白山市实验中学2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析
班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 已知函数f(x)的定义域为[a,b],函数y=f(x)的图象如下图所示,则函数f(|x|)的图象是( )
A. B.C.
D.
2. 若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是( ) A.7
B.8
C. 9
D. 10
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【命题意图】本题考查阅读程序框图,理解程序框图的功能,本质是循环语句循环终止的条件. 3. 函数f(x)=x3﹣3x2+5的单调减区间是( )
A.(0,2) B.(0,3) C.(0,1) D.(0,5)
4. 已知命题p:∃x∈R,cosx≥a,下列a的取值能使“¬p”是真命题的是( ) A.﹣1 B.0
C.1
D.2
5. 已知函数f(x)=xex﹣mx+m,若f(x)<0的解集为(a,b),其中b<0;不等式在(a,b)中有且只有一个整数解,则实数m的取值范围是( ) A.
B.
C.
D.
6. 满足下列条件的函数f(x)中,f(x)为偶函数的是( )
xx2x2A.f(e)|x| B.f(e)e C.f(lnx)lnx D.f(lnx)x1 x【命题意图】本题考查函数的解析式与奇偶性等基础知识,意在考查分析求解能力. 7. 双曲线4x2+ty2﹣4t=0的虚轴长等于( ) A.
B.﹣2t C.
D.4
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8. 设,是两个不同的平面,是一条直线,以下命题正确的是( ) A.若l,,则l B.若l//, //,则l C.若l,//,则l D.若l//,,则l
9. (文科)要得到gxlog22x的图象,只需将函数fxlog2x的图象( )
A.向左平移1个单位 B.向右平移1个单位 C.向上平移1个单位 D.向下平移1个单位 10.如果a>b,那么下列不等式中正确的是( ) A.
B.|a|>|b|
C.a2>b2
D.a3>b3
11.如图,在正六边形ABCDEF中,点O为其中心,则下列判断错误的是( )
A. = B.∥ C. D.
12.设函数f(x)的定义域为A,若存在非零实数l使得对于任意x∈I(I⊆A),有x+l∈A,且f(x+l)≥f(x),
22
则称f(x)为I上的l高调函数,如果定义域为R的函数f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=|x﹣a|﹣a,且
函数f(x)为R上的1高调函数,那么实数a的取值范围为( ) A.0<a<1 B.﹣≤a≤ C.﹣1≤a≤1 D.﹣2≤a≤2
二、填空题
13.已知(1+x+x2)(x
n+
)(n∈N)的展开式中没有常数项,且2≤n≤8,则n= .
2
14.函数y=sinx﹣2sinx的值域是y∈ . 15.在极坐标系中,直线l的方程为ρcosθ=5,则点(4,
)到直线l的距离为 .
2
16.M,N是该抛物线上两点,|MF|+|NF|=6,M,N,F三点不共线,已知点F是抛物线y=4x的焦点,则△MNF的重心到准线距离为 .
17.已知x,y满足条件
,则函数z=﹣2x+y的最大值是 .
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18.长方体ABCD﹣A1B1C1D1的8个顶点都在球O的表面上,E为AB的中点,CE=3,异面直线A1C1与CE所成角的余弦值为
,且四边形ABB1A1为正方形,则球O的直径为 .
三、解答题
19.设函数f(x)=emx+x2﹣mx.
(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增; (2)若对于任意x1,x2∈,都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.
20.
221.设集合Ax|x8x150,Bx|ax10.
1,判断集合A与B的关系; 5(2)若ABB,求实数组成的集合C.
(1)若a
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22.已知顶点在坐标原点,焦点在x轴上的抛物线被直线y=2x+1截得的弦长为
23.已知函数f(x)=ax2+2x﹣lnx(a∈R). (Ⅰ)若a=4,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若f′(x)在(0,1)有唯一的零点x0,求a的取值范围;
(Ⅲ)若a∈(﹣,0),设g(x)=a(1﹣x)2﹣2x﹣1﹣ln(1﹣x),求证:g(x)在(0,1)内有唯一的零点x1,且对(Ⅱ)中的x0,满足x0+x1>1.
24.若{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)均在函数y=(1)求数列{an}的通项公式; (2)设
,Tn是数列{bn}的前n项和,求:使得
对所有n∈N都成立的最大正整数m.
*
,求此抛物线方程.
的图象上.
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白山市实验中学2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析(参考答案) 一、选择题
1. 【答案】B
【解析】解:∵y=f(|x|)是偶函数, x<0部分的图象关于y轴对称而得到的. 故选B.
