【精品解析】浙江省宁波市余姚市2023-2024学年高三上学期数学1月期末试卷

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名称 【精品解析】浙江省宁波市余姚市2023-2024学年高三上学期数学1月期末试卷
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文件大小 1.7MB
资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2024-04-07 19:30:41

文档简介

浙江省宁波市余姚市2023-2024学年高三上学期数学1月期末试卷
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.(2024高三上·余姚期末)已知集合,集合,则(  )
A. B.
C. D.
2.(2024高三上·余姚期末)已知复数满足(为虚数单位),则(  )
A. B.2 C.1 D.
3.(2024高三上·余姚期末)已知非零向量,满足,且,则与的夹角为(  )
A. B. C. D.
4.(2024高三上·余姚期末)已知点,在直线:上运动,且,点在圆上,则的面积的最大值为(  )
A. B.5 C.2 D.1
5.(2024高三上·余姚期末)命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是(  )
A. B. C. D.
6.(2024高三上·余姚期末)将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象.若在上恰有三个不同的零点,则实数的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
7.(2024高三上·余姚期末)人口问题是当今世界各国普遍关注的问题.认识人口数量的变化规律,可以为制定一系列相关政策提供依据.早在1798年,英国经济学家马尔萨斯(T.R.Malthus,1766—1834)就提出了人口增长模型.已知1650年世界人口为5亿,当时这段时间的人口的年增长率为0.3%.根据模型预测(  )年世界人口是1650年的2倍.(参考数据:,)
A.1878 B.1881 C.1891 D.1993
8.(2024高三上·余姚期末)已知为双曲线:的一个焦点,C上的A,B两点关于原点对称,且,,则C的离心率是(  )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.(2024高三上·余姚期末)下列结论正确的有(  )
A.相关系数越接近1,变量,相关性越强
B.若随机变量,满足,则
C.相关指数越小,残差平方和越大,即模型的拟合效果越差
D.设随机变量服从二项分布,则
10.(2024高三上·余姚期末)设函数的定义域为,且满足,,当时,,则(  )
A.是奇函数
B.
C.的最小值是
D.方程在区间内恰有1012个实数解
11.(2024高三上·余姚期末)在棱长为2的正方体中,Q为线段的中点,P为线段上的动点(含端点),则下列结论正确的有(  )
A.P为中点时,的值最小
B.不存在点P,使得平面平面
C.P与端点C重合时,三棱锥的外接球半径为
D.P为中点时,过D,P,Q三点的平面截正方体所得的截面的周长为
12.(2024高三上·余姚期末)已知O为坐标原点,F为抛物线:的焦点,过点F且倾斜角为的直线交C于A、B两点(其中点A在第一象限),过线段的中点P作垂直于抛物线准线的直线,与准线交于点N,则下列说法正确的是(  )
A.C的准线方程为 B.
C.三角形的面积 D.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2024高三上·余姚期末)已知随机变量,且,则的展开式中常数项为   .
14.(2024高三上·余姚期末)已知函数的图象在处的切线方程为,则   .
15.(2024高三上·余姚期末)已知,求   .
16.(2024高三上·余姚期末)已知高为2的圆锥内接于球O,球O的体积为,设圆锥顶点为P,平面为经过圆锥顶点的平面,且与直线所成角为,设平面截球O和圆锥所得的截面面积分别为,,则   .
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2024高三上·余姚期末)在中,,.
(1)求A;
(2)已知M为直线上一点,,,求的面积.
18.(2024高三上·余姚期末)已知数列满足,,,
(1)令,求证:数列为等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
19.(2024高三上·余姚期末)如图所示,在多面体中,四边形是边长为的正方形,其对角线的交点为,平面,,,点P是棱上的任意一点.
(1)求证:;
(2)求直线和平面所成角的正弦值.
