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- 2021-06-16 发布
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高二年级期末考试数学试题(文)
一、选择题(共12题,每题5分)
1.已知集合,那么 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求得的集合,进而根据集合的运算,即可求解.
【详解】由题意,集合,
则或,所以,故选C.
【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,同时考查了函数的定义域的求解,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
2.已知,则的虚部是( )
A. 1 B. -1 C. 3 D. -3
【答案】D
【解析】
【分析】
根据复数的运算,求得,进而取得复数的虚部,得到答案.
【详解】由题意,复数,所以复数的虚部为,
故选D.
【点睛】本题主要考查了复数的运算,以及复数的基本概念,其中解答中熟记复数的基本运算法则,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
3.有一段演绎推理是这样的:“直线平行于平面,则平行于平面内所有直线:已知直线平面,直线平面,直线平面,则直线直线”的结论显然是错误的,这是因为( )
A. 大前提错误 B. 小前提错误
C. 推理形式错误 D. 非以上错误
【答案】A
【解析】
【分析】
分析该演绎推理的三段论,即可得到错误的原因,得到答案.
【详解】该演绎推理的大前提是:若直线平行与平面,则该直线平行平面内所有直线,
小前提是:已知直线平面,直线平面,
结论是:直线平面;
该结论是错误,因为大前提是错误的,
正确叙述是“若直线平行于平面,过该直线作平面与已知平面相交,则交线与该直线平行”,、故选A.
【点睛】本题主要考查了演绎推理的三段论退,同时考查了空间中直线与平面平行的判定与性质的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
4.小明同学根据下表记录产量(吨)和能耗(吨标准煤)对应的四组数据,用最小二乘法求出了关于的线性回归方程是,之后却不慎将一滴墨水滴于表内,表中第二行第四列的数据已无法看清,据你判断这个数据应该是( )
A. 3. B. 3.75 C. 4 D. 4.25
【答案】C
【解析】
【分析】
设表格中看不清的数据为,求得样本中心代入回归直线的方程,即可求解.
【详解】设表格中看不清的数据为,
由表格中的数据可得,
把样本中心代入回归直线方程,可得,解得,
故选C.
【点睛】本题主要考查了回归直线方程的应用,其中解答中熟记回归直线方程的基本特征是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
5.设 则的值为( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】B
【解析】
【分析】
利用分段函数的性质求解即可.
【详解】∵f(x)= ,
∴f(5)=f[f(11-2)]=f(9)
=f[f(15-2)]=f(13)
=13-2=11.
故选:B.
【点睛】本题考查分段函数值的求法,解题时要注意分段函数性质的合理运用,属于基础题.
6.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
分析解析式的特点,得到函数为偶函数,函数的图象关于轴对称,且与没有交点,再根据在上的单调性,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,函数的定义域为,关于原点对称,
且,
所以函数为偶函数,函数的图象关于轴对称,且与没有交点,
当上单调递增,且趋向0时,趋向于,
结合选项可知,应选B.
【点睛】本题主要考查了利用函数的解析式选函数的图象,其中解答中合理应用函数的奇偶性,以及函数值的变化趋势求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
7.若圆的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是( )
A. 相交且过圆心 B. 相交但不过圆心 C. 相切 D. 相离
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意,将圆和直线的参数方程变形为普通方程,分析可得圆心不在直线上,再利用点到直线的距离公式计算可得圆心到直线的距离
,得到直线与圆的位置关系为相交.
【详解】根据题意,圆的参数方程为(为参数),则圆的普通方程为,其圆心坐标为,半径为2.
直线的方程为(为参数),则直线的普通方程为,即,圆心不在直线上.
∴圆心到直线的距离为,即直线与圆相交.
故选A.
【点睛】本题考查直线、圆的参数方程,涉及直线与圆的位置关系,解答本题的关键是将直线与圆的参数方程变形为普通方程.
8.已知集合,, 若AB=A,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析:,又因为即,所以,解之得,故选C.
考点:1.集合的表示;2.集合的运算.
9.已知函数,若函数恰有4个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
把函数恰有4个零点,转化为函数与的图象有4个不同的交点,结合图象及二次函数的性质,即可求解.
【详解】由题意,函数恰有4个零点,
等价于函数与的图象有4个不同的交点,
如图所示,结合图象,可知当直线过时,解得,
当直线与相切时,
联立方程组 ,整理得,
令,解得,
所以要使得函数与的图象有4个不同的交点,
可得,
即函数恰有4个零点,实数的取值范围是,故选B.
