瑞丽市外国语学校2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析
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瑞丽市外国语学校2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析班级__________ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 如果集合 ,A B ,同时满足{}{}{}{}1,2,3,41,1,1AB B A B =≠≠,A =,就称有序集对(),A B 为“ 好集对”. 这里有序集对(),A B 是指当A B ≠时,(),A B 和(),B A 是不同的集对, 那么“好集对” 一共有( )个A .个B .个C .个D .个2. 如图,圆O 与x 轴的正半轴的交点为A ,点C 、B 在圆O 上,且点C 位于第一象限,点B 的坐标为(,﹣),∠AOC=α,若|BC|=1,则cos 2﹣sincos﹣的值为( )A .B .C .﹣D .﹣3. 已知四个函数f (x )=sin (sinx ),g (x )=sin (cosx ),h (x )=cos (sinx ),φ(x )=cos (cosx )在x ∈[﹣π,π]上的图象如图,则函数与序号匹配正确的是( )A .f (x )﹣①,g (x )﹣②,h (x )﹣③,φ(x )﹣④B .f (x )﹣①,φ(x )﹣②,g (x )﹣③,h (x )﹣④C .g (x )﹣①,h (x )﹣②,f (x )﹣③,φ(x )﹣④D .f (x )﹣①,h (x )﹣②,g (x )﹣③,φ(x )﹣④4. 复数i ﹣1(i 是虚数单位)的虚部是( )A .1B .﹣1C .iD .﹣i5. 底面为矩形的四棱锥P -ABCD 的顶点都在球O 的表面上,且O 在底面ABCD 内,PO ⊥平面ABCD ,当四棱锥P -ABCD 的体积的最大值为18时,球O 的表面积为( ) A .36π B .48π C .60πD .72π6. 执行下面的程序框图,若输入2016x =-,则输出的结果为( )A .2015B .2016C .2116D .20487. 设函数()''y f x =是()'y f x =的导数.某同学经过探究发现,任意一个三次函数()()320f x ax bx cx d a =+++≠都有对称中心()()00,x f x ,其中0x 满足()0''0f x =.已知函数()3211533212f x x x x =-+-,则1232016...2017201720172017f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭( )A .2013B .2014 C .2015 D .20161111] 8. 如图,一隧道截面由一个长方形和抛物线构成现欲在随道抛物线拱顶上安装交通信息采集装置若位置C 对隧道底AB 的张角θ最大时采集效果最好,则采集效果最好时位置C 到AB 的距离是( )A .2mB .2mC .4 mD .6 m9. 阅读如下所示的程序框图,若运行相应的程序,则输出的S 的值是( )A .39B .21C .81D .10210.已知一元二次不等式f(x)<0的解集为{x|x<﹣1或x>},则f(10x)>0的解集为()A.{x|x<﹣1或x>﹣lg2} B.{x|﹣1<x<﹣lg2}C.{x|x>﹣lg2} D.{x|x<﹣lg2}11.已知向量=(1,2),=(x,﹣4),若∥,则x=()A.4 B.﹣4 C.2 D.﹣212.函数y=|a|x﹣(a≠0且a≠1)的图象可能是()A. B.C.D.二、填空题13.已知椭圆+=1(a>b>0)上一点A关于原点的对称点为B,F为其左焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=θ,且θ∈[,],则该椭圆离心率e的取值范围为.14.如图是正方体的平面展开图,则在这个正方体中①BM与ED平行;②CN与BE是异面直线;③CN与BM成60 角;④DM与BN是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是(写出所有你认为正确的命题).15.