分别为,,以右焦点为焦点的抛物线与椭圆在第一象限的交点为,若,则椭圆的离心率__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆定义结合已知条件求出,利用椭圆第二定义及抛物线定义列方程求解离心率.
【详解】
根据题意,,,
所以,,
设的横坐标为,,解得,
抛物线的焦点为右焦点,可得,
可得,椭圆的离心率.
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. 一个小组九人,其中,编号分别为1,2,3,4,5的男生五人;编号分别为1,2,3,4的女生四人,现从该小组中任意选取3人.
(1)求选出的3个人中有相同编号的情况有多少种;
(2)若选出的3个人中编号的最大值为,求出的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)首先从,,,这四组编号中选出一组,再从其余人中选个人,利用组合数公式计算可得;
(2)依题意的可能取值为,,,,求出相应的概率,即可得到分布列与数学期望.
【小问1详解】
选出的3个人中有相同编号,则其中两人的编号相同,
首先从,,,这四组双编号组中选出一组,有种选法,
再从选过后的人中选个人,有种选法,
所以选出的3个人中有相同编号的情况有种;
【小问2详解】
依题意的可能取值为,,,,
所以,,
,.
所以的分布列为
2
3
4
5
所以的数学期望.
16. 如图,在直三棱柱中,,,,,分别为,,的中点,为上的一点,且,为线段上不包括端点的动点.
(1)若为的中点,证明:平面;
(2)若,设直线与平面所成的角为,求的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)作辅助线,通过线线平行证明线面平行;
(2)建立空间直角坐标系,通过求出平面的法向量,结合夹角公式进行求解.
【小问1详解】
设线段的中点为,连接,,如下图所示
,
在中,为的中点,为的中点,所以,
在矩形中,且,
所以四边形是平行四边形,因此 ,
因为,为的中点,所以为的中点,
因为为的中点,在中有,所以,
因为平面,平面,
所以平面.
【小问2详解】
由题意如图建立如图所示的空间直角坐标系
,
则,,,,,,
设,且 ,,则,,
设平面的法向量为,因为,,
所以,故可取,
因此,
令,则,
所以当,即, 时,有最大值.
17. 已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递减;当时,在上单调递增;在上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义,求出切线斜率,进而求出切线方程;
(2)求导,利用导数分析函数单调性;
(3)分类讨论确定零点个数,构造函数并求导,利用导数分析函数单调性,进而求出a的取值范围.
【小问1详解】
当时,,,
求导得,则切线斜率,
切线方程为:.
【小问2详解】
,求导得
,
恒成立,
当时,,,在上单调递减;
当时,令,解得,
时,,单调递减;
时,,单调递增;
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增;在上单调递减.
【小问3详解】
当时, 在上单调递减,至多有1个零点,不符合题意;
若,由(2)知,当时,取得最小值为.
设,则,
故在上单调递增,又.
(i)当时,,故此时没有两个零点;
(ii)当时,,
又,
故在上有一个零点;
当,由可得即,得,则,
故,即,又易知
则,即
因此在上也有一个零点.
综上,若有两个零点,实数的取值范围为.
18. 已知两点的坐标分别为,直线相交于点,且它们的斜率之积是.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知点,设过点的直线与交于两点.
①若的斜率分别为,证明:;
②若点在线段上,且.证明:轴.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)设,则有即可求解;
(2)①设直线方程,联立椭圆方程,由韦达定理有,代入两点斜率公式化简即可证明;
②由题意,设,不妨取在轴的上方,根据坐标运算得,根据求得,代入直线的方程得,即可证明.
【小问1详解】
设,动点满足直线和直线的斜率乘积为,
所以,即,即,.
所以曲线的方程为.
【小问2详解】
①由题意,直线的斜率不为0,设直线,
联立直线与椭圆E的方程消去x整理得,
则,即,可得:或,则,
所以,所以
.
综上,.
②因为点在线段上,且,所以,且D为内比分点,
由题意在轴的上方或下方,根据对称性不妨取在轴的上方,如图,
所以存在实数,使得,设,
所以,化简得,
由①知,所以,
所以,即,所以轴.
19. 泰勒公式是一个非常重要的数学定理,它可以将一个函数在某一点处展开成无限项的多项式.当在处的阶导数都存在时,它的公式表达式如下:.注:表示函数在原点处的一阶导数,表示在原点处的二阶导数,以此类推,和表示在原点处的阶导数.
