2016-2017学年广西南宁市马山县金伦中学高二下学期期末考试数学(理)试题(解析版)

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2016-2017学年广西南宁市马山县金伦中学高二下学期期末考试数学(理)试题一、选择题1.{|11}P x x =-<<, {|02}Q x x =<<,则P Q ⋃= ( ) A. ()1,2- B. ()0,1 C. ()1,0- D. ()1,2【答案】A【解析】集合P ={x |−1<x <1},Q ={x |0<x <2},那么P ∪Q ={x |−1<x <2}=(−1,2). 本题选择A 选项. 2.复数3ii-在复平面上对应的点位于( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 【答案】B【解析】试题分析:()()()223131333331010i i i i i i i i i +-+===-+--+-,所以此复数在复平面内对应的点为13,1010⎛⎫-⎪⎝⎭,位于第二象限.故B 正确. 【考点】1复数的运算;2复数与复平面内的点一一对应.3.已知向量()()1,,3,2a m b ==-,且()a b b +⊥ ,则m =A. 8-B. 6-C. 6D. 8 【答案】D【解析】试题分析: ()4,2a b m +=-,()()0a b b a b b +⊥⇔+⋅= ,即()()43220m ⨯+-⨯-=,解之得8m =,故选D.【考点】1.向量的坐标运算;2.向量垂直与向量的数量积. 4.要得到函数sin 43y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需要将函数sin4y x =的图象( ) A. 向左平移12π个单位 B. 向右平移12π个单位 C. 向左平移3π个单位 D. 向右平移3π个单位【答案】B【解析】因为函数sin 4sin 4312y x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,要得到函数43y sin x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需要将函数4y sin x =的图象向右平移12π个单位。

本题选择B选项.点睛:三角函数图象进行平移变换时注意提取x的系数,进行周期变换时,需要将x的系数变为原来的ω倍,要特别注意相位变换、周期变换的顺序,顺序不同,其变换量也不同.5.设,x y满足约束条件2+330,{2330,30,x yx yy-≤-+≥+≥则2z x y=+的最小值是A. 15- B. 9- C. 1 D. 9【答案】A【解析】x、y满足约束条件2+330{233030x yx yy-≤-+≥+≥的可行域如图:z=2x+y经过可行域的A时,目标函数取得最小值,由3{2330yx y=--+=解得A(−6,−3),则z=2x+y的最小值是:−15.故选:A.点睛:求线性目标函数z=ax+by(ab≠0)的最值,当b>0时,直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最大,在y轴截距最小时,z值最小;当b<0时,直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最小,在y轴上截距最小时,z值最大.6.下边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入a,b分别为14,18,则输出的a=()A. 0B. 2C. 4D. 14【答案】B【解析】由于更相减损术是求最大公约数的,所以14,18的最大公约数是2.7.函数331x x y =-的图象大致是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】331x x y =-的定义域为(−∞,0)∪(0,+∞)排除A ,当x >0时, 30,310x x >->,故y >0, 当x <0时, 30,310x x <-<,故y >0,排除B ,当x 趋向于无穷大时,x 3增长速度不如3x −1增长的快,故所对应的y 的值趋向于0,排除D .只有C 符合, 本题选择C 选项.8.设曲线()ln 1y ax x =-+在点()0,0处的切线方程为2y x =,则a 等于( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 【答案】D【解析】D 试题分析:根据导数的几何意义,即f′(x 0)表示曲线f (x )在x=x 0处的切线斜率,再代入计算.解:, ∴y′(0)=a ﹣1=2, ∴a=3.故答案选D .【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.9.在空间给出下面四个命题(其中,m n 为不同的两条直线, ,αβ为不同的两个平面): ①,//m n m n αα⊥⇒⊥; ②//,////m n n m αα⇒; ③//,,//m n n m βααβ⊥⇒⊥;④,//,//,//,////m n A m m n n αβαβαβ⋂=⇒.其中正确的命题个数有( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个 【答案】C【解析】试题分析:①n // α时在α内存在直线l // n , m ⊥ α,所以m l ⊥,所以m n ⊥.故①正确.②当m // n , n // α时m // α或m α⊂,故②不正确. ③m //α时在α内存在直线l // m ,因为m // n 所以l // n ,因为n β⊥,所以l β⊥,因为l α⊂,所以αβ⊥. 