高二期末试卷
数 学
时间120分钟,满分150分
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.直线的倾斜角为
A. B.
C. D.
2.双曲线的渐近线方程为
A. B.
C. D.
3.为了加强学生身体素质,一学校拟开展篮球、乒乓球、足球三个项目的体育活动.经调查得知全年级有1 000人参与该活动,且选择这三个活动项目的学生占比的饼状图如图①所示,各项目中男女生占比的条形图如图②所示,则下列结论正确的是
A.选择足球的女生比选择篮球的女生多
B.选择篮球的女生比选择足球的男生多
C.选择足球的男生和选择乒乓球的男生一样多
D.选择乒乓球的同学比选择篮球的男生多
4.已知抛物线的焦点为,为抛物线上一点,且,则的横坐标为
A.1 B.
C.2 D.
5.抛掷一枚质地均匀的硬币两次,设事件“第1次正面朝上”,事件“第2次正面朝上”,事件“两次硬币朝上的面相同”,则下列结论正确的是
A.事件与事件互斥
B.事件与事件互为对立
C.事件与事件相互独立
D.
6. 已知椭圆的焦点分别为,,若点在椭圆上,则的最小值为
A.1 B.2 C.3 D.4
7. 在正四面体中,点,分别是线段,的中点,则,
A. B.
C. D.
8. 已知双曲线的中心为点,一个焦点为。点在双曲线上,点在以为直径的圆上,若的最小值为,则双曲线的离心率为
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9. 掷一枚质地均匀的骰子6次,得到一组样本数据:5,2,3,2,,6,则
A. 众数可能为2
B. 极差可能为3
C. 若,则方差为3
D. 第30百分位数恒为2
10. 在平面直角坐标系中,点是曲线上一动点,点,分别是直线与,轴的交点,则
A. 面积的最小值为1
B. 的最大值为
C. 若直线与曲线有且只有一个公共点,则
D. 的取值范围为
11. 如图,在长方体中,,,若是的中点。则
A. 过,,三点作长方体的截面,则截面为菱形
B. 存在实数,使得直线与平面垂直
C. 直线平面,则
D. 点到直线的距离的范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知向量,,若,则。
13.已知圆与圆外切,则。
14.已知椭圆与双曲线的焦点相同,若该椭圆与该双曲线的四个公共点恰好是一个正方形的四个顶点,则。
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
已知圆的圆心在直线上,且圆经过,两点。
(1)求圆的标准方程;
(2)若过点的直线交圆于,两点,且,求直线的方程。
16.(15分)
为了解高二年级学生在期末考试中的数学成绩情况,某校调查了该年级500名同学的数学成绩并绘制成频率分布直方图。
(1)求的值;
(2)求这500名同学数学成绩的中位数与平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值表示);
(3)现拟在区间,用分层抽样的方法抽取6人,然后在这6人中随机选取2人举行座谈,求选取的2人均位于区间的概率。
17.(15分)
在平面直角坐标系中,已知点,的坐标分别为,,且该平面上的动点满足:,设点的轨迹为。
(1)求的标准方程;
(2)若直线交轨迹于,两点,且的面积为1,求的值。
18.(17分)
如图,在平行四边形中,,,将沿翻折至.
(1)设,三棱锥的各个顶点都在球的表面上.
(i)证明:平面平面;
(ii)求球的半径;
(2)求平面与平面夹角的最大值.
19.(17分)
已知直线与抛物线交于,两点,不同于的直线与交于,两点,设直线与的交点为.
(1)证明:点在直线上;
(2)若,,的中点为.
(i)求直线的斜率;
(ii)求四边形面积的最小值.
高二期末数学参考答案及评分标准
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 2 3 4 5 6 7 8
A D C B C B C D
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9 10 11
ACD ABD ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.
13.
