内容正文:
湛江市第四中学2025-2026学年度第二学期期中调研试题
高二数学
(满分:150分 考试用时: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. 已知复数满足,则( )
A. 2 B. C. D. 1
2. 设函数在处存在导数为3,则( )
A. B. 1 C. 3 D. 9
3. 的结果是( )
A. 85 B. 105 C. 180 D. 200
4. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
5. 甲、乙两人进行三局两胜制的乒乓球比赛,每局比赛甲获胜的概率均为,每局比赛彼此独立且没有平局,则乙获胜的概率为( )
A. B. C. D.
6. 已知,,直线与曲线相切,则的最小值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. ,则函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
8. 若,,,则( )
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. 判断下列命题正确的是( )
A. 函数的极大值一定比极小值大
B. 对于可导函数,若,则为函数的一个极值点
C. 若在内恒成立,则函数在内一定没有极值
D. 一元三次函数在上可能不存在极值
10. 已知为坐标原点,点在直线上,是圆的两条切线,为切点,则( )
A. 直线恒过定点
B. 若圆上恰有三个点到的距离为,则
C. 若为等边三角形,则
D. 若,则的取值范围是
11. 在棱长为的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A. 点的轨迹经过线段的中点
B. 点的轨迹长度为
C. 三棱锥的体积为定值
D. 球面经过,,,四点的球的半径最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若对,关于的不等式恒成立,则实数的最小值为__________
13. 在的展开式中,的系数为___________
14. 用5种不同的颜色给图中A,B,C,D四个区域涂色,规定每个区域只涂1种颜色,且有邻边的区域颜色不能相同,则不同的涂色方法种数为______.
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a,b,c分别为锐角三个内角A,B,C所对的边,且.
(1)求A;
(2)若,求的取值范围.
16. 已知数列的前项和为,,.
(1)证明:是等比数列,并求出的通项公式:
(2)求数列的前项和;
(3)若,求的取值范围.
17. 如图,在直三棱柱中,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
18. 已知椭圆的两个顶点在直线上,直线经过椭圆的右焦点,与椭圆交于两点,点(不在直线上)
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线的斜率为,求的面积;
(3)直线与交于点,设,,的斜率分别为,,.若,求直线的方程.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,请问在什么范围内取值时,对于任意的,函数在上总存在极值?
(3)若存在,,使得,求的最大值.
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湛江市第四中学2025-2026学年度第二学期期中调研试题
高二数学
(满分:150分 考试用时: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. 已知复数满足,则( )
A. 2 B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【详解】由,
所以.
2. 设函数在处存在导数为3,则( )
A. B. 1 C. 3 D. 9
【答案】B
【解析】
【详解】因为函数在处存在导数为3,即,
所以.
3. 的结果是( )
A. 85 B. 105 C. 180 D. 200
【答案】D
【解析】
【分析】应用组合数及排列数公式计算求解.
【详解】.
4. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对函数求导,将条件转化为对任意恒成立,分离参数求出最值,可得实数的取值范围.
【详解】函数求导得,
在上单调递增即对任意恒成立,
即对任意恒成立,也即对任意恒成立.
因为函数在上单调递减,因此的最大值为,
故可得,即.
5. 甲、乙两人进行三局两胜制的乒乓球比赛,每局比赛甲获胜的概率均为,每局比赛彼此独立且没有平局,则乙获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可得,乙比赛两局直接获胜的概率为,
乙比赛完三局才获胜的概率为.
所以乙获胜的概率为.
6. 已知,,直线与曲线相切,则的最小值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】对曲线求导,结合已知求切点横坐标,进而得到,再应用“1”的代换及基本不等式求目标式的最小值.
【详解】由于直线与曲线相切,设切点为,且,所以,
所以切点的横坐标,将其代入直线方程和曲线方程,则有,即,
又,所以,
即,当且仅当时取等号,所以的最小值为2.
7. ,则函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据的奇偶性可判断选项B、C错误,又可判断选项D错误,从而可得答案.
