内容正文:
2024-2025学年度下学期3月月考
一、单选题
1. 为等差数列的前项和,已知,则为( )
A. 25 B. 30 C. 35 D. 55
【答案】D
【解析】
【分析】由题意及等差数列的性质可得的值,而,代值计算即可.
【详解】由题意及等差数列的性质可得,解得,
.
故选:.
2. 已知各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,根据题意可得出关于、的方程组,解出的值,即可得出的值.
【详解】设等比数列的公比为,则,
上述两个等式相除得,整理可得,
因为,解得,故.
故选:B.
3. 在等差数列中,前七项之和为30,最后七项之和为110,前项之和是230,则项数为( )
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
【答案】C
【解析】
【分析】由题意及等差数列的性质可得的值,再利用等差数列的前项和公式求出项数的值.
【详解】由题意易得,
两式相加得,即,
所以,所以,
故选:C.
4. 数列中,,,则的值为( )
A. B. C. 5 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据递推关系可判断数列为周期数列,进而求得.
【详解】在数列中,,
则,
因此数列是周期数列且周期为3,由,得,
所以.
故选:D
5. 在递增的等比数列中,,,则数列的公比为( )
A. B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】由等比数列的性质有,易知是方程的两个根,再由已知及等比数列的通项公式求公比.
【详解】由题设,易知是方程的两个根,
又为递增的等比数列,所以,故公比.
故选:B
6. 已知数列的前n项和为,满足,则=( )
A. 11 B. 31 C. 61 D. 121
【答案】D
【解析】
【分析】首先利用公式,判断数列是等比数列,再代入公式,即可求解.
【详解】令,得,得,
由,
当时,,两式相减得,
,即,即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
故选:D.
7. 在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合递推关系,利用累乘法求数列的通项公式,再利用裂项相消法求结论.
【详解】因为(,),
所以当,时,,
则,…,,,
以上个式子左右两边分别相乘得,
即,所以(,),
又,所以,
所以.
故选:A.
8. 已知斜率为的直线过抛物线的焦点,且从上到下与依次交于两点,,则( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,联立直线与抛物线方程,即可得到的横坐标,结合焦半径公式代入计算,即可得到结果.
【详解】
由于,直线方程为,
联立方程,消去得,
显然,得,
所以,即.
故选:D.
二、多选题
9. 已知数列的通项公式为则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】计算即可判断AB选项,计算出即可判断CD选项.
【详解】因为以,
,所以A错误,B正确;
,故C正确;
因为,所以,所以,故D错误.
故选:BC.
10. 已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,过的直线与C的右支相交于M,N两点,则( )
A. 直线l:与C恰有两个公共点
B. 若,则的面积为
C. 双曲线E:的焦点在以为直径的圆上
D. 若,则的周长为28
【答案】BC
【解析】
【分析】A选项,求出渐近线方程,由直线l与渐近线平行得到A正确;B选项,设,,由双曲线定义和余弦定理得到,由三角形面积公式得到B正确;C选项,求出以为直径的圆的方程,焦点坐标在圆上,C正确;D选项,由双曲线定义和得到,求出三角形周长.
【详解】对于A,双曲线C:的一条渐近线的方程为,
故直线l:与该渐近线平行,故直线l与C恰有一个公共点,A错误;
对于B,设,,由可知点M在C的右支上,
由双曲线定义得,又,故,
在中,由余弦定理得,
解得,所以的面积为,B正确;
对于C,由已知得,,以为直径的圆的方程为,
E:的焦点为,很显然,在圆上,C正确;
对于D,由双曲线定义知,,
所以,又,
所以,所以的周长为,D错误.
故选:BC.
11. 已知数列的前项和为,且满足,,,则下列说法正确的有( )
A. 数列为等差数列
B. 数列为等比数列
C.
D. 若,则数列的前项和
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用等比数列的定义可判断AB选项;求出数列的通项公式,利用分组求和法可判断C选项;利用错位相减法结合分组求和法可判断D选项.