某高中共有学生1000名,其中高一年级共有学生380人,高二年级男生有180人.如果在全校学生中抽取1名学生,抽到高二年级女生的概率为19.0,先采用分层抽样(按年级分层)在全校抽取100人,则应在高三年级中抽取的人数等于.16.已知1a b>>,若10log log3a bb a+=,b aa b=,则a b+= ▲.17.对于映射f:A→B,若A中的不同元素有不同的象,且B中的每一个元素都有原象,则称f:A→B为一一映射,若存在对应关系Φ,使A到B成为一一映射,则称A到B具有相同的势,给出下列命题:①A是奇数集,B是偶数集,则A和B具有相同的势;②A是平面直角坐标系内所有点形成的集合,B是复数集,则A和B不具有相同的势;③若区间A=(﹣1,1),B=R,则A和B具有相同的势.其中正确命题的序号是.18.已知f(x)=,则f(﹣)+f()等于.三、解答题19.(1)直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R).若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;(2)已知A(﹣2,4),B(4,0),且AB是圆C的直径,求圆C的标准方程.20.在中,,,.(1)求的值;(2)求的值。
21.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=2,E为BB1中点.(Ⅰ)证明:AC⊥D1E;(Ⅱ)求DE与平面AD1E所成角的正弦值;(Ⅲ)在棱AD上是否存在一点P,使得BP∥平面AD1E?若存在,求DP的长;若不存在,说明理由.22.直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=AB=AC=1,E,F分别是CC1、BC 的中点,AE⊥A1B1,D为棱A1B1上的点.(1)证明:DF⊥AE;(2)是否存在一点D,使得平面DEF与平面ABC所成锐二面角的余弦值为?若存在,说明点D的位置,若不存在,说明理由.23.【南师附中2017届高三模拟一】已知,a b 是正实数,设函数()()ln ,ln f x x x g x a x b ==-+. (1)设()()()h x f x g x =- ,求 ()h x 的单调区间; (2)若存在0x ,使03,45a b a b x ++⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦且()()00f x g x ≤成立,求b a 的取值范围.24.(本小题满分12分)如图ABC ∆中,已知点D 在BC 边上,且0AD AC ⋅=,sin 3BAC ∠=,AB =BD . (Ⅰ)求AD 的长; (Ⅱ)求cos C .瑞丽市外国语学校2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析(参考答案) 一、选择题1. 【答案】B 【解析】试题分析:因为{}{}{}{}1,2,3,41,1,1AB B A B =≠≠,A =,所以当{1,2}A =时,{1,2,4}B =;当{1,3}A =时,{1,2,4}B =;当{1,4}A =时,{1,2,3}B =;当{1,2,3}A =时,{1,4}B =;当{1,2,4}A =时,{1,3}B =;当{1,3,4}A =时,{1,2}B =;所以满足条件的“好集对”一共有个,故选B.考点:元素与集合的关系的判断.【方法点晴】本题主要考查了元素与集合关系的判断与应用,其中解答中涉及到集合的交集和集合的并集运算与应用、元素与集合的关系等知识点的综合考查,着重考查了分类讨论思想的应用,以及学生分析问题和解答问题的能力,试题有一定的难度,属于中档试题,本题的解答中正确的理解题意是解答的关键.1111]2. 【答案】 A【解析】解:∵|BC|=1,点B 的坐标为(,﹣),故|OB|=1,∴△BOC 为等边三角形,∴∠BOC=,又∠AOC=α,∴∠AOB=﹣α,∴cos (﹣α)=,﹣sin (﹣α)=﹣,∴sin (﹣α)=.∴cos α=cos[﹣(﹣α)]=coscos (﹣α)+sin sin (﹣α)=+=,∴sin α=sin[﹣(﹣α)]=sincos (﹣α)﹣cos sin (﹣α)=﹣=.∴cos 2﹣sin cos ﹣=(2cos2﹣1)﹣sin α=cos α﹣sin α=﹣=,故选:A .