内容正文:
2024级高二下学期教学质量监测
数 学
(本试卷满分150分,考试用时120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
3. 已知函数的导函数的图象如图所示,则( )
A. 有3个零点 B. 是的极小值点
C. 函数在区间上单调递减 D. 的最大值是
4. 已知,是两个不共线的向量,,.若与是共线向量,则实数( )
A. B. C. 3 D. 6
5. 是定义在R上周期为的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,,则( )
A. B. C. D.
7. 如图,现要对某市的5个区域地图进行着色,有4种颜色可供选择,要求有公共边的两个地区不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有( )
A. 48种 B. 72种 C. 96种 D. 108种
8. 已知等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,且满足,,,则( )
A. B.
C. 是数列中的最大项 D. 若,则的最小值为4051
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知女儿身高(单位:)关于父亲身高(单位:)的经验回归方程,则( )
A. 与具有正的线性相关关系
B. 当父亲身高为时,女儿身高一定为
C. 若父亲身高每增加,则女儿身高平均增加
D. 若残差越小,说明模型的拟合效果越好
10. 已知且,指数函数,对数函数,则( )
A. 若的图象过点,则
B. 函数的图象过定点
C. 若,则
D. 当时,对任意,,都有
11. 我们把既有对称中心又有对称轴的曲线称为“优美曲线”,“优美曲线”与其对称轴的交点叫做“优美曲线”的顶点.对于“优美曲线”:,则( )
A. 曲线围成的图形面积为
B. 曲线上任意两个顶点间的最大距离为
C. 若点在曲线上,则最小值为
D. 若直线与曲线有公共点,则的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若抛物线:()上一点到焦点的距离为9,则________.
13. 已知圆柱的高为,它的两个底面的圆周在直径为的同一个球的球面上,则该圆柱的表面积为________.
14. 为测量某海岛主峰的海拔高度,勘测船在海平面上的点测得主峰顶点的仰角为,沿北偏东方向航行后到达点,测得的仰角为,且此时主峰位于点的正北方向,则该海岛主峰的海拔高度为________(海平面海拔视为0,结果保留最简根式).
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或推演步骤.
15. 已知是各项均为正数的等比数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16. 已知椭圆:()的离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆的左焦点作倾斜角为的直线,直线与椭圆相交于,两点,为坐标原点,求的面积.
17. 如图,在四面体中,,,平面,是的中点,是的中点,点在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知函数,.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)若在恒成立,求的取值范围;
(3)若有三个零点,求的取值范围.
19. 一场电影观影中,影院内有()个座位,且每个座位均对应一名持票观众,现在观众依次检票进入影院.已知第一位进场的观众不慎将电影票落在了检票处且无法取回,该观众忘记了自己的座位号,他将在个座位中随机选择一个位置坐下.后面进场的观众,若位置未被占据,则将在自己的位置上坐下;若位置被占据,则将在剩余的位置中随机选一个坐下.
(1)若,求第3位进场的观众选对位置的概率;
(2)若,记为电影院内最终坐错位置的人数,求的数学期望;
(3)证明:无论取何值,最后一位进场的观众坐错位置的概率都相等.
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(本试卷满分150分,考试用时120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据不等式的解法,求得集合,结合集合补集的定义与运算,即可求解.
【详解】由不等式,可得,解得,所以,
因为,所以.
2. 复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由复数的除法整理已知复数,进而由共轭复数概念表示答案.
【详解】因为,所以其共轭复数是
故选:A
【点睛】本题考查复数的除法运算,还考查了求复数的共轭复数,属于基础题.
3. 已知函数的导函数的图象如图所示,则( )
A. 有3个零点 B. 是的极小值点
C. 函数在区间上单调递减 D. 的最大值是
【答案】C
【解析】
【分析】从导函数图象得到函数单调性,并由零点,极值点,最值的定义出发进行判断
【详解】从图象可知在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,C正确;
故不是的极值点,B错误;
是的极大值,不是最大值,D错误;
的零点个数不确定,A错误.
