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河南省安鹤新联盟 2024-2025 学年高二下学期 5 月联考
数学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知集合A= x∣x2-2x-3£0 ,B=xÎN∣2-x³0,则A B=( )
I
A.1 B.0,1 C.0,1,2 D.1,2
2.以y=±2x为渐近线的双曲线可以是( )
x2 y2
A. -y2 =1 B.x2- =1
4 4
y2 x2
C. -x2 =1 D.y2- =1
2 2
3.已知平面向量ar= - 3,-1 ,b r =1,2,则 ar+b r × ar-b r =( )
A.1 B. 3 C.- 3 D.-1
1
4.若tana=2tanb,sina+b= ,则sina-b=( )
3
1 1 2 2
A.- B. C. D.-
9 9 9 9
5.某实验室的6名成员分别参加物理、化学、生物学科的学术研讨会,要求每个学科都有人参会,每人只
能选择一科参会,物理学科至少2人参会,则不同的参会方案共有( )
A.630种 B.360种 C.240种 D.180种
6.某次跳水比赛甲、乙、丙、丁、戊5名跳水运动员进入跳水比赛决赛,现采用抽签法决定决赛跳水顺序,
在“运动员甲不是第一个出场,运动员乙不是最后一个出场”的前提下,“运动员丙第一个出场”的概率为
( )
3 1 1 4
A. B. C. D.
13 5 4 13
ìïex+a,x£0
7.已知aÎR,函数 f x=í ,在R上没有零点,则实数a的取值范围是( )
ïî
-lnx+1+a,x>0
A.-¥,-1 B.-¥,-1
U
0
C.1,+¥È0 D.1,+¥
U
08.记数列a 的前n项和为S ,若 S =n,则 a + a +×××+ a 的值不可能为( )
n n n 1 2 10
A.96 B.98 C.100 D.102
二、多选题
9.下列结论正确的是( )
æ 3ö
A.若随机变量X ~Bç64, ÷,则D4X +1=48
è 4ø
B.测量重力加速度大小实验中所测g的值服从正态分布N 9.9,s2 ,则s越大时,测得的g在9.8,10.0
间的概率越大
2
C.某次考试中有三道题,小黄同学做对每道题的概率均为 ,则他做对的题数的期望为2
3
D.已知某10个数据的平均值为7,方差为1.1,则加入一个数据7后方差变为1
10.在三棱锥A-BCD中,已知AB=BC =CD=DA=2,BD=2 3,E为BD的中点,则下列说法正确的是
( )
A.AC长度的取值范围是(0,2 2)
π
B.直线AB与平面AEC所成的角为
3
π
C.若AC = 2,则AE,BC所成的角为
3
52π
D.若AC=1,则三棱锥A-BCD外接球的表面积为
3
ex+e-x ex-e-x
11.已知函数 f x= ,gx= ,则( )
2 2
A. f2x-g2x=1
B.对任意实数x,y,gx+ygx-y=g2x+g2y
C. f 2x= f2x+g2x
D.若直线y=t与函数y= f x和y=gx的图象共有三个交点,设这三个交点的横坐标分别为
x,x ,x ,则x +x +x >ln 1+ 2
1 2 3 1 2 3
三、填空题1 1
12.已知实数a,b,c满足3a =6b =c,且 + =2,则c= .
a b
æ 2ö 9
13.在 ç x- ÷ 的二项展开式中,常数项为 .(用数字作答)
è xø
14.已知过抛物线C:y2 =2pxp>0的焦点F2,0的直线与抛物线C交于A,B两点(A在第一象限),以AB
为直径的圆E与抛物线C的准线相切于点D.若 AD = 3 BD,O为坐标原点,则VAOB的面积为 .
四、解答题
15.游泳是一种高效的锻炼方法,坚持游泳可以增强体质,提高免疫力.某游泳馆为了了解是否喜欢游泳
与性别有关联,随机在某小区调查了200人,得到的数据如表所示:
游泳
性别 合计
喜欢 不喜欢
男 80 40 120
女 32 48 80
合计 112 88 200
(1)依据小概率值a=0.001的独立性检验,能否认为是否喜欢游泳与性别有关联?
