内容正文:
四川师大附中2026-2027学年度(上期)10月定时训练
高2024级 数学
考试时间:120分钟;试卷总分:150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,只有一项是符合题目要求的.
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】令,解得,即,
令,解得,可得,可得,故B正确.
2. 已知数列是等比数列,且,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】由数列是等比数列,得,
而,因此,所以.
3. 已知向量,满足,,,,则实数( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量数量积的定义先求出的值,再由得到,将,,代入计算即可求出.
【详解】因为,,,
所以.
因为,所以,
所以.
故选:A
4. 现有,,,四人排成一行,其中与相邻,不排在两边,则共有不同的排法为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】采用捆绑法处理、相邻的约束,再通过特殊元素排除法计算不排在两边的排列总数.
【详解】将、看成一个整体,总的有种排法,
当排在最左边时,有种排法,当排在最右边时,有种排法,
满足条件的排法为种.
5. 已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用辅助角公式化简函数解析式,再结合正弦型函数的周期性即可求得结果。
【详解】首先利用辅助角公式化简: ,
正弦型函数的角频率,因此周期,
即对任意实数都有。
由于,因此。
6. 底面半径为的圆锥的顶点和底面圆周都在半径为2的球面上,则该圆锥的高为( )
A. 1 B. 2 C. 1或2 D. 1或3
【答案】D
【解析】
【分析】由旋转体性质知球心在圆锥的高上或延长线上,由勾股定理分类讨论进行求解即可.
【详解】设该圆锥的高为.
当球的球心在圆锥高线上时,
如图是圆锥的轴截面,外接圆是圆锥外接球的大圆.
则球半径为,则,舍去,
同理当球的球心在圆锥高线的延长线上时,
则有,舍去,
综上所述:该圆锥的高为1或3.
7. 已知双曲线:的右支上有任意两点、,为坐标原点,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题知无限趋近于两条渐近线的夹角,结合正切二倍角公式求出渐近线斜率,进而计算离心率.
【详解】如图所示;
由题知当点,点的横坐标趋近于正无穷大时,,就无限贴近两条渐近线,
又,,由对称性可得,,
由,,或(舍去),
,双曲线的离心率为.
8. 已知在单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用函数单调性与导数的关系,将问题转化为导数在给定区间恒非负,再结合和两种情况讨论即可.
【详解】已知函数在单调递增,故对任意,恒成立,
,
当时,,,,:
若,则,因此,
满足恒成立;
若,由可得:.
因为,故,即,
若,则,故此时恒成立,
故在上单调递减,不符合单调递增要求,
若,取且,
则当时,有即,
故此时即,其中,
故在上单调递减,不符合单调递增要求,
综上,实数的取值范围为.
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. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数图象关于点对称
B.
C. 函数图象右移得到函数图象
D. 已知,则
【答案】AC
【解析】
【分析】先利用辅助角公式化简函数,再结合三角函数的对称性、周期性、平移变换、三角恒等变换逐一判断选项.A:根据正弦函数对称中心的条件,令相位等于,取,验证得到是对称中心; B:将自变量替换为化简,可推出结果;C:利用图像平移“左加右减”的规律进行判断;D:先由求出三角函数值,再用诱导公式、二倍角公式进行计算.
【详解】.
选项A:令,得.当时,,此时,
故图象关于点对称,A正确;
选项B:,B错误;
选项C:将图象右移个单位,得到,C正确;
选项D:由,得,即,则
,D错误.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. B. 不是单调函数
C. 若,则 D. 若时,恒成立,则
【答案】AD
【解析】
【分析】A选项,直接计算可得A正确;B选项,求导,得到只有时,,其他情况均有,故在R上单调递增,B错误;C选项,在AB基础上得到;D选项,先得到,时,,满足要求;时,参变分离,构造函数,求出最值,得到D正确.
