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文档介绍
数学卷·2018届宁夏石嘴山市平罗中学高二上学期期末数学试卷(文科)+(解析版)
2016-2017学年宁夏石嘴山市平罗中学高二(上)期末数学试卷(文科) 一、选择题(本题共12小题,每题5分,共60分,每小题只有唯一正确答案.) 1.直线x﹣y+1=0的倾斜角为( ) A.60° B.120° C.150° D.30° 2.某市有大型超市200家、中型超市400家、小型超市1400 家.为掌握各类超市的营业情况,现按分层抽样方法抽取一个容量为100的样本,应抽取中型超市( ) A.70家 B.50家 C.20家 D.10家 3.如图所示,某几何体的正视图、侧视图均为等腰三角形,俯视图是正方形,则该几何体的体积是( ) A.2 B.4 C. D. 4.如表是某厂1﹣4月份用水量(单位:百吨)的一组数据:由散点图可知,用水量与月份之间有较好的线性相关关系,其线性回归方程是=﹣0.7x+,则=( ) 月份x 1 2 3 4 用水量y 4.5 4 3 2.5 A.10.5 B.5.15 C.5.25 D.5.2 5.输入x=1时,运行如图所示的程序,输出的x值为( ) A.4 B.5 C.7 D.9 6.已知实数x,y满足,则z=4x+y的最大值为( ) A.10 B.8 C.2 D.0 7.样本中共有五个个体,其值分别为a,0,1,2,3,若该样本的平均值为1,则样本方差为( ) A.2 B.2.3 C.3 D.3.5 8.知a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面: ①a∥c,b∥c⇒a∥b; ②a∥γ,b∥γ⇒a∥b; ③a∥c,c∥α⇒a∥α; ④a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α. 其中正确的命题是( ) A.①④ B.①② C.②④ D.③④ 9.某校300名高三学生期中考试数学成绩的频率分布直方图如图所示,由图中数据估计此次数学成绩的众数、平均分分别为( ) A.60、69 B.65、71 C.65、73 D.60、75 10.从装有2支铅笔和2支钢笔的文具袋内任取2支笔,那么互斥而不对立的两个事件是( ) A.恰有1支钢笔;恰有2支铅笔 B.至少有1支钢笔;都是钢笔 C.至少有1支钢笔;至少有1支铅笔 D.至少有1个钢笔;都是铅笔 11.如图程序运行后,输出的结果为( ) A. B. C. D. 12.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论错误的是( ) A.DC1⊥D1P B.平面D1A1P⊥平面A1AP C.∠APD1的最大值为90° D.AP+PD1的最小值为 二、填空题(请将正确答案填在答案卷的横线上.每小题5分,共20分) 13.已知圆C1:x2+y2+2x+8y﹣8=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣4y﹣2=0相交,则圆C1 与圆C2的公共弦所在的直线的方程为 . 14.已知△ABC的三顶点坐标为A(3,0),B(0,4),C(0,0),D点的坐标为(2,0),向△ABC内部投一 点P,那么点P落在△ABD内的概率为 . 15.无论m为何值,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0恒过一定点P,则点P的坐标为 . 16.不等式组所确定的平面区域记为D,则(x﹣2)2+(y+3)2的最小值为 . 三、解答题(解答要有必要的文字说明或演算过程,否则不得分,共70分) 17.设直线x+2y+4=0和圆x2+y2﹣2x﹣15=0相交于点A,B. (1)求弦AB的垂直平分线方程; (2)求弦AB的长. 18.某地植被面积 x(公顷)与当地气温下降的度数y(°C)之间有如下的对应数据: x(公顷) 20 40 50 60 80 y(°C) 3 4 4 4 5 (1)请用最小二乘法求出y关于x的线性回归方程=x+; (2)根据(1)中所求线性回归方程,如果植被面积为200公顷,那么下降的气温大约是多少℃? (附:回归方程系数公式=, =﹣) 19.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,且△ABC为正三角形,AA1=AB=6,D为AC的中点. (1)求证:直线AB1∥平面BC1D; (2)求证:平面BC1D⊥平面ACC1A; (3)求三棱锥C﹣BC1D的体积. 20.