河南省洛阳市新课标人教版高一年级下册期末数学试卷含答案解析高中数学试卷分析

20152016学年河南省洛阳市高一（下）期末数学试卷

一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分，在每个小题给出的四个选项中,

只有一个符合题目要求的.

1.集合A={（x,y）|y=3x-2},B={（x,y）|y=x+4},则AcB二（）

A.{3,7}B.{（3,7）}C.（3,7）D.[3,7]

2.计算：1-2sin2105°=（）

c-4运

3.过点（3,1）且与直线x-2y-3=0垂直的直线方程是（）

A.2x+y-7=0B.x+2y-5=0C.x-2y-1=0D.2x-y-5=0

4.下列函数中，最小正周期为n且图象关于y轴对称的函数是（）

A.y=sin2x+cos2xB.y=sinx*cosx

y=|cos2x|D.y=sin(2x+----)

5.如图所示的程序框图输出的结果是S=5040,则判断框内应填的条件是（）

|s-sxi|

A.iW7B.i>7C.iW6D.i>6

6.某工厂生产某种产品的产量x（吨）与相应的生产能耗y（吨标准煤）有如表几组样本数

据：

据相关性检验，这组样本数据具有线性相关关系，求得其回归方程是7+0.35,则实数m的

值为（）

7.在区间[-1,2]上随机取一个数，则-l<2sin半〈次的概率为（）

A.—B.—C.—D.—

6392

8.一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积等于（）

A.12B.C.

3fA，

sin28

9.设向量(1,sin0),(1,3cos0),若彳〃工，则等于()

1+coS0

3.

CD

4-髀*-I-11

10.已知函数f（x）=sin（3X+6）（其中a）>0|e|v5一）图象相邻对称轴的距离为一丁，一

个对称中心为（-▼，0）,为了得到g（X）=COS3X的图象，则只要将f（X）的图象（）

0

A.向右平移二个单位B,向右平移三个单位

612

C.向左平移冗;个单位D.向左平移匚7T个单位

612

11.已知函数f（x）=|Igx|,若0<a<b,且f（a）=f（b）,则坐标原点。与圆（x-匹）

2+（y+Vb）2=2的位置关系是（）

A.点O在圆外B.点O在圆上C.点O在圆内D.不能确定

12.已知。。的半径为2,A为圆上的一个定点，B为圆上的一个动点，若点A,B,O不

共线，且1亚-周资对任意teR恒成立，则由吊=（）

A.472B.4C.272D.2

二、填空题：本大题共4个小题，每小题5分.共20分.

13.某工厂生产A、B、C、D四种不同型号的产品，产品数量之比依次为2：3：5：2,现

用分层抽样的方法抽出一个容量为n的样本，样本中A种型号的产品有16件，那么此样本

的容量n=.

14.如图程序运行后输出的结果是.

15.设f(x)=msin(nx+a)+ncos(nx+p)+8,其中m,n,a,0均为实数，若f=

'1,x>0

16.已知符号函数sgn(x)=<0,x=0,f(x)=x2-2x,则函数F(x)=sgn[f(x)]

-1,x<0

-f(x)的零点个数为.

三、解答题：本大题共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|；|=4,国=市,(a+*•(^-2^)=16.

⑴求W吨；

(2)求|京。

18.学校达标运动会后，为了解学生的体质情况，从中抽取了部分学生的成绩，得到一个容

量为n的样本，按照［50,60),［60,70),［70,80),［80,90),［90,100］的分组作出了

如图的频率分布直方图，已知［50,60)与［90,100］两组的频数分别为24与6.

(1)求n及频率分布直方图中的x,y的值；

(2)估计本次达标运动会中，学生成绩的中位数和平均数；

(3)已知［90,100］组中有2名男生，4名女生，为掌握性别与学生体质的关系，从本组中

选2名作进一步调查，求2名学生中至少有1名男生的频率.

19.已知函数f(x)=cos(2wx----)+sin2cox-cos2cox(3>0)的最小正周期是H.

3

(1)求函数f(X)图象的对称轴方程；

(2)求函数f(x)的单调递增区间.

20.如图，三棱柱ABC-A1B1Q的所有棱长都为1,且侧棱与底面垂直，M是BC的中点.

(1)求证：AiC〃平面ABiM；

(2)求直线BBi与平面ABiM所成角的正弦值；

(3)求点C到平面ABiM的距离.

