内容正文:
柘荣一中高二第一学期第三次月考数学试题
考试时间120分钟,满分150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. 椭圆的长轴长是( )
A. B. C. D.
2. 已知等差数列的前项和为,,则公差( )
A. 2 B. 3 C. 9 D. 12
3. 直线与互相平行,则实数的值等于( )
A. B. C. 或 D.
4. 圆与圆的位置关系为( )
A. 内切 B. 相交 C. 外切 D. 外离
5. 已知随机事件满足,则( )
A. B. C. D.
6. 点M为圆:上动点,点,点P是线段的中点,则点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
7. 如图,某电子元件由,,三种部件组成,现将该电子元件应用到某研发设备中,经过反复测试,,,三种部件不能正常工作的概率分别为,,,各个部件是否正常工作相互独立,则该电子元件能正常工作的概率是( )
A. B. C. D.
8. 各项均不为零的等差数列对任意的正整数满足:,为数列的前项和,则下面正确的是( )
A. 首项 B. 公差 C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知直线:与圆:相交于,两点,则( )
A. 圆心的坐标为 B. 圆的半径为
C. 圆心到直线距离为2 D.
10. 如图的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形.在图中4个大三角形中,灰色三角形的个数依次构成一个数列的前4项,设数列的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
11. 有6个相同的球,分别编号1、2、3、4、5、6,从中先不放回的随机取两次,再将球全部放回随机取一次,以上每次抽取一个小球,记事件A:第一次取球编号数字小于3;B:第二次取球编号数字为偶数;C:第三次取球编号为6;D:前两次取球编号数字和为7;E:第一、三次取球编号数字至少有一个1.则下列说法正确的是( )
A. B. 事件A与事件C相互独立
C. 事件A与事件E相互独立 D. 事件A与事件B相互独立
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置)
12. 已知直线l的方程为,则直线l始终过定点______.
13. 已知数列1,,,4等差数列,数列1,,,,4成等比数列,且,,均为实数,则______.
14. 将椭圆:上所有点绕原点旋转角,得到曲线的方程:,则椭圆的离心率为______.
四、解答题:(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15. 如图,在平面直角坐标系中,点,,.
(1)求直线的方程;
(2)记的外接圆为圆,求直线被圆截得的弦长.
16. 在平面直角坐标系xOy中,焦点在x轴上的椭圆C过点,离心率.
(1)求椭圆C的焦距;
(2)设直线与椭圆C相交于A,B两点,若的面积为1,求m的值.
17. 甲,乙两人进行围棋比赛,采用积分制,规则如下:每胜1局得1分,负1局或平局都不得分,积分先达到2分者获胜;若第四局结束,没有人积分达到2分,则积分多的一方获胜;若第四局结束,没有人积分达到2分,且积分相等,则围棋比赛最终打平.假设在每局比赛中,甲胜的概率为,负的概率为,且每局比赛之间的胜负相互独立.
(1)求第三局结束后乙获胜的概率;
(2)求甲获胜的概率.
参考:1.如果两两互斥,则;
2如果事件相互独立,则,
,
.
18. 记数列的前n项和为,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,求;
(3),数列中的最大项是第k项,求正整数k的值.
19. 已知椭圆的离心率.
(1)若椭圆过点,求椭圆的标准方程.
(2)若直线均过点且互相垂直,直线交椭圆于两点,直线交椭圆于两点,分别为弦和的中点,直线与轴交于点,设.
①求;
②记,求数列的前项和.
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柘荣一中高二第一学期第三次月考数学试题
考试时间120分钟,满分150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. 椭圆的长轴长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出的值,即可得出椭圆的长轴长.
【详解】椭圆的标准方程为,则,故椭圆的长轴长为.
故选:D.
2. 已知等差数列的前项和为,,则公差( )
A. 2 B. 3 C. 9 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】根据等差数列前项和公式直接求解即可.
【详解】由得,解得
故选:A
3. 直线与互相平行,则实数的值等于( )
A. B. C. 或 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,即可解得实数的值.
【详解】因为直线与互相平行,则,解得.
故选:A.
4. 圆与圆的位置关系为( )
A. 内切 B. 相交 C. 外切 D. 外离
【答案】B
【解析】
【分析】求出圆的标准方程,可得圆心坐标与半径,由圆心距与半径之间的关系即可判断
【详解】由题意,,圆心为,半径,
,圆心为,半径,
由,
可知,
两圆的位置关系为相交.
故选:B.
5. 已知随机事件满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据概率的加法公式求得.
【详解】由题意可得,.
故选:A
6. 点M为圆:上的动点,点,点P是线段的中点,则点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设点,结合中点坐标公式可得,进而代入即可求解.
【详解】设点,,
因为为的中点,
所以,则,即,
又因为动点在圆上,所以,
则,
则点轨迹方程为.
故选:C.
