内容正文:
高二下学期期末考试
数学
命题人、审题人:吴瑶 蔡毅 王丹 袁名波
时量:120分钟 满分:150分
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. 已知向量,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以,故A错误,B正确,C错误,
对于D,,,故D错误.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的乘法运算及复数的几何意义可得.
【详解】因为.
所以.
3. 已知为实数,集合,且,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以或,
解得,或,(不符合集合元素的互异性,舍去)
所以.
4. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,8,该梭台的表面积为148,则侧棱长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】先求得侧面的高,进而求得侧棱长.
【详解】设正四棱台侧面的高为,则,
所以侧棱长为.
故选:C
5. 已知圆,过点作圆的两条切线,则这两条切线的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图,设过点的切线与圆的切点分别为,连接,
易得,在中,,则,
故这两条切线的夹角为.
6. 费马数列是以数学家皮埃尔·德·费马(PierredeFermat,1601~1665年)命名的数列,其中,例如.因为,所以的整数部分是1位数;因为,所以的整数部分是2位数;…;则的整数部分位数最接近于()( )
A. 240 B. 600 C. 900 D. 1200
【答案】D
【解析】
【分析】由的整数部分位数近似于的整数部分位数,对取对数,求得其近似值,再根据的整数部分位数是n+1位求解.
【详解】因为与1相比都非常大,
所以的整数部分位数近似于的整数部分位数,
而,
,
,
所以,
而,
因为的整数部分位数是n+1位,
所以的整数部分位数是1233位,
的整数部分位数是1234位,
所以的整数部分位数最接近1200位,
即的整数部分位数最接近1200位,
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题关键是由的整数部分位数是n+1位而得解.
7. 已知、,且,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两角和的正切公式可求出的值,可得出的取值范围,并求出的取值范围,即可得出的取值范围,利用二倍角的正切公式以及两角差的正切公式求出的值,即可得出的值.
【详解】因为,,
所以,
又因为、,所以,,
则,,所以,
因为,
所以,故.
故选:B.
8. 已知甲盒中有a个黑球和b个白球,乙盒中有1个球且为黑球.从甲盒中随机抽取n个球放入乙盒中().记此时乙盒中含有的黑球个数为,从乙盒中随机抽取1球为黑球的概率是,则( )
A. 数列和都严格增
B. 数列严格增,数列严格减
C. 数列严格减,数列严格增
D. 数列和都严格减
【答案】B
【解析】
【分析】将乙盒中原有的1个黑球与从甲盒抽取的黑球数结合,利用超几何分布的期望公式计算可判断数列的单调性;结合乙盒总球数的变化,分析概率随抽取球数的变化趋势可判断的单调性.
【详解】从甲盒中随机抽取n个球,这n个球中黑球的个数设为,
服从超几何分布,且,
乙盒中有1个球且为黑球,放入n个球后,,
因为,所以,
因为,所以当从增加到时,
随的增大而增大,所以数列严格增;
从乙盒中随机抽取1球为黑球的概率是,乙盒中此时有个球,黑球有个,
所以
,
因为,所以当从增加到时,
单调递减,所以严格减.
故选:B.
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. 在等比数列中,,公比为q,则( )
A. q=±2 B. =±12
C. 是公比为4的等比数列 D. 是公比为2的等比数列
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A,,则,故A正确;
对于B, ,故B错误;
对于C,由得,所以数列是公比为4的等比数列,故C正确;
对于D,当时,,所以数列是公比为4的等比数列,故D错误.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若将向右平移个单位得到的函数是奇函数,则的最小值是
C. 若在上有5个零点,则的取值范围是
D. 若在上单调,则的最大值是
【答案】ABC
【解析】
【分析】由三角函数的图像与性质计算参数可得函数解析式从而判定A;由图像的平移与三角函数的奇偶性质可判定B,结合整体思想可判定C,利用三角函数单调性可判定D.
【详解】对于A,由图可知,,
所以,即,所以,
因为,
所以,
因为,所以,所以,故A正确;
对于B,将向右平移个单位得到函数,
因为是奇函数,所以,所以,,
所以时,正数取得最小值,故B正确;
对于C,因为,所以,
因为在上有5个零点,所以,
解得,即的取值范围是,故C正确;
对于D,因为,所以,
因为在上单调,所以,则,
所以的最大值是,故D错误.
