2016-2017学年广东省汕头市濠江区金山中学高二(下)3月月考数学试卷(理科)
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2016-2017学年广东省汕头市濠江区金山中学高二(下)3月月考数学试卷(理科)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)若z=1+2i,则=()A.1 B.﹣1 C.i D.﹣i2.(5分)函数f(x)=x2+2x+m(x,m∈R)的最小值为﹣1,则等于()A.2 B.C.6 D.73.(5分)若直线y=m与y=3x﹣x3的图象有三个不同的交点,则实数m的取值范围为()A.(﹣2,2)B.[﹣2,2]C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)4.(5分)已知α,β是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,给出了下列命题:①若m⊥α,m⊂β,则α⊥β;②若m⊥n,m⊥α,则n∥α;③若m∥α,α⊥β,则m⊥β,④若α∩β=m,n∥m,且n⊄α,n⊄β,则n∥α,n∥β()A.②④B.①②④C.①④D.①③5.(5分)观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=()A.28 B.76 C.123 D.1996.(5分)将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人,每人至少1张.如果分给同一人的2张参观券连号,那么不同的分法种数是()A.24 B.96 C.144 D.2107.(5分)设函数f(x)=ax3﹣x2(a>0)在(0,3)内不单调,则实数a的取值范围是()A.a>B.0<a<C.0<a<D.<a<18.(5分)设θ是△ABC的一个内角,且sinθ+cosθ=,则x2sinθ﹣y2cosθ=1表示()A.焦点在x轴上的椭圆B.焦点在y轴上的椭圆C.焦点在x轴上的双曲线D.焦点在y轴上的双曲线9.(5分)在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线共有()A.1条 B.2条 C.3条 D.4条10.(5分)已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(4)=1,f′(x)为f(x)的导函数,又知y=f′(x)的图象如图所示,若两个正数a,b满足,f(2a+b)<1,则的取值范围是()A. B. C.D.11.(5分)已知函数f(x)=,若0<x1<x2<1,则()A.B.C.D.无法判断与的大小12.(5分)已知f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)为f(x)的导函数,且满足f(x)>﹣xf′(x),则不等式f(x+1)>(x﹣1)f(x2﹣1)的解集是()A.(1,2) B.(1,+∞)C.(0,2) D.(2,+∞)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)已知复数z1=2+i,z2=a+3i(a∈R),z1•z2是实数,则|z1+z2|=.14.(5分)已知直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为.15.(5分)3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是.16.(5分)在矩形ABCD中,对角线AC与相邻两边所成角分别为α,β,则有cos2α+cos2β=1,类比到空间中的一个正确命题是:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,对角线AC1与相邻三个面所成角分别为α,β,γ,则有cos2α+cos2β+cos2γ=.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答要写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.设△ABC中的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=2,(a+b)(sinA ﹣sinB)=(c﹣b)sinC.(Ⅰ)若b=2,求c边的长;(Ⅱ)求△ABC面积的最大值,并指明此时三角形的形状.18.已知数列{a n}满足S n+a n=2n+1.(1)写出a1,a2,a3,并推测a n的表达式;(2)用数学归纳法证明所得的结论.19.在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥面ABCD,EF∥AB,AB=2,EB=的中点.(1)求证:EM∥平面ADF;(2)求二面角D﹣AF﹣B的大小.20.如图,已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,短轴两个端点分别为A,B,且四边形F1AF2B是边长为2 的正方形.