清徐县高中2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析
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清徐县高中2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 如图,在正四棱锥S ﹣ABCD 中,E ,M ,N 分别是BC ,CD ,SC 的中点,动点P 在线段MN 上运动时,下列四个结论:①EP ∥BD ;②EP ⊥AC ;③EP ⊥面SAC ;④EP ∥面SBD 中恒成立的为( )A .②④B .③④C .①②D .①③2. 函数f (x )=kx +b x +1,关于点(-1,2)对称,且f (-2)=3,则b 的值为( )A .-1B .1C .2D .43. 袋内分别有红、白、黑球3,2,1个,从中任取2个,则互斥而不对立的两个事件是( )A .至少有一个白球;都是白球B .至少有一个白球;至少有一个红球C .恰有一个白球;一个白球一个黑球D .至少有一个白球;红、黑球各一个4. 若命题p :∃x ∈R ,x ﹣2>0,命题q :∀x ∈R ,<x ,则下列说法正确的是( )A .命题p ∨q 是假命题B .命题p ∧(¬q )是真命题C .命题p ∧q 是真命题D .命题p ∨(¬q )是假命题5. 对于任意两个正整数m ,n ,定义某种运算“※”如下:当m ,n 都为正偶数或正奇数时,m ※n=m+n ;当m ,n 中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m ※n=mn .则在此定义下,集合M={(a ,b )|a ※b=12,a ∈N *,b ∈N *}中的元素个数是( ) A .10个 B .15个 C .16个 D .18个6. 己知y=f (x )是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=x+2,那么不等式2f (x )﹣1<0的解集是( )A .B .或C .D .或7.在平面直角坐标系中,把横、纵坐标均为有理数的点称为有理点.若a为无理数,则在过点P(a,﹣)的所有直线中()A.有无穷多条直线,每条直线上至少存在两个有理点B.恰有n(n≥2)条直线,每条直线上至少存在两个有理点C.有且仅有一条直线至少过两个有理点D.每条直线至多过一个有理点8.函数y=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<,x∈R)的部分图象如图所示,则函数表达式()A.y=﹣4sin(x﹣)B.y=4sin(x﹣)C.y=﹣4sin(x+)D.y=4sin(x+)9.已知向量=(1,2),=(x,﹣4),若∥,则x=()A.4 B.﹣4 C.2 D.﹣210.曲线y=x3﹣2x+4在点(1,3)处的切线的倾斜角为()A.30°B.45°C.60°D.120°11.设函数y=x3与y=()x的图象的交点为(x0,y0),则x0所在的区间是()A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)12.已知命题p和命题,若p q∧为真命题,则下面结论正确的是()A.p⌝是真命题B.q⌝是真命题C.p q∨是真命题D.()()p q⌝∨⌝是真命题二、填空题13.函数f(x)=log(x2﹣2x﹣3)的单调递增区间为.14.二项式展开式中,仅有第五项的二项式系数最大,则其常数项为.15.设α为锐角,=(cosα,sinα),=(1,﹣1)且•=,则sin(α+)=.16.将一个半径为3和两个半径为1的球完全装入底面边长为6的正四棱柱容器中,则正四棱柱容器的高的最小值为 .17.已知数列{a n }中,2a n ,a n+1是方程x 2﹣3x+b n =0的两根,a 1=2,则b 5= .18.过椭圆+=1(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为 .三、解答题19.