2019-2020学年四川省泸州市龙马潭区天立学校高二上学期期末模拟数学(理)试题
2019-2020学年高二数学上学期期末考试试题 理(21).doc

2019-2020学年高二数学上学期期末考试试题 理(21)注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填在试题卷和答题卡上.2. 选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答在试题卷上无效.3. 填空题和解答题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上每题对应的答题区域内,答在试题卷上无效.4. 考试结束,请将答题卡上交.一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是满足题目要求的.)1.设复数z 满足(1)2i z i +=,则z = ( )A .12B .2C D .22.已知命题“存在x 0∈R ,使2x 20+(a -1)x 0+12≤0”是假命题,则实数a 的取值范围( )A .(-∞,-1)B .(-1,3)C .(-3,+∞)D .(-3,1)3.在一段时间内有2000辆车通过高速公路上的某处,现随机抽取其中的200辆进行车速统计,统计结果如右面的频率分布直方图所示.若该处高速公路规定正常行驶速度为90km/h ~120 km/h ,试估计2000辆车中,在这段时间内以正常速度通过该处的汽车约有( ) A .30辆B . 1700辆C .170辆D .300辆4.用数学归纳法证明1+2+3+…+n 2=n 4+n 22,则当n =k +1时左端应在n =k 的基础上加上( )A .k 2+1B .(k +1)2C.k +14+k +122D .(k 2+1)+(k 2+2)+(k 2+3)+…+(k +1)25.已知正四面体ABCD 的棱长为a ,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则AE →·AF →的值为( )A .a 2B.12a 2C.14a 2D.34a 26.直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ).A .4B ..2 D .7.甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩。
2019-2020学年四川省泸州市泸县第二中学高二上学期期末模拟考试数学(理)试题 含答案

四川省泸县二中2019-2020学年高二上学期期末模拟考试理科数学试题第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题所给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的,把正确选项的代号填在答题卡的指定位置.)1.已知命题:0p x ∀>,总有()11xx e +>,则p ⌝为A.00x ∃≤,使得()0011x x e +≤ B.00x ∃>,使得()0011x x e +≤C.0x ∀>总有()11xx e +≤ D.0x ∀≤,总有()11xx e +≤ 2.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是 A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数。
” B.“若一个数的平方是正数,则它是负数。
”C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数。
”D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数。
”3.某校高三年级有男生500人,女生400人,为了了解该年级学生的健康情况,从男生中任意抽取25人,从女生中任意抽取20人进行调查,这种抽样方法是 A.系统抽样法 B.抽签法 C.随机数表法D.分层抽样法4.若某校高一年级8个班参加合唱比赛的得分如茎叶图所示,则这组数据的中位数和平均数分别是A.91.5和91.5B.91.5和92C.91和91.5 D.92和925.某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是59,则 A. 4a = B. 5a =C. 6a =D. 7a =6.若,x y 满足20,{20,0,x y kx y y +-≥-+≥≥且z y x =-的最小值为4-,则k 的值为A. 2B. 2-C.12 D. 12- 7.登山族为了了解某山高y (km )与气温x (℃)之间的关系,随机统计了4次山高与相应的气温,并制作了对照表:由表中数据,得到线性回归方程ˆˆ2()ˆyx a a R =-+∈,由此估计山高为72km 处气温的度数为 A.-10℃ B.-8℃ C.-4℃ D.-6℃8.在ABC △中,角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,则“a b ≤”是“sin sin A B ≤”的 A.充分必要条件 B.充分非必要条件 C.必要非充分条件D.非充分非必要条件9.过点1(1,)A -与()11B -,且圆心在直线20x y +=-上的圆的方程为 A .()22()314x y ++=- B .22()(114)x y +=-- C .()22314()x y ++=-D .()()22114x y +++=10.已知正实数,x y 满足8y x xy +=,则2x y +的最小值为A. 18B. 10C. 12D. 10+11.已知不等式210ax bx --≥的解集是11,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,则不等式20x bx a --<的解集是A. ()2,3B. ()(),23,-∞⋃+∞C. 11,32⎛⎫⎪⎝⎭D. 11,,32⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭12.已知双曲线Γ的对称中心为坐标原点,Γ的右焦点为F ,过点F 作Γ的斜率为正的渐近线的垂线,垂足为A ,并且交y 轴于点B ,若23BA BF =u u u r u u u r,则双曲线Γ的离心率为B.32第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)13.设直线l 过点(),6?A m -,()1,3?B m m +,且2k =,则m =__________。
四川省泸州市2023-2024学年高二上学期期末模拟考试数学试题含答案

泸州高2022级高二上期期末模拟考试数学(答案在最后)一.单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.直线20y -+=的倾斜角为()A.30B.45C.60D.120【答案】C 【解析】【分析】由直线方程求出斜率,再根据tan k α=,求出倾斜角α.10y -+=的倾斜角为α,则tan 180αα=≤< ,且90 α≠.所以60α= .故选:C.2.直线()2140x m y +++=与直线320mx y +-=平行,则m =()A.2或3-B.2-或3- C.2- D.3-【答案】A 【解析】【分析】由两直线平行可计算出m 的值,再将m 的值代回直线,排除重合情况即可得.【详解】若直线()2140x m y +++=与直线320mx y +-=平行,则需满足()123m m ⨯+=⨯,即260m m +-=,解得3m =-或2m =,当3m =-时,两直线分别为:20x y -+=,203x y -+=,符合要求,当2m =时,两直线分别为:2340x y ++=,2320x y +-=,符合要求,所以m =2或3-.故选:A.3.已知三棱锥O —ABC ,点M ,N 分别为线段AB ,OC 的中点,且OA a = ,OB b = ,OC c =,用a ,b ,c表示MN ,则MN 等于()A .()12c a b ++ B.()12b ac -- C.()12a cb -- D.()12c a b -- 【答案】D 【解析】【分析】利用向量的线性运算,用a ,b ,c 表示出MN.【详解】点M ,N 分别为线段AB ,OC 的中点,则()11112222MN MA AO ON BA OA OC OA OB OA OC=++=-+=--+ ()11112222OA OB OC c a b=--+=--故选:D4.鱼腹式吊车梁中间截面大,逐步向梁的两端减小,形状像鱼腹.如图,鱼腹式吊车梁的鱼腹部分AOB 是抛物线的一部分,其宽为8m ,高为0.8m ,根据图中的坐标系,则该抛物线的焦点坐标为()A.()5,0 B.()10,0 C.()0,5 D.()0,10【答案】C 【解析】【分析】根据待定系数法,代入坐标即可求解抛物线方程,进而可得焦点.【详解】由题意得()4,0.8B ,设该抛物线的方程为22(0)x py p =>,则2420.8=⨯p ,得10p =,所以该抛物线的焦点为()0,5.故选:C5.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,1330a a +=,4120S =,则其公比q =()A.1B.2C.3D.4【答案】C 【解析】【分析】首先可以得出1q ≠,其次利用等比数列通项公式以及它的前n 项和为n S 的基本量的运算即可求解.【详解】注意到1330a a +=,4120S =,首先1q ≠,(否则131230a a a +==,414120S a ==矛盾),其次()2131130a a a q+=+=,()41411201a q Sq-==-,两式相比得()()4221114111q q q q qq --==+-+=-,解得3q =.故选:C.6.双曲线221169x y -=的焦点到其渐近线的距离为()A.2 B.4C.3D.5【答案】C 【解析】【分析】求出双曲线的焦点坐标,渐近线方程,利用点线距即可求得答案.【详解】 双曲线221169x y -=可得:4,3a b ==,可得:5c =∴可得焦点为()5,0F ±,34y x=±∴点F 到渐近线34y x =±的距离为3=故选:C.7.从直线x -y +3=0上的点向圆x 2+y 2-4x -4y +7=0引切线,则切线长的最小值为()A.2B.2C.4D.12-【答案】B 【解析】【详解】设直线30x y -+=上的点为(,3)P t t +,已知圆的圆心和半径分别为(2,2),1C r =,则切线长为L ===,故当12t =时,min 2L ==,应选答案B .点睛:本题求解时先设直线上动点,运用勾股定理建立圆的切线长的函数关系,再运用二次函数的图像与性质求出其最小值,从而使得问题获解.