【点睛】本题主要考查了函数与方程的综合应用,其中解答中把函数恰有4个零点,转化为函数与的图象有4个不同的交点,结合图象及二次函数的性质求解是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力,属于中档试题.
10.在平面几何中,可以得出正确结论:“正三角形的内切圆半径等于这个正三角形的高的
.”拓展到空间中,类比平面几何的上述结论,则正四面体的内切球半径等于这个正四面体的高的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
从平面图形类比空间图形,从二维类比三维,
可得如下结论:正四面体的内切球半径等于这个正四面体高的.
证明如下:球心到正四面体一个面的距离即球的半径r,连接球心与正四面体的四个顶点.
把正四面体分成四个高为r的三棱锥,所以4×S•r=•S•h,r=h.
(其中S为正四面体一个面的面积,h为正四面体的高)
故选B.
点睛:平面图形类比空间图形,二维类比三维得到类比平面几何的结论,则正四面体的内切球半径等于这个正四面体高的,证明方法是等积法(平面上等面积,空间等体积).
11.用min{a,b,c}表示a、b、c三个数中的最小值.设f(x)=min{2x,x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为 ( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】
在同一坐标系内画出三个函数y=10-x,y=x+2,y=2x的图象,以此作出函数f(x)图象,观察最大值的位置,通过求函数值,解出最大值.
【详解】10-x是减函数,x+2是增函数,2x是增函数,令x+2=10-x,x=4,此时,
x+2=10-x=6,如图:
y=x+2 与y=2x交点是A、B,y=x+2与 y=10-x的交点为C(4,6),
由上图可知f(x)的图象如图:
C为最高点,而C(4,6),所以最大值为6.
故选D
12.若函数在上的最大值为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
对于函数进行求导,分类讨论,求得函数的单调性和最值,即可求解.
【详解】由题意,函数,则,
当时,即时,单调递减,
当时,单调递增,
所以当时,取得最大值,解得,不合题意;
当时,在单调递减,所以最大值为,不成立;
当时,在单调递减,此时最大值为,
解得,故选D.
【点睛】本题主要考查了利用求解函数在区间上的最值问题,其中解答中熟记导数与原函数的单调性之间的关系,合理分类讨论求得函数的最值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.
二、填空题(共4题,每题5分)
13.的值是__________.
【答案】0
【解析】
【分析】
根据复数的运算性质,准确化简、运算,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,复数.
【点睛】本题主要考查了复数的运算性质的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
14.已知集合,,则 __________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据函数的值域,以及椭圆的性质求得集合,再根据集合的运算,即可求解.
【详解】由题意,集合,,
所以.
【点睛】本题主要考查了集合的运算,其中解答中根据函数的值域,以及椭圆的性质求得集合是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
15.在附近,取,在四个函数①;②;③;④中,平均变化率最大的是__________.
【答案】③
【解析】
【分析】
先根据平均变化率的定义,求得,再分别计算各选项对应的平均变化率,即可求解.
【详解】根据平均变化率的计算公式,可得,
所以在附近取,则平均变化率的公式为,
则要比较平均变化率的大小,只需比较的大小,
下面逐项判定:
①中,函数,则;
②中,函数,则;
③中,函数,则;
④中,函数中, 则,
所以,平均变化率最大的是③.
【点睛】本题主要考查了平均变化率的应用,其中解答中熟记平均变化率的计算公式,正准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
16.已知函数,若存在实数,满足,且,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】
作出函数的图象,根据对数函数的性质,以及三角函数的对称性,得到,且,代入所求式子,运用二次函数的图象与性质,即可求解.
【详解】作出函数的图象,如图所示,
存在实数,满足,且,
可得,即,
且,即,
则,
令,
则当时,函数单调递增,
所以最小值为,最大值为,
的取值范围是.
【点睛】本题主要考查了分段函数的解析式,以及函数图象的应用,其中解答中结合函数的图象,利用对数函数和三角函数的对称性,求得的关系,再利用二次函数的图象与性质求解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.
三、解答题(共6题,第17题为10分,其余各题每题为12分)
17.已知圆O的参数方程为 (θ为参数,0≤θ≤2π).
(1)求圆心和半径;
(2)若圆O上点M对应的参数,求点M的坐标.
【答案】(1)(0,0),2;(2).
【解析】
【分析】
(1)先求出圆的普通方程,再写出圆心坐标和半径.(2)把θ=代入圆的参数方程即得点M的坐标.