【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,三角恒等变换,属于中档题.3. 【答案】 D【解析】解:图象①是关于原点对称的,即所对应函数为奇函数,只有f (x );图象②④恒在x 轴上方,即在[﹣π,π]上函数值恒大于0,符合的函数有h (x )和Φ(x ), 又图象②过定点(0,1),其对应函数只能是h (x ), 那图象④对应Φ(x ),图象③对应函数g (x ). 故选:D .【点评】本题主要考查学生的识图、用图能力,从函数的性质入手结合特殊值是解这一类选择题的关键,属于基础题.4. 【答案】A【解析】解:由复数虚部的定义知,i ﹣1的虚部是1, 故选A .【点评】该题考查复数的基本概念,属基础题.5. 【答案】【解析】选A.设球O 的半径为R ,矩形ABCD 的长,宽分别为a ,b ,则有a 2+b 2=4R 2≥2ab ,∴ab ≤2R 2,又V 四棱锥P -ABCD =13S 矩形ABCD ·PO=13abR ≤23R 3. ∴23R 3=18,则R =3, ∴球O 的表面积为S =4πR 2=36π,选A. 6. 【答案】D 【解析】试题分析:由于20160-<,由程序框图可得对循环进行加运算,可以得到2x =,从而可得1y =,由于20151>,则进行2y y =循环,最终可得输出结果为2048.1考点:程序框图. 7. 【答案】D 【解析】1120142201520161...2201720172017201720172017f f f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()12201620162=⨯⨯=,故选D. 1 考点:1、转化与划归思想及导数的运算;2、函数对称的性质及求和问题.【方法点睛】本题通过 “三次函数()()320f x ax bx cx d a =+++≠都有对称中心()()00,x f x ”这一探索性结论考查转化与划归思想及导数的运算、函数对称的性质及求和问题,属于难题.遇到探索性结论问题,应耐心读题,分析新结论的特点,弄清新结论的性质,按新结论的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.本题的解答就是根据新结论性质求出()311533212f x x x x =-+-的对称中心后再利用对称性和的.第Ⅱ卷(非选择题共90分)8. 【答案】A【解析】解:建立如图所示的坐标系,设抛物线方程为x 2=﹣2py (p >0), 将点(4,﹣4)代入,可得p=2,所以抛物线方程为x 2=﹣4y ,设C (x ,y )(y >﹣6),则由A (﹣4,﹣6),B (4,﹣6),可得k CA =,k CB =,∴tan ∠BCA===,令t=y+6(t >0),则tan ∠BCA==≥∴t=2时,位置C 对隧道底AB 的张角最大,故选:A .【点评】本题考查抛物线的方程与应用,考查基本不等式,确定抛物线的方程及tan ∠BCA ,正确运用基本不等式是关键.9. 【答案】] 【解析】试题分析:第一次循环:2,3==n S ;第二次循环:3,21==n S ;第三次循环:4,102==n S .结束循环,输出102=S .故选D. 1 考点:算法初步. 10.【答案】D【解析】解:由题意可知f (x )>0的解集为{x|﹣1<x <},故可得f (10x )>0等价于﹣1<10x<,由指数函数的值域为(0,+∞)一定有10x>﹣1,而10x<可化为10x <,即10x<10﹣lg2,由指数函数的单调性可知:x <﹣lg2 故选:D11.【答案】D【解析】: 解:∵∥, ∴﹣4﹣2x=0,解得x=﹣2. 故选:D . 12.【答案】D【解析】解:当|a|>1时,函数为增函数,且过定点(0,1﹣),因为0<1﹣<1,故排除A ,B当|a|<1时且a ≠0时,函数为减函数,且过定点(0,1﹣),因为1﹣<0,故排除C .故选:D .二、填空题13.【答案】[,﹣1].【解析】解:设点A(acosα,bsinα),则B(﹣acosα,﹣bsinα)(0≤α≤);F(﹣c,0);∵AF⊥BF,∴=0,即(﹣c﹣acosα,﹣bsinα)(﹣c+acosα,bsinα)=0,故c2﹣a2cos2α﹣b2sin2α=0,cos2α==2﹣,故cosα=,而|AF|=,|AB|==2c,而sinθ===,∵θ∈[,],∴sinθ∈[,],∴≤≤,∴≤+≤,∴,即,解得,≤e ≤﹣1;故答案为:[,﹣1].