潜山县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷数学
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潜山县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷数学 班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 底面为矩形的四棱锥P -ABCD 的顶点都在球O 的表面上,且O 在底面ABCD 内,PO ⊥平面ABCD ,当四棱锥P -ABCD 的体积的最大值为18时,球O 的表面积为( ) A .36π B .48π C .60π
D .72π
2. 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a 2﹣b 2=bc ,sinC=2sinB ,则A=( )
A .30°
B .60°
C .120°
D .150° 3. 空间直角坐标系中,点A (﹣2,1,3)关于点B (1,﹣1,2)的对称点C 的坐标为( ) A .(4,1,1) B .(﹣1,0,5) C .(4,﹣3,1)
D .(﹣5,3,4)
4. 线段AB 在平面α内,则直线AB 与平面α的位置关系是( )
A .A
B ⊂α
B .AB ⊄α
C .由线段AB 的长短而定
D .以上都不对
5. 函数sin()y A x ωϕ=+在一个周期内的图象如图所示,此函数的解析式为( ) A .2sin(2)3
y x π
=+
B .22sin(2)3y x π=+
C .2sin()23x y π=-
D .2sin(2)3
y x π
=-
6. 函数f (x )=3x
+x 的零点所在的一个区间是( )
A .(﹣3,﹣2)
B .(﹣2,﹣1)
C .(﹣1,0)
D .(0,1)
7. 某个几何体的三视图如图所示,其中正(主)视图中的圆弧是半径为2的半圆,则该几何体的表面积为
( )
A .π1492+
B .π1482+
C .π2492+
D .π2482+
【命题意图】本题考查三视图的还原以及特殊几何体的面积度量.重点考查空间想象能力及对基本面积公式的运用,难度中等.
8. 已知f (x )=x 3﹣6x 2+9x ﹣abc ,a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0.现给出如下结论: ①f (0)f (1)>0; ②f (0)f (1)<0; ③f (0)f (3)>0; ④f (0)f (3)<0.
其中正确结论的序号是( ) A .①③
B .①④
C .②③
D .②④
9. 如图,网格纸上的正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则这个几何体的体积为( )
A .30
B .50
C .75
D .150
10.执行如图所示的程序框图,若输入的
分别为0,1,则输出的( )
A.4 B.16 C.27 D.36
11.已知定义在区间[0,2]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f(2﹣x)的图象为()
A.B.C.D.
12.如图,四面体D﹣ABC的体积为,且满足∠ACB=60°,BC=1,AD+=2,则四面体D﹣ABC中最长棱的长度为()
A.B.2 C.D.3
二、填空题
13.已知i是虚数单位,复数的模为.
14.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点在抛物线y2=48x的准线上,则双曲线的方程是.
15.若tanθ+=4,则sin2θ=.
16.下列命题:
①函数y=sinx和y=tanx在第一象限都是增函数;
②若函数f(x)在[a,b]上满足f(a)f(b)<0,函数f(x)在(a,b)上至少有一个零点;
③数列{a n}为等差数列,设数列{a n}的前n项和为S n,S10>0,S11<0,S n最大值为S5;
④在△ABC中,A>B的充要条件是cos2A<cos2B;
⑤在线性回归分析中,线性相关系数越大,说明两个量线性相关性就越强.
其中正确命题的序号是(把所有正确命题的序号都写上).
17.等比数列{a n}的前n项和S n=k1+k2·2n(k1,k2为常数),且a2,a3,a4-2成等差数列,则a n=________.
18.计算:×5﹣1=.
三、解答题
19.在平面直角坐标系xOy中.己知直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,
x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程是ρ=4.
(1)写出直线l的普通方程与曲线C的直角坐标系方程;
(2)直线l与曲线C相交于A、B两点,求∠AOB的值.
20.(本小题满分12分) 已知函数2()x f x e ax bx =--.
(1)当0,0a b >=时,讨论函数()f x 在区间(0,)+∞上零点的个数; (2)证明:当1b a ==,1[,1]2
x ∈时,()1f x <.
21.已知
,其中e 是自然常数,a ∈R
(Ⅰ)讨论a=1时,函数f (x )的单调性、极值;
(Ⅱ)求证:在(Ⅰ)的条件下,f (x )>g (x )+.
22.已知P (m ,n )是函授f (x )=e x ﹣1图象上任一于点
(Ⅰ)若点P 关于直线y=x ﹣1的对称点为Q (x ,y ),求Q 点坐标满足的函数关系式
(Ⅱ)已知点M(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=,当点M在函数
y=h(x)图象上时,公式变为,请参考该公式求出函数ω(s,t)=|s﹣e x﹣1﹣1|+|t﹣ln(t﹣1)|,(s∈R,t>0)的最小值.
