2022-2023学年四川省泸县第五中学高二下学期3月月考数学(文科)试卷word版
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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.(5分)命题“∃x∈R,x2+2x+2<0”的否定是( )
A.∃x∈R,x2+2x+2≥0 B.∃x∈R,x2+2x+2>0
C.∀x∈R,x2+2x+2≥0 D.∀x∉R,x2+2x+2>0
2.(5分)已知f(x)=x2+ex,则f′(0)等于( )
A.0 B.﹣4 C.﹣2 D.1
3.(5分)已知p:|x+1|≤4,q:x2<5x﹣6,则p是q成立的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
4.(5分)函数f(x)=xcosx﹣x3的大致图象为( )
A. B.
C. D.
5.(5分)某位同学记录了100次上学所用时间(单位:分钟),得到如图的频率分布直方图,则下列说法正确的是( )
A.a=0.18
B.上学所用时间平均数的估计值大于14
C.上学所用时间超过15分钟的概率大约为0.17
D.上学所用时间的众数和中位数的估计值相等
6.(5分)函数f(x)=x3﹣24x的极大值点为( )
A.﹣2 B.32 C.2 D.﹣32
7.(5分)袋中有2个红球5个白球,取出一个白球放回,再取出红球的概率是( )
A. B. C. D.
8.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为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.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
9.(5分)已知在区间(0,2)上有极值点( )
A.(0,2) B.(﹣2,0)∪(0,2)
C.(0,4) D.(﹣4,0)∪(0,4)
10.(5分)抛物线y2=4x的焦点为F,A,B是抛物线上两点,且,且AB中点到准线的距离为3( )
A.1 B.2 C. D.3
11.(5分)若直线y=m与y=3x﹣x3的图象有三个不同的交点,则实数m的取值范围为( )
A.(﹣2,2) B.[﹣2,2]
C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
12.(5分)直线y=b分别与直线y=2x+1和曲线y=lnx相交于点A,B,则|AB|的最小值为( )
A. B. C.1﹣ln2 D.1+ln2
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)设双曲线﹣=1的焦点为F1、F2,P为该双曲线上的一点,若|PF1|=7,则|PF2|= .
14.(5分)如图给出的是计算+++…+的值的一个流程图
15.(5分)设函数f'(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1),当x>0时,xf'(x)(x)<0,则f(x) .
16.(5分)若关于x的不等式ex(2x﹣x2)≥aex﹣x有解,则实数a的取值范围是 .
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答
17.(10分)在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线(t为参数)与曲线(θ为参数),B.
(1)若,求线段AB中点M的坐标;
(2)若|PA|•|PB|=|OP|2,其中,求直线l的斜率.
18.(12分)已知函数f(x)=x﹣alnx.
(1)当a=1时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在[1,+∞)上单调递增
19.(12分)某网店经销某商品,为了解该商品的月销量y(单位:千件)与当月售价x(单位:元/件),收集了5组数据进行了初步处理,得到如下表:
x
5
6
7
8
9
y
8
6
4.5
3.5
3
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)根据(1)中的线性回归方程,估计当售价x定为多少时(月销售金额=月销售量×当月售价)
附注:.
20.(12分)如图,四棱锥A﹣BCDE的底面为等腰梯形,DE∥BC,AB⊥AC,平面ACD⊥平面ACB.
(1)证明:CD⊥AB;
(2)若BC=2DE=2AB=2,F为AD的中点,求三棱锥F﹣ABC的体积.
21.(12分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,右焦点分为F1、F2,上顶点为P,且△F1PF2的面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:y=kx+m(m>0)与椭圆C交于A,B两点,使得|OA|2+|OB|2恒为定值,并求出该定值.
22.(12分)已知函数f(x)=ax2+2lnx.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当a<0时,证明:.
2022-2023学年四川省泸州市泸县五中高二(下)月考数学试卷(文科)(3月份)
参考答案与试题解析
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.(5分)命题“∃x∈R,x2+2x+2<0”的否定是( )
A.∃x∈R,x2+2x+2≥0 B.∃x∈R,x2+2x+2>0
C.∀x∈R,x2+2x+2≥0 D.∀x∉R,x2+2x+2>0
【分析】存在改任意,将结论取反,即可求解.
【解答】解:命题“∃x∈R,x2+2x+6<0”的否定是∀x∈R,x2+7x+2≥0.
