内容正文:
【名校】高一高二高三模拟同步试卷解析研讨群(全国卷) QQ群:949206654
高二(下)期末测试卷(A卷 基础巩固)
理科数学
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2021·江西·模拟预测)已知集合,集合中至少有2个元素,则( )
A. B. C. D.
2.(2013·安徽马鞍山·一模)设函数在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高二下·江西·期中)“燃脂单车”运动是一种在音乐的烘托下,运动者根据训练者的指引有节奏的踩踏单车,进而达到燃脂目的的运动,由于其操作简单,燃脂性强,受到广大健身爱好者的喜爱.已知某一单车爱好者的骑行速度v(单位:km/h)随时间t(单位:h)变换的函数关系为,,则该单车爱好者骑行速度的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2023·四川凉山·三模)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点M是椭圆C上任意一点,且的取值范围为.当点M不在x轴上时,设的内切圆半径为m,外接圆半径为n,则mn的最大值为( ).
A. B. C. D.1
5.(13-14高三上·湖北·阶段练习)若,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·期末)已知数列的通项公式,记,通过计算,归纳出的表达式是( )
A. B. C. D.
7.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·期末)如右图所示为的图像,则下列判断正确的是 ( )
①在上是增函数;
②是的极小值点;
③在上是单调递减,在上是单调递增;
④是的极小值点
A.①②③ B.①③④ C.③④ D.②③
8.(20-21高二上·宁夏·阶段练习)函数在上的最大值和最小值分别是( )
A.5,15 B.5, C.5, D.5,
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.(22-23高二下·黑龙江七台河·期末)设为定义在R上的函数,且,,在上单调递减,下列说法正确的是( )
A.函数的图象关于y轴对称
B.函数的最小正周期为2
C.
D.函数在上单调递减
10.(22-23高三上·江苏·阶段练习)已知函数的定义域为是偶函数,是奇函数,则( )
A. B.
C. D.
11.(22-23高二下·山西朔州·期末)2023年,某省继续招募高校毕业生到基层从事支教,支农,支医和帮助乡村振兴的服务工作(简称“三支一扶”),此省某师范院校某毕业班的6名毕业生(其中有3名男生和3名女生,男生中有一名班长)被分配到甲乙丙三地进行支教,且每地至少有一名毕业生.则下列正确的是( )
A.甲乙丙三地各分配一名男生和一名女生,则共有种分配方法
B.6名毕业生平均分配到甲乙丙三地,则共有种分配方法
C.男班长必须到甲地,则共有180种分配方法
D.班长必须到甲地,某女生必须到乙地,则共有65种分配方法
12.(22-23高二下·福建南平·期末)若展开式的二项式系数之和为64,则( )
A.展开式中项的系数为 B.展开式中二项式系数最大的项为
C.展开式中系数最小的项为 D.展开式中各项系数的和为1
三、填空题:本大题共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.(22-23高二下·四川遂宁·期末)函数图象在点处切线斜率为2,,若在上恒成立,则实数的最大值为
14.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·期末)在线性回归分析中,常用作为衡量模拟效果的一个指标.
下面关于的说法:①越大,说明模型拟合的效果越好;
②越接近1,说明回归的效果越好;
③越接近1,说明回归的效果越差.请你写出所有正确说法的序号 .
15.(2023高三·全国·专题练习)已知函数有两条与直线平行的切线,且切点坐标分别为,则的取值范围是 .
16.(23-24高三上·江苏苏州·开学考试)立德中学高三年级大课间事件提供三项体育活动,足球、篮球、乒乓球供学生选择.小明、小红从这三项运动中随机选一种,且他们的选择情况相互独立互不影响,在小明选择篮球的前提下,两人的选择不同的概率为 .
四、解答题:本大题共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.(13-14高三·全国·课后作业)设是R上的奇函数,,当时,.
(1)的值;
(2)当时,的图象与x轴所围成图形的面积.
18.(22-23高三上·江苏南京·期中)如图,在等腰梯形中,,,点为线段的中点,将沿着折起到位置,为的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)当平面平面时,求二面角的余弦值.
