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- 2021-06-23 发布
2016-2017学年四川省宜宾市南溪二中高二(下)入学数学试卷(理科)
一、选择题:(每小题5分,共5×12=60分)
1.椭圆=1的离心率为( )
A. B. C. D.
2.将一个总数为A、B、C三层,其个体数之比为5:3:2.若用分层抽样方法抽取容量为100的样本,则应从C中抽取( )个个体.
A.20 B.30 C.40 D.50
3.从一堆苹果中任取10只,称得它们的质量如下(单位:克)
125 120 122 105 130 114 116 95 120 134,则样本数据落在[114.5,124.5)内的频率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
4.已知圆C:(x﹣2)2+(y+1)2=4,则圆C的圆心和半径分别为( )
A.(2,1),4 B.(2,﹣1),2 C.(﹣2,1),2 D.(﹣2,﹣1),2
5.已知直线l1:ax﹣y+2a=0,l2:(2a﹣1)x+ay+a=0互相垂直,则a的值是( )
A.0 B.1 C.0或1 D.0或﹣1
6.在班级的演讲比赛中,将甲、乙两名同学的得分情况制成如图所示的茎叶图.记甲、乙两名同学所得分数的平均分分别为甲、乙,则下列判断正确的是( )
A.甲<乙,甲比乙成绩稳定 B.甲>乙,甲比乙成绩稳定
C.甲<乙,乙比甲成绩稳定 D.甲>乙,乙比甲成绩稳定
7.设双曲线﹣=1(a>0)的渐近线方程为3x+2y=0,则a的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8.内江市某镇2009年至2015年中,每年的人口总数y(单位:万)的数据如下表:
年 份
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
年份代号t
0
1
2
3
4
5
6
人口总数y
8
8
8
9
9
10
11
若t与y之间具有线性相关关系,则其线性回归直线=t+一定过点( )
A.(3,9) B.(9,3) C.(6,14) D.(4,11)
9.椭圆4x2+5y2=1的左、右焦点为F,F′,过F′的直线与椭圆交于M,N,则△MNF的周长为( )
A.2 B.4 C. D.4
10.若抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
11.已知M(4,2)是直线l被椭圆x2+4y2=36所截得的线段AB的中点,则直线l的方程为( )
A.2x+y﹣8=0 B.x+2y﹣8=0 C.x﹣2y﹣8=0 D.2x﹣y﹣8=0
12.在如图所示的几何体中,三棱锥D﹣ABC的各条棱长均为2,OA,OB,OC两两垂直,则下列说法正确的是( )
A.OA,OB,OC的长度可以不相等 B.直线OB∥平面ACD
C.直线OD与BC所成的角是45° D.直线AD与OB所成的角是45°
二、填空题:(每小题5分,共5×4=20分)
13.阅读如图所示的程序框图输出的S是 .
14.将一颗骰子先后抛掷2次,以第一次向上点数为横坐标x,第二次向上的点数为纵坐标y的点(x,y)在圆x2+y2=9的内部的概率为 .
15.已知双曲线x2﹣y2=1,点F1,F2为其两个焦点,点P为双曲线上一点,若PF1⊥PF2,则|PF1|+|PF2|的值为 .
16.若直线y=x+b与曲线y=3﹣有两个公共点,则b的取值范围是 .
三、解答题:(共6小题,共70分)
17.已知直线l1经过点A(m,1),B(﹣1,m),直线l2经过点P(1,2),Q(﹣5,0).
(1)若l1∥l2,求m的值;
(2)若l1⊥l2,求m的值.
18.设平面直角坐标系中,A(﹣1,1),B(﹣1,2),C(﹣4,1).
(1)求直线BC的一般式方程;
(2)求△ABC的外接圆的标准方程.
19.从某校高三上学期期末数学考试成绩中,随机抽取了60名学生的成绩得到频率分布直方图如图:
(Ⅰ)根据频率分布直方图,估计该校高三学生本次数学考试的平均分;
(Ⅱ)若用分层抽样的方法从分数在[30,50)和[130,150]的学生中共抽取3人,该3人中成绩在[130,150]的有几人?
(Ⅲ)在(Ⅱ)中抽取的3人中,随机抽取2人,求分数在[30,50)和[130,150]各1人的概率.
20.已知四棱锥P﹣ABCD的底面为直角梯形,AB∥CD,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=,AB=1,M是PB的中点.
(Ⅰ)证明:平面PAD⊥平面PCD;
(Ⅱ)求AC与PB所成的角余弦值;
(Ⅲ)求平面AMC与平面BMC所成二面角的余弦值.
