高二数学试题下学期期中试题 理 北师大版
2022-2023学年北师大版高二下数学:导数的应用(附答案解析)

2022-2023学年北师大版高二下数学:导数的应用一.选择题(共8小题)1.(2021秋•湖北期中)若f(x)=e x•lnx,则f(x)的切线的倾斜角α满足()A.一定为锐角B.一定为钝角C.可能为直角D.可能为0°2.(2021秋•运城期末)已知,则f′(x)=()A.cos x B.﹣cos x C.sin x D.﹣sin x 3.(2021秋•新化县期末)若函数f(x),g(x)满足f(x)+xg(x)=x2﹣1,且f(1)=1,则f'(1)+g'(1)=()A.1B.2C.3D.44.(2021秋•怀仁市校级期末)已知f(x)=cos2x+e2x,则f'(x)=()A.﹣2sin2x+2e2x B.sin2x+e2xC.2sin2x+2e2x D.﹣sin2x+e2x5.(2021春•番禺区校级期中)函数y=cos(1+x2)的导数是()A.2x sin(1+x2)B.﹣sin(1+x2)C.﹣2x sin(1+x2)D.2cos(1+x2)6.(2020•南充模拟)设a∈R,函数f(x)=e x+a•e﹣x的导函数是f′(x),且f′(x)是奇函数.若曲线y=f(x )的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为()A.ln2B.﹣ln2C .D .7.(2019春•南开区校级期中)下列式子不正确的是()A.(3x2+cos x)′=6x﹣sin xB.(lnx﹣2x )′=ln2C.(2sin2x)′=2cos2xD.()′=8.(2015春•郑州期末)若函数f(x)=,则f′(x)是()A.仅有最小值的奇函数B.仅有最大值的偶函数C.既有最大值又有最小值的偶函数第1页(共12页)。
北师大版数学高二- 选修2试题 2.1 变化的快慢与变化率

【成才之路】 高中数学 2.1 变化的快慢与变化率基础巩固 北师大版选修2-2一、选择题1.函数y =f (x )的自变量x 由x 0改变到x 0+Δx 时,函数值的改变量Δy 等于( ) A .f (x 0+Δx ) B .f (x 0)+Δx C .f (x 0)·Δx D .f (x 0+Δx )-f (x 0)[答案] D[解析] 写出自变量x 0和x 0+Δx 对应的函数值f (x 0)和f (x 0+Δx ),两式相减,就得到了函数值的改变量.2.若函数f (x )=2x 2-1的图像上一点(1,1)及邻近一点(1+Δx,1+Δy ),则Δy Δx 等于( )A .4B .4xC .4+2ΔxD .4+2(Δx )2[答案] C[解析] Δy =f (1+Δx )-f (1)=2(1+Δx )2-1-2+1=4Δx +2Δx 2,∴ΔyΔx=4+2Δx .3.质点运动规律s =t 2+3,则在时间(3,3+Δt )中,相应的平均速度为( ) A .6+Δt B .6+Δt +9ΔtC .3+ΔtD .9+Δt[答案] A[解析] ∵Δs =(3+Δt )2+3-32=6Δt +Δt 2∴ΔsΔt=6+Δt . 二、填空题4.若物体运动方程为s (t )=-2t 2+t ,则其初速度为____. [答案] 1[解析] 物体的初速度即t =0时的瞬时速度,Δs Δt =[-20+Δt 2+0+Δt]-0Δt =-2Δ+1,当Δt 趋于0时,ΔsΔt趋于1,即初速度为1.5.已知成本c 与产量q 的函数关系式为c =4q 2+q -6,则当产量q =10时的边际成本,(注:边际成本是指在一定产量水平下,增加或减少一个单位产量所引起成本总额的变化量)为________.[答案] 81[解析] Δc =[4(10+Δq )2+(10+Δq )-6]=(4×102+10-6)=4(Δq )2+81Δq , ∴Δc Δq=4Δq2+81ΔqΔq=4Δq +81.当Δq 趋于0时,ΔcΔq 趋于81,即当产量q =10时,边际成本为81. 三、解答题6.已知质点M 按规律s =3t 2+2做直线运动(位移单位:cm ,时间单位:s). (1)当t =2,Δt =0.01时,求ΔsΔt ;(2)求质点M 在t =2时的瞬时速度. [解析] Δs Δt=s t +Δt -s tΔt=3t +Δt2+2-3t 2+2Δt=6t +3Δt .(1)当t =2,Δt =0.01时, ΔsΔt=6×2+3×0.01=12.03cm/s. (2)当Δt 趋于0时,6t +3Δt 趋于6t , ∴质点M 在t =2时的瞬时速度为12cm/s.[点评] 本题重点是求质点M 的瞬时速度,瞬时速度是根据一段时间内物体的平均速度的趋近值来定义的,因此只要知道了物体的运动方程,代入公式就可以求出瞬时速度.一、选择题1.一质点的运动方程为s =2t 2,则此质点在时间[1,1+Δt ]内的平均速率为( ) A .4+Δt B .2+(Δt )2C .4Δt +1D .4+2Δt[答案] D [解析] Δs Δt=21+Δt 2-2Δt=4+2Δt .2.函数y =f (x )=x 2在区间[x 0,x 0+Δx ]上的平均变化率为k 1,在区间[x 0-Δx ,x 0]上的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为( )A .k 1>k 2B .k 1<k 2C .k 1=k 2D .不确定[答案] A[解析] k 1=f x 0+Δx -f x 0Δx =x 0+Δx2-x 2Δx =2x 0+Δx ,k 2=f x 0-f x 0-Δx Δx =x 20-x 0-Δx 2Δx=2x 0-Δx .由题意知:Δx >0,∴k 1>k 2,选A.3.将半径为R 的球加热,若球的半径增加ΔR ,则球的体积大约增加( ) A.43πR 3ΔR B .4πR 2ΔR C .4πR 2D .4πR ΔR[答案] B[解析] 43π(R +ΔR )3-43πR 3=43π[R 3+3R 2ΔR +3R (ΔR )2+(ΔR )3-R 3] ≈4πR 2ΔR .故选B.4.以初速度为v 0(v 0>0)做竖直上抛运动的物体,t 秒时的高度为s (t )=v 0t -12gt 2,则物体在t 0秒到t 0+Δt 秒间的平均速度为( )A .v 0-gt 0-12g ΔtB .v 0-gt 0C .v 0-12g ΔtD .gt 0-12g Δt[答案] A[解析] ∵Δs =v 0(t 0+Δt )-12g (t 0+Δt )2-v 0t 0+12gt 20=(v 0-gt 0)Δt -12g (Δt )2,∴Δs Δt =v 0-gt 0-12g Δt .∴物体在t 0秒到t 0+Δt 秒间的平均速度为v 0-gt 0-12g Δt . 5.物体甲、乙在时间0到t 1范围内路程的变化情况如图所示,下列说法正确的是( )A .在0到t 0范围内甲的平均速度大于乙的平均速度B .在0到t 0范围内甲的平均速度小于乙的平均速度C .在t 0到t 1范围内甲的平均速度大于乙的平均速度D .在t 0到t 1范围内甲的平均速度小于乙的平均速度 [答案] C[解析] 在0到t 0范围内,甲、乙所走的路程相同,时间一样,所以平均速度相同,在t 0到t 1范围内,时间相同,而甲走的路程较大,所以甲的平均速度较大.二、填空题6.一质点运动规律是s =t 2+3(单位:s (m),t (s)),则在t =1秒时的瞬时速度估计是________m/s.[答案] 2[解析] Δs =s (1+Δt )-s (1)=(1+Δt )2+3-(12+3)=2Δt +(Δt )2, ∴Δs Δt =2Δt +Δt 2Δt=2+Δt ,当Δt 趋于0秒时,ΔsΔt趋于2米/秒.7.一木块沿某一斜面自由下滑,测得下滑的水平距离s 与时间t 之间的函数关系为:s =18t 2,则t =2时,此木块的瞬时速度为____________. [答案] 12[解析] Δs Δt =18t +Δt 2-18t 2Δt =14t +18Δt .当t =2,且Δt 趋于0时,Δs Δt 趋于12. 三、解答题8.已知函数f (x )=x 2+x ,分别计算f (x )在自变量x 从1变到3和从1变到2时的平均变化率.[解析] 自变量x 从1变到3时,函数f (x )的平均变化率为f 3-f 13-1=32+3-12+12=5,自变量x 从1变到2时,函数f (x )的平均变化率为f 2-f 12-1=22+2-12+11=4.[点评] 解决函数平均变化率的计算问题,要紧扣定义:函数f (x )当自变量x 从x 1变到x 2时,函数值的平均变化为f x 2-f x 1x 2-x 1.此外,要保证计算过程的准确性.9.设质点做直线运动,已知路程s 是时间t 的函数,s =3t 2+2t +1.(1)求从t =2到t =2+Δt 的平均速度,并求当Δt =1,Δt =0.1与Δt =0.01时的平均速度;(2)求当t =2时的瞬时速度.[分析] 用函数的平均变化率和瞬时变化率来求.[解析] (1)因为Δs =3(2+Δt )2+2(2+Δt )+1-(3×22+2×2+1)=14Δt +3Δt 2,所以从t =2到t =2+Δt 的平均速度为v =ΔsΔt=14+3Δt . 当Δt =1时,v =17; 当Δt =0.1时,v =14.3; 当Δt =0.01时,v =14.03.(2)当t =2时的瞬时速度为v =lim Δt →0 ΔsΔt =lim Δt →0(14+3Δt )=14. 10.质点M 按规律s (t )=at 2+1作直线运动(位移s 的单位:m ,时间t 的单位:s).问是否存在常数a ,使质点M 在t =2时的瞬时速度为8m/s?[解析] 假设存在常数a ,则Δs =s (2+Δt )-s (2)=a (2+Δt )2+1-a ×22-1=4a +4a Δt +a (Δt )2+1-4a -1=4a Δt +a (Δt )2,所以Δs Δt =4a Δt +a Δt 2Δt=4a +a Δt .当Δt 趋于0时,4a +a Δt 趋于4a,4a =8,解得a =2. 所以存在常数a =2,使质点M 在t =2时的瞬时速度为8m/s.[点评] 对于是否存在的探究性问题,可先假设其存在,然后按瞬时速度的定义求解即可.。
北京市北京师范大学第二附属中学未来科技城学校2022-2023学年高二下学期3月月考数学试题

北师大二附中未来科技城学校2022-2023学年第二学期高二年级月考数学试卷试卷满分:120分 考试时间:90分钟 2023年3月23日一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1. 已知等差数列{}n a 的通项公式为32n a n =−,则其公差d =( )A .3−B .3C .2−D .22. 设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若22n S n n =+,则5a =( )A .-21B .11C .27D .353. 已知等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,若q = 2,26S =,则3S =( )A .8B .12C .13D .144. 已知随机变量ξ服从正态分布()22,N σ,且()020.3P ξ<<=,则()4P ξ>=( )A .0.6B .0.4C .0.3D .0.25. 用数学归纳法证明()*1111,12321nn n n ++++<∈>−N 时,第一步应验证不等式( ) A .1122+<B .111223++< C .111323++<D .11113234+++<6. 小王同学制作了一枚质地均匀的正十二面体骰子,并在十二个面上分别画了十二生肖的图案,且每个面上的生肖各不相同,如图所示.小王抛掷这枚骰子2次,恰好出现一次龙的图案朝上的概率为( ) A .11144B .112C .1172 D .167. 小智和电脑连续下两盘棋,已知小智第一盘获胜的概率是0.5,小智连续两盘都获胜的概率是0.4,那么小智在第一盘获胜的条件下,第二盘也获胜的概率是( ) A .0.4 B .0.8C .0.2D .0.58. 已知数列是公差不为0的等差数列,且125,,a a a 成等比数列,则下列命题正确的是( )A .若10a >,则48S a >B .若10a >,则48S aC .若10a <,则48S a >D .若10a <,则48S a{}n a二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)9. 在等差数列{}n a 中,已知45630a a a ++=,则19a a +=______.10. 