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文档介绍
数学卷·2018届福建省福州市福清三中高二上学期期末数学模拟试卷(理科)(解析版)
全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年福建省福州市福清三中高二(上)期末数学模拟试卷(理科) 一、选择题(每题5分,共60分,每小题有且仅有一个正确选项.) 1.已知i是虚数单位,则复数(1+i)2=( ) A.2i B.﹣2i C.2 D.﹣2 2.若抛物线y2=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则P的值为( ) A.﹣2 B.2 C.4 D.﹣4 3.给出如图所示的算法框图,其功能是( ) A.求a﹣b的值 B.求b﹣a的值 C.求|a﹣b|的值 D.以上都不对 4.羊村村长慢羊羊决定从喜羊羊、美羊羊、懒羊羊、暖羊羊、沸羊羊中选派两只羊去割草,则喜羊羊和美羊羊恰好只有一只被选中的概率为( ) A. B. C. D. 5.已知焦点在y轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率是( ) A. B. C. D. 6.若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′(1)=2,则f′(﹣1)=( ) A.﹣1 B.﹣2 C.2 D.0 7.如图,是函数y=f(x)的导函数f′(x)的图象,则下面判断正确的是( ) A.在区间(﹣2,1)上f(x)是增函数 B.在(1,3)上f(x)是减函数 C.在(4,5)上f(x)是增函数 D.当x=4时,f(x)取极大值 8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为侧面BCC1B1的中心.若=z+x+y,则x+y+z的值为( ) A.1 B. C.2 D. 9.已知mn≠0,则方程mx2+ny2=1与mx+ny2=0在同一坐标系下的图形可能是( ) A. B. C. D. 10.若直线y=kx+2与双曲线x2﹣y2=6的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( ) A., B. C. D. 11.f(x)在R上可导,则f′(x0)=0是函数f(x)在点x0处取极值的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 12.f(x)=x3﹣3x2+2在区间[﹣1,1]上的最大值是( ) A.﹣2 B.0 C.2 D.4 二、填空题(每小题5分,共20分) 13.曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积是 . 14.直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,AA1=,M是CC1的中点,则异面直线AB1与A1M所成角为 . 15.已知向量,若,则x= ;若则x= . 16.椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为 . 三、解答题(共6小题,共70分) 17.已知顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线直线y=2x+1截得的弦长为,求抛物线的方程 . 18.已知函数f(x)=﹣x2+ax+1﹣lnx. (Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调递增区间; (Ⅱ)若f(x)在区间(0,)上是减函数,求实数a的取值范围. 19.椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=. (Ⅰ)求椭圆E的方程; (Ⅱ)求∠F1AF2的角平分线所在直线的方程. 20.如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为菱形,∠BCD=120°,AB=PC=2,AP=BP=. (I)求证:AB⊥PC; (Ⅱ)求二面角B一PC﹣D的余弦值. 21.已知函数f(x)=x3+ax2+bx(其中常数a,b∈R),g(x)=f(x)﹣f′(x)是奇函数, (1)求f(x)的表达式; (2)求g(x)在[1,3]上的最大值和最小值. 22.