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- 2021-06-15 发布
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数学试卷
注意事项:
1.本试卷为问答分离式试卷,共8页,其中问卷4页,答卷4页.答题前,请考生务必将自己的学校、姓名、座位号、准考证号等信息填写在答题卡上.
2.作答非选择题时须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题卡的指定位置上,作答选择题须用2B铅笔将答题卡上对应题目的选项涂黑.如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,请保持答题卡卡面清洁、不折叠、不破损.
第I卷(选择题共60分)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意可得:,据此确定复数所在的象限即可.
【详解】由题意可得:,
则复数z对应的点为,位于第四象限.
本题选择D选项.
【点睛】本题主要考查复数的运算法则,各个象限内复数的特征等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
2.若给出演绎推理的“三段论”:大前提:若直线平行于平面,则平行于平面内所有的直线;小前提:已知直线平面,直线平面.( )
A. 大前提错误 B. 小前提错误 C. 推理形式错误 D. 非以上错误
【答案】A
【解析】
【分析】
根据线面平行的特点可知大前提错误.
【详解】若直线平行于平面,则与平面无交点,但与平面内的直线可能异面,大前提错误.
故选:.
【点睛】本题以三段论为载体考查了线面平行的相关命题,属于基础题.
3.物体的运动方程为,则此物体在时的瞬时速度为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】
利用导数的物理意义和定义可直接求得结果.
【详解】当时,,
则,
故物体在时的瞬时速度为.
故选:.
【点睛】本题考查导数的物理意义及利用定义求解导数值的问题,属于基础题.
4.已知复数 满足的复数的对应点的轨迹是( )
A. 1个圆 B. 线段 C. 2个点 D. 2个圆
【答案】A
【解析】
【详解】因为,所以, (负舍)
因此复数对应点的轨迹是以原点为圆心以3为半径的圆,选A.
5.设函数在处存在导数为2,则( ).
A. B. 6 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据导数定义,化为导数表达式即可.
【详解】根据导数定义,
所以选A
【点睛】本题考查了导数定义的简单应用,属于基础题.
6.两千多年前,古希腊毕达哥拉斯学派的数学家曾经在沙滩上研究数学问题.他们在沙滩上画点或用小石子表示数,按照点或小石子能排列的形状对数进行分类.如图中实心点的个数5,9,14,20,…为梯形数.根据图形的构成,记此数列的第2017项为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据梯形数的规律,结合等差数列求和公式可得,代入即可得到结果.
【详解】观察梯形数的前几项,得
,,,,
,
由此可得.
故选:.
【点睛】本题考查数列的应用,关键是能够根据梯形数的规律得到数列的通项公式.
7.用数学归纳法证明不等式的过程中,由递推到时,不等式左边( )
A. 增加了一项
B. 增加了两项,
C. 增加了A中的一项,但又减少了另一项
D. 增加了B中的两项,但又减少了另一项
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意,分别写出和时,左边对应的式子,进而可得出结果.
【详解】当时,左边,
当时,左边
,
所以,由递推到时,不等式左边增加了,;减少了;
故选D
【点睛】本题主要考查数学归纳法的应用,熟记数学归纳法,会求增量即可,属于基础题型.
8.已知函数在处取得极大值,则c的值为( )
A. 2 B. 6 C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用极值点处导函数为零可构造方程求得或,代回验证处是否为极大值可确定最终结果.
【详解】由题意得:,
由,解得:或.
当时,,
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
在处取得极大值,符合题意;
当时,,
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
在处取得极小值,不合题意;
综上所述:.
故选:.
【点睛】本题考查根据函数的极值点求解参数值的问题;关键是明确极值点处的导函数值为零;易错点是忽略验证环节,造成增根出现.
9.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
利用基本不等式和二次函数的值域可求得,,由此可得结果.
【详解】(当且仅当,即时取等号);
(当且仅当时取等号),
故选:C
【点睛】本题考查利用基本不等式和二次函数性质求解最值的问题,属于基础题.