数列}{n a 中各项均为正数,且*12(N )n n a a n +=∈,21016a a =,则6a =_________.11. 已知数列{}n a 满足111n na a +=−,13a =,则2023a =_________. 12. 对具有线性相关关系的变量x ,y ,测得一组数据如表,利用最小二乘法得它们的回归直线方程为ˆ10.5yx a =+,据此模型来预测当20x 时,y 的估计值为___________.三、 解答题(本大题共4小题,共60分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)13. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,29S =,请从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,解决下面的问题:(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足32n a n b −=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 条件①:47a =; 条件②:422S =.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.14. 已知在等比数列n a 中,11a =,且1231a a a −、、成等差数列.(1)求数列n a 的通项公式; (2)若数列n b 满足*21n n b n a n N ,求数列n b 的前n 项和n S .15.2019年4月,江苏省发布了高考综合改革实施方案,试行“312++”高考新模式.为调研新高考模式下,某校学生选择物理或历史与性别是否有关,统计了该校高三年级800名学生的选科情况,部分数据如下表:(1)根据所给数据完成上述表格,并判断是否有99.9%的把握认为该校学生选择物理或历史与性别有关;(2)该校为了提高选择历史科目学生的数学学习兴趣,用分层抽样的方法从该类学生中抽取5人,组成数学学习小组.一段时间后,从该小组中抽取3人汇报数学学习心得.记3人中男生人数为X,求X 的分布列和数学期望()E X .附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d−=++++)2k0.0503.84116.某学校高三年级有400名学生参加某项体育测试,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[30,40),[40,50),[90,100],整理得到如下频率分布直方图:(1)若该样本中男生有55人,试估计该学校高三年级女生总人数;(2)若规定小于60分为“不及格”,从该学校高三年级学生中随机抽取一人,估计该学生不及格的概率;90,100为“优秀”.用频率估计概率,从该校高三年级随机抽取三(3)若规定分数在[80,90)为“良好”,[]人,记该项测试分数为“良好”或“优秀”的人数为X,求X的分布列和数学期望.。
高中数学 期末综合测试(含解析)北师大版选修1-2-北师大版高二选修1-2数学试题

单元综合测试五(期末综合测试)时间:120分钟 分值:150分一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50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.复数z =1i -1的模为( )A.12B.22 C.2 D .2 【答案】B【解析】 本题考查复数的运算和复数的模. ∵z =1i -1=-12-12i ,∴|z |=(-12)2+(-12)2=22.故选B. 2.已知复数z =2-i ,则z ·z -的值为( ) A .5 B. 5 C .3 D. 3 【答案】A【解析】 ∵z =2-i ,∴z =2+i ,∴z ·z =(2+i)(2-i)=4-(-1)=5.3.用反证法证明命题“若a 2+b 2=0,则a ,b 全为0(a ,b ∈R )”,其反设正确的是( ) A .a 、b 至少有一个不为0 B .a 、b 至少有一个为0 C .a 、b 全不为0 D .a 、b 中只有一个为0 【答案】A【解析】 对“全为0”的否定是“不全为0”,故选A.4.在平面直角坐标系内,方程x a +yb =1表示在x ,y 轴上的截距分别为a ,b 的直线,拓展到空间,在x ,y ,z 轴上的截距分别为a ,b ,c (abc ≠0)的方程为( )A.x a +y b +z c =1B.x ab +y bc +zac =1 C.xy ab +yz bc +zxca =1 D .ax +by +zc =1 【答案】A【解析】 由类比推理可知,方程为x a +y b +zc=1.5.阅读如下程序框图,如果输出i =4,那么空白的判断框中应填入的条件是( )A .S <8B .S <9C .S <10D .S <11 【答案】B【解析】 本题考查了程序框图的循环结构.依据循环要求有i =1,S =0;i =2,S =2×2+1=5;i =3,S =2×3+2=8;i =4,S =2×4+1=9,此时结束循环,故应为S <9.6.对a ,b ∈R +,a +b ≥2ab ,大前提 x +1x≥2x ·1x,小前提 所以x +1x≥2.结论以上推理过程中的错误为( )A .大前提B .小前提C .结论D .无错误 【答案】B【解析】 小前提错误,应满足x >0.7.执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为3,则输出s 的值是( )A .1B .2C .3D .7 【答案】C【解析】 本题考查程序框图中的循环结构.i =1,s =1→s =1+(1-1)=1,i =2→s =1+(2-1)=2,i =3→s =2+(3-1)=4,i =4→输出s .8.甲、乙两人各进行1次射击,如果两人击中目标的概率都是0.7,则其中恰有1人击中目标的概率是( )A .0.49B .0.42C .0.7D .0.91 【答案】B【解析】 两人都击中概率P 1=0.49,都击不中的概率P 2=0.09,∴恰有一人击中的概率P =1-0.49-0.09=0.42.9.将正奇数按如图所示规律排列,则第31行从左向右的第3个数为( )1 3 5 7 17 15 13 11 9 19 21 23 25 27 29 31A .1 915B .1 917C .1 919D .1 921 【答案】B【解析】 如题图,第1行1个奇数,第2行3个奇数,第3行5个奇数,归纳可得第31行有61个奇数,且奇数行按由大到小的顺序排列,偶数行按由小到大的顺序排列.又因为前31行共有1+3+…+61=961个奇数,则第31行第1个数是第961个奇数即是1 921,则第3个数为1 917.10.已知x >0,y >0,2x +1y =1,若x +2y >m 2-2m 恒成立,则实数m 的取值X 围是( )A .m ≥4或m ≤-2B .m ≥2或m ≤-4C .-2<m <4D .-4<m <2 【答案】C【解析】 x +2y =(x +2y )(2x +1y )=4+4y x +x y ≥4+4=8,当且仅当4y x =xy ,即x =4,y =2时取等号.∴m 2-2m <8,即m 2-2m -8<0,解得-2<m <4. 二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.i 是虚数单位,i +2i 2+3i 3+…+8i 8=________(用a +b i 的形式表示,a ,b ∈R ).【答案】4-4i【解析】 i +2i 2+3i 3+4i 4+5i 5+6i 6+7i 7+8i 8=i -2-3i +4+5i -6-7i +8=4-4i.12.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入m 的值为2,则输出的结果i =______.【答案】4【解析】 本题考查程序框图的循环结构. i =1,A =2,B =1; i =2,A =4,B =2; i =3,A =8,B =6; i =4,A =16,B =18; 此时A <B ,则输出i =4.13.已知f (x )是定义在R 上的函数,且f (x )=1+f (x -2)1-f (x -2),若f (1)=2+3,则f (2 009)=________.【答案】2+ 3【解析】 ∵f (x )=1+f (x -2)1-f (x -2),∴f (x -2)=1+f (x -4)1-f (x -4).代入得f (x )=1+1+f (x -4)1-f (x -4)1-1+f (x -4)1-f (x -4)=2-2f (x -4)=-1f (x -4).∴f (x )=f (x -8),即f (x )的周期为8. ∴f (2 009)=f (251×8+1)=f (1)=2+ 3.14.古希腊数学家把数1,3,6,10,15,21,…,叫做三角数,它有一定的规律性,则第30个三角数减去第28个三角数的值为________.【答案】59【解析】 设数1,3,6,10,15,21,…各项为a 1,a 2,a 3,…, 则a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,即数列{a n +1-a n }构成首项为2,公差为1的等差数列. 利用累加法得a 28=a 1+(2+3+…+28), a 30=a 1+(2+3+…+28+29+30), ∴a 30-a 28=29+30=59.15.在平面几何中,△ABC 的内角平分线CE 分AB 所成线段的比AE EB =ACBC ,把这个结论类比到空间:在三棱锥A —BCD 中,如图,面DEC 平分二面角A —CD —B 且与AB 相交于E ,则得到的类比的结论是________.【答案】AE EB =S △ACDS △BCD三、解答题(本大题共6小题,共75分,前4题每题12分,20题13分,21题14分)16.实数m 为何值时,复数z =m 2(1m +5+i)+(8m +15)i +m -6m +5.(1)为实数; (2)为虚数; (3)为纯虚数; (4)对应点在第二象限?【解析】 z =m 2+m -6m +5+(m 2+8m +15)i ,(1)z 为实数⇔m 2+8m +15=0且m +5≠0, 解得m =-3.(2)z 为虚数⇔m 2+8m +15≠0且m +5≠0, 解得m ≠-3且m ≠-5. (3)z 为纯虚数⇔⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -6m +5=0m 2+8m +15≠0,解得m =2.(4)z 对应的点在第二象限⇔⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -6m +5<0m 2+8m +15>0,解得m <-5或-3<m <2.17.设f (x )=13x +3,先分别求f (0)+f (1),f (-1)+f (2),f (-2)+f (3),然后归纳猜想一般性结论.【解析】 f (0)+f (1)=130+3+131+3=11+3+13+3=3-12+3-36=33,同理可得f (-1)+f (2)=33, f (-2)+f (3)=33, 并注意到在这三个特殊式子中,自变量之和均等于1.归纳猜想得:当x1+x2=1时,均有f(x1)+f(x2)=3 3.18.已知f(x)=-x3-x+1(x∈R).(1)求证:y=f(x)是定义域上的减函数;(2)求证满足f(x)=0的实数根x至多只有一个.【证明】(1)∵f′(x)=-3x2-1=-(3x2+1)<0(x∈R),∴y=f(x)是定义域上的减函数.(2)假设f(x)=0的实数根x至少有两个,不妨设x1≠x2,且x1,x2∈R,f(x1)=f(x2)=0.∵y=f(x)在R上单调递减,∴当x1<x2时,f(x1)>f(x2),当x1>x2时,f(x1)<f(x2),这与f(x1)=f(x2)=0矛盾,故假设不成立,所以f(x)=0至多只有一个实数根.19.如图是某工厂加工笔记本电脑屏幕的流程图:根据此流程图可回答下列问题:(1)一件屏幕成品可能经过几次加工和检验程序?(2)哪些环节可能导致废品的产生,二次加工产品的来源是什么?(3)该流程图的终点是什么?【解析】 (1)一件屏幕成品经过一次加工、二次加工两道加工程序和检验、最后检验两道检验程序;也可能经过一次加工、返修加工、二次加工三道加工程序和检验、返修检验、最后检验三道检验程序.(2)返修加工和二次加工可能导致屏幕废品的产生,二次加工产品的来源是一次加工的合格品和返修加工的合格品.