内容正文:
广州六中2024级高二下期末考试题(数学)
命题老师:刘旭升 莫秀玲 黄燕
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
2. 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
3. 已知正实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
4. 若为奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
5. 五一期间,某市文旅部门打造了“儒家文化,运河风情,水浒江湖,湖光山色”四大主题文旅产品,甲、乙、丙3名游客每人从中至少选择一个主题体验,且每个主题都恰有1人体验,则不同的游览方式共有( )种
A. 12 B. 18 C. 36 D. 72
6. 在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05,假设发送信号0和1是等可能的.则接收的信号为1的概率是( )
A. 0.925 B. 0.4625 C. 0.48 D. 0.525
7. 已知抛物线的焦点为,抛物线上一点满足(为坐标原点),则( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
8. 已知曲线在其上一点处的切线与轴交于点,则的最大值为( )
A. B. C. 1 D.
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 已知等差数列的首项,且,下列说法正确的有( )
A. 数列的通项公式为 B. 数列是递增数列
C. 数列的前项和 D. 若,则数列一定是等比数列
10. 已知一个盒中装有除颜色外完全相同的乒乓球4个,白色和黄色各2个.现随机抽取2个球,方式一是每次取一个,取完后放回再取下一个,记取到的白球个数为;方式二是每次取一个,取完后不放回,记取到的白球个数为,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知随机变量,记函数,则下列说法正确的是( )
(注:若,则)
A. B. 在上是增函数
C. 的图象关于直线对称 D. 的图象关于点对称
三、填空题(每题5分,共15分;第13题第1空2分,第2空3分)
12. 已知,则_________.
13. 为了探究电离辐射的剂量与人体的受损程度是否有关,用两种不同剂量的电离辐射照射小白鼠.在照射后14天的结果如表所示,由表中数据算得:__________________(精确到0.001),若基于的独立性检验,可以认为两种电离辐射剂量对小白鼠的致死作用不相同.则根据所给参考数据,的最小值为__________________.
电离辐射剂量
存活情况
合计
死亡
存活
第一种剂量
14
11
25
第二种剂量
6
19
25
合计
20
30
50
公式:.
参考数据:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
14. 若不等式解集中有且仅有两个整数,则实数的取值范围是_____.
四、解答题(共5小题,77分)
15. 已知函数.
(1)求的极值;
(2)若在区间上有三个零点,求的取值范围.
16. 在中,内角所对的边分别为,,为的角平分线,且.
(1)若,求的大小;
(2)设为中点,连接,面积取得最小值时,求线段的长度.
17. 如图,在四棱锥中,四边形是矩形,,,平面平面.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求.
18. 假设变量与变量的对观测数据为(也称为样本点,),且已知两个变量满足一元线性回归模型.
(1)求参数的最小二乘估计;
(2)现随机抽取其中的6对观测数据如下:
序号
1
2
3
4
5
6
0
1
1
3
3
4
5
①根据(1)中所得参数的估计,求关于的经验回归方程;
②对于①中所求的经验回归方程,若样本点的残差满足,则称该样本点为“大偏差”样本点.若样本点足够多,且所有样本点均可用所求经验回归方程拟合,以这6个样本点中“大偏差”样本点的频率近似估计概率,现从所有样本点里随机挑出10个,其中“大偏差”样本点有个,求最大时值.
19. 已知离心率且焦点在x轴上的序列椭圆:(),其中的一个焦点为.过上一点()作的两条弦、,交于另两点,,且的内心在过且垂直于轴的直线上.
(1)求数列的通项公式;
(2)求直线的斜率;
(3)若O为坐标原点,当的面积为时,直线交轴于,证明:.
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广州六中2024级高二下期末考试题(数学)
命题老师:刘旭升 莫秀玲 黄燕
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由集合,,可得,
又由集合,所以.
2. 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】A
【解析】
【分析】根据不等式的性质,分析条件间的推出关系判断充分、必要性.
【详解】因为,根据不等式的性质有,所以充分性成立,
当时,满足,但不成立,必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
3. 已知正实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】用“1”的代换和基本不等式判断即可.
【详解】由a,b为正实数且.
根据基本不等式,当且仅当时等号成立,故A正确;
,当且仅当时等号成立,故B错误;
,当且仅当时等号成立,故C错误;
根据算术平均值小于等于平方平均值不等式,得,
当且仅当时等号成立,即,故D错误.
4. 若为奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于为奇函数,故.
5. 五一期间,某市文旅部门打造了“儒家文化,运河风情,水浒江湖,湖光山色”四大主题文旅产品,甲、乙、丙3名游客每人从中至少选择一个主题体验,且每个主题都恰有1人体验,则不同的游览方式共有( )种
A. 12 B. 18 C. 36 D. 72
【答案】C
【解析】
【分析】先将4个主题按2,1,1的结构分组,再将三组分配给3名游客,结合分步乘法计数原理计算即可.
【详解】先将4个主题分为2个、1个、1个共三组,分组方法数为;
再将分好的三组全排列,分配给3名不同的游客,排列方法数为;
根据分步乘法计数原理,总游览方式共有种.
