内容正文:
绍兴市2025学年第二学期高中期末调测
高二数学
注意事项:
1.请将学校、班级、姓名分别填写在答卷纸相应位置上.本卷答案必须答在答卷相应位置上.
2.全卷满分150分,考试时间120分钟.
一、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. 已知复数,则( )
A. 2 B. C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【详解】.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不等式因式分解得,
∴ 不等式解集为,又,∴ 全集.
∵ 集合,∴ ,故选A.
3. 一组数据为1,2,4,4,6,7,9,10,记该组数据的平均数,中位数,众数分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】该组数据的平均数为,
该组数据共8个数,则中位数为第4个和第5个数的平均数,是,
该组数据的众数,
所以.
4. 已知单位向量,,,满足,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接根据向量的数量积的性质可得,再由夹角公式可得,再结合向量夹角范围可得.
【详解】因为都是单位向量,所以.
由,移项得,两边同时平方得: ,
所以,,整理得.
设夹角为,由夹角公式,
因为,所以,因此,的夹角为.
5. 已知函数,,若与的图象有唯一公共点,则的值为( )
A. -1 B. 0 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,分别求得和的图象关于对称,画出图象,结合图象,得到唯一的交点为,代入即可求解.
【详解】由函数,可得其周期为,且,
又由,所以的图象关于对称,
又由函数,可得函数的图象也关于对称,
将,代入,可得,
因为与的图象有唯一公共点,如图所示,
可得函数与的图象有唯一的公共点,
将代入,可得,解得,
所以实数的值为.
6. 若函数在上无最小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当时,在上第一次使得,解得,
当时,在上第二次使得,解得,
当时,函数在上无最小值,解得.
所以的取值范围为.
7. 已知,是两个随机事件,若,,,记,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由及求得,再由概率的性质、条件概率的求法求概率.
【详解】由,则,故,
由,则,且,
所以.
8. 如图,已知二面角的大小为,点在半平面内,且.现将射线在平面内绕点逆时针旋转形成射线,直至时停止旋转.记,,则在旋转过程中,随着的增大,( )
A. ,也随之增大
B. 当为锐角时,先减小再增大
C. 当为直角时,先减小再增大
D. 当为钝角时,先减小再增大
【答案】B
【解析】
【分析】作出二面角的平面角,利用余弦定理用表示出,通过分析的变化情况,分析随的变化情况.
【详解】过作,垂足为,
在平面内过作的垂线,交于点.
设,因为,所以.
中,.
中,.
中,
,
当为直角时,,随的增大而增大;所以C错误;
当为锐角或钝角时,.
当为锐角时,,
所以为锐角,先从锐角增大到直角,再增大到钝角,所以先增大,后减小,
即的值先增大后减小,所以先减小再增大;所以B正确;
当为钝角时,,
所以为钝角,,所以随的增大而减小,且,
即的值随的增大而减小.
所以D错误.
综上所述,A错误.
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 某生物公司研发的抗体的半衰期(单位:天)服从正态分布,则下列结论正确的是( )(参考数据:若,则,)
A. 的均值为45天 B. 的方差为5
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】选项A,根据正态分布,可知均值为天,正确.
选项B,根据正态分布,可知方差为,错误.
选项C,,正确.
选项D,因为,所以.
又因为,所以,正确.
10. 设函数,(且),则( )
A.
B. ,
C. 的值域为
D. 若方程至少有一个实数解,则
【答案】BD
【解析】
【分析】A.利用函数的周期性求解;B利用函数的周期性求解;.C.利用函数的单调性求值域;D. 方程 有解,分 和进行讨论.
【详解】由 时 ,,
所以,即 ,故 A错误;
B.,, 时 ,
可知 是周期为 1的周期函数,,故 B正确。
C.分两种情况讨论底数 :
若 , 在 单调递增,所以的值域为;
若 , 在 单调递减, 所以的值域为,
值域随 范围变化,不恒为 ,C错误。
D.方程 有解 存在 ,使得 ,即 ,
,分情况:
若 :,无解;
若 : 在 值域 ,要存在 使 ,需 ,即 ,
因此 D正确.
