金华市高级中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷数学
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金华市高级中学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. 设全集U={1,2,3,4,5},集合A={2,3,4},B={2,5},则B ∪(∁U A )=( ) A .{5} B .{1,2,5} C .{1,2,3,4,5} D .∅
2. 定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b=a ;当a <b 时,a ⊕b=b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x ﹣(2⊕x ),x ∈[﹣2,
2]的最大值等于( )
A .﹣1
B .1
C .6
D .12
3. 在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点E ,F 分别是棱AB ,BB 1的中点,则异面直线EF 和BC 1所成的角是( )
A .60°
B .45°
C .90°
D .120°
4. 二项式(1)(N )n x n *
+?的展开式中3x 项的系数为10,则n =( ) A .5 B .6 C .8 D .10 【命题意图】本题考查二项式定理等基础知识,意在考查基本运算能力.
5. 设集合A ={1,2,3},B ={4,5},M ={x|x =a +b ,a ∈A ,b ∈B},则M 中元素的个数为( )。
A3 B4 C5 D6
6. 函数y=a 1﹣x (a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx+ny ﹣1=0(mn >0)上,则的最小
值为( ) A .3 B .4
C .5
D .6
7. 若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z|z =x +y ,x ∈A ,y ∈B}中的元素的个数为( )
A5 B4 C3 D2
8. 四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为正方形,PA ⊥底面ABCD ,2AB =,若该四棱锥的所有顶点都在
体积为
24316
π
同一球面上,则PA =( )
A .3
B .72
C .
D .9
2
【命题意图】本题考查空间直线与平面间的垂直和平行关系、球的体积,意在考查空间想象能力、逻辑推理能力、方程思想、运算求解能力.
9. 某几何体的三视图如下(其中三视图中两条虚线互相垂直)则该几何体的体积为( )
A.8
3 B .
4 C.163
D .203
10.在等差数列中,已知,则
( )
A .12
B .24
C .36
11.幂函数y=f (x )的图象经过点(﹣2,﹣),则满足f (x )=27的x 的值是( )
A .
B .﹣
C .3
D .﹣3
12.直线l ⊂平面α,直线m ⊄平面α,命题p :“若直线m ⊥α,则m ⊥l ”的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为( ) A .0
B .1
C .2
D .3
二、填空题
13.已知等差数列{a n }中,a 3=
,则cos (a 1+a 2+a 6)= .
14.已知向量(1,),(1,1),a x b x ==-若(2)a b a -⊥,则|2|a b -=( )
A .2
B .3
C .2
D 【命题意图】本题考查平面向量的坐标运算、数量积与模等基础知识,意在考查转化思想、方程思想、逻辑思维能力与计算能力.
15.已知(ax+1)5的展开式中x 2的系数与的展开式中x 3
的系数相等,则a= .
16.已知圆22240C x y x y m +-++=:,则其圆心坐标是_________,m 的取值范围是________. 【命题意图】本题考查圆的方程等基础知识,意在考查运算求解能力.
17.若a ,b 是函数f (x )=x 2﹣px+q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,﹣2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q 的值等于 .
18.已知数列{}n a 的首项1a m =,其前n 项和为n S ,且满足2132n n S S n n ++=+,若对n N *∀∈,1n n a a +<
恒成立,则m 的取值范围是_______.
【命题意图】本题考查数列递推公式、数列性质等基础知识,意在考查转化与化归、逻辑思维能力和基本运算能力.
三、解答题
19.设0<a <1,集合A={x ∈R|x >0},B={x ∈R|2x 2﹣3(1+a )x+6a >0},D=A ∩B . (1)求集合D (用区间表示)
(2)求函数f (x )=2x 3﹣3(1+a )x 2
+6ax 在D 内的极值点.
20.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且满足S n =2a n ﹣n 2+3n+2(n ∈N *) (Ⅰ)求证:数列{a n +2n}是等比数列;
(Ⅱ)设b n =a n sin π,求数列{b n }的前n 项和;
(Ⅲ)设C n =﹣,数列{C n }的前n 项和为P n ,求证:P n <.