本题的求解过程综合运用了函数思想与等价转化与化归的数学思想.8.已知F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 与圆222216c b x y ⎛⎫-+=⎪⎝⎭相切于点Q ,且3PQ QF = ,则椭圆C 的离心率等于()A.23B.12C.2D.3【答案】D 【解析】【分析】由题意首先得到1PF QC ∥,然后求出14PF CQ b ==,2PF a b =-,1PF PF ⊥,然后由勾股定理即可得出23b a =,结合离心率公式即可求解.【详解】如图所示:设椭圆的左焦点为1F ,连接1F ,设圆心为C ,222216c b x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭ ,则圆心坐标为,02c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,半径为4b r =,由于1112,,4,3,2cF F c FC F F FC PQ QF PF QC ==∴==∴ ∥,故14,2PF CQ b PF a b ==∴=-,线段PF 与圆22221(0)x y a b a b+=>>(其中222c a b =-)相切于点Q ,2221,(2)4CQ PF PF PF b a b c ∴⊥∴⊥∴+-=,()22223(2)4,2b a b a b a b ∴+-=-∴=,则23b a =,53c e a ∴===.故选:D .二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列说法正确的是()A.甲、乙、丙三位同学争着去参加一个公益活动,抽签决定谁去,则先抽的概率大些B.若事件A 发生的概率为()P A ,则0()1P A ≤≤C.如果事件A 与事件B 互斥,那么一定有()()1P A P B +=D.已知事件A 发生的概率为()0.3P A =,则它的对立事件A 发生的概率()P A =0.7【答案】BD 【解析】【分析】根据随机抽样的概念判断A ,根据概率的性质判断B ,根据互斥事件与对立事件的概率公式判断CD.【详解】对于A ,甲、乙、丙三位同学抽签决定谁去,则每位同学被抽到的概率都是13,故A 错误;对于B ,由概率的性质可知,0()1P A ≤≤,故B 正确;对于C ,如果事件A 与事件B 对立,那么一定有()()1P A P B +=,但互斥事件不一定对立,故C 错误;对于D ,因为事件A 发生的概率为()0.3P A =,所以它的对立事件A 发生的概率(10.30.7P A =-=,故D 正确.故选:BD10.已知圆O :224x y +=和圆M :224240x y x y +-++=相交于A ,B 两点,点C 是圆M 上的动点,定点P 的坐标为()5,3,则下列说法正确的是()A.圆M 的圆心为()2,1,半径为1B.直线AB 的方程为240x y --=C.线段AB 的长为5D.PC 的最大值为6【答案】BCD 【解析】【分析】化圆M 的一般方程为标准方程,求出圆心坐标与半径即可判断选项A 的正误;联立两圆的方程求得AB 的方程可判断选项B 的正误;由点到直线的距离公式及垂径定理求得AB 的长判断选项C 的正误,利用圆上动点到定点距离最大值为定点到圆心距离和半径和,可判断出选项D 的正误.【详解】选项A ,因为圆M 的标准方程为22(2)(1)1x y -++=,所以圆心为圆心为()2,1M -,半径为1,故选项A 错误;选项B ,因为圆O :224x y +=和圆M :224240x y x y +-++=相交于A ,B 两点,两圆相减得到4280x y --=,即240x y --=,故选B 正确;选项C ,由选项B 知,圆心(0,0)O 到直线AB 的距离为d =所以5AB ==,故选项C 正确;选项D ,因为()2,1M -,()5,3P ,所以5PM ==,又圆M 的半径为1,故PC 的最大值为516PM r +=+=,故选项D 正确.故选项:BCD.11.已知正三棱柱111ABC A B C -的所在棱长均为2,P 为棱1C C 上的动点,则下列结论中正确的是()A.该正三棱柱内可放入的最大球的体积为43πB.该正三棱柱外接球的表面积为283πC.存在点P ,使得1BP AB ⊥D.点P 到直线1 A B 【答案】BCD 【解析】【分析】根据正三棱柱内可放入的最大球的半径为ABC 的内切圆半径,求出球的体积;根据正三棱柱的外接球半径公式即可求出外接球表面积;当P 为1CC 中点时,构造等腰三角形,易证1AB ⊥平面1PA B 即可;建立空间直角坐标系,利用两异面直线距离的向量计算公式即可求出点P 到直线1A B 的距离的最小值.【详解】关于A 选项:该正三棱柱内可放入的最大球的半径为ABC 的内切圆半径3r =,体积为343433327π⎛⎫⋅= ⎪ ⎪⎝⎭,故A 错误;关于B 选项:该正三棱柱的外接球半径R ==,表面积为22843ππ⋅=,故B 正确;关于C 选项:如图所示,当P 为1CC 中点时,记1A B 与1AB 的交点为G ,正三棱柱111ABC A B C -,∴面11ABB A 为正方形,且11B C AC CC ==,11AB A B ∴⊥,P 为1CC 中点,1PC PC \=,1190 C PB BCP Ð=Ð=,在11B C P △和BCP 中由勾股定理可知1B P AP =,G 为1A B 中点,在1AB P △中由三线合一可得1⊥PG AB ,1111,,AB A B A B PG G A B ⊥⋂=⊂ 平面1A PB ,PG ⊂平面1A PB ,1AB ∴⊥平面1A PB ,1AB BP \^,得证,故C 正确;关于D 选项:P 为棱1CC 上的动点,P ∴到直线1A B 的距离的最小值即为异面直线1A B 与1CC 的距离最小值,AC 中点O 为原点,以AC 的方向为x 轴,以OB 方向为y 轴,以OB 方向为y 轴记11A C 中点为M ,以OM 方向为z 轴如图所示建立空间直角坐标系,111(0,1,0),(0,1,0),(0,1,2),(0,1,2),∴--A B C A B C 记异面直线1A B 与1CC 的公共垂向量为(,,)n x y z =,112),(0,0,2),(=-==A BCC BC ,1100n A B n CC ⎧⋅=⎪∴⎨⋅=⎪⎩,即2020y z z +-==⎪⎩,令(=∴=-y n,232⋅∴===BC n d n,可得D 正确,故选BCD.12.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若713S S =,且()*1)1(n n n S nS n N ++>∈,则下列选项中正确的是()A.1n n a a +> B.10S 和11S 均为n S 的最大值C.存在正整数k ,使得0k S = D.存在正整数m ,使得3mmS S =【答案】ACD 【解析】【分析】设数列公差为d ,根据已知条件713S S =和()*1)1(n n n S nS n N ++>∈判断公差正负,求出1a 和d关系,逐项验证即可.【详解】设等差数列{}n a 公差为d ,由713S S =得1176131271322a d a d ⨯⨯+⋅=+⋅,化简得10110a a +=;∵()*1)1(n n n S nS n N ++>∈,∴10111110S S >,即()()110111*********2a a a a +⨯+⨯⨯>⨯,∴1011aa >,∴100a >,110a <,∴d <0,故数列{}n a 为减数列,故A 正确;10110a a +=,100a >,110a <,故10S 为n S 的最大值,故B 错误;10111200a a a a +=+=,故()1202020=02a a S +⨯=,故C 正确;3m m S S =时,()()111331322m m m m ma d ma d --+⋅=+,即()1241a m d =-+,又由10110a a +=得1219a d =-,∴()1941d m d -=-+,解得5m =,故D 正确.故选:ACD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.甲、乙两人打靶,已知甲的命中率为45,乙的命中率为56,若甲、乙分别向同一靶子射击一次,则该靶子被击中的概率为______.【答案】2930【解析】【分析】利用独立事件和对立事件的概率公式可求得所求事件的概率.【详解】记事件:A 甲、乙分别向同一靶子射击一次,该靶子被击中,则事件:A 甲、乙分别向同一靶子射击一次,两人均未中靶,故()()452911115630P A P A ⎛⎫⎛⎫=-=---=⎪⎪⎝⎭⎝⎭.故答案为:2930.14.在平行六面体ABCD A B C D -''''中,底面ABCD 是边长为2的正方形,侧棱AA '的长为3,且60A AB A AD ∠∠''==,则AC AB ⋅' 为__________.【答案】7【解析】【分析】以,,AB AD AA ' 为基底表示出AC ',然后根据数量积性质可得.【详解】如图,在平行六面体ABCD A B C D -''''中,AC AB AD AA =+'+',因为2,3,60,90AB AD AA A AB A AD BAD ︒''===∠=∠'=∠=︒ ,所以22cos900AB AD ⋅=⨯⨯= ,23cos603AB AA ⋅=⨯⨯'=,所以()2||4037AC AB AB AD AA AB AB AD AB AA AB ⋅=++⋅=+⋅+⋅=++'=''.故答案为:715.已知数列{}n a 的前n 项和为221n S n n =+-,则数列{}n a 的通项公式为__________.【答案】21412n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】【分析】利用11,1=,2n nn S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩求解【详解】数列{}n a 的前n 项和221n S n n =+-,可得11211=2a S -==+;2n ≥时,()221212(1)141+1n n n n a S S n n n n -=-=--+=----,不满足12a =,则2,141,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩,故答案为:2,141,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩.16.曲线:1C x x y y +=,若直线x y m +=与曲线C 有两个不同公共点()()1122,,,x y x y ,则12x x +的范围为______________.