内容正文:
2025学年度第二学期期末考试高二年级数学试卷
(满分100分,考试时间90分钟)
一、填空题(本大题共有12题,满分42分,第1-6题每题3分,第7-12题每题4分)
1. 直线的倾斜角是______________(用反三角函数表示).
2. 椭圆的焦距为______.
3. 双曲线的两条渐近线为______.
4. 给定三点,那么通过点A并且与直线BC垂直的直线方程是_______.
5. 方程的解集为______.
6. 若方程表示椭圆,则实数的取值范围是_____.
7. 两平行直线和的距离为_____.
8. 的二项展开式中的常数项为______.
9. 5名同学分成三组,每组至少1人有_____________种分法.
10. 函数在上的最大值为__________.
11. 已知曲线 ,曲线 ,若的顶点的坐标为,顶点分别在曲线和上运动,则周长的最小值为____________.
12. 已知函数,若函数只有一个零点,则实数的取值范围为________.
二、选择题(本大题共有4题,满分14分,第13-14题每题3分,第15-16题每题4分)
13. 两圆x2+y2﹣8x+6y﹣11=0和x2+y2=100的位置关系.
A. 相离 B. 相交 C. 外切 D. 内切
14. 若物体在上抛运动过程中的位移d(单位:m)与时间t(单位:s)满足函数关系,则下列说法错误的是( )
A. 在时间段内的平均速度为5m/s B. 时的瞬时速度为5m/s
C. 经过了2s物体的位移最大 D. 物体初速度为10m/s
15. 直线:,直线:,若,则实数a的值为( )
A. 或 B. C. D.
16. 已知函数与它的导函数的定义域均为,现有下述两个命题:①“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件;②“为严格增函数”是“为严格增函数”的必要非充分条件.则说法正确的选项是( )
A. 命题①和②均为真命题 B. 命题①为真命题,命题②为假命题
C. 命题①为假命题,命题②为真命题 D. 命题①和②均为假命题
三、解答题(本大题共有5题,满分44分)
17. 若动点P满足到的距离等于到直线的距离,动点P的轨迹为曲线C,则求:
(1)动点P的轨迹方程:
(2)过点且与曲线C只有一个公共点的直线.
18. 现有9名学生,其中有5名男生4名女生,若要从中选4人参加一项活动,求
(1)一共有几种选法:
(2)抽取4人中恰好有两名女生的选法有几种:
(3)抽取4人中至少有1名女生的概率.
19. 已知函数
(1)求函数在处的切线;
(2)求函数的单调区间和极值(结果保留e).
20. 已知、分别为椭圆C:的左、右焦点,直线l交椭圆C于A、B两点.
(1)求焦点、的坐标与椭圆C的离心率e的值;
(2)若直线l过点且与圆相切,求弦长的值;
21. 已知函数;
(1)求函数在处的切线方程;
(2)函数(其中)是否存在极值点?若存在,求出极值点;若不存在,说明理由;
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2025学年度第二学期期末考试高二年级数学试卷
(满分100分,考试时间90分钟)
一、填空题(本大题共有12题,满分42分,第1-6题每题3分,第7-12题每题4分)
1. 直线的倾斜角是______________(用反三角函数表示).
【答案】
【解析】
【分析】由方程写出斜率,根据斜率得倾斜角.
【详解】直线的斜率为,
∴它的倾斜角为.
故答案为:.
【点睛】本题考查直线的倾斜角,根据斜率与倾斜角的关系求倾斜角是常用方法.只是要注意反正切函数的值域与倾斜角的范围不相同,注意转换.
2. 椭圆的焦距为______.
【答案】
【解析】
【详解】由椭圆,即,
则,即,则,
所以椭圆的焦距为.
3. 双曲线的两条渐近线为______.
【答案】
【解析】
【详解】易知双曲线的焦点在轴上,且由双曲线方程可知,
所以,所以该双曲线的渐近线为.
4. 给定三点,那么通过点A并且与直线BC垂直的直线方程是_______.
【答案】
【解析】
【分析】先求得直线BC的斜率,进而得到与直线BC垂直的直线的斜率,进而得到通过点A并且与直线BC垂直的直线方程
【详解】直线BC的斜率,
则与直线BC垂直的直线的斜率
则通过点A并且与直线BC垂直的直线方程是,即
故答案为:
5. 方程的解集为______.
【答案】
【解析】
【详解】由组合数的性质可得或,
故或,检验符合,故方程的解集为.
6. 若方程表示椭圆,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得到,求解即可.
【详解】因为表示椭圆,
所以,解得且,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
7. 两平行直线和的距离为_____.
【答案】##0.9
【解析】
【分析】直线与直线为平行线,根据两平行线间的距离公式即可求得答案.
【详解】将直线,化简为,
与是平行线,
根据两平行线间的距离公式得,
两平行线间的距离为.
故答案为:.