故选:ABC.
11. 双曲线:的左、右焦点分别为、,左、右顶点分别为、,以为直径的圆与的一条渐近线交于,两点,且,则( )
A.
B.
C. 的离心率为
D. 当时,四边形的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A,根据双曲线和圆的对称性可知四边形为平行四边形,根据和互补得解;选项C,设,由在渐近线上得到,由利用两点间的距离公式得到,从中解出的值得到的坐标,利用两点间的距离公式求出,,在中,利用余弦定理及通过整理得到,从而求出的值;选项B,由得到,从而得到和的值即可得解; 选项D,由、、解得和的值,利用及三角形的面积公式即可得解.
【详解】
选项A,根据双曲线和圆的对称性可知,四边形为平行四边形,
,,故选项A正确;
选项C,设,在渐近线上,,
,,,,
,,
,
在中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
或(舍),
,,,,故选项C正确;
选项B,,,
,,
,,
,故选项B错误;
选项D,,,,
,,
,
,故选项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. 的展开式中的常数项为___________.
【答案】
【解析】
【详解】∵ 二项式的展开式通项为,其中且.
令的指数为,即,解得.
将代入得常数项为.
13. 黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在上,其解析式为,若函数是定义在R上的奇函数,且对任意的x,都有,当时,,则________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性与对称性推导出函数的周期,通过周期性将未知的自变量化归到已知区间内,最后代入黎曼函数解析式及特殊点的值进行计算求和.
【详解】因为,所以,令得,
因为是奇函数,所以,所以,所以的周期为4,
所以,
由题意得,此时,它是一个既约真分数,因此,
即,则.
14. 把底面为椭圆且母线与底面垂直的柱体称为“椭圆柱”.如图,,分别是椭圆柱的上、下底面椭圆的长轴,,且底面椭圆的离心率为,分别为下底面椭圆的左、右焦点,为母线上的动点,为线段上的动点,为过点的下底面椭圆的一条动弦(不与长轴重合),则三棱锥体积的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】由,要使三棱锥体积最大,只需的面积和到平面距离之和都最大,求解即可.
【详解】连接,,由,
要使三棱锥体积最大,
只需的面积和到平面距离之和都最大,
,令,且,则,
,
当时,有最大值,
在下底面内以为原点,构建如图所示的直角坐标系,
由题设,长轴长,
因为底面椭圆的离心率为,所以焦距为,所以短轴长,
则椭圆方程为,,且,设,
联立椭圆得,,
,,
令,,
由对勾函数性质可知在上递增,,
综上,三棱锥体积的最大值为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:本题是解析几何与立体几何的综合问题,解析几何部分要用好椭圆的定义、方程和性质,确定图形中各点的位置,利用韦达定理解决弦长;椭圆中立体几何部分要用好几何体的结构特征.
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,角所对的边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)对原式平方后由三角函数同角关系和角的取值范围即可求解.
(2)使用余弦定理对条件等式进行等量代换后再使用正弦定理即可求解.
【小问1详解】
将两边同时平方,得,
即,解得,故,
又,所以,所以,
所以,故.
【小问2详解】
由余弦定理得,
代入得,
即,因为,两边同时除以得,
由正弦定理得.
16. 如图,在底面为等边三角形的斜三棱柱中,,四边形为矩形,过作与直线平行的平面交于点D.
(1)证明:;
(2)若与底面所成角为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:如图,连接交于点E,连接.
因为平面平面,平面平面,所以.
又因为四边形为平行四边形,所以E为的中点,
所以为的中位线,所以D为的中点.
又因为为等边三角形,所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用线面平行性质得到中位线,锁定为中点,借等边三角形三线合一证垂直;
(2)由线面角确定高与底面投影,建系求两平面法向量,用向量夹角公式算出二面角余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
过A作平面垂足为O,连接,
设,因为与底面所成角为,所以.
在中,因为,所以.
因为平面平面,所以.
