2020-2021学年河南省周口市西华第一高级中学高二(下)入学数学试卷(文科)
一、选择题(共12小题).
1.已知集合A={x|(x﹣1)(x﹣3)<0},B={x|2<x<4},则A∩B=( )
A.(1,3) B.(1,4) C.(2,3) D.(2,4)
2.数列{an}的前5项依次为,则数列{an}的一个通项公式an为( )
A. B.
C. D.
3.已知命题p:?x∈(0,+∞),3x>2x,命题q:?x∈(﹣∞,0),3x>2x,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∧(¬q) C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)
4.两个变量y与x的回归模型中,分别选择了4个不同模型,它们的相关指数R如下,其中拟合效果最好的模型是( )
A.模型1的相关指数R=0.15
B.模型2的相关指数R=0.85
C.模型3的相关指数R=0.25
D.模型4的相关指数R=0.95
5.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为( )
A.﹣=1 B.﹣=1
C.﹣y2=1 D.x2﹣=1
6.有如下四个结论:
①“若,则”的逆命题为真命题;
②“x2+x﹣6>0”是“x>2”的充分不必要条件;
③如果log2(﹣a)>log2(﹣b),那么
④命题:“?x∈R,cosx≤1”的否定是“?x0∈R,cosx0>1”.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.已知F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,现以F2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M,N,若过F1的直线MF1是圆F2的切线,则椭圆的离心率为( )
A.﹣1 B.2﹣ C. D.
8.△ABC中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,c=2a,bsinB﹣asinA=asinC,则sinB的值为( )
A. B. C. D.
9.若实数a,b满足+=,则ab的最小值为( )
A. B.2 C.2 D.4
10.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,则f′(1)=( )
A.﹣e B.﹣1 C.1 D.e
11.在等差数列{an}中,,则数列{an}的前11项和S11=( )
A.132 B.66 C.48 D.24
12.若数列{an}满足a1=1,an﹣1+an=(n∈N,且n≥2),则数列{}的前6项和为( )
A.﹣3 B.﹣ C. D.3
二、填空题(共4小题).
13.若x,y满足约束条件,则z=3x+y的最大值为 .
14.抛物线y=ax2(a≠0)的焦点坐标是 .
15.双曲线(p>0)的左焦点在抛物线y2=2px的准线上,则双曲线的离心率为 .
16.设函数f(x)=(2x﹣1)ex﹣ax+a,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则实数a的取值范围是 .
三、解答题(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.已知数列是等差数列,且,a2=4a7.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)若,求数列{bn}的前n项和Sn.
18.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,=,且a+c=2.
(1)求角B;
(2)求边长b的最小值.
19.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
(1)求该抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若=+λ,求λ的值.
20.已知函数f(x)=﹣lnx,x∈[1,3].
(Ⅰ)求f(x)的最大值与最小值;
(Ⅱ)若f(x)<4﹣at对任意的x∈[1,3],t∈[0,2]恒成立,求实数a的取值范围.
21.如图F1、F2为椭圆C:+=1的左、右焦点,D、E是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率e=,S△DEF2=1﹣.若点M(x0,y0)在椭圆C上,则点N(,)称为点M的一个“椭点”,直线l与椭圆交于A、B两点,A、B两点的“椭点”分别为P、Q.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)问是否存在过左焦点F1,的直线l,使得以PQ为直径的圆经过坐标原点?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.
22.已知函数f(x)=ex+ax﹣1(e为自然对数的底数).
(Ⅰ)当a=1时,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积;
(Ⅱ)若f(x)≥x2在区间(0,1)上恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案
一、选择题(共12小题).
1.已知集合A={x|(x﹣1)(x﹣3)<0},B={x|2<x<4},则A∩B=( )
A.(1,3) B.(1,4) C.(2,3) D.(2,4)
解:集合A={x|(x﹣1)(x﹣3)<0}=(1,3),B={x|2<x<4}=(2,4),
则A∩B=(2,3),
故选:C.
2.数列{an}的前5项依次为,则数列{an}的一个通项公式an为( )
A. B.
C. D.
解:数列{an}的前5项依次为,即数列{an}的前5项依次,,,,,
则数列的分母为3,分子为正整数列,
故an=,
故选:C.
3.已知命题p:?x∈(0,+∞),3x>2x,命题q:?x∈(﹣∞,0),3x>2x,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.p∧(¬q) C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)
解:由题意可知命题p:?x∈(0,+∞),3x>2x,为真命题;
而命题q:?x∈(﹣∞,0),3x>2x,为假命题,即¬q为真命题,
由复合命题的真假可知p∧(¬q)为真命题,
故选:B.
4.两个变量y与x的回归模型中,分别选择了4个不同模型,它们的相关指数R如下,其中拟合效果最好的模型是( )
A.模型1的相关指数R=0.15
B.模型2的相关指数R=0.85
C.模型3的相关指数R=0.25
D.模型4的相关指数R=0.95
解:根据两个变量y与x的回归模型中,相关指数R的绝对值越接近1,其拟合效果越好,
选项D中相关指数R最接近1,其模拟效果最好.
