辽宁省大连十一中高二(上)期末数学试卷(理科)
高中数学考试
考试时间:
分钟
满分:
80 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共10题,共50分)
1、 已知椭圆 的两个焦点分别为F1 , F2 , 若椭圆上存在点P使得∠F1PF2是钝角,则椭圆离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 2、 若f(x)=x3+ax2+bx﹣a2﹣7a在x=1处取得极大值10,则 的值为( ) A. 或 B. 或 C. D. 3、 )已知命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命题q:“∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”.若命题“p且q”是真命题,则实数a的取值范围为( ) A.﹣2≤a≤1 B.a≤﹣2或1≤a≤2 C.a≥1 D.a≤﹣2或 a=1 4、 如图,正方形ABCD与矩形ACEF所在平面互相垂直,AB= ,AF=1,M在EF上,且AM∥平面BDE,则M点的坐标为( ) A.(1,1,1) B.( , ,1)?? C.( , ,1) D.( , ,1) 5、 已知变量x,y满足 ,则z=x﹣y的取值范围是( ) A.[﹣2,﹣1] B.[﹣2,0] C.[0, ] D.[﹣2, ] 6、 若f(x)=x3﹣ax2+1在(1,3)内单调递减,则实数a的范围是( ) A.[ ,+∞) B.(﹣∞,3] C.(3, ) D.(0,3) 7、 已知双曲线 =1(a>0,b>0)的离心率为 ,左顶点到一条渐近线的距离为 ,则该双曲线的标准方程为( ) A. =1 B. =1 C. =1 D. =1 8、 已知直线y=ax是曲线y=lnx的切线,则实数a=( ) A. B. C. D. 9、 对于实数x,规定[x]表示不大于x的最大整数,那么不等式4[x]2﹣36[x]+45<0成立的x的范围是( ) A.( ) B.[2,8] C.[2,8) D.[2,7] 10、 设平面α的一个法向量为 ,平面β的一个法向量为 ,若α∥β,则k=( ) A.2 B.﹣4 C.﹣2 D.4
二、填空题(共3题,共15分)
11、 已知|AB|=3,A、B分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点, ,则动点P的轨迹方程是______ . 12、 在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AB=1,D在棱BB1上,且BD=1,则AD与平面AA1C1C所成的角的正弦值为______ . 13、 阿基米德在《论球与圆柱》一书中推导球的体积公式时,得到一个等价的三角恒等式sin ,若在两边同乘以 ,并令n→+∞,则左边= .因此阿基米德实际上获得定积分 的等价结果.则 =______ .
三、解答题(共3题,共15分)
14、 已知函数f(x)=(x2﹣ax﹣a)ex . (1)讨论f(x)的单调性; (2)若a∈(0,2),对于任意x1 , x2∈[﹣4,0],都有 恒成立,求m的取值范围. 15、 已知函数f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R) (Ⅰ)若函数f(x)在x=2时取极值,求实数a的值; (Ⅱ)若f(x)≥0对任意x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围. 16、 已知椭圆C: (a>b>0)的离心率为 ,短轴一个端点到右焦点的距离为 . (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为 ,求△AOB面积的最大值. |
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辽宁省大连十一中高二(上)期末数学试卷(理科)
1、
已知椭圆 的两个焦点分别为F1 , F2 , 若椭圆上存在点P使得∠F1PF2是钝角,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
B
解:如图,当动点P在椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时,P对两个焦点的张角∠F1PF2渐渐增大,当且仅当P点位于短轴端点P0处时,张角∠F1PF2达到最大值.由此可得: ∵椭圆上存在点P使得∠F1PF2是钝角,
∴△P0F1F2中,∠F1P0F2>90°,
∴Rt△P0OF2中,∠OP0F2>45°,
所以P0O<OF2 , 即b<c,
∴a2﹣c2<c2 , 可得a2<2c2 ,
∴e> ,
∵0<e<1,
∴ <e<1.
故选:B.
