淇滨区高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷数学
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淇滨区高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷数学 班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 如图可能是下列哪个函数的图象( )
A .y=2x ﹣x 2﹣1
B .y=
C .y=(x 2﹣2x )e x
D .y=
2. 已知向量=(2,1),
=10,|+|=
,则||=( )
A .
B .
C .5
D .25
3. 如果对定义在R 上的函数)(x f ,对任意n m ≠,均有0)()()()(>--+m nf n mf n nf m mf 成立,则称 函数)(x f 为“H 函数”.给出下列函数: ①
()ln25x f x =-;②34)(3++-=x x x f ;③)cos (sin 222)(x x x x f --=;④
⎩
⎨
⎧=≠=0,00
|,|ln )(x x x x f .其中函数是“H 函数”的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D . 4
【命题意图】本题考查学生的知识迁移能力,对函数的单调性定义能从不同角度来刻画,对于较复杂函数也要有利用导数研究函数单调性的能力,由于是给定信息题,因此本题灵活性强,难度大.
4. 已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点M (0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )
A .3
B .
C .
D .
5. 在某次测量中得到的A 样本数据如下:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88.若B 样本数据恰好是A 样本数据都加2后所得数据,则A ,B 两样本的下列数字特征对应相同的是( ) A .众数 B .平均数 C .中位数 D .标准差
6. 函数f (x )=x 2﹣x ﹣2,x ∈[﹣5,5],在定义域内任取一点x 0,使f (x 0)≤0的概率是( )
A .
B .
C .
D .
7. 若复数z=2﹣i ( i 为虚数单位),则=( )
A .4+2i
B .20+10i
C .4﹣2i
D .
8. 若f (x )=﹣x 2+2ax 与g (x )=在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )
A .(﹣∞,1]
B .[0,1]
C .(﹣2,﹣1)∪(﹣1,1]
D .(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,1]
9. 给出函数()f x ,()g x 如下表,则(())f g x 的值域为( )
A .{}4,2
B .{}1,3
C .{}1,2,3,4
D .以上情况都有可能 10.若函数1,0,
()(2),0,x x f x f x x +≥⎧=⎨
+<⎩
则(3)f -的值为( )
A .5
B .1-
C .7-
D .2 11.如图,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体体积为( )
A .
B .4
C .
D .2
12.已知四个函数f (x )=sin (sinx ),g (x )=sin (cosx ),h (x )=cos (sinx ),φ(x )=cos (cosx )在x ∈[﹣π,π]上的图象如图,则函数与序号匹配正确的是( )
A .f (x )﹣①,g (x )﹣②,h (x )﹣③,φ(x )﹣④
B .f (x )﹣①,φ(x )﹣②,g (x )﹣③,
h (x )﹣④
C .g (x )﹣①,h (x )﹣②,f (x )﹣③,φ(x )﹣④
D .f (x )﹣①,h (x )﹣②,g (x )﹣③,φ(x )﹣④
二、填空题
13.已知函数322()7f x x ax bx a a =++--在1x =处取得极小值10,则
b
a
的值为 ▲ . 14.刘老师带甲、乙、丙、丁四名学生去西安参加自主招生考试,考试结束后刘老师向四名学生了解考试情况.四
名学生回答如下:
甲说:“我们四人都没考好.” 乙说:“我们四人中有人考的好.” 丙说:“乙和丁至少有一人没考好.” 丁说:“我没考好.”
结果,四名学生中有两人说对了,则这四名学生中的 两人说对了.
15.命题“∃x ∈R ,2x 2﹣3ax+9<0”为假命题,则实数a 的取值范围为 .
16.设平面向量()1,2,3,i a i =,满足1i
a =且120a a ⋅=,则12a a += ,123a a a ++的最大
值为 .
【命题意图】本题考查平面向量数量积等基础知识,意在考查运算求解能力.
17.长方体1111ABCD A BC D -中,对角线1AC 与棱CB 、CD 、1CC 所成角分别为α、β、, 则2
22sin
sin sin αβγ++= .
18()23k x =-+有两个不等实根,则的取值范围是 .
三、解答题
19.设函数f (θ)=
,其中,角θ的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,终边
经过点P (x ,y ),且0≤θ≤π.
