邵阳市洞口县2015-2016年高二下期末数学试卷(理)含答案解析_第1页
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第 1 页(共 21 页) 2015年湖南省邵阳市洞口县高二(下)期末数学试卷(理科) 一、选择题:本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分 有一项是符合题目要求的 . 1已知集合 A= 1, 1, 2, B=x|( x 2)( x+2) 0) ,则 AB=( ) A 1 B 1 C 1, 1 D 1, 1, 2 2已知复数 ,其中 i 为虚数单位,则复数 z 的共轭复数 所对应 的点在( ) A第一象限 B第二象限 C第三象限 D第四象限 3下列判断错误的是( ) A “ “a b”的充分不必要条件 B命题 “ x R, 0”的否定是 “ x R, 1 0” C “若 a=1,则直线 x+y=0 和直线 x 互相垂直 ”的逆否命题为真命题 D若 p q 为假命题,则 p, q 均为假命题 4已知向量 =( 3, 1), =( 1, 3), =( k, 2),若( ) ,则向量 与向量 的夹角的余弦值是( ) A B C D 5如图所示是一个几何体的三视图,则这个几何体的表面积是( ) A 3+ B 2+ C 2+ D 3+ 6已知函数 f( x) =( 1+x R,则 f( x)是( ) A最小正周期为 的奇函数 B最小正周期为 的奇函数 C最小正周期为 的偶函数 D最小正周期为 的偶函数 7执行如图的程序框图,若输出的结果是 ,则输入的 a 为( ) 第 2 页(共 21 页) A 3 B 4 C 5 D 6 8某校投篮比赛规则如下:选手若能连续命中两次,即停止投篮,晋级下一轮假设某选手每次命中率都是 每次投篮结果相互独立,则该选手恰好投篮 4 次晋级下一轮的概率为( ) A B C D 9已知直线 x+y=a 与圆 x2+ 交于 A、 B 两点,且 | |=| |,其中 O 为原点,则实数 a 的值为( ) A 2 B 2 C 2 或 2 D 或 10已知函数 f( x) =x+ , g( x) =2x+a,若 , 3, 2, 3,使得 f( g( 则实数 a 的取值范围是( ) A a 1 B a 1 C a 0 D a 0 11设 双曲线 的两个焦点, P 在双曲线上,若, ( c 为半焦距),则双曲线的离心率为( ) A B C 2 D 12设函数 f( x)是偶函数 f( x)( x R)的导函数, f( x)在区间( 0, +)上的唯一零点为 2,并且当 x ( 1, 1)时, x) +f( x) 0则使得 f( x) 0 成立的 x 的取值范围是( ) A( 2, 0) ( 0, 2) B( , 2) ( 2, +) C( 1, 1) D( 2, 2) 二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,把答案填在答题卡中对应题号后的横线上 13在( x ) 5 的 二次展开式中, 系数为 (用数字作答) 14直线 y=x 与抛物线 y=2 围成的图形面积为 15 x, y 满足约束条件 ,则 x2+取值范围为 第 3 页(共 21 页) 16已知向量 与 的夹角为 120,且 | |=2, | |=3,若 = + ,且 ,则实数 的值为 三、解答题:本大题共 70 分 明过程或演算步骤 . 17已知函数 f( x) =2 ( 1)求函数 f( x)的单调减区间; ( 2)在 , a, b, c 分别是角 A, B, C 的对边,已知 a=1, b= , f( A ) = ,求角 C 18如图,在直三棱柱 ,点 D 是 中点 ( 1)求证: 平面 ( 2)若 C=1, ,求平面 成二面角的正弦值 19某超市从 2014 年甲、乙两种酸奶的日销售量(单位:箱)的数据中分别随机抽取 100个,并按 0, 10,( 10, 20,( 20, 30,( 30, 40,( 40, 50分组,得到频率分布直方图如图: 假设甲、乙两种酸奶独立销售且日销售量相互独立 ( )写出频率分布直方图(甲)中的 a 