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文档介绍
数学卷·2018届云南省昭通市云天化中学高二上学期期末数学试卷(理科) (解析版)
2016-2017学年云南省昭通市云天化中学高二(上)期末数学试卷(理科) 一、选择题:(每小题5分,共60分.每小题只有一个选项符合题意.) 1.高二某班共有学生56人,座号分别为1,2,3,…,56现根据座号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本.已知4号、18号、46号同学在样本中,那么样本中还有一个同学的座号是( ) A.30 B.31 C.32 D.33 2.设x,y∈R,则“x≥1且y≥1”是“x2+y2≥2”的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 3.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2+a3+a4=3,则S5=( ) A.5 B.7 C.9 D.11 4.在区间[0,1]上随机取两个数x,y,记P为事件“x+y≤”的概率,则P=( ) A. B. C. D. 5.如果执行如图的程序框图,那么输出的S=( ) A.22 B.46 C.94 D.190 6.如图是一名篮球运动员在最近5场比赛中所得分数的茎叶图,若该运动员在这5场比赛中的得分的中位数为12,则该运动员这5场比赛得分的平均数不可能为( ) A. B. C.14 D. 7.已知F1、F2是椭圆C: +=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且⊥.若△PF1F2的面积为9,则b=( ) A.3 B.6 C.3 D.2 8.直线x﹣y+3=0被圆x2+y2+4x﹣4y+6=0截得的弦长等于( ) A.2 B. C. D. 9.已知变量x,y满足,则z=x﹣y的取值范围是( ) A.[﹣2,﹣1] B.[﹣2,0] C.[0,] D.[﹣2,] 10.如图是一个几何体的三视图,在该几何体的各个面中.面积最小的面的面积为( ) A.4 B.4 C.4 D.8 11.在平面直角坐标系xoy中,已知直线l:x+y+ a=0与点A(0,2),若直线l上存在点M满足|MA|2+|MO|2=10(O为坐标原点),则实数a的取值范围是( ) A.(﹣﹣1,﹣1) B.[﹣﹣1,﹣1] C.(﹣2﹣1,2﹣1) D.[﹣2﹣1,2﹣1] 12.若以F1(﹣3,0),F2(3,0)为焦点的双曲线与直线y=x﹣1有公共点,则该双曲线的离心率的最小值为( ) A. B. C. D. 二、填空题(每小题5分,4小题共20分) 13.在△ABC中,A=75°,C=60°,c=1,则边b的长为 . 14.已知双曲线(a>0,b>0)的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点为,则双曲线的方程为 . 15.某校从高一年级学生中随机抽取100名学生,将他们期中考试的数学成绩(均为整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到频率分布直方图(如图所示).则分数在[70,80)内的人数是 . 16.椭圆+=1(a为定值,且a>)的左焦点为F,直线x=m与椭圆交于点A,B,△FAB的周长的最大值是12,则该椭圆的离心率是 . 三、解答题(第17题10分,其余每题12分,共70分,解答应写出证明过程或演算步骤) 17.已知命题p:x2﹣4x﹣5≤0,命题q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0). (1)若p是q的充分条件,求实数m的取值范围; (2)若m=5,p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数x的取值范围. 18.某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+z评价该产品的等级.若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下: 产品编号 A1 A2 A3 A4 A5 质量指标 (x,y,z) (1,1,2) (2,1,1) (2,2,2) (1,1,1) (1,2,1) 产品编号 A6 A7 A8 A9 A10 质量指标 (x,y,z) (1,2,2) (2,1,1) (2,2,1) (1,1,1) (2,1,2) (1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率. (2)在该样品的一等品中,随机抽取2件产品, ①用产品编号列出所有可能的结果; ②设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”,求事件B发生的概率. 19.已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为4,且点在椭圆C上. (1)求椭圆C的方程; (2)斜率为1的直线l过椭圆的右焦点,交椭圆于A,B两点,求|AB|. 20.