江西省南昌市新建区第一中学2019-2020学年高二数学上学期期末考试试题 文(含解析)
一、选择题(共12小题;每小题5分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1.以下四个命题既是特称命题又是真命题的是
A. 锐角三角形的内角是锐角或钝角 B. 至少有一个实数x,使
C. 两个无理数的和必是无理数 D. 存在一个负数,使
2.复数z1=a+4i,z2=-3+bi,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数a,b的值为 ( )
A. a=-3,b=-4 B. a=-3,b=4
C. a=3,b=-4 D. a=3,b=4
3.若命题为假,且为假,则( )
A. 为假 B. 为假 C. 为真 D. 不能判断
4.若曲线表示椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D. 或
5.经过三点的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
6.在中,角、、所对应的变分别为、、,则是的( )
A. 充分必要条件 B. 充分非必要条件
C. 必要非充分条件 D. 非充分非必要条件
7.已知双曲线的实轴长、虚轴长、焦距长成等差数列,则双曲线的离心率e为 ( )
A. 2 B. 3 C. D.
8.函数的一个单调递增区间为 ( )
A. B.
C. D.
9.函数在区间上的最小值是( )
A. B.
C. D.
10.函数在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
11.已知双曲线的一个顶点到它的一条渐近线的距离为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
12.海轮每小时使用的燃料费与它的航行速度的立方成正比,已知某海轮的最大航速为海里/小时, 当速度为海里/小时时,它的燃料费是每小时元,其余费用(无论速度如何)都是每小时元.如果甲乙两地相距海里,则要使该海轮从甲地航行到乙地的总费用最低,它的航速应为( )
A. 海里/小时 B. 海里/小时
C. 海里/小时 D. 海里/小时
二、填空题(共4小题;每小题5分,共20分)
13.实数满足,则的值是_______.
14.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x﹣y﹣6=0平行,则a的值是_____.
15.动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹方程为_________.
16.已知函数,现给出下列结论:
①有极小值,但无最小值
②有极大值,但无最大值
③若方程恰有一个实数根,则
④若方程恰有三个不同实数根,则
其中所有正确结论的序号为_________
三、解答题(共6小题;共65分)
17.求下列函数的导数
(1);
(2)
18.设命题:,命题:关于的方程有实根.
(1)若为真命题,求的取值范围.
(2)若“”为假命题,且“”为真命题,求的取值范围.
19.在直角坐标系中,圆的方程为.
(Ⅰ)以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,求的极坐标方程;
(Ⅱ)直线的参数方程是(为参数),与交于两点,,求的斜率.
20.设函数,其中在,曲线在点处的切线垂直于轴
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数极值.
21.如图,若是双曲线的两个焦点.
(1)若双曲线上一点到它的一个焦点的距离等于,求点到另一个焦点的距离;
(2)若是双曲线左支上的点,且,试求的面积.
22.已知:函数,其中.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
江西省南昌市新建区第一中学2019-2020学年高二数学上学期期末考试试题 文(含解析)
一、选择题(共12小题;每小题5分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1.以下四个命题既是特称命题又是真命题的是
A. 锐角三角形的内角是锐角或钝角 B. 至少有一个实数x,使
C. 两个无理数的和必是无理数 D. 存在一个负数,使
【答案】B
【解析】
【分析】
先确定命题中是否含有特称量词,然后利用判断特称命题的真假.
【详解】对于A,锐角三角形中的内角都是锐角,所以A为假命题;
对于B,为特称命题,当时,成立,所以B正确;
对于C,因为,所以C为假命题;
对于D,对于任何一个负数,都有,所以D错误.
故选B.
【点睛】本题以命题真假判断与应用为载体,考查了全称命题和特称命题的定义,难度不大,属于基础题.
2.复数z1=a+4i,z2=-3+bi,若它们的和为实数,差为纯虚数,则实数a,b的值为 ( )
A. a=-3,b=-4 B. a=-3,b=4
C. a=3,b=-4 D. a=3,b=4
【答案】A
【解析】
由题意可知是实数,是纯虚数,
所以,解得,故选A.
3.若命题为假,且为假,则( )
A. 为假 B. 为假 C. 为真 D. 不能判断
【答案】B
【解析】
【分析】
根据为假可判断为真,再根据复合命题为假,即可得命题为假,判断各选项即可.
【详解】命题为假,则命题为真,
命题为假,与中至少有一个为假,
由为真,则为假,
对于A,此时,为真,所以错误.
因而B选项正确,
故选:B
【点睛】本题考查了命题真假的判断,复合命题真假性质应用,属于基础题.
4.若曲线表示椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】
根据椭圆标准方程可得,解不等式组可得结果.
【详解】曲线表示椭圆,
,
解得,且,
的取值范围是或,故选D.
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程以及不等式的解法,意在考查对基础知识掌握的熟练程度,属于简单题.
5.经过三点的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
设出圆的一般方程,将三个点的坐标代入后求得圆的方程,再化为圆的标准方程即可.