(Ⅰ)若点P的坐标为,求f(θ)的值;
(Ⅱ)若点P(x,y)为平面区域Ω:上的一个动点,试确定角θ的取值范围,并求函数f(θ)的最小值和最大值.
20.已知函数.
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)设,若函数在上(这里)恰有两个不同的零点,求实数的取值范围.
21.【徐州市2018届高三上学期期中】已知函数(,是自然对数的底数).
(1)若函数在区间上是单调减函数,求实数的取值范围;
(2)求函数的极值;
(3)设函数图象上任意一点处的切线为,求在轴上的截距的取值范围.
22.已知函数f(x)=ax2+2x﹣lnx(a∈R).
(Ⅰ)若a=4,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若f′(x)在(0,1)有唯一的零点x0,求a的取值范围;
(Ⅲ)若a∈(﹣,0),设g(x)=a(1﹣x)2﹣2x﹣1﹣ln(1﹣x),求证:g(x)在(0,1)内有唯一的零点x1,且对(Ⅱ)中的x0,满足x0+x1>1.
23.已知,且.
(1)求sinα,cosα的值;
(2)若,求sinβ的值.
24.已知过点P(0,2)的直线l与抛物线C:y2=4x交于A、B两点,O为坐标原点.
(1)若以AB为直径的圆经过原点O,求直线l的方程;
(2)若线段AB的中垂线交x轴于点Q,求△POQ面积的取值范围.
淇滨区高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷数学(参考答案)
一、选择题
1.【答案】C
【解析】解:A中,∵y=2x﹣x2﹣1,当x趋向于﹣∞时,函数y=2x的值趋向于0,y=x2+1的值趋向+∞,
∴函数y=2x﹣x2﹣1的值小于0,∴A中的函数不满足条件;
B中,∵y=sinx是周期函数,∴函数y=的图象是以x轴为中心的波浪线,
∴B中的函数不满足条件;
C中,∵函数y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,当x<0或x>2时,y>0,当0<x<2时,y<0;
且y=e x>0恒成立,
∴y=(x2﹣2x)e x的图象在x趋向于﹣∞时,y>0,0<x<2时,y<0,在x趋向于+∞时,y趋向于+∞;
∴C中的函数满足条件;
D中,y=的定义域是(0,1)∪(1,+∞),且在x∈(0,1)时,lnx<0,
∴y=<0,∴D中函数不满足条件.
故选:C.
【点评】本题考查了函数的图象和性质的应用问题,解题时要注意分析每个函数的定义域与函数的图象特征,是综合性题目.
2.【答案】C
【解析】解:∵|+|=,||=
∴(+)2=2+2+2=50,
得||=5
故选C.
【点评】本题考查平面向量数量积运算和性质,根据所给的向量表示出要求模的向量,用求模长的公式写出关于变量的方程,解方程即可,解题过程中注意对于变量的应用.
3.【答案】B
第4.【答案】B
【解析】解:依题设P在抛物线准线的投影为P′,抛物线的焦点为F,
则F(,0),
依抛物线的定义知P到该抛物线准线的距离为|PP′|=|PF|,
则点P到点M(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和,
d=|PF|+|PM|≥|MF|==.
即有当M,P,F三点共线时,取得最小值,为.
故选:B.
【点评】本题主要考查抛物线的定义解题,考查了抛物线的应用,考查了学生转化和化归,数形结合等数学思想.
5.【答案】D
【解析】解:A样本数据:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88.
B样本数据84,86,86,88,88,88,90,90,90,90
众数分别为88,90,不相等,A错.
平均数86,88不相等,B错.
中位数分别为86,88,不相等,C错
A样本方差S2=[(82﹣86)2+2×(84﹣86)2+3×(86﹣86)2+4×(88﹣86)2]=4,标准差S=2,
B样本方差S2=[(84﹣88)2+2×(86﹣88)2+3×(88﹣88)2+4×(90﹣88)2]=4,标准差S=2,D正确
故选D.
【点评】本题考查众数、平均数、中位标准差的定义,属于基础题.
6.【答案】C
【解析】解:∵f(x)≤0⇔x2﹣x﹣2≤0⇔﹣1≤x≤2,
∴f(x0)≤0⇔﹣1≤x0≤2,即x0∈[﹣1,2],
∵在定义域内任取一点x0,
∴x0∈[﹣5,5],
∴使f(x0)≤0的概率P==
故选C
【点评】本题考查了几何概型的意义和求法,将此类概率转化为长度、面积、体积等之比,是解决问题的关键
7.【答案】A
【解析】解:∵z=2﹣i,
∴====,
∴=10•=4+2i,
故选:A.