2、
若f(x)=x3+ax2+bx﹣a2﹣7a在x=1处取得极大值10,则 的值为( )
A. 或
B. 或
C.
D.
C
解:∵f(x)=x3+ax2+bx﹣a2﹣7a, ∴f′(x)=3x2+2ax+b,
又f(x)=x3+ax2+bx﹣a2﹣7a在x=1处取得极大值10,
∴f′(1)=3+2a+b=0,f(1)=1+a+b﹣a2﹣7a=10,
∴a2+8a+12=0,
∴a=﹣2,b=1或a=﹣6,b=9.
当a=﹣2,b=1时,f′(x)=3x2﹣4x+1=(3x﹣1)(x﹣1),
当 <x<1时,f′(x)<0,当x>1时,f′(x)>0,
∴f(x)在x=1处取得极小值,与题意不符;
当a=﹣6,b=9时,f′(x)=3x2﹣12x+9=3(x﹣1)(x﹣3)
当x<1时,f′(x)>0,当<x<3时,f′(x)<0,
∴f(x)在x=1处取得极大值,符合题意;
则 =﹣ =﹣ ,
故选:C.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数的极值与导数的相关知识,掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.
3、
)已知命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命题q:“∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”.若命题“p且q”是真命题,则实数a的取值范围为( )
A.﹣2≤a≤1
B.a≤﹣2或1≤a≤2
C.a≥1
D.a≤﹣2或 a=1
D
解:∀x∈[1,2],x2﹣a≥0; 即∀x∈[1,2],a≤x2;
x2在[1,2]上的最小值为1;
∴a≤1;
即命题p:a≤1;
∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=0;
∴方程x2+2ax+2﹣a=0有解;
∴△=4a2﹣4(2﹣a)≥0,解得:a≤﹣2,或a≥1;
即命题q:a≤﹣2,或a≥1;
若“p且q”是真命题,则p,q都为真命题;
∴ ;
∴a≤﹣2,或a=1.
故选D.
【考点精析】本题主要考查了复合命题的真假的相关知识点,需要掌握“或”、 “且”、 “非”的真值判断:“非p”形式复合命题的真假与F的真假相反;“p且q”形式复合命题当P与q同为真时为真,其他情况时为假;“p或q”形式复合命题当p与q同为假时为假,其他情况时为真才能正确解答此题.
4、
如图,正方形ABCD与矩形ACEF所在平面互相垂直,AB= ,AF=1,M在EF上,且AM∥平面BDE,则M点的坐标为( )
A.(1,1,1)
B.( , ,1)??
C.( , ,1)
D.( , ,1)
C
解:设AC、BD交于点O,连结OE, ∵正方形ABCD与矩形ACEF所在平面互相垂直,AB= ,AF=1,
M在EF上,且AM∥平面BDE,
∴AM∥OE,又AO∥EM,∴OAME是平行四边形,
∴M是EF的中点,
∵E(0,0,1),F( ),
∴M( ).
故选:C.
5、
已知变量x,y满足 ,则z=x﹣y的取值范围是( )
A.[﹣2,﹣1]
B.[﹣2,0]
C.[0, ]
D.[﹣2, ]
D
解:作出不等式组 ,对应的平面区域如图: 由z=x﹣y得y=x﹣z,
平移直线y=x﹣z由图象可知当直线y=x﹣z经过点A时,
直线y=x﹣z的截距最大,由 ,解得A(1,3)
此时z最小为z=1﹣3=﹣2,
当直线y=x﹣z,z经过点B时,z取得最大值,由 ,可得A( , ),
直线y=x﹣z的截距最小,此时z最大为: = ,
z的范围为:[﹣2, ].
故选:D.
6、
若f(x)=x3﹣ax2+1在(1,3)内单调递减,则实数a的范围是( )
A.[ ,+∞)
B.(﹣∞,3]
C.(3, )
D.(0,3)
A
解:∵函数f(x)=x3﹣ax2+1在(0,3)内单调递减, ∴f'(x)=3x2﹣2ax≤0在(0,3)内恒成立.