21.如图,设P是圆x2+y2=25上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,且|MD|=|PD|.
(1)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程
(2)求过点(3,0),且斜率为的直线被C所截线段的长度.
22.已知椭圆C: +=1(a>b>
0)的一个长轴顶点为A(2,0),离心率为,直线y=k(x﹣1)与椭圆C交于不同的两点M,N,
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)当△AMN的面积为时,求k的值.
2016-2017学年四川省宜宾市南溪二中高二(下)入学数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:(每小题5分,共5×12=60分)
1.椭圆=1的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】根据椭圆的方程,可得a、b的值,结合椭圆的性质,可得c的值,有椭圆的离心率公式,计算可得答案.
【解答】解:根据椭圆的方程=1,可得a=4,b=2,
则c==2;
则椭圆的离心率为e==,
故选D.
2.将一个总数为A、B、C三层,其个体数之比为5:3:2.若用分层抽样方法抽取容量为100的样本,则应从C中抽取( )个个体.
A.20 B.30 C.40 D.50
【考点】分层抽样方法.
【分析】因为分层抽样过程中每个个体被抽到的概率相等,又A、B、C三层的个体数之比已知,根据条件列出结果.
【解答】解:∵A、B、C三层,个体数之比为5:3:2.
又有总体中每个个体被抽到的概率相等,
∴分层抽样应从C中抽取100×=20.
故选:A.
3.从一堆苹果中任取10只,称得它们的质量如下(单位:克)
125 120 122 105 130 114 116 95 120 134,则样本数据落在[114.5,124.5)内的频率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【考点】频率分布表.
【分析】从所给的十个数字中找出落在所要求的范围中的数字,共有4个,利用这个频数除以样本容量,得到要求的频率.
【解答】解:∵在125 120 122 105 130 114 116 95 120 134十个数字中,
样本数据落在[114.5,124.5)内的有116,120,120,122共有四个,
∴样本数据落在[114.5,124.5)内的频率为=0.4,
故选C
4.已知圆C:(x﹣2)2+(y+1)2=4,则圆C的圆心和半径分别为( )
A.(2,1),4 B.(2,﹣1),2 C.(﹣2,1),2 D.(﹣2,﹣1),2
【考点】圆的标准方程.
【分析】利用圆的标准方程,直接写出圆心与半径即可.
【解答】解:圆C:(x﹣2)2+(y+1)2=4,则圆C的圆心和半径分别为:(2,﹣1),2.
故选:B.
5.已知直线l1:ax﹣y+2a=0,l2:(2a﹣1)x+ay+a=0互相垂直,则a的值是( )
A.0 B.1 C.0或1 D.0或﹣1
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【分析】利用直线垂直的性质求解.
【解答】解:∵直线l1:ax﹣y+2a=0,l2:(2a﹣1)x+ay+a=0互相垂直,
∴a(2a﹣1)﹣a=0,
解得a=0或a=1.
故选:C.
6.在班级的演讲比赛中,将甲、乙两名同学的得分情况制成如图所示的茎叶图.记甲、乙两名同学所得分数的平均分分别为甲、乙,则下列判断正确的是( )
A.甲<乙,甲比乙成绩稳定 B.甲>乙,甲比乙成绩稳定
C.甲<乙,乙比甲成绩稳定 D.甲>乙,乙比甲成绩稳定
【考点】众数、中位数、平均数.
【分析】由茎叶图知分别求出两组数据的平均数和方差,由此能求出结果.
【解答】解:由茎叶图知:
=(76+77+88+90+94)=85,
= [(76﹣85)2+(77﹣85)2+(88﹣85)2+(90﹣85)2+(94﹣85)2]=52,
=(75+86+88+88+93)=86,
= [(75﹣86)2+(86﹣86)2+(88﹣86)2+(88﹣86)2+(93﹣86)2]=35.6,
∴甲<乙,乙比甲成绩稳定.
故选:C.
7.设双曲线﹣=1(a>0)的渐近线方程为3x+2y=0,则a的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由双曲线的渐近线方程代入即可求得a的值.
【解答】解:由双曲线﹣=1焦点在x轴上,则双曲线渐近线方程y=±x,即ay±bx=0,
由b=3,则a=2,
∴a的值为2,
故选C.
8.内江市某镇2009年至2015年中,每年的人口总数y(单位:万)的数据如下表:
年 份
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
年份代号t
0
1
2
3
4
5
6
人口总数y
8
8
8
9
9
10
11
若t与y之间具有线性相关关系,则其线性回归直线=t+一定过点( )
A.(3,9) B.(9,3) C.(6,14) D.(4,11)
【考点】线性回归方程.
