2017-2018学年山西省晋中市高二(上)期末数学试卷(理科)含详细解答
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1、2017-2018学年山西省晋中市高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(本题共12小题;每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中有且只有一个选项符合题目要求1(5分)已知集合Mx|x1,Nx|2x1,则MN()ABx|x0Cx|x1Dx|0x12(5分)若复数Z满足(34i)Z|4+3i|,则Z的共轭复数的虚部为()A4BC4D3(5分)下列命题中正确命题的个数是()命题“若x23x+20,则x1”的逆否命题为“若x1,则x23x+20”;“a0”是“a2+a0”的必要不充分条件;若pq为假命题,则p,q均为假命题;命题p:x0R,使得x02+x0+10,则p:xR,都有x2+x+10
2、A1B2C3D44(5分)若x、y满足约束条件,则z3x2y的最小值为()ABC5D55(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()ABC2D6(5分)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x0时,f(x)单调递增,若数列an是等差数列,且a30,则f(a1)+f(a2)+f(a3)+f(a4)+f(a5)的值()A恒为正数B恒为负数C恒为0D可正可负7(5分)已知函数f(x)log2x+x,g(x)2x+x,h(x)log5x+x的零点依次为x1,x2,x3,若在如图所示的算法中,令ax1,bx2,cx3,则输出的结果是()Ax1Bx2Cx3Dx2或x38(5分)已知函数f(
3、x)asinx+bcosx(xR),若xx0是函数f(x)的一条对称轴,且tanx02,则点(a,b)所在的直线为()Ax2y0Bx+2y0C2xy0D2x+y09(5分)设F1,F2分别为双曲线:的左右焦点,点F2关于渐近线的对称点恰好落在以F1为圆心,|OF1|为半径圆上,则双曲线的离心率为()A3BC2D10(5分)如图,面积为S的正方形ABCD中有一个不规则的图形M,可按下面方法估计M的面积:在正方形ABCD中随机投掷n个点,若n个点中有m个点落入M中,则M的面积的估计值为S,假设正方形ABCD的边长为2,M的面积为1,并向正方形ABCD中随机投掷10000个点,用以上方法估计M的面积
4、时,M的面积的估计值与实际值之差在区间(0.03,0,0.3)内的概率为()附表:P(k)0.25t0.7510000tk2424242525742575P(k)0.04030.04230.9570.9590A0.9147B0.9167C0.9187D0.928711(5分)已知不等式x1|m2x|在0,2上恒成立,且函数f(x)exmx在(3,+)上单调递增,则实数m的取值范用为()A(,2)(5,+)B(,1)(5,e3C(,2)(5,e2D(,2)(5,e312(5分)艾萨克牛顿(1643年1月4日1727年3月31日)英国皇家学会会长,英国著名物理学家,同时在数学上也有许多杰出贡献,牛
5、顿用“作切线”的方法求函数f(x)零点时给出一个数列xn:满足,我们把该数列称为牛顿数列如果函数f(x)ax2+bx+c(a0)有两个零点1,2,数列xn为牛顿数列,设,已知a11,xn2,an的前n项和为Sn,则S2018+1等于()A2018B2019C22018D22019二、填空题(本题共4小题;毎小题5分,共20分请将正确答案填入答题卡中对应的位置)13(5分)记Sn为等差数列an的前n项和若a4+a524,S648,则an的公差为 14(5分)设常数 aR,若(x2+)5的二项展开式中x7项的系数为10,则 a 15(5分)已知长方体ABCDA1B1C1D1中,AB5,AD3,AA
6、14,点M为AD1的中点,则三棱锥CMB1C1的外接球的表面积为 16(5分)已知非零向量,不共线,设+,定义点集AF|,若对于任意的m3,当F1,F2A且不在直线PQ上时,不等式|k|恒成立,则实数k的最小值为 三、解答題(本大題共5小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)如图,在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,ac(sinB+cosB)(1)求ACB的大小;(2)若ABCACB,D为ABC外一点,DB2,DC1,求四边形ABDC面积的最大值18(12分)如图,已知四棱锥PABCD,PA平面ABCD,底面ABCD中,BCAD,ABAD,且PAADA