即a≥ x在(0,3)内恒成立.
∵g(x)= x在(0,3]上的最大值为 ×3= ,
故a≥
∴故选:A.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减才能正确解答此题.
7、
已知双曲线 =1(a>0,b>0)的离心率为 ,左顶点到一条渐近线的距离为 ,则该双曲线的标准方程为( )
A. =1
B. =1
C. =1
D. =1
D
解:由题意, , 解的b=2,a=2 ,
∴双曲线的标准方程为 =1.
故选:D.
8、
已知直线y=ax是曲线y=lnx的切线,则实数a=( )
A.
B.
C.
D.
C
解:∵y=lnx,∴y'= 设切点为(m,lnm),得切线的斜率为 ,
所以曲线在点(m,lnm)处的切线方程为:y﹣lnm= ×(x﹣m).
它过原点,∴﹣lnm=﹣1,∴m=e,
∴a= .
故选C.
9、
对于实数x,规定[x]表示不大于x的最大整数,那么不等式4[x]2﹣36[x]+45<0成立的x的范围是( )
A.( )
B.[2,8]
C.[2,8)
D.[2,7]
C
解:由4[x]2﹣36[x]+45<0,得 , 又[x]表示不大于x的最大整数,所以2≤x<8.
故选C
【考点精析】根据题目的已知条件,利用解一元二次不等式的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握求一元二次不等式解集的步骤:一化:化二次项前的系数为正数;二判:判断对应方程的根;三求:求对应方程的根;四画:画出对应函数的图象;五解集:根据图象写出不等式的解集;规律:当二次项系数为正时,小于取中间,大于取两边.
10、
设平面α的一个法向量为 ,平面β的一个法向量为 ,若α∥β,则k=( )
A.2
B.﹣4
C.﹣2
D.4
D
解:平面α的一个法向量为 ,平面β的一个法向量为 , ∵α∥β,由题意可得 ,
∴k=4.
故选:D.
【考点精析】通过灵活运用共线向量与共面向量,掌握向量共线的充要条件:对于空间任意两个向量,,的充要条件是存在实数,使即可以解答此题.
11、
已知|AB|=3,A、B分别在x轴和y轴上滑动,O为坐标原点, ,则动点P的轨迹方程是______ .
解:设A(a,0),B(O,b),P(x,y). ∵|AB|=3,∴ =3,化为a2+b2=9.
∵ ,
∴(x,y)= (a,0)+ (0,b)=( a, b).∴x= ,y= b.可得a= ,b=3y,代入a2+b2=9,
∴ ,
∴动点P的轨迹方程是 ,
所以答案是: .
12、
在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AB=1,D在棱BB1上,且BD=1,则AD与平面AA1C1C所成的角的正弦值为______ .
解:取AC的中点E,BE为x轴,BE的垂线为y轴,BB1为z轴,建立空间直角坐标系, 在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=1,D在棱BB1上,且BD=1,
则E( ,0,0),A( , ,0),D(0,0,1),
平面AA1C1C的法向量可以为: =( ,0,0), =(- ,- ,1),
则AD与平面AA1C1C所成的角的正弦值为: = = .
所以答案是: .
【考点精析】认真审题,首先需要了解空间角的异面直线所成的角(已知为两异面直线,A,C与B,D分别是上的任意两点,所成的角为,则).
13、
阿基米德在《论球与圆柱》一书中推导球的体积公式时,得到一个等价的三角恒等式sin ,若在两边同乘以 ,并令n→+∞,则左边= .因此阿基米德实际上获得定积分 的等价结果.则 =______ .
2
解: =(﹣cosx) =2. 所以答案是:2.
【考点精析】利用定积分的概念对题目进行判断即可得到答案,需要熟知定积分的值是一个常数,可正、可负、可为零;用定义求定积分的四个基本步骤:①分割;②近似代替;③求和;④取极限.
14、
已知函数f(x)=(x2﹣ax﹣a)ex .
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若a∈(0,2),对于任意x1 , x2∈[﹣4,0],都有 恒成立,求m的取值范围.