【详解】解:(1)由 (0≤θ<2π),
平方得x2+y2=4,
所以圆心O为(0,0),半径r=2.
(2)当θ=时,x=2cos θ=1,y=2sin θ=-,
所以点M的坐标为(1,-).
【点睛】(1)本题主要考查参数方程和普通方程的互化,考查参数方程,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力. (2) 参数方程消参常用的方法有三种:
加减消参、代入消参、恒等式消参法.
18.设二次函数在区间上的最大值、最小值分别是M、m,集合.
若,且,求M和m的值;
若,且,记,求最小值.
【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ).
【解析】
(1)由……………………………1分
又
…………………3分…………4分
……………………………5分
……………………………6分
(2)x=1
∴,即……………………………8分
∴f(x)=ax2+(1-2a)x+a, x∈[-2,2] 其对称轴方程为x=
又a≥1,故1-……………………………9分
∴M=f(-2)="9a-2 " …………………………10分
m=……………………………11分
g(a)=M+m=9a--1 ……………………………14分
=………16分
19.已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)若函数的最小值为-4,求实数的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根据函数有意义,得到,即可求得函数的定义域;
(2)化简函数的解析式为,集合二次函数的性质和对数函数的单调性,求得函数的最小值,进而求得实数的值.
【详解】(1)要使函数有意义:则有,解之得,
所以函数的定义域为.
(2)函数可化为
,
因为,所以
因为,所以,即函数的最小值为,
又由,得,所以,
即实数的值为.
【点睛】本题主要考查了对数函数的定义域的求解,以及对数函数的图象与性质的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
20.在直角坐标系中,曲线的参数方程为为参数),若以直角坐标系中的原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为为参数).
(1)求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(2)若曲线与曲线有公共点,求的取值范围.
【答案】(1),;(2).
【解析】
【分析】
(1)利用三角恒等变换的公式,消去参数,即可求得曲线的普通方程,根据极坐标与直角坐标的互化公式,即可求得曲线的直角坐标方程;
(2)由两曲线的方程,联立方程组,根据判别式,即可求解的取值范围.
【详解】(1)由,得,
又由
所以曲线可化为,
又由,得,
即,所以所以曲线可化为.
(2)若曲线M,N有公共点,则当直线过点时满足要求,此时,
并且向左下方平行移动直到相切之前总有公共点,相切时仍然只有一个公共点,
联立,得,
由,解得.
综上可求得t取值范围是.
【点睛】本题主要考查了参数方程与普通方程,极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及直线与圆锥曲线的位置关系的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
21.已知函数(且)是定义在上的奇函数.
(1)求的值;
(2)求函数的值域;
(3)当时, 恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【解析】
【分析】
(1)根据函数的奇偶性得到f(﹣x)=﹣f(x),求得a的值;
(2)将f(x)变形,解关于y的不等式,得出f(x)的值域;
(3)先化简不等式,再令2x=u,转化为一元二次不等式恒成立,根据二次函数图象列不等式,求出t的范围.
【详解】(1)∵是定义在上的奇函数,即恒成立,∴.
即,解得.
(2)由(1)知,
记,即,∴,由知,
∴,即的值域为
(3)原不等式,即为.即.
设,∵,∴,
∵时,恒成立,
∴时,恒成立,
∴,∴解得.
【点睛】恒成立的问题一般根据参变分离,转化为不含参数的函数的最值问题.
22.已知函数f(x)=x2-aln x(a∈R).
(1)若f(x)在x=2处取得极值,求a的值;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求证:当x>1时, x2+ln x0。求出f′(x) =x-,当a≤0时f′(x) >0恒成立。故f(x)在 (0,+∞) 单调递增;当a>0时,令f′(x)>0解得即为f(x)的单调増区间,令f′(x)<0解得即为f(x)的单调减区间。
(3)构造函数g(x)=x3-x2-ln x,利用导数得出g(x)在(1,+∞)上为单调递增。易得g(x) >0恒成立,进而可得到结论。
【详解】(1)解:f′(x)=x- ,因为x=2是一个极值点,
所以2-=0,所以a=4.
(2)解:因为f′(x)=x-,f(x)的定义域为x>0,
所以当a≤0时,f(x)的单调递增区间为(0,+∞).
当a>0时,f′(x)=x-==,
令f′(x)>0,得x>,
所以函数f(x)的单调递增区间为(,+∞);
令f′(x)<0,得01时,g′(x)=>0,
所以g(x)在(1,+∞)上是增函数.
所以g(x)>g(1)=>0.
所以当x>1时,x2+ln x