1、沧州市20182019学年度第一学期期末教学质量监测高二数学(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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.某学校高一、高二年级共有1800人,现按照分层抽样的方法,抽取90人作为样本进行某项调查.若样本中高一年级学生有42人,则该校高一年级学生共有( )A. 420人 B. 480人 C. 840人 D. 960人【答案】C【解析】【分析】先由样本容量和总体容量确定抽样比,用高一年级抽取的人数除以抽样比即可求出结果.【详解】由题意需要从1800人中抽取90人,所以抽样比为,又样本中高一年级学生有42人,所以该校高一年级学生
2、共有人.故选C【点睛】本题主要考查分层抽样,先确定抽样比,即可确定每层的个体数,属于基础题型.2.已知命题,总有,则为( )A. ,使得 B. ,使得C. ,使得 D. ,使得【答案】B【解析】【分析】由含有一个量词的命题的否定直接可写出结果.【详解】命题,总有的否定为:,使得,故选B【点睛】本题主要考查含有一个量词的命题的否定,通常只需要改量词和结论即可,属于基础题型.3.从2名男生和2名女生中选择2人去参加某项活动,则2人中恰好有1名女生的概率为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】利用古典概型概率公式计算即可.【详解】解:从2名男生和2名女生选出2名参加某项活动,基本事件总数
3、n,2人中恰好有1名女生包含基本事件的个数为:,2人中恰好有1名女生的概率为p故选:A【点睛】解决古典概型问题时,首先分析试验的基本事件是什么,然后找到所有的基本事件,计算事件总数,其次要找到所研究事件包含的基本事件,计算总数,然后根据比值计算概率.4.点是抛物线的焦点,若抛物线上的点到的距离为3,则点到轴的距离为A. B. C. 2 D. 3【答案】C【解析】【分析】利用抛物线定义即可得到点到轴的距离.【详解】解:根据抛物线方程可求得焦点坐标为(0,1),准线方程为y1,根据抛物线定义,yM+13,解得yM2,点M到x轴的距离为2,故选:C【点睛】解决与抛物线有关的问题时,要注意抛物线的定义
4、在解题中的应用。抛物线定义有两种用途:一是当已知曲线是抛物线时,抛物线上的点M满足定义,它到准线的距离为d,则|MF|d,可解决有关距离、最值、弦长等问题;二是利用动点满足的几何条件符合抛物线的定义,从而得到动点的轨迹是抛物线5.管理部门对某品牌的甲、乙两种食品进行抽样检测,根据两种食品中某种物质的含量数据,得到下面的茎叶图:由图可知两种食品中这种物质含量的平均数与方差的大小关系是( )A. , B. ,C. , D. ,【答案】B【解析】【分析】由茎叶图中的数据计算出平均数和方差即可比较大小.【详解】由茎叶图可得:,所以,,所以,故选B【点睛】本题主要考查茎叶图,由茎叶图中数据计算平均数和方
5、差,熟记公式即可,也可根据茎叶图的特征判断,属于基础题型.6.已知焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为,则双曲线的方程可能是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由双曲线焦点位置设出双曲线方程,再由渐近线的斜率即可求出结果.【详解】因为双曲线的焦点在轴上,所以设双曲线的方程为,又渐近线方程为,所以,所以双曲线方程可能为故选D【点睛】本题主要考查双曲线的方程,由渐近线方程可确定a,b的比值,进而可确定双曲线的方程,属于基础题型.7.为函数图象上一点,当直线,与函数的图象围成区域的面积等于时,的值为A. B. C. 1 D. 【答案】C【解析】【分析】确定被积区间及被积函数,利用定积
6、分表示面积,即可得到结论【详解】直线,与函数的图象围成区域的面积Sdx故选:C【点睛】本题考查面积的计算,解题的关键是确定曲线交点的坐标,确定被积区间及被积函数,利用定积分表示面积8.若双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离大于实轴长,则双曲线离心率的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由点到直线的距离公式表示出一个焦点到一条渐近线的距离,再与实轴比较大小,列出不等式即可求出结果.【详解】由题意不妨令焦点为,其中一条渐近线方程为,所以焦点到渐近线的距离为,整理得:,故.所以选D【点睛】本题主要考查双曲线的简单性质,由点到直线的距离公式求出焦点到渐近线的距离,根据题意列