20.(2024高三上·余姚期末)杭州亚运会男子乒乓球团体赛采用世界乒乓球男子团体锦标赛(斯韦思林杯)的比赛方法,即每队派出三名队员参赛,采用五场三胜制.比赛之前,双方队长应抽签决定A、B、C和X、Y、Z的选择,并向裁判提交每个运动员分配到一个字母的队伍名单。现行的比赛顺序是第一场A对X;第二场B对Y;第三场C对Z;第四场A对Y;第五场B对X.每场比赛为三局两胜制.当一个队已经赢得三场个人比赛时,该次比赛应结束。
已知在某次团队赛中,甲队A、B、C三位选手在每场比赛中获胜的概率均为如下表所示,且每场比赛之间相互独立
场次 第一场 第二场 第三场 第四场 第五场
获胜概率
(1)求最多比赛四场结束且甲队获胜的概率;
(2)由于赛场氛围紧张,在教练点拨、自我反思和心理调控等因素影响下,从第二场开始,每场比赛获胜的概率会发生改变,改变规律为:若前一场获胜,则该场获胜的概率比原先获胜的概率增加0.2;若前一场失利,则该场获胜的概率比原先获胜的概率减少0.2.求已知A第一场获胜的条件下甲队最终以3:1赢得比赛的概率.
21.(2024高三上·余姚期末)已知函数,.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若在内恒成立,求整数的最大值.
22.(2024高三上·余姚期末)在平面直角坐标系中,,是椭圆:的左、右焦点,是C的左顶点,过点A且斜率为的直线交直线上一点M,已知为等腰三角形,.
(1)求C的方程;
(2)在直线上任取一点,直线:与直线交于点Q,与椭圆C交于D,E两点,若对任意,恒成立,求m的值.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:要使有意义,则,解得,
所以,
又因为集合,所以.
故答案为:B.
【分析】先求集合,再根据集合的交集运算求解即可.
2.【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解:因为复数满足,所以,所以.
故答案为:C.
【分析】根据复数的除法运算求得复数,再求即可.
3.【答案】A
【知识点】平面向量的数量积运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】解:设向量与的夹角为,因为,,
所以,
所以,又因为,所以.
故答案为:A.
【分析】由题意,利用向量,数量积为零计算求夹角即可.
4.【答案】B
【知识点】平面内点到直线的距离公式;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:设圆心到直线的距离为,到直线的距离为,
易知圆心为,半径为,圆心到直线的距离,
当最大时,面积最大,,.
故答案为:B.
【分析】设圆心到直线的距离为,到直线的距离为,找到动点到直线距离的最大值,再求面积即可.
5.【答案】D
【知识点】集合关系中的参数取值问题;必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:由题意可知,命题的否定“,”为真命题,即,恒成立,
令,则,,当,函数有最大值,最大值为,
所以,所以命题“,”为假命题的一个充分不必要条件为.
故答案为:D.
【分析】由题意可知,命题的否定为真命题,分离参数求参数的取值范围,再根据子集关系判断即可.
6.【答案】A
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,
即 ,
因为,所以,
显然当,即为的一个零点,
要想在上恰有三个不同的零点,
则,或,或,
解得.
故答案为:A.
【分析】根据三角函数图象的平移变换得到,由得到,结合函数零点个数列不等式,即可求实数的取值范围.
7.【答案】B
【知识点】对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:设年后世界人口是1650年世界人口的2倍,由题意得,
解得,故在1881年世界人口是1650年的2倍.
故答案为:B.
【分析】设年后世界人口是1650年世界人口的2倍,由题意列出方程,结合给定的近似值求解即可.
8.【答案】D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;余弦定理
【解析】【解答】解:设双曲线的左右焦点分别为,连接,如图所示:
因为两点关于原点对称,所以四边形为平行四边形,所以,
因为,,所以.
因为,所以;
在中,由余弦定理可得:,
因为,所以,即.
故答案为:D.
【分析】设双曲线的左右焦点分别为,连接,利用双曲线的定义求出,再结合余弦定理即可求双曲线的离心率.
9.【答案】A,C,D
【知识点】变量相关关系;样本相关系数r及其数字特征;离散型随机变量的期望与方差;二项分布
【解析】【解答】解:A、由相关系数的性质可知:相关系数越接近,变量正相关性越强;相关系数越接近,变量负相关性越强,故A正确;
B、由随机变量,满足,则,故B错误;
C、由相关指数的定义可知:相关指数越小,残差平方和越大,即模型的拟合效果越差,故C正确;
D、,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】根据已知条件,结合相关系数,方差的性质,相关指数的定义,二项分布概率计算公式逐项判断即可.
