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2016-2017学年山东省临沂市莒南三中高二(下)第一次月考数学试卷
一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设复数z的共轭复数为,若(2+i)z=3﹣i,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.4
2.若函数f(x)=2x2+1,图象上P(1,3)及邻近上点Q(1+△x,3+△y),则=( )
A.4 B.4△x C.4+2△x D.2△x
3.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60度”时,假设正确的是( )
A.假设三内角都不大于60度
B.假设三内角都大于60度
C.假设三内角至多有一个大于60度
D.假设三内角至多有两个大于60度
4.设f(x)=,则f(x)dx=( )
A. B. C. D.不存在
5.如图,设D是图中边长分别为1和2的矩形区域,E是D内位于函数图象下方的阴影部分区域,则阴影部分E的面积为( )
A.ln2 B.1﹣ln2 C.2﹣ln2 D.1+ln2
6.已知函数f(x)=x2+
cosx,f′(x)是函数f(x)的导函数,则f′(x)的图象大致是( )
A. B. C. D.
7.下列推理中属于归纳推理且结论正确的是( )
A.由an=2n﹣1,求出S1=12,S2=22,S3=32,…,推断:数列{an}的前n项和Sn=n2
B.由f(x)=xcosx满足f(﹣x)=﹣f(x)对∀x∈R都成立,推断:f(x)=xcosx为奇函数
C.由圆x2+y2=r2的面积S=πr2,推断:椭圆=1的面积S=πab
D.由(1+1)2>21,(2+1)2>22,(3+1)2>23,…,推断:对一切n∈N*,(n+1)2>2n
8.已知,则导函数f′(x)是( )
A.仅有最小值的奇函数
B.既有最大值,又有最小值的偶函数
C.仅有最大值的偶函数
D.既有最大值,又有最小值的奇函数
9.若函数f(x)=的图象如图所示,则m的范围为( )
A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣1,2) C.(0,2) D.(1,2)
10.设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )
A. B. C. D.
11.曲线y=x3﹣2在点(1,﹣)处切线的倾斜角为( )
A.30° B.45° C.135° D.150°
12.设f(x)=,则f′(2)=( )
A. B.
C. D.
二.填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.)
13.若复数(i是虚数单位),则z的模|z|= .
14.已知物体的运动方程为s=t2+(t是时间,s是位移),则物体在时刻t=2时的速度为 .
15.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)= .
16.有一段“三段论”推理是这样的:“对于可导函数f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点;因为函数f(x)=x3在x=0处的导数值f′(0)=0,所以x=0是函数f(x)=x3的极值点.”以上推理中
(1)大前提错误
(2)小前提错误
(3)推理形式正确
(4)结论正确
你认为正确的序号为 .
三.解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知i为虚数单位,若复数z满足|z﹣3﹣4i|=1,求|z|的最大值.
18.已知抛物线y=x2+bx+c在点(1,2)处的切线与直线x+y+2=0垂直,求函数y=x2+bx+c的最值.
19.对于任意正整数n,猜想2n﹣1与(n+1)2的大小关系,并给出证明.
20.某个体户计划经销A、B两种商品,据调查统计,当投资额为x(x≥0)万元时,在经销A、B商品中所获得的收益分别为f(x)万元与g(x)万元、其中f(x)=a(x﹣1)+2(a>0);g(x)=6ln(x+b),(b>0)已知投资额为零时,收益为零.
(1)试求出a、b的值;
(2)如果该个体户准备投入5万元经营这两种商品,请你帮他制定一个资金投入方案,使他能获得最大收益,并求出其收入的最大值.(精确到0.1,参考数据:ln3≈1.10).
21.已知函数f(x)=3ax﹣2x2+lnx,a为常数.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求a的取值范围.
22.已知函数f(x)=ax2+ln(x+1).
(1)当a=﹣时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,求实数a的取值范围;
(3)当x∈[0,+∞)时,不等式f(x)﹣x≤0恒成立,求实数a的取值范围.
2016-2017学年山东省临沂市莒南三中高二(下)第一次月考数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设复数z的共轭复数为,若(2+i)z=3﹣i,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.4
【考点】复数代数形式的混合运算.
