内容正文:
长沙市岳麓实验中学高二期中考试数学
一、单选题
1. 已知,,设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】中,,故为1,为1或2,而中,,为1,为1或2,用列举法写出和,再求即可.
【详解】因为,,且,,
所以,,
所以.
故选:A.
2. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据余弦函数的最值、指数函数的单调性及对数函数的单调性,利用中间值法比较大小即可.
【详解】,且,,
所以.
故选:A.
3. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到的图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由图象变换的规律求得,进而根据已知可得,计算可求得的最小值.
【详解】由函数,
将函数的图象向右平移个单位长度,
得到,
因为的图象关于轴对称,可得,
解得,
又因为,所以的最小值为.
故选:A.
4. 在中,角,,的对边分别为,,,为的面积.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由余弦定理、三角形面积公式得,即可求解.
【详解】因为,,
若,则,而,
所以,.
故选:D.
5. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的除法化简复数,利用复数的模长公式可求得的值.
【详解】因为,故.
故选:B.
6. 在四面体中,是边长为2的等边三角形,是内一点,四面体的体积为,则对,的最小值是( )
A. B. C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】根据共面向量定理将所求最小值转化为点到平面的距离,再利用体积求解即可.
【详解】设,由共面向量定理得点为平面内任意一点,
且,
所以,
求的最小值,即求点到平面的距离,
设点到平面的距离为,
由题意知,
四面体的体积,
解得,故所求最小值为6.
故选:D.
7. 如果圆上总存在两个点到原点的距离为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】问题可转化为圆和圆相交,解不等式即得解.
【详解】解:问题可转化为圆和圆相交,
两圆圆心距,
由得,
解得,即.
故选:D
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,过坐标原点的直线与双曲线C交于A、B两点,若,则( )
A. B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线的对称性及定义,求出、长度,由直角三角形求解可得解.
【详解】如图,
因为双曲线,所以,
由双曲线的对称性知,
所以,
由双曲线定义可得,
所以,又,
所以,即,
所以,
故,
故选:A
二、多选题
9. 在棱长为2的正方体中,点满足,且,则下列说法正确的是( )
A. 若,则面
B. 若,则
C. 若,则到平面的距离为
D. 若时,直线与平面所成角为,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用面面平行判断线面平行,即可判断A,建系后写出相关点的坐标,对于B,利用向量的数量积的坐标公式计算即可判断;对于C,利用空间中点到平面的距离公式计算即可:对于D,由条件求得,利用线面角的向量求法得到,借助于函数的单调性即可求得的范围.
【详解】连结,由可知,点在线段上,
因为,平面,平面,所以平面,
同理平面,且,且平面,
所以平面平面,平面,所以平面,故A正确;
如图以为原点建立空间直角坐标系,则
,,
对于A,,
则,得,则,
,A正确:
对于B,由A分析可得,
故不与垂直,故B错误;
对于C,时,,又,
设平面的法向量为,则,
故可取,又,
则到平面的距离为,故C正确:
对于D,当时,,则,
又由C已得平面的法向量为,
则
当,
当,
因在上单调递减,则,则有,
则,则当时,,故D正确.
故选:ACD.
10. 数学里常研究一些形状特殊的曲线,常用到数形结合的思想方法.比如形状酷似“星星”的曲线(如图所示),则下列关于曲线的说法正确的有( )
A. 周长大于25
B. 共有4条对称轴
C. 围成的封闭图形面积小于14
D. 围成的封闭图形内能放入圆的最大半径为1
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析曲线在第一象限内的性质,可判断ABD的真假,根据曲线方程的特点,可判断B的真假.
【详解】对A:由题意,在第一象限曲线的方程为,
即,
当时,曲线在圆的下方,理由如下:
因为,可设,,
则
而
(只有当或时取“”).
所以(只有和时取“”).
故时,曲线在圆的下方.
即第一象限曲线的长度大于圆周长的,
即曲线的周长大于圆的周长,而,则A选项正确;
对B:由曲线的方程为可知,
因为,,,代入方程,方程都不变,
所以曲线关于轴,轴,直线和对称,共有4条对称轴,则选项B正确;
对C:由A选项的推证可知:曲线围成的封闭图形的面积,
则选项C正确;
对D:第一象限曲线的方程为,
所以,,(都是当且仅当时取“”).
所以曲线上距离原点的最短距离为,因此围成的封闭图形内最大能放入半径为的圆,
则选项D错误.
故选:ABC
11. 用平面截圆柱面,圆柱的轴与平面所成角记为,当为锐角时,圆柱面的截线是一个椭圆.著名数学家创立的双球实验证明了上述结论.如图所示,将两个大小相同的球嵌入圆柱内,使它们分别位于的上方和下方,并且与圆柱面和均相切.下列结论中正确的有( )
A. 椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等
B. 椭圆的长轴长与嵌入圆柱的两球的球心距相等
C. 所得椭圆的离心率
D. 其中为椭圆长轴,为球半径,有
【答案】ABC
【解析】
【分析】过点作线段,分别与球、切于点、,结合球的切线的性质与椭圆定义即可得A、B,借助离心率的定义可得C,借助正切函数的定义可得D.
