【常考题】高二数学上期中试题(及答案)
2023-2024学年河北省部分高中高二(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年河北省部分高中高二(上)期中数学试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线l :2x +√3y −1=0的斜率为( ) A .−2√33B .−√32C .2√33D .√322.若方程x 2+y 2+4x +2y ﹣m =0表示一个圆,则m 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣5)B .(﹣5,+∞)C .(﹣∞,5)D .(5,+∞)3.已知F 1,F 2分别是椭圆E :x 29+y 25=1的左、右焦点,P 是椭圆E 上一点,若|PF 1|=2,则|PF 2|=( )A .1B .2C .3D .44.如图,在三棱锥P ﹣ABC 中,P A ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,且PD →=3DC →,则BD →在AC →方向上的投影向量为( )A .34AC →B .−23AC →C .−34AC →D .23AC →5.若圆O 1:x 2+y 2=25与圆O 2:(x ﹣7)2+y 2=r 2(r >0)相交,则r 的取值范围为( ) A .[2,10]B .(2,10)C .[2,12]D .(2,12)6.若A (2,2,1),B (0,0,1),C (2,0,0),则点A 到直线BC 的距离为( ) A .2√305B .√305C .2√55D .√557.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作双曲线C 的其中一条渐近线l 的垂线,垂足为A (第一象限),并与双曲线C 交于点B ,若FB →=BA →,则l 的斜率为( ) A .2B .1C .12D .−748.已知实数x ,y 满足2x ﹣y +2=0,则√(x −9)2+y 2+√x 2+y 2−4x −4y +8的最小值为( ) A .3√13B .10+√13C .108D .117二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是AB ,BC 的中点,则( )A .BC →−A 1A →=AD 1→B .BC →−A 1A →=2AD 1→C .EF →=12A 1C 1→D .EF →=A 1C 1→10.在同一直角坐标系中,直线l :y =mx +1与曲线C :x 2+my 2=1的位置可能是( )A .B .C .D .11.已知F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 是椭圆E 上一点,且|PF 1|=43|PF 2|,cos ∠PF 2F 1=35,则下列结论正确的有( ) A .椭圆E 的离心率为57B .椭圆E 的离心率为45C .PF 1⊥PF 2D .若△PF 1F 2内切圆的半径为2,则椭圆E 的焦距为1012.苏州博物馆(图一)是地方历史艺术性博物馆,建筑物的顶端可抽象为如图二所示的上、下两层等高的几何体,其中上层EFGH ﹣NPQM 是正四棱柱,下层底面ABCD 是边长为4的正方形,E ,F ,G ,H 在底面ABCD 的投影分别为AD ,AB ,BC ,CD 的中点,若AF =√5,则下列结论正确的有( )A .该几何体的表面积为32+8√2+4√6B .将该几何体放置在一个球体内,则该球体体积的最小值为36πC .直线CP 与平面ABF 所成角的正弦值为√63D .点M 到平面BFG 的距离为√63三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知点N 是点M (3,3,4)在坐标平面Oxz 内的射影,则|ON →|= . 14.若双曲线C :x 2m+1+y 2m 2−m−2=1的实轴长与虚轴长相等,则m = .15.过点M(√3,0)作圆C :x 2+(y ﹣1)2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为 .16.如图,在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AM =2MB ,N 为DD 1的中点,记平面CMN 与平面ADD 1A 1的交线为l ,则直线l 与直线AC 1所成角的余弦值为 .四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知直线l 1:x +ay ﹣a +2=0与l 2:2ax +(a +3)y +a ﹣5=0. (1)当a =1时,求直线l 1与l 2的交点坐标; (2)若l 1∥l 2,求a 的值.18.(12分)如图,在正四棱锥P ﹣ABCD 中,E ,F 分别为P A ,PC 的中点,DG →=2GP →. (1)证明:B ,E ,G ,F 四点共面.(2)记四棱锥P ﹣BEGF 的体积为V 1,四棱锥P ﹣ABCD 的体积为V 2,求V 1V 2的值.19.(12分)已知P 是圆C :x 2+y 2=12上一动点,过P 作x 轴的垂线,垂足为Q ,点M 满足PQ →=2PM →,记点M 的轨迹为E . (1)求E 的方程;(2)若A ,B 是E 上两点,且线段AB 的中点坐标为(−85,25),求|AB |的值.20.(12分)如图,这是某圆弧形山体隧道的示意图,其中底面AB 的长为16米,最大高度CD 的长为4米,以C 为坐标原点,AB 所在的直线为x 轴建立直角坐标系. (1)求该圆弧所在圆的方程;(2)若某种汽车的宽约为2.5米,高约为1.6米,车辆行驶时两车的间距要求不小于0.5米以保证安全,同时车顶不能与隧道有剐蹭,则该隧道最多可以并排通过多少辆该种汽车?(将汽车看作长方体)21.(12分)如图,在斜三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,△ABC 是边长为2的等边三角形,M ,Q 分别为AC ,A 1B 1的中点,且MQ ⊥AB . (1)证明:MC 1⊥AB .(2)若BB 1=4,MQ =√15,求平面MB 1C 1与平面MC 1Q 夹角的余弦值.22.(12分)如图,已知F 1(−√10,0),F 2(√10,0)分别是双曲线E :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P(−2√103,√63)是E 上一点. (1)求E 的方程.(2)过直线l :x =1上任意一点T 作直线l 1,l 1与E 的左、右两支相交于A ,B 两点.直线l 1关于直线l 对称的直线为l 2(与l 1不重合),l 2与E 的左、右两支相交于C ,D 两点.证明:∠ABD =∠ACD .2023-2024学年河北省部分高中高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线l :2x +√3y −1=0的斜率为( ) A .−2√33B .−√32C .2√33D .√32解:将l 的方程转化为y =−2√33x +√33,则l 的斜率为−2√33. 故选:A .2.若方程x 2+y 2+4x +2y ﹣m =0表示一个圆,则m 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣5)B .(﹣5,+∞)C .(﹣∞,5)D .(5,+∞)解:因为方程x 2+y 2+4x +2y ﹣m =0表示一个圆,所以42+22+4m >0,解得m >﹣5. 故选:B .3.已知F 1,F 2分别是椭圆E :x 29+y 25=1的左、右焦点,P 是椭圆E 上一点,若|PF 1|=2,则|PF 2|=( )A .1B .2C .3D .4解:椭圆E :x 29+y 25=1,可知a =3,因为P 是椭圆E 上一点,所以|PF 1|+|PF 2|=2a =6,所以|PF 2|=6﹣|PF 1|=4. 故选:D .4.如图,在三棱锥P ﹣ABC 中,P A ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,且PD →=3DC →,则BD →在AC →方向上的投影向量为( )A .34AC →B .−23AC →C .−34AC →D .23AC →解:因为P A ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,所以P A ⊥AB ,P A ⊥AC ,故以A 为坐标原点,AB ,AC ,P A 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,令AB =a ,AC =b ,P A =c ,则A (0,0,0),B (a ,0,0),C (0,b ,0),D(0,34b ,14c), 则AC →=(0,b ,0),BD →=(−a ,34b ,14c),所以BD →在AC →方向上的投影向量为AC →⋅BD →|AC →|⋅AC →|AC →|=34b 2|b|⋅AC →|b|=34AC →.故选:A .5.若圆O 1:x 2+y 2=25与圆O 2:(x ﹣7)2+y 2=r 2(r >0)相交,则r 的取值范围为( ) A .[2,10]B .(2,10)C .[2,12]D .(2,12)解:∵O 1与O 2相交, ∴|r ﹣5|<|O 1O 2|<|r +5|, 又|O 1O 2|=7,∴|r ﹣5|<7<|r +5|,解得2<r <12. 故选:D .6.若A (2,2,1),B (0,0,1),C (2,0,0),则点A 到直线BC 的距离为( ) A .2√305B .√305C .2√55D .√55解:由题意得,BA →=(2,2,0),BC →=(2,0,−1),则BA →在BC →上的投影向量的模为|BA →⋅BC →||BC →|=√5,则点A 到直线BC 的距离为√|BA →|2−(|BA →⋅BC →||BC →|)2=√(√8)2−(4√5)2=2√305. 故选:A .7.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作双曲线C 的其中一条渐近线l 的垂线,垂足为A (第一象限),并与双曲线C 交于点B ,若FB →=BA →,则l 的斜率为( )A .2B .1C .12D .−74解:由已知直线l 的方程为y =b ax ,即bx ﹣ay =0,点F (c ,0),则|FA|=|bc|√b +(−a)2=b ,因为FB →=BA →,所以B 为线段AF 的中点,则|BF|=b2, 设双曲线C 的左焦点为F 1,则|BF 1|=2a +b2, 在△BFF 1中,由余弦定理可得:cos ∠BFF 1=|BF|2+|FF 1|2−|BF 1|22|BF||FF 1|=b 24+4c 2−(2a+b 2)22×b2×2c=2b−ac, 又cos ∠BFF 1=bc ,所以a =b ,故l 的斜率为1, 故选:B .8.已知实数x ,y 满足2x ﹣y +2=0,则√(x −9)2+y 2+√x 2+y 2−4x −4y +8的最小值为( ) A .3√13B .10+√13C .108D .117解:√(x −9)2+y 2+√x 2+y 2−4x −4y +8=√(x −9)2+y 2+√(x −2)2+(y −2)2, 该式表示直线l :2x ﹣y +2=0上一点到P (9,0),Q (2,2)两点距离之和的最小值. 而P ,Q 两点在l 的同一侧,设点P 关于l 对称的点P ′(x 0,y 0),则{y 0−0x 0−9=−122×x 0+92−y 0+02+2=0,解得{x 0=−7y 0=8,∴P ′(﹣7,8),故√(x −9)2+y 2+√x 2+y 2−4x −4y +8≥|P′Q|=√(−7−2)+(8−2)2=3√13. 故选:A .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是AB ,BC 的中点,则( )A .BC →−A 1A →=AD 1→B .BC →−A 1A →=2AD 1→C .EF →=12A 1C 1→D .EF →=A 1C 1→解:BC →−A 1A →=AD →+AA 1→=AD 1→,A 正确,B 不正确,又因为EF →=12A 1C 1→,故C 正确,D 不正确. 故选:AC .10.在同一直角坐标系中,直线l :y =mx +1与曲线C :x 2+my 2=1的位置可能是( )A .B .C .D .解:A .取m =1,则直线l :y =x +1与曲线C :x 2+y 2=1满足图中的位置关系,因此A 正确; B .联立{y =mx +1x 2+my 2=1,化为(1+m 3)x 2+2m 2x +m ﹣1=0,若直线l :y =mx +1与曲线C :x 2+my 2=1有交点,则Δ=4m 4﹣4(1+m 3)(m ﹣1)=m 3﹣m +1>0. 由曲线C :x 2+my 2=1结合图形,则0<1m <1,∴m >1,满足Δ>0,因此B 正确;C .由曲线C :x 2+my 2=1结合图形,则0<1m <1,∴m >1,直线l 与椭圆应该有交点,因此C 不正确;D .由图可知:直线l 经过点(1,0),则m =﹣1,联立{y =−x +1x 2−y 2=1,化为x =1,y =0,即直线l 与双曲线的交点为(1,0),因此D 正确. 故选:ABD .11.已知F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 是椭圆E 上一点,且|PF 1|=43|PF 2|,cos ∠PF 2F 1=35,则下列结论正确的有( ) A .椭圆E 的离心率为57B .椭圆E 的离心率为45C .PF 1⊥PF 2D .若△PF 1F 2内切圆的半径为2,则椭圆E 的焦距为10解:A 、B 选项,由椭圆的定义得,|PF 1|+|PF 2|=2a ,已知|PF 1|=43|PF 2|,解得|PF 1|=87a ,|PF 2|=67a ,由cos ∠PF 2F 1=|PF 2|2+|F 1F 2|2−|PF 1|22|PF 2||F 1F 2|=4c 2−47a 2247ac=35, 整理得5a 2+18ac ﹣35c 2=0,即(a +5c )(5a ﹣7c )=0,则a =﹣5c (舍去)或a =75c ,即c a=57,故椭圆E 的离心率为57,故A 正确,B 不正确;C 选项,由a =75c ,得|F 1F 2|=2c =107a ,则|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,故PF 1⊥PF 2,故C 正确; D 选项,由PF 1⊥PF 2,△PF 1F 2内切圆的半径为2,得2c =2a ﹣4,因为a =75c ,所以c =5,即椭圆E 的焦距为10,故D 正确. 故选:ACD .12.苏州博物馆(图一)是地方历史艺术性博物馆,建筑物的顶端可抽象为如图二所示的上、下两层等高的几何体,其中上层EFGH ﹣NPQM 是正四棱柱,下层底面ABCD 是边长为4的正方形,E ,F ,G ,H 在底面ABCD 的投影分别为AD ,AB ,BC ,CD 的中点,若AF =√5,则下列结论正确的有( )A .该几何体的表面积为32+8√2+4√6B .将该几何体放置在一个球体内,则该球体体积的最小值为36πC .直线CP 与平面ABF 所成角的正弦值为√63D .点M 到平面BFG 的距离为√63解:设F ,G 在平面ABCD 的投影分别为AB ,BC 的中点R ,S ,由于AF =√5,AB =4,所以F 到平面ABCD 的距离为FR =√AF 2−(12AB)2=1, 由于上、下两层等高,所以P 到平面ABCD 的距离为2,又FG =RS =12AC =2√2,由于GS =FR =1,BS =RB =12×4=2 所以BG =GC =√GS 2+BS 2=√5=BF =AF ,所以△AFB ≌△BGC ,同理可得△CDH ≌△ADE ≌△AFB ≌△BGC ,△BFG ≌△CHG ≌△DEH ≌△AEF , 则点B 到FG 的距离为√BF 2−(12FG)2=√(√5)2−(√2)2=√3,则△ABF 的面积为12AB ⋅FR =12×4×1=2,△BFG 的面积为12×2√2×√3=√6,故该几何体的表面积4×2+4×√6+4×4+2√2×2√2+2√2×4=32+8√2+4√6,故A 正确; 将该几何体放置在一个球体内,要使该球体体积最小,则球心在该几何体上下底面中心所连直线上, 且A 、B 、C 、D ,N 、P 、Q 、M 均在球面上,设球心到下底面ABCD 的距离为x , 由于四边形MNPQ 为边长为2√2的正方形,四边形ABCD 为边长为4的正方形, 则其对角线长度分别为4,4√2,则(2√2)2+x 2=22+(2−x)2,解得x =0,则该球体的半径为2√2,体积为4π3×(2√2)3=64√2π3,故B 错误;以A 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则C (4,4,0),P (2,0,2),B (4,0,0),F (2,0,1),G (4,2,1),M (2,4,2),CP →=(−2,−4,2),BF →=(﹣2,0,1),BG →=(0,2,1),BM →=(﹣2,4,2), 平面ABF 的一个法向量为m →=(0,1,0),则cos <CP →,m →>=−42√6=−√63,设直线CP 与平面ABF 所成角为θ,则sinθ=|cos <CP →,m →>|=√63,故直线CP 与平面ABF 所成角的正弦值为√63,故C 正确; 设平面BFG 的法向量为n →=(x 1,y 1,z 1),则{n →⋅BF →=−2x 1+z 1=0n →⋅BG →=2y 1+z 1=0,令x 1=1,得n →=(1,﹣1,2), 则点M 到平面BFG 的距离为|n →⋅BM →||n →|=222=√63,故D 正确. 故选:ACD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知点N 是点M (3,3,4)在坐标平面Oxz 内的射影,则|ON →|= 5 . 解:由题可知,N (3,0,4),则ON →=(3,0,4),∴|ON →|=√32+42=5. 故答案为:5.14.若双曲线C :x 2m+1+y 2m 2−m−2=1的实轴长与虚轴长相等,则m = 1 .解:由题可知(m +1)+(m 2﹣m ﹣2)=0,解得m =1或m =﹣1(舍去),∴m =1. 故答案为:1.15.过点M(√3,0)作圆C :x 2+(y ﹣1)2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为 √3x −y =0 .解:圆C :x 2+(y ﹣1)2=1①,则圆心C (0,1), 以C (0,1),M (√3,0)为直径的圆的方程为:(x −√32)2+(y −12)2=1②,①﹣②可得,√3x −y =0,故直线AB 的方程为√3x −y =0. 故答案为:√3x −y =0.16.如图,在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AM =2MB ,N 为DD 1的中点,记平面CMN 与平面ADD 1A 1的交线为l ,则直线l 与直线AC 1所成角的余弦值为7√111111.解:设I ∩AA 1=P ,连接NP ,MP ,直线NP 即为直线l .易证得MP ∥CN ,由AM =2MB ,N 为DD 1的中点,得AP =13AA 1,以D 为坐标原点,DA .DC ,DD 1所在直线分别为x ,y ,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AB =6,则得:N (0,0,3),P (6,0,2),A (6,0,0),C 1(0,6,6), NP →=(6,0,﹣1),AC 1→=(﹣6,6,6), 所以得:|cos <NP →,AC 1→>|=|NP →⋅AC 1→||NP →|⋅|AC 1→|=37×63=7√111111,故直线与直线 AC 1 所成角的余弦值为7√111111.故答案为:7√111111. 四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知直线l 1:x +ay ﹣a +2=0与l 2:2ax +(a +3)y +a ﹣5=0. (1)当a =1时,求直线l 1与l 2的交点坐标; (2)若l 1∥l 2,求a 的值. 解:(1)因为a =1,所以l 1:x +y +1=0,l 2:2x +4y ﹣4=0,即x +2y ﹣2=0, 联立{x +y +1=0x +2y −2=0解得{x =−4y =3,故直线l 1与l 2的交点坐标为(﹣4,3).(2)因为l 1∥l 2,所以2a 2﹣a ﹣3=0,解得a =﹣1或a =32, 当a =﹣1时,l 1与l 2重合,不符合题意. 当a =32时,l 1与l 2不重合,符合题意. 故a =32.18.(12分)如图,在正四棱锥P ﹣ABCD 中,E ,F 分别为P A ,PC 的中点,DG →=2GP →. (1)证明:B ,E ,G ,F 四点共面.(2)记四棱锥P ﹣BEGF 的体积为V 1,四棱锥P ﹣ABCD 的体积为V 2,求V 1V 2的值.解:(1)证明:因为E ,F 分别为P A ,PC 的中点, 所以BE →=12BA →+12BP →,BF →=12BC →+12BP →, 所以BG →=BD →+DG →=BD →+23DP →=BD →+23(BP →−BD →)=13BD →+23BP →=13BA →+13BC →+23BP →=23(12BA →+12BP →)+23(12BC →+12BP →)=23BE →+23BF →, 故B ,E ,G ,F 四点共面;(2)由正四棱锥的对称性知,V 1=2V E ﹣PBG ,V 2=2V A ﹣PBD , 设点E 到平面PBG 的距离为d 1,点A 到平面PBD 的距离为d 2,由E 是P A 的中点得d 2=2d 1, 由DG →=2GP →得S △PBD =3S △PBG ,所以V 1V 2=V E−PBG V A−PBD=13S △PBG ⋅d 113S △PBD ⋅d 2=16.19.(12分)已知P 是圆C :x 2+y 2=12上一动点,过P 作x 轴的垂线,垂足为Q ,点M 满足PQ →=2PM →,记点M 的轨迹为E . (1)求E 的方程;(2)若A ,B 是E 上两点,且线段AB 的中点坐标为(−85,25),求|AB |的值. 解:(1)设M (x ,y ),则Q (x ,0), 因为PQ →=2PM →,则P (x ,2y ), 因为P 在圆C 上,所以x 2+(2y )2=12, 故E 的方程为x 212+y 23=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若A ,B 是E 上两点,则{x 1212+y 123=1x 2212+y 223=1, 两式相减得x 12−x 2212+y 12−y 223=0,即y 1−y 2x 1−x 2=−x 1+x 24(y 1+y 2).因为线段AB 的中点坐标为(−85,25),所以y 1−y 2x 1−x 2=−x 1+x 24(y 1+y 2)=1,所以k AB =1,则直线AB 的方程为y =x +2.联立方程组{y =x +2x 212+y 23=1,整理得5x 2+16x +4=0,其中Δ>0, 则x 1+x 2=−165,x 1x 2=45, |AB|=√1+12√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=4√225. 20.(12分)如图,这是某圆弧形山体隧道的示意图,其中底面AB 的长为16米,最大高度CD 的长为4米,以C 为坐标原点,AB 所在的直线为x 轴建立直角坐标系. (1)求该圆弧所在圆的方程;(2)若某种汽车的宽约为2.5米,高约为1.6米,车辆行驶时两车的间距要求不小于0.5米以保证安全,同时车顶不能与隧道有剐蹭,则该隧道最多可以并排通过多少辆该种汽车?(将汽车看作长方体)解:(1)由圆的对称性可知,该圆弧所在圆的圆心在y轴上,由图形可得A(﹣8,0),B(8,0),D(0,4),设该圆的半径为r米,则r2=82+(r﹣4)2,解得r=10,圆心为(0,﹣6),故该圆弧所在圆的方程为x2+(y+6)2=100.(2)设与该种汽车等高且能通过该隧道的最大宽度为d米,则(d2)2+(6+1.6)2=102,解得d=2√42.24.若并排通过4辆该种汽车,则安全通行的宽度为4×2.5+3×0.5=11.5<2√42.24.隧道能并排通过4辆该种汽车;若并排通过5辆该种汽车,则安全通行的宽度为5×2.5+4×0.5=14.5>2√42.24,故该隧道不能并排通过5辆该种汽车.综上所述,该隧道最多可以并排通过4辆该种汽车.21.(12分)如图,在斜三棱柱ABC﹣A1B1C1中,△ABC是边长为2的等边三角形,M,Q分别为AC,A1B1的中点,且MQ⊥AB.(1)证明:MC1⊥AB.(2)若BB1=4,MQ=√15,求平面MB1C1与平面MC1Q夹角的余弦值.(1)证明:因为△A1B1C1是等边三角形,Q为A1B1的中点,所以C1Q⊥A1B1,又AB∥A1B1,所以C1Q⊥AB,因为MQ⊥AB,C1Q∩MQ=Q,所以AB⊥平面MC1Q,又MC1⊂平面C1MQ,所以MC1⊥AB;(2)解:取AB靠近点A的四等分点N,连接MN,NQ,易证得MN∥C1Q,则MN⊥AB,且MN=√32,由BB 1=4,得QN =3√72,因为MQ =√15,所以MQ 2+MN 2=QN 2, 即MQ ⊥MN ,又MQ ⊥AB ,从而MQ ⊥平面ABC ,以M 为坐标原点,MN 所在直线为x 轴,MQ 所在直线为z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则M (0,0,0),B 1(0,1,√15),C 1(−√3,0,√15), 则MB 1→=(0,1,√15),MC 1→=(−√3,0,√15), 设平面MB 1C 1的法向量为m →=(x ,y ,z ),则有{m →⋅MB 1→=y +√15z =0m →⋅MC 1→=−√3x +√15z =0,令z =1,得m →=(√5,−√15,1),由图可知,n →=(0,1,0)是平面MC 1Q 的一个法向量,设平面MB 1C 1与平面MC 1Q 的夹角为θ,则cosθ=|m →⋅n →||m →||n →|=√1521=√357.22.(12分)如图,已知F 1(−√10,0),F 2(√10,0)分别是双曲线E :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P(−2√103,√63)是E 上一点. (1)求E 的方程.(2)过直线l :x =1上任意一点T 作直线l 1,l 1与E 的左、右两支相交于A ,B 两点.直线l 1关于直线l 对称的直线为l 2(与l 1不重合),l 2与E 的左、右两支相交于C ,D 两点.证明:∠ABD =∠ACD .解:(1)∵F 1(−√10,0),F 2(√10,0)分别是双曲线E :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P(−2√103,√63)是E 上一点,∴{a 2+b 2=10409a2−69b2=1,解得a 2=4,b 2=6,∴E 的方程为x 24−y 26=1.(2)证明:设T (1,m ),由题意得直线l 1的斜率存在且不等于0, 设直线l 的方程为y ﹣m =k (x ﹣1),则直线l 2的方程为y ﹣m =﹣k (x ﹣1), 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),D (x 4,y 4), 联立方程组{y −m =k(x −1)x 24−y 26=1,整理得(3﹣2k 2)x 2+(4k 2﹣4km )x ﹣2k 2+4km ﹣2m 2﹣12=0,Δ=(4k 2﹣4km )2﹣(12﹣8k 2)(﹣2k 2+4km ﹣2m 2﹣12)=﹣72k 2﹣48km +24m 2+144>0, 则x 1+x 2=4k 2−4km 2k 2−3,x 1x 2=2k 2−4km+2m 2+122k 2−3,|AT |=√1+k 2|x 1−1|,|BT |=√1+k 2|x 2﹣1|,|CT |=√1+k 2|x 3﹣1|,|DT |=√1+k 2|x 4﹣1|, ∴|AT ||BT |=(1+k 2)|(x 1﹣1)(x 2﹣1)|=(1+k 2)|x 1x 2﹣(x 1+x 2)+1| =(1+k 2)|2k 2−4km+2m 2+122k 2−3−4k 2−4km 2k 2−3+1|=(1+k 2)|2m 2+92k 2−3|,同理,|CT ||DT |=(1+k 2)|2m 2+92k 2−3,∴|AT||DT|=|CT||BT|,∴△ACT ∽△DBT ,∴∠ABD =∠ACD .。
高二上学期期中考试数学试卷含答案
高二级上学期期中考试题数学本试卷共8页,22小题,满分150分,考试时间120分钟。
第一部分选择题(共60分)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知直线l 1:2x +my =2,l 2:m 2x +2y =1,且l 1⊥l 2,则m 的值为( )A .0B .-1C .0或1D .0或-12.若一个圆锥的轴截面是面积为1的等腰直角三角形,则该圆锥的侧面积为( )A.2π B .22π C .2πD .4π3.把正方形ABCD 沿对角线AC 折起,当以A ,B ,C ,D 四点为顶点的三棱锥体积最大时,直线BD 和平面ABC 所成角的大小为( )A .90°B .60°C .45°D .30°4.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A B C D 5.下列命题中,正确的是( )A .任意三点确定一个平面B .三条平行直线最多确定一个平面C .不同的两条直线均垂直于同一个平面,则这两条直线平行D .一个平面中的两条直线与另一个平面都平行,则这两个平面平行6.已知M (3,23),N (-1,23),F (1,0),则点M 到直线NF 的距离为( )A. 5 B .23 C . 22D .3 37.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱(其底面是正方形,且侧棱垂直于底面)高为4,体积为16,则这个球的表面积是( )A .20πB .16πC .32πD .24π8.直线:20l x y ++=分别与x 轴、y 轴交于A 、B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上, 则ABP △面积的取值范围是( ) A .[]26,B .[]48,C .D .⎡⎣二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.9.若220x x --<是2x a -<<的充分不必要条件,则实数a 的值可以是( ) A .1B .2C .3D .410.已知,αβ是两个不重合的平面,,m n 是两条不重合的直线,则下列命题正确的是( ) A .若//m n m α⊥,,则n α⊥ B .若//,m n ααβ⋂=,则//m n C .若m α⊥,m β⊥,则//αβ D .若,//,m m n n αβ⊥⊥,则//αβ 11.若直线过点(1,2)A ,且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线l 方程可能为( ) A .10x y -+=B .30x y +-=C .20x y -=D .10x y --=12.已知四棱锥P ABCD -,底面ABCD 为矩形,侧面PCD ⊥平面ABCD ,BC =CD PC PD ===.若点M 为PC 的中点,则下列说法正确的为( )A .BM ⊥平面PCDB .//PA 面MBDC .四棱锥M ABCD -外接球的表面积为36π D .四棱锥M ABCD -的体积为6第二部分非选择题(90分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.命题“20210x x x ∃<-->,”的否定是______________.14.已知直线l 1的方程为23y x =-+,l 2的方程为42y x =-,直线l 与l 1平行且与l 2在y 轴上的截距相同,则直线l 的斜截式方程为________________.15.若直线:l y kx =与曲线:1M y =+有两个不同交点,则k 的取值范围是________________.16.已知三棱锥S -ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径.若平面SCA ⊥平面SCB ,SA =AC ,SB =BC ,三棱锥S -ABC 的体积为9,则球O 的体积为____________.四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)已知直线l 1的方程为x +2y -4=0,若l 2在x 轴上的截距为32,且l 1⊥l 2.(1)求直线l 1与l 2的交点坐标;(2)已知直线l 3经过l 1与l 2的交点,且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的2倍,求l 3的方程.18.(本小题满分12分)四棱锥P-ABCD 的底面ABCD 为直角梯形,AB ∥CD ,AB ⊥AD ,AB =12CD =1,P A ⊥平面ABCD ,P A =AD = 3.(1)求证:PD ⊥AB ;(2)求四棱锥P-ABCD 的体积.19.(本小题满分12分)已知圆C 的圆心坐标为(a ,0),且圆C 与y 轴相切. (1)已知a =1,M (4,4),点N 是圆C 上的任意一点,求|MN |的最小值;(2)已知a <0,直线l 的斜率为43,且与y 轴交于点20,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.若直线l 与圆C 相离,求a 的取值范围.20.(本小题满分12分)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AB =5,AC =3,BC =4,点D 是线段AB 上的动点.(1)当点D 是AB 的中点时,求证:AC 1∥平面B 1CD ;(2)线段AB 上是否存在点D ,使得平面ABB 1A 1⊥平面CDB 1?