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    2022-2023学年上海市吴淞中学高二上学期期中数学试题(解析版)

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    这是一份2022-2023学年上海市吴淞中学高二上学期期中数学试题(解析版),共15页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    2022-2023学年上海市吴淞中学高二上学期期中数学试题

     

    一、单选题

    1.若事件相互独立,且,则的值等于

    A0 B C D

    【答案】B

    【详解】事件表示的意义是事件同时发生,因为二者相互独立,根据相互独立事件同时发生的概率公式得:.

     

    2.已知两圆分别为圆和圆,这两圆的位置关系是(    

    A.相离 B.相交 C.内切 D.外切

    【答案】B

    【分析】先求出两圆圆心和半径,再由两圆圆心之间的距离和两圆半径和及半径差比较大小即可求解.

    【详解】由题意得,圆圆心,半径为7;圆,圆心,半径为4

    两圆心之间的距离为,因为,故这两圆的位置关系是相交.

    故选:B.

    3.给出下列命题:

    1)存在实数使

    2)直线是函数图象的一条对称轴;

    3)的值域是

    4)若都是第一象限角,且,则

    其中正确命题的序号为(    

    A.(1)(2 B.(2)(3 C.(3)(4 D.(1)(4

    【答案】B

    【分析】1)利用辅助角公式将可判断(1);

    2)根据函数ysinx图象的对称轴方程可判断(2);

    3)根据余弦函数的性质可求出ycoscosx)(xR)的最大值与最小值,从而可判断(3)的正误;

    4)用特值法令αβ都是第一象限角,且αβ,可判断(4).

    【详解】解:(1)∵,∴(1)错误;

    2)∵ysinx图象的对称轴方程为k=﹣1,∴(2)正确;

    3)根据余弦函数的性质可得cosx ycoscosx)的最大值为ymaxcos01ymincoscos1),其值域是[cos11],(3)正确;

    4)不妨令,满足αβ都是第一象限角,且αβ,但tanαtanβ,(4)错误;

    故选:B

    【点睛】本题考查正弦函数与余弦函数、正切函数的性质,着重考查学生综合运用三角函数的性质分析问题、解决问题的能力,属于中档题.

    4.如图,上海海关大楼的钟楼可以看作一个正四棱柱,且钟楼的四个侧面均有时钟悬挂,在0点到12点时针与分针的转动中(包括0点,但不包括12点),相邻两面时钟的时针两两相互垂直的情况的次数为(    

    A0 B2 C4 D12

    【答案】B

    【分析】根据正四棱柱相邻侧面的线线关系即可判断.

    【详解】∵3点时和9点时相邻两钟面上的时针相互垂直,

    0点到12点时针与分针的转动中(包括0点,但不包括12点),相邻两面时钟的时针两两相互垂直的情况的次数为2

    故选:B

     

    二、填空题

    5.已知球的半径是,则球体积为____________.

    【答案】

    【分析】根据球的体积公式直接计算得结果.

    【详解】由于球的半径为,故体积为.

    【点睛】本小题主要考查球的体积公式,考查运算求解能力,属于基础题.

    6.椭圆的离心率为______________.

    【答案】

    【分析】由椭圆的标准方程可知,,而即可求出.

    【详解】由题可得,,所以,即,因此,

    故答案为:

    【点睛】本题主要考查椭圆的简单几何性质的应用,离心率的求法,属于基础题.

    7.已知一组数据,则该组数据的方差是__________

    【答案】##

    【分析】先求出一组数据的平均数,由此能求出该组数据的方差.

    【详解】一组数据的平均数为:

    该组数据的方差为

    故答案为:

    8.过定点且倾斜角是直线xy10的倾斜角的两倍的直线一般方程为______

    【答案】

    【分析】先求出直线xy10的倾斜角,从而得到所求直线的倾斜角,得到直线方程.

    【详解】直线xy10的倾斜角为45°,故过定点的所求直线的倾斜角为90°,故所求直线方程为:.

    故答案为:

    9.与椭圆有相等的焦距,且过圆的圆心的椭圆的标准方程为______

    【答案】

    【分析】先求出椭圆的焦距,再设出椭圆方程,求出的圆心坐标,列方程组可求得答案

    【详解】,得,得

    的圆心坐标为

    当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,则

    解得

    所以椭圆方程为

    当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,则

    解得

    所以椭圆方程为

    综上,所求椭圆方程为

    故答案为:

    10.已知直线的夹角为,那么的值为____________.

