内容正文:
高二数学试题
一、单项选择题: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. 设复数,则在复平面中对应的点为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用复数的运算法则进行求解即可
【详解】,对应的点为
故选:A.
【点睛】本题考查复数的运算,属于基础题
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
化简集合,根据并集的概念运算可得结果.
【详解】,,
所以,
故选:C.
【点睛】本题考查了一元二次不等式的解法,考查了集合的并集运算,属于基础题.
3. 在△ABC中,“”是“△ABC为锐角三角形”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】先根据得到∠A为锐角,但∠B,∠C不确定是否是锐角,故选出正确答案.
【详解】,所以,即∠A为锐角,但∠B,∠C不确定,故“>0”是“△ABC为锐角三角形”的必要不充分条件.
故选:B
4. 用最小二乘法得到一组数据(其中、、、、)的线性回归方程为,若,,则当时,的预报值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出样本中心点的坐标,代入回归直线方程求得的值,再将代入回归直线方程可得结果.
【详解】由题意可得,,
由于回归直线过样本的中心点,所以,,解得.
所以,回归直线方程为,当时,.
故选:B.
【点睛】本题考查利用回归直线方程对总体进行估计,考查计算能力,属于基础题.
5. 已知,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分别作差,结合对数的性质即可比较.
【详解】,∴;,∴,∴.
故选:D
6. 若将函数的图象向左平移个单位,再把图象上每个点的横坐标都缩小为原来的倍(纵坐标不变)得到g(x),则g(x)的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角函数的图象变换规律以及诱导公式可得答案.
【详解】将函数的图象向左平移个单位,可得
的图象,再把图象上每个点的横坐标缩小为原来的倍(纵坐标不变),得到的图象,
故选:C.
7. 某中学新学期的选修课即将开启选课,甲、乙、丙三人在足球、篮球、摄影、书法四门选修课中选择,学校规定每人限选一门课,若甲不选足球,乙不选篮球,则共有( )种不同的结果.
A. 36 B. 27 C. 24 D. 18
【答案】A
【解析】
【分析】
甲空掉足球,乙空掉篮球,再结合分步计数乘法原理求解即可
【详解】由于甲不选足球,共有种选法,乙不选篮球,共有种选法,丙共有种选法,故共有种选法
故选:A
【点睛】本题考查排列组合公式的应用,属于基础题
8. 已知函数,若函数有四个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】转化条件得直线与函数的图象有四个交点,作出函数图象,结合导数的几何意义,数形结合即可得解.
【详解】有四个交点,作出的图象,结合过定点,则直线应在过此点的切线以及原点的直线之间,过原点时斜率为;当直线与曲线相切时,由,设切点,则切线斜率为,得故,所以,则切线斜率为,故.
故选:B
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 2020年12月31日,我国第一支新冠疫苗“国药集团中国生物新冠灭活疫苗”获得国家药监局批准附条件上市,保护率为79.34%,中和抗体阳转率为99.52%,该疫苗将面向全民免费.所谓疫苗的保护率,是通过把人群分成两部分,一部分称为对照组,即注射安慰剂;另一部分称为疫苗组,即注射疫苗来进行的当从对照组和疫苗组分别获得发病率后,就可以计算出疫苗的保护率=(对照组发病率疫苗组发病率)/对照组发病率.关于注射疫苗,下列说法正确的是( )
A. 只要注射了新冠疫苗,就一定不会感染新冠肺炎
B. 新冠疫苗的高度阳转率,使得新冠肺炎重症感染的风险大大降低
C. 若对照组10000人,发病100人;疫苗组20000人,发病80人,则保护率为60%
D. 若某疫苗的保护率为80%,对照组发病率为50%,那么在10000个人注射了该疫苗后,一定有1000个人发病
【答案】BC
【解析】
【分析】选项显然不对,根据题意选项正确,由保护率的计算公式可知选项正确,而选项说的太绝对显然错误.
【详解】解:显然选项错误,
对于选项:新冠疫苗的阳转率高说明有高滴度的抗体,当感染新冠肺炎后,肺炎症状将会大大降低,进而减少重症率,所以选项正确,
对于选项:由保护率的计算公式可得:对照组和疫苗组的发病率分别为,,代入可得保护率为,所以选项正确,
对于选项:虽然根据公式算出样本中疫苗组的发病率为,但实际是否会发病是随机事件,所以选项错误,
故选:.
10. 如图,在正方体中,点P,Q分别是棱上异于端点的两个动点,且,则下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 对于任意位置的点P,平面与平面所成的交线均为平行关系
C. 的最小值为
D. 对于任意位置的点P,均有平面平面
【答案】BD
【解析】
【分析】结合锥体体积的求法、线面平行的性质定理、余弦定理、面面垂直的判定定理确定正确选项.
