【文档说明】【精准解析】内蒙古通辽市扎鲁特旗第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试数学(理科)试题.pdf,共(20)页,384.167 KB,由小赞的店铺上传
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-1-扎鲁特旗第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试数学试题(理)说明:1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分;2.请把答案填写到答题纸上;3.本试卷考试时间为120分钟,满分为150分;第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题:(
本大题共12小题,每小题5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.已知集合|12Axx,|21Bxx,则AB()A.|21xxB.2|2xxC.1|
2xxD.|11xx【答案】D【解析】【分析】利用数轴求交集即可得答案.【详解】用数轴表示集合A、B如图所示AB|12xx|21xx|11xx,故选:D【点睛】本题主要考查了集合的交集运算,属于基础题.2
.复数12zi,212zi,则12zz()A.52iB.522iC.1iD.512i【答案】A【解析】-2-【分析】由复数的乘法法则计算.【详解】212115(2)12222zziiiiii
.故选:A.【点睛】本题考查复数的乘法运算,属于基础题.3.已知1311531log,log,363abc,则,,abc的大小关系是()A.bacB.acbC.cbaD.bca【答案】D【解析】【分析】利用对数函数和指数函数
的单调性判断.【详解】115511loglog1,65a1133loglog10,3b130331c,则01c,所以bca.故选:D.【点睛】本题考查指对数值大小比较.指数函数值大小比较:常化为同底或同指,利用指数函数的单调性,图象或1
,0等中间量进行比较.对数函数值大小比较:(1)单调性法:在同底的情况下直接得到大小关系,若不同底,先化为同底;(2)中间量过渡法:寻找中间数联系要比较的两个数,一般是用“0”,“1”或其他特殊值进行“比较传递”;(3)图象法:根据图象观察得出大小关系4.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人
时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.-3-根据这次统计数据,若客人随意向这张白
纸上投放一根这样的针,则针落地后与直线相交的概率约为()A.12B.3C.2D.1【答案】D【解析】【分析】根据统计数据,求出频率,用以估计概率.【详解】70412212.故选:D.【点睛】本题以数学文化为背景,考查利用频率估计概率,属于基础题.5.中国古代十进制的算筹记数法在世
界数学史上是一个伟大的创造.据史料推测,算筹最晚出现在春秋晚期战国初年,算筹记数的方法是:个位、百位、万位的数按纵式的数码摆出:十位、千位、十万位的数按横式的数码摆出.如7738可用算筹表示为.1-9这9
个数字的纵式与横式的数码表示如图所示,则829可用算筹表示为()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】由算筹记数的方法可知:829中8、2、9分别在百位、十位、个位上,即依次用纵式、横式、纵式表示,即可知正确选项【
详解】个位、百位、万位的数按纵式的数码;十位、千位、十万位的数按横式的数码∴由题意,知:829可用算筹表示为-4-故选:D【点睛】本题考查了新定义问题,根据题设所描述的算筹记数方法表示一个给定的数,属于简单题6.已知等差数列na满足212730aa,则na中一定为零的项是()A.3a
B.4aC.5aD.6a【答案】C【解析】【分析】根据等差数列的基本量进行运算.【详解】设数列的公差为d,则212111737()3(11)10400aaadadad,140ad,∴5140aad.故选:C.【点睛】本题考查等差数列的基
本量运算,掌握等差数列的通项公式是解题关键.7.已知平面//平面,则“直线//m平面,直线//n平面”是“直线//m直线n”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】D【解析】【分析】根据充分必要条件的定义判断.【详解】直线//m平面,直线//n平面时,,mn的位置关系是平行、相交、异面均有可能,不充分,反之,若//mn,它们与,之间关系根本不可
确定,故不必要,∴应是既不充分也不必要条件.故选:D.【点睛】本题考查充分必要条件的判断,掌握充分必要条件的定义是解题基础.本题还考查了空间直线、平面间平行的位置关系.属于中档题.-5-8.以一个正四面体的棱为面
对角线的正方体称为该正四面体的母体,若一个正四面体的体积为3,那么该正四面体的母体的内切球的表面积为()A2B.3C.23D.12【答案】B【解析】【分析】设出正方体的棱长,正方体的体积减去四个角的三棱锥的体积等于四面体的体积,结合已知条件列出等式得到棱长,再求
