贵州省三都民族中学2020-2021学年高二第二学期第一次月考数学(理)试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1. 已知集合()()2{|}{|210}A x y y x B x y x y ===--=,,,,则()A B ⋂=A .11x y ==,B .()11,C .{}11,D .(){}11,2. 已知命题p :210x R x x ∀∈+->,;命题q :sin cos x R x x ∃∈+=,则下列判断正确的是() A .p ⌝是假命题B .q 是假命题C .p q ∨是假命题D .()p q ∧¬是真命题3.已知等差数列{}n a 中,13920a a a ++=,则574a a -=( )A .30B .20C .40D .50 4.设()f x '是函数()f x 的导函数, ()f x '的图象如图所示,则()f x 的图象最有可能的是( )A .B .C .D .5.已知||2a =,向量a 在向量b ,则a 与b 的夹角为( )A .3πB .6πC .23πD .2π 6.已知函数32()f x x ax bx =++在1x =处有极值10,则(2)f 等于( )A .1B .2C .—2D .—17.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )A .2B .32C .53D .858.函数()4f x sin x π⎛⎫=-⎪⎝⎭(x ∈R )的图象的一条对称轴方程是( ) A .x =0 B .4x π=- C .4x π= D .2x π=9.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体各面直角三角形的个数是()A .2B .3C .4D .510.如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为A .14B .15C .16D .1711.已知抛物线2:6C y x =的焦点为F ,P 为抛物线C 上任意一点,若1(3,)2M ,则PM PF +的最小值是( )A .6B .112C .92D .7212.若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为 ( )A .2BCD二、填空题 13.已知x 与y 之间的一组数据:()()()()11232537,,,,,,,,则y 与x 的线性回归方程必过点______ .14.若x y ,满足不等式2620x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩则y x 的最大值是______ .15.正ABC 的三个顶点都在球O 的球面上,2AB AC ==,若三棱锥O ABC -的体积为2,则该球的表面积为______ .16.在ABC 中,若14a A π=∠=,,则sin cos C C=+ ______ .三、解答题 17.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2cos (cos cos )C a B b A c +=.(1)求角C ;(2)若c =2ABC S ∆=,求ABC ∆的周长.18.已知数列{}n a 为等差数列,数列{}n b 为等比数列,满足12594152141b a a a b a ==+==+,,(1)求数列{}{}n n a b ,通项公式;(2)令n n n c a b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n T .19.某校研究性学习小组从汽车市场上随机抽取20辆纯电动汽车,调查其续驶里程(单次充电后能行驶的最大里程),被调查汽车的续驶里程全部介于50公里和300公里之间,将统计结果分成5组:[)[)[)[)[)50,100,100,150,150,200,200,250,250,300,绘制成如图所示的频率分布直方图.(1)求直方图中x 的值及续驶里程在[)200,300的车辆数;(2)若从续驶里程在[)200,300的车辆中随机抽取2辆车,求其中恰有一辆车的续驶里程在[)200,250内的概率.20.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,BB 1⊥平面ABC ,∠BAC =90°,AC =AB =AA 1,E 是BC 的中点.(1)求证:AE ⊥B 1C ;(2)求异面直线AE 与A 1C 所成的角的大小;(3)若G 为C 1C 中点,求二面角C -AG -E 的正切值.21.