8. 的二项展开式中的常数项为______.
【答案】
【解析】
【详解】展开式中的通项公式为,
令,故,故常数项为第5项,即.
9. 5名同学分成三组,每组至少1人有_____________种分法.
【答案】25
【解析】
【详解】由题意,
按1,1,3分组,有种分法,
按1,2,2分组,有种分法,
因此,5名同学分成三组,每组至少1人有种分法.
10. 函数在上的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】通过求导确定函数在区间内的单调性与极值点,计算极值点和区间端点的函数值,比较后得到最大值.
【详解】由题可知,,
令,
解得,(舍去负数),
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以最大值在两个端点处,
代值计算可得,,
因为,
所以,
故最大值为.
11. 已知曲线 ,曲线 ,若的顶点的坐标为,顶点分别在曲线和上运动,则周长的最小值为____________.
【答案】##
【解析】
【分析】画出图形利用抛物线的定义,圆的定义、三角形三边关系以及注意取等条件即可求解.
【详解】如图所示:
由题意抛物线的焦点、圆的圆心均为,
作直线为抛物线 的准线,作出 ,它为圆的一部分,
其中三点共线且垂直抛物线的准线,同理也三点共线且垂直抛物线的准线,其中,
所以,
在中令,则,即,
从而,等号同时成立当且仅当分别与(或与关于轴的对称点)重合,
所以当分别与重合时,周长有最小值,且最小值为.
故答案为:.
12. 已知函数,若函数只有一个零点,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】对分类讨论:,和,分别求出对应情况下的实根情况列不等式,即可求解.
【详解】函数的导函数为.
当时,令,解得:,所以函数有两个零点,不符合题意.
当时,要使函数只有一个零点,只需的极大值小于0或的极小值大于0.
令,解得:或.
列表:
0
+
0
-
0
+
单增
极大值
单减
极小值
单增
所以极大值不符合题意.
所以极小值,解得:;
当时,要使函数只有一个零点,只需极大值小于0或的极小值大于0.
.
令,解得:或.
列表:
0
-
0
+
0
-
单减
极小值
单增
极大值
单减
所以极大值不符合题意.
所以极小值,解得:.
综上所述:实数的取值范围为.
故答案为:.
二、选择题(本大题共有4题,满分14分,第13-14题每题3分,第15-16题每题4分)
13. 两圆x2+y2﹣8x+6y﹣11=0和x2+y2=100的位置关系.
A. 相离 B. 相交 C. 外切 D. 内切
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:求出两圆的圆心坐标和两个半径R和r,然后利用两点间的距离公式求出两圆心的距离d,比较d与R﹣r及d与R+r的大小,即可得到两圆的位置关系.
解:x2+y2﹣8x+6y﹣11=0化为(x﹣4)2+(y+3)2=36,又x2+y2=100,
所以两圆心的坐标分别为:(4,﹣3)和(0,0),两半径分别为R=6和r=10,
则两圆心之间的距离d=5,
因为10﹣6<5<10+6,即R﹣r<d<R+r,所以两圆的位置关系是相交.
故选D.
考点:圆与圆的位置关系及其判定.
14. 若物体在上抛运动过程中的位移d(单位:m)与时间t(单位:s)满足函数关系,则下列说法错误的是( )
A. 在时间段内的平均速度为5m/s B. 时的瞬时速度为5m/s
C. 经过了2s物体的位移最大 D. 物体初速度为10m/s
【答案】C
【解析】
【分析】结合平均速度、瞬时速度的定义及二次函数的性质,逐一判断各选项的正误即可.
【详解】对于选项A,平均速度计算公式为,当时,;当时,,因此,A说法正确,不符合题意.
对于选项B,瞬时速度为位移函数对时间的导数,可得,代入得,B说法正确,不符合题意.
对于选项C,位移函数的图象是开口向下的抛物线,其顶点横坐标为,即时位移最大,时,,位移为0,故C说法错误,符合题意.
对于选项D,初速度为时的瞬时速度,代入导数公式得,D说法正确,不符合题意.
15. 直线:,直线:,若,则实数a的值为( )
A. 或 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据两直线平行的系数关系列方程求解,再排除两直线重合的情况即可得到正确结果.
【详解】对于两条直线,,若,则满足且(不重合);
由题得,, 首先由列等式:, 整理得,解得或,
当时,,,即,两直线重合,不符合题意,舍去;
当时,,,两直线斜率均为2,在轴上的截距分别为和,不重合,满足平行条件.
综上,.
16. 已知函数与它的导函数的定义域均为,现有下述两个命题:①“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件;②“为严格增函数”是“为严格增函数”的必要非充分条件.则说法正确的选项是( )
A. 命题①和②均为真命题 B. 命题①为真命题,命题②为假命题
C. 命题①为假命题,命题②为真命题 D. 命题①和②均为假命题
【答案】B
【解析】
【分析】结合复合函数的求导以及为奇函数可判断“为奇函数”和“为偶函数”之间的逻辑关系,即可判断①的真假;举例说明②中“为严格增函数”和“为严格增函数”之间的逻辑关系,即可判断其真假;即得答案.
