云南省怒江州民族中学2023-2024学年下学期期末考试
高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答
题卡上填写清楚。
2.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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题: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.设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},B={3,4,5},则 U(A∪B)等于( )
A. {2,6} B. {3,6} C. {1,3,4,5} D. {1,2,4,6}
2.已知函数y=f(x),则函数图象与直线x=a的交点( )
A. 有1个 B. 有2个 C. 有无数个 D. 至多有1个
3.(2023·广东省实验中学期中)已知椭圆的短轴长为,焦距为,则椭圆的上顶点到右焦点的距离为( )
A. B. C. D.
4.等比数列{an}的公比q=-,a1=,则数列{an}是( )
A. 递增数列 B. 递减数列 C. 常数列 D. 摆动数列
5.在平行六面体中,,分别是,的中点.设,,,则( )
A. B. C. D.
6.已知随机变量ξ满足P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1-pi,i=1,2.若0
C. E(ξ1)>E(ξ2),D(ξ1)
7.已知点是直线上一点,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.函数f(x)=x2+1-lnx的值域为()
A. (0,+∞) B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.下列说法正确的是( )
A. 若,则的最大值是-1
B. 若x∈R,则的最小值为2
C. 已知a>0,b>0,且,则最小值是
D. 已知x>y≥0,则的最小值为
10.下列说法正确的是( )
A. 直线的倾斜角的取值范围是
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 过点且在轴,轴截距相等的直线方程为
D. 经过平面内任意相异两点的直线都可以用方程表示.
11.已知函数,直线,则( )
A. 直线与函数的图像至少有2个公共点
B. 直线与函数的图像至多有3个公共点
C. 与函数相切的直线恰有1条
D. 若直线为函数的切线,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若数列{Sn-2a1}也为等比数列,则=________.
13.若直线与曲线有公共点,则的取值范围是______.
14.方程2sin+a-1=0在[0,π]上有两个不等的实根,则实数a的取值范围是________.
四、解答题:本题共5 小题,其中第 15 题 13 分,第 16、17 题 15 分,第18、19题17分,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知函数的最小值为.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)英国数学家泰勒(B.Taylor,1685-1731)发现了如下公式:,其中,该公式被编入计算工具,计算工具计算足够多的项就可以确保显示值的准确性.运用上述思想,计算的值:(结果精确到小数点后4位,参考数据:,)
16.已知函数f(x)是偶函数,定义x≥0时,f(x)=
(1)求f(-2);
(2)当x<-3时,求f(x)的解析式;
(3)设函数f(x)在区间[-5,5]上的最大值为g(a),试求g(a)的表达式.
17.我们平时常用的视力表叫做对数视力表,视力呈现为4.8,4.9,5.0,5.1.视力为正常视力.否则就是近视.某地区对学生视力与学习成绩进行调查,随机抽查了100名近视学生的成绩,得到频率分布直方图:
(1)能否据此判断学生的学习成绩与视力状况相关;(不需说明理由)
(2)估计该地区近视学生学习成绩的第85百分位数;(精确到0.1)
(3)已知该地区学生的近视率为54%,学生成绩的优秀率为36%(成绩分为优秀),从该地区学生中任选一人,若此人的成绩为优秀,求此人近视的概率.(以样本中的频率作为相应的概率)
18.如图,在直四棱柱中,,,,E,F,G分别为棱,,的中点,建立如图所示的空间直角坐标系.
(1)求的值;
(2)证明:C,E,F,G四点共面.
19.对抛物线,定义:点叫做该抛物线的焦点,直线叫做该抛物线的准线,且该抛物线上任意一点到焦点的距离与它到准线的距离相等.运用上述材料解决以下问题:
如图,已知抛物线:的图象与轴交于、两点,且过点.
(1)求抛物线的解析式和点A坐标;
(2)若将抛物线C的图象向左平移4个单位,再向上平移4个单位得到抛物线D的图象.
①设为抛物线上任意一点,轴于点N,求的最小值;
②直线l过抛物线D的焦点且与抛物线D交于两点,证明:以为直径的圆与抛物线D的准线相切.
一、单选题
1.【答案】A
【解析】由题知A∪B={1,3,5}∪{3,4,5}={1,3,4,5},
所以 U(A∪B)={2,6}.
2.【答案】D
【解析】根据函数的概念可知对于定义域中的任意一个自变量x都有唯一的函数值与之对应,即函数图象与直线x=a的交点至多有1个,故选D.
3.【答案】B
【解析】依题意,所以,则,
则椭圆的上顶点到右焦点的距离为.
故选:B.
4.【答案】D
【解析】由公比q<0可知,该等比数列是摆动数列.
5.【答案】A
【解析】作出下图的平行六面体,因为,分别是,的中点,所以,,,
所以.
故选:A.
6.【答案】A
【解析】根据题意,得E(ξi)=pi,D(ξi)=pi(1-pi),i=1,2.
∵0
所以f(p1)
【解析】设关于直线的对称点为,所以,
解得:,所以:,
当三点共线时有最小值:,
所以:的最小值等于.故D项正确.
故选:D.
8.【答案】C
【解析】因为f(x)=x2+1-lnx,
所以f′(x)=2x-=(x>0).
令f′(x)=0,得x=.
在区间上,f′(x)<0,f(x)单调递减;
在区间上,f′(x)>0,f(x)单调递增.
故f(x)min=f =+1-ln=+.
又当x趋近于正无穷大时,f(x)趋近于正无穷大,
所以函数的值域为.
