2019-2020学年江西省上饶市高二第二学期期末数学试卷(文科)
一、选择题(共12小题).
1.已知点A的极坐标为,若以极点为原点,以极轴为x轴正半轴且单位长度相同建立直角坐标系,则点A的直角坐标为( )
A.(1,0) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(0,﹣1)
2.命题p:“?x≥0,都有ex≥x+1”,则命题p的否定为( )
A.?x≥0,都有ex<x+1 B.?x<0,都有ex≥x+1
C.?x0≥0,使 D.?x0<0,使
3.已知a,b∈R,则“a<b”是“log2a<log2b”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
4.已知命题p:复数z=2﹣i的虚部是﹣i.命题q:复数z=2﹣i的模是.下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∨q C.p∨¬q D.¬p∧¬q
5.已知椭圆C的焦点为F1(﹣c,0),F2(c,0),P是椭圆C上一点.若椭圆C的离心率为,且PF1⊥F1F2,△PF1F2的面积为,则椭圆C的方程为( )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+y2=1
6.已知l为抛物线x2=4y的准线,抛物线上的点M到l的距离为d,点P的坐标为(4,1),则|MP|+d的最小值是( )
A. B.4 C.2 D.
7.已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(x0,4)到焦点F的距离|MF|=x0,则p=( )
A.2 B.4 C.1 D.5
8.已知椭圆左右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若椭圆上一点P满足PF2⊥x轴,且PF1与圆相切,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
9.若函数f(x)=alnx﹣ex有极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣e,+∞) B.(1,e) C.(1,+∞) D.(0,+∞)
10.双曲线C1:与C2:(a>b>0)的离心率之积为4,则C1的渐近线方程是( )
A.y=±x B.y=±2x C. D.
11.若函数在区间(0,e]上单调递增,则实数k的取值范围是( )
A. B.(﹣∞,1] C.[1,+∞) D.
12.f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)+x?f'(x)<0,且f(﹣3)=0,则不等式f(x)>0的解集为( )
A.(﹣3,0)∪(3,+∞) B.(﹣3,0)∪(0,3)
C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞) D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卡上.
13.曲线C:x2+y2=1经坐标变换后所得曲线C'的方程为 .
14.函数y=x+(x>0)的最小值是 ;此时x= .
15.若关于x的不等式|ax﹣2|<3的解集为{x|﹣5<x<},则a= .
16.已知函数y=f(x)的导函数是f'(x),且f(x)=x2+3f'(1)lnx,则曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率是 .
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.
17.已知p:实数x满足不等式(x﹣a)(x﹣3a)<0(a>0),q:实数x满足不等式|x﹣5|<3.
(1)当a=1时,p∧q为真命题,求实数x的取值范围;
(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
18.已知函数f(x)=|x+2|+|x﹣3|.
(1)解不等式f(x)≤7;
(2)若函数f(x)最小值为M,且2a+3b=M(a>0,b>0),求的最小值.
19.在极坐标系中,圆C:.在以极点为原点,以极轴为x轴正半轴且单位长度一样的直角坐标系中,直线l的参数方程为(t为参数)
(1)求圆C的直角坐标方程;
(2)设圆C与直线l交于点A,B.且点P,求|PA|?|PB|.
20.已知函数f(x)=lnx﹣ax(a∈R).
(1)当a=2时,求函数f(x)的极值;
(2)讨论函数f(x)的单调性;
(3)若对?x∈(0,+∞),f(x)<0恒成立,求a的取值范围.
21.设O为坐标原点,椭圆的焦距为,离心率为,直线l:y=kx+2与C交于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点P(0,1),判断是否为定值.若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
22.已知函数f(x)=xlnx+(3﹣k)x+k﹣2(k∈Z).
(1)当k=1时,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若当x>1时,总有f(x)>0,求k的最大值.
参考答案
一、选择题(共12小题).
1.已知点A的极坐标为,若以极点为原点,以极轴为x轴正半轴且单位长度相同建立直角坐标系,则点A的直角坐标为( )
A.(1,0) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(0,﹣1)
解:A的极坐标为,根据转换为直角坐标为(0,1),
故选:C.
