内容正文:
漳州正兴学校2023-2024学年第二学期6月月考
高二年段数学科试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1. 如下图,已知图2为甲同学用斜二测画法作出的在平面直角坐标系中正五边形(见图1)的直观图即五边形,且保持坐标轴上的单位长度不变,其中各点的做法可能正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据斜二测画法的规则,即可得出结论.
【详解】斜二测画直观图时,平行或与x轴重合的线段长度不变,则长度不变,
平行或与y轴重合的线段长度减半,则减掉一半,线段对应线段也会缩小,
所以的对应点画对了,的对应点画错了.
2. 空间点,则点到直线的距离( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出,利用空间向量夹角余弦公式求出,进而求出,再利用距离公式即可求出结果.
【详解】由题意得,
所以,
所以,
所以点A到直线BC的距离.
故选:D.
3. 将一个圆台的侧面展开,得到的扇环的内弧长为,外弧长为,若该圆台的体积为,则圆台的母线长为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】依题意可得圆台的上底面半径,下底面半径,母线长为.设圆台的高为,根据圆台的体积公式求出,再由勾股定理求出.
【详解】因为一个圆台的侧面展开,得到的扇环的内弧长为,外弧长为,
设外弧半径与内弧半径之差为,
所以圆台的上底面半径,下底面半径,母线长为.
设圆台的高为,
根据题意可知该圆台的体积,解得,
则.
故选:B.
4. 一箱苹果共有12个苹果,其中有个是烂果,从这箱苹果中随机抽取3个.恰有2个烂果的概率为,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】由超几何分布的概率公式列方程即可求解.
【详解】依题意可得,即,整理得,
解得或9,因为,所以.
故选:B.
5. 如图,已知圆锥的底面圆心为,半径,表面积为,设母线PB中点为,从点沿圆锥表面到的最近路线长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用表面积公式求出母线长,然后将侧面展开,利用余弦定理可得.
【详解】设圆锥的母线长为,由题知,解得,
将圆锥侧面展开如图,因为,所以,
所以,
所以.
故选:D
6. 下列说法正确的是( )
A. 随机变量,则
B. 某人在7次射击中,击中目标的次数为且,则当时概率最大
C. 从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,至少有一个黑球与至少有一个红球是两个互斥而不对立的事件
D. 从个红球和个白球颜色外完全相同中,一次摸出个球,则摸到红球的个数服从超几何分布
【答案】D
【解析】
【分析】由二项分布的概率计算公式代入计算,即可判断AB,由互斥事件对立事件的定义即可判断C,由超几何分布的定义即可判断D
【详解】由二项分布的概率公式可得,故A错误;
在7次射击中,击中目标的次数为且,
当时,对应的概率为,
当时,,由可得,
即当时概率最大,故B错误;
至少有一黑球包含的基本事件为“一黑一红,两黑”,至少有一个红球包含的基本事件为“一黑一红,两红”,故至少有一个黑球与至少有一个红球不互斥,故C错误;
设摸出红球的个数为,则,
故满足超几何分布,故D正确;
故选:D
7. 2024海峡两岸各民族欢度“三月三”暨福籽同心爱中华·福建省第十一届“三月三”畲族文化节活动在宁德隆重开幕.海峡两岸各民族同胞齐聚于此,与当地群众共同欢庆“三月三”,畅叙两岸情.在活动现场,为了解不同时段的入口游客人流量,从上午10点开始第一次向指挥中心反馈入口人流量,以后每过一个小时反馈一次.指挥中心统计了前5次的数据,其中,为第次入口人流量数据(单位:百人),由此得到关于的回归方程,,已知,根据回归方程(参考数据:,),可预测下午4点时入口游客的人流量为( )
A. 9.6 B. 11.0 C. 11.4 D. 12.0
【答案】B
【解析】
【分析】令,由,得,因为,所以
则,即可求解.
