2025-2026学年上海市浦东新区南汇中学高二(下)期中数学试卷(含详解)

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2025-2026学年上海市浦东新区南汇中学高二(下)期中数学试卷
一、填空题(共12小题,每小题3分,满分36分).
1.抛物线的焦点到准线的距离是  .
2.若直线是双曲线的一条渐近线,则    .
3.函数,则   .
4.已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为   .
5.函数在区间,上的平均变化率为   .
6.若函数的图象在点,(2)处的切线方程是,则(2)(2)    .
7.已知随机变量的分布为,则   .
8.从3,4,5,6,7,8,9中任取两个不同的数,事件为“取到的两个数的和为偶数”,事件为“取到的两个数均为偶数”,则  .
9.如图,探照灯反射镜由抛物线的一部分绕对称轴旋转而成,光源位于抛物线的焦点处,这样可以保证发出的光线经过反射之后平行射出.已知当灯口圆的直径为时,灯的深度为.为了使反射的光更亮,增大反射镜的面积,将灯口圆的直径增大到,并且保持光源与顶点的距离不变,此时探照灯的深度为   .
10.在平面直角坐标系中,已知椭圆的上、下顶点分别为,,右焦点为,线段的延长线与交于点,若,则的离心率为    .
11.已知定义在上的函数,其导函数为,若,则不等式的解集是   .
12.在平面直角坐标系中,圆是以原点为圆心,1为半径的圆,直线与抛物线和圆分别相切于,两点,当最小时,的值为   .
二、选择题(本大题共4小题,每小题3分,满分12分)
13.已知事件与独立,若,则(B)(  )
A.0.34 B.0.68 C.0.32 D.1
14.若方程表示双曲线,则此双曲线的虚轴长等于(  )
A. B. C. D.
15.已知函数的导函数的图象如图所示,则下列选项中正确的是(  )
A.函数在处取得极小值
B.函数在处取得极大值
C.在区间上单调递增
D.当,时,函数的最大值是
16.如图,造型为“”的曲线称为双纽线,其对称中心为坐标原点,且曲线上的点满足:到点和的距离之积为定值.若点在曲线上,给出下列四个结论:①;②;③△面积的最大值为;④△周长的最小值为12;其中,所有正确结论的序号是(  )
A.①②③ B.②③ C.①③④ D.①②③④
三、解答题(第17题8分,第18题8分,第19题10分,第20题12分,第21题14分,共52分)
17.袋中有3个红球,4个黑球,每次随机地从袋中取出一个球,观察其颜色后放回.若取出的球是红球,则将此红球放回后,再往袋中另放2个红球;若取出的球是黑球,则将此黑球放回即可.
(1)求在第一次取到红球的条件下,第二次取到黑球的概率;
(2)求第二次取到红球的概率.
18.甲、乙两人进行某项比赛,采取三局两胜制,积分规则如下:比分为时,胜者积3分,败者积0分;比分为时,胜者积2分,败者积1分.设每局比赛甲取胜的概率均为.
(1)若甲以取胜的概率大于以取胜的概率,求的范围;
(2)若,求甲所得积分的分布列及数学期望.
19.某公园有一块如图所示的区域,该场地由线段、、及曲线段围成.经测量,,米,曲线是以为对称轴的抛物线的一部分,点到、的距离都是50米.现拟在该区域建设一个矩形游乐场,其中点在曲线段上,点,分别在线段,上,且该游乐场最短边长不低于30米.设米,游乐场的面积为平方米.
(1)试建立平面直角坐标系,求曲线段的方程;
(2)求面积关于的函数解析式,并计算面积的最大值(结果精确到.
20.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与交于,两点,均不在轴上).
(1)若△的周长为16,且的离心率为,求椭圆的方程;
(2)若,,直线被椭圆所截的弦长为,求的值;
(3)在(1)的条件下,若点为椭圆的右顶点,过点(不同于点且斜率不为0的直线与椭圆相交于,两点(点在,之间),若点为线段上的点,满足,且,求.
21.已知函数,.
(1)若经过点的直线与函数的图像相切于点,(2),求实数的值;
(2)设,若函数在区间为严格递减函数时,求实数的取值范围;
(3)对于(2)中的函数,若函数有两个极值点为,,且不等式恒成立,求实数的取值范围.
参考答案
一、填空题(本大题共12小题,每小题3分,满分36分)
1.抛物线的焦点到准线的距离是 4 .
[思路点拨]先根据抛物线的方程求出的值,即可得到答案.
解:由,知,而焦点到准线的距离就是.
故答案为:4.
2.若直线是双曲线的一条渐近线,则  2  .
[思路点拨]先根据双曲线方程判断焦点位置,写出其渐近线方程,比较即得.
解:因双曲线的焦点在轴上,且,
故其渐近线方程为:,
又直线是双曲线的一条渐近线,
所以.
故答案为:2.
3.函数,则 .
[思路点拨]根据导数的定义即可求解.
解:因为,所以,
故(2).
故答案为:.
4.已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为   .
[思路点拨]根据椭圆的标准方程的形式,列出不等式组,即可求解.
解:因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:
5.函数在区间,上的平均变化率为  1 .
[思路点拨]根据题意,利用平均变化率计算即可.
解:根据题意,函数,
则其在区间,上的平均变化率为.
故答案为:1.
6.若函数的图象在点,(2)处的切线方程是,则(2)(2)  3  .
[思路点拨]利用导数的几何意义得(2),将代入切线方程得(2)
解:因为的图象在点,(2)处的切线方程是,
所以(2),且(2),
所以(2)(2).
故答案为:3.
7.已知随机变量的分布为,则 .
[思路点拨]利用方差公式可求方差.
解:由题意,,
故.
故答案为:.
8.从3,4,5,6,7,8,9中任取两个不同的数,事件为“取到的两个数的和为偶数”,事件为“取到的两个数均为偶数”,则  .
[思路点拨]用列举法,可得事件包含的基本事件有9个,事件包含的基本事件有3个,用古典概型计算公式算出(A)、,再由条件概率公式加以计算,可得的值.
解:事件:取到的两个数之和为偶数,所包含的基本事件有:、、,、,,,,,
(A),
事件:取到的两个数均为偶数,所包含的基本事件有,,,

