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- 2021-06-11 发布
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铁人中学2019-2020学年高二上期中考试数学(文)试题
一、选择题(本大题共12小题)
1. 函数y=(2x+1)2的导数为( )
A. B. C. D.
2. 已知曲线y=2x3+3x上一点A(1,5),则A处的切线斜率等于( )
A. 9 B. 1 C. 3 D. 2
3. 命题“∀x>0,都有x2-x≤0”的否定是( )
A. ,使得 B. ,使得
C. ,都有 D. ,都有
4. 双曲线-y2=1的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5. 设函数f(x)在x=1处存在导数,则=( )
A. B. C. D.
6. 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()
A. B. C. D.
7. f(x)=x3-3x2+2在区间[-1,1]上的最大值是( )
A. B. 0 C. 2 D. 4
8. 函数f(x)=(x3-1)2+2的极值点是( )
A. B. C. 或1 D. 或0
9. 抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,点(-5,2)在抛物线上,则抛物线的方程为( )
A. B.
C. D. 或
10. 若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)上单调递增,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
11. 下列说法错误的是( )
A. 命题“若,则”的逆否命题为:“若,则”
B. “”是“”的充分而不必要条件
C. 若p且q为假命题,则p、q均为假命题
D. 命题p:“存在,使得”,则非p:“任意,均有”
1. 已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上一点,且(O为坐标原点),若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共4小题)
2. 已知双曲线的焦距为4,则a的值为______.
3. 已知p:-4<x-a<4,q:2<x<3.若q是p的充分条件,则实数a的取值范围为______.
4. 函数f(x)=lnx-x2的递减区间为______.
5. 函数f(x)=ex-1-x3的图象在x=1处的切线方程是______.
三、解答题(本大题共6小题)
6. 求下列函数的导数.
(1)f(x)=2x2+lnx+cosx;
(2)f(x)=x3ex.
7. (Ⅰ)已知某椭圆过点(,1),(-1,),求该椭圆的标准方程.
(Ⅱ)求与双曲线-=1有共同的渐近线,经过点M(3,-2)的双曲线的标准方程.
1. 命题p:函数y=lg(-x2+4ax-3a2)(a>0)有意义,命题q:实数x满足<0.
(1)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围;
(2)若q是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
2. 已知函数f(x)=xlnx+ax+b在(1,f(1))处的切线为2x-2y-1=0.
(1)求实数a,b的值;
(2)求f(x)的单调区间.
3. 己知椭圆的一个顶点坐标为(2,0),离心率为,直线y=x+m交椭圆于不同的两点A,B.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设点C(1,1),当△ABC的面积为1时,求实数m的值.
4.
已知函数.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当a>0时,在定义域内恒成立,求实数a的值.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:根据题意,y=(2x+1)2=4x2+4x+1,
则y′=8x+4=4(2x+1),
故选:D.
根据题意,由导数的计算公式分析可得答案.
本题考查导数的计算,关键是掌握导数的计算公式,属于基础题.
2.【答案】A
【解析】解:曲线y=2x3+3x,f′(x)=6x2+3,
f′(1)=6+3=9,
故选:A.
求出函数的导数,计算f′(1)的值,即可得到A处的切线斜率.
本题考查了导数的应用,考查切线方程问题,是一道基础题.
3.【答案】B
【解析】解:命题“∀x>0,都有x2-x≤0”的否定是“∃x>0,使得x2-x>0”
故选:B.
全称命题“∀x∈M,p(x)”的否定为特称命题“∃x∈M,¬p(x)”.
所以全称命题“∀x>0,都有x2-x≤0”的否定是特称命题“∃x>0,使得x2-x>0”.
本题考查全称命题“∀x∈M,p(x)”的否定形式.
4.【答案】B
【解析】解:双曲线-y2=1的渐近线方程为:x±2y=0.
故选:B.
通过双曲线的标准方程求解双曲线的渐近线方程即可.
本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.
5.【答案】A
【解析】解:∵函数f(x)在x=1处存在导数,
∴==f′(1).
故选:A.
利用极限概念直接求解.
本题考查函数的极限的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意极限定义的合理运用.
6.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查椭圆的定义与标准方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.
利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程.
【解答】
解:∵△AF1B的周长为4,
且△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,
∴4a=,
∴a=,
∵离心率为,
∴,解得c=1,
∴b==,
∴椭圆C的方程为+=1.
故选A.
7.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查导数的定义及利用导数来求闭区间函数的最值,解题的关键是求导要精确.
【解答】
解:f'(x)=3x2-6x=3x(x-2),
令f'(x)=0可得x=0或2(2舍去),
当-1<x<0时,f'(x)>0,
当0<x<1时,f'(x)<0,
∴当x=0时,f(x)取得最大值为f(0)=2.
故选C.