故选:D.
5.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为( )
A.﹣=1 B.﹣=1
C.﹣y2=1 D.x2﹣=1
解:双曲线的渐近线方程为bx±ay=0,
∵双曲线的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=3相切,
∴,
∴b=a,
∵焦点为F(2,0),
∴a2+b2=4,
∴a=1,b=,
∴双曲线的方程为x2﹣=1.
故选:D.
6.有如下四个结论:
①“若,则”的逆命题为真命题;
②“x2+x﹣6>0”是“x>2”的充分不必要条件;
③如果log2(﹣a)>log2(﹣b),那么
④命题:“?x∈R,cosx≤1”的否定是“?x0∈R,cosx0>1”.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:①“若,则”的逆命题为“若cosx=,则x=”,不正确,可能x=﹣;
①为假命题;
②“x2+x﹣6>0”是“x>2”的充分不必要条件,不正确,由于x2+x﹣6>0,可得x>2或x<﹣3;
③如果log2(﹣a)>log2(﹣b),那么﹣a>﹣b>0,则,正确;
④命题:“?x∈R,cosx≤1”的否定是“?x0∈R,cosx0>1”,正确.
故选:B.
7.已知F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,现以F2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M,N,若过F1的直线MF1是圆F2的切线,则椭圆的离心率为( )
A.﹣1 B.2﹣ C. D.
解:∵F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,
现以F2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M,N,
过F1的直线MF1是圆F2的切线,
∴|MF2|=c,|F1F2|=2c,∠F1MF2=90°,
∴|MF1|==,
∴2a=,
∴椭圆的离心率e===.
故选:A.
8.△ABC中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,c=2a,bsinB﹣asinA=asinC,则sinB的值为( )
A. B. C. D.
解:∵bsinB﹣asinA=asinC,
∴由正弦定理可得:b2﹣a2=,
又∵c=2a,
∴a2+c2﹣b2=4a2﹣=3a2,
∴利用余弦定理可得:cosB===,
∴由于0<B<π,解得:sinB===.
故选:D.
9.若实数a,b满足+=,则ab的最小值为( )
A. B.2 C.2 D.4
解:∵+=,
∴a>0,b>0,
∵(当且仅当b=2a时取等号),
∴,
解可得,ab,即ab的最小值为2,
故选:C.
10.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,则f′(1)=( )
A.﹣e B.﹣1 C.1 D.e
解:∵函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,(x>0)
∴f′(x)=2f′(1)+,把x=1代入f′(x)可得f′(1)=2f′(1)+1,
解得f′(1)=﹣1,
故选:B.
11.在等差数列{an}中,,则数列{an}的前11项和S11=( )
A.132 B.66 C.48 D.24
解:等差数列{an}中,,
∴,
解得a1+5d=12,
∴数列{an}的前11项和S11===132.
故选:A.
12.若数列{an}满足a1=1,an﹣1+an=(n∈N,且n≥2),则数列{}的前6项和为( )
A.﹣3 B.﹣ C. D.3
解:∵an﹣1+an=(n∈N,且n≥2),
∴(﹣1)n()=,
∴﹣+﹣…+(﹣1)n=+…+=1﹣.
当n为奇数时,=,
∴an=n.
当n为偶数时,=1﹣,解得an=﹣n.
∴an=(﹣1)n+1n.
∴==.
∴数列{}的前6项和=﹣…+
=
=﹣.
故选:B.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.若x,y满足约束条件,则z=3x+y的最大值为 4 .
解:由约束条件作出可行域如图,
化目标函数z=3x+y为y=﹣3x+z,
由图可知,当直线y=﹣3x+z过B(1,1)时,直线在y轴上的截距最大,
此时z有最大值为3×1+1=4.
故答案为:4.
14.抛物线y=ax2(a≠0)的焦点坐标是 (0,) .
解:当a>0时,整理抛物线方程得x2=y,p=
∴焦点坐标为 (0,).
当a<0时,同样可得.
故答案为:(0,).
15.双曲线(p>0)的左焦点在抛物线y2=2px的准线上,则双曲线的离心率为 .
解:中
∴
∴
∴左焦点为()
抛物线y2=2px的准线方程为x=
∴
解得p=4
对于双曲线有c=2
∴双曲线的离心率
故答案为
16.设函数f(x)=(2x﹣1)ex﹣ax+a,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则实数a的取值范围是 [,1) .
解:令g(x)=(2x﹣1)ex,h(x)=a(x﹣1),
∵g'(x)=(2x﹣1)ex+2ex=(2x+1)ex,
∴当x<﹣时,g'(x)<0,则函数g(x)在(﹣∞,﹣)上单调递减;
当x>﹣时,g'(x)>0,则函数g(x)在(﹣,+∞)上单调递增,
而g(﹣1)=﹣3e﹣1,g(0)=﹣1,
∵存在唯一的整数x0使得f(x0)<0.
