高二上学期期末考试(数学文)二
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2021-2022学年四川省内江市高二上学期期末数学(文)试题一、单选题1.已知点(3,0,4)A -,点A 关于原点的对称点为B ,则||AB =( ) A .25 B .12C .10D .5【答案】C【分析】根据空间两点间距离公式,结合对称性进行求解即可. 【详解】因为点(3,0,4)A -关于原点的对称点为B ,所以(3,0,4)B -, 因此222||(33)(00)(44)10AB =--+-++=, 故选:C2.为了了解1200名学生对学校某项教改实验的意见,打算从中抽取一个容量为40的样本,采用系统抽样方法,则分段的间隔k 为( ) A .40 B .30C .20D .12【答案】B【解析】根据系统抽样的概念,以及抽样距的求法,可得结果. 【详解】由总数为1200,样本容量为40, 所以抽样距为:12003040k == 故选:B【点睛】本题考查系统抽样的概念,属基础题.3.上海世博会期间,某日13时至21时累计入园人数的折线图如图所示,那么在13时~14时,14时~15时,…,20时~21时八个时段中,入园人数最多的时段是( )A .13时~14时B .16时~17时C .18时~19时D .19时~20时【答案】B【解析】要找入园人数最多的,只要根据函数图象找出图象中变化最大的即可 【详解】结合函数的图象可知,在13时~14时,14时~15时,…,20时~21时八个时段中,图象变化最快的为16到17点之间 故选:B .【点睛】本题考查折线统计图的实际应用,属于基础题. 4.某四面体的三视图如图所示,该四面体的体积为( )A .16B .13C .332+D .332+【答案】A【分析】可由三视图还原原几何体,然后根据题意的边角关系,完成体积的求解. 【详解】由三视图还原原几何体如图:其中PA ⊥平面,ABC AB AC ⊥,1PA AB AC ===,则该四面体的体积为111111326V =⨯⨯⨯⨯=.故选:A.5.下面三种说法中,正确说法的个数为( ) ①如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合; ②两条直线可以确定一个平面; ③若M α∈,M β∈,l αβ=,则M l ∈.A .1B .2C .3D .0【答案】A【分析】对于①,有两种情况,对于②考虑异面直线,对于③根据线面公理可判断.【详解】如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合或者是相交,故①不正确; 两条异面直线不能确定一个平面,故②不正确; 若M α∈,M β∈,l αβ=,可知M 必在交线上,则M l ∈,故③正确;综上所述只有一个说法是正确的. 故选:A6.如图,将边长为4的正方形折成一个正四棱柱的侧面,则异面直线AK 和LM 所成角的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°【答案】D【分析】作出折叠后的正四棱锥,确定线面关系,从而把异面直线的夹角通过平移放到一个平面内求得.【详解】由题知,折叠后的正四棱锥如图所示,易知K 为1BB 的四等分点,L 为1CC 的中点,M 为1DD 的四等分点,1,2BK CL ==, 取1AA 的中点N ,易证//KN LM ,则异面直线AK 和LM 所成角即直线AK 和KN 所成角AKN ∠, 在AKN △中,2AK NK ==2AN =, 故90AKN ∠= 故选:D7.在区间0,1内随机地取出两个数,则两数之和小于65的概率是().A.45B.15C.1725D.825【答案】C【分析】利用几何概型的面积型,确定两数之和小于65的区域,进而根据面积比求概率. 【详解】由题意知:若两个数分别为,(0,1)x y∈,则65x y<+<,如上图示,阴影部分即为65x y<+<,∴两数之和小于65的概率144117255125EBOD AECEBODS SPS-⨯⨯-===.故选:C8.已知实数x、y满足4030x yyx y+-≥⎧⎪-≤⎨⎪-≤⎩,则11yzx-=+的最大值为()A.1B.12C.13D.2【答案】A【分析】作出可行域,利用代数式11yzx-=+的几何意义,利用数形结合可求得11yzx-=+的最大值.【详解】作出不等式组4030x yyx y+-≥⎧⎪-≤⎨⎪-≤⎩所表示的可行域如下图所示:联立340y x y =⎧⎨+-=⎩可得13x y =⎧⎨=⎩,即点()1,3A ,代数式11y z x -=+的几何意义是连接可行域内一点(),M x y 与定点()1,1P -连线的斜率, 由图可知,当点M 在可行域内运动时,直线MP 的倾斜角为锐角, 当点M 与点A 重合时,直线MP 的倾斜角最大,此时z 取最大值,即max 31111z -==+. 故选:A.9.几何学史上有一个著名的米勒问题:“设点M 、N 是锐角AQB ∠的一边QA 上的两点,试在边QB 上找一点P ,使得MPN ∠最大的.”如图,其结论是:点P 为过M 、N 两点且和射线QB 相切的圆的切点.根据以上结论解决一下问题:在平面直角坐标系xOy 中,给定两点2()1,M -,(1,4)N ,点P 在x 轴上移动,当MPN ∠取最大值时,点P的横坐标是( )A .1B .2C .1或7-D .2或7- 【答案】A【分析】根据米勒问题的结论,P 点应该为过点M 、N 的圆与x 轴的切点,设圆心C 的坐标为(),a b ,写出圆的方程,并将点M 、N 的坐标代入可求出点P 的横坐标. 【详解】解:设圆心C 的坐标为(),a b ,则圆的方程为()()222x a y b b -+-=,将点M 、N 的坐标代入圆的方程得()()()()2222221214a b b a b b⎧--+-=⎪⎨-+-=⎪⎩, 解得12a b =⎧⎨=⎩或710a b =-⎧⎨=⎩(舍去),因此,点P 的横坐标为1,故选:A.10.已知点()2,3A -,()3,2B --,直线:10l mx y m --+=与线段AB 相交,则实数m 的取值范围是( ) A .34m ≤-或4m ≥B .4m ≤-或34m ≥ C .344m -≤≤ D .344m -≤≤【答案】B【分析】由()11y m x =-+可求出直线l 过定点()1,1P ,作出图象,求出PA k 和PB k ,数形结合可得PA m k ≤或PB m k ≥,即可求解.【详解】由10mx y m --+=可得:()11y m x =-+,由1010x y -=⎧⎨-=⎩可得11x y =⎧⎨=⎩,所以直线l :10mx y m --+=过定点()1,1P ,作出图象如图所示:31421PA k --==--,213314PB k --==--,若直线l 与线段AB 相交,则4m ≤-或34m ≥, 所以实数m 的取值范围是4m ≤-或34m ≥, 故选:B11.若球的半径为10cm ,一个截面圆的面积是236cm π,则球心到截面圆心的距离是( ) A .5cm B .6cm C .8cm D .10cm【答案】C【解析】由题意可解出截面圆的半径,然后利用勾股定理求解球心与截面圆圆心的距离. 【详解】由截面圆的面积为236cm π可知,截面圆的半径为6cm ,则球心到截面圆心的距离为221068d =-=cm . 故选:C .【点睛】解答本题的关键点在于,球心与截面圆圆心的连线垂直于截面.12.已知圆()22:22C x y -+=,P 为圆C 外的任意一点,过点P 引圆C 的两条切线PA 、PB ,使得PA PB ⊥,其中A 、B 为切点.在点P 运动的过程中,线段PA 所扫过图形的面积为( ) A .2π B .πC .22πD .2π【答案】D【分析】连接PC 、AC 、BC ,分析可知四边形PACB 为正方形,求出点P 的轨迹方程,分析可知线段PA 所扫过图形为是夹在圆()2224x y -+=和圆()2222x y -+=的圆环,利用圆的面积公式可求得结果.【详解】连接PC 、AC 、BC ,由圆的几何性质可知AC PA ⊥,BC PB ⊥,又因为PA PB ⊥且AC BC =,故四边形PACB 为正方形,圆心()2,0C -2,则2PC ,故点P 的轨迹方程为()2224x y -+=,所以,线段PA 扫过的图形是夹在圆()2224x y -+=和圆()2222x y -+=的圆环, 故在点P 运动的过程中,线段PA 所扫过图形的面积为()2422πππ-⨯=.故选:D. 二、填空题13.下方茎叶图记录了甲、乙两组各5名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为14,乙组数据的平均数为16,则x y +的值为__________.【答案】9【详解】阅读茎叶图,由甲组数据的中位数为14 可得4x = , 乙组的平均数:824151810165y+++++= ,解得:5y = ,则:459x y +=+= .点睛:茎叶图的绘制需注意:(1)“叶”的位置只有一个数字,而“茎”的位置的数字位数一般不需要统一;(2)重复出现的数据要重复记录,不能遗漏,特别是“叶”的位置的数据. 14.过圆222440x y x y +-+-=内的点()3,0M 作一条直线l ,使它被该圆截得的线段最长,则直线l 的方程是______. 【答案】30x y --=【分析】当直线l 过圆心时满足题意,进而求出答案.【详解】圆的标准方程为:()()22:129C x y -++=,圆心()1,2C -,当l 过圆心时满足题意,02131CM k +==-,所以l 的方程为:330y x x y =-⇒--=. 故答案为:30x y --=.15.秦九韶出生于普州(今资阳市安岳县),是我国南宋时期伟大的数学家,他创立的秦九韶算法历来为人称道,其本质是将一个n 次多项式写成n 个一次式相组合的形式,如可将5432()421022f n n n n n n =---++写成()((((1)4)2)10)22f n n n n n n =---++,由此可得(5)f =__________. 【答案】2022【分析】利用代入法进行求解即可.【详解】(5)((((51)54)52)510)522(((204)52)510)522((802)510)522(39010)5222000222022.f =-⋅-⋅-⋅+⋅+=-⋅-⋅+⋅+=-⋅+⋅+=+⋅+=+=故答案为:202216.正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,点O 为底面正方形ABCD 的中心,点P 在侧面正方形11BB C C 的边界及其内部运动,若1D O OP ⊥,则点P 的轨迹的长度为______.【答案】5【分析】取1BB 中点Q ,利用线面垂直的判定方法可证得1D O ⊥平面OQC ,由此可确定P 点轨迹为CQ ,再计算即可.【详解】取1BB 中点Q ,连接1,OQ D Q ,1DD ⊥平面ABCD ,OC ⊂平面ABCD ,1DD OC ∴⊥,又四边形ABCD 为正方形,OC BD ∴⊥,又1DD BD D =,1,DD BD ⊂平面11BDD B ,OC ∴⊥平面11BDD B ,又1D O ⊂平面11BDD B ,1D O OC ∴⊥;由题意得:1426DO +=123OQ =+=1813D Q +=, 22211D O OQ D Q ∴+=,1D O OQ ∴⊥;,OQ OC ⊂平面OQC ,OQ OC O =,1D O ∴⊥平面OQC ,1D O OP ⊥,P 在侧面11BB C C 的边界及其内部运动,P ∴点轨迹为线段CQ ;2222215CQ BC BQ ∴=++5三、解答题17.有1000人参加了某次垃圾分类知识竞赛,从中随机抽取100人,将这100人的此次竞赛的分数分成5组:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],并整理得到如下频率分布直方图.(1)求图中a的值;(2)估计总体1000人中竞赛分数不少于70分的人数;(3)假设同组中的每个数据都用该组区间的中点值代替,估计总体1000人的竞赛分数的平均数.【答案】(1)0.040;(2)750;(3)76.5.【分析】(1)由频率分布直方图的性质列出方程,能求出图中a的值;(2)先求出竞赛分数不少于70分的频率,由此能估计总体1000人中竞赛分数不少于70分的人数;(3)由频率分布直方图的性质能估计总体1000人的竞赛分数的平均数.【详解】(1)由频率分布直方图得:++++⨯=,(0.0100.0150.0200.015)101aa=.解得0.040∴图中a的值为0.040.-+⨯=,(2)竞赛分数不少于70分的频率为:1(0.0100.015)100.75∴估计总体1000人中竞赛分数不少于70分的人数为10000.75750⨯=.(3)假设同组中的每个数据都用该组区间的中点值代替,估计总体1000人的竞赛分数的平均数为:x=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=.0.01010550.01510650.04010750.02010850.015109576.5【点睛】本题主要考查频率、频数、平均数的求法,考查频率分布直方图的性质等基础知识,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.18.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1AC CC =,AC BC ⊥,1AC 与1A C 交于点D ,E 为1BC 的中点,(1)求证://DE 平面111A B C ; (2)求证:平面1AC B ⊥平面1A BC . 【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析【分析】(1)根据直棱柱的性质、平行四边形的性质,结合三角形中位线定理、线面平行的判定定理进行证明即可;(2)根据直棱柱的性质、菱形的判定定理和性质,结合线面垂直的判定定理、面面垂直的判定定理进行证明即可. (1)在直三棱柱111ABC A B C -中,11//AB A B , 且四边形11ACC A 为平行四边形,又11AC A C D =,则D 为1AC 的中点,又E 为1BC 的中点,故//DE AB ,即:11//DE A B ,且DE ⊄平面111A B C ,11A B ⊂平面111A B C , 所以//DE 平面111A B C ; (2)在直三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC , 则1AA BC ⊥,且AC BC ⊥,1AA AC A =,1AA AC ⊂,平面11ACC A ,故BC ⊥平面11ACC A ,因为1AC ⊂平面11ACC A ,所以1BC AC ⊥, 又在平行四边形11ACC A 中,1AC CC =,则四边形11ACC A 为菱形,所以11A C AC ⊥,且1BC AC C =, 1BC A C ⊂,平面1A BC ,故1AC ⊥平面1A BC ,因为1AC ⊂平面1AC B ,所以平面1AC B ⊥平面ABC .19.己知直线l 过坐标原点O ,圆C 的方程为22640x y y.(1)当直线ll 与圆C 相交所得的弦长;(2)设直线l 与圆C 交于两点A ,B ,且A 为OB 的中点,求直线l 的方程. 【答案】(1)(2)y x =或y x =-【分析】(1)、由题意可知直线l的方程为y =,圆C 的圆心为()0,3求出圆心到直线l 的距离,根据勾股定理即可求出l 与圆C 相交所得的弦长;(2)、设()11,A x y ,因为A 为OB 的中点,所以()112,2B x y ,又因为A ,B 均在圆C 上,将A ,B 坐标代入圆C 方程,即可求出A 点坐标,即可求出直线l 的方程. (1)由题意:直线l 过坐标原点O ,且直线l直线l的方程为y =, 圆C 的方程为22640x y y∴圆C 的方程可化为:()2235x y +-=∴圆C 的圆心为()0,3,半径为R =∴圆C 的圆心到直线l:y =的距离为d ==l ∴与圆C相交所得的弦长为L =(2)设()11,A x y ,A 为OB 的中点 ∴()112,2B x y ,又A ,B 均在圆C 上,()()2211122111640221240x y y x y y ⎧+-+=⎪∴⎨+-+=⎪⎩2211122111640441240x y y x y y ⎧+-+=∴⎨+-+=⎩ 2211122111640310x y y x y y ⎧+-+=∴⎨+-+=⎩1111x y =±⎧∴⎨=⎩ ∴()1,1A 或()1,1A -∴直线l 的方程y x =或y x =- 20.某种机械设备随着使用年限的增加,它的使用功能逐渐减退,使用价值逐年减少,通常把它使用价值逐年减少的“量”换算成费用,称之为“失效费”.某种机械设备的使用年限x (单位:年)与失效费y (单位:万元)的统计数据如下表所示:(1)由上表数据可知,可用线性回归模型拟合y 与x 的关系.请用相关系数加以说明;(精确到0.01)(2)求出y 关于x 的线性回归方程,并估算该种机械设备使用8年的失效费.参考公式:相关系数()()niix x y y r --=∑线性回归方程ˆˆˆybx a =+中斜率和截距最小二乘估计计算公式:()()()121ˆniii nii x x y y b x x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-. 参考数据:()()71i ii x xy y =--=14.00∑,()7217.08ii y y =-=∑14.10.【答案】(1)答案见解析;(2)ˆ0.5 2.3y x =+;失效费为6.3万元. 【分析】(1)根据相关系数公式计算出相关系数r 可得结果;(2)根据公式求出ˆb和ˆa 可得y 关于x 的线性回归方程,再代入8x =可求出结果. 【详解】(1)由题意,知123456747++++++==x,2.903.30 3.604.40 4.805.20 5.904.307y ++++++==,()()()()()()()()72222222211424344454647428i i x x=-=-+-+-+-+-+-+-=∑.∴结合参考数据知:14.000.9914.10r =≈≈.因为y 与x 的相关系数近似为0.99,所以y 与x 的线性相关程度相当大,从而可以用线性回归模型拟合y 与x 的关系.(2)∵()()()7172114ˆ0.528iii i i x x y y bx x==--===-∑∑, ∴ˆ 4.30.54 2.3ˆy abx -==-⨯=. ∴y 关于x 的线性回归方程为ˆ0.5 2.3yx =+, 将8x =代入线性回归方程得ˆ0.58 2.3 6.3y=⨯+=万元, ∴估算该种机械设备使用8年的失效费为6.3万元.21.已知正三棱柱底面边长为26,M 是BC 上一点,1AMC 是以M 为直角顶点的等腰直角三角形.(1)证明:M 是BC 的中点; (2)求点C 到平面1AMC 的距离. 【答案】(1)证明见解析; (2)2.【分析】(1)证明出AM ⊥平面11BB C C ,可得出AM BC ⊥,再利用等腰三角形的几何性质可证得结论成立;(2)计算出三棱锥1C ACM -的体积以及1AC M 的面积,利用等体积法可求得点C 到平面1AMC 的距离. (1)证明:在正三棱柱111ABC A B C -,1CC ⊥平面ABC ,AM ⊂平面ABC ,则1AM CC ⊥, 因为1AMC 是以M 为直角顶点的等腰直角三角形,则1AM MC ⊥, 111CC MC C =,则AM ⊥平面11BB C C ,BC ⊂平面11BB C C ,所以,AM BC ⊥,因为ABC 为等边三角形,故点M 为BC 的中点. (2)解:因为ABC 是边长为26266032AM == 1CC ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,则1CC BC ⊥,即1CC CM ⊥,所以,221118623CC C M CM =-=-=116323322ACM S CM AM =⋅==△11113323633C ACM ACM V S CC -∴=⋅=⨯=△,设点C 到平面1AMC 的距离为d ,(12192AC M S =⨯=△,11119633C AC M AC MV Sd d -∴=⋅=⨯=,解得2d =.因此,点C 到平面1AMC 的距离为2.22.已知圆心为C 的圆,满足下列条件:圆心C 在x 轴上,与直线3470x y -+=相切,且被y轴截得的弦长为C 的面积小于5π. (1)求圆C 的标准方程;(2)设过点()0,3M 的直线l 与圆C 交于不同的两点A 、B ,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OADB .是否存在这样的直线l ,使得直线OD 与MC 恰好平行?如果存在,求出l 的方程,如果不存在,请说明理由. 【答案】(1)()2214x y -+=; (2)不存在,理由见解析.【分析】(1)设圆心(),0C a ,设圆C 的半径为r,可得出a <,根据已知条件可得出关于实数a 的方程,求出a 的值,可得出r 的值,进而可得出圆C 的标准方程; (2)分析可知直线l 的斜率存在,可设直线l 的方程为3y kx =+,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与圆C 的方程联立,由0∆>可求得k 的取值范围,列出韦达定理,分析可得OD OA OB =+,可求得点D 的坐标,由已知可得出OD MC k k =,求出k 的值,检验即可得出结论. (1)解:设圆心(),0C a ,设圆C 的半径为r,则0r <<375a r +=,由勾股定理可得ra <<由题意可得375a a ⎧+=⎪⎨⎪<⎩1a =,则2r =,因此,圆C 的标准方程为()2214x y -+=. (2)解:若直线l 的斜率不存在,此时直线l 与y 轴重合,则A 、B 、O 三点共线,不合乎题意.所以,直线l 的斜率存在,可设直线l 的方程为3y kx =+,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立()22314y kx x y =+⎧⎪⎨-+=⎪⎩,可得()()2216260k x k x ++-+=,()()22622410k k ∆=--+>,解得k <或k > 由韦达定理可得122261kx x k -+=+,12261x x k =+,则()121222661k y y k x x k ++=++=+, 因为四边形OADB 为平行四边形,则()1212222626,,11k k OD OA OB x x y y k k -+⎛⎫=+=++= ⎪++⎝⎭, 因为//OD MC ,则30301OD MC k k -===--,则26332613k k k k ++==---,解得34k =,因为34k k ⎧⎪∉<⎨⎪⎩或k >⎪⎭, 因此,不存直线l ,使得直线OD 与MC 恰好平行.。