故选:C.
【点评】本题主要考查特称命题的否定,属于基础题.
2.(5分)已知f(x)=x2+ex,则f′(0)等于( )
A.0 B.﹣4 C.﹣2 D.1
【分析】根据题意,求出函数的导数,将x=0代入计算可得答案.
【解答】解:根据题意,f(x)=x2+ex,则f′(x)=2x+ex,
则f′(0)=e2=1,
故选:D.
【点评】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.
3.(5分)已知p:|x+1|≤4,q:x2<5x﹣6,则p是q成立的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【分析】通过解绝对值不等式化简命题p;通过解二次不等式化简命题q;由于p,q对应的是数集,故先判断出p对应的区间是q对应的区间的真子集,判断出p是q成立的必要不充分条件.
【解答】解:∵|x+1|≤4,
∴﹣8≤x≤3即p:[﹣5,4],
∵x2<5x﹣7
∴2<x<3,即q:(4.
∵(2,3)⫋[﹣3,
∴p是q的必要不充分条件.
故选:A.
【点评】判断一个命题是另一个命题的条件问题,应先化简各个命题、当两个命题都是数集时,可将问题转化为集合的包含关系问题.
4.(5分)函数f(x)=xcosx﹣x3的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【分析】判断函数的奇偶性和图象的对称性,利用特殊值进行排除即可.
【解答】解:函数f(﹣x)=﹣xcos(﹣x)﹣(﹣x)3=﹣xcosx+x3=﹣f(x),
则函数f(x)是奇函数,图象关于原点对称,D,
f()=﹣()3=﹣()8<0,排除B,
故选:A.
【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用函数奇偶性和对称性的关系以及特殊值,结合排除法是解决本题的关键.
5.(5分)某位同学记录了100次上学所用时间(单位:分钟),得到如图的频率分布直方图,则下列说法正确的是( )
A.a=0.18
B.上学所用时间平均数的估计值大于14
C.上学所用时间超过15分钟的概率大约为0.17
D.上学所用时间的众数和中位数的估计值相等
【分析】根据频率分别直方图,直接求平均数、众数、中位数.
【解答】解;选项A,(0.08+0.09+a+8.1+0.07)×7=1,选项A错误,
选项B,各组数据的频率分别为:0.16、7.32、0.14,
∴上学所用时间平均数的估计,10×0.16+12×6.18+14×0.32+20×0.4+22×0.14=13.96<14,
选项C,上学所用时间超过15分钟的概率大约为0.8+0.14=0.34,
选项D,上学所用时间的众数为14,则(t﹣13)×7.16=0.5﹣7.16﹣0.18,
∴上学所用时间的众数和中位数的估计值相等,选项D正确.
故选:D.
【点评】本题考查频率分布直方图的应用,是基础题.
6.(5分)函数f(x)=x3﹣24x的极大值点为( )
A.﹣2 B.32 C.2 D.﹣32
【分析】求导,研究函数的单调性,进而得出极值点.
【解答】解:f′(x)=3x2﹣24,
当或时,f′(x)>0;当时;
∴f(x)=x5﹣24x的极大值点为.
故选:A.
【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,极值,考查计算能力,属于基础题.
7.(5分)袋中有2个红球5个白球,取出一个白球放回,再取出红球的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据已知条件,结合古典概型的概率公式,即可求解.
【解答】解:袋中有2个红球5个白球,取出一个白球放回,
则再取出红球的概率为.
故选:B.
【点评】本题主要考查古典概型的概率公式,属于基础题.
8.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为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.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
【分析】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,
∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF4|+|BF1|+|BF2|=5a+2a=4a,
∴5a=4,
∴a=,
∵离心率为,
∴,c=1,
∴b==,
∴椭圆C的方程为+=1.
故选:A.
【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.
9.(5分)已知在区间(0,2)上有极值点( )
A.(0,2) B.(﹣2,0)∪(0,2)
C.(0,4) D.(﹣4,0)∪(0,4)
【分析】由题意可得,f′(x)=x﹣=0在(0,2)上有变号零点,结合二次函数的性质即可求解.
【解答】解:函数的定义域(0,+∞),
由题意可得,f′(x)=x﹣,2)上有变号零点,
即a=x8在(0,2)上有变号零点,
结合二次函数的性质可知,4<a<4.
