内容正文:
数学
注意事项:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 已知全集,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】已知全集,
则.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,故.
3. 已知向量,且,则( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,知,解得.
4. 已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【详解】①当椭圆的焦点在轴上时,,解得;
②当椭圆的焦点在轴上时,,解得,
所以或.
5. 已知函数,在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用分段函数单调性,结合指对数函数、二次函数单调性列出不等式组求解.
【详解】由函数在上都单调递增,
得函数在上单调递增,
由函数在上单调递增,得,解得,
所以的取值范围是.
6. 甲、乙、丙等7位同学和1位老师共8人合影,已知老师的左边站4人,右边站3人,若甲和乙相邻,丙站在老师的右边,则共有( )种不同的排法.
A. 528 B. 312 C. 264 D. 216
【答案】A
【解析】
【分析】先固定老师位置,再分甲乙在老师左侧、右侧两种情况,分别计算位置选择数、甲乙排列数与其余人排列数,最后相加得总排法数.
【详解】按照的序号进行编号,老师的左边编号,右边编号,
若甲乙站在老师的左边,则安排情况为,共3种选择,
甲乙可互换位置,丙排在右侧有3种选择,剩下的4人有种排法,
因此甲乙站在老师左边时共有种排法;
若甲乙站在老师的右边,则安排情况为,共2种情况,
甲乙可互换位置,丙只有一种选择,剩下的4人有种排法,
因此甲乙站在老师的右边时共有种排法,
所以不同的排法共有种情况.
7. 已知函数,若,总存在唯一实数,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,因为,所以,进而可得,因为存在唯一实数,结合正弦函数的图象性质,可得,求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,则.
,总存在唯一实数,使得,
即,使得在上有唯一解,
因为,所以,
因为总存在唯一实数,使得,
所以,即.
8. 已知点在曲线上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将曲线方程化为半圆,目标式转化为点到直线距离的5倍,利用圆心到直线的距离与半径的关系求出最小距离,再结合半圆端点求出最大距离,从而得到取值范围.
【详解】由,得,所以曲线是以点为圆心,2为半径的圆去掉轴下面的部分.
到直线的距离为,所以表示点到直线的距离的5倍.
又点到直线的距离为,所以点到直线的距离的最小值为;
过圆心作直线的垂线与半圆的交点中,远离直线的那个交点不在上半圆上,因此最大值只能出现在半圆端点,
所以当点与点重合时到直线0的距离最大,最大距离为,所以点到直线的距离的最大值为,
故的取值范围为.
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. 有一组样本数据,由这组数据得到新样本数据,其中,则下列说法正确的是( )
A. 若样本数据的极差为,则样本数据的极差为
B. 若样本数据的中位数为,则样本数据的中位数为
C. 若样本数据的平均数为,则样本数据的平均数为
D. 若样本数据的方差为,则样本数据的方差为
【答案】AC
【解析】
【分析】使用中位数,平均数,极差,方差的定义求解.
【详解】若样本数据的极差为,中位数为,平均数为,方差为,则样本数据的极差为,选项正确;
中位数为,选项错误;
平均数为,选项正确;
方差为,选项D错误.
10. 在中,角所对的边分别为,且,则( )
A.
B. 为钝角三角形
C. 的面积为4
D. 外接圆的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由余弦定理计算判断A;根据大边对大角结合余弦定理计算判断B;根据三角形面积公式计算判断C;根据正弦定理计算判断D.
【详解】对于A,由余弦定理知,
因为,所以,A正确;
对于B,因为,所以最大,
由余弦定理知,
所以,故为钝角三角形,B正确;
对于C,的面积,C错误;
对于D,因为,
所以外接圆的半径,
所以外接圆的面积为,D正确.
11. 已知函数的图象与直线交于不同的三点,,且,则( )
A. 的图象关于点中心对称
B. 的取值范围是
C. 的取值范围是
D. 的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】先通过对称性、导数与极值判断选项A、B的正确性,再利用三次方程韦达定理结合函数根的分布分析选项C、D的取值范围.
【详解】对于A:因为,所以的图象关于点中心对称,A正确;
对于B:,令,得或;令0,得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
当时,取得极大值,极大值为;
当2时,取得极小值,极小值为,
作出函数的大致图象,如图所示,
要使得函数的图象与直线交于不同的三点,则,B正确;
对于C:令,解得或;令,解得或,所以.