(1)求椭圆的方程;(2)若C,D分别为长轴的左右端点,O为坐标原点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P,判断是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由.21.已知函数f(x)=e x﹣kx+k(k∈R).(1)试讨论函数y=f(x)的单调性;(2)若该函数有两个不同的零点x1,x2,试求:(i)实数k的取值范围;(ii)证明:x1+x2>4.2016-2017学年广东省汕头市濠江区金山中学高二(下)3月月考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)(2016•新课标Ⅲ)若z=1+2i,则=()A.1 B.﹣1 C.i D.﹣i【解答】解:z=1+2i,则===i.故选:C.2.(5分)(2011•安徽模拟)函数f(x)=x2+2x+m(x,m∈R)的最小值为﹣1,则等于()A.2 B.C.6 D.7【解答】解:由函数f(x)=x2+2x+m(x,m∈R)的最小值为﹣1,得到==﹣1,解得m=0,所以f(x)=x2+2x,则∫12f(x)dx=(x3+x2)|12=(+4)﹣(+1)=.故选B3.(5分)(2016秋•芗城区校级期末)若直线y=m与y=3x﹣x3的图象有三个不同的交点,则实数m的取值范围为()A.(﹣2,2)B.[﹣2,2]C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)【解答】解:∵y=3x﹣x3,∴y′=3﹣3x2,令y′=0,得x=±1,∵x∈(﹣∞,﹣1)时,y′<0;x∈(﹣1,1)时,y′>0;x∈(1,+∞)时,y′<0.∴当x=1时,y取极大值2,当x=﹣1时,y取极小值﹣2,∵直线y=m与y=3x﹣x2的图象有三个不同交点∴m的取值范围为﹣2<m<2.故选:A.4.(5分)(2016•滨州一模)已知α,β是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,给出了下列命题:①若m⊥α,m⊂β,则α⊥β;②若m⊥n,m⊥α,则n∥α;③若m∥α,α⊥β,则m⊥β,④若α∩β=m,n∥m,且n⊄α,n⊄β,则n∥α,n∥β()A.②④B.①②④C.①④D.①③【解答】解:由α,β是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,知:①若m⊥α,m⊂β,则由面面垂直的判定定理得α⊥β,故①正确;②若m⊥n,m⊥α,则n∥α或n⊂α,故②错误;③若m∥α,α⊥β,则m与β相交、平行或m⊂β,故③错误;④若α∩β=m,n∥m,且n⊄α,n⊄β,则由线面平行的判定定理得n∥α,n∥β,故④正确.故选:C.5.(5分)(2012•江西)观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=()A.28 B.76 C.123 D.199【解答】解:观察可得各式的值构成数列1,3,4,7,11,…,其规律为从第三项起,每项等于其前相邻两项的和,所求值为数列中的第十项.继续写出此数列为1,3,4,7,11,18,29,47,76,123,…,第十项为123,即a10+b10=123,.故选C.6.(5分)(2016春•广东期末)将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人,每人至少1张.如果分给同一人的2张参观券连号,那么不同的分法种数是()A.24 B.96 C.144 D.210【解答】解:5张参观券全部分给4人,分给同一人的2张参观券连号,方法数为:1和2,2和3,3和4,4和5,四种连号,其它号码各为一组,分给4人,共有4×A44=96种.故选:B.7.(5分)(2013春•烟台期末)设函数f(x)=ax3﹣x2(a>0)在(0,3)内不单调,则实数a的取值范围是()A.a>B.0<a<C.0<a<D.<a<1【解答】解:f′(x)=ax2﹣2x.(a>0).∵函数f(x)=ax3﹣x2(a>0)在(0,3)内不单调,∴函数f(x)=ax3﹣x2(a>0)在(0,3)内存在极值,∴f′(x)=0在(0,3)内有解,即ax2﹣2x=0在(0,3)内有解.∵x≠0,∴可化为ax﹣2=0,∴,∵x∈(0,3),∴,即.∴实数a的取值范围是a.故选:A.8.(5分)(2014•荆州二模)设θ是△ABC的一个内角,且sinθ+cosθ=,则x2sinθ﹣y2cosθ=1表示()A.焦点在x轴上的椭圆B.焦点在y轴上的椭圆C.焦点在x轴上的双曲线D.焦点在y轴上的双曲线【解答】解:因为θ∈(0,π),且sinθ+cosθ=,平方可得2sinθcosθ=﹣<0,所以,θ∈(,),且sinθ>0,且cosθ<0,且sinθ>|cosθ|,可得从而x2sinθ﹣y2cosθ=1表示焦点在y轴上的椭圆.故选:B.9.(5分)(2004•黑龙江)在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B (3,1)距离为2的直线共有()A.1条 B.2条 C.3条 D.4条【解答】解:分别以A、B为圆心,以1、2为半径作圆,两圆的公切线有两条,即为所求.