内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期6月月考数学试卷
一、单选题
1. 已知,若(i为虚数单位)是实数,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
2. 已知集合,,则如图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
3. 双曲线的顶点到其渐近线的距离为( )
A. B. C. 2 D. 1
4. 等比数列的公比为2,且满足,则的前10项和为( )
A. 4 B. 32 C. 84 D. 128
5. 函数的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
6. 在的展开式中,的系数为( )
A. -20 B. -10 C. 10 D. 20
7 已知实数,满足,则( )
A. 有最大值1 B. 有最小值0
C. 有最小值1 D. 有最大值0
8. 中,若,,点满足,直线与直线相交于点,则( )
A B. C. D.
二、多选题
9. 某展会安排了分别标有序号为“1号”“2号”“3号”的三辆车,等可能的随机顺序前往酒店接嘉宾,某嘉宾突发奇想,设计了两种乘车方案.方案一:不乘坐第一辆车,若第二辆车的车序号大于第一辆车的车序号,就乘坐此车,否则乘坐第三辆车;方案二:直接乘坐第一辆车.记方案一与方案二坐到“3号”车的概率分别为,则( )
A. B.
C. D.
10. 设向量,,则下列说法正确的是( )
A. 是的充分条件 B. 是的必要条件
C. 是的充分条件 D. 是的必要条件
11. 已知抛物线的焦点为,准线交轴于点,过点作倾斜角为(为锐角)的直线交抛物线于两点(其中点A在第一象限).如图,把平面沿轴折起,使平面平面,则以下选项正确的为( )
A. 折叠前的面积的最大值为
B. 折叠前平分
C. 折叠后三棱锥体积为定值
D. 折叠后异面直线所成角随的增大而增大
三、填空题
12. 甲厂生产的手机外壳有3种,颜色有4种.乙厂生产的手机形状有4种,颜色有5种,且均与甲厂生产的不同.这两厂生产的手机仅从外壳的形状和颜色看,共有__________种.
13. 如图,已知圆的半径为定长是圆所在平面内一个定点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和直线相交于点.当点在圆上运动时:(1)当点A在圆内且不与点重合时,点的轨迹是__________(从圆、椭圆、抛物线中选择一个填写);(2)当__________(从>,=,<中选择一个填写)时,点的轨迹是双曲线的一支.
14. 已知函数,若函数有零点,则实数k的取值范围是_________.
四、解答题
15. 如图,有一块以点O为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD开辟为绿地,使其一边AD落在半圆的直径上,另两点B,C落在半圆的圆周上.已知半圆的半径长为20m,如何选择关于点O对称的点A,D的位置,可以使矩形ABCD的面积最大,最大值是多少?
16. 已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
17. 如图,底面是正三角形的直三棱柱中,是的中点,.
(I)求证:平面;
(II)求点到平面的距离.
18. 为了考查某种药物治疗效果,进行动物试验,得到如下数据:
患病
未患病
总计
服用药
10
50
未服药
总计
30
100
(1)求出表格中的值;
(2)是否有的把握认为该药物有效.
附:i:
ii:
0.15
005
0.025
0.005
2072
3.841
5024
7.879
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)当时,若对任意的,恒成立,求的取值范围.
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湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期6月月考数学试卷
一、单选题
1. 已知,若(i为虚数单位)是实数,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】化简复数即得解.
【详解】解:是实数,,∴,
故选:B
2. 已知集合,,则如图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解不等式,求出,求对数函数定义域得到,从而求出阴影部分表示的集合.
【详解】,解得:或,所以,
由对数函数真数大于0可得:,解得:,所以,
则,
则阴影部分表示的集合为
故选:D
3. 双曲线的顶点到其渐近线的距离为( )
A. B. C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】确定渐近线方程,由点到线的距离公式即可求解;
【详解】由,可得渐近线方程为:,顶点坐标为,
由对称性,取顶点,渐近线,
由距离公式可得:顶点到其渐近线的距离为,
故选:A
4. 等比数列的公比为2,且满足,则的前10项和为( )
A. 4 B. 32 C. 84 D. 128
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列通项基本量的关系,结合前项和公式求解即可.
【详解】因为数列为等比数列,公比为2.
由得,则,
所以的前10项和为.
故选:A.
5. 函数的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分,和三种情况讨论,结合函数的单调性及函数的零点即可得出答案.
【详解】①当时,,此时A选项符合;
②当时,,
当时,,
因为函数在上都是减函数,
所以函数在在上是减函数,
如图,作出函数在上的图象,
由图可知,函数的图象在上有一个交点,
即函数在在上有一个零点,
当时,,则,
由,得,由,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,,故B选项符合;
③当时,,
当时,,
因为函数在上都是减函数,
所以函数在上是减函数,
如图,作出函数在上的图象,
由图可知,函数的图象在上有一个交点,
即函数在在上有一个零点,
当时,,则,
由,得,由,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,,故C选项符合,D选项不可能.
故选:D.
