甘肃省武威十八中2016-2017学年高二下学期期中考试数
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2016-2017学年甘肃省武威十八中高二(下)期中数学试卷一、选择题(共12小题,每小题5分)1.已知集合A={x|x2﹣x﹣2<0},B={x|log4x<0.5},则()A.A∩B=∅B.A∩B=B C.∁U A∪B=R D.A∪B=B2.命题“∀x∈R,使得n≥x2”的否定形式是()A.∀x∈R,使得n<x2B.∃x∈R,使得n≥x2C.∃x∈R,使得n<x2D.∀x∈R,使得n≤x23.设f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0等于()A.e2B.e C. D.ln24.下列函数中x=0是极值点的函数是()A.f(x)=﹣x3B.f(x)=﹣cosx C.f(x)=sinx﹣x D.f(x)=5.以双曲线=1的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为()A.y2=16x B.y2=﹣16x C.y2=8x D.y2=﹣8x6.“|x﹣1|<2成立”是“x(x﹣3)<0成立”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不不充分也不必要条件7.已知抛物线y=ax2(a>0)的焦点到准线距离为1,则a=()A.4 B.2 C.D.8.函数函数f(x)=(x﹣3)e x的单调递增区间是()A.(﹣∞,2)B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)9.已知f(x)=x2+2xf′(1)﹣6,则f′(1)等于()A.4 B.﹣2 C.0 D.210.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极大值点()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个11.若双曲线﹣=1的一条渐近线经过点(3,﹣4),则此双曲线的离心率为()A.B.C.D.12.若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,则实数m的取值范围是()A.(,+∞)B.(﹣∞,]C.[,+∞)D.(﹣∞,)二、填空题(共4小题,每小题5分)13.已知向量=(1,),=(,1),则与夹角的大小为.14.如果双曲线﹣=1上一点P到它的右焦点的距离是8,那么点P到它的左焦点的距离是.15.曲线f(x)=x3+x﹣2(x>0)的一条切线平行于直线y=4x,则切点P0的坐标为.16.设函数f(x)=x3﹣3x+1,x∈[﹣2,2]的最大值为M,最小值为m,则M+m=.三、解答题(共5小题,每小题10分)17.求下列函数的导数.(1);(2)y=(2x2﹣1)(3x+1)18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC=2,G,F分别是AD,PB的中点.(Ⅰ)求证:CD⊥PA;(Ⅱ)证明:GF⊥平面PBC.19.已知曲线C:f(x)=x3﹣x+3(1)利用导数的定义求f(x)的导函数f'(x);(2)求曲线C上横坐标为1的点处的切线方程.20.已知椭圆的两焦点为F1(﹣,0),F2(,0),离心率e=.(1)求此椭圆的方程;(2)设直线l:y=x+m,若l与此椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|等于椭圆的短轴长,求m的值.21.设函数f(x)=x3+3ax2﹣9x+5,若f(x)在x=1处有极值(1)求实数a的值(2)求函数f(x)的极值(3)若对任意的x∈[﹣4,4],都有f(x)<c2,求实数c的取值范围.2016-2017学年甘肃省武威十八中高二(下)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分)1.已知集合A={x|x2﹣x﹣2<0},B={x|log4x<0.5},则()A.A∩B=∅B.A∩B=B C.∁U A∪B=R D.A∪B=B【考点】1E:交集及其运算.【分析】利用不等式的性质分别求出集合A与B,由此利用交集和并集的定义能求出结果.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣x﹣2<0}={x|﹣1<x<2},B={x|log4x<0.5}={x|0<x<2},∴A∩B=B,∁U A∪B={x|x≤﹣1或x>0},A∪B=A.故选:B.2.命题“∀x∈R,使得n≥x2”的否定形式是()A.