四川省成都市第七中学2017-2018学年高二上学期第一次月考数学(理)试题

  • 格式:docx
  • 大小:901.27 KB
  • 文档页数:21

四川省成都市第七中学2020-2021学年高二上学期第一次月考数学(理)试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知集合112x A x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,集合{}lg 0B x x =>,则A B =( ) A .{}1x x > B .{}0x x > C .{}{}10x x x x >⋃< D .∅ 2.在复平面,复数()4211i i --对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限 3.我国南宋数学家秦九韶所著《数学九章》中有“米谷粒分”问题:粮仓开仓收粮,粮农送来米1512石,验得米内夹谷,抽样取米一把,数得216粒内夹谷27粒,则这批米内夹谷约( )A .164石B .178石C .189石D .196石 4.下列选项中说法正确的是( )A .命题“p q ∨为真”是命题“p q ∧为真”的必要条件.B .若向量a ,b 满足0a b ⋅>,则a 与b 的夹角为锐角.C .若22am bm ≤,则a b ≤.D .“0x R ∃∈,2000x x -≤”的否定是“x R ∀∈,20x x -≥”5.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,834S a =,72a =-,则9a =( ) A .-6B .-4C .-2D .2 6.已知双曲线2213y x -=的离心率为2m ,且抛物线2y mx =的焦点为F ,点00(2,)(0)P y y >在此抛物线上,M 为线段PF 的中点,则点M 到该抛物线的准线的距离为( )A .52B .2C .32D .17.某产品的广告费用x 与销售额y 的统计数据如下表:根据上表可得回归方程ˆˆˆybx a =+中的ˆb 为9.4,据此模型预报广告费用为6万元时销售额为A .63.6万元B .65.5万元C .67.7万元D .72.0万元 8.按照如图的程序框图执行,若输出结果为31,则M 处条件可以是( )A .32k >B .16k ≥C .32k ≥D .16k < 9.已知a 为常数,函数()()ln 2f x x x ax =-有两个极值点,则a的取值范围为( ) A .(),1-∞B .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ C .()0,1 D .10,4⎛⎫⎪⎝⎭10.一个三棱锥的三视图如图所示,其中正方形的边都是1,则该三棱锥的体积为()A .14 B .13 C .4 D .311.已知双曲线C :221mx ny +=,(0m >,0n <)的一条渐近线与圆226290x y x y +--+=相切,则双曲线C 的离心率等于( )A .43B .53C .32D .5412.如图,在边长为2的正六边形ABCDEF 中,动圆Q 的半径为1,圆心在线段CD (含端点)上运动,P 是圆Q 上及内部的动点,设向量AP mAB nAF =+(m ,n 为实数),则m n +的取值范围是( )A .(]1,2B .[]5,6C .[]2,5D .[]3,5二、填空题 13.已知点(),P x y 的坐标满足条件41x y y x x +≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则22x y +的最大值为__________.14.已知数列{}n a 满足11a =,112n n n a a ---=(2n ≥),则8a =__________.15.已知四面体ABCD 的每个顶点都在球O 的球面上,AD ⊥底面ABC ,3AB BC CA ===,2AD =,则球O 的表面积为__________.16.设,x y R ∈,定义()x y x a y ⊗=-(a R ∈,且a 为常数),若()x f x e =,()22x g x e x -=+,()()()F x f x g x =⊗.以下四个命题中为真命题的是__________. ①()g x 不存在极值;②若()f x 的反函数为()h x ,且函数y kx =与函数()y h x =有两个公共点,则1k e=;③若()F x 在R 上是减函数,则实数a 的取值范围是(]--2,∞;④若-3a =,则在()F x 的曲线上存在两点,使得过这两点的切线互相垂直.三、解答题17.已知()f x a b →→=⋅,其中()2cos ,2a x x →=,()cos ,1b x →=,x ∈R .(1)求()f x 的单调递增区间;(2)在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,()1f A =-,a =且向量()3,sin m B →=与()2,sin n C →=共线,求边长b 和c 的值.18.经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1t 该产品获利润500元,未售出的产品,每1t 亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直图,如右图所示.经销商为下一个销售季度购进了130t 该农产品.以x (单位:t ,100≤x ≤150)表示下一个销售季度内的市场需求量,T(单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.(Ⅰ)将T 表示为x 的函数;(Ⅱ)根据直方图估计利润T 不少于57000元的概率.19.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 是菱形,2AC =,BD =AC ,BD 交于点O ,E 是PB 上任意一点.(1)求证:AC DE ⊥;(2)已知二面角A PB D --的余弦值为5,若E 为PB 的中点,求EC 与平面PAB 所成角的正弦值.20.ABC △是等边三角形,边长为4,BC 边的中点为D ,椭圆W 以A ,D 为左、右两焦点,且经过B 、C 两点。