【答案】(【解析】【分析】结合绝对值的性质分类讨论可得曲线的具体形状,画出图形结合图象性质可得12x x m +=,求出m 的范围即可得12x x +的范围.【详解】当0,0x y ≥≥,可得曲线方程为221x y +=,为圆的一部分;当0,0x y <>,可得曲线方程为221y x -=,为双曲线的一部分;当0,0x y ><,可得曲线方程为221x y -=,为双曲线的一部分;当0,0x y <<,曲线方程为221x y --=,不存在这样的曲线;作出曲线得图象,如图所示;直线x y m +=与曲线C 有两个不同公共点为()()1122,,,x y x y ,所以两点关于直线y x =对称,又点1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭在直线y x =上,所以12121212,22x x y y x x y y ++=+=+即,又1122,x y m x y m +=+=,所以12x x m +=,而由直线x y m +=与曲线C 有两个不同公共点可得(m ∈,所以(12x x +∈.故答案为:(四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.甲、乙两校各有3名教师报名支教,其中甲校2男1女,乙校1男2女.(1)若从甲校和乙校报名的教师中各任选1名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师性别相同的概率;(2)若从报名的6名教师中任选2名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师来自同一学校的概率.【答案】(1)(2)25【解析】【详解】甲校的男教师用A 、B 表示,女教师用C 表示,乙校的男教师用D 表示,女教师用E 、F 表示,(1)根据题意,从甲校和乙校报名的教师中各任选1名,有(AD ),(AE ),(AF ),(BD ),(BE ),(BF ),(CD ),(CE ),(CF ),共9种;其中性别相同的有(AD )(BD )(CE )(CF )四种;则选出的2名教师性别相同的概率为P=;(2)若从报名的6名教师中任选2名,有(AB )(AC )(AD )(AE )(AF )(BC )(BD )(BE )(BF )(CD )(CE )(CF )(DE )(DF )(EF )共15种;其中选出的教师来自同一个学校的有6种;则选出的2名教师来自同一学校的概率为P=.18.已知半径为4的圆C 与直线1:3480l x y -+=相切,圆心C 在y 轴的负半轴上.(1)求圆C 的方程;(2)已知直线2:30l kx y -+=与圆C 相交于,A B 两点,且ABC 的面积为8,求直线2l 的方程.【答案】(1)22(3)16x y ++=(2260y -+=260y +-=.【解析】【分析】(1)根据直线与圆相切,根据点到直线距离公式求出圆心,再应用圆的标准方程即可;(2)根据几何法求弦长,再结合面积公式计算即可.【小问1详解】由已知可设圆心()()0,0C b b <4=,解得3b =-或7b =(舍),所以圆C 的方程为22(3)16x y ++=.【小问2详解】设圆心C 到直线2l 的距离为d,则182ABC AB S AB d ==⨯== ,即4216640d d -+=,解得d =又d =272k =,解得2k =±,所以直线2l260y -+=260y +-=.19.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差0d ≠,且3550S S +=,1a ,4a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)21n a n =+(2)3nn T n =⋅【解析】【分析】(1)由已知条件利用等差数列的前n 项和公式和通项公式以及等比数列的定义,求出首项和公差,由此能求出21n a n =+;(2)根据等比数列通项公式可得1(21)3n n b n -=+⋅,由此利用错位相减法能求出数列{}n b 前n 项和n T .【小问1详解】由题意可得()()1121113245355022312a d a d a d a a d ⨯⨯⎧+++=⎪⎨⎪+=+⎩,解得132a d =⎧⎨=⎩,所以32(1)21n a n n =+-=+,即21n a n =+.【小问2详解】由题意可知:13n nnb a -=,则113(21)3n n n n b a n --=⋅=+⋅,则()2135373213n n T n -=+⨯+⨯+++⋅ ,可得()()2313335373213213n n n T n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅ ,两式相减可得()2123232323213n nn T n --=+⨯+⨯++⋅-+()()13133221313n nn --=+⨯-+-23n n =-⋅,所以3nn T n =⋅.20.已知抛物线22y px =(0p >)的焦点为F ,点()02,A y 为抛物线上一点,且4AF =.(1)求抛物线的方程;(2)不过原点的直线l :y x m =+与抛物线交于不同两点P ,Q ,若OP OQ ⊥,求m 的值.【答案】(1)28y x =(2)8-【解析】【分析】(1)根据抛物线过点0(2,)A y ,且4AF =,利用抛物线的定义求解;(2)设1122(,),(,)P x y Q x y ,联立28y x m y x =+⎧⎨=⎩,根据OP OQ ⊥,由0OP OQ ⋅= ,结合韦达定理求解.【小问1详解】由抛物线22(0)y px p =>过点0(2,)A y ,且4AF =,得2442pp +=∴=所以抛物线方程为28y x =;【小问2详解】由不过原点的直线l :y x m =+与抛物线交于不同两点P ,Q 设1122(,),(,)P x y Q x y ,联立28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,所以()22Δ28464320m m m =--=->,所以2m <,所以2121282,x x m x x m +=-=因为OP OQ ⊥,所以0OP OQ ⋅=,则2121212121212()()2()0x x y y x x x m x m x x m x x m+=+++=+++=,222(82)0m m m m ∴+-+=,即280m m +=,解得0m =或8m =-,又当0m =时,直线与抛物线的交点中有一点与原点O 重合,不符合题意,故舍去;所以实数m 的值为8-.21.如图所示,在几何体PABCD 中,AD ⊥平面PAB ,点C 在平面PAB 的投影在线段PB 上()BC PC <,6BP =,AB AP ==,2DC =,//CD 平面PAB .(1)证明:平面PCD ⊥平面PAD .(2)若平面BCD 与平面PCD 的夹角的余弦值为14,求线段AD 的长.【答案】(1)证明见解析(2)2或3【解析】【分析】(1)过点C 作PB 的垂线,垂足为E ,连接AE ,由题意及正弦定理可得AE AP ⊥,结合AD AE ⊥,//AE CD 可证明结论;(2)由(1)建立如图所示的空间直角坐标系,设()0AD t t =>,由平面BCD 与平面PCD 的夹角的余弦值为714【小问1详解】过点C 作PB 的垂线,垂足为E ,连接AE ,由题知CE ⊥平面PAB ,因为AD ⊥平面PAB ,所以//CE DA ,又因为//CD 平面PAB ,所以//CD EA ,所以四边形AECD 为矩形,所以2AE =.因为6BP =,AB AP ==,3cos 2APE ∠==,所以6APE π∠=,由正弦定理易知,3AEP π∠=,所以AE AP ⊥,又因为AE AD ⊥,且AD AP A = ,所以AE ⊥平面ADP.因为//CD EA ,所以CD ⊥平面ADP ,因为CD ⊂平面PCD ,所以平面PCD ⊥平面PAD ;【小问2详解】由(1)知,,,AE AP AD 两两垂直,分别以,,AE AP AD 所在的直线为,,x y z 轴建立如图所示空间直角坐标系,设()0AD t t =>,易得:()()()(0,0,2,0,,0,,3,D t C t P B ,,所以()()()2,0,0,0,,3,DC PD t BD t ===-…设平面BCD 的法向量()111,,m x y z =,所以11112030m DC x m BD x tz ⎧⋅==⎪⎨⋅=-++=⎪⎩,令1y t =,可得平面BCD的一个法向量(0,,m t =,设平面PCD 的法向量()222,,n x y z =,所以222200n DC x n PD tz ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,令2y t =,可得平面PCD的一个法向量(0,,n t =,…所以7cos ,14m n m n m n ⋅===⋅,解得23t t ==或,所以23AD =或.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,左、右顶点分别为A 、B ,点P 、Q 为椭圆上异于A 、B 的两点,PAB 面积的最大值为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线AP 、BQ 的斜率分别为1k 、2k ,且1235k k =.①求证:直线PQ 经过定点.②设PQB △和PQA △的面积分别为1S 、2S ,求12S S -的最大值.【答案】(1)2214x y +=(2)①证明见解析;②4【解析】【分析】(1)根据题意可得出关于a 、b 、c 的方程组,解出这三个量的值,即可得出椭圆C 的方程;(2)①分析可知直线PQ 不与y 轴垂直,设直线PQ 的方程为x ty n =+,可知2n ≠±,设点()11,P x y 、()22,Q x y .将直线PQ 的方程的方程与椭圆C 的方程联立,列出韦达定理,利用1253k k =求出n 的值,即可得出直线PQ 所过定点的坐标;②写出12S S -关于t 的函数关系式,利用对勾函数的单调性可求得12S S -的最大值.【小问1详解】解:当点P 为椭圆C 短轴顶点时,PAB 的面积取最大值,且最大值为112222AB b ab ab ⋅=⨯==,由题意可得22222c a ab c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,所以,椭圆C 的标准方程为2214x y +=.【小问2详解】解:①设点()11,P x y 、()22,Q x y .若直线PQ 的斜率为零,则点P 、Q 关于y 轴对称,则12k k =-,不合乎题意.