广东省云浮市2020-2021学年高二下学期期末考试数学Word版含解析

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2020-2021学年广东省云浮市高二(下)期末数学试卷一、选择题(共8小题,每题5分,共40分).1.复数在复平面内对应的点的坐标为(  )A.(,)B.(﹣,)C.(﹣,﹣)D.(,﹣)2.已知随机变量X~B(n,p),若D(X)=3,E(X)=4,则n,p分别为(  )A.n=8,p=B.n=8,p=C.n=16,p=D.n=16,p=3.函数f(x)=xlnx的图象在x=e处的切线方程为(  )A.2x﹣y﹣e=0B.x﹣2y+e=0C.2x+y﹣3e=0D.x+2y﹣3e=04.若X~N(5,σ²),且P(5<X<6)=0.3,则P(X≤4)=(  )A.0.2B.0.3C.0.4D.0.65.三个班分别从六个风景点中选择一处游览,不同选法的种数是(  )A.729B.18C.216D.816.(2+)(1﹣x)10展开式中的常数项为(  )A.12B.8C.﹣8D.﹣127.一边长为18的正方形铁片,铁片的四角截去四个边长为x的小正方形,然后做成一个无盖方盒.当方盒的容积最大时,x=(  )A.2B.3C.4D.68.设0<a<1.随机变量X的分布列是X0a1P则当a在(0,1)内增大时,(  )A.D(X)增大B.D(X)减小C.D(X)先增大后减小D.D(X)先减小后增大二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列求导正确的是(  )A.若f(x)=,则f′(x)=lnx

1B.若f(x)=3e﹣x,则f′(x)=﹣3e﹣xC.若f(x)=x2+log2x,则f′(x)=2xD.若f(x)=sinx+cos,则f′(x)=cosx﹣sin10.已知(x﹣)n展开式中各项的二项式系数和是64,则(  )A.n=6B.展开式中所有项的系数和为﹣1C.展开式中常数项为﹣160D.展开式中含x2项为﹣60x211.已知双曲线W:﹣=1.(  )A.m∈(﹣2,﹣1)B.若W的顶点坐标为(0,),则m=﹣3C.W的焦点坐标为(±1,0)D.若m=0,则W的渐近线方程为x±y=012.已知函数,则(  )A.f(x)是偶函数B.f(x)在上的最大值为1C.f(x)在[0,π]上为减函数D.f(x)在(0,π)上有且仅有1个零点三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的橫线上.13.计算(4﹣3i)(﹣5﹣4i)=  .14.直线l:x﹣y﹣1=0被圆C:x2+y2﹣2x﹣4y=0截得的弦AB的长为  .15.从1,3,5,7,9中任取三个数,从2,4,6,8,中任取两个数,一共可组成  个没有重复数字的五位数.16.某一部件由三个电子元件按如图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.元件1,元件2,元件3正常工作的概率分别为,则这个部件能正常工作的概率为  .

2四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知函数f(x)=2x3+3x2﹣12x.(1)求f(x)的单调区间;(2)求f(x)在[0,3]上的最值.18.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点到准线的距离为1.(1)求p的值及抛物线C的焦点F的坐标;(2)求抛物线C在x=1处的切线方程.19.从某大学中随机选取8名女大学生,其身高x和体重y数据如表所示.编号12345678身高/cm164166160170175164156173体重/kg4957525365614459求根据女大学生的身高预报体重的回归方程,并预报一名身高为174cm的女大学生的体重.(结果精确到0.01,且每一步用上一步的近似值进行计算)参考公式:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线=x+的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为==,=﹣.20.习近平总书记在党的十九大工作报告中提出,永远把人民对美好生活的向往作为奋斗目标.在这一号召的引领下,全国人民积极工作,健康生活.当前“日行万步”正成为健康生活的代名词,某学校工会积极组织该校教职工参与“日行万步”活动,界定日行步数不足4千步的人为“不健康生活方式者”,不少于10千步的人为“超健康生活方式者”,其他为“一般生活方式者”.该学校工会随机抽取了本校50名教职工,统计他们的日行步数,已知步数均没超过14千步,按步数分为[0,2),[2,4),[4,6),[6,8),[8,10),[10,12),[12,14](单位:千步)七组,得到如图所示的频率分布直方图.(1)求这50名教职工日行步数的样本平均数(同一组数据用该组数据区间的中点值代替);(2)学校工会准备从样本中的“不健康生活方式者”和“超健康生活方式者”中再抽取3人进行日常生活方式交流座谈会,记抽取的3人中“超健康生活方式者”人数为X,求X的分布列和数学期望;

