【精品解析】浙江省衢州市五校联盟2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题

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浙江省衢州市五校联盟2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题
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.(2025高二下·衢州期中)已知集合,,则(  )
A.[1,2] B.[1,3] C.[0,2] D.[0,3]
2.(2025高二下·衢州期中)函数的最小正周期是(  )
A. B. C. D.
3.(2025高二下·衢州期中)已知复数,则(  )
A. B. C.1 D.
4.(2025高二下·衢州期中)已知向量,若,则(  )
A.3 B. C. D.
5.(2025高二下·衢州期中)已知圆锥的底面周长为,侧面积为,则该圆锥的体积为(  )
A. B. C. D.
6.(2025高二下·衢州期中)已知直线(其中为常数),圆,则直线被圆截得的弦长最小值为(  )
A. B. C. D.
7.(2025高二下·衢州期中)在中,的平分线交AB于点,且,则为(  )
A. B. C. D.
8.(2025高二下·衢州期中)对任意,都存在,使得成立,则的取值范围为(  )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6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,有选错或不选的得0分.
9.(2025高二下·衢州期中)双曲三角函数是一类与常见圆三角函数相似但具有独特性质的函数,主要包括双曲余弦函数、双曲正弦函数、双曲正切函数,则(  )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是奇函数
10.(2025高二下·衢州期中)已知椭圆,直线与椭圆相交于两点,若椭圆上存在异于两点的点使得,则离心率的值可以为(  )
A.0.8 B.0.85 C.0.9 D.0.95
11.(2025高二下·衢州期中)甲、乙两人轮流掷一枚质地均匀的骰子,甲先掷.下列选项中正确的是(  )
A.“甲第一次掷骰子掷出偶数点”的概率为
B.“在甲掷出点后,乙下一次掷骰子掷出点”的概率为
C.“首次连续次出现点时需掷骰子的次数”的期望为
D.“甲先掷出点”的概率为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高二下·衢州期中)已知且,若,则   .
13.(2025高二下·衢州期中)的展开式中项的系数为   .
14.(2025高二下·衢州期中)已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率,抛物线的准线经过双曲线的右焦点,点为双曲线与抛物线位于轴上方的交点,若,则的值为   .
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.(2025高二下·衢州期中)为了更好地了解中学生的体育锻炼时间,某校展开了一次调查,从全校学生中随机选取人,统计了他们一周参加体育锻炼时间(单位:小时),分别位于区间,,用频率分布直方图表示如下图.假设用频率估计概率,且每个学生参加体育锻炼时间相互独立.
(1)求的值;
(2)估计全校学生一周参加体育锻炼时间的第百分位数;
(3)从全校学生中随机选取人,记表示这人一周参加体育锻炼时间在区间内的人数,求的分布列和数学期望.
16.(2025高二下·衢州期中)已知数列中,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)记数列的前项和为,若对任意恒成立,求实数的取值范围.
17.(2025高二下·衢州期中)已知函数在点处的切线与曲线只有一个公共点.
(1)求的值;
(2)求证:.
18.(2025高二下·衢州期中)如图,矩形ABCD中,.现以EF为折痕把四边形ABFE折起得到平面,并连接.
(1)若,证明:平面BEF;
(2)若为的中点,,直线GE与平面所成角正弦值为.
(i)试讨论在线段AD上是否存在点,使得平面GMN.若存在,请求出DN的长度;若不存在,请说明理由;
(ii)求平面与平面所成锐二面角的取值范围.
19.(2025高二下·衢州期中)已知抛物线上一点到其焦点的距离为4.
(1)求拋物线的方程;
(2)已知抛物线的准线为为坐标原点,若过焦点的动直线与抛物线交于两点,直线AO与交于点,
(i)证明:直线轴;
(ii)过两点分别作抛物线的切线相交于点且分别与直线相交于点,求面积的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次方程的解集
【解析】【解答】解:由不等式,解得,即;
又由函数有意义,则满足,解得,即,
所以.
故答案为:B.
【分析】先不等式的解集求得集合由函数有意义求得,代入集合交集的运算,取共同部分即可.
2.【答案】A
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;函数y=Atan(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:函数的最小正周期.
故答案为:A.
【分析】由正切型三角函数的最小正周期,即得解.
3.【答案】C
【知识点】复数的模
【解析】【解答】解:法一:已知复数,