4. 已知,是两个不共线的向量,,.若与是共线向量,则实数( )
A. B. C. 3 D. 6
【答案】A
【解析】
【详解】因为与共线,所以存在实数,使得.
即.
由于不共线,则得
由第一式得,代入第二式,解得.
5. 是定义在R上周期为的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用周期性与奇函数性质求的值.
【详解】因为是定义在上周期为的奇函数,
所以.
故选:C.
6. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由诱导公式变形和同角三角函数关系可得答案
【详解】,
因为,所以,故
因为,所以,
故.
7. 如图,现要对某市的5个区域地图进行着色,有4种颜色可供选择,要求有公共边的两个地区不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有( )
A. 48种 B. 72种 C. 96种 D. 108种
【答案】B
【解析】
【分析】应用分步分类计数原理求不同着色方法数.
【详解】第一步涂:有种颜色可选,共种选择,
第二步涂:与不同色,共种选择,
第三步涂:与都不同色,共种选择,
第四步涂、:分两类讨论,
当与同色时,
只有种,
与相邻,只需排除两种颜色,共种,
此情况总数,
当与不同色时,
需要排除三种颜色,共种,
与相邻,需要排除三个不同颜色,共种,
此情况总数,
所以总着色方法为种.
8. 已知等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,且满足,,,则( )
A. B.
C. 是数列中的最大项 D. 若,则的最小值为4051
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知分析得且,结合等比数列的性质及的定义依次判断各项的正误.
【详解】已知等比数列,,,说明与异号,即一项大于 1,一项小于 1,
又,故同号且,结合,若,则,矛盾,
因此,数列单调递减,由此得,
A:,,故,错误;
B:等比中项公式得,
因为,则,即,错误;
C:因为,数列单调递减,又,
当时,当时,
所以,,
因此最大项是,不是,错误;
D:若,则最小值为,
等比数列性质,,
因为===,
所以,
已知,故;
因为===,
,故最小值为 4051,正确.
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知女儿身高(单位:)关于父亲身高(单位:)的经验回归方程,则( )
A. 与具有正的线性相关关系
B. 当父亲身高为时,女儿身高一定为
C. 若父亲身高每增加,则女儿身高平均增加
D. 若残差越小,说明模型的拟合效果越好
【答案】AC
【解析】
【详解】选项A:由题目可知,所以与具有正的线性相关关系,故选项A正确;
选项B:当父亲身高为时,则其女儿身高可能为,而不是一定,故选项B错误;
选项C:由题目可知,即当父亲身高每增加,则女儿身高平均增加,故选项C正确;
选项D:根据残差的定义可知,残差的平方和越小,说明模型的拟合效果越好,并非残差,故选项D错误.
10. 已知且,指数函数,对数函数,则( )
A. 若的图象过点,则
B. 函数的图象过定点
C. 若,则
D. 当时,对任意,,都有
【答案】BCD
【解析】
【详解】对于A,因为的图象过点,所以,又,所以,
所以,,所以,则,故A错误;
对于B,,当时,,即函数的图象过定点,故B正确;
对于C,因为,所以,解得,则在上单调递增,
又,,则,故,故C正确;
对于D,因为,所以,故D正确.
11. 我们把既有对称中心又有对称轴的曲线称为“优美曲线”,“优美曲线”与其对称轴的交点叫做“优美曲线”的顶点.对于“优美曲线”:,则( )
A. 曲线围成的图形面积为
B. 曲线上任意两个顶点间的最大距离为
C. 若点在曲线上,则最小值为
D. 若直线与曲线有公共点,则的取值范围为
【答案】ABD
【解析】
【分析】因为方程含绝对值,将方程转化为各象限内的圆的标准方程,结合对称性得到曲线的完整图形,因为图形关于坐标轴、原点对称,先计算第一象限内的图形面积,再乘以4,第一象限图形可拆为扇形和三角形面积之和;求顶点间最大距离时,联立对称轴和曲线方程得到所有顶点坐标,再计算两点间距离的最大值;求的最小值时,可转化为求曲线上的点到直线的距离的最小值,再乘以;求直线与曲线有公共点时的范围时,利用对称性先分析第一象限的曲线段与直线的位置关系,结合圆心到直线的距离不大于半径,以及直线与曲线段端点的连线斜率,得到的取值范围。
【详解】对配方得:
曲线关于轴、轴、原点对称,也关于、对称,
本质是四个圆心为、半径为的圆拼接成的闭合曲线,逐个分析选项:
A:连接曲线与坐标轴交点,得到中间正方形,
正方形对角线长为,面积为: ,
正方形每条边外对应一个半圆,半圆直径为,半径,
四个半圆总面积为: 总面积,正确.
