广东省惠州市2014-2015学年高二上学期期末数学试卷(文科)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分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.请在答题卡上填涂相应选项. 1.(5分)从集合{1,2,3,4,5}中随机抽取一个数为a,则a>3的概率是() A.
2.(5分)已知命题p:若x=y,则 A. 若,则x=y B. D. 若,则x≠y 3.(5分)下列函数求导正确的是() A. (x)′=x
2
B. C. D.
,那么下列命题p的否命题是()
若x≠y,则 C. 若x=y,则
B. ()′=﹣ C. ()′= D.(ln3)′=
4.(5分)在如图所示的茎叶图中,乙组数据的中位数是()
A. 84 B. 85 C. 86 D.87 5.(5分)若p:∀x∈R,sinx≤1,则() A. ¬p:∃x∈R,sinx>1 B. ¬p:∀x∈R,sinx>1 C. ¬p:∃x∈R,sinx≥1 D. ¬p:∀x∈R,sinx≥1 6.(5分)把十进制数15化为二进制数为()
A. 1011 B. 1001(2) C. 1111(2) D.1111 7.(5分)函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在(a,b)内有极小值点()
A. 1个
8.(5分)双曲线
B. 2个
C. 3个 D.4个
﹣=1的渐近线方程为()
A. y=±x B. y=±x C. y=±x D.y=±x
9.(5分)如图,在一个不规则多边形内随机撒入200粒芝麻(芝麻落到任何位置的可能性相等),恰有40粒落入半径为1的圆内,则该多边形的面积约为()
A. 4π
10.(5分)以
﹣
B. 5π
C. 6π
D.7π
=1的顶点为焦点,长半轴长为4的椭圆方程为()
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分,请将答案填在答题卡相应位置. 11.(5分)成都市交警部门随机测量了顺河高架桥南下口某一时间段经过的2000辆汽车的时速,时速频率分布直方图如图所示,则该时段时速超过70km/h的汽车数量为.
12.(5分)曲线y=x在点(1,1)切线方程为 . 13.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的结果是.
3
14.(5分)设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足|PF1|:|F1F2|:|PF2|=6:5:4,则曲线C的离心率等于.
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 15.(14分)某网站体育版块足球栏目组发起了“射手的上一场进球与本场进球有无关系”的调查活动,在所有参与调查的人中,持“有关系”“无关系”“不知道”态度的人数如表所示: 有关系 无关系 不知道 人数 500 600 900
(1)在所有参与调查的人中,用分层抽样的方法抽取样本,已知从持“有关系”态度的人中抽取了5人,求总样本容量.
(2)持“有关系”态度的人中,40岁以下和40岁以上(含40岁)的比例为2:3,从抽取的5个样本中,再任选2人作访问,求至少1人在40岁以下的概率.
16.(14分)设直线y=2x﹣4与抛物线y=4x交于A,B两点. (1)求抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)求A,B两点的坐标,并求出线段AB的长. 17.(12分)已知p:﹣2≤x≤10,q:[x﹣(1﹣m)][x﹣(1+m)]≤0,(m>0),若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围. 18.(12分)设函数f(x)=lnx﹣x+1, (1)求f(x)的单调区间; (2)求证:lnx≤x﹣1. 19.(14分)设椭圆的对称中心为坐标原点,其中一个顶点为A(0,2),右焦点F(2,0). (1)求椭圆的方程;
(2)是否存在经过点(0,﹣3)的直线l,使直线l与椭圆相交于不同的两点M,N满足关于直线y=﹣
2
x+2对称?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
20.(14分)已知函数
在[1,+∞)上为增函数.且θ∈(0,π),
(1)求θ的值;
(2)若f(x)﹣g(x)在[1,+∞)函数是单调函数,求m的取值范围.
广东省惠州市2014-2015学年高二上学期期末数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分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.请在答题卡上填涂相应选项. 1.(5分)从集合{1,2,3,4,5}中随机抽取一个数为a,则a>3的概率是() A.
B.
C.
D.
考点: 列举法计算基本事件数及事件发生的概率. 专题: 概率与统计.
分析: {1,2,3,4,5}中随机抽取一个数共有5种情况,其中大于3的数有4,5两个,所以a>3一共2种情况,根据概率公式计算即可
解答: 解:{1,2,3,4,5}中随机抽取一个数共有5种情况,其中大于3的数有4,5两个, 所以a>3一共2种情况,
故a>3的概率是,
故选:C
点评: 本题考查古典概及其概率公式,属基础题.