(3)流程图的终点是“屏幕成品”和“屏幕废品”.20.已知数学、英语的成绩分别有1,2,3,4,5五个档次,某班共有60人,在每个档次的人数如下表:(1)求m =4,n =3(2)求在m ≥3的条件下,n =3的概率;(3)若m =2与n =4是相互独立的,求a ,b 的值. 【解析】 本题为条件概率和相互独立事件的概率. (1)m =4,n =3时,共7人,故概率为P =760.(2)m ≥3时,总人数为35.当m ≥3,n =3时,总人数为8,故概率为P =835.(3)若m =2与n =4是相互独立的, 则P (m =2)·P (n =4)=P (m =2,n =4). ∴1+b +6+0+a 60×3+0+1+b +060=b 60.故总人数为60,知a +b =13. ∴13×(4+b )=b .∴a =11,b =2.21.某工厂有25周岁以上(含25周岁)工人300名,25周岁以下工人200名.为研究工人的日平均生产量是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄在“25周岁以上(含25周岁)”和“25周岁以下”分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分成5组:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,求至少抽到一名“25周岁以下组”工人的概率;(2)规定日平均生产件数不少于80件者为“生产能手”,请你根据已知条件完成2×2列联表,并判断是否有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”?附:χ2=n (n 11n 22-n 12n 21)2n 1+n 2+n +1n +2P (χ2≥k )0.100 0.050 0.010 0.001 k2.7063.8416.63510.828(注:此公式也可以写成χ2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ))【解析】 (1)由已知得,样本中有25周岁以上组工人60名,25周岁以下组工人40名. 所以,样本中日平均生产件数不足60件的工人中,25周岁以上组工人有60×0.05=3(人),记为A 1,A 2,A 3;25周岁以下组工人有40×0.05=2(人),记为B 1,B 2.从中随机抽取2名工人,所有的可能结果共有10种,它们是:(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 2,A 3),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2).其中,至少有1名“25周岁以下组”工人的可能结构共有7种,它们是:(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2).故所求的概率P =710.(2)由频率分布直方图可知,在抽取的100名工人中,“25周岁以上组”中的生产能手60×0.25=15(人),“25周岁以下组”中的生产能手40×0.375=15(人),据此可得2×2列联表如下:所以得χ2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)=100×(15×25-15×45)2 60×40×30×70=2514≈1.79.因为1.79<2.706,所以没有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”.。
2022-2023学年北师大版高二下数学:概率(附答案解析)

2022-2023学年北师大版高二下数学:概率一.选择题(共8小题)1.(2021秋•宜昌期中)某产品共有三个等级,分别为一等品、二等品和不合格品.从一箱产品中随机抽取1件进行检测,设“抽到一等品”的概率为0.55,“抽到二等品”的概率为0.2,则“抽到不合格品”的概率为()A.0.8B.0.75C.0.45D.0.25 2.(2021秋•常州期中)某个班级有55名学生,其中男生35名,女生20名,男生中有20名团员,女生中有12名团员.在该班中随机选取一名学生,如果选到的是团员,那么选到的是男生的概率为()A .B .C .D .3.(2021秋•沙市区校级期中)先后抛掷两枚骰子,甲表示事件“第一次掷出正面向上的点数是1”,乙表示事件“第二次掷出正面向上的点数是2”,丙表示事件“两次掷出的点数之和是7”,丁表示事件“两次掷出的点数之和是8”,则()A.甲与丙相互独立B.甲与丁相互独立C.乙与丁相互独立D.丙与丁相互独立4.(2021秋•浙江期中)不透明的口袋内装有红色、绿色和蓝色小球各2个,一次任意摸出2个小球,则与事件“2个小球都为红色”互斥而不对立的事件有()A.2个小球不全为红色B.2个小球恰有一个红色C.2个小球至少有一个红色D.2个小球不全为绿色5.(2021秋•仁寿县期中)先后抛掷一颗骰子两次,落在水平桌面后,记正面朝上的点数分别为x,y,事件A为:x+y为偶数,事件B为:xy为奇数,则概率P(B|A)=()A .B .C .D .6.(2021秋•河南期中)如图所示,阴影部分由六个全等的三角形组成,每个三角形是底边为圆的半径,顶角为120°的等腰三角形,若在圆内随机取一点,则该点落到阴影部分内的概率为()第1页(共18页)。
2023-2024学年北京师范大学附属中学高一上学期期中数学试题含答案解析

2023北京北师大二附中高一(上)期中数学一、单选题(共10小题,每题4分,共40分)1. 已知集合{}1,0,2,3A =-,{21,}B xx k k ==-∈N ∣,那么A B = ( )A. {}1,0- B. {}1,2- C. {}0,3 D. {}1,3-2. 命题“x ∀∈R ,2230x x -+>”的否定为( )A. x ∀∈R ,2230x x -+< B. x ∀∈R ,2230x x -+≤C. x ∃∈R ,2230x x -+< D. x ∃∈R ,2230x x -+≤3. 已知0a b <<,则下列不等式中成立的是( )A.11a b< B. a b< C. 0ab < D.2ab b >4. 函数1111y x x=-+-的奇偶性是( )A. 奇函数 B. 偶函数C. 非奇非偶函数D. 既奇函数,又是偶函数5. 函数()35f x x x =--的零点所在的区间是( )A. ()0,1 B. ()1,2C. ()2,3 D. ()3,46. “14m <”是“一元二次方程20x x m ++=”有实数解的A. 充分非必要条件 B. 充分必要条件C. 必要非充分条件D. 非充分非必要条件7. 下图是王老师锻炼时所走的离家距离(S )与行走时间(t )之间的函数关系图,若用黑点表示王老师家的位置,则王老师行走的路线可能是( )是A. B.C. D.8. 函数()221xf x x =+的图象大致为( )A. B.C. D.9. 设f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x 1<0且x 1+x 2>0,则( )A. f (﹣x 1)>f (﹣x 2)B. f (﹣x 1)=f (﹣x 2)C. f (﹣x 1)<f (﹣x 2)D. f (﹣x 1)与f (﹣x 2)大小不确定10. 已知函数()12f x m x x =-+有三个零点,则实数m 的取值范围为( )A. 1m > B. 01m <<C 12m << D. 1m <-.二、填空题(共5小题,每题5分,共25分)11. 函数()f x =______.12. 函数2122x x y ++=值域是________.13. 若正实数,x y 满足:31x y +=,则xy 的最大值为________.14. 已知函数()221,111,1x x x f x x x⎧-+≤⎪=⎨->⎪⎩,则()()1f f -=______;若关于x 的方程()f x k =恰有两个不同的解,则实数k 的取值范围是______.15. 若使集合{}2()(6)(4)0,A k x kx k x x Z =---≥∈中元素个数最少,则实数k 的取值范围是 ________.三、解答题(共6小题,共85分)16. 已知全集U =R ,集合{}2230A x x x =--<,{}04B x x =<<.(1)求()U A B ⋂ð;(2)设非空集合{}23,D x a x a a =<<+∈R ,若U D A ⊆ð,求实数a 的取值范围.17. 已知函数()211f x x =+,[]2,5x ∈.(1)判断函数()f x 的单调性,并用定义证明你的结论;(2)求不等式()()121f m f m +<-的解集.18. 已知2y x x =-,且()1,1x ∈-.(1)求实数y 的取值集合M ;(2)设不等式()()20x a x a -+-<的解集为N ,若x ∈N 是x M ∈的必要条件,求a 的取值范围.19. 近年来,中美贸易摩擦不断.特别是美国对我国华为的限制.尽管美国对华为极力封锁,百般刁难,并不断加大对各国的施压,拉拢他们抵制华为5G ,然而这并没有让华为却步.华为在2018年不仅净利润创下记录,海外增长同样强劲.今年,我国华为某一企业为了进一步增加市场竞争力,计划在2020年利用新技术生产某款新手机.通过市场分析,生产此款手机全年需投入固定成本250万,每生产x (千部)手机,需另投入成本()R x 万元,且的210100,040()100007019450,40x x x R x x x x ⎧+<<⎪=⎨+-≥⎪⎩,由市场调研知,每部手机售价0.7万元,且全年生产的手机当年能全部销售完.(1)求出2020年的利润()W x (万元)关于年产量x (千部)的函数关系式,(利润=销售额—成本);(2)2020年产量为多少(千部)时,企业所获利润最大?最大利润多少?20. 已知函数()f x 为二次函数,()f x 的图象过点()0,2,对称轴为12x =-,函数()f x 在R 上最小值为74.(1)求()f x 的解析式;(2)当[]2,x m m ∈-,R m ∈时,求函数()f x 的最小值(用m 表示);(3)若函数()()1F x f x ax =--在()0,3上只有一个零点,求a 的取值范围.21. 设整数集合{}12100,,,A a a a =⋯,其中121001···205a a a ≤<<<≤ ,且对于任意(),1100i j i j ≤≤≤,若i j A +∈,则.i j a a A +∈(1)请写出一个满足条件的集合A ;(2)证明:任意{}101,102,,200,x x A ∈⋯∉;(3)若100205a =,求满足条件集合A 的个数.是的2023北京北师大二附中高一(上)期中数学一、单选题(共10小题,每题4分,共40分)1. 已知集合{}1,0,2,3A =-,{21,}B xx k k ==-∈N ∣,那么A B = ( )A. {}1,0- B. {}1,2- C. {}0,3 D. {}1,3-【答案】D 【解析】【分析】根据交集的定义可求A B ⋂.【详解】因为{21,}B xx k k ==-∈N ∣,故B 中的元素为大于或等于1-的奇数,故{}1,3A B =- ,故选:D.2. 命题“x ∀∈R ,2230x x -+>”的否定为( )A. x ∀∈R ,2230x x -+< B. x ∀∈R ,2230x x -+≤C. x ∃∈R ,2230x x -+< D. x ∃∈R ,2230x x -+≤【答案】D 【解析】【分析】根据题意,由全称命题的否定是特称命题,即可得到结果.【详解】因为命题“x ∀∈R ,2230x x -+>”,则其否定为“x ∃∈R ,2230x x -+≤”故选:D3. 已知0a b <<,则下列不等式中成立的是( )A.11a b< B. a b< C. 0ab < D.2ab b >【答案】D 【解析】【分析】根据不等式基本性质,逐一分析四个不等式关系是否恒成立,可得答案.【详解】解:0a b <<Q , 0ab ∴>,故C 错误;的两边同除ab 得:11a b>,故A 错误;a b ∴>,故B 错误;两边同乘b 得:2ab b >,故D 正确;故选D .【点睛】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了不等式恒成立,不等式的基本性质等知识点,难度中档.4. 函数1111y x x=-+-奇偶性是( )A. 奇函数 B. 偶函数C. 非奇非偶函数D. 既是奇函数,又是偶函数【答案】A 【解析】【分析】利用函数的奇偶性定义判定即可.