【文档说明】安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年高二下学期入学考试数学(理)试题【精准解析】.doc,共(24)页,2.048 MB,由小赞的店铺上传
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高二下学期入学考试试卷(理数)时间:120分钟分值:150分一、选择题:(本大题共12个小题,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.设i为虚数单位,复数1iz,则z()A.2B.2C.2D.2【答案】C【解析】【分析】直接
利用模长的公式计算结果.【详解】1iz,22(1)(1)2z故选:C.【点睛】本题考查了求复数的模长,属于基础题.2.已知双曲线22212xya的一条渐近线的倾斜角为6,则双曲线的离心率为()A.233B.26
3C.3D.2【答案】A【解析】【分析】求出双曲线的渐进线方程,可得到a值,再由,,abc的关系和离心率公式,即可得到答案.【详解】双曲线22212xya的一条渐近线的倾斜角为6,则3tan63,所以该条渐近线方程为33yx;所以233a,解得6a;所以226222cab
,所以双曲线的离心率为222336cea.故选A.【点睛】本题考查双曲线的方程与性质,考查离心率的求法,考查学生基本的运算能力,属于基础题,3.若点A在曲线ln1yx上运动,点B在直线2yx上运动,,AB两点距离的最小
值为()A.2B.22C.4D.2(2)2e【答案】B【解析】【分析】结合图像,当与直线2yx平行的直线与曲线ln1yx相切于点P时,此时,AB两点距离的最小值为点P到直线2yx的距离,计算可得点P的坐标,从而算出答案.【详解】如图可知,当与直线2yx平行的直线与曲线ln1
yx相切于点P时,此时,AB两点距离的最小值为点P到直线2yx的距离,设与直线2yx平行的直线与曲线ln1yx相切于点00,lnx1Px时,又1yx,011x即得01x,1,1P所以点P到直线2yx的距
离为121222,所以,AB两点距离的最小值为22.故选:B【点睛】本题主要考查了导数的几何意义,点到直线的距离计算,考查了数形结合的数学思想.4.1970年4月24日,我国发射了自己的第一颗人造地球卫星“东方红一号”,从此我国开启了人造卫星的新篇章,人造地球卫星绕地球运行遵循开普
勒行星运动定律:卫星在以地球为焦点的椭圆轨道上绕地球运行时,其运行速度是变化的,速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等.设椭圆的长轴长、焦距分别为2a,2c,下列结论不正确的是()A.卫星向径的最小值为acB.卫星向径
的最大值为acC.卫星向径的最小值与最大值的比值越小,椭圆轨道越扁D.卫星运行速度在近地点时最小,在远地点时最大【答案】D【解析】【分析】由题意向径即椭圆上的点与焦点的连线的距离,由椭圆的性质可得出答案.【详解】根据题意:向径为卫星与地球的连线,即椭圆上的点与焦点的连线的距离.根据椭
圆的几何性质有:卫星向径的最小值为ac,卫星向径的最大值为ac,所以A,B正确.当卫星向径的最小值与最大值的比值越小时,由12111aceacee,可得e越大,椭圆越扁,所以C正确.卫星运行速度在近地
点时,其向径最小,由卫星的向径在相同的时间内扫过的面积相等.则卫星运行速度在近地点时最大,同理在远地点时最小,所以D不正确.故选:D【点睛】本题考查椭圆的基本性质,属于中档题.5.若函数yfx的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称yfx具
有T性质.下列函数中具有T性质的是()A.sinyxB.lnyxC.xyeD.3yx【答案】A【解析】【分析】若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数y=f(x)的导函数上存在两点,
使这点的导函数值乘积为﹣1,进而可得答案.【详解】解:函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数y=f(x)的导函数上存在两点,使这点的导函数值乘积为﹣1,当y=
sinx时,y′=cosx,满足条件;当y=lnx时,y′1x>0恒成立,不满足条件;当y=ex时,y′=ex>0恒成立,不满足条件;当y=x3时,y′=3x2>0恒成立,不满足条件;故选A.考点:
导数及其性质.6.函数2||2xyxe在–2,2的图象大致为()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】试题分析:函数2||()2xfxxe|在[–2,2]上是偶函数,其图象关于y轴对称,因为22(2)8e,08e1
f,所以排除,AB选项;当0,2x时,4xyxe有一零点,设为0x,当0(0,)xx时,()fx为减函数,当0(,2)xx时,()fx为增函数.故选:D.7.有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数fx,如果00fx,那么
0xx是函数fx的极值点.因为函数3fxx在0x处的导数值00f,所以0x是函数3fxx的极值点.以上推理中()A.小前提错误B.大前提错误C.推理形式错误D.结论正确【答案】B【解析】【分析】对大前提,
小前提,推理形式与结论进行判断.【详解】大前提:对于可导函数fx,如果00fx,那么0xx是函数fx的极值点,错误,极值点的定义中除要求00fx,还需要在0x两侧的导数的符号相反.虽然小前提正确,推理形式正确,但结论是错误的,故选:B.【点睛】本题考查
三段论推理,三段论推理的结论是正确的前提条件是大前提、小前提、推理形式都正确.8.若函数sinxfxexa在区间,22上单调递增,则实数a的取值范围是()A.2,B.1,C.