3(3)用样本估计总体,将频率视为概率.若工会打算对该校全体1000名教职工中的“超健康生活方式者”进行鼓励,其中步数在[10,12)内的教职工奖励一件T恤,价值50元;步数在[12,14]内的教职工奖励一件T恤和一条运动裤,价值100元试判断10000元的预算是否足够.21.已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且椭圆C过点(﹣2,0),离心率e=,O为坐标原点,过F2且不平行于坐标轴的动直线l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)求C的标准方程;(2)记直线OM的斜率为k1,直线AB的斜率为k2,证明:k1k2为定值.(3)y轴上是否存在点P,使得△ABP为等边三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.22.已知函数f(x)=2ex(ex﹣2a)+4ax+a2.(1)讨论f(x)极值点的个数;(2)若到x1,x2是f(x)的两个极值点,且f(x1)+f(x2)≥t(x1+x2)恒成立,求实数t的取值范围.

4参考答案一、选择题(共8小题,每题5分,共40分).1.复数在复平面内对应的点的坐标为(  )A.(,)B.(﹣,)C.(﹣,﹣)D.(,﹣)【分析】直接化简已知的复数,从而得到其在复平面内对应点的坐标得答案.解:∵==﹣+i,∴复数在复平面内对应的点的坐标为(﹣,),故选:B.2.已知随机变量X~B(n,p),若D(X)=3,E(X)=4,则n,p分别为(  )A.n=8,p=B.n=8,p=C.n=16,p=D.n=16,p=【分析】根据已知条件,结合二项分布的期望与方差公式,即可求解.解:∵随机变量X~B(n,p),D(X)=3,E(X)=4,∴D(X)=np(1﹣p)=3,E(X)=np=4,∴n=16,p=.故选:D.3.函数f(x)=xlnx的图象在x=e处的切线方程为(  )A.2x﹣y﹣e=0B.x﹣2y+e=0C.2x+y﹣3e=0D.x+2y﹣3e=0【分析】求出原函数的导函数,得到函数在x=e处的导数,再求出f(e)的值,利用直线方程的点斜式得答案.解:由f(x)=xlnx,得f′(x)=lnx+1,则f′(e)=lne+1=2,又f(e)=elne=e,∴函数f(x)=xlnx的图象在x=e处的切线方程为y﹣e=2(x﹣e),即2x﹣y﹣e=0.故选:A.4.若X~N(5,σ²),且P(5<X<6)=0.3,则P(X≤4)=(  )A.0.2B.0.3C.0.4D.0.6【分析】根据已知条件,结合正态分布的对称性,即可求解.

