摘要:
**基本信息**
石室中学高二数学周测卷,以AI医药筛选、车厘子等级统计等真实情境为载体,覆盖解析几何、概率统计等核心知识,通过分层设问培养数学思维与应用能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|直线与圆、导数切线、排列组合|结合逻辑推理(如充要条件判断)|
|多选|3/15|二项式定理、椭圆性质、概率期望|多选项设计考查数学严谨性|
|填空|3/15|数列通项、空间距离、函数单调区间|注重知识迁移(如导数与不等式解集)|
|解答|4/50|立体几何二面角、概率分布列、导数应用、抛物线综合|16题以车厘子统计为情境,18题抛物线多问递进,体现数学应用与创新意识|
内容正文:
石室中学高2027届高二下期第十七周数学专项练习
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.直线:,直线:,若,则实数a的值为( )
A.或 B. C. D.
2.直线与圆相交于两点,则""是"的面积为”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3、过坐标原点作曲线的切线,若切线有且只有一条,那么( )
A.-2 B.-4 C.2 D.4
4.已知公差大于0的等差数列的前项和为,若,的前项和为,则( )
A. B. C. D.
5.从0,2,4,6中任取3个数字,从1,3,5中任取2个数字,可以组成( )个没有重复数字的五位数.
A.1440 B.1224 C.576 D.792
6.当前,AI已从一个研究领域变成一类赋能技术.在医药健康领域,AI已应用于靶点发现、药物设计及临床试验等方面,显著提升了科研效率.假设某实验用AI辅助新药分子筛选,事件A是“AI模型筛选出候选分子”,事件B是“AI模型筛选出候选分子”.已知,,,则( )
A. B. C. D.
7.椭圆:与双曲线:有公共的焦点,,为与的交点,则的面积为( )
A. B. C.2 D.1
8.一枚质地均匀的骰子,六个面分别标有数字,随机投掷该骰子 3 次,得到的点数依次记为,则满足的有序数对的个数为( )
A. 48 B.36 C. 24 D. 12
二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
9、关于二项式的展开式,下列说法正确的是( )
A.展开式中所有项系数之和为64 B.展开式中第4项的二项式系数最大
C.展开式中不含x3的项 D.展开式中常数项为240
10.椭圆为的右焦点,点在上,且关于轴对称,分别为线段的中点,为坐标原点,则
A. B.的最小值为
C. D.存在点,使得
11、袋中有6个大小相同的球,其中4个黑球、2个白球,现从中任取3个球,记随机变量X为其中白球的个数,随机变量Y为其中黑球的个数,若取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分,随机变量Z为取出3个球的总得分,则下列结论正确的是( )
A.E(Y)=2E(X) B.P(|Z-5|≤1)= C.E(Z)=4 D.D(Z)=
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12、若数列的前项和,则的通项公式是________
13、已知,,,则点A到直线BC的距离为_________
14、已知函数f(x)=x3+mx2+nx+1(m,n∈R),若不等式f(x)>0的解集为{x|x>a且x≠1},则函数f(x)的单调递减区间为
四、解答题(本大题共4小题,共50分)
15.(本小题满分 10 分)如图,在四棱锥中,底面为梯形,,,,为等边三角形,,,.M为棱上一点,且平面,
(ⅰ)试确定点M的位置;
(ⅱ)求平面与平面所成锐二面角的正弦值.
16.(本题满分12分)随着生活水平的提高,一些进口水果也成了热销商品.某品牌车厘子大小等级划分为、、、、五个等级,分别对应如下五组质量指标值:,,,,.从该品牌车厘子中随机抽取1000颗作为样本,统计得到如图所示的频率分布直方图.
(1)质量指标值越高,车厘子越大、质量越好,若质量指标值低于180的为二级,质量指标值不低于180的为一级.现利用分层随机抽样的方法按比例从样本中随机抽取12颗,再从抽取的12颗车厘子中随机抽取3颗,记其中一级的颗数为,求的分布列及数学期望;
(2)甲、乙两人计划在某网络购物平台上参加该品牌车厘子的订单“秒杀”抢购活动,每人只能抢购一个订单,每个订单均由(,)箱车厘子构成.假设甲、乙两人抢购成功的概率均为,记甲、乙两人抢购成功的订单总数量为,抢到车厘子总箱数为.