1,D.2,【答案】B【解析】【分析】将问题转化为0fx在,22上恒成立;根据导函数解析式可知问题可进一步转化为2sin04xa在,22
上恒成立;利用正弦型函数值域求法可求得2sin1,24xaaa,则只需10a即可,解不等式求得结果.【详解】由题意得:sincos2sin4xxxfxexaexexaf
x在,22上单调递增0fx在,22上恒成立又0xe2sin04xa在,22上恒成立当,22x时,3,444x2sin,142x
2sin1,24xaaa10a,解得:1,a本题正确选项:B【点睛】本题考查根据函数在一段区间内的单调性求解参数范围问题,涉及到正弦型函数值域的求解问题;本题解题关键是能够将问题转化为导函数在区间内恒大于等于零
的问题,从而利用三角函数的最值来求得结果.9.已知函数1322xxfxee,则曲线()yfx上任意一点处的切线的倾斜角的取值范围是()A.(0]3,B.2(]23,C.[)32,D.[)3,
【答案】C【解析】【分析】求出fx,然后再求出fx的值域,即得到切线斜率的取值范围,然后可得倾斜角的范围.【详解】∵13()22xxfxee,∴1311()(3)2332222xxxxxxfxeeeeee,当且仅当3xxee
,即1ln32x时等号成立.∴tan3,又0,∴32,即倾斜角的取值范围是[,)32.故选C.【点睛】本题考查导数几何意义及其应用,解题的关键是求出导函数的值域,然后根据斜率与倾斜角的关系得到所求,考查综合运用知识解决问题的
能力,属于基础题.10.若关于x的方程330xxm在0,2上有根,则实数m的取值范围是()A.[2,2]B.0,2C.[2,0]D.(,2)(2,)【答案】A【解析】3233,[0,2]3301[13,26][2,2]yxxxy
xxy所以实数m的取值范围是22,,选A.点睛:已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先
对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.11.已知A,B是过抛物线22ypx(0p)焦点F的直线与抛物线的交点,O是坐标原点,且满足2AFFB,2||3OABSAB,则抛物线的标准方程为()A.24yxB.214yxC.2
8yxD.218yx【答案】A【解析】分析:求出212,22ypyp,339,,424BFpAFpABp,利用方程121(|))22OABpSyy23AB,求得2p,从而可得结果.详解:设1122(,),(,)AxyBxy,2AFF
B,则122yy,又由抛物线焦点弦性质,212yyp,所以2222yp,得212,22ypyp,11322AFBFBFp,得339,,424BFpAFpABp.21213229(|))22834OABpSyyp
p,得2p,抛物线的标准方程为24yx,故选A.点睛:过抛物线22ypx(0p),焦点的弦的常见性质有:(1)弦长12ABxxp;(2)221212,4yypxxp;(3)112+FAFBp12.设函数lnfxx,且012,,0,x
xx,下列命题:①若12xx,则122121fxfxxxx;②存在012,xxx,12xx,使得120121fxfxxxx;③若11x,21x,则12121fxfx
xx;④对任意的1x,2x,都有121222fxfxxxf.其中正确的命题个数是()A.4B.3C.2D.1【答案】B【解析】【分析】作出函数的图象,并作出切线与割线,结合导数的几何意义,对选
项逐个分析,可选出答案.【详解】对于①,设112x,21x,121221lnln1122ln21112fxfxxxx,显然①不正确;作出函数lnfxx的图象,取点11
,Cxfx,点22,Dxfx,取线段CD的中点B,过B作垂直于x轴的直线交函数图象于A,显然AByy,即121222fxfxxxf,即④成立.在弧CD之间,必存在某点E,使过该点的切线的斜率等于割线CD
的斜率,所以②对.对于③,1()fxx,()fx在0,上单调递减,(1)1f,表示过点1,0的切线的斜率为1,若11x,21x,则1()1fx,2()1fx,割线CD的斜率
小于1,所以③对.故选:B.【点睛】本题考查函数的导数、导数的几何意义,考查对数函数的图象性质,考查学生的推理能力,属于中档题.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在对应题号后的横线上).13.函数()2cos,0,2fxxxx的最大值是_____
