内容正文:
2023级高二下学期期中考试数学
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40分.
1. 已知双曲线的方程为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出,,求出双曲线的渐近线方程.
【详解】根据题意,.
故选:A.
2. 已知,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求导,再代值求出,,即可求得,再求即可
【详解】因为,,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
故选:A
3. 在等比数列中,若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,由已知条件求出的值,由此可得出,即可得解.
【详解】设等比数列的公比为,则,可得,
因此,.
故选:C.
4. 安徽年均降雨量近似服从正态分布,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正态曲线的性质计算可得.
【详解】因为且,则,
所以.
故选:C
5. 二项式的展开式中的系数为( )
A. B. 40 C. D. 60
【答案】B
【解析】
【分析】由利用的通项可得答案.
【详解】,
的通项为,
根据题意,.
故选:B.
6. 设某医院仓库中有10盒同样规格的光片,其中甲厂、乙厂、丙厂生产的分别为5盒、3盒、2盒,且甲、乙、丙三厂生产该种光片的次品率依次为,,,现从这10盒中任取一盒,再从这盒中任取一张光片,则取得的光片是次品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由全概率公式即可处理.
【详解】设=“任取一个X光片为次品”,=“X光片为某厂生产”(甲、乙、丙厂依次对应)
则,且两两互斥.
由题意可得:,
.
故选:A.
7. 某学校需要从3名男生和2名女生中选出4人,到甲、乙、丙三个社区参加活动,其中甲社区需要选派2人,且至少有1名是女生;乙社区和丙社区各需要选派1人.则不同的选派方法的种数是( )
A. 18 B. 21 C. 36 D. 42
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,先分析甲地的安排方法,分“分派2名女生”和“分派1名女生”两种情况讨论,由分类计数原理得到甲地的分派方法数目,再在剩余的3人中,任选2人,安排在乙、丙两地,结合分步计数原理,即可求解.
【详解】根据题意,甲地需要选派2人且至少有1名女生,
若甲地派2名女生,有种情况;
若甲地分配1名女生,有种情况,
则甲地的分派方法有种方法;
甲地安排好后,在剩余3人中,任选2人,安排在乙、丙两地,有种安排方法,
由分步计数原理,可得不同的选派方法共有种.
故选:D.
8. 如图,已知正方形ABCD的边长为2,N点在边AD上且,将沿BD翻折到的位置,使得. 空间四点,B,C,D的外接球为球O,过N点作球O的截面,则截球O所得截面面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先找出BD的中点O为四面体的外接球球心,再分析当截面时截面面积最小,求出截面面积即可.
【详解】如图,取BD的中点为O,
由正方形ABCD的边长为2,则,
因此O为四面体的外接球球心,外接球半径,
设球心到平面的距离为d,截面圆的半径为r,
则有,即,
当截面时,d最大,此时截面面积最小,且,
在中,,,,
由余弦定理可得,,
此时,
所以截面面积最小值为.
故选:A
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,满分18分.
9. 甲、乙两个不透明的袋子中分别装有两种颜色不同但是大小相同的小球,甲袋中装有5个红球和5个绿球;乙袋中装有4个红球和6个绿球.先从甲袋中随机摸出一个小球放入乙袋中,再从乙袋中随机摸出一个小球,记表示事件“从甲袋摸出的是红球”,表示事件“从甲袋摸出的是绿球”,记表示事件“从乙袋摸出的是红球”,表示事件“从乙袋摸出的是绿球”.下列说法正确的是( )
A. ,是互斥事件 B. ,是独立事件
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据,是互斥事件可判断A;求出是否相等可判断B;计算出可判断C;计算出可判断D.
【详解】对于A,依题意,因每次只摸出一个球,,
所以,是互斥事件,A正确;
对于B,,,
,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:AD.
10. 已知函数,则( )
A. 函数的递减区间是(,1) B. 函数在(e,)上单调递增
C. 函数的最小值为1 D. 若,则m+n>2
【答案】BCD
【解析】
【分析】计算以及函数的定义域,然后根据的符号判断原函数的单调性以及最值,可知ABC正误,然后采用换元法,以及导数判断函数的单调性,可知D正误,最后可得结果
【详解】因为,所以,
由于函数的定义域为(0,),故A错误;
当x(e,)时,,
所以函数在(e,)上单调递增,B正确;
令,则
令,则
所以函数在单调递减,在单调递增
所以当x=1时,函数有最小值为,故C正确;
选项D,姑且令m<n,由得,
欲证m+n>2,只要证明,
令,即成立即可,
令,
所以当时,,所以在递增
所以,故不等式成立,
故选项D正确.
故选:BCD.
【点睛】本题考查函数导数的应用,熟悉导数与原函数之间的关系,同时换元法的使用,使问题便于计算,考查分析问题能力以及计算能力,属中档题.
11. 如图所示,正方体的棱长为1,线段上有两个动点,且,则下列结论中正确的是( )
A
B. 平面
C. 三棱锥的体积为定值
D. 异面直线,所成的角为定值
【答案】ABC
【解析】
【分析】通过线面的垂直关系可判A项真假;根据线面平行可判B项真假;根据三棱锥的体积计算的公式可判C项真假;根据列举特殊情况可判D项真假.
