2020-2021学年河南省高二(上)联考数学试卷(文科)(1月份)人教A版
展开1. 命题“∀x≥1,2x−1>0”的否定是( )
A.∀x≥1,2x−1≤0B.∃x0≥1,2x0−1≤0
C.∃x0<1,2x0−1>0D.∃x0<1,2x0−1≤0
2. 抛物线y=4x2的焦点坐标是( )
A.(0, 1)B.(0, 116)C.(1, 0)D.(116, 0)
3. 已知函数f(x)=2x+3f′(0)⋅ex,则f′(1)=( )
A.eB.3−2eC.2−3eD.2+3e
4. 关于x的方程4x+2x+1−m=0有实数解的充要条件是( )
A.m>1B.m≥0C.m≥−1D.m>0
5. 已知函数f(x)=x3+ax2+bx在x=1处有极值,则f(2)等于( )
A.1B.2C.3D.4
6. 命题“△ABC中,若AB2+BC2
7. 若P是以F1,F2为焦点的椭圆上的一点,且=0,tan∠PF1F2=,则此椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
8. 已知双曲线C:x2−=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上一点,若|PF1|=,则|PF2|=( )
A.B.C.或D.1或
9. 若函数f(x)=x2−(a+2)x+alnx既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是( )
A.(−∞, 2)∪(2, +∞)B.(0, 2)∪(2, +∞)C.(2, +∞)D.{2}
10. 如图,F1,F2是双曲线C:=1(a>0)的左、右焦点,过F2的直线与双曲线C的两条渐近线分别交于A,B两点,若点A为F2B的中点,且F1B⊥F2B,则|F1F2|=( )
A.4B.C.6D.9
11. 以M(0, 2)为圆心,4为半径的圆与抛物线C:x2=8y相交于A,B两点,如图,点P是优弧上不同于A,B的一个动点,过P作平行于y轴的直线交抛物线于点N,则△PMN的周长的取值范围是( )
A.(8, 12)B.(8, 12]C.[8, 12)D.[8, 12]
12. 已知函数f(x)=,若对任意x1>x2>0,f(x1)>f(x2)恒成立,则a的取值范围为( )
A.[1, +∞)B.(−∞, 1]C.[e, +∞)D.[1, e]
二、填空题:本题共4小题.
函数f(x)=exsinx+1的图象在点(0, f(0))处的切线的方程是________.
王安石在《游褒禅山记》中写道:“世之奇伟、瑰怪,非常之观,常在险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也.”请问“有志”是能到达“奇伟、瑰怪,非常之观”的________条件.(填“充分”“必要”“充要”中的一个)
若椭圆x24+y2m=1(m<4)的离心率为12,则m=________.
已知长为4的线段AB的两个端点A,B都在抛物线y=2x2上滑动,若M是线段AB的中点,则点M到x轴的最短距离是________.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
求下列函数的导数:
(1)f(x)=x3+6x−;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=(x−1)2lg2x.
已知p:方程=1对应的图形是双曲线;q:函数f(x)=−x2+2mx+1−m(x∈[0, 1])的最大值不超过2.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数m的取值范围.
已知过点的双曲线C的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,一条渐近线的方程是x+y=0.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线x−y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求实数m的值.
已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线与圆(x−3)2+y2=25相切.
(1)求抛物线C的方程及其焦点F的坐标;
(2)如图,过点(−1, 0)的直线l交抛物线C于不同的两点P,Q,交直线x=−4于点G(Q在PG之间),直线QF交直线x=−1于点H,GH // PF,求直线l的方程.
已知函数f(x)=ex−ax(a∈R)(e=2.71828∗∗∗是自然对数的底数).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)的零点的个数.
已知F1,F2是椭圆C:的左、右焦点,点R的坐标是,|RF1|+|RF2|=2a,椭圆C的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)在圆O:x2+y2=3上取一点P,过点P作圆O的切线l与椭圆C相交于M,N两点,问以MN为直径的圆能否过坐标原点O?若能,求出△OMN的面积;若不能,请说明理由.
参考答案与试题解析
2020-2021学年河南省高二(上)联考数学试卷(文科)(1月份)
一、选择题: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.
