1、2018-2019学年广东省深圳市四校发展联盟体高二(下)期中数学试卷(理科)一选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1(5分)已知i为虚数单位,复数z满足,则复数z的虚部为()A2iB2C2iD22(5分)“x1”是“x21”的()A充分而不必要条件B必要而不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件3(5分)在空间四边形OABC中,点M在线段OA上,且OM2MA,N为BC的中点,则等于()A+B+CD4(5分)在等差数列an中,已知a22,前7项和S756,则公差d()A2B3C2D35(5分)观察下列各式:a+b1,a2+b2
2、3,a3+b34,a4+b47,a5+b511,则a10+b10()A28B76C123D1996(5分)设抛物线y28x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PAl,A为垂足,如果直线AF的斜率为,那么|PF|()A4B8C16D87(5分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a2b22bc,sinC3sinB,则A()ABCD8(5分)由曲线y,直线yx2及y轴所围成的图形的面积为()AB4CD69(5分)已知a0,b0,a+b2,则的最小值是()AB4CD510(5分)如果不等式ax2+bx+c0的解集是x|x2或x4,那么对于函数f(x)ax2+bx+c应有()Af(
3、5)f(2)f(1)Bf(5)f(1)f(2)Cf(1)f(2)f(5)Df(2)f(5)f(1)11(5分)已知椭圆与双曲线有共同的焦点,且其中的一个焦点F到双曲线的两条渐近线的距离之和为,则双曲线的离心率为()A2B3CD12(5分)已知函数f(x)为定义在(,+)上的可导函数,且f(x)f(x)对于xR恒成立,且e为自然对数的底数,则()Af(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)Bf(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)Cf(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)Df(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分
4、,共20分)13(5分)曲线在点(1,1)处的切线方程为 14(5分)已知实数x,y满足,则z3x+5y的最大值等于 15(5分)经过点M(2,1)作直线l交于双曲线x21于A,B两点,且M为AB的中点,则直线l的方程为 16(5分)在ABC中,若ACBC,ACb,BCa,则ABC的外接圆半径,将此结论拓展到空间,可得出的正确结论是:在四面体SABC中,若SA、SB、SC两两互相垂直,SAa,SBb,SCc,则四面体SABC的外接球半径R 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(10分)在ABC中,(1)求sinB的值;(2)求ABC的面积18(1
5、2分)已知数列an的前n项和为Sn,且满足Sn2an1(1)求数列an的通项公式an;(2)令bn,求数列bn的前n项和Tn;19(12分)已知函数f(x)x(xc)2在x2处有极小值(1)求c的值;(2)若关于x的方程f(x)a有三个不同的实数根,求实数a的取值范围20(12分)如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,ABAC,ABAC1,AA12,D、E分别为AA1、B1C的中点(1)求DE的长;(2)证明:DE平面BCC1;(3)求二面角DBCC1的余弦值21(12分)已知椭圆的离心率,过其右焦点F(1,0)且与x轴不重合的直线l与椭圆C交于A,B两点(1)求椭圆C的方程;(2)O为坐标原点
6、,在x轴上是否存在点D,使得点O到直线DA,DB的距离总相等?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由22(12分)已知函数f(x)ln(1+x),kR(1)讨论f(x)的单调区间;(2)当k1时,求f(x)在0,+)上的最小值,并证明+ln(1+n)2018-2019学年广东省深圳市四校发展联盟体高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1(5分)已知i为虚数单位,复数z满足,则复数z的虚部为()A2iB2C2iD2【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案【解答】解:由,得复