设直线PQ 的方程为x ty n =+,由于直线PQ 不过椭圆C 的左、右焦点,则2n ≠±,联立2244x ty n x y =+⎧⎨+=⎩可得()2224240t y tny n +++-=,()()()22222244441640t n t n t n ∆=-+-=+->,可得224n t <+,由韦达定理可得12224tn y y t +=-+,212244n y y t -=+,则()2121242n ty y y y n -=+,所以,()()()()()()()()212121121112221212122122422222422222n y y n y ty n y ty y n y k y x n n k x y ty n y ty y n y y y n yn -++-+-+--=⋅===-++++++++()()()()1211222222522223n y y ny n n n n y y ny n ++---=⋅==+-+++,解得12n =-,即直线PQ 的方程为12x ty =-,故直线PQ 过定点1,02M ⎛⎫- ⎪⎝⎭.②由韦达定理可得1224t y y t +=+,()1221541y y t =-+,所以,12121·2S S AM BM y y -=--=()2241544154144151t t ===+++,20t ≥,则≥因为函数()1f x x x =+在)+∞15,所以,12415S S -≤,当且仅当0=t 时,等号成立,因此,12SS -的最大值为4.【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性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为所求点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.。
2019-2020年高二上学期期末试题 数学(理) 含答案

2019-2020年高二上学期期末试题 数学(理) 含答案数学试卷(理科)出题人:王先师 审题人:杨柳考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1. 本试卷分第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡,共4页。
满分150分,考试用时110分钟。
考试结束后,请将答题卡卷交回,试题卷自己保存。
2.答题前,请您务必将自己的班级、姓名、学号、考号用0.5毫米黑色签字笔填写在答题卡上。
3.作答非选择题必须用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
4.保持答题卷清洁、完整,严禁使用涂改液和修正带。
第Ⅰ卷 选择题(共60分)一、 选择题(本大题包括12个小题,每小题5分,共60分,每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的,请将正确选项涂在答题卡上)1. 复数ii -+13的共轭复数是 ( ) A. i 21+ B. i 2-1 C. i +2 D.i -22. 抛物线241x y =的准线方程是 ( ) A. 1=x B.1-=x C.1=y D.1-=y3. 双曲线1222=-y ax 的离心率为2,则正数a 的值为 ( )A.3B. 2C. 2D. 14. 已知椭圆)3(13222>=+a y a x 上一动点P 到其两焦点21,F F 的距离之和为4,则实数a 的值是 ( )A. 1B. 2C. 3D. 45. 若函数12+=ax y 的图象与双曲线1422=-y x 的渐近线相切,则实数a 的值为 ( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 46. 已知函数3)(+=x e x f ,则)(x f 在0=x 处切线的方程是 ( )A.04=+-y xB. 04-=+y xC. 044=+-y xD. 044=-+y x7.若抛物线)0(22>=p px y 与直线01=--y x 交于B A ,两点,且8||=AB ,则p 的值为( )A. 2B. 4C. 6D. 88.若函数x ax x f ln )(-=在),2(+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A. )2,(-∞B. ]2,(-∞C. ),21[+∞D. 1[,)4+∞9. 函数5331)(23+--=x x x x f 的零点的个数是 ( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 10. 函数12)(+-=x e x f x 在)1,0[上的最小值是 ( )A. 2B. 1-eC. 2ln 23-D. 2ln 22- 11.=--⎰⎰dx x dx x 10102213 ( ) A. 41π- B. 2 C. 41π+ D. 1-π 12. 若椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率为21,则双曲线12222=-b y a x 的离心率 是( )A. 2B. 25 C. 27 D. 3 第Ⅱ卷 非选择题(共90分)二、选择题(本大题包括4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡的指定位置)13. 复数))(1(i a i z -+=表示的点在第四象限,则实数a 的取值范围是_______________;14. 若点),1(m P 为抛物线)0(22>=p px y 上一点,F 是抛物线的焦点,若,2||=PF 则=m ________________;15.函数1)(3++=bx ax x f 在1=x 处有极大值2,则_____=-a b .16.若B A ,是双曲线1322=-y x 上两个动点,且0OA OB ⋅=,则AOB ∆面积的最大值是_______.三、解答题(本大题包括6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)若函数x bx ax x f 42)(23-+=在2-=x 与32=x 处取得极值. (1)求函数)(x f 的解析式(2)求函数)(x f 的单调递增区间. 18.(本小题满分12分)已知椭圆12222=+b y a x )0(>>b a 经过点)1,0(,且离心率22=e (1)求椭圆的标准方程(2)若直线l :)1(-=x k y 与椭圆交于B A ,两点,若0OA OB ⋅=,求直线l 的方程.19.(本小题满分12分)已知函数()2,a f x x a R x=+-∈ (1)当4=a 时,求函数)(x f 的极值. (2)若函数在1=x 处的切线平行于x 轴,求a 的值.20.(本小题满分12分) 已知椭圆13422=+y x ,B A ,分别为其左右顶点,p 是椭圆上异于B A ,的一个动点,设21,k k 分别是直线PB PA ,的斜率.(1)求12k k ⋅的值.(2)若)1,1(M 是椭圆内一定点,过M 的直线l 交椭圆于D C ,两点,若)(21OD OC OM +=,求直线l 的方程. 21.(本小题满分12分)若点)2,1(P ,11(,)A x y ,22(,)B x y 是抛物线px y 22=(0>p )上的不同的三个点,直线AP ,BP 的斜率分别是21,k k ,若021=+k k .(1)求抛物线的方程.(2)求21y y +的值及直线AB 的斜率k. 22.(本小题满分12分) 已知函数1ln )(+-=x x x f(1)求函数)(x f 的单调区间(2)求证:当0>x 时, 1ln 11-≤≤-x x x(3)当*N n ∈时,证明)1ln(131211+>++++n n .。
四川省泸州市2019-2020学年高二上期末数学(理)模拟试题(一)

四川省泸州市2019-2020学年高二上期末数学(理)模拟试题(一)一.选择题(共12小题,每题只有一个正确选项,每题5分,合计60分)1.某中学高二(5)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3号,17号,45号同学在样本中,那么样本中另外一个同学的座号是( ) A.30B .31C.32D.332. “21<-x ”是“30<<x ”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3. 若双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( )A .73 B .54 C .43 D .534.已知y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤≥+-02204y x x y x ,则y x z 3+=的最小值为( )A. 8B. 6 C . 2 D. 0 5.《普通高中课程标准》指出,学科核心素养是育人价值的集中体现,并提出了数学学科的六个核心素养.某机构为了解学生核心素养现状,对某地高中学生数学运算素养x 和数据分析素养y 进行量化统计分析,得到力为( ) A .6 B .3.6 C .2.10 D .6.106.设F 1,F 2为曲线C 1:12622=+y x 的焦点,P 是曲线C 2:1322=-y x 与C 1的一个交点,则cos ∠F 1PF 2的值是( )A .31 B .22 C .21D .337.一个算法的程序框图如图所示,该程序输出的结果为5536,则空白处应填入的条件是( ) A. B. C. D.8.过三点(1,3)A ,(4,2)B ,(1,7)C -的圆截直线20x ay ++=所得弦长的最小值等于 ( )?6≤i ?8≤i ?9≥i ?9≤iA.BC.D.9.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别是1F 、2F ,以2F 为圆心的圆过椭圆的中心,且与椭圆交于点P ,若直线1PF 恰好与圆2F 相切于点P ,则椭圆的离心率为 ( )A1B.12C.2D.1210.直三棱柱111C B A ABC -的六个顶点都在球O 的表面上,OBCA 120=∠,2==CA BC ,41=CC ,则球O 的表面积为( )A. π32B. π24C. π16D. π811.已知直线l 的斜率为k ,它与抛物线x y 42=相交于A ,B 两点,F 为抛物线的焦点, 若 ,则||k =( ) A .22B .33C .42D .3 12.已知()()0,1,0,121F F -是椭圆1C 与双曲线2C 共同对的焦点,椭圆的一个短轴端点为B ,直线B F 1与双曲线的一条渐近线平行,椭圆1C 与双曲线2C 的离心率分别为21,e e ,则21e e + 取值范围为( ) A .[)+∞,2 B .()+∞,2 C .[)+∞,4 D. ()+∞,4二.填空题(共4小题,每题5分,合计20分)13.已知甲、乙两组数据用茎叶图表示如图所示,若它们的中位数与平均数均相同,则=nm. 14. 