【详解】由函数解析式可知{}1,R x x x ≠±∈,即定义域关于原点对称,又()()()11111111f x f x f x x x x x=-⇒-=-=-+--+,所以函数1111y x x=-+-是奇函数.故选:A5. 函数()35f x x x =--的零点所在的区间是( )A. ()0,1B. ()1,2C. ()2,3D. ()3,4【答案】B 【解析】【分析】利用转化法,结合数形结合思想进行判断即可.【详解】()33505f x x x x x =--=⇒=+函数3y x =和函数5y x =+在同一直角坐标系内图象如下图所示:的一方面()()()()()05,15,21,319,455f f f f f =-=-===,()()120f f <另一方面根据数形结合思想可以判断两个函数图象的交点只有一个,故选:B 6. “14m <”是“一元二次方程20x x m ++=”有实数解的A. 充分非必要条件 B. 充分必要条件C. 必要非充分条件 D. 非充分非必要条件【答案】A 【解析】【详解】试题分析:方程20x x m ++=有解,则11404m m ∆=-≥⇒≤.14m <是14m ≤的充分不必要条件.故A 正确.考点:充分必要条件7. 下图是王老师锻炼时所走的离家距离(S )与行走时间(t )之间的函数关系图,若用黑点表示王老师家的位置,则王老师行走的路线可能是( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】根据图象中有一段为水平线段(表示离家的距离一直不变),逐项判断此时对应选项是否满足.【详解】图象显示有一段时间吴老师离家距离是个定值,故他所走的路程是一段以家为圆心的圆弧,所以A、B、D三个选项均不符合,只有选项C符合题意.故选:C .8. 函数()221xf x x =+的图象大致为( )A. B.C. D.【答案】D 【解析】【分析】根据函数的奇偶性判断所给函数的奇偶性,再通过函数值的正负即可判断.【详解】函数()221x f x x =+,则()()()()222211x x f x f x x x --==-=-+-+,即函数为奇函数,则A 、B 错误,当0x >时,()2201xf x x =>+.故D 正确故选:D9. 设f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x 1<0且x 1+x 2>0,则( )A. f (﹣x 1)>f (﹣x 2)B. f (﹣x 1)=f (﹣x 2)C. f (﹣x 1)<f (﹣x 2)D. f (﹣x 1)与f (﹣x 2)大小不确定【答案】A 【解析】【分析】由条件可得()f x 在(),0∞-上是增函数,根据条件可得120x x >>-,所以()()12f x f x >-,从而得出答案.【详解】()f x 是R 上的偶函数,且在()0,∞+上是减函数故()f x 在(),0∞-上是增函数因为10x <且120x x +>,故120x x >>-;所以有()()12f x f x >-,又因为()()11f x f x ->所以有()()12f x f x ->-故选:A .10. 已知函数()12f x m x x =-+有三个零点,则实数m 的取值范围为( )A. 1m > B. 01m <<C 12m << D. 1m <-【答案】A 【解析】【分析】利用常变量分离法,结合数形给思想进行判断即可.【详解】令()11220f x m x m x x x =⇒=-=++,显然有0x ≠且2x ≠-且0m ≠,于是有()()()()()2,0122,,22,0x x x x x x x x m ∞⎧+>⎪=+=⎨-+∈--⋃-⎪⎩,设()()()()()()2,022,,22,0x x x g x x x x x x ∞⎧+>⎪=+=⎨-+∈--⋃-⎪⎩,它的图象如下图所示:因此要想函数()12f x m x x =-+有三个零点,只需0111m m <<⇒>,故选:A【点睛】方法点睛:解决函数零点个数问题一般的方法就是让函数值为零,然后进行常变量分离,利用数形结合思想进行求解.二、填空题(共5小题,每题5分,共25分)11. 函数()f x =______.【答案】(),1-∞.【解析】【分析】利用二次根式的意义计算即可.【详解】由题意可知101x x ->⇒<,即函数的定义域为(),1-∞.故答案为:(),1-∞12. 函数2122x x y ++=的值域是________.【答案】(0,1]【解析】【分析】根据二次函数的性质求解2()22f x x x =++的范围可得函数2122x x y ++=的值域【详解】解:由22()22(1)1f x x x x =++=++,可得()f x 的最小值为1,2122y x x ∴=++的值域为(0,1].故答案为:(0,1].【点睛】本题考查了函数值域的求法.高中函数值域求法有:1、观察法,2、配方法,3、反函数法,4、判别式法;5、换元法,6、数形结合法,7、不等式法,8、分离常数法,9、单调性法,1011、最值法,12、构造法,13、比例法.要根据题意选择.13. 若正实数,x y 满足:31x y +=,则xy 的最大值为________.【答案】112【解析】【分析】运用基本不等式得出31x y +=≥,化简求得112xy ≤即可.【详解】 正实数,x y 满足:31x y +=,31x y +=≥∴112xy ≤,当且仅当12x =,16y =时等号成立.故答案为112【点睛】本题考查了运用基本不等式求解二元式子的最值问题,关键是判断、变形得出不等式的条件,属于容易题.14. 已知函数()221,111,1x x x f x x x⎧-+≤⎪=⎨->⎪⎩,则()()1f f -=______;若关于x 的方程()f x k =恰有两个不同的解,则实数k 的取值范围是______.【答案】 ①. 34-②. ()0,1【解析】【分析】利用分段函数代入解析式求函数值即可得第一空,利用函数的单调性结合图象得第二空.【详解】易知()()()()314144f ff f -=⇒-==-,又1x ≤时,()22211y x x x =-+=-单调递减,且min 0y =,110x x >⇒>时,11y x=-单调递减,且10y -<<,作出函数()y f x =的图象如下:所以方程()f x k =有两个不同解即函数()y f x =与y k =有两个不同交点,显然()0,1k ∈.故答案为:34-;()0,115. 若使集合{}2()(6)(4)0,A k x kx k x x Z =---≥∈中元素个数最少,则实数k 的取值范围是 ________.【答案】()3,2--【解析】【分析】首先讨论k 的取值,解不等式;再由集合A 的元素个数最少,推出只有0k <满足,若集合A 的元素个数最少,由0k <,集合A =64x Z k x k ⎧⎫∈+≤≤⎨⎬⎩⎭,只需求6k k +的最大值即可,再由集合A 中x ∈Z ,只需654k k-<+<-即可求解.【详解】由题知集合A 内的不等式为2(6)(4)0,kx k x x Z ---≥∈,故当0k =时,可得{}4A x Z x =∈<;当0k >时, 2(6)(4)0kx k x ---≥可转化为24060x kx k -≥⎧⎨--≥⎩ 或24060x kx k -≤⎧⎨--≤⎩,因为64k k <+,所以不等式的解集为{4x x ≤或6x k k ⎫≥+⎬⎭,所以A ={4x Z x ∈≤或6x k k ⎫≥+⎬⎭当0k <时,由64k k +<,所以不等式的解集为64x k x k ⎧⎫+≤≤⎨⎬⎩⎭,所以A =64x Z k x k ⎧⎫∈+≤≤⎨⎬⎩⎭,此时集合A 的元素个数为有限个.综上所述,当0k ≥时,集合A 的元素个数为无限个,当0k <时,集合A 的元素个数为有限个,故当0k <时,集合A 的元素个数最少,且当6k k+ 的值越大,集合A 的元素个数越少,令6()f k k k =+(0k <),则26()1f k k'=-,令()0f k '= 解得k =,所以()f k 在(,-∞内单调递增,在()内单调递减,所以max ()(f k f ==-又因为x ∈Z ,54-<-<-,所以当654k k-<+<-,即32k -<<-时,集合A =64x Z k x k ⎧⎫∈+≤≤⎨⎬⎩⎭中元素的个数最少,故32k -<<-故答案为:()3,2--【点睛】本题主要考查集合的运算和解不等式,综合性比较强.三、解答题(共6小题,共85分)16. 已知全集U =R ,集合{}2230A x x x =--<,{}04B x x =<<.(1)求()U A B ⋂ð;(2)设非空集合{}23,D x a x a a =<<+∈R ,若U D A ⊆ð,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}34x x ≤< (2)][()3,23,--⋃+∞【解析】【分析】(1)利用一元二次不等式解法化简集合A ,然后利用补集和交集运算求解即可;(2)根据集合关系列不等式组求解即可.【小问1详解】因为{}2230A x x x =--<,所以{}13A x x =-<<,所以{}13U A x x x =≤-≥或ð,因为{}04B x x =<<,所以(){}34U A B x x ⋂=≤<ð.【小问2详解】因为{}13U A x x x =≤-≥或ð,由题意得23231a a a <+⎧⎨+≤-⎩或233a a a <+⎧⎨≥⎩,解得32a -<≤-或3a ≥.所以实数a 的取值范围是][()3,23,--⋃+∞.17. 已知函数()211f x x =+,[]2,5x ∈.(1)判断函数()f x 的单调性,并用定义证明你的结论;(2)求不等式()()121f m f m +<-的解集.【答案】(1)()f x 在[]2,5x ∈单调递减,证明见解析 (2)322mm ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】(1)根据函数单调性的定义即可作差求解,(2)由函数的单调性即可求解.【小问1详解】()f x 在[]2,5x ∈单调递减,证明如下:设1225x x ≤<≤,则()()()()()()21211222221212111111x x x x f x f x x x x x -+-=-=++++,由于1225x x ≤<≤,所以()()222121120,0,110x x x x x x ->+>++>,因此()()120f x f x ->,故()()12f x f x >,所以()f x 在[]2,5x ∈单调递减,【小问2详解】由(1)知()f x 在[]2,5x ∈单调递减,所以由()()121f m f m +<-得51212m m ≥+>-≥,解得322m ≤<,故不等式解集为322mm ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭18. 已知2y x x =-,且()1,1x ∈-.(1)求实数y 的取值集合M ;(2)设不等式()()20x a x a -+-<的解集为N ,若x ∈N 是x M ∈的必要条件,求a 的取值范围.【答案】18. 124M y y ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭19. 14a <-或94a >【解析】【分析】(1)根据二次函数的性质即可求解集合M .(2)x ∈N 是x M ∈的必要条件,即M N ⊆,对a 分类讨论,解出不等式()(2)0x a x a -+-<的解集,可得a 的取值范围.【小问1详解】221124y x x x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,的故函数在11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递减,在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭,故当12x =时取最小值min 14y =-,当=1x -时,2y =,当1x =时,0y =,故124y -≤<,所以124M y y ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭,【小问2详解】x ∈N 是x M ∈的必要条件,即M N ⊆.当1a >时,2a a >-,此时(2,)N a a =-,所以1242a a ⎧-<-⎪⎨⎪≥⎩,解得94a >;当1a =时,N 为空集,不适合题意,所以1a =舍去; 当1a <时,2a a <-,此时(,2)N a a =-,所以1422a a ⎧<-⎪⎨⎪-≥⎩,解得14a <-综上可得a 取值范围是14a <-或94a >19. 