已知函数f(x)=x3+bx2+cx的极值点为x=﹣和x=1 (1)求b,c的值与f(x)的单调区间 (2)当x∈[﹣1,2]时,不等式f(x)<m恒成立,求实数m的取值范围. 2016-2017学年福建省福州市福清三中高二(上)期末数学模拟试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题(每题5分,共60分,每小题有且仅有一个正确选项.) 1.已知i是虚数单位,则复数(1+i)2=( ) A.2i B.﹣2i C.2 D.﹣2 【考点】复数代数形式的乘除运算. 【分析】利用完全平方式展开化简即可. 【解答】解:(1+i)2=12+2i+i2=1+2i﹣1=2i; 故选:A. 2.若抛物线y2=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则P的值为( ) A.﹣2 B.2 C.4 D.﹣4 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】通过椭圆、抛物线的焦点相同,计算即得结论. 【解答】解:由a2=6、b2=2,可得c2=a2﹣b2=4, ∴到椭圆的右焦点为(2,0), ∴抛物线y2=2px的焦点(2,0), ∴p=4, 故选:C. 3.给出如图所示的算法框图,其功能是( ) A.求a﹣b的值 B.求b﹣a的值 C.求|a﹣b|的值 D.以上都不对 【考点】程序框图. 【分析】模拟程序框图的运行过程,即可得出该程序的功能是什么. 【解答】解:模拟程序框图的运行过程, 得出该程序的功能是输出算式 |a﹣b|=的值. 故选:C. 4.羊村村长慢羊羊决定从喜羊羊、美羊羊、懒羊羊、暖羊羊、沸羊羊中选派两只羊去割草,则喜羊羊和美羊羊恰好只有一只被选中的概率为( ) A. B. C. D. 【考点】等可能事件的概率. 【分析】本题是一个等可能事件的概率,试验发生所包含的事件是从5只羊中选2只,共有C52种结果,满足条件的事件是喜羊羊和美羊羊恰好只有一只被选中,共有C21C31种结果,得到概率. 【解答】解:由题意知本题是一个等可能事件的概率, 试验发生所包含的事件是从5只羊中选2只,共有C52=10种结果, 满足条件的事件是喜羊羊和美羊羊恰好只有一只被选中,共有C21C31=6种结果, ∴喜羊羊和美羊羊恰好只有一只被选中的概率是 故选C. 5.已知焦点在y轴上的双曲线的渐近线方程是y=± 4x,则该双曲线的离心率是( ) A. B. C. D. 【考点】双曲线的简单性质. 【分析】由双曲线的渐近线方程求得a和b的关系,由离心率公式即可求得双曲线的离心率. 【解答】解:根据焦点在y轴上,, 双曲线的渐近线方程是y=±4x,可得: =4,即a=4b, 则该双曲线的离心率为 e====, 故答案选:C. 6.若函数f(x)=ax4+bx2+c满足f′(1)=2,则f′(﹣1)=( ) A.﹣1 B.﹣2 C.2 D.0 【考点】导数的运算. 【分析】根据导数的运算法则先求导,再判断其导函数为奇函数,问题得以解决 【解答】解:∵f(x)=ax4+bx2+c, ∴f′(x)=4ax3+2bx, ∴f′(﹣x)=﹣4ax3﹣2bx=﹣f′(x), ∴f′(﹣1)=﹣f′(1)=﹣2, 故选:B. 7.如图,是函数y=f(x)的导函数f′(x)的图象,则下面判断正确的是( ) A.在区间(﹣2,1)上f(x)是增函数 B.在(1,3)上f(x)是减函数 C.在(4,5)上f(x)是增函数 D.当x=4时,f(x)取极大值 【考点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性. 【分析】由于f′(x)≥0⇒函数f(x)d单调递增;f′(x)≤0⇒单调f(x)单调递减,观察f′(x)的图象可知,通过观察f′(x)的符号判定函数的单调性即可 【解答】解:由于f′(x)≥0⇒函数f(x)d单调递增;f′(x)≤0⇒单调f(x)单调递减 观察f′(x)的图象可知, 当x∈(﹣2,1)时,函数先递减,后递增,故A错误 当x∈(1,3)时,函数先增后减,故B错误 当x∈(4,5)时函数递增,故C正确 由函数的图象可知函数在4处取得函数的极小值,故D错误 故选:C 8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为侧面BCC1B1的中心.若=z+x+y,则x+y+z的值为( ) A.1 B. C.2 D. 【考点】空间向量的加减法. 【分析】利用向量的三角形法则、空间向量基本定理即可得出. 