2023-2024学年福建省莆田高二上册期末考试(返考)数学试题一、单选题1.设全集{}1,2,3,4,5U =,{}1,2A =,U A =ð()A .{}1,2,3B .{}2,3,4C .{}3,4,5D .{}4,5【正确答案】C【分析】利用补集的定义直接求解.【详解】因为全集{}1,2,3,4,5U =,{}1,2A =,所以U A =ð{}3,4,5.故选:C2.已知(2,1),0a a b =+= ,则b =()A .()1,2--B .()1,2-C .()2,1-D .()2,1--【正确答案】D【分析】根据b a =-求解即可.【详解】解:因为(2,1),0a a b =+=,所以()2,1b a =-=-- .故选:D3.已知m R ∈,i 为虚数单位,2(1)i z m m =++-,若z 为实数,则m 取值为()A .1-B .1C .2-D .2【正确答案】B【分析】根据复数的分类即可求解,为实数,则虚部为0.【详解】2(1)i z m m =++-为实数,则101m m -=⇒=故选:B4.甲地下雨的概率为0.5,乙地下雨的概率为0.4,两地是否下雨相互独立,则两地同时下雨的概率为()A .0.2B .0.3C .0.6D .0.8【正确答案】A【分析】根据独立事件的概率公式即可求解.【详解】解:记“甲地下雨”为事件A ,则()0.5P A =,记“乙地下雨”为事件B ,则()0.4P B =,两地同时下雨的概率为()()()0.50.40.2P AB P A P B ==⨯=.故选:A.5.下列函数中,在()0,1为减函数的是()A .1y x -=B .12y x=C .2y x =D .3y x =【正确答案】A【分析】根据导函数的正负来判断原函数的单调性即可求解.【详解】对于1y x -=,210y x '=-<,所以在()0,1为减函数,对于12y x =,0y '=>,所以在()0,1单调递增,2y x =,20y x '=>,3y x =,230y x '=>,故在()0,1单调递增.故选:A6.在ABC 中,0AB BC ⋅=,ABC 为()A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等边三角形【正确答案】A【分析】根据向量数量积为0可得AB BC ⊥,即可得出结论.【详解】解:因为0AB BC ⋅= ,所以AB BC ⊥,则在ABC 中,AB BC ⊥,90B Ð=°,所以ABC 为直角三角形.故选:A.7.已知4sin 5α=,则sin()πα-=()A .35-B .35C .45-D .45【正确答案】D【分析】利用三角函数诱导公式求解即可.【详解】解:因为4sin 5α=,则4sin()sin 5παα-==.故选:D.8.已知0,0,4a b ab >>=,则a b +的最小值是()A .2B .4C .6D .8【正确答案】B【分析】由均值不等式求解即可.【详解】0,0,4a b ab >>= ,4a b ∴+≥=,当且仅当2a b ==时等号成立,故选:B9.将sin()6y x π=+的纵坐标伸长为原来的3倍,横坐标不变,则得到的新的解析式为()A .1sin()36y x π=+B .sin(3)6y x π=+C .1sin(36y x π=+D .3sin(6y x π=+【正确答案】D【分析】根据三角函数图象的变换关系进行求解即可.【详解】解:sin()6y x π=+的纵坐标伸长为原来的3倍,横坐标不变,得到的新的解析式为1sin()36y x π=+,整理得3sin()6y x π=+.故选:D.10.R,20x x ∀∈>的否定是()A .R,20x x ∃∈>B .R,20x x ∃∈≥C .R,20x x ∀∈<D .R,20x x ∃∈≤【正确答案】D【分析】用全称命题的否定可得结论.【详解】解:命题“R,20x x ∀∈>”为全称命题,该命题的否定为“R,20x x ∃∈≤”.故选:D.11.,a b 是空间中两条不同的直线,“,a b 是异面直线”是“,a b 没有公共点”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【正确答案】A【分析】根据空间直线与直线的位置关系及充分不必要条件的定义即可求解.【详解】解:若,a b 是空间中两条不同的直线,且,a b 是异面直线,则,a b 没有公共点;若,a b 是空间中两条不同的直线,且,a b 没有公共点,则,a b 是异面直线或//a b ,故“,a b 是异面直线”是“,a b 没有公共点”的充分不必要条件.故选:A.12.3,2,2,1,1的第50百分位数是()A .1B .2.5C .2D .3【正确答案】C【分析】根据百分位数的计算550% 2.5⨯=,找从小到大排的第三个数即可.【详解】将3,2,2,1,1从小到大排列为:1,1,2,2,3,第50百分位数是第三个数据2,故选:C13.函数曲线log 1a y x =+恒过定点()A .()0,1B .()1,2C .