内容正文:
成都市外国语学校高中2024级零诊模拟
数学试卷
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共4页.考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效.考试结束后,将答题卡交回.
2.本试卷满分150分,120分钟完卷.
第Ⅰ卷(选择题 共58分)
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,只有一个选项是正确的.)
1. 数列的第9项为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】数列,
分子:,是等差数列,首项为 ,公差为 ,所以通项为;
分母:,通项为,
故数列的通项为,
所以第9项:.
2. 设,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用正态分布的对称性可求得结果.
【详解】因为,则.
故选:A.
3. 在等比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】已知,,
根据等比数列的性质可得,则,即,解得.
同理可得,则,即,解得.
在等比数列中,,成等比数列,根据等比中项的性质可得,
则.
4. 抛物线()的焦点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得,解得,故焦点坐标为,焦点的纵坐标为.
5. 若函数在上存在单调递增区间,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,.
函数在上存在单调递增区间,
在上有解,即在上有解;
在上有解,即.
令,;
在上单调递减,
时,取得最大值;
,即实数 的取值范围为.
6. 已知为等比数列,和是函数的两个极值点,则( )
A. -1013 B. 1014 C. -1014 D. 1013
【答案】B
【解析】
【详解】,求导可得,
和是 的两个极值点,即和是 的两个根,
根据韦达定理可得,,
因为是等比数列,所以,
因此.
7. 2026年5月8日,郑州中学红梅街校区第二届科技节盛大举行,活动内容丰富多样,包括机器人对抗赛、科技盲盒实验室、编程闯关挑战、无人机飞行表演、VR虚拟体验等多个项目,受到了全校师生的热烈欢迎和一致好评.现从报名的同学中选出5位在科技方面各有特长的同学(分别擅长机器人、编程、3D建模、无人机操作、VR内容制作),要将他们分配到3个不同的活动展台(分别是:“智能硬件体验区”“创意编程工坊”“未来科技演讲台”),每个展台至少安排一名同学负责讲解与展示.那么,符合要求的分配方案共有多少种? ( )
A. 90 B. 100 C. 150 D. 180
【答案】C
【解析】
【分析】分1,1,3和2,2,1两种情况,分别求出分组数,结合排列,组合知识进行求解
【详解】把这5个同学分配到3个不同的活动展台,每个展台至少安排一名同学,分组方式有两种:
①按1,1,3分组:先从5个中选3个为一组,剩下的2个各成一组,
可得不同的分组数为;
②按2,2,1分组:先从5个中选2个为一组,再将剩下的3个中选2个为一组,最后1个为一组,
可得不同的分组数为,
最后分配到3个不同的活动展台,共有种不同的方法.
8. 已知定义在上的函数,其导函数为,不等式恒成立.若对,不等式恒成立,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】构造函数,判断单调性及奇偶性,去掉函数符号,转化为恒成立,分离参数求最值即可求解.
【详解】令,依题意,.
函数在上单调递增.
对,不等式恒成立,
,
即,
.
当时,,
则,
则;;
故 在单调递减,在单调递增;
可得 时,函数 取得极小值即最小值,
.
当时,,此时,在上单调递减,
又时,,且,则
则 的取值范围是.
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.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知函数,则( )
A. 当 时,函数有最大值
B. 若函数图象的对称中心为,则
C. 函数在上一定存在减区间
D. 函数可能有2个零点
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,求导根据函数的单调性判断即可;对于B,二阶导数求对称中心横坐标或利用对称中心定义判断即可;对于C,求导,结合判别式大于零解出减区间即可判断;对于D,因式分解,结合判别式大于零进行判断即可.
【详解】对于A,当 时,,
当 时,在上单调递增,
当 无限趋于正无穷大时,也无限趋于正无穷大,所以没有最大值,故A错误;
对于B,法一:,令,则,
结合三次函数对称性可知,,所以 ,故B正确;
法二:若函数图象的对称中心为,则对任意实数,恒有,
代入化简得,解得 ,故B正确;
对于C,,令 ,
解得或,
当时 ,所以在上单调递减,故C正确;
对于D,,
令,又,
所以有两个不为0的根,所以有3个零点,故D错误.