7、数z的虚部为2故选:B【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题2(5分)“x1”是“x21”的()A充分而不必要条件B必要而不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可【解答】解:由x21得x1或x1,故“x1”是“x21”的充分不必要条件,故选:A【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,比较基础3(5分)在空间四边形OABC中,点M在线段OA上,且OM2MA,N为BC的中点,则等于()A+B+CD【分析】由题意结合图形,直接利用,求出,然后即可解答【解答】解:因为空间四边形OABC如图,点M在线段OA上,且O
8、M2MA,N为BC的中点,所以所以故选:B【点评】本题考查空间向量的基本运算,考查计算能力4(5分)在等差数列an中,已知a22,前7项和S756,则公差d()A2B3C2D3【分析】由已知结合等差数列的通项公式及求和公式可求a1,d【解答】解:等差数列an中,a22,S756,解可得,a11,d3,故选:B【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式的简单应用,属于基础试题5(5分)观察下列各式:a+b1,a2+b23,a3+b34,a4+b47,a5+b511,则a10+b10()A28B76C123D199【分析】观察可得各式的值构成数列1,3,4,7,11,所求值为数列中的第十项根据数列的
9、递推规律求解【解答】解:观察可得各式的值构成数列1,3,4,7,11,其规律为从第三项起,每项等于其前相邻两项的和,所求值为数列中的第十项继续写出此数列为1,3,4,7,11,18,29,47,76,123,第十项为123,即a10+b10123,故选:C【点评】本题考查归纳推理,实际上主要为数列的应用题要充分寻找数值、数字的变化特征,构造出数列,从特殊到一般,进行归纳推理6(5分)设抛物线y28x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PAl,A为垂足,如果直线AF的斜率为,那么|PF|()A4B8C16D8【分析】先根据抛物线方程求出焦点坐标和准线方程,根据直线AF的斜率得到AF方程,与准
10、线方程联立,解出A点坐标,因为PA垂直准线l,所以P点与A点纵坐标相同,再代入抛物线方程求P点横坐标,利用抛物线的定义就可求出|PF|长【解答】解:抛物线方程为y28x,焦点F(2,0),准线l方程为x2,直线AF的斜率为:,直线AF的方程为y(x+2),由可得A点坐标为(2,4),PAl,A为垂足,P点纵坐标为4,代入抛物线方程,得P点坐标为(6,4),|PF|PA|6(2)|8,故选:D【点评】本题主要考查抛物线的几何性质,定义的应用,以及曲线交点的求法,属于综合题7(5分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a2b22bc,sinC3sinB,则A()ABCD【分析】已知
11、第二个等式利用正弦定理化简,得到c3b,代入第一个等式用b表示出a,利用余弦定理表示出cosA,将表示出的a与c代入求出cosA的值,由A为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出A的度数【解答】解:利用正弦定理化简sinC3sinB得:c3b,代入得:a2b22bc6b2,即a27b2,解得:ab,cosA,A为三角形内角,A故选:B【点评】此题考查了正弦、余弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握定理是解本题的关键8(5分)由曲线y,直线yx2及y轴所围成的图形的面积为()AB4CD6【分析】利用定积分知识求解该区域面积是解决本题的关键,要确定出曲线y,直线yx2的交点,确定出积分区间
12、和被积函数,利用导数和积分的关系完成本题的求解【解答】解:联立方程得到两曲线的交点(4,2),因此曲线y,直线yx2及y轴所围成的图形的面积为:S故选C【点评】本题考查曲边图形面积的计算问题,考查学生分析问题解决问题的能力和意识,考查学生的转化与化归能力和运算能力,考查学生对定积分与导数的联系的认识,求定积分关键要找准被积函数的原函数,属于定积分的简单应用问题9(5分)已知a0,b0,a+b2,则的最小值是()AB4CD5【分析】利用题设中的等式,把y的表达式转化成()()展开后,利用基本不等式求得y的最小值【解答】解:a+b2,1()()+2(当且仅当b2a时等号成立)故选:C【点评】本题主
