2023-2024学年山西省高二下册第一次月考数学试题一、单选题1.已知1()2P BA =∣,3()8P AB =,则()P A 等于()A .316B .1316C .34D .14【正确答案】C根据条件概率公式计算.【详解】由()()()P AB P BA P A =∣,可得()3()()4P AB P A P B A ==∣.故选:C.2.已知012233C 2C 2C 2C 2C 81n n n n n n n ++++⋅⋅⋅+=,则123C C C C nn n n n +++⋅⋅⋅+等于()A .15B .16C .7D .8【正确答案】A【分析】根据二项式定理展开式的逆运算即可求得n 的值,再由由二项式系数和即得.【详解】逆用二项式定理得()01223322221281nn n nn n n n C C C C C ++++⋅⋅⋅+=+=,即433n =,所以n =4,所以12342115n n n n n C C C C +++⋅⋅⋅+=-=.故选:A.3.(x +y )(2x -y )5的展开式中x 3y 3的系数为A .-80B .-40C .40D .80【正确答案】C【详解】()()()()555222x y x y x x y y x y +-=-+-,由()52x y -展开式的通项公式()()515C 2rrrr T x y -+=-可得:当3r =时,()52x x y -展开式中33x y 的系数为()3325C 2140⨯⨯-=-;当2r =时,()52y x y -展开式中33x y 的系数为()2235C 2180⨯⨯-=,则33x y 的系数为804040-=.故选C.【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.4.若22nx ⎫⎪⎭展开式中只有第六项的二项式系数最大,则展开式中常数项是()A .180B .120C .90D .45【正确答案】A【分析】已知条件中只有第六项的二项式系数最大,n 应为偶数,可确定n 值,进而利用展开式即可求得常数项.【详解】如果n 为奇数,那么是中间两项的二项式系数最大;如果n 为偶数,那么是中间一项的二项式系数最大;只有第六项的二项式系数最大10n ∴=,1022x ⎫∴⎪⎭展开式的通项为:10521102r r r r T C x -+=⨯⨯令10502r-=,解得:2r =∴展开式中常数项是.22102180C ⨯=故选:A.5.有8位学生春游,其中小学生2名、初中生3名、高中生3名.现将他们排成一列,要求2名小学生相邻、3名初中生相邻,3名高中生中任意两名都不相邻,则不同的排法种数有()A .288种B .144种C .72种D .36种【正确答案】B【分析】利用捆绑法和插空法可求得结果.【详解】第一步,先将2名小学生看成一个人,3名初中生看成一个人,然后排成一排有22A 种不同排法;第二步,将3名高中生插在这两个整体形成的3个空档中,有33A 种不同排法;第三步,排2名小学生有22A 种不同排法,排3名初中生有33A 种不同排法.根据分步计数原理,共有23232323144A A A A =种不同排法.故选:B方法点睛:本题主要考查排列的应用,属于中档题.常见排列数的求法为:(1)相邻问题采取“捆绑法”;(2)不相邻问题采取“插空法”;(3)有限制元素采取“优先法”;(4)特殊元素顺序确定问题,先让所有元素全排列,然后除以有限制元素的全排列数.6.已知(1)n x +的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为().A .122B .112C .102D .92【正确答案】D【详解】因为(1)n x +的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,所以,解得,所以二项式10(1)x +中奇数项的二项式系数和为.二项式系数,二项式系数和.7.现有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,分别带着A 、B 、C 、D 、E 五个不同的礼物参加“抽盲盒”学游戏,先将五个礼物分别放入五个相同的盒子里,每位同学再分别随机抽取一个盒子,恰有一位同学拿到自己礼物的概率为()A .45B .12C .47D .38【正确答案】D【分析】利用排列组合知识求出每位同学再分别随机抽取一个盒子,恰有一位同学拿到自己礼物的情况个数,以及五人抽取五个礼物的总情况,两者相除即可.【详解】先从五人中抽取一人,恰好拿到自己的礼物,有15C 种情况,接下来的四人分为两种情况,一种是两两一对,两个人都拿到对方的礼物,有224222C C A 种情况,另一种是四个人都拿到另外一个人的礼物,不是两两一对,都拿到对方的情况,由3211C C 种情况,综上:共有22111425322245C C C C C A ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭种情况,而五人抽五个礼物总数为55120A =种情况,故恰有一位同学拿到自己礼物的概率为4531208=.故选:D8.设5nx⎛⎝的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若240M N -=,则展开式中有理项共有()A . 