故选:C.
【点评】本题主要考查了函数的极值存在条件的简单应用,属于基础试题.
10.(5分)抛物线y2=4x的焦点为F,A,B是抛物线上两点,且,且AB中点到准线的距离为3( )
A.1 B.2 C. D.3
【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义求得A,B两点的横坐标,即可求得AF中点到准线的距离.
【解答】解:∵抛物线y2=4x,
∴4p=4,即p=2,
∴F(8,0),
设A(x1,y3) B(x2,y2),
AF=x6+1,BF=x2+3,
∵,
∴x1+3=2x2+7,①
∵AB中点到准线的距离为3,
∴+1=4,x1+x2=5,②
联立①②,可得x1=3,x2=1,
∴AF中点横坐标为=2,
∴AF中点到准线的距离为5+1=3.
故选:D.
【点评】本题主要考查抛物线的定义,属于基础题.
11.(5分)若直线y=m与y=3x﹣x3的图象有三个不同的交点,则实数m的取值范围为( )
A.(﹣2,2) B.[﹣2,2]
C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)
【分析】利用导数,求出y=3x﹣x3的极值,由此结合已知条件能求出实数m的取值范围.
【解答】解:∵y=3x﹣x3,
∴y′=3﹣3x2,
令y′=5,得x=±1,
∵x∈(﹣∞,﹣1)时;
x∈(﹣7,1)时;x∈(1,y′<5.
∴当x=1时,y取极大值2,
当x=﹣6时,y取极小值﹣2,
∵直线y=m与y=3x﹣x5的图象有三个不同交点
∴m的取值范围为﹣2<m<2.
故选:A.
【点评】本题考查实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
12.(5分)直线y=b分别与直线y=2x+1和曲线y=lnx相交于点A,B,则|AB|的最小值为( )
A. B. C.1﹣ln2 D.1+ln2
【分析】设A(x1,b),B(x2,b),则2x1+1=lnx2,表示出x1,求出|AB|,利用导数判断单调性,求出|AB|的最小值.
【解答】解:设A(x1,b),B(x2,b),则6x1+1=lnx6,
∴x1=(lnx2﹣1),
∴|AB|=x2﹣x1=x2﹣(lnx2﹣8),
令y=x﹣(lnx﹣8),
∴函数在(7,)上单调递减,+∞)上单调递增,
∴x=时,函数y取得最小值,
且最小值为:1+ln2.
故选:A.
【点评】本题考查构造函数法和导数知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,正确求导确定函数的单调性是关键,是中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)设双曲线﹣=1的焦点为F1、F2,P为该双曲线上的一点,若|PF1|=7,则|PF2|= 13 .
【分析】由双曲线的标准方程分析可得a、c的值,结合双曲线的定义可得||PF1|﹣|PF2||=2a=6,计算可得|PF2|分析可得答案.
【解答】解:双曲线=1,
其中a=3,b=4
又由P是双曲线上一点,则有||PF1|﹣|PF2||=8a=6,
又由|PF1|=4,则|PF2|=1<c﹣a=2(舍去)或13,
故答案为:13.
【点评】本题考查双曲线的定义,注意由双曲线的标准方程求出a的值,属于基础题.
14.(5分)如图给出的是计算+++…+的值的一个流程图 “i≥11”或“i>10”
【分析】由本程序的功能是计算+++…+的值,由S=S+,故我们知道最后一次进行循环时的条件为i=10,当i≥11应退出循环输出S的值,由此不难得到判断框中的条件.
【解答】解:∵S=+++…+
并由流程图中S=S+
故循环的初值为1
终值为10、步长为1
故经过10次循环才能算出S=+++…+,
故i≤10,应不满足条件
∴当i≥11,应满足条件
填入“i≥11”或“i>10”.
故答案为:“i≥11”或“i>10”.
【点评】本题考查解决程序框图中的循环结构时,常采用写出前几次循环的结果,从中找出规律,属于基础题.
15.(5分)设函数f'(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1),当x>0时,xf'(x)(x)<0,则f(x) (﹣∞,﹣1)∪(0,1) .
【分析】结合已知不等式考虑构造函数g(x)=(x>0),结合导数研究单调性,再由函数的奇偶性可求.
