浙江省绍兴市第一中学2024-2025学年高三上学期期末考试数学试卷
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.(2025高三上·绍兴期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】交集及其运算;指数函数的单调性与特殊点;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,即集合,
指数函数单调递增,当时,,即集合,
则.
故答案为:D.
【分析】先解一元二次不等式求得集合A,再由指数函数单调性求得集合,最后根据集合的交集运算求解即可.
2.(2025高三上·绍兴期末)设,则( )
A.4 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模;共轭复数
【解析】【解答】解:,,
则.
故答案为:B.
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数,并得共轭复数,再由复数的加减与模长公式求解即可.
3.(2025高三上·绍兴期末)已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,,若,则,解得.
故答案为:D.
【分析】根据向量平行的坐标表示列式求解即可.
4.(2025高三上·绍兴期末)圆锥被一平面所截得到一个圆台,若圆台的上底面半径为,下底面半径为,圆台母线长为,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用
【解析】【解答】解:如图所示:
圆台的上底面半径为,下底面半径为,圆台母线长为,
由,可得则,解得,
则圆锥母线长为,故该圆锥的侧面积为.
故答案为:B.
【分析】由题意,利用三角形相似求得圆锥的母线长,再利用圆锥侧面积公式计算即可.
5.(2025高三上·绍兴期末)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:令,解得,则;
函数的定义域为,令,即,根据对数、反比例函数图象可知:,即;
函数定义域为,令,即,由图可知:,即,
综上所述,.
故答案为:D.
【分析】分别求零点,结合图象判断即可.
6.(2025高三上·绍兴期末)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】两角和与差的正切公式
【解析】【解答】解:若,则,
即,即,
则
故答案为:A.
【分析】由,两边同时乘以化简,结合已知条件求得,再根据,利用两角和的正切公式求解即可.
7.(2025高三上·绍兴期末)某景区新开通了 个游玩项目,并邀请了甲、乙、丙、丁 4 名志愿者体验游玩项目,每名志愿者均选择 1 个项目进行体验,每个项目至少有 1 名志愿者进行体验,且甲不体验 项 目, 则不同的体验方法共有( )
A.12 种 B.18 种 C.24 种 D.30 种
【答案】C
【知识点】分类加法计数原理;排列、组合的实际应用
8.(2025高三上·绍兴期末)已知函数,且若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的值
【解析】【解答】由逆推得,
;
.
所以,.
故答案为:D.
【分析】根据分段函数自变量范围代入对应函数求值,注意分清在哪一段,进行讨论即可.
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.(2025高三上·绍兴期末)甲、乙两名高中同学历次数学测试成绩(百分制)分别服从正态分布,,其正态分布的密度曲线如图所示,
则下列说法中正确的是( )
附:若随机变量X服从正态分布,则.
A.乙同学的平均成绩优于甲同学的平均成绩
B.甲同学的平均成绩优于乙同学的平均成绩
C.甲同学的成绩比乙同学成绩更集中于平均值附近
D.若,则甲同学成绩高于80分的概率约为0.1587
【答案】A,C,D
【知识点】正态密度曲线的特点;正态分布定义
【解析】【解答】解:AB、由图象可知:甲的的平均成绩为75分,乙的的平均成绩为85分,
故A正确,B错误;
C、甲的图象比乙的图象更“高瘦”,则甲的成绩比乙的成绩更集中于平均值左右,故C正确;
D、若,则甲同学成绩高于80分的概率约为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由图,根据正态分布曲线特征以及参数的意义、正态曲线的对称性逐项分析判断即可.
10.(2025高三上·绍兴期末)在正方体中,分别为棱的中点,则( )
A.平面
B.
C.直线与直线所成角为
D.若,则平面四点共面
【答案】A,B,D
【知识点】共面向量定理;用空间向量研究直线与直线的位置关系;用空间向量研究直线与平面的位置关系;用空间向量求直线间的夹角、距离
【解析】【解答】解:以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
设正方体棱长为2,
A、,
易知平面的一个法向量,
因为平面,所以平面,故A正确;
B、因为,所以,故B正确;
C,设直线与直线所成角为,则,
又,所以,故C错误;
D、因为,所以,
则,设,
则,解得,则,即四点共面,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】以为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用空间法证明即可判断AB;利用空间向量法求异面直线的夹角即可判断C;根据空间向量的坐标运算,结合空间向量共面定理即可判断D.
