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文档介绍
数学卷·2018届江西省上饶市横峰中学、铅山一中高二下学期第一次联考数学试卷(理科)(解析版)
2016-2017学年江西省上饶市横峰中学、铅山一中高二(下)第一次联考数学试卷(理科) 一、选择题:(本题包括12小题,共60分,每小题只有一个选项符合题意) 1.过抛物线y=x2上的点的切线的倾斜角( ) A.30° B.45° C.60° D.135° 2.定积分(x+sinx)dx的值为( ) A.﹣cos1 B. +1 C.π D. 3.函数f(x)在定义域R内可导,若f(x)=f(2﹣x),且当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1)f'(x)<0,设则( ) A.a<b<c B.b<c<a C.a<c<b D.c<a<b 4.已知函数f(x)=ax3﹣3x2+3x,若f'(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的值是( ) A.2或1 B.0 C.1或0 D.1 5.设则等于( ) A. B. C. D.不存在 6.设函数f(x)=ex(sinx﹣cosx)(0≤x≤4π),则函数f(x)的所有极大值之和为( ) A.e4π B.eπ+e2π C.eπ﹣e3π D.eπ+e3π 7.设函数f(x)=xsinx+cosx的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k=g(t)的部分图象为( ) A. B. C. D. 8.已知函数f(x)与f'(x)的图象如图所示,则函数g(x)=的递减区间为( ) A.(0,4) B. C. D.(0,1),(4,+∞) 9.已知函数f(x)=alnx+blog2x+1,f A.﹣1 B.2 C.﹣2 D. 10.已知函数f(x)的导数f'(x),f(x)不是常数函数,且(x+1)f(x)+xf'(x)≥0,对x∈[0,+∞)恒成立,则下列不等式一定成立的是( ) A.ef(1)<f(2) B.f(1)<0 C.ef(e)<2f(2) D.f(1)<2ef(2) 11.已知函数f(x)=aex﹣x2﹣(2a+1)x,若函数f(x)在区间(0,ln2)上有最值,则实数a的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣1,0) C.(﹣2,﹣1) D.(﹣∞,0)∪(0,1) 12.已知函数f(x)=aln(x+1)﹣x2在区间(0,1)内任取两个实数p,q,且p≠q,不等式>2恒成立,则实数a的取值范围为( ) A.(12,30] B.(﹣∞,18] C.[18,+∞) D.(﹣12,18] 二、填空题:(本题包括4小题,共20分) 13.若函数f(x)=f′(1)x3﹣2x2+3,则f′(1)的值为 . 14.由曲线y=x3与围成的封闭图形的面积是 . 15.已知函数f(x)=x(x+1)(x+2)…(x+100),则f'(0)= . 16.已知f(x)=xex,g(x)=﹣(x+1)2+a,若∃x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,则实数a的取值范围是 . 三、解答题:(本题包括6小题,共70分) 17.已知函数f(x)=x3﹣3x及y=f(x)上一点P(1,﹣2),过点P作直线l. (1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程; (2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于P的直线方程. 18.已知. (1)若f(x)在x=0处的切线方程为y=x+1,求k与b的值; (2)求. 19.已知曲线C:y2=2x﹣4. (1)求曲线C在点A(3,)处的切线方程; (2)过原点O作直线l与曲线C交于A,B两不同点,求线段AB的中点M的轨迹方程. 20.