【详解】,其中为定值,不是定值,所以A错误.
由于,所以,平面,平面,所以平面.设平面与平面所成的交线为,根据线面平行的性质定理可知,则,所以B正确.
在三角形 中,由余弦定理得
,,所以没有最值,没有最值. 所以C错误.
,根据正方体的性质可知,所以平面,所以平面,由于平面,所以平面平面.所以D选项正确.
故选:BD
11. 已知椭圆:与双曲线:(,)有公共焦点,,且两条曲线在第一象限的交点为,若是以为底边的等腰三角形,,的离心率分别为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】通过椭圆以及双曲线的焦距相等推出关系式,判断的正误;利用定义推出离心率的关系,判断、的正误;求解离心率的范围判断的正误即可.
【详解】设,的焦距为,由,共焦点知,故正确;
△是以为底边的等腰三角形知,由在第一象限知:,即,即,即,故,错;
由,得,又,得,所以,
从而,故正确.
故选:.
三、填空题:本题共小3题,每小题5分,共15分.
12. 设向量,,若,则______.
【答案】3
【解析】
【分析】
根据,由,利用坐标运算求解.
【详解】向量,,
因为,
所以,即,
解得 .
故答案为:3
【点睛】本题主要考查平面向量数量积运算,属于基础题.
13. 已知在内有且仅有一个零点,当时,函数的值域是,则______.
【答案】2
【解析】
【分析】
先对函数求导,求出极值点,根据函数在内有且仅有一个零点可得,将极小值点代入函数即可求出,再根据函数的单调性可知求函数在的值域,即可求出,最后求出的值.
【详解】解:,,
令,可得,
在内有且仅有一个零点,则必有,
且极小,则,
此时在,,,
又,,,,
故的值域是,即,,
所以.
【点睛】本题考查利用导数研究函数零点的意义,考查函数的单调性和值域.属于中档题.
14. 设数列的前项和为,已知,,若,则的最小值是______.
【答案】4
【解析】
【分析】
根据已知条件先求解出,再利用求解出,将不等式化简求解出的取值范围,从而的最小值可求.
【详解】∵,∴,
∴,∴是等比数列且,
又,∴,∴,
∴当时,,则有,
又∵,∴,
化简得,解得或,
∵,所以,则.
故答案为:.
【点睛】本题考查数列与不等式的综合应用,其中涉及构造法求通项公式以及利用求的通项公式,难度较难.
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. 如图所示,在等腰梯形中,,,,,平面,.
(1)求证:平面;
(2)若为线段上一点,且,是否存在实数,使平面与平面所成锐二面角为?若存在,求出实数;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)存在,.
【解析】
【分析】(1)通过证明,来证得平面BCF,结合来证得平面BCF;
(2)建立空间直角坐标系,设出的坐标,根据平面与平面所成锐二面角为列方程,从而求得的值.
【详解】(1)因为,,所以四边形ACFE为平行四边形,所以.
在等腰梯形ABCD中,,,所以,
所以.
又平面ABCD,所以BC,平面BCF,
所以平面BCF.
因为,所以平面BCF;
依题意,以C为坐标原点,分别以直线为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
所以,,设
所以 设为平面MAB的法向量,
由得取,所以
因为是平面ABC的一个法向量,设平面MAB与平面ABC所成的锐二面角为,
所以.因为,所以,
所以
所以存在使平面MAB与平面ABC所成锐二面角为.
16. 已知抛物线,为上一点且纵坐标为4,轴于点,且,其中点为抛物线的焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点,,是抛物线上不同的两点,且满,证明直线恒过定点,并求出定点的坐标.
【答案】(1) (2)证明见解析
【解析】
【分析】(1) 设,根据条件可得,即,代入抛物线方程,即可求出答案.
(2) 设的方程为:,,由方程联立可得,根据,可得,从而得答案.
【详解】(1)设,根据抛物线的定义可得
又轴于点,则
,所以 ,则
所以,由在抛物线上,,解得
所以抛物线的方程为
(2)证明:点在抛物线上.
设的方程为:,
由 得
所以,整理得
将代入得,即.
所以直线恒过定点
【点睛】本题考查求抛物线的方程,考查直线过定点问题,属于中档题.
17. 为了提高学生复习的效果,某中学提出了两种学习激励方案,其中甲方案:课前提前预习并完成同步小练习可以获得分,课前提前预习但没有完成同步小练习可以获得分,课前没有提前预习也没有完成同步小练习则扣除分(即获取分),其中对学生调查发现甲方案中三种情况的概率分别为、、;乙方案:每天多做一套试题则获得分,若不能按时多做一套试题则扣除分(即获取分),若每天多做一套试题的概率为,每位同学可以参加两次甲方案或乙方案(但是甲、乙两种方案不能同时参与,只能选择其一),且两次方案互不影响规定参加两次方案后获得的分数为正,则获得学校的嘉奖;获得的分数为负,则没有嘉奖.