19.(22-23高二下·山东滨州·期中)根据交管部门有关规定,驾驶电动自行车必须佩戴头盔,保护自身安全,某市去年上半年对此不断进行安全教育.下表是该市某主干路口去年连续5个月监控设备抓拍到的电动自行车驾驶员不戴头盔的统计数据:
月份
1
2
3
4
5
不戴头盔人数
120
100
90
75
65
(1)请利用所给数据求不戴头盔人数与月份之间的回归直线方程;
(2)交管部门统计连续5年来通过该路口的电动车出事故的100人,分析不戴头盔行为与事故是否伤亡的关系,得到下表,能否有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关?
不戴头盔
戴头盔
伤亡
15
10
不伤亡
25
50
参考数据和公式:,
20.(22-23高二下·四川遂宁·期末)已知椭圆与双曲线有相同的焦点,为椭圆上一点,面积最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,若轴,垂足为.求证:直线的斜率;
(3)为椭圆的右顶点,若过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,为坐标原点.问:轴上是否存在定点,使得恒成立.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(22-23高二下·四川遂宁·期末)已知函数(e是自然对数的底数).
(1)当时,求的极值点;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若有两个零点,求实数的取值范围.
22.(2015·江西宜春·一模)已知函数.
(1)当时,求函数图象在点处的切线方程;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)是否存在实数,对任意的且有恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
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$$【名校】高一高二高三模拟同步试卷解析研讨群(全国卷) QQ群:949206654
高二(下)期末测试卷(A卷 基础巩固)
理科数学
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2021·江西·模拟预测)已知集合,集合中至少有2个元素,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由于集合中至少有2个元素,所以,从而可求出的取值范围
【详解】解:因为集合中至少有2个元素,
所以,解得,
故选:D
2.(2013·安徽马鞍山·一模)设函数在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数图象得出单调性,然后判断导函数的正负即可选出答案.
【详解】由函数的图象,知
当时,是单调递减的,所以;
当时,先递减,后递增,最后递减,所以先负后正,最后为负.
故选:B.
3.(22-23高二下·江西·期中)“燃脂单车”运动是一种在音乐的烘托下,运动者根据训练者的指引有节奏的踩踏单车,进而达到燃脂目的的运动,由于其操作简单,燃脂性强,受到广大健身爱好者的喜爱.已知某一单车爱好者的骑行速度v(单位:km/h)随时间t(单位:h)变换的函数关系为,,则该单车爱好者骑行速度的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的导函数,即可得到函数的单调区间,求出函数的最小值,即可得解.
【详解】因为,,
所以,所以时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以.
故选:C
4.(2023·四川凉山·三模)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点M是椭圆C上任意一点,且的取值范围为.当点M不在x轴上时,设的内切圆半径为m,外接圆半径为n,则mn的最大值为( ).
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】由的取值范围为可求出,由正弦定理可得,再由焦点三角形的等面积法可得,所以,求出即可得出答案.
【详解】,
,所以,
所以,解得:,
设,
由正弦定理可得:,
,
可得:,
又因为,
设内切圆的圆心为A,所以,
所以,所以,
又因为当在短轴的端点时,最大,此时,,
,所以,
故当时,mn取得最大值为.
故选:C.
5.(13-14高三上·湖北·阶段练习)若,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据指数、对数的运算法则及指数函数和对数函数的性质,考虑与“0、1”比较即可.
【详解】因为,所以,
,,,
,所以.
故选:B
【点睛】此题考查对数指数函数的性质,属于基础题.
6.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·期末)已知数列的通项公式,记,通过计算,归纳出的表达式是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出的值,归纳它们的值与序号的关系,即可得答案.
【详解】由题意数列的通项公式,
则,,
,
可看出分子上的值为相应项的序号加2,分母为相应序号加1后的2倍,
故归纳出的表达式是,
故选:C
7.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·期末)如右图所示为的图像,则下列判断正确的是 ( )
①在上是增函数;
②是的极小值点;
③在上是单调递减,在上是单调递增;
④是的极小值点
A.①②③ B.①③④ C.③④ D.②③
【答案】D
【分析】
根据的图像判断函数的单调性即可解答.
【详解】由的图像可得:在区间上函数的符号及函数的单调性,如下表:
单调递减
极小值
单调递增
极大值
单调递减
所以①④是错误的;②③是正确的.