【详解】A选项,,
所以,A正确;
B选项,,由于,当且仅当,
即时,等号成立,又,当且仅当,时,等号成立,
所以只有时,,其他情况均有,
所以在R上单调递增,B错误;
C选项,若,则,
由B可知,在R上单调递增,故,
由A可知,,即,
所以,,C错误;
D选项,,又在R上单调递增,故只有,
,即,故,
显然当时,,满足要求;
当时,,令,则,
令得,令得,
故在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得最小值,且,
所以,D正确
11. 已知点是圆上一动点,点,点,则( )
A. 点到直线的距离的最大值为
B. 满足的点有2个
C. 过点作圆的两条切线,切点分别为,则直线的方程为
D. 的最小值是
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用点到直线的距离公式来判断A,利用的动点的轨迹是以为直径的圆,然后借助两圆位置关系来判断B,根据切线的性质求得两圆相交弦所在直线方程来判断C,设存在定点,使得点在圆上任意位置时都有,求得点,计算判断D.
【详解】对于A,原点到直线的距离为,
所以圆上动点到直线的距离的最大值为,故 A错误;
对于B,满足的动点的轨迹是以为直径的圆,
设线段的中点为,则,圆的半径为,
所以圆,
,因为,所以圆与圆相交,故B正确;
对于C,过点作圆的两条切线,切点分别为,
由切线性质可知四点共圆,该圆的方程为,
则直线的方程为两圆的相交弦,
所以,故C正确;
对于D,设存在定点,使得点在圆上任意位置时都有,
设,则,
化简可得,
因为,所以,即点
所以,
当且仅当三点共线且点在中间时等号成立,
所以的最小值是,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 二项式展开式的常数项为24,则实数______;
【答案】
【解析】
【详解】二项式的通项公式为.
因为二项式展开式的常数项为24,
所以.
13. 已知中,角对应边分别为,且,,,则________;
【答案】
【解析】
【详解】由正弦定理得,又,
所以,即,化简得,
因为,所以,
由余弦定理得,
所以.
14. 如图,在直三棱柱中,,,M,N分别是棱,的中点,E为线段上一动点(包含端点),则异面直线与所成角的余弦值的范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,设出点的坐标,利用向量夹角公式构建关于点竖坐标的函数,利用导数求该函数的值域即可.
【详解】因为,且三棱柱为直三棱柱,
所以平面,即,.
以为坐标原点,分别以所在直线为轴、轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则,,,.
因为,分别是,的中点, 所以,.
因为为线段上一动点,设,其中,
所以,.
设异面直线与所成的角为, 则..
令,,则.
令,,
则.
当时,,所以在上单调递增.
所以当时,取得最小值,此时;
当时,取得最大值,此时.
所以异面直线与所成角的余弦值的范围是.
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. 近年来,盲盒经济在消费市场中掀起了一阵热潮,成为一种普遍的经济现象.商家通过不断变换花样吸引消费者.某商店推出一款售价为1元/个且外观相同的盲盒,每开一个盲盒,会开出3款不同颜色(分别记为红色、黄色、蓝色)的某一商品,开出红色、黄色、蓝色商品的概率分别为.
(1)若某顾客一次性购买了3个盲盒,求该顾客恰好开出两个红色商品的概率;
(2)若某顾客只想要红色商品,与老板协商一致,每次开一个盲盒,如果开出红色商品则停止,否则再开一个盲盒,若连续4次均未开出红色商品,老板就赠送一个红色商品给他为了得到红色商品,求该顾客的平均花费.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由二项分布求解概率;
(2)记该顾客打开盲盒的次数为,的所有可能取值为,求出分布列,找出均值,即可求出平均消费.
【小问1详解】
记“该顾客恰好开出两个红色商品”为事件,
.
【小问2详解】
为了得到红色商品,记该顾客打开盲盒的次数为,的所有可能取值为.
,
,
的分布列如下:
1
2
3
4
则该顾客的平均花费为元.
