高二下学期数学期末考试试卷(理科)
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高二下学期数学期末考试试卷(理科)
(时间:120分钟,分值:150分)
一、单选题(每小题5分,共60分)
1.平面内有两个定点F 1(-5,0)和F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|P F2|=6,则动点P 的轨迹方程是( )
A.错误!未定义书签。-\f(y 2,9)=1(x≤-4)?
B.错误!未定义书签。-错误!未定义书签。=1(x ≤-3)
C.\f(x2,16)-\f(y 2
,9)=1(x ≥4)?
D.错误!未定义书签。-错误!=1(x ≥3)
2.用秦九韶算法计算f(x)=3x 6+4x5+5x 4+6x 3+7x2+8x+1当x =0.4时的值,需要进行乘法运算和加法运算的次数分别为( )
A. 6,6?
B. 5,6
C. 6,5?
D. 6,12
3.下列存在性命题中,假命题是( ) A . ?x ∈Z,x 2-2x-3=0
B. 至少有一个x ∈Z ,x 能被2和3整除 C. 存在两个相交平面垂直于同一条直线 D.
x ∈{x 是无理数},x 2是有理数
4.将甲、乙两枚骰子先后各抛一次,a 、b 分别表示抛掷甲、乙两枚骰子所出现的点数.若点P (a ,b)落在直线x +y =m(m为常数)上,且使此事件的概率最大,则此时m的值为 ( )
A. 6?B. 5
C. 7?D. 8
5.已知点P 在抛物线2
4x y =上,则当点P 到点
()1,2Q 的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值
时,点P 的坐标为(?)
A. ()2,1?
B.
()2,1-
C. 11,
4??- ???
D. 11,
4??
???
6.按右图所示的程序框图,若输入81a =,则输出的
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i =( )
A . 14
B. 17
C. 19?D . 21
7.若函数()[)∞+-=,在12x
k
x x h 在上是增函数,则实数k 的取值范围是( ) A. ?B . C.
D.
8.空气质量指数(A ir Q uality Index,简称AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数,空气质量按照AQI 大小分为六级:0~50为优,51~100为良。101~150为轻度污染,151~200为中度污染,201~250为重度污染,251~300为严重污染。一环保人士记录去年某地某月10天的AQI 的茎叶图。利用该样本估计该地本月空气质量状况优良(AQI≤100)?的天数(这个月按30计算) ( )
A. 15?B. 18 C. 20 D. 24 9.向量()()2,,2,4,4,2x b a -=-=,若b a ⊥,则x 的值为( )
A.
?B.
C. D.
10.已知e 为自然对数的底数,则曲线x
y xe =在点
()1,e 处的切线方程为(
)
A . 21y x =+ B. 21y x =-
C . 2y ex e
=-
D. 22y ex =-
11.已知双曲线22221x y a b
-=(0,0a b >>)的一条渐近线被圆22
650
x y x +-+=截得的弦长为2,则该双曲线的离心率为(
)
A. 2?B.
3
C.
5?D. 6
12.已知函数()x x x f ln 1+=在区间()032,>??? ?
?
+a a a 上存在极值,则实数a 的取
值范围是( )
A. ???
??32,21?B . ??? ??1,32?C. ??? ??21,31?D. ??
? ??1,31 二、填空题(每小题5分,共20分)
13.已知函数f(x)=lnx ,在区间(0,3)上任取一个实数x 0,则使得f(x 0)≥0的概率为____________.
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14.直线3y x =与曲线2
y x =围成图形的面积为________
15.设经过点()2,1M 的等轴双曲线的焦点为12,F F ,此双曲线上一点N 满足
12NF NF ⊥,则12NF F ?的面积___________
16.函数()2sin f x x x =-,对任意[]12,0,πx x ∈,恒有()()12f x f x M -≤,则
M 的最小值为________.
三、解答题
17.(本小题10分)已知命题p :实数x 满足x 2-5ax +4a 2<0,其中a>0,命题q :实数
x 满足22280{ 3100
x x x x --≤+->.
(1)若a=1,且p ∧q为真,求实数x的取值范围;
(2)若¬p 是¬q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.