∀x∈R,使得n<x2B.∃x∈R,使得n≥x2C.∃x∈R,使得n<x2D.∀x∈R,使得n≤x2【考点】2J:命题的否定.【分析】利用全称命题对方的是特称命题,写出结果即可.【解答】解:因为全称命题对方的是特称命题,所以,命题“∀x∈R,使得n≥x2”的否定形式是:∃x∈R,使得n<x2.故选:C3.设f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0等于()A.e2B.e C. D.ln2【考点】63:导数的运算.【分析】求函数的导数,解导数方程即可.【解答】解:∵f(x)=xlnx,∴f′(x)=lnx+1,由f′(x0)=2,得lnx0+1=2,即lnx0=1,则x0=e,故选:B4.下列函数中x=0是极值点的函数是()A.f(x)=﹣x3B.f(x)=﹣cosx C.f(x)=sinx﹣x D.f(x)=【考点】6C:函数在某点取得极值的条件.【分析】结合极值的定义,分别判断各个函数是否满足(﹣∞,0)与(0,+∞)有单调性的改变,若满足则正确,否则结论不正确.【解答】解:A、y′=﹣3x2≤0恒成立,所以函数在R上递减,无极值点B、y′=sinx,当﹣π<x<0时函数单调递增;当0<x<π时函数单调递减且y′|x=0=0,故B符合C、y′=cosx﹣1≤0恒成立,所以函数在R上递减,无极值点D、y=在(﹣∞,0)与(0,+∞)上递减,无极值点故选B5.以双曲线=1的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为()A.y2=16x B.y2=﹣16x C.y2=8x D.y2=﹣8x【考点】K8:抛物线的简单性质.【分析】根据双曲线方程,算出它的右焦点为F(4,0),也是抛物线的焦点.由此设出抛物线方程为y2=2px,(p>0),结合抛物线焦点坐标的公式,可得p=8,从而得出该抛物线的标准方程.【解答】解析由双曲线方程﹣=1,可知其焦点在x轴上,由a2=16,得a=4,∴该双曲线右顶点的坐标是(4,0),∴抛物线的焦点为F(4,0).设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),则由=4,得p=8,故所求抛物线的标准方程为y2=16x.故选A.6.“|x﹣1|<2成立”是“x(x﹣3)<0成立”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不不充分也不必要条件【考点】2L:必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】利用绝对值不等式的解法、一元二次不等式的解法分别解出,即可判断出关系.【解答】解:由|x﹣1|<2解得:﹣2+1<x<2+1,即﹣1<x<3.由x(x﹣3)<0,解得0<x<3.“|x﹣1|<2成立”是“x(x﹣3)<0成立”必要不充分条件.故选:B.7.已知抛物线y=ax2(a>0)的焦点到准线距离为1,则a=()A.4 B.2 C.D.【考点】K8:抛物线的简单性质.【分析】抛物线y=ax2(a>0)化为,可得.再利用抛物线y=ax2(a>0)的焦点到准线的距离为1,即可得出结论.【解答】解:抛物线方程化为,∴,∴焦点到准线距离为,∴,故选D.8.函数函数f(x)=(x﹣3)e x的单调递增区间是()A.(﹣∞,2)B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【分析】首先对f(x)=(x﹣3)e x求导,可得f′(x)=(x﹣2)e x,令f′(x)>0,解可得答案.【解答】解:f′(x)=(x﹣3)′e x+(x﹣3)(e x)′=(x﹣2)e x,令f′(x)>0,解得x>2.故选:D.9.已知f(x)=x2+2xf′(1)﹣6,则f′(1)等于()A.4 B.﹣2 C.0 D.2【考点】63:导数的运算.【分析】对函数f(x)的解析式求导,得到其导函数,把x=1代入导函数中,列出关于f'(1)的方程,进而得到f'(1)的值【解答】解:求导得:f′(x)=2x+2f′(1),令x=1,得到f′(1)=2+2f′(1),解得:f′(1)=﹣2,故选:B.10.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极大值点()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【考点】6C:函数在某点取得极值的条件.【分析】根据题目给出的导函数的图象,得到导函数在给定定义域内不同区间上的符号,由此判断出原函数在各个区间上的单调性,从而判断出函数取得极大值的情况.