2017-2018学年陕西省西安市长安一中高二(上)期末数学试卷(文科)
一、选择题(本大题共14小题,每小题5分,共70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.(5分)命题“若,则tanα=1”的否命题是( )
A.若,则tanα≠1 B.若,则tanα≠1
C.若tanα≠1,则 D.若tanα≠1,则.
2.(5分)某学校为了了解三年级、六年级、九年级这三个年级之间的学生视力是否存在显著差异,拟从这三个年级中按人数比例抽取部分学生进行调查,则最合理的抽样方法是( )
A.抽签法 B.系统抽样法 C.分层抽样法 D.随机数法
3.(5分)双曲线的顶点到渐近线的距离等于( )
A. B. C. D.
4.(5分)设f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0等于( )
A.e2 B.e C. D.ln2
5.(5分)为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别是x1,x2,…,xn,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是( )
A.x1,x2,…,xn的平均数 B.x1,x2,…,xn的标准差
C.x1,x2,…,xn的最大值 D.x1,x2,…,xn的中位数
6.(5分)如图所示的茎叶图记录了甲、乙两组各5名工人某日的产量数据(单位:件).若这两组数据的中位数相等,且平均值也相等,则x和y的值分别为( )
A.3,5 B.5,5 C.3,7 D.5,7
7.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.
根据该折线图,下列结论错误的是( )
A.月接待游客量逐月增加
B.年接待游客量逐年增加
C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月
D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳
8.(5分)根据如下样本数据:
x | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
y | 4.0 | 2.5 | ﹣0.5 | 0.5 | ﹣2.0 | ﹣3.0 |
得到了回归方程=x+,则( )
A.>0,<0 B.>0,>0 C.<0,>0 D.<0,<0
9.(5分)“a=1”是“函数y=cos2ax﹣sin2ax的最小正周期为π”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
10.(5分)如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则下面判断正确的是( )
A.在区间(﹣2,1)内f(x)是增函数 B.在(1,3)内f(x)是减函数
C.在(4,5)内f(x)是增函数 D.在x=2时f(x)取到极小值
11.(5分)已知命题p:∃x∈R,ex≥x+1;命题q:若a2<b2,则a<b.下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∧¬q C.¬p∧q D.¬p∧¬q
12.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O为原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
13.(5分)现采用随机模拟的方法估计某运动员射击4次,至少击中3次的概率:先由计算器给出0到9之间取整数值的随机数,指定0、1表示没有击中目标,2、3、4、5、6、7、8、9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了20组随机数:
7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698
0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281
根据以上数据估计该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为( )
A.0.852 B.0.8192 C.0.75 D.0.8
14.(5分)若函数f(x)满足f′(x)﹣f(x)=2xex(e为自然对数的底数),f(0)=1,其中f′(x)为f(x)的导函数,则当x>0时,的取值范围是( )
A.(﹣∞,2] B.(0,2] C.(1,2] D.(2,3]
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在答题纸相应的位置).
15.(5分)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4,5]上随机取一个数x,则x∈D的概率是 .
16.(5分)若函数f(x)=﹣x3+x2+2ax在[,+∞)上存在单调递增区间,则a的取值范围是 .
17.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交抛物线C于A,B两点,则|AB|= .
18.(5分)已知点P在曲线y=上,a为曲线在点P处的切线的倾斜角,则a的取值范围是 .
三、解答题(本大题共5小题,每小题12分,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
19.(12分)某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1,A2,A3和3个欧洲国家B1,B2,B3中选择2个国家去旅游.
(1)若从这6个国家中任选2个,求这2个国家都是亚洲国家的概率;
(2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A1但不包括B1的概率.
20.(12分)已知函数f(x)=alnx﹣bx2,若函数f(x)的图象在x=1处与直线y=﹣相切.
(Ⅰ)求实数a,b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在[,e]上的最大值.
21.(12分)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…[80,90],并整理得到如下频率分布直方图:
(Ⅰ)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(Ⅱ)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(Ⅲ)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.
22.(12分)设椭圆+=1(a>)的右焦点为F,右顶点为A,已知+=,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.
