内容正文:
高二数学学科练习
注意事项:
1.本卷共4页,满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号.
3.所有答案必须写在答题卡上,写在试题上无效.
4.结束后,只需上交答题卡.
选择题部分(共58分)
一、选择题:本大题共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. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
2. 在一个文艺比赛中,12位观众评委给同一名选手的打分依次为:36,42,46,47,49,55,58,62,66,68,70,75,这组数据的第80百分位数为( )
A. 66 B. 67 C. 68 D. 69
3. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
5. 已知直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
7. 用数字0,1,2,3,4,5组成一个无重复数字的六位数,该数能被5整除且万位上的数字小于千位上的数字,则这样的六位数共有( )个
A. 72 B. 96 C. 108 D. 120
8. 在菱形中,,点为线段上一点,且,点为线段上的一个动点(包括端点),若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本大题共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. 已知复数,则以下说法正确的是( )
A. 复数的虚部为 B. 的模为
C. 的共轭复数 D. 是方程的一个根
10. 下列说法正确的是( )
A. 若随机变量,且,则
B. 若样本数据的方差为2,则数据的方差为5
C. 一组样本数据,,,,,其经验回归方程为,则
D. 利用进行独立性检验时,的值越大,判断两个分类变量不独立的把握越大
11. 已知函数满足,,,,当时,,则( )
A. B. 是偶函数
C. 在上单调递增 D. 存在,使得恒成立
非选择题部分(共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上.
12. 在的展开式中,含项的系数是________.
13. 已知函数在上的值域为,则的取值范围是________.
14. 已知四面体满足,其余五条棱长均为2,该四面体的外接球球心为点,内切球球心为点,过直线的平面截四面体所得的截面的周长为,则的最小值为_______.
四、解答题:本大题共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. 已知中,角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角的值.
(2)若,求的最大值.
16. 如图,在正三棱台中,,,点为的重心.
(1)求证:.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
17. 已知函数是偶函数,
(1)求的值.
(2)令,,
(ⅰ)求的值域.
(ⅱ)若不等式对任意恒成立,求的取值范围.
18. 甲、乙两条生产线生产同一种电子产品,甲生产线的产品合格率为,乙生产线的产品合格率为.现将两条生产线的产品混合在一起,则合格品率为.
(1)求甲、乙两条生产线的产量之比.
(2)从混合产品中随机抽取3件,记其中甲生产线生产的件数为,以频率估计概率,求的分布列及数学期望.
(3)从混合产品中随机抽取件,若发现恰有2件甲生产线生产的不合格品,记这一事件发生的概率为,求取得最大值时的值.
19. 已知函数,,
(1)当时,求函数的单调区间.
(2)求证:.
(3)令,若对任意不同的,,都有,求实数的取值范围.
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高二数学学科练习
注意事项:
1.本卷共4页,满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号.
3.所有答案必须写在答题卡上,写在试题上无效.
4.结束后,只需上交答题卡.
选择题部分(共58分)
一、选择题:本大题共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. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】应用集合的交集及补集定义计算求解.
【详解】集合,,,则,
则.
2. 在一个文艺比赛中,12位观众评委给同一名选手的打分依次为:36,42,46,47,49,55,58,62,66,68,70,75,这组数据的第80百分位数为( )
A. 66 B. 67 C. 68 D. 69
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得,则第80百分位数是第10个数字,
可得这组数据的第80百分位数为68,故C正确.
3. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】首先解分式不等式,根据集合间的关系判断推出关系,进而得解.
【详解】,即,解得.
因为真包含于,小范围推出大范围,
所以,推不出,
所以“”是“”的必要不充分条件.
4. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据自变量的范围,代入相应的解析式即可求解.
【详解】因为,所以,
所以.
5. 已知直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】借助导数的几何意义计算即可得.
【详解】,令,即,
解得或(负值舍去),则,
则,故.
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】观察已知式与待求式的关系,将已知式展开后根据两角和差的正弦公式可得到的正弦值,最后根据余弦的倍角公式即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以.
7. 用数字0,1,2,3,4,5组成一个无重复数字的六位数,该数能被5整除且万位上的数字小于千位上的数字,则这样的六位数共有( )个
A. 72 B. 96 C. 108 D. 120
【答案】C
【解析】
【分析】分个位为0或5两类,然后利用分步计数原理和分类计数原理即可求解.
【详解】能被5整除的数,个位只能是0或5,分两类讨论:
情况1:个位为0
个位固定为0,剩余十万位到十位五个位置,由全排列,总排列数为,
由于无重复数字,万位数字和千位数字大小关系只有(万<千)(万>千)两种,且数目相等,
因此满足条件的个数为: ,
情况2:个位为5
个位固定为5,十万位不能为0,先选十万位:有4种选择(从中选),
剩余四个位置由剩下的4个数字全排列,总排列数为 ,
同理,满足(万位<千位)的个数为: .
总计两类相加:.
