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江苏省扬中市第二高级中学 2025-2026 第二学期高二数学周练 3
姓名
一、单选题:本大题共8小题,每题 5分,共40分.在每小题提供的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.
1.(x+2y)5( x−3y ) 的展开式中x3y3项的系数为 ( )
A. −120 B. −40 C. 80 D. 200
2.已知x∈N∗,m=121023 +C1 121022 +C2 121021+3+C1 12+1 , 若m=14x+ y,0≤ y<14,则y =( )
1023 1023 1023
A.1 B. C.12 D.
3.用数字0,1,2,3,4,5组成的有重复数字的三位数且是偶数的个数为 ( )
A. 76 B. 38 C. 36 D. 30
4.阅读材料:空间直角坐标系O−xyz中,过点P(x ,y ,z )且一个法向量为n=(a,b,c)的平面α的方程为
0 0 0
a(x−x )+b(y−y )+c(z−z )=0.阅读上面材料,解决下面问题:已知平面α的方程为x−2y+z−7=0,
0 0 0
直线l是两平面x−y+1=0与y−z+2=0的交线,则直线l与平面α所成角的正弦值为 ( )
1 2 3
A.0 B. C. D.
2 2 2
6
1
5.二项式 x+
的展开式中,把展开式中的项重新排列,则有理项互不相邻的排法种数为 ( )
x
A. A7种 B. A4A3种 C. A4A3种 D. A3A4种
7 4 5 4 4 3 4
6.2024年第二届贵州“村超”总决赛阶段的比赛正式拉开帷幕某校足球社的6名学生准备分成三组前往村
超球队所在的平地村、口寨村、忠诚村3个村寨进行调研,每个村各有一组来调研,每个组至多3名学生,
则不同的安排方法种数为 ( )
A. 900 B. 600 C. 450 D. 150
7.设(3x−1)7 =a +a x+a x2 +a x3 +a x4 +a x5 +a x6 +a x7,则
0 1 2 3 4 5 6 7
a − a + a − a + a − a + a − a 的值为 ( )
0 1 2 3 4 5 6 7
A. 128 B. -128 C. 1282 D. −1282
lnx
8.已知λ>0,对任意的x>1,不等式e2λx − ≥0恒成立,则λ的取值范围为 ( )
2λ
1 1
A. [ 2e,+∞) B. ,+∞ C. [ e,+∞) D. ,+∞
2e e
二、多选题:本大题共3小题,每小题 6分,共 18分.在每小题给出的选项中,有多项符合
要求.全部选对的得 6分,部分选对得部分分,有选错的得 0分.
9.下列说法正确的是 ( )
A. 502019 +1被7除后的余数为5
1
B. 两位男生和两位女生随机排成一列,则两位女生不相邻的概率是
2
C 已知A2 =C3,则n=8
. n n
D. 从正方体的八个顶点中任取四个顶点,这四点能构成三棱锥的个数为58
10.如图,在棱长为2的正方体ABCD− ABC D 中,E,F 分别是棱BC ,BB
1 1 1 1 1 1 1
的中点,则下列说法正确的是 ( )
A. A,B,E,D 四点共面 B. DF ⊥ BE
1
2
C. 直线AF 与BE 所成角的余弦值为 D. 点E到直线DF 的距离为1
1
3
11. 已知a>e,b>e,且b(1+lna)=ealn(1+b),其中e=2.7183为自然对数的底数,则 ( )
1
学科网(北京)股份有限公司A. a−eb>e B. ln(b+1)−lna>1
C. a(b+1)>e3 D. 2lna +4lnb >10
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.不需写出解答过程,请把答案直接填写
在答题卡相应位置上.
12.现有5双鞋子,从中任取4只鞋子,则取出的4只鞋子中,恰好有1双的取法总数为__________.
13.把20个完全相同的小球放入1号,2号,3号的三个盒子中,要求每个盒内的球数不小于它的编号数,
则不同的放法种数为 .
14.已知(1+2x)11 =a +a x+a x2 ++a x10 +a x11,则a −a +−10a +11a = .
0 1 2 10 11 1 2 10 11
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.(1)已知(1+ x)n(n∈N∗)的第9项,第10项,第11项的二项式系数满足C8 +C10 =2C9,求n的
n n n
值;
1 1
(2)若(x2 +a) (x− )6(a∈R)的展开式中常数项为−65,求(x2 + )a展开式中的有理项.
x 2 x
16.男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名.选派5人外出比赛,在下列情形中各有多少种选
派方法?