设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点)Q ,右焦点为)F , (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线l :()1(0)y k x k =->分别交x 轴,y 轴于C D ,两点,且与椭圆C 交于M N ,两点,若CN MD =,求k 的值,并求弦长MN .22.已知函数()()e ln ,e xf x a x x x=+-为自然对数的底数. (1)当0a >时,试求()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 在1,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭上有三个不同的极值点,求实数a 的取值范围.参考答案1.D【解析】联立得:2210y x x y ⎧=⎨--=⎩,消去y 得:221x x -=,即2(1)0x -=, 解得:11x y ==,, 则(){}11A B ⋂=,, 故选:D .2.D【解析】由221551()244x x x +-=+-≥-,所以命题p :210x R x x ∀∈+->,为假命题;由sin cos 4x x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,当4x π=时sin cos x x +=所以命题q :sin cos x R x x ∃∈+=,是真命题. 由以上可知:p ⌝是真命题;q 是真命题;p Ⅴq 是真命题;()p q ∧¬是真命题. 故选D .3.B【分析】利用等差数列{}n a 的通项公式代入可得574a a -的值.【详解】由13920a a a ++=,得131020a d +=,则有5711144(4)631020a a a d a d a d -=+--=+=.故选:B.【点睛】考查等差数列通项公式的运用,知识点较为简单.4.C【分析】根据()f x '的图象,由()f x '的符号,确定原函数()f x 的单调性,确定()f x 的图象.【详解】从()f x '的图象可以看出当(),0x ∈-∞, ()0f x '>, ()f x 在(),0-∞上为增函数;当()0,2x ∈时,()0f x '<, ()f x 在()0,2上为减函数;当()2,x ∈+∞时, ()0f x '> , ()f x 在()2,+∞上为增函数,符合的图象是C .故选:C .【点睛】本题考查了导函数图象与原函数图象间的关系,属于容易题.5.B【解析】记向量a 与向量b 的夹角为θ,a ∴在b 上的投影为cos 2cos a θθ=.a 在bcos θ∴= []0θπ∈,,6πθ∴=.故选B .【解析】()32f x x ax bx =++,()2'32f x x ax b ∴=++,函数()32f x x ax bx =++ 在1x =处有极值为10, 320110a b a b ++=⎧∴⎨++=⎩,解得1221a b =-⎧⎨=⎩. 经检验知,12,?21a b =-=符合题意. ()321221f x x x x ∴=-+,()32221222122f ∴=-⨯+⨯=.选B .点睛:由于导函数的零点是函数极值点的必要不充分条件,故在求出导函数的零点后还要判断在该零点两侧导函数的值的符号是否发生变化,然后才能作出判断.同样在已知函数的极值点0x 求参数的值时,根据0()0f x '=求得参数的值后应要进行检验,判断所求参数是否符合题意,最终作出取舍.7.C【解析】试题分析:0k =时,03<成立,第一次进入循环:111,21k s +===;13<成立,第二次进入循环:2132,22k s +===;23<成立,第三次进入循环:31523,332k s +===,33<不成立,输出53s =,故选C.【名师点睛】解决此类型问题时要注意:第一,要明确是当型循环结构,还是直到型循环结构,并根据各自的特点执行循环体;第二,要明确图中的累计变量,明确每一次执行循环体前和执行循环体后,变量的值发生的变化;第三,要明确循环体终止的条件是什么,会判断什么时候终止循环体,争取写出每一个循环,这样避免出错.【解析】()sin 4f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的对称轴方程由42x k πππ-=+得:34x k ππ=+, ∴当1k =-时,4x π=-即为其一条对称轴的方程,故选B .9.C【解析】由三视图可知:该几何体为四棱锥P ABCD -,侧面PAD ⊥底面ABCD PA AD ⊥,,底面ABCD 是正方形.则此图中含有4个直角三角形(除了底面正方形).故选C .点睛:三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图.