【数学】安徽省定远重点中学2018-2019学年高二下学期开学考试(理)
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高二下学期开学考试(理)
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.在△ABC中,若p:A=60°,q:sinA=,则p是q的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
2.已知p:x2-2x-3<0;q:<1,若p且q为真,则x的取值范围是( )
A. (-1,2) B. (-1,3)
C. (3,+∞) D. (-∞,2)
3.设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A, 2x∈B,则( )
A.p:∀x∈A,2xB
B.p:∀xA,2xB
C.p:∃x0A,2x0∈B
D.p:∃x0∈A,2x0B
4.已知两点A(,0),B(-,0),点P为平面内一动点,过点P作y轴的垂线,垂足为Q,且·=22,则动点P的轨迹方程为( )
A.x2+y2=2 B.y2-x2=2
C.x2-2y2=1 D. 2x2-y2=1
5.设P是椭圆+=1上一动点,F1,F2是椭圆的两个焦点,则cos ∠F1PF2的最小值是( )
A. B.
C.- D.-
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为( )
A. B.
C. 2 D.
7.已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是( )
A. 2-1 B. 2-2
C.-1 D.-2
8.已知P为空间中任意一点,A、B、C、D四点满足任意三点均不共线,但四点共面,且=-x+,则实数x的值为( )
A. B. -
C. D. -
9.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥底面ABC,AB=BC=AA1,∠ABC=90°,点E,F分别是棱AB,BB1的中点,则直线EF和BC1的夹角是( )
A. 45° B. 60°
C. 90° D. 120°
10.二面角的棱上有A、B两点,直线AC、BD分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB.已知AB=4,AC=6,BD=8,CD=2,则该二面角的大小为( )
A. 150° B. 45°
C. 60° D. 120°
11. 已知函数f(x)在x0处的导数为1,则等于( )
A. 2 B. -2
C. 1 D. -1
12. 如图,函数的图象在P点处的切线方程是y=-x+8,若点P的横坐标是5,则f(5)+f′(5)等于( )
A. B. 1
C. 2 D. 0
二、填空题(共4小题,共20分)
13.已知p:a-4<x<a+4;q:(x-2)(3-x)>0.若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围为________.
14.过原点作曲线y=ex的切线,则切点的坐标为________.
15.已知函数f(x)=lnx-ax+1在[,e]内有零点,则a的取值范围为________.
16.如图,F是椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点,A,B是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率为.点C在x轴上,BC⊥BF,B,C,F三点确定的圆M恰好与直线l1:x+y+3=0相切,则椭圆的方程为________.
三、解答题(共6小题 ,共70分)
17.(10分)已知命题p:∀x∈R,x2+(a-1)x+1≥0成立,命题q:∃x0∈R,-2ax0-3>0不成立,若p假且q真,求实数a的取值范围.
18. (12分)求满足下列各条件的椭圆的标准方程.
(1)长轴长是短轴长的2倍且经过点A(2,0);
(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为.
19. (12分)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离等于,过右焦点F2的直线l交双曲线于A,B两点,F1为左焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若△F1AB的面积等于6,求直线l的方程.
20. (12分)如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点.
(1)求证:BD1∥平面A1DE;
(2)求证:D1E⊥A1D;
(3)在线段AB上是否存在点M,使二面角D1-MC-D的大小为?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.
21. (12分)已知函数f(x)=(ax-x2)ex.
(1)当a=2时,求f(x)的单调递减区间;
(2)若函数f(x)在(-1,1]上单调递增,求a的取值范围;
(3)函数f(x)是否可为R上的单调函数?若是,求出a的取值范围,若不是,说明理由.
22. (12分)已知函数f(x)=x3-3x及y=f(x)上一点P(1,-2),过点P作直线l.
(1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程;
(2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于点P的直线方程y=g(x).
参考答案
1.A
2.A
3.D
4.B
5.D
6.B
7.C
8.A
9.B
10.C
11. A
12. C
13.[-1,6]
14.(1,e)
15.[0,1]
16.+=1
17. 解 由于命题p:∀x∈R,x2+(a-1)x+1≥0是假命题,
所以命题p:∃x0∈R,+(a-1)x0+1<0是真命题,得Δ=(a-1)2-4>0,即(a-1)2>4,
∴a-1<-2或a-1>2,∴a<-1或a>3.
由于命题q:∃x0∈R,-2ax0-3>0不成立,
所以命题q:∀x∈R,ax2-2ax-3≤0成立,
当a=0时,-3<0成立;
当a<0时,Δ=(-2a)2+12a≤0,即a2+3a≤0,解得-3≤a<0,∴-3≤a≤0.
综上所述,实数a的取值范围是{a|-3≤a<-1}.