10.【答案】A,B
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;函数的周期性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:A、函数的定义域为,因为满足,所以,
又因为,所以,即函数是奇函数,故A正确;
B、因为,令,所以,
即函数是以为周期的周期函数,所以,故B正确;
C、当时,,又是奇函数,所以当时,,故C错误;
D、当时,,则,得到,
因为,所以函数关于直线对称,所以在上的图象如图所示:
由图可知:在有4个交点,又因为函数的周期为,且在区间上共有506个周期,
所以方程在区间内恰有个实数解,故D错误.
故答案为:AB.
【分析】根据已知条件,逐项分析判断即可.
11.【答案】B,C,D
【知识点】组合几何体的面积、体积问题;棱柱的结构特征;多面体和旋转体表面上的最短距离问题
【解析】【解答】解: A、由侧面展开图可知:
当与交于点时,的值最小,此时,故不是中点,故A错误;
B、若存在点,使得平面平面,
由平面平面,平面平面,可知,显然不成立,
若点与重合,则平面平面,显然也不成立,故B正确;
C、与端点重合时,三棱锥即是三棱锥,
三棱锥的外接球即是以为长、宽、高的长方体的外接球,此时外接球半径为,故C正确;
D、连接,
由三角形中位线性质和正方体的性质知,,所以过D,P,Q三点的截面为梯形,
,故周长为,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】利用侧面展开图可以确定点的位置即可判断A;存在点,利用条件可得,显然不成立即可判断B;构造长方体即可即可判断C;画出截面,求周长即可判断D.
12.【答案】B,D
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:A、因为抛物线的方程:,所以准线方程为,故A错误;
B、焦点坐标为,故直线,即,
联立直线与抛物线方程,整理可得,
设,则,
所以,即,所以,
又,所以,
所以,故,
因为,所以,所以,故B正确;
C、点到直线的距离为,
故三角形的面积为,故C错误;
D、由B选项可得,则由焦半径公式可知,故,故D正确
故答案为:BD.
【分析】直接求出准线方程即可判断A;求出的方程,联立抛物线方程,得到两根之和,得到,进而求出,,故,从而推出即可判断B;求出点到直线的距离,求出三角形的面积即可判断C;求出,由焦半径公式得到,得到即可判断D.
13.【答案】
【知识点】二项式定理;正态分布定义;二项展开式
【解析】【解答】解:因为随机变量服从正态分布,且,,所以,
则二项式的常数项为:.
故答案为:.
【分析】由正态分布求参数,再利用二项式定理计算即可.
14.【答案】1
【知识点】导数的几何意义;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:函数的导函数为,
因为在点处的切线方程为,
所以,即,,即,
所以,,即.
故答案为:.
【分析】根据导数的几何意义求出a、b即可求解.
15.【答案】8
【知识点】函数单调性的性质;有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:设函数,易知函数在上单调递增,且,
所以只有一解;
同理:方程只有一解,所以.
故答案为:.
【分析】利用函数的单调性解方程,得到,的值从而可求的值.
16.【答案】
【知识点】球面距离及相关计算;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;球内接多面体
【解析】【解答】解:记球的半径为,则,解得,由平面与直线成角,
得平面截球所得小圆半径,因此,
由球的内接圆锥高为2,得球心到此圆锥底面距离,则圆锥底面圆半径,
令平面截圆锥所得截面为等腰,线段为圆锥底面圆的弦,
点为弦中点,如图所示,
依题意,,,
,显然,则,
所以.
故答案为:.
【分析】记球的半径为,根据给定条件,求出球O半径,平面截球O所得截面小圆半径,圆锥底面圆半径,再求出平面截圆锥所得的截面等腰三角形底边长及高即可求解.
17.【答案】(1)解:在中,,,则,
因为,
即,
又,则;
(2)解:因为,,所以,所以,
在中,
解得(负值舍去),
所以.
【知识点】两角和与差的正弦公式;余弦定理
【解析】【分析】(1)根据已知条件,利用三角形内角和定理结合两角和差的正弦公式化简求解即可;
(2)利用余弦定理求边长,再根据三角形面积公式求面积即可.
18.【答案】(1)证明:因为,
所以数列是以首项为,公比为等比数列;
(2)解:由(1)可知:,
所以①

故①-②
【知识点】等比数列概念与表示;数列的求和;等比数列的性质
【解析】【分析】(1)根据已知条件,利用等比数列定义证明即可;
(2)由(1)可得,再利用错位相减法求和即可.