正方体内切球的表面积.【详解】如图,由题设知四面体为11BDAC,其母体为正方体1111ABCDABCD,该四面体可以看成是正方体切去了四个角(每个角都是三棱锥,且体积相等)形成,设正方体的棱长为a,则正方体的体积为3a,四个三棱锥的体积为2311
24323aaa,所以四面体的体积为33321333aaa,得332333a所以3a,内切球的半径为32,球的表面积为23344324.故选:B.【点睛】本题是关于正方体
的切割体的体积问题,明确四面体是由正方体切去四个角上的三棱锥形成是关键.9.在ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a,b,c且3sinsin()tanaBbBCC,则cosC=()-6-A.12B.12C.32D.32【答案】A【解析】【分析
】由题意可知3sinsintanaBbAC,再根据正弦定理,可得3sinsinsinsintanABBAC,可得tan3C,由此即可求出角C,进而求出结果.【详解】在ABC中,sin()sinBCA所以sin()tansintanbBCCbAC,所
以3sinsintanaBbAC,由正弦定理可知,3sinsinsinsintanABBAC,又,0,AB,所以tan3C,又0,C,所以3C,所以1cos2C.故选:A.【点睛】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.10.函数2()()1
sinxxeefxxx的图象大致是()A.B.C.D.【答案】D-7-【解析】【分析】由函数值的正负和(0)f可排除三个选项,得出正确选项.【详解】由函数解析式得()0fx,排除C,又(0)0f,排除A、B,只有D满足.故选:D.【点睛】本题
考查由函数解析式先把函数图象,可根据解析式研究函数的性质,特殊的函数值,函数值的正负,函数值趋势排除错误选项,得出正确答案.11.已知双曲线C:222210,0xyabab的渐近线方程为3
yx,直线20xy经过双曲线C的一个焦点,则a()A.1B.2C.3D.2【答案】A【解析】【分析】由渐近线方程得,ab的关系,然后求出焦点坐标(用a表示),代入已知直线方程可求得a.【详解】由题
意3ba,3ba,∴222caba,焦点坐标为2,0a,又一个焦点过直线20xy,∴220a,1a.故选:A.【点睛】本题考查双曲线的几何性质,考查渐近线方程,焦点坐标,属于基础题.12.在锐角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
且22222cos2acbAcbc,4c,ABC面积的取值范围是()A.23,83B.2,8C.23,8D.23,8【答案】A【解析】【分析】-8-用余弦定理和正弦定理化边为角求得A,可求得C的范围,然后把三角形
面积表示为角C的函数,由三角函数性质可得.【详解】∵22222cos2acbAcbc,由余弦定理得22cos2cos2acBAcbc,coscos2cosaBbAcA,由正弦定理得sincossincos2sincosABBACA
,即sin()2sincossinABCAC,又(0,)C,sin0C,∴1cos2A,∵(0,)A,∴3A,三角形为锐角三角形,∴232BC,6C,即,62C,1sin32ABCSbcAb△,由正弦定理sinsinbcBC得2
4sin4sin23cos2sin2332sinsinsintanCBCCbCCCC,∵,62C,∴3tan3C,∴28b,∴(23,83)ABCS
△.故选:A.【点睛】本题考查三角形面积,考查余弦定理、正弦定理,考查两角和与差的正弦公式,正切函数的性质,所用公式较多,解题时需根据题意先用恰当的公式运算求解.本题属于中档题.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每空5分
,共20分)13.已知平面向量a与b的夹角为3,3,1a,1b,则ab______.【答案】1【解析】【分析】求出ar,由数量积定义求出数量积.-9-【详解】由题意2a,cos,21cos13ababab.故答案为:1.【点睛】本题考查
平面向量的数量积,掌握数量积的定义是解题关键.还考查了模的坐标运算.本题属于基础题.14.记nS是正项等比数列na的前n项和,若12a,3269S,则公比q______.【答案】13【解析】
【分析】根据等比数列的求和公式列方程即可求出公比.【详解】12a,3269S,所以1q,322131(1)26(1)2(1)19aqSaqqqqq,所以29940qq,解得13q或43q,由正项等比数列na知
0q,所以13q,故答案为:13【点睛】本题主要考查了等比数列的求和公式,等比数列的公比,属于基础题.15.我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一,凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏
