山西省太原市高二(下)期中数学试卷(理科)
高中数学考试
考试时间:
分钟
满分:
110 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共12题,共60分)
1、 已知函数f0(x)=sinx+cosx,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…fn+1(x)=f′n(x),n∈N,那么f2017=( ) A.cosx﹣sinx B.sinx﹣cosx C.sinx+cosx D.﹣sinx﹣cosx 2、 设函数f(x)=(ex﹣1)(x﹣1)k , k∈N* , 若函数y=f(x)在x=1处取到极小值,则k的最小值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 3、 已知复数2i﹣3是方程2x2+px+q=0的一个根,则实数p,q的值分别是( ) A.12,0 B.24,26 C.12,26 D.6,8 4、 曲线y=﹣ln(2x+1)+2在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=2x围成的三角形的面积为( ) A. B. C. D.1 5、 给出如下“三段论”的推理过程: 因为对数函数y=logax(a>0且a≠1)是增函数,…大前提 而y= 是对数函数,…小前提 所以y= 是增函数,…结论 则下列说法正确的是( ) A.推理形式错误 B.大前提错误 C.小前提错误 D.大前提和小前提都错误 6、 dx等于( ) A. B. C.π D.2π 7、 已知复数z在复平面内对应的点为(3,4),复数z的共轭复数为 ,那么z• 等于( ) A.5 B.﹣7 C.12 D.25 8、 已知函数f(x)=x2+bx+c在x=﹣1处取得极值﹣1,那么f(x)=( ) A.x2﹣2x﹣4 B.x2+x﹣1 C.x2+2x D.x2﹣2 9、 利用反证法证明:“若x2+y2=0,则x=y=0”时,假设为( ) A.x,y都不为0 B.x≠y且x,y都不为0 C.x≠y且x,y不都为0 D.x,y不都为0 10、 下列说法正确的是( ) A.类比推理、归纳推理、演绎推理都是合情推理 B.合情推理得到的结论一定是正确的 C.合情推理得到的结论不一定正确 D.归纳推理得到的结论一定是正确的 11、 已知函数f(x)=2ex , 则( ) A.f′(x)=f(x)+2 B.f′(x)=f(x) C.f′(x)=3f(x) D.f′(x)=2f(x) 12、 复数2﹣i的共轭复数是( ) A.2+i B.1+2i C.﹣2﹣i D.﹣2+i
二、填空题(共4题,共20分)
13、 复数z=(1+i)+(﹣2+2i)在复平面内对应的点位于第______象限. 14、 已知f(x)=x+ln(x+1),那么f′(0)=______ . 15、 我们知道:在长方形ABCD中,如果设AB=a,BC=b,那么长方形ABCD的外接圆的半径R满足:4R2=a2+b2 , 类比上述结论回答:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,如果设AB=a,AD=b,AA1=c,那么长方体ABCD﹣A1B1C1D1的外接球的半径R满足的关系式是______ . 16、 若函数f(x)=x3+(k﹣1)x2+(k+5)x﹣1在区间(0,2)上不单调,则实数k的取值范围为______ .
三、解答题(共6题,共30分)
17、 设函数f(x)=x2eax , a>0. (1)证明:函数y=f(x)在(0,+∞)上为增函数; (2)若方程f(x)﹣1=0有且只有两个不同的实数根,求实数a的值. 18、 已知函数f(x)=(x2﹣x﹣ )eax(a>0). (1)求函数y=f(x)的最小值; (2)若存在唯一实数x0 , 使得f(x0)+ =0成立,求实数a的值. 19、 已知数列{bn}满足bn=| |,其中a1=2,an+1= . (1)求b1 , b2 , b3 , 并猜想bn的表达式(不必写出证明过程); (2)由(1)写出数列{bn}的前n项和Sn , 并用数学归纳法证明. 20、 已知数列{an}的前n项和为Sn , 且满足a1= ,2Sn﹣SnSn﹣1=1(n≥2). (1)猜想Sn的表达式,并用数学归纳法证明; (2)设bn= ,n∈N* , 求bn的最大值. 21、 已知函数f(x)=x3﹣2x2﹣4x. (1)求函数y=f(x)的单调区间; (2)求函数f(x)在区间[﹣1,4]上的最大值和最小值. 22、 已知函数f(x)=x3+ ,x∈[0,1]. (1)用分析法证明:f(x)≥1﹣x+x2; (2)证明:f(x)> . |
---|
山西省太原市高二(下)期中数学试卷(理科)
1、
已知函数f0(x)=sinx+cosx,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…fn+1(x)=f′n(x),n∈N,那么f2017=( )
A.cosx﹣sinx
B.sinx﹣cosx
C.sinx+cosx
D.﹣sinx﹣cosx
A
解:根据题意,∵f0(x)=sinx+cosx, ∴f1(x)=f0′(x)=cosx﹣sinx,
f2(x)=f1′(x)=﹣sinx﹣cosx,
f3(x)=﹣cosx+sinx,
f4(x)=sinx+cosx,
以此类推,可得出fn(x)=fn+4(x)
∴f2017(x)=f504×4+1(x)=f1(x)=cosx﹣sinx;
故选:A
【考点精析】关于本题考查的基本求导法则,需要了解若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导才能得出正确答案.
