内容正文:
秀全中学2025学年高二年级第二学期期中测试数学科试题
试卷说明:本试卷分选择题和非选择题两部分,满分为150分.考试时间为120分钟.
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名和考号填写在答题卡,并在答题卡上用2B铅笔将相应的信息点涂黑.不按要求填涂的,答卷无效.
2、选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3、非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
第一部分(选择题 共58分)
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. 已知函数,则( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
2. 有甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲和乙相邻,则不同排列方式共有( )
A. 12种 B. 24种 C. 36种 D. 48种
3. 下列函数求导正确的是( )
A. B. C. D.
4. 在的展开式中,的系数为( ).
A. 120 B. 80 C. 40 D.
5. 设,为两个事件,已知,,,则等于( )
A. 0.2 B. 0.4 C. 0.5 D. 0.7
6. 某空间站由,,三个舱构成,某次实验需要5名宇航员同时在3个舱中开展,每个人只能去1个舱,每个舱至少安排1名宇航员,其中宇航员甲只能去舱,则不同的安排方法的种数为( )
A. 35 B. 36 C. 42 D. 50
7. 若函数在上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知,若不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(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. 设函数,且记,则( )
A. 数列的首项为1 B. 数列的前10项和为512
C. 数列的前10项和为 D. 数列的前10项和为0
10. 设是一个试验中的两个事件,且,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 曲线在处的切线方程为
B. 函数的值域是
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. 若过点至少可以作曲线的两条切线,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数,则的单调递减区间为________.
13. 已知、为随机事件,且,,若,则___________.
14. 已知,若不等式的解集中有且仅有两个整数,则的最小值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 某次文艺晚会上计划演出7个节目,其中2个歌曲节目,3个舞蹈节目,2个小品节目,需要制作节目单:
(1)三个舞蹈节目相邻且不排两端,有多少种排法?
(2)唱歌节目相邻,舞蹈节目也相邻,两个个小品节目不相邻,有多少种排法?
(3)由于特殊原因,需要在定好的节目单上加上两个新节目:一个育才师生的诗歌朗诵《育才赋》和一个快板节目,但是不能改变原来节目的相对顺序,有多少种排法?
16. 已知函数.
(1)当时,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
17. 乒乓球比赛规则规定:在双方打成10平后,领先两分者获胜,比赛结束.在某校组织的乒乓球比赛中,甲、乙两名同学已经打成了10平.已知下一球甲同学得分的概率为,且对以后的每一球,若甲同学在这一球中得分,则他在下一球的得分概率为,若甲同学在这一球中未得分,则他在下一球的得分概率为.
(1)求在继续打了两个球后比赛结束的条件下,乙同学获胜的概率;
(2)求再打两个球甲新增的得分X的分布列和期望.
18. 已知函数.
(1)证明:当时,.
(2)若恰有两个零点,求t的取值范围.
19. 已知函数,其中a为常数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若对任意的,都有恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设,求证:当时,.
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秀全中学2025学年高二年级第二学期期中测试数学科试题
试卷说明:本试卷分选择题和非选择题两部分,满分为150分.考试时间为120分钟.
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名和考号填写在答题卡,并在答题卡上用2B铅笔将相应的信息点涂黑.不按要求填涂的,答卷无效.
2、选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3、非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
第一部分(选择题 共58分)
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. 已知函数,则( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】因为,所以
2. 有甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲和乙相邻,则不同排列方式共有( )
A. 12种 B. 24种 C. 36种 D. 48种
【答案】D
【解析】
【分析】利用“元素相邻捆绑法”求解即可.
【详解】将甲和乙看作一个整体,有种方法,
将甲乙组成的整体与丙、丁、戊进行排列,则有种方法,
根据分步乘法计数原理可得不同的排列方式有:种.
3. 下列函数求导正确的是( )
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.
4. 在的展开式中,的系数为( ).
A. 120 B. 80 C. 40 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据二项式定理计算即可.
【详解】根据二项式定理,展开式的通项公式为:
.
令,可得,此时与相乘可得的系数为-80;
令,可得,此时与相乘可得的系数为40;
所以的系数为.
5. 设,为两个事件,已知,,,则等于( )
A. 0.2 B. 0.4 C. 0.5 D. 0.7
【答案】C
【解析】
【分析】根据对立事件概率及条件概率的公式计算即可得解.
【详解】因为,所以,
因为,
所以,解得.
6. 某空间站由,,三个舱构成,某次实验需要5名宇航员同时在3个舱中开展,每个人只能去1个舱,每个舱至少安排1名宇航员,其中宇航员甲只能去舱,则不同的安排方法的种数为( )
A. 35 B. 36 C. 42 D. 50
【答案】D
【解析】
【分析】以舱的人数为分类依据,将 5 人分配到 A、B、C 三个舱中,分别计算各类分组与排列的方法数,最后求和得到总安排数.