(本小题满分12分)已知函数21()cos cos 2f x x x x =--. (1)求函数()y f x =在[0,]2π上的最大值和最小值;(2)在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,满足2c =,3a =,()0f B =,求sin A 的值.1111]205(Ⅱ)若同一次考试成绩之差的绝对值不超过5分,则称该次考试两人“水平相当”.由上述5次摸底考试成绩统计,任意抽查两次摸底考试,求恰有一次摸底考试两人“水平相当”的概率.21.(本小题满分12分)1111]已知函数()()1ln 0f x a x a a x=+≠∈R ,.(1)若1a =,求函数()f x 的极值和单调区间;(2)若在区间(0]e ,上至少存在一点0x ,使得()00f x <成立,求实数的取值范围.22.某民营企业生产A ,B 两种产品,根据市场调查和预测,A 产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B 产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润与投资单位是万元) (1)分别将A ,B 两种产品的利润表示为投资的函数,并写出它们的函数关系式.(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A ,B 两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润,其最大利润约为多少万元.(精确到1万元).23.如图1,∠ACB=45°,BC=3,过动点A作AD⊥BC,垂足D在线段BC上且异于点B,连接AB,沿AD将△ABD折起,使∠BDC=90°(如图2所示),(1)当BD的长为多少时,三棱锥A﹣BCD的体积最大;(2)当三棱锥A﹣BCD的体积最大时,设点E,M分别为棱BC,AC的中点,试在棱CD上确定一点N,使得EN⊥BM,并求EN与平面BMN所成角的大小。
24.已知A(﹣3,0),B(3,0),C(x0,y0)是圆M上的三个不同的点.(1)若x0=﹣4,y0=1,求圆M的方程;(2)若点C是以AB为直径的圆M上的任意一点,直线x=3交直线AC于点R,线段BR的中点为D.判断直线CD与圆M的位置关系,并证明你的结论.清徐县高中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】A【解析】解:如图所示,连接AC、BD相交于点O,连接EM,EN.在①中:由异面直线的定义可知:EP与BD是异面直线,不可能EP∥BD,因此不正确;在②中:由正四棱锥S﹣ABCD,可得SO⊥底面ABCD,AC⊥BD,∴SO⊥AC.∵SO∩BD=O,∴AC⊥平面SBD,∵E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,∴EM∥BD,MN∥SD,而EM∩MN=M,∴平面EMN∥平面SBD,∴AC⊥平面EMN,∴AC⊥EP.故正确.在③中:由①同理可得:EM⊥平面SAC,若EP⊥平面SAC,则EP∥EM,与EP∩EM=E相矛盾,因此当P与M不重合时,EP与平面SAC不垂直.即不正确.在④中:由②可知平面EMN∥平面SBD,∴EP∥平面SBD,因此正确.故选:A.【点评】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.2.【答案】【解析】解析:选B.设点P(m,n)是函数图象上任一点,P关于(-1,2)的对称点为Q(-2-m,4-n),则⎩⎪⎨⎪⎧n =km +b m +14-n =k (-2-m )+b -1-m ,恒成立.由方程组得4m +4=2km +2k 恒成立, ∴4=2k ,即k =2,∴f (x )=2x +b x +1,又f (-2)=-4+b -1=3,∴b =1,故选B.3. 【答案】D【解析】解:从3个红球,2个白球,1个黑球中任取2个球的取法有:2个红球,2个白球,1红1黑,1红1白,1黑1白共5类情况, 所以至少有一个白球,至多有一个白球不互斥;至少有一个白球,至少有一个红球不互斥; 至少有一个白球,没有白球互斥且对立;至少有一个白球,红球黑球各一个包括1红1白,1黑1白两类情况,为互斥而不对立事件,故选:D【点评】本题考查了互斥事件和对立事件,是基础的概念题.4. 