2022-2023学年度上学期期末考试高二数学试卷(文科)第Ⅰ卷(选择题,满分60分)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.1.设a ∈R ,则“1a >”是“21a >”的( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件D .既非充分也非必要条件2.直线1:30l x ay ++=和直线()2:230l a x y a -++=互相平行,则a 的值为( ). A .1-或3B .3-或1C .1-D .3-3、设m ,n 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( ). A .若m α∥,n α∥,则m n ∥B .若αβ∥,m α⊂,n β⊂,则m n ∥C .若m αβ⋂=,n α⊂,n m ⊥,则n β⊥D .若m α⊥,m n ∥,n β⊂,则αβ⊥4.已知圆的方程为2260x y x +-=,则过点()1,2的该圆的所有弦中,最短弦长为( ).A .12B .1C .2D .45.函数()1sin f x x =+,其导函数为()f x ',则π3f ⎛⎫'=⎪⎝⎭( ). A .12B .12-C .32 D 36.已知抛物线24x y =上一点M 到焦点的距离为3,则点M 到x 轴的距离为( ). A .12B .1C .2D .47.已知命题:p x ∀∈R ,210ax ax ++>;命题:q x ∃∈R ,20x x a -+=.若p q ∧是真命题,则a 的取值范围是( ).A .(),4-∞B .[]0,4C .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.若函数()219ln 2f x x x =-在区间[]1,1a a -+上单调递减,则实数a 的取值范围是( ). A .12a <≤B .4a ≥C .2a ≤D .03a <≤9.已知长方体1111ABCD A B C D -中,4AB BC ==,12CC =,则直线1BC 和平面1DBBD 所成角的正弦值等于( ). A .32B .52C .105D .101010.已知三棱锥P ABC -的三条侧棱两两互相垂直,且5AB =,7BC =,2AC =.则此三棱锥的外接球的体积为( ). A .8π3B .82π3C .16π3D .32π311.已知函数()21,12,1ax x f x xx x x ⎧++>⎪=⎨⎪-+≤⎩在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是( ). A .[]0,1B .(]0,1C .[]1,1-D .(]1,1-12.已知1F ,2F 是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们一个公共点,且12PF PF >,线段1PF 的垂直平分线过2F ,若椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,则2122e e +的最小值为( ). A .6B .3C .6D .3第Ⅱ卷(非选择题,满分90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上) 13.曲线21y x x=+在点()1,2处的切线方程为__________. 14.当直线()24y k x =-+和曲线24y x =-有公点时,实数k 的取值范围是__________. 15.点P 是椭圆221169x y +=上一点,1F ,2F 分别是椭圆的左,右焦点,若1212PF PF ⋅=.则12F PF ∠的大小为__________.16.若方程22112x y m m+=+-所表示曲线为C ,则有以下几个命题: ①当()1,2m ∈-时,曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆; ②当()2,m ∈+∞时,曲线C 表示双曲线; ③当12m =时,曲线C 表示圆; ④存在m ∈R ,使得曲线C 为等轴双曲线. 以上命题中正确的命题的序号是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题10分)已知2:280p x x --+≥,()22:2100q x x m m -+=≤>.(1)若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.(2)若“p ⌝”是“q ⌝”的充分条件,求实数m 的取值范围. 18.(本小题12分)求下列函数的导数:(1)sin xy e x =; (2)2311y x x x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭; (3)(3)sin cos 22x xy x =-. 19.(本小题12分)如图,四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,12AB BC AD ==,90BAD ABC ∠=∠=︒.(1)证明:直线BC ∥平面PAD ;(2)若PCD △的面积为7P ABCD -的体积. 20.(本小题12分)已知抛物线()21:20C y px p =>过点()1,1A . (1)求抛物线C 的方程;(2)过点()3,1P -的直线与抛物线C 交于M ,N 两个不同的点(均与点A 不重合),设直线AM ,AN 的斜率分别为12k k ,求证:12k k 为定值. 21.(本小题12分)已知若函数()34f x ax bx =-+,当2x =时,函数()f x 有极值43-. (1)求函数解析式; (2)求函数的极值;(3)若关于x 的方程()f x k =有三个零点,求实数k 的取值范围. 22.(本小题12分)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>3. (1)求椭圆C 的离心率;(2)点33,M ⎭在椭圆C 上,不过原点O 与直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,与直线OM 相交于点N ,且N 是线段AB 的中点,求OAB △的最大值.四平市第一高级中学2019-2020学年度上学期期末考试高二数学试卷(文科)参考答案一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案ACDCACDACBCC13.10x y -+= 14.3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭15.π316.②③ 三、解答题17.解:(1)因为2:280p x x --+≥,()22:2100q x x m m -+-≤>.故:42p x -≤≤,:11q m x m -≤≤+.若p 是q 的充分条件,则[][]4,21,1m m --⊆-+, 故4121mm-≥-⎧⎨≤+⎩,解得5m ≥.(2)若“p ⌝”是“q ⌝”的充分条件,即q 是p 的充分条件,则[][]1,14,2m m -+⊆-,即14120m m m -≥-⎧⎪+≤⎨⎪>⎩,解得01m <≤.即实数m 的取值范围为(]0,1.18.解:(1)()()sin sin sin cos xxxx y ex e x ex e x '''=+=+.(2)因为3211y x x =++,所以2323y x x '=-. (3)因为1sin 2y x x =-,所以11cos 2y x '=-. 19.解:(1)四棱锥P ABCD -中,因为90BAD ABC ∠=∠=︒,所以BC AD ∥. 因为AD ⊂平面PAD ,BC ⊄平面PAD , 所以直线BC ∥平面PAD . (2)由12AB BC AD ==,90BAD ABC ∠=∠=︒. 设2AD x =,则AB BC x ==,2CD x =.设O 是AD 的中点,连接PO ,OC . 设CD 的中点为E ,连接OE ,则22OE x =.由侧面PAD 为等边三角形,则3PO x =,且PO AD ⊥.平面PAD ⊥底面ABCD ,平面PAD ⋂底面ABCD ,且PO ⊂平面PAD . 故PO ⊥底面ABCD .又OE ⊂底面ABCD ,故PO OE ⊥,则2272x PE PO OE =+=, 又由题意可知PC PD =,故PE CD ⊥.PCD △面积为271272PE CD ⋅=,即:1722722x x =, 解得2x =,则3PO = 则()()111124223433232P ABCD V BC AD AB PO -=⨯+⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯=. 20.解:(1)由题意抛物线22y px =过点()1,1A ,所以12p =. 所以抛物线的方程为2y x =.(2)设过点()3,1P -的直线l 的方程为()31x m y -=+, 即3x my m =++,代入2y x =得230y my m ---=,设()11,M x y ,()22,N x y ,则12y y m +=,123y y m =-, 所以()()1212122212121211111111111y y y y k k x x y y y y ----⋅=⋅=⋅=----++ ()()12121111312y y y y m m ===-++++--+.所以12k k ⋅为定值.21.解:(1)()23f x ax b '=-.由题意知()()2120428243f a b f a b '=-=⎧⎪⎨=-+=-⎪⎩,解得134a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩. 所以所求的解析式为()31443f x x x =-+. (2)由(1)可得()()()2422f x x x x '=-=+-. 令()0f x '=得2x =或2x =-.当x 变化时,()f x ',()f x 随x 的变化情况如下表:x(),2-∞-2-()2,2-2 ()2,+∞()f x ' + 0 - 0 + ()f x↑极大值↓极小值↑所以当2x =-时,函数()f x 有极大值()23f -=; 当2x =时,函数()f x 有极小值()423f =-. (3)由(2)知,可得当2x <-或2x >时,函数()f x 为增函数; 当22x -<<时,函数()f x 为减函数. 所以函数()31443f x x x =-+的图象大致如图,由图可知当42833k -<<时,()f x 与y k =有三个交点,所以实数k 的取值范围为428,33⎛⎫-⎪⎝⎭. 22.解:(1)由题意,得3a c -=,则()2213a cb -=. 结合222b ac =-,得()()22213a c a c -=-,即22230c ac a -+=. 亦即22310e e -+=,结合01e <<,解得12e =. 所以椭圆C 的离心率为12. (2)由(1)得2a c =,则223b c =.将33,2M ⎭代入椭圆方程2222143x y c c +=,解得1c =. 所以椭圆方程为22143x y +=. 易得直线OM 的方程为12y x =. 当直线l 的斜率不存在时,AB 的中点不在直线12y x =上, 故直线l 的斜率存在.设直线l 的方程为()0y kx m m =+≠,与22143x y +=联立, 消y 得()2223484120k x kmx m +++-=, 所以()()()2222226443441248340k m k mk m ∆=-+-=+->.设()11,A x y ,()22,B x y ,则122834kmx x k +=-+,212241234m x x k -=+.由()121226234m y y k x x m k +=++=+,得AB 的中点2243,3434km m N k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 因为N 在直线12y x =上,所以224323434km m k k -=⨯++,解得32k =. 所以()248120m ∆=->,得1212m -<<,且0m ≠.则()222212121313412394122236m AB x x x x m m -=+-=-=-又原点O 到直线l 的距离213m d =所以()2222221393312121232666213AOBm m m S m m m -+=-=-⋅=△. 当且仅当2212m m -=,即6m =时等号成立,符合1212m -<<0m ≠.所以AOB △3。
2022-2023学年四川省内江市高二上学期期末考试数学(文)试题一、单选题1.某个年级有男生180人,女生160人,用分层抽样的方法从该年级全体学生中抽取一个容量为68的样本,则此样本中女生人数为( ) A .40 B .36 C .34 D .32【答案】D【分析】根据分层抽样的性质计算即可. 【详解】由题意得:样本中女生人数为1606832180160⨯=+.故选:D2.已知向量()3,2,4m =-,()1,3,2n =--,则m n +=( ) A .22 B .8 C .3 D .9【答案】C【分析】由向量的运算结合模长公式计算即可. 【详解】()()()3,2,41,3,22,1,2m n +=-+--=-- ()()2222123m n +=-+-+=故选:C3.如图所示的算法流程图中,第3个输出的数是( )A .2B .32C .1D .52【答案】A【分析】模拟执行程序即得.【详解】模拟执行程序,1,1A N ==,输出1,2N =;满足条件,131+=22A =,输出32,3N =;满足条件,31+=222A =,输出2,4N =;所以第3个输出的数是2. 故选:A.4.一个四棱锥的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .8B .83C .43D .323【答案】B【分析】把三视图转换为几何体,根据锥体体积公式即可求出几何体的体积. 【详解】根据几何体的三视图可知几何体为四棱锥P ABCD -, 如图所示:PD ⊥平面ABCD ,且底面为正方形,2PD AD == 所以该几何体的体积为:1822233V =⨯⨯⨯=故选:B5.经过两点(4,21)A y +,(2,3)B -的直线的倾斜角为3π4,则y =( ) A .1- B .3-C .0D .2【答案】B【分析】先由直线的倾斜角求得直线的斜率,再运用两点的斜率进行求解.【详解】由于直线AB 的倾斜角为3π4, 则该直线的斜率为3πtan14k ==-, 又因为(4,21)A y +,(2,3)B -, 所以()213142y k ++==--,解得=3y -.故选:B.6.为促进学生对航天科普知识的了解,进一步感受航天精神的深厚内涵,并从中汲取不畏艰难、奋发图强、勇于攀登的精神动力,某校特举办以《发扬航天精神,筑梦星辰大海》为题的航天科普知识讲座.现随机抽取10名学生,让他们在讲座前和讲座后各回答一份航天科普知识问卷,这10名学生在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如下图,下列叙述正确的是( )A .讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%B .讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%C .讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差D .讲座前问卷答题的正确率的极差小于讲座后正确率的极差 【答案】B【分析】根据题意以及表格,可分别计算中位数、平均数、极差等判断、排除选项是否正确,从而得出答案.【详解】讲座前问卷答题的正确率分别为:60%,60%,65%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,中位数为70%75%72.5%70%2+=> ,故A 错误; 讲座后问卷答题的正确率的平均数为0.80.8540.920.951289.5%85%10+⨯+⨯++⨯=> ,故B 正确;由图知讲座前问卷答题的正确率的波动性大于讲座后正确率的波动性,即讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,故C 错误;讲座后问卷答题的正确率的极差为100%-80%=20%,讲座前正确率的极差为95%-60%=35%,20%<35%,故D 错误. 故选:B.7.两条平行直线230x y -+=和340ax y -+=间的距离为d ,则a ,d 分别为( )A .6a =,d =B .6a =-,d =C .6a =-,d =D .6a =,d =【答案】D【分析】根据两直线平行的性质可得参数a ,再利用平行线间距离公式可得d . 【详解】由直线230x y -+=与直线340ax y -+=平行, 得()()2310a ⨯---⨯=,解得6a =,所以两直线分别为230x y -+=和6340x y -+=,即6390x y -+=和6340x y -+=,所以两直线间距离d = 故选:D.8.从1,2,3,4,5这五个数字中随机选择两个不同的数字,则它们之和为偶数的概率为A .15B .25C .35D .45【答案】B【分析】先求出基本事件总数n 25C 10==,再求出这两个数字的和为偶数包含的基本事件个数m 2223C C =+,由此能求出这两个数字的和为偶数的概率【详解】从1、2、3、4、5、这五个数字中,随机抽取两个不同的数字,基本事件总数n 25C 10==,这两个数字的和为偶数包含的基本事件个数m 2223C C =+=4,∴这两个数字的和为偶数的概率为p m 40.4n 10===. 故选B .【点睛】本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等可能事件概率计算公式的合理运用.9.已知三条不同的直线l ,m ,n 和两个不同的平面α,β,则下列四个命题中错误的是( ) A .若m ⊥α,n ⊥α,则m //nB .若α⊥β,l ⊂α,则l ⊥βC .若l ⊥α,m α⊂,则l ⊥mD .若l //α,l ⊥β,则α⊥β【答案】B【分析】根据线面垂直的性质定理可知A 正确;根据面面垂直的性质定理可知B 不正确; 根据线面垂直的定义可知C 正确;根据面面垂直的判定可知D 正确.【详解】对A ,根据线面垂直的性质,垂直于同一平面的两条直线互相平行可知A 正确; 对B ,根据面面垂直的性质定理可知,若α⊥β,l ⊂α,且l 垂直于两平面的交线,则l ⊥β,所以B 错误;对C ,根据线面垂直的定义可知,C 正确;对D ,因为l //α,由线面平行的性质可知在平面α内存在直线//m l ,又l ⊥β,所以m β⊥,而m α⊂,所以α⊥β,D 正确. 故选:B .10.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心,重心,垂心依次位于同一直线上,这条直线后人称之为三角形的欧拉线.已知ABC ∆的顶点(0,0),(0,2),( 6.0)A B C -,则其欧拉线的一般式方程为( ) A .31x y += B .31x y -= C .30x y += D .30x y -=【答案】C【分析】根据题意得出ABC 为直角三角形,利用给定题意得出欧拉线,最后点斜式求出方程即可. 【详解】显然ABC 为直角三角形,且BC 为斜边, 所以其欧拉线方程为斜边上的中线, 设BC 的中点为D ,由(0,2),( 6.0)B C -, 所以()3,1D -,由101303AD k -==--- 所以AD 的方程为13y x =-,所以欧拉线的一般式方程为30x y +=. 故选:C.11.已知P 是直线:70l x y +-=上任意一点,过点P 作两条直线与圆22:(1)4C x y ++=相切,切点分别为A 、B .则四边形PACB 面积最小值为( )A .BC .D .28【答案】A【分析】当PC l ⊥时,||PC 取得最小值,根据切线长的表达式可知,||PA 最小,此时四边形PACB面积2S PA AC PA ==最小,求解即可.【详解】圆22:(1)4C x y ++=的圆心(1,0)C -,半径为2,当PC l ⊥时,||PC 取得最小值,即||PC 的最小值为点C 到直线l 的距离|8|422d -==, ∵2224PA PC AC PC =-=-,∴||PA 的最小值为27,∵四边形PACB 面积2S PA AC PA ==, ∴四边形PACB 面积S 的最小值为47. 故选:A .12.已知棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,下列数学命题不正确的是A .平面1//ACB 平面11ACD 3B .点P 在线段AB 上运动,则四面体111PA BC 的体积不变 C .与所有122D .M 是正方体的内切球的球面上任意一点,N 是1AB C 外接圆的圆周上任意一点,则||MN 的最32-【答案】D【解析】根据面面平行的判定定理以及平行平面的距离进行证明,即可判断选项A ; 研究四面体的底面面积和高的变化判断选项B ;与所有12棱都相切的球的直径等于面的对角线1B C 的长度,求出球半径进行计算,即可判断选项C ; 根据正方体内切球和三角形外接圆的关系可判断选项D .