13、要考查了基本不等式求最值注意把握好一定,二正,三相等的原则10(5分)如果不等式ax2+bx+c0的解集是x|x2或x4,那么对于函数f(x)ax2+bx+c应有()Af(5)f(2)f(1)Bf(5)f(1)f(2)Cf(1)f(2)f(5)Df(2)f(5)f(1)【分析】由已知可知,a0、且2,4是ax2+bx+c0的根,从而可求f(x)ax2+bx+cax22ax8a对称轴及开口方向,根据二次函数的性质可知距离对称轴越远,函数值越小,可判断【解答】解:ax2+bx+c0的解集是x|x2或x4,a0、且2,4是ax2+bx+c0的根,b2a,c8a,f(x)ax2+bx+cax22ax8
14、a对称轴x1,开口向下,距离对称轴越远,函数值越小,f(5)f(2)f(1)故选:A【点评】本题主要考查了二次不等式法性质及函数的性质的简单应用,属于基础试题11(5分)已知椭圆与双曲线有共同的焦点,且其中的一个焦点F到双曲线的两条渐近线的距离之和为,则双曲线的离心率为()A2B3CD【分析】由题意求出c2,再根据焦点F到双曲线的两条渐近线的距离之和为,求出b,即可求出a1,根据离心率公式计算即可【解答】解:椭圆与双曲线有共同的焦点,4+m2m2a2+b2,双曲线的焦点坐标为(2,0),(2,0)设F(2,0)其渐近线方程为yx,焦点F到双曲线的两条渐近线的距离之和为,22,b,a2c2b21
15、,e2,故选:A【点评】本题考查了双曲线的简单性质以及椭圆的简单性质,考查了运算能力,属于基础题12(5分)已知函数f(x)为定义在(,+)上的可导函数,且f(x)f(x)对于xR恒成立,且e为自然对数的底数,则()Af(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)Bf(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)Cf(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)Df(1)ef(0)、f(2019)e2019f(0)【分析】先构造函数g(x),再利用导数研究函数的单调性得:g(x)0恒成立,即g(x)为增函数,所以g(1)g(0),g(2019)g(0),即f(1)ef(0),f(
16、2019)e2019f(0),得解【解答】解:因为函数f(x)为定义在(,+)上的可导函数,且f(x)f(x)对于xR恒成立,设g(x),则g(x)0恒成立,即g(x)为增函数,所以g(1)g(0),g(2019)g(0),即f(1)ef(0),f(2019)e2019f(0),故选:D【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性及利用函数单调性比较大小,属中档题二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13(5分)曲线在点(1,1)处的切线方程为x+y20【分析】由求导公式求出导数,根据导数的几何意义求出切线的斜率,代入点斜式方程,再化为一般式方程【解答】解:由题意得,在点(1,1)处
17、的切线斜率k1,则在点(1,1)处的切线方程是:y1(x1),即x+y20故答案为:x+y20【点评】本题考查了导数的几何意义,以及直线的点斜式方程,属于基础题14(5分)已知实数x,y满足,则z3x+5y的最大值等于21【分析】通过实数x,y满足约束条件直接画出此二一元次不等式组表示的平面区域;直接求出目标函数z3x+2y结果的可行域内的顶点,即可求出z的最大值;【解答】解:实数x,y满足的可行域如图:直线z3x+5y经过,的交点A(2,3)当x2,y3时z取最大值21;故答案为:21【点评】本题考查简单的线性规划的应用,考查计算能力与作图能力,以及表达式的几何意义15(5分)经过点M(2,
18、1)作直线l交于双曲线x21于A,B两点,且M为AB的中点,则直线l的方程为4xy70【分析】首先,设点A(x1,y1),点B(x2,y2),M(x0,y0),得到2x12y122 ,2x22y222 然后,并结合有关中点坐标公式求解【解答】解:设点A(x1,y1),点B(x2,y2),M(x0,y0),则2x12y122 2x22y222 得2(x1+x2)(x1x2)(y1+y2)(y1y2)0,22x02y00,82k0,k4,y14(x2),直线l的方程为4xy70,故答案为:4xy70【点评】本题重点考查了直线与双曲线的位置关系、中点弦问题等知识,处理中点弦问题时,常常采用“点差法”