10. 设是等差数列的前n项和,若,,则( )
A. B. 中最小值为
C. 当取得最大值时, D. 使成立的最大整数n为14
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,利用等差数列的求和公式和等差数列的性质,求得,且,,结合选项,逐项分析判断,即可求解.
【详解】A,由,可得,
因为,可得,所以,正确;
B,由A分析且,所以且,正确;
C,在等差数列中,由且,
当时,得;当时,得,
所以取得最大值时,,错误;
D,由,且,
所以使得成立的最大整数 为,正确.
11. 已知甲口袋中装有 个红球, 个白球, 个黑球,乙口袋中装有 个红球, 个白球, 个黑球,这些球只有颜色不同.先从甲口袋中随机取出 个球放入乙口袋,再从乙口袋中随机取出 个球.记从甲口袋中取出的球是红球、白球、黑球分别为事件、、,从乙口袋中取出的球是红球为事件B,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项:由乘法公式计算即得;B选项:运用全概率公式求解即得;C选项:由贝叶斯概率公式计算即得;D选项:利用条件概率公式分别计算和,比较两个概率的大小即可.
【详解】对于A,由概率的乘法公式得,所以A正确;
对于B,由全概率公式得
,故B错误;
对于C,由贝叶斯公式得,故C正确;
对于D,由条件概率公式得,
,因,故D正确.
第Ⅱ卷(非选择题 共92分)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.将答案直接填在答题卡上)
12. 的展开式中的常数项是______.
【答案】15
【解析】
【分析】利用展开式的通项,当 的指数为0时,求展开式的常数项.
【详解】的展开式的通项为,,
令,得 ,
所以的展开式中的常数项是.
故答案为:15
13. 若曲线,则曲线在 的切线方程为_______________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出切点,再根据导数的几何意义求出斜率,代入点斜式方程求出直线方程即可.
【详解】解:由题可得,
当 时,,,
所以切点坐标为,斜率为,
因此切线方程为,即.
14. 在探究的展开式的二项式系数性质时,我们把系数列成一张表,借助它发现了一些规律.在我国南宋数学家杨辉年所著的《详解九章算法》一书中,出现了这个表,我们称这个表为杨辉三角.杨辉三角是中国古代数学中十分精彩的篇章.杨辉三角如图所示:
如上图,杨辉三角第 行的 个数依次为,,…,.现将杨辉三角中第行的第个数乘以,第 行的一个数为 ,得到一个新的三角数阵如下图:
在这个新的三角数阵中,第行的第 个数为________;第行的所有数的和为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】由杨辉三角及二项式系数得出新的三角数阵中第 行的第 个数为;从而得到新的三角数阵中第 行的和为:,令,,两边求导得,再通过赋值,即可求解.
【详解】由题可得杨辉三角中第 行的第 个数为,
则新的三角数阵中第 行的第 个数为,故第10行的第3个数为,
新的三角数阵中第 行的和为:,
设,,
两边求导得,,
令 得,,
所以新的三角数阵中第 行的和为.
故答案为:90,.
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,四棱锥 的底面 是矩形,平面 ,点 是棱上的动点,点 是棱 中点, ,,.
(1)求证: ;
(2)若中点为 ,求直线 与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)因为平面 ,所以,,
在矩形 中:,则、 、 两两互相垂直,以 为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:、、,设,
故,,,
所以,即.
(2).
【解析】
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
因为、、、、,
故,,,
设平面的一个法向量为,则,即,
化简得,令,得,所以,,
,,
,
设直线 与平面所成角为,则,
所以直线 与平面所成角的正弦值为.
16. 已知是数列的前 项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前 项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用可得最后一项,再检验首项,即可得通项公式;
(2)利用裂项相消法即可求和.
【小问1详解】
由,
当 时,,
当 时,可得,
两式相减得:,所以有,
也符合上式,
所以;
【小问2详解】
当 时,有
当 时,有,
所以有
.
17. 为响应年青少年拔尖创新人才培养计划,某高校面向全市中学选拔优秀学生,开设数学、物理、化学、信息技术四门学科科研夏令营活动.