近年来,中美贸易摩擦不断.特别是美国对我国华为的限制.尽管美国对华为极力封锁,百般刁难,并不断加大对各国的施压,拉拢他们抵制华为5G ,然而这并没有让华为却步.华为在2018年不仅净利润创下记录,海外增长同样强劲.今年,我国华为某一企业为了进一步增加市场竞争力,计划在2020年利用新技术生产某款新手机.通过市场分析,生产此款手机全年需投入固定成本250万,每生产x (千部)手机,需另投入成本()R x 万元,且210100,040()100007019450,40x x x R x x x x ⎧+<<⎪=⎨+-≥⎪⎩,由市场调研知,每部手机售价0.7万元,且全年生产的手机当年能全部销售完.(1)求出2020年的利润()W x (万元)关于年产量x (千部)的函数关系式,(利润=销售额—成本);的(2)2020年产量为多少(千部)时,企业所获利润最大?最大利润是多少?【答案】(1)210600250,040()10000()9200,40x x x W x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨-++≥⎪⎩; (2)2020年产量为100千部时,企业所获利润最大,最大利润是9000万元.【解析】【分析】(1)根据给定的函数模型,直接计算作答.(2)利用(1)中函数,借助二次函数最值及均值不等式求出最大值,再比较大小作答.【小问1详解】依题意,销售收入700x 万元,固定成本250万元,另投入成本210100,040()100007019450,40x x x R x x x x ⎧+<<⎪=⎨+-≥⎪⎩万元,因此210600250,040()700()25010000()9200,40x x x W x x R x x x x ⎧-+-<<⎪=--=⎨-++≥⎪⎩,所以2020年的利润()W x (万元)关于年产量x (千部)的函数关系式是210600250,040()10000(9200,40x x x W x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨-++≥⎪⎩.【小问2详解】由(1)知,当040x <<时,2()10(30)87508750W x x =--+≤,当且仅当30x =时取等号,当40x ≥时,10000()(920092009000W x x x =-++≤-+=,当且仅当10000x x=,即100x =时取等号,而87509000<,因此当100x =时,max ()9000W x =,所以2020年产量为100千部时,企业所获利润最大,最大利润是9000万元.20. 已知函数()f x 为二次函数,()f x 的图象过点()0,2,对称轴为12x =-,函数()f x在R 上最小值为74.(1)求()f x 的解析式;(2)当[]2,x m m ∈-,R m ∈时,求函数()f x 的最小值(用m 表示);(3)若函数()()1F x f x ax =--在()0,3上只有一个零点,求a 的取值范围.【答案】(1)217()()24f x x =++(2)2min2171(),242713(),422373(),242m m f x m m m ⎧++<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪-+>⎪⎩(3)13[,3{})3+∞⋃.【解析】【分析】(1)设出函数的解析式,结合函数的对称轴以及函数最值,求出函数的解析式即可;(2)通过讨论m 的范围,求出函数的单调区间,求出函数的最小值即可;(3)根据一元二次方程根的分布,结合零点存在性定理得到关于a 的不等式,解出即可.【小问1详解】设函数2()()f x a x h k =-+,由对称轴为12x =-,函数()f x 在R 上最小值为74可得得217()(24f x a x =++,将(0,2)代入()f x 得:1a =,故217()()24f x x =++;【小问2详解】()f x 的对称轴为12x=-,12m ≤-时,()f x 在[2m -,]m 递减,2min 17()()(24f x f m m ==++,1322m -<<时,()f x 在[2m -,12-递减,在1(2-,]m 递增,故min 17()()24f x f =-=,32m ≥时,()f x 在[2m -,]m 递增,故2min 37()(2)(24f x f m m =-=-+;综上,2min2171(),242713(),422373(),242m m f x m m m ⎧++<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪-+>⎪⎩;【小问3详解】2217()()1()1(1)124F x f x ax x ax x a x =--=++--=+-+在(0,3)上只有一个零点,当Δ0=时,即()2140a ∆=--=,解得3a =或1a =-当1a =-时,2210x x ++=,=1x -不满足题意,舍去,当3a =时,2210x x -+=,1x =满足题意,当0∆>时,当()(0)30F F ⋅<,解得133a >,此时()F x 在(0,3)上只有一个零点,由于(0)1F =,当()31330F a =-=时,此时133a =,此时210()103F x x x =+=-,解得13x =或3x =(舍去),满足条件,综上可得133a ≥,综上:a 的取值范围是13[,3{})3+∞⋃.21. 设整数集合{}12100,,,A a a a =⋯,其中121001···205a a a ≤<<<≤ ,且对于任意(),1100i j i j ≤≤≤,若i j A +∈,则.i j a a A +∈(1)请写出一个满足条件的集合A ;(2)证明:任意{}101,102,,200,x x A ∈⋯∉;(3)若100205a =,求满足条件的集合A 的个数.【答案】(1){1,2,3,,100}A = (2)证明见解析 (3)16个【解析】【分析】(1)根据题目条件,令n a n =,即可写出一个集合{1,2,3,,100}A = ;(2)由反证法即可证明;(3)因为任意的{}101,102,,200,x x A ∈⋯∉,所以集合{201,202,,205}A 中至多5个元素.设100100m a b -=≤,先通过判断集合A 中前100m -个元素的最大值可以推出(1100)i a i i m =-≤≤,故集合A 的个数与集合{201,202,203,204}的子集个数相同,即可求出.【详解】(1)答案不唯一. 如{1,2,3,,100}A = ; (2)假设存在一个0{101,102,,200}x ∈ 使得0x A ∈, 令0100x s =+,其中s ∈N 且100s ≤≤1,由题意,得100s a a A +∈,由s a 为正整数,得100100s a a a +>,这与100a 为集合A 中的最大元素矛盾,所以任意{101,102,,200}x ∈ ,x A ∉.(3)设集合{201,202,,205}A 中有(15)m m ≤≤个元素,100m a b -=,由题意,得12100200m a a a -<<< ≤,10011002100200m m a a a -+-+<<<< ,由(2)知,100100m a b -=≤.假设100b m >-,则1000b m -+>.因为10010010055100b m m -+-+=<-≤,由题设条件,得100100m b m a a A --++∈,因为100100100100200m b m a a --+++=≤,所以由(2)可得100100100m b m a a --++≤,这与100m a -为A 中不超过100的最大元素矛盾,所以100100m a m --≤,第21页/共21页又因为121001m a a a -<<< ≤,i a ∈N ,所以(1100)i a i i m =-≤≤. 任给集合{201,202,203,204}的1m -元子集B ,令0{1,2,,100}{205}A m B =- , 以下证明集合0A 符合题意:对于任意,i j 00)(1i j ≤≤≤1,则200i j +≤.若0i j A +∈,则有m i j +≤100-,所以i a i =,j a j =,从而0i j a a i j A +=+∈.故集合0A 符合题意,所以满足条件的集合A 的个数与集合{201,202,203,204}的子集个数相同,故满足条件的集合A 有4216=个.【点睛】本题主要考查数列中的推理,以及反证法的应用,解题关键是利用题目中的递进关系,找到破解方法,意在考查学生的逻辑推理能力和分析转化能力,属于难题.。
北师大版必修5高二数学期中测试试题试卷及答案
高二年级 学科 数学 (期中必修5)一、选择题(每小题只有一个正确答案,每题4分,共48分)1、已知等差数列{}n a 中,26a =,515a =,若2n n b a =,则数列{}n b 的前5项和等于( ) A .30B .45C .90D .1862、已知函数20()20x x f x x x +⎧=⎨-+>⎩,≤,,,则不等式2()f x x ≥的解集为( )A .[]11-,B .[]22-,C .[]21-,D .[]12-,3、0,0a b ≥≥,且2a b +=,则 ( ) (A )12ab ≤(B )12ab ≥ (C )222a b +≥ (D )223a b +≤ 4、已知等比数列{}n a 满足122336a a a a +=+=,,则7a =( ) A .64B .81C .128D .2435、在三角形ABC 中,5,3,7AB AC BC ===,则BAC ∠的大小为( )A .23π B .56π C .34π D .3π 6、已知ABC △中,a =b =60B = ,那么角A 等于( )A .135B .90C .45D .307、若m<n ,p<q 且(p-m)(p-n)>0,(q-m)(q-n)<0,则m 、n 、p 、q 的大小顺序是()A .m<p<q<nB .p<m<q<nC .p<m<n<qD .m<p<n<q 8、下列函数中,最小值为2的是( )A .)0(1<+=x x x y B .)1(11≥+=x xyC .)0(24>-+=x xx yD .2322++=x x y9、设x>0,y>0,a 、b 为正常数,且1=+ybx a ,则x+y 的最小值为( )A .ab 4B .ab b a 2++C .2(a+b)D .以上都不对10、如图7-27,022<-y x 表示的平面区域是()11、已知点(3,1)和(-4,6)在直线3x-2y+a=0的两侧,则a 的取值范围是( )A .a<-7或a>24B .a=7或a=24C .-7<a<24D .-24<a<712、若两个等差数列{a n },{b n }前n 项和A n ,B n 满足A n ∶B n =(7n+1)∶(4n+27),则a 11∶b 11=( )A.7∶4B.3∶2C.4∶3D.78∶71 二、填空(共6题,每题4分,共24分)1、若不等式02<--b ax x 的解集是2<x<3,则不等式012>--ax bx 的解集是:________2、给出下面的线性规划问题:求z=3x+5y 的最大值和最小值,使x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≤≤+3511536y x x y y x ,欲使目标函数z 只有最小值而无最大值,请你设计一种改变约束条件的办法(仍由三个不等式构成,且只能改变其中一个不等式),那么结果是__________。
2022-2023学年北师大版高二下数学:椭圆(附答案解析)
2022-2023学年北师大版高二下数学:椭圆
一.选择题(共8小题)
1.(2020秋•定远县期末)P是椭圆x2+4y2=16上一点,且|PF1|=7,则|PF2|=()A.1B.3C.5D.9
2.(2021秋•泸州期末)已知条件p:m>3,条件q :+=1表示焦点在x轴上的椭圆,
则p是q的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既非充分也非必要条件
3.(2021秋•河南期末)阿基米德(公元前287年﹣公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆C的对称轴为坐标轴,焦点在x轴上,且椭圆C 的离心率为,面积为8π,则椭圆C的方程为()
A .
B .
C
.D
.
4.(2021秋•龙凤区校级期末)设椭圆(a>b>0)的左焦点为F,O为坐标
原点.过点F
且斜率为的直线与C的一个交点为Q(点Q在x轴上方),且|OF|=|OQ|,
则C的离心率为()
A .
B .
C .
D .