7. 如图,某电子元件由,,三种部件组成,现将该电子元件应用到某研发设备中,经过反复测试,,,三种部件不能正常工作的概率分别为,,,各个部件是否正常工作相互独立,则该电子元件能正常工作的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设上半部分正常工作为事件,下半部分正常工作为事件,该电子元件能正常工作为事件,根据相互独立事件的概率公式求出、,即可求出、,再根据对立事件及独立事件的概率公式计算可得.
【分析】设上半部分正常工作为事件,下半部分正常工作为事件,该电子元件能正常工作为事件,
则,,
,所以,
所以,
即该电子元件能正常工作的概率是.
故选:B
8. 各项均不为零的等差数列对任意的正整数满足:,为数列的前项和,则下面正确的是( )
A. 首项 B. 公差 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当时,,进而结合题意得即可判断B;再结合时得,最后根据等差数列通项公式与前项和公式计算判断CD.
【详解】因为①,
所以当时,②,
因为等差数列的各项均不为零
所以,得,即,
所以公差,故B正确;
当时,,即
所以,整理得,解得或,
当时,,,满足条件,
当时,,与条件矛盾.
所以首项,故A错误;
所以等差数列的通项公式为,故C错误;
所以,故D错误.
故选:B
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知直线:与圆:相交于,两点,则( )
A. 圆心的坐标为 B. 圆的半径为
C. 圆心到直线的距离为2 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】化圆的方程为 标准形式判断AB;求出圆心到直线距离判断C;利用圆的弦长公式计算判断D.
【详解】对于AB,圆:的圆心,半径,A正确,B错误;
对于C,点到直线:的距离,C正确;
对于D,,D正确.
故选:ACD
10. 如图的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形.在图中4个大三角形中,灰色三角形的个数依次构成一个数列的前4项,设数列的前项和为,则( )
A B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据已知图形结合等比数列的知识逐项计算即得.
【详解】因为,A选项正确;
依题意,,
所以是首项为1,公比为3的等比数列,所以,
,C选项正确;
,B选项错误;
,D选项正确;
故选:ACD.
11. 有6个相同的球,分别编号1、2、3、4、5、6,从中先不放回的随机取两次,再将球全部放回随机取一次,以上每次抽取一个小球,记事件A:第一次取球编号数字小于3;B:第二次取球编号数字为偶数;C:第三次取球编号为6;D:前两次取球编号数字和为7;E:第一、三次取球编号数字至少有一个1.则下列说法正确的是( )
A. B. 事件A与事件C相互独立
C. 事件A与事件E相互独立 D. 事件A与事件B相互独立
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出事件的概率,再根据相互独立事件概率的关系依次判断每个选项得到答案.
【详解】根据题意,,,,,
对于A,由于是不放回的取球,则,故A正确;
对于B,因为,所以事件与相互独立,故B正确;
对于C,因为,所以事件与不相互独立,故C错误;
对于D,因为,所以事件与相互独立,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置)
12. 已知直线l的方程为,则直线l始终过定点______.
【答案】
【解析】
【分析】将直线方程中a进行合并,令a的系数为零即可求出定点.
【详解】,
令,则,
∴直线l始终过定点,
故答案为:.
13. 已知数列1,,,4是等差数列,数列1,,,,4成等比数列,且,,均为实数,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题目条件,由等差数列性质,可得a1+a2=5,由等比数列性质,可得b2=2,代入比值可求.
【详解】依题意,因为数列1,a1,a2,4是等差数列,所以a1+a2=1+4=5,
数列1,b1,b2,b3,4成等比数列,所以b22=1×4,
又b2和1,4同为正数,所以b2=2,
所以,
故答案为:.
【点睛】本题考查等差数列的性质、等比数列的性质应用,解题关键是对等差数列中项性质及等比数列中项性质的灵活掌握,属于简单题.
14. 将椭圆:上所有的点绕原点旋转角,得到曲线的方程:,则椭圆的离心率为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意,由椭圆的对称性,求解顶点坐标,从而可得,即可求解.
【详解】椭圆上所有的点绕原点逆时针旋转角,
得到椭圆方程:,设点在椭圆上,
则其关于的对称点满足方程,即,
因此椭圆关于直线对称,同理椭圆关于直线对称,
即椭圆:关于对称,如图:
联立与,得,椭圆长轴端点为,即,
联立与,得,椭圆短轴端点为,即,
因此椭圆的离心率,而旋转不改变图形大小,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:
四、解答题:(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15. 如图,在平面直角坐标系中,点,,.
(1)求直线的方程;
(2)记的外接圆为圆,求直线被圆截得的弦长.
【答案】(1) (2)2
【解析】
【分析】(1)直线交轴于点,由题意可得为等边三角形,故,可求直线的方程;
(2)由可求的外接圆方程,几何法求直线被圆截得的弦长.
【小问1详解】
(如图)直线交轴于点,中,,
所以,故,
所以直线的方程为
【小问2详解】
设圆的方程为,
由(1)知,满足圆的方程,
则,解得,
圆的方程为,即
所以圆心半径
圆心到直线的距离,
所以直线被圆截得的弦长.
注:方法二
(2)设圆的方程为,
由(1)知,满足圆的方程,
则,解得,
圆的方程为,可得,
圆心到直线的距离,
所以直线被圆截得的弦长.