2、
设函数f(x)=(ex﹣1)(x﹣1)k , k∈N* , 若函数y=f(x)在x=1处取到极小值,则k的最小值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
B
解:f′(x)=ex(x﹣1)k+k(ex﹣1)(x﹣1)k﹣1=(x﹣1)k﹣1[ex(x﹣1)+k(ex﹣1)], 若函数y=f(x)在x=1处取到极小值,
则x>1时,f′(x)>0,x<1时,f′(x)<0,
故k﹣1>0,k>1,而k∈N* ,
故k的最小值是2,
故选:B.
【考点精析】利用函数的极值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.
3、
已知复数2i﹣3是方程2x2+px+q=0的一个根,则实数p,q的值分别是( )
A.12,0
B.24,26
C.12,26
D.6,8
C
解:∵2i﹣3是关于x的方程2x2+px+q=0的一个根, 由实系数一元二次方程虚根成对定理,可得方程另一根为﹣2i﹣3,
则 =(﹣3+2i)(﹣3﹣2i)=13,即q=26,
﹣ =﹣3+2i﹣3﹣2i=﹣6,即p=12
故选:C
4、
曲线y=﹣ln(2x+1)+2在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=2x围成的三角形的面积为( )
A.
B.
C.
D.1
B
解:∵y=﹣ln(2x+1)+2,∴y'=﹣ ∴y'|x=0=﹣2
∴曲线y=﹣ln(2x+1)+2在点(0,2)处的切线方程为y﹣2=﹣2(x﹣0)即2x+y﹣2=0
令y=0解得x=1,令y=2x解得x= ,y=1
∴切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为 ×1×1= ,
故选B.
5、
给出如下“三段论”的推理过程: 因为对数函数y=logax(a>0且a≠1)是增函数,…大前提
而y= 是对数函数,…小前提
所以y= 是增函数,…结论
则下列说法正确的是( )
A.推理形式错误
B.大前提错误
C.小前提错误
D.大前提和小前提都错误
B
解:因为大前提是:对数函数y=logax(a>0且a≠1)是增函数,不正确,导致结论错误, 所以错误的原因是大前提错误,
故选:B.
【考点精析】解答此题的关键在于理解演绎推理的意义的相关知识,掌握由一般性的命题推出特殊命题的过程,这种推理称为演绎推理.
6、
dx等于( )
A.
B.
C.π
D.2π
B
解: dx的几何意义是以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆在x轴上方部分(半圆)的面积 ∴ dx= =
故选B.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用定积分的概念的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握定积分的值是一个常数,可正、可负、可为零;用定义求定积分的四个基本步骤:①分割;②近似代替;③求和;④取极限.
7、
已知复数z在复平面内对应的点为(3,4),复数z的共轭复数为 ,那么z• 等于( )
A.5
B.﹣7
C.12
D.25
D
解:由题意,z=3+4i, 则z• = .
故选:D.
【考点精析】本题主要考查了复数的乘法与除法的相关知识点,需要掌握设则;才能正确解答此题.
8、
已知函数f(x)=x2+bx+c在x=﹣1处取得极值﹣1,那么f(x)=( )
A.x2﹣2x﹣4
B.x2+x﹣1
C.x2+2x
D.x2﹣2
C
解:∵函数f(x)=x2+bx+c, ∴f′(x)=2x+b,
∵函数f(x)=x2+bx+c在x=﹣1处取得极值﹣1,
∴ ,
解得b=2,c=0,
∴f(x)=x2+2x.