【分析】先求出复数z然后可求的值.
【解答】解:(2+i)z=3﹣i,可得z=
∴=1+i∴=(1+i)(1﹣i)=2
故选C.
2.若函数f(x)=2x2+1,图象上P(1,3)及邻近上点Q(1+△x,3+△y),则=( )
A.4 B.4△x C.4+2△x D.2△x
【考点】变化的快慢与变化率.
【分析】计算△y=f(1+△x)﹣f(1),进而可求.
【解答】解:由题意,△y=f(1+△x)﹣f(1)=2(1+△x)2+1﹣3=4△x+2△2 x
∴==4+2△x
故选C.
3.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60度”时,假设正确的是( )
A.假设三内角都不大于60度
B.假设三内角都大于60度
C.假设三内角至多有一个大于60度
D.假设三内角至多有两个大于60度
【考点】反证法与放缩法.
【分析】一些正面词语的否定:“是”的否定:“不是”;“能”的否定:“不能”;“都是”的否定:“不都是”;
“至多有一个”的否定:“至少有两个”;“至少有一个”的否定:“一个也没有”;“是至多有n个”的否定:“至少有n+1个”;
“任意的”的否定:“某个”;“任意两个”的否定:“某两个”;“所有的”的否定:“某些”.
【解答】解:根据反证法的步骤,假设是对原命题结论的否定,“至少有一个”的否定:“一个也没有”;即“三内角都大于60度”.
故选B
4.设f(x)=,则f(x)dx=( )
A. B. C. D.不存在
【考点】定积分.
【分析】分段函数的积分必须分段求解,故先将原式化成∫01f(x)dx+∫12f(x)dx,再分别求各个和式的积分,最后只要求出被积函数的原函数,结合积分计算公式求解即可.
【解答】解:∫02f(x)dx
=∫01f(x)dx+∫12f(x)dx
=∫01(x2)dx+∫12(2﹣x)dx
=x3|01+( 2x﹣x2)|12
=+4﹣2﹣2+=.
故选:C.
5.如图,设D是图中边长分别为1和2的矩形区域,E是D内位于函数图象下方的阴影部分区域,则阴影部分E的面积为( )
A.ln2 B.1﹣ln2 C.2﹣ln2 D.1+ln2
【考点】定积分在求面积中的应用.
【分析】阴影部分E由两部分组成,矩形部分用长乘以宽计算,曲边梯形的面积,利用定积分计算.
【解答】解:由题意,阴影部分E由两部分组成
因为函数,当y=2时,x=,所以阴影部分E的面积为+=1+=1+ln2
故选D.
6.已知函数f(x)=x2+cosx,f′(x)是函数f(x)的导函数,则f′(x)的图象大致是( )
A. B. C. D.
【考点】函数的图象.
【分析】由于f(x)=x2+cosx,得f′(x)=x﹣sinx,由奇函数的定义得函数f′(x)为奇函数,其图象关于原点对称,排除BD,取x=代入f′()=﹣sin=﹣1<0,排除C,只有A适合.
【解答】解:由于f(x)=x2+cosx,
∴f′(x)=x﹣sinx,
∴f′(﹣x)=﹣f′(x),故f′(x)为奇函数,其图象关于原点对称,排除BD,
又当x=时,f′()=﹣sin=﹣1<0,排除C,只有A适合,
故选:A.
7.下列推理中属于归纳推理且结论正确的是( )
A.由an=2n﹣1,求出S1=12,S2=22,S3=32,…,推断:数列{an}的前n项和Sn=n2
B.由f(x)=xcosx满足f(﹣x)=﹣f(x)对∀x∈R都成立,推断:f(x)=xcosx为奇函数
C.由圆x2+y2=r2的面积S=πr2,推断:椭圆=1的面积S=πab
D.由(1+1)2>21,(2+1)2>22,(3+1)2>23,…,推断:对一切n∈N*,(n+1)2>2n
【考点】归纳推理.
【分析】根据归纳推理是由特殊到一般,类比推理是根据对象的相似性,推导结论,由此可得结论.
