内容正文:
高二数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡指定位置,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为,
所以的虚部为1.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解不等式,因式分解得,解得,
即.
又,故.
3. 已知空间向量,,若,则的值为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量平行的坐标表示求解.
【详解】因为,所以,解得,
故选:A.
4. 若,是两条不同的直线,是平面,,,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】依据线面平行判定定理,可由、、推出,充分性成立,再根据线面平行的性质,由无法必然推出,必要性不成立.
【详解】已知,,当时,满足线面平行判定定理的条件,
可以推出,因此充分性成立;
若,说明直线与平面内的直线没有交点,和平面内的直线可能平行,也可能异面,
所以与给定的直线不一定平行,二者也可能为异面直线,
因此由不能必然推出,必要性不成立,
综上,“”是“”的充分不必要条件.
5. 一批笔记本电脑共有7台,其中品牌4台,品牌3台.现从中随机挑选2台,设这2台电脑中品牌的台数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】依题意,的取值为.
则,,.
则的分布列为:
0
1
2
可得.
6. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用二项展开式的通项公式直接求出,即可求解.
【详解】因为展开式的通项公式为,
所以,则.
7. 已知函数(为自然对数的底数),则下列说法中不正确的是( )
A. 是偶函数 B. 在上递增
C. 只有极大值 D. 只有极小值
【答案】C
【解析】
【详解】已知函数,其定义域为,关于原点对称.
因为,所以是偶函数,选项A正确;
对求导,.
令,即,
则,即,解得.
当时,,,所以,
则在上递增,选项B正确;
由上述分析可知,当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
根据极值的定义可知,是的极小值点,所以只有极小值,无极大值,
选项C错误,选项D正确.
8. 已知三棱柱中所有的棱长均为,.若为棱的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】作图如下图所示,
选取基底,由题意知,
,.
,
于是
则.
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. 已知,分别是正方体中棱,的中点,则( )
A.
B. 平面
C. 与所成的角为
D. 与平面所成的角为
【答案】ABD
【解析】
【分析】本题是一道“无图立体几何题”,需要先自主作出题中正方体,之后结合空间中线线垂直的定义、线面平行的判定定理、异面直线所成的角的定义、空间中直线与平面所成角的定义即可解决本题.
【详解】
选项A:如图,在正方体中,,
因为,分别是棱,的中点,所以,
在正方形中,因为,所以,故A正确;
选项B:如图,在正方体中,结合选项A,
因为,平面,平面,
所以平面,故B正确;
选项C:如图,在正方体中,不妨设其棱长为1,
结合选项A,因为,所以就是与所成的角,
在中,,所以,
所以,即与所成的角不是,故C错误;
选项D:如图,在正方体中,不妨设其棱长为1,结合选项A,
因为,所以与平面所成的角就是与平面所成的角,
因为且,
所以平面,设垂足为,
所以是与平面所成的角,
在中,,,
所以,所以,
即与平面所成的角为,故D正确.
10. 袋中有形状、大小相同的3个红球和2个白球,从袋中随机取出一个球观察颜色后不再放回袋中,接着再取出一个球.设事件:第一次取出的球是红球,事件:第二次取出的球是白球,则( )
A. 与互斥 B. 与不独立
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】对A,利用互斥事件的定义,即可求解;对B,先求出,再由独立事件的判断方法,即可求解;对C,由选项B可直接判断,对D,由条件概率的计算公式,即可求解.
【详解】对于A,易知事件和事件可以同时发生,所以与不互斥,故A错误,
对于B,因为,,,
则,所以与不独立,故B正确,
对于C,由选项B知,所以C正确,
对于D,由选项B知,,,所以,则D错误.
11. 已知函数分别在点,处取极大值和极小值,曲线和轴的三个交点依次为,,(),为曲线上异于,,的动点,则( )
A.
B. 四边形为平行四边形
C. 在曲线上存在三个不同的点的切线与直线平行
D. ,,的斜率之和与曲线在处的切线斜率相等
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用导数的意义求得极大值和极小值,进而计算求得可判断A;计算可得,与不共线,可判断B;由题意得,计算可判断C;设,计算得,结合导数的意义可判断D.