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c. (Ⅰ)求C; (Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长. 21.设数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=(n+2)an﹣1(n∈N*). (1)求a1的值,并用an﹣1表示an; (2)求数列{an}的通项公式; (3)设Tn=+++…+,求证:Tn<. 22.已知焦点在y轴上的椭圆E的中心是原点O,离心率等于,以椭圆E的长轴和短轴为对角线的四边形的周长为4,直线l:y=kx+m与y轴交于点P,与椭圆E交于A、B两个相异点,且=λ. (I)求椭圆E的方程; (Ⅱ)是否存在m,使+λ=4?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由. 2016-2017学年云南省昭通市云天化中学高二(上)期末数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题:(每小题5分,共60分.每小题只有一个选项符合题意.) 1.高二某班共有学生56人,座号分别为1,2,3,…,56现根据座号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本.已知4号、18号、46号同学在样本中,那么样本中还有一个同学的座号是( ) A.30 B.31 C.32 D.33 【考点】系统抽样方法. 【分析】根据系统抽样原理求出抽样间隔,由第一组抽出的学号得出每组抽出的学号是什么. 【解答】解:根据系统抽样原理得,抽样间隔是=14, 且第一组抽出的学号为4, 那么每组抽出的学号为4+14(n﹣1),其中n=1、2、3、4; 所以第二组抽取的学号为4+14×2=32. 故选C. 2.设x,y∈R,则“x≥1且y≥1”是“x2+y2≥2”的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】利用充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【解答】解:若x≥1且y≥1,则x2≥1,y2≥1,所以x2+y2≥2,故充分性成立, 若x2+y2≥2,不妨设x=﹣3,y=0.满足x2+y2≥2,但x≥1且y≥1不成立. 所以“x≥1且y≥1”是“x2+y2≥2”的充分不必要条件. 故选B. 3.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2+a3+a4=3,则S5=( ) A.5 B.7 C.9 D.11 【考点】等差数列的前n项和. 【分析】由题意和等差数列的性质可得a3,再由求和公式和等差数列的性质可得S5=5a3,代值计算可得. 【解答】解:∵Sn是等差数列{an}的前n项和,a2+a3+a4=3, ∴3a3=a2+a3+a4=3,即a3=1, ∴S5===5a3=5, 故选:A. 4.在区间[0,1]上随机取两个数x,y,记P为事件“x+y≤”的概率,则P=( ) A. B. C. D. 【考点】几何概型. 【分析】由题意可得总的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},事件P包含的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤},数形结合可得. 【解答】解:由题意可得总的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1}, 事件P包含的基本事件为{(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤}, 它们所对应的区域分别为图中的正方形和阴影三角形, 故所求概率P==, 故选:D. 5.如果执行如图的程序框图,那么输出的S=( ) A.22 B.46 C.94 D.190 【考点】循环结构;设计程序框图解决实际问题. 【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是累加并输出S值. 【解答】解:程序运行过程中,各变量的值如下表示: i S 是否继续循环 循环前 1 1/ 第一圈 2 4 是 第二圈 3 10 是 第三圈 4 22 是 第四圈 5 46 是 第五圈 6 94 否 故输入的S值为94 故选C. 6.如图是一名篮球运动员在最近5场比赛中所得分数的茎叶图,若该运动员在这5场比赛中的得分的中位数为12,则该运动员这5场比赛得分的平均数不可能为( ) A. B. C.14 D. 【考点】茎叶图;等差数列的通项公式. 【分析】设每天增加的数量为x尺,利用等差数列的通项公式与前n项公式列出方程求出x的值. 【解答】解:设每天增加的数量为x尺,则 一个月织布尺数依次构成等差数列如下: 5,5+x,5+2x…,5+29x, 由等差数列前n项公式得 , 解得. 故选:B. 7.已知F1、F2是椭圆C: +=1(a>b> 0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且⊥.