1、2018-2019学年湖南省娄底市高一(上)期末数学试卷一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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(5分)设集合Ax|2x+15,BxN|x2,则AB()Ax|1x2B1,2C0,1D0,1,22(5分)已知函数f(x1)2x2x+1,则f(x)()A2x+12x1B2x+12x+1C2x12x+1D2x12x13(5分)已知直线l过A(2,1),B(1,3)两点,则直线l的斜率为()ABCD4(5分)函数f(x)ln(x+1)+的定义域为()A(1,+)B(1,2)(2,+)C1,2)(2,+)D(1,2)5(5分)已知一个圆柱的
2、高是底面圆半径的2倍,则该圆柱的侧面积与表面积的比值为()ABCD6(5分)已知函数f(x)3x+a3x+2x是奇函数,则f(a)()ABC1D17(5分)在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAD,AA12,则该长方体的外接球的表面积为()A4B8C16D328(5分)若函数f(x)x2+2xm在0,2)上有零点,则m的取值范围为()A(0,8)B0,8C(0,8D0,8)9(5分)设m,n是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列命题:若m,n,则mn;若,则;若m,n,则mn;若,则其中正确命题的序号是()ABCD10(5分)已知圆C的圆心在x轴上,半径为2,且与直线xy+20相切,
3、则圆C的方程为()A(x2)2+y24B(x+2)2+y24或(x6)2+y24C(x1)3+y24D(x2)2+y24或(x+6)2+y2411(5分)已知圆(x3)2+y29与直线yx+m交于A,B两点,过A,B分别作x轴的垂线,且与x轴分别交于C,D两点若|CD|,则m()A7或1B7或1C7或1D7或112(5分)已知函数f(x),若函数g(x)af(x)x在(0,16上有三个零点,则a的最大值为()ABCD二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上13(5分)已知函数f(x),则f(f(1) 14(5分)若直线ax+y20与圆(x
4、1)2+y21相切,则a 15(5分)已知函数f(x)loga(x+1)(a0且a1)在2,0上的值域是1,0,则a 16(5分)如图,在三棱锥PABC中,PA平面ABC,ABAC,若过A作ADBC于点D,连接PD,那么从P,A,B,C,D这五个点中任取三点共能构成 个直角三角形三、解答题:本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(10分)已知集合Ax|1x+37,Bx|y(1)当a1时,求AnB;(2)若ABB,求a的取值范围18(12分)已知函数f(x)log2(x2)(1)用定义法证明:f
5、(x)在(2,+)上是增函数;(2)求不等式f(x)1+f(x1)的解集19(12分)已知直线l:kx2y3+k0(1)若直线l不经过第二象限,求k的取值范围;(2)设直线l与x轴的负半轴交于点A,与y轴的负半轴交于点B,若AOB的面积为4(O为坐标原点),求直线l的方程20(12分)已知圆M:(x2)2+(y3)21,直线l过点(3,1)(1)若直线l与圆M相切,求直线l的方程;(2)若直线l与圆M交于P,Q两点,当MPQ的面积最大时,求直线l的方程21(12分)如图,在几何体ABCDEF中,AB,EF均与底面BCDE垂直,且BCDE为直角梯形,BECD,BECD,CDDE,G,I分别为线段
6、CD,BC的中点,H为线段DE上任意一点(1)证明:FH平面ABG(2)若BCD45,证明:平面AGI平面EFG22(12分)已知函数f(x)(m0)(1)当m1时,求方程f(x)的解;(2)若x2,3,不等式f(x)恒成立,求m的取值范围2018-2019学年湖南省娄底市高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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(5分)设集合Ax|2x+15,BxN|x2,则AB()Ax|1x2B1,2C0,1D0,1,2【分析】可以求出集合A,B,然后进行交集的运算即可【解答】解:Ax|1x4,B0,1,