【详解】对于选项A ,111//,AB DC AB ⊄平面111,AC D DC ⊂平面11AC D ,1//AB ∴平面11AC D ,同理可证//AC 平面11AC D ,11,,AB AC A AB AC =⊂平面1ACB ,∴平面1//ACB 平面11AC D ,正方体的对角线13BD =B 到平面1ACB 的距离为h , 则11221311,(2)11332B ACBC ABB V V h --=⨯=⨯⨯⨯,3h ,则平面1ACB 与平面11AC D 的距离为332d h == 故A 正确;对于选项B ,点P 在线段AB 上运动,点P 到底面111A B C 的距离不变, 底面积不变,则体积不变,故B 正确;对于选项C ,与所有12条棱都相切的球直径等于面的对角线12BC 23422(3V ππ=⨯⨯=C 正确;对于选项D ,设正方体的内切球的球心和外接球的球心为O , 则1ACB 的外接圆是正方体外接球的一个小圆,M 是正方体的内切球的球面上任意一点,N 是1AB C 外接圆的圆周上任意一点,∴线段MN 的最小值为正方体的外接球的半径减去正方体内切球的半径,正方体1111ABCD A B C D -棱长为1, ∴线段MN 312,故D 错误.故选:D.【点睛】本题考查命题的真假判断,涉及到空间几何体的结构,面面平行的判断,球的内切问题,涉及的知识点较多,综合性较强,属于较难题.二、填空题13.已知x 、y 满足约束条件202020x y x y -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩则2z x y =+的最大值是________.【答案】6【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.【详解】解:由约束条件作出可行域如图:将目标函数2z x y =+转化为2y x z =-+表示为斜率为2-,纵截距为z 的直线, 当直线2y x z =-+过点B 时,z 取得最大值, 显然点()2,2B ,则max 2226z =⨯+=. 故答案为:6.14.直线l 与圆22(1)(1)1x y ++-=相交于,A B 两点,且()0,1A .若2AB l 的斜率为_________. 【答案】1±【分析】设直线方程,结合弦长求得圆心到直线的距离,利用点到直线的距离公式列出等式,即可求得答案.【详解】根据题意,直线l 与圆 22(1)(1)1x y ++-= 相交于,A B 两点,且()0,1A , 当直线斜率不存在时,直线0x = 即y 轴,显然与圆相切,不符合题意; 故直线斜率存在,设直线l 的方程为1y kx =+ ,即10kx y -+= , 因为圆22(1)(1)1x y ++-=的圆心为(1,1) ,半径为1r = ,又弦长||2AB =,所以圆心到直线的距离为22||12()1222AB d r =-=-=, 所以2||221k k =+,解得1k =±, 故答案为:1±.15.如图,111ABC A B C ﹣是直三棱柱,90BCA ∠=︒,点E F 、分别是1111A B AC 、的中点,若1BC CA AA ==,则BE 与AF 所成角的余弦值为__.【答案】3010【分析】取BC 的中点M ,连接MF ,则MF //BE ,所以MFA ∠就是异面直线BE 与AF 所成的角,再解三角形即可.【详解】取BC 的中点M ,连接MF ,则MF //BE ,所以MFA ∠就是异面直线BE 与AF 所成的角,设222655,(),,2222BC a MF a a a AM a AF a ==+===, 222655()()()30222cos 1065222a a a MFA a a+-∠==⨯⨯3016.设m R ∈,过定点A 的动直线0x my +=和过定点B 的动直线30mx y m --+=交于点(,)P x y ,则PA PB ⋅的最大值是______. 【答案】5【详解】试题分析:易得(0,0),(1,3)A B .设(,)P x y ,则消去m 得:2230x y x y +--=,所以点P 在以AB 为直径的圆上,PA PB ⊥,所以222||||10PA PB AB +==,2||52AB PA PB ⨯≤=. 法二、因为两直线的斜率互为负倒数,所以PA PB ⊥,点P 的轨迹是以AB 为直径的圆.以下同法一.【考点定位】1、直线与圆;2、重要不等式.三、解答题17.一汽车销售公司对开业4年来某种型号的汽车“五-”优惠金额与销售量之间的关系进行分析研究并做了记录,得到如下资料.(1)求出y 关于x 的线性回归方程ˆˆˆyb x a =+; (2)若第5年优惠金额8.5千元,估计第5年的销售量y(辆)的值.参考公式:()()()11211ˆˆˆ,()n ei i i i i i pz nzlii i x x y y x y nxybay bx xx xn x ====---===---∑∑∑∑ 【答案】(1)ˆ38.5y x =-;(2)第5年优惠金额为8.5千元时,销售量估计为17辆【分析】(1)先由题中数据求出x y ,,再根据()()()()1122211,ˆˆˆˆn niii ii i nn ii i i x x y y x y nxyb ay bx x x x n x ====---===---∑∑∑∑求出ˆb和ˆa ,即可得出回归方程; (2)将8.5x =代入回归方程,即可求出预测值.【详解】(1)由题中数据可得11.5,26x y ==,442111211,534i i i i i x y x ====∑∑∴()414222141211411.526153534411.554ˆi i i i i x y xybx x ==--⨯⨯====-⨯-∑∑,故26311ˆ.58.5ˆay bx =-=-⨯=-,∴38.5ˆy x =-(2)由(1)得,当8.5x =时,ˆ17y=,∴第5年优惠金额为8.5千元时,销售量估计为17辆. 【点睛】本题主要考查线性回归分析,熟记最小二乘法求ˆb和ˆa 即可,属于常考题型. 18.已知圆C 经过()6,1A 、()3,2B -两点,且圆心C 在直线230x y +-=上.(1)求经过点A ,并且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程;(2)求圆C 的标准方程;(3)斜率为43-的直线l 过点B 且与圆C 相交于E F 、两点,求EF . 【答案】(1)60x y -=或70x y +-=(2)22(5)(1)5x y -++= (3)45【分析】(1)根据给定条件,利用直线方程的截距式,分类求解作答;(2)设圆心(32,)C b b -,由||||r AC BC ==解得1b,即得圆C 的标准方程;(3)求出直线l 的方程,利用弦长公式计算即可.【详解】(1)当直线过原点时,直线的方程为60x y -=, 当直线不过原点时,设直线的方程为1x y a a+=,将点(6,1)A 代入解得7a =,即直线的方程为70x y +-=, 故所求直线的方程为60x y -=或70x y +-=.(2)因圆心C 在直线230x y +-=上,则设圆心(32,)C b b -,又圆C 经过(6,1),(3,2)A B -两点,于是得圆C 的半径r AC BC ==,=1b,则圆心(5,1)C -,圆C 的半径r =所以圆C 的标准方程为22(5)(1)5x y -++=. (3)依题意,直线l 的方程为42(3)3y x +=--,即4360x y +-=, 圆心(5,1)C -到直线的距离为115d ==,所以45EF ===. 19.直四棱柱1111ABCD A B C D -,底面ABCD 是平行四边形,60ACB ∠=︒,13,1,27,,AB BC AC E F ===分别是棱1,A C AB 的中点.(1)求证:EF 平面1A AD :(2)求三棱锥1F ACA -的体积.【答案】(1)见解析(2)22【分析】(1)取1A D 的中点M ,连结,ME MA ,证明四边形AFEM 为平行四边形,则AM EF ∥,再根据线面平行的判定定理即可得证;(2)利用余弦定理求出AC ,再利用勾股定理求出1AA ,再根据11F ACA A AFC V V --=结合棱锥的体积公式即可得出答案.【详解】(1)证明:取1A D 的中点M ,连结,ME MA ,在1A DC 中,,M E 分别为11,A D AC 的中点, 所以ME DC ∥且12ME DC =, 底面ABCD 是平行四边形,F 是棱AB 的中点,所以AF DC 且12AF DC =, 所以ME AF ∥且ME AF =,所以四边形AFEM 为平行四边形, 所以,EF AM EF ⊄∥平面1,A AD AM⊂平面1A AD ,所以EF 平面1A AD ;(2)在ABC 中,60,3,1ACB AB BC ∠===, 由余弦定理有2222cos AB AC BC AC BC ACB ∠=+-⨯⨯,解得2AC =,则1312sin6022ABC S =⨯⨯⨯=, 因为F 为AB 的中点,所以1324ACF ABC S S ==, 由已知直四棱柱1111ABCD A B C D -,可得1190,2,27A AC AC AC ∠===, 可得128426A A =-=,1111132263342F ACA A AFC AFC V V S AA --==⋅=⨯⨯=. 20.某校从参加高一年级期中考试的学生中抽出40名学生,将其数学成绩(均为整数)分成六段[)40,50,[)50,60,,[]90,100后画出如下部分频率分布直方图.观察图形的信息,回答下列问题:(1)求第四小组的频率,并补全这个频率分布直方图;(2)根据频率分布直方图估计这次数学考试成绩的平均分;(3)若将分数从高分到低分排列,取前15%的同学评定为“优秀”档次,用样本估计总体的方法,估计本次期中数学考试“优秀”档次的分数线.【答案】(1)答案见解析(2)71(3)86【分析】(1)根据所有频率和为1求第四小组的频率,计算第四小组的对应的矩形的高,补全频率分布直方图;(2)根据在频率分布直方图中,由每个小矩形底边中点的横坐标与小矩形的面积的乘积之和,求出平均分;(3)由频率分布直方图可知:成绩在区间[]90,100占5%,区间[)80,90占25%,由此即可估计“优秀”档次的分数线.【详解】(1)由频率分布直方图可知,第1,2,3,5,6小组的频率分别为:0.1,0.15,0.15,0.25,0.05,所以第四小组的频率为:10.10.150.150.250.050.3-----=,∴在频率分布直方图中第四小组对应的矩形的高为0.03,补全频率分布直方图对应图形如图所示:(2)由频率分布直方图可得平均分为:0.1450.15550.15650.3750.25850.059571⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=;(3)由频率分布直方图可知:成绩在区间[]90,100占5%,区间[)80,90占25%,则估计本次期中数学考试“优秀”档次的分数线为:0.158010860.25+⨯=. 21.如图,正方形ABCD 和直角梯形ACEF 所在的平面互相垂直,FA AC ⊥,2AB =1EF FA ==.(1)求证:BE ⊥平面DEF ;(2)求直线BD 与平面BEF 所成角的大小.【答案】(1)证明见解析 (2)π4【分析】(1)设正方形ABCD 的对角线AC 与BD 交于O ,连接FO 、EO ,利用勾股定理逆定理推导出BE DE ⊥,BE EF ⊥,再利用线面垂直的判定定理可证得结论成立;(2)分析可知直线BD 与平面BEF 所成角为BDE ∠,求出BDE ∠的正弦值,即可求得BDE ∠的大小.【详解】(1)证明:设正方形ABCD 的对角线AC 与BD 交于O ,连接FO 、EO ,因为平面ABCD ⊥平面ACEF ,平面ABCD ⋂平面ACEF AC =,AF AC ⊥,AF ⊂平面ACEF , AF ∴⊥平面ABCD ,因为四边形ABCD 222AC AB =, 在直角梯形ACEF 中,//EF AC ,O 为AC 的中点,则AO EF =且//AO EF ,又因为AF EF =,AF AC ⊥,故四边形AFEO 是边长为1的正方形,所以,//AF EO ,所以,EO ⊥平面ABCD ,且1EO AF ==,BD ⊂平面ABCD ,EO BD ∴⊥,则222BE DE EO OB =+=所以,222DE B D E B +=,BE DE ∴⊥,AF ⊥平面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,AF AB ∴⊥,223BF AB AF =+=,222EF BE BF ∴+=,BE EF ∴⊥,DE EF E ⋂=,DE 、EF ⊂平面DEF ,BE ∴⊥平面DEF .(2)解:由(1)可知,BE ⊥平面DEF ,所以,直线BD 与平面BEF 所成角为BDE ∠,BE DE ⊥,2sin 2BE BDE BD ∠==, 又因为π02BDE <∠≤,故π4BDE ∠=,因此,直线BD 与平面BEF 所成角为π4. 22.已知圆22:(3)9M x y -+=,设()2,0D ,过点D 作斜率非0的直线1l ,交圆M 于,P Q 两点.(1)过点D 作与直线1l 垂直的直线2l ,交圆M 于,E F 两点,记四边形EPFQ 的面积为S ,求S 的最大值;(2)设()6,0B ,过原点O 的直线OP 与BQ 相交于点N .证明:点N 在定直线6x =-上.【答案】(1)S 的最大值为17.(2)证明见详解【分析】(1)由题意设出直线1l ,2l 方程,利用点到直线的距离公式,弦长公式以及基本不等式即可解决问题;(2)利用圆与直线的方程,写出韦达定理,求出直线OP 与直线BQ 的方程,且交于点N ,联立方程求解点N 即可证明结论.【详解】(1)由圆22:(3)9M x y -+=知,圆心为()3,0M ,半径3r =,因为直线1l 过点()2,0D 且斜率非0,所以设直线1l 方程为:()02y k x -=-,即20kx y k --=,则点M 到直线1l 的距离为:1223211k kk d k k -=++所以222222122289223292111k k k PQ r d k k k ⎛⎫+=--=- ⎪+++⎝⎭由12l l ⊥,且直线2l 过点D ,所以设直线2l 方程为:()102y x k -=--,即20x ky +-=, 则点M 到直线2l的距离为:2d =所以EF ====故1122S EF PQ =⋅⋅=⋅2=()2217122171k k +=⨯=+,当且仅当2289981k k k +=+⇒=±时取等号, 所以四边形EPFQ 的面积S 的最大值为17. (2)证明:设()()1122,,,P x y Q x y ,直线PQ 过点D , 则设直线PQ 方程为:2x my =+,联立()22239x my x y =+⎧⎪⎨-+=⎪⎩,消去x 整理得: ()221280m y my +--=,12122228,11m y y y y m m -+==++, 所以()1212121244y y m my y y y y y +=-⇒=-+, 由111100OP y y k x x -==-, 所以直线OP 的方程为:11y y x x =, 2222066BQ y y k x x -==--, 所以直线BQ 的方程为:()2266y y x x =--, 因为直线OP 与直线BQ 交于点N ,所以联立()112266y y x x y y x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩, 所以()12121266N x y x x y y x =-- ()()()12121262226my y my y y my +=+-+-⎡⎤⎣⎦ 12212212161224my y y my y y my y y +=+-+ 12221362my y y y y +=+ ()()122213462y y y y y ⨯-⨯++=+ 12212212112126126622y y y y y y y y y --+--===-++, 所以6N x =-,所以点N 在定直线6x =-上.。
石家庄市2023~2024学年度第一学期期末教学质量检测高二数学(答案在最后)(时间120分钟,满分150)注意事项:本试卷分为第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目写在答题卡上.第I 卷(选择题,共60分)一、单项选择题(本大题共8个小题,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.直线10+-=的倾斜角为()A.30°B.60°C.120°D.150°2.空间直角坐标系O xyz -中,平行四边形ABCD 的,,A B C 三点坐标分别为()1,2,3A ,()2,1,0B -,()1,2,0C -,则D 的坐标为()A.()0,1,3-- B.()2,5,3- C.()4,1,3- D.()3,2,0-3.若圆心坐标为(2,2)的圆被直线0x y +=截得的弦长为,则该圆的一般方程为()A.224480x y x y +---=B.224480x y x y +++-=C.2244160x y x y +---= D.224440x y x y ++++=4.设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=()A.12B.24C.30D.325.将一颗骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,将第一次向上的点数记为m ,第二次向上的点数记为n ,则2n m n <≤的概率等于()A.56B.16C.34D.146.若抛物线22(0)y px p =>上的点(0A x 到其焦点的距离是A 到y 轴距离的3倍,则p 等于A.12B.1C.32D.27.斐波那契数列因意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例引入,故又称为“兔子数列”,即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,….在实际生活中,很多花朵(如梅花、飞燕草、万寿菊等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在现代物理及化学等领域也有着广泛的应用.斐波那契数列{}n a 满足:121a a ==,()*21N n n n a a a n ++=+∈,则35720211a a a a ++++⋅⋅⋅+是斐波那契数列{}n a 中的第()项A.2020B.2021C.2022D.20238.在三棱锥A BCD -中,3AB AC BD CD ====,4AD BC ==,E 是BC 的中点,F 满足14AF AD =,则异面直线AE ,CF 所成角的余弦值为()A.15B.265C.7010D.3010二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)9.袋子中有六个大小质地相同的小球,编号分别为1,2,3,4,5,6,从中随机摸出两个球,设事件A 为摸出的小球编号都为奇数,事件B 为摸出的小球编号之和为偶数,事件C 为摸出的小球编号恰好只有一个奇数,则下列说法全部正确的是()A.事件A 与B 是互斥事件B.事件A 与C 是互斥事件C.事件B 与C 是对立事件D.事件A 与B 相互独立10.已知椭圆C :22162x y +=的左右焦点分别为1F ,2F ,P 是椭圆C 上的动点,点()1,1A ,则下列结论正确的是()A.12PF PF +=B.12PF F △面积的最大值是C.椭圆C 的离心率为63D.1PF PA +最小值为-11.已知向量()1,2,2a = ,(2,1,1)b =-,则下列说法不正确的是()A.向量(2,4,4)--与向量,a b共面B.向量b 在向量a上的投影向量为244,,999⎛⎫⎪⎝⎭C.若两个不同的平面,αβ的法向量分别是,a b,则αβ⊥D.若平面α的法向量是a ,直线l 的方向向量是b,则直线l 与平面α所成角的余弦值为1312.在数学课堂上,教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列.将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;…;第()*n n ∈N次得到数列1,123,,,,k x x x x ,2;…记1212n k a x x x =+++++ ,数列{}n a 的前n 项为n S ,则()A.12nk += B.133n n a a +=- C.()2332n a n n =+ D.()133234n n S n +=+-第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.如图所示,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,AB a =,AD b =,1AA c = ,点M 是11A D 的中点,点N 是1CA 上的点,且115CN CA = ,若MN xa yb zc =++,则x y z ++=___________.14.天气预报预测在今后的三天中,每天下雨的概率都为60%.现采用随机模拟的方法估计这三天中恰有两天下雨的概率,用1,2,3,4,5,6表示下雨,7,8,9,0表示不下雨.用计算机产生了10组随机数为180,792,454,417,165,809,798,386,196,206.据此估计这三天中恰有两天下雨的概率近似为____________.15.等差数列{}{},n n a b的前项和分别为n S 和n T ,若2132n n S n T n +=+,则31119715a a ab b ++=+_____.16.已知过点()1,1P 的直线l 与双曲线C :()222211,0x y a b a b-=≥>交于A 、B 两点,若点P 是线段AB 的中点,则双曲线C 的离心率取值范围是____________.四、解答题(本大题共6道小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.已知直线l 经过点()3,4P .(1)若向量()1,2a =-是直线l 的一个方向向量,求直线l 的方程;(2)若直线l 在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.18.已知圆C :()22222320x x y y λλλ+-+++-=.(1)当2λ=时,求直线y x =被圆C 截得的弦长;(2)若直线y x =与圆C 没有公共点,求λ的取值范围.19.已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且121236,a a a a a +==.