河南省洛阳市2016-2017学年高二上学期期末数学试卷(文科)Word版含解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求.
1.若集合A={x|x2<4},且A∪B=A,则集合B可能是( ) A.{1,2} B.{x|x<2}
C.{﹣1,0,1}
D.R
2.“m>n>0”是方程mx2+ny2=1表示椭圆的( ) 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
3.如果a<b<0,则下列不等式成立的是( ) A.< B.a﹣c<b﹣c C.ac2<bc2 D.a2<b2 4.已知命题q:∀x∈R,cosx≤1,则¬q是( ) A.∀x∈R,cosx≥1
B.∀x∈R,cosx>1
C.∃x0∈R,cosx0≥1 D.∃x0∈R,cosx0>1
5.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a3=4,S3=7,则S6的值为( ) A.31 B.32 C.63 D.64
6.以F(0,1)为焦点的抛物线的标准方程是( ) A.x2=4y
B.x2=2y
C.y2=4x
D.y2=2x
7.对于R上可导函数f(x),若满足(x﹣2)f′(x)>0,则必有( ) A.f(1)+f(3)<2f(2) B.f(1)+f(3)>2f(2) C.f(1)+f(3)>f(0)+f(4) D.f(1)+f(0)<f(3)+f(4) 8.已知双曲线C与双曲线
﹣
=1有相同的渐近线,且与椭圆
+
=1有相
同的焦点,则双曲线C的方程为( ) A.
﹣
=1 B.
﹣
=1 C.
﹣
=1 D.
﹣
=1
9.a,b,c是角A,B,C的对边,且acosA=bcosB,在△ABC中,则三角形是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰三角形或直角三角形
D.等腰直角三角形
10.设数列{an}的通项公式an=ncosA.2016
B.﹣2016 C.1008
,其前n项和为Sn,则S2016=( ) D.﹣1008
11.如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,下列关于函数y=f(x)的极值和单调性的说法中,正确的个数是( ) ①x2,x3,x4都是函数y=f(x)的极值点; ②x3,x5都是函数y=f(x)的极值点;
③函数y=f(x)在区间(x1,x3)上是单调的; ④函数y=f(x)在区间上(x3,x5)是单调的.
A.1 B.2 C.3 D.4
12.已知双曲线的左、右焦点分别是F1,F2,过F2的直线交双曲线的右支于P,Q两点,若|PF2|=|F1F2|,且|QF2|=2|PF2|,则该双曲线的离心率为( ) A. B. C. D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知命题“若x2>1,则x>1”,在其逆命题,否命题和逆否命题中,真命题的个数为 .
14.曲线y=sinx﹣2x在x=π处的切线方程为 .
15.当x>2时,不等式x2﹣ax+9>0恒成立,则实数a的取值范围为 . 16.已知函数f(x)=x2+mx+2nlnx﹣p在区间(0,1)内取极大值,在区间(1,2)内取极小值,则z=3m﹣2n的取值范围为 .
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程.
17.设命题p:f(x)=x2+(2m﹣2)x+3在区间(﹣∞,0)上是减函数;命题q:
“不等式x2﹣4x+1﹣m≤0无解”.如果命题p∨q为真,命题p∧q为假,求实数m的取值范围.
18.已知点F为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,点M(2,m)在抛物线E上,且|MF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)求以点N(1,1)为中点的弦所在直线的方程.
19.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bc=a2﹣(b﹣c)2. (1)求角A的大小; (2)若a=2
,△ABC的面积S=2
,求b,c的值.
20.各项均为正数的数列{an}中,a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,对任意n∈N+,6Sn=an2+3an+2.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)记bn=
,求数列{bn}的前n项和Tn.
21.已知函数f(x)=﹣x3﹣x2+2mx. (1)若m=3,n=1,求f(x)的极值;
(2)若n=﹣1,﹣2<m<0,f(x)在[1,4]上的最大值为间上的最小值.
22.已知P(0,﹣1)是椭圆C的下顶点,F是椭圆C的右焦点,直线PF与椭圆C的另一个交点为Q,满足
=7
.
,求f(x)在该区
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)如图,过左顶点A作斜率为k(k>0)的直线l1,l2,直线l1交椭圆C于点D,交y轴于点B.l2与椭圆C的一个交点为E,求
的最小值.
2016-2017学年河南省洛阳市高二(上)期末数学试卷(文
科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求.
1.若集合A={x|x2<4},且A∪B=A,则集合B可能是( ) A.{1,2} B.{x|x<2}
C.{﹣1,0,1}
D.R
【考点】集合的包含关系判断及应用.