2.命题p:“?x≥0,都有ex≥x+1”,则命题p的否定为( )
A.?x≥0,都有ex<x+1 B.?x<0,都有ex≥x+1
C.?x0≥0,使 D.?x0<0,使
解:命题是全称命题,则命题的否定是特称命题,
即?x0≥0,使,
故选:C.
3.已知a,b∈R,则“a<b”是“log2a<log2b”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
解:∵log2a<log2b,
∴0<a<b,
∴“a<b”是“log2a<log2b”的必要不充分条件,
故选:B.
4.已知命题p:复数z=2﹣i的虚部是﹣i.命题q:复数z=2﹣i的模是.下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∨q C.p∨¬q D.¬p∧¬q
解:命题p:复数z=2﹣i的虚部是﹣i,是假命题,
命题q:复数z=2﹣i的模是,是真命题,
∴p∧q是假命题,p∨q是真命题,p∨¬q是假命题,¬p∧¬q是假命题,
故选:B.
5.已知椭圆C的焦点为F1(﹣c,0),F2(c,0),P是椭圆C上一点.若椭圆C的离心率为,且PF1⊥F1F2,△PF1F2的面积为,则椭圆C的方程为( )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+y2=1
解:椭圆C的焦点为F1(﹣c,0),F2(c,0),P是椭圆C上一点.若椭圆C的离心率为,且PF1⊥F1F2,△PF1F2的面积为,
可得:,解得a=,b=1,
所以:椭圆方程为:+y2=1.
故选:A.
6.已知l为抛物线x2=4y的准线,抛物线上的点M到l的距离为d,点P的坐标为(4,1),则|MP|+d的最小值是( )
A. B.4 C.2 D.
解:由抛物线的方程可得P在抛物线的外部,由抛物线的性质可得:抛物线的点M到准线的距离等于到焦点的距离,
所以|MP|+d≥PF=4,当且仅当P,M,F三点共线时取等号,
故选:B.
7.已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(x0,4)到焦点F的距离|MF|=x0,则p=( )
A.2 B.4 C.1 D.5
解:由抛物线的定义可知,|MF|=x0+,
∵|MF|=x0,
∴x0+=x0,即x0=2p①,
∵点M(x0,4)在抛物线y2=2px上,
∴42=2p?x0②,
由①②解得,p=2或﹣2(舍负),
故选:A.
8.已知椭圆左右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),若椭圆上一点P满足PF2⊥x轴,且PF1与圆相切,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
解:
设PF1与圆相切于点Q,则OQ=,,△OF1Q∽△PF1F2,
∴即=,
∴,,
由椭圆的定义可知,PF1+PF2=2a,∴,
∴椭圆的离心率=.
故选:A.
9.若函数f(x)=alnx﹣ex有极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣e,+∞) B.(1,e) C.(1,+∞) D.(0,+∞)
解:∵函数f(x)=alnx﹣ex,x∈(0,+∞),
∴f'(x)=,
①当a≤0时,f'(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,无极值点,
②当a>0时,根据y=与y=ex的图象,如图所示:
,
设两个函数在第一象限的交点的横坐标为x0,
当x∈(0,x0)时,,f'(x)>0,函数f(x)在区间(0,x0)上单调递增;当x∈(x0,+∞)时,,f'(x)<0,∴函数f(x)在(x0,+∞)上单调递减,
所以当a>0时,函数f(x)有一个极大值点,
故选:D.
10.双曲线C1:与C2:(a>b>0)的离心率之积为4,则C1的渐近线方程是( )
A.y=±x B.y=±2x C. D.
解:由已知,即c2=4ab,∴a2+b2=4ab,∴.
变形得,∵a>b>0,故,
∴双曲线C1的渐近线方程为.
故选:D.
11.若函数在区间(0,e]上单调递增,则实数k的取值范围是( )
A. B.(﹣∞,1] C.[1,+∞) D.
解:f′(x)=kx﹣(lnx+1),
若f(x)在(0,e]递增,则f′(x)≥0在(0,e]恒成立,
即kx﹣(lnx+1)≥0在(0,e]恒成立,
∴k≥在x∈(0,e]恒成立,
令h(x)=,x∈(0,e],
只需k≥h(x)max即可,
则h′(x)=﹣,
令h′(x)>0,解得:0<x<1,
令h′(x)<0,解得:x>1,
故h(x)在(0,1)递增,在(1,e]递减,
故h(x)max=h(1)=1,
∴k≥1,
故选:C.
