2015年高二数学理科上学期期末试题(有答案)

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网




  命题人:高二数学备课组
  (考试时间:2015年1月 15日  )满分:100分(必考试卷Ⅰ)    50分(必考试卷Ⅱ)
  时量:120分钟
  得分:       
  
  必考试卷Ⅰ
  一、:本大题共7小题,每小题5分,共35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.复数i+i2在复平面内表示的点在
  
  A.第一象限
  B.第二象限
  C.第三象限
  D.第四象限
  2.设x∈R,则x>e的一个必要不充分条件是
  A.x>1 B.x<1
  C.x>3 D.x<3
  3.若f(x)=2cos α-sin x,则f′(α)等于
  A.-sin α
  B.-cos α
  C.-2sin α-cos α
  D.-3cos α
  4.下列三句话按三段论的模式排列顺序正确的是
  ①z1,z2不能比较大小;②虚数不能比较大小;③z1,z2是虚数.
  A.①②③ B.②①③
  C.②③① D.③②①
  5.若a=(1,λ,2),b=(2,-1,1),a与b的夹角为60°,则λ的值为
  A.17或-1 B.-17或1
  C.-1 D.1
  6.设F1,F2是椭圆+=1(a>5)的两个焦点,且F1F2=8,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为
  A.10
  B.20
  C.2
  D.4
  7.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-2)f′(x)≤0,则必有
  A.f(-3)+f(3)<2f(2)
  B.f(-3)+f(7)>2f(2)
  C.f(-3)+f(3)≤2f(2)
  D.f(-3)+f(7)≥2f(2)
  二、题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.请把答案填在答题卷对应题号后的横线上.
  8.复数10的值是      .
  9.用反证法证明命题:“若x,y>0,且x+y>2,则,中至少有一个小于2”时,假设的内容应为              .
  10.已知等差数列{an}中,有=成立.类似地,在等比数列{bn}中,有             成立.
  11.曲线y=sin x在[0,π]上与x轴所围成的平面图形的面积为 .
  12.已知函数f(x)=x(x-c)2在x=2处有极大值,则c的值为     .
  13.正整数按下列方法分组:{1},{2,3,4},{5,6,7,8,9},{10,11,12,13,14,15,16},…,记第n组中各数之和为An;由自然数的立方构成下列数组:{03,13},{13,23},{23,33},{33,43},…,记第n组中后一个数与前一个数的差为Bn,则An+Bn=     .
  三、解答题:本大题共3小题,共35分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
  14.(本小题满分11分)
  已知函数f(x)=ax3+(a-1)x2+27(a-2)x+b的图象关于原点成中心对称,试判断f(x)在区间[-4,5]上的单调性,并求出f(x)在区间[-4,5]上的最值.
  15.(本小题满分12分)
  已知数列{an}满足Sn+an=2n+1.
  (1)写出a1,a2,a3,并推测an的表达式;
  (2)用数学归纳法证明所得的结论.
  
  
  16.(本小题满分12分)
  如图,已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,且AC=AB=BC=2,PA⊥平面ABCD,E,F分别是BC,PC的中点.
  (1)证明:AE⊥PD;
  (2)若H为PD上一点,且AH⊥PD,EH与平面PAD所成角的正切值为,求二面角E-AF-C的余弦值.
  
  必考试卷Ⅱ
  一、:本大题共1个小题,每小题5分,满分5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.定义在R上的函数f(x)的导函数f′(x)的图像如图,若两个正数a,b满足f(2a+b)<1,且f(4)=1,则的取值范围是
  
  A.
  B.∪(5,+∞)
  C.(-∞,3)
  D.
  二、题:本大题共1个小题,每小题5分,共5分.请把答案填在答题卷对应题号后的横线上.
  2.设函数f(x)=x(x+k)(x+2k)(x-3k),且f′(0)=6,则k=     .
  三、解答题:本大题共3小题,共40分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
  3.(本小题满分13分)
  某电视生产企业有A、B两种型号的电视机参加家电下乡活动,若企业投放A、B两种型号电视机的价值分别为a、b万元,则农民购买电视机获得的补贴分别为a、ln(b+1)万元(>0且为常数).已知该企业投放总价值为10万元的A、B两种型号的电视机,且A、B两种型号的投放金额都不低于1万元.
  (1)请你选择自变量,将这次活动中农民得到的总补贴表示为它的函数,并求其定义域;
  (2)求当投放B型电视机的金额为多少万元时,农民得到的总补贴最大?
  4.(本小题满分13分)
  已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,以椭圆C的左顶点T为圆心作圆T:(x+2)2+y2=r2(r>0),设圆T与椭圆C交于点与点N.
  (1)求椭圆C的方程;
  (2)求?的最小值,并求此时圆T的方程;
  (3)设点P是椭圆C上异于,N的任意一点,且直线P,NP分别与x轴交于点R,S,O为坐标原点,求证:?为定值.
  