11. 在锐角中,角,,的对边分别为,,,满足,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用三角恒等变换化简,推得即,再结合已知边的关系与余弦定理,得到关于的一元二次方程并求解,最后利用正弦定理和三角恒等变换逐一验证各选项即可.
【详解】已知,利用和差化积公式可得:
,在三角形中,,
所以,即,
所以,而,
所以,即,
利用二倍角公式可得:,
化简可得:,即,
又因为在中,,所以,
当为0时,则,
因为,且,则,
所以不可能为0,所以不可能为0,
所以必有,又因为,所以,
即,所以,因此B正确,
由B选项可知,,所以,又因为,
两边除以得:,设,
则 ,解得正根,
即,因此A正确,
又因为,所以,因此,
由正弦定理可得:,得:
, 又因为,
所以在选项C中,,
又因为,所以,
即,C错误,
在选项D中,,
所以,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线的斜率为____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据导数的几何意义进行求解.
【详解】因为曲线,所以,
将切点横坐标代入,则导数值: .
所以曲线在点处的切线的斜率为.
13. 如图,在三棱锥中,,分别为,上的点,满足,.记三棱锥的体积为,三棱锥的体积为,若,则____________.
【答案】##
【解析】
【分析】通过三棱锥底面面积以及高的比值来确定体积比值并求出.
【详解】因为,,
所以,且.
,
解得.
14. 某机器人公司研发新产品模拟学生军训动作,测试人员等可能地随机向机器人发出“向前一个单位”,“向右转”两种指令,则测试人员发出14次指令后,机器人在开始时的位置的概率为____________.
【答案】##
【解析】
【分析】求出14 次指令的总情况数,再求出测试人员发出14次指令后,机器人在开始时的位置满足的情况的种数,从而得到所求概率.
【详解】14 次指令的总情况数为
则测试人员发出14次指令后,机器人在开始时的位置,
分类计数:
情况一,k=0(即原地转 14 次),共 1 种情况;
情况二,k=1(即转 9 次,各方向前进 1 次),需在 9 次转向中,为 5 个方向各分配 1 次前进,且前进位置在对应方向的“可前进区间”内,共种情况。
情况三,k=2(即转 4 次,各方向前进 2 次),各方向前进 2 次,共 1 种情况,
总计符合条件的情况数为 1+32+1=34 种,
所以测试人员发出14次指令后,机器人在开始时的位置的概率为.
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. 已知函数.
(1)求;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接由函数解析式求函数值并结合对数运算可得;
(2)先求函数的定义域,再将不等式根据对数函数的性质转化为一元二次不等式,并求得解集,再与函数的定义域求交集可得.
【小问1详解】
因为函数,所以,,
,
所以
.
因此.
【小问2详解】
要使函数有意义,则,即,得;
又由,可知,
根据对数函数的性质,得,,,,解得,
所以不等式的解集为,
因此不等式的解集为.
16. 记的内角,,的对边分别为,,,已知,.
(1)求;
(2)当的面积取最大值时,点满足,,与交于点,的角平分线交于点,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)应用正弦边角关系、三角恒等变换和三角形内角性质求得,即可得;
(2)法一:应用余弦定理及基本不等式求得,注意取等号的条件为、,结合已知求线段长;法二:应用正弦定理及三角形面积公式得,由余弦函数的性质确定最值对应的、且,再结合已知求线段长.
【小问1详解】
由,可知,
整理得,且,
所以,且,所以;
【小问2详解】
法一:因为,所以,
由基本不等式可知,则,
当且仅当时等号成立,此时,
因为,,,
所以,.
因为的角平分线交于点,
所以,从而,
因为,所以,从而.