即(2x0﹣1)ex<a(x0﹣1).
∴结合图形,知 或
即或,
解得≤a<1或3e2<a<.
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.已知数列是等差数列,且,a2=4a7.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)若,求数列{bn}的前n项和Sn.
解:(Ⅰ)由于为等差数列,若设其公差为d,则,,,,解得,
于是,整理得;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得=,
所以=.
18.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,=,且a+c=2.
(1)求角B;
(2)求边长b的最小值.
解:(1)在△ABC中,由已知,
即cosCsinB=(2sinA﹣sinC)cosB,
sin(B+C)=2sinAcosB,sinA=2sinAcosB,…4分
△ABC 中,sinA≠0,
故. …6分.
(2)a+c=2,
由(1),因此b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣ac …9分
由已知b2=(a+c)2﹣3ac=4﹣3ac …10分
…11分
故b 的最小值为1.…12分
19.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
(1)求该抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若=+λ,求λ的值.
解:(1)依题意可知抛物线的焦点坐标为(,0),故直线AB的方程为y=2x﹣p,
联立,可得4x2﹣5px+p2=0.
∵x1<x2,p>0,△=25p2﹣16p2=9p2>0,
解得,x2=p.
∴经过抛物线焦点的弦|AB|=x1+x2+p=p=9,解得p=4.
∴抛物线方程为y2=8x;
(2)由(1)知,x1=1,x2=4,代入直线y=2x﹣4,
可求得,,即A(1,﹣2),B(4,4),
∴=+λ=(1,﹣2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ﹣2),
∴C(4λ+1,4λ﹣2),
∵C点在抛物线上,故,
解得:λ=0或λ=2.
20.已知函数f(x)=﹣lnx,x∈[1,3].
(Ⅰ)求f(x)的最大值与最小值;
(Ⅱ)若f(x)<4﹣at对任意的x∈[1,3],t∈[0,2]恒成立,求实数a的取值范围.
解:(Ⅰ)∵函数,∴,令f'(x)=0,得x=±2,
∴x∈[1,3],当1<x<2时,f'(x)<0;当2<x<3时,f'(x)>0;
∴f(x)在(1,2)上是单调减函数,在(2,3)上是单调增函数,
∴f(x)在x=2处取得极小值;
又,,
∵ln3>1,∴,
∴f(1)>f(3),
∴x=1时f(x)的最大值为,x=2时函数取得最小值为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
当x∈[1,3]时,,故对任意x∈[1,3],f(x)<4﹣at恒成立,
只要对任意t∈[0,2]恒成立,即恒成立,
记g(t)=at,t∈[0,2].,解得,
即实数a的取值范围是.
21.如图F1、F2为椭圆C:+=1的左、右焦点,D、E是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率e=,S△DEF2=1﹣.若点M(x0,y0)在椭圆C上,则点N(,)称为点M的一个“椭点”,直线l与椭圆交于A、B两点,A、B两点的“椭点”分别为P、Q.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)问是否存在过左焦点F1,的直线l,使得以PQ为直径的圆经过坐标原点?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意得,∴c=,b=,
====1﹣,
∴a2=4,即a=2,∴b=1,c=,
∴椭圆C的标准方程为.
(2)①当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=﹣
联立,解得或,
不妨令A(﹣,),B(﹣,﹣),
∴对应的“椭点”坐标P(﹣,),Q(﹣).而?=≠0.
∴此时以PQ为直径的圆不过坐标原点.
②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+),
联立,消去y,得:(4k2+1)x2+8+12k2﹣4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则这两点的“椭点”坐标分别为P(),Q(),
由根与系数的关系,得,,
若使得以PQ为直径的圆经这坐标原点,则OP⊥OQ,
而=(),,
∴,
即,
∴,解得k=,
∴直线方程为或.
22.已知函数f(x)=ex+ax﹣1(e为自然对数的底数).
(Ⅰ)当a=1时,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积;
(Ⅱ)若f(x)≥x2在区间(0,1)上恒成立,求实数a的取值范围.
解:(Ⅰ)∵当a=1时,f(x)=ex+x﹣1,f(1)=e1+1﹣1=e,
f'(x)=ex+1,f'(1)=e1+1=e+1,
∴函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y﹣e=(e+1)(x﹣1),
即y=(e+1)x﹣1.
设切线与x,y轴的交点分别为A,B,
令x=0得,y=﹣1,令y=0得,,
∴,B(0,﹣1),
∴,
∴函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为;
(Ⅱ)由f(x)≥x2得,(x∈(0,1)).
令,
则=,
令k(x)=x+1﹣ex,则k'(x)=1﹣ex.
∵x∈(0,1),∴k'(x)=1﹣ex<0,k(x)在区间(0,1)上为减函数,
∴k(x)<k(0)=0.
又x﹣1<0,x2>0,∴,
∴h(x)在区间(0,1)上为增函数,h(x)<h(1)=2﹣e,
因此只需a≥2﹣e即可满足题意,
即实数a的取值范围为(﹣∞,2﹣e].