若△PF1F2的面积为9,则b=( ) A.3 B.6 C.3 D.2 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】由题意画出图形,利用⊥及△PF1F2的面积为9列式求得|PF1||PF2|=18.再由勾股定理及椭圆定义即可求得b. 【解答】解:如图, ∵⊥,∴△PF1F2为直角三角形, 又△PF1F2的面积为9,∴,得|PF1||PF2|=18. 在Rt△PF1F2中,由勾股定理得:, ∴,即2(a2﹣c2)=|PF1||PF2|=18, 得b2=a2﹣c2=9,∴b=3. 故选:A. 8.直线x﹣y+3=0被圆x2+y2+4x﹣4y+6=0截得的弦长等于( ) A.2 B. C. D. 【考点】直线与圆相交的性质. 【分析】由圆的方程找出圆心坐标与半径r,利用点到直线的距离公式求出圆心到已知直线的距离d,利用垂径定理及勾股定理即可求出截得的弦长. 【解答】解:圆的方程化为(x+2)2+(y﹣2)2=2, ∴圆心(﹣2,2),半径r=, ∵圆心到直线x﹣y+3=0的距离d==, ∴直线被圆截得的弦长为2=. 故选B. 9.已知变量x,y满足,则z=x﹣y的取值范围是( ) A.[﹣2,﹣1] B.[﹣2,0] C.[0,] D.[﹣2,] 【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z的几何意义,结合数形结合即可得到结论. 【解答】解:作出不等式组,对应的平面区域如图: 由z=x﹣y得y=x﹣z, 平移直线y=x﹣z由图象可知当直线y=x﹣z经过点A时, 直线y=x﹣z的截距最大,由,解得A(1,3) 此时z最小为z=1﹣3=﹣2, 当直线y=x﹣z,z经过点B时,z取得最大值,由,可得A(,), 直线y=x﹣z的截距最小,此时z最大为: =, z的范围为:[﹣2,]. 故选:D. 10.如图是一个几何体的三视图,在该几何体的各个面中.面积最小的面的面积为( ) A.4 B.4 C.4 D.8 【考点】由三视图求面积、体积. 【分析】作出直观图,根据三视图数据计算各个表面的面积比较得出. 【解答】解:根据三视图作出物体的直观图如图所示:显然S△PCD>S△ABC. 由三视图特征可知PA⊥平面ABC,DB⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AB=AC=4,DB=2, ∴BC=4,∴S△ABC==8,S△PAC==8,S△BCD==4.S梯形PABD==12. ∴△BCD的面积最小. 故选B. 11.在平面直角坐标系xoy中,已知直线l:x+y+a=0与点A(0,2),若直线l上存在点M满足|MA|2+|MO|2=10(O为坐标原点),则实数a的取值范围是( ) A.(﹣﹣1,﹣1) B.[﹣﹣1,﹣1] C.(﹣2﹣1,2﹣1) D.[﹣2﹣1,2﹣1] 【考点】两点间距离公式的应用. 【分析】设M(x,﹣x﹣a),由已知条件利用两点间距离公式得x2+(﹣x﹣a)2+x2+(﹣x﹣a﹣2)2=10,由此利用根的判别式能求出实数a的取值范围. 【解答】解:设M(x,﹣x﹣a), ∵直线l:x+y+a=0,点A(0,2),直线l上存在点M,满足|MA|2+|MO|2=10, ∴x2+(x+a)2+x2+(﹣x﹣a﹣2)2=10, 整理,得4x2+2(2a+2)x+a2+(a+2)2﹣10=0①, ∵直线l上存在点M,满足|MA|2+|MO|2=10, ∴方程①有解, ∴△=4(2a+2)2﹣16[a2+(a+2)2﹣10]≥0, 解得:﹣2﹣1≤a≤2﹣1, 故选:D. 12.若以F1(﹣3,0),F2(3,0)为焦点的双曲线与直线y=x﹣1有公共点,则该双曲线的离心率的最小值为( ) A. B. C. D. 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】根据e=,可得a越大e越小,而双曲线与直线相切时,a最大,将直线方程与双曲线方程联立,即可求得结论. 【解答】解:由题意,c=3, ∴e=, ∴a越大e越小,而双曲线与直线相切时,a最大 设双曲线为=1,把直线y=x﹣1代入,化简整理可得(9﹣2m)x2+2mx﹣10m+m2=0 由△=0,解得:m=5, 于是a=,e==. 故选:B. 二、填空题(每小题5分,4小题共20分) 13.在△ABC中,A=75°,C=60°,c=1,则边b的长为 . 【考点】余弦定理. 【分析】由已知及三角形内角和定理可求B的值,进而利用正弦定理可求b的值. 【解答】解:∵A=75°,C=60°,c=1, ∴B=180°﹣A﹣C=45°, ∴由正弦定理可得:b===. 故答案为:. 14.已知双曲线(a>0,b>0)的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点为,则双曲线的方程为 . 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】利用双曲线的渐近线结果的点,可得a,b关系式,利用焦点坐标求出c,然后求解a,b即可得到双曲线方程. 【解答】解:双曲线(a>0,b>0)的一条渐近线过点, 可得2b=,双曲线的一个焦点为,可得c=,即a2+b2=7, 解得a=2,b=, 所求的椭圆方程为:. 故答案为:. 15.某校从高一年级学生中随机抽取100名学生,将他们期中考试的数学成绩(均为整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到频率分布直方图(如图所示).