(1)若数学组的 名学员中恰有 人来自同一中学,从这 名学员中选取 人,表示选取的人中来自该中学的人数,求的分布列和数学期望;
(2)在学营开幕式的晚会上,数学组举行了一次学科知识竞答活动.规则如下:两人一组,每人答 题,答对不少于 题则获胜,假设每轮答题结果互不影响.已知甲、乙两位同学组成一组,甲、乙答对每道题的概率都为,如果甲、乙两位同学想在此次竞答活动中取得 轮胜利,那么理论上至少要参加多少轮竞赛?
【答案】(1)分布列见解析,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据超几何分布列出分布列,计算数学期望即可;
(2)先求每轮答题中取得胜利的概率,再应用独立重复实验数学期望的范围求出最少轮数.
【小问1详解】
由题意可知的可能取值有,
,,
,,
所以,随机变量的分布列如下表所示:
0
1
2
3
所以.
【小问2详解】
甲、乙两人在一轮竞赛中总共答对的题数为随机变量 Y ,
由题意可知,每人答 2 题,两人共答 4 题,每道题答对的概率均为,且各题答对与否相互独立,
因此 Y 服从二项分布,则他们在每轮答题中取得胜利的概率为:
设他们小组在 轮答题中取得胜利的次数为,则,,
由,即,解得,
而,则,所以理论上至少要进行 轮答题.
18. 已知椭圆 :()的离心率为,以椭圆 的四个顶点为顶点的四边形周长为.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点且斜率存在的直线与椭圆 交于不同的两点 , ,
①当,求直线的斜率;
②过点 和()的直线与椭圆 的另一个交点为 ,与分别表示与的面积.若,求的值.
【答案】(1);
(2)①;②1
【解析】
【分析】(1)根据离心率和四边形周长得到方程,求出,得到椭圆方程;
(2)①设出直线方程,联立椭圆方程,根据弦长得到方程,求出直线的斜率;
②由面积公式得,点关于 轴对称,并根据得到方程,求出答案
【小问1详解】
由离心率可得,即,
椭圆 的四个顶点为顶点的四边形周长为,可得,
联立解得,
所以椭圆方程为;
【小问2详解】
①过点且斜率存在的直线方程设为,
代入可得,
,解得,
设,则(*),
,
又,所以,
整理得,解得或(舍去)
又,则得,即直线的斜率为;
②由得,
则,
由点 在线段 上,得均是锐角,则,
点关于 轴对称,于是点,则,
由三点共线,得,
即,
整理得,
将(*)代入,得,解得 ,满足.
故的值为1.
19. 设函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若恒成立,求 的取值范围;
(3)已知 ,方程有两个不等实根,,方程有两个不等实根,,试判断与的大小关系,并证明你的结论.
【答案】(1) 在 上单调递减,在 上单调递增.
(2) .
(3).证明如下:
因为方程有两个不等实根,,不妨设,
所以,,
化简得,即,
令,其中,则,所以,
解得,则解得;
因为方程有两个不等实根,,不妨设,
所以,,
化简得,即,
令,其中,则,所以,
解得,解得;
设,其中 ,令,,
则,,
,
,
因为,所以,,,,
令,其中,
则,
,当 时,,所以在 上单调递减,
,所以在 上单调递增,
当时,,,所以,则,
所以 在 上单调递减,
因为,所以,所以,
则,所以,即.
【解析】
【分析】(1)函数 的定义域 ,求导得,由的正负求函数得单调区间.
(2)对不等式化简变形,构造,利用导数的正负判断函数的单调性,求出最小值,进一步确定参数 的取值范围.
(3)根据题意构造参数,,再进一步构造函数:
.利用导数的单调性判断和的大小,进一步判断与的大小关系.
【小问1详解】
因为的定义域为 ,,
令得, ;令得, ;令得,,
所以, 在 上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
由,得,即,
令,,则恒成立,即,
,
令得,;令得,;令得,,
所以,在上单调递减,在上单调递增,
,
则,得,解得 ,故 的取值范围为 .
【小问3详解】
略.
【点睛】方法归纳:
1.恒成立问题:构造函数,导数求最值,转化最值不等式求解参数.
2.零点乘积比较:构造比值型辅助函数,利用单调性比较根的乘积大小.
易错归纳:
1.忽视对数函数的定义域;对求导易算错.
2.恒成立混淆“最小值>常数”与“最大值>常数”.
3.构造辅助函数,求导符号判断失误,导致乘积结论出错.