(I)求数列{a n }通项公式;(II){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和S n ,已知211n n n S b b ++=,求数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .20.如图,在四棱锥P ABCD -中,PB ⊥平面,2,33ABCD PB AC AD PA BC =====.(1)证明:平面PAC ⊥平面PBC .(2)若AD AB ⊥,求平面PBC 与平面PAD 夹角的余弦值.21.甲,乙两人进行围棋比赛,采取积分制,规则如下:每胜1局得1分,负1局或平局都不得分,积分先达到2分者获胜;若第四局结束,没有人积分达到2分,则积分多的一方获胜;若第四周结束,没有人积分达到2分,且积分相等,则比赛最终打平.假设在每局比赛中,甲胜的概率为12,负的概率为13,且每局比赛之间的胜负相互独立.(1)求第三局结束时乙获胜的概率;(2)求甲获胜的概率.22.已知(2,0)A -是椭圆2222:1(0)x yC a b a b+=>>的左顶点,过点(1,0)D 的直线l 与椭圆C 交于P Q ,两点(异于点A ),当直线l 的斜率不存在时,3PQ =.(1)求椭圆C 的方程;(2)求APQ △面积的取值范围.石家庄市2023~2024学年度第一学期期末教学质量检测高二数学(时间120分钟,满分150)注意事项:本试卷分为第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目写在答题卡上.第I 卷(选择题,共60分)一、单项选择题(本大题共8个小题,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.直线10+-=的倾斜角为()A.30°B.60°C.120°D.150°【答案】C 【解析】【分析】化成斜截式方程得斜率为k =.【详解】将直线一般式方程化为斜截式方程得:y =+,所以直线的斜率为k =,所以根据直线倾斜角与斜率的关系得直线的倾斜角为120︒.故选:C2.空间直角坐标系O xyz -中,平行四边形ABCD 的,,A B C 三点坐标分别为()1,2,3A ,()2,1,0B -,()1,2,0C -,则D 的坐标为()A.()0,1,3-- B.()2,5,3- C.()4,1,3- D.()3,2,0-【答案】B 【解析】【分析】利用在平行四边形ABCD 中有AB DC =,计算即可.【详解】结合题意:设D 的坐标为(),,x y z ,因为()1,2,3A ,()2,1,0B -,()1,2,0C -,所以()1,3,3AB =--,()1,2,DC x y z =---- ,因为在平行四边形ABCD 中有AB DC =,所以11323x y z =--⎧⎪-=-⎨⎪-=-⎩,解得253x y z =-⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以D 的坐标为()2,5,3-.故选:B.3.若圆心坐标为(2,2)的圆被直线0x y +=截得的弦长为)A.224480x y x y +---=B.224480x y x y +++-=C.2244160x y x y +---=D.224440x y x y ++++=【答案】A 【解析】【分析】根据题意,设圆的半径为r ,求出圆心到直线0x y +=的距离,由直线与圆的位置关系可得r 的值,即可得圆的标准方程,变形可得答案.【详解】根据题意,设圆的半径为r ,圆心坐标为()2,2,到直线0x y +=的距离d ==,该圆被直线0x y +=截得的弦长为22216r =+=,则圆的方程为22221)6()(x y -+-=,变形可得224480x y x y +---=,故选:A.4.设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=()A.12 B.24 C.30D.32【答案】D 【解析】【分析】根据已知条件求得q 的值,再由()5678123a a a qa a a ++=++可求得结果.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则()2123111a a a a q q++=++=,()232234111112a a a a q a q a q a q q q q ++=++=++==,因此,()5675256781111132a a a a q a q a q a q q q q++=++=++==.故选:D.【点睛】本题主要考查等比数列基本量的计算,属于基础题.5.将一颗骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,将第一次向上的点数记为m ,第二次向上的点数记为n ,则2n m n <≤的概率等于()A.56B.16C.34D.14【答案】D 【解析】【分析】根据题意,利用列举法求得所求事件中所包含的基本事件的个数,结合古典概型的概率计算公式,即可求解.【详解】由题意,将一颗骰子先后抛掷2次,第一次所得点数m ,第二次所得点数n ,记为(),m n .1,2,3,4,5,6m =,1,2,3,4,5,6n =,共有6636⨯=种结果,其中满足2n m n <≤的有:(2,1),(3,2),(4,2),(4,3),(5,3),(5,4)(6,3),(6,4),(6,5),,共有9种结果,由古典概型的概率计算公式,可得满足2n m n <≤的概率为91364P ==.故选:D.6.若抛物线22(0)y px p =>上的点(0A x 到其焦点的距离是A 到y 轴距离的3倍,则p 等于A.12B.1C.32D.2【答案】D 【解析】【分析】根据抛物线的定义及题意可知3x 0=x 0+2p,得出x 0求得p ,即可得答案.【详解】由题意,3x 0=x 0+2p ,∴x 0=4p ∴222p =∵p >0,∴p=2.故选D .【点睛】本题主要考查了抛物线的定义和性质.考查了考生对抛物线定义的掌握和灵活应用,属于基础题.7.斐波那契数列因意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例引入,故又称为“兔子数列”,即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,….在实际生活中,很多花朵(如梅花、飞燕草、万寿菊等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在现代物理及化学等领域也有着广泛的应用.斐波那契数列{}n a 满足:121a a ==,()*21N n n n a a a n ++=+∈,则35720211a a a a ++++⋅⋅⋅+是斐波那契数列{}n a 中的第()项A.2020 B.2021C.2022D.2023【答案】C 【解析】【分析】根据题意,结合121a a ==,()*21N n n n a a a n ++=+∈,利用累加法,即可求解.【详解】由斐波那契数列{}n a 满足:121a a ==,()*21N n n n a a a n ++=+∈,则2231375720520211a a a a a a a a a =+++++++++⋅⋅⋅+ 45720216792021a a a a a a a a =++++=++++ 8920212022a a a a =+++== .故选:C.8.在三棱锥A BCD -中,3AB AC BD CD ====,4AD BC ==,E 是BC 的中点,F 满足14AF AD =,则异面直线AE ,CF 所成角的余弦值为()A.15B.5C.10D.10【答案】D 【解析】【分析】根据三棱锥A BCD -的对棱相等可以补成长方体AGBI HCJD -,计算长方体的长宽高,建立空间直角坐标系,利用空间向量的坐标运算即可求得异面直线AE ,CF 所成角的余弦值.【详解】解:三棱锥A BCD -中,由于3AB AC BD CD ====,4AD BC ==,则三棱锥A BCD -可以补在长方体AGBI HCJD -,则设长方体的长宽高分别为,,AG a AI b AH c ===,则2222222229,9,16a c AC a b AB b c AD +==+==+==,解得1,a b c ===,如图以C 为原点,,,CH CJ CG 分别为,,x y z轴建立空间直角坐标系,则((()()(1,0,,0,,0,0,0,1,,0,A B C D E ,所以(110,0,,4422AF AD ⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎝⎭,则(AE =-,(1,0,0,,1,,2222CF CA AF ⎛⎫⎛⎫=+=+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以cos ,10AE CF AE CF AE CF⋅===-⋅,则异面直线AE ,CF所成角的余弦值为10.故选:D .二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)9.袋子中有六个大小质地相同的小球,编号分别为1,2,3,4,5,6,从中随机摸出两个球,设事件A 为摸出的小球编号都为奇数,事件B 为摸出的小球编号之和为偶数,事件C 为摸出的小球编号恰好只有一个奇数,则下列说法全部正确的是()A.事件A 与B 是互斥事件B.事件A 与C 是互斥事件C.事件B 与C 是对立事件D.事件A 与B 相互独立【答案】BC 【解析】【分析】由题意可知摸出的两球的编号可能都是奇数或都是偶数或恰好一个奇数一个偶数,共三种情况,由此可判断,,A B C 之间的互斥或对立的关系,再由古典概型求出(),(),()P AB P A P B 判断是否相互独立可得答案.【详解】由题意知,事件A 为摸出的小球编号都为奇数,事件B 为摸出的小球编号之和为偶数,即摸出的小球编号都为奇数或都为偶数,故事件A ,B 不互斥,故A 错误;事件C 为摸出的小球编号恰好只有一个奇数,即摸出的两球编号为一个奇数和一个偶数,其反面为摸出的小球编号都为奇数或都为偶数,故B ,C 是对立事件,故C 正确;事件A ,C 不会同时发生,故A ,C 是互斥事件,故B 正确;每次摸出两个小球,所有基本事件为:()()()()()()()()1,2,1,3,1,4,1,5,1,6,2,3,2,4,2,5,()()()()2,6,3,4,3,5,3,6,()()()4,5,4,6,5,6,共有15个,所以由古典概型可得31()155P A ==,62()155P B ==,31()155P AB ==,所以()()()P AB P A P B ≠,故事件A 与B 不相互独立,故D 错误.故选:BC.10.已知椭圆C :22162x y +=的左右焦点分别为1F ,2F ,P 是椭圆C 上的动点,点()1,1A ,则下列结论正确的是()A.12PF PF += B.12PF F △面积的最大值是C.椭圆C 的离心率为3D.1PF PA +最小值为-【答案】ACD 【解析】【分析】A 选项,根据椭圆定义求出答案;B 选项,数形结合得到当P 在上顶点或下顶点时,12PF F △面积最大,求出最大值;C 选项,由ce a=直接求解即可;D 选项,作出辅助线,结合椭圆定义得到()12PF PA PA PF +=+-,当2,,P A F 三点共线且A 在2PF 之间时,2PA PF -取得最小值,得到答案.【详解】A 选项,由题意得2a b c ====,由椭圆定义可得122PF PF a +==A 正确;B 选项,当P 在上顶点或下顶点时,12PF F △面积最大,最大值为1212F F b bc ⋅==B 错误;C 选项,离心率3c e a ===,C 正确;D 选项,因为2211162+<,所以点()1,1A 在椭圆内,连接2PF ,由椭圆定义可知12PF PF +=,故12PF PF =,故()122PF PA PF PA PA PF +=-+=-,当2,,P A F 三点共线且A 在2PF 之间时,2PA PF -取得最小值,最小值为2AF -==,所以1PF PA +最小值为D 正确.故选:ACD11.已知向量()1,2,2a = ,(2,1,1)b =-,则下列说法不正确的是()A.向量(2,4,4)--与向量,a b共面B.向量b 在向量a上的投影向量为244,,999⎛⎫⎪⎝⎭C.若两个不同的平面,αβ的法向量分别是,a b,则αβ⊥D.若平面α的法向量是a ,直线l 的方向向量是b,则直线l 与平面α所成角的余弦值为13【答案】ACD 【解析】【分析】根据空间向量的基本定理,可判定A 错误;根据投影向量的求法,可判定B 正确;根据20a b ⋅=≠,可判定C 错误;根据线面角的空间的向量求法,可判定D 错误.【详解】对于A 中,设()(2,4,4)1,2,2(2,1,1)x y --=+-,可得222424x y x y x y -=-⎧⎪+=-⎨⎪+=⎩,此时,方程组无解,所以向量(2,4,4)--与向量,a b不共面,所以A 错误;对于B 中,由向量()1,2,2,(2,1,1)a b ==-,可得向量b 在向量a 上的投影向量为21244(1,2,2),,33999a ba aa ⋅⎛⎫⋅=⨯⋅= ⎪⎝⎭,所以B 正确;对于C 中,若两个不同的平面,αβ的法向量分别是,a b,因为20a b ⋅=≠ ,所以a 与b不垂直,所以平面α与平面β不垂直,所以C 错误;对于D 中,若平面α的法向量是a ,直线l 的方向向量是b,设直线l 与平面α所成角为θ,其中π02θ≤≤,则·sin cos ,a b a b a b θ===,所以cos 9θ==,所以D 错误.故选:ACD.12.在数学课堂上,教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列.将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;…;第()*n n ∈N次得到数列1,123,,,,k x x x x ,2;…记1212n k a x x x =+++++ ,数列{}n a 的前n 项为n S ,则()A.12n k +=B.133n n a a +=- C.()2332n a n n =+ D.()133234n n S n +=+-【答案】ABD 【解析】【分析】根据数列的构造方法先写出前面几次数列的结果,寻找规律,再进行推理运算即可.【详解】由题意可知,第1次得到数列1,3,2,此时1k =第2次得到数列1,4,3,5,2,此时3k =第3次得到数列1,5,4,7,3,8,5,7,2,此时7k =第4次得到数列1,6,5,9,4,11,7,10,3,11,8,13,5,12,7,9,2,此时15k =第n 次得到数列1,123,,,,k x x x x ,2此时21n k =-所以12n k +=,故A 项正确;结合A 项中列出的数列可得:123433339339273392781a a a a =+⎧⎪=++⎪⎨=+++⎪⎪=++++⎩123333(*)n n a n N ⇒=++++∈ 用等比数列求和可得()33132n na -=+则()121331333322n n n a +++--=+=+23322n +=+又()3313333392n n a ⎡⎤-⎢⎥-=+-=⎢⎥⎣⎦22393332222n n +++--=+所以133n n a a +=-,故B 项正确;由B 项分析可知()()331333122n nn a -=+=+即()2332n a n n ≠+,故C 项错误.123n nS a a a a =++++ 23133332222n n+⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭ ()231331322nn --=+2339424n n +=+-()133234n n +=+-,故D 项正确.故选:ABD.【点睛】本题需要根据数列的构造方法先写出前面几次数列的结果,寻找规律,对于复杂问题,著名数学家华罗庚指出:善于“退”,足够的“退”,退到最原始而不失重要的地方,是学好数学的一个诀窍.所以对于复杂问题我们应该先足够的退到我们最容易看清楚的地方,认透了,钻深了,然后再上去,这就是以退为进的思想.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.如图所示,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,AB a =,AD b =,1AA c = ,点M 是11A D 的中点,点N 是1CA 上的点,且115CN CA = ,若MN xa yb zc =++,则x y z ++=___________.【答案】310##0.3【解析】【分析】利用空间向量的加减及数乘运算,以{},,a b c为基底,用基向量表示MN ,再空间向量基本定理待定系数即可.【详解】在平行六面体1111ABCD A B C D -中,因为点M 是11A D 的中点,点N 是1CA 上的点,所以111114152MN A N A M A C A D =-=- ()()11111141415252AC AA A D AB AD AA A D =--=+--()14152AB AD AA AD =+--14345105AB AD AA =+-4345105a b c =+- .又MN xa yb zc =++ ,由空间向量基本定理得,434,,5105x y z ===-,则310x y z ++=.故答案为:310.14.天气预报预测在今后的三天中,每天下雨的概率都为60%.现采用随机模拟的方法估计这三天中恰有两天下雨的概率,用1,2,3,4,5,6表示下雨,7,8,9,0表示不下雨.用计算机产生了10组随机数为180,792,454,417,165,809,798,386,196,206.据此估计这三天中恰有两天下雨的概率近似为____________.【答案】25##0.4【解析】【分析】分析数据得到三天中恰有两天下雨的有417,386,196,206,得到答案.【详解】10组随机数中,表示三天中恰有两天下雨的有417,386,196,206,故这三天中恰有两天下雨的概率近似为42105=.故答案为:2515.等差数列{}{},n n a b的前项和分别为n S 和n T ,若2132n n S n T n +=+,则31119715a a ab b ++=+_____.【答案】129130【解析】【分析】利用等差数列前n 项和公式,将题目所求的式子中的,n n a b 有关的式子,转化为,n n S T 有关的式子来求解.【详解】原式11111212111111212132333322111292222223212130a a a a Sb b b b T +⨯+==⋅=⋅=⋅=⋅=+⨯+.【点睛】本小题主要考查了等差数列通项公式的性质,考查了等差数列前n 项和公式,考查了通项公式和前n 项和公式的转化.对于等比数列{}n a 来说,若m n p q +=+,则有m n p q a a a a +=+,而前n 项和公式()12n n a a n S +⋅=,可以进行通项和前n 项和的相互转化.属于基础题.16.已知过点()1,1P 的直线l 与双曲线C :()222211,0x y a b a b-=≥>交于A 、B 两点,若点P 是线段AB 的中点,则双曲线C 的离心率取值范围是____________.【答案】(【解析】【分析】利用点差法得到22l b k a=,根据题意和渐近线方程得到l b k a <,故01b a <<,从而求出离心率的取值范围.【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,则2222221122222222b x a y a b b x a y a b ⎧-=⎨-=⎩,两式相减得()()()()2212121212b x x x x a y y y y +-=+-,若12x x =,则AB 的中点在x 轴上,不合要求,若12x x =-,则AB 的中点在y 轴上,不合要求,所以2121221212y y y y b x x x x a-+⋅=-+,因为()1,1P 为AB 的中点,所以1212212y y x x +==+,故22l b k a=,因为()222211,0x y a b a b-=≥>的渐近线方程为b y x a =±,要想直线l 与双曲线C :()222211,0x y a b a b -=≥>交于A 、B 两点,则l b k a <,即22b ba a <,解得01b a <<,所以离心率(c e a ==.故答案为:(【点睛】直线与圆锥曲线相交涉及中点弦问题,常用点差法,该法计算量小,模式化强,易于掌握,若相交弦涉及AM MB λ=的定比分点问题时,也可以用点差法的升级版—定比点差法,解法快捷.四、解答题(本大题共6道小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.已知直线l 经过点()3,4P .(1)若向量()1,2a =-是直线l 的一个方向向量,求直线l 的方程;(2)若直线l 在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.【答案】(1)2100x y +-=;(2)70x y +-=或430x y -=.【解析】【分析】(1)根据给定的方向向量,求出直线的斜率,利用直线的点斜式方程求解即得.(2)由已知,按截距是否为0,结合直线的截距式方程分类求解即得.【小问1详解】由向量()1,2a =-是直线l 的一个方向向量,得直线l 的斜率2k =-,又l 经过点()3,4P ,则l 方程为:()423y x -=--,即:2100x y +-=,所以直线l 的方程为2100x y +-=.【小问2详解】依题意,当直线l 过原点时,而直线l 又过点()3,4P ,则直线l 的方程为43y x =,即430x y -=;当直线l 不过原点时,设直线l 的方程为x y a +=,则有34a +=,解得7a =,即直线l 的方程为70x y +-=,所以直线l 的方程为70x y +-=或430x y -=.18.已知圆C :()22222320x x y y λλλ+-+++-=.(1)当2λ=时,求直线y x =被圆C 截得的弦长;(2)若直线y x =与圆C 没有公共点,求λ的取值范围.【答案】(1)(2)11,22⎛+⎝⎭【解析】【分析】(1)求出圆心和半径,得到圆心到直线的距离,利用垂径定理求出弦长;(2)求出圆心和半径,根据圆心()2,λλ--到y x =的距离大于半径得到不等式,求出答案.