2021-2022学年浙江省温州市瑞安中学高二下学期期初测试数学试题(解析版)
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一、单选题
1.全集,, 则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据补集与交集的运算可直接求解.
【详解】由题,故.
故选:C
2.若复数z满足(其中i为虚数单位),则z的虚部是( )
A.2i B. C.2 D.
【答案】C
【分析】利用复数的四则运算求出,进而得出虚部即可.
【详解】因为,所以,
所以复数的虚部为.
故选:C.
3.已知与抛物线的准线相切,则( )
A. B.16 C. D.8
【答案】A
【分析】求出抛物线的准线方程,利用圆与准线相切可得,求解即可.
【详解】抛物线的准线方程为,圆的方程,圆心,半径,
由已知得,解得,
故选:A
4.已知事件A与事件B是互斥事件,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据互斥事件、对立事件、必然事件的概念可得答案.
【详解】因为事件A与事件B是互斥事件,不一定是互斥事件,所以不一定为0,故A错误;
因为,所以,而不一定为0,故B错误;
因为事件A与事件B是互斥事件,不一定是对立事件,所以C错误;
因为事件A与事件B是互斥事件,是必然事件, 所以,故D正确.
故选:D.
5.设点是双曲线与圆在第一象限的交点,,是双曲线的两个焦点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意结合圆的半径和双曲线的定义得到a,c的比值关系,即可确定其离心率.
【详解】由題意可得:点P到原点的距离,∴,
∵,∴,
∴ ,
∴,
∴,∴.
故选:A.
6.已知函数(,),其图象关于点成中心对称,相邻两条对称轴的距离为,且对任意,都有,则在下列区间中,f(x)为单调递减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由相邻对称轴距离得函数的最小正周期,由不等式恒成立得函数的最小值点,结合周期可得函数的增区间和减区间,比较各选项可得.
【详解】因为相邻两条对称轴的距离为,所以函数的最小正周期为,所以,
对任意,都有,则是函数的最小值,
,,
因此在上函数单调递增,D错误;
在上单调递减,C正确;
是函数的一个最大值点,AB错误,
故选:C.
7.如图所示,是某厂生产的一批不倒翁型台灯外形,它由一个圆锥和一个半球组合而成,其中,圆锥的底面和球的直径都是0.2m,圆锥的高是0.24m.要对1000个这样的台灯表面涂一层胶,如果每平方米需要涂胶100克,则共需胶( )克
A.340π B.440π C.4600π D.6600π
【答案】C
【分析】求出圆锥的侧面积和半球面的面积后,然后乘以100,再乘以1000可得.
【详解】由题意圆锥的母线长为,
所以台灯表面积为,
需胶重量为(克).
故选:C.
8.已知函数,若,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】画出函数f(x)的图象,将不等式转化,令f(t)=a,则f (a)>-3,得a<3,即f(t)≤3,从而求得t的范围.
【详解】作出函数的图象如图,
由图可知,当,仅有一解,当时,仅有一解,
令,则,即,
,
即,则,
所以实数t的取值范围为,
故选:D
【点睛】本题主要考查分段函数的应用,考查数学转化思想方法与数形结合的解题思想方法,属于中档题.
二、多选题
9.已知直线,其中,下列说法正确的是( )
A.若直线与直线平行,则
B.当时,直线与直线垂直
C.直线过定点
D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
【答案】BC
【分析】根据直线方程的相关性质即可逐项求解.
【详解】对于A项,若直线与直线平行,则或1,故A错误;
对于B项,当时,直线为,斜率为1,而直线斜率为-1,∴两条直线垂直,故B正确;
对于C项,恒成立时,令y=0,得x=1,即直线过定点(1,0),故C正确;
对于D项,当时,直线为,令,令,所以横截距和纵截距互为相反数,故D错误.
故选:BC.
10.记为公差d不为0的等差数列的前n项和,则( )
A.成等差数列 B.成等差数列
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据等差数列的通项公式和前项和求和公式,以及等差中项公式,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由,,
所以,所以成等差数列,所以A正确;
对于B中,由等差数列的求和公式,可得,所以,
所以,可得,
所以成等差数列,所以B正确;
对于C中,由,
所以,所以,所以C不正确;
对于D中,由,
所以,所以D正确.
故选:ABD.
11.若函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.最大值为1 B.最小正周期为
C. D.函数在上单调递增
【答案】BC
【分析】化简可得,再根据正弦函数的性质即可依次判断.
【详解】,
所以的最大值为,故A错误;
的最小正周期为,故B正确;
,故C正确;
当时,,根据正弦函数的单调性可得有增有减,故D错误.
故选:BC.
