(理科)
一、选择题(共12小题). 1.
=( )
B.﹣1+i
dx等于( )
B.π
C.2π
D.4π
C.﹣1﹣i
D.2+2i
A.﹣2+2i 2.A.
3.利用数学归纳法证明f(n)=1+2+3+…+(3n+1)(n∈N*)时,第一步应证明( )A.f(2)=1+2 C.f(1)=1+2+3
B.f(1)=1 D.f(1)=1+2+3+4
4.已知数列{an}是等差数列,且a6=6,a10=8,则公差d=( ) A.
B.
C.1
D.2
=4,则a=( )
C.2
D.﹣2
5.已知函数f(x)=ax2+b的图象开口向下,A.
B.
6.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中把三角形的田称为“圭田”,把直角梯形的田称为“邪田”,称底是“广”,高是“正从”,“步”是丈量土地的单位.现有一邪田,广分别为八步和十二步,正从为八步,其内部有块广为八步,正从为五步的圭田,若将100棵的果树均匀地种植在邪田,一年后,每棵果树都有60kg的果子收成,则此圭田中的收成约为( ) A.25kg
B.50kg
C.1500kg
D.2000kg
7.根据如图的程序框图,输出的S的值为( )
A.1007 B.1009 C.0 D.﹣1
8.在复平面内,虚数z对应的点为A,其共轭复数对应的点为B,若点A与B分别在y2
=4x与y=﹣x上,且都不与原点O重合,则A.﹣16
B.0
•
=( )
D.32
C.16
9.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,……这些数叫做三角形数.设第n个三角形数为an,则下面结论错误的是( ) A.an﹣an﹣1=n(n>1) B.a20=210
C.1024是三角形数 D.
10.已知图中的三条曲线所对应的函数分别为y1=(x>0),y2=x,y3=x,则阴影部分的面积为( )
A.1+ln2 B.ln2 C.1 D.2
,cos∠BAC
11.在△ABC中,∠B=60°,AD是∠BAC的平分线,交BC于D,BD=
=,则AD=( ) A.2
12.已知方程3x2﹣
B.
C.
D.
ax+a2=0的两实根为x1,x2,若函数f(x)=x(x﹣1)(x+1)在
x=x1与x=x2处的切线相互垂直,满足条件的a的个数为( ) A.1
B.2
C.3
D.4
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知复数z的实部与虚部之和为2,且|z|=
,则z= .
14.某村有农户200户,他们2018年的家庭收入经过统计整理得到如图所示的频率分布直方图.当地政策规定,若家庭收入不足1.5万元,则可以享受一定的国家扶贫政策,则该村享受国家扶贫政策的有 户.
15.若x,y满足约束条件则z=2x+y的最大值为 .
16.函数f(x)是连续的偶函数,方程f(x)=0仅有两个实根±1,且当x=(﹣2,0)∪(2,+∞)时f'(x)>0恒成立,则不等式xf(x)<0的解集为 . 三.解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.已知函数f(x)=
(Ⅰ)若f(x)=3,求tanx; (Ⅱ)证明:f′(x)=
. .
18.在梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD于点O,BC=2AD,AC=9,将△ABD沿着BD折起,使得A点到P点的位置,PC=3(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面BCD;
(Ⅱ)M为BC上一点,且BM=2CM,求证:OM∥平面PCD.
.
19.已知a,b,c,d为实数.
(Ⅰ)证明:a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0; (Ⅱ)若ab+bc+cd+da=4,证明:a,b,c,d中至少有一个不大于1. 20.已知函数f(x)=(ax2+bx)ex.
(Ⅰ)若x=0是f(x)的一个极值点,求实数b的值; (Ⅱ)若a=2,b=3,求f(x)在区间[﹣2,0]上的最值.
21.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于A,B两点,弦AB的中点的横坐标为,|AB|=5. (1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l的倾斜角为锐角,求与直线l平行且与抛物线C相切的直线方程. 22.已知函数f(x)=elnx﹣ax+1. (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a>0,且对任意的x∈[1,e],都有f(x)<a,求a的取值范围.