【小问1详解】当2λ=时,圆C :22410x y y ++-=,圆心()0,2C -,半径r =,所以圆心到直线的距离d ==设直线与圆交于A 、B 两点,则弦长AB ==故直线y x =被圆C截得的弦长为【小问2详解】圆C 方程为()()2222221x y λλλλ+-++=⎡-⎤⎣+⎦,22012221122λλλ⎛⎫-+=- ⎪+⎭>⎝恒成立,因为直线y x =与圆C 没有公共点,圆心()2,λλ--到y x =>所以22221λλ>-+,即22210λλ--<,解得:1122λ-<<,故λ的取值范围是11,22⎛+ ⎝⎭.19.已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且121236,a a a a a +==.(I)求数列{a n }通项公式;(II){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和S n ,已知211n n n S b b ++=,求数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【答案】(Ⅰ)2n n a =.(Ⅱ)2552n nn T +=-.【解析】【详解】试题分析:(Ⅰ)列出关于1,a q 的方程组,解方程组求基本量;(Ⅱ)用错位相减法求和.试题解析:(Ⅰ)设{}n a 的公比为q ,由题意知:22111(1)6,a q a q a q +==.又0n a >,解得:12,2a q ==,所以2n n a =.(Ⅱ)由题意知:121211(21)()(21)2n n n n b b S n b +++++==+,又2111,0,n n n n S b b b +++=≠所以21n b n =+,令nn nb c a =,则212n nn c +=,因此12231357212122222n n n n n n T c c c --+=+++=+++++ ,又234113572121222222n n n n n T +-+=+++++ ,两式相减得2111311121222222n n n n T -++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭ 所以2552n nn T +=-.【考点】等比数列的通项,错位相减法求和.【名师点睛】(1)等比数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公比q ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.等比数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a 1,a n ,q ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.(2)用错位相减法求和时,应注意:在写出“S n ”与“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便下一步准确写出“S n -qS n ”的表达式,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.20.如图,在四棱锥P ABCD -中,PB ⊥平面,2,33ABCD PB AC AD PA BC =====.(1)证明:平面PAC ⊥平面PBC .(2)若AD AB ⊥,求平面PBC 与平面PAD 夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)4515【解析】【分析】(1)先证明线面垂直,再应用面面垂直判定定理证明即可;(2)应用空间向量法求出二面角余弦.【小问1详解】因为PB ⊥平面ABCD ,所以PB AB ⊥.在Rt PAB中可求得AB ==在ABC 中,因为1,2BC AC ==,所以2225AC BC AB +==,所以ACBC ⊥.又PB ⊥平面ABCD ,所以AC PB ⊥.因为PB BC B ⋂=,PB BC ⊂,平面PBC ,所以AC ⊥平面PBC .又AC ⊂平面PAC ,所以平面PAC ⊥平面PBC .【小问2详解】因为,AB AD PB ⊥⊥平面ABCD ,所以分别以,,AD BA BP的方向为,,x y z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则()()()()0,2,,2,0,0,2,0,0,0,55P C D AD AP ⎛⎫-==- ⎪ ⎪⎝⎭.由(1)知AC ⊥平面PBC ,所以,,055AC ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ 为平面PBC 的一个法向量.设平面PAD 的法向量为(),,n x y z =r,可得2020x z =⎧⎪⎨+=⎪⎩,令2y =,得(n =.设平面PBC 与平面PAD 的夹角为θ,则cos cos ,15n AC n AC n ACθ⋅===.21.甲,乙两人进行围棋比赛,采取积分制,规则如下:每胜1局得1分,负1局或平局都不得分,积分先达到2分者获胜;若第四局结束,没有人积分达到2分,则积分多的一方获胜;若第四周结束,没有人积分达到2分,且积分相等,则比赛最终打平.假设在每局比赛中,甲胜的概率为12,负的概率为13,且每局比赛之间的胜负相互独立.(1)求第三局结束时乙获胜的概率;(2)求甲获胜的概率.【答案】(1)427(2)265432【解析】【分析】(1)对乙来说共有两种情况:(胜,不胜,胜),(不胜,胜,胜),根据独立事件的乘法公式即可求解.(2)以比赛结束时的场数进行分类,在每一类中根据相互独立事件的乘法公式即可求解.【小问1详解】设事件A 为“第三局结束乙获胜”由题意知,乙每局获胜的概率为13,不获胜的概率为23.若第三局结束乙获胜,则乙第三局必定获胜,总共有2种情况:(胜,不胜,胜),(不胜,胜,胜).故()121211433333327P A =⨯⨯+⨯⨯=【小问2详解】设事件B 为“甲获胜”.若第二局结束甲获胜,则甲两局连胜,此时的概率1111224P =⨯=.若第三局结束甲获胜,则甲第三局必定获胜,总共有2种情况:(胜,不胜,胜),(不胜,胜,胜).此时的概率211111112222224P =⨯⨯+⨯⨯=.若第四局结束甲得两分获胜,则甲第四局必定获胜,前三局为1胜2平或1胜1平1负,总共有9种情况:(胜,平,平,胜),(平,胜,平,胜),(平,平,胜,胜),(胜,平,负,胜),(胜,负,平,胜),(平,胜,负,胜),(负,胜,平,胜),(平,负,胜,胜),(负,平,胜,胜).此时的概率311111111562662263248P =⨯⨯⨯⨯3+⨯⨯⨯⨯=若第四局结束甲以积分获胜,则乙的积分为0分,总共有4种情况:(胜,平,平,平),(平,胜,平,平),(平,平,胜,平),(平,平,平,胜).此时的概率41111142666108P =⨯⨯⨯⨯=故()3124265432P B P P P P =+++=22.已知(2,0)A -是椭圆2222:1(0)x yC a b a b+=>>的左顶点,过点(1,0)D 的直线l 与椭圆C 交于P Q ,两点(异于点A ),当直线l 的斜率不存在时,3PQ =.(1)求椭圆C 的方程;(2)求APQ △面积的取值范围.【答案】(1)22143x y +=;(2)90,2⎛⎤ ⎥⎝⎦.【解析】【分析】(1)根据给定条件,确定椭圆C 过点3(1,)2,再代入求解作答.(2)设出直线l 的方程,与椭圆C 的方程联立,结合韦达定理求出APQ △面积的函数关系,再利用对勾函数的性质求解作答.【小问1详解】依题意,2a =,当直线l 的斜率不存在时,由3PQ =,得直线l 过点3(1,)2,于是219144b+=,解得23b =,所以椭圆C 的方程为22143x y +=.【小问2详解】依题意,直线l 不垂直于y 轴,设直线l 的方程为()()11221,,,,x ty P x y Q x y =+,由221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x 整理得()2234690t y ty ++-=,则12122269,3434t y y y y t t --+==++,APQ △的面积121||||2S AD y y =-=218134t ==++,令1u =≥,对勾函数13y u u=+在[1,)+∞上单调递增,则134u u+≥,即4≥,从而189012<≤+,当且仅当0t =时取等号,故APQ △面积的取值范围为90,2⎛⎤ ⎥⎝⎦.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的几何图形面积范围或最值问题,可以以直线的斜率、横(纵)截距、图形上动点的横(纵)坐标为变量,建立函数关系求解作答.。
2022-2023学年度第一学期高二年级期末教学质量检测试卷文科数学(答案在最后)一、选择题:本题共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.1.命题“00x ∃>,200x x >”的否定是()A .0x ∀>,2x x ≤B .00x ∃>,200x x ≤C .00x x ∃≤,200x x ≤D .0x ∀≤,2x x ≤2.抛物线2y x =-的焦点坐标为() A .()1,0-B .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭D .1,04⎛⎫⎪⎝⎭3.已知a ,b ∈R ,则“0a b >>”是方程“22220x y ax b +++=表示圆”的() A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.在空间直角坐标系中,点A 、B 坐标分别为()3,0,1A -,()2,3,3B -.则A 、B 两点的距离为() A .25B .2C .10D .5055A .22123x y -=B .2214y x -=C .2214y x -=D .22132y x -=6.P 是椭圆22143x y +=上的一点,F 是椭圆的左焦点,O 是坐标原点,已知点M 是线段PF 的中点,且34OM =,则PF =() A .54B .32C .52D .1347.已知圆O :224x y +=与圆22260x y x +--=交于A 、B 两点,则AB =() A .23B 3C .2D .48.若实数m 满足05m <<,则曲线221155x y m -=-与曲线221155x y m -=-的()A .离心率相等B .焦距相等C .实轴长相等D .虛轴长相等9.M 是椭圆Γ:()222210x y a b a b+=>>上一点,1F ,2F 是椭圆的两个焦点,若122MF MF =,且12MF MF ⊥,则椭圆Γ的离心率为()A .12B 3C 25D 510.已知命题p :椭圆()22210,1x y a a a +=>≠的离心率为e ,若2a >.则230,4e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;命题q :双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的两条渐近线的夹角为θ,若a b =,则90θ=︒.下列命题正确的是() A .p q ∧B .()p q ∨⌝C .()p q ⌝∧D .()()p q ⌝∧⌝11.M 、N 是双曲线2213y x -=上关于原点O 对称的两点,1F 、2F 是左、右焦点.若12MN F F =,则四边形12MF NF 的面积是() A .23B .3C .4D .612.在平面直角坐标系中,()2,0A ,()0,2B .以下各曲线:①22132x y +=;②()2222x y ++=;③22y x =;④221x y -=中,存在两个不同的点M 、N ,使得MA MB =且NA NB =的曲线是() A .①②B .③④C .②④D .①③二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.以双曲线22135x y -=的焦点为顶点,以双曲线22135x y -=的顶点为焦点的椭圆方程为______.14.抛物线24y x =上一点M 到x 轴的距离为6,则点M 到抛物线焦点的距离为______.15.在平面直角坐标系中,过()1,3P -作圆O :221x y +=的两条切线,切点分别为A 、B ,则直线AB 的方程为______.16.设1F 、2F 为椭圆Γ:2212521x y +=的两个焦点,P 为Γ上一点且在第二象限.若112PF F F =,则点P的坐标为______.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题考生根据要求作答. (一)必考题:共60分17.(12分)已知圆C 过()4,3A ,()0,1B -,且圆心C 在直线l :10x y --=上.经过点()4,0M 的直线m 交圆C 于P 、Q 两点. (1)求圆C 的标准方程;(2)若CP CQ ⊥,求直线m 的方程.18.(12分)抛物线()220y px p =>的准线被圆22230x y y +--=截得的弦长为23(1)求p 的值;(2)过点()4,0M 的直线交抛物线于点A 、B ,证明:OA OB ⊥.19.(12分)已知椭圆Γ的对称中心为原点O ,焦点在y 3 (1)求椭圆Γ的离心率;(2)若椭圆Γ的一个焦点为()0,2F ,过F 且斜率为1的直线l 交椭圆于两点A 、B .求椭圆的标准方程并求AOB △的面积.20.(12分)在平面直角坐标系中,点A 、B 的坐标分别为()1,0A -,()1,0B ,直线AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为2. (1)求M 的轨迹方程;(2)记M 的轨迹为曲线Γ,过点()1,1P 能否作一条直线l ,与曲线Γ交于两点D 、E ,使得点P 是线段DE 的中点?21.(12分)已知椭圆Γ:()222210x y a b a b+=>>左右焦点分别为1F 、2F 3k 的直线l 交椭圆于两点A 、B ,当直线l 过1F 时,2AF B △的周长为8. (1)求椭圆Γ的方程;(2)设OA 、OB 斜率分别为1k 、2k ,若12k =,求证:1214k k ⋅=,并求当AOB △面积为74时,直线l的方程.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.并用2B 铅笔将所选题号涂黑,多涂、错误、漏涂均不给分,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.【选修4-4:坐标系与参数方程】(10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos cos 2x y m ϕϕ=⎧⎨=+⎩(ϕ为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l 的极坐标方程为cos 24πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(1)当0m =时,求曲线C 与x 轴交点的直角坐标; (2)直线l 与曲线C 有唯一公共点,求实数m 的值. 23.【选修4-5:不等式选讲】(10分)已知x 、y 、z 均为正实数,且22243x y z ++=. (1)求2x y z ++的最大值; (2)若2y x =,证明:113x z+≥. 2022-2023学年度第一学期高二年级期末教学质量检测试卷文科数学参考答案一、选择题1.A 2.C 3.A 4.B 5.C 6.C 7.A 8.B 9.D 10.C 11.D 12.D 二、填空题13.22185x y +=14.10 15.310x y -+=16.5372⎛-⎝⎭三、解答题17.解:(1)直线AB 的垂直平分线方程为3y x =-+ 与10x y --=联立得,2x =,1y =,即()2,1C 圆C 半径22R CA ==所以,圆C 的标准方程为()()22218x y -+-=.(2)∵22CP CQ ==,CP CQ ⊥∴圆心C 到直线m 的距离2d = 当直线m 的斜率存在时,设直线m 的方程为()4y k x =- 由22121k d k +==+得34k =当直线m 的斜率不存在时,直线m 方程为4x =,C 到m 距离为2 综上可得,直线m 方程为34120x y --=或40x -=. 18.解:(1)圆22230x y y +--=的圆心()0,1C ,半径为2;所以C 到准线距离为1,所以准线方程为1x =- 所以2p =.(2)由(1)得,抛物线标准方程为24y x =. 设直线AB 方程为4x my =+,()11,A x y ,()22,B x y4x my =+与24y x =联立得24160y my --=216640m =+>∆,由韦达定理1216y y ⋅=-,2212121644y y x x ⋅=⋅=12120OA OB x x y y ⋅=+=,即以线段AB 为直径的圆过点M .19.解:(1)设椭圆标准方程为()222210y x a b a b+=>>则有232a b =,因为222c a b =- 所以椭圆离心率63c e a ==. (2)椭圆标准方程为22162y x +=,直线l 的方程为2y x =+设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 方程代入椭圆方程得22210x x +-=. 解得1,2132x -±=所以AOB △的面积12132S OF x x =⋅⋅-= 20.解:(1)设(),M x y ,则1AM y k x =+,1BM yk x =-由2AM AN k k ⋅=得211y yx x ⋅=+-整理得()22221y x x =-≠±所以,点M 得轨迹方程为()22112y x x -=≠.(可以不化为标准方程的形式,限制条件也可以为0y ≠)(2)设()11,D x y ,()22,E x y ,可得221122221212y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩两式相减得()()()()12121212102x x x x y y y y +--+-= 由题意,122x x +=,122y y +=,所以12122AB y y k x x -==-直线AB 方程为21y x =-代入()22112y x x -=≠±得,22430x x -+=.∵80∆=-<,∴不存在这样的直线l . 21.解:(1)由题意,48a =,3c e a ==5c =1b = 椭圆Γ的方程为2214x y +=.(2)设直线l 的方程为()10,12y x m m m =+≠≠±,()11,A x y ,()22,B x y , 与椭圆方程联立得,222220x mx m ++-=122x x m +=-,21222x x m =-可得2121211112222y y x m x m m ⎛⎫⎛⎫=++=-⎪⎪⎝⎭⎝⎭所以12121214y y k k x x == ()2222121621115222m AB k x m -⎛⎫=+-=+=- ⎪⎝⎭O 到直线AB 得距离25m d =OAB 的面积()2272S m m =-=解得12m =±,或7m =所以直线l 方程为1122y x =±,或172y x =±. 22.解:(1)2cos 2cos 10y ϕϕ==-=,得2cos ϕ= 所以曲线C 与x 轴交点得坐标为2,02⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. (2)cos cossin sin244ππρθρθ+=得22222x y +=2x y +=为直线l 的方程 曲线C 的普通方程为221y x m =+-方程221y x m =+-与2x y +=联立得2230x x m ++-=()1830m ∆=--=得258m =. 23.解:(1)由柯西不等式()()()222211142x y zx y z ++++≥++所以23x y x ++≤,当且仅当21x y z ===时等号成立. (2)证明:因为2y x =,0x >,0y >,0z >, 由(1)得243x y z x z ++=+≤ 即043x z <+≤,所以1143x z ≥+因为()114445529z x z x x z x z x z x z ⎛⎫⎛⎫++=++≥+⋅=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当4x zz x=,即21z x ==时,等号成立. 因为043x z <+≤,所以11934x z x z +≥≥+,即113x z+≥.。