【解答】解:如图,不妨设导函数的零点从小到大分别为x1,x2,x3,x4.由导函数的图象可知:当x∈(a,x1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(x1,x2)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,当x∈(x2,x3)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(x3,x4)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(x4,b)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,由此可知,函数f(x)在开区间(a,b)内有两个极大值点,是当x=x1,x=x4时函数取得极大值.故选B.11.若双曲线﹣=1的一条渐近线经过点(3,﹣4),则此双曲线的离心率为()A.B.C.D.【考点】KC:双曲线的简单性质.【分析】利用双曲线的渐近线方程经过的点,得到a、b关系式,然后求出双曲线的离心率即可.【解答】解:双曲线﹣=1的一条渐近线经过点(3,﹣4),可得3b=4a,即9(c2﹣a2)=16a2,解得=.故选:D.12.若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,则实数m的取值范围是()A.(,+∞)B.(﹣∞,]C.[,+∞)D.(﹣∞,)【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【分析】对函数进行求导,令导函数大于等于0在R上恒成立即可.【解答】解:若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,只需y′=3x2+2x+m≥0恒成立,即△=4﹣12m≤0,∴m≥.故选C.二、填空题(共4小题,每小题5分)13.已知向量=(1,),=(,1),则与夹角的大小为.【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.【分析】根据已知中向量的坐标,代入向量夹角公式,可得答案.【解答】解:∵向量=(1,),=(,1),∴与夹角θ满足:cosθ===,又∵θ∈[0,π],∴θ=,故答案为:.14.如果双曲线﹣=1上一点P到它的右焦点的距离是8,那么点P到它的左焦点的距离是4或12.【考点】KC:双曲线的简单性质.【分析】根据双曲线的定义,分类讨论,即可求得点P到它的左焦点的距离.【解答】解:由双曲线﹣=1,长轴长2a=4,短轴长2b=4,双曲线的左焦点F1,右焦点F2,当P在双曲线的左支上时,P到它的右焦点的距离丨PF2丨=8,则丨PF2丨﹣丨PF1丨=2a=4,则丨PF1丨=4,当P在双曲线的右支上时,P到它的右焦点的距离丨PF2丨=8,则丨PF1丨﹣丨PF2丨=2a=4,∴丨PF1丨=12,则点P到它的左焦点的距离4或12,故答案为:4或12,15.曲线f(x)=x3+x﹣2(x>0)的一条切线平行于直线y=4x,则切点P0的坐标为(1,0).【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】先求导函数,然后令导函数等于4建立方程,求出方程的解,即可求出切点的横坐标,从而可求出切点坐标.【解答】解:由y=x3+x﹣2,得y′=3x2+1,由已知得3x2+1=4,解之得x=1.x=﹣1(舍去)当x=1时,y=0;∴切点P0的坐标为(1,0).故答案为:(1,0).16.设函数f(x)=x3﹣3x+1,x∈[﹣2,2]的最大值为M,最小值为m,则M+m= 2.【考点】6E:利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】求出原函数的导函数,得到导函数的零点,进一步得到原函数的极值点,求得极值,再求出端点值,比较可得最大值为M,最小值为m,则M+m可求.【解答】解:由f(x)=x3﹣3x+1,得f′(x)=3x2﹣3=3(x+1)(x﹣1),当x∈(﹣2,﹣1)∪(1,2)时,f′(x)>0,当x∈(﹣1,1)时,f′(x)<0.∴函数f(x)的增区间为(﹣2,﹣1),(1,2);减区间为(﹣1,1).∴当x=﹣1时,f(x)有极大值3,当x=1时,f(x)有极小值﹣1.又f(﹣2)=﹣1,f(2)=3.∴最大值为M=3,最小值为m=﹣1,则M+m=3﹣1=2.故答案为:2.三、解答题(共5小题,每小题10分)17.求下列函数的导数.(1);(2)y=(2x2﹣1)(3x+1)【考点】63:导数的运算.【分析】根据导数的运算法则计算即可.