法二:;
故答案为:C.
【分析】法一:先将三角函数值求出,再代入复数模的计算公式即可得解;法二:直接代入入复数模的计算公式得解.
4.【答案】D
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:根据题意,,
因为,所以,
解得.
故答案为:D
【分析】由向量坐标运算得到代入向量平行充要条件得,得解.
5.【答案】A
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设圆锥的底面半径为,母线为,则,解得,
则该圆锥的高,
故该圆锥的体积为,
故答案为:A.
【分析】利用 圆锥的底面周长为,得侧面积为 代入公式得,联立得,可求出高,带入体积公式得》
6.【答案】C
【知识点】圆的一般方程;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:直线,整理可得,
令,解得,故直线过定点,
又圆,则圆心,半径圆,
根据圆的性质,当直线与垂直时,直线被圆截得的弦长最短,
结合,可得直线被圆截得的最短弦长等于.
故答案为:C.
【分析】由点直线系特点,整理可得,可得直线经过定点;由圆的一般方程得圆心,半径圆,圆的性质,当直线与垂直时,直线被圆截得的弦长最短,代入公式得.
7.【答案】B
【知识点】解三角形;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:因为的角平分线,,则,
因,则,即,
设,则,
则在中利用余弦定理可得,,
得,
在中利用余弦定理可得,.
故答案为:B
【分析】由题意得,解,用余弦定理即,最同理解,用余弦定理可得.
8.【答案】B
【知识点】函数的最大(小)值;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:设,,
则,,,


同理可得:,
所以,
所以,
因为对任意,都存在,使得成立,
即,所以,即实数的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】由题意得,令,问题转化为,令由二次函数特征得,,,由绝对值不等式的性质,求得,即,得解
9.【答案】A,B
【知识点】函数的奇偶性;简单函数定义域
【解析】【解答】解:A、的定义域为,关于原点对称,
因为,所以是偶函数,该选项正确,符合题意;
B、的定义域为,关于原点对称,
因为,所以是奇函数,该选项正确,符合题意;
C、的定义域为,关于原点对称,,所以是奇函数,该选项错误,不合题意;
D、的定义域为,关于原点对称,

所以是偶函数,该选项错误,不合题意.
故答案为:AB.
【分析】的定义域为,关于原点对称,代入-x得,偶函数,可判断A;同理,的定义域为,关于原点对称,代入-x得,奇函数,可判断B;同理的定义域为,关于原点对称,,所以是奇函数,可判断C;的定义域为,关于原点对称,,是偶函数,可判断D.
10.【答案】B,C,D
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】解:由题可设,则,
则,,
两式相减得:,则,
所以,
所以,
则椭圆的离心率,故离心率的值可以为0.85,0.9,0.95,
故答案为:BCD.
【分析】设,则,分别代入椭圆方程,得两式子,将两者相减得,展开,写成斜率公式形式,,可得,则得解.
11.【答案】A,B,D
【知识点】等比数列的前n项和;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:A、“甲第一次掷骰子掷出偶数点”的概率为,该选项正确,符合题意;
B、在甲掷出点后,乙下一次掷出点不受前面的影响,其概率为,该选项正确,符合题意;
C、设首次连续两次出现点的期望次数为,分两种情况分析:
若第一次没有掷出点,则需重新开始,期望次数为,
若第一次掷出点,第二次没有掷出点,则需重新开始,期望次数为,
若第一次、第二次都掷出点,则期望次数为,
所以,,解得,该选项错误,不合题意;
D、设甲第次首次掷出点,且在甲第次掷骰子前两人都没有掷出点,
设其概率为,则,所以,,
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
数列的前项和为,
当时,,即“甲先掷出点”的概率为,该选项正确,符合题意.
故答案为:ABD.
【分析】利用古典概型的概率公式“甲第一次掷骰子掷出偶数点”的概率为,可判断A;
利用古典概型的概率公式,在甲掷出点后,乙下一次掷出点不受前面的影响,其概率为,可判断B;
分两种情况分析,可判断C;
先设出事件,“设甲第次首次掷出点,且在甲第次掷骰子前两人都没有掷出点”,且设其概率为,则,易得数列是首项为,公比为的等比数列,可求前项和为,当时,,即“甲先掷出点”的概率为,可判断D.
12.【答案】e
【知识点】函数的值;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:若,
则,所以.
故答案为:.
【分析】由 结合对数运算性质得,即,得解.
13.【答案】56
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式中的通项公式为,
的展开式中项的系数为,
故答案为:.
【分析】先代入二项展开式的通项公式,得得解.
14.【答案】2
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;双曲线的定义;双曲线的标准方程;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:由双曲线的离心率,得,
所以,得,
所以双曲线,
因为抛物线的准线经过双曲线的右焦点,
所以,所以抛物线为,
由,得,解得或(不合题意舍去),
所以,得,
因为点位于轴上方,所以,
所以,