23.(12分)已知f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣3.
(Ⅰ)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有成立.
2017-2018学年陕西省西安市长安一中高二(上)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14小题,每小题5分,共70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.(5分)命题“若,则tanα=1”的否命题是( )
A.若,则tanα≠1 B.若,则tanα≠1
C.若tanα≠1,则 D.若tanα≠1,则.
【解答】解:同时否定条件和结论即可得命题的否命题,
即若,则tanα≠1,
故选:A.
2.(5分)某学校为了了解三年级、六年级、九年级这三个年级之间的学生视力是否存在显著差异,拟从这三个年级中按人数比例抽取部分学生进行调查,则最合理的抽样方法是( )
A.抽签法 B.系统抽样法 C.分层抽样法 D.随机数法
【解答】解:我们常用的抽样方法有:简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,
而事先已经了解到三年级、六年级、九年级这三个年级之间的学生视力是否存在显著差异,这种方式具有代表性,比较合理.
故选:C.
3.(5分)双曲线的顶点到渐近线的距离等于( )
A. B. C. D.
【解答】解:由对称性可取双曲线的顶点(2,0),渐近线,
则顶点到渐近线的距离d=.
故选C.
4.(5分)设f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0等于( )
A.e2 B.e C. D.ln2
【解答】解:∵f(x)=xlnx,
∴f′(x)=lnx+1,
由f′(x0)=2,
得lnx0+1=2,即
lnx0=1,则x0=e,
故选:B
5.(5分)为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别是x1,x2,…,xn,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是( )
A.x1,x2,…,xn的平均数 B.x1,x2,…,xn的标准差
C.x1,x2,…,xn的最大值 D.x1,x2,…,xn的中位数
【解答】解:在A中,平均数是表示一组数据集中趋势的量数,它是反映数据集中趋势的一项指标,
故A不可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度;
在B 中,标准差能反映一个数据集的离散程度,故B可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度;
在C中,最大值是一组数据最大的量,故C不可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度;
在D中,中位数将数据分成前半部分和后半部分,用来代表一组数据的“中等水平”,
故D不可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度.
故选:B.
6.(5分)如图所示的茎叶图记录了甲、乙两组各5名工人某日的产量数据(单位:件).若这两组数据的中位数相等,且平均值也相等,则x和y的值分别为( )
A.3,5 B.5,5 C.3,7 D.5,7
【解答】解:由已知中甲组数据的中位数为65,
故乙组数据的中位数也为65,
即y=5,
则乙组数据的平均数为:66,
故x=3,
故选:A.
7.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.
根据该折线图,下列结论错误的是( )
A.月接待游客量逐月增加
B.年接待游客量逐年增加
C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月
D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳
【解答】解:由已有中2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据可得:
月接待游客量逐月有增有减,故A错误;
年接待游客量逐年增加,故B正确;
各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月,故C正确;
各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳,故D正确;
故选:A
8.(5分)根据如下样本数据:
x | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
y | 4.0 | 2.5 | ﹣0.5 | 0.5 | ﹣2.0 | ﹣3.0 |
得到了回归方程=x+,则( )
A.>0,<0 B.>0,>0 C.<0,>0 D.<0,<0
【解答】解:样本平均数=5.5,=0.25,
∴=﹣24.5,=17.5,∴b=﹣=﹣1.4,
∴a=0.25﹣(﹣1.4)•5.5=7.95,
故选:A.
9.(5分)“a=1”是“函数y=cos2ax﹣sin2ax的最小正周期为π”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
【解答】解:函数y=cos2ax﹣sin2ax=cos2ax,它的周期是,a=±1
显然“a=1”可得“函数y=cos2ax﹣sin2ax的最小正周期为π”
后者推不出前者,
故选A.
