2014-2015年四川省眉山市高二上学期期末数学试卷(理科)与解析
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2014-2015学年四川省眉山市高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)直线x+y﹣1=0的倾斜角是()A.30°B.60°C.120°D.150°2.(5分)设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y﹣1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)某个小组7个人在一项技能测试后的成绩统计结果是平均分为75分,标准差为10.其中:同学甲因生病没有正常发挥出自己的水平,只得分50分;同时,同学乙则超常发挥了,得分100分.正常情况下,这两位同学得分在75分左右,如果将这两位同学的成绩都改为75分,则()A.平均分不变,标准差缩小B.平均分不变,标准差扩大C.平均分增大,方差缩小D.平均分减小,方差扩大4.(5分)设f(x)=15x5﹣24x4+33x3﹣42x2+51x,用秦九韶算法求f(2)的值为()A.147B.294C.699D.13985.(5分)给出一下四个命题()①平面α外的一条直线l上有两个不同点到平面α的距离相等,则直线l平行于平面α②平面α外有三个不共线的点到面α的距离相等,则经过这三个点的平面平行于平面α③空间中垂直于同一直线的两直线可以不平行④空间中垂直于同一平面的两个平面可以平行其中真命题有()A.①②③④B.①②④C.②③④D.③④6.(5分)从四面体的四个面中任意取出一个面,这个面的形状恰好为直角三角形的概率最大值为()A.1B.C.D.7.(5分)如图的语句是求S=1+2+3+…+100的一个程序,语句i=i+1应当在这个程序中的①②③④四处的哪一处才能实现上述功能()A.①B.②C.③D.④8.(5分)已知区域A={(x,y)||x|≤1,|y|≤1},区域B={(x,y)|(x﹣1)2+(y+1)2≤4},在区域A上取一个点P,点P不在区域B上的概率为()A.B.C.D.9.(5分)函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且在x∈[0,2)时,f(x)=,若直线kx﹣y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个不同交点,则k 的取值范围是()A.B.C.D.10.(5分)设点A(1,﹣1),B(0,1),C(1,1),直线l:ax+by=1,已知直线l与线段AB(不含B点)无公共点,且直线l与包含端点的线段AC有公共点,则z=2a+b的最小值为()A.5B.4C.2D.1二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)11.(5分)已知命题p:∀x∈R,x2+x+1>0,则命题¬p为:.12.(5分)某班有男生30人,女生25人,男女生体育活动量和活动强度明显不同,为调查体育活动景和活动强度对于男生和女生的区别等相关情况,决定在这个班按恰当的方式抽取一个容量为11的样本调查,应当抽取的女生人数是个.13.(5分)已知两个圆的圆心都在直线x﹣y+1=0上且相交于两个不同的点,若其中一个交点的坐标为A(﹣2,2),则另一个交点的坐标是.14.(5分)假设关于某设备的使用年限x(年)和所支出的维修费y(万元)有如下的统计资料:由资料可知y和x呈线性相关关系,由表中数据算出线性回归方程中的,据此估计,使用年限为10年时的维修费是万元.15.(5分)四面体ABCD中,AD=x,其余各棱长均为2,给出下列论断①x的取值范围是(0,);②异面直线AB与CD成角最大为90°;③直线AB与平面BCD成角最大为60°;④体积最大时,二面角A﹣CD﹣B平面角的正切值为2.其中正确的命题有(写出所有正确命题的序号)三、解答题(共6小题,满分75分)16.(12分)设直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.17.(12分)已知命题P:函数y=log a(1﹣2x)在定义域上单调递增;命题Q:不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对任意实数x恒成立.若P∨Q是真命题,求实数a的取值范围.18.