6. 在的展开式中,的系数为( )
A. -20 B. -10 C. 10 D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】把按照二项式定理展开,可得的展开式中的系数.
【详解】解:,
的展开式中的系数为,
故选:C.
7. 已知实数,满足,则( )
A. 有最大值1 B. 有最小值0
C. 有最小值1 D. 有最大值0
【答案】A
【解析】
【分析】构造函数,可知为上单调递增函数,原不等式可变形为,得到进而可得答案.
【详解】因为,
所以,
所以,
令,可知为上单调递增函数,
,即,
所以,所以,
则,所以有最大值1.
故选:A.
8 中,若,,点满足,直线与直线相交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题首先可构建直角坐标系,根据题意得出、、,然后根据、、三点共线以及、、三点共线得出,再然后根据向量的运算法则得出、,最后根据即可得出结果.
【详解】如图所示,以点为原点,为轴构建直角坐标系,
因为,,所以,,,
设,
因为、、三点共线,所以,,,
因为,、、三点共线,所以,
联立,解得,,,
因为,,所以,,
因为,
所以,
故选:A.
【点睛】方法点睛:本题考查向量的几何应用,可借助平面直角坐标系进行解题,考查应用向量的数量积公式求夹角,考查向量共线的相关性质,体现了数形结合思想,是难题.
二、多选题
9. 某展会安排了分别标有序号为“1号”“2号”“3号”的三辆车,等可能的随机顺序前往酒店接嘉宾,某嘉宾突发奇想,设计了两种乘车方案.方案一:不乘坐第一辆车,若第二辆车的车序号大于第一辆车的车序号,就乘坐此车,否则乘坐第三辆车;方案二:直接乘坐第一辆车.记方案一与方案二坐到“3号”车的概率分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】分别求得,,从而确定正确答案.
【详解】按照发车的序号,列举基本事件如下:
,共种,
方案一坐到“号”车,包含的基本事件有:,共种,
所以方案一坐到“号”车的概率.
方案二坐到“号”车,包含的基本事件有:,共种,
所以方案二坐到“号”车的概率.
所以、、,ACD选项正确,B选项错误.
故选:ACD
10. 设向量,,则下列说法正确的是( )
A. 是的充分条件 B. 是的必要条件
C. 是的充分条件 D. 是的必要条件
【答案】AC
【解析】
【分析】先利用向量平行垂直的有关结论,确定与的充要条件,再分别判断各选项的准确性.
【详解】因为或.
所以是的充分不必要条件,也是的充分不必要条件,故A正确,B错误;
因为或.
所以是的充分不必要条件,是的既不充分又不必要条件.故C正确,D错误.
故选:AC
11. 已知抛物线的焦点为,准线交轴于点,过点作倾斜角为(为锐角)的直线交抛物线于两点(其中点A在第一象限).如图,把平面沿轴折起,使平面平面,则以下选项正确的为( )
A. 折叠前的面积的最大值为
B 折叠前平分
C. 折叠后三棱锥体积为定值
D. 折叠后异面直线所成角随的增大而增大
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A:利用弦长公式结合点到直线的距离运算求解;对于B:利用韦达定理证明,即可得结果;对于C:根据面面垂直的性质结合锥体的体积公式运算求解;对于D:根据题意利用结合空间向量可得,再根据复合函数单调性分析判断.
【详解】由题意可得:抛物线的焦点为,准线,则,
设直线,
联立方程,消去x得,
可得,
则,
对于选项A:因为,
点到直线的距离,
可得折叠前的面积,
所以当时,折叠前的面积的最小值为,故A错误;
对于选项B:因为,
即折叠前直线关于x轴对称,所以折叠前平分,故B正确;
对于选项C:因为平面平面,则可知点A到平面的距离即为点A到x轴的距离,
的面积,
所以折叠后三棱锥体积(定值),故C正确;
对于选项D:由抛物线的性质可知:,
可得,
,
根据题中所给的空间直角坐标系,可得,
则,
可得
,
所以,
即折叠后异面直线所成角的余弦值为,
因为在上单调递增,则在上单调递减,
且在定义域内单调递增,则在上单调递减,
所以折叠后异面直线所成角随的增大而增大,故D增大;
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:与圆锥曲线有关的最值问题的两种解法
(1)数形结合法:根据待求值的几何意义,充分利用平面图形的几何性质求解;
(2)构建函数法:先引入变量,构建以待求量为因变量的函数,再求其最值,常用基本不等式或导数法求最值(注意:有时需先换元后再求最值).
三、填空题
12. 甲厂生产的手机外壳有3种,颜色有4种.乙厂生产的手机形状有4种,颜色有5种,且均与甲厂生产的不同.这两厂生产的手机仅从外壳的形状和颜色看,共有__________种.
【答案】32
【解析】
【分析】根据分步与分类求法求解即可.
【详解】由题意,共种.
