人教A版高中数学选修一高二下学期期中考试(理)试题 (3).docx
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沈阳铁路实验中学2014~2015学年度下学期期中试题高二数学(理)时间:120分钟 满分:150分一、选择题(共12小题,每小题5分,共计60分) 1. 复数41(1)i+等于( ) A .4iB.-4iC.4D.-42. 设x x y sin 12-=,则='y A.x x x x x 22sin cos )1(sin 2--- B.x x x x x 22sin cos )1(sin 2-+- C.x x x x sin )1(sin 22-+- D.x x x x sin )1(sin 22---3. 若21iZi-=+(i 为虚数单位),则Z 的共轭复数为( ) A.1322i + B.1322i -+ C.3322i + D.3322i - 4. 曲线f(x)=x 3-2x+1在点(1, 0)处的切线方程为( )A .y=-x+1B .y=x -1C .y=2x -2D .y=-2x+25. 函数)(x f y =的图象如下图所示,则导函数)('x f y =的图象的大致形状是( )6. 在古腊毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,…这些数叫做三角形数,因为这些数对应的点可以排成一个正三角形1 3 6 1015则第n 个三角形数为( ) A.n B )1(21+n n C.12-n D.)1(21-n n 7. 如图所示,由函数 ()sin f x x =与函数 ()cos g x x =在区间30,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象所围成的封闭图形的面积为( )A .321-B .422-C .2D .22 8. 已知复数(2)z a ai =-+(,a R i ∈为虚数单位)为纯虚数数,则20(4)a x x dx -+⎰的为A .π+2B .22π+ C .π24+ D .π44+9. 已知函数f (x )=ln ln a xx+在[1,+∞]上为减函数,则a 的取值范围是( ) A .10a e<<B.0a e <≤C.a e ≤D.a e ≥ 10. 己知函数)(x f 是定义域为R 的奇函数,且1)5(-=-f ,)(x f 的导函数)(x f y '=的图象如图所示。
若正数a 满足1)12(<+a f ,则a1-的取值范围是( ) A .()0,2- B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21, C .⎪⎭⎫⎝⎛+∞-,21 D .⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,21 11. 已知函数f(x)=x(ln x -ax)有两个极值点,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0) B.10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(0,1)D .(0,+∞)12. 定义在(0,)2π上的函数()f x ,()f x '是它的导函数,且恒有()()tan f x f x x '<⋅成立,则A ππ()()43>B .(1)2()sin16πf f <C ππ()()64f >D ππ()()63f <二、填空题(共4小题,每小题5分,共计20分)13. 设i 是虚数单位,则i2i 1--等于 14. 函数2sin y x x =-在(0,)π上的单调递增区间为 15. 设△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为S ,内切圆半径为r ,则r =2Sa b c++,类比这个结论可知:四面体S —ABC 的四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,内切球半径为R ,四面体S —ABC 的体积为V ,则R 等于16. 已知函数()2(1)ln f x f x x '=-,则()f x 的极大值为 . 三、解答题(共6小题,共计60分)17. (10分) (1) 设a ≥b >0,求证:3332a b +≥2232a b ab + (2)已知110,02,,b aa b a b a b++>>+>且求证:中至少有一个小于2。
18. (12分)函数2()ln f x x ax b x =++的图像在点P(1,0)处的切线斜率为2. (1)求a,b 的值;(2)证明:()22f x x ≤-对任意正实数x 恒成立。