【详解】
对A,B:过点作线段,分别与球、切于点、,
由图可知,、分别与球、切于点、,
故有,
由椭圆定义可知,该椭圆以、为焦点,为长轴长,故B正确,
由与球切于点,故,
有,
即有椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等,故A正确;
对C:由题意可得,则,故C正确;
对D:由题意可得,,
故,即,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于作出线段,从而可结合球的切线的性质与椭圆定义逐项判断.
三、填空题
12. 一只青蛙在正方形的四个顶点间跳跃,每次跳跃总是等可能地跳至与当前所在顶点相邻的两个顶点之一,且各次跳跃是独立的.若青蛙第一次跳跃前位于顶点,则它第6次跳跃后恰好仍位于顶点的概率为_____.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意分析跳跃6次回到的情况,再应用组合数、独立事件乘法及互斥事件加法公式求概率.
【详解】在正方形各顶点上,每次跳跃都只有横向、纵向两种跳跃方式,则概率均为,
要使青蛙从出发跳跃6次回到,只需保证纵向、横向都跳跃偶数次即可,
若纵向跳跃6次,概率为,则横向跳跃6次的概率也为;
若纵向跳跃4次、横向跳跃2次,概率为,同理,横向跳跃4次、纵向跳跃2次概率也为,
综上,6次跳跃后回到原点的概率为.
故答案为:
13. 在空间直角坐标系中,若三点A(1,-1,a),B(2,a,0),C(1,a,-2)满足:,则实数a的值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】
先根据点的坐标得到,的坐标表示,再根据向量垂直对应的数量积为零计算出的值即可.
【详解】由题意,
所以,
解得.
故答案为:
14. 已知抛物线的准线为,点在上,直线,点到直线的距离与到直线的距离之和的最小值是_________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,把问题转化为点到直线的距离求解.
【详解】由题意,抛物线的焦点为,
由抛物线的定义知,点到直线的距离等于点到点的距离,
因此点到直线的距离与到直线的距离之和的最小值,
即为点到直线的距离,即为.
故答案为:3
四、解答题
15. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知为钝角
(1)求角A的大小;
(2)若则:
①求b的值;
②求的值.
【答案】(1)
(2)①3;②
【解析】
【分析】(1)由二倍角公式结合正弦定理即可求得;
(2)①由同角三角函数的基本关系和正弦定理即可求得;
②由二倍角公式与两角差的正弦公式计算即可求得.
【小问1详解】
因为所以
因为为钝角,所以为锐角,所以
所以所以
因为所以由正弦定理有:
所以因为为钝角,所以;
【小问2详解】
①因为且B为锐角,所以
由得;
②因为
所以
16. 某家水果店的店长为了解本店苹果的日销售情况,记录了近期连续120天苹果的日销售量(单位:),并绘制频率分布直方图如下:
(1)请根据频率分布直方图估计该水果店苹果日销售量的众数、中位数和平均数;(同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值作代表)
(2)一次进货太多,水果会变得不新鲜;进货太少,又不能满足顾客的需求.店长希望每天的苹果尽量新鲜,又能90%地满足顾客的需求(在10天中,大约有9天可以满足顾客的需求).请问每天应该进多少千克苹果?
【答案】(1)众数为85,中位数89.375,平均数89.75;(2)102.5千克.
【解析】
【分析】(1)根据图中最高矩形可求众数,利用频率是0.5可求中位数,利用区间中点的值和频率可求平均数;
(2)先确定进货量的范围,结合能90%地满足顾客的需求,可求结果.
【详解】(1)如图示:区间频率最大,所以众数为85,
中位数设为x,则,可得.
平均数为:
(2)日销量[60,100)的频率为,日销售量[60,110)的频率为,
故所求的量位于
由得
故每天应该进102.5千克苹果
17. 如图,是的直径.与所在的平面垂直,,C是上的一动点(不同于A,B),M为线段的中点,点N在线段上,且.
(1)求证:;
(2)当时,求直线与直线所成角的余弦值.
【答案】(1)证明:因为平面,平面,所以,
因为是的直径,所以,
又,且,平面,所以平面.
又因为平面,所以.
因为,且,,平面,所以平面,
因为平面,所以.
故.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线线垂直和线面垂直的相互转化即可得出;
(2)可以直接作出线线角,然后再用余弦定理计算得出,也可以直接用空间向量来求线线角.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
解法一:因为,所以在等腰直角三角形中,,得.
又在直角三角形中,,得.