19.【答案】(1)证明:因为,所以四点共面.
因为平面,平面,
所以,
因为四边形ABCD是正方形,所以,
又,平面,平面,
所以平面,而平面,
所以.
(2)解:由题意,,,互相垂直,
以为原点,以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,.
则,,,
设平面的法向量为,
所以由,得,
令,可得,
设直线和平面所成角为,
则,
所以直线CN和平面AMN所成角的正弦值为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)根据已知条件,先证明平面,即可得出线线垂直;
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解线面角即可.
20.【答案】(1)解:设事件表示甲队第场比赛获胜
(2)解:设事件表示第一场甲获胜,事件A表示甲以3:1获胜,则
所以A第一场获胜的条件下甲队最终以3:1赢得比赛的概率为
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式;条件概率乘法公式
【解析】【分析】(1)设事件表示甲队第场比赛获胜,利用独立事件和互斥事件的概率计算即可;
(2)事件表示第一场甲获胜,利用条件概率计算公式求解即可.
21.【答案】(1)解:当时,,,
令,解得:;令,解得:;
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)解:由可得:,
记,,
①若,即,,则在上单调递增,
又时,,不合题意;
②若,即,令,则,令,则,
则在上单调递减,在上单调递增,

令,

则令,解得:,令,解得:;
所以在上单调递减,在上单调递增,
且,
故整数的最大值为.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;基本初等函数导函数公式
【解析】【分析】(1)将代入,求得函数的定义域为,再求其导函数,利用导数求函数的单调区间即可;
(2)分析可知不等式在时恒成立,利用导数求出函数在时的最小值,构造,利用导数研究其单调性,求得时,即可求得整数的最大值.
22.【答案】(1)解:依题意,,,
过作轴,由几何关系知,
所以
因为,
化简得,得椭圆.
(2)解:①当时,恒成立;
当时,由题意知直线OP的方程为,
联立方程组,解得,即点的横坐标为,
再联立方程组,整理得,
设,,则且,
因为点是的中点,可得,即,
该式对任意且恒成立,所以,
综上可得,实数的值为.
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据提题意可得,再由为等腰三角形,推出到的距离为,解出即可求得曲线方程;
(2)分为和两种情况求解,当时,恒成立,时将OP的方程为与联立求出点Q,将直线与椭圆联立组成方程组,整理之后根据中点坐标公式求出点Q坐标,列出关于的方程求解即可.
1 / 1浙江省宁波市余姚市2023-2024学年高三上学期数学1月期末试卷
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.(2024高三上·余姚期末)已知集合,集合,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:要使有意义,则,解得,
所以,
又因为集合,所以.
故答案为:B.
【分析】先求集合,再根据集合的交集运算求解即可.
2.(2024高三上·余姚期末)已知复数满足(为虚数单位),则(  )
A. B.2 C.1 D.
【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解:因为复数满足,所以,所以.
故答案为:C.
【分析】根据复数的除法运算求得复数,再求即可.
3.(2024高三上·余姚期末)已知非零向量,满足,且,则与的夹角为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量的数量积运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】解:设向量与的夹角为,因为,,
所以,
所以,又因为,所以.
故答案为:A.
【分析】由题意,利用向量,数量积为零计算求夹角即可.
4.(2024高三上·余姚期末)已知点,在直线:上运动,且,点在圆上,则的面积的最大值为(  )
A. B.5 C.2 D.1
【答案】B
【知识点】平面内点到直线的距离公式;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:设圆心到直线的距离为,到直线的距离为,
易知圆心为,半径为,圆心到直线的距离,
当最大时,面积最大,,.
故答案为:B.
【分析】设圆心到直线的距离为,到直线的距离为,找到动点到直线距离的最大值,再求面积即可.
5.(2024高三上·余姚期末)命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】集合关系中的参数取值问题;必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:由题意可知,命题的否定“,”为真命题,即,恒成立,
令,则,,当,函数有最大值,最大值为,
所以,所以命题“,”为假命题的一个充分不必要条件为.
故答案为:D.
【分析】由题意可知,命题的否定为真命题,分离参数求参数的取值范围,再根据子集关系判断即可.