18. 解 (1)若椭圆的焦点在x轴上,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
∵椭圆过点A(2,0),∴=1,a=2,
∵2a=2·2b,∴b=1,∴椭圆的标准方程为+y2=1.
若椭圆的焦点在y轴上,
设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),∵椭圆过点A(2,0),∴+=1,
∴b=2,2a=2·2b,∴a=4,∴椭圆的标准方程为+=1.
综上所述,椭圆的标准方程为+y2=1或+=1.
(2)由已知得∴从而b2=9,
∴所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.
19. 解 (1)依题意,b=,=2⇒a=1,c=2,∴双曲线的方程为x2-=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由(1)知F2(2,0).易验证当直线l斜率不存在时不满足题意.
故可设直线l:y=k (x-2),由消元得(k2-3)x2-4k2x+4k2+3=0,
当k≠±时,x1+x2=,x1x2=,y1-y2=k(x1-x2),
△F1AB的面积S=c|y1-y2|=2|k|·|x1-x2|=2|k|·=12|k|·=6,
得k4+8k2-9=0,则k=±1.
所以直线l方程为y=x-2或y=-x+2.
20.(1)证明 由题意可得D1D⊥平面ABCD,以D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz,
则D(0,0,0),C(0,2,0),
A1(1,0,1),D1(0,0,1),B(1,2,0),E(1,1,0).
=(1,0,1),=(1,1,0),
设平面A1DE的一个法向量为n1=(x1,y1,z1),
则得
取x1=1,则n1=(1,-1,-1)是平面A1DE的一个法向量,又=(-1,-2,1),且·n1=(-1,-2,1)·(1,-1,-1)=0,故⊥n1,又BD1不在平面A1DE内,故BD1∥平面A1DE.
(2)证明 由题意得=(1,1,-1),
=(-1,0,-1),
·=(1,1,-1)·(-1,0,-1)=0,
⊥,故D1E⊥A1D.
(3)解 线段AB上存在点M,使二面角D1-MC-D的大小为.
设M(1,y0,0)(0≤y0≤2),
因为=(-1,2-y0,0),=(0,2,-1),
设平面D1MC的一个法向量为v1=(x,y,z),
则得
取y=1,则v1=(2-y0,1,2)是平面D1MC的一个法向量,而平面MCD的一个法向量为v2==(0,0,1),
要使二面角D1-MC-D的大小为,
则cos=|cos〈v1,v2〉|=
==,
解得y0=2-(0≤y0≤2).
所以当AM=2-时,二面角D1-MC-D的大小为.
21. 解 (1)当a=2时,f(x)=(2x-x2)ex.
f′(x)=(2-2x)ex+(2x-x2)ex,
=(2-x2)ex,
令f′(x)<0,即2-x2<0,解得x<-或x>,
所以函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-)和(,+∞).
(2)函数f(x)在(-1,1]上单调递增,
所以f′(x)≥0,对于x∈(-1,1]都成立,
即f′(x)=[a+(a-2)x-x2]ex≥0,对于x∈(-1,1]都成立,
故有a≥=x+1-,
令g(x)=x+1-,则g′(x)=1+>0,
故g(x)在(-1,1]上单调递增,g(x)max=g(1)=,
所以a的取值范围是[,+∞).
(3)假设f(x)为R的上单调函数,则为R的上单调递增函数或单调递减函数.
①若函数f(x)为R上单调递增函数,则f′(x)≥0,对于x∈R都成立,
即[a+(a-2)x-x2]ex≥0恒成立.
由ex>0,x2-(a-2)x-a≤0对于x∈R都恒成立,
由h(x)=x2-(a-2)x-a是开口向上的抛物线,
则h(x)≤0不可能恒成立,
所以f(x)不可能为R上的单调增函数.
②若函数f(x)为R上单调递减函数,则f′(x)≤0,对于x∈R都成立,
即[a+(a-2)x-x2]ex≤0恒成立,
由ex>0,x2-(a-2)x-a≥0对于x∈R都恒成立,
故由Δ=(a-2)2+4a≤0,整理得a2+4≤0,显然不成立,
所以,f(x)不能为R上的单调递减函数.
综上,可知函数f(x)不可能为R上的单调函数.
22.解 (1)y′==3x2-3.
则过点P且以P(1,-2)为切点的直线的斜率
k1=f′(1)=0,
∴所求直线方程为y=-2.
(2)设切点坐标为(x0,-3x0),
则直线l的斜率k2=f′(x0)=3-3,
∴直线l的方程为y-(-3x0)=(3-3)(x-x0),
又直线l过点P(1,-2),
∴-2-(-3x0)=(3-3)(1-x0),
∴-3x0+2=(3-3)(x0-1),
解得x0=1(舍去)或x0=-,
故所求直线斜率k=3-3=-,
于是y-(-2)=-(x-1),即y=-x+.