2021-2022学年四川省宜宾市第一中学校高二下学期第二次月考数学(理)试题(解析版)
展开2021-2022学年四川省宜宾市第一中学校高二下学期第二次月考数学(理)试题
一、单选题
1.已知,若复数(i为虚数单位)是纯虚数,则z的共轭复数的虚部是( )
A.1 B.-i C.i D.-1
【答案】D
【分析】由复数代数形式的乘除运算化简复数,结合已知条件求出的值,然后代入复数化简即可求出,则复数的共轭复数的虚部可求.
【详解】解:是纯虚数,
,解得,
.
则.
复数的共轭复数的虚部是.
故选:D.
2.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】根据全称命题的否定的概念求解即可.
【详解】根据全称命题的否定可知,“,”的否定是“,”.
故选:A
3.若的展开式中的系数为10,则实数a=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】利用二项式定理,求出展开式的通项公式,列出方程,求出.
【详解】的展开式通项公式为,令,解得:,则,解得:.
故选:A
4.将5封不同的电子邮件发送到4个电子信箱中,则不同的发送方法共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】B
【分析】按照分步乘法计数原理计算可得;
【详解】解:依题意,将5封不同的电子邮件发送到4个电子信箱中,共有种发送方法;
故选:B
5.( )
A. B.8 C. D.
【答案】D
【分析】化简定积分,根据定积分的几何意义,求得和又由,即可求解.
【详解】由,
根据定积分的几何意义,可得表示以原点为圆心,半径为2的上半圆的面积,
所以,
又由,
所以.
故选:D.
6.函数,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性与单调性判断命题的充分必要性.
【详解】由函数,则,
则函数为奇函数,且在上单调递增,
又,得,
故,解得,
故是的必要不充分条件,
故选:B.
7.函数的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先判断函数的奇偶性,以图像的对称性排除错误选项CD;再以图像的切线情况去排除错误选项A,即可得到函数的正确图像.
【详解】的定义域为
,
则为奇函数,其图像关于原点中心对称,排除选项CD;
则
即函数在点的切线斜率为正值,
选项A的图像在第一象限内每一点的切线斜率均为负值,故排除选项A.
选项B的图像在第一象限内存在切线斜率为正值的点.
故选:B
8.要做一个圆锥形的漏斗,其母线长为,要使其容积最大,则其高应为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设圆锥底面半径为,求得,由圆锥的体积公式,求得,利用导数求得函数的单调性,即可得到答案.
【详解】如图所示,设圆锥形漏斗底面半径为,高为,则,解得,所以漏斗容积().
所以,
令,得或(舍去).
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以当时,最大.
故选:D.
9.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意,在上恒成立,只需满足即可求解.
【详解】解:因为,所以,
因为函数在上单调递减,
所以在上恒成立,
只需满足,即,解得.
故选:A.
10.第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京市和河北省张家口市举行.现要安排五名志愿者去三个场馆参加活动,每名志愿者只能去一个场馆.且每个场馆最少安排一名志愿者,则不同的分配方法有( )
A.60种 B.90种 C.150种 D.180种
【答案】C
【分析】先将5人分成3组,分1人、1人、3人和1人、2人、2人两种情况,再将三组分到3个小区即可.
【详解】解:将5人安排到3个不同的小区从事防控防疫志愿者服务,要求每人只能在一个小区服务,每个小区至少有一名志愿者,则有:
(1)这3个小区分别有1人、1人、3人的情况,则有种不同的安排方法;
(2)这3个小区分别有1人、2人、2人的情况,
则有种不同的安排方法;
所以不同的安排方案共有种.
故选:C.
11.已知函数的图像关于直线对称,且当,成立,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先得到为偶函数,再构造函数,利用题目条件判断单调性,进而得出大小关系.
【详解】函数的图像关于直线对称,可知函数的图像关于直线对称,即为偶函数,构造,当,,故在上单调递减,且易知为奇函数,故在上单调递减,由,所以.
故选:D.
12.已知函数,若 是函数 的唯一极值点,则实数 的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出导函数并因式分解得到,再令,进而讨论函数的单调性并求出最小值,然后讨论和两种情况分别求出原函数的极值点个数,最后得到答案.
【详解】由题意,,,记,则,则时,,单调递减,时,,单调递增,所以.