23.已知函数f(x)=.
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断并证明f(x)的奇偶性;
(3)求证:f()=﹣f(x).
24.如图,椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,且椭圆C的短轴长为2.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设P,M,N椭圆C上的三个动点.
(i)若直线MN过点D(0,﹣),且P点是椭圆C的上顶点,求△PMN面积的最大值;
(ii)试探究:是否存在△PMN是以O为中心的等边三角形,若存在,请给出证明;若不存在,请说明理由.
潜山县一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷数学(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】
【解析】选A.设球O 的半径为R ,矩形ABCD 的长,宽分别为a ,b , 则有a 2+b 2=4R 2≥2ab ,∴ab ≤2R 2,
又V 四棱锥P -ABCD =1
3
S 矩形ABCD ·PO
=13abR ≤23R 3. ∴2
3
R 3=18,则R =3, ∴球O 的表面积为S =4πR 2=36π,选A. 2. 【答案】A
【解析】解:∵sinC=2
sinB ,∴c=2
b ,
∵a 2﹣b 2
=
bc ,∴cosA=
==
∵A 是三角形的内角 ∴A=30° 故选A .
【点评】本题考查正弦、余弦定理的运用,解题的关键是边角互化,属于中档题.
3. 【答案】C
【解析】解:设C (x ,y ,z ),
∵点A (﹣2,1,3)关于点B (1,﹣1,2)的对称点C ,
∴,解得x=4,y=﹣3,z=1,
∴C (4,﹣3,1). 故选:C .
4. 【答案】A
【解析】解:∵线段AB 在平面α内, ∴直线AB 上所有的点都在平面α内, ∴直线AB 与平面α的位置关系:
直线在平面α内,用符号表示为:AB ⊂α
故选A .
【点评】本题考查了空间中直线与直线的位置关系及公理一,主要根据定义进行判断,考查了空间想象能力.公理一:如果一条线上的两个点在平面上则该线在平面上.
5. 【答案】B 【解析】
考点:三角函数()sin()f x A x ωϕ=+的图象与性质. 6. 【答案】C
【解析】解:由函数f (x )=3x +x 可知函数f (x )在R 上单调递增,
又f (﹣1)=﹣1<0,f (0)=30
+0=1>0,
∴f (﹣1)f (0)<0,
可知:函数f (x )的零点所在的区间是(﹣1,0). 故选:C .
【点评】本题考查了函数零点判定定理、函数的单调性,属于基础题.
7. 【答案】A
8. 【答案】C
【解析】解:求导函数可得f ′(x )=3x 2
﹣12x+9=3(x ﹣1)(x ﹣3), ∵a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0. ∴a <1<b <3<c ,
设f (x )=(x ﹣a )(x ﹣b )(x ﹣c )=x 3﹣(a+b+c )x 2
+(ab+ac+bc )x ﹣abc , ∵f (x )=x 3﹣6x 2
+9x ﹣abc ,
∴a+b+c=6,ab+ac+bc=9,
∴b+c=6﹣a,
∴bc=9﹣a(6﹣a)<,
∴a2﹣4a<0,
∴0<a<4,
∴0<a<1<b<3<c,
∴f(0)<0,f(1)>0,f(3)<0,
∴f(0)f(1)<0,f(0)f(3)>0.
故选:C.
9.【答案】B
【解析】解:该几何体是四棱锥,
其底面面积S=5×6=30,
高h=5,
则其体积V=S×h=30×5=50.
故选B.
10.【答案】D
【解析】【知识点】算法和程序框图
【试题解析】A=0,S=1,k=1,A=1,S=1,否;k=3,A=4,S=4,否;k=5,A=9,S=36,是,则输出的36。
故答案为:D
11.【答案】A
【解析】解:由(0,2)上的函数y=f(x)的图象可知f(x)=
当0<2﹣x<1即1<x<2时,f(2﹣x)=2﹣x
当1≤2﹣x<2即0<x≤1时,f(2﹣x)=1
∴y=f(2﹣x)=,根据一次函数的性质,结合选项可知,选项A正确
故选A.
12.【答案】B
【解析】解:因为AD•(BC•AC•sin60°)≥V D﹣ABC=,BC=1,
即AD•≥1,
因为2=AD+≥2=2,
当且仅当AD==1时,等号成立,
这时AC=,AD=1,且AD⊥面ABC,所以CD=2,AB=,
得BD=,故最长棱的长为2.