的值;记甲种酸奶与乙种酸奶日销售量(单位:箱)的方差分别为 , ,试比较 与 的大小;(只需写出结论) ( )估计在未来的某一天里,甲、乙两种酸奶的销售量恰有一个高于 20 箱且另一个不高于 20 箱的概率; ( )设 X 表示在未来 3 天内甲种酸奶的日销售量不高于 20 箱的天数,以日销售量落入各组的频率作为概率,求 X 的数学期望 20已知抛物线方程为 p 0),其焦点为 F,点 O 为坐标原点,过焦点 F 作斜率为k( k 0)的直线与抛物线交于 A, B 两点,过 A, B 两点分别作抛物线的两条切线,设两条切线交于点 M ( 1)求 ; 第 4 页(共 21 页) ( 2)设直线 抛物线交于 C, D 两点,且四边形 面积为 ,求直线 k 21已知 f( x) =) 2( m 0) ( 1)讨论 f( x)的单调性; ( 2)若 m 0, g( x) =f( x) + 存在两个极值点 g( +g( 0,求 请考生在 22、 23、 24 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号 选修 4何证明选讲 22如图, 圆 O 的直径,点 C 在圆 O 上,延长 D 使 D,过 C 作圆 O 的切线交 E若 , ( 1)求证: ( 2)求 长 选修 4标系与参数方程 23 在平面直角坐标系中,直线 l 的参数方程为 ( t 为参数),在以直角坐标系的原点 O 为极点, x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C 的极坐标方程为 = ( 1)求曲线 C 的直角坐标方程和直线 l 的普通方程; ( 2)若直线 l 与曲线 C 相交于 A, B 两点,求 面积 选修 4等式选讲 24已知函数 f( x) =|x a| ( ) 当 a= 2 时,解不等式 f( x) 16 |2x 1|; ( ) 若关于 x 的 不等式 f( x) 1 的解集为 0, 2,求证: f( x) +f( x+2) 2a 第 5 页(共 21 页) 2015年湖南省邵阳市洞口县高二(下)期末数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题:本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分 有一项是符合题目要求的 . 1已知集合 A= 1, 1, 2, B=x|( x 2)( x+2) 0) ,则 AB=( ) A 1 B 1 C 1, 1 D 1, 1, 2 【考点】 交集及其运算 【分析】 求出 B 中不等式的解集确定出 B,找 出 A 与 B 的交集即可 【解答】 解:由 B 中不等式解得: 2 x 2,即 B=( 2, 2), A= 1, 1, 2, AB= 1, 1, 故选: C 2已知复数 ,其中 i 为虚数单位,则复数 z 的共轭复数 所对应的点在( ) A第一象限 B第二象限 C第三象限 D第四象限 【考点】 复数的代数表示法及其几何意义 【分析】 利用复数的运算法则、共轭复数、复数的几何意义即可得出 【解答】 解: 复数 = = =1+2i,复数 z 的共轭复数 =1 2i 所对应的点在第四象限 故选: D 3下列判断错误的是( ) A “ “a b”的充分不必要条件 B命题 “ x R, 0”的否定是 “ x R, 1 0” C “若 a=1,则直线 x+y=0 和直线 x 互相垂直 ”的逆否命题为真命题 D若 p q 为假命题,则 p, q 均为假命题 【考点】 命题的真假判断与应用 【分析】 由充分必要条件的判断方法判断 A;写出全称命题的否定判断 B;由互为逆否命题的两个命题共真假判断 C;由复合命题的直接判断判断 D 【解答】 解:由 边同时乘以 得 a b,反之,由 a b,不一定有 “ ”a b”的充分不必要条件故 A 正确; 命题 “ x R, 0”的否定是 “ x R, 1 0”故 B 正确; “若 a=1,则直线 x+y=0 和直线 x 互相垂直 ”正确,其逆否命题正确; 若 p q 为假命题,则 p, q 中至少一个为假命题故 D 错误 故选: D 第 6 页(共 21 页) 4已知向量 =( 3, 1), =( 