2022-2023学年陕西省部分名校高二上学期期末数学试卷(文科)考生注意:1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.2. 请将各题答案填写在答题卡上.3. 本试卷主要考试内容:北师大版必修5占30%,选修1-1占70%.第Ⅰ卷一、选择题:本题共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.1. 椭圆C :22143x y +=的长轴为( ) A. 1B. 2C. 3D. 42. 在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若3c =,4b =,3A π=,则a =( )A.B. C. 5 D. 63. 已知p :0x ∀>,230x x +>;q :x ∃∈R ,210x +=.则下列命题中,真命题是( )A. p q ⌝∧B. p q ⌝∨C. p q ∧⌝D. p q ∧4. 设0(3)(3)lim 6x f x f x x∆→+∆--∆=-∆,则()3f '=( )A. -12B. -3C. 3D. 125. 已知等比数列{}n a 的前n 项乘积为n T ,若25T T =,则4a =( ) A. 1B. 2C. 3D. 46. 已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线方程为340x y +=,则该双曲线的离心率是( )A.43B.53C.54D.7. 已知抛物线C :220x y =-的焦点为F ,抛物线C 上有一动点P ,且()3,6Q --,则PF PQ +的最小值为( )A. 8B. 16C. 11D. 268. 已知数列{}n a 满足1n n a a d -=+,2n ≥,n ∈N ,则“2m n a a d -=”是“2m n -=”的( ) A. 充分必要条件 B. 充分不必要条件C. 必要不充分条件D. 既不充分也不必要条件9. 函数21()ln 32f x x x =++的最小值是( ) A.92 B. 4C.72D. 310. 设1a <,则1211a a+-+的最小值为( )A.32B. 32- C. 1D. 211. 已知P 为抛物线C :216x y =-上一点,F 为焦点,过P 作C 的准线的垂线,垂足为H ,若PFH △的周长不小于30,则点P 的纵坐标的取值范围是( ) A. (],5-∞-B. (],4-∞-C. (],2-∞-D. (],1-∞-12. 定义在()0,+∞上的函数()f x 的导函数为()f x ',且()()4xf x f x '<恒成立,则( )A. 16(1)4(2)f f f >>B. 16(1)(2)4f f f >>C. 16(1)4(2)f f f <<D. 16(1)(2)4f f f <<第Ⅱ卷二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.13. 已知双曲线C :2221(0)x y a a-=>的焦距为10,则a =______.14. 若x ,y 满足约束条件10201x y x y x +-≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,则z y x =-的最小值为______.15. 已知函数()ln 1f x x x mx =++的零点恰好是()f x 的极值点,则m =______.16. 已知椭圆C :2214x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆C 上的一点,若121cos 3F PF ∠=-,则12PF PF ⋅=______.三、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分) 已知函数()f x 满足32()(1)1f x x f x '=-⋅+.(1)求()1f '的值;(2)求()f x 的图象在2x =处的切线方程. 18.(12分)已知抛物线C :()220y px p =->,()06,A y -是抛物线C 上的点,且10AF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)已知直线l 交抛物线C 于M ,N 两点,且MN 的中点为()4,2-,求直线l 的方程. 19.(12分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且(7)2n n n S +=. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 20.(12分)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin sin()bC A B a=--. (1)求A ;(2)设2a =,当b 的值最大时,求ABC △的面积. 21.(12分)已知函数()()ln 1f x x x a x =+-. (1)当2a =-时,求()f x 的单调区间;(2)证明:当1a <-时,()f x 在()1,+∞上存在唯一零点. 22.(12分)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为),渐近线方程为2y x =±. (1)求双曲线C 的标准方程;(2)设D 为双曲线C 的右顶点,直线l 与双曲线C 交于不同于D 的E ,F 两点,若以EF 为直径的圆经过点D ,且DG EF ⊥于点G ,证明:存在定点H ,使GH 为定值.高二数学试卷参考答案(文科)1. D 椭圆C :22143x y +=的长轴为4. 2. A 由余弦定理可得2222cos 13a b c bc A =+-=,所以a = 3. C 由题意可得p 为真命题,q 为假命题.故p q ∧⌝为真命题.4. B 因为0(3)(3)lim2(3)6x f x f x f x∆→+∆--∆'==-∆,所以()33f '=-.5. A 因为25T T =,所以3451a a a =.因为2354a a a =,所以41a =.6. C 因为()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为0bx ay ±=,所以:3:4b a =,54c e a ===.7. C 记抛物线C 的准线为l ,作PT l ⊥于T ,当P ,Q ,T 共线时,PF PQ +有最小值,最小值为6112p+=. 8. C 因为()2m n a a m n d d -=-=,所以2m n -=或0d =,故“2m n a a d -=”是“2m n -=”的必要不充分条件.9. C 由题意可得233111()x f x x x x -'=-=,令()0f x '>,1x >,令()0f x '<,得01x <<,则()f x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增,故()f x 的最小值是()712f =.10. A12112(11)11211a a a a a a ⎛⎫+=+-++ ⎪-+-+⎝⎭12(1)331122a a a a +-++-+=≥,当且仅当12(1)11a a a a+-=-+,即3a =-. 11. A 如图,设点P 的坐标为(),m n ,准线4y =与y 轴的交点为A ,则4PF PH n ==-,FH ====PFH △的周长为()24n -.设函数()2(4)(0)f n n n =-≤,则()f n 为减函数,因为()530f -=,所以()30f n ≥的解为5n ≤-.12. A 设函数4()()f x g x x=,0x >,则4385()4()()4()()0x f x x f x xf x f x g x x x''--'==<, 所以()g x 在()0,+∞上单调递减,从而(1)(2)g g g >>,即44(1)(2)12f f >>,则16(1)4(2)f f f >>.13. 2125a +=,解得a =a =-(舍去).14. -1 作出可行域(图略),当直线y x z =+经过点()1,0时,z y x =-取最小值,最小值为-1.15. -1 设0x 是()ln 1f x x x mx =++的零点,也是()f x 的极值点,则()ln 1f x x m '=++,所以0000ln 10ln 10x x mx x m ++=⎧⎨++=⎩,解得01x =,1m =-. 16. 3 因为22212121212cos 2PF PF F F F PF PF PF +-∠=⋅()21212122122PFPF PFPF PF PF +-⋅-=⋅122113PF PF =-=-⋅,所以123PF PF ⋅=.17. 解:(1)因为2()32(1)f x x f x ''=-⋅,所以(1)32(1)f f ''=-,解得(1)1f '=. (2)由(1)可得32()1f x x x =-+,2()32f x x x '=-,则()25f =,()28f '=.故所求切线的方程为()582y x -=-,即811y x =-. 18. 解:(1)因为6102pAF =+=, 所以8p =,故抛物线C 的方程为216y x =-.(2)易知直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,()11,M x y ,()22,N x y ,则2112221616y x y x ⎧=-⎨=-⎩,两式相减得()22121216y y x x -=--,整理得12121216y y x x y y -=--+.因为MN 的中点为()4,2-,所以12121644y y k x x -==-=--,所以直线l 的方程为()244y x -=-+,即4140x y ++=. 19. 解:(1)当1n =时,111842a S ⨯===. 当2n ≥时,1(1)(6)2n n n S --+=,所以1(7)(1)(6)322n n n n n n n a S S n -+-+=-=-=+,因为1n =也满足,所以通项公式为3n a n =+.(2)因为11111(3)(4)34n n n b a a n n n n +===-++++, 所以1111111145563444416n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 20. 解:(1)三角形的性质和正弦定理可知sin sin sin()sin()sin()2cos sin sin b B C A B A B A B A B a A==--=+--=⋅,其中sin 0B ≠,所以2sin cos sin 21AA A ==,因为()0,A π∈,所以()20,2A π∈,故22A π=,4A π=.(2)由正弦定理有22sin 4sin sin b B Cb B C a A++===+,且34sin 4sin 4B C B B π⎛⎫+=+-⎪⎝⎭cos ))B B B ϕ=+=+,其中1tan 2ϕ=,所以当()sin 1B ϕ+=时,b +有最大值,此时sin cos 5B ϕ==,cos 5B =,所以sin sin()sin (sin cos )42C A B B B B π⎛⎫=+=+=+=⎪⎝⎭由正弦定理有sin sin a bA B=,故b =,所以1112sin 2225ABC S ab C ==⨯=△. 21.(1)解:当1a =时,()ln 1f x x '=-.令()0f x '<,得0e x <<,令()0f x '>,得e x >, 所以()f x 的单调递减区间为()0,e ,单调递增区间为()e,+∞. (2)证明:()()ln 1f x x a '=++,令()0f x '=,得1e a x --=,因为1a <-,所以10e e 1a -->=.当()11,e a x --∈时,()0f x '<,()f x 在()11,e a --上单调递减;当()1e ,a x --∈+∞时,()0f x '>,()f x 在()1e ,a --+∞单调递增. 而()1e (1)0af f --<=,且()()e e ln e e 10a a a af a a ----=+-=->, 又因为()f x 在()1e ,a --+∞上单调递增, 所以()f x 在()1e ,a --+∞上有唯一零点. 当()11,e a x --∈时,恒有()()10f x f <=,()f x 无零点.综上,当1a <-时,()f x 在()1,+∞上存在唯一零点.22.(1)解:由题意知c =因为双曲线C 的渐近线方程为2y x =±,所以2b a =.因为222a cb =-,所以2a =,b =故双曲线C 的标准方程为22143x y -=. (2)证明:设()11,E x y ,()22,F x y .①当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y kx m =+,联立方程组22143y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,化简得()()2223484120k x kmx m ---+=,则()()222(8)4412340km m k ∆=++->,即22430m k -+>,且122212283441234km x x k m x x k ⎧+=⎪⎪-⎨--⎪=⎪-⎩. 因为()()1212220DE DF x x y y ⋅=--+=, 所以()()2212121(2)4k x x km x x m ++-+++()2222241281(2)403434m km k km m k k--=+⋅+-⋅++=--, 化简得221628(2)(14)0m km k m k m k ++=++=, 所以2m k =-或14m k =-,且均满足22430m k -+>.当2m k =-时,直线l 的方程为()2y k x =-,直线过定点()2,0,与已知矛盾; 当14m k =-时,直线l 的方程为()14y k x =-,过定点()14,0M . ②当直线l 的斜率不存在时,由对称性不妨设直线DE :2y x =-,联立方程组222143y x x y =-⎧⎪⎨-=⎪⎩,得2x =(舍去)或14x =,此时直线l 也过定点()14,0M .因为DG EF ⊥,所以点G 在以DM 为直径的圆上,H 为该圆圆心,GH 为该圆半径. 故存在定点()8,0H ,使GH 为定值6.。
成都树德中学高2021级高二上期期末检测数学(文科)试题(考试时间:120分钟试卷满分:150分)一、选择题:本大题共12个小题,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.1.某社区有500户家庭,其中高收入家庭125户,中等收入家庭280户,低收入家庭95户,为了调查社会购买力的某项指标,要从中抽取1个容量为100户的样本,记作①;某学校高三年级有12名足球运动员,要从中选出3人调查学习负担情况,记作②那么完成上述两项调查宜采用的抽样方法是A.①用随机抽样法,②用系统抽样法 B.①用系统抽样法,②用分层抽样法C.①用分层抽样法,②用随机抽样法 D.①用分层抽样法,②用系统抽样法2.下面命题正确的是A .“若0ab ≠,则0a ≠”的否命题为真命题;B .命题“若1x <,则21x <”的否定是“存在1≥x ,则21x ≥”;C .设,x y R ∈,则“2x ≥且2y ≥”是“224x y +≥”的必要不充分条件;D .设,a b ∈R ,则“0a ≠”是“0ab ≠”的必要不充分条件.3.直线3y kx =+被圆()()22234x y -+-=截得的弦长为2,则直线的倾斜角为A.3π B.3π-或3πC.3π或23π D.6π或56π4.执行下面的程序框图,如果输入的3N =,那么输出的S =A.1B.32C.53D.525.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,则双曲线C 的渐近线方程为A.y =B.3y x =±C.12y x =±D.2y x=±6.从装有两个红球和两个白球的口袋内任取两个球,那么互斥而不对立的事件是()A.至少有一个白球与都是红球B.恰好有一个白球与都是红球C.至少有一个白球与都是白球D.至少有一个白球与至少一个红球7.已知点()M ,x y 为平面区域212x y x y +≥⎧⎪≤⎨⎪≤⎩上的一个动点,则1y z x =+的取值范围是A .[)1,2,2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦ B .12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦8.变量x 与y 的数据如表所示,其中缺少了一个数值,已知y 关于x 的线性回归方程为 1.2 3.8y x =-,则缺少的数值为A .24B .25C .25.5D .26取整数值的随机数,指定0,1表示没有击中目标,2,3,4,5,6,7,8,9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了20组随机数:75270293714098570347437386366947141746980371623326168045601136619597742476104281根据以上数据估计该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为A .0.852B .0.8192C .0.8D .0.7511.已知O 为坐标原点,双曲线)0(14:222>=-b b y x C 的右焦点为F ,以OF 为直径的圆与C 的两条渐近线分别交于与原点不重合的点,,B A 若||332||||AB OB OA =+,则ABF ∆的周长为A.6B.36C.324+D.344+12.已知12F F 、分别是椭圆2222:1(0)x yC a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆C 过(2,0)A -和(0,1)B 两点,点P在线段AB 上,则12PF PF ⋅的取值范围为()A .11,5⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B .371,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[2,1]-D .11,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.抛物线28y x =的焦点到其准线的距离为________.14.已知“∀x ∈{x |-1≤x ≤1},都有不等式x 2-x -m <0成立”是假命题,则实数m 的取值范围为.15.在区间[0,1]上随机取两个数x、y ,则满足13x y -≥的概率为___________.16.已知直线y kx =与椭圆C :222212x yb b+=交于,A B 两点,弦BC 平行y 轴,交x 轴于D ,AD 的延长线交椭圆于E ,下列说法中正确的命题有__________.①椭圆C 的离心率为2;②12AE k k =;③12AE BE k k ⋅=-;④以AE 为直径的圆过点B .x2223242526y2324▲2628三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(本小题满分10分)已知圆C 上有两个点()()2,3,4,9A B ,且AB 为直径.(1)求圆C的方程;(2)已知()0,5P ,求过点P 且与圆C 相切的直线方程.18.(本小题满分12分)某公司为了解所经销商品的使用情况,随机问卷50名使用者,然后根据这50名的问卷评分数据,统计得到如图所示的频率布直方图,其统计数据分组区间为[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100].(1)求频率分布直方图中a 的值;(2)求这50名问卷评分数据的中位数;(3)从评分在[40,60)的问卷者中,随机抽取2人,求此2人评分都在[50,60)的概率.19.(本小题满分12分)已知双曲线C 的焦点在x 轴上,焦距为4,且它的一条渐近线方程为y =.(1)求C 的标准方程;(2)若直线1:12l y x =-与双曲线C 交于A ,B 两点,求||AB .20.(本题满分12分)某书店销售刚刚上市的高二数学单元测试卷,按事先拟定的价格进行5天试销,每种单价试销1天,得到如下数据:单价/元1819202122销量/册6156504845由数据知,销量y 与单价x 之间呈线性相关关系.(1)求y 关于x 的回归直线方程;附:=J1 (−p(−p(−p2,=−.(2)预计以后的销售中,销量与单价服从(1)中的回归直线方程,已知每册单元测试卷的成本是10元,为了获得最大利润,该单元测试卷的单价应定为多少元?22.(本小题满分12分)如图,已知点(1,0)F 为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S .(1)求p 的值及抛物线的准线方程;(2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.公众号高中僧试题下载高2021级期末考试数学(文)试题参考答案一、1-5CDCCA6-10BCABD11-12BD二、13、11614、2m≤15、9216、②③④18、(1)由频率分布直方图可得:()0.028 2 0.0232 0.0156 0.004101a+⨯+++⨯=,解得a=0.006;(2)由频率分布的直方图可得设中位数为m,故可得()()0.004 0.006 0.023210700.0280.5m++⨯+-⨯=,解得m=76,所以这50名问卷评分数据的中位数为76.(3)由频率分布直方图可知评分在[40,60)内的人数为0.004 50100.00610505⨯⨯+⨯⨯=(人),评分在[50,60)内的人数为0.00650103⨯⨯=(人),设分数在[40,50)内的2人为12,a a,分数在[50,60)内的3人为123,,b b b,则在这5人中抽取2人的情况有:()12,a a,()11,a b,()12,a b,()13,a b,()21,a b,()22,a b,()23,a b,()12,b b,()13,b b,()23,b b,共有10种情况,其中分数在在[50,60)内的2人有()12,b b,()13,b b,()23,b b,有3种情况,所以概率为P=310.…………………………………12分19、(1)因为焦点在x轴上,设双曲线C的标准方程为22221(0,0)x y a ba b-=>>,由题意得24c=,所以2c=,①又双曲线C的一条渐近线为y x=,所以3ba=,②又222+=a b c,③联立上述式子解得a=1b=,故所求方程为2213x y-=;(2)设11(,)A x y,22(,)B x y,联立2211213y xx y⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,整理得213604x x+-=,由2134((6)1504∆=-⨯⨯-=>,所以1212x x+=-,1224x x=-,即AB===20、(1)由表格数据得=18+19+20+21+225=20,=61+56+50+48+455=52.则J15 (i−)(y i−)=﹣40,J15 (i−)2=10,则=−4010=−4,=−=52﹣(﹣4)×20=132,则y关于的回归直线方程为=−4x+132;(2)获得的利润z=(x﹣10)(﹣4x+132)=﹣4x2+172x﹣1320,对应抛物线开口向下,则当x=−1722×(−4)=21.5时,z取得最大值,即为了获得最大利润,该单元测试卷的单价应定为21.5元.22、(1)由题意得12p=,即2p=,所以抛物线的准线方程为1x=-.(2)设(,),(,),(),A AB B c cA x yB x yC x y,重心(,)G GG x y.令2,0Ay t t=≠,则2Ax t=.由于直线AB过F,故直线AB方程为2112tx yt-=+,代入24y x=,得222(1)40ty yt---=,故24Bty=-,即2Byt=-,所以212(,Bt t-.又由于11(),(3)3G A B c G A B cx x x x y y y y=++=++及重心G在x轴上,故220ct yt-+=,得422211222((),2()),(3t tC t t Gt t t-+--.所以直线AC方程为222()y t t x t-=-,得2(1,0)Q t-.由于Q在焦点F的右侧,故22t>.从而424222124422242221|1||2|||223221222211||||1||||2||23Act t tFG yS t t ttt tS t tQG y t tt t-+-⋅⋅--====--+--⋅--⋅-.令22m t=-,则0m>,1221223434S mS m m mm=-=-++++3212≥-=+.当m=12SS取得最小值12+,此时(2,0)G.。
