1、2019-2020学年度第二学期期末学业水平检测高二数学一、单项选择题:本大题共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. “”是“”成立的 ( )A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充要条件D. 既非充分也非必要条件【答案】A【解析】【分析】先求出命题所对应的集合,讨论集合之间的包含关系,得出结论【详解】解:,“”是“”成立的充分非必要条件,故选:【点睛】本题考查解不等式,简易逻辑,属于基础题2. 函数的零点所在区间为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】根据的解析式,可检验的正负,根据零点存在性定理,即可得答案.【详解
2、】因为函数,所以,所以,由零点存在性定理可知,零点在区间内,故选:B【点睛】本题考查函数的零点存在性定理的应用,考查分析计算的能力,属基础题.3. 已知数列的前项和为,则( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】本题根据数列通项公式的特点可先求出相邻奇偶项的和,然后运用分组求和法可计算出的值,得到正确选项【详解】由题意,令,则当为奇数时,为偶数,故选:【点睛】本题主要考查正负交错数列的求和问题,考查了转化与化归思想,整体思想,分组求和法,以及逻辑推理能力和数学运算能力本题属中档题4. 若,使得成立,则实数的最大值为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】利用基本不
3、等式求出的最大值,即可.【详解】可得,当且仅当,即时等号成立,若,使得成立,则,.故选:C.【点睛】本题考查不等式的能成立问题,求最值即可解决,属于基础题.5. 已知,则的值为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】直接利用分段函数的解析式,求解函数值即可【详解】因为 ,所以故选:【点睛】本题考查分段函数的解析式的应用,函数值的求法,考查计算能力6. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】由函数图象关于原点对称,排除AC,再根据当从正数趋近于时,函数值为负数排除D,进而得答案.【详解】解:根据图象得函数图象关于原点对
4、称,且定义域为,即为奇函数.对于A选项,故函数为偶函数,排除;对于B选项,函数定义域,故函数为奇函数,满足条件;对于C选项,函数定义域为,故函数为偶函数,排除;对于D选项,函数定义域为,当时,故在为正数,故排除,故选:B.【点睛】本题考查利用函数的奇偶性与特殊值选函数图象,是中档题.7. 为了普及环保知识,增强环保意识,某中学随机抽取30名学生参加环保知识竞赛,得分(10分制)的频数分布表如表:得分345678910频数231063222设得分的中位数为,众数为,平均数为,则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由频率分步表求出众数、中位数和平均数,比较即可【详解】由图知,众
5、数是;中位数是第15个数与第16个数的平均值,由图知将数据从大到小排第15 个数是5,第16个数是6,所以中位数是;平均数是;故选:D【点睛】本题考查了求出一组数据的众数、中位数、平均值的应用问题,是基础题8. 已知函数定义域为,且是偶函数,是奇函数,在上单调递增,则( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】通过周期性奇偶性找到周期性,再由单调性确定函数值大小.【详解】是偶函数,得,即,是奇函数,得,即,得由是奇函数,得,因为在上单调递增,所以,所以,故选:B【点睛】是函数的对称轴,是函数 的对称中心.二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中
6、,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9. 设全集,集合,集合,则( )A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【分析】根据幂函数的值域得出集合A,解一元二次不等式得集合B,按照集合间的交、并、补混合运算逐一判断即可.【详解】,即A正确;,即B正确;或,即C错误;或,即D错误;故选:AB.【点睛】本题主要考查了集合的表示以及集合间的混合运算,属于基础题.10. 已知复数满足为虚数单位,复数的共轭复数为,则( )A. B. C. 复数的实部为D. 复数对应复平面上的点在第二象限【答案】BD【解析】【分析】因为复数满足,利用复数的除法运算化简为,再逐项验证判
7、断.【详解】因为复数满足,所以所以,故A错误; ,故B正确;复数的实部为 ,故C错误;复数对应复平面上的点在第二象限,故D正确.故选:BD【点睛】本题主要考查复数的概念,代数运算以及几何意义,还考查分析运算求解的能力,属于基础题.11. 若函数,则下述正确的是( )A. 在单调递增B. 的值域为C. 的图象关于直线对称D. 的图象关于点对称【答案】AD【解析】【分析】根据函数的性质分别判断每个选项即可.【详解】对于A,在单调递增,在单调递增,在单调递增,故A正确;对于B,故B错误;对于C,所以的图象不关于直线对称,故C错误;对于D,则的图象关于点对称,故D正确.故选:AD.【点睛】本题考查对已