【解答】解:如图所示, ∵=+=+ =++=z+x+y, ∴z=,x=1,y=, ∴x+y+z=2, 故选:C. 9.已知mn≠0,则方程mx2+ny2=1与mx+ny2=0在同一坐标系下的图形可能是( ) A. B. C. D. 【考点】曲线与方程. 【分析】由mn≠0,分m、n同号或异号讨论,即可得到结论. 【解答】解:方程mx+ny2=0 即 y2=﹣x,表示抛物线,方程mx2+ny2=1(mn≠0)表示椭圆或双曲线. 当m和n同号时,抛物线开口向左,方程mx2+ny2=1(mn≠0)表示椭圆,无符合条件的选项. 当m和n异号时,抛物线 y2=﹣x 开口向右,方程mx2+ny2=1表示双曲线, 故选A. 10.若直线y=kx+2与双曲线x2﹣y2 =6的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( ) A., B. C. D. 【考点】直线与圆锥曲线的关系. 【分析】根据双曲线的方程求得渐近线方程,把直线与双曲线方程联立消去y,利用判别式大于0和k<﹣1联立求得k的范围. 【解答】解:渐近线方程为y=±x,由消去y,整理得(k2﹣1)x2+4kx+10=0 设(k2﹣1)x2+4kx+10=0的两根为x1,x2, ∵直线y=kx+2与双曲线x2﹣y2=6的右支交于不同的两点, ∴,∴k<0, ∴ 故选D 11.f(x)在R上可导,则f′(x0)=0是函数f(x)在点x0处取极值的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 【考点】函数在某点取得极值的条件;充要条件. 【分析】结合极值的定义可知必要性成立,而充分性中除了要求f′(x0)=0外,还的要求在两侧有单调性的改变(或导函数有正负变化),通过反例可知充分性不成立. 【解答】解:如y=x3,y′=3x2,y′|x=0=0,但x=0不是函数的极值点. 若函数在x0取得极值,由定义可知f′(x0)=0 所以f′(x0)=0是x0为函数y=f(x)的极值点的必要不充分条件 故选B 12.f(x)=x3﹣3x2+2在区间[﹣1,1]上的最大值是( ) A.﹣2 B.0 C.2 D.4 【考点】利用导数求闭区间上函数的最值. 【分析】由题意先对函数y进行求导,解出极值点,然后再根据函数的定义域,把极值点和区间端点值代入已知函数,判断函数在区间上的增减性,比较函数值的大小,求出最大值,从而求解. 【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 二、填空题(每小题5分,共20分) 13.曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积是 2π . 【考点】定积分在求面积中的应用. 【分析】根据余弦函数的对称性,可知①与②,③与④的面积分别相等,所以曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积即为x轴上方矩形的面积,由此可得结论. 【解答】解:根据余弦函数的对称性,可知①与②,③与④的面积分别相等, ∴曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积即为x轴上方矩形的面积 即1×2π=2π, ∴曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积是2π, 故答案为:2π. 14.直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,AA1=,M是CC1的中点,则异面直线AB1与A1M所成角为 . 【考点】异面直线及其所成的角. 【分析】连接AC1,利用三角函数计算结合题中数据证出∠AC1A1=∠A1MC1,从而矩形AA1C1C中A1M⊥AC1.再利用线面垂直的判定与性质,证出A1M⊥平面AB1C1,从而可得AB1⊥A1M,由此即可得到异面直线AB1与A1M所成的角. 【解答】解:连接AC1 ∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,AA1=, ∴A1C1=BC=, Rt△A1C1M中,tan∠A1MC1=; Rt△AA1C1中,tan∠AC1A1= ∴tan∠MA1C1=tan∠AC1A1 即∠AC1A1=∠A1MC1 可得矩形AA1C1C中,A1M⊥AC1 ∵B1C1⊥A1C1,B1C1⊥CC1且AC1∩CC1=C1 ∴B1C1⊥平面AA1C1, ∵A1M⊂面AA1C1,∴B1C1⊥A1M, 又AC1∩B1C1=C1,∴A1M⊥平面AB1C1 结合AB1⊂平面AB1C1,得到AB1⊥A1M, 即异面直线AB1与A1M所成的角是. 