(1)男运动员3名,女运动员2名;
(2)至少有1名女运动员;
(3)队长中至少有1人参加;
(4)既要有队长,又要有女运动员.
2
学科网(北京)股份有限公司n
2
17.已知函数 f(n,x)=
+mx (m>0,x>0).
m
(1)当m=2时,求 f(7,x)的展开式中二项式系数最大的项;
(2)若 f(10,x)=a +a x+a x2 +3+a x10,且a =1024,
0 1 2 10 0
①求a +2a +3a +3+10a 的值;
1 2 3 10
②求a (0≤i≤10,i∈N)的最大值.
i
18.如图,在四棱锥P−ABCD中,PA⊥面ABCD,AD⊥CD,AD//BC,PA= AD=CD=2,BC =3.E
PF 1
为PD的中点,点F在PC上,且 = .
PC 3
(1)求证:CD⊥面PAD;
(2)求二面角F −AE−P的正弦值;
PG
(3)设点G在PB上,且 =λ.判断是否存在这样的λ,使得A,E,F,G四点共面,若存在,求出
PB
λ的值;若不存在,说明理由.
3
学科网(北京)股份有限公司x2
19.已知函数 f(x)= +ax−axlnx在(0,+∞)上有两个极值点x ,x ,且x < x .
1 2 1 2
2
(1)求a的取值范围;
x
(2)当 2 ∈(1,e)时,证明:20,对任意的x>1,不等式e2λx − ≥0恒成立,则λ的取值范围为 ( B )
2λ
1 1
A. [ 2e,+∞) B. ,+∞ C. [ e,+∞) D. ,+∞
2e e
【详解】由题意λ>0,不等式即2λe2λx ≥lnx,进而转化为2λxe2λx ≥lnxelnx,令g ( x )= xex,则
g′( x )=( x+1 ) ex,当x>0时,g′( x )>0,所以g ( x ) 在 ( 0,+∞) 上单调递增.则不等式等价于
g ( 2λx )≥ g ( lnx ) 恒成立.因为λ>0,x >1,所以2λx >0,lnx >0,所以2λx ≥lnx对任意x>1恒成立,
lnx lnt 1−lnt
即2λ≥ 恒成立.设h ( t )= (t >1),可得h′( t )= ,当1e,h′( t )<0,h ( t ) 单调递减.所以t =e,h ( t ) 有最大值h ( e )= ,于是 2λ≥ ,解得λ≥ .故选:
e e 2e
B
【点睛】方法点睛:将已知条件转化为 2λxe2λx ≥lnxelnx,通过构造函数g ( x )= xex,进而利用导数得到
lnx
2λ≥ ,进而计算求得结果.
x
二、多选题:本大题共3小题,每小题 6分,共 18分.在每小题给出的选项中,有多项符合
要求.全部选对的得 6分,部分选对得部分分,有选错的得 0分.
9.下列说法正确的是 ( BCD )
A. 502019 +1被7除后的余数为5
1
B. 两位男生和两位女生随机排成一列,则两位女生不相邻的概率是
2
C 已知A2 =C3,则n=8
. n n
D. 从正方体的八个顶点中任取四个顶点,这四点能构成三棱锥的个数为58
【详解】对于A,由502019 +1=( 49+1 )2019 +1=C0 492019 +C1 492018 +C2 492017 +…+C2019 +1,
2019 2019 2019 2019
则502019 +1被7除的余数为2,故A错误;对于B,两位男生和两位女生随机排成一列的情况数为
1
A4 =24,两位女生不相邻的情况数为A2A2 =12,所以概率P = ,故B正确;对于C,由A3 =C3,
4 2 3 2 n n
2
学科网(北京)股份有限公司n ( n−1 )( n−2 )
则n ( n−1 )= ,解得n=8,故C正确;对于D,由正方体的八个顶点中取四个情况数为
3×2×1
8×7×6×5
C4 = =70,在正方体表面中有六个面且有六个对角面,则能构成三棱锥的个数为
8 4×3×2×1
70−12=58,故D正确.故选:BCD.