注意正视图、侧视图和俯视图的观察方向,注意看到的部分用实线表示,不能看到的部分用虚线表示.(2)由几何体的部分视图画出剩余的部分视图.先根据已知的一部分三视图,还原、推测直观图的可能形式,然后再找其剩下部分三视图的可能形式.当然作为选择题,也可将选项逐项代入,再看看给出的部分三视图是否符合.(3)由几何体的三视图还原几何体的形状.要熟悉柱、锥、台、球的三视图,明确三视图的形成原理,结合空间想象将三视图还原为实物图.10.C【解析】试题分析:由三角形面积为12,312022|33x ==,所以阴影部分面积为211326-=,所求概率为11616P ==考点:定积分及几何概型概率 11.C 【分析】设点P 在准线上的射影为D ,则根据抛物线的定义可知PF PD =进而把问题转化为求PM PD +取得最小,进而可推断出当D P M ,,三点共线时PM PD +最小,即可求出结果. 【详解】抛物线2:6C y x =的准线为32x =-,设点P 在准线上的射影为D ,则根据抛物线的定义可知PF PD =,PM PF PM PD +=+,要求PM PF +取得最小值,即求PM PD +取得最小, 当D P M ,,三点共线时,PM PD +最小, 即PM PD +最小为39322⎛⎫--= ⎪⎝⎭,即PM PF +的最小值是92. 故选:C. 【点睛】本题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,判断当D P M ,,三点共线时,PM PD +最小最小是解题的关键.12.A 【解析】由几何关系可得,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为0bx ay ±=,圆心()2,0到渐近线距离为d =则点()2,0到直线0bx ay +=的距离为2bd c=== 即2224()3c a c -=,整理可得224c a =,双曲线的离心率2e ===.故选A .点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式ce a=;②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).13.()24,【解析】24x y ==,,∴数据的样本中心点是()24,,y ∴与x 的线性回归方程必过点()24,,故答案为()24,. 14.2 【解析】画出x y ,满足不等式2620x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩的平面区域,如图示:由26x x y =⎧⎨+=⎩,解得()24A ,, 而yx的几何意义表示过平面区域内的点与原点的直线的斜率, 由图象得直线过OA 时斜率最大,4()22max y x ∴==.故答案为:2.点睛:本题是常规的线性规划问题,线性规划问题常出现的形式有:①直线型,转化成斜截式比较截距,要注意z 前面的系数为负时,截距越大, z 值越小;②分式型,其几何意义是已知点与未知点的斜率;③平方型,其几何意义是距离,尤其要注意的是最终结果应该是距离的平方;④绝对值型,转化后其几何意义是点到直线的距离. 15.1603π【解析】由题可知BC是截面小圆的直径,所以截面小圆的半径2BCr ==又11222332V d d ∴=⨯⨯⨯⨯=⇒=,所以24444R S R πππ==∴===16【解析】14a A π=∠=,,∴sin sin 2b c B C ==,可得:b B =,322sin 2sin 4sin cos sin cos sin cos C C C B C C C C C Cπ⎫⎛⎫⎪- ⎪⎝⎭⎝⎭====+++.. 17.(1)3C π=(2)5+【详解】试题分析:(1)根据正弦定理把2cos (cos cos )C a B b A c +=化成2cos (sin cos sin cos )sin C A B B A C +=,利用和角公式可得1cos ,2C =从而求得角C ;(2)根据三角形的面积和角C 的值求得6ab =,由余弦定理求得边a 得到ABC ∆的周长. 试题解析:(1)由已知可得2cos (sin cos sin cos )sin C A B B A C +=12cos sin()sin cos 23π∴+=⇒=⇒=C A B C C C (2)11sin 6222∆=⇒=⋅⇒=ABC S ab C ab ab 又2222cos +-=a b ab C c2213a b ∴+=,2()255∴+=⇒+=a b a bABC ∆∴的周长为5+考点:正余弦定理解三角形.18.()1n a n =.2nn b =.()()12122n n T n +=-⋅+.【解析】试题分析:()1 设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,利用等差数列与等比数列的通项公式即可得出.