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文档介绍
数学卷·2018届广东省北师大东莞石竹附中高二下学期第一次月考数学试卷(理科) (解析版)
全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年广东省北师大东莞石竹附中高二(下)第一次月考数学试卷(理科) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题各有四个选项,仅有一个选项正确.请把正确选项序号填在答题表内.) 1.f(x)=x3,f′(x0)=6,则x0=( ) A. B.﹣ C.± D.±1 2.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为( ) A.12 B.16 C.18 D.27 3.过抛物线y=x2上的点的切线的倾斜角( ) A.30° B.45° C.60° D.135° 4.用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”时,假设正确的是( ) A.假设至少有一个钝角 B.假设至少有两个钝角 C.假设没有一个钝角 D.假设没有一个钝角或至少有两个钝角 5.小赵、小钱、小孙、小李四位同学被问到谁去过长城时, 小赵说:我没去过; 小钱说:小李去过; 小孙说;小钱去过; 小李说:我没去过. 假定四人中只有一人说的是假话,由此可判断一定去过长城的是( ) A.小赵 B.小李 C.小孙 D.小钱 6.函数f(x)=3x﹣4x3(x∈[0,1])的最大值是( ) A.1 B. C.0 D.﹣1 7.函数y=xcosx﹣sinx在下面哪个区间内是增函数( ) A.(,) B.(π,2π) C.(,) D.(2π,3π) 8.观察按下列顺序排序的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9× 3+4=31,…,猜想第n(n∈N*)个等式应为( ) A.9(n+1)+n=10n+9 B.9(n﹣1)+n=10n﹣9 C.9n+(n﹣1)=10n﹣1 D.9(n﹣1)+(n﹣1)=10n﹣10 9.利用数学归纳法证明不等式1+++…<f(n)(n≥2,n∈N*)的过程中,由n=k变到n=k+1时,左边增加了( ) A.1项 B.k项 C.2k﹣1项 D.2k项 10.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是( ) A. B. C. D. 11.在实数集R中定义一种运算“⊕”,具有性质: ①对任意a,b∈R,a⊕b=b⊕a; ②对任意a∈R,a⊕0=a; ③对任意a,b,c∈R,(a⊕b)⊕c=c⊕(ab)+(a⊕c)+(b⊕c)﹣2c. 函数f(x)=x⊕(x>0)的最小值为( ) A.4 B.3 C.2 D.1 12.设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是( ) A.(﹣3,0)∪(3,+∞) B.(﹣3,0)∪(0,3) C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞) D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3) 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中的横线上.) 13.函数f(x)=x3+4x+5的图象在x=1处的切线在x轴上的截距为 . 14.类比平面几何中的勾股定理:若直角三角形ABC中的两边AB、AC互相垂直,则三角形三边长之间满足关系:AB2+AC2=BC2.若三棱锥A﹣BCD的三个侧面ABC、ACD、ADB两两互相垂直,则三棱锥的三个侧面积S1,S2,S3与底面积S之间满足的关系为 . 15. dx= . 16.已知f(x)=x2+3xf′(2),则f′(2)= . 三、解答题:本大题共6小题,满分70分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 17.已知函数f(x)=xlnx﹣x,求函数f(x)的单调区间和极值. 18.已知函数f(x)=﹣x3+ax2+bx在区间(﹣2,1)内x=﹣1时取极小值,时取极大值. (1)求函数y=f(x)在x=﹣2处的切线方程; (2)求函数y=f(x)在[﹣2,1]上的最大值与最小值. 19.求抛物线y2=2x与直线2x+y﹣2=0围成的平面图形的面积. 20.