已知两个正实数y x ,满足112=+yx ,且恒有m y x >+2,则实数m 的取值范围是______. 15.已知A 是双曲线C: )0,0(12222>>=-b a by a x 的右顶点,过左焦点F 与y 轴平行的直线交双曲线于P ,Q 两点,若△APQ 是锐角三角形,则双曲线C 的离心率的范围是 . 16.有下列说法3=①互斥事件不一定是对立事件,对立事件一定是互斥事件 ②事件B A ,同时发生的概率一定比B A ,中恰有一个发生的概率小③设a 是抛掷一枚骰子得到的点数,则方程022=++ax x 有两个不等实根的概率为32 ④若,则事件与互斥且对立⑤甲乙两艘轮船都要在某个泊位停靠4小时,假定它们在一昼夜的时间段中随机到达,则这两艘船中至少有一艘在停靠泊位时必须等待的概率为.其中正确的说法是______(写出全部正确说法的序号).三.解答题(共6小题,共70分,请写出必要的解答过程)17.(10分)某城市100户居民的月平均用电量(单位:度),以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]分组的频率分布直方图如图.(I )求直方图中x 的值(II )求月平均用电量的众数和中位数;(III)在月平均用电量为[220,240),[240,260),[260,280),[280,300]的四组用户中,用分层抽样的方法抽取11户居民,则月平均用电量在[220,240)的用户中应抽取多少户?18.(12分)已知函数a x a x x f --+=)1()(2)(R a ∈.(1)解关于x 的不等于0)(<x f ;(2)若[]1,1-∈∀a ,0)(≥x f 恒成立,求实数x 的取值范围.19.(12分)在斜三棱柱111ABC A B C -中,侧面1AC ⊥平面ABC ,1AA =,1AC CA AB a ===,AB AC ⊥,D 是1AA 的中点.(1)求证:CD ⊥平面1AB ;(2)在侧棱1BB 上确定一点E ,使得二面角11E AC A --的大小为3π.20.(12分)设抛物线24=:C y x 的焦点为F ,过F 且斜率为(0)>k k 的直线l 与C 交于B A ,两点,||8=AB .(1)求l 的方程;(2)求过点B A ,且与C 的准线相切的圆的方程.21.(12分)已知B A ,是抛物线)0(2:2>=p px y C 上关于轴对称的两点,点E 是抛物线C 的准线与x 轴的交点.(1)若EAB ∆是面积为4的直角三角形,求抛物线C 的方程;(2)若直线BE 与抛物线C 交于另一点D ,证明:直线AD 过定点.22.(12分)在圆221:(48C x y ++=内有一点P ,Q 为圆1C 上一动点,线段PQ 的垂直平分线与1C Q 的连线交于点C .(Ⅰ)求点C 的轨迹方程.(Ⅱ)若动直线l 与点C 的轨迹交于M 、N 两点,且以MN 为直径的圆恒过坐标原点O .问是否存在一个定圆与动直线l 总相切.若存在,求出该定圆的方程;若不存在,请说明理由.。
四川省泸州市天立国际学校高二数学文模拟试卷含解析

四川省泸州市天立国际学校高二数学文模拟试卷含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 复数Z=在复平面上()A.第一象限B.第二象限C..第三象限 D..第四象限参考答案:D【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】化简复数为a+bi的形式,得到对应点的坐标,判断即可.【解答】解:复数Z===,复数的对应点为()在第四象限.故选:D.2. 函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内的极小值点共有().A.1个B.2个C.3个D.4个参考答案:A略3. 已知一个铜质的五棱柱的底面积为16cm2,高为4cm,现将它熔化后铸成一个正方体的铜块(不计损耗),那么铸成的铜块的棱长是()A.2cm B.C.4cm D.8cm参考答案:C【考点】组合几何体的面积、体积问题.【专题】计算题.【分析】由铜质的五棱柱的底面积为16cm2,高为4cm,我们易求出铜块的体积,我们设熔化后铸成一个正方体的铜块的棱长为acm,我们易根据熔化前后体积相等,易构造一个关于a的方程,解方程即可示出所铸成的铜块的棱长.【解答】解:∵铜质的五棱柱的底面积为16cm2,高为4cm,∴铜质的五棱柱的体积V=16×4=64cm3,设熔化后铸成一个正方体的铜块的棱长为acm,则a3=64解得a=4cm故选C【点评】本题考查的知识点组合几何体的面积与体积问题,熔化前后体积相等,是解答本题的关键.4. 某产品的广告费用?与销售额?的统计数据如下表根据上表可得回归方程中的为?9.4,据此模型预报广告费用为6万元时销售额为(??)?A .63.6万元 B.65.5万元 C.67.7万元 D .72.0万元参考答案:B略5. 为了评价某个电视栏目的改革效果,在改革前后分别从居民点抽取了100位居民进行调查,经过计算,根据这一数据分析,下列说法正确的是( )A.有的人认为该栏目优秀B.有的人认为该栏目是否优秀与改革有关系C.有的把握认为电视栏目是否优秀与改革有关系 D.没有理由认为电视栏目是否优秀与改革有关系参考答案:D6. 在坐标平面内,与点距离为,且与点距离为的直线共有()A.条 B.条 C.条 D.条参考答案:B 解析:两圆相交,外公切线有两条7. 已知,函数的最小值是()A.4 B.5 C. 6 D.8参考答案:A略8. 直线的倾斜角与在轴上的截距分别是( )A. 135°,1B. 45°,-1C. 45°,1D. 135°,-1参考答案:D9. 不同直线m,n和不同平面α,β,给出下列命题:①,②,③,④其中假命题有:( )A.0个B.1个C.2个D.3个参考答案:D【考点】空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系.【专题】证明题;综合题.【分析】不同直线m,n和不同平面α,β,结合平行与垂直的位置关系,分析和举出反例判定①②③④,即可得到结果.【解答】解:①,m与平面β没有公共点,所以是正确的.②,直线n可能在β内,所以不正确.③,可能两条直线相交,所以不正确.④,m与平面β可能平行,不正确.故选D.【点评】本题考查空间直线与直线,直线与平面的位置关系,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是基础题.10. 设命题p:?x∈R,x2+1>0,则¬p为( )A.?x0∈R,x02+1>0 B.?x0∈R,x02+1≤0C.?x0∈R,x02+1<0 D.?x∈R,x2+1≤0参考答案:B【考点】命题的否定.【专题】简易逻辑.【分析】题设中的命题是一个特称命题,按命题否定的规则写出其否定即可找出正确选项【解答】解∵命题p:?x∈R,x2+1>0,是一个特称命题.∴¬p:?x0∈R,x02+1≤0.故选B.【点评】本题考查特称命题的否定,掌握其中的规律是正确作答的关键.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 一般地,给定平面上有个点,每两点之间有一个距离,最大距离与最小距离的比记为,已知的最小值是,的最小值是,的最小值是.试猜想的最小值是.参考答案:12. 曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积是.参考答案:2π【考点】定积分在求面积中的应用.【分析】根据余弦函数的对称性,可知①与②,③与④的面积分别相等,所以曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积即为x轴上方矩形的面积,由此可得结论.【解答】解:根据余弦函数的对称性,可知①与②,③与④的面积分别相等,∴曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积即为x轴上方矩形的面积即1×2π=2π,∴曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积是2π,故答案为:2π.13. 若(x+i)i=﹣1+2i(x∈R),则x= .参考答案:2【考点】复数相等的充要条件.【分析】化简原式可得∴﹣1+xi=﹣1+2i,由复数相等的定义可得.【解答】解:∵(x+i)i=﹣1+2i,∴﹣1+xi=﹣1+2i,由复数相等可得x=2故答案为:214. 已知f(n)=1+2+3+……+(n-1)+n+(n-1)+……..+3+2+1,对任意n∈N*,f(n+1)-f(n)=__ _____;参考答案:2n+1略15. 如图,正方形ABCD所在平面与正方形ABEF所在平面成60°的二面角,则异面直线AD与BF所成角的余弦值是.参考答案:【考点】异面直线及其所成的角.【分析】由题意得,CB⊥AB,AB⊥BE.可得正方形ABCD所在平面与正方形ABEF的二面角即∠CBE=60°,同时也得AB⊥平面BCE,即AB⊥CE,即是EF⊥CE.进而求出CF、FB、BC,即可求出异面直线AD与BF所成角的余弦值.【解答】解:由题意得,CB⊥AB,AB⊥BE.可得正方形ABCD所在平面与正方形ABEF的二面角即∠CBE=60°,同时也得AB⊥平面BCE,即AB⊥CE,即三角形CEF为直角三角形和三角形CBE为等边三角形;即是EF⊥CE.设AB=1,则CE=1,CF=,FB=,利用余弦定理,得.故异面直线AD与BF所成角的余弦值是.16. 已知实数满足下列两个条件:①关于的方程有解;②代数式有意义。
高二数学上学期期末模拟试题理试题