21.【南京市2018届高三数学上学期期初学情调研】已知函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax,a∈R.(Ⅰ)曲线y=f(x)在x=0处的切线的斜率为3,求a的值;
(Ⅱ)若对于任意x∈(0,+∞),f(x)+f(-x)≥12ln x恒成立,求a的取值范围;
(Ⅲ)若a>1,设函数f(x)在区间[1,2]上的最大值、最小值分别为M(a)、m(a),
记h(a)=M(a)-m(a),求h(a)的最小值.
22.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,点(,)在椭圆
E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设过点P(2,1)的直线l与椭圆相交于A、B两点,若AB的中点恰好为点P,求直线l的方程.
23.如图所示,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别是棱DD1、C1D1的中点.
(Ⅰ)证明:平面ADC1B1⊥平面A1BE;
(Ⅱ)证明:B1F∥平面A1BE;
(Ⅲ)若正方体棱长为1,求四面体A1﹣B1BE的体积.
24.(本题满分15分)
正项数列}{n a 满足12
1223+++=+n n n n a a a a ,11=a .
(1)证明:对任意的*
N n ∈,12+≤n n a a ;
(2)记数列}{n a 的前n 项和为n S ,证明:对任意的*
N n ∈,32121
<≤-
-n n S .
【命题意图】本题考查数列的递推公式与单调性,不等式性质等基础知识,意在考查推理论证能力,分析和解决问题的能力.
金华市高级中学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】B
【解析】解:∵C U A={1,5}
∴B∪(∁U A)={2,5}∪{1,5}={1,2,5}.
故选B.
2.【答案】C
【解析】解:由题意知
当﹣2≤x≤1时,f(x)=x﹣2,当1<x≤2时,f(x)=x3﹣2,
又∵f(x)=x﹣2,f(x)=x3﹣2在定义域上都为增函数,∴f(x)的最大值为f(2)=23﹣2=6.
故选C.
3.【答案】A
【解析】解:如图所示,设AB=2,
则A(2,0,0),B(2,2,0),B1(2,2,2),C1(0,2,2),E(2,1,0),F(2,2,1).
∴=(﹣2,0,2),=(0,1,1),
∴===,
∴=60°.
∴异面直线EF和BC1所成的角是60°.
故选:A.
【点评】本题考查了利用向量的夹角公式求异面直线所成的夹角,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
4. 【答案】B
【解析】因为(1)(N )n x n *+?的展开式中3
x 项系数是3C n ,所以3
C 10n =,解得
5n =,故选A . 5. 【答案】B
【解析】由题意知x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,则x 的可能取值为5,6,7,8.因此集合M 共有4个元素,故选B 6. 【答案】B
【解析】解:函数y=a 1﹣x
(a >0,a ≠1)的图象恒过定点A (1,1), ∵点A 在直线mx+ny ﹣1=0(mn >0)上, ∴m+n=1.
则
=(m+n )
=2+
=4,当且仅当m=n=时取等号.
故选:B .
【点评】本题考查了“乘1法”与基本不等式的性质、指数函数的性质,属于基础题.
7. 【答案】C
【解析】由已知,得{z|z =x +y ,x ∈A ,y ∈B}={-1,1,3},所以集合{z|z =x +y ,x ∈A ,y ∈B}中的元素的个数为3. 8. 【答案】B
【解析】连结,AC BD 交于点E ,取PC 的中点O ,连结OE ,则O E
P A ,所以OE ⊥底面ABCD ,则O
到四棱锥的所有顶点的距离相等,即O 球心,均为12PC =
=
可得34243316ππ=,解得7
2
PA =,故选B .
9. 【答案】
【解析】选D.根据三视图可知,该几何体是一个棱长为2的正方体挖去一个以正方体的中心为顶点,上底面
为底面的正四棱锥后剩下的几何体如图,其体积V =23-13×2×2×1=20
3,故选D.
10.【答案】B
【解析】
,所以,故选B
答案:B
11.【答案】A
【解析】解:设幂函数为y=xα,因为图象过点(﹣2,﹣),所以有=(﹣2)α,解得:α=﹣3
所以幂函数解析式为y=x﹣3,由f(x)=27,得:x﹣3=27,所以x=.