因为,所以,得,
所以.
故答案为:2
【分析】 离心率 得双曲线;抛物线准线经过双曲线的右焦点得,即抛物线为,联立两个方程可得解得点,点位于轴上方,所以,得,代入可求出,从而可求出的值.
15.【答案】(1)解:由,解得.
(2)解:因为,,
所以第百分位数为.
(3)解:从全校学生中随机选取人,则此人一周参加课后活动的时间在区间的概率为,
又的可能取值为,由题意可得,
则,

则的分布列为:
的数学期望.
【知识点】频率分布直方图;用样本的数字特征估计总体的数字特征;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】(1)频率分布直方图特征,各个小矩形的面积和为,即,得解;
(2)根据百分位数公式,得得解;
(3)由题意得X服从二项分布即,代入二项分布的概率公式求出可能取值的概率,列出分布列,代入期望的计算公式,即可求解.
(1)由,解得.
(2)因为,,
所以第百分位数为.
(3)从全校学生中随机选取人,则此人一周参加课后活动的时间在区间的概率为,
又的可能取值为,由题意可得,
则,

则的分布列为:
的数学期望.
16.【答案】(1)证明:,

又,
是以为首项,为公比的等比数列;
(2)解: 由(1)可知,.
(3)解:因为,
所以,
因为对任意恒成立,
则对任意恒成立,
,,
易知在单调递增,
时,取得最小值,最小值为,
,即实数的取值范围为.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;数列的求和
【解析】【分析】(1)两边同加,式子可化为,由等比数列的定义得证;
(2)由(1)可得,. ;
(3).符合分组法求和,代入可求出,即对任意恒成立,化简得,,易知在单调递增,取得最小值,最小值为得解
(1),

又,
是以为首项,为公比的等比数列;
(2)由(1)可知,.
(3)因为,
所以,
因为对任意恒成立,
则对任意恒成立,
,,
易知在单调递增,
时,取得最小值,最小值为,
,即实数的取值范围为.
17.【答案】(1)解:又,
则切线方程为,
当时,显然满足条件,
当时,的方程有两个相等的根,

综上:或.
(2)证明:由于,
所以时,,单调递增,时,,单调递减,
.
令,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
.
当时,.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)先对函数求定义域求导,得函数在点处的切线方程斜率为k=f'(1)=0,得切线方程为;讨论,时,时所求切线与已知切线建立的方程的根只有一个,即,得解;
(2)由导数法分别确定函数的单调性与最值,得,,当时,.
(1)又,
则切线方程为,
当时,显然满足条件,
当时,的方程有两个相等的根,