7、出不等式即可求解,属于基础题型.9.执行如图所示的程序框图,如图输出的的值为2,则判断框中的条件可能是( )A. ? B. ? C. ? D. ?【答案】A【解析】【分析】根据程序框图逐步执行循环结构,即可求出结果.【详解】第一步:由初始值得:;继续执行循环;第二步:,此时,结束循环,故判断框中应填?故选A【点睛】本题主要考查程序框图,由程序框图,分析框图的作用即可求解,属于基础题型.10.如图,在三棱锥中,平面,为的中点,则直线与平面所成角的余弦值为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】取PC的中点为E,连接EO,易证OE平面PAC,即OCE为直线与平面所成角.【详解】取PC的中
8、点为E,连接EO,可得OEBC,平面,平面ABC,又ACBC,ACBC=C,BC平面PAC,又OEBC,OE平面PAC,OCE为直线与平面所成角,设,OE=1.,OC=cosOCE=故选:B【点睛】本题考查了直线与平面所成的角的作法和求法,解题时要按作、证、算三步规范解题,要能熟练的将空间问题转化为平面问题加以解决11.若函数在上有极值点,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】由函数在上有极值点,得到其导函数所对应的方程在上有实根,分类讨论即可求出结果.【详解】因为,所以,由函数在上有极值点,可得在上有实根,又恒成立,所以方程必有实根,由得函数过点,所以当时
9、,函数开口向下,对称轴在轴左侧,故此时与轴正半轴无交点,不满足题意,所以舍去;当时,与轴正半轴无交点,不满足题意,所以舍去;当时,函数开口向上, 又函数过点,所以无论对称轴在轴的任何一侧,都能满足函数与轴正半轴有交点,即方程在上有实根;综上,实数的取值范围是:故选A【点睛】本题主要考查导数在函数中的应用,由函数在某区间有极值,可得其导函数所对应的方程在某区间内有实根,通常用分类讨论的思想来处理,属于常考题型.12.直线与抛物线交于,两点,为抛物线上一点,三点的横坐标依次成等差数列.若中,边上的中线的长为3,则的面积为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】先设,三点坐标,由 ,
10、三点的横坐标依次成等差数列,以及为边上的中线可表示出的坐标,再由点差法求出直线的方程,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理即可求出结果.【详解】设,因为,三点的横坐标依次成等差数列,所以,又因为为边上的中线,所以轴,即,因为,在抛物线上,所以有,两式作差可得,所以,所以直线的方程为,即,由得:,所以,所以,故.故选【点睛】本题主要考查直线与抛物线的综合,常需要联立直线与抛物线方程,结合韦达定理以及题中条件即可求解,属于常考题型二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.函数,则_【答案】【解析】【分析】先对函数求导,再将代入即可求出结果.【详解】因为,所以,所以.故答案为【点睛】
11、本题主要考查导函数的值,利用取到公式求出导函数即可求解,属于基础题型.14.如图,为椭圆的左、右焦点,过的直线与椭圆交于其中一点,与轴交于点,且.直线与的外角平分线交于点,则的周长为_【答案】3【解析】【分析】由题意先得与相似,由确定相似比,再结合椭圆定义即可求出结果.【详解】由题意可得,是的外角平分线,所以,所以,又,所以,又由椭圆的方程可得:,所以的周长为.故答案为3【点睛】本题主要考查椭圆的定义,由两三角形相似确定相似比,结合椭圆的定义即可求解.15.如图,边长为的正三角形内接于圆,点为弧上任意一点,则的面积大于的概率为_【答案】【解析】【分析】过点作直线与平行交弧于点,的面积恰好为,点
12、由点向点移动的过程中,的面积越来越大,结合古典概型中与角度有关的几何概型即可求出结果.【详解】因为的边长为,所以的高为设外接圆的半径为,则,所以,,所以点到的距离为,过点作直线与平行交弧于点,的面积恰好为,所以点由点向点移动过程中,的面积越来越大;点由点向点移动过程中,的面积越来越小,因此,为使的面积大于,只需点由点向点移动,所以由几何概型可知,的面积大于的概率等于与角大小之比.因,所以的面积大于的概率为.故答案为【点睛】本题主要考查几何概型,根据题意,将问题转化为求圆心角之比即可,属于基础题型.16.已知函数,其图象上存在两点,在这两点处的切线都与轴平行,则实数的取值范围是_【答案】【解析】
