榆次区第三中学2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析

榆次区第三中学2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析
班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1． 设a ∈R ，且（a ﹣i ）•2i （i 为虚数单位）为正实数，则a 等于（ ）
A ．1
B ．0
C ．﹣1
D ．0或﹣1
2． 已知随机变量X 服从正态分布N （2，σ2），P （0＜X ＜4）=0.8，则P （X ＞4）的值等于（ ） A ．0.1 B ．0.2 C ．0.4 D ．0.6 3． 已知{}n a 是等比数列，251
24
a a ==，，则公比q =（ ） A ．12-
B ．-2
C ．2
D ．12
4． 已知角α的终边经过点(sin15,cos15)-，则2
cos α的值为（ ）
A ．
12+
B ．12 C. 34 D ．0
5． 某几何体的三视图如图所示，且该几何体的体积是，则正视图中的x 的值是（ ）
A ．2
B ．
C ．
D ．3
6． 棱台的两底面面积为1S 、2S ，中截面（过各棱中点的面积）面积为0S ，那么（ ）
A ．=
B ．0S =
C ．0122S S S =+
D ．20122S S S =
7． 设向量，满足：||=3，||=4， =0．以，，﹣的模为边长构成三角形，则它的边与半径为1的圆的公共点个数最多为（ ）
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
8． 在等差数列{a n }中，3（a 3+a 5）+2（a 7+a 10+a 13）=24，则此数列前13项的和是（ ）
A ．13
B ．26
C ．52
D ．56
9．已知f（x）是定义在R上的奇函数，且f（x﹣2）=f（x+2），当0＜x＜2时，f（x）=1﹣log2（x+1），则当0＜x＜4时，不等式（x﹣2）f（x）＞0的解集是（）
A．（0，1）∪（2，3）B．（0，1）∪（3，4）C．（1，2）∪（3，4）D．（1，2）∪（2，3）
10．命题“存在实数x，使x＞1”的否定是（）
A．对任意实数x，都有x＞1 B．不存在实数x，使x≤1
C．对任意实数x，都有x≤1 D．存在实数x，使x≤1
11．一个空间几何体的三视图如图所示，其中正视图为等腰直角三角形，侧视图与俯视图为正方形，
则该几何体的体积为（）
A．64 B．32 C．64
3
D．
32
3
12．已知定义在R上的可导函数y=f（x）是偶函数，且满足xf′（x）＜0，=0，则满足
的x的范围为（）
A．（﹣∞，）∪（2，+∞）B．（，1）∪（1，2）C．（，1）∪（2，+∞） D．（0，）∪（2，+∞）
二、填空题
13．如图，长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，AA1=AB=2，AD=1，点E、F、G分别是DD1、AB、CC1的中点，则异面直线A1E与GF所成的角的余弦值是．
14．在极坐标系中，直线l 的方程为ρcos θ=5，则点（4，）到直线l 的距离为 ．
15．方程22x ﹣1=的解x= ．
16．函数()y f x =的定义域是[]0,2，则函数()1y f x =+的定义域是__________.111]
17．【徐州市2018届高三上学期期中】已知函数
（为自然对数的底数），若
，则实数 的取值范围为______．
18．如图，在平行四边形ABCD 中，点E 在边CD 上，若在平行四边形ABCD 内部随机取一个点Q ，则点Q 取自△ABE 内部的概率是 ．
三、解答题
19．设数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1=1，S n =na n ﹣n （n ﹣1）． （1）求证：数列{a n }为等差数列，并分别求出a n 的表达式；
（2）设数列的前n 项和为P n ，求证：P n ＜；
（3）设C n =，T n =C 1+C 2+…+C n ，试比较T n 与
的大小．
20．本小题满分12分 设函数()ln x
f x e a x =- Ⅰ讨论()f x 的导函数'()f x 零点个数; Ⅱ证明:当0a >时,()2ln f x a a a ≥-
21．如图，点A 是以线段BC 为直径的圆O 上一点，AD ⊥BC 于点D ，过点B 作圆O 的切线，与CA 的延长线相交于点E ，点G 是AD 的中点，连接CG 并延长与BE 相交于点F ，延长AF 与CB 的延长线相交于点P ． （1）求证：BF=EF ；
（2）求证：PA 是圆O 的切线．
22．（本小题满分12分） 已知函数21()x f x x +=
，数列{}n a 满足：12a =，11n n a f a +⎛⎫= ⎪⎝⎭
（N n *
∈）. （1）求数列{}n a 的通项公式；
（2）设数列{}n a 的前n 项和为n S ，求数列1n S ⎧⎫
⎨⎬⎩⎭
的前n 项和n T .
