河北省承德市承德县第一中学等校2024-2025学年高三上学期摸底联考数学试题(解析版)
展开本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 已知命题;命题,则( )
A. 和都是真命题B. 和都是真命题
C. 和都是真命题D. 和都是真命题
【答案】C
【解析】
【分析】根据指数函数的性质即可判断命题的真假,举例即可判断命题的真假,再根据原命题与命题的否定真假的关系即可得解.
【详解】对于命题,因为,所以,所以命题为真命题,为假命题;
对于命题,当x>1时,,,不成立,
所以命题为假命题,为真命题.
故选:C.
2. 已知为纯虚数,则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限B. 第二象限
C. 第三象限D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据复数的特征求,再根据复数的几何意义求解.
【详解】复数为纯虚数,则,则,
所以,
所以复数在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:B
3. 渔民在某次打捞中打捞到条鱼的质量(单位:斤)分别为:3.5,1.6,4.2,3.2,4.0,4.3,5.3,2.6,则这组数据的上四分位数为( )
A. 4.1B. 4.25C. 4.35D. 4.5
【答案】B
【解析】
【分析】将这组数据从小到大排列,根据上四分位数的概念,即可求得答案.
【详解】将这组数据从小到大排列得,
由上四分位数的概念知,
所以这组数据的上四分位数为第6和第7个数据的平均值,即.
故选:B.
4. 已知平面向量,则( )
A. B. 1C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量夹角的坐标公式计算即可.
详解】由题意,,即,解得.
故选:A.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为上一点满足,若,则的离心率为( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆的定义求出,再利用勾股定理得出的齐次式,进而可得出答案.
【详解】由题意,
在中,,
则AF22+AF12=F1F22,
即,
整理得,
所以的离心率.
故选:D.
6. 已知,则( )
(注:若随机变量,则)
A. 0.1587B. 0.8413C. 1D. 0.4206
【答案】C
【解析】
【分析】根据正态分布的性质及所给条件求解即可.
【详解】因为,
所以,
因为,
所以,
所以,
故选:C
7. 过点可作曲线的切线条数为( )
A 1B. 2C. 3D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的几何意义,结合该点是不是切点分类讨论进行求解即可.
【详解】由,
当点是切点时,此时切线的斜率为,此时有一条切线;
当点是不切点时,设切点为,则切线的斜率为,
切线方程为:,该切线过点,
于是有
或(舍去),
综上所述:过点可作曲线的切线条数为,
故选:B
8. 在圆锥中,轴截面为腰长为的等腰直角三角形,为底面圆上一点,且为线段上一动点,为等腰三角形,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆锥的几何性质,确定相应长度,再将和平铺成一个平面,利用余弦定理即可求解.
【详解】如图,
因为轴截面为腰长为的等腰直角三角形,
所以,
又因为为等腰三角形,
所以
所以
将和平铺成一个平面,如下图,
此时,
当三点共线时,最小,
最小值为,
故选:B.
二、多选题: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( )
A. 的图象关于直线对称
B. 的图象关于点对称
C. 在区间上单调递减
D. 在区间的值域为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据正弦函数的性质逐一判断即可.
【详解】因为,
选项A:,所以的图象关于直线对称,A说法正确;
选项B:,所以的图象关于点对称,B说法正确;
选项C:当时,,因为在单调递增,所以在区间上单调递增,C说法错误;
选项D:当时,,因为在的值域为,
所以在区间的值域为,D说法正确;
故选:ABD
10. 已知点为抛物线的焦点,为上不重合的两个动点,为坐标原点,若直线(直线斜率存在且不为0)与仅有唯一交点,则( )
A. 的准线方程为
B. 若线段与的交点恰好为中点,则
C. 直线与直线垂直
D. 若,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据抛物线准线的定义即可判断A;求出线段的中点坐标,代入抛物线方程,即可判断B;设直线的方程为,联立方程,根据,结合直线的斜率公式即可判断C;根据焦半径公式即可判断D.
