2025年第四届典韦杯线上联考(五月)
数 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,考生号写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷共4页,19小题,满分150分。考试用时120分钟。
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.已知集合,,则
A. B. C. D.
2.已知复数满足,则
A. B. C. D.
3.双曲线的右焦点到其渐近线的距离为
A. B. C. D.
4.已知函数在单调递减,则的取值范围是
A. B. C. D.
5.展开式中的常数项为
A. B. C. D.
6.已知,且,则的最小值为
A. B. C. D.
7.若数列满足,,则的个位数字为
A. B. C. D.
8.已知集合,其中,集合为的一个非空子集,且满足对于任意的,均有,则称为的一个“对映子集”.从的所有子集中等可能的抽取一个集合,是的对映子集的概率为,记,则
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.下列立体图形中,一定有内切球的是
A.正四面体 B.直三棱柱
C.正三棱台 D.正四棱锥
10.已知函数,下列说法正确的是
A.是奇函数 B.
C.最小正周期为 D.的最大值为
11.已知抛物线的顶点为,焦点为,点是抛物线上一动点,下列说法正确的是
A. B.的准线方程为
C.≥ D.的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知随机变量的分布列为,,则_________.
13.若的面积为,,则_________.
14.设为坐标原点,椭圆的左顶点和左焦点分别为、,、为上关于轴对称的两点(点在第二象限)且轴,,则的离心率为_________;已知、为上关于轴对称的两点,直线,交于点,若椭圆的长轴长为,则点的轨迹方程为_________(结果含).
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.(13分)
在中,分别是角的对边,
(1)求;
(2)若点是上靠近的三等分点,且,求.
16.(15分)
已知函数
(1)证明:有且仅有一个极值点,并判断是极大值点还是极小值点.
(2)当时,证明:.
17.(15分)
如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,,,点在平面上的投影为点(图中未画出).
证明:;
求与平面夹角的正弦值.
18.(17分)
已知双曲线,分别为其左、右顶点,是第一象限内曲线上一点,为曲线左支上一点,与轴交于点且与原点不重合,已知.
求直线的斜率;
设直线,的斜率分别为,:
证明:;
证明:.
19.(17分)
已知数列满足,,且和,的概率相同,记,其中≤≤,记为所有的之和,其中,的值可以相同.
(1)当(为常数)的概率最大时,求的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)将的所有值随机排列组成数列,≥,证明:存在一种排列方式,使得均为等差数列.2025 年第四届典韦杯线上联考(五月)
数学参考答案及考点分析
一、选择题:本大题共11小题,单选8小题,每小题5分,共计40分.多选3小题每小题6分,共18分.单选与答案不符不给分,多选选全得满分,选部分得部分分,选错不得分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A B C B D A D B AD AB AC
已知集合,,则
B. C. D.
考点:一元二次不等式的求解,集合的基本运算 难度:★
解析:,得,故
已知复数满足,则
A. B. C. D.
考点:复数的基本运算 难度:★
解析:
双曲线的右焦点到双曲线渐近线的距离为
A. B. C. D.
考点:双曲线的性质,点到直线的距离公式 难度:★
解析:易知,双曲线的焦点到双曲线渐近线的距离为
已知函数在单调递减,则的取值范围是
A. B. C. D.
考点:函数与导数 难度:★★
解析:,
展开式中的常数项为
A. -671 B. 671 C. -1342 D.1342
考点:二项式定理,排列与组合 难度:★★★
解析:常数项,可能是一个和两个相乘,也可能是两个和四个相乘,也可能是所有的相乘,所以常数项为:
已知,且,则的最小值为
考点:基本不等式 难度:★★★
解析:
设,则
,可以取等
若数列满足,,则的个位数字为
A. B. C. D.
考点:数列求解 难度:★★★
解析:令得,即
所以数列是公差为2的等差数列
所以
取,易得: 取,易得:
取,易得: 取,易得:
所以,解得:,因此
累加得
故,所以个位数为5,选D
已知集合,其中,集合为的一个非空子集,且满足对于任意的,均有,则称为的一个“对映子集”,从的所有子集中等可能的抽取一个集合,是的对映子集的概率为,记,则
B.
C. D.
考点:集合,二项式定理,数列求和 难度:★★★★
解析:将所有的二元对映子集列举出来:,
需要注意的是,集合也是满足题意的一个对映子集,由于集合具有互异性,为便于理解,这里把他当作二元集合
一共有个二元子集,而从这些子集中任选几项,所组成的并集,依旧是的对映子集,因此,一共有
种二元子集
因此,因此
当时,,故选B
需要注意的是,这里的指的是的值所在的一个区间,不代表上面的表达式的实际取值范围,答案是经过放缩以后得到的。
下列立体图形中,一定有内切球的是
A.正四面体 B.直三棱柱
C.正三棱台 D.正四棱锥
考点:立体图形的内切球问题 难度:★
解析:任意正棱锥均有内切球,正四面体也一定有内切球
而直三棱柱,正三棱台想要有内切球,要求相对苛刻,需要这些几何图形的高满足一定条件,因此本题答案为AD
已知函数,下列说法正确的是
A.是奇函数 B.