_________.【答案】36【解析】【分析】通过导数的符号得到函数的单调性,从而得到函数的最大值.【详解】'12sinfxx,当0,6x,'0fx,所以fx在0,
6上单调递增;当,62x,'0fx,所以fx在,62上单调递减;所以max36fx.【点睛】一般地,若fx在区间,ab上可导,且'0'0fxfx,则fx在,ab上为单调增(减)函数;反之,若f
x在区间,ab上可导且为单调增(减)函数,则'0'0fxfx.14.已知函数22,2()1(3),24xxfxxx,则定积分412()fxdx的值为_______.【答案】982【解析】【分析
】将该定积分按照分段函数分成两段42411222()()()fxdxfxdxfxdx,利用定积分的运算法则,定积分的几何意义,即可算出结果..【详解】2212219(2)(2)(24)(1)12882x
xdxx4221(3)xdx表示上半圆22(3)1(0)xyy的面积,则4221(3)2xdx,424112229()()()82fxdxfxdxfxdx
.故答案为:982.【点睛】本题考查了定积分的计算法则,定积分的几何意义,属于中档题.15.设函数e1xfxx,函数gxmx,若对于任意的12,2x,总存在21,2x
,使得12fxgx,则实数m的取值范围是_____.【答案】1(,)2【解析】【分析】由题意可知,fx在22,上的最小值大于gx在1,2上的最小值,分别求出两个函数的最小值,即可求出m的取值范围.【详解】由题意可知,fx在22,
上的最小值大于gx在1,2上的最小值.exfxx,当2,0x时,0fx,此时函数fx单调递减;当0,2x时,0fx,此时函数fx单调递增.00e011f,即函
数fx在22,上的最小值为-1.函数gxmx为直线,当0m时,0gx,显然10不符合题意;当0m时,gx在1,2上单调递增,gx的最小值为1gm,则1m,与0m矛盾;当0m时,gx在1,2上单调递减,gx的最小值为22gm
,则12m,即12m,符合题意.故实数m的取值范围是1,2.【点睛】本题考查了不等式恒成立问题与存在解问题,考查了函数的单调性的应用,考查了函数的最值,属于中档题.16.若
关于x的不等式20(0)xxeaxaa的非空解集中无整数解,则实数a的取值范围是_______.【答案】1134aee【解析】【分析】设()xfxxe,()2gxaxa,求出()fx的导数,判断直线恒过定点,设直线与曲线相切于(,)mn,由切线
的斜率和切点在直线上和曲线上列方程组,解方程可得a,再由题意可得当1x时,求得a,通过图象观察,即可得到a的范围.【详解】设()xfxxe,()2gxaxa,由题意可得()xfxxe的图象在直线()2gxaxa的下方,()(1)xfxxe,()2gx
axa恒过定点1(,0)2,设直线与曲线相切于点(,)mn,则(1)22mmmeameama,消去a可得:2210mm解得:12m或1(舍去),则切线的斜率为1212(1)2ae,解得14ae,又由题设原不等式无整数解,由图象可知当1x时,1
(1)fe,(1)3ga,由(1)(1)fg,可得13ae,由直线绕着点1(,0)2旋转,可得1134aee.故答案为:1134aee.【点睛】本题考查不等式解法问题,注意运用数形结合的方法,结合导数的运用:求切线的斜率,以及直线恒过定
点,考查运算能力和观察能力,难度较大.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.完成下列问题(1)用分析法证明:*121nnnnnN;(2)如果a,b,c是不全相等的实数,若a,b,c成等差数列,用
反证法证明:1a,1b,1c不成等差数列.【答案】(1)见详解;(2)见详解【解析】【分析】(1)利用分析法的语言,需证其充分条件成立,直至10显然成立,从而可知原结论成立;(2)按照反证法的证明步骤,先假设11
1,,abc成等差数列,则211acbacac,结合题意可得2bac代入后,得到2bac,进而得出abc,与已知矛盾,从而可知假设不成立,原命题成立.【详解】(1)要证:121nnnn,只需证:11
2nnnn,只需证:22(11)(2)nnnn,只需证:2112(1)22(2)nnnnnnn,只需证:2(1)(2)nnn,只需证:22212nnnn,10显然成立,121nnnn,综上所
述,121nnnn成立;(2)假设1a,1b,1c成等差数列,则211acbacac由于a,b,c成等差数列,得2bac……①那么22acbbacac,即2bac……②由①、②得abc,与a,b,c是不全相