(1)求该椭圆的标准方程;(2)过点D 且x 轴不垂直的直线l 交椭圆于M ,N 两点,求证:直线BM 与CN 的交点在一条定直线上.21.设函数()()21ln 12f x x b x =++(0b ≠). (1)若函数()f x 在定义域上是单调函数,求实数b 的取值范围;(2)求函数()f x 的极值点;(3)令1b =,()()212g x f x x x =-+,设()11,A x y ,()22,B x y ,()33,C x y 是曲线()y g x =上相异三点,其中1231x x x -<<<.求证:()()()()21322132g x g x g x g x x x x x -->--.22.选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是2ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为1x t y =+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数). (Ⅰ)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设曲线C 经过伸缩变换12x x y y =⎧''⎪⎨=⎪⎩得到曲线C ',若点()1,0P ,直线l 与C '交与A ,B ,求PA PB ⋅,PA PB +.参考答案1.B【解析】由题意得,{}}{}{0,1,1A x x B x x A B x x =>=>⋃=>,故选B. 2.B【解析】由题意得,()4211i i --=12i -+,故在第二象限. 3.C【解析】试题分析:由已知,抽得样本中含谷27粒,占样本的比例为271=2168,则由此估计总体中谷的含量约为11512=1898⨯石. 故选C.考点:抽样中的用样本去估计总体.4.A【解析】 对于A ,若p q ∨为真命题,则,p q 至少有一个为真命题, 若p q ∧为真命题,则,p q 为命题,则p q ∨为真命题,是“p∧q 为真命题”的必要不充分条件,正确;对于B ,根据向量积的定义,向量,a b 满足•0a b >,则a 与b 的夹角为锐角或同向,故错误;对于C ,如果20m = 时,22am bm ≤成立,a b ≤不一定成立,故错误;对于D “0x R ∃∈,2000x x -≤”的否定是“x R ∀∈,20x x -≥” 故错误,故选A.5.A【详解】 由已知得()11187842,{26 2.a d a d a d ⨯+=++=-解得110,{ 2.a d ==-91810826a a d ∴=+=-⨯=-. 故选A .考点:等差数列的通项公式和前n 项和公式.6.A【解析】 试题分析:因为双曲线的离心率22c m e a ===,所以4,(1,0).213m F PF ==+=,所以中点M 到该抛物线的准线的距离为32522d +==. 考点:双曲线及抛物线.7.B【详解】 试题分析:4235492639543.5,4244x y ++++++====, ∵数据的样本中心点在线性回归直线上,回归方程ˆˆˆybx a =+中的ˆb 为9.4, ∴42=9.4×3.5+a ,∴ˆa =9.1,∴线性回归方程是y=9.4x+9.1,∴广告费用为6万元时销售额为9.4×6+9.1=65.5考点:线性回归方程8.C【解析】试题分析:由已知,1,0k s ==,1,2s s k k =+==,3,4s k ==,7,8s k ==,15,16s k ==,31,32s k ==,符合条件输出,故选C.考点:直到型循环结构程序框图运算.【名师点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项. 9.D【解析】由题意得ln 410y x ax =+'-= 有两个不同的正根,2ln 1ln 0144x x a a x x x +-=='=⇒⇒= ,所以当(0,1)x ∈ 时,函数ln 14x a x +=单调递增,1(,)4a ∈-∞; 当(1,)x ∈+∞ 时,函数ln 14x a x +=单调递减,1(0,)4a ∈;因此a 的取值范围为10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,选D. ; 10.B【解析】由三棱锥的三视图可知,该三棱锥是一个直三棱锥,底面为边长为1的等腰直角三角形,高为2的直三棱锥,故111211323V =⨯⨯⨯⨯=,故选B. 11.D【解析】圆226290x y x y +--+=的标准方程为(x −3)2+(y −1)2=1,则圆心为M(3,1),半径R=1,由221mx ny +=得,则双曲线的焦点在x 