二、多选题
9.【答案】AC
【解析】对于A,,,
当且仅当,即时取等号,A正确;
对于B,令,而函数在上单调递增,即,
则的最小值为,B不正确;
对于C,a>0,b>0,由得:,
则,
当且仅当,即时取等号,因此最小值是,C正确;
对于D,x>y≥0,令,则,D不正确.
故选:AC.
10.【答案】AD
【解析】对于A:直线的倾斜角为,则,
因为,所以,故A正确.
对于B:当时,直线与直线斜率分别为,斜率之积为,故两直线相互垂直,所以充分性成立,
若“直线与直线互相垂直”,则,
故或,所以得不到,故必要性不成立,故B错误.
对于C:直线过原点时,设直线方程为,又直线过点,
所以可得,所以直线方程为,
直线不过原点时,设直线方程为,又直线过点,所以,
解得,所以直线方程为,
所以过点且在轴,轴截距相等的直线方程有两条,故C错误;
.对于D:经过平面内任意相异两点的直线:
当斜率等于0时,,方程为,能用方程表示;
当斜率不存在时,,方程为,能用方程表示;
当斜率不为0且斜率存在时,直线方程为,
也能用方程表示,故D正确.
故选:AD.
11.【答案】BD
【解析】因为直线与函数的图像交点个数与方程的解的个数相同,又方程可化为,所以直线与函数的图像交点个数即方程的解的个数,设,则,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递减,
当时, ,函数在上单调递增,
又,,当时,
当时,,由此可得函数的图像如下:
观察图像可得当或时,函数的图像与函数的图像有一个交点,当或或时,函数的图像与函数的图像有两个交点,当或时,函数的图像与函数的图像有三个交点,所以函数的图像与函数的图像至多有三个交点,
所以方程至多有三个解,即直线与函数的图像至多有3个公共点,A错,B对,设直线与函数的图像相切与点,则
且,,又,所以,,所以,解方程可得,当时,,切线方程为,当时,,切线方程为,
所以与函数相切的直线有两条,C错误,当直线为函数的切线时,则,D正确,
故选:BD.
三、填空题
12.【答案】
【解析】根据题意,设等比数列{an}的公比为q,
对于等比数列{Sn-2a1},
其前三项为-a1,a2-a1,a3+a2-a1,
则有(-a1)(a3+a2-a1)=(a2-a1)2,
变形可得-(q2+q-1)=(q-1)2,
解得q=或0(舍),
则===.
13.【答案】
【解析】由,解得,
根据二次函数的性质得出,即,
将可化为,即,,
所以该曲线表示圆心为,半径为的半圆,图象如下图所示
因为直线与曲线有公共点,所以它位于之间,如下图所示,
当直线运动到时,过,代入得:,
当直线运动到时,此时与曲线相切,
则圆心到的距离,即,
解得或(舍),
要使得直线与曲线有公共点,的取值范围是.
14.【答案】(-1,1-]
【解析】由题意可知,y=2sin的图象与直线y=1-a在[0,π]上有两个不同的交点,设t=x+,∵x∈[0,π],
∴t∈.
∴函数y=2sin t的图象和直线y=1-a在上有两个不同的交点,如图所示,
结合图象可知≤1-a<2,即-1四、解答题
15.【答案】解:(1)
,
所以,即,
所以,
令,,
即,,
所以函数的单调递减区间,.
(2)由(1)知,
所以,
由泰勒公式得:,
所以.
16.【答案】解 (1)由题意,得f(-2)=f(2)=2×(3-2)=2.
(2)当x<-3时,-x>3,所以f(-x)=(-x-3)(a+x)=-(x+3)(a+x),又因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x),所以当x<-3时,f(x)的解析式为f(x)=-(x+3)(a+x).
(3)因为f(x)是偶函数,所以它在区间[-5,5]上的最大值等于它在区间[0,5]上的最大值,当x≥0时,f(x)=
①当a≤3时,f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以g(a)==.
②当3(ⅰ)当3(ⅱ)当6③当a≥7时,f(x)在与[3,5]上单调递增,在上单调递减,且=
17.【答案】解:(1)因从题干频率分布直方图不可以看到,不同成绩层次的同学近视率的情况,故不能据此判断学生的学习成绩与视力状况相关;
(2)由频率分布直方图可知,成绩90分以下所占比例为,因此第85百分位数一定位于 内,
由,可以估计该地区近视学生的学习成绩的第85百分位数约为;
(3)设“该地区近视学生”,“该地区优秀学生”,
由频率分布直方图可得,
,,
所以.
即若此人的成绩为优秀,则此人近视的概率为0.72.
18.【答案】解:(1)方法一,由题意,∵,
(1)方法二,∵,
∴,,,,
∴,,
∴.
(2)由(1)得:,,
令,即,解得
∴.
故C,E,F,G四点共面.
19.【答案】解:(1)把代入得: ,解得,
所以抛物线C的解析式为;在中,令得,或,所以.
(2)①根据题意,抛物线解析式,
所以抛物线的焦点为,准线为,
设抛物线的焦点为,延长交直线于点,连接、,交抛物线于点,如图:
由抛物线焦点和准线的性质可得,,
因为,所以,因为,
所以点与点重合时的值最小,此时的值最小,
因为,,,,,
所以的最小值为.
②设直线的解析式为,
由,得,
不妨设 ,,
以为直径的圆,圆心为的中点即,,抛物线的准线为,以为直径的圆圆心到准线的距离为,所以以PQ为直径的圆与抛物线的准线相切.