则分数在[70,80)内的人数是 30 . 【考点】频率分布直方图. 【分析】由频率分布直方图得分数在[70,80)内的频率等于1减去得分在[40,70]与[80,100]内的频率,再根据频数=频率×样本容量得出结果. 【解答】解:由题意,分数在[70,80)内的频率为:1﹣(0.010+0.015+0.015+0.025+0.005)×10=1﹣0.7=0.3. 则分数在[70,80)内的人数是0.3×100=30人; 故答案为:30. 16.椭圆+=1(a为定值,且a>)的左焦点为F,直线x=m与椭圆交于点A,B,△FAB的周长的最大值是12,则该椭圆的离心率是 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】先画出图象,结合图象以及椭圆的定义求出△FAB的周长的表达式,进而求出何时周长最大,即可求出椭圆的离心率. 【解答】解:设椭圆的右焦点E.如图: 由椭圆的定义得:△FAB的周长为:AB+AF+BF=AB+(2a﹣AE)+(2a﹣BE)=4a+AB﹣AE﹣BE; ∵AE+BE≥AB; ∴AB﹣AE﹣BE≤0,当AB过点E时取等号; ∴△FAB的周长:AB+AF+BF=4a+AB﹣AE﹣BE≤4a; ∴△FAB的周长的最大值是4a=12⇒a=3; ∴e===. 故答案:. 三、解答题(第17题10分,其余每题12分,共70分,解答应写出证明过程或演算步骤) 17.已知命题p:x2﹣4x﹣5≤0,命题q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0). (1)若p是q的充分条件,求实数m的取值范围; (2)若m=5,p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数x的取值范围. 【考点】命题的真假判断与应用;必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】(1)求出命题p,q成立时的x的范围,利用充分条件列出不等式求解即可. (2)利用命题的真假关系列出不等式组,求解即可. 【解答】解:(1)对于p:A=[﹣1,5],对于q:B=[1﹣m,1+m],p是q的充分条件, 可得A⊆B,∴,∴m∈[4,+∞). (2)m=5,如果p真:A=[﹣1,5],如果q真:B=[﹣4,6],p∨q为真命题,p∧q为假命题, 可得p,q一阵一假, ①若p真q假,则无解; ②若p假q真,则∴x∈[﹣4,﹣1)∪(5,6]. 18.某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+ z评价该产品的等级.若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下: 产品编号 A1 A2 A3 A4 A5 质量指标 (x,y,z) (1,1,2) (2,1,1) (2,2,2) (1,1,1) (1,2,1) 产品编号 A6 A7 A8 A9 A10 质量指标 (x,y,z) (1,2,2) (2,1,1) (2,2,1) (1,1,1) (2,1,2) (1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率. (2)在该样品的一等品中,随机抽取2件产品, ①用产品编号列出所有可能的结果; ②设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”,求事件B发生的概率. 【考点】古典概型及其概率计算公式. 【分析】(1)用综合指标S=x+y+z计算出10件产品的综合指标并列表表示,则样本的一等品率可求; (2)①直接用列举法列出在该样品的一等品中,随机抽取2件产品的所有等可能结果; ②列出在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4的所有情况,然后利用古典概型概率计算公式求解. 【解答】解:(1)计算10件产品的综合指标S,如下表 产品编号 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 S 4 4 6 3 4 5 4 5 3 5 其中S≤4的有A1,A2,A4,A5,A7,A9,共6件, 故该样本的一等品率P=0.6, 从而可估计该批产品的一等品率约为0.6. (2)①在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为: (A1,A2),(A1,A4),(A1,A5),(A1,A7),(A1,A9), (A2,A4),(A2,A5),(A2,A7),(A2,A9),(A4,A5), (A4,A7),(A4,A9),(A5,A7),(A5,A9),(A7,A9),共15种. ②在该样本的一等品中,综合指标S等于4的产品编号分别为A1,A2,A5,A7, 则事件B发生的所有可能结果为: (A1,A2),(A1,A5),(A1,A7),(A2,A5),(A2,A7),(A5,A7),共6种. 所以P(B)==. 19.