14.1
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
解:(1)∵圆心在直线上,
∴可设圆心为,
又∵圆经过,两点,
∴,…………………………3分
解得,即圆的圆心为,
∴圆的半径,…………………………4分
∴圆的标准方程为;…………………………6分
(2)①当直线的斜率不存在时,
直线为,…………………………7分
代入圆解得或,
此时,满足题意;…………………………9分
②当直线的斜率存在时,
设为,
∵,
∴圆心到直线的距离,…………………………11分
即,
即,解得,
此时直线为,
综上所述:直线为或.…………………………13分
16.(15分)
解:(1)由,
解得;……………………………3分
(2)由图可知,
成绩在区间,,,,的频率分别为0.05,0.25,0.4,
0.2,0.1,
中位数位于区间,
设中位数为,
则有,
解得中位数分,……………………………6分
这500名同学数学成绩的平均数为:
分;……………………………9分
(3)在区间抽取了人,
不妨设为,,
在区间抽取了人,
不妨设为,,,,……………………………11分
设事件,,
由样本空间
,,,,
得,……………………………13分
由事件,
得,
.……………………………15分
17.(15分)
解:(1)由,
知,
点的轨迹为椭圆,……………………………2分
,即,
又,
,
的标准方程为;……………………………5分
(2)不妨设,两点的坐标分别为,,
由,消去得,分
判别式,
得,分
,,分
,分
又到直线距离,分
,
解得,
即。分
18.(17分)
解:(1)(i),,
又,且,平面,
平面,分
又平面,
平面平面;分
(ii)由(i)知平面,平面,
,
又在平行四边形中,分
,
,
翻折后垂直关系不改变,
,分
又平面平面,平面平面,
平面,分
又平面,
,分
结合可得为外接球的直径,
又,
外接球的半径为;分
(2)以为坐标原点,,所在直线分别为,轴,过点且垂直于平面的直线为轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
设,
由\( |PA| = 及\( |PC| = ,
可得,\( ,
不妨令,,\( ,
则,
,,,分
设平面的一个法向量为,
则
取,得,分
设平面的一个法向量为,
则
取,得,分
,,
设平面与平面的夹角为,
则,,
又,
即,
平面与平面夹角的最大值为。分
19. (17分)
解:(1)与的交点为,
由
得分
点在直线上;分
(2)(i)不妨设,,
由(1)知点的坐标为,
又,即为的中点,
点的坐标为,…………………5分
又点在曲线上,
,
整理得,…………………7分
同理可得,
,是关于的方程的两根,…………………9分
,,…………………10分
又,
点的坐标为,
即,…………………11分
直线的斜率;…………………12分
(ii)设四边形的面积为,
为的中点,为的中点,
,…………………13分
又由(i)知:直线平行于轴或与轴重合,
…………………15分
,…………………16分
又,
,
,
四边形面积的最小值为。…………………17分
解析:
1.解:直线斜率为,由斜率与倾斜角的关系易得倾斜角为,故选A.
2.解:双曲线的渐近线方程为,即,故选D.
3.解:选篮球的男女生分别为315,135人,选乒乓球的男女生分别为150,150人,选足球的男女生分别为150,100人,故选C.
4.解:的准线为,由抛物线的定义知点到准线的距离为2,的横坐标为,故选B.
5.解:事件,事件,事件,事件,,,,事件与事件相互独立,故选C.
6.解:设原点为,由,当为椭圆短轴的顶点时,取最小值9,.故选B.
7.解:不妨设的棱长为2,,,,,分别是,的中点,则,,,又,,,故选C.
8.解:设双曲线的另一个焦点为,的中点为,连接,的最小值为,即,,即,得,离心率,故选D.
9.解:样本数据的众数显然可以为2,故A正确;样本数据的极差大于等于4,故B错误;当时,样本数据的方差为3,故C正确,样本数据的第30百分位数为第2个数,只能为2,故D正确.故选ACD.
10.解:选项A:等价于,即曲线为单位圆的上半圆(包括端点),当点为时,的最小值为,故A正确;
选项B:取最大值时,与曲线相切,此时,又,的最大值为,故B正确;
选项C:直线与曲线有且只有一个交点时,,与曲线相切时,,故直线与曲线有且只有一个公共点时,,故C错误;
选项D:设点为,,又,,故D正确;
故选ABD.
11. 解:选项A:∵平面与平面平行,∴平面与平面的交线和平面与平面的交线平行,同理可得平面与平面的交线和平面与平面的交线平行,取的中点,连接,,则四边形为平行四边形,又易得,∴截面为菱形,故A正确;
选项B:以为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建系,则,,,,,∴,,,∵,解得,故B正确;
选项C:连接交于点,连接,∵平面平面, ∴, ∵, 则,∴,故C正确;
选项D:∵,,,∴距离,∵,∴,故D错误;
故选ABC.
12.解:由及,可知,故填.
13.解:圆可化为,两圆的圆心之间的距离为,解得,故填.
14.解:由题知其焦点均在轴上,又∵焦点相同,即,∴,不妨设第一象限的公共点为,则有且,消去得,即,解得,故填.