广东省珠海市2020_2021学年高二数学上学期期末考试试题.doc
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广东省珠海市2020-2021学年高二数学上学期期末考试试题满分为150分,考试用时120分钟.考试内容:必修3、选修2-1一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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,请将正确选项填涂在答题卡上.)1.命题“00x ∃>,200230x x -+<”的否定是( ) A .00x ∃≤,200230x x -+< B .0x ∀≤,2230x x -+< C .00x ∃>,200230x x -+≥D .0x ∀>,2230x x -+≥2.某公司将180个产品,按编号为001,002,003,…,180从小到大的顺序均匀的分成若干组,采用系统抽样方法抽取一个样本进行检测,若第一组抽取的编号是003,第二组抽取的编号是018,则样本中最大的编号应该是( ) A .168B .167C .153D .1353.在空间直角坐标系中,点(4,1,9)A ---与点(10,1,6)B --的距离是( ) A .5B .6C .7D .84.命题“[1,2]x ∀∈,2x a ≤”成立的一个充分不必要条件是( ) A .1a >B .1a ≥C .4a ≥D .4a >5.方程1x -= ) A .一个圆B .一个椭圆C .两个圆D .半圆6.如图所示茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语甲组乙组听力测试中的成绩(单位:分),已知甲组数据的中位数为17,乙组数据的平均数为17.4,则x ,y 的值分别为( )90996166629x y甲组乙组A .7,8B .7,7C .8,5D .5,77.根据表格数据,得到的回归方程为ˆˆ9y bx =+,则ˆb =( )A .2B .1C .0D .1-8.若样本数据1x ,2x ,…,10x 的标准差为4,则数据112x -,212x -,…,1012x -的标准差为( ) A .4B .8C .16D .8-9.从区间[0,2]中任取一个实数x ,从区间[0,3]中任取一个实数y ,则使224x y +≤成立的概率为( ) A .12B .9π C .6π D .3π 10.过椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点F 的直线经过椭圆的上顶点B ,且与椭圆相交于点A ,若3BF FA =,则椭圆的离心率为( )A .13B .3C .2D .211.已知椭圆22:142x y C +=,过点(1,1)M 的直线与椭圆相交于A ,B 两点,且弦AB 被点M 平分,则直线AB 的方程为( ) A .230x y +-= B .230x y +-= C .20x y +-= D .210x y -+=12.给出下列命题:①命题“若220a b +=,则a ,b 全为0”的否命题是“若220a b +≠,则a ,b 全不为0”; ②命题“已知,x y ∈R ,若3x y +≠,则2x ≠或1y ≠”的逆否命题是真命题; ③设,x y ∈R ,则“1x ≠或2y ≠”是“2xy ≠”的充分不必要条件;④已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线经过点(1,2).其中是真命题的有( ) A .①②B .②④C .①③D .②③④二、填空题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)13.某社会爱心组织面向全市征召义务宣传志愿者.现从符合条件的志愿者中随机抽取100名按年龄分组:第1组[20,25),第2组[25,30),第3组[30,35),第4组[35,40),第5组[40,45),得到的频率分布直方图如图所示.若从第3,4,5组中用分层抽样的方法抽取6名志愿者参与广场的宣传活动,应从第3组抽取 名志愿者.14.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线22x y =的焦点到准线的距离为 .15.某学校羽毛球校队进行扩招,共2个名额,现有2名男生和3名女生报名,从报名学生中任选2名学生,则恰好选中2名女生的概率为 .16.若双曲线的渐近线方程为3y x =±,它的一个焦点是(10,0),则双曲线的标准方程为 . 17.正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,点M 和N 分别是11B D 和11B C 的中点,则异面直线AM 和CN 所成角的余弦值为 .18.与圆221:(3)1C x y ++=外切,且与圆222:(3)81C x y -+=内切的动圆圆心的轨迹方程为 .19.如图所示,在长方体1111ABCD A B C D -中11AD AA ==,3AB =,点E 是棱AB 的中点,则点E 到平面1ACD 的距离为 .20.如图,在一个直二面角AB αβ--的棱上有两点A ,B ,AC ,BD 分别是这个二面角的两个面内垂直于AB 的线段,且4AB =,6AC =,8BD =,则CD = .三、解答题(本大题共5小题,每小题10分,共50分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 21.已知命题p :“关于x 的方程220x x m -+=有实数根”,命题q :“23m -<<”,命题r :“1t m t <<+”.(1)若p q ∧是真命题,求m 的取值范围; (2)若r 是q 的充分不必要条件,求t 的取值范围.22.某校为了解学生对安全知识的重视程度,进行了一次安全知识答题比赛.