5.(2021秋•南岗区校级期末)
若方程表示椭圆C,则下面结论正确的是()A.k∈(1,9)
B.椭圆C
的焦距为
C.若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(1,5)D.若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(5,9)
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2023-2024学年安徽省A10联盟(北师大版)高二(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年安徽省A10联盟(北师大版)高二(上)期中数学试卷一、选择题(本题共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.已知直线l 的方程为√3x +y −1=0,则直线的倾斜角为( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π62.若双曲线y 22−x 2m=1的焦点与椭圆x 24+y 29=1的焦点重合,则m 的值为( ) A .2B .3C .6D .73.以A (2,0),B (0,﹣4)两点为直径的两个端点的圆的方程为( ) A .(x +1)2+(y ﹣2)2=20 B .(x +1)2+(y ﹣2)2=5C .(x ﹣1)2+(y +2)2=20D .(x ﹣1)2+(y +2)2=54.已知圆(x ﹣1)2+y 2=4上有四个点到直线y =x +b 的距离等于1,则实数b 的值不可能为( ) A .1B .0C .−√2D .−√35.若圆x 2+y 2﹣2x +4y +1=0被直线ax ﹣2by ﹣2=0(a >0,b >0)平分,则1a+4b的最小值为( ) A .9+4√22B .16C .17D .2526.已知抛物线y 2=8x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则AC +BD 的最小值为( ) A .2B .4C .6D .87.已知在△ABC 中,顶点A (1,1),点B 在直线l :x ﹣y +2=0上,点C 在x 轴上,则△ABC 的周长的最小值为( ) A .√5B .2√5C .4√5D .5√528.已知底边BC 长为2的等腰直角三角形ABC ,D 是平面ABC 内一点,且满足DB :DC =√3:1,则△ABD 面积的最大值是( )A .3+√62B .3−√62C .3√2+2√32D .3√2−2√32二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) 9.若方程x 25−t+y 2t−1=1所表示的曲线为C ,则( )A .曲线C 可能是圆B .若C 为椭圆,且焦点在x 轴上,则1<t <3 C .若1<t <5,则C 为椭圆D .若C 为双曲线,且焦点在y 轴上,则t >510.已知椭圆C :x 225+y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,A ,B 两点都在C 上,且A ,B 关于坐标原点对称,则( ) A .AB 的最大值为10 B .C 的焦距是短半轴长的34C .|AF 2|+|BF 2|为定值D .存在点A ,使得AF 1⊥AF 211.下列有关直线与圆的结论正确的是( )A .过点(3,4)且在x ,y 轴上的截距相等的直线方程为x ﹣y ﹣7=0B .若直线 kx ﹣y ﹣k ﹣1=0 和以M (2,1),N (3,2)为端点的线段相交,则实数k 的取值范围为[32,2]C .若点P (a ,b )是圆x 2+y 2=r 2(r >0)外一点,直线l 的方程是ax +by =r 2,则直线l 与圆相离D .若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:(x −3)2+(y +4)2=a(a >0)恰有3条公切线,则a =1612.已知O 为坐标原点,F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0),的左、右焦点,C 的一条渐近线l 的方程为y =√3x ,且F 1到l 的距离为3√3,P 为C 在第一象限上的一点,点Q 的坐标为(2,0),PQ 为∠F 1PF 2的平分线,则下列说法正确的是( ) A .双曲线C 的方程为x 29−y 227=1 B .双曲线C 的离心率为2 C .|PF 1|=3|PF 2|D .点P 到x 轴的距离为3√152三、填空题(本题共4小题,每小题0分,共20分.)13.已知圆C :x 2+y 2=4,过点P (1,1)的直线被圆C 截得弦长最短时,直线的方程为 . 14.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1的离心率是√5,F 1,F 2分别为双曲线C 的左、右焦点,过点F 2且垂直于x 轴的垂线在x 轴上方交双曲线C 于点M ,则tan ∠MF 1F 2的值为 .15.如图,探照灯反射镜由抛物线的一部分绕对称轴旋转而成,光源位于抛物线的焦点处,这样可以保证发出的光线经过反射之后平行射出.已知当灯口圆的直径为80cm 时,灯的深度为50cm .为了使反射的光更亮,增大反射镜的面积,将灯口圆的直径增大到88cm ,并且保持光源与顶点的距离不变,此时探照灯的深度为 cm .16.过直线l :x ﹣y +4=0上任意点P 作圆O :x 2+y 2=4的两条切线,切点分别为A ,B ,直线AB 过定点 ;记线段AB 的中点为Q ,则点Q 到直线l 的距离的最小值为 .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.(10分)已知△ABC 的三个顶点分别是A (4,0),B (6,7),C (0,3). (1)求边BC 的高所在的直线方程;(2)求平分△ABC 的面积且过点B 的直线的方程. 18.(12分)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线x +2y =0垂直,且右顶点A 到该条渐近线的距离为2√55. (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l 与双曲线C 交于A 、B 两点,线段AB 的中点为M (3,2),求直线l 的斜率. 19.(12分)已知点P (4,0),圆C 的圆心在直线x ﹣y ﹣4=0上,且圆C 与y 轴切于点M (0,﹣2). (1)求圆C 的方程;(2)若直线l 过点P 且被圆C 截得的弦长为2√2,求直线l 的方程.20.(12分)已知抛物线Γ的顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过(1,﹣2),(14,1),(﹣2,﹣2)三点中的两点.(1)求抛物线Γ的方程;(2)已知F 是抛物线Γ的焦点,P 为抛物线Γ上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM →=3MF →,求直线OM 的斜率的最大值(O 为坐标原点).21.(12分)一动圆与圆C 1:x 2+y 2+6x +5=0外切,同时与圆C 2:x 2+y 2﹣6x ﹣91=0内切,动圆圆心的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)点P 为E 上一动点,点O 为坐标原点,曲线E 的右焦点为F ,求|PO |2+|PF |2的最小值. 22.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,该椭圆的离心率为12,且椭圆上动点M 与点F 1的最大距离为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,若直线l 与x 轴、椭圆C 顺次交于P ,Q ,R (点P 在椭圆左顶点的左侧),且∠PF 1Q +∠PF 1R =π,求△RQF 1面积的最大值.2023-2024学年安徽省A10联盟(北师大版)高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题共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.已知直线l 的方程为√3x +y −1=0,则直线的倾斜角为( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π6解:因为直线l 的方程为√3x +y −1=0,即y =−√3x +1, 所以直线的斜率为k =−√3,所以直线的倾斜角为2π3.故选:C . 2.若双曲线y 22−x 2m=1的焦点与椭圆x 24+y 29=1的焦点重合,则m 的值为( ) A .2 B .3C .6D .7解:因为椭圆x 24+y 29=1的焦点为(0,√5),(0,−√5),所以双曲线y 22−x 2m=1的焦点为(0,√5),(0,−√5),故2+m =5,解得m =3.故选:B .3.以A (2,0),B (0,﹣4)两点为直径的两个端点的圆的方程为( ) A .(x +1)2+(y ﹣2)2=20 B .(x +1)2+(y ﹣2)2=5C .(x ﹣1)2+(y +2)2=20D .(x ﹣1)2+(y +2)2=5解:依题意,圆心坐标为AB 中点,即(1,﹣2),半径为12|AB|=12√(2−0)2+(0+4)2=√5,所以圆的方程为(x ﹣1)2+(y +2)2=5. 故选:D .4.已知圆(x ﹣1)2+y 2=4上有四个点到直线y =x +b 的距离等于1,则实数b 的值不可能为( ) A .1B .0C .−√2D .−√3解:由圆的方程(x ﹣1)2+y 2=4,可得圆心为原点O (1,0),半径为2, 若圆上有4个点到直线l 的距离等于1,则O 到直线y =x +b 的距离d 小于1, 又直线的一般方程为x ﹣y +b =0, 所以√1+11,所以|1+b |<√2,所以−√2−1<b <﹣1+√2,所以实数b 的取值范围为(−√2−1,﹣1+√2). 故选:A .5.若圆x 2+y 2﹣2x +4y +1=0被直线ax ﹣2by ﹣2=0(a >0,b >0)平分,则1a+4b的最小值为( )A .9+4√22B .16C .17D .252解:由题意知,圆x 2+y 2﹣2x +4y +1=0被直线ax ﹣2by ﹣2=0(a >0,b >0)平分, 即圆心(1,﹣2)在直线ax ﹣2by ﹣2=0(a >0,b >0)上,故a +4b ﹣2=0,即a +4b =2, 故1a +4b =(1a +4b )•12(a +4b )=12(1+16+4b a +4a b )≥12(17+2√4a b ×4b a )=252, 当且仅当4b a =4a b,结合a +4b =2,即a =b =25时取等号,所以1a+4b的最小值为252.故选:D .6.已知抛物线y 2=8x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则AC +BD 的最小值为( ) A .2 B .4C .6D .8解:如图,∵抛物线的方程为y 2=8x , ∴焦点F (2,0),准线x =﹣2,由抛物线的定义可知|AC |+|BD |=|AF |+|FB |﹣4=|AB |﹣4, 即当且仅当|AB |取得最小值,|AC |+|BD |取得最小值,依据抛物线的定义可知当|AB |为通径时,即|AB |=2p =8时为最小值, ∴|AC |+|BD |的最小值为4. 故选:B .7.已知在△ABC 中,顶点A (1,1),点B 在直线l :x ﹣y +2=0上,点C 在x 轴上,则△ABC 的周长的最小值为( ) A .√5B .2√5C .4√5D .5√52解:如图示:,设A (1,1)点关于直线x ﹣y +2=0的对称点为A ′(a ,b ),则{b−1a−1=−1a+12−b+12+2=0,解得:{a =−1b =3,故A ′(﹣1,3),点A 关于x 轴的对称点A ″(1,﹣1), 则|A ′A ″|=√4+16=2√5,故A ′A ″的长即△ABC 周长的最小值. 故选:B .8.已知底边BC 长为2的等腰直角三角形ABC ,D 是平面ABC 内一点,且满足DB :DC =√3:1,则△ABD 面积的最大值是( ) A .3+√62B .3−√62C .3√2+2√32D .3√2−2√32解:以BC 的中点O 为原点,以BC 所在直线为x 轴,BC 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系,如图,则A (0,1),B (﹣1,0),C (1,0),设D (x ,y ),因为DB :DC =√3:1,所以2222=√3,化简整理得:(x +1)2+y 2=3(x ﹣1)2+3y 2,即(x ﹣2)2+y 2=3, 所以点D 的轨迹为以(2,0)为圆心,以√3为半径的圆, 当点D 与直线AB 距离最大时,△ABD 面积最大, 直线AB 的方程为x ﹣y +1=0,且|AB|=√2, 设圆心到直线的距离为d ,则点D 到直线AB 的最大距离为d +r =2+√3=3√2+2√32,所以△ABD 面积的最大值为12×√2×3√2+2√32=3+√62. 故选:A .二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) 9.若方程x 25−t+y 2t−1=1所表示的曲线为C ,则( )A .曲线C 可能是圆B .若C 为椭圆,且焦点在x 轴上,则1<t <3 C .若1<t <5,则C 为椭圆D .若C 为双曲线,且焦点在y 轴上,则t >5解:对A 选项,当5﹣t =t ﹣1>0,即t =3时,曲线C 是圆,∴A 选项正确;对B 选项,若C 为椭圆,且焦点在x 轴上,则5﹣t >t ﹣1>0,∴1<t <3,∴B 选项正确; 对C 选项,若C 为椭圆,则{5−t >0t −1>05−t ≠t −1,∴1<t <5且t ≠3,∴C 选项错误;对D 选项,若C 为双曲线,且焦点在y 轴上,则{t −1>05−t <0,∴t >5,∴D 选项正确.故选:ABD . 10.