()1,1D .()1,0【正确答案】C【分析】由对数函数的性质可求解.【详解】因为对数函数log a y x =恒过点(1,0),所以函数曲线log 1a y x =+恒过点(1,1).故选:C14.函数()sin f x x x =的最大值为()A .1B .2C .1D .【正确答案】B【分析】根据辅助角公式化简即可求解.【详解】π()sin 2sin 3f x x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,故最大值为2故选:B15.函数()ln 2f x x x =+-的零点所在的一个区间是()A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,4【正确答案】B【分析】因为()ln 2f x x x =+-为增函数,故代入区间端点逐个计算,左负右正即可.【详解】因为()ln 2f x x x =+-为增函数,且()1ln11210f +-=-<=,()2ln 222ln 20f +-=>=根据零点存在性定理知()ln 2f x x x =+-的零点在区间()1,2内.故选B本题主要考查零点存在性定理.属于基础题型.二、多选题16.已知复数z 在复平面上对应的点为()2,1Z -,则()A .12i z =-+B .5z =C .2z i=+D .2z -是纯虚数【正确答案】CD【分析】根据题意得2z i =-,分别求模、共轭复数、化简2z -即可得到结果.【详解】根据复数z 在复平面上对应的点为()2,1Z -,则2z i =-,所以A 错;z =,所以B 错;2z i =+,所以C 正确;222z i i -=--=-,所以D 正确.故选:CD .本题主要考查复数的基本概念的理解,属于基础题.17.从一副扑克牌(去掉大、小王,共52张)中随机选取一张,则下列四组事件中,互为对立事件的有()A .“这张牌是红心”与“这张牌是方块”B .“这张牌是红色牌”与“这张牌是黑色牌”C .“这张牌牌面是2,3,4,6,10之一”与“这张牌是方块”D .“这张牌牌面是2,3,4,5,6,7,8,9,10之一”与“这张牌牌面是A ,K ,Q ,J 之一”【正确答案】BD【分析】根据对立事件定义判断.【详解】选项A ,任选一张牌可能即不是红心也不是方块,即两个事件可能都不发生,不对立;选项B ,任选一张牌要么是红的要么是黑的,两个事件不可能同时发生,但必有一个发生,B 正确;选项C ,“这张牌牌面是2,3,4,6,10之一”与“这张牌是方块”可以同时发生,如选中的是方块2,不互斥,当然不对立,C 错;选项D ,“这张牌牌面是2,3,4,5,6,7,8,9,10之一”与“这张牌牌面是A ,K ,Q ,J 之一”这两个事件不可以同时发生,但必有一个发生,它们是对立的,D 正确.故选:BD .18.已知实数0a b <<,那么下列各式一定成立的是()A .0a b ->B .22ac bc <C .22a b >D .11a b>【正确答案】CD【分析】利用不等式的基本性质求解.【详解】解:因为0a b <<所以0a b -<,0a b ->->,()()22a b ->-,即22a b >,11a b <--,11a b>,()2220ac bc a b c -=-≤,即22ac bc ≤所以,AB 选项错误,CD 选项正确.故选:CD19.设,m n 是两条不同的直线,αβγ,,是三个不同的平面,则下列命题为假命题的是()A .若,//m n αα⊂,则//m nB .若,αγβγ⊥⊥则//αβC .若//,//m αββγα⊥,则m γ⊥D .若,//n m n αβ= ,则//,//m m αβ【正确答案】ABD【分析】根据空间直线、平面间的位置关系判断.【详解】选项A ,若,//m n αα⊂,则,m n 可能平行也可能是异面直线,A 错;选项B ,正三棱柱的两个侧面分别是平面,αβ,一个底面是平面γ,满足,αγβγ⊥⊥,但,αβ相交,B 错;选项C ,//,m m αβαβ⊥⇒⊥,又//βγ,∴m γ⊥,C 正确;选项D ,,//n m n αβ= 时,m 也可能是α内,不一定有//m α,D 错,故选:ABD .20.对任意实数,,a b c ,下列命题中真命题是()A .“=a b ”是“=ac bc ”的充要条件B .“5a +是无理数”是“a 是无理数”的充要条件C .“a b >”是“22a b >”的充分条件D .“5a <”是“3a <”的必要条件【正确答案】BD【分析】通过反例可知AC 错误;根据充要条件和必要条件的定义可知BD 正确.【详解】对于A ,当0c =时,=ac bc ,此时可以a b ≠,必要性不成立,A 错误;对于B ,当5a +为无理数时,根据5为有理数,可知a 为无理数,充分性成立;当a 为无理数时,根据5为有理数可得5a +为无理数,必要性成立;∴“5a +是无理数”是“a 是无理数”的充要条件,B 正确;对于C ,当0b a <<时,22a b <,充分性不成立,C 错误;对于D ,35a a <⇒<,必要性成立,D 正确.