内容正文:
高二数学试卷
注意事项
学生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求:
1.本卷共6页,包含单项选择题(第1题~第8题)、多项选择题(第9题~第11题)、填空题(第12题~第14题)、解答题(第15题~第19题).本卷满分150分,答题时间为120分钟.答题结束后,请将答题卡交回.
2.答题前,请您务必将自己的姓名、调研序列号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔.请注意字体工整,笔迹清楚.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若直线的一个方向向量为,则的倾斜角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
【答案】D
【解析】
【分析】先求出直线的斜率,结合斜率与倾斜角的关系计算即可;
【详解】由题知直线的斜率为,
因为,所以倾斜角,
故选:D.
2. 在平面直角坐标系中,抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据抛物线的几何性质计算准线方程即可;
【详解】因为抛物线焦点在轴正半轴上,且,
所以准线方程为.
故选:A.
3. 某班级20名学生参加数学测验的得分如下:62,65,68,70,71,73,75,75,77,78,79,81,82,85,87,89,90,92,95,98,则这组数据的第75百分位数是( )
A. 87 B. 88 C. 89 D. 90
【答案】B
【解析】
【分析】根据百分位数的计算公式即可求解.
【详解】由于,第15个数为87,第16个数为89,
所以第75百分位数为,
故选:B.
4. 在各项均为正数的等比数列中,为其前项和,若,,则( )
A. 511 B. 512 C. 1023 D. 1024
【答案】C
【解析】
【分析】根据等比数列基本量的计算可得,,即可根据求和公式求解.
【详解】由题得,
因为等比数列各项均为正数.所以,所以,
则,所以.
故选:C.
5. 在平面直角坐标系中,圆:与圆:的公切线条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】求出圆心距,得到两圆相交,有两条公切线.
【详解】圆心,半径,
,故圆心,半径.
圆心距,
所以两圆相交,有两条公切线.
故选:B.
6. 某地区的公共卫生部门为了调查本地区男大学生的吸烟情况,对随机抽出的400名学生进行了调查.调查中使用了两个问题,问题A:你的手机尾号是否是偶数?问题B:你是否经常吸烟?调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全一样的50个白球和50个红球的袋子,每个学生随机从袋中摸取1个球(摸出的球再放回袋中),摸到白球的学生如实回答问题A,摸到红球的学生如实回答问题B,每个学生只需回答“是”或“否”,无人知道他回答的是哪一个问题.已知手机尾号为偶数的概率为0.5,若在400名学生中共有130人回答“是”,则估计该地区男大学生吸烟的比例约为( )
A. 0.15 B. 0.2 C. 0.25 D. 0.3
【答案】A
【解析】
【分析】先确定回答“是”的130人中,吸烟的人数,再利用古典概型估计吸烟的比例.
【详解】因为摸到白球和红球的概率均为,
回答A问题“是”的学生人数为,
所以回答B问题“是”的学生人数为,
所以男大学生吸烟人数的比例约为.
故选:A
7. 已知等比数列的前项和为,若,,则( )
A. 64 B. 127 C. 256 D. 511
【答案】B
【解析】
【分析】法1:由等比数列的性质得到,从而得到;
法2:根据,得到,所以.
【详解】法1:因为数列为等比数列,所以,
所以
;
法2:设出公比为,
则
,
所以.
故选:B.
8. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,,上有一点位于第一象限,线段交轴于点,若为的角平分线,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】法1,利用角平分线定理及三角形相似可得,,利用椭圆的定义求出,即可求离心率,
法2,设,,,利用面积关系列出方程求解.
【详解】如图,
法1:由角平分线性质得①.
因为,,
故,
可得②,
联立①②,,.
所以,
椭圆离心率.
法2:设,,则.
设,则,
由,可得.
,
所以,,
故,所以为等腰直角三角形,
所以,所以,
.
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A. 若的各项均为正数,则一定是递增数列
B. 若是常数数列,则一定是常数数列
C. 若是等差数列,则可能是等差数列
D. 若是等比数列,则可能是等比数列
【答案】AC
【解析】
【分析】根据与的关系可判断A;举特例可判断BCD.
