内容正文:
数学试题
本试卷共19题,满分150分.考试用时120分钟.
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】先解不等式求出集合,再根据交集的定义即可得解.
【详解】,
所以.
2. 已知复数z满足,则( )
A. B. C. 10 D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数运算法则及模长公式计算即可得.
【详解】由,则,
则.
3. 函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合选项中函数图象的特征,利用函数的性质,采用排除法求解即可.
【详解】解:,定义域为,
,解得或,
过和,故CD不符合题意;
又时,,
所以A不符合题意,B符合题意.
4. 已知向量,,向量在上的投影向量的坐标为,在上的投影向量的坐标为,则( )
A. 20 B. C. 10 D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,借助投影向量定义计算可得,,解出即可得,再利用模长定义计算即可得.
【详解】设,由向量在上的投影向量的坐标为,
则,
故,即;
由在上的投影向量的坐标为,
则,
故,即;
即有,解得,则,
则.
5. 在中,其所对的边分别为,为边上靠近点A的三等分点,,,,则( )
A. B. C. 1 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】过点作,利用等腰三角形的性质得到,再由条件求出,在中建立等式,求解.
【详解】
如图,过点作,
因为,所以是中点,且
又因为为边上靠近点A的三等分点,所以,
又因为,所以,
则,.
又因为,联立,
因为,所以,解得
在中,由余弦定理得
,
解得,所以
6. 当前,AI已从一个研究领域变成一类赋能技术.在医药健康领域,AI已应用于靶点发现、药物设计及临床试验等方面,显著提升了科研效率.假设某实验用AI辅助新药分子筛选,事件A是“AI模型筛选出候选分子M”,事件B是“AI模型筛选出候选分子N”.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,所以.
所以.
由,得.
所以.
7. 如图,圆柱(,O分别为上、下底面的圆心)的轴截面是边长为2的正方形,E是下底面圆周上不同于A,D的动点,则点A到平面的最大距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】过点E作AD的垂线, 垂足为F,求证平面,接着过点F作BC的垂线,垂足为G,连接EG,求证, 设,,结合 求出点A到平面的距离即可分析求解.
【详解】如图,过点E作AD的垂线, 垂足为F,连接AE,
由题意知平面平面,平面,故平面,
过点F作BC的垂线,垂足为G,则,连接EG,
又,平面,
所以平面,所以由得平面,
又平面,所以即,
连接 OE, 设,其中,则由题,
又平面,平面,所以,
所以, 连接 AO,设点A到平面的距离为d,
则由 得即,
所以,所以,
显然当即时点A到平面的距离d取得最大值为.
8. 已知定义域均为R的函数和满足,,函数是偶函数,且,则( )
A. 16 B. 18 C. 14 D. 20
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用赋值法及偶函数的性质求解.
【详解】由,得,又函数是偶函数,
则,又,
因此,即,
于是,,则,
由及,得,,
由及,得,
则,而,因此,
所以.
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a,b,c,d均为实数,则下列说法正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若,,且,则的最小值为
D. 若,,且,则
【答案】ACD
【解析】
【详解】,,又,,故A正确,
令,,故B错误,
,即,,又,,,
,当且仅当时,即等号成立,故C正确,
,
又,,则,
又,,当且仅当,即时等号成立,故D正确.
10. 设函数则下列结论正确的是( )
A. 至少有一个零点
B. 的零点都可以利用二分法求解
C. 若,则有两个零点
D. 若是的极值点,且存在使得则
【答案】AD
【解析】
【详解】因为,,
当时,由可得至少有两个零点,
当时,由可得至少有一个零点,
至少有一个零点,故A正确,
由函数,得,令,
当,即时,有两个变号零点,分别记作,则在和上单调递增,在上单调递减,
若或,若的某个零点恰好是极值点,则函数在该零点附近不变号,不满足二分法的使用条件,故B错误,
若,则函数有三个零点,故C错误,
若是的极值点,则,故,
由得
,
,,故D正确.
11. 已知为坐标原点,是椭圆上的两点,且,,垂足为,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率为 B.
C. D. 面积的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】求出椭圆离心率判断A;设,利用椭圆方程及同角公式,结合三角形面积公式求解判断BCD.
【详解】对于A,椭圆,即的离心率,A错误;
对于B,令,设,由,得,
则,即,同理,
由,得,
当且仅当时取等号,因此,B正确;
对于C,由,得,则
,C正确;
对于D:的面积
,
当且仅当时取等号,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 样本数据2,5,7,11,14,16,20,25的第80百分位数为________.
【答案】20
【解析】
【详解】样本数据有8个数,由,
得样本数据的第80百分位数为第7个数20.