参考答案
一、选择题:本题共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.
=( )
B.﹣1+i
C.﹣1﹣i
D.2+2i
A.﹣2+2i
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案. 解:
=
.
故选:C. 2.A.
dx等于( )
B.π
C.2π
D.4π
【分析】由定积分的几何意义知:
面积等于四分之一个圆的面积,求解即可. 解:由定积分的几何意义知:
dx是如图所示的阴影部分扇形的面积,其
dx是如图所示的阴影部分的面积,即表示以原
点为圆心以2为半径的圆的面积的四分之一, 故故选:B.
dx=π×22=π,
3.利用数学归纳法证明f(n)=1+2+3+…+(3n+1)(n∈N*)时,第一步应证明( )A.f(2)=1+2 C.f(1)=1+2+3
B.f(1)=1 D.f(1)=1+2+3+4
【分析】由f(n)的表达式,考虑右边的最后一项,即从1连续加到3n+1,可得所求结论.
解:由f(n)=1+2+3+…+(3n+1)(n∈N*), 可得f(1)=1+2+3+4,
由数学归纳法的证明步骤,可知第一步应证明:f(1)=1+2+3+4. 故选:D.
4.已知数列{an}是等差数列,且a6=6,a10=8,则公差d=( ) A.
B.
C.1
D.2
【分析】利用等差数列的通项公式即可得出. 解:∵a6=6,a10=8, 则公差d=故选:A.
5.已知函数f(x)=ax2+b的图象开口向下,A.
B.
C.2
=4,则a=( )D.﹣2
=,
【分析】先求出函数的变化率,根据极限的定义,结合二次函数的性质即可求出a的值.解:f(a+△x)﹣f(a)=a(a+△x)2+b﹣a3﹣b=2a2△x+a△x2, 则∴a=±
,
=
(2a2+a△x)=2a2=4,
∵函数f(x)=ax2+b的图象开口向下, ∴a=﹣故选:B.
6.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中把三角形的田称为“圭田”,把直角梯形的田称为“邪田”,称底是“广”,高是“正从”,“步”是丈量土地的单位.现有一邪田,广分别为八步和十二步,正从为八步,其内部有块广为八步,正从为五步的圭田,若将100棵的果树均匀地种植在邪田,一年后,每棵果树都有60kg的果子收成,则此圭
,
田中的收成约为( ) A.25kg
B.50kg
C.1500kg
D.2000kg
【分析】利用几何概型能求出在邪田内随机种植一株茶树,该株茶树恰好种在圭田内的概率,乘以100得到圭田内果树的棵数,乘以产量得答案. 解:由题意,邪田的面积内部圭田的面积
.
.
;
则将100棵的果树均匀地种植在邪田,其中在圭田内果树的棵数为
∵一年后,每棵果树都有60kg的果子收成,则此圭田中的收成约为25×60=1500kg. 故选:C.
7.根据如图的程序框图,输出的S的值为( )
A.1007 B.1009 C.0 D.﹣1
的变化规律(一般是周
【分析】循环体的算法功能,先研究随着i的变化,函数值期性循环出现),然后判断最后一项是多少,最终求出结论. 解:由题意可知S是∵i=1时,x=﹣1; i=2时,x=; i=3时,x=2; i=4时,x=﹣1;
的前2017个函数值的和.
可以看出所以故选:A.
的值是按﹣1,,2循环的,周期为3.
=1007.
8.在复平面内,虚数z对应的点为A,其共轭复数对应的点为B,若点A与B分别在y2
=4x与y=﹣x上,且都不与原点O重合,则A.﹣16
B.0
•
=( )
D.32
C.16
【分析】设出z,求出A,B的坐标,根据A,B在y2=4x与y=﹣x上求出a,b;再代入数量积求解即可.
解:设z=a+bi;则z对应的点为A(a,b); 其共轭复数对应的点为B(a,﹣b);
又因为:点A与B分别在y2=4x与y=﹣x上,且都不与原点O重合; ∴
⇒
,(0,0)舍;
∴A(4,4),B(4,﹣4); ∴
•
=4×4+4×(﹣4)=0;
故选:B.