已知函数f(x)=alnx﹣x+1,α∈R. (1)求f(x)的单调区间; (2)若f(x)≤0在x∈(0,+∞)上恒成立,求所有实数a的值. 21.已知函数f(x)=xex. (I)求f(x)的单调区间与极值; (II)是否存在实数a使得对于任意的x1,x2∈(a,+∞),且x1<x2,恒有成立?若存在,求a的范围,若不存在,说明理由. 22.设函数y=f (x),对任意实数x,y都有f (x+y)=f (x)+f (y)+2xy. (1)求f (0)的值; (2)若f (1)=1,求f (2),f (3),f (4)的值; (3)在(2)的条件下,猜想f (n)(n∈N*)的表达式并用数学归纳法证明. 2016-2017学年江西省上饶市横峰中学、铅山一中高二(下)第一次联考数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题:(本题包括12小题,共60分,每小题只有一个选项符合题意) 1.过抛物线y=x2上的点的切线的倾斜角( ) A.30° B.45° C.60° D.135° 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】求得函数的导数,求得切线的斜率,由直线的斜率公式,可得倾斜角. 【解答】解:y=x2的导数为y′=2x, 在点的切线的斜率为k=2×=1, 设所求切线的倾斜角为α(0°≤α<180°), 由k=tanα=1, 解得α=45°. 故选:B. 2.定积分(x+sinx)dx的值为( ) A.﹣cos1 B. +1 C.π D. 【考点】定积分. 【分析】求出被积函数的原函数,然后分别代入积分上限和积分下限后作差得答案. 【解答】解:(x+sinx)dx=(x2﹣cosx)|=(﹣cos1)﹣(0﹣1)=﹣cos1, 故选:A 3.函数f(x)在定义域R内可导,若f(x)=f(2﹣x),且当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1)f'(x)<0,设则( ) A.a<b<c B.b<c<a C.a<c<b D.c<a<b 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】利用导数的符号,确定函数的单调性,结合函数的对称性,判断大小. 【解答】解:因为(x)=f(2﹣x),所以函数f(x)关于x=1对称, 当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1)f′(x)<0, 所以f′(x)>0,所以f(x)单调递增, 而f(2)=f(0),f()=f(), ﹣1<0<, ∴f(﹣1)<f(0)=f(2)<f()=f(), 即a<c<b, 故选:C. 4.已知函数f(x)=ax3﹣3x2+3x,若f'(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则a的值是( ) A.2或1 B.0 C.1或0 D.1 【考点】函数零点的判定定理. 【分析】求出f(x)的导数,讨论a=0,a≠0,解方程和运用判别式为0,即可得到所求a的值. 【解答】解:函数f(x)=ax3﹣3x2+3x, 导数为f′(x)=3ax2﹣6x+3, 若f'(x)存在唯一的零点x0,且x0>0, 当a=0时,f′(x)=3﹣6x=0,解得x=>0,满足题意; 当a≠0时,△=36﹣4×3a×3=0,解得a=1,f′(x)=0,解得x=1>0. 则a的值为0或1. 故选:C. 5.设则等于( ) A. B. C. D.不存在 【考点】定积分. 【分析】根据定积分的计算法则计算即可. 【解答】解:设 则=x2dx+(2﹣x)dx=x3|+(2x﹣x2)|=+(4﹣2)﹣(2﹣)=, 故选:C 6.设函数f(x)=ex(sinx﹣cosx)(0≤x≤4π),则函数f(x)的所有极大值之和为( ) A.e4π B.eπ+e2π C.eπ﹣e3π D.eπ+e3π 【考点】利用导数研究函数的极值. 