2017-2018学年山东省烟台市高二(下)期中数学试卷(理科)含详细解答

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资源描述

1、2017-2018学年山东省烟台市高二(下)期中数学试卷(理科)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1(5分)复数1(i是虚数单位)的模等于()ABCD2(5分)极坐标方程2sin表示的圆的半径是()ABC2D13(5分)已知f1(x)sinxcosx,fn+1(x)是fn(x)的导函数,即f2(x)f1(x),f3(x)f2(x),fn+1(x)fn(x),nN*,则f2018(x)()AsinxcosxBcosxsinxCsinx+cosxDsinxcosx4(5分)曲线ysinx+ex在(0,1)处的切线方程为()Ax2y+20B2

2、xy+10Cx+2y40Dxy+105(5分)函数f(x)的定义域为R,导函数f(x)的图象如图所示,则函数f(x)()A无极大值点,有四个极小值点B有三个极大值点,两个极小值点C有两个极大值点,两个极小值点D有四个极大值点,无极小值点6(5分)已知anlogn+1(n+2)(nN*),观察下列算式:a1a2log23log342,a1a2a3a4a5a6log23log34log783,若a1a2a3am2018(mN*),则m的值为()A220182B22018C220162D220167(5分)一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下,甲说:“罪犯在乙、丙、丁三

3、人之中”:乙说:“我没有作案,是丙偷的”:丙说:“甲、乙两人中有一人是小偷”:丁说:“乙说的是事实”经过调查核实,四人中有两人说的是真话,另外两人说的是假话,且这四人中只有一人是罪犯,由此可判断罪犯是()A甲B乙C丙D丁8(5分)在R上可导的函数f(x)的图形如图所示,则关于x的不等式xf(x)0的解集为()A(,1)(0,1)B(1,0)(1,+)C(2,1)(1,2)D(,2)(2,+)9(5分)已知函数f(x)(xR)的图象上任一点(x0,y0)处的切线方程为yy0(x02)(x021)(xx0),那么函数f(x)的单调递减区间是()A1,+)B(,2C(,1)和(1,2)D2,+)10

4、(5分)已知直线l的参数方程为(t为参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为4sin(+),直线l与圆C的两个交点为A,B,当|AB|最小时,的值为()ABCD11(5分)如图,过原点斜率为k的直线与曲线ylnx交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),给出以下结论:k的取值范围是(0,)x11x2当x(x1,x2)时,f(x)kxlnx先减后增且恒为负其中所有正确的结论的序号是()ABCD12(5分)已知函数f(x)的导函数f(x),满足xf(x)+2f(x),且f(1)1,则函数f(x)的最大值为()A0BCD2e二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20

5、分)13(5分)由直线所围成的封闭图形的面积为 14(5分)若函数f(x)x+asinx在R上递增,则实数a的取值范围为 15(5分)观察下面一组等式:S11,S22+3+49,S33+4+5+6+725,S44+5+6+7+8+9+1049,根据上面等式猜测S2n1(4n3)(an+b),则a2+b2 16(5分)如果函数yf(x)在其定义域上有且只有两个数x0,使得f(x0),那么我们就称函数yf(x)为“双T函数”,则下列四个函数中:yx2+1,yex,yln|x|,ysinx+1为“双T函数”的是 三、解答题(共6小题,满分70分)解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤17(12分)已

6、知z1(10a2)i,z2+(a2)i(其中i为虚数单位),若z1+z2是实数(1)求实数a的值;(2)求的值18(12分)(1)求证:(2)已知实数a、b、c满足0a,b,c2,求证:(2a)b,(2b)c,(2c)a不同时大于119(12分)已知函数f(x)(1a)x22xlnx(1)当a1时,求函数f(x)的极值;(2)若函数f(x)在(0,+)单调递增,求实数a的取值范围20(12分)数列an满足:a1,前n项和Snan,(1)写出a2,a3,a4;(2)猜出an的表达式,并用数学归纳法证明21(12分)已知函数f(x)e2xax(1)讨论f(x)的单调性;(2)当x0时,f(x)ax

7、2+1,求a的取值范围22(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C:(为参数),以平面直角坐标系xOy的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l:(cos+sin)2(1)试写出曲线C的极坐标方程与直线l的普通方程;(2)在曲线C上求一点P,使点P到直线l的距离最小,并求此最小值2017-2018学年山东省烟台市高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1(5分)复数1(i是虚数单位)的模等于()ABCD【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计