故选B.
【点评】本题考查四面体中最长的棱长,考查棱锥的体积公式的运用,同时考查基本不等式的运用,注意等号成立的条件,属于中档题.
二、填空题
13.【答案】.
【解析】解:∵复数==i﹣1的模为=.
故答案为:.
【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式,属于基础题.
14.【答案】
【解析】解:因为抛物线y2=48x的准线方程为x=﹣12,
则由题意知,点F(﹣12,0)是双曲线的左焦点,
所以a2+b2=c2=144,
又双曲线的一条渐近线方程是y=x,
所以=,
解得a2=36,b2=108,
所以双曲线的方程为.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线的标准方程,以及双曲线的简单性质的应用,确定c和a2的值,是解题的关键.
15.【答案】.
【解析】解:若tanθ+=4,则
sin2θ=2sinθcosθ=====,
故答案为.
【点评】本题主要考查了二倍角公式,以及齐次式的应用,同时考查了计算能力,属于中档题.
16.【答案】②③④⑤
【解析】解:①函数y=sinx和y=tanx在第一象限都是增函数,不正确,取x=,,但是
,,因此不是单调递增函数;
②若函数f(x)在[a,b]上满足f(a)f(b)<0,函数f(x)在(a,b)上至少有一个零点,正确;
③数列{a n}为等差数列,设数列{a n}的前n项和为S n,S10>0,S11<0,∴=5(a6+a5)>0,
=11a6<0,
∴a5+a6>0,a6<0,∴a5>0.因此S n最大值为S5,正确;
④在△ABC中,cos2A﹣cos2B=﹣2sin(A+B)sin(A﹣B)=2sin(A+B)sin(B﹣A)<0⇔A>B,因此正确;
⑤在线性回归分析中,线性相关系数越大,说明两个量线性相关性就越强,正确.
其中正确命题的序号是②③④⑤.
【点评】本题综合考查了三角函数的单调性、函数零点存在判定定理、等差数列的性质、两角和差化积公式、线性回归分析,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
17.【答案】
【解析】当n=1时,a1=S1=k1+2k2,当n≥2时,a n=S n-S n-1=(k1+k2·2n)-(k1+k2·2n-1)=k2·2n-1,∴k1+2k2=k2·20,即k1+k2=0,①
又a2,a3,a4-2成等差数列.
∴2a3=a2+a4-2,
即8k2=2k2+8k2-2.②
由①②联立得k1=-1,k2=1,
∴a n=2n-1.
答案:2n-1
18.【答案】9.
【解析】解:×5﹣1=
×=×=(﹣5)×(﹣9)×=9,
∴
×5﹣1
=9,
故答案为:9.
三、解答题
19.【答案】
【解析】解:(1)∵直线l 的参数方程为(t 为参数),
∴直线l 的普通方程为
.
∵曲线C 的极坐标方程是ρ=4,∴ρ2
=16, ∴曲线C 的直角坐标系方程为x 2+y 2
=16.
(2)⊙C 的圆心C (0,0)到直线l : +y ﹣4=0的距离:
d==2,
∴cos ,
∵0,∴
,
∴.
20.【答案】(1)当2(0,)4e a ∈时,有个公共点,当24e a =时,有个公共点,当2
(,)4
e a ∈+∞时,有个公共
点;(2)证明见解析. 【解析】
试题分析:(1)零点的个数就是对应方程根的个数,分离变量可得2x e a x
=,构造函数2()x
e h x x =,利用()'h x 求出
单调性可知()h x 在(0,)+∞的最小值2
(2)4
e h =,根据原函数的单调性可讨论得零点个数;(2)构造函数
2()1x h x e x x =---,利用导数可判断()h x 的单调性和极值情况,可证明()1f x <.1
试题解析:
当2
(0,
)4
e
a ∈时,有0个公共点; 当2
4e a =,有1个公共点;
当2
(,)4
e a ∈+∞有2个公共点.
(2)证明:设2()1x h x e x x =---,则'()21x
h x e x =--,
令'
()()21x
m x h x e x ==--,则'
()2x
m x e =-,
因为1(,1]2x ∈,所以,当1[,ln 2)2
x ∈时,'
()0m x <;()m x 在1[,ln 2)2
上是减函数,
当(ln 2,1)x ∈时,'
()0m x >,()m x 在(ln 2,1)上是增函数,
考点:1.函数的极值;2.函数的单调性与导数的关系;3.不等式;4.函数的零点.