8. 在菱形中,,点为线段上一点,且,点为线段上的一个动点(包括端点),若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,求出关键点的坐标和关键向量,结合数量积和向量加法的坐标运算得到,最后利用基本不等式求解最值即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,记菱形的中点为,
以为原点,建立平面直角坐标系,而,设,
由题意得,,,,
可得,,而点为线段上一点,
则,则,设,
可得,得到,解得,
即,得到,
因为,所以,解得,
此时,,,
而点为线段上的一个动点(包括端点),
设,则,由题意得,
则,即,设,,,
设,
对照系数可得,解得,得到,
即,可得,
又
,
由基本不等式得,当且仅当,即时取等号,
则,故A正确.
二、选择题:本大题共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. 已知复数,则以下说法正确的是( )
A. 复数的虚部为 B. 的模为
C. 的共轭复数 D. 是方程的一个根
【答案】BCD
【解析】
【分析】化简复数,利用虚部定义可判断A,利用复数模长公式可判断B,利用共轭复数的定义可判断C,将代入方程计算可判断D。
【详解】复数,
所以复数的虚部为,故A错误;
,故B正确,
的共轭复数,故C正确;
由于,
所以是方程的一个根,故D正确.
10. 下列说法正确的是( )
A. 若随机变量,且,则
B. 若样本数据的方差为2,则数据的方差为5
C. 一组样本数据,,,,,其经验回归方程为,则
D. 利用进行独立性检验时,的值越大,判断两个分类变量不独立的把握越大
【答案】ACD
【解析】
【分析】由正态分布的性质判断A;由方差的性质判断B;求出样本中心,代入回归方程,求出的值判断C;根据的意义判断D.
【详解】对于A,因为随机变量,且,
所以,
所以,
所以,故A正确;
对于B,设样本数据的平均数为,
则数据的平均数为,
由题意可得,
所以数据的方差:
,故B错误;
对于C,由题意可得,
又因为回归方程为,
所以,
解得,故C正确;
对于D,在独立性检验中,统计量越大,观测值与期望值的差异越显著,犯错的概率越小,两个分类变量不独立的把握越大,故D正确.
11. 已知函数满足,,,,当时,,则( )
A. B. 是偶函数
C. 在上单调递增 D. 存在,使得恒成立
【答案】AC
【解析】
【分析】法1:利用赋值可判断A;赋值举反例可判断BD;利用定义法证明函数单调性可判断C;法2:令,则,取逐一判断即可.
【详解】法1:赋值法
对于A:令可得, A正确;
对于B:令,得,且,为非奇非偶函数, B错误;
对于C:,,且,则,.
,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
即,所以在上单调递增,C正确;
对于D:令,得.
当时,,,故,即, D错误.
法2:原型函数法
,,
令,则,即.
令,则.
满足条件的函数的原型函数为,则.
由得,所以,
对于A:,A正确;
对于B:,不是偶函数,B错误;
对于C:且在上单调递增,且在上单调递增,
所以在上单调递增,C正确;
对于D:当时,,不存在,使得恒成立,D错误.
非选择题部分(共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上.
12. 在的展开式中,含项的系数是________.
【答案】40
【解析】
【分析】先写出的展开式的通项,令的幂指数等于2,求出对应的值,再将值代入通项的系数部分,即可得解.
【详解】因为的展开式的通项为,
令,解得,所以含项的系数为.
13. 已知函数在上的值域为,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】整体法求得的取值范围,根据值域可得到右侧端点的范围,解不等式即可求解.
【详解】因为,
所以当时,,
又函数在上的值域为,,
结合正弦曲线可知,解得.
14. 已知四面体满足,其余五条棱长均为2,该四面体的外接球球心为点,内切球球心为点,过直线的平面截四面体所得的截面的周长为,则的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得点是的中点,点在线段上(点是的中点),作出截面,利用向量的线性运算可得,,由三角形全等可得,,从而得截面关于直线对称,即可得答案.
【详解】由题意可得,为等腰直角三角形,为等边三角形,
所以点是的中点,
取的中点,点在线段上.
设截面与交于点,则截面与相交于点.
设,,
则
,
,,
又,,,
可证,,
,,即截面关于直线对称,
翻折可得,
所以的最小值为.
(若截面与相交,则截面与相交,情况与上面一样)
四、解答题:本大题共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. 已知中,角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角的值.
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)2
【解析】
【分析】(1)法一:借助余弦定理将角化为边后计算即可得;法二:借助正弦定理将边化为角后计算即可得;
(2)法一:借助余弦定理结合基本不等式计算即可得;法二:借助正弦定理将边化为角后,利用三角恒等变换公式计算即可得.
【小问1详解】
法一:借助余弦定理可得,
,,,;
法二:借助正弦定理可得,
,,
,,,,;
【小问2详解】
法一:,,
,
,即,当且仅当时取等.
的最大值为2.
法二:由,得,.