6. 在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05,假设发送信号0和1是等可能的.则接收的信号为1的概率是( )
A. 0.925 B. 0.4625 C. 0.48 D. 0.525
【答案】D
【解析】
【分析】利用全概率公式展开即可求得结果.
【详解】定义事件发送信号为0,发送信号为1,接收信号为0,接收信号为1
由题意可知:,
发送0时,接收0的概率为:,接收1的概率为:
发送1时,接收0的概率为:,接收1的概率为:
根据全概率公式可得:.
7. 已知抛物线的焦点为,抛物线上一点满足(为坐标原点),则( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】不妨设点为第一象限内一点,将直线的方程与抛物线方程联立,求出点的坐标,然后利用抛物线的定义可求得.
【详解】不妨设点为第一象限内一点,因为,所以直线的斜率为,
又抛物线的方程为,所以,所以直线的方程为,
联立,解得或(舍去),即点,
所以,.
8. 已知曲线在其上一点处的切线与轴交于点,则的最大值为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】先设出切点坐标,根据导数的几何意义求出切线方程,再结合切线过点得到关于切点横坐标的表达式,最后通过求导研究该表达式的单调性,进而求出的最大值.
【详解】设切点坐标为 ,
因为 ,所以,所以切点处的切线斜率 ,
由点斜式得切线方程为:
令,代入切线方程可得纵截距:
,
设函数 ,则,
令,由于恒成立,解得,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
因此为的最大值点,
最大值为 ,即的最大值为.
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 已知等差数列的首项,且,下列说法正确的有( )
A. 数列的通项公式为 B. 数列是递增数列
C. 数列的前项和 D. 若,则数列一定是等比数列
【答案】BD
【解析】
【分析】由条件求得等差数列公差,写出其通项公式,求和公式,结合等比数列定义逐项判断即可.
【详解】设等差数列的公差为,因为,且,
所以,解得:,
则,显然数列是递增数列,故A错误,B正确;
因,故C错误;
令,,所以数列是公比为的等比数列,故D正确.
10. 已知一个盒中装有除颜色外完全相同的乒乓球4个,白色和黄色各2个.现随机抽取2个球,方式一是每次取一个,取完后放回再取下一个,记取到的白球个数为;方式二是每次取一个,取完后不放回,记取到的白球个数为,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用二项分布的定义判断A;求出概率判断B;求出期望和方差判断C,D即可.
【详解】对于A,每次取到白球的概率为,则,A正确;
对于B,,,则,B错误;
对于C,的可能取值为,,
则,又,则,C正确;
对于D,,而,则,D正确.
11. 已知随机变量,记函数,则下列说法正确的是( )
(注:若,则)
A. B. 在上是增函数
C. 的图象关于直线对称 D. 的图象关于点对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用正态分布的对称性,将区间概率转化为标准差范围内的已知数值,对于B,由正态分布曲线的性质即可判断,对于C,将替换为结合条件即可求解,对于D,由正态分布曲线的对称性结合条件即可求解.
【详解】对于A,,所以A正确;
对于B,根据正态分布曲线的性质得,随着的增大减小,
在上是减函数,B错误;
对于C,,根据对称性,将替换为,
即,
图象关于直线对称,所以C正确;
对于D,,根据对称性得,
因此,即,
关于对称,D正确.
三、填空题(每题5分,共15分;第13题第1空2分,第2空3分)
12. 已知,则_________.
【答案】63
【解析】
【分析】赋值法,令,.
【详解】,
令,得,令,得,
所以63.
13. 为了探究电离辐射的剂量与人体的受损程度是否有关,用两种不同剂量的电离辐射照射小白鼠.在照射后14天的结果如表所示,由表中数据算得:__________________(精确到0.001),若基于的独立性检验,可以认为两种电离辐射剂量对小白鼠的致死作用不相同.则根据所给参考数据,的最小值为__________________.
电离辐射剂量
存活情况
合计
死亡
存活
第一种剂量
14
11
25
第二种剂量
6
19
25
合计
20
30
50
公式:.
参考数据:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】 ①. 5.333 ②. 0.05
【解析】
【分析】根据给定的数表,求出的观测值,再与临界值表比对作答.
【详解】.
因为,
若基于的独立性检验,可以认为两种电离辐射剂量对小白鼠的致死作用不相同,
所以根据所给参考数据,的最小值为.
14. 若不等式解集中有且仅有两个整数,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,,利用导数探讨函数的性质,当时确定不等式的整数解,当时,作出函数的图象,由条件建立不等式组求解.
【详解】不等式,令函数,,
求导得,由,得;由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
,函数的图象是过定点的直线,
当时,若,则,
而,此时仅有两个整数使得不等式成立;
当时,在同一坐标系内作出的图象,如图:
由,得2是不等式的一个整数解,
要使不等式解集中有且仅有两个整数,则或,
即或,解得,此时,
所以实数的取值范围是.
四、解答题(共5小题,77分)
15. 已知函数.
