【文档说明】【精准解析】陕西省商洛市商丹高新学校2019-2020学年高二下学期期中考试数学(理)试题.doc,共(16)页,1.245 MB,由小赞的店铺上传
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商丹高新学校2019-2020学年度第二学期高二年级期中考试数学试题(理科)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若i是虚数单位,则复数11ii+=−()A.-1B.1
C.i−D.i【答案】D【解析】()()()21121112iiiiiii++===−−+,本题选择D选项.2.已知:1px,1:1qx则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由不等
式11x,解得1x或0x,再结合充分条件和必要条件的判定方法,即可求解,得到答案.【详解】由题意,可得不等式11x,可转化为1110xxx−−=,解得1x或0x,所以p是q的充分不必要条件.故选:A.【点睛】本题主要考查
了分式不等式的求解,以及充分条件、必要条件的判定,其中解答中熟记分式不等式的解法,以及充分条件和必要条件的判定方法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.3.设函数()33fxax=+,()13f=,则a
等于()A.2−B.1−C.1D.2【答案】C【解析】【分析】对()fx求导数,令()13f=,即可求出a的值.【详解】∵()33fxax=+,∴()23fxax=;又∵()133fa==,∴1a=,故选:C
.【点睛】本题主要考查了由导数值求参数的值,属于基础题.4.关于x的函数32()33fxxxxa=++−的极值点的个数有()A.2个B.1个C.0个D.由a确定【答案】C【解析】试题分析:因为,32()33fxxxxa=++−
,所以,令2'()3630fxxx=++=,得,2(1)0x+=,在x=-1附近,导函数值不变号,所以,关于x的函数32()33fxxxxa=++−的极值点的个数为0,选C.考点:导数计算.点评:简单题,
应用()'''uvuvuv=+,熟记导数公式.先确定“驻点”的个数.5.已知命题2000:,2+30pxRxx−的否定是2,2+30xRxx−,命题:q双曲线221xy−=的离心率为2,则下列命题中为真命题的是()A.pqB.pqC.pqD.
pq【答案】A【解析】分析:写出p中命题的否定和求出双曲线的离心率可知命题,pq的真假,从而得出结论.详解:命题2000,2+30xRxx−的否定是2,2+30xRxx−,命题p为真,双曲线221xy−=中1ab==,则2c=,即离心率为2cea==
,命题q为假,因此只有pq为真,故选A.点睛:要判断复合命题的真假,首先必须判断简单命题的真假,再由真值表确定复合命题真假,本题中简单命题的真假只要根据其定义求解即可知.6.如图所示的是()yfx=的图象,则()Afx与()Bfx的大小关系是()A.()()ABfxfxB.()()
ABfxfxC.()()ABfxfx=D.不能确定【答案】B【解析】试题分析:由函数图像可知函数在A处的切点斜率比在B处的切线斜率要小,由导数的几何意义可知()()ABfxfx成立考点:导数的几何意义7.已知()()11
1123nnnf+=++++NL,证明不等式()22nnf时,()12kf+比()2kf多的项数是()A.12k−项B.12k+项C.2k项D.以上都不对【答案】C【解析】【分析】利用1(2)(2)kkff+−111212222kkkk=++++++即可判断出结果
.【详解】因为11111(2)1232kkf++=++++,111(2)1232kkf=++++,所以1(2)(2)kkff+−111212222kkkk=++++++,所以()12kf+比()2kf多的项数是2k.故选:C
.【点睛】本题考查了对数学归纳法的正确理解,作差1(2)(2)kkff+−判断是解题关键,属于基础题.8.若()()21ln22fxxbx=−++在)1,−+上是减函数,则b的取值范围是()A.)1,−
+B.(,1−−C.)1,+D.(,1−【答案】B【解析】【分析】先对函数进行求导,根据导函数小于0时原函数单调递减即可得到答案【详解】由题意可知()02bfxxx−++=,在)1x−+,上恒成立,即()2bxx+在)1x−+,上恒成立,由于()2yxx=+
在)1,−+上是增函数且最小值为1−,所以1b−,故选:B.【点睛】本题主要考查导数的正负和原函数的增减性的问题,属于中档题.9.函数lnxxyx=的图象可能是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】分类0x和0x进行讨论
,根据单调性即可判断结果.【详解】函数lnxxyx=为奇函数,当0x时,lnyx=,函数单调递增,当0x时,()lnyx=−−,函数单调递增,故选:B.【点睛】本题考查了函数的图象的识别,得到函数的单调性是解题的关键,属于中档题.10.某学校举
