2020-2021学年陕西省西安市阎良区高二(上)期末数学试卷(文科)人教A版(Word 含解析)
展开1. 抛物线y2=x的焦点到准线的距离为( )
A.1B.12C.14D.4
2. 在等差数列{an}中,若a3=−5,a5=−9,则a7=( )
A.−12B.−13C.12D.13
3. 已知函数f(x)在x=x0处的导数为1,则limh→0f(x0−h)−f(x0)h=( )
A.1B.−1C.3D.−3
4. 命题:“∃x<1,x2<1”的否定是( )
A.∀x≥1,x2<1B.∃x≥1,x2≥1C.∀x<1,x2≥1D.∃x<1,x2≥1
5. 己知实数a,b满足a>b,则下列不等式中恒成立的是( )
A.a2>b2B.1a<1bC.|a|>|b|D.2a>2b
6. 已知函数y=f(x)的部分图象如图所示,f′(x)为函数f(x)的导函数,则f′(x1)与f′(x2)的大小关系为( )
A.f′(x1)
7. 已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a4=2a3,a1=1,则S4=( )
A.31B.15C.8D.7
8. “α=π3“是“csα=12“成立的( )
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
9. 下列说法中正确的个数是( )
(1)若p∧q为假命题,则p,q均为假命题;
(2)命题“若x=−2,则x2+5x+6=0”的逆否命题是假命题;
(3)命题“若x≠1,则x2−3x+2=0”的否命题是“若x≠1,则x2−3x+2=0”.
A.0B.1C.2D.3
10. 若实数x,y满足约束条件x+y−1≥0,x−2y≥0,x≤2, 则z=4x−y的最大值为( )
A.73B.4C.7D.9
11. 已知函数y=f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则( )
A.函数y=f(x)的区间上单调递减
B.当x=3时函数y=f(x)取得极小值
C.
D.当时函数y=f(x)取得极大值
12. 已知双曲线C:的焦点到渐近线的距离为2,且离心率为,则双曲线C的实轴长为( )
A.B.2C.2D.4
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
关于x的不等式≥0的解集是________.
设x>2,则y=x+4x−2的最小值是________.
若不等式ax2+ax−1≤0的解集为实数集R,则实数a的取值范围为________.
已知定义在(0, +∞)上的函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f′(x)⋅x
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
求下列函数的导数:
(Ⅰ)y=x4−3x2−5x+6;
(Ⅱ)y=x3ex.
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知A=.
(Ⅰ)若b=1,c=4,求a的值;
(Ⅱ)若sinC=4sinB,△ABC的面积为4,求b的值.
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3=6,S4=20.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若a1,ak,Sk+2成等比数列,求正整数k的值.
已知抛物线C:x2=2py(p>0),直线l经过抛物线C的焦点,且垂直于抛物线C的对称轴,直线l与抛物线C交于M,N两点,且|MN|=4.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)已知点P(2, 1),直线m:y=k(x+2)与抛物线C相交于不同的两点A,B,设直线PA与直线PB的斜率分别为k1和k2,求证:k1⋅k2为定值.
已知函数f(x)=2xlnx−x−+2.
(Ⅰ)求曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)设函数g(x)=f′(x)(f′(x)为f(x)的导函数),若方程g(x)=a在上有且仅有两个实根,求实数a的取值范围.
已知椭圆C的中心在原点O,左焦点为F1(−1, 0),长轴长为2.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)过左焦点F1的直线交椭圆C于A,B两点,若OA⊥OB,求直线AB的方程.
参考答案与试题解析
2020-2021学年陕西省西安市阎良区高二(上)期末数学试卷(文科)
一、选择题(本大题共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.
【答案】
B
【考点】
抛物线的性质
【解析】
利用抛物线的标准方程直接求解p即可.
【解答】
抛物线y2=x的焦点到准线的距离为:P,
所以P=12.
2.
【答案】
B
【考点】
等差数列的通项公式
【解析】
由等差数列的性质可得,d=a5−a35−3,然后代入a7=a5+2d即可求解.
【解答】
等差数列{an}中,a3=−5,a5=−9,
d=a5−a35−3=−2,
则a7=a5+2d=−9−4=−13.