12.四棱锥的顶点都在球心为的球面上,且平面,底面为矩形,设分别是的中点,则( )
A.平面平面
B.四棱锥外接球的半径为
C.三点到平面的距离相等
D.平面截球所得的截面面积为
【答案】BCD
【分析】由面面平行的性质判断A;由长方体的性质得出四棱锥外接球的半径;由分别是的中点得出三点到平面的距离相等;根据等体积法得出球心到平面的距离,再由截面圆的半径求出截面面积.
【详解】对于A,取线段PC的中点O,则在梯形中,与不平行,若平面平面,由于平面平面,平面平面,则,这与与不平行相矛盾,故错误;
对于B,由题意可将该四棱锥补形为一个长方体,易知球心为长方体的对角线的中点,即为的中点,故球的直径,所以,故B正确;
对于C,点为的中点,则点两点到平面的距离相等,同理点为的中点,则点两点到平面的距离相等,故C正确;
对于D,设球心到平面的距离为,截面圆的半径为,由题意可知,球心到平面的距离等于点到平面的距离,在三棱锥中,由等体积法可得,即,解得,所以,所以截面圆的面积为,故D正确;
故选:BCD
三、填空题
13.______.
【答案】-1.5
【分析】根据对数的运算法则以及指数的运算,即可得答案.
【详解】,
故答案为: .
14.已知,,则______.
【答案】
【分析】根据同角三角函数的基本关系:,解方程即可求解.
【详解】由,,所以,
又,解得,所以.
故答案为:
15.已知向量,,若与共线,则实数________.
【答案】
【分析】根据向量线性运算的坐标表示,求出,,根据向量共线建立方程即可求解.
【详解】,,
,
由与共线,可知,,
解得,
故答案为:4
16.为增强广大师生生态文明意识,大力推进国家森林城市建设创建进程,某班26名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵(各自挖坑种植),相邻两棵树相距均为10米,在同学们挖坑期间,运到的树苗集中放置在了某一树坑旁边,然后每位同学挖好自己的树坑后,均从各自树坑出发去领取树苗.记26位同学领取树苗往返所走的路程总和为,则的最小值为______米.
【答案】
【分析】根据对称性易知:当树苗放在第13或14个坑,26位同学领取树苗往返所走的路程总和最小,再应用等差数列前n项和的求法求26位同学领取树苗往返所走的路程总和.
【详解】将26个同学对应的26个坑分左右各13个坑,
∴根据对称性:树苗放在左边13个坑,与放在对称右边的13个坑,26个同学所走的总路程对应相等,
∴当树苗放在第13个坑,26位同学领取树苗往返所走的路程总和最小,
此时,左边13位同学所走的路程分别为,右边13位同学所走的路程分别为,
∴的最小值为米.
故答案为:.
四、解答题
17.已知a,b,c分别为的三个内角A,B,C的对边,在①,②,③这三个条件中任选一个,并解答下列问题(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分):
(1)求角A;
(2)若,,求BC边上的中线长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)选①,利用正弦定理边化角计算作答;选②,利用正弦定理边化角并逆用和角的正弦计
算作答;选③,利用正弦定理角化边并利用余弦定理计算作答.
(2)在中,用余弦定理求出边a及角B,在中,用余弦定理计算作答.
【详解】(1)选①,在中,由正弦定理及得:,
而,即,于是得,又,
所以.
选②,在中,由正弦定理及得:
,而,,则,
所以.
选③,在中,由正弦定理及得:,
即,由余弦定理得,而,
所以.
(2)由(1)知,,在中,由余弦定理得:
,即,
,设BC的中点为D,则,
在中,由余弦定理得:,
解得,
所以BC边上的中线长.
18.某城市为节能减排,提出了在保障生活必需的基础上,“低碳生活,节约用电”的倡议.以下是某社区随机提取的100户居民的月平均用电量(单位:度)的数据,根据这些数据,以[160,180),[180,200),[200,240),[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图所示.
(1)求月平均用电量的25%分位数(精确到小数点后1位);
(2)在月平均用电量最小组[160,180)和最大组[280,300]用户中,各随机抽取1户到社区做用电情况交流,其中最小组的甲与最大组的乙恰有一人被选到的概率.
【答案】(1)201.8
(2)
【分析】(1)根据百分位数的定义求解即可;
(2)先求出最小组中有4户,最大组有5户,再利用古典概型求概率即可.
【详解】(1)由图可得月平均用电量在[160,180)的频率为0.002×20=0.04,[180,200)的频率为0.0095×20=0.19,[200,220)的频率为0.011×20=0.22,0.04+0.19=0.23<0.25,0.04+0.19+0.22>0.25,
所以25%分位数一定位于[200,220)内,
由,所以,月平均用电量的25%分位数约为201.8.
