精品解析:江西省上犹中学2022-2023学年高二下学期6月期末数学试题(解析版)
展开江西省上犹中学2022-2023学年高二下学期6月期末数学试题
考生注意:
1.请将各题答案填写在答题卡上,填写在试卷上无效.
2.考试期间考生不得向监考老师提出任何与试卷内容相关问题,若有违反一律按考试舞弊处理(本场考试科目记做0分).
3. 请勿在草稿纸上做任何标记,考试结束后请立即停止作答,由监考老师回收试卷、答题卡、草稿纸,期间考生不得离开考场.
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据两点间斜率公式求解即可;
【详解】解析:,又因为
所以,
故选:B.
2. 在等比数列中,,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用等比中项的含义可求答案.
【详解】因为,所以.
故选:D.
3. 从5件不同的礼物中选出3件分别送给3名同学,则不同的送法共有( )
A. 240种 B. 125种 C. 120种 D. 60种
【答案】D
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理,结合排列组合即可求解.
【详解】由题意可知,
故选:D
4. 若随机变量,则( )
A. 4.8 B. 2.4 C. 9.6 D. 8.6
【答案】C
【解析】
【分析】由,求出,进而由线性关系计算出.
【详解】因为,所以,
所以.
故选:C
5. 已知,,且,则x的值为( )
A. B. C. 6 D. -6
【答案】D
【解析】
【分析】空间中两向量平行,其对应坐标成比例,故可求之.
【详解】因为,所以,解得.
故选:D
6. 已知数列满足,且(),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用题给条件求得(),列出关于的方程,进而求得的值.
【详解】
(),
,解得.
故选:A
7. 已知四棱锥的底面为正方形,平面,,点是的中点,则点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用坐标法,根据点到直线距离的向量求法即得.
【详解】如图建立空间直角坐标系,则,
所以,
所以,
所以点到直线的距离是.
故选:D.
8. 若在上恒成立,则实数a的取值范围是为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将不等式变形为,易知函数在上单调递增,即原不等式可等价于,在任意上恒成立,再利用导函数求出在上的最小值即可.
【详解】因为,
所以,
记,则恒成立,
即在上单调递增,
即原不等式等价于,在任意上恒成立,
所以等价于,在任意上恒成立,
记,,则,
令,解得,当时,,当时,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,
即,
故选:B
【点睛】易错点点睛:本题在化简不等式时,一定注意到在区间上有意义,必有.
二、多选题(每题5分,共20分)
9. 下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用导数的运算法则可判断AD选项;利用基本初等函数的导数公式可判断BC选项.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,,B对;
对于C选项,,C错;
对于D选项,,D对.
故选:BD.
10. 如果数列为递增数列,则的通项公式可以为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据作差法即可判断BCD,举反例即可判断A.
【详解】对于A,当,故不是递增数列,故A不符合,
对于B,,故是递增数列,故B符合,
对于C,,故为递增数列,,C符合,
对于D,,故为递增数列,D符合,
故选:BCD
11. 已知为等差数列,满足,为等比数列,满足,,则下列说法正确的是( )
A. 数列的首项比公差多 B. 数列的首项比公差少
C. 数列的首项为 D. 数列的公比为
【答案】AD
【解析】
【分析】根据等差数列与等比数列的通项公式求各基本量,进而判断各选项.
【详解】设的公差为,由,
得,化简得,
所以A正确,B错误.
设的公比为,由,得,化简得,
所以C错误,D正确,
故选:AD.
12. 设函数,若是函数的两个极值点,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C 若,则 D. 若,则
【答案】CD
【解析】
【分析】利用求得的关系式,利用差比较法计算,根据计算结果判断出正确的结论.
【详解】依题意,则,令,
由题意知,解得.
依题意,,是的两个零点,
所以(*),且,
①②,得③,
将(*)代入③,化简得(**),
所以
④,
将(*)、(**)代入④,得.
由于,所以当、、时,,
则,所以,故A、B错误,C正确.
当时,,则,所以,故D正确.
故选:CD
三、填空题(共20分)
13. 已知等差数列的前项和为,若,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据下标和性质求出,再根据等差数列求和公式计算可得.
【详解】因为,所以,
所以.
故答案为:
14. 已知函数,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数运算直接求导,再求出即可.
【详解】因为,所以,
所以,解得.
故答案为:
15. 已知函数,则函数的单调递减区间是______.
【答案】
【解析】
【分析】先求定义域,求导后令求得不等式解集,结合定义域最终求得结果.
【详解】函数定义域为,
由于函数,
所以,
得,
所以函数的单调递减区间是.
故答案为:.
16. 已知等差数列的首项为,公差,等比数列满足,,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意结合等差、等比数列的通项公式整理可得,令,结合函数单调性求取值范围.
【详解】设等比数列的公比为,则,,
则,
所以,且,
可得,,
则,
令,则在上单调递增,可得,
故在上单调递减,可得,
即的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题(共70分)
17. 求下列函数的导数
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用和的导数运算法则求导得解;
(2)利用商的导数运算法则求导得解.
【小问1详解】
因为,则.
【小问2详解】
由题得===-.
18. 已知圆的圆心在轴上,并且过,两点.