10.如图,在棱长为2的正方体ABCD− ABC D 中,E,F 分别是棱BC ,BB
1 1 1 1 1 1 1
的中点,则下列说法正确的是 ( BD )
A. A,B,E,D 四点共面 B. DF ⊥ BE
1
2
C. 直线AF 与BE 所成角的余弦值为 D. 点E到直线DF 的距离为1
1
3
【详解】对于A,连接DE ,则DE ⊂平面ABC D ,AB⊂平面ABCD,
1 1 1 1 1 1
平面ABC D ∥平面ABCD,故DE,AB不相交;
1 1 1 1 1
又DC ∥DC∥AB,DEDC = D ,DE,DC ⊂平面ABC D ,
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
故DE,AB不平行,否则DE,DC 重合,不合题意,
1 1 1 1
即DE,AB为异面直线,故A,B,E,D 四点不共面,A错误;
1 1
对于B,以D为坐标原点,DA,DC,DD 所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐
1
标系,则D(0,0,0),F(2,2,1),B(2,2,0),E(1,2,2),则
DF =( 2,2,1 ) ,BE =(−1,0,2),则DF⋅BE =−2+2=0,即DF ⊥ BE,故
DF ⊥ BE,B正确;对于C,A(2,0,0),则AF =( 0,2,1 ) ,BE =(−1,0,2),
AF⋅BE 2 2
故cos〈AF,BE〉 = = = ,而直线AF 与BE 所成角的范围为
| AF ||BE| 5× 5 5
π 2
(0, ] , 故 直 线 AF 与 BE 所 成 角 的 余 弦 值 为 , C 错 误 ; 对 于 D ,
2 5
D ( 0,0,2 ) ,DF =( 2,2,−1 ) ,DE =(1,2,0),
1 1 1
2
DE⋅DF 2
则点E到直线D 1 F 的距离为 |D 1 E|2 − 1 D F 1 = 5− 6 3 =1,D正确,故选:BD
1
11. 已知a>e,b>e,且b(1+lna)=ealn(1+b),其中e=2.7183为自然对数的底数,则 ( BCD )
A. a−eb>e B. ln(b+1)−lna>1
C. a(b+1)>e3 D. 2lna +4lnb >10
1+lna ln(1+b) lnb lnea lnb
【详解】由a>e,b>e,b(1+lna)=ealn(1+b),得 = > ,则 > ,
ea b b ea b
lnx 1−lnx
令函数 f(x)= (x>e),求导得 f′(x)= <0,函数 f(x)在(e,+∞)上单调递减,
x x2
lnea lnb
不等式 > ⇔ f(ea)> f(b),因此b>ea,
ea b
对于A,由b>ea,得eb>e2a>a,a−eb<0,A错误;
对于B,由b>ea,得lnb>1+lna,ln(b+1)−lna>lnb−lna>1,B正确;
3
学科网(北京)股份有限公司对于C,由b>ea,得a(b+1)>ab>ea2 >e3,C正确;
对于D,2lna +4lnb >2lna +4lnea >2+42 >10,D正确.故答案为:BCD
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.不需写出解答过程,请把答案直接填写
在答题卡相应位置上.
12.现有5双鞋子,从中任取4只鞋子,则取出的4只鞋子中,恰好有1双的取法总数为____120______.
【详解】先从5双鞋子中任取1双,有C1种,再从剩下的4双中选取两双,并从这两双中每双鞋各取一个,
5
共C2×C1 ×C1种,故共有C1×C2×C1 ×C1 =120种.故答案为:120.
4 2 2 5 4 2 2
13.把20个完全相同的小球放入1号,2号,3号的三个盒子中,要求每个盒内的球数不小于它的编号数,
则不同的放法种数为 120 .
14.已知(1+2x)11 =a +a x+a x2 ++a x10 +a x11,则a −a +−10a +11a = 22 .
0 1 2 10 11 1 2 10 11
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.(1)已知(1+ x)n(n∈N∗)的第9项,第10项,第11项的二项式系数满足C8 +C10 =2C9,求n的
n n n
值;
1 1
(2)若(x2 +a) (x− )6(a∈R)的展开式中常数项为−65,求(x2 + )a展开式中的有理项.
x 2 x
15.(1)由题意,C8 +C10 =2C9,
n n n
根据组合数公式:
n! n! n!