(2)为分析喜欢游泳的原因,在喜欢游泳的人中采用分层抽样的方法随机抽取7人,再从这7人中随机抽取3
人进行调查,记随机变量X为这3人中女性的人数,求X的分布列与数学期望.
n(ad -bc)2
附:c2 = ,其中n=a+b+c+d.
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)
a 0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
x 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
a
16.已知S 是等差数列a 的前n项和,且a +a =20,S =35.
n n 2 7 5
(1)求S ;
n
3
(2)若数列b 满足b S =1,求数列b 前n项和T ,并证明T < .
n n n n n n 417.如图,在圆锥CO中,平面ABC是轴截面,D为底面圆周上一点(与A,B不重合),E为AD的中点.
(1)求证:AD^平面COE;
π
(2)若AB=4,CO=3,ÐDAB= ,求平面COE与平面CBD的夹角的大小.
6
ax
18.已知函数 f x=lnx+1- .
x+1
(1)当a=1时,求 f x的单调区间与极值;
(2)若 f x…0恒成立,求a的值;
1 1 1
(3)求证:sin +sin + +sin b>0)的长轴长为2 3,左、右焦点分别为F,F ,直线l:y= px+q与C交
a2 b2 1 2
uuur uuur 3
于P,Q两点,且满足OP×OQ=0(O为坐标原点),当l变化时,
V
PF
1
F
2
面积的最大值为
2
.
(1)求C的方程;
(2)证明:q2 = p2+1;
(3)过点O和线段PQ的中点作一条直线与C交于R,S两点,求四边形PRQS面积的取值范围.河南省安鹤新联盟2024-2025学年高二下学期5月联考数学试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D B B A B D CD BD
题号 11
答案 ACD
1.C
【详解】由题意可得A= xx+1x-3£0 =x∣-1£x£3,B=xÎN∣x£2=0,1,2,
则A
I
B=0,1,2.
故选:C.
2.B
x2 1
【详解】对于A,由 -y2 =1得渐近线方程为y=± x,故A错误;
4 2
y2
对于B,由x2- =1得渐近线方程为y=±2x,故B正确;
4
y2
对于C,由 -x2 =1得渐近线方程为y=± 2x,故C错误;
2
x2 2
对于D,由y2- =1得渐近线方程为y=± x,故D错误.
2 2
故选:B.
3.D
【详解】 ar+b r × ar-b r =ar2-b r 2 = ar|2 -b r |2=é(- 3)2+(-1)2ù- 12+22 =4-5=-1.
ë û
故选:D.
4.B
sina 2sinb
【详解】由tana=2tanb,得 = ,即sinacosb=2cosasinb,
cosa cosb
1 1 2 1
由sina+b= ,得sinacosb+cosasinb= ,故sinacosb= ,cosasinb= ,
3 3 9 9
1
则sina-b=sinacosb-cosasinb= .
9
故选:B.
5.B
【详解】根据题意,物理学科2人参会,则化学和生物分别有1人和3人,各2人或3人和1人参会,
有C2 C1C3+C2C2+C3C1 =15´4+6+4=210种,
6 4 3 4 2 4 1物理学科3人参会,则化学和生物分别有1人和2人,或2人和1人参会,
有C3 C1C2+C2C1 =20´3+3=120种,
6 3 2 3 1
物理学科4人参会,则化学和生物分别有1人参会,
有C4C1C1 =15´2=30种,
6 2 1
所以共有210+120+30=360种不同的参会方案.
故选:B
6.A
【详解】“运动员甲不是第一个出场,运动员乙不是最后一个出场”可分为甲最后一个出场或甲在中间出场,
方法数为A4+C1C1A3 =78,
4 3 3 3
在“运动员甲不是第一个出场,运动员乙不是最后一个出场”的前提下,“运动员丙第一个出场”,
即“运动员丙第一个出场,运动员乙不是最后一个出场”,方法数为C1A3 =18,
3 3
18 3
因此所求概率为P= = .
78 13
故选:A.
7.B
【详解】当x£0时,00时,lnx+1>0,若lnx+1=a无解,则a£0.