故③正确.④m n A ⋂=, ,m n 确定的平面为γ因为m // α, n // α, m n A ⋂=,,所以α// γ.同理γ// β,所以α// β.故④正确.综上可得正确的是①③④共3个,故C 正确.【考点】1线面平行、面面平行;2线面垂直、面面垂直;3线面位置关系. 10.若3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin2α=( ) A.725 B. 15 C. 15- D. 725- 【答案】D 【解析】3cos 45πα⎛⎫-=⎪⎝⎭ , 297sin2cos 2cos22cos 1212442525πππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-=-=--=⨯-=-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 本题选择D 选项.11.下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )A. 20πB. 24πC. 28πD. 32π 【答案】C【解析】试题分析:由三视图分析可知,该几何体的表面积为圆锥的表面积与圆柱的侧面积之和。

,,所以几何体的表面积为。

【考点】三视图与表面积。

12.已知1F , 2F 分别是椭圆的左、右焦点,现以2F 为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M , N ,若过1F 的直线1MF 是圆2F 的切线,则椭圆的离心率为( )A.1 B.2 C.2 D. 2【答案】A【解析】试题分析:由题意12F M F M ⊥, 2MF c =,则12MF a c =-,所以()()22222c a c c +-=,解得1ce a==.故选A . 【考点】椭圆的几何性质.二、填空题13.()10x a +的展开式中, 7x 的系数为15,则a=________.(用数字填写答案) 【答案】12【解析】因为10110r r r r T C x a -+=,所以令107r -=,解得3r =,所以373410T C x a ==157x ,解得12a =. 【考点】本小题主要考查二项式定理的通项公式,求特定项的系数,题目难度不大,属于中低档.14.在ABC ∆中, 0120B =, AB =, A 的角平分线AD =,则AC =________.【解析】试题分析:由正弦定理可得s i n s i n A DA BB A D B=∠,所以sin sin2AB B ADB AD ∠===.在A D B ∆中45ADB ∠=︒,所以180120451BAD ∠=︒-︒-︒=︒,所以在ABC ∆中30A =︒.又因为120B =︒,所以30A C ==︒.所以AB BC =,所以2222cos AC AB BC AC BC B =+-⋅⋅=122262⎛⎫+--= ⎪⎝⎭,所以AC =.【考点】正余弦定理. 【技巧点睛】(1)在三角形中处理边角关系时,一般全部转化为角的关系,或全部转化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用正弦定理,出现边的二次式一般采用余弦定理,应用正弦、余弦定理时,注意公式变形的应用,解决三角形问题时,注意角的限制范围.15.若函数()(lnf x x x=为偶函数,则a=.【答案】1【解析】试题分析:由函数()(lnf x x x=+为偶函数⇒函数()(lng x x=为奇函数,()0ln01g a a==⇒=.【考点】函数的奇偶性.【方法点晴】本题考查导函数的奇偶性以及逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力、特殊与一般思想、数形结合思想与转化思想,具有一定的综合性和灵活性,属于较难题型.首先利用转化思想,将函数()(lnf x x x=为偶函数转化为函数()(lng x x=为奇函数,然后再利用特殊与一般思想,取()0ln01g a a==⇒=.16.已知直线l:30mx y m++=与圆2212x y+=交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与y轴交于C,D两点,若AB=CD=__________.【答案】4【解析】试题分析:因为AB=,且圆的半径为,所以圆心()0,0到直线30mx y m++=的距离为3=,则由3=,解得m=,代入直线l的方程,得y x=+l的倾斜角为30︒,由平面几何知识知在梯形ABDC中,4cos30ABCD==︒.【考点】直线与圆的位置关系.三、解答题17.nS为数列{}n a的前n项和.已知20,243n n n na a a S>+=+.(1)求{}n a的通项公式;(2)设11nn nba a+=,求数列{}n b的前n项和.【答案】(1)21na n=+;(2)()323nn+.【解析】试题分析:(1)由题意整理数列的递推公式可得{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为21n a n =+.(2)对数列的通项公式裂项求和可得数列{}n b 的前n 项和是()323nn +.