若存在,试求出AD 的长度;若不存在,请说明理由.21. (本小题满分12分) 如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是菱形,060ABC ∠=,FA ⊥平面ABCD ,//,2 2.FA ED AB FA ED ===求二面角F BC A --的大小的正切值;求点E 到平面AFC 的距离;求直线FC 与平面ABF 所成的角的正弦值.22. (本小题满分12分)已知圆22+=9:O x y ,过点()0,2P -任作圆O 的两条相互垂直的弦AB 、CD ,设M 、N 分别是AB 、CD 的中点,(1)直线MN 是否过定点? 若过,求出该定点坐标,若不过,请说明理由; (2)求四边形ACBD 面积的最大值,并求出对应直线AB 、CD 的方程.高二级上学期期中考试题 数学答案及说明一、选择题:1.D ,2.A ,3.C ,4.B ,5.C ,6.B ,7.D ,8.A ,9.BCD ,10.ACD ,11.ABC ,12.BC.二、填空题:13.0x ∀<,2210x x --≤;14.y =-2x -2;15.13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭;16.36π.题目及详细解答过程:一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知直线l 1:2x +my =2,l 2:m 2x +2y =1,且l 1⊥l 2,则m 的值为( ) A .0 B .-1 C .0或1 D .0或-1 解析:因为l 1⊥l 2,所以2m 2+2m =0,解得m =0或m =-1. 答案:D2.若一个圆锥的轴截面是面积为1的等腰直角三角形,则该圆锥的侧面积为( ) A.2π B .22π C .2π D .4π 解析:设底面圆的半径为r ,高为h ,母线长为l ,由题可知,r =h =22l ,则12(2r )2=1,r =1,l =2.所以圆锥的侧面积为πrl =2π. 答案:A3.把正方形ABCD 沿对角线AC 折起,当以A ,B ,C ,D 四点为顶点的三棱锥体积最大时,直线BD 和平面ABC 所成角的大小为( )A .90°B .60°C .45°D .30°解析:当三棱锥D ABC 体积最大时,平面DAC ⊥平面ABC .取AC 的中点O ,则∠DBO 即为直线BD 和平面ABC 所成的角.易知△DOB 是等腰直角三角形,故∠DBO =45°.答案:C4.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A B C D 【答案】B【解析】由于圆上的点()2,1在第一象限,若圆心不在第一象限, 则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限, 设圆心的坐标为(),a a ,则圆的半径为a ,圆的标准方程为()()222x a y a a -+-=.由题意可得()()22221a a a -+-=,可得2650a a -+=,解得1a =或5a =,所以圆心的坐标为()1,1或()5,5,圆心到直线的距离均为121132555d ⨯--==; 圆心到直线的距离均为22553255d ⨯--== 圆心到直线230x y --=的距离均为22555d -==; 所以,圆心到直线230x y --=25. 故选:B .5.下列命题中,正确的是( ) A .任意三点确定一个平面 B .三条平行直线最多确定一个平面C .不同的两条直线均垂直于同一个平面,则这两条直线平行D .一个平面中的两条直线与另一个平面都平行,则这两个平面平行 解析:由线面垂直的性质,易知C 正确. 答案:C6.已知M (3,23),N (-1,23),F (1,0),则点M 到直线NF 的距离为( ) A. 5 B .23 C . 22D .3 3解析:易知NF 的斜率k =-3,故NF 的方程为y =-3(x -1),即3x +y -3=0. 所以M 到NF 的距离为|33+23-3|(3)2+12=2 3. 答案:B7.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱(其底面是正方形,且侧棱垂直于底面)高为4,体积为16,则这个球的表面积是( )A .20πB .16πC .32πD .24π解析:由题意知正四棱柱的底面积为4,所以正四棱柱的底面边长为2,正四棱柱的底面对角线长为22,正四棱柱的对角线为2 6.而球的直径等于正四棱柱的对角线,即2R =2 6.所以R = 6.所以S 球=4πR 2=24π. 答案:D8.直线:20l x y ++=分别与x 轴、y 轴交于A 、B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是( ) A .[]26,B .[]48,C .232⎡⎤⎣⎦,D .2232⎡⎤⎣⎦,【答案】A 【解析】直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,()()2,0,0,2A B ∴--,则22AB =.点P 在圆22(2)2x y -+=上,∴圆心为(2,0),则圆心到直线的距离1202222d ++==.故点P 到直线20x y ++=的距离2d 的范围为2,32⎡⎤⎣⎦,则[]22122,62ABP S AB d d ==∈△.故答案为A.二、多选题(每题5分,共20分)9.若220x x --<是2x a -<<的充分不必要条件,则实数a 的值可以是( ) A .1B .2C .3D .4【答案】BCD【解析】:由220x x --<,解得12x -<<.又220x x --<是2x a -<<的充分不必要条件,(1∴-,2)(2-,)a ,则2a .∴实数a 的值可以是2,3,4.故选:BCD .10.已知,αβ是两个不重合的平面,,m n 是两条不重合的直线,则下列命题正确的是( ) A .若//m n m α⊥,,则n α⊥ B .若//,m n ααβ⋂=,则//m n C .若m α⊥,m β⊥,则//αβ D .若,//,m m n n αβ⊥⊥,则//αβ 【答案】ACD 【解析】若m α⊥,则,a b α∃⊂且a b P =使得m a ⊥,m b ⊥,又//m n ,则n a ⊥,n b ⊥,由线面垂直的判定定理得n α⊥,故A 对; 若//m α,n αβ=,如图,设m AB =,平面1111D C B A 为平面α,//m α,设平面11ADD A 为平面β,11A D n αβ⋂==,则m n ⊥,故B 错;垂直于同一条直线的两个平面平行,故C 对;若,//m m n α⊥,则n α⊥,又n β⊥,则//αβ,故D 对; 故选:ACD .11.若直线过点(1,2)A ,且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线l 方程可能为( ) A .10x y -+= B .30x y +-= C .20x y -= D .10x y --=【答案】ABC【解析】:当直线经过原点时,斜率为20210k -==-,所求的直线方程为2y x =,即20x y -=; 当直线不过原点时,设所求的直线方程为x y k ±=,把点(1,2)A 代入可得12k -=,或12k +=,求得1k =-,或3k =,故所求的直线方程为10x y -+=,或30x y +-=; 综上知,所求的直线方程为20x y -=、10x y -+=,或30x y +-=. 故选:ABC .12.已知四棱锥P ABCD -,底面ABCD 为矩形,侧面PCD ⊥平面ABCD ,23BC =,26CD PC PD ===.若点M 为PC 的中点,则下列说法正确的为( )A .BM ⊥平面PCDB .//PA 面MBDC .四棱锥M ABCD -外接球的表面积为36π D .四棱锥M ABCD -的体积为6 【答案】BC【解析】作图在四棱锥P ABCD -中:为矩形,由题:侧面PCD ⊥平面ABCD ,交线为CD ,底面ABCDBC CD ⊥,则BC ⊥平面PCD ,过点B 只能作一条直线与已知平面垂直,所以选项A错误;连接AC 交BD 于O ,连接MO ,PAC ∆中,OM ∥PA ,MO ⊆面MBD ,PA ⊄面MBD ,所以//PA 面MBD ,所以选项B 正确;四棱锥M ABCD -的体积是四棱锥P ABCD -的体积的一半,取CD 中点N ,连接PN ,PN CD ⊥,则PN平面ABCD ,32PN =,四棱锥M ABCD -的体积112326321223M ABCD V -=⨯⨯⨯⨯=所以选项D 错误.矩形ABCD 中,易得6,3,3AC OC ON ===,PCD 中求得:16,2NM PC ==在Rt MNO 中223MO ON MN =+=即: OM OA OB OC OD ====,所以O 为四棱锥M ABCD -外接球的球心,半径为3, 所以其体积为36π,所以选项C 正确, 故选:BC三、填空题(每题5分,共20分)13.命题“20210x x x ∃<-->,”的否定是______. 【答案】0x ∀<,2210x x --≤【解析】因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题20210x x x ∃<-->,, 则该命题的否定是:0x ∀<,2210x x --≤ 故答案为:0x ∀<,2210x x --≤.14.已知直线l 1的方程为23y x =-+,l 2的方程为42y x =-,直线l 与l 1平行且与l 2在y 轴上的截距相同,则直线l 的斜截式方程为________________.解析:由斜截式方程知直线l 1的斜率k 1=-2,又l ∥l 1,所以l 的斜率k =k 1=-2.由题意知l 2在y 轴上的截距为-2,所以l 在y 轴上的截距b =-2.由斜截式方程可得直线l 的方程为y =-2x -2.答案:y =-2x -215.若直线:l y kx =与曲线()2:113M y x =+--有两个不同交点,则k 的取值范围是________________.解析:曲线M :y =1+1-(x -3)2是以(3,1)为圆心,1为半径的,且在直线y =1上方的半圆.要使直线l 与曲线M 有两个不同交点,则直线l 在如图所示的两条直线之间转动,即当直线l 与曲线M 相切时,k 取得最大值34;当直线l 过点(2,1)时,k 取最小值12.故k 的取值范围是13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 答案:13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭16.已知三棱锥S -ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径.若平面SCA ⊥平面SCB ,SA =AC ,SB =BC ,三棱锥S -ABC 的体积为9,则球O 的体积为____________.解析:如图,连接OA ,OB .由SA =AC ,SB =BC ,SC 为球O 的直径,知OA ⊥SC ,OB ⊥SC .又由平面SCA ⊥平面SCB ,平面SCA ∩平面SCB =SC ,知OA ⊥平面SCB . 设球O 的半径为r ,则OA =OB =r ,SC =2r ,所以三棱锥S ABC 的体积为311323r V SC OB OA ⎛⎫=⨯⋅⋅= ⎪⎝⎭,即r 33=9.所以r =3.所以3344336.33=O V r πππ=⨯=球答案:36π四、解答题(每题5分,共70分)17.(本小题满分10分)已知直线l 1的方程为x +2y -4=0,若l 2在x 轴上的截距为32,且l 1⊥l 2.(1)求直线l 1与l 2的交点坐标;(2)已知直线l 3经过l 1与l 2的交点,且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的2倍,求l 3的方程. 解:(1)设l 2的方程为2x -y +m =0,..........1分因为l 2在x 轴上的截距为32,所以3-0+m =0,m =-3,即l 2:2x -y -3=0.....3分联立⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4=0,2x -y -3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1.所以直线l 1与l 2的交点坐标为(2,1)...........5分 (2)当l 3过原点时,l 3的方程为y =12x ..........6分当l 3不过原点时,设l 3的方程为12x y a a +=...........7分 又直线l 3经过l 1与l 2的交点,所以2112a a+=, 得52a =,l 3的方程为2x +y -5=0...........8分 综上,l 3的方程为y =12x 或2x +y -5=0...........10分18.(本小题满分12分)四棱锥P-ABCD 的底面ABCD 为直角梯形,AB ∥CD ,AB ⊥AD ,AB =12CD =1,PA ⊥平面ABCD ,PA =AD = 3.(1)求证:PD ⊥AB ;(2)求四棱锥P-ABCD 的体积.18.解:(1)证明:因为PA ⊥平面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥AB ,..........1分又因为AB ⊥AD ,AD ∩PA =A ,..........3分 所以AB ⊥平面PAD ,..........4分又PD ⊂平面PAD ,..........5分所以AB ⊥PD ...........6分 (2)解:S 梯形ABCD =12(AB +CD )·AD =332,.......8分又PA ⊥平面ABCD ,..........9分所以V 四棱锥P-ABCD =13×S 梯形ABCD ·PA =13×332×3=32...........12分19.(本小题满分12分)已知圆C 的圆心坐标为(a ,0),且圆C 与y 轴相切. (1)已知a =1,M (4,4),点N 是圆C 上的任意一点,求|MN |的最小值; (2)已知a <0,直线l 的斜率为43,且与y 轴交于点20,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.若直线l与圆C 相离,求a 的取值范围.19.解:(1)由题意可知,圆C 的方程为(x -1)2+y 2=1...........2分又|MC |=(4-1)2+(4-0)2=5,..........4分 所以|MN |的最小值为5-1=4...........5分(2)因为直线l 的斜率为43,且与y 轴相交于点20,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以直线l 的方程为y =43x -23.即4x -3y -2=0..........7分因为直线l 与圆C 相离,所以圆心C (a ,0)到直线l 的距离d >r . 则224243a a ->+.........9分又0a <,所以245a a ->-,解得2a >-..........11分 所以a 的取值范围是(-2,0)..........12分20.(本小题满分12分)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AB =5,AC =3,BC =4,点D 是线段AB 上的动点. (1)当点D 是AB 的中点时,求证:AC 1∥平面B 1CD ;(2)线段AB 上是否存在点D ,使得平面ABB 1A 1⊥平面CDB 1?若存在,试求出AD 的长度;若不存在,请说明理由.20.解:(1)证明:如图,连接BC 1,交B 1C 于点E ,连接DE ,则点E 是BC 1的中点,又点D 是AB 的中点,由中位线定理得DE ∥AC 1,.........1分 因为DE ⊂平面B 1CD ,.........2分AC 1⊄平面B 1CD ,.........3分所以AC 1∥平面B 1CD ..........4分(2)解:当CD ⊥AB 时,平面ABB 1A 1⊥平面CDB 1........5分 证明:因为AA 1⊥平面ABC ,CD ⊂平面ABC , 所以AA 1⊥CD ..........6分又CD ⊥AB ,AA 1∩AB =A ,.........7分所以CD ⊥平面ABB 1A 1,因为CD ⊂平面CDB 1,.........8分 所以平面ABB 1A 1⊥平面CDB 1,.........9分故点D 满足CD ⊥AB 时,平面ABB 1A 1⊥平面CDB 1......10分 因为AB =5,AC =3,BC =4,所以AC 2+BC 2=AB 2, 故△ABC 是以角C 为直角的三角形, 又CD ⊥AB ,所以AD =95..........12分22. (本小题满分12分) 如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是菱形,060ABC ∠=,FA ⊥平面ABCD ,//,2 2.FA ED AB FA ED ===求二面角F BC A --的大小的正切值;求点E 到平面AFC 的距离;求直线FC 与平面ABF 所成的角的正弦值.21.解: 作于点G ,连接FG , 四边形ABCD 是菱形,,,为等边三角形,,-----1分平面ABCD ,平面ABCD ,,又,,平面AFG ,BC FG ∴⊥-----2分 G∴为二面角的平面角,------3分----------------------------4分连接AE ,设点E 到平面AFC 的距离为h , 则, ----------------------5分即,也就是,--------------------6分解得:; ------------------------------------------------7分(3)作CH AB ⊥于点H ,连接FH ,ABC ∆为等边三角形,H ∴为AB 的中点,221,3,5,AH CH FH FA AH ===+= FA ⊥平面ABCD ,CH ⊂平面ABCD ,FA CH ∴⊥,----8分 又,CH AB AB AF A ⊥⋂=,CH ∴⊥平面ABF ,-----9分CFH ∴∠为直线FC 与平面ABF 所成的角,-------10分36sin 422CH CFH CF ∴∠===.-----------------12分 22.(本小题满分12分)已知圆22+=9:O x y ,过点()0,2P -任作圆O 的两条相互垂直的弦AB 、CD ,设M 、N 分别是AB 、CD 的中点,(1)直线MN 是否过定点?若过,求出该定点坐标,若不过,请说明理由; (2)求四边形ACBD 面积的最大值,并求出对应直线AB 、CD 的方程.22.解:(1)当直线AB CD 、的斜率存在且不为0,设直线AB 的方程为:()()()112220,,,,y kx k A x y B x y =-≠------------1分由2229+=y kx x y =-⎧⎨⎩得:()221450k x kx +--=--------------------2分 点()0,2P -在圆内,故0∆>. 又 1212222422,21211M M Mx x k k x x x y kx k k k +∴+=∴===-=-+++ 即 2222,11kM k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭--------------------3分AB CD ⊥以1k -代换k 得22222,11k k N k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭22222222111.22211MNk k k k k k k k k k -+-++∴==+++---------------4分∴直线MN 的方程为:222212121k k y x k k k -⎛⎫+=- ⎪++⎝⎭化简得2112k y x k-=-,故直线MN 恒过定点()01-,--------------------5分 当直线AB CD 、的斜率不存在或为0时,显然直线MN 恒过定点()01-, 综上,直线MN 恒过定点()01-,--------------------.6分 (2) 解法一:圆心O 到直线AB的距离1d =AB ==分 (或由第(1)问得:21AB x =-==以1k -代换k 得CD =)AB CD ⊥∴以1k -代换k 得:CD =分12ACBD S AB CD ∴=⋅==分14=≤= 当且仅当221,1k k k==±时,取等号,故四边形ACBD 面积的最大值为14,--------------------11分对应直线AB 、CD 分别为2,2y x y x =-=--或2,2y x y x =--=-----------12分 解法二:设圆心O 到直线AB 、CD 的距离分别为12,d d 、则22222211229,9AB r d d CD r d d =-=-=-=---------------------7分AB CD ⊥222124d d OP ∴+==--------------------8分()()()2222121221991821818414ACBD S AB CD d d d d OP ∴=⋅=≤-+-=-+=-=-=--------------------10分当且仅当12d d =,即1k =±时,取等号,故四边形ACBD 面积的最大值为14,--------------------11分对应直线AB 、CD 分别为2,2y x y x =-=--或2,2y x y x =--=---------12分。
高二上学期数学期中考试卷(含答案)
高二上学期数学期中考试卷(含答案)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线10x y +-=的倾斜角为( )A .30B .60︒C .120︒D .135︒ 2.76是等差数列4,7,10,13, 的第( )项A .25B .26C .27D .283.若两条直线210ax y +-=与3610x y --=互相垂直,则a 的值为( )A .4B .-4C .1D .-14.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1073=+a a ,则=9S ( )A .22.5B .45C .67.5D .905. 已知直线l 过()2,1A -,且在两坐标轴上的截距为相反数,那么直线l 的方程是( )A .02=+y x 或30x y -+=B .10x y --=或30x y -+=C .10x y --=或30x y +-=D .02=+y x 或30x y +-= 6.设等比数列{}n a 的前n 项和为147258,9,18,n S a a a a a a ++=++=则9S =( )A .27B .36C .63D .727.已知圆()()111:221=-++y x C ,圆2C 与圆1C 关于直线01=--y x 对称,则圆2C 的方程为( )A .B .C .D .8.若数列{n a }的前n 项和为n S =2133n a +,n S =( )A .123n -B .1(2)3n --C .2123+ D .1(2)3n +- 二、选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得 5 分,部分选对的得 2 分,有选错的得 0 分.9.一条光线从点()0,1射出,经x 轴反射后与圆22430x y x +-+=相切,则反射光线所在直线的方程是( )A .4330x y --=B .1=yC .3440x y --=D .1y =-10.已知等差数列{}n a 中,410a a =,公差0d <,则使其前n 项和n S 取得最大值的自然数n 是( )A .4B .5C .6D .711.已知圆222450x y x y a +--+-=上有且仅有两个点到直线34150x y --=的距离为1,则实数a 的可能取值为( )A .12-B .8-C .6D .1-12.数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知27n S n n =-+,则下列说法正确的是( )A .{}n a 是递增数列B .1014a =-C .当4n >时,0n a <D .当3n =或4时,n S 取得最大值三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知数列{}n a 中,11,111+-==+n n a a a ,则=2022a _________. 14.已知两条直线0162:,033:21=++=-+y x l y ax l ,若12//l l ,则直线1l 与2l 之间的距离=d ______.15.由正数组成的等比数列{}n a 中,若3654=a a a ,则=+++93832313log log log log a a a a .16.点M 在圆()()93522=-+-y x 上,点M 到直线3x +4y -2=0的最短距离为四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)已知△ABC 的三个顶点分别为A (-3,0),B (2,1),C (-2,3),求: (1)BC 边所在直线的方程; (2)BC 边的垂直平分线DE 的方程. 18.(本小题满分12分)已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且a 3=17,S 7=98. (1)求{a n }的通项公式;(2)求S n 的最大值. 19.(本小题满分12分)已知圆()()2521:22=-+-y x C 及直线()()()R m m y m x m l ∈+=+++47112:.(1)证明:不论m 取什么实数,直线l 与圆C 恒相交; (2)求直线l 被圆C 截得的弦长的最短长度及此时的直线方程. 20.(本小题满分12分)数列{}n a 中13a =,已知1(,)n n a a +在直线2y x =+上. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若3nn n b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .21.(本小题满分12分)已知等比数列{}n a 中,11a =,且22a 是1a 和14a 的等差中项.数列{}n b 满足,且12712,13,1++=+==n n n b b b b b .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n n a b +的前n 项和n T . 22.(本小题满分12分)已知圆C 过点()6,2A ,且与直线010:1=-+y x l 相切于点()4,6B . (1)求圆C 的方程;(2)过点()24,6P 的直线2l 与圆C 交于N M 、两点,若CMN ∆为直角三角形,求直线2l 的方程;(3)在直线2:3-=x y l 上是否存在一点Q ,过点Q 向圆C 引两切线,切点为F E 、,使QEF ∆为正三角形,若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,说明理由.参考答案一、单选题题目 1 2 3 4 5 6 7 8 答案DA AB AC BB二、多选题题目 9 10 11 12 答案ADCDABDCD三、填空题:13.2 14.20107 15.34 16.2 三、解答题:17.解:(1)因为直线BC 经过B (2,1)和C (-2,3)两点,所以BC 的方程为y -13-1=x -2-2-2,即x +2y -4=0.(2)由(1)知,直线BC 的斜率k 1=-12,则直线BC 的垂直平分线DE 的斜率k 2=2.因为BC 边的垂直平分线DE 经过BC 的中点(0,2),所以所求直线方程为y -2=2(x -0), 即2x -y +2=0.18.解:(1)因为{a n }是等差数列,设公差为d ,因为a 3=17,S 77a 4=98所以a 4=14, 由d =a 4﹣a 3=﹣3,所以a n =a 3+(n ﹣3)d =17﹣3(n ﹣3)=﹣3n +26;(2)易知S n,当n =8时,S n 取得最大值S 8=100.19.(1)将直线的方程变形为,令,解得,即直线过定点.因为,所以点在圆内部.所以不论m 为何实数,直线与圆恒相交.(2)由(1)的结论知直线过定点,且当直线时,此时圆心到直线的距离最大,进而被圆所截的弦长最短,故,从而此时,此时,直线方程为,即.20、【解析】(1)∵1(,)n n a a +在直线2y x =+上, ∴12n n a a +=+,即12n n a a +-=∴{}n a 是以3为首项,以2为公差的等差数列.32(1)21n a n n ∴=+-=+.(2)3,(21)3n n n n n b a b n =⋅∴=+⋅231335373(21)3(21)3n n n T n n -∴=⨯+⨯+⨯+⋯+-⋅++⋅ ① 23133353(21)3(21)3n n n T n n +∴=⨯+⨯+⋯+-⋅++⋅ ②由①-②得()23+12332333(21)3n n n T n -=⨯+++⋯+-+⋅()11191392(21)32313n n n n n -++-=+⨯-+⋅=-⋅-,13n n T n +∴=⋅.21、解:(1)设等比数列{}n a 的公比为q 因为11a =,所以222131,a a q q a a q q ====.因为22a 是3a 和14a 的等差中项, 所以23144a a a =+, 即244q q =+, 解得2,q =所以1112n n n a a q --==.(2)因为212n n n b b b +++=, 所以{}n b 为等差数列. 因为171,13b b ==, 所以公差131271d -==-. 故21n b n =-.所以1122n n n T a b a b a b =++++⋯++()()1212n n a a a b b b =++⋅⋅⋅++++⋯+2121212112()2n n n n n -+-=+=+--22、(1)设圆心坐标为,则,解得:,圆的半径, 圆的方程为:.(2)为直角三角形,,,则圆心到直线的距离;当直线斜率不存在,即时,满足圆心到直线的距离;当直线斜率存在时,可设,即,,解得:,,即;综上所述:直线的方程为或.(3)假设在直线存在点,使为正三角形,,,设,,解得:或,存在点或,使为正三角形.。
北京市2023-2024学年高二上学期期中数学试题含答案