【详解】令,则,
又,由,得,
因为,所以
则,
下午4点时对应的是,
可得,
故选:B
8. 已知函数单调递增,则实数的最小值为( )
A. B. 0 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由函数的单调性得到恒成立,再令新函数,利用导数求得函数的最值即可.
【详解】,因为当时,函数单调递增,所以,
即恒成立,故.
令,则,令,得,
当时,为减函数;当时,为增函数,
又,则.得.
故选:C.
二、多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9. 已知随机变量,且,则( )
A. B.
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】由正态分布的对称性即可求解.
【详解】因为随机变量服从正态分布,是图象的对称轴,
由及正态分布的对称性得,
,故A错误,B正确;
因为,根据对称性,
,,
所以,故C正确,D错误;
故选:BC.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在区间上单调递增 B. 的最小值为
C. 方程的解有个 D. 导函数的极值点为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用导数分析函数的单调性与极值,数形结合可判断ABC选项;利用函数的极值点与导数的关系可判断D选项.
【详解】因为,该函数的定义域为,,
令,可得,列表如下:
减
极小值
增
且当时,;当时,,
作出函数的图象如下图所示:
对于A选项,在区间上单调递增,A对;
对于B选项,的最小值为,B对;
对于C选项,方程的解只有个,C错;
对于D选项,令,该函数的定义域为,
,令,可得;令,可得.
所以,函数的单调递减区间为,递增区间为,
所以,函数的极值点为,D对.
故选:ABD.
11. 古希腊哲学家发现并证明了只存在5种正多面体,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体,其中正八面体是由8个等边三角形构成.正八面体在计算机科学中用于三维模型和场景的构建,以及人工智能领域中用于图象识别和处理,另外在晶体和材料科学中也被广泛应用.现有一个棱长为2的正八面体,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 若点在同一个球的球面上,则该球的体积为
B. 若该正八面体的12条棱中点在同一个球的球面上,则该球的表面积为
C. 该正八面体内任意一点到8个侧面的距离之和为定值
D. 已知正方体的中心与该正八面体的中心重合,当该正方体绕中心任意转动时,若该正方体始终未超出该正八面体,则该正方体棱长的最大值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】将正八面体放入正方体中,则点在该正方体内切球的球面上,即可判断A;正八面体12条棱的中点在同一球的球面上,则该球与12条棱相切于棱的中点,得出球的直径,即可判断B;由等面积法即可判断C;正方体棱长最大时,其外接球即为正八面体的内切球,求得正八面体的内切球半径进而得出正方体棱长,即可判断D.
【详解】由题可知,依次连接正方体6个面的中心,可得题设正八面体,
如图所示,由正八面体的棱长为得,正方体的棱长为,
对于A,点在图中正方体内切球的球面上,
设该球的半径为,因为,所以,得,
则所求球的体积为,故A正确;
对于B,由上图知,正八面体12条棱的中点在同一球的球面上,
即该球与12条棱相切于棱的中点,该球的直径为,即,
故该球表面积为,故B正确;
对于C,正八面体体积为,
设正八面体内任意一点到8个侧面的距离分别为,,…,,由体积相等,且正八面体每个面面积相等,
得,解得(为定值),故C正确;
对于D,由题意知,该正方体棱长最大时,其外接球即为正八面体的内切球,设该球半径为,
取的中点,中点,则平面截得正八面体及内切球的截面如图所示,所得截面圆的半径即为,
则四边形是边长为的菱形,,,
由等面积法得,,得,
设该球的内接正方体棱长为,则,得,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12. 为了调查学生对网络课程是否喜爱,研究人员随机调查了相同人数的男、女学生,发现男生中有80%喜欢网络课程,女生中有40%不喜欢网络课程,且有95%的把握认为喜欢网络课程与性别有关,但没有99%的把握认为喜欢网络课程与性别有关.已知被调查的男、女学生的总人数为,则__________.
附:.临界值表:
0.050
0.010
0.005
0.001
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】5或6##6或5
【解析】
【分析】由题意,写出列联表,根据独立性检验的公式,结合题意列出不等式,可得答案.