【点评】本题考查复数的运算,注意解题方法的积累,属于基础题.
8.【答案】D
【解析】解:∵函数f(x)=﹣x2+2ax的对称轴为x=a,开口向下,
∴单调间区间为[a,+∞)
又∵f(x)在区间[1,2]上是减函数,
∴a≤1
∵函数g(x)=在区间(﹣∞,﹣a)和(﹣a,+∞)上均为减函数,
∵g(x)=在区间[1,2]上是减函数,
∴﹣a>2,或﹣a<1,
即a<﹣2,或a>﹣1,
综上得a∈(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,1],
故选:D
【点评】本题主要考查二次函数与反比例函数的单调性的判断,以及根据所给函数单调区间,求参数的范围.
9. 【答案】A 【解析】
试题分析:()()()()((1))14,((2))14,((3))32,((4))34,f g f f g f f g f f g f ========故值域为
{}4,2.
考点:复合函数求值. 10.【答案】D111] 【解析】
试题分析:()()()311112f f f -=-==+=. 考点:分段函数求值. 11.【答案】C
【解析】解:由已知中该几何中的三视图中有两个三角形一个菱形可得 这个几何体是一个四棱锥
由图可知,底面两条对角线的长分别为2,2,底面边长为2
故底面棱形的面积为=2
侧棱为2,则棱锥的高h=
=3
故V=
=2
故选C
12.【答案】 D
【解析】解:图象①是关于原点对称的,即所对应函数为奇函数,只有f (x );
图象②④恒在x 轴上方,即在[﹣π,π]上函数值恒大于0,符合的函数有h (x )和Φ(x ), 又图象②过定点(0,1),其对应函数只能是h (x ), 那图象④对应Φ(x ),图象③对应函数g (x ). 故选:D .
【点评】本题主要考查学生的识图、用图能力,从函数的性质入手结合特殊值是解这一类选择题的关键,属于基础题.
二、填空题
13.【答案】1
2
-
考
点:函数极值
【方法点睛】函数极值问题的常见类型及解题策略
(1)知图判断函数极值的情况.先找导数为0的点,再判断导数为0的点的左、右两侧的导数符号. (2)已知函数求极值.求f ′(x )―→求方程f ′(x )=0的根―→列表检验f ′(x )在f ′(x )=0的根的附近两侧的符号―→下结论.
(3)已知极值求参数.若函数f (x )在点(x 0,y 0)处取得极值,则f ′(x 0)=0,且在该点左、右两侧的导数值符号相反.
14.【答案】乙 ,丙
【解析】【解析】
甲与乙的关系是对立事件,二人说话矛盾,必有一对一错,如果选丁正确,则丙也是对的,所以丁错误,可得丙正确,此时乙正确。
故答案为:乙,丙。
15.【答案】﹣2
≤a ≤2
【解析】解:原命题的否定为“∀x ∈R ,2x 2
﹣3ax+9≥0”,且为真命题, 则开口向上的二次函数值要想大于等于0恒成立,
只需△=9a 2
﹣4×2×9≤0,解得:﹣2
≤a ≤2.
故答案为:﹣2≤a ≤2
【点评】存在性问题在解决问题时一般不好掌握,若考虑不周全、或稍有不慎就会出错.所以,可以采用数学上正难则反的思想,去从它的反面即否命题去判定.注意“恒成立”条件的使用.
16.【答案】2,21+. 【解析】∵22
2
12112221012a a a a a a +=+⋅+=++=,∴122a a +=,
而2
2
2123
121233123()2()2221cos ,13a a a a a a a a a a a a ++=+++⋅+=+⋅⋅<+>+≤+,
∴12321a a a ++≤
,当且仅当12a a +与3a 1.
17.【答案】 【解析】
试题分析:以1AC 为斜边构成直角三角形:1111,,AC D AC B AC A ∆∆∆,由长方体的对角线定理可得:
222
2
2
2
1111
222111sin sin sin BC DC AC AC AC AC αβγ++=++22212
1
2()2AB AD AA AC ++==
.
