2024-2025学年上海师大附中闵行分校、宝山分校高二(下)期中数学试卷(含答案)

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2024-2025学年上海师大附中闵行分校、宝山分校高二(下)期中数学试卷(含答案)

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2024-2025学年上海师大附中闵行分校、宝山分校高二(下)期中
数学试卷
一、单选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设直线的方向向量为,平面的法向量为,则是的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
2.若椭圆和双曲线有相同的焦点和,而是这两条曲线的一个交点,则的值是( )
A. B. C. D.
3.在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线以点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的面积等于( )
A.
B.
C.
D.
4.定义区间,,,的长度为如果一个函数的所有单调递增区间的长度之和为其中,为自然对数的底数,那么称这个函数为“函数”下列四个命题:
函数不是“函数”;
函数是“函数”,且;
函数是“函数”;
函数是“函数”,且.
其中正确的命题的个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
二、填空题:本题共12小题,共60分。
5.已知直线的方程为,则直线的倾斜角为______.
6.函数的极值点为______.
7.已知直线:,:,若,则实数 ______.
8.若无论实数取何值,直线与圆恒有交点,则的取值范围为______.
9.已知为椭圆上一动点,记原点为,若,则点的轨迹方程为______.
10.若双曲线经过点,它的一条渐近线方程为,则双曲线的标准方程为______.
11.若函数在上为严格增函数,则实数的取值范围为______.
12.曲线为到两定点、距离乘积为常数的动点的轨迹以下结论正确的编号为______.
曲线一定经过原点;
曲线关于轴对称,但不关于轴对称;
的面积不大于;
曲线在一个面积为的矩形范围内.
13.设是定义在上的偶函数,为其导函数,,当时,有恒成立,则不等式的解集为______.
14.若直线:与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是______.
15.已知实数、满足,则的取值范围是 .
16.已知实数、、、满足,则的最小值为______.
三、解答题:本题共5小题,共70分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.本小题分
如图是用个圆构成“卡通鼠”的形象,点是圆的圆心,圆过坐标原点;点、均在轴上,圆与圆的半径都等于,圆、圆均与圆外切.
求圆心与圆心的坐标;
已知直线过点若直线截圆、圆、圆所得弦长均等于,求出的值.
18.本小题分
已知函数.
当时,求函数的单调区间;
若函数在区间上恰有一个零点,求的取值范围.
19.本小题分
如图,某国家森林公园的一区域为人工湖,其中射线、为公园边界已知,以点为坐标原点,以为轴正方向,建立平面直角坐标系单位:千米曲线的轨迹方程为:计划修一条与湖边相切于点的直路宽度不计,直路与公园边界交于点、两点,把人工湖围成一片景区.
若点坐标为,计算直路的长度;精确到千米
若为曲线不含端点上的任意一点,求景区面积的最小值精确到平方千米
20.本小题分
已知相圆:,点、分别为椭圆的左、右焦点.
若椭圆上点满足,求的值;
点为椭圆的右顶点,定点在轴上,若点为椭圆上一动点,当取得最小值时点恰与点重合,求实数的取值范围;
已知为常数,过点且法向量为的直线交椭圆于、两点,若椭圆上存在点满足,求的最大值.
21.本小题分
设函数的定义域为,对于区间,若满足以下两个性质之一,则称区间是的一个“好区间”.
性质:对于任意,都有;性质:对于任意,都有.
已知函数,分别判断区间,区间是否为的“好区间”,并说明理由;
已知,若区间是函数,的一个“好区间”,求实数的取值范围;
已知函数的定义域为,其图像是一条连续的曲线,且对于任意,都有,求证:存在“好区间”,且存在,为不属于的任意一个“好区间”.
参考答案
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17.解:由题意点是圆的圆心,圆过坐标原点;点、均在轴上,圆与圆的半径都等于,圆、圆均与圆外切,
可得圆的半径为,设圆心,其中,
由于圆和圆外切,且圆的半径为,则,解得,
即点,同理可得点.
若直线的斜率不存在,则直线与轴重合,此时,直线与圆、圆都相离,不合乎题意,
设直线的方程为,即,
圆心到直线的距离为,圆心到直线的距离为,
且圆、圆的半径均为,所以,直线截圆、圆的弦长为,
圆心到直线的距离为,则直线截圆的弦长为,
由题意可得,解得,
所以,.
18.解:当时,,,

令得或,
所以在上,单调递增,
在上,单调递减,
在上,单调递增,
所以的单调递增区间为,,单调递减区间为.

当,即时,,,函数在上单调递增,
由函数在区间上恰有一个零点,得,解得,
因此,
当,即时,当时,,即函数在上递减,
又,
要函数在区间上恰有一个零点,
当且仅当,则与矛盾,
所以的取值范围是
19.解:因为,所以,所以,
所以由点斜式可得,即,
令,解得,令,解得,
所以,
所以;
设,,
则由可知,
所以的直线方程为,
整理得,
令,解得,令,解得,
所以,
设,

令,即,解得,
令,即,解得,
所以函数在单调递减,单调递增,
所以,
所以景区面积的最小值为.
20.解:因为,所以设点,
则,所以,即,
所以;
设,则,
则,
所以,
要时取最小值,则必有,
所以;
设过点且法向量为的直线的方程为,,,
联立,消去得,,
则,
则,

又,
又点在椭圆上,则,
所以,
即,
所以,
所以,
所以,当且仅当时等号成立,
即的最大值为.
21.解:,
当时,,满足性质,
所以是的“好区间”;
当时,,
既不满足性质,也不满足性质,
所以不是的“好区间”;

单调递减 极小值 单调递增
若在区间上满足性质,则,,
而,,
所以在区间上不满足性质
若在区间上满足性质,
当时,,
所以,
当时,因为,所以不符合;
综上所述,实数的取值范围是;
证明:因为任意,都有.
所以在任意区间上对应的函数值区间长度必大于,
即在任意区间上都不满足性质,
因为对于任意,都有,
所以在上单调递减,
所以不恒成立,即存在,
若,
取,则,
在区间上对应函数值的区间,

所以是一个“好区间”;
若,
取,
则,
在区间上对应函数值的区间,

是一个“好区间”;
所以存在“好区间”;
记,
因为在上单调递减,所以在上单调递减;
又图像是一条连续的曲线,
所以图像也是一条连续的曲线,
先证明有零点,
设,
若,则有零点为,
若,则,,,在区间上有零点;
若,则,,,在区间上有零点;
所以必有零点,记为,
即的“好区间”都满足性质,
所以不属于任意一个“好区间”.
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