北京市2023—2024学年第一学期期中阶段练习高二数学(答案在最后)2023.11班级____________姓名____________学号____________本试卷共3页,共150分.考试时长120分钟.考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效.一、选择题:本大题共10道小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目的要求.把正确答案涂写在答题卡上相应的位置..................1.已知(1,3),(3,5)A B --,则直线AB 的斜率为()A.2 B.1C.12D.不存在【答案】A 【解析】【分析】由斜率公式,可求出直线AB 的斜率.【详解】由(1,3),(3,5)A B --,可得35213AB k --==--.故选:A.2.圆222430x y x y +-++=的圆心为().A.(1,2)-B.(1,2)- C.(2,4)- D.(2,4)-【答案】A 【解析】【分析】先将圆的一般方程化为标准方程,从而可求出其圆心坐标.【详解】由222430x y x y +-++=,得22(1)(2)2x y -++=,所以圆心为(1,2)-,故选:A3.一个椭圆的两个焦点分别是()13,0F -,()23,0F ,椭圆上的点P 到两焦点的距离之和等于8,则该椭圆的标准方程为()A.2216428x y += B.221167x y += C.221169x y += D.22143x y +=【答案】B 【解析】【分析】利用椭圆的定义求解即可.【详解】椭圆上的点P 到两焦点的距离之和等于8,故28,4a a ==,且()13,0F -,故2223,7c b a c ==-=,所以椭圆的标准方程为221167x y +=.故选:B4.任意的k ∈R ,直线13kx y k -+=恒过定点()A.()0,0 B.()0,1 C.()3,1 D.()2,1【答案】C 【解析】【分析】将直线方程整理成斜截式,即可得定点.【详解】因为13kx y k -+=,即()31y k x =-+,所以直线13kx y k -+=恒过定点()3,1.故选:C.5.已知圆221:1C x y +=与圆222:870C x y x +-+=,则圆1C 与圆2C 的位置关系是()A.相离B.相交C.内切D.外切【答案】D 【解析】【分析】求出两圆的圆心和半径,得到12124C C r r ==+,得到两圆外切.【详解】圆221:1C x y +=的圆心为()10,0C ,半径为11r =,圆()22222:87049C x y x x y +-+=⇒-+=,故圆心()24,0C ,半径为23r =,则12124C C r r ==+,所以圆1C 与圆2C 的位置关系是外切.故选:D6.过点1,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭的直线l 与圆2214x y +=有公共点,则直线l 的倾斜角取值范围是()A.π5π,26⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B.2π,π3⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.π22π,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.5π,π6⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】A 【解析】【分析】利用直线与圆的位置关系及倾斜角与斜率的关系计算即可.【详解】易知圆的半径为12,圆心为原点,当倾斜角为π2时,即直线l 方程为12x =-,此时直线l 与圆相切满足题意;当斜率存在时,不妨设直线l方程为122y k x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,则圆心到其距离为12d =≤,解不等式得33k ≤-,所以直线l 的倾斜角取值范围为π5π,26⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选:A7.“1a =-”是“直线1:430l ax y +-=与直线()2:320l x a y +-+=平行的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】【分析】求出当12l l //时实数的值,再利用集合的包含关系判断可得出结论.【详解】当12l l //时,()34a a -=,即2340a a --=,解得1a =-或4.当1a =-时,直线1l 的方程为430x y -+=,直线2l 的方程为420x y -+=,此时12l l //;当4a =时,直线1l 的方程为304x y +-=,直线2l 的方程为20x y ++=,此时12l l //.因为{}1-{}1,4-,因此,“1a =-”是“直线1:430l ax y +-=与直线()2:320l x a y +-+=平行”的充分不必要条件.故选:A.8.如图,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,12AA AD AB ===,2BAD π∠=,113BAA A AD π∠=∠=,则11AB AD ⋅=()A.12B.8C.6D.4【答案】B 【解析】【分析】根据空间向量加法的运算性质,结合空间向量数量积的运算性质和定义进行求解即可.【详解】()()21111111AB AD AB AA AD AA AB AD AB AA AD AA AA ⋅=+⋅+=⋅+⋅+⋅+ 211110222228,22AB AD ⇒⋅=+⨯⨯+⨯⨯+= 故选:B9.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线,已知△ABC 的顶点()2,0A ,()1,2B ,且AC BC =,则△ABC 的欧拉线的方程为()A.240x y --=B.240x y +-=C.4210x y ++=D.2410x y -+=【答案】D 【解析】【分析】由题设条件求出AB 垂直平分线的方程,且△ABC 的外心、重心、垂心都在垂直平分线上,结合欧拉线的定义,即垂直平分线即为欧拉线.【详解】由题设,可得20212AB k -==--,且AB 中点为3(,1)2,∴AB 垂直平分线的斜率112AB k k =-=,故垂直平分线方程为131()12224x y x =-+=+,∵AC BC =,则△ABC 的外心、重心、垂心都在垂直平分线上,∴△ABC 的欧拉线的方程为2410x y -+=.故选:D10.曲线33:1C x y +=.给出下列结论:①曲线C 关于原点对称;②曲线C 上任意一点到原点的距离不小于1;③曲线C 只经过2个整点(即横、纵坐标均为整数的点).其中,所有正确结论的序号是A.①② B.②C.②③D.③【答案】C 【解析】【分析】将(),x y --代入,化简后可确定①的真假性.对x 分成0,0,01,1,1x x x x x <=<<=>等5种情况进行分类讨论,得出221x y +≥,由此判断曲线C 上任意一点到原点的距离不小于1.进而判断出②正确.对于③,首先求得曲线C 的两个整点()()0,1,1,0,然后证得其它点不是整点,由此判断出③正确.【详解】①,将(),x y --代入曲线33:1C x y +=,得331x y +=-,与原方程不相等,所以曲线C 不关于原点对称,故①错误.②,对于曲线33:1C x y +=,由于331y x =-,所以y =,所以对于任意一个x ,只有唯一确定的y和它对应.函数y =是单调递减函数.当0x =时,有唯一确定的1y =;当1x =时,有唯一确定的0y =.所以曲线C 过点()()0,1,1,0,这两点都在单位圆上,到原点的距离等于1.当0x <时,1y >,所以221x y +>>.当1x >时,0y <,所以221x y +>>.当01x <<时,01y <<,且()()()()223322221110x y x y x y x x y y -+=+-+=-+-<,所以221x y +>>.综上所述,曲线C 上任意一点到原点的距离不小于1,所以②正确.③,由②的分析可知,曲线C 过点()()0,1,1,0,这是两个整点.由331x y +=可得()331x y -=-,当0x ≠且1x ≠时,若x 为整数,31x -必定不是某个整数的三次方根,所以曲线C 只经过两个整点.故③正确.综上所述,正确的为②③.故选:C【点睛】本小题主要考查根据曲线方程研究曲线的性质,属于中档题.二、填空题:本大题共5小题,共25分.把答案填在答题纸中相应的横线上................11.已知空间()2,3,1a = ,()4,2,b x =- ,a b ⊥ ,则b =_____.【答案】【解析】【分析】根据空间向量的垂直,根据数量积的坐标表示,建立方程,结合模长公式,可得答案.【详解】由a b ⊥ ,且()2,3,1a = ,()4,2,b x =- ,则860a b x ⋅=-++=r r ,解得2x =,故b =r.故答案为:12.已知过点(0,2)的直线l 的方向向量为(1,6),点(,)A a b 在直线l 上,则满足条件的一组,a b 的值依次为__________.【答案】1;8【解析】【分析】根据方向向量设出直线l 的方程,再由点(0,2)求出其方程,从而得出62b a =+,即可得出答案.【详解】直线l 的方向向量为(1,6),可设直线l 的方程为60x y C -+=因为点(0,2)在直线l 上,所以2C =,即直线l 为620x y -+=所以620a b -+=,即62b a =+可取1a =,则8b =故答案为:1;813.在正方体ABCD A B C D -''''中,E 是C D ''的中点,则异面直线DE 与AC 所成角的余弦值为______.【答案】10【解析】【分析】利用正方体的特征构造平行线,利用勾股定理及余弦定理解三角形即可.【详解】如图所示,取A B ''的中点F ,易得//AF DE ,则FAC ∠或其补角为所求角,不妨设正方体棱长为2,则,3,AF FC FC AC '====,由余弦定理知:222cos 210AF AC FC FAC AF AC +-∠==⋅,则FAC ∠为锐角,即异面直线DE 与AC 所成角.故答案为:1010.14.将一张坐标纸对折,如果点()0,m 与点()()2,22m m -≠重合,则点()4,1-与点______重合.【答案】()1,2--【解析】【分析】先求线段AB 的中垂线方程,再根据点关于直线对称列式求解即可.【详解】已知点()0,A m 与点()2,2B m -,可知线段AB 的中点为1,122mm M ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,且212AB mk m -==--,则线段AB 的中垂线的斜率1k =,则线段AB 的中垂线方程为1122m m y x ⎛⎫⎛⎫-+=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即20x y -+=,设点()4,1-关于直线20x y -+=的对称点为(),a b ,则114412022b a a b -⎧=-⎪⎪+⎨-+⎪-+=⎪⎩,解得12a b =-⎧⎨=-⎩,所以所求点为()1,2--.故答案为:()1,2--.15.给定两个不共线的空间向量a 与b,定义叉乘运算:a b ⨯ .规定:(i )a b ⨯ 为同时与a,b垂直的向量;(ii )a,b ,a b ⨯三个向量构成右手系(如图1);(iii )sin ,a b a b a b ⨯=.如图2,在长方体1111ABCD A B C D -中,2AB AD ==,14AA =.给出下列四个结论:①1AB AD AA ⨯= ;②AB AD AD AB ⨯=⨯;③()111AB AD AA AB AA AD AA +⨯=⨯+⨯ ;④()11111ABCD A B C D V AB AD CC -=⨯⋅.其中,正确结论的序号是______________.【答案】①③④【解析】【分析】由新定义逐一核对四个选项得答案.【详解】解: ||||||sin902214AB AD AB AD ⨯=︒=⨯⨯=,且1AA 分别与,AB AD 垂直,∴1AB AD AA ⨯= ,故①正确;由题意,1AB AD AA ⨯= ,1AD AB A A ⨯=,故②错误;AB AD AC +=,∴11|()|||41AB AD AA AC AA +⨯=⨯=⨯= 且1()AB AD AA +⨯ 与DB 共线同向, 1||2418AB AA ⨯=⨯⨯= ,1AB AA ⨯ 与DA 共线同向,1||2418AD AA ⨯=⨯⨯= ,1AD AA ⨯ 与DB共线同向,11||AB AA AD AA ∴⨯+⨯= 11AB AA AD AA ⨯+⨯ 与DB共线同向,故③正确;11()||||||sin90cos022416AB AD CC AB AD CC ⨯=⨯⨯︒⨯︒=⨯⨯=,故④成立.故答案为:①③④.三、解答题:本大题共6题,共85分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程,并把答案...写在答题纸中相应位置上............16.在平面直角坐标系中,已知(3,9),(2,2),(5,3)A B C -,线段AC 的中点M ;(1)求过M 点和直线BC 平行的直线方程;(2)求BC 边的高线所在直线方程.【答案】(1)3170x y -+=(2)30x y +=【解析】【分析】(1)根据(3,9),(2,2),(5,3)A B C -,求得点M 的坐标,和直线直线BC 的斜率,写出直线方程;(2)根据13BC k =,得到BC 边的高线的斜率,写出直线方程;【小问1详解】解:因为(3,9),(2,2),(5,3)A B C -,所以()1,6M ,13BC k =,所以过M 点和直线BC 平行的直线方程为()1613y x -=-,即3170x y -+=;【小问2详解】因为13BC k =,所以BC 边的高线的斜率为-3,所以BC 边的高线所在直线方程()933y x -=-+,即30x y +=17.如图,在边长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为线段1BB 的中点.(1)求证:1//BC 平面1AED ;(2)求点1A 到平面1AED 的距离;(3)直线1AA 与平面1AED 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)43(3)23【解析】【分析】(1)证明出四边形11ABC D 为平行四边形,可得出11//BC AD ,利用线面平行的判定定理可证得结论成立;(2)以点A 为坐标原点,AD 、AB 、1AA 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得点1A 到平面1AED 的距离;(3)利用空间向量法可求得直线1AA 与平面1AED 所成角的正弦值.【小问1详解】证明:在正方体1111ABCD A B C D -中,11//AB C D 且11AB C D =,故四边形11ABC D 为平行四边形,则11//BC AD ,因为1BC ⊄平面1AED ,1AD ⊂平面1AED ,因此,1//BC 平面1AED .【小问2详解】解:以点A 为坐标原点,AD 、AB 、1AA 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,则()0,0,0A 、()10,0,2A 、()0,2,1E 、()12,0,2D ,所以,()10,0,2AA = ,()12,0,2AD = ,()0,2,1AE = ,设平面1AED 的法向量为(),,n x y z = ,则122020n AD x z n AE y z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ ,取2z =-,可得()2,1,2n =- ,所以,点1A 到平面1AED 的距离为143AA n d n⋅== .【小问3详解】解:因为11142cos ,233AA n AA n AA n ⋅<>===⨯⋅ ,因此,直线1AA 与平面1AED 所成角的正弦值为23.18.已知圆C 的圆心在直线20x y -=上,且与x 轴相切于点()1,0.(1)求圆C 的方程;(2)若圆C 直线:0l x y m -+=交于A ,B 两点,____,求m 的值.从下列三个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:圆C 被直线l 分成两段圆弧,其弧长比为2:1;条件②:2AB =;条件③:90ACB ∠=︒.【答案】(1)()()22124x y -+-=(2)答案见解析【解析】【分析】(1)利用几何关系求出圆心的坐标即可;(2)任选一个条件,利用选择的条件,求出圆心到直线的距离,然后列方程求解即可.【小问1详解】设圆心坐标为(),C a b ,半径为r .由圆C 的圆心在直线20x y -=上,知:2a b =.又 圆C 与x 轴相切于点()1,0,1a ∴=,2b =,则02r b =-=.∴圆C 圆心坐标为()1,2,则圆C 的方程为()()22124x y -+-=【小问2详解】如果选择条件①:120ACB ∠=°,而2CA CB ==,∴圆心C 到直线l 的距离1cos 60d CA =⨯= ,则1d ==,解得1m +或1+.如果选择条件②和③:AB =,而2CA CB ==,∴圆心C 到直线l 的距离d =,则d ==,解得1m =-或3.如果选择条件③:90ACB ∠=︒,而2CA CB ==,∴圆心C 到直线l 的距离cos 45d CA ⨯== ,则d ==,解得1m =-或3.19.如图,四棱锥P ABCD -中,AD ⊥平面ABP ,,90,2,3,BC AD PAB PA AB AD BC m ∠=︒==== ,E 是PB 的中点.(1)证明:AE ⊥平面PBC ;(2)若二面角C AE D --的余弦值是33,求m 的值;(3)若2m =,在线段A 上是否存在一点F ,使得PF CE ⊥.若存在,确定F 点的位置;若不存在,说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)1(3)不存在,理由见解析【解析】【分析】(1)推导出⊥BC 平面PAB .,AE BC AE PB ⊥⊥.由此能证明AE ⊥平面PBC ;(2)建立空间直角坐标系A xyz -,利用向量法能求出m 的值;(3)设()()0,0,03F t t ≤≤,当2m =,()0,0,2C ,()()2,0,,1,1,2PF t CE ==-- ,由PF CE ⊥知,0PF CE ⋅= ,220,1t t --==-,这与03t ≤≤矛盾,从而在线段AD 上不存在点F ,使得PF CE ⊥.【小问1详解】证明:因为AD ⊥平面PAB ,BC AD ∥,所以⊥BC 平面PAB ,又因为AE ⊂平面PAB ,所以AE BC ⊥.在PAB 中,PA AB =,E 是PB 的中点,所以AE PB ⊥.又因为BC PB B = ,,BC PB ⊂平面PBC ,所以AE ⊥平面PBC .【小问2详解】因为AD ⊥平面PAB ,,AB PA ⊂平面PAB ,所以,AD AB AD PA ⊥⊥,又因为PA AB ⊥,所以如图建立空间直角坐标系A xyz -.则()()()()()()0,0,0,0,2,0,0,2,,1,1,0,2,0,0,0,0,3A B C m E P D ,则()0,2,AC m = ,()1,1,0AE = ,设平面AEC 的法向量为 =s s .则00AC n AE n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即200y mz x y +=⎧⎨+=⎩,令1x =,则1y =-,2z m =,故21,1,n m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.因为AD ⊥平面PAB ,PB ⊂平面PAB ,所以AD PB ⊥,又AE PB ⊥,,,AD AE A AD AE ⋂=⊂平面AED ,所以PB ⊥平面AED .又因为()2,2,0PB =- ,所以取平面AED 的法向量为()2,2,0PB =-所以cos ,3n PB n PB n PB⋅== ,3=,解得21m =.又因为0m >,所以1m =;【小问3详解】结论:不存在.理由如下:证明:设()()0,0,03F t t ≤≤.当2m =时,()0,0,2C ,()()2,0,,1,1,2PF t CE =-=-- ,由PF CE ⊥知0PF CE ⋅= ,220,1t t --==-,这与03t ≤≤矛盾,所以在线段AD 上不存在点F ,使得PF CE ⊥.20.已知圆()22:1C x a y -+=与直线1y x --=交于M 、N 两点,点P 为线段MN 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为13-.(1)求a 的值及MON △的面积;(2)若圆C 与x 轴交于,A B 两点,点Q 是圆C 上异于,A B 的任意一点,直线QA 、QB 分别交:4l x =-于,R S 两点.当点Q 变化时,以RS 为直径的圆是否过圆C 内的一定点,若过定点,请求出定点;若不过定点,请说明理由.【答案】(1)12,2MON a S =-=(2)()4-【解析】【分析】(1)先确定直线OP 的方程,联立直线方程求得P 点坐标,利用垂径定理及两直线垂直的斜率关系计算可得a ,再根据点到直线的距离公式、弦长公式计算求面积即可;(2)设QA 方程,含参表示QB 方程,求出,R S 坐标,从而求出以RS 为直径的圆的方程,利用待定系数法计算即可.【小问1详解】由题知:直线OP 方程为13y x =-,则由113y x y x =--⎧⎪⎨=-⎪⎩,得到3212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即31,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 点P 为线段MN 的中点,MN PC ∴⊥,即1021132MN PC k k a -⋅=-⨯=-+,2a ∴=-,即圆心−2,0;C ∴到直线=1y x --距离为2d ==,MN ∴==,又O 到直线=1y x --的距离为22,MN 边上的高为22.11222MON S ∴=⨯= .【小问2详解】由上可知()()3,0,1,0A B --,不妨设直线QA 的方程为()3y k x =+,其中0k ≠,在直线QA 的方程中,令4x =-,可得()4,R k --,因为QA QB ⊥,则直线QB 的方程为()11y x k =-+,在直线QB 的方程中,令4x =-,可得3y k =,即点34,S k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则线段RS 的中点为234,2k F k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,半径平方为2232k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,所以,以线段MN 为直径的圆的方程为()2222233422k k x y k k ⎛⎫⎛⎫-+++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()2223430k x y y k -++--=,由()2430031x y x ⎧+-=⎪=⎨⎪-<<-⎩,解得40x y ⎧=-+⎪⎨=⎪⎩,因此,当点Q 变化时,以RS 为直径的圆恒过圆C内的定点()4-+.21.已知{}1,2,,n S = ,A S ⊆,{}12,T t t S =⊆,记{}(),1,2i i A x x a t a A i ==+∈=,用X 表示有限集合X 的元素个数.(1)若4n =,12A A =∅ ,分别指出{}1,2,3A =和{}1,2,4A =时,集合T 的情况(直接写出结论);(2)若6n =,12A A =∅ ,求12A A ⋃的最大值;(3)若7n =,4A =,则对于任意的A ,是否都存在T ,使得12A A =∅ 说明理由.【答案】(1){}1,4(2)10(3)不一定存在,理由见解析【解析】【分析】(1)由已知得12t t a b -≠-,其中,a b A ∈,当{}1,2,3A =时,12t t ,相差3;由此可求得T ,当{}1,2,4A =时,同理可得;(2)若6n =,12A A =∅ ,{}123456S =,,,,,,当{}2,3,4,5,6A =时,则12t t ,相差5,所以{}1,6T =,A 中至多有5个元素,所以12,A A 也至多有5个元素,求出12,A A 得出结果;(3)举反例{}1,2,5,7A =和{}{}1,2,3,4,1,6A T ==,根据题意检验即可说明.【小问1详解】若12A A =∅ ,则12t t a b -≠-,其中,a b A ∈,否则12t a t b +=+,12A A ⋂≠∅,若4n =,当{}1,2,3A =时,211-=,312-=,所以121,2t t -≠,则1t ,2t 相差3,因为1,2,3,4S =,{}12,T t t S =⊆,所以{}1,4T =;当{}1,2,4A =时,211-=,422-=,413-=,所以121,2,3t t -≠,因为1,2,3,4S =,{}12,T t t S =⊆,所以T 不存在;【小问2详解】若6n =,12A A =∅ ,{}123456S =,,,,,,当A S =时,211-=,514-=,523-=,716-=,72=5-,752-=,所以A S ≠,121,2,3,4,5t t -≠,所以T 不存在;所以A 中至多有5个元素;当{}2,3,4,5,6A =时,321-=,422-=,523-=,624-=,所以121,2,3,4t t -≠,则1t ,2t 相差5,所以{}1,6T =;{}(),1,2i i A x x a t a A i ==+∈=,所以{}1345,6,7A =,,,{}28910,11,12A =,,,{}12345,6,7,8910,11,12A A = ,,,,.因为A 中至多有5个元素,所以1A ,2A 也至多有5个元素,所以12A A ⋃的最大值为10.【小问3详解】不一定存在,理由如下:例如{}1,2,5,7A =,则211-=514-=,523-=,716-=,72=5-,752-=,则1t ,2t 相差不可能1,2,3,4,5,6,这与{}{}12,1,2,3,4,5,6,7T t t =⊆矛盾,故不都存在T ;例如{}{}1,2,3,4,1,6A T ==,不妨令121,6t t ==,则{}{}122,3,4,5,7,8,9,10A A ==,满足12A A =∅ .【点睛】关键点点睛:对于新定义问题,要充分理解定义,并把定义进行转化为已知的知识点或结论,方便解题.。
2024学年长沙市高二数学上学期期中考试卷附答案解析
2024学年长沙市高二数学上学期期中考试卷一、单选题(本大题共8小题)1.直线120x y +-=的倾斜角是()A .π4B .π2C .3π4D .π32.已知点B 是A (3,4,5)在坐标平面xOy 内的射影,则|OB|=()A .B .C .5D .3.长轴长是短轴长的3倍,且经过点()3,0P 的椭圆的标准方程为()A .2219x y +=B .221819x y +=C .2219x y +=或221819y x +=D .2219y x +=或221819x y +=4.已知方程22121x y m m -=++表示双曲线,则m 的取值范围为()A .()2,1--B .()(),21,-∞-⋃-+∞C .()1,2D .()(),12,-∞+∞ 5.在正四棱锥P ABCD -中,4,2,PA AB E ==是棱PD 的中点,则异面直线AE 与PC 所成角的余弦值是()A .B .C .38D .6.已知椭圆22:195x y C +=的右焦点F ,P 是椭圆上任意一点,点(0,A ,则APF 的周长最大值为()A .9+B .7+C .14D .157.已知()()3,0,0,3A B -,从点()0,2P 射出的光线经x 轴反射到直线AB 上,又经过直线AB 反射到P 点,则光线所经过的路程为()A .B .6C .D .8.已知,A B 两点的坐标分别是()()1,0,1,0-,直线,AM BM 相交于点M ,且直线AM 的斜率与直线BM 的斜率的差是2,则点M 的轨迹方程为()A .()211y x x =-+≠±B .()211y x x =+≠±C .()211x y y =-+≠±D .()211x y y =+≠±二、多选题(本大题共3小题)9.(多选题)已知点A (-3,-4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值等于()A .79B .13-C .79-D .1310.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F 、,过点1F 的直线与C 的左支相交于,P Q 两点,若2PQ PF ⊥,且243PQ PF =,则()A .4PQ a=B .13PF PQ =C .双曲线C 的渐近线方程为y =D .直线PQ 的斜率为411.已知椭圆221:195x y C +=,将1C 绕原点O 沿逆时针方向旋转π2得到椭圆2C ,将1C 上所有点的横坐标沿着x 轴方向、纵坐标沿着y 轴方向分别伸长到原来的2倍得到椭圆3C ,动点P ,Q 在1C 上且直线PQ 的斜率为12-,则()A .顺次连接12,C C 的四个焦点构成一个正方形B .3C 的面积为1C 的4倍C .3C 的方程为2244195x y +=D .线段PQ 的中点R 始终在直线109y x =上三、填空题(本大题共3小题)12.过点P (0,1)作直线l ,使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为.13.直线2y x =-与抛物线22y x =相交于,A B 两点,则OA OB ⋅=.14.设F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,过F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为H ,若FOH △的内切圆与x 轴切于点B ,且BF OB =,则C 的离心率为.四、解答题(本大题共5小题)15.在平面直角坐标系中,已知点()1,0A -、()1,0B ,动点P 满足PA PB ⊥.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)若过点()1,2Q 的直线l 与点P 的轨迹(包括点A 和点B )有且只有一个交点,求直线l 的方程.16.如图,在棱长为a 的正方体OABC O A B C ''''-中,E ,F 分别是AB ,BC 上的动点,且AE BF =.(1)求证:A F C E ''⊥;(2)当三棱锥B BEF '-的体积取得最大值时,求平面B EF '与平面BEF 的夹角的正切值.17.已知顶点为O 的抛物线212y x =的焦点为F ,直线l 与抛物线交于,A B 两点.(1)若直线l 过点()5,0M ,且其倾斜角ππ,63θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求OAB S 的取值范围;(2)是否存在斜率为1的直线l ,使得FA FB ⊥?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.18.如图,P 为圆锥的顶点,O 是圆锥底面的圆心,AC 为底面直径,ABD △为底面圆O 的内接正三角形,且ABD △的边长为3E 在母线PC 上,且3,1AE CE ==.(1)求证:直线//PO 平面BDE ;(2)若点M 为线段PO 上的动点,当直线DM 与平面ABE 所成角的正弦值最大时,求此时点M 到平面ABE 的距离.19.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率22e =,点,P Q 分别是椭圆的右顶点和上顶点,POQ 的边PQ 上的中线长为32.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点(2,0)H -的直线交椭圆C 于,A B 两点,若11AF BF ⊥,求直线AB 的方程;(3)直线12,l l 过右焦点2F ,且它们的斜率乘积为12-,设12,l l 分别与椭圆交于点,C D 和,E F .若,M N分别是线段CD 和EF 的中点,求OMN 面积的最大值.参考答案1.【答案】C【分析】求出直线的斜率即可求解.【详解】因为120x y +-=,所以12y x =-+,所以直线120x y +-=的斜率为1-,所以直线120x y +-=的倾斜角为3π4.故选:C.2.【答案】C【详解】解:∵点B 是点A (3,4,5)在坐标平面Oxy 内的射影,∴B (3,4,0),则|OB|=5.故选:C .3.【答案】C【详解】当椭圆的焦点在x 轴上时,长半轴长为3,则短半轴长为1,所以椭圆的方程为2219x y +=;当椭圆的焦点在y 轴上时,短半轴长为3,则长半轴长为9,所以椭圆的方程为221819y x +=;所以椭圆方程为2219x y +=或221819y x +=.故选:C.4.【答案】B【详解】因为方程22121x y m m -=++表示双曲线,所以()()210m m ++>,解得2m <-或1m >-,故m 的取值范围为()(),21,-∞-⋃-+∞.故选:B.5.【答案】D 【详解】由题意知,4,2,PA AB ==PO ==所以(P ,()0,A ,()C ,()D ,22E ⎛- ⎝⎭,,21422AE ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,(PC ,所以c o 24s AE PC ⋅== 故选:D.6.【答案】C【解析】设椭圆的左焦点为F ',||4||AF AF ==',||||26PF PF a +'==,利用||||||PA PF AF -'' ,即可得出.【详解】如图所示设椭圆的左焦点为F ',||4||AF AF ==',则||||26PF PF a +'==,||||||PA PF AF -'' ,APF ∴△的周长||||||||||6||AF PA PF AF PA PF =++=++-'46||||10||10414PA PF AF =++-'≤+'=+=,当且仅当三点A ,F ',P 共线时取等号.APF ∴△的周长最大值等于14.故选:C .7.【答案】C【详解】直线AB 的方程为3y x =+,设点()0,2P 关于3y x =+的对称点为()1,P a b ,则212322b ab a -⎧=-⎪⎪⎨+⎪=+⎪⎩,得1,3a b =-=,即()11,3P -点()0,2P 关于x 轴的对称点为()20,2P -,由题意可知,如图,点12,P P 都在光线CD 上,并且利用对称性可知,1DP DP =,2CP CP =,所以光线经过的路程211226PC CD DP P C CD DP PP ++=++==故选:C 8.【答案】A【详解】设(),M x y ()1x ≠±,则211AM BM y yk k x x -=-=+-,整理得()211y x x =-+≠±,所以动点M 的轨迹方程是()211y x x =-+≠±.故选:A.9.【答案】BC【详解】因为A 和B 到直线l 的距离相等,由点A 和点B 到直线的距离公式,可得2234163111a a a a --+++++化简得3364a a +=+,所以()3364a a +=±+,解得79a =-或13-,故选:BC .10.【答案】BC【详解】由243PQ PF =,设3PQ m =,24PF m =,由2PQ PF ⊥,得25QF m =,则142PF m a =-,152QF m a =-,而11||||||PF QF PQ +=,解得23am =,因此12||3a PF =,14||3a QF =,对于A ,2PQ a =,A 错误;对于B ,显然112F F P Q = ,则13PF PQ =,B 正确;对于C ,令12||2F F c =,在12PF F 中,由2221212PF PF F F +=,得222464499a a c +=,则22179c a =,222289b c a =-=,即b a C的渐近线方程为3y x =±,C 正确;对于D ,由2121tan 4PF PF F PF ∠==,结合对称性,图中,P Q 位置可互换,则直线PQ 的斜率为4±,D错误.故选:BC 11.【答案】ABD【详解】椭圆221:195x y C +=的焦点为()2,0-,2,0,将1C 绕原点O 沿逆时针方向旋转π2得到椭圆2C ,则椭圆2C 的焦点为()0,2-,0,2,所以顺次连接12,C C 的四个焦点构成一个正方形,故A 正确;将1C 上所有点的横坐标沿着x 轴方向、纵坐标沿着y 轴方向分别伸长到原来的2倍得到椭圆3C ,所以3C 与1C 为相似曲线,相似比为2,所以3C 的面积为1C 的面积的224=倍,故B 正确;且3C 的方程为2222195x y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+=,即2213620x y +=,故C 错误;设1,1,2,2,则1212,22x x y y R ++⎛⎫⎪⎝⎭,又2211195x y +=,2222195x y +=,所以2222121209955x x y y -+-=,即()()()()12121212095x x x x y y y y +-+-+=,所以1212121259y y y y x x x x -+⋅=--+,即59PQ OR k k ⋅=-,所以109OR k =,所以线段PQ 的中点R 始终在直线109y x =上,故D 正确;故选:ABD12.【答案】x +4y -4=0【解析】设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),求得A 关于P 的对称点坐标,利用对称点在直线2l 上求得a ,即得A 点坐标,从而得直线l 方程.【详解】设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上,所以直线l 的方程为x +4y -4=0.故答案为:x +4y -4=0.13.