(12分)郑州市为了缓解城市交通压力,大力发展公共交通,提倡多坐公交少开车,为了调查市民乘公交车的候车情况,交通主管部门从在某站台等车的45名候车乘客中随机抽取15人,按照他们的候车时间(单位:分钟)作为样本分成6组,如下表所示:(Ⅰ)估计这45名乘客中候车时间少于12分钟的人数;(Ⅱ)若从上表第四、五组的5人中随机抽取2人做进一步的问卷调查,求抽到的2人恰好来自不同组的概率.19.(12分)用向量方法证明定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行则这两个平面平行.20.(13分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=2,E 是BC中点.(Ⅰ)求证:A1B∥平面AEC1;(Ⅱ)若棱AA1上存在一点M,满足B1M⊥C1E,求AM的长;(Ⅲ)求平面AEC1与平面ABB1A1所成锐二面角的余弦值.21.(14分)在直角坐标系xoy中,曲线C1上的点均在C2:(x﹣5)2+y2=9外,且对C1上任意一点M,M到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值.(Ⅰ)求曲线C1的方程(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠±3)为圆C2外一点,过P作圆C2的两条切线,分别与曲线C1相交于点A,B和C,D.证明:当P在直线x=﹣4上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值.2014-2015学年四川省眉山市高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)直线x+y﹣1=0的倾斜角是()A.30°B.60°C.120°D.150°【解答】解:因为直线x+y﹣1=0的斜率为:﹣,直线的倾斜角为:α.所以tanα=﹣,α=120°故选:C.2.(5分)设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y﹣1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:当a=1时,直线l1:x+2y﹣1=0与直线l2:x+2y+4=0,显然平行;而由两直线平行可得:a(a+1)﹣2=0,解得a=1,或a=﹣2,故不能推出“a=1”,由充要条件的定义可得:“a=1”是“直线l1:ax+2x﹣1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的充分不必要条件.故选:B.3.(5分)某个小组7个人在一项技能测试后的成绩统计结果是平均分为75分,标准差为10.其中:同学甲因生病没有正常发挥出自己的水平,只得分50分;同时,同学乙则超常发挥了,得分100分.正常情况下,这两位同学得分在75分左右,如果将这两位同学的成绩都改为75分,则()A.平均分不变,标准差缩小B.平均分不变,标准差扩大C.平均分增大,方差缩小D.平均分减小,方差扩大【解答】解:设其他5个同学的成绩分别为x1,x2,x3,x4,x5;则本次测试的平均分是=(50+100+x1+x2+x3+x4+x5)=75,方差是s2=[(50﹣75)2+(100﹣75)2++…+]=102=100;修改数据后,测试成绩的平均分是=(75+75+x1+x2+x3+x4+x5)=(50+100+x1+x2+x3+x4+x5)=75=,方差为s′2=[(75﹣75)2+(75﹣75)2++…+]=[+…+]<[(50﹣75)2+(100﹣75)2++…+]=100=s2;∴s′<s.故选:A.4.(5分)设f(x)=15x5﹣24x4+33x3﹣42x2+51x,用秦九韶算法求f(2)的值为()A.147B.294C.699D.1398【解答】解:∵f(x)=15x5﹣24x4+33x3﹣42x2+51x=((((15x﹣24)x+33)x﹣42)x+51)x,∴v0=15,v1=15×2﹣24=6,v2=6×2+33=45,v3=45×2﹣42=48,v4=48×2+51=147,v5=147×2=294.故选:B.5.(5分)给出一下四个命题()①平面α外的一条直线l上有两个不同点到平面α的距离相等,则直线l平行于平面α②平面α外有三个不共线的点到面α的距离相等,则经过这三个点的平面平行于平面α③空间中垂直于同一直线的两直线可以不平行④空间中垂直于同一平面的两个平面可以平行其中真命题有()A.