    【答案】3

    【分析】利用两直线夹角的正切公式:为两直线的夹角且,),得到方程,求解出参数的值即可.

    【详解】因为的斜率的斜率

    又因为两直线的夹角为,所以

    解得:.

    故答案为.

    【点睛】本题考查两直线夹角的正切公式的运用,难度一般.已知两条直线的夹角为)且两条直线的斜率为,则.

    11.将某校全体高一年级学生期末数学成绩分为6组:[4050)[5060)[6070)[7080)[8090)[90100]加以统计,得到如图所示的频率分布直方图,现需要随机抽取60名学生进行问卷调查,采用按成绩分层随机抽样,则应抽取成绩不少于60分的学生人数为_______________.

    【答案】48

    【分析】根据频率分布直方图,求出成绩不少于分的频率,然后根据频数频率总数,即可求出结果.

    【详解】根据频率分布直方图,成绩不低于(分)的频率为

    由于需要随机抽取名学生进行问卷调查,利用样本估计总体的思想,则应抽取成绩不少于60分的学生人数为人.

    故答案为:

    12.在空间直角坐标系中,若平面的一个法向量,则点到平面的距离为___________.

    【答案】

    【分析】利用空间向量法可求得点到平面的距离.

    【详解】由已知可得,因此,点到平面的距离为.

    故答案为:.

    13.现对某批电子元件的寿命进行测试,因此使用随机数法从该批次电子元件中抽取200个进行加速寿命试验,测得的寿命(单位:h)结果如下表所示:

    寿命(h

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    220

    240

    个数

    10

    32

    44

    34

    24

    26

    12

    18

     

    试估计这批电子元件的第60百分位数____________

    【答案】170

    【分析】根据条件及百分位数的含义即得.

    【详解】

    故这批电子元件的第60百分位数160.

    故答案为:170.

    14.直线分别交轴于两点,点在直线上,则的最小值是________.

    【答案】

    【分析】先计算得到,计算关于直线对称的点为,利用

    得到答案.

    【详解】直线分别交轴于两点,则

    关于直线对称的点为 解得

    ,当三点共线时等号成立

    故答案为:

    【点睛】本题考查了利用对称求距离的最值问题,找出对称点是解题的关键.

    15.从点M(x,3)向圆(x2)2(y2)21引切线,则切线长的最小值是________

    【答案】

    【分析】设切线长为d,则d2(x2)2521(x2)224,再利用二次函数的图像和性质求函数的最小值得解.

    【详解】设切线长为d,则d2(x2)2521(x2)224dmin

    故答案为

    【点睛】本题主要考查圆的切线问题,考查直线和圆的位置关系,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.

    16.若实数:满足,则的最大值为_____________

    【答案】

    【分析】根据条件结构特征,转化为单位圆上两点到定直线距离和的关系,再根据圆的几何性质求最值.

    【详解】因为

    所以在单位圆上,

    且因为

    所以

    因为,其中AB中点.

    又因为,所以,的最大值为

    【点睛】本题考查向量数列积、点到直线距离公式、以及圆的性质,考查综合分析转化求解能力,属难题.

     

    三、解答题

    17.如图,已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,高为2,底面半径为2

    (1)求该圆锥的侧面积;

    (2)OAOB为该圆锥的底面半径,且AOBM为线段AB的中点,求直线PM与直线OB所成的角的正切值,

    【答案】(1)8π

    (2)

     

    【分析】1)先求圆锥的母线l,再根据圆锥的侧面积公式可求出结果;

    2)取OA的中点N,连接MNPN,易知PMN或其补角即为所求,先证OB平面POA,推出MN平面POA,故MNPN,在直角三角形中求解可得结果.

    【详解】1)由题意知,圆锥的高,底面半径

    所以圆锥的母线

    圆锥的侧面积

    2)取OA的中点N,连接MNPN

    MAB的中点,MNOB

    ∴∠PMN或其补角即为直线PM与直线OB所成的角,

    OBOAOBOPOAOPOOAOP平面POA

    OB平面POA

    MN平面POAMNPN

    在直角三角形中,有.

    故直线PM与直线OB所成的角的正切值为

    18.设常数.

    1)若是奇函数,求实数的值;

    2)设中,内角的对边分别为.,求的面积.

    【答案】1;(2.

    【解析】1)由,知,再对进行检验,即可;

    2)结合二倍角公式、辅助角公式和正弦函数的图象与性质,可推出,再由余弦定理求出的值,最后根据,即可得解.

    【详解】1)解:由题意

    检验:

    对任意都有

    是奇函数

    .