【答案】0【详解】解:设()11,A x y ,()22,B x y ,则11221212(,)(,)OA OB x y x y x x y y ==+,由222y x y x=-⎧⎨=⎩,解得2240y y --=或2640x x -+=,所以124x x =,124y y =-,所以1212440OA OB x x y y =+=-+=.故答案为:0.14.【答案】【分析】由双曲线C 的右焦点(c,0)F 到渐近线的距离为FH b =,得到直角FOH △的内切圆的半径为r ,设FOH △的内切圆与FH 切于点M ,结合BF OB =和BF MH FH +=,列出方程求得a b =,利用离心率的定义,即可求解.【详解】由双曲线2222:1x y C a b-=的渐近线方程为b y x a =±,即0bx ay ±=,又由双曲线C 的右焦点(c,0)F 到渐近线的距离为FH b =,所以OH a ==,则直角FOH △的内切圆的半径为2a b cr +-=,如图所示,设FOH △的内切圆与FH 切于点M ,则2a b cMH r +-==,因为BF OB = ,可得12FM BF c ==,所以122a b cBF MH c FH b +-+=+==,可得a b =,所以双曲线C 的离心率为c e a ==故答案为:.15.【答案】(1)()2210x y y +=≠(2)3450x y -+=或1x =【详解】(1)法一:设s ,因为PA PB ⊥,所以由0PA PB ⋅= ,得()()221,1,10x y x y x y +⋅-=-+=,所以动点P 轨迹方程为()2210x y y +=≠.法二:由题2,AB PA PB =⊥,所以P 点的轨迹是以AB 中点O 为圆心,半径为1的圆去掉A 、B 得到的,所以P 点的轨迹方程为()2210x y y +=≠(2)因为直线l 与点P 的轨迹(并上点A 和点B )有且只有一个交点(如图),①若斜率不存在,此时直线l 方程为:1x =,与圆221x y +=切于点B ,②当直线l 与圆相切斜率存在时,设():12l y k x =-+,即20kx y k -+-=,根据圆心到切线距离等于半径可得1=,得34k =,所以此时直线l 方程为3450x y -+=.综上,直线l 方程为1x =或3450x y -+=.16.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)构建空间直角坐标系,令AE BF m ==且0m a ≤≤,应用向量法求证C E A F ''⊥垂直即可;(2)由三棱锥体积最大,只需△BEF 面积最大求出参数m ,再标出相关点的坐标,求平面B EF '与平面BEF 的法向量,进而求它们夹角的余弦值,即可得正切值.【详解】(1)如下图,构建空间直角坐标系O xyz -,令AE BF m ==且0m a ≤≤,所以(0,,)C a a ',(,0,)A a a ',(,,0)E a m ,(,,0)F a m a -,则(,,)C E a m a a '=-- ,(,,)A F m a a '=-- ,故2()0C E A F am a m a a ''⋅=-+-+=,所以C E A F ''⊥,即A F C E ''⊥.(2)由(1)可得三棱锥B BEF '-体积取最大,即BEF △面积()22112228BEF a a S m a m m ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭ 最大,所以当2a m =时()2max 8BEF a S = ,故E 、F 为AB 、BC 上的中点,所以,,02a E a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,02a F a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(,,)B a a a ',故0,,2a EB a ⎛⎫'= ⎪⎝⎭ ,,0,2a FB a ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,若(,,)m x y z = 为平面B EF '的法向量,则022am EB y az a m FB x az ⎧⋅=+=⎪⎪⎨⎪⋅=''+=⎪⎩ ,令1z =-,故(2,2,1)m =- ,又面BEF 的法向量为(0,0,1)n =,所以11cos ,313m n m n m n ⋅-===⨯ ,设平面B EF '与平面BEF 的夹角为θ,由图可知θ为锐角,则1cos 3θ=,所以22sin 3θ==,所以sin tan cos θθθ==所以平面B EF '与平面BEF的夹角正切值为17.【答案】(1)⎡⎣(2)存在,9y x =-+或9y x =--【详解】(1)由题可知()3,0F ,且直线l 的斜率不为0,设1,1,2,2.设直线l 的方程为50kx y k --=,因为ππ,63θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则3k ∈⎣,因此点O 到直线l的距离为d =联立212,15,y x x y k ⎧=⎪⎨=+⎪⎩则212600y y k --=,显然Δ0>,所以121212,60y y y y k +==-,则AB =,所以12OAB S d AB == 当213k =时,OAB S取得最大值为,当23k =时,OABS 取得最小值为,所以OABS的取值范围为⎡⎣.(2)设直线方程为y x b =+,即x y b =-,联立212,,y x x y b ⎧=⎨=-⎩得212120y y b -+=,故144480b ∆=->即3b <,又121212,12y y y y b +==,易知()()11223,,3,FA x y FB x y =-=-,因为FA FB ⊥,则0FA FB ⋅=,因为1122,x y b x y b =-=-,所以()()2121223(3)0y y b y y b -++++=,即218270b b +-=,解得9b =-+9b =--,故存在斜率为1的直线l,使得FA FB⊥,此时直线l的方程为9y x=-+9y x=--18.【答案】(1)证明见解析(2)14【详解】(1)设AC BD F⋂=,连接EF,ABD为底面圆O的内接正三角形,2πsin3AC∴==,F为BD中点,2221,,AE CE AE CE AC AE EC==∴+=∴⊥,又3312,2,12223AF CF AO AF==∴=-===.AF AEAE AC=,且,,,EAF CAE AEF ACE AFE AEC EF AC∠∠∠∠=∴∴=∴⊥∽.PO⊥平面,ABD AC⊂平面,ABD PO AC∴⊥,//EF PO∴,PO⊄平面,BDE EF⊂平面BDE,//PO∴平面BDE.(2)1,2OF CF F==∴为OC中点,又//PO EF,E∴为PC中点,2PO EF=,2EF==,PO∴=,则2PC=,以F为坐标原点,,,FB FC FE方向为,,x yz轴正方向,可建立如图所示空间直角坐标系,则3110,,0,,0,0,0,0,,,0,0,0,,0,0,,222222A B E D O P⎛⎫⎛⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛----⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎝⎭⎝⎭⎝⎭,(3313,0,0,,,0,0,,0,,02222AB AE OP DO DA⎫⎛⎛⎫⎛⎫∴=====⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,设()()101,2OM OP DM DO OMλλ⎫==≤≤∴=+=-⎪⎪⎝⎭.设平面ABE的法向量 =s s,则30,230,22AB n x y AE n y z ⎧⋅=+=⎪⎪⎨⎪⋅=+=⎪⎩令1y =-,解得x z n =∴=-,设直线DM 与平面ABE 所成夹角为θ,sin DM n DM n θ⋅∴===⋅ ,令32t λ=+,则[]22,5,3t t λ-∈∴=,2222222(2)1314717431(32)33t t t t t t t λλ-++-+⎛⎫∴===-+ ⎪+⎝⎭,111,,52t ⎡⎤∈∴⎢⎥⎣⎦ 当127t =,即12λ=时,22min31311449(32)74λλ+⎡⎤+==⎢+⎣⎦,max (sin )1θ∴=,此时1,0,1,2DM MA DA DM ⎛=-∴=-=- ⎝⎭⎝⎭ ,∴点M 到平面ABE的距离12MA n d n ⋅=.19.【答案】(1)2212x y +=;(2)220x y -+-或220x y ++=;.【分析】(1)根据POQ 的边PQ上中线为PQ =,再联立2222,2c e a b c a ===+即可求解;(2)设直线AB 的方程为(2)(0)y k x k =+≠,1122()A x y B x y ,,(,),联立直线AB 与椭圆方程得1212,x x x x +,再由11AF BF ⊥,即110AF BF ⋅=,最后代入即可求解;(3)设直线1l 的方程为(1)y k x =+,则直线2l 的方程为1(1)2y x k=-+,分别与椭圆方程联立,通过韦达定理求出中点,M N 的坐标,观察坐标知,MN 的中点坐标1(,0)2T 在x 轴上,则1||||2OMN M N S OT y y =- 整理后利用基本不等式即可得到面积的最值.【详解】(1)由题意,因为(,0),(0,)P a Q b ,POQ为直角三角形,所以PQ ==又22222c e a b c a ===+,所以1,1a b c ===,所以椭圆的标准方程为2212x y +=;(2)由(1)知,1(1,0)F -,显然直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为(2)(0)y k x k =+≠,1122()A x y B x y ,,(,),联立2212(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y 得,2222(12)8820k x k x k +++-=,所以22222(8)4(12)(82)8(12)0k k k k ∆=-+-=->,即2102k <<.且22121222882,1212k k x x x x k k -+=-=++,因为11AF BF ⊥,所以110AF BF ⋅=,所以1122(1,)(1,)0x y x y ------=,即12121210x x x x y y ++++=,所以1212121(2)(2)0x x x x k x k x +++++⋅+=,整理得2221212(12)()(1)140k x x k x x k ++++++=,即22222228(1)(82)(12)()1401212k k k k k k k +-+-+++=++,化简得2410k -=,即12k =±满足条件,所以直线AB 的方程为1(2)2y x =+或1(2)2y x =-+,即直线AB 的方程为220x y -+=或220x y ++=;(3)由题意,2(1,0)F ,设直线1l 的方程为(1)y k x =+,3344(,),(,)C x y D x y ,则直线2l 的方程为1(1)2y x k=-+,5566(,),(,)E x y F x y ,联立2212(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去y 得2222)202142(-=+-+x k x k k ,所以22343422422,1212k k x x x x k k -+==++,所以23422,212M x x k x k+==+2(1)12M M k y k x k =-=-+,所以2222(,)1212k kM k k -++,同理联立22121(1)2x y y x k ⎧+=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩消去y 得222(12)2140k x x k +-+-=,所以2565622214,1212k x x x x k k -+==++所以5621,212N x x x k +==+21(1)212N Nky x k k =--=+所以221(,1212k N k k ++,即MN 的中点1(,0)2T .所以221121||112||||12412212282||||OMN M N k k S OT y y k k k k =-==⨯=⨯≤+++ ,当且仅当12||||k k =,即22k =±时取等号,所以OMN的面积最大值为【思路导引】本题考查待定系数法求椭圆的标准方程,直线与椭圆综合应用问题,利用基本不等式求最值,第三问的解题关键是分类联立直线12,l l 与椭圆方程,求出,M N 的坐标,观察坐标知,MN 的中点坐标1(,0)2T 在x 轴上,则1||||2OMN M N S OT y y =- 整理后利用基本不等式得到面积的最值.。
高二上学期期中考试数学试卷Word版含答案
高二数学一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.对命题“0x R ∃∈,200240x x -+>”的否定正确的是( ) A.0x R ∃∈, 200240x x -+> B.x R ∀∈, 2240x x -+≤ C.x R ∀∈, 2240x x -+>D.x R ∀∈, 2240x x -+≥2. 已知命题p 及命题q ,则命题“p ∧q ”为假是命题“p ∨q ”为假的 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3.已知ABC △的三个内角满足sin sin sin 511:13A B C =:::,则ABC △是 A .等腰三角形 B .锐角三角形 C .直角三角形D .钝角三角形4.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )A.2,4,120a b A ===︒B.3,2,45a b A ===︒C. 6,60b c C ===︒D.4,3,30b c C ===︒5.设等差数列|{}n a 的前n 项和为n S ,若2372a a a =,540S =,则7a =( ) A.13B.15C.20D.226.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若418a a =,则51S S =( ) A.32B.31C.16D.157.已知数列{}n a 前n 项和2n S n =-,则数列{}n a 是( ) A.递增数列B.递减数列C.常数列D.摆动数列8.若数列{n a }满足111n na a +=-,且12a =,则2010a = ( )A .-1B .12C .2D .329.若关于x 的不等式2210x ax ++>在[)0,∞上恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.()1,+∞B.[)1,+∞C.()1,-+∞D.[)1,-+∞10.已知a b >,且1ab =,则22a b a b+-的最小值是( )A .3B.2+C .2D.11.设x ,y 满足24020330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则21y z x =+的范围()A.19,27⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.118,27⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.161,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.81,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦12.如图,在ABC ∆中,AD 为BC 边上的高,2AE ED =,3BAC π∠=,3AB =,2AC =,则AE CE ⋅uu u r uur的值为( )A.67- B.23-C.-2D.23二.填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分)13.在△ABC 中,A =45°,c =2,则AC 边上的高等于_________________.14.数列{}n a 中,若1111n n na a a n +==+,,则n a = ______ . 15.给出下列结论:①若p q ∨为真命题,则p 、q 均为真命题;②已知,p q 为两个命题,若p q ∨“”为假命题,则()()“”p q ⌝⌝∧为真命题;③若命题命题则命题是假命题;④“若0,xy =则0x =且0y =”的逆否命题为真命题. 其中正确的结论有____.16.在数列{}n a 中,11a =,()211nn n a a ++-=,记n S 是数列{}n a 的前n 项和,则60S =三.解答题(本大题共6小题,共70分)17.(本大题10分)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 的对边分别是a ,b ,c,且222b c a +-=.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =1b =,求ABC ∆的面积.18.(本大题12分)已知等比数列{}n a 的公比2q =,且2341a a a ,,+成等差数列.(1)求1a 及n a ;(2)设n n b a n +=,求数列{}n b 的前5项和5S .19.(本大题12分)已知m R ∈,命题p :对任意[]0,1x ∈,不等式22log (1)23x m m+-≥-恒成立;命题q :存在[]1,1x ∈-,使得112xm ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭成立.(Ⅰ)若p 为真命题,求m 的取值范围;(Ⅱ)若p 且q 为假,p 或q 为真,求m 的取值范围.20.(本大题12分)在公差为d 的等差数列{}n a 中,16a d =,1a N ∈,d N ∈,且1a d >. (1)求{}n a 的通项公式;(2)若1a ,4a ,13a 成等比数列,求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .21.(本大题12分)在ABC ∆ 中,角A B C ,, 所对的边分别为a b c ,, .已知cos (2)cos ,b C a c B b =-=(1)若2c =,求ABC ∆的周长;(2)若ABC ∆为锐角三角形,求a c - 的取值范围.22.(本大题12分)在数列{}n a ,{}n b 中,已知1111,2n n a a a +==,且()*1212(1)(41),6n b b nb n n n n N ++⋯+=+-∈.(Ⅰ)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}n n a b 的前n 项和n T .高二数学答案一.选择题1.B 【解析】因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题“存在2000,240x R x x ∈-+>”的否定是:2,240x R x x ∀∈-+≤”,故选B.2..B 【解析】若命题“p ∧q ”为假命题,则p 为假命题,q 为假命题;p 为真命题,q 为假命题;p 为假命题,q 为真命题。
【必考题】高二数学上期中试题(含答案)(1)
【必考题】高二数学上期中试题(含答案)(1)一、选择题1.民间有一种五巧板拼图游戏.这种五巧板(图1)可以说是七巧板的变形,它是由一个正方形分割而成(图2),若在图2所示的正方形中任取一点,则该点取自标号为③和④的巧板的概率为( )A .518B .13C .718D .492.为研究某种细菌在特定环境下,随时间变化的繁殖情况,得到如下实验数据: 天数x (天) 3 4 56 繁殖个数y (千个)2.5344.5由最小二乘法得y 与x 的线性回归方程为ˆˆ0.7yx a =+,则当7x =时,繁殖个数y 的预测值为( ) A .4.9 B .5.25 C .5.95 D .6.153.设,m n 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,则方程20x mx n ++=有实根的概率为( ) A .1936B .1136C .712D .124.“三个臭皮匠,赛过诸葛亮”,这是我们常说的口头禅,主要是说集体智慧的强大. 假设李某智商较高,他独自一人解决项目M 的概率为10.3P =;同时,有n 个水平相同的人也在研究项目M ,他们各自独立地解决项目M 的概率都是0.1.现在李某单独研究项目M ,且这n 个人组成的团队也同时研究项目M ,设这个n 人团队解决项目M 的概率为2P ,若21P P ≥,则n 的最小值是( ) A .3B .4C .5D .65.从区间[]0,2随机抽取4n 个数1232,,,...,n x x x x ,1232,,,...,n y y y y 构成2n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,()22,n n x y ,其中两数的平方和小于4的数对有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率疋的近似值为( )A .2m nB .2mnC .4m nD .16m n6.在去年的足球甲A 联赛上,一队每场比赛平均失球数是1.5,全年比赛失球个数的标准差为1.1;二队每场比赛平均失球数是2.1,全年失球个数的标准差是0.4,你认为下列说法中正确的个数有( )①平均来说一队比二队防守技术好;②二队比一队防守技术水平更稳定;③一队防守有时表现很差,有时表现又非常好;④二队很少不失球. A .1个B .2个C .3个D .4个7.AQI 即空气质量指数,AQI 越小,表明空气质量越好,当AQI 不大于100时称空气质量为“优良”.如图是某市3月1日到12日AQI 的统计数据.则下列叙述正确的是( )A .这12天的AQI 的中位数是90B .12天中超过7天空气质量为“优良”C .从3月4日到9日,空气质量越来越好D .这12天的AQI 的平均值为1008.如图所示的程序框图的算法思路源于世界数学名题“3x +1问题”.执行该程序框图,若输入的N =3,则输出的i =A .9B .8C .7D .69.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的一部数学专著,书中有如下问题:今有女子善织,日增等尺,七日织28尺,第二日,第五日,第八日所织之和为15尺,则第十五日所织尺数为( )A .13B .14C .15D .1610.用秦九韶算法求多项式()54227532f x x x x x x =+++++在2x =的值时,令05v a =,105v v x =+,…,542v v x =+,则3v 的值为( )A .83B .82C .166D .16711.某校高一1班、2班分别有10人和8人骑自行车上学,他们每天骑行路程(单位:千米)的茎叶图如图所示:则1班10人每天骑行路程的极差和2班8人每天骑行路程的中位数分别是 A .14,9.5B .9,9C .9,10D .14,912.如图所示是为了求出满足122222018n +++>L 的最小整数n ,和两个空白框中,可以分别填入( )A .2018S >?,输出1n -B .2018S >?,输出nC .2018S ≤?,输出1n -D .2018S ≤?,输出n二、填空题13.执行如图所示的程序框图,则输出的m 的值为____.x的平均数为90,则该组数据的方差为______.14.已知一组数据:87,,90,89,93b ,三内角A,B,15.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,若3C成等差数列,则该三角形的外接圆半径等于______________;16.在长为10cm的线段AB上任取一点P,并以线段AP为边作正方形,这个正方形的面49cm之间的概率为__________.积介于225cm与217.根据下图所示的流程图,回答下面问题:若a=50.6,b=0.65,c=log0.65,则输出的数是________.18.执行如图所示的程序框图,若输入的A,S分别为0,1,则输出的S=____________.19.计算机执行如图所示的程序后,输出的结果是__________.20.某学生每次投篮的命中概率都为40%.现采用随机模拟的方法求事件的概率:先由计算器产生0到9之间的整数值随机数,制定1、2、3、4表示命中,5、6、7、8、9、0表示不命中;再以每3个随机数为一组,代表三次投篮的结果.经随机模拟产生如下20组随机数:989 537 113 730 488 556 027 393 257 431 683 569 458 812 932 271 925 191 966 907,据此统计,该学生三次投篮中恰有一次命中的概率约为__________.三、解答题21.某地实施乡村振兴战略,对农副产品进行深加工以提高产品附加值,已知某农产品成本为每件3元,加工后的试营销期间,对该产品的价格与销售量统计得到如下数据: 单价x (元)66.2 6.4 6.6 6.8 7 销量y (万件) 807473706558数据显示单价x 与对应的销量y 满足线性相关关系.(1)求销量y (件)关于单价x (元)的线性回归方程ˆˆˆybx a =+;(2)根据销量y 关于单价x 的线性回归方程,要使加工后收益P 最大,应将单价定为多少元?(产品收益=销售收入-成本).参考公式:ˆb=()121()()ni i i n i i x x y y x x ==---∑∑=1221ni i i n i i x y nxy x nx==--∑∑,ˆˆay bx =- 22.某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多少之间的关系,他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每月10号的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数, 得到如下资料:该兴趣小组确定的研究方案是:先从这六组数据中选取 2 组,用剩下的 4 组数据求 线性回归方程,再用被选取的 2 组数据进行检验; (Ⅰ)求选取的 2 组数据恰好是相邻两个月的概率;(Ⅱ)若选取的是1月与6月的两组数据,请根据2至5月份的数据,求出 y 关于x 的线性回归方程 ;(Ⅲ)若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过2人, 则认为得到的线性回归方程是理想的,试问该小组所得线性回归方程是否理想?附:对于一组数据11(,)u v ,2,2)u v ( ,…,(,)n n u v ,其回归直线V u αβ=+ 的斜率和截距的最小二乘估计分别为i 1i i i 12i n()(?)u )ˆ(n u u v uβ==∑-=∑-nn ,ˆ-ˆu ανβ= . 23.现从某医院中随机抽取了7位医护人员的关爱患者考核分数(患者考核:10分制),用相关的特征量y 表示;医护专业知识考核分数(试卷考试:100分制),用相关的特征量x 表示,数据如下表:(1)求y 关于x 的线性回归方程(计算结果精确到0.01);(2)利用(1)中的线性回归方程,分析医护专业考核分数的变化对关爱患者考核分数的影响,并估计当某医护人员的医护专业知识考核分数为95分时,他的关爱患者考核分数(精确到0.1).参考公式及数据:回归直线方程ˆˆˆybx a =+中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为 121(x x)(y y)ˆˆˆ,(x x)niii nii ba y bx ==--==--∑∑,其中72193,9.3,()()9.9i ii x y x x y y ===--=∑. 24.某企业生产的某种产品被检测出其中一项质量指标存在问题.该企业为了检查生产该产品的甲、乙两条流水线的生产情况,随机地从这两条流水线上生产的大量产品中各抽取50件产品作为样本,测出它们的这一项质量指标值.若该项质量指标值落在(]195,210内,则为合格品,否则为不合格品.如图是甲流水线样本的频数分布表和乙流水线样本的频率分布直方图.(1)根据频率分布直方图,估计乙流水线生产的产品该质量指标值的中位数; (2)若将频率视为概率,某个月内甲、乙两条流水线均生产了5000件产品,则甲、乙两条流水线分别生产出不合格品约多少件?(3)根据已知条件完成下面22⨯列联表,并回答是否有85%的把握认为“该企业生产的这种产品的质量指标值与甲、乙两条流水线的选择有关”?甲流水线 乙流水线 合计合格品 不合格品 合计附:()()()()22()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.临界值表:()20P K k ≥ 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 0k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.82825.某校研究性学习小组从汽车市场上随机抽取20辆纯电动汽车,调查其续驶里程(单次充电后能行驶的最大里程),被调查汽车的续驶里程全部介于50公里和300公里之间,将统计结果分成5组:[)[)[)[)[)50,100,100,150,150,200,200,250,250,300,绘制成如图所示的频率分布直方图.(1)求直方图中x 的值及续驶里程在[)200,300的车辆数;(2)若从续驶里程在[)200,300的车辆中随机抽取2辆车,求其中恰有一辆车的续驶里程在[)200,250内的概率.26.某企业生产一种产品,质量测试分为:指标不小于90为一等品,不小于80小于90为二等品,小于80为三等品,每件一等品盈利50元,每件二等品盈利30元,每件三等品亏损10元,现对学徒工甲和正式工人乙生产的产品各100件的检测结果统计如下: 测试指标 [70,75)[75,80)[80,85)[85,90)[90,95)[95,100)甲 5 15 35 35 7 3 乙3720402010根据上表统计得到甲、乙生产产品等级的频率分别估计为他们生产产品等级的概率. (1)求出乙生产三等品的概率;(2)求出甲生产一件产品,盈利不小于30元的概率;(3)若甲、乙一天生产产品分别为40件和30件,估计甲、乙两人一天共为企业创收多少元?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】分别求出③和④的巧板的面积,根据几何概型的概率关系转化为面积比. 【详解】设巧板①的边长为1,则结合图2可知大正方形的边长为3, 其面积239S ==.其中巧板③是底边长为2的等腰直角三角形,其面积为112112S =⨯⨯=的正方形 与腰长为1的等腰直角三角形的组合图形,其面积为22151122S ⨯⨯+==,故所求的概率12718S S P S +==. 故选:C . 【点睛】本题考查几何概型的概率求法,转化为面积比,属于中档题 .2.B解析:B 【解析】 【分析】根据表格中的数据,求得样本中心为97(,)22,代入回归直线方程,求得ˆ0.35a =,得到回归直线的方程为ˆ0.70.35yx =+,即可作出预测,得到答案. 【详解】由题意,根据表格中的数据,可得34569 2.534 4.57,4242x y ++++++====, 即样本中心为97(,)22,代入回归直线方程ˆˆ0.7yx a =+,即79ˆ0.722a=⨯+, 解得ˆ0.35a=,即回归直线的方程为ˆ0.70.35y x =+, 当7x =时,ˆ0.770.35 5.25y=⨯+=,故选B . 【点睛】本题主要考查了回归直线方程的应用,其中解答中熟记回归直线方程的特征,求得回归直线的方程是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.3.A解析:A 【解析】由题意知本题是一个等可能事件的概率, 试验发生包含的事件数是6×6=36种结果, 方程x 2+mx +n =0有实根要满足m 2−4n ⩾0, 当m =2,n =1 m =3,n =1,2 m =4,n =1,2,3,4 m =5,n =1,2,3,4,5,6, m =6,n =1,2,3,4,5,6 综上可知共有1+2+4+6+6=19种结果 ∴方程x 2+mx +n =0有实根的概率是1936; 本题选择A 选项.4.B解析:B 【解析】 【分析】设这个n 人团队解决项目M 的概率为2P ,则021(0.9)n n P C =-,由21P P …,得10.90.3n-…, 由此能求出n 的最小值. 【详解】Q 李某智商较高,他独自一人解决项目M 的概率为10.3P =,有n 个水平相同的人也在研究项目M ,他们各自独立地解决项目M 的概率都是0.1, 现在李某单独研究项目M ,且这n 个人组成的团队也同时研究M , 设这个n 人团队解决项目M 的概率为2P ,则021(0.9)n nP C =-, 21P P Q …,10.90.3n∴-…, 解得4n ≥.n ∴的最小值是4.故选B . 【点睛】本题考查实数的最小值的求法,考查n 次独立重复试验中事件A 恰好发生k 次的概率的计算公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.5.B解析:B 【解析】 【分析】根据随机模拟试验的的性质以及几何概型概率公式列方程求解即可. 【详解】 如下图:由题意,从区间[]0,2随机抽取的2n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,()22,n n x y ,落在面积为4的正方形内,两数的平方和小于4对应的区域为半径为2的圆内,满足条件的区域面积为2124ππ⋅=,所以由几何概型可知42π=m n ,所以2π=m n. 故选:B【点睛】本题主要考查几何概型,属于中档题.6.D解析:D 【解析】在(1)中,一队每场比赛平均失球数是1.5,二队每场比赛平均失球数是2.1, ∴平均说来一队比二队防守技术好,故(1)正确;在(2)中,一队全年比赛失球个数的标准差为1.1,二队全年比赛失球个数的标准差为0.4,∴二队比一队技术水平更稳定,故(2)正确;在(3)中,一队全年比赛失球个数的标准差为1.1,二队全年比赛失球个数的标准差为0.4,∴一队有时表现很差,有时表现又非常好,故(3)正确;在(4)中,二队每场比赛平均失球数是2.1,全年比赛失球个数的标准差为0.4, ∴二队很少不失球,故(4)正确. 