【解答】解:对于A,由an=2n﹣1,求出S1=12,S2=22,S3=32,…,推断:数列{an}的前n项和,是由特殊推导出一般性的结论,且,故正确;
对于B,属于演绎推理中的三段论,故不正确;
对于C,是由圆类比椭圆,由圆的面积类比椭圆的面积,故属于类比推理,故不正确;
对于D,属于归纳推理,n=6时,结论不正确,故不正确
故选A.
8.已知,则导函数f′(x)是( )
A.仅有最小值的奇函数
B.既有最大值,又有最小值的偶函数
C.仅有最大值的偶函数
D.既有最大值,又有最小值的奇函数
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】求出f′(x),利用导数可判断其单调性,通过单调性即可求出其最大最小值;再用定义可判断其奇偶性,从而得出答案.
【解答】解:f′(x)=x+sinx,令g(x)=x+sinx,则g′(x)=1+cosx.
当x∈[﹣1,1]时,g′(x)>0,所以f′(x)=g(x)在[﹣1,1]上单调递增,
所以f′(﹣1)≤f′(x)≤f′(1),即﹣1﹣sin1≤f′(x)≤1+sin1.
又f′(﹣x)=﹣x+sin(﹣x)=﹣x﹣sinx=﹣(x+sinx)=﹣f′(x),所以f′(x)是奇函数.
故选D.
9.若函数f(x)=的图象如图所示,则m的范围为( )
A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣1,2) C.(0,2) D.(1,2)
【考点】函数的图象.
【分析】根据函数的极值点范围和函数值的符号判断.
【解答】解:∵当x>0时,f(x)>0,∴2﹣m>0,故m<2.
f′(x)=.
∵f(x)有两个绝对值大于1的极值点,∴m﹣x2=0有两个绝对值大于1的解,
∴m>1.
故选:D.
10.设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的几何意义.
【分析】本题可以考虑排除法,容易看出选项D不正确,因为D的图象,在整个定义域内,不具有单调性,但y=f(x)和y=f′(x)在整个定义域内具有完全相同的走势,不具有这样的函数.
【解答】解析:检验易知A、B、C均适合,不存在选项D的图象所对应的函数,在整个定义域内,不具有单调性,但y=f(x)和y=f′(x)在整个定义域内具有完全相同的走势,不具有这样的函数,故选D.
11.曲线y=x3﹣2在点(1,﹣)处切线的倾斜角为( )
A.30° B.45° C.135° D.150°
【考点】导数的几何意义;直线的倾斜角.
【分析】首先对函数求导,做出导函数在所给的点的导数,即过这一点的切线的斜率的值,根据倾斜角的取值范围得到结果.
【解答】解:∵曲线y=x3﹣2,
∴y′=x2
当x=1时,切线的斜率是1,
根据直线的倾斜角的取值范围,
∴倾斜角是45°.
故选B.
12.设f(x)=,则f′(2)=( )
A. B.
C. D.
【考点】导数的运算.
【分析】根据导数的运算法则计算即可.
【解答】解:∵f(x)=,
∴f′(x)=(x2+1)(x2+1)′=,
∴f′(2)==,
故选:C
二.填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.)
13.若复数(i是虚数单位),则z的模|z|= .
【考点】复数代数形式的混合运算;复数求模.
【分析】分子分母同乘以1+2i对复数化简,整理成代数形式,再代入复数模的公式求解.
【解答】解:由题意得, =
==﹣1+i,
则|z|==,
故答案为:.
14.已知物体的运动方程为s=t2+(t是时间,s是位移),则物体在时刻t=2时的速度为 .
【考点】导数的运算.
【分析】根据位移的导数是速度,求出s的导函数即速度与时间的函数,将2代入求出物体在时刻t=2时的速度.
【解答】解:物体的运动速度为v(t)=s′=2t﹣
所以物体在时刻t=2时的速度为v(2)=2×2﹣=,
故答案为:.
15.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)= ﹣4 .
【考点】导数的运算.