3.
【答案】
B
【考点】
导数的几何意义
【解析】
根据题意,由极限的运算性质可得limh→0f(x0−h)−f(x0)h=−limh→0f(x0−h)−f(x0)−h,结合导数的定义分析可得答案.
【解答】
根据题意,limh→0f(x0−h)−f(x0)h=−limh→0f(x0−h)−f(x0)−h=−f′(x0)=−1,
4.
【答案】
C
【考点】
命题的否定
【解析】
直接利用含有一个量词的命题的否定方法进行求解即可.
【解答】
根据含有量词的命题的否定,
则“∃x<1,x2<1”的否定是“∀x<1,x2≥1”.
5.
【答案】
D
【考点】
不等式的概念
【解析】
由不等式的相关性质,对四个选项逐一判断,由于a,b为非零实数,故可利用特例进行讨论得出正确选项
【解答】
A选项不正确,当a=1,b=−2时,不等式就不成立;
B选项不正确,因为a=1,b=−2时,不等式就不成立;
C选项不正确,因为a=1,b=−2时,不等式就不成立;
D选项正确,因为y=2x是一个增函数,故当a>b时一定有2a>2b,
6.
【答案】
A
【考点】
利用导数研究函数的单调性
【解析】
结合函数图象及导数的几何意义即可求解.
【解答】
由图象可知,函数在x=x1处的切线斜率比在x=x2处的切线斜率小,
根据导数的几何意义可得f′(x1)
【答案】
B
【考点】
等比数列的前n项和
【解析】
利用等比数列的通项公式求出公比q=2,由此能求出S4.
【解答】
∵ 等比数列{an}的前n项和为Sn,a4=2a3,a1=1,
∴ q3=2q2,
解得q=2,
∴ S4=1−241−2=15.
8.
【答案】
A
【考点】
充分条件、必要条件、充要条件
【解析】
根据充分条件和必要条件的定义和三角函数的值即可判断
【解答】
由α=π3一定能推出csα=12,当由csα=12,则不一定推出α=π3,
故“α=π3“是“csα=12“成立的充分不必要条件,
9.
【答案】
A
【考点】
命题的真假判断与应用
【解析】
利用复合命题的真假,四种命题的逆否关系判断真假即可.
【解答】
(2)命题“若x=−2,则x2+5x+6=0”的逆否命题是:“若x2+5x+6≠0,则x≠−2”是真命题,所以原判断不正确(1)(3)命题“若x≠1,则x2−3x+2=0”的否命题是“若x=1,则x2−3x+2≠0”.否命题不是“若x≠1,则x2−3x+2=0”.所以原判断不正确(2)故选:A.
10.
【答案】
D
【考点】
简单线性规划
【解析】
由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.
【解答】
由约束条件x+y−1≥0,x−2y≥0,x≤2, 作出可行域如图,
联立x=2x+y−1=0 ,解得A(2, −1),
化目标函数z=4x−y为y=4x−z,由图可知,当直线y=4x−z过A时,直线在y轴上的截距最小,
z有最大值为9.
11.
【答案】
B
【考点】
利用导数研究函数的极值
【解析】
利用导函数的图象,判断函数的单调性以及函数的极值点,即可推出结果.
【解答】
由导函数的图象,可知x∈(−4,),x∈(1, 3)时,f′(x)<0,函数是减函数,
x<−4,x∈(−,1),x>3时,f′(x)>0,函数是增函数;
所以A函数y=f(x)的区间上单调递减不正确;
当x=3时函数y=f(x)取得极小值正确;
.所以C不正确;
当时函数y=f(x)取得极小值,所以D不正确;
12.
【答案】
C
【考点】
双曲线的离心率
【解析】
根据题意,由双曲线的几何性质分析可得b的值,又由双曲线的离心率分析可得c=a,联立两式分析可得a的值,由双曲线的长轴长2a计算可得答案.
【解答】
根据题意,双曲线C:的焦点到渐近线的距离为2,则b=2,
又由双曲线的离心率,即e==,即c=a,
则有b==a,
解可得a=,
则双曲线的实轴2a=2;
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
【答案】
(−3, 1]
【考点】
其他不等式的解法
【解析】
根据题意,原不等式等价于(1−x)(2x+6)≥0且2x+6≠0,解可得x的取值范围,即可得答案.