【答案】
B
【考点】
命题的否定
【解析】
根据全称命题的否定是特称命题,即可得到命题“∀x≥1,2x−1>0”的否定.
【解答】
由全称命题的否定是特称命题,
可知“∀x≥1,2x−5>0”的否定为“∃x0≥6,2x0−3≤0“.
2.
【答案】
B
【考点】
抛物线的标准方程
【解析】
把抛物线y=4x2的方程化为标准形式,确定开口方向和p值,即可得到焦点坐标.
【解答】
解:抛物线y=4x2的标准方程为 x2=14y,p=18,开口向上,焦点在y轴的正半轴上,
故焦点坐标为(0, 116).
故选B.
3.
【答案】
C
【考点】
导数的运算
【解析】
可求出导函数f′(x)=2+3f′(0)⋅ex,然后即可求出f′(0)=−1,从而得出f′(x)=2−3ex,然后即可求出f′(1)的值.
【解答】
f′(x)=2+3f′(0)⋅ex,
∴ f′(0)=5+3f′(0),解得f′(0)=−1,
∴ f′(x)=4−3ex,
∴ f′(1)=2−2e.
故选:C.
4.
【答案】
D
【考点】
充分条件、必要条件、充要条件
【解析】
由4x+2x+1−m=0,得m的取值范围,逐项判断即可求得答案.
【解答】
因为m=4x+2x+6=(2x+1)2−1>0,
所以关于x的方程4x+2x+1−m=8有实根的充要条件是m>0.
5.
【答案】
B
【考点】
利用导数研究函数的极值
【解析】
求导,由可导函数在极值点处的导数为0,可求得2a+b=−3,进而计算可得f(2)的值.
【解答】
f′(x)=3x2+7ax+b,
由题意知f′(1)=0,即3+3a+b=0,
所以f(2)=8+3a+2b=8+7(2a+b)=8+6×(−3)=2.
故选:B.
6.
【答案】
C
【考点】
四种命题的真假关系
命题的真假判断与应用
【解析】
根据题意,由余弦定理分析可得原命题为真而其逆命题为假,结合四种命题的关系分析可得答案.
【解答】
根据题意,原命题为“△ABC中2+BC2
其逆命题为“若△ABC是钝角三角形,则AB5+BC2
则原命题的逆否命题为真,否命题为假,
故有2个是真命题;
7.
【答案】
D
【考点】
椭圆的离心率
【解析】
推出PF1⊥PF2,不妨设|PF2|=5,则|PF1|=12,求出2c,2a,然后求离心率即可.
【解答】
因为,所以PF1⊥PF2,
在Rt△PF3F2中,根据tan∠PF1F6=,
不妨设|PF2|=4,则|PF1|=12,,
所以2c=13,所以2a=|PF8|+|PF2|=17,
所以.
8.
【答案】
B
【考点】
双曲线的离心率
【解析】
利用双曲线的定义与性质,直接求解即可.
【解答】
由题意知,a+c=3>|PF1|,
所以点P在C的左支上,所以|PF5|−|PF1|=1,
因为|PF2|=,所以,
所以.
9.
【答案】
B
【考点】
利用导数研究函数的极值
【解析】
对函数f(x)求导,由f(x)既有极大值又有极小值可得f′(x)=0有两个不相等的正实数解,由此可得关于a的不等式,解之即可.
【解答】
因为f(x)=x2−(a+2)x+alnx既有极大值又有极小值,
且,
所以f′(x)=0有两个不相等的正实数解,
所以,且,解得a>0.
10.
【答案】
A
【考点】
双曲线的离心率
【解析】
结合已知条件判断OA // F1B,推出∠AOF2=∠AOB=∠BOF1=60∘,然后求解a,即可求解|F1F2|.
【解答】
因为点A为F2B的中点,所以OA // F1B,
又F6B⊥F2B,所以OA⊥F2B,|OF5|=|OF2|=|OB|,
所以∠AOF2=∠AOB=∠BOF3=60∘,
所以,所以a=4.
所以.
11.