C.最小正周期为 D. 的最大值为
考点:三角恒等变换,函数与导数 难度:★★★
解析:,故A正确
,故B正确
,故C错误
,令,
,令得,易知当时,
故D错误
因此本题答案为AB
已知抛物线的顶点为,焦点为,点是抛物线上一动点,下列说法正确的是
A. B.的准线方程为
C. D.的最大值为
考点:抛物线的定义和性质 难度:★★★★
解析:首先连接,的方程为
而垂直于的直线,斜率为,这也是准线的斜率,又因为准线到顶点的距离等于间的距离
因此,解得,所以准线方程为
而根据抛物线性质,
因此A正确,B错误
再根据抛物线定义:
整理可得:
即
所以
解得,故C正确
而
当且仅当取等,但此时,因此无法取等,故D错误
故本题答案为AC
二、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分,与答案相符即给分,没有化简的结果也可酌情给分.
12.已知随机变量的分布列为,则_________.
解答:,
难度:★★
13.若的面积为,,则_________.
解答:
14.设为坐标原点,椭圆的左顶点和左焦点分别为,,,为上关于轴对称的两点(点在第二象限)且轴,,则的离心率为_________;已知为上关于轴对称的两点,直线交于点,若椭圆的长轴长为,则点的轨迹方程为_________(结果含).
解答:,很容易得到,我们在此主要解决第二空
取关于轴的对称点,关于原点对称
故
而
故
所以点在以为左右顶点,离心率为的双曲线上运动
剩下答案显而易见:
本题如果没写后面的限制条件,会扣一分
难度:★★★★
三、解答题:本题共 5 小题,共 77 分,从15-19题,每小题分值分别为13,15,15,17,17.
过程规范,答案正确者得满分,过程不规范或答案错误者根据作答情况适当扣分.
15(13分)在中,分别是角的对边,
(1)求;
(2)若点是上靠近的三等分点,且,求.
解析:(1)
又因为,所以
解:
同理可得:
故
难度:★★★
16.(15分)
已知函数
(1)证明:有且仅有一个极值点,并判断是极大值点还是极小值点.
(2)当时,证明:.
(1)证明:
故在单调递增
又因为
故
故单调递增
故有唯一极值点,且为极小值点。
.
故
故
故 得证
难度:★★★
17.(15分)
如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,, ,点在平面上的投影为点(图中未画出).
(1)证明:;
(2)求与平面夹角的正弦值.
证明:
因此
(2)如图建立空间坐标系(左手系)
设为平面的一个法向量
得
同理可得,
故可设,
故,因此,
而
因此
与平面夹角的正弦值为
难度:★★★★
已知双曲线,分别为其左、右顶点,是第一象限内曲线上一点,为曲线左支上一点,与轴交于点且与原点不重合,已知.
(1)求直线的斜率;
(2)设直线,的斜率分别为,:
证明:;
证明:.
(1)设
联立:
整理得:
设
故
即,若
故
故
(2)(i)证明:,
故
得证
(ii)证明:
又因为
即证:
由正弦定理:
而
故
得证
难度:★★★★
19.(17分)
已知数列满足,,且和,的概率相同,记,其中≤≤,记为所有的之和,其中,的值可以相同.
(1)当(为常数)的概率最大时,求的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)将的所有值随机排列组成数列,≥,证明:存在一种排列方式,使得均为等差数列.
解:(1)当为奇数时,数列
个数,换言之,从经历了次加一或减一的变换
假设加了,一共有种方式,由组合数性质,时,最大
此时,加1的次数和减1的次数是一样的,因此
同理可得:当为偶数时,,此时
因此:当
(2)构造如下三角
第一行为1,而每个数的左下方都比该数大1,每个数的右下方都比该数小1
我们不难注意到,每一行的所有数之和为,其中为行数,我们先证明这一点
第二行所有数之和为成立
假设第行所有数之和为,将第行从左到右依次编号为
则第行所有数之和为
因此每一行所有数之和为
而为的所有可能值之和,在所有的中,第一行加了次,第二行加了次,依次类推,直到第行,只加了一次
因此,每一行在中的“贡献”均为,一共有行
因此的通项公式为:
回到第二问的三角形中,设第行的所有数从左到右依次为
则从加到,不同的和设为
第行的所有数为
第行的所有数为
从而的可能值为
因此,每一个,都可以引申出四个,使得这四个数成公差为2的等差数列,这样的等差数列一共有种
故存在一种排列方式,使得均为等差数列.
难度:★★★★