8、算公式求解【解答】解:111+,|1|故选:C【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题2(5分)极坐标方程2sin表示的圆的半径是()ABC2D1【分析】极坐标方程2sin转化为普通方程,由此能求出极坐标方程2sin表示的圆的半径【解答】解:极坐标方程2sin,即22sin,转化为普通方程,得:x2+y22y0,极坐标方程2sin表示的圆的半径是:r1故选:D【点评】本题考查圆的半径的求法,考查极坐标方程、直角坐标方程的互化等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题3(5分)已知f1(x)sinxcosx,fn+1(x)是fn(x)的导函数,即f2(x

9、)f1(x),f3(x)f2(x),fn+1(x)fn(x),nN*,则f2018(x)()AsinxcosxBcosxsinxCsinx+cosxDsinxcosx【分析】求函数的导数,寻找函数的规律性,即可得到结论【解答】解:f1(x)sinxcosx,f2(x)f1(x)cosx+sinx,f3(x)f2(x)sinx+cosx,f4(x)f3(x)cosxsinx,f5(x)f4(x)sinxcosx,fn+4(x)fn(x),即函数fn(x)是周期为4的周期函数,则f2018(x)f5044+2(x)f2(x)cosx+sinx,故选:C【点评】本题主要考查导数的计算,要求熟练掌握常

10、见函数的导数公式,确定函数fn(x)是周期为4的周期函数是解决本题的关键4(5分)曲线ysinx+ex在(0,1)处的切线方程为()Ax2y+20B2xy+10Cx+2y40Dxy+10【分析】先求出函数的导函数,然后得到在x0处的导数即为切线的斜率,最后根据点斜式可求得直线的切线方程【解答】解:ysinx+ex,yex+cosx,在x0处的切线斜率kf(0)1+12,ysinx+ex在(0,1)处的切线方程为:y12x,2xy+10,故选:B【点评】本题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程,解此题的关键是要对函数能够正确求导,此题是一道基础题5(5分)函数f(x)的定义域为R,导函数f(x

11、)的图象如图所示,则函数f(x)()A无极大值点,有四个极小值点B有三个极大值点,两个极小值点C有两个极大值点,两个极小值点D有四个极大值点,无极小值点【分析】利用导函数的图象,判断函数的极值点,即可【解答】解:因为导函数的图象如图:可知导函数图象中由4个函数值为0,即f(a)0,f(b)0,f(c)0,f(d)0xa,函数是增函数,x(a,b)函数是减函数,x(b,c),函数在增函数,x(c,d)函数在减函数,xd,函数是增函数,可知极大值点为:a,c;极小值点为:b,d故选:C【点评】本题考查函数的导数的应用,极值点的判断,考查数形结合以及函数思想的应用6(5分)已知anlogn+1(n+

12、2)(nN*),观察下列算式:a1a2log23log342,a1a2a3a4a5a6log23log34log783,若a1a2a3am2018(mN*),则m的值为()A220182B22018C220162D22016【分析】根据题意,由对数的运算性质可得a1a2a3amlog23log34log(m+1)(m+2)2018,变形可得m+222018,解可得m的值,即可得答案【解答】解:根据题意,anlogn+1(n+2),a1a2log23log342,若a1a2a3am2018(mN*),则有a1a2a3amlog23log34log(m+1)(m+2)2018,则m+222018,

13、即m220182;故选:A【点评】本题考查归纳推理的应用,涉及对数的运算性质,属于基础题7(5分)一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下,甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中”:乙说:“我没有作案,是丙偷的”:丙说:“甲、乙两人中有一人是小偷”:丁说:“乙说的是事实”经过调查核实,四人中有两人说的是真话,另外两人说的是假话,且这四人中只有一人是罪犯,由此可判断罪犯是()A甲B乙C丙D丁【分析】这个问题的关键是四人中有两人说真话,另外两人说了假话,这是解决本题的突破口;然后进行分析、推理即可得出结论【解答】解:在甲、乙、丙、丁四人的供词不达意中,可以看出乙、丁两人的观点是

14、一致的,因此乙、丁两人的供词应该是同真或同假(即都是真话或者都是假话,不会出现一真一假的情况);假设乙、丁两人说的是真话,那么甲、丙两人说的是假话,由乙说真话推出丙是罪犯的结论;由甲说假话,推出乙、丙、丁三人不是罪犯的结论;显然这两个结论是相互矛盾的;所以乙、丁两人说的是假话,而甲、丙两人说的是真话;由甲、丙的供述内容可以断定乙是罪犯,乙、丙、丁中有一人是罪犯,由丁说假说,丙说真话,推出乙是罪犯故选:B【点评】此题解答时应结合题意,进行分析,进而找出解决本题的突破口,然后进行推理,得出结论8(5分)在R上可导的函数f(x)的图形如图所示,则关于x的不等式xf(x)0的解集为()A(,1)(0,