法二:由正弦定理可知,
从而的面积
,
当且仅当时,的面积取最大值,此时,且.
下同法一.
17. 如图所示,在三棱台中,,其中,分别为棱与的中点,且平面.
(1)求证:;
(2)若直线与平面所成角为,求平面与平面的夹角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为平面,平面,所以,
因为,且,分别为棱与的中点,则,
又因为,且平面,故平面,
因为平面,所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)由平面,得到,再由,利用线面垂直的判定定理,证得平面,进而证得;
(2)作于点,证得平面,得到为直线与平面所成角,以为坐标原点,建立空间直角坐标系,分别求得平面和平面的法向量,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:作于点,
由平面,且平面,所以,
因为,且平面,所以平面,
所以为直线与平面所成角,
在等腰梯形中,由,
可得,则,
又由,可知,则,,
以为坐标原点,以,,分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
如图所示,则,,,,
可得,,,
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设平面与平面的夹角为,则,
则,
所以平面与平面的夹角的正弦值为.
18. 甲、乙两名篮球爱好者投篮比赛,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.已知甲每次都投两分球,即命中得2分,不命中得0分,且每次命中的概率为;乙每次都投三分球,即命中得3分,不命中得0分,且每次命中的概率为.由抽签确定第一次投篮的人选,第一次投篮的人是甲、乙的概率各为.
(1)比赛第二次由甲投篮的概率;
(2)记第次投篮甲的得分为随机变量(若第次由乙投篮,则),求;
(3)比赛累计投篮次,记甲、乙的累计得分之和为随机变量,求.
(注:若,是离散型随机变量,则)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据全概率公式求解即可;
(2)由题意得到甲投篮概率的递推公式,从而求得第次投篮由甲投篮的概率,结合甲得分的随机变量或,求得;
(3)求出乙得分的数学期望,根据期望的性质求得.
【小问1详解】
设比赛第二次由甲投篮的概率为,则.
【小问2详解】
设第次投篮由甲投篮的概率为,则第次投篮由乙投篮的概率为.
易知,且,
即当时,.
故第次投篮由甲投篮的概率为.
当第次投篮时,甲得分的随机变量或,
所以当时,;
当时,,,
所以.
综上所述:.
【小问3详解】
记第次投篮时,乙得分的随机变量为,则或,
当时,;
当时,,,
所以.
综上所述:.
所以当时,;
当时,;
故.
19. 若函数满足:对任意的,,,都有,则称函数在区间上具有性质.
(1)设函数,,分别判断,是否在上具有性质;
(2)设函数,若在其定义域上具有性质,求实数的取值范围;
(3)已知函数具有性质,且图象是一条连续曲线,若在上单调递增,求证:是奇函数.
【答案】(1)函数在上不具有性质.在上具有性质.
(2)
(3)证明:
函数的定义域为,
要证是奇函数,只要证:对任意的实数,即可.
对任意实数,由函数具有性质,可知:
当时,.①
设,
当,即时,由①得,
即当时,;②
当,即时,由①得,
即当时,;③
由曲线的连续性,可知在上存在零点,即.④
由于函数在上单调递增,故在上也单调递增,
由②得,由③得,故有.
代入④得,.
故为奇函数.
【解析】
【分析】(1)证明函数不具有性质P时,可通过举反例的方式快速验证;证明函数具有性质P时,需对目标表达式进行代数变形,通过配方等方式证明其恒正.
(2)首先根据性质P的定义转化出对应不等式,再结合函数的奇偶性,将不等式转化为函数单调递增的判定条件,最后通过导数恒非负求解参数的取值范围.
(3)围绕奇函数定义,构造辅助函数,结合性质判断在不同区间的符号,再利用的单调性与零点存在性确定零点位置,即可推导出奇函数定义式.
【小问1详解】
函数在上不具有性质,在上具有性质.