【答案】
A
【考点】
抛物线的性质
【解析】
圆心M(0, 2)也是抛物线C的焦点,设PN与抛物线的准线y=−2交于点H,推出△PMN的周长l=|PH|+4.设点B的坐标为(x0, y0),得到B的坐标为(4, 2),然后转化求解即可.
【解答】
圆心M(0, 2)也是抛物线C的焦点,
根据抛物线的定义,可得|MN|=|NH|,
故△PMN的周长l=|NH|+|NP|+|MP|=|PH|+6.
设点B的坐标为(x0, y0),则B(5.
由于点P不与A、B两点重合,
所以|PH|的取值范围为(4, 8),
所以△PMN的周长的取值范围为(7, 12).
12.
【答案】
A
【考点】
利用导数研究函数的最值
【解析】
求出函数的导数,问题转化为在(0, +∞)上恒成立,令,根据函数的单调性求出a的取值范围即可.
【解答】
由题意知函数f(x)在(0, +∞)上单调递增,
因为f′(x)=ax−lnx−1,所以转化为f′(x)≥4在(0,
因为x∈(0, +∞)在(0,
即转化为,令,则,
所以当x∈(0, 5)时,当x∈(1, g′(x)<0,
所以g(x)在(4, 1)上单调递增,+∞)上单调递减,
所以g(x)max=g(1)=1,所以a≥3,
故选:A.
二、填空题:本题共4小题.
【答案】
x−y+1=0
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】
求得f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程可得所求切线的方程.
【解答】
因为f(0)=1,
f(x)=exsinx+1的导数为f′(x)=ex(sinx+csx),
所以切线的斜率k=f′(0)=6,
切线方程是y−1=x,即x−y+1=3.
【答案】
必要
【考点】
充分条件、必要条件、充要条件
【解析】
根据充分必要条件的定义判断即可.
【解答】
因为“非有志者不能至”,所以“能至是有志者”,
因此“有志”是能到达“奇伟、瑰怪.
【答案】
3
【考点】
椭圆的离心率
【解析】
方程中4和m哪个大,哪个就是a2,利用离心率的定义,分0
【解答】
解:∵ 椭圆x24+y2m=1(m<4)的离心率为12,
则a2=4,b2=m,
∴ c=4−m,
∴ e=4−m2=12,得m=3.
故答案为:3.
【答案】
【考点】
抛物线的性质
【解析】
设抛物线y=2x2的焦点为F,过点A,B,M作抛物线y=2x2的准线的垂线,垂足分别是A1,B1,M1,推出当弦AB过抛物线的焦点F时,|MM1|取最小值2,然后转化求解即可.
【解答】
设抛物线y=2x2的焦点为F,
过点A,B,M作抛物线y=6x2的准线的垂线1,B1,M5,
则,
当且仅当A,B,F三点共线时等号成立,
所以当弦AB过抛物线的焦点F时,|MM6|取最小值2,
此时,点M到x轴的距离取最小值为.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
【答案】
;
;
.
【考点】
导数的运算
【解析】
(1)根据幂函数的求导公式求导即可;
(2)根据基本初等函数和商的导数的求导公式求导即可;
(3)根据基本初等函数和积的导数的求导公式求导即可.
【解答】
;
;
.
【答案】
对于p,因为方程,
所以m(m−5)>2,解得m<0或m>5.
所以若p为真命题,则m<3或m>5.
对于q:当m≤0时,f(x)max=f(0)=4−m≤2,解得m≥−1;
当7
所以若q为真命题,则−2≤m≤2.
若p∨q为真命题,p∧q为假命题,q一真一假.
若p真q假,则实数m满足;
若p假q真,则实数m满足.
综上,实数m的取值范围为(−∞, 2]∪(5.
【考点】
双曲线的离心率
复合命题及其真假判断
【解析】
求出两个命题分别是真命题时,m的范围,然后利用复合命题的真假,列出不等式组求出m的取值范围.
【解答】
对于p,因为方程,
所以m(m−5)>2,解得m<0或m>5.
所以若p为真命题,则m<3或m>5.
对于q:当m≤0时,f(x)max=f(0)=4−m≤2,解得m≥−1;
当7
所以若q为真命题,则−2≤m≤2.