【详解】因为,,,
平面,平面,所以平面,
又因为平面,所以,故A项正确;
易知,所以,且平面,平面,
所以平面,故B项正确;
如图1,连结交于点.
图1
因为平面,平面,所以,
所以.
因为,,,平面,平面,,所以平面.
所以到平面的距离为,
所以为定值,故C项正确;
D.当,,取为,如下图2所示:
图2
因为,所以异面直线所成角为,,
且;
当,,取为,如下图3所示:
图3
易知,,所以四边形是平行四边形,所以.
因为,是的中点,所以.
又,,,
所以异面直线所成角为,且,
由此可知:异面直线所成角不是定值,故错误.
故选:ABC.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 已知椭圆:上有两点,,点P是椭圆C上异于M,N的点,则的面积的最大值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先代入点求得椭圆方程,由题意需使点P到直线的距离最大,即应使点为与平行的椭圆的切线的切点,联立直线与椭圆方程,使即可求得参数,回代入直线方程,以两平行直线的距离作为的高即可求得.
【详解】
如图,由点在椭圆上,代入解得,则椭圆:,
当的面积最大,因长度不变,则需使点P到直线的距离最大,
直线的方程为,
设直线:,使得与椭圆:相切,
联立可得:消去得,,令,
可得,,解得
此时直线l到直线的距离为,,
故此时的面积最大值为.
故答案为:.
13. 给图中六个区域进行染色,每个区域只染一种颜色且相邻的区域不同色.若有4种不同的颜色可供选择,则共有______种不同的染色方案.
【答案】288
【解析】
【分析】分类考虑用三种不同颜色涂色和用四种不同颜色涂色,算出每种情况的不同涂色方案,即可得答案.
【详解】如图示,六个区域分别设为A,B,C,D,E,F区域,
若仅用三种不同的颜色涂色,那么A,C一定涂相同颜色,
此时共有种不同的涂色方案;
若选四种不同颜色涂色,
那么当A,C涂色相同时,那么A,B,C,D用了三种不同颜色,
这时考虑给E涂色时,可能是涂剩下那一种颜色,也可能涂和AC或B相同的颜色,
此时有 种不同涂色方案,
当A,C涂色不相同时,有 种不同涂色方案,
故共有的涂色方案共有 种,
故答案为:288
14. 已知函数,使不等式成立,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意得,再利用导数求出最值,代入即可得解.
【详解】由题意,可得,
当时,,
由,可得,由,可得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,
因为,所以在上单调递减,所以,
所以,解得.所以实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本大题共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. 从、、三个奇数中取两个,再从、、三个偶数中取两个组成满足下列条件的四位数,问:
(1)能够组成多少个无重复数字的四位数?
(2)能够组成多少个比大四位奇数?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)对取出的数字是否含进行分类讨论,结合组合计数原理、分类加法、分步乘法计数原理可得结果;
(2)对最高数位上的数字进行分类讨论,结合组合计数原理、分类加法、分步乘法计数原理可得结果.
【小问1详解】
解:当取出的数字含时,则首位不能排零,共有个无重复数字的四位数,
当取出的数字不含时,则四个数位上的数字无限制,共有个无重复数字的四位数,
因此,能构成个无重复数字的四位数.
【小问2详解】
解:当最高位为时,有个比大四位奇数,
当最高位为时,有个比大的四位奇数,
当最高位为时,有个比大的四位奇数,
能构成个比大的四位奇数.
16. 已知数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件结合与的关系,证明数列是等比数列,从而得到数列的通项公式;
(2)由(1)可知,利用分组转化为等差数列和等比数列求和.
【小问1详解】
∵,①
∴.②
①-②得,即
又,,∴,∴,
∴是以2为首项,2为公比的等比数列,
∴.
【小问2详解】
由(1)得,,
∴
.
17. 已知点是椭圆:上的一点,A,B分别为椭圆C的左、右顶点,若的面积为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点Q为椭圆C上的第一象限内一点,直线,与直线分别交于M,N点,若与的面积之比为t,求t的最小值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由在椭圆上,的面积为,求出,得椭圆C的标准方程;
(2)由,,三点共线,可得,由,,三点共线,可得,故,通过换元利用二次函数的性质求最小值.
【小问1详解】
因为在椭圆:上,,
又的面积为,解得,
代入,解得,所以椭圆C的标准方程为.
【小问2详解】
由,,三点共线,可得,故,
同理,由,,三点共线,可得,
若与的面积分别为,,
则,
因为,所以,
所以,又,
故,
因为,令,则,
所以,其中,
函数,,函数图象抛物线开口向下,对称轴为,
则时,有最大值,
即当时, t的最小值为.
18. 如图,在四棱柱中,平面,底面ABCD满足∥BC,且
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(Ⅰ) 证明见解析;(Ⅱ)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)证明,根据得到,得到证明.
(Ⅱ) 如图所示,分别以为轴建立空间直角坐标系,平面的法向量,,计算向量夹角得到答案.