龙马潭区天立2021-2021学年高二数学上学期期末模拟试题 理一、 选择题〔此题一共12个小题,每一小题5分,满分是60分〕 1、直线30x y ++=的倾斜角为( )A.4π B. 34π C. 3π D. 6π2、命题200:1,10p x x ∃>->,那么p ⌝是( )A .21,10x x ∀>->B .21,10x x ∀>-≤ C .2001,10x x ∃>-≤ D .2001,10x x ∃≤-≤3、某车间消费C B A ,,三种不同型号的产品,产量之比分别为5::3k ,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法抽取一个容量为120的样本进展检验,B 种型号的产品一共抽取了24件,那么C 种型号的产品抽取的件数为A . 12B .24C .36D .60 4、假设,,a b c R ∈且a b >,那么以下不等式中一定成立的是〔 〕A .ac bc >B .2()0a b c -> C .11a b<D .3232c a c b -<- 5、以下哪个选项是“不等式20x x m -+>在R 上恒成立〞的必要不充分条件 ( ) A. 14m >B. 01m <<C. 0m >D. 1m > 6、空气质量指数AQI 是一种反映和评价空气质量的方法,AQI 指数与空气质量对应如下表所示:如图是某城2021年12月全月的指AQI 数变化统计图.根据统计图判断,以下结论正确的选项是〔 〕 A. 整体上看,这个月的空气质量越来越差B. 整体上看,前半月的空气质量好于后半月的空气质量C. 从AQI 数据看,前半月的方差大于后半月的方差D. 从AQI 数据看,前半月的平均值小于后半月的平均值7、假设过原点的直线l 与双曲线22143x y -=有两个不同交点,那么直线l 的斜率的取值范围是( )A .33(B .33(C .33[22- D .33(,[,)2-∞+∞ 8、设l 为直线,α,β是两个不同的平面,以下命题中正确的选项是( ) A .假设αβ⊥,//l α,那么l β⊥ B .假设//l α,//l β,那么//αβ C .假设l α⊥,//l β,那么//αβD .假设l α⊥,l β⊥,那么//αβ9、假设两条直线2(6)1230a a x y +-+-=与(1)(2)40a x a y a ---+-=互相垂直,那么a 的值等于〔 〕. A .3B .3或者5C .3或者-5或者2D .-510、20世纪70年代,流行一种游戏——角谷猜测,规那么如下:任意写出一个自然数n ,按照以下的规律进展变换,假如n 是奇数,那么下一步变成31n +;假如n 是偶数,那么下一步变成2n. 这种游戏的魅力在于无论你写出一个多么庞大的数字,最后必然会落在谷底,更准确地说是落入底部的421--循环,而永远也跳不出这个圈子.以下程序框图就是根据这个游戏而设计的,假如输出的值是i 6,那么输入的值是n ( ) A .5 B .16C .5或者32D .4或者5或者3211、两点(3,0),(3,0)M N -,给出以下曲线:①50x y -+=;②2240x y +-=;③2y x =;④22(6)(4)1x y -+-= ;⑤221916x y -=, 在所给的曲线上存在点P 满足||||10MP NP +=的曲线方程有( ) A .①③⑤ B .①③④ C .②③④ D .①④⑤12、P 为椭圆22143x y +=上一个动点,过点P 作圆()2211x y -+=的两条切线,切点分别是A ,B ,那么PA PB ⋅的取值范围为〔 〕A .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .356,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .)223,⎡+∞⎣D .56223,9⎡⎤⎢⎥⎣⎦二、 填空题〔此题一共4个小题,每一小题5分,满分是20分〕13、假设x ,y 满足约束条件2302600x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≥⎩,那么2y z x +=的取值范围为PABCD______.14、在[6,9]-内任取一个实数m ,设2()f x x mx m =-++,那么函数()f x 的图像与x 轴有公一共点的概率等于.15、如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,且ABCD 为矩形,,,23,2,2DPA PA PD AD AB π∠====那么四棱锥P ABCD -的外接球的体积为.16、如图,过抛物线24y x =的焦点F 作直线,与抛物线及其准线分别交于 ,,A B C 三点,假设4FC FB =,那么线段||AB =.三、解答题〔此题一共6个小题,第17小题10分,其余各小题均为12分,满分是70分,解容许写出文字说明、证明过程或者演算步骤〕 17、〔本小题满分是10分〕手机运动计步已经成为一种新时尚.某单位统计了职工一天行走步数〔单位:百步〕,绘制出如下频率分布直方图:〔1〕求直方图中a 的值,并由频率分布直方图估计该单位职工一天步行数的中位数;〔2〕假设该单位有职工200人,试估计职工一天行走步数不大于13000的人数;〔3〕在〔2〕的条件下,该单位从行走步数大于15000的3组职工中用分层抽样的方法选取6人参加远足拉练活动,再从6人中选取2人担任领队,求这两人均来自区间(]150,170的概率.18、〔本小题满分是12分〕(1)不等式2364ax x -+>的解集为{|1}x x x b <>或,求,a b 的值.(2)在R 上定义运算(1)a b a b *=+,假设存在[1,2]x ∈使不等式()()4m x m x -*+<成第17题图第16题图第15题图立,务实数的取值范围. 19、〔本小题满分是12分〕某厂消费A 产品的产量x 〔件〕与相应的耗电量y 〔度〕的统计数据如下表所示:x 2 3 4 5 6 y23578经计算:521()10ii x x =-=∑,552211()()16.12i i i i x x y y ==--≈∑∑. (1)计算(,)(1,2,3,4,5)i i x y i = 的相关系数;〔结果保存两位小数〕(2)求y 关于x 的线性回归方程y bx a =+,并预测消费10件产品所耗电的度数.附:相关系数12211()()()()niii nniii i x x y y r x x y y ===--=--∑∑∑,121()()()niii nii x x y y b x x ==--=-∑∑,a y bx =-.20.〔本小题满分是12分〕如图,矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面互相垂直,60ABE ∠=,G 为BE 的中点. (Ⅰ)求证:AG ⊥平面ADF ;(Ⅱ)假设3AB BC =,求二面角D CA G --的余弦值.21、〔本小题满分是12分〕直线:(1)2530()l k x y k k R --+-=∈恒过定点P ,圆C 经过点()4,0A 和定点P ,且圆心在直线210x y =-+上. (1)求圆C 的方程;第20题图(2)点P 为圆C 直径的一个端点,假设另一端点为点Q ,问y 轴上是否存在一点()0M m ,,使得PMQ ∆为直角三角形,假设存在,求出m 的值;假设不存在,说明理由.22、()3,0P -,椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,直线l 与C 交于A ,B 两点,AB 长度的最大值为4. 〔1〕求C 的方程;〔2〕直线l 与x 轴的交点为M ,当直线l 变化〔l 不与x 轴重合〕时,假设MA PB MB PA =,求点M 的坐标.天立2021年秋期高2021级3/3考试理科数 学 试 题 答 案一、填空题二、选择题13、2[,3]3 14、1115 15、323π 16、92三、解答题17、解:〔1〕20〔0.002+0.006+0.008+a+0.010+0.008+0.002+0.002〕=10.012a ∴=. 〔2〕不大于13000步的职工人数为[1-〔0.010+0.008+0.002+0.002〕*20]*200=112人. 〔3〕大于15000步的人数抽6人,由于0.008:0.002:=4:1:1,所以〔150,170〕,题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 BBCDCCBDCCAD〔170,190〕,(190,210)分别抽4人1人1人,把他们设为A,B,C,D,a,t.根本领件为AB,AC,AD,Aa,At,BC,BD,Ba,Bt,CD,Ca,Ct,Da,Dt,at一共15个,满足条件的由AB,AC,AD, BC,BD,CD 有6个,这两人来自区间〔150,170〕的概率为62.155p == 18、解:〔1〕由2364ax x -+>即2320ax x -+>,所以2320ax x -+=的两根为1和0b a >且,那么由韦达定理知:321,1b b a a+=⋅=,1,2a b ∴== 〔2〕令,因为,即,也就是,在时,,取最大值为6,所以,解得.19、〔1〕从表中数据可知:4x =,5y=51()()16i i i x x y y =∴--=∑51552211()()160.9916.12()()iii iii i x x y y r x x y y ===--∴==≈-⋅-∑∑∑ 〔2〕由题意知:51521()()161.610()iii i i x x y y b x x ==--===-∑∑ 5 1.64 1.4a ∴=-⨯=-∴线性回归方程为 1.6 1.4y x =-根据线性回归方程预测,当消费10件产品时,消耗的电量度数为: 1.610 1.414.6y =⨯-=〔度〕20.(Ⅰ)证明:∵矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面互相垂直, ∴AD AB ⊥,∵矩形ABCD菱形ABEF AB =, ∴AD ⊥平面ABEF ,∵AG ⊂平面ABEF , ∴AD AG ⊥,……………………3分∵菱形ABEF 中,60ABE ∠=,G 为BE 的中点. ∴AG BE ⊥,即AG AF ⊥……………………5分∵ADAF A =, ∴AG ⊥平面ADF .……………………6分(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知,,AD AF AG 两两垂直,以A 为原点,AG 为x 轴,AF 为y 轴,AD 为z 轴,建立空间 直角坐标系,设AB ==,那么31,2BC AG ==,故(0,0,0)A,3(,2C ,(0,0,1)D ,3(,0,0)2G ,那么3(,,1)22AC =-,(0,0,1)AD =,3(,0,0)2AG =,设平面ACD 的法向量1111(,,)n x y z =,那么1111113020n AC x y z n AD z ⎧⋅=+=⎪⎨⎪⋅==⎩,取1y 得1(1,3,0)n =, 设平面ACG 的法向量2222(,,)n x y z =,那么2222223022302n AC x y z n AG x ⎧⋅=-+=⎪⎪⎨⎪⋅==⎪⎩,取22y =,得2n =,……………10分设二面角D CA G--的平面角为θ,那么12122cos 7||||2n n n n θ⋅===⋅⨯, ……………11分易知θ为钝角,∴二面角D CA G --的余弦值为7-.……………………12分21、解:(1)直线l 的方程可化为(3)(25)0k x x y --+-=,由30250x x y -=⎧⎨+-=⎩解得31x y =⎧⎨=⎩∴定点P 的坐标为()3,1. 设圆C 的方程为220x y Dx Ey F ++++=,那么圆心,22D E C ⎛⎫-- ⎪⎝⎭那么依题意有222440313021022D F D E F D E ⎧⎪++=⎪⎪++++=⎨⎪⎛⎫⎪--⨯-+= ⎪⎪⎝⎭⎩ 解得14840D E F =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴圆C 的方程为22148400x y x y +--+=;(2)由(1)知圆C 的HY 方程为22(7)(4)25x y -+-=,∴圆心()7,4C ,半径5r =.