平乡县高级中学2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷数学
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平乡县高级中学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. 若直线L :047)1()12(=--+++m y m x m 圆C :25)2()1(22=-+-y x 交于B A ,两点,则弦长||AB 的最小值为( )
A .58
B .54
C .52
D .5
2. 已知向量=(1,),=(
,x )共线,则实数x 的值为( )
A .1
B .
C .
tan35°
D .tan35°
3. 已知实数a ,b ,c 满足不等式0<a <b <c <1,且M=2a ,N=5﹣b ,P=()c ,则M 、N 、P 的大小关系为( )
A .M >N >P
B .P <M <N
C .N >P >M 4. 用反证法证明命题“a ,b ∈N ,如果ab 可被5整除,那么a ,b 至少有1个能被5整除.”则假设的内容是( ) A .a ,b 都能被5整除 B .a ,b 都不能被5整除 C .a ,b 不能被5整除
D .a ,b 有1个不能被5整除
5. 已知函数1)1(')(2
++=x x f x f ,则=⎰
dx x f 1
)(( )
A .67-
B .67
C .65
D .6
5
- 【命题意图】本题考查了导数、积分的知识,重点突出对函数的求导及函数积分运算能力,有一定技巧性,难度中等.
6. 已知向量=(1,2),=(x ,﹣4),若∥,则x=( ) A . 4 B . ﹣4 C . 2 D . ﹣2
7. 已知全集I={1,2,3,4,5,6,7,8},集合M={3,4,5},集合N={1,3,6},则集合{2,7,8}是( ) A .M ∪N B .M ∩N C .∁I M ∪∁I N D .∁I M ∩∁I N
8. 数列中,若
,,则这个数列的第10项( ) A .19 B .21
C .
D .
9. 定义运算
,例如
.若已知
,则
=( )
A .
B .
C .
D .
10.已知x ,y 满足,且目标函数z=2x+y 的最小值为1,则实数a 的值是( )
A .1
B .
C .
D .
11.设集合(){,|,,1A x y x y x y =
--是三角形的三边长},则A 所表示的平面区域是( )
A .
B .
C .
D . 12.直角梯形OABC 中,,1,2AB OC AB OC BC ===,直线:l x t =截该梯形所得位于左边图
形面积为,则函数()S f t =的图像大致为( )
二、填空题
13. 设函数()x
f x e =,()ln
g x x m =+.有下列四个命题:
①若对任意[1,2]x ∈,关于x 的不等式()()f x g x >恒成立,则m e <;
②若存在0[1,2]x ∈,使得不等式00()()f x g x >成立,则2
ln 2m e <-;
③若对任意1[1,2]x ∈及任意2[1,2]x ∈,不等式12()()f x g x >恒成立,则ln 22
e
m <
-; ④若对任意1[1,2]x ∈,存在2[1,2]x ∈,使得不等式12()()f x g x >成立,则m e <. 其中所有正确结论的序号为 .
【命题意图】本题考查对数函数的性质,函数的单调性与导数的关系等基础知识,考查运算求解,推理论证能力,考查分类整合思想.
14.考察正三角形三边中点及3个顶点,从中任意选4个点,则这4个点顺次连成平行四边形的概率等于 .
15.已知[2,2]a ∈-,不等式2(4)420x a x a +-+->恒成立,则的取值范围为__________.
16.如图所示,正方体ABCD ﹣A ′B ′C ′D ′的棱长为1,E 、F 分别是棱AA ′,CC ′的中点,过直线EF 的平面分别与棱BB ′、DD ′交于M 、N ,设BM=x ,x ∈[0,1],给出以下四个命题: ①平面MENF ⊥平面BDD ′B ′;
②当且仅当x=时,四边形MENF 的面积最小; ③四边形MENF 周长l=f (x ),x ∈0,1]是单调函数; ④四棱锥C ′﹣MENF 的体积v=h (x )为常函数; 以上命题中真命题的序号为 .
17.如图,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB=AD=3cm ,AA 1=2cm ,则四棱锥A ﹣BB 1D 1D 的体积为 cm 3.
18.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .
三、解答题
19.(本小题满分12分)
如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的菱形,且60o
ABC ∠=,侧面PDC 为等边三角形,
且与底面ABCD 垂直,M 为PB 的中点. (Ⅰ)求证:PA ⊥DM ;
(Ⅱ)求直线PC 与平面DCM 所成角的正弦值.
