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- 2021-06-11 发布
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2016-2017学年吉林省长春十一高、白城一中联考高二(上)期末数学试卷(文科)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1.i是虚数单位, =( )
A. B. C. D.
2.过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.用反证法证明命题:“a,b,c,d∈R,a+b=1,c+d=1,且ac+bd>1,则a,b,c,d中至少有一个负数”时的假设为( )
A.a,b,c,d中至少有一个正数 B.a,b,c,d全为正数
C.a,b,c,d全都大于等于0 D.a,b,c,d中至多有一个负数
4.下列命题的否定为假命题的是( )
A.∀x∈R,﹣x2+x﹣1<0 B.∀x∈R,|x|>x
C.∀x,y∈Z,2x﹣5y≠12 D.∃x0∈R,sin2x0+sinx0+1=0
5.已知数列{an}中,a1=1,当n≥2时,an=2an﹣1+1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的一个表达式是( )
A.n2﹣1 B.(n﹣1)2+1 C.2n﹣1 D.2n﹣1+1
6.下列求导运算正确的是( )
A.(x+)′=1+ B.(log2x)′=
C.(3x)′=3xlog3e D.(x2cosx)′=﹣2xsinx
7.双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A. B.2 C. D.1
8.已知中心在原点,对称轴为坐标轴且经过点P(1,3),离心率为的双曲线的标准方程为( )
A. =1 B. =1 C. =1 D. =1
9.过点(0,1)且与抛物线y2=4x只有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.0条
10.已知函数f(x)=3x+4x﹣8的零点在区间[k,k+1](k∈Z)上,则函数g(x)=x﹣kex的极大值为( )
A.﹣3 B.0 C.﹣1 D.1
11.已知P为椭圆上的一点,M,N分别为圆(x+3)2+y2=1和圆(x﹣3)2+y2=4上的点,则|PM|+|PN|的最小值为( )
A.5 B.7 C.13 D.15
12.函数f(x)的定义域是R,f(0)=2,对任意x∈R,f(x)+f′(x)>1,则不等式ex•f(x)>ex+1的解集为( )
A.{x|x>0} B.{x|x<0}
C.{x|x<﹣1,或x>1} D.{x|x<﹣1,或0<x<1}
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)
13.“若x≠1,则x2﹣1≠0”的逆否命题为 命题.(填“真”或“假”)
14.函数y=f(x),定义域为(,3),其图象如图所示,记y=f(x)的导函数为y=f′(x),则不等式f′(x)≤0的解集为 .
15.曲线y=ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为 .
16.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,6).当△APF周长最小时,该三角形的面积为 .
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答题应根据要求写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
17.双曲线C与椭圆+=1有相同的焦点,直线y=x为C的一条渐近线.求双曲线C的方程.
18.已知抛物线y=ax2+bx+c通过点P(1,1),且在点Q(2,﹣1)处与直线y=x﹣3相切,求实数a,b,c的值.
19.已知命题p:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,命题q:双曲线﹣=1的离心率e∈(,),若命题p、q中有且只有一个为真命题,则实数m的取值范围是 .
20.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品的零售价定为p元,则销售量Q(单位:件)与零售价p(单位:元)有如下关系Q=8300﹣170p﹣p2.问该商品零售价定为多少元时,毛利润L最大,并求出最大毛利润.
21.已知椭圆的一个顶点为A(0,﹣1),焦点在x轴上.若右焦点到直线x﹣y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线y=kx+m(k≠0)相交于不同的两点M、N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
22.设f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,a∈R.
(Ⅰ)令g(x)=f′(x),求g(x)的单调区间;
(Ⅱ)已知f(x)在x=1处取得极大值,求实数a的取值范围.
2016-2017学年吉林省长春十一高、白城一中联考高二(上)期末数学试卷(文科)
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60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1.i是虚数单位, =( )
A. B. C. D.
【考点】复数代数形式的混合运算.
【分析】化简复数的分母为实数,即可.
【解答】解:i是虚数单位, =,
故选A.
2.过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】把x=﹣c代入椭圆方程求得P的坐标,进而根据∠F1PF2=60°推断出=整理得e2+2e﹣=0,进而求得椭圆的离心率e.
