1、2018-2019学年山东省聊城市高二(上)期末数学试卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48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(4分)已知命题p:x0,ln(x+1)x,则命题p的否定为()Ax0,ln(x+1)xBx00,ln(x0+1)x0Cx00,ln(x0+1)x0Dx0,ln(x+1)x2(4分)函数ycos(2x)的导函数是()Aysin(2x)By2sin(2x)Cysin(2x)Dy2sin(2x)3(4分)关于x的不等式x2+ax+b0的解集为x|x3,或x1,则ab()A12B12C6D64(4分)曲线yx22ln(x+1)在点(0,0
2、)处的切线方程为()Ay2xBy2xCyxDyx5(4分)抛物线y2x上一点P到直线x的距离是3,则点P到抛物线的焦点的距离为()AB2CD6(4分)在等比数列an中,a18,a3a5+7a480,则数列an的公比为()A1或B1或C1D7(4分)若不等式mx2mx+20对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围是()A(0,8)B0,8C0,8)D(0,88(4分)已知平行六面体ABCDABCD中,AB4,AD3,AA5,BADBAADAA60,则AC的长为()A5BC10D9(4分)若“xa”是“x2x60”的充分不必要条件,则实数a的最大值为()A3B2C2D310(4分)过椭圆+1的焦点,
3、且倾斜角为135的直线与椭圆交于A,B两点,则线段AB的长为()ABCD11(4分)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为棱AB,CC1上的点,且BE3AE,CFC1F,则异面直线EF与A1C1所成角的余弦值为()ABCD12(4分)已知点F1,F2分别为双曲线1的左、右焦点,点P在双曲线上,F1F2P为等腰三角形,且顶角为120,则该双曲线的离心率为()ABC2D二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.)13(4分)已知函数f(x),x(0,+),其中a为实数,f(x)为f(x)的导函数若f(1)3,则a的值为 14(4分)如图,画一个边长为2cm的正方形,再将这个正方形
4、的各相邻边的中点相连得到第二个正方形,依此类推,这样共画了8个正方形,则这8个正方形的面积和为 cm215(4分)已知a0,b0,且a+b2,则的最小值为 16(4分)已知数列an的各项均为正数,其前n项和为Sn,且an2+4an8Sn0,则an 三、解答题(本大题共5小题,共56分,解答应写出文字说明、证明过程或演算骤)17(10分)等差数列an的前n项和为Sn,且a48,S642(1)求数列an的通项公式an;(2)求数列的前n项和18(10分)已知曲线C:1(m1),它的两焦点间的距离为8,讨论曲线C是什么图形,并求出其方程当曲线C为双曲线时,求出其渐近线方程19(12分)为响应市政府提
5、出的以新旧动能转换为主题的发展战略,某公司花费100万元成本购买了1套新设备用于扩大生产,预计该设备每年收入100万元,第一年该设备的各种消耗成本为8万元,且从第二年开始每年比上一年消耗成本增加8万元(1)求该设备使用x年的总利润y(万元)与使用年数x(xN*)的函数关系式(总利润总收入总成本);(2)这套设备使用多少年,可使年平均利润最大?并求出年平均利润的最大值20(12分)如图,在四棱锥SABCD中,底面ABCD是直角梯形,ABAD,ABBC,侧面SAB底面ABCD,且SASBABBC2,AD1(1)设E为棱SB的中点,求证:AE平面SBC;(2)求平面SCD与平面SAB所成锐二面角的大
6、小21(12分)如图,过椭圆E:(ab0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆E于P,Q两点,点A,B是椭圆E的顶点,且ABOP,F2为右焦点,PF2Q的周长为8(1)求椭圆E的方程;(2)过点F1作直线l与椭圆E交于C,D两点,若OCD的面积为,求直线l的方程2018-2019学年山东省聊城市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48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(4分)已知命题p:x0,ln(x+1)x,则命题p的否定为()Ax0,ln(x+1)xBx00,ln(x0+1)x0Cx00,ln(x0+1)x0Dx0,ln(