故选:BD.三、填空题21.138=___________.【正确答案】2【分析】根据指数幂的运算,直接计算求值即可.【详解】解.()11333822==故2.22___________.【正确答案】8π【分析】利用球的表面积公式即可求解.,所以球的表面积为24428S r πππ==⨯=.故答案为.8π23.ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c,且60,45a A B === ,则b =__________.【分析】直接运用正弦定理计算即可.【详解】由正弦定理得:sin sin 452,sin sin sin sin 60a b B b a A B A ︒︒=∴=⨯===;.24.已知向量a 与b 满足5,4a b == ,且10a b ⋅=r r ,则a 与b 的夹角等于__________.【正确答案】3π##60︒【分析】直接用数量积的定义求夹角即可.【详解】依题意,101cos ,542a b a b a b ===⨯,∴a 与b 的夹角为3π;故3π.四、解答题25.在平面直角坐标系中,角α的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边交单位圆于P 点34,.55⎛⎫⎪⎝⎭(1)求()sin πα-的值;(2)求tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.【正确答案】(1)45(2)-7【分析】先求出sin α和tan α,在根据诱导公式和两角和正切公式计算即可.【详解】(1)由题意,4445sin tan 3535αα===,()4sin sin 5παα∴-==;(2)41tantan 34tan 7441tan tan 143παπαπα++⎛⎫+===- ⎪⎝⎭--;综上,()4sin π,tan 754παα⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭.26.某人通过计步仪器,记录了自己100天每天走的步数(单位:千步)得到频率分布表,如图所示分组频数频率[4,6)50.05[6,8)150.15[8,10)200.20[10,12)ab[12,14)200.20[14,16]100.10合计1001(1)求频率分布表中,a b 的值,并补全频率分布直方图;(2)估计此人每天步数不少于1万步的概率.【正确答案】(1)30,0.30a b ==;频率分布直方图见解析.(2)35【分析】(1)根据频率分布表可直接计算,a b 的值,根据,a b 的值补全频率分布直方图即可.(2)根据频率分布表可得此人每天步数不少于1万步的天数,利用古典概型概率公式即可求解.【详解】(1)解:由频率分布表可得,100(515202010)30a =-++++=,1(0.050.150.200.200.10)0.30b =-++++=,则频率分布直方图为:(2)解:根据频率分布表可得,每天步数不少于1万步的天数为30201060++=天,故此人每天步数不少于1万步的概率为6031005P ==.27.已知函数2()1f x x =-.(1)写出()f x 的定义域并判断()f x 的奇偶性;(2)证明:()f x 在(0,1)x ∈是单调递减.【正确答案】(1)定义域为()()(),11,11,-∞-⋃-⋃+∞,偶函数;(2)证明见解析;【分析】(1)直接求解函数定义域,并求解奇偶性即可;(2)根据函数单调性的定义直接证明即可.【详解】(1)解:由题知10x -≠,解得1x ≠±,所以,函数()f x 的定义域为()()(),11,11,-∞-⋃-⋃+∞,所以,()()2211f x f x x x -===---,所以,函数()f x 为偶函数.(2)解:当(0,1)x ∈时,2()1f x x =-,设()12,0,1x x ∈且12x x <,则()()()()()211212122221111x x f x f x x x x x --=-=----,因为()12,0,1x x ∈且12x x <,所以210x x ->,110x -<,210x -<,()()12110x x -->,所以,()()120f x f x ->,即()()12f x f x >所以,()f x 在(0,1)x ∈是单调递减.28.已知双曲线2222:1x y E a b-=0a >0b >的右焦点为F ,离心率2e =,虚轴长为(1)求E 的方程;(2)过右焦点F ,倾斜角为30 的直线交双曲线于A 、B 两点,求AB .【正确答案】(1)2213y x -=;(2)3.【分析】(1)由题意可得2ce a==,2b =222c a b =+,解方程组求出,,a b c 的值即可求解;(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,()2,0F 直线AB的方程为:)2y x =-与双曲线方程联立消去y 可得12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求弦长AB .