,
当时,取到最大值2.
16. 如图,在正三棱台中,,,点为的重心.
(1)求证:.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
如图,延长交于点,取的中点,连接和,
∵点为的重心,为正三角形,
∴点为的中点,,
又点为的中点,侧面是等腰梯形,
,
,平面,平面,
平面,.
(2)
【解析】
【分析】(1)构造条件,先证明线面垂直,进而可证线线垂直.
(2)可以通过空间直角坐标系证明;也可以找到直线与平面所成的平面角,解三角形即可;也可以补形为正三棱锥,通过等体积法求得点到平面的距离,进而求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
法1:
如图,以点为坐标原点建立空间直角坐标系.
则,,.
在梯形中,作交于点,作交于点,
由正三角形的性质可得,,由勾股定理得,
由,
即可得,由勾股定理得.
,,
,,.
设平面的法向量为.
由得,令,则,.
.
,
∴直线与平面所成角的正弦值为.
法2:
如图,过点作交于点,连接.
平面平面,
∴平面平面.
又平面平面,平面,,
平面,
是直线与平面所成角.
在梯形中,作交于点,作交于点,
由正三角形的性质可得,,由勾股定理得,
由,
即可得,
所以,所以.
.
在中,,即直线与平面所成角的正弦值为.
法3:
如图,补形为正三棱锥.
设点到平面的距离为,直线与平面所成角为.
,,
由,,知,,
由勾股定理得,即,
,即直线与平面所成角的正弦值为.
17. 已知函数是偶函数,
(1)求的值.
(2)令,,
(ⅰ)求的值域.
(ⅱ)若不等式对任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)1 (2)(ⅰ)(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用偶函数的定义即可求解;
(2) (ⅰ)由题可得,令,即,结合对勾函数的单调性即可求解;
(ⅱ)令,将问题转化为对任意恒成立.
令,的对称轴为,转化为,结合二次函数的图像与性质即可求解.
【小问1详解】
是偶函数,
即
,,
,.
【小问2详解】
(ⅰ)由(1)可得.
,
令,则.
,.
在上单调递增,
的值域为.
(ⅱ)令,则,.
不等式,可化为,即对任意恒成立.
令,的对称轴为,只需.
当时,恒成立.
当时,在单调递增,,解得.
当时,在单调递减,,解得.
综上所述,的取值范围是.
18. 甲、乙两条生产线生产同一种电子产品,甲生产线的产品合格率为,乙生产线的产品合格率为.现将两条生产线的产品混合在一起,则合格品率为.
(1)求甲、乙两条生产线的产量之比.
(2)从混合产品中随机抽取3件,记其中甲生产线生产的件数为,以频率估计概率,求的分布列及数学期望.
(3)从混合产品中随机抽取件,若发现恰有2件甲生产线生产的不合格品,记这一事件发生的概率为,求取得最大值时的值.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
3
(3)或100
【解析】
【分析】(1)利用全概率公式计算即可求解;
(2) 由(1)可知,甲生产线产品占总量的,可得,利用二项分布的分布列以及期望公式求解即可;
(3)由题可得,利用,解不等式即可求解.
【小问1详解】
设甲生产线生产的这批电子产品有件,乙生产线生产的这批电子产品有件,
事件“混合在一起的电子产品来自甲生产线”,
事件“混合在一起的电子产品来自乙生产线”,
事件“混合在一起的某一零件是合格品”,
则,.
由,
得.
所以甲、乙两条生产线的产量之比为.
【小问2详解】
由(1)可知,甲生产线产品占总量的,所以.
,,
,,
所以的分布列:
0
1
2
3
.
【小问3详解】
从混合产品中抽取1件是甲生产线生产的不合格品的概率为,
则,
由,解得.
所以当或100时,取得最大值.
19. 已知函数,,
(1)当时,求函数的单调区间.
(2)求证:.
(3)令,若对任意不同的,,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调增区间为,单调减区间为
(2)函数的定义域为,求导得,
,,
使得,即,,
又在上单调递增,
∴当时,;当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
,
在上单调递减,
,即.
(3)
【解析】
【分析】(1)对函数直接求导,由导数符号判断单调区间.
(2)先对求导,利用导函数的单调性确定的最小值点,再将最小值与所给常数比较即可.
(3)由可转化为函数在上单调递减、在上单调递增,从而得到再代入的表达式,并令,把问题转化为参数在区间上的不等式恒成立问题,分别求出下界与上界,进而得到的取值范围.
【小问1详解】
当时,,.
令得,令得.
所以函数的单调增区间为,单调减区间为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,
,且都有,即.
在上单调递减,在上单调递增.
在上恒成立,在上恒成立.
,
令,在上单调递增,,.
在上恒成立,在上恒成立,
由得,令,则.
,在上单调递减,,
所以.
由得,令,则.
,当时,单调递增;当时,单调递减.
,所以.
综上所述,实数的取值范围为.
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