13. 已知抛物线的焦点为F,过点的直线与该抛物线交于B,C两点,的面积为1,则________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据的面积求出点的坐标,从而可求出直线的方程,再与抛物线方程联立,根据韦达定理结合抛物线的焦半径公式即可得解.
【详解】由题意,
不妨设,
由的面积为1,得,
即,所以,
则,所以,即,
所以直线的方程为,即,
联立,消得,
所以,
所以.
14. 已知函数在区间上的最大值为,其中,则函数的值域为________.
【答案】
【解析】
【分析】应用区间长度分类讨论结合余弦函数性质计算求解值域即可.
【详解】因为,所以,,
1)当时,即时,,
函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,此时;
2)当,即时,函数在区间上单调递减,此时;
3)当,即时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
当,即时,;
当,即时,;
4)当,即时,函数在区间上单调递增,此时;
5)当时,即时,,
函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,此时;
所以;
当时, ,
当时,,,
当时,,,
所以函数的值域为.
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,分别是双曲线的上、下焦点,双曲线的渐近线方程是,且到双曲线的渐近线的距离是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过的直线与交于两点,其中在第一象限,关于原点对称的点为,且,求直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用给定的渐近线设出双曲线方程,再结合点到直线距离公式求解.
(2)设出直线的方程,利用韦达定理及数量积的坐标表示列式求解.
【小问1详解】
双曲线的渐近线方程是,即,
设双曲线的方程为,即,点,
由到双曲线的渐近线的距离是,得,解得,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
由(1)得,设直线的方程为,,
则,
由消去得,,
则,,
,
而,则
,则,
所以直线的方程为.
16. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减;在上单调递增
(2)
【解析】
【分析】(1)先对进行求导,再利用导数和单调性的关系求解即可;
(2)利用(1)可知单调性分类讨论,再求解即可.
【小问1详解】
由题意得,
当时,,在上单调递减,
当时,令,,是增函数,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递减;当时,在上单调递减;在上单调递增.
【小问2详解】
当时,由(1)知在上单调递减,不合题意,
当时,恒成立,
当时,由(1)知在上单调递减;在上单调递增,
,
即,解得,
综上,实数m的取值范围为.
17. 某商场推出买商品送购物金(单位:元)活动,顾客在该商场购买一定金额的商品即可参与一次活动.活动方案如下:在一个不透明的箱子中有4个球(除编号外,其他均相同),编号分别为30,30,60,100,每个球被抽中的概率相等,顾客从箱子中随机抽取一个球,若编号为a,则获得2a元购物金.
(1)求顾客获得的购物金X的数学期望.
(2)若原方案为方案A,该商场又策划了方案B:顾客从原箱子中一次随机抽取两个球,若编号分别为a,b,则获得元购物金.
(i)顾客可以从这两个方案中任选一个,若以顾客获得的购物金的数学期望为依据,判断顾客应选择哪个方案?
(ii)已知某天有3600位顾客选择方案B,求这3600位顾客中获得购物金超过50元的人数的方差.
【答案】(1)110元;
(2)(i)选择方案;(ii)500.
【解析】
【分析】(1)求出的所有可能值及各个值对应的概率,进而求出数学期望.
(2)(i)求出选择方案的购物金的数学期望,再比较大小即可;(ii)由(i)求出购物金超过50元的概率,再利用二项分布的方差公式求解.
【小问1详解】
购物金X的可能值为,
,
所以顾客获得的购物金X的数学期望(元).
【小问2详解】
(i)由对称性不妨令,,
购物金的可能值为,
,
则(元),而,
所以顾客应选择方案.
(ii)顾客选择方案B,购物金超过50元的概率,
设获得购物金超过50元的人数为,则,
所以这3600位顾客中获得购物金超过50元的人数的方差.
18. 如图,在正四棱台中,,且.
(1)若.
(i)求证:平面;
(ii)若二面角为,求直线与平面所成角的正弦值.
(2)若正四棱台的8个顶点均在球M的表面上,求球M体积的最小值.
【答案】(1)(i)证明见解析;(ii);
(2).
【解析】
【分析】1)(i)建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明推理得证;(ii)求出平面与平面的法向量,利用面面角的向量法及线面角的向量法求解.
(2)由(1)中坐标系,设出球心坐标,利用空间两点间距离公式列式,借助基本不等式求出最小球半径即可.
【小问1详解】
(i)在正四棱台中,连接,过作平面,
则直线必过正方形中心,设正四棱台的高为,
则,
,因此,即,而,
则,又平面,平面,
所以平面.
(ii)由(i)得,设平面的法向量,
则,取,得,而平面的法向量,
由二面角为,得,
解得,,又,设平面的法向量,
则,取,得,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问2详解】
由正四棱台的8个顶点均在球M的表面上,得球心在直线上,
设,正方形的外接圆半径为,正方形外接圆半径,
点,设球的半径为,则,即,
于是,
,当且仅当,即时取等号,满足,
因此当正四棱台外接球的球心为正方形的中心时,球半径取最小值,
所以球M体积的最小值为.