1, 3), =( k, 2),若( ) ,则向量 与向量 的夹角的余弦值是( ) A B C D 【考点】 平面向量数量积 的运算 【分析】 根据向量的坐标运算和向量的平行求出 k 的值,再根据向量的夹角公式即可求出 【解答】 解: =( 3, 1), =( 1, 3), =( k, 2), =( k 3, 3), ( ) , 3( k 3) =1 ( 3), k=2, =3 2+1 ( 2) =4, | |= , | |=2 , , = = = , 故选: A 5如图所示是一个几何体的三视图,则这个几何体的表面积是( ) A 3+ B 2+ C 2+ D 3+ 【考点】 由三视图求面积、体积 【分析】 由三视图知该几何体是一个三棱锥,由三视图求出几何元素的长度、并判断出线面位置关系,由勾股定理和三角形的面积公式求出各个面的面积,并加起来求出几何体的表面积 【解答】 解:根据三视图可知几何体是一个三棱锥,直观图如图所示: 且 D 是 中点, 平面 D=D=1, 勾股定理得, B=, 由俯视图得, C= , 几何体的表面积 S= + =2+ , 故选: B 第 7 页(共 21 页) 6已知函数 f( x) =( 1+x R,则 f( x)是( ) A最小正周期为 的奇函数 B最小正周期为 的奇函数 C最小正周期为 的偶函数 D最小正周期为 的偶函数 【考点】 三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性及其求法 【分析】 用二倍角公式把二倍角变为一倍角,然后同底数幂相乘公式逆用,变为二倍角正弦的平方,再次逆用二倍角公式,得到能求周期和判断奇偶性的表示式,得到结论 【解答】 解: f( x) =( 1+= , 故选 D 7执行如图的程序框图,若输出的结果是 ,则输入的 a 为( ) A 3 B 4 C 5 D 6 【考点】 程序框图 【分析】 算法 的功能是求 S= + + 的值,根据输出的 S 值,确定跳出循环的 n 值,从而得判断框内的条件 【解答】 解:由程序框图知:算法的功能是求 S= + + 的值, S= =1 = n=5, 第 8 页(共 21 页) 跳出循环的 n 值为 5, 判断框的条件为 n 5即 a=5 故选: C 8某校投篮比赛规则如下:选手若能连续命中两次,即停止投篮,晋级下一轮假设某选手每次命中率都是 每次投篮结果相互独立,则该选手恰好投篮 4 次晋级下一轮的概率为( ) A B C D 【考点】 古典概型及其概率计算公式 【分析】 根据题意得,该选手第二次不中,第三次和第四次必须投中,由此能求出该选手恰好投篮 4 次晋级下一轮的概率 【解答】 解:根据题意得,该选手第二次不中, 第三次和第四次必须投中, 该选手恰好投篮 4 次晋级下一轮的概率为: 故选: D 9已知直线 x+y=a 与圆 x2+ 交于 A、 B 两点,且 | |=| |,其中 O 为原点,则实数 a 的值为( ) A 2 B 2 C 2 或 2 D 或 【考点】 直线和圆的方程的应用;向量的模;向量在几何中的应用 【分析】 条件 “| |=| |”是向量模的等式,通过向量的平方可得向量的数量积|2=| |2, =0,可得出垂直关系,接下来,如由直线与圆的方程组成方程组求出 A、 B 两点的坐标,势必计算很繁,故采用设而不求的方法 【解答】 解:由 | |=| |得 | |2=| |2, =0, , 三角形 等腰直角三角形,圆心到直线的距离为 ,即 = , a= 2,故选 C 10已知函数 f( x) =x+ , g( x) =2x+a,若 , 3, 2, 3,使得 f( g( 则实数 a 的取值范围是( ) A a 1 B a 1 C a 0 D a 0 【考点】 全称命题 【分析】 由 , 3,都 2, 3,使得 f( g( 可得 f( x)在 ,3的最小值不小于 g( x)在 2, 3的最小值,构造关于 a 的不等式,可得结论 【解答】 解:当 , 3时,由 f( x) =x+ 得, f( x) = , 第 9 页(共 21 页) 令 f( x) 0,解得: x 2,令 f( x) 0,解得: x 2, f( x)在 , 2单调递减,在( 2, 3递增, f( 2) =4 