∴y=f(|x|)的图象是由y=f(x)把x>0的图象保留,
【点评】考查函数图象的对称变换和识图能力,注意区别函数y=f(x)的图象和函数f(|x|)的图象之间的关系,函数y=f(x)的图象和函数|f(x)|的图象之间的关系;体现了数形结合和运动变化的思想,属基础题.
2. 【答案】A
【解析】运行该程序,注意到循环终止的条件,有n10,i1;n5,i2;n16,i3;n8,i4;n4,i5;n2,i6;n1,i7,到此循环终止,故选 A. 3. 【答案】A
32
【解析】解:∵f(x)=x﹣3x+5,
2
∴f′(x)=3x﹣6x,
令f′(x)<0,解得:0<x<2, 故选:A.
【点评】本题考察了函数的单调性,导数的应用,是一道基础题.
4. 【答案】D
【解析】解:命题p:∃x∈R,cosx≥a,则a≤1. 下列a的取值能使“¬p”是真命题的是a=2. 故选;D.
5. 【答案】C
【解析】解:设g(x)=xex,y=mx﹣m, 由题设原不等式有唯一整数解, 即g(x)=xex在直线y=mx﹣m下方, g′(x)=(x+1)ex,
g(x)在(﹣∞,﹣1)递减,在(﹣1,+∞)递增,
故g(x)min=g(﹣1)=﹣,y=mx﹣m恒过定点P(1,0),
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结合函数图象得KPA≤m<KPB, 即
≤m<
,
,
故选:C.
【点评】本题考查了求函数的最值问题,考查数形结合思想,是一道中档题.
6. 【答案】D. 【
解
析
】
7. 【答案】C
22
【解析】解:双曲线4x+ty﹣4t=0可化为:
∴
22
∴双曲线4x+ty﹣4t=0的虚轴长等于
故选C.
8. 【答案】C111] 【解析】
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考
点:线线,线面,面面的位置关系 9. 【答案】C 【解析】
试题分析:gxlog22xlog22log2x1log2x,故向上平移个单位. 考点:图象平移.
10.【答案】D
【解析】解:若a>0>b,则
,故A错误;
若a>0>b且a,b互为相反数,则|a|=|b|,故B错误; 若a>0>b且a,b互为相反数,则a2>b2,故C错误; 函数y=x3在R上为增函数,若a>b,则a3>b3,故D正确; 故选:D
【点评】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了函数的单调性,难度不大,属于基础题.
11.【答案】D
【解析】解:由图可知,,但不共线,故, 故选D.
【点评】本题考查平行向量与共线向量、相等向量的意义,属基础题.
12.【答案】 B
【解析】解:定义域为R的函数f(x)是奇函数, 当x≥0时, f(x)=|x﹣a2|﹣a2=
图象如图,
2
∵f(x)为R上的1高调函数,当x<0时,函数的最大值为a,要满足f(x+l)≥f(x),
1大于等于区间长度3a2﹣(﹣a2),
22
∴1≥3a﹣(﹣a),
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∴﹣≤a≤ 故选B
【点评】考查学生的阅读能力,应用知识分析解决问题的能力,考查数形结合的能力,用图解决问题的能力,属中档题.
二、填空题
13.【答案】 5 .
【解析】二项式定理. 【专题】计算题.
n+12
)(n∈N)的展开式中无常数项、x﹣项、x﹣项,利
【分析】要想使已知展开式中没有常数项,需(x用(x
n+
)(n∈N)的通项公式讨论即可.
xn﹣rx﹣3r=
xn﹣4r,2≤n≤8,
【解答】解:设(x
)(n∈N)的展开式的通项为Tr+1,则Tr+1=
n
+
当n=2时,若r=0,(1+x+x)(x
2)(n∈N)的展开式中有常数项,故n≠2;
n
+
当n=3时,若r=1,(1+x+x)(x
2)(n∈N)的展开式中有常数项,故n≠3;
n
+
当n=4时,若r=1,(1+x+x)(x
2)(n∈N)的展开式中有常数项,故n≠4;
n
+
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2
当n=5时,r=0、1、2、3、4、5时,(1+x+x)(x)(n∈N)的展开式中均没有常数项,故n=5适合
n
+
题意;
2
n
+
当n=6时,若r=1,(1+x+x)(x当n=7时,若r=2,(1+x+x)(x
2
)(n∈N)的展开式中有常数项,故n≠6; )(n∈N)的展开式中有常数项,故n≠7;
n
+
当n=8时,若r=2,(1+x+x)(x
2)(n∈N)的展开式中有常数项,故n≠2;
n
+
综上所述,n=5时,满足题意. 故答案为:5.
【点评】本题考查二项式定理,考查二项展开式的通项公式,突出考查分类讨论思想的应用,属于难题.14.【答案】 [﹣1,3] .