故选A.
12.【答案】B
【解析】解:∵直线l⊂平面α,直线m⊄平面α,命题p:“若直线m⊥α,则m⊥l”,
∴命题P是真命题,∴命题P的逆否命题是真命题;
¬P:“若直线m不垂直于α,则m不垂直于l”,
∵¬P是假命题,∴命题p的逆命题和否命题都是假命题.
故选:B.
二、填空题
13.【答案】.
【解析】解:∵数列{a n}为等差数列,且a3=,
∴a1+a2+a6=3a1+6d=3(a1+2d)=3a3=3×=,
∴cos(a1+a2+a6)=cos=.
故答案是:.
14.【答案】A
【解析】
15.【答案】 .
【解析】解:(ax+1)5
的展开式中x 2的项为
=10a 2x 2,x 2的系数为10a 2,
与
的展开式中x 3
的项为
=5x 3,x 3的系数为5,
∴10a 2
=5,
即a 2
=,解得a=
.
故答案为:
.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,利用展开式的通项公式确定项的系数是解决本题的关键.
16.【答案】(1,2)-,(,5)-∞.
【解析】将圆的一般方程化为标准方程,22(1)(2)5x y m -++=-,∴圆心坐标(1,2)-, 而505m m ->⇒<,∴m 的范围是(,5)-∞,故填:(1,2)-,(,5)-∞. 17.【答案】 9 .
【解析】解:由题意可得:a+b=p ,ab=q , ∵p >0,q >0, 可得a >0,b >0,
又a ,b ,﹣2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,
可得①或②.
解①得:
;解②得:
.
∴p=a+b=5,q=1×4=4, 则p+q=9. 故答案为:9.
18.【答案】15(,)43
-
三、解答题
19.【答案】
【解析】解:(1)令g(x)=2x2﹣3(1+a)x+6a,△=9(1+a)2﹣48a=9a2﹣30a+9=3(3a﹣1)(a﹣3).
①当时,△≥0,
方程g(x)=0的两个根分别为,
所以g(x)>0的解集为
因为x1,x2>0,所以D=A∩B=
②当时,△<0,则g(x)>0恒成立,所以D=A∩B=(0,+∞)
综上所述,当时,D=;
当时,D=(0,+∞).
(2)f′(x)=6x2﹣6(1+a)x+6a=6(x﹣a)(x﹣1),
令f′(x)=0,得x=a或x=1,
①当时,由(1)知D=(0,x1)∪(x2,+∞)
因为g(a)=2a2﹣3(1+a)a+6a=a(3﹣a)>0,g(1)=2﹣3(1+a)+6a=3a﹣1≤0
所以0<a<x1<1≤x2,
f x f x x
x (0,a) a (a,x
)(x2,+∞)
1
f′(x)+ 0 ﹣+
f(x)↗极大值↘↗
②当时,由(1)知D=(0,+∞)
f′x f x x
综上所述,当时,f(x)有一个极大值点x=a,没有极小值点;
当时,f(x)有一个极大值点x=a,一个极小值点x=1.
20.【答案】
【解析】(I)证明:由S n=2a n﹣n2+3n+2(n∈N*),∴当n≥2时,,a n=S n﹣S n﹣1=2a n﹣2a n﹣1﹣2n+4,
变形为a n+2n=2[a n﹣1+2(n﹣1)],当n=1时,a1=S1=2a1﹣1+3+2,解得a1=﹣4,∴a1+2=﹣2,∴数列{a n+2n}是等比数列,首项为﹣2,公比为2;
(II)解:由(I)可得a n=﹣2×2n﹣1﹣2n=﹣2n﹣2n.
∴b n=a n sinπ=﹣(2n+2n),∵==(﹣1)n,
∴b n=(﹣1)n+1(2n+2n).
设数列{b n}的前n项和为T n.
当n=2k(k∈N*)时,T2k=(2﹣22+23﹣24+…+22k﹣1﹣22k)+2(1﹣2+3﹣4+…+2k﹣1﹣2k)
=﹣2k=﹣n.