【分析】求出横坐标和纵坐标的平均数,写出样本中心点,可得结论.
【解答】解: =(0+1+2+3+4+5+6)=3, =(8+8+8+9+9+10+11)=9,
∴线性回归直线=t+一定过点(3,9),
故选:A.
9.椭圆4x2+5y2=1的左、右焦点为F,F′,过F′的直线与椭圆交于M,N,则△MNF的周长为( )
A.2 B.4 C. D.4
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】利用椭圆的定义可知|FM|+|F′M|和|FN|+|F′N|的值,进而把四段距离相加即可求得答案.
【解答】解:椭圆4x2+5y2=1
可得a=,
利用椭圆的定义可知,|FM|+|F′M|=2a=1,|FN|+|F′N|=2a=1,
∴△MNF2的周长为|FM|+|F′M|+|FN|+|F′N|=1+1=2.
故选:A.
10.若抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求出抛物线的准线方程,利用抛物线的定义转化求解即可.
【解答】解:抛物线y2=4x的准线方程为:x=﹣1,抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,
可得xM=9,则M到y轴的距离是:9.
故选:D.
11.已知M(4,2)是直线l被椭圆x2+4y2=36所截得的线段AB的中点,则直线l的方程为( )
A.2x+y﹣8=0 B.x+2y﹣8=0 C.x﹣2y﹣8=0 D.2x﹣y﹣8=0
【考点】直线与椭圆的位置关系.
【分析】斜率设为 k,则直线l的方程为 y﹣2=k(x﹣4),代入椭圆的方程化简,利用韦达定理x1+x2,求出斜率,即可求解直线l的方程.
【解答】解:由题意得,斜率存在,设为 k,则直线l的方程为 y﹣2=k(x﹣4),即 kx﹣y+2﹣4k=0,
代入椭圆的方程化简得 (1+4k2)x2+(16k﹣32k2)x+64k2﹣64k﹣20=0,
∴x1+x2==8,解得 k=﹣,
故直线l的方程为x+2y﹣8=0,
故选:B.
12.在如图所示的几何体中,三棱锥D﹣ABC的各条棱长均为2,OA,OB,OC两两垂直,则下列说法正确的是( )
A.OA,OB,OC的长度可以不相等 B.直线OB∥平面ACD
C.直线OD与BC所成的角是45° D.直线AD与OB所成的角是45°
【考点】棱锥的结构特征.
【分析】在A中,推导出△AOC≌△BOC≌AOB,从而OA,OB,OC的长都相等;在B中,以O为原点,OA,OB,OC分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线OB与平面ACD不平行;在C中,直线OD与BC所成的角是90°;在D中,利用向量法得到直线AD与OB所成的角是45°.
【解答】解:在A中,∵棱锥D﹣ABC的各条棱长均为2,OA,OB,OC两两垂直,
∴△AOC≌△BOC≌AOB,∴OA,OB,OC的长都相等,故A错误;
在B中,以O为原点,OA,OB,OC分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
O(0,0,0),B(0,,0),A(,0,0),C(0,0,),D(),
=(0,,0),=(﹣,0,),=(0,),
设平面ACD的法向量=(x,y,z),
则,取x=1,得=(1,﹣1,1),
=﹣,∴直线OB不平行于平面ACD,故B错误;
在C中, =(),=(0,﹣),
cos<>==0,∴
直线OD与BC所成的角是90°,故C错误;
在D中, =(0,),=(0,),
∴cos<>===,
∴直线AD与OB所成的角是45°,故D正确.
故选:D.
二、填空题:(每小题5分,共5×4=20分)
13.阅读如图所示的程序框图输出的S是 30 .
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:第一次执行循环体后,S=1,i=2,不满足退出循环的条件;
再次执行循环体后,S=5,i=3,不满足退出循环的条件;
再次执行循环体后,S=14,i=4,不满足退出循环的条件;
再次执行循环体后,S=30,i=5,满足退出循环的条件;
故输出的结果为:30,
故答案为:30.
14.将一颗骰子先后抛掷2次,以第一次向上点数为横坐标x,第二次向上的点数为纵坐标y的点(x,y)在圆x2+y2=9的内部的概率为 .
【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.
【分析】由题意知本题是一个古典概型,试验发生包含的所有事件总数为36,满足条件的事件可以通过列举得到事件数,根据古典概型公式得到结果.