故选:D .7.C解析:C 【解析】这12天的AQI 指数值的中位数是959293.52+= ,故A 不正确;这12天中,空气质量为“优良”的有95,85,77,67,72,92共6天,故B 不正确;;从4日到9日,空气质量越来越好,,故C 正确;这12天的AQI 指数值的平均值为110,故D 不正确. 故选 C .8.B解析:B 【解析】模拟执行程序,当3,1n i == ,n 是奇数,得10,2n i ==,不满足条件1n =,不满足条件n 是奇数,5,3n i == ,不满足条件1n =,满足条件n 是奇数,16,4n i ==,不满足条件1n =,不满足条件n 是奇数,8,5n i ==,不满足条件1n =,不满足条件n 是奇数,4,6n i ==,不满足条件1n =,不满足条件n 是奇数,2,7n i ==,不满足条件1n =,不满足条件n 是奇数,1,8n i ==,满足条件1n =,输出8i =,选B.点睛:本题主要考查的知识点是循环结构的程序框图,当循环的次数不多或有规律时,常常采用模拟循环的方法解答,属于基础题.9.C解析:C 【解析】 【分析】 【详解】由题意得等差数列{}n a 中258715,28a a a S ++== 求15a25855153155a a a a a ++=⇒=⇒=1774428772845412a a S a a d +=⇒⨯==⇒=∴=-= 154(154)1415415a a ∴=+-⨯=+-=,选C.10.A解析:A 【解析】 【分析】利用秦九韶算法,求解即可. 【详解】利用秦九韶算法,把多项式改写为如下形式:()((((75)3)1)1)2f x x x x x =+++++按照从里到外的顺序,依次计算一次多项式当2x =时的值:07v =172519v =⨯+= 2192341v =⨯+= 3412183v =⨯+=故选:A 【点睛】本题主要考查了秦九韶算法的应用,属于中档题.11.A解析:A 【解析】2班共有8个数据,中间两个是9和10,因此中位数为9.5,只有A 符合,故选A .(1班10个数据最大为22,最小为8,极差为14).12.A解析:A 【解析】 【分析】通过要求122222018n +++>L 时输出且框图中在“是”时输出确定“”内应填内容;再通过循环体确定输出框的内容. 【详解】因为要求122222018n +++>L 时输出,且框图中在“是”时输出, 所以“”内输入“2018S >?”,又要求n 为最小整数, 所以“”中可以填入输出1n -,故选:A . 【点睛】本题考查了程序框图的应用问题,是基础题.二、填空题13.【解析】【分析】执行如图所示的程序框图逐次计算根据判断条件即可求解得到答案【详解】执行如图所示的程序框图可得:第1次循环满足判断条件;第2次循环满足判断条件;第3次循环满足判断条件;第4次循环满足判 解析:6【解析】 【分析】执行如图所示的程序框图,逐次计算,根据判断条件,即可求解,得到答案. 【详解】执行如图所示的程序框图,可得:0,1S m ==, 第1次循环,满足判断条件,10122,2S m =+⨯==; 第2次循环,满足判断条件,222210,3S m =+⨯==; 第3次循环,满足判断条件,3103234,4S m =+⨯==;第4次循环,满足判断条件,4344298,5S m =+⨯==; 第5次循环,满足判断条件,59852258,6S m =+⨯==; 不满足判断条件,此时输出6m =. 故答案为6. 【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出问题,其中解答中根据给定的程序框图,逐次计算,结合判断条件求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.14.【解析】该组数据的方差为 解析:4【解析】8790899390591x x ++++=⨯∴=该组数据的方差为222221[(8790)(9190)(9090)(8990)(9390)]45-+-+-+-+-=15.1【解析】ABC 成等差数列所以解析:1 【解析】A ,B ,C成等差数列,所以2213sin sin3b B R R B ππ=∴===⇒= 16.【解析】若以线段为边的正方形的面积介于与之间则线段的长介于与之间满足条件的点对应的线段长为而线段的总长度为故正方形的面积介于与之间的概率故答案为:解析:15【解析】若以线段AP 为边的正方形的面积介于225cm 与249cm 之间, 则线段AP 的长介于5cm 与7cm 之间, 满足条件的P 点对应的线段长为2cm , 而线段AB 的总长度为10cm ,故正方形的面积介于225cm 与249cm 之间的概率21105P ==. 故答案为:15. 17.6【解析】因为所以输出解析:6 【解析】因为a b c >>,所以输出50.6.a =18.36【解析】执行程序可得;不满足条件执行循环体不满足条件执行循环体满足条件推出循环输出故答案为【方法点睛】本题主要考查程序框图的循环结构流程图属于中档题解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1)不要解析:36 【解析】执行程序,可得0A =,1S =; 1k =,011A =+=,111S =⨯=,不满足条件4k >,执行循环体,3k =,134A =+=,144S =⨯=,不满足条件4k >,执行循环体,5k =,459A =+=,4936S =⨯=,满足条件4k >,推出循环,输出36S =,故答案为36.【方法点睛】本题主要考查程序框图的循环结构流程图,属于中档题. 解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1) 不要混淆处理框和输入框;(2) 注意区分程序框图是条件分支结构还是循环结构;(3) 注意区分当型循环结构和直到型循环结构;(4) 处理循环结构的问题时一定要正确控制循环次数;(5) 要注意各个框的顺序,(6)在给出程序框图求解输出结果的试题中只要按照程序框图规定的运算方法逐次计算,直到达到输出条件即可.19.3【解析】根据伪代码所示的顺序程序中各变量的值如下:循环前:n=5s=0;第一次循环:s=5n=4;第二次循环:s=9n=3;输出此时的n 值为3故填3解析:3 【解析】根据伪代码所示的顺序,程序中各变量的值如下: 循环前:n=5,s=0; 第一次循环:s=5,n=4; 第二次循环:s=9,n=3; 输出此时的n 值为3,故填3.20.【解析】这20组随机数中该学生三次投篮中恰有一次命中的有537730488027257683458925共8组则该学生三次投篮中恰有一次命中的概率约为故填 解析:25【解析】这20组随机数中, 该学生三次投篮中恰有一次命中的有537,730,488,027,257,683,458,925共8组,则该学生三次投篮中恰有一次命中的概率约为82205=,故填25.三、解答题21.(1)ˆ20200yx =-+;(2)6.5元. 【解析】 【分析】(1)由题意计算平均数和回归系数,即可写出回归直线方程;(2)由题意写出收益函数P 的解析式,求出P 取最大值时对应的x 值即可. 【详解】解:(1)由题意得,x =16×(6+6.2+6.4+6.6+6.8+7)=6.5, y =16×(80+74+73+70+65+58)=70; 则()61()5 1.20.30 1.5614iii x x y y =--=------=-∑,621()0.250.090.010.010.090.250.7ii x x =-=+++++=∑;所以142007ˆ.b-==- ,() 7020 6.5200ˆˆa y bx =-=--⨯= 所以所求回归直线方程为20200ˆy x =-+. (2)由题意可得,()()()3202ˆ003P yx x x =-=-+-, 整理得P =-20(x -6.5)2+245, 当x =6.5时,P 取得最大值为245;所以要使收益达到最大,应将价格定位6.5元. 【点睛】本题考查了线性回归方程的求法与应用问题,也考查了计算与推理能力,是基础题. 22.(1)1().3P A =(2)183077y x =-.(3)小组所得线性回归方程是理想的. 【解析】 【分析】 【详解】(Ⅰ)设抽到相邻两个月的数据为事件A ,因为从6组数据种选取2组数据共有15种情况,每种情况都是等可能出现的,其中抽到相邻两个月的数据的情况有5种,所以()51.153P A == (Ⅱ)由数据求得11,24x y ==由公式求得187b =,再由a y bx =-求得307a =所以y 关于x 的线性回归方程为183077y x =- (Ⅲ)当10x =时,1501504,222777y =-=< 同样,当6x =时,78786,122777y =-=< 所以,该小组所得线性回归方程是理想的.点睛:求回归直线方程的步骤:①依据样本数据画出散点图,确定两个变量具有线性相关关系;②计算211,,,n niiii i x y x x y==∑∑的值;③计算回归系数$,a b$;④写出回归直线方程为$ˆy bxa =+$; 回归直线过样本点中心(),x y 是一条重要性质,利用线性回归方程可以估计总体,帮助我们分析两个变量的变化趋势.23.(1) ˆ0.12 1.93yx =-. (2) 随着医护专业知识的提高,个人的关爱患者的心态会变得更温和,耐心。
高二上学期数学期中试题(含答案)
高二(上)期中数学试卷第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(每小题4分,共12小题,共48分)1.已知数列{n a }的通项公式是n a =252+n n (n ∈*N ),则数列的第5项为( ) A.110 B.16 C.15 D.12 2.在△ABC 中,a b c 、、分别是三内角A B C 、、的对边, ︒=︒=45,75C A ,2b =,则此三角形的最小边长为( )A .46B .322C .362D . 42 3(理).在等差数列{n a }中,已知,21=a ,1332=+a a 则654a a a ++等于( )A.40B.42C.43D.453(文).已知等差数列a n 中,a 2+a 4=6,则a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=( ) A . 30 B . 15 C . D .4. 下列说法中正确的是( )A .若ac >bc ,则a >bB .若a 2>b 2,则a >bC .若1a >1b ,则a <bD .若a <b ,则a <b5. 在ABC ∆中,A,B,C 的对边分别为a,b,c ,已知bc c b a ++=222,则A 等于( )A. 120B. 60C. 45D. 306.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若5418a a -=,则8S 等于( )A .36B .54C .72D .187(理). 不等式0442>-+-x x 的解集是( )A.RB.ΦC.),0(+∞D.)0,(-∞7(文).不等式x (2﹣x )≤0的解集为( )A . {x|0≤x≤2}B . {x|x≤0,或x≥2}C . {x|x≤2}D .{x|x≥0} 8. 在等比数列{n a }中,若2101-=⋅a a ,则74a a ⋅的值为( )A.-4B.-2C.4D.29. 已知等比数列{a n }的公比为2,前4项的和是1,则前8项的和为( )A .15B .17C .19D .2110.在一座20m 高的观测台测得对面一水塔塔顶得仰角为 60,塔底的俯角为 45,那么这座水塔的高度是( )mA.)331(20+ B.)26(20+ C.)26(10+ D. )31(20+ 11(理). 下列函数中最小值为4的是 ( )A. x x y 4+= B.x x y sin 4sin += (0﹤x ﹤π) C. x x y -⋅+=343 D.10log 4lg x x y += 11(文).设x >1,则x+的最小值是( ) A . 4 B . 5 C . 6 D . 712.设x ,y ∈R 且,则z=x+2y 的最小值等于( )A . 2B . 3C . 5D .9第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(每小题4分,共4小题,共16分)13(理).在等差数列{}n a 中,11=a ,2=d ,9=n S ,则项数n=13(文).在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=14.在等比数列{a n }中,若a 3=2,a 6=2,则公比q= .15. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =2,b =2,sin B+cos B =2,则角A 的大小为________16.若角α、β满足,则α﹣β的取值范围是三、解答题(共5小题,共56分)17. (理、10分)在ABC ∆中,A B 、为锐角,角A B C 、、所对的边分别为a b c 、、,且21a b -=-,510sin ,sin 510A B == (1)求b a ,的值;(2)求角C 和边c 的值。
山东省 2023~2024学年第一学期期中高二数学试题[含答案]
42
2 y
22
4
,化
为 (x 2)2 ( y 1)2 1,故选 A.
考点:1、圆的标准方程;2、“逆代法”求轨迹方程.
【方法点晴】本题主要考查圆的标准方程、“逆代法”求轨迹方程,属于难题.求轨迹方程的常见方法有:①直
接法,设出动点的坐标
x,
y
,根据题意列出关于
x,
y
的等式即可;②定义法,根据题意动点符合已知曲
y 1 mx 2m R
5. 在平面直角坐标系中,动圆
与直线
相切,则面积最
大的圆的标准方程为( )
x 12 y 12 4
A.
x 12 y 12 5
B.
x 12 y 12 6
C. 【答案】B
x 12 y 12 8
D.
【解析】
【分析】据题意分析可知直线经过定点 P ;圆的圆心到直线距离的最大时,圆的半径最大,即可得到面积
当直线 x ay 1 0 与直线 ax y 1 0 相互垂直时, a 1 不一定成立,所以“ a 1 ”是“直线
x ay 1 0 与直线 ax y 1 0 相互垂直”的非必要条件.
所以“ a 1 ”是“直线 x ay 1 0 与直线 ax y 1 0 相互垂直”的充分非必要条件.
2023~2024 学年第一学期期中高二数学试题
(选择性必修一检测) 2023.11
说明:本试卷满分 150 分,分为第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,第 I 卷为 第 1 页至第 3 页,第 II 卷为第 3 页至第 4 页.试题答案请用 2B 铅笔或 0.5mm 签字笔填涂到 答题卡规定位置上,书写在试题上的答案无效.考试时间 120 分钟.
高二上学期期中考试数学试题(带答案)
高二上学期期中考试数学试题(带答案)高二上学期期中考试数学试题(带答案)注:题号后(A)表示1-7班必做,(B)表示8班必做。
)完卷时间:120分钟,总分:150分)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1.设$a,b,c\in R$,且$a>b$,则()A.$ac>bc$B.$\frac{1}{a}<\frac{1}{b}$C.$a^2>b^2$D.$a^3>b^3$2.已知数列$\{a_n\}$是公差为2的等差数列,且$a_1,a_2,a_5$成等比数列,则$a_2=$()A.$-2$B.$-3$C.$2$D.$3$3.已知集合$A=\{x\in R|x^2-4x-12<0\},B=\{x\in R|x<2\}$,则$A\cap B=$()A.$\{x|x<6\}$B.$\{x|-2<x<2\}$C.$\{x|x>-2\}$D.$\{x|2\leq x<6\}$4.若变量$x,y$满足约束条件$\begin{cases}x+y\leq 4\\x\geq 1\end{cases}$,则$z=2x+y$的最大值和最小值分别为()A.4和3B.4和2C.3和2D.2和55.已知等比数列$\{a_n\}$的前三项依次为$a-1,a+1,a+4$,则$a_n=$A.$4\cdot (\frac{3}{2})^{n-1}$B.$4\cdot (\frac{2}{3})^{n-1}$C.$4\cdot (\frac{3}{2})^{n-2}$D.$4\cdot (\frac{2}{3})^{n-2}$6.在$\triangle ABC$中,边$a,b,c$的对角分别为$A,B,C$,且$\sin^2 A+\sin^2 C-\sin A\sin C=\sin^2 B$。
2023-2024学年湖北省部分省级示范高中高二(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年湖北省部分省级示范高中高二(上)期中数学试卷一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.已知点A (2,0),B (0,4),若过P (﹣6,﹣8)的直线l 与线段AB 相交,则实数k 的取值范围为( ) A .k ≤1B .k ≥2C .k ≥2或k ≤1D .1≤k ≤22.圆 C 1:(x +2)2+(y ﹣2)2=4和圆C 2:(x ﹣2)2+(y ﹣5)2=16的位置关系是( ) A .外离B .相交C .内切D .外切3.若圆C 经过点A (2,5),B (4,3),且圆心在直线l :3x ﹣y ﹣3=0 上,则圆C 的方程为( ) A .(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=4 B .(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=8 C .(x ﹣3)2+(y ﹣6)2=2D .(x ﹣3)2+(y ﹣6)2=104.已知直线ax +3y +2a =0和2x +(a +1)y ﹣2=0平行,则实数a 的值等于( ) A .a =2或a =﹣3B .a =2C .a =﹣3D .a =﹣2或a =35.如图,在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,M 为A 1C 1,B 1D 1的交点.若AB →=a →,AD →=b →,AA 1→=c →,则向量BM →=( )A .−12a →+12b →+c →B .12a →+12b →+c →C .−12a →−12b →+c →D .12a →−12b →+c →6.若椭圆x 29+y 24=1的弦AB 被点P (1,1)平分,则AB 所在直线的方程为( )A .4x +9y ﹣13=0B .9x +4y ﹣13=0C .x +2y ﹣3=0D .x +3y ﹣4=07.若直线l :kx ﹣y ﹣2=0与曲线C :√1−(y −1)2=x ﹣1有两个不同的交点,则实数k 的取值范围是( ) A .k >43B .43<k ≤2C .43<k ≤2或−2≤k <−43D .43<k ≤48.吹奏乐器“埙”(如图1)在古代通常是用陶土烧制的,一种埙的外轮廓的上部是半椭圆,下部是半圆.半椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(y ≥0,a >b >0且为常数)和半圆x 2+y 2=b 2(y <0)组成的曲线C 如图2所示,曲线C 交x 轴的负半轴于点A ,交y 轴的正半轴于点G ,点M 是半圆上任意一点,当点M 的坐标为(√22,−12)时,△AGM 的面积最大,则半椭圆的方程是( )A .4x 23+y 22=1(y ≥0)B .16x 29+y 23=1(y ≥0)C .2x 23+4y 23=1(y ≥0)D .4x 23+2y 23=1(y ≥0)二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有2个或2个以上选项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) 9.下面结论正确的是( )A .若事件A 与B 是互斥事件,则A 与B 也是互斥事件 B .若事件A 与B 是相互独立事件,则A 与B 也是相互独立事件C .若P (A )=0.6,P (B )=0.2,A 与B 相互独立,那么P (A +B )=0.8D .若P (A )=0.8,P (B )=0.7,A 与B 相互独立,那么P(AB)=0.2410.已知直线l :kx ﹣y ﹣k =0,圆M :x 2+y 2+Dx +Ey +1=0的圆心坐标为(2,1),则下列说法正确的是( ) A .直线l 恒过点(0,1)B .D =﹣4,E =﹣2C .直线l 被圆M 截得的最短弦长为2√2D .当k =1时,圆M 上存在无数对点关于直线l 对称 11.设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m(0<m <√3)与椭圆交于A ,B 两点,则( ) A .|AF |+|BF |=6B .△ABF 的周长的取值范围是[6,12]C .当m =1时,△ABF 的面积为√6D .当m =√32时,△ABF 为直角三角形12.已知正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的棱长为2,点P 为平面ABCD 内一动点,则下列说法正确的是( ) A .若点P 在棱AD 上运动,则A 1P +PC 的最小值为2+2√2B .若点P 是棱AD 的中点,则平面PBC 1截正方体所得截面的周长为2√5+3√2C .若点P 满足PD 1⊥DC 1,则动点P 的轨迹是一条直线 D .若点P 在直线AC 上运动,则P 到棱BC 1的最小距离为2√33三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在答题卡上相应位置的横线上.) 13.若以连续掷两次骰子分别得到的点数m 、n 作为点P 的坐标,则点P 落在圆x 2+y 2=16内的概率是 .14.已知两点A (﹣3,﹣4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值等于 . 15.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现了平面内到两个定点A ,B 的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知A (1,0),B (4,0),若动点P 满足|PA||PB|=12,设点P 的轨迹为C ,过点(1,2)作直线l ,C 上恰有三个点到直线l 的距离为1,则满足条件的一条直线l 的方程为 . 16.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,A 是椭圆的下顶点,直线AF 2交椭圆于另一点P ,若|PF 1|=|P A |,则椭圆的离心率为 .四、解答题(本大题共6小题,第17小题10分,其余各小题每题12分,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.(10分)甲、乙两名魔方爱好者在30秒内复原魔方的概率分别是0.8和0.6.如果在30秒内将魔方复原称为“复原成功”,且每次复原成功与否相互之间没有影响,求:(1)甲复原三次,第三次才成功的概率;(2)甲、乙两人在第一次复原中至少有一人成功的概率. 18.(12分)已知△ABC 中,A (﹣2,1),B (4,3).(1)若C (3,﹣2),求BC 边上的高AD 所在直线的一般式方程; (2)若点M (3,1)为边AC 的中点,求BC 边所在直线的一般式方程.19.(12分)如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB =3,AD =AA 1=2,点E 在AB 上,且AE =1. (1)求直线A 1E 与BC 1所成角的余弦值; (2)求点B 到平面A 1EC 的距离.20.(12分)已知点A (1,2),圆C :x 2+y 2+2mx +2y +2=0. (1)若过点A 可以作两条圆的切线,求m 的取值范围;(2)当m =﹣2时,过直线2x ﹣y +3=0上一点P 作圆的两条切线PM 、PN ,求四边形PMCN 面积的最小值.21.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F(√3,0),长半轴长与短半轴长的比值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点A (1,0)的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点M ,N .若点B (0,1)在以线段MN 为直径的圆上,求直线l 的方程.22.(12分)如图1,已知ABFE 是直角梯形,EF ∥AB ,∠ABF =90°,∠BAE =60°,C 、D 分别为BF 、AE 的中点,AB =5,EF =1,将直角梯形ABFE 沿CD 翻折,使得二面角F ﹣DC ﹣B 的大小为60°,如图2所示,设N 为BC 的中点.(1)证明:FN ⊥AD ;(2)若M 为AE 上一点,且AMAE =λ,则当λ为何值时,直线BM 与平面ADE 所成角的正弦值为5√714.2023-2024学年湖北省部分省级示范高中高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.已知点A (2,0),B (0,4),若过P (﹣6,﹣8)的直线l 与线段AB 相交,则实数k 的取值范围为( ) A .k ≤1B .k ≥2C .k ≥2或k ≤1D .1≤k ≤2解:过P (﹣6,﹣8)的直线l 与线段AB 相交,如图所示:可得k AP ≤k ≤k PB , 即0−(−8)2−(−6)≤k ≤4−(−8)0−(−6),即k ∈[1,2].故选:D .2.圆 C 1:(x +2)2+(y ﹣2)2=4和圆C 2:(x ﹣2)2+(y ﹣5)2=16的位置关系是( ) A .外离B .相交C .内切D .外切解:两个圆的圆心分别为 C 1(﹣2,2)、C 2:(2,5),半径分别为2、4,两圆的圆心距 C 1C 2=√(2+2)2+(5−2)2=5,大于半径之差而小于半径之和,故两个圆相交, 故选:B .3.若圆C 经过点A (2,5),B (4,3),且圆心在直线l :3x ﹣y ﹣3=0 上,则圆C 的方程为( ) A .(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=4 B .(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=8 C .(x ﹣3)2+(y ﹣6)2=2D .(x ﹣3)2+(y ﹣6)2=10解:圆C 经过点A (2,5),B (4,3),可得线段AB 的中点为(3,4),又 k AB =5−32−4=−1,所以线段AB 的中垂线的方程为y ﹣4=x ﹣3,即x ﹣y +1=0. 由{x −y +1=03x −y −3=0,解得{x =2y =3,即C (2,3),圆C 的半径 r =√(2−2)2+(5−3)2=2, 所以圆C 的方程为 (x ﹣2)2+(y ﹣3)2=4. 故选:A .4.已知直线ax +3y +2a =0和2x +(a +1)y ﹣2=0平行,则实数a 的值等于( ) A .a =2或a =﹣3B .a =2C .a =﹣3D .a =﹣2或a =3解:由直线ax +3y +2a =0和2x +(a +1)y ﹣2=0平行, 可得{a(a +1)=2×33×(−2)≠2a(a +1),解得a =2或a =﹣3.故选:A .5.如图,在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,M 为A 1C 1,B 1D 1的交点.若AB →=a →,AD →=b →,AA 1→=c →,则向量BM →=( )A .−12a →+12b →+c →B .12a →+12b →+c →C .−12a →−12b →+c →D .12a →−12b →+c →解:∵在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,M 为A 1C 1,B 1D 1的交点. AB →=a →,AD →=b →,AA 1→=c →,∴向量BM →=BB 1→+12B 1D 1→=BB 1→+12(BA →+AD →) =−12a →+12b →+c →.故选:A . 6.若椭圆x 29+y 24=1的弦AB 被点P (1,1)平分,则AB 所在直线的方程为( )A .4x +9y ﹣13=0B .9x +4y ﹣13=0C .x +2y ﹣3=0D .x +3y ﹣4=0解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则{x 129+y 124=1x 229+y 224=1,所以x 12−x 229+y 12−y 224=0,整理得y 1−y 2x 1−x 2=−4(x 1+x 2)9(y 1+y 2),因为P (1,1)为弦AB 的中点,所以x 1+x 2=2,y 1+y 2=2, 所以k AB =y 1−y2x 1−x 2=−4(x 1+x 2)9(y 1+y 2)=−49,所以弦AB 所在直线的方程为y −1=−49(x −1),即4x +9y ﹣13=0. 故选:A .7.若直线l :kx ﹣y ﹣2=0与曲线C :√1−(y −1)2=x ﹣1有两个不同的交点,则实数k 的取值范围是( ) A .k >43B .43<k ≤2C .43<k ≤2或−2≤k <−43D .43<k ≤4解:直线l :kx ﹣y ﹣2=0恒过定点(0,﹣2),∵√1−(y −1)2=x −1,得到(x ﹣1)2+(y ﹣1)2=1(x ≥1),∴曲线C 表示以点(1,1)为圆心,半径为1,且位于直线x =1右侧的半圆(包括点(1,2),(1,0)),如下图所示:当直线l 经过点(1,0)时,l 与曲线C 有两个不同的交点,此时k =2; 当l 与半圆相切时,则由题可得√k 2+1=1,解得k =43,由图可知,当43<k ≤2时,l 与曲线C 有两个不同的交点. 故选:D .8.吹奏乐器“埙”(如图1)在古代通常是用陶土烧制的,一种埙的外轮廓的上部是半椭圆,下部是半圆.半椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(y ≥0,a >b >0且为常数)和半圆x 2+y 2=b 2(y <0)组成的曲线C 如图2所示,曲线C 交x 轴的负半轴于点A ,交y 轴的正半轴于点G ,点M 是半圆上任意一点,当点M 的坐标为(√22,−12)时,△AGM 的面积最大,则半椭圆的方程是( )A .4x 23+y 22=1(y ≥0)B .16x 29+y 23=1(y ≥0)C .2x 23+4y 23=1(y ≥0)D .4x 23+2y 23=1(y ≥0)解:由点M(√22,−12)在半圆上,所以b =√32,G (0,a ),A (﹣b ,0), 要使△AGM 的面积最大,可平行移动AG ,当AG 与半圆相切于M(√22,−12)时,M 到直线AG 的距离最大, 此时OM ⊥AG ,即k OM •k AG =﹣1; 又k OM =−12√22=−√22,k AG =a b ,∴−√22⋅a b =−1,∴a =√2b =√62,所以半椭圆的方程为4x 23+2y 23=1(y ≥0).故选:D .二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有2个或2个以上选项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) 9.下面结论正确的是( )A .若事件A 与B 是互斥事件,则A 与B 也是互斥事件 B .若事件A 与B 是相互独立事件,则A 与B 也是相互独立事件C .若P (A )=0.6,P (B )=0.2,A 与B 相互独立,那么P (A +B )=0.8D .若P (A )=0.8,P (B )=0.7,A 与B 相互独立,那么P(AB)=0.24解:A 中,由互斥事件的定义可知,事件A 、B 互斥,则A 与B 也是互斥事件不成立, 比如事件A 、B 是对立事件,则A 与B 是同一事件,显然不互斥,故A 错误; B 中,若A 与B 相互独立,则A 与B ,B 与A ,A 与B 都是相互独立事件,故B 正确;C 中,如果A 与B 相互独立,则P (A +B )=P (A )+P (B )﹣P (AB )=0.8﹣0.12=0.68,故C 错误;D 中,如果A 与B 相互独立,则P(AB)=P(A)P(B)=P(A)(1−P(B))=0.8×(1−0.7)=0.24,故D 正确. 故选:BD .10.已知直线l :kx ﹣y ﹣k =0,圆M :x 2+y 2+Dx +Ey +1=0的圆心坐标为(2,1),则下列说法正确的是( ) A .直线l 恒过点(0,1) B .D =﹣4,E =﹣2C .直线l 被圆M 截得的最短弦长为2√2D .当k =1时,圆M 上存在无数对点关于直线l 对称解:对于A ,直线l :kx ﹣y ﹣k =0⇒k (x ﹣1)﹣y =0,恒过点(1,0),所以A 不正确;对于B ,圆M :x 2+y 2+Dx +Ey +1=0的圆心坐标为(−D2,−E2),所以D =﹣4,E =﹣2,所以B 正确; 对于C ,圆M :x 2+y 2﹣4x ﹣2y +1=0⇒(x ﹣2)2+(y ﹣1)2=4的圆心坐标为(2,1),圆的半径为2. 直线l :kx ﹣y ﹣k =0,恒过点(1,0),圆的圆心到定点的距离为:√12+12=√2<2,直线与圆相交, 直线l 被圆M 截得的最短弦长为2√4−2=2√2,所以C 正确;对于D ,当k =1时,直线方程为:x ﹣y ﹣1=0,经过圆的圆心,所以圆M 上存在无数对点关于直线l 对称,所以D 正确. 故选:BCD . 11.设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m(0<m <√3)与椭圆交于A ,B 两点,则( ) A .|AF |+|BF |=6B .△ABF 的周长的取值范围是[6,12]C .当m =1时,△ABF 的面积为√6D .