故答案为:32
13. 如图,已知圆的半径为定长是圆所在平面内一个定点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和直线相交于点.当点在圆上运动时:(1)当点A在圆内且不与点重合时,点的轨迹是__________(从圆、椭圆、抛物线中选择一个填写);(2)当__________(从>,=,<中选择一个填写)时,点的轨迹是双曲线的一支.
【答案】 ①. 椭圆 ②. >
【解析】
【分析】根据圆锥曲线的定义判断求解.
【详解】当点A在圆内且不与点重合时,,因此点轨迹是以为焦点,长轴长为半径的椭圆,
当点A在圆上时,点到圆心重合,
当点A在圆外时,,此时点轨迹是以为焦点,实轴长为半径的双曲线的一支.
故答案为:椭圆;.
14. 已知函数,若函数有零点,则实数k取值范围是_________.
【答案】
【解析】
【分析】画出的图象,函数有零点,即为的图象和直线有交点,作出直线,由图象观察,直线和曲线有交点,设直线与曲线相切的切点为,运用导数,求出切线的斜率,再由图象观察即可得到k的取值范围.
【详解】函数f(x)=,
画出f(x)的图象,
函数有零点,
即为的图象和直线有交点,
作出直线,
由图象观察,直线和曲线有交点,
设直线与曲线相切切点
为,由于,即切线的斜率为,
又,解得,
则时,直线与曲线有交点,则,
综上,可得实数k的取值范围是:.
故答案为:.
【点睛】已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.
四、解答题
15. 如图,有一块以点O为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD开辟为绿地,使其一边AD落在半圆的直径上,另两点B,C落在半圆的圆周上.已知半圆的半径长为20m,如何选择关于点O对称的点A,D的位置,可以使矩形ABCD的面积最大,最大值是多少?
【答案】点到圆心距离为时,矩形的面积最大,其最大面积是
【解析】
【分析】首先连接,设,得到,,,从而得到形的面积,再利用三角函数的性质求最大值即可.
【详解】连接,设,如图所示:
则,,且.
因为关于原点对称,所以.
设矩形的面积为,则.
因为,所以当,
即时,,此时.
故当点到圆心的距离为时,矩形的面积最大,
其最大面积是.
【点睛】本题主要考查三角函数的应用,同时考查正弦二倍角公式和三角函数的最值问题,属于中档题.
16. 已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列通项公式计算得出通项;
(2)应用错位相减法求出数列的和.
【小问1详解】
设等差数列的公差为d,
由题意可得,解得,
所以.
【小问2详解】
设,
所以,
所以,
两式相减得,,
所以,所以.
17. 如图,底面是正三角形的直三棱柱中,是的中点,.
(I)求证:平面;
(II)求点到平面的距离.
【答案】(I)证明见解析;(II).
【解析】
【分析】(I)连接,交于点,利用三角形中位线性质可得,由线面平行的判定可得结论;
(II)由线面平行关系可知所求距离即为点到平面的距离,利用体积桥可构造方程求得结果.
【详解】(I)连接,交于点,连接,
四边形为平行四边形,为中点,又为中点,,
平面,平面,平面.
(II)由(I)知:平面,
点到平面的距离即为点到平面的距离;
三棱柱为直三棱柱,为等边三角形,,
,,,,,
;
,,
;
设点到平面的距离为,
则,解得:,
点到平面的距离为.
18. 为了考查某种药物治疗效果,进行动物试验,得到如下数据:
患病
未患病
总计
服用药
10
50
未服药
总计
30
100
(1)求出表格中的值;
(2)是否有的把握认为该药物有效.
附:i:
ii:
0.15
0.05
0.025
0.005
2.072
3.841
5.024
7.879
【答案】(1);
(2)有的把握认为该药物有效.
【解析】
【分析】(1)根据列联表中各个数据的关系列方程,解方程可得结论;
(2)提出零假设,利用公式求,比较其与临界值大小,判断结论.
【小问1详解】
根据列联表中各个数据的关系可得
,,,,,
解得,,,,;
所以
【小问2详解】
零假设为
:该药物无效,
由(1)可得
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
所以有的把握认为该药物有效
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)当时,若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)的减区间为,增区间为
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求解;
(2)根据导数即可判断单调区间;
(3)构造函数对任意恒成立,据此根据导数求解即可.
【小问1详解】
由,得,
则,又,
所以曲线在点处的切线为;
【小问2详解】
当时,,
所以,
令,则,
所以在单调递增,且,
所以当时,,则,函数单调递减,
当时,,则,函数单调递增,
所以函数的减区间为,增区间为;
【小问3详解】
设,
则,
因为时,所以为增函数,
又在上都是增函数,
所以函数在上单调递增,且,
当即时,,
所以函数在上单调递增,所以,
所以时,符合题意;
②当即时,,又,
当即时,恒成立,
所以函数在上单调递减,所以,
此时不符合题意;
当即时,
存在,使得,
且当时,,当时,,
即函数在上单调递减,此时,不符合题意;
综上所述,的取值范围是
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