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重庆市第八中学2024-2025学年高二下学期第一次月考数学试题
一、单选题
1.抛掷同一枚硬币两次,若事件 “至少有一次正面朝上”,则事件 ( )
A.两次均正面朝上 B.至多有一次正面朝上
C.两次均反面朝上 D.至少有一次反面朝上
2.甲、乙两人各抛掷一枚骰子,则两人抛出的点数之和为4的概率为( )
A. B. C. D.
3.函数 的大致图象是( )
A. B.
C. D.
4.两双不同的鞋,其中一双的两只记为 .另一双的两只记为 .从中随机取出2只,记事件
“取出的鞋不成双”; “取出的鞋都是同一只脚的”.则( )
A. 包含于 B. C. 与 互斥 D.
5.过原点的直线与 及 的图象都相切,则实数 的值为( )
A.0 B.1 C. D.
6.正项数列 的前 项和为 ,首项 ,已知函数 有且仅有两个零点,则 ( )
A.120 B.125 C.57 D.247
7.定义在 上的函数 的导函数为 ,都有 ,下列说法正确的
是( )
A. B.
C. D.
8.已知椭圆 和双曲线 有公共焦点 ( 为上焦点),椭圆与双曲线
在第一象限交于点 ,直线 交 轴于点 ,且 平分 ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.甲,乙两个体育社团小组成员的某次立定跳远成绩(单位:厘米)如下:
甲组:
乙组:
则下列说法正确的是( )
A.甲组数据的第 百分位数是
B.乙组数据的众数是
C.从甲、乙两组各随机选取一个成员,两人跳远成绩均在 厘米以上的概率为
D.乙组中存在这样的成员,将其调派到甲组后,甲、乙两组的跳远平均成绩都降低
10.椭圆 的左、右焦点分别为 ,点 在 上,圆 是以椭圆 的短轴为直径的圆,为圆 的一条直径( 在第一象限),直线 与圆 的另一个交点为 ,则下列说法正确的是
( )
A.若 ,则 的面积为
B.若 ,则直线 被椭圆 截得的弦长为
C.若 是以 为其中一腰的等腰三角形,则满足条件的点 有6个
D.若 为 与 轴正半轴的交点, ,则直线 的斜率为
11.定义域为 的函数 的导函数记为 , 的导函数为 ,若 为奇函数,
为偶函数,下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.经过抛物线 的焦点 且倾斜角为 的直线交 于点 ,且 ,则
.
13.若函数 有两个零点,则实数 的取值范围是 .
14. 对 恒成立,则实数 的取值范围是 .四、解答题
15.记 是公差大于0的等差数列 的前 项和, ,且 成等比数列.
(1)求 和 .
(2)若 ,证明:数列 的前 项和 .
16.某中学高二年级举行了一次知识竞赛,为了了解本次竞赛成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩
(单位:分,得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计,将成绩进行整理后,分为六组(如图):
(1)求 的值,并估计本次竞赛成绩的平均分.
(2)如果用按比例分层抽样的方法从样本成绩为 和 的学生中共抽取6人,再从6人中选2人,
求2人中有来自 组的学生的概率.
(3)某老师在此次竞赛成绩中抽取了6名学生的分数: ,已知这6个分数的平均数 ,
标准差 ,若再抽取两名分数分别为82和88的学生,求这8个分数的方差.
17.如图,三棱柱 的各棱长均相等, 是棱 的中点, 平面
.
(1)求证: 平面 .(2)求直线 与平面 所成角的正弦值.
18.已知函数 .
(1)求 的单调区间;
(2)若当 时, 存在极大值,求实数 的取值范围;
(3)证明:函数 存在零点的充要条件是 .
19.双曲线 的离心率为 ,斜率为 的直线 和斜率为 的直线
均过原点,且分别与 的右支交于点 和点 .
(1)求实数 的值;
(2)作斜率为 的过原点的直线 (异于 )与 的右支分别交于点 ,记 的面
积为 .
(i)求证: :
(ii)若 ,且 ,记 ,证明: .题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B D A A C B BCD AD
题号 11
答案 ACD
1.C
利用对立事件的定义求解即可.
【详解】因为事件 “至少有一次正面朝上”,
所以由对立事件的定义得事件 “两次均反面朝上”,故C正确.
故选:C
2.B
先求出总事件数,再求出符合条件的事件数,最后利用古典概型概率公式求解概率即可.