当m =√32时,△ABF 为直角三角形解:∵椭圆方程为x 29+y 23=1,∴a =3,b =√3,c =√6,设椭圆的左焦点为F ',则|AF '|=|BF |,∴|AF |+|BF |=|AF |+|AF '|=2a =6,∴A 选项正确; ∵△ABF 的周长为|AB |+|AF |+|BF |,又|AF |+|BF |=6,易知|AB |的范围是(0,6), ∴△ABF 的周长的范围是(6,12),∴B 选项错误;将y =1与椭圆方程联立,解得A(−√6,1),B(√6,1),∴S △ABF =12×2√6×1=√6,∴C 选项正确;将y =√32与椭圆方程联立,可解得A(−3√32,√32),B(3√32,√32),又易知F(√6,0), ∴AF →⋅BF →=(√6+3√32)(√6−3√32)+(√32)2=0,∴△ABF 为直角三角形,∴D 选项正确. 故选:ACD .12.已知正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的棱长为2,点P 为平面ABCD 内一动点,则下列说法正确的是( ) A .若点P 在棱AD 上运动,则A 1P +PC 的最小值为2+2√2B .若点P 是棱AD 的中点,则平面PBC 1截正方体所得截面的周长为2√5+3√2C .若点P 满足PD 1⊥DC 1,则动点P 的轨迹是一条直线D .若点P 在直线AC 上运动,则P 到棱BC 1的最小距离为2√33解:对于A :如图将平面ABCD 展开与平面ADD 1A 1处于一个平面,连接A 1C 与AD 交于点P , 此时A 1P +PC 取得最小值,即(A 1P +PC)min =√22+42=2√5,故A 错误;对于B :如图取DD 1的中点E ,连接BP 、PE 、C 1E 、AD 1, 因为点P 是棱AD 的中点,所以PE ∥AD 1且PE =12AD 1,又AB ∥C 1D 1且AB =C 1D 1,所以四边形ABC 1D 1为平行四边形,所以AD 1∥BC 1, 所以PE ∥BC 1,所以四边形EPBC 1即为平面PBC 1截正方体所得截面, 又BC 1=2√2,PE =12AD 1=√2,BP =EC 1=√12+22=√5, 所以截面周长为3√2+2√5,故B 正确;对于C :如图,DC 1⊥D 1C ,BC ⊥平面DCC 1D 1,DC 1⊂平面DCC 1D 1, 所以DC 1⊥BC ,又D 1C ∩BC =C ,D 1C ,BC ⊂平面BCD 1A 1, 所以DC 1⊥平面BCD 1A 1,因为平面ABCD ∩平面BCD 1A 1=BC , D 1∈平面BCD 1A 1,P ∈平面ABCD ,又PD 1⊥DC 1,所以P 在直线BC 上,即动点P 的轨迹是一条直线,故C 正确;对于D :如图建立空间直角坐标系,则B (2,2,0),C 1(0,2,2),设P (a ,2﹣a ,0)(a ∈[0,2]), 所以BC 1→=(−2,0,2),BP →=(a −2,−a ,0), 所以P 到棱BC 1的距离d =√|BP →|2−(BC 1→⋅BP →|BC 1→|)2=√32a 2−2a +2=√32(a −23)2+43,所以当a =23时d min =√43=2√33,故D 正确.故选:BCD .三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在答题卡上相应位置的横线上.) 13.若以连续掷两次骰子分别得到的点数m 、n 作为点P 的坐标,则点P 落在圆x 2+y 2=16内的概率是29.解:由题意知,本题是一个古典概型,试验发生包含的事件是连续掷两次骰子分别得到的点数m 、n 作为点P 的坐标,共有6×6=36种结果, 而满足条件的事件是点P 落在圆x 2+y 2=16内,列举出落在圆内的情况:(1,1)(1,2)(1,3) (2,1)(2,2)(2,3)(3,1)(3,2),共有8种结果, 根据古典概型概率公式得到P =836=29, 故答案为:2914.已知两点A (﹣3,﹣4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值等于 −79或−13. 解:∵两点A (﹣3,﹣4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等, ∴√a 2+1=√a 2+1,化为|3a +3|=|6a +4|.∴6a +4=±(3a +3),解得a =−79或−13. 故答案为:a =−79或−13.15.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现了平面内到两个定点A ,B 的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知A (1,0),B (4,0),若动点P 满足|PA||PB|=12,设点P 的轨迹为C ,过点(1,2)作直线l ,C 上恰有三个点到直线l 的距离为1,则满足条件的一条直线l 的方程为 x =1或3x ﹣4y +5=0(写出一条即可) . 解:因为A (1,0),B (4,0),点P 满足|PA||PB|=12,设P (x ,y ),则2222=12,化简得x 2+y 2=4,因为圆C 上恰有三个点到直线l 的距离为1,所以圆心到直线的距离为1. 若直线l 的斜率不存在,直线l 的方程为x =1;若直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y ﹣2=k (x ﹣1),即kx ﹣y ﹣k +2=0, d =|−k+2|√k +1=1,解得k =34,直线l 的方程为:3x ﹣4y +5=0.故答案为:x =1或3x ﹣4y +5=0(写出一条即可).16.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,A 是椭圆的下顶点,直线AF 2交椭圆于另一点P ,若|PF 1|=|P A |,则椭圆的离心率为 √33解:如图所示,∵点P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a , ∵点A 是椭圆的下顶点,∴|AF 1|=|AF 2|=a ,又∵|PF 1|=|P A |=|PF 2|+|AF 2|=|PF 2|+a =2a ﹣|PF 1|+a =3a ﹣|PF 1|, ∴|PF 1|=3a 2,|PF 2|=12a , 在△PF 1A 中,|PF 1|=3a 2,|P A |=3a2,|AF 1|=a , 由余弦定理可得:cos ∠F 1AP =|AF 1|2+|PA|2−|PF 1|22|AF 1||AP|=13,∴sin 2∠F 1AO =1−cos∠F 1AP 2=13, ∴sin ∠F 1AO =√33,又∵sin ∠F 1AO =ca , ∴离心率e =ca =√33, 故答案为:√33.四、解答题(本大题共6小题,第17小题10分,其余各小题每题12分,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.(10分)甲、乙两名魔方爱好者在30秒内复原魔方的概率分别是0.8和0.6.如果在30秒内将魔方复原称为“复原成功”,且每次复原成功与否相互之间没有影响,求:(1)甲复原三次,第三次才成功的概率;(2)甲、乙两人在第一次复原中至少有一人成功的概率.解:记“甲第i 次复原成功”为事件A i ,“乙第i 次复原成功”为事件B i , 依题意,P (A i )=0.8,P (B i )=0.6.(1)“甲第三次才成功”为事件A 1A 2A 3,且三次复原过程相互独立, 所以,P(A 1A 2A 3)=P(A 1)P(A 2)P(A 3)=0.2×0.2×0.8=0.032. (2)“甲、乙两人在第一次复原中至少有一人成功”为事件C . 所以P(C)=1−P(A 1⋅B 1)=1−P(A 1)⋅P(B 1)=1−0.2×0.4=0.92. 18.(12分)已知△ABC 中,A (﹣2,1),B (4,3).(1)若C (3,﹣2),求BC 边上的高AD 所在直线的一般式方程; (2)若点M (3,1)为边AC 的中点,求BC 边所在直线的一般式方程.解:(1)因为B (4,3),C (3,﹣2), 所以k BC =−2−33−4=5, 因为AD 是BC 边上的高, 所以k AD ⋅k BC =−1⇒k AD =−15,所以高AD 所在直线的方程为y −1=−15(x +2)⇒x +5y −3=0; (2)因为点M (3,1)为边AC 的中点,所以{3=−2+C x21=1+C y 2⇒C(8,1),因此BC 边所在直线的方程为y−33−1=x−44−8⇒x +2y −10=0.19.(12分)如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB =3,AD =AA 1=2,点E 在AB 上,且AE =1. (1)求直线A 1E 与BC 1所成角的余弦值; (2)求点B 到平面A 1EC 的距离.解:(1)由题意,建立如图所示空间直角坐标系,A 1(2,0,2),E(2,1,0),A 1E →=(0,1,−2),B(2,3,0),C 1(0,3,2),BC 1→=(−2,0,2), 设直线A 1E 与直线BC 1所成角为α,则cosα=|A 1E →⋅BC 1→|A 1E →|⋅|BC 1→||=5×22=√105.(2)由题意C(0,3,0),EC →=(−2,2,0), 设平面A 1EC 的法向量为n →=(x ,y ,z),则{n →⋅A 1E →=y −2z =0n →⋅EC →=−2x +2y =0,取n →=(2,2,1),又BE →=(0,−2,0),所以B 到平面A 1EC 的距离为|n →⋅BE →|n →||=|−43|=43.20.(12分)已知点A (1,2),圆C :x 2+y 2+2mx +2y +2=0. (1)若过点A 可以作两条圆的切线,求m 的取值范围;(2)当m =﹣2时,过直线2x ﹣y +3=0上一点P 作圆的两条切线PM 、PN ,求四边形PMCN 面积的最小值.解:(1)由题意得A (1,2)在圆外, 则1+4+2m +6>0,即m >−112, 又4m 2+4﹣8>0,即m >1或m <﹣1, 所以−112<m <−1或m >1;故m 的取值范围为(−112,﹣1)∪(1,+∞); (2)m =﹣2时,圆方程为(x ﹣2)2+(y +1)2=3, 则圆的半径r =√3,圆心C (2,﹣1),∴S 四边形PMCN =|PM|⋅r =√3|PM|=√3⋅√|PC|2−r 2=√3⋅√|PC|2−3. 直线方程为2x ﹣y +3=0,设圆心(2,﹣1)到直线2x ﹣y +3=0的距离为d ,∴|PC|min =d =|2×2−(−1)+3|5=85,∴(S 四边形PMCN )min =√3√645−3=√3√495=75√15. 21.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F(√3,0),长半轴长与短半轴长的比值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点A (1,0)的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点M ,N .若点B (0,1)在以线段MN 为直径的圆上,求直线l 的方程.解:(1)由题可知c =√3,ab =2,a 2=b 2+c 2,∴a =2,b =1.∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)易知当直线l 的斜率为0或直线l 的斜率不存在时,不合题意.当直线l 的斜率存在且不为0时,设直线l 的方程为x =my +1,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 联立{x =my +1x 2+4y 2=4,消去x ,可得(4+m 2)y 2+2my ﹣3=0. Δ=16m 2+48>0,y 1+y 2=−2m 4+m 2,y 1y 2=−34+m 2. ∵点B 在以MN 为直径的圆上,∴BM →⋅BN →=0.∵BM →⋅BN →=(my 1+1,y 1−1)⋅(my 2+1,y 2−1)=(m 2+1)y 1y 2+(m ﹣1)(y 1+y 2)+2=0, ∴(m 2+1)⋅−34+m 2+(m −1)⋅−2m4+m 2+2=0, 整理,得3m 2﹣2m ﹣5=0, 解得m =﹣1或m =53.∴直线l 的方程为x +y ﹣1=0或3x ﹣5y ﹣3=0.22.(12分)如图1,已知ABFE 是直角梯形,EF ∥AB ,∠ABF =90°,∠BAE =60°,C 、D 分别为BF 、AE 的中点,AB =5,EF =1,将直角梯形ABFE 沿CD 翻折,使得二面角F ﹣DC ﹣B 的大小为60°,如图2所示,设N 为BC 的中点.(1)证明:FN ⊥AD ;(2)若M 为AE 上一点,且AM AE=λ,则当λ为何值时,直线BM 与平面ADE 所成角的正弦值为5√714. 解:(1)证明:如图1,已知ABFE 是直角梯形,EF ∥AB ,∠ABF =90°,∠BAE =60°,C 、D 分别为BF 、AE 的中点,AB =5,EF =1,将直角梯形ABFE 沿CD 翻折,使得二面角F ﹣DC ﹣B 的大小为60°,如图2所示,设N 为BC 的中点.∵由图1得:DC ⊥CF ,DC ⊥CB ,且CF ∩CB =C ,∴在图2中DC ⊥平面BCF ,∠BCF 是二面角F ﹣DC ﹣B 的平面角,则∠BCF =60°, ∴△BCF 是正三角形,且N 是BC 的中点,FN ⊥BC , 又DC ⊥平面BCF ,FN ⊂平面BCF ,可得FN ⊥CD , ∵BC ∩CD =C ,BC ,CD ⊂平面ABCD . ∴FN ⊥平面ABCD ,∵AD ⊂平面ABCD ,∴FN ⊥AD .(2)∵FN ⊥平面ABCD ,过点N 做AB 平行线NP ,∴以点N 为原点,NP ,NB 、NF 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系N ﹣xyz ,如图,则A(5,√3,0),B(0,√3,0),D(3,−√3,0),E (1,0,3), 设M (x 0,y 0,z 0)则AM →=(x 0−5,y 0−√3,z 0),AE →=(−4,−√3,3), AD →=(−2,−2√3,0),DE →=(−2,√3,3).∵AM →=λAE →,∴{x 0−5=−4λy 0=√3−√3λz 0=3λ⇒{x 0=5−4λy 0=√3−√3λz 0=3λ.∴M(5−4λ,√3−√3λ,3λ),∴BM →=(5−4λ,−√3λ,3λ), 设平面ADE 的法向量为n →=(x ,y ,z)则{n →⋅AD →=0n →⋅DE →=0⇒{−2x −2√3y =0−2x +√3y +3z =0,取x =√3,得n →=(√3,−1,√3), 设直线BM 与平面ADE 所成角为θ, ∴sinθ=|cos〈n →,BM →〉|=|n →⋅BM →||n →|⋅|BM →|=5√3√3+1+3⋅√28λ−40λ+25=5√714,∴28λ2﹣40λ+13=0,解得λ=12或λ=1314. 故当λ为12或1314时,直线BM 与平面ADE 所成角的正弦值为5√714.。
(必考题)数学高二上期中经典练习题(含答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID :13012]如图所示,墙上挂有边长为a 的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是 ( )A .18π-B .4π C .14π-D .与a 的值有关联2.(0分)[ID :13000]“三个臭皮匠,赛过诸葛亮”,这是我们常说的口头禅,主要是说集体智慧的强大. 假设李某智商较高,他独自一人解决项目M 的概率为10.3P =;同时,有n 个水平相同的人也在研究项目M ,他们各自独立地解决项目M 的概率都是0.1.现在李某单独研究项目M ,且这n 个人组成的团队也同时研究项目M ,设这个n 人团队解决项目M 的概率为2P ,若21P P ≥,则n 的最小值是( ) A .3B .4C .5D .63.(0分)[ID :12995]在区间上随机取两个数,x y ,记1p 为事件“12x y +≥”的概率,2p 为事件“12x y -≤”的概率,3p 为事件“12xy ≤”的概率,则 ( ) A .123p p p << B .231p p p << C .312p p p << D .321p p p <<4.(0分)[ID :12988]甲、乙两名射击运动员分别进行了5次射击训练,成绩(单位:环)如下:甲:7,8,8,8,9 乙:6,6,7,7,10;若甲、乙两名运动员的平均成绩分别用12,x x 表示,方差分别为2212,S S 表示,则( )A .221212,x x s s >> B .221212,x x s s >< C .221212,x x s s << D .221212,x x s s <> 5.(0分)[ID :12984]某学校10位同学组成的志愿者组织分别由李老师和张老师负责,每次献爱心活动均需该组织4位同学参加.假设李老师和张老师分别将各自活动通知的信息独立,随机地发给4位同学,且所发信息都能收到.则甲同学收到李老师或张老师所发活动通知的信息的概率为( )A .25B .1225C .1625D .456.(0分)[ID :12971]我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中做出了重大贡献,哥德巴赫猜想是:“任一大于2的偶数都可以写成两个质数之和”,如32=13+19.在不超过32的质数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率为( ) A .111B .211C .355D .4557.(0分)[ID :12969]某城市2017年的空气质量状况如下表所示: 污染指数T 3060100110130140概率P110 16 13 730 215 130其中污染指数50T ≤时,空气质量为优;50100T <≤时,空气质量为良;100150T <≤时,空气质量为轻微污染,该城市2017年空气质量达到良或优的概率为( )A .35B .1180C .119D .568.(0分)[ID :12965]微信中有个“微信运动”,记录一天行走的步数,小王的“微信步数排行榜”里有120个人,今天,他发现步数最少的有0.85万步,最多的有1.79万步.于是,他做了个统计,作出下表,请问这天大家平均走了多少万步?( )A .1.19B .1.23C .1.26D .1.319.(0分)[ID :12950]下列命题:①对立事件一定是互斥事件;②若A ,B 为两个随机事件,则P(A∪B)=P(A)+P(B);③若事件A ,B ,C 彼此互斥,则P(A)+P(B)+P(C)=1;④若事件A ,B 满足P(A)+P(B)=1,则A 与B 是对立事件. 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2C .3D .410.(0分)[ID :12934]某程序框图如图所示,若输出的结果是126,则判断框中可以是( )A .6?i >B .7?i >C .6?i ≥D .5?i ≥11.(0分)[ID :12930]某厂家为了解销售轿车台数与广告宣传费之间的关系,得到如表统计数据表:根据数据表可得回归直线方程y bx a =+,其中ˆ 2.4b=,a y bx =-,据此模型预测广告费用为9万元时,销售轿车台数为( ) 广告费用x (万元) 2 3 4 5 6 销售轿车y (台数)3461012A .17B .18C .19D .2012.(0分)[ID :13016]同时掷三枚硬币,至少有1枚正面向上的概率是( ) A .78B .58C .38D .1813.(0分)[ID :13025]执行右面的程序框图,若输入的,,a b k 分别为1,2,3,则输出的M =( )A .203B .72C .165D .15814.(0分)[ID :12972]《九章算术》是我国古代内容极为丰富的一部数学专著,书中有如下问题:今有女子善织,日增等尺,七日织28尺,第二日,第五日,第八日所织之和为15尺,则第十五日所织尺数为( )A .13B .14C .15D .1615.(0分)[ID :13023]为了解某社区居民的家庭年收入所年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表: 收入x (万元)8.28.610.011.311.9支出y (万元)6.27.58.0 8.59.8根据上表可得回归直线方程ˆˆˆybx a =+,其中ˆˆˆ0.76,b a y bx ==-,据此估计,该社区一户收入为15万元家庭年支出为( ) A .11.4万元B .11.8万元C .12.0万元D .12.2万元二、填空题16.(0分)[ID :13120]判断大小a =log 30.5,b =log 32,c =log 52,d =log 0.50.25,则a 、b 、c 、d 大小关系为_____________.17.(0分)[ID :13119]下列说法正确的个数有_________(1)已知变量x 和y 满足关系23y x =-+,则x 与y 正相关;(2)线性回归直线必过点(),x y ;(3)对于分类变量A 与B 的随机变量2k ,2k 越大说明“A 与B 有关系”的可信度越大 (4)在刻画回归模型的拟合效果时,残差平方和越小,相关指数2R 的值越大,说明拟合的效果越好.18.(0分)[ID :13112]某人向边长分别为5,12,13的三角形区域内随机丢一粒芝麻,假设芝麻落在区域内的任意一点是等可能的,则其恰落在离三个顶点距离都大于2的地方的概率为__ .19.(0分)[ID :13107]连续抛掷一颗骰子2次,则掷出的点数之和不超过9的概率为______.20.(0分)[ID :13081]执行如图所示的算法流程图,则输出x 的值为__________.21.(0分)[ID :13073]某单位为了了解用电量y (度)与气温x (℃之间的关系,随机统计了某4天的用电量与当天气温(如表),并求得线性回归方程ˆ360yx =-为: x c9 14 -1y 184830d不小心丢失表中数据c ,d ,那么由现有数据知3c d -____________.22.(0分)[ID :13051]执行如图所示的程序框图,如果输出3s =,则正整数M 为__________.23.(0分)[ID :13049]执行如图所示的程序框图,如果输出1320s =,则正整数M 为__________.24.(0分)[ID :13048]计算机执行如图所示的程序后,输出的结果是__________.25.(0分)[ID :13046]某路公共汽车每5分钟发车一次,某乘客到乘车点的时刻是随机的,则他候车时间不超过3分钟的概率是_______.三、解答题26.(0分)[ID :13220]为保护农民种粮收益,促进粮食生产,确保国家粮食安全,调动广大农民生产粮食的积极性,从2014年开始,国家实施了对种粮农民直接补贴的政策通过对2014~2018年的数据进行调查,发现某地区发放粮食补贴额x (单位:亿元)与该地区粮食产量y (单位:万亿吨)之间存在着线性相关关系,统计数据如下表: 年份 2014 2015 2016 2017 2018 补贴额x /亿元 9 10 12 11 8 粮食产量y /万亿2526313721(1)请根据上表所给的数据,求出y 关于x 的线性回归直线方程ˆˆybx a =+; (2)通过对该地区粮食产量的分析研究,计划2019年在该地区发放粮食补贴7亿元,请根据(1)中所得到的线性回归直线方程,预测2019年该地区的粮食产量.参考公式:()()()121ˆniii nii x x y y bx x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-.27.(0分)[ID:13207]如图,从参加环保知识竞赛的学生中抽出60名,将其成绩(均为整数)整理后画出的频率分布直方图如下,观察图形,回答下列问题:(1)79.589.5这一组的频数、频率分别是多少?(2)估计这次环保知识竞赛的及格率(60分及以上为及格)和平均数?28.(0分)[ID:13185]现将甲、乙两个学生在高二的6次数学测试的成绩(百分制)制成如图所示的茎叶图,进入高三后,由于改进了学习方法,甲、乙这两个学生的考试成绩预计同时有了大的提升:若甲(乙)的高二任意一次考试成绩为x,则甲(乙)的高三对应x .的考试成绩预计为4(1)试预测:高三6次测试后,甲、乙两个学生的平均成绩分别为多少?谁的成绩更稳定?(2)若已知甲、乙两个学生的高二6次考试成绩分别由低到高进步的,定义y为高三的任意一次考试后甲、乙两个学生的当次成绩之差的绝对值,求y的平均值.29.(0分)[ID:13155]从某校期中考试数学试卷中,抽取样本,考察成绩分布,将样本分成5组,绘成频率分布直方图,图中各小组的长方形面积之比从左至右依次为1:3:6:4:2,第一组的频数是4.(1)求样本容量及各组对应的频率;(2)根据频率分布直方图估计成绩的平均分和中位数(结果保留两位小数).30.(0分)[ID:13135]某校举行书法比赛,下图为甲乙两人近期8次参加比赛的成绩的茎叶图。
【常考题】高二数学上期中模拟试卷及答案
【常考题】高二数学上期中模拟试卷及答案一、选择题1.已知某样本的容量为50,平均数为70,方差为75.现发现在收集这些数据时,其中的两个数据记录有误,一个错将80记录为60,另一个错将70记录为90.在对错误的数据进行更正后,重新求得样本的平均数为x ,方差为2s ,则 A .270,75x s =< B .270,75x s =>C .270,75x s ><D .270,75x s <>2.函数()log a x x f x x=(01a <<)的图象大致形状是( )A .B .C .D .3.某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内为 A .k >4? B .k >5? C .k >6?D .k >7?4.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的一部数学专著,书中有如下问题:今有女子善织,日增等尺,七日织28尺,第二日,第五日,第八日所织之和为15尺,则第十五日所织尺数为( )A .13B .14C .15D .165.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中做出了重大贡献,哥德巴赫猜想是:“任一大于2的偶数都可以写成两个质数之和”,如32=13+19.在不超过32的质数中,随机选取两个不同的数,其和等于30的概率为()A.111B.211C.355D.4556.下面的算法语句运行后,输出的值是()A.42B.43C.44D.457.已知某地区中小学生人数和近视情况分别如图1和如图2所示,为了了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取2%的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别为()A.100,20B.200,20C.100,10D.200,108.某校高一1班、2班分别有10人和8人骑自行车上学,他们每天骑行路程(单位:千米)的茎叶图如图所示:则1班10人每天骑行路程的极差和2班8人每天骑行路程的中位数分别是A.14,9.5B.9,9C.9,10D.14,99.A地的天气预报显示,A地在今后的三天中,每一天有强浓雾的概率为30%,现用随机模拟的方法估计这三天中至少有两天有强浓雾的概率,先利用计算器产生09之间整数值的随机数,并用0,1,2,3,4,5,6表示没有强浓雾,用7,8,9表示有强浓雾,再以每3个随机数作为一组,代表三天的天气情况,产生了如下20组随机数:402978191925273842812479569683231 357 394 027 506 588 730 113 537 779 则这三天中至少有两天有强浓雾的概率近似为( ) A .14B .25C .710D .1510.若框图所给的程序运行结果为,那么判断框中应填入的关于k 的条件是A .?B .?C .?D .?11.某高校大一新生中,来自东部地区的学生有2400人、中部地区学生有1600人、西部地区学生有1000人.从中选取100人作样本调研饮食习惯,为保证调研结果相对准确,下列判断正确的有( )①用分层抽样的方法分别抽取东部地区学生48人、中部地区学生32人、西部地区学生20人;②用简单随机抽样的方法从新生中选出100人; ③西部地区学生小刘被选中的概率为150; ④中部地区学生小张被选中的概率为15000A .①④B .①③C .②④D .②③12.若同时掷两枚骰子,则向上的点数和是6的概率为( ) A .16B .112C .536D .518二、填空题13.将一枚骰子连续掷两次,点数之积为奇数的概率为__________.14.若x 是从区间[0,3]内任意选取的一个实数,y 也是从区间[0,3]内任意选取的一个实数,则221x y +<的概率为__________.15.为了防止职业病,某企业采用系统抽样方法,从该企业全体1200名员工中抽80名员工做体检,现从1200名员工从1到1200进行编号,在115~中随机抽取一个数,如果抽到的是7,则从4660~这15个数中应抽取的数是__________.16.甲乙两人一起去游“西安世园会”,他们约定,各自独立地从1到6号景点中任选4个进行游览,每个景点参观1小时,则最后一小时他们同在一个景点的概率是________.17.高二某班有学生56人,现将所有同学随机编号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本,已知5号、33号、47号学生在样本中,则样本中还有一个学生的编号为__________.18.已知多项式32256f x x x x =--+(),用秦九韶算法,当10x =时多项式的值为__________.19.执行如图所示的程序框图,如果输出3s =,则正整数M 为__________.20.从一副扑克牌中取出1张A ,2张K ,2张Q 放入一盒子中,然后从这5张牌中随机取出两张,则这两张牌大小不同的概率为__________.三、解答题21.为检验,A B 两条生产线的优品率,现从两条生产线上各抽取6件产品进行检测评分,用茎叶图的形式记录,并规定高于90分为优品.前5件的评分记录如下,第6件暂不公布.(1)求所抽取的A 生产线上的6个产品的总分小于B 生产线上的第6个产品的总分的概率;(2)已知,A B 生产线的第6件产品的评分分别为90,97.①从A 生产线的6件产品里面随机抽取2件,设非优品的件数为η,求η的分布列和数学期望;②以所抽取的样本优品率来估计B 生产线的优品率,从B 生产线上随机抽取3件产品,记优品的件数为X ,求X 的数学期望.22.为了调查某大学学生在周日上网的时间,随机对100名男生和100名女生进行了不记名的问卷调查,得到了如下的统计结果: 表1:男生上网时间与频数分布表: 上网时间(分钟) [)30,40[)40,50[)50,60[)60,70[)70,80人数525302515表2:女生上网时间与频数分布表:(1)若该大学共有女生750人,试估计其中上网时间不少于60分钟的人数;(2)完成表3的22⨯列联表,并回答能否有90%的把握认为“学生周日上网时间与性别有关”?(3)从表3的男生中“上网时间少于60分钟”和“上网时间不少于60分钟”的人数中用分层抽样的方法抽取一个容量为5的样本,再从中任取两人,求至少有一人上网时间超过60分钟的概率.表3:附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++,23.2019年的流感来得要比往年更猛烈一些.据四川电视台4SCTV-“新闻现场”播报,近日四川省人民医院一天的最高接诊量超过了一万四千人,成都市妇女儿童中心医院接诊量每天都在九千人次以上.这些浩浩荡荡的看病大军中,有不少人都是因为感冒来的医院.某课外兴趣小组趁着寒假假期空闲,欲研究昼夜温差大小与患感冒人数之间的关系,他们分别到成都市气象局与跳伞塔社区医院抄录了去年1到6月每月20日的昼夜温差情况与患感冒就诊的人数,得到如下资料:)该兴趣小组确定的研究方案是:先从这六组数据中选取2组,用剩下的4组数据求线性回归方程,再用被选取的2组数据进行检验.()1若选取的是1月与6月的两组数据,请根据2月至5月份的数据,求出y关于x的线性回归方程y bx a=+$$$;()2若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过2人,则认为得到的线性回归方程是理想的,试问该小组所得线性回归方程是否理想?(参考公式:b$()1122211()()n ni i i ii in ni ii ix x y y x y nxyx x x nx====---==--∑∑∑∑,a y bx=-$$)24.某企业生产一种产品,质量测试分为:指标不小于90为一等品,不小于80小于90为二等品,小于80为三等品,每件一等品盈利50元,每件二等品盈利30元,每件三等品亏损10元,现对学徒工甲和正式工人乙生产的产品各100件的检测结果统计如下:测试指标[70,75)[75,80)[80,85)[85,90)[90,95)[95,100)甲515353573乙3720402010根据上表统计得到甲、乙生产产品等级的频率分别估计为他们生产产品等级的概率.(1)求出乙生产三等品的概率;(2)求出甲生产一件产品,盈利不小于30元的概率;(3)若甲、乙一天生产产品分别为40件和30件,估计甲、乙两人一天共为企业创收多少元?25.某校从高一年级学生中随机抽取40名学生,将他们的期中考试数学成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:,,…,后得到如图的频率分布直方图.(1)求图中实数a 的值;(2)若该校高一年级共有学生640人,试估计该校高一年级 期中考试数学成绩不低于60分的人数;(3)若从数学成绩在[)40,50与[]90,100两个分数段内的学生中随机选取两名学生,求这两名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10的概率.26.某校举行书法比赛,下图为甲乙两人近期8次参加比赛的成绩的茎叶图。
【必考题】高二数学上期中试题(及答案)
(Ⅱ)对数据作出如下处理:令 , ,得到相关统计量的值如下表:
根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,求 关于 的回归方程;
(Ⅲ)已知企业年利润 (单位:千万元)与 , 的关系为 (其中 ),根据(Ⅱ)的结果,要使得该企业下一年的年利润最大,预计下一年应投入多少研发费用?