B:根据定义,顶点是优美曲线和其所有对称轴的交点.
曲线的对称轴为,求得所有顶点为.
任意两顶点的最大距离为与(或与)的距离:
,B正确
C:是点到直线的距离,即.
曲线上离最近的点为,满足,确实在曲线上,
代入得: 最小值为,C错误.
D:直线恒过点,曲线上点的最大纵坐标约为,
直线与曲线有公共点等价于圆心到直线距离小于等于半径.
对上方两个圆心,相切时满足距离等于半径,计算得相切时;
当时直线平缓,与曲线无交点,当时存在公共点,
因此的范围为,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若抛物线:()上一点到焦点的距离为9,则________.
【答案】6
【解析】
【详解】抛物线的焦点坐标为,准线为,
点到焦点的距离为9,即点到准线的距离为9,
所以,解得.
13. 已知圆柱的高为,它的两个底面的圆周在直径为的同一个球的球面上,则该圆柱的表面积为________.
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知:圆柱的高,底面半径,
所以该圆柱的表面积.
14. 为测量某海岛主峰的海拔高度,勘测船在海平面上的点测得主峰顶点的仰角为,沿北偏东方向航行后到达点,测得的仰角为,且此时主峰位于点的正北方向,则该海岛主峰的海拔高度为________(海平面海拔视为0,结果保留最简根式).
【答案】
【解析】
【分析】作出示意图,为海岛主峰,由题意可得,,,,设,求得,,在中,由余弦定理可得,求解即可.
【详解】作出示意图如图所示:为海岛主峰,由题意可得,,
,.
设,在中,,所以,
在中,,所以,
在中,由余弦定理可得,
所以,所以,
所以,解得或(舍去),
所以海岛主峰的海拔高度为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或推演步骤.
15. 已知是各项均为正数的等比数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等比数列通项把方程转化为公比的一元二次方程,结合正项数列舍去负根,再整理成指数幂统一形式;
(2)对数化简后得到等差数列通项,验证首项、公差后,套用等差数列求和公式快速算出前项和.
【小问1详解】
设数列的公比为,
,,
.
解得(舍去)或.
因此数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)得.
当时,,又,故是首项,公差为-2的等差数列,
则.
16. 已知椭圆:()的离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆的左焦点作倾斜角为的直线,直线与椭圆相交于,两点,为坐标原点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据离心率和焦距可得,即可得,从而求得椭圆C的方程;
(2)求直线l的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理结合弦长公式求得,以及点到直线的距离,即可得面积.
【小问1详解】
因为椭圆:()的离心率为,焦距为2,
则,解得,可得,
所以椭圆的方程为:.
【小问2详解】
由题意可知:,直线的斜率,且直线与椭圆必相交,
则直线的方程为,
联立方程,消去y可得,
设,,则,,
可得,
且点到直线:的距离为.
所以的面积为.
17. 如图,在四面体中,,,平面,是的中点,是的中点,点在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)法1:以为原点,分别以射线、、方向为、、轴正方向建立空间直角坐标系,不妨设,
由已知得,,,.
由是中点,得.
是中点,故.
由,得,因此.
平面的法向量为.
因为,且平面,因此平面.
法2:取的中点,连结、,由是的中点可得.
由平面,平面,因此平面.