()2利用“错位相减法”与等比数列的求和公式即可得出.试题解析:()1设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,259214a a a =+=,,11221214a d a d ∴+=+=,,解得11a d ==.()11n a n n ∴=+-=.31241521162b a b a q ∴===+==⨯,,2q ∴=. 2n n b ∴=.()22n n n n c a b n =⋅=⋅.∴数列{}n c 的前n 项和23222322n n T n =+⨯+⨯+⋯+⋅,()2312222122n n n T n n +=+⨯+⋯+-⋅+⋅,()()21112212222212221n n n n n n T n n n +++-∴-=++⋯+-⋅=-⋅=-⋅--.()1122n n T n +∴=-⋅+.点睛:本题主要考查等比数列和等差数列的通项以及错位相减法求数列的前n 项和,属于中档题.一般地,如果数列{}n a 是等差数列, {}n b 是等比数列,求数列{}n n a b 的前n 项和时,可采用“错位相减法”求和,一般是和式两边同乘以等比数列{}n b 的公比,然后作差求解, 在写出“n S ”与“n qS ” 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“n n S qS -”的表达式. 19.(1)0.003,5;(2)35. 【分析】(1)利用所有小矩形的面积之和为1,求得x 的值,求得续驶里程在[)200,300的车辆的概率,再利用频数=频率⨯样本容量求车辆数;(2)由(1)知续驶里程在[)200,300的车辆数为5辆,其中落在[)200,250内的车辆数为3辆,利用列举法求出从这5辆汽车中随机抽取2辆,所有可能的情况,以及恰有一辆车的续驶里程在[)200,250内的情况,利用古典概型概率公式可得结果. 【详解】(1)由频率分布直方图中所有小矩形的面积之和为1可得:()0.0020.0050.0080.002501x ++++⨯=,解得:0.003x =,∴续驶里程在[)200,300的车辆数为:()200.0030.002505⨯+⨯=(辆). (2)设“恰有一辆车的续驶里程在[)200,250内”为事件M由(1)知续驶里程在[)200,300的车辆数为5辆,其中落在[)200,250内的车辆数为3辆,分别记为A 、B 、C ,落在[)250,300内的车辆数2辆,分别记为a 、b ,从这5辆汽车中随机抽取2辆,所有可能的情况如下:(),A B ,(),A C ,(),A a ,(),A b ,(),B C ,(),A B ,(),B b ,(),C a ,(),C b ,(),a b 共10种且每种情况都等可能被抽到,事件M 包含的情况有:(),A a ,(),A b ,(),A B ,(),B b ,(),C a ,(),C b 共6种, 所以由古典概型概率公式有:()63105P M ==,即恰有一辆车的续驶里程在[)200,250内的概率为35. 【点睛】本题主要考查直方图的应用,以及古典概型概率公式的应用,属于中档题.利用古典概型概率公式求概率时,找准基本事件个数是解题的关键,基本亊件的探求方法有 (1)枚举法:适合给定的基本事件个数较少且易一一列举出的;(2)树状图法:适合于较为复杂的问题中的基本亊件的探求.在找基本事件个数时,一定要按顺序逐个写出:先11(,)A B ,12(,)A B ….1(,)n A B ,再21(,)A B ,22(,)A B …..2(,)n A B 依次31(,)A B 32(,)A B ….3(,)n A B … 这样才能避免多写、漏写现象的发生.20.(1)见解析;(2)3π;(3【分析】(1)由BB 1⊥面ABC 及线面垂直的性质可得AE⊥BB 1,由AC=AB ,E 是BC 的中点,及等腰三角形三线合一,可得AE⊥BC,结合线面垂直的判定定理可证得AE⊥面BB 1C 1C ,进而由线面垂直的性质得到AE⊥B 1C ;(2)取B 1C 1的中点E 1,连A 1E 1,E 1C ,根据异面直线夹角定义可得,∠E 1A 1C 是异面直线A 与A 1C 所成的角,设AC=AB=AA 1=2,解三角形E 1A 1C 可得答案.(3)连接AG ,设P 是AC 的中点,过点P 作PQ⊥AG 于Q ,连EP ,EQ ,则EP⊥AC,由直三棱锥的侧面与底面垂直,结合面面垂直的性质定理,可得EP⊥平面ACC 1A 1,进而由二面角的定义可得∠PQE 是二面角C-AG-E 的平面角. 