【详解】因为数列的前项和为,且满足,,,
对于A选项,由已知等式变形可得,且,
所以,,所以,数列是首项和公比均为的等比数列,
故,A错;
对于B选项,由已知等式变形得,且,
所以,数列是首项和公比均为的等比数列,则,B对;
对于C选项,由可得,
所以,
,C对;
对于D选项,,
记,
则,
这两个等式作差得
,
所以,,
故
,D对.
故选:BCD.
三、填空题
12. 已知各项为正数的数列是等比数列,且其前n项和为.若,,则公比______.
【答案】2
【解析】
【分析】利用等比数列的前项和公式与通项公式即可求得结果.
【详解】若,,则,
,
所以,由,解得.
故答案为:.
13. 已知,分别是椭圆的左、右焦点,是上一点,若的周长为10,则的离心率为______.
【答案】##
【解析】
【分析】由已知可得,再由的周长为10,可得,求出,从而可求出离心率.
【详解】由椭圆方程可得,得,
因为是上一点,所以,
因为的周长为10,
所以,得,
所以的离心率为.
故答案为:
14. 若数列的通项公式为,则数列的前项和为_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用分组求和法,结合等比数列求和公式和等差数列求和公式求结论.
【详解】因为,
所以,
所以,
所以.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知数列为等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求得等差数列的首项和公差,从而求得.
(2)由以及等差数列的单调性求得数列前项和的最大值.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
则,解得,
所以.
【小问2详解】
由,解得,
而,数列是单调递减数列,
所以等差数列的前项为正数,从第项起为负数,
所以时,数列前项和的最大值为.
16. 如图所示,在四棱锥中,平面为上一点,且.
(1)证明:平面.
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
以点为坐标原点,分别为轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则.
,设平面的一个法向量为,
则,即,令,得,则.
又,可得,因为平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求解平面法向量,利用空间向量研究线面关系即可;
(2)利用空间向量计算面面夹角即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
易知,设平面的一个法向量为,
则,即,令,则.
设平面与平面夹角为,
则
故平面与平面的夹角的余弦值为.
17. 已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)试探究:抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,和
【解析】
【分析】(1)由在抛物线上,代入求出,即可求出抛物线的方程;
(2)设,求出直线并与抛物线的方程联立,求出点坐标,将转化为,求出并检查是否符合题意即可.
【小问1详解】
由在抛物线上,则,解得,
因此可得抛物线的方程为.
【小问2详解】
存在点在抛物线上,
设点,
由直线的斜率为,且过,
则直线的方程为:,即,
联立,可得,解得,或,
即可得点的纵坐标为,代入,得,即,
若,则,即,
又,
则可得,
整理得,,解得,或,或,或,
当时,与重合,舍去,
当时,与重合,舍去,
当时,,
当时,,
综上知,抛物线上存在点,为和时,.
18. 已知为数列的前n项和,,且且.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,记为数列的前n项和,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)当时,可得,进而两式相减,可得,进而可得是等比数列,可求通项公式;
(2)利用裂项相消法可求得,进而可证结论.
【小问1详解】
当时,;当时,;
当时,,可得,
两式相减并整理得,所以.
又,所以,又,满足上式,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以;
【小问2详解】
由(1)知=,
所以
.
因为,所以递增,所以,即.
19. 某次比赛中,甲乙二人进入决赛并争夺冠军,比赛没有平局,每局比赛的结果相互独立.
(1)若比赛规则为:①每局比赛后,胜者获得3分,负者获得1分;②连续2局获胜或积分率先达到11分者可获得冠军,比赛结束.已知在单局比赛中,甲乙获胜的概率均为.求甲乙决出冠军时比赛局数X的分布列与数学期望;
(2)若每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为.已知甲乙进行了n局比赛且甲胜了13局,试给出n的估计值(X表示n局比赛中甲胜的局数,以使得最大的n的值作为n的估计值).