8.【答案】B
【解析】解:f(x)=(x3-1)2+2=x6-2x3+1+2=x6-2x3+3,∴f′(x)=6x5-6x2=6x2(x3-1)=6x2(x-1)(x2+x+1),∵x2+x+1=(x+)2+>0,∴f′(x)=0得x=0或x=1,如下表知:
x
(-∞,0)
0
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
-
0
+
f(x)
递减
递减
递增
故选:B.
用导数值等于零的解求极值点,但注意在解的左右区间符合必须不同才是极值点.
本题考查极值点的定义,属于简单题.
9.【答案】B
【解析】解:根据题意,抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,
设其方程为y2=mx,
又由抛物线经过点(-5,2),则有(2)2=m×(-5),解可得m=-4,
则抛物线的方程为y2=-4x;
故选:B.
根据题意,设要求抛物线的方程为y2=mx,将点点(-5,2)代入方程,计算可得m的值,即可得答案.
本题考查抛物线的标准方程,注意分析抛物线的开口方向,基础题.
10.【答案】C
【解析】解:f′(x)=k-,
∵函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,
∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.
∴k≥,
而y=在区间(1,+∞)上单调递减,
∴k≥1.
∴k的取值范围是:[1,+∞).
故选:C.
求出导函数f′(x),由于函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.解出即可.
本题考查了利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法,属于中档题.
11.【答案】C
【解析】解:A、命题“若x2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题是“若x≠1,则x2-3x+2≠0”,命题正确;
B、当x>1时,|x|>1成立,当|x|>1时,有x>1或x<-1,∴原命题正确;
C、当p且q为假命题时,有p或q为假命题,或P、Q都是假命题,∴原命题错误;
D、命题p:“存在x∈R,使得x2+x+1<0”,则非p:“任意x∈R,均有x2+x+1≥0”,命题正确.
故选:C.
A中命题的逆否命题是条件与结论互换并且否定;
B中充分而不必要条件要说明充分性成立,必要性不成立;
C中p且q为假命题时,则p或q为假命题,或P、Q都是假命题,即一假则假;
D中非p是特称命题的否定.
本题考查了四种命题之间的关系,以及命题的否定,命题真假的判定等知识,是基础题.
12.【答案】A
【解析】解:如图,取PF1的中点A,连接OA,
∴2=+,=,
∴+=,
∵,
∴•=0,
∴⊥,
∵,
不妨设|PF2|=m,则|PF1|=m,
∵|PF2|+|PF1|=2a=m+m,
∴m=a=2(-1)a,
∵|F1F2|=2c,
∴4c2=m2+2m2=3m2=3×4a2(3-2),
∴=9-6=(-)2,
∴e=-,
故选:A.
如图,取PF1的中点A,连接OA,根据向量的加减的几何意义和三角形的中位线的性质以及(O为坐标原点,可得⊥,再根据椭圆的几何性质和勾股定理可得4c2=3×4a2(3-2),根据离心率公式计算即可.
本题考查了借助向量的加减的几何意义和向量的垂直,考查了椭圆的简单性质,属于中档题.
13.【答案】
【解析】解:由双曲线,得c2=a2+1,
即c=,
又焦距为4,∴,得a=,
又a>0,∴a=.
故答案为:.
由双曲线方程求得c,再由焦距为4列式求得a值.
本题考查双曲线的简单性质,是基础的计算题.
14.【答案】[-1,6]
【解析】解:∵p:-4<x-a<4,即a-4<x<a+4,
q:2<x<3
.
若q是p的充分条件,则(2,3)⊆(a-4,a+4),
则,即-1≤a≤6.
∴实数a的取值范围为[-1,6].
故答案为:[-1,6].
求解一元一次不等式化简p,再由q是p的充分条件得(2,3)⊆(a-4,a+4),转化为两集合端点值间的关系列不等式组求解.
本题考查充分必要条件的判定及其应用,考查集合间的关系,是基础题.
15.【答案】(1,+∞)
【解析】解:∵定义域为(0,∞),
∴f'(x)===;
令f'(x)<0,∴x>1;
∴f(x)的减区间为(1,+∞).
故答案为:(1,+∞).
根据利用导数判断函数单调性方法,首先求定义域,求导函数,f'(x)<0即可得f(x)的单调减区间.
本题考查了利用导数求函数单调性的方法,注意先求定义域,属于基础题.
16.【答案】2x+y-2=0
【解析】解:函数f(x)=ex-1-x3,
可得f′(x)=ex-1-3x2,
f′(1)=-2,f(1)=0,
故切线方程是:y-0=-2(x-1),
即2x+y-2=0,
故答案为:2x+y-2=0.
求出函数的导数,计算f(1),f′(1)的值,求出切线方程即可.
本题考查了导数的应用,考查切线方程问题,是一道基础题.
17.【答案】解:(1)根据题意,f(x)=2x2+lnx+cosx,则f′(x)=(2x2)′+(lnx)′+(cosx)′=4x+-sinx,
(2)f(x)=x3ex,则f′(x)=(x3)′ex+x3(ex)′=(3x2+x3)ex
【解析】(1)由导数的计算公式可得f′(x)=(2x2)′+(lnx)′+(cosx)′,进而计算可得答案;
(2)由导数的乘法法则可得f′(x)=(x3)′ex+x3(ex)′,变形可得答案.