    2)解:,整理得

    A是三角形的内角

    所以

    由余弦定理,即

    整理得,解得

    ,或.

    19.如图,公路围成的是一块顶角为的角形耕地,其中,在该块土地中处有一小型建筑,经测量,它到公路的距离分别为,现要过点修建一条直线公路,将三条公路围成的区域建成一个工业园.

    1)以为坐标原点建立适当的平面直角坐标系,并求出点的坐标;

    2)三条公路围成的工业园区的面积恰为,求公路所在直线方程.

    【答案】(1) (2) .

    【解析】(1)为坐标原点, 所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系.根据条件求出直线的方程,设出点坐标,代点到直线的距离公式即可求出所求;

    (2)(1)及题意设出直线的方程后,即可求得点的横坐标,与点的纵坐标,由

    求得后,即可求解.

    【详解】(1)为坐标原点, 所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴,

    建立如图所示的平面直角坐标系

                         

    由题意可设点,且直线的斜率为,并经过点

    故直线的方程为:

    又因点的距离为,所以,解得(舍去)

    所以点坐标为.

    (2)由题意可知直线的斜率一定存在,故设其直线方程为:

    与直线的方程:,联立后解得:

    对直线方程:,令,得

    所以,解得

    所以直线方程为:,即:.

    【点睛】本题以直线方程的相关知识为背景,旨在考查学生分析和解决问题的能力,属于中档题.

    20.一动点到两定点距禽的比值为非零常数,当时,动点的轨迹为圆,后世称之为阿波罗尼斯圆,已知两定点的坐标分别为:,动点N满足.

    (1)求动点N的方程;

    (2)作动点N所在圆的切线,求的方程;

    (3)如图,过点)且互相垂直的两条直线分别与圆交于点AB,与圆交于点CDCD的中点为E,求面积的取值范围.

    【答案】(1)

    (2)

    (3).

     

    【分析】1)设,利用两点距离表示关系并化简即可;(2)当斜率存在时,设出直线方程,由圆心到切线距离等于半径求得参数,得切线方程,再验证斜率不存在时是否满足要求;(3)当直线的斜率不存在时,求得的面积;当直线的斜率存在时,当时,结合二次函数的性质,分别求得的面积的取值范围,即可得到结论.

    【详解】1)(1)设动点坐标为,则

    又知,则,得,故动点N的方程为

    2)(2)当的斜率存在为时,设的方程为:,因为与圆相切,

    所以,得:

    所以的方程,

    的斜率不存在时,此时的方程为:,圆心到直线的距离2,所以圆心到直线的距离等于半径,满足要求,所以的方程为,

    综上:的方程为

    3)当直线的斜率不存在时,直线的方程为,所以,直线的方程为,点的坐标为,所以的面积

    当直线的斜率存在时,设直线的方程为

    时,直线的方程为,直线的方程为,直线与圆不相交,此时不存在,舍去;

    时,直线

    ,所以

    因为,所以

    因为,所以

    所以E点到直线的距离即M点到直线的距离

    所以的面积

    ,则,所以

    因为,所以,所以

    综上可得,面积的取值范围是.

    21.设分别是椭圆的左、右顶点,点为椭圆的上顶点.

    1)若,求椭圆的方程;

    2)设是椭圆的右焦点,点是椭圆第二象限部分上一点,若线段的中点轴上,求的面积.

    3)设,点是直线上的动点,点是椭圆上异于左右顶点的两点,且分别在直线上,求证:直线恒过一定点.

    【答案】1;(2;(3)证明见解析.

    【解析】1)计算得,代入解方程即可得,故可得椭圆的方程;

    2)设另一焦点为,则轴,计算出点坐标,计算即可;

    3)设点P的坐标为,直线,与椭圆方程联立,由韦达定理计算得出,同理可得,分两种情况表示出直线方程,从而确定出定点.

    【详解】1

    ,解得

    即椭圆的方程为.

    2)椭圆的方程为,由题意,设另一焦点为

    ,由线段的中点在y轴上,得轴,所以

    代入椭圆方程得,即

    3)证明:由题意,设点P的坐标为

    直线,与椭圆方程联立

    消去得:

    由韦达定理得

    同理

    ,即时,

    直线的方程为

    时,直线

    化简得,恒过点

    综上所述,直线恒过点.

    【点睛】关键点睛:解决第(3)的关键是能够运用韦达定理表示出点的坐标,从而表示出直线,并能通过运算整理成关于的方程,从而确定出定点,考查学生的运算求解能力,有一定的难度.

     

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