16. 已知数列满足:,,,设.
(1)求证:数列为等差数列,并求其通项公式;
(2)设,求数列前项和.
【答案】(1),故,即,
所以数列为等差数列,公差为1,首项,
故;
(2)
【解析】
【分析】(1)变形得到,证明出为等差数列,求出首项,得到通项公式;
(2)在(1)的基础上,利用累加法得到的通项公式,并裂项得到,进而求和即可
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,
则
,
而也符号上式,故,
,
所以
17. 已知函数.
(1)若,,求函数在处的切线方程;
(2)若,讨论函数的零点个数.
【答案】(1).
(2)若,则无零点;若,则有1个零点;若,则有2个零点.
【解析】
【分析】(1)求函数的导数,根据导数的几何意义求得函数在处的切线方程;
(2)利用导数分析函数的单调性,从而得到其极值,讨论极值的正负,即可得到函数的零点个数.
【小问1详解】
当,时,,
,
所以.
所以函数在处的切线方程为,
即.
【小问2详解】
当时,,
定义域为.
所以,
令,
则,
所以函数是增函数.
当时,,且,
所以存在,使得,即.
因为,
所以当时,,,单调递减;
当时,,,单调递增.
所以当时,取得极小值,即最小值,最小值为
由,得,,
所以.
当时,;
所以若,则,所以无零点;
若,则,所以有一个零点;
若,则,
当时,,
所以,
所以有两个零点.
综上所述,若,则无零点;
若,则有一个零点;
若,则有两个零点.
18. 已知四棱锥中,,,,,,直线与平面所成角为.
(1)求证:;
(2)点E是线段的中点,求点E到平面的距离;
(3)点M在四边形内部(包含边界),二面角的大小为,求点M的轨迹的长.
【答案】(1)中,,
所以.
设点到平面的距离为,则,
所以,
所以在平面的投影为,即平面.
因为平面,所以,
因为,且平面,
所以平面.
又平面,所以.
同理可得,所以.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)中,由余弦定理求得,由直线与平面所成角为求得点到平面的距离为,从而得平面,,再根据线面垂直的判定定理及性质定理证得;
(2)由等体积法求得点E到平面的距离;
(3)建立空间直角坐标系,由二面角的向量求法,求得点的坐标满足的条件,从而得点M的轨迹,求得该轨迹的长.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,平面,
因为平面,所以,
因为,且平面,
所以平面.
因为平面,所以.
又,所以四边形为正方形.
所以三棱锥的体积为;
因为,
所以点E到平面的距离为.
【小问3详解】
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,
设,
则,
设平面的一个法向量为,
则,
令,则,
所以平面的一个法向量为.
由(2)得平面,
所以平面的一个法向量为.
因为二面角的大小为,
所以,
所以,即,
所以或,
即或.
又与交于点,与交于点,
所以点M的轨迹为线段,;
与正方形有且只有一个交点,即,
所以点的轨迹为点,所以长度为0.
综上所述,点M的轨迹的长为.
19. 旋转变换定义:在平面直角坐标系中,点绕坐标原点逆时针旋转得到点,则.曲线:,函数.
(1)曲线绕坐标原点逆时针旋转得到曲线,求曲线的方程;
(2)过点,且斜率为的直线与曲线交于两点,与函数图象交于点;
(ⅰ)已知,若直线与直线斜率之积为,求直线的方程;
(ⅱ)是否存在实数,使是与的等差中项?若存在,判断直线的条数,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)存在,1条.
【解析】
【分析】(1)根据给定定义用表示出,再结合曲线的方程求出曲线的方程.
(2)(ⅰ)写出直线的方程,与曲线的方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式列式求解;(ⅱ)由(ⅰ)及弦长公式求出,再利用等差中项的定义求出点坐标,进而建立方程,换元并构造函数,利用导数并结合零点存在性定理确定函数零点个数即可.