1项B .2项C .3项D . 4项【正确答案】C【分析】根据二项式系数和公式,结合赋值法、二项式的通项公式进行求解即可.【详解】二项式系数和为2n N =,在5nx⎛ ⎝中,令1x =,得4nM =,由()()24042240021521602164n n n n nM N n -=⇒--=⇒+-=⇒=⇒=,二项式45x⎛ ⎝的通项公式为()()34442144C 5C 51rr r r r r r r T x x ---+⎛=⋅⋅=⋅⋅-⋅ ⎝,令0,2,4r =,则344,1,22r-=-,所以展开式中有理项共有3项,故选:C9.设双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,以2F 为圆心的圆恰好与双曲线C 的两渐近线相切,且该圆恰好经过线段2OF 的中点,则双曲线C 的离心率是()AB C .3D 【正确答案】A【分析】先由焦点到渐近线的距离求出半径,再利用该圆过线段2OF 的中点得到2c b =,即可求出离心率,【详解】由题意知:渐近线方程为by x a=±,由焦点2(,0)F c ,222c a b =+,以2F 为圆心的圆恰好与双曲线C 的两渐近线相切,则圆的半径r等于圆心到切线的距离,即r b ==,又该圆过线段2OF 的中点,故2cr b ==,所以离心率为ca=故答案为.310.数学对于一个国家的发展至关重要,发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求.现某大学为提高数学系学生的数学素养,特开设了“古今数学思想”,“世界数学通史”,“几何原本”,“什么是数学”四门选修课程,要求数学系每位同学每学年至多选3门,大一到大三三学年必须将四门选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有()A .60种B .78种C .84种D .144种【正确答案】B【分析】先分类,再每一类中用分步乘法原理即可.【详解】由题意可知三年修完四门课程,则每位同学每年所修课程数为1,1,2或0,1,3或0,2,2若是1,1,2,则先将4门学科分成三组共11243222C C C A 种不同方式.再分配到三个学年共有33A 种不同分配方式,由乘法原理可得共有112343232236C C C A A ⋅=种,若是0,1,3,则先将4门学科分成三组共1343C C 种不同方式,再分配到三个学年共有33A 种不同分配方式,由乘法原理可得共有13343324C C A ⋅=种,若是0,2,2,则先将门学科分成三组共224222C CA 种不同方式,再分配到三个学年共有33A 种不同分配方式,由乘法原理可得共有2234232218C C A A ⋅=种所以每位同学的不同选修方式有36241878++=种,故选:B.二、多选题11.若()102100121021,R x a a x a x a x x -=++++∈ ,则()A .2180a =B .10012103a a a a +++= C .100210132a a a -+++=D .31012231012222a a a a ++++=- 【正确答案】ABD【分析】根据二项式展开式的系数特点,结合通项公式,采用赋值法,一一求解各个选项,即得答案.【详解】由题意1021001210(21)x a a x a x a x -=++++ ,所以8282310C (2)(1)180T x x =-=,所以2180a =,故A 正确.令=1x -,则1021001210(21)x a a x a x a x -=++++ ,即为1021001210(21)||||||||x a a x a x a x +=++++ ,令1x =,得1001210||||||||3a a a a ++++= ,故B 正确;对于1021001210(21)x a a x a x a x -=++++ ,令1x =,得012101a a a a ++++= ,令=1x -,得:10012103a a a a -+-+= ,两式相加再除以2可得100210132a a a ++++= ,故C 错误.对于1021001210(21)x a a x a x a x -=++++ ,令0x =,得01a =,令12x =,得310120231002222a a a aa +++++= ,故31012231012222a a a a ++++=- ,故D 正确,故选:ABD12.为庆祝建党100周年,讴歌中华民族实现伟大复兴的奋斗历程,增进全体党员干部职工对党史知识的了解,某单位组织开展党史知识竞赛活动,以支部为单位参加比赛,某支部在5道党史题中(有3道选择题和2道填空题),不放回地依次随机抽取2道题作答,设事件A为“第1次抽到选择题”,事件B 为“第2次抽到选择题”,则下列结论中正确的是()A .()35P A =B .()310P AB =C .()12P B A =D .()12P B A =【正确答案】ABC【分析】根据古典概型概率的求法及条件概率,互斥事件概率求法,可以分别求得各选项.