考点:直线与直线所成的角.
【方法点晴】本题主要考查了空间中直线与直线所成的角的计算问题,其中解答中涉及到长方体的结构特征、直角三角形中三角函数的定义、长方体的对角线长公式等知识点的考查,着重考查学生分析问题和解答问题的能力,属于中档试题,本题的解答中熟记直角三角形中三角函数的定义和长方体的对角线长定理是解答的关键. 18.【答案】53,124⎛⎤
⎥⎝⎦
【解析】
试题分析:
作出函数y =
()23y k x =-+的图象,
如图所示,
函数y =的图象是一个半圆,直线()23y k x =-+的图象恒过定点()2,3,结合图象,可知,当过点()2,0-时,303
224
k -=
=+,当直线()23
y k x =-+
2=,解得512k =,所以实数的取值范围是53,124⎛⎤
⎥⎝⎦
.111]
考点:直线与圆的位置关系的应用.
【方法点晴】本题主要考查了直线与圆的位置关系的应用,其中解答中涉及到点到直线的距离公式、两点间的斜率公式,以及函数的图像的应用等知识点的综合考查,着重考查了转化与化归思想和学生的分析问题和解答问题的能力,属于中档试题,本题的解答中把方程的根转化为直线与半圆的交点是解答的关键.
三、解答题
19.【答案】
【解析】解(Ⅰ)由点P的坐标和三角函数的定义可得:
于是f(θ)===2
(Ⅱ)作出平面区域Ω(即△ABC)如图所示,
其中A(1,0),B(1,1),C(0,1).
因为P∈Ω,所以0≤θ≤,
∴f(θ)==,
且,
故当,即时,f(θ)取得最大值2;
当,即θ=0时,f(θ)取得最小值1.
【点评】本题主要考查三角函数、不等式等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想.
20.【答案】
【解析】【知识点】利用导数求最值和极值利用导数研究函数的单调性导数的概念和几何意义
【试题解析】(Ⅰ)函数定义域为
,
又,所求切线方程为,即
(Ⅱ)函数在上恰有两个不同的零点,
等价于在上恰有两个不同的实根
等价于在上恰有两个不同的实根,
令则
当时,,在递减;
当时,,在递增.
故,又.
,,
即
21.【答案】(1)(2)见解析(3)
【解析】试题分析:(1)由题意转化为在区间上恒成立,化简可得一次函数恒成立,根据一次函数性质得不等式,解不等式得实数的取值范围;(2)导函数有一个零点,再根据a的正负讨论导函数符号变化规律,确定极值取法(3)先根据导数得切线斜率再根据点斜式得切线方程,即得切线在x轴上的截距,最后根据a的正负以及基本不等式求截距的取值范围.
试题解析:(1)函数的导函数,
则在区间上恒成立,且等号不恒成立,
又,所以在区间上恒成立,
记,只需,即,解得.
(2)由,得,
①当时,有;,
所以函数在单调递增,单调递减,
所以函数在取得极大值,没有极小值.
②当时,有;,
所以函数在单调递减,单调递增,
所以函数在取得极小值,没有极大值.
综上可知: 当时,函数在取得极大值,没有极小值;
当时,函数在取得极小值,没有极大值.(3)设切点为,
则曲线在点处的切线方程为,
当时,切线的方程为,其在轴上的截距不存在.
当时,令,得切线在轴上的截距为
,
当时,
,
当且仅当,即或时取等号;
当时,
,
当且仅当,即或时取等号.
所以切线在轴上的截距范围是.
点睛:函数极值问题的常见类型及解题策略
(1)知图判断函数极值的情况.先找导数为0的点,再判断导数为0的点的左、右两侧的导数符号.
(2)已知函数求极值.求→求方程的根→列表检验在的根的附近两侧的符号→下结论.
(3)已知极值求参数.若函数在点处取得极值,则,且在该点左、右两侧的导数值符号相反.
22.【答案】
【解析】满分(14分).
解法一:(Ⅰ)当a=4时,f(x)=4x2+2x﹣lnx,x∈(0,+∞),
.…(1分)
由x∈(0,+∞),令f′(x)=0,得.
x
f′(x)﹣0 +
f(x)↘极小值↗
故函数f(x)在单调递减,在单调递增,…(3分)f(x)有极小值,无极大值.…(4分)
(Ⅱ),
令f′(x)=0,得2ax2+2x﹣1=0,设h(x)=2ax2+2x﹣1.