由条件概率公式,可得.
故答案为:.
9.如图,探照灯反射镜由抛物线的一部分绕对称轴旋转而成,光源位于抛物线的焦点处,这样可以保证发出的光线经过反射之后平行射出.已知当灯口圆的直径为时,灯的深度为.为了使反射的光更亮,增大反射镜的面积,将灯口圆的直径增大到,并且保持光源与顶点的距离不变,此时探照灯的深度为  60.5  .
[思路点拨]由已知建系求出抛物线的方程,然后根据题意即可求解.
解:在反射镜的轴截面上建立平面直角坐标系,以抛物线的顶点为原点,以旋转轴为轴(抛物线开口方向是轴的正方向),
则可设抛物线的标准方程为
灯口圆与轴截面在第一象限内的交点的坐标为,
代入抛物线方程得,解得,
所以抛物线方程为,光源应安置在与顶点相距处,
当灯口圆的直径增大到时,灯口圆与轴截面在第一象限的交点的纵坐标变为,
故将代入中,求得,
此时,探照灯的深度为.
10.在平面直角坐标系中,已知椭圆的上、下顶点分别为,,右焦点为,线段的延长线与交于点,若,则的离心率为 .
[思路点拨]先写出直线的方程,由,得点的纵坐标为,再代入直线的方程,可得点的坐标,然后代入椭圆方程化简求解即可.
解:由题意知,,,,
所以直线的方程为,即,
若,则点的纵坐标为,
代入,得,解得,
所以,,
又点在椭圆上,
所以,整理得,
所以离心率.
故答案为:.
11.已知定义在上的函数,其导函数为,若,则不等式的解集是, .
[思路点拨]先根据条件,构造辅助函数,求导判断出在上单调递增;再将原不等式等价变形为(5),结合定义域与单调性,解不等式组即可得到解集.
解:构造函数,
则,
因为,,所以,
所以在上单调递增,
不等式,
可化为(5),
即(5),所以,解得,
所以不等式的解集是,.
故答案为:,.
12.在平面直角坐标系中,圆是以原点为圆心,1为半径的圆,直线与抛物线和圆分别相切于,两点,当最小时,的值为 .
[思路点拨]先利用抛物线切线方程与圆相切的条件,用点到直线距离公式建立关于切点横坐标与的关系式,再由切线长公式表示出,通过基本不等式求最值的代数式,求出最小值成立的条件,最后回代算出.
解:因为抛物线和圆均关于轴对称,
因此只需研究与抛物线切于第一象限的直线,此时,因此,
设,,则直线的方程为,即,
因为直线与圆相切,则,化简得,
因为,
因此