故选:C.
【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的极值与导数(求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值).
9、
利用反证法证明:“若x2+y2=0,则x=y=0”时,假设为( )
A.x,y都不为0
B.x≠y且x,y都不为0
C.x≠y且x,y不都为0
D.x,y不都为0
D
解:根据用反证法证明数学命题的方法,应先假设要证命题的否定成立, 而要证命题的否定为“x,y不都为0”,
故选D.
【考点精析】通过灵活运用反证法与放缩法,掌握常见不等式的放缩方法:①舍去或加上一些项②将分子或分母放大(缩小)即可以解答此题.
10、
下列说法正确的是( )
A.类比推理、归纳推理、演绎推理都是合情推理
B.合情推理得到的结论一定是正确的
C.合情推理得到的结论不一定正确
D.归纳推理得到的结论一定是正确的
C
解:合情推理包含归纳推理和类推理,所谓归纳推理,就是从个别性知识推出一般性结论的推理.其得出的结论不一定正确, 故选:C
【考点精析】认真审题,首先需要了解合情推理的含义与作用(归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理).
11、
已知函数f(x)=2ex , 则( )
A.f′(x)=f(x)+2
B.f′(x)=f(x)
C.f′(x)=3f(x)
D.f′(x)=2f(x)
B
解:根据题意,f(x)=2ex , 则f′(x)=2(ex)′=2ex , 即有f′(x)=f(x),
故选:B.
【考点精析】本题主要考查了基本求导法则的相关知识点,需要掌握若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导才能正确解答此题.
12、
复数2﹣i的共轭复数是( )
A.2+i
B.1+2i
C.﹣2﹣i
D.﹣2+i
A
解:复数2﹣i的共轭复数为2+i. 故选:A.
【考点精析】本题主要考查了虚数单位i及其性质的相关知识点,需要掌握虚数单位i的一些固定结论:(1)(2)(3)(4)才能正确解答此题.
13、
复数z=(1+i)+(﹣2+2i)在复平面内对应的点位于第______象限.
二
解:∵z=(1+i)+(﹣2+2i)=﹣1+3i, ∴z在复平面内对应的点的坐标为(﹣1,3),位于第二象限.
所以答案是:二.
14、
已知f(x)=x+ln(x+1),那么f′(0)=______ .
2
解:根据题意,f(x)=x+ln(x+1), 则其导数f′(x)=1+ ,
则f′(0)=1+1=2;
所以答案是:2.
【考点精析】掌握基本求导法则是解答本题的根本,需要知道若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.
15、
我们知道:在长方形ABCD中,如果设AB=a,BC=b,那么长方形ABCD的外接圆的半径R满足:4R2=a2+b2 , 类比上述结论回答:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,如果设AB=a,AD=b,AA1=c,那么长方体ABCD﹣A1B1C1D1的外接球的半径R满足的关系式是______ .
4R2=a2+b2+c2
解:从平面图形类比空间图形,模型不变.可得如下结论:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,如果设AB=a,AD=b,AA1=c,那么长方体ABCD﹣A1B1C1D1的外接球的半径R满足的关系式是4R2=a2+b2+c2 , 所以答案是:4R2=a2+b2+c2 .
【考点精析】认真审题,首先需要了解类比推理(根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理).
16、
若函数f(x)=x3+(k﹣1)x2+(k+5)x﹣1在区间(0,2)上不单调,则实数k的取值范围为______ .
(﹣5,﹣2)
解:f′(x)=3x2+2(k﹣1)x+k+5, 若函数f(x)=x3+(k﹣1)x2+(k+5)x﹣1在区间(0,2)上单调,
则4(k﹣1)2﹣12(k+5)≤0 ①
或 ②
或 ③
或 ④.
解①得﹣2≤k≤7;解②得k≥1;解③得k∈∅;解④得k≤﹣5.
综上,满足函数f(x)=x3+(k﹣1)x2+(k+5)x﹣1在区间(0,2)上单调的k的范围为k≤﹣5或k≥﹣2.
于是满足条件的实数k的范围为(﹣5,﹣2).
所以答案是:(﹣5,﹣2).
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减才能正确解答此题.
17、
设函数f(x)=x2eax , a>0.
