2025-2026学年广东省实验中学高二(下)期中数学试卷(含答案)

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2025-2026学年广东省实验中学高二(下)期中数学试卷(含答案)

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2025-2026学年广东省实验中学高二(下)期中数学试卷
一、单项选择题:本大题共8小题,共40分。
1.已知圆M:(x-a)2+(y-a)2=1与直线y=1恰有2个交点,则a的取值范围是(  )
A. (0,1) B. (-1,1) C. (0,2) D. (0,4)
2.已知,则cos(2α+2β)=(  )
A. B. C. D.
3.已知函数f(x)=x2+ex,则=(  )
A. 2e B. 3e C. -2-e D. 2+e
4.△ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c,若且,则△ABC的形状是(  )
A. 顶角为120°的等腰三角形 B. 等边三角形
C. 等腰直角三角形 D. 直角三角形
5.若(x2-a)(x+1)10的展开式中x9的系数为30,则a=(  )
A. 9 B. -9 C. 10 D. -10
6.省实2026年科技节展演活动,需要安排小明、小红等共七位志愿者到三个路口当引导员,每位志愿者去一个路口,每个路口至少需要两名引导员,且小明、小红去不同的路口,则满足条件的不同安排方法数为(  )
A. 600 B. 540 C. 480 D. 420
7.已知数列{an}满足,则数列{an}的前100项的和为(  )
A. 252-154 B. 252-150 C. 251-154 D. 251-150
8.已知双曲线的左、右顶点分别为A、B,M是E上一点,△ABM为等腰三角形,且外接圆面积为3πa2,则双曲线E的离心率为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,共18分。
9.甲、乙、丙、丁、戊五人并排站成一排,下列说法正确的是(  )
A. 如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边,那么不同的排法有24种
B. 最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有40种
C. 甲、乙不相邻的排法种数为72种
D. 甲、乙、丙按从左到右的顺序排列的排法有20种
10.如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为4,P,Q分别是线段AB,A1D1上的动点,M是线段PQ的中点,且满足,过PQ作平面α,使得B1C∥α,则(  )
A. 当时,AM⊥平面B1CD1
B. 当Q与A1重合时,直线PQ与平面ACD1所成角的正弦值为
C. 当P为线段AB中点时,直线B,C到平面α的距离为
D. 的最小值为
11.已知函数f(x)=ex-x,g(x)=x-lnx,则下列说法正确的是(  )
A. g(lnx)在(1,+∞)上不是增函数
B. 若关于x的方程g(x)=a有两个不相等的实根x1,x2,且x1<x2,则x1+2x2>3
C. 若f(x1)=g(x2)=a(a>e-1),且x2>x1>0,则的最大值为
D. 若a>0, x>0,不等式恒成立,则a的取值范围为[,+∞)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.从6名男生和4名女生中选出3人参加人工智能技能培训.在至少抽到一名女生的情况下,恰好抽到一名男生的概率为 .
13.若,则|a1|+|a2|+…+|a10|= .
14.若x3+xex≥ex(alnx+1)对于任意x∈(1,+∞)恒成立,则a的取值范围是 .
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.(本小题13分)
设数列{an}的前n项积为Tn,满足2an+Tn=1(n≥1,n∈N).
(1)设,求证:数列{bn}是等比数列;
(2)设数列{cn}满足,求数列{cn}的前n项和Sn.
16.(本小题15分)
已知函数f(x)=x2-(2a+1)x+alnx,a∈R.
(1)若f(x)在x=1处取得极值,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在[1,e]上的最小值为-2a,求a的取值范围.
17.(本小题15分)
在△ABC中,∠ACB=,AC=4,BC=2,M为AC的中点,如图,沿BM将△CMB翻折至△DMB位置,满足DA=.
(1)证明:平面DMB⊥平面ABM;
(2)线段AB上是否存在点P,使得P在平面DAM内的射影恰好落在直线DM上.若存在,求出AP的长度;若不存在,请说明理由.
18.(本小题17分)
已知椭圆过点,且C的右焦点为F(2,0).
(1)求C的方程;
(2)设过点(4,0)的一条直线与C交于P,Q两点,且与线段AF交于点S.
(i)证明:S到直线FP和FQ的距离相等;
(ii)若△APS的面积等于△FQS的面积,求Q的坐标.
19.(本小题17分)
已知函数,.
(1)若a=1,求f(x)在(-1,f(-1))处的切线;
(2)当x∈[-1,+∞)时,证明:
(i)g(x)<2;(参考数据:e≈2.7)
(ii)若f(0)≥g(0),则f(x)≥g(x).
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】ACD
10.【答案】BCD
11.【答案】ABD
12.【答案】
13.【答案】242.
14.【答案】(-∞,3].
15.【答案】因为数列{an}的前n项积为Tn,满足2an+Tn=1(n≥1,n∈N),
所以当n=1时,由2a1+T1=1且T1=a1可得3a1=1,所以,,
当n≥2时,由Tn=Tn-1an得an(2+Tn-1)=1,
所以当n≥2时结合,,
可得当n∈N*时,an≠0,所以Tn≠0,
所以,
代入已知条件2an+Tn=1,得,
两边同除以Tn,得,即,
由,得,
所以数列{bn}是等比数列.
又因为,
所以数列{bn}是首项为4,公比为2的等比数列
16.【答案】解:(1)已知f(x)=x2-(2a+1)x+alnx,函数定义域为(0,+∞),
可得,
因为f(x)在x=1处取得极值,
所以f′(1)=2-(2a+1)+a=0,
解得a=1,
此时f(x)=x2-3x+lnx,,
当0<x<时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
所以当x=时,函数f(x)取得极大值,极大值,
当x=1时,函数f(x)取得极小值,极小值f(1)=1-3+ln1=-2;
(2)因为,
①当a≤1时,
当x∈[1,e]时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
所以当x=1时,函数f(x)取得最小值,最小值f(1)=-2a,满足题意;
②当1<a<e时,
令f′(x)>0,
解得x>a或,
所以函数f(x)在[1,a]上单调递减,在[a,e]上单调递增,
则当x=a时,函数f(x)取得最小值,最小值f(a)<f(1)=-2a,不满足题意;
③当a≥e时,
易知函数f(x)在[1,e]上单调递减,
所以当x=e时,函数f(x)取得最小值,最小值f(e)<f(1)=-2a,不满足题意.
综上,满足条件的实数a的取值范围为(-∞,1].
17.【答案】解:(1)证明:在△ABC中,由余弦定理得,AB2=AC2+BC2-2AC BCcos∠ACB=16+4-2×=12,
所以,
所以AB2+BC2=AC2,即AB⊥BC,
因为M为AC的中点,
所以,
取BM的中点O,连接OD,OA,则OD⊥BM,OD=,
在△AMO中,∠AMO=120°,
由余弦定理得,OA2=AM2+OM2-2AM OMcos∠AMO=4+1-2×2×1×(-)=7,
因为DA=,
所以DA2=OD2+OA2,即OD⊥OA,
又BM∩OA=O,BM、OA 平面ABM,
所以OD⊥平面ABM,
而OD 平面DMB,
所以平面DMB⊥平面ABM.
(2)由题意知,△BCM是等边三角形,
连接OC,则OC⊥BM,
由(1)知OD⊥平面ABM,
故以O为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,B(1,0,0),M(-1,0,0),,D(0,0,),
所以=(-1,-,0),,=(3,,0),
记P在DM上的射影点为Q,
设=λ(3,,0),=μ=μ(1,0,),λ,μ∈[0,1],
则=--=μ(1,0,)-(-1,-,0)-λ(3,,0)=(μ+1-3λ,,),
若P在平面DAM内的射影恰好落在直线DM上,
则,即,解得,μ=,
所以=(3,,0),
所以存在P符合题意,且AP==.
18.【答案】解:(1)根据题意有,
且由椭圆的几何性质可知a2=b2+c2=b2+4,
所以a2=8,b2=4.
所以C的方程为.
(2)(i)证明:显然PQ的斜率存在,设PQ的方程为y=k(x-4),
代入C的方程有:(2k2+1)x2-16k2x+32k2-8=0,其中Δ>0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,
若S到直线FP和FQ的距离相等,则直线SF平分∠PFQ,
易知AF⊥x轴,故只需满足直线FP与FQ的斜率之和为0.
设FP,FQ的斜率分别为k1,k2,则:

=,
代入,
有k1+k2=0,故命题得证.
(ii)由(i)知直线AF平分∠PFQ,即∠AFP=∠AFQ.
因为△APS的面积等于△FQS的面积,
故|SA||SP|=|SF||SQ|,即,故PF∥AQ.
故∠AFQ=∠AFP=∠FAQ |AQ|=|FQ|,Q在线段AF的垂直平分线上.
易知线段AF的垂直平分线为,与C的方程联立有x2=7,
故Q的坐标为或.

19.【答案】y=-4e2x-3e2 证明:(i),
要证明g(x)<2,只需证明2xe-x+e-2x-2<0,
令t=e-x,由x∈[-1,+∞)得t∈(0,e],则2xe-x+e-2x-2=-2tlnt+t2-2,
令h(t)=-2tlnt+t2-2,只需证明h(t)<0在(0,e]上恒成立,
h′(t)=-2(lnt-t+1),
令φ(t)=lnt-t+1,,
当t∈(0,1)时,φ′(t)>0,当t∈(1,e]时,φ′(t)<0,
所以φ(t)在(0,1)上单调递增,在(1,e]上单调递减,
所以φ(t)≤φ(1)=0,即lnt-t+1≤0,
所以h′(t)≥0,所以h(t)在(0,e]上单调递增,
所以h(t)≤h(e)=-2e+e2-2≈-0.11<0,
故g(x)<2.
(ii)f(0)=a-1,g(0)=1,
由f(0)≥g(0)得a-1≥1,即a≥2,
要证明f(x)≥g(x),只需证明,
只需证明e2xa2-(e2x+2xex+1)a+x2≥0,
令F(a)=e2xa2-(e2x+2xex+1)a+x2,
所以F(a)为关于a开口向上的二次函数,对称轴为,
由(i)知,,所以,
即,
所以F(a)≥F(2),F(2)=2e2x-4xex+x2-2,
令u(x)=2e2x-4xex+x2-2,u′(x)=4ex(ex-x-1)+2x,
当x≥0时,由(i)知lnt-t+1≤0,即et-1≥t,所以ex≥x+1,
所以u′(x)=4ex(ex-x-1)+2x≥0,
所以函数u(x)在[0,+∞)上单调递增,
故u(x)≥u(0)=0,
当-1≤x<0时,令v(x)=u′(x)=4ex(ex-x-1)+2x,
v′(x)=4ex(2ex-x-2)+2,
由ex≥x+1得4ex(2ex-x-2)+2≥4ex(2x+2-x-2)+2=4xex+2,
易知函数y=xex在[-1,+∞)上单调递增,故,
所以v′(x)>0,所以函数v(x)在[-1,0)上单调递增,
所以v(x)<v(0)=0,即u′(x)<0,
所以函数u(x)在[-1,0)上单调递减,
故u(x)>u(0)=0,
综上所述u(x)≥0,即F(a)≥F(2)≥0,所以f(x)≥g(x)
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