轴,则对应的渐近线为a y x b =±, 设双曲线的一条渐近线为a y x b=±,即ax −by=0, ∵一条渐近线与圆226290x y x y +--+=相切,∴即圆心到直线的距离|3a −b|=c ,平方得9a 2−6ab+b 2=c 2=a 2+b 2,则离心率e=54, 故选:D.12.C【解析】以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立直角坐标系,则22(2,0),(:()(1,(23)B F Q x a y a --++-=≤≤所以(2)P m n - ,即22(2)1m n a --++-≤2cos sin ,[0,1]m n a r r r θθ--=+-=∈cos 3(4)πsin()6[163,162][2,5]226a r a m n r a θθ+-+=++=++-∈-+-+-=选C. 点睛:(1)向量的坐标运算将向量与代数有机结合起来,这就为向量和函数的结合提供了前提,运用向量的有关知识可以解决某些函数问题.(2)以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法.13.10【解析】满足约束条件的平面区域如下图所示:因为目标函数所表示的几何意义是动点到原点的距离的平方,由图得当为A 点时取得目标函数的最大值,可知A 点的坐标为(1,3),代入目标函数中,可得z max =32+12=10.故答案为:10.14.255【解析】因为数列{}n a 满足1a 1=,n 1n n 1a a 2---=(n 2≥)a n =(a n −a n −1)+(a n −1−a n −2)+…+(a 2−a 1)+a 1=2n −1+2n −2+…+2+1=2n −1. ∴a n =2n −1,即8a =255 15.16π 【解析】取BC 的中点E ,连结AE ,DE ,在四面体ABCD 中,AD ⊥平面ABC ,ABC ∆是边长为3的等边三角形.ABD ACD ∆≅∆,DBC ∆是等腰三角形, ABC ∆的中心为G ,作OG AD 交AD 的中垂线HO 于O ,O 为外接球的中心,2AE AG R === ,则四面体ABCD 外接球的表面积为:16π. 综上所述,16π 16.②③ 【分析】对①,求()g x 的导数进行判断,对②,因为()xf x e =,所以其反函数()ln h x x =,由()ln h x x =的图像与性质进行判断,对③,因为()F x 在R 上是减函数,所以()0F x '≤在R 上恒成立,求得a 的取值范围,对④,判断曲线上是否存两点处导数之积为1-.【详解】()e 4x g x x -'=-+,因为()00g '<,()10g '>,所以存在()00,1x ∈,使得()00g x '=,所以()g x 有极小值()0g x ,①是假命题;因为()xf x e =,所以其反函数()ln h x x =,过原点做()ln h x x =图像的切线,切线斜率为1e,又因为函数y kx =与函数()y h x =有两个公共点,则1k e=,②为真命题;因为()F x 在R 上是减函数,所以()0F x '≤在R 上恒成立,即()2420xea x x --≤在R 上恒成立,即()2224212a xx x ≤-=+-恒成立,得(],2a ∈-∞-,所以③是真命题;若3a =-,则()()22110x F x e x ⎡⎤=-++<⎣⎦',所以12,x x R ∀∈,有()()120F x F x '>',即()()12=1F x F x '-'不成立,()F x 的曲线上不存在两点,使得过这两点的切线互相垂直,④为假命题,故答案为②③. 【点睛】可利用导数研究函数的极值、最值、单调性、变化趋势等,从而画出函数的大致图像,然后根据图像判断交点个数;已知单调性问题可以转化为导数有关的恒成立问题;函数图像切线斜率等于切点处的导数值. 17.(1),()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)3,2b c ==. 【分析】(1)化简()f x 得,()12cos 23f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,整体代换结合余弦函数的单调性,即可得出结论;(2)由()1f A =-求出A ,()3,sin m B →=与()2,sin n C →=共线,结合余弦定理,建立,b c 关系,即可求解. 【详解】(1)()22cos 21cos22x x f x x x ==+12cos 23x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,cos y x =在[]()2,2k k k Z πππ-∈上单调递增,∴令222()3k x k k Z ππππ-≤+≤∈,得2()36k x k k Z ππππ-≤≤-∈, ()f x ∴的单调递增区间()2,36k k k Z ππππ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦. (2)()12cos 213f A A π⎛⎫=++=- ⎪⎝⎭,cos 213A π⎛⎫∴+=- ⎪⎝⎭,又72333A πππ<+<,23A ππ∴+=,即3A π=.7a =,由余弦定理得()22222cos 3a b c bc A b c bc =+-=+-.因为向量()3,sin m B →=与()2,sin n C →=共线, 所以2sin 3sin B C =,由正弦定理得23b c =,3,2b c ∴==.