【分析】把给出的函数求导得其导函数,在导函数解析式中取x=1可求f′(1)的值,再代入即可求出f′(0)的值.
【解答】解:由f(x)=x2+2xf′(1),
得:f′(x)=2x+2f′(1),
取x=1得:f′(1)=2×1+2f′(1),
所以,f′(1)=﹣2.
故f′(0)=2f′(1)=﹣4,
故答案为:﹣4.
16.有一段“三段论”推理是这样的:“对于可导函数f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点;因为函数f(x)=x3在x=0处的导数值f′(0)=0,所以x=0是函数f(x)=x3的极值点.”以上推理中
(1)大前提错误
(2)小前提错误
(3)推理形式正确
(4)结论正确
你认为正确的序号为 (1)(3) .
【考点】演绎推理的意义.
【分析】在使用三段论推理证明中,如果命题是错误的,则可能是“大前提”错误,也可能是“小前提”错误,也可能是推理形式错误,我们分析的其大前提的形式:“对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点”,不难得到结论.
【解答】解:大前提是:“对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点”,不是真命题,
因为对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,且满足当x>x0时和当x<x0时的导函数值异号时,那么x=x0是函数f(x)的极值点,
所以大前提错误,但是推理形式正确.
故答案为:(1)(3).
三.解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知i为虚数单位,若复数z满足|z﹣3﹣4i|=1,求|z|的最大值.
【考点】复数求模.
【分析】由题意画出图形,然后由复数模的几何意义求得|z|的最大值.
【解答】解:由复数模的几何意义可知
满足|z﹣3﹣4i|=1的复数z在复平面内对应的点的轨迹是以(3,4)为圆心,以1为半径的圆,
如图,
∵圆心(3,4)到原点O的距离为=5,
∴|z|的最大值为5+1=6.
故选:D.
18.已知抛物线y=x2+bx+c在点(1,2)处的切线与直线x+y+2=0垂直,求函数y=x2+bx+c的最值.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义,求出b,c的值,利用二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:∵y=x2+bx+c,
∴函数的导数为f′(x)=2x+b,
∴抛物线在点(1,2)处的切线斜率k=2+b,
∵切线与直线x+y+2=0垂直,
∴2+b=1,即b=﹣1,
∵点(1,2)也在抛物线上,
∴1+b+c=2,得c=2.
即函数y=x2+bx+c=x2﹣x+2=(x﹣)2+,
∴当x=时,函数取得最小值,函数无最大值.
19.对于任意正整数n,猜想2n﹣1与(n+1)2的大小关系,并给出证明.
【考点】数学归纳法.
【分析】令n=1,2,3,分别计算2n﹣1与(n+1)2的值,根据规律进行猜想,使用作差法进行证明.
【解答】解:当n=1时,2n﹣1=1,(n+1)2=4,
当n=2时,2n﹣1=3,(n+1)2=9,
n=3时,2n﹣1=5,(n+1)2=16,
猜想:2n﹣1<(n+1)2.
证明:∵(n+1)2﹣(2n﹣1)=n2+2n+1﹣2n+1=n2+2>0.
∴(n+1)2>2n﹣1,
即2n﹣1<(n+1)2.
20.某个体户计划经销A、B两种商品,据调查统计,当投资额为x(x≥0)万元时,在经销A、B商品中所获得的收益分别为f(x)万元与g(x)万元、其中f(x)=a(x﹣1)+2(a>0);g(x)=6ln(x+b),(b>0)已知投资额为零时,收益为零.
(1)试求出a、b的值;
(2)如果该个体户准备投入5万元经营这两种商品,请你帮他制定一个资金投入方案,使他能获得最大收益,并求出其收入的最大值.(精确到0.1,参考数据:ln3≈1.10).
【考点】函数的表示方法;函数模型的选择与应用.
【分析】(1)由f(0)=0,g(0)=0求出a,b;(2)分配资金构造新的函数s(x)=2(5﹣x)+6ln(x+1)=6ln(x+1)﹣2x+10(0≤x≤5),再用导数法研究其单调性,从而得出最值.