一个袋中装有5个形状大小完全相同的球,其中有2个红球,3个白球. (Ⅰ)从袋中随机取两个球,求取出的两个球颜色不同的概率; (Ⅱ)从袋中随机取一个球,将球放回袋中,然后再从袋中随机取一个球,求两次取出的球中至少有一个红球的概率. 21.20名学生某次数学考试成绩(单位:分)的频率分布直方图如图: (Ⅰ)求频率分布直方图中a的值; (Ⅱ)分别求出成绩落在[50,60)与[60,70)中的学生人数; (Ⅲ)从成绩在[50,70)的学生任选2人,求此2人的成绩都在[60,70)中的概率. 22.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4,直线l1过定点A(1,0). (Ⅰ)若l1与圆相切,求l1的方程; (Ⅱ)若l1与圆相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,求证: •为定值. 2016-2017学年宁夏石嘴山市平罗中学高二(上)期末数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、选择题(本题共12小题,每题5分,共60分,每小题只有唯一正确答案.) 1.直线x﹣y+1=0的倾斜角为( ) A.60° B.120° C.150° D.30° 【考点】直线的倾斜角. 【分析】求出直线的斜率,再求直线的倾斜角,得到选项. 【解答】解:由直线x﹣y+1=0可知:直线的斜率k=tanα=, ∵0≤α<π,且tanα=, ∴α=60°, 故选A. 2.某市有大型超市200家、中型超市400家、小型超市1400 家.为掌握各类超市的营业情况,现按分层抽样方法抽取一个容量为100的样本,应抽取中型超市( ) A.70家 B.50家 C.20家 D.10家 【考点】分层抽样方法. 【分析】根据分层抽样的定义即可得到结论. 【解答】解:∵大型超市200家、中型超市400家、小型超市1400 家, ∴按分层抽样方法抽取一个容量为100的样本,应抽取中型超市为=20, 故选:C. 3.如图所示,某几何体的正视图、侧视图均为等腰三角形,俯视图是正方形,则该几何体的体积是( ) A.2 B.4 C. D. 【考点】简单空间图形的三视图. 【分析】此几何体是四棱锥,由图形其高与底面边长已知,利用棱锥的体积公式,即可得出结论. 【解答】解:由三视图知,此几何体是一个高为,底面边长为2的四棱锥,顶点在底面上的投影是底面的中心, 故其几何体的体积是=, 故选C. 4.如表是某厂1﹣4月份用水量(单位:百吨)的一组数据:由散点图可知,用水量与月份之间有较好的线性相关关系,其线性回归方程是=﹣0.7x+,则=( ) 月份x 1 2 3 4 用水量y 4.5 4 3 2.5 A.10.5 B.5.15 C.5.25 D.5.2 【考点】线性回归方程. 【分析】计算样本中心,代入回归方程得出. 【解答】解: =, =3.5. ∴3.5=﹣0.7×2.5+,解得=5.25. 故选C. 5.输入x=1时,运行如图所示的程序,输出的x值为( ) A.4 B.5 C.7 D.9 【考点】程序框图. 【分析】由程序框图依次计算程序运行的结果,直到满足条件n≥4时,计算x的值. 【解答】解:由程序框图知:第一次运行x=1+2=3,n=2; 第二次运行x=1+2+2=5,n=3; 第三次运行x=1+2+2+2=7,n=4,此时满足条件n≥4,输出x=7. 故选C. 6.已知实数x,y满足,则z=4x+y的最大值为( ) A.10 B.8 C.2 D.0 【考点】简单线性规划. 【分析】画出足约束条件的平面区域,再将平面区域的各角点坐标代入进行判断,即可求出4x+y的最大值. 【解答】解:已知实数x、y满足, 在坐标系中画出可行域,如图中阴影三角形, 三个顶点分别是A(0,0),B(0,2),C(2,0), 由图可知,当x=2,y=0时, 4x+y的最大值是8. 故选:B. 7.样本中共有五个个体,其值分别为a,0,1,2,3,若该样本的平均值为1,则样本方差为( ) A.2 B.2.3 C.3 D.3.5 【考点】极差、方差与标准差. 【分析】先由数据的平均数公式求得a,再根据方差的公式计算. 【解答】解:∵由题可知样本的平均值为1, ∴(a+0+1+2+3)=1,解得a=﹣1, ∴样本的方差为 [(﹣1﹣1)2+(0﹣1)2+(1﹣1)2+(2﹣1)2+(3﹣1)2]=2. 故选A. 8.知a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面: ①a∥c,b∥c⇒a∥b; ②a∥γ,b∥γ⇒a∥b; ③a∥c,c∥α⇒a∥α; ④a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α. 