办科技节活动,有甲、乙、丙、丁四个团队参加“智能机器人”项目比赛,该项目只设置一个一等奖.在评奖揭晓前,小张、小王、小李、小赵四位同学对这四个参赛团队获奖结果预测如下:小张说:“甲或乙团队获得一等奖”;小王说:
“丁团队获得一等奖”;小李说:“乙、丙两个团队均未获得一等奖”;小赵说:“甲团队获得一等奖”.若这四位同学中有且只有两位预测结果是对的,则获得一等奖的团队是()A甲B.乙C.丙D.丁【答案】D【解析】1
.若甲获得一等奖,则小张、小李、小赵的预测都正确,与题意不符;2.若乙获得一等奖,则只有小张的预测正确,与题意不符;3.若丙获得一等奖,则四人的预测都错误,与题意不符;4.若丁获得一等奖,则小王、小李的预测正确,
小张、小赵的预测错误,符合题意,故选D.【思路点睛】本题主要考查演绎推理的定义与应用以及反证法的应用,属于中档题.本题中,若甲获得一等奖,则小张、小李、小赵的预测都正确,与题意不符;若乙获得一等奖,则只有小张的预测正确,与题意不符;若丙获得一等奖,则四人的预测都错误,与题意不符;
若丁获得一等奖,则小王、小李的预测正确,小张、小赵的预测错误,符合题意.11.函数()fx的定义域为R,()12f−=,对任意xR,()2fx,则()24fxx+的解集为()A.()1,1−B.()1,−+C.(),1−−D.(),−+【答案】B【解析】【分析】构造函
数()()24gxfxx=−−,利用导数判断出函数()ygx=在R上的单调性,将不等式()24fxx+转化为()()1gxg−,利用函数()ygx=的单调性即可求解.【详解】依题意可设()()24gxfxx=−−,所以()()20gxfx=−.所以函
数()ygx=在R上单调递增,又因为()()11240gf−=−+−=.所以要使()()240gxfxx=−−,即()()1gxg−,只需要1x−,故选B.【点睛】本题考查利用函数的单调性解不等式,解题的关键就是利用导数不等式的结构构造新函数来解,
考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.12.已知函数()fx对定义域R内的任意x都有()()22fxfx+=−,且当2x时其导函数()fx满足()()2xfxfx,若24a则()A.()()()223logafffaB.()()()23log2affa
fC.()()()2log32afaffD.()()()2log23afaff【答案】C【解析】【分析】由()fx=(4)fx−得到函数的对称性,(2)()0xfx−得到函数的单调性,结合关系即可得到结论.【详解】由于函数()
fx对定义域R内的任意x都有()fx=(4)fx−,可知函数关于2x=对称,根据条件2x时,有()2(),xfxfx得(2)()0xfx−,当2x时()fx递增,当2x时()fx单调递减,因为24a所以4216a,21log2a,因为2x=是对称轴,所以22log3a
,所以22log32aa,所以2(log)(3)(2)afaff,故选:C.【点睛】本题主要考查函数值的大小比较,根据导数判断函数的单调性,再利用对称性、单调性比较大小.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.()1
0xxedx−=__________.【答案】32e−【解析】【分析】直接根据微积分基本定理即可得出结果.【详解】()()121001131222xxxedxxeee−=−=−−−=−,故答案为:32e−.【点睛】本题主要
考查了定积分的计算,求出原函数是解题的关键,属于基础题.14.一电路图如图所示,从A到B共有__________条不同的线路可通电.【答案】8【解析】【分析】根据电路图分三类相加即可得解.【详解】根据电路图可知,共有22138++=条不同的线路可通电.故答
案为:8【点睛】本题考查了分类加法计数原理和分步计数原理的应用,属于基础题.15.抛物线()2:20Mypxp=与椭圆()2222:10xyNabab+=有相同的焦点F,抛物线M与椭圆N交于,AB
,若,,FAB共线,则椭圆N的离心率等于.【答案】21−【解析】试题分析:由题意,知(,0)2pF,2pc=,即2pc=.由抛物线与椭圆的对称性知,两曲线的公共点的连线和x轴垂直,所以22||||||bABAFBFa=+=,又由抛物线的定义知||2ABp=,所以224bca
=,即2220caca+−=,2210ee+−=,解得21e=−.考点:1、椭圆的几何性质;2、圆锥曲线间的位置关系.【方法点睛】在抛物线中,与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一
定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛物线上的点到准线距转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.16.若函数24()1xfxx=+在区间(21
)mm+,上是单调递增函数,则实数m的取值范围是.【答案】【解析】2222224(1)84(1)(1)()(1)(1)xxxxfxxx+−−+==++,令'()0fx,得11x−,即函数()fx的单调递增区间为(1,1)−,又因为函数()241xfxx=+在
