临朐县高中2018-2019学年高二上学期第一次月考试卷数学
临朐县高中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,长方形ABCD中,AB=2,BC=1,半圆的直径为AB.在长方形ABCD内随机取一点,则该点取自阴影部分的概率是( )
A. B.1﹣ C. D.1﹣
2. 若一个底面为正三角形、侧棱与底面垂直的棱柱的三视图如下图所示,则这个棱柱的体积为( )
A.
B. C. D.6
3. 已知全集为R,且集合A{x|log2(x1)2},B{x|A.(1,1) B.(1,1] C.[1,2) D.[1,2]
x20},则A(CRB)等于( ) x1【命题意图】本题考查集合的交集、补集运算,同时也考查了简单对数不等式、分式不等式的解法及数形结合的思想方法,属于容易题.
4. 某几何体的三视图如图所示,则它的表面积为( )
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A. B. C. D.
5. 如图是一容量为100的样本的重量的频率分布直方图,则由图可估计样本重量的中位数为( )
A.11 B.11.5 C.12 D.12.5
6. 双曲线A.13
B.15
上一点P到左焦点的距离为5,则点P到右焦点的距离为( ) C.12
D.11
xa0的解集为3x1或x2,则的取值为( ) 2x4x311A. B. C. D.2
227. 若关于的不等式
8. 与圆C1:x+y﹣6x+4y+12=0,C2:x+y﹣14x﹣2y+14=0都相切的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
9. 如图是某工厂对一批新产品长度(单位:mm)检测结果的频率分布直方图.估计这批产品的中位数为( )
2
2
2
2
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A.20
B.25 C.22.5 D.22.75
的焦点与椭圆C.
D.
的焦点重合,则m的值等于( )
10.双曲线A.12
B.20
11.已知抛物线x2=﹣2y的一条弦AB的中点坐标为(﹣1,﹣5),则这条弦AB所在的直线方程是( ) A.y=x﹣4 B.y=2x﹣3 C.y=﹣x﹣6 D.y=3x﹣2 12.“方程
+
=1表示椭圆”是“﹣3<m<5”的( )条件. B.充要
C.充分不必要
A.必要不充分 D.不充分不必要
二、填空题
13.命题“若a>0,b>0,则ab>0”的逆否命题是 (填“真命题”或“假命题”.)
14.若在圆C:x2+(y﹣a)2=4上有且仅有两个点到原点O距离为1,则实数a的取值范围是 .
15.已知两个单位向量a,b满足:ab1,向量2ab与的夹角为,则cos . 2 .
16.命题“若x1,则x24x21”的否命题为 17.直线ax﹣2y+2=0与直线x+(a﹣3)y+1=0平行,则实数a的值为 .
18.若正数m、n满足mn﹣m﹣n=3,则点(m,0)到直线x﹣y+n=0的距离最小值是 .
三、解答题
19.已知圆C经过点A(﹣2,0),B(0,2),且圆心在直线y=x上,且,又直线l:y=kx+1与圆C相交于P、Q两点.
(Ⅰ)求圆C的方程; (Ⅱ)若,求实数k的值; (Ⅲ)过点(0,1)作直线l1与l垂直,且直线l1与圆C交于M、N两点,求四边形PMQN面积的最大值.
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20.选修4﹣5:不等式选讲
已知f(x)=|ax+1|(a∈R),不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣2≤x≤1}. (Ⅰ)求a的值; (Ⅱ)若
21.【无锡市2018届高三上期中基础性检测】已知函数fx2lnxmx1mR. (1)当m1时,求fx的单调区间;
5122(2)令gxxfx,区间De,e,e为自然对数的底数。
(ⅰ)若函数gx在区间D上有两个极值,求实数m的取值范围;
恒成立,求k的取值范围.
(ⅱ)设函数gx在区间D上的两个极值分别为gx1和gx2, 求证:x1x2e.
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22.在直角坐标系xOy中,已知一动圆经过点(2,0)且在y轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨 迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;111]
(2)过点(1,0)作互相垂直的两条直线,,与曲线C交于A,B两点与曲线C交于E,F两点, 线段AB,EF的中点分别为M,N,求证:直线MN过定点P,并求出定点P的坐标.
23.(本小题满分14分)
设函数f(x)ax2bx1cosx,x0,(其中a,bR).
21,求f(x)的单调区间; 2(2)若b0,讨论函数f(x)在0,上零点的个数.
2(1)若a0,b【命题意图】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,最值、通过研究函数图象与性质,讨论函数的零点个数,考查考生运算求解能力、转化能力和综合应用能力,是难题.
24.已知函数f(x)3x,x2,5. x1(1)判断f(x)的单调性并且证明;
(2)求f(x)在区间2,5上的最大值和最小值.