15、1)B(1,0)(1,+)C(2,1)(1,2)D(,2)(2,+)【分析】讨论x的符号,根据函数单调性和导数之间的关系即可得到结论【解答】解:若x0时,不等式xf(x)0不成立若x0,则不等式xf(x)0等价为f(x)0,此时函数单调递减,由图象可知,此时0x1若x0,则不等式xf(x)0等价为f(x)0,此时函数单调递增,由图象可知,此时x1,故不等式xf(x)0的解集为(,1)(0,1)故选:A【点评】本题主要考查不等式的解法,利用函数单调性和导数之间的关系即可得到结论9(5分)已知函数f(x)(xR)的图象上任一点(x0,y0)处的切线方程为yy0(x02)(x021)(xx0),那么

16、函数f(x)的单调递减区间是()A1,+)B(,2C(,1)和(1,2)D2,+)【分析】由切线方程yy0(x02)(x021)(xx0),可知任一点的导数为f(x)(x2)(x21),然后由f(x)0,可求单调递减区间【解答】解:因为函数f(x),(xR)上任一点(x0y0)的切线方程为yy0(x02)(x021)(xx0),即函数在任一点(x0y0)的切线斜率为k(x02)(x021),即知任一点的导数为f(x)(x2)(x21)由f(x)(x2)(x21)0,得x1或1x2,即函数f(x)的单调递减区间是(,1)和(1,2)故选:C【点评】本题的考点是利用导数研究函数的单调性,先由切线方

17、程得到切线斜率,进而得到函数的导数,然后解导数不等式,是解决本题的关键10(5分)已知直线l的参数方程为(t为参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为4sin(+),直线l与圆C的两个交点为A,B,当|AB|最小时,的值为()ABCD【分析】直线l过点M(1,),倾斜角为,圆C的极坐标方程化为,从而圆C的直角坐标方程为(x)2+(y1)24,点M(1,)圆内,圆心C(,1)与M(1,)连线的斜率kCM,当|AB|最小时,直线CMAB,由此能求出【解答】解:直线l的参数方程为(t为参数),直线l过点M(1,),倾斜角为,圆C的极坐标方程为4sin(+),即,圆C的

18、直角坐标方程为x2+y22y20,即(x)2+(y1)24,(1)2+(1)24,点M(1,)圆内,直线l与圆C的两个交点为A,B,圆心C(,1)与M(1,)连线的斜率kCM,当|AB|最小时,直线CMAB,tankAB故选:D【点评】本题考查解的求法,考查线段长的求法,考查参数方程、直角坐标方程、极坐标方程的互化等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题11(5分)如图,过原点斜率为k的直线与曲线ylnx交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),给出以下结论:k的取值范围是(0,)x11x2当x(x1,x2)时,f(x)kxlnx先减后增且恒为负其中所有正确的结论的序号是(

19、)ABCD【分析】构造函数f(x)kxlnx,求导数f(x),由f(x)有两个不同的零点,求得k的取值范围,判断正确;由x1x2得kx11kx2,判断错误;由图形知x(x1,x2)时f(x)的单调性判断正确【解答】解:令f(x)kxlnx,则f(x)k,由已知f(x)有两个不同的零点,则k0,f(x)在(0,)上单调递减,在(,+)上单调递增,f()1ln0,则0k,正确;且有x1x2,kx11kx2,错误;当x(x1,x2)时,f(x)kxlnx先减后增且恒为负,正确;所有正确结论的序号是故选:C【点评】本题考查了命题的真假判断与应用问题,也考查了利用导数研究函数的单调性以及数形结合的解题方

20、法,是中档题12(5分)已知函数f(x)的导函数f(x),满足xf(x)+2f(x),且f(1)1,则函数f(x)的最大值为()A0BCD2e【分析】由题意构造函数g(x)x2f(x),可解得g(x)1+lnx,f(x),利用导数判断函数f(x)的单调性,求得最大值即可【解答】解:xf(x)+2f(x),x2f(x)+2xf(x),令g(x)x2f(x),则g(x)x2f(x)+2xf(x),f(1)1,g(1)1,g(x)1+lnx,f(x),f(x),x时,f(x)0,x时,f(x)0,当x时,f(x)maxf()故选:C【点评】本题主要考查利用导数研究函数的性质,解题的关键是构造函数g(