(1)证明:函数y=f(x)在(0,+∞)上为增函数;
(2)若方程f(x)﹣1=0有且只有两个不同的实数根,求实数a的值.
(1)证明:f(x)的定义域R,求导,f′(x)=2xeax+ax2eax=xeax(ax+2),
当x∈(0,+∞)时,a>0,则eax>0,则xeax(ax+2)>0,
则f′(x)>0,
∴函数y=f(x)在(0,+∞)上为增函数
(2)令f′(x)=0,记得x=﹣v或x=0,
x | (﹣∞,﹣ ) | ( ,0) | 0 | (0,+∞) | |
f′(x) | + | 0 | ﹣ | 0 | + |
f(x) | 递增 | 极大值 | 递减 | 极小值 | 递增 |
则当x=﹣ 时,函数有极大值f(﹣ )= ,
当x=0时,函数有极小值f(0)=0,
当x<0时,f(x)>0,x→﹣∞时,f(x)→0,x→+∞时,f(x)→+∞,
由f(x)﹣1=0,即f(x)=1有且只有两个不同的实数根,
即 =1,解得:a= ,(负根舍去)
实数a的值
(1)求导,由x∈(0,+∞)则f′(x)>0,则函数y=f(x)在(0,+∞)上为增函数;(2)求导,f′(x)=0,根据函数的单调性即可求得f(x)极大值,由f(x)=1有且只有两个不同的实数根,即 =1,即可求得实数a的值.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减才能正确解答此题.
18、
已知函数f(x)=(x2﹣x﹣ )eax(a>0).
(1)求函数y=f(x)的最小值;
(2)若存在唯一实数x0 , 使得f(x0)+ =0成立,求实数a的值.
(1)解:函数y=f(x)的定义域为R,f′(x)=[ax2+(2﹣a)x﹣2]eax.
令f′(x)=0,得x=1,x=﹣ <0,
当x∈(﹣∞,﹣ ),(1,+∞)时,f′(x)>0,当x∈(﹣v,1)时,f′(x)<0.
∴函数f(x)在(﹣∞,﹣ ),(1,+∞)上递增,在∈(﹣ ,1)递减.
注意到x<﹣ ,x2﹣x﹣ >0,f(1)=﹣ <0.
∴函数y=f(x)的最小值为f(1)=﹣
(2)解:存在唯一实数x0,使得f(x0)+ =0成立⇔函数y=f(x)图象与y=﹣ <(﹣ 0)有唯一交点,
结合(1)可得函数f(x)在(﹣∞,﹣ ),(1,+∞)上递增,在∈(﹣ ,1)递减.
注意到x<﹣ ,x2﹣x﹣ >0,f(1)=﹣ <0.
∴当且仅当﹣ 时,存在唯一实数x0,使得f(x0)+ =0成立,
即a=ln3时,存在唯一实数x0,使得f(x0)+ =0成立
(1)函数y=f(x)的定义域为R,f′(x)=[ax2+(2﹣a)x﹣2]eax . 利用导数可得函数f(x)在(﹣∞,﹣ ),(1,+∞)上递增,在∈(﹣ ,1)递减.注意到x<﹣ ,x2﹣x﹣ >0,f(1)=﹣ <0.即函数y=f(x)的最小值为f(1)(2)存在唯一实数x0 , 使得f(x0)+ =0成立⇔函数y=f(x)图象与y=﹣ <(﹣ 0)有唯一交点,结合图象且仅当﹣ 时,存在唯一实数x0 , 使得f(x0)+ =0成立,
即可求得实数a的值.
【考点精析】利用函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.
19、
已知数列{bn}满足bn=| |,其中a1=2,an+1= .
(1)求b1 , b2 , b3 , 并猜想bn的表达式(不必写出证明过程);
(2)由(1)写出数列{bn}的前n项和Sn , 并用数学归纳法证明.
(1)解:∵a1=2,an+1= ,∴ , ,
又bn=| |,得b1=4,b2=8,b3=16,
猜想:
(2)解:由(1)可得,数列{bn}是以4为首项,2为公比的等比数列,
则有 .
证明:当n=1时, 成立;
假设当n=k时,有 ,
则当n=k+1时, =2k+3﹣4=2(k+1)+2﹣4.
综上, 成立
(1)由已知结合数列递推式求得b1 , b2 , b3 , 并猜想bn的表达式;(2)由等比数列的前n项和公式求得数列{bn}的前n项和Sn , 并用数学归纳法证明.