2.(5分)已知命题p:若x=y,则,那么下列命题p的否命题是() A. 若,则x=y B. 若x≠y,则 C. 若x=y,则 D. 若,则x≠y
考点: 四种命题. 专题: 简易逻辑.
分析: 本题主要考察否命题的写法.首先要找准命题的条件和结论,:“若A,则B”型的命题的否命题,条件和结论都要否定.
解答: 解:∵命题p:若x=y,则∴命题p的否命题,若x≠y,则故选B
, ,
点评: 本题考察命题的相关内容:命题的四种形式之否命题.“若A,则B”型的否命题:“若¬A,则¬B”. 3.(5分)下列函数求导正确的是() A. (x)′=x
考点: 专题: 分析: 解答:
2
B. ()′=﹣ C. ()′= D.(ln3)′=
导数的运算.
计算题.
2
分别求出x,,ln3的导数,利用排除法得到答案.
2
解:(x)′=2x,
,
(ln3)′=0,
故选:B.
点评: 本题考查了导数的运算,记住常见导数的公式是解题的关键,本题属于基础题. 4.(5分)在如图所示的茎叶图中,乙组数据的中位数是()
A. 84 B. 85 C. 86 D.87
考点: 众数、中位数、平均数;茎叶图. 专题: 概率与统计.
分析: 根据中位数的概念,把数据按从小到大排列,得出中位数. 解答: 解:根据茎叶图,该组数据从小到大排列为 79、84、84、84、86、87、93, ∴中位数是第4个数据,84. 故选:A.
点评: 本题考查了中位数的概念与应用问题,是基础题目. 5.(5分)若p:∀x∈R,sinx≤1,则() A. ¬p:∃x∈R,sinx>1 B. ¬p:∀x∈R,sinx>1 C. ¬p:∃x∈R,sinx≥1 D. ¬p:∀x∈R,sinx≥1
考点: 命题的否定. 专题: 简易逻辑.
分析: 直接利用全称命题的否定是特称命题,写出结果即可.
解答: 解:因为全称命题的否定是特称命题,所以若p:∀x∈R,sinx≤1,则¬p:∃x∈R,sinx>1.
故选:A.
点评: 本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定关系,基本知识的考查. 6.(5分)把十进制数15化为二进制数为() A. 1011 B. 1001(2) C. 1111(2) D.1111
考点: 排序问题与算法的多样性. 专题: 计算题.
分析: 利用“除k取余法”是将十进制数除以2,然后将商继续除以2,直到商为0,然后将依次所得的余数倒序排列即可得到答案. 解答: 解:15÷2=7…1 7÷2=3…1 3÷2=1…1 1÷2=0…1
故15(10)=1111(2) 故选C.
点评: 本题主要考查的知识点是十进制与二进制之间的转化,其中熟练掌握“除k取余法”的方法步骤是解答本题的关键,属于基础题. 7.(5分)函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在(a,b)内有极小值点()
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D.4个
考点: 利用导数研究函数的极值. 专题: 导数的综合应用.
分析: 直接利用极小值点两侧函数的单调性是先减后增,对应导函数值是先负后正,再结合图象即可求得结论.
解答: 解;因为极小值点两侧函数的单调性是先减后增,对应导函数值是先负后正, 由图得:导函数值先负后正的点只有一个.故函数f(x)在区间(a,b)内极小值点的个数是1. 故选:A.
点评: 本题的易错点在于把原点包含在内,原点处虽然导函数值为0,但在原点两侧,导函数值同号,所以原点不是极值点.
8.(5分)双曲线 A. y=±x
﹣=1的渐近线方程为()
C. y=±x
D.y=±x
B. y=±x
考点: 双曲线的简单性质.
专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: 求出双曲线的a,b,再由渐近线方程y=
x,即可得到所求.
解答: 解:双曲线﹣=1的a=4,b=3, x, x.
由双曲线的渐近线方程y=则所求渐近线方程为y=
故选B.