综上:或.
(2)由于,
所以时,,单调递增,时,,单调递减,
.
令,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
.
当时,.
18.【答案】(1)证明:因为,
所以,则,.
所以,
又,所以平面BEF.
(2)解:(i)因为,
所以平面,
又平面GEF,所以平面平面,
故直线GE在平面GEF射影为直线BE,
所以直线GE与平面所成角为,易知为BF中点,.
取ED中点,连接,
则且则平面平面GMN,
所以平面GMN,故点存在,
故;
(ii)因为,
所以,则,且,
所以平面.
法一:如图,以为坐标原点建立空间直角坐标系,设,
则,

设平面一个法向量为,
则,令,
故平面一个法向量为.
又平面一个法向量,
则,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
法二:由(1)可知,平面平面GMN,要求平面与平面所成的平面角,即求平面GMN与平面所成的平面角,
记直线GN与EF交点为,取中点为T,则,故,则平面平面,
因为平面,所以平面GMN,
过点作,垂足为,连接QF,则即所求二面角
其中,
当平面ABCD时,QO取最大值,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
【知识点】直线与平面垂直的判定;直线的方向向量;平面的法向量;用空间向量研究二面角;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)由勾股定理可证,又,且,所以平面BEF.
(2)(i),所以平面,可证平面平面,得得直线GE在平面GEF射影为直线BE,由直线GE与平面所成角为,可证为BF中点,由平面平面GMN,得平面GMN,故点存在,得证;
(ii)法一:建立空间直角坐标系,,得各点坐标,直线的方向向量,可求平面与平面的法向量,代入平面与平面夹角余弦公式可得,取值范围为
法二:几何法:平面平面GMN,要求平面与平面所成的平面角,即求平面GMN与平面所成的平面角,过点作,垂足为,连接QF,则即所求二面角;当平面ABCD时,QO取最大值,取值范围为
(1)因为,
所以,则,.
所以,
又,所以平面BEF.
(2)(i)因为,
所以平面,
又平面GEF,所以平面平面,
故直线GE在平面GEF射影为直线BE,
所以直线GE与平面所成角为,易知为BF中点,.
取ED中点,连接,
则且则平面平面GMN,
所以平面GMN,故点存在,
故;
(ii)因为,
所以,则,且,
所以平面.
法一:如图,以为坐标原点建立空间直角坐标系,设,
则,

设平面一个法向量为,
则,令,
故平面一个法向量为.
又平面一个法向量,
则,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
法二:由(1)可知,平面平面GMN,要求平面与平面所成的平面角,即求平面GMN与平面所成的平面角,
记直线GN与EF交点为,取中点为T,则,故,则平面平面,
因为平面,所以平面GMN,
过点作,垂足为,连接QF,则即所求二面角
其中,
当平面ABCD时,QO取最大值,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
19.【答案】(1)解:由题意可知抛物线准线为,则到准线的距离为,根据抛物线的定义可知,即
所以抛物线方程为:;
(2)(i)证明:由(1)可知抛物线的焦点,准线方程为,
设,
所以直线AO的方程为,
由题意可得点,
设直线AB的方程为,
联立,整理可得,
所以,可得,
所以,
所以直线轴.
(ii)设,
联立方程组
消去,整理得,
所以,
所以,则,即,
令,得,
同理,
联立,
得交点的横坐标为,
面积的取值范围是.
【知识点】导数的几何意义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据抛物线定义,则到准线的距离为,根据抛物线的定义可知可求;
(2)(i)设,得直线AO的方程为,与抛物线方程联立,得,,,所以直线轴;
(ii)设,联立该直线方程与抛物线方程,得,由根与系数关系.分别求出,,,得得解
(1)由题意可知抛物线准线为,则到准线的距离为,根据抛物线的定义可知,即
所以抛物线方程为:;
(2)(i)证明:由(1)可知抛物线的焦点,准线方程为,
设,
所以直线AO的方程为,
由题意可得点,
设直线AB的方程为,
联立,整理可得,
所以,可得,
所以,
所以直线轴.
(ii)设,
联立方程组
消去,整理得,
所以,
所以,则,即,
令,得,
同理,
联立,
得交点的横坐标为,
面积的取值范围是.
1 / 1浙江省衢州市五校联盟2024-2025学年高二下学期期中联考数学试题
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.(2025高二下·衢州期中)已知集合,,则(  )
A.[1,2] B.[1,3] C.[0,2] D.[0,3]
【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次方程的解集
【解析】【解答】解:由不等式,解得,即;
又由函数有意义,则满足,解得,即,
所以.
故答案为:B.
【分析】先不等式的解集求得集合由函数有意义求得,代入集合交集的运算,取共同部分即可.
2.(2025高二下·衢州期中)函数的最小正周期是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;函数y=Atan(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:函数的最小正周期.
故答案为:A.
【分析】由正切型三角函数的最小正周期,即得解.
3.(2025高二下·衢州期中)已知复数,则(  )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】复数的模
【解析】【解答】解:法一:已知复数,