【点评】本题考查了圆锥曲线与直线的位置关系的应用及平面向量的应用,同时考查了三角函数的应用.14.【答案】③④ 【解析】试题分析:把展开图复原成正方体,如图,由正方体的性质,可知:①BM 与ED 是异面直线,所以是错误的;②DN 与BE 是平行直线,所以是错误的;③从图中连接,AN AC ,由于几何体是正方体,所以三角形ANC 为等边三角形,所以,AN AC 所成的角为60︒,所以是正确的;④DM 与BN 是异面直线,所以是正确的.考点:空间中直线与直线的位置关系. 15.【答案】25 【解析】考点:分层抽样方法.16.【答案】 【解析】试题分析:因为1a b >>,所以log 1b a >,又101101log log log log 33log 33a b b b b b a a a a +=⇒+=⇒=或(舍),因此3a b =,因为b a a b =,所以3333,1b b b b b b b b a =⇒=>⇒=a b +=考点:指对数式运算 17.【答案】 ①③ .【解析】解:根据一一映射的定义,集合A={奇数}→B={偶数},不妨给出对应法则加1.则A→B是一一映射,故①正确;对②设Z点的坐标(a,b),则Z点对应复数a+bi,a、b∈R,复合一一映射的定义,故②不正确;对③,给出对应法则y=tan x,对于A,B两集合可形成f:A→B的一一映射,则A、B具有相同的势;∴③正确.故选:①③【点评】本题借助考查命题的真假判断,考查一一映射的定义,属于基础题型,考查考生对新定义题的理解与应用能力.18.【答案】4.【解析】解:由分段函数可知f()=2×=.f(﹣)=f(﹣+1)=f(﹣)=f(﹣)=f()=2×=,∴f()+f(﹣)=+.故答案为:4.三、解答题19.【答案】【解析】解:(1)当a=﹣1时,直线化为y+3=0,不符合条件,应舍去;当a≠﹣1时,分别令x=0,y=0,解得与坐标轴的交点(0,a﹣2),(,0).∵直线l在两坐标轴上的截距相等,∴a﹣2=,解得a=2或a=0;(2)∵A(﹣2,4),B(4,0),∴线段AB的中点C坐标为(1,2).又∵|AB|=,∴所求圆的半径r=|AB|=.因此,以线段AB为直径的圆C的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=13.20.【答案】【解析】解:(Ⅰ)在中,根据正弦定理,,于是(Ⅱ)在中,根据余弦定理,得于是所以21.【答案】【解析】(Ⅰ)证明:连接BD∵ABCD﹣A1B1C1D1是长方体,∴D1D⊥平面ABCD,又AC⊂平面ABCD,∴D1D⊥AC…1分在长方形ABCD中,AB=BC,∴BD⊥AC…2分又BD∩D1D=D,∴AC⊥平面BB1D1D,…3分而D1E⊂平面BB1D1D,∴AC⊥D1E…4分(Ⅱ)解:如图建立空间直角坐标系Dxyz,则A(1,0,0),D1(0,0,2),E(1,1,1),B(1,1,0),∴…5分设平面AD1E的法向量为,则,即令z=1,则…7分∴…8分∴DE与平面AD1E所成角的正弦值为…9分(Ⅲ)解:假设在棱AD上存在一点P,使得BP∥平面AD1E.设P的坐标为(t,0,0)(0≤t≤1),则∵BP∥平面AD1E∴,即,∴2(t﹣1)+1=0,解得,…12分∴在棱AD上存在一点P,使得BP∥平面AD1E,此时DP的长.…13分.22.【答案】【解析】(1)证明:∵AE⊥A1B1,A1B1∥AB,∴AE⊥AB,又∵AA1⊥AB,AA1⊥∩AE=A,∴AB⊥面A1ACC1,又∵AC⊂面A1ACC1,∴AB⊥AC,以A为原点建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz,则有A(0,0,0),E(0,1,),F(,,0),A1(0,0,1),B1(1,0,1),设D(x,y,z),且λ∈,即(x,y,z﹣1)=λ(1,0,0),则D(λ,0,1),所以=(,,﹣1),∵=(0,1,),∴•==0,所以DF⊥AE;(2)结论:存在一点D,使得平面DEF与平面ABC所成锐二面角的余弦值为.理由如下:设面DEF的法向量为=(x,y,z),则,∵=(,,),=(,﹣1),∴,即,令z=2(1﹣λ),则=(3,1+2λ,2(1﹣λ)).