大连育明高中、丹东二中、锦州中学、本溪高中 教学质量调研(数学试题)
考试时间:120 分钟满分:150 分
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. 已知复数 ,则
A. 2 B. -2 C. D.
2. 已知集合 ,则
A. B.
C. D.
3. 已知圆 与直线 相切,则 的值为
A. -6 或 2 B. 6 或 -2 C. 2 D. 6
4. 圆锥的底面半径与球的半径相等, 且它们的表面积也相等, 则圆锥与球的体积之比为
A. 1:3 B. 1:2 C. D.
5. 若对任意的 都成立,则 的取值范围是
A. B. C. D.
6. 已知函数 是最小正周期为 的为偶函数. 则 的值为
A. -1 B. 0
C. D. 1
7. 为了鼓励大家节约用水,某市实行了阶梯水价制度,其中每户的综合用水单价与户年用水量的关系如下表所示.
分档 户年用水量 综合用水单价/(元 )
第一阶梯 0~240 (含) 3.0
第二阶梯 240~330(含) 4.5
第三阶梯 330 以上 5.5
假设该市某户 2025 年缴纳水费 855 元,则该户 2025 年用水量为
A. 190 吨 B. 217 吨 C. 270吨 D. 285 吨
8. 已知四面体 中: ,设直线 与平面 所成的角为 ,直线 与平面 所成的角为 ,则
A. D. 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. 在独立性检验中,显著水平 以及对应的分位数 如下:
0.1 0.01
2.706 6.635
某社团就喜欢长跑与学生性别的关系进行了一个随机调查, 根据男女生人数以及男女生是否喜欢长跑的人数,计算得 ,则
A. 有 99% 的把握认为喜欢长跑与性别有关
B. “喜欢长跑”与“是女生”独立的概率不小于 99%
C. 在犯错误的概率不超过1%的前提下,可以认为是否喜欢长跑与性别无关
D. 在犯错误的概率不超过 1% 的前提下,可以认为“喜欢长跑”与“是女生”不独立
10. 已知 的内角 的对边分别为 ,则能判定 一定是等腰三角形的为
A. B.
C. D.
11. 已知数列 的前 项和为 ,则
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题5分,共 15 分.
12. 已知集合 ,从 的非空子集中随机选一个集合,设事件 表示 地面到的集合中所有元素之和为偶数 ,则 _____.
13. 已知 的面积为 ,则 _____.
14. 已知 和 分别为双曲线 的左顶点和左焦点, , 两点在 上, , 若 ,则 _____.
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) 已知函数 最小值为 -1 .
(1)求 在 上的减区间;
(2)求 在 上的所有零点之和。
16. (15分)在 中, , 为 的中点,如图,沿 将 翻折至 位置,使平面 平面 .
(1)求三棱锥 的体积;
(2)求二面角 的平面角的正弦值.
17. (15 分) 椭圆 经过双曲线 的顶点,直线 过点 ,当 与 的渐近线平行时, 恰为 的切线.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若 与 相交,交点分别为 ,在 轴上是否存在定点 ,满足直线 和 斜率之和为定值 若存在,求点 的坐标和该定值; 若不存在,请说明理由.
18. (17分) 袋中共有 6 个球,其中有 4 个白球,2 个黑球,这些球除颜色外完全相同. 从袋中随机取出一球,如果取出白球,则把它放回袋中;如果取出黑球. 则该照球不再放回,并且另补一个白球放入袋中。重复上述过程 次后,袋中白球的个数记作 , 的数学期望记为 .
(1)求随机变量 的分布列;
(2) 设 .
(i) 用含 的式子表示 ;
(ii) 证明 是等比数列,并求 .
19. (17分)已知函数 .
(1)若 ,求 的最大值;
(2)已知 , 为 的两个零点.
(i) 证明: :
(ii) 证明: .
教学质量调研(数学)参考答案与评分标准
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. 已知复数 ,则
A. 2 B. -2 C. D. -2i
【答案】C
因为 ,所以 ,所以 .
2. 已知集合 ,则
A. B.
C. D.
【答案】A
3. 已知圆 与直线 相切,则 的值为
A. -6 或 2 B. 6 或 -2 C. 2 D. 6
【答案】D
圆方程化为 ,根据题意有 ,解得 .