【详解】对于A,由,得,
令,得,解得,
当时,,所以函数在上单调递增,
当时,,所以函数在上单调递减,
当时,,所以函数在上单调递增,
所以是函数的极大值点,是函数的极小值点,
所以极大值,
极小值,
所以,解得,故A正确;
对于B,由A知,令,解得或或,
从而可得曲线和轴的三个交点为,,,
又,
所以,,
所以,与不共线,所以四边形为平行四边形,故B正确;
对于C,由,可得,
令,解得,
所以在曲线上存在两个不同的点的切线与直线平行,故C错误;
对于D,设,
则,,,
所以,
又曲线在处的切线斜率为,
所以,,的斜率之和与曲线在处的切线斜率相等,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,若,则_________.
【答案】0.26
【解析】
【详解】已知随机变量,
则正态分布曲线关于直线对称,
所以,.
则.
13. 从1,2,3,4,5这5个数中选出3个不同的数组成三位数,大于321的数共有_________个.
【答案】32
【解析】
【详解】1. 百位为4或5:百位有2种选法,剩余两位从余下4个数中任取2个排列,共个,均大于321.
2. 百位为3:
十位为4或5:十位有2种选法,个位从余下3个数中任选一个,共个;
十位为2:个位需大于1,可选4、5,共2个;
共个.
综上,大于321的三位数共有个.
14. 已知在四棱锥中,,,,,平面平面,平面与平面的夹角为,则该四棱锥的外接球的体积是_________.
【答案】##
【解析】
【分析】取中点为,证明为该四棱锥的外接球的球心,进而求出四棱锥外接球半径,利用球的体积公式求球的体积.
【详解】如图,取中点,中点,连接,,,.
因为,,,
所以,,均为边长为1的等边三角形.
所以.且、,.
又,为中点,所以.
平面平面,平面平面,平面,
所以平面,
又,所以即为二面角的平面角,为.
所以.
所以点为四棱锥外接球的球心,且外接球半径为.
所以四棱锥外接球的体积为.
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. 某商家为了解某种新产品的广告费投入(单位:万元)与该产品的销售量(单位:万件)之间的相关关系,收集了近5个月的相关数据如下表:
广告费投入/万元
2
4
5
6
8
销售量/万件
3
4
6
5
7
(1)求关于的经验回归方程;
(2)根据(1)中的回归方程预测,若该商家希望下个月该产品的销售量达到8.25万件,大约需要投入多少万元的广告费?
附:回归方程中,,.
【答案】(1)
(2)10
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可求得,,
所以,
所以关于的经验回归方程为;
【小问2详解】
由(1)得,,解得,
所以该商家希望下个月该产品的销售量达到8.25万件,大约需要投入10万元广告费.
16. 现有甲、乙志愿服务队,其中甲队有5名男生,3名女生;乙队有6名男生,2名女生.
(1)若从甲队和乙队中各选2人,求这4人中恰有1名女生的不同选法共有多少种;
(2)若只从甲队中选出男、女生各2人担任宣讲员,要求这4名宣讲员在广场上站成一排,其中2名女生不能相邻,求不同的选排方法共有多少种.
【答案】(1)345种
(2)360种
【解析】
【小问1详解】
选出的4人中恰有1名女生,包括两种情况:
第一种情况,女生来自甲队,即甲队选1名女生、1名男生,乙队选2名男生,选法有种
第二种情况,女生来自乙队,即乙队选1名女生、1名男生,甲队选2名男生,选法有种
根据分类加法计数原理,共有种选法.
【小问2详解】
因为完成这件事情分成两步:
第一步从甲队中选出2名男生和2名女生,有种选法
第二步将选出的同学站成一排且女生不相邻,
使用插空法,往男生间隔中插入女生,有种排法
根据分步乘法计数原理,共有种选排方法.
17. 已知,函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若函数在定义域内不存在极值点,求的取值范围;
(3)若函数的极小值不小于3,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)2
【解析】
【分析】(1)由导数的几何意义求出切线的斜率,代入直线方程的点斜式即可解决本题;
(2)函数在定义域内不存在极值点,说明其在定义域内恒单调,即其导数在定义域内恒非负或恒非正,结合含参二次函数的图象即可解决本题;
(3)由(2)可知,的极小值就是,于是有,得到与的关系,运用“隐零点问题”的常规解法即可解决本题.
【小问1详解】
当时,,
所以,
所以,所以切线的斜率为,
因为,所以切点为,代入点斜式得,,
所以曲线在处的切线方程为.
