内容正文:
昆明市普通高中2024~2025学年高二期末质量检测
数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、单选题: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. 复数的虚部是( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的除法运算化简,即可判断其虚部.
【详解】,
所以复数的虚部是.
故选:B.
2. 数据1,1,2,3,5,8,13,21的第80百分位数为( )
A. 3 B. 5 C. 8 D. 13
【答案】D
【解析】
【分析】由百分位数的定义即可求解.
【详解】该组数据共有8个数,从小到大排列为:1,1,2,3,5,8,13,21,
由于,故所求为从小到大排列后的第7个数,即为13.
故选:D.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简集合,结合交集的概念即可得解.
【详解】已知集合,,
则.
故选:B.
4. 等差数列的前项和为,,,则的公差为()
A. 2 B. 1 C. -1 D. -2
【答案】A
【解析】
【分析】根据等差中项化简,再联立方程求解首项和公差.
【详解】为等差数列,
,
,
设的首项为,公差为,则,
解得,
故选:A
5. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,点是上一点,且,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,用表示,结合双曲线定义列式求解.
【详解】设双曲线的焦距为,
由,则,又,
所以点在双曲线的右支上,且,,
,解得.
故选:D.
6. 已知函数是偶函数,则()
A 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】由偶函数的定义列出等式并化简即可求出.
【详解】的定义域为关于原点对称,
是偶函数
,
即
化简得
解得,
故选:B
7. 已知正三棱柱的高为4,正三棱锥的高为2,若点均在同一个球面上,则的边长为( )
A. 2 B. C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】设等边的边长为,取正三棱柱上、下底面的中心,再取的中点,则为外接球的球心,连接,则三点在一条线上,得到外接球的半径为,在直角中,利用勾股定理列出方程,即可求解.
【详解】正三棱柱的高为,正三棱锥的高为,
且点均在同一个球面上,则点在三棱柱的外部,
如图所示,设等边的边长为,取正四棱柱上、下底面的中心,
再取的中点,则为外接球的球心,
连接,则三点在一条线上,且,
设外接球的半径为,则,
在等边中,因为中心,可得,
在直角中,可得,即,
解得,即正三棱柱的底面的边长为.
故选:C.
8. 函数在内的零点之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】化简函数为,得到或,结合正弦、余弦函数的性质,求得相应的的值,即可求解.
【详解】由函数,其中
令,即,所以或,
当时,可得或或,
当时,可得或或或,
所以的零点之和为.
故选:C.
二、多选题: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,则()
A. 是的极大值点
B. 有且仅有三个零点
C. 当且仅当时有
D. 点是曲线的对称中心
【答案】BCD
【解析】
【分析】对子A,利用导数研究函数的单调性即可判断的极值点;对于B,求出极值,画出大致图象可判断的零点;对于C,由单调性可判C;对于D,只需验证是否成立即可.
【详解】对于A,的定义域为.
令得或,令得,
在单调递增,在单调递增,在单调递减,
是的极小值点,故A错误;
对于B,由A可知是的极大值点,
,
又,,
当时,,当时,,
的图象如图所示,由图可知有三个零点,故B正确;
对于C,由B可知,
又,结合图象可知故当且仅当时有,故C正确;
对于D,
,
关于点成中心对称,D正确;
故选:BCD
10. 在中,角,,所对的边分别为,,,下列命题正确的是()
A. 若,则
B 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由易知成立;对于B,举例可判断B不正确;对于C,先求出C角,再由余弦定理和基本不等式即可证明;对于D,由正弦定理、二信角公式及余弦定理即可化简证明.
【详解】对于A,,,,故A正确;
对于B,,不妨令,此时,故B错误;
对于C,,,
,即,
,当且仅当时等号成立,,故C正确;
对于D,,,
,,,即,
.整理得,
当,即时,,又,此时,,此时有;
当时,,综上,当时,有,故D正确;
故选:ACD
11. 若点,在抛物线上,为坐标原点,直线,,的斜率分别为,,,且,设直线与轴交于点,过作直线的平行线交直线于点,则( )
A.
B. 面积的最大值为4
C. 、、、四点共圆
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,假设坐标,将,求出,由,可得,求出直线AB方程,令可得的横坐标;对于D,由A带入化简即可;对于C,求出过 且与 的平行线的方程,与直线联立求出的坐标,由三角形面积公式及基本不等式即可求解;对于C,举反例证明不共线即可判断C.