因为为等腰直角三角形,M为的中点,且,得,所以,
取的中点为S,连接,则,且,
所以为异面直线与所成的角或其补角,
在中,,,所以,
在中,,,,所以,
故直线与直线所成角的余弦值为.
解法二:当时,,分别是和的中点,所以.
又与所在的平面垂直,所以平面,平面,所以.
此时,,两两垂直.
分别以所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,如图:
得,,,,
故,.
则,
故直线PC与直线AM所成角的余弦值为.
18. 已知椭圆上任意一点到的两个焦点的距离之和为.
(1)求的方程;
(2)已知直线与相交于A,B两点,若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意得到关于的方程组,解出即可;
(2)先联立直线方程和椭圆方程,得出根与系数的关系,再结合弦长公式代入计算求解参数.
【小问1详解】
由题意可得,解得,
故的方程为.
【小问2详解】
联立,得.
,解得.
设,则,
,
解得,即的值为.
19. 已知且,函数,.
(1)方程的两根为和,且,求a的值;
(2)当时,对任意的,都存在,使得,求m的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)解含有对数的方程,结合求参数值即可;
(2)依题意将问题转化为在上的值域是在上值域的子集,结合指对数函数、二次函数性质求其在给定区间上的值域,再由包含关系列不等式求解即得.
【小问1详解】
令,解得或,
解得,,则,所以;
【小问2详解】
当时,,
因,则,,
又函数在上单调递减,则,
由任意的,都存在,使得,
则在上的值域是在上值域的子集,
故,即.
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长沙市岳麓实验中学高二期中考试数学
一、单选题
1. 已知,,设,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
3. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到的图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4. 在中,角,,的对边分别为,,,为的面积.若,则( )
A. B. C. D.
5. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
6. 在四面体中,是边长为2的等边三角形,是内一点,四面体的体积为,则对,的最小值是( )
A. B. C. D. 6
7. 如果圆上总存在两个点到原点的距离为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,过坐标原点的直线与双曲线C交于A、B两点,若,则( )
A. B. C. D. 4
二、多选题
9. 在棱长为2的正方体中,点满足,且,则下列说法正确的是( )
A. 若,则面
B. 若,则
C. 若,则到平面的距离为
D. 若时,直线与平面所成角为,则
10. 数学里常研究一些形状特殊的曲线,常用到数形结合的思想方法.比如形状酷似“星星”的曲线(如图所示),则下列关于曲线的说法正确的有( )
A. 周长大于25
B. 共有4条对称轴
C. 围成的封闭图形面积小于14
D. 围成的封闭图形内能放入圆的最大半径为1
11. 用平面截圆柱面,圆柱的轴与平面所成角记为,当为锐角时,圆柱面的截线是一个椭圆.著名数学家创立的双球实验证明了上述结论.如图所示,将两个大小相同的球嵌入圆柱内,使它们分别位于的上方和下方,并且与圆柱面和均相切.下列结论中正确的有( )
A. 椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等
B. 椭圆的长轴长与嵌入圆柱的两球的球心距相等
C. 所得椭圆的离心率
D. 其中为椭圆长轴,为球半径,有
三、填空题
12. 一只青蛙在正方形的四个顶点间跳跃,每次跳跃总是等可能地跳至与当前所在顶点相邻的两个顶点之一,且各次跳跃是独立的.若青蛙第一次跳跃前位于顶点,则它第6次跳跃后恰好仍位于顶点的概率为_____.
13. 在空间直角坐标系中,若三点A(1,-1,a),B(2,a,0),C(1,a,-2)满足:,则实数a的值为_________.
14. 已知抛物线的准线为,点在上,直线,点到直线的距离与到直线的距离之和的最小值是_________.
四、解答题
15. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知为钝角
(1)求角A的大小;
(2)若则:
①求b的值;
②求的值.
16. 某家水果店的店长为了解本店苹果的日销售情况,记录了近期连续120天苹果的日销售量(单位:),并绘制频率分布直方图如下:
(1)请根据频率分布直方图估计该水果店苹果日销售量的众数、中位数和平均数;(同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值作代表)
(2)一次进货太多,水果会变得不新鲜;进货太少,又不能满足顾客的需求.店长希望每天的苹果尽量新鲜,又能90%地满足顾客的需求(在10天中,大约有9天可以满足顾客的需求).请问每天应该进多少千克苹果?
17. 如图,是的直径.与所在的平面垂直,,C是上的一动点(不同于A,B),M为线段的中点,点N在线段上,且.
(1)求证:;
(2)当时,求直线与直线所成角的余弦值.
18. 已知椭圆上任意一点到的两个焦点的距离之和为.
(1)求的方程;
(2)已知直线与相交于A,B两点,若,求的值.
19. 已知且,函数,.
(1)方程的两根为和,且,求a的值;
(2)当时,对任意的,都存在,使得,求m的取值范围.
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