法二:;
故答案为:C.
【分析】法一:先将三角函数值求出,再代入复数模的计算公式即可得解;法二:直接代入入复数模的计算公式得解.
4.(2025高二下·衢州期中)已知向量,若,则(  )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:根据题意,,
因为,所以,
解得.
故答案为:D
【分析】由向量坐标运算得到代入向量平行充要条件得,得解.
5.(2025高二下·衢州期中)已知圆锥的底面周长为,侧面积为,则该圆锥的体积为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设圆锥的底面半径为,母线为,则,解得,
则该圆锥的高,
故该圆锥的体积为,
故答案为:A.
【分析】利用 圆锥的底面周长为,得侧面积为 代入公式得,联立得,可求出高,带入体积公式得》
6.(2025高二下·衢州期中)已知直线(其中为常数),圆,则直线被圆截得的弦长最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆的一般方程;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:直线,整理可得,
令,解得,故直线过定点,
又圆,则圆心,半径圆,
根据圆的性质,当直线与垂直时,直线被圆截得的弦长最短,
结合,可得直线被圆截得的最短弦长等于.
故答案为:C.
【分析】由点直线系特点,整理可得,可得直线经过定点;由圆的一般方程得圆心,半径圆,圆的性质,当直线与垂直时,直线被圆截得的弦长最短,代入公式得.
7.(2025高二下·衢州期中)在中,的平分线交AB于点,且,则为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】解三角形;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:因为的角平分线,,则,
因,则,即,
设,则,
则在中利用余弦定理可得,,
得,
在中利用余弦定理可得,.
故答案为:B
【分析】由题意得,解,用余弦定理即,最同理解,用余弦定理可得.
8.(2025高二下·衢州期中)对任意,都存在,使得成立,则的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数的最大(小)值;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:设,,
则,,,


同理可得:,
所以,
所以,
因为对任意,都存在,使得成立,
即,所以,即实数的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】由题意得,令,问题转化为,令由二次函数特征得,,,由绝对值不等式的性质,求得,即,得解
二、选择题:本题共3小题,每小题6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,有选错或不选的得0分.
9.(2025高二下·衢州期中)双曲三角函数是一类与常见圆三角函数相似但具有独特性质的函数,主要包括双曲余弦函数、双曲正弦函数、双曲正切函数,则(  )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是奇函数
【答案】A,B
【知识点】函数的奇偶性;简单函数定义域
【解析】【解答】解:A、的定义域为,关于原点对称,
因为,所以是偶函数,该选项正确,符合题意;
B、的定义域为,关于原点对称,
因为,所以是奇函数,该选项正确,符合题意;
C、的定义域为,关于原点对称,,所以是奇函数,该选项错误,不合题意;
D、的定义域为,关于原点对称,