【解答】解:由题意知点P的坐标为(﹣c,)或(﹣c,﹣),
∵∠F1PF2=60°,
∴=,
即2ac=b2=(a2﹣c2).
∴e2+2e﹣=0,
∴e=或e=﹣(舍去).
故选B.
3.用反证法证明命题:“a,b,c,d∈R,a+b=1,c+d=1,且ac+bd>1,则a,b,c,d中至少有一个负数”时的假设为( )
A.a,b,c,d中至少有一个正数 B.a,b,c,d全为正数
C.a,b,c,d全都大于等于0 D.a,b,c,d中至多有一个负数
【考点】反证法.
【分析】用反证法证明数学命题时,应先假设结论的否定成立.
【解答】解:“a,b,c,d中至少有一个负数”的否定为“a,b,c,d全都大于等于0”,
由用反证法证明数学命题的方法可得,应假设“a,b,c,d全都大于等于0”,
故选C.
4.下列命题的否定为假命题的是( )
A.∀x∈R,﹣x2+x﹣1<0 B.∀x∈R,|x|>x
C.∀x,y∈Z,2x﹣5y≠12 D.∃x0∈R,sin2x0+sinx0+1=0
【考点】命题的否定;命题的真假判断与应用.
【分析】逐一分析四个答案中原命题的真假,可得到其否定的真假,进而得到答案.
【解答】解:∵﹣x2+x﹣1=﹣(x﹣)2﹣<0,原命题为零点,其否定为假命题;
根据绝对值的定义,可得∀x∈R,|x|>x为假命题,其否定为真命题;
对于∀x,y∈Z,2x﹣5y≠12,如x=1,y=﹣2,时2x﹣5y=12,故原命题为假,其否定为真命题;
对于∃x0∈R,sin2x0+sinx0+1=0,则其是假命题,所以D的否定是真命题,
综上命题的否定为假命题亦即原命题为真命题,只有选项A中的命题为真命题,
其余均为假命题,所以选A.
故选A.
5.已知数列{an}中,a1=1,当n≥2时,an=2an﹣1+1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的一个表达式是( )
A.n2﹣1 B.(n﹣1)2+1 C.2n﹣1 D.2n﹣1+1
【考点】等比关系的确定;数列的概念及简单表示法.
【分析】由递推式可求得数列的前4项,从而可猜想an,通过构造等比数列可求证.
【解答】解:由a1=1,当n≥2时,an=2an﹣1+1,得
a2=2a1+1=2×1+1=3,a3=2a2+1=2×3+1=7,a4=2a3+1=2×7+1=15,
猜想﹣1,证明如下:
由an=2an﹣1+1,得an+1=2(an﹣1+1)(n≥2),
∴{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,
则an+1=2n,∴,
故选C.
6.下列求导运算正确的是( )
A.(x+)′=1+ B.(log2x)′=
C.(3x)′=3xlog3e D.(x2cosx)′=﹣2xsinx
【考点】导数的运算.
【分析】由导数的运算法则逐个选项验证可得.
【解答】解:选项A,(x+)′=1﹣,故错误;
选项B,(log2x)′=,故正确;
选项C,(3x)′=3xln3,故错误;
选项D,(x2cosx)′=2xcosx﹣x2sinx,故错误.
故选:B
7.双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A. B.2 C. D.1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】先由题中条件求出焦点坐标和渐近线方程,再代入点到直线的距离公式即可求出结论.
【解答】解:由题得:其焦点坐标为(﹣4,0),(4,0),渐近线方程为y=±x
所以焦点到其渐近线的距离d==2.
故选:A
8.已知中心在原点,对称轴为坐标轴且经过点P(1,3),离心率为的双曲线的标准方程为( )
A. =1 B. =1 C. =1 D. =1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由双曲线得离心率可知为等轴双曲线,故设所求双曲线的标准方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),把点P的坐标代入即可得出.
【解答】解:∵,∴a=b,
∴双曲线为等轴双曲线,故设所求双曲线的标准方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),又点P(1,3)
在双曲线上,则λ=1﹣9=﹣8,
∴所求双曲线的标准方程为.