其中正确的命题是( ) A.①④ B.①② C.②④ D.③④ 【考点】空间中直线与平面之间的位置关系. 【分析】由平行公理知①正确;在②中,a与b平行、相交或异面;在③中,a∥α或a⊂α;由线面平行的判定定理得④正确. 【解答】解:由a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面,知: 在①中,a∥c,b∥c⇒a∥b,由平行公理知①正确; 在②中,a∥γ,b∥γ⇒a与b平行、相交或异面,故②错误; 在③中,a∥c,c∥α⇒a∥α或a⊂α,故③错误; 在④中,a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α,由线面平行的判定定理得④正确. 故选:A. 9.某校300名高三学生期中考试数学成绩的频率分布直方图如图所示,由图中数据估计此次数学成绩的众数、平均分分别为( ) A.60、69 B.65、71 C.65、73 D.60、75 【考点】频率分布直方图. 【分析】由频率分布直方图能估计此次数学成绩的众数,由频率分布图的性质先求出a=0.005,由此能估计平均分. 【解答】解:由频率分布直方图知: 估计此次数学成绩的众数为: =65, 由频率分布图的性质得:(2a+0.02+0.03+0.04)×10=1, 解得a=0.005, 平均分为:0.005×10×55+0.04×10×65+0.03×10×75+0.02×10×85+0.005×10×95=73. 故选:C. 10.从装有2支铅笔和2支钢笔的文具袋内任取2支笔,那么互斥而不对立的两个事件是( ) A.恰有1支钢笔;恰有2支铅笔 B.至少有1支钢笔;都是钢笔 C.至少有1支钢笔;至少有1支铅笔 D.至少有1个钢笔;都是铅笔 【考点】互斥事件与对立事件. 【分析】根据恰有1支钢笔 和 恰有2支铅笔 互斥但不对立,至少有1支钢笔 和 都是钢笔不互斥,至少有1支钢笔 和 至少有1支铅笔 不互斥,至少有1个钢笔 和 都是铅笔 是对立事件,得到答案. 【解答】解:A 恰有1支钢笔 和 恰有2支铅笔 互斥但不对立. B至少有1支钢笔 和 都是钢笔不互斥. C至少有1支钢笔 和 至少有1支铅笔 不互斥. D 至少有1个钢笔 和 都是铅笔 是对立事件. 故选 A. 11.如图程序运行后,输出的结果为( ) A. B. C. D. 【考点】伪代码. 【分析】由题意,S=++…+,利用裂项法即可得出结论. 【解答】解:由题意,S=++…+=1﹣+﹣+…+﹣=. 故选:D. 12.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论错误的是( ) A.DC1⊥D1P B.平面D1A1P⊥平面A1AP C.∠APD1的最大值为90° D.AP+PD1的最小值为 【考点】棱柱的结构特征. 【分析】利用DC1⊥面A1BCD1,可得DC1⊥D1P,A正确 利用平面D1A1BC,⊥平面A1ABB1,得出平面D1A1P⊥平面A1AP,B正确; 当A1P= 时,∠APD1为直角,当0<A1P<时,∠APD1为钝角,C错; 将面AA1B与面A1BCD1沿A1B展成平面图形,线段AD1即为AP+PD1的最小值. 【解答】解:∵A1D1⊥DC1,A1B⊥DC1,∴DC1⊥面A1BCD1,D1P⊂面A1BCD1,∴DC1⊥D1P,A正确 ∵平面D1A1P即为平面D1A1BC,平面A1AP 即为平面A1ABB1,切D1A1⊥平面A1ABB1, ∴平面D1A1BC,⊥平面A1ABB1,∴平面D1A1P⊥平面A1AP,∴B正确; 当0<A1P<时,∠APD1为钝角,∴C错; 将面AA1B与面A1BCD1沿A1B展成平面图形,线段AD1即为AP+PD1的最小值, 在△D1A1A中,∠D1A1A=135°利用余弦定理解三角形得AD1=, 即AP+PD1≥, ∴D正确. 故选:C. 二、填空题(请将正确答案填在答案卷的横线上.每小题5分,共20分) 13.已知圆C1:x2+y2+2x+8y﹣8=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣4y﹣2=0相交,则圆C1与圆C2的公共弦所在的直线的方程为 x+2y﹣1=0 . 【考点】圆与圆的位置关系及其判定. 【分析】利用圆系方程,求出公共弦所在直线方程. 【解答】解:圆C1:x2+y2+2x+8y﹣8=0…①和C2:x2+y2﹣4x﹣4y﹣2=0…② ①﹣②得公共弦所在的直线方程为:6x+12y﹣6=0,即x+2y﹣1=0. 故答案为x+2y﹣1=0. 14.已知△ABC的三顶点坐标为A(3,0),B(0,4),C(0,0),D点的坐标为(2,0),向△ABC内部投一 点P,那么点P落在△ABD内的概率为 . 