内容正文:
A10联盟最后一卷数学B卷
本试卷共150分,考试时间120分钟.
第I卷(选择题 共58分)
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
3. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
4. 已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
5. 已知正数、满足,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 9
6. 2025年春节,国产电影《哪吒之魔童闹海》火遍全球,更是于2月18日登顶全球动画榜.甲、乙、丙、丁、戊五位同学打算去蚌埠固镇、天津陈塘关、南阳西峡县三个哪吒故里旅游打卡,每位同学只去一个地方,每个地方至少去1人,则不同的安排方法有( )
A. 120种 B. 150种 C. 180种 D. 300种
7. 在棱长为的正方体中,是的中点,则三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 若函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知随机变量服从正态分布 ,则( )
参考数据: 若 服从正态分布 ,则 , .
A. B.
C. D.
10. 在中,内角,,所对的边分别为,,,且,则( )
A. 若,则
B. 若为锐角,则
C. 若,则
D. 若为锐角三角形,则
11. 由函数,相加后得到的函数,具有优美的图象和性质,称为“优生成函数”.已知,,其优生成函数记为,则( )
A. 的图象关于直线对称
B. 在区间上先增后减
C. 的值域为
D. 在区间上有个零点
第Ⅱ卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知向量,则在上的投影向量为_________.
13. 数轴上的一个质点在随机外力的作用下,从原点出发,每隔等可能地向正方向或负方向移动一个单位,则质点在第末位于位置的概率为__________.
14. 数列满足,其中为函数的零点,则___________.
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. 已知函数 .
(1)若 ,求 的极值;
(2)若 在区间 上存在零点,求实数的取值范围.
16. 如图,在四棱锥中,平面平面,为的中点,,,,,.
(1)求点到平面的距离;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置;若不存在,说明理由.
17. 某学校举办趣味投篮比赛,选手需要在距离罚球线1米、2米、3米的A,B,C三个位置分别投篮一次(选手自行选择投篮顺序).在A,B,C三个位置投篮命中分别可得1分、2分、3分,总分不低于4分就可以获得奖品,已知甲在A,B,C三处的投篮命中率分别为,且在这三处的投篮相互独立.
(1)求甲未获得奖品的概率;
(2)甲参加投篮训练,训练计划如下:在C处先投个球,若这n个球都投进,则训练结束,否则额外在C处投个球.试问n为何值时,甲投篮次数的期望最大?
18. 已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,且 的短轴长为 是 上不同的四点.
(1)求 的方程;
(2)若点 在 轴上方,且 ,求直线 的斜率;
(3)若 都在 轴上方,且 ,求四边形 面积的最大值.
19. 在数列中,若存在常数,使得恒成立,则称数列为“数列”.
(1)判断数列1,2,3,7,43是否为“数列”,并说明理由;
(2)若,试判断数列是否为“数列”,并说明理由;
(3)若数列为“数列”,且,数列为等比数列,且,求数列的通项公式.
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A10联盟最后一卷数学B卷
本试卷共150分,考试时间120分钟.
第I卷(选择题 共58分)
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次不等式的求解与交集的定义求解即可.
【详解】由题意得,,所以.
故选:B.
2. 已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据垂直关系解得参数的值,再根据的关系得可得焦距.
【详解】双曲线的渐近线方程为,
所以,解得,
因此,双曲线的焦距为.
故选:D.
3. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,则,即可求出,即可求解.
【详解】设,
则,
则.
故选:D.
4. 已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式可得,再利用二倍角的余弦公式求解即可.
【详解】
.
故选:A.
5. 已知正数、满足,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 9
【答案】D
【解析】
【分析】利用基本不等式的乘“1”法即可得解.
【详解】由题意得,
当且仅当时,即时,取得最小值9.
故选:D.
6. 2025年春节,国产电影《哪吒之魔童闹海》火遍全球,更是于2月18日登顶全球动画榜.甲、乙、丙、丁、戊五位同学打算去蚌埠固镇、天津陈塘关、南阳西峡县三个哪吒故里旅游打卡,每位同学只去一个地方,每个地方至少去1人,则不同的安排方法有( )
A. 120种 B. 150种 C. 180种 D. 300种
【答案】B
【解析】
【分析】将五位同学分成三组,各组人数分别为1,1,3或1,2,2,进行求解.
【详解】将五位同学分成三组,各组人数分别为1,1,3或1,2,2.
当各组人数为1,1,3时,共有种安排方法;
当各组人数为1,2,2时,共有种安排方法,
所以不同的安排方法有种.