【详解】
总的可选答案有:AB,AC,AD,BC,BD,CD,
ABC,ABD,ACD,BCD,ABCD,共11个,
而正确的答案只有1个,
即得5分的概率为 .
故选:C.
【点睛】
本题考查了古典概型的基本知识,关键是弄清一共有多少个备选答案,属于中档题.
3.B
解析:B
【解析】
【分析】
根据随机模拟试验的的性质以及几何概型概率公式列方程求解即可.
A. B. C. D.
9.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为 ,则输入 的值可以为
A. B. C. D.
10.已知甲盒中仅有1个球且为红球,乙盒中有 个红球和 个篮球 ,从乙盒中随机抽取 个球放入甲盒中.
(a)放入 个球后,甲盒中含有红球的个数记为 ;
(b)放入 个球后,从甲盒中取1个球是红球的概率记为 .
第一循环: ;
第二循环: ;
第三循环: ,
要使的输出的结果为48,根据选项可知 ,故选C.
【点睛】
本题主要考查了循环结构的计算与输出问题,其中解答中正确理解循环结构的程序框图的计算功能,逐次准确计算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
10.A
解析:A
高二上学期期中考试数学试卷含答案(共5套)
高二上学期期中考试数学试题本卷分Ⅰ(选择题)、Ⅱ卷(非选择题)两部分,其中Ⅰ卷1至2页,第二卷2至4页,共150分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单选题:本题共12个小题,每小题5分1.“”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件2.有下列四个命题:(1)“若,则,互为倒数”的逆命题;(2)“面积相等的三角形全等”的否命题;(3)“若,则有实数解”的逆否命题;(4)“若,则”的逆否命题.其中真命题为()A.(1)(2)B.(2)(3)C.(4)D.(1)(2)(3)3.若则为()A.等边三角形 B.等腰直角三角形C.有一个内角为30°的直角三角形 D.有一个内角为30°的等腰三角形4.已知.若“”是真命题,则实数a的取值范围是A.(1,+∞)B.(-∞,3)C.(1,3)D.5.的内角,,的对边分别为,,,若,,,则的面积为A.B.C.D.6.已知中,,则等于()A.B.或C.D.或7.等差数列的前项和为,若,则等于()A.58B.54C.56D.528.已知等比数列中,,,则()A.2B.C.D.49.已知,则z=22x+y的最小值是A.1 B.16 C.8 D.410.若关于的不等式的解集为,则的取值范围是()A.B.C.D.11.当a>0,关于代数式,下列说法正确的是()A.有最小值无最大值B.有最大值无最小值C.有最小值也有最大值D.无最小值也无最大值12.在△ABC中,AB=2,C=,则AC+BC的最大值为A.B.3C.4D.2第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题:共4个小题,每小题5分,共20分13.命题的否定是______________.14.已知的三边长构成公差为2的等差数列,且最大角的正弦值为,则这个三角形的周长为________.15.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,当n≥2时,a n+2S n-1=n,则S2 017的值____ ___ 16.已知变量满足约束条件若目标函数的最小值为2,则的最小值为__________.三、解答题:共6题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
(必考题)数学高二上期中经典习题(含答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID :13007]函数()log a x x f x x=(01a <<)的图象大致形状是( )A .B .C .D .2.(0分)[ID :12992]从区间[]0,2随机抽取4n 个数1232,,,...,n x x x x ,1232,,,...,n y y y y 构成2n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,()22,n n x y ,其中两数的平方和小于4的数对有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率疋的近似值为( ) A .2m nB .2mnC .4m nD .16m n3.(0分)[ID :12990]如图1为某省2019年1~4月快递义务量统计图,图2是该省2019年1~4月快递业务收入统计图,下列对统计图理解错误的是( )A .2019年1~4月的业务量,3月最高,2月最低,差值接近2000万件B .2019年1~4月的业务量同比增长率超过50%,在3月最高C .从两图来看2019年1~4月中的同一个月快递业务量与收入的同比增长率并不完全一致D .从1~4月来看,该省在2019年快递业务收入同比增长率逐月增长4.(0分)[ID :12966]用秦九韶算法求多项式()54227532f x x x x x x =+++++在2x =的值时,令05v a =,105v v x =+,…,542v v x =+,则3v 的值为( ) A .83B .82C .166D .1675.(0分)[ID :12965]微信中有个“微信运动”,记录一天行走的步数,小王的“微信步数排行榜”里有120个人,今天,他发现步数最少的有0.85万步,最多的有1.79万步.于是,他做了个统计,作出下表,请问这天大家平均走了多少万步?( )A.1.19B.1.23C.1.26D.1.316.(0分)[ID:12960]我国明朝数学家程大位著的《算法统宗》里有一道闻名世界的题目:“一百馒头一百僧,大僧三个更无争.小僧三人分一个,大小和尚各几丁?”.如右图所示的程序框图反映了对此问题的一个求解算法,则输出n的值为()A.20B.25C.30D.357.(0分)[ID:12959]为计算11111123499100S=-+-++-…,设计了下面的程序框图,则在空白框中应填入A .1i i =+B .2i i =+C .3i i =+D .4i i =+8.(0分)[ID :12931]已知函数()cos3xf x π=,根据下列框图,输出S 的值为( )A .670B .16702C .671D .6729.(0分)[ID :13024]已知平面区域()20,4y x y y x ⎧⎫≥⎧⎪⎪Ω=⎨⎨≤-⎪⎪⎩⎩,直线2y mx m =+和曲线24y x =-M ,向区域Ω上随机投一点A ,点A 落在区域M 内的概率为()P M .若01m ≤≤,则()P M 的取值范围为( ) A .202,π-⎛⎤⎥π⎝⎦B .202,π+⎛⎤⎥π⎝⎦C .212,π+⎡⎤⎢⎥π⎣⎦D .212,π-⎡⎤⎢⎥π⎣⎦10.(0分)[ID :13022]在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间没有发生在规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.根据过去10天甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据,一定符合该标志的是 A .甲地:总体均值为3,中位数为4 B .乙地:总体均值为1,总体方差大于0 C .丙地:中位数为2,众数为3D .丁地:总体均值为2,总体方差为311.(0分)[ID :13018]采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查,为此将他们随机编号为1,2,...,960,分组后某组抽到的号码为41.抽到的32人中,编号落入区间[]401,755 的人数为( ) A .10B .11C .12D .1312.(0分)[ID :13013]已知P 是△ABC 所在平面内﹣点,20PB PC PA ++=,现将一粒黄豆随机撒在△ABC 内,则黄豆落在△PBC 内的概率是( ) A .23B .12C .13D .1413.(0分)[ID :13009]一个盒子里装有大小相同的10个黑球、12个红球、4个白球,从中任取2个,其中白球的个数记为X,则下列概率等于11222422226C C C C +的是 ( ) A .P(0<X≤2) B .P(X≤1) C .P(X=1)D .P(X=2)14.(0分)[ID :13006]右边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入,a b 分别为14,18,则输出的a =( )A .0B .2C .4D .1415.(0分)[ID :12980]某单位有职工750人,其中青年职工350人,中年职工250人,老年职工150人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本 . 若样本中的青年职工为7人,则样本容量为 A .7B .15C .25D .35二、填空题16.(0分)[ID :13118]古代“五行”学说认为:“物质分金、木、水、火、土五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金”,从五种不同属性的物质中随机抽取两种,则抽取的两种物质不相克的概率为_________17.(0分)[ID :13117]已知直线l 的极坐标方程为2sin()24πρθ-=A 的极坐标为7)4π,则点A到直线l的距离为____.18.(0分)[ID:13099]从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i个家庭的月收入x i(单位:千元)与月储蓄y i(单位:千元)的数据资料,算得101iix=∑=80,101iiy=∑=20,110ii ix y=∑=184,1210iix=∑=720.则家庭的月储蓄y对月收入x的线性回归方程为__________.附:线性回归方程y=bx+a中,1221ni iiniix y nxybx nx==-=-∑∑,a=y-b x,其中x,y为样本平均值.线性回归方程也可写为ˆy=ˆb x+ˆa.19.(0分)[ID:13088]假设在5秒内的任何时刻,两条不相关的短信机会均等地进入同一部手机,若这两条短信进入手机的时间之差小于2秒,手机就会受到干扰,则手机受到干扰的概率为_________________20.(0分)[ID:13083]用秦九韶算法计算多项式f(x)=2x4-x3+3x2+7,在求x=2时对应的值时,v3的值为___.21.(0分)[ID:13075]已知样本数据12345,,,,a a a a a的方差222222123451(20)5s a a a a a=++++-,则样本数据1234521,21,21,21,21a a a a a+++++的平均数为__________.22.(0分)[ID:13065]已知一组数据分别是,10,2,5,2,4,2x,若这组数据的平均数、中位数、众数成等差数列,则数据x的所有可能值为__________.23.(0分)[ID:13055]从2个黄球,3个红球中随机取出两个球,则两球颜色不同的概率是______.24.(0分)[ID:13034]在—次对人体脂肪百分比和年龄关系的研究中,研究人员获得如下一组样本数据:由表中数据求得y关于x的线性回归方程为0.6ˆˆy x a=+,若年龄x的值为50,则y的估计值为.25.(0分)[ID:13104]在长为10cm的线段AB上任取一点P,并以线段AP为边作正方形,这个正方形的面积介于225cm与249cm之间的概率为__________.三、解答题26.(0分)[ID :13221]画出解关于x 的不等式0ax b +<的程序框图,并用语句描述. 27.(0分)[ID :13214]现从某医院中随机抽取了7位医护人员的关爱患者考核分数(患者考核:10分制),用相关的特征量y 表示;医护专业知识考核分数(试卷考试:100分制),用相关的特征量x 表示,数据如下表:x9888 96 91 90 92 96y 9.98.6 9.59.0 9.1 9.29.8(1)求y 关于x 的线性回归方程(计算结果精确到0.01);(2)利用(1)中的线性回归方程,分析医护专业考核分数的变化对关爱患者考核分数的影响,并估计当某医护人员的医护专业知识考核分数为95分时,他的关爱患者考核分数(精确到0.1).参考公式及数据:回归直线方程ˆˆˆybx a =+中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为 121(x x)(y y)ˆˆˆ,(x x)niii nii ba y bx ==--==--∑∑,其中72193,9.3,()()9.9i ii x y x x y y ===--=∑. 28.(0分)[ID :13175]端午节吃粽子是我国的传统习俗,设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同,从中任意选取3个. (1)求三种粽子各取到1个的概率.(2)设X 表示取到的豆沙粽个数,求X 的分布列与数学期望.29.(0分)[ID :13170]某保险公司有一款保险产品的历史收益率(收益率=利润÷保费收入)的频率分布直方图如图所示:(1)试估计这款保险产品的收益率的平均值;(2)设每份保单的保费在20元的基础上每增加x 元,对应的销量为y (万份).从历史销售记录中抽样得到如下5组x 与y 的对应数据:x 元25 30 38 45 52 销量为y (万份)7.57.16.05.64.8由上表,知x 与y 有较强的线性相关关系,且据此计算出的回归方程为10.0ˆybx =-.(ⅰ)求参数b 的值;(ⅱ)若把回归方程10.0ˆybx =-当作y 与x 的线性关系,用(1)中求出的收益率的平均值作为此产品的收益率,试问每份保单的保费定为多少元时此产品可获得最大利润,并求出最大利润.注:保险产品的保费收入=每份保单的保费⨯销量.30.(0分)[ID :13143]某学校随机抽取部分学生调查其上学路上所需时间(单位:分钟),并将所得数据制成频率分布直方图(如图),若上学路上所需时间的范围为[]0,100,样本数据分组为[)0,20,[)20,40,[)40,60,[)60,80,[]80,100.(1)求直方图中a 的值;(2)如果上学路上所需时间不少于40分钟的学生可申请在学校住宿,若招收学生1200人,请估计所招学生中有多少人可以申请住宿; (3)求该校学生上学路上所需的平均时间.【参考答案】2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案**科目模拟测试一、选择题 1.C 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.B 8.C10.D11.C12.B13.B14.B15.B二、填空题16.【解析】五种抽出两种的抽法有种相克的种数有5种故不相克的种数有5种故五种不同属性的物质中随机抽取两种则抽取的两种物质不相克的概率是故答案为17.【解析】直线的直角坐标方程为点的直角坐标为所以点到直线的距离为18.y=03x-04【解析】由题意知又由此得故所求回归方程为故答案为19.【解析】【分析】根据几何概型的概率公式求出对应的测度即可得到结论【详解】分别设两个互相独立的短信收到的时间为xy则所有事件集可表示为0≤x≤50≤y≤5由题目得如果手机受则到干扰的事件发生必有|x20.【解析】f(x)=2x4-x3+3x2+7=(((2x-1)x+3)x)x+7∴v0=2v1=2×2-1=3v2=3×2+3=9v3=9×2=18故答案为:1821.或【解析】设样本数据的平均数为则方差:结合可得:即样本数据的平均数为2或-2则样本数据的平均数为:或故答案为或点睛:平均数与方差都是重要的数字特征是对总体的一种简明的描述它们所反映的情况有着重要的实22.-11或3或17【解析】分析:设出未知数根据这组数的平均数中位数众数依次成等差数列列出关系式因为所写出的结果对于x的值不同所得的结果不同所以要讨论x的三种不同情况详解:由题得这组数据的平均数为众数是23.【解析】两球颜色不同的概率是24.【解析】【分析】【详解】试题分析:由题意可得将代入解得所以线性回归方程为再将代入得故答案为考点:回归分析及线性回归方程25.【解析】若以线段为边的正方形的面积介于与之间则线段的长介于与之间满足条件的点对应的线段长为而线段的总长度为故正方形的面积介于与之间的概率故答案为:三、解答题27.28.29.30.2016-2017年度第*次考试试卷参考解析【参考解析】**科目模拟测试一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】确定函数是奇函数,图象关于原点对称,x>0时,f(x)=log a x(0<a<1)是单调减函数,即可得出结论.【详解】由题意,f(﹣x)=﹣f(x),所以函数是奇函数,图象关于原点对称,排除B、D;x>0时,f(x)=log a x(0<a<1)是单调减函数,排除A.故选C.【点睛】本题考查函数的图象,考查函数的奇偶性、单调性,正确分析函数的性质是关键.2.B解析:B【解析】【分析】根据随机模拟试验的的性质以及几何概型概率公式列方程求解即可.【详解】如下图:由题意,从区间[]0,2随机抽取的2n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,()22,n n x y ,落在面积为4的正方形内,两数的平方和小于4对应的区域为半径为2的圆内,满足条件的区域面积为2124ππ⋅=,所以由几何概型可知42π=m n ,所以2π=m n. 故选:B【点睛】本题主要考查几何概型,属于中档题.3.D解析:D 【解析】 【分析】由题意结合所给的统计图确定选项中的说法是否正确即可. 【详解】对于选项A : 2018年1~4月的业务量,3月最高,2月最低, 差值为439724111986-=,接近2000万件,所以A 是正确的;对于选项B : 2018年1~4月的业务量同比增长率分别为55%,53%,62%,58%,均超过50%,在3月最高,所以B 是正确的;对于选项C :2月份业务量同比增长率为53%,而收入的同比增长率为30%,所以C 是正确的;对于选项D ,1,2,3,4月收入的同比增长率分别为55%,30%,60%,42%,并不是逐月增长,D 错误. 本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查统计图及其应用,新知识的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.A解析:A 【解析】 【分析】利用秦九韶算法,求解即可. 【详解】利用秦九韶算法,把多项式改写为如下形式:()((((75)3)1)1)2f x x x x x =+++++按照从里到外的顺序,依次计算一次多项式当2x =时的值:07v =172519v =⨯+=2192341v =⨯+=3412183v =⨯+=故选:A【点睛】本题主要考查了秦九韶算法的应用,属于中档题.5.C解析:C【解析】【分析】根据频率分布直方图中平均数的计算方法求解即可.【详解】由题,区间[)[)[)[)0.8,1.0,1.0,1.2,1.2,1.4,1.6,1.8所占频率分别为:0.20.50.1,0.2 1.250.25,0.2 2.250.45,0.20.250.05,⨯=⨯=⨯=⨯=故区间[)1.4,1.6所占频率为10.10.250.450.050.15----=. 故0.90.1 1.10.25 1.30.45 1.50.15 1.70.05 1.26x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.故选:C【点睛】本题主要考查了补全频率分布直方图的方法以及根据频率分布直方图计算平均数的问题.属于中档题.6.B解析:B【解析】【分析】模拟执行程序框图,只要按照程序框图规定的运算方法逐次计算,直到达到输出条件即可得到输出的n 的值.【详解】输出20,80,100n m s ==≠;21,79,100n m s ==≠;22,78,100n m s ==≠;23,77,100n m s ==≠;24,76,100n m s ==≠;25,75,100n m s ===,退出循环,输出25n =,故选B.【点睛】本题主要考查程序框图的循环结构流程图,属于中档题. 解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1) 不要混淆处理框和输入框;(2) 注意区分程序框图是条件分支结构还是循环结构;(3) 注意区分当型循环结构和直到型循环结构;(4) 处理循环结构的问题时一定要正确控制循环次数;(5) 要注意各个框的顺序,(6)在给出程序框图求解输出结果的试题中只要按照程序框图规定的运算方法逐次计算,直到达到输出条件即可.7.B解析:B【解析】分析:根据程序框图可知先对奇数项累加,偶数项累加,最后再相减.因此累加量为隔项. 详解:由11111123499100S =-+-+⋯+-得程序框图先对奇数项累加,偶数项累加,最后再相减.因此在空白框中应填入2i i =+,选B. 点睛:算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.8.C解析:C【解析】【分析】根据框图的流程,依次计算前六次的运算结果,判断终止运行的n 值,再根据余弦函数的周期性计算即可.【详解】由程序框图知:第一次运行()11cos32f π==,10.1122S n =+=+=; 第二次运行()212cos 32f π==-,12S =,213n =+=, 第三次运行()3cos 1f π==-,12S =,314n =+=, 第四次运行()414cos32f π==-,12S =,415n =+=, 第五次运行()515cos 32f π==,1S =,6n =, 第六次运行()6cos21f π==,2S =,7n =,直到2016n =时,程序运行终止, 函数cos 3n y π=是以6为周期的周期函数,201563355=⨯+,又()()2016cos336cos 21381f ππ==⨯=,∴若程序运行2016次时,输出2336672S =⨯=,∴程序运行2015次时,输出33621671S =⨯-=.故选C .【点睛】本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键.9.D解析:D【解析】【分析】判断平面区域,利用特殊值法排除选项,然后利用特殊法,即可求解相应概率的范围,得到答案.【详解】由题意知,平面区域()20,4y x y y x ⎧⎫≥⎧⎪⎪⎪Ω=⎨⎨⎬≤-⎪⎪⎪⎩⎩⎭,表示的图形是半圆是半圆以及内部点的集合,如图所示,又由直线2y mx m =+过半圆24y x =-上一点(2,0)-,当0m =时直线与x 轴重合,此时()1P M =,故可排除,A B ,若1m =,如图所示,可求得2()2P M ππ-=, 所以()P M 的取值范围为212,π-⎡⎤⎢⎥π⎣⎦.【点睛】本题主要考查了集合概型的应用,其中解答中判断平面区域,利用特殊值法排除选项,然后利用特殊法,求解相应概率的范围是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.10.D解析:D【解析】试题分析:由于甲地总体均值为,中位数为,即中间两个数(第天)人数的平均数为,因此后面的人数可以大于,故甲地不符合.乙地中总体均值为,因此这天的感染人数总数为,又由于方差大于,故这天中不可能每天都是,可以有一天大于,故乙地不符合,丙地中中位数为,众数为,出现的最多,并且可以出现,故丙地不符合,故丁地符合.考点:众数、中位数、平均数、方差11.C解析:C【解析】【分析】由题意可得抽到的号码构成以11为首项、以30为公差的等差数列,求得此等差数列的通项公式为a n=30n﹣19,由401≤30n﹣21≤755,求得正整数n的个数,即可得出结论.【详解】∵960÷32=30,∴每组30人,∴由题意可得抽到的号码构成以30为公差的等差数列,又某组抽到的号码为41,可知第一组抽到的号码为11,∴由题意可得抽到的号码构成以11为首项、以30为公差的等差数列,∴等差数列的通项公式为a n=11+(n﹣1)30=30n﹣19,由401≤30n﹣19≤755,n为正整数可得14≤n≤25,∴做问卷C的人数为25﹣14+1=12,故选C.【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式,系统抽样的定义和方法,根据系统抽样的定义转化为等差数列是解决本题的关键,比较基础.12.B解析:B【解析】【分析】推导出点P到BC的距离等于A到BC的距离的12.从而S△PBC=12S△ABC.由此能求出将一粒黄豆随机撒在△ABC内,黄豆落在△PBC内的概率.【详解】以PB、PC为邻边作平行四边形PBDC,则PB PC+=PD,∵20PB PC PA++=,∴2PB PC PA+=-,∴2PD PA=-,∴P是△ABC边BC上的中线AO的中点,∴点P到BC的距离等于A到BC的距离的12.∴S△PBC=12S△ABC.∴将一粒黄豆随机撒在△ABC内,黄豆落在△PBC内的概率为:P=PBC ABC S S =12. 故选B .【点睛】本题考查概率的求法,考查几何概型等基础知识,考运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,考查创新意识、应用意识,是中档题.13.B解析:B【解析】【分析】由题意知本题是一个古典概型,由古典概型公式分别求得P (X=1)和P (X=0),即可判断等式表示的意义. 【详解】由题意可知112224222226261,0C C C P X P X C C ⋅====:()() , ∴11222422225C C C C +表示选1个白球或者一个白球都没有取得即P (X≤1), 故选B .【点睛】本题是一个古典概型问题,这种问题在高考时可以作为文科的一道解答题,古典概型要求能够列举出所有事件和发生事件的个数,本题可以用组合数表示出所有事件数.14.B解析:B【解析】【分析】【详解】由a=14,b=18,a <b ,则b 变为18﹣14=4,由a >b ,则a 变为14﹣4=10,由a >b ,则a 变为10﹣4=6,由a >b ,则a 变为6﹣4=2,由a <b ,则b 变为4﹣2=2,由a=b=2,则输出的a=2.故选B .15.B解析:B【解析】试题分析:抽样比是,所以样本容量是.考点:分层抽样二、填空题 16.【解析】五种抽出两种的抽法有种相克的种数有5种故不相克的种数有5种故五种不同属性的物质中随机抽取两种则抽取的两种物质不相克的概率是故答案为 解析:12【解析】五种抽出两种的抽法有2510C =种,相克的种数有5种,故不相克的种数有5种,故五种不同属性的物质中随机抽取两种,则抽取的两种物质不相克的概率是12,故答案为12. 17.【解析】直线的直角坐标方程为点的直角坐标为所以点到直线的距离为 解析:522【解析】直线l 的直角坐标方程为1y x -= ,点A 的直角坐标为(2,2)- ,所以点A 到直线l 的距2215222++=. 18.y =03x -04【解析】由题意知又由此得故所求回归方程为故答案为 解析:y =0.3x -0.4【解析】 由题意知1118012010,8,21010n n i i i i n x x y y n n =========∑∑, 又222172010880n i i xnx =-=-⨯=∑,1184108224ni i i x y nxy =-=-⨯⨯=∑, 由此得240.3ˆˆˆ,20.380.480b a y bx ===-=-⨯=-,故所求回归方程为ˆy 0.30.4x =-,故答案为ˆy0.30.4x =-. 19.【解析】【分析】根据几何概型的概率公式求出对应的测度即可得到结论【详解】分别设两个互相独立的短信收到的时间为xy 则所有事件集可表示为0≤x≤50≤y≤5由题目得如果手机受则到干扰的事件发生必有|x 解析:1625【解析】【分析】根据几何概型的概率公式求出对应的测度,即可得到结论.【详解】分别设两个互相独立的短信收到的时间为x ,y .则所有事件集可表示为0≤x≤5,0≤y≤5.由题目得,如果手机受则到干扰的事件发生,必有|x-y|≤2.三个不等式联立,则该事件即为x-y=2和y-x=2在0≤x≤5,0≤y≤5的正方形中围起来的图形即图中阴影区域而所有事件的集合即为正方型面积52=25, 阴影部分的面积2125252162-⨯-=() , 所以阴影区域面积和正方形面积比值即为手机受到干扰的概率为1625. 【点睛】本题主要考查几何概型的概率的计算,分别求出对应区域的面积是解决本题的关键,比较基础. 20.【解析】f(x)=2x4-x3+3x2+7=(((2x-1)x+3)x)x+7∴v0=2v1=2×2-1=3v2=3×2+3=9v3=9×2=18故答案为:18解析:【解析】f (x )=2x 4-x 3+3x 2+7=(((2x -1)x +3)x )x +7,∴v 0=2,v 1=2×2-1=3,v 2=3×2+3=9,v 3=9×2=18.故答案为:18.21.或【解析】设样本数据的平均数为则方差:结合可得:即样本数据的平均数为2或-2则样本数据的平均数为:或故答案为或点睛:平均数与方差都是重要的数字特征是对总体的一种简明的描述它们所反映的情况有着重要的实 解析:5或3-【解析】设样本数据的平均数为a ,则方差:()()522152215522115221522115125125512555155i i i i i i i i i i i i i s a a a aa a a a a a a a a a a a =======-=-+⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎛⎫=-⨯+ ⎪⎝⎭⎛⎫=- ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑∑ 结合()222222123451205s a a a a a =++++-可得:2520,2a a =∴=±, 即样本数据12345,,,,a a a a a 的平均数为2或-2,则样本数据1234521,21,21,21,21a a a a a +++++的平均数为:2215⨯+=或()2213⨯-+=-.故答案为5或3-.点睛:平均数与方差都是重要的数字特征,是对总体的一种简明的描述,它们所反映的情况有着重要的实际意义,平均数、中位数、众数描述其集中趋势,方差和标准差描述其波动大小.要注意其区别与联系.22.-11或3或17【解析】分析:设出未知数根据这组数的平均数中位数众数依次成等差数列列出关系式因为所写出的结果对于x 的值不同所得的结果不同所以要讨论x 的三种不同情况详解:由题得这组数据的平均数为众数是解析:-11或3或17【解析】分析:设出未知数,根据这组数的平均数、中位数、众数依次成等差数列,列出关系式,因为所写出的结果对于x 的值不同所得的结果不同,所以要讨论x 的三种不同情况. 详解:由题得这组数据的平均数为10252422577x x +++++++=,众数是2, 若x ≤2,则中位数为2,此时x=﹣11, 若2<x <4,则中位数为x ,此时2x=2527x ++,x=3, 若x ≥4,则中位数为4,2×4=2527x ++,x=17, 所有可能值为﹣11,3,17.故填 -11或3或17.点睛:本题考查众数,中位数,平均数,考查等差数列的性质,考查未知数的分类讨论,是一个综合题目,这是一个易错题目.在求数列的中位数时,必须分类讨论,不能不分类讨论.23.【解析】两球颜色不同的概率是 解析:35【解析】 两球颜色不同的概率是252363105C ⨯== 24.【解析】【分析】【详解】试题分析:由题意可得将代入解得所以线性回归方程为再将代入得故答案为考点:回归分析及线性回归方程解析:32【解析】【分析】【详解】试题分析: 由题意可得30,20x y ==将()30,20代入0.6ˆˆyx a =+解得ˆ2a =,所以线性回归方程为0.62ˆyx =+,再将50x =代入0.62ˆy x =+得ˆ32y =,故答案为32. 考点: 回归分析及线性回归方程.25.【解析】若以线段为边的正方形的面积介于与之间则线段的长介于与之间满足条件的点对应的线段长为而线段的总长度为故正方形的面积介于与之间的概率故答案为: 解析:15【解析】若以线段AP 为边的正方形的面积介于225cm 与249cm 之间,则线段AP 的长介于5cm 与7cm 之间,满足条件的P 点对应的线段长为2cm ,而线段AB 的总长度为10cm ,故正方形的面积介于225cm 与249cm 之间的概率21105P ==. 故答案为:15.三、解答题26.见解析【解析】【分析】【详解】解:流程图如下:程序如下:INPUT a ,bIF a =0 THENIF b <0 THENPRINT “任意实数”ELSEPRINT “无解”ELSEIF a >0 THENPRINT “x <“;﹣b /aELSEPRINT “x >“;﹣b /aENDIFENDIFENDIFEND点睛:解决算法问题的关键是读懂程序框图,明晰顺序结构、条件结构、循环结构的真正含义,本题巧妙而自然地将算法、不等式、交汇在一起,用条件结构来进行考查.这类问题可能出现的错误:①读不懂程序框图;②条件出错;③计算出错.27.(1) ˆ0.12 1.93yx =-. (2) 随着医护专业知识的提高,个人的关爱患者的心态会变得更温和,耐心。