【详解】对于A,由抛物线抛物线,得的准线方程为,故A正确;
对于B,F1,0,则线段的中点坐标为,则,解得,故B正确;
对于C,设直线的方程为,
联立,消得,则,所以,
则,所以直线与直线垂直,故C正确;
对于D,设,则,所以,
所以,所以,故D错误.
故选:ABC.
11. 如图所示的曲线被称为双纽线,该种曲线在生活中应用非常广泛,其代数形式可表示为坐标中(为坐标原点)动点到点的距离满足:,则( )
A. OP的最大值是
B. 若是曲线上一点,且在第一象限,则
C. 与有1个交点
D. 面积的最大值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据对称性可知运动到轴上时,此时OP最大,即可求解A,根据特殊位置法即可求解B,利用与的交点,即可结合,求解C,利用判别式可得,即可求解D.
【详解】由双纽线的对称性可知:当运动到轴上时,此时OP最大,不妨设此时在轴的正半轴上,设此时,
由,得,解得,故OP的最大值是,A正确,
设Px,y,则,令,则,解得,而此时,不满足,故B错误,
联立与,则,解得,
故直线与曲线只有一个交点,而,,由A易知双纽线中,
根据对称性,只需研究上与的交点情况,显然只有原点这1个交点,C正确,
对于D,由可得,
令,则,该方程有实数根,故,解得,故,
,故D正确,
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:根据与的交点,结合,,可判断与的交点,由二次型方程的根,利用判别式可求解最大的纵坐标.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,结合组合数的计算公式,准确计算,即可求解.
【详解】由组合数的计算公式,可得,解得.
故答案为:.
13. 写出函数的一个极值点__________.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】求导函数,令即可求极值点.
【详解】由题意,函数,
导函数,
令,则或,
所以或.
令,则可取,且在其左右两侧导函数变号.
故答案为:.(答案不唯一)
14. 已知数列满足,则的前项和__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据同角的三角函数关系式化简递推关系,再变形为,最后根据等比数列的定义、通项公式、前项和公式进行求解即可.
【详解】,
因此当时,数列是以为首项,为公比的等比数列,
即,显然也适合,
因此,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是化简递推公式后,由.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 某智能机器人体验店近日生意火爆,来店的消费者络绎不绝,店长对最近100位消费者的体验机器人时长(不超过25分钟)进行了统计,统计结果如下表所示,已知每位消费者在该人工智能体验店每体验一台机器人的时间为5分钟,该体验店的利润为100元,体验时间为10分钟或者15分钟,其利润为150元,体验时间为20分钟或者25分钟,其利润为200元.用表示该体验店从一名消费者身上获取的利润.
(1)若以频率作为概率,求在该体验店消费的3名消费者中,至多有1名体验者体验15分钟的概率;
(2)求的分布列及期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析;
【解析】
【分析】(1)求出体验者体验15分钟概率,利用独立事件的概率乘法公式求解即可;
(2)由题意,可能取值为:100,150,200,,求出相应的概率,得到的分布列,再结合期望公式求解.
【小问1详解】
以频率作为概率,则体验者体验15分钟的概率为,事件“在该体验店消费的3名消费者中,至多有1名体验者体验15分钟”,
则
【小问2详解】
由题意,可能取值为:100,150,200,
则;
,
,
所以的分布列为:
所以
16. 已知数列是以1为首项,2为公比的等比数列,等差数列有,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的最大项的值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的定义和通项公式可以求出an的通项公式,再结合等差数列的通项公式,通过解方程组求出bn的通项公式;
(2)利用作差比较法判断数列的单调性,再利用单调性进行求解即可.
【小问1详解】
因为数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以,
设等差数列bn的公差为,
因为,,
所以,
即,.
【小问2详解】
由上可知,.
所以令,
则有,
当时,,
即数列从第一项起一直增加到第10项,
当时,,
即数列从第10项开始递减,
因此为数列的最大项,,
所以数列的最大项的值为.