①②③④B.①②④C.②③④D.③④【解答】解:①平面α外的一条直线l上有两个不同点到平面α的距离相等,则如果两点在平面α同侧,则l∥α;如果两点在平面α异侧,则l与α相交,故错误;②当平面α与平面β相交时,α内在平面β的两侧存在三点到平面β的距离相等,故错误;③正方体从同一顶点出发的三条直线,即可判断空间中垂直于同一直线的两直线可以不平行,正确;④空间中垂直于同一平面的两个平面可以平行、相交,故正确,故选:D.6.(5分)从四面体的四个面中任意取出一个面,这个面的形状恰好为直角三角形的概率最大值为()A.1B.C.D.【解答】解:如图所示,四面体V﹣ABC中,面VAB,面VAC,面VBC与面ABC都是直角三角形,∴从这个四面体的四个面中任意取出一个面,这个面恰好为直角三角形的概率是=1.故选:A.7.(5分)如图的语句是求S=1+2+3+…+100的一个程序,语句i=i+1应当在这个程序中的①②③④四处的哪一处才能实现上述功能()A.①B.②C.③D.④【解答】解:∵程序运行后输出“1+2+…+100”,∴每次累加的值都增大1,∴用i来进行计数增大,则i=i+1,又S表示的是依次累加的值,∴S=S+i,模拟运算如下:S=0,i=1,此时i=1≤100,S=0+1=1,i=1+1=2,此时i=2≤100,S=1+2,i=2+1=3,此时i=3≤100,依次运行,…,S=1+2+…+99,i=99+1=100,此时i=100≤100,S=1+2+…+100,i=100+1=101,此时i=101>100,不符合条件,运行结束,输出S=1+2+ (100)所以i=i+1应在③处.故选:C.8.(5分)已知区域A={(x,y)||x|≤1,|y|≤1},区域B={(x,y)|(x﹣1)2+(y+1)2≤4},在区域A上取一个点P,点P不在区域B上的概率为()A.B.C.D.【解答】解:A={(x,y)||x|≤1,|y≤|1}对应的区域为矩正方形,面积S=2×2=4,区域B对应的区域为阴影部分,对应的面积S=4﹣π,如图,则若向区域A内随机取一点P,由几何概型公式得,点P不落入区域A的概率P=;故选:B.9.(5分)函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且在x∈[0,2)时,f(x)=,若直线kx﹣y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个不同交点,则k 的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:由kx﹣y+k=0(k>0)得y=k(x+1),(k>0),则直线过定点A(﹣1,0),当x∈[0,2)时,f(x)=,即(x﹣1)2+y2=1,(y≥0),对应的根据为圆心在(1,0)的上半圆,∵f(x)满足f(x+2)=f(x),∴当x∈[2,4)时,(x﹣3)2+y2=1,(y≥0),此时圆心为(3,0),当直线和圆(x﹣1)2+y2=1,(y≥0)相切时此时有2个交点,此时圆心(1,0)到直线的距离d=,解得k=或k=﹣(舍).当线和圆(x﹣3)2+y2=1,(y≥0)相切时此时有4个交点,此时圆心(3,0)到直线的距离d=,解得k=或k=﹣(舍).若若直线kx﹣y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个不同交点,则直线在AB和AC之间,则<k<,故选:A.10.(5分)设点A(1,﹣1),B(0,1),C(1,1),直线l:ax+by=1,已知直线l与线段AB(不含B点)无公共点,且直线l与包含端点的线段AC有公共点,则z=2a+b的最小值为()A.5B.4C.2D.1【解答】解:如图,将直线改l:ax+by=1写为ax+by﹣1=0,直线l与线段AB(不含B点)无公共点,且直线l与包含端点的线段AC有公共点,得,画出可行域如图,化z=2a+b为b=﹣2a+z,由图可知,当直线b=﹣2a+z过(0,1)时直线在b轴上的截距最小,为z=2×0+1=1.故选:D.二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)11.(5分)已知命题p:∀x∈R,x2+x+1>0,则命题¬p为:∃x0∈R,x02+x0+1≤0.【解答】解:命题是全称命题,则¬p为:∃x0∈R,x02+x0+1≤0,故答案为:∃x0∈R,x02+x0+1≤012.