内容正文:
2024级高二数学基础题抢分赛
时间:100分钟 满分:150分
一、单选题:本题共11小题,每小题5分,共55分.
1.已知函数的导函数为,且,则( )
A. B. C.1 D.2
2.如图,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,点O为空间内任意一点,设,则向量可用,,表示为( )
A. B.
C. D.
3.若平面α的一个法向量为n=(1,2,1),A(1,0,-1),B(0,-1,1),Aα,B∈α,则点A到平面α的距离为( )
A.1 B. C. D.
4.已知为空间中四点,任意三点不共线,O为平面ABC外一点,且,若四点共面,则的最小值为( )
A. B. C.9 D.4
5.不等式的解集为( )
A.(5,10) B. C. D.
6.一条铁路原有个车站,为了适应客运需要新增加个车站,则客运车票增加了58种(从甲站到乙站与乙站到甲站需要两种不同车票),那么原有的车站有( )
A.15个 B.14个 C.13个 D.12个
7.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”和冬残奥会吉祥物“雪容融”,有着可爱的外表和丰富的寓意,深受各国人民的喜爱.某商店有4个不同造型的“冰墩墩”吉祥物和3个不同造型的“雪容融”吉祥物展示在柜台上,要求“雪容融”甲和“雪容融”乙相邻,且均不与“雪容融”丙相邻的不同的排列方法总数为( )
A.1440 B.1080 C.960 D.480
8.若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A. B.1 C.2 D.e
9.已知两个等差数列2,6,10,…及2,8,14,…,98,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列{an},则数列{an}的各项之和为( )
A.450 B.438 C.254 D.278
10.用,,,,,这六个数字可以组成( )个无重复数字,符合“小于4310的四位偶数”
A. B. C. D.
11.某植物园要在如图所示的5个区域种植果树,现有5种不同的果树供选择,要求相邻区域不能种同一种果树,则共有( )种不同的方法
A.480 B.420 C.360 D.120
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.部分选对的得部分分,有选错的得0分.
12.下列说法正确的是( )
A.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有81种报名方法
B.4名同学都参加了跑步、跳高、跳远三个项目,则这三个项目的冠军共有24种不同结果
C.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,每项至少一人,共有36种报名方法
D.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每项报一人,每人至多报一项,共有64种报名方法
13.数列是公比为的等比数列,为其前项和,为其前项积.已知,,则( )
A. B.当或4时,取得最大值
C.当取得最小值时, D.当时,取得最小值
14.如图,正方体的棱长为4,动点P,Q分别在线段,上,则下列命题正确的是( )
A.异面直线和所成的角为 B.直线与平面所成的角等于
C.点C到平面的距离为 D.线段长度的最小值为
三、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分.
15.已知空间三点,,,则点到直线的距离为______.
16.将本不同的书全部分给甲乙丙三人,一人得1本,另两个人各得2本,则不同的分法总数为.
17.的值为________.
18.若在R上单调递增,则实数的取值范围是________.
19.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=BC=AA1=1,点P为侧面ABB1A1上的任意一点,则的取值范围是________.
20.已知数列满足,,,若存在正整数m使得恒成立,则________.
四、解答题:本题共3小题,共47分.解答应写出文字说明、证明过程戓演算步骤.
21.(15分)已知数列满足:,,n∈N*.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)记,若,求n的最大值.
22.(15分)如图,四棱锥的底面为正方形,底面,是线段的中点,设平面与平面的交线为.
(1)证明:∥平面BCM;
(2)已知,为上的点,且与平面所成角的正弦值为.
①求线段PQ的长;
②若,求二面角的正弦值.
23.(17分)已知函数,a∈R.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围.
2024级高二数学基础题抢分赛
时间:100分钟 满分:150分
一、单选题:本题共11小题,每小题5分,共55分.
1.【答案】D
【解析】由题意得,令,则,得.故选D.
2.【答案】B
【解析】.故选B.
3.【答案】C
【解析】,故点A到平面α的距离为.故选C.
4.【答案】A
【解析】因为四点共面,则有
由共面定理可得,,即,
所以,
当且仅当,即,即时,等号成立.故选A.
5.【答案】D
【解析】则,得,
得,又因为,则.故选D.
6.【答案】B
【解析】由题意得,即.
又n>1,2m-1+n>n,所以,,则;原有14个车站,故选B.
7.【答案】C
【解析】现将4个不同造型的“冰墩墩”排好,有种排法,排好后包括左右两边有5个空,
再将“雪容融”甲和“雪容融”乙捆绑,有种方法,将捆绑后的“雪容融”与“雪容融”丙分别插入前面的5个空中,有种方法;
所以总的排列方法数为:;故选C.