【解答】解:由题意知本题是一个古典概型,试验包含的所有事件总数为36,
满足条件的事件有(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),共有4种结果,
记点(x,y)在圆x2+y2=9的内部记为事件A,
∴P(A)==,
即点(x,y)在圆x2+y2=9的内部的概率,
故答案为
15.已知双曲线x2﹣y2=1,点F1,F2为其两个焦点,点P为双曲线上一点,若PF1⊥PF2,则|PF1|+|PF2|的值为 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】根据双曲线方程为x2﹣y2=1,可得焦距F1F2=2,因为PF1⊥PF2,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2.再结合双曲线的定义,得到|PF1|﹣|PF2|=±2,最后联解、配方,可得(|PF1|+|PF2|)2=12,从而得到|PF1|+|PF2|的值为.
【解答】解:∵PF1⊥PF2,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2.
∵双曲线方程为x2﹣y2=1,
∴a2=b2=1,c2=a2+b2=2,可得F1F2=2
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=8
又∵P为双曲线x2﹣y2=1上一点,
∴|PF1|﹣|PF2|=±2a=±2,(|PF1|﹣|PF2|)2=4
因此(|PF1|+|PF2|)2=2(|PF1|2+|PF2|2)﹣(|PF1|﹣|PF2|)2=12
∴|PF1|+|PF2|的值为
故答案为:
16.若直线y=x+b与曲线y=3﹣有两个公共点,则b的取值范围是 1﹣2<b≤﹣1 .
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】曲线方程变形后,表示圆心为(2,3),半径为2的下半圆,如图所示,根据直线y=x+b与圆有2个公共点,
【解答】解:曲线方程变形为(x﹣2)2+(y﹣3)2=4,表示圆心A为(2,3),半径为2的下半圆,根据题意画出图形,如图所示,
当直线y=x+b过B(4,3)时,将B坐标代入直线方程得:3=4+b,即b=﹣1;
当直线y=x+b与半圆相切时,圆心A到直线的距离d=r,即=2,即b﹣1=2(不合题意舍去)或b﹣1=﹣2,
解得:b=1﹣2,
则直线与曲线有两个公共点时b的范围为1﹣2<b≤﹣1.
故答案为:1﹣2<b≤﹣1
三、解答题:(共6小题,共70分)
17.已知直线l1经过点A(m,1),B(﹣1,m),直线l2
经过点P(1,2),Q(﹣5,0).
(1)若l1∥l2,求m的值;
(2)若l1⊥l2,求m的值.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【分析】由两点式求出l1的斜率.
(1)再由两点求斜率的到l2的斜率,由斜率相等求得m的值;
(2)由两直线的斜率乘积等于﹣1得答案.
【解答】解:∵直线l1经过点A(m,1),B(﹣1,m),∴直线l1的斜率为:
直线l2经过点P(1,2),Q(﹣5,0),∴直线l2的斜率为.
(1)若l1∥l2,则=,∴m=
(2)若l1⊥l2,则=﹣1,∴m=﹣2.
18.设平面直角坐标系中,A(﹣1,1),B(﹣1,2),C(﹣4,1).
(1)求直线BC的一般式方程;
(2)求△ABC的外接圆的标准方程.
【考点】待定系数法求直线方程;圆的标准方程.
【分析】(1)根据A(﹣1,1),B(﹣1,2),可知直线BC的斜率不存在,即可得出一般式方程;
(2)根据kAC=0,直线AB的斜率不存在,可得AB⊥AC.利用直角三角形的外接圆的性质即可得出.
【解答】解:(1)∵A(﹣1,1),B(﹣1,2),∴直线BC的一般式方程为:x+1=0;
(2)∵kAC=0,直线AB的斜率不存在,
∴AB⊥AC.
∴△ABC是直角三角形.
线段BC的中点,为△ABC外接圆的圆心.
外接圆的半径r===.
∴△ABC的外接圆的标准方程为: +=.
19.从某校高三上学期期末数学考试成绩中,随机抽取了60名学生的成绩得到频率分布直方图如图:
(Ⅰ)根据频率分布直方图,估计该校高三学生本次数学考试的平均分;
(Ⅱ)若用分层抽样的方法从分数在[30,50)和[130,150]的学生中共抽取3人,该3人中成绩在[130,150]的有几人?
(Ⅲ)在(Ⅱ)中抽取的3人中,随机抽取2人,求分数在[30,50)和[130,150]各1人的概率.
【考点】频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式.
【分析】(Ⅰ)根据平均数是频率分布直方图各个小矩形的面积×底边中点横坐标之和,求出本次考试的平均分;
(Ⅱ)利用频数=频率×样本数,求出分数在[30,50)和[130,150]的学生人数,再按照分层抽样的方法按比例求出3人中成绩在[130,150]的有几人?