【命题意图】本题主要考查等差数列的概念，通项公式的求法，裂项求和公式，以及运算求解能力.
23．2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策．为了解适龄民众对放开生育二胎政策的态度，某市选取7080100位，得到数据如表：
70后公民中随机抽取3位，记其中生二胎的人数为X，求随机变量X的分布列和数学期望；
（Ⅱ）根据调查数据，是否有90%以上的把握认为“生二胎与年龄有关”，并说明理由．
2.072 2.706
3.841 5.024
（参考公式：，其中n=a+b+c+d）
24．已知函数f（x）=lnx的反函数为g（x）．
（Ⅰ）若直线l：y=k1x是函数y=f（﹣x）的图象的切线，直线m：y=k2x是函数y=g（x）图象的切线，求证：l⊥m；
（Ⅱ）设a，b∈R，且a≠b，P=g（），Q=，R=，试比较P，Q，R的大小，并说明理由．
榆次区第三中学2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析（参考答案） 一、选择题
1． 【答案】B
【解析】解：∵（a ﹣i ）•2i=2ai+2为正实数， ∴2a=0， 解得a=0． 故选：B ．
【点评】本题考查了复数的运算法则、复数为实数的充要条件，属于基础题．
2． 【答案】A
【解析】解：∵随机变量ξ服从正态分布N （2，o 2
）， ∴正态曲线的对称轴是x=2 P （0＜X ＜4）=0.8，
∴P （X ＞4）=（1﹣0.8）=0.1， 故选A ．
3． 【答案】D 【解析】
试题分析：∵在等比数列}{a n 中，41,2a 52==a ,2
1,81q 253
=∴==∴q a a . 考点：等比数列的性质. 4． 【答案】B
【解析】
考
点：1、同角三角函数基本关系的运用；2、两角和的正弦函数；3、任意角的三角函数的定义. 5． 【答案】C
解析：由三视图可知：原几何体是一个四棱锥，其中底面是一个上、下、高分别为1、2、2的直角梯形，一条长为x 的侧棱垂直于底面．
则体积为
=，解得
x=．
故选：C ． 6． 【答案】A 【解析】
试题分析：不妨设棱台为三棱台，设棱台的高为2h 上部三棱锥的高为，根据相似比的性质可得：
220()2()a S a h
S a S a h
S '⎧=⎪+⎪⎨'⎪=+⎪⎩
，解得=A ． 考点：棱台的结构特征． 7． 【答案】B
【解析】解：∵向量ab=0，∴此三角形为直角三角形，三边长分别为3，4，5，进而可知其内切圆半径为1，
∵对于半径为1的圆有一个位置是正好是三角形的内切圆，此时只有三个交点， 对于圆的位置稍一右移或其他的变化，能实现4个交点的情况，
但5个以上的交点不能实现．
故选B
【点评】本题主要考查了直线与圆的位置关系．可采用数形结合结合的方法较为直观．
8． 【答案】B
【解析】解：由等差数列的性质可得：a 3+a 5=2a 4，a 7+a 13=2a 10， 代入已知可得3×2a 4+2×3a 10=24，即a 4+a 10=4， 故数列的前13项之和S 13
=
=
=
=26
故选B
【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式，涉及整体代入的思想，属中档题．
9． 【答案】D
【解析】解：∵f （x ）是定义在R 上的奇函数，且f （x ﹣2）=f （x+2）， ∴f （0）=0，且f （2+x ）=﹣f （2﹣x ）， ∴f （x ）的图象关于点（2，0）中心对称，
又0＜x＜2时，f（x）=1﹣log2（x+1），
故可作出fx（x）在0＜x＜4时的图象，
由图象可知当x∈（1，2）时，x﹣2＜0，f（x）＜0，
∴（x﹣2）f（x）＞0；
当x∈（2，3）时，x﹣2＞0，f（x）＞0，
∴（x﹣2）f（x）＞0；
∴不等式（x﹣2）f（x）＞0的解集是（1，2）∪（2，3）
故选：D
【点评】本题考查不等式的解法，涉及函数的性质和图象，属中档题．
10．【答案】C
【解析】解：∵命题“存在实数x，使x＞1”的否定是
“对任意实数x，都有x≤1”
故选C
11．【答案】B
【解析】
试题分析：由题意可知三视图复原的几何体是一个放倒的三棱柱，三棱柱的底面是直角边长为的等腰直角三角形，高为的三棱柱, 所以几何体的体积为:144432
⨯⨯⨯=，故选B.