由是的中点得,又.
所以,而平面,平面,因此平面.
由得,平面平面.
因为平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)法1:建系求出向量,利用它与底面法向量垂直,直接证线面平行;法2:构造中位线得到两组相交直线分别平行底面,由面面平行推出线面平行;
(2)建立坐标系求出两个平面的法向量,套用夹角公式,取绝对值计算面面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为原点,分别以射线、、方向为、、轴正方向建立空间直角坐标系,
不妨设,由已知得,,,.
由是中点,得;是中点,故.
由,得,因此.
设平面的法向量为,
已知,.
由得,令,解得,,即.
因为平面的法向量为.
故.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知函数,.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)若在恒成立,求的取值范围;
(3)若有三个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)当时,求得,得到,且,结合导数的几何意义,即可求解;
(2)根据题意,转化为,令,求得,得到函数的单调性和最小值,即可求解;
(3)由,得到当时,方程有两个不同的非零解,转化为与的图象有两个非零交点,作出函数的图象,结合图象,即可求解.
【小问1详解】
当时,,可得,
则,且,即切点为,切线的斜率为,
所以函数在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
由,即,
因为,所以,即证,
令,其中,可得,
当,,单调递增;当,,单调递减,
所以,所以,即实数的取值范围为.
【小问3详解】
因为函数有三个零点,即有三个根,
因为,所以0是的一个零点,
所以当时,方程有两个不同的非零解,
即当时,方程有两个不同的非零解,
可转化为与的图象有两个非零交点,
由(2)可知在单调递减,在单调递增,且
又因为,且当时,;当时,,
在同一坐标系中,画出函数与的图象,如图所示,
当时,,解得,不满足非零条件,
所以或,即实数的取值范围为.
19. 一场电影观影中,影院内有()个座位,且每个座位均对应一名持票观众,现在观众依次检票进入影院.已知第一位进场的观众不慎将电影票落在了检票处且无法取回,该观众忘记了自己的座位号,他将在个座位中随机选择一个位置坐下.后面进场的观众,若位置未被占据,则将在自己的位置上坐下;若位置被占据,则将在剩余的位置中随机选一个坐下.
(1)若,求第3位进场的观众选对位置的概率;
(2)若,记为电影院内最终坐错位置的人数,求的数学期望;
(3)证明:无论取何值,最后一位进场的观众坐错位置的概率都相等.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:最后一位观众坐错位置,则最后一号位置一定被占据.
解法1:
设为个座位时,最后一位观众坐对的概率.
①当时,观众2选对位置的概率.
②假设当时,,
那么,当时,有以下3种情况:
.观众1选座位1,后续观众都选对;
.观众1选座位,最后一位观众一定坐错;
.观众1选座位(),此时观众相当于新的观众1,问题转化为个座位的情况.
,
∴由数学归纳法,对任意,.
即最后一位观众坐错的概率恒为.
解法2:
有0人坐错:则.
有2人坐错:则.
有3人坐错:
则.
以此类推,可发现,,,,…,中的项可视为多项式
中的系数.
构造多项式,记作式.
设为最后一位观众坐错且共有人坐错的概率,最后一位观众坐错的概率为所有符合条件的之和.
令式中,可得该式为.
因此无论取何值,最后一位进场的观众坐错位置的概率都相等,均为.
【解析】
【分析】(1)通过分析第一位进场观众不同的就座情况,计算出第3位进场观众坐到对的座位上的概率;
(2)先确定的可能取值为0,2,3,4,求出对应的概率,再根据期望公式求;
(3)利用数学归纳法证明即可.
【小问1详解】
设第位观众的本座位为,记“第一位进场的观众选1号位”,“第一位进场的观众选2号位”,“第二位进场的观众选1号位”.
.
.
又与互斥,.
【小问2详解】
解法1:的可能取值为0,2,3,4.
.
.
.
.
.
解法2:设“第位进场的观众选错位置”,
.
.
.
.
,
.
【小问3详解】
略
第1页/共1页
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