10.设,,,则大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据三个数的特征,构造函数,求导,判断函数的单调性,利用函数的单调性可以判断出的大小关系.
【详解】解:考查函数,则,在上单调递增,,
,即,,故选A.
【点睛】本题考查了通过构造函数,利用函数单调性判断三个数大小问题,根据三个数的特征构造函数是解题的关键.
11.函数的图象如图所示,为函数的导函数,下列数值排序正确是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据导数的几何意义可对比切线斜率得到,将看作过和的割线的斜率,由图象可得斜率的大小关系,进而得到结果.
【详解】由图象可知,在处的切线斜率大于在处的切线斜率,且斜率为正,
,
,可看作过和的割线的斜率,由图象可知,
.
故选:.
【点睛】本题考查导数几何意义的应用,关键是能够将问题转化为切线和割线斜率大小关系的比较,进而根据图象得到结果.
12.若对于任意的,都有,则的最大值为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
由已知有,两边同时除以,化简有,而,构造函数,令 令 ,所以函数在上为增函数,在上为减函数,由对于恒成立,即在为增函数,则,故 的最大值为1,选C.
点睛:本题主要考查了导数在研究函数的单调性上的应用,属于中档题.本题关键是将已知不等式恒等变形为,再根据单调性得出结果.
第Ⅱ卷(非选择题共90分)
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知函数,则_________.
【答案】1
【解析】
【分析】
求导后代入即可构造方程求得结果.
【详解】,,解得:.
故答案为:.
【点睛】本题考查导数值的求解问题,关键是明确为实数,属于基础题.
14.甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖.有人走访了四位歌手,甲说:“乙或丙获奖”.乙说:“甲、丙都未获奖”.丙说:“丁获奖”.丁说:“丙说的不对”.若四位歌手中只有一个人说的是真话,则获奖的歌手是____.
【答案】甲
【解析】
【分析】
根据“四位歌手中只有一个人说的是真话”,假设某一个人说的是真话,如果与条件不符,说明假设不成立,如果与条件相符,则假设成立的方法解决问题.
【详解】若乙是获奖的歌手,则甲、乙、丁都说真话,不符合题意.
若丙是获奖的歌手,则甲、丁都说真话,不符合题意
若丁是获奖的歌手,则乙、丙都说真话,不符合题意.
若甲是获奖的歌手,则甲、乙、丙都说假话,丁真话,符合题意.
故答案为甲
【点睛】本小题考查逻辑思维和推理能力,属基础题..
15.__________.
【答案】
【解析】
【分析】
利用微积分基本定理可直接求得结果.
【详解】.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用微积分基本定理求解积分的问题,属于基础题.
16.已知函数在上的图象是连续不断的一条曲线,并且关于原点对称,其导函数为,当时,有不等式成立,若对,不等式恒成立,则正整数的最大值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
令先判断函数g(x)的奇偶性和单调性,得到在R上恒成立,再利用导数分析解答即得解.
【详解】因为当时,有不等式成立,
所以,
令所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,
由题得
所以函数g(x)是奇函数,所以函数在R上单调递增.
因为对,不等式恒成立,
所以,
因为a>0,所以当x≤0时,显然成立.
当x>0时,,
所以,所以函数h(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.
所以,
所以a<e,
所以正整数的最大值为2.
故答案为2
【点睛】本题主要考查函数的奇偶性及其应用,考查函数单调性的判断及其应用,考查利用导数研究不等式的恒成立问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.属于中档题.
三、答题:共70分.答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知.
(1)求;
(2)已知是关于的一元二次实系数方程的一个根,求实数,的值.
【答案】(1);(2),.
【解析】
【分析】
(1)利用复数代数形式的乘除运算化简复数,再由复数求模公式计算得答案;
(2)把代入方程中,求解即可得答案.
【详解】(1)由,
得;
(2)把代入方程中,得到:,
即且,解得,.
【点睛】本题考查复数的概念,考查复数的运算性质,考查计算能力,属于常考题.