是函数的最小值, 当 2, 3时, g( x) =2x+a 为增函数, g( 2) =a+4 是函数的最小值, 又 , 3,都 2, 3,使得 f( g( 可得 f( x)在 , 3的最小值不小于 g( x)在 2, 3的最小值, 即 4 a+4,解得: a 0, 故选: C 11设 双曲线 的两个焦点, P 在双曲线上,若, ( c 为半焦距),则双曲线的离心率为( ) A B C 2 D 【考点】 双曲线的简单性质 【分析】 由 ,可得 直角三角形,由勾股定理得( 2c)2=|+|=| 2|44可求出双曲线的离心率 【解答】 解:由题意得, 直角三角形, 由勾股定理得( 2c) 2=|+|=| 2|44 , e 1=0, e 1, e= 故选: D 12设函数 f( x)是偶函数 f( x)( x R)的导函数, f( x)在区间( 0, +)上的唯一零点为 2,并且当 x ( 1, 1)时, x) +f( x) 0则使得 f( x) 0 成立的 x 的取值范围是( ) A( 2, 0) ( 0, 2) B( , 2) ( 2, +) C( 1, 1) D( 2, 2) 【考点】 利用导数研究函数的单调性;函数奇偶性的性质 【分析】 令 g( x) =x),判 断出 g( x)是 R 上的奇函数,根据函数的单调性以及奇偶性求出 f( x) 0 的解集即可 【解答】 解:令 g( x) =x), g( x) = x) +f( x), 当 x ( 1, 1)时, x) +f( x) 0, g( x)在( 1, 1)递减, 而 g( x) = x) = x) = g( x), 第 10 页(共 21 页) g( x)在 R 是奇函数, f( x)在区间( 0, +)上的唯一零点为 2, 即 g( x)在区间( 0, +)上的唯一零点为 2, g( x)在( , 1)递增,在( 1, 1)递减,在( 1, +)递增, g( 0) =0, g( 2) =0, g( 2) =0, 如图示: , x 0 时, f( x) 0,即 x) 0,由图象得: 0 x 2, x 0 时, f( x) 0,即 x) 0,由图象得: 2 x 0, 综上: x ( 2, 2), 故选: D 二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,把答案填在答题卡中对应题号后的横线上 13在( x ) 5 的二次展开式中, 系数为 40 (用数字作答) 【考点】 二项式定理 【分析】 利用二项展开式的通项公式求出第 r+1 项,令 x 的指数为 2 求出 系数 【解答】 解: , 令 所以 r=2, 所以 系数为( 2) 20 故答案为 40 14直线 y=x 与抛物线 y=2 围成的图形面积为 【考点】 定积分 【分析】 求两个曲线的交点,利用定积分的几何意义求区域面积 【解答】 解:将 y=x,代入 y=2 x=2 得 x= 2 或 x=1, y= 2, y=1, 直线 y=x 和抛物线 y=2 围成封闭图形的面积如图所示, 第 11 页(共 21 页) S= ( 2 x 2x ) | =( 2 )( 4+ 2) = , 故答案为: 15 x, y 满足约束条件 ,则 x2+取值范围为 0, 8 【考点】 简单线性规划的应用;简单线性规划 【分析】 作平面区域,通过 x2+几何意义是点 ( 0, 0)与点( x, y)的两点的距离的平方,从而利用数形结合求解 【解答】 解:作约束条件 的平面区域如下, x2+几何意义是点( 0, 0)与点( x, y)的两点的距离的平方, ,解得 A( 2, 2) 且大圆的半径为 ,小圆的半径为 0, 故 0 x2+8, 故答案为: 0, 8 第 12 页(共 21 页) 16已知向量 与 的夹角为 120,且 | |=2, | |=3,若 = + ,且 ,则实数 的值为 【考点】 数量积判断两个平面向量的垂直关系 【分析】 根据向量数量积的公式,结合向量垂直的关系即可得到结论 【解答】 解: 向量 与 的夹角为 120,且 | |=2, | |=3, =| | |2 = 3, = + ,且 , =( + ) =( + ) ( ) =0, 即 2+ =0, 3 4+9+3=0, 解得 , 故答 案为: 三、解答题:本大题共 70 分 明过程或演算步骤 . 