试题解析: (1)由2243n n n a a S +=+,可知2111243n n n a a S ++++=+,可得()2211124n n n n n a a a a a +++-+-=,即()()()2211112n n n n n n n n a a a a a a a a +++++=-=+-,由于0n a >,可得12n n a a +-=,又2111243a a a +=+,解得11a =-(舍去),13a =,所以{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为21n a n =+. (2)由21n a n =+可知()()111111212322123n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪++++⎝⎭,设数列{}n b 的前n项和为nT ,则()121111111235572123323n n n T b b b n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ . 点睛:使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.18.设某校新、老校区之间开车单程所需时间为T , T 只与道路畅通状况有关,对其100(1)求T 的分布列与数学期望ET ;(2)刘教授驾车从老校区出发,前往新校区做一个50分钟的讲座,结束后立即返回老校区,求刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过120分钟的概率. 【答案】(Ⅰ)分布列见解析, 32;(Ⅱ)0.91. 【解析】试题分析:(1)先算出T 的频率分布,进而可得T 的分布列,再利用数学期望公式可得数学期望ET ;(2)先设事件A 表示“刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过分钟”,再算出A 的概率.试题解析:(1)由统计结果可得T 的频率分步为以频率估计概率得T 的分布列为从而250.2300.3350.4400.132ET =⨯+⨯+⨯+⨯=(分钟).(2)设12,T T 分别表示往、返所需时间, 12,T T 的取值相互独立,且与T 的分布列相同.设事件A 表示“刘教授共用时间不超过120分钟”,由于讲座时间为50分钟,所以事件A 对应于“刘教授在途中的时间不超过70分钟”.解法一: ()()()()1212127025,4530,40P A P T T P T T P T T =+≤==≤+=≤()()121235,3540,30P T T P T T +=≤+=≤10.210.30.90.40.50.10.91=⨯+⨯+⨯+⨯=.解法二:()()()121212(70)35,4040,35P A P T T P T T P T T =+>===+==()1240,40P T T +==0.40.10.10.40.10.10.09=⨯+⨯+⨯=故()()10.91P A P A =-=.【考点】1.离散型随机变量的分布列与数学期望;2.独立事件的概率. 19.如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为平行四边形, 60DAB ∠=︒, 2AB =, 1AD =, PD ⊥底面ABCD .(1)证明: PA BD ⊥;(2)若PD AD =,求二面角A PB C --的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】试题分析:(1)由余弦定理得,由勾股定理得,由线线面垂直得,从而平面,由此能证明;(2)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,分别求出平面的法向量和平面的法向量,由此能求出二面角的余弦值.试题解析:(1)证明:因为,,由余弦定理得.从而,故.∵面,面,∴又, 所以平面.故. (2)如图,以为坐标原点,射线分别为的正半轴建立空间直角坐标系,则()()()()1,0,0,,,0,0,1A B C P -,()AB =-,()1PB =-,()1,0,0BC =-,设平面的法向量为(),,n x y z =,则0{0n AB n PB ⋅=⋅=即0{x z -=-=因此可取.设平面PBC 的法向量为m,则0{0m PB m BC ⋅=⋅=可取(0.1,m =-则cos ,m n 〈〉==故钝二面角的余弦值为.【考点】(1)直线与平面垂直的性质;(2)二面角的平面角及其求法;(3)用空间向量求平面间的夹角.【方法点晴】本题考查异面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要注意余弦定理、勾股定理、向量法的合理运用,注意空间思维能力的培养.在证明垂直的过程中,要注意线线垂直和线面垂直的相互转化,利用向量法求空间中二面角的大小,先求出面的法向量,把二面角转化为两个面所在法向量的夹角,应先判断角是钝角还是锐角,根据向量夹角公式得解.20.已知抛物线24x y =的焦点为F , P 为该抛物线上的一个动点. (1)当2PF =时,求点P 的坐标;(2)过F 且斜率为1的直线与抛物线交于两点,A B ,若P 在弧AB 上,求PAB ∆面积的最大值.【答案】(1)()2,1±;(2)()maxPAB S ∆=【解析】试题分析:(1)设出点P 的坐标,结合抛物线的定义可得点P 的坐标为()2,1±.(2)联立直线与抛物线的方程,结合韦达定理可得PAB ∆面积的最大值是 试题解析:(1)由抛物线24x y =的焦点为F , P 为该抛物线上的一个动点,故设2,4a P a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∵2PF =,结合抛物线的定义得2124a +=,∴2a =±,∴点P 的坐标为()2,1±.