如图,一矩形铁皮的长为8m,宽为3m,在四个角各截去一个大小相同的小正方形,然后折起,可以制成一个无盖的长方体容器,所得容器的容积V(单位:m3)是关于截去的小正方形的边长x(单位:m)的函数. (1)写出关于x(单位:m)的函数解析式; (2)截去的小正方形的边长为多少时,容器的容积最大?最大容积是多少? 21.数列{an}满足Sn=2n﹣an(n∈N*). (Ⅰ)计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式an; (Ⅱ)用数学归纳法证明(Ⅰ)中的猜想. 22.已知函数f(x)=ln(x+1)﹣x. (Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间; (Ⅱ)若x>﹣1,证明:. 2016-2017学年广东省北师大东莞石竹附中高二(下)第一次月考数学试卷(理科) 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.每小题各有四个选项,仅有一个选项正确.请把正确选项序号填在答题表内.) 1.f(x)=x3,f′(x0)=6,则x0=( ) A. B.﹣ C.± D.±1 【考点】导数的几何意义. 【分析】用幂函数的导数公式求出f′(x),解方程可得答案. 【解答】解:f′(x)=3x2 f′(x0)=3x02=6 x0=± 故选项为C 2.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为( ) A.12 B.16 C.18 D.27 【考点】变化的快慢与变化率. 【分析】已知质点A按照规律s=3t2运动,对其进行求导,再把t0=3代入求解. 【解答】解:∵质点A按照规律s=3t2运动, ∴s′=6t, 当t0=3时,瞬时速度为s′=6×3=18. 故选C. 3.过抛物线y=x2上的点的切线的倾斜角( ) A.30° B.45° C.60° D.135° 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】求得函数的导数,求得切线的斜率,由直线的斜率公式,可得倾斜角. 【解答】解:y=x2的导数为y′=2x, 在点的切线的斜率为k=2×=1, 设所求切线的倾斜角为α(0°≤α<180°), 由k=tanα=1, 解得α=45°. 故选:B. 4.用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”时,假设正确的是( ) A.假设至少有一个钝角 B.假设至少有两个钝角 C.假设没有一个钝角 D.假设没有一个钝角或至少有两个钝角 【考点】反证法与放缩法. 【分析】用反证法证明数学命题时,应先假设命题的否定成立,从而得出结论. 【解答】解:用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”时,应先假设“至少有两个钝角”, 故选:B. 5.小赵、小钱、小孙、小李四位同学被问到谁去过长城时, 小赵说:我没去过; 小钱说:小李去过; 小孙说;小钱去过; 小李说:我没去过. 假定四人中只有一人说的是假话,由此可判断一定去过长城的是( ) A.小赵 B.小李 C.小孙 D.小钱 【考点】进行简单的合情推理. 【分析】利用3人说真话,1人说假话,验证即可. 【解答】解:如果小赵去过长城,则小赵说谎,小钱说谎,不满足题意; 如果小钱去过长城,则小赵说真话,小钱说谎,小孙,小李说真话,满足题意; 故选:D. 6.函数f(x)=3x﹣4x3(x∈[0,1])的最大值是( ) A.1 B. C.0 D.﹣1 【考点】利用导数求闭区间上函数的最值. 【分析】先求导数,根据函数的单调性研究出函数的极值点,连续函数f(x)在区间(0,1)内只有一个极值,那么极大值就是最大值,从而求出所求. 【解答】解:f'(x)=3﹣12x2=3(1﹣2x)(1+2x) 令f'(x)=0,解得:x=或(舍去) 当x∈(0,)时,f'(x)>0,当x∈(,1)时,f'(x)<0, ∴当x=时f(x)(x∈[0,1])的最大值是f()=1 故选A. 7.函数y=xcosx﹣sinx在下面哪个区间内是增函数( ) A.(,) B.(π,2π) C.(,) D.(2π,3π) 【考点】余弦函数的单调性;函数单调性的判断与证明;正弦函数的单调性. 【分析】分析知函数的单调性用三角函数的相关性质不易判断,易用求其导数的方法来判断其在那个区间上是减函数. 【解答】解:y'=cosx﹣xsinx﹣cosx=﹣xsinx 欲使导数为正,只需x与sinx符号总相反, 分析四个选项知,B选项符合条件, 故应选B. 8.