4. 圆锥的底面半径与球的半径相等, 且它们的表面积也相等, 则圆锥与球的体积之比为
A. 1:3 B. 1:2 C. D.
【答案】D
,
,
.
5. 若对任意的 都成立,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
若 ,当 时, ,不符合题设条件;
若 在 单调递减,
根据题意,只需 即 ,
所以 ,所以 ,
故 .
6. 已知函数 是最小正周期为 的为偶函数,则 的值为
A. -1 B. 0
C. D. 1
【答案】A
为偶函数 ,
即 ,
所以 ,又 ,所以 ,
则 ,
所以 ,所以 .
7. 为了鼓励大家节约用水,某市实行了阶梯水价制度,其中每户的综合用水单价与户年用水量的关系如下表所示.
分档 户年用水量 综合用水单价/(元 )
第一阶梯 0~240(含) 3.0
第二阶梯 240~330(含) 4.5
第三阶梯 330 以上 5.5
假设该市某户 2025 年缴纳水费 855 元, 则该户 2025 年用水量为
A. 190 吨 B. 217 吨 C. 270 吨 D. 285 吨
【答案】C
当 时, ;
当 时, ;
当 时, ;
即
当 时, ,而 ,
所以解 得 .
8. 已知四面体 中, ,设直线 与平面 所成的角为 ,直线 与平面 所成的角为 ,则
A. B. C. D.
【答案】C
由题设可知 为等边三角形, 中 ,
,
设点 到平面 的距离为 ,
则当平面 平面 时, 取最大值 即 ,
所以, ,则 ,则 ,
所以 ;
,所以 ,所以 ;
,
而, ,所以 .
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. 在独立性检验中,显著水平 以及对应的分位数 如下:
0.1 0.01
2.706 6.635
某社团就喜欢长跑与学生性别的关系进行了一个随机调查,根据男女生人数以及男女生是否喜欢长跑的人数,计算得 ,则
A. 有 99% 的把握认为喜欢长跑与性别有关
B. “喜欢长跑”与“是女生”独立的概率不小于 99%
C. 在犯错误的概率不超过 1% 的前提下,可以认为是否喜欢长跑与性别无关
D. 在犯错误的概率不超过 1% 的前提下,可以认为 “喜欢长跑”与 “是女生” 不独立
【答案】AD
假设“喜欢长跑”与“是女生”独立,则我们就观察到了一个概率不超过 的事件;这也可以说成,在犯错误的概率不超过 的前提下,可以认为 “喜欢长跑” 与 “是女生” 不独立(也称为是否喜欢长跑与性别有关);或说有 99%的把握认为是否喜欢长跑与性别有关.
10. 已知 的内角 的对边分别为 ,则能判定 一定是等腰三角形的为
A. B.
C. D.
【答案】
;
;
,
所以即 ,可得 ,
所以 或 即 ;
,
所以只能 成立,当且仅当 .
11. 已知数列 的前 项和为 ,则
A. B.
C. D.
【答案】ACD
,所以 ,
时, ,所以 ,
令 ,得 ;
时, ,所以 也满足,
所以 ,所以 ;
时, ,
所以 ;
则
.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 已知集合 ,从 的非空子集中随机选一个集合,设事件 表示 "抽到的集合中所有元素之和为偶数 ”,则 _____.
【答案】
.
13. 已知 的面积为 , , ,则 _____.
【答案】
设角 所对的边分别为 ,
因为 ,所以 ,
即 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 即 .
14. 已知 和 分别为双曲线 的左顶点和左焦点, 两点在 上, ,若 ,则 _____.
【答案】
即 ,
,所以 在 的左支上,设 ,
因为 ,且根据题设条件知 ,
所以 ,
由双曲线的对称性可知 两点关于 轴对称,
所以 .
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) 已知函数 最小值为 -1 .
(1)求 在 上的减区间;
( 2 )求 在 上的所有零点之和.
