四川省宜宾市第四中学校2021-2022高二数学下学期期中试题 理
2021-2022年高二下学期期中考试数学试题word版 无答案
2021-2022年高二下学期期中考试数学试题word版无答案一、填空题(每题3圆,共36元)1、若复数满足,则等于2、“”是“复数2=-++∈为纯虚数”的条件.(4)(1),(,)z a a i a b R3、在底面边长为2的正三棱锥V-ABC中,E是BC的中点,若VAE的面积为,则侧棱VA 与底面所成角的正切值为4、如图为一几何体的展开图,其中ABCD是边长为6的正方体,SD=PD=6,CR=SC,AQ=AP,点S,D,A,Q及P,D,C,R共线,沿图中虚线将它们折叠,使P,Q,R,S四点重合,则这样的几何体的体积为5、已知是实系数一元二次方程的两虚根,,且,则的取值范围为(用区间表示)6、以圆柱的下底面为底面,并以圆柱的上底面圆心为顶点的圆锥,则该圆锥与圆柱等底等高,若圆锥的轴截面是一个正三角形,则圆柱的侧面积与圆锥的侧面积之比为7、把一个半径为的金属熔成一个圆锥,使圆锥的侧面积为底面积的3倍,则此圆锥的高为8、右图是利用斜二测画法得到的水平放置的直观图,其中轴,轴,有个学生一开始不知道它是直观图,计算的面积为3,则原三角形的面积是9、在复平面上,已知直线上的点所对应的复数满足,则直线的倾斜角为 (结果用反三角函数值表示)10、正三棱锥的侧棱长为,,过点B 作侧棱AC 、AD 分别交于E 、F 的截面,则此截面周长的最小值是11、若方程在复数集中的两根为,则下列结论中正确的是(1)互为共轭虚数 (2)当时,中必有实数(3)22()4αβαβαβ-=+- (4)12、从正方体的8个顶点中选择4个顶点,对于由这4个顶点构成的四面体以下判断中,所有正确的结论是 (写出所有正确的记录编号)(1)能构成每个面都是等边三角形的四面体;(2)能构成每个面都是直角三角形的四面体;(3)能构成三个面为全等的等腰直角三角形,一个面为等边三角形的四面体;(4)不能构成三个面为不都全等的直角三角形,一个面为等边三角形的四面体.二、选择题(每题3分,共12分)13、设是平面,是三条不同的直线,则下列命题中正确的是( )A .若,,,m n l m l n αα⊂⊂⊥⊥,则B .若,则C .若,则D .若,则14、已知,满足12232---++=Z,z i z i则点Z的轨迹为()A.双曲线的一支 B.双曲线 C.一条射线 D.两条射线15、是半径为1的球的球心,点在球面上,两两垂直,分别是大圆弧和的中点,则在该球面上的球面距离是()A. B. C. D.16、如图,在底面半径和高均为1的圆锥中,AB、CD是底面圆的两条相互垂直的直径,E是母线PB的中点,已知过CD与E的平面与圆锥侧面的交线是以E 为顶点的抛物线的一部分,则该抛物线的焦点到圆锥顶点P的距离为()A.1 B. C. D.三、解答题(共52分,请写出必要的步骤)17、(本题满足8分)已知为复数,为纯虚数,,且,求18、(本题满足10分)设在直三棱柱中,,,依次为的中点.(1)求异面直线、所成角的大小(用反三角函数值表示);(2)求点C到平面的距离.19、(本题满足10分)野营活动中,学生在平地上用三根斜杆搭建一个正三棱锥的三脚支架(如图3)进行野炊训练,已知,两点间距离为.(1)求斜杆与地面所成角的大小(用反三角函数值表示)(2)将炊事锅看作一个点,用吊绳将炊事锅吊起烧水(锅的大小忽略不计),若使炊事锅到地面及各条斜杆的距离都不小于,试问吊绳长的取值范围.20、(本题满足12分)如图:是棱长为2的正方体,P为面对角线上的动点(不包括端点),交于点,于.(1)当,将长表示为的函数,并求此函数的值域;(2)当最小时,求平面与底面所成角的大小.21、(本题满足12分)已知椭圆的焦点,过点作垂直于y 轴的直线被椭圆所截得的线段长为,过作直线与椭圆交于两点.(1) 求椭圆的标准方程;(2) 是否存在实数使,若村子,求的值和直线的方程;若不存在,说明理由.松江二中xx 高二下学期期中考试试卷高二数学(第2卷)一、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)1、已知,则条件“”是条件“”的 条件2、从空间一点发出4条射线,请两两所成的角均相等,则这些角的大小是3、在复数集C 上可以定义一个称为“序”的关系,记作“”,定义如下:对于恩义两个复数1112221122,(,,,,z a b i z a b i a b a b R i =+=+∈为虚数单位),“”当且仅当“”或“且”,下面命题:(1)若,,则;(2)若,则对于任意,;(3)对于复数,若则(4)若,,则,其中真命题的是(填序号)4、在如图所示的三棱柱中,点,的中点以及的中点所确定的平面把三棱柱切割成体积不相同的两部分,问小部分的体积和大部分的体积比为5、三棱柱的底是边长为1的正三角形,高,在AB上取以点P,设与底面构成的锐角二面角为,与底面构成的锐角二面角为,则的最小值是二、选择题(本大题2小题,每小题5分,共10分)6、所有棱长均为2的四棱柱的内切球的半径为()A. B. C. D.7、若空间三条直线两两成异面直线,则与都相交的直线有()A.0条 B.1条 C.多余1条的有限条 D.无穷多条三、解答题8、如图与都是边长为2的正三角形,平面平面,平面.(1)求与面所成角的大小;(2)求点A到平面的距离;(3)求平面与平面所成锐角二面角的正弦值.37308 91BC 醼29187 7203 爃J=n27932 6D1C 洜38201 9539 锹M32674 7FA2 羢32228 7DE4 緤22658 5882 墂30973 78FD 磽1。
四川省宜宾市叙州区第二中学校2021-2022高二数学下学期期中试题 文
四川省宜宾市叙州区第二中学校2021-2022高二数学下学期期中试题文注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名和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,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I 卷 选择题(60分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知复数2i1iz =+(i 为虚数单位),则||z = A .3B .2C .3D .22.已知命题:,25xP x R ∀∈>,则p ⌝为A .,25x x R ∀∉>B .,25x x R ∀∈≤C .00,25x x R ∃∈≤D .00,25x x R ∃∈>3.设是函数cos ()x xf x e=的导函数,则(0)f '的值为 A .1B .0C .1-D .1e4. 在等比数列{}n a 中,已知36a =,35778a a a ++=,则5a = A .12 B .18 C .24 D .365.设m 、n 是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,下列命题中正确的是 A .若//,//m n αβ,且//αβ,则//m n B .若,m αβα⊥⊥,则//m β C .若,m n αβ⊥⊥,αβ⊥,则m n ⊥D .若//,m n αβ⊥,且αβ⊥,则//m n6.两位同学约定下午5:30-6:00在图书馆见面,且他们在:30-6:00之间到达的时刻是等可能的,先到的同学须等待,15分钟后还未见面便离开,则两位同学能够见面的概率A .1136B .14C .12D .347.某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k 的值是A .4B .5C .6D .78.设抛物线22y px =的焦点与椭圆221204x y +=的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为A .1x =-B .2x =-C .3x =-D .4x =- 9.已知函数()2f x x ln x =-,则函数的大致图象是A .B .C .D .10.设双曲线2222:1x y C a b-=(0,0a b >>)的左右顶点分别为12,A A ,左右焦点分别为12,F F ,以12,F F 为直径的圆与双曲线左支的一个交点为P ,若以12,A A 为直径的圆与2PF 相切,则双曲线C 的离心率为A .2B .3C .2D .511.已知函数()32f x x ax bx c =+++,那么下列结论中错误的是A .若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间()0,x -∞上单调递减B .函数()y f x =的图像可以是中心对称图形C .0x R ∃∈,使()00f x =D .若0x 是()f x 的极值点,则()00f x '=12.设函数()()()ln f x x x ax a R =-∈在区间()0,2上有两个极值点,则的取值范围是A .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭B .ln210,4+⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,02⎛⎫⎪⎝⎭D .ln211,42+⎛⎫⎪⎝⎭ 第II 卷 非选择题(90分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2021-2022年高二上学期期中考试数学试题 含答案(VIII)
2021年高二上学期期中考试数学试题 含答案(VIII)一.填空题(每小题4分,共56分) 1.已知向量,,若,则 .2.若直线经过点,的方向向量为,则直线的点方向式方程是 . 3.已知方程表示椭圆,则的取值范围为 .4.若直线过点且点到直线的距离最大,则的方程为 .5.直线过点与以为端点的线段有公共点,则直线倾斜角的取值范围是 . 6.已知直角坐标平面内的两个向量()()1,2,1,3a b m m ==-+,使得平面内的任意一个向量都可以唯一分解成,则的取值范围为 . 7.已知△ABC 是等腰直角三角形,,则= .8.设满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤+-≥-≥310,y x y x y x ,则的取值范围为___________.9.平面上三条直线210,10,0x y x x ky -+=-=+=,如果这三条直线将平面划分为六部分,则实数的取值集合为 .10.过点作圆的切线,切点为,如果,那么的取值范围是 .11.已知椭圆内有两点为椭圆上一点,则的最大值为 .12.是边长为2的等边三角形,已知向量、满足,,则下列结论中正确的是 (写出所有正确结论的序号)①为单位向量;②为单位向量;③;④;⑤.13.已知函数与的图像相交于、两点。
若动点满足,则的轨迹方程为 . 14.记椭圆围成的区域(含边界)为,当点分别在上时,的最大值分别是,则 . 二.选择题(每小题5分,共20分)15.对任意向量,下列关系式中不恒成立的是 ( ) (A ) (B ) (C ) (D )16.直线和直线063)2(:2=++-a y x a l ,则“”是“”的 ( ) (A )充分非必要条件 (B )必要非充分条件 (C )充要条件 (D )既非充分也非必要条件 17.已知点是圆外的一点,则直线与圆的位置关系 ( )(A )相离 (B )相切 (C )相交且不过圆心 (D )相交且过圆心 18. 已知是平面上一定点, 是平面上不共线的三个点,动点满足()+∞∈⎪⎫⎛++=,0,λλ,则动点的轨迹一定通过的(A )重心 (B )垂心 (C ) 外心 (D ) 内心 ( ) 三.解答题(12分+14分+14分+16分+18分,共74分)19.已知的顶点,边上的中线所在的直线方程是,边上的高所在的直线方程是 (1)求边所在的直线方程; (2)求边所在的直线方程.20.已知直线过点且被两条平行直线和截得的线段长为,求直线的方程.21.若、是两个不共线的非零向量,(1) 若与起点相同,则实数为何值时,、、三个向量的终点在一直线上? (2) 若,且与夹角为,则实数为何值时,的值最小?22.已知点()()120,2,4,6,A B OM t OA t AB =+;(1) 若点在第二或第三象限,且,求取值范围;(2) 若R t t ∈==θθθ,sin ,cos 421,求在方向上投影的取值范围; (3) 若,求当,且的面积为12时,和的值.23.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为 短轴的两个端点分别为,且为等边三角形 . (1) 求椭圆的方程;(2) 如图,点M 在椭圆C 上且位于第一象限内,它关于坐标原点O 的对称点为N ; 过点M 作 轴的垂线,垂足为H ,直线NH 与椭圆C 交于另一点J ,若,试求以线段NJ 为直径的圆的方程;(3) 已知是过点的两条互相垂直的直线,直线与圆相交于两点,直线与椭圆交于另一点;求面积取最大值时,直线的方程.金山中学xx 第一学期高二年级数学学科期中考试卷 (考试时间:120分钟 满分:150分 俞丹萍 沈瑾)一.填空题(每小题4分,共56分) 1.已知向量,,若,则 .32.若直线经过点,的方向向量为,则直线的点方向式方程是 . 3.已知方程表示椭圆,则的取值范围为 .4.若直线过点且点到直线的距离最大,则的方程为 .5.直线过点与以为端点的线段AB 有公共点,则直线倾斜角的取值范围是 . 6.已知直角坐标平面内的两个向量()()1,2,1,3a b m m ==-+,使得平面内的任意一个向量都可以唯一分解成,则的取值范围为 . 7.已知△ABC 是等腰直角三角形,,则= .8.设满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤+-≥-≥310,y x y x y x ,则的取值范围为___________.9.平面上三条直线210,10,0x y x x ky -+=-=+=,如果这三条直线将平面划分为六部分,则实数的取值集合为 .10.过点作圆的切线,切点为,如果,那么的取值范围是 . 11.已知椭圆内有两点为椭圆上一点,则的最大值为 .12.是边长为2的等边三角形,已知向量、满足,,则下列结论中正确的是 (写出所有正确结论的序号)①为单位向量;②为单位向量;③;④;⑤. ①④⑤13.已知函数与的图像相交于、两点。
2023年高考数学复习-----以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题典型例题讲解
2023年高考数学复习-----以两焦点为直径的圆与渐近线相交问题典型例题讲解【典型例题】例1、(2022春·四川宜宾·高二四川省宜宾市第四中学校阶段练习)已知F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>的右焦点,O 为坐标原点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N ,若0OM MF ⋅=,||MN b =,则C 的离心率为________. 【答案】2 【解析】因为0OM MF ⋅=,所以OM MF ⊥,即⊥OM MF 所以MF 为点(),0F c 到渐近线0bx ay −=的距离,bcMF b c===, 所以MF MN b ==,可得点M 为NF 的中点, 又因为⊥OM MF ,所以ON OF c ==,所以222OM c b a =−=,设双曲线的左焦点为1F ,1FON θ∠=,(),N x y 则()tan tan tan bFON FON aθπ=−∠=−∠=, 因为222c a b =+,所以cos a c θ=,sin b cθ=所以cos a x ON c a c θ=−=−⋅=−,sin by ON c b cθ==⋅=, 所以(),N a b −,因为M 为NF 中点,所以,22a M c b −⎛⎫⎪⎝⎭, 222222c a b OM a −⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,将222b c a =−代入整理可得:()22224c a c a a −+−= 即222240c ac a −−=,所以220e e −−=,可得()()210e e −+=, 解得:2e =或1e =−(舍), 故答案为:2例2、(2022·山西运城·统考模拟预测)已知双曲线E :()222210,0x y a b a b −=>>的左焦点为1F ,过点1F 的直线与两条渐近线的交点分别为M ,N 两点(点1F 位于点M 与点N 之间),且13MN F N =,又过点1F 作1F P OM ⊥于P (点О为坐标原点),且ON OP =,则双曲线E 的离心率e 为__________.【解析】双曲线E :()222210,0x y a b a b−=>>的渐近线方程为b y x a =±,如图所示,设11,b M x x a ⎛⎫− ⎪⎝⎭,22,b N x x a ⎛⎫⎪⎝⎭,()1,0F c −,2121,b b MN x x x x a a ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,122,b F N x c x a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由13MN F N =,得212212333x x x c b b b x x x a a a −=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得123234x c x c ⎧=−⎪⎪⎨⎪=−⎪⎩. 又点1F 到直线0bx ay +=的距离1F P b =,1OF c =,∴OP a ==,则ON OP a ==,又33,44bc N c a ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,∴234c ON a ==. 所以234c a a =,即2234c a =,∴c e a ==例3、(2022春·甘肃张掖·高三高台县第一中学校考阶段练习)过双曲线()222210,0x y a b a b −=>>的左焦点F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作双曲线的同一条渐近线的垂线,垂足分别为P ,Q .若2AP BQ a +=,则双曲线的离心率为___________.【解析】如图所示,左焦点F 到渐近线0bx ay +=的距离2AP BQEF a +==,而EF b ==,∴=a b ,∴双曲线的离心率为c e a =例4、(2022·高二课时练习)过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的右焦点F 引一条渐近线的垂线,垂足为点A 、在第二象限交另一条渐近线于点B ,且||||(1)AB AF λλ=≥,则双曲线的离心率的取值范围是___________.【答案】2⎤⎦【解析】因为垂线与另一条渐近线交于第二象限,所以a b b a −>−,所以22b a>1,所以e >在直角AOF 中,,,OA a AF b OF c ===,所以2,A A ab a y x c c ==,即2,a ab A c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,联立()a y x c b b y xa ⎧=−−⎪⎪⎨⎪=−⎪⎩,得22222,⎛⎫− ⎪−−⎝⎭a c abc B a b a b ,因为AB AF λ=,所以22222a a c a c c a b c λ⎛⎫−=− ⎪−⎝⎭,故2222a b a λ=−222e =−,因为1λ…,所以2212e −…,解得 2.e …综上,可得.e ⎤∈⎦故答案为:2⎤⎦例5、(2022·全国·高三专题练习)双曲线()2222:10,0x y C a b a b −=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,1F 过的直线与双曲线C 的两条渐近线分别交于P 、Q 两点(P 在第二象限,Q 在第一象限)1122,0=⋅=F P PQ FQ F Q ,则双曲线C 的离心率为______. 【答案】4【解析】由题意,双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>,可得12(,0),(,0)F c F c −,因为120FQ F Q ⋅=,可得12FQ F Q ⊥,及1290FQF ∠=, 所以点Q 在以12F F 为直径的圆上,即点Q 在圆222x y c +=上, 又因为点Q 在渐近线by x a=, 联立方程组222b y xa x y c⎧=⎪⎨⎪+=⎩,解得,x a y b ==,即点(,)Q a b ,设点11(,)P x y ,因为12F P PQ =,可得1111(,)2(,)x c y a x b y +=−−,即11112222x c a x y b y +=−⎧⎨=−⎩,解得()11122,33=−=x a c y b ,即22,33−⎛⎫⎪⎝⎭a c b P , 又由点P 在渐近线b y x a =−上,可得2233b b a ca −=−⨯,化简可得4c a =,所以4ce a==. 故答案为:4.例6、(2022春·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期中)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.【答案】2. 【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =,得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则1OB OF =有1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21BOF AOB AOF π∠+∠+∠=,得02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=.又渐近线OB的斜率为0tan 60ba==离心率为2c e a ==. 例7、(2022春·黑龙江大庆·高二大庆实验中学校考期末)已知F 是双曲线22221x y a b −=的左焦点,圆2222:O x y a b +=+与双曲线在第一象限的交点P ,若PF 的中点在双曲线的渐近线上,则此双曲线的离心率是___________.【解析】设双曲线右焦点为F ',因为PF 的中点M 在双曲线的渐近线by x a=−上,由22222x y a b c +=+=可知,90FPF '∠=,因为O 为FF '中点,所以//OM PF ',所以OM PF ⊥,即OM 垂直平分线段PF ,所以(),0F c −到渐近线by x a=−的距离为FM b ==,可得2PF b =,所以2PF a '==,由双曲线定义可知,2PF PF a '−=,即222b a a −=,所以2b a =,所以e =例8、(2022·四川·统考模拟预测)设双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的左,右焦点分别为12,F F ,左,右顶点分别为A ,B ,以AB 为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为P ,若2PAF △为等腰三角形,则双曲线的离心率为_________.【答案】2【解析】以AB 为直径的圆的方程为222x y a +=,双曲线过第一象限的渐近线方程为by x a=,由222b y x a x y a⎧=⎪⎨⎪+=⎩,解得2P a x c =,由2PAF △为等腰三角形,所以点P 在线段2AF 的中垂线上,即2P c ax −=, 由22a c a c −=得2220c ac a −−=,即220e e −−=,解得2e =或1e =−(舍去); 故答案为:2例9、(2022秋·天津·高三专题练习)已知F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0)分别为双曲线2222x y a b −=1(a >0,b >0)的左、右焦点,以坐标原点O 为圆心,c 为半径的圆与双曲线在第二象限交于点P ,若tan ∠PF 1F2_____.【解析】由题意可得:P ,F 1,F 2在圆x 2+y 2=c 2上,所以PF 1⊥PF 2,设|PF 1|=t ,因为tan ∠PF 1F2=所以|PF 2|=,由勾股定理可得t 2+2t 2=4c 2,所以4c 2=3t 2,所以2c =,而2a =|PF 2|﹣|PF 1|t −=1)t ,所以双曲线的离心率e 22c a ===例10、(2022·全国·模拟预测)已知双曲线()222210,0x y a b a b −=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,两条渐近线分别为1l ,2l .过点2F 且与1l 垂直的直线分别交1l ,2l 于P ,Q 两点,O 为坐标原点,若满足22OF OQ OP +=,则该双曲线的离心率为______. 【答案】2【解析】如图所示,不妨设渐近线1l 的斜率大于0, 由22OF OQ OP +=得,P 是线段2F Q 的中点, 又因为2OP F Q ⊥,所以21QOP F OP FOQ ∠=∠=∠, 又12FOQ F OP QOP π∠+∠+∠=,所以23F OP π∠=,故直线1l b a =2e =. 故答案为:2e =.。
2021-2022学年四川省泸县第五中学高二下学期期中考试数学(理)试题(解析版)
2021-2022学年四川省泸县第五中学高二下学期期中考试数学(理)试题一、单选题1.若复数z 满足(12)5z i +=,其中i 为虚数单位,则复数z 的虚部是( ) A .2 B .2i C .2- D .2i -【答案】C【分析】根据复数的除法运算求出z ,再根据复数的概念可得结果. 【详解】因为(12)5z i +=,所以55(12)12(12)(12)i z i i i -==++-5(12)125i i -==-, 所以复数z 的虚部为2-. 故选:C2.命题“2,10x R x x ∀∈++≥”的否定是 A .2,210x R x x ∀∈++< B .2,210x R x x ∀∉++< C .2,210x R x x ∃∉++< D .2,210x R x x ∃∈++<【答案】D【详解】试题分析:由命题的否定可知选D 【解析】命题的否定3.某市气象部门根据2021年各月的每天最高气温平均值与最低气温平均值(单位:℃)数据,绘制如下折线图:那么,下列叙述错误的是( )A .各月最高气温平均值与最低气温平均值总体呈正相关B .全年中,2月份的最高气温平均值与最低气温平均值的差值最大C .全年中各月最低气温平均值不高于10℃的月份有5个D .从2021年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值都呈下降趋势 【答案】D【分析】利用折线图可以判断选项ABC 正确,从2021年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值,先上升后下降,所以选项D 错误.【详解】解:由2021年各月的每天最高气温平均值和最低气温平均值(单位:C)︒数据,绘制出的折线图,知:在A 中,各月最高气温平均值与最低气温平均值为正相关,故A 正确;在B 中,全年中,2月的最高气温平均值与最低气温平均值的差值最大,故B 正确; 在C 中,全年中各月最低气温平均值不高于10C ︒的月份有1月,2月,3月,11月,12月,共5个,故C 正确;在D 中,从2021年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值,先上升后下降,故D 错误. 故选:D .4.函数3()f x x x =+在点1x =处的切线方程为( ) A .420x y -+= B .420x y --= C .420x y ++= D .420x y +-=【答案】B【分析】首先求出函数()f x 在点1x =处的导数,也就是切线的斜率,再利用点斜式求出切线方程..【详解】∵()231f x x ='+,∴切线斜率()14k f ='=, 又∵()12f =,∴切点为()1,2, ∴切线方程为()241y x -=-, 即420x y --=. 故选B .【点睛】本题考查导数的几何意义,属于基础题.5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>A .y =B .y x =C .12y x =±D .2y x =±【答案】B【详解】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>即c a =.又c a ==2212b a =,b a =.则其渐近线方程为y x =,故选B. 6.已知a 、R b ∈,则使得a b >成立的一个充分不必要条件为( ) A .22a b > B .a b π>+ C .a b π>- D .a b x x >【答案】B【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合特殊值法、不等式的基本性质判断可得出合适的选项.【详解】对于A 选项,取2a =-,1b =,则22a b >,但a b >不成立,A 不合乎要求; 对于B 选项,a b b π>+>,则a b a b π>+⇒>,但a b a b π>⇒>+/,如取2a =,1b =,B 满足要求;对于C 选项,取2a =,3b =,则a b π>-成立,但a b >不成立,C 不合乎要求; 对于D 选项,若01x <<,由a b x x >可得a b <,D 不合乎要求. 故选:B.7.函数()321132f x x x =+的单调递增区间是( )A .()(),1,0,∞∞--+B .()(),10,∞∞--⋃+C .()1,0-D .()(),0,1,-∞+∞【答案】A【分析】利用导数的性质进行求解即可.【详解】由()()32211(1)0032f x x x f x x x x x x '=+⇒=+=+>⇒>,或1x <-,故选:A8.如图给出的是计算111124620++++的值的一个程序框图,判断其中框内应填入的条件是( )A .10i >B .10i <C .20iD .20i ≤【答案】D【分析】根据循环程序的功能进行判断即可.【详解】因为该循环结构是先判断后执行,所要计算的式子中最后一项的分母是20, 所以最后一次循环时22i =,这时需要退出循环,因此判断语句为20i ≤, 故选:D9.已知积分()101kx dx k +=⎰,则实数k =( )A .2B .-2C .1D .-1【答案】A【分析】先求出被积函数的一个原函数,利用微积分基本定理即可得出答案. 【详解】因为()101kx dx k +=⎰,所以21102kx x k ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以12k +1=k , 所以k =2. 故选:A10.已知函数2()ln 1f x x a x =-+在(1,2)内不是单调函数,则实数a 的取值范围是( )A .(2,8)B .[2,8]C .(,2][8,)-∞⋃+∞D .