11.(2025高三上·绍兴期末)冒泡排序是一种计算机科学领域的较简单的排序算法,其基本思想是:通过对待排序序列从左往右,依次对相邻两个元素比较大小,若,则交换两个数的位置,使值较大的元素逐渐从左移向右,就如水底下的气泡一样逐渐向上冒,重复以上过程直到序列中所有数都是按照从小到大排列为止.例如:对于序列进行冒泡排序,首先比较,需要交换1次位置,得到新序列,然后比较,无需交换位置,最后比较,又需要交换1次位置,得到新序列最终完成了冒泡排序,同样地,序列需要依次交换完成冒泡排序.因此,和均是交换2次的序列.现在对任一个包含个不等实数的序列进行冒泡排序,设在冒泡排序中序列需要交换的最大次数为,只需要交换1次的序列个数为,只需要交换2次的序列个数为,则( )
A.序列是需要交换3次的序列
B.
C.
D.
【答案】B,C,D
【知识点】等差数列的前n项和;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A、序列,比较,无需交换位置,比较,需要交换1次位置,得到新序列,比较,无需交换位置,最后比较,需要交换1次位置,得到新序列,完成冒泡排序,共需要交换2次,故A错误;
B、不妨设序列的n个元素为,交换次数最多的序列为,
将元素n冒泡到最右侧,需交换次次,
将元素n-1冒泡到最右侧,需交换次次,
,
故共需要,
即最大交换次数,故B正确;
C、只要交换1次的序列是将中的任意相邻两个数字调换位置的序列,故有个这样的序列,即,故C正确;
D、当n个元素的序列顺序确定后,将元素n+1添加进原序列,
使得新序列(共n+1个元素)交换次数也是2,
则元素n+1在新序列的位置只能是最后三个位置,
若元素n+1在新序列的最后一个位置,
则不会增加交换次数,故原序列交换次数为2(这样的序列有个),
若元素n+1在新序列的倒数第二个位置,则会增加1次交换,
故原序列交换次数为1(这样的序列有个),
若元素n+1在新序列的倒数第三个位置,
则会增加2次交换,故原序列交换次数为0(这样的序列有1个),
因此,,
所以,显然,
所以,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据题意,不妨设序列的n个元素为,由题意即可判断A;再根据等差数列前项和公式即可判断B;得出只要交换1次的序列的特征即可判断C;利用累加法求出通项公式即可判断D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高三上·绍兴期末)在的展开式中,若第三项的系数为15,则 .
【答案】6
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式的通项为,
则第三项的系数为,即,即,解得.
故答案为:6.
【分析】写出展开式的通项,根据第三项的系数,结合组合数公式求解即可.
13.(2025高三上·绍兴期末)已知,,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】对数的性质与运算法则;对数函数的图象与性质;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】,,
,,,
即,所以,
令,,
则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,当且仅当时取得.
故答案为:
【分析】利用对数运算,接着求导判断函数的单调性求得最值即可得到结果..
14.(2025高三上·绍兴期末)已知双曲线的两个焦点分别为、,,以为直径的圆与双曲线在第四象限的交点为,若直线与圆相切,则双曲线的离心率是 .
【答案】
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:设直线与圆相切于点,
因为以为直径的圆过点,所以,
又因为圆与直线的切点为,所以,所以,
,则,即,
又因为,所以,解得,
则双曲线的离心率为.
故答案为:.
【分析】设直线与圆相切于点,根据相切以及圆的性质可得,再由三角形相似求得,最后双曲线的定义,结合双曲线的性质求解即可.
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.(2025高三上·绍兴期末)已知在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为边上一点,且,求的值.
【答案】(1)解:,由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
所以,即,
又因为,所以,所以,即;
(2)解:不妨设,则,
因为,所以为等边三角形,则,
由余弦定理得,
则,解得,故.
【知识点】解三角形;正弦定理;余弦定理;辅助角公式
【解析】【分析】(1)由题意,利用正弦定理,结合辅助角公式求解即可;
(2)设,利用等边三角形的性质得,在中,利用余弦定理求得,即可求解比例.
(1)依题意,,
由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
即,
所以,即,
因为,所以,所以,即.