【详解】A选项,,则递增,A正确;
B选项,若是常数数列,则,当时,不是常数数列,B错误;
C选项,若是等差数列,公差为0时, ,是等差数列,C正确;
D选项,若是等比数列,公比为1时,,不是等比数列,
公比不为1时,设公比为,则,不是等比数列,D错误;
故选:AC.
10. 现有一枚质地均匀的骰子,甲、乙两人各掷一次,设事件“甲掷得的点数为奇数”,“甲掷得的点数为偶数”,“两人掷得的点数之和为奇数”,“两人掷得的点数之和大于8”,则( )
A. 与互为对立事件 B. 与相互独立
C. 与互斥 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据概率判断对立事件和互斥事件,根据古典概型、事件相互独立的定义计算概率判断;
【详解】对于A,事件为‘甲掷得的点数为奇数’,事件为‘甲掷得的点数为偶数’,
在甲掷一次骰子的试验中,事件与必有一个发生且仅有一个发生,故与互为对立事件,A正确;.
对于B,事件发生的概率为,事件发生的概率为,
事件的基本事件有共9种,
所以事件的概率为,
所以事件与独立,B正确.
对于C,比如两人掷得的点数为,其点数之和为,既是奇数(属于事件),也大于(属于事件),
所以事件与可能同时发生,不是互斥事件,C错误;
对于D,事件的基本事件有6种,
所以事件的概率为,
因为,即,选项D正确;
故选:ABD.
11. 在平面直角坐标系中,已知抛物线:的焦点为,过点()的直线与交于,两点,直线,分别交于,两点.记,,面积为,面积为,则( )
A. B. 的最小值为4
C. 当时,为锐角 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】设直线:,然后再与抛物线联立结合韦达定理即可对A判断求解;由即可对B判断求解;由可对C判断求解;设,,结合抛物线焦半径性质及三角形面积公式可得,即可求解.
【详解】A:设直线:,联立抛物线得,
则,,故A正确;
B:
,当时取到等号,故B错误;
C:时,.故为锐角,C正确;.
选项D:设,,
则,.
,D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若样本数据1,2,5,8,的平均数为5,则这组数据的极差为______.
【答案】8.
【解析】
【分析】根据平均数可得,即可根据极差的定义求解 .
【详解】,所以极差为.
故答案为:8
13. 在平面直角坐标系中,已知直线:与圆:交于,两点,的中点为,则的最大值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据直线与圆的位置关系,求得线段的最大值;
【详解】直线:过定点,
因为为中点,所以,即,
所以点在为直径的圆上,
即点轨迹方程为圆:.
所以,
当点,,共线时取等,故的最大值为.
故答案为:.
【点睛】
14. 在数列中,已知,(),则的前10项和的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据绝对值符号分类讨论,计算前10项和,进而得到最小值;
【详解】因为,所以或,
为使前项和最小,应使每项尽可能小,,
当时,为使最小,取;
当时,为使最小,,此时或,故
当时,,为使最小,取,
依此类推,可得使最小的数列为
该数列的前10项为,所以.
故的前10项和的最小值为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列为等差数列,,,.
(1)若,,成等比数列,求正整数的值;
(2)记(),求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件解得等差数列的通项公式,结合等比数列性质求参数的值;
(2)利用错位相减法计算前项和;
【小问1详解】
因为数列为等差数列,设公差为,
由
或6,
当时,,当时,,不满足,故舍去;
所以,,;.
若,,成等比数列,
则,
当时,,解得;因为是正整数,所以舍掉;
当时,,解得;
【小问2详解】
,
则①,
得②.
①-②得
;
所以.
16. 某学校对高一年级全体学生进行了“每日体育活动时长”的问卷调查(单位:小时),收集到的数据分成5组:,,,,,得到如下频率分布直方图:
(1)若每组中的数据以该区间的中点值为代表,试估计该校高一年级学生每日体育活动时长的平均值;
(2)规定:“每日体育活动时长不少于1小时”为达标,现从全体参加问卷调查的学生中随机抽取一个容量为200的样本.
①根据频率分布直方图,估计样本中学生的达标人数;
②根据频率分布直方图,从每日体育活动时长在,的学生中,采用分层抽样的方法随机抽取4人,再从这4人中随机抽取2人出来访谈,求被抽取的2人中恰有1人每日体育活动时长在的概率.