又因为四边形为矩形,所以,
因为,所以.
因为平面平面,所以平面.
因为平面,所以.又因为,所以O为的中点.
以O为原点,分别以所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图.
则.
因为,所以,
因为,则得,
所以.
设平面的法向量为,
由,得,故可取.
设平面的法向量为,
由得故可取.
因,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知抛物线为C上位于第一象限的任意一点,过点A的直线l交曲线C于另一点B,交x轴的正半轴于点,记点B关于x轴的对称点为点交x轴于点P,且.
(1)求证:点关于原点对称;
(2)求点P到直线的距离d的取值范围.
【答案】(1)设,则,
由消x得,得
设,知三点共线,又,
则有,即,
所以点关于原点对称.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据过点的直线方程与抛物线方程联立,由韦达定理可得两点的坐标关系,利用三点共线,根据向量得到点坐标,即可证明点关于原点对称.
(2)通过垂直与对称可得直线的倾斜角,即可得直线的斜率;根据两点的坐标建立斜率等式,即可得之间的关系式,利用点到直线的距离公式计算范围即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,作出符合题意的图形,
因为,所以,故,
即,所以,
即,得,则,
可得,设,
则,函数在上递减,所以.
18. 某景区在五一劳动节期间开展“致敬最美劳动者”主题游园活动,天的人园游客量统计数据如下:
活动开展第天
人园游客量(百人)
(1)由数据看出,可用线性回归模型拟合与的关系,请计算相关系数(保留小数点后两位),并推断相关程度的强弱;
(2)求经验回归方程以及表中第个观测的残差;(观测值减去预测值称为残差)
(3)该景区在活动期间设置个打卡通道,记为通道①、通道②、通道③,游客人园时选择通道①、②、③的概率依次为、、;游客离园时,从原先入园通道离园的概率为,从另两个通道离园的概率均为,求游客从通道①离园的概率.
附:参考公式:相关系数;回归直线方程,其中,;
参考数据:,,,.
【答案】(1),相关程度很强
(2),残差为百人
(3)
【解析】
【分析】(1)求出、的值,利用公式求出相关系数的值,即可得出结论;
(2)利用最小二乘法公式求出、的值,可得出回归直线方程,将代入回归直线方程,结合残差的概念求解即可;
(3)记从通道入园的事件为,从通道离园的事件为,结合全概率公式求解即可.
【小问1详解】
由表格中的数据可得,,
则,
由相关系数,可以推断入园游客量与活动开展第天相关程度很强.
【小问2详解】
,,
故经验回归方程为.
对于表中第个观测,入园游客量为(百人),
预测值为(百人),残差为(百人)
【小问3详解】
记从通道入园的事件为,从通道离园的事件为,
由题意可得,,,,
.
19. 设函数,.
(1)若对,都有恒成立,求实数的取值范围;
(2)对于函数和数列,,若,,则称为函数的“生成数列”,为函数的“源数列”.
(i)若为函数的“源数列”,证明:对任意正整数,均有;
(ii)若为函数的“生成数列”,为函数的“源数列”,与的公共项按从小到大的顺序构成数列,试问:在数列中是否存在连续三项构成等差数列?请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明:由题意知,,故,
构造函数,
则,
当时,均单调递增,所以函数在上单调递增,
而,则在上恒成立,
故在上单调递增,
故,
即,
当时, ,
综上所述, 恒成立,即;
(ii)不存在,在数列中不存在连续三项构成等差数列.理由如下:
,则,,
设,即,可得,
因为在上单调递增,
对于任意,有唯一的与之对应,
即数列中每一项,都有中的项与之相等,
又是递增数列,故.
假设数列中存在连续三项构成等差数列,则,
故,
整理得,该方程无正整数解.
故假设不成立,即不存在连续三项构成等差数列.
【解析】
【分析】(1)将已知不等式分离参数,转化成a大于等于一个函数,求出这个函数的最大值即可;
(2)(i)将求出,再构造一个函数,求出这个函数在的n的取值范围的最小值是否大于等于0;(ii)将求出,并假设存在连续三项构成等差数列,看是否能求出具体值.