一、单选题1.若的展开式中的常数项为-20,则a =( ) 6a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭A .2B .-2C .1D .-1 【答案】D【分析】由题意利用二项展开式的通项公式,求的展开式的常数项. 【详解】已知的展开式中的通项公式为:,令,求得:,6a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭6621r r r r T C a x -+=⋅⋅620r -=3r =可得展开式的常数项为:,解得:. 63320C a ⋅-=1a =-故选:D.2.设某医院仓库中有10盒同样规格的X 光片,已知其中有5 盒、3盒、2盒依次是甲厂、乙厂、丙厂生产的.且甲、乙、丙三厂生产该种X 光片的次品率依次为,现从这10盒中任取一111,,101520盒,再从这盒中任取一张X 光片,则取得的X 光片是次品的概率为( )A .0.08B .0.1C .0.15D .0.2 【答案】A【分析】利用条件概率公式即可求解.【详解】以A 1,A 2,A 3分别表示取得的这盒X 光片是由甲厂、乙厂、丙厂生产的,B 表示取得的X 光片为次品,P =,P =,P =, ()1A 510()2A 310()3A 210P =,P =,P =; ()1|B A 110()2|B A 115()3|B A 120则由全概率公式,所求概率为P =P +P +P()B ()()11|A P B A ()()22|A P B A ()()33|A P B A =×+×+×=0.08. 510110310115210120故选:A3.的值等于0121834521C C C C ++⋯++A .7351B .7355C .7513D .7315【答案】D 【详解】原式等于,故选D.433344452122......7315C C C C C ++++==4.已知向量,向量,则向量在向量上的投影向量为( )()2a =12b ⎛= ⎝ a b A . B . C . D .)()(14⎛ ⎝【答案】A【分析】根据投影向量的公式求解即可【详解】在上投影向量 a b)212a b a b b b⋅=⋅===r r r r r r 故选:A5.曲率半径可用来描述曲线上某点处的弯曲变化程度,曲率半径越大则曲线在该点处的弯曲程度越小.已知椭圆:()上点处的曲率半径公式为C 22221x y a b+=0a b >>()00,P x y .若椭圆上所有点相应的曲率半径的最大值是最小值的8倍,则椭圆的离3222220044x y R a b a b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C C 心率为( )A .BCD12【答案】C【分析】根据曲率半径的定义可判断何时曲率半径最大,合适曲率半径最小,再由题设可得基本量的关系,从而可求离心率.【详解】因为曲率半径越大则曲线在该点处的弯曲程度越小,故椭圆在处曲率半径最小,则,而椭圆在处曲率半径最大, (),0a ±2minb R a =()0,b ±则,因为,所以,所以,2max a R b =max min 8R R =228a b b a =⨯2a b =e =故选:C.6.已知抛物线的焦点为, 点为抛物线上一点,点,则的最小2:4C y x =F PC ()2,2A PA PF +值为 ( )A B .2 C D .3【答案】D【分析】求出抛物线C 的准线l 的方程,过A 作l 的垂线段,结合几何意义及抛物线定义即可得解.【详解】抛物线的准线l :,显然点A 在抛物线C 内,过A 作AM ⊥l 于M ,交抛2:4C y x ==1x -物线C 于P ,如图,在抛物线C 上任取不同于点P 的点,过作于点N ,连PF ,AN ,, P 'P 'P N l '⊥,P A P F ''由抛物线定义知,,||||||||||||||||||||PA PF PA PM AM AN P A P N P A P F ''''+=+=<<+=+于是得,即点P 是过A 作准线l 的垂线与抛物线C 的交点时,min (||||)||2(1)3PA PF AM +==--=取最小值,PA PF +所以的最小值为3.PA PF +故选:D7.中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,假设空间站要安排甲,乙,丙,丁4名航天员开展实验,其中天和核心舱安排2人,问天实验舱与梦天实验舱各安排1人,则甲乙两人安排在同一个舱内的概率为( )A .B .C .D . 16141312【答案】A 【分析】分别求出所有的安排情况,再求甲乙两人安排在同一个舱内的情况,最后用古典概率公式可求解.【详解】从甲,乙,丙,丁4名航天员中任选两人去天和核心舱,剩下两人去剩下两个舱位,则有种可能,2242=62=12C A ⋅⨯要使得甲乙在同一个舱内,由题意,甲乙只能同时在天和核心舱,在这种安排下,剩下两人去剩下两个舱位,则有种可能. 22=2A所以甲乙两人安排在同一个舱内的概率. 21126P ==故选:A 8.现要安排六名志愿者去四个不同的场馆参加活动,每名志愿者只能去一个场馆.且每个场馆最少安排一名志愿者,则不同的分配方法有( )A .种B .种 10201280C .种D .种15601680【答案】C【分析】先对志愿者进行分组,然后安排到四个场馆,由此计算出正确答案.【详解】根据题意,若名志愿者以形式分为四个服务小组,6"2,2,1,1"共有种分配方法; 22464422C C A 1080A ⨯=若名志愿者以形式分为四个服务小组,6"3,1,1,1"共有种分配方法.3464C A 480⨯=故共有种分配方法.10804801560+=故选:C9.已知圆,圆,,分别为圆和圆上的动221:2440C x y x y ++++=222:4210C x y x y +-++=M N 1C 2C 点,为直线上的动点,则的最小值为( )P :2l y x =+MP NP+A .B . CD333-3【答案】A【解析】分析圆与圆的圆心和半径,求出与圆关于直线对称的圆,再设圆上的点1C 2C 1C l C 'C '与圆上点对称,分析可得原问题可以转化为到圆和圆上的动点距离之和最小值问M '1C M P C '2C 题,据此分析可得答案.【详解】圆,即,圆心为,半径, 221:2440C x y x y ++++=()()22121x y +++=()1,2--1R =圆,即,圆心为,半径, 222:4210C x y x y +-++=()()22214x y -++=()2,1-2r =设点关于直线对称的点为()1,2--:2l y x =+(),a b 则 ,解得:, 21121222b a b a +⎧=-⎪⎪+⎨--⎪=+⎪⎩41a b =-⎧⎨=⎩圆关于直线对称的圆为圆,其圆心为,半径,则其方程为1C :2l y x =+C '()4,1-1R '=, ()()22411x y ++-=设圆上的点与圆上点对称,则有,C 'M '1C M PM PM '=原问题可以转化为到圆和圆上的动点距离之和最小值问题,P C '2C连接,与直线交于点,此时点是满足最小的点,2C C 'l P P PN PM '+此时,即的最小值为,233PN PM C C ''+=-=MP NP +3故选:A .【点睛】关键点点睛:本题考查直线与圆的位置关系,涉及圆与圆关于直线的对称问题,解答本题的关键是求出圆直线对称的圆的方程,原问题可以转化为到圆1C :2l y x =+()()22411x y ++-=P 和圆上的动点距离之和最小值问题.C '2C 10.为排查新型冠状病毒肺炎患者,需要进行核酸检测.现有两种检测方式:(1)逐份检测;(2)混合检测:将其中k 份核酸分别取样混合在一起检测,若检测结果为阴性,则这k 份核酸全为阴性,因而这k 份核酸只要检一次就够了,如果检测结果为阳性,为了明确这k 份核酸样本究竟哪几份为阳性,就需要对这k 份核酸再逐份检测,此时,这k 份核酸的检测次数总共为次.假1k +设在接受检测的核酸样本中,每份样本的检测结果是阴性还是阳性都是独立的,并且每份样本是阳性的概率都为,若,运用概率统计的知识判断下面哪个p 值能使得混合检测方式()01p p <<10k =优于逐份检测方式.(参考数据:)( )lg 0.7940.1≈-A .0.1B .0.3C .0.4D .0.5【答案】A【分析】计算混合检测方式,样本需要检测的总次数的期望,又逐份检测方式,样本需要Y ()E Y 检测的总次数,知,利用求解可得p 的范围,即可得出选项. X ()10E X =()()E Y E X <【详解】设混合检测方式,样本需要检测的总次数Y 可能取值为1,11.,, ()()1011P Y p ==-()()101111P Y p ==--故Y 的分布列为: Y1 11 P()101p -()1011p --()()()()10101011111111101E Y p p p ∴=⨯-+⨯--=-⨯⎦-⎡⎤⎣设逐份检测方式,样本需要检测的总次数X ,则()10E X =要使得混合检测方式优于逐份检测方式,需()()E Y E X <即,即,即 ()101110110p -⨯-<()101110p ->0.1011p -->又,lg 0.7940.1≈-,lg0.7941010.794p >=∴-,.0.79.140206p ∴=<-00.206p <<∴故选:A.二、多选题11.已知在直三棱柱中,底面是一个等腰直角三角形,且,E 、F 、G 、111ABC A B C -1AB BC BB ==M 分别为的中点.则( )1111B C A B AB BC ,,,A .与平面B .与所成角为 1GB 11ACC A 1AB 1BC 3πC .平面EFBD .平面⊥平面 1//A M 1AB C 1A MC 【答案】BCD【分析】建系,利用坐标法,根据线面角,线线角的向量求法可判断AB ,根据线面平行的判定定理可判断C ,利用线面垂直的判定定理先证平面,可得,再证平面BC ⊥11ABB A 1BC AB ⊥1AB ⊥,然后根据面面垂直的判定定理即得.1A BC 【详解】如图1,建立空间之间坐标系,设,则有:2AB =,()()()()()()110,2,00,0,02,0,00,1,02,0,20,0,2A B C G C B ,,,,, ∴,,,,,()10,1,2GB =- ()2,2,0AC =- ()10,0,2CC = ()12,0,2BC = ()10,2,2AB =- 设平面ACC 1A 1的法向量为(),,n x y z = 则有,令x =1,则, 122020n AC x y n CC z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅==⎪⎩ ()1,1,0n =r 则,111cos ,n GB n GB n GB ⋅=== ∴与平面,A 错误; 1GB 11ACC A∵, 1111111cos ,2BC AB BC AB BC AB ⋅=== ∴AB 1与BC 1所成角的余弦值为,则夹角为,B 正确; 12π3如图2:连接,设,连接OF ,1EF BE B M ,,1BE B M O =E 、M 分别为的中点,则且,11B C BC ,1//B E BM 1B E BM =∴为平行四边形,则O 为的中点,1EMBB 1MB 又∵F 为的中点,则,11A B 1//OF A M平面EFB ,平面EFB ,OF ⊂1A M Ë∴平面EFB ,C 正确;1//A M 由题可知平面即为平面,1A MC 1A BC 由题意可得:,1BC AB BC BB ⊥⊥,又,平面, 1AB BB B Ç=AB ,1BB ⊂11ABB A ∴平面,BC ⊥11ABB A 平面,则,1AB ⊂11ABB A 1BC AB ⊥又∵为正方形,则,11ABB A 11A B AB ⊥又,平面,1BC A B B ⋂=,BC 1A B ⊂1A BC 所以平面,平面,1AB ⊥1A BC 1AB ⊂1AB C ∴平面⊥平面,即平面⊥平面,D 正确.1AB C 1A BC 1AB C 1A MC 故选:BCD .12.月光石不能频繁遇水,因为其主要成分是钾钠硅酸盐.一块斯里兰卡月光石的截面可近似看成由半圆和半椭圆组成,如图所示,在平面直角坐标系,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的右焦点,椭圆的短轴与半圆的直径重合.若直线与半圆交于点A ,与半椭圆()3,0F ()0y t t =>交于点B ,则下列结论正确的是( )A B .点关于直线的对称点在半圆上 F 12y x =C .面积的最大值是 ABF △)914D .线段AB 长度的取值范围是(0,3+【答案】ACD【分析】由题意可求出半圆和椭圆的方程,即可求得椭圆离心率,判断A ;求出关于直线F的对称点即可判断B ;设坐标,表示出面积,利用基本不等式求得其最大值,12y x =,A B ABF △判断C ;结合半圆的半径以及椭圆的长半轴长,可确定线段AB 长度的取值范围,判断D ;【详解】由题意得半圆的方程为,()22+90x y x =≤设椭圆的方程为, ()222210,0x y a b x a b+=>>≥所以 ,所以, 33b c =⎧⎨=⎩218a =a =所以椭圆的方程为. ()2210189x y x +=≥A .椭圆的离心率是,故A 正确; c e a ===B .设关于直线的对称点为, ()3,0F 12y x =(),m n 可得且, 23n m =--113222m n +=⨯解得,即对称点为, 912,55m n ==912,55⎛⎫ ⎪⎝⎭因为半圆的方程为,()22+90x y x =≤所以对称点为不在半圆上,故B 错误; 912,55⎛⎫ ⎪⎝⎭C .由题得面积, ABF △1||2S AB t =⨯设,())22111,,9,03A x t x t x t ∴+=∴=<<设 ()22222,,1,189x t B x t x ∴+=∴所以,||AB =所以12S t t =⨯=,当且仅当时等号成立,故C 正确; )914≤=t =D .当时,时,,0t →||3AB →+3t →||0AB →所以线段AB 长度的取值范围是,故D 正确;(0,3+故选:ACD.三、填空题13.已知双曲线的一条渐近线方程为,且其右焦点为,则双()2222:10,0x y C a b a b-=>>43y x =()5,0曲线的标准方程为__________.C 【答案】 221916x y -=【分析】依题意可得,,即可求出、的值,从而得解. 43b a =5c =a b 【详解】双曲线的渐近线方程为, ()2222:10,0x y C a b a b-=>>43y x =可得,其右焦点为,可得,又, 43b a =()5,05c =222c a b =+解得,,3a =4b =则双曲线的方程为:. C 221916x y -=故答案为:. 221916x y -=14.如图,一个三棱柱形容器中盛有水,且侧棱.若侧面AA 1B 1B 水平放置时,液面恰好过112AA =AC ,BC ,A 1C 1,B 1C 1的中点.当底面ABC 水平放置时,液面高为__________.【答案】9【分析】先根据条件将水的实际体积算出,再根据棱柱的体积公式即可算出当底面ABC 水平放置时,液面高度.【详解】设的面积为x ,底面ABC 水平放置时,液面高为hABC A 则水的体积为 1121294V x x x =-⨯=当底面ABC 水平放置时,水的体积为,解得9V x h x =⋅=9h =故答案为:9 15.有五瓶墨水,其中红色一瓶,蓝色、黑色各两瓶,某同学从中随机任取两瓶,若取的两瓶中有一瓶是蓝色,则另一瓶是红色或黑色的概率为____________.【答案】 67【分析】设事件为“一瓶是蓝色”,事件为“另一瓶是红色”,事件为“另一瓶是黑色”,事件A B C D为“另一瓶是红色或黑色”,可得,利用条件概率公式可求得所求事件的概率.D B C =⋃【详解】设事件为“一瓶是蓝色”,事件为“另一瓶是红色”,事件为“另一瓶是黑色”,事件A B C D 为“另一瓶是红色或黑色”,则,且与互斥,D B C =⋃B C 又,,, ()11223225710C C C P A C +==()122515C P AB C ==()11222525C C P AC C ==故. ()()()()()()()()()67P AB P AC P D A P B C A P B A P C A P A P A =⋃=+=+=故答案为:. 67【点睛】方法点睛:求条件概率的常用方法: (1);()()()P AB P B A P A =(2);()()()n AB P B A n A =(3)转化为古典概型求解.四、双空题16.已知的展开式中前三项的二项式系数之和为46,_____;展开式中系数()2nn x *⎫+∈⎪⎭N n =最大的项________. 【答案】 9925376x -【分析】由题意得:,得,又二项式的展开式通项为:()0121C C C 1462n n n n n n -++=++=9n =,得即可解决. 9192C rrrr T x -+⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭11991199C 2C 2C 2C 2r r r r r r r r --++⎧⋅≥⋅⎨⋅≥⋅⎩【详解】由题意得:,解得:或,()0121C C C 1462n n n n n n -++=++=9n=10-因为,n *∈N 所以(舍去),从而, 10n =-9n =因为二项式的展开式通项为:, 9192C rrrr T x -+⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭所以系数为,要求其最大值,9C 2rr⋅所以只要满足,即, 11991199C 2C 2C 2C 2r r r r r r r r --++⎧⋅≥⋅⎨⋅≥⋅⎩()()()()()()119!9!22!9!1!10!9!9!22!9!1!8!r r r r r r r r r r r r -+⎧⋅≥⋅⎪---⎪⎨⎪⋅≥⋅⎪-+-⎩解得:, 172033r ≤≤因为, r ∈N 所以,6r =所以系数最大项为69362792C 5376T x x -⎛⎫== ⎪⎝⎭故答案为:9;925376x -五、解答题17.在平面直角坐标系中,已知圆:.xOy C 22(1)(2)9x y ++-=(1)若直线:恒过圆内一定点,求过点的最短弦所在直线的方程; l 10kx y k -+-=C M M (2)从圆外一点向圆引一条切线,切点为,且有,求的最小值. C ()11,P x y C Q PQ PO=PQ 【答案】(1); 210x y --=【分析】(1)首先求出直线所过定点,然后分析出最短弦与垂直,求出斜率,写出直l ()1,1M CM 线即可;(2)根据题意得到,即,即,化简22||9PQ PC =-22||9PO PC =-22221111(1)(2)9x y x y +=++--得到的轨迹方程为,求出点到上述直线的距离即为 最小值. P 220x y --=O PO 【详解】(1)直线的方程变形为,l ()()110k x y -+-=令,解得,1010x y -=⎧⎨-=⎩11x y =⎧⎨=⎩所以无论取何值,直线过定点, k l ()1,1M 又因为圆的圆心,C ()1,2C -因为过点的最短弦与垂直,且直线CM 的斜率, M CM 211112CM k -==---所以最短弦所在直线的斜率为,2故最短弦的直线方程为,即;()121y x -=-210x y --=(2)由于,2222||||9PC PQ r PQ =+=+所以,22||9PQ PC =-又,PQ PO =所以,22||9PO PC =-所以,化简得,22221111(1)(2)9x y x y +=++--11220x y --=所以点的轨迹方程为, P 220x y --=因为,PQ PO =所以取得最小值,即取得最小值, PQ PO点到直线的距离 O 220x y --=d即的最小值为.PQ 18.甲,乙,丙三名同学相约一起打乒乓球,已知丙与甲,乙比赛,丙每局获胜的概率分别为,23,每局比赛的结果互不影响,若乙,丙采用“三局两胜制”进行比赛,丙获胜的概率为()01p p <<. 295p (1)求的值;p (2)在甲,乙两名同学中用抽签法随机选择一名同学与丙进行一局比赛,求丙获胜的概率.【答案】(1)35(2) 1930【分析】(1)分情况,丙获胜有两种可能:丙前两局连胜,或者前两局乙,丙各胜一局且第三局丙胜,再根据独立事件的概率公式及互斥事件的概率公式计算可得; (2)根据全概率公式计算可得.【详解】(1)由题知,乙,丙进行比赛,丙每局获胜的概率为,若乙,丙采用“三局两()01p p <<胜制”进行比赛,丙获胜有两种可能:丙前两局连胜,概率为;或者前两局乙,丙各胜一局21=p p 且第三局丙胜,概率为,所以丙获胜的概率为,计算得1222(1)p p p =-C 2122C (1)p p p +-=295p p =. 35(2)设事件为:甲与丙进行比赛,事件为:乙与丙进行比赛,事件为:丙比赛获胜,则1A 2A B ,,,,所以()112P A =()212P A =()123P A B =()235P A B =.()()()()()1122121319==232530P B P A P B A P A P B A =+⨯+⨯19.甲、乙两名工人加工同一种零件,两人每天加工的零件数相同,所得次品数分别为,,且X Y 和的分布列如下表:X YX 0 1 2P 35 110 310Y 012P1231015试对这两名工人的技术水平进行比较. 