已知椭圆C :x 225+y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,A ,B 两点都在C 上,且A ,B 关于坐标原点对称,则( ) A .AB 的最大值为10 B .C 的焦距是短半轴长的34C .|AF 2|+|BF 2|为定值D .存在点A ,使得AF 1⊥AF 2解:∵在椭圆C :x 225+y 216=1中,a =5,b =4,c =3, 又A ,B 两点都在C 上,且A ,B 关于坐标原点对称, ∴AB 的最大值为2a =10,∴选项正确;∴C 的焦距为2c =6,短半轴长为4,而6≠4×34,∴B 选项错误; 根据椭圆的对称性可知|BF 2|=|AF 1|,∴|AF 2|+|BF 2|=|AF 2|+|AF 1|=2a =10,∴C 选项正确; 根据椭圆的几何性质可得:当A 为短轴顶点时∠F 1AF 2最大,设∠F 1AF 2=2θ,而当∠F 1AF 2=2θ最大时,tan θ=cb =34<1,θ∈(0,π2),∴θ<π4,∴∠F 1AF 2=2θ的最大角小于π2,∴椭圆C 上不存在点A ,使得AF 1⊥AF 2,∴D 选项错误.故选:AC .11.下列有关直线与圆的结论正确的是( )A .过点(3,4)且在x ,y 轴上的截距相等的直线方程为x ﹣y ﹣7=0B .若直线 kx ﹣y ﹣k ﹣1=0 和以M (2,1),N (3,2)为端点的线段相交,则实数k 的取值范围为[32,2]C .若点P (a ,b )是圆x 2+y 2=r 2(r >0)外一点,直线l 的方程是ax +by =r 2,则直线l 与圆相离D .若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:(x −3)2+(y +4)2=a(a >0)恰有3条公切线,则a =16 解:当截距不为0时,设直线xa +y a=1,将点(3,4)代入得,3a+4a=1,∴a =7,则直线方程为x +y﹣7=0,当截距为0时,设直线y =kx ,将点(3,4)代入得,4=3k ,∴k =43,则直线方程为4x ﹣3y =0, 则直线方程为x +y ﹣7=0和4x ﹣3y =0,故A 错误; 对于B ,已知直线kx ﹣y ﹣k ﹣1=0过定点A (1,﹣1), 又直线AM ,AN 的斜率为k AM =1+12−1=2,k AN =2+13−1=32, 所以直线kx ﹣y ﹣k ﹣1=0和以M (2,1),N (3,2)为端点的线段相交, 实数k 的取值范围为[32,2],故B 正确;对于C ,点P (a ,b )是圆x 2+y 2=r 2外一点,所以a 2+b 2>r 2, 所以圆心(0,0)到直线的距离d =r 2√a 2+b r ,所以直线与圆相交,故C 不正确;圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:(x −3)2+(y +4)2=a(a >0)恰有3条公切线, 所以圆C 1与圆C 2相外切,所以|C 1C 2|=1+√a ,又√(3−0)2+(4−0)2=5, 所以1+√a =5,解得a =16,故D 正确. 故选:BD .12.已知O 为坐标原点,F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0),的左、右焦点,C 的一条渐近线l 的方程为y =√3x ,且F 1到l 的距离为3√3,P 为C 在第一象限上的一点,点Q 的坐标为(2,0),PQ 为∠F 1PF 2的平分线,则下列说法正确的是( ) A .双曲线C 的方程为x 29−y 227=1 B .双曲线C 的离心率为2 C .|PF 1|=3|PF 2|D .点P 到x 轴的距离为3√152解:对于A ,由F 1(﹣c ,0)到渐近线y =√3x 的距离为3√3,得√3c2=3√3,解得c =6,由渐近线方程为y =√3x ,得ba=√3,结合a 2+b 2=c 2可得a =3,b =3√3,则双曲线C 的方程为x 29−y 227=1,故A 正确.对于B ,e =ca=2,故B 正确. 对于C ,PQ 为∠F 1PF 2的平分线,则|PF 1||PF 2|=|QF 1||QF 2|=84=2,故C 错误.对于D ,由双曲线定义可得|PF 1|﹣|PF 2|=6,则可得|PF 1|=12,|PF 2|=6,在△PF 1F 2中,cos ∠F 1PF 2=122+62−1222×12×6=14,sin ∠F 1PF 2=√1−cos 2∠F 1PF 2=√154,设点P 到x 轴的距离为d ,则|PF 2|•sin ∠F 1PF 2 即12×12×d =12×12×6×√154,解得d =3√152,故D 正确.故选:ABD .三、填空题(本题共4小题,每小题0分,共20分.)13.已知圆C :x 2+y 2=4,过点P (1,1)的直线被圆C 截得弦长最短时,直线的方程为 x +y ﹣2=0 . 解:圆C :x 2+y 2=4的圆心为(0,0),半径为2,则依题意有k CP =1−01−0=1, 当直线与CP 垂直时,该直线被圆C 截得的弦长最短, 所以所求直线的斜率为k =﹣1,所以直线方程为y ﹣1=﹣(x ﹣1),即x +y ﹣2=0,所以过点P (1,1)的直线被圆C 截得弦长最短时,直线的方程为 x +y ﹣2=0. 故答案为:x +y ﹣2=0. 14.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1的离心率是√5,F 1,F 2分别为双曲线C 的左、右焦点,过点F 2且垂直于x 轴的垂线在x 轴上方交双曲线C 于点M ,则tan ∠MF 1F 2的值为 2√55. 解:已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1的离心率是√5,则ca=√5,不妨令a =t ,t >0,则c =√5t ,b =2t ,又F 1,F 2分别为双曲线C 的左、右焦点,过点F 2且垂直于x 轴的垂线在x 轴上方交双曲线C 于点M ,由双曲线的性质可得:|MF 2|=b 2a ,则tan ∠MF 1F 2=|MF 2||F 1F 2|=4t 2t×2√5t =2√55.故答案为:2√55. 15.如图,探照灯反射镜由抛物线的一部分绕对称轴旋转而成,光源位于抛物线的焦点处,这样可以保证发出的光线经过反射之后平行射出.已知当灯口圆的直径为80cm 时,灯的深度为50cm .为了使反射的光更亮,增大反射镜的面积,将灯口圆的直径增大到88cm ,并且保持光源与顶点的距离不变,此时探照灯的深度为 60.5 cm .解:在反射镜的轴截面上建立平面直角坐标系,以抛物线的顶点为原点,以旋转轴为x 轴(抛物线开口方向是x 轴的正方向),则可设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0)灯口圆与轴截面在第一象限内的交点的坐标为(50,40), 代入抛物线方程得402=2p ×50,解得p =16,所以抛物线方程为y 2=32x ,光源应安置在与顶点相距16cm 处,当灯口圆的直径增大到88cm 时,灯口圆与轴截面在第一象限的交点的纵坐标变为882=44,故将y =44代入y 2=32x 中,求得x =1212=60.5, 此时,探照灯的深度为60.5cm .16.过直线l :x ﹣y +4=0上任意点P 作圆O :x 2+y 2=4的两条切线,切点分别为A ,B ,直线AB 过定点 (﹣1,1) ;记线段AB 的中点为Q ,则点Q 到直线l 的距离的最小值为 √2 . 解:设P (x 0,y 0),因为P 是直线l :x ﹣y +4=0上一点,所以y 0=x 0+4, 以OP 为直径的圆的方程为x (x ﹣x 0)+y (y ﹣y 0)=0,即x 2+y 2﹣x 0x ﹣y 0y =0, 所以x 0x +y 0y =4,即直线AB 的方程为x 0x +y 0y =4,又y 0=x 0+4,∴直线AB 的方程为x 0(x +y )+4y ﹣4=0,故直线AB 过定点(﹣1,1). 设Q (x ,y ),直线AB 过定点为M ,则M (﹣1,1),由MQ →⋅OQ →=0, 得(x +1)x +(y ﹣1)y =0,整理得点Q 的轨迹方程为(x +12)2+(y −12)2=12,因为点(−12,12)到直线l :x ﹣y +4=0的是距离d =|−12−12+4|√2=3√22>√22,所以直线l :x ﹣y +4=0与圆(x +12)2+(y −12)2=12相离, 所以点Q 到直线的距离的最小值为|−12−12+4|√2−√22=3√22−√22=√2.故答案为:(﹣1,1);√2.四、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.(10分)已知△ABC 的三个顶点分别是A (4,0),B (6,7),C (0,3). (1)求边BC 的高所在的直线方程;(2)求平分△ABC 的面积且过点B 的直线的方程. 解:(1)由题意可得:直线BC 的斜率k BC =3−70−6=23, 则边BC 的高所在的直线的斜率k =−32,所求直线方程为y −0=−32(x −4),即3x +2y ﹣12=0. (2)由题意可知:所求直线即为边AC 的中线所在的直线,则线段AC 的中点为D(2,32),可得直线BD 的斜率k BD =7−326−2=118,所以直线BD 的方程为y −32=118(x −2),即11x ﹣8y ﹣10=0. 18.(12分)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线x +2y =0垂直,且右顶点A 到该条渐近线的距离为2√55. (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l 与双曲线C 交于A 、B 两点,线段AB 的中点为M (3,2),求直线l 的斜率. 解:(1)因为双曲线C 的一条渐近线与直线x +2y =0垂直,且直线x +2y =0的斜率为−12,因为双曲线C 的渐近线为y =±b a x ,所以−12⋅ba =−1,解得b a=2,则双曲线C 的渐近线方程为y =±2x ,即2x ±y =0,因为右顶点(a ,0)到该条渐近线的距离为2√55,所以√5=2√55,解得a =1,可得b =2, 所以双曲线C 的方程为x 2−y 24=1;(2)若直线l ⊥x 轴,此时A ,B 两点关于x 轴对称,可得线段AB 的中点在x 轴上,不符合题意; 若直线l 与x 轴不垂直,不妨设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),直线l 的斜率为k ,此时{x 12−y 124=1x 22−y 224=1,即(x 12−x 22)−y 12−y 224=0, 此时(x 1+x 2)(x 1−x 2)−(y 1+y 2)(y 1−y 2)4=0,整理得y 1+y 2x 1+x 2⋅y 1−y 2x 1−x 2=4. 因为线段AB 的中点为M (3,2),所以x 1+x 2=6,y 1+y 2=4,则46⋅k =4,解得k =6, 故直线l 的斜率为6.19.(12分)已知点P (4,0),圆C 的圆心在直线x ﹣y ﹣4=0上,且圆C 与y 轴切于点M (0,﹣2). (1)求圆C 的方程;(2)若直线l 过点P 且被圆C 截得的弦长为2√2,求直线l 的方程. 解:(1)设圆心坐标为C (a ,b ),因为圆C 的圆心在直线x ﹣y ﹣4=0上,且圆C 与y 轴切于点M (0,﹣2), 所以{a −b −4=0b =−2,解得{a =2b =−2,所以C (2,﹣2),半径r =|MC |=2, 所以圆C 的方程为(x ﹣2)2+(y +2)2=4;(2)由题意得,圆心C (2,﹣2)到直线l 的距离为√4−2=√2, 若直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x ﹣4), 则√k 2+1=√2,解得k =2+√3或k =2−√3,当直线l 的斜率不存在,l 的方程为x =4,此时圆心C (2,﹣2)到直线l 的距离为2,不满足题意,舍去, 综上,直线l 的方程为y =(2+√3)(x −4)或y =(2−√3)(x −4).20.(12分)已知抛物线Γ的顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过(1,﹣2),(14,1),(﹣2,﹣2)三点中的两点.(1)求抛物线Γ的方程;(2)已知F 是抛物线Γ的焦点,P 为抛物线Γ上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM →=3MF →,求直线OM 的斜率的最大值(O 为坐标原点).解:(1)若抛物线Γ经过A (1,﹣2)、B (14,1),则抛物线开口向右,设抛物线Γ方程为y 2=2px (p >0),代入A 点坐标,得(﹣2)2=2p ×1,解得p =2, 故抛物线Γ方程为y 2=4x ,恰好经过点B (14,1),符合题意; 若抛物线Γ经过A (1,﹣2)、C (﹣2,﹣2),则抛物线开口向下,设抛物线Γ方程为x 2=﹣2py (p >0),找不到p 值,使A 、C 两点都满足该方程;而B (14,1)在第一象限,C (﹣2,﹣2)在第三象限,不存在抛物线,使B 、C 两点都在抛物线上. 综上所述,抛物线Γ经过A (1,﹣2)、B (14,1)两点,方程为y 2=4x .(2)作出示意图,设点P (x 0,y 0)为抛物线Γ上任意一点,点M 是线段PF 上的点,且PM →=3MF →,①若P 点在第四象限,则直线OM 的斜率为负数,不能达到最大值;②若P 点在第一象限,则F (1,0),x 0=y 024,y 0>0,设M (s ,t ),由OM →=OF →+FM →=OF →−14PF →=OF →−14(OF →−OP →)=14OP →+34OF →,得{s =14x 0+34×1=y 0216+34t =14y 0+34×0=14y 0, 所以M 的坐标为(y 0216+34,14y 0),可得直线OM 的斜率k =14y 0y 0216+34=y 0y 024+3≤02√y 04×3=√33,当且仅当y 024=3,即x 0=3,y 0=2√3时,直线OM 的斜率有最大值√33.