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临朐县高中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】解:由题意,长方形的面积为2×1=2,半圆面积为公式可得该点取自阴影部分的概率是故选:B.
【点评】本题考查了几何概型公式的运用,关键是明确几何测度,利用面积比求之.
2. 【答案】B
【解析】解:此几何体为一个三棱柱,棱柱的高是4,底面正三角形的高是, 设底面边长为a,则故三棱柱体积故选B
【点评】本题考点是由三视图求几何体的面积、体积,考查对三视图的理解与应用,主要考查三视图与实物图之间的关系,用三视图中的数据还原出实物图的数据,再根据相关的公式求表面积与体积,本题求的是本棱柱的体积.三视图的投影规则是:“主视、俯视 长对正;主视、左视高平齐,左视、俯视 宽相等”.三视图是新课标的新增内容,在以后的高考中有加强的可能.
3. 【答案】C
,∴a=6,
.
;
,所以阴影部分的面积为2﹣
,由几何概型
4. 【答案】 A
【解析】解:由三视图知几何体为半个圆锥,且圆锥的底面圆半径为1,高为2, ∴母线长为
,
=2+
.
2
圆锥的表面积S=S底面+S侧面=×π×1+×2×2+×π×
故选A.
【点评】本题考查了由三视图求几何体的表面积,解题的关键是判断几何体的形状及三视图的数据所对应的几何量.
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5. 【答案】C
【解析】解:由题意,0.06×5+x×0.1=0.5,所以x为2,所以由图可估计样本重量的中位数是12. 故选:C.
6. 【答案】A
【解析】解:设点P到双曲线的右焦点的距离是x, ∵双曲线∴|x﹣5|=2×4 ∵x>0,∴x=13 故选A.
7. 【答案】D 【解析】
试题分析:由题意得,根据不等式与方程的关系可知,不等式解集的端点就是对应的方程的根,可得方程
上一点P到左焦点的距离为5,
xa0,解得x3,x1,xa,其对应的根分别为x3,x1,x2,所以a2,故选
x24x3D.
考点:不等式与方程的关系. 8. 【答案】C
【解析】
【分析】先求出两圆的圆心和半径,判断两个圆的位置关系,从而确定与它们都相切的直线条数.
2222
【解答】解:∵圆C1:x+y﹣6x+4y+12=0,C2:x+y﹣14x﹣2y+14=0的方程可化为,
;; ∴圆C1,C2的圆心分别为(3,﹣2),(7,1);半径为r1=1,r2=6.
∴两圆的圆心距=r2﹣r1; ∴两个圆外切,
∴它们只有1条内公切线,2条外公切线. 故选C.
9. 【答案】C
【解析】解:根据频率分布直方图,得; ∵0.02×5+0.04×5=0.3<0.5, 0.3+0.08×5=0.7>0.5; ∴中位数应在20~25内, 设中位数为x,则
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0.3+(x﹣20)×0.08=0.5, 解得x=22.5;
∴这批产品的中位数是22.5. 故选:C.
【点评】本题考查了利用频率分布直方图求数据的中位数的应用问题,是基础题目.
10.【答案】A 【解析】解:椭圆由双曲线
的焦点为(±4,0),
的焦点与椭圆的重合,可得
=4,解得m=12.
故选:A.
11.【答案】A
22
【解析】解:设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=﹣2,x1=﹣2y1,x2=﹣2y2. 两式相减可得,(x1+x2)(x1﹣x2)=﹣2(y1﹣y2) ∴直线AB的斜率k=1,
∴弦AB所在的直线方程是y+5=x+1,即y=x﹣4. 故选A,
12.【答案】C
【解析】解:若方程
+=1表示椭圆,则满足,即
,
即﹣3<m<5且m≠1,此时﹣3<m<5成立,即充分性成立, 当m=1时,满足﹣3<m<5,但此时方程性不成立. 故“方程故选:C.
+
+
=1即为x2+y2=4为圆,不是椭圆,不满足条件.即必要
=1表示椭圆”是“﹣3<m<5”的充分不必要条件.
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,考查椭圆的标准方程,根据椭圆的定义和方程是解决本题的关键,是基础题.
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二、填空题
13.【答案】 真命题
【解析】解:若a>0,b>0,则ab>0成立,即原命题为真命题, 则命题的逆否命题也为真命题, 故答案为:真命题.
【点评】本题主要考查命题的真假判断,根据逆否命题的真假性相同是解决本题的关键.
14.【答案】 ﹣3<a<﹣1或1<a<3 .
2222
【解析】解:根据题意知:圆x+(y﹣a)=4和以原点为圆心,1为半径的圆x+y=1相交,两圆圆心距d=|a|,∴2﹣1<|a|<2+1, ∴﹣3<a<﹣1或1<a<3. 故答案为:﹣3<a<﹣1或1<a<3.
