2022-2023學(xué)年河南省焦作市高二(下)期末數(shù)學(xué)試卷一、單選題(本大題共8小題,共40.0分。在每小題列出的選項(xiàng)中,選出符合題目的一項(xiàng))1.  已知集合,,則(    )A.  B.  C.  D. 2.  若復(fù)數(shù),則(    )A.  B.  C.  D. 3.  已知向量,若,則實(shí)數(shù)(    )A.  B.  C.  D. 4.  已知等比數(shù)列中,,,則(    )A.  B.  C.  D. 5.  已知拋物線的焦點(diǎn)為,上一點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),若,則的面積為(    )A.  B.  C.  D. 6.  已知角滿足,則(    )A.  B.  C.  D. 7.  已知函數(shù)的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心的橫坐標(biāo)在區(qū)間內(nèi),且兩個(gè)相鄰對(duì)稱中心之間的距離大于,則的取值范圍為(    )A.  B.  C.  D. 8.  已知函數(shù)存在零點(diǎn),函數(shù)存在零點(diǎn),且,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(    )A.  B.  C.  D. 二、多選題(本大題共4小題,共20.0分。在每小題有多項(xiàng)符合題目要求)9.  年為上半年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值統(tǒng)計(jì)如下,且已知年全年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值萬億元,則下列結(jié)論中正確的是(    )

 A. 年下半年中國萬億元
B. 年中國大于年與年的之和
C. 年中國同比增長(zhǎng)率超過的有年、年、
D. 年中國同比增長(zhǎng)最快的是10.  已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是(    )A. 當(dāng)時(shí),上的增函數(shù)
B. 當(dāng)時(shí),直線的圖象沒有公共點(diǎn)
C. 當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞減區(qū)間為
D. 當(dāng)有一個(gè)極值點(diǎn)為時(shí),的極大值為11.  已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,,上的動(dòng)點(diǎn),的最大值為,則下列結(jié)論中正確的是(    )A. 橢圓的短軸長(zhǎng)為
B. 當(dāng),分別在軸的上方和下方時(shí)四邊形的周長(zhǎng)的取值范圍是
C. 存在四個(gè)不同的點(diǎn),使得
D. 為銳角三角形,則點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍是12.  如圖,在三棱柱中,,平面,,三棱錐的外接球的表面積為,記直線所成的角為,直線與平面所成的角為,則下列結(jié)論中正確的是(    )A.
B. 三棱柱的體積的最大值為
C. 球心到平面的距離為
D. 三、填空題(本大題共4小題,共20.0分)13.  的展開式中的系數(shù)為,則實(shí)數(shù) ______ 14.  某足球隊(duì)共有名球員練習(xí)點(diǎn)球,其中前鋒人,中場(chǎng)人,后衛(wèi)若前鋒點(diǎn)球進(jìn)門的概率均是,中場(chǎng)點(diǎn)球進(jìn)門的概率均是,后衛(wèi)點(diǎn)球進(jìn)門的概率均是,則任選一名球員點(diǎn)球進(jìn)門的概率是______ 結(jié)果保留兩位小數(shù)15.  已知函數(shù)的定義域?yàn)?/span>,是偶函數(shù),當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為______ 16.  已知在四面體中,,,則該四面體外接球的體積為______ 四、解答題(本大題共6小題,共70.0分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)17.  本小題
已知在等差數(shù)列中,,
的通項(xiàng)公式;
是等比數(shù)列,且,,求數(shù)列的前項(xiàng)和18.  本小題
已知在中,角,,的對(duì)邊分別為,,,且
;
,的面積為,求證:是正三角形.19.  本小題
如圖,在長(zhǎng)方體中,,,于點(diǎn)
證明:平面;
求直線與平面所成角的正弦值.
20.  本小題
日至日是第二個(gè)全國家庭教育宣傳周,為進(jìn)一步促進(jìn)家校共育,某校舉行“家教伴成長(zhǎng),協(xié)同育新人”主題活動(dòng),最終評(píng)出了位“最美家長(zhǎng)”,其中有位媽媽,位爸爸,學(xué)校準(zhǔn)備從這位“最美家長(zhǎng)”中每次隨機(jī)選出一人做家庭教育經(jīng)驗(yàn)分享.
若每位“最美家長(zhǎng)”最多做一次家庭教育經(jīng)驗(yàn)分享,記第一次抽到媽媽為事件,第二次抽到爸爸為事件,求;
現(xiàn)需要每天從這位“最美家長(zhǎng)”中隨機(jī)選人,連續(xù)天分別為低年級(jí)、中年級(jí)、高年級(jí)和全體教師各做場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)分享,天只做場(chǎng),且人選可以重復(fù),記這天中爸爸做經(jīng)驗(yàn)分享的天數(shù)為,求的分布列和數(shù)學(xué)期望.21.  本小題
已知函數(shù)
證明:上單調(diào)遞減;
若函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍.22.  本小題
已知點(diǎn)在雙曲線上,過的右焦點(diǎn)的動(dòng)直線交于,兩點(diǎn).
若點(diǎn),分別為的左、右頂點(diǎn),上異于,的點(diǎn),求表示斜率的值;
證明以為直徑的圓恒過軸上的定點(diǎn),并求該定點(diǎn)的坐標(biāo).
答案和解析 1.【答案】 【解析】解:,,