【答案】乙的技术更稳定.【分析】根据分布列分别求甲和乙的期望和方差,再进行比较. 【详解】【解】工人甲生产出次品数的均值和方差分别为 X ,()3130120.751010E X =⨯+⨯+⨯=.()()()()22231300.710.720.70.8151010D X =-⨯+-⨯+-⨯=工人乙生产出次品数的均值和方差分别为 Y ,()1310120.72105E Y =⨯+⨯+⨯=.()()()()22213100.710.720.70.612105D Y =-⨯+-⨯+-⨯=由知,两人生产出次品的平均数相同,技术水平相当,但,可见乙的技()()E X E Y =()()D X Y D >术更稳定.20.如图,在四棱锥中,平面平面,是P ABCD -PAD ⊥,2,4,ABCD PA AD BD AB ====BD的平分线,且.ADC ∠BD BC ⊥(1)若点为棱的中点,证明:平面;E PC BE A PAD (2)已知二面角的大小为,求平面和平面的夹角的余弦值. P AB D --60 PBD PCD 【答案】(1)证明见解析.(2). 35【分析】(1)延长交于点,连接,证明即可;,CB DA F PF BE PF ∥(2)以的中点为为原点 ,建立空间直角坐标系,用向量法解决问题.AD O 【详解】(1)延长交于点,连接, ,CB DA F PF 在中,CDF A 是的平分线,且, BD Q ADC ∠BD BC ⊥是等腰三角形,点是的中点,∴CDF A B CF 又是的中点,E PC ,BE PF ∴∥又平面平面,PF ⊂,PAD BE ⊄PAD 直线平面.∴BE A PAD(2)在中,, ABD △2,4,AD BD AB ===则,即,90BAD ∠=BA AD ⊥由已知得, 60,8BDC BDA CD ∠∠=== 又平面平面平面 PAD ⊥,ABCD BA ⊂ABCD 所以平面,即,BA ⊥PAD BA PA ⊥所以以为二面角的平面角,PAD ∠P AB D --所以,60PAD ∠= 又,所以为正三角形,2PA AD ==PAD A 取的中点为,连,则平面 AD O OP ,OP AD OP ⊥⊥,ABCD 如图建立空间直角坐标系,则,()()()()(1,0,0,1,,5,,1,0,0,A B C D P --所以,(()(),2,,4,DP BD DC ==--=- 设分别为平面和平面的法向量,则()()111222,,,,,m x y z n x y z ==PBD PCD ,即,取,则,00m DP m BD ⎧⋅=⎨⋅=⎩1111020x x ⎧+=⎪⎨--=⎪⎩11y =-)1,1m =-- ,即,取,则,00n DP n DC ⎧⋅=⎨⋅=⎩2222040x x ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩21y=)1n =- 所以.3cos ,5m n m n m n ⋅==⋅则平面和平面所成夹角的余弦值为.PBD PCD 3521.甲、乙两家外卖公司,其送餐员的日工资方案如下:甲公司的底薪80元,每单抽成4元;乙公司无底薪,40单以内(含40单)的部分每单抽成6元,超出40单的部分每单抽成7元,假设同一公司送餐员一天的送餐单数相同,现从两家公司各随机抽取一名送餐员,并分别记录其50天的送餐单数,得到如下频数表: 甲公司送餐员送餐单数频数表: 送餐单数 38 39 40 41 42 天数 101510105乙公司送餐员送餐单数频数表:送餐单数 38 39 40 41 42 天数 51010205若将频率视为概率,回答下列两个问题:(1)记乙公司送餐员日工资为(单位:元),求的分布列和数学期望;X X (2)小王打算到甲、乙两家公司中的一家应聘送餐员,如果仅从日工资的角度考虑,请利用所学的统计学知识为小王作出选择,并说明理由.【答案】(1)详见解析;(2)推荐小王去乙公司应聘,理由见解析.【解析】(1)本题首先可以设乙公司送餐员送餐单数为,然后依次求出、、a 38a =39a =40a =、、时的工资以及概率,即可列出的分布列并求出数学期望;41a =42a =X p X (2)本题可求出甲公司送餐员日平均工资,然后与乙公司送餐员日平均工资进行对比,即可得出结果.【详解】(1)设乙公司送餐员送餐单数为, a 当时,,; 38a =386228X =⨯=515010p ==当时,,; 39a =396234X =⨯=101505p ==当时,,; 40a =406240X =⨯=101505p ==当时,,; 41a =40617247X =⨯+⨯=202505p ==当时,,, 42a =40627254X =⨯+⨯=515010p ==故的所有可能取值为、、、、, X 228234240247254故的分布列为:XX 228 234 240 247 254P 110 15 1525110故. 11121()228234240247254241.81055510E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=(2)甲公司送餐员日平均送餐单数为:,380.2390.3400.2410.2420.139.7⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=则甲公司送餐员日平均工资为元,80439.7238.8+⨯=因为乙公司送餐员日平均工资为元,, 241.8238.8241.8<所以推荐小王去乙公司应聘. 【点睛】关键点点睛:(1)求分布列的关键是根据题意确定随机变量的所有可能取值和取每一个值时的概率,然后列成表格的形式后即可,(2)根据统计数据做出决策时,可根据实际情况从平均数、方差等的大小关系作出比较后得到结论.22.已知点,点M 是圆A :上任意一点,线段MB 的垂直平分线交半径MA()10B ,()22116x y ++=于点P ,当点M 在圆A 上运动时,记P 点的轨迹为E . (1)求轨迹E 的方程;(2)作轴,交轨迹E 于点Q (Q 点在x 轴的上方),直线与轨迹E 交于BQ x ⊥():,l x my n m n =+∈R C 、D (l 不过Q 点)两点,若CQ 和DQ 关于直线BQ 对称,试求m 的值.【答案】(1)22143x y +=(2) 2m =【分析】(1)利用椭圆定义即可求得轨迹E 的方程;(2)先将直线的方程与轨迹E 的方程联立,再利用设而不求的方法表示,进而得到l 0CQ DQ k k +=的关系式,从而求得m 的值.m n 、【详解】(1)圆的圆心,半径,()22:116A x y ++=()1,0A -4r =点为线段的垂直平分线与半径的交点,,P MB MA PM PB ∴=,42PA PB PA PM AM AB ∴+=+==>=点的轨迹是以、为焦点的椭圆,设其方程为,P ∴E A B ()222210x y a b a b +=>>则,,所以,,24a =22c =2a =1c =b =因此,轨迹的方程为.E 22143x y +=(2)设、,轴,点在轴的上方,()11,C x y ()22,D x y BQ x ⊥ Q x 将代入方程,可得,则, 1x =22143x y +=32y =±31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭联立可得, 223412x my n x y =+⎧⎨+=⎩()2223463120m y mny n +++-=,可得,()()222236123440m n m n ∆=-+->2234n m <+由韦达定可得,. 122634mn y y m +=-+212231234n y y m -=+因为、关于直线对称,则,CQ DQ BQ 0CQ DQ k k +=则,()()1212211233332201101122y y x y x y x x --⎛⎫⎛⎫+=⇒--+--= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭又,,11x my n =+22x my n =+则,()12123213302my y n m y y n ⎛⎫+--+-+= ⎪⎝⎭即, 222312362133034234n mn m n m n m m -⎛⎫⎛⎫⋅+--⋅--+= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭化简得: ,即()2328440m n m n +--+=()()23220m m n -+-=则或,2m =3220m n +-=当时,,3220m n +-=312n m =-此时,直线的方程为,l 331122x my m m y ⎛⎫=+-=-+ ⎪⎝⎭直线过点,不合题意.l 31,2Q ⎛⎫⎪⎝⎭综上所述,.2m =。
辽宁省丹东市第二中学2020年高二数学文上学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 函数的极大值为6,那么等于()A.6B.0C.5D.1参考答案:A2. 已知函数在上满足:对任意,都有,则实数的取值范围是().A.(-∞,2]B.(-∞, -2] C.[2,+∞)D.[-2,+∞)参考答案:C、按题意在上单调,而在时为减函数,∴为减函数,时,,,∴.选.3. 如果数据x1、x2、…、x n的平均值为,方差为S2,则3x1+5、3x2+5、…、3x n+5 的平均值和方差分别为()A.和S2B. 3+5和S2C. 3+5和9S2D.3+5和9S2+30S+25参考答案:C4. 曲线x2+y2﹣6x=0(y>0)与直线y=k(x+2)有公共点的充要条件是()A.B.C.D.参考答案:C【考点】直线与圆锥曲线的关系;必要条件、充分条件与充要条件的判断.【专题】计算题;直线与圆.【分析】曲线x2+y2﹣6x=0(y>0)是圆心在(3,0),半径为3的半圆,它与直线y=k(x+2)有公共点的充要条件是圆心(3,0)到直线y=k(x+2)的距离d≤3,且k>0,由此能求出结果.【解答】解:∵曲线x2+y2﹣6x=0(y>0),∴(x﹣3)2+y2=9(y>0)为圆心在(3,0),半径为3的半圆,它与直线y=k(x+2)有公共点的充要条件是圆心(3,0)到直线y=k(x+2)的距离d≤3,且k>0,∴,且k>0,解得0<k≤.故选C.【点评】本题考查直线与圆锥曲线的位置关系的应用,解题时要认真审题,注意点到直线的距离公式的灵活运用.5. 函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在开区间内有极小值点()A 个B 个C 个D 个参考答案:A6. 曲线 (为参数)与坐标轴的交点是()A .B .C .D .参考答案:B7. 用数学归纳法证明:…>(n ∈N *,且n >2)时,第二步由“n=k 到n=k+1”的证明,不等式左端增添代数式是( )A . B. +-C .+D .-参考答案: B 略8. 已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是( )参考答案: B 略9. 设双曲线的虚轴长为2,焦距为,则双曲线的渐近线方程为( ).A. B .C .D.参考答案:B10. 已知x >0,y >0,且x+y =1,求的最小值是A 、4B 、6C 、7D 、9参考答案:D二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 设分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点,是的中点,,则点到椭圆左焦点的距离为 .参考答案:4 略12. 设等差数列的前n 项和为,若,,则当取最小值时,n 等于______A .B .C .D .参考答案:613. 已知椭圆与双曲线有公共的焦点,的一条渐近线与以的长轴为直径的圆相交于两点,若恰好将线段三等分,则b=_________.参考答案:14. 平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=﹣1的距离相等,若机器人接触不到过点P(﹣1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是.参考答案:k<﹣1或k>1【考点】抛物线的简单性质.【分析】由抛物线的定义,求出机器人的轨迹方程,过点P(﹣1,0)且斜率为k的直线方程为y=k (x+1),代入y2=4x,利用判别式,即可求出k的取值范围.【解答】解:由抛物线的定义可知,机器人的轨迹方程为y2=4x,过点P(﹣1,0)且斜率为k的直线方程为y=k(x+1),代入y2=4x,可得k2x2+(2k2﹣4)x+k2=0,∵机器人接触不到过点P(﹣1,0)且斜率为k的直线,∴△=(2k2﹣4)2﹣4k4<0,∴k<﹣1或k>1.故答案为:k<﹣1或k>1.15. 已知F是椭圆C的一个焦点,B是短轴的一个端点,线段BF的延长线交C于点D,且,则C的离心率为_________.参考答案:略16. 方程的曲线即为y=f(x)的图象,对于函数y=f(x),下列命题中正确的是.(请写出所有正确命题的序号)①函数y=f(x)的图象关于直线y=x对称;②函数y=f(x)在R上是单调递减函数;③函数y=f(x)的图象不经过第一象限;④函数F(x)=9f(x)+7x至少存在一个零点;⑤函数y=f(x)的值域是R.参考答案:②③⑤【考点】曲线与方程.【分析】不妨取λ=﹣1,根据x、y的正负去绝对值,将方程化简,得到相应函数在各个区间上的表达式,由此作出函数的图象,即可得出结论.【解答】解:不妨取λ=﹣1,方程为=﹣1,图象如图所示.对于①,不正确,②③⑤,正确由F(x)=9f(x)+7x=0得f(x)=﹣x.因为双曲线的渐近线为y=±x所以函数y=f(x)与直线y=﹣x无公共点,因此F(x)=9f(x)+7x不存在零点,可得④不正确.故答案为:②③⑤.17. 函数的零点个数为()A.0B.1C.2D.3参考答案:B三、解答题:本大题共5小题,共72分。
2011-2012学年度第一学期期末考试 高二年级数学《选修1-1》试题
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.“0a >”是“a >0”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 2.若曲线2y x ax b =++在点(0,)b 处的切线方程是10x y -+=,则
(A )1,1a b == (B) 1,1a b =-= (C) 1,1a b ==- (D) 1,1a b =-=-
3. 设抛物线28y x =上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是 (A ) 4 (B )6 (C ) 8 (D )12
4.若2m <,则方程
22
152x y m m
+=--所表示的曲线是 (A )焦点在x 轴上的椭圆 (B )焦点在y 轴上的椭圆 (C )焦点在x 轴上的双曲线 (D )焦点在y 轴上的双曲线
5.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是 (A )
54 (B )53 (C ) 52 (D ) 5
1 6.椭圆
17
1622=+y x 的左右焦点为21,F F ,一直线过1F 交椭圆于,A B 两点,则2ABF ∆ 的周长为 (A )32 (B )16
(C )8
(D )4
7.函数2
2
1ln )(x x x f -
=的图象大致是
(A
) ((C ) (D )
8.已知双曲线)0(12
22>=-a y a
x 的两个焦点分别为F 1、F 2,P 为双曲线上的一点,且
21PF F ∠=90
(A )
2
1 (B )1 (C )
2 (D )4
9.已知某生产厂家的年利润y (单位:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为
31
812343
y x x =-+-,则使该生产厂家获得最大年利润的年产量为
(A )13万件 (B ))11万件 (C ) 9万件 (D )7万件
10.观察2()2x x '=,43()4x x '=,(cos )sin x x '=-,由归纳推理可得:若定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,记()g x 为()f x 的导函数,则()g x -= (A )()f x (B )()f x - (C ) ()g x (D )()g x - 二、填空题(每小题5分,共30分)
11.命题“存在x R ∈,使得2
250x x ++=”的否定是 .
12.若双曲线
22
214x y b
-=(0b >)的渐近线方程式为y=1x 2±,则b等于 . 13.设双曲线12
2
=+ny mx 的一个焦点与抛物线2
8x y =的焦点相同,离心率为2,则此双曲线的方程为 .
14.当x = 时,函数x
xe x f =)(取得最小值.
15.从2
2
2
576543,3432,11=++++=++=中,得出的一般性结论是 .
16.已知椭圆的方程是22
1164
x y +=,则以点(2,1)P -为中点的弦所在的直线方程是 . 三、解答题(4个小题,共40分) 17.(本小题满分10分)
设函数()sin cos 1f x x x x =-++,02x π<<,求函数()f x 的单调区间与极值.
18. (本小题满分10分)
已知函数)1,,(2
3)(2
3
>+-=a b a b ax x x f 且为实数在区间[-1,1]上最大值为1,最小值为-2.
(1)求)(x f 的解析式;
(2)若函数mx x f x g -=)()(在区间[-2,2]上为减函数,求实数m 的取值范围. 19. (本小题满分10分)
已知曲线M 上任意一点P 到两个定点1(F 和2F 的距离之和为4.
(1)求曲线M 的方程;
(2)设过(0,2)的直线l 与曲线M 交于,C D 两点,且OC OD ⊥(O 为坐标原点),求直线l 的方程.
20.(本小题满分10分)已知函数1()ln 1()a
f x x ax a R x
-=-+-∈ (1)当1a =-时,求曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程; (2)当1
2
a ≤
时,讨论()f x 的单调性.
陕西师大附中2010-2011学年度第一学期 期末考试高二年级数学《选修1-1》答案
一、选择题(每小题5分,共50分)
二、填空题(每小题5分,共30分)
11..对任意x R ∈,都有2
250x x ++≠. 12. 1 .
13.13
2
2
=-x y . 14. -1 .
15.2(1)(2)[(22)](21)n n n n n n +++++++-=- .16.240x y --=. 三、解答题(4个小题,共40分) 17.(本小题满分10分)
设函数()sin cos 1f x x x x =-++,02x π<<,求函数()f x 的单调区间与极值.
,,,()1().
4
3()0()422
()x x x x x x x x π
πππ
π=+=+===解:由f(x)=sinx-cosx+x+1,0<x<2,知f 令f ,从面sin ,或,
当变化时,f ,f(x)变化情况如下表:
322
3332
222
ππππππ
πππ+因此,由上表知f(x)的单调递增区间是(0,)与(
,),单调递增区间是(,),极小值为f()=,极大值为f()=
18. (本小题满分10分)
已知函数)1,,(2
3)(2
3
>+-=a b a b ax x x f 且为实数在区间[-1,1]上最大值为1,最小值为-2. (1)求)(x f 的解析式;
(2)若函数mx x f x g -=)()(在区间[-2,2]上为减函数,求实数m 的取值范围. 解:(1),33)('2
ax x x f -=
[][])
6(.12)(.
3
4
,223)1(),
1()1(,23
2)1(,23)1()
4(,1)0()2(.1,0,0,1)(,
1,,0,0)('2321分分分上为减函数在上为增函数在得令 +-=∴=-=-=-∴<-∴-=-=-==∴-∴>===x x x f a a f f f a f a f b f x f a a x x x f
(2),12)(23+-+=mx x x x g .43)('2m x x x g --=
由[]上为减函数在2,2)(-x g ,知[].2,20)('上恒成立在-∈≤x x g
⎩⎨
⎧≤≤-∴0)2('0)2('g g , 即⎩
⎨⎧≤-≤-040
20m m .20≥∴m .20≥∴m m 的取值范围是实数
19. (本小题满分10分)
已知曲线M 上任意一点P
到两个定点1(F
和2F 的距离之和为4.
(1)求曲线M 的方程;
(2)设过(0,2)的直线l 与曲线M 交于,C D 两点,且OC OD ⊥(O 为坐标原点),求直线l 的方程.
解:(1)根据椭圆的定义,可知动点P 的轨迹为椭圆,其中2a =
,c =
则1b ==. 所以动点P 的轨迹方程为2214
x y +=.
(2)当直线l 的斜率不存在时,不满足题意.
当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为2y kx =-,设11(,)C x y ,22(,)D x y ,
∵0OC OD ⋅=
,∴12120x x y y +=. ∵112y kx =-,222y kx =-,
∴21212122()4y y k x x k x x =⋅-++.∴ 21212(1)2()40k x x k x x +-++=.… ①
由方程组22
1,4 2.
x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩
得()22
1416120k x kx +-+=.则122
1614k x x k +=+,1221214x x k ⋅=
+,代入①,得()2
22
121612401414k k k k k +⋅-⋅+=++. 即24k =,解得,2k =或2k =-.所以,直线l 的方程是22y x =-或22y x =--. 20.(本小题满分10分)已知函数1()ln 1()a
f x x ax a R x
-=-+-∈ (I )当1a =-时,求曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程;
(II )当1
2
a ≤
时,讨论()f x 的单调性.。