21、x)x2f(x),逻辑性较强,属于中档题二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13(5分)由直线所围成的封闭图形的面积为1【分析】根据积分的几何意义求几何图形的面积【解答】解:函数的图象如图:当时,f(x)sinx0,根据积分的几何意义可知,所求区域面积为S(cosx)cos(cos)coscos故答案为:1【点评】本题主要考查定积分的应用,在利用定积分求面积时必须要求被积函数f(x)0,要求熟练掌握常见函数的积分公式14(5分)若函数f(x)x+asinx在R上递增,则实数a的取值范围为1,1【分析】先对函数f(x)x+asin x进行求导,根据原函数是R上的增函数一定有其导函数在R

22、上大于等于0恒成立得到1+acosx0,再结合cosx的范围可求出a的范围【解答】解:f(x)1+acosx,要使函数f(x)x+asinx在R上递增,则1+acosx0对任意实数x都成立1acosx1,当a0时aacosxa,a1,0a1;当a0时适合;当a0时,aacosxa,a1,1a0综上,1a1故答案为:1,1【点评】本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减15(5分)观察下面一组等式:S11,S22+3+49,S33+4+5+6+725,S44+5+6+7+8+9+1049,根据上面等式猜测S2n1(4n3

23、)(an+b),则a2+b225【分析】利用所给等式,对猜测S2n1(4n3)(an+b),进行赋值,即可得到结论【解答】解:当n1时,S1(413)(a+b)a+b1,当n2时,S3(423)(2a+b)5(2a+b)25,由解得a4,b3,a2+b216+925,故答案为:25【点评】本题考查了归纳推理,根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理16(5分)如果函数yf(x)在其定义域上有且只有两个数x0,使得f(x0),那么我们就称函数yf(x)为“双T函数”,则下列四个函数中:yx2+1,yex,yln|x|,ysinx+1为“双T函数”的是【分析】

24、根据题意,逐一验证题目中的函数是否满足题意,即可判断是否为“双T函数”【解答】解:对于,yf(x)x2+1,x+,f(x)2x,令x+2x,即x,解得x1,满足题意,yf(x)为“双T函数”;对于,yf(x)ex,f(x)ex,令ex,解得x1,不满足题意,yf(x)不是“双T函数”;对于,yf(x)ln|x|,x0,f(x),令,即lnx1,解得xe,x0,f(x),令,即ln(x)1,解得xe,满足题意,yf(x)为“双T函数”;对于,yf(x)sinx+1,+,f(x)cosx,令+cosx,即sinxxcosx+10,由g(x)sinxxcosx+1,则g(x)xsinx,令g(x)0

25、,解得xk,kZ;由三角函数的周期性知,方程sinxxcosx+10的解有无数个,不满足题意,yf(x)不是“双T函数”;综上,正确的命题序号是故答案为:【点评】本题考查了新定义的函数应用问题,也考查了函数的性质应用问题,是难题三、解答题(共6小题,满分70分)解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤17(12分)已知z1(10a2)i,z2+(a2)i(其中i为虚数单位),若z1+z2是实数(1)求实数a的值;(2)求的值【分析】(1)根据虚部为零即可求出,(2)根据复数的运算法则即可求出【解答】解:(1)z1+z2(10a2)i+(a2)i,z1+z2是实数,10+a2+a20,解得a3或a

26、4(舍去),a3;(2)由(1)可得z1i,z21+i,+i,(+i)(1+i)1+ii+i【点评】本题考查了复数的运算和共轭复数的定义,考查了运算能力,属于基础题18(12分)(1)求证:(2)已知实数a、b、c满足0a,b,c2,求证:(2a)b,(2b)c,(2c)a不同时大于1【分析】(1)根据分析法即可证明,(2)利用反证法即可证明【解答】证明:(1)要证:,只要证+,只要证(+)2(+)2,即证11+211+2,即证,即证2430,显然成立,故(2)假设(2a)b1,(2b)c1,(2c)a1,由题意知2a0,2b0,2c0,那么1,同理1,1三式相加,得33矛盾,所以假设不成立所