10.(5分)如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则下面判断正确的是( )
A.在区间(﹣2,1)内f(x)是增函数 B.在(1,3)内f(x)是减函数
C.在(4,5)内f(x)是增函数 D.在x=2时f(x)取到极小值
【解答】解:由图象知当﹣<x<2或x>4时,f′(x)>0,函数为增函数,
当﹣3<x<﹣或2<x<4时,f′(x)<0,函数为减函数,
则当x=﹣或x=4函数取得极小值,在x=2时函数取得极大值,
故ABD错误,正确的是C,
故选:C
11.(5分)已知命题p:∃x∈R,ex≥x+1;命题q:若a2<b2,则a<b.下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∧¬q C.¬p∧q D.¬p∧¬q
【解答】解:当x=0时,ex≥x+1成立,即命题p是真命题,
当a=0,b=﹣1时,满足a2<b2,但a<b不成立,即命题q是假命题.
则p∧¬q为真命题,
其余为假命题
故选:B
12.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O为原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【解答】解:双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O为原点),
可得c=2,,即,,
解得a=1,b=,双曲线的焦点坐标在x轴,所得双曲线方程为:.
故选:D.
13.(5分)现采用随机模拟的方法估计某运动员射击4次,至少击中3次的概率:先由计算器给出0到9之间取整数值的随机数,指定0、1表示没有击中目标,2、3、4、5、6、7、8、9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了20组随机数:
7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698
0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281
根据以上数据估计该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为( )
A.0.852 B.0.8192 C.0.75 D.0.8
【解答】解:由题意知模拟射击4次的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数,
在20组随机数中表示射击4次至少击中3次的有:
7527 0293 9857 0347 4373 8636 9647 4698
6233 2616 8045 3661 9597 7424 4281,共15组随机数,
∴所求概率为0.75.
故选:C.
14.(5分)若函数f(x)满足f′(x)﹣f(x)=2xex(e为自然对数的底数),f(0)=1,其中f′(x)为f(x)的导函数,则当x>0时,的取值范围是( )
A.(﹣∞,2] B.(0,2] C.(1,2] D.(2,3]
【解答】解:由题意,()′=2x,
∴=x2+b,
∴f(x)=(x2+b)ex,
∵f(0)=1,∴b=1,
∴f(x)=(x2+1)ex,
f′(x)=(x+1)2ex,
∴当x>0时,=1+≤2,当且仅当x=1时取等号,
∴当x>0时,的最大值为2,
x→+∞时,=1+→1,
故1<≤2,
故选:C.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在答题纸相应的位置).
15.(5分)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4,5]上随机取一个数x,则x∈D的概率是 .
【解答】解:由6+x﹣x2≥0得x2﹣x﹣6≤0,得﹣2≤x≤3,
则D=[﹣2,3],
则在区间[﹣4,5]上随机取一个数x,则x∈D的概率P==,
故答案为:
16.(5分)若函数f(x)=﹣x3+x2+2ax在[,+∞)上存在单调递增区间,则a的取值范围是 .
【解答】解:函数f(x)=﹣x3+x2+2ax,
f′(x)=﹣x2+x+2a=﹣(x﹣)2++2a.
当x∈[,+∞)时,f′(x)的最大值为f′()=2a+,令2a+>0,解得a,
所以a的取值范围是.
故答案为:.
17.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交抛物线C于A,B两点,则|AB|= 12 .
【解答】解:由y2=3x,得2p=3,p=,
则F(,0),
∴过A,B的直线方程为y=(x﹣),
联立,得16x2﹣168x+9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∴|AB|=.
故答案为:12.
18.(5分)已知点P在曲线y=上,a为曲线在点P处的切线的倾斜角,则a的取值范围是 .
【解答】解:根据题意得f′(x)=﹣,
∵,
且k<0
则曲线y=f(x)上切点处的切线的斜率k≥﹣1,
又∵k=tanα,结合正切函数的图象
由图可得α∈,
故答案为:.
三、解答题(本大题共5小题,每小题12分,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
19.(12分)某旅游爱好者计划从3个亚洲国家A1,A2,A3和3个欧洲国家B1,B2,B3中选择2个国家去旅游.
(1)若从这6个国家中任选2个,求这2个国家都是亚洲国家的概率;
(2)若从亚洲国家和欧洲国家中各任选1个,求这2个国家包括A1但不包括B1的概率.
