内容正文:
高二 数学
考生须知:
1.全卷分试卷和答题卷.考试结束后,将答题卷上交.
2.试卷共4页,有4大题,19小题.满分150分,考试时间120分钟.
3.请将答案做在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效.
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. 设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因,,
则.
2. 设复数,则z的共轭复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由复数得,则其虚部为4.
3. 已知平面向量,满足,,,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据,结合向量夹角的范围可得结果.
【详解】由题意得, ,
∵,∴.
故选:A.
4. 设A,B是两个随机事件,为A的对立事件,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题设及条件概率计算公式可得答案.
【详解】因为A的对立事件,且,则,又,则.
5. 函数的定义域为,它的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A. 函数在上单调递减 B. 函数在上单调递减
C. 函数在上不单调 D. 3是函数的极小值点
【答案】A
【解析】
【分析】通过导函数的正负来判断原函数的单调性与极值,依据导数与函数单调性、极值的关系,对各选项逐一分析得出结论.
【详解】由题意可知,在A选项中,当时,,
因此在上单调递减,A正确,
在B选项中,当时,,
因此在上单调递增,B错误,
在C选项中,当时,恒成立,
因此在上单调递增,是单调函数,C错误,
在D选项中,左侧(递增),
右侧(递减),
因此是的极大值点,不是极小值点,D错误.
6. 已知,都是锐角,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】已知是锐角,,则,
,都是锐角,则,又,
则,故,
.
7. 一排有6个座位,3个人随机入座,则恰有2人相邻的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】3个人随机入座6个座位,等价于6个座位中选3个进行排列; 种,
3个人全排列,有种排法,
3人排好后形成4个空隙,从4个空隙中选2个,插入“双空位”和“单空位”,
共计种,
故恰有2人相邻的概率为:.
8. 若不等式恒成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设.
当时,;当时,.
因为对定义域内的恒成立,
所以在上恒成立,且在上恒成立.
又是开口向上的二次函数,故必为的较大零点.
于是,整理得所以
因为的两根乘积为,所以另一根为
要使在上恒成立,需另一根不大于,即
同时,由于是较大零点,且两根乘积为,所以.
令则,且
由基本不等式得所以
当,即时取等,此时
代回可知的两根为和,
而,,满足在上成立,在上成立.
因此的最小值为 .
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.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. 下列命题正确的是( )
A. 样本数据2,3,4,6,7,8的中位数为6
B. 若,,,…,的平均数为2,则,,,…,的平均数为5
C. 若随机变量,则
D. 若随机变量且,则
【答案】BCD
【解析】
【详解】选项A:6个样本数据升序排列为2,3,4,6,7,8,中位数为第3,4个数的平均值,
即,故A错误;
选项B:根据平均数的线性性质可知,的平均数为,则的平均数为,
已知,则,故B正确;
选项C:随机变量,则,故C正确;
选项D:随机变量的图象关于对称轴对称,
则,由得,
故,
又,故,故D正确.
10. 如图,在棱长为2的正方体中,M,N分别为棱 , 的中点,则( )
A. 平面截正方体所得的截面图形为等腰梯形
B. 平面
C. 异面直线与 所成角的余弦值为
D. 三棱锥外接球的表面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,结合中位线定理、正方体性质及平面定理判断即可;对于B,建立空间直角坐标系,求出平面,根据线面平行的向量求法证明即可;对于C,根据异面直线所成角的向量求法求解即可;对于D,设出外接球球心,建立方程组求出球心,进而得到半径,代入球的表面积公式求解即可.
【详解】对于A,
取 中点 ,连接,,因 , 为中点,所以,,
正方体中,,,则,,
易得,故四边形为等腰梯形,且平面与平面为同一平面,
即平面截正方体所得的截面图形为等腰梯形,A正确.
对于B,以为原点,分别以,,为, ,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,,,
所以,,,,,
设平面的法向量为,
则,即,故可取.
因为,所以,
又平面,所以平面,B正确.