令,则的三个根分别为,
则,
所以,由于,所以,
即的取值范围是,C错误;
对于D:.
因为,所以当时,,当时,,
所以的取值范围是,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】由,知.
又,所以.
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线的左支交于,两点,若,则的周长为__________.
【答案】34
【解析】
【详解】由题知,由双曲线的定义,知,
故的周长为.
14. 已知正方体的棱长为是侧面上一动点(包括边界),且是棱上一点,则当三棱锥的体积最大时,线段的长为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】建立适当空间直角坐标系后,可求出各点坐标,设,由可得、间关系,再表示出棱锥的体积后可求出三棱锥的体积最大时的、,即可得点坐标,即可得长度.
【详解】如图,以点为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,设点的坐标为,则,
由,得,整理得,
其中,所以点的轨迹为以点为圆心,
为半径的圆在侧面内的一段圆弧,
过点作,因为平面,所以平面,
即平面,所以为三棱锥的高,
所以三棱锥的体积,
因为,所以,
所以当时,取最大值,最大值为,
所以当,时,三棱锥的体积取最大值,
此时.
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. 某校为调查学生对“大语言模型”的了解程度,随机抽取70名男生和30名女生参加“大语言模型”相关知识问卷调查(满分100分),若分数为80分及以上的为了解,其他为不了解,统计并得到如下列联表:
男生
女生
合计
了解
50
15
65
不了解
20
15
35
合计
70
30
100
(1)根据小概率值的独立性检验,能否认为对“大语言模型”的了解程度与性别有关联?
(2)从样本中的70名男生中,按对“大语言模型”的了解程度,通过分层随机抽样抽取7人,再从这7人中抽取2人进行调研,记抽出的2人中对“大语言模型”了解的人数为,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)认为对“大语言模型”的了解程度与性别有关联.
(2)
0
1
2
数学期望.
【解析】
【分析】(1)使用的计算公式求解;
(2)使用超几何分布概率公式求解.
【小问1详解】
零假设:对“大语言模型”的了解程度与性别无关联.
根据表中数据,计算得到,
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,所以认为对“大语言模型”的了解程度与性别有关联.
【小问2详解】
由题知抽取的7名男生中,对“大语言模型”了解的有人,
对“大语言模型”不了解的有人,
则再从这7人中选取2人,的可能取值为,
,
所以的分布列为
0
1
2
数学期望.
16. 已知等差数列,等比数列满足.
(1)分别求数列的通项公式;
(2)记分别是数列的前项和,,判断2027是否是数列中的项.
【答案】(1),
(2)不存在
【解析】
【分析】(1)根据等差数列、等比数列的定义结合题意求得,后可得通项公式;
(2)根据等差数列、等比数列前项和公式求得数列的通项公式,根据数列单调性判断求解.
【小问1详解】
设的公差为,由题知,,即,解得,
所以.
设的公比为,则,所以,解得,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,
所以,
所以,易知数列是递增数列.
又因为,
所以不存在,使得,即2027不是数列的项.
17. 如图,在四棱柱中,底面是边长为2的正方形,底面,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点是线段上靠近的三等分点,求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)证明:
因为底面是正方形,是的中点,所以
因为底面平面,所以.
又平面,所以平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正方形对角线互相垂直和侧棱垂直底面,证明同时垂直于平面内的两条相交直线和,从而推出垂直于平面;
(2)以为原点建立空间直角坐标系,写出各点坐标,求出平面的法向量,再计算向量与法向量的夹角正弦,即得线面角.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
解:以为坐标原点,所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则
设平面的法向量为,
则取,得,则.
又,
所以.
设直线与平面所成的角为,则.
因为,所以,即直线与平面所成的角为.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,判断的单调性,并求出的极值;
(3)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)的单调递减区间为,单调递增区间为;时,取得极小值
(3)2.
【解析】
【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求解即可;
(2)求导,根据导数可得函数的单调区间,根据极值的概念可得极值;
(3)分离参数,令,,求导根据导数及对勾函数性质可解.
【小问1详解】
当时,,
则,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
由(1)知.
令,则,
所以在上单调递增.
又,所以当时,,即
所以在区间上单调递减;
当时,,即,
所以在区间上单调递增,
所以当时,取得极小值.
【小问3详解】
,即恒成立,等价于恒成立,
即恒成立.
令,令,
易知在上单调递增,且,
所以存在,使得,即.
当时,,当时,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以.