19. 若数列满足对任意的,都有,则称数列为伪等比数列.
(1)若数列为伪等比数列,,求的所有可能取值;
(2)证明:对任意的,存在以及一个首项为1的伪等比数列,使得数列的前n项和;
(3)若数列为伪等比数列,数列的前n项积,当时,证明:或,.
【答案】(1)
(2)证明见详解 (3)证明见详解
【解析】
【分析】(1)根据定义,分情况讨论取值,求;
(2)构造数列,计算前项和,证明存在满足条件的数列;
(3)由前项积得,结合定义分析即可.
【小问1详解】
由题意得,,则或;或或;或或或,
的所有可能取值为.
【小问2详解】
当时,,可取数列为,此时,
随后再依次在原数列的最后一项之后增加以下各组数据(每组三项):,
则当时,
,
当时,也适合上式,故,
所以对任意的,总存在以及一个首项为1的伪等比数列为,使得数列的前n项和.
【小问3详解】
由集合中元素的互异性得,
由题意得从到后一项比前一项的值为或,
设出现了次,则出现了次,从而,其中,
则
,
从而,即,
整理得,即,
是的整数倍,或, 得证.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
数学试题
本试卷共19题,满分150分.考试用时120分钟.
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. 已知复数z满足,则( )
A. B. C. 10 D.
3. 函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
4. 已知向量,,向量在上的投影向量的坐标为,在上的投影向量的坐标为,则( )
A. 20 B. C. 10 D.
5. 在中,其所对的边分别为,为边上靠近点A的三等分点,,,,则( )
A. B. C. 1 D. 3
6. 当前,AI已从一个研究领域变成一类赋能技术.在医药健康领域,AI已应用于靶点发现、药物设计及临床试验等方面,显著提升了科研效率.假设某实验用AI辅助新药分子筛选,事件A是“AI模型筛选出候选分子M”,事件B是“AI模型筛选出候选分子N”.已知,,,则( )
A. B. C. D.
7. 如图,圆柱(,O分别为上、下底面的圆心)的轴截面是边长为2的正方形,E是下底面圆周上不同于A,D的动点,则点A到平面的最大距离是( )
A. B. C. D.
8. 已知定义域均为R的函数和满足,,函数是偶函数,且,则( )
A. 16 B. 18 C. 14 D. 20
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a,b,c,d均为实数,则下列说法正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若,,且,则的最小值为
D. 若,,且,则
10. 设函数则下列结论正确的是( )
A. 至少有一个零点
B. 的零点都可以利用二分法求解
C. 若,则有两个零点
D. 若是的极值点,且存在使得则
11. 已知为坐标原点,是椭圆上的两点,且,,垂足为,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率为 B.
C. D. 面积的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 样本数据2,5,7,11,14,16,20,25的第80百分位数为________.
13. 已知抛物线的焦点为F,过点的直线与该抛物线交于B,C两点,的面积为1,则________.
14. 已知函数在区间上的最大值为,其中,则函数的值域为________.
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,分别是双曲线的上、下焦点,双曲线的渐近线方程是,且到双曲线的渐近线的距离是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过的直线与交于两点,其中在第一象限,关于原点对称的点为,且,求直线的方程.
16. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
17. 某商场推出买商品送购物金(单位:元)活动,顾客在该商场购买一定金额的商品即可参与一次活动.活动方案如下:在一个不透明的箱子中有4个球(除编号外,其他均相同),编号分别为30,30,60,100,每个球被抽中的概率相等,顾客从箱子中随机抽取一个球,若编号为a,则获得2a元购物金.
(1)求顾客获得的购物金X的数学期望.
(2)若原方案为方案A,该商场又策划了方案B:顾客从原箱子中一次随机抽取两个球,若编号分别为a,b,则获得元购物金.
(i)顾客可以从这两个方案中任选一个,若以顾客获得的购物金的数学期望为依据,判断顾客应选择哪个方案?
(ii)已知某天有3600位顾客选择方案B,求这3600位顾客中获得购物金超过50元的人数的方差.
18. 如图,在正四棱台中,,且.
(1)若.
(i)求证:平面;
(ii)若二面角为,求直线与平面所成角的正弦值.
(2)若正四棱台的8个顶点均在球M的表面上,求球M体积的最小值.
19. 若数列满足对任意的,都有,则称数列为伪等比数列.
(1)若数列为伪等比数列,,求的所有可能取值;
(2)证明:对任意的,存在以及一个首项为1的伪等比数列,使得数列的前n项和;
(3)若数列为伪等比数列,数列的前n项积,当时,证明:或,.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$