【分析】先求出其导函数,利用导函数求出其单调区间,进而找到其极大值f(2kπ+π)=e2kπ+π,即可求函数f(x)的各极大值之和. 【解答】解:∵函数f(x)=ex(sinx﹣cosx), ∴f′(x)=(ex)′(sinx﹣cosx)+ex(sinx﹣cosx)′=2exsinx, ∵x∈(2kπ,2kπ+π)时,f′(x)>0,x∈(2kπ+π,2kπ+2π)时,f′(x)<0, ∴x∈(2kπ,2kπ+π)时原函数递增,x∈(2kπ+π,2kπ+2π)时,函数f(x)=ex(sinx﹣cosx)递减, 故当x=2kπ+π时,f(x)取极大值, 其极大值为f(2kπ+π)=e2kπ+π[sin(2kπ+π)﹣cos(2kπ+π)] =e2kπ+π×(0﹣(﹣1)) =e2kπ+π, 又0≤x≤4π, ∴函数f(x)的各极大值之和S=eπ+e3π. 故选:D. 7.设函数f(x)=xsinx+cosx的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k=g(t)的部分图象为( ) A. B. C. D. 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】先对函数f(x)进行求导运算,根据在点(t,f(t))处切线的斜率为在点(t,f(t))处的导数值,可得答案. 【解答】解:∵f(x)=xsinx+cosx ∴f′(x)=(xsinx)′+(cosx)′ =x(sinx)′+(x)′sinx+(cosx)′ =xcosx+sinx﹣sinx =xcosx ∴k=g(t)=tcost 根据y=cosx的图象可知g(t)应该为奇函数,且当x>0时g(t)>0 故选B. 8.已知函数f(x)与f'(x)的图象如图所示,则函数g(x)=的递减区间为( ) A.(0,4) B. C. D.(0,1),(4,+∞) 【考点】利用导数研究函数的单调性. 【分析】结合函数图象求出f′(x)﹣f(x)<0成立的x的范围即可. 【解答】解:结合图象:x∈(0,1)和x∈(4,+∞)时,f′(x)﹣f(x)<0, 而g′(x)=, 故g(x)在(0,1),(4,+∞)递减, 故选:D. 9.已知函数f(x)=alnx+blog2x+1,f A.﹣1 B.2 C.﹣2 D. 【考点】函数的值. 【分析】由已知得f=alnx+blog2x+1,f=aln2017+blog22017+1=3, ∴aln2017+blog22017=2, ∴=+b+1 =﹣aln2017﹣blog22017+1=﹣1. 故选:A. 10.已知函数f(x)的导数f'(x),f(x)不是常数函数,且(x+1)f(x)+xf'(x)≥0,对x∈[0,+∞)恒成立,则下列不等式一定成立的是( ) A.ef(1)<f(2) B.f(1)<0 C.ef(e)<2f(2) D.f(1)<2ef(2) 【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的运算. 【分析】根据条件构造函数F(x)=xexf (x),求出函数的导数,得到F′(x)=ex[(x+1)f(x)+xf′(x)]≥0对x∈[0,+∞)恒成立,得出函数F(x)=xexf (x)在[0,+∞)上单调递增,利用函数的单调性和导数之间的关系进行求解即可. 【解答】解:构造函数F(x)=xexf (x),则F′(x)=ex[(x+1)f(x)+xf′(x)], ∵(x+1)f(x)+xf'(x)≥0, ∴F′(x)≥0对x∈[0,+∞)恒成立, ∴函数F(x)=xexf (x)在[0,+∞)上单调递增, ∴F(1)<F(2), ∴f(1)<2ef(2), 故选:D. 11.已知函数f(x)=aex﹣x2﹣(2a+1)x,若函数f(x)在区间(0,ln2)上有最值,则实数a的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣1,0) C.(﹣2,﹣1) D.(﹣∞,0)∪(0,1) 【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用. 