江苏南京市燕子矶中学2025-2026学年高二下册3月份学分检测数学试卷(含答案)
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这是一份江苏南京市燕子矶中学2025-2026学年高二下册3月份学分检测数学试卷(含答案),共5页。试卷主要包含了 已知,则下列描述正确的是等内容,欢迎下载使用。
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. 已知平面的法向量为,平面的法向量为,若,则k=( )
A. 4B.
C. 5D.
【正确答案】D
【分析】根据两平面垂直得到两法向量垂直,进而得到方程,求出答案.
【详解】∵,∴,
∴,解得.
故选:D
2. 现有5名同学去听同时举行的3个课外知识讲座,每名同学可自由选择听其中的1个讲座,不同的选择种数为( )
A. B. C. D.
【正确答案】A
【分析】利用分步计数原理即得.
【详解】每一位同学有3种不同的选择,则5名同学去听同时进行的3个课外知识讲座,
每名同学可自由选择其中的1个讲座,不同选法的种数是.
故选:A.
3. 在的展开式中,只有第7项的二项式系数最大,则的值为( )
A. 11B. 12C. 13D. 14
【正确答案】B
【分析】根据题中条件得出二项展开式的总项数,再求解n的值即可.
【详解】根据题意,只有第7项为二项展开式的中间项,所以二项展开式的总项数为13,
即,解得,
故12.
4. 已知数列为等比数列,,若的前3项和为7,则数列的前3项和为( )
A. 7B. C. D.
【正确答案】D
【分析】设数列的公比为,由已知可得,进而计算,得解.
【详解】设数列的公比为,则,即,
所以.
故选:D.
5. 过点的直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【正确答案】B
【分析】由题意可知,当时,弦的长度取得最小值,故先求出的长,再利用勾股定理可求出的最小值.
【详解】圆,即,
则圆心,半径为,
因为,所以点在圆内,
由圆的性质可知,当时,弦的长度取得最小值,
因为,
所以弦的长度的最小值为.
故选:B
6. ( )
A. B. C. D.
【正确答案】B
【分析】利用公式逐步化简求解即可.
【详解】∵,
.
故选:B.
7. 在平面直角坐标系中,双曲线的左右焦点分别为,过且垂直于轴的直线与相交于两点,与轴的交点为,则的离心率为( )
A. B. C. 2D.
【正确答案】B
【分析】先求出点坐标,求出直线方程,进而求得坐标,然后利用垂直的斜率关系列出的齐次方程,解之即得.
【详解】依题意,由双曲线的对称性,不妨让在轴的上方,如图,
把代入中,利用,解得:,故,
所以直线的方程为,整理得,所以,
由得,整理得,所以,
两边同除以,得,解得(负根舍去),故.
故选:B
8. 若曲线在处的切线,也是的切线,则
A. B. C. D.
【正确答案】D
【分析】
先求出在处的切线方程,设它在的且切点坐标,并求出的值,再代入中,求出的值.
【详解】的导数为,曲线在处的切线斜率为,则曲线在处的切线方程为,的导数为,设切点为,则,解得,,即有,解得.
故选:D.
本题考查了利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,是基础题.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知,则下列描述正确的是( )
A. 除以5所得的余数是1
B.
C.
D.
【正确答案】AC
【分析】利用赋值法可判断BC,由,再结合二项式定理可判断A,对于两边同时求导,再利用赋值法可判断D.
【详解】对于A,,
故除以5所得的余数是1,故A正确
对于B,令得,,令得,,所以,故B错误;
对于C,由题意可知,,
对于,
令得,,又因为,
所以,故C正确;
对于D,对于两边同时求导可得,
,
令得,,
令得,,
所以,故D错误.
故选:AC.
10. 有甲、乙、丙等6名同学,则说法正确的是( )
A. 6人站成一排,甲、乙两人不相邻,则不同排法种数为480
B. 6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位,则不同的站法种数为240
C. 6名同学平均分成三组到A、B、C工厂参观(每个工厂都有人),则有90种不同的安排方法
D. 6名同学分成三组参加不同的活动,甲、乙、丙在一起,则不同的分组方法有6种
【正确答案】ACD
【分析】A选项,利用插空法求解甲、乙两人不相邻的排法;B选项,利用倍缩法求解;C选项,先进行平均分组,再进行全排列,得到答案;D选项,先将除甲、乙、丙外的剩余3人分组,再进行全排列,得到答案.