故选:D
8.(20-21高二上·宁夏·阶段练习)函数在上的最大值和最小值分别是( )
A.5,15 B.5, C.5, D.5,
【答案】C
【分析】求导数,确定单调性,极值,并求出端点处的函数值,比较后可得最大值和最小值.
【详解】由已知,得或(舍去),
时,,递减,时,,递增,
所以最小值=极小值=,
又,,所以最大值=5.
故选:C.
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.(22-23高二下·黑龙江七台河·期末)设为定义在R上的函数,且,,在上单调递减,下列说法正确的是( )
A.函数的图象关于y轴对称
B.函数的最小正周期为2
C.
D.函数在上单调递减
【答案】ABC
【分析】对于A,由进行判断,对于B,由进行判断,对于CD,利用周期和已知的单调性判断.
【详解】对于A,因为为定义在R上的函数,,所以,
所以为偶函数,所以的图象关于y轴对称,所以A正确,
对于B,因为,所以,所以,所以的最小正周期为2,所以B正确,
对于C,因为为偶函数,在上单调递减,所以在上递增,
因为的最小正周期为2,所以在,上递增,所以,所以C正确,
对于D,因为的最小正周期为2,所以在和在的单调性一致,
因为在上递增,所以在上递增,所以D错误,
故选:ABC
10.(22-23高三上·江苏·阶段练习)已知函数的定义域为是偶函数,是奇函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由函数的奇偶性可得,,且,通过赋值法可得的值,即可判断选项A,B,C;再将上述两式合并整理可得,结合数列中的分组求和思想与等比数列求和公式,即可得的表达式,能判断选项D.
【详解】解:是偶函数关于对称,关于对称,即,
又函数为奇函数,所以,即,
,,则,,
,故选项A正确,B错误;
则,,又,所以,故选项C正确;
由,可得,即,
所以
,故选项D正确.
故选:ACD.
11.(22-23高二下·山西朔州·期末)2023年,某省继续招募高校毕业生到基层从事支教,支农,支医和帮助乡村振兴的服务工作(简称“三支一扶”),此省某师范院校某毕业班的6名毕业生(其中有3名男生和3名女生,男生中有一名班长)被分配到甲乙丙三地进行支教,且每地至少有一名毕业生.则下列正确的是( )
A.甲乙丙三地各分配一名男生和一名女生,则共有种分配方法
B.6名毕业生平均分配到甲乙丙三地,则共有种分配方法
C.男班长必须到甲地,则共有180种分配方法
D.班长必须到甲地,某女生必须到乙地,则共有65种分配方法
【答案】ACD
【分析】根据分组分配的知识对选项进行分析,由此确定正确答案.
【详解】A选项,甲乙丙三地各分配一名男生和一名女生,
个男生中选个到甲地,方法有种;在剩下的个男生中选个到乙地,
方法有种;最后个男生放在丙地;再安排女生,方法有种.所以共有种分配方法,A选项正确.
B选项,6名毕业生平均分配到甲乙丙三地,方法数有种分配方法,B选项错误.
C选项,男班长必须到甲地,方法数有:
种分配方法,C选项正确.
D选项,班长必须到甲地,某女生必须到乙地,方法数有:
种分配方法,D选项正确.
故选:ACD
12.(22-23高二下·福建南平·期末)若展开式的二项式系数之和为64,则( )
A.展开式中项的系数为 B.展开式中二项式系数最大的项为
C.展开式中系数最小的项为 D.展开式中各项系数的和为1
【答案】ABD
【分析】由二项式系数之和为64,求得n=6,得到展开式的通项,令,可判断A;展开式中二项式系数最大的项为,可判断B;写出展开式的各项,可判断C;利用赋值法,令x=1,可判断D.
【详解】因为展开式的二项式系数之和为64,所以,得n=6,
所以二项式为,则展开式的通项,
令,则,可得展开式中项的系数为,所以A正确;
展开式中二项式系数最大的项为,所以B正确;
展开式的各项依次为:
,
故展开式中系数最小的项为,所以C错误;
令x=1,可得二项展开式中各项系数之和为,所以D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共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.(22-23高二下·四川遂宁·期末)函数图象在点处切线斜率为2,,若在上恒成立,则实数的最大值为
【答案】0
【分析】根据切线斜率可得,进而将问题转化为在上恒成立,构造函数,即可利用换元法,由导数求解函数的最值即可求解.