5解:∵X~N(5,σ²),且P(5<X<6)=0.3,∴P(4<X<5)=0.3,∴P(4<X<6)=0.3+0.3=0.6,∴.故选:A.5.三个班分别从六个风景点中选择一处游览,不同选法的种数是(  )A.729B.18C.216D.81【分析】每个班级都有6种选法,由分步乘法计数原理求解.解:每个班级都有6种选法,由分步乘法计数原理,得不同选法的种数是6×6×6=216.故选:C.6.(2+)(1﹣x)10展开式中的常数项为(  )A.12B.8C.﹣8D.﹣12【分析】由题意利用二项展开式的通项公式,求出:(2+)(1﹣x)10展开式中的常数项.解:(2+)(1﹣x)10展开式中的常数项为2×+××(﹣x)=2﹣10=﹣8,故选:C.7.一边长为18的正方形铁片,铁片的四角截去四个边长为x的小正方形,然后做成一个无盖方盒.当方盒的容积最大时,x=(  )A.2B.3C.4D.6【分析】求出关于容积V(x)的解析式,求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数取最大值时x的值即可.解:由题意得:无盖方盒的底面是边长为18﹣2x的正方形,高为x,则无盖方盒的容积V(x)=(18﹣2x)2x=4x3﹣72x2+324x(0<x<9),∵V′(x)=12x2﹣144x+324=12(x﹣3)(x﹣9),∴当x∈(0,3)时,V′(x)>0,当x∈(3,9)时,V′(x)<0,故x=3时,方盒的容积最大,故选:B.8.设0<a<1.随机变量X的分布列是X0a1P

6则当a在(0,1)内增大时,(  )A.D(X)增大B.D(X)减小C.D(X)先增大后减小D.D(X)先减小后增大【分析】方差公式结合二次函数的单调性可得结果解:E(X)=0×+a×+1×=,D(X)=()2×+(a﹣)2×+(1﹣)2×=[(a+1)2+(2a﹣1)2+(a﹣2)2]=(a2﹣a+1)=(a﹣)2+∵0<a<1,∴D(X)先减小后增大故选:D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列求导正确的是(  )A.若f(x)=,则f′(x)=lnxB.若f(x)=3e﹣x,则f′(x)=﹣3e﹣xC.若f(x)=x2+log2x,则f′(x)=2xD.若f(x)=sinx+cos,则f′(x)=cosx﹣sin【分析】根据基本初等函数和复合函数的求导公式求导即可.解:∵,∴A错误;∵(3e﹣x)′=﹣3e﹣x,∴B正确;∵,∴C正确;∵,∴D错误.故选:BC.10.已知(x﹣)n展开式中各项的二项式系数和是64,则(  )A.n=6B.展开式中所有项的系数和为﹣1C.展开式中常数项为﹣160D.展开式中含x2项为﹣60x2

7【分析】由题意利用二项式系数的性质、二项展开式的通项公式,注意判断各个选项是否正确,从而得出结论.解:∵(x﹣)n展开式中各项的二项式系数和是2n=64,∴n=6,故A正确;令x=1,可得展开式中所有项的系数和为(1﹣2)6=1,故B错误;在通项公式Tr+1=•(﹣2)r•x6﹣2r中,令6﹣2r=0,求得r=3,可得展开式中常数项为•(﹣8)=﹣160,故C正确;在通项公式Tr+1=•(﹣2)r•x6﹣2r中,令6﹣2r=2,求得r=2,可得展开式中含x2项为•4•x2=60x2,故D错误,故选:AC.11.已知双曲线W:﹣=1.(  )A.m∈(﹣2,﹣1)B.若W的顶点坐标为(0,),则m=﹣3C.W的焦点坐标为(±1,0)D.若m=0,则W的渐近线方程为x±y=0【分析】根据双曲线的方程,分析顶点,焦点,渐近线方程.解:因为方程﹣=1表示双曲线,所以(2+m)(1+m)>0,解得m>﹣1或m<﹣2,故A错误;若W的顶点坐标为(0,±),则﹣m﹣1=()2,解得m=﹣3,故B正确;当m>﹣1时,c2=(2+m)+(m+1)=2m+3,当m<﹣2时,c2=﹣(2+m)﹣(m+1)=﹣2m﹣3,故C不正确;若m=0,则W的标准方程为﹣y2=1,渐近线方程为x±y=0,故D正确.故选:BD.12.已知函数,则(  )A.f(x)是偶函数B.f(x)在上的最大值为1