13、【分析】先对函数求导,由题意函数图象上存在两点,的切线都与轴平行,即是在上有两不等实根,再由导数的方法求解即可.【详解】因为,所以,由函数图象上存在两点,的切线都与轴平行,所以在上有两不等实根,即在上有两不等实根;即直线与曲线在上有两个不同交点.因,由得,由得;所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以有最小值;又,当时,所以为使直线与曲线在上有两个不同交点,只需.故答案为【点睛】本题主要考查导数在函数中的应用,将问题转化为导函数有两实根的问题,再转化为两函数有两交点的问题,结合函数单调性和值域即可求解,属于常考题型.三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
14、.) 17.命题:实数满足集合,:实数满足集合.(1)若,为真命题,求集合,;(2)若是成立的充分不必要条件,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)解绝对值不等式与分式不等式,即可得到集合,;(2)是成立的充分不必要条件,即,建立不等式组,即可得到结果.【详解】(1)由,得,.由,解得.(2)是成立的充分不必要条件,.,即实数的取值范围是.【点睛】本题考查不等式的解法,集合的有关概念及运算等基本知识,属基础题18.为保护农民种粮收益,促进粮食生产,确保国家粮食安全,调动广大农民粮食生产的积极性,从2004年开始,国家实施了对种粮农民直接补贴.通过对20142018年的数
15、据进行调查,发现某地区发放粮食补贴额(亿元)与该地区粮食产量(万亿吨)之间存在着线性相关关系.统计数据如下表:年份2014年2015年2016年2017年2018年补贴额亿元91012118粮食产量万亿吨2325302621()请根据如表所给的数据,求出关于的线性回归直线方程;()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额7亿元,请根据()中所得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:,)【答案】(1)(2)粮食产量大约为18.7万亿吨.【解析】【分析】(1)由最小二乘法求出a,b的估计值,进而可得回归直线方程;(2)将代入(1)所求的回归方程
16、即可求出结果.【详解】(1)由已知数据,可得,.代入公式,经计算,得,.所求关于的线性回归直线方程为.(2)由题意,知,代入(1)中所得线性回归直线方程,计算得.2019年该地区的粮食产量大约为18.7万亿吨.【点睛】本题主要考查线性回归方程以及利用线性回归方程求预测值的问题,由最小二乘法先求出a,b的估计值,进而即可求解,属于基础题型.19.某校高二(20)班共50名学生,在期中考试中,每位同学的数学考试分数都在区间内,将该班所有同学的考试分数分为七个组:,绘制出频率分布直方图如图所示.(1)根据频率分别直方图,估计这次考试学生成绩的中位数和平均数;(2)已知成绩为104分或105分的同学共
17、有3人,现从成绩在中的同学中任选2人,则至少有1人成绩不低于106分的概率为多少?(每位同学的成绩都为整数)【答案】(1)中位数为114,平均数为114.32(2)【解析】【分析】()根据中位数的两边概率相等,即可求出中位数;由每组的中间值乘以该组的频率再求和即可求出平均数;()先由题意求出成绩在的人数,对成绩为104分或105分的同学和成绩为106分、107分的学生编号,用列举法结合古典概型的概率计算公式即可求出结果.【详解】()由频率分布直方图,知,所以学生成绩的中位数为.平均数为 .()因为,所以成绩在之间的学生共有6人.设成绩为104分、105分的学生为,成绩为106分、107分的学生
18、为,.从6人中任选2人,共有,15种情况,其中恰好2人都不低于106分的有,共3种情况,所以从成绩在中的同学中任选2人,则恰好2人成绩都不低于106分的概率为.【点睛】本题主要考查根据频率分布直方图求中位数、平均数的问题以及古典概型的概率计算公式的问题;频率分布直方图中的中位数两边概率之和相等,根据每组的中间值乘该组的频率再求和即可求出平均数;列举法处理古典概型的问题是常用的做法,属于基础题型.20.在如图(1)所示的四边形中,.将沿折起,使二面角为直二面角(如图(2),为的中点.(1)求证:平面;(2)求二面角的余弦值.【答案】(1)见解析;(2)【解析】【分析】(1)由题意可得平面,故 .