(2)不妨设,则,
因为,所以为等边三角形,
则,
由余弦定理得,
所以,解得或(舍去),
所以.
16.(2025高三上·绍兴期末)已知函数在定义域上有两个极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)若,求的值.
【答案】(1)解:由已知,因为函数在定义域上有两个极值点,
所以解得,
所以实数的取值范围为;
(2)解:由(1)得,
即两个极值点为方程的两根,
则,
所以
代入得
,其中,
则,得,
设,
则,当时,,
即在上单调递增,又,
所以.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据题意列出不等式,求出a的取值范围即可.
(2)由(1)得,两个极值点为方程的两根,构造函数,根据单调性求出a.
17.(2025高三上·绍兴期末)已知菱形如图①所示,其中且,现沿进行翻折,使得平面平面,再过点作平面,且,所得图形如图②所示.
(1)求五面体的体积;
(2)若点满足,若与平面所成角为,求的最大值.
【答案】(1)解:取的中点,连接,如图所示:
因为,所以,
又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
同理,平面,
因为平面,所以,
过点作于点,则,平面,且,
则五面体的体积为:
;
(2)解:以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
设平面的法向量为,则,取,
由,可知点在上,设点,则,
由题意可得:,
设,则,故,
,则,
即当,时,取得最大值,最大值为.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;直线与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)取的中点,连接,利用线面垂直的判定定理可得平面,推得,过点作于点,得平面,且,再由求解即可;
(2)以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,求出相关点和相关向量坐标,设,得,利用空间向量的夹角公式求出,利用换元法,结合二次函数的性质求最大值即可.
(1)如图,取的中点,连接,因,则,
又平面平面,且平面平面,平面,故平面,
同理,平面.因平面,则,
过点作于点,则得,故平面,且.
于是五面体的体积为:
;
(2)如图,分别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,则,
可取.
由可知,点在上,可设其坐标为,则,
依题意,,
设,则,故,
因,故,
即当,时,取得最大值,为.
18.(2025高三上·绍兴期末)已知椭圆:,两焦点和短轴一个端点构成边长为的正三角形.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线:与椭圆相切于第一象限内的点,不过原点直线:与椭圆交于不同的两点,点关于原点的对称点为.记直线的斜率为,直线的斜率为.
①求的值;
②若,,,四点围成的四边形为平行四边形,求的值.
【答案】(1)解:由题意可得:,即,,,
则椭圆方程为;
(2)解:①、联立消整理可得(*),由,得,
此时方程(*)可化为:,解得(由条件可知:,异号),
设,则,,
即,,
因为直线,
联立消整理可得,
当时,方程有两个不相等的实根,
设,,由韦达定理可得,,
因为,两点关于原点对称,所以,
所以,所以,故;
②、设直线与轴交于点,直线与轴交于点,则,
于是,
由①可知:,若四点围成的四边形为平行四边形,
则还需,即,
由①可知:,则,
又因为,,
所以,
由可得:,
又因为,所以,即,
当时,;
当时,.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意可得,再由椭圆中的关系求出,即可得椭圆的方程;
(2)①、由直线和椭圆相切,联立和椭圆方程可得,进而可得,联立和椭圆方程,消元整理,由韦达定理可得,,进而,即可求的值;
②、根据几何关系,由,,,四点围成的四边形为平行四边形,得,进而可得,代入面积公式分别计算即可.
(1)由题意,从而,,
所以椭圆方程为.
(2)①由消得(*),
由,得,
此时方程(*)可化为:,
解得:(由条件可知:,异号),
设,则,,
即,所以,
因为直线,
由消得,
当时,方程有两个不相等的实根,
设,,则,,
因为,两点关于原点对称,所以,
所以,,
所以,故.
②设直线与轴交于点,直线与轴交于点,则,
于是,
由①可知:,若四点围成的四边形为平行四边形,
则还需,即,
由①可知:,所以.
又,,
所以,
由可得:,
又,所以,即,
当时,;
当时,.
19.(2025高三上·绍兴期末)对于一个元正整数集,如果它能划分成个不相交的二元子集的并集,即,且存在,使得,则称这个偶数为可分数.例如,由于二元子集满足,则称2为可分数.
(1)判断4和6是否为可分数,并说明理由;
(2)求小于81的最大可分数;
(3)记小于的可分数的个数为,令,记为数列的前项和,证明:.