【详解】解:由题意,函数的定义域为,
因为,所以,
所以为非奇非偶函数,故选项B、C错误;
当时,,故选项D错误,选项A正确;
故选:A.
8. 若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据对数的换底公式,对数的运算法则以及指数函数的单调性,通过构造函数,利用导数法求出单调性比较出的大小.
【详解】,,
,,
,,
,,
设,,
,
设,,,,
在上是单调递增函数,
,,,
在上是单调递减函数,
,,,
为上的单调递减函数,,
,,
,即.
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. 判断下列命题正确的是( )
A. 函数的极大值一定比极小值大
B. 对于可导函数,若,则为函数的一个极值点
C. 若在内恒成立,则函数在内一定没有极值
D. 一元三次函数在上可能不存在极值
【答案】CD
【解析】
【分析】根据导数与极值的关系依次判定即可.
【详解】对于A:根据极值定义,函数的极大值不一定比极小值大,则A错误;
对于B:若或恒成立,则无极值点,则B错误;
对于C:在内单调递增,且区间为开区间,所以取不到极值,则C正确;
对于D:三次函数求导以后为二次函数,若或恒成立,则无极值点,故D选项正确.
故选:CD.
10. 已知为坐标原点,点在直线上,是圆的两条切线,为切点,则( )
A. 直线恒过定点
B. 若圆上恰有三个点到的距离为,则
C. 若为等边三角形,则
D. 若,则的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出直线所过定点判断A;由圆到直线距离为求解判断B;利用圆的切线性质求解判断C;求出点的轨迹,再利用直线与圆有公共点求解判断D.
【详解】对于A,对任意实数,当时,恒有,因此直线恒过定点,A正确;
对于B,由圆上恰有三个点到的距离为,得,解得,B错误;
对于C,由为等边三角形,得,而,则,C正确;
对于D,由,得四边形是正方形,则,
点在以点为圆心,为半径的圆上,即直线与圆有公共点,
因此,解得或,D正确.
故选:ACD
11. 在棱长为的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A. 点的轨迹经过线段的中点
B. 点的轨迹长度为
C. 三棱锥的体积为定值
D. 球面经过,,,四点的球的半径最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】取的中点,连接,根据条件可得点的轨迹为线段(不含端点),即可判断出A和B的正误;对C,利用等体积法,即可求解;对D,建立空间直角坐标系,设,球心,半径为,利用球的性质可得,即可求解.
【详解】如图,取的中点,连接,,易知,
又平面,平面,所以平面.
又是中点,所以,又平面,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
又平面,则平面,又点在正方形内部(不含边界)运动,且平面平面,
所以点的轨迹为线段(不含端点).
对于A,连接,由正方体的性质易知与相交,且交点为的中点,所以A正确;
对于B,因为,所以点的轨迹长度为,故B错误;
对于C,因为平面,点是棱的中点,
则,所以C正确;
对于D,建立如图所示的空间直角坐标系,因为正方体的棱长为,
则,设,球心,半径为,
由,得到,解得,,
所以,又,且,所以当时,取到最小值,最小值为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若对,关于的不等式恒成立,则实数的最小值为__________
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,分离参数并构造函数,再利用导数求出函数的最大值即可.
【详解】,不等式恒成立,
令函数,求导得,
当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
因此,所以实数的最小值为.
故答案为:
13. 在的展开式中,的系数为___________
【答案】
【解析】
【详解】由二项式定理得展开式的通项为,,,
,
所以的通项公式为,
即,
分别令,,解得,.
所以的系数为.
14. 用5种不同的颜色给图中A,B,C,D四个区域涂色,规定每个区域只涂1种颜色,且有邻边的区域颜色不能相同,则不同的涂色方法种数为______.
【答案】260
【解析】
【分析】根据题意,分用4种不同颜色、3种不同颜色、2种不同颜色,根据计数原理及排列、组合计算求解.