综上所述,当抛物线Γ上的点P 坐标为(3,2√3)时,直线OM 的斜率有最大值√33. 21.(12分)一动圆与圆C 1:x 2+y 2+6x +5=0外切,同时与圆C 2:x 2+y 2﹣6x ﹣91=0内切,动圆圆心的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)点P 为E 上一动点,点O 为坐标原点,曲线E 的右焦点为F ,求|PO |2+|PF |2的最小值. 解:(1)不妨设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R ,易知圆C 1:(x +3)2+y 2=4,圆C 2:(x −3)2+y 2=100, 当动圆M 与圆C 1外切时,|C 1M |=R +2; 当动圆M 与圆C 2内切时,|C 2M |=10﹣R , 所以|C 1M |+|C 2M |=12>|C 1C 2|,则点M 的轨迹是焦点为C 1(﹣3,0),C 2(3,0),长轴长为12的椭圆, 不妨设该椭圆的长轴为2a ,短轴为2b ,焦距为2c , 此时2c =6,2a =12,解得c =3,a =6,则b 2=36﹣9=27, 故动圆圆心轨迹方程为x 236+y 227=1;(2)由(1)知F (3,0),不妨设P (x ,y ), 此时|PO |2+|PF |2=x 2+y 2+(x ﹣3)2+y 2=2x 2﹣6x +9+2y 2, 因为点P 在椭圆上,所以x ∈[﹣6,6],y 2=27−34x 2, 此时|PO|2+|PF|2=12x 2−6x +63=12(x −6)2+45, 易知当x =6时,|PO |2+|PF |2取得最小值,最小值为45. 22.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,该椭圆的离心率为12,且椭圆上动点M 与点F 1的最大距离为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,若直线l 与x 轴、椭圆C 顺次交于P ,Q ,R (点P 在椭圆左顶点的左侧),且∠PF 1Q +∠PF 1R =π,求△RQF 1面积的最大值.解:(1)因为椭圆C 的离心率为12,所以e =c a =12,即a =2c ,①因为椭圆上动点M 与点F 1的最大距离为3, 所以a +c =3,② 又b =√a 2−c 2,③联立①②③,解得a =2,c =1,b =√3, 则椭圆C 的方程为x 24+y 23=1;(2)不妨设Q (x 1,y 1),R (x 2,y 2), 由(1)知F 1(﹣1,0), 因为∠PF 1Q +∠PF 1R =π, 所以k QF 1+k RF 1=0, 即y 1x 1+1+y 2x 2+1=0,整理得x 1y 2+y 2+x 2y 1+y 1=0,不妨设直线PQ 的方程为x =my +n (m ≠0),联立{x =my +n x 24+y 23=1,消去x 并整理得(3m 2+4)y 2+6mny +3n 2﹣12=0,此时Δ=36m 2n 2﹣4(3m 2+4)(3n 2﹣12)>0, 解得n 2<3m 2+4,由韦达定理得y 1+y 2=−6mn 3m 2+4,y 1y 2=3n 2−123m 2+4,又x 1=my 1+n ,x 2=my 2+n ,所以x 1y 2+y 2+x 2y 1+y 1=2my 1y 2+(n +1)(y 1+y 2)=0,即2m ⋅3n 2−123m 2+4+(n +1)(−6mn3m 2+4)=0, 因为m ≠0,所以n =﹣4,则直线PQ 的方程为x =my ﹣4(m ≠0), 此时点F 1(﹣1,0)到直线PQ 的距离d =|−1+4|√1+m 2=3√1+m 2,所以S △F 1QR=12|QR|d =12√1+m 2⋅√(y 1+y 2)2−4y 1y 2⋅3√1+m 2=18√m 2−43m 2+4, 因为n 2<3m 2+4,n =﹣4, 所以3m 2+4>16,即m 2>4, 不妨令√m 2−4=t ,t >0, 此时m 2=t 2+4,所以√m 2−43m 2+4=t 3(t 2+4)+4=t 3t 2+16=13t+16t≤2√3t⋅t=8√3,当且仅当3t =16t 时,等号成立, 此时m 2=t 2+4=283,直线l 存在, 综上,△RQF 1面积的最大值为18×183=3√34.。
(完整版)北师大版高二数学选修2-3测试题和答案
高二数学(选修2-3)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分;每小题所给的四个选项中只有一个选项符合题意)1.在100件产品中,有3件是次品,现从中任意抽取5件,其中至少有2件次品的取法种数为 ( )A .23397C C B .2332397397C C +C C C .514100397C -C C D .5510097C -C 2.222223410C C C C ++++L 等于( )A .990B .165C .120D .553.二项式30的展开式的常数项为第( )项A . 17B .18C .19D .20 4.设2921101211(1)(21)(2)(2)(2)x x a a x a x a x ++=+++++++L ,则01211a a a a ++++L 的值为( )A .2-B .1-C .1D .25.从6名学生中,选出4人分别从事A 、B 、C 、D 四项不同的工作,若其中,甲、乙两人不能从事工作A ,则不同的选派方案共有( )A .96种B .180种C .240种D .280种6.设随机变量ξ服从B (6,12),则P (ξ=3)的值是( ) A .516 B .316C . 58D .387.在某一试验中事件A 出现的概率为p ,则在n 次试验中A 出现k 次的概率为( )A .1-k pB .()k n kp p --1 C.1-()kp -1 D .()k n k kn p p C --18.从1,2,……,9这九个数中,随机抽取3个不同的数,则这3个数的和为偶数的概率是( )A .95B .94 C .2111 D .2110 9.随机变量ξ服从二项分布ξ~()p n B ,,且,200,300==ξξD E 则p 等于( )A.32B. 31C. 1D. 010.某考察团对全国10大城市进行职工人均平均工资x 与居民人均消费y 进行统计调查, y 与x 具有相关关系,回归方程562.166.0ˆ+=x y(单位:千元),若某城市居民消费水平为7.675,估计该城市消费额占人均工资收入的百分比为( )A. 66%B. 72.3%C. 67.3%D. 83% 11.设随机变量X ~N (2,4),则D (21X )的值等于 ( ) A.1 B.2 C.21 D.412.设回归直线方程为ˆ2 1.5y x =-,则变量x 增加一个单位时,( )A .y 平均增加1.5个单位 B.y 平均增加2个单位 C .y 平均减少1.5个单位 D.y 平均减少2个单位二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分。
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高二理科数学试题(选修2-2)
一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分) 1.已知复数(2)z i i =-(i 为虚数单位),则=z ( ) A .12i + B .12i -+ C .12i -- D .12i -
2. 函数x x x y +
=sin 的导数是( )
A.
'sin cos y x x x =++
B.
'sin cos y x x x =-
C.
'sin cos y x x x =+
D.
'sin cos y x x x =-
3.下列不等式一定成立的是( )
A .21lg()lg (0)4x x x +>>
B .1sin 2(,)
sin x x k k Z x π+≥≠∈ C .212||()x x x R +≥∈ D .21
1()1x R x >∈+
4.曲线
3
24y x x =-+在点(13),处的切线的斜率为( ) A .2 B .1 C -2 D .-1
5.函数y =1+3x -x3有( )
A .极小值-1,极大值1
B .极小值-2,极大值3
C .极小值-2,极大值2
D .极小值-1,极大值3 6.设'()f x 是函数)(x f 的导函数, '()f x
则)(x f y =
7.由直线
21=
x ,x=2,曲线x y 1
=
及x 轴所围成的平面图形的面积是( )
A. 415
B. 417
C. 2
ln 21
D. 2ln 2
A B
C
8.若曲线()sin f x x x
=⋅在x=2π
处的切线与直线ax+2y+1=0互相垂直,则实数a 等于( )
A .2
B .1
C -2
D .-1
9.函数
2
()2ln f x x x =-的递增区间是( ) A.1
(0,)
2 B.1(,0)2-和1(,)2+∞ C.1(,)2+∞ D.
1(,)2-∞-和1(0,)
2 10.设(),()f x g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当0x <时,
''()()()()0f x g x f x g x +>,且(3)0g -=,则不等式()()0f x g x <的解集
是( )
A. (3,0)(3,)-⋃+∞
B. (,3)(0,3)-∞-⋃
C. (,3)(3,)-∞-⋃+∞
D. (3,0)(0,3)-⋃
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11.已知
23)(2
3++=x ax x f ,若4)1('=-f ,则a=____________; 12.过原点作曲线x
e y =的切线,则切线斜率是 ;
13.观察下列不等式
213122+
< , 231151233++<,474131211222<
+++ ……
照此规律,第五个不等式为 ;
14.用数学归纳法证明:
)12(312)()2)(1(-⨯⨯⨯⨯=+++n n n n n n
(+∈N n )时,从 “1+==k n k n 到”时,左边应增添的代数式_______________;
15.设()()()()f x x a x b x c =---(,,a b c 是两两不等的常数),则
'''
()()()a b c
f a f b f c ++的值是 ______________.
三、解答题(本大题共4小题,共40分)
16.(10分)已知数列1111...122334(1)n n ⨯⨯⨯⨯+,,,,,
计算1234S S S S ,,,,根据计算结果,
猜想
n S 的表达式,并用数学归纳法证明.
17.(10分)设,,a b c 均为正数,且1a b c ++=,证明:
(1)13ab bc ca ++≤; (2)222
1
a b c b c a ++≥.
18.(10分)已知函数
x ax x x f 3)(2
3--=
(1)若
31
-
=x 是)(x f 的极大值点,求)(x f 在],1[a 上的最大值;
(2)在(1)的条件下,是否存在实数b ,使得函数bx x g =)( 的图像与函数)(x f 的图像恰有3个交点,若存在,求出b 的取值范围,若不存在,说明理由。
19.(10分)已知函数
()ln ()f x x a x a R =-∈
(1)当2a =时,求曲线()y f x =在点(1,(1))A f 处的切线方程; (2)求函数()f x 的极值。
AACBD CDACB
11、-1 12、e 13、 611615141312112
2222<
+++++
14 、 )12(2+k 15、0 三、解答题
16.已知数列1111
...122334(1)n n ⨯⨯⨯⨯+,,,,,
计算1234S S S S ,,,,根据计算结果,猜想n
S 的表达式,并用数学归纳法证明.
解:
12341234
====2345S S S S ,,,,
……4分 猜想:
=
1n n
S n + ……6分
用数学归纳法证明 (略) ……10分 17.(每小题5分,共10分) 设,,a b c 均为正数,且1a b c ++=,证明:
(1)13ab bc ca ++≤; (2)222
1
a b c b c a ++≥.
18.已知函数
x ax x x f 3)(23--=
(1)若
31
-
=x 是)(x f 的极大值点,求)(x f 在],1[a 上的最大值;
(2)在(1)的条件下,是否存在实数b ,使得函数bx x g =)(的图像与函数)(x f 的图像恰有3个交点,若存在,求出b 的取值范围,若不存在,说明理由。
解:(1) 0)31('=-f 得a=4.
)3)(13(383)(2
'-+=--=x x x x x f 在区间]4,1[上, )(x f 在]3,1[上为减函数,在]4,3[上为增函数.
而6)1(-=f ,12)4(-=f ,所以
6)(max -=x f ……5分
(2)问题即为是否存在实数b ,使得函数bx x x x =--342
3
恰有3个不同实根.
方程可化为0)]3(4[2=+--b x x x 等价于
0)3(42=+--b x x 有两个不等于0的实根则30-≠>∆b 且,所以3,7-≠->b b ……10分
19、解:函数()f x 的定义域为(0,)+∞,
()1'=-
a
f x x .
(1)当2=a 时,()2ln =-f x x x ,2
()1(0)
'=->f x x x ,
(1)1,(1)1'∴==-f f ,
()∴=y f x 在点(1,(1))A f 处的切线方程为1(1)-=--y x ,
即20+-=x y . ……5分
(2)由
()1,0-'=-
=>a x a
f x x x x 可知:
①当0≤a 时,()0'>f x ,函数()f x 为(0,)+∞上的增函数,函数()f x 无极值; ②当0>a 时,由()0'=f x ,解得=x a ;
(0,)∈x a 时,()0'<f x ,(,)∈+∞x a 时,()0'>f x
()∴f x 在=x a 处取得极小值,且极小值为()ln =-f a a a a ,无极大值.
综上:当0≤a 时,函数()f x 无极值
当0>a 时,函数()f x 在=x a 处取得极小值ln -a a a ,无极大值.。