【解答】
根据题意,≥0⇒(1−x)(2x+6)≥0且2x+6≠0,
即(x−1)(x+3)≤0且x+3≠0,
解可得:−3
6
【考点】
基本不等式
【解析】
变形利用基本不等式的性质即可得出.
【解答】
解:∵ x>2,则x−2>0,
∴ y=x+4x−2=x−2+4x−2+2≥2(x−2)⋅4x−2+2=6,当且仅当x=4时取等号.
因此y的最小值是6.
故答案为:6.
【答案】
[−4, 0]
【考点】
一元二次不等式的应用
【解析】
讨论a=0时和a≠0时,分别求出不等式的解集为实数集R时对应a的取值范围.
【解答】
a=0时,不等式ax2+ax−1≤0化为−1<0,不等式的解集为实数集R;
a≠0时,不等式ax2+ax−1≤0的解集为实数集R时,
应满足,解得−4≤a<0;
所以实数a的取值范围是[−4, 0].
【答案】
(0, 3)
【考点】
利用导数研究函数的单调性
【解析】
设g(x)=(x>0),利用导数可得函数g(x)在(0, +∞)上是减函数,利用f(3)的值计算可得g(3)的值,则原不等式可以变形为g(x)>g(3),结合函数的定义域以及单调性分析可得答案.
【解答】
根据题意,设g(x)=(x>0),
其导数g′(x)=,
又由f′(x)⋅x
又由f(3)=0,则g(3)==0,
则>0,即g(x)>g(3),
又由函数g(x)在(0, +∞)上是减函数,
则有0
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
【答案】
(1)因为y=x4−3x2−5x+6,
所以y′=4x3−6x−5;
(2)因为y=x3ex,
所以y′=3x2⋅ex+x3⋅ex=exx2(3+x).
【考点】
导数的运算
【解析】
(Ⅰ)利用常见函数的求导公式以及导数的运算法则进行求解即可;
(Ⅱ)利用常见函数的求导公式以及导数的运算法则进行求解即可.
【解答】
(1)因为y=x4−3x2−5x+6,
所以y′=4x3−6x−5;
(2)因为y=x3ex,
所以y′=3x2⋅ex+x3⋅ex=exx2(3+x).
【答案】
(1)因为A=,b=1,c=4,
所以由余弦定理,得a2=b2+c2−2bccsA=1+48−2×=37,
所以a=.
(2)因为sinC=4sinB,
由正弦定理,可得c=4b,
又因为A=,△ABC的面积为4=bcsinA=b×4b×,
所以b=2或−2(舍去).
【考点】
余弦定理
正弦定理
【解析】
(Ⅰ)由已知利用余弦定理,即可解得a的值.
(Ⅱ)由正弦定理化简已知等式可得c=4b,根据三角形的面积公式,即可求解b的值.
【解答】
(1)因为A=,b=1,c=4,
所以由余弦定理,得a2=b2+c2−2bccsA=1+48−2×=37,
所以a=.
(2)因为sinC=4sinB,
由正弦定理,可得c=4b,
又因为A=,△ABC的面积为4=bcsinA=b×4b×,
所以b=2或−2(舍去).
【答案】
(1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
由a3=6,S4=20,得,解得.
∴ 数列{an}的通项公式为an=2+2(n−1)=2n;
(2)由a1,ak,Sk+2成等比数列,可得,
即4k2=2,
整理得k2−5k−6=0,解得k=−1(舍),或k=6.
【考点】
等差数列的通项公式
等差数列与等比数列的综合
【解析】
(Ⅰ)由已知列关于首项与公差的方程组,求解可得首项与公差,再由等差数列的通项公式得答案;
(Ⅱ)由等差数列的通项公式结合等比数列的性质列式求解.
【解答】
(1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
由a3=6,S4=20,得,解得.
∴ 数列{an}的通项公式为an=2+2(n−1)=2n;
(2)由a1,ak,Sk+2成等比数列,可得,
即4k2=2,
整理得k2−5k−6=0,解得k=−1(舍),或k=6.