12.f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)+x?f'(x)<0,且f(﹣3)=0,则不等式f(x)>0的解集为( )
A.(﹣3,0)∪(3,+∞) B.(﹣3,0)∪(0,3)
C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞) D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)
解:令g(x)=xf(x),
g′(x)=f(x)+xf'(x),
当x<0时,f(x)+xf'(x)<0,
∴x∈(﹣∞,0)上,函数g(x)单调递减,f(﹣3)=0,
∴g(﹣3)=0.
∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,
∴函数g(x)是定义在R上的偶函数,
∴函数g(x)在(0,+∞)递增,
由f(x)>0,得x>0时,g(x)>0,
而g(x)=g(﹣x),故g(﹣3)=g(3)=0,
由g(x)>0=g(3),即g(x)>g(3),
∴此时x>3;
由f(x)>0,得x<0时,g(x)<0,
而g(x)=g(﹣x),由g(x)<0=g(﹣3),即g(x)<g(﹣3),
∴﹣3<x<0,
∴不等式f(x)>0的解集是(﹣3,0)∪(3,+∞).
故选:A.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卡上.
13.曲线C:x2+y2=1经坐标变换后所得曲线C'的方程为 +=1 .
解:曲线C:x2+y2=1经坐标变换后,代入x2+y2=1,整理得.
故答案为:.
14.函数y=x+(x>0)的最小值是 6 ;此时x= 3 .
解:∵x>0
∴(当且仅当即x=3时取“=”)
故答案为:6,3.
15.若关于x的不等式|ax﹣2|<3的解集为{x|﹣5<x<},则a= ﹣ .
解:不等式|ax﹣2|<3的解集为{x|﹣5<x<},
∴﹣5和均为方程|ax﹣2|=3的根,
∴,∴a=﹣.
故答案为:﹣.
16.已知函数y=f(x)的导函数是f'(x),且f(x)=x2+3f'(1)lnx,则曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率是 ﹣1 .
解:∵f(x)=x2+3f'(1)lnx,
∴f′(x)=2x+,取x=1,可得f′(1)=2+3f′(1),
解得:f′(1)=﹣1.
故答案为:﹣1.
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.
17.已知p:实数x满足不等式(x﹣a)(x﹣3a)<0(a>0),q:实数x满足不等式|x﹣5|<3.
(1)当a=1时,p∧q为真命题,求实数x的取值范围;
(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
解:p:实数x满足不等式(x﹣a)(x﹣3a)<0(a>0),解得:a<x<3a.a>0.
q:实数x满足不等式|x﹣5|<3,解得2<x<8.
(1)当a=1时,p:1<x<3.p∧q为真命题,∴,解得2<x<3.
∴实数x的取值范围是2<x<3.
(2)若p是q的充分不必要条件,则,等号不能同时成立,
解得:2≤a≤.
∴实数a的取值范围是2≤a≤.
18.已知函数f(x)=|x+2|+|x﹣3|.
(1)解不等式f(x)≤7;
(2)若函数f(x)最小值为M,且2a+3b=M(a>0,b>0),求的最小值.
解:(1)∵f(x)=|x+2|+|x﹣3|,f(x)≤7,
∴当x<﹣2时,﹣x﹣2﹣x+3≤7,∴﹣3≤x<﹣2;
当﹣2≤x≤3时,x+2﹣x+3≤7恒成立;
当x>3时,x+2+x﹣3≤7,∴3<x≤4.
故不等式的解集为[﹣3,4].
(2)∵f(x)=|x+2|+|x﹣3|≥|(x+2)﹣(x﹣3)|=5,
∴函数f(x)最小值为M=5,
∴2a+3b=5(a>0,b>0),
∴
=,
当且仅当2a=3b=时取等号,
故的最小值为.
