重庆市西南大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷(含解析)

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重庆市西南大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷(含解析)

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重庆市西南大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.已知等差数列,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.函数在处的切线斜率为( )
A. B.4 C. D.
4.已知的展开式中第9项、第10项、第11项的二项式系数成等差数列,则( )
A.11 B.14 C.11或23 D.14或23
5.如图,已知平行四边形且,沿对角线将折起,当二面角为时,则与之间距离为( )
A. B. C. D.
6.5个班分4个入团名额,每个班至多分两个名额,名额必须分完,那么不同的分法有( )种.
A.15 B.35 C.45 D.60
7.已知正实数满足,则( )
A. B. C. D.2
8.已知为坐标原点,是抛物线的焦点,是抛物线上的点,直线的斜率为1,若,则的坐标为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知随机变量的分布列为
1 2 3 4
0.2 0.3 0.4 0.1
则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知数列满足为数列的前项和,下列正确的是( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C. D.
11.已知正方体的棱长为,分别是线段上的动点,且,下列说法正确的是( )
A.
B.直线与平面所成的角为定值
C.三棱锥的顶点都落在球的表面上,则球的最大半径为
D.当三棱锥的体积最大时,平面与平面的夹角的正切值为
三、填空题
12.已知数列是各项为正数的等比数列,其前项和为,且与的等差中项为4,则公比为 .
13.已知函数有两个零点,则实数的取值范围是 .
14.在单位圆的圆周上均匀分布的个点中,随机选择3个点相互连线构成三角形,则圆心在该三角形内部的概率为 (用含的式子表达).
四、解答题
15.一个小组九人,其中,编号分别为1,2,3,4,5的男生五人;编号分别为1,2,3,4的女生四人,现从该小组中任意选取3人.
(1)求选出的3个人中有相同编号的情况有多少种;
(2)若选出的3个人中编号的最大值为,求出的分布列和数学期望.
16.如果数列对任意的,则称为“中值偏大数列”
(1)若数列为“中值偏大数列”,求正实数的取值范围;
(2)若数列为“中值偏大数列”,且任意项,求整数的最大值.
17.如图,在直三棱柱中,,,,,分别为,,的中点,为上的一点,且,为线段上不包括端点的动点.
(1)若为的中点,证明:平面;
(2)设直线与平面所成的角为,求的最大值.
18.在平面直角坐标系中,已知椭圆,点,斜率不为0且过点的直线交椭圆于不同的两点,直线和与椭圆分别交于两点.
(1)求三角形的面积的最大值;
(2)求的取值范围.
19.已知函数,
(1)时,证明:当时,;
(2)若有三个零点,且.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)求证:.
重庆市西南大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D D C B A AD ABD
题号 11
答案 ABD
1.B
【详解】由双曲线,则,焦点在轴上,
所以双曲线的渐近线方程为.
故选:B.
2.A
【详解】等差数列,设等差数列的公差为,则.
当时,,恒成立,则由不能推出;
因为,,
则,
则由可以推出.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3.D
【详解】由,则,
所以,
即函数在处的切线斜率为.
故选:D.
4.D
【详解】由题意可得,成等差数列,则,
即,
即,即,
解得或.
故选:D.
5.D
【详解】已知平行四边形,,且,
,,
二面角为,,,