【分析】化简集合A,根据A∪B=A,即可判断集合B. 【解答】解:集合A={x|x2<4}={x|﹣2<x<2}. ∵A∪B=A, ∴B⊆A.
∵{﹣1,0,1}⊆A, 故选C.
2.“m>n>0”是方程mx2+ny2=1表示椭圆的( ) 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
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】方程mx2+ny2=1表示椭圆⇔m>0,n>0,m≠n.即可判断出结论. 【解答】解:方程mx2+ny2=1表示椭圆⇔m>0,n>0,m≠n. 因此“m>n>0”是方程mx2+ny2=1表示椭圆的充分不必要条件. 故选:A.
3.如果a<b<0,则下列不等式成立的是( ) A.< B.a﹣c<b﹣c C.ac2<bc2 D.a2<b2
【考点】命题的真假判断与应用;不等式的基本性质.
【分析】根据已知中a<b<0,结合不等式的基本性质,逐一分析各个答案的真假,可得结论.
【解答】解:如果a<b<0,则ab>0, 则
<0,即0>>,故A错误;
a﹣c<b﹣c,故B正确; 当c=0时,ac2=bc2,故C错误; a2>b2,故D错误; 故选:B
4.已知命题q:∀x∈R,cosx≤1,则¬q是( ) A.∀x∈R,cosx≥1
B.∀x∈R,cosx>1
C.∃x0∈R,cosx0≥1 D.∃x0∈R,cosx0>1 【考点】命题的否定.
【分析】本题中的命题是一个全称命题,其否定是一个特称命题,由规则写出否定命题即可
【解答】解:命题是全称命题,则命题的否定是特称命题, 即¬p:∃x0∈R,cosx0>1, 故选:D
5.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a3=4,S3=7,则S6的值为( ) A.31 B.32 C.63 D.64 【考点】等比数列的前n项和.
【分析】根据比数列通项公式和前n项和公式进行计算即可. 【解答】解:设等比数列的公式为q,则解得:a1=1,q=2, 那么:
.
,
,
故选C.
6.以F(0,1)为焦点的抛物线的标准方程是( ) A.x2=4y
B.x2=2y
C.y2=4x
D.y2=2x
【考点】抛物线的标准方程.
【分析】由题意和抛物线的性质判断出抛物线的开口方向,并求出p的值,即可写出抛物线的标准方程.
【解答】解:因为抛物线的焦点坐标是(0,1), 所以抛物线开口向上,且p=2, 则抛物线的标准方程x2=4y, 故选A.
7.对于R上可导函数f(x),若满足(x﹣2)f′(x)>0,则必有( ) A.f(1)+f(3)<2f(2) B.f(1)+f(3)>2f(2) C.f(1)+f(3)>f(0)+f(4) D.f(1)+f(0)<f(3)+f(4) 【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】借助导数知识,根据(x﹣2)f′(x)>0,判断函数的单调性,再利用单调性,比较函数值的大小即可.
【解答】解:∵对于R上可导的任意函数f(x),(x﹣2)f′(x)>0 ∴有
或
,
即当x∈(2,+∞)时,f(x)为增函数, 当x∈(﹣∞,2)时,f(x)为减函数 ∴f(1)>f(2),f(3)>f(2) ∴f(1)+f(3)>2f(2) 故选:B.
8.已知双曲线C与双曲线
﹣
=1有相同的渐近线,且与椭圆
+
=1有相
同的焦点,则双曲线C的方程为( ) A.
﹣
=1 B.
﹣
=1 C.
﹣
=1 D.
﹣
=1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】求出椭圆的焦点坐标;判断双曲线标准方程;利用双曲线的渐近线的方程设出所求方程,通过焦点坐标;求出双曲线方程. 【解答】解:椭圆
+
=1,其焦点坐标为(0,±5),
∵双曲线﹣=1的渐近线是y=±x
设所求双曲线方程为﹣=m,∴16m+9m=5,∴m=1.
所以双曲线方程为故选A.
﹣=1.
9.a,b,c是角A,B,C的对边,且acosA=bcosB,在△ABC中,则三角形是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰三角形或直角三角形 【考点】三角形的形状判断.
【分析】由条件利用正弦定理可得 A+B=
sin2A= sin2B,化简可得 A=B,或
D.等腰直角三角形
,故△ABC是等腰三角形或直角三角形,从而得出结论.