【详解】A选项,6人站成一排,甲、乙两人不相邻,先将除甲、乙外的4人进行全排列,有种排法,
再将甲、乙两人插空,有种排法,则共有种不同的排法,A正确;
B选项,6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位,可用倍缩法进行求解,即种不同的站法,B错误;
C选项,6名同学平均分成三组到A、B、C工厂参观(每个工厂都有人),则有种不同的安排方法,C正确;
D选项,6名同学分成三组参加不同的活动,甲、乙、丙在一起,
若还有一位同学与他们一组,共有种分法;
若三组同学分为3人一组,2人一组和1人一组,
先将除甲、乙、丙外的剩余3人分为两组,有种分法;
共有种分组方法,D正确.
故选:ACD
11. 已知正方体,是的中点,为正方形所在平面内一动点,则下列结论正确的是( )
A. 若到点与点的距离相等,则的轨迹为直线
B. 若到直线与直线的距离相等,则的轨迹为抛物线
C. 若直线与平面所成的角为,则的轨迹为椭圆
D. 若直线与直线所成的角为,则的轨迹为双曲线
【正确答案】ABD
【分析】根据点与点、点到直线的距离公式及向量法求线线角、线面角,结合圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义逐项分析判断即可.
【详解】设正方体边长为2,以为原点,以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,.
设.
选项A:,.
则,整理得,
此时为直线,A正确.
选项B:直线方程为:,,到直线的距离为.
直线方程为:,,,到直线的距离为.
则,整理得,此时为抛物线,B正确.
选项C:,易知为平面的一个法向量.
则,
所以,此时为圆,C错误.
选项D:,,
则,
即,此时双曲线,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. “奥帆之都”青岛,具有现代时尚都市感的同时,更注重里院文化的传承与保护,为建设“建筑可阅读、街道可漫步、文化可传承、城市可记忆”的“最青岛”,市南区举办了“上街里,逛春天,百米长卷绘老城”活动.一位同学在活动中负责用5种不同颜色给如图所示的图标上色,要求相邻两块涂不同的颜色,共有______种不同的涂法?
【正确答案】180
【分析】按照②、④不同色和②、④同色,分两类计数再相加,可得结果.
详解】当②、④不同色时,有种涂色方案;
当②、④同色时,有种涂色方案,
根据分类加法计数原理可得共有种涂色方案.
故答案为.
13. 正四面体(四个面都是正三角形)中,分别是的中点,直线与夹角的余弦值为__________.
【正确答案】
【分析】用DA→,DB→,DC→表示BN→,DM→,并求出其数量积,利用数量积求出与的夹角的余弦值,即可得到直线与夹角的余弦值.
【详解】设正四面体的棱长为因为分别是的中点,
所以DM→=BN→=a2−a22=32a,
所以BN→=12BC→+BD→=12BD→+DC→+BD→=12DC→−DB→,DM→=12DA→+DB→.
则DA→·DC→=a2cs60°=12,DA→·DB→=a2cs60°=12a2,DB→·DC→=a2cs60°=12a2.
BN→·DM→=12DC→−DB→·12DA→+DB→=1212DA→·DC→−DB→·DA→+12DC→·DB→−DB→2=−12a2.
cs=BN→·DM→BN→DM→=−12a23a2·3a2=−23.
所以直线与DM夹角的余弦值为.
14. 若对任意的,恒有,则实数的取值范围为________.
【正确答案】
【分析】首先对不等式进行移项,将含的部分合并得到,观察到两边可以统一为函数,利用其单调递增性将问题转化为对恒成立,进而通过求的最大值得到参数范围.
【详解】原不等式移项得:,
令,则,,
设,,
故在上单调递增;
,
原不等式等价于:
又单调递增,则,
,令,
求导:,令,得,
当时,,递增;当时,,递减,
因此,
要使得对所有成立,只需.
故
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知等差数列的公差为2,且,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【正确答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列通项公式结合等比中项可得,即可得的通项公式;
(2)由(1)可得:,结合裂项相消法求和即可.
【小问1详解】
因为等差数列的公差为2,
则,,
又因,,成等比数列,
则,解得,
所以.
【小问2详解】
由(1)可得:,
所以.
16. 已知在的展开式中.
(1)求展开式中的常数项,并指出是第几项;
(2)求展开式中的所有有理项.
【正确答案】(1)常数项为60,是第5项
(2),,60,
【分析】(1)根据二项式展开式通项公式求解即可.