则,即与之间距离为.
故选:D.
6.C
【详解】由题意,入团名额是相同的元素,班级是不同的元素,
将4个入团名额分给5个班,有以下分组:,,,
若按分组分配,共有种,
若按分组分配,共有种,
若按分组分配,共有种,
所以一共有种分法.
故选:C.
7.B
【详解】由可得
由得,
设,则,
因此分别是与直线的交点的横坐标,
由于互为反函数,图象关于直线对称,
联立与可得,因此,
故,结合,因此,故,
故选:B
8.A
【详解】依题意,,
直线的斜率为,
则,又,
所以数列是以2为首项,4为公差的等差数列,
则,
则,即的坐标为.
故选:A.
9.AD
【详解】由题意,,故A正确;
则,故C错误;
而,
故B错误;
则,故D正确.
故选:AD.
10.ABD
【详解】由,可得,
又,所以是首项为,公比为的等比数列,
所以,即,故A正确,C错误;
而,则,
所以,则数列是等比数列,故B正确;
因为,
所以
,故D正确.
故选:ABD.
11.ABD
【详解】对于A中,以为原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示,设,
可得,
则,
则,所以,所以A正确;
对于B中,连接,在正方体中,可得,
且平面,且平面,所以,
因为,且平面,所以平面,
又因为平面,所以,
因为,且,平面,
所以平面,所以直线与平面所成的角为定值,所以B正确;
对于C中,三棱锥的顶点都落在球的表面上,
在正方体中,可得两两垂直,
所以三棱锥的外接球等价于补成的对应长方体的外接球,
其中对应长方体的长宽高分别为,
所以外接球的直径为,其中,
所以外接球半径的最小值为,所以C错误;
对于D中,由,
当时,三棱锥的体积最大,即是的中点时,体积最大,
取的中点,连接,可得,
在正方体中,可得平面,
因为平面,所以,
又因为,且平面,所以平面,
因为平面,所以,
所以为平面与平面所成的角,
在直角中,可得,所以D正确.
故选:ABD.
12.2
【详解】因为与的等差中项为4,所以,又,各项为正数,所以公比为正数,
所以,解得:或(舍).
故答案为:2
13.或
【详解】因为函数有两个零点,则有两个根,即与两个函数有两个交点.
,,则函数在上单调递减,在上单调递增.当;时,,则图象如图
设与的切点为,
则,,得或.
当或时,与有两个公共点;
故答案为:或.
14.
【详解】从个点中,选择3个点,共有种可能,
要使圆心在该三角形内部,则这3个点不能全部在同一半圆内,
假设固定一个点,其顺时针和逆时针方向的各有个点在相应的半圆内,
则圆心不在该三角形内部有种可能,
所以圆心在该三角形内部的概率为.
故答案为:.
15.(1)
(2)分布列见解析,
【详解】(1)选出的3个人中有相同编号,则其中两人的编号相同,
首先从,,,这四组双编号组中选出一组,有种选法,
再从选过后的人中选个人,有种选法,
所以选出的3个人中有相同编号的情况有种;
(2)依题意的可能取值为,,,,
所以,,
,.
所以的分布列为
2 3 4 5
所以的数学期望.
16.(1)
(2)64
【详解】(1)因为数列为“中值偏大数列”,,
则,则,
即,解得且,
所以正实数的取值范围为.
(2)因为数列为“中值偏大数列”, ,,,
所以对,有,即,且,
所以,,,,
累加得,
所以,
由,得,
又,,
所以正整数的最大值为.
17.(1)证明见解析
(2).
【详解】(1)证明:如图,设线段AB的中点为,连接,,
在中,为的中点,为的中点,所以.
又在矩形中,且,
所以四边形是平行四边形,所以.
因为,为AB的中点,所以F为的中点,
又G为的中点,在中有.
所以可得,又平面,平面,所以平面.
(2)由题意如图建立如图所示的空间直角坐标系,设,
则,,,,,,
设,且,则,
所以,
设平面的法向量为,
因为,,
由,得,
令,则,,所以为平面的一个法向量,
所以;
令,则,
所以,即,时,有最大值.
18.(1)
(2)
【详解】(1)
设,斜率不为0且过点的直线方程为,
联立直线和椭圆方程,得,
且,得且.
椭圆截直线的弦长为
.
点到直线的距离为.

令,则.
令,则,
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上,单调递减.
有最大值,则有最大值.
(2)设,直线方程为,直线方程为.
联立直线与椭圆,得,
.
同理得
.
不妨设.
由(1)知,,

.
由(1)知,则,得,
故.
19.(1)证明见解析
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【详解】(1)当时,,,
要证,即,即证,
令,,
则,
令,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以;
令,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以;
而上面两个等号不是同时取到,
所以在上恒成立,
即当时,.
(2)(i)由题意,,,
由,等价于,
令,,
注意到,,依题意,除了1之外,还有两个零点,
又由,
令,,
当时,恒成立,则,
函数在单调递减,不合题意;
当时,由题意,函数在上有两个零点,
故,解得,
设函数的两个零点为和,且,
有,,故可知,均大于0,
则时,,,
函数在和上单调递增;
时,,,
函数在上单调递减,
而,即,
又因为,,
故函数在内恰有一个零点,在内恰有一个零点,
又1为函数的一个零点,所以函数恰有3个零点,即函数恰有3个零点.
综上所述,实数的取值范围是.
(ⅱ)由(i)知,等价于,
且函数在和上单调递增,在上单调递减,,
又,则,
因为,
由此可得,
要证明,,
只需证明,
而,
即证,
即证,又,
因此只需要证明当时,,
令,
可得,
故在上单调递增,
因此当时,,即,
即.

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