19、进行处理16(5分)在ABC中,若ACBC,ACb,BCa,则ABC的外接圆半径,将此结论拓展到空间,可得出的正确结论是:在四面体SABC中,若SA、SB、SC两两互相垂直,SAa,SBb,SCc,则四面体SABC的外接球半径R【分析】这是一个类比推理的题,在由平面图形到空间图形的类比推理中,一般是由点的性质类比推理到线的性质,由线的性质类比推理到面的性质,由已知在平面几何中,ABC中,若BCAC,ACb,BCa,则ABC的外接圆半径,我们可以类比这一性质,推理出在四面体SABC中,若SA、SB、SC两两垂直,SAa,SBb,SCc,则四面体SABC的外接球半径R【解答】解:由平面图形的性质类
20、比推理空间图形的性质时一般是由点的性质类比推理到线的性质,由线的性质类比推理到面的性质,由圆的性质推理到球的性质由已知在平面几何中,ABC中,若BCAC,ACb,BCa,则ABC的外接圆半径,我们可以类比这一性质,推理出:在四面体SABC中,若SA、SB、SC两两垂直,SAa,SBb,SCc,则四面体SABC的外接球半径R故答案为:【点评】类比推理的一般步骤是:(1)找出两类事物之间的相似性或一致性;(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想)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(10分)在ABC中,(1)求sinB的
21、值;(2)求ABC的面积【分析】(1)由已知利用同角三角函数基本关系式可求sinA的值,由正弦定理可求sinB的值(2)由已知及余弦定理得AB22AB80,解得AB的值,根据三角形的面积公式即可计算得解【解答】(本题满分为10分)解:(1)在ABC中,由,得:sinA,(2分)由正弦定理,得:,(3分)又因为:,所以,sinB(5分)(2)由余弦定理,得:BC2AC2+AB22ACABcosA,(6分)代入数据,整理得:AB22AB80,(7分)解得:AB4或AB2,(舍去),(8分)ABC的面积为:SABC6(10分)【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,正弦定理,余弦定理,三角形的
22、面积公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题18(12分)已知数列an的前n项和为Sn,且满足Sn2an1(1)求数列an的通项公式an;(2)令bn,求数列bn的前n项和Tn;【分析】(1)由数列的递推式:n1时,a1S1;n2时,anSnSn1,结合等比数列的定义和通项公式,即可得到所求通项;(2)求得bnn()n1,运用数列的求和方法:错位相减法,结合等比数列的求和公式,计算可得所求和【解答】解:(1)Sn2an1,可得n1时,a1S12a11,即a11;n2时,anSnSn12an12an1+1,即有an2an1,可得数列an为首项为1,公比为2的等比数列,则a
23、n2n1,nN*;(2)bnn()n1,可得前n项和Tn1()0+2()1+3()2+n()n1,Tn1()+2()2+3()3+n()n,两式相加可得Tn1+()1+()2+()n1n()nn()n,化简可得Tn4(n+2)()n1【点评】本题考查数列的通项公式的求法,注意运用数列的递推式,考查数列的求和方法:错位相减法,考查化简运算能力,属于中档题19(12分)已知函数f(x)x(xc)2在x2处有极小值(1)求c的值;(2)若关于x的方程f(x)a有三个不同的实数根,求实数a的取值范围【分析】(1)由函数f(x)x(xc)2在x2处有极小值得f(2)0讨论解得c,(2)方程f(x)a有三
24、个不同的实数根等价于函数yf(x)的图象与直线ya有三个交点;利用数形结合法解即可【解答】解:(1)函数f(x)x(xc)2f(x)3x24cx+c2由函数f(x)x(xc)2在x2处有极小值得f(2)0;即:128c+c2 0,所以:c2或c6;当c6时,f(x)3x224x+363(x2)(x6);当x2时,f(x)0,f(x)单调递;当2x6时,f(x)0,f(x)单调递减,此时,f(2)为极大值,与题设矛盾所以c2(2)由(1),得f(x)3x28x+4(x2)(3x2);由f(x)0,得:x2,或x;由x变化时,f(x)、f(x)的变化情况如下:x(,) (,2)2 (2,+)f(x
25、) +00+f(x)单调递增极大值单调递减极小值0单调递增所以方程f(x)a有三个不同的实数根等价于函数yf(x)的图象与直线ya有三个交点;结合图象,得:0a故实数a的取值范围 (0,)【点评】本题考查了函数的导数的应用,同时考查了函数d的极值与函数图象的关系,考查数形结合法,属于中档题20(12分)如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,ABAC,ABAC1,AA12,D、E分别为AA1、B1C的中点(1)求DE的长;(2)证明:DE平面BCC1;(3)求二面角DBCC1的余弦值【分析】建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,求出A,B,C,C1,B1,A1,坐标(1)利用D、E分别为AA1、B