对于C,由上建系,,,
设异面直线与 所成角为,
则,C错误.
对于D,设三棱锥外接球的球心为,
则 ,
即,
解得,即球心,
所以外接球半径,
故三棱锥外接球的表面积为,D正确.
11. 已知函数及其导函数的定义域均为 ,若函数和均为奇函数,则( )
A. 函数的图象关于直线 对称 B. 函数的图象关于直线 对称
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】先根据函数奇偶性判断函数的对称性,再通过求导、变量代换等方法推导函数的周期性,最后通过举例判断选项D是否成立.
【详解】对于A,由 是奇函数得 ,
则 关于点 中心对称,不是关于直线 对称,因此A错误;
对于B,对 两边对 求导得:
,
所以 关于直线 对称,因此B正确;
对于C,因为 为奇函数,所以
又由 可得 所以
令 则 所以 为常数.
又由 为奇函数,取 得 所以
因此 即
于是 故 C 正确.
对于D,取
则为奇函数.
又 所以 也是奇函数,满足题设条件.
此时 每 项和为 .
又 所以.
因此D不一定成立,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 展开式中的系数为______.(用数字作答)
【答案】10
【解析】
【详解】的展开式通项为,
使,得,
故系数为.
13. 已知一个圆锥的底面半径,母线长,一只蚂蚁从底面圆周上的一点A出发,沿着圆锥的侧面绕轴爬行一周后又回到点A,则这只蚂蚁爬行的最短路程是______.
【答案】
【解析】
【分析】将圆锥侧面展开,利用余弦定理可得最短距离.
【详解】如下图将圆锥侧面展开,得扇形,则最短距离为线段长度.
由题意圆锥底面圆周长为,则圆弧长度为,
又扇形半径为 ,则扇形圆心角为,从而为等腰直角三角形,
从而.
14. 在中,若,则面积的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】设点为线段的三等分点,利用向量线性运算得到,利用基本不等式及三角形面积公式求最值.
【详解】设点为线段的三等分点,
因为,
又,,
所以,则,
当且仅当时取等号,
由,
当且仅当且时,等号成立,
故面积的最大值为.
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. 在中,角的对边分别为,.
(1)求角 的大小;
(2)若,,点 在边 上,且 平分,求 的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由三角恒等变换及正弦定理求解即可;
(2)利用求解即可.
【小问1详解】
将展开,
得,
即,
因为,则,
又因为,
所以;
【小问2详解】
设,
因为, 平分,
所以,
又因为,
解得,
故.
16. 某企业为研究团队月度生产效益与员工技能培训的关系,开展调查分析,根据过往统计经验知,团队月度生产效益y(单位:万元)与员工技能培训投入x(单位:万元)满足一元线性回归模型,现连续统计了近10个月的数据,,…,,经计算得:,,,.
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)该企业计划下月拨付10万元专项资金用于团队发展建设,现拟定了两套方案:
方案一:将10万元全部用于员工技能培训;
方案二:将10万元中的一部分用于员工技能培训,剩余的部分用于发放员工绩效奖金.
根据长期运营经验,绩效奖金投入t万元可产生的额外效益为万元.
方案一和方案二中的员工技能培训所带来的生产效益仍满足(1)中的线性回归关系,试对比两套方案,如何分配资金可使团队月度生产效益最大,请说明理由.
参考公式:线性回归方程中,,.
【答案】(1)
(2)
方案二,投入6万元用于员工技能培训,4万元用于发放绩效奖金时团队月度生产效益最大.
【解析】
【小问1详解】
由题意知,
,,
,
则.
所以y关于x的线性回归方程是.
【小问2详解】
若选择方案一,当时,代入(1)中的回归方程得万元;
若选择方案二,假设投入万元用于发放绩效奖金,万元用于员工专项技能培训,其中,
故团队月度生产效益,
当时,万元.
由于,
故选择方案二,其中投入6万元用于员工专项技能培训,剩余4万元用于发放绩效奖金,能实现团队月度生产效益最大化.