【小问1详解】
对,都有恒成立,
即,,
所以,,
所以,.
令,,即,,
令,,则.
当时,,单调递增,
所以当时,,
所以当时,,单调递增,
所以当时,.
所以,
综上,实数的取值范围为.
【小问2详解】
略
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高二下学期期末考试
数学
命题人、审题人:吴瑶 蔡毅 王丹 袁名波
时量:120分钟 满分:150分
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. 已知向量,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
3. 已知为实数,集合,且,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
4. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,8,该梭台的表面积为148,则侧棱长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5. 已知圆,过点作圆的两条切线,则这两条切线的夹角为( )
A. B. C. D.
6. 费马数列是以数学家皮埃尔·德·费马(PierredeFermat,1601~1665年)命名的数列,其中,例如.因为,所以的整数部分是1位数;因为,所以的整数部分是2位数;…;则的整数部分位数最接近于()( )
A. 240 B. 600 C. 900 D. 1200
7. 已知、,且,,则的值是( )
A. B. C. D.
8. 已知甲盒中有a个黑球和b个白球,乙盒中有1个球且为黑球.从甲盒中随机抽取n个球放入乙盒中().记此时乙盒中含有的黑球个数为,从乙盒中随机抽取1球为黑球的概率是,则( )
A. 数列和都严格增
B. 数列严格增,数列严格减
C. 数列严格减,数列严格增
D. 数列和都严格减
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. 在等比数列中,,公比为q,则( )
A. q=±2 B. =±12
C. 是公比为4的等比数列 D. 是公比为2的等比数列
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若将向右平移个单位得到的函数是奇函数,则的最小值是
C. 若在上有5个零点,则的取值范围是
D. 若在上单调,则的最大值是
11. 双曲线:的左、右焦点分别为、,左、右顶点分别为、,以为直径的圆与的一条渐近线交于,两点,且,则( )
A.
B.
C. 的离心率为
D. 当时,四边形的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中的常数项为___________.
13. 黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在上,其解析式为,若函数是定义在R上的奇函数,且对任意的x,都有,当时,,则________.
14. 把底面为椭圆且母线与底面垂直的柱体称为“椭圆柱”.如图,,分别是椭圆柱的上、下底面椭圆的长轴,,且底面椭圆的离心率为,分别为下底面椭圆的左、右焦点,为母线上的动点,为线段上的动点,为过点的下底面椭圆的一条动弦(不与长轴重合),则三棱锥体积的最大值为______.
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,角所对的边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
16. 如图,在底面为等边三角形的斜三棱柱中,,四边形为矩形,过作与直线平行的平面交于点D.
(1)证明:;
(2)若与底面所成角为,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知抛物线为C上位于第一象限的任意一点,过点A的直线l交曲线C于另一点B,交x轴的正半轴于点,记点B关于x轴的对称点为点交x轴于点P,且.
(1)求证:点关于原点对称;
(2)求点P到直线的距离d的取值范围.
18. 某景区在五一劳动节期间开展“致敬最美劳动者”主题游园活动,天的人园游客量统计数据如下:
活动开展第天
人园游客量(百人)
(1)由数据看出,可用线性回归模型拟合与的关系,请计算相关系数(保留小数点后两位),并推断相关程度的强弱;
(2)求经验回归方程以及表中第个观测的残差;(观测值减去预测值称为残差)
(3)该景区在活动期间设置个打卡通道,记为通道①、通道②、通道③,游客人园时选择通道①、②、③的概率依次为、、;游客离园时,从原先入园通道离园的概率为,从另两个通道离园的概率均为,求游客从通道①离园的概率.
附:参考公式:相关系数;回归直线方程,其中,;
参考数据:,,,.
19. 设函数,.
(1)若对,都有恒成立,求实数的取值范围;
(2)对于函数和数列,,若,,则称为函数的“生成数列”,为函数的“源数列”.
(i)若为函数的“源数列”,证明:对任意正整数,均有;
(ii)若为函数的“生成数列”,为函数的“源数列”,与的公共项按从小到大的顺序构成数列,试问:在数列中是否存在连续三项构成等差数列?请说明理由.
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