点评: 本题考查双曲线的方程和性质,考查渐近线方程的求法,考查运算能力,属于基础题. 9.(5分)如图,在一个不规则多边形内随机撒入200粒芝麻(芝麻落到任何位置的可能性相等),恰有40粒落入半径为1的圆内,则该多边形的面积约为()
A. 4π B. 5π C. 6π D.7π
考点: 几何概型.
专题: 应用题;概率与统计.
分析: 由几何概型概率计算公式,以面积为测度,可求该阴影部分的面积.
解答: 解:设该多边形的面积为S,则,
∴S=5π, 故选B.
点评: 本题考查概率的性质和应用,每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概型. 解题时要认真审题,合理地运用几何概型解决实际问题.
10.(5分)以
﹣
=1的顶点为焦点,长半轴长为4的椭圆方程为()
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
考点: 圆锥曲线的共同特征;椭圆的标准方程;双曲线的简单性质.
专题: 计算题.
分析: 根据双曲线的顶点写出椭圆的焦点,看出椭圆的长轴在y轴上,根据条件得到的a和c的值写出椭圆的方程. 解答: 解:∵双曲线
的焦点为(0,4),(0,﹣4)
顶点为(0,2 )(0,﹣2 )
∴以双曲线的顶点为焦点,长半轴长为4的椭圆a=4,c=2∴b=2
∴椭圆的方程是
,
故选D.
点评: 本题考查圆锥曲线的共同特征,本题解题的关键是写出要用的关键点的坐标,即知道了椭圆的位置和大小,这是一个基础题.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分,请将答案填在答题卡相应位置. 11.(5分)成都市交警部门随机测量了顺河高架桥南下口某一时间段经过的2000辆汽车的时速,时速频率分布直方图如图所示,则该时段时速超过70km/h的汽车数量为200.
考点: 频率分布直方图. 专题: 计算题.
分析: 先求出时速超过70km/h的汽车的频率,在频率分步直方图中小长方形的面积为频率,用长乘以宽,得到频率,用频率乘以总体个数,得到这个范围中的个体数.
解答: 解:由频率分步直方图可知,时速在(70,80]的频率为0.010×10=0.1, 所以时速在(70,80的汽车大约有2000×0.1=200. 故答案为:200.
点评: 本题考查频率分布直方图的相关知识.直方图中的各个矩形的面积代表了频率,所有各个矩形面积之和为1.
12.(5分)曲线y=x在点(1,1)切线方程为 3x﹣y﹣2=0.
考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程. 专题: 计算题.
3
分析: 先求出函数y=x的导函数,然后求出在x=1处的导数,从而求出切线的斜率,利用点斜式方程求出切线方程即可.
2
解答: 解:y'=3xy'|x=1=3,切点为(1,1)
3
∴曲线y=x在点(1,1)切线方程为3x﹣y﹣2=0 故答案为:3x﹣y﹣2=0
点评: 本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,考查运算求解能力,属于基础题. 13.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的结果是16.
3
考点: 循环结构. 专题: 图表型. 分析: 由图知,每次进入循环体后,新的z值是x加上y得到的,故由此运算规律进行计算,经过5次运算后输出的结果即可.
解答: 解:由图知z的运算规则是:z=x+y,故有: 第一次进入循环体后x=1,y=2,z=2, 第二次进入循环体后x=2,y=2,z=4, 第三次进入循环体后x=2,y=4,z=6, 第四次进入循环体后x=4,y=6,z=10, 第五次进入循环体后x=6,y=10,z=16. 由于z=16>10,退出循环.
故该程序运行后输出的结果是:z=16. 故答案为:16.
点评: 本题考查循环结构,已知运算规则与运算次数,求最后运算结果的一个题,是算法中一种常见的题型.
14.(5分)设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足|PF1|:|F1F2|:|PF2|=6:5:4,则曲线C的离心率等于或.
考点: 双曲线的简单性质;椭圆的简单性质. 专题: 计算题.
分析: 依题意,|PF1|:|F1F2|:|PF2|=6:5:4,可得|PF1|+|PF2|=2|F1F2|,再对圆锥曲线C是椭圆还是双曲线分类讨论,利用定义即可求得其离心率. 解答: 解:∵|PF1|:|F1F2|:|PF2|=6:5:4, ∴|PF1|+|PF2|=2|F1F2|,
①若圆锥曲线C是椭圆,则2a=4c, ∴e==;
②若圆锥曲线C是双曲线, 则e=
=
=
=.
故答案为:或.