【详解】由题意可得要给图中A,B,C,D四个区域涂色,规定每个区域只涂1种颜色,
且有邻边的区域颜色不能相同,最多可用4种不同颜色,最少可用2种不同颜色:
第一种情况,若用4种颜色给图中A,B,C,D四个区域涂色,
此时有种不同的涂色方法;
第二种情况,若用3种颜色给图中A,B,C,D四个区域涂色,
则或颜色相同,此时有种不同的涂色方法;
第三种情况,若用2种颜色给图中A,B,C,D四个区域涂色,
则,颜色相同,此时有种不同的涂色方法;
综上:不同的涂色方法种数为种.
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a,b,c分别为锐角三个内角A,B,C所对的边,且.
(1)求A;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,由正弦定理与两角和的正弦公式化简,可求得A的值;
(2)由正弦定理和已知条件,有,再讨论的范围,可得的取值范围.
【小问1详解】
已知,由正弦定理得,
由,代入化简得,
锐角中,,则有,即,
为锐角,所以,即.
【小问2详解】
,,由正弦定理有,
则
,
又,解可得,则
则有,故.
16. 已知数列的前项和为,,.
(1)证明:是等比数列,并求出的通项公式:
(2)求数列的前项和;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
已知,故,当时,.
因为,代入,
整理得.
因此是首项为、公比为的等比数列,
所以,故.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由与关系结合题意可得,据此可完成证明;进而求出的通项公式;
(2)由(1)结合错位相减法可得答案;
(3)根据(1)得到,根据作差法得到数列的单调性,再求范围即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
两边同乘得
得,,
整理得.
【小问3详解】
由得,设,对任意正整数恒成立,
只需的最大值.
,
当时,,即;
当时,,即,
故最大值为.
因此的取值范围为.
17. 如图,在直三棱柱中,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明如下:
连接交于,
∵三棱柱为直棱柱,平面,
∵平面,∴,
∵.
∴四边形为正方形,∴,
,,,平面.
平面,
∵平面,∴.
又,,平面.
平面.
平面,
.
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为原点,,,分别为轴,轴,轴建立如图空间直角坐标系.
由题意得:.
则.
设平面的法向量为.
则,令,则.
.
直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
存在,理由如下:
设(),则.
.
若平面,则,解得,
存在点,使平面,此时.
18. 已知椭圆的两个顶点在直线上,直线经过椭圆的右焦点,与椭圆交于两点,点(不在直线上)
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线的斜率为,求的面积;
(3)直线与交于点,设,,的斜率分别为,,.若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意求出,进而求解;
(2)由已知有直线与椭圆方程联立,求弦长,利用点到直线的距离公式求点到直线的距离,最后利用三角形的面积公式即可求解;
(3)设直线与椭圆方程联立,由韦达定理得,由即可解得,进而求解.
【小问1详解】
直线与坐标轴的交点为,
,故椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
设,直线的方程为,
由,即,
,
,
点到直线的距离,
故的面积是;
【小问3详解】
设,直线的方程为,
则.
由,
即,
,
,又,
由得,,
故直线.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,请问在什么范围内取值时,对于任意的,函数在上总存在极值?
(3)若存在,,使得,求的最大值.
【答案】(1)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)
(3)的最大值为
【解析】
【分析】(1)先求导并通分,按与分类讨论导数符号,直接确定单调区间.
(2)代入化简并求导,将 “总存在极值” 转化为在内有变号零点,利用二次函数端点符号列不等式组求解范围。
(3)由得极值点必在内,结合转化为,分离参数并构造函数求最大值.
【小问1详解】
由题得,,
若,则,所以在上单调递减;
若,当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
当时,,,
则.
因为对于任意的,在上总存在极值,
所以至少有一个实根在区间上.
又是图象开口向上的二次函数,且,
所以,解得,
所以.
【小问3详解】
由(1)得,若存在,使得,
则必有,即.
所以等价于,
即,化简得.
设,,则,
所以在上单调递减,所以,
此时,.
所以当,时等号成立,所以的最大值为.
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