【详解】因为甲、乙两人各抛掷一枚骰子,所以共有 种情况,
符合条件的有 ,共 种,
且设概率为 ,则 ,故B正确.
故选:B
3.B
利用特殊值排除A,C,D,进而得到正确结果即可.
【详解】对于 ,有 , ,
下面,我们开始分析选项,对于A,C,不满足 ,故A,C错误,
对于D,不满足 ,故D错误,
对于B,满足 的全部性质,故B正确.
故选:B
4.D
列出所有基本事件,由古典概型概率公式及和事件加法公式即可求解;
【详解】随机取出2只,所有可能结果: ; ; ; ; ; ;
包含: ; ; ; ;包含: ; ;
包含: ; ;
对于A: 包含 ,故错误;
对于B: ,故错误;
对于C: 与 可以同时发生,故错误;
对于D: ,正确;
故选:D
5.A
设出 和 的切点,求出切线方程为 ,再利用导数的几何意义得到 ,进而得
到 和 的切点为 ,再代入 中,建立方程,求解参数即可.
【详解】因为切线方程过原点,所以设切线方程为 ,
且设 和 的切点为 ,
因为 ,所以 ,由导数的几何意义得 ,
则切线方程为 ,将 代入方程,得到 ,
解得 ,则切线方程为 ,设 和 的切点为 ,
且 ,由斜率的几何意义得 ,解得 ,
代入 中,得到切点为 ,代入 中,
得到 ,解得 ,故A正确.
故选:A
6.A利用给定条件分析得到 有且仅有一个根,再利用判别式得到 ,继续构
造等比数列求出 ,最后利用公式法求和得到 ,最后求解 即可.
【详解】因为 ,
所以 ,而 ,
则方程 有且仅有一个根,
得到 ,即 ,
而 是正项数列,得到 ,
则 ,又 ,得到 ,
令 , ,且 ,
得到 是首项为 ,公比为 的等比数列,
则 ,得到 ,即 ,
故 ,得到 ,故A正确.
故选:A
7.C
通过构造函数,利用导数判断函数的单调性,再结合两角和差的正弦公式对各个选项进行大小比较即可.
【详解】因为 ,所以 , .由 ,得 ,
则 ,即 ,
设 ,则 ,
可得 ,则 在定义域 上单调递减,
对于A,可得 ,则 ,
得到 ,即 ,故A错误,
对于B,可得 ,则 ,
得到 ,即 ,故B错误,
对于C,可得 ,则 ,
而由两角和的正弦公式得 ,
得到 ,故C正确,
对于D,可得 ,则 ,
而由两角和的正弦公式得 ,得到 ,故D错误.
故选:C
8.B
设 ,根据双曲线和椭圆定义得 ,再利用角分线定理得 ,最后根据余弦定
义和余弦定理得到方程,解出 值,即可得到离心率.
【详解】如图所示,设双曲线的实轴长为 ,由题意: ,
不妨令 , ,得: .
由角平分线定理: ,即: ,
,一方面: ,
另一方面: ,
(负舍),
故双曲线的离心率为: .
故选:B.9.BCD
利用总体百分位数的估计判断A,利用众数的特征判断B,分别设出事件,表示概率,结合独立事件的概
率公式判断C,求出两个组的平均数后判断D即可.
【详解】对于A,由题意得甲组数据共有 个数字,
而 ,则第 百分位数是第 个数和第 个数的平均数,
为 ,故A错误,
对于B,我们发现 出现了 次,其它数据只出现了 次,
则乙组数据的众数是 ,故B正确,
对于C,甲组中跳远成绩在 厘米以上的有7人,其概率为 ,
乙组中跳远成绩在 厘米以上的有 人,其概率为 ,
而从甲,乙两组各随机选取一个成员,设从甲组抽取为事件 ,
从乙组抽取为事件 ,两人跳远成绩均在 厘米以上的概率为 ,
得到 , ,而 相互独立,
由独立事件概率公式得 ,故C正确;
对于D,甲组的平均成绩为 厘米,
乙组的平均成绩为 厘米,
则将乙组中跳远成绩为 厘米或 厘米或 厘米的成员调派到甲组后,
甲,乙两组的跳远平均成绩都有降低,故D正确.