【详解】设男、女学生的总人数为,则,并把列联表的数据补充完整:
喜欢
不喜欢
合计
男生
0.8n
0.2n
n
女生
0.6n
0.4n
n
合计
1.4n
0.6n
2n
所以,
又因为有95%的把握认为喜欢网络课程与性别有关,但没有99%的把握认为喜欢网络课程与性别有关,
所以,
又,所以,
所以或,
故答案为:5或6.
13. 三棱锥中,,且两两垂直.设三棱锥的外接球和内切球的表面积分别为和,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据三棱锥结构,可补成正方体,利用正方体外接球求半径,再由等体积法求出三棱锥内切球半径,利用球的面积公式得解.
【详解】由题意可知,三棱锥可以为棱,补成棱长为的正方体,
所以三棱锥的外接球与所在正方体的外接球相同,
所以外接球直径,其面积,
设三棱锥内切球半径为,则由等体积法可得:,
即,
解得,故,
所以.
故答案为:
14. 若不等式恒成立,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】将不等式变形为,然后由指数切线不等式得,再构造函数求出其最小值即可求解.
【详解】因为,所以,则.
令,则.当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
故,即,
从而,当且仅当时,等号成立.
又,所以,则,所以.
令,则.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.故,
且当时,.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用导数解决不等式常用思路
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数;
(3)利用导数研究的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,求解不等式.
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. 如图,在棱长为2的正方体中,E是线段的中点,平面过点、C、E.
(1)求平面截正方体所得的截面多边形的面积;
(2)平面截正方体,把正方体分为两部分,求比较小的部分与比较大的部分的体积的比值.(参考公式:
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接、、,利用平行线的传递性可证得,可知、、、四点共面,再由于、、三点不共线,可得出面即为平面截正方体所得的截面;经分析可知,四边形为等腰梯形,求出该等腰梯形的高,利用梯形的面积公式可求得截面面积;
(2)利用台体的体积公式可求得三棱台的体积,并求出剩余部分几何体的体积,从而可求解.
【小问1详解】
如下图,取的中点,连接、、.
因为是的中点,所以.
在正方体中,,,
所以四边形是平行四边形,所以,所以,
所以、、、四点共面.
因为、、三点不共线,所以、、、四点共面于平面,
所以面即为平面截正方体所得的截面.
且截面为梯形,,
,,
同理可得,
如下图所示:
分别过点、在平面内作,,垂足分别为点、,
则,,,
所以,则,
因为,,,则四边形为矩形,
所以,则,
所以,
所以梯形的面积为.
【小问2详解】
多面体为三棱台,,
,该棱台的高为,
所以,该棱台的体积为
,
故剩余部分的体积为.
故比较小的那部分与比较大的那部分的体积的比值为.
16. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)
方法一:
由(1)得,,
要证,即证,即证恒成立,
令,则,
令,则;令,则;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,则恒成立,
所以当时,恒成立,证毕.
方法二:
令,则,
由于在上单调递增,所以在上单调递增,
又,
所以当时,;当时,;
所以在上单调递减,在上单调递增,
故,则,当且仅当时,等号成立,
因为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以要证,即证,即证,
令,则,
令,则;令,则;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,则恒成立,
所以当时,恒成立,证毕.
【解析】
【分析】(1)先求导,再分类讨论与两种情况,结合导数与函数单调性的关系即可得解;
(2)方法一:结合(1)中结论,将问题转化为的恒成立问题,构造函数,利用导数证得即可.
方法二:构造函数,证得,从而得到,进而将问题转化为的恒成立问题,由此得证.
【小问1详解】
因为,定义域为,所以,
当时,由于,则,故恒成立,
所以在上单调递减;
当时,令,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增;
综上:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
略
17. 如图,在正方体中,,点E,F分别为的中点,点G在上.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)
连接交于点,连接,,,
由题意得点是中点,因为点是中点,
所以,又平面平面,
所以平面,
因为点是中点,易得,又平面平面,
所以平面,
因为面,
所以面面,因为面,
所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行及面面平行的判定定理证明面面,进而利用面面平行的性质即得;
(2)根据三棱锥体积公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意得面,所以是三棱锥的高,
所以.
