内容正文:
卓同教育集团高2023级强化训练(七)
数学试题
命题:符刚 审题:吴振
时间:120分钟 总分:150分
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. 若,则A的真子集个数为( )
A. 3 B. 8 C. 7 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据真子集的定义求解即可.
【详解】因为集合,所以的真子集有共7个.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】.
3. 某学校从周一至周五中选择天开展社会实践活动,周一和周二不能同时被选中,则不同的选择方案有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】C
【解析】
【分析】直接用间接法计算可得结果.
【详解】因为从天中选天,共有种.而周一和周二同时被选的选法,共有种.
因此,满足条件的方案为种.
4. 设,则“”是“”的( ).
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】验证充分性:
因,,
由得,因为,则,故,充分性成立;
验证必要性:
若,则,当且不为0时,,而,
则不成立,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
5. 将一个半径为2的铁球熔化后,浇铸成一个正四棱台形状的铁锭,若这个铁锭的上、下底面边长分别为1和2,则它的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用球和正四棱台的体积相等直接计算即可.
【详解】球的体积为,设铁锭的高为,
则正四棱台的体积为,
由,可得,解得.
6. 已知数列,则数列的前9项和为( )
A. 3 B. 6 C. 2 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】裂项可得,再分组求和即可得.
【详解】,
则、
.
7. 已知是内的一点,且,.若,和的面积分别为1,,,则的最小值是( )
A. B. 9 C. 15 D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量数量积的定义,三角形的面积公式求得的面积,依题意求出的值,利用基本不等式“1”的妙用求解.
【详解】因,则,
则,于是,
,和的面积分别为1,,,
,,,
,
当且仅当时,即,等号成立,
的最小值是.
8. 若定义在上的奇函数满足,则( )
A. 1012 B. 1013 C. 1014 D. 1015
【答案】B
【解析】
【分析】先根据函数性质得到,再通过对已知等式进行赋值和变形,推导出函数的递推关系,进而求出的值.
【详解】因为是定义在上的奇函数,,
由,
用代替可得,
因为是奇函数,,
则,
用代替可得,
所以,
函数满足,
则,
,令得,
所以.
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. 下列命题正确的是( )
A. 若样本数据,,的方差为2,则数据 的方差为8
B. 若,,,则
C. 以模型去拟合一组数据时,为了求出经验回归方程,设,求得经验回归方程为,则的值分别是和4
D. 在一组样本数据,,,,(,不全相等)的散点图中,若所有样本点都在直线上,则这组样本数据的线性相关系数为
【答案】ABC
【解析】
【详解】原数据方差,设,
则,故A正确;
,
故 B 正确;
模型 取对数得 ,
令 ,则回归方程为 ,
已知 ,故 ,,即 ,,故C正确;
所有样本点都在直线 上,说明完全线性相关,相关系数绝对值为 ,
直线斜率为负,故相关系数为 ,故D错误.
10. 已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则( )
A. B.
C. 的渐近线方程为 D. 的面积为
【答案】AD
【解析】
【详解】对于A,双曲线,则,
不妨设点在第一象限,由双曲线定义可知,
因为,所以,,故A正确;
对于B,因为,,
所以,
故,所以,故B错误;
对于C,由B可知,,
因为,所以,所以,即,
所以,即,
所以的渐近线方程为,故C错误;
对于D,由余弦定理可得,
,
所以,故D正确.
11. 在棱长为1的正方体中,.则下面结论中正确的是( )
A. 存在,使得平面平面
B. 是平面的充要条件
C. 分别是在平面,平面上的投影图形的面积,对任意,都有
D. 任意,的面积不等于
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用空间向量分别求出两平面的法向量后验证可得A;利用空间向量验证线面垂直可得B;结合投影坐标和三角形的面积公式可验证C;由空间向量求出和的夹角为,再利用三角形面积公式可得.
【详解】如下图所示,建立空间直角坐标系,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,为正方体中一点,连接,点分别为在平面中的投影,连接,点分别为在平面中的投影,连接,
因为正方体棱长为,,
所以,,,,,,,,,
选项A:存在,使得平面平面,
设平面的法向量为,平面的法向量为,
因为,,
,,
所以,即,
令,解得,即,
,即,令,解得,即,
若平面平面,则,
即,解得;
选项B:是平面的充要条件,
当时,,
,即,
所以平面,
若平面,则,
即,解得;
选项C:的三个端点在平面上的投影坐标分别为,,,
则,
的三个端点在平面上的投影坐标分别为,,,
则,
令,即,解得,此时;
选项D:设和的夹角为,
,,
,
,
,
令,即,化简可得,
判别式为,
所以方程无实数解,即对任意,.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知一个等比数列的前4项的和等于4,前8项的和等于68,则这个数列的公比为______.