8C.f(x)在[0,π]上为减函数D.f(x)在(0,π)上有且仅有1个零点【分析】对于A:计算得f(1)≠f(﹣1),则f(x)不是偶函数,即可判断A是否正确;对于B:求导得,设g(x)=﹣(sinx+cosx)ex+xsinx+cosx,则g'(x)=(x﹣2ex)cosx,可得g(x)的单调性,计算极值,端点处的函数值,即可判断B是否正确;对于C:函数f(x)在[0,π]上先减后增,即可判断C是否正确;对于D:又f(0)=1,,再结合单调性,即可判断D是否正确.解:对于A:因为,,所以f(1)≠f(﹣1),所以f(x)不是偶函数,故A错误;对于B:,设g(x)=﹣(sinx+cosx)ex+xsinx+cosx,则g'(x)=(x﹣2ex)cosx,因为,所以x﹣2ex<0,当时,cosx≥0,当时,cosx≤0,所以g(x)在上单调递减,在上单调递增,因为,g(0)=0,,g(π)=eπ﹣1>0,所以函数f(x)在上单调递增,最大值为f(0)=1,故B正确;对于C:函数f(x)在[0,π]上先减后增,故C错误;对于D:又f(0)=1,,所以f(x)在(0,π)上为有且仅有1个零点,故D正确.故选:BD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的橫线上.

913.计算(4﹣3i)(﹣5﹣4i)= ﹣32﹣i .【分析】利用复数的运算法则即可得出.解:原式=﹣20﹣12+15i﹣16i=﹣32﹣i,故答案为:﹣32﹣i.14.直线l:x﹣y﹣1=0被圆C:x2+y2﹣2x﹣4y=0截得的弦AB的长为 2 .【分析】根据已知条件,结合点到直线的距离公式,以及垂径定理,即可求解.解:将圆x2+y2﹣2x﹣4y=0的方程化成标准式方程(x﹣1)2+(y﹣2)2=5,∵圆心坐标为(1,2),半径r=,∴圆心到直线l的距离d=,∴.故答案为:.15.从1,3,5,7,9中任取三个数,从2,4,6,8,中任取两个数,一共可组成 7200 个没有重复数字的五位数.【分析】先选后排,根据分步计数原理即可求出.解:从1,3,5,7,9中任取三个数,从2,4,6,8,中任取两个数,共有C53C42A55=7200个没有重复数字的五位数,故答案为:720016.某一部件由三个电子元件按如图方式连接而成,元件1或元件2正常工作,且元件3正常工作,则部件正常工作.元件1,元件2,元件3正常工作的概率分别为,则这个部件能正常工作的概率为  .【分析】设“元件1正常工作”为事件A,“元件2正常工作”为事件B,“元件3正常工作”为事件C,则P(A)=,P(B)=,P(C)=,再结合相互独立事件的概率乘法公式,即可求解.解:设“元件1正常工作”为事件A,“元件2正常工作”为事件B,“元件3正常工作”为事件C,则P(A)=,P(B)=,P(C)=,这个部件能正常工作的概率为P=[1﹣P()P()]P(A)=.