【分析】f′(x)=aex﹣2x﹣(2a+1)=g(x),由函数f(x)在区间(0,ln2)上有最值⇔g(x)在区间(0,ln2)上存在零点.利用函数零点存在定理即可得出. 【解答】解:f′(x)=aex﹣2x﹣(2a+1)=g(x), 由函数f(x)在区间(0,ln2)上有最值⇔g(x)在区间(0,ln2)上单调且存在零点. ∴g(0)g(ln2)=(a﹣2a﹣1)(2a﹣2ln2﹣2a﹣1)<0, 可得a+1<0,解得a<﹣1. 此时g′(x)=aex﹣2在区间(0,ln2)上单调递减. ∴实数a的取值范围是(﹣∞,﹣1). 故选:A. 12.已知函数f(x)=aln(x+1)﹣x2在区间(0,1)内任取两个实数p,q,且p≠q,不等式>2恒成立,则实数a的取值范围为( ) A.(12,30] B.(﹣∞,18] C.[18,+∞) D.(﹣12,18] 【考点】函数恒成立问题. 【分析】依题意知,不等式>2恒成立等价转化为f′(x+1)>2恒成立,分离参数a,利用二次函数的单调性与最值即可求得实数a的取值范围. 【解答】解:∵f(x)=aln(x+1)﹣x2, ∴f(x+1)=aln[(x+1)+1]﹣(x+1)2, ∴f′(x+1)=﹣2(x+1), ∵p,q∈(0,1),且p≠q, ∴不等式>2恒成立⇔>2恒成立⇔f′(x+1)>2恒成立, 即﹣2(x+1)>2(0<x<1)恒成立, 整理得:a>2(x+2)2(0<x<1)恒成立, ∵函数y=2(x+2)2的对称轴方程为x=﹣2,∴该函数在区间(0,1)上单调递增, ∴2(x+2)2<18, ∴a≥18. 故选:C. 二、填空题:(本题包括4小题,共20分) 13.若函数f(x)=f′(1)x3﹣2x2+3,则f′(1)的值为 2 . 【考点】导数的运算. 【分析】求出函数f(x)的导数,计算f′(1)的值即可. 【解答】解:∵f(x)=f′(1)x3﹣2x2+3, ∴f′(x)=3f′(1)x2﹣4x, ∴f′(1)=3f′(1)﹣4,解得:f′(1)=2, 故答案为:2. 14.由曲线y=x3与围成的封闭图形的面积是 . 【考点】定积分在求面积中的应用. 【分析】作出两个曲线的图象,求出它们的交点,由此可得所求面积为函数y=x3与在区间[0,1]上的定积分的值,再用定积分计算公式加以运算即可得. 【解答】解:如图在同一平面直角坐标系内作出y=x3与的图象,则封闭图形的面积 . 故答案为:. 15.已知函数f(x)=x(x+1)(x+2)…(x+100),则f'(0)= 100! . 【考点】导数的运算. 【分析】根据题意,将f(x)的变形可得f(x)=x[(x+1)(x+2)…(x+100)] ,对其求导可得f′(x)=1•[(x+1)(x+2)…(x+100)]+x[(x+1)(x+2)…(x+100)]′,将x=0代入计算可得答案. 【解答】解:根据题意,f(x)=x(x+1)(x+2)…(x+100)=x[(x+1)(x+2)…(x+100)], 其导数f′(x)=(x)′[(x+1)(x+2)…(x+100)]+x[(x+1)(x+2)…(x+100)]′ =1•[(x+1)(x+2)…(x+100)]+x[(x+1)(x+2)…(x+100)]′ 则f′(0)=1×2×3×4×…×100+0=100!; 故答案为:100!. 16.已知f(x)=xex,g(x)=﹣(x+1)2+a,若∃x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,则实数a的取值范围是 a . 【考点】函数在某点取得极值的条件. 【分析】∃x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,等价于f(x)min≤g(x)max,利用导数可求得f(x)的最小值,根据二次函数的性质可求得g(x)的最大值,代入上述不等式即可求得答案. 【解答】解:∃x1,x2∈R,使得f(x2)≤g(x1)成立,等价于f(x)min≤g(x)max, f′(x)=ex+xex=(1+x)ex, 当x<﹣1时,f′(x)<0,f(x)递减,当x>﹣1时,f′(x)>0,f(x)递增, 所以当x=﹣1时,f(x)取得最小值f(x)min=f(﹣1)=﹣; 当x=﹣1时g(x)取得最大值为g(x)max=g(﹣1)=a, 所以﹣≤a,即实数a的取值范围是a≥. 