当且仅当,即,即时,等号成立,
此时.
故答案为:.
二、选择题(本大题共4小题,每小题3分,满分12分)
13.已知事件与独立,若,则(B)(  )
A.0.34 B.0.68 C.0.32 D.1
[思路点拨]根据相互独立事件和条件概率的公式求解.
解:因为事件与独立,所以(A)(B),
由条件概率的计算公式可得,.
故选:.
14.若方程表示双曲线,则此双曲线的虚轴长等于(  )
A. B. C. D.
[思路点拨]根据双曲线标准方程直接求解.
解:方程,即为,
由方程表示双曲线,可得,
所以,,
所以虚轴长为.
故选:.
15.已知函数的导函数的图象如图所示,则下列选项中正确的是(  )
A.函数在处取得极小值
B.函数在处取得极大值
C.在区间上单调递增
D.当,时,函数的最大值是
[思路点拨]直接根据导数的正负判断函数的单调性及极值和最值可得.
解:由图可知当时,;当时,,因此函数在处取得极大值,故选项错误;
由图可知当时,;当时,,因此不是函数的极值点,故选项错误;
由图可知时,,因此函数在区间上单调递减,故选项错误;
当,时,,因此函数在区间,上单调递减,因此函数的最大值是,故选项正确.
故选:.
16.如图,造型为“”的曲线称为双纽线,其对称中心为坐标原点,且曲线上的点满足:到点和的距离之积为定值.若点在曲线上,给出下列四个结论:①;②;③△面积的最大值为;④△周长的最小值为12;其中,所有正确结论的序号是(  )
A.①②③ B.②③ C.①③④ D.①②③④
[思路点拨]根据给定条件,求出曲线的方程,结合曲线过原点求出,再结合基本不等式及二次函数逐项求解判断.
【解答】解;根据题意,,所以,
根据曲线过原点,那么可得,①正确;

当且仅当时取等号,解得,所以,
,所以,
解得,所以,②正确;
令,根据,那么可得,
那么,
当且仅当时,有最大值,,③正确;
,当且仅当,即时取等号,
因此在三角形中,,因此,
因此周长,因此三角形周长的最小值不是12,④错误.
故选:.
三、解答题(第17题8分,第18题8分,第19题10分,第20题12分,第21题14分,共52分)
17.袋中有3个红球,4个黑球,每次随机地从袋中取出一个球,观察其颜色后放回.若取出的球是红球,则将此红球放回后,再往袋中另放2个红球;若取出的球是黑球,则将此黑球放回即可.
(1)求在第一次取到红球的条件下,第二次取到黑球的概率;
(2)求第二次取到红球的概率.
[思路点拨](1)根据题意,设事件第一次取到红球,事件第一次取到黑球,事件第二次取到红球,事件第二次取到黑球,分析第一次取到红球时,袋中球的情况,由古典概型公式计算可得答案;
(2)根据题意,由全概率公式可得,计算可得答案.
解:(1)根据题意,设事件第一次取到红球,事件第一次取到黑球,事件第二次取到红球,事件第二次取到黑球,
若第一次取到红球,袋中有5个红球,4个黑球,
则,
(2)根据题意,由全概率公式:

18.甲、乙两人进行某项比赛,采取三局两胜制,积分规则如下:比分为时,胜者积3分,败者积0分;比分为时,胜者积2分,败者积1分.设每局比赛甲取胜的概率均为.
(1)若甲以取胜的概率大于以取胜的概率,求的范围;
(2)若,求甲所得积分的分布列及数学期望.
[思路点拨](1)根据独立事件概率的乘法公式,分析比分为和结束时的情况,求出事件概率,列出不等式,求出结果即可;
(2)根据比分情况,写出随机变量的所有取值,再根据独立事件概率的乘法公式,逐一求出事件概率,进而写出分布列,求出数学期望.
解:(1)每局比赛甲取胜的概率为,进行3局比赛,
若甲以取胜,则第三局甲胜,前两局甲胜一局,此时概率为,
若甲以取胜,则前两局甲胜,此时概率为,
则,因为,解得,
所以的范围为.
(2)可知随机变量可能的取值有0,1,2,3,
当时,,