【详解】由得,由题意可得,
由得在上恒成立,
记,
令,则在时恒成立,所以在时单调递增,故,
则, ,
令,得,在单调递增,令,得,在单调递减,
所以
因此所以的最大值为0,
故答案为:0
14.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·期末)在线性回归分析中,常用作为衡量模拟效果的一个指标.
下面关于的说法:①越大,说明模型拟合的效果越好;
②越接近1,说明回归的效果越好;
③越接近1,说明回归的效果越差.请你写出所有正确说法的序号 .
【答案】①②
【分析】由线性回归中的意义即可得解.
【详解】在表达式中,与经验回归方程无关,残差平方后与经验回归方程有关,因此越大,表示残差平方后越小,即模型的拟合效果越好;越小,表示残差平方和越大,即模型的拟合效果越差,可知①②正确③错误.
故答案为:①②
15.(2023高三·全国·专题练习)已知函数有两条与直线平行的切线,且切点坐标分别为,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据切线的斜率列方程,化简后利用根与系数关系、判别式等知识求得的取值范围.
【详解】由题意可知的定义域为,
所以,,
由导数的几何意义可得,切点为时,切线斜率为,
切点为时,切线斜率为.
又∵两条切线与直线平行,可得,
即,
所以是关于方程的两根,
由,又,
可得,所以.
故答案为:
16.(23-24高三上·江苏苏州·开学考试)立德中学高三年级大课间事件提供三项体育活动,足球、篮球、乒乓球供学生选择.小明、小红从这三项运动中随机选一种,且他们的选择情况相互独立互不影响,在小明选择篮球的前提下,两人的选择不同的概率为 .
【答案】
【分析】记事件小明选择篮球,事件小明、小红的选择不同,求出、的值,利用条件概率公式可求得的值.
【详解】记事件小明选择篮球,事件小明、小红的选择不同,
则,,
由条件概率公式可得.
故答案为:.
四、解答题:本大题共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.(13-14高三·全国·课后作业)设是R上的奇函数,,当时,.
(1)的值;
(2)当时,的图象与x轴所围成图形的面积.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)根据已知可得函数的周期为4,再由奇偶性与给定范围的表达式即可求解;
(2)由已知可得函数的图象关于直线x=1对称,又当时,,且的图象关于原点成中心对称,再结合的图象求解即可.
【详解】(1)由,得,
所以是以4为周期的周期函数,又为奇函数,所以;
(2)由是奇函数且,
得,即.
故函数的图象关于直线x=1对称.
又当时,,且的图象关于原点成中心对称,
则的图象如图所示.
当时,设的图象与x轴围成的图形面积为S,
则.
18.(22-23高三上·江苏南京·期中)如图,在等腰梯形中,,,点为线段的中点,将沿着折起到位置,为的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)当平面平面时,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据面面垂直判定定理,结合等边三角形的性质,可得答案;
(2)由题意,根据面面垂直性质定理,建立空间直角坐标系,求的平面的法向量,利用向量夹角公式,可得答案.
【详解】(1)连接,可得下图:
由已知得三角形和三角形均为等边三角形
因为是中点,所以,
又因为,平面,平面,所以平面
又因为平面,所以平面平面;
(2)因为平面平面,平面平面,,所以平面,
以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
由已知得,,,即,
设平面的法向量,则,即,
令,则,故平面的一个法向量,
由图,易知为平面的一个法向量,
所以,
故二面角的余弦值为.
19.(22-23高二下·山东滨州·期中)根据交管部门有关规定,驾驶电动自行车必须佩戴头盔,保护自身安全,某市去年上半年对此不断进行安全教育.下表是该市某主干路口去年连续5个月监控设备抓拍到的电动自行车驾驶员不戴头盔的统计数据:
月份
1
2
3
4
5
不戴头盔人数
120
100
90
75
65
(1)请利用所给数据求不戴头盔人数与月份之间的回归直线方程;
(2)交管部门统计连续5年来通过该路口的电动车出事故的100人,分析不戴头盔行为与事故是否伤亡的关系,得到下表,能否有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关?