(1)求的泰勒公式(写到含的项为止即可),并估算的值(精确到小数点后三位);
(2)当时,比较与的大小,并证明;
(3)设,证明:.
【答案】(1),;
(2),证明见详解;
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)求出,根据泰勒公式可得;
(2)构造函数,利用导数判断单调性,结合可证;
(3)利用(2)中结论令,结合裂项相消法可证,构造函数证明,令,利用裂项相消法可证.
【小问1详解】
因为,
所以
所以的泰勒公式为:,
所以
【小问2详解】
记,
因为,所以在上单调递增,
又,所以时有,
所以.
【小问3详解】
由(2)知,,即,
所以,
即.
令,则,
所以在上单调递减,所以,故,
所以,
则,即.
综上,时,.
【点睛】关键点睛:第三问关键在于构造差函数证明,结合(2)中结论令,使用裂项相消法即可得证.
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太和中学2025-2026学年高二年级期中考试
数学试卷
(满分:150分:考试时间:120分钟)
一、单项选择题: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. 已知函数的导函数为,若,则的值为( )
A. B. C. 2 D. 4
2. 若随机变量服从两点分布,其中,则( )
A. B. C. D.
3. 某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,50%的同学爱好滑雪,80%的同学爱好滑冰或爱好滑雪.在该地的中学生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑冰,则该同学也爱好滑雪的概率为( )
A. 0.8 B. 0.6 C. 0.5 D. 0.3
4. 今年我校有5名新进教师,需将这5人全部分配到高中3个不同的年级,要求每个年级至少分配1人,每名教师只能分配到一个年级,则不同的分配方案共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
5. 已知随机变量的分布列为
1
2
3
4
0.2
0.3
0.4
0.1
则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 幼儿园有三个不同的汽车玩具和三个不同的恐龙玩具,以下说法不正确的是( )
A. 将这6个玩具排成一排,其中汽车玩具排在一起有144种不同的排法
B. 将这6个玩具排成一排,其中汽车玩具都不相邻的有144种不同的排法
C. 将这6个玩具排成一排,其中三个汽车玩具的先后顺序一定的有120种不同的排法
D. 将这6个玩具分给甲、乙两个小朋友,每人3个,一共有40种不同的分配方案
7. 已知为坐标原点,是抛物线的焦点,是抛物线上的点,直线的斜率为1,若,则的坐标为( )
A. B. C. D.
8. 已知实数x,y满足且,则的最小值为( )
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. 若,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D. 被16除的余数是15
10. 已知数列的前项和为,且,则( )
A. B. 是等差数列
C. D. 数列的前项和小于
11. 在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1,2,3,4的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,只有主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率,现在已知甲选择了1号箱,用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,下列结论正确的是( ).
A.
B. 主持人打开3号箱的概率
C. 若,且甲更改选择,则他获奖的概率为
D. 若,甲改选2号箱比改选4号箱的中奖概率更大
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,的系数为12,则的值为______.
13. 射击中每次击中目标得2分,未击中目标得0分,已知某运动员每次射击击中目标的概率是0.7,假设每次射击击中目标与否互不影响,则他射击3次的得分的数学期望是__________.
14. 椭圆的左、右焦点分别为,,以右焦点为焦点的抛物线与椭圆在第一象限的交点为,若,则椭圆的离心率__________.
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. 一个小组九人,其中,编号分别为1,2,3,4,5的男生五人;编号分别为1,2,3,4的女生四人,现从该小组中任意选取3人.
(1)求选出的3个人中有相同编号的情况有多少种;
(2)若选出的3个人中编号的最大值为,求出的分布列和数学期望.
16. 如图,在直三棱柱中,,,,,分别为,,的中点,为上的一点,且,为线段上不包括端点的动点.
(1)若为的中点,证明:平面;
(2)若,设直线与平面所成的角为,求的最大值.
17. 已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个零点,求a的取值范围.
18. 已知两点的坐标分别为,直线相交于点,且它们的斜率之积是.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知点,设过点的直线与交于两点.
①若的斜率分别为,证明:;
②若点在线段上,且.证明:轴.
19. 泰勒公式是一个非常重要的数学定理,它可以将一个函数在某一点处展开成无限项的多项式.当在处的阶导数都存在时,它的公式表达式如下:.注:表示函数在原点处的一阶导数,表示在原点处的二阶导数,以此类推,和表示在原点处的阶导数.
(1)求的泰勒公式(写到含的项为止即可),并估算的值(精确到小数点后三位);
(2)当时,比较与的大小,并证明;
(3)设,证明:.
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