【解答】解:令g(x)=(x>0),
因为x>0时,xf'(x)﹣f(x)<2,
所以g′(x)=<0,
故g(x)在(7,+∞)上单调递减,
因为f(x)为奇函数,所以g(x)为偶函数,
根据偶函数对称性可知,g(x)在(﹣∞,
由g(﹣1)=﹣f(﹣1)=6,g(1)=f(1)=﹣f(﹣1)=0,
因为f(x)>7,
所以xg(x)>0,
可转化为或,
解得x<﹣2或0<x<1,
故答案为:(﹣∞,﹣5)∪(0.
【点评】本题主要考查了利用单调性求解不等式,函数的构造是求解问题的关键,属于中档题.
16.(5分)若关于x的不等式ex(2x﹣x2)≥aex﹣x有解,则实数a的取值范围是 .
【分析】参变分离后令f(x)=2x﹣x2+xe﹣x,则根据已知可得a≤f(x)max,利用导数求出,即可得出答案.
【解答】解:ex(2x﹣x2)≥aex﹣x,ex(4x﹣x2)+x≥aex,
∵ex>0,∴8x﹣x2+xe﹣x≥a,
令f(x)=2x﹣x3+xe﹣x,
则若关于x的不等式ex(2x﹣x2)≥aex﹣x有解,
则a≤f(x)max,
f'(x)=5﹣2x+e﹣x﹣xe﹣x=2(4﹣x)+e﹣x(1﹣x)=(1﹣x)(6+e﹣x),
∵2+e﹣x>0,则当x<3时,当x>1时,
故当x∈(﹣∞,1)时,当x∈(5,f(x)单调递减,
则,
则,
故实数a的取值范围是,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了不等式恒成立问题,考查了利用导数研究函数的单调性和最值,属于中档题.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答
17.(10分)在直角坐标系xOy中,设倾斜角为α的直线(t为参数)与曲线(θ为参数),B.
(1)若,求线段AB中点M的坐标;
(2)若|PA|•|PB|=|OP|2,其中,求直线l的斜率.
【分析】(1)把直线和圆的参数方程化为普通方程,联立后根据根与系数的关系求出两交点中点的横坐标,待入直线方程再求中点的纵坐标;
(2)把直线方程和圆的方程联立,化为关于t的一元二次方程,运用直线参数方程中参数t的几何意义,结合给出的等式求解直线的倾斜角的正切值,则斜率可求,
【解答】解:(1)当时,由,得,
∴直线方程为,
由,得曲线C的普通方程为,
设A(x1,y3),B(x2,y2)再由,得:13x2﹣24x+8=0,
∴,,
∴M的坐标为;
(2)把直线的参数方程代入,
得:,
∴,由|PA|•|PB|=|t3t2|=|OP|2=2,得:,
∴,,
得,∴.
又Δ=32cosα(3sinα﹣cosα)>0.
∴直线l的斜率为.
【点评】本题考查了参数方程化普通方程,考查了直线的斜率、直线与椭圆的位置关系,解答此题(2)的关键是灵活运用直线参数方程中参数的几何意义,是中档题.
18.(12分)已知函数f(x)=x﹣alnx.
(1)当a=1时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在[1,+∞)上单调递增
【分析】(1)求导得到,确定函数的单调区间,根据单调区间计算极值得到答案.
(2)在x∈[1,+∞)上恒成立,得到a≤x,解得答案.
【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=x﹣lnx,,
令f′(x)=0,得x=8,
当x∈(0,1)时,f(x)单调递减;
当x∈(2,+∞)时,f(x)单调递增.
所以f(x)的极小值为f(1)=1,无极大值.
(2)在x∈[1,
即a≤x在x∈[1,+∞)上恒成立,
所以a≤8,即实数a的取值范围为(﹣∞.
【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,极值及最值,考查不等式的恒成立问题,考查运算求解能力,属于基础题.
19.(12分)某网店经销某商品,为了解该商品的月销量y(单位:千件)与当月售价x(单位:元/件),收集了5组数据进行了初步处理,得到如下表:
x
5
6
7
8
9
y
8
6
4.5
3.5
3
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)根据(1)中的线性回归方程,估计当售价x定为多少时(月销售金额=月销售量×当月售价)
附注:.