不戴头盔
戴头盔
伤亡
15
10
不伤亡
25
50
参考数据和公式:,
【答案】(1);
(2)有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关
【分析】(1)先求得,进而求得不戴头盔人数与月份之间的回归直线方程;
(2)求得的值并与进行大小比较进而得到是否有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关.
【详解】(1)由题意知, , ,
,
所以,回归直线方程为
(2)
故有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关
20.(22-23高二下·四川遂宁·期末)已知椭圆与双曲线有相同的焦点,为椭圆上一点,面积最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,若轴,垂足为.求证:直线的斜率;
(3)为椭圆的右顶点,若过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,为坐标原点.问:轴上是否存在定点,使得恒成立.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在
【分析】(1)先求得,然后求得,从而求得椭圆的方程.
(2)设,求得的坐标,进而求得直线的斜率.
(3)设直线l为且,并与椭圆方程联立,化简写出判别式和根与系数关系,由列方程,化简求得的坐标.
【详解】(1)双曲线的焦点坐标为,所以椭圆的焦点坐标为,则,
又椭圆中,由于,
所以面积最大值,故,则,
所以椭圆的方程为:.
(2)设,由于直线过原点,则,.
所以直线的斜率.
(3)由题设,可设直线l为且,联立椭圆方程,
整理得:,
则,
所以,即且,
所以,,
若存在使恒成立,则,
由椭圆对称性,不妨令在轴上方且,显然,
所以,即,
所以,
即,
综上,,
所以,存在使恒成立.
21.(22-23高二下·四川遂宁·期末)已知函数(e是自然对数的底数).
(1)当时,求的极值点;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值点为,无极大值点.
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)求导即可得函数单调性进而可求极值点,
(2)根据和两种情况,即可根据导数正负求解单调性,
(3)将式子变形为有两个零点,构造函数,求导即可结合零点存在性定理求解.
【详解】(1)当时,,则.
当时,,此时函数递减,当时,,此时函数递增,
所以极小值点为,无极大值点.
(2)求导
①当时,,在上递增
②当时,
当时,,在上递减,
当时,,此时函数在上递增.
(3)等价于有两个零点,
令,则在时恒成立,所以在时单调递增,故,
所以有两个零点,等价于有两个零点.
因为 ,
①当时,,在上单调递增,不可能有两个零点,不符合题意舍去,
②当时,令,得,单调递增,令,得,单调递减,
所以.
若,得,此时恒成立,没有零点;
若,得,此时有一个零点.
若,得,因为,,,
所以在,上各存在一个零点,符合题意,
综上,的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了函数的零点,函数与方程等知识点,属于较难题判断函数零点个数的常用方法:
(1) 直接法: 令则方程实根的个数就是函数零点的个;
(2) 零点存在性定理法:判断函数在区间上是连续不断的曲线,且再结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性) 可确定函数的零点个数;
(3) 数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数零点的个数,在一个区间上单调的函数在该区间内至多只有一个零点,在确定函数零点的唯一性时往往要利用函数的单调性,确定函数零点所在区间主要利用函数零点存在定理,有时可结合函数的图象辅助解题.
22.(2015·江西宜春·一模)已知函数.
(1)当时,求函数图象在点处的切线方程;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)是否存在实数,对任意的且有恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)存在,.
【分析】(1)求导,再根据导数的几何意义即可得出答案;
(2)含参数的单调性讨论,先求导,再解含参数的不等式,判断导数正负即可判断单调性;
(3)假设存在,将不等式变形,构造函数,再分离参数,求最值即可.
【详解】(1)
当时,,
∴所求的切线方程为,
即.
(2)①当,即时,
在上单调递增.
②当,即时,
或时,;
时,,
在上单调递增,在上单调递减;
③当,即时,
或时,;
时,在上单调递增,在上单调递减
(3)假设存在这样的实数a满足条件,不妨设.
由知成立,
令,
则函数在上单调递增,
,
即在上恒成立.
,故存在这样的实数a满足题意,
其范围为.
【点睛】本题考查利用导数的意义;导数与单调性;恒成立等问题.小问(1)求导,再根据导数的几何意义即可得出答案;小问(2)含参数的单调性讨论,先求导,再解含参数的不等式,判断导数正负即可判断单调性;小问(3)假设存在,将不等式变形,构造函数,再分离参数,求最值即可.
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