9.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,……这些数叫做三角形数.设第n个三角形数为an,则下面结论错误的是( ) A.an﹣an﹣1=n(n>1) B.a20=210
C.1024是三角形数 D.
【分析】通过数列的项与序号之间的关系,判断选项A的正误,然后推出数列的递推关系式,求解数列的和,即可判断选项的正误.
解:1,3,6,10,15,21,28,36,45,……可得a2﹣a1=2,a3﹣a2=3,… 得到an﹣an﹣1=n,所以A正确;累加可得 则an﹣1=1+2+3+4+…+n﹣1=所以B正确;
﹣1;所以an=
,a20=
=210,
,解得n∉N,所以C不正确,
=
故选:C.
=.所以D正确;
10.已知图中的三条曲线所对应的函数分别为y1=(x>0),y2=x,y3=x,则阴影部分的面积为( )
A.1+ln2 B.ln2 C.1 D.2
【分析】首先求出被积函数的原函数,进一步求出阴影部分的面积.
解:根据题意构建方程组,解得(负值舍去),
同理构建方程组解得,
所以
.
==
故选:B.
11.在△ABC中,∠B=60°,AD是∠BAC的平分线,交BC于D,BD==,则AD=( ) A.2
B.
C.
D.
,
,cos∠BAC
【分析】先由二倍角公式求得,进而由平方关系得到
再在△ABD中,运用正弦定理即可求得AD的值. 解:∵AD是∠BAC的平分线,∴
由题意知,∠BAD为锐角,
,
,
∴∴
, ,
,
在△ABD中,由正弦定理可得,
∴.
故选:A. 12.已知方程3x2﹣
ax+a2=0的两实根为x1,x2,若函数f(x)=x(x﹣1)(x+1)在
x=x1与x=x2处的切线相互垂直,满足条件的a的个数为( ) A.1
B.2
C.3
D.4
【分析】先根据方程3x2﹣ax+a2=0的两实根为x1,x2,利用韦达定理找到两实根
与a的关系,然后利用函数f(x)=x(x﹣1)(x+1)在x=x1与x=x2处的切线相互垂直,即f′(x1)f′(x2)=﹣1得一等量关系,再将刚才的a与两根的关系式代入,构造出关于a的方程求解即可. 解:因为方程3x2﹣
ax+a2=0的两实根为x1,x2,所以△=3a2≥0,故a∈R,
且,
∵f′(x)=3x2﹣1,∴整理得:
将韦达定理代入整理得a4﹣3a2﹣2=0 所以所以故选:B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知复数z的实部与虚部之和为2,且|z|=
,则z= 1+i .
,满足条件的a有两个.
【分析】设z=a+bi,根据条件求出a,b即可求解结论.
解:设z=a+bi;a,b∈R;
∵复数z的实部与虚部之和为2,且|z|=∴a+b=2且a2+b2=2; 解得:a=b=1; 故z=1+i; 故答案为:1+i.
14.某村有农户200户,他们2018年的家庭收入经过统计整理得到如图所示的频率分布直方图.当地政策规定,若家庭收入不足1.5万元,则可以享受一定的国家扶贫政策,则该村享受国家扶贫政策的有 20 户.
,
【分析】由频率分布直方图得家庭收入不足1.5万元的频率为0.01×10=0.1,由此能求出该村享受国家扶贫政策户数.
解:若家庭收入不足1.5万元,则可以享受一定的国家扶贫政策, 由频率分布直方图得家庭收入不足1.5万元的频率为0.01×10=0.1, 则该村享受国家扶贫政策的有200×0.1=20(户). 故答案为:20.
15.若x,y满足约束条件则z=2x+y的最大值为 10 .
【分析】先根据约束条件画出可行域,再利用几何意义求最值,只需求出z最大值即可.
解:作出变量x,y满足约束条件可行域如图:
由z=2x+y知,
所以动直线y=﹣2x+z的纵截距z取得最大值时, 目标函数取得最大值.