综上,实数a的取值范围是-¥,-1
U
0
.
故选:B.
8.D
【详解】当n=1时, a = S =1,设a =-1,
1 1 1
当n³2时, S =n-1,则 S -S £ S + S =2n-1,
n-1 n n-1 n n-1
10´1+19
即 a £2n-1,所以 a + a +×××+ a £1+3+×××+19= =100,
n 1 2 10 2
a =2n-1-1n时取等,故D错误;
n
若a =2n-1-1n,n³4,且a =1,a =1,a =-5,
n 1 2 3
此时 a + a +×××+ a =1+1+5+7+×××+19=98;
1 2 10若a =2n-1-1n,n³4,且a =1,a =-3,a =-1,
n 1 2 3
此时 a + a +×××+ a =1+3+1+7+9+×××+19=96.
1 2 10
故A,B,C正确.
故选:D.
9.CD
3 æ 3ö
【详解】对于A,DX=64´ ´ç1- ÷=12,D4X +1=16DX=192,故A错误;
4 è 4ø
对于B,当为定值时,正态密度曲线的峰值与s成反比,s越大,峰值越低,测得的g越分散,即在9.8,10.0
间的概率越低,故B错误;
æ 2ö 2
对于C,做对的题数X服从二项分布X
:
Bç3, ÷,故EX =3´ =2,故C正确;
è 3ø 3
10´S2 +7-72 10´1.1
对于D,S2 = 前 = =1,故D正确.
后 11 11
故选:CD.
10.BD
【详解】对于A,因为AB=BC =CD=DA=2,BD=2 3,E为BD的中点,
所以AE=CE=1,所以AC< AE+CE=2,所以ACÎ(0,2),故A错误;
对于B,由题,易得BD^ AE,BD^CE,又AEÇCE=E,AE,CEÌ平面AEC,所以BD^平面AEC,
π
所以AB与平面AEC所成的角为ÐBAE= ,故B正确;
3
π
对于C,因为AC = 2,所以AE2+CE2 = AC2,所以ÐAEC = ,AE^CE,
2
又因为AE^BE,BEÇCE=E,BE,CEÌ平面BCD,所以AE^平面BCD,所以AE^BC,故C错误;
对于D,如图,取AC的中点为F,连接EF,则EF ^ AC,
由图形的对称性得,三棱锥A-BCD外接球的球心O必在FE的延长线上,
æ1ö 2 æ 3ö 2
设EO=x,由OA=OB,分别由勾股定理得 ç ÷ +ç ç x+ ÷ ÷ = x2+( 3)2 ,
è2ø
è
2
ø
2 3 13
所以x= ,所以外接球的半径为 x2+( 3)2 = ,
3 3
2
æ 13ö 52π
所以外接球的表面积为4πç ÷ = ,故D正确.
ç 3 ÷ 3
è ø
故选:BD.11.ACD
2 2
æex+e-x ö æex-e-x ö
【详解】对A, f2x-g2x=ç ÷ -ç ÷ =1,故A正确;
è 2 ø è 2 ø
ex+y -e-x-y ex-y -e-x+y e2x-e2y -e-2y +e-2x
对B,gx+ygx-y= × = ,而
2 2 4
2 2
æex-e-x ö æey -e-y ö e2x+e2y +e-2y +e-2x-4
g2x+g2y=ç ÷ +ç ÷ = ,故B错误;
è 2 ø è 2 ø 4
e2x+e-2x+2 e2x+e-2x-2 e2x+e-2x
对C, f2x+g2x= + = = f 2x,故C正确;
4 4 2
ex-e-x
对D, f¢x= ,令 f¢x=0,得x=0,
2
当x>0时, f¢x>0, f x单调递增;当x<0时, f¢x<0, f x单调递减.
所以 f x在x=0处取得极小值1,
当x®+¥时, f x®+¥;当x®-¥时, f x®+¥.
ex+e-x
g¢x= >0恒成立,所以gx在R上单调递增,
2
当x®+¥,gx®+¥;当x®-¥,gx®-¥.