故选:BCD
10.AD
对于A,根据椭圆的定义及余弦定理可得 ,故求出焦点三角形的面积后可判断正误,对于
B,根据 可求得 ,从而可得直线 及方程,联立直线方程和椭圆方程后求出
交点坐标得弦长后可判断其正误,对于C,由题设条件求出 的坐标后可判断其正误,对于D,由题设条
件可求 到直线 的距离,求出 的斜率后得其直线方程,再联立直线方程和圆的方程求出 的坐标
得 的坐标,故可求直线 的斜率,故可判断D的正误.【详解】由题设,椭圆 ,得 ,
则 , ,
对于A,因为 在椭圆上,所以 ,
而 ,即 ,
则 ,得 ,故 ,
所以 ,故A正确;
对于B,若 ,则 ,
又 ,故 ,
故 ,故直线 的斜率为 ,
故直线 的方程为 ,
由 可得 ,故 或 ,
故直线 被椭圆截得的弦长为 ,故B错误;
对于C,设 ,则 ,即 , ,
因为 是以 为其中一腰的等腰三角形, ,
故 或 ,
当 时,则 ,
解得 或 (舍),故 ,可知满足条件的 有2个,即 ,
由椭圆的对称性可知 时,满足条件的 有2个,
所以满足条件的 共有4个点,故C错误;
对于D,由题意 ,圆 的半径为 ,
设 ,则 ,设 的中点为 ,连接 ,
则 ,故 ,
又 ,
则 ,故 ,
故 ,
因为 在第一象限,故 在第三象限,
故 的斜率存在且为正数,设直线 的斜率为 ,
则直线 ,则 ,故 ,
则直线 ,又圆 ,
由 可得 ,解得 或 ,
故 ,则 ,得 ,
故 ,故 ,故D正确.故选:AD.
11.ACD
根据函数奇偶性和复合函数求导得 的图象关于 对称,再次求导得 关于直线 对称,再
通过计算得到其对称中心,从而得到其最小正周期,最后一一分析即可.
【详解】由 为偶函数,得: ,
故 ,
令 ,
则: ,
即: 的图象关于 对称;
继续求导,得: ,
即: 关于直线 对称.
又由 为奇函数,得: ,即: 的图象以 为对称中心.
是周期为 的周期函数,
也是周期为 的周期函数.
对于A, ,故A正确;
对于B, ,而题设条件无法支撑 B错,
对于C,根据对称性,因为 关于 对称,则 ,
又因为 的周期 ,则 ,
又因为 关于直线 对称,则 ,
则 ,
,C对;
对于D,同样根据对称性, ,
故 ,D对.
故选:ACD
12.
先求出直线方程,再把其和抛物线联立。利用韦达定理得到 ,最后利用焦半径公式建立方程,求解参数即可.
【详解】设 , ,直线斜率为 ,
因为倾斜角为 ,所以 ,则直线方程为 ,
联立方程组 ,得到 ,
由韦达定理得 ,由焦半径公式得 ,
,
因为 ,所以 ,解得 .
故答案为:
13.
先对 求导,再对 分类讨论,分析其有两个零点的情况,进而建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】因为 ,所以 ,
当 时, ,则此时 单调递增,得到 不可能有两个零点,
当 时,令 , ,令 , ,
得到 在 上单调递减,在 上单调递增,
因为函数 有两个零点,
所以需有 ,
而 ,此时满足 ,解得 ,则实数 的取值范围是 .
故答案为:14.
分离参数得 ,再设 ,证明其单调性,最后根据洛必达法则即可得到答案.
【详解】由题意: 对 恒成立,
设 ,则 ,
设 ,
则 ,
因为 ,则 , , ,
设 , ,则 ,则 在 上单调递增,
则 ,则 在 上恒成立,
故 在 上单调递增,又 ,故 ,故 在 上单调递增,
又 ,
故 .
故答案为: .
15.(1) ;
(2)证明见解析
(1)首先设出公差,利用等比中项的性质建立方程,解出公差,进而求出 ,再利用公式法求和得到
即可.(2)利用给定条件得到 ,进而结合裂项相消法得到 ,最后利用 证明 即可.
【详解】(1)因为 是公差大于0的等差数列,
所以设公差为 ,因为 成等比数列,
所以 ,即 ,
解得 或 ,因为 ,所以 符合题意,
则 , .
(2)由上问得 ,因为 ,
所以 ,则 ,
得到 ,
因为 ,所以 ,得到 ,即 得证.
16.(1) ;
(2)
(3)
(1)利用频率分布直方图的性质求出参数值,再求解平均数即可.