7、x+1)x【分析】否定:否定两次,否定结论【解答】解:否定:否定两次,否定结论故命题p:x0,ln(x+1)x,则命题p的否定x00,ln(x0+1)x0故选:B【点评】本题考查命题的否定,属于基础题2(4分)函数ycos(2x)的导函数是()Aysin(2x)By2sin(2x)Cysin(2x)Dy2sin(2x)【分析】利用复合函数求导即可求解【解答】解:由于函数ycos(2x),则;故选:B【点评】本题考查了导数的运算,考查学生的分析能力,计算能力;属于中档题3(4分)关于x的不等式x2+ax+b0的解集为x|x3,或x1,则ab()A12B12C6D6【分析】利用韦达定理求出a,b的
8、值即可求解;【解答】解:不等式x2+ax+b0的解集为x|x3或x1,;a2,b3;ab6故选:D【点评】本题考查了一元二次不等式的应用,考查了学生的计算能力,分析能力;属于基础题4(4分)曲线yx22ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为()Ay2xBy2xCyxDyx【分析】求出原函数的导函数,得到函数在x0处的导数,再由直线方程的斜截式得答案【解答】解:由yx22ln(x+1),得,y|x02,则曲线yx22ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y2x故选:A【点评】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,是基础的计算题5(4分)抛物线y2x上一点P到直线x的距离是3,则点
9、P到抛物线的焦点的距离为()AB2CD【分析】抛物线y2x上一点P到直线x的距离是3,求出点P到抛物线的准线x的距离,即可得出P到该抛物线焦点的距离【解答】解:抛物线y2x上一点P到直线x的距离是3,点P到抛物线的准线x的距离为312,由抛物线的定义可得:点P到该抛物线焦点的距离是2故选:B【点评】本题考查了抛物线的定义标准方程及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题6(4分)在等比数列an中,a18,a3a5+7a480,则数列an的公比为()A1或B1或C1D【分析】根据题意,由等比数列的性质可得a42+7a480,解可得a4的值,结合等比数列的通项公式计算可得答案【解答】解:根据题
10、意,等比数列an中,a3a5+7a480,即a42+7a480,解可得:a41或8,若a41,其公比q3,解可得q,若a48,其公比q31,解可得q1,综合可得:q1或;故选:A【点评】本题考查等比数列的通项公式,注意等比数列通项公式的形式,属于基础题7(4分)若不等式mx2mx+20对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围是()A(0,8)B0,8C0,8)D(0,8【分析】当m0时,易知不等式恒成立,当m0时,可得,从而解得【解答】解:当m0时,mx2mx+20可化为20,成立;当m0时,解得0m8,综上所述,实数m的取值范围是0,8),故选:C【点评】本题考查了分类讨论的思想应用及恒成立问
11、题的应用8(4分)已知平行六面体ABCDABCD中,AB4,AD3,AA5,BADBAADAA60,则AC的长为()A5BC10D【分析】如图所示,可得+2+2+2,利用数量积运算即可得出【解答】解:如图所示,+2+2+242+32+52+243cos60+245cos60+235cos6097故选:D【点评】本题考查了向量的平行六面体法则、数量积运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题9(4分)若“xa”是“x2x60”的充分不必要条件,则实数a的最大值为()A3B2C2D3【分析】先解出不等式,根据题中给的充要性,判断集合的包含关系,解出参数【解答】解:x2x60对应的集合为B(,2
12、)(3,+),xa对应的集合为A(,a),“xa”是“x2x60”的充分不必要条件,AB,a2,所以a的最大值为2,故选:C【点评】本题考查充要性,以及集合的包含关系,属于基础题10(4分)过椭圆+1的焦点,且倾斜角为135的直线与椭圆交于A,B两点,则线段AB的长为()ABCD【分析】求出直线AB方程,并与椭圆方程联立,求出AB坐标、利用两点间距离公式计算即得结论【解答】解:过椭圆+1的焦点(2,0),倾斜角为135的直线与椭圆交于A,B两点,不妨设直线AB过右焦点,则l:y(x2)x+2,联立,消去y整理得:3x28x0,xA0,xB,yA2,yB,|AB|故选:A【点评】本题考查椭圆的简