【详解】对于①,为奇函数,则,
故,即,即为偶函数;
当为偶函数时,不妨取,
其导函数为偶函数,但不是奇函数,
故“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件,①为真命题;
对于②,不妨取为上严格增函数,
其导函数在上不是单调函数,
即“为严格增函数”推不出“为严格增函数”,
取,其导函数为上严格增函数,但不是单调函数,
故“为严格增函数”推不出“为严格增函数”,
因此“为严格增函数”是“为严格增函数”的既不充分也不必要条件,
故②为假命题;
综上可得:命题①为真命题,命题②为假命题.
三、解答题(本大题共有5题,满分44分)
17. 若动点P满足到的距离等于到直线的距离,动点P的轨迹为曲线C,则求:
(1)动点P的轨迹方程:
(2)过点且与曲线C只有一个公共点的直线.
【答案】(1)
(2) 和
【解析】
【分析】(1)利用抛物线的定义:平面内到定点与定直线的距离相等的点的轨迹为抛物线,可直接求出轨迹方程;
(2)过定点与抛物线只有一个公共点的直线,包括抛物线的切线和与抛物线对称轴平行的直线两类,需分情况讨论斜率是否存在.
【小问1详解】
根据抛物线的定义:
动点到定点的距离等于到定直线的距离,
因此曲线是以为焦点、直线为准线的抛物线.
设抛物线方程为,
由焦点坐标,得,即,
所以动点的轨迹方程为:.
【小问2详解】
设过点的直线为,分两种情况讨论:
当直线斜率不存在时,此时直线方程为,与抛物线只有一个公共点,符合条件.
当直线斜率存在,设为,直线方程为,即,
联立抛物线方程,得:,
当直线与抛物线相切时,方程有且仅有一个解,判别式,
即,
解得,此时直线方程为.
综上,过点且与曲线只有一个公共点的直线为: 和 .
18. 现有9名学生,其中有5名男生4名女生,若要从中选4人参加一项活动,求
(1)一共有几种选法:
(2)抽取4人中恰好有两名女生的选法有几种:
(3)抽取4人中至少有1名女生的概率.
【答案】(1)
126 (2)
60 (3)
【解析】
【小问1详解】
从名学生中选4人参加一项活动,共有种选法.
【小问2详解】
从名学生中选4人参加一项活动,恰好有两名女生的选法种数为.
【小问3详解】
设为:“抽取4人中至少有1名女生” ,则.
19. 已知函数
(1)求函数在处的切线;
(2)求函数的单调区间和极值(结果保留e).
【答案】(1)
(2)单调递增区间为和,单调递减区间为;极大值为,极小值为.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求解.
(2)由确定增区间,由确定减区间,然后根据极值的定义得极值.
【小问1详解】
由求导得,则,又,
所以函数在处的切线方程为;
【小问2详解】
因,
由得或,由得,
所以函数的递增区间是和,递减区间是,
故该函数的极大值为,极小值为.
即的单调递增区间为和,单调递减区间为;
极大值为,极小值为.
20. 已知、分别为椭圆C:的左、右焦点,直线l交椭圆C于A、B两点.
(1)求焦点、的坐标与椭圆C的离心率e的值;
(2)若直线l过点且与圆相切,求弦长的值;
【答案】(1)
,,
(2)
【解析】
【分析】(1) 利用椭圆标准方程直接求焦点、离心率;
(2)结合直线与圆相切的条件求直线方程,最后用弦长公式计算弦长.
【小问1详解】
椭圆为标准形式,得,,
因此,.
故焦点坐标为,,离心率.
【小问2详解】
当直线的斜率存在时,
设过的直线方程为,即.
因直线与圆相切,圆心到直线距离等于半径1: ,
平方化简得,即.
将代入椭圆方程,代入整理得:
设,由韦达定理得,.
由弦长公式: 代入数值计算:
斜率不存在时直线到原点距离为,不满足相切,故舍去,最终.
21. 已知函数;
(1)求函数在处的切线方程;
(2)函数(其中)是否存在极值点?若存在,求出极值点;若不存在,说明理由;
【答案】(1)
(2)若,函数无极值点;若,函数的极小值点为,无极大值点.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求得切线的斜率,从而求得切线方程;
(2)利用导数分析函数的单调性,从而分析其极值点的情况.
【小问1详解】
由,知.
所以,.
所以函数的图象在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
函数,其定义域为.
所以.
若,恒成立,所以恒成立,所以函数在上单调递增,无极值点;
若,,
因为,所以,
所以当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
所以函数在处取得极小值,其极小值点为,无极大值点.
综上,若,函数无极值点;若,函数的极小值点为,无极大值点.
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