10故答案为:.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知函数f(x)=2x3+3x2﹣12x.(1)求f(x)的单调区间;(2)求f(x)在[0,3]上的最值.【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;(2)根据函数的单调性求出函数的最大值和最小值即可.解:(1)∵f(x)=2x3+3x2﹣12x,∴f′(x)=6x2+6x﹣12=6(x+2)(x﹣1),令f′(x)>0,解得:x>1或x<﹣2,令f′(x)<0,解得:﹣2<x<1,故f(x)在(﹣∞,﹣2)递增,在(﹣2,1)递减,在(1,+∞)递增;(2)由(1)f(x)在[0,1)递减,在(1,3]递增,而f(0)=0,f(1)=﹣7,f(3)=45,故f(x)在[0,3]上的最小值是﹣7,最大值是45.18.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点到准线的距离为1.(1)求p的值及抛物线C的焦点F的坐标;(2)求抛物线C在x=1处的切线方程.【分析】(1)利用抛物线的标准方程可得,焦点到准线的距离为p,从而得到抛物线C的标准方程;(2)利用导数的几何意义求切线方程.解:(1)因为抛物线的焦点到准线的距离为p,由题意可知,p=1,则抛物线C的方程x2=2y,抛物线C的焦点F的坐标(0,).(2)由抛物线C的方程x2=2y,可得y′=x,所以抛物线C在x=1处的切线斜率为k=1,因为切点为(1,),抛物线C在x=1处的切线方程为y﹣=1×(x﹣1),即2x﹣2y﹣1=0..19.从某大学中随机选取8名女大学生,其身高x和体重y数据如表所示.编号12345678身高/cm164166160170175164156173

11体重/kg4957525365614459求根据女大学生的身高预报体重的回归方程,并预报一名身高为174cm的女大学生的体重.(结果精确到0.01,且每一步用上一步的近似值进行计算)参考公式:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线=x+的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为==,=﹣.【分析】根据已知条件,结合线性回归方程的公式,可得,再将x=174代入该方程中,即可求解.解:∵=166,=55,∴===≈0.82,∵,∴女大学生的身高预报体重的回归方程为,∴对于身高为174cm的女大学生,由回归方程可以预报其体重为(kg).20.习近平总书记在党的十九大工作报告中提出,永远把人民对美好生活的向往作为奋斗目标.在这一号召的引领下,全国人民积极工作,健康生活.当前“日行万步”正成为健康生活的代名词,某学校工会积极组织该校教职工参与“日行万步”活动,界定日行步数不足4千步的人为“不健康生活方式者”,不少于10千步的人为“超健康生活方式者”,其他为“一般生活方式者”.该学校工会随机抽取了本校50名教职工,统计他们的日行步数,已知步数均没超过14千步,按步数分为[0,2),[2,4),[4,6),[6,8),[8,10),[10,12),[12,14](单位:千步)七组,得到如图所示的频率分布直方图.(1)求这50名教职工日行步数的样本平均数(同一组数据用该组数据区间的中点值代替);

12(2)学校工会准备从样本中的“不健康生活方式者”和“超健康生活方式者”中再抽取3人进行日常生活方式交流座谈会,记抽取的3人中“超健康生活方式者”人数为X,求X的分布列和数学期望;(3)用样本估计总体,将频率视为概率.若工会打算对该校全体1000名教职工中的“超健康生活方式者”进行鼓励,其中步数在[10,12)内的教职工奖励一件T恤,价值50元;步数在[12,14]内的教职工奖励一件T恤和一条运动裤,价值100元试判断10000元的预算是否足够.【分析】(1)根据已知条件,结合平均数公式,即可求解.(2)由直方图可知,50名职工中“不健康生活方式者”和“超健康生活方式者”各有6人,X的所有可能的值为0,1,2,3,分别求出对应的概率,即可得X的分布列,并结合期望公式,即可求解.(3)分别计算出[10,12),[12,14]内的教职工人数,并结合各自奖励的金额,即可求解.解:(1)由频率分布直方图可得,50名教职工日行步数的样本平均数为1×0.02×3+3×0.04×2+5×0.08×2+7×0.22×2+9×0.08×2+11×0.05×2+13×0.01×2=6.96.(2)由直方图可知,50名职工中“不健康生活方式者”和“超健康生活方式者”各有6人,X的所有可能的值为0,1,2,3,P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,P(X=3)=,故X的分布列为:X0123P∴E(X)=.