13、单性质,直线与椭圆的位置关系的综合应用,注意解题方法的积累,属于中档题11(4分)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为棱AB,CC1上的点,且BE3AE,CFC1F,则异面直线EF与A1C1所成角的余弦值为()ABCD【分析】可分别以直线DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,并设正方体的棱长为4,从而根据题意可得出E,F,A1,C1的坐标,进而求出的坐标,从而可求出的值,从而得出异面直线EF与A1C1所成角的余弦值【解答】解:如图,分别以直线DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为4,则:E(4,1,0),F(0,4,2),A1(4,0
14、,4),C1(0,4,4),异面直线EF与A1C1所成角的余弦值为故选:C【点评】本题考查了通过建立空间直角坐标系,利用向量坐标解决异面直线所成角的问题的方法,向量夹角的余弦公式,异面直线所成角的定义,考查了计算能力,属于基础题12(4分)已知点F1,F2分别为双曲线1的左、右焦点,点P在双曲线上,F1F2P为等腰三角形,且顶角为120,则该双曲线的离心率为()ABC2D【分析】由题意可设点P在双曲线的右支上,且F1F2P的F1F2P120,|PF2|F1F2|2c,求得|PF1|,运用双曲线的定义和离心率公式,可得所求值【解答】解:可设点P在双曲线的右支上,且F1F2P的F1F2P120,|
15、PF2|F1F2|2c,可得|PF1|2c,由双曲线的定义可得2a|PF1|PF2|2c2c,可得e故选:D【点评】本题考查双曲线的定义和方程,性质,考查等腰三角形的性质,以及余弦定理,考查运算能力,属于基础题二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.)13(4分)已知函数f(x),x(0,+),其中a为实数,f(x)为f(x)的导函数若f(1)3,则a的值为3【分析】利用导数的除法法则求导即可求解【解答】解:由于函数f(x),x(0,+),则;f(1)a3;故答案为:3【点评】本题考查了导数的运算,考查了学生的计算能力,分析能力;属于基础题14(4分)如图,画一个边长为2cm的正方形
16、,再将这个正方形的各相邻边的中点相连得到第二个正方形,依此类推,这样共画了8个正方形,则这8个正方形的面积和为cm2【分析】根据题意,分析可得这些正方形的面积组成以4为首项,为公比的等比数列,结合等比数列的前n项公式分析可得答案【解答】解:根据题意,第一个正方形的边长为2cm,其面积为4cm2,再将这个正方形的各相邻边的中点相连得到第二个正方形,依此类推每一个小正方形的面积都是前边正方形的面积的,这些正方形的面积组成以4为首项,为公比的等比数列,则这8个正方形的面积和S8,故答案为:【点评】本题考查等比数列的前n项和公式,根据正方形的面积公式得到面积关系是解决本题的关键15(4分)已知a0,b
17、0,且a+b2,则的最小值为+【分析】由题意整体代入可得()(a+b)(3+),由基本不等式可得【解答】解:a0,b0,且a+b2,()(a+b)(3+)(3+2)+,当且仅当即ba时取等号,结合a+b2可解得a22且b42,故答案为:+【点评】本题考查基本不等式求最值,整体代入并变形为可用基本不等式的形式是解决问题的关键,属基础题16(4分)已知数列an的各项均为正数,其前n项和为Sn,且an2+4an8Sn0,则an4n【分析】对于an2+4an8Sn0,当n1,得a14,当n2得anan14,所以数列an是等差数列,进而写出通项公式【解答】解:an2+4an8Sn0,当n1时,a12+4
18、a18S10,即a12+4a18a10,所以a124a10,解得a10或a14又因为数列an的各项均为正数,所以a14,当n2时,an12+4an18Sn10得,(an+an1)(anan14)0,又因为数列an的各项均为正数,所以anan140,即anan14,所以数列an是等差数列,ana1+(n1)d4+(n1)44n故答案为:4n【点评】本题考查数列的递推关系,属于中档题三、解答题(本大题共5小题,共56分,解答应写出文字说明、证明过程或演算骤)17(10分)等差数列an的前n项和为Sn,且a48,S642(1)求数列an的通项公式an;(2)求数列的前n项和【分析】(1)等差数列an