故选:B.
7. 在棱长为的正方体中,是的中点,则三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据线面垂直证明线线垂直与线面垂直,结合三角形外接圆性质确定外接球半径,即可得解.
【详解】
如图为的中点,
,
平面,平面,
,,平面,
平面,
正方体的棱长为,
,,,
,
,
的外接圆半径为,
所求问题等价于求以为半径的底面圆,高为的圆柱的外接球表面积,
设圆柱的外接球半径为,则,
三棱锥的外接球的表面积为,
故选:C.
8. 若函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将已知转化为恒成立,再求的最小值,最后利用基本不等式即可求解.
【详解】由题意可知函数的定义域为,
又,,
恒成立,即恒成立,即,
令,,
令,,
在上单调递增,且,当时,,
存在使得,即,即,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
,
又,,,
,,
,
,,
又,当且仅当时等号成立,
,,,
实数的取值范围是.
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知随机变量服从正态分布 ,则( )
参考数据: 若 服从正态分布 ,则 , .
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据正态分布的对称性即可结合选项逐一求解.
【详解】由服从正态分布 可知
对于A,,A正确,
对于B,,故B正确,
对于C,,故C错误,
对于D,,故D正确,
故选:ABD
10. 在中,内角,,所对的边分别为,,,且,则( )
A. 若,则
B. 若为锐角,则
C. 若,则
D. 若为锐角三角形,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】由余弦定理,正弦定理,三角恒等变换结合同角的三角函数关系可得A错误;由A结合已知可得B正确;由A结合二倍角的余弦公式可得C正确;由C结合正切函数的值域可得D正确.
【详解】对于A,由余弦定理得,即,
由正弦定理得,
即,即,所以.
若,则且,从而,所以,故A错误;
对于B,若为锐角,由及得,即,故B正确;
对于C,因为,所以为锐角,,所以,故C正确;
对于D,当为锐角三角形时,且,解得,则,故D正确.
故选:BCD.
11. 由函数,相加后得到的函数,具有优美的图象和性质,称为“优生成函数”.已知,,其优生成函数记为,则( )
A. 的图象关于直线对称
B. 在区间上先增后减
C. 的值域为
D. 在区间上有个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】根据“优生成函数”的定义可得函数解析式,根据函数的对称性直接判断A选项;求导根据导数判断函数单调性及值域情况,即可判断BC选项,直接求解可判断D选项.
【详解】易知“优生成函数”为,
对于A,因为,
所以关于直线对称,故A选项正确;
对于B,显然,
所以是函数的周期,所以在区间上的单调性与在区间上的单调性相同,
设,则,
求导得,
故在区间上单调递增,故B选项错误;
对于C,由已知关于对称及是函数的周期,可知只需考查时的值域,
因为,,在区间上单调递增,故当时,,
当时,,
求导得,
当时,,;当时,,.
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,
故当,时,,
综上所述的值域为,故C选项正确;
令,易知在区间上,零点分别为,,,,,,共有11个,故D选项错误.
故选:AC.
第Ⅱ卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知向量,则在上的投影向量为_________.
【答案】
【解析】
【分析】由投影向量的计算公式即可求解.
【详解】由题意得,,
则在上的投影向量为.
故答案为:
13. 数轴上的一个质点在随机外力的作用下,从原点出发,每隔等可能地向正方向或负方向移动一个单位,则质点在第末位于位置的概率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】方法一:事件质点在第末位于位置,可理解为次移动中有次向负方向、次向正方向,利用古典概型概率公式求结论;
方法二:设前质点向正方向移动的次数为,由条件可得,事件质点在第末位于位置,可表示为,结合二项分布概率分布列求解.
【详解】方法一,若质点在第末位于位置,则次移动中有次向负方向、次向正方向,
由已知前所有的移动方式有种,符合要求的移动方式有种,
故其概率为.
方法二,设前质点向正方向移动的次数为,则,
质点在第末位于位置,则,
所以概率为.
故答案为:.
14. 数列满足,其中为函数的零点,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】由为的零点,推理得到,利用此式和题设条件,将分别用表示,化简消元即得.
【详解】因为,则,
所以, 在恒成立,
所以函数在上单调递增.
当时,,
当时, ;
根据零点存在定理,可知函数在内存在零点,
且满足,即,则, .
且,可得,
因为在上单调递增,则在上单调递增,
可得,,
且,则,可得.
又因为,则,
所以.