【详解】有四类不同的安排情形:
①甲单独在舱,其余四人分成两组,一组1人,一组3人,安排在舱,
有种不同的安排方法;
②甲单独在舱,其余四人平均分成两组每组人,安排在舱,
有种不同的安排方法;
③舱安排人,其余三人分成两组,一组人,一组人,安排在舱,
有种不同的安排方法;
④舱安排人,其余二人分成两组,安排在舱,
有种不同的安排方法;
综上,不同的安排方法共有种.
【点睛】本题是分类加法计数原理 + 分组分配问题,核心方法是按特殊元素或位置分类,结合均匀 或不均匀分组与排列计算.
7. 若函数在上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求得,令,得到,得出在上单调递减,根据题意,转化为在存在零点,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数,可得,其中,
令,可得,
所以在上为单调递减函数,
要使得函数在上有最大值,则函数在上有极大值,
则存在,使得在上单调递增,在上单调递减,
即有零点,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
8. 已知,若不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先构造函数比较出自变量的大小关系,将原不等式转化为函数单调性问题,再利用导数研究恒成立条件,分离参数后通过分析函数的最值得出参数范围.
【详解】设,
则,
∴在上单调递增,∴,
∴,,
∴,
又在上恒成立,
∴需要在上为增函数,
即对,恒成立,
即在上恒成立;
令,,则,
当时,,在上单调递减,故,
∴,解得或.
故选:D.
二、多选题(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. 设函数,且记,则( )
A. 数列的首项为1 B. 数列的前10项和为512
C. 数列的前10项和为 D. 数列的前10项和为0
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意知,是常数项,是的系数,是的系数,即当时,数列的第项是展开式中的系数.
令,则,故A错;
数列的前10项和等于,即展开式中所有项的系数之和,
令,则,故B正确;
数列的前10项和等于,
令,则,而,
则数列的前10项和为,故C错误;
数列的前10项和等于,
令,则,
因为,故D正确.
10. 设是一个试验中的两个事件,且,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用条件概率,和事件的概率公式求解.
【详解】选项A,,,
,
,
,,故选项A正确;
选项B,,故选项B错误;
选项C,,故选项C正确;
选项D,,,,,
,故选项D错误.
故选:AC.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 曲线在处的切线方程为
B. 函数的值域是
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. 若过点至少可以作曲线的两条切线,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】结合导数分析函数的单调性、极值,利用导数的几何意义求解切线方程与切线存在性,通过数形结合的思想,分析点到直线的距离最小值,逐一验证每个选项的正确性.
【详解】对A选项,对函数求导可得,令,得,又,故曲线在处的切线方程为,即,故A选项错误.
对B选项,令,则;令,则,
所以当时,单调递增,当时,单调递减,
所以当,取得最大值,
当时,,,故,
故函数的值域是,所以B选项正确.
对C选项,当曲线在点P处的切线与直线平行时,点P到直线的距离最小,
设点,则,整理得,
令,则,故单调递增,代入,得,
因此唯一解,此时,点P到直线距离为.故C选项正确.
对D选项,设过点的切线切点为,切线斜率为,切线方程为,
将点代入切线方程,整理得,令,
若过点至少可以作曲线的两条切线,则函数和函数至少有两个交点.
对求导得,令得或,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
因此,在处取得极小值,在处取得极大值,
所以的大致图象如图所示:
由图象可知,当时,函数和函数至少有两个交点,
此时过点至少可以作曲线的两条切线.故D选项正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数,则的单调递减区间为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数求出函数的单调递减区间即可.
【详解】函数,定义域为,
求导得,
令,则,解得,
又,则,
所以的单调递减区间为.
13. 已知、为随机事件,且,,若,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意结合条件概率公式可得,结合概率性质可得,即可得结果.
【详解】因为,,则,
又因为,则,
且,所以.
14. 已知,若不等式的解集中有且仅有两个整数,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据不等式结合符号法计算,再构造函数令,再应用导函数正负得出函数单调性进而得出最值,最后分类讨论结合有且仅有两个整数列式计算求解.
【详解】因为不等式,
则或,
即得(1)或(2),
令,,
所以当单调递增;当单调递减;
所以,
因为,且,所以时,,
当时,(1)无解,(2)有两个整数解1和2,所以满足题意;
当时,(1)有一个整数解3,(2)有两个整数解1和2,所以时有三个整数解不满足题意;
当时,(1)有一个整数解3,(2)有一个整数解1,所以满足题意;
当时,(1)至少有两个解3和4,(2)至少有一个整数解1,所以时有至少三个整数解不满足题意;
当时,(1)整数解无限,(2)无解,所以时有无数个整数解不满足题意;
综上,符合解集中有且仅有两个整数,则的范围是,
所以的最小值为.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 某次文艺晚会上计划演出7个节目,其中2个歌曲节目,3个舞蹈节目,2个小品节目,需要制作节目单:
(1)三个舞蹈节目相邻且不排两端,有多少种排法?