  5.(本小题满分14分)
  已知函数f(x)=ex,x∈R.
  (1)若直线y=kx+1与f(x)的反函数的图象相切,求实数k的值;
  (2)设x>0,讨论曲线y=与直线y=(>0)公共点的个数;
  (3)设函数h满足x2h′(x)+2xh(x)=,h(2)=,试比较h(e)与的大小.
  
  
  湖南师大附中2015届高二第一学期期末考试试题
  数学(理科)参考答案
  必考试卷Ⅰ
  又∵函数f(x)在[-4,5]上连续.
  ∴f(x)在(-3,3)上是单调递减函数,在(-4,-3)和(3,5)上是单调递增函数.(9分)
  ∴f(x)的最大值是54,f(x)的最小值是-54.(11分)
  15.解:(1)a1=,a2=,a3=,….猜测an=2-(5分)
  (2)①由(1)已得当n=1时,命题成立;(7分)
  ②假设n=k时,命题成立,即ak=2-,(8分)
  当n=k+1时,a1+a2+……+ak+ak+1+ak+1=2(k+1)+1,
  且a1+a2+……+ak=2k+1-ak
  ∴2k+1-ak+2ak+1=2(k+1)+1=2k+3,
  ∴2ak+1=2+2-,ak+1=2-,
  即当n=k+1时,命题成立.(11分)
  根据①②得n∈N+时,an=2-都成立.(12分)
  16.(1)证明:由AC=AB=BC,可得△ABC为正三角形.
  因为E为BC的中点,所以AE⊥BC.
  又BC∥AD,因此AE⊥AD.
  因为PA⊥平面ABCD,AE⊂平面ABCD,所以PA⊥AE.
  而PA⊂平面PAD,AD⊂平面PAD且PA∩AD=A,
  所以AE⊥平面PAD.又PD⊂平面PAD,
  所以AE⊥PD.(5分)
  
  (2)解:因为AH⊥PD,
  由(1)知AE⊥平面PAD,
  则∠EHA为EH与平面PAD所成的角.
  在Rt△EAH中,AE=,
  此时tan∠EHA===,
  在Rt△AOE中,EO=AE?sin 30°=,AO=AE?cos 30°=,
  又F是PC的中点,在Rt△ASO中,SO=AO?sin 45°=,
  又SE===,
  在Rt△ESO中,cos∠ESO===,
  即所求二面角的余弦值为.(12分)
  解法二:由(1)知AE,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,又E,F分别为BC,PC的中点,所以
  
  A(0,0,0),B(,-1,0),C(,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2),E(,0,0),
  F,
  所以=(,0,0),
  =.
  所以cos〈,〉===.
  因为二面角E-AF-C为锐角,所以所求二面角的余弦值为.(12分)
  必考试卷Ⅱ
  一、选择题
  1.D 【解析】由图像可知f(x)在(-∞,0)递减,在(0,+∞)递增,所以f(2a+b)<1即2a+b<4,原题等价于,求的取值范围.画出不等式组表示的可行区域,利用直线斜率的意义可得∈.
  二、填空题
  2.-1 【解析】思路分析:按导数乘积运算法则先求导,然后由已知条件构造关于k的方程求解.
  f′(x)=(x+k)(x+2k)(x-3k)+x(x+2k)(x-3k)+x(x+k)(x-3k)+x(x+k)(x+2k)
  故f′(0)=-6k3,又f′(0)=6,故k=-1.
  三、解答题
  3.解:(1)设投放B型电视机的金额为x万元,则投放A型电视机的金额为(10-x)万元,农民得到的总补贴f(x)=(10-x)+ln(x+1)=ln(x+1)-+1,(1≤x≤9).(5分)(没有指明x范围的扣1分)
  (2)f′(x)=-==,
  令y′=0,得x=10-1(8分)
  1° 若10-1≤1即0<≤,则f(x)在[1,9]为减函数,当x=1时,f(x)有最大值;新课 标第 一 网
  2° 若1<10-1<9即<<1,则f(x)在[1,10-1)是增函数,在(10-1,9]是减函数,当x=10-1时,f(x)有最大值;
  3° 若10-1≥9即≥1,则f(x)在[1,9]是增函数,当x=9时,f(x)有最大值.
  因此,当0<≤时,投放B型电视机1万元,农民得到的总补贴最大.
  当<<1时,投放B型电视机(10-1)万元,农民得到的总补贴最大;
  当≥1时,投放B型电视机9万元,农民得到的总补贴最大.(13分)
  4.解:(1)依题意,得a=2,e==,∴c=,b==1;
  故椭圆C的方程为+y2=1.(3分)
  