故答案为:.
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. 已知函数 .
(1)若 ,求 的极值;
(2)若 在区间 上存在零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)的极大值的极小值
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,根据导数确定函数的单调性,即可根据极值的定义求解,
(2)分离参数后构造,求导可得函数的单调性,即可求解.
【小问1详解】
当时,,
,
令,则或,
当和时,,
当时,,
故在和单调递增,在单调递减,
故当时,取极大值
当时,取极小值
【小问2详解】
令,则,则,
令,
则,
令,则,
由于故,
即,所以在单调递减,
故,故,则在单调递增,
且当时,,当时,,
故,即,
故实数的取值范围为
16. 如图,在四棱锥中,平面平面,为的中点,,,,,.
(1)求点到平面的距离;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点是中点
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用坐标法可求得点到平面的距离;
(2)利用坐标法设点,根据线面平行列方程,解方程即可.
【小问1详解】
因为平面平面,平面平面,
且平面,故平面.
以为原点,所在直线为轴,过点平行于的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
所以,,,,
设平面的法向量为,
则,即,
令,得平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离为;
【小问2详解】
由(1)知,平面的一个法向量为,
“线段上存在点,使得平面”等价于“”.
因为,设,,
则,,
所以,解得,
所以线段上存在点,即中点,使得平面.
17. 某学校举办趣味投篮比赛,选手需要在距离罚球线1米、2米、3米的A,B,C三个位置分别投篮一次(选手自行选择投篮顺序).在A,B,C三个位置投篮命中分别可得1分、2分、3分,总分不低于4分就可以获得奖品,已知甲在A,B,C三处的投篮命中率分别为,且在这三处的投篮相互独立.
(1)求甲未获得奖品的概率;
(2)甲参加投篮训练,训练计划如下:在C处先投个球,若这n个球都投进,则训练结束,否则额外在C处投个球.试问n为何值时,甲投篮次数的期望最大?
【答案】(1)
(2)当时,甲投篮次数的期望最大
【解析】
【分析】(1)根据相互独立事件的概率公式求解即可;
(2)先求出期望的表达式,再利用作差法即可得解.
【小问1详解】
甲三次投篮都命中的概率为,
甲三次投篮只命中两次且总分不低于4分的概率为
,
所以甲未获得奖品的概率为.
【小问2详解】
设甲的投篮次数为X,则X的分布列为
X
P
则,
令,则,
所以,其中随的增大而减小.
当时,,,当时,,
所以,
故当时,甲投篮次数的期望最大.
18. 已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,且 的短轴长为 是 上不同的四点.
(1)求 的方程;
(2)若点 在 轴上方,且 ,求直线 的斜率;
(3)若 都在 轴上方,且 ,求四边形 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)1 (3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的几何性质列方程组即可求解,
(2)联立直线与椭圆方程可得韦达定理,根据向量的坐标关系,代入化简即可求解,
(3)根据平行以及椭圆对称性得,进而得,利用韦达定理得,即可换元,结合基本不等式求解.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,
则,且,
结合,解得,
故椭圆方程为
【小问2详解】
由题意可得,
由于,即,故直线的斜率为正数,
设,
联立,得,
所以,
因此,,
因此故,解得,
故直线的斜率为1.
【小问3详解】
延长交椭圆于点,
由,以及椭圆的对称性可知,
则与等底等高,所以,
四边形的面积为,
设,由(2)知:,
所以
故,
令,所以,
当且仅当时,即时,四边形的面积取到最大值.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
19. 在数列中,若存在常数,使得恒成立,则称数列为“数列”.
(1)判断数列1,2,3,7,43是否为“数列”,并说明理由;
(2)若,试判断数列是否为“数列”,并说明理由;
(3)若数列为“数列”,且,数列为等比数列,且,求数列的通项公式.
【答案】(1)是,理由如下:
由题意得,,
则1,2,3,7,43是“数列”.
(2)不是,理由如下:
由,得,
由,得,而,∴不是“数列”.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据“H(1)数列”的定义,判断所给数字是否满足后一项等于前面所有项乘积加 1 的规律.
(2)先根据求出、的值,再看是否满足“数列”的条件.
(3)先根据和,当时求出.再继续利用这两个等式求出、,然后代入,通过解方程求出,进而求出公比,最后得到的表达式.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设数列的公比为.
由,得,
由,得,
∴,解得.
由,得,
由,得,
∴,∴,∴.
由,得,
则,
解得,∴,∴,∵,∴.
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