所以是偶函数,该选项错误,不合题意.
故答案为:AB.
【分析】的定义域为,关于原点对称,代入-x得,偶函数,可判断A;同理,的定义域为,关于原点对称,代入-x得,奇函数,可判断B;同理的定义域为,关于原点对称,,所以是奇函数,可判断C;的定义域为,关于原点对称,,是偶函数,可判断D.
10.(2025高二下·衢州期中)已知椭圆,直线与椭圆相交于两点,若椭圆上存在异于两点的点使得,则离心率的值可以为(  )
A.0.8 B.0.85 C.0.9 D.0.95
【答案】B,C,D
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】解:由题可设,则,
则,,
两式相减得:,则,
所以,
所以,
则椭圆的离心率,故离心率的值可以为0.85,0.9,0.95,
故答案为:BCD.
【分析】设,则,分别代入椭圆方程,得两式子,将两者相减得,展开,写成斜率公式形式,,可得,则得解.
11.(2025高二下·衢州期中)甲、乙两人轮流掷一枚质地均匀的骰子,甲先掷.下列选项中正确的是(  )
A.“甲第一次掷骰子掷出偶数点”的概率为
B.“在甲掷出点后,乙下一次掷骰子掷出点”的概率为
C.“首次连续次出现点时需掷骰子的次数”的期望为
D.“甲先掷出点”的概率为
【答案】A,B,D
【知识点】等比数列的前n项和;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:A、“甲第一次掷骰子掷出偶数点”的概率为,该选项正确,符合题意;
B、在甲掷出点后,乙下一次掷出点不受前面的影响,其概率为,该选项正确,符合题意;
C、设首次连续两次出现点的期望次数为,分两种情况分析:
若第一次没有掷出点,则需重新开始,期望次数为,
若第一次掷出点,第二次没有掷出点,则需重新开始,期望次数为,
若第一次、第二次都掷出点,则期望次数为,
所以,,解得,该选项错误,不合题意;
D、设甲第次首次掷出点,且在甲第次掷骰子前两人都没有掷出点,
设其概率为,则,所以,,
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
数列的前项和为,
当时,,即“甲先掷出点”的概率为,该选项正确,符合题意.
故答案为:ABD.
【分析】利用古典概型的概率公式“甲第一次掷骰子掷出偶数点”的概率为,可判断A;
利用古典概型的概率公式,在甲掷出点后,乙下一次掷出点不受前面的影响,其概率为,可判断B;
分两种情况分析,可判断C;
先设出事件,“设甲第次首次掷出点,且在甲第次掷骰子前两人都没有掷出点”,且设其概率为,则,易得数列是首项为,公比为的等比数列,可求前项和为,当时,,即“甲先掷出点”的概率为,可判断D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高二下·衢州期中)已知且,若,则   .
【答案】e
【知识点】函数的值;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:若,
则,所以.
故答案为:.
【分析】由 结合对数运算性质得,即,得解.
13.(2025高二下·衢州期中)的展开式中项的系数为   .
【答案】56
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式中的通项公式为,
的展开式中项的系数为,
故答案为:.
【分析】先代入二项展开式的通项公式,得得解.
14.(2025高二下·衢州期中)已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率,抛物线的准线经过双曲线的右焦点,点为双曲线与抛物线位于轴上方的交点,若,则的值为   .
【答案】2
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;双曲线的定义;双曲线的标准方程;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:由双曲线的离心率,得,
所以,得,
所以双曲线,
因为抛物线的准线经过双曲线的右焦点,
所以,所以抛物线为,
由,得,解得或(不合题意舍去),
所以,得,
因为点位于轴上方,所以,
所以,