17已知函数 f( x) =2 ( 1)求函数 f( x)的单调减区间; ( 2)在 , a, b, c 分别是角 A, B, C 的对边,已知 a=1, b= , f( A ) = ,求角 C 【考点】 三角函数中的恒等变换应用;正弦定理 【分析】 ( 1)根据二倍角公式及辅助角公式将 f( x)化简,求得 f( x) =22x+ ),根据正弦函数的单调性求得函数 f( x)的单调减区间; ( 2) f( A ) = ,代入( 1)求得 ,由三角形的性质 a b,求得 A,利用正弦定理求得 类讨论 B 的取值,分别求得角 C 第 13 页(共 21 页) 【解答】 解:( 1) f( x) =2 =2x+ ) 由 2 2x+ 2,得 x , ( k Z), 因此 f( x)的单调递减区间为 , ( k Z) ( 2)由 f( A ) =2( A ) + =2, 又 a b,所以 A 为锐角,则 A= 由正弦定理得 = , 当 B= 时, C= = ; 当 B= 时, C= = 18如图,在直三棱柱 ,点 D 是 中点 ( 1)求证: 平面 ( 2)若 C=1, ,求平面 成二面角的正弦值 【考点】 二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定 【分析】 ( )连接 点 E,连接 此能证明 平面 ( )建立空间直角坐标系 A 用向量法能求出平面 成二面角的正弦值 【解答】 ( )证明:连接 点 E, 则点 E 是 中点 连接 因为 平面 所以 平面 ( )解:建立如图所示空间直角坐标系 A 则 A( 0, 0, 0), B( 1, 0, 0), C( 0, 1, 0), 0, 1, 2) D( , , 0), =( , , 0), =( 0, 1, 2) 设平面 法向量 =( x, y, z), 第 14 页(共 21 页) 则 ,不妨取 =( 2, 2, 1) 平面 一个法向量 = =( 0, 1, 0) |, |=| |= , 设平面 成二面角的平面角为 , = 平面 成二面角的正弦值是 19某超市从 2014 年甲、乙两种酸奶的日销售量(单位:箱)的数据中分别随机抽取 100个,并按 0, 10,( 10, 20,( 20, 30,( 30, 40,( 40, 50分组,得到频率分布直方图如图: 假设甲、乙两种酸奶独立销售且日销售量相互独立 ( )写出频率分布直方图(甲)中的 a 的值;记甲种酸奶与乙种酸奶日销售量(单位:箱)的方差分别为 , ,试比较 与 的大小;(只需写出结论) ( )估计在未来的某一天里,甲、乙两种酸奶的销售量恰有一个高于 20 箱且另一个不高于 20 箱的概率; ( )设 X 表示在未来 3 天内甲种酸奶的日销售量不高于 20 箱的天数,以日销售量落入各组的频率作为 概率,求 X 的数学期望 【考点】 离散型随机变量及其分布列;频率分布直方图;离散型随机变量的期望与方差 第 15 页(共 21 页) 【分析】 ( )按照题目要求想结果即可 ( )设事件 A:在未来的某一天里,甲种酸奶的销售量不高于 20 箱;事件 B:在未来的某一天里,乙种酸奶的销售量不高于 20 箱;事件 C:在未来的某一天里,甲、乙两种酸奶的销售量恰好一个高于 20 箱且另一个不高于 20 箱求出 P( A), P( B), P( C) ( ) X 的可能取值为 0, 1, 2, 3,求出概率,得到分布列,然后求解期望 【解答】 (共 13 分) 解:( ) a= ( )设事件 A:在未来的某一天里,甲种酸奶的销售量不高于 20 箱; 事件 B:在未来的某一天里,乙种酸奶的销售量不高于 20 箱; 事件 C:在未来的某一天里,甲、乙两种酸奶的销售量恰好一个高于 20 箱且另一个不高于20 箱则 P( A) =P( B) = 所以 ( )由题意可知, X 的可能取值为 0, 1, 2, 3 P( X=0) = P( X=1) = P( X=2) = P( X=3) = 所以 X 的分布列为 X 0 1 2 3 P 所以 X 的数学期望 20已知抛物线方程为 p 0),其焦点为 F,点 O 为坐标原点,过焦点 