X-ID

21.已知f(x)=-5--是奇函数，g(x)=x2+nx+l为偶函数.

d+1

(1)求m,n的值;

(2)不等式3f(sinx)»g(sinx)>g(cosx)-入对任意xGR恒成立，求实数人的取值范

围.

22.如图，已知点A(-3,0),B(3,0),M是线段AB上的任意一点，在AB的同侧分

别作正方形AMCD、MBEF,OP和。Q是两个正方形的外接圆，它们交于点M,N.

(1)证明：直线MN恒过一定点S,并求S的坐标；

(2)过A作。Q的割线，交。Q于G、H两点，求|AH|・|AG|的取值范围.

20152016学年河南省洛阳市高一(下)期末数学试卷

参考答案与试题解析

一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分，在每个小题给出的四个选项中，

只有一个符合题目要求的.

1.集合A={(x,y)|y=3x-2},B={(x,y)|y=x+4},则AnB=()

A.{3,7}B.{(3,7)}C.(3,7)D.[3,7]

【考点】交集及其运算.

【分析】联立A与B中二元一次方程组成方程组，求出方程组的解即可得到两集合的交集

即可.

【解答】解：联立A与B中方程得：，

y=x+4

消去y得：3x-2=x+4,

解得：x=3,

把x=3代入得:y=9-2=7,

方程组的解为卜二3,

Iy=7

A={(x,y)|y=3x-2},B={(x,y)|y=x+4},

；.AnB={(3,7)},

故选：B.

2.计算：1-2sin2105°=()

A.--B.—C.-返

D.运

2222

【考点】二倍角的余弦.

【分析】利用诱导公式，降塞公式,特殊角的三角函数值即可化简求值得解.

【解答】解:1-2sin21050=l-2sin275°=l-(1-cosl50")=-cos30°=-4

2

故选：C.

3.过点(3,1)且与直线x-2y-3=0垂直的直线方程是()

A.2x+y-7=0B.x+2y-5=0C.x-2y-1=0D.2x-y-5=0

【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.

【分析】由两直线垂直的性质可知，所求的直线的斜率k,然后利用直线的点斜式可求直线

方程

【解答】解：由两直线垂直的性质可知，所求的直线的斜率k=-2

所求直线的方程为y-1=-2(x-3)即2x+y-7=0

故选：A.

4.下列函数中，最小正周期为兀且图象关于y轴对称的函数是()

A.y=sin2x+cos2xB.y=sinx*cosx

C.y=|cos2xD.y=sin（2x+-^-）

【考点】三角函数的周期性及其求法.

【分析】利用两角和差的三角函数、诱导公式化简函数的解析式，再利用三角函数的周期性

和奇偶性，判断各个选项是否正确，从而得出结论.

【解答】解：由于y=sin2x+cos2x=&sin（2x+亍）为非奇非偶函数，故它的图象不关于y

轴对称，故排除A；

由于y=sinx・cosx=/sin2x,为奇函数，它的图象关于原点对称，故排除B；

由于y=1cos2x1的周期为方•等=千，故排除C；

由于y=sin（2x+5）=cos2x,它的周期为三三=rt,且它为偶函数，它的图象关于y轴对称，

故满足条件，

故选：D.

5.如图所示的程序框图输出的结果是S=5040,则判断框内应填的条件是（）

A.iW7B.i>7C.iW6D.i>6

【考点】程序框图.

【分析】根据程序输出的结果，得到满足条件的i的取值，即可得到结论.

【解答】解：模拟执行程序框图，可得

i=10,S=1

满足条件，执行循环体，S=10,i=9

满足条件，执行循环体，S=90,i=8

满足条件，执行循环体，S=720,i=7

满足条件，执行循环体，S=5040,1=6

由题意，此时应该不满足条件，退出循环，输出S的值为5040.

故判断框内应填入的条件是i>6.

故选：D.

6.某工厂生产某种产品的产量x（吨）与相应的生产能耗y（吨标准煤）有如表几组样本数

据：

x3456

y3m

据相关性检验，这组样本数据具有线性相关关系，求得其回归方程是，+0.35,则实数m的

值为（）

【考点】线性回归方程.

【分析】根据表格中所给的数据，求出这组数据的横标和纵标的平均值，表示出这组数据的

样本中心点，根据样本中心点在线性回归直线上，代入得到关于m的方程，解方程即可.

【解答】解：根据所给的表格可以求出O+4+5+6）=4.5,y=±x+3+m+4.5）="抖,

4y44

V这组数据的样本中心点在线性回归直线上，

.".i^-X+0.35,

4

m=4,

故选：c.

