内容正文:
高2024级高三上期数学开学考试
一、单选题
1. 从一副不含大小王的52张扑克牌中,每次从中抽出1张扑克牌,抽出的牌不再放回.已知第一次抽到A牌,第二次抽到A牌的概率( )
A. B. C. D. 以上都不对
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意第一次抽到A牌后剩余51张扑克牌,剩余A牌3张,进而求解即可
【详解】由题意,第一次抽到A牌后剩余51张扑克牌,剩余A牌3张,故第二次抽到A牌的概率为
故选:B
2. 已知,若三个向量共面,则实数的值等于( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知存在,使得,结合向量的坐标运算列式求解即可.
【详解】因为,,,且,,三向量共面,
可知存在,使得,即,
则,解得.
故选:A.
3. 在正项数列中,设甲:,乙:是等比数列,则甲是乙的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】令可得,可证得是以公比为的等比数列,由此甲能推出乙,举反列可说明乙不能推出甲,再由充分条件和必要条件可得出答案.
【详解】令,可得,即,
所以是以公比为的等比数列,所以甲能推出乙,
若是等比数列,则取,,
所以,所以乙不能推出甲,
所以甲是乙的充分不必要条件.
故选:A.
4. 现有12道四选一的单选题,学生甲对其中的9道题有思路,3道题完全没有思路.有思路的题做对的概率为0.9,没有思路的题只好任意猜一个答案,猜对答案的概率为0.25.学生甲从这12道题中随机选择1题,他做对的概率为( )
A. 0.225 B. 0.4125 C. 0.7375 D. 0.8325
【答案】C
【解析】
【分析】根据全概率公式即可求得答案.
【详解】设事件A:选到有思路的题目,:选到无思路的题目,B:题目做对,
则,,
故
,
故选:C
5. 设.随机变量的分布列是
0
1
则当在内增大时,( )
A. 增大 B. 减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】
【分析】利用方差公式结合二次函数的单调性可得结果.
【详解】依题意,,
而,所以先减小后增大.
故选:D
6. 某玻璃制品厂需要生产一种如图1所示的玻璃杯,该玻璃杯造型可以近似看成是一个圆柱挖去一个圆台得到,其近似模型的直观图如图2所示(图中数据单位为cm),则该玻璃杯所用玻璃的体积(单位:)为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用柱体体积公式、台体体积公式计算作答.
【详解】依题意,该玻璃杯所用玻璃的体积为.
故选:A
7. 已知是等差数列的前n项和,若,则的最小值为( )
A. B. C. 0 D. 21
【答案】B
【解析】
【分析】本题可先根据等差数列的性质求出,再表示出,进而得到的表达式,最后根据二次函数的性质求最小值.
【详解】在等差数列中,已知, ,
则,解得.
根据等差数列的前项和公式可得.
所以,
将其看作关于的二次函数,二次函数,
当时,取得最小值,最小值为 .
故选:B
8. 过双曲线的左焦点F作的一条切线,设切点为T,该切线与双曲线E在第一象限交于点A,若,则双曲线E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取线段中点,根据给定条件,结合双曲线定义及直角三角形勾股定理求解作答.
【详解】令双曲线的右焦点为,半焦距为c,取线段中点,连接,
因为切圆于,则,有,
因为,则有,,
而为的中点,于是,即,,
在中,,整理得,
所以双曲线E的离心率.
故选:C
二、多选题
9. 设正项数列的前项和为.若,,,则( )
A.
B.
C. 当且为偶数时,
D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】通过已知条件及赋值法可判断选项A,通过递推关系构造等比数列从而推出的通项公式,即可判断选项B,
由选项B得出的通项公式利用放缩法即可判断选项C,由选项C的结论结合放缩法可判断选项D.
【详解】数列的递推关系,等比数列的通项公式和前项和公式
当时,有,由于,则,故选项A正确;
由于,,则,即,令,
则,,又,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,所以,
所以,,所以,故选项B正确;
(另解:因为,,所以,
当为奇数时,,所以;
当为偶数时,,所以.
综上,,故选项B正确)
当且为偶数时,
,故选项C正确;
由选项C知,当且为偶数时,,
则,即,又,所以,故选项D错误.
故选:ABC.
10. 直线过抛物线的焦点且与该抛物线交于M,N两点,设O为坐标原点,则下列说法中正确的是( )
A. B. 抛物线E的准线方程是
C. 以MN为直径的圆与定直线相切 D. 的大小为定值
【答案】BC
【解析】
【分析】由直线过定点,得到,可判定A正确;根据抛物线的几何性质,可得判定B正确;过点作准线的垂线,根据抛物线的定义得到,可判定C正确;联立方程组,结合韦达定理,得到,求得,可判定D错误.