(1)解:f′(x)=(x+2)(x﹣a)ex,
①若a<﹣2,则f(x)在(﹣∞,a),(﹣2,+∞)上单调递增,在(a,﹣2)单调递减;
②若a=﹣2,则f(x)在R上单调递增;
③若a>﹣2,则f(x)在(﹣∞,﹣2),(a,+∞)上单调递增,在(﹣2,a)单调递减;
(2)解:由(1)知,当a∈(0,2)时,f(x)在(﹣4,﹣2)上单调递增,在(﹣2,0)单调递减,
所以f(x)max=f(﹣2)=(a+4)e﹣2,f(﹣4)=(3a+16)e﹣4>﹣a=f(0),
故|f(x1)﹣f(x2)|max=|f(﹣2)﹣f(0)|=a(e﹣2+1)+4e﹣2,
|f(x1)﹣f(x2)|<4e﹣2+mea恒成立,即a(e﹣2+1)+4e﹣2<4e﹣2+mea恒成立,
即m> (e﹣2+1)恒成立,
令g(x)= ,x∈(0,2),易知g(x)在其定义域上有最大值g(1)= ,
所以m>
(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(2)根据函数的单调性求出f(x)的最大值,问题转化为m> (e﹣2+1)恒成立,令g(x)= ,x∈(0,2),根据函数的单调性求出m的范围即可.
【考点精析】掌握利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数是解答本题的根本,需要知道一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.
15、
已知函数f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R) (Ⅰ)若函数f(x)在x=2时取极值,求实数a的值;
(Ⅱ)若f(x)≥0对任意x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
解:(Ⅰ)∵ , 依题意有:f'(2)=0,即 ,
解得:
检验:当 时,
此时:函数f(x)在(1,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
满足在x=2时取得极值
综上: .
(Ⅱ)依题意有:fmin(x,)≥0
,
令f′(x)=0,
得:x1=2a﹣1,x2=1,
①当2a﹣1≤1即a≤1时,
函数f'(x)≥0在[1,+∞)恒成立,
则f(x)在[1,+∞)单调递增,
于是fmin(x)=f(1)=2﹣2a≥0,
解得:a≤1;
②当2a﹣1>1即a>1时,
函数f(x)在[1,2a﹣1]单调递减,在[2a﹣1,+∞)单调递增,
于是fmin(x)=f(2a﹣1)<f(1)=2﹣2a<0,不合题意,
此时:a∈Φ;
综上所述:实数a的取值范围是a≤1
(Ⅰ)由 ,依题意有:f'(2)=0,即 ,通过检验满足在x=2时取得极值.(Ⅱ)依题意有:fmin(x,)≥0从而 ,令f′(x)=0,得:x1=2a﹣1,x2=1,通过讨论①当2a﹣1≤1即a≤1时②当2a﹣1>1即a>1时,进而求出a的范围.
【考点精析】本题主要考查了函数的极值与导数的相关知识点,需要掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值才能正确解答此题.
16、
已知椭圆C: (a>b>0)的离心率为 ,短轴一个端点到右焦点的距离为 . (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为 ,求△AOB面积的最大值.
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意 ∴b=1,∴所求椭圆方程为 . (Ⅱ)设A(x1 , y1),B(x2 , y2).
①当AB⊥x轴时, .
②当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.
由已知 ,得 .
把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣3=0,
∴ , .
∴|AB|2=(1+k2)(x2﹣x1)2
=
=
=
=
= .
当且仅当 ,即 时等号成立.当k=0时, ,
综上所述|AB|max=2.∴当|AB|最大时,△AOB面积取最大值
(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意求出a,b的值,从而得到所求椭圆的方程.(Ⅱ)设A(x1 , y1),B(x2 , y2).①当AB⊥x轴时, .②当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m. 由已知 ,得 .把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣3=0,然后由根与系数的关系进行求解.
【考点精析】本题主要考查了椭圆的标准方程的相关知识点,需要掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:才能正确解答此题.