故答案为:a≥. 三、解答题:(本题包括6小题,共70分) 17.已知函数f(x)=x3﹣3x及y=f(x)上一点P(1,﹣2),过点P作直线l. (1)求使直线l和y=f(x)相切且以P为切点的直线方程; (2)求使直线l和y=f(x)相切且切点异于P的直线方程. 【考点】直线的点斜式方程;导数的几何意义. 【分析】(1)由已知可得斜率函数为f′(x)=3x2﹣3,进而求出所过点切线的斜率,代入点斜式公式即可. (2)设另一切点为(x0,y0),求出该点切线方程,再由条件计算. 【解答】解:(1)由f(x)=x3﹣3x得,f′(x)=3x2﹣3, 过点P且以P(1,﹣2)为切点的直线的斜率f′(1)=0, ∴所求直线方程为y=﹣2. (2)设过P(1,﹣2)的直线l与y=f(x)切于另一点(x0,y0), 则f′(x0)=3x02﹣3. 又直线过(x0,y0),P(1,﹣2), 故其斜率可表示为=, 又=3x02﹣3, 即x03﹣3x0+2=3(x02﹣1)•(x0﹣1), 解得x0=1(舍)或x0=﹣, 故所求直线的斜率为k=3×(﹣1)=﹣, ∴y﹣(﹣2)=﹣(x﹣1), 即9x+4y﹣1=0. 18.已知. (1)若f(x)在x=0处的切线方程为y=x+1,求k与b的值; (2)求. 【考点】定积分;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)根据导数的几何意义可得f(0)=1,f′(0)=1,列方程组解出即可; (2)结合(1)中的导数可求得y=的原函数,利用微积分基本定理计算定积分. 【解答】解:(1)f′(x)==. ∵f(x)在x=0处的切线方程为y=x+1, ∴,即, 解得k=2,b=1. (2)令=得, 解得k=﹣1,b=0, ∴()′=, ∴==﹣. 19.已知曲线C:y2=2x﹣4. (1)求曲线C在点A(3,)处的切线方程; (2)过原点O作直线l与曲线C交于A,B两不同点,求线段AB的中点M的轨迹方程. 【考点】轨迹方程;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)y>0时,y=,求导数,可得切线的斜率,从而可求曲线C在点A(3,)处的切线方程; (2)设l:y=kx代入y2=2x﹣4,利用韦达定理,结合中点坐标公式,即可求出线段AB的中点M的轨迹方程. 【解答】解:(1)y>0时,y=, ∴y′=, ∴x=3时,y′=, ∴曲线C在点A(3,)处的切线方程为y﹣=(x﹣3),即x﹣y﹣1=0; (2)设l:y=kx,M(x,y),则 y=kx代入y2=2x﹣4,可得k2x2﹣2x+4=0, ∴△=4﹣16k2>0,∴ 设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=, ∴y1+y2= ∴x=,y=, ∴y2=x(x>4). 20.已知函数f(x)=alnx﹣x+1,α∈R. (1)求f(x)的单调区间; (2)若f(x)≤0在x∈(0,+∞)上恒成立,求所有实数a的值. 【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值. 【分析】(1)求出f′(x),根据当a≤0时,f′(x)>0恒成立,当a>0时,若f′(x)>0,则0<x<a,若f′(x)<0,则x>a,可得函数的单调区间; (2)分别讨论a≤0和a>0的情况:a≤0时,发现在(0,1)上函数f(x)>0,∴f(x)≤0在区间x∈(0,+∞)上不可能恒成立;当a>0时,再次求导求出a的值 【解答】解:(1)∵f(x)=alnx﹣x+1,x>0, ∴f′(x)=﹣1=, 当a≤0时,f′(x)<0恒成立,此时f(x)在(0,+∞)上单调递减; 当a>0时,若f′(x)>0,则0<x<a,若f′(x)<0,则x>a, 