因为,所以,得,
所以.
故答案为:2
【分析】 离心率 得双曲线;抛物线准线经过双曲线的右焦点得,即抛物线为,联立两个方程可得解得点,点位于轴上方,所以,得,代入可求出,从而可求出的值.
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.(2025高二下·衢州期中)为了更好地了解中学生的体育锻炼时间,某校展开了一次调查,从全校学生中随机选取人,统计了他们一周参加体育锻炼时间(单位:小时),分别位于区间,,用频率分布直方图表示如下图.假设用频率估计概率,且每个学生参加体育锻炼时间相互独立.
(1)求的值;
(2)估计全校学生一周参加体育锻炼时间的第百分位数;
(3)从全校学生中随机选取人,记表示这人一周参加体育锻炼时间在区间内的人数,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)解:由,解得.
(2)解:因为,,
所以第百分位数为.
(3)解:从全校学生中随机选取人,则此人一周参加课后活动的时间在区间的概率为,
又的可能取值为,由题意可得,
则,

则的分布列为:
的数学期望.
【知识点】频率分布直方图;用样本的数字特征估计总体的数字特征;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】(1)频率分布直方图特征,各个小矩形的面积和为,即,得解;
(2)根据百分位数公式,得得解;
(3)由题意得X服从二项分布即,代入二项分布的概率公式求出可能取值的概率,列出分布列,代入期望的计算公式,即可求解.
(1)由,解得.
(2)因为,,
所以第百分位数为.
(3)从全校学生中随机选取人,则此人一周参加课后活动的时间在区间的概率为,
又的可能取值为,由题意可得,
则,

则的分布列为:
的数学期望.
16.(2025高二下·衢州期中)已知数列中,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)记数列的前项和为,若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明:,

又,
是以为首项,为公比的等比数列;
(2)解: 由(1)可知,.
(3)解:因为,
所以,
因为对任意恒成立,
则对任意恒成立,
,,
易知在单调递增,
时,取得最小值,最小值为,
,即实数的取值范围为.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;数列的求和
【解析】【分析】(1)两边同加,式子可化为,由等比数列的定义得证;
(2)由(1)可得,. ;
(3).符合分组法求和,代入可求出,即对任意恒成立,化简得,,易知在单调递增,取得最小值,最小值为得解
(1),

又,
是以为首项,为公比的等比数列;
(2)由(1)可知,.
(3)因为,
所以,
因为对任意恒成立,
则对任意恒成立,
,,
易知在单调递增,
时,取得最小值,最小值为,
,即实数的取值范围为.
17.(2025高二下·衢州期中)已知函数在点处的切线与曲线只有一个公共点.
(1)求的值;
(2)求证:.
【答案】(1)解:又,
则切线方程为,
当时,显然满足条件,
当时,的方程有两个相等的根,

综上:或.
(2)证明:由于,
所以时,,单调递增,时,,单调递减,
.
令,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
.
当时,.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)先对函数求定义域求导,得函数在点处的切线方程斜率为k=f'(1)=0,得切线方程为;讨论,时,时所求切线与已知切线建立的方程的根只有一个,即,得解;
(2)由导数法分别确定函数的单调性与最值,得,,当时,.
(1)又,
则切线方程为,
当时,显然满足条件,
当时,的方程有两个相等的根,

综上:或.
(2)由于,
所以时,,单调递增,时,,单调递减,
.
令,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
.
当时,.
18.(2025高二下·衢州期中)如图,矩形ABCD中,.现以EF为折痕把四边形ABFE折起得到平面,并连接.
(1)若,证明:平面BEF;
(2)若为的中点,,直线GE与平面所成角正弦值为.
(i)试讨论在线段AD上是否存在点,使得平面GMN.若存在,请求出DN的长度;若不存在,请说明理由;
(ii)求平面与平面所成锐二面角的取值范围.
【答案】(1)证明:因为,
所以,则,.
所以,
又,所以平面BEF.
(2)解:(i)因为,
所以平面,
又平面GEF,所以平面平面,
故直线GE在平面GEF射影为直线BE,
所以直线GE与平面所成角为,易知为BF中点,.
取ED中点,连接,
则且则平面平面GMN,
所以平面GMN,故点存在,
故;
(ii)因为,
所以,则,且,
所以平面.
法一:如图,以为坐标原点建立空间直角坐标系,设,
则,