∵,P Q 是直径的两个端点,∴圆心()7,4C 是()3,1P 与Q 的中点,()11,7Q ∴ ∵y 轴上的点()0M m ,在圆外,∴PMQ ∠是锐角,即M 不是直角顶点.假设P 是PMQ ∆的直角顶点,那么171103113m --⨯=---,得5m =; 假设Q 是PMQ ∆的直角顶点,那么7711011113m --⨯=---,得653m =. 综上所述,在y 轴上存在一点()0M m ,,使PMQ ∆为直角三角形,5m =或者653m =. 22、解:〔1〕由题意弦长AB 长度的最大值为4,可得2a =4即得a =2,由离心率1.2c a = 且222a b c =+联立解得2a =4,2b =3,所以椭圆C 的方程为22143x y +=.〔2〕设()11,A x y ,()22,B x y ,l 的方程为x ky m =+,代入椭圆方程并整理得()2226331042y km ky m ++-+=,由()()()22264343120km k m ∆=-+->,解得2234m k <+,122634km y y k +=-+,212231234m y y k -=+.因为MA PB MB PA =即PA MA PB MB=,由角平分定理或者正弦定理,即可得到M PA M PB ∠=∠,即OPA OPB ∠=∠,所以PA PB k k =-,即0PA PB k k +=, 又1212033PA PB y yk k x x +=+=++, 所以()()1221330y x y x +++=,即()()22226433126230343434k m m kmk m k k k -+--+==+++, 所以()6430k m -+=,因为k 为变量,所以43m =-, 所以点M 的坐标为4,03⎛⎫- ⎪⎝⎭.励志赠言经典语录精选句;挥动**,放飞梦想。
四川省泸州市2019年数学高二年级上学期期末检测试题

四川省泸州市2019年数学高二年级上学期期末检测试题一、选择题 1.命题“对任意的,”的否定是( )A .不存在,B .存在,C .存在,D .对任意的,2.设集合()()(){|1130}A x x x x =-++=,{}101B =-,,,则A B ⋃=( ) A .{}3101-,-,,B .{}1013-,,,C .{}11-,D .{}101-,,3.如图所示为一个简单几何体的三视图,则其对应的实物图是( )A .B .C .D .4.命题,的否定为A .,B .,C .,D .,5.在复平面上,复数2ii+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6.已知圆221:(1)(1)1C x y ++-=,圆2C 与圆1C 关于直线10x y --=对称,则圆2C 的方程为( )A.22(2)(2)1x y ++-= B.22(2)(2)1x y -++= C.22(2)(2)1x y +++=D.22(2)(2)1x y -+-=7.已知*n N ∈,设215nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的各项系数之和为M ,二项式系数之和为N ,若992M N -=,则展开式中x 的系数为( )A.-250B.250C.-500D.5008.若121x x >>,则( ) A .1221xxx e x e > B .1221x xx e x e < C .2112ln ln x x x x >D .2112ln ln x x x x <9.若关于x 的不等式0x xe ax a -+<的解集为(,)(0)m n n <,且(,)m n 中只有一个整数,则实数a 的取值范围是( )A .221[,)3e eB .221,)3e e ( C .221[,)32e eD .221,32e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭10.设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线与C 交于点P ,Q .若212PF F F =,且113||4||PF QF =,则C 的离心率为( )A.57B.3511.证明等式()()()2222+1211+23?··6n n n n n N *++++=∈ 时,某学生的证明过程如下(1)当n=1时,212316⨯⨯=,等式成立; (2)假设n k =时,等式成立,即()()2222k+1211+23?··6k k k ++++=,则当1n k =+时,()()()()222222k+1211+23?··116k k k k k ++++++=++()()()()()2127611121166k k k k k k ++++++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦==,所以当1n k =+时,等式也成立,故原式成立.那么上述证明( ) A.过程全都正确 B.当n=1时验证不正确C.归纳假设不正确D.从n k =到1n k =+的推理不正确12.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若acosA=bcosB ,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形 二、填空题13.沿直线y =-2发出的光线经抛物线y 2=ax 反射后,与x 轴相交于点A(2,0),则抛物线的准线方程为____.(提示:抛物线的光学性质:从焦点发出的光线经抛物线反射后与轴平行)14.经调查某地若干户家庭的年收入x(万元)和年饮食支出y(万元)具有线性相关关系,并得到y 关于x 的线性回归直线方程:=0.245x+0.321,由回归直线方程可知,家庭年收入每增加l 万元,年饮食支出平均增加___万元.15.若(12)()nx n N *-+∈的展开式中,奇数项的系数之和为-121,则n=___________。
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2019-2020学年四川省泸州市龙马潭区天立学校高二上学期期末模拟数学(理)试题★祝考试顺利★ 注意事项:1、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
2、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
3、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
5、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
6、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、 选择题(本题共12个小题,每小题5分,满分60分) 1、直线30x y ++=的倾斜角为( )A.4π B. 34πC. 3πD. 6π2、已知命题200:1,10p x x ∃>->,那么p ⌝是( )A .21,10x x ∀>->B .21,10x x ∀>-≤ C .2001,10x x ∃>-≤ D .2001,10x x ∃≤-≤3、某车间生产C B A ,,三种不同型号的产品,产量之比分别为5::3k ,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法抽取一个容量为120的样本进行检验,已知B 种型号的产品共抽取了24件,则C 种型号的产品抽取的件数为A . 12B .24C .36D .604、若,,a b c R ∈且a b >,则下列不等式中一定成立的是( )A .ac bc >B .2()0a b c -> C .11a b<D .3232c a c b -<-5、下列哪个选项是“不等式20x x m -+>在R 上恒成立”的必要不充分条件 ( ) A. 14m >B. 01m <<C. 0m >D. 1m > 6、空气质量指数AQI 是一种反映和评价空气质量的方法,AQI 指数与空气质量对应如下表所示: AQI 指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 300以上 空气质量优良轻度污染中度污染重度污染严重污染如图是某城市2018年12月全月的指AQI 数变化统计图.根据统计图判断,下列结论正确的是( ) A. 整体上看,这个月的空气质量越来越差B. 整体上看,前半月的空气质量好于后半月的空气质量C. 从AQI 数据看,前半月的方差大于后半月的方差D. 从AQI 数据看,前半月的平均值小于后半月的平均值7、若过原点的直线l 与双曲线22143x y -=有两个不同交点,则直线l 的斜率的取值范围是( )A .33(B .33()C .33[ D .33(,)22-∞-+∞U 8、设l 为直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) A .若αβ⊥,//l α,则l β⊥ B .若//l α,//l β,则//αβ C .若l α⊥,//l β,则//αβD .若l α⊥,l β⊥,则//αβ9、若两条直线2(6)1230a a x y +-+-=与(1)(2)40a x a y a ---+-=互相垂直,则a 的值等于( ).A .3B .3或5C .3或-5或2D .-510、20世纪70年代,流行一种游戏——角谷猜想,规则如下:任意写出一个自然数n ,按照以下的规律进行变换,如果n 是奇数,则下一步变成31n +;如果n 是偶数,则下一步变成2n. 这种游戏的魅力在于无论你写出一个多么庞大的数字,最后必然会落在谷底,更准确地说是落入底部的421--循环,而永远也跳不出这个圈子.下列程序框图就是根据这个游戏而设计的,如果输出的i 值为6,则输入的n 值为( )A .5B .16C .5或32D .4或5或32 11、已知两点(3,0),(3,0)M N -,给出下列曲线:①50x y -+=;②2240x y +-=;③2y x =;④22(6)(4)1x y -+-= ;⑤221916x y -=, 在所给的曲线上存在点P 满足||||10MP NP +=的曲线方程有( )A .①③⑤B .①③④C .②③④D .①④⑤12、已知P 为椭圆22143x y +=上一个动点,过点P 作圆()2211x y -+=的两条切线,切点分别是A ,B ,则PA PB ⋅u u u r u u u r的取值范围为( ) A .