各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x,y,z,则100,153100,3xyzxyz当81z时,x___________,y___________.【答案】(1).8(2).11【解析】-10-【分析】将z代入解方程组可得x、y值.【详解】19881,,.53
7311xyxzxyy【点睛】实际问题数学化,利用所学的知识将陌生的性质转化为我们熟悉的性质,是解决这类问题的突破口.16.已知()fx为偶函数,当0x时,()ln()3fxxx,则曲线()y
fx在点(1,3)处的切线方程是__________.【答案】21yx【解析】试题分析:当0x时,0x,则()ln3fxxx.又因为()fx为偶函数,所以()()ln3fxfxxx,所以1()
3fxx,则切线斜率为(1)2f,所以切线方程为32(1)yx,即21yx.【考点】函数的奇偶性与解析式,导数的几何意义.【知识拓展】本题题型可归纳为“已知当0x时,函数()yfx,则当0x时,求函数的解析式”.有如下结论:若函数()fx为偶
函数,则当0x时,函数的解析式为()yfx;若()fx为奇函数,则函数的解析式为()yfx.三、解答题(共70分)17.在平面直角坐标系中,曲线122cos:2sinxCy(为参数),在
以原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:sin13C.(1)写出1C的普通方程和2C的直角坐标方程;(2)设点P在曲线1C上,点Q在曲线2C上,求||PQ的最小值及此
时点P的直角坐标.【答案】(1)22(2)4xy;320xy(2)最小值为31,此时P的直角坐标-11-为(23,1)【解析】【分析】(1)根据22sincos1消去参数,曲线1C参数方程化为普通方程;曲线2C极坐标方程展开,cos,sin
xy代入,即可求出直角坐标方程;(2)设点(22cos,2sin)P,||PQ的最小值为点P到直线2C距离的最小值,根据点到直线距离公式,结合辅助角公式,转化为求余弦型函数的最小值,即可求出结论.【详解】(1)
由122cos:2sinxCy(为参数),得1C的普通方程为22(2)4xy;由sin13,得13sincos122,即3cossin20,又由cos,sinxy
,得曲线2:320Cxy;(2)由题意,可设点P的直角坐标为(22cos,2sin),因为2C是直线,所以||PQ的最小值,即为P到2C的距离()d的最小值,23cos2sin232()2
cos3126d.当且仅当52,6kkZ时,()d取得最小值,最小值为31,此时P的直角坐标为(23,1).【点睛】本题考查参数方程与普通方程互化、极坐标方程和直角坐标方程互化,利用圆的参
数方程求点到直线距离的最值,考查计算求解能力,属于中档题.18.在直角坐标系xOy中,曲线1C:3cos33sinxy(为参数),在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C:2sinR.(1)求1C的普通方程和2C的直角坐标方程;-12-(2)
若点A,B分别是曲线1C,2C上的点(不同于原点),且2AOB,求AOB面积的最大值.【答案】(1)2233xy,2211xy;(2)3.【解析】【分析】(1)用消元法可把参数方程化为普通方程,由公式cossinxy
可化极坐标方程为直角坐标方程;(2)设1,A,2,B,2,把12,都用表示,求出三角形面积,利用诱导公式、二倍角公式、正弦函数性质可得最大值.【详解】解:本题考查圆的极坐标.(1)1C
:3cos33sinxy消去得到1C:2233xy,2C:2sin,等式两边同乘可得22sin,将222xy且siny代入化简得2C:2211xy
.(2)设1,A,2,B由曲线1C,2C的极坐标方程为可得123sin,22sin,且2,1211143sinsin222AOBSOAOB△143sinsin2223sincos3s
in23,当22即4时取得等号.故AOB面积的最大值为3.【点睛】本题考查参数方程与普通方程的互化,考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,考查极坐标的应用,属于基础题.19.为培养学生在高中阶段的数学能力,某校将举行数学建模竞赛.已知该竞赛共有60名学生参加,他们成绩的频
率分布直方图如图所示.-13-(1)估计这60名参赛学生成绩的中位数;(2)为了对数据进行分析,将60分以下的成绩定为不合格.60分以上(含60分)的成绩定为合格,某评估专家决定利用分层抽样的方法从这60名学生中选取10人,然后从这10人中抽取4
人参加座谈会,记为抽取的4人中,成绩不合格的人数,求的分布列与数学期望;(3)已知这60名学生的数学建模竞赛成绩Z服从正态分布2,N,其中可用样本平均数近似代替,2可用样本方差近似代替(同一组数据用该区间的中点值作代表),若成绩在46分以上的学生均能得到奖励,本次数学建模竞赛满
分为100分,估计此次竞赛受到奖励的人数(结果根据四舍五人保留整数).参考数据:0.6827PZ,220.9545PZ,330.9973PZ.【答案】(1)中位数为65;(2)分布列见解析;期望为5635;(3)50.