设平面一个法向量为,
则,令,
故平面一个法向量为.
又平面一个法向量,
则,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
法二:由(1)可知,平面平面GMN,要求平面与平面所成的平面角,即求平面GMN与平面所成的平面角,
记直线GN与EF交点为,取中点为T,则,故,则平面平面,
因为平面,所以平面GMN,
过点作,垂足为,连接QF,则即所求二面角
其中,
当平面ABCD时,QO取最大值,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
【知识点】直线与平面垂直的判定;直线的方向向量;平面的法向量;用空间向量研究二面角;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)由勾股定理可证,又,且,所以平面BEF.
(2)(i),所以平面,可证平面平面,得得直线GE在平面GEF射影为直线BE,由直线GE与平面所成角为,可证为BF中点,由平面平面GMN,得平面GMN,故点存在,得证;
(ii)法一:建立空间直角坐标系,,得各点坐标,直线的方向向量,可求平面与平面的法向量,代入平面与平面夹角余弦公式可得,取值范围为
法二:几何法:平面平面GMN,要求平面与平面所成的平面角,即求平面GMN与平面所成的平面角,过点作,垂足为,连接QF,则即所求二面角;当平面ABCD时,QO取最大值,取值范围为
(1)因为,
所以,则,.
所以,
又,所以平面BEF.
(2)(i)因为,
所以平面,
又平面GEF,所以平面平面,
故直线GE在平面GEF射影为直线BE,
所以直线GE与平面所成角为,易知为BF中点,.
取ED中点,连接,
则且则平面平面GMN,
所以平面GMN,故点存在,
故;
(ii)因为,
所以,则,且,
所以平面.
法一:如图,以为坐标原点建立空间直角坐标系,设,
则,

设平面一个法向量为,
则,令,
故平面一个法向量为.
又平面一个法向量,
则,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
法二:由(1)可知,平面平面GMN,要求平面与平面所成的平面角,即求平面GMN与平面所成的平面角,
记直线GN与EF交点为,取中点为T,则,故,则平面平面,
因为平面,所以平面GMN,
过点作,垂足为,连接QF,则即所求二面角
其中,
当平面ABCD时,QO取最大值,
所以平面与平面所成锐二面角的平面角的取值范围为
19.(2025高二下·衢州期中)已知抛物线上一点到其焦点的距离为4.
(1)求拋物线的方程;
(2)已知抛物线的准线为为坐标原点,若过焦点的动直线与抛物线交于两点,直线AO与交于点,
(i)证明:直线轴;
(ii)过两点分别作抛物线的切线相交于点且分别与直线相交于点,求面积的取值范围.
【答案】(1)解:由题意可知抛物线准线为,则到准线的距离为,根据抛物线的定义可知,即
所以抛物线方程为:;
(2)(i)证明:由(1)可知抛物线的焦点,准线方程为,
设,
所以直线AO的方程为,
由题意可得点,
设直线AB的方程为,
联立,整理可得,
所以,可得,
所以,
所以直线轴.
(ii)设,
联立方程组
消去,整理得,
所以,
所以,则,即,
令,得,
同理,
联立,
得交点的横坐标为,
面积的取值范围是.
【知识点】导数的几何意义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据抛物线定义,则到准线的距离为,根据抛物线的定义可知可求;
(2)(i)设,得直线AO的方程为,与抛物线方程联立,得,,,所以直线轴;
(ii)设,联立该直线方程与抛物线方程,得,由根与系数关系.分别求出,,,得得解
(1)由题意可知抛物线准线为,则到准线的距离为,根据抛物线的定义可知,即
所以抛物线方程为:;
(2)(i)证明:由(1)可知抛物线的焦点,准线方程为,
设,
所以直线AO的方程为,
由题意可得点,
设直线AB的方程为,
联立,整理可得,
所以,可得,
所以,
所以直线轴.
(ii)设,
联立方程组
消去,整理得,
所以,
所以,则,即,
令,得,
同理,
联立,
得交点的横坐标为,
面积的取值范围是.
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