若,则时,,单调递减,时,,单调递增,于是 是函数 的唯一极值点.
若,则,易知,于是时,;
设,,即在上单调递增,所以,则时,,此时,于是且时,.
再结合函数的单调性可知,函数在两个区间内分别存在唯一一个零点,且当时,,单调递减,时,,单调递增,时,,单调递减,时,,单调递增.于是函数 存在3个极值点.
综上所述:.
故选:D.
【点睛】本题难度较大,首先,注意对函数求完导之后要因式分解,题目要求为极值点,则尽量分解出,其次,在讨论函数的零点时可以借助函数的单调性和图象进行分析,这样作为选择题会很快得出答案.
二、填空题
13.函数的导函数,满足关系式,则的值为______.
【答案】
【分析】先对函数求导,然后令可求出的值
【详解】由,得,
令,则.
故答案为:.
14.已知,则的值为_____________.
【答案】41
【分析】令,求得,令,求得,两式相加即可得出答案.
【详解】解:因为,
令,则,①,
令,则,②,
两式相加得,
所以.、
故答案为:41.
15.随着北京冬残奥会的开幕,吉祥物“雪容融”火遍国内外,现有3个完全相同的“雪容融”,甲、乙、丙3位运动员要与这3个“雪容融”站成一排拍照留念,则有且只有2个“雪容融”相邻的排队方法数为_______.
【答案】
【分析】先对甲、乙、丙3位运动员进行排列,再利用插空法,即可求解.
【详解】由题意,甲、乙、丙3位运动员站成一排,有种不同的排法;
在三位运动员形成的4个空隙中选两个,一个插入2个“雪容融”,一个插入1个“雪容融”,共有种排法.
故答案为:.
16.已知,若图象上存在关于原点对称的点,则m的取值范围是______________.
【答案】
【分析】利用的图象关于原点对称的图象与的图象有交点求解,的图象关于原点对称的图象的解析式,然后由方程有解转化为求函数的值域.
【详解】由题意,的图象关于原点对称的图象与的图象有交点.
设是的图象关于原点对称的图象的任一点,则,在的图象上,因此,,
所以的图象与的图象有交点.
,,
设,,
设,则在时恒成立,在是增函数,
所以,
所以时,,递减,时,,递增,
,时,,
所以.
故答案为:.
【点睛】本题考查函数图象交点问题,解题关键是问题的转化,一个函数的问题利用对称性转化为两个函数图象有交点,即方程有解,再转化为求新函数的值域.
三、解答题
17.函数f(x)=xlnx﹣a(x﹣1)(a∈R),已知x=e是函数f(x)的一个极小值点.
(1)求实数a的值;
(2)求函数f(x)在区间[1,3]上的最值.(其中e为自然对数的底数)
【答案】(1)2;
(2)=0,=2﹣e.
【分析】(1)由=0即可求得a的值,验算即可;
(2)利用的正负判断f(x)在[1,3]上的单调性,根据单调性即可求其最值.
【详解】(1)∵f(x)=xlnx﹣a(x﹣1),∴=lnx+1﹣a,∵x=e是函数f(x)的一个极小值点,
∴=2﹣a=0,解得:a=2;
当a=2时,=lnx-1,
当0<x<e时,<0,f(x)单调递减,
当x>e时,>0,f(x)单调递增,∴x=e时f(x)的极小值点.
∴a=2.
(2)由(1)得:f(x)=xlnx﹣2x+2,
且f(x)在[1,e)递减,在(e,3]递增,
而f(1)=0,f(3)=3ln3﹣4<0,故=f(1)=0,=f(e)=2﹣e.
18.某校从学生会宣传部6名成员(其中男生4人,女生2人)中,任选3人参加某省举办的演讲比赛活动.设所选3人中女生人数为.
(1)解释=1的意义,并求P(=1)的概率;
(2)求的概率分布.
【答案】(1)=1指任选三人中,女生有一名,其余两名是男生,P(=1)=
(2)分布列见解析
【分析】(1)由题意可得=1指任选三人中,女生有一名,其余两名是男生,从而可求出其概率,
(2)由题意可得的所有可能取值为0,1,2,求出相应的概率,从而可得其分布列
【详解】(1)由题意可得=1指任选三人中,女生有一名,其余两名是男生,
所以P(=1)==;
(2)的所有可能取值为0,1,2,
依题意得P(=0)==,P(=1)==,P(=2)==.