【详解】因为圆经过,
设圆的方程为,
代入三个坐标可得,
解得
所以圆的方程为,
化为圆的标准方程可得,
故选:D.
【点睛】本题考查了经过三个点求圆的一般方程,圆的一般方程与标准方程的转化,属于基础题.
6.在中,角、、所对应的变分别为、、,则是的( )
A. 充分必要条件 B. 充分非必要条件
C. 必要非充分条件 D. 非充分非必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】
利用三角形中大角对大边、正弦定理边角互化,结合充分条件与不要条件的定义可得结果.
【详解】由正弦定理得(其中为外接圆的半径),
则,,
,
因此是的充分必要必要条件,故选A.
【点睛】本题主要考查正弦定理的应用、充分必要条件的判定,属于中等题. 判断充分条件与必要条件应注意:首先弄清条件和结论分别是什么,然后直接依据定义、定理、性质尝试.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想化抽象为直观外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题;对于范围问题也可以转化为包含关系来处理.
7.已知双曲线的实轴长、虚轴长、焦距长成等差数列,则双曲线的离心率e为 ( )
A. 2 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:由题设条件知:2×2b=2a+2c,
∴2b=a+c,
∴c2=+a2,
整理,得3c2-5a2-2ac=0,
∴3e2-2e-5=0.
解得e=或e=-1(舍).
故选D.
考点:本题主要考查双曲线的几何性质;等差数列的性质.
点评:注意双曲线和椭圆的区别与联系.
8.函数的一个单调递增区间为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
本题首先可通过函数的解析式得出函数的导函数,然后令解出函数的增区间,最后将四个选项与函数的增区间进行对比即可得出结果.
【详解】因为函数,所以,
当,,,为增函数
所以当时,函数单调递增,故选A.
【点睛】本题考查了三角函数的相关性质以及导函数的应用,考查了如何利用导函数求函数的单调区间,考查推理能力,是简单题.
9.函数在区间上的最小值是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析:由已知,令得(舍去),当时,,当时,,因此在上函数只有一个极小值点,也是最小值点,所以.故选A.
考点:导数与函数的最值.
【名师点睛】(1)函数的最大值与最小值:在闭区间[a,b]上连续的函数f(x),在[a,b]上 必 有最大值与最小值;但在开区间(a,b)内连续的函数f(x) 不一定 有最大值与最小值.
(2)求最大值与最小值的步骤:设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:
①求f(x)在(a,b)内的 极 值;
②将f(x)的各 极 值与 f(a),f(b) 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
10.函数在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:函数|在[–2,2]上偶函数,其图象关于轴对称,
因为,
所以排除选项;
当时,有一零点,设为,当时,为减函数,
当时,为增函数.
故选:D.
11.已知双曲线的一个顶点到它的一条渐近线的距离为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
由已知,取顶点,渐近线,则顶点到渐近线的距离为,解得.
12.海轮每小时使用的燃料费与它的航行速度的立方成正比,已知某海轮的最大航速为海里/小时, 当速度为海里/小时时,它的燃料费是每小时元,其余费用(无论速度如何)都是每小时元.如果甲乙两地相距海里,则要使该海轮从甲地航行到乙地的总费用最低,它的航速应为( )
A. 海里/小时 B. 海里/小时
C. 海里/小时 D. 海里/小时
【答案】C
【解析】
【分析】
根据燃料费用与速度关系,设出解析式,再代入速度为10海里/小时的费用25元,即可求得燃料费用与速度关系的解析式.根据速度与甲乙两地的路程,表示出航行所需时间,即可表示出总的费用.利用导数,求得极值点,结合导数符号判断单调性,即可求得极小值点,即为航速值.
【详解】因为海轮每小时使用的燃料费与它的航行速度的立方成正比,设船速为,燃料费用为元,比例系数为,
则满足 ,
当速度为海里/小时时,它的燃料费是每小时元,代入上式可得
,解得
其余费用(无论速度如何)都是每小时元,如果甲乙两地相距海里,则所需时间为小时.
则总费用为
所以,
令,解得,
当时,,所以在内单调递减,
当时,,所以在内单调递增,
所以当时,海轮从甲地航行到乙地的总费用最低,
故选:C
【点睛】本题考查了导数在实际问题中的应用,根据题意得函数关系式,由导数的单调性和极值点,属于中档题.
二、填空题(共4小题;每小题5分,共20分)
13.实数满足,则的值是_______.
【答案】1
【解析】
【分析】
将式子展开化简,结合复数运算及复数相等求得的值,即可求得的值.
【详解】实数满足,
化简可得,
所以,解得,
所以,
故答案为:
【点睛】本题考查了复数相等的意义和简单应用,属于基础题.
14.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x﹣y﹣6=0平行,则a的值是_____.
【答案】1
【解析】
【分析】
切线的斜率就是函数在处的导数,据此可求.
【详解】,当,
又切线的斜率为,故,填.
【点睛】曲线在点处的切线方程是:,另外注意曲线在某点处的切线与过某点处的切线的区别.
15.动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹方程为_________.