(1)求圆的方程;
(2)若为圆上任意一点,定点,点满足,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出圆心的坐标和圆的半径,即得解;
(2)设点,,由得,代入圆的方程即得解.
【小问1详解】
由题意可知,的中点为,,所以的中垂线方程为,
它与轴的交点为圆心,又半径,所以圆的方程为;
【小问2详解】
设,,由,得,
所以,又点在圆上,故,
所以,化简得的轨迹方程为
19. 某学校共有1000名学生参加知识竞赛,其中男生500人,为了解该校学生在知识竞赛中的情况,采取分层抽样随机抽取了100名学生进行调查,分数分布在分之间,根据调查的结果绘制的学生分数频率分布直方图如图所示:将分数不低于750分的学生称为“高分选手”.
(1)求的值,并估计该校学生分数的平均数、中位数和众数;(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)现采用分层抽样的方式从分数落在,内的两组学生中抽取8人,再从这8人中随机抽取3人,记被抽取的3名学生中属于“高分选手”的学生人数为随机变量,求的分布列及数学期望.
【答案】(1),平均数,中位数650,众数600
(2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)根据频率和为1求的值,再结合平均数、中位数和众数的定义运算求解;
(2)先根据分层抽样求各层人数,再结合超几何分布求分布列和期望.
【小问1详解】
由题意知,解得,
所以每组的频率依次为,
样本平均数,
因为,所以中位数650,
又因为的频率最大,所以众数为600.
【小问2详解】
由题意可得:从中抽取人,从中抽取人,
则随机变量的所有可能取值有0,1,2,3.可知,
即,
所以随机变量的分布列为:
0
1
2
3
随机变量的数学期望.
20. 如图,四边形ACC1A1与四边形BCC1B1是全等矩形,.
(1)若P是AA1的中点,求证:平面PB1C1⊥平面PB1C;
(2)若P是棱AA1上的点,直线BP与平面ACC1A1所成角的正切值为,求二面角B1﹣PC﹣C1的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据两个平面垂直的判定定理推理即可;
(2)先根据直线BP与平面ACC1A1所成角的正切值为,求出,再建立空间直角坐标系,利用空间向量求解.
【小问1详解】
由题意知 ,所以AC⊥BC,
又因为CC1⊥BC,且CC1∩AC=C,AC平面ACC1A1,CC1平面ACC1A1,
所以BC⊥平面ACC1A1,
又平面ACC1A1,所以BC⊥CP.
,即,所以AC=AP,所以,
同理,所以,即PC1⊥CP.
又由于,所以B1C1⊥CP,且PC1∩B1C1=C1,
又PC1平面PB1C1,B1C1平面PB1C1,
所以CP⊥平面PB1C1,
又因为平面PB1C,所以平面PB1C1⊥平面PB1C.
【小问2详解】
由(1)知,BC⊥平面ACC1A1,所以CP是直线BP在平面ACC1A1内的射影,
所以∠BPC就是直线BP与平面ACC1A1所成的角,即,
所以,所以由勾股定理得,
又由(1)知,A1 C 1,B1C1,CC1两两垂直,以C1C,C1B1,C1A1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
设AA1=2,则,,,,
设平面的一个法向量为,
由于,所以,即,
令,则,即,易知平面的一个法向量为,
设二面角B1﹣PC﹣C1的大小为,由图知为锐角,
所以.
故二面角B1﹣PC﹣C1的余弦值为.
21. 已知数列{an},{bn},{cn}中,.
(1)若数列{bn}为等比数列,且公比,且,求q与的通项公式;
(2)若数列{bn}为等差数列,且公差,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据,求得,进而求得数列的通项公式,利用累加法求得数列的通项公式.
(2)利用累乘法求得数列的表达式,结合裂项求和法证得不等式成立.
详解】(1)依题意,而,即,由于,∴解得,
∴.
∴,故,∴数列是首项为,公比为的等比数列,∴.
∴.
∴,故().
∴
.
经检验对于n=1也成立;
(2)依题意设,由于,
∴,
故
,
经检验对于n=1也成立,
∴.
由于,∴,∴,即.
22. 已知函数.
(1)证明:;
(2)设函数,,其中,若函数存在非负的极小值,求a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)直接求导得,再令,再次求导利用余弦函数的有界性即可得在上单调递增,结合即可得到,即证明原不等式;
(2),结合(1)中的结论再分和讨论即可.
【小问1详解】
,令,则.
∵当时,,∴恒成立,即在上单调递增.
又,
∴当时,;当时,.
∴函数在上单调递减,在上单调递增.
∴.∴.
【小问2详解】
.
由(1)知在上单调递增,∴当时,,即;当时,,即.
(i)当时,在上恒成立,∴当时,;当时,.
∴函数在上单调递减,在上单调递增.
∴,即.
(ii)当时,由,解得,,函数在上单调递减.
①当时,.当时,;
当时,;
当时,.
∴函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
∴.不符合题意.
②当时,.当时,有恒成立,
故在上单调递减.∴函数不存在极小值,不符合题意.
③当时,.当时,;当时,;当时,.
∴函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减.
∴.不符合题意.
综上所述,若函数存在非负的极小值,则a的取值范围为.
【点睛】关键点睛:本题第二问的关键是利用(1)中的结论:即的单调性,然后再对进行分类讨论,即分,,以及讨论即可.
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