点评: 本题考查椭圆与双曲线的简单性质,由题意得到|PF1|+|PF2|=2|F1F2|是基础,对圆锥曲线C分类讨论是关键,考查分析问题、解决问题的能力,属于中档题.
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 15.(14分)某网站体育版块足球栏目组发起了“射手的上一场进球与本场进球有无关系”的调查活动,在所有参与调查的人中,持“有关系”“无关系”“不知道”态度的人数如表所示: 有关系 无关系 不知道 人数 500 600 900
(1)在所有参与调查的人中,用分层抽样的方法抽取样本,已知从持“有关系”态度的人中抽取了5人,求总样本容量.
(2)持“有关系”态度的人中,40岁以下和40岁以上(含40岁)的比例为2:3,从抽取的5个样本中,再任选2人作访问,求至少1人在40岁以下的概率.
考点: 列举法计算基本事件数及事件发生的概率. 专题: 概率与统计.
分析: (1)由题意可得,解方程可得;
(2)易得40岁以下抽取了2人,另一部分抽取了3人,分别记作A1,A2;B1,B2,B3,列举可得. 解答: 解:(1)设总样本容量为n, 由题意可得解得n=20
(2)设所选取的人中,有m人在40岁以下,则
,解得m=2.
,
即40岁以下抽取了2人,另一部分抽取了3人,分别记作A1,A2;B1,B2,B3, 则从中任取2人的所有基本事件为(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1), (A2,B2),(A2,B3),(A1,A2),(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3)共10个, 其中至少有1人在40岁以下的基本事件为(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1), (A2,B2),(A2,B3),(A1,A2)共7个
∴所求事件的概率.
点评: 本题考查列举法计算基本事件数及事件发生的概率,属基础题.
16.(14分)设直线y=2x﹣4与抛物线y=4x交于A,B两点. (1)求抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)求A,B两点的坐标,并求出线段AB的长.
考点: 抛物线的简单性质.
专题: 直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: (1)由题意可知抛物线的焦点在x轴上,开口向右,且p=2,由焦点坐标和准线方程即可得到所求;
(2)联立直线方程和抛物线方程,消去y,解方程可得x,进而得到交点的纵坐标,再由两点的距离公式计算即可得到. 解答: 解:(1)由题意可知抛物线的焦点在x轴上,开口向右, 即有2p=4,解得p=2, 故焦点坐标为(1,0),准线为x=﹣1;
2
(2)由,消去y,得x﹣5x+4=0,
2
解出x1=1,x2=4, 于是,y1=﹣2,y2=4,
所以A,B两点的坐标分别为A(4,4),B(1,﹣2), 则有线段AB的长:
.
点评: 本题考查抛物线的方程和性质,主要考查直线方程和抛物线方程联立,求交点,运用两点的距离公式,属于基础题. 17.(12分)已知p:﹣2≤x≤10,q:[x﹣(1﹣m)][x﹣(1+m)]≤0,(m>0),若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
考点: 必要条件、充分条件与充要条件的判断. 专题: 简易逻辑.
分析: 先将条件p,q化简,然后利用p是q的充分不必要条件,确定参数a的取值范围. 解答: 解:q:[x﹣(1﹣m)][x﹣(1+m)]≤0,(m>0) 又∵m>0∴不等式②的解集为[1﹣m,1+m]…(2分)
∵p是q的充分不必要条件p:x∈[﹣2,10]q:x∈[1﹣m,1+m] ∴[﹣2,10]⊂[1﹣m,1+m]…(6分)
∴解得,…(8分)
当1﹣m=﹣2时,m=3,[﹣2,10]⊄[1﹣m,1+m]=[﹣2,4], ∴m≠3;
当1+m=10时,m=9,[﹣2,10]⊂[1﹣m,1+m]=[﹣8,10],
∴m=9;…(10分) ∴m≥9,
∴实数m的取值范围是[9,+∞).…(12分)
点评: 本题主要考查充分条件和必要条件的应用.根据条件求出不等式的解是解决本题的关键. 18.(12分)设函数f(x)=lnx﹣x+1, (1)求f(x)的单调区间; (2)求证:lnx≤x﹣1.
考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值. 专题: 计算题;证明题;导数的综合应用.
分析: (1)先求函数的定义域(0,+∞),再求导;从而确定单调区间.