若p∨q为真命题,p∧q为假命题,q一真一假.
若p真q假,则实数m满足;
若p假q真,则实数m满足.
综上,实数m的取值范围为(−∞, 2]∪(5.
【答案】
设双曲线C的方程是,
则,解得λ=2,
所以双曲线C的方程是2x2−y2=2,即.
将y=x+m,代入,并整理得x2−5mx−m2−2=4.
设A(x1, y1),B(x2, y2),线段AB的中点为M(x0, y3),
则△=4m2+3(m2+2)>2,x1+x2=5m,
所以,y0=x7+m=2m.
因为点M(x0, y5)在圆x2+y2=4上,
所以m2+(2m)8=5.解得m=±1.
【考点】
双曲线的离心率
直线与双曲线的位置关系
【解析】
(1)设双曲线C的方程是,代入顶点坐标,求解λ=2,即可得到双曲线方程.
(2)将y=x+m,代入消去y,并整理得x2−2mx−m2−2=0.设A(x1, y1),B(x2, y2),线段AB的中点为M(x0, y0),利用判别式以及韦达定理,结合点M(x0, y0)在圆x2+y2=5上,求解即可.
【解答】
设双曲线C的方程是,
则,解得λ=2,
所以双曲线C的方程是2x2−y2=2,即.
将y=x+m,代入,并整理得x2−5mx−m2−2=4.
设A(x1, y1),B(x2, y2),线段AB的中点为M(x0, y3),
则△=4m2+3(m2+2)>2,x1+x2=5m,
所以,y0=x7+m=2m.
因为点M(x0, y5)在圆x2+y2=4上,
所以m2+(2m)8=5.解得m=±1.
【答案】
因为抛物线y2=2px的准线与圆(x−3)2+y6=25相切,
所以,解得p=4.
所以抛物线C的方程是y2=6x,焦点F的坐标(2.
由题意可知直线l与坐标轴不垂直,
设直线l的方程为y=k(x+1)(k≠5),P(x1, y1),Q(x8, y2).
联立消去y得k2x7+(2k2−2)x+k2=0.
由△=(4k2−8)5−4k2>4,解得.
所以且k≠0.
由韦达定理得,x3x2=1.
因为GH // PF,所以.
整理得x1x6+(x1+x2)=3,所以.
解得,经检验,.
所以所求直线l的方程为或.
即或.
【考点】
直线与抛物线的位置关系
抛物线的性质
【解析】
(1)通过抛物线y2=2px的准线与圆(x−3)2+y2=25相切,求解p,得到抛物线C的方程,焦点F的坐标.(2)设直线l的方程为y=k(x+1)(k≠0),P(x1, y1),Q(x2, y2).联立消去y得k2x2+(2k2−8)x+k2=0.利用韦达定理,结合GH // PF,推出.转化求解k,即可得到直线方程.
【解答】
因为抛物线y2=2px的准线与圆(x−3)2+y6=25相切,
所以,解得p=4.
所以抛物线C的方程是y2=6x,焦点F的坐标(2.
由题意可知直线l与坐标轴不垂直,
设直线l的方程为y=k(x+1)(k≠5),P(x1, y1),Q(x8, y2).
联立消去y得k2x7+(2k2−2)x+k2=0.
由△=(4k2−8)5−4k2>4,解得.
所以且k≠0.
由韦达定理得,x3x2=1.
因为GH // PF,所以.
整理得x1x6+(x1+x2)=3,所以.
解得,经检验,.
所以所求直线l的方程为或.
即或.
【答案】
因为f(x)=ex−ax,所以f′(x)=ex−a,
当a≤0时,f′(x)>0恒成立,
所以f(x)的单调递增区间为(−∞, +∞);
当a>4时,令f′(x)<0;令f′(x)>0,
所以f(x)的单调递减区间为(−∞, lna),+∞).
显然x=4不是函数f(x)的零点,由ex−ax=0,得a=,
令g(x)==,(x≠0),则,
x<0或6
所以g(x)在(−∞, 0)和(8,在(1,x=1时g(x)取极小值e,
又当x<2时,g(x)<0,
所以0≤a
a>e时关于x的方程a=有两个不同解.