19. (12分)设函数xxe x f =)(. (1) 求曲线()f x 在1x =处的切线方程; (2) 求)(x f 的单调区间与极值. (3)若方程e xax=有实数解,求实数a 的范围。
20. (12分)已知函数x ax x x f 3)(23--=(Ⅰ)若)(x f 在区间上),1[+∞是增函数,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)若31-=x 是)(x f 的极值点,求)(x f 在],1[a -上的最大值和最小值. 21. (12分)观察下列等式11= 第一个式子 9432=++ 第二个式子 2576543=++++ 第三个式子4910987654=++++++ 第四个式子照此规律下去(Ⅰ)写出第6个等式;(Ⅱ)你能做出什么一般性的猜想?请用数学归纳法证明猜想. 22. (12分)已知函数)(ln )(R a x a x x f ∈-=. (1)设函数xax f x h ++=1)()(,求函数()h x 的单调区间; (2)若xax g +-=1)(,在)71828.2](,1[K =e e 上存在一点0x ,使得)()(00x g x f ≤成立,求a 的取值范围.2014-2015高二下学期期中考试答案 23. D 24. A 25. A 26. B 27. D 28. B 29. D 30. A 31. D 32. B 33. B 34. D 35.21i =1i 2i 1i i---+=+=36. (,)3ππ37.12343VS S S S +++38. 22ln 2- 【解析】试题分析:因1)1(2)(,,-=x f x f ,所以,11)1(2)1(,,-=f f ,1)1(,=f 故12)(,-=xx f ,易知当)2,0(∈x 时0)(,>x f ,当),2(+∞∈x 时0)(,<x f ,所以2=x 是其极大值点,故22ln 2)2()(-==f x f 极大值39. (10分) (1) 设a ≥b >0,求证:3332a b +≥2232a b ab +(2)已知110,02,,b aa b a b a b++>>+>且求证:中至少有一个小于2。
【解析】试题分析:【1】先作差然后利用综合法的思想证明即可。
3322222232(32)3()2()(32)().a b a b ab a a b b b a a b a b +-+=-+-=--因为a ≥b >0,所以a b -≥0,2232a b ->0,从而22(32)()a b a b --≥0,即3332a b +≥2232a b ab +【2】证明:假设11,b a a b ++ 都不小于2,则112,2b aa b ++≥≥因为0,0a b >>,所以12,12b a a b +≥+≥,112()a b a b +++≥+即2a b ≥+,这与已知2a b +>相矛盾,故假设不成立。
综上11,b aab ++中至少有一个小于2。
40. (12分)函数2()ln f x x ax b x =++的图像在点P(1,0)处的切线斜率为2. (1)求a,b 的值;(2)证明:()22f x x ≤-对任意正实数x 恒成立。
【解析】试题解析:由题设,y =f (x )在点P (1,0)处切线的斜率为2. ∴(1)10(1)122f a f a b =+=⎧⎨'=++=⎩解之得13a b =-⎧⎨=⎩ 6分因此实数a ,b 的值分别为-1和3.(2)证明 2()3ln f x x x x =-+ (x>0).设g (x )=f (x )-(2x -2)=2-x -2x +3ln x ,则g ′(x )=-1-2x +3x =-(1)(23)x x x -+.当0<x <1时,g ′(x )>0;当x >1时,g ′(x )<0.∴g (x )在 (0,1)上单调递增;在(1,+∞)上单调递减. ∴g (x )在x =1处有最大值g (1)=0,∴f (x )-(2x-2)≤0,即f (x )≤2x-2,得证 12分 考点:利用导数研究函数切线及最值 41. (12分)设函数xxe x f =)(.(1) 求曲线()f x 在1x =处的切线方程; (2) 求)(x f 的单调区间与极值. (3)若方程e xax=有实数解,求实数a 的范围。