【小问1详解】
设曲线上任意点绕坐标原点逆时针旋转得到曲线上的对应点,
而,则,即有,
又,因此,所以曲线的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)依题意,直线的方程为,设点,
由消去并整理得,则,
直线与直线的斜率分别为,
由直线与直线斜率之积为,得,即,
因此,解得,所以直线的方程为.
(ⅱ)由(ⅰ)知,点在线段上,则
,
假设存在实数,使是与的等差中项,则,
设点的横坐标为,则,
因此,解得,而点在直线上,
则,即,
显然,否则,即,
令,则方程化为:,
令函数,求导得,
函数在上单调递增,而,,
则存在唯一实数,使得,即函数在上有唯一零点,
因此关于的方程有唯一正实根,即直线的条数为1,
所以存在实数,使是与的等差中项,且直线的条数为1.
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四川师大附中2026-2027学年度(上期)10月定时训练
高2024级 数学
考试时间:120分钟;试卷总分:150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,只有一项是符合题目要求的.
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知数列是等比数列,且,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 已知向量,满足,,,,则实数( )
A. B. 1 C. D.
4. 现有,,,四人排成一行,其中与相邻,不排在两边,则共有不同的排法为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
6. 底面半径为的圆锥的顶点和底面圆周都在半径为2的球面上,则该圆锥的高为( )
A. 1 B. 2 C. 1或2 D. 1或3
7. 已知双曲线:的右支上有任意两点、,为坐标原点,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知在单调递增,则实数的取值范围是( )
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数图象关于点对称
B.
C. 函数图象右移得到函数图象
D. 已知,则
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. B. 不是单调函数
C. 若,则 D. 若时,恒成立,则
11. 已知点是圆上一动点,点,点,则( )
A. 点到直线的距离的最大值为
B. 满足的点有2个
C. 过点作圆的两条切线,切点分别为,则直线的方程为
D. 的最小值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 二项式展开式的常数项为24,则实数______;
13. 已知中,角对应边分别为,且,,,则________;
14. 如图,在直三棱柱中,,,M,N分别是棱,的中点,E为线段上一动点(包含端点),则异面直线与所成角的余弦值的范围是________.
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. 近年来,盲盒经济在消费市场中掀起了一阵热潮,成为一种普遍的经济现象.商家通过不断变换花样吸引消费者.某商店推出一款售价为1元/个且外观相同的盲盒,每开一个盲盒,会开出3款不同颜色(分别记为红色、黄色、蓝色)的某一商品,开出红色、黄色、蓝色商品的概率分别为.
(1)若某顾客一次性购买了3个盲盒,求该顾客恰好开出两个红色商品的概率;
(2)若某顾客只想要红色商品,与老板协商一致,每次开一个盲盒,如果开出红色商品则停止,否则再开一个盲盒,若连续4次均未开出红色商品,老板就赠送一个红色商品给他为了得到红色商品,求该顾客的平均花费.
16. 已知数列满足:,,,设.
(1)求证:数列为等差数列,并求其通项公式;
(2)设,求数列前项和.
17. 已知函数.
(1)若,,求函数在处的切线方程;
(2)若,讨论函数的零点个数.
18. 已知四棱锥中,,,,,,直线与平面所成角为.
(1)求证:;
(2)点E是线段的中点,求点E到平面的距离;
(3)点M在四边形内部(包含边界),二面角的大小为,求点M的轨迹的长.
19. 旋转变换定义:在平面直角坐标系中,点绕坐标原点逆时针旋转得到点,则.曲线:,函数.
(1)曲线绕坐标原点逆时针旋转得到曲线,求曲线的方程;
(2)过点,且斜率为的直线与曲线交于两点,与函数图象交于点;
(ⅰ)已知,若直线与直线斜率之积为,求直线的方程;
(ⅱ)是否存在实数,使是与的等差中项?若存在,判断直线的条数,若不存在,说明理由.
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