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. 2 B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出,令,代入即可求解.
【详解】由题意得,令,则,得.
故选:A
2. 如图,在梯形中,,点O为空间内任意一点,设,则向量可用表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在梯形中,,
所以,
所以.
3. 已知平面的一个法向量为,且,则点A到平面的距离为( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】直接由点面距离的向量公式就可求出.
【详解】∵,
∴,又平面的一个法向量为,
∴点A到平面的距离为
故选:B
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
【答案】A
【解析】
【详解】因为四点共面,则有,
由共面条件可得,,即,
所以,
当且仅当,即,即时,等号成立.
故选A.
5. 不等式的解集为( )
A. (5,10) B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据排列数的定义计算即可.
【详解】由,得,
整理得,解得,
又因为根据排列数的定义,需满足,解得 ,则.
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. 12个 B. 13个 C. 14个 D. 15个
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意写出原来的车票数和现在的车票数,再由两者之间相差58,列出关于的排列数方程,化简后,再对于的取值进行讨论,得到结果
【详解】由题意得,
即.
(1)若,则,;
(2)若,则,,不合题意,舍去;
(3)若,则,,不合题意,舍去.
原有14个车站,现有16个车站.
故选:C.
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. 480 B. 960 C. 1080 D. 1440
【答案】B
【解析】
【分析】先用捆绑法再用插空法计算.
【详解】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:B.
8. 若直线()是曲线与曲线()的公切线,则( )
A. 1 B. 2 C. e D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查导数的几何意义,考查数学运算的核心素养.首先求导,设出曲线上的切点坐标后列方程组求得公切线的斜率,再结合曲线列方程求解.
【详解】令,,则,.
设直线与曲线相切于点,
则,解得,所以公切线,即.
令,解得,所以,解得.
故选:B.
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,则数列的各项之和为( )
A. 450 B. 438 C. 254 D. 278
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意求出两个数列相同的项组成的数列,求出项数,然后求出它们的和即可.
【详解】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,
故新数列的各项之和为.
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.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,分千位小于,千位为,百位小于,千位为,百位等于,当十位小于时,然后根据分类计数原理可得.
【详解】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:B.
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. 120 B. 360 C. 420 D. 480
【答案】C
【解析】
【分析】利用分类计数原理求解,按2与4两区域种植果树是否相同进行分类即可.
【详解】分两类情况:
第一类:2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;
第二类:2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:C.
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
【答案】AC
【解析】
【分析】根据排列、组合知识及分步计数原理求解即可.
【详解】对于A,每个同学都有3种情况,共有种,所以A正确;
对于B,每个项目的冠军有4种情况,则共有种,所以B错误;
对于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,
将4名同学分成人数分别为2,1,1的三组,再分配到三个项目中,共有种,所以C正确;
对于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,跑步项目有4种,跳高有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.
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
【答案】BD
【解析】
【分析】利用基本量法可求公比后判断A,先判断的最大值,再根据其符号结合前若干项可判断的最值,从而判断BCD.
【详解】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.
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
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正方体的性质,结合线面垂直的判定证面,进而确定直线与平面所成的角、C到平面的距离,由,异面直线和所成角即为与所成角求大小,过作于,再过作于,利用线面垂直及勾股定理求的最小值.
【详解】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,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,故B错误;
而到平面的距离为,故C正确;
过作于,再过作于,
面面,面面,面,故面,
而面,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,,故D正确.
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______.
【答案】##
【解析】
【详解】由,,,
可得,,
则,,与同方向的单位向量为 ,
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 ______.
【答案】90
【解析】
【分析】根据部分平均分组法,结合排列组合知识求解即可.
【详解】一人得本,另两个人各得本,有种分法.
17. 的值为________.
【答案】120
【解析】
【分析】利用组合数的性质,通过递推合并,将连续的组合数求和转化为单个组合数计算.
【详解】
.
18. 若在R上单调递增,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】利用函数单调性与导函数符号之间的关系求解.
【详解】若 在R上单调递增,则在R上恒成立,
所以,解得.
所以实数的取值范围是.
19. 在直三棱柱中,,点P为侧面上的任意一点,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】解法一:建立空间直角坐标系,求出,利用的范围求出的范围.解法二:取CC1中点为D,由极化恒等式得,求出和,从而得到的取值范围.
【详解】解法一:由题可知三棱柱为正三棱柱,
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.
解法二:
取CC1中点为D,由极化恒等式得,
又,,
所以的取值范围为.
20. 已知数列满足,,,若存在正整数m使得恒成立,则______.
【答案】5
【解析】
【分析】用作差法求得,再求出,确定的正负,得数列的单调性,从而得最大项.
【详解】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. 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.
【答案】(1)证明见解析
(2)50
【解析】
【分析】(1)由递推公式得到,结合等比数列的定义即可得证.
(2)由(1)可得 ,利用分组求和法求出 ,结合和单调性求解即可.
【小问1详解】
由,得,即,
又 ,
所以数列为等比数列,首项为,公比为.
【小问2详解】
由(1)知,,所以 ,
所以 .
由,得,即.
易知是递增数列,
令, , ,
所以,
所以.
22. 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.
【答案】(1)证明见解析
(2)①2或;②
【解析】
【分析】(1)先证平面,得,,再由线面平行的判定定理证明结论.
(2)①建立如图所示的空间直角坐标系,设,求出平面的法向量,由线面角的空间向量法求得值即得;②分别求出平面和平面的一个法向量,由面面角的空间向量法求解.
【小问1详解】
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.
【小问2详解】
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,解得或.
所以PQ的长为2或.
②因为,由①知,=,,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. 已知函数,a∈R.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(2)
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,就、、、分类讨论导数的符号后可得原函数的单调性;
(2)利用参变分离可求参数的取值范围.
【小问1详解】
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.
综上,当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
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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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. 2 B. C. 1 D.
2. 如图,在梯形中,,点O为空间内任意一点,设,则向量可用表示为( )
A. B.
C. D.
3. 已知平面的一个法向量为,且,则点A到平面的距离为( )
A. B. C. D. 1
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. 12个 B. 13个 C. 14个 D. 15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. 480 B. 960 C. 1080 D. 1440
8. 若直线()是曲线与曲线()的公切线,则( )
A. 1 B. 2 C. e D.
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,则数列的各项之和为( )
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. 120 B. 360 C. 420 D. 480
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. 在直三棱柱中, ,点P为侧面上的任意一点,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. 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. 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. 已知函数,a∈R.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围.
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