一方面:对于函数,取,,则有,
故函数在上不具有性质.
另一方面:对任意的,,,
,
故函数在上具有性质.
【小问2详解】
函数的定义域为,由具有性质,可知
对任意的,,,都有,
因为,即函数为奇函数,所以可化为,
从而在上单调递增,故,
即,即在上恒成立,
∵,∴,
从而.
【小问3详解】
略
【点睛】1. 处理新定义类函数问题的关键是准确翻译定义规则,否定类结论优先采用举反例法简化运算,肯定类结论需进行严谨的代数推导.
2. 求解函数单调性相关的参数范围问题时,可将单调性条件转化为导数恒成立问题,结合定义域求解参数的取值范围.
3. 证明抽象函数奇偶性结合新定义性质的问题,可以围绕奇偶性定义构造辅助函数,结合函数单调性、零点存在定理推导定义式成立.
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注意事项:
1.请将学校、班级、姓名分别填写在答卷纸相应位置上.本卷答案必须答在答卷相应位置上.
2.全卷满分150分,考试时间120分钟.
一、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. 已知复数,则( )
A. 2 B. C. 1 D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 一组数据为1,2,4,4,6,7,9,10,记该组数据的平均数,中位数,众数分别为,,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知单位向量,,,满足,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,,若与的图象有唯一公共点,则的值为( )
A. -1 B. 0 C. D. 1
6. 若函数在上无最小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知,是两个随机事件,若,,,记,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,已知二面角的大小为,点在半平面内,且.现将射线在平面内绕点逆时针旋转形成射线,直至时停止旋转.记,,则在旋转过程中,随着的增大,( )
A. ,也随之增大
B. 当为锐角时,先减小再增大
C. 当为直角时,先减小再增大
D. 当为钝角时,先减小再增大
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 某生物公司研发的抗体的半衰期(单位:天)服从正态分布,则下列结论正确的是( )(参考数据:若,则,)
A. 的均值为45天 B. 的方差为5
C. D.
10. 设函数,(且),则( )
A.
B. ,
C. 的值域为
D. 若方程至少有一个实数解,则
11. 在锐角中,角,,的对边分别为,,,满足,且,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线的斜率为____________.
13. 如图,在三棱锥中,,分别为,上的点,满足,.记三棱锥的体积为,三棱锥的体积为,若,则____________.
14. 某机器人公司研发新产品模拟学生军训动作,测试人员等可能地随机向机器人发出“向前一个单位”,“向右转”两种指令,则测试人员发出14次指令后,机器人在开始时的位置的概率为____________.
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. 已知函数.
(1)求;
(2)求不等式的解集.
16. 记的内角,,的对边分别为,,,已知,.
(1)求;
(2)当的面积取最大值时,点满足,,与交于点,的角平分线交于点,求.
17. 如图所示,在三棱台中,,其中,分别为棱与的中点,且平面.
(1)求证:;
(2)若直线与平面所成角为,求平面与平面的夹角的正弦值.
18. 甲、乙两名篮球爱好者投篮比赛,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.已知甲每次都投两分球,即命中得2分,不命中得0分,且每次命中的概率为;乙每次都投三分球,即命中得3分,不命中得0分,且每次命中的概率为.由抽签确定第一次投篮的人选,第一次投篮的人是甲、乙的概率各为.
(1)比赛第二次由甲投篮的概率;
(2)记第次投篮甲的得分为随机变量(若第次由乙投篮,则),求;
(3)比赛累计投篮次,记甲、乙的累计得分之和为随机变量,求.
(注:若,是离散型随机变量,则)
19. 若函数满足:对任意的,,,都有,则称函数在区间上具有性质.
(1)设函数,,分别判断,是否在上具有性质;
(2)设函数,若在其定义域上具有性质,求实数的取值范围;
(3)已知函数具有性质,且图象是一条连续曲线,若在上单调递增,求证:是奇函数.
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