故選:
可求出集合,然后進(jìn)行交集的運(yùn)算即可.
本題考查了一元二次不等式的解法,交集的定義及運(yùn)算,考查了計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
 2.【答案】 【解析】解:,

故選:
由復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算法則求出,再求即可.
本題考查復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算和復(fù)數(shù)的模等知識(shí),屬于基礎(chǔ)題.
 3.【答案】 【解析】解:由可得,
則有,
,解得
故選:
由向量垂直的坐標(biāo)關(guān)系,列方程可求得的值.
本題考查向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算,屬基礎(chǔ)題.
 4.【答案】 【解析】解:根據(jù)題意,設(shè)等比數(shù)列的公比為,
,則有,解可得,
又由,則,
故選:
根據(jù)題意,設(shè)等比數(shù)列的公比為,由于,可得的值,進(jìn)而計(jì)算可得答案.
本題考查等比數(shù)列的性質(zhì),涉及等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,屬于基礎(chǔ)題.
 5.【答案】 【解析】解:根據(jù)題意,拋物線的焦點(diǎn)為,
設(shè),則,,,

故選:
根據(jù)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程求出焦點(diǎn),再利用拋物線定義求出點(diǎn)的縱坐標(biāo),利用三角形的面積公式即可求解.
本題考查拋物線的定義,考查三角形面積公式,是中檔題.
 6.【答案】 【解析】解:,
;
;
;

故選:
利用兩角和的正切可求得,進(jìn)而可求得的值,利用兩角和的正弦可求得答案.
本題考查兩角和與差的三角函數(shù),考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
 7.【答案】 【解析】解:函數(shù),,
,;
,;
圖象的一個(gè)對(duì)稱中心的橫坐標(biāo)在區(qū)間內(nèi),
所以,
又因?yàn)?/span>,所以,;
時(shí),,
又因?yàn)?/span>圖象兩個(gè)相鄰對(duì)稱中心之間的距離大于,
所以,由,所以,
所以的取值范圍是
故選:
化函數(shù),求圖象的對(duì)稱中心橫坐標(biāo),根據(jù)題意求出的取值范圍.
本題考查了三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的應(yīng)用問題,是基礎(chǔ)題.
 8.【答案】 【解析】解:易知函數(shù)上單調(diào)遞增,
,
,
于是,解得,
則函數(shù)上存在零點(diǎn),
,可得,
則直線與函數(shù)上的圖象有交點(diǎn),
上恒成立,
則函數(shù)上單調(diào)遞增,
時(shí),,,