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说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共4页.考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效.考试结束后,将答题卡交回.
2.本试卷满分150分,120分钟完卷.
第Ⅰ卷(选择题 共58分)
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,只有一个选项是正确的.)
1. 数列的第9项为( )
A. B. C. D.
2. 设,则等于( )
A. B. C. D.
3. 在等比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
4. 抛物线()的焦点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
5. 若函数在上存在单调递增区间,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 已知为等比数列,和是函数的两个极值点,则( )
A. -1013 B. 1014 C. -1014 D. 1013
7. 2026年5月8日,郑州中学红梅街校区第二届科技节盛大举行,活动内容丰富多样,包括机器人对抗赛、科技盲盒实验室、编程闯关挑战、无人机飞行表演、VR虚拟体验等多个项目,受到了全校师生的热烈欢迎和一致好评.现从报名的同学中选出5位在科技方面各有特长的同学(分别擅长机器人、编程、3D建模、无人机操作、VR内容制作),要将他们分配到3个不同的活动展台(分别是:“智能硬件体验区”“创意编程工坊”“未来科技演讲台”),每个展台至少安排一名同学负责讲解与展示.那么,符合要求的分配方案共有多少种? ( )
A. 90 B. 100 C. 150 D. 180
8. 已知定义在上的函数,其导函数为,不等式恒成立.若对,不等式恒成立,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
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.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知函数,则( )
A. 当 时,函数有最大值
B. 若函数图象的对称中心为,则
C. 函数在上一定存在减区间
D. 函数可能有2个零点
10. 设是等差数列的前n项和,若,,则( )
A. B. 中最小值为
C. 当取得最大值时, D. 使成立的最大整数n为14
11. 已知甲口袋中装有个红球, 个白球, 个黑球,乙口袋中装有 个红球, 个白球,个黑球,这些球只有颜色不同.先从甲口袋中随机取出个球放入乙口袋,再从乙口袋中随机取出个球.记从甲口袋中取出的球是红球、白球、黑球分别为事件、、,从乙口袋中取出的球是红球为事件B,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 共92分)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.将答案直接填在答题卡上)
12. 的展开式中的常数项是______.
13. 若曲线,则曲线在 的切线方程为_______________.
14. 在探究的展开式的二项式系数性质时,我们把系数列成一张表,借助它发现了一些规律.在我国南宋数学家杨辉年所著的《详解九章算法》一书中,出现了这个表,我们称这个表为杨辉三角.杨辉三角是中国古代数学中十分精彩的篇章.杨辉三角如图所示:
如上图,杨辉三角第 行的 个数依次为,,…,.现将杨辉三角中第行的第个数乘以,第 行的一个数为 ,得到一个新的三角数阵如下图:
在这个新的三角数阵中,第行的第 个数为________;第行的所有数的和为________.
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,四棱锥 的底面是矩形,平面,点 是棱上的动点,点 是棱 中点, ,,.
(1)求证: ;
(2)若中点为 ,求直线 与平面所成角的正弦值.
16. 已知是数列的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
17. 为响应年青少年拔尖创新人才培养计划,某高校面向全市中学选拔优秀学生,开设数学、物理、化学、信息技术四门学科科研夏令营活动.
(1)若数学组的 名学员中恰有 人来自同一中学,从这 名学员中选取 人,表示选取的人中来自该中学的人数,求的分布列和数学期望;
(2)在学营开幕式的晚会上,数学组举行了一次学科知识竞答活动.规则如下:两人一组,每人答 题,答对不少于 题则获胜,假设每轮答题结果互不影响.已知甲、乙两位同学组成一组,甲、乙答对每道题的概率都为,如果甲、乙两位同学想在此次竞答活动中取得 轮胜利,那么理论上至少要参加多少轮竞赛?
18. 已知椭圆 :()的离心率为,以椭圆 的四个顶点为顶点的四边形周长为.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点且斜率存在的直线与椭圆 交于不同的两点 , ,
①当,求直线的斜率;
②过点 和()的直线与椭圆 的另一个交点为 ,与分别表示与的面积.若,求 的值.
19. 设函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若恒成立,求 的取值范围;
(3)已知 ,方程有两个不等实根,,方程有两个不等实根,,试判断与的大小关系,并证明你的结论.
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