结合可行域可知当动直线经过点B(5,0)时,
目标函数取得最大值z=2×5+0=10. 故答案为:10.
16.函数f(x)是连续的偶函数,方程f(x)=0仅有两个实根±1,且当x=(﹣2,0)∪(2,+∞)时f'(x)>0恒成立,则不等式xf(x)<0的解集为 (﹣1,0)∪(1,+∞) .
【分析】结合函数的导数的符号,以及函数的零点,画出函数的示意图,然后求解不等式的解集即可.
解:函数f(x)是连续的偶函数,方程f(x)=0仅有两个实根±1,且当x=(﹣2,0)∪(2,+∞)时f'(x)>0恒成立,可知函数在x∈(﹣2,0),x∈(2,+∞)时,都是增函数,
函数的示意图如图:
所以不等式xf(x)<0的解集为:(﹣1,0)∪(1,+∞). 故答案为:(﹣1,0)∪(1,+∞).
三.解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知函数f(x)=
(Ⅰ)若f(x)=3,求tanx; (Ⅱ)证明:f′(x)=
.
.
【分析】(Ⅰ)根据同角的三角函数的关系即可求出, (Ⅱ)根据导数基本公式和运算法则即可证明. 解:(Ⅰ)
=
=3,解得tanx=2,
=
证明:(2)f′(Ⅱ)=
=
.
18.在梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD于点O,BC=2AD,AC=9,将△ABD沿着BD折起,使得A点到P点的位置,PC=3(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面BCD;
(Ⅱ)M为BC上一点,且BM=2CM,求证:OM∥平面PCD.
.
【分析】(Ⅰ)先证明PO⊥平面BCD,再证明平面PBD⊥平面BCD; (Ⅱ)先证明OM∥DC,再证明OM∥平面PCD. 【解答】证明:(Ⅰ)∵AD∥BC,BC=2AD, ∴CO=2AO,
∴CO=6,AO=3,即PO=3, 又∵
,
∴CO2+PO2=PC2,则PO⊥CO, ∵AC⊥BD于点O, ∴PO⊥BD, 又BD∩OC=O, ∴PO⊥平面BCD, 又PO在平面PBD内,
∴平面PBD⊥平面BCD; (Ⅱ)∵AD∥BC,BC=2AD, ∴又
, ,故
,
∴OM∥DC,
又∵OM不在平面PCD内,DC在平面PCD内, ∴OM∥平面PCD. 19.已知a,b,c,d为实数.
(Ⅰ)证明:a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0; (Ⅱ)若ab+bc+cd+da=4,证明:a,b,c,d中至少有一个不大于1.
【分析】(Ⅰ)要证a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0,可证a2+b2+c2+d2≥ab+bc+cd+da,再由基本不等式证明;
(Ⅱ)假设a,b,c,d都大于1,则a>1,b>1,可得ab>1,同理bc>1,cd>1,da>1,得到ab+bc+cd+da>4,与ab+bc+cd+da=4矛盾,即可说明假设不成立,得到a,b,c,d中至少有一个不大于1.
【解答】(Ⅰ)要证a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0, 需证a2+b2+c2+d2≥ab+bc+cd+da.
∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+d2≥2cd,d2+a2≥2da, ∴2(a2+b2+c2+d2)≥2(ab+bc+cd+da),
则a2+b2+c2+d2≥ab+bc+cd+da,当且仅当a=b=c=d时等号成立. ∴a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0; (Ⅱ)假设a,b,c,d都大于1,则a>1,b>1,∴ab>1; 同理bc>1,cd>1,da>1.
∴ab+bc+cd+da>4,与ab+bc+cd+da=4矛盾, 故假设不成立,
∴a,b,c,d中至少有一个不大于1. 20.已知函数f(x)=(ax2+bx)ex.
(Ⅰ)若x=0是f(x)的一个极值点,求实数b的值; (Ⅱ)若a=2,b=3,求f(x)在区间[﹣2,0]上的最值.