(1)求的极值;
(2)若在区间上有三个零点,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,极小值为;
(2)
【解析】
【分析】(1)对函数求导,根据导数符号判断单调性,确定极值点后代入计算极值.
(2)计算区间端点函数值,结合函数单调性与极值,根据三次函数零点个数的判定条件列不等式组求解参数范围.
【小问1详解】
函数的定义域为.
∵ ,
∴ .
令,解得或.
当时,,故,单调递增.
当时,,故,单调递减.
当时,,故,单调递增.
∴ 为的极大值点,极大值为.
为的极小值点,极小值为.
【小问2详解】
计算在区间端点的函数值:
,
.
∵ 在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
要使在上有3个不同的零点,需满足:
解得,即的取值范围为.
【点睛】方法归纳:求解三次函数零点个数问题时,优先通过导数分析单调性、极值,结合区间端点函数值,利用数形结合思想列不等式组求解参数范围.
16. 在中,内角所对的边分别为,,为的角平分线,且.
(1)若,求的大小;
(2)设为中点,连接,面积取得最小值时,求线段的长度.
【答案】(1);
(2)2
【解析】
【分析】(1)由正弦定理得到,根据,结合三角形面积公式建立关于的方程,再结合余弦定理求解;
(2)同(1)建立关于的方程,再结合基本不等式求解最值,进而根据等腰三角形性质求解即可.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得.
因为的角平分线交于点,所以,
由,得,
则,
即,所以.
在中,由余弦定理得,
即;
【小问2详解】
由,得,
得,
化简得,即,
所以,即,
当且仅当时等号成立,取得最小值,面积取得最小值,
此时为等腰三角形,为中点,则既是中线也是角平分线.
即重合,故.
17. 如图,在四棱锥中,四边形是矩形,,,平面平面.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求.
【答案】(1)证明:由,,,、平面
可得平面,又平面,故,
由平面平面ABCD,平面平面,且平面,
故平面;
(2)或
【解析】
【分析】(1)借助线面垂直判定定理可得平面,则可得,再由面面垂直性质定理即可得证;
(2)建立适当空间直角坐标系后,求出直线的方向向量与平面的法向量后,利用空间向量夹角公式计算即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为坐标原点,的方向为x轴正方向,的方向为y轴正方向,
的方向为z轴正方向,建立如图所示空间直角坐标系,
不妨设,,
则,,,,
,,,
记平面的法向量为,,即,
令,则,,即可取,
设直线与平面所成角为,
则,
即,,
解得或(负值舍去),故或.
18. 假设变量与变量的对观测数据为(也称为样本点,),且已知两个变量满足一元线性回归模型.
(1)求参数的最小二乘估计;
(2)现随机抽取其中的6对观测数据如下:
序号
1
2
3
4
5
6
0
1
1
3
3
4
5
①根据(1)中所得参数的估计,求关于的经验回归方程;
②对于①中所求的经验回归方程,若样本点的残差满足,则称该样本点为“大偏差”样本点.若样本点足够多,且所有样本点均可用所求经验回归方程拟合,以这6个样本点中“大偏差”样本点的频率近似估计概率,现从所有样本点里随机挑出10个,其中“大偏差”样本点有个,求最大时值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)将展开,结合二次函数最值计算即可求解;
(2)①将数据代入公式即可求解;②由数据确定单次抽到“大偏差”的概率为,再结合二项分布,计算概率,进而可求解.
【小问1详解】
残差平方和
,
由二次函数性质可知,当且仅当时残差平方和最小,
故的最小二乘估计;
【小问2详解】
①由观测数据求得,
则,
故所求经验回归方程为.
②计算样本点的残差的绝对值如下:
序号
1
2
3
4
5
6
0.5
1
2
0.5
1.5
0.5
故“大偏差”样本点共有2个,频率为,
即单次抽到“大偏差”的概率,
因此,,
由,解得,
由,解得,
又因为,且,
所以当最大时,.
19. 已知离心率且焦点在x轴上的序列椭圆:(),其中的一个焦点为.过上一点()作的两条弦、,交于另两点,,且的内心在过且垂直于轴的直线上.
(1)求数列的通项公式;
(2)求直线的斜率;
(3)若O为坐标原点,当的面积为时,直线交轴于,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)由(2)知的方程为,此时,
,,
,
到直线的距离,
因为的面积,解得满足,
因为,所以,,
则,所以,
则.
【解析】
【分析】(1)由已知可得,进而可得,可求数列的通项公式;
(2)设的方程为.联立直线与椭圆方程,结合韦达定理可得,进而可得,计算可求直线的斜率;
(3)求得,结合三角形的面积可得,可得 ,可证明结论.
【小问1详解】
由,解得,
因为的一个焦点为,所以,解得,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,即.
因为的内心在过且垂直于轴的直线上,所以,
设,,的方程为,
将其代入整理得.
,即,
由韦达定理可得,,(*)
把代入,可得,由对称性,不妨取,
由得,
整理得,
即 ,
将(*)代入,整理得,
当时,过点,舍去,
所以,解得.
【小问3详解】
略.
第1页/共1页
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