随机抽取的100名学生的笔试成绩(满分200分),分成[160,165),[165,170),……,[180,185)共五组后,得到的频率分布表如下所示: 组号 分组频数 频率 第1组 [160,165) ①第2组 [165,170)0.300第3组 [170,175) 30 ②第4组 [175,180) 20 0.2 第5组 [180,185)100.100合计100 1.00(1)请先求出频率分布表中①、②位置的相应数据,再完成频率分布直方图(用阴影表示);(2)为能更好了解学生的知识掌握情况,学校决定在笔试成绩高的第3、4、5组中用分层抽样抽取6名学生进入第二轮面答,最终从6位学生中随机抽取2位参加市安全知识答题决赛,求抽到的2位学生不同组的概率.23.(1)已知等轴双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上顶点到一条渐近线的距离为1,求此双曲线的方程;(2)已知抛物线24y x =的焦点为F ,设过焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 交抛物线于A ,B 两点,求线段AB 的长.24.如图①所示,在直角梯形EFCD 中,CF //DE ,EF DE ⊥,BA DE ⊥,224AE AD EF BC ====.现以AB 为折痕将四边形AEFB 折起,使点E 在平面ABCD 的投影恰好为点A ,如图②.图① 图②(1)求证:CD//平面ADE ;(2)求平面CDF 与平面AEFB 所成锐二面角的余弦值.25.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为13,右焦点为F ,右顶点为A ,以椭圆四个顶点为顶点的四边形面积为2 (1)求椭圆C 的方程;(2)过点F 的直线l (不与x 轴重合)交椭圆C 于点M 、N ,直线MA 、NA 分别与直线9x =交于点P 、Q ,且P 、Q 中点为G ,求证:1||||2FG PQ =.珠海市2020~2021学年度第一学期期末学生学业质量监测高二数学试题参考答案一、选择题1-5 DACDD 6-10 BDBCD 11-12 AB 10.【答案】D【解析】过椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点(,0)F c -的直线过椭圆的上顶点(0,)B b ,且与椭圆相交于点A ,若3BF FA =,设(,)A m n , 则(,)3(,0)c b m c n --=+-,所以433c m b n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,又A 在椭圆上,则222216199c b a b +=,解得22212c e a ==,则2e =D .11.【答案】A【解析】设()11,A x y 、()22,B x y ,则2211142x y +=,① 2222142x y +=,② -①②,得()()()()12121212042x x x x y y y y -+-++=.1212121212y y x x x x y y -+∴=-⋅-+.又M 为AB 中点,122x x ∴+=,122y y +=.∴直线AB 的斜率为121212y y x x -=--.∴直线AB 的方程为11(1)2y x -=--,即230y x +-=.故选A .12.【答案】B【解析】①命题“若220a b +=,则a ,b 全为0”的否命题应该是“若220a b +≠,则a ,b 不全为0”,故①错误;②命题“已知,x y ∈R ,若3x y +≠,则2x ≠或1y ≠”的逆否命题是“已知,x y ∈R ,若2x =且1y =,则3x y +=”,故②正确;③“1x ≠或2y ≠”是“2xy ≠”的充分不必要条件的逆否命题为“2xy =”是“1x =且2y =”的充分不必要条件,故③错误;④双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的一条渐近线经过点(1,2),则有2ba=,则离心率2215c b e a a==+=,故④正确故选B . 二、填空题 13.【答案】3 14.【答案】1 15.【答案】31016.【答案】2219y x -= 【解析】因为双曲线的渐近线方程为3y x =±,则设双曲线的方程是229y x λ-=, 又它的一个焦点是(10,0),故910λλ+=,1λ∴=,2219y x -= 故答案为2219y x -=. 17.【答案】3010【解析】以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系, 则(2,0,0)A ,(1,1,2)M ,(0,2,0)C ,(1,2,2)N ,(1,1,2)AM =-,(1,0,2)CN =,设异面直线AM 和CN 所成角为θ, 则||30cos 10||||65AM CN AM CN θ⋅===⋅⨯. ∴异面直线AM 和CN 所成角的余弦值为30.故答案为:30.18.【答案】2212516x y += 【解析】设动圆圆心为3C ,半径为r ,与圆221:(3)1C x y ++=外切,且与圆222:(3)81C x y -+=内切,则131C C r =+,329C C r =-,133212106C C C C C C +=>=, 故动圆圆心3C 的轨迹满足椭圆的定义,长轴长为10,焦距为6,可得动圆圆心的轨迹方程为:2212516x y +=,故答案为:2212516x y +=. 19.319【解析】以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系,31,,02E ⎫⎛ ⎪⎝⎭,(1,0,0)A ,(0,3,0)C ,1(0,0,1)D , (1,3,0)AC =-,1(1,0,1)AD =-,30,,02AE ⎫⎛= ⎪⎝⎭,设平面1ACD 的法向量(,,)n x y z =,则1300n AC x y n AD x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,取1y =,得(3,1,3)n =, ∴点E 到面1ACD 的距离:||319||38AE nd n ⋅==,故答案为31938.20.【答案】229【解析】由已知,可得AC AB ⊥,BD AB ⊥,AC BD ⊥,CD CA AB BD AB AC BD =++=-+,22()CD AB AC BD ∴=-+22222AB AC BD AB AC AB BD =++-⋅+⋅2163664116AC BD -⋅=++=, ||229CD ∴=.