II7_

7.在区间［-1,2］上随机取一个数，则-l<2sin—+<«的概率为（）

5251

A.—B.—C.—D.—

6392

【考点】几何概型.

【分析】根据三角函数的不等式求出x的取值范围，结合几何概型的概率公式进行计算即可.

【解答】解：由可-l<2sin半得-*<sin等〈字，

・,-1WXW2,

兀兀x々兀

—、-----—

442

|7|||兀V兀XV冗

9

即---WxV11

3

则对应的概率P=L（.）普言,

2-（-1）39

故选：C

8.一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积等于（)

正（主）视图侧（左）视图

-4-

俯视图

A.12B.

【考点】由三视图求面积、体积.

【分析】由已知中的三视图，我们易判断出这个几何体的形状及结构特征，进而求出底面各

边长，求出底面面积和棱锥的高后，代入棱锥的体积公式，是解答本题的关键.

【解答】解：由已知中的三视图可得这是一个底面为梯形的四棱锥

其中底面的上底为2,下底为4,高为2,

则底面面积S=y.（2+4）-2=6

棱锥的高H为2

则这个几何体的体积V=5S・H=96・2=4

故选D

sin20

9.设向量^二（1，sin0）,（1,3cos0）,若"^〃总则二等于（）

【考点】三角函数的化简求值；平面向量共线（平行）的坐标表示.

【分析】根据两向量平行的坐标表示，利用同角的三角函数关系--弦化切，即可求出答案.

【解答】解：•・•向量（1,sinS）,（L3cos0）,W〃[

3cos0=sin0,可得：tan0=3,

.sin282sin8cos82tan82义36

1+cos29sin20+2cos29tan20+232+2H

故选：D.

10.已知函数f（x）=sin（3X+4））（其中3〉0|巾|<5）图象相邻对称轴的距离为弓，一

JT

个对称中心为（—-,0）,为了得到g（x）=COSU）X的图象，则只要将f（X）的图象（）

6

A.向右平移冬JT个单位B.向右平移右JT个单位

012

C.向左平移2JT个单位D.向左平移之JT个单位

612

【考点】函数y=Asin（a）x+e）的图象变换.

【分析】由周期求得以根据图象的对称中心求得巾的值，可得函数的解析式，再根据函

数丫二人$足(3X+(t))的图象变换规律得出结论.

【解答】解：由题意可得函数的最小正周期为O冬TT=2XK3，・・・3=2.

32

再根据-3x2+e=kTi,"|〈二，kez,可得巾=与，f(x)=sin(2x+[),

6233

jrTT717r

故将f(x)的图象向左平移不y个单位，可得y=sin[2(x+--)+—]=sin(2x+—-)=cos2x

■L，J■4J/1

的图象，

故选：D.

11.已知函数f(x)=|Igx|,若0<aVb,且f(a)=f(b),则坐标原点。与圆(x-、乙)

2+(y+Vb)2=2的位置关系是()

A.点O在圆外B.点O在圆上C.点O在圆内D.不能确定

【考点】分段函数的应用；对数函数的图象与性质；点与圆的位置关系.

【分析】画出分段函数y=|lgx|的图象，求出ab关系，进而根据点与圆的位置关系定义，可

得答案.

【解答】解：画出y=|lgx|的图象如图：

"."0<a<b,且f(a)=f(b),

|lga|=|lgb|且OVaVl,b>l

-lga=lgb

即ab=l,则a+b>2,

故坐标原点。在圆(x-仁)2+(y+Vb)2=2外,

故选：A.

12.已知。。的半径为2,A为圆上的一个定点，B为圆上的一个动点，若点A,B,O不

共线，且|标-t而而|对任意teR恒成立，则标•好()

A.472B.4C.2近D.2

【考点】平面向量数量积的运算.

【分析】根据向量的减法的运算法则将向量进行化简，然后两边平方，设屈•瓦=m,整理

可得4t2-2tm-(4-2m)20恒成立，再由不等式恒成立思想，运用判别式小于等于0,

解不等式即可.

【解答】解：亚-面|》1研，

*,«JAB-tAOl^lAO-ABl'

型平方可得：一

AB2-2t标•同+t2A。2\瓦2-2瓦•屈+凝2,

^AB*A0=m,则有：4t2-2tm-(4-2m)》O恒成立,

则有判别式△=4m2+16(4-2m)WO,

即m2-8m+16<0,

化简可得(m-4)2<o,即m=4,

即有位,丽=4，

故选：B

二、填空题：本大题共4个小题，每小题5分.共20分.