故答案为:. 15.已知向量,若,则x= ;若则x= ﹣6 . 【考点】向量语言表述线线的垂直、平行关系. 【分析】两个向量垂直时,他们的数量积等于0,当两个向量共线时,他们的坐标对应成比列,解方程求出参数的值. 【解答】解:若 ,则 •=. 若,则 ==, ∴x=﹣6, 故答案为,﹣6. 16.椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为 24 . 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】根据椭圆的标准方程求出焦点坐标,利用点P与椭圆的两个焦点F1,F2的连线互相垂直以及点P在椭圆上,求出点P的纵坐标,从而计算出△PF1F2的面积. 【解答】解:由题意得 a=7,b=2, ∴c=5,两个焦点F1 (﹣5,0),F2(5,0), 设点P(m,n), 则 由题意得 =﹣1, +=1, ∴n2=,n=±, 则△PF1F2的面积为 ×2c×|n|=×10×=24, 故答案为:24. 三、解答题(共6小题,共70分) 17.已知顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线直线y=2x+1截得的弦长为,求抛物线的方程 y2=﹣4x,或y2=12x . 【考点】抛物线的简单性质. 【分析】设出抛物线的方程,直线与抛物线方程联立消去y,进而根据韦达定理求得x1+x2,x1•x2的值,利用弦长公式求得|AB|,由AB=可求p,则抛物线方程可得. 【解答】解:设直线与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2) 设抛物线的方程为y2=2px,与直线y=2x+1联立,消去y得4x2﹣(2p﹣4)x+1=0,则x1+x2=,x1•x2=. |AB|=|x1﹣x2|=•=, 化简可得p2﹣4p﹣12=0, ∴p=﹣2,或6 ∴抛物线方程为y2=﹣4x,或y2=12x. 故答案为:y2=﹣4x,或y2=12x. 18.已知函数f(x)=﹣x2+ax+1﹣lnx. (Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调递增区间; (Ⅱ)若f(x)在区间(0,)上是减函数,求实数a的取值范围. 【考点】函数单调性的性质;函数的单调性及单调区间. 【分析】(1)求单调区间,先求导,令导函数大于等于0即可. (2)已知f(x)在区间(0,)上是减函数,即f′(x)≤0在区间(0,)上恒成立,然后用分离参数求最值即可. 【解答】解:(Ⅰ)当a=3时,f(x)=﹣x2+3x+1﹣lnx ∴ 解f′(x)>0, 即:2x2﹣3x+1<0 函数f(x)的单调递增区间是. (Ⅱ)f′(x)=﹣2x+a﹣, ∵f(x)在上为减函数, ∴x∈时﹣2x+a﹣≤0恒成立. 即a≤2x+恒成立. 设,则 ∵x∈时,>4, ∴g′(x)<0, ∴g(x)在上递减, ∴g(x)>g()=3, ∴a≤3. 19.椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=. (Ⅰ)求椭圆E的方程; (Ⅱ)求∠F1AF2的角平分线所在直线的方程. 【考点】椭圆的标准方程;两直线的夹角与到角问题. 【分析】(Ⅰ)设椭圆方程为+=1,把点A(2,3)代入椭圆方程,把离心率e=用a,c表示,再根据b2=a2﹣c2,求出a2,b2,得椭圆方程; (Ⅱ)可以设直线l上任一点坐标为(x,y),根据角平分线上的点到角两边距离相等得=|x﹣2|. 【解答】解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为 +=1 由e=,得,b2=a2﹣c2=3c2,∴ 将A(2,3)代入,有,解得:c=2, ∴椭圆E的方程为 (Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(﹣2,0),F2(2,0),所以直线AF1的方程为y=(x+2), 即3x﹣4y+6=0,直线AF2的方程为x=2,由椭圆E的图形知,∠F1AF2的角平分线所在直线的斜率为正数 设P(x,y)为∠F1AF2的角平分线所在直线上任一点,则有=|x﹣2| 若3x﹣4y+6=5x﹣10,得x+2y﹣8=0,其斜率为负,不合题意,舍去. 