【详解】(Ⅰ) 平面,平面,故.
,,故,故.
,故平面.
(Ⅱ)如图所示:分别以为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,.
设平面的法向量,则,即,
取得到,,设直线与平面所成角为
故.
【点睛】本题考查了线面垂直,线面夹角,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.
19. 已知函数.(注:…是自然对数的底数)
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若只有一个极值点,求实数m的取值范围;
(3)若存在,对与任意的,使得恒成立,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合点斜式求切线方程;
(2)讨论的符号,判断的单调性,进而确定的零点;
(3)要使取到最小值,则取最大,分析可得,结合零点代换处理即可.
【小问1详解】
(1)当时,,
故,
故在点处的切线方程为;
【小问2详解】
解:由题意知有且只有一个根且有正有负,
构建,则.
①当时,当时恒成立,在上单调递增,
因为,
所以有一个零点,即为的一个极值点;
②当时,在上恒成立,即无极值点;
③当时,当;当,
所以在单调递减,在上单调递增,
故,
若,则,即.
因为,所以当时,,
当时,,
令,则,故,
故在上为增函数.
故,
故,
故当时,有两个零点,此时有两个极值点,
当时,当时恒成立,即无极值点;
综上所述:.
【小问3详解】
解:由题意知,对于任意的,使得恒成立,
则当取最大值时,取到最小值.
当时,因为,故当时,的最小值为;
当时,当时,,
所以无最小值,即无最小值;
当时,由(2)得只有一个零点,即且,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,,
此时,
因为,所以,
代入得,
令,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
,此时,
所以的最小值为.
【点睛】方法点睛:对于利用导数求参数时,常采用分离常数法,转化求函数的最值问题.
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2023级高二下学期期中考试数学
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40分.
1. 已知双曲线的方程为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2. 已知,则值为( )
A. B.
C. D.
3. 等比数列中,若,,则等于( )
A. B. C. D.
4. 安徽年均降雨量近似服从正态分布,若,则( )
A. B. C. D.
5. 二项式的展开式中的系数为( )
A. B. 40 C. D. 60
6. 设某医院仓库中有10盒同样规格光片,其中甲厂、乙厂、丙厂生产的分别为5盒、3盒、2盒,且甲、乙、丙三厂生产该种光片的次品率依次为,,,现从这10盒中任取一盒,再从这盒中任取一张光片,则取得的光片是次品的概率为( )
A. B. C. D.
7. 某学校需要从3名男生和2名女生中选出4人,到甲、乙、丙三个社区参加活动,其中甲社区需要选派2人,且至少有1名是女生;乙社区和丙社区各需要选派1人.则不同的选派方法的种数是( )
A. 18 B. 21 C. 36 D. 42
8. 如图,已知正方形ABCD的边长为2,N点在边AD上且,将沿BD翻折到的位置,使得. 空间四点,B,C,D的外接球为球O,过N点作球O的截面,则截球O所得截面面积的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,满分18分.
9. 甲、乙两个不透明的袋子中分别装有两种颜色不同但是大小相同的小球,甲袋中装有5个红球和5个绿球;乙袋中装有4个红球和6个绿球.先从甲袋中随机摸出一个小球放入乙袋中,再从乙袋中随机摸出一个小球,记表示事件“从甲袋摸出的是红球”,表示事件“从甲袋摸出的是绿球”,记表示事件“从乙袋摸出的是红球”,表示事件“从乙袋摸出的是绿球”.下列说法正确的是( )
A. ,是互斥事件 B. ,是独立事件
C. D.
10. 已知函数,则( )
A. 函数的递减区间是(,1) B. 函数在(e,)上单调递增
C. 函数的最小值为1 D. 若,则m+n>2
11. 如图所示,正方体的棱长为1,线段上有两个动点,且,则下列结论中正确的是( )
A.
B. 平面
C. 三棱锥的体积为定值
D. 异面直线,所成的角为定值
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 已知椭圆:上有两点,,点P是椭圆C上异于M,N的点,则的面积的最大值为___________.
13. 给图中六个区域进行染色,每个区域只染一种颜色且相邻的区域不同色.若有4种不同的颜色可供选择,则共有______种不同的染色方案.
14. 已知函数,使不等式成立,则实数的取值范围是_________.
四、解答题:本大题共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. 从、、三个奇数中取两个,再从、、三个偶数中取两个组成满足下列条件的四位数,问:
(1)能够组成多少个无重复数字的四位数?
(2)能够组成多少个比大的四位奇数?
16. 已知数列前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
17. 已知点是椭圆:上的一点,A,B分别为椭圆C的左、右顶点,若的面积为.
(1)求椭圆C标准方程;
(2)若点Q为椭圆C上的第一象限内一点,直线,与直线分别交于M,N点,若与的面积之比为t,求t的最小值.
18. 如图,在四棱柱中,平面,底面ABCD满足∥BC,且
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值.
19. 已知函数.(注:…是自然对数的底数)
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若只有一个极值点,求实数m的取值范围;
(3)若存在,对与任意的,使得恒成立,求的最小值.
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