[2,8)【答案】A【分析】求导得()22x a f x x -'=,等价于()22g x x a =-在区间()1,2的函数值有正有负,解不等式组()()120280g a g a ⎧=-<⎪⎨=->⎪⎩即得解.【详解】解:()222a x af x x x x='-=-,令()22g x x a =-,由于函数()2ln 1f x x a x =-+在()1,2内不是单调函数,则()22g x x a =-在区间()1,2的函数值有正有负,而二次函数()22g x x a =-开口向上,对称轴为y 轴,所以()22g x x a =-在区间()1,2上递增,所以()()120280g a g a ⎧=-<⎪⎨=->⎪⎩,解得28a <<.所以实数a 的取值范围是()2,8. 故选:A .11.已知直线()10ax y a R -+=∈是圆22:124C x y 的一条对称轴,过点()2,A a --向圆C 作切线,切点为B ,则AB =( )A B C D .【答案】C【分析】根据圆的对称性,结合圆的切线性质、两点间距离公式、勾股定理进行求解即可.【详解】由圆22:124C x y ,可知该圆的圆心坐标为()1,2C ,半径为2,因为直线10ax y -+=是圆22:124C x y 的一条对称轴,所以圆心()1,2在直线10ax y -+=上, 所以有2101a a -+=⇒=,因为过点()2,1A --向圆C 作切线,切点为B ,所以AC ==所以AB ==故选:C12.定义域为R 的可导函数y=f(x)的导函数为'()y f x =,且满足()()0f x f x '+<,则下列关系正确的是A .2(1)(0)(1)f f f e e<<- B .2(0)(1)(1)f f f e e-<< C .2(0)(1)(1)f f f e e -<< D .2(0)(1)(1)f f f e e -<< 【答案】C【分析】根据题意构造函数并求导()()()',0x g x e f x g x =<,可得到函数的单调性,通过赋值得到结果.【详解】构造函数()()()()()'',0x x x g x e f x g x e f x e f x ==+<,故函数()g x 是单调递减的函数,故得到()()()()()()1101101g g g f f ef e->>⇔->> 化简得到2(0)(1)(1)f f f e e -<< 故答案为C.【点睛】这个题目考查了导数在研究函数的单调性中的应用,对于比较大小的题目,可以直接代入函数表达方式中,直接比较大小,如果函数表达式比较复杂或者没有函数表达式,则可以研究函数的单调性或者零点进而得到结果. 二、填空题13.已知1:210l x my ++=与2:31l y x =-,若两直线平行,则m 的值为_______ 【答案】23-【详解】两直线平行则斜率相等,所以23m-=,解得23m =-14.下表是某厂1~4月份用水量(单位:百吨)的一组数据:由散点图可知,用水量y 与月份x 之间有较好的线性相关关系,其线性回归直线方程是0.7y x a =-+,则a 等于___【答案】214【分析】首先求出x ,y 的平均数,根据样本中心点满足线性回归方程,把样本中心点代入,得到关于a 的一元一次方程,解方程即可. 【详解】:14x =(1+2+3+4)=2.5,14y =(4.5+4+3+2.5)=3.5,将(2.5,3.5)代入线性回归直线方程是ˆy=-0.7x +a ,可得3.5=﹣1.75+a , 故a =214. 故答案为214【点睛】本题考查回归分析,考查样本中心点满足回归直线的方程,考查求一组数据的平均数,是基础题15.算盘是中国传统的计算工具,其形长方,周为木框,内贯直柱,俗称“档”,档中横以梁,梁上两珠,每珠作数五,梁下五珠,每珠作数一.算珠梁上部分叫上珠,梁下部分叫下珠.例如,在十位档拨上一颗上珠和两颗下珠,个位档拨上四颗下珠,则表示数字74.若在个、十、百、千位档中随机选择一档拨一颗下.珠,再从四个档中随机选择两个不同档位各拨一颗上.珠,则所表示的数字小于400的概率为__________【答案】180.125 【分析】先求出在个、十、百、千位档中随机选择一档拨上一颗下珠,再随机选择两个不同挡位各拨一颗上珠,共1244C C n ==24种,再分两种情况讨论利用古典概型的概率公式得解.【详解】解:由题意,在个、十、百、千位档中随机选择一档拨上一颗下珠,再随机选择两个不同挡位各拨一颗上珠,共1244C C n ==24种,①当在个、十位档中随机选择一档拨上一颗下珠,再随机从个、十位两个不同挡位各拨一颗上珠时,得到的数字小于400,有1222C C =2个;②当在百位档中随机选择一档拨上一颗下珠,再随机从个、十位两个不同挡位各拨一颗上珠时,得到的数字小于400,有22C =1个.所以所拨数字小于400的概率为P 211248+==. 故答案为:18.16.已知函数2ln ()2,()e x x af xg x x x=+=-,若()()f x g x ≤在(0,)+∞恒成立,实数a 的取值范围为____.【答案】(],1-∞【分析】构造不等式构造新函数,利用导数的性质进行求解即可. 【详解】由()()f x g x ≤2ln 2e x x ax x⇒+≤-,因为,()0x ∈+∞, 所以由2222ln 2e ln 2e ln(e )e x x x x x ax x x a x x a x x+≤-⇒+≤-⇒≤-, 令2e x x t =,当,()0x ∈+∞时,令222()e ()e 2e 0x x x g x x g x x '=⇒=+>, 所以函数()g x 是增函数,所以有()(0)00g x g t >=⇒>, 所以ln t t a ≤-在(0,)t ∈+∞上恒成立,ln ln t t a a t t ≤-⇒≤-,令()ln h t t t =-,即11()1t h t t t-'=-=,当1t >时,()0,()h t h t '>单调递增,当01t <<时,()0,()h t h t '<单调递减,所以min ()(1)1h t h ==, 所以要想ln t t a ≤-在(0,)t ∈+∞上恒成立,只需1a ≤, 故答案为:(],1-∞【点睛】关键点睛:构造函数利用导数的性质是解题的关键. 三、解答题17.在平面直角坐标系中,以原点为极点,以x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为22cos 4sin 4ρρθρθ=-+,直线1l 的极坐标方程为(cos sin )3ρθθ-=.(1)写出曲线C 和直线1l 的直角坐标方程;(2)设直线2l 过点(1,0)P -与曲线C 交于不同两点A ,B ,AB 的中点为M ,1l 与2l 的交点为N ,求||||PM PN .【答案】(1)曲线C :22(1)(2)9x y -++= ;直线1l 的直角坐标方程30x y --=;(2)8.【分析】(1)直接利用cos x ρθ=,sin y ρθ=,222x y ρ=+即可化曲线C 与直线1l 的极坐标方程为直角坐标方程;(2)直线2l 的参数方程1cos (sin x t t y t αα=-+⎧⎨=⎩为参数),将其代入曲线C 的普通方程,利用根与系数的关系可得M 的参数为122(cos sin )2t t αα+=-,设N 点的参数为3t ,把1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩代入30x y --=求得34cos sin t αα=-.则||||PM PN 可求.【详解】解:(1)曲线2:2cos 4sin 4C ρρθρθ=-+的直角坐标方程为:22244x y x y +=-+,即22(1)(2)9x y -++=,1:(cos sin )3l ρθθ-=,即1:cos sin 3l ρθρθ-=,所以直角坐标方程为:30x y --=;(2)直线2l 的参数方程1cos (sin x t t y t αα=-+⎧⎨=⎩为参数),将其代入曲线C 的普通方程并整理得24(cos sin )10t t αα---=, 设A ,B 两点的参数分别为1t ,2t ,则124(cos sin )t t αα+=-.M 为AB 的中点,故点M 的参数为122(cos sin )2t t αα+=-, 设N 点的参数为3t ,把1cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩代入30x y --=,整理得34cos sin t αα=-.∴1234||||2cos sin 82cos sin t t PM PN t αααα+==-=-. 【点睛】本题主要考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,熟记公式即可;本题也考查了参数的方法求弦长的问题,熟记参数方程即可求解,属于常考题型.18.近年来,在新高考改革中,打破文理分科的“33+”模式初露端倪,其中语、数、外三门课为必考科目,剩下三门为选考科目.选考科目成绩采用“赋分制”,即原始分数不直接用,而是按照学生分数在本科目考试的排名来划分等级,并以此打分得到最后得分.假定某省规定:选考科目按考生原始分数从高到低排列,按照占总体15%、35%、35%、13%和2%划定A 、B 、C 、D 、E 五个等级,并分别赋分为90分、80分、70分、60分和50分,为了让学生们体验“赋分制”计算成绩的方法,该省某高中高一(1)班(共40人)举行了一次摸底考试(选考科目全考,单科全班排名),已知这次摸底考试中的历史成绩(满分100分)频率分布直方图,地理成绩(满分100分)茎叶图如图所示,小明同学在这次考试中历史82分,地理70多分.(1)采用赋分制后,求小明历史成绩的最后得分;(2)若小明的地理成绩最后得分为80分,求小明的原始成绩的可能值;(3)若小明必选历史,其它两科从地理、政治、物理、化学、生物五科中任选,求小明考试选考科目包括地理的概率.【答案】(1)90分;(2)76,77,78;(3)25.【分析】(1)小明原式分所在分值区间,结合频率直方图计算出该分值区间的人数占比,结合已知赋分规则,即可确定小明历史成绩的最后得分.(2)由赋分规则计算出赋分为90分、80分的人数,结合茎叶图及小明原始分大概分值,即可知小明的原始成绩的可能值.(3)记地理、政治、物理、化学、生物依次为A 、a 、b 、c 、d ,列举出五科中任选两科的所有可能组合,应用古典概型求概率的方法即可求概率.【详解】(1)∵此次考试历史成绩落在(]80,90,(]90,100内的频率依次为0.1,0.05,频率之和为0.15,且小明的历史成绩为82分,大于80分,处于前15%, ∴小明历史成绩的最后得分为90分.(2)40名学生中,地理赋分为90分有4015%6⨯=人,这六人的原始成绩分别为96,93,93,92,91,89;赋分为80分有4035%14⨯=人,其中包含原始成绩为80多分的共10人,70多分的有4人,分别为76,76,77,78;∵小明的地理成绩最后得分为80分,且原始成绩为70多分, ∴小明的原始成绩的可能值为76,77,78.(3)记地理、政治、物理、化学、生物依次为A 、a 、b 、c 、d ,∴小明从这五科中任选两科的所有可能选法有(),A a ,(),A b ,(),A c ,(),A d ,(),a b ,(),a c ,(),a d ,(),b c ,(),b d ,(),c d 共10种,而其中包括地理的有(),A a ,(),A b ,(),A c ,(),A d 共4种,∴小明选考科目包括地理的概率为:42105P ==. 19.已知函数3()f x ax bx c =++在2x =处取得极值16c -. (1)求a 、b 的值;(2)若()f x 有极大值28,求()f x 在[3,3]-上的最大值. 【答案】(1)1,12a b ==-;(2)-4.【详解】(1)因3()f x ax bx c =++ 故2()3f x ax b ='+ 由于()f x 在点2x = 处取得极值 故有(2)0{(2)16f f c ==-'即120{8216a b a b c c +=++=- ,化简得120{48a b a b +=+=-解得1{12a b ==- (2)由(1)知 3()12f x x x c =-+,2()312f x x ='-令()0f x '= ,得122,2x x =-=当(,2)x ∈-∞-时,()0f x '>故()f x 在(,2)-∞-上为增函数;当(2,2)x ∈- 时,()0f x '< 故()f x 在(2,2)- 上为减函数 当(2,)x ∈+∞ 时()0f x '> ,故()f x 在(2,)+∞ 上为增函数. 由此可知()f x 在12x =- 处取得极大值,()f x 在22x = 处取得极小值(2)16f c =-由题设条件知1628c += 得12c =此时(3)921,(3)93f c f c -=+==-+=,(2)164f c =-=-因此()f x 上[3,3]-的最小值为(2)4f =-【考点定位】本题主要考查函数的导数与极值,最值之间的关系,属于导数的应用.(1)先对函数()f x 进行求导,根据(2)0f '==0,(2)16f c =-,求出a ,b 的值.(1)根据函数()f x =x 3-3ax 2+2bx 在x=1处有极小值-1先求出函数中的参数a ,b 的值,再令导数等于0,求出极值点,判断极值点左右两侧导数的正负,当左正右负时有极大值,当左负右正时有极小值.再代入原函数求出极大值和极小值.(2)列表比较函数的极值与端点函数值的大小,端点函数值与极大值中最大的为函数的最大值,端点函数值与极小值中最小的为函数的最小值.20.流行性感冒(简称流感)是流感病毒引起的急性呼吸道感染,是一种传染性强、传播速度快的疾病.其主要通过空气中的飞沫、人与人之间的接触或与被污染物品的接触传播.流感每年在世界各地均有传播,在我国北方通常呈冬春季流行,南方有冬春季和夏季两个流行高峰.儿童相对免疫力低,在幼儿园、学校等人员密集的地方更容易被传染.某幼儿园将去年春期该园患流感小朋友按照年龄与人数统计,得到如下数据:(1)求y 关于x 的线性回归方程;(2)计算变量x 、y 的相关系数r (计算结果精确到0.01),并回答是否可以认为该幼儿园去年春期患流感人数与年龄负相关很强?(若[]0.75,1r ∈,则x 、y 相关性很强;若[)0.3,0.75r ∈,则x 、y 相关性一般;若[]0,0.25r ∈,则x 、y 相关性较弱.) 57.47≈.参考公式:()()()1122211ˆˆˆn niii ii i nniii i x x y y x y nxybay bx x x xnx ====---===---∑∑∑∑,, 相关系数()()niix x y y r --=∑.【答案】(1) 3.229.8y x =-+;(2)相关系数为0.97-,可以认为该幼儿园去年春期患流感人数与年龄负相关很强.【解析】(1)结合已知数据和参考公式求出a 、ˆb这两个系数,即可得回归方程; (2)根据相关系数的公式求出r 的值,再结合r 的正负性与r 的大小进行判断即可. 【详解】(1)由题意得,2345645x ++++==,2222171410175y ++++==,()()()()()()()()()51522222212515001327ˆ 3.221012iii ii x x y y b x x ==---⨯+-⨯+⨯+⨯-+⨯-===--+-+++-∑∑,ˆ17 3.2429.8a y bx=-=+⨯=, 故y 关于x 的线性回归方程为 3.229.8y x =-+;(2)()()0.97niix x y y r --==≈-∑,0r ∴<,说明x 、y 负相关,又[]0.75,1r ∈,说明x 、y 相关性很强.因此,可以认为该幼儿园去年春期患流感人数与年龄负相关很强.【点睛】本题考查线性回归方程的求法、相关系数的计算与性质,考查学生对数据的分析能力和运算能力,属于基础题.21.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,且过点F 的直线l 被抛物线C 所截得的弦长MN 为8. (1)求直线l 的方程;(2)当直线l 的斜率大于零时,求过点,M N 且与抛物线C 的准线相切的圆的方程. 【答案】(1)1y x =-或1y x =-+;(2)22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=. 【解析】(1)由题意得2,p =(1,0)F ,24y x =,当直线l 的斜率不存在时,不合题意;当直线l 的斜率存在时,设方程为(1)(0)y k x k =-≠,与抛物线方程联立,利用韦达定理和抛物线的定义求出弦长,结合已知弦长可求得结果;(2)设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,根据几何方法求出圆的半径,根据直线与圆相切列式解得圆心坐标和半径,可得圆的方程. 【详解】(1)由题意得2,p =(1,0)F ,24y x =当直线l 的斜率不存在时,其方程为1x =,此时248MN p ==≠,不满足,舍去; 当直线l 的斜率存在时,设方程为(1)(0)y k x k =-≠由2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++= 设1122(,),(,)M x y N x y ,则216160k ∆=+>,且212224k x x k ++=由抛物线定义得122222122444||||||(1)(1)22x k k MN MF NF x x x k k ++=+=+++=++=+= 即22448k k+=,解得1k =± 因此l 的方程为1y x =-或1y x =-+.(2)由(1)取1,k =直线l 的方程为1y x =-,所以线段MN 的中点坐标为(3,2), 所以MN 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,该圆的圆心到直线l 的距离为d,则d ===因为该圆与准线1x =-相切,所以()()0022000511162y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩, 解得0032x y =⎧⎨=⎩或00116x y =⎧⎨=-⎩, 当圆心为(3,2)时,半径为4,当圆心为(11,6)-时,半径为12, 因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=.【点睛】关键点点睛:第(1)问,利用韦达定理和抛物线的定义求出抛物线的弦长是关键;第(2)问,根据几何方法求出圆的半径,利用直线与圆相切列式是解题关键. 22.设函数22()3ln 1f x a x ax x =+-+,其中0a >. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()y f x =的图象与x 轴没有公共点,求a 的取值范围.【答案】(1)()f x 的减区间为10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,增区间为1,+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭;(2)1a e >.【分析】(1)求出函数的导数,讨论其符号后可得函数的单调性.(2)根据()10f >及(1)的单调性性可得()min 0f x >,从而可求a 的取值范围. 【详解】(1)函数的定义域为()0,∞+, 又()23(1)()ax ax f x x+-'=,因为0,0a x >>,故230ax +>,当10x a<<时,()0f x '<;当1x a >时,()0f x '>;所以()f x 的减区间为10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,增区间为1,+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭.(2)因为()2110f a a =++>且()y f x =的图与x 轴没有公共点,所以()y f x =的图象在x 轴的上方,由(1)中函数的单调性可得()min 1133ln 33ln f x f a a a ⎛⎫==-=+ ⎪⎝⎭,故33ln 0a +>即1a e>.【点睛】方法点睛:不等式的恒成立问题,往往可转化为函数的最值的符号来讨论,也可以参变分离后转化不含参数的函数的最值问题,转化中注意等价转化.。
2021-2022学年高二下学期期中考试数学试题含答案
数学试题一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共计60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)1.已知i 为虚数单位,复数21iz =-,则复数z 的模为 A B .1 C .2 D .122.一辆汽车做直线运动,位移s 与时间t 的关系为21s at =+,若汽车在t =2时的瞬时速度为12,则a = A .12B .13C .2D .33.已知复数z 满足:21z -=,则1i z -+的最大值为 A .2 B 1C 1D .34.3只猫把4只老鼠捉光,不同的捉法种数有 A .34B .43C .34C D .34A5.函数()sin cos 1f x x x =⋅+在点(0,(0)f )处的切线方程为 A .10x y +-=B .10x y -+=C .220x y -+=D .220x y +-= 6.若函数32()f x x ax bx =++在2x =-和4x =处取得极值,则常数a ﹣b 的值为A .21B .﹣21C .27D .﹣277.100件产品中有6件次品,现从中不放回的任取3件产品,在前两次抽到正品的条件下第三次抽到次品的概率为A .349B .198C .197D .3508.设随机变量Y 满足Y~B(4,12),则函数2()44Y f x x x =-+无零点的概率是 A .1116B .516C .3132D .12 9.从不同品牌的4部手机和不同品牌的5台电脑中任意选取3部,其中手机和电脑都有的不同选法共有 A .140种B .84种C .35种D .70种10.设函数()f x 在定义域内可导,()y f x =的图象如图所示,则导函数()y f x '=的图象可能是A B C D 第10题11.设5540145(1)(1)(1)x a x a x a x a =+++++++,则024a a a ++=A .﹣32B .0C .16D .﹣1612.对于定义在(1,+∞)上的可导函数()f x ,当x ∈(1,+∞)时,(1)()()0x f x f x '-->恒成立,已知(2)a f =,1(3)2b f =,1)c f =,则a ,b ,c 的大小关系为A .a <b <cB .b <c <aC .c <b <aD .c <a <b二、填空题(本大题共4小题, 每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上) 13.61)3x的展开式中常数项是. 14.若随机变量X~N(μ,2σ),且P(X >6)=P(X <﹣2)=0.3,则P(2<X ≤6)=.15.有5本不同的书,全部借给3人,每人至少1本,共有种不同的借法.16.函数1, 0()ln , 0x x f x x x +≤⎧⎪=⎨>⎪⎩,若函数()()g x f x tx =-恰有两个不同的零点,则实数t 的取值范围是.三、解答题(本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知复数22(43)()i z m m m m =-++-,其中i 为虚数单位. (1)若复数z 是纯虚数,求实数m 的值;(2)复数z 在复平面内对应的点在第一象限,求实数m 的取值范围.18.(本小题满分12分)已知函数()ln=-(a∈R).f x x ax(1)当a=2时,求函数()f x的极值;(2)讨论函数()f x的单调性;(3)若对x∀∈(0,+∞),()0f x<恒成立,求a的取值范围.19.(本小题满分10分)在湖北新冠疫情严重期间,我市响应国家号召,召集医务志愿者组成医疗队驰援湖北.某医院有2名女医生,3名男医生,3名女护士,1名男护士报名参加,医院计划从医生和护士中各选2名参加医疗队.(1)求选出的4名志愿全是女性的选派方法数;(2)记X为选出的4名选手中男性的人数,求X的概率分布和数学期望.20.(本小题满分12分)物联网兴起、发展、完善极大的方便了市民生活需求.某市统计局随机地调查了该市某社区的100名市民网上购菜状况,其数据如下:(1)把每周网上买菜次数超过3次的用户称为“网上买菜热爱者”,能否在犯错误概率不超过0.005的前提下,认为是否为“网上买菜热爱者”与性别有关?(2)把每周使用移动支付6次及6次以上的用户称为“网上买菜达人”,视频率为概率,在我市所有“网上买菜达人”中,随机抽取4名用户求既有男“网上买菜达人”又有女”网上买菜达人”的概率.附公式及表如下:22()=()()()()n ad bc a b c d a c b d χ-++++21.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的首项为1,记01122123(, )(1)(1)(1n n n n n F x n a C x a C x x a C x -=-+-+-21111)(1)n n n n nn n n n x a C x x a C x ---+++-+.(1)若数列{}n a 是公比为3的等比数列,求(1, 2020)F -的值; (2)若数列{}n a 是公差为2的等差数列,求证:(, 2020)F x 是关于x 的一次多项式.22.(本小题满分14分)已知函数2()2x a f x e x ax =--,其中a >0.(1)当a =1时,求不等式2()4f x e >-在(0,+∞)上的解; (2)设()()g x f x '=,()y g x =关于直线x =lna 对称的函数为()y h x =,求证:当x <lna 时,()()g x h x <;(3)若函数()y f x =恰好在1x x =和2x x =两处取得极值,求证:12ln 2x x a +<.参考答案1.A2.D3.B4.B5.B 6.A7.A8.A9.D10.D11.C12.D13.5314.0.2 15.150 16.(1e,1){0} 17.解:(1)∵复数z 是纯虚数,∴224300m m m m ⎧-+=⎪⎨-≠⎪⎩,解得130, 1m m m =⎧⎨≠≠⎩或,故m =3, (2)∵复数z 在复平面内对应的点在第一象限∴224300m m m m ⎧-+>⎪⎨->⎪⎩,解得1301m m m m <>⎧⎨<>⎩或或,故m >3或m <0,∴实数m 的取值范围为(-∞,0)(3,+∞).18.解:(1)。
四川省江油中学2022-2023学年高二下学期第一阶段考试数学(理)试卷(PDF版)
江油中学2021级高二下期第一阶段考试数学(理)试题一、单选题(每小题5分,共60分)1.4i1i-的虚部为()A .2-B .2C .2iD .2i-2.命题“0x ∀>,20x >”的否定是()A .0x ∃>,20x ≤B .0x ∀≤,20x >C .0x ∃≤,20x ≤D .0x ∀≤,20x ≤3.若z 满足(1+i )z =−4+2i ,则z =()A .10BC .20D .4.已知函数f (x )=13x 3﹣f '(2)x 2+x ﹣3,则f '(2)=()A .﹣1B .1C .﹣5D .55.下列导数运算正确的是()A .()sin cos x x'=-B .()33xx'=C .()21log ln 2x x '=⋅D .211x x'⎛⎫= ⎪⎝⎭6.“a<0”是“关于x 的不等式210ax ax +-<对任意实数x 恒成立”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7.函数()2ln f x x =-2x 的单调递增区间为()A .(1∞--,)B .(1,+∞)C .(-1,1)D .(0,1)8.已知一个圆柱形空杯,其底面直径为8cm ,高为20cm ,现向杯中注入溶液,已知注入溶液的体积V (单位:ml )关于时间t (单位:s )的函数为()()32π2π0V t t t t =+≥,不考虑注液过程中溶液的流失,则当4st =时杯中溶液上升高度的瞬时变化率为()A .2cm /sB .4cm /sC .6cm /sD .8cm /s9.已知函数f (x )的定义域为[﹣1,5],其部分自变量与函数值的对应情况如表:x ﹣10245f (x )312.513f (x )的导函数f '(x )的图象如图所示.给出下列四个结论:①f (x )在区间[﹣1,0]上单调递增;②f (x )有2个极大值点;③f (x )的值域为[1,3];④如果x ∈[t ,5]时,f (x )的最小值是1,那么t 的最大值为4.其中,所有正确结论的序号是()A .③B .①④C .②③D .③④10.已知命题:p 函数()()40f x x x x=+≠的最小值为4;命题:q 在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,则“A B >”是“a b >”的充要条件.则下列命题为真命题的是()A .()p q⌝∧B .()p q ∨⌝C .p q∧D .()()p q ⌝∧⌝11.若动点P 在直线1y x =+上,动点Q 在曲线22x y =-上,则|PQ |的最小值为()A .14B .4C .2D .1812.已知函数()e 23ln x f x t x x x x ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭有两个极值点,则t 的取值范围为()A .()3e ,+∞B .{}31,e 2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ C .(){}31,e e,e 2⎛⎫-∞--- ⎪⎝⎭ D .()1,e e,2⎛⎫-∞--- ⎪⎝⎭ 二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知函数()cos2f x x =,则曲线()y f x =在点ππ,44f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为__________.14.若z C ∈且22i 1z +-=,则22i z --的最大值为_______.15.已知函数()()212ln R 2f x x ax x a =--∈.若函数()f x 在区间[)1,+∞上单调递增,则实数a 的取值范围为__________..16.已知函数()33f x x x =-,()e 22xx g x a =-+,对于任意[]12,0,2x x ∈,都有()()12f x g x ≤成立,则实数a的取值范围是________.三、解答题(17题10分,其余每题12分,共70分)17.复数(1)(1)()z m m m i m R =-+-∈.(Ⅰ)实数m 为何值时,复数z 为纯虚数;(Ⅱ)若m =2,计算复数1z z i-+.18.设集合{}23280A x x x =+-<,集合{}21B x m x m =-<<+.(1)已知p :3B ∈,若p 为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.19.已知函数f(x)=e x (x −2)(1)求()f x ',()0f ',()1f '-﹔(2)求曲线()y f x =在点(0,-2)处的切线方程;(3)求函数f(x)的极值.20.已知p :方程x 2+y 2﹣4x +a 2=0表示圆:q :方程1322=+ax y (a >0)表示焦点在y 轴上的椭圆.(1)若p 为真命题,求实数a 的取值范围;(2)若命题p Ⅴq 为真,p Λq 为假,求实数a 的取值范围.21.已知函数()323f x x mx nx =++在=1x -时有极值0.(1)求,m n 的值.(2)求g(x)=f(x)−x 3−3lnx 的单调区间.22.已知函数21()ln 2f x x ax x =-+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个极值点1x ,2x ,且()()123ln 24f x f x -≥-,求a 的取值范围.江油中学2021级高二下期3月数学(理)试题参考答案1.B 2.A 3.B 4.B5.C 6.D 7.D 8.B 9.D10.A11.B12.【答案】D 【详解】函数()e 23ln x f x t x xx x ⎛⎫=++- ⎪的定义域为()0,∞+,13.202y x +-=14.515.1a ≤-.16.e ,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【详解】依题意得,对于任意[]12,0,2x x ∈,都有()()12f x g x ≤成立可等价为对于任意[]12,0,2x x ∈,都有()()max 12f x g x ≤成立,()33=- f x x x ,()()231f x x '∴=-,[]0,2x ∈,当01x <<时,()0f x '<,()f x 单调递减;当12x <<时,()0f x ¢>,()f x 单调递增;又()()00,22f f == ,()()max 22f x f ∴==,∴对于任意[]0,2x ∈,都有()2g x ≥成立,即对于任意[]0,2x ∈,都有2x e a x ≤成立,等价为mine 2x a x ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭成立,令()e xh x x =,[]0,2x ∈,()()2e 1x x h x x -'∴=,当01x <<时,()0h x '<,()h x 单调递减;当12x <<时,()0h x '>,()h x 单调递增;()()min 1e h x h ∴==,2e a ∴≤,e 2a ∴≤,a ∴的取值范围是e ,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.17.【答案】(1)0m =(2)1122i -试题解析:(1)欲使z 为纯虚数,则须()10m m -=且10m -≠,所以得0m =18.【答案】(1)()2,5(2)[]5,3-【详解】(1)由题意得3B ∈,故231m m -<<+,解得:25m <<,故实数m 的取值范围是()2,5;19.【答案】(1))1()(-='x e x f x ,ef f 2)1(,1)0(-=-'-=',(2)02=++y x (3)极小值-e 20.【答案】(1)﹣2<m <2.(2)(﹣2,0]∪[2,3).21.【答案】(1),13m n ==;(2)函数g(x)=f(x)−x 3−3lnx 的单调减区间为(0,34),单调增区间为(34,+∞).【详解】(1)由题可得2()36f x x mx n '=++,22.【答案】(1)答案见详解(2)32,2⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【详解】(1)因为函数21()ln 2f x x ax x =-+,则211()x ax f x x a x x -+'=-+=,0x >,令()21g x x ax =-+,则24a ∆=-,。