19、 以为坐标原点,分别以,为轴、轴、轴建立如图所示空间直角坐标系,明确平面BOP的法向量与AD的方向向量,利用二者共线,即可证得;(2)求出平面的法向量,利用法向量的夹角余弦即可得到二面角的余弦值.【详解】(1)证明:由题,知,.又二面角为直二面角,平面.又平面,.以为坐标原点,分别以,为轴、轴、轴建立如图所示空间直角坐标系.,由平面几何知识,可得,.为的中点,.设平面的法向量为.即令,则.又,.平面.(2)解:设为中点,连接,如图.平面,平面,平面平面,交线为.又为等边三角形,.又平面.平面.是平面的法向量.,.,二面角的余弦值为.【点睛】空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,
20、建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.21.椭圆的右焦点为,为圆与椭圆的一个公共点,.()求椭圆的标准方程;()如图,过作直线与椭圆交于,两点,点为点关于轴的对称点.(1)求证:;(2)试问过,的直线是否过定点?若是,请求出该定点;若不是,请说明理由.【答案】();()(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】()根据题意布列关于a,b的方程组,即可得到椭圆的标准方程;()(1)由题意,设的方程为,联立方程可得,
21、利用韦达定理即可得到结果;(2)直线的方程为,可化为 .从而得到定点.【详解】()解:设是椭圆的左焦点,连接,.,.又,.椭圆的标准方程为.()(1)证明: 当直线斜率为0时,的方程为,等式显然成立;当直线斜率不为0时,由题意,设的方程为.,点为点关于轴的对称点,则.整理,得.,. .等式成立.(2)解:过,的直线过定点.当直线斜率不为0时,直线的方程为,即,即.由(1)可知, . .过,的直线过定点;当直线斜率为0时,的方程为,直线也过定点.综上可知,过,的直线过定点.【点睛】圆锥曲线中定点问题的常见解法(1)假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故
22、得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点;(2)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意22.已知函数,.(1)求函数在点处的切线方程;(2)求函数的单调区间;(3) 求证:当时,恒成立.【答案】(1);(2)见解析;(3)见解析【解析】【分析】(1)求出函数的导函数,得到切线斜率,利用点斜式得到切线方程;(2)解不等式即可得到函数的单调区间;(3)要证恒成立,即证恒成立.分别求左侧函数与右侧函数的最小值与最大值即可.【详解】(1)解:,.又,即.函数在点处的切线方程为.(2)解:函数的定义域为.,当时,;当时,.函数的单调递增区间为,单调递减区间为.(3)证明:由,得,要证恒成立,即证恒成立.令,.,当时,为增函数;当时,为减函数.又,当时,为增函数;当时,为减函数.恒成立.当时,恒成立.【点睛】利用导数证明不等式常见类型及解题策略(1) 构造差函数.根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式.(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.(3)构造双函数,求函数的最值即可.