等的实数矛盾.故1a,1b,1c不成等差数列.【点睛】本题考查了分析法证明不等式、反证法证明不等式,考查推理能力.用分析法证明时,语言叙述必不可少;用反证法证明时,把要证明的结论进行否定,得到要证的结论的反面.属于中档题.18.如图,OA是南北方向的一条公
路,OB是北偏东45方向的一条公路,某风景区的一段边界为曲线C.为方便游客光,拟过曲线C上的某点分别修建与公路OA,OB垂直的两条道路PM,PN,且PM,PN的造价分别为5万元/百米,40万元/百米,建立如图所示的直角坐标系xOy,则曲线符合函数
242(19)yxxx剟模型,设PMx,修建两条道路PM,PN的总造价为()fx万元,题中所涉及的长度单位均为百米.(1)求()fx解析式;(2)当x为多少时,总造价()fx最低?并求出最低造价
.【答案】(1)232()5()(19)fxxxx剟;(2)当4x时,总造价最低,最低造价为30万元.【解析】【分析】(1)求出P的坐标,直线OB的方程,点P到直线0xy的距离,即可求()fx解析式;(2)利用导数的方法最低造价.【详解】解:(1)在如图所
示的直角坐标系中,因为曲线C的方程为242(19)yxxx剟,所以点P坐标为242(,)xxx,直线OB的方程为0xy,则点P到直线0xy的距离为2224242|()|||422xxxxx,又PM的造价为5万元/百米
,PN的造价为40万元/百米.则两条道路总造价为22432()5405()(19)fxxxxxx剟.(2)因为22432()5405()(19)fxxxxxx剟,所以333645(64)()5(1)xfxxx,令
()0fx,得4x,列表如下:x(1,4)4(4,9)()fx0()fx单调递减极小值单调递增所以当4x时,函数()fx有最小值,最小值为232(4)5(4)304f.答:(1)两条道路PM,PN总造
价()fx为232()5()(19)fxxxx剟;(2)当4x时,总造价最低,最低造价为30万元.【点睛】本题考查利用数学知识解决实际问题,考查导数知识的运用,确定函数的解析式是关键.19.设函数()ln1fxxx(1)证明:当(1,)x
时,11lnxxx;(2)设1c,证明当(0,1)x时,1(1)xcxc.【答案】(1)见详解;(2)见详解【解析】【分析】(1)利用导函数分析函数()fx的单调性,得max()
(1)0fxf,当(1,)x时,由()0fx和1()0fx化简,即可证明;(2)构造函数()1(1)xgxcxc,对其求导,求得单调区间和最值点01lnlnlnccxc,借用(1)的结论知001x,则可
知()gx在(0,1)x上单调递增,结合(0)(1)0gg,该不等式即可得证.【详解】解:(1)()ln1fxxx11()1xfxxx,令()0fx得01x,()fx在(0,1)单调递增,(1,)单调递减,则max()(1)0fxf当(1,)
x时,则()0fx,且1()0fxln10xx,且11ln10xxln1xx,且11ln1xxxx又1,ln0xx,11lnxxx;(2)由题设知1c,设()1(1)x
gxcxc,则()1lnxgxccc,令()0gx,解得01lnlnlnccxc,由(1)知11lnccc,故001x,gx在0(0,)x单调递增,0(),1x单调递减
,又(0)(1)0gg,故当01x时,()0gx.所以当(0,1)x时,1(1)xcxc.【点睛】本题考查了导数的应用,求单调区间,求最值,以及证明不等式,考查了转化的思想和逻辑推理的能力,属于中档题.20.如图,点(1,0)N、(4,0)D,点P是
圆22:(1)16Mxy上一动点,线段PN的垂直平分线交线段PM于点Q,设点Q的轨迹为曲线R.且直线(1)(0)ykxk交曲线R于,AB两点(点B在x轴的上方).(1)求曲线R的方程;(2
)试判断直线DA与曲线R的另一交点C是否与点B关于x轴对称?【答案】(1)22143xy;(2)是.【解析】【分析】(1)如图所示,||||||||||42||QMQNQMQPMPMN,点Q的轨迹表示的曲
线为椭圆,M,N为焦点,由此可求方程;(2)设11,Axy,22,Bxy,将直线方程与椭圆方程联立化为:22223484120kxkxk,假设点C与点B关于x轴对称,则22Cxy.下面证明D,A,C三点共线.即证明:DADCkk,即证明:121244
yyxx利用根与系数的关系证明:122144yxyx0即可.【详解】(1)如图所示,有||||||||||42||QMQNQMQPMPMN∴Q的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,设其方程为22221(0)x