2
考点：1、几何体的三视图；2、棱柱的体积公式.
【方法点睛】本题主要考查利几何体的三视图、棱柱的体积公式，属于难题.三视图问题是考查学生空间想象能力及抽象思维能力的最常见题型，也是高考热点.观察三视图并将其“翻译”成直观图是解题的关键，解题时不但要注意三视图的三要素“高平齐，长对正，宽相等”，还要特别注意实线与虚线以及相同图形的不同位置对几何体直观图的影响.
12．【答案】D
【解析】解：当x＞0时，由xf′（x）＜0，得f′（x）＜0，即此时函数单调递减，
∵函数f（x）是偶函数，
∴不等式等价为f（||）＜，
即||＞，即＞或＜﹣，
解得0＜x＜或x＞2，
故x的取值范围是（0，）∪（2，+∞）
故选：D
【点评】本题主要考查不等式的求解，根据函数奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键．
二、填空题
13．【答案】0
【解析】
【分析】以D为原点，DA为x轴，DC为y轴，DD1为z轴，建立空间直角坐标系，利用向量法能求出异面直线A1E与GF所成的角的余弦值．
【解答】解：以D为原点，DA为x轴，DC为y轴，DD1为z轴，建立空间直角坐标系，
∵AA1=AB=2，AD=1，点E、F、G分别是DD1、AB、CC1的中点，
∴A1（1，0，2），E（0，0，1），G（0，2，1），F（1，1，0），
=（﹣1，0，﹣1），=（1，﹣1，﹣1），
=﹣1+0+1=0，
∴A1E⊥GF，
∴异面直线A1E与GF所成的角的余弦值为0．
故答案为：0．
14．【答案】3．
【解析】解：直线l的方程为ρcosθ=5，化为x=5．
点（4，）化为．
∴点到直线l的距离d=5﹣2=3．
故答案为：3．
【点评】本题考查了极坐标化为直角坐标、点到直线的距离，属于基础题．
15．【答案】﹣．
【解析】解：22x﹣1==2﹣2，
∴2x﹣1=﹣2，
解得x=﹣，
故答案为：﹣
【点评】本题考查了指数方程的解法，属于基础题．
-
16．【答案】[]1,1
【解析】
考点：函数的定义域.
17．【答案】
【解析】令，则
所以为奇函数且单调递增，因此
即
点睛：解函数不等式：首先根据函数的性质把不等式转化为的形式，然后根据函数的单调性去掉“”，转化为具体的不等式（组），此时要注意与的取值应在外层函数的定义域内
18．【答案】．
【解析】解：由题意△ABE的面积是平行四边形ABCD的一半，
由几何概型的计算方法，
可以得出所求事件的概率为P=，
故答案为：．
【点评】本题主要考查了几何概型，解决此类问题的关键是弄清几何测度，属于基础题．
三、解答题
19．【答案】
【解析】解：（1）证明：∵S n=na n﹣n（n﹣1）
∴S n+1=（n+1）a n+1﹣（n+1）n…
∴a n+1=S n+1﹣S n=（n+1）a n+1﹣na n﹣2n…
∴na n+1﹣na n﹣2n=0
∴a n+1﹣a n=2，
∴{a n}是以首项为a1=1，公差为2的等差数列…
由等差数列的通项公式可知：a n=1+（n﹣1）×2=2n﹣1，
数列{a n}通项公式a n=2n﹣1；…
（2）证明：由（1）可得，
…
=…
（3）∴，
=，
两式相减得…
=，
=，
=，
=，
∴…
∴…
∵n ∈N *
，
∴2n
＞1，
∴，
∴
…
20．【答案】
【解析】：Ⅰ'()x
a
f x e x
=-
，因为定义域为(0,)+∞， '()0x a f x e x
=⇒=
有解 即x xe a =有解. 令()x h x xe =，'()(1)x
h x e x =+， 当0,'()0,(0)0()0x h x h h x >>=∴> 所以，当0a ≤时，'()0,f x >无零点； 当0a >时，有唯一零点. Ⅱ由Ⅰ可知，当0a >时，设'()f x 在(0,)+∞上唯一零点为0x ， 当0(,),'()0x x f x ∈+∞>，()f x 在0(,)x +∞为增函数；
当0(0,)x x ∈，'()0,f x <()f x 在0(0,)x 为减函数.