17. 如图,在三棱锥中, ,,,.设二面角的大小为.
(1)当时,
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值;
(2)当时,求点 到平面的距离.
【答案】(1)(ⅰ)方法一:由可知,平面平面,
已知,平面平面,平面,
故平面,又平面,
因此;
方法二:
以 为坐标原点,所在直线为轴, 轴,过 作垂直于平面的直线为轴,
建立空间直角坐标系.
由已知条件可知,
由二面角定义及可知,,
因为
则,
所以,
即;
(ⅱ);
(2)
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)方法一:由面面垂直的定义和性质定理可得平面,再由线面垂直的性质定理即可得证;
方法二:以 为坐标原点,所在直线为轴, 轴,过 作垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量证明即可;
(ⅱ)取 的中点 ,由、面面垂直的性质定理及直线与平面所成角的定义,可得是直线与平面所成角,在直角三角形中,由正弦的定义求解即可;
(2)方法1:取 的中点,连接,由题意可得,求得点到平面的距离为,由等体积法求解即可;
方法2:取 的中点,连接,由题意可得,,求得点到平面的距离为,根据 到平面的距离是点到平面的距离的2倍,求解即可;
方法3:求出平面的法向量为及,利用空间向量法求解即可.
【小问1详解】
(ⅰ)略;
(ⅱ)取 的中点 ,由,可知,
因为,所以平面平面,
又因为平面平面,平面,
所以平面.
连接,所以是直线与平面所成角,
由(ⅰ)可知是直角三角形,解得,
因为,所以;
【小问2详解】
方法1:取 的中点,连接,由已知条件可知,故,
所以,所以点到平面的距离为,
三棱锥的体积:,
又因为三棱锥的体积,
所以,解得;
方法2:取 的中点,连接,
所以且,则,,
所以点到平面的距离为,
因为 到平面的距离是点到平面的距离的2倍,
所以 到平面的距离;
方法3:取 的中点,连接,
由已知条件可知,故,所以,
由,可得,
则,
设平面的法向量为,
由,得,
得法向量,
所以点 到平面的距离.
18. 在一个不透明的袋子中装有分别标注数字1,2,…,n的n个小球,这些小球除标注的数字外,大小、质地完全相同,现从中一次性随机抽取m个,记这m个球上的数字的最大值为X,其中, ,.
(1)当,时,
(ⅰ)求的概率;
(ⅱ)求X的分布列及数学期望;
(2)求所有满足的正整数组.
【答案】(1)
(ⅱ)
X
3
4
5
P
(2) ,,.
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)利用组合知识、古典概型直接求解即可;
(ⅱ)X的可能取值为3,4,5,分别求出每个的概率即可求解;
(2)X的可能取值为 ,,…, ,且(,,…, ),
利用组合数的性质得到,进而得到,进而求解即可.
【小问1详解】
(1)(ⅰ)总数为,
当 ,另2个为中选2个,有种可能,
所以
(ⅱ)X的可能取值为3,4,5.
,,,
所以X的分布列为
X
3
4
5
P
数学期.
【小问2详解】
X的可能取值为 ,,…, ;(,,…, ),
,
因为,
所以
,
由,得,
又, ,,所以满足条件的数组为,,.
19. 已知函数,,其中,函数的导函数为.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)判断的零点个数,并说明理由;
(3)若,且,求证:.
【答案】(1)
(2)两个,理由如下:
,,
令,,可知,同号,,
当,;,,
所以在单调递增,在单调递减,
因为,,,
所以在上存在唯一零点,且,
由零点存在性定理,
则当,;,,
即,;,,
所以在单调递减,在单调递增,
则,
令,,,
则在单调递增,由,
所以时,,即,
因为,当,,
所以在和各存在一个零点,
故在存在两个零点.
(3)由(2)知,b是在的零点,则,
且是的极小值点,,则只需证,
由,得:,,
又,
由(2)中,代入得:,
而,则只需证:,
即证:,
令,,则,
所以在单调递减,
由,得,即:,
故原不等式成立,即.