故此时,f(x)在(0,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减; (2)由(1)知:当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上为减区间,而f(1)=0, ∴在(0,1)上函数f(x)>0, ∴f(x)≤0在区间x∈(0,+∞)上不可能恒成立; 当a>0时,f(x)在(0,a)上递增,在(a,+∞)上递减, f(x)max=f(a)=alna﹣a+1, 令g(a)=alna﹣a+1, 依题意有g(a)≤0, 而g′(a)=lna,且a>0 ∴g(a)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增, ∴g(a)min=g(1)=0, 故a=1, 21.已知函数f(x)=xex. (I)求f(x)的单调区间与极值; (II)是否存在实数a使得对于任意的x1,x2∈(a,+∞),且x1<x2,恒有成立?若存在,求a的范围,若不存在,说明理由. 【考点】利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性. 【分析】(I)利用函数的求导公式求出函数的导数,根据导数求函数的单调性和极值. (II)构造函数g(x)=[f(x)﹣f(a)]/(x﹣a)=(xex﹣aea)/(x﹣a),x>a,求出函数导数,判断函数导函数的值与0的关系,根据导函数的单调性,求a的取值范围. 【解答】解:(I)由f′(x)=ex(x+1)=0,得x=﹣1; 当变化时的变化情况如下表:可知f(x)的单调递减区间为(﹣∞,﹣1),递增区间为(﹣1,+∞), f(x)有极小值为f(﹣1)=﹣,但没有极大值. (II)令g(x)=[f(x)﹣f(a)]/(x﹣a)=(xex﹣aea)/(x﹣a),x>a, 则[f(x2)﹣f(a)]/(x2﹣a)>[f(x1)﹣f(a)]/(x1﹣a)恒成立, 即g(x)在(a,+∞)内单调递增这只需g′(x)>0.而g′(x)=[ex(x2﹣ax﹣a)+aea]/(x﹣a)2 记h(x)=ex(x2﹣ax﹣a)+aea, 则h′(x)=ex[x2+(2﹣a)x﹣2a]=ex(x+2)(x﹣a) 故当a≥﹣2,且x>a时,h′(x)>0,h(x)在[a,+∞)上单调递增. 故h(x)>h(a)=0,从而g′(x)>0,不等式(*)恒成立 另一方面,当a<﹣2,且a<x<﹣2时,h′(x)<0,h(x)在[a,﹣2]上单调递减又h(a)=0,所以h(x)<0, 即g′(x)<0,g(x)在(a,﹣2)上单调递减. 从而存在x1x2,a<x1<x2<﹣2,使得g(x2)<g(x1) ∴a存在,其取值范围为[﹣2,+∞) 22.设函数y=f (x),对任意实数x,y都有f (x+y)=f (x)+f (y)+2xy. (1)求f (0)的值; (2)若f (1)=1,求f (2),f (3),f (4)的值; (3)在(2)的条件下,猜想f (n)(n∈N*)的表达式并用数学归纳法证明. 【考点】抽象函数及其应用;数学归纳法. 【分析】(1)利用特殊值法判断即可; (2)根据条件,逐步代入求解; (3)猜想结论,根据数学归纳法的证明步骤证明. 【解答】解:(1)令x=y=0,得f(0+0)=f(0)+f(0)+2×0×0,得f(0)=0.… (2)由f(1)=1,得f(2)=f(1+1)=f(1)+f(1)+2×1×1=4. f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)+2×2×1=9.f(4)=f(3+1)=f(3)+f(1)+2×3×1=16.… (3)由(2)可猜想f(n)=n2,… 用数学归纳法证明: (i)当n=1时,f(1)=12=1显然成立.… (ii)假设当n=k时,命题成立,即f(k)=k2,… 则当n=k+1时,f(k+1)=f(k)+f(1)+2×k×1=k2+1+2k=(k+1)2, 故当n=k+1时命题也成立,… 由(i),(ii)可得,对一切n∈N*都有f(n)=n2成立.…查看更多