(2)过F 的直线方程为1y x =+,由21{4y x x y=+=有2610y y -+=,设()()1122,,,A x y B x y , 则126,8y y AB +==, P 在弧AB 上,要使PAB ∆面积最大时,则过P 点的直线l 平行于直线AB 且与抛物线相切,设直线l 方程为y x m =+,由2{4y x m x y=+=有2440x y m --=,直线l 与抛物线相切时, 0∆=有1m =-,此时,两直线的距离为d =, ()PAB max S ∆=21.已知函数()2xf x e ax =+.(1)求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 在区间[)1,+∞上的最小值为0,求a 的值.【答案】(Ⅰ)当0a ≥时, ()f x 在R 上单调递增;当0a <时, ()f x 在()(),ln 2x a ∈-∞-上单调递减,在()()ln 2,x a ∈-+∞上单调递增;(Ⅱ)2e a =-. 【解析】试题分析:(Ⅰ)分0a ≥与0a <利用()0f x '<与()0f x '>求得()f x 的单调区间;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,当0a ≥不符合题意,当0a <时,利用函数的单调性求出最值,从而求得a 的值.试题解析:(Ⅰ)当0a ≥时,函数()20xf x e a ='+>, ()f x 在R 上单调递增;当0a <时, ()2x f x e a '=+,令20x e a +=,得()l n 2x a =-,所以当()(),ln 2x a ∈-∞-时, ()0f x '<,函数()f x 单调递减;当()()ln 2,x a ∈-+∞时, ()0f x '>,函数()f x 单调递增.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,当0a ≥时,函数()20xf x e a =+>,不符合题意, 当0a <时, ()2x f x e a '=+,因为,当()(),ln 2x a ∈-∞-时, ()0f x '<,函数()f x 单调递减;当()()ln 2,x a ∈-+∞时, ()0f x '>,函数()f x 单调递增. ①当()ln 21a -≤,即02e a -≤<时, ()f x 最小值为()12f a e =+, 解20a e +=,得2e a =-, ②当()ln 21a ->,即2e a <-时, ()f x 最小值为()()()ln 222ln 2f a a a a -=-+-. 解()22ln 20a a a -+-=,得2e a =-,不符合题意,综上, 2e a =-. 【考点】1、利用导数研究函数的单调性;2、导数与函数最值的关系.【方法点睛】①利用导数法求函数最值的三个步骤:第一,求函数在(),a b 内的极值;第二,求函数在端点的函数值()f a , ()f b ;第三,比较上述极值与端点函数值的大小,即得函数的最值;②函数的最大值及最小值点必在以下各点中取得:导数为零的点、导数不存在的点及其端点.22.选修4-4:坐标系与参数方程已知直线l :5{ 12x y t =+=(t 为参数),以坐标原点为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2cos ρθ=.(1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点M的直角坐标为(,直线l 与曲线C 的交点为,A B ,求MA MB ⋅的值.【答案】(1);(2)18. 【解析】试题分析:(1)在方程=2cos ρθ两边同乘以极径ρ可得2=2cos ρρθ,再根据222=,cos x y x ρρθ+=,代入整理即得曲线C 的直角坐标方程;(2)把直线的参数方程代入圆的直角坐标方程整理,根据韦达定理即可得到MA MB ⋅的值.试题解析:(1)=2cos ρθ等价于2=2cos ρρθ①将222=,cos x y x ρρθ+=代入①既得曲线C 的直角坐标方程为2220x y x +-=,②(2)将5{12x y t ==代入②得2180t +=, 设这个方程的两个实根分别为12,,t t则由参数t 的几何意义既知, 1218MA MB t t ⋅==.【考点】圆的极坐标方程与直角坐标方程的互化及直线参数方程的应用.23.选修4-5:不等式选讲设函数()f x x a =-(1)当2a =时,解不等式()41f x x ≥--;(2)若()1f x ≤解集为[]0,2,11(0,0)2a m n m n +=>>,求证: 24m n +≥. 【答案】(1)][17,,22⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;(2)见解析. 【解析】试题分析:(1)由题意整理所给的不等式,然后零点分段可得不等式的解集为][17,,22⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭. (2)由题意可得111(0,0)2m n m n +=>>,结合均值不等式的结论可得24m n +≥. 试题解析:解:(1)当2a =时,不等式214x x -+-≥,不等式的解集为][17,,22⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭.(2)()1f x ≤即1x a -≤,解得11a x a -≤≤+,而()1f x ≤解集是[]0,2, ∴10{ 12a a -=+=,解得1a =,所以111(0,0)2m n m n+=>>,所以()112242m n m n m n ⎛⎫+=++≥ ⎪⎝⎭.。