18.已知函数f(x)=x3-bx2+2cx的导函数的图像关于直线x=2对称.
(1)求b的值;
(2)若函数f(x)无极值,求c的取值范围.
【答案】(1)6(2)c≥6
【解析】
【分析】
(1)先求导函数,根据导函数的图象关于直线对称,可知,从而可求b的值;
(2)函数无极值,即导函数为0的方程至多有一解,从而可求c的取值范围.
【详解】解:(1)f'(x)=3x2-2bx+2c,
∵f'(x)的图像关于直线x=2对称,∴=2,解得b=6.
(2)由(1)可知,f(x)=x3-6x2+2cx,
f'(x)=3x2-12x+2c=3(x-2)2+2c-12,
当2c-12≥0,即c≥6时,f'(x)≥0,此时函数f(x)无极值.
【点睛】该题考查的是有关导数的应用问题,在解题的过程中,涉及到的知识点有函数的求导公式,应用导数研究函数的极值问题,注意没有极值的等价条件,从而求得结果.
19.(1)已知,求证:
(2)证明:若均为实数,且,,,求证:中至少有一个大于0.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析
【解析】
试题分析:(1)直接利用分析法,即可证明 ,推出即可;
(2)利用反证法证明:中至少有一个大于0,写出命题的否定形式,然后推出与假设矛盾的结果即可.
试题解析:
(1)证明:要证:,只需证:
只需证:
即证:,
即证:
只需证:,即证:,∵上式显然成立,
∴原不等式成立.
(2)设都不大于0,即,,,∴
而
∴,这与矛盾,故假设是错误的
故中至少有一个大于0.
20.在极坐标系中,圆的方程为,以极点为原点,极轴为轴的非负半轴建立平面直角坐标系.
(1)求圆在直角坐标系下的标准方程;
(2)直线的极坐标方程是,射线与圆C的交点为,,与直线的交点为,求线段 的长.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)由题得,再化成直角坐标方程;(2)设,由题得
,,即得.
【详解】解:(1)圆的极坐标方程为,两边同时乘,得,
又,所以有,
于是圆在直角坐标系下的标准方程为.
(2)由题意得,设,由圆的极坐标方程得,
由直线l的极坐标方程得,
从而.
【点睛】本题主要考查极坐标和直角坐标互化,考查极坐标下线段长度的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.
21.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间;
【答案】(1)(2)详见解析
【解析】
【分析】
(1)分别求得和,从而得到切线方程;
(2)求导后,令求得两根,分别在、和三种情况下根据导函数的正负得到函数的单调区间.
【详解】(1),,,
,又,
在处的切线方程为.
(2),
令,解得:,.
①当时,若和时,;若时,;
的单调递增区间为,;单调递减区间为;
②当时,在上恒成立,
的单调递增区间为,无单调递减区间;
③当时,若和时,;若时,;
的单调递增区间为,;单调递减区间为;
综上所述:当时,单调递增区间为,;单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,;单调递减区间为.
【点睛】本题考查利用导数的几何意义求解曲线在某一点处的切线方程、利用导数讨论含参数函数的单调区间的问题,属于常考题型.
22.已知函数.
(1)若函数有两个零点,求的取值范围;
(2)证明:当时,关于的不等式在上恒成立.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)可得m=lnx-x.令g(x)=lnx-x,可得g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减,则m<g(1)=-1即可,
(2)f(x)+(x-2)ex<0,可得m>(x-2)ex+lnx-x.设h(x)=(x-2)ex+lnx-x,x∈,利用导数求h(x)的最值即可得解.
【详解】(1)令,;
令,,
令,解得,令,解得,
则函数在上单点递增,在上单点递减,.
要使函数有两个零点,则函数的图像与有两个不同的交点.
则,即实数的取值范围为.
(2),;
设,;
设,,则在上单调递增.
又,.,使得,即,.
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减.
.
设,.
当时,恒成立,则在上单调递增,
,即当时,
当时,关于的不等式在上恒成立.
【点睛】本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.