【小问2详解】
因为函数的定义域为,
因为函数在定义域内不存在极值点,且函数图象是连续的,
所以函数在定义域内是单调的.
(i)当时,在时恒成立,即,
所以函数在定义域内单调递减,符合题意,
(ii)当时,设,
因为,且的图象开口向上,
所以存在,使得,于是,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以是函数的极小值点,不符合题意,
综上,的取值范围是.
【小问3详解】
由(2)知,当时,存在极小值点,
因为,所以.
因为的极小值不小于3,
所以恒成立,
所以,即
设函数,
所以,即函数在上单调递减,
因为,所以的解为,即,
因为,所以,令,
因为,所以,
所以的最小值为2.
【点睛】本题的第(3)小问是一道典型的“隐零点问题”,原题虽然求的是的最小值(范围),但却需要先消去,保留,得到关于的不等式,求出的范围,再将视作关于的函数去求的最小值(范围).
18. 某市举办“数字科技商品”展销会,现场进行抽奖活动.已知奖箱中共有3个标记一等奖、6个标记二等奖的标签.二等奖的标签中有个标记“国产”,其余标记“合资”、所有标签除了内容不同,其余完全相同.若从箱中一次性随机抽取2个标签,恰好抽到一个标有“国产”一个标有“合资”的概率是抽到2个均标有“国产”的概率的3倍.
(1)求的值;
(2)若甲有连续三次抽奖的机会,每次从箱中一次性随机抽取2个标签,抽完后放回箱中.表示甲三次抽奖中每次恰好获得一个一等奖和一个二等奖的次数,求的分布列及数学期望;
(3)若乙从箱中一次性随机抽取3个标签,已知其中至少有一个是二等奖“合资”,求抽到的3个标签中恰有两个一等奖的概率.
【答案】(1)
(2)分布列为:
0
1
2
3
(3)
【解析】
【详解】(1)设从箱中一次性随机抽取2个标签,
恰好抽到一个标有“国产”一个标有“合资”的概率为,抽到2个均为“国产”的概率为,
因为,,其中,
因为,所以,
所以,
解得;
(2)甲每次抽取2个签,恰好抽到一个一等奖和一个二等奖的概率为,
因为随机变量可以取,
其中,
,
,
,
所以的分布列用表可以表示如下:
0
1
2
3
所以.
另解:因为,所以.
(3)设事件:乙从箱中一次性随机抽取3个签,其中至少有一个是二等奖“合资”,
设事件:乙从箱中一次性随机抽取3个签,抽到的3个签中恰有两个一等奖.
则所求问题即为:事件发生条件下发生的概率,
由(1)知,6个标记二等奖的标签中,有3个标记“国产”,有3个标记“合资”,
则,,
所以
所以已知其中至少有一个是二等奖“合资”,抽到的3个签中恰有两个一等奖的概率为.
19. 在平行四边形中,,,为上一点,且平分,将沿翻折至.
(1)若平面平面.
(i)求证:;
(ii)设平面,若,求点到平面的距离;
(2)试判断锐二面角是否存在最大角,若存在,求出其正弦值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)(i)因为,,
在中,由余弦定理,,,
所以,即,
所以,
因为平面平面,平面平面,
平面,,
所以平面.
因为平面,所以;
(ii)
(2)存在,正弦值最大值为
【解析】
【分析】(1)(i)由平面平面,得 平面,推出;
(ii)方法1(坐标法):建系写出所有点坐标,求出平面的法向量,利用点到平面距离公式算出距离;方法2(等体积法):,分别求出底面面积、高,解方程得到点到平面距离;
(2)求出锐二面角的正弦值的最大值为,由正弦函数的单调性知角存在最大角.
【小问1详解】
(i)略;
(ii)设,连接,
因为,平面,平面,
所以.
因为平分,所以,
所以,,
由(1)知,,,,平面.
法1:
以为原点,,及垂直平面所在的直线分别为轴、轴、轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
因为,,,
设平面(即)的一个法向量为,
所以,即,令,则,,
所以,
设到平面的距离是,
所以
所以点到平面的距离是;
法2:
由,得,
所以的面积为.
由(1)知平面,平面,所以.