【答案】
(1)由题意可得2p=4,得p=2,
∴ 抛物线C:x2=4y;
(2)证明:m:y=k(x+2),
联立,得x2−4kx−8k=0.
由△=16k2+32k>0,得k>0或k<−2,
设A(x1, y1),B(x2, y2),
则x1+x2=4k,x1x2=−8k,
∴ =
==.
【考点】
直线与抛物线的位置关系
【解析】
(Ⅰ)由已知求得p,则抛物线方程可求;
(Ⅱ)设m:y=k(x+2),与抛物线方程联立,利用根与系数的关系及斜率公式证明.
【解答】
(1)由题意可得2p=4,得p=2,
∴ 抛物线C:x2=4y;
(2)证明:m:y=k(x+2),
联立,得x2−4kx−8k=0.
由△=16k2+32k>0,得k>0或k<−2,
设A(x1, y1),B(x2, y2),
则x1+x2=4k,x1x2=−8k,
∴ =
==.
【答案】
(1)由函数f(x)=2xlnx−x−+2,
得f(1)=0,f′(x)=2(lnx+1)−1+,
∴ f′(1)=2,
∴ 曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程为y=2(x−1),
即2x−y−2=0;
(2)由(Ⅰ)得,f′(x)=2lnx+1+,
f′′(x)=,
当≤x<1,f′′(x)<0,f′(x)单调递减,
当x>1,f′′(x)>0,f′(x)单调递增,
而f′()=−2+1+e2=e2−1>0,最小值f′(1)=2>0时,f(x)→+∞,
∴ f′(x)=a有两个根的取值范围:(2, e2−1].
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】
(Ⅰ)先求切点的纵坐标,再求导,进而求出在切点处的导数值,即切点处的斜率,代入点斜式方程可得切线方程;
(Ⅱ)求出函数f(x)的导函数f′(x),然后再求导得f′(x)在[,+∞)的单调性,求出最小值,即可得到方程g(x)=a在上有且仅有两个实根的实数a的取值范围.
【解答】
(1)由函数f(x)=2xlnx−x−+2,
得f(1)=0,f′(x)=2(lnx+1)−1+,
∴ f′(1)=2,
∴ 曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程为y=2(x−1),
即2x−y−2=0;
(2)由(Ⅰ)得,f′(x)=2lnx+1+,
f′′(x)=,
当≤x<1,f′′(x)<0,f′(x)单调递减,
当x>1,f′′(x)>0,f′(x)单调递增,
而f′()=−2+1+e2=e2−1>0,最小值f′(1)=2>0时,f(x)→+∞,
∴ f′(x)=a有两个根的取值范围:(2, e2−1].
【答案】
(1)由题意设椭圆方程为,
2a=2,c=1,a2=b2+c2⇒a=,c=1,b=1,所以椭圆方程为:.
(2)设AB直线斜率为k,A(x1, y1),B(x2, y2),则直线AB的方程:y−0=k(x+1);
⇒(k2+)x2+2k2x+k2−1=0⇒,
OA⊥OB⇒kOA⋅kOB=−1⇒==−1⇒k=±;
直线AB的方程:y=±(x+1).
再考虑特殊情况:
①若k=±1时,直线AB过短轴端点,显然OA与OB不垂直;
②若AB⊥x轴时,此时OA与OB也不垂直.
【考点】
椭圆的应用
椭圆的标准方程
椭圆的离心率
直线与椭圆的位置关系
【解析】
(1)用待定参数法求椭圆方程,(2)建联立方程组,用求待定直线斜率求直线方程.
【解答】
(1)由题意设椭圆方程为,
2a=2,c=1,a2=b2+c2⇒a=,c=1,b=1,所以椭圆方程为:.
(2)设AB直线斜率为k,A(x1, y1),B(x2, y2),则直线AB的方程:y−0=k(x+1);
⇒(k2+)x2+2k2x+k2−1=0⇒,
OA⊥OB⇒kOA⋅kOB=−1⇒==−1⇒k=±;
直线AB的方程:y=±(x+1).
再考虑特殊情况:
①若k=±1时,直线AB过短轴端点,显然OA与OB不垂直;
②若AB⊥x轴时,此时OA与OB也不垂直.
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