【解答】解:(1)由题意知,从6个国家里任选两个国家,
其一切可能的结果组成的基本事件有:
(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),
(A2,B2),(A2,B3),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3),共15个,
所选两个国家都是亚洲国家的事件所包含的基本事件有:(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),共3个,
这2个国家都是亚洲国家的概率P==;
(2)所2从亚洲国家和欧洲国家中各任选一个,其一切可能的结果组成的基本事件有:
(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,B1),(A2,B2),
(A2,B3),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),共9个,
包括A1但不包括B1的事件所包含的基本事件有:(A1,B2),(A1,B3),共2个.
所以所求事件的概率为.
20.(12分)已知函数f(x)=alnx﹣bx2,若函数f(x)的图象在x=1处与直线y=﹣相切.
(Ⅰ)求实数a,b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在[,e]上的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=alnx﹣bx2,得f′(x)=﹣2bx,
∴f′(1)=a﹣2b,
则,解得a=1,b=;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=lnx﹣x2.
f′(x)=﹣x=(x>0).
∴当x∈(,1)时,f′(x)>0,当x∈(1,e)时,f′(x)<0.
∴f(x)在(,1)上为增函数,在(1,e)上为减函数,
则f(x)max=f(1)=﹣.
21.(12分)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…[80,90],并整理得到如下频率分布直方图:
(Ⅰ)从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率;
(Ⅱ)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;
(Ⅲ)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等.试估计总体中男生和女生人数的比例.
【解答】解:(Ⅰ)由频率分布直方图知:分数小于70的频率为:1﹣(0.04+0.02)×10=0.4
故从总体的400名学生中随机抽取一人,估计其分数小于70的概率为0.4;
(Ⅱ)已知样本中分数小于40的学生有5人,
故样本中分数小于40的频率为:0.05,
则分数在区间[40,50)内的频率为:1﹣(0.04+0.02+0.02+0.01)×10﹣0.05=0.05,
估计总体中分数在区间[40,50)内的人数为400×0.05=20人,
(Ⅲ)样本中分数不小于70的频率为:0.6,
由于样本中分数不小于70的男女生人数相等.
故分数不小于70的男生的频率为:0.3,
由样本中有一半男生的分数不小于70,
故男生的频率为:0.6,
即女生的频率为:0.4,
即总体中男生和女生人数的比例约为:3:2.
22.(12分)设椭圆+=1(a>)的右焦点为F,右顶点为A,已知+=,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.
【解答】解:(1)由+=,
得+=,
即=,
∴a[a2﹣(a2﹣3)]=3a(a2﹣3),解得a=2.
∴椭圆方程为;
(2)由已知设直线l的方程为y=k(x﹣2),(k≠0),
设B(x1,y1),M(x0,k(x0﹣2)),
∵∠MOA=∠MAO,
∴x0=1,
再设H(0,yH),
联立,得(3+4k2)x2﹣16k2x+16k2﹣12=0.
△=(﹣16k2)2﹣4(3+4k2)(16k2﹣12)=144>0.
由根与系数的关系得,
∴,,
MH所在直线方程为y﹣k(x0﹣2)=﹣(x﹣x0),
令x=0,得yH=(k+)x0﹣2k,
∵BF⊥HF,
∴,
即1﹣x1+y1yH=1﹣[(k+)x0﹣2k]=0,
整理得:=1,即8k2=3.
∴k=﹣或k=.
23.(12分)已知f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣3.
(Ⅰ)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有成立.
【解答】(Ⅰ)解 对一切x∈(0,+∞),有2xln x≥﹣x2+ax﹣3,则a≤2ln x+x+,
设h(x)=2ln x+x+(x>0),则h′(x)=,
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)是减少的,
当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)是增加的,
所以h(x)min=h(1)=4.
因为对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4.…(5分)
(Ⅱ)证明:问题等价于xln x>﹣(x∈(0,+∞)),
f(x)=xln x(x∈(0,+∞))的最小值是﹣,
当且仅当x=时取到,设m(x)=﹣(x∈(0,+∞)),则m′(x)=,
易知m(x)max=m(1)=﹣,当且仅当x=1时取到.
从而对一切x∈(0,+∞),都有ln x>﹣成立. …(12分)
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