22
【点评】本题体现了转化的数学思想,解题的关键在于将问题转化为:圆x+(y﹣a)=4和以原点为圆心,122
为半径的圆x+y=1相交,属中档题.
15.【答案】【解析】
27. 7考点:向量的夹角.
【名师点睛】平面向量数量积的类型及求法 (1)
求平面向量的数量积有三种方法:一是定义ababcos;二是坐标运算公式abx1x2y1y2;
三是利用数量积的几何意义.
(2)求较复杂的平面向量的数量积的运算时,可先利用平面向量数量积的运算律或相减公式进行化简 16.【答案】若x1,则x24x21 【解析】
试题分析:若x1,则x24x21,否命题要求条件和结论都否定.
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考点:否命题. 17.【答案】1
【解析】 【分析】利用两直线平行的条件,一次项系数之比相等,但不等于常数项之比,求得实数a的值. 【解答】解:直线ax﹣2y+2=0与直线x+(a﹣3)y+1=0平行, ∴
故答案为 1. 18.【答案】
,解得 a=1.
.
,
【解析】解:点(m,0)到直线x﹣y+n=0的距离为d=∵mn﹣m﹣n=3,
∴(m﹣1)(n﹣1)=4,(m﹣1>0,n﹣1>0), ∴(m﹣1)+(n﹣1)≥2∴m+n≥6, 则d=故答案为:
.
≥3
.
,
【点评】本题考查了的到直线的距离公式,考查了利用基本不等式求最值,是基础题.
三、解答题
19.【答案】
【解析】
【分析】(I)设圆心C(a,a),半径为r,利用|AC|=|BC|=r,建立方程,从而可求圆C的方程;
(II)方法一:利用向量的数量积公式,求得∠POQ=120°,计算圆心到直线l:kx﹣y+1=0的距离,即可求得实数k的值;
方法二:设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线方程代入圆的方程,利用韦达定理及=x1•x2+y1•y2=,即可求得k的值;
(III)方法一:设圆心O到直线l,l1的距离分别为d,d1,求得,根据垂径定理和勾股定理得到,
,再利用基本不等式,可求四边形PMQN面积的最大值;
方法二:当直线l的斜率k=0时,则l1的斜率不存在,可求面积S;当直线l的斜率k≠0时,设则
2
2
,
,代入消元得(1+k)x+2kx﹣3=0,求得|PQ|,|MN|,再利用基本不等式,可求四边形PMQN
面积的最大值.
【解答】解:(I)设圆心C(a,a),半径为r.
因为圆经过点A(﹣2,0),B(0,2),所以|AC|=|BC|=r,
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所以
解得a=0,r=2,…(2分)
22
所以圆C的方程是x+y=4.…(4分) (II)方法一:因为所以
,…(6分)
,∠POQ=120°,…(7分)
所以圆心到直线l:kx﹣y+1=0的距离d=1,…(8分) 又
,所以k=0.…(9分)
方法二:设P(x1,y1),Q(x2,y2), 因为
,代入消元得(1+k)x+2kx﹣3=0.…(6分)
2
2
由题意得:…(7分)
因为又
=x1•x2+y1•y2=﹣2,
,
,…(8分)
2
所以x1•x2+y1•y2=
2
化简得:﹣5k﹣3+3(k+1)=0,
2
所以k=0,即k=0.…(9分)
(III)方法一:设圆心O到直线l,l1的距离分别为d,d1,四边形PMQN的面积为S. 因为直线l,l1都经过点(0,1),且l⊥l1,根据勾股定理,有,…(10分) 又根据垂径定理和勾股定理得到,而
,即
,…(11分)
…(13分)
当且仅当d1=d时,等号成立,所以S的最大值为7.…(14分) 方法二:设四边形PMQN的面积为S.
当直线l的斜率k=0时,则l1的斜率不存在,此时当直线l的斜率k≠0时,设
.…(10分)
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则所以
,代入消元得(1+k)x+2kx﹣3=0
22
同理得到.…(11分)
=…(12分)
因为所以
, ,…(13分)
当且仅当k=±1时,等号成立,所以S的最大值为7.…(14分) 20.【答案】
【解析】解:(Ⅰ)由|ax+1|≤3得﹣4≤ax≤2 ∵不等式f(x)≤3的解集为{x|﹣2≤x≤1}. ∴当a≤0时,不合题意; 当a>0时,∴a=2;
,
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(Ⅱ)记,
∴h(x)=
∴|h(x)|≤1 ∵∴k≥1.
【点评】本题考查绝对值不等式的解法,考查恒成立问题,将绝对值符号化去是关键,属于中档题.