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .356,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .)223,⎡+∞⎣D .5623,9⎡⎤⎢⎥⎣⎦二、 填空题(本题共4个小题,每小题5分,满分20分)13、若x ,y 满足约束条件2302600x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≥⎩,则2y z x +=的取值范围为______.14、在[6,9]-内任取一个实数m ,设2()f x x mx m =-++,则函数()f x 的图像与x 轴有公共点的概率等于.15、如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,且ABCD 为矩形,,,23,2,2DPA PA PD AD AB π∠====则四棱锥P ABCD -的外接球的体积为.PBCD第16题图第15题图16、如图,过抛物线24y x =的焦点F 作直线,与抛物线及其准线分别交于,,A B C 三点,若4FC FB =u u u r u u u r,则线段||AB =.三、解答题(本题共6个小题,第17小题10分,其余各小题均为12分,满分70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17、(本小题满分10分)手机运动计步已经成为一种新时尚.某单位统计了职工一天行走步数(单位:百步),绘制出如下频率分布直方图:(1)求直方图中a 的值,并由频率分布直方图估计该单位职工一天步行数的中位数;(2)若该单位有职工200人,试估计职工一天行走步数不大于13000的人数;(3)在(2)的条件下,该单位从行走步数大于15000的3组职工中用分层抽样的方法选取6人参加远足拉练活动,再从6人中选取2人担任领队,求这两人均来自区间(]150,170的概率.18、(本小题满分12分)(1)已知不等式2364ax x -+>的解集为{|1}x x x b <>或,求,a b 的值.(2)在R 上定义运算(1)a b a b *=+,若存在[1,2]x ∈使不等式()()4m x m x -*+<成立,求实数的取值范围. 19、(本小题满分12分)某厂生产A 产品的产量x (件)与相应的耗电量y (度)的统计数据如下表所示:x 2 3 4 5 6 y23578经计算:521()10ii x x =-=∑,552211()()16.12iii i x x y y ==--≈∑∑g .(1)计算(,)(1,2,3,4,5)i i x y i = 的相关系数;(结果保留两位小数)(2)求y 关于x 的线性回归方程$$y bx a =+$,并预测生产10件产品所耗电的度数. 附:相关系数12211()()()()niii nniii i x x y y r x x y y ===--=--∑∑∑g,121()()()niii nii x x y y bx x ==--=-∑∑$,$ay bx =-$.第17题图20.(本小题满分12分)如图,矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面相互垂直,60ABE ∠=o ,G 为BE 的中点. (Ⅰ)求证:AG ⊥平面ADF ;(Ⅱ)若3AB BC =,求二面角D CA G --的余弦值.21、(本小题满分12分)已知直线:(1)2530()l k x y k k R --+-=∈恒过定点P ,圆C 经过点()4,0A 和定点P ,且圆心在直线210x y =-+上. (1)求圆C 的方程;(2)已知点P 为圆C 直径的一个端点,若另一端点为点Q ,问y 轴上是否存在一点()0M m ,,使得PMQ ∆为直角三角形,若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由.22、已知()3,0P -,椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,直线l 与C 交于A ,B两点,AB 长度的最大值为4. (1)求C 的方程;(2)直线l 与x 轴的交点为M ,当直线l 变化(l 不与x 轴重合)时,若MA PB MB PA =,求点M 的坐标.泸州天立学校2019年秋期高2018级3/3考试理科数 学 试 题 答 案一、填空题二、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案BBCDCCBDCCAD第20题图13、2[,3]3 14、1115 15、323π 16、92 三、解答题17、解:(1)20(0.002+0.006+0.008+a+0.010+0.008+0.002+0.002)=10.012a ∴=. (2)不大于13000步的职工人数为[1-(0.010+0.008+0.002+0.002)*20]*200=112人. (3)大于15000步的人数抽6人,由于0.008:0.002:0.0.002=4:1:1,所以(150,170),(170,190),(190,210)分别抽4人1人1人,把他们设为A,B,C,D,a,t.基本事件为AB,AC,AD,Aa,At,BC,BD,Ba,Bt,CD,Ca,Ct,Da,Dt,at共15个,满足条件的由AB,AC,AD, BC,BD,CD 有6个,这两人来自区间(150,170)的概率为62.155p == 18、解:(1)由2364ax x -+>即2320ax x -+>,所以2320ax x -+=的两根为1和0b a >且,则由韦达定理知:321,1b b a a+=⋅=,1,2a b ∴== (2)令,因为,即,也就是,在时,,取最大值为6,所以,解得.19、(1)从表中数据可知:4x =,5y=51()()16i i i x x y y =∴--=∑51552211()()160.9916.12()()iii iii i x x y y r x x y y ===--∴==≈-⋅-∑∑∑ (2)由题意知:51521()()161.610()iii ii x x y y bx x ==--===-∑∑$ $5 1.64 1.4a∴=-⨯=-∴线性回归方程为$1.6 1.4y x =- 根据线性回归方程预测,当生产10件产品时,消耗的电量度数为:$1.610 1.414.6y =⨯-=(度)20.(Ⅰ)证明:∵矩形ABCD 和菱形ABEF 所在的平面相互垂直, ∴AD AB ⊥, ∵矩形ABCD I 菱形ABEF AB =, ∴AD ⊥平面ABEF , ∵AG ⊂平面ABEF , ∴AD AG ⊥,……………………3分∵菱形ABEF 中,60ABE ∠=o,G 为BE 的中点. ∴AG BE ⊥,即AG AF ⊥……………………5分∵AD AF A =I , ∴AG ⊥平面ADF .……………………6分(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知,,AD AF AG 两两垂直,以A 为原点,AG 为x 轴,AF 为y 轴,AD 为z 轴,建立空间 直角坐标系,设AB ==,则31,2BC AG ==,故(0,0,0)A,3(,2C ,(0,0,1)D ,3(,0,0)2G ,则3(,2AC =u u u r ,(0,0,1)AD =u u u r ,3(,0,0)2AG =u u u r ,设平面ACD 的法向量1111(,,)n x y z =u r,则1111113020n AC x y z n AD z ⎧⋅=+=⎪⎨⎪⋅==⎩u r u u u r u r u u u r ,取1y =,得1(1n =u r , 设平面ACG 的法向量2222(,,)n x y z =u u r,则2222223022302n AC x y z n AG x ⎧⋅=-+=⎪⎪⎨⎪⋅==⎪⎩u u r u u u r u u r u u u r ,取22y =,得2n =u u r ,……………10分设二面角D CA G --的平面角为θ,则1212cos 7||||n n n n θ⋅===⋅u r u u r u r u u r , ……………11分易知θ为钝角,∴二面角D CA G --的余弦值为7-.……………………12分21、解:(1)直线l 的方程可化为(3)(25)0k x x y --+-=,由30250x x y -=⎧⎨+-=⎩解得31x y =⎧⎨=⎩ ∴定点P 的坐标为()3,1. 设圆C 的方程为220x y Dx Ey F ++++=,则圆心,22D E C ⎛⎫-- ⎪⎝⎭则依题意有222440313021022D F D E F D E ⎧⎪++=⎪⎪++++=⎨⎪⎛⎫⎪--⨯-+= ⎪⎪⎝⎭⎩ 解得14840D E F =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴圆C 的方程为22148400x y x y +--+=;(2)由(1)知圆C 的标准方程为22(7)(4)25x y -+-=,∴圆心()7,4C ,半径5r =. ∵,P Q 是直径的两个端点,∴圆心()7,4C 是()3,1P 与Q 的中点,()11,7Q ∴ ∵y 轴上的点()0M m ,在圆外,∴PMQ ∠是锐角,即M 不是直角顶点.若P 是PMQ ∆的直角顶点,则171103113m --⨯=---,得5m =; 若Q 是PMQ ∆的直角顶点,则7711011113m --⨯=---,得653m =. 综上所述,在y 轴上存在一点()0M m ,,使PMQ ∆为直角三角形,5m =或653m =. 22、解:(1)由题意弦长AB 长度的最大值为4,可得2a =4即得a =2,由离心率1.2c a = 且222a b c =+联立解得2a =4,2b =3,所以椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,l 的方程为x ky m =+,代入椭圆方程并整理得()2226331042y km ky m ++-+=,由()()()22264343120km k m ∆=-+->,解得2234m k <+,122634km y y k +=-+,212231234m y y k -=+. 因为MA PB MB PA =即PA MA PB MB=,由角平分定理或正弦定理,即可得到 M PA M PB ∠=∠,即OPA OPB ∠=∠,所以PA PB k k =-,即0PA PB k k +=, 又1212033PA PB y yk k x x +=+=++, 所以()()1221330y x y x +++=,即()()22226433126230343434k m m kmk m k k k -+--+==+++, 所以()6430k m -+=,因为k 为变量,所以43m =-, 所以点M 的坐标为4,03⎛⎫- ⎪⎝⎭.。