高中试卷-专题10 直线和圆的方程(单元测试卷)(含答案)
专题10 《直线和圆的方程》单元测试卷一、单选题1.(2019·全国高二月考(文))直线:的倾斜角为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】直线的斜率,设直线的倾斜角为,则,所以.故选:D.2.(2019·浙江省高二期中)圆心为,且过原点的圆的方程是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】根据题意.故选:.3.(2020·南京市江宁高级中学高一月考)如果直线(2a+5)x+(a -2)y+4=0与直线(2-a)x+(a+3)y -1=0互相垂直,则a 的值等于( )A .2B .-2C .2,-2D .2,0,-2【答案】C 【解析】(2a +5)(2-a )+(a -2)(a +3)=0,所以a =2或a =-2.4.(2019·山东省高一期中)圆与直线的位置关系( )A .相切B .相离C .相交D .不能确定【答案】Cx y +-0=30°45°60°135°0x y +=1k =-0x y +=1(080)a a °£<°tan 1a =-135a =°()2,2()()22228x y -+-=()()22222x y -+-=()()22228x y +++=()()22222x y +++=r ==()()22228x y -+-=A 22(1)5x y +-=120mx y m -+-=直线即即直线过点,把点代入圆的方程有,所以点在圆的内部,过点的直线一定和圆相交.故选:C.5.(2019·山东省高一期中)从点向圆引切线,则切线长的最小值( )A .B .5CD .【答案】A【解析】设切线长为,则,故选:A.6.(2020·南京市江宁高级中学高一月考)已知直线在两坐标轴上的截距相等,则实数A .1B .C .或1D .2或1【答案】D 【解析】由题意,当,即时,直线化为,此时直线在两坐标轴上的截距都为0,满足题意;当,即时,直线化为,由直线在两坐标轴上的截距相等,可得,解得;综上所述,实数或.故选:D .7.(2019·山东省高一期中)若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )A .B .C .D .120mx y m -+-=()12y m x -=-()21,()21,405+<()21,()21,(,3)P m 22(2)(2)1x y +++=4+d 2222(2)51(2)24d m m =++-=++min d \=20ax y a +-+=(a =)1-2-2a 0-+=a 2=ax y 2a 0+-+=2x y 0+=2a 0-+¹a 2¹ax y 2a 0+-+=122x ya a a+=--2a2a a-=-a 1=a 2=a 1=(1,1)P 2240x y x +-=AB AB 20x y +-=0x y -=20x y -+=22(1)5x y +-=【解析】化为标准方程为.∵为圆的弦的中点,∴圆心与点确定的直线斜率为,∴弦所在直线的斜率为1,∴弦所在直线的方程为,即.故选:B.8.(2020·武威第六中学高三二模(文))过点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为( )AB .1CD .【答案】C 【解析】根据题意,设过点且倾斜角为的直线为 ,其方程为,即,变形可得,圆 的圆心为,半径 ,设直线与圆交于点,圆心到直线的距离,则,故选C.9.(2020·南京市江宁高级中学高一月考)已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k 的取值范围为( )A .B.2240x y x +-=()22-24x y +=()1,1P ()22-24x y +=AB P 01121k -==--AB AB 11y x -=-0x y -=()1,030o ()2221x y -+=()1,030o l ()tan 301y x =-o)1y x =-10x -=()2221x y -+=()2,01r =l AB 12d 2AB ==20kx y -+=()3,2M -()2,5N 32k £32k ³C .D .或【答案】C 【解析】因为直线恒过定点,又因为,,所以直线的斜率k 的范围为.故选:C .10.(2020·四川省宜宾市第四中学校高二月考(理))已知圆,圆,、分别是圆、上动点,是轴上动点,则的最大值是( )A .BC .D【答案】D 【解析】如下图所示:4332k -££43k £-32k ³20kx y -+=()0,2A 43AM k =-32AN k =4332k -££()()221:231C x y -+-=()()222:349C x y -+-=M N 1C 2C P x PN PM -4+4+圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径为,,由圆的几何性质可得,,,当且仅当、、三点共线时,取到最大值.故选:D.二、多选题11.(2019·辽宁省高二月考)在同一直角坐标系中,直线与圆的位置不可能是( )A .B .C .D .【答案】ABD 【解析】直线经过圆的圆心,且斜率为.故选项满足题意.故选:.12.(2020·山东省高三期末)已知点是直线上一定点,点、是圆上1C ()12,3C 11r =2C ()23,4C 23r =12C C ==2223PN PC r PC £+=+1111PM PC r PC ³-=-2112444PN PM PC PC C C -£-+£+=1C P 2C PN PM -4+2y ax a =+222()x a y a ++=2y ax a =+222()x a y a ++=(),0a -a ,,A B D ABD A :0l x y +=P Q 221x y +=的动点,若的最大值为,则点的坐标可以是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】如下图所示:原点到直线的距离为,则直线与圆相切,由图可知,当、均为圆的切线时,取得最大值,连接、,由于的最大值为,且,,则四边形为正方形,所以由两点间的距离公式得整理得,解得,因此,点的坐标为或.故选:AC.13.(2020·广东省高二期末)瑞士数学家欧拉(LeonhardEuler )1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )A .B .C .D .PAQ Ð90o A (()1))1,1-l 1d ==l 221x y +=AP AQ 221x y +=PAQ ÐOP OQ PAQ Ð90o 90APO AQO Ð=Ð=o 1OP OQ ==APOQ OA =OA ==220t -=0t =A ()ABC D ()4,0-A ()0,4B 20x y -+=C ()2,0()0,2()2,0-()0,2-【答案】AD 【解析】设的垂直平分线为,的外心为欧拉线方程为与直线的交点为,,①由,,重心为,代入欧拉线方程,得,②由 ①②可得或 .故选:AD 三、填空题14.(2019·浙江省高二期中)直线过定点______;若与直线平行,则______.【答案】 【解析】(1),故.即定点为(2) 若与直线平行,则,故或.当时与直线重合不满足.故.故答案为:(1) ; (2)15.(2018·江苏省高二月考)已知以为圆心的圆与圆相内切,则圆C 的方程是________.【答案】(x -4)2+(y +3)2=36.(,),C x y AB y x =-ABC D 20x y -+=y x =-(1,1)M-22||||(1)(1)10MC MA x y \==\++-=()4,0A -()0,4B ABC D 44(,33x y -+20x y -+=20x y --=2,0x y ==0,2x y ==-()1:20l m x y m +--=()m R Î1l 2:310l x my --=m =()1,23-()1:20(1)20l m x y m m x x y +--=Þ-+-=101202x x x y y -==ììÞíí-==îî()1,21l 2:310l x my --=()()()()()2310130m m m m +---=Þ-+=1m =3m =-1m =1l 2l 3m =-()1,23-()4,3C -22:1O x y +=【解析】,设所求圆的半径为,由两圆内切的充分必要条件可得:,据此可得:,圆C 的方程是(x -4)2+(y +3)2=36.16.(2020·河南省高三二模(文))圆关于直线的对称圆的标准方程为__________.【答案】【解析】,圆心为,半径为,设圆心关于直线的对称点为,对称圆的标准方程为.故答案为:.17.(2020·四川省高三二模(文))已知、为正实数,直线截圆所得的弦长为,则的最大值为__________.【答案】【解析】因为直线截圆所得的弦长为,且圆的半径为2.故圆心到直线的距离.,因为、为正实数,故,所以.当且仅当时取等号.5=()0r r >15r -=6r =22230x y y ++-=10x y +-=22(2)(1)4x y -+-=Q 2222230(41)x y y x y ++-=Þ+=+\(0,1)-210x y +-=(,)x y \1(1)1,2,1.110,22y x xy x y +ì´-=-ï=ìïÞíí=-îï+-=ïî\22(2)(1)4x y -+-=22(2)(1)4x y -+-=a b 10x y ++=()()224x a y b -+-=ab 1410x y ++=(224x (),a b d ==a b 1a b +=2124a b ab +æö£=ç÷èø12a b ==故答案为:四、解答题18.(2020·吴江汾湖高级中学高一月考)求圆上与直线的距离最小的点的坐标.【答案】【解析】过圆心且与直线垂直的直线方程为,联立圆方程得交点坐标为,,又因为与直线的距离最小,所以.19.(2019·全国高二月考(文))已知直线过点.(1)若原点到直线的距离为,求直线的方程;(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.【答案】(1)或;(2)【解析】(1)①当直线的斜率不存在时,方程符合题意;14224x y +=43120x y +-=86,55P æöç÷èø43120x y +-=340x y -=224340x y x y ì+=í-=î86,55æöç÷èø86,55æö--ç÷èø43120x y +-=86,55P æöç÷èøl (2,1)P -O l 2l O l l 20x -=34100x y --=250.x y --=l 2x =②当直线的斜率存在时,设斜率为,则方程为,即,解得,则直线的方程为故直线的方程为或(2)当原点到直线的距离最大时,直线因为,所以直线的斜率所以其方程为,即20.(2020·吴江汾湖高级中学高一月考)在中,,边上的高所在的直线方程为,边上中线所在的直线方程为.(1)求点坐标;(2)求直线的方程.【答案】(1)(2)【解析】(1)边上的高为,故的斜率为, 所以的方程为,即,因为的方程为解得所以.l k ()12y k x +=-210.kx y k ---=234k =l 34100.x y --=l 20x -=34100.x y --=O l .l OP ^011022OP k +==--l 2,k =()122y x +=-250.x y --=ABC D (1,2)A -AC BE 74460x y +-=AB CM 211540x y -+=C BC ()66C ,2180x y +-=AC 74460x y +-=AC 47AC ()4217y x -=+47180x y -+=CM 211540x y -+=21154047180x y x y -+=ìí-+=î,,66x y =ìí=î()66C ,(2)设,为中点,则的坐标为, 解得, 所以, 又因为,所以的方程为即的方程为.21.(2019·浙江省高二期中)如图,圆,点为直线上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为(1)求证:直线恒过定点,并求出该定点的坐标;(2)若两条切线于轴分别交于两点,求面积的最小值.【答案】(1)见解析,(2【解析】(1)设,则以 为直径的圆的方程: ,与圆,两式相减得:,()00,B x y M AB M 0012,22x y -+æöç÷èø0000122115402274460x y x y -+ì-+=ïíï+-=î0028x y =ìí=î()2,8B ()6,6C BC ()866626y x --=--BC 2180x y +-=22:(2)1C x y -+=P :4l x =P C ,A BAB Q ,PA PB y ,M N QMN V 5,02Q æöç÷èø(4,)P t CP ()22232t x y æö-+-=ç÷èø22:(2)1C x y -+=:2(2)1AB l x ty -+=所以直线恒过定点.(2)设直线与的斜率分别为,与圆,即.所以,,22.(2020·江西省新余一中高一月考)已知点,,直线:,设圆的半径为,圆心在直线上.(1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;(2)若圆上存在点,使,为坐标原点,求圆心的横坐标的取值范围.【答案】(1)或.(2)【解析】(1)由得:,所以圆C:..当切线的斜率存在时,设切线方程为,由,解得:当切线的斜率不存在时,即也满足所以切线方程为:或.5,02Qæöç÷èøAP BP12,k k(4)y t k x-=-C1=223410k tk t-+-=2121241,33-+=×=t tk k k k14My t k=-24Ny t k=-12||44=-==³MN k k()min1522MNQSD==(4,4)A(0,3)B l1y x=-C1C lC37y x=-A CC M2MB MO=O C a4x=3440x y-+=a££a££137y xy x=-ìí=-î()3,2C22(3)(2)1x y-+-=4(4)y k x-=-1d==34k=4x=4x=3440x y-+=(2)由圆心在直线l :上,设设点,由化简得:,所以点M在以为圆心,2为半径的圆上. 又点M 在圆C 上,所以圆C 与圆D 有交点,则即,解得:23.(2019·山东省高一期中)已知点,点在圆上运动.(1)求过点且被圆截得的弦长为的直线方程;(2)求的最值.【答案】(1)或;(2)最大值为88,最小值为72.【解析】(1)依题意,直线的斜率存在,因为过点且被圆截得的弦长为,,设直线方程为,即,解得或所以直线方程为或.(2)设点坐标为则.因为,所以,即的最大值为88,最小值为72.C 1y x =-(,1)C a a -(,)M x y ||2||MB MO ==22(1)4x y ++=(0,1)D -1||3CD ££13££a ££a ££(2,2),(2,6),(4,2)A B C ----P 22:4E x y +=C E 222||||||PA PB PC ++7100x y ++=20x y +-=C E 2(4)y k x +=-420kx y k ---==17k =-1k =-7100x y ++=20x y +-=P (),x y 224x y +=222222222||||||(2)(2)(2)(6)(4)(2)PA PB PC x y x y x y ++=++++++-+-++()223468804x y y y=+-+=-22y -≤≤7280488y £-£222||||||PA PB PC ++。
2021-2022年高二下学期期中考试数学试题 含答案
2021-2022年高二下学期期中考试数学试题含答案一、填空题(每题4分,共48分)1、抛物线的准线方程为___________.2、若椭圆的长轴长为12,一个焦点是,则椭圆的标准方程为___________.3、经过点且与直线平行的直线的方程为___________.4、过点且与圆相切的直线的方程是___________.5、如果双曲线的两个焦点分别为、,一条渐近线方程为,那么双曲线的标准方程为___________.6、已知点是椭圆上任意一点,过点作轴的垂线,垂足为,则线段的中点的轨迹方程为___________.7、已知椭圆的两个焦点为、,点在此椭圆上,且,则的面积为___________.8、椭圆上点到两焦点距离之积为,则最大时点的坐标为___________.9、已知双曲线的左支上有一点到右焦点的距离为18,是的中点,为坐标原点,则=___________.10、设为抛物线的焦点,为抛物线上三点,若点,的重心与抛物线的焦点重合,则边所在直线的方程为___________.11、已知过点的直线与抛物线交于不同的两点、,则的值为___________.12、下列四个命题:①直线的斜率,则直线的倾斜角;②直线与以、两点为端点的线段相交,则或;③如果实数满足方程,那么的最大值为;④直线与椭圆恒有公共点,则的取值范围是.其中正确命题的序号是___________.二、选择题(每题4分,共16分)13、点在直线上,则到原点距离的最小值是( )(A ); (B ); (C ); (D ).14、若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数为( )(A ); (B ); (C ); (D )不确定.15、直线的倾斜角的取值范围是( )(A ); (B );(C ); (D ).16、直线与圆2222410x y mx my m +--+-=的位置关系是() (A )相交但不过圆心; (B )相交且肯定过圆心;(C )相交或相切; (D )相交或相切或.三、简答题(8+10+12+12+14,共56分)19、从射出一条光线,经过轴反射后过点,求反射点的坐标.18、已知抛物线截直线所得弦长为.(1)求的值;(2)在轴上求一点,使的面积为39.19、已知双曲线.(1)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线的标准方程;(2)直线分别交双曲线的两条渐近线于两点.当时,求实数的值.20、已知,,若过点、以为法向量的直线与过点、以为法向量的直线相交于动点. (1)求直线和的方程;(2)求直线和的斜率之积值,并证明动点的轨迹是一个椭圆;(3)在(2)的条件下,设椭圆的两个焦点为.若是上两个不同的动点,且,试问当取最小值时,向量与是否平行,并说明理由.21、点分别是椭圆长轴的左右端点,是其右焦点.点在椭圆上,位于轴上方,且. (1)求点坐标;(2)点是椭圆长轴上的点,到直线的距离等于,求椭圆上的点到点距离的最小值.上外附属大境中学xx第二学期期中考试高二年级数学试卷(考试时间:90分钟满分:120分)班级______________姓名______________学号________________成绩______________一、填空题(每题4分,共48分)1、抛物线的准线方程为____.2、若椭圆的长轴长为12,一个焦点是,则椭圆的标准方程为____.3、经过点且与直线平行的直线的方程为____.4、过点且与圆相切的直线的方程是__或__.5、如果双曲线的两个焦点分别为、,一条渐近线方程为,那么双曲线的标准方程为____.6、已知点是椭圆上任意一点,过点作轴的垂线,垂足为,则线段的中点的轨迹方程为____.7、已知椭圆的两个焦点为、,点在此椭圆上,且,则的面积为__8__.8、椭圆上点到两焦点距离之积为,则最大时点的坐标为____.9、已知双曲线的左支上有一点到右焦点的距离为18,是的中点,为坐标原点,则=__4__.10、设为抛物线的焦点,为抛物线上三点,若点,的重心与抛物线的焦点重合,则边所在直线的方程为____.11、已知过点的直线与抛物线交于不同的两点、,则的值为____.12、下列四个命题:①直线的斜率,则直线的倾斜角;②直线与以、两点为端点的线段相交,则或;③如果实数满足方程,那么的最大值为;④直线与椭圆恒有公共点,则的取值范围是.其中正确命题的序号是__②③__.二、选择题(每题4分,共16分)13、点在直线上,则到原点距离的最小值是( B )(A ); (B ); (C ); (D ).14、若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数为( C )(A ); (B ); (C ); (D )不确定.15、直线的倾斜角的取值范围是( A )(A ); (B );(C ); (D ).16、直线与圆2222410x y mx my m +--+-=的位置关系是( A )(A )相交但不过圆心; (B )相交且肯定过圆心;(C )相交或相切; (D )相交或相切或.三、简答题(8+10+12+12+14,共56分)19、从射出一条光线,经过轴反射后过点,求反射点的坐标.关于轴的对称点为,则直线方程为,则反射点即为直线与轴交点,.18、已知抛物线截直线所得弦长为.(1)求的值;(2)在轴上求一点,使的面积为39.(1)2242202y x y y b y x b⎧=⇒-+=⎨=+⎩,AB ===,解得.(2)由得,设,则由点到直线距离公式可得:,解得或,即或.19、已知双曲线.(1)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线的标准方程;(2)直线分别交双曲线的两条渐近线于两点.当时,求实数的值.(1)(2)的两条渐近线分别为,则交点分别为和,从而由题意224333m m OA OB m ⋅=-+=⇒=20、已知,,若过点、以为法向量的直线与过点、以为法向量的直线相交于动点.(1)求直线和的方程;(2)求直线和的斜率之积值,并证明动点的轨迹是一个椭圆;(3)在(2)的条件下,设椭圆的两个焦点为.若是上两个不同的动点,且,试问当取最小值时,向量与是否平行,并说明理由.(1);(2),椭圆方程为(3),设.由得,即,则当且仅当时,取到最小值为,此时(2,EM FN +=+=,与是平行的.21、点分别是椭圆长轴的左右端点,是其右焦点.点在椭圆上,位于轴上方,且. (1)求点坐标;(2)点是椭圆长轴上的点,到直线的距离等于,求椭圆上的点到点距离的最小值.(1);(2),椭圆上的点到点距离的最小值为,此时椭圆上点的横坐标为40338 9D92 鶒Yt?24795 60DB 惛24880 6130 愰N30153 75C9 痉36851 8FF3 迳39976 9C28 鰨26304 66C0 曀27921 6D11 洑。
2021-2022学年四川省资阳市外国语实验学校高二年级下册学期期中数学(理)试题【含答案】
2021-2022学年四川省资阳市外国语实验学校高二下学期期中数学(理)试题一、单选题1.复数()231i i +=A .2B .-2C .2iD .-2i【答案】A【分析】利用即可得解.21i =-【详解】故选A.()()()23122i i i i +=-=【点睛】本题考查了复数的乘法及乘方运算,属于基础题.2.观察下列算式:,,,,,,,,,用你所发现的规122=224=328=4216=5232=6264=72128=82256=⋅⋅⋅律可得的末位数字是( )20202A .B .C .D .2468【答案】C【分析】根据的末位数字以为周期变化可知与的末位数字相同,由此可得结果.()2n n *∈N 42020242【详解】由算式变化规律可知:末位数字分别为这个数字循环,即以为周期,()2n n *∈N 2,4,8,644又,的末位数字与的末位数字相同,即其末位数字为.20205054=⨯20202∴426故选:C.3.已知双曲线(a >0则a =2221x y a -=A B .4C .2D .12【答案】D【分析】本题根据根据双曲线的离心率的定义,列关于a 的方程求解.【详解】 ∵双曲线的离心率,,ce a ==c =,=解得,12a =故选D.【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的定义,双曲线中a,b,c 的关系,方程的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.抛物线过点,则的准线方程为( )2:4C x ay =()4,4-C A .B .C .D .1y =1y =-1x ==1x -【答案】B 【分析】将点代入抛物线方程可得a ,根据抛物线标准方程即可求其准线方程.()4,4-【详解】∵抛物线过点,2:4C x ay =()4,4-∴,()24441a a -=⨯⇒=∴,2:4C x y =∴其准线方程为y =-1.故选:B.5.展开式中的第四项是91(x x +A .B .C .D .356x384x456x484x【答案】B【详解】试题分析:展开式中的第四项是.故选B .91()x x +3633334991(84T C x C x x x =⋅==【解析】二项式定理.6.乒乓球单打决赛在甲、乙两名运动员间进行,决赛采用局胜制即先胜局者获胜,比赛结53(3束,已知每局比赛中甲获胜的概率为,则在本次决赛中甲以的比分获胜的概率为( ))233:1A .B .C .D .29498273281【答案】C【分析】甲以的比分获胜,甲只能在、、次中失败次,第次胜,根据独立事件概率即3:112314可计算.【详解】甲以的比分获胜,则甲只能在第、、次中失败次,第次获胜,3:112314因此所求概率为:.1231228C (33327P ⋅⋅=⋅=故选:C .7.甲、乙两名射手一次射击得分(分别用X 1,X 2表示)的分布列如下:甲得分:X 1123P0.40.10.5乙得分:X 2123P0.10.60.3则甲、乙两人的射击技术相比( )A .甲更好B .乙更好C .甲、乙一样好D .不可比较【答案】B【分析】分别求两个随机变量的数学期望,再比较.【详解】因为E (X 1)=1×0.4+2×0.1+3×0.5=2.1,E (X 2)=1×0.1+2×0.6+3×0.3=2.2,所以E (X 2)>E (X 1),故乙的射击技术更好.故选:B8.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“— —”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是A .B .C .D .516113221321116【答案】A【分析】本题主要考查利用两个计数原理与排列组合计算古典概型问题,渗透了传统文化、数学计算等数学素养,“重卦”中每一爻有两种情况,基本事件计算是住店问题,该重卦恰有3个阳爻是相同元素的排列问题,利用直接法即可计算.【详解】由题知,每一爻有2种情况,一重卦的6爻有情况,其中6爻中恰有3个阳爻情况有62,所以该重卦恰有3个阳爻的概率为=,故选A .36C 3662C 516【点睛】对利用排列组合计算古典概型问题,首先要分析元素是否可重复,其次要分析是排列问题还是组合问题.本题是重复元素的排列问题,所以基本事件的计算是“住店”问题,满足条件事件的计算是相同元素的排列问题即为组合问题.9.函数在处有极值为,那么,的值为( )()322f x x ax bx a =+++1x =10a b A .,B .,411-3-3C .,或,D .,411-3-333【答案】A【分析】由题意可知,由此可求出,并验证即可求解.