yabab则24,1ac,∴2,3ab,∴22143xy;(2)联立22(1)143ykxxy得22223484120kxkxk设11,Axy,22,Bxy0恒成立,2122834kxxk,2122
41234kxxk假设C与B关于x轴对称,则22Cxy,下证,,DAC三点共线即证DADCkk,即证121244yyxx∵111ykx,221ykx∴122112211212441414258yxyxk
xxkxxkxxxx22222412802580343434kkkkkkk∴22,Cxy与,DA共线,∴DA与R的另一交点C与B关于x轴对称【点睛】本题考查由定义求椭圆的标准方程
,还考查了由韦达定理表示根与系数的关系进而证明对称关系,属于较难题.21.已知函数12()(1),xfxxeaxaR(1)讨论()fx的单调性;(2)若()fx有两个零点,求a的取值范围.【答案】(1)见详解;(2)0a【解析】【分析】(1)求出函
数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(2)根据(1)的单调性的讨论,分析函数极值的正负,以及极限的思想,确定零点的个数.【详解】解:(1)由题1()2xfxxea,(i)当0a时,120
xea,(,0)x时,()0fx,fx单调递减,(0,)x时,()0fx,fx单调递增;(ii)当02ea时,(,ln(2)1)xa时,120xea,1()20xfxxea,函数fx单调递增,(ln(2)1,0
)xa时,120xea,1()20xfxxea,函数fx单调递减,(0,)x时,120xea,1()20xfxxea,函数fx单调递增;(iii)当2ea时,1()20xfxxea恒成立,函数fx单调递
增;(iv)当2ea时,(,0)x时,()0fx,函数fx单调递增,(0,ln(2)1)xa时,()0fx,函数fx单调递减,(ln(2)1,)xa时,()0
fx,函数fx单调递增;(2)(i)当0a时,()()0xfxexee有唯一零点1x,不符合题意;由(1)知:(ii)当2ea时,fx单调递增,x时,()fx;x时,()fx;则()fx仅有唯一零点,不符合题意;(iii)当0a时,
(,0)x时,函数fx单调递减,(0,)x时,函数fx单调递增,x时,()fx;x时,()fx,(0)0fe必有两个零点;(iv)当02ea,(,ln(2)1)xa
时,函数fx单调递增,(ln(2)1,0)xa时,函数fx单调递减,(0,)x时,函数fx单调递增,2(ln(2)1)2(ln(2)1)(ln(2)1)0faaaaa,(0)0fe,函数fx至多有一个零点
;(v)同理可知,2ea时,函数fx至多有一个零点.综上所述:当0a时,函数fx有两个零点.【点睛】本题考查了导函数的应用,求函数的单调区间,函数的零点个数的问题,考查了分类讨论的思想,分类较多
,分类标准不好确立,都是本题的难点.22.已知函数2()sin2afxxx.(1)若fx在0,2,上有唯一极大值点,求实数a的取值范围;(2)若1a,()()xgxfxe且121
22gxgxxx,证明120xx.【答案】(1)0a(2)见解析【解析】【分析】(1)求出函数yfx的导数,对实数a分0a和0a两种情况讨论,结合导数的单调性、零点存在定理以及导数符号来判断,于此得出实数a的取值范围;(2)利用分析法进行转化证明,构造新函数2F
xgxgx,求出新函数的导数,判断该函数的单调性进行证明即可.【详解】(1)已知()cosfxxax.当0a时,()0fx,()fx在0,2上单调递增,此时fx在0,2上,不存在极大值点;当0a时,()sin0fxxa,'
()fx在0,2单调递减,又(0)10f,022fa,故存在唯一00,2x使得00,xx,()0,()fxfx单调递增,0,2xx,()0,()fxfx单调递减.此时,0x是函数fx的唯一极大值点.
综上可得0a;(2)依题21()sin2xgxexx.()cos1cos0xgxexxx.21()sin2xgxexx在R单调递增,12(0)1,:0gxx.欲证12
0xx,等价证12xx,等价证12gxgx,等价证2202gxgx.令2()()()22(0)xxFxgxgxeexx,()2xxFxeex
,()20xxFxee,故0x时,()Fx单调递增()(0)0PxF,()Fx单调递增,()(0)0FxF,得证.【点睛】本题主要考查导数的应用,涉及极值点的存在性问题,以及二阶导数的应用,构造函数解决函数不等式的证明,考查函数思
想,考查转化与化归数学思想的应用,属于难题.