【详解】()131535C C P A ==,故A 正确;()11321154310C C P AB C C ==,故B 正确;()()()0351231P AB P P A B A ===,故C 正确;()121525C C P A ==,()11231154103C C C C P AB ==,()()()3310245P AB P B A P A ===,故D 错误.故选:ABC三、填空题13.已知事件A 和B 是互斥事件,()16P C =,()118P B C ⋂=,()()89P A B C ⋃=,则()P A C =______.【正确答案】59【分析】根据条件概率的定义以及运算性质,可得答案.【详解】解:由题意知,()()()()89P A B C P A C P B C ⋃=+=,()()()1118136P B C P B C P C ⋂===,则()()()()815939P A C P A B C P B C =⋃-=-=.故59.14.5555除以8,所得余数为_______.【正确答案】7【分析】由55561=-,运用二项式定理,结合整除的性质,即可求解.【详解】依题意,()()()()()()5512545555055154253541550555555555555561C 561C 561C 561C 561C 561=-=-+-+-++-+- 因为56能被8整除,所以5555除以8,所得的余数为.187-+=故7.15.已知()()()420122111x a a x a x -=+-+-()()343411a x a x +-+-,则3a =____.【正确答案】32对多项式进行变形得()44444112122122x x x ⎛⎫⎛⎫-=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再研究441212x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭展开式中的()31x -项,即可得答案.【详解】对多项式进行变形得()44444112122122x x x ⎛⎫⎛⎫-=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴44142((,0,1,,411)2r r rr T C r x -+-=⋅= ,当3r =时,4343342(3212a C -=⋅=.故答案为.32本题考查二项式定理求展开式指定项的系数,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.16.有10个相同的小球,现全部分给甲、乙、丙3人,若甲至少得1球,乙至少得2球,丙至少得3球,则他们所得的球数的不同情况有__________种.【正确答案】15【分析】依题意,首先分给甲1个球,乙2个球,丙3个球,还剩下4个球,再来分配这4个球,按照分类加法计数原理计算可得;【详解】解:有10个相同的小球,现全部分给甲、乙、丙3人,若甲至少得1球,乙至少得2球,丙至少得3球,故首先分给甲1个球,乙2个球,丙3个球,还剩下4个球,①4个球分给一人,有3种分法;②4个球分给两个人,又有两种情况,一人3个一人1个有236A =种分法;两人都是2个有3种分法;③4个球分给3个人,只有1、1、2这种情况,有3种分法,按照分类加法计数原理可得一共有363315+++=种;故15本题考查分类加法计数原理的应用,属于基础题.四、解答题17.已知{}n a 为等差数列,前n 项和为()*N n S n ∈,{}n b 是首项为2的等比数列,公比大于0,且2312b b +=,3412b a a =-,11411S b =.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n n a b 的前n 项和()*N n ∈.【正确答案】(1)32n a n =-,2nn b =(2)前n 项和110(35)2n n T n +=+-⋅【分析】(1)根据等比数列的通项公式可计算得到公比q 的值,再根据等差数列的通项公式和求和公式可列出方程组,解出首项1a 和公差d 的值,即可求得{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)先根据第(1)题的结论得到数列{}n n a b ×的通项公式,然后运用错位相减法求出前n 项和n T .【详解】(1)由题意,设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,则0q >.故22212q q +=,解得2q =,12b = ,则2231228b b q ==⨯=,33412216b b q ==⨯=,由题意,得11132811101111162a d a a d +-=⎧⎪⎨⨯+=⨯⎪⎩,解得113a d =⎧⎨=⎩.13(1)32n a n n ∴=+-=-;1222n n n b -=⨯=.(2)由(1)知,(32)2n n n a b n ⋅=-⋅.设其前n 项和为n T ,211221242(32)2n n n n T a b a b a b n ∴=++⋯+=⨯+⨯+⋯+-⋅,①23121242(35)2(32)2n n n T n n +=⨯+⨯+⋯+-⋅+-⋅,②①-②,得23112323232(32)2n n n T n +-=⨯+⨯+⨯+⋯+⋅--⋅21212(122)(32)2n n n -+=+⨯++⋯+--⋅1112212(32)212n n n -+-=+⨯--⋅-()153210n n +=-⋅-.