()()10110f f ⎧=⎪⎨='⎪⎩,a b 【详解】,()232f x x ax b'=++由题意可知即,()()10110f f ⎧=⎪⎨='⎪⎩2320110a b a b a ++=⎧⎨+++=⎩则解得或,232120b a a a =--⎧⎨--=⎩,411a b =⎧⎨=-⎩33a b =-⎧⎨=⎩当时,,33a b =-⎧⎨=⎩()()2310f x x '=-≥在处不存在极值,不符合题意;∴1x =当时,,②411a b =⎧⎨=-⎩()()()238113111f x x x x x '=+-=+-,,,,符合题意.11,13x ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭()0f x '<()1,x ∈+∞()0f x ¢>,411a b =⎧∴⎨=-⎩故选:A .10.若函数在区间上单调递增,则实数m 的取值范围( )()ln xf x e x mx =--(1,)+∞A .B .C .D .(,1)e -∞-(,1]e -∞-(,1)e -∞+(,1]e -∞+【答案】B【分析】由题意得在上恒成立,然后参变分离,构造函数,()0f x '≥(1,)+∞1(),(1,)x g x e x x =-∈+∞利用导数研究函数的最值即可求出结果.()g x 【详解】由题意,函数,可得,()ln xf x e x mx =--1()x f x e m x '=--因为函数在上单调递增,即在上恒成立,()f x (1,)+∞()0f x '≥(1,)+∞即在上恒成立,1x m e x ≤-(1,)+∞设,则,1(),(1,)x g x e x x =-∈+∞21()0x g x e x '=+>所以函数在为单调递增函数,所以,()g x (1,)+∞(1)1m g e ≤=-即实数m 的取值范围是.(,1]e -∞-故选:B.11.已知抛物线的焦点为,准线为.若与双曲线的两条渐近线分24y x =F l l 22221(0,0)x y a b a b -=>>别交于点A 和点B ,且(为原点),则双曲线的离心率为||4||AB OF =O ABC .2D【答案】D 【分析】只需把用表示出来,即可根据双曲线离心率的定义求得离心率.4AB OF=,,a b c 【详解】抛物线的准线的方程为,24y x =l =1x -双曲线的渐近线方程为,by x a =±则有(1,(1,)b b A B a a ---∴,,,2b AB a =24ba =2b a =∴c e a ===故选D .【点睛】本题考查抛物线和双曲线的性质以及离心率的求解,解题关键是求出AB 的长度.12.已知,设函数若关于的不等式在上恒成立,则a R ∈222,1,()ln ,1,x ax a x f x x a x x ⎧-+=⎨->⎩ x ()0f x R 的取值范围为aA .B .C .D .[]0,1[]0,2[]0,e []1,e 【答案】C【解析】先判断时,在上恒成立;若在上恒成立,0a ≥2220x ax a -+≥(,1]-∞ln 0x a x -≥(1,)+∞转化为在上恒成立.ln xa x ≤(1,)+∞【详解】∵,即,(0)0f ≥0a ≥(1)当时,,01a ≤≤2222()22()22(2)0f x x ax a x a a a a a a a =-+=-+-≥-=->当时,,1a >(1)10f =>故当时,在上恒成立;0a ≥2220x ax a -+≥(,1]-∞若在上恒成立,即在上恒成立,ln 0x a x -≥(1,)+∞ln xa x ≤(1,)+∞令,则,()ln x g x x =2ln 1'()(ln )x g x x -=当函数单增,当函数单减,,x e >0,x e <<故,所以.当时,在上恒成立;()()min g x g e e==a e ≤0a ≥2220x ax a -+≥(,1]-∞综上可知,的取值范围是,a [0,]e 故选C .【点睛】本题考查分段函数的最值问题,关键利用求导的方法研究函数的单调性,进行综合分析.二、填空题13.曲线在点处的切线方程为______.cos 2xy x =+()0,1【答案】220x y -+=【分析】求出代入可得切线斜率,由直线的点斜式方程可得答案.y '0x =【详解】,()0cos 01f ==,,1sin 2y x '=-+012x y ='=所以切线方程为,即.112y x =+220x y -+=故答案为:.220x y -+=14.如图,直线是曲线在点处的切线,则的值等于______ .l ()y f x =(4,(4))f (4)(4)f f '+【答案】##5.5112【分析】由函数的图像可得,以及直线过点和,由直线的斜率公式可得直线()45f =l (0,3)(4,5)的斜率,进而由导数的几何意义可得的值,将求得的与的值相加即可.l k (4)f '()4f (4)f '【详解】由函数的图像可得,直线过点和,则直线的斜率,()45f =l (0,3)(4,5)l 531402k -==-又由直线是曲线在点处的切线,则,l ()y f x =(4,(4))f 1(4)2f '=所以.111(4)(4)522f f '+=+=故答案为:11215.的展开式中,的系数为________.()()8x y x y +-27x y 【答案】20【分析】根据,再分别求展开式中的系数与的系888()()()()x y x y x x y y x y +-=-+-8()x y -7xy 26x y 数即可.【详解】解:因,888()()()()x y x y x x y y x y +-=-+-故由题设应求展开式中的系数与的系数.8()x y -7xy 26x y 又因,88188C ()(1)C r r r r r r rr T x y x y --+=-=-当时,7r =777788(1)C 8xy T xy =-=-当时,,6r =66266782(1)C 28x T y x y =-=故所求系数为.28820-=故答案为:2016.已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,O C 22y px =0p >F P C PF x 为轴上一点,且,若,则的准线方程为______.Q x PQ OP ⊥6FQ =C 【答案】32x =-【分析】先用坐标表示,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得,即得结果.P Q ,p 【详解】抛物线: ()的焦点,C 22y px =0p >,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭∵P 为上一点,与轴垂直,C PF x 所以P 的横坐标为,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为,2pp ±不妨设,(,)2p P p 因为Q 为轴上一点,且,所以Q 在F 的右侧,x PQ OP ⊥又,||6FQ = (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为,所以,PQ OP ⊥PQ OP ⋅= 2602p p ⨯-=,0,3p p >∴= 所以的准线方程为C 32x =-故答案为:.32x =-【点睛】利用向量数量积处理垂直关系是本题关键.三、解答题17.已知抛物线的焦点为F ,为抛物线C 上的点,且.2:2C y px =(1,)M t 3||2MF =(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线与抛物线C 相交于A ,B 两点,求弦长.2y x =-||AB【答案】(1);(2).22y x =【分析】(1)根据抛物线定义可得,从而得到抛物线C 的方程;3||122P MF =+=(2)设,联立抛物线方程,消去,可得的方程,运用韦达定理和弦长公式,()()1122,,,A x y B x y y x 计算可得所求值.【详解】(1),3||122P MF =+=所以,即抛物线C 的方程.1p =22y x =(2)设,()()1122,,,A x y B x y 由得222y x y x ⎧=⎨=-⎩2640x x -+=所以,126x x +=124x x =所以||AB =.==【点睛】方法点睛:计算抛物线弦长的方法,(1)若直线过抛物线的焦点,则弦长|AB |=x 1+x 2+p = (α为弦AB 的倾斜角).22sin pα(2)若直线不过抛物线的焦点,则用|AB |x 1-x 2|求解.18.已知三次函数的极大值是,其导函数的图象经过点,()32f x ax bx cx=++20()'y f x =()()20,4,0,如图所示,求(1),,的值;a b c (2)若函数有三个零点,求的取值范围.()y f x m=-m 【答案】(1),,;1a =9b =-24c =(2).1620m <<【分析】(1)根据导数的正负判断原函数的单调性,进而判断原函数的极值点,再利用代入法求解即可;(2)根据函数零点的定义,通过数形结合思想进行求解即可.【详解】(1)由导函数的图象可知:当时,,函数单调递增;2x <()0f x ¢>()f x 当时,,函数单调递减;24x <<()0f x '<()f x 当时,,函数单调递增,>4x ()0f x ¢>()f x所以是函数的极大值点,是函数的极小值点,2x =()f x 4x =()f x 于是有,()()()240,220f f f ===''由,()()32232f x ax bx cx f x ax bx c'=++⇒=++所以有;12401488098422024a b c a a b c b a b c c ++==⎧⎧⎪⎪++=⇒=-⎨⎨⎪⎪++==⎩⎩(2)由(1)函数的极小值为,极大值为,()416f =()220f =而知函数的图象如下图所示因为函数有三个零点,()y f x m=-所以函数的图象与直线有三个不同的交点,()y f x =y m =所以.1620m <<19.某公司为招聘新员工设计了一个面试方案:应聘者从道备选题中一次性随机抽取道题,按63照题目要求独立完成.规定:至少正确完成其中道题便可通过.已知道备选题中应聘者甲有26道题能正确完成,道题不能完成;应聘者乙每题正确完成的概率都是,且每题正确完成与否4223互不影响.(1)求甲正确完成两个面试题的概率;(2)求乙正确完成面试题数的分布列.【答案】(1);35(2)答案见解析.【分析】设考生甲正确完成题数为,则取值分别为,,,;乙1()ξξ123()214236325C C P C ξ===2()正确完成题数,取值分别为,,,求出取每个值时的概率,即得分布列.ηη0123η【详解】(1)设甲正确完成面试的题数为,则的取值范围是.ξξ{}123,,.()214236325C C P C ξ===(2)设乙正确完成面试的题数为,则取值范围是.ηη{}0123,,,,,,()303110327P C η⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭()121321613327P C η⎛⎫⎛⎫==⨯⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()223211223327P C η⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.()333283327P C η⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭应聘者乙正确完成题数的分布列为ηη123P127627122782720.已知一个口袋中装有n 个红球(n ≥1且n ∈N +)和2个白球,从中有放回地连续摸三次,每次摸出2个球,若2个球颜色不同则为中奖,否则不中奖.(1)当n =3时,设三次摸球中中奖的次数为X ,求随机变量X 的分布列;(2)记三次摸球中恰有两次中奖的概率为P ,求当n 取多少时,P 的值最大.【答案】(1)见解析;(2)1或2【分析】(1)当n=3时,每次摸出两个球,中奖的概率,设中奖次数为ζ,则ζ的可能253235p C ⨯==取值为0,1,2,3.分别求出 由此能求出ζ的分布0123PP P P ζζζζ====(),(),(),(),列和Eζ.(2)设每次摸奖中奖的概率为p ,则三次摸球(每次摸球后放回)恰有两次中奖的概率为,,由此利用导数性质能求出n 为1或2时,P 有最()()223232133P C p p p p ξ==⋅⋅-=-+01p <<大值.【详解】(1)当n=3时,每次摸出两个球,中奖的概率,253235p C ⨯==;;()033280(5125P C ξ===()12332361()55125P C ξ⎛⎫=== ⎪⎝⎭;;()22332542()(55125P C ξ===()3333273()5125P C ξ===ξ分布列为:ξ0123p8125361255412527125(2)设每次摸奖中奖的概率为p ,则三次摸球(每次摸奖后放回)恰有两次中奖的概率为:, ,()()223232133P C p p p p ξ==⋅⋅-=-+01p <<,在上P 为增函数,在上P 为减函数,()2'96332P p p p p =-+=--203⎛⎫⎪⎝⎭,213⎛⎫ ⎪⎝⎭,当时P 取得最大值.23p =又,()()1122242123n n C C n p C n n +===++故 ,解得:或,2320n n -+=1n =2n =故为1或2时,有最大值.n P 21.在①,②,③轴时,这三个条件中任选一个,补充在下01PF x =+0022y x ==PF x ⊥2PF =面的横线上,并解答.问题:已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且______.()2:20C y px p =>F ()00,P x y C (1)求抛物线的标准方程.C (2)若直线与抛物线交于,两点,求的面积.:20l x y --=C A B ABF △注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】条件选择见解析(1);(2)24y x =【分析】方案一 选择条件①.(1)由抛物线焦半径公式可得,解得,即可求得抛物线的标准方程为0012pPF x x =+=+2p =C ;24y x =(2)设,,,由(1)可知.联立和可得()11,A x y ()22,B x y ()1,0F 20x y --=24y x =,利用韦达定理结合弦长公式,求面积即可得解.2480y y --=方案二选择条件②.(1)将,代入抛物线方程可得,所以抛物线的标准方程为;(2)同方02y =01x =2p =C 24y x =案一;方案三 选择条件③.(1)当轴时,,可得, 故抛物线的标准方程为;PF x ⊥02222p p p PF x =+=+=2p =C 24y x =(2)同方法一.【详解】方案一 选择条件①.(1)由抛物线的定义可得.02pPF x =+因为,所以,解得.01PF x =+0012px x +=+2p =故抛物线的标准方程为.C 24y x =(2)设,,,由(1)可知.()11,A x y ()22,B x y ()1,0F 由,得,2204x y y x --=⎧⎨=⎩2480y y --=则,,124y y +=128y y =所以1y -==故AB =-=因为点到直线的距离F l d所以的面积为ABF △1122AB d ⋅=⨯=方案二 选择条件②.(1)因为,所以,,0022y x ==02y =01x =因为点在抛物线上,()00,P x y C 所以,即,解得,2002y px =24p =2p =所以抛物线的标准方程为.C 24y x =(2)设,,由(1)可知.()11,A x y ()22,B x y ()1,0F由,得,2204x y y x --=⎧⎨=⎩2480y y --=则,,124y y +=128y y =所以1y -==故AB =-=因为点到直线的距离F l d所以的面积为 ABF △1122AB d ⋅=⨯=方案三 选择条件③.(1)当轴时,,所以.PF x ⊥222p pPF =+=2p =故抛物线的标准方程为.C 24y x =(2)设,,由(1)可知.()11,A x y ()22,B x y ()1,0F 由,得,2204x y y x --=⎧⎨=⎩2480y y --=则,,124y y +=128y y =所以1y -==故AB =-=因为点到直线的距离F l d所以的面积为ABF △1122AB d ⋅=⨯=22.已知函数.()ln f x x x=(1)求曲线在点处的切线方程;()y f x =()()1,1f (2)求的单调区间;()f x(3)若对于任意,都有,求实数的取值范围.1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()1f x ax ≤-a 【答案】(1)(2)的单调递增区间是;的单调递减区间是(3)1y x =-()f x 1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()f x 10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭.1a e ≥-【解析】(1)先求得导函数,由导数的几何意义求得切线的斜率,再求得切点坐标,即可由点斜式得切线方程;(2)求得导函数,并令求得极值点,结合导函数的符号即可判断函数单调区间;()0f x '=(3)将不等式变形,并分离参数后构造函数,求得并令求得极值点,()1ln g x x x =+()g x '()0g x '=结合极值点左右两侧的单调性和端点求得最值,即可确定的取值范围.a 【详解】(1)因为函数,()ln f x x x=所以,.()1ln ln 1f x x x x x '=+⋅=+()1ln111f '=+=又因为,则切点坐标为,()10f =()1,0所以曲线在点处的切线方程为.()y f x =()1,01y x =-(2)函数定义域为,()ln f x x x=()0,∞+由(1)可知,.()ln 1f x x '=+令解得.()0f x '=1=x e 与在区间上的情况如下:()f x ()f x '()0,∞+x10,e ⎛⎫⎪⎝⎭1e 1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()f x '-0+()f x ↘极小值↗所以,的单调递增区间是;()f x 1,e⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭的单调递减区间是.()f x 10,e ⎛⎫⎪⎝⎭(3)当时,“”等价于“”.1x e e ≤≤()1f x ax ≤-1ln a x x ≥+令,,,.()1ln g x x x =+1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()22111x g x x x x -'=-=1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦令解得,()0g x '=1x =当时,,所以在区间单调递减.1,1x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()0g x '<()g x 1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭当时,,所以在区间单调递增.()1,x e ∈()0g x '>()g x ()1,e 而,.1ln 1 1.5g e e e e ⎛⎫=+=-> ⎪⎝⎭()11ln 1 1.5g e e e e =+=+<所以在区间上的最大值为.()g x 1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦11g e e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭所以当时,对于任意,都有.1a e ≥-1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()1f x ax ≤-【点睛】本题考查了导数的几何意义,切线方程的求法,由导函数求函数的单调区间,分离参数法并构造函数研究参数的取值范围,由导数求函数在闭区间上的最值,属于中档题.。
2021-2022学年高二下学期期中学业质量监测数学试题 (解析版)
一、单项选择题(共8小题)1.在复平面内,复数z=﹣1+2i(i为虚数单位)对应的点所在象限是()A.一B.二C.三D.四2.已知回归直线方程中斜率的估计值为1.23,样本点的中心为(4,5),则回归直线方程为()A. 1.23x+0.08B.0.08x+1.23C. 1.23x+4D. 1.23x+53.已知随机变量X的分布列为P(X=k),(k=1,2,3,4),则P(1<X≤3)=()A.B.C.D.4.由1,2,3,4,5,6组成没有重复数字,且1,3不相邻的六位数的个数是()A.36B.72C.480D.6005.甲、乙两人投篮,投中的概率分别为0.6,0.7,若两人各投篮2次,则两人各投中一次的概率为()A.0.42B.0.2016C.0.1008D.0.05046.设a∈Z,且0≤a≤16,若42020+a能被17整除,则a的值为()A.1B.4C.13D.167.在某市2020年1月份的高三质量检测考试中,理科学生的数学成绩服从正态分布N(98,100),已知参加本次考试的全市理科学生约有9450人,如果某学生在这次考试中的数学成绩是108分,那么他的数学成绩大约排在全市第()附:若X~N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<X<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<X<μ+2σ)=0.9544A.1500名B.1700名C.4500名D.8000名8.函数,x∈(﹣3,0)∪(0,3)的图象大致为()A.B.C.D.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)9.若,则x的值为()A.4B.6C.9D.1810.若直线是函数f(x)图象的一条切线,则函数f(x)可以是()A.B.f(x)=x4C.f(x)=sinxD.f(x)=ex 11.下列说法正确的有()A.任意两个复数都不能比大小B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0 C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为312.已知的展开式中各项系数的和为2,则下列结论正确的有()A.a=1B.展开式中常数项为160C.展开式系数的绝对值的和1458D.若r为偶数,则展开式中xr和xr﹣1的系数相等三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.其中第14题共有2空,第一个空2分,第二个空3分;其余题均为一空,每空5分.请把答案填写在答题卡相应位置上)13.计算.14.规定,其中x∈R,m∈N*,且,这是排列数(n,m∈N*,且m≤n)的一种推广.则,则函数的单调减区间为.15.设口袋中有黑球、白球共7个,从中任取2个球,已知取到白球个数的数学期望值为,则口袋中白球的个数为.16.已知(x+m)(2x﹣1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a8x8(m ∈R),若a1=27,则ai)的值为.四、解答题(本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知z1=a+2i,z2=3﹣4i(其中i为虚数单位).(1)若为纯虚数,求实数a的值;(2)若(其中是复数z2的共轭复数),求实数a的取值范围.18.在(n≥3,n∈N*)的展开式中,第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列.(1)求n的值;(2)求展开式中含x2的项.19.近期,某学校举行了一次体育知识竞赛,并对竞赛成绩进行分组:成绩不低于80分的学生为甲组,成绩低于80分的学生为乙组.为了分析竞赛成绩与性别是否有关,现随机抽取了60名学生的成绩进行分析,数据如表所示的2×2列联表.甲组乙组合计男生 3女生13合计40 60(1)将2×2列联表补充完整,判断是否有90%的把握认为学生按成绩分组与性别有关?(2)如果用分层抽样的方法从甲组和乙组中抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求至少有1人在甲组的概率.附:参考数据及公式:P(K2≥k)0.100 0.050 0.010 0.005 0.001 k 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828,n=a+b+c+d.20.已知函数f(x)=x3+ax2﹣a2x+1,a∈R.(1)当a=1时,求函数f(x)在区间[﹣2,1]上的最大值;(2)当a≥0时,求函数f(x)的极值.21.为抗击疫情,中国人民心连心,向世界展示了中华名族的团结和伟大,特别是医护工作者被人们尊敬的称为“最美逆行者”,各地医务工作者主动支援湖北武汉.现有7名医学专家被随机分配到“雷神山”、“火神山”两家医院.(1)求7名医学专家中恰有两人被分配到“雷神山”医院的概率;(2)若要求每家医院至少一人,设X,Y分别表示分配到“雷神山”、“火神山”两家医院的人数,记ξ=|X﹣Y|,求随机变量ξ的分布列和数学期望E(ξ).22.已知函数f(x)=(x﹣1)ex,其中e是自然对数的底数.(1)求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2)设g(x)=x2+|f(x)|,求函数g(x)的单调区间;(3)设h(x)=mf(x)﹣lnx,求证:当0<m时,函数h(x)恰有2个不同零点.参考答案一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)1.在复平面内,复数z=﹣1+2i(i为虚数单位)对应的点所在象限是()A.一B.二C.三D.四【分析】由复数z得到z的坐标得答案.解:∵z=﹣1+2i,∴在复平面内,复数z=﹣1+2i对应的点的坐标为(﹣1,2),所在象限是第二象限.故选:B.【点评】本题考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.2.已知回归直线方程中斜率的估计值为1.23,样本点的中心为(4,5),则回归直线方程为()A. 1.23x+0.08B.0.08x+1.23C. 1.23x+4D. 1.23x+5【分析】设出回归直线方程,将样本点的中心代入,即可求得回归直线方程.解:设回归直线方程为 1.23x+a∵样本点的中心为(4,5),∴5=1.23×4+a∴a=0.08∴回归直线方程为 1.23x+0.08故选:A.【点评】本题考查线性回归方程,考查学生的计算能力,属于基础题.3.已知随机变量X的分布列为P(X=k),(k=1,2,3,4),则P(1<X≤3)=()A.B.C.D.【分析】根据所给的离散型随机变量的分布列,可以写出变量等于3和2时的概率,本题所求的概率包括两个数字的概率,利用互斥事件的概率公式把结果相加即可.解:∵∴P(X=2)P(X=3),∴P(1<X≤3)故选:C.【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和期望,本题解题的关键是正确利用分布列的性质,解决随机变量的分布列问题,一定要注意分布列的特点,各个概率值在[0,1]之间,概率和为1,本题是一个基础题.4.由1,2,3,4,5,6组成没有重复数字,且1,3不相邻的六位数的个数是()A.36B.72C.480D.600【分析】根据题意,分2步进行分析:①,将2、4、5、6四个数全排列,②,四个数排好后,有5个空位,在5个空位中任选2个,安排1和3,由分步计数原理计算可得答案.解:根据题意,分2步进行分析:①,将2、4、5、6四个数全排列,有A44=24种排法,②,四个数排好后,有5个空位,在5个空位中任选2个,安排1和3,有A52=20种情况,则有24×20=480个符合题意的六位数;故选:C.【点评】本题考查排列、组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.5.甲、乙两人投篮,投中的概率分别为0.6,0.7,若两人各投篮2次,则两人各投中一次的概率为()A.0.42B.0.2016C.0.1008D.0.0504【分析】利用n次独立重复试验中事件A恰好发生k次概率计算公式直接求解.解:甲、乙两人投篮,投中的概率分别为0.6,0.7,两人各投篮2次,则两人各投中一次的概率为:p0.2016.故选:B.【点评】本题考查概率的求法,考查n次独立重复试验中事件A 恰好发生k次的概率计算等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.设a∈Z,且0≤a≤16,若42020+a能被17整除,则a的值为()A.1B.4C.13D.16【分析】将式子化简,利用二项式定理展开,可得1+a能被17整除,从而得出结论.解:设a∈Z,且0≤a≤16,若42020+a=161010+a=(17﹣1)1010+a=171010﹣171009+171008﹣171007+…+(﹣17)+1+a 能被17整除,则1+a能被17整除,故选:D.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,属于基础题.7.在某市2020年1月份的高三质量检测考试中,理科学生的数学成绩服从正态分布N(98,100),已知参加本次考试的全市理科学生约有9450人,如果某学生在这次考试中的数学成绩是108分,那么他的数学成绩大约排在全市第()附:若X~N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<X<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<X<μ+2σ)=0.9544A.1500名B.1700名C.4500名D.8000名【分析】将正态总体向标准正态总体的转化,求出概率,即可得到结论.解:∵考试的成绩ξ服从正态分布N(98,100).∵μ=98,σ=10,∴P(ξ≥108)=1﹣P(ξ<108)=1﹣Φ()=1﹣Φ(1)≈0.158 7,即数学成绩优秀高于108分的学生占总人数的15.87%.∴9450×15.87%≈1500故选:A.【点评】本题考查正态总体与标准正态总体的转化,解题的关键是求出ξ≥108的概率.8.函数,x∈(﹣3,0)∪(0,3)的图象大致为()A.B.C.D.【分析】求出函数的导数,利用导函数在(﹣3,0)以及(0,3)上的符号,判断函数的单调性情况,进而结合选项得出答案.解:,当x∈(﹣3,0)时,f′(x)>0,此时f(x)应单调递增,图象呈上升趋势,可排除选项B,C;当x∈(0,3)时,f′(x)可正可负,此时f(x)有增有减,可排除选项D.故选:A.【点评】本题考查函数图象的运用,考查利用导数研究函数的单调性,考查转化思想及数形结合思想,属于中档题.一、选择题9.若,则x的值为()A.4B.6C.9D.18【分析】由,利用组合数的性质即可得出x=3x﹣8或x+3x﹣8=28,解出即可得出.解:∵,∴x=3x﹣8或x+3x﹣8=28,解得:x=4,或9.故选:AC.