故答案为229.解法二:因为二面角为直二面角,且AC AB ⊥,BD AB ⊥,AC β∴⊥,BD α⊥,2226452BC ∴=+=,2225264116CD BC BD =+=+=,116229CD ∴==.三、解答题21.【解析】(1)若p 为真:440m ∆=-≥,解得1m ≤ 若“p q ∧”是真命题,则p ,q 均为真命题即123m m ≤⎧⎨-<<⎩,解得21m -<≤.m ∴的取值范围21m -<≤(2)由r 是q 的充分不必要条件,可得(,1)(2,3)t t +-即213t t ≥-⎧⎨+≤⎩(等号不同时成立),解得22t -≤≤.t ∴的取值范围22t -≤≤22.【解析】(1)第2组的频数为1000.30030⨯=人,所以①处应填的数为10人,②处应填的数为0.300, 频率分布直方图如图所示,(2)因为第3、4、5组共有60名选手,所以利用分层抽样在60名选手中抽取6名选手进入第二轮面试,每组抽取的人数分别为: 第3组:306360⨯=人,第4组:206260⨯=人,第5组:106160⨯=人,所以第3、4、5组分别抽取3人、2人、1人进入第二轮面答.设第3组的3位学生为1A ,2A ,3A ,第4组的2位学生为1B ,2B ,第5组的1位学生为1C ,则从这6位学生中抽取2位学生有:()12,A A ,()13,A A ,()11,A B ,()12,A B ,()11,A C ,()23,A A ,()21,A B ,()22,A B ,()21,A C ,()31,A B ,()32,A B ,()31,A C ,()12,B B ,()11,B C ,()21,B C ,共15种情况.抽到的2位学生不同组的有:()11,A B ,()12,A B ,()11,A C ,()21,A B ,()22,A B ,()21,A C ,()31,A B ,()32,A B ,()31,A C ,()11,B C ,()21,B C ,共11种情况.所以抽到的2位学生不同组的概率为1115. 23.【解析】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,且顶点(0,)a 到渐近线的距离为1,可得1a b =⎧⎪=,解得a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩22122y x -= (2)抛物线24y x =的焦点为(1,0)F直线l 的方程为0tan45(1)y x -=︒⋅-,即1y x =-. 与抛物线方程联立,得214y x y x =-⎧⎨=⎩, 消y ,整理得2610x x -+=,设其两根为1x ,2x ,且126x x +=.由抛物线的定义可知,12||628AB x x p =++=+=. 所以,线段AB 的长是8.24.【解析】(1)(解法一)取线段AD 的中点M ,连结CM ,EM 则//AM BC = ∴四边形ABCM 为平行四边形,//AB MC ∴=四边形ABEF 为矩形//AB EF ∴=,//MC EF ∴=∴四边形CMEF 为平行四边形,//CF EM ∴=又CF ⊂/平面ADE ,ME ⊂平面ADECF //∴平面ADE (解法二)四边形ABEF 为矩形BF //AE ∴又BF ⊂/平面ADE ,AE ⊂平面ADEBF //∴平面ADE又BC//AD ,同理可得:BC//平面ADE又BF BC B ⋂=,,BF BC ⊂平面BCF∴平面BCF //平面ADE又CF ⊂平面BCFCF //∴平面ADE(2)点E 在平面ABCD 的投影恰好为点A .EA ∴⊥平面ABCD如图,以A 为坐标原点,建立空间直角坐标系A xyz -,则 (2,2,0)C ,(0,4,0)D ,(2,0,4)F(0,4,0)AD ∴=,(2,2,0)CD =-,(0,2,4)CF =-设(,,)n x y z =是平面CDF 的一个法向量,则00n CD n CF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即020x y y z -=⎧⎨-=⎩,令2y =,解得21x z =⎧⎨=⎩ (2,2,1)n ∴=又AD 是平面AEFB 的一个法向量, 2cos ,3||||n AD n AD n AD ⋅∴〈〉==⋅ ∴平面CDF 与平面AEFB 所成锐二面角的余弦值为23.25.【解析】(1)由题意得1322c a ab ⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得3a =,1c =,22b =,所以椭圆C 的方程为22198x y +=; (2)设直线l 的方程为1x ty =+,设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221198x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x得()228916640t y ty ++-=,则0∆>恒成立, 由韦达定理得1221689t y y t +=-+,1226489y y t =-+, 设点(9,)P m ,(3,0)A ,则()()11113,2,AM x y ty y =-=-,(6,)AP m =,由AM //AP ∣得()1162y m ty =-, 可得1162y m ty =-,即点1169,2y P ty ⎫⎛⎪ -⎝⎭, 同理可得点2269,2y Q ty ⎫⎛⎪ -⎝⎭,1168,2y FP ty ⎫⎛∴=⎪ -⎝⎭,2268,2y FQ ty ⎫⎛=⎪ -⎝⎭, ()()1212366422y y FP FQ ty ty ∴⋅=+--()1221212366424y y t y y t y y =+-++ 2222236648964643248989t t t t t ⨯+=+-++++()222366464646406432489t t t -⨯=+=-=-+++()1221212366424y y t y y t y y =+-++ 因此,FP FQ ⊥.又因为P 、Q 中点为G ,所以1||||2FG PQ =.。