(III)由(II)知,抽取的3人中分数在[30,50)的有2人,分数在[130,150]的有1人,问题为古典概型.
【解答】解:(Ⅰ)由频率分布直方图,得该校高三学生本次数学考试的平均分为
0.0050×20×40+0.0075×20×60+0.0075×20×80+0.0150×20×100
+0.0125×20×120+0.0025×20×140=92.
(Ⅱ)样本中分数在[30,50)和[130,150]的学生人数分别为6人和3人,
所以抽取的3人中成绩在[130,150]的有=1人.
(III)由(II)知,抽取的3人中分数在[30,50)的有2人,记为a,b,
分数在[130,150]的有1人,记为c,从中随机抽取2人,总的情形有(a,b),(a,c),(b,c)三种.
而分数在[30,50)和[130,150]各1人的情形为(a,c),(b,c)两种,
故所求的概率为:P=.
20.已知四棱锥P﹣ABCD的底面为直角梯形,AB∥CD,∠DAB=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=DC=,AB=1,M是PB的中点.
(Ⅰ)证明:平面PAD⊥平面PCD;
(Ⅱ)求AC与PB所成的角余弦值;
(Ⅲ)求平面AMC与平面BMC所成二面角的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;异面直线及其所成的角;平面与平面垂直的判定.
【分析】以A为坐标原点AD长为单位长度,如图建立空间直角坐标系,则各点坐标为
A(0,0,0)B(0,2,0),C(1,1,0),D(1,0,0),P(0,0,1),M(0,1,).
(Ⅰ)证明DC⊥面PAD即可得面PAD⊥面PCD.
(Ⅱ)由
∴,得cos<
>=
(Ⅲ)求出平面AMC、平面BMC的法向量分别为,求出cos<>
即可得平面AMC与平面BMC所成二面角的余弦值
【解答】因为PA⊥PD,PA⊥AB,AD⊥AB,以A为坐标原点AD长为单位长度,
如图建立空间直角坐标系,则各点坐标为
A(0,0,0)B(0,2,0),C(1,1,0),D(1,0,0),P(0,0,1),M(0,1,).
(Ⅰ)证明:因,,故,∴AP⊥DC
由题设知AD⊥DC,且AP与AD是平面PAD内的两条相交直线,由此得DC⊥面PAD.
又DC在面PCD上,故面PAD⊥面PCD.
(Ⅱ)解:因
∴,∴cos<>=
(Ⅲ)设平面AMC、平面BMC的法向量分别为
,由,取;
,由,取
cos<>=.
平面AMC与平面BMC所成二面角的余弦值为.
21.如图,设P是圆x2+y2=25上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,且|MD|=|PD|.
(1)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程
(2)求过点(3,0),且斜率为的直线被C所截线段的长度.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)由题意可知:M的坐标为(x,y),P的坐标为(x',y'),则|MD|=|PD|,解得:,代入x'2+y'2=25,整理得:;
(2)设直线方程为:,代入椭圆方程,由韦达定理可知:x1+x2=3,x1•x2=﹣8,弦长公式:丨AB丨=•,即可求得直线被C所截线段的长度.
【解答】解:(1)设M的坐标为(x,y),P的坐标为(x',y'),
由|MD|=|PD|,解得:
∵P在圆上,
∴x'2+y'2=25,即,整理得:,
即C的方程为:;…
(2)过点(3,0),斜率为k=,的直线方程为:,…
设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
将直线方程代入C的方程,得,整理得:x2﹣3x﹣8=0…
∴由韦达定理可知:x1+x2=3,x1•x2=﹣8,…
∴线段AB的长度为,
线段AB的长度丨AB丨=…
22.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的一个长轴顶点为A(2,0),离心率为,直线y=k(x﹣1)与椭圆C交于不同的两点M,N,
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)当△AMN的面积为时,求k的值.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)根据椭圆一个顶点为A (2,0),离心率为,可建立方程组,从而可求椭圆C的方程;
(Ⅱ)直线y=k(x﹣1)与椭圆C联立,消元可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2k2﹣4=0,从而可求|MN|,A(2,0)到直线y=k(x﹣1)的距离,利用△AMN的面积为,可求k的值.
【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆一个顶点为A (2,0),离心率为,
∴
∴b=
∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)直线y=k(x﹣1)与椭圆C联立,消元可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2k2﹣4=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,
∴|MN|==
∵A(2,0)到直线y=k(x﹣1)的距离为
∴△AMN的面积S=
∵△AMN的面积为,
∴
∴k=±1.