【考点】几何概型. 【分析】欲求的点落在△ABD内的概率,则可求出△ABD与△ABC的面积之比,再根据几何概型概率公式求解. 【解答】解:因为D是AC 上的靠近A点的三等份点, 所以S△ABD=S△ABC, 所以点落在△ABD内的概率为P=. 故答案为. 15.无论m为何值,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0恒过一定点P,则点P的坐标为 (3,1) . 【考点】恒过定点的直线. 【分析】直线l即:m(2x+y﹣7)+(x+y﹣4)=0,一定经过直线2x+y﹣7=0和 x+y﹣4=0的交点,解方程组,求得定点P的坐标. 【解答】解:直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0 即 m(2x+y﹣7)+(x+y﹣4)=0, 故直线l一定经过直线2x+y﹣7=0和 x+y﹣4=0的交点. 由 求得, ∴点P的坐标为(3,1), 故答案为 (3,1). 16.不等式组所确定的平面区域记为D,则(x﹣2)2+(y+3)2的最小值为 4 . 【考点】简单线性规划. 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用线性规划的知识即可得到结论. 【解答】解:不等式组所确定的平面区域记为D,如图:阴影ABC,A(2,2),B(﹣1,﹣1),C(0,﹣2), (x﹣2)2+(y+3)2的几何意义是可行域的D与P连线距离的平方,由图形可知,C到P的距离的平方最小, 所以z最小值=(0﹣2)2+(﹣3+3)2=4. 故答案为:4. 三、解答题(解答要有必要的文字说明或演算过程,否则不得分,共70分) 17.设直线x+2y+4=0和圆x2+y2﹣2x﹣15=0相交于点A,B. (1)求弦AB的垂直平分线方程; (2)求弦AB的长. 【考点】直线与圆的位置关系;直线的一般式方程与直线的垂直关系. 【分析】(1)求出圆的圆心为C(1,0),半径r=4.根据垂径定理,弦AB的垂直平分线经过圆心C,由此加以计算即可得出AB的垂直平分线方程; (2)利用点到直线的距离公式,算出圆心C(1,0)到直线x+2y+4=0的距离,再根据垂径定理加以计算,可得弦AB的长. 【解答】解:(1)∵圆x2+y2﹣2x﹣15=0化成标准方程得(x﹣1)2+y2=16, ∴圆心为C(1,0),半径r=4. ∵直线x+2y+4=0和圆x2+y2﹣2x﹣15=0相交于点A、B, ∴设弦AB的垂直平分线为l:2x﹣y+m=0, 由垂径定理,可知点C(1,0)在l上,得2×1﹣0+m=0,解之得m=﹣2. 因此,弦AB的垂直平分线方程为2x﹣y﹣2=0; (2)圆心C(1,0)到直线x+2y+4=0的距离为: d==. 根据垂径定理,得|AB|=2=2,即弦AB的长等于2. 18.某地植被面积 x(公顷)与当地气温下降的度数y(°C)之间有如下的对应数据: x(公顷) 20 40 50 60 80 y(°C) 3 4 4 4 5 (1)请用最小二乘法求出y关于x的线性回归方程=x+; (2)根据(1)中所求线性回归方程,如果植被面积为200公顷,那么下降的气温大约是多少℃? (附:回归方程系数公式=, =﹣) 【考点】线性回归方程. 【分析】(1)根据表中数据,计算、,求出回归方程的系数、,写出线性回归方程; (2)利用回归直线方程求出x=200时的值即可. 【解答】解:(1)根据表中数据,计算 =×(20+40+50+60+80)=50, =×(3+4+4+4+5)=4, xiyi=20×3+40×4+50×4+60×4+80×5=1060, =202+402+502+602+802=14500; 则回归方程系数为 ===0.03, =﹣=4﹣0.03×50=2.5, 所以y关于x的线性回归方程为=0.03x+2.5; (2)由(1)得:当x=200时, =0.03×200+2.5=8.5, 即如果植被面积为200公顷,那么下降的气温大约是8.5℃. 19.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,且△ABC为正三角形,AA1=AB=6,D为AC的中点. (1)求证:直线AB1∥平面BC1D; (2)求证:平面BC1D⊥平面ACC1A; (3)求三棱锥C﹣BC1D的体积. 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定. 【分析】(1)连接B1C交BC1于点O,连接OD,则点O为B1C的中点.