18.(本小题12分)某公司近年来科研费用支出x 万元与公司所获利润y 万元之间有如表的统计
数据:参考公式:用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程为:???y
bx a =+, 其中: 122
1?n
i i i n i
i x y nx y b
x nx
==-?=-∑∑, ??a y bx
=-, 参考数值: 218327432535420?+?+?+?=。 (Ⅰ)求出,x y ;
(Ⅱ)根据上表提供的数据可知公司所获利润y 万元与科研费用支出x 万元线性相
关,请用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程???y
bx a =+; (Ⅲ)试根据(Ⅱ)求出的线性回归方程,预测该公司科研费用支出为10万元时公司所获得的利润。
19.(本小题12分)已知棱长为的正方体1111D C B A ABCD -中,E 是BC 的中
点,F 为11B A 的中点.
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(1)求证:F C DE 1⊥;
(2)求异面直线C A 1与F C 1所成角的余弦值.
20.(本小题12分)已知抛物线2
:2C y x =和直线:1l y kx =+, O 为坐标原点. (1)求证: l 与C 必有两交点;
(2)设l 与C 交于,A B 两点,且直线OA 和OB 斜率之和为1,求k 的值.
21.(本小题12分)已知椭圆C : 22
221(0)x y a b a b
+=>>的左、右焦点分别为
12,F F
且离心率为,过左焦点1F 的直线l 与C 交于,A B 两点, 2ABF ?
的周长为
(1)求椭圆C 的方程;
(2)当2ABF ?的面积最大时,求l 的方程.
22.(本小题12分)已知函数()()2
ln f x ax x a R =-+∈ .
(1)讨论()f x 的单调性;
(2)若存在()()1,,x f x a ∈+∞>-,求a 的取值范围.
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2017年下学期期末考试试卷 高二数学(理科)参考答案
1. D
解析:由已知动点P 的轨迹是以F1,F 2为焦点的双曲线的右支,且a =3,c =5,b 2=c 2-a 2=16,
∴所求轨迹方程为错误!-错误!未定义书签。=1(x≥3). 答案:D 2.A
【解析】改写多项式()()()()()()345678
1f x x x x x x x =
++++++,则需进行6次
乘法和6次加法运算,故选A. 3.C
【解析】?x =-1,x2
-2x-3=0; x=6时x 能被2和3整除;两个平面垂直于同一条直线则这两个平面必平行;时x 2
是有理数,所以假命题是C. 4.C
【解析】由题意易知将甲、乙两枚骰子先后各抛一次,点(a,b )共有36种情况,其中当a +b=7时,共有6种情况,即(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1),此时概率最大,故当m =7时,事件的概率最大.选C 。 5. D
【解析】根据抛物线的定义P 到焦点的距离等于P 到准线的距离,所以点P 到点()1,2Q 的距离与点P 到抛物线焦点距离之和最小,只需点P 到点()1,2Q 的距离与点P到准线的距离之和最小,过点()1,2Q 作准线的垂线,交抛物线于点P ,此时距离之和最小,点P 的坐标为11,
4??
???
. 6.A
【解析】执行程序,可得程序框图的功能是计算S=1+2+3+ i +的值,当S >81时,
输出i+1的值. 由于S=1+2+3+…+i=()
12
i
i +,
当i=12时,S=
1213
2?=78<81, 当i=13时,S =1314
2
?=91>81,满足退出循环的条件,故输出i 的值为13+1=14.
故选:A .
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,包括顺序结构、条件结构、循环结构,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. 7.A
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【解析】因为函数
在(]
,0-∞上是增函数,所以
在
(],0-∞上恒成立,所以
,故选A .
考点:由函数在区间上的单调性求参数范围. 8.B
【解析】从茎叶图中可以发现这样本中空气质量优的天数为2, 空气质量良的天数为4,
∴ 该样本中空气质量优良的频率为610=3
5 , 从而估计该月空气质量优良的天数为30×3
5
=18
9.D
【解析】由,可得
,解得
,故选D.
考点:空间向量坐标形式的运算. 10.C
【解析】因为x y xe =,所以‘x x y e xe =+,曲线x
y xe =在点()1,e 处的切线斜率
k e 12e e =+?=,切线方程为21y e e x -=-(),化简得2y ex e =-,故选C. 11.D
【解析】由题意得圆方程即为22
(3)4x y -+=,故圆心为(3,0),半径为2.
