上海市川沙中学2024-2025学年高二下学期期末考试数学试题(含答案)

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上海市川沙中学2024-2025学年高二下学期期末考试数学试题(含答案)

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川沙中学2024-2025学年第二学期高二年级数学期末
2025.6
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)
1.已知集合,,若,则________.
2.函数的导函数________.
3.不等式的解集为________.
4.在的二项展开式中,项的系数为________.
5.若对任意的,使得均成立,则实数的取值范围________.
6.现从4名男医生和3名女医生中抽取两人加入“援沪医疗队”,用表示事件“抽到的两名医生性别同”,表示事件“抽到的两名医生都是女医生”,则________.
7.已知函数,则函数的定义域为________.
8.若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是________.
9.已知由样本数据(,2,3,…,10)组成的一个样本,得到回归直线方程为,且,其中发现两个歧义点和偏差过大,去除这两点后,得到新的回归直线的斜率为3,则新的回归直线方程为________.
10.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是________.
11.函数在区间上有最小值,则的取值范围是________.
12.函数(),若恒成立,则的最大值________.
二、单选题(本大题共4小题,满分18分,13-14每小题4分,15-16每小题5分.)
13.若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
14.已知是定义在上的函数,那么“函数在上单调递增”是“函数在上的最大值为”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
15.下列关于统计概率知识的判断,则下列结论正确的是( )
①若样本数据,,…,的方差为4,则数据,,…,的标准差为4;
②在研究成对数据的相关关系时,相关关系越强,相关系数越接近于1;
③若事件,满足,则事件与事件相互独立;
④某医院住院的8位新冠患者的潜伏天数分别为10、3、8、3、2、18、7、4,则该样本数据的第50百分位数为4.
A.只有一个正确 B.只有两个正确
C.只有一个错误 D.四个题是错误的
16.已知函数()的最小正周期是,函数()的最小正周期是,且(),
对于命题甲:函数()可能不是周期函数;
命题乙:若函数()的最小正周期是,则.
下列选项正确的是( )
A.甲和乙均为真命题 B.甲和乙均为假命题
C.甲为真命题且乙为假命题 D.甲为假命题且乙为真命题
三、解答题(本大题共有5题,满分76分,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.)
17.如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,,分别为棱,的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18.已知函数是定义在上的偶函数.其中、且.
(1)求的表达式;
(2)若,实数满足,求的取值范围.
19.近年来,随着智能手机的普及,网上买菜迅速进入了我们的生活,现将一周网上买菜次,数超过3次的市民认定为“喜欢网上买菜”,不超过3次甚至从不在网上买菜的市民认定为“不喜欢网上买菜”,某市社区为了解该社区市民网上买菜情况,随机抽取了该社区100名市民,得到的统计数据如下表所示:
喜欢网上买菜 不喜欢网上买菜 合计
年龄不超过45岁的市民 40 10 50
年龄超过45岁的市民 20 30 50
合计 60 40 100
(1)能否有99.9%的把握认为社区的市民是否喜欢网上买菜与年龄有关?
(2)社区的市民小张周一、二均在网上买菜,且周一等可能地从两个买菜平台随机选择一个下单买菜.如果周一选择平台买菜,那么周二选择平台买菜的概率为,如果周一选择平台买菜,那么周二选择平台买菜的概率为,求小张周二选择平台买菜的概率;
(3)用频率估计概率,现从社区随机抽取20名布民,记其中喜欢网上买卖的市民人数为随机变量,并记随机变量,求的期望和方差.
参考公式:,其中.
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
20.已知椭圆:()的焦距为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设与坐标轴不垂直的直线:交椭圆于,两点(异于椭圆顶点),点为线段的中点,为坐标原点.
①若点在直线上,求证:线段的垂直平分线恒过定点,并求出点的坐标;
②求证:当的面积最大时,直线与的斜率之积为定值.
21.已知函数,.
(1)若,且直线是曲线的一条切线,求实数的值;
(2)若不等式对任意恒成立,求的取值范围;
(3)若函数有两个极值点,(),且,求的取值范围.
参考答案
一、填空题
1.; 2.; 3.; 4.; 5.; 6.; 7.; 8.; 9.; 10.; 11. 12.
11.函数在区间上有最小值,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】已知,函数定义域为,可得,
当时,单调递增;当时,单调递减;
当时,单调递增,若函数在上有最小值,
此时最小值为,需满足且,
所以且,此时且,解得,故答案为:.
12.函数(),若恒成立,则的最大值________.
【答案】
【解析】因为函数,即,
若,当时,恒成立,所以,
当时,恒成立,所以,所以;
设,,解得,
当时,是增函数,当时,是减函数,
则,故答案为:.
二、选择题
13.C 14.A 15.B 16.A
16.已知函数()的最小正周期是,函数()的最小正周期是,且(),
对于命题甲:函数()可能不是周期函数;
命题乙:若函数()的最小正周期是,则.
下列选项正确的是( )
A.甲和乙均为真命题 B.甲和乙均为假命题
C.甲为真命题且乙为假命题 D.甲为假命题且乙为真命题
【答案】A
【解析】取,则不是周期函数,故甲命题为真命题;
若函数的最小正周期是,
则,∴,故乙命题为真命题;
故选:.
三.解答题
17.(1)证明略 (2)
18.(1) (2)
19.(1)有关 (2) (3)
20.已知椭圆:()的焦距为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设与坐标轴不垂直的直线:交椭圆于,两点(异于椭圆顶点),点为线段的中点,为坐标原点.
①若点在直线上,求证:线段的垂直平分线恒过定点,并求出点的坐标;
②求证:当的面积最大时,直线与的斜率之积为定值.
【答案】(1) (2)①、②证明见解析
【解析】(1)由已知可得,
又,∴
椭圆的方程为.
(2)证明:由题意知,直线斜率存在,
设,.由,
消去整理得,
①因为点为线段的中点,点在直线上,

∴线段的垂直平分线方程为,即,
即,故线段的垂直平分线恒过定点.
②由弦长公式得
,坐标原点到直线的距离为,
∴的面积为
当且仅当,即时等号成立.
∴直线与的斜率之积为定值.
21.已知函数,.
(1)若,且直线是曲线的一条切线,求实数的值;
(2)若不等式对任意恒成立,求的取值范围;
(3)若函数有两个极值点,(),且,求的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)当时,,
设直线与曲线相切于点,则,
即,解得,即切点为,
因为切点在上,所以,解得.
(2)不等式可化为.
记,则对任意恒成立.
考察函数,.
当时,在上单调递减,
又,所以,不合题意;
当时,,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
若,即时,在上单调递增,
所以时,,符合题意;
若,即时,在上单调递减,
所以当时,,不符合题意;
综上所述,实数的取值范围为
(3)方法一:,
因为有两个极值点,
所以,即的两实数根为
所以,所以,
从而


(当且仅当时取等号),所以在上单调递增,又,
不等式可化为,所以.
因为,且在上递增,所以,
即的取值范围为,.
方法二:,.
因为有两个极值点,
所以,即的两实数根为,
所以,所以.
设,则,所以,
从而等价于,
记.
则当且仅当时取等号),
所以在上单调递增.又,所以.
因为,且在上递增,所以,
即的取值范围为

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