(2)最小组中有4户,设为甲,
最大组有5户,设为乙,,
各随机抽取1户,有(甲,),(甲,),(甲,),(甲,),(甲,乙),
(,乙),(),(),(),(),
(,乙),(),(),(),(),
(,乙),(),(),(),(),
共20种可能,
其中最小组的甲与最大组的乙恰有一人被选到有:(甲,),(甲,),(甲,),(甲,),(,乙),(,乙),(,乙),共7种
甲、乙被选到的事件分别记为A、B,
所以最小组的甲与最大组的乙恰有一人被选到的概率为:.
19.在四棱锥A-BCDE中,直线AB⊥平面BCDE,底面BCDE是梯形,BC//DE,BC⊥CD,CD=DE=BC=2,F是边BC的中点.
(1)证明:AE⊥CE;
(2)若平面ADF与平面ABE所成二面角为45°,求直线AD与平面ABE所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由直线AB⊥平面BCDE,可得AB⊥BC,AB⊥BE,从而计算证明即可得证AE⊥CE;
(2)以点为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,设,根据平面ADF与平面ABE所成二面角为45°,利用向量法求出的值,进而利用向量法即可求解直线AD与平面ABE所成角的正弦值.
【详解】(1)证明:因为直线AB⊥平面BCDE,所以AB⊥BC,AB⊥BE,
因为底面BCDE是梯形,BC//DE,BC⊥CD,CD=DE=BC=2,F是边BC的中点,
所以四边形CDEF为正方形,,
所以,,,
所以,
所以;
(2)解:如图建立空间直角坐标系,设,则,,,,
设平面ADF的法向量为,则,所以,
因为直线AB⊥平面BCDE,所以AB⊥,又,所以,
因为,所以平面,
所以平面的法向量为,
因为平面ADF与平面ABE所成二面角为45°,
所以,解得,
所以,
设直线AD与平面ABE所成角为,则,
所以直线AD与平面ABE所成角的正弦值为.
20.已知正项等比数列的前项和为,满足,.记.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列前项和,求使得不等式成立的的最小值.
【答案】(1),.
(2)5.
【分析】(1)根据数列的递推公式探求出其项间关系,由此求出的公比,进而求得,的通项公式.
(2)利用(1)的结论结合错位相减法求出,再将不等式变形,经推理计算得解.
【详解】(1)解:设正项等比数列的公比为,当时,,即,
则有,即,而,解得,
又,则,所以,
所以数列,的通项公式分别为:,.
(2)解:由(1)知,,
则,
则,
两式相减得:
于是得,
由得:,即,令,,
显然,,,,,,
由,解得,即数列在时是递增的,
于是得当时,即,,则,
所以不等式成立的n的最小值是5.
21.在平面直角坐标系中,已知点,,过点的动直线与过点的动直线的交点为P,,的斜率均存在且乘积为,设动点Р的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若点M在曲线C上,过点M且垂直于OM的直线交C于另一点N,点M关于原点O的对称点为Q.直线NQ交x轴于点T,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设点坐标为,根据两直线的斜率之积为得到方程,整理即可;
(2)设,,,根据设、在椭圆上,则,再由,则,即可表示出直线、的方程,联立两直线方程,即可得到点的纵坐标,再根据弦长公式得到,令,则,最后利用基本不等式计算可得;
【详解】(1)解:设点坐标为,
定点,,直线与直线的斜率之积为,
,
(2)解:设,,,则,,所以
又,所以,又即,则直线:,直线:,由,解得,即,所以
令,则,所以
因为,当且仅当即时取等号,所以的最大值为;
22.设,已知函数.
(1)若,,求函数的单调递增区间;
(2)若对任意,时,不等式恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为、;(2)
【分析】(1)求出函数的零点以及对称轴,作出的大致图像即可求解.
(2)根据的取值范围,将不等式去绝对值,将参数分离,可得恒成立,令,转化为的二次函数,根据二次函数的单调性分别求出的最小值,的最大值即可求解.
【详解】(1)由,则,
,所以开口向上,且过,
对称轴,,
令,解得或,
作出的大致图像,如图:
由图可知,函数的单调递增区间为、.
(2)由题意可得恒成立,
,
恒成立,
即恒成立,
恒成立,
令,
不妨设,则,,
由的对称轴,
所以在上单调递增,
,
只需,解得,
只需,
由的对称轴,
所以在上单调递减, ,
只需,解得,
只需,
综上所述,
【点睛】本题考查了分段函数的单调区间、不等式恒成立求参数的取值范围、二次函数的最值,考查了转化与化归的思想,属于难题.
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