【点睛】本题主要考查了三角恒等变形,向量的数量积,正弦定理,余弦定理,考查了运算能力,属于中档题. 18.(Ⅰ)80039000,100130{65000,130150x x T x -≤<=≤≤(Ⅱ)0.7【解析】试题分析:(I )由题意先分段写出,当X ∈[100,130)时,当X ∈[130,150)时,和利润值,最后利用分段函数的形式进行综合即可.(II )由(I )知,利润T 不少于57000元,当且仅当120≤X≤150.再由直方图知需求量X ∈[120,150]的频率为0.7,利用样本估计总体的方法得出下一个销售季度的利润T 不少于57000元的概率的估计值.解:(I )由题意得,当X ∈[100,130)时,T=500X ﹣300(130﹣X )=800X ﹣39000, 当X ∈[130,150]时,T=500×130=65000,∴T=.(II )由(I )知,利润T 不少于57000元,当且仅当120≤X≤150. 由直方图知需求量X ∈[120,150]的频率为0.7,所以下一个销售季度的利润T 不少于57000元的概率的估计值为0.7. 考点:频率分布直方图.19.(1)证明见解析;(2).【解析】试题分析:(1)线线垂直问题转化为线面问题即可解决,即AC DE ⊥,由DP ⊥平面ABCD ,得DP AC ⊥,又分析可知BD AC ⊥,且,.BD PD D AC PBD ⋂=∴⊥平面,所以AC DE ⊥(2)解法1:(空间向量在立体几何中的应用)设EC 与平面PAB 所成的角为θ,即EC 与平面PAB 所成角为EC 与平面PAB 的法向量所成角,如图所示的空间直角坐标系,设,PD t =则()1,0,0A,()()(),1,0,0,0,0,,0,2t B C E P t ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 平面PBD 的一个法向量为(1,0,0),,得到233,1,.t n 2⎛⎫= ⎪ ⎪⎭ 再由二面角A PB D --,cos ,〈〉==n n 12解得t = 故(1,0,EC =-,)n 2=,最后sin cos ,EC θ=〈〉==n 2 解法2:通过构造法作出二面角A PB D --的平面角AFO ∠, 设DP=t , 作出二面角A PB D --的平面角AFO ∠,tan OA AFO t OF ∠===⇒=由,求出点到平面PAB 的距离sin 5h CE θ==试题解析:(1)因为DP ⊥平面ABCD ,所以DP AC ⊥, 1分 因为四边形ABCD 为菱形,所以BD AC ⊥2分 又,.BD PD D AC PBD ⋂=∴⊥平面 因为.DE PBD AC DE ⊂∴⊥平面,5分 (2)解法1:连接,OE 在PBD ∆中,//,EO PD所以,EO ABCD 平面⊥分别以,,OA OB OE 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设,PD t =则()1,0,0A,()()(),1,0,0,0,0,,0,2t B C E P t ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 6分 由(1)知,平面PBD 的一个法向量为(1,0,0),设平面PAB 的一个法向量为,则得30{30x y x y tz -+=--+=,令1y =,得233,1,.n 2⎛⎫= ⎪ ⎪⎭8分 因为二面角A PB D --的余弦值为5,所以cos ,5〈〉==n n 12, 解得t =或t =-,所以(0,P 10分设EC 与平面PAB 所成的角为θ.因为(1,0,EC =-,)n 2=,∴sin cos ,EC θ=〈〉==n 2所以EC 与平面PAB . 12分 解法2:设DP=t , 作出二面角A PB D --的平面角AFO ∠tan OA AFO t OF ∠===⇒=由,求出点到平面PAB 的距离sin h CE θ==考点:1、线面垂直和线线垂直的互化;2、空间向量在立体几何中的应用;3、空间想象能力和综合分析能力.20.(1)椭圆的方程为22196x y +=(2)证明见解析【解析】试题分析:(1)由题意得22426c AD a ===+= ,可得b,即得椭圆的标准方程;(2)由对称性知需证直线BM 与CN 的交点横坐标为定值,设()11,M x y ,()22,N x y ,利用点斜式写出直线BM 与CN 方程,解方程组得交点横坐标满足(4x ⎛⎫=,再设MN的方程为x my =+(1212224y yx my y+=,联立直线MN方程与椭圆方程,利用韦达定理代入化简即得x =试题解析:解:(1)由题意可知两焦点为()与),且26a =,因此椭圆的方程为22196x y +=. (2)①当MN 不与x 轴重合时, 设MN的方程为x my =+)2B,)2C-联立椭圆与直线2223180x y MN x my ⎧+-=⎪⎨=+⎪⎩消去x 可得()2223120m y ++-=,即12223y y m -+=+,1221223y y m -=+ 设()11,M x y ,()22,N x y 则BM:2y x -=①CN:2y x +=-②②-①得(4x ⎛⎫=(()()1221212224my y my y x m y y +--=(1212224y yx my y+=(22341223m x m m +=-+4x =-则x =x =.②当MN 与x 轴重合时,即MN 的方程0x =为,即()3,0M ,()3,0N -. 