18. 淄博烧烤、哈尔滨冬日冰雪、山河四省梦幻联动、鄂了赣饭真湘……,2023年全国各地的文旅部门在网络上掀起了一波花式创意宣传,带火了各地的文旅市场,很好地推动国内旅游业的发展.已知某旅游景区在手机APP上推出游客竞答的问卷,题型为单项选择题,每题均有4个选项,其中有且只有一项是正确选项.对于游客甲,在知道答题涉及的内容的条件下,可选出唯一的正确选项;在不知道答题涉及的内容的条件下,则随机选择一个选项.已知甲知道答题涉及内容的题数占问卷总题数的.
(1)求甲任选一题并答对的概率;
(2)若问卷答题以题组形式呈现,每个题组由2道单项选择题构成,每道选择题答对得2分,答错扣1分,放弃作答得0分.假设对于任意一道题,甲选择作答的概率均为,且两题是否选择作答及答题情况互不影响,记每组答题总得分为X.
(i)求和;
(ii)求.
【答案】(1);
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)利用全概率公式即可求出题目答对的概率;
(2)(i)由事件的相互独立性即可求解;(ii)由题意可求出的每个值对应的概率,即得分布列,进而求得数学期望.
【小问1详解】
记“甲任选一道题并答对”为事件M,“甲知道答题涉及内容”为事件A.
依题意,,,,.
因为事件与互斥,所以
.
【小问2详解】
(i);
.
(ii)依题意,随机变量.
;
;
;
;
故.
19. 在函数极限的运算过程中,洛必达法则是解决未定式型或型极限的一种重要方法,其含义为:若函数和满足下列条件:
①且(或,);
②在点的附近区域内两者都可导,且;
③(可为实数,也可为),则.
(1)用洛必达法则求;
(2)函数(,),判断并说明的零点个数;
(3)已知,,,求的解析式.
参考公式:,.
【答案】(1)
(2)仅在时存在1个零点,理由如下:,,
所以,.
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,,,
当时,,
所以仅在时存在1个零点.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用洛必达法则求解即可;
(2)构造函数,结合的单调性求解即可;
(3)利用累乘法求出的表达式,然后结合,利用洛必达法则求极限即可.
【小问1详解】
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,所以,,…,
将各式相乘得,
两侧同时运算极限,所以,
即,
令,原式可化为,又,
由(1)得,
故,由题意函数的定义域为,
综上,
【点睛】方法点睛:本题考查新定义,注意理解新定义,结合洛必达法则的适用条件,构造函数,从而利用洛必达法则求极限.
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漳州正兴学校2023-2024学年第二学期6月月考
高二年段数学科试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1. 如下图,已知图2为甲同学用斜二测画法作出的在平面直角坐标系中正五边形(见图1)的直观图即五边形,且保持坐标轴上的单位长度不变,其中各点的做法可能正确的为( )
A. B. C. D.
2. 空间点,则点到直线的距离( )
A. B. C. D.
3. 将一个圆台的侧面展开,得到的扇环的内弧长为,外弧长为,若该圆台的体积为,则圆台的母线长为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
4. 一箱苹果共有12个苹果,其中有个是烂果,从这箱苹果中随机抽取3个.恰有2个烂果的概率为,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5. 如图,已知圆锥的底面圆心为,半径,表面积为,设母线PB中点为,从点沿圆锥表面到的最近路线长为( )