【点评】本题考查了组合数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.10.若直线是函数f(x)图象的一条切线,则函数f(x)可以是()A.B.f(x)=x4C.f(x)=sinxD.f(x)=ex【分析】求得已知直线的斜率k,对选项中的函数分别求导,可令导数为k,解方程即可判断结论.解:直线的斜率为k,由f(x)的导数为f′(x),即有切线的斜率小于0,故A 不能选;由f(x)=x4的导数为f′(x)=4x3,而4x3,解得x,故B可以选;由f(x)=sinx的导数为f′(x)=cosx,而cosx有解,故C 可以选;由f(x)=ex的导数为f′(x)=ex,而ex,解得x=﹣ln2,故D可以选.故选:BCD.【点评】本题考查导数的几何意义,正确求导是解题的关键,考查运算能力,属于基础题.11.下列说法正确的有()A.任意两个复数都不能比大小B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0 C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为3【分析】通过复数的基本性质,结合反例,以及复数的模,判断命题的真假即可.解:当两个复数都是实数时,可以比较大小,所以A不正确;复数的实部与虚部都是0时,复数是0,所以B正确;反例z1=1,z2=i,满足z12+z22=0,所以C不正确;复数z满足|z|=1,则|z+2i|的几何意义,是复数的对应点到(0,﹣2)的距离,它的最大值为3,所以D正确;故选:BD.【点评】本题考查命题的真假的判断,复数的基本性质以及复数的模的几何意义,考查发现问题解决问题的能力,是基础题.12.已知的展开式中各项系数的和为2,则下列结论正确的有()A.a=1B.展开式中常数项为160C.展开式系数的绝对值的和1458D.若r为偶数,则展开式中xr和xr﹣1的系数相等【分析】由题意令x=1,可得a的值;二项式展开,分析可得结论.解:令x=1,可得的展开式中各项系数的和为(1+a)×1=2,∴a=1,故A正确;∵(1)(1)(64x6﹣192x4+240x2﹣160+60x﹣2﹣12x﹣4+x﹣6),故展开式中常数项为﹣160,故B不正确;的展开式中各项系数绝对值的和,即项(1)的各系数和,为(1+a)•36=1458,故C正确;根据(1)(1)(64x6﹣192x4+240x2﹣160+60x ﹣2﹣12x﹣4+x﹣6),可得若r为偶数,则展开式中xr和xr﹣1的系数相等,故D正确,故选:ACD.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于基础题.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分.其中第14题共有2空,第一个空2分,第二个空3分;其余题均为一空,每空5分.请把答案填写在答题卡相应位置上)13.计算35 .【分析】先把化为C33,再根据组合数的性质,∁nm+∁nm﹣1=Cn+1m,逐个化简,即可求出的值.解:∵∁mn+Cm﹣1n=∁mn+1,∴原式35.故答案为:35.【点评】本题考查了组合数性质,做题时应认真计算,避免出错.14.规定,其中x∈R,m∈N*,且,这是排列数(n,m∈N*,且m≤n)的一种推广.则,则函数的单调减区间为.【分析】直接由排列数公式展开求得;展开排列数公式,得到f(x)的解析式,求出导函数,再由导数小于0求得函数的单调减区间.解:由,得;函数x(x﹣1)(x﹣3+1)=x3﹣3x2+2x,∴f′(x)=3x2﹣6x+2.由f′(x)<0,得3x2﹣6x+2<0,解得x.∴函数的单调减区间为(,).故答案为:;(,).【点评】本题考查排列及排列数公式的应用,训练了利用导数研究函数的单调性,是中档题.15.设口袋中有黑球、白球共7个,从中任取2个球,已知取到白球个数的数学期望值为,则口袋中白球的个数为 3 .【分析】由题意知口袋中有黑球、白球共7个,从中任取2个球,算出取到白球的概率,由于每一次取到白球的概率是一个定值,且每一次的结果只有取到白球和取不到白球两种结果,得到变量符合超几何分布,写出期望公式,得到结果.解:设口袋中有白球n个,由题意知口袋中有黑球、白球共7个,从中任取2个球,取到白球的概率是,∵每一次取到白球的概率是一个定值,且每一次的结果只有取到白球和取不到白球两种结果,∴符合二项分布,∴2,∴n=3故答案为:3【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和期望,这种类型是近几年高考题中经常出现的,考查离散型随机变量的分布列和期望,大型考试中理科考试必出的一道问题.16.已知(x+m)(2x﹣1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a8x8(m ∈R),若a1=27,则ai)的值为43 .【分析】先求出m的值,令x=0,可得a0=﹣2,在所给等式中,两边对x求导数,再令x=1,可得要求式子的值.解:∵已知(x+m)(2x﹣1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a8x8,而a1=﹣1+m1+14m=27,∴m=2.∴(x+2)•(2x﹣1)7 =a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a8x8.令x=0,可得a0=﹣2.等式两边对x求导数可得,(2x﹣1)7+(x+2)•14(2x﹣1)6 =a1+2a2x+3a3x2…+8a8x7,∴再令x=1,可得a1+2a2+3a3+…+8a8=43,则ai)=a1+2a2+…+8a8)=43,故答案为:43.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于基础题.四、解答题(本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知z1=a+2i,z2=3﹣4i(其中i为虚数单位).(1)若为纯虚数,求实数a的值;(2)若(其中是复数z2的共轭复数),求实数a的取值范围.【分析】(1)利用复数运算化简,要为纯虚数,只需实部为零,虚部不为零.(2)化简,由可得(a﹣3)2+4<a2+4,即可求a的范围.解:(1)由z1=a+2i,z2=3﹣4i,得.又因为为纯虚数,所以,所以,.(2),又因为,所以,即,(a﹣3)2+4<a2+4,解得,.【点评】本题主要考查了复数运算,考查了学生的运算能力.属于基础题.18.在(n≥3,n∈N*)的展开式中,第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列.(1)求n的值;(2)求展开式中含x2的项.【分析】(1)由题意可得2,由此求得n的值.(2)先求出二项式展开式的通项公式,再令x的幂指数等于2,求得r的值,即可求得展开式中的含x2的项.解:(1)∵在(n≥3,n∈N*)的展开式中,第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列,即2,求得n=7,或n=2(舍去).(2)展开式的通项公式为Tr+1••,令2,求得r=2,可得展开式中含x2的项为T3••x2•x2.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于基础题.19.近期,某学校举行了一次体育知识竞赛,并对竞赛成绩进行分组:成绩不低于80分的学生为甲组,成绩低于80分的学生为乙组.为了分析竞赛成绩与性别是否有关,现随机抽取了60名学生的成绩进行分析,数据如表所示的2×2列联表.甲组乙组合计男生 3女生13合计40 60(1)将2×2列联表补充完整,判断是否有90%的把握认为学生按成绩分组与性别有关?(2)如果用分层抽样的方法从甲组和乙组中抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求至少有1人在甲组的概率.附:参考数据及公式:P(K2≥k)0.100 0.050 0.010 0.005 0.001 k 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828,n=a+b+c+d.【分析】(1)根据题目所给的数据填写2×2列联表,计算K的观测值K2,对照题目中的表格,得出统计结论;(2)先计算出抽取的6人中甲组的人数和乙组的人数,再利用对立事件间的概率关系即可求出结果.解:(1)根据题目所给数据得到如下2×2的列联表:甲组乙组合计男生27 3 30女生13 17 30合计40 20 60根据列联表中的数据,可以求得:K214.7;由于14.7>2.706,所以有90%的把握认为学生按成绩分组与性别有关;(2)因为甲组有40人,乙组有20人,若用分层抽样的方法从甲组和乙组中抽取6人,则抽取的6人中甲组有4人,乙组有2人,从这6人中随机抽取2人,至少有1人在甲组的概率为P=1,答:至少有1人在甲组的概率为.【点评】本题考查了独立性检验的应用问题,以及对立事件间的概率关系,也考查了计算能力的应用问题,是基础题目.20.已知函数f(x)=x3+ax2﹣a2x+1,a∈R.(1)当a=1时,求函数f(x)在区间[﹣2,1]上的最大值;(2)当a≥0时,求函数f(x)的极值.【分析】(1)将a=1代入,求导,求出函数在[﹣2,1]上的单调性,进而求得最大值;(2)求导,分a=0及a>0两种情形讨论即可得出结论.解:(1)当a=1时,f(x)=x3+x2﹣x+1,则f′(x)=3x2+2x ﹣1=(x+1)(3x﹣1),令f′(x)>0,解得﹣2<x<﹣1或,令f′(x)<0,解得,∴函数f(x)在单调递增,在单调递减,由于f(﹣1)=2,f(1)=2,故函数f(x)在区间[﹣2,1]上的最大值为2;(2)f′(x)=3x2+2ax﹣a2=(x+a)(3x﹣a),令f′(x)=0,解得x=﹣a或,当a=0时,f′(x)=3x2≥0,所以函数f(x)在R上递增,无极值;当a>0时,令f′(x)>0,解得x<﹣a或,令f′(x)<0,解得,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣a),单调递增,在单调递减,∴函数f(x)的极大值为f(﹣a)=a2+1,极小值为.【点评】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,极值及最值,考查分类讨思想及运算求解能力,属于基础题.21.为抗击疫情,中国人民心连心,向世界展示了中华名族的团结和伟大,特别是医护工作者被人们尊敬的称为“最美逆行者”,各地医务工作者主动支援湖北武汉.现有7名医学专家被随机分配到“雷神山”、“火神山”两家医院.(1)求7名医学专家中恰有两人被分配到“雷神山”医院的概率;(2)若要求每家医院至少一人,设X,Y分别表示分配到“雷神山”、“火神山”两家医院的人数,记ξ=|X﹣Y|,求随机变量ξ的分布列和数学期望E(ξ).【分析】(1)设“7名医学专家中恰有两人被分配到‘雷神山’医院”为事件A,利用组合数求出事件A的基本事件数,再利用乘法计数原理求出总事件的基本空间数,最后根据古典概型即可求得概率;(2)随机变量ξ的所有可能取值为1,3,5,然后利用组合数与古典概型逐一求出每个ξ的取值所对应的概率即可得分布列,进而求得数学期望.解:(1)设“7名医学专家中恰有两人被分配到‘雷神山’医院”为事件A,种,7名医学专家被随机分配到“雷神山”“火神山”两家医院,共有27=128种等可能的基本事件,∴P(A).故7名医学专家中恰有两人被分配到“雷神山”医院的概率为.(2)每家医院至少1人共有27﹣2=126种等可能的基本事件,随机变量ξ的所有可能取值为1,3,5,P(ξ=1);P(ξ=3);P(ξ=5).∴ξ的分布列为ξ 1 3 5P数学期望E(ξ).【点评】本题考查古典概型、计数原理、离散型随机变量的分布列和数学期望,考查学生对数据的分析与处理能力,属于基础题.22.已知函数f(x)=(x﹣1)ex,其中e是自然对数的底数.(1)求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2)设g(x)=x2+|f(x)|,求函数g(x)的单调区间;(3)设h(x)=mf(x)﹣lnx,求证:当0<m时,函数h(x)恰有2个不同零点.【分析】(1)利用导数求函数的在x=1处切线的斜率,进而求出切线方程;(2)利用导数的正负求g(x)的单调区间,当g′(x)>0时解得为函数的增区间,g′(x)<0解得为函数的减区间,关键是由于f(x)为分段函数,所以g(x)也要进行分段讨论;(3)利用导数研究函数的单调性,从而证明函数的零点问题,关键是求函数的单调性时,导数的零点不可求,要用到零点存在性定理,放缩法卡范围.解:(1)由f(x)=(x﹣1)ex,得f′(x)=ex+(x﹣1)ex=xex,所以f′(1)=e,所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y=e(x﹣1);(2)当x≥1时,g′(x)=2x+xex =x(2+ex)>0,所以函数g(x)的单调增区间为[1,+∞),当x<1时g(x)=x2﹣(x﹣1)ex,所以g′(x)=2x﹣xex=x(2﹣ex),令g′(x)>0得0<x<ln2;令g′(x)<0,得x<0或ln2<x <1,所以函数的单调增区间为(0,ln2);单调减区间为(﹣∞,0)和(ln2,1).综上所述,函数的单调增区间为(0,ln2)和[1,+∞);函数的单调减区间为(﹣∞,0)和(ln2,1).(3)证明:由题意知,F(x)=m(x﹣1)ex﹣lnx得,令h(x)=mx2ex﹣1(x>0),当时,h′(x)=(2mx+mx2)ex>0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递增,又因为h(1)=me﹣1<0,h(ln)1>0,所以存在唯一的,使得,当x∈(0,x0)时,h′(x0)<0,所以在(0,x0)上单调递减,当x∈(x0,+∞)时,h′(x)>0,所以在(x0,+∞)上单调递增,故x0是h(x)=mx2ex﹣1(x >0)的唯一极值点.令t(x)=lnx﹣x﹣1,当x∈(1,+∞),,所以在(1,+∞)上单调递减,即当x∈(1,+∞)时,t(x)<t(1)=0,即lnx<x﹣1,所以,又因为F(x0)<F(1)=0,所以F(x)在(x0,+∞)上有唯一的零点,所以函数F(x)恰有两个零点.【点评】本题主要考查利用导数研究函数的极值,最值及函数零点的问题,属于难题.。
2021-2022学年天津市第四中学高二下学期期中数学试题(解析版)
2021-2022学年天津市第四中学高二下学期期中数学试题一、单选题1.函数()3222f x x cx c x =-+在2x =处取极小值,则c =( )A .6或2B .6或2-C .6D .2【答案】D【分析】先求导数,根据()20f '=求得c ,再代入验证是否满足题意.【详解】()()222342128=02f x x cx c f c c c ''=-+∴=-+∴=或6c =当6c =时,()2324363(2)(6)f x x x x x '=-+=--,当2x <时()0f x '>,当26x <<时()0f x '<,函数()f x 在2x =处取极大值,不符题意,舍去;当2c =时,()2384(2)(32)f x x x x x '=-+=--,当2x >时()0f x '>,当223x <<时()0f x '<,函数()f x 在2x =处取极小值, 故选:D【点睛】本题考查函数极值,考查基本分析求解能力,属基础题. 2.设随机变量X ,Y 满足:31Y X =-,()2,X B p ,若()519P X ≥=,则()D Y =( )A .3B .13C .4D .43【答案】C【分析】由~(2,)X B p ,5(1)9P X =,求出p 值,利用二项分布的方差公式求出()D X ,再利用方差的线性性质,即可得到答案.【详解】由于随机变量X 满足: ~(2,)X B p ,5(1)9P X =, ∴022(0)1(1)C (1)94P x P X p ==-=-=, 解得:13p =,即1~(2,)3X B124()(1)2339D X np p ∴=-=⨯⨯=,又随机变量X ,Y 满足:31Y X =-, ∴2(4)=3)(D X D Y =,故选:C.3.若2501552(1)(1)(1)x a a x a x a x =+-+-++-,则3a =( )A .8B .8-C .10D .10-【答案】C【分析】根据已知条件需要对二项展开式进行转化,然后利用二项展开式通项再求3a 即可.【详解】令1t x =-,则1x t =+,原式转化为:()25012551t a a t a t a t +=++++则二项展开式通项为:15C r r r T t +=∴则33345C 10T t t ==310a ∴=故选:C.4.某种品牌摄像头的使用寿命(单位:年)服从正态分布,且使用寿命不少于2年的概率为0.8,使用寿命不少于6年的概率为0.2.某校在大门口同时安装了两个该种品牌的摄像头,则在4年内这两个摄像头都能正常工作的概率为( ) A .0.2 B .0.25 C .0.4 D .0.8【答案】B【分析】根据正态分布的对称性得到对称轴为4ξ=,得到摄像头在4年内能正常工作的概率为12,再计算概率得到答案.【详解】()20.8P ξ≥=,()60.2P ξ≥=,所以()()260.2P P ξξ=>=<. 所以正态分布曲线的对称轴为4ξ=,即()412P ξ≤=, 即一个摄像头在4年内能正常工作的概率为12.所以两个该品牌的摄像头在4年内都能正常工作的概率为111224⨯=.故选:B.5.设某工厂有两个车间生产同型号家用电器,第一车间的次品率为0.15,第二车间的次品率为0.12,两个车间的成品都混合堆放在一个仓库,假设第一,二车间生产的成品比例为2:3,今有一客户从成品仓库中随机提一台产品,则该产品合格的概率为( ) A .0.6 B .0.85C .0.868D .0.88【答案】C【分析】记事件B 表示从仓库中随机提出的一台是合格品,i A 表示提出的一台是第i 车间生产的,1i =,2,分别求出()1P A ,()2P A ,()1P B A ,()2P B A ,再由全概率公式即可求解.【详解】设从仓库中随机提出的一台是合格品为事件B , 事件i A 表示提出的一台是第i 车间生产的,1i =,2, 由题意可得()120.45P A ==,()230.65P A ==,()10.85P B A =,()20.88P B A =,由全概率公式得()()()()()11220.40.850.60.880.868P B P A P B A P A P B A =+=⨯+⨯=.所以该产品合格的概率为0.868, 故选:C.6.设n ∈+N ,则12233555......5n nn n n n C C C C ++++除以7的余数为A .0或5B .1或3C .4或6D .0或2【答案】A【分析】用二项式定理化简整理得到7(1)1,n M M z +--∈,分n 为奇数或偶数,得到余数. 【详解】12233555......5n n n n n n C C C C ++++=0122330555......5n n nn n n n n C C C C C C +++++-(15)1n =+-(71)1n =--7(1)1,n M M z =+--∈,当n 为奇数时,余数为5,当n 为偶数时,余数为0,故选:A.7.给图中A ,B ,C ,D ,E 五个区域染色,每个区域只染一种颜色,且相邻的区域不同色.若有四种颜色可供选择,则不同的染色方案共有( )A .24种B .36种C .48种D .72种【答案】D【分析】先对A ,B ,C 三个区域染色,再讨论B ,E 是否同色.【详解】当B ,E 同色时,共有432248⨯⨯⨯=种不同的染色方案, 当B ,E 不同色时,共有4321124⨯⨯⨯⨯=种不同的染色方案, 所以共有72种不同的染色方案. 故选:D .8.若函数()1ln f x x a x =+-在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭上有两个零点,则常数a 的取值范围( ) A .11ln 222a <<+ B .11ln 22a <<+ C .12ln 2a <<-D .11ea <<【答案】B【分析】将问题转化为函数()1ln g x x x=+与函数()h x a =的图像有2个交点,利用导数研究()g x 的极值或最值即可得到答案.【详解】令1ln 0x a x+-=,则1ln x a x +=,因为函数()1ln f x x a x =+-在区间1,22⎛⎫⎪⎝⎭上有两个零点,则函数()1ln g x x x=+与函数()h x a =的图像有2个交点,又()22111x g x x x x -'=-=, 1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ ()1ln g x x x =+在1,12⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在()1,2上单调递增,()()1111,2ln 2,ln 2222g g g ⎛⎫==+=-+ ⎪⎝⎭,且()122g g ⎛⎫> ⎪⎝⎭函数()1ln g x x x =+与函数()h x a =的图像有2个交点,所以11ln 22a <<+.故选:B.9.已知随机变量X 的分布列为:设21Y X =+,则Y 的数学期望()E Y 的值是( )A .16-B .13C .23D .23-【答案】C【分析】根据分布列的性质可求出a ,再根据期望公式即可求出随机变量X 的数学期望,最后根据()()21E Y E X =+,即可求出随机变量Y 的数学期望.【详解】根据分布列的性质,得11126a ++=,解得13a =,所以随机变量X 的数学期望为()11111012636E X =-⨯+⨯+⨯=-.又21Y X =+,所以随机变量Y 的数学期望为()()12212163E Y E X ⎛⎫=+=⨯-+= ⎪⎝⎭.故选:C. 二、填空题10.1921C C n nn n --+=______.【答案】21【分析】由题意可得1921n nn n -≤⎧⎨≤-⎩,且n *∈N ,从而可求出n ,进而可求得答案【详解】∵1921n nn n -≤⎧⎨≤-⎩,∴9.510.5n ≤≤.∵n *∈N ,∴10n =.∴19910112110111011C C C C C C 21n n n n --+=+=+=.故答案为:2111.若函数33,,()2,x x x a f x x x a ⎧-+≥=⎨<⎩有最大值,则实数a 的取值范围是___________.【答案】[]2,1-【分析】在同一个坐标系内作出3()3f x x x =-+和()2f x x =的图像,求出交点的坐标,计算出332x x -+=,得到2x =-或1x =,由函数()f x 有最大值,列不等式组求出实数a 的取值范围.【详解】对于33y x x =-+,求导得:233y x '=-+. 令0y '=,解得:1x =-或1x =.列表得:在同一个坐标系内作出3()3f x x x =-+和()2f x x =的图像如图所示:令332x x x -+=,解得:1x =±或0x =,即()1,2--A ,()()0,0,1,2O B . 由图像可知33y x x =-+的极大值为2,令332x x -+=,解得:2x =-或1x =.因为函数33,,()2,x x x a f x x x a ⎧-+≥=⎨<⎩有最大值,且所以函数()f x 的最大值必在[),a +∞上取的.只需满足21a a ≥-⎧⎨≤⎩,故实数a 的取值范围是[]2,1-. 故答案为:[]2,1- 12.已知()202122021012202112x a a x a x a x -=++++,则0122021a a a a ++++=______.【答案】20213【分析】由展开式的通项可知132021,,,a a a 均为负值,所以赋值令1x =-即可求出答案.【详解】易得()202112x -的展开式的通项为()()12021C 20,1,2,,2021rrr T x r +=-=,结合()202122021012202112x a a x a x a x -=++++⋅,知132021,,,a a a 均为负值,∴012202101232021a a a a a a a a a ++++=-+-+-.令1x =-,代入原式可得2021012320213a a a a a =-+-+-.故202101220213a a a a ++++=,故答案为:20213.13.函数()ln f x x x =-的最小值___________ 【答案】1【分析】本题首先可根据导函数的相关性质求出函数()ln f x x x =-的单调性,然后根据函数()f x 的单调性即可得出函数()f x 的最小值. 【详解】因为()ln f x x x =-,所以1110x f x x x x, 当()0f x '>,10x x->,解得1x >,函数()f x 是增函数; 当()0f x '<,10x x-<,解得01x <<,函数()f x 是减函数; 故当1x =时,函数()f x 取最小值,()11ln11f =-=.【点睛】本题考查如何求函数的最值,主要考查根据导函数求函数单调性以及最值,考查计算能力,是简单题.14.一猎人带着一把猎枪到山里去打猎,猎枪每次可以装3发子弹,当他遇见一只野兔时,开第一枪命中野兔的概率为0.8,若第一枪没有命中,猎人开第二枪,命中野兔的概率为0.4,若第二枪也没有命中,猎人开第三枪,命中野兔的概率为0.2,若3发子弹都没打中,野兔就逃跑了,则已知野兔被击中的条件下,是猎人开第二枪命中的概率为__________. 【答案】10113【分析】记事件A =“猎人第一次击中野兔”,B =“猎人第二次击中野兔”,C =“猎人第三次击 中野兔”,D“野兔被击中”,注意B 的发生是A 不发生的情况才可能发生,由概率公式计算出概率,求出(),()P D P B 后,再由条件概率公式计算.【详解】记事件A =“猎人第一次击中野兔”,B =“猎人第二次击中野兔”,C =“猎人第三次击中野兔”,D“野兔被击中”,则()()()()()0.80.2P D P A B C P A P B P C =++=++=+⨯0.40.20.60.20.904+⨯⨯=, ()0.20.40.08P B =⨯=,()()()()0.0810()0.904113P BD P B P B D P D P D ====∣,故答案为:10113. 15.2020年是我国脱贫攻坚决战决胜之年,某县农业局为支持该县的扶贫工作,决定派出8名农技人员(5男3女),并分成两组,分配到2个贫困村进行扶贫工作,若每组至少3人,且每组都有男农技人员,则不同的分配方案共有______种(用数字填写答案). 【答案】180【分析】分为两类:第一类是一组3人,另一组5人,第二类是两组均为4人,然后根据人数分组,再进行排列即可. 【详解】分配的方案有两类,第一类:一组3人,另一组5人,有()3282C 1A 110-⋅=种;第二类:两组均为4人,有44284252C C A 70A ⋅=种,所以共有11070180N =+=种不同的分配方案. 故填:180【点睛】本题考查了分类计数原理和分步计数原理以及排列组合数的计算,属于中档题目,解题中需要注意分组的条件要充分考虑到,防止重复和遗漏. 三、解答题16.某兴趣小组有9名学生,若从9名学生中选取3人,则选取的3人中恰好有一个女生的概率是1528. (1)该小组中男女学生各多少人?(2)9个学生站成一列队,现要求女生保持相对顺序不变(即女生前后顺序保持不变)重新站队,问有多少种重新站队的方法? 【答案】(1)男生6人,女生3人 (2)60479【分析】(1)设9名学生中有女生n 人,由选取的3人中恰好有一个女生的概率是1528可构造方程求得n 的值,由此可得男女生人数; (2)利用排列数知识,采用缩倍法可计算得到结果. 【详解】(1)设9名学生中有女生n 人,则男生有9n -人, ∴从9名学生中选取3人,恰好有一个女生的概率()()1293998C C 152C8428nn n n n p ---===,解得:3n =,∴该小组中有男生936-=人,女生3人.(2)9名学生站队共有99A 种站队方法;3名女生站队共有33A 种站队方法;∴重新站队的方法有9933A 160479A -=种.17.高二某班级举办知识竞赛,从A ,B 两种题库中抽取3道题目(从A 题库中抽取2道,从B 题库中抽取1道)回答.小明同学对抽取的A 题库中的每道题目回答正确的概率均为12,对抽取的B 题库中的题目回答正确的概率为23.设小明对竞赛所抽取的3道题目回答正确的个数为X . (1)求X =2时的概率;(2)求X 的分布列及数学期望E (X ). 【答案】(1)512(2)分布列见解析,53【分析】(1)由题意分析:X =2表示可能答得对A 题库2题,也可能A 题库1题,B 题库1题,直接求概率;(2)X 的可能取值为0,1,2,3.分别求概率,计算数学期望.【详解】(1)X =2不表示可能答得对A 题库2题,也可能A 题库1题,B 题库1题,所以()11211152222322312P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯=.(2)X 的可能取值为0,1,2,3.所以()1111022312P X ==⨯⨯=;()1111121122232233P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯=;()112132236P X ==⨯⨯=.X 的分布列为:所以数学期望为:()1151501231231263E X =⨯+⨯+⨯+⨯= 18.已知函数321()13f x x x ax =+++.(1)当3a =-时,求函数()f x 的单调区间与极值;(2)若函数()f x 在区间[2,]a -上单调递增,求实数a 的取值范围.【答案】(1)()f x 的单调递增区间为(),3-∞-和()1,+∞ ,减区间为()3,1;()f x 的极大值为10 ,极小值为23-; (2)[)1,+∞【分析】(1)根据已知条件及导数的正负与函数单调性的关系,再利用函数的极值的定义,结合导数法求函数单调性极值的步骤即可求解;(2)根据已知条件将所求问题转化()0f x '≥在[2,]a -上恒成立,利将恒成立问题转为为最值问题,结合二次函数的性质即可求解. 【详解】(1)当3a =-时,321()313f x x x x =+-+则()()2()2331f x x x x x '=+-=+-令()0f x '>,即()()310x x +->,解得1x >或3x <-; 令()0f x '<,即()()310x x +-<,解得31x -<<;所以函数()f x 的单调递增区间为(),3-∞-和()1,+∞ ,减区间为()3,1-.当1x =时,()f x 取的极小值为3212(1)1131133f =⨯+-⨯+=-,当3x =-时,()f x 取的极大值为()()()321(3)33331103f -=⨯-+--⨯-+=.所以()f x 的极大值为10 ,极小值为23-.(2)由321()13f x x x ax =+++,得2()2f x x x a '=++,因为函数()f x 在区间[2,]a -上单调递增,所以()0f x '≥在[2,]a -上恒成立,即min ()0f x '≥,[2,]x a ∈-即可 ()22()211f x x x a x a '=++=++-,对称轴为1x =,开口向上,当1a >-时,()()2min ()(1)1211f x f a a ''=-=-+-+=- , 即10a -≥,解得1a ≥,所以1a ≥.当21a -<≤-时,由22min ()()23f x f a a a a a a ''==++=+即230a a +≥,解得0a ≥或3a ≤-,所以a ∈∅. 综上所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞.。
