内容正文:
高二数学
满分:150分考试时间:120分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.
2.选择题必须使用铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰.
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效.
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
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. 曲线在点处的切线斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的几何意义即可求解.
【详解】,当时,,
所以曲线在点处的切线斜率为.
2. 已知数列为等差数列,若,,则数列的公差为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据公差的计算公式即可求解.
【详解】.
3. 现将某市一热门饮品店月份销售的“柠檬水”的利润额统计如下表所示,且根据表中数据,通过最小二乘法求得与的经验回归方程为,则当时,利润额的残差为( )
月份
1
2
3
4
5
利润额(万元)
1.9
2.3
2.6
2.9
3.3
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先计算预测值,再代入残差公式,即可求解.
【详解】当时,,
所以时,利润额的残差为.
4. 暑假期间,小明和小红打算从黄山、九华山、宏村、天柱山四个安徽著名景点中各随机挑选2个进行游玩,则两人所选不同景点的总数为3的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用计数原理求出选取的方法数,再根据古典概型概率公式计算.
【详解】两人各选2个景点的方法数是,
所选不同景点的总数为3,则其中一个景点重复,方法数是,
所以概率为.
5. 已知各项均为负数的等比数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用等比数列前项和公式即可求公比,结合数列各项为负的条件舍去负根,再代入公式计算即可.
【详解】设等比数列的公比为,易知,
,代入,,
得 ,化简得,
解得或(舍去),
所以 .
6. 已知,为同一随机试验的两个随机事件,且,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】代入全概率公式,即可求解.
【详解】,
,得.
7. 若函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】依题可知时,恒成立,分离常数后得,构造函数,利用函数的导数得到函数的单调性,从而求得函数最小值,即可求得实数的取值范围.
【详解】函数定义域,导数,
由题意可知当时,导数恒成立,
即,所以在时恒成立.
令函数,
则,
令函数,则导数,
当时,,所以函数在上单调递增,
所以当,,所以函数在上单调递增,
所以,
所以.
8. 已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据条件得到圆的方程以及渐近线方程,联立求出点的坐标,根据勾股定理和,建立关于的方程,进而求出离心率.
【详解】如图所示,以为直径的圆的方程为(其中),
设圆和渐近线的交点除原点外,另一交点在第一象限,
联立,解得.
由直径所对圆周角为直角,可知,故是直角三角形.
由,可得,
即,
整理得,
所以,解得.
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,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据二项式定理,用赋值法求解.
【详解】对于选项A,由题意,A正确;
对于选项B,令得,
所以,B正确;
对于选项C,令得,
所以,C错误;
对于选项D,由得,
其中令得,D.正确.
10. 已知随机变量,则( )
参考数据:若,则,,.
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A,利用正态分布关于对称的性质,计算的取值;选项B,将区间转化为的形式,再利用正态分布对称性和总概率为1,计算概率;选项C,去绝对值转化为或的形式,再计算概率;选项D,利用正态分布关于对称的性质,计算的取值.
【详解】由正态分布的定义,可得均值,方差,
即标准差,
选项A:正态曲线关于对称,因此,A正确.
选项B:,由参考数据,可得:
,B错误.
选项C:即或,
由,
因此:,C正确.
选项D:,,
因此:
,D正确.
11. 已知函数,则( )
A. 若,,则函数在上的最大值和最小值分别为4和0
B. 若,,则曲线关于中心对称
C. 若,,过点仅能够作两条直线与曲线相切
D. 若恰有两个不同的零点,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,分析函数的单调性即可得出最值;对于B,设的对称中心为,通过求得对称中心即可判断;对于C,利用导数的几何意义写出切线方程,由求出的切点个数即可判断;对于D,由题设重根为,另一根为,则,可得,,从而得到,求导利用函数的单调性求解即可判断.
【详解】对于A,若,,则,
求导可得,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递减,上单调递增,
又因为,
所以函数在上的最大值和最小值分别为4和0,故A正确;
对于B,若,,则,所以,
设的对称中心为,则,
所以,
化简得,所以,
解得,,故B正确;
对于C,若,,则,,
设切点,切线斜率:,
所以切线方程为.
将代入化简得,
令,则,
令,得,令,得
所以在单调递增,在单调递减,
且,,时,,时,,
所以有三个根,
即过点能够作三条直线与曲线相切,故C错误;
对于D,若恰有两个不同的零点,则有一个重根,设重根为,另一根为,
即,
所以,解得,
则,
令,则,,
令,解得.
所以在上单调递减,上单调递增,
且,所以.
即,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若首项为2的数列满足,则________.
【答案】
【解析】
【分析】将递推公式变形构造等比数列,求出数列的通项后代入计算即可.
【详解】因为,所以,
设,即 ,
所以,解得,即.
因为,所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,即.
所以.
13. 小明、小强等5人组队参加的比赛,其中1人作为替补,为了了解他们的位置,小明和小强去问体育老师,体育老师对他们两人说:“虽然我还没有决定最终的位置顺序,但你们一定都不是第一棒”,对小强说“你不是替补”,基于体育老师的话,这5人的位置排列的种数为________.