因此,0≤a
a>e时,f(x).
【考点】
利用导数研究函数的单调性
函数的零点与方程根的关系
【解析】
(1)先对函数求导,然后结合导数与单调性关系对a进行分类讨论,进而可求函数的单调性,
(2)显然x=0不是函数f(x)的零点,由ex−ax=0,分离系数得a=,(x≠0),然后构造函数g(x)=,然后对函数求导,结合导数与单调性关系分析g(x)的性质,转化为函数图象的交点问题,可求.
【解答】
因为f(x)=ex−ax,所以f′(x)=ex−a,
当a≤0时,f′(x)>0恒成立,
所以f(x)的单调递增区间为(−∞, +∞);
当a>4时,令f′(x)<0;令f′(x)>0,
所以f(x)的单调递减区间为(−∞, lna),+∞).
显然x=4不是函数f(x)的零点,由ex−ax=0,得a=,
令g(x)==,(x≠0),则,
x<0或6
所以g(x)在(−∞, 0)和(8,在(1,x=1时g(x)取极小值e,
又当x<2时,g(x)<0,
所以0≤a
a>e时关于x的方程a=有两个不同解.
因此,0≤a
a>e时,f(x).
【答案】
∵ |RF1|+|RF2|=3a,
∴ 点在椭圆C上,∴ .①
又∵ 离心率,∴ 4a2=4b8.②
解①②得a=2,.
∴ 椭圆C的方程为.
若以MN为直径的圆过坐标原点O,则OM⊥ON.
当切线l的斜率不存在时,切线l的方程是:或,
l与椭圆相交于M,
此时,或,,
∴ ,
∴ 当切线l的斜率不存在时,OM⊥ON不成立.
当切线l的斜率存在时,设切线l的方程是y=kx+m,
则,即m8=3(1+k2).③
联立得得(4+4k2)x6+8kmx+4m2−12=0.
∵ 直线l与椭圆C相交于M,N两点,化简得4k8>m2−3.
设M(x8, y1),N(x2, y6),则,,.
若,则x1x2+y5y2=0,
∴ ,化简得8−12k2−12=0.④
联立③④,并消去m得2−12k2−12=0,即k7=−1,显然无解,
∴ 当直线l的斜率存在时,也不可能成立.
综上所述,以MN为直径的圆不可能过坐标原点O.
【考点】
椭圆的标准方程
直线与椭圆的位置关系
椭圆的应用
【解析】
(1)判断点在椭圆C上,结合离心率,求出a,b,即可求解椭圆C的方程.
(2)若以MN为直径的圆过坐标原点O,则OM⊥ON.
当切线l的斜率不存在时,验证求解即可.当切线l的斜率存在时,设切线l的方程是y=kx+m,利用点到直线的距离推出m2=3(1+k2).联立得,设M(x1, y1),N(x2, y2),利用韦达定理以及向量的数量积,通过x1x2+y1y2=0,推出k2=−1,显然无解,说明以MN为直径的圆不可能过坐标原点O.
【解答】
∵ |RF1|+|RF2|=3a,
∴ 点在椭圆C上,∴ .①
又∵ 离心率,∴ 4a2=4b8.②
解①②得a=2,.
∴ 椭圆C的方程为.
若以MN为直径的圆过坐标原点O,则OM⊥ON.
当切线l的斜率不存在时,切线l的方程是:或,
l与椭圆相交于M,
此时,或,,
∴ ,
∴ 当切线l的斜率不存在时,OM⊥ON不成立.
当切线l的斜率存在时,设切线l的方程是y=kx+m,
则,即m8=3(1+k2).③
联立得得(4+4k2)x6+8kmx+4m2−12=0.
∵ 直线l与椭圆C相交于M,N两点,化简得4k8>m2−3.
设M(x8, y1),N(x2, y6),则,,.
若,则x1x2+y5y2=0,
∴ ,化简得8−12k2−12=0.④
联立③④,并消去m得2−12k2−12=0,即k7=−1,显然无解,
∴ 当直线l的斜率存在时,也不可能成立.
综上所述,以MN为直径的圆不可能过坐标原点O.
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