(5分)某班有男生30人,女生25人,男女生体育活动量和活动强度明显不同,为调查体育活动景和活动强度对于男生和女生的区别等相关情况,决定在这个班按恰当的方式抽取一个容量为11的样本调查,应当抽取的女生人数是5个.【解答】解:由分层抽样可得应当抽取的女生人数是,故答案为:513.(5分)已知两个圆的圆心都在直线x﹣y+1=0上且相交于两个不同的点,若其中一个交点的坐标为A(﹣2,2),则另一个交点的坐标是(1,﹣1).【解答】解:由题意可得另一个交点B是点A(﹣2,2)关于直线x﹣y+1=0的对称点,设点B(m,n),则由,求得,故点B的坐标为(1,﹣1),故答案为:(1,﹣1).14.(5分)假设关于某设备的使用年限x(年)和所支出的维修费y(万元)有如下的统计资料:由资料可知y和x呈线性相关关系,由表中数据算出线性回归方程中的,据此估计,使用年限为10年时的维修费是11.84万元.【解答】解:∵由表格可知=4,=5,∴这组数据的样本中心点是(4,5),根据样本中心点在线性回归直线上,∴5=a+1.14×4,∴a=0.44,∴这组数据对应的线性回归方程是y=1.14x+0.44,∵x=10,∴y=1.14×10+0.44=11.84,故答案为:11.84.15.(5分)四面体ABCD中,AD=x,其余各棱长均为2,给出下列论断①x的取值范围是(0,);②异面直线AB与CD成角最大为90°;③直线AB与平面BCD成角最大为60°;④体积最大时,二面角A﹣CD﹣B平面角的正切值为2.其中正确的命题有①②③④(写出所有正确命题的序号)【解答】解:对于①,如图,四面体ABCD中,AD=AC=DC=BD=BC=2,取CD中点G,连结AG,BG,在等边三角形ACD和等边三角形BCD中,可求得AG=BG=,∴要构成四面体ABCD,A,B不能重合,即x>0,点A不能在平面BCD上,即AB<AG+BG,x<2.∴①正确;对于②,因为异面直线所成角的最大值是90°,当x=2时几何体是正四面体,异面直线AB⊥CD,异面直线AB与CD成角最大为90°.∴②正确.对于③,当侧面ABC与底面BCD垂直时,AB与底面BDC所成角取得最大值,三角形ABC是正三角形,所以最大值为60°,∴③正确.对于④,当侧面ABC与底面BCD垂直时,A到底面BCD的距离最大,底面BCD 面积是定值,此时体积最大,如图,作AO⊥BC于O,作OE⊥BD于E,连结AE,则二面角A﹣CD﹣B平面角为∠AEO,此时O是BC的中点,AO=2OE,二面角A﹣CD﹣B平面角的正切值为2,∴④正确;故答案为:①②③④.三、解答题(共6小题,满分75分)16.(12分)设直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)令x=0,得y=a﹣2.令y=0,得(a≠﹣1).∵l在两坐标轴上的截距相等,∴,解之,得a=2或a=0.∴所求的直线l方程为3x+y=0或x+y+2=0.(2)直线l的方程可化为y=﹣(a+1)x+a﹣2.∵l不过第二象限,∴,∴a≤﹣1.∴a的取值范围为(﹣∞,﹣1].17.(12分)已知命题P:函数y=log a(1﹣2x)在定义域上单调递增;命题Q:不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对任意实数x恒成立.若P∨Q是真命题,求实数a的取值范围.【解答】解:∵命题P函数y=log a(1﹣2x)在定义域上单调递增;∴0<a<1(3分)又∵命题Q不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对任意实数x恒成立;∴a=2(2分)或,(3分)即﹣2<a≤2(1分)∵P∨Q是真命题,∴a的取值范围是0<a≤2,且a≠1(5分)18.(12分)郑州市为了缓解城市交通压力,大力发展公共交通,提倡多坐公交少开车,为了调查市民乘公交车的候车情况,交通主管部门从在某站台等车的45名候车乘客中随机抽取15人,按照他们的候车时间(单位:分钟)作为样本分成6组,如下表所示:(Ⅰ)估计这45名乘客中候车时间少于12分钟的人数;(Ⅱ)若从上表第四、五组的5人中随机抽取2人做进一步的问卷调查,求抽到的2人恰好来自不同组的概率.【解答】解:(Ⅰ)由图表得到15人中候车时间少于12分钟的人数为9,设45名乘客中候车时间少于12分钟的人数为n,由,得n=27.