(2)唱歌节目相邻,舞蹈节目也相邻,两个个小品节目不相邻,有多少种排法?
(3)由于特殊原因,需要在定好的节目单上加上两个新节目:一个育才师生的诗歌朗诵《育才赋》和一个快板节目,但是不能改变原来节目的相对顺序,有多少种排法?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)将三个舞蹈节目看成整体,先排剩下4个节目,再把三个舞蹈节目放入不含两端的3个空中,据此可得答案;
(2)将舞蹈,歌曲看成整体并优先安排,然后把小品放入舞蹈歌曲整体排布产生的空中可得答案.
(3)将新增两个节目放入7个节目排布产生的空中,分放入同一个空和放入两个不同的空两种情况,据此可得答案.
【小问1详解】
将3个舞蹈节目看成整体,优先排布,有种排法.再将剩下4个节目全排列,有种排法.最后,将舞蹈节目整体放入剩下4个节目排布时产生的不含两端的3个空中,有3种排法,故共有种排法;
【小问2详解】
将舞蹈,歌曲看成整体并优先安排,有种排法.再将小品分放入排布舞蹈,歌曲时产生的三个空中,有种排法.则共有种排法.
【小问3详解】
将新增两个节目放入7个节目排布产生的8个空中.若两个节目放入同一个空,有种排法,若两个节目不放入同一个空,有种排法,故共有种排法.
16. 已知函数.
(1)当时,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意,求得,得到,,利用导数的几何意义,即可求解;
(2)求得,分,和,三种情况讨论,进而求得函数的单调区间.
【小问1详解】
当时,,可得,
则,,即切线的斜率为,切点为,
所以的图象在点处的切线方程为,即.
【小问2详解】
由函数,可得其定义域为,
且.
令,可得或,
当时,,在上单调递增;
当时,令,可得或,令,得,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
当时,令,得或,令,得,
所以在和上单调递增,在上单调递减.
综上可得,当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
17. 乒乓球比赛规则规定:在双方打成10平后,领先两分者获胜,比赛结束.在某校组织的乒乓球比赛中,甲、乙两名同学已经打成了10平.已知下一球甲同学得分的概率为,且对以后的每一球,若甲同学在这一球中得分,则他在下一球的得分概率为,若甲同学在这一球中未得分,则他在下一球的得分概率为.
(1)求在继续打了两个球后比赛结束的条件下,乙同学获胜的概率;
(2)求再打两个球甲新增的得分X的分布列和期望.
【答案】(1)
(2)X的分布列为:
X
0
1
2
P
【解析】
【分析】(1)先判断两球结束比赛等价于甲或乙连胜两球,再分别计算甲连胜、乙连胜的概率,利用互斥事件加法求总概率,再依据条件概率公式,用乙连胜概率除以比赛结束概率,得到乙获胜的条件概率.
(2)先确定甲新增得分的可能取值为,再按“两球都不得分、恰好得1分、两球都得分”分类计算对应概率,列出离散型随机变量的分布列,最后代入期望公式计算数学期望.
【小问1详解】
打了两个球后结束,则甲连胜两球或乙连胜两球,
设事件A为“打两球后结束”,事件B为“乙赢得比赛”,
则,,
故
【小问2详解】
依题意X的可能取值是,
所以(甲两次均不得分),
(甲第一次得分第二次失分或第一次失分第二次得分),
(甲两次均得分),
所以X的分布列为:
X
0
1
2
P
所以
18. 已知函数.
(1)证明:当时,.
(2)若恰有两个零点,求t的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)求导,通过分析单调性得出函数的最小值,进而证明;
(2)令,得,设,求导,分析的取值范围,进而得到t的取值范围.
【小问1详解】
证明:当时,,.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,故.
【小问2详解】
解:由,得.
设,则.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,则,
当时,,当时,,
当时方程有两个解,故有两个零点,
即的取值范围为.
19. 已知函数,其中a为常数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若对任意的,都有恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设,求证:当时,.
【答案】(1)函数的单调递增区间为,,单调递减区间为
(2)
(3)证明:令,
则,
因为,,则,,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则,
因为,则,可得,
即,所以当时,.
【解析】
【分析】(1)求导,根据导数的符号判断函数的单调区间;
(2)根据题意分析可知,利用导数分析可知在内单调递减,结合恒成立问题运算求解即可;
(3)令,利用导数分析的单调性可得,结合,可得,即可得结果.
【小问1详解】
当时,则的定义域为,且,
令,解得或;令,解得;
所以函数的单调递增区间为,,单调递减区间为.
【小问2详解】
因为,
若,当趋近于时,趋近于,不合题意,所以,
因为,
且,则,,则,
可知在内单调递减,则,
可得,解得,
所以实数a的取值范围为.
【小问3详解】
略
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