专题19 独立性检验(原卷版)
专题19 独立性检验一、解答题1.(2022·全国·高考真题)一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”.(|) (|)P B A P B A 与(|)(|)P B AP B A的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.(ⅰ)证明:(|)(|)(|)(|)P A B P A BRP A B P A B=⋅;(ⅰ)利用该调查数据,给出(|),(|)P A B P A B的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.附22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,A和B两家公司运营,为了解这两家公司长途客车的运行情况,随机调查了甲、乙两城之间的500个班次,得到下面列联表:(2)能否有90%的把握认为甲、乙两城之间的长途客车是否准点与客车所属公司有关?附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,()2P K k0.1000.0500.010k 2.706 3.841 6.6353.(2021·全国·高考真题(文))甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表:?(2)能否有99%的把握认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异?附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++)国内某大学有男生6000人,女生4000人,该校想了解本校学生的运动状况,根据性别采取分层抽样的方法从全校学生中抽取100人,调查他们平均每天运动的时间(单位:小时),统计表明该校学生平均每天运动的时间范围是[]0,3,若规定平均每天运动的时间不少于2小时的学生为“运动达人”,低于2小时的学生为“非运动达人”.根据调查的数据按性别与“是否为‘运动达人’”进行统计,得到如下2×2列联表:前提下认为性别与“是否为‘运动达人’”有关;(2)将此样本的频率估计为总体的概率,随机调查该校的3名男生,设调查的3人中运动达人的人数为随机变量X ,求X 的分布列和数学期望()E X 及方差()D X . 附表及公式:2()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.5.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))某公司为了解用户对公司生产的产品的满意度做了一次随机调查,共随机选取了100位用户对其产品进行评分.用户对产品评分情况如表所示(已知满分100分,选取的100名用户的评分分值在区间[)70,100上).选取的100名用户中男性用户评分情况:(1)分别估计用户对产品评分分值在,,的概率;(2)若用户评分分值不低于80分,则定位用户对产品满意.填写下面的22⨯列联表,并分析有没有95%以上的把握认为用户对产品满意与否与性别有关?参考公式与数据:22()()()()()n ad-bcKa+b c+d a+c b+d=,n a b c d=+++.100周年,举办一系列活动,通过调查得知其中参加文艺活动与体育活动的居民人数如下表:0.5%的前提下认为参加活动的类型与性别有关?(2)在参加活动的男性居民中,用分层抽样方法抽取7人,再从这7人中随机抽取3人接受采访,记抽到参加文艺活动的人数为X,求X的分布列与期望.附:()()()()2()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.7.(2022·山西大附中三模(文))甲、乙两所学校高三年级分别有1000人,1100人,为了了解两所学校全体高三年级学生高中某学科基础知识测试情况,采用分层抽样方法从两个学校一共抽取了105名学生的该学科成绩,并作出了如下的频数分布统计表,规定考试成绩在[120,150]内为优秀. 甲校:(2)由以上统计数据填写下面2×2列联表,若按是否优秀来判断,是否有97.5%的把握认为两个学校的数学成绩有差异?规定;分数不低于125分为优秀.(1)求本次成绩的众数、中位数;(2)从该班中任意抽取一位学生,求该学生成绩优秀的概率;(3)完成下列22⨯列联表,并判断是否有90%的把握认为学生数学成绩是否优秀与性别有关?附:()()()()2n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.2022年2月4日在北京开幕,本次冬季奥运会共设7个大项,15个分项,109个小项.为调查学生对冬季奥运会项目的了解情况,某大学进行了一次抽样调查,若被调查的男女生人数均为10m (*m ∈N ),统计得到以下22⨯列联表,经过计算可得2 4.040K ≈.(2)为弄清学生不了解冬季奥运会项目的原因,采用分层抽样的方法从抽取的不了解冬季奥运会项目的学生中随机抽取9人,再从这9人中抽取2人进行面对面交流,求“至少抽到一名女生”的概率. 附:独立性检验临界值表(参考公式:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++)10.(2022·吉林·洮南市第一中学模拟预测(文))某高校为调查学生喜欢“应用统计”课程是否与性别有关,随机抽取了选修课程的55名学生,得到数据如表:(2)用分层抽样的方法从喜欢统计课程的学生中抽取6名学生做进一步调查,将这6名学生作为一个样本,从中任选2人,求恰有1个男生和1个女生的概率.附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,n a b c d=+++,11.(2022·河南·平顶山市第一高级中学模拟预测(文))2021年10月1日是中华人民共和国第72个国庆日,很多人通过短视频APP或微信、微博表达了对祖国的祝福.某调查机构为了解通过短视频APP或微信、微博表达对祖国祝福的人们是否存在年龄差异,将年龄不低于45岁的人称为中老年,低于45岁的人称为青少年.通过不同途径调查了数千个通过短视频APP或微信、微博表达对祖国祝福的人,并从参与者中随机选出400人.经统计这400人中通过微信、微博表达对祖国祝福的有320人,其中中老年占25,这400人中通过短视频APP表达对祖国祝福的青少年有28人.(1)完成下列22⨯列联表,并判断是否有99.9%的把握认为通过短视频APP或微信、微博表达对祖国的祝福与年龄有关?5人,再从这5人中随机抽取2人,求这2人中恰好有一个是青少年的概率. 附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.12.(2022·河南开封·模拟预测(理))大豆是我国重要的农作物,种植历史悠久.某种子实验基地培育出某大豆新品种,为检验其最佳播种日期,在A ,B 两块试验田上进行实验(两地块的土质等情况一致).6月25日在A 试验田播种该品种大豆,7月10日在B 试验田播种该品种大豆.收获大豆时,从中各随机抽取20份(每份1千粒),并测量出每份的质量(单位:克),按照[)100,150,[)150,200,[]200,250进行分组,得到如下表格:(1)判断是否有97.5%的把握认为大豆籽粒饱满与播种日期有关?(2)从A ,B 两块实验田中各抽取一份大豆,求抽取的大豆中至少有一份籽粒饱满的概率;(3)用样本估计总体,从A 试验田随机抽取100份(每份千粒)大豆,记籽粒饱满的份数为X ,求X 的数学期望和方差.参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.数均为()*10n n ∈N ,统计得到以下2×2列联表,经过计算可得2 4.040K ≈.(2)①为弄清学生不喜欢长跑的原因,采用分层抽样的方法从调查的不喜欢长跑的学生中随机抽取9人,再从这9人中抽取3人进行面对面交流,求“至少抽到一名女生”的概率;②将频率视为概率,用样本估计总体,从该校全体学生中随机抽取10人,记其中对长跑喜欢的人数为X,求X的数学期望.附表:附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++.14.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(理))中国探月工程自2004年立项以来,聚焦“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的目标,创造了许多项中国首次.2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带“月壤”着陆地球,又首次实现了我国地外天体无人采样返回.为了了解某中学高三学生对此新闻事件的关注程度,从该校高三学生中随机抽取了50名学生进行调查,调查样本中有20名女生.如图是根据样本的调查结果绘制的等高条形图(阴影区域表示关注“嫦娥五号”的部分).“嫦娥五号”的关注程度与性别有关”? (2)若将频率视为概率,现从该中学高三的女生中随机抽取3人.记被抽取的3名女生中对“嫦娥五号”新闻关注的人数为随机变量X ,求X 的分布列及数学期望.附:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.)如今大家对运动越来越重视,讨论也越来越多,时常听到有人说“有氧运动”和“无氧运动”,有氧运动主要的作用是健身,而无氧运动主要的作用是塑形,一般的健身计划都是有氧运动配合无氧运动以达到强身健体的目的.某健身机构对其60位会员的健身运动进行了一次调查,统计发现有氧运动为主的有42人,30岁以下无氧运动为主的有12人,占30岁以下调查人数的25. (1)根据以上数据完成如下22⨯列联表;附:参考公式:()()()()2n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.16.(2022·四川省宜宾市第四中学校模拟预测(文))为了助力北京2022年冬奥会、冬残奥会,某校组织全校学生参与了奥运会项目知识竞赛. 为了解学生的竞赛成绩(竞赛成绩都在区间[50,100]内)的情况,随机抽取n 名学生的成绩,并将这些成绩按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.其中[50,60),[60,70),[70,80)三组的频率成等比数列,且成绩在[90,100]的有16人.(1)求n 的值;(2)在这n 名学生中,将成绩在[80,100]的学生定义为“冬奥达人”,成绩在[50,80)的学生定义为“非冬奥达人”.请将下面的列联表补充完整,并判断是否有99%的把握认为“是否是冬奥达人与性别有关”?并说明你的理由.参考公式:2()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.临界值表:据《漳州府志》记载,漳州地区在宋代就已经有布袋木偶戏了,清朝中叶后,布袋木偶戏开始进入兴盛时期,一直到抗日战争前,漳州的龙溪、漳浦、海澄、长泰等县,几乎乡乡都有布袋木偶戏,在传承的基础上,不断创新和发展壮大,走向更广阔的世界,为了了解民众对布袋木偶戏的了解程度,某单位随机抽取了漳州地区男女各100名市民,进行问卷调查根据调查结果绘制出得分条形图,如图所示形图,完成22⨯联表,并根据列联表,判断能否有90%的把握认为对布袋木偶戏的了解程度与性别有关?(2)恰逢三八妇女节,该单位对参与调查问卷的女市民制定如下抽奖方案;得分低于60分的可以获得1次抽奖机会,得分不低于60分的可以获得2次抽奖机会,每次抽奖结果相互独立,在一次抽奖中,获得一个木偶纪念品的概率为13,获得两个木偶纪念品的概率为16,不获得木偶纪念品的概率为12,在这100名女市民中任选一人.记X为她获得木偶纪念品的个数,求X的分布列和数学期望.参考公式:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++参考数据.居家隔离期间,人们对社会的依赖,对政府部门的期待也达到了前所未有的高度.某机构对封管区居民对政府部门的态度进行了一项网络调查,并随机抽取了100份问卷进行了成绩统计,得到下表,规定成绩在[]70,100为满意.状相同的4个白球,4个红球的口袋中,一次摸4个球,如果摸到2个红球获得20元话费,摸到3个红球获得50元话费,4个都是红球获得100元话费,某人参加了问卷调查,他获得的话费为X元,求X的分布列及数学期望.附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++卫生与健康教育工作的意见》中指出:中小学生各项身体素质有所改善,大学生整体下降.某高校为提高学生身体素质,号召全校学生参加体育锻炼运,结合“微信运动”APP每日统计运动情况,对每日平均运动10000步或以上的学生授予“运动达人”称号,低于10000步称为“参与者”,统计了200名学生在某月的运动数据,结果如下:0.1的前提下认为获得“运动达人”称号与性别有关?(2)从全校运动“参与者”中按性别分层抽取8人,再从8人中选取3人参加特训,将男生人数记为X,求X 的分布列与期望EX.参考公式:()()()()()22n ad bcXa b c d a c b d-=++++,n a b c d=+++.“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课,中央广播总台面向全球进行现场直播.此次授课活动采取天地对话方式进行,由航天员在轨演示太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验,介绍与展示空间科学实施,皆在传播普及空间科学知识,激发广大青年不断追寻“科学梦”实现“航天梦”的热情.某校组织在校中学生观看学习“天宫课堂”,并对其中500名学生进行了一次“飞天宇航梦”的调查,得到如下的两个等高条形图,其中被调查的男女学生比例为3:2.(1)求m ,n 的值(结果用分数表示);(2)完成以下表格,并根据表格数据判断能否有97.5%的把握认为学生性别和有飞天宇航梦有关?5人.若从这5人中随机抽取3人进一步调查,求抽到有飞天宇航梦的女生人数X 的分布列及数学期望.附表:()()()()()2,n ad bc K n a b c d a b c d a c b d -==+++++++.。
2021-2022年高二下学期期中数学试卷(文科) 含解析
2021-2022年高二下学期期中数学试卷(文科)含解析一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)(A∪B)=()1.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁UA.{1,3,4} B.{3,4} C.{3} D.{4}2.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是()A.y= B.y=e﹣x C.y=﹣x2+1 D.y=lg|x|3.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理数根,那么a、b、c中至少有一个偶数时,下列假设正确的是()A.假设a、b、c都是偶数B.假设a、b、c都不是偶数C.假设a、b、c至多有一个偶数D.假设a、b、c至多有两个偶数4.“a>2”是“对数函数f(x)=logx为增函数”的()aA.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.函数f(x)=的值域为()A.(e,+∞)B.(﹣∞,e) C.(﹣∞,﹣e)D.(﹣e,+∞)6.设a=log7,b=21.1,c=0.83.1,则()3A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b7.若x,y满足且z=2x+y的最大值为6,则k的值为()A.﹣1 B.1 C.﹣7 D.78.函数y=f(x)的图象如图所示,在区间[a,b]上可找到n(n≥2)个不同的数x1,x2,…x n,使得==…=,则n的取值范围为()A.{2,3}B.{2,3,4}C.{3,4}D.{3,4,5}9.已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+2)=2f(x),当x∈[0,2]时,,则函数y=f(x)在[2,4]上的大致图象是()A.B.C.D.10.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”,在特定条件下,可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据,根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为()A.3.50分钟 B.3.75分钟 C.4.00分钟 D.4.25分钟二.填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.11.=______.12.已知函数f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=3时取得最小值,则a=______.13.观察下列不等式:=1,=,=3,=,…,依此规律,第n个等式为______.14.若变量x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是______.15.已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2﹣4x,那么当x<0时,f (x)=______,不等式f(x+2)<5的解集是______.16.在平面直角坐标系中,若点P(x,y)的坐标x,y均为整数,则称点P为格点.若一个多边形的顶点全是格点,则称该多边形为格点多边形.格点多边形的面积记为S,其内部的格点数记为N,边界上的格点数记为L.例如图中△ABC是格点三角形,对应的S=1,N=0,L=4.(Ⅰ)图中格点四边形DEFG对应的S,N,L分别是______;(Ⅱ)已知格点多边形的面积可表示为S=aN+bL+c其中a,b,c为常数.若某格点多边形对应的N=71,L=18,则S=______(用数值作答).三、解答题:本大题共4个小题,共50分.解答时需写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.已知函数f(x)=lg的定义域为集合A,函数g(x)=的定义域为集合B.(1)求集合A,B;(2)若A⊆B,求实数a的取值范围.18.已知函数f(x)=x2﹣bx+c,f(x)的对称轴为x=1且f(0)=﹣1.(1)求b,c的值;(2)当x∈[0,3]时,求f(x)的取值范围.(3)若不等式f(log2k)>f(2)成立,求实数k的取值范围.19.已知函数f(x)=x2﹣a2x+a(a≥0).(1)若a=1,求函数f(x)在[0,2]上的最大值;(2)若对任意x∈[0,+∞),有f(x)>0恒成立,求a的取值范围.20.已知函数f(x)=x++lnx,a∈R.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在区间(1,4)内单调递增,求a的取值范围;(3)讨论函数g(x)=f′(x)﹣x的零点个数.参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)=()A.{1,3,4}B.{3,4}C.{3}D.{4}【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】根据A与B求出两集合的并集,由全集U,找出不属于并集的元素,即可求出所求的集合.【解答】解:∵A={1,2},B={2,3},∴A∪B={1,2,3},∵全集U={1,2,3,4},∴∁U(A∪B)={4}.故选D2.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是()A.y= B.y=e﹣x C.y=﹣x2+1 D.y=lg|x|【考点】函数奇偶性的判断;函数单调性的判断与证明.【分析】根据偶函数的定义,可得C,D是偶函数,其中C在区间(0,+∞)上单调递减,D在区间(0,+∞)上单调递增,可得结论.【解答】解:根据偶函数的定义,可得C,D是偶函数,其中C在区间(0,+∞)上单调递减,D在区间(0,+∞)上单调递增,故选:C.3.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理数根,那么a、b、c 中至少有一个偶数时,下列假设正确的是()A.假设a、b、c都是偶数 B.假设a、b、c都不是偶数C.假设a、b、c至多有一个偶数D.假设a、b、c至多有两个偶数【考点】反证法与放缩法.【分析】本题考查反证法的概念,逻辑用语,否命题与命题的否定的概念,逻辑词语的否定.根据反证法的步骤,假设是对原命题结论的否定,故只须对“b、c中至少有一个偶数”写出否定即可.【解答】解:根据反证法的步骤,假设是对原命题结论的否定“至少有一个”的否定“都不是”.即假设正确的是:假设a、b、c都不是偶数故选:B.4.“a>2”是“对数函数f(x)=log a x为增函数”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【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】根据对数函数的性质以及充分必要条件的定义判断即可.【解答】解:若对数函数f(x)=log a x为增函数,则a>1,则a>2是a>1的充分不必要条件,故选:A.5.函数f(x)=的值域为()A.(e,+∞)B.(﹣∞,e)C.(﹣∞,﹣e)D.(﹣e,+∞)【考点】分段函数的应用.【分析】分段求出函数值得范围,即可得到函数的值域.【解答】解:x≥1时,≤0;x<1是,0<e x<e,∴函数f(x)=的值域为(﹣∞,e).故选:B.6.设a=log37,b=21.1,c=0.83.1,则()A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b【考点】对数值大小的比较.【分析】分别讨论a,b,c的取值范围,即可比较大小.【解答】解:1<log37<2,b=21.1>2,c=0.83.1<1,则c<a<b,故选:B.7.若x,y满足且z=2x+y的最大值为6,则k的值为()A.﹣1 B.1 C.﹣7 D.7【考点】简单线性规划.【分析】先画出满足条件的平面区域,由z=2x+y得:y=﹣2x+z,显然直线y=﹣2x+z过A 时z最大,得到关于k的不等式,解出即可.【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:,由,解得:A(k,k+3),由z=2x+y得:y=﹣2x+z,显然直线y=﹣2x+z过A(k,k+3)时,z最大,故2k+k+3=6,解得:k=1,故选:B.8.函数y=f(x)的图象如图所示,在区间[a,b]上可找到n(n≥2)个不同的数x1,x2,…x n,使得==…=,则n的取值范围为()A.{2,3}B.{2,3,4}C.{3,4}D.{3,4,5}【考点】直线的斜率.【分析】由表示(x,f(x))点与原点连线的斜率,结合函数y=f(x)的图象,数形结合分析可得答案.【解答】解:令y=f(x),y=kx,作直线y=kx,可以得出2,3,4个交点,故k=(x>0)可分别有2,3,4个解.故n的取值范围为2,3,4.故选B.9.已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+2)=2f(x),当x∈[0,2]时,,则函数y=f(x)在[2,4]上的大致图象是()A.B.C.D.【考点】函数的图象.【分析】由题意求出函数f(x)在[2,4]上的解析式,问题得以解决.【解答】解:∵f(x+2)=2f(x),∴f(x)=2f(x﹣2),设x∈[2,4],则x﹣2∈[0,2],∴f(x)=,当x∈[2,3),f(x)=2x﹣4,图象为过(2,0),(3,2)的直线的一部分,当x∈(3,4],f(x)=﹣2x2+12x﹣16,图象过点(3,2),(4,0)的抛物线的一部分,故选:A10.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”,在特定条件下,可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a,b,c是常数),如图记录了三次实验的数据,根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为()A.3.50分钟 B.3.75分钟 C.4.00分钟 D.4.25分钟【考点】二次函数的性质.【分析】由提供的数据,求出函数的解析式,由二次函数的图象与性质可得结论.【解答】解:将(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分别代入p=at2+bt+c,可得,解得a=﹣0.2,b=1.5,c=﹣2,∴p=﹣0.2t2+1.5t﹣2,对称轴为t=﹣=3.75.故选:B.二.填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.11.=.【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:=.故答案为:﹣1+.12.已知函数f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=3时取得最小值,则a=36.【考点】对勾函数.【分析】利用基本不等式求出f(x)取得最小值时x的值即可得出a的值.【解答】解:∵x>0,a>0,∴f(x)=4x+≥2=4,当且仅当4x=即x=时取得等号.∴,解得a=36.故答案为:36.13.观察下列不等式:=1,=,=,=3,=,…,依此规律,第n个等式为=.【考点】进行简单的合情推理.【分析】由条件利用归纳推理,得出一般性的结论.【解答】解:观察下列不等式:=1=,=,=,=3=,=,…,依此规律,可得第n个等式为=,故答案为:=.14.若变量x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是6.【考点】简单线性规划.【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点A时,直线y=﹣的截距最大,此时z最大.由,得,即A(2,2),此时z的最大值为z=2+2×2=6,故答案为:6.15.已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2﹣4x,那么当x<0时,f (x)=x2+4x,不等式f(x+2)<5的解集是(﹣7,3).【考点】函数单调性的性质.【分析】根据函数偶函数的性质,利用对称性即可得到结论.【解答】解:若x<0,则﹣x>0,∵当x≥0时,f(x)=x2﹣4x,∴当﹣x>0时,f(﹣x)=x2+4x,∵f(x)是定义域为R的偶函数,∴f(﹣x)=x2+4x=f(x),即当x<0时,f(x)=x2+4x,当x≥0时,由f(x)=x2﹣4x=5,解得x=5或x=﹣1(舍去),则根据对称性可得,当x<0时,f(﹣5)=5,作出函数f(x)的图象如图:则不等式f(x+2)<5等价为﹣5<x+2<5,即﹣7<x<3,则不等式的解集为(﹣7,3),故答案为:x2+4x,(﹣7,3),16.在平面直角坐标系中,若点P(x,y)的坐标x,y均为整数,则称点P为格点.若一个多边形的顶点全是格点,则称该多边形为格点多边形.格点多边形的面积记为S,其内部的格点数记为N,边界上的格点数记为L.例如图中△ABC是格点三角形,对应的S=1,N=0,L=4.(Ⅰ)图中格点四边形DEFG对应的S,N,L分别是3,1,6;(Ⅱ)已知格点多边形的面积可表示为S=aN+bL+c其中a,b,c为常数.若某格点多边形对应的N=71,L=18,则S=79(用数值作答).【考点】进行简单的合情推理.【分析】(Ⅰ)利用新定义,观察图形,即可求得结论;(Ⅱ)根据格点多边形的面积S=aN+bL+c,结合图中的格点三角形ABC及格点四边形DEFG,建立方程组,求出a,b,c即可求得S.【解答】解:(Ⅰ)观察图形,可得S=3,N=1,L=6;(Ⅱ)不妨设某个格点四边形由两个小正方形组成,此时,S=2,N=0,L=6∵格点多边形的面积S=aN+bL+c,∴结合图中的格点三角形ABC及格点四边形DEFG可得∴,∴S=N+﹣1将N=71,L=18代入可得S=79.故答案为:(Ⅰ)3,1,6;(Ⅱ)79.三、解答题:本大题共4个小题,共50分.解答时需写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.已知函数f(x)=lg的定义域为集合A,函数g(x)=的定义域为集合B.(1)求集合A,B;(2)若A⊆B,求实数a的取值范围.【考点】集合的包含关系判断及应用;函数的定义域及其求法.【分析】(1)根据对数、二次根式有意义的条件求集合A,B;(2)若A⊆B,建立不等式求实数a的取值范围.【解答】解:(1)由>0,可得1<x<2,∴A={x|1<x<2};由2x﹣a≥0,可得x≥,∴B={x|x≥};(2)∵A⊆B,∴≤1,∴a≤2.18.已知函数f(x)=x2﹣bx+c,f(x)的对称轴为x=1且f(0)=﹣1.(1)求b,c的值;(2)当x∈[0,3]时,求f(x)的取值范围.(3)若不等式f(log2k)>f(2)成立,求实数k的取值范围.【考点】二次函数的性质.【分析】(1)利用二次函数的性质求解即可;(2)求出二次函数的表达式,配方,根据函数的单调性求出函数的值域;(3)利用二次函数的图象可得出log2k>2或log2k<0,根据对数函数求解.【解答】解:(1)∵f(x)的对称轴为x=1且f(0)=﹣1,∴=1,f(0)=c=﹣1,∴b=2,c=﹣1;(2)由(1)得:f(x)=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2,∴x∈[0,3]时,最小值为﹣2,最大值为f(3)=2,∴f(x)的取值范围为[﹣2,2];(3)f(log2k)>f(2)=﹣1,∴log2k>2或log2k<0,∴k>4或0<k<1.19.已知函数f(x)=x2﹣a2x+a(a≥0).(1)若a=1,求函数f(x)在[0,2]上的最大值;(2)若对任意x∈[0,+∞),有f(x)>0恒成立,求a的取值范围.【考点】二次函数的性质.【分析】(1)代入a值,配方,利用二次函数的性质求出函数的最大值;(2)二次函数配方,由题意可知,函数的对称轴大于或等于零,则必须使函数的最小值大于零.【解答】解:(1)a=1,∴f(x)=x2﹣x+=(x﹣)2﹣,∴函数f(x)在[0,2]上的最大值为f(0)=;(2)f(x)=x2﹣a2x+a=(x﹣)2﹣,若对任意x∈[0,+∞),有f(x)>0恒成立,∴﹣>0,∴0≤a<.20.已知函数f(x)=x++lnx,a∈R.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在区间(1,4)内单调递增,求a的取值范围;(3)讨论函数g(x)=f′(x)﹣x的零点个数.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)求出函数的导数,计算f(1),f′(1),求出切线方程即可;(2)求出函数的导数,问题转化为a≤x2+x在(1,4)恒成立;(3)问题转化为讨论a=﹣x3+x2+x的交点个数,令m(x)=﹣x3+x2+x,(x>0),根据函数的单调性恒成m(x)的大致图象,结合图象,通过讨论a的范围求出函数的零点即可.【解答】解:(1)a=1时,f(x)=x++lnx,(x>0),f′(x)=1﹣+,f′(1)=1,f(1)=2,故切线方程是:y﹣2=x﹣1,整理得:x﹣y+1=0;(2)f′(x)=1﹣+=,若f(x)在区间(1,4)内单调递增,则x2+x﹣a≥0在(1,4)恒成立,即a≤x2+x在(1,4)恒成立,而y=x2+x的最小值是2,故a≤2;(3)g(x)=f′(x)﹣x=1﹣+﹣x=,(x>0),令h(x)=﹣x3+x2+x﹣a,(x>0),讨论函数g(x)=f′(x)﹣x的零点个数,即讨论h(x)=﹣x3+x2+x﹣a,(x>0)的零点个数,即讨论a=﹣x3+x2+x的交点个数,令m(x)=﹣x3+x2+x,(x>0),m′(x)=﹣3x2+2x+1=﹣(3x+1)(x﹣1),令m′(x)>0,解得:0<x<1,令m′(x)<0,解得:x>1,∴m(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,∴m(x)max=m(1)=1,x→0时,m(x)→0,x→+∞时,m(x)→﹣∞,如图示:,结合图象:a>1时,g(x)无零点,a=1或a≤0时,g(x)1个零点,0<a<1时,g(x)2个零点.xx10月1日40356 9DA4 鶤27407 6B0F 欏25983 657F 敿31957 7CD5 糕30001 7531 由/29108 71B4 熴23835 5D1B 崛29278 725E 牞22411 578B 型20710 50E6 僦O。