(2)由(1)知f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)为减函数,从而化为最值问题. 解答: 解:(1)由已知得x∈(0,+∞),
;
令f'(x)>0,得
,
解得0<x<1,
∴f(x)在(0,1)上为增函数, 令f'(x)<0,得
,
解得x>1,所以f(x)在(1,+∞)为减函数. (2)证明:由(1)知:
∵f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)为减函数. ∴当x=1时,f(x)max=﹣1+1=0; 对任意x∈(0,+∞),有f(x)≤0, 即lnx﹣x+1≤0. 即lnx≤x﹣1.
点评: 本题考查了导数的综合应用及恒成立问题的处理方法应用,属于中档题. 19.(14分)设椭圆的对称中心为坐标原点,其中一个顶点为A(0,2),右焦点F(2,0). (1)求椭圆的方程;
(2)是否存在经过点(0,﹣3)的直线l,使直线l与椭圆相交于不同的两点M,N满足关于直线y=﹣
x+2对称?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
考点: 直线与圆锥曲线的综合问题. 专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: (1)由题意设出椭圆方程为,并由题意得到b,c的值,
结合隐含条件求得a,则椭圆方程可求; (2)假设存在直线l满足题目要求,可设直线l的方程为y=kx﹣3(k≠0),设出M、N的坐标,由MN与直线
垂直求得直线l的斜率,得到直线l的方程,
将M、N的坐标代入椭圆方程后利用点差法得到,代入斜率后得到关
于M,N中点的一个方程,再由M、N的中点在l上得另一方程,联立求得M、N的中点坐标,验证所求中点坐标在直线y=﹣
x+2上说明假设成立.
解答: 解:(1)依题意,设椭圆方程为,,b=2,
∴a=b+c=12,从而可得椭圆方程为
222
;
(2)假设存在直线l满足题目要求,可设直线l的方程为y=kx﹣3(k≠0), 设M(x1,y1),N(x2,y2), ∵MN与直线∴直线l方程为:
垂直,则,
,k=
.
将M(x1,y1),N(x2,y2)代入椭圆方程(*),
,
,并作差,整理得:
设MN中点P(xp,yp),则
,
代入*得:,即,
∵P(xp,yp)在MN上,∴
,
联立,解得.
经检验
MN中点P在直线上,
满足直线方程,MN与直线垂直,且线段
∴存在满足条件的直线,直线l方程为.
点评: 本题考查椭圆方程的求法,主要考查了直线与椭圆的位置关系的应用,训练了“点差法”在解决中点弦问题中的应用,属中高档题.
20.(14分)已知函数
(1)求θ的值;
(2)若f(x)﹣g(x)在[1,+∞)函数是单调函数,求m的取值范围.
考点: 函数与方程的综合运用;利用导数研究函数的单调性. 专题: 计算题.
在[1,+∞)上为增函数.且θ∈(0,π),
分析: (1)先对函数g(x)进行求导,根据 g′(x)≥0 在x≥1时成立可得≥,
根据θ∈(0,π) 可知sinθ>0,所以sinθ=1求得θ的值.
(2)对函数f(x)﹣g(x)进行求导,使其为单调,需m=0时,恒小于0 成立m不等于0
2
时对于h(x) 可变为 K(x)=mx﹣2x+m=0的形式求解 进而根据对称轴求得所以使K(1)≥0则成立的条件求得m的范围.m<0时,使K(1)≤0,所以m≤﹣1.综合可得答案. 解答: 解:(1)求导 得到 g′(x)=﹣∴≥∴1≥
+≥0 在x≥1时成立
∵θ∈(0,π)∴sinθ>0 ∴sinθx≥1 ∴sinθ=1 θ=
(2)(f(x)﹣g(x))′=m+﹣+﹣=m+﹣使其为单调
∴h(x)=m+﹣=,在x≥1时
m=0时 h(x)<0恒成立. m≠0时 对于h(x)=
,令 K(x)=mx﹣2x+m=0的形式求解
2
因为[1,+∞)上函数为增函数,所以m>0时 对称轴x=所以使K(1)≥0则成立所以m﹣2+m≥0 所以m≥1
m<0时 使K(1)≤0 所以m≤1 综上所述 m≥1或m≤0
点评: 本题主要考查了方程与函数的综合运用.考查了用导数法研究函数的单调性问题.
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