故选D.
9.过点(0,1)且与抛物线y2=4x只有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.0条
【考点】直线与圆锥曲线的关系;抛物线的简单性质.
【分析】作出图形并加以观察,可得过点(0,1)与x轴平行的直线符合题意,另外还有抛物线的两条切线也符合题意,即存在3条直线满足过点(0,1)且与抛物线y2=4x只有一个公共点.再由点的坐标与抛物线的方程,结合直线的方程加以计算可得此3条直线的方程,从而得到答案.
【解答】解:根据题意,可得
①当直线过点A(0,1)且与x轴平行时,方程为y=1,
与抛物线y2=4x只有一个公共点,坐标为(,1);
②当直线斜率不存在时,与抛物线y2=4x相切于原点,符合题意;
③当直线斜率存在时,设切线AB的方程为y=kx+1,
由消去y,得k2x2+(2k﹣4)x+1=0,
△=(2k﹣4)2﹣4k2=0,解得k=1,切线方程为y=x+1.
综上所述,存在三条直线:y=1、x=0和y=x+1满足过点(0,1)且与抛物线y2=4x只有一个公共点.
故选:C
10.已知函数f(x)=3x+4x﹣8的零点在区间[k,k+1](k∈
Z)上,则函数g(x)=x﹣kex的极大值为( )
A.﹣3 B.0 C.﹣1 D.1
【考点】利用导数研究函数的极值.
【分析】根据函数f(x)的零点的范围求出k的值,求出g(x)的解析式,根据函数的单调性从而求出g(x)的极大值即可.
【解答】解:∵f′(x)=3xln3+4>0,
∴f(x)在R递增,
而f(1)=﹣1<0,f(2)=9>0,
故f(x)在[1,2]有零点,
故k=1,
故g(x)=x﹣ex,
g′(x)=1﹣ex,
令g′(x)>0,解得:x<0,
令g′(x)<0,解得:x>0,
故g(x)在(﹣∞,0)递增,在(0,+∞)递减,
故g(x)的极大值是g(0)=﹣1,
故选:C.
11.已知P为椭圆上的一点,M,N分别为圆(x+3)2+y2=1和圆(x﹣3)2+y2=4上的点,则|PM|+|PN|的最小值为( )
A.5 B.7 C.13 D.15
【考点】圆与圆锥曲线的综合;椭圆的简单性质.
【分析】由题意可得:椭圆的焦点分别是两圆(x+3)2+y2=1和(x﹣3)2+y2=4的圆心,再结合椭圆的定义与圆的有关性质可得答案.
【解答】解:依题意可得,椭圆的焦点分别是两圆(x+3)2+y2=1和(x﹣3)2+y2=4的圆心,
所以根据椭圆的定义可得:(|PM|+|PN|)min=2×5﹣1﹣2=7,
故选B.
12.函数f(x)的定义域是R,f(0)=2,对任意x∈R,f(x)+f′(x)>1,则不等式ex•f(x)>ex+1的解集为( )
A.{x|x>0} B.{x|x<0}
C.{x|x<﹣1,或x>1} D.{x|x<﹣1,或0<x<1}
【考点】函数单调性的性质;导数的运算.
【分析】构造函数g(x)=ex•f(x)﹣ex,结合已知可分析出函数g(x)的单调性,结合g(0)=1,可得不等式ex•f(x)>ex+1的解集.
【解答】解:令g(x)=ex•f(x)﹣ex,
则g′(x)=ex•[f(x)+f′(x)﹣1]
∵对任意x∈R,f(x)+f′(x)>1,
∴g′(x)>0恒成立
即g(x)=ex•f(x)﹣ex在R上为增函数
又∵f(0)=2,∴g(0)=1
故g(x)=ex•f(x)﹣ex>1的解集为{x|x>0}
即不等式ex•f(x)>ex+1的解集为{x|x>0}
故选A
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)
13.“若x≠1,则x2﹣1≠0”的逆否命题为 假 命题.(填“真”或“假”)
【考点】命题的真假判断与应用;四种命题.
【分析】先判断原命题的真假,进而根据互为逆否的两个命题真假性相同,得到答案.