8、知函数的性质的理解,属于基础题.12. 若,则( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】试题分析:用特殊值法,令,得,选项A错误,选项B错误, ,选项D错误, 因为选项C正确,故选C【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.三、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.13. 已知直线与曲线相切,则=_【答案】【解析】试题分析:设切点,求出切线斜率,利用切点在直线上,代入方程,即可得到结论解:设切点为(x0,y0),则y=(lnx)=,切
9、线斜率k=,又点(x0,lnx0)在直线上,代入方程得lnx0=x0=1,x0=e,k=故答案为点评:本题考查切线方程,考查导数的几何意义,考查学生的计算能力,属于中档题14. 已知数列的前项和为,则_.【答案】【解析】【分析】根据,即可求出数列的通项公式,再根据,即可求出结果.【详解】当时,;当时,因为,所以所以;所以;所以当时,是以2为公比的等比数列;所以,所以;所以.故答案为:.【点睛】本题主要考查了与的关系,熟练掌握是解题关键.15. 若是函数的极值点,则的极小值为 _ 【答案】【解析】【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可【详解】函数,
10、可得,是函数的极值点,可得,即解得可得,函数的极值点为:,当,函数是增函数,时,函数是减函数,时,函数取得极小值: 即答案为-1.【点睛】本题考查函数的导数的应用,函数的单调性以及函数的极值的求法,考查计算能力16. 一袋中装有6个大小相同的黑球和白球.已知从袋中任意摸出2个球,至少得到1个白球的概率是,则袋中白球的个数为_;从袋中任意摸出2个球,则摸到白球的个数X的数学期望为_.【答案】 (1). 3 (2). 1.【解析】【分析】设白球个数为m,根据古代概型概率公式和对立事件概率公式列方程计算m,计算X的各种取值对应的概率,再计算数学期望.【详解】设袋中有白球m个,则有黑球6m个,设事件A
11、:从袋中任意摸出2个球,至少得到1个白球,则P(A)1,解得3,即3,解得m3或m8(舍),由从袋中任意摸出2个球,则摸到白球的个数X可能的取值为,则P(X0)1,P(X1),P(X2),E(X)0121.故答案为:3,1.【点睛】本题主要考查了组合数的运算,以及离散型随机变量的分布列与数学期望的计算,其中解答中熟记组合数的计算公式,找出随机变量的取值,求得相应的概率是解答的关键,着重考查分析问题与解答问题,以及推理与计算能力.四、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. 在,三个条件中任选两个,补充到下面问题中,并解答.已知等差数列的前项和为,满足: ,.(1)求的最
12、小值;(2)设数列的前项和,证明:.【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)选择、条件中的一组,利用等差数列的性质及条件,求得的通项公式,利用通项公式的单调性,结合题意,即可求得的最小值;(2)由(1)可得数列的通项公式,利用裂项相消求和法,化简整理,即可得证.【详解】(1)若选择;由题知:,又因为,解得所以,解得,所以,所以,所以; 若选择;由题知:,又因为,解得,所以,解得,所以,所以,所以 ;若选择;由题知:,所以 ,由题知:,所以 联立解得:,所以,所以, 所以.(2)由(1)可得,所以,所以.【点睛】本题考查等差数列通项公式基本量的求法、数列单调性的应用、裂
13、项相消法求数列的和,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.18. 某足球运动员进行射门训练,若打进球门算成功,否则算失败.已知某天该球员射门成功次数与射门距离的统计数据如下:(1)请问是否有的把握认为该球员射门成功与射门距离是否超过米有关?参考公式及数据:.(2)当该球员距离球门米射门时,设射门角(射门点与球场底线中点的连线和底线所成的锐角或直角)为,其射门成功率为,求该球员射门成功率最高时射门角的值.【答案】(1)有的把握认为该球员射门成功与射门距离是否超过30米有关;(2).【解析】【分析】(1)利用求得的值,再与临界表对照下结论.(2)由,求导得到, 利用导数得到函数单调性,求得最大值
14、点即可【详解】(1)由题知: 所以有的把握认为该球员射门成功与射门距离是否超过米有关(2)由题知: 因为,得 所以当时,;当时, 所以在上单调递增;在上单调递减所以,即球员射门成功率最高时射门角【点睛】本题主要考查独立性检验和导数与函数的最值,还考查了运算求解的能力,属于中档题.19. 已知数列的前项和为,.(1)证明:数列为等比数列;(2)若数列满足:,证明:.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)先得,两式相减即可构造出,进而可得结论;(2)由(1)得,利用累加法即可得出,进而可得结论.【详解】(1)由题知:两式相减得所以, 又因为,所以因为,所以数列是首项为,