【解答】解:在△ABC中,∵acosA=bcosB,由正弦定理可得 sinAcosA=sinBcosB,即
sin2A= sin2B,
∴2A=2B,或 2A+2B=π. ∴A=B,或 A+B=
,即 C=
.
故△ABC是等腰三角形或直角三角形, 故选C.
10.设数列{an}的通项公式an=ncosA.2016
B.﹣2016 C.1008
,其前n项和为Sn,则S2016=( ) D.﹣1008
【考点】数列的求和. 【分析】由an=ncos
,可得a1=
=,a2=﹣1,a3=﹣3,a4=﹣2,a5=﹣,﹣1﹣3﹣2+
+6=3,同理可得
a6=6.可得a1+a2+a3+a4+a5+a6=
a7+a8+a9+a10+a11+a12=3,…,即可得出. 【解答】解:由an=ncosa4=4
=﹣2,a5=5cos
,∴a1=
=,a2=2
=﹣1,a3=3cosπ=﹣3,
=﹣,a6=6cos2π=6.
∴a1+a2+a3+a4+a5+a6=﹣1﹣3﹣2++6=3, 同理可得a7+a8+a9+a10+a11+a12=3,…, 故S2016=故选:C.
11.如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,下列关于函数y=f(x)的极值和单调性的说法中,正确的个数是( ) ①x2,x3,x4都是函数y=f(x)的极值点; ②x3,x5都是函数y=f(x)的极值点;
③函数y=f(x)在区间(x1,x3)上是单调的; ④函数y=f(x)在区间上(x3,x5)是单调的.
×3=1008,
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】结合函数的图象,得到函数的单调区间,从而求出函数的极值点. 【解答】解:由图象得:
f(x)在(﹣∞,x3)递增,在(x3,x5)递减,在(x5,+∞)递增, 故x3,x5都是函数y=f(x)的极值点, 故②③④正确, 故选:C.
12.已知双曲线的左、右焦点分别是F1,F2,过F2的直线交双曲线的右支于P,Q两点,若|PF2|=|F1F2|,且|QF2|=2|PF2|,则该双曲线的离心率为( ) A. B. C. D. 【考点】双曲线的简单性质.
【分析】先作出图形,并作出双曲线的右准线l,设P到l的距离为d,根据双曲线的第二定义即可求出Q到l的距离为2d.过Q作l的垂线QQ1,而过P作QQ1的垂线PM,交x轴于N,在△PMQ中有:d=(c﹣
=
=,这样即可求得
),根据已知条件及双曲线的定义可以求出|PF2|=2c﹣2a,所以根据双
=,即可得出结论.
曲线的第二定义即可得到
【解答】解:如图,l为该双曲线的右准线,设P到右准线的距离为d; 过P作PP1⊥l,QQ1⊥l,分别交l于P1,Q1; ∵∴
=
,|QF2|=2|PF2|,
=,|QQ1|=2d;
=
=;
过P作PM⊥QQ1,垂直为M,交x轴于N,则:∴解得d=(c﹣
)
∵根据双曲线的定义,|PF1|﹣|PF2|=2a, ∴|PF2|=2c﹣2a;
∴根据双曲线的第二定义,整理成:(e﹣1)(3e﹣5)=0 ∴双曲线的离心率为. 故选B.
=,
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知命题“若x2>1,则x>1”,在其逆命题,否命题和逆否命题中,真命题的个数为 2 .
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】判断原命题和逆命题的真假,进而根据互为逆否的两个命题真假性相同,得到答案.
【解答】解:x2>1⇔x<﹣1,或x>1, 故命题“若x2>1,则x>1”为假命题, 故其逆否命题为假命题,
其逆命题为:“若x>1,则x2>1”为真命题, 故其否命题也为真命题, 故答案为:2
14.曲线y=sinx﹣2x在x=π处的切线方程为 3x+y﹣π=0 .
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出函数的导数,可得曲线y=sinx﹣2x在x=π处的切线斜率,求出切点,由点斜式方程可得切线的方程.
【解答】解:y=sinx﹣2x的导数为y′=cosx﹣2,
可得曲线y=sinx﹣2x在x=π处的切线斜率为cosπ﹣2=﹣3, 切点为(π,﹣2π),
可得曲线y=sinx﹣2x在x=π处的切线方程为y﹣(﹣2π)=﹣3(x﹣π), 即为3x+y﹣π=0, 故答案为:3x+y﹣π=0.
15.6)当x>2时,不等式x2﹣ax+9>0恒成立,则实数a的取值范围为 (﹣∞, .