【解析】【分析】(1)由图中的数据可判断中位数在60分到80分之间,若设中位数为x,则0.005200.01520600.020.5x,从而可求得中位数;(2)结合频率分布直方图和分层抽
样的方法可知,抽取的10人中合格的人数为6人,不合格的人数为4人,则的可能取值为0,1,2,3,4,求出各自的概率,从而可得的分布列与数学期望;(3)由已知求出=64=18,,从而可得6418641846820.6827PZPZ,再利用正态分布的
对称性可求得结果-14-【详解】(1)设中位数为x,则0.005200.01520600.020.5x,解得65x,所以这60名参赛学生成绩的中位数为65.(2)结合频率分布直方图和分层抽样的方法可知,抽取的10人中合
格的人数为0.010.0220106,不合格的人数为1064.由题意可知的可能取值为0,1,2,3,4.则464101014CPC,13464108121CCPC,2246410327CCP
C,31464103435CCCP,4441014210CPC.所以的分布列为01234P114821374351210所以的数学期望1834156012341421735210
35E.(3)由题意可得,300.005500.015700.02900.012064,222230640.150640.370640.4290640.2
324,则18,由Z服从正态分布2,N,得6418641846820.6827PZPZ,则18210.68270.158652PZ,460.68
270.158650.84135PZ,所以此次竞赛受到奖励的人数为600.8413550.【点睛】此题考查频率分布直方图、分层抽样、离散型随机变量的分布列、正态分布等知识,考查分析问题的能力和计算能力,属于中档题20.在如图所示的多面体中,底面ABCD是菱形,∠BAD=120°
,DE//CF//BG,CF⊥平面ABCD,AG//EF,且CF=2BG.-15-(1)证明://EG平面ABCD;(2)若菱形ABCD的边长是2,4CF,求直线CF与平面AEG所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)55.【解析】【分析】(1)证明四边形AEFG为平行
四边形.连接AF交EG于M,连接AC,BD交于O,连接MO,证明//MGBO.即可证明//EG平面ABCD.(2)解法一、证明FC与平面AEFG所成的角就是AFC.在RtAFC中,求解FC与平面AEG所成
角的正弦即可.解法二、以O为坐标原点,分别以直线AC、BD为x、y轴,建立空间直角坐标系Oxyz,求出平面AEG的法向量,然后利用向量的数量积求解直线CF与平面AEG所成角的正弦值即可.【详解】(1)证明:因为四边形ABCD为菱形,所以//ADBC.又//DECF,ADDED,BCCFC
,所以平面//ADE平面BCFG.因为//AGEF,由夹在两个平行平面间的平行线段相等知AGEF,所以四边形AGFE是平行四边形.连接AF交EG于M,连接AC,BD交于O,连接MO,如图所示,易知////MOCFBG,且12MOCFB
G,故四边形BOMG为平行四边形,所以//MGBO.又BO平面ABCD,MG平面ABCD,所以//MG平面ABCD,即//EG平面ABCD.-16-(2)方法一(几何法):因为CF平面ABCD,BD平面ABCD,故FCBD.因为四边形ABCD是菱形,所以BDAC
.又AC平面ACF,FC平面ACF,且CFACC,所以BD平面ACF.由(1)知//EGBD,所以EG平面ACF,又EG平面AEFG,所以平面AEFG平面ACF.因为平面AEFG平面ACFAF,点C平面ACF,所以点C在平面AEFG内的射影落在AF上,故FC与平面AEFG
所成的角就是AFC.易知CFAC,2ACABBC,所以在RtAFCV中,2225sin524ACAFCAF,所以直线CF与平面AEG所成角的正弦值为55.方法二(向量法):由(1)易知,2DEBG.以O为坐标原点,分别以AC,BD,OM所在的直线为x轴,
y轴,z轴,建立空间直角坐标系Oxyz,如图所示.则有1,0,0A,0,3,2E,0,3,2G,1,0,0C,1,0,4F,所以1,3,2AE,0,23,0EG,0,0,4CF.设平面AEG的法向量为,,nxyz,
由nAEruuur,nEG,得320230xyzy,令1z,解得2x,0y,所以2,0,1n为平面AEG的一个法向量.于是45cos,545nCF.故直线CF与平面AEG所成角的正弦值