6.(2024高三上·余姚期末)将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象.若在上恰有三个不同的零点,则实数的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,
即 ,
因为,所以,
显然当,即为的一个零点,
要想在上恰有三个不同的零点,
则,或,或,
解得.
故答案为:A.
【分析】根据三角函数图象的平移变换得到,由得到,结合函数零点个数列不等式,即可求实数的取值范围.
7.(2024高三上·余姚期末)人口问题是当今世界各国普遍关注的问题.认识人口数量的变化规律,可以为制定一系列相关政策提供依据.早在1798年,英国经济学家马尔萨斯(T.R.Malthus,1766—1834)就提出了人口增长模型.已知1650年世界人口为5亿,当时这段时间的人口的年增长率为0.3%.根据模型预测(  )年世界人口是1650年的2倍.(参考数据:,)
A.1878 B.1881 C.1891 D.1993
【答案】B
【知识点】对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:设年后世界人口是1650年世界人口的2倍,由题意得,
解得,故在1881年世界人口是1650年的2倍.
故答案为:B.
【分析】设年后世界人口是1650年世界人口的2倍,由题意列出方程,结合给定的近似值求解即可.
8.(2024高三上·余姚期末)已知为双曲线:的一个焦点,C上的A,B两点关于原点对称,且,,则C的离心率是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;余弦定理
【解析】【解答】解:设双曲线的左右焦点分别为,连接,如图所示:
因为两点关于原点对称,所以四边形为平行四边形,所以,
因为,,所以.
因为,所以;
在中,由余弦定理可得:,
因为,所以,即.
故答案为:D.
【分析】设双曲线的左右焦点分别为,连接,利用双曲线的定义求出,再结合余弦定理即可求双曲线的离心率.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.(2024高三上·余姚期末)下列结论正确的有(  )
A.相关系数越接近1,变量,相关性越强
B.若随机变量,满足,则
C.相关指数越小,残差平方和越大,即模型的拟合效果越差
D.设随机变量服从二项分布,则
【答案】A,C,D
【知识点】变量相关关系;样本相关系数r及其数字特征;离散型随机变量的期望与方差;二项分布
【解析】【解答】解:A、由相关系数的性质可知:相关系数越接近,变量正相关性越强;相关系数越接近,变量负相关性越强,故A正确;
B、由随机变量,满足,则,故B错误;
C、由相关指数的定义可知:相关指数越小,残差平方和越大,即模型的拟合效果越差,故C正确;
D、,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】根据已知条件,结合相关系数,方差的性质,相关指数的定义,二项分布概率计算公式逐项判断即可.
10.(2024高三上·余姚期末)设函数的定义域为,且满足,,当时,,则(  )
A.是奇函数
B.
C.的最小值是
D.方程在区间内恰有1012个实数解
【答案】A,B
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;函数的周期性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:A、函数的定义域为,因为满足,所以,
又因为,所以,即函数是奇函数,故A正确;
B、因为,令,所以,
即函数是以为周期的周期函数,所以,故B正确;
C、当时,,又是奇函数,所以当时,,故C错误;
D、当时,,则,得到,
因为,所以函数关于直线对称,所以在上的图象如图所示:
由图可知:在有4个交点,又因为函数的周期为,且在区间上共有506个周期,
所以方程在区间内恰有个实数解,故D错误.
故答案为:AB.
【分析】根据已知条件,逐项分析判断即可.
11.(2024高三上·余姚期末)在棱长为2的正方体中,Q为线段的中点,P为线段上的动点(含端点),则下列结论正确的有(  )
A.P为中点时,的值最小
B.不存在点P,使得平面平面
C.P与端点C重合时,三棱锥的外接球半径为
D.P为中点时,过D,P,Q三点的平面截正方体所得的截面的周长为
【答案】B,C,D
【知识点】组合几何体的面积、体积问题;棱柱的结构特征;多面体和旋转体表面上的最短距离问题
【解析】【解答】解: A、由侧面展开图可知:
当与交于点时,的值最小,此时,故不是中点,故A错误;
B、若存在点,使得平面平面,
由平面平面,平面平面,可知,显然不成立,
若点与重合,则平面平面,显然也不成立,故B正确;
C、与端点重合时,三棱锥即是三棱锥,
三棱锥的外接球即是以为长、宽、高的长方体的外接球,此时外接球半径为,故C正确;
D、连接,
由三角形中位线性质和正方体的性质知,,所以过D,P,Q三点的截面为梯形,
,故周长为,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】利用侧面展开图可以确定点的位置即可判断A;存在点,利用条件可得,显然不成立即可判断B;构造长方体即可即可判断C;画出截面,求周长即可判断D.