所以函数 f x,gx的大致图象如图所示,不妨设x 1,
ex-e-x
令gx= =t >1,整理得e2x-2ex-1>0,
2
解得ex >1+ 2或ex <1- 2(舍去),
所以x>ln 1+ 2 ,即x >ln 1+ 2 ,
3
又因为x +x =0,所以x +x +x >ln 1+ 2 ,故D正确.
1 2 1 2 3
故选:ACD.
12.3 2
【详解】由3a =6b =c可知c>0,a=log c,b=log c,
3 6
1 1
所以 + =log 3+log 6=log 18=2,即c2 =18,所以c=3 2.
a b c c c
故答案为:3 2.
13.-672
【详解】通项为T =Cr x 9-ræ ç- 2ö ÷ r =Cr-2r x 9- 2 3r ,0£r£9,rÎZ,
r+1 9 è xø 9
故当r=3时,常数项为T =C3-23 =-672.
3 9
故答案为:-672
16 3
14.
3
【详解】
p
依题意 =2,得p=4,则抛物线C的方程为y2 =8x.
2
由题意可知DE与抛物线的准线x=-2垂直,π π
在Rt△ABD中, AD = 3 BD ,则ÐBAD= ,ÐABD=ÐDEB=ÐAFx= ,
6 3
则直线AB的方程为y= 3x-2.
ìïy= 3x-2,
由í 消去y并化简整理得:3x2-20x+12=0,
ïîy2 =8x,
20 20 32
易得Δ >0, x +x = ,则 AB =x +x + p= +4= ,
A B 3 A B 3 3
又原点0,0到直线AB: 3x- y-2 3=0的距离为 3,
1 32 16 3
故S = ´ ´ 3= .
VAOB 2 3 3
16 3
故答案为: .
3
15.(1)认为是否喜欢游泳与性别有关联
6
(2)分布列见解析,E(X)=
7
【详解】(1)零假设为H :是否喜欢游泳与性别无关联.
0
200´(80´48-40´32)2 3200
根据列联表中的数据,计算得到c2 = = »13.853>10.828=x ,
120´80´112´88 231 0.001
所以根据小概率值a=0.001的独立性检验,我们推断H 不成立,
0
即认为是否喜欢游泳与性别有关联,此推断犯错误的概率不大于0.001.
80 32
(2)由题意可知抽取的男性有7´ =5人,女性有7´ =2人,
80+32 80+32
随机变量X的所有可能取值为0,1,2,
C3 2 C2C1 4 C1C2 1
且P(X =0)= 5 = ,P(X =1)= 5 2 = ,P(X =2)= 5 2 = .
C3 7 C3 7 C3 7
7 7 7
所以X的分布列为:
X 0 1 2
2 4 1
P
7 7 7
2 4 1 6
所以E(X)=0´ +1´ +2´ = .
7 7 7 7
16.(1)S =n2+2n
n
3 1æ 1 1 ö
(2)T = - ç + ÷ ,证明见解析
n 4 2èn+1 n+2ø【详解】(1)设等差数列a 的公差为d,则由题意得:
n
ìa +d+a +6d =20
ï 1 1 ì2a +7d =20 ìa =3
í 5´4 ,即í 1 ,解得í 1 ,
ï î
5a
1
+
2
d =35 îa
1
+2d =7 îd =2
3+2n+1n
故a =3+n-1´2=2n+1,故S = =n2+2n.
n n 2
1 1 1æ1 1 ö
(2)b = = = ç - ÷,
n S nn+2 2èn n+2ø
n
1æ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ö 1æ 1 1 1 ö
所以T n = 2 ç è 1- 3 + 2 - 4 + 3 - 5 + L + n-1 - n+1 + n - n+2 ÷ ø = 2 ç è 1+ 2 - n+1 - n+2 ÷ ø
1æ3 1 1 ö 3 1æ 1 1 ö
= ç - - ÷= - ç + ÷,
2è2 n+1 n+2ø 4 2èn+1 n+2ø
1 1 3 1æ 1 1 ö 3
因为 >0, >0,所以T = - ç + ÷< .
n+1 n+2 n 4 2èn+1 n+2ø 4
17.(1)证明见解析
π
(2)
6
【详解】(1)在圆锥CO中,OC ^平面ABD,ADÌ平面ABD,所以OC ^ AD,
因为E为AD的中点,OA=OD,所以OE^ AD,
因为OCÇOE=O,OC,OEÌ平面COE,所以AD^平面COE.