7、B2BC2,M为AD的中点(1)求证:平面PCM平面PAD;(2)问在棱PD上是否存在点Q,使PD平面CMQ,若存在,请求出二面角PCMQ的余弦值:若不存在,请说明理由19(12分)某省高中男生身高统计调查数据显示:全省100000名男生的身高服从正态分布N(170.5,16)现从某学校高三年级男生中随机抽取50名测量身高,测量发现被测学生身高全部介于157.5cm和187.5cm之间,将测量结果按如下方式分成6组:第1组157.5,162.5),第2组162.5,167.5),第6组182.5,187.5,如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图()试评估该校高三年级男生的平均身高;()求这
8、50名男生身高在177.5cm以上(含177.5cm)的人数;()在这50名男生身高在177.5cm以上(含177.5cm)的人中任意抽取2人,该2人中身高排名(从高到低)在全省前130名的人数记为,求的分布列和数学期望参考数据:若N(,2),则P(+)0.6826,P(2+2)0.9544,P(3+3)0.997420(12分)已知抛物线C:y22px(p0)的焦点是椭圆M:+1(ab0)的右焦点,且两曲线有公共点(,)(1)求椭圆M的方程;(2)椭圆M的左、右顶点分别为A1,A2,若过点B(4,0)且斜率不为零的直线l与椭圆M交于P,Q两点,已知直线A1P与A2Q相交于点G,试判断点G是否
9、在一定直线上?若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由21(12分)已知函数f (x)exax2,g(x)xlnxx2+(e1)x+1,且曲线yf(x)在x1处的切线方程为ybx+1(1)求a,b的值;(2)求函数f(x)在0,1上的最小值:(3)证明:当x0时,g(x)f( x)选修题:选修4-4:坐标系与参数方程(请考生在第22.23题中任选一题作答注意:只能做选定的题目,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请用2B铅笔在答题卡上将所选题后的方框涂黑)22(10分)已知直角坐标系中动点P(1+cos,sin)参数0,2,在以原点为极点,x轴正半轴为极轴所建立的极坐标系中,动点Q(,)
10、在曲线C:cos上(1)在直角坐标系中,求点P的轨迹E的方程和曲线C的方程(2)若动点P的轨迹E和曲线C有两个公共点,求实数a的取值范围选修4-5:不等式选讲23已知a0,b0,c0,函数f(x)c+|ax|+|x+b|(1)当abc1时,求不等式f(x)3的解集;(2)当f(x)的最小值为3时,求a+b+c的值,并求+的最小值2017-2018学年山西省晋中市高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题;每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中有且只有一个选项符合题目要求1(5分)已知集合Mx|x1,Nx|2x1,则MN()ABx|x0Cx|x1Dx|0x1
11、【分析】利用指数函数的单调性求出集合N中的解集;利用交集的定义求出MN【解答】解:Nx|2x1x|x0Mx|x1,MNX|0X1故选:D【点评】本题考查利用指数函数的单调性解指数不等式、考查利用交集的定义求两个集合的交集2(5分)若复数Z满足(34i)Z|4+3i|,则Z的共轭复数的虚部为()A4BC4D【分析】把给出的等式两边同时乘以,求出分子的模后利用复数代数形式的除法运算化简,再求出Z的共轭复数,则答案可求【解答】解:由(34i)Z|4+3i|,得Z的共轭复数的虚部为故选:D【点评】本题考查了复数代数形式的除法运算,考查了复数模的求法,是基础题3(5分)下列命题中正确命题的个数是()命题
12、“若x23x+20,则x1”的逆否命题为“若x1,则x23x+20”;“a0”是“a2+a0”的必要不充分条件;若pq为假命题,则p,q均为假命题;命题p:x0R,使得x02+x0+10,则p:xR,都有x2+x+10A1B2C3D4【分析】根据逆否命题的定义进行判断根据充分条件和必要条件的定义进行判断根据复合命题真假关系进行判断根据含有量词的命题的否定进行判断【解答】解:命题“若x23x+20,则x1”的逆否命题为“若x1,则x23x+20”;故正确,由a2+a0得a1且a0,“a0”是“a2+a0”的必要不充分条件;故正确,若pq为假命题,则p,q质数有一个为假命题;故错误,命题p:x0R
13、,使得x02+x0+10,则p:xR,都有x2+x+10故正确,故正确的是,故选:C【点评】本题主要考查命题的真假判断,涉及四种命题的关系,充分条件和必要条件的判断以及复合命题,含有量词的命题的否定,综合性较强,难度不大4(5分)若x、y满足约束条件,则z3x2y的最小值为()ABC5D5【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案【解答】解:由约束条件作出可行域如图:联立,解得A(1,1)化目标函数z3x2y为y,由图可知,当直线y过A时,直线在y轴上的截距最大,z有最小值为5故选:C【点评】本题考查简单的线性