(2)根据展开式通项公式Tr+1=−1r⋅26−r⋅C6r⋅x6−3r2,有理项即,求出值依次代入即可.
【小问1详解】
该二项式展开式中的通项公式为Tr+1=C6r⋅2x6−r⋅−1xr=−1r⋅26−r⋅C6r⋅x6−3r20≤r≤6,r∈N.
令,则,
所以常数项是第5项,为T5=−14⋅26−4⋅C64=4×15=60.
所以展开式中的常数项为60,是第5项.
【小问2详解】
由(1)知,通项公式为Tr+1=−1r⋅26−r⋅C6r⋅x6−3r2.
令,则.
当时,T1=−10⋅26⋅C60⋅x6=64x6;当时,T3=−12⋅24⋅C62⋅x3=240x3;
当时,T5=−14⋅22⋅C64⋅x0=60;当时,T7=−16⋅20⋅C66⋅x−3=1x3;
所以展开式中的所有有理项为:,,60,.
17. 已知椭圆的离心率为,点在上,直线与交于不同于的两点.
(1)求的方程;
(2)若,求面积的最大值.
【正确答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题中条件,列出方程组,求出,即可得出椭圆方程;
(2)由题意先得直线的斜率存在,设直线,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,以及题中条件,得再表示出三角形的面积,构造函数,求出最值即可.
【小问1详解】
由题意可知:,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
若,可知直线的斜率存在,
设直线,
联立方程,消去可,则,整理可得,
可得
因为,则,
由,可得,则,
整理可得,
则,且,则,
可得,解得
且满足,可知直线过定点,
则面积,
令,则
可得,
令,
任取,则,
所以在内单调递增,则,
所以当时,面积取到最大值
思路点睛:
求解椭圆中三角形面积问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,结合韦达定理、弦长公式、三角形面积公式等表示出三角形面积,再进行求解即可.有时也需要将三角形分割成小三角形,由小三角形的面积和表示出大三角形面积.
18. 如图,在正四棱锥中,,为与的交点,点E,F分别为棱,的中点,且.
(1)求的长度;
(2)求二面角的正弦值;
(3)若,且A,E,F,G四点共面,求的值.
【正确答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)建立空间直角坐标系,设,根据两向量垂直数量积为,得到的值;
(2)分别计算平面和的法向量,利用向量法求解即可;
(3)求出平面的一个法向量,利用A,E,F,G四点共面,得出,即可求解.
【小问1详解】
在正四棱锥中,以O为坐标原点,为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,则,,,.
设,则,.
所以,.
因为,所以,解得.
所以.
【小问2详解】
由(1)知,,,
,
设平面的法向量为.
由得
则,取,则,
即平面的一个法向量为.
设平面的法向量为,
由得
取,则,,
即平面的一个法向量为.
设二面角的大小为,则,
所以,
即二面角的正弦值为.
【小问3详解】
由,
所以,
所以.
设平面的法向量为,
因为,,
由得
则,取,则,
即平面的一个法向量为.
因为A,E,F,G四点共面,则,
所以,
解得.
19. 已知函数.
(1)当时,求函数的最小值;
(2)试讨论函数的单调性;
(3)当时,不等式恒成立,求整数的最大值.
【正确答案】(1)
(2)答案见解析 (3)
【分析】(1)求导,利用导数判断的单调性和最值;
(2)求出原函数的导函数,对进行分类讨论即可得出原函数的单调区间;
(3)问题转化为恒成立,令新函数,利用导数求其最小值的范围,即可求得整数的最大值.
【小问1详解】
当时,则,
可知的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
可知的单调递减区间是,单调递增区间是;
所以函数的最小值为.
【小问2详解】
由题意可知的定义域为,且,
当时,恒成立,
所以的单调递减区间是,无单调递增区间;
当时,令解得,
令,解得;令,解得;
所以的单调递减区间是,单调递增区间是;
综上所述:当时,的单调递减区间是,无单调递增区间;
当时,的单调递减区间是,单调递增区间是.
【小问3详解】
当时,不等式恒成立,
即,整理可得,
原题意等价于对任意恒成立,
令,
则,
令,则,
所以在区间上单调递增,
因为,,
所以在区间内存在唯一零点,
即,所以,
当时,,即;
当时,,即;
可知在区间上单调递减,在区间上单调递增;
所以,
因为,则,即,
且为整数,则,所以整数的最大值是.
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