【详解】证明:(1)因为BB 1⊥面ABC ,AE ⊂面ABC ,所以AE ⊥BB 1 由AB =AC ,E 为BC 的中点得到AE ⊥BC ∵BC ∩BB 1=B ∴AE ⊥面BB 1C 1C ∴AE ⊥B 1C解:(2)取B 1C 1的中点E 1,连A 1E 1,E 1C , 则AE ∥A 1E 1,∴∠E 1A 1C 是异面直线AE 与A 1C 所成的角. 设AC =AB =AA 1=2,则由∠BAC =90°,可得A 1E 1=AE A 1C ,E 1C 1=EC =12BC∴E 1C∵在△E1A 1C 中,cos∠E 1A 1C 12所以异面直线AE 与A 1C 所成的角为3π. (3)连接AG ,设P 是AC 的中点,过点P 作PQ ⊥AG 于Q ,连EP ,EQ ,则EP ⊥AC 又∵平面ABC ⊥平面ACC 1A 1 ∴EP ⊥平面ACC 1A 1 而PQ ⊥AG ∴EQ ⊥AG .∴∠PQE 是二面角C -AG -E 的平面角.由EP =1,AP =1,PQtan∠PQE =PE PQ所以二面角C -AG -E 【点睛】本题是与二面角有关的立体几何综合题,主要考查了异面直线的夹角,线线垂直的判定,二面角等知识点,难度中档,熟练掌握线面垂直,线线垂直与面面垂直之间的转化及异面直线夹角及二面角的定义,是解答本题的关键.21.(Ⅰ) 22142x y +=.(Ⅱ) 2MN ===. 【解析】试题分析:(Ⅰ)将Q 的坐标代入椭圆方程,以及a b c ,,的关系,解方程可得a b ,,进而得到椭圆方程;(Ⅱ)求出直线l 与x y ,轴的交点,代入椭圆方程,运用韦达定理,以及向量共线的坐标表示,可得k 的值,运用弦长公式可得弦长MN . 试题解析:(Ⅰ)椭圆过点)Q,可得22211a b+=,由题意可得c =222a b -=,解得2a b ==,即有椭圆C 的方程为22142x y +=;(Ⅱ)直线l :()1y k x =-与x 轴交点()10C y ,,轴交点()0D k -,,联立()22241x y y k x ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,消y 得,()2222124240k x k x k +-+-=,①设()()1122M x y N x y ,,,,则2122412k x x k +=+,()()22111CN x y MD x k y =-=---,,,,由CN MD =,得:21224112k x x k +==+,解得2k =±由0k >得2k =代入① 得22230x x --=,1212312x x x x +==-,,可得2MN ===.22.(1)单调增区间为()1,∞+,单调减区间为()0,1;(2)()e -- 【解析】试题分析:(1)借助题设条件运用导数的知识求解;(2)依据题设运用导数的有关知识进行分析探求. 试题解析:(1)函数的定义域为()0,x ∈+∞,()()()()()()22211111'1x x xe ax x e x e x ax xf x a x x x x +---+-⎛⎫=+-== ⎪⎝⎭.当0a >时,对于()0,,0x x e ax ∀∈+∞+>恒成立,所以,若()1,'0x f x >>,若()01,'0x f x <<<,所以()f x 的单调增区间为1,,单调减区间为0,1.(2)由条件可知()'0f x =,在1,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭上有三个不同的根,即0x e ax +=在1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上有两个不同的根,且a e ≠-,令()xe g x a x==-,则()()1'xe x g x x-=-,当1,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭单调递增,()1,2x ∈单调递减,()g x ∴的最大值为()()2111,222g e g g e ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭,而22110,22e e a e ⎛⎫--=->∴-<- ⎪⎝⎭.考点:导数与函数的单调性的关系等有关知识的综合运用.【易错点晴】导数是研究函数的单调性和极值最值问题的重要而有效的工具.本题就是以函数解析式()()ln xe f x a x x x=+-为背景,精心设置了两个问题,旨在考查导数知识与函数单调性和极值的关系等方面的综合运用以及分析问题解决问题的能力.本题的第一问是求函数()()ln xe f x a x x x=+-的单调区间,求解时运用求导法则借助的范围及导数与函数的单调性的关系,分别求出求出其单调区间;第二问则通过构造函数()xe g x a x==-,运用求导法则及转化化归思想,分析推证建立不等式,从而求出,使得问题获解.。