13.某工厂生产A、B、C、D四种不同型号的产品，产品数量之比依次为2：3：5：2,现

用分层抽样的方法抽出一个容量为n的样本，样本中A种型号的产品有16件，那么此样本

的容量n=96.

【考点】分层抽样方法.

【分析】先求出总体中中A种型号产品所占的比例，是样本中A种型号产品所占的比例，

再由条件求出样本容量.

【解答】解：由题意知，总体中中A种型号产品所占的比例是c,-。2

2+3+5+26

因样本中A种型号产品有16件，则-^Xn=16,解得n=96.

6

故答案为：96.

14.如图程序运行后输出的结果是61.

【考点】伪代码.

【分析】经过观察为直到型循环结构，按照循环结构进行执行，当满足条件时跳出循环，输

出结果即可.

【解答】解：经过分析，本题为直到型循环结构，模拟执行程序如下：

i=l,S=1

执行循环体，S=5,i=3

不满足条件i>8,执行循环体，S=13,i=5

不满足条件i>8,执行循环体，S=29,i=7

不满足条件i>8,执行循环体，S=61,1=9

此时，满足条件i〉8,跳出循环，输出S=61.

故答案为：61.

15.设f(x)=msin(nx+a)+ncos(nx+P)+8,其中m,n,a,B均为实数，若f=2016.

【考点】运用诱导公式化简求值.

【分析】根据三角函数的诱导公式，列方程即可得到结论.

【解答】解:Vf(x)=msin(nx+a)+ncos(nx+P)+8,f=msin+ncos+8=msina+ncosP+8=-

2000,

可得：msina+ncos|J=-2008,

贝f+ncos+8=-msina-ncos[3+8=-(msina+ncosp)+8=2016.

故答案为：2016.

1,x〉0

16.已知符号函数sgn(x)=0,x=0,f(x)=x2-2x,则函数F(x)=sgn[f(x)]

-1,x<C0

-f(x)的零点个数为5.

【考点】根的存在性及根的个数判断.

【分析】利用符号函数求出F(x)的解析式，然后求解函数的零点即可得到结果.

’1,x>0

【解答】解：符号函数sgn(x)=<0,x=0,f(x)=x2-2x,

-1,x<C0

-X2+2X+1,X€(-CO,0)U(2,+8：

2

则函数F(x)=sgn[f(x)]-f(x)=<-X+2X,X=0或X=2，

-X2+2X-1,x€(0,2)

当xd(-8,0)U(2,+8)时，-X2+2X+1=0,解得X=&±1满足题意.

当x=0或x=2时，-X2+2X=0,x=0或x=2是函数的零点.

当xG(0,2)时，-x?+2x-1=0,解得x=l满足题意.

所以函数的零点个数是5.

故答案为：5.

三、解答题：本大题共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|(=4，国=«，G+E)•=16.

⑴求RE；

(2)求

【考点】平面向量数量积的运算；平面向量的坐标运算.

【分析】⑴根据条件，(a+fc)•(g-2fe)=16,展开化简即可得；・高

(2)根据向量长度和向量数量积的关系即可求IW+EL

【解答】解：⑴；(；+))・(/2口=16,

•，,3一-a*b=16,

gPa,b=^2-2b2-16=16-2X3-16=-6；

⑵a+bI=7(TS?^a2+2；-b+b2=V16-2X6+3=V7.

18.学校达标运动会后，为了解学生的体质情况，从中抽取了部分学生的成绩，得到一个容

量为n的样本，按照［50,60),［60,70),［70,80),［80,90),［90,100］的分组作出了

如图的频率分布直方图，已知［50,60)与［90,100］两组的频数分别为24与6.

(1)求n及频率分布直方图中的x,y的值；

(2)估计本次达标运动会中，学生成绩的中位数和平均数；

(3)已知［90,100］组中有2名男生，4名女生，为掌握性别与学生体质的关系，从本组中

选2名作进一步调查，求2名学生中至少有1名男生的频率.

【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率；频率分布直方图；众数、中位数、平均

数.

【分析】(1)由题意能求出样本容量n和x,y的值.

(2)利用频率分布直主图能估计学生成绩的中位数和学生成绩的平均数.

(3)记2名男生分别为即，a2,4名女生分别为矫，b2,b3,b4,至少有一名男生的对立事

件为抽到2名女生，由此利用对立事件能求出2名学生中至少有1名男生的频率.