【解析】(1)2ex-y-e=0(2)xe x xf )1()(+='.令0)(='x f ,得1-=x ;)(x f ∴的单调递减区间是)1,(--∞,单调递增区间是),1(+∞-)(x f 极小值=ef 1)1(-=-(3) 1ea ≥-42. (12分)已知函数x ax x x f 3)(23--=(Ⅰ)若)(x f 在区间上),1[+∞是增函数,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)若31-=x 是)(x f 的极值点,求)(x f 在],1[a -上的最大值和最小值. 【答案】(1)函数x ax x x f 3)(23--=求导得'2()323f x x ax =--,)(x f 在区间上),1[+∞是增函数,则'2()3230f x x ax =--≥在),1[+∞恒成立,即31()2a x x≤-在),1[+∞恒成立,min 31[()]2a x x ≤-,1x x -在),1[+∞为增函数,则min 1()0x x-=,0a ≤(2)'2()323f x x ax =--,31-=x 是)(x f 的极值点,则'111()3230393f a -=⨯+⨯-=,解得4a =,32()412f x x x =--,'21()383(3)(31)0,,33f x x x x x x =--=-+==-,,()x f x ,'()f x 变化如下表:所以27)3()(max =-=f x f ,18)3()(min -==f x f 【解析】)(x f 在区间上),1[+∞是增函数,转化为导函数大于等于0在),1[+∞恒成立解;(2)根据31-=x 是)(x f 的极值点,求出a 的值,然后求在],1[a -上的最大值和最小值。
43. (12分)观察下列等式11= 第一个式子 9432=++ 第二个式子 2576543=++++ 第三个式子 4910987654=++++++ 第四个式子 照此规律下去(Ⅰ)写出第6个等式;(Ⅱ)你能做出什么一般性的猜想?请用数学归纳法证明猜想. 【解析】(Ⅰ)第6个等式21116876=++++K(Ⅱ)猜测第n 个等式为2)12()23()2()1(-=-+++++n n n n n K 证明:(1)当1=n 时显然成立;(2)假设),1(+∈≥=N k k k n 时也成立,即有2)12()23()2()1(-=-+++++k k k k k K那么当1+=k n 时左边)13()3()13()23()2()1(+++-+-++++=k k k k k k K2222]1)1(2[)12(8144)13()3()12()12(133)12()23()2()1(-+=+=++-=+++-+-=+++-+-++++++=k k k k k k k k k k k k k k k k K而右边2]1)1(2[-+=k这就是说1+=k n 时等式也成立. 根据(1)(2)知,等式对任何+∈N n 都成立. 44. 已知函数)(ln )(R a x a x x f ∈-=. (1)设函数xax f x h ++=1)()(,求函数()h x 的单调区间; (2)若xax g +-=1)(,在)71828.2](,1[K =e e 上存在一点0x ,使得)()(00x g x f ≤成立,求a 的取值范围. 【解析】(1)1()ln ah x x a x x+=-+,定义域为),0(+∞, 2222')]1()[1()1(11)(x a x x x a ax x x a x a x h +-+=+--=+--= 1分①当01>+a ,即1->a 时,令0)('>x h ,a x x +>∴>1,0Θ令0)('<x h ,a x x +<<∴>10,0Θ 2分 ②当01≤+a ,即1-≤a 时,0)('>x h 恒成立, 3分 综上:当1->a 时,)(x h 在)1,0(+a 上单调递减,在),1(+∞+a 上单调递增.当1-≤a 时,)(x h 在),0(+∞上单调递增. 4分 (2)由题意可知,在],1[e 上存在一点0x ,使得)()(00x g x f ≤成立, 即在],1[e 上存在一点0x ,使得0)(0≤x h , 即函数1()ln ah x x a x x+=-+在],1[e 上的最小值0)]([min ≤x h . 5分 由第(2)问,①当e a ≥+1,即1-≥e a 时,)(x h 在],1[e 上单调递减,01)()]([min≤-++==∴a eae e h x h ,112-+≥∴e e a , 1112->-+e e e Θ,112-+≥∴e e a ; 7分②当11≤+a ,即0≤a 时,)(x h 在],1[e 上单调递增,011)1()]([min ≤++==∴a h x h ,2-≤∴a 9分③当e a <+<11,即10-<<e a 时,0)1ln(2)1()]([min ≤+-+=+=∴a a a a h x h1)1ln(0<+<a Θ ,a a a <+<∴)1ln(0,2)1(>+∴a h此时不存在0x 使0)(0≤x h 成立. 11分综上可得所求a 的范围是:112-+≥e e a 或2-≤a . 12分。