F 作斜率为k( k 0)的直线与抛物线交于 A, B 两点,过 A, B 两点分别作抛物线的两条切 线,设两条切线交于点 M ( 1)求 ; ( 2)设直线 抛物线交于 C, D 两点,且四边形 面积为 ,求直线 k 【考点】 抛物线的简单性质 【分析】 ( 1)设出直线 方程,代入抛物线的方程,运用韦达定理和点满足直线方程,由向量的数量积的坐标表示,化简即可得到所求值; ( 2)求得切线的斜率和切线的方程,运用弦长公式,可得 | |求得四边形 用对勾函数的性质 ,解方程可得 k 的值 【解答】 解:( 1)设直线 程为 , 联立直线 抛物线方程 ,得 2, 则 x1+ 第 16 页(共 21 页) 可得 = )( ) =( 1+ ( x1+ =( 1+ + + 2 ( 2)由 , 可得曲线在 A, B 两点处的切线的斜率分别为 , 即有 方程为 , 方程为 , 解得交点 , 则 ,知直线 互垂直 由弦长公式知, | = =2p( 1+ 用 代 k 得, , 四边形 面积 , 依题意,得 的最小值为 , 根据 的图象和性质得, 或 , 即 或 21已知 f( x) =) 2( m 0) ( 1)讨论 f( x)的单调性; ( 2)若 m 0, g( x) =f( x) + 存在两个极值点 g( +g( 0,求 【考点】 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单 调性 【分析】 ( 1)求出函数的导数,通过讨论 m 的范围,确定函数的单调性; ( 2)求出 g( x)的导数,通过讨论 m 的范围,求出函数的单调区间,从而求出函数的最值,判断是否符合题意,从而判断出 m 的范围即可 【解答】 解:( 1)由已知得 0, f( x) = , 若 m 0 时,由 0,得: x ,恒有 f( x) 0, 第 17 页(共 21 页) f( x)在( , +)递增; 若 m 0,由 0,得: x ,恒有 f( x) 0, f( x)在( , )递减; 综上, m 0 时, f( x)在( , +)递增, m 0 时, f( x)在( , )递减; ( 2) g( x) =) + 2, ( m 0), g( x) = , 令 h( x) =m 4, m 1 时, h( x) 0, g( x) 0, g( x)无极值点, 0 m 1 时,令 h( x) =0,得: 2 或 , 由 g( x)的定义域可知 x 且 x 2, 2 且 2 2,解得: m , g( x)的两个极值点, 即 2 , , 且 x1+, x1,得: g( +g( =) + 2+) + 2 =2m 1) 2+ 2, 令 t=2m 1, F( t) = 2, 0 m 时, 1 t 0, F( t) =2 t) + 2, F( t) = 0, F( t)在( 1, 0)递减, F( t) F( 1) 0, 即 0 m 时, g( +g( 0 成立,符合题意; 第 18 页(共 21 页) m 1 时, 0 t 1, F( t) =2 2, F( t) = 0, F( t)在( 0, 1) 递减, F( t) F( 1) =0, m 1 时, g( +g( 0,不合题意, 综上, m ( 0, ) 请考生在 22、 23、 24 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号 选修 4何证明选讲 22如图, 圆 O 的直径,点 C 在圆 O 上,延长 D 使 D,过 C 作圆 O 的切线交 E若 , ( 1)求证: ( 2)求 长 【考点】 与圆有关的比例线段 【分析】 ( 1)由条件可得 用平行线的性、圆的切线性质证得 ( 2)根据三角形相似的性质题意可得 有 ,结合 D,求得值 【解答】 解:( 1)由题意可得, O, C 分别为 中点,所以 又 圆 O 的切线, 以 ( 2)依题意易知 以 ,又 D,所以 B2, 从而 选修 4标系与参数方程 23在平面直角坐标系中,直线 l 的参数方程为 ( t 为参数),在以直角坐标系的原点 O 为极点, x

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