区间(),21mm+上单调递增,所以121121mmmm−++,解得10m−;故填(1,0]−.点睛:已知函数()fx在所给区间上单调递增,求有关参数的取值范围,往往采用以下两种方法:①求出函数的单调递增区间,通过所给区间是该函数
的单调递增区间的子集进行求解;②将问题转化为'()0fx在所给区间上恒成立进行求解.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.设函数()xfxxe=.(1)求曲线()yfx=在点()(
)0,0f处的切线方程;(2)讨论函数()fx的单调性.【答案】(1)yx=;(2)增区间(1,)−+,减区间(,1)−−.【解析】【分析】(1)先求出(0),f再由求导公式和法则求出导数,再求出切线的斜率(0)f的值,求出切线方
程;(2)由(1)求出(),fx再令()0fx,求得函数的单调递增区间,令()0fx,求得函数的单调递减区间.【详解】(1)由题意得(0)0f=,则切点为(0,0),又()(1)xxxfxexexe=+=+,则(0)1f=,则切线的斜率1k=,故在点(0
,(0))f处的切线方程为yx=(2)()fx的定义域为R,由(1)知,()(1)xfxxe=+令()0fx得10x+,即1x−,则函数()fx单调递增区间是(1,)−+,令()0fx得10x+,即1x−,则函数()fx单调递减区间是(,1)−−,故()fx的单调递增区间
是(1,)−+,单调递减区间是(,1)−−.【点睛】本题考查了利用导数的几何意义求曲线的切线方程,利用导数求函数的单调性,属于基础题.18.三个女生和五个男生排成一排,(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多
少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?【答案】(1)4320(2)14400(3)14400【解析】【分析】(1)将女生捆绑在一起当个元素使用,与五个男生共6个元素作全排列;(2)先排五个男生,再将三个女生插进去;(3)两端先排女生,其余位
置随便排.【详解】(1)将女生捆绑在一起当个元素使用,与五个男生共6个元素作全排列,故有3636AA4320=种;(2)先排五个男生,再将三个女生插进去,故有535614400AA=种;(3)两端先排女生,其余位
置随便排,故有265614400AA=种.【点睛】本题考查了捆绑法、插空法,考查了有限制条件的排列,属于基础题.19.已知函数()1lnfxaxx=−−,aR.(1)1a=时,求函数()fx的单调区间;(2)若函
数()fx在1x=处取得极值,且对()0,x+,()2fxbx−恒成立,求实数b的取值范围.【答案】(1)()fx的单调递减区为(0,1),单调递增区间为[1,)+.(2)21be−−【解析】【分析】(1)求导后,利用()0fx可得单调递增区间,()0fx
可得单调递减区间;(2)求导后,利用()01f=可得1a=,将()2fxbx−转化为1ln1xbxx+−,构造函数1ln()1xgxxx=+−,利用导数求出()gx的最小值即可得解.【详解】(1)函数()fx的定义域为(0,)+,因为1a=,所以()1ln=−−fxxx,所以
1()1fxx=−1xx−=,令()0fx,得1x,令()0fx,得01x,所以()fx的单调递减区为(0,1),单调递增区间为[1,)+.(2)因为11()axfxaxx−=−=,且函数()fx在1x=处取得极值,所以()01f=,即10a−=,解得1a
=,由(1)知,1a=满足题意,所以()1ln=−−fxxx,由已知对()0,x+,()2fxbx−恒成立,得1ln2xxbx−−−,即1ln1xbxx+−对()0,x+恒成立,,令1ln()1xgxxx=+−,则2211ln()xgx
xx−=−−2ln2xx−=,令()0gx,得2xe,令()0gx,得20xe,所以()gx在2(0,)e上递减,在2[,)e+上递增,所以当2xe=时,()gx取得最小值,最小值为22222121()111geeeee−=+−=−=−,所以21be−−.【点睛】本题考
查了利用导数求函数的单调区间,考查了利用函数的极值求参数,考查了利用导数处理不等式恒成立,属于中档题.20.在四棱锥PABCD−中,底面ABCD是边长为2的菱形,60ABC=,PBPCPD==.(I)证明:PA⊥平面ABCD;(II
)若2PA=,求二面角APDB−−的余弦值.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)155.【解析】【详解】试题分析:(1)连接AC,取BC中点E,连接AEPE,,然后根据等腰三角形的性质得出BCAE⊥,BCPE⊥,从而
推出BC⊥平面PAE,进而利用线面垂直的性质定理结合判定定理可使问题得证;(2)以A为原点,建立空间直角坐标系,然后求得相关点的坐标与向量,由此求得平面PBD与平面PAD的法向量,从而利用空间夹角公式求解.试题解析:(1)连接AC,则△ABC和△ACD都是正三角形.取BC中点E