观察按下列顺序排序的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9×3+4=31,…,猜想第n(n∈N*)个等式应为( ) A.9(n+1)+n=10n+9 B.9(n﹣1)+n=10n﹣9 C.9n+(n﹣1)=10n﹣1 D.9(n﹣1)+(n﹣1)=10n﹣10 【考点】归纳推理. 【分析】本题考查的知识点是归纳推理,我们可以根据已知条件中的等式,分析等式两边的系数及各个部分与式子编号之间的关系,易得等式左边分别为9与编号减1的积加上编号,等式右边的是一个等差数列,归纳后即可推断出第n(n∈N*)个等式. 【解答】解:由已知中的式了,我们观察后分析: 等式左边分别为9与编号减1的积加上编号, 等式右边的是一个等差数列, 根据已知可以推断: 第n(n∈N*)个等式为: 9(n﹣1)+n=10n﹣9 故选B. 9.利用数学归纳法证明不等式1+++…<f(n)(n≥2,n∈N*)的过程中,由n=k变到n=k+1时,左边增加了( ) A.1项 B.k项 C.2k﹣1项 D.2k项 【考点】数学归纳法. 【分析】依题意,由n=k递推到n=k+1时,不等式左边为1+++…++++…+,与n=k时不等式的左边比较即可得到答案. 【解答】解:用数学归纳法证明等式1+++…+<f(n)(n≥2,n∈N*)的过程中, 假设n=k时不等式成立,左边=1+++…+, 则当n=k+1时,左边=1+++…++++…+, ∴由n=k递推到n=k+1时不等式左边增加了: ++…+, 共(2k+1﹣1)﹣2k+1=2k项, 故选:D. 10.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是( ) A. B. C. D. 【考点】函数的单调性与导数的关系. 【分析】通过观察函数y=xf′(x)的图象即可判断f′(x)的符号以及对应的x的所在区间,从而判断出函数f(x)的单调性及单调区间,所以观察选项中的图象,找出符合条件的即可. 【解答】解:由图象看出,﹣1<x<0,和x>1时xf′(x)>0;x≤﹣1,和0≤x≤1时xf′(x)≤0; ∴﹣1<x≤1时,f′(x)≤0;x>1,或x≤﹣1时,f′(x)≥0; ∴f(x)在(﹣1,1]上单调递减,在(﹣∞,﹣1],(1,+∞)上单调递增; ∴f(x)的大致图象应是B. 故选B. 11.在实数集R中定义一种运算“⊕”,具有性质: ①对任意a,b∈R,a⊕b=b⊕a; ②对任意a∈R,a⊕0=a; ③对任意a,b,c∈R,(a⊕b)⊕c=c⊕(ab)+(a⊕c)+(b⊕c)﹣2c. 函数f(x)=x⊕(x>0)的最小值为( ) A.4 B.3 C.2 D.1 【考点】进行简单的合情推理;函数的值域. 【分析】根据题中给出的对应法则,可得f(x)=(x⊕)⊕0=1+x+,利用基本不等式求最值可得x+≥2,当且仅当x=1时等号成立,由此可得函数f(x)的最小值为f(1)=3. 【解答】解:根据题意,得 f(x)=x⊕=(x⊕)⊕0=0⊕(x•)+(x⊕0)+(⊕0)﹣2×0=1+x+ 即f(x)=1+x+ ∵x>0,可得x+≥2,当且仅当x==1,即x=1时等号成立 ∴1+x+≥2+1=3,可得函数f(x)=x⊕(x>0)的最小值为f(1)=3 故选:B 12.设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是( ) A.(﹣3,0)∪(3,+∞) B.(﹣3,0)∪(0,3) C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞) D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3) 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】先根据f’(x)g(x)+f(x)g’(x)>0可确定[f(x)g(x)]'>0,进而可得到f(x)g(x)在x<0时递增,结合函数f(x)与g(x)的奇偶性可确定f(x)g(x)在x>0时也是增函数,最后根据g(﹣3)=0可求得答案. 【解答】解:设F(x)=f (x)g(x),当x<0时, ∵F′(x)=f′(x)g(x)+f (x)g′(x)>0. ∴F(x)在当x<0时为增函数. ∵F(﹣x)=f (﹣x)g (﹣x)=﹣f (x)•g (x)=﹣F(x). 故F(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数. ∴F(x)在(0,+∞)上亦为增函数. 已知g(﹣3)=0,必有F(﹣3)=F(3)=0. 