故选B.10.(5分)(2016春•南昌校级期中)已知函数f(x)的定义域为R,且满足f (4)=1,f′(x)为f(x)的导函数,又知y=f′(x)的图象如图所示,若两个正数a,b满足,f(2a+b)<1,则的取值范围是()A. B. C.D.【解答】解:由导函数图象,可知函数在(0,+∞)上为单调增函数∵f(4)=1,正数a,b满足f(2a+b)<1∴0<2a+b<4,a>0,b>0又因为表示的是可行域中的点与(﹣1,﹣2)的连线的斜率.所以当(﹣1,﹣2)与A(0,4)相连时斜率最大,为6,当(﹣1,﹣2)与B(2,0)相连时斜率最小为,∴的取值范围是(,6)故选:A.11.(5分)(2014•内黄县校级模拟)已知函数f(x)=,若0<x1<x2<1,则()A.B.C.D.无法判断与的大小【解答】解:∵f(x)==,∴=是减函数,∵0<x1<x2<1,∴.故选A.12.(5分)(2017春•濠江区校级月考)已知f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)为f(x)的导函数,且满足f(x)>﹣xf′(x),则不等式f(x+1)>(x﹣1)f (x2﹣1)的解集是()A.(1,2) B.(1,+∞)C.(0,2) D.(2,+∞)【解答】解:∵f(x)>﹣xf′(x),∴(x•f(x))′>0,故函数y=x•f(x)在(0,+∞)上是增函数,由不等式f(x+1)>(x﹣1)f(x2﹣1)得:(x+1)f(x+1)>(x+1)(x﹣1)f(x2﹣1),即(x+1)f(x+1)>(x2﹣1)f(x2﹣1),∴x+1>x2﹣1>0,解得:1<x<2,故选:A.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)(2014•浦东新区一模)已知复数z1=2+i,z2=a+3i(a∈R),z1•z2是实数,则|z1+z2|=.【解答】解:z1•z2=(2+i)(a+3i)=2a﹣3+(6+a)i是实数,∴6+a=0,解得a=﹣6.∴z2=﹣6+3i.∴z1+z2=(2+i)+(﹣6+3i)=﹣4+4i.∴|z1+z2|=|﹣4+4i|==.故答案为:.14.(5分)(2012•河南三模)已知直线y=x+1与曲线y=ln(x+a)相切,则a的值为2.【解答】解:设切点P(x0,y0),则y0=x0+1,y0=ln(x0+a),又∵切线方程y=x+1的斜率为1,即,∴x0+a=1,∴y0=0,x0=﹣1,∴a=2.故答案为:215.(5分)(2017春•濠江区校级月考)3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是432.【解答】解:从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A,(A共有C32A22=6种不同排法),剩下一名女生记作B,将A,B插入到3名男生全排列后所成的4个空中的2个空中,故有C32A22A42A33=432种,故答案为:43216.(5分)(2017•新罗区校级模拟)在矩形ABCD中,对角线AC与相邻两边所成角分别为α,β,则有cos2α+cos2β=1,类比到空间中的一个正确命题是:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,对角线AC1与相邻三个面所成角分别为α,β,γ,则有cos2α+cos2β+cos2γ=2.【解答】解:我们将平面中的两维性质,类比推断到空间中的三维性质.由在长方形中,设一条对角线与其一顶点出发的两条边所成的角分别是α,β,则有cos2α+cos2β=1,我们根据长方体性质可以类比推断出空间性质,∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,如图对角线AC1与过A点的三个面ABCD,AA1B1B、AA1D1D所成的角分别为α,β,γ,∴cosα=,cosβ=,cosγ=,∴cos2α+cos2β+cos2γ=,令同一顶点出发的三个棱的长分别为a,b,c,则有cos2α+cos2β+cos2γ===2故答案为:cos2α+cos2β+cos2γ=2.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答要写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(2017春•濠江区校级月考)设△ABC中的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=2,(a+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC.(Ⅰ)若b=2,求c边的长;(Ⅱ)求△ABC面积的最大值,并指明此时三角形的形状.【解答】解:(I)由正弦定理得:(a+b)(a﹣b)=(c﹣b)c,即a2﹣b2=c2﹣bc﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)因为a=2且b=2,所以解得:c=2.