27、以(2a)b,(2b)c,(2c)a不能同时大于1【点评】本题考查了分析法和反证法,考查了推理论证能力,属于中档题19(12分)已知函数f(x)(1a)x22xlnx(1)当a1时,求函数f(x)的极值;(2)若函数f(x)在(0,+)单调递增,求实数a的取值范围【分析】(1)求出导数,由题意可得f(x)0,判断函数的单调性,根据单调性即可函数的极值,(2)由题意可得,f(x)2(1a)x2(1+lnx)0,在(0,+)上恒成立,运用参数分离和函数的单调性,求得右边函数的范围,即可得到a的范围【解答】解:(1)当a1时,f(x)2xlnx,x0,f(x)2(1+lnx),令f(x)0,解得x,

28、当0x时,f(x)0,函数单调递增,当x时,f(x)0,函数单调递减,当x时,函数取的极大值,极大值为f()2ln,无极小值,(2)函数f(x)在(0,+)单调递增,f(x)2(1a)x2(1+lnx)0,在(0,+)上恒成立,1a,设g(x),x0,g(x),令g(x)0,解得x1,当0x1 时,g(x)0,函数g(x)单调递增,当x1 时,g(x)0,函数g(x)单调递减,g(x)g(1)1,1a1,a0,故a的取值范围为(,0【点评】本题考查导数的运用:判断单调性和求极值,同时考查参数分离和函数的单调性的运用,以及不等式恒成立思想的运用,属于中档题和易错题20(12分)数列an满足:a1

29、,前n项和Snan,(1)写出a2,a3,a4;(2)猜出an的表达式,并用数学归纳法证明【分析】(1)根据Snan,利用递推公式,分别令n2,3,4求出a1,a2,a3,a4;(2)根据(1)求出的数列的前四项,从而总结出规律猜出an,然后利用数学归纳法进行证明即得【解答】解:(1)a1,前n项和Snan,令n2,即a1+a23a2a2a1令n3,即a1+a2+a36a3,a3令n4,得a1+a2+a3+a410a4,a4(2)猜想an,下面用数学归纳法给出证明当n1时,结论成立假设当nk时,结论成立,即ak,则当nk+1时,Skak,Sk+1ak+1,即Sk+ak+1ak+1,+ak+1a

30、k+1,ak+1,当nk+1时结论成立由可知,对一切nN+都有an成立【点评】本题主要考查数列递推式、数学归纳法数学归纳法一般三个步骤:(1)验证n1成立;(2)假设nk成立;(3)利用已知条件证明nk+1也成立,从而求证21(12分)已知函数f(x)e2xax(1)讨论f(x)的单调性;(2)当x0时,f(x)ax2+1,求a的取值范围【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(2)问题变形为e2xax2ax10,令g(x)e2xax2ax1,根据函数的单调性确定a的范围即可【解答】解:(1)f(x)2e2xa,a0时,f(x)0,f(x)在R上递增,a0时,由

31、f(x)0得xln,x(,ln),f(x)0,f(x)在(,ln)上递减;x(ln,+),f(x)0,f(x)在(ln,+)上递增(2)f(x)e2xaxax2+1变形为e2xax2ax10,令g(x)e2xax2ax1,g(x)2e2x2axa,令g(x)0,可得a,令h(x),h(x),x0时,h(x)0,h(x)在(0,+)上单调递增,h(x)的值域是(2,+),当a2时,g(x)0没有实根,g(x)0,g(x)在(0,+)上单调递增,g(x)g(0)0,符合题意,当a2时,g(x)0有唯一实根x0,x(0,x0)时,g(x)0,g(x)在(0,x0)上递减,g(x)g(0)0,不符题意

32、,综上,a的取值范围是a2【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题22(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C:(为参数),以平面直角坐标系xOy的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知直线l:(cos+sin)2(1)试写出曲线C的极坐标方程与直线l的普通方程;(2)在曲线C上求一点P,使点P到直线l的距离最小,并求此最小值【分析】(1)曲线C的参数消去参数,能求出曲线C的普通方程,由此能求出曲线C的极坐标方程;由直线l的极坐标方程能求出直线l的普通方程(2)设P(,sin),则P到直线l的距离d,由此能求出点P坐标及点P到直线l的距离的最小值【解答】解:(1)曲线C:(为参数),曲线C的普通方程为1,曲线C的极坐标方程为1,即2+22sin23直线l:(cos+sin)2直线l的普通方程为x+y20(2)设P(,sin),则P到直线l的距离d,当2sin()2时,点P到直线l的距离最小,此时,P(,),此最小值为dmin2【点评】本题考查曲线的极坐标方程、直线的普通方程的求法,考查点到直线的距离的最小值的求法,考查直角坐标方程、参数方程、极坐标方程的互化等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题

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