【解答】解:若x=﹣1,则x2﹣1=0,
故原命题“若x≠1,则x2﹣1≠0”为假命题,
故其逆否命题也为假命题,
故答案为:假.
14.函数y=f(x),定义域为(,3),其图象如图所示,记y=f(x)的导函数为y=f′(x),则不等式f′(x)≤0的解集为 [﹣,1]∪[2,3) .
【考点】利用导数研究函数的单调性;其他不等式的解法.
【分析】利用导数的符号和单调性之间的关系,确定不等式的解集,f′(x)≤0对应f(x)的图象中,函数为单调递减部分.
【解答】解:∵f′(x)≤0,
∴对应函数f(x)的单调递减区间,
由函数f(x)图象可知,
当﹣≤x≤1和2≤x<3时,函数单调递减,
∴不等式f′(x)≤0的解集为[﹣,1]∪[2,3).
故答案为:[﹣,1]∪[2,3).
15.曲线y=ex在点(2,e2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为 .
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;指数函数的图象与性质.
【分析】欲切线与坐标轴所围成的三角形的面积,只须求出切线在坐标轴上的截距即可,故先利用导数求出在x=2处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.最后求出切线的方程,从而问题解决.
【解答】解析:依题意得y′=ex,
因此曲线y=ex在点A(2,e2)处的切线的斜率等于e2,
相应的切线方程是y﹣e2=e2(x﹣2),
当x=0时,y=﹣e2
即y=0时,x=1,
∴切线与坐标轴所围成的三角形的面积为:
S=×e2×1=.
故答案为:.
16.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,6).当△APF周长最小时,该三角形的面积为 12 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用双曲线的定义,确定△APF周长最小时,P的坐标,即可求出△APF周长最小时,该三角形的面积.
【解答】解:由题意,设F′是左焦点,则△APF周长=|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+|PF′|+2
≥|AF|+|AF′|+2(A,P,F′三点共线时,取等号),
直线AF′的方程为与x2﹣=1联立可得y2+6y﹣96=0,
∴P的纵坐标为2,
∴△APF周长最小时,该三角形的面积为﹣=12.
故答案为:12.
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答题应根据要求写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)
17.双曲线C与椭圆+=1有相同的焦点,直线y=x为C的一条渐近线.求双曲线C的方程.
【考点】双曲线的标准方程.
【分析】求出椭圆的焦点坐标;据双曲线的系数满足c2=a2+b2;双曲线的渐近线的方程与系数的关系列出方程组,求出a,b,写出双曲线方程.
【解答】解:设双曲线方程为(a>0,b>0)
由椭圆+=1,求得两焦点为(﹣2,0),(2,0),
∴对于双曲线C:c=2.
又y=x为双曲线C的一条渐近线,
∴=
解得a=1,b=,
∴双曲线C的方程为.
18.已知抛物线y=ax2+bx+c通过点P(1,1),且在点Q(2,﹣1)处与直线y=x﹣3相切,求实数a,b,c的值.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;函数解析式的求解及常用方法.
【分析】根据点P在抛物线上,以及抛物线过点Q,和在x=2处的导数等于1,建立方程组,解之即可求出所求.
【解答】解:因为抛物线过点P,所以a+b+c=1①
又y′=2ax+b,∴y′|x=2=4a+b,∴4a+b=1②
又抛物线过点Q∴4a+2b+c=﹣1③
由①②③解得a=3,b=﹣11,c=9
19.已知命题p:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,命题q:双曲线﹣=1的离心率e∈(,),若命题p、q中有且只有一个为真命题,则实数m的取值范围是 0<m≤,或3≤m<5 .
【考点】命题的真假判断与应用;复合命题的真假.
【分析】根据椭圆的性质,可求出命题p:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆为真命题时,实数m的取值范围;根据双曲线的性质,可得命题q:双曲线﹣=1的离心率e∈(,)为真命题时,实数m的取值范围;进而结合命题p、q中有且只有一个为真命题,得到答案.