【详解】对于A,设,则,由得,
直线 AB 的斜率,故直线AB 的方程为,
令,解得 ,故 ,所以 ,选项A正确;
对于D,,选项D正确;
对于B,过 作 的平行线,该方程为 ,与 联立,
解得:,故的面积,
因为,故将 代入上式并化简得 ,
不妨设,则,当且仅当时等号成立,此时,
故面积的最大值为 4 ,选项B正确;
对于C,取 ,则 ,故 , ,
则确定的圆方程为 ,
因为,故、、、四点不共圆,选项C错误,
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,,为单位向量,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量模长计算公式,及数量积运算求解即可.
【详解】都为单位向量,
,
即,
,
,
故答案为:.
13. 已知,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先用辅助角公式化简等式,再利用二倍角公式进行求解.
【详解】因为,所以,
令,则,
.
故答案为:
14. 已知,最小值为__________.
【答案】8
【解析】
【分析】构造函数,利用导数研究其单调性进而可知其最值,进而,当且仅当时等号成立,变形即可求的最小值.
【详解】构造函数,求导得,
令得到,令得到,
所以在单调递减,在单调递增,
所以的最小值为,即,
所以,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立,
即,当且仅当时等号成立,
所以的最小值为8,
故答案为:8
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,在四棱锥中,四边形为等腰梯形,,,,平面.
(1)证明:;
(2)若,,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)只需证明平面,再结合线面垂直的性质即可得证;
(2)建立适当的空间直角坐标系,求出平面与平面的法向量,根据向量夹角的余弦公式即可求解.
【小问1详解】
因为为等腰梯形,且,所以,
所以,所以,
又因为平面,平面,所以,
又,,平面,
所以平面,又平面,
所以;
【小问2详解】
由(1)可知,、为等腰直角三角形,
由,可得,,
又、、两两垂直,以为原点,建立如图坐标系,
则,,,,,
,,
设平面的一个法向量为,
则,即,
取,则,
同理,平面的一个法向量为,
设平面与平面夹角为,
则,
故平面与平面夹角的余弦值为.
16. 已知函数满足,,.
(1)证明:是等比数列;
(2)求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,即可得证;
(2)借助等比数列性质可得,再借助等差数列与等比数列求和公式计算即可得
【小问1详解】
由题意,,
因为对任意的,,
所以,
又,所以,
所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列;
【小问2详解】
由(1)可知,,即,
所以
.
17. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点作直线与交于,两点(点在轴上方).当的方程为时,.
(1)求的方程;
(2)若点为线段的中点,求面积的最大值.
【答案】(1).
(2).
【解析】
【分析】(1)当的方程为时,,进而可得为等边三角形,进而由椭圆定义可得,由此求出,进而可求;
(2)设点的坐标为,,,联立直线方程得到韦达定理,进而可求,由三角形面积公式结合基本不等式即可求解.
【小问1详解】
当的方程为时,,则,,
故为等边三角形,则,解得,
则,故的方程为.
【小问2详解】
设点的坐标为,,,
由题意知:直线斜率存在且不为,设直线的方程为:(),
联立,消得,且,
故,
故,所以,
当且仅当时等号成立,所以面积的最大值为.
18. 某种器件由若干个相同的模块构成,每个模块由3个元件和2盏指示灯按如图方式联接.已知元件正常工作的概率为,,正常工作的概率均为,若指示灯亮表示该指示灯所在线路能正常工作.记事件表示“指示灯亮”,事件表示“指示灯亮”.线路是否正常工作仅由元件决定.
(1)求,;
(2)记一个模块中指示灯亮的盏数为,求的分布列及期望;
(3)该器件由上述()个相互独立的模块构成,只有在器件中至少有一半模块的指示灯亮的情况下,器件才能正常工作.若该器件中再添加2个模块,构成新的器件,试比较新器件与原器件正常工作的概率,并说明理由.
【答案】(1),
(2)分布列见解析,
(3)新器件较原器件正常工作的概率变小,理由见解析
【解析】
【分析】(1)记事件表示元件正常工作,,则,,利用独立事件的乘法及对立事件的概率即可求解;
(2)确定随机变量的可能取值为,,,利用独立事件的乘法及对立事件求得对应的概率即可求出分布列,进而求均值即可;
(3)设原器件正常工作的概率为,新器件正常工作的概率为,求得,
,通过作差,比较与的大小即可.
【小问1详解】
记事件表示元件正常工作,,则
,
.