【答案】(1)解:令,①,;
②,;③,,
综上所述,不是可分数,
令,,由,,则是可分数;
(2)解:由,且,则令,
由,且,
则是小于最大的可分数;
(3)证明:设偶数为可分数,则存在使得,
由可知二元子集中两元素和的最大值为,
于是集合中所有大于等于的整数所在二元子集中两元素之和均为,
于是必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
若,由可知不属于集合,
故无法对进行分组,此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下大于等于的整数,
此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下,
因为,则是可分数等价于也是可分数,
若,则可将划分成以下各组:,
每组中两元素之和均为,因此此时是可分数,
由于小于的可分数的个数为,则,
又小于3的可分数只能为2,则,于是,
故是首项为,公比为2的等比数列,
则,即,
又因为,
所以.
【知识点】数列的求和;等差数列的性质;等比数列的性质
【解析】【分析】(1)根据题中新定义,举例说明即可;
(2)利用题中新定义,结合等差数列的性质,列出满足的集合,求解即可;
(3)根据题中新定义,分类讨论、与三种情况,分析得是等比数列,进而求得,再利用分组求和即可.
(1)令,①,;
②,;③,,
综上所述,不是可分数,
令,,由,,
则是可分数.
(2)由,且,则令,
由,且,
则是小于最大的可分数.
(3)设偶数为可分数,则存在使得,
由可知二元子集中两元素和的最大值为,
于是集合中所有大于等于的整数所在二元子集中两元素之和均为,
于是必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
若,由可知不属于集合,
故无法对进行分组,此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下大于等于的整数,
此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下,
因为,则是可分数等价于也是可分数,
若,则可将划分成以下各组:,
每组中两元素之和均为,因此此时是可分数,
由于小于的可分数的个数为,则,
又小于3的可分数只能为2,则,于是,
故是首项为,公比为2的等比数列,
则,于是,
又,
因此.
1 / 1浙江省绍兴市第一中学2024-2025学年高三上学期期末考试数学试卷
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.(2025高三上·绍兴期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.(2025高三上·绍兴期末)设,则( )
A.4 B.2 C.1 D.0
3.(2025高三上·绍兴期末)已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
4.(2025高三上·绍兴期末)圆锥被一平面所截得到一个圆台,若圆台的上底面半径为,下底面半径为,圆台母线长为,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
5.(2025高三上·绍兴期末)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( ).
A. B. C. D.
6.(2025高三上·绍兴期末)若,则( )
A. B. C. D.
7.(2025高三上·绍兴期末)某景区新开通了 个游玩项目,并邀请了甲、乙、丙、丁 4 名志愿者体验游玩项目,每名志愿者均选择 1 个项目进行体验,每个项目至少有 1 名志愿者进行体验,且甲不体验 项 目, 则不同的体验方法共有( )
A.12 种 B.18 种 C.24 种 D.30 种
8.(2025高三上·绍兴期末)已知函数,且若,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.(2025高三上·绍兴期末)甲、乙两名高中同学历次数学测试成绩(百分制)分别服从正态分布,,其正态分布的密度曲线如图所示,
则下列说法中正确的是( )
附:若随机变量X服从正态分布,则.
A.乙同学的平均成绩优于甲同学的平均成绩
B.甲同学的平均成绩优于乙同学的平均成绩
C.甲同学的成绩比乙同学成绩更集中于平均值附近
D.若,则甲同学成绩高于80分的概率约为0.1587
10.(2025高三上·绍兴期末)在正方体中,分别为棱的中点,则( )
A.平面
B.
C.直线与直线所成角为
D.若,则平面四点共面
11.(2025高三上·绍兴期末)冒泡排序是一种计算机科学领域的较简单的排序算法,其基本思想是:通过对待排序序列从左往右,依次对相邻两个元素比较大小,若,则交换两个数的位置,使值较大的元素逐渐从左移向右,就如水底下的气泡一样逐渐向上冒,重复以上过程直到序列中所有数都是按照从小到大排列为止.例如:对于序列进行冒泡排序,首先比较,需要交换1次位置,得到新序列,然后比较,无需交换位置,最后比较,又需要交换1次位置,得到新序列最终完成了冒泡排序,同样地,序列需要依次交换完成冒泡排序.因此,和均是交换2次的序列.现在对任一个包含个不等实数的序列进行冒泡排序,设在冒泡排序中序列需要交换的最大次数为,只需要交换1次的序列个数为,只需要交换2次的序列个数为,则( )
A.序列是需要交换3次的序列
B.