(3)若每局比赛甲获胜的概率为,规定在场比赛中甲超过一半场次获胜就获得冠军,记其概率为,试说明的单调性并给出证明.
【答案】(1)
X
2
3
4
5
P
;
(2)21 (3)单调递增,证明:
在场比赛中甲获胜概率为,则在场比赛中甲获胜概率为,
记乙在每场比赛是获胜概率为,
则
由已知,所以单调递增.
【解析】
【分析】(1)讨论极端情况,若刚开始连胜,则局结束,若一直没有连胜,则最多比赛局,再具体讨论每种情况,利用独立事件和互斥事件的概率公式即可解决;
(2)每场比赛是相互独立的,则服从二项分布 ,求出,再求最值即可;
(3)该模型符合马尔科夫链,得出和之间的递推关系即可判断.
【小问1详解】
(1)由比赛规则可知,1局比赛后,甲乙双方共获得4分,若比赛进行了4局还未结束,
则双方共计16分,此时双方均为8分,则第5局比赛后必定有一人积分可达到11分,
故比赛次数不会超过5;
由比赛规则可知,若比赛共进行了n局,(),
即随机事件“第i局比赛中甲获胜”,
,
,
,
.
于是X的分布列为:
X
2
3
4
5
P
故;
【小问2详解】
(2)易得,,,
记,则,
由,得,即,;,,
故时,最大,所以n的估计值为21.
【小问3详解】
略
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2024-2025学年度下学期3月月考
一、单选题
1. 为等差数列的前项和,已知,则为( )
A. 25 B. 30 C. 35 D. 55
2. 已知各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
3. 在等差数列中,前七项之和为30,最后七项之和为110,前项之和是230,则项数为( )
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
4. 数列中,,,则的值为( )
A. B. C. 5 D.
5. 在递增的等比数列中,,,则数列的公比为( )
A. B. 2 C. 3 D. 4
6. 已知数列的前n项和为,满足,则=( )
A. 11 B. 31 C. 61 D. 121
7. 在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
8. 已知斜率为的直线过抛物线的焦点,且从上到下与依次交于两点,,则( )
A. B. 2 C. D. 3
二、多选题
9. 已知数列的通项公式为则( )
A. B. C. D.
10. 已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,过的直线与C的右支相交于M,N两点,则( )
A. 直线l:与C恰有两个公共点
B. 若,则的面积为
C. 双曲线E:的焦点在以为直径的圆上
D. 若,则的周长为28
11. 已知数列的前项和为,且满足,,,则下列说法正确的有( )
A. 数列为等差数列
B. 数列为等比数列
C.
D. 若,则数列的前项和
三、填空题
12. 已知各项为正数的数列是等比数列,且其前n项和为.若,,则公比______.
13. 已知,分别是椭圆的左、右焦点,是上一点,若的周长为10,则的离心率为______.
14. 若数列的通项公式为,则数列的前项和为_______.
四、解答题
15. 已知数列为等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和的最大值.
16. 如图所示,在四棱锥中,平面为上一点,且.
(1)证明:平面.
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)试探究:抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
18. 已知为数列的前n项和,,且且.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,记为数列的前n项和,求证:.
19. 某次比赛中,甲乙二人进入决赛并争夺冠军,比赛没有平局,每局比赛的结果相互独立.
(1)若比赛规则为:①每局比赛后,胜者获得3分,负者获得1分;②连续2局获胜或积分率先达到11分者可获得冠军,比赛结束.已知在单局比赛中,甲乙获胜的概率均为.求甲乙决出冠军时比赛局数X的分布列与数学期望;
(2)若每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率为.已知甲乙进行了n局比赛且甲胜了13局,试给出n的估计值(X表示n局比赛中甲胜的局数,以使得最大的n的值作为n的估计值).
(3)若每局比赛甲获胜的概率为,规定在场比赛中甲超过一半场次获胜就获得冠军,记其概率为,试说明的单调性并给出证明.
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