20.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,.若
,f(x-1)≤f(x),则实数a 的取值范围为
A[] B[] C[]
D[
]
21.为了培养学生的安全意识,某中学举行了一次安全自救的知识竞赛活动,共有800 名学生参加了这次竞赛.为了解本次竞赛的成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(得分均为整数,满分为100 分)进行统计,得到如下的频率分布表,请你根据频率分布表解答下列问题:
(1)求出频率分布表中①、②、③、④、⑤的值;
(2)为鼓励更多的学生了解“安全自救”知识,成绩不低于85分的学生能获奖,请估计在参加的800名学生中大约有多少名学生获奖?
(3)在上述统计数据的分析中,有一项指标计算的程序框图如图所示,则该程序的功能是什么?求输出的S 合计
22.在等比数列{a n }中,a 3=﹣12,前3项和S 3=﹣9,求公比q .
23.已知函数()2
1ln ,2
f x x ax x a R =-
+∈. (1)令()()()1g x f x ax =--,讨论()g x 的单调区间;
(2)若2a =-,正实数12,x x 满足()()12120f x f x x x ++=,证明12x x +≥.
24.已知椭圆C :
+
=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,该椭圆的离心率为
,以原点为圆心,
椭圆的短半轴长为半径的圆与直线y=x+相切.
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)如图,若斜率为k (k ≠0)的直线l 与x 轴,椭圆C 顺次交于P ,Q ,R (P 点在椭圆左顶点的左侧)且∠RF 1F 2=∠PF 1Q ,求证:直线l 过定点,并求出斜率k 的取值范围.
平乡县高级中学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】B 【解析】
试题分析:直线:L ()()0472=-++-+y x y x m ,直线过定点⎩⎨⎧=-+=-+0
40
72y x y x ,解得定点()1,3,当点(3,1)
是弦中点时,此时弦长AB 最小,圆心与定点的距离()()512312
2=-+-=
d ,弦长
545252=-=AB ,故选B.
考点:1.直线与圆的位置关系;2.直线系方程.
【方法点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,属于基础题型,涉及一些最值问题,当点在圆的外部时,圆上的点到定点距离的最小值是圆心到直线的距离减半径,当点在圆外,可做两条直线与圆相切,当点在圆上,可做一条直线与圆相切,当点在圆内,过定点做圆的弦时,过圆心即直径最长,当定点是弦的中点时,弦最短,并且弦长公式是222d R l -=,R 是圆的半径,d 是圆心到直线的距离. 1111]
2. 【答案】B
【解析】解:∵向量=(1,),=(
,x )共线,
∴x==
=
=
,
故选:B .
【点评】本题考查了向量的共线的条件和三角函数的化简,属于基础题.
3. 【答案】A
【解析】解:∵0<a <b <c <1,
∴1<2a
<2,
<5﹣b <1,
<()c
<1,
5﹣b =()b
>(
)c
>(
)c
,
即M >N >P ,
故选:A
【点评】本题主要考查函数值的大小比较,根据幂函数和指数函数的单调性的性质是解决本题的关键.
4. 【答案】B
【解析】解:由于反证法是命题的否定的一个运用,故用反证法证明命题时,可以设其否定成立进行推证.
命题“a,b∈N,如果ab可被5整除,那么a,b至少有1个能被5整除.”的否定是“a,b都不能被5整除”.
故应选B.
【点评】反证法是命题的否定的一个重要运用,用反证法证明问题大大拓展了解决证明问题的技巧.5.【答案】B
6.【答案】D
【解析】:解:∵∥,
∴﹣4﹣2x=0,解得x=﹣2.
故选:D.
7.【答案】D
【解析】解:∵全集I={1,2,3,4,5,6,7,8},集合M={3,4,5},集合N={1,3,6},
∴M∪N={1,2,3,6,7,8},
M∩N={3};
∁I M∪∁I N={1,2,4,5,6,7,8};
∁I M∩∁I N={2,7,8},
故选:D.
8.【答案】C
【解析】
因为,所以,所以数列构成以为首项,2为公差的等差数列,通项公式为,所以,所以,故选C
答案:C
9.【答案】D
【解析】解:由新定义可得,
====.
故选:D.
【点评】本题考查三角函数的化简求值,考查了两角和与差的三角函数,是基础题.
10.【答案】B
【解析】解:由约束条件作出可行域如图,
由图可知A(a,a),
化目标函数z=2x+y为y=﹣2x+z,
由图可知,当直线y=﹣2x+z过A(a,a)时直线在y轴上的截距最小,z最小,z的最小值为2a+a=3a=1,解
得:a=.
故选:B.