①求的分布列及数学期望;
②当的数学期望取最大值时,求正整数的值.
17.(本题满分13分)已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,;(2)当时,,求的取值范围;
18.(本小题满分15分)设抛物线C:y2=4x的准线与对称轴交于点P,直线l过点P且与C交于A,B两点.
(1)设O为坐标原点,求的值;
(2)若以线段AB为直径的圆与y轴相切,求l的方程;
(3)过点P作直线l′(不同于l)与C交于M,N两点,且直线AM与y轴交于点Q,设ΔPBN与ΔQBN的面积分别为, 求.
石室中学高2027届高二下期第十七周数学专项练习答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
A
D
C
B
D
C
A
BD
BCD
ACD
1.B【详解】对于两条直线,,若,则满足且(不重合);
由题得,, 首先由列等式:, 整理得,解得或,
当时,,,即,两直线重合,不符合题意,舍去;
当时,,,两直线斜率均为2,在轴上的截距分别为和,不重合,满足平行条件. 综上,.
2.A【详解】因为,所以,即,所以圆心到直线的距离,即,解得,所以""是"的面积为"的充分不必要条件,故选A .
3、D
【详解】设切点为,所以切线的斜率,
切线方程为.将坐标原点代入可得,
因为切线有且只有一条,所以,解得或,又,所以,
故选:D.
4.C【详解】因为,所以,
设数列的公差为,则,所以,
,,所以当时,,当时,,
所以,所以.
5.B【详解】不含数字0的无重复数字的五位数,有个;
含有数字0的无重复数字的五位数,有个,所以所求的五位数个数为.
6.D
【详解】因为,所以.所以.
由,得.
所以.
7.C
【详解】 由题意知,双曲线的焦点在轴,且与椭圆共焦点,因此椭圆的焦点也在轴,
对椭圆,半焦距满足;对双曲线,半焦距满足,故,即,
联立两曲线方程,两式相加得,解得,
将代入椭圆方程,整理得,代入得,
因为的底为,高为,因此面积,
由,得,即,
所以,所以,的面积为.
8.【答案】A【详解】不妨设,则,故,所以要使得,只需要2.
若,此时三个数的取值有和三种情况,当三个数的取值为时,有序数对共有 3 种情况;当三个数的取值为时,有序数对共有 6 种情况;
当三个数的取值为时,有序数对共有 3 种情况;所以当时,有序数对的个数共有 12 种.
同理,,6 的不同情况也均为 12 种,故满足的有序数对的个数为.
9、答案 BD解析 令x=1,则=1,A错误;
由Tk+1=(-2x)k=(-2)kx3k-12,k=0,1,…,6,当k=3时,第4项的二项式系数最大,B正确;
令3k-12=3,得k=5,则展开式中含x3的项,C错误;
令3k-12=0,得k=4,则常数项为T5=(-2)4=240,D正确.
10.【答案】BCD【详解】对于选项 A ,由题意得,如图,设的左焦点为,连接,由的对称性知且,则,由,
取点,得.,故 A 错误;
对于选项 B ,因为为线段的中点,所以,因为的最小值为,所以的最小值为,即,故 B 正确;因为分别为线段的中点,所以,
由椭圆的定义知,故 C 正确;
对于选项 D,设,则,且,
由,得,
所以.,
若,则,此时,
故存在点,使得,故 D 正确.故选 BCD.
11、答案 ACD解析 X,Y均服从超几何分布,
且X+Y=3,Z=2X+Y=3+X,P(X=k)=,k=0,1,2,E(X)=3×=1,E(Y)=3-E(X)=2=2E(X),A正确;
P(|Z-5|≤1)=P(|X-2|≤1)=1-P(X=0)=1-=,B错误;E(Z)=3+E(X)=3+1=4,C正确;
D(Z)=D(3+X)=D(X)=(0-1)2×+(1-1)2×+(2-1)2×=+0+=,D正确.