+ =2× ,
8!(n−8)! 10!(n−10)! 9!(n−9)!
(n−8)(n−9) n−8
化简得,1+ =2× ,
90 9
即n2 −37n+322=0,n=14或n=23;
1
(2)设(x− )6的通项为T =Ckx6−2k(−1)k,
x k+1 6
常数项由两部分组成:
①x2×x−2项:令6−2k =−2⇒k =4,该项为C4(−1)4 =15,
6
②a×x0项:令6−2k =0⇒k =3,该项为a×C3(−1)3 =−20a,
6
故常数项为15−20a=−65,即a=4,
1
目标二项式:(x2 + )4,其通项为:
2 x
T =Cr(x2)4−r(
1
)r =Cr(
1
)rx
8− 5
2
r
,
r+1 4 2 x 4 2
5r
有理项要求8− 为整数,即r为偶数,
2
1
当r =0时,T =C0( )0x8 = x8
1 4 2
1 3
当r =2时,T =C2( )2x3 = x3
3 4 2 2
1 1
当r =4时,T =C4( )4x−2 = x−2.
5 4 2 16
16.男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名.选派5人外出比赛,在下列情形中各有多少种选
派方法?
(1)男运动员3名,女运动员2名;
(2)至少有1名女运动员;
4
学科网(北京)股份有限公司(3)队长中至少有1人参加;
(4)既要有队长,又要有女运动员.
16.解:(1)分两步完成,首先选3名男运动员,有C3 =20种选法,
6
再选2名女运动员,有C2 =6种选法,
4
共有C3⋅C2 =120种选法.
6 4
(2)“至少有1名女运动员”的对立事件为“全是男运动员”,
从10人中任选5人,有C5 =252种选法,全是男运动员有C5 =6种选法,
10 6
所以“至少有1名女运动员”的选法有C5 −C5 =246种选法.
10 6
(3)“只有男队长”的选法有C4种,“只有女队长”的选法有C4种,“男女队长都入选”的选法有C3
8 8 8
种,
所以队长中至少有1人参加的选法共有2C4 +C3 =196种;
8 8
(4)当有女队长时,其他人选法任意,共有C4种,
9
不选女队长,必选男队长,共有C4种,其中不含女运动员的选法有C4种,此时共有C4 −C4种,
8 5 8 5
所以既要有队长,又要有女运动员的选法共有C4 +C4 −C4 =191种.
9 8 5
【点睛】本题主要考查分步,分类计数原理以及组合的分配问题,还考查了理解辨析和运算求解
的能力,属于中档题.
n
2
17.已知函数 f(n,x)=
+mx (m>0,x>0).
m
(1)当m=2时,求 f(7,x)的展开式中二项式系数最大的项;
(2)若 f(10,x)=a +a x+a x2 +3+a x10,且a =1024,
0 1 2 10 0
①求a +2a +3a +3+10a 的值;
1 2 3 10
②求a (0≤i≤10,i∈N)的最大值.
i
17.解:(1)当m=2时, f(7,x)=( 1+2x )7的展开式共有8项,
二项式系数最大的项为第四项或第五项,
所以T =C3( 2x )3 =280x3或T =C4( 2x )4 =560x4;
4 7 5 7
10 10−r
2 2
(2)① f(10,x)= +mx 的通项公式为T =Cr ( mx )r =210−r ⋅m2r−10⋅Cr xr,
m r+1 10 m 10
且 f(10,x)=a +a x+a x2 +3+a x10,
0 1 2 10
所以a =210C0 m−10 =1024,解得m=1,
0 10
所以 f(10,x)=( 2+x )10,
f′(10,x)=a +2a x+3+10a x9 =10(2+x)9,
1 2 10
令x=1,得a +2a +3+10a =10 ( 1+2 )9 =10×39
1 2 10
② f(10,x)的通项公式为T =Cr 210−rxr =210−rCr xr,所以a =210−rCr ,
r+1 10 10 r 10
210−rCr ≥211−rCr−1
设a =210−rCr 为a (0≤i≤10)中的最大值,则 10 10 ,
r 10 i 210−rCr ≥29−rCr+1
10 10
8 11
解得, ≤ r ≤ ,r∈N,所以r =3,
3 3
所以 ( a ) =a =27C3 =15360.
i max 3 10
18.如图,在四棱锥P−ABCD中,PA⊥面ABCD,AD⊥CD,AD//BC,PA= AD=CD=2,BC =3.E
5
学科网(北京)股份有限公司PF 1
为PD的中点,点F在PC上,且 = .