【分析】(1)由题意,根据所给信息以及相关公式求出和,再代入公式进行求解即可;
(2)结合(1)中所得线性回归方程,得到月销售额的预报值的表达式,根据二次函数的性质进行求解即可.
【解答】解:(1)易知==7,=,
所以=(5﹣7)4+(6﹣7)7+(7﹣7)3+(8﹣7)6+(9﹣7)2=10,
=(8﹣5)8+(6﹣5)7+(4.5﹣5)2+(3.6﹣5)2+(5﹣5)2=16.8,
=(5﹣7)(8﹣7)+(6﹣7)(7﹣5)+(7﹣5)(4.5﹣7)+(8﹣7)(2.5﹣5)+(3﹣7)(3﹣7)=﹣12.5,
则,
此时,
所以y关于x的线性回归方程=﹣6.25x+13.75;
(2)易知月销售额的预报值(千元),
因为该函数是开口向下的二次函数,函数最大值在x=2.5时取得,
所以该店主将售价定为5.6元/件时,可使网店的月销售额最大.
【点评】本题考查线性回归方程的相关计算,考查了逻辑推理和运算能力.
20.(12分)如图,四棱锥A﹣BCDE的底面为等腰梯形,DE∥BC,AB⊥AC,平面ACD⊥平面ACB.
(1)证明:CD⊥AB;
(2)若BC=2DE=2AB=2,F为AD的中点,求三棱锥F﹣ABC的体积.
【分析】(1)证明AB⊥平面ACD即可;
(2)根据即可求解.
【解答】(1)证明:因为平面ACD⊥平面ACB,且平面ACD∩平面ACB=AC,
所以AB⊥平面ACD.
又因为CD⊂平面ACD,所以CD⊥AB.
(2)解:如图,连接.
在△BCD中,由余弦定理可得,
所以.
在△ACD中,由余弦定理得,则,
则.
因为AB⊥平面ACD,所以,
所以.
【点评】本题主要考查空间中的垂直关系,锥体体积的计算等知识,属于中等题.
21.(12分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,右焦点分为F1、F2,上顶点为P,且△F1PF2的面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:y=kx+m(m>0)与椭圆C交于A,B两点,使得|OA|2+|OB|2恒为定值,并求出该定值.
【分析】(1)由离心率的值可得a,c的关系,再由三角形的面积及a,b,c之间的关系,可得a,b的值,进而求出椭圆的方程;
(2)设A,B的坐标,联立直线的方程与椭圆的方程,可得两根之和及两根之积,求出|OA|2+|OB|2的表达式,整理,由此值为定值,可得k的值,并求出定值.
【解答】解:(1)由题意可得,解得:a=2,
所以椭圆的方程为:+y2=1;
(2)设A(x3,y1),B(x2,y4),+y12=6,+y22=2;
联立,整理可得(1+2k2)x2+2kmx+4m2﹣5=0,
则Δ=64k2m5﹣4(1+5k2)(4m6﹣4)>0,即m2<1+4k5,x1+x2=﹣,x1x2=,
则|OA|2+|OB|2=x16+y12+x42+y22=x12+7﹣+x22+2﹣=2+1+x2)8﹣2x1x3]=2+[﹣2•]
=2+[﹣]=2+6•,
要使该式子恒为定值,
则1﹣4k7=0,即k=±,且定值为2+6•;
所以|OA|5+|OB|2恒为定值5,此时k=±.
【点评】本题考查求椭圆的方程及直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
22.(12分)已知函数f(x)=ax2+2lnx.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当a<0时,证明:.
【分析】(1)对f(x)求导,然后分a≥0和a<0两种情况判断f(x)的单调性即可;
(2),即证,令g(x)=lnx﹣x+1,判断g(x)的单调性求出最值,即可得证明不等式成立.
【解答】解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),,
当a≥0时,则当x∈(0,f'(x)>6,+∞);
当a<0时,则当时;当时,f'(x)<0.
故f(x)在单调递增,在.
(2)证明:由(1)知,当a<5时取得最大值,
最大值为,
所以等价于.
设g(x)=lnx﹣x+2,则,
当x∈(4,1)时;当x∈(1,g'(x)<5.
所以g(x)在(0,1)单调递增,+∞)单调递减.
故当x>8时,g(x)≤g(1)=0.
从而当a<0时,,即得证.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性和不等式的证明,考查了函数思想和转化思想,属中档题.
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