(1)若,试问学生选择哪种方案更容易获得嘉奖?请说明理由;
(2)当在什么范围内取值时,学生参与两次乙方案后取得的平均分更高?
【答案】(1)选择乙方案,理由见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)记事件学生参与两次甲方案获得奖品,记事件学生 参与两次乙方案获得奖品,并设学生参与两次甲方案后获得的分数为,设学生参加两次乙方案后获得的分数为,计算出事件和事件的概率,由此可得出结论;
(2)求出随机变量和的数学期望,由已知条件得出,可得出关于的不等式,解出即可.
【详解】设学生参与两次甲方案后,获得的分数为,设学生参与两次乙方案后,获得的分数为.
(1)由题意可知,随机变量的可能取值有:、、、、、,
当取、、、时,学生参与两次甲方案获得奖品,
,,,.
所以,.
随机变量的可能取值有:、、,
当取、时,学生参与两次乙方案获得奖品.
,,
所以,.
,因此,当时,学生选择乙方案更容易获得奖品;
(2)由题意可得,,
所以,随机变量的分布列如下表所示:
所以,.
由题意得,,,
所以,随机变量的分布列如下表所示:
所以,.
由题意可得,即,解得,
又,则.
因此,的取值范围是.
【点睛】本题考查利用独立事件的概率公式计算事件的概率,同时也考查了随机变量分布列及其数学期望的求解,考查计算能力,属于中等题.
18. 已知.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围;
(3)令,存在,且,,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增;(2);(3).
【解析】
【分析】
(1)利用导数研究函数的单调性,求导得,则,由此得,从而得到函数的单调性;
(2)分类讨论,当时,,满足要求;当时,有时,恒成立,而,,再分和两种情况讨论即可求出答案;
(3)由题意得,即,进而有,令,则转化为时,方程有解.
解法一:令,则时,有解,结合导数讨论函数的单调性,由此求得结论;
解法二:分离参数后用洛必达法则求得答案.
【详解】解:(1)当时,,则,
∴,
当时,,时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
又∵,
∴时,,
∴在上单调递增;
(2)当时,,在上单调递增,则时满足要求;
当时,在上单调递增,则当时,恒成立,
∵,,
当时,,
∴在上单调递减,而,
∵,,
∴,
∴时,,故时不成立,
当时,,当时,,时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
∵时,,
只需,即,
∵,
∴,则,
综上所述,实数的取值范围是;
(3)∵,
∴,,
∵,
∴,即,
又,
∴,即,
令,则,即方程有解.
解法一:令,则时,有解,
,因为时,则,
当时,,即时,,
则在上单调递减,
又,故时,无解,
则时不成立;
当时,当时,,时,,
又,则,,
而,
令,,,
因为,则,则在单调递减,,
则在单调递减,则,即,
故存在,使得,故时满足要求,
综上所述,实数的取值范围是.
解法二:分离参数后用洛必达法则:
即,令,
则,
令,,
∴当时,,故在上单调递增,故,
由洛必达法则知:当时,,则,则,
∴实数的取值范围是.
【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查计算能力,考查转化与化归思想,考查分类讨论思想,属于难题.
19. 定义:若对任意,数列的前项和都为完全平方数,则称数列为“完全平方数列”;特别地,若存在,使得数列的前项和为完全平方数,则称数列为“部分平方数列”.
(1)若数列为“部分平方数列”,且 ,求使数列的前项和为完全平方数时的值.
(2)若数列的前项和,那么数列是否为“完全平方数列”?若是,求出的值;若不是,请说明理由.
(3)试求所有为“完全平方数列”的等差数列.
【答案】(1),
(2)当时,为“完全平方数列”, 当,时,数列不为“完全平方数列”.
理由如下:
当时,,
当时,,不满足上式,
所以.
因为,根据“完全平方数列”的定义知为“完全平方数列”,
当时,,当时,,
此时数列与原数列相同,即恒成立,故数列为“完全平方数列”;
当,时,不妨检验,,
因为不是完全平方数,所以不是“完全平方数列”.
综上,当时,为“完全平方数列”;当,时,数列不为“完全平方数列”.
(3),
【解析】
【分析】(1)求和得,时,满足要求;
(2)先得到的通项公式,当时,与原数列相同,满足要求,当,时不合要求,得到答案;
(3)设等差数列的首项为,公差为,配方变形得到,从而得到方程组,得到,分和两种情况,得到答案.