故選:
易知,則,問題等價(jià)于函數(shù)上存在零點(diǎn),令,進(jìn)一步可轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)上的圖象有交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的取值情況,即可得到答案.
本題考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的綜合運(yùn)用,考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
 9.【答案】 【解析】解:對(duì)于,年下半年中國萬億元,故A正確;
對(duì)于,年與年的之和萬億元,年中國萬億元,
所以年中國小于年與年的之和,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于,由統(tǒng)計(jì)圖可知,年中國同比增長(zhǎng)率超過的有年、年、年,故C正確;
對(duì)于,由統(tǒng)計(jì)圖可知,年中國同比增長(zhǎng)最快的是年,故D正確.
故選:
根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖逐個(gè)判斷各個(gè)選項(xiàng)即可.
本題主要考查了統(tǒng)計(jì)圖的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
 10.【答案】 【解析】解:已知,函數(shù)定義域?yàn)?/span>
可得,
對(duì)于選項(xiàng)A:當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)上的增函數(shù),故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B:不妨令,
整理得,
不妨設(shè),函數(shù)定義域?yàn)?/span>,
易知,在定義域上恒成立,
所以,
此時(shí)直線的圖象在的情況下沒有公共點(diǎn),故選項(xiàng)B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C,當(dāng)時(shí),令,
解得,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞減區(qū)間為,故選項(xiàng)C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D:不妨令,此時(shí),
可得,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,極小值,
當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值,極大值,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
故選:
由題意,對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而判斷選項(xiàng)A和選項(xiàng)C;將分類出來,易知當(dāng)時(shí)才會(huì)有交點(diǎn),進(jìn)而判斷選項(xiàng)B;令,對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)得到的單調(diào)性和極值,進(jìn)而判斷選項(xiàng)D
本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,考查了邏輯推理、轉(zhuǎn)化思想和運(yùn)算能力.
 11.【答案】 【解析】解:由題意可得,解得,,
可得,
所以橢圓的方程為:;
對(duì)于,可知短軸長(zhǎng),故A正確;
對(duì)于,,在橢圓上,,,
可知四邊形的周長(zhǎng)為,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于,當(dāng)在上下頂點(diǎn)處時(shí),最大,
此時(shí)由離心率為,,,
,在上下頂點(diǎn)處時(shí),,
存在兩個(gè)不同的點(diǎn),使得,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于,由可知一定是銳角,
為銳角三角形,則點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍是,故D正確.
故選:
由已知可得,可求橢圓方程,根據(jù)橢圓的性質(zhì),結(jié)合每個(gè)選項(xiàng)的條件計(jì)算可判斷其正確性.
本題考查求橢圓的方程,考查橢圓的幾何性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力,屬中檔題.
 12.【答案】 【解析】解:設(shè)外接球的半徑為,三棱錐的外接球的表面積為,
,解得,,故A錯(cuò)誤;
,,為正方體的同一頂點(diǎn)的三條棱,可得為正方體的外接球的直徑,
正方體的外接球即是三棱柱的外接球,
,
,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
三棱柱的體積的最大值為,
平面,到平面的距離為,
的中點(diǎn),到平面的距離為,故C錯(cuò)誤;
,是直線所成的角,
平面,為直線與平面所成的角,
,
,故D正確;
故選:
利用空間幾何體的性質(zhì),結(jié)合每個(gè)選項(xiàng)的條件計(jì)算判斷即可得結(jié)論.
本題考查空間幾何體的體積的計(jì)算,考查線線角與線面角的求法,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于中檔題.
 13.【答案】 【解析】解:根據(jù)題意知,的展開式的通項(xiàng)公式為,
展開式中含項(xiàng)的系數(shù)為,解得
故答案為:
由題意可得,的展開式的通項(xiàng)公式,根據(jù)的系數(shù)為列方程求得的值即可.
本題考查二項(xiàng)式定理的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
 14.【答案】 【解析】解:由題意得,選中前鋒的概率為,選中中場(chǎng)的概率為,選中后衛(wèi)的概率為,
則任選一名球員點(diǎn)球進(jìn)門的概率是
故答案為:
利用相互獨(dú)立事件的乘法公式求解即可.
本題考查相互獨(dú)立事件的乘法公式,是基礎(chǔ)題.
 15.【答案】 【解析】解:是偶函數(shù),的定義域?yàn)?/span>,
的圖象關(guān)于對(duì)稱,
時(shí),,
上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
得,,即,解得,
不等式的解集為
故答案為:
根據(jù)條件得出關(guān)于對(duì)稱,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,然后由得出,解出的范圍即可.
本題考查了偶函數(shù)的定義及對(duì)稱性,二次函數(shù)的單調(diào)性及單調(diào)區(qū)間,絕對(duì)值不等式的解法,考查計(jì)算能力,屬于中檔題.
 16.【答案】 【解析】解:,,
,過平面,連接,,,
,,
的外心,的中點(diǎn),
四面體外接球的球心在上,,
設(shè)外接球的半徑為,

解得,
該四面體外接球的體積為
故答案為:
由已知可得,過平面,連接,,,可得的外心,進(jìn)而可得四面體外接球的球心在上,進(jìn)而可求四面體外接球的半徑,可求得該四面體外接球的體積.
本題考查空間幾何體的外接球的體積的求法,考查運(yùn)算求解能力,屬中檔題.
 17.【答案】解:設(shè)公差為的等差數(shù)列中,
所以,解得,