【答案】 B【解析】解:∃x ∈R ,x ﹣2>0,即不等式x ﹣2>0有解,∴命题p 是真命题; x <0时,<x 无解,∴命题q 是假命题;∴p ∨q 为真命题,p ∧q 是假命题,¬q 是真命题,p ∨(¬q )是真命题,p ∧(¬q )是真命题;故选:B .【点评】考查真命题,假命题的概念,以及p ∨q ,p ∧q ,¬q 的真假和p ,q 真假的关系.5. 【答案】B【解析】解:a ※b=12,a 、b ∈N *,若a 和b 一奇一偶,则ab=12,满足此条件的有1×12=3×4,故点(a ,b )有4个;若a 和b 同奇偶,则a+b=12,满足此条件的有1+11=2+10=3+9=4+8=5+7=6+6共6组,故点(a ,b )有2×6﹣1=11个,所以满足条件的个数为4+11=15个.故选B6.【答案】B【解析】解:因为y=f(x)为奇函数,所以当x>0时,﹣x<0,根据题意得:f(﹣x)=﹣f(x)=﹣x+2,即f(x)=x﹣2,当x<0时,f(x)=x+2,代入所求不等式得:2(x+2)﹣1<0,即2x<﹣3,解得x<﹣,则原不等式的解集为x<﹣;当x≥0时,f(x)=x﹣2,代入所求的不等式得:2(x﹣2)﹣1<0,即2x<5,解得x<,则原不等式的解集为0≤x<,综上,所求不等式的解集为{x|x<﹣或0≤x<}.故选B7.【答案】C【解析】解:设一条直线上存在两个有理点A(x1,y1),B(x2,y2),由于也在此直线上,所以,当x1=x2时,有x1=x2=a为无理数,与假设矛盾,此时该直线不存在有理点;当x1≠x2时,直线的斜率存在,且有,又x2﹣a为无理数,而为有理数,所以只能是,且y2﹣y1=0,即;所以满足条件的直线只有一条,且直线方程是;所以,正确的选项为C.故选:C.【点评】本题考查了新定义的关于直线方程与直线斜率的应用问题,解题的关键是理解新定义的内容,寻找解题的途径,是难理解的题目.8.【答案】D【解析】解:由函数的解析式可得A=4,==6+2,可得ω=.再根据sin[(﹣2)×+φ]=0,可得(﹣2)×+φ=kπ,k∈z,再结合|φ|<,∴φ=,∴y=4sin(x+),故选:D.【点评】本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值,属于基础题.9.【答案】D【解析】:解:∵∥,∴﹣4﹣2x=0,解得x=﹣2.故选:D.10.【答案】B【解析】解:y/=3x2﹣2,切线的斜率k=3×12﹣2=1.故倾斜角为45°.故选B.【点评】本题考查了导数的几何意义,以及利用正切函数的图象求倾斜角,本题属于容易题.11.【答案】A【解析】解:令f(x)=x3﹣,∵f′(x)=3x2﹣ln=3x2+ln2>0,∴f(x)=x3﹣在R上单调递增;又f(1)=1﹣=>0,f(0)=0﹣1=﹣1<0,∴f(x)=x3﹣的零点在(0,1),∵函数y=x3与y=()x的图象的交点为(x0,y0),∴x0所在的区间是(0,1).故答案为:A.12.【答案】C【解析】]∨是真命题;试题分析:由p q∧为真命题得,p q都是真命题.所以p⌝是假命题;q⌝是假命题;p q⌝∨⌝是假命题.故选C.()()p q考点:命题真假判断.二、填空题13.【答案】(﹣∞,﹣1).【解析】解:函数的定义域为{x|x>3或x<﹣1}令t=x2﹣2x﹣3,则y=因为y=在(0,+∞)单调递减t=x2﹣2x﹣3在(﹣∞,﹣1)单调递减,在(3,+∞)单调递增由复合函数的单调性可知函数的单调增区间为(﹣∞,﹣1)故答案为:(﹣∞,﹣1)14.【答案】70.【解析】解:根据题意二项式展开式中,仅有第五项的二项式系数最大,则n=8,所以二项式=展开式的通项为T r+1=(﹣1)r C8r x8﹣2r令8﹣2r=0得r=4则其常数项为C84=70故答案为70.【点评】本题考查二项式定理的应用,涉及二项式系数的性质,要注意系数与二项式系数的区别.15.【答案】:.【解析】解:∵•=cosα﹣sinα=,∴1﹣sin2α=,得sin2α=,∵α为锐角,cosα﹣sinα=⇒α∈(0,),从而cos2α取正值,∴cos2α==,∵α为锐角,sin(α+)>0,∴sin(α+)====.