【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
11.【答案】A
【解析】
考
点:二元一次不等式所表示的平面区域. 12.【答案】C 【解析】
试题分析:由题意得,当01t <≤时,()21
22
f t t t t =
⋅⋅=,当12t <≤时, ()1
12(1)2212f t t t =⨯⨯+-⋅=-,所以()2,0121,12
t t f t t t ⎧<≤=⎨-<≤⎩,结合不同段上函数的性质,可知选项C 符
合,故选C.
考点:分段函数的解析式与图象.
二、填空题
13.【答案】①②④ 【
解
析
】
14.【答案】 .
【解析】解:从等边三角形的三个顶点及三边中点中随机的选择4个,共有
=15种选法,
其中4个点构成平行四边形的选法有3个,
∴4个点构成平行四边形的概率P==
.
故答案为:
.
【点评】本题考查古典概型及其概率计算公式的应用,是基础题.确定基本事件的个数是关键.
15.【答案】(,0)(4,)-∞+∞ 【解析】
试题分析:把原不等式看成是关于的一次不等式,在2],[-2a ∈时恒成立,只要满足在2],[-2a ∈时直线在轴上方即可,设关于的函数44)2(24)4(x f(x)y 22+-+-=-+-+==x x a x a x a 对任意的2],[-2a ∈,当-2a =时,044)42(x )2(f(a)y 2>++--+=-==x f ,即086x )2(2>+-=-x f ,解得4x 2x ><或;当2a =时,044)42(x )2(y 2
>-+-+==x f ,即02x )2(2
>-=x f ,解得2x 0x ><或,∴的取值范围是
{x|x 0x 4}<>或;故答案为:(,0)(4,)-∞+∞.
考点:换主元法解决不等式恒成立问题.
【方法点晴】本题考查了含有参数的一元二次不等式得解法,解题时应用更换主元的方法,使繁杂问题变得简
洁,是易错题.把原不等式看成是关于的一次不等式,在2],[-2
a ∈时恒成立,只要满足在2],[-2a ∈时直线在轴上方即可.关键是换主元需要满足两个条件,一是函数必须是关于这个量的一次函数,二是要有这个量的具体范围.
16.【答案】 ①②④ .
【解析】解:①连结BD ,B ′D ′,则由正方体的性质可知,EF ⊥平面BDD ′B ′,所以平面MENF ⊥平面BDD ′B ′,所以①正确.
②连结MN ,因为EF ⊥平面BDD ′B ′,所以EF ⊥MN ,四边形MENF 的对角线EF 是固定的,所以要使面积
最小,则只需MN 的长度最小即可,此时当M 为棱的中点时,即x=时,此时MN 长度最小,对应四边形MENF 的面积最小.所以②正确.
③因为EF ⊥MN ,所以四边形MENF 是菱形.当x ∈[0,]时,EM 的长度由大变小.当x ∈[,1]时,EM 的长度由小变大.所以函数L=f (x )不单调.所以③错误.
④连结C ′E ,C ′M ,C ′N ,则四棱锥则分割为两个小三棱锥,它们以C ′EF 为底,以M ,N 分别为顶点的两个小棱锥.因为三角形C ′EF 的面积是个常数.M ,N 到平面C'EF 的距离是个常数,所以四棱锥C'﹣MENF 的体积V=h (x )为常函数,所以④正确. 故答案为:①②④.
【点评】本题考查空间立体几何中的面面垂直关系以及空间几何体的体积公式,本题巧妙的把立体几何问题和函数进行的有机的结合,综合性较强,设计巧妙,对学生的解题能力要求较高.
17.【答案】 6
【解析】解:过A 作AO ⊥BD 于O ,AO 是棱锥的高,所以AO==
,
所以四棱锥A ﹣BB 1D 1D 的体积为V==6.
故答案为:6.
18.【答案】
.
【解析】解:由三视图可知几何体为四棱锥,其中底面是边长为1的正方形,有一侧棱垂直与底面,高为2.
∴棱锥的体积V==.
故答案为.
三、解答题
19.【答案】
【解析】由底面ABCD 为菱形且60o
ABC ∠=,∴ABC ∆,ADC ∆是等边三角形, 取DC 中点O ,有,OA DC OP DC ⊥⊥,
∴POA ∠为二面角P CD A --的平面角, ∴90o
POA ∠=.