可得DO为△AB1C中位线,A1B∥OD,结合线面平行的判定定理,得A1B∥平面BC1D; (2)由AA1⊥底面ABC,得AA1⊥BD.正三角形ABC中,中线BD⊥AC,结合线面垂直的判定定理,得BD⊥平面ACC1A1,最后由面面垂直的判定定理,证出平面BC1D⊥平面ACC1A; (3)利用等体积转换,即可求三棱锥C﹣BC1D的体积. 【解答】(1)证明:连接B1C交BC1于点O,连接OD,则点O为B1C的中点. ∵D为AC中点,得DO为△AB1C中位线, ∴A1B∥OD. ∵OD⊂平面AB1C,A1B⊄平面BC1D, ∴直线AB1∥平面BC1D; (2)证明:∵AA1⊥底面ABC, ∴AA1⊥BD, ∵底面ABC正三角形,D是AC的中点 ∴BD⊥AC ∵AA1∩AC=A,∴BD⊥平面ACC1A1, ∵BD⊂平面BC1D,∴平面BC1D⊥平面ACC1A; (3)解:由(2)知,△ABC中,BD⊥AC,BD=BCsin60°=3, ∴S△BCD==, ∴VC﹣BC1D=VC1﹣BCD=••6=9. 20.一个袋中装有5个形状大小完全相同的球,其中有2个红球,3个白球. (Ⅰ)从袋中随机取两个球,求取出的两个球颜色不同的概率; (Ⅱ)从袋中随机取一个球,将球放回袋中,然后再从袋中随机取一个球,求两次取出的球中至少有一个红球的概率. 【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率. 【分析】(Ⅰ)所有的取法共有种,而取出的两个球颜色不同的取法有2×3种,由此求得取出的两个球颜色不同的概率. (Ⅱ)所有的取法共有5×5种,其中,没有红球的取法有3×3=9种,由此求得求得没有红球的概率,再用1减去此概率,即得所求. 【解答】解:(Ⅰ)从袋中随机取两个球,所有的取法共有=10种, 而取出的两个球颜色不同的取法有2×3=6种, ∴取出的两个球颜色不同的概率为=. (Ⅱ)从袋中随机取一个球,将球放回袋中,然后再从袋中随机取一个球, 所有的取法共有5×5=25种,其中,没有红球的取法有3×3=9种, 故没有红球的概率为, 故求两次取出的球中至少有一个红球的概率为1﹣=. 21.20名学生某次数学考试成绩(单位:分)的频率分布直方图如图: (Ⅰ)求频率分布直方图中a的值; (Ⅱ)分别求出成绩落在[50,60)与[60,70)中的学生人数; (Ⅲ)从成绩在[50,70)的学生任选2人,求此2人的成绩都在[60,70)中的概率. 【考点】古典概型及其概率计算公式;频率分布直方图. 【分析】(Ⅰ)根据频率分布直方图求出a的值; (Ⅱ)由图可知,成绩在[50,60)和[60,70)的频率分别为0.1和0.15,用样本容量20乘以对应的频率,即得对应区间内的人数,从而求出所求. (Ⅲ)分别列出满足[50,70)的基本事件,再找到在[60,70)的事件个数,根据古典概率公式计算即可. 【解答】解:(Ⅰ)根据直方图知组距=10,由(2a+3a+6a+7a+2a)×10=1,解得a=0.005. (Ⅱ)成绩落在[50,60)中的学生人数为2×0.005×10×20=2, 成绩落在[60,70)中的学生人数为3×0.005×10×20=3. (Ⅲ)记成绩落在[50,60)中的2人为A,B,成绩落在[60,70)中的3人为C,D,E,则成绩在[50,70)的学生任选2人的基本事件有AB,AC,AD,AE,BC,BD,BE,CD,CE,DE共10个, 其中2人的成绩都在[60,70)中的基本事件有CD,CE,DE共3个, 故所求概率为P=. 22.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4,直线l1过定点A(1,0). (Ⅰ)若l1与圆相切,求l1的方程; (Ⅱ)若l1与圆相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,求证: •为定值. 【考点】直线和圆的方程的应用;圆的切线方程. 【分析】(I)由直线l1与圆相切,则圆心到直线的距离等于半径,求得直线方程,注意分类讨论; (II)分别联立相应方程,求得M,N的坐标,再求•. 【解答】解:(Ⅰ)①若直线l1的斜率不存在,即直线x=1,符合题意. ②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0. 由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2, 即解之得. 所求直线方程是x=1,3x﹣4y﹣3=0. (Ⅱ)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为kx﹣y﹣k=0 由得又直线CM与l1垂直, 得. ∴•=为定值. 查看更多