【详解】对于A中,由直线,可化为,可得直线过定点,
因为抛物线的焦点在直线上,可得,则,所以A错误;
对于B中,由抛物线的准线方程为,所以B正确;
对于C中,过点作准线的垂线,垂足分别为,的中点为点,
过点作准线的垂线,垂足为,可得,故以MN为直径的圆与准线相切,所以C正确;
对于D中,设,联立方程组,
整理得,,,
可得,则,
则,但的大小不是定值,
设,而,
则,则,
而,并不是定值,所以D错误.
故选:BC.
11. 已知实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】先由题意可知,由,得,构造函数,得,再对四个选项逐一分析即可.
【详解】由题意可得,
则由,得.
对于A:设,,
则在区间上,,为增函数,
所以由题意可得,所以,故A正确;
对于B:由,得,故B错误;
对于C:由A可知在区间上为增函数,
且,则,即,
则,
由,得,
令,则,
所以在上单调递增,
所以,
所以,故C错误;
对于D:又,
令,
则,
所以在上单调递增,所以,
所以,
又,且,
令,
根据对勾函数的性质可得在上单调递减,在上单调递增,且,
所以,
综上可得,故D正确;
故选:AD.
【点睛】关键点睛:
本题关键点在于构造函数,利用导数求其单调性,从而可得.
三、填空题
12. 的展开式中含项的系数为________.
【答案】
【解析】
【分析】求得二项式的展开式的通项为,根据题意,进而求得项的系数,得到答案.
【详解】由二项式的展开式的通项为,
所以的展开式中含项的系数为.
故答案为:.
13. 若直线l与圆,圆都相切,切点分别为A、B,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用三角形相似进行求解.
【详解】圆半径为1,圆心为,圆半径为2,圆心为,画图如下:
由题意得:,,
因为,,所以,且相似比为:,
所以,则,,,
所以
14. 甲,乙,丙三人进行传球游戏,每次投掷一枚质地均匀的正方体骰子决定传球的方式:当球在甲手中时,若骰子点数大于3,则甲将球传给乙,若点数不大于3,则甲将球保留;当球在乙手中时,若骰子点数大于4,则乙将球传给甲,若点数不大于4,则乙将球传给丙;当球在丙手中时,若骰子点数大于3,则丙将球传给甲,若骰子点数不大于3,则丙将球传给乙.初始时,球在甲手中,投掷n次骰子后(),记球在甲手中的概率为,则________;________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】结合相互独立事件的概率乘法公式和互斥事件的概率加法公式,结合题意,利用列举法和分类讨论,即可求解.
【详解】由题意,当投掷3次骰子后,球在甲手中,共有4中情况:
①:甲甲甲甲,其概率为
②:甲甲乙甲,其概率为
③:甲乙甲甲,其概率为
④:甲乙丙甲,其概率为
所以投掷3次后,球在甲手中的概率为.
设投掷次后,球仍在乙手中的概率为,
所以当时,,
,
所以,,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
所以,符合该式,
所以.
故答案为:;.
四、解答题
15. 如图,在四棱锥中,底面四边形ABCD满足,,,棱PD上的点E满足.
(1)证明:直线平面PAB;
(2)若,,且,求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.
【答案】(1)
由题意得:
连接,过C做,交BD于T点,如图所示:
,,
又
在中,
解得:
平面,平面,
平面,平面,
平面,平面
又相交于点
平面平面
平面
直线平面PAB
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,过C做,交BD于T点,先利用三角形全等证得,再根据三角形的余弦定理求得BD,再由,证明平面平面即可得证.
(2)根据三角形的余弦定理及边长关系证明平面,以O为原点,OC,OD,OP所在的直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面的法向量,后根据线面角的坐标求法代入即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接AC交BD于O点
在和中,由可得
,即
解得:,满足,所以
又
又有AC交BD于O点,所以平面,满足PO,CO,DO两两垂直
故以O为原点,OC,OD,OP所在的直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系
则,,,
于是有,
设平面的法向量为,由
取
又
故所求角的正弦值为
所以直线CE与平面PBC所成角的正弦值为.
16. 已知的首项为整数,其奇数项依次成公差为2的等差数列,偶数项依次成公差为3的等差数列.记为数列的前项和,是等比数列,,,是的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求满足的的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用基本量法可求即可求解;
(2)先由(1)求出数列的通项公式,就的奇偶性分类计算可求满足的的最小值.
【小问1详解】
因为,故,故即,
而,故,故,
而即为,故,
故或,当时,,不合题意,舍;
故,此时,故.