为55.-17-【点睛】本题考查直线与平面平行于垂直的判定定理的应用,直线与平面所成角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.21.已知抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点F在y轴的正半轴上,过点F的直线l与抛物线相交于A、B两点,且满足34OAOBu
uruuur(1)求抛物线C的方程;(2)若P是抛物线C上的动点,点M、N在x轴上,圆22(1)1yx内切于PMN,求PMN面积的最小值.【答案】(1)22xy;(2)8【解析】【分析】(1)本小题先设直线方程,再联立方程化简整理得到待定系数为p、k的关于x的一
元二次方程,最后根据题意建立方程求p即可解题.(2)本小题先设点00(,)Pxy,再根据题意表示出只含待定系数为0y的PMNS,最后根据基本不等式求最值即可.【详解】(1)由题意,设抛物线C的方程为22xpy(0p),则焦点F的坐标为(0,)2p.设直线l的方程为2pykx,
11(,)Axy,22(,)Bxy,联立方程得222xpypykx,消去y得2220xpkxp,222440pkp,所以122xxpk,212xxp,2124pyy,-18-因为121
234OAOBxxyyuuruuur,所以1p故抛物线的方程为22xy.(2)设00(,)Pxy(000xy),(,0)Mm,(,0)Nn,易知点M、N的横坐标与P的横坐标均不相同.不妨设mn.易得直线PM的方程为00()yyxmxm化简得000
()0yxxmymy,又圆心(0,1)到直线PM的距离为1,所以0022001()xmmyyxm,所以22222000000()()2()xmyxmmyxmmy,不难发现02y,故上式可化为2000(2)20y
mxmy,同理可得2000(2)20ynxny,所以m、n可以看作是2000(2)20ytxty的两个实数根,则0022xmny,002ymny,所以22220002044842xyymnmnmny因为00(,)Pxy是抛物线C上
的点,所以2002xy,则2202042ymny,又02y,所以0022ymny,从而01()2PMNSmny20000000214242222yyyyyyy0042(2)482
yy当且仅当20(2)4y时取得等号,此时04y,022x故△PMN面积的最小值为8.【点睛】本题考查抛物线的标准方程,抛物线的几何性质以及基本不等式求最值问题,是偏-19-难题.22.已知函数2()(1)lnfxxm
x,Rm.(1)当2m时,求函数()fx图象在点(1,0)处的切线方程:(2)若函数()fx有两个极值点1x,2x,且12xx,求21fxx的取值范围.【答案】(1)220xy;(2)21,0ee【解析】【分析】(1
)首先由导函数确定切线的斜率,然后求解切线方程即可;(2)由题意结合韦达定理将原问题转化为一元函数的问题,然后利用导函数求解其取值范围即可.【详解】1当2m时,2(1)2fxxlnx,其导
数2'21fxxx,所以,即切线斜率为2,又切点为1,0,所以切线的方程为220.xy2函数fx的定义域为0,,222'21mxxmfxxxx,因为1x,2x为函
数fx的两个极值点,所以1x,2x是方程2220xxm的两个不等实根,由根与系数的关系知12121,2mxxxx,*又已知12xx,所以121012xx,222211(1)fxxmlnxxx,将*式代入得
22222222212(1)21121fxxxxlnxxxlnxxx,令12gtttlnt,1,12t,-20-,令,解得1te,当11,2xe
时,,gt在11,2e递减;当1,1xe时,,gt在1,1e递增;所以122()11minegtgeee,1,12gtmaxgg,1120122glng,即21
fxx的取值范围是21,0.ee【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出,本专题在高考中的命题方向及命题角度从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进
行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.