【答案】
【解析】
【详解】令此等比数列为,设其公比为,
依题意,,则,解得,
所以这个数列的公比为.
13. 已知函数,过点存在3条直线与曲线相切,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】设切点为,利用导数几何意义写出过的切线方程,进而有有三个不同值,即与有三个不同交点,导数研究的极值,即可求参数范围.
【详解】由,设切点为,则切线斜率为,
所以,过的切线方程为,
综上,,即,
所以有三个不同值使方程成立,
即与有三个不同交点,而,
故、上,递减,上,递增;
所以极小值为,极大值为,故时两函数有三个交点,
综上,的取值范围是.
故答案为:
14. 已知点,分别是直线和圆上的动点,,则的最小值为____________.
【答案】
【解析】
【分析】设 中点为 ,根据向量加法的平行四边形法则得到 与 的关系,分析的最小值,根据即可求解.
【详解】设中点为 ,则 ,所以 .
得的轨迹是和两条平行线所夹的区域,点到该区域的最小距离为点到直线的距离,
因为点 在圆 上,圆心 ,半径 ,
设点 到直线 的距离为 ,
则:,
所以 .
又因为 ,所以 .
综上, 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,在正三棱柱中,D、E分别是棱、的中点,且.
(1)求证:直线平面;
(2)求点A到平面的距离.
【答案】(1)
如图1,连接,
由正三棱柱的结构特征可知,
在正三棱柱中是正三角形,侧面均为矩形,平面.
因为D是棱的中点,所以,
因为平面,所以平面平面.
又平面平面,所以平面.
又平面,所以.
因为,所以矩形为正方形,所以,
又,所以,
因为平面,,所以直线平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正三棱柱的结构可判断四边形的形状,进行面面垂直、线面垂直、线线垂直之间的转化;(2)根据三棱锥的体积相等可求距离,也可利用空间向量求解距离问题.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
方法一:设点A到平面的距离为h,
因为平面,所以到平面的距离相等,都为.
由(1)知,侧面均为正方形,所以,,
又,所以为等腰三角形,所以.
又,即,
所以,解得,即点A到平面的距离为.
方法二:取的中点,连接,由(1)可知两两互相垂直,
所以以D为原点,建立如图2所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,即,令,则,
即,所以点A到平面的距离为.
16. 已知地物线,直线.当时,与有且仅有一个交点.
(1)求的方程;
(2)若与交于两个不同的点,设的中点为,过点平行于轴的直线与交于点,求.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)联立直线方程和抛物线方程,由交点个数得到判别式的等式,求出,即可得到抛物线方程;
(2)利用韦达定理法,由弦长公式及中点坐标公式得到和,从而求得它们的比值.
【小问1详解】
当时,联立,得.
因为与有且仅有一个交点,所以,解得.
所以的方程为.
【小问2详解】
联立,得.
因为与交于不同的两点,所以,即.
设,,
因为,所以.
.
,所以.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在最小值,且最小值小于2,求的取值范围.
【答案】(1)
若,的单调递增区间为,无单调递减区间.
若,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出导数,再对参数范围分类讨论,最后得到单调区间即可.
(2)结合题意确定,再得到,构造函数并求导得到单调性,结合求解参数范围即可.
【小问1详解】
由题意得的定义域为,
由,可得,
若,则在上恒成立,
则的单调递增区间为,无单调递减区间.
若,则当时,,当时,,
则的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
由(1)可知,若存在最小值,则,
且的最小值为,
则,可得,即.
令,则.
因为恒成立,
所以恒成立,则在上单调递增.
又,令,解得,即,
故的取值范围为.
18. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,点D在AC上,直线BD上一点P满足,在点C和点D的变化过程中,
(ⅰ)求的最小值;
(ⅱ)当最小时,求的值.
【答案】(1)
(2)(i) (ii)
【解析】
【分析】(1)运用正余弦定理化简等式,得到关于的余弦公式;
(2)(ⅰ)建立坐标系,根据题意得到,运算得到点的轨迹方程,限定其坐标的取值范围,得到双变量函数,依次放缩,并注意取等条件. (ⅱ)注意上一问的取等条件,然后求出点的坐标,代入运算即可.
【小问1详解】
在中,因为,所以,代入得到,
由正弦定理得,
由余弦定理得,
化简得,
又,,
所以
【小问2详解】
(i)因为,所以,所以
如图,建立平面直角坐标系
此时,
设,
因为,所以
设, 代入得,
整理得,解得
,当且仅当取得等号
又因为,当且仅当取得等号,
所以的最小值为
(ii)此时,所以直线,
,所以直线,
联立,解得,所以
19. 某科研团队研发的两款AI围棋机器人(Alpha星,Beta翼)进行对抗赛,比赛规则为:共进行奇数局比赛,全部完成后,获胜局数多的机器人胜出.假设每局比赛中,Alpha星获胜的概率都是,各局比赛的结果相互独立,且无平局.