(2)利用分层抽样的性质求出每一部分的学生数,再结合古典概型概率公式求解概率即可.
(3)结合题意算出新的平均数和 ,再利用方差公式求解方差即可.
【详解】(1)因为小长方形面积和为 ,
所以 ,
解得 ,而设平均分为 ,
得到 ,,
即本次竞赛成绩的平均分为 分.
(2)若从样本成绩为 和 的学生中共抽取6人,
且成绩在 的人数为 人,
在 的人数为 人,
即从 的学生中取 人,从 中取 人,
设这 名学生分别为 ,2人中有来自 组的学生的概率为 ,
则基本事件为 ,
,共有 种基本事件,
符合条件的有 ,共 种,
则 ,故2人中有来自 组的学生的概率为 .
(3)因为这6个分数的平均数 ,标准差 ,
所以这6个分数的平均数为 分, ,
则 ,解得 ,
设新的方差为 ,
,则这8个分数的方差为 .
17.(1)证明见解析
(2)(1)建立空间直角坐标系,求出关键点的坐标和关键平面的法向量,利用空间位置关系的向量证明求解
即可.
(2)建立空间直角坐标系,求出关键点的坐标和关键平面的法向量,利用线面角的向量求法求解即可.
【详解】(1)因为三棱柱 的各棱长均相等,
所以不妨设棱长为 ,则 ,
得到 是等边三角形,因为 是 的中点,
所以 ,且 平面 ,
如图,以 为原点建立空间直角坐标系,
因为 平面 ,所以 ,
因为 是棱 的中点,
所以 ,而 ,由勾股定理得 ,
同理可得 ,则 , , , ,
, ,由中点坐标公式得 , ,
由题意得 ,则 ,设 ,
故 ,得到 , ,即 ,
由中点坐标公式得 ,则 ,, ,设面 的法向量为 ,
得到 , ,
令 ,解得 , ,故 ,
则 ,而 面 ,故 平面 .
(2)由上问得 , , ,
, ,则 , ,
,设面 的法向量为 ,
则 , ,
令 ,解得 , ,得到 ,
设直线 与平面 所成角为 ,
则 .
18.(1)答案见解析;
(2) ;
(3)证明见解析.
(1)求导得 ,再利用二次函数性质对导函数分子分类讨论即可;
(2)根据极大值的特点得到不等式组,解出即可;
(3)分离参数,等价转化为 在 有解,再设新函数 ,多次求导得
到其值域即可.
【详解】(1)由 ,得: ,
令 ,对称轴为: ,
当 ,即 时, ,所以 ,即 恒成立,
此时 的单调增区间是 ,无减区间;
当 时,即 ,
若 ,即 ,此时 ,即 恒成立,
此时 的单调增区间是 ,无减区间;
若 ,即 ,抛物线开口向上,与 轴有两个交点;
令 ,可得: ,
此时在 , ,即 ,
在 , ,即 ,
在 , ,即 ,
所以 的单调递增区间: 和 ,
单调递减区间: ;
综上所述: 时,单调增区间是 ,无减区间;当 时,单调递增区间: 和 ,单调递减区间:
;
(2)由(1)可知,若 时, 存在极大值,结合(1)中单调性知:
需满足 ,解得 ,
所以实数 的取值范围 .
(3) ,
存在零点 在 有解 在 有解,
令 , ,
令 ,显然 与 同号,
对 恒成立, 在 上单调递增,
注意到: ,
当 时, 单调递减;
当 时, 单调递增,
,当 时, , .
当 时,由于 ,
故方程 有解, 有零点.证毕.19.(1)16
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.
(1)根据离心率公式得到方程,解出即可;
(2)(i)通过联立方程求出 , , , 的坐标,再利用两点斜率公式即可证明平行;
(ii)利用点到直线的距离公式和三角形面积公式求出 的表达式,利用导数求出其值域,最后再利用放
缩和裂项相消法即可证明不等式.
【详解】(1)双曲线 的离心率 , , .
(2)(i)联立: ,
即: ,
同理,有: .
,
同理,有: ,
.
比较可得: .(ii)由(i)知:当 时, .
,且 .
同理有: ,
到 的距离 .
.
令 ,则 ,
令 ,解得 ,令 ,解得 ,
则当 时, 单调递减;当 时, 单调递增,
,当 时, ;当 时, ,
因此 ,
,
.
又 时, .