构造如图的F(x)的图象,可知 F(x)<0的解集为x∈(﹣∞,﹣3)∪(0,3). 故选D 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中的横线上.) 13.函数f(x)=x3+4x+5的图象在x=1处的切线在x轴上的截距为 . 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;直线的截距式方程. 【分析】欲求在点x=1处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故先利用导数求出在x=1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得到直线方程,最后令即可求得在x轴上的截距.从而问题解决. 【解答】解:∵f(x)=x3+4x+5, ∴f'(x)=3x2+4,当x=1时,y'=7得切线的斜率为7,所以k=7; 所以曲线在点(1,10)处的切线方程为: y﹣10=7×(x﹣1),令y=0得x=. 故答案为:. 14.类比平面几何中的勾股定理:若直角三角形ABC中的两边AB、AC互相垂直,则三角形三边长之间满足关系:AB2+AC2=BC2.若三棱锥A﹣BCD的三个侧面ABC、ACD、ADB两两互相垂直,则三棱锥的三个侧面积S1,S2,S3与底面积S之间满足的关系为 . 【考点】类比推理. 【分析】斜边的平方等于两个直角边的平方和,可类比到空间就是斜面面积的平方等于三个直角面的面积的平方和,边对应着面. 【解答】解:由边对应着面,边长对应着面积, 由类比可得, 故答案为. 15. dx= . 【考点】定积分. 【分析】由定积分的几何意义知,要求的定积分为以(3,0)为圆心,以1为半径的四分之一圆的面积. 【解答】解:由,得(x﹣3)2+y2=1. ∴dx的几何意义为以(3,0)为圆心,以1为半径的圆在x轴上方, 与两直线x=2、x=3所围成图形的面积. 即四分之一圆的面积,等于. 故答案为:. 16.已知f(x)=x2+3xf′(2),则f′(2)= ﹣2 . 【考点】导数的运算. 【分析】把给出的函数求导,在其导函数中取x=2,则f′(2)可求. 【解答】解:由f(x)=x2+3xf′(2), 得:f′(x)=2x+3f′(2), 所以,f′(2)=2×2+3f′(2), 所以,f′(2)=﹣2. 故答案为:﹣2. 三、解答题:本大题共6小题,满分70分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 17.已知函数f(x)=xlnx﹣x,求函数f(x)的单调区间和极值. 【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性. 【分析】由已知得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx,由此利用导数性质能求出函数f(x)的单调区间和极值. 【解答】解:∵f(x)=xlnx﹣x, ∴f(x)的定义域为(0,+∞), f′(x)=lnx, 由f′(x)>0,得x>1;由f′(x)<0,得0<x<1. ∴f(x)的增区间为(1,+∞),单调减区间为(0,1). ∴x=1时,f(x)极小值=f(1)=﹣1. 18.已知函数f(x)=﹣x3+ax2+bx在区间(﹣2,1)内x=﹣1时取极小值,时取极大值. (1)求函数y=f(x)在x=﹣2处的切线方程; (2)求函数y=f(x)在[﹣2,1]上的最大值与最小值. 【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)求出f′(x)=﹣3x2+2ax+b.由题意知﹣1,为方程﹣3x2+2ax+b=0的两个根,求出a=﹣,b=2,从而f(x)=﹣x3﹣x2+2x.由此利用导数的几何意义能求出函数y=f(x)在x=﹣2处的切线方程. (2)当x变化时,f′(x)及f(x)的变化情况进行列表,由此能求出f(x)在[﹣2,1]上的最大值,最小值. 【解答】解:(1)∵函数f(x)=﹣x3+ax2+bx, ∴f′(x)=﹣3x2+2ax+b. 又x=﹣1,x=分别对应函数取得极小值、极大值, ∴﹣1,为方程﹣3x2+2ax+b=0的两个根. ∴a=﹣1+,﹣=(﹣1)×.解得a=﹣,b=2, ∴f(x)=﹣x3﹣x2+2x. 当x=﹣2时,f(﹣2)=2,即(﹣2,2)在曲线上. 又切线斜率为k=f′(﹣2)=﹣8, 故所求切线方程为y﹣2=﹣8(x+2),即为8x+y+14=0. (2)当x变化时,f′(x)及f(x)的变化情况如下表: x ﹣2 (﹣2,﹣1) ﹣1 (﹣1,) (,1) 1 f′(x) ﹣ 0 + 0 ﹣ f(x) 2 ↓ ﹣ ↑ ↓ ∴f(x)在[﹣2,1]上的最大值为2,最小值为﹣. 