14、规划,考查数形结合的解题思想方法,是中档题5(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()ABC2D【分析】画出几何体的直观图,根据柱体和椎体的体积公式计算即可【解答】解:由三视图知几何体的直观图如图所示:一个三棱柱去掉一个三棱锥的几何体,VV三棱柱V三棱锥,故选:B【点评】本题考查了由三视图求几何体的体积,解答此类问题关键是判断几何体的形状及数据所对应的几何量6(5分)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x0时,f(x)单调递增,若数列an是等差数列,且a30,则f(a1)+f(a2)+f(a3)+f(a4)+f(a5)的值()A恒为正数B恒为负数C恒为0D可正可负【分析】利
15、用函数的奇偶性以及函数的单调性,结合等差数列的性质以及函数的性质推出结果即可【解答】解:根据题意,f(x)在R上单调递增,且图象关于原点对称,不妨令f(x)的图象如图:等差数列an中,a1+a5a2+a42a30,由对称性,得f(a1)+f(a2)+f(a3)+f(a4)+f(a5)0故选:A【点评】本题考查数列与函数相结合,数列的简单性质的应用,考查计算能力7(5分)已知函数f(x)log2x+x,g(x)2x+x,h(x)log5x+x的零点依次为x1,x2,x3,若在如图所示的算法中,令ax1,bx2,cx3,则输出的结果是()Ax1Bx2Cx3Dx2或x3【分析】根据零点存在定理,分别
16、求三个函数的零点,判断零点的范围,由程序算法的功能即可得解【解答】解:函数f(x)log2x+x0,f()1+0,f(1)10,可得函数的零点满足:x11,函数g(x)2x+x,g(1)10,g(0)10,可知函数的零点x20;函数h(x)log5x+x0,h()1+0,h()log5+0,可得函数的零点满足:x3,则x2x3x1,模拟执行程序算法,可得程序算法的功能是输出三个数中最大的数,由题意可得:x1故选:A【点评】本题考查的重点是函数的零点及个数的判断,基本初等函数的单调性的应用,解题的关键是利用零点存在定理,确定零点的值或范围8(5分)已知函数f(x)asinx+bcosx(xR),
17、若xx0是函数f(x)的一条对称轴,且tanx02,则点(a,b)所在的直线为()Ax2y0Bx+2y0C2xy0D2x+y0【分析】利用辅助角公式将函数进行化简,求出函数的对称轴即可得到结论【解答】解:f(x)asinx+bcosx(sinx+cosx),令sin,则cos,即tan,则f(x)cos(x),由xk,得x+k,kZ,即函数的对称轴为x+k,kZ,xx0是函数f(x)的一条对称轴,x0+k,则tanx0tan2,即a2b,即a2b0,则点(a,b)所在的直线为x2y0,故选:A【点评】本题主要考查三角函数的化简,以及三角函数的图象和性质,利用辅助角公式将函数进行化简是解决本题的
18、关键9(5分)设F1,F2分别为双曲线:的左右焦点,点F2关于渐近线的对称点恰好落在以F1为圆心,|OF1|为半径圆上,则双曲线的离心率为()A3BC2D【分析】求出F2到渐近线的距离,利用F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,可得直角三角形,即可求出双曲线的离心率【解答】解:由题意,F1(c,0),F2(c,0),则F2到渐近线bxay0的距离为b设F2关于渐近线的对称点为M,F2M与渐近线交于A,|MF2|2b,A为F2M的中点,又O是F1F2的中点,OAF1M,F1MF2为直角,MF1F2为直角三角形,由勾股定理得4c2c2+4b2,3c24(c2a2),c2
19、4a2,c2a,e2故选:C【点评】本题考查双曲线的几何性质,考查勾股定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题10(5分)如图,面积为S的正方形ABCD中有一个不规则的图形M,可按下面方法估计M的面积:在正方形ABCD中随机投掷n个点,若n个点中有m个点落入M中,则M的面积的估计值为S,假设正方形ABCD的边长为2,M的面积为1,并向正方形ABCD中随机投掷10000个点,用以上方法估计M的面积时,M的面积的估计值与实际值之差在区间(0.03,0,0.3)内的概率为()附表:P(k)0.25t0.7510000tk2424242525742575P(k)0.04030.04230.9570.
20、9590A0.9147B0.9167C0.9187D0.9287【分析】由题意知本题符合二项分布,再根据所给的公式代入数据进行运算,解题过程中注意表中所给的数据,需要正确应用【解答】解:每个点落入M中的概率均为P,依题意知XB(10000,),EX100002500;则所求的概率为P(0.03410.03),P(0.03410.03)P(2425X2575)0.25t0.7510000t0.25t0.7510000t0.25t0.751000010.95700.04230.9147故选:A【点评】本题考查了运用概率知识解决实际问题的能力,以及独立重复试验的应用问题11(5分)已知不等式x1|m
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