【考点】函数恒成立问题.
【分析】问题转化为a<x+在(2,+∞)恒成立,令f(x)=x+,(x>2),根据函数的单调性求出f(x)的最小值,从而求出a的范围即可. 【解答】解:当x>2时,不等式x2﹣ax+9>0恒成立, 即a<x+在(2,+∞)恒成立, 令f(x)=x+,(x>2),则f′(x)=1﹣
,
令f′(x)>0,解得:x>3,令f′(x)<0,解得:2<x<3, 故f(x)在(2,3)递减,在(3,+∞)递增, 故f(x)的最小值是f(3)=6, 故a<6,
故答案为:(﹣∞,6).
16.已知函数f(x)=x2+mx+2nlnx﹣p在区间(0,1)内取极大值,在区间(1,2)内取极小值,则z=3m﹣2n的取值范围为 (﹣11,﹣3) . 【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】求出函数f(x)的导数,由题意可得x2+mx+2n=0在(0,1)和(1,2)内各有一个根,即有g(0)>0,g(1)<0,g(2)>0,得到关于m,n的不等
式组,问题转化为线性规划问题,运用角点法,代入计算求出z=3m﹣2n的范围即可.
【解答】解:∵f(x)=x2+mx+2nlnx﹣p, ∴f′(x)=x+m+
(x>0)=
,
∵函数f(x)在区间(0,1)内取得极大值,在区间(1,2)内取得极小值, ∴g(x)=x2+mx+2n=0在(0,1)和(1,2)内各有一个根, g(0)>0,g(1)<0,g(2)>0, 即
,
z=3m﹣2n的几何意义为m=0,直线在n轴截距的﹣2倍, 如图示:
求得A(﹣2,0),B(﹣1,0),C(﹣3,1), 代入z=3m﹣2n可得z=﹣6,﹣3,﹣11, 则z=3m﹣2n的取值范围为(﹣11,﹣3). 故答案为:(﹣11,﹣3).
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程.
17.设命题p:f(x)=x2+(2m﹣2)x+3在区间(﹣∞,0)上是减函数;命题q:“不等式x2﹣4x+1﹣m≤0无解”.如果命题p∨q为真,命题p∧q为假,求实数m的取值范围.
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】如果命题p∨q为真,命题p∧q为假,则命题p,q一真一假,进而可得实数m的取值范围.
【解答】解:f(x)=x2+(2m﹣2)x+3的图象是开口朝上,且以直线x=1﹣m为对称轴的抛物线,
若命题p:f(x)=x2+(2m﹣2)x+3在区间(﹣∞,0)上是减函数为真命题, 则1﹣m≥0,即m≤1;
命题q:“不等式x2﹣4x+1﹣m≤0无解”. 则△=16﹣4(1﹣m)<0,即m<﹣3,
如果命题p∨q为真,命题p∧q为假,则命题p,q一真一假, 若p真,q假,则﹣3≤m≤1,
若p假,q真,则不存在满足条件的m值, 故﹣3≤m≤1.
18.已知点F为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,点M(2,m)在抛物线E上,且|MF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)求以点N(1,1)为中点的弦所在直线的方程. 【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(1)利用抛物线的定义,求出p,即可求抛物线E的方程;
(2)设弦所在直线方程为 y﹣1=k(x﹣1),代入抛物线的方程,利用一元二次方程根与系数的关系,求出 k=2,从而得到弦所在直线方程. 【解答】解:(1)由题意,2+=3,∴p=2, ∴抛物线E的方程为y2=4x;
(2)由题意可得,弦所在直线斜率存在,设弦所在直线方程为 y﹣1=k(x﹣1),代入抛物线的方程可得
ky2﹣4y﹣4﹣4k=0,由 y1+y2==2 可得,k=2, 故弦所在直线方程为2x﹣y﹣1=0.
19.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bc=a2﹣(b﹣c)2. (1)求角A的大小; (2)若a=2
,△ABC的面积S=2
,求b,c的值.
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(1)由已知整理可得:c2+b2﹣a2=bc,利用余弦定理可求cosA=,结合范围A∈(0,π),可求A的值.
(2)由三角形面积公式可求bc=8,结合余弦定理可求b+c=6,联立即可解得b,c的值.