【小问2详解】
由(1)得,,
所以,即,即,
当为偶数时,,
令,
因为,;
当为奇数时,,
令,
因为,,
又因为和均单调递增,
故的最小值为.
17. 已知平面内一动圆过点,且该圆被轴截得的弦长为4,设其圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)梯形的四个顶点均在曲线上,,对角线与交于点.
(i)求直线的斜率;
(ii)证明:直线与交于定点.
【答案】(1)
(2)(i)2;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)设圆心为,根据题意结合弦长列式求解即可;
(2)(i)设,联立方程可得韦达定理,求得,,根据斜率相等运算求解即可;(ⅱ)分析可知直线与的交点即为直线与的交点,求直线的方程运算求解即可.
【小问1详解】
设圆心为,
由题意可得:,整理可得,
所以曲线的方程为.
【小问2详解】
(i)由题意可知:直线的斜率不为0,
设,
联立方程,消去x可得,
则,可得,
可知直线,
联立方程,消去x可得,
由题意可知:,即,
且,可得,
同理可得:,
则
,
因为,则,即,
整理可得,
由题意可知:点不在直线上,则,即,
可得,即,所以直线的斜率;
(ii)由(i)可知:,则的中点,
又因为,即,则的中点,
即直线,
由梯形的性质可知:直线与的交点即为直线与的交点,
因为直线的斜率,
则直线,
令可得
,
即直线与直线的交点为,
所以直线与交于定点.
【点睛】方法点睛:1.过定点问题的两大类型及解法
(1)动直线l过定点问题.解法:设动直线方程(斜率存在)为由题设条件将t用k表示为,得,故动直线过定点;
(2)动曲线C过定点问题.解法:引入参变量建立曲线C的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.
2.求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
(3)得出结论.
18. 已知函数
(1)求曲线过点的切线方程;
(2)若
(i) 当 时,求的极值;
(ii) 若恒成立,求实数.
【答案】(1)
(2)(i)极小值为,无极大值;(ii)
【解析】
【分析】(1)设切点为,由导数的几何意义即可求解;
(2)(i)求导,确定函数单调性即可求解;(ii)令,问题转换成,,通过和讨论函数单调性,求最值即可求解.
【小问1详解】
设切点为,则,
故切线方程为,
将代入可得,解得,
故切线方程为,即.
【小问2详解】
(i)当时,.
的定义域为,且;
令得,或(舍去);
所以当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增;
故函数的极小值为,无极大值.
(ii)令,,
所以.
由当时,恒成立,
得,恒成立,
而,所以是函数的最小值.
①当时,,;
令,,所以当时,,
所以在上单调递减,则当时,,
故当时,,
则,;
所以,,
则在上单调递增,
则当时,,不符合题意.
②当时,令,,
所以,则在上单调递增;
又当时,,当时,,
所以存在唯一,使得;
所以当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增;
故函数,则,所以.
综上,得.
19. 某校为庆祝建校百年,由学校团委、学生会组织开展“奋斗进程”校史知识竞赛活动,每位参赛者均需要回答个题目,可以从个组题目和若干个组题目中,共选择3个题目作答.A组题目每正确回答1个得10分,B组题目每正确回答1个得分,不能正确回答的题目均不得分,参赛者总得分为3个题目得分之和.已知小王恰能正确回答A组题中的4个题目,B组题目每个正确回答的概率均为,且能否正确回答A组和B组题目互不影响.
(1)已知小王两组题目均有选择,以他至少答对1个题目的概率为依据,试确定他分别选择两组题目的数量的策略;
(2)记小王总得分为.
(i)若选择的3个题目均为A组题目,求的分布列及数学期望;
(ii)试确定,使小王在选择3个题目时,无论怎样调整A、B组题目数量,其总得分保持期望稳定,并说明理由.(参考公式:,其中、为随机变量)
【答案】(1)小王应选择2个A组题目和1个B组题目的策略
(2)(i)记小王所选题目中A组题目得分为,B组题目得分为,,
由于选择的三个题目均有A组题目,其得分为,
则,,,
故的分布列为:
10
20
30
故,
(ii)设小王选择的3个题目中组题目数量为,组题目数量为,其中,
则服从超几何分布,,,,
,
当时,的值与无关,
即当时,无论小王如何调整组题目数量,其总得分的期望均为20分.
【解析】
【分析】(1)小王两组题目均有选择的方案有两种,1个A组题目和2个B组题目;2个A组题目和1个B组题目,分别记两种情况下小王至少答对1个题目的概率为,,求得,,可得结论;
(2)记小王所选题目中A组题目得分为,B组题目得分为,,(i)由于选择的三个题目均有A组题目,其得分为,利用超几何分布求得分布列,可求数学期望;(ii)设小王选择的3个题目中A组题目数量为,B组题目数量为,其中,则服从超几何分布,,计算数学期望可得结论.