【分析】(Ⅰ)函数f(x)=(ax2+bx)ex.的f′(x)=ex[ax2+(b+2a)x+b].由f′(0)=0,解得b即可;
(Ⅱ)a=2,b=3时,f(x)=(2x2+3x)ex,f′(x)=ex(2x2+7x+3).可得f(x)在[﹣2,﹣]递减,在[﹣,0]递增,即可求得(x)在区间[﹣2,0]上的最值. 解:(Ⅰ)函数f(x)=(ax2+bx)ex的f′(x)=ex[ax2+(b+2a)x+b]. ∵x=0是f(x)的一个极值点,∴f′(0)=0. 解得b=0.
当b=0时,f′(x)=aex(x2+2x).. 显然x=0是f(x)的一个极值点. ∴b=0.
(Ⅱ)a=2,b=3时,f(x)=(2x2+3x)ex, f′(x)=ex(2x2+7x+3), 令f′(x)=0.可得
或x=﹣3.
可得f(x)在[﹣2,﹣]递减,在[﹣,0]递增, ∵
,f(0)=0,
,最小值为
.
所以f(x)在区间[﹣2,0]上的最大值为
21.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于A,B两点,弦AB的中点的横坐标为,|AB|=5. (1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l的倾斜角为锐角,求与直线l平行且与抛物线C相切的直线方程. 【分析】(1)由AB弦的中点坐标可得AB两点横坐标之和,由抛物线的性质可得到焦点的距离等于到准线 的距离,再由AB的弦长求出p的值,进而求出抛物线的方程; (2)设直线l的方程与抛物线联立,且由题意可得斜率大于0,求出斜率,可得切线的斜率,设切线的方程,与抛物线联立,由题意判别式为0,进而求出切线直线的方程. 解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB的中点的横坐标为,所以根据抛物线定义知|AB|=|AF|+|BF|=p+x1+x2=5. 所以p+3=5,解得p=2,
.
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)设直线l的方程为y=k(x﹣1),k>0,则由=0. 所以
,即
,解得k=2.
得k2x2﹣(2k2+4)x+k2
设与直线l平行的直线的方程为y=2x+b,由 得4x2+(4b﹣4)x+b2=0.
依题知△=(4b﹣4)2﹣16b2=0,解得故所求的切线方程为
.
.
22.已知函数f(x)=elnx﹣ax+1. (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a>0,且对任意的x∈[1,e],都有f(x)<a,求a的取值范围. 【分析】(Ⅰ)对a分a≤0和a>0两种情况讨论,利用导数求函数的单调性; (Ⅱ)当a>0时,由(Ⅰ)知f(x)在
上单调递增,在
上单调递
减,再对a分三种情况讨论,利用导数研究函数的最大值,进而建立关于a的不等式得解.
解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),
,
(i)当a≤0时,f′(x)>0恒成立,f(x)在(0,+∞)上单调递增; (ii)当a>0时,令f′(x)>0,解得∴f(x)在
上单调递增,在
,令f′(x)<0,解得上单调递减;
,
综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增; 当a>0时,f(x)在
上单调递增,在
上单调递减;
上单调递增,在
上单调递
(Ⅱ)当a>0时,由(Ⅰ)知f(x)在减, ①当
,即a≥e时,f(x)在[1,e]上单调递减,则f(x)max=f(1)=1﹣a,
由1﹣a<a,解得,
∴此时实数a的取值范围为[e,+∞); ②当
,即a≤1时,f(x)在[1,e]上单调递增,则f(x)max=f(e)=e﹣ae+1,
由e﹣ae+1<a,解得a>1, ∴此时a∈∅; ③当减,则
,即1<a<e时,f(x)在
,
上单调递增,在
上单调递
故1﹣elna<a,即elna+a﹣1>0, 设g(x)=elnx+x﹣1,x∈(1,e),则∴g(x)在(1,e)上单调递增, 又g(1)=0,
∴对任意x∈(1,e),都有g(x)>0, ∴a∈(1,e)满足题意;
综上所述,实数a的取值范围为(1,+∞).
,
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容