【解答】解：(1)由题意知样本容量由八、，用，“=150,y=—^--=0.004,

0.016X1。150X1。

x=0.1-0.004-0.010-0.016-0.040=0.030.

(2)估计学生成绩的中位数m=70+驾3x10=71,

0.04

估计学生成绩的平均数彳=55X+65X+75X+85X+95X0.04=70.6.

(3)记2名男生分别为即，a2,4名女生分别为bi，b2,b3,b4,

抽取两名学生的结果有：

基本事件总数"或=15,

其中至少有一名男生的对立事件为抽到2名女生，

・・・2名学生中至少有1名男生的频率p=i--4=4，

15

TT

19.已知函数f(x)=cos(2u)x--丁)+sin2u)x-cos2u)x(u)>0)的最小正周期是re.

o

(1)求函数f(x)图象的对称轴方程;

(2)求函数f(x)的单调递增区间.

【考点】三角函数中的恒等变换应用；正弦函数的图象.

【分析】(1)利用二倍角的正弦公式，两角差的余弦、正弦公式化简解析式，由周期公式求

出co的值，由正弦函数的对称轴求出函数f(X)图象的对称轴方程；

(2)由正弦函数的增区间、整体思想求出函数f(x)的单调递增区间.

【解答】解：(1)由题意得，f(x)=—cos2u)x+^l-sin2a)x-cos2oox

22

二^^sin2u)x--cos2a)x=sin(2x~~-Y

226,

OTTjr

・••最小正周期解得u)=l,贝！Jf(x)=sin(2x---)

,兀7r,L、/曰兀k兀,尸、

由2nx-=+kK(k€Z)得，x=o+(k€Z)，

0ZoZ0

.'.f(x)图象的对称轴方程是x吟号(km

(2)由(1)得f(x)=sin(2x--T-),

6

由2k兀一-2k(k€Z)得,

k兀一兀Z)，

TTTT

...函数f(x)的单调递增区间是[k兀-，，k兀+--](k€Z).

63

20.如图，三棱柱ABC-AiBiQ的所有棱长都为1,且侧棱与底面垂直，M是BC的中点.

(1)求证：AiC〃平面ABiM；

(2)求直线BBi与平面ABiM所成角的正弦值；

(3)求点C到平面ABiM的距离.

【考点】点、线、面间的距离计算；直线与平面所成的角.

【分析】(1)证明线面平行，通常利用线面平行的判定定理，这里我们可以利用中位线的性

质，得到线线平行；

(2)过B作BD_LBiM于D,易得BD_L平面ABiM,故/BB】D是直线BB]与平面AB]M

所成角；

(3)M是BC的中点，点C与点B到平面ABiM的距离相等.

【解答】(1)证明：连接AIB,交ABi于O,连接OM

因为直三棱柱ABC-AiBiQ,所以O是AiB的中点

因为。，M分别是A1和BC的中点，所以OM〃AiC

因为AiCC面ABiM,OMu面ABiM

所以AC〃面ABiM；

(2)解：由题意

：M是BC的中点，.-.BC±AM,

.♦.AMI,平面BiBM,

平面ABiMJ_平面BiBM,

过B作BDJ_B]M于D,易得BD_L平面ABiM

故/BBQ是直线BBi与平面ABiM所成角.

»BB/BM灰

RtZ\BB]D中，BD==注

BjM5

；.sin/BBiD=薛,

直线BBi与平面ABiM所成角的正弦值为返；

5

(3)解：M是BC的中点，点C与点B到平面ABiM的距离相等,

由(2)可知点B到平面ABiM的距离BD=Y5,

5

/.点C到平面ABjM的距离为近•.

5

X-ID

21.已知f(x)=—5----是奇函数，g(x)=x2+nx+l为偶函数.

x2+l

(1)求m,n的值；

(2)不等式3f(sinx)»g(sinx)>g(cosx)-入对任意x£R恒成立，求实数人的取值范

围.

【考点】函数恒成立问题；函数奇偶性的性质.

【分析】(1)根据函数奇偶性的性质建立方程关系进行求解即可.

(2)将不等式进行化简，利用参数分离法把不等式恒成立问题进行转化，求最值即可.

x-m

【解答】解：(1)Vf(x)=-z----是奇函数，，f(0)=0,即f(0)=-m=0,则m=0,

Vg(x)=x2+nx+l为偶函数.

，对称轴x=-£=0,即n=0.

(2)由(1)矢口f(x)=~^-,g(x)=x2+l,

x'+l

3sinx

则3f(sinx)