12.(2024高三上·余姚期末)已知O为坐标原点,F为抛物线:的焦点,过点F且倾斜角为的直线交C于A、B两点(其中点A在第一象限),过线段的中点P作垂直于抛物线准线的直线,与准线交于点N,则下列说法正确的是(  )
A.C的准线方程为 B.
C.三角形的面积 D.
【答案】B,D
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:A、因为抛物线的方程:,所以准线方程为,故A错误;
B、焦点坐标为,故直线,即,
联立直线与抛物线方程,整理可得,
设,则,
所以,即,所以,
又,所以,
所以,故,
因为,所以,所以,故B正确;
C、点到直线的距离为,
故三角形的面积为,故C错误;
D、由B选项可得,则由焦半径公式可知,故,故D正确
故答案为:BD.
【分析】直接求出准线方程即可判断A;求出的方程,联立抛物线方程,得到两根之和,得到,进而求出,,故,从而推出即可判断B;求出点到直线的距离,求出三角形的面积即可判断C;求出,由焦半径公式得到,得到即可判断D.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2024高三上·余姚期末)已知随机变量,且,则的展开式中常数项为   .
【答案】
【知识点】二项式定理;正态分布定义;二项展开式
【解析】【解答】解:因为随机变量服从正态分布,且,,所以,
则二项式的常数项为:.
故答案为:.
【分析】由正态分布求参数,再利用二项式定理计算即可.
14.(2024高三上·余姚期末)已知函数的图象在处的切线方程为,则   .
【答案】1
【知识点】导数的几何意义;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:函数的导函数为,
因为在点处的切线方程为,
所以,即,,即,
所以,,即.
故答案为:.
【分析】根据导数的几何意义求出a、b即可求解.
15.(2024高三上·余姚期末)已知,求   .
【答案】8
【知识点】函数单调性的性质;有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:设函数,易知函数在上单调递增,且,
所以只有一解;
同理:方程只有一解,所以.
故答案为:.
【分析】利用函数的单调性解方程,得到,的值从而可求的值.
16.(2024高三上·余姚期末)已知高为2的圆锥内接于球O,球O的体积为,设圆锥顶点为P,平面为经过圆锥顶点的平面,且与直线所成角为,设平面截球O和圆锥所得的截面面积分别为,,则   .
【答案】
【知识点】球面距离及相关计算;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;球内接多面体
【解析】【解答】解:记球的半径为,则,解得,由平面与直线成角,
得平面截球所得小圆半径,因此,
由球的内接圆锥高为2,得球心到此圆锥底面距离,则圆锥底面圆半径,
令平面截圆锥所得截面为等腰,线段为圆锥底面圆的弦,
点为弦中点,如图所示,
依题意,,,
,显然,则,
所以.
故答案为:.
【分析】记球的半径为,根据给定条件,求出球O半径,平面截球O所得截面小圆半径,圆锥底面圆半径,再求出平面截圆锥所得的截面等腰三角形底边长及高即可求解.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2024高三上·余姚期末)在中,,.
(1)求A;
(2)已知M为直线上一点,,,求的面积.
【答案】(1)解:在中,,,则,
因为,
即,
又,则;
(2)解:因为,,所以,所以,
在中,
解得(负值舍去),
所以.
【知识点】两角和与差的正弦公式;余弦定理
【解析】【分析】(1)根据已知条件,利用三角形内角和定理结合两角和差的正弦公式化简求解即可;
(2)利用余弦定理求边长,再根据三角形面积公式求面积即可.
18.(2024高三上·余姚期末)已知数列满足,,,
(1)令,求证:数列为等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明:因为,
所以数列是以首项为,公比为等比数列;
(2)解:由(1)可知:,
所以①

故①-②
【知识点】等比数列概念与表示;数列的求和;等比数列的性质
【解析】【分析】(1)根据已知条件,利用等比数列定义证明即可;
(2)由(1)可得,再利用错位相减法求和即可.