【方法点睛】本题主要考查函数的极值,函数的单调性与导数的关系,不等式,函数的零点.有关零点问题一类题型是直接求零点,另一类是确定零点的个数.确定函数零点的常用方法:(1)解方程判定法,若方程易求解时用此法;(2)零点存在的判定定理法,常常要结合函数的性质,导数等知识;(3)数形结合法.在研究函数零点,方程的根及图象交点的问题时,当从正面求解难以入手,可以转化为某一个易入手的等价问题求解,如求解含绝对值,分式,三角式等较复杂的函数零点问题,常转化为熟悉的两个函数图象的交点问题求解.
请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号. 21.【答案】
【解析】解:(1)a=1时,因为f(x)=x﹣lnx,f′(x)=1﹣,
∴当0<x<1时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.
当1<x≤e时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增.
所以函数f(x)的极小值为f(1)=1.
(2)因为函数f(x)的极小值为1,即函数f(x)在(0,e]上的最小值为1.
又g′(x)=,所以当0<x<e时,g′(x)>0,此时g(x)单调递增.
所以g(x)的最大值为g(e)=,
所以f(x)min﹣g(x)max>,
所以在(1)的条件下,f(x)>g(x)+.
【点评】本题主要考查利用函数的单调性研究函数的单调性问题,考查函数的极值问题,本题属于中档题..22.【答案】
【解析】解:(1)因为点P,Q关于直线y=x﹣1对称,所以.
解得.又n=e m﹣1,所以x=1﹣e(y+1)﹣1,即y=ln(x﹣1).
(2)ω(s,t)=|s﹣e x﹣1﹣1|+|t﹣ln(t﹣1)﹣1|
=
,
令u(s)
=
.
则u(s),v(t)分别表示函数y=e x﹣1,y=ln(t﹣1)图象上点到直线x﹣y﹣1=0的距离.
由(1)知,u min(s)=v min(t).
而f′(x)=e x﹣1,令f′(s)=1得s=1,所以u min(s)=.
故.
【点评】本题一方面考查了点之间的轴对称问题,同时利用函数式的几何意义将问题转化为点到直线的距离,然后再利用函数的思想求解.体现了解析几何与函数思想的结合.
23.【答案】
【解析】解:(1)∵1+x2≥1恒成立,∴f(x)的定义域为(﹣∞,+∞);
(2)∵f(﹣x)===f(x),
∴f(x)为偶函数;
(3)∵f(x)=.
∴f()===﹣=﹣f(x).
即f()=﹣f(x)成立.
【点评】本题主要考查函数定义域以及函数奇偶性的判断,比较基础.
24.【答案】
【解析】解:(Ⅰ)由题意得解得a=2,b=1,
所以椭圆方程为.
(Ⅱ)(i)由已知,直线MN的斜率存在,
设直线MN方程为y=kx﹣,M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(1+4k2)x2﹣4kx﹣3=0,
∴x1+x2=,x1x2=,
又.
所以S△PMN=|PD|•|x1﹣x2|=
=.
令t=,则t≥,k2
=
所以S△PMN=,
令h(t)=,t∈[,+∞),则h′(t)=1﹣=>0,所以h(t)在[,+∞),单调递增,
则t=,即k=0时,h(t)的最小值,为h()=,
所以△PMN面积的最大值为.
(ii)假设存在△PMN是以O为中心的等边三角形.
(1)当P在y轴上时,P的坐标为(0,1),则M,N关于y轴对称,MN的中点Q在y轴上.
又O为△PMN的中心,所以,可知Q(0,﹣),M(﹣,),N(,).
从而|MN|=,|PM|=,|MN|≠|PM|,与△PMN为等边三角形矛盾.
(2)当P在x轴上时,同理可知,|MN|≠|PM|,与△PMN为等边三角形矛盾.
(3)当P不在坐标轴时,设P(x0,y0),MN的中点为Q,则k OP=,
又O为△PMN的中心,则,可知.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=2x Q=﹣x0,y1+y2=2y Q=﹣y0,
又x12+4y12=4,x22+4y22=4,两式相减得k MN=,
从而k MN=.
所以k OP•k MN=•()=≠﹣1,
所以OP与MN不垂直,与等边△PMN矛盾.
综上所述,不存在△PMN是以O为中心的等边三角形.
【点评】本小题考查点到直线的距离公式、椭圆的性质、直线与椭圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力、分析解决问题能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、特殊与一般思想、化归与转化思想。