双曲线的一条渐近线为b
y x a
=,即0bx ay -=,
故圆心到渐近线的距离为d ==
。 ∵渐近线被圆截得的弦长为2,
∴2
22
12??+=,整理得2212b a =。
∴2
c e a =====
D 。 点睛:
双曲线几何性质是高考考查的热点,其中离心率是双曲线的重要性质,求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量,,a b c 的方程或不等式,利用
222b c a =-和e=
c
a
转化为关于e 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围. 12.D 【解析】
,令
,得x=1,当
,,
--
()3
2
2
3300
3
193|2
32
S x x dx x x ??=-=-= ????当,
,所以2x =是函数的极大值点,又因为函数在区间
上存在极值,所以,解得,故选D.
考点:导数的应用,极值.
13.23
【解析】当f (x 0)=Inx 0≥0时,x 0≥1
∴概率P =3?13=2
3 故答案为2
3。 4 .
,
1
15.3
【解析】设双曲线的方程为22
x y λ-= ,代入点21M (,)
,可得3λ= ,?∴双曲线的方程为2
2
3x y -= ,即22
133
x y -=, 设12,NF m NF n =
=,则22
{ 24
m n m n -+== 6mn ∴= ,
12NF F ∴的面积为1
32
mn =
.
即答案为3
16.
2π
3
【解析】∵()2sin f x x x =-,
∴()12cos f x x =-', ∴当03
x π
<<时, ()()0,f x f x '<单调递减;当
3
x π
π<<时, ()()0,f x f x '>单
调递增。 ∴当3
x π
=
时, ()f x
有最大值,且()min 2sin 3333f x f ππ
ππ??==-=
???
。 又()()00,f f ππ==,
∴()max f x π=。
由题意得()()12f x f x M -≤等价于
(
)(
)max min 233M f x f x ππ
π?≥-=-=+ ?。
--
∴M
的最小值为23
π
答案:
23
π
+17.(1)()2,4;(2)(]1,2
【解析】试题分析:(1)命题p :实数x满足x 2-5ax +4a2<0,解集A =(a ,4a).命题q:
实数x 满足22280
{ 3100
x x x x --≤+-> 解集B=
(2,4].a=1,且p ∧q为真,求A∩B 即可得出.2(?)¬p :(-∞,a]∪[4a,+∞).¬q:(-∞,2]∪(4,+∞).利用¬p 是¬q 的充分不必要条件,即可得出.
试题解析:
(1)命题p:实数x 满足x2-5ax+4a 2
<0,其中a>0,a ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5分 (2)¬p:(-∞,a]∪[4a,+∞),¬q :(-∞,2]∪(4,+∞). 若¬p 是¬q 的充分不必要条件,则,解得1≤a≤2. 又当a=1时不成立∴实数a 的取值范围是(1,2]. ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5分 18.19.(1)3.5,28(2) 5.6.4?8y x =+(3)64.4万元 【解析】试题分析:(1)利用平均值公式与所给参考数值求解即可;(2)利用公式求得 () 12 2 2 1 4204 3.528 5.?6544 3.5n i i i n i i x y nxy b x n x ==--??== =-?-∑∑ ,将样本中心点的坐标代入回归方程,求 得28? 5.6 3.58?.4a y bx =-=-?=,从而可得结果;(3)利用第二问的回归方程进行求值,预测即可 试 题 解 析 : (1) 234518273235 3.5,2844 x y ++++++= ===。 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4分 (2) 4 1218327432535420i i i x y ==?+?+?+?=∑, 4 222221 234554i i x ==+++=∑, () 12 2 214204 3.528 5.?6544 3.5 n i i i n i i x y nxy b x n x ==--??== =-?-∑∑ 。 -- 28? 5.6 3.58?.4a y bx =-=-?=, 所以回归方程为 5.6.4?8y x =+。┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4分 (3)当10x =时, 5.6108. 4.?464y =?+=(万元), 故预测该公司科研费用支出为10万元时公司所获得的利润为64.4万元。┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉4分 【方法点晴】本题主要考查线性回归方程,属于难题.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21 1 ,, ,n n i i i i 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???y bx a =+; 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. 19.(1)详见解析(2) 【解析】(1)证明:以 为原点,以 所在直线为 轴建立空间直角坐 标系,则,所以, , 所以,所以 .┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 (2) ,则 ,又, ,所以异面直线与所成 角的余弦值是.┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 考点:空间向量的坐标运算,垂直的证明,异面直线所成角. 20.(1)见解析;(2)1k = 【解析】试题分析:把直线方程和抛物线方程联立方程组,代入消元后得出一元二次方程,证明l 与C 必有两交点,只需证明判别式大于零,利用设而不求思想先设出点A 、B 的坐 -- 标,根据直线OA 和OB 斜率之和为1,列出两点坐标的关系,由于两点坐标满足直线的方程,所以把12,y y 代入化为12,x x 的关系,把根与系数关系代入后求出斜率k 的值. 试题解析: (1)证明:联立抛物线2 :2C y x =和直线:1l y kx =+,可得2210x kx --=, 280 k ∴?=+> , ∴ l 与C 必有两交点; ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 (2)解:设()11,A x y , ()22,B x y ,则12 12 1y y x x += ①,因为111y kx =+,221y kx =+ ,代入①,得121121k x x ??++= ??? ②,因为1212x x k +=,121 2x x =- ,代入②得 1k =.┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 【点睛】证明l 与C 必有两交点,只需联立方程组,代入消元后得出一元二次方程,证明判别式大于零,利用设而不求思想先设出点A 、B 的坐标,根据直线OA 和OB 斜率之和为1,列出两点坐标的关系,由于两点坐标满足直线的方程,所以把12,y y 代入化为12,x x 的关系,把根与系数关系代入后求出斜率k 的值. 21.(1) 2 212 x y +=;(2) 1x =-. 【解析】试题分析: ()1根据椭圆定义及2ABF ? 的周长为 得出a =,利用c e a = 知1c ea ==,求出21b =,进而得到椭圆C 的方程; ()2将三角形分割,以12F F 为底, A B 、两点的纵坐标差的绝对值为高表示三角形面积, 运用基本不等式求得结果 解析:(1) 由椭圆的定义知4a =, a =由c e a = 知1c ea == 2221b a c =-= 所以椭圆C 的方程为2 212 x y +=┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 (2)由(1)知()()121,0,1,0F F -, 122F F = 设()()1122,,,A x y B x y , :1l x my =- 联立1x my =-与2 212 x y +=得到() 222210m y my +--=, -- 12y y -= 2ABF S ==当 211,0m m +==时, 2ABF S ? 最大为, :1 l x =-┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 点睛:在求过焦点的弦与另一个焦点构成的三角形面积时可以对其分割,转化为两点纵坐标差的绝对值,为简化计算,由于直线过横坐标上一定点,故设直线方程1x my =- 22.(1)()f x 在? ?上递增,在?+∞?? 上递减.;(2)1,2? ?-∞ ???. 【解析】试题分析:(1)对函数()f x 求导,再根据a 分类讨论,即可求出()f x 的单调 性;(2)将()f x a >-化简得() 21ln 0a x x --<,再根据定义域()1,x ∈+∞,对a 分类讨论, 0a ≤时,满足题意, 0a >时,构造()() 21ln g x a x x =--,求出()g x 的单调性,可得()g x 的最大值,即可求出a 的取值范围. 试题解析:(1)()21122ax f x a x x -='=-+, 当0a ≤时, ()0f x '>,所以()f x 在()0,+∞上递增, 当0a > 时,令()0f x '=,得x =, 令()0f x '> ,得x ?∈ ? ;令()0f x '< ,得x ? ∈+∞?? , 所以 () f x 在 ? ?上递增 ,在? +∞?? 上递 减.┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 (2)由()f x a >-,得() 21ln 0a x x --<,因为()1,x ∈+∞,所以2ln 0,10x x --, 当0a ≤时, () 21ln 0a x x --<满足题意, 当12 a ≥时,设()() ()22 211ln (1),0ax g x a x x x g x x -'=-->= >, 所以()g x 在()1,+∞上递增,所以()()10g x g >=,不合题意, 当1 02a << 时,令()0g x '> ,得x ?∈+∞??,令()0g x ' <,得? ? , -- 所以( )()max 10g x g g =<=,则()()1,0x g x ?∈+∞<, 综上, a 的取值范围是1,2? ?-∞ ?? ?.┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6分 点睛:本题考查函数的单调性及恒成立问题,涉及函数不等式的证明,综合性强,难度大,属于难题.处理导数大题时,注意分层得分的原则.一般涉及求函数单调性时,比较容易入手,求导后注意分类讨论,对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数导数求函数的最大值或最小值,对于含有不等式的函数问题,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要多加体会.