由于若是等比數(shù)列,且,,
得:,,
,
所以,
所以,
 【解析】直接利用等差數(shù)列的性質(zhì),建立方程組,進(jìn)一步求出數(shù)列的通項(xiàng)公式;
首先求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,進(jìn)一步利用分組法求出數(shù)列的和.
本題考查的知識(shí)要點(diǎn):數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法,數(shù)列的求和,分組法的求和,主要考查學(xué)生的理解能力和計(jì)算能力,屬于中檔題.
 18.【答案】解:及正弦定理得,
所以,
所以,
所以,因?yàn)?/span>,所以,
所以,因?yàn)?/span>,所以
證明:因?yàn)?/span>,所以,
由余弦定理可得,
所以,即,
所以,所以,所以,
所以是正三角形. 【解析】由正弦定理得,進(jìn)而運(yùn)算可得,可求;
利用余弦定理及三角形的面積可證,可得結(jié)論.
本題考查正余弦定理的應(yīng)用,考查運(yùn)算求解能力,屬中檔題.
 19.【答案】證明:建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,
因?yàn)?/span>,,于點(diǎn),所以,,,
,,,
所以,,
設(shè)平面的法向量為,則,
,則,,所以,
計(jì)算,所以,
又因?yàn)?/span>平面,所以平面;
因?yàn)?/span>,,
計(jì)算直線與平面所成角的正弦值為
, 【解析】建立空間直角坐標(biāo)系,利用坐標(biāo)表示向量,求出與平面的法向量,再判斷平面;
利用向量計(jì)算直線與平面所成角的正弦值.
本題考查了空間中的直線與平面平行以及直線與平面所成角的計(jì)算問題,是中檔題.
 20.【答案】解:根據(jù)題意可知,,

爸爸做經(jīng)驗(yàn)分享的天數(shù)的所有可能取值為,,,,,且
,
,
,
,
,
的分布列為:根據(jù)二項(xiàng)分布的期望公式可知 【解析】根據(jù)古典概型概率公式求出,根據(jù)求出即可;
根據(jù)題意可知,爸爸做經(jīng)驗(yàn)分享的天數(shù)的所有可能取值為,,,,,且,計(jì)算對(duì)應(yīng)概率,寫出分布列和期望即可.
本題考查離散型隨機(jī)變量的應(yīng)用,屬于中檔題.
 21.【答案】解:證明:函數(shù)的定義域?yàn)?/span>,,
,
,,
,
所以在,單調(diào)遞增,
,單調(diào)遞減,
所以
所以對(duì)任意恒成立,
所以上單調(diào)遞減.
由題知
,
,
,
,
,,
,
所以在,單調(diào)遞增,
,單調(diào)遞減,
所以,
所以,
所以,
所以的取值范圍為 【解析】函數(shù)的定義域?yàn)?/span>,求導(dǎo)分析的符號(hào),的單調(diào)性,即可得出答案.
由題知,由于單調(diào)遞增,則,即,令,只需,即可得出答案.
本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,解題中需要理清思路,屬于中檔題.
 22.【答案】解:點(diǎn)在雙曲線上,
,解得,
雙曲線的方程為,
,,設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,
,,
,
點(diǎn)在雙曲線上,,;
證明:設(shè)以為直徑的圓與軸的交點(diǎn)為,
可知雙曲線的右焦點(diǎn)
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為,
,,,
,
整理得到
,消去可得,
直線與雙曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),
,且,
,由題設(shè)有對(duì)任意的總成立,
,,
可轉(zhuǎn)化為,
整理得到對(duì)任意的總成立,
,解得,即點(diǎn)的坐標(biāo)為
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,
此時(shí),,,
,即在以為直徑的圓上,
綜上,以為直徑的圓恒過軸上的定點(diǎn),且定點(diǎn)的坐標(biāo)為 【解析】將點(diǎn)代入雙曲線方程即可得方程,直接計(jì)算斜率乘積即可;假設(shè)存在定點(diǎn),則,由此將根與系數(shù)的關(guān)系代入即可得.
本題考查直線與雙曲線的綜合問題,考查過定點(diǎn)問題,屬于難題.
 

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