()110352n n T n +∴=+-⋅.18.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线方程为()220x py p =>,其顶点到焦点的距离为2.(1)求抛物线的方程;(2)若点()0,4P -,设直线():0l y kx t t =+≠与抛物线交于A 、B 两点,且直线PA 、PB 的斜率之和为0,证明:直线l 必过定点,并求出该定点.【正确答案】(1)28x y =;(2)详见解析;【分析】(1)根据题意求出抛物线的焦点坐标,可求得p 的值,进而可求得抛物线的方程;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,根据直线PA 、PB 的斜率之和为0求得实数t 的值,即可求得直线l 所过定点的坐标.【详解】(1)0p > ,且抛物线22x py =的顶点到焦点的距离为2,则该抛物线的焦点坐标为()0,2,22p∴=,解得4p =,因此,该抛物线的方程为28x y =;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线的方程联立28y kx tx y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得2880x kx t --=,由韦达定理得128x x k +=,128x x t =-.直线PA 的斜率为2111111144488x y x k x x x ++===,同理直线PB 的斜率为22248x k x =+,由题意得()1212121212124448324108888x x x x x x k k k k k x x x x t t +++⎛⎫+=++=+=+=-= ⎪-⎝⎭,上式对任意的非零实数k 都成立,则410t -=,解得4t =,所以,直线l 的方程为4y kx =+,该直线过定点()0,4.设而不求,联立方程,利用韦达定理解题是本类题目常用思路.本题中表示出()12121212121244441088x x x x x x k k k x x x x t +++⎛⎫+=++=+=-= ⎪⎝⎭是解题关键,也是计算难点.19.已知函数()2()24ln f x x ax x =-,a R ∈.(1)当0a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)令2()()g x f x x =+,若[1,)x ∀∈+∞,函数()g x 有两个零点,求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)函数()f x 的单调递减区间为120,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递增区间为12e ,-⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2))+∞【分析】(1)当0a =时,()22ln f x x x =,求出()f x ¢,可得函数()f x 的单调区间;(2)依题意得,()()2224ln g x x ax x x =-+,然后求导,得()()()()44ln 2424ln 1g x x a x x a x x a x =-+-+=-+',然后,分情况讨论即可求出实数a 的取值范围【详解】(1)函数()f x 的定义域为()0,+¥当0a =时,()22ln f x x x =()()4ln 222ln 1f x x x x x x =+=+'令()'0f x >得2ln 10x +>,解得12x e ->,令()'0f x <得2ln 10x +<,解得120x e -<<,所以函数()f x 的单调递减区间为120,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递增区间为12e ,-⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2)()()2224ln g x x ax x x =-+,()()()()44ln 2424ln 1g x x a x x a x x a x =-+-+=-+'由[)1,x ∈+∞得ln 10x +>①当1a ≤时,()'0g x ≥,函数()g x 在[)1,+∞上单调递增,所以()()1g x g ≥,即()1g x ≥,函数()g x 在[)1,+∞上没有零点.②当1a >时,()1,x a ∈时,()'0g x <,(),∈+∞x a 时,()'0g x >所以函数()g x 在()1,a 上单调递减,在(),+∞a 上单调递增因为()110g =>,()2240g a a =>所以函数()g x 在[)1,+∞有两个零点只需()()()2min 12ln 0g x g a a a ==-<解得a >综上所述,实数a 的取值范围为)+∞本题考查利用导数求单调性和单调区间的问题,解题的关键在于分情况讨论时注意数形结合,属于难题。