19.求抛物线y2=2x与直线2x+y﹣2=0围成的平面图形的面积. 【考点】定积分在求面积中的应用. 【分析】首先求出两个曲线的几点,利用定积分表示曲边梯形的面积,然后计算定积分. 【解答】解:方程组,解得交点坐标为(,1),(2,﹣2), 所求面积为S=(1﹣y﹣y2)dy =(y﹣y2﹣y3)|=(1﹣﹣)﹣(﹣2﹣1+)=. 20.如图,一矩形铁皮的长为8m,宽为3m,在四个角各截去一个大小相同的小正方形,然后折起,可以制成一个无盖的长方体容器,所得容器的容积V(单位:m3)是关于截去的小正方形的边长x(单位:m)的函数. (1)写出关于x(单位:m)的函数解析式; (2)截去的小正方形的边长为多少时,容器的容积最大?最大容积是多少? 【考点】函数解析式的求解及常用方法;基本不等式在最值问题中的应用. 【分析】(1)设小正方形的边长为xcm,则盒子容积为:y=(8﹣2x)•(3﹣2x)•x为三次函数, (2)用求导法,可得x=1时,函数y取得最大值,此时盒子容积最大. 【解答】解:(1)设小正方形的边长为xcm,则x∈(0,1.5); 盒子容积为:y=(8﹣2x)•(3﹣2x)•x=4x3﹣22x2+24x, (2)对y求导,得y′=12x2﹣44x+24,令y′=0,得12x2﹣44x+24=0,解得:x=1,x=(舍去), 所以,当0<x<1时,y′>0,函数y单调递增;当1<x<1.5时,y′<0,函数y单调递减; 所以,当x=1时,函数y取得最大值6; 所以,小正方形的边长为1cm,盒子容积最大,最大值为6cm3. 21.数列{an}满足Sn=2n﹣an(n∈N*). (Ⅰ)计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式an; (Ⅱ)用数学归纳法证明(Ⅰ)中的猜想. 【考点】数学归纳法;数列递推式;归纳推理. 【分析】(Ⅰ)通过n=1,2,3,4,直接计算a1,a2,a3,a4,并由此猜想通项公式; (Ⅱ)直接利用数学归纳法证明.检验n取第一个值时,等式成立,假设,证明. 【解答】(本小题满分8分) 解:(Ⅰ)当n=1时,a1=s1=2﹣a1,所以a1=1. 当n=2时,a1+a2=s2=2×2﹣a2,所以. 同理:,. 由此猜想… (Ⅱ)证明:①当n=1时,左边a1=1,右边=1,结论成立. ②假设n=k(k≥1且k∈N*)时,结论成立,即, 那么n=k+1时,ak+1=sk+1﹣sk=2(k+1)﹣ak+1﹣2k+ak=2+ak﹣ak+1, 所以2ak+1=2+ak,所以, 这表明n=k+1时,结论成立. 由①②知对一切n∈N*猜想成立.… 22.已知函数f(x)=ln(x+1)﹣x. (Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间; (Ⅱ)若x>﹣1,证明:. 【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;对数函数的定义域;利用导数研究函数的单调性. 【分析】(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞).f'(x)=﹣,由此能求出函数f(x)的单调递减区间. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,当x∈(﹣1,0)时,f'(x)>0,当x∈(0,+∞)时,f'(x)<0,故ln(x+1)﹣x≤0,ln(x+1)≤x.令,则=.由此能够证明当x>﹣1时,. 【解答】(Ⅰ)解:函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞). f'(x)=﹣1=﹣… 由f'(x)<0及x>﹣1,得x>0. ∴当x∈(0,+∞)时,f(x)是减函数, 即f(x)的单调递减区间为(0,+∞).…4 (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知, 当x∈(﹣1,0)时,f'(x)>0, 当x∈(0,+∞)时,f'(x)<0, 因此,当x>﹣1时,f(x)≤f(0), 即ln(x+1)﹣x≤0, ∴ln(x+1)≤x.… 令, 则=.… ∴当x∈(﹣1,0)时,g'(x)<0, 当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0.…10 ∴当x>﹣1时,g(x)≥g(0), 即≥0, ∴. 综上可知,当x>﹣1时, 有.…查看更多