19.在极坐标系中,圆C:.在以极点为原点,以极轴为x轴正半轴且单位长度一样的直角坐标系中,直线l的参数方程为(t为参数)
(1)求圆C的直角坐标方程;
(2)设圆C与直线l交于点A,B.且点P,求|PA|?|PB|.
解:(1)圆C的极坐标方程为ρ=4cos(θ﹣),整理得ρ=2cosθ+2sinθ,
ρ2=2ρcosθ+2ρsinθ,根据整理得圆C的直角坐标方程为:x2+y2﹣2x﹣2y=0,
转换为(x﹣1)2+(y﹣)2=4.
(2)∵直线l的参数方程为(t为参数)过定点P(2,),
将代入圆C的直角坐标方程,
得t2﹣t﹣3=0,
∴△=1﹣4×(﹣3)=13>0,
t1+t2=1>0,t1?t2=﹣3<0,
∴|PA|.|PB|=|t1?t2|=3.
20.已知函数f(x)=lnx﹣ax(a∈R).
(1)当a=2时,求函数f(x)的极值;
(2)讨论函数f(x)的单调性;
(3)若对?x∈(0,+∞),f(x)<0恒成立,求a的取值范围.
解:(1)f′(x)=﹣2=(x>0).令f(x)=0得 x=.
x (0,) (,+∞)
f′(x) 正 0 负
f(x) 单调增大 极大值 单调减少
所以f(x)在(0,)上单调递增,(,+∞)上单调递减,f(x)=f()=﹣ln2﹣1,无极小值.
(2),
当a≤0时,f'(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)单调递增,
当a>0时,
若x∈(0,),f'(x)>0,f(x)在(0,)单调递增;
若x∈(,+∞),f'(x)<0,f(x)在(,+∞)单调递减;
综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)单调递增;
当a>0时,f(x)在(0,)单调递增,在(,+∞)单调递减.
(3)对?x∈(0,+∞),f(x)<0恒成立,
?对?x∈(0,+∞),<a恒成立,
?()max<a(x∈(0,+∞)),
令h(x)=,h′(x)=.
x∈(0,e)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减.
所以h(x)max=h(e)=,所以a>.
21.设O为坐标原点,椭圆的焦距为,离心率为,直线l:y=kx+2与C交于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点P(0,1),判断是否为定值.若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
解:(1)因为,,∴a=5,
由a2=b2+c2,得,
所以椭圆C的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,消去y整理,得(1+5k2)x2+20kx﹣5=0,
则,
所以y1+y2=k(x1+x2)+4=,
所以=,
所以=(x1,y1﹣1)?(x2,y2﹣1)=x1x2+y1y2﹣(y1+y2)+1
=++4﹣﹣4+1
=(定值).
故是为定值﹣4.
22.已知函数f(x)=xlnx+(3﹣k)x+k﹣2(k∈Z).
(1)当k=1时,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若当x>1时,总有f(x)>0,求k的最大值.
解:(1)当k=1时,f(x)=xlnx+2x﹣1,f′(x)=lnx+3,
则可知,f(1)=1,f′(1)=3,
故切线方程为y﹣1=3(x﹣1)即3x﹣y﹣2=0,
(2)由x>1时,f(x)>0恒成立可得xlnx+(3﹣k)x+k﹣2>0在x>1时恒成立,
即k<在x>1时恒成立,
令g(x)=,x>1,则,
令h(x)=x﹣lnx﹣2,则h′(x)=x﹣lnx﹣2,则h′(x)=>0在x>1时恒成立,
故h(x)在(1,+∞)上单调递增,且h(3)=1﹣ln3<0,h(4)=2﹣ln4>0,
所以在(1,+∞)上存在唯一实数x0∈(3,4),满足h(x0)=0即lnx0=x0﹣2,
当x∈(1,x0)时,h(x)<0,即g′(x)<0,函数g(x)单调递减,
当x∈(x0,+∞)时,h(x)>0,即g′(x)>0,函数g(x)单调递增,
故g(x)min=g(x0)===2+x0∈(5,6),
由k<在x>1时恒成立可得,k≤5即整数k的最大值为5.