19、的公差设为d,运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,即可得到所求通项公式;(2)运用等差数列的求和公式,可得,再由数列的裂项相消求和,化简可得所求和【解答】解:(1)等差数列an的公差设为d,前n项和为Sn,且a48,S642,可得a1+3d8,6a1+15d42,解得a1d2,则an2+2(n1)2n;(2)Snn(2+2n)n(n+1),数列的前n项和为1+1【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,数列的裂项相消求和,化简运算能力,属于基础题18(10分)已知曲线C:1(m1),它的两焦点间的距离为8,讨论曲线C是什么图形,并求出其方程当曲线C为双曲线时,求出
20、其渐近线方程【分析】讨论m0,m1,1m0,结合焦距为8,以及椭圆和双曲线的基本量的关系,可得所求方程【解答】解:曲线C:1(m1),当m0时,曲线表示焦点在x轴上的双曲线,且4+4m16,可得m3,即有双曲线的方程为1,渐近线方程为yx;当1m0时,由+1,可得4+4m16,m3,不成立,则曲线不存在;当m1时,由+1,可得4m416,m5,则曲线表示焦点在y轴上的椭圆+1【点评】本题考查双曲线和椭圆的方程和性质,注意运用分类讨论思想,考查化简运算能力,属于基础题19(12分)为响应市政府提出的以新旧动能转换为主题的发展战略,某公司花费100万元成本购买了1套新设备用于扩大生产,预计该设备每
21、年收入100万元,第一年该设备的各种消耗成本为8万元,且从第二年开始每年比上一年消耗成本增加8万元(1)求该设备使用x年的总利润y(万元)与使用年数x(xN*)的函数关系式(总利润总收入总成本);(2)这套设备使用多少年,可使年平均利润最大?并求出年平均利润的最大值【分析】(1)求出x年的总收入及消耗等总费用,可得总利润y与使用年数x(xN*)的函数关系;(2)年平均利润为,然后利用基本不等式求最值【解答】解:(1)由题意知,x年总收入为100x万元,x年消耗成本总费用为8(1+2+3+x)4x(1+x)万元,总利润y100x4x(x+1)100,xN*,即y4x2+96x100,xN*;(2
22、)年平均利润为,x0,4(x+)+9656,当且仅当x,即x5时取“”号当设备使用5年时,年平均利润最大答:这套设备使用5年,可使年平均利润最大,最大利润为56万元【点评】本题考查函数模型的选择及其应用,考查简单的数学建模思想方法,训练了利用基本不等式求最值,是中档题20(12分)如图,在四棱锥SABCD中,底面ABCD是直角梯形,ABAD,ABBC,侧面SAB底面ABCD,且SASBABBC2,AD1(1)设E为棱SB的中点,求证:AE平面SBC;(2)求平面SCD与平面SAB所成锐二面角的大小【分析】(1)利用面面垂直的性质可证BCAE,利用三线合一的性质可得AESB,进而得证;(2)建立
23、空间直角坐标系,求出两个平面的法向量,根据向量公式即可求解【解答】解:(1)证明:侧面SAB底面ABCD,侧面SAB底面ABCDAB,ABBC,BC在平面ABCD内,BC平面SAB,又AE在平面SAB内,BCAE,又SAAB,在SAB中,AESB,又BCSBB,且都在平面SBC内,AE平面SBC;(2)依题意,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,则,则,设平面SCD的一个法向量为,则,令,则,易知平面SAB的一个法向量为,平面SCD与平面SAB所成锐二面角的大小为【点评】本题考查线面垂直的判定及利用空间向量求解二面角问题,考查逻辑推理能力及运算求解能力,属于基础题21(12分)如图,过椭圆E
24、:(ab0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆E于P,Q两点,点A,B是椭圆E的顶点,且ABOP,F2为右焦点,PF2Q的周长为8(1)求椭圆E的方程;(2)过点F1作直线l与椭圆E交于C,D两点,若OCD的面积为,求直线l的方程【分析】(1)由题意,三角形的周长求出a的值,再由ABOP,直线的斜率相等及a,c,b之间的关系求出椭圆的方程;(2)设直线l的方程与椭圆联立,求出两根之和及两根之积,进而求出两根之差的绝对值,求出面积,再由椭圆求出直线方程【解答】解:(1)由题意得:4a8,a2,且,a2b2+c2,b22,所以椭圆的方程:;(2)显然直线l的斜率不为零,设l的方程为:xmy,C(x,y),D(x,y),联立与椭圆的方程得:(2+m2)y22my10,y+y,yy,SOCD|OF1|yCyD|2,由题意得:,整理得:5m434m270,解得m27,所以m,所以直线l的方程为:xy【点评】考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题