26、1C的中点,求出坐标,即可求DE的长(2)通过计算向量的数量积为0,证明DEBC,DECC1,利用直线与平面垂直的判定定理证明DE平面BCC1(3)求出平面DBC的一个法向量,是平面BCC1的一个法向量,利用向量的数量积求解二面角DBCC1的余弦值【解答】解:建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,(1分)则A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),C1(0,1,2),B1(1,0,2),A1(0,0,2)(2分)(1)D、E分别为AA1、B1C的中点(3分)(4分)(2)证明:由已知,得又,即DEBC,DECC1(7分)又DE平面BCC1,CC1平面BCC1,且BCCCCDE平面B
27、CC1 (8分)(3)由已知得,设平面DBC的一个法向量为,则,令z1,则x1,y1,(10分)由(2),知是平面BCC1的一个法向量 (11分)又,(13分)二面角DBCC1的余弦值为(14分)(取BC的中点F,可证DFE是二面角DBCC1的平面角)【点评】本题考查向量在立体几何中的应用,二面角的平面角的求法,直线与直线的垂直,直线与平面的垂直数量积为0的应用考查空间想象能力以及计算能力21(12分)已知椭圆的离心率,过其右焦点F(1,0)且与x轴不重合的直线l与椭圆C交于A,B两点(1)求椭圆C的方程;(2)O为坐标原点,在x轴上是否存在点D,使得点O到直线DA,DB的距离总相等?若存在,
28、求出点D的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)由椭圆离心率,过其右焦点F(1,0)且与x轴不重合的直线l与椭圆C交于A,B两点列出方程组求出,由此能求出椭圆C的方程(2)当直线l的斜率存在时,设其方程为yk(x1),把直线l的方程代入椭圆方程,得(2k2+1)x24k2x+2k220,由此利用韦达定理、点到直线的距离公式,结合已知条件能求出x轴上存在点D(2,0),使得点O到直线DA,DB的距离总相等【解答】解:(1)椭圆的离心率,过其右焦点F(1,0)且与x轴不重合的直线l与椭圆C交于A,B两点由已知,得,解得,椭圆C的方程为C:1(2)当直线l的斜率存在时,设其方程为yk(x1),把直
29、线l的方程代入椭圆方程,整理得:(2k2+1)x24k2x+2k220,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2,x1x2,点O到直线DA,DB的距离总相等,ADOBDO,kAD+kBD0,设点D的坐标为(x0,0),则由kAD+kBD0,得:+0,即+0,整理得,把,代入上式,得:2,即存在点D(2,0),使得点O到直线DA,DB的距离总相等,当直线l的斜率不存在时,x轴为线段AB的垂直平分线,故x轴上存在点D(2,0),使得点O到直线DA,DB的距离总相等,综上所述,x轴上存在点D(2,0),使得点O到直线DA,DB的距离总相等【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查满足条件的点的坐
30、标的求法,考查椭圆、直线方程、直线与椭圆的位置关系、根的判别式、韦达定理、直线的斜率等基础知识,考查运算求解能力,是中档题22(12分)已知函数f(x)ln(1+x),kR(1)讨论f(x)的单调区间;(2)当k1时,求f(x)在0,+)上的最小值,并证明+ln(1+n)【分析】(1)f(x)的定义域为(1,+)f(x),对k分类讨论:当k0时,当k0时,即可得出单调性(2)由(1)知,当k1时,f(x)在0,+)上单调递增,可得f(x)在0,+)上的最小值为f(0)0因此(x0),取x可得(nN*)利用“累加求和”即可得出【解答】解:(1)f(x)的定义域为(1,+),当k0时,f(x)0在(1,+)上恒成立,f(x)的单调递增区间是(1,+),无单调递减区间当k0时,由f(x)0解得xk1,由f(x)0得1xk1,函数f(x)的单调递增区间是(k1,+),单调递减区间是(1,k1)(2)由(1)知,当k1时,f(x)在0,+)上单调递增,f(x)在0,+)上的最小值为f(0)0(x0),即(nN*)+(ln2ln1)+(ln3ln2)+(ln(n+1)lnn)ln(1+n)【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、“累加求和”方法,考查了利用已证明结论证明不等式的方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题