分别以,,OA OC OP 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系如图,
则(0,1,0),(0,1,0)A P D B C -. …… 3分
(Ⅰ)由M 为PB 中点,M ∴3(DM =
(3,0,
3),-0),0,DC PA DM PA DC === 分
(Ⅱ)由(0,2,0)DC =,0PA DC ⋅=,∴PA ⊥DC 的法向量可取(3,0,3),PA =-……(0,1,3)-,设直线PC 与平面|||||6PC PA PC PA ⋅=即直线PC 与平面DCM 所成角的正弦值为4
.…… 12分 20.【答案】B 【解析】
当x ≥0时,
f (x )=,
由f (x )=x ﹣3a 2,x >2a 2,得f (x )>﹣a 2; 当a 2<x <2a 2时,f (x )=﹣a 2;
由f (x )=﹣x ,0≤x ≤a 2,得f (x )≥﹣a 2。
∴当x >0时,。
∵函数f (x )为奇函数, ∴当x <0时,。
∵对∀x ∈R ,都有f (x ﹣1)≤f (x ), ∴2a 2﹣(﹣4a 2)≤1,解得:。
故实数a 的取值范围是。
21.【答案】
【解析】解:(1)由分布表可得频数为50,故①的数值为50×0.1=5, ②中的值为
=0.40,③中的值为50×0.2=10,
④中的值为50﹣(5+20+10)=15,⑤中的值为=0.30;
(2)不低于85的概率P=
×0.20+0.30=0.40,
∴获奖的人数大约为800×0.40=320;
(3)该程序的功能是求平均数,
S=65×0.10+75×0.40+85×0.20+95×0.30=82, ∴800名学生的平均分为82分
22.【答案】
【解析】解:由已知可得方程组
,
第二式除以第一式得
=,
整理可得q 2
+4q+4=0,解得q=﹣2.
23.【答案】(1)当0a ≤时,函数单调递增区间为()0,+∞,无递减区间,当0a >时,函数单调递增区间为10,
a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递减区间为1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭
;(2)证明见解析. 【解析】
试
题解析:
(2)当2a =-时,()2
ln ,0f x x x x x =++>,
由()()12120f x f x x x ++=可得2
2
121122ln 0x x x x x x ++++=, 即()()2
12121212ln x x x x x x x x +++=-,
令()12,ln t x x t t t ϕ==-,则()11
1t t t t
ϕ-'=-=
,
则()t ϕ在区间()0,1上单调递减,在区间()1,+∞上单调递增,
所以()()11t ϕϕ≥=,所以()()2
12121x x x x +++≥,
又120x x +>,故12x x +≥, 由120,0x x >>可知120x x +>.1
考点:函数导数与不等式.
【方法点晴】解答此类求单调区间问题,应该首先确定函数的定义域,否则,写出的单调区间易出错. 解决含参数问题及不等式问题注意两个转化:(1)利用导数解决含有参数的单调性问题可将问题转化为不等式恒成立问题,要注意分类讨论和数形结合思想的应用.(2)将不等式的证明、方程根的个数的判定转化为函数的单调性问题处理.
请考生在第22、23二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号. 24.【答案】
【解析】(Ⅰ)解:椭圆的左,右焦点分别为F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),
椭圆的离心率为
,即有=
,即a=
c ,b=
=c ,
以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆方程为x 2+y 2=b 2
,
直线y=x+与圆相切,则有=1=b ,
即有a=
,
则椭圆C 的方程为
+y 2=1;
(Ⅱ)证明:设Q (x 1,y 1),R (x 2,y 2),F 1(﹣1,0), 由∠RF 1F 2=∠PF 1Q ,可得直线QF 1和RF 1关于x 轴对称,
即有
+
=0,即
+
=0,
即有x 1y 2+y 2+x 2y 1+y 1=0,①
设直线PQ :y=kx+t ,代入椭圆方程,可得
(1+2k 2)x 2+4ktx+2t 2
﹣2=0,
判别式△=16k 2t 2﹣4(1+2k 2)(2t 2
﹣2)>0, 即为t 2﹣2k 2
<1②
x 1+x 2=,x 1x 2=,③
y 1=kx 1+t ,y 2=kx 2+t ,
代入①可得,(k+t )(x 1+x 2)+2t+2kx 1x 2=0, 将③代入,化简可得t=2k ,
则直线l 的方程为y=kx+2k ,即y=k (x+2). 即有直线l 恒过定点(﹣2,0).
将t=2k代入②,可得2k2<1,
解得﹣<k<0或0<k<.
则直线l的斜率k的取值范围是(﹣,0)∪(0,).
【点评】本题考查椭圆的方程和性质,主要是离心率的运用,注意运用直线和圆相切的条件,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题和易错题.。