0000
x x a
e e x a x =
∴= 000000000
()ln ln (ln )ln 2ln x x a a a a
f x e a x a a a x ax a a a a a x e x x ∴=-=-=--=+-≥-
21．【答案】
【解析】证明：（1）∵BC 是圆O 的直径，BE 是圆O 的切线，∴EB ⊥BC ． 又∵AD ⊥BC ，∴AD ∥BE ．
可得△BFC ∽△DGC ，△FEC ∽△GAC ．
∴
，得
．
∵G 是AD 的中点，即DG=AG ． ∴BF=EF ．
（2）连接AO ，AB ．
∵BC 是圆O 的直径，∴∠BAC=90°．
由（1）得：在Rt △BAE 中，F 是斜边BE 的中点， ∴AF=FB=EF ，可得∠FBA=∠FAB ． 又∵OA=OB ，∴∠ABO=∠BAO ． ∵BE 是圆O 的切线，
∴∠EBO=90°，得∠EBO=∠FBA+∠ABO=∠FAB+∠BAO=∠FAO=90°， ∴PA ⊥OA ，由圆的切线判定定理，得PA 是圆O 的切线．
【点评】本题求证直线是圆的切线，着重考查了直角三角形的性质、相似三角形的判定与性质和圆的切线判定定理等知识，属于中档题．
22．【答案】
【解析】（1）∵211()2x f x x x +=
=+，∴11
()2n n n
a f a a +==+. 即12n n a a +-=，所以数列{}n a 是以首项为2，公差为2的等差数列， ∴1(1)22(1)2n a a n d n n =+-=+-=. （5分） （2）∵数列{}n a 是等差数列，
∴1()(22)(1)22
n n a a n n n
S n n ++===+， ∴1111(1)1
n S n n n n ==-
++. （8分） ∴1231111n n T S S S S =++++
11111111()()()()1223341
n n =-+-+-++-+ 111n =-+1
n n
=+. （
12分） 23．【答案】
【解析】解：（Ⅰ）由已知得该市70后“生二胎”的概率为=，且X ～B （3，），
P （X=0）=
=
，
P（X=1）==，
P（X=2）==，
P（X=3）==，
∴E（X）=3×=2．
（Ⅱ）假设生二胎与年龄无关，
K2==≈3.030＞2.706，
所以有90%以上的把握认为“生二胎与年龄有关”．
24．【答案】
【解析】解：（Ⅰ）∵函数f（x）=lnx的反函数为g（x）．
∴g（x）=e x．，f（﹣x）=ln（﹣x），
则函数的导数g′（x）=e x，f′（x）=，（x＜0），
设直线m与g（x）相切与点（x1，），
则切线斜率k2==，则x1=1，k2=e，
设直线l与f（x）相切与点（x2，ln（﹣x2）），则切线斜率k1==，则x2=﹣e，k1=﹣，
故k2k1=﹣×e=﹣1，则l⊥m．
（Ⅱ）不妨设a＞b，
∵P﹣R=g（）﹣=﹣=﹣＜0，∴P＜R，
∵P﹣Q=g（）﹣=﹣
==，
令φ（x）=2x﹣e x+e﹣x，则φ′（x）=2﹣e x﹣e﹣x＜0，则φ（x）在（0，+∞）上为减函数，
故φ（x）＜φ（0）=0，
取x=，则a﹣b﹣+＜0，∴P＜Q，
⇔==1﹣
令t（x）=﹣1+，
则t′（x）=﹣=≥0，
则t（x）在（0，+∞）上单调递增，
故t（x）＞t（0）=0，
取x=a﹣b，则﹣1+＞0，
∴R＞Q，
综上，P＜Q＜R，
【点评】本题主要考查导数的几何意义的应用以及利用作差法比较大小，考查学生的运算和推理能力，综合性较强，难度较大．。