(2)在平面ABD内,过O作OF ^ AB交ADB于点F ,分别以直线AB,OF,OC为x,y,z轴建立空间直角坐
标系,如图.
π
因为AB=4,ÐDAB= ,所以A(-2,0,0),D(1, 3,0),
6
uuur
由(1)知平面OCE的一个法向量为AD=(3, 3,0).
uuur uuur
又B(2,0,0),C(0,0,3),所以CB=(2,0,-3),CD=(1, 3,-3).
设平面CBD的法向量为nr=(x,y,z),ì ïnr×C uu B ur =2x-3z=0,
则í
ïînr×C uu D ur =x+ 3y-3z=0,
取x=3,则nr=(3, 3,2).
所以|cosánr, u A u D ur ñ|= | u A u D ur ×nr| = 12 = 3 ,
| u A u D ur ||nr| 12´ 16 2
π
所以平面OCE与平面CBD的夹角为 .
6
18.(1)单调递减区间为-1,0,单调递增区间为0,+¥;极小值0,无极大值
(2)a=1
(3)证明见解析
x
【详解】(1)当a=1时, f x=lnx+1- x>-1,
x+1
1 1 x
则 f¢x= - = ,
x+1 (x+1)2 (x+1)2
当xÎ-1,0时,f¢x<0, f x单调递减,当xÎ0,+¥时,f¢x>0, f x单调递增,所以 f x的单调递
减区间为-1,0,单调递增区间为0,+¥,
在x=0处取得极小值0,无极大值.
1 a x-a-1
(2)由题意得 f¢x= - = ,
x+1 (x+1)2 (x+1)2
①当a£0时, f¢x>0,所以 f x在-1,+¥上单调递增,
所以当xÎ-1,0时, f x< f 0=0,与 f x³0矛盾;
②当a>0时,当xÎ-1,a-1时, f¢x<0, f x单调递减,
当xÎa-1,+¥时, f¢x>0, f x单调递增,
所以 f(x) = f a-1=lna-a-1,
min
因为 f x³0恒成立,所以lna-a-1³0.
1 1-a
记ga=lna-a-1,g¢a= -1= ,
a a
当aÎ0,1时,g¢a>0,ga单调递增,当aÎ1,+¥时,g¢a<0,ga单调递减,所以
g(a) =g1=0,所以lna-a-1£0.
max
又lna-a-1³0,所以lna-a-1=0,所以a=1.(3)先证sinx0,设hx=sinx-xx>0,则h¢x=cosx-1£0,
所以hx在区间0,+¥上单调递减,所以hx0成立,证毕.
(3)设PQ的中点为M ,因为直线RS经过点O和点M ,
uuur uuur uuur uuuur
所以不妨设OR=t(OP+OQ)=2tOM,t>0,则S =2S =4tS .
PRQS OPRQ VOPQ
1 1 4p2+1
S = q x -x = q x +x 2 -4xx = q × .
VOPQ 2 1 2 2 1 2 1 2 2p2+1
由O uu R ur =t(O uu P ur +O uu Q ur ),得R点的坐标为 tx +x ,ty +y ,
1 2 1 2
2q
又y +y = px +q+ px +q= px +x +2q= ,
1 2 1 2 1 2 2p2+1
ì 4pq
tx +x =- t,
ï ï 1 2 2p2+1 æ 4pq ö 2 æ 2q ö 2
所以í 代入C的方程得 ç- t÷ +2ç t÷ =3,
ïiy +y =
2q
t, è
2p2+1
ø
è2p2+1
ø
ï
î
1 2 2p2+1
8q2t2 3 2p2+1
化简得 =3,则t = .
2p2+1 8q2
3 2p2+1 4p2+1 4p2+1 1
所以S =4 × q × = 6× = 6× 2- Î[ 6,2 3),
PRQS 8q2 2p2+1 2p2+1 2p2+1
即四边形PRQS面积的取值范围为[ 6,2 3).