【解析】
【分析】(1)求导,利用导数的几何意义求出切线斜率,进而求出切线方程;
(2)利用导数分析函数单调性,结合单调性,由零点存在定理得两个单调区间内各存在1个零点;
(3)由是的极小值点,把证明转化为证明,利用消元化简,最终把不等式转化为证明,构造函数并求导,分析函数单调性,由单调性证明不等式.
【小问1详解】
当时,,定义域为,则,
因为,则切线斜率,
切线方程:,即.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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高二 数学
考生须知:
1.全卷分试卷和答题卷.考试结束后,将答题卷上交.
2.试卷共4页,有4大题,19小题.满分150分,考试时间120分钟.
3.请将答案做在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效.
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. 设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 设复数,则z的共轭复数的虚部为( )
A. B. C. D.
3. 已知平面向量,满足,,,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
4. 设A,B是两个随机事件,为A的对立事件,且,,则( )
A. B. C. D.
5. 函数的定义域为,它的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A. 函数在上单调递减 B. 函数在上单调递减
C. 函数在上不单调 D. 3是函数的极小值点
6. 已知,都是锐角,,,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 一排有6个座位,3个人随机入座,则恰有2人相邻的概率为( )
A. B. C. D.
8. 若不等式恒成立,则的最小值是( )
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.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. 下列命题正确的是( )
A. 样本数据2,3,4,6,7,8的中位数为6
B. 若,,,…,的平均数为2,则,,,…,的平均数为5
C. 若随机变量,则
D. 若随机变量且,则
10. 如图,在棱长为2的正方体中,M,N分别为棱 , 的中点,则( )
A. 平面截正方体所得的截面图形为等腰梯形
B. 平面
C. 异面直线与 所成角的余弦值为
D. 三棱锥外接球的表面积为
11. 已知函数及其导函数的定义域均为 ,若函数和均为奇函数,则( )
A. 函数的图象关于直线 对称 B. 函数的图象关于直线 对称
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 展开式中的系数为______.(用数字作答)
13. 已知一个圆锥的底面半径,母线长,一只蚂蚁从底面圆周上的一点A出发,沿着圆锥的侧面绕轴爬行一周后又回到点A,则这只蚂蚁爬行的最短路程是______.
14. 在中,若,则面积的最大值为______.
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. 在中,角的对边分别为,.
(1)求角 的大小;
(2)若,,点 在边 上,且 平分,求 的长.
16. 某企业为研究团队月度生产效益与员工技能培训的关系,开展调查分析,根据过往统计经验知,团队月度生产效益y(单位:万元)与员工技能培训投入x(单位:万元)满足一元线性回归模型,现连续统计了近10个月的数据,,…,,经计算得:,,,.
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)该企业计划下月拨付10万元专项资金用于团队发展建设,现拟定了两套方案:
方案一:将10万元全部用于员工技能培训;
方案二:将10万元中的一部分用于员工技能培训,剩余的部分用于发放员工绩效奖金.
根据长期运营经验,绩效奖金投入t万元可产生的额外效益为万元.
方案一和方案二中的员工技能培训所带来的生产效益仍满足(1)中的线性回归关系,试对比两套方案,如何分配资金可使团队月度生产效益最大,请说明理由.
参考公式:线性回归方程中,,.
17. 如图,在三棱锥中, ,,,.设二面角的大小为.
(1)当时,
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值;
(2)当时,求点 到平面的距离.
18. 在一个不透明的袋子中装有分别标注数字1,2,…,n的n个小球,这些小球除标注的数字外,大小、质地完全相同,现从中一次性随机抽取m个,记这m个球上的数字的最大值为X,其中, ,.
(1)当,时,
(ⅰ)求的概率;
(ⅱ)求X的分布列及数学期望;
(2)求所有满足的正整数组.
19. 已知函数,,其中,函数的导函数为.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)判断的零点个数,并说明理由;
(3)若,且,求证:.
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