C.
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高三上·绍兴期末)在的展开式中,若第三项的系数为15,则 .
13.(2025高三上·绍兴期末)已知,,则的最小值为 .
14.(2025高三上·绍兴期末)已知双曲线的两个焦点分别为、,,以为直径的圆与双曲线在第四象限的交点为,若直线与圆相切,则双曲线的离心率是 .
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.(2025高三上·绍兴期末)已知在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为边上一点,且,求的值.
16.(2025高三上·绍兴期末)已知函数在定义域上有两个极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)若,求的值.
17.(2025高三上·绍兴期末)已知菱形如图①所示,其中且,现沿进行翻折,使得平面平面,再过点作平面,且,所得图形如图②所示.
(1)求五面体的体积;
(2)若点满足,若与平面所成角为,求的最大值.
18.(2025高三上·绍兴期末)已知椭圆:,两焦点和短轴一个端点构成边长为的正三角形.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线:与椭圆相切于第一象限内的点,不过原点直线:与椭圆交于不同的两点,点关于原点的对称点为.记直线的斜率为,直线的斜率为.
①求的值;
②若,,,四点围成的四边形为平行四边形,求的值.
19.(2025高三上·绍兴期末)对于一个元正整数集,如果它能划分成个不相交的二元子集的并集,即,且存在,使得,则称这个偶数为可分数.例如,由于二元子集满足,则称2为可分数.
(1)判断4和6是否为可分数,并说明理由;
(2)求小于81的最大可分数;
(3)记小于的可分数的个数为,令,记为数列的前项和,证明:.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交集及其运算;指数函数的单调性与特殊点;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,即集合,
指数函数单调递增,当时,,即集合,
则.
故答案为:D.
【分析】先解一元二次不等式求得集合A,再由指数函数单调性求得集合,最后根据集合的交集运算求解即可.
2.【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模;共轭复数
【解析】【解答】解:,,
则.
故答案为:B.
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数,并得共轭复数,再由复数的加减与模长公式求解即可.
3.【答案】D
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,,若,则,解得.
故答案为:D.
【分析】根据向量平行的坐标表示列式求解即可.
4.【答案】B
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用
【解析】【解答】解:如图所示:
圆台的上底面半径为,下底面半径为,圆台母线长为,
由,可得则,解得,
则圆锥母线长为,故该圆锥的侧面积为.
故答案为:B.
【分析】由题意,利用三角形相似求得圆锥的母线长,再利用圆锥侧面积公式计算即可.
5.【答案】D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:令,解得,则;
函数的定义域为,令,即,根据对数、反比例函数图象可知:,即;
函数定义域为,令,即,由图可知:,即,
综上所述,.
故答案为:D.
【分析】分别求零点,结合图象判断即可.
6.【答案】A
【知识点】两角和与差的正切公式
【解析】【解答】解:若,则,
即,即,
则
故答案为:A.
【分析】由,两边同时乘以化简,结合已知条件求得,再根据,利用两角和的正切公式求解即可.
7.【答案】C
【知识点】分类加法计数原理;排列、组合的实际应用
8.【答案】D
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的值
【解析】【解答】由逆推得,
;
.
所以,.
故答案为:D.
【分析】根据分段函数自变量范围代入对应函数求值,注意分清在哪一段,进行讨论即可.
9.【答案】A,C,D
【知识点】正态密度曲线的特点;正态分布定义
【解析】【解答】解:AB、由图象可知:甲的的平均成绩为75分,乙的的平均成绩为85分,
故A正确,B错误;
C、甲的图象比乙的图象更“高瘦”,则甲的成绩比乙的成绩更集中于平均值左右,故C正确;
D、若,则甲同学成绩高于80分的概率约为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由图,根据正态分布曲线特征以及参数的意义、正态曲线的对称性逐项分析判断即可.