则f′(x)在(0,1)有唯一的零点x0等价于h(x)在(0,1)有唯一的零点x0
当a=0时,方程的解为,满足题意;…(5分)
当a>0时,由函数h(x)图象的对称轴,函数h(x)在(0,1)上单调递增,
且h(0)=﹣1,h(1)=2a+1>0,所以满足题意;…(6分)
当a<0,△=0时,,此时方程的解为x=1,不符合题意;
当a<0,△≠0时,由h(0)=﹣1,
只需h(1)=2a+1>0,得.…(7分)
综上,.…(8分)
(说明:△=0未讨论扣1分)
(Ⅲ)设t=1﹣x,则t∈(0,1),p(t)=g(1﹣t)=at2+2t﹣3﹣lnt,…(9分),
由,故由(Ⅱ)可知,
方程2at2+2t﹣1=0在(0,1)内有唯一的解x0,
且当t∈(0,x0)时,p′(t)<0,p(t)单调递减;t∈(x0,1)时,p′(t)>0,p(t)单调递增.…(11分)
又p(1)=a﹣1<0,所以p(x0)<0.…(12分)
取t=e﹣3+2a∈(0,1),
则p(e﹣3+2a)=ae﹣6+4a+2e﹣3+2a﹣3﹣lne﹣3+2a=ae﹣6+4a+2e﹣3+2a﹣3+3﹣2a=a(e﹣6+4a﹣2)+2e﹣3+2a>0,
从而当t∈(0,x0)时,p(t)必存在唯一的零点t1,且0<t1<x0,
即0<1﹣x1<x0,得x1∈(0,1),且x0+x1>1,
从而函数g(x)在(0,1)内有唯一的零点x1,满足x0+x1>1.…(14分)
解法二:(Ⅰ)同解法一;…(4分)
(Ⅱ),
令f′(x)=0,由2ax2+2x﹣1=0,得.…(5分)
设,则m∈(1,+∞),,…(6分)
问题转化为直线y=a与函数的图象在(1,+∞)恰有一个交点问题.
又当m∈(1,+∞)时,h(m)单调递增,…(7分)
故直线y=a与函数h(m)的图象恰有一个交点,当且仅当.…(8分)
(Ⅲ)同解法一.
(说明:第(Ⅲ)问判断零点存在时,利用t→0时,p(t)→+∞进行证明,扣1分)
【点评】本题考查函数与导数等基本知识,考查推理论证能力和运算求解能力,考查函数与方程的思想、化归与转化的思想、数形结合的思想,考查运用数学知识分析和解决问题的能力.
23.【答案】
【解析】解:(1)将sin+cos=两边平方得:(sin+cos)2=sin2+2sin cos+cos2=1+sinα=,
∴sinα=,
∵α∈(,π),
∴cosα=﹣=﹣;
(2)∵α∈(,π),β∈(0,),
∴α+β∈(,),
∵sin(α+β)=﹣<0,
∴α+β∈(π,),
∴cos(α+β)=﹣=﹣,
则sinβ=sin=sin(α+β)cosα﹣cos(α+β)sinα=﹣×(﹣)﹣(﹣)×=+=.【点评】此题考查了两角和与差的正弦函数公式,以及运用诱导公式化简求值,熟练掌握公式是解本题的关键.24.【答案】
【解析】解:(1)设直线AB的方程为y=kx+2(k≠0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,得k2x2+(4k﹣4)x+4=0,
则由△=(4k﹣4)2﹣16k2=﹣32k+16>0,得k<,
=,,
所以y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=,
因为以AB为直径的圆经过原点O,
所以∠AOB=90°,
即,
所以,
解得k=﹣,
即所求直线l的方程为y=﹣.
(2)设线段AB的中点坐标为(x0,y0),
则由(1)得,,
所以线段AB的中垂线方程为,
令y=0,得==,
又由(1)知k<,且k≠0,得或,
所以,
所以=,
所以△POQ面积的取值范围为(2,+∞).
【点评】本题考查直线l的方程的求法和求△POQ面积的取值范围.考查抛物线标准方程,简单几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识.考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.。