∴的分布列为:
0 | 1 | 2 | |
P |
19.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积.
(2)对于任意,,证明:若,则.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由函数导数的几何意义求出切线斜率,点斜式求出切线方程,根据切线在坐标轴上的截距求出面积;
(2)设,利用导数求出函数在R上单调递增,可得当时, ,即可证明,
【详解】(1),所以.
因为,所以切点坐标为,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
所以切线与坐标轴的交点坐标为和,
则所求的三角形面积为.
(2)证明:设,则.
令,则,令,
令
则在上单调递减,在上单调递增,
故,即,
所以在R上单调递增,
所以对于任意,,若,则,
即.
20.如图所示,在直三棱柱ABCA1B 1C1中,∠ACB=90°,AA1=BC=2AC=2.
(1)若D为AA1中点,求证:平面B1CD⊥平面B1C1D;
(2)在AA1上是否存在一点D,使得二面角B1-CD-C1的大小为60°?
【答案】(1)证明见解析
(2)存在
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量法证得平面B1CD⊥平面B1C1D;
(2)设,利用向量法,结合二面角的大小列方程,求得的值,由此作出判断.
【详解】(1)如图所示,以点C为原点,CA,CB,CC1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则C(0,0,0),A(1,0,0),B1(0,2,2),C1(0,0,2),D(1,0,1),
即=(0,2,0),=(-1,0,1),=(1,0,1).
由·=(0,2,0)·(1,0,1)=0+0+0=0,得⊥,即C1B1⊥CD.
由·=(-1,0,1)·(1,0,1)=-1+0+1=0,得⊥,即DC1⊥CD.
又DC1∩C1B1=C1,∴CD⊥平面B1C1D.又CD⊂平面B1CD,∴平面B1CD⊥平面B1C1D.
(2)存在.当AD=AA1时,二面角B1CDC1的大小为60°.理由如下:
设AD=a,则D点坐标为(1,0,a),=(1,0,a),=(0,2,2),
设平面B1CD的法向量为m=(x,y,z),
则⇒令z=-1,得m=(a,1,-1).
又∵=(0,2,0)为平面C1CD的一个法向量,则==,
解得a=(负值舍去),故AD==AA1.
∴在AA1上存在一点D满足题意.
21.已知椭圆的离心率,左焦点为,右焦点为,且椭圆上一动点M到的最远距离为,过的直线l与椭圆C交于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)当以为直角时,求直线AB的方程;
(Ⅲ)直线l的斜率存在且不为0时,试问x轴上是否存在一点P使得,若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或;(Ⅲ)存在,(2,0).
【解析】(Ⅰ)根据椭圆的性质直接解方程求解即可;
(Ⅱ)由题意可知,当k不存在时,不符合题意,设,,故且,进而解得或,进而得直线的斜率与方程;
(Ⅲ)设,,,与椭圆方程联立得,,再根据斜率公式计算化简即可得答案.
【详解】解:(Ⅰ),
,.
(Ⅱ)解法一:
由题意可知,当k不存在时,不符合题意,
设,,
,又,
,或,,
直线AB的方程为或.
解法二:
由题意可知,当k不存在时,不符合题意.
设直线,则,
,得,
,,
,,
直线AB的方程为或.
(Ⅲ)设,,,
,,
,
,,
,,
,
,
,
,.
【点睛】本题考查椭圆的方程求解,直线过定点问题,考查运算能力,化归转化思想,是中档题.
22.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)分类讨论得到导函数的正负,求出函数的单调性;(2)利用隐零点求解函数的极值,最值,证明出不等式.
【详解】(1)的定义域为,.
当时,,所以在上单调递增.
当时,若,则;若,则.
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上所述:当时,在上单调递增
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)若有,设,;
∴;
令,,则对任意恒成立,
∴在上单调递减;又,,
∴,使得,
即,则,即;
因此,当时,即,单调递增;
当时,,即,单调递减;
故,
,即
又
.
【点睛】函数单调性的求解,要对参数进行分类讨论,要结合题目特征,结合定义域,尽可能的对导函数因式分解,寻找导函数的零点,这是分类讨论的标准.
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