【小问1详解】
小王两组题目均有选择的方案有两种,
1个A组题目和2个B组题目;2个A组题目和1个B组题目,
分别记两种情况下小王至少答对1个题目的概率为,,
,
,
因为,所以,
以至少答对1个题目的概率为依据,小王应选择2个A组题目和1个B组题目的策略.
【小问2详解】
(i)略
(ii)略
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高2024级高三上期数学开学考试
一、单选题
1. 从一副不含大小王的52张扑克牌中,每次从中抽出1张扑克牌,抽出的牌不再放回.已知第一次抽到A牌,第二次抽到A牌的概率( )
A. B. C. D. 以上都不对
2. 已知,若三个向量共面,则实数的值等于( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 在正项数列中,设甲:,乙:是等比数列,则甲是乙的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
4. 现有12道四选一的单选题,学生甲对其中的9道题有思路,3道题完全没有思路.有思路的题做对的概率为0.9,没有思路的题只好任意猜一个答案,猜对答案的概率为0.25.学生甲从这12道题中随机选择1题,他做对的概率为( )
A. 0.225 B. 0.4125 C. 0.7375 D. 0.8325
5. 设.随机变量的分布列是
0
1
则当在内增大时,( )
A. 增大 B. 减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
6. 某玻璃制品厂需要生产一种如图1所示的玻璃杯,该玻璃杯造型可以近似看成是一个圆柱挖去一个圆台得到,其近似模型的直观图如图2所示(图中数据单位为cm),则该玻璃杯所用玻璃的体积(单位:)为( )
A. B. C. D.
7. 已知是等差数列的前n项和,若,则的最小值为( )
A. B. C. 0 D. 21
8. 过双曲线的左焦点F作的一条切线,设切点为T,该切线与双曲线E在第一象限交于点A,若,则双曲线E的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 设正项数列的前项和为.若,,,则( )
A.
B.
C. 当且为偶数时,
D.
10. 直线过抛物线的焦点且与该抛物线交于M,N两点,设O为坐标原点,则下列说法中正确的是( )
A. B. 抛物线E的准线方程是
C. 以MN为直径的圆与定直线相切 D. 的大小为定值
11. 已知实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
12. 的展开式中含项的系数为________.
13. 若直线l与圆,圆都相切,切点分别为A、B,则__________.
14. 甲,乙,丙三人进行传球游戏,每次投掷一枚质地均匀的正方体骰子决定传球的方式:当球在甲手中时,若骰子点数大于3,则甲将球传给乙,若点数不大于3,则甲将球保留;当球在乙手中时,若骰子点数大于4,则乙将球传给甲,若点数不大于4,则乙将球传给丙;当球在丙手中时,若骰子点数大于3,则丙将球传给甲,若骰子点数不大于3,则丙将球传给乙.初始时,球在甲手中,投掷n次骰子后(),记球在甲手中的概率为,则________;________.
四、解答题
15. 如图,在四棱锥中,底面四边形ABCD满足,,,棱PD上的点E满足.
(1)证明:直线平面PAB;
(2)若,,且,求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.
16. 已知的首项为整数,其奇数项依次成公差为2的等差数列,偶数项依次成公差为3的等差数列.记为数列的前项和,是等比数列,,,是的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求满足的的最小值.
17. 已知平面内一动圆过点,且该圆被轴截得的弦长为4,设其圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)梯形的四个顶点均在曲线上,,对角线与交于点.
(i)求直线的斜率;
(ii)证明:直线与交于定点.
18. 已知函数
(1)求曲线过点的切线方程;
(2)若
(i) 当 时,求的极值;
(ii) 若恒成立,求实数.
19. 某校为庆祝建校百年,由学校团委、学生会组织开展“奋斗进程”校史知识竞赛活动,每位参赛者均需要回答个题目,可以从个组题目和若干个组题目中,共选择3个题目作答.A组题目每正确回答1个得10分,B组题目每正确回答1个得分,不能正确回答的题目均不得分,参赛者总得分为3个题目得分之和.已知小王恰能正确回答A组题中的4个题目,B组题目每个正确回答的概率均为,且能否正确回答A组和B组题目互不影响.
(1)已知小王两组题目均有选择,以他至少答对1个题目的概率为依据,试确定他分别选择两组题目的数量的策略;
(2)记小王总得分为.
(i)若选择的3个题目均为A组题目,求的分布列及数学期望;
(ii)试确定,使小王在选择3个题目时,无论怎样调整A、B组题目数量,其总得分保持期望稳定,并说明理由.(参考公式:,其中、为随机变量)
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