A. B. C. D.
6. 下列说法正确的是( )
A. 随机变量,则
B. 某人在7次射击中,击中目标的次数为且,则当时概率最大
C. 从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,至少有一个黑球与至少有一个红球是两个互斥而不对立的事件
D. 从个红球和个白球颜色外完全相同中,一次摸出个球,则摸到红球的个数服从超几何分布
7. 2024海峡两岸各民族欢度“三月三”暨福籽同心爱中华·福建省第十一届“三月三”畲族文化节活动在宁德隆重开幕.海峡两岸各民族同胞齐聚于此,与当地群众共同欢庆“三月三”,畅叙两岸情.在活动现场,为了解不同时段的入口游客人流量,从上午10点开始第一次向指挥中心反馈入口人流量,以后每过一个小时反馈一次.指挥中心统计了前5次的数据,其中,为第次入口人流量数据(单位:百人),由此得到关于的回归方程,,已知,根据回归方程(参考数据:,),可预测下午4点时入口游客的人流量为( )
A. 9.6 B. 11.0 C. 11.4 D. 12.0
8. 已知函数单调递增,则实数的最小值为( )
A. B. 0 C. D.
二、多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9. 已知随机变量,且,则( )
A. B.
C. 若,则 D. 若,则
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在区间上单调递增 B. 的最小值为
C. 方程的解有个 D. 导函数的极值点为
11. 古希腊哲学家发现并证明了只存在5种正多面体,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体,其中正八面体是由8个等边三角形构成.正八面体在计算机科学中用于三维模型和场景的构建,以及人工智能领域中用于图象识别和处理,另外在晶体和材料科学中也被广泛应用.现有一个棱长为2的正八面体,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 若点在同一个球的球面上,则该球的体积为
B. 若该正八面体的12条棱中点在同一个球的球面上,则该球的表面积为
C. 该正八面体内任意一点到8个侧面的距离之和为定值
D. 已知正方体的中心与该正八面体的中心重合,当该正方体绕中心任意转动时,若该正方体始终未超出该正八面体,则该正方体棱长的最大值为
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12. 为了调查学生对网络课程是否喜爱,研究人员随机调查了相同人数的男、女学生,发现男生中有80%喜欢网络课程,女生中有40%不喜欢网络课程,且有95%的把握认为喜欢网络课程与性别有关,但没有99%的把握认为喜欢网络课程与性别有关.已知被调查的男、女学生的总人数为,则__________.
附:.临界值表:
0.050
0.010
0.005
0.001
3.841
6.635
7.879
10.828
13. 三棱锥中,,且两两垂直.设三棱锥的外接球和内切球的表面积分别为和,则______.
14. 若不等式恒成立,则的取值范围为________.
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. 如图,在棱长为2的正方体中,E是线段的中点,平面过点、C、E.
(1)求平面截正方体所得的截面多边形的面积;
(2)平面截正方体,把正方体分为两部分,求比较小的部分与比较大的部分的体积的比值.(参考公式:
16. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
17. 如图,在正方体中,,点E,F分别为的中点,点G在上.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
18. 淄博烧烤、哈尔滨冬日冰雪、山河四省梦幻联动、鄂了赣饭真湘……,2023年全国各地的文旅部门在网络上掀起了一波花式创意宣传,带火了各地的文旅市场,很好地推动国内旅游业的发展.已知某旅游景区在手机APP上推出游客竞答的问卷,题型为单项选择题,每题均有4个选项,其中有且只有一项是正确选项.对于游客甲,在知道答题涉及的内容的条件下,可选出唯一的正确选项;在不知道答题涉及的内容的条件下,则随机选择一个选项.已知甲知道答题涉及内容的题数占问卷总题数的.
(1)求甲任选一题并答对的概率;
(2)若问卷答题以题组形式呈现,每个题组由2道单项选择题构成,每道选择题答对得2分,答错扣1分,放弃作答得0分.假设对于任意一道题,甲选择作答的概率均为,且两题是否选择作答及答题情况互不影响,记每组答题总得分为X.
(i)求和;
(ii)求.
19. 在函数极限的运算过程中,洛必达法则是解决未定式型或型极限的一种重要方法,其含义为:若函数和满足下列条件:
①且(或,);
②在点的附近区域内两者都可导,且;
③(可为实数,也可为),则.
(1)用洛必达法则求;
(2)函数(,),判断并说明的零点个数;
(3)已知,,,求的解析式.
参考公式:,.
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