  (2)方法一:点与点N关于x轴对称,
  设(x1,y1),N(x1,-y1),不妨设y1>0.
  由于点在椭圆C上,
  所以y=1-.(*)(4分)
  由已知T(-2,0),则=(x1+2,y1),=(x1+2,-y1),
  ∴?=(x1+2,y1)?(x1+2,-y1)=(x1+2)2-y=(x1+2)2-=x+4x1+3
  方法二:点与点N关于x轴对称,故设(2cos θ,sin θ),N(2cos θ,-sin θ),
  不妨设sin θ>0,由已知T(-2,0),则
  ?=(2cos θ+2,sin θ)?(2cos θ+2,-sin θ)=(2cos θ+2)2-sin2θ=5cos2θ+8cos θ+3=52-.(6分)
  故当cos θ=-时,?取得最小值为-,此时,
  又点在圆T上,代入圆的方程得到r2=.
  故圆T的方程为:(x+2)2+y2=.(8分)
  (3)方法一:设P(x0,y0),则直线P的方程为:
  y-y0=(x-x0),
  令y=0,得xR=,同理:xS=,(10分)
  故xR?xS=(**)(11分)
  又点与点P在椭圆上,故x=4(1-y),x=4(1-y),(12分)
  代入(**)式,得:xR?xS===4.
  所以?=?==4为定值.(13分)
  方法二:设(2cos θ,sin θ),N(2cos θ,-sin θ),不妨设sin θ>0,P(2cos α,sin α),其中sin α≠±sin θ.则直线P的方程为:y-sin α=(x-2cos α),
  令y=0,得xR=,
  同理:xS=,(12分)
  故xR?xS===4.
  所以?=?==4为定值.(13分)
  5.解:(1)f的反函数g(x)=ln x.设直线y=kx+1与g(x)=ln x相切于点P(x0,y0),则⇒x0=e2,k=e-2.所以k=e-2.(3分)
  (2)当x>0,>0时,曲线y=f(x)与曲线y=x2(>0)的公共点个数
  即方程f(x)=x2根的个数.
  由f(x)=x2⇒=,令v(x)=⇒v′(x)=,
  则v(x)在(0,2)上单调递减,这时v(x)∈(v(2),+∞);
  v(x)在(2,+∞)上单调递增,这时v(x)∈(v(2),+∞).v(2)=.
  v(2)是y=v(x)的极小值,也是最小值.(5分)
  所以对曲线y=f(x)与曲线y=x2(>0)公共点的个数,讨论如下:
  当∈时,有0个公共点;
  当=时,有1个公共点;
  当∈时有2个公共点;(8分)
  (3)令F(x)=x2h(x),则F′(x)=x2h′(x)+2xh=
  所以h=,故h′===
  令G(x)=ex-2F(x),则G′(x)=ex-2F′(x)=ex-2?=
  显然,当0<x<2时,G′(x)<0,G(x)单调递减;
  当x>2时,G′(x)>0,G(x)单调递增;
  所以,在(0,+∞)范围内,G(x)在x=2处取得最小值G(2)=0.
  即x>0时,ex-2F(x)≥0.
  故在(0,+∞)内,h′(x)≥0,
  所以h(x)在(0,+∞)单调递增,
  又因为h(2)==>,h(2)<h(e)
  所以h(e)>.(14分)


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