【解答】解:若命题p:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆为真命题;
则9﹣m>2m>0,
解得0<m<3,
则命题p为假命题时,m≤0,或m≥3,
若命题q:双曲线﹣=1的离心率e∈(,)为真命题;
则∈(,),
即∈(,2),
即<m<5,
则命题q为假命题时,m≤,或m≥5,
∵命题p、q中有且只有一个为真命题,
当p真q假时,0<m≤,
当p假q真时,3≤m<5,
综上所述,实数m的取值范围是:0<m≤,或3≤m<5.
故答案为:0<m≤,或3≤m<5
20.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品的零售价定为p元,则销售量Q(单位:件)与零售价p(单位:元)有如下关系Q=8300﹣170p﹣p2
.问该商品零售价定为多少元时,毛利润L最大,并求出最大毛利润.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数模型的选择与应用.
【分析】毛利润等于销售额减去成本,可建立函数关系式,利用导数可求函数的极值点,利用极值就是最值,可得结论.
【解答】解:由题意知:毛利润等于销售额减去成本,即
L(p)=pQ﹣20Q=Q(p﹣20)=(p﹣20)
=﹣p3﹣150p2+11700p﹣16600,…
所以L′(p)=﹣3p2﹣300p+11700.…
令L′(p)=0,解得p=30或p=﹣130(舍去).…
此时,L(30)=23000.…
因为在p=30附近的左侧L′(p)>0,右侧L′(p)<0.
所以L(30)是极大值,根据实际问题的意义知,L(30)是最大值,…
答:零售定为每件30元时,最大毛利润为23000元.…
21.已知椭圆的一个顶点为A(0,﹣1),焦点在x轴上.若右焦点到直线x﹣y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线y=kx+m(k≠0)相交于不同的两点M、N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
【考点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题.
【分析】(1)依题意可设椭圆方程为,由题设解得a2=3,故所求椭圆的方程为.
(2)设P为弦MN的中点,由得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0,由于直线与椭圆有两个交点,∴△>0,即m2<3k2+
1.由此可推导出m的取值范围.
【解答】解:(1)依题意可设椭圆方程为,
则右焦点F()由题设
解得a2=3故所求椭圆的方程为;
(2)设P为弦MN的中点,由
得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2﹣1)=0
由于直线与椭圆有两个交点,∴△>0,即m2<3k2+1①
∴从而
∴又|AM|=||AN|,∴AP⊥MN,
则即2m=3k2+1②
把②代入①得2m>m2解得0<m<2由②得解得.
故所求m的取范围是().
22.设f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,a∈R.
(Ⅰ)令g(x)=f′(x),求g(x)的单调区间;
(Ⅱ)已知f(x)在x=1处取得极大值,求实数a的取值范围.
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
【分析】
(Ⅰ)先求出g(x)=f′(x)的解析式,然后求函数的导数g′(x),利用函数单调性和导数之间的关系即可求g(x)的单调区间;
(Ⅱ)分别讨论a的取值范围,根据函数极值的定义,进行验证即可得到结论.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,
∴g(x)=f′(x)=lnx﹣2ax+2a,x>0,
g′(x)=﹣2a=,
当a≤0,g′(x)>0恒成立,即可g(x)的单调增区间是(0,+∞);
当a>0,当x>时,g′(x)<0,函数为减函数,
当0<x<,g′(x)>0,函数为增函数,
∴当a≤0时,g(x)的单调增区间是(0,+∞);
当a>0时,g(x)的单调增区间是(0,),单调减区间是(,+∞);
(Ⅱ)∵f(x)在x=1处取得极大值,∴f′(1)=0,
①当a≤0时,f′(x)单调递增,
则当0<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x>1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,∴f(x)在x=1处取得极小值,不合题意,
②当0<a<时,>1,由(1)知,f′(x)在(0,)内单调递增,
当0<x<1时,f′(x)<0,当1<x<时,f′(x)>0,
∴f(x)在(0,1)内单调递减,在(1,)内单调递增,即f(x)在x=1处取得极小值,不合题意.
③当a=时, =1,f′(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
则当x>0时,f′(x)≤0,f(x)单调递减,不合题意.
④当a>时,0<<1,
当<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
∴当x=1时,f(x)取得极大值,满足条件.
综上实数a的取值范围是a>.
2017年2月3日