又,平面,所以平面,
因为平面,所以,
所以,即;
在中,由余弦定理得,所以,
设到平面的距离为,
因为,所以,
所以,所以点到平面的距离是;
【小问2详解】
以为原点,,及垂直平面所在的直线分别为轴、轴、轴,
建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,设,
因为,,
所以,,
设平面的一个法向量为,
则,所以,
解得,令,则,
所以,
又因为,,
设平面的一个法向量为,
所以,所以,
得,
所以,
令,则,
所以,
设,
因为,,
所以当,即时,取得最小值,
所以,
设锐二面角的大小为,
因为,所以,
所以锐二面角的正弦值的最大值为,由正弦函数的单调性知角存在最大角.
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡指定位置,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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,则的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知空间向量,,若,则的值为( )
A. B. C. 2 D. 4
4. 若,是两条不同的直线,是平面,,,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
5. 一批笔记本电脑共有7台,其中品牌4台,品牌3台.现从中随机挑选2台,设这2台电脑中品牌的台数为,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数(为自然对数的底数),则下列说法中不正确的是( )
A. 是偶函数 B. 在上递增
C. 只有极大值 D. 只有极小值
8. 已知三棱柱中所有的棱长均为,.若为棱的中点,则( )
A. B. C. D.
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. 已知,分别是正方体中棱,的中点,则( )
A.
B. 平面
C. 与所成的角为
D. 与平面所成的角为
10. 袋中有形状、大小相同的3个红球和2个白球,从袋中随机取出一个球观察颜色后不再放回袋中,接着再取出一个球.设事件:第一次取出的球是红球,事件:第二次取出的球是白球,则( )
A. 与互斥 B. 与不独立
C. D.
11. 已知函数分别在点,处取极大值和极小值,曲线和轴的三个交点依次为,,(),为曲线上异于,,的动点,则( )
A.
B. 四边形为平行四边形
C. 在曲线上存在三个不同的点的切线与直线平行
D. ,,的斜率之和与曲线在处的切线斜率相等
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,若,则_________.
13. 从1,2,3,4,5这5个数中选出3个不同的数组成三位数,大于321的数共有_________个.
14. 已知在四棱锥中,,,,,平面平面,平面与平面的夹角为,则该四棱锥的外接球的体积是_________.
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. 某商家为了解某种新产品的广告费投入(单位:万元)与该产品的销售量(单位:万件)之间的相关关系,收集了近5个月的相关数据如下表:
广告费投入/万元
2
4
5
6
8
销售量/万件
3
4
6
5
7
(1)求关于的经验回归方程;
(2)根据(1)中的回归方程预测,若该商家希望下个月该产品的销售量达到8.25万件,大约需要投入多少万元的广告费?
附:回归方程中,,.
16. 现有甲、乙志愿服务队,其中甲队有5名男生,3名女生;乙队有6名男生,2名女生.
(1)若从甲队和乙队中各选2人,求这4人中恰有1名女生的不同选法共有多少种;
(2)若只从甲队中选出男、女生各2人担任宣讲员,要求这4名宣讲员在广场上站成一排,其中2名女生不能相邻,求不同的选排方法共有多少种.
17. 已知,函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若函数在定义域内不存在极值点,求的取值范围;
(3)若函数的极小值不小于3,求的最小值.
18. 某市举办“数字科技商品”展销会,现场进行抽奖活动.已知奖箱中共有3个标记一等奖、6个标记二等奖的标签.二等奖的标签中有个标记“国产”,其余标记“合资”、所有标签除了内容不同,其余完全相同.若从箱中一次性随机抽取2个标签,恰好抽到一个标有“国产”一个标有“合资”的概率是抽到2个均标有“国产”的概率的3倍.
(1)求的值;
(2)若甲有连续三次抽奖的机会,每次从箱中一次性随机抽取2个标签,抽完后放回箱中.表示甲三次抽奖中每次恰好获得一个一等奖和一个二等奖的次数,求的分布列及数学期望;
(3)若乙从箱中一次性随机抽取3个标签,已知其中至少有一个是二等奖“合资”,求抽到的3个标签中恰有两个一等奖的概率.
19. 在平行四边形中,,,为上一点,且平分,将沿翻折至.
(1)若平面平面.
(i)求证:;
(ii)设平面,若,求点到平面的距离;
(2)试判断锐二面角是否存在最大角,若存在,求出其正弦值,若不存在,说明理由.
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