【答案】
【解析】
【分析】
将直线方程向左平移1个单位,可知动点到点的距离与它到直线的距离相等,结合抛物线定义即可求得抛物线的标准方程.
【详解】将化为,
动点到点的距离比它到直线的距离大1,
则动点到点的距离与它到直线的距离相等,
由抛物线定义可知动点的轨迹为抛物线,
该抛物线以为焦点,以为准线,开口向右,
设,
所以,解得,
所以抛物线方程为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了抛物线的定义及简单应用,抛物线标准方程的求法,属于基础题.
16.已知函数,现给出下列结论:
①有极小值,但无最小值
②有极大值,但无最大值
③若方程恰有一个实数根,则
④若方程恰有三个不同实数根,则
其中所有正确结论的序号为_________
【答案】②④
【解析】
所以当 时, ;当 时, ;当 时, ;
因此有极小值,也有最小值,有极大值,但无最大值;若方程恰有一个实数根,则或; 若方程恰有三个不同实数根,则,即正确结论的序号为②④
点睛:
对于方程解的个数(或函数零点个数)问题,可利用函数的值域或最值,结合函数的单调性、草图确定其中参数范围.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.
三、解答题(共6小题;共65分)
17.求下列函数的导数
(1);
(2)
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)将函数式展开,由幂函数求导公式即可求解.
(2)根据导数除法运算法则,结合指数与三角函数求导公式即可求解.
详解】(1)函数,
展开化简可得,
由幂函数求导公式可得.
(2)
由导数除法运算法则,结合指数函数与三角函数求导公式可得
.
【点睛】本题考查了常见函数的求导公式简单应用,导数的除法运算,属于基础题.
18.设命题:,命题:关于的方程有实根.
(1)若为真命题,求的取值范围.
(2)若“”为假命题,且“”为真命题,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)根据二次函数的性质及二次根式意义,可求得当为真命题时的取值范围.
(2)若“”为假命题,且“”为真命题,则命题与命题一真一假.分类讨论即可求得的取值范围.
【详解】(1)命题:,
则,
由二次函数性质可得,
而,
当为真命题,的取值范围为.
(2)命题:关于的方程有实根,
则,解得,
“”假命题,且“”为真命题,则命题与命题一真一假,
当命题为真,命题为假时,满足,此时无解;
当命题为真,命题为假时,满足,解得或
综上所述,的取值范围为.
【点睛】本题考查了由命题真假求参数的取值范围,复合命题真假判断及分类讨论思想的应用,属于基础题.
19.在直角坐标系中,圆的方程为.
(Ⅰ)以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,求的极坐标方程;
(Ⅱ)直线的参数方程是(为参数),与交于两点,,求的斜率.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
试题分析:(Ⅰ)利用,化简即可求解;(Ⅱ)先将直线化成极坐标方程,将的极坐标方程代入的极坐标方程得,再利用根与系数的关系和弦长公式进行求解.
试题解析:(Ⅰ)化圆的一般方程可化为.由,可得圆的极坐标方程.
(Ⅱ)在(Ⅰ)中建立的极坐标系中,直线的极坐标方程为.
设,所对应的极径分别为,,将的极坐标方程代入的极坐标方程得.
于是,.
.
由得,.
所以的斜率为或.
20.设函数,其中在,曲线在点处的切线垂直于轴
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数极值.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)极小值
【解析】
【分析】
(Ⅰ)因,故由于曲线在点处的切线垂直于轴,故该切线斜率为0,即,从而,解得
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
令,解得(因不在定义域内,舍去)当时,故在上为减函数;当时,故在上为增函数,故在处取得极小值
本小题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程、函数的最值及其几何意义、两条直线平行的判定等基础知识,考查运算求解能力
【详解】
21.如图,若是双曲线的两个焦点.
(1)若双曲线上一点到它的一个焦点的距离等于,求点到另一个焦点的距离;
(2)若是双曲线左支上的点,且,试求的面积.
【答案】(1)或(2)
【解析】
【分析】
(1)设点到另一个焦点的距离为,由双曲线定义即可求得的值.
(2)由双曲线定义及,可证明,即为直角三角形,即可求得的面积.
【详解】(1)是双曲线的两个焦点,
则
设点到另一个焦点的距离为,
由抛物线定义可知,
解得或,
即点到另一个焦点的距离为或.
(2)是双曲线左支上的点,
,
则,
代入,
可得,
即,
所以为直角三角形,
所以.
【点睛】本题考查了双曲线定义及性质的的简单应用,交点三角形面积求法,属于基础题.
22.已知:函数,其中.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)在,内是增函数,在,内是减函数.
(2)满足条件的的取值范围是.
【解析】
(1)解:.
当时,
.
令,解得,,.
当变化时,,的变化情况如下表:
↘
极小值
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以在,内是增函数,在,内是减函数.
(2)解:由条件可知,从而恒成立.
当时,;当时,.
因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.
为使对任意的,不等式在上恒成立,当且仅当
即
在上恒成立.
所以,因此满足条件的的取值范围是.
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