8.【答案】C
【解析】设直线与曲线的切点为,
由,得,即.
切线方程为,代入、,得.
因该切线为,故,解得.
设直线与曲线的切点为,
由,得,即,切线方程为,化简得.
因该切线为,故,解得.故选C.
9.【答案】A
【解析】由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列:
2,14,26,…,98,是公差为12,项数为9的等差数列,
故新数列{an}的各项之和为×9=450.故选A.
10.【答案】C
【解析】当千位小于时,有种,
当千位是,百位小于时,有种,
当千位是,百位是,十位小于时,有种,
由分类计数原理,可得小于的四位偶数共有,故选C.
11.【答案】B
【解析】分两类情况:
①2与4种同一种果树,
第一步种1区域,有5种方法;第二步种2与4区域,有4种方法;
第三步种3区域,有3种方法;最后一步种5区域,有3种方法,
由分步计数原理共有种方法;
②2与4种不同果树,
第一步在1234四个区域,从5种不同的果树中选出4种果树种上,是排列问题,共有种方法;
第二步种5号区域,有2种方法,
由分步计数原理共有种方法.
再由分类计数原理,共有种不同的方法.故选B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.部分选对的得部分分,有选错的得0分.
12.【答案】AC
【解析】4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,每个同学都有3种情况,共有种,所以A正确;
4名同学都参加了跑步、跳高、跳远三个项目,每个冠军有4种情况,则这三个项目的冠军共有种,所以B错误;
4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,每项至少一人,可以1,1,2部分平均分组再分配,种,所以C正确;
4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每项报一人,每人至多报一项,跑步项目有4种,跳高由3种,跳远有2种,根据分步乘法原理,可得一共种,所以D错误.
故选AC.
13.【答案】BD
【解析】由题意知,则.
若,则,所以,即,,无实数解;
若,则,所以,即,又,所以,故A错误;
,,
则,,,,,,因此,
又当时,,所以当时,,
又,,,,,,
所以当或时,取得最大值,故B正确;
当或时,取得最小值,故C错误,D正确.
故选BD.
14.【答案】ACD
【解析】因为,故异面直线和所成角即为与所成角,
而为等边三角形,故,A正确;
因为面,面,故,又,
由,面,故面,
而面,故直线与平面所成的角,B错误;
C到平面的距离为,C正确;
过作于,再过作于,
面面,面面,面,故面,
面,则,又,面,
所以面,易知:即为异面直线,上两点的距离,
令,则,,
所以,
当时,,D正确.
故选ACD.
三、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分.
15.【答案】
【详解】因为,,则,,,
所以,,
所以点到直线的距离.
16.【答案】90
【解析】一人得本,另两个人各得本,有种分法.
17.【答案】120
【解析】
.
18.【答案】
【解析】由题可知,在R上恒成立,所以,解得.
19.【答案】
【解析】(方法一)如图取AB中点为原点O,建立空间直角坐标系,
设,其中,,又,,
所以,,,
当,且或1时,取得最大值1,
当,且时,取最小值,所以的取值范围为.
(方法二)取CC1中点为D,由极化恒等式得,
又,
,
所以的取值范围为.
20.【答案】5
【解析】因为,当时,,
当时,,
相减,得,所以(),
又时也符合,所以,.
因为,,
所以,,
当时,,即,
当时,,即,
所以当时,最大,
即对任意,均有,所以.
四、解答题:本题共3小题,共47分.解答应写出文字说明、证明过程戓演算步骤.
21.(15分)已知数列满足:,,n∈N*.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)记,若,求n的最大值.
【解析】(1),,
可得,
又,
数列为等比数列,首项为,公比为.
(2)由(1)知,,,
.
由,得,即.
因为是递增数列,
且当时,;当时,,
所以.
22.【解析】(1)在正方形中,,
因为平面,平面,所以∥平面.
又因为平面,平面平面,所以,.
因为平面,平面,所以∥平面.
(2)①以DA,DC,DP分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,
因为,所以,,,,,
设,则有,,,
设平面的法向量为,则,即,
令,则,所以,
则,
因为与平面所成角的正弦值为是,
所以,解得m=2或.
所以PQ的长为2或.
②因为,由①知,m=,,平面的一个法向量为.
又,,所以,,
设平面的法向量为,则,即
令,得,,所以.
所以,
所以二面角的正弦值为.
23.【解析】(1)的定义域为,
且.
①当时,恒成立,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减;
②当,即时恒成立,所以在上单调递增;
③当,即时,当或时,当时,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
④当,即时,当或时,当时,
所以在和上单调递增,在上单调递减.
(2)由,得,
因为,所以,
所以在上恒成立.
令,,
则.
令,,则,
所以在上单调递增,
所以,即.
令,得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以,
所以.
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