13(3)用样本估计总体,可知全校教职工中任取1人为“超健康生活方式者”的概率为0.12,“超健康生活方式者”共有0.12×1000=120人,其中步数在[10,12)内的教职工有0.05×2×1000=100人,步数在[12,14]内的教职工有0.01×2×1000=20人,∵100×50+20×100=7000<10000,∴10000的预算足够.21.已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且椭圆C过点(﹣2,0),离心率e=,O为坐标原点,过F2且不平行于坐标轴的动直线l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)求C的标准方程;(2)记直线OM的斜率为k1,直线AB的斜率为k2,证明:k1k2为定值.(3)y轴上是否存在点P,使得△ABP为等边三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由椭圆C过点(﹣2,0),离心率e=,列方程组,解得a,b,c,即可得出答案.(2)由于+=1,+=1,两式相减,利用点差法可得•=﹣,由M为AB的中点,得到k1=,即可得出k1k2为定值.(3)设直线l的方程为y=k(x﹣1),联立椭圆的方程,求出x1+x2,x1x2,y1+y2,由弦长公式可得|AB|,|MP|,进而得到M点坐标,由△ABP为等边三角形,得|MP|=|AB|,解方程,即可得出答案.解:设A(x1,y1),B(x2,y2),(1)因为a=2,e==,所以c=1,所以b==,所以椭圆C的标准方程为+=1.(2)证明:因为+=1,+=1,

14所以+=0,即•=﹣,因为M为AB的中点,所以k1=,所以k1k2=﹣.(3)设直线l的方程为y=k(x﹣1),联立,得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,所以x1+x2=,x1x2=,所以y1+y2=k(x1+x2)﹣2k=﹣,所以M点的坐标为(,﹣),因为△ABP为等边三角形,所以|MP|=|AB|,所以|AB|=|x1﹣x2|==,|MP|=|﹣0|=,所以×=,即23k2+27=0,无解,所以不存在这样的点P.22.已知函数f(x)=2ex(ex﹣2a)+4ax+a2.(1)讨论f(x)极值点的个数;(2)若到x1,x2是f(x)的两个极值点,且f(x1)+f(x2)≥t(x1+x2)恒成立,求实数t的取值范围.【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,结合二次函数的性质,求出极值点的个数即可;(2)求出f(x1)+f(x2)的解析式,问题等价于﹣4a+4alna≥tlna,得到t≤4a﹣,令h(a)=4a

15﹣(a>4),求出函数的导数,根据函数的单调性求出t的范围即可.解:(1)f′(x)=2ex(ex﹣2a)+2e2x+4a=4(e2x﹣aex+a),令g(x)=x2﹣ax+a(x>0),当a<0时,△=a2﹣4a>0且g(0)=a<0,故g(x)=0有1个正根,故f(x)有1个极值点,当即0≤a≤4时,g(x)≥0恒成立,故f(x)没有极值点,当a>4时,△=a2﹣4a>0且g(0)=a>0,故g(x)=0有2个不相等的正根,故f(x)有2个极值点,综上,当a<0时,f(x)有1个极值点,当0≤a≤4时,f(x)没有极值点,当a>4时,f(x)有2个极值点;(2)由(1)知当f(x)有2个极值点时,a>4且x1,x2是方程e2x﹣aex+a=0的两根,故+==a,则x1+x2=lna,∵f(x1)+f(x2)=2(﹣2a)+4ax1+a2+2(﹣2a)+4ax2+a2=2(+)﹣4a(+)+4a(x1+x2)+2a2=2﹣4﹣4a(+)+4a(x1+x2)+2a2=2a2﹣4a﹣4a2+4alna+2a2=﹣4a+4alna,∴f(x1)+f(x2)≥t(x1+x2),等价于﹣4a+4alna≥tlna,∵lna>0,∴t≤4a﹣,令h(a)=4a﹣(a>4),∵h′(a)=>0,∴h(a)在(4,+∞)上单调递增,∴h(a)>h(4)=16﹣,∴t≤16﹣,即t∈(﹣∞,16﹣].

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