12、【详解】当时,;
当时,,由于不适合此式,
所以.
13、【详解】已知,,,所以,.
进而,.
,进而.
则点到的距离.
14、答案:解析 不等式f(x)>0的解集为{x|x>a且x≠1},所以f(x)=(x-1)2(x-a),且a<1,
即f(x)=(x-a)(x2-2x+1)=x3-(a+2)x2+(2a+1)x-a,
所以解得 则f(x)=x3-x2-x+1,
所以f'(x)=3x2-2x-1=(3x+1)(x-1),由f'(x)<0,解得-<x<1,因此函数f(x)的单调递减区间为.
15.【详解】(ⅰ)M为棱上靠近点P的三等分点,理由如下:
如图2,过点M作交于点N,连接. ,;
,,,四点共面,则平面平面;
平面,.
四边形为平行四边形,则.
,,,,即.
为棱上靠近点P的三等分点满足题意………………………..4分
(ⅱ)过点M作交于点O,连接.由(ⅰ)得;
为等边三角形,则,.
,,,四边形是平行四边形,则.
平面,平面,平面.
,平面,平面,平面.
,平面平面.
过点A作于点H,过点H作交于点G,连接,
平面,,平面.平面,.
,,平面,平面.
平面,;,,平面,平面,平面,则;为平面与平面所成锐二面角的平面角,
即为平面与平面所成锐二面角的平面角.
由平面,平面,得;,,,,为等边三角形,,,,,.
在中,,则.
在中,,得. 在中,.
在中,.
即平面与平面所成锐二面角的正弦值为.…………………..10分
16、【详解】(1)由频率分布直方图,质量指标低于180的二级频率为,
不低于180的一级频率为,故二级与一级的数量比为.
分层抽样抽取12颗车厘子,得二级品颗,一级品颗.
随机抽取3颗,一级颗数服从超几何分布,的可能取值为.
,,,.
所以的分布列为:
. ………………..5分
(2)① 甲、乙抢购成功的概率均为,两人抢购相互独立,故,的可能取值为.
,,
.
的分布列为:
.………………..9分
② 由,得,即.
由基本不等式,,当且仅当即时等号成立,
又,故时取得最大值. …………..12分
17、【详解】(1),
由切点在直线上,也在函数图象上,
可知且,可得;
由,则切线的斜率为,解得;故. …………..4分
(2)由(1)知,,
则,
故题意可转化为对任意恒成立,令,,
则,
当时,由且,则,即,
则在上单调递增,又,
要使对任意恒成立,则,解得;………..7分
当时,不成立; ………..8分
当时,,,且,
则,
即,则在上单调递减,又当时,,不满足题意;………..12分
综上所述,的取值范围为. ………..13分
18、解:(1)由题意,易知点P(-1,0).(1分)
设直线l的方程x=ty-1,代入y2=4x,并整理得y2-4ty+4=0
由Δ=16t2-16>0,得t<-1或t>1.(3分)设点A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,y1y2=4.
所以=x1x2+y1y2=+y1y2=1+4=5.(4分)
(2)由弦长公式,得|AB|==4.
线段AB的中点到y轴的距离r=.(7分)又xi=tyi-1(i=1,2),故r=(y1+y2)-1=2t2-1.
由|AB|=2r,得4=4t2-2,解得t=±(均满足Δ>0).
所以直线l的方程为2x±y+2=0.(9分)
②设点M(,y3),N(,y4),同理可得y3y4=4.
又直线BN的斜率k1==.(12分)由y2=,y4=,得k1=.(13分)
设点Q(0,m),由A,M,Q三点共线,得(y3-m)=(y1-m).
化简,得m=,故k1=m.(15分)又直线PQ的斜率k2==m,故k1=k2.
所以BN∥PQ,故ΔPBN与ΔQBN的面积相等,.(15分)
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