10.【答案】A,B,D
【知识点】共面向量定理;用空间向量研究直线与直线的位置关系;用空间向量研究直线与平面的位置关系;用空间向量求直线间的夹角、距离
【解析】【解答】解:以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
设正方体棱长为2,
A、,
易知平面的一个法向量,
因为平面,所以平面,故A正确;
B、因为,所以,故B正确;
C,设直线与直线所成角为,则,
又,所以,故C错误;
D、因为,所以,
则,设,
则,解得,则,即四点共面,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】以为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用空间法证明即可判断AB;利用空间向量法求异面直线的夹角即可判断C;根据空间向量的坐标运算,结合空间向量共面定理即可判断D.
11.【答案】B,C,D
【知识点】等差数列的前n项和;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A、序列,比较,无需交换位置,比较,需要交换1次位置,得到新序列,比较,无需交换位置,最后比较,需要交换1次位置,得到新序列,完成冒泡排序,共需要交换2次,故A错误;
B、不妨设序列的n个元素为,交换次数最多的序列为,
将元素n冒泡到最右侧,需交换次次,
将元素n-1冒泡到最右侧,需交换次次,
,
故共需要,
即最大交换次数,故B正确;
C、只要交换1次的序列是将中的任意相邻两个数字调换位置的序列,故有个这样的序列,即,故C正确;
D、当n个元素的序列顺序确定后,将元素n+1添加进原序列,
使得新序列(共n+1个元素)交换次数也是2,
则元素n+1在新序列的位置只能是最后三个位置,
若元素n+1在新序列的最后一个位置,
则不会增加交换次数,故原序列交换次数为2(这样的序列有个),
若元素n+1在新序列的倒数第二个位置,则会增加1次交换,
故原序列交换次数为1(这样的序列有个),
若元素n+1在新序列的倒数第三个位置,
则会增加2次交换,故原序列交换次数为0(这样的序列有1个),
因此,,
所以,显然,
所以,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据题意,不妨设序列的n个元素为,由题意即可判断A;再根据等差数列前项和公式即可判断B;得出只要交换1次的序列的特征即可判断C;利用累加法求出通项公式即可判断D.
12.【答案】6
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式的通项为,
则第三项的系数为,即,即,解得.
故答案为:6.
【分析】写出展开式的通项,根据第三项的系数,结合组合数公式求解即可.
13.【答案】
【知识点】对数的性质与运算法则;对数函数的图象与性质;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】,,
,,,
即,所以,
令,,
则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,当且仅当时取得.
故答案为:
【分析】利用对数运算,接着求导判断函数的单调性求得最值即可得到结果..
14.【答案】
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:设直线与圆相切于点,
因为以为直径的圆过点,所以,
又因为圆与直线的切点为,所以,所以,
,则,即,
又因为,所以,解得,
则双曲线的离心率为.
故答案为:.
【分析】设直线与圆相切于点,根据相切以及圆的性质可得,再由三角形相似求得,最后双曲线的定义,结合双曲线的性质求解即可.
15.【答案】(1)解:,由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
所以,即,
又因为,所以,所以,即;
(2)解:不妨设,则,
因为,所以为等边三角形,则,
由余弦定理得,
则,解得,故.
【知识点】解三角形;正弦定理;余弦定理;辅助角公式
【解析】【分析】(1)由题意,利用正弦定理,结合辅助角公式求解即可;
(2)设,利用等边三角形的性质得,在中,利用余弦定理求得,即可求解比例.
(1)依题意,,
由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
即,
所以,即,
因为,所以,所以,即.
(2)不妨设,则,
因为,所以为等边三角形,
则,
由余弦定理得,
所以,解得或(舍去),
所以.
16.【答案】(1)解:由已知,因为函数在定义域上有两个极值点,
所以解得,
所以实数的取值范围为;
(2)解:由(1)得,
即两个极值点为方程的两根,
则,
所以
代入得
,其中,
则,得,
设,
则,当时,,
即在上单调递增,又,
所以.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据题意列出不等式,求出a的取值范围即可.
(2)由(1)得,两个极值点为方程的两根,构造函数,根据单调性求出a.
17.【答案】(1)解:取的中点,连接,如图所示:
因为,所以,
又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
同理,平面,
因为平面,所以,
过点作于点,则,平面,且,
则五面体的体积为:
;
(2)解:以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
设平面的法向量为,则,取,
由,可知点在上,设点,则,
由题意可得:,
设,则,故,
,则,
即当,时,取得最大值,最大值为.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;直线与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)取的中点,连接,利用线面垂直的判定定理可得平面,推得,过点作于点,得平面,且,再由求解即可;
(2)以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,求出相关点和相关向量坐标,设,得,利用空间向量的夹角公式求出,利用换元法,结合二次函数的性质求最大值即可.