【答案】(1)1 (2)①90;②
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图平均数公式求解;(2)①“每日体育活动时长不少于1小时”为达标,计算频率,然后求人数;②先用分层抽样抽取样本,然后由古典概型计算概率.
【小问1详解】
;
【小问2详解】
①“每日体育活动时长不少于1小时”的频率为,
则容量为200的样本中,学生达标人数为人;
②时长在,的学生的频率比为3∶1,
所以采用分层抽样的方法随机抽取4人中,
有3人在组中,设这3人为,,,
有1人在组中,设这一人为,
从这4人中抽取2人的事件共有6种,
其中恰有1人活动时长在的事件有3种,
所以被抽取的2人中恰有1人每日体育活动时长在的概率为.
17. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的上顶点为,离心率为,直线与圆:相切且与交于,两点.
(1)求的标准方程;
(2)求证:;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由题意分别可求出,即可求解;
(2)分别讨论直线斜率存在与不存在两种情况,然后将直线分别与椭圆联立,再结合韦达定理可证明;
(3):结合(2)利用等面积法可得,化简后则得,再利用基本不等式即可求得,从而可求解.
【小问1详解】
因为椭圆的上顶点为,所以,
又因为离心率,即,
所以,则.
所以椭圆方程为;
【小问2详解】
①若直线斜率不存在,
不妨为,代入椭圆方程可解得,
可得,.
所以,所以
②若直线斜率存在,设直线方程为,,,
因为直线与圆相切,
则圆心到直线距离,
联立直线方程与椭圆方程
化简整理得,.
,,
所以
,所以.
【小问3详解】
因为直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离.
由(2)知,为直角三角形,.
由等面积法得,
则
则可得
因为,当且仅当时取等,
所以
得.故,
即的最小值为.
18. 已知数列的前项和为,,().
(1)求的值;
(2)判断数列是否为等比数列?说明理由,并据此求出的通项公式;
(3)记(),数列的前项和为,若存在,使得,求实数的最大值.
【答案】(1)3 (2)不是等比数列,理由见解析,
(3)
【解析】
【分析】(1)把代入等式中,计算可得结果;
(2)根据条件先求得递推关系,结合等比数列的定义判断数列是否是等比数列;并求得通项公式;
(3)根据裂项相消法计算,结合不等关系求得最值;
【小问1详解】
在()中,令得,
【小问2详解】
数列不是等比数列
理由:因为(),则(,且)
两式相减得.
则,则,
因为,而.所以当时,上式不成立,
所以数列不是等比数列,
而当时,,.
所以,(),
所以,().
所以.
【小问3详解】
法1:由(2),则.
故.
.
则
故的最大值为.
法2:由(2),则,
则
所以
当为偶数时,
所以,存在正偶数使之成立,
显然当时,有最大值,即;
当为奇数时,
.
.
所以,存在正奇数使之成立,
显然当时,有最大值,即;
综上,若存在,使得,则,即实数的最大值为.
19. 如图,在平面直角坐标系中,已知双曲线:(,)的一条渐近线方程为,左、右焦点分别为,,,过作互相垂直的两条直线,,交的左支于,两点,交的两支于,两点,线段,的中点分别为,.记直线的斜率为(),,的面积分别为,.
(1)求的标准方程;
(2)求证:为定值;
(3)当时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程计算双曲线的标准方程;
(2)直线与双曲线联立,结合三角形面积公式证得定值;
(3)根据题中的条件,计算参数的取值范围;
【小问1详解】
根据题意可知,解得,
所以的标准方程为
【小问2详解】
证明:设:,:,,.
.
,,即
设:,代入得:
整理得:,同理:.
则,为方程,所以
得:,故:,恒过定点.
所以;
【小问3详解】
由(2)
.
因为,在左支,,在左右两支,
渐近线为,故,又,故.
故.
,解得:.
.
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注意事项
学生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求:
1.本卷共6页,包含单项选择题(第1题~第8题)、多项选择题(第9题~第11题)、填空题(第12题~第14题)、解答题(第15题~第19题).本卷满分150分,答题时间为120分钟.答题结束后,请将答题卡交回.