22
【解析】解:∵函数y=sinx﹣2sinx=(sinx﹣1)﹣1,﹣1≤sinx≤1,
22
∴0≤(sinx﹣1)≤4,∴﹣1≤(sinx﹣1)﹣1≤3. 2
∴函数y=sinx﹣2sinx的值域是y∈[﹣1,3].
故答案为[﹣1,3].
【点评】熟练掌握正弦函数的单调性、二次函数的单调性是解题的关键.
15.【答案】 3 .
【解析】解:直线l的方程为ρcosθ=5,化为x=5. 点(4,
)化为
.
∴点到直线l的距离d=5﹣2=3. 故答案为:3.
【点评】本题考查了极坐标化为直角坐标、点到直线的距离,属于基础题.
16.【答案】
.
2
【解析】解:∵F是抛物线y=4x的焦点, ∴F(1,0),准线方程x=﹣1, 设M(x1,y1),N(x2,y2),
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∴|MF|+|NF|=x1+1+x2+1=6, 解得x1+x2=4,
∴△MNF的重心的横坐标为, ∴△MNF的重心到准线距离为. 故答案为:.
【点评】本题考查解决抛物线上的点到焦点的距离问题,利用抛物线的定义将到焦点的距离转化为到准线的距离.
17.【答案】 4 .
【解析】解:由约束条件
作出可行域如图,
化目标函数z=﹣2x+y为y=2x+z,由图可知,当直线y=2x+z过点A(﹣2,0)时, 直线y=2x+z在y轴上的截距最大,即z最大,此时z=﹣2×(﹣2)+0=4. 故答案为:4.
【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
18.【答案】 4或 .
【解析】解:设AB=2x,则AE=x,BC=, ∴AC=
,
×
,
22
由余弦定理可得x=9+3x+9﹣2×3×
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∴x=1或或AB=2
,
,球O的直径为,球O的直径为.
=4,
=
.
,BC=
∴AB=2,BC=2故答案为:4或
三、解答题
19.【答案】
【解析】解:(1)证明:f′(x)=m(e﹣1)+2x.
mx
mxmx
若m≥0,则当x∈(﹣∞,0)时,e﹣1≤0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e﹣1≥0,f′(x)>0.mxmx
若m<0,则当x∈(﹣∞,0)时,e﹣1>0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e﹣1<0,f′(x)>0.
所以,f(x)在(﹣∞,0)时单调递减,在(0,+∞)单调递增.
(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在单调递减,在单调递增,故f(x)在x=0处取得最小值. 所以对于任意x1,x2∈,|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1的充要条件是
即
t
t
设函数g(t)=e﹣t﹣e+1,则g′(t)=e﹣1.
当t<0时,g′(t)<0;当t>0时,g′(t)>0.故g(t)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.
1
又g(1)=0,g(﹣1)=e﹣+2﹣e<0,故当t∈时,g(t)≤0.
当m∈时,g(m)≤0,g(﹣m)≤0,即合式成立;
当m>1时,由g(t)的单调性,g(m)>0,即e﹣m>e﹣1.
m
m
当m<﹣1时,g(﹣m)>0,即e﹣+m>e﹣1.
综上,m的取值范围是
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20.【答案】一个盒子中装有大量形状大小一样但重量不尽相同的小球,从中随机抽取50个作为样本,称出它们的重量(单位:克),重量分组区间为[5,15],(15,25],(25,35],(35,45],由此得到样本的重量频率分布直方图(如图),
(1)求a的值,并根据样本数据,试估计盒子中小球重量的众数与平均值;
(2)从盒子中随机抽取3个小球,其中重量在[5,15]内的小球个数为X,求X的分布列和数学期望.(以直方图中的频率作为概率)
【考点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差. 【专题】概率与统计.
【分析】(1)求解得a=0.03,由最高矩形中点的横坐标为20,可估计盒子中小球重量的众数约为20 根据平均数值公式求解即可.
(2)X~B(3,),根据二项分布求解P(X=0),P(X=1),P(X=2)=求解数学期望即可.
【解析】解:(1)由题意得,(0.02+0.032+a+0.018)×10=1 解得a=0.03;
又由最高矩形中点的横坐标为20, 可估计盒子中小球重量的众数约为20, 而50个样本小球重量的平均值为:
=0.2×10+0.32×20+0.3×30+0.18×40=24.6(克) 故估计盒子中小球重量的平均值约为24.6克.
(2)利用样本估计总体,该盒子中小球的重量在[5,15]内的0.2; 则X~B(3,), X=0,1,2,3; P(X=0)=P(X=1)=
×()3=×()2×=
; ;
,P(X=3),列出分布列,
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P(X=2)=P(X=3)=
×()×()2=×()3=
,
;
∴X的分布列为: X 0 P 即E(X)=0×
1 =.