故答案为:.16.【答案】4+.【解析】解:作出正四棱柱的对角面如图,∵底面边长为6,∴BC=,球O的半径为3,球O1的半径为1,则,在Rt△OMO1中,OO1=4,,∴=,∴正四棱柱容器的高的最小值为4+.故答案为:4+.【点评】本题考查球的体积和表面积,考查空间想象能力和思维能力,是中档题.17.【答案】﹣1054.【解析】解:∵2a n,a n+1是方程x2﹣3x+b n=0的两根,∴2a n+a n+1=3,2a n a n+1=b n,∵a1=2,∴a2=﹣1,同理可得a3=5,a4=﹣7,a5=17,a6=﹣31.则b5=2×17×(﹣31)=1054.故答案为:﹣1054.【点评】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系、递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.18.【答案】 .【解析】解:由题意知点P 的坐标为(﹣c ,)或(﹣c ,﹣),∵∠F 1PF 2=60°,∴=, 即2ac=b 2=(a 2﹣c 2).∴e 2+2e ﹣=0,∴e=或e=﹣(舍去).故答案为:.【点评】本题主要考查了椭圆的简单性质,考查了考生综合运用椭圆的基础知识和分析推理的能力,属基础题.三、解答题19.【答案】(1)最大值为,最小值为32-;(2)14.【解析】试题分析:(1)将函数利用两角和的正余弦公式,倍角公式,辅助角公式将函数化简()sin(2)16f x x π=--再利用()sin()(0,||)2f x A x b πωϕωϕ=++><的性质可求在[0,]2π上的最值;(2)利用()0f B =,可得B ,再由余弦定理可得AC ,再据正弦定理可得sin A .1试题解析:(2)因为()0f B =,即sin(2)16B π-=∵(0,)B π∈,∴112(,)666B πππ-∈-,∴262B ππ-=,∴3B π=又在ABC ∆中,由余弦定理得,22212cos 49223732b c a c a π=+-⋅⋅=+-⨯⨯⨯=,所以AC =由正弦定理得:sin sin b aB A =3sin sin 3A =,所以sin A =. 考点:1.辅助角公式;2.()sin()(0,||)2f x A x b πωϕωϕ=++><性质;3.正余弦定理.【思路点睛】本题主要考查倍角公式,正余弦定理.在利用正,余弦定理 解三角形的过程中,当所给的等式中既有正弦又有余弦时,常利用正弦定理将边的关系转化为角的关系;如果出现边的平方或者两边长的乘积时 可考虑使用余弦定理判断三角形的形状.解三角形问题时,要注意正,余弦定理的变形应用,解题思路有两个:一个是角化为边,二是边化为角. 20.【答案】【解析】解:(Ⅰ)解法一:依题意有,答案一:∵∴从稳定性角度选甲合适.(注:按(Ⅱ)看分数的标准,5次考试,甲三次与乙相当,两次优于乙,所以选甲合适.答案二:∵乙的成绩波动大,有爆发力,选乙合适.解法二:因为甲5次摸底考试成绩中只有1次90,甲摸底考试成绩不低于90的概率为;乙5次摸底考试成绩中有3次不低于90,乙摸底考试成绩不低于90的概率为. 所以选乙合适.(Ⅱ)依题意知5次摸底考试,“水平相当”考试是第二次,第三次,第五次,记为A ,B ,C .“水平不相当”考试是第一次,第四次,记为a ,b .从这5次摸底考试中任意选取2次有ab ,aA ,aB ,aC ,bA ,bB ,bC ,AB ,AC ,BC 共10种情况. 恰有一次摸底考试两人“水平相当”包括共aA ,aB ,aC ,bA ,bB ,bC 共6种情况.∴5次摸底考试成绩统计,任意抽查两次摸底考试,恰有一次摸底考试两人“水平相当”概率.【点评】本题主要考查平均数,方差,概率等基础知识,运算数据处理能力、运算求解能力、应用意识,考查化归转化思想、或然与必然思想.21.【答案】(1)极小值为,单调递增区间为()1+∞,,单调递减区间为()01,;(2)()1a e e ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭,,.