2021-2022年高二下学期期中考试数学试题
2021年高二下学期期中考试数学试题一、填空题(每小题3分,共36分)1、直线的倾斜角是 .2、若椭圆的长轴长为12,一个焦点是,则椭圆的标准方程为____________.3、经过点且与直线平行的直线的方程为 _.4、双曲线的虚轴长是 _.5、已知直线220310x y x y +-=-+=和的夹角是 _.6、直线被圆所截得的弦长等于 _.7、已知方程 表示双曲线,则实数的取值范围为 _.8、过点且与圆相切的直线的方程是 _.9、已知双曲线的两个焦点分别为、,为双曲线上一点,且,则的面积是 .10、设为抛物线的焦点,为该抛物线上三点,若点, 的重心与抛物线的焦点重合,则边所在直线方程为 .11、若方程只有一个解,则实数的取值范围是 _.12、下列五个命题:①直线的斜率,则直线的倾斜角的范围是;②直线与过,两点的直线相交,则或;③如果实数满足方程,那么的最大值为;④直线与椭圆恒有公共点,则的取值范围是;⑤方程052422=+-++m y mx y x 表示圆的充要条件是或;正确的是__________ _.二、选择题(每小题3分,共12分)13、直线与直线的位置关系是…………………………()(A)相交(B)平行(C)重合(D)由决定14、若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数为…………()(A) 1 (B)(C)(D)不确定15、已知抛物线与直线,“”是“直线l与抛物线C有两个不同交点”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16、已知曲线:,下列叙述中错误..的是………………………………()(A)垂直于轴的直线与曲线只有一个交点(B)直线()与曲线最多有三个交点(C)曲线关于直线对称(D)若,为曲线上任意两点,则有三、解答题(第17、18题各8分,第19题10分,第20题12分,第21题14分,共52分)17、已知△ABC的三个顶点是、、,求(1)边所在直线的一般式方程;(4分)(2)边上的高所在直线的一般式方程. (4分)18、求经过,且与圆内切的圆的圆心的轨迹方程. (8分)19、已知双曲线:(1)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线的标准方程;(5分)(2)直线:分别交双曲线的两条渐近线于、两点。
2021-2022学年高二下学期期中考试数学试卷附解析
2021-2022学年高二下学期期中考试数学试卷附解析注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共22题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知等差数列{a n},S n是其前n项和,若S10=a10=10,则()A.a5=2B.a5=﹣2C.S5=18D.S5=﹣20【答案】D【分析】设数列{a n}的公差为d,由题意可得,解得a1=﹣8,d=2,再根据通项公式和求和公式即可求出.【解答】解:设数列{a n}的公差为d,由题意可得,解得a1=﹣8,d=2,∴a5=a1+4d=0,S5==﹣20,故选:D.【知识点】等差数列的前n项和2.若正项等比数列{a n},中,a1•a3=a2,a5=27,则该数列的公比为()A.B.1C.3D.9【答案】C【分析】根据题意,设数列{a n}的公比为q,将a1•a3=a2,变形可得(a2)2=a2,解可得a2的值,又由q3=,计算可得答案.【解答】解:根据题意,设数列{a n}的公比为q,若a1•a3=a2,则有(a2)2=a2,解可得a2=1或0(舍),a5=27,则q3==27,则q=3,故选:C.【知识点】等比数列的通项公式3.如图,点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))在函数f(x)的图象上,且x2<x1,f′(x)为f(x)的导函数,则f′(x1)与f′(x2)的大小关系是()A.f′(x1)>f′(x2)B.f′(x1)<f′(x2)C.f′(x1)=f′(x2)D.不能确定【答案】A【分析】根据题意,由导数的几何意义可得f′(x1)为点A处切线的斜率,f′(x2)为点B处切线的斜率,结合函数的图象分析切线的斜率,比较即可得答案.【解答】解:根据题意,点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2),f′(x)为f(x)的导函数,则f′(x1)为点A处切线的斜率,设其斜率为k1,f′(x2)为点B处切线的斜率,设其斜率为k2,由函数的图象可得k1>k2,即有f′(x1)>f′(x2);故选:A.【知识点】导数及其几何意义4.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且满足a1=2,S4﹣S3=,则数列{a n}的前4项和为()A.B.C.D.【答案】A【分析】根据题意,设等比数列{a n}的公比为q,分析可得a4=,由等比数列的通项公式可得q的值,进而由等比数列的前n项和公式计算可得答案.【解答】解:根据题意,设等比数列{a n}的公比为q,若a1=2,S4﹣S3=,即a4=,则q3==,则q=,故数列{a n}的前4项和S4==,故选:A.【知识点】等比数列的前n项和5.已知函数f(x)在x0处的导数为f′(x0),则等于()A.mf′(x0)B.﹣mf′(x0)C.D.【答案】A【分析】根据题意,由极限的运算性质可得=m,结合导数的定义计算可得答案.【解答】解:根据题意,=m=mf′(x0),故选:A.【知识点】导数及其几何意义6.设函数f'(x)是偶函数f(x)(x∈R)的导数,f(1)=1,当x<0时,xf'(x)+f(x)>0,则使|f(x)|>成立的x的取值范围是()A.(﹣1,0)∪(1,+∞)B.(﹣1,1)C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)【答案】C【分析】设F(x)=xf(x),根据函数的单调性和奇偶性问题转化为|F(x)|>F(1)=1,求出不等式的解集即可.【解答】解:设F(x)=xf(x),易知函数F(x)为奇函数,且当x<0时,F′(x)=xf′(x)+f(x)>0,故函数F(x)在R递增,将目标不等式转化为|F(x)|>F(1)=1,结合函数的单调性得:|x|>1,解得:x<﹣1或x>1,故不等式的解集是(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),故选:C.【知识点】利用导数研究函数的单调性7.《九章算术》第三章“衰分”介绍比例分配问题,“衰分”是按比例递减分配的意思,通常称递减的比例为“衰分比”.如:已知A,B,C三人分配奖金的衰分比为20%,若A分得奖金1000元,则B,C所分得奖金分别为800元和640元.某科研所四位技术人员甲、乙、丙、丁攻关成功,共获得单位奖励68780元,若甲、乙、丙、丁按照一定的“衰分比”分配奖金,且甲与丙共获得奖金36200元,则“衰分比”与丁所获得的奖金分别为()A.20%,14580元B.10%,14580元C.20%,10800元D.10%,10800元【答案】B【分析】根据题意,设甲、乙、丙、丁获得的奖金组成等比数列{a n},设“衰分比”为m,则数列的公比为1﹣m,由等比数列的通项公式可得,进而计算可得m与a4的值,即可得答案.【解答】解:根据题意,设甲、乙、丙、丁获得的奖金组成等比数列{a n},设“衰分比”为m,则数列的公比为1﹣m,则有,则有a2+a4=32580,则有1﹣m=0.9,则m=0.1=10%,则有+a4=32580,解可得a4=14580,即“衰分比”为10%,丁所获得的奖金14580,故选:B.【知识点】等比数列的通项公式8.设f'(x)是函数f(x)的导函数,若f'(x)>0,且∀x1,x2∈R(x1≠x2),f(x1)+f(x2)<2f(),则下列各项中不一定正确的是()A.f(2)<f(e)<f(π)B.f′(π)<f′(e)<f′(2)C.f(2)<f′(2)﹣f′(3)<f(3)D.f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2)【答案】C【分析】f′(x)>0,∴f(x)在R上单调递增,由,可得<,可得y=f(x)的图象如图所示,图象是向上凸.进而判断出正误.【解答】解:∵f′(x)>0,∴f(x)在R上单调递增,∵,∴<,∴y=f(x)的图象如图所示,图象是向上凸.∴f(2)<f(e)<f(π),f′(π)<f′(e)<f′(2),可知:A,B正确.∵f(3)﹣f(2)=,表示点A(2,f(2)),B(3,f(3))的连线的斜率.由图可知:f′(3)<k AB<f′(2),故D正确.C项无法推出,故选:C.【知识点】利用导数研究函数的单调性二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)在每小题所给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的;错选或多选不得分。
四川省宜宾市第四中学校2023-2024学年高一上学期11月期中英语试题
四川省宜宾市第四中学校2023-2024学年高一上学期11月期中英语试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、短对话1.When will the speakers get there?A.At 9:45 am B.At 9:30 am.C.At 9:15 am. 2.Where does the conversation take place?A.In a hospital.B.In a kitchen.C.In a garage.3.Why did the woman fail to see the match?A.She was sick.B.She had to work.C.She visited her sick co-worker.4.What happened to the man?A.He lost his report.B.He lost his way.C.He lost his phone. 5.Where are the speakers?A.In a gym.B.In an office.C.In a bookstore.二、长对话听下面一段长对话,回答小题。
6.Why does the man want to open a new account?A.For daily use.B.For saving money.C.For a more expensive purchase.7.What is the man’s main problem?A.He doesn’t have the right documents.B.He doesn’t get enough money.C.He doesn’t own an ID card.听下面一段长对话,回答小题。
8.When does the conversation probably take place?A.At the beginning of the new term.B.During the summer vacation.C.At the end of last term.9.Why does the man come here?A.To say goodbye to Lily.B.To meet a new teacher.C.To attend a history class.听下面一段长对话,回答小题。
2021-2022年高二下学期期中考试数学(理科)试卷 含答案
2021年高二下学期期中考试数学(理科)试卷 含答案程远见 丁勇数学试题共4页。
满分150分。
考试时间120分钟 注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题中只有一项符合题目要求)1. 设i 为虚数单位,则复数5-6ii等于A .6+5iB .6-5iC .-6+5iD .-6-5i2.用反证法证明命题:若系数为整数的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有有理根,那么a ,b ,c 中至少有一个是偶数,下列假设中正确的是 A .假设a ,b ,c 都是偶数 B .假设a ,b ,c 都不是偶数C .假设a ,b ,c 至多有一个是偶数D .假设a ,b ,至多有两个是偶数3. 已知积分,则实数A .2B .C .1D .4. 已知函数的导函数如图所示,若为锐角三角形,则下列不等式一定成立的是( ) A. B. C. D.5. 某公司新招聘进8名员工,平均分给下属的甲、乙两个部门,其中两名英语翻译人员不能分给同一个部门;另三名电脑编程人员也不能分给同一个部门,则不同的分配方案种数是 A.18B.24C. 36D. 726.某个自然数有关的命题,如果当时,该命题不成立,那么可推得时,该命题不成立.现已知当时,该命题成立,那么,可推得A. 时,该命题成立B. 时,该命题成立C.时,该命题不成立D.时,该命题不成立 7.函数在区间上有最小值,则实数的取值范围是 A 、 B 、 C 、 D 、8. 记为函数的阶导函数,即.若且集合()*{|()sin ,,2013}m M m f x x m N m ==∈≤,则集合中元素的个数为(A ) (B ) (C ) (D )9. 某学校组织演讲比赛,准备从甲、乙等8名学生中选派4名学生参加,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲、乙同时参加时,他们的演讲顺序不能相邻,那么不同的演讲顺序的种数为A .1860B .1140C .1320D .102010. 已知定义在上的单调函数,对,都有,则函数()()()1'13g x f x f x =----的零点所在区间是. B. C. .11. 已知函数的导函数为,满足,且,则函数的最大值为A .B .C .D .12.设函数=,其中a 1,若存在两个整数x 1,x 2,使得f(x 1),f(x 2)都小于0,则的取值范围是(A) (B)[-,) (C) (D) [,1)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中对应题号后的横线上.13、设复数(其中为虚数单位),则的虚部为 ▲14.如图所示的数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,他们是由正整数的倒数组成的,第行有个数且两端的数均为,每个数是它下一行左右相邻两数的和,如:111111111,,1222363412=+=+=+…,则第行第3个数字是 ▲ .(用含的式子作答)15.如图,用五种不同的颜色给图中的A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同的点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同的颜色,则不ABCDE F同的涂色方法共 ▲_ 种。
2021-2022学年四川省绵阳南山中学高二下学期期中考试数学(理)试题 (解析版)
2021-2022学年四川省绵阳南山中学高二下学期期中考试数学(理)试题一、单选题1.命题“x R ∈,若20x >,则0x >”的逆命题、否命题和逆否命题中,正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3【答案】C【详解】试题分析:原命题是假命题,故其逆否命题是假命题.逆命题为“x R ∈,若0x >,则20x >”为真命题,故其否命题为真命题.故选C. 【解析】四种命题及真假性判断. 2.设复数1i1iz a +=+(i 为虚数单位)为纯虚数,则实数=a ( ) A .1 B .-1C .2D .-2【答案】B【分析】利用复数的除法运算求出复数z ,再结合纯虚数的意义求解作答. 【详解】222(1i)(1i)1(1)i 11i (1i)(1i)111a a a a az a a a a a +-++-+-===++-+++,因复数z 为纯虚数,则2101aa +=+,解得1a =-, 所以实数1a =-. 故选:B3.已知O ,A ,B ,C 为空间四点,且向量OA ,OB ,OC 不能构成空间的一个基底,则一定有( ) A .OA ,OB ,OC 共线 B .O ,A ,B ,C 中至少有三点共线 C .OA OB +与OC 共线 D .O ,A ,B ,C 四点共面【答案】D【分析】根据空间向量基本定理即可判断【详解】由于向量OA ,OB ,OC 不能构成空间的一个基底知OA ,OB ,OC 共面,所以O ,A ,B ,C 四点共面 故选:D4.一个关于自然数n 的命题,已经验证知1n =时命题成立,并在假设n k =(k 为正整数)时命题成立的基础上,证明了当2n k =+时命题成立,那么综上可知,该命题对于( )A .一切自然数成立B .一切正整数成立C .一切正奇数成立D .一切正偶数成立【答案】C【分析】依据数学归纳法的规则去判断即可解决【详解】已经验证知1n =时命题成立,并在假设n k =(k 为正整数)时命题成立的基础上,证明了当2n k =+时命题成立,那么综上可知,命题对13579n =,,,,,成立 即该命题对于一切正奇数成立 故选:C5.4名运动员同时参与到三项比赛冠军的争夺,则最终获奖结果种数为( ) A .34A B .34CC .34D .43【答案】C【分析】根据给定条件,利用分步乘法计数原理列式作答. 【详解】每一项比赛的冠军在4个人中选取有4种方法, 由分步乘法计数原理得:最终获奖结果种数为34444⨯⨯=. 故选:C6.如图,OABC 是四面体,G 是ABC 的重心,1G 是OG 上一点,且13OG OG =,则( )A .1OG OA OB OC =++ B .1111333OG OA OB OC =++C .1111444OG OA OB OC =++D .1111999OG OA OB OC =++【答案】D【分析】利用向量加法减法的几何意义并依据空间向量基本定理去求向量1OG 【详解】连接AG 并延长交BC 于N ,连接ON ,由G 是ABC 的重心,可得23AG AN =,()12ON OB OC =+则()()2221112=3332333AG AN ON OA OB OC OA OB OC OA ⎡⎤=-=+-=+-⎢⎥⎣⎦则()1111112111333333999OG OG OA AG OA OB OC OA OA OB OC ⎛⎫==+=++-=++ ⎪⎝⎭故选:D 7.0a b <<是11a b b a+<+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【分析】先化简不等式11a b b a+<+,再判断二者间的逻辑关系 【详解】()111a b ab a b a b a b b a ab ab-+⎛⎫+-+=-+=- ⎪⎝⎭ 当0a b <<时,0a b -<,0ab >,10ab +>, 则有()10ab a b ab +-<成立,即11a b b a+<+成立; 当21a b =-=-,时,11113231122a b b a +=-+=-+=-+=---,, 即11a b b a+<+成立,但此时0a b <<不成立. 综上可知,0a b <<是11a b b a+<+的充分不必要条件 故选:A8.若函数()sin cos f x a x x =+在[,]34ππ-为增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[1,)+∞B .(,3]-∞-C .[3,1]D .(,3][1,)-∞-⋃+∞【答案】A【分析】利用函数的导函数在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦恒为非负数列不等式,用分离常数法求得a的取值范围.【详解】依题意,()'cos sin 0f x a x x =-≥在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恒成立,即cos sin a x x ≥,当ππ,34x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,cos 0x >,故sin tan cos x a x x ≥=,tan y x =在ππ,34x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时为递增函数,其最大值为πtan14=,故1a ≥.所以选A. 【点睛】本小题主要考查利用导数求解函数单调性有关的问题,考查正切函数的单调性,属于中档题.9.中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.假设中国空间站要安排甲,乙,丙,丁,戊5名航天员开展实验,其中天和核心舱安排3人,问天实验舱与梦天实验舱各安排1人.若甲、乙两人不能同时在一个舱内做实验,则不同的安排方案共有( )A .8种B .14种C .20种D .116种【答案】B【分析】按照同个元素(甲)分类讨论,特殊元素和特殊位置优先考虑即可得解. 【详解】按照甲是否在天和核心舱划分,①若甲在天和核心舱,天和核心舱需要从除了甲乙之外的三人中选取两人,剩下两人去剩下两个舱位,则有2232=32=6C A ⋅⨯种可能;②若甲不在天和核心舱,需要从问天实验舱和梦天实验舱中挑选一个,剩下四人中选取三人进入天和核心舱即可,则有1124=24=8C C ⋅⨯种可能; 根据分类加法计数原理,共有6+8=14种可能. 故选:B.10.已知a ,b 是异面直线,A ,B 是a 上的点,C ,D 是b 上的点,2AB =,1CD =,且AC b ⊥,BD b ⊥,则a 与b 所成角为( ) A .30° B .45°C .60°D .90°【答案】C【分析】先计算出AB CD ,再根据cos θ=AB CD AB CD计算夹角的余弦值,即可写出答案【详解】设,θAB CD =2()1AB CD AC CD DB CD CD =++== 1cos θ=2AB CD AB CD∴= 又θ[0,180]︒︒∈ ,θ=60︒∴ 故选:C11.已知t 和3t +是函数()32f x x ax bx c =+++的零点,且3t +也是函数()f x 的极小值点,则()f x 的极大值为( ) A .1 B .4C .43D .49【答案】B【分析】根据给定条件,结合三次函数的特点可得2()()(3)f x x t x t =---,再借助导数求出极大值作答.【详解】因函数()f x 在3t +处取得极小值0,又t 是函数()f x 的另一零点,因此函数()f x 只有两个零点,从而有2()()(3)f x x t x t =---,求导得:()3(1)(3)f x x t x t '=----, 当1x t <+或3x t >+时,()0f x '>,当13t x t +<<+时,()0f x '<, 于是,()f x 在3x t =+处取得极小值,在1x t =+处取得极大值(1)4f t +=, 所以()f x 的极大值为4. 故选:B12.设10099a =,0.01e b =,c ) A .a b c >> B .a c b >> C .b a c >> D .c a b >>【答案】A【分析】构造函数()()e 1xf x x =-+利用导数说明函数的单调性,即可得到e 1x x ≥+,即可判断;【详解】解:令()()e 1x f x x =-+,则()e 1xf x '=-,所以当0x <时()0f x '<,当0x >时()0f x '>,所以()f x 在()0,∞+上单调递增,在(),0∞-上单调递减,所以()()00f x f ≥=,即()e 10xx -+≥恒成立,即e 1x x ≥+(当0x =时取等号),所以0.020.01e 10.02e >+⇒∴b c >, 又e 1x x -≥-(当0x =时取等号), 所以当1x <且0x ≠时,有111e e 1x x x x >-⇒<-,∴0.011100e 10.0199<=-,∴a b >. 故选:A 二、填空题13.已知函数()()2223f x x f x '=++,则()2f '的值为______.【答案】4-【分析】将(2)f '作为常量对()f x 求导,得到导函数,再将()2f '作为未知量求解即可. 【详解】由解析式知:()22(2)f x x f ''=+, ∴(2)222(2)f f ''=⨯+,解得()24f '=-. 故答案为:4-.14.某单位拟从A ,B ,C ,D ,E ,F 六名员工中选派三人外出学习,要求: (1)A ,C 二人中至少选一人; (2)B ,E 二人中至少选一人; (3)B ,C 二人中至多选一人; (4)A ,D 二人中至多选一人. 由于E 因病无法外出,则该单位最终选派的三位员工为:______. 【答案】A ,B ,F【分析】依据条件(2)(3)(1)(4)的顺序去选人即可解决【详解】由于E 因病无法外出,依据条件(2)B ,E 二人中至少选一人,可知一定选派B ,依据条件(3)B ,C 二人中至多选一人,可知一定不选派C , 又依据条件(1)A ,C 二人中至少选一人,可知一定选派A , 又依据条件(4)A ,D 二人中至多选一人,可知一定不选派D , 则一定选派B ,A 二人,一定不派出C ,D ,E 三人. 又共需选派3人,则一定选派F综上,该单位最终选派的三位员工为:A ,B ,F 故答案为:A ,B ,F15.将A ,B ,C ,D 四份不同的文件放入编号依次为15-的五个抽屉,每个抽屉只能放一份文件,要求文件A ,B 必须放入相邻的抽屉,文件C ,D 不能放入相邻的抽屉,则满足要求的放置方法共有______种. 【答案】24【分析】依据先分类再分步的原则去求解即可解决【详解】文件A ,B 放入1、2号抽屉时,文件C ,D 只能放入3、5号抽屉; 文件A ,B 放入2、3号抽屉时,文件C ,D 只能放入1、4号或1、5号抽屉; 文件A ,B 放入3、4号抽屉时,文件C ,D 只能放入1、5号或2、5号抽屉; 文件A ,B 放入4、5号抽屉时,文件C ,D 只能放入1、3号抽屉. 则满足要求的放置方法共有()()22222222222222222222A A A A A A A A A A 24+++++=故答案为:2416.双曲正弦函数()e e sinh 2x x x --=和双曲余弦函数()e e cosh 2x x x -+=在工程学中有广泛的应用,也具有许多迷人的数学性质.若直线x m =与双曲余弦函数1C 和双曲正弦函数2C 的图象分别相交于点A 、B ,曲线1C 在A 处的切线与曲线2C 在B 处切线相交于点P ,则如下命题中为真命题的有______(填上所有真命题的序号).①()()()sinh cosh x x '=,()()()cosh sinh x x '=;②()()22sinh cosh 1x x +=;③点P 必在曲线e x y =上;④PAB △的面积随m 的增大而减小. 【答案】①④【分析】利用求导法则可判断①;利用指数运算可判断②;求出切线PA 、PB 的坐标,联立两切线方程可得出点P 的坐标,可判断③的正误;求出PAB △的面积关于m 的表达式,结合函数的单调性可判断④的正误. 【详解】对于①,()()()e e e e sinh cosh 22x x x xx x --'⎛⎫-'===⎪⎭+⎝, ()()()e e e e cosh sinh 22x x x xx x --'⎛⎫-=⎪=⎭+'=⎝,①对; 对于②,()()222222e e e e e e sinh cosh 222x x x x x x x x ---⎛⎫⎛⎫-+++=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不恒为1,②错;对于③,e e ,2m m A m -⎛⎫+ ⎪⎝⎭、e 2,e m m B m -⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以,切线PA 的方程为()e e e e 22m m m mx m y --+-=--,切线PB 的方程为()e e e e 22m m m mx m y ---+=--,联立()()e e e e 22e e e e 22m m m mm m m my x m y x m ----⎧+--=-⎪⎪⎨-+⎪-=-⎪⎩,解得1e m x m y =+⎧⎨=⎩,即点()1,e mP m +, 所以,点P 不在曲线e x y =上,③错;对于④,e mAB -=,点P 到直线AB 的距离为1,则1e 2m PAB S -=△,所以,PAB △的面积随m 的增大而减小,④对. 故答案为:①④. 三、解答题17.