17. 正四棱柱中,点分别在上,且四点共面.
(1)若,记平面与底面的交线为,证明:;
(2)已知,若,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)2
【解析】
【分析】(1)连接,利用已知可得四边形是平行四边形,进而可得平面,由线面平行的性质可得;
(2)以为坐标原点,为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,由已知可得四边形是平行四边形,进而可得,结合已知计算可求四边形面积的最大值.
【小问1详解】
连接,
由正四棱柱,可得,,,又因为,所以由勾股定理可得,
又,所以,所以四边形是平行四边形,
所以,又平面,平面,
所以平面,又平面平面,平面平面,
所以,所以;
【小问2详解】
以为坐标原点,为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
因为,又底面是正方形,所以,
又,所以,
所以,
所以,
所以,
,
由正四棱柱,可得平在面,
又四点共面,过有唯一平面,
又平面平面,平面平面,
所以,同理可得,所以四边形是平行四边形,
又,所以,
所以,又,
所以,解得,
所以
,
所以四边形面积的最大值为.
18. 已知的内角的对边分别为,面积为,且.
(1)证明:为等边三角形;
(2)设的延长线上一点满足,又平面内的动点满足,求的最小值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)10
【解析】
【分析】(1)根据面积公式结合正弦定理求出C,再应用余弦定理计算边长即可判断形状;
(2)先设点的坐标,应用角的关系结合二倍角正切公式得出轨迹方程,再数形结合得出距离和最小即可.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得不是最大边,
面积,所以,所以,
由余弦定理,化简得,,
,
所以
所以是等边三角形.
【小问2详解】
如图建系,
设点Px,y,当时,
因为,所以,
所以,化简得,其中,
当时,,因为,则此时不合题意,则,
当时,,因为,则此时不合题意,则,
因为是由双曲线向右平移4个单位得到的,
易知双曲线的焦点坐标为,则平移后焦点坐标为和,
作出双曲线,的图象如图所示:
根据双曲线定义知,则,则,
当且仅当三点共线时取等号,
当时,此时,,故此时不可能满足,舍去;
综上所述的最小值为10.
【点睛】方法点睛:先设点P的坐标,应用角的关系结合二倍角正切公式得出轨迹方程,再数形结合得出距离和最小即可.
19. 对于数列,定义:如果函数使得数列的前项和小于,则称数列是“控制数列”.
(1)设,证明:存在,使得等差数列是“控制数列”;
(2)设,判断数列是否为“控制数列”,并说明理由;
(3)仿照上述定义,我们还可以定义:如果存在实数使得数列的前项积小于,则称数列是“特控数列”.设,其中,证明:数列是“特控数列”.
【答案】(1)证明见解析
(2)是,理由见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)结合等差数列求和公式,令,,即可得证;
(2)构造函数,借助导数研究其单调性可得,即可得,从而可得数列的前项小于;
(3)借助第二问中所得得到时,,从而得到当时,有,再构函数,利用导数得到其单调性从而证明即可得证.
【小问1详解】
不妨设等差数列的首项为,公差为d,前n项和为,
则,
取,,,则,
有,即,
即存在,使得等差数列是“控制数列”;
【小问2详解】
数列是“控制数列”,理由如下:
令,,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减.
则,即,时取等号.
则,
记数列的前n项和为,
则,
即,即数列是“控制数列”;
【小问3详解】
要证数列是“特控数列”,即证,
因为,所以,,
对两边取对数,有,
即证,即证,
由(2)知当时,,
则当时,有,
则只需证,即证,
即证,
由,则,则,
令,,则,
故在上单调递减,则,
即在上恒成立,即,
故,
即数列是“特控数列”.
【点睛】关键点点睛:最后一问关键点在于借助第二问中所得得到时,,从而得到当时,有.
体验时间
5分钟
10分钟
15分钟
20分钟
25分钟
频数
30
20
20
10
20
100
150
200
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