于是3x﹣4y+6=10﹣5x,即2x﹣y﹣1=0. 所以,∠F1AF2的角平分线所在直线的方程为2x﹣y﹣1=0 20.如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为菱形,∠BCD=120°,AB=PC=2,AP=BP=. (I)求证:AB⊥PC; (Ⅱ)求二面角B一PC﹣D的余弦值. 【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】(Ⅰ)取AB的中点O,连接PO,CO,AC,由已知条件推导出PO⊥AB,CO⊥AB,从而AB⊥平面PCO,由此能证明AB⊥PC. (Ⅱ)由已知得OP⊥OC,以O为原点,OC为x轴,OB为y轴,OP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B一PC﹣D的余弦值. 【解答】(Ⅰ)证明:取AB的中点O,连接PO,CO,AC, ∵△APB为等腰三角形,∴PO⊥AB… 又∵四边形ABCD是菱形,∠BCD=120°, ∴△ACB是等边三角形,∴CO⊥AB… 又CO∩PO=O,∴AB⊥平面PCO, 又PC⊂平面PCO,∴AB⊥PC … (Ⅱ)解:∵ABCD为菱形,∠BCD=120°,AB=PC=2,AP=BP=, ∴PO=1,CO=,∴OP2+OC2=PC2, ∴OP⊥OC, 以O为原点,OC为x轴,OB为y轴,OP为z轴, 建立空间直角坐标系, 则A(0,﹣1,0),B(0,1,0),C(,0,0), P(0,0,1),D(,﹣2,0), =(,﹣1,0),=(),=(0,2,0), 设平面DCP的法向量=(x,y,z), 则,令x=1,得=(1,0,), 设平面PCB的法向量=(a,b,c), ,令a=1,得=(1,), cos<>==, ∵二面角B一PC﹣D为钝角,∴二面角B一PC﹣D的余弦值为﹣. 21.已知函数f(x)=x3+ax2+bx(其中常数a,b∈R),g(x)=f(x)﹣f′(x)是奇函数, (1)求f(x)的表达式; (2)求g(x)在[1,3]上的最大值和最小值. 【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;函数奇偶性的性质. 【分析】(1)先求出导函数,再根据奇函数的性质即可求出a,b的值,问题得以解决, (2)根据导数在闭区间上的应用,即可求出最值. 【解答】解:(1)∵f(x)=x3+ax2+bx(其中常数a,b∈R), ∴f′(x)=3x2+2ax+b, ∴g(x)=f(x)﹣f′(x)=x3+ax2+bx﹣3x2﹣2ax﹣b, ∵g(x)=f(x)﹣f′(x)是奇函数, ∴a﹣3=0,b=0, ∴f(x)=x3+3x2, (2)∵f′(x)=3x2+6x,x∈[1,3] ∴g(x)=x3﹣6x, ∴g′(x)=3x2﹣6, 令g′(x)=3x2﹣6=0,解得x=, 当g′(x)>0时,即<x≤3,函数单调递增, 当g′(x)<0时,即1≤x<,函数单调递减, ∴g(x)min=g()=2﹣6=﹣4, ∵g(1)=1﹣6=﹣5,g(3)=27﹣18=9, ∴g(x)max=g(3)=9 22.已知函数f(x)=x3+bx2+cx的极值点为x=﹣和x=1 (1)求b,c的值与f(x)的单调区间 (2)当x∈[﹣1,2]时,不等式f(x)<m恒成立,求实数m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】(1)对函数进行求导,令f'(1)=0,f'()=0可求出b,c的值,再利用导数求出函数单调区间即可. (2)根据函数的单调性求出f(x)在[﹣1,2]上的最大值,继而求出m的范围 【解答】解:(1)∵f(x)=x3+bx2+cx, ∴f'(x)=3x2+2bx+c, ∵f(x)的极值点为x=﹣和x=1 ∴f'(1)=3+2b+c=0,f'()=﹣b+c=0, 解得,b=,c=﹣2, ∴f'(x)=(3x+2)(x﹣1), 当f'(x)>0时,解得x<﹣,或x>1, 当f'(x)<0时,解得﹣<x<1, 故函数f(x)的单调递增区间为(﹣∞,﹣)和(1,+∞),单调减区间为(﹣,1), (2)有(1)知f(x)=x3﹣x2﹣2x,x∈[﹣1,2], 故函数在[﹣1,﹣)和(1,2]单调递增增,在(﹣,1)单调递减, 当x=﹣,函数有极大值,f()=,f(2)=2, 所以函数的最大值为2, 所以不等式f(x)<m在x∈[﹣1,2]时恒成立, 故m>2 故实数m的取值范围为(2,+∞) 2017年1月24日查看更多