15、公比为的等比数列(2)由(1)知:,得所以 所以,所以【点睛】本题主要考查了等比数列证明以及用累加法求数列的通项公式,属于中档题.20. 已知函数,为自然对数的底数.(1)若,求零点;(2)讨论的单调性;(3)当时,求实数的取值范围.【答案】(1)0;(2)答案见解析;(3).【解析】【分析】(1)当时,易证得在上单调递增,而,故有唯一零点(2)求导得,然后分四类:,和,逐一讨论与0的关系,从而得函数的单调性(3)结合(2)中函数的单调性,分四类:,和,讨论时的取值范围,其中前三种情形,只需举出反例,证明不符合题意即可,而第四种需要再分两个小类和【详解】(1)若,则,当时,;当时,所以在上单调
16、递增又因为,所以的零点为(2),若,由于,令,则,当时,在上单调递减;当时,在上单调递增若,令,则或,且,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减;当时,在上单调递增若,由(1)知,在上单调递增若,令,则或,且,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减;当时,在上单调递增综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减(3)由(2)知,当时,不满足题意;当时,不满足题意;当时,(1),不满足题意;当时,在上单调递增,在上单调递减,在,上单调递增;若对,恒成立,则,解得;当时,在上单调递增,在,上单调递减,所以,所以满
17、足题意综上所述,实数的取值范围为,【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性、函数的零点和不等式恒成立问题,涉及的主要思想是分类讨论,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于难题21. 探索浩瀚宇宙是全人类的共同梦想,我国广大科技工作者、航天工作者为推动世界航天事业发展付出了艰辛的努力,为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体贡献了中国智慧、中国方案、中国力量.(1)某公司试生产一种航空零件,在生产过程中,当每小时次品数超过件时,产品的次品率会大幅度增加,为检测公司的试生产能力,同时尽可能控制不合格品总量,抽取几组一小时生产的产品数据进行次品情况检查分析,已知在(单位:百件)件产品中,得到次品数
18、量(单位:件)的情况汇总如下表所示,且(单位:件)与(单位:百件)线性相关:(百件)(件)根据公司规定,在一小时内不允许次品数超过件,请通过计算分析,按照公司的现有生产技术设备情况,判断可否安排一小时试生产件的任务?(2)“战神”太空空间站工作人员需走出太空站外完成某项试验任务,每次只派一个人出去,且每个人只派出一次,工作时间不超过分钟,如果有人分钟内不能完成任务则撤回,再派下一个人.现在一共有个人可派,工作人员各自在分钟内能完成任务的概率分别依次为,且,各人能否完成任务相互独立,派出工作人员顺序随机,记派出工作人员的人数为,的数学期望为,证明:.(参考公式:用最小二乘法求线性回归方程的系数公
19、式;.)(参考数据:,.)【答案】(1)可以安排一小时试生产件的任务;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据表中数据,分别求得:,利用公式求得,写出回归直线方程,然后将 代入求值与90比较即可. (2)根据题意,随机变量的可能取值为,且,;,由期望公式得到,然后利用数列的错位相减法求解即可.【详解】(1)由已知可得:; 又因为;由回归直线的系数公式知: 所以当(百件)时,,符合有关要求所以按照公司的现有生产技术设备情况,可以安排一小时试生产件的任务. (2)由题意知:,;所以 两式相减得: 故【点睛】本题主要考查回归直线方程的求法,离散型随机变量的期望的求法以及独立重复实验的应用数列的错
20、位相减法求和的方法,还考查了运算求解的能力,属于中档题.22. 已知函数,为自然对数的底数.(1)若,证明:;(2)讨论的极值点个数.【答案】(1)证明见解析;(2)答案见解析.【解析】【分析】(1)由,则, ,令,用导数法得到,从而得到在上单调递增,结合,得到时,;时,证明;(2)求导,令,分和结合零点存在定理求解.【详解】(1)若,则,令,则当时,在上单调递减;当时,在上单调递增;因此,即;也有,所以当时,所以在上单调递增;又因为,所以,当时,;当时,;所以.(2)由题意知,令,则,当时,所以在上单调递增,无极值点;当时,且在上单调递增,故存在满足,因此,当时,所以在上单调递减;当时,所以在上单调递增;所以,再令,所以在上单调递减,且,即,因为,又知,所以,所以存在,满足 ,所以当时,在上单调递增;当时,在上单调递减;当时,在上单调递增;所以,当时, 存在两个极值点综上可知:当时,不存在极值点;当时,存在两个极值点,【点睛】本题主要考查导数与不等式的证明,导数与函数极值点,还考查了分类讨论的思想、转化化归思想和运算求解的能力,属于难题.