2 3 【点评】本题考查了离散型的随机变量及概率分布列,数学期望的求解,注意阅读题意,得出随机变量的数值,准确求解概率,难度不大,需要很好的计算能力
21.【答案】(1)BA;(2)C0,3,5. 【解析】
考
点:1、集合的表示;2、子集的性质.
22.【答案】
2
【解析】解:由题意可设抛物线的方程y=2px(p≠0),直线与抛物线交与A(x1,y1),B(x2,y2) 联立方程则
2
可得,4x+(4﹣2p)x+1=0
,,y1﹣y2=2(x1﹣x2)
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=
=
解得p=6或p=﹣2
=
=
22
∴抛物线的方程为y=12x或y=﹣4x
【点评】本题主要考查了抛物线的标准方程.解题的关键是对抛物线基本性质和标准方程的熟练应用
23.【答案】
【解析】满分(14分).
解法一:(Ⅰ)当a=4时,f(x)=4x2+2x﹣lnx,x∈(0,+∞),
.…(1分)
由x∈(0,+∞),令f′(x)=0,得
.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化如下表: x f′(x) ﹣ f(x) ↘ 故函数f(x)在无极大值.…(4分) (Ⅱ)
,
0 + 极小值 ↗ 单调递减,在
单调递增,…(3分)f(x)有极小值
,
令f′(x)=0,得2ax2+2x﹣1=0,设h(x)=2ax2+2x﹣1.
则f′(x)在(0,1)有唯一的零点x0等价于h(x)在(0,1)有唯一的零点x0 当a=0时,方程的解为
,满足题意;…(5分)
,函数h(x)在(0,1)上单调递增,
当a>0时,由函数h(x)图象的对称轴
且h(0)=﹣1,h(1)=2a+1>0,所以满足题意;…(6分) 当a<0,△=0时,
,此时方程的解为x=1,不符合题意;
当a<0,△≠0时,由h(0)=﹣1, 只需h(1)=2a+1>0,得综上,
.…(8分)
.…(7分)
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(说明:△=0未讨论扣1分)
(Ⅲ)设t=1﹣x,则t∈(0,1),p(t)=g(1﹣t)=at2+2t﹣3﹣lnt,…(9分)由
,故由(Ⅱ)可知,
,
方程2at2+2t﹣1=0在(0,1)内有唯一的解x0,
且当t∈(0,x0)时,p′(t)<0,p(t)单调递减;t∈(x0,1)时,p′(t)>0,p(t)单调递增.…(11分)
又p(1)=a﹣1<0,所以p(x0)<0.…(12分) 取t=e﹣3+2a∈(0,1),
则p(e﹣3+2a)=ae﹣6+4a+2e﹣3+2a﹣3﹣lne﹣3+2a=ae﹣6+4a+2e﹣3+2a﹣3+3﹣2a=a(e﹣6+4a﹣2)+2e﹣3+2a>0, 从而当t∈(0,x0)时,p(t)必存在唯一的零点t1,且0<t1<x0, 即0<1﹣x1<x0,得x1∈(0,1),且x0+x1>1,
从而函数g(x)在(0,1)内有唯一的零点x1,满足x0+x1>1.…(14分) 解法二:(Ⅰ)同解法一;…(4分) (Ⅱ)
令f′(x)=0,由2ax2+2x﹣1=0,得设
,则m∈(1,+∞),
,
.…(5分)
,…(6分)
的图象在(1,+∞)恰有一个交点问题.
问题转化为直线y=a与函数
又当m∈(1,+∞)时,h(m)单调递增,…(7分) 故直线y=a与函数h(m)的图象恰有一个交点,当且仅当(Ⅲ)同解法一.
(说明:第(Ⅲ)问判断零点存在时,利用t→0时,p(t)→+∞进行证明,扣1分)
【点评】本题考查函数与导数等基本知识,考查推理论证能力和运算求解能力,考查函数与方程的思想、化归与转化的思想、数形结合的思想,考查运用数学知识分析和解决问题的能力.
24.【答案】
2
【解析】解:(1)由题意知:Sn=n﹣n,
.…(8分)
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=3n﹣2, 当n=1时,a1=1,适合上式, 则an=3n﹣2;
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bn=(2)根据题意得:﹣
=1﹣
,
==﹣Tn=b1+b2+…+bn=1﹣+﹣+…+,
*
∴{Tn}在n∈N上是增函数,∴(Tn)min=T1=,
要使Tn>对所有n∈N都成立,只需
*
<,即m<15,
则最大的正整数m为14.
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