则45名乘客中候车时间少于12分钟的人数为27人;(Ⅱ)记第四组的3人为A、B、C,第五组的2个人为a、b,则从这5人中随机抽取2人的不同结果(A,B),(A,C),(A,a),(A,b),(B,C),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b)共10种,两人恰好来自两组的情况有共6种,则抽到的2人恰好来自不同组的概率P=.19.(12分)用向量方法证明定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行则这两个平面平行.【解答】已知:a∩b=P,a⊂α,b⊂α,a∥β,b∥β.求证:α∥β.证明:设为平面β的法向量,∵a∥β,b∥β.∴,,又a∩b=P,a⊂α,b⊂α,∴,∴α∥β.20.(13分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=2,E 是BC中点.(Ⅰ)求证:A1B∥平面AEC1;(Ⅱ)若棱AA1上存在一点M,满足B1M⊥C1E,求AM的长;(Ⅲ)求平面AEC1与平面ABB1A1所成锐二面角的余弦值.【解答】(本小题满分14分)(I)证明:连接A1C交AC1于点O,连接EO,因为ACC1A1为正方形,所以O为A1C中点,又E为CB中点,所以EO为△A1BC的中位线,所以EO∥A1B,…(2分)又∵EO⊂平面AEC1,A1B⊄平面AEC1,所以A1B∥平面AEC1.…(4分)(Ⅱ)解:以A为原点,AB为x轴,AC为y轴,AA1为z轴建立空间直角坐标系所以A(0,0,0),A1(0,0,2),B(2,0,0),B1(2,0,2),C1(0,2,2),E(1,1,0),设M(0,0,m),0≤m≤2,所以,=(1,﹣1,﹣2),因为B1M⊥C1E,所以=0,解得m=1,所以AM=1.…(8分)(Ⅲ)解:因为=(1,1,0),=(0,2,2),设平面AEC1的法向量为=(x,y,z),则有,得,令y=﹣1,则x=1,z=1,所以取=(1,﹣1,1),…(10分)因为AC⊥平面ABB1A1,取平面ABB1A1的法向量为=(0,2,0),…(11分)所以cos<>==﹣,…(13分)平面AEC1与平面ABB1A1所成锐二面角的余弦值为.…(14分)21.(14分)在直角坐标系xoy中,曲线C1上的点均在C2:(x﹣5)2+y2=9外,且对C1上任意一点M,M到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值.(Ⅰ)求曲线C1的方程(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠±3)为圆C2外一点,过P作圆C2的两条切线,分别与曲线C1相交于点A,B和C,D.证明:当P在直线x=﹣4上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值.【解答】(Ⅰ)解:设M的坐标为(x,y),由已知得|x+2|=且圆C2上的点位于直线x=﹣2的右侧∴=x+5化简得曲线C1的方程为y2=20x(Ⅱ)证明:当点P在直线x=﹣4上运动时,P的坐标为(﹣4,y0),∵y0≠±3,∴过P且与圆C2相切的直线的斜率k存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为y﹣y0=k(x+4),即kx﹣y+y0+4k=0,∴,整理得①设过P所作的两条切线PA,PC的斜率分别为k1,k2,则k1,k2是方程①的两个实根∴②由,消元可得③设四点A,B,C,D的纵坐标分别为y1,y2,y3,y4,∴y1,y2是方程③的两个实根∴④同理可得⑤由①②④⑤可得==6400∴当P在直线x=﹣4上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值为6400.赠送—高中数学知识点【1.3.1】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y fu=为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[、上为减函数.(3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤; (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,yxo都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.。