21.【答案】(1)增区间0,2,减区间2,,(2)详见解析
恒成立,
【解析】试题分析:(1)求导写出单调区间;(2)(ⅰ)函数gx在区间D上有两个极值,等价于
512lnx122,通过求导分析 gx2lnx2mx1在e,e上有两个不同的零点,令gx0,得2mx31
2lnx12lnx112lnx21得m的范围为5,1;(ⅱ)2m,得2m,由分式恒等变换得 22xx1x2ee
x11x1x2x1x2x2lnx112lnx212lnx112lnx21lnln1,要证明 ,得lnx1lnx21x1x2x2x11x2x1x2x1x2x2x11x2xln12, x1x2e,只需证lnx1lnx212,即证x1x21x22t1x令e31t1,ptlnt,通过求导得到pt0恒成立,得证。
t1x2试题解析:
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(2)(ⅰ)因为gx2xlnxmxx,
251所以gx2lnx22mx12lnx2mx1,xe2,e2,
51若函数gx在区间D上有两个极值,等价于gx2lnx2mx1在e2,e2上有两个不同的零点,
2lnx1令gx0,得2m,
x2lnx112lnx,tx设tx,令tx0,xe xx2x tx xe 121122 xe,exe 0 1251xe2,e2 xe 52大于0 小于0 减 tx 0 2增 6e52e12 31
所以m的范围为5,1
22ee
(ⅱ)由(ⅰ)知,若函数gx在区间D上有两个极值分别为gx1和gx2,不妨设x1x2,则
2lnx112lnx21, x1x22lnx112lnx212lnx112lnx21所以 x1x2x1x22m第 15 页,共 19 页
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x11x1x2x1x2xlnln1, 即lnx1lnx21x1x2x2x11x2x2x11xxln12, 要证x1x2e,只需证lnx1lnx212,即证2x1x21x2t1t1xlnt2,即证lnt2令e31t1,即证, t1t1x2t1140, 令ptlnt,因为ptt1tt12tt122t13所以pt在e,1上单调增,p10,所以pt0,
2即lnt2t1t10,所以lnt2t1,得证。 t122.【答案】(1) y24x;(2)证明见解析;(3,0). 【解析】
(2)易知直线,的斜率存在且不为0,设直线的斜率为,A(x1,y1),B(x2,y2), 则直线:yk(x1),M(x1x2y1y2,), 22y24x,2222由得kx(2k4)xk0, yk(x1),(2k24)24k416k2160,
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考点:曲线的轨迹方程;直线与抛物线的位置关系.
【易错点睛】导数法解决函数的单调性问题:(1)当f(x)不含参数时,可通过解不等式f'(x)0(f'(x)0)直接得到单调递增(或递减)区间.(2)已知函数的单调性,求参数的取值范围,应用条件
f'(x)0(f'(x)0),x(a,b)恒成立,解出参数的取值范围(一般可用不等式恒成立的理论求解),应注意
参数的取值是f'(x)不恒等于的参数的范围. 23.【答案】
【解析】(1)∵a0,b∴f(x)1, 211x1cosx,f(x)sinx,x0,. (2分) 222令f(x)0,得x.
6当0x时,f(x)0,当x时,f(x)0,
662所以f(x)的单调增区间是,,单调减区间是0,. (5分)
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若
110,a,10,则f()a又f()f(由零点存在定理,00,,使f(00))0,222所以f(x)在(0,0)上单调增,在0,上单调减.
22a1. 又f(0)0,f()24214a10,此时f(x)在0,上有两个零点; 故当a2时,f()2242241a10,此时f(x)在0,上只有一个零点. 当2a时,f()242第 18 页,共 19 页
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24.【答案】(1)增函数,证明见解析;(2)最小值为,最大值为2.5. 【解析】
3(x1x2)0,所以f(x)在2,5(x11)(x21)5上是增函数;(2)由(1)知,最小值为f(2)2,最大值为f(5).
2试题分析:(1)在2,5上任取两个数x1x2,则有f(x1)f(x2)试题解析:
在2,5上任取两个数x1x2,则有
f(x1)f(x2)所以f(x)在2,5上是增函数.
3x13x23(x1x2)0, x11x21(x11)(x21)所以当x2时,f(x)minf(2)2, 当x5时,f(x)maxf(5)考点:函数的单调性证明.
【方法点晴】本题主要考查利用定义法求证函数的单调性并求出单调区间,考查化归与转化的数学思想方法.先在定义域内任取两个数x1x2,然后作差f(x1)f(x2),利用十字相乘法、提公因式法等方法化简式子成几个因式的乘积,判断最后的结果是大于零韩式小于零,如果小于零,则函数为增函数,如果大于零,则函数为减函数.1
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