【小问1详解】
,
所以当时,为完全平方数,
故的前项和为完全平方数时,的值为,;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设等差数列为“完全平方数列”,且首项为,公差为,由定义知该数列是非负数列,公差为非负数.
配方变形得其前项和为,
由“完全平方数列”的定义知,,,
令,则,令,则,
代入,整理可得,
当时,,,此时;
当时,,,,
此时,
显然时,满足.
综上,所有为“完全平方数列”的等差数列的通项公式为,.
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高二数学试题
一、单项选择题: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. 设复数,则在复平面中对应的点为( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 在△ABC中,“”是“△ABC为锐角三角形”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 用最小二乘法得到一组数据(其中、、、、)的线性回归方程为,若,,则当时,的预报值为( )
A. B. C. D.
5. 已知,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 若将函数的图象向左平移个单位,再把图象上每个点的横坐标都缩小为原来的倍(纵坐标不变)得到g(x),则g(x)的解析式为( )
A. B.
C. D.
7. 某中学新学期的选修课即将开启选课,甲、乙、丙三人在足球、篮球、摄影、书法四门选修课中选择,学校规定每人限选一门课,若甲不选足球,乙不选篮球,则共有( )种不同的结果.
A. 36 B. 27 C. 24 D. 18
8. 已知函数,若函数有四个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 2020年12月31日,我国第一支新冠疫苗“国药集团中国生物新冠灭活疫苗”获得国家药监局批准附条件上市,保护率为79.34%,中和抗体阳转率为99.52%,该疫苗将面向全民免费.所谓疫苗的保护率,是通过把人群分成两部分,一部分称为对照组,即注射安慰剂;另一部分称为疫苗组,即注射疫苗来进行的当从对照组和疫苗组分别获得发病率后,就可以计算出疫苗的保护率=(对照组发病率疫苗组发病率)/对照组发病率.关于注射疫苗,下列说法正确的是( )
A. 只要注射了新冠疫苗,就一定不会感染新冠肺炎
B. 新冠疫苗的高度阳转率,使得新冠肺炎重症感染的风险大大降低
C. 若对照组10000人,发病100人;疫苗组20000人,发病80人,则保护率为60%
D. 若某疫苗的保护率为80%,对照组发病率为50%,那么在10000个人注射了该疫苗后,一定有1000个人发病
10. 如图,在正方体中,点P,Q分别是棱上异于端点的两个动点,且,则下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 对于任意位置的点P,平面与平面所成的交线均为平行关系
C. 的最小值为
D. 对于任意位置的点P,均有平面平面
11. 已知椭圆:与双曲线:(,)有公共焦点,,且两条曲线在第一象限的交点为,若是以为底边的等腰三角形,,的离心率分别为和,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共小3题,每小题5分,共15分.
12. 设向量,,若,则______.
13. 已知在内有且仅有一个零点,当时,函数的值域是,则______.
14. 设数列的前项和为,已知,,若,则的最小值是______.
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. 如图所示,在等腰梯形中,,,,,平面,.
(1)求证:平面;
(2)若为线段上一点,且,是否存在实数,使平面与平面所成锐二面角为?若存在,求出实数;若不存在,请说明理由.
16. 已知抛物线,为上一点且纵坐标为4,轴于点,且,其中点为抛物线的焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点,,是抛物线上不同的两点,且满,证明直线恒过定点,并求出定点的坐标.
17. 为了提高学生复习的效果,某中学提出了两种学习激励方案,其中甲方案:课前提前预习并完成同步小练习可以获得分,课前提前预习但没有完成同步小练习可以获得分,课前没有提前预习也没有完成同步小练习则扣除分(即获取分),其中对学生调查发现甲方案中三种情况的概率分别为、、;乙方案:每天多做一套试题则获得分,若不能按时多做一套试题则扣除分(即获取分),若每天多做一套试题的概率为,每位同学可以参加两次甲方案或乙方案(但是甲、乙两种方案不能同时参与,只能选择其一),且两次方案互不影响规定参加两次方案后获得的分数为正,则获得学校的嘉奖;获得的分数为负,则没有嘉奖.
(1)若,试问学生选择哪种方案更容易获得嘉奖?请说明理由;
(2)当在什么范围内取值时,学生参与两次乙方案后取得的平均分更高?
18. 已知.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围;
(3)令,存在,且,,求实数的取值范围.
19. 定义:若对任意,数列的前项和都为完全平方数,则称数列为“完全平方数列”;特别地,若存在,使得数列的前项和为完全平方数,则称数列为“部分平方数列”.
(1)若数列为“部分平方数列”,且 ,求使数列的前项和为完全平方数时的值.
(2)若数列的前项和,那么数列是否为“完全平方数列”?若是,求出的值;若不是,请说明理由.
(3)试求所有为“完全平方数列”的等差数列.
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