PC 3
(1)求证:CD⊥面PAD;
(2)求二面角F −AE−P的正弦值;
PG
(3)设点G在PB上,且 =λ.判断是否存在这样的λ,使得A,E,
PB
F,G四点共面,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
18.解:(1)由PA⊥面ABCD,CD⊂面ABCD,则PA⊥CD,
又AD⊥CD且PA∩AD= A,可得:CD⊥面PAD.
(2)以A为原点,面ABCD内与AD垂直的直线为x轴,AD,AP
方向为y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系A−xyz,
易知:A(0,0,0),P(0,0,2),C(2,2,0),D(0,2,0),
1 2 2 4 1
由PF = PC可得:F , , ,由PE = PD可得:
3 3 3 3 2
E(0,1,1),
设平面AEF 的法向量为:m=(x,y,z),则
2 2 4
m⋅AF = x+ y+ z =0
3 3 3 ,
m⋅AE = y+z =0
∴面AEF 的一个法向量为m =(1,1,−1),而n =(1,0,0)是面AEP的一个法向量,
m⋅n 1 3
∴cos= = = ,
|m|×|n| 3×1 3
3 6
故二面角F −AE−P的余弦值为 ,则正弦值为 .
3 3
(3)存在这样的λ.
由PG =λPB可得:PG =(2λ,−λ,−2λ),则AG = AP+PG =(2λ,−λ,2−2λ),
若A,E,F,G四点共面,则AG在面AEF 内,又面AEF 的一个法向量为m =(1,1,−1),
2
∴m⋅AG =0,即2λ−λ+2λ−2=0,可得λ= .
3
2
∴存在这样的λ= ,使得四点共面.
3
x2
19.已知函数 f(x)= +ax−axlnx在(0,+∞)上有两个极值点x ,x ,且x < x .
1 2 1 2
2
(1)求a的取值范围;
x
(2)当 2 ∈(1,e)时,证明:20时,令函数g(x)= f′(x),易得g′(x)= ,
x
故x∈(0,a)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,x∈(a,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
当a≤e时,有g(x)≥ g(a)=a(1−lna)≥0,不可能有两零点;
当a>e时,有g(a)<0,g(1)=1>0,
由零点存在性定理可得g(x)在区间(1,a)必有一个零点x.
1
6
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g a2 =a(a−2lna),令函数ϕ(a)=a−2lna,
2
则ϕ′(a)=1− >0,即ϕ(a)单调递增,
a
( )
故ϕ(a)>ϕ(e)= e−2>0,即g a2 >0,故g(x)在(a,+∞)上有零点x ,
2
综上a∈(e,+∞);
(2)依题意有g ( x )= g ( x )=0,即x −alnx = x −alnx =0,
1 2 1 1 2 2
x −x
x x x −x 2 1
故得a = 1 = 2 = 2 1 = x ,
lnx lnx lnx −lnx ln 2
1 2 2 1 x
1
x
ln 2
x x x x
因此lnx = 1 ln 2 = 1 ,令t = 2 ∈(1,e).
1 x −x x x x
2 1 1 2 −1 1
x
1
lnt tlnt t+e
则lnx = ,同理lnx = ,故elnx +lnx = lnt,
1 t−1 2 t−1 1 2 t−1
t−1 t−1
欲证20,n(t)>0即可,
(t+e)2 −2t(e+1) (t−1)2 +e2 −1
又m′(t)= = >0,
t(t+e)2 t(t+e)2
故m(t)是增函数,故m(t)>m(1)=0,
(e+1)2t−(t+e)2 1 e2
又n′(t)= = e2 +1− −t,
t(t+e)2 (t+e)2 t
e2 e2
令函数h(t)=e2 +1− −t,则h′(t)= −1>0,
t t2
故h(t)单调递增,故h(t)>h(1)=0,
1
因此n′(t)= h(t)>0,故n(t)单调递增,
(t+e)2
故n(t)>n(1)=0,故20,n(t)>0即可.
t+e
7
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