【解答】解:(1)根据问题的实际意义,可知f(0)=0,g(0)=0
即:,
(2)由(1)的结果可得:f(x)=2x,g(x)=6ln(x+1)依题意,可设投入B商品的资金为x万元(0≤x≤5),则投入A商品的资金为5﹣x万元,若所获得的收入为s(x)万元,则有s(x)=2(5﹣x)+6ln(x+1)=6ln(x+1)﹣2x+10(0≤x≤5)∵s(x)=
当x<2时,s′(x)>0;当x>2时,s′(x)<0;
∴x=2是s(x)在区间[0,5]上的唯一极大值点,此时s(x)取得最大值:
S(x)=s(2)=6ln3+6≈12.6(万元),此5﹣x=3(万元)
答该个体户可对A商品投入3万元,对B商品投入2万元,这样可以获得12.6万元的最大收益.
21.已知函数f(x)=3ax﹣2x2+lnx,a为常数.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求a的取值范围.
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】(1)先求函数的导函数f′(x),并将其因式分解,便于解不等式,再由f′(x)>0,得函数的单调增区间,由f′(x)<0,得函数的单调减区间
(2)先求函数的导函数f′(x),将函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数问题转化为则f′(x)≥0,或f′(x)≤0在区间[1,2]上恒成立问题,进而将不等式参变分离,转化为求函数最值问题即可
【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=3x﹣2x2+lnx,则f(x)的定义域是(0,+∞)
∵.
∴由f′(x)>0,得0<x<1;由f′(x)<0,得x>1;
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数.
(2)∵.
若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,
则f′(x)≥0,或f′(x)≤0在区间[1,2]上恒成立.
∴,或在区间[1,2]上恒成立.
即,或在区间[1,2]上恒成立.
设h(x)=,
∵h′(x)=4+>0
∴h(x)=在区间[1,2]上是增函数.
h(x)max=h(2)=,h(x)min=h(1)=3
∴只需3a≥,或3a≤3.
∴a≥,或a≤1.
22.已知函数f(x)=ax2+ln(x+1).
(1)当a=﹣时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,求实数a的取值范围;
(3)当x∈[0,+∞)时,不等式f(x)﹣x≤0恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】(1)当时,直接对f(x)求导,解不等式f′(x)>0和f′(x)<0,即可求函数f(x)的单调区间;
(2)根据函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数可确定a≤,又最小值为,从而可确定a的取值范围;
(3)不等式f(x)﹣x≤0可化简为ax2+ln(x+1)﹣x≤0,分情况讨论,a=0,a<0和a>0时ax2+ln(x+1)﹣x≤0是否恒成立即可.
【解答】解:(1)当时,,
∴
解f′(x)>0得﹣1<x<1;
解f′(x)<0得x>1.
∴f(x)的单调递增区间是(﹣1,1),单调递减区间是(1,+∞).
(2)因为函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,
∴对∀x∈[1,+∞)恒成立
即a≤对∀x∈[1,+∞)恒成立
∴a≤﹣.
(3)∵当x∈[0,+∞)时,不等式f(x)﹣x≤0恒成立,
即ax2+ln(x+1)﹣x≤0恒成立,
设g(x)=ax2+ln(x+1)﹣x(x≥0),
只需g(x)max≤0即可
由
①当a=0时,,
当x>0时,g′(x)<0,函数g(x)在(0,+∞)上单调递减,
∴g(x)≤g(0)=0成立
②当a>0时,令g′(x)=0,
∵x≥0,
∴解得
1)当,即时,在区间(0,+∞)上g′(x)>0,
则函数g(x)在(0.+∞)上单调递增,
∴g(x)在[0,+∞)上无最大值,不合题设.
2)当时,即时,在区间上g′(x)<0;
在区间上g′(x)>0.
∴函数g(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增,
同样g(x)在[0,+∞)无最大值,不满足条件.
③当a<0时,由x≥0,故2ax+(2a﹣1)<0,
∴<0,
∴函数g(x)在[0,+∞)上单调递减,
∴g(x)≤g(0)=0成立,
综上所述,实数a的取值范围是(﹣∞,0].