由题可知面ABC的法向量=(0,0,1),∵平面DEF与平面ABC所成锐二面角的余弦值为,∴|cos <,>|==,即=,解得或(舍),所以当D 为A 1B 1中点时满足要求.【点评】本题考查空间中直线与直线的位置关系、空间向量及其应用,建立空间直角坐标系是解决问题的关键,属中档题.23.【答案】(1)在0,b e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在,b e ⎛⎫∞⎪⎝⎭上单调递增.(2)7b e a ≤<【解析】【试题分析】(1)先对函数()()ln ln ,0,h x x x x b a x =-+∈∞求导得()'ln 1ln h x x b =+-,再解不等式()'0h x >得b x e >求出单调增区间;解不等式()'0h x <得bx e<求出单调减区间;(2)先依据题设345a b a b ++<得7b a <,由(1)知()m in 0h x ≤,然后分345a b b a b e ++≤≤、4b a b e +<、35b a be +>三种情形,分别研究函数()()ln ln ,0,h x x x x b a x =-+∈∞的最小值,然后建立不等式进行分类讨论进行求解出其取值范围7be a≤<: 解:(1)()()()ln ln ,0,,'ln 1ln h x x x x b a x h x x b =-+∈∞=+-,由()'0h x >得b x e >,()'h x ∴在0,b e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在,b e ⎛⎫∞⎪⎝⎭上单调递增. (2)由345a b a b ++<得7ba <,由条件得()min 0h x ≤. ①当345ab b a b e ++≤≤,即345e b e e a e ≤≤--时,()min b b h x h a e e ⎛⎫==-+ ⎪⎝⎭,由0b a e -+≤得 3,5b b e e e a a e≥∴≤≤-.②当4b a b e +<时,()4,e a b h x a ->∴在3,45a b a b ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增, ()min ln ln ln ln 4444a b a b a b a b b h x h b a b ae ++++⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-+≥-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭43?3044e b ba b e e b e --+-=>=>,矛盾,∴不成立. 由0ba e-+≤得.③当35b a b e +>,即35b e a e >-时,53e a b e ->,()h x ∴在3,45a b a b ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减, ()min 3333ln ln ln ln 5555a b a b a b a b b h x h b a b ae ++++⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-+≥-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭52?2230553e b ba b e e b e----=>=>,∴当35b e a e >-时恒成立,综上所述,7b e a ≤<. 24.【答案】【解析】(Ⅰ)因为AD AC ⊥,所以sin sin cos 2BAC BAD BAD π⎛⎫∠=+∠=∠ ⎪⎝⎭,所以cos 3BAD ∠=.…… 3分 在ABD ∆中,由余弦定理可知,2222cos BD AB AD AB AD BAD =+-⋅⋅∠ 即28150AD AD -+=,解之得5AD =或3AD =, 由于AB AD >,所以3AD =.…… 6分(Ⅱ)在ABD ∆中,由cos 3BAD ∠=可知1sin 3BAD ∠= …… 7分由正弦定理可知,sin sin BD ABBAD ADB =∠∠,所以sin sin AB BAD ADB BD ∠∠==…… 9分因为2ADB DAC C C π∠=∠+∠=+∠,即cos C = 12分。