【解答】解:(1)===;(2)y=(2x2﹣1)(3x+1)=6x3+2x2﹣3x﹣1,y'=(6x3+2x2﹣3x﹣1)'=(6x3)'+(2x2)'﹣(3x)'﹣(1)'=18x2+4x﹣3.18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC=2,G,F分别是AD,PB的中点.(Ⅰ)求证:CD⊥PA;(Ⅱ)证明:GF⊥平面PBC.【考点】LW:直线与平面垂直的判定;LO:空间中直线与直线之间的位置关系.【分析】(I)以D为原点建立空间直角坐标系,利用•=0,证得PA⊥CD;(Ⅱ)利用•=0,•=0,去证GF⊥平面PCB.【解答】证明:(I)以D为原点建立空间直角坐标系则A(2,0,0)B(2,2,0)C(0,2,0)P(0,0,2)F(1,1,1)=(2,0,﹣2),=(0,2,0),∴•=0,∴⊥,∴PA⊥CD;(Ⅱ)设G(1,0,0)则=(0,﹣1,﹣1),=(2,0,0),=(0,2,﹣2)∴•=0,•=0,∴FG⊥CB,FG⊥PC,∵CB∩PC=C,∴GF⊥平面PCB.19.已知曲线C:f(x)=x3﹣x+3(1)利用导数的定义求f(x)的导函数f'(x);(2)求曲线C上横坐标为1的点处的切线方程.【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)运用导数的定义,求得△y,和f'(x)=,计算即可得到所求;(2)由导数的几何意义,可得切线的斜率和切点,运用点斜式方程,即可得到所求切线的方程.【解答】解:(1)△y=f(x+△x)﹣f(x)=(x+△x)3﹣(x+△x)+3﹣x3+x﹣3=3x2△x+3x△x2+△x3﹣△x,∴=3x2+3x△x+△x2﹣1,则导函数f'(x)==(3x2+3x△x+△x2﹣1)=3x2﹣1;(2)由f(x)得f′(x)=3x2﹣1,设所求切线的斜率为k,则k=f′(1)=3×12﹣1=2,又f(1)=13﹣1+3=3,所以切点坐标为(1,3),由点斜式得切线的方程为y﹣3=2(x﹣1),即2x﹣y+1=0.20.已知椭圆的两焦点为F1(﹣,0),F2(,0),离心率e=.(1)求此椭圆的方程;(2)设直线l:y=x+m,若l与此椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|等于椭圆的短轴长,求m的值.【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合问题;K3:椭圆的标准方程.【分析】(1)先设椭圆方程为,有c=,求得a,b,最后写出椭圆方程;(2)由,将直线的方程代入抛物线的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用弦长公式即可求得m值,从而解决问题.【解答】解:(1)设椭圆方程为,则c=,,∴a=2,b=1,所求椭圆方程.(2)由,消去y,得5x2+8mx+4(m2﹣1)=0,则△>0得m2<5(*)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=﹣,x1x2=,y1﹣y2=x1﹣x2,|PQ|=•=2,解得m=,满足(*)∴m=.21.设函数f(x)=x3+3ax2﹣9x+5,若f(x)在x=1处有极值(1)求实数a的值(2)求函数f(x)的极值(3)若对任意的x∈[﹣4,4],都有f(x)<c2,求实数c的取值范围.【考点】6D:利用导数研究函数的极值;6E:利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】(1)求出导数,由题意可得f′(1)=0,解方程可得a=1;(2)求出导数,令导数大于0,可得增区间,令导数小于0,可得减区间,进而得到极值;(3)求出函数在[﹣4,4]上的最大值,由不等式恒成立思想可得c的二次不等式,解得c即可得到范围.【解答】解:(1)f′(x)=3x2+6ax﹣9,由已知得f′(1)=0,即3+6a﹣9=0,解得a=1.(2)由(1)得:f(x)=x3+3x2﹣9x+5,则f′(x)=3x2+6x﹣9,令f′(x)=0,解得x1=﹣3,x2=1,当x∈(﹣∞,﹣3),f′(x)>0,当x∈(﹣3,1),f′(x)<0,当x∈(1,+∞),f′(x)>0,所以f(x)在x=﹣3处取得极大值,极大值f(﹣3)=32,在x=1处取得极小值,极小值f(1)=0;(3)由(2)可知极大值f(﹣3)=32,极小值f(1)=0,又f(﹣4)=25,f(4)=81,所以函数f(x)在[﹣4,4]上的最大值为81,对任意的x∈[﹣4,4],都有f(x)<c2,则81<c2,解得c>9或c<﹣9.即有c的范围为(﹣∞,﹣9)∪(9,+∞).。