【答案】
54
【解析】
【详解】先安排小强的位置,因为小强不能是第一棒且小强不能是替补,所以小强仅可选择第二、三、四棒,共种选法;
再安排第一棒,因为第一棒不能是小明或小强,第一棒只能从除小明、小强外的3名队员中选取,共种选法;
剩余3个位置无额外约束,将剩余3人全排列,共种排法.
根据分步乘法计数原理,总排列种数为.
14. 已知在平面直角坐标系中,点,,点,在轴上的投影分别为,,点在直线上的投影为,直线与交于点.则点的轨迹方程为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量关系写出点 的坐标,再依次求出点 、直线 及直线 的方程,从而得到点 的参数坐标,消去参数即可得到轨迹方程.
【详解】取 的一种情形
因为 ,且 ,所以
点 , 在 轴上的投影分别为
又点 在直线 上的投影为 ,而直线 的方程为 ,所以
直线 经过 ,,故其方程为
直线 的方程为
因此直线 与 的交点为
设 ,则
消去参数 ,得
因为 ,所以 .
反之,对于满足 的任意 ,取 ,均可得到相应的点 .
故点 的轨迹方程为
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. 如图,已知正方体,其中点为线段上靠近的三等分点,点为直线,的交点.
(1)若,求,,的值;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,写出对应向量坐标,根据向量相等构造方程组求解系数;
(2)求出平面法向量,利用线面角的向量计算公式完成求解.
【小问1详解】
不妨设正方体棱长为3.
如图所示,以为原点,,,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
是、交点,故,
是靠近的三等分点,则,
向量,,,,
因为,
则,
即,解得.
则.
【小问2详解】
,,,设平面法向量,
则,
令,得,
设线面角为,满足,
因为,
,,
所以,
即直线与平面所成角的正弦值为.
16. 已知数列的前项和为,其中.
(1)若,记数列的前30项和为,求证:;
(2)求的最大值;
【答案】(1)因为所以
因此
即
故 .
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出 ,再将 裂项,利用裂项相消法求 ;
(2)由 ,根据 的正负判断 的增减情况,从而求出最大值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由可知当 时,;
当 时,;
当 时,.
所以数列 先递增,在 , 时取得相同的最大值,此后递减.
又.
且 ,故 的最大值为 .
17. 甲、乙、丙三人参加拼豆游戏,主办方规定,在一定的时间内完成拼豆的可获得额外奖励,已知甲、乙、丙三人在规定时间内完成拼豆的概率分别为,,,且三人是否在规定时间内完成拼豆不相互影响.
(1)求恰有1人在规定时间内完成拼豆的概率;
(2)若该游戏分为3轮,记3轮中在规定时间内至多有1人完成拼豆的轮数为,求的分布列以及数学期望.
【答案】(1)
(2)的分布列为:
0
1
2
3
数学期望.
【解析】
【分析】(1)先列出所有可能情况:仅甲完成、仅乙完成、仅丙完成,再分别用独立事件概率乘法公式计算各情况概率,最后用互斥事件概率加法公式求和.
(2)先计算单轮中“至多有1人完成拼豆”的概率,再根据二项分布的性质写出分布列、计算数学期望
【小问1详解】
设事件为“甲在规定时间完成拼豆”,为“乙在规定时间完成拼豆”,为“丙在规定时间完成拼豆”,
由题意知相互独立,且,对应对立事件概率为.
恰有1人完成拼豆包含3个互斥事件:仅甲完成、仅乙完成、仅丙完成,因此所求概率
又,,
所以.
【小问2详解】
单轮内0人完成的概率,
由(1)得,单轮1人完成的概率为,
故单轮内至多有1人完成拼豆的概率.
3轮试验相互独立,每轮结果只有两种,故,的可能取值为0,1,2,3,
,
,
,
,
故的分布列为:
0
1
2
3
由二项分布期望公式得.
18. 已知函数.
(1)若,求在上的最大值;
(2)已知,,求证:函数在上单调递增;
(3)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)时,,
则导数,令,
则导数,令,
则导数,因为,所以,
即函数在上单调递增,所以,
即函数在上单调递增,所以,
所以函数在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)代入得到函数,由导数求得函数的单调性,从而求得在所求区间上的最大值;
(2)代入得到函数,利用导数即可证明函数的单调性;
(3)通过分离参数,然后构造函数,由函数的导数求得函数的最值,从而求得参数的范围.
【小问1详解】
时,,
则导数,因为,
所以,即函数在上单调递增,
所以当时,,
所以,即在上的最大值为.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
当时,,
因为在上恒成立,即在上恒成立,
令函数,则导数,
,
所以,
由(2)知,函数在上为增函数,
故当时,,即,
因为,所以,
当时,,即,则函数在上单调递减,
当时,,即,则函数在上单调递增,
所以当时,,
所以.
19. 已知椭圆:,椭圆:,在内部,且,的离心率相同;分别过椭圆的右顶点与上顶点任作椭圆的一条切线,.