,连接AE,PE,因为E为BC的中点,所以在△ABC中,BC⊥AE,因为PB=PC,所以BC⊥PE,又因为PE∩AE=E,所以BC⊥平面PAE,又PA⊂平面PAE,所以BC⊥PA.同理CD⊥PA,又因为BC∩CD=C,所以PA⊥平面AB
CD.(2)如图,以A为原点,建立空间直角坐标系A﹣xyz,则B(3,﹣1,0),D(0,2,0),P(0,0,2),PD=(0,2,﹣2),BD=(3−,3,0),设平面PBD的法向量为m=(x,y,z),则220330PDmyzB
Dmxy=−==−+=,取x3=,得m=(311,,),取平面PAD的法向量n=(1,0,0),则cos155mnmnmn==<,>,所以二面角A﹣PD﹣B的余弦值是155.考点:1
、线面垂直的判定;2、二面角;3、空间向量的应用.【思想点睛】垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型,(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行;(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直;(3
)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.21.已知椭圆:22221(0)xyabab+=,12e=,其中是椭圆的右焦点,焦距为,直线l与椭圆交于点,,点,的中点横坐标为14,且AFFB=(其中1).(1)求椭圆C的标准方程;(2)求实数的值.【答案】(1)2214
3xy+=;(2)352+=.【解析】试题分析:(1)运用离心率公式和椭圆的,,的关系,解得,,即可得到椭圆方程;(2)运用向量共线的知识,设出直线的方程,联立椭圆方程,消去,运用判别式大于,以及韦达定理和中点坐标公式,计算得
到,的横坐标,即可得到所求值.试题解析:(1)由条件可知,1c=,,故2223bac=−=,椭圆的标准方程是22143xy+=;4分(2)由AFFB=,可知,,三点共线,设点11(,)Axy,点22(,)Bxy,若直线A
Bx⊥轴,则121xx==,不合意题意,当所在直线l的斜率k存在时,设方程为(1)ykx=−,由22(1){143ykxxy=−+=,消去得()22223484120kxkxk+−+−=①由①的判别式4222644(43)(412)144(1)0kkkk=−+−=+
,∵21222122843{41243kxxkkxxk+=+−=+,6分∴212281432kxxk+==+,214k=,8分将214k=代入方程①,得242110xx−−=,解得1354x=,10分又∵11(1,)AFxy=−−,22(1,)FBxy=−,A
FFB=,1212xx−=−,352+=.12分考点:1.椭圆的方程和性质;2.直线与椭圆的位置关系;3.中点坐标公式.22.设函数2()lnfxaxbx=−(1)若函数()fx在1x=处与直线12y=-相切,求函数()fx在1,ee上的最大值.(2)当0b=时,若不
等式()fxmx+对所有的(230,,1,2axe都成立,求实数m的取值范围.【答案】(Ⅰ)max1()(1)2fxf==−;(Ⅱ)2me−.【解析】试题分析:(Ⅰ)题意告诉我们函数()fx在1x
=处的导数值为0,函数值为12−,由此可得,ab,在1[,]ee上确定'()0fx和'()0fx的解集,从而得出函数的单调性,得极大值;(Ⅱ)本小题是不等式恒成立问题,解题的关键是问题转化.不等式()fxmx+对所有的(230,,1,2axe都成立,
则lnaxmx+对所有的(230,,1,2axe都成立,即lnmaxx−对所有的都成立,这里有两个参数,先选取a作为主元,则lnyaxx=−是a的一次函数,在ln0x时,它是增函数,因此0a=时它
取得最小值x−,因此问题又化为mx−对2(1,]xe恒成立,易得2me−.令()lnhaaxx=−,则()ha为一次函数,min()mha试题解析:(Ⅰ)由题知'()2afxbxx=−函数()fx
在1x=处与直线12y=−相切(1)20{1(1)2fabfb=−==−=−解得1{12ab==22111()ln,()2xfxxxfxxxx−=−=−=当1xee时,令'()0fx得11xe;令'()0fx,得1;xe1(),1fxe在上单调递增,
在[1,e]上单调递减,max1()(1)2fxf==−(Ⅱ)当0b=时,()lnfxax=若不等式()fxmx+对所有的(230,,1,2axe都成立,则lnaxmx+对所有的(230,,1,2axe
都成立,即lnmaxx−对所有的都成立,令()lnhaaxx=−,则()ha为一次函数,min()mha(21,xeln0x3()[0,]2haa在上单调递增min()(0)hahx==−mx−对所有的(21,xe都
成立221,1,xeex−−−2min()mxe−=−,(2me−−即实数的取值范围是,(注:也可令()ln,()hxaxxmhx=−则对所有的(21,xe都成立,分类讨论得2min()2mhxae=−对所有的3[0,]2a都成立,22min(2)mae
e−=−,酌情给分)考点:导数与切线,导数与函数的最值,不等式恒成立.