【详解】(1)由题意可得:22222b c e a c a b⎧=⎪⎪==⎨⎪=+⎪⎩,解得:12a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩E 的方程为2213y x -=.(2)由(1)知:2c =,所以()2,0F ,可得直线AB的方程为:)2y x -,设()11,A x y ,()22,B x y,由)22213y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩可得:284130x x +-=,所以1212x x +=-,12138x x =-,所以12AB x x -32===,所以弦长3AB =.29.在622x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,求:(1)含6x 的项;(2)展开式中的常数项.【正确答案】(1)660x (2)240【分析】(1)利用二项展开式的通项公式即可求得展开式中含6x 的项;(2)利用二项展开式的通项公式即可求得展开式中的常数项.【详解】(1)展开式中的第1r +项为()()621231662C 2C rr r r r r r T x x x --+⎛⎫=⋅⋅-=- ⎪⎝⎭,其中0,1,,6r = ,令1236r -=,可得2r =,故含6x 的项为()226662C 60x x -=;(2)令1230r -=,可得4r =,故展开式中常数项为()4462C 240-=.30.已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,求:(1)a 1+a 2+…+a 7;(2)a 1+a 3+a 5+a 7;(3)a 0+a 2+a 4+a 6;(4)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|.【正确答案】(1)2-;(2)1094-;(3)1093;(4)2187.【详解】()1根据所给的等式求得常数项01a =,令1x =,01271a a a a ∴+++⋯+=-则1272a a a ++⋯+=-()2在所给的等式中,令1x =,可得:01271a a a a +++⋯+=-①令=1x -,则7012373a a a a a -+-+⋯-=②用①-②再除以2可得13571094a a a a +++=-()3用①+②再除以2可得02461093a a a a +++=()4在()712x -中,令=1x -,可得701270123732187a a a a a a a a a +++⋯+=-+-+⋯-==本题主要考查了二项式系数的性质,在解答此类题目时的方法是采用赋值法,根据问题的需要代入求值得到结果,掌握解题方法尤为重要.31.现有8个人(5男3女)站成一排.(1)其中甲必须站在排头有多少种不同排法?(2)女生必须排在一起,共有多少种不同的排法?(3)其中甲、乙两人不能排在两端有多少种不同的排法?(4)其中甲在乙的左边有多少种不同的排法?(5)甲、乙不能排在前3位,有多少种不同排法?(6)女生两旁必须有男生,有多少种不同排法?【正确答案】(1)5040(2)4320(3)21600(4)20160(5)14400(6)2880【分析】(1)分两步,先考虑甲必须站在排头的特殊要求,用特殊元素优先法可解;(2)女生必须排在一起,用捆绑法求解;(3)甲、乙两人不能排在两端,用插空法求解;(4)甲在乙的左边,可采用倍缩法求解;(5)甲、乙不能排在前3位,用特殊元素或特殊位置优先法可解;(6)女生两旁必须有男生,用插空法求解.【详解】(1)根据题意,甲必须站在排头,有1种情况,将剩下的7人全排列,有77A 种情况,则甲必须站在排头有77A 5040=种排法;(2)根据题意,先将3名女生看成一个整体,考虑三人之间的顺序,有33A 种情况,将这个整体与5名男生全排列,有66A 种情况,则女生必须排在一起的排法有3636A A 4320=种;(3)根据题意,将甲、乙两人安排在中间6个位置,有26A 种情况,将剩下的6人全排列,有66A 种情况,则甲、乙两人不能排在两端有2666A A 21600=种排法;(4)根据题意,将8人全排列,有88A 种情况,其中甲在乙的左边与甲在乙的右边的情况数目相同,则甲在乙的左边有881A 201602=种不同的排法;(5)根据题意,将甲、乙两人安排在后面的5个位置,有25A 种情况,将剩下的6人全排列,有66A 种情况,甲、乙不能排在前3位,有2656A A 14400=种不同排法;(6)根据题意,将5名男生全排列,有55A 种情况,排好后除去2端有4个空位可选,在4个空位中任选3个,安排3名女生,有34A 种情况,则女生两旁必须有男生,有5354A A 2880=种不同排法.。