【解答】(本题满分为12分)
解:(1)∵bc=a2﹣(b﹣c)2,整理可得:c2+b2﹣a2=bc,…2分 ∴cosA=,…4分 ∵A∈(0,π), ∴A=
…6分
,及(1)可得:12=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc,…8分
,可得:bc=8,…10分
(2)∵a=2
又∵S=bcsinA=2∴b+c=6, ∴解得:
,或
.…12分
20.各项均为正数的数列{an}中,a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,对任意n∈N+,6Sn=an2+3an+2.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)记bn=
,求数列{bn}的前n项和Tn.
【考点】数列的求和;数列递推式.
6Sn﹣1=【分析】(1)由6Sn=an2+3an+2,可得n≥2时,
﹣1
+3an﹣1+2,相减可得:(an+an
)(an﹣an﹣1﹣3)=0,由an+an﹣1>0,an﹣an﹣1=3,利用等差数列的通项公式即可
得出. (2)bn=出.
【解答】解:(1)由6Sn=an2+3an+2,可得n≥2时,6Sn﹣1=
+3an﹣1+2,
=
=
,利用“裂项求和方法”即可得
相减可得:6an=an2+3an+2﹣(
+3an﹣1+2),
整理为:(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣3)=0, ∵an+an﹣1>0,an﹣an﹣1=3,
∴数列{an}是等差数列,公差为3,a1=1. ∴an=1+3(n﹣1)=3n﹣2. (2)bn=∴Tn=
21.已知函数f(x)=﹣x3﹣x2+2mx. (1)若m=3,n=1,求f(x)的极值;
(2)若n=﹣1,﹣2<m<0,f(x)在[1,4]上的最大值为间上的最小值.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.
【分析】(1)把m,n的值代入函数解析式,求出原函数的导函数,得到导函数的零点,从而求得原函数的极值点,求出极值;
(2)把n=﹣1代入函数解析式,求出导函数,由函数的单调性求得f(x)在[1,4]上的最大值为f(4)=8m+上的最小值.
【解答】解:(1)当m=3,n=1时,f′(x)=﹣x2﹣x+6=﹣(x﹣2)(x+3),
当x∈(﹣∞,﹣3)∪(2,+∞)时,f′(x)<0,当x∈(﹣3,2)时,f′(x)>0.
∴f(x)的单调减区间为(﹣∞,﹣3),(2,+∞);单调增区间为(﹣3,2). ∴f(x)的极大值为f(2)=
;极小值为f(﹣3)=
.
,f′(x)=x2﹣x+2m.
,
.求得m值,进一步求出函数在区间[1,4]
,求f(x)在该区
数
+
=列+…+
{bn}
=
的=
, 前
=
n.
项
和
(2)当n=﹣1,﹣2<m<0时,
令f′(x)=0,得,
f(x)在(﹣∞,x1),(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减. 当﹣2<m<0时,有x1<1<x2<4,
∴f(x)在[1,4]上的最小值为f(x2),又f(4)>f(1), ∴f(x)在[1,4]上的最大值为f(4)=8m+解得m=﹣1,x2=2,
故f(x)在[1,4]上的最小值为f(2)=
22.已知P(0,﹣1)是椭圆C的下顶点,F是椭圆C的右焦点,直线PF与椭圆C的另一个交点为Q,满足
=7
.
.
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)如图,过左顶点A作斜率为k(k>0)的直线l1,l2,直线l1交椭圆C于点D,交y轴于点B.l2与椭圆C的一个交点为E,求
的最小值.
【考点】椭圆的简单性质. 【分析】(1)由题意设椭圆C:
,由
=7
,求得Q的坐标,代入椭圆
C的方程可得3a2=4c2,结合隐含条件求得a2,则椭圆方程可求;
(2)设直线l1 的方程为y=k(x+2),联立直线方程与椭圆方程,求出D的横坐标,可设直线l2的方程y=kx,与椭圆方程联立,求出E的横坐标,结合l1∥l2,得
=
不等式求得最小值.
【解答】解:(1)由题意设椭圆C:
,且F(c,0),则由
=7
,知Q
=
,代入点的坐标,化简整理后利用基本
().
,化简得:3a2=4c2,
代入椭圆C的方程,又b2=a2﹣c2=1,∴a2=4. 从而椭圆C的标准方程为
;
(2)设直线l1 的方程为y=k(x+2), 联立
,得(x+2)[4k2(x+2)+(x﹣2)]=0.
∴,
直线l2的方程可设为y=kx, 联立
,解得E点的横坐标
,
由l1∥l2,得
==
=.
当且仅当∴当k=时,
,即k=时取等号. 的最小值为
.
2017年3月7日
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