湖北省部分重点中学2024_2025学年高二数学上学期期中试题含解析
湖北省部分重点中学2024-2025学年高二数学上学期期中试题(含解析)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,全卷满分150分,考试时间120分钟. 留意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号精确地写在答题卡上。
2.全部试题的答案均写在答题卡上。
对于选择题,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
3.答第Ⅱ卷时,必需用0.5毫米墨水签字笔在答题卡上书写。
在试题卷上作答无效。
第I 卷(选择题)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的1.已知点(-3,2)A ,(0,1)B -,则直线AB 的倾斜角为( ) A .030B .045C .0135D .01202.某工厂为了对40个零件进行抽样调查,将其编号为00,01,…,38,39.现要从中选出5个,利用下面的随机数表,从第一行第3列起先,由左至右依次读取,则选出来的第5个零件编号是( ) 0347 4373 8636 9647 3661 4698 6371 6233 2616 8045 6011 1410 9577 7424 6762 4281 1457 2042 5332 3732 2707 3607 5124 5179 A .36B .16C .11D .143.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且3A π=,4c =,26a =,则角C =( )A .34π B .4π C .4π或34π D .3π或23π4.已知αβ、是平面,l m 、是直线,αβ⊥且=l αβ,m α⊂,则“m β⊥”是“m l ⊥”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 5.若圆O 1:x 2+y 2=5与圆O 2:(x -m )2+y 2=20()m R ∈相交于A ,B 两点,且两圆在点A 处的切线相互垂直,则线段AB 的长度是( )A .2B .4C .5D .106.已知直线l :2(0,0)x ya b a b+=>>经过定点(1,1)M ,则32a b +的最小值是( ) A .3222+ B .526+C .562+ D .37.某学校随机抽查了本校20个学生,调查他们平均每天进行体育熬炼的时间(单位:min ),依据所得数据的茎叶图,以5为组距将数据分为8组,分别是[0,5),[5,10),…,[35,40],作出频率分布直方图如图所示,则原始的茎叶图可能是( )第7题图A .B .C .D .8.棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,点P 在线段AD 上(点P 异于A 、D 两点),线段DD 1的中点为点Q ,若平面BPQ 截该正方体所得的截面为四边形,则线段AP 长度的取值范围为( ) A .103⎛⎤ ⎥⎝⎦,B .112⎛⎤ ⎥⎝⎦,C .1[,1)3D .102⎛⎤ ⎥⎝⎦,二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分 9.下列说法正确的是( ) A .命题“x R∀∈,21x >-”的否定是“0x ∃∈R ,201x <-”B .命题“0(3,)x ∃∈-+∞,209x ≤”的否定是“(3,)x ∀∈-+∞,29x >”C .“0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充分不必要条件D .“5a >”是命题“2,0x R x ax a ∀∈++≥”为假命题的充分不必要条件10.抛掷一枚骰子1次,记“向上的点数是4,5,6”为事务A ,“向上的点数是1,2”为事务B ,“向上的点数是1,2,3”为事务C ,“向上的点数是1,2,3,4”为事务D ,则下列关于事务A ,B ,C ,D 推断正确的是( ) A .A 与B 是互斥事务但不是对立事务 B .A 与C 是互斥事务也是对立事务 C .A 与D 是互斥事务 D .C 与D 不是对立事务也不是互斥事务 11.以下四个命题为真命题的是( )A .过点()10,10-且在x 轴上的截距是在y 轴上截距的4倍的直线的方程为11542y x =-+ B .直线3y +2=0的倾斜角的范围是50,[,)66πππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .曲线22120C :x y x ++=与曲线222480C :x y x y m +--+=恰有一条公切线,则4m =D .设P 是直线20x y --=上的动点,过P 点作圆O :221x y +=的切线PA ,PB ,切点为A ,B ,则经过A ,P ,O 三点的圆必过两个定点。
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【常考题】高二数学上期中试题(及答案)一、选择题1.某学校为了解1 000名新生的身体素质,将这些学生编号为1,2,…,1 000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验,若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是 A .8号学生B .200号学生C .616号学生D .815号学生2.如图所示,墙上挂有边长为a 的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a的圆弧,某人向此板投镖,假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则它击中阴影部分的概率是 ( )A .18π-B .4πC .14π- D .与a 的值有关联 3.设,m n 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,则方程20x mx n ++=有实根的概率为( ) A .1936B .1136C .712D .124.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况. 下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时. 相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油5.一组数据的平均数为m ,方差为n ,将这组数据的每个数都乘以()0a a >得到一组新数据,则下列说法正确的是( ) A .这组新数据的平均数为m B .这组新数据的平均数为a m + C .这组新数据的方差为anD .这组新数据的标准差为a n6.甲、乙两名射击运动员分别进行了5次射击训练,成绩(单位:环)如下: 甲:7,8,8,8,9 乙:6,6,7,7,10;若甲、乙两名运动员的平均成绩分别用12,x x 表示,方差分别为2212,S S 表示,则( )A .221212,x x s s >> B .221212,x x s s >< C .221212,x x s s << D .221212,x x s s <> 7.执行如图所示的程序框图,则输出的n 值是( )A .5B .7C .9D .118.如图,是民航部门统计的某年春运期间12个城市出售的往返机票的平均价格以及相比上年同期变化幅度的数据统计图表,根据图表,下面叙述不正确的是( )A .深圳的变化幅度最小,北京的平均价格最高.B .深圳和厦门的平均价格同去年相比有所下降.C .平均价格从高到低居于前三位的城市为北京、深圳、广州.D .平均价格的涨幅从高到低居于前三位的城市为天津、西安、厦门. 9.运行该程序框图,若输出的x 的值为16,则判断框中不可能填( )A .5k ≥B .4k >C .9k ≥D .7k >10.某五所大学进行自主招生,同时向一所重点中学的五位学习成绩优秀,并在某些方面有特长的学生发出提前录取通知单.若这五名学生都乐意进这五所大学中的任意一所就读,则仅有两名学生录取到同一所大学(其余三人在其他学校各选一所不同大学)的概率是( ) A .15B .24125C .48125D .9612511.下列说法正确的是( )A .若残差平方和越小,则相关指数2R 越小B .将一组数据中每一个数据都加上或减去同一常数,方差不变C .若2K 的观测值越大,则判断两个分类变量有关系的把握程度越小D .若所有样本点均落在回归直线上,则相关系数1r =12.某次测试成绩满分是为150分,设n 名学生的得分分别为()12,,,1n i a a a a N i n ∈≤≤L ,()1150k b k ≤≤为n 名学生中得分至少为k 分的人数.记M 为n 名学生的平均成绩,则( ) A .12150b b b M n ++=LB .12150150b b b M ++=LC .12150b b b M n++>LD .12150150b b b M ++>L二、填空题13.在5张卡片上分别写有数字1,2,3,4,5,然后将它们混合,再任意排列成一行,则得到的数能被2或5整除的概率是___________.14.某中学采用系统抽样方法,从该校高一年级全体800名学生中抽50名学生做牙齿健康检查.现将800名学生从1到800进行编号.已知从33~48这16个数中取的数是39,则在第1小组1~16中随机抽到的数是______.15.在区间[-3,5]上随机取一个实数x,则事件“114 22x≤≤()”发生的概率为____________.16.某校高一年级有600个学生,高二年级有550个学生,高三年级有650个学生,为调查学生的视力情况,用分层抽样的方法抽取一个样本,若在高二、高三共抽取了48个学生,则应在高一年级抽取学生______个17.如图程序框图的输出结果是_________.18.如果执行下面的程序框图,那么输出的s=______________.19.已知函数log2,3()(5)3,3ax xf xa x x->⎧=⎨--≤⎩()满足对任意的实数12x x≠,都有()()1212f x f xx x->-成立,则实数a的取值范围为______________;20.已知变量,x y之间的一组数据如下表:x0123y1357则y与x的线性回归方程y b x a∧∧∧=+必过点_______________三、解答题21.从2013年开始,国家教育部要求高中阶段每学年都要组织学生进行学生体质健康测试,方案要求以学校为单位组织实施,某校对高一(1)班学生根据《国家学生体质健康标准》的测试项目按百分制进行了预备测试,并对50分以上的成绩进行统计,其频率分布直方图如图.所示,已知[90,100]分数段的人数为2. (1)求[70,80)分数段的人数;(2)现根据预备测试成绩从成绩在80分以上(含80分)的学生中任意选出2人代表班级参加学校举行的一项体育比赛,求这2人的成绩一个在[80,90)分数段、一个在[90,100]分数段的概率.22.袋子中放有大小和形状相同而颜色互不相同的小球若干个, 其中标号为0的小球1个, 标号为1的小球1个, 标号为2的小球2个, 从袋子中不放回地随机抽取2个小球, 记第一次取出的小球标号为a ,第二次取出的小球标号为b . (1) 记事件A 表示“2a b +=”, 求事件A 的概率;(2) 在区间[]0,2内任取2个实数,x y , 记()2a b -的最大值为M ,求事件“22x y M +<”的概率.23.为了调查教师对教育改革认识水平,现从某市年龄在[]20,45的教师队伍中随机选取100名教师,得到的频率分布直方图如图所示,若从年龄在[)[)[]30,35,35,40,40,45中用分层抽样的方法选取6名教师代表.(1)求年龄在[)35,40中的教师代表人数;(2)在这6名教师代表中随机选取2名教师,求在[)35,40中至少有一名教师被选中的概率.24.甲与乙午觉醒来后,发现自己的手表因故停止转动,于是他们想借助收音机,利用电台整点报时确认时间.(1)求甲等待的时间不多于10分钟的概率; (2)求甲比乙多等待10分钟以上的概率.25.某企业为确定下一年投入某种产品的研发费用,需了解年研发费用x (单位:千万元)对年销售量y (单位:千万件)的影响,统计了近10年投入的年研发费用i x 与年销售量()1,2,,10i y i =L 的数据,得到散点图如图所示:(Ⅰ)利用散点图判断,y a bx =+和dy c x =⋅(其中c ,d 为大于0的常数)哪一个更适合作为年研发费用x 和年销售量y 的回归方程类型(只要给出判断即可,不必说明理由);(Ⅱ)对数据作出如下处理:令ln i u x =,ln i y υ=,得到相关统计量的值如下表:根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,求y 关于x 的回归方程; (Ⅲ)已知企业年利润z (单位:千万元)与x ,y 的关系为27z y x e=-(其中2.71828e =L ),根据(Ⅱ)的结果,要使得该企业下一年的年利润最大,预计下一年应投入多少研发费用?附:对于一组数据()()()1122,,,,,,n n u u u υυυL ,其回归直线u υαβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为()()()1122211ˆnniii ii i nnii i i u u u nu u u u nuυυυυβ====---==--∑∑∑∑,ˆˆˆu αυβ=- 26.在人群流量较大的街道,有一中年人吆喝“送钱”,只见他手拿一黑色小布袋,袋中有3只黄色、3只白色的乒乓球(其体积、质地完成相同),旁边立着一块小黑板写道:摸球方法:从袋中随机摸出3个球,若摸得同一颜色的3个球,摊主送给摸球者5元钱;若摸得非同一颜色的3个球,摸球者付给摊主1元钱. (1)摸出的3个球为白球的概率是多少?(2)摸出的3个球为2个黄球1个白球的概率是多少?(3)假定一天中有100人次摸奖,试从概率的角度估算一下这个摊主一个月(按30天计)能赚多少钱?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】等差数列的性质.渗透了数据分析素养.使用统计思想,逐个选项判断得出答案. 【详解】详解:由已知将1000名学生分成100个组,每组10名学生,用系统抽样,46号学生被抽到,所以第一组抽到6号,且每组抽到的学生号构成等差数列{}n a ,公差10d =, 所以610n a n=+()n *∈N ,若8610n =+,则15n =,不合题意;若200610n =+,则19.4n =,不合题意; 若616610n =+,则61n =,符合题意;若815610n =+,则80.9n =,不合题意.故选C . 【点睛】本题主要考查系统抽样.2.C解析:C 【解析】试题分析:本题考查几何概型问题,击中阴影部分的概率为222()214a a a ππ-=-.考点:几何概型,圆的面积公式. 3.A解析:A 【解析】由题意知本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件数是6×6=36种结果,方程x2+mx+n=0有实根要满足m2−4n⩾0,当m=2,n=1m=3,n=1,2m=4,n=1,2,3,4m=5,n=1,2,3,4,5,6,m=6,n=1,2,3,4,5,6综上可知共有1+2+4+6+6=19种结果∴方程x2+mx+n=0有实根的概率是19 36;本题选择A选项.4.D解析:D【解析】【分析】【详解】解:对于A,由图象可知当速度大于40km/h时,乙车的燃油效率大于5km/L,∴当速度大于40km/h时,消耗1升汽油,乙车的行驶距离大于5km,故A错误;对于B,由图象可知当速度相同时,甲车的燃油效率最高,即当速度相同时,消耗1升汽油,甲车的行驶路程最远,∴以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最少,故B错误;对于C,由图象可知当速度为80km/h时,甲车的燃油效率为10km/L,即甲车行驶10km时,耗油1升,故行驶1小时,路程为80km,燃油为8升,故C错误;对于D,由图象可知当速度小于80km/h时,丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,∴用丙车比用乙车更省油,故D正确故选D.考点:1、数学建模能力;2、阅读能力及化归思想.5.D解析:D【解析】【分析】计算得到新数据的平均数为am,方差为2a n,标准差为,结合选项得到答案.【详解】根据题意知:这组新数据的平均数为am,方差为2a n,标准差为.故选:D【点睛】本题考查了数据的平均值,方差,标准差,掌握数据变化前后的关系是解题的关键.6.B解析:B 【解析】 【分析】计算18x =,27.2x =,210.4s =,22 2.16s =得到答案.【详解】17888985x ++++==,26677107.25x ++++==,故12x x >.()()()()()222222178888888980.45s -+-+-+-+-==;()()()()()222222267.267.277.277.2107.2 2.165s -+-+-+-+-==,故2212s s <.故选:B. 【点睛】本题考查了平均值和方差的计算,意在考查学生的计算能力和观察能力.7.C解析:C 【解析】 【分析】根据程序框图列出算法循环的每一步,结合判断条件得出输出的n 的值. 【详解】执行如图所示的程序框图如下:409S =≥不成立,11S 133==⨯,123n =+=; 1439S =≥不成立,1123355S =+=⨯,325n =+=; 2459S =≥不成立,2135577S =+=⨯,527n =+=; 3479S =≥不成立,3147799S =+=⨯,729n =+=. 4499S =≥成立,跳出循环体,输出n 的值为9,故选C. 【点睛】本题考查利用程序框图计算输出结果,对于这类问题,通常利用框图列出算法的每一步,考查计算能力,属于中等题.8.D解析:D 【解析】【分析】根据折线的变化率,得到相比去年同期变化幅度、升降趋势,逐一验证即可. 【详解】由图可知,选项A 、B 、C 都正确,对于D ,因为要判断涨幅从高到低,而不是判断变化幅度,所以错误. 故选D . 【点睛】本题考查了条形统计图的应用,从图表中准确获取信息是关键,属于中档题.9.D解析:D 【解析】运行该程序,第一次,1,k 2x ==, 第二次,2,k 3x ==, 第三次,4,k 4x ==, 第四次,16,k 5x ==, 第五次,4,k 6x ==, 第六次,16,k 7x ==, 第七次,4,k 8x ==, 第八次,16,k 9x ==, 观察可知,若判断框中为5k ≥.,则第四次结束,输出x 的值为16,满足; 若判断框中为4k >.,则第四次结束,输出x 的值为16,满足; 若判断框中为9k ≥.,则第八次结束,输出x 的值为16,满足; 若判断框中为7k >.,则第七次结束,输出x 的值为4,不满足; 故选D.10.C解析:C 【解析】五所学生自由录取五名学生,共有55种不同的录取情况其中满足条件:仅有两名学生录取到同一所大学(其余三人在其他学校各选一所不同大学)的情况的录取情况有:213554C C A 种,则:则仅有两名学生录取到同一所大学(其余三人在其他学校各选一所不同大学)的概率:2135545485125C C A p == 本题选择C 选项.11.B解析:B【解析】 【分析】由残差平方和越小,模型的拟合效果越好,可判断A ;由方差的性质可判断B ;由的随机变量2K 的观测值的大小可判断C ;由相关系数r 的绝对值趋近于1,相关性越强,可判断D .【详解】对于A ,可用残差平方和判断模型的拟合效果,残差平方和越小,模型的拟合效果越好,相关指数2R 越大,故A 错误;对于B ,将一组数据的每一个数据都加上或减去同一常数后,由方差的性质可得方差不变,故B 正确;对于C ,对分类变量X 与Y ,它们的随机变量2K 的观测值越大,“X 与Y 有关系”的把握程度越大,故C 错误;对于D ,若所有样本点均落在回归直线上,则相关系数1r =,故D 错误. 故选:B. 【点睛】本题考查命题的真假判断,主要是线性回归直线的特点和线性相关性的强弱、样本数据的特征值和模型的拟合度,考查判断能力,属于基础题.12.A解析:A 【解析】 【分析】由于选项中必有一项正确,故本选择题利用特殊法解决.设2n =,这2名学生的得分分别为150,150.则这2名学生中得分至少为(1150)k k 剟分的人数分别为:2,2,⋯,2,2.一共有150个“2”,计算12150b b b n++⋯+的值,再对照选项即可得到答案.【详解】 利用特殊法解决.假设2n =,这2名学生的得分分别为150,150. 则这2名学生中得分至少为1分的人数分别为:12b =, 这2名学生中得分至少为2分的人数分别为:22b =, 这2名学生中得分至少为3分的人数分别为:32b =,⋯这2名学生中得分至少为150分的人数分别为:1502b =, 即这2名学生中得分至少为(1150)k k 剟分的人数k b 分别为: 2,2,⋯,2,2.一共有150个“2”,从而得k 分的同学会被记k 次,所有k b 的和恰好是所有人得分的总和, 即12112k k b b b b a a -++⋯++=+,从而121502222215015022b b b n ++⋯++++⋯+⨯===.12150222221502150150150b b b ++⋯++++⋯+⨯===.对照选项,只有(A )正确. 故选:A . 【点睛】本题主要考查众数、中位数、平均数、数列求和等基础知识,考查运算求解能力,考查特殊化思想思想、化归与转化思想.属于基础题.二、填空题13.【解析】【分析】首先计算出五位数的总的个数然后根据可被或整除的五位数的末尾是偶数或计算出满足的五位数的个数根据古典概型的概率计算公式求出概率即可【详解】因为五位数的总个数为:能被或整除的五位数的个数解析:35【解析】 【分析】首先计算出五位数的总的个数,然后根据可被2或5整除的五位数的末尾是偶数或5计算出满足的五位数的个数,根据古典概型的概率计算公式求出概率即可. 【详解】因为五位数的总个数为:55A =120,能被2或5整除的五位数的个数为:443A =72⨯, 所以7231205P ==. 故答案为:35. 【点睛】本题考查排列组合在数字个数问题方面的应用,难度一般.涉及到不同数字组成的几位数个数问题时,若要求数字不重复,可以通过排列数去计算相应几位数的个数.14.7【解析】【分析】根据系统抽样的定义和抽取方法求得样本间隔进行抽取即可求解得到答案【详解】由题意从该校高一年级全体800名学生中抽50名学生其样本间隔为因为在33~48这16个数中取的数是39所以从解析:7 【解析】 【分析】根据系统抽样的定义和抽取方法,求得样本间隔,进行抽取,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,从该校高一年级全体800名学生中抽50名学生,其样本间隔为80016 50=,因为在33~48这16个数中取的数是39,所以从33~48这16个数中取的数是第3个数,所以第1组1~16中随机抽到的数是392167-⨯=.【点睛】本题主要考查了系统抽样的应用,其中解答中熟记系统抽样的概念和抽取的方法,准确计算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.15.【解析】【分析】解不等式可得出所求事件的区域长度又可求出所有基本事件构成的区域长度由几何概型可求出概率【详解】设事件表示由得则即构成事件的区域的长度为又因为所有的基本事件构成的区域的长度为所以事件的解析:38【解析】【分析】解不等式11422x⎛⎫≤≤⎪⎝⎭,可得出所求事件的区域长度,又可求出所有基本事件构成的区域长度,由几何概型可求出概率.【详解】设事件A表示11|422xx⎧⎫⎪⎪⎛⎫≤≤⎨⎬⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,由11422x⎛⎫≤≤⎪⎝⎭得2111222x-⎛⎫⎛⎫≤≤⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则21x-≤≤,即构成事件A的区域的长度为12=3+.又因为所有的基本事件构成的区域的长度为53=8+,所以事件A的概率3 ()8 P A=.故答案为38.【点睛】本题考查了几何概型的概率公式,属基础题.16.24【解析】【分析】设应在高一年级抽取学生数为n首先求出高一年级人数占总人数的百分比然后通过分层抽样的性质由此能求出应在高一年级抽取学生数【详解】设应在高一年级抽取学生数为n因为某校高一年级有600解析:24【解析】【分析】设应在高一年级抽取学生数为,首先求出高一年级人数占总人数的百分比,然后通过分层抽样的性质,由此能求出应在高一年级抽取学生数。