(1)求椭圆的离心率;
(2)求直线,的斜率之积的绝对值;
(3)若,直线过第二、四象限,过定点的直线与椭圆交于,两点,与交于点.若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先根据离心率的定义求出椭圆的离心率,进而即可得到椭圆的离心率;
(2)先设直线,的斜率分别为,,从而根据题意得到直线,的方程,再分别联立椭圆的方程,再根据椭圆切线的定义得到,,从而得到,,进而即可求出;
(3)先结合(2)求出直线的方程,设,,,,当斜率存在时,结合韦达定理求出点和的值;再验证当斜率不存在时,得到的点是否同时满足条件①:此时直线与椭圆有两个不同的交点,条件②:,进而即可得到点的坐标.
【小问1详解】
依题意可得椭圆的长半轴长为,短半轴长为,
则其半焦距为,
所以椭圆的离心率为,
又,的离心率相同,所以椭圆的离心率为.
【小问2详解】
显然直线,的斜率都存在,不妨设直线,的斜率分别为,,
又椭圆的右顶点为,则直线的方程为,
结合(1)得,得,
联立,整理得,
又是椭圆的一条切线,则,得,
又椭圆的上顶点为,则直线的方程为,
联立,整理得,
又是椭圆的一条切线,则,得,
所以,得,
故直线,的斜率之积的绝对值为.
【小问3详解】
由,则结合(2)得,
又直线过第二、四象限,则,即,
所以直线的方程为,
设,,,,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由,则,
即,整理得(*),
联立,解得,
联立,整理得,
由韦达定理得,,
将,,,代入(*)式化简得,
又上式对任意实数都成立,则,
若,得,代入(2)式,得,解得,或;
若,即,代入(2)式,得,解得,,
验证当斜率不存在时,,,是否满足题意.
对于,过该点的竖线与椭圆只有一个交点,不符合题意;
对于,过该点的竖线与椭圆只有一个交点,不符合题意;
对于,过该点的竖线与椭圆有两个交点,
联立,解得,,即,,,
此时,,满足,符合题意.
综上,点的坐标为.
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注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.
2.选择题必须使用铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰.
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效.
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
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. 曲线在点处的切线斜率为( )
A. B. C. D.
2. 已知数列为等差数列,若,,则数列的公差为( )
A. B. C. D.
3. 现将某市一热门饮品店月份销售的“柠檬水”的利润额统计如下表所示,且根据表中数据,通过最小二乘法求得与的经验回归方程为,则当时,利润额的残差为( )
月份
1
2
3
4
5
利润额(万元)
1.9
2.3
2.6
2.9
3.3
A. B. C. D.
4. 暑假期间,小明和小红打算从黄山、九华山、宏村、天柱山四个安徽著名景点中各随机挑选2个进行游玩,则两人所选不同景点的总数为3的概率为( )
A. B. C. D.
5. 已知各项均为负数的等比数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,为同一随机试验的两个随机事件,且,,若,则( )
A. B. C. D.
7. 若函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为( )
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,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知随机变量,则( )
参考数据:若,则,,.
A. B.
C. D.
11. 已知函数,则( )
A. 若,,则函数在上的最大值和最小值分别为4和0
B. 若,,则曲线关于中心对称
C. 若,,过点仅能够作两条直线与曲线相切
D. 若恰有两个不同的零点,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若首项为2的数列满足,则________.
13. 小明、小强等5人组队参加的比赛,其中1人作为替补,为了了解他们的位置,小明和小强去问体育老师,体育老师对他们两人说:“虽然我还没有决定最终的位置顺序,但你们一定都不是第一棒”,对小强说“你不是替补”,基于体育老师的话,这5人的位置排列的种数为________.
14. 已知在平面直角坐标系中,点,,点,在轴上的投影分别为,,点在直线上的投影为,直线与交于点.则点的轨迹方程为________.
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. 如图,已知正方体,其中点为线段上靠近的三等分点,点为直线,的交点.
(1)若,求,,的值;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
16. 已知数列的前项和为,其中.
(1)若,记数列的前30项和为,求证:;
(2)求的最大值;
17. 甲、乙、丙三人参加拼豆游戏,主办方规定,在一定的时间内完成拼豆的可获得额外奖励,已知甲、乙、丙三人在规定时间内完成拼豆的概率分别为,,,且三人是否在规定时间内完成拼豆不相互影响.
(1)求恰有1人在规定时间内完成拼豆的概率;
(2)若该游戏分为3轮,记3轮中在规定时间内至多有1人完成拼豆的轮数为,求的分布列以及数学期望.
18. 已知函数.
(1)若,求在上的最大值;
(2)已知,,求证:函数在上单调递增;
(3)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知椭圆:,椭圆:,在内部,且,的离心率相同;分别过椭圆的右顶点与上顶点任作椭圆的一条切线,.
(1)求椭圆的离心率;
(2)求直线,的斜率之积的绝对值;
(3)若,直线过第二、四象限,过定点的直线与椭圆交于,两点,与交于点.若,求点的坐标.
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