【解析】试题分析:(1)由1a =⇒()22111'x f x x x x -=-+=.令()'0f x =⇒1x =.再利用导数工具可得:极小值和单调区间;(2)求导并令()'0f x =⇒1x a =,再将命题转化为()f x 在区间(0]e ,上的最小值小于.当10x a=<,即0a <时,()'0f x <恒成立,即()f x 在区间(0]e ,上单调递减,再利用导数工具对的取值进行分类讨论.111]①若1e a≤,则()'0f x ≤对(0]x e ∈,成立,所以()f x 在区间(0]e ,上单调递减, 则()f x 在区间(0]e ,上的最小值为()11ln 0f e a e a e e=+=+>,显然,()f x 在区间(0]e ,的最小值小于0不成立. ②若10e <<,即1a >时,则有所以()f x 在区间(0]e ,上的最小值为ln f a a a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由()11ln 1ln 0f a a a a a a ⎛⎫=+=-< ⎪⎝⎭,得1ln 0a -<,解得a e >,即()a e ∈+∞,,综上,由①②可知,()1a e e ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭,,符合题意.……………………………………12分考点:1、函数的极值;2、函数的单调性;3、函数与不等式.【方法点晴】本题考查导数与函数单调性的关系、不等式的证明与恒成立问题,以及逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力、分类讨论的思想与转化思想. 利用导数处理不等式问题.在解答题中主要体现为不等式的证明与不等式的恒成立问题.常规的解决方法是首先等价转化不等式,然后构造新函数,利用导数研究新函数的单调性和最值来解决,当然要注意分类讨论思想的应用. 22.【答案】【解析】解:(1)投资为x 万元,A 产品的利润为f (x )万元,B 产品的利润为g (x )万元, 由题设f (x )=k1x ,g (x )=k 2,(k 1,k 2≠0;x ≥0)由图知f (1)=,∴k 1=又g (4)=,∴k 2=从而f (x )=,g (x )=(x ≥0)(2)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10﹣x 万元,设企业的利润为y 万元y=f (x )+g (10﹣x )=,(0≤x ≤10),令,∴(0≤t ≤)当t=,y max ≈4,此时x=3.75∴当A 产品投入3.75万元,B 产品投入6.25万元时,企业获得最大利润约为4万元.【点评】本题考查利用待定系数法求函数的解析式、考查将实际问题的最值问题转化为函数的最值问题.解题的关键是换元,利用二次函数的求最值的方法求解.23.【答案】(1)1 (2)60°【解析】(1)设BD=x ,则CD=3﹣x ∵∠ACB=45°,AD ⊥BC ,∴AD=CD=3﹣x∵折起前AD ⊥BC ,∴折起后AD ⊥BD ,AD ⊥CD ,BD ∩DC=D ∴AD ⊥平面BCD∴V A ﹣BCD =×AD ×S △BCD =×(3﹣x )××x (3﹣x )=(x 3﹣6x 2+9x ) 设f (x )=(x 3﹣6x 2+9x ) x ∈(0,3),∵f′(x)=(x﹣1)(x﹣3),∴f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,3)上为减函数∴当x=1时,函数f(x)取最大值∴当BD=1时,三棱锥A﹣BCD的体积最大;(2)以D为原点,建立如图直角坐标系D﹣xyz,24.【答案】【解析】解:(1)设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0圆的方程为x2+y2﹣8y﹣9=0…(2)直线CD与圆M相切O、D分别是AB、BR的中点则OD∥AR,∴∠CAB=∠DOB,∠ACO=∠COD,又∠CAO=∠ACO,∴∠DOB=∠COD又OC=OB,所以△BOD≌△COD∴∠OCD=∠OBD=90°即OC⊥CD,则直线CD与圆M相切.…(其他方法亦可)。