(1)请将下列真值表补充完整;(空格处填上“真”或“假”)(2)给定命题p :对任意实数x 都有210ax ax ++>成立;命题q :关于x 的方程2=0x x a -+有实根.已知命题()p q ⌝∨和命题()p q ∨⌝都是真命题,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 ;(2)[)10,4,4⎡⎤⋃+∞⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)依据真值表去判断所给命题的真假即可解决;(2)先判断出题给条件对命题p ,q 真假的要求,再去求实数a 的取值范围. 【详解】(1)从上至下依次为“真”,“假”,“真”,“真”;(2)若命题p 为真命题,则0a =或0Δ0a >⎧⎨<⎩,解得[)0,4a ∈,若命题q 为真命题,由0∆≥,解得14a ≤,要使()p q ⌝∨和()p q ∨⌝都是真命题, 则需p ,q 同真同假, 若p ,q 同真,则有10,4a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,若p ,q 同假,则有4a ≥,综上可知,a 的取值范围为[)10,4,4⎡⎤⋃+∞⎢⎥⎣⎦.18.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,90ABC ∠=︒,2CA =,1CB =,M 是1CC 的中点,1AM BA ⊥.(1)求1AA 的长;(2)求直线1AC 与平面11ABB A 所成角的正弦值. 【答案】6; 10【分析】(1)证明1BA AN ⊥,再利用相似三角形求解;(2)证明11C AB ∠为直线1AC 与平面11ABB A 所成角,再解三角形求解. 【详解】(1)解:取1BB 中点N ,连接MN ,AN ,则//BC MN , ∵1BB ⊥平面ABC ,∴1BB BC ⊥,又BC BA ⊥,,,AB BC B AB BC ⋂=⊂平面11ABB A , ∴BC ⊥平面11ABB A ,故MN ⊥平面11ABB A ,AN 即为AM 在平面11ABB A 内的射影, 又1AM BA ⊥,∴1BA AN ⊥, 故1Rt ABN Rt A AB △△∽,∴1BN ABAB AA =,而413AB =- ∴126AA ==(2)解:连接1AB ,由(1)知11B C ⊥平面11ABB A , 故11C AB ∠为直线1AC 与平面11ABB A 所成角,16410AC +=111B C =,∴11sin 10C AB ∠=1019.某市环保局对该市某处的环境状况进行实地调研发现,该处的污染指数与附近污染源的强度成正比,与到污染源的距离成反比,总比例常数为()0k k >.现已知相距10km 的A ,B 两家化工厂(污染源),A 化工厂的污染强度未知,暂记为()0a a >,B 化工厂的污染强度为4,它们连线上任意一点C 处的污染指数y 等于两化工厂对该处的污染指数之和,设()km AC x =.(1)试将y 表示为关于x ,k ,a 的等式;(2)调研表明y 在2x =处取得最小值,据此请推断出A 化工厂的污染强度. 【答案】(1)410a y k x x ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭,()0,10x ∈(2)14【分析】(1)根据题意去将y 表示为关于x ,k ,a 的等式; (2)利用导数去求A 化工厂的污染强度. 【详解】(1)410a y k x x ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭,()0,10x ∈;(2)()()()22222241041010x a x a y k k x x x x ⎛⎫⎛⎫--'=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭, 由题意,,210166404x ya a ==⇒-=⇒=, 经检验知,当14a =时,y 在()0,2上单减,在()2,10上单增,满足题意.所以,A 化工厂的污染强度为14.20.在《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称为“阳马”.如图,在“阳马”P ABCD -中,侧棱PD ⊥底面ABCD ,且PD CD =,棱PC 的中点为E ,3PF FB =,连接DE ,DF ,EF .(1)若平面DEF 与平面ABCD 所成二面角的大小为π3,求CB CD 的值.(2)设棱P A 与平面DEF 相交于点G ,且PG PA λ=,求λ的值; 【答案】2 (2)13【分析】(1)以D 为坐标原点,建立空间直角坐标系,设2CD =,CB m =,先利用向量求得m 的值,再去求CBCD的值; (2)利用1DG n ⊥,由向量列出关于λ的方程,再去求λ的值.【详解】(1)以D 为坐标原点,DA ,DC ,DP 方向为x ,y ,z 轴正方向,建立空间直角坐标系D xyz -,并设2CD =,CB m =,则()0,0,0D ,(),0,0A m ,(),2,0B m ,()0,2,0C ,()002P ,,,于是()0,1,1E ,()0,0,2DP =,(),2,0DB m =,()0,1,1DE =又31344PF FB DF DP DB =⇒=+,所以13,,422m DF ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 设平面DEF 的一个法向量()1,,n x y z =.则1304220mx y z y z ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,令4x =-,则y m =-,z m =则平面DEF 的一个法向量()14,,n m m =--.易知平面ABCD 的一个法向量()20,0,1n =,∴122cos ,216n n m =+,212216m =+,由此解得22m =∴22CB mCD == (2)由(0,0,2)DP =,(,0,2)PA m =-,(,0,2)PG PA m λλλ==- 可得(),0,22DG DP PA m λλλ=+=-, 由题意,G 是平面DEF 上一点,则1DG n ⊥, 则()4220m m λλ-+-=,由此解得:13λ=.21.已知函数()()()2ln 0f x x ax a =->.(1)若()f x 恰有一个零点,求a 的值; (2)若0x 是()f x 的零点,且2y x 在点()200,x x 处的切线恰与ln y x =相切,求a 的值.【答案】(1)2e a = (2)2e a =.【分析】(1)由题可得函数()2f x f ≥⎝⎭,进而可得202f ⎛= ⎝⎭,即得; (2)利用导数的几何意义可得2yx 在()200,x x 处切线l :()20002y x x x x =-+,结合条件可得()2001ln 2x x =+,()200ln x ax =,即得.【详解】(1)∵()21212,0x f x x x x x -'=-=>, 由()0f x '=可得2x =,∴当2x ⎛∈ ⎝⎭时,()0f x '<,当2x ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭时,()0f x '>,∴()f x在⎛ ⎝⎭单调递减,在⎫+∞⎪⎪⎝⎭单调递增, 所以()f x f ≥⎝⎭,当0x →时,()f x →+∞,当x →+∞时,()f x →+∞, ∴由题意可知,x =()f x的唯一零点,由20f =-=⎝⎭⎝⎭,解得:a = (2)由2y x 可得2y x '=,∴2yx 在()200,x x 处切线l :()20002y x x x x =-+,整理得:l :2002y x x x =-,设该切线与ln y x =相切于(),ln t t ,又1y x'=, 则l :()1ln y x t t t=-+, 整理得:l :1ln 1y x t t=+-,∴()002012ln ln 21ln x t x t x t⎧=⎪⇒=-⎨⎪=-⎩, ∴()2001ln 2x x =+,又由题知:()200ln x ax =,∴()()()000ln 1ln 2ln 2e ax x x =+=, ∴2e a =即为所求.22.已知函数()()ln 1R f x x ax a =++∈,()f x '为()f x 的导函数. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若210x x >>,证明:对任意R a ∈,存在唯一的()012,x x x ∈,使得()()()12012f x f x f x x x -'=-成立.【答案】(1)答案不唯一,具体见解析 (2)证明见解析【分析】(1)先求得()'f x ,然后对a 进行分类讨论,由此求得()f x 的单调区间.(2)构造函数()()()()1212f x f x F x f x x x -'=--,然后结合导数以及零点存在性定理证得结论成立.【详解】(1)()()110ax f x a x x x+'=+=>, ①当0a ≥时,()0f x '>,∴()f x 在()0,∞+单调递增;②当0a <时,在10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0f x '>,在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,()0f x '<,∴()f x 在10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭单调递减.(2)依题意,210x x >>, 设()()()()()()121212121f x f x f x f x F x f x a x x x x x --'=-=+---,()12,x x x ∈,()F x 在定义域内单调递减, ()()()1211121f x f x F x a x x x -=+-- ()1122112ln 1ln 11x ax x ax a x x x ++-++=+-- ()1122112ln1x a x x x a x x x +-=+-- ()11212211211212lnln 1x xx x x x a a x x x x x x x x -=+--=---- 12112121ln x x x x x x x ⎛⎫-=+⎪-⎝⎭ 21121211ln x x x x x x ⎛⎫=-- ⎪-⎝⎭,令()120,1x t x =∈,()11ln G t t t ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,则()()()112F x x x G t =-, ∵()21tG t t-'=,∴在()0,1,()()0G t G t '>⇒在()0,1单调递增, ∴()()10G t G <=,故()()11210F x G t x x =>-. 同理可得:()112122211ln x x F x x x x x ⎛⎫=-- ⎪-⎝⎭,令()120,1x t x =∈,()1ln H t t t =--,则()()2121F x H t x x =-,∵()11H t t'=-,∴在()0,1,()()0H t H t '<⇒在()0,1单调递减,∴()()10H t H >=,故()()21210F x H t x x =<-, 综上可知,()F x 在()12,x x 单调递减,且()10F x >,()20F x <, ∴()F x 在()12,x x 存在唯一零点0x ,使得()()()12012f x f x f x x x -'=-,命题得证.【点睛】利用导数研究方程的根的个数,首先将方程变形,然后构造函数,结合导数、零点存在性定理、图象等知识来进行研究.。
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四川省宜宾市第四中学校2021-2022高二数学下学期期中试题 理注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名和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,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I 卷 选择题(60分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知复数3i1iz +=-,则z = A .1B .2C .5D .52.已知命题p :∀x∈R,2x >0,那么命题¬p 为 A .∃x∈R,2x <0B .∀x∈R,2x <0C .∃x∈R,2x≤0D .∀x∈R,2x≤03.下列求导运算正确的是.A .23111x x x '⎛⎫+=- ⎪⎝⎭ B .(2)2ln 2x x '= C .2(sin )2cos x x x x '= D .1(ln 2)2x x'=4.随机变量2~(2,3)X N ,且(1)0.20P X <=,则(23)P X <<=A .0.20B .0.30C .0.70D .0.805.若l m n 、、是互不相同的空间直线,αβ、是不重合的平面,则下列命题中真命题是A .若//l m αβαβ⊂⊂,,,则//l mB .若l αβα⊥⊂,, 则l β⊥C .若l β⊥,//l α,则αβ⊥D .若l n ⊥,m n ⊥,则//l m6.5个节目,若甲、乙、丙三个节目按给定顺序出现不同的排法有A .120种B .80种C .48种D .20种7.执行如图所示的程序框图,输出的值是 A .4 B .5C .6D .78.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为3,且它的一个焦点在抛物线212y x =的准线上,则此双曲线的方程为A .22156x y -=B .22175x y -=C .22136x y -=D .22143x y -=9.函数()[]()2cos 2,21x xf x x x =∈-+的大致图象是 A .B .C .D .10.在区间[],ππ-内随机取两个数分别记为,a b ,则函数()2222f x x ax b π=+-+有零点的概率 A .18π-B .14π-C .34D .4π 11.已知函数()()2321ln 3422f x x x ax x a a a a R =--+--+∈存在两个极值点.则实数a 的取值范围是A .()0∞,+B .10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .1,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭12.设函数()f x 是定义在(0,)+∞上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()2()xf x f x '>,则不等式24(2019)(2019)(2)0f x x f ---<的解集为A .(0,2021)B .(2019,2021)C .(2019,)+∞D .(,2021)-∞第II 卷 非选择题(90分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.833()2x x -的展开式中的常数项是__________. 14.函数()()2212f x x =-+的极值点是_____________________15.二面角l αβ--的大小是60︒,线段AB α⊂,B l ∈,AB 与l 所成的角45︒,则AB 与平面β所成的角的正弦值是__________.16.若函数(1)()ln 1a x f x x x -=++在定义域上是增函数,则实数a 的取值范围为__________. 三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共60分。
17.(12分)已知函数31()443f x x x =-+. (Ⅰ)求()f x 在[]0,3上的最值;(II )对任意[]12,0,x x m ∈,1216()()3f x f x -≤恒有成立,求实数m 的取位范围.18.(12分)为了研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门对100名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在55名男性驾驶员中,平均车速超过100km /h 的有40人,不超过100km /h 的有15人;在45名女性驾驶员中,平均车速超过100km /h 的有20人,不超过100km /h 的有25人.(Ⅰ)完成下面的列联表,并判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100km /h 的人与性别有关.平均车速超过100km /h 人数平均车速不超过100km /h 人数 合计男性驾驶员人数 女性驾驶员人数 合计(II )以上述数据样本来估计总体,现从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取3辆,记这3辆车中驾驶员为男性且车速超过100km /h 的车辆数为X ,若每次抽取的结果是相互独立的,求X 的分布列和数学期望. 参考公式与数据:()20P K k ≥ 0.150 0.1000.050 0.025 0.010 0.005 0.0010k 2.072 2.7063.841 5.024 6.635 7.879 10.828()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++. 19.(12分)在三棱柱111ABC A B C -中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,D E F ,,分别是11A B 、1CC 、BC 的中点,11AE A B ⊥,12AA AB AC ===.(Ⅰ)证明:AB AC ⊥;(Ⅱ)求平面DEF 与平面ABC 所成锐二面角的余弦值.20.(12分)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,A 为抛物线C 上异于原点的任意一点,过点A 的直线l 交抛物线C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有||||FA FD =.当点A 的横坐标为3时,ADF ∆为正三角形. (Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)若直线1//l l ,且1l 和抛物线C 有且只有一个公共点E ,试问直线AE (A 为抛物线C 上异于原点的任意一点)是否过定点,若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.21.(12分)已知函数()2ln f x a x x =+,其中a R ∈.(Ⅰ)讨论()f x 的单调性; (Ⅱ)当1a =时,证明:()21f x x x ≤+-;(Ⅲ)求证:对任意正整数n ,都有2111111222n e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(其中e≈2.7183为自然对数的底数)(二)选考题:共10分。
请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)已知曲线C 的参数方程是cos x a y ϕϕ=⎧⎪⎨=⎪⎩ (ϕ是参数,0a > ),直线l 的参数方程是31x ty t =+⎧⎨=--⎩(t 是参数),曲线C 与直线l 有一个公共点在x 轴上,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系(I )求曲线C 的极坐标方程;(II )若点1(,)A ρθ,22(,)3B πρθ+,34(,)3C πρθ+在曲线C 上,求222111OA OB OC ++的值.23.[选修4-5:不等式选讲](10分) 已知函数()1f x x a x =-+-.(I )若不等式()3f x ≤的解集为{}03x x ≤≤,求实数a 的值; (II )当2a = 时,若()1422nn f x +≥--对一切实数x 恒成立,求实数n 的取值范围.2021年春四川省宜宾市第四中学高二期中考试理科数学参考答案1.C 2.C 3.B4.B5.C6.D7.B8.C9.A10.B11.B 12.B13.631614.1x =-或1或015.616.2a ≤17.(1)因为31()443f x x x =-+,所以2()4f x x =-',令()0f x '=,解得2x =-或2x =, 因为()f x 在[0]3,上,所以()f x 在[0]2,上单调递减;在](23,上单调递增, 又因为(0)4f =,4(2)3f =-,(3)1f =, 所以,当0x =时,()f x 的最大值为4;当2x =时,()f x 的最小值为43-. (2)因为416433⎛⎫--= ⎪⎝⎭,结合()f x 的图象: 令()04f x =,解得023x =, 所以m 的取值范围是(0,23]. 18.(Ⅰ)平均车速超过100/km h人数 平均车速不超过100/km h 人数 合计男性驾驶员人数 40 15 55 女性驾驶员人数 20 25 45 合计6040100因为()22100402515208.4297.87960405545x ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,所以有99.5%的把握认为平均车速超过100/km h 与性别有关;(Ⅱ)根据样本估计总体的思想,从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取1辆,驾驶员为男性且车速超过100/km h 的车辆的概率为4021005=.X 可取值是0,1,2,3,23,5X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,有: ()03032327055125P X C ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()12132354155125P X C ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ()21232336255125P X C ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()333238353125P X C ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, X 的分布列为 X123P27125 54125 36125 8125()2754368601231251251251255E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 19.(Ⅰ)因为11AE A B ⊥,11//A B AB ,所以AB AE ⊥,又侧棱1AA ⊥底面ABC ,所以1AB AA ⊥,1AE AA A =,所以AB ⊥平面11A ACC ,而AC ⊆平面11A ACC , 所以AB AC ⊥.(Ⅱ)由已知及(Ⅰ)可知1AA AB ⊥,1AA AC ⊥,AB AC ⊥,以A 为原点,1AB AC AA ,,分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -,则(0,0,0)A ,(0,2,1)E ,(1,1,0)F ,1(0,0,2)A ,(2,0,0)B ,(1,0,2)D , 所以()1,2,1DE =--,()0,1,2DF =-,设面DEF 的法向量为(,,z)n x y =,则由0,0n DE n DF ⎧⋅=⎨⋅=⎩得20,20y z x y z -=⎧⎨-+-=⎩即2,3,y z x z =⎧⎨=⎩令1z =得(3,2,1)n =.又由题可知面ABC 的法向量(0,0,1)=m .所以|||cos ,|||||m n m n m n ⋅〈〉===故平面DEF 与平面ABC. 20.(Ⅰ)由题意知,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,设(),0(0)D t t >,则FD 的中点为2,04p t +⎛⎫⎪⎝⎭, 因为FA FD =,由抛物线的定义知:322p pt +=-,解得3t p =+或3t =-(舍去), 由234p t+=,解得2p =,所以抛物线C 的方程为24y x = (II)由(Ⅰ)知()1,0F ,设()000,(0)A x y x >,(),0(0)D D D x x >,因为FA FD =,则011D x x -=+,由0D x >得02D x x =+,故()02,0D x +,故直线AB 的斜率为02AB y k =-,因为直线1l 和直线AB 平行,故可设直线1l 的方程为02y y x b =-+, 代入抛物线方程得200880b y y y y +-=,由题意知20064320b y y ∆=+=,得02b y =-.设(),E E E x y ,则04E y y =-,204E x y =,当204y ≠时,0020044E AE E y y y k x x y -==--, 可得直线AE 的方程为()0002044y y y x x y -=--, 由2004y x =,整理可得()020414y y x y =--,所以直线AE 恒过点()1,0F ,当204y =时,直线AE 的方程为1x =,过点()1,0F ,所以直线AE 恒过定点()1,0F .21.(1)函数()f x 的定义域为()0,∞+,()222a a x f x x x x+'=+=①当0a ≥时,()0f x '>,所以()f x 在()0,∞+上单调递增,②当0a <时,令()0f x '=,解得:x =当0x <<时,()0f x '<, 所以()f x在⎛ ⎝上单调递减;当x >() 0f x '>,所以()f x在⎫+∞⎪⎪⎭上单调递增, 综上,当0a ≥时,函数()f x 在()0,∞+上单调递增;当0a <时,函数()f x在⎛ ⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎪⎭上单调递增;(2)当1a =时,()2ln f x x x =+,要证明()21f x x x ≤+-,即证ln 1x x ≤-,即ln 10x x -+≤,设()ln 1g x x x =-+则()1xg x x-'=,令()0g x '=得,1x =,当()0,1x ∈时,()0g x '>,当()1,x ∈+∞时,()0g x '<所以1x =为极大值点,也为最大值点所以()()10g x g ≤=,即ln 10x x -+≤故当1a =时,()21f x x x ≤+-;(3)由(2)ln 1x x ≤-(当且仅当1x =时等号成立),令()112nx n N *=+∈, 则 22111ln 1112nn n ⎛⎫⎛⎫+≤+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以22111221111111ln 1ln 1ln 111ln 1222222212nnn n e ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎣⎦++++⋅⋅⋅++≤++⋅⋅⋅+==-<= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭-,即2111ln 1ln 1ln 1ln 222n e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++⋅⋅⋅++< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以2111111222n e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 22.(Ⅰ)∵直线l 的参数方程是31x ty t =+⎧⎨=--⎩(t 为参数),消去参数t 得x +y =2,令y =0,得x =2.∵曲线C 的参数方程是x acos y ϕϕ=⎧⎪⎨=⎪⎩(ϕ为参数,a >0),消去参数ϕ得22213x ya +=,把点(2,0)代入上述方程得a =2.∴曲线C 普通方程为22143x y +=.(Ⅱ)∵点()1232433A B C ππρθρθρθ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,,在曲线C 上,即A (ρ1cosθ,ρ1sinθ),222233B cos sin ππρθρθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,334433C cos sin ,ππρθρθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭在曲线C 上, ∴222222222222123111111124124||||||433333cos cos cos sin sin sin OA OB OC ππππθθθθθθρρρ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=++=+++++++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ =484812121212112112333342223222cos cos cos cos cos cos ππππθθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++-+-+⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪+++++ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=232223222333386cos cos cos cos cos cos ππππθθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-++--++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭+=337868+=. 23.(1)由题意得出关于x 的方程()3f x =的两根分别为0和3,则()()0333f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即13323a a ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,解得2a =; (2)当2a =时,由绝对值三角不等式得()21211f x x x x x =-+-≥--+=, 又()1422nn f x +≥--对一切实数x 恒成立,所以11422n n +≥--,令2n t =,化简得2230t t --≤,解得3t ≤,所以2log 3n ≤,实数n 的取值范围为(]2,log 3-∞.。