当n=2k﹣1时,T2k﹣1=﹣2k﹣(﹣22k﹣4k)=+n+1+2n+1=+n+1.
(III)证明:C n=﹣=,当n≥2时,c n.
∴数列{C n}的前n项和为P n<==,
当n=1时,c1=成立.
综上可得:∀n∈N*,.
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n 项和公式、“放缩法”、三角函数的诱导公式、递推式的应用,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
21.【答案】(1)a =
12(2)(-∞,-1-1e ].(3)827
【解析】
(2)
f (x )+f (-x )=-6(a +1)x 2≥12ln x 对任意x ∈(0,+∞)恒成立, 所以-(a +1)≥
22ln x
x
. 令g (x )=22ln x
x ,x >0,则g '(x )=()3
212ln x x -.
令g '(x )=0,解得x
当x ∈(0g '(x )>0,所以g (x )在(0
当x ∞)时,g '(x )<0,所以g (x ∞)上单调递减.
所以g (x )max =g (1e
, 所以-(a +1)≥1e ,即a ≤-1-1
e
,
所以a 的取值范围为(-∞,-1-1
e
].
(3)因为f (x )=2x 3-3(a +1)x 2+6ax ,
所以f ′(x )=6x 2-6(a +1)x +6a =6(x -1)(x -a ),f (1)=3a -1,f (2)=4. 令f ′(x )=0,则x =1或a . f (1)=3a -1,f (2)=4.
②当5
3
<a<2时,
当x∈(1,a)时,f '(x)<0,所以f(x)在(1,a)上单调递减;
当x∈(a,2)时,f '(x)>0,所以f(x)在(a,2)上单调递增.
又因为f(1)>f(2),所以M(a)=f(1)=3a-1,m(a)=f(a)=-a3+3a2,所以h(a)=M(a)-m(a)=3a-1-(-a3+3a2)=a3-3a2+3a-1.
因为h'(a)=3a2-6a+3=3(a-1)2≥0.
所以h(a)在(5
3
,2)上单调递增,
所以当a∈(5
3,2)时,h(a)>h(5
3
)=8
27
.
③当a≥2时,
当x∈(1,2)时,f '(x)<0,所以f(x)在(1,2)上单调递减,
所以M(a)=f(1)=3a-1,m(a)=f(2)=4,
所以h(a)=M(a)-m(a)=3a-1-4=3a-5,
所以h(a)在[2,+∞)上的最小值为h(2)=1.
综上,h(a)的最小值为8
27
.
点睛:已知函数最值求参数值或取值范围的一般方法:(1)利用导数结合参数讨论函数最值取法,根据最值
列等量关系,确定参数值或取值范围;(2)利用最值转化为不等式恒成立问题,结合变量分离转化为不含参数的函数,利用导数求新函数最值得参数值或取值范围.
22.【答案】
【解析】解:(1)由题得=,=1,又a2=b2+c2,
解得a2=8,b2=4.
∴椭圆方程为:.
(2)设直线的斜率为k,A(x1,y1),B(x2,y2),
∴,=1,
两式相减得=0,
∵P是AB中点,∴x1+x2=4,y1+y2=2,=k,
代入上式得:4+4k=0,解得k=﹣1,
∴直线l:x+y﹣3=0.
【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、“点差法”、斜率计算公式、中点坐标坐标公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
23.【答案】
【解析】(Ⅰ)证明:∵ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,
∴B1C1⊥平面ABB1A1;
∵A1B⊂平面ABB1A1,
∴B1C1⊥A1B.
又∵A1B⊥AB1,B1C1∩AB1=B1,
∴A1B⊥平面ADC1B1,
∵A1B⊂平面A1BE,
∴平面ADC1B1⊥平面A1BE;
(Ⅱ)证明:连接EF,EF∥,且EF=,
设AB1∩A1B=O,
则B1O∥C1D,且,
∴EF∥B1O,且EF=B1O,
∴四边形B1OEF为平行四边形.
∴B1F∥OE.
又∵B1F⊄平面A1BE,OE⊂平面A1BE,
∴B1F∥平面A1BE,
(Ⅲ)解:====.
24.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析.。