注:方法三
(2)因为,
,AB的中点为
所以的垂直平分线方程为:①,
所以的垂直平分线方程为:②,
由①②得,圆心为,
圆心到直线距离,
所以直线被圆截得的弦长.
16. 在平面直角坐标系xOy中,焦点在x轴上的椭圆C过点,离心率.
(1)求椭圆C的焦距;
(2)设直线与椭圆C相交于A,B两点,若的面积为1,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出椭圆的标准方程,根据已知条件列出方程组求解即可;
(2)联立直线方程和椭圆方程,消去y得到关于x的方程,设,利用韦达定理和弦长公式求出弦长,利用点到直线距离公式求出O到直线的距离d,利用三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
解:设椭圆方程为,
∵离心率,则,.
椭圆过,代入方程得,即,解得,则.
∴椭圆方程为;
【小问2详解】
联立,得,
得.
设,则,,
,
O到直线距离,
,
解得,即.
17. 甲,乙两人进行围棋比赛,采用积分制,规则如下:每胜1局得1分,负1局或平局都不得分,积分先达到2分者获胜;若第四局结束,没有人积分达到2分,则积分多的一方获胜;若第四局结束,没有人积分达到2分,且积分相等,则围棋比赛最终打平.假设在每局比赛中,甲胜的概率为,负的概率为,且每局比赛之间的胜负相互独立.
(1)求第三局结束后乙获胜的概率;
(2)求甲获胜的概率.
参考:1.如果两两互斥,则;
2.如果事件相互独立,则,
,
.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)对乙来说共有两种情况:(胜,不胜,胜),(不胜,胜,胜),根据独立事件的乘法公式即可求解;
(2)以比赛结束时的场数进行分类,在每一类中根据相互独立事件的乘法公式求解概率,最后相加得到结果.
【小问1详解】
设事件为“第三局结束乙获胜”,
由题意知,乙每局获胜的概率为,不获胜的概率为.
若第三局结束乙获胜,则乙第三局必定获胜,总共有2种情况:(胜,不胜,胜),(不胜,胜,胜).
故.
【小问2详解】
设事件为“甲获胜”.
若第二局结束甲获胜,则甲两局连胜,此时的概率.
若第三局结束甲获胜,则甲第三局必定获胜,总共有2种情况:(胜,不胜,胜),(不胜,胜,胜).
此时的概率.
若第四局结束甲得两分获胜,则甲第四局必定获胜,前三局为1胜2平或1胜1平1负,总共有9种情况:(胜,平,平,胜),(平,胜,平,胜),(平,平,胜,胜),(胜,平,负,胜),(胜,负,平,胜),(平,胜,负,胜),(负,胜,平,胜),(平,负,胜,胜),(负,平,胜,胜).
此时的概率,
若第四局结束甲以积分获胜,则乙的积分为0分,总共有4种情况:(胜,平,平,平),(平,胜,平,平),(平,平,胜,平),(平,平,平,胜).
此时的概率.
故.
18. 记数列的前n项和为,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,求;
(3),数列中的最大项是第k项,求正整数k的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据给定的递推关系,结合计算,再利用等差数列定义求出通项公式.
(2)由(1)的结论求出,再利用错位相减法求和即得.
(3)由(1)(2)的结论求出,确定数列的单调性求出最大项.
【小问1详解】
在数列中,,
当时,,解得,
当时,,即,
又,所以,
因此是首项为1,公差为2的等差数列,.
所以通项公式为.
【小问2详解】
由(1)得,则,
于是,
两式相减得,
所以.
【小问3详解】
由(1)(2)得,则,
令,得,又,则解得,
当时,得,即,因此数列从第2项起单调递减,
所以数列中的最大项为第2项,即.
19. 已知椭圆的离心率.
(1)若椭圆过点,求椭圆标准方程.
(2)若直线均过点且互相垂直,直线交椭圆于两点,直线交椭圆于两点,分别为弦和的中点,直线与轴交于点,设.
①求;
②记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率得到之间的关系,再结合椭圆过点,求出的值,从而得到椭圆的方程.
(2) ①利用根与系数的关系及中点坐标公式求得点的坐标,再根据三点共线得之间的关系;②求得,并利用等比数列的前项和公式求得.
【小问1详解】
因,可得: ①,
又椭圆过点,可得 ②,
联立①,②,解得,
故椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
①当直线中一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,
直线与轴重合,不符合题意,故直线的斜率均存在且不为0.
设直线的方程为,
联立,消去,整理得:,
因直线交椭圆于两点,则,且,则,
因直线的方程为,同理可得:,
因三点共线,则,即,
易知,则,
因,则;
②结合①可知,则 ,
因,则数列是首项为9,公比为3的等比数列,
所以数列的前项和为.
【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的几何性质、直线与椭圆相交以及等比数列求和的问题,属于难题.解题的关键点是联立直线与椭圆的方程,根据韦达定理和三点共线,求出点的坐标,从而得到.
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