,所以 ,
所以 , (2 分)
解 得 ,
所以 的单调递减区间为 ,
又当 时, ,
所以 在 上的减区间为 . (6 分)
(2) ,得 ,
所以 或 ,
即 或 , (9 分)
则 在 上的两个零点之和为 ,
所以, 在 上的所有零点之和为
(13 分)
16. (15 分) 在 中, 为 的中点,如图,沿 将 翻折至 位置,使平面 平面 .
(1)求三棱锥 的体积;
(2)求二面角 的平面角的正弦值.
(1)设 为 中点,因为 是以 为直角顶点的等腰直角三角形, ,
所以 且 ,
又因为平面 平面 ,平面 平面 平面 ,
所以 平面 ,即三棱锥 的高为 , (4 分)
所以 . (6 分)
(2)如图,以 为原点,分别以 , 方向为 轴, 轴正方向建立空间直角坐标系,
则 , .
的方向向量 的方向向量 的方向向量 (8 分) 设平面平面 的法向量 ,
则 令 ,得 , (10 分)
设平面平面 的法向量 ,
则 令 ,得 , (12分)
设二面角 的平面角大小为 ,
则 , (14 分)
所以 . (15 分)
17. (15分)椭圆 经过双曲线 的顶点,直线 过点 ,当 与 的渐近线平行时, 恰为 的切线.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若 与 相交,交点分别为 ,在 轴上是否存在定点 ,满足直线 和 斜率之和为定值? 若存在,求点 的坐标和该定值; 若不存在,请说明理由.
的顶点为 ,所以设椭圆 的方程为 ,
(1)设直线 的方程为 ,
由 得 ①
(3 分)
当 与 的渐近线平行即 时, ,得 ,
所以,椭圆 的标准方程为 . (6 分)
(2)假设存在定点 满足 ,
设 ,
将 代入 ① 式,得 ,
则 ②, ③ (8 分)
(10 分)
将②③代入整理,得
(13 分)
所以 恒成立,所以
解得 ,
所以存在定点 ,满足直线 和 斜率之和为定值 0 . (15 分)
18. (17分) 袋中共有 6 个球, 其中有 4 个白球, 2 个黑球, 这些球除颜色外完全相同. 从袋中随机取出一球, 如果取出白球, 则把它放回袋中; 如果取出黑球, 则该黑球不再放回, 并且另补一个白球放入袋中. 重复上述过程 次后,袋中白球的个数记作 的数学期望记为 .
(1)求随机变量 , 的分布列;
(2) 设 .
(i) 用含 的式子表示 ;
(ii) 证明 是等比数列,并求 .
即一次摸球摸到白球, ,
即一次摸球摸到黑球, ,
所以 的分布列为
4 5
(2 分)
即二次摸球均摸到白球,
即二次摸球恰好摸到一白一黑球,
即二次摸球均摸到黑球,
所以 的分布列为
4 5 6
有
(5 分)
(2)(i)设第 次摸球摸到黑球为事件 ,
则 , (7 分)
, (9 分)
, (11 分)
所以 . (12 分)
(ii) 由 (i) 及 得
(15 分)
所以 ,又 ,
所以 是以 为首项, 为公比的等比数列, (16 分)
所以 ,即 (17 分)
19. (17分) 已知函数 .
(1)若 ,求 的最大值;
(2)已知 , 为 的两个零点.
(i) 证明: ;
(ii) 证明: .
(1) 若 ,则 ,
设 , (2 分)
则 ,当 时, 时, ,
所以 在 单调递增,在 单调递减,所以 , (3 分) 因为 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立,即 最大值为 0 . (4 分)
(2)设 ,则 为 的 2 个零点.
若 在 单调递增, 至多有 1 个零点,不符合题设条件; (5 分) 若 ,由 得 ,且 在 单调递减,
所以,当 时, ; 当 时, ,
所以 即 在 单调递增,在 单调递减,
因为 是 的两个零点,
所以 ,得 , (7 分)
此时, , (8 分)
因为 ,且 , (9 分)
所以 ,故 . (10 分)
(3) 得 ,
所以
(12 分)
(14 分)
要证 ,因为 ,
所以只要证明 ,
设 ,则 ,即 ,即 ,
所以 ,则 ,
所以
则只需证明 ,等价于 ,
设 ,
则 ,
所以 在 单调递增,
故 时, ,命题得证. (17 分)