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)(II)由(I)知,则A=60°﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)因为a=2,∴b2+c2﹣bc=4≥2bc﹣bc=bc,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)∴,此时三角形是正三角形﹣﹣﹣(12分)18.(2013•宣武区校级模拟)已知数列{a n}满足S n+a n=2n+1.(1)写出a1,a2,a3,并推测a n的表达式;(2)用数学归纳法证明所得的结论.【解答】解:(1)当n=1,时S1+a1=2a1=3∴a1=当n=2时,S2+a2=a1+a2+a2=5∴a2=,同样令n=3,则可求出a3=∴a1=,a2=,a3=猜测a n=2﹣(2)①由(1)已得当n=1时,命题成立;②假设n=k时,命题成立,即a k=2﹣,=2(k+1)+1,当n=k+1时,a1+a2+…+a k+2a k+1且a1+a2+…+a k=2k+1﹣a k=2(k+1)+1=2k+3,∴2k+1﹣a k+2a k+1∴2a k=2+2﹣,即a k+1=2﹣,+1即当n=k+1时,命题成立.根据①②得n∈N+,a n=2﹣都成立.19.(2017春•濠江区校级月考)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥面ABCD,EF∥AB,AB=2,EB=的中点.(1)求证:EM∥平面ADF;(2)求二面角D﹣AF﹣B的大小.【解答】解:因为BE⊥平面ABD,AB⊥DB,故以B为原点,建立如图所示的空间直角坐标系B﹣xyz,由已知可得B(0,0,0),A(0,2,0),D(3,0,0),C(3,﹣2,0),E(0,0,),F(0,1,),M(,0,0).(1),,设平面ADF的一个法向量是,由,令y=3,则.又因为所以,又EM⊄平面ADF,所以EM∥平面ADF.(2)平面ADF的一个法向量是.可得平面ABF的法向量是.cos<>=,∵二面角D﹣AF﹣B为锐角,∴二面角D﹣AF﹣B的大小为.20.(2014•黄山二模)如图,已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,短轴两个端点分别为A,B,且四边形F1AF2B是边长为2 的正方形.(1)求椭圆的方程;(2)若C,D分别为长轴的左右端点,O为坐标原点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P,判断是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由.【解答】解:(1)∵四边形F1AF2B是边长为2 的正方形,∴a=2,b=c,∵a2=b2+c2,∴b=c=.∴椭圆的方程为.(2)判断是定值4.下面给出证明:设M(2,m),P(s,t),C(﹣2,0).则直线CM的方程为:,联立,化为(8+m2)x2+4m2x+4m2﹣32=0,∵直线与椭圆有两个交点,∴△=16m4﹣4(8+m2)(4m2﹣32)>0,化为1>0.∴﹣2×s=,解得.∴.∴P.∴===4为定值.21.(2016春•越秀区校级期末)已知函数f(x)=e x﹣kx+k(k∈R).(1)试讨论函数y=f(x)的单调性;(2)若该函数有两个不同的零点x1,x2,试求:(i)实数k的取值范围;(ii)证明:x1+x2>4.【解答】解:(1)由f(x)=e x﹣kx+k,(k∈R),则f′(x)=e x﹣k,讨论:若k≤0,则f′(x)>0,故f(x)在定义域上单调递增;若k>0,令f′(x)>0,解得x>lnk;令f′(x)<0,解得x<lnk,综上:当k≤0时,f(x)的单调递增区间为R,无单调递减区间;当k>0时,f(x)的单调递增区间为(lnk,+∞),单调递减区间为(﹣∞,lnk),(2)(i)由题意:由(1)可知,当k≤0时,函数至多只有一个零点,不符合题意,舍去;k>0时,令f(lnk)=e lnk﹣klnk+k<0,解得k>e2,此时f(1)=e>0;x→+∞时,f(x)→+∞>0,因此会有两个零点,符合题意.综上:实数k的取值范围是(e2,+∞);(ii):由(i)可知:k>e2时,此时f(1)=e>0;x→+∞时,f(x)→+∞>0,且f(2)=e2﹣k<0,因此x1∈91,2),x2∈(2,+∞),由=kx1﹣k,=kx2﹣k,相除后得到=,取对数x2﹣x1=ln(x2﹣1)﹣ln(x1﹣1),令y2=x2﹣1,y1=x1﹣1,即y2﹣y1=lny2﹣lny1=ln,要证x1+x2>4,即证y1+y2>2,即证<ln,令=t>1,即证<lnt,构造函数h(t)=lnt﹣(t>1),由h′(t)=>0,y=h(t)单调递增,则h(t)>h(1)=0,故不等式成立,综上,原不等式成立.参与本试卷答题和审题的老师有:qiss;sllwyn;zlzhan;zwx097;lcb001;沂蒙松;caoqz;刘老师;whgcn;xintrl;w3239003;陈高数(排名不分先后)胡雯2017年5月9日。