【小问2详解】
模块中指示灯亮的盏数的所有取值为,,,则
,
,
,
即的分布列为
则的期望.
【小问3详解】
设恰有(且)个模块的指示灯亮为事件,
,
设原器件正常工作的概率为,新器件正常工作的概率为,则
.
同理可得,
由,得,
所以,所以,故,
所以,即,
所以新器件较原器件正常工作的概率变小.
19. 已知函数,.
(1)当,时,证明:;
(2)记:,使得对,都有;:,使得对,都有.
(i)证明:是的充要条件;
(ii)若成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)(i)证明见解析;(ii).
【解析】
【分析】(1)构造辅助函数,通过利用导数研究单调性,确定函数符号即可得证;
(2)(i)根据给定条件,结合充要条件的意义进行推理即可得证;
(ii)由(i知,令,,则需,在上恒成立.通过分类讨论并利用导数求解即得.
【小问1详解】
令,,则,
所以在上单调递减,所以,即.
【小问2详解】
(i)必要性:若成立,即存在,使得对任意,都有,则对任意,,即成立.
充分性:若成立,即存在,使得对任意,都有.
当时,有;当时,有;
当时,,由,
知是奇函数.所以.
于是对任意,都有,即成立.
(ii)由(i)知,只需考虑成立,即存在,使得对任意,都有,等价于.
令,,则需,在上恒成立.
不妨取,即,在上恒成立.
由,得,,则
①当时,,符合题意;
②当时,,在上单调递增,故符合题意;
③当时,令,则,在上单调递增;
若,即,则,在上单调递增,同②符合题意;
若,即,由,知存在,使得.
当时,,在上单调递减,故,不符合题意.
于是.
2°由,得,,
令,,
①当时,,符合题意.
②当时,,在上单调递减,
若,即,则,在上单调递减,故,符合题意;
若,即,由,知存在,使得,当时,,在上单调递增,故,不符合题意.
于是.
综上,实数的取值范围为.
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注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、单选题: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. 复数的虚部是( )
A. B. C. D. 2
2. 数据1,1,2,3,5,8,13,21的第80百分位数为( )
A. 3 B. 5 C. 8 D. 13
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 等差数列前项和为,,,则的公差为()
A. 2 B. 1 C. -1 D. -2
5. 已知双曲线左、右焦点分别为,,点是上一点,且,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数是偶函数,则()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 已知正三棱柱的高为4,正三棱锥的高为2,若点均在同一个球面上,则的边长为( )
A. 2 B. C. 6 D.
8. 函数在内的零点之和为( )
A B. C. D.
二、多选题: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,则()
A. 是的极大值点
B. 有且仅有三个零点
C. 当且仅当时有
D. 点是曲线的对称中心
10. 在中,角,,所对的边分别为,,,下列命题正确的是()
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
11. 若点,在抛物线上,为坐标原点,直线,,的斜率分别为,,,且,设直线与轴交于点,过作直线的平行线交直线于点,则( )
A.
B. 面积的最大值为4
C. 、、、四点共圆
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,,为单位向量,则__________.
13. 已知,则__________.
14. 已知,的最小值为__________.
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,在四棱锥中,四边形为等腰梯形,,,,平面.
(1)证明:;
(2)若,,求平面与平面夹角的余弦值.
16. 已知函数满足,,.
(1)证明:是等比数列;
(2)求.
17. 已知椭圆左、右焦点分别为,,过点作直线与交于,两点(点在轴上方).当的方程为时,.
(1)求的方程;
(2)若点为线段的中点,求面积的最大值.
18. 某种器件由若干个相同的模块构成,每个模块由3个元件和2盏指示灯按如图方式联接.已知元件正常工作的概率为,,正常工作的概率均为,若指示灯亮表示该指示灯所在线路能正常工作.记事件表示“指示灯亮”,事件表示“指示灯亮”.线路是否正常工作仅由元件决定.
(1)求,;
(2)记一个模块中指示灯亮的盏数为,求的分布列及期望;
(3)该器件由上述()个相互独立模块构成,只有在器件中至少有一半模块的指示灯亮的情况下,器件才能正常工作.若该器件中再添加2个模块,构成新的器件,试比较新器件与原器件正常工作的概率,并说明理由.
19. 已知函数,.
(1)当,时,证明:;
(2)记:,使得对,都有;:,使得对,都有.
(i)证明:是的充要条件;
(ii)若成立,求实数的取值范围.
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