已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为4,且点在椭圆C上. (1)求椭圆C的方程; (2)斜率为1的直线l过椭圆的右焦点,交椭圆于A,B两点,求|AB|. 【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程. 【分析】(1)利用椭圆长轴长设出椭圆方程,利用点在椭圆上,求出b,即可得到椭圆方程. (2)设出P,直线l的方程,联立直线与椭圆方程,设出AB坐标,求出线段的长度即可. 【解答】解:(1)因为C的焦点在x轴上且长轴长为4, 故可设椭圆C的方程为: +=1(2>b>0), 因为点(1,)在椭圆C上,所以+=1, 解得b2=1, ∴椭圆C的方程为. (2)由题意直线l的斜率是1,过(,0), 故直线l的方程是:y=x﹣, 由,得:5x2﹣8x+8=0, 故x1+x2=,x1x2=, 故|AB|=|x1﹣x2|=. 20.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c. (Ⅰ)求C; (Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长. 【考点】解三角形. 【分析】(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,根据sinC不为0求出cosC的值,即可确定出出C的度数; (2)利用余弦定理列出关系式,利用三角形面积公式列出关系式,求出a+b的值,即可求△ABC的周长. 【解答】解:(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简得:2cosC(sinAcosB+sinBcosA)=sinC, 整理得:2cosCsin(A+B)=sinC, ∵sinC≠0,sin(A+B)=sinC ∴cosC=, 又0<C<π, ∴C=; (Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•, ∴(a+b)2﹣3ab=7, ∵S=absinC=ab=, ∴ab=6, ∴(a+b)2﹣18=7, ∴a+b=5, ∴△ABC的周长为5+. 21.设数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=(n+2)an﹣1(n∈N*). (1)求a1的值,并用an﹣1表示an; (2)求数列{an}的通项公式; (3)设Tn=+++…+,求证:Tn<. 【考点】数列的求和;数列递推式. 【分析】(1)首先利用赋值法求出数列的首项,进一步建立数列an﹣1和an间的联系; (2)利用叠乘法求出数列的通项公式. (3)利用裂项相消法求出数列的和,进一步利用放缩法求出结果. 【解答】解:(1)数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=(n+2)an﹣1(n∈N*). 令n=1时,2S1=3a1﹣1, 解得:a1=1 由于:2Sn=(n+2)an﹣1① 所以:2Sn+1=(n+3)an+1﹣1② ②﹣①得:2an+1=(n+3)an+1﹣(n+2)an, 整理得:, 则:, 即:. (2)由于:, 则:,…,, 利用叠乘法把上面的(n﹣1)个式子相乘得:, 即: 当n=1时,a1=1符合上式, 所以数列的通项公式是:. (3)证明:由于:, 所以:, 则: =2(), 所以:…+ =+++…++) =2()=. 22.已知焦点在y轴上的椭圆E的中心是原点O,离心率等于,以椭圆E的长轴和短轴为对角线的四边形的周长为4,直线l:y=kx+m与y轴交于点P,与椭圆E交于A、B两个相异点,且=λ. (I)求椭圆E的方程; (Ⅱ)是否存在m,使+λ=4?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由. 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】(I)设椭圆的方程为+=1(a>b>0),运用离心率公式和a,b,c的关系,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程; (Ⅱ)运用向量的加减运算,可得λ=3,由题意可得P(0,m),且﹣2<m<2,设A(x1,y1),B(x2,y2),运用向量共线的坐标表示和直线方程代入椭圆方程,运用韦达定理,可得m2==1+,再由不等式的性质,可得所求范围. 【解答】解:(I)设椭圆的方程为+=1(a>b>0), 由题意可得e==,4=4, a2﹣b2=c2, 解得a=2,b=1,c=, 即有椭圆的方程为+x2=1; (Ⅱ)=λ,可得﹣=λ(﹣), +λ=(1+λ), 由+λ=4,可得λ=3, 由题意可得P(0,m),且﹣2<m<2, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 由=3,可得﹣x1=3x2,① 由直线y=kx+m代入椭圆方程y2+4x2=4, 可得(4+k2)x2+2kmx+m2﹣4=0, 即有x1+x2=﹣,x1x2=,② 由①②可得m2==1+, 由1+k2≥1,可得0<≤3, 即有1<m2≤4,由于m∈(﹣2,2), 当m=0时,O,P重合,λ=1显然成立. 可得m的取值范围是(﹣2,﹣1)∪(1,2)∪{0}.查看更多