本题考查导数的计算,关键是掌握导数的计算公式,属于基础题.
18.【答案】解:(Ⅰ)设椭圆方程为mx2+ny2=1,(m>0,n>0,m≠n)
∴,解得m=,n=,
∴椭圆方程为=1.
(Ⅱ)设双曲线方程为=λ,
代入点M(3,-2),解得λ=-2,
∴=-2,
故双曲线方程为=1.
【解析】本题考查椭圆方程、双曲线方程的求法,考查待定系数法等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
(Ⅰ)设椭圆方程为mx2+ny2=1,(m>0,n>0,m≠n),利用待定系数法能求出椭圆方程.
(Ⅱ)设双曲线方程为=λ,代入点M(3,-2),能求出双曲线方程.
19.【答案】解:(1)由-x2+4ax-3a2>0,得x2-4ax+3a2<0,
即(x-a)(x-3a)<0,其中a>0,
得a<x<3a,a>0,
则p:a<x<3a,a>0.
若a=1,则p:1<x<3,
由<0,解得2<x<3.
即q:2<x<3.
若p∧q为真,则p,q同时为真,
即,解得2<x<3,
∴实数x的取值范围是(2,3).
(2)若q是p的充分不必要条件,
∴即(2,3)⫋(a,3a).
∴,且3a=3,a=2不能同时成立,
解得1≤a≤2.
∴实数a的取值范围为[1,2].
【解析】(1)由函数y=lg(-x2+4ax-3a2)(a>0)有意义化简p,求解分式不等式化简q,再由p∧q为真,得p,q同时为真,取交集得答案;
(2)由q是p的充分不必要条件,得(2,3)⫋(a,3a),再由两角和端点值间的关系列不等式组求解.
本题考查一元二次不等式及分式不等式的解法,考查充分必要条件的判定及其应用,考查逻辑思维能力与推理运算能力,是中档题.
20.【答案】(1)依题意可得:2-2f(1)-1=0,即f(1)=,
∵f(x)=xlnx+ax+b,
∴f′(x)=lnx+a+1,
又∵函数f(x)在(1,f(1))处的切线为2x-2y-1=0,f(1)=,
∴,
解得:.
(2)由(1)可得:f'(x)=1+lnx,
当x时,f'(x)≤0,f(x)单调递减;
当x时,f'(x)>0,f(x)单调递增,
∴f(x)的单调减区间为(0,),f(x)的单调增区间为(,+∞).
【解析】(1)首先对f(x)求导,求出(1,f(1))点处的切线方程与2x-2y-1=0相等即可;
(2)结合(1)然后利用导数求解函数的单调区间即可.
题考查函数的导数的应用,切线方程以及函数的单调性的求法,以及计算能力
21.【答案】解:(I)∵a=2,=,b2=a2-c2,联立解得:a=2,c=,b2=1.
∴椭圆M的方程为:+y2=1.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2).联立,化为:5x2+8mx+4m2-4=0,
△=644m2-20(4m2-4)>0,解得<m.
∴x1+x2=-,x1x2=.
|AB|==,点C到直线AB的距离d=.
∴S△ABC=|AB|•d=××=1.
解得m=∈(,).
∴m=.
【解析】(I)由a=2,=,b2=a2-c2,联立解得:a,c,b2.可得椭圆M的方程.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2).联立直线与椭圆方程化为:5x2+8mx+4m2-4=0,△>0,把根与系数的关系代入|AB|==,点C到直线AB的距离d=.利用S△ABC=|AB|•d=1.解得m.
本题考查了椭圆的标准方程及其性质、一元二次方程的根与系数的关系、弦长公式、点到直线的距离公式、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
22.【答案】解:(Ⅰ)由题意,x>0,f′(x)=,
①当a≤0时,f′(x)>0在(0,+∞)恒成立,f(x)单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间;
②当a>0时,x∈,f′(x)>0,x∈ f′(x)<0,f(x)单调递增区间为,单调递减区间为;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a>0时,f(x)min=f()=-aln
即a-alna-1≥0,
令f(a)=a-alna-1,f′(a)=1-(a×+lna)=-lna,
当a∈(0,1)时,f′(a)>0,当a∈(1,+∞)时,f′(a)<0,
∴当a=1时f(a)在a=1处取极大值,f(a)max=f(1)=0,
∴f(a)≤f(1),若使a-alna-1≥0,只能取a=1,
故,a=1
【解析】(Ⅰ)先求导,利用导函数确定函数的单调区间;
(Ⅱ)利用转化思想,当a>0时,在定义域内恒成立,即a-alna-1≥0进而求解;
(Ⅰ
)考查函数求导,分类讨论思想,利用导函数确定函数的单调区间;
(Ⅱ)考查转化思想,将恒成立转化成函数的最值,进而利用导函数求解;