(1)当时,两款机器人共进行5局比赛,设两款机器人所赢局数之差的绝对值为,求的分布列和数学期望;
(2)若两款机器人共进行且局比赛,记事件表示“在前局比赛中Alpha星赢了局”.事件表示“Alpha星最终获胜”.求的值;
(3)若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为.证明:当时,.
【答案】(1)
1
3
5
数学期望.
(2)
(3)证明:由全概率公式可知:
所以,
当时,,
又因为
,
因为,所以,即
【解析】
【分析】(1)根据二项分布的概念和性质,判断随机变量可能的取值,并根据二项分布概率公式,求出分布列,进而求出数学期望;
(2)根据比赛最终获胜的条件,判断在不同情况下,最后的两局胜负情况,根据条件概率计算公式,求出结果即可;
(3)根据比赛最终获胜的条件,分析之间的递推关系,根据全概率公式,求出递推公式,根据的范围以及作商法比较与的大小关系,进而证明结果.
【小问1详解】
两款机器人共进行5局比赛,两款机器人所赢局数之差的绝对值可能的取值有,
则,
,
,
的分布列为
1
3
5
数学期望.
【小问2详解】
在前局比赛中Alpha星赢的局数时,第局全胜,最终也无法获胜,所以 ;
当时,仅当第局全胜,最终才能赢得比赛,即;
当时,第局至少胜一场,就能最终赢得比赛,即 ;
当时,无论第局什么结果,都能最终赢得比赛,即 ;
综上所述, .
【小问3详解】
略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
卓同教育集团高2023级强化训练(七)
数学试题
命题:符刚 审题:吴振
时间:120分钟 总分:150分
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. 若,则A的真子集个数为( )
A. 3 B. 8 C. 7 D. 6
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 某学校从周一至周五中选择天开展社会实践活动,周一和周二不能同时被选中,则不同的选择方案有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
4. 设,则“”是“”的( ).
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 将一个半径为2的铁球熔化后,浇铸成一个正四棱台形状的铁锭,若这个铁锭的上、下底面边长分别为1和2,则它的高为( )
A. B. C. D.
6. 已知数列,则数列的前9项和为( )
A. 3 B. 6 C. 2 D. 4
7. 已知是内的一点,且,.若,和的面积分别为1,,,则的最小值是( )
A. B. 9 C. 15 D. 20
8. 若定义在上的奇函数满足,则( )
A. 1012 B. 1013 C. 1014 D. 1015
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. 下列命题正确的是( )
A. 若样本数据,,的方差为2,则数据 的方差为8
B. 若,,,则
C. 以模型去拟合一组数据时,为了求出经验回归方程,设,求得经验回归方程为,则的值分别是和4
D. 在一组样本数据,,,,(,不全相等)的散点图中,若所有样本点都在直线上,则这组样本数据的线性相关系数为
10. 已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则( )
A. B.
C. 的渐近线方程为 D. 的面积为
11. 在棱长为1的正方体中,.则下面结论中正确的是( )
A. 存在,使得平面平面
B. 是平面的充要条件
C. 分别是在平面,平面上的投影图形的面积,对任意,都有
D. 任意,的面积不等于
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知一个等比数列的前4项的和等于4,前8项的和等于68,则这个数列的公比为______.
13. 已知函数,过点存在3条直线与曲线相切,则实数的取值范围是___________.
14. 已知点,分别是直线和圆上的动点,,则的最小值为____________.
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,在正三棱柱中,D、E分别是棱、的中点,且.
(1)求证:直线平面;
(2)求点A到平面的距离.
16. 已知地物线,直线.当时,与有且仅有一个交点.
(1)求的方程;
(2)若与交于两个不同的点,设的中点为,过点平行于轴的直线与交于点,求.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在最小值,且最小值小于2,求的取值范围.
18. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,点D在AC上,直线BD上一点P满足,在点C和点D的变化过程中,
(ⅰ)求的最小值;
(ⅱ)当最小时,求的值.
19. 某科研团队研发的两款AI围棋机器人(Alpha星,Beta翼)进行对抗赛,比赛规则为:共进行奇数局比赛,全部完成后,获胜局数多的机器人胜出.假设每局比赛中,Alpha星获胜的概率都是,各局比赛的结果相互独立,且无平局.
(1)当时,两款机器人共进行5局比赛,设两款机器人所赢局数之差的绝对值为,求的分布列和数学期望;
(2)若两款机器人共进行且局比赛,记事件表示“在前局比赛中Alpha星赢了局”.事件表示“Alpha星最终获胜”.求的值;
(3)若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为;若两款机器人共进行了局比赛,Alpha星获胜的概率记为.证明:当时,.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$