2.答题前,请您务必将自己的姓名、调研序列号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔.请注意字体工整,笔迹清楚.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若直线的一个方向向量为,则的倾斜角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
2. 在平面直角坐标系中,抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
3. 某班级20名学生参加数学测验的得分如下:62,65,68,70,71,73,75,75,77,78,79,81,82,85,87,89,90,92,95,98,则这组数据的第75百分位数是( )
A. 87 B. 88 C. 89 D. 90
4. 在各项均为正数的等比数列中,为其前项和,若,,则( )
A. 511 B. 512 C. 1023 D. 1024
5. 在平面直角坐标系中,圆:与圆:的公切线条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 某地区的公共卫生部门为了调查本地区男大学生的吸烟情况,对随机抽出的400名学生进行了调查.调查中使用了两个问题,问题A:你的手机尾号是否是偶数?问题B:你是否经常吸烟?调查者设计了一个随机化装置,这是一个装有大小、形状和质量完全一样的50个白球和50个红球的袋子,每个学生随机从袋中摸取1个球(摸出的球再放回袋中),摸到白球的学生如实回答问题A,摸到红球的学生如实回答问题B,每个学生只需回答“是”或“否”,无人知道他回答的是哪一个问题.已知手机尾号为偶数的概率为0.5,若在400名学生中共有130人回答“是”,则估计该地区男大学生吸烟的比例约为( )
A. 0.15 B. 0.2 C. 0.25 D. 0.3
7. 已知等比数列的前项和为,若,,则( )
A. 64 B. 127 C. 256 D. 511
8. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,,上有一点位于第一象限,线段交轴于点,若为的角平分线,则的离心率为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A. 若的各项均为正数,则一定是递增数列
B. 若是常数数列,则一定是常数数列
C. 若是等差数列,则可能是等差数列
D. 若是等比数列,则可能是等比数列
10. 现有一枚质地均匀的骰子,甲、乙两人各掷一次,设事件“甲掷得的点数为奇数”,“甲掷得的点数为偶数”,“两人掷得的点数之和为奇数”,“两人掷得的点数之和大于8”,则( )
A. 与互为对立事件 B. 与相互独立
C. 与互斥 D.
11. 在平面直角坐标系中,已知抛物线:的焦点为,过点()的直线与交于,两点,直线,分别交于,两点.记,,面积为,面积为,则( )
A. B. 的最小值为4
C. 当时,为锐角 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若样本数据1,2,5,8,的平均数为5,则这组数据的极差为______.
13. 在平面直角坐标系中,已知直线:与圆:交于,两点,的中点为,则的最大值为______.
14. 在数列中,已知,(),则的前10项和的最小值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列为等差数列,,,.
(1)若,,成等比数列,求正整数的值;
(2)记(),求数列的前项和.
16. 某学校对高一年级全体学生进行了“每日体育活动时长”的问卷调查(单位:小时),收集到的数据分成5组:,,,,,得到如下频率分布直方图:
(1)若每组中的数据以该区间的中点值为代表,试估计该校高一年级学生每日体育活动时长的平均值;
(2)规定:“每日体育活动时长不少于1小时”为达标,现从全体参加问卷调查的学生中随机抽取一个容量为200的样本.
①根据频率分布直方图,估计样本中学生的达标人数;
②根据频率分布直方图,从每日体育活动时长在,的学生中,采用分层抽样的方法随机抽取4人,再从这4人中随机抽取2人出来访谈,求被抽取的2人中恰有1人每日体育活动时长在的概率.
17. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的上顶点为,离心率为,直线与圆:相切且与交于,两点.
(1)求的标准方程;
(2)求证:;
(3)求的最小值.
18. 已知数列的前项和为,,().
(1)求的值;
(2)判断数列是否为等比数列?说明理由,并据此求出的通项公式;
(3)记(),数列的前项和为,若存在,使得,求实数的最大值.
19. 如图,在平面直角坐标系中,已知双曲线:(,)的一条渐近线方程为,左、右焦点分别为,,,过作互相垂直的两条直线,,交的左支于,两点,交的两支于,两点,线段,的中点分别为,.记直线的斜率为(),,的面积分别为,.
(1)求的标准方程;
(2)求证:为定值;
(3)当时,求的取值范围.
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