所以甲所得积分的分布列为:
0 1 2 3
数学期望为.
19.某公园有一块如图所示的区域,该场地由线段、、及曲线段围成.经测量,,米,曲线是以为对称轴的抛物线的一部分,点到、的距离都是50米.现拟在该区域建设一个矩形游乐场,其中点在曲线段上,点,分别在线段,上,且该游乐场最短边长不低于30米.设米,游乐场的面积为平方米.
(1)试建立平面直角坐标系,求曲线段的方程;
(2)求面积关于的函数解析式,并计算面积的最大值(结果精确到.
[思路点拨](1)以为坐标原点,、所在直线分别为轴、轴,然后根据题意求解析式即可;
(2)分别求出在不同线段上的解析式,然后计算面积;在不同情况计算最大值,然后比较两个最大值就可以得到面积最大值.
解:(1)以为坐标原点,、所在直线分别为轴、轴,
建立平面直角坐标系.如图所示:
则,,,
设曲线段所在抛物线的方程为.
由题意可知,点和在此抛物线上,
所以,
故,,
所以曲线段的方程为:;
(2)因为点在曲线段上,
所以,
所以,
所以,
令,
又因为,
得,(舍去).
当时,;当时,,
因此当时,是极大值,也是最大值;
所以当时,取得最大值,最大值为.
20.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与交于,两点,均不在轴上).
(1)若△的周长为16,且的离心率为,求椭圆的方程;
(2)若,,直线被椭圆所截的弦长为,求的值;
(3)在(1)的条件下,若点为椭圆的右顶点,过点(不同于点且斜率不为0的直线与椭圆相交于,两点(点在,之间),若点为线段上的点,满足,且,求.
[思路点拨](1)根据椭圆的概念和离心率的概念,求出椭圆的参数,写出标准方程;
(2)根据直线和椭圆的位置关系,以及椭圆的弦长公式,求出参数值即可;
(3)根据直线和椭圆的位置关系,联立方程组,根据韦达定理,求出参数值.
解:(1)根据题意作出示意图如下图所示:
,得,
,得,
则,
标准方程为;
(2)标准方程为,
设直线与椭圆的交点为,,,,
,消去得,
△时,即时,

弦长,
则,得;
(3)根据题意作出示意图如下图所示:
设,,,,直线的方程为,
,消去得,
△时,,
设点,,
易知,
则,得,
则,所以,
,则,所以,
则,化简得,解得或(舍,
所以.
21.已知函数,.
(1)若经过点的直线与函数的图像相切于点,(2),求实数的值;
(2)设,若函数在区间为严格递减函数时,求实数的取值范围;
(3)对于(2)中的函数,若函数有两个极值点为,,且不等式恒成立,求实数的取值范围.
[思路点拨](1)由题意,对函数进行求导,根据导数的几何意义进行求解即可;
(2)对函数进行求导,将函数在区间为严格递减函数,转化成在区间上恒成立,构造函数,对函数进行求导,利用导数得到函数的单调性和极值,结合端点值即可求解;
(3)将函数有两个极值点为,,转化成方程在上有两个不同的根,根据根的判别式求出的取值范围,将不等式恒成立,转化成恒成立,通过构造函数,将问题转化成函数极值问题,进而即可求解.
解:(1)已知,函数定义域为,
可得,
此时(2),
因为经过点,(2)的切线经过原点,
所以,
即,
解得;
(2)因为,函数定义域为,
可得,
若函数在区间为严格递减函数,
此时在区间上恒成立,
即在区间上恒成立,
不妨设,函数定义域为,
可得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时,函数取得极小值,
又,(4),
所以,
则实数的取值范围为,;
(3)若函数有两个极值点为,,
即在上有两个不同的根,
此时方程在上有两个不同的根,
需满足△,且,,
解得,
若不等式恒成立,
即恒成立,
因为

不妨设(a),函数定义域为,
可得(a),
因为,
所以(a),(a)单调递减,
此时(a)(4),
则,
故实数的取值范围为,.

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