【考点精析】关于本题考查的数列的前n项和和数学归纳法的定义,需要了解数列{an}的前n项和sn与通项an的关系;数学归纳法是证明关于正整数n的命题的一种方法才能得出正确答案.
20、
已知数列{an}的前n项和为Sn , 且满足a1= ,2Sn﹣SnSn﹣1=1(n≥2).
(1)猜想Sn的表达式,并用数学归纳法证明;
(2)设bn= ,n∈N* , 求bn的最大值.
(1)解:∵S1=a1= ,2Sn=SnSn﹣1+1(n≥2),
∴2S2=S2S1+1= S2+1,
∴S2= ;
∴2S3=S3S2+1= S3+1,
∴S3= ;
由S1= ,S2= ,S3= ,可猜想Sn= ;
证明:①当n=1时,S1= ,等式成立;
②假设n=k时,Sk= ,
则n=k+1时,∵2Sk+1=Sk+1•Sk+1= •Sk+1+1,
∴(2﹣ )Sk+1=1,
∴Sk+1= = ,
即n=k+1时,等式也成立;
综合①②知,对任意n∈N*,均有Sn=
(2)解:由(1)可知,n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1= ﹣ = ,
当n=1时,a1= = 满足上式,
∴an= ,
∴bn= = = ,n∈N*,
设f(n)=x+ ,则有f(x)在(0, )上为减函数,在( ,+∞)为增函数,
∵n∈N*,且f(5)=f(6)=11,
∴当n=5或n=6时,bn有最大值
(1)由S1=a1= ,2Sn=SnSn﹣1+1(n≥2),通过计算可求得S1 , S2 , S3;可猜想Sn= ,再利用数学归纳法证明即可.(2)求出bn= ,n∈N*,构造函数f(n)=x+ ,则利用函数的单调性即可求出.
【考点精析】本题主要考查了归纳推理和数学归纳法的定义的相关知识点,需要掌握根据一类事物的部分对象具有某种性质,退出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理;数学归纳法是证明关于正整数n的命题的一种方法才能正确解答此题.
21、
已知函数f(x)=x3﹣2x2﹣4x.
(1)求函数y=f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)在区间[﹣1,4]上的最大值和最小值.
(1)解:∵函数f(x)=x3﹣2x2﹣4x,
∴f′(x)=3x2﹣4x﹣4,
由f′(x)>0,得x<﹣ 或x>2,
由f′(x)<0,得﹣ <x<2,
∴函数y=f(x)的单调增区间是(﹣∞,﹣ ),[2,+∞);单调减区间是[﹣ ,2].
(2)解:由f′(x)=3x2﹣4x﹣4=0,
得 ,x2=2,
列表,得:
x | ﹣1 | (﹣1,﹣ ) | ﹣ | (﹣ ,2) | 2 | (2,4) | 4 |
f′(x) | + | 0 | ﹣ | 0 | + | ||
f(x) | 1 | ↑ | ↓ | ﹣8 | ↑ | 16 |
∴f(x)在[﹣1,4]上的最大值为f(x)max=f(4)=16,最小值为f(x)min=f(2)=﹣8.
(1)求出f′(x)=3x2﹣4x﹣4,利用导数性质能求出函数y=f(x)的单调增区间和单调减区间.(2)由f′(x)=3x2﹣4x﹣4=0,得 ,x2=2,列表讨论能求出f(x)在[﹣1,4]上的最大值和最小值.
【考点精析】掌握利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数是解答本题的根本,需要知道一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.
22、
已知函数f(x)=x3+ ,x∈[0,1].
(1)用分析法证明:f(x)≥1﹣x+x2;
(2)证明:f(x)> .
(1)证明:∵x∈[0,1],∴x+1∈[1,2].
要证明:f(x)≥1﹣x+x2,
只要证明:x3(x+1)+1≥(x+1)(1﹣x+x2),
只要证明:x4≥0,
显然成立,
∴f(x)≥1﹣x+x2
(2)证明:∵1﹣x+x2=(x﹣ )2+ ≥ ,当且仅当x= 时取等号,
∵f( )= > ,f(x)≥1﹣x+x2,
∴f(x)>
(1)利用分析法的证明步骤,即可得出结论.(2)利用配方法,结合(1),即可得出结论.