19.(2024高三上·余姚期末)如图所示,在多面体中,四边形是边长为的正方形,其对角线的交点为,平面,,,点P是棱上的任意一点.
(1)求证:;
(2)求直线和平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为,所以四点共面.
因为平面,平面,
所以,
因为四边形ABCD是正方形,所以,
又,平面,平面,
所以平面,而平面,
所以.
(2)解:由题意,,,互相垂直,
以为原点,以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,.
则,,,
设平面的法向量为,
所以由,得,
令,可得,
设直线和平面所成角为,
则,
所以直线CN和平面AMN所成角的正弦值为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)根据已知条件,先证明平面,即可得出线线垂直;
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解线面角即可.
20.(2024高三上·余姚期末)杭州亚运会男子乒乓球团体赛采用世界乒乓球男子团体锦标赛(斯韦思林杯)的比赛方法,即每队派出三名队员参赛,采用五场三胜制.比赛之前,双方队长应抽签决定A、B、C和X、Y、Z的选择,并向裁判提交每个运动员分配到一个字母的队伍名单。现行的比赛顺序是第一场A对X;第二场B对Y;第三场C对Z;第四场A对Y;第五场B对X.每场比赛为三局两胜制.当一个队已经赢得三场个人比赛时,该次比赛应结束。
已知在某次团队赛中,甲队A、B、C三位选手在每场比赛中获胜的概率均为如下表所示,且每场比赛之间相互独立
场次 第一场 第二场 第三场 第四场 第五场
获胜概率
(1)求最多比赛四场结束且甲队获胜的概率;
(2)由于赛场氛围紧张,在教练点拨、自我反思和心理调控等因素影响下,从第二场开始,每场比赛获胜的概率会发生改变,改变规律为:若前一场获胜,则该场获胜的概率比原先获胜的概率增加0.2;若前一场失利,则该场获胜的概率比原先获胜的概率减少0.2.求已知A第一场获胜的条件下甲队最终以3:1赢得比赛的概率.
【答案】(1)解:设事件表示甲队第场比赛获胜
(2)解:设事件表示第一场甲获胜,事件A表示甲以3:1获胜,则
所以A第一场获胜的条件下甲队最终以3:1赢得比赛的概率为
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式;条件概率乘法公式
【解析】【分析】(1)设事件表示甲队第场比赛获胜,利用独立事件和互斥事件的概率计算即可;
(2)事件表示第一场甲获胜,利用条件概率计算公式求解即可.
21.(2024高三上·余姚期末)已知函数,.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若在内恒成立,求整数的最大值.
【答案】(1)解:当时,,,
令,解得:;令,解得:;
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)解:由可得:,
记,,
①若,即,,则在上单调递增,
又时,,不合题意;
②若,即,令,则,令,则,
则在上单调递减,在上单调递增,

令,

则令,解得:,令,解得:;
所以在上单调递减,在上单调递增,
且,
故整数的最大值为.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;基本初等函数导函数公式
【解析】【分析】(1)将代入,求得函数的定义域为,再求其导函数,利用导数求函数的单调区间即可;
(2)分析可知不等式在时恒成立,利用导数求出函数在时的最小值,构造,利用导数研究其单调性,求得时,即可求得整数的最大值.
22.(2024高三上·余姚期末)在平面直角坐标系中,,是椭圆:的左、右焦点,是C的左顶点,过点A且斜率为的直线交直线上一点M,已知为等腰三角形,.
(1)求C的方程;
(2)在直线上任取一点,直线:与直线交于点Q,与椭圆C交于D,E两点,若对任意,恒成立,求m的值.
【答案】(1)解:依题意,,,
过作轴,由几何关系知,
所以
因为,
化简得,得椭圆.
(2)解:①当时,恒成立;
当时,由题意知直线OP的方程为,
联立方程组,解得,即点的横坐标为,
再联立方程组,整理得,
设,,则且,
因为点是的中点,可得,即,
该式对任意且恒成立,所以,
综上可得,实数的值为.
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据提题意可得,再由为等腰三角形,推出到的距离为,解出即可求得曲线方程;
(2)分为和两种情况求解,当时,恒成立,时将OP的方程为与联立求出点Q,将直线与椭圆联立组成方程组,整理之后根据中点坐标公式求出点Q坐标,列出关于的方程求解即可.
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