即BM:2y x -=①CN:2y x +=②联立①和②消去y可得x =.综上BM 与CN的交点在直线x =上. 21.(1)实数b 的取值范围是1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(2)0b <时,()f x有唯一极小值点x =,104b <<时,()f x有一个极大值点12x --=和一个极小值点12x -=; 14b ≥时,()f x 无极值点. (3)证明见解析 【解析】试题分析:(1)利用导数转化为:()0f x '≥或()0f x '≤在()1,-+∞上恒成立.再根据变量分离转化为对应函数最值:2b x x ≥--最大值或2b x x ≤--最小值,即得14b ≥.(2)实质为讨论一元二次方程20(1)x x b x ++=>-解的情况:当14b ≥时,方程无解,函数无极值点;0b <时,方程有一解,函数有一个极值点;104b <<时,方程有两解,函数有两个极值点;(3)借助第三量()2g x '进行论证,先证()()()21221g x g x g x x x '->-,代入化简可得211211ln111x x x x ++>-++,构造函数()1ln 1p t t t =+-,其中2111x t x +=+(1t >),利用导数易得()p t 在()1,+∞上单调递增,即()()1p t p >得,即有1ln 10t t+->,同理可证()()()32232g x g x g x x x '-<-,试题解析:解:(1)()22112411x b x x b f x x x ⎛⎫++- ⎪++⎝⎭==++', 函数()f x 在定义域上是单调函数,()0f x ∴'≥或()0f x '≤在()1,-+∞上恒成立. 若()0f x '≥恒成立,得14b ≥. 若()0f x '≤恒成立,即21124b x ⎛⎫≤-++ ⎪⎝⎭恒成立. 21124x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭在()1,-+∞上没有最小值,∴不存在实数b 使()0f x '≤恒成立.综上所述,实数b 的取值范围是1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. (2)由(1)知当14b ≥时,函数()f x 无极值点. 当14b <时,()0f x =有两个不同解,1x =,2x =, 0b <时,11x =<-,21x =>-,即()11,x ∉-+∞,()21,x ∈-+∞,0b ∴<时,()f x 在()21,x -上递减,在()2,x +∞上递增,()f x有唯一极小值点2x =;当104b <<时,11x =>-. 1x ∴,()21,x ∈-+∞,()0f x =在()11,x -上递增,在()12,x x 递减,在()2,x +∞递增,()f x有一个极大值点1x =和一个极小值点2x =.综上所述,0b <时,()f x有唯一极小值点x =,104b <<时,()f x有一个极大值点12x -=和一个极小值点12x -=; 14b ≥时,()f x 无极值点. (3)先证:()()()21221g x g x g x x x '->-,即证()()2211212ln 1ln 1111x x x x x x x ++--+>+-+, 即证()()21221122111ln111x x x x x x x x +-++->=+++ 12111x x +=-+, 令2111x t x +=+(1t >),()1ln 1p t t t =+-,()2110p t t t=->',所以()1ln 1p t t t =+-在()1,+∞上单调递增,即()()10p t p >=,即有1ln 10t t+->,所以获证. 同理可证:()()()32232g x g x g x x x '-<-,所以()()()()21322132g x g x g x g x x x x x -->--.点睛:对于求不等式成立时的参数范围问题,在可能的情况下把参数分离出来,使不等式一端是含有参数的不等式,另一端是一个区间上具体的函数,这样就把问题转化为一端是函数,另一端是参数的不等式,便于问题的解决.但要注意分离参数法不是万能的,如果分离参数后,得出的函数解析式较为复杂,性质很难研究,就不要使用分离参数法.22.(1)C 的普通方程为224x y +=,l:)1y x =-(2)121213PA PB t t ⋅==;13PA PB += 【解析】试题分析:(1)直接消去参数t 得直线l 的普通方程,根据ρ2=x 2+y 2可得曲线C 的直角坐标方程;(2)先根据伸缩变换得到曲线C′的方程,则2134120t t +-=,即可用韦达定理可得PA PB ⋅,PA PB +的值根据三角函数的性质可求出所求.试题解析:(1)C 的普通方程为224x y +=,l:)1y x =-;(2)根据条件可求出伸缩变换后的方程为2214x y +=,即2244x y +=,直线l 的参数方程1122x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),带入椭圆:2211442t ⎫⎛⎫++=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭化简得2134120t t +-=,12413t t +=-,121213t t =-,所以121213PA PB t t ⋅==,12PA PB t t +=-==。