又在上单调递减,所以,
即,所以,
又因为,所以的最大值为2.
19. 已知抛物线的焦点为为上位于第一象限的点,过点作的切线与的准线交于点,直线与交于两点(点在线段之间),直线(为坐标原点)与交于另一点,直线和相交于点.当点的纵坐标为时,.
(1)求的方程;
(2)证明:三点共线;
(3)若的面积是的面积的25倍,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
由(1)知的准线方程为,焦点.
设点(其中且),则直线的方程为,整理得.
联立方程,消去后整理得.
由直线与相切,可知,所以,直线的方程为.
由点在直线上,知.
由直线的方程为,联立方程,得点的坐标为
设,直线的方程为,整理得.
联立方程,消去后整理得,所以.
直线的方程为,又,所以直线的方程为.
又,所以直线的方程为.
直线的斜率为,
直线的方程为,整理得.
联立方程,解得.
由,得,
所以点的坐标为.
直线的斜率,
直线的斜率,
所以,所以三点共线.
AI (3)或.
【解析】
【分析】(1)由抛物线的定义和抛物线的标准方程求解;
(2)联立直线与抛物线方程,消元,韦达定理,分别表示直线与直线的斜率,证明斜率相等求解;
(3)联立直线与的方程,解出两点的坐标求解.
【小问1详解】
由题知,点,点,由,得,
解得,
故的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)知联立直线与的方程消去后整理得,
代入,得,整理得,
即,解得或.
将代入直线的方程,得,
所以直线的方程为.
将代入直线的方程,得,
将代入直线的方程,得.
又且,所以,点的坐标为,点的坐标为,
故
.
由的面积是的面积的25倍,知,解得或,
所以点的坐标为或.
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注意事项:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 已知全集,集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,且,则( )
A. 2 B. 1 C. D.
4. 已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则( )
A. B. C. 或 D. 或
5. 已知函数,在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 甲、乙、丙等7位同学和1位老师共8人合影,已知老师的左边站4人,右边站3人,若甲和乙相邻,丙站在老师的右边,则共有( )种不同的排法.
A. 528 B. 312 C. 264 D. 216
7. 已知函数,若,总存在唯一实数,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知点在曲线上,则的取值范围是( )
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. 有一组样本数据,由这组数据得到新样本数据,其中,则下列说法正确的是( )
A. 若样本数据的极差为,则样本数据的极差为
B. 若样本数据的中位数为,则样本数据的中位数为
C. 若样本数据的平均数为,则样本数据的平均数为
D. 若样本数据的方差为,则样本数据的方差为
10. 在中,角所对的边分别为,且,则( )
A.
B. 为钝角三角形
C. 的面积为4
D. 外接圆的面积为
11. 已知函数的图象与直线交于不同的三点,,且,则( )
A. 的图象关于点中心对称
B. 的取值范围是
C. 的取值范围是
D. 的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则__________.
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线的左支交于,两点,若,则的周长为__________.
14. 已知正方体的棱长为是侧面上一动点(包括边界),且是棱上一点,则当三棱锥的体积最大时,线段的长为__________.
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. 某校为调查学生对“大语言模型”的了解程度,随机抽取70名男生和30名女生参加“大语言模型”相关知识问卷调查(满分100分),若分数为80分及以上的为了解,其他为不了解,统计并得到如下列联表:
男生
女生
合计
了解
50
15
65
不了解
20
15
35
合计
70
30
100
(1)根据小概率值的独立性检验,能否认为对“大语言模型”的了解程度与性别有关联?
(2)从样本中的70名男生中,按对“大语言模型”的了解程度,通过分层随机抽样抽取7人,再从这7人中抽取2人进行调研,记抽出的2人中对“大语言模型”了解的人数为,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
16. 已知等差数列,等比数列满足.
(1)分别求数列的通项公式;
(2)记分别是数列的前项和,,判断2027是否是数列中的项.
17. 如图,在四棱柱中,底面是边长为2的正方形,底面,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点是线段上靠近的三等分点,求直线与平面所成角的大小.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,判断的单调性,并求出的极值;
(3)若,求的最大值.
19. 已知抛物线的焦点为为上位于第一象限的点,过点作的切线与的准线交于点,直线与交于两点(点在线段之间),直线(为坐标原点)与交于另一点,直线和相交于点.当点的纵坐标为时,.
(1)求的方程;
(2)证明:三点共线;
(3)若的面积是的面积的25倍,求点的坐标.
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