(1)如图,取的中点,连接,因,则,
又平面平面,且平面平面,平面,故平面,
同理,平面.因平面,则,
过点作于点,则得,故平面,且.
于是五面体的体积为:
;
(2)如图,分别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,则,
可取.
由可知,点在上,可设其坐标为,则,
依题意,,
设,则,故,
因,故,
即当,时,取得最大值,为.
18.【答案】(1)解:由题意可得:,即,,,
则椭圆方程为;
(2)解:①、联立消整理可得(*),由,得,
此时方程(*)可化为:,解得(由条件可知:,异号),
设,则,,
即,,
因为直线,
联立消整理可得,
当时,方程有两个不相等的实根,
设,,由韦达定理可得,,
因为,两点关于原点对称,所以,
所以,所以,故;
②、设直线与轴交于点,直线与轴交于点,则,
于是,
由①可知:,若四点围成的四边形为平行四边形,
则还需,即,
由①可知:,则,
又因为,,
所以,
由可得:,
又因为,所以,即,
当时,;
当时,.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意可得,再由椭圆中的关系求出,即可得椭圆的方程;
(2)①、由直线和椭圆相切,联立和椭圆方程可得,进而可得,联立和椭圆方程,消元整理,由韦达定理可得,,进而,即可求的值;
②、根据几何关系,由,,,四点围成的四边形为平行四边形,得,进而可得,代入面积公式分别计算即可.
(1)由题意,从而,,
所以椭圆方程为.
(2)①由消得(*),
由,得,
此时方程(*)可化为:,
解得:(由条件可知:,异号),
设,则,,
即,所以,
因为直线,
由消得,
当时,方程有两个不相等的实根,
设,,则,,
因为,两点关于原点对称,所以,
所以,,
所以,故.
②设直线与轴交于点,直线与轴交于点,则,
于是,
由①可知:,若四点围成的四边形为平行四边形,
则还需,即,
由①可知:,所以.
又,,
所以,
由可得:,
又,所以,即,
当时,;
当时,.
19.【答案】(1)解:令,①,;
②,;③,,
综上所述,不是可分数,
令,,由,,则是可分数;
(2)解:由,且,则令,
由,且,
则是小于最大的可分数;
(3)证明:设偶数为可分数,则存在使得,
由可知二元子集中两元素和的最大值为,
于是集合中所有大于等于的整数所在二元子集中两元素之和均为,
于是必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
若,由可知不属于集合,
故无法对进行分组,此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下大于等于的整数,
此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下,
因为,则是可分数等价于也是可分数,
若,则可将划分成以下各组:,
每组中两元素之和均为,因此此时是可分数,
由于小于的可分数的个数为,则,
又小于3的可分数只能为2,则,于是,
故是首项为,公比为2的等比数列,
则,即,
又因为,
所以.
【知识点】数列的求和;等差数列的性质;等比数列的性质
【解析】【分析】(1)根据题中新定义,举例说明即可;
(2)利用题中新定义,结合等差数列的性质,列出满足的集合,求解即可;
(3)根据题中新定义,分类讨论、与三种情况,分析得是等比数列,进而求得,再利用分组求和即可.
(1)令,①,;
②,;③,,
综上所述,不是可分数,
令,,由,,
则是可分数.
(2)由,且,则令,
由,且,
则是小于最大的可分数.
(3)设偶数为可分数,则存在使得,
由可知二元子集中两元素和的最大值为,
于是集合中所有大于等于的整数所在二元子集中两元素之和均为,
于是必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
必定与在同一个二元子集中,
若,由可知不属于集合,
故无法对进行分组,此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下大于等于的整数,
此时不是可分数;
若,则分组之后还剩下,
因为,则是可分数等价于也是可分数,
若,则可将划分成以下各组:,
每组中两元素之和均为,因此此时是可分数,
由于小于的可分数的个数为,则,
又小于3的可分数只能为2,则,于是,
故是首项为,公比为2的等比数列,
则,于是,
又,
因此.
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