7、2;AB1,2故选:B【点评】考查描述法、列举法表示集合的定义,以及交集的运算2(5分)已知函数f(x1)2x2x+1,则f(x)()A2x+12x1B2x+12x+1C2x12x+1D2x12x1【分析】可以得出f(x1)2(x1)+12(x1)1,从而可得出f(x)的解析式【解答】解:f(x1)2x2x+12(x1)+12(x1)1;f(x)2x+12x1故选:A【点评】考查函数解析式的定义及求法,以及换元法求函数解析式的方法3(5分)已知直线l过A(2,1),B(1,3)两点,则直线l的斜率为()ABCD【分析】由题意利用直线的斜率公式,求出结果【解答】解:直线l过A(2,1),B(1,
8、3)两点,则直线l的斜率为,故选:C【点评】本题主要考查直线的斜率公式,属于基础题4(5分)函数f(x)ln(x+1)+的定义域为()A(1,+)B(1,2)(2,+)C1,2)(2,+)D(1,2)【分析】可以看出,要使得f(x)有意义,则需满足,解出x的范围即可【解答】解:要使f(x)有意义,则:;x1,且x2;f(x)的定义域为(1,2)(2,+)故选:B【点评】考查函数定义域的定义及求法,对数函数的定义域5(5分)已知一个圆柱的高是底面圆半径的2倍,则该圆柱的侧面积与表面积的比值为()ABCD【分析】设圆柱底面半径为r,则高h2r,分别求出圆柱的侧面积与表面积,作比得答案【解答】解:设
9、圆柱底面半径为r,则高h2r,该圆柱的侧面积为2rh4r2,表面积为4r2+2r26r2故该圆柱的侧面积与表面积的比值为故选:C【点评】本题考查圆柱的侧面积与表面积的求法,是基础的计算题6(5分)已知函数f(x)3x+a3x+2x是奇函数,则f(a)()ABC1D1【分析】根据题意,由奇函数的性质可得f(x)f(x),则有3x+a3x+2(x)(3x+a3x+2x),解可得a的值,即可得函数的解析式,据此分析可得答案【解答】解:根据题意,函数f(x)3x+a3x+2x是奇函数,则f(x)f(x),则有3x+a3x+2(x)(3x+a3x+2x),解可得a1,则f(a)f(1)32;故选:A【点
10、评】本题考查函数奇偶性的性质以及应用,关键是求出a的值,属于基础题7(5分)在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAD,AA12,则该长方体的外接球的表面积为()A4B8C16D32【分析】求出长方体的对角线长,可得该长方体的外接球的半径,代入球的表面积公式求解【解答】解:由题意可知,长方体的对角线长为,则该长方体的外接球的半径为r,因此,该长方体的外接球的表面积为4r28故选:B【点评】本题考查多面体外接球表面积的求法,考查数学转化思想方法,是基础题8(5分)若函数f(x)x2+2xm在0,2)上有零点,则m的取值范围为()A(0,8)B0,8C(0,8D0,8)【分析】利用二次函数的性质
11、,判断函数的对称轴,函数的单调性,然后转化求解a的范围即可【解答】解:函数f(x)x2+2xm在0,2)上有零点,等价于mx2+2x在0,2)上有解;设yx2+2x,(0x2),因为yx2+2x,(0x2),是增函数,所以,可得y0,8),则m的取值范围为:0,8)故选:D【点评】本题考查函数与方程的应用,二次函数的性质的应用,也可以利用函数的导数求解9(5分)设m,n是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列命题:若m,n,则mn;若,则;若m,n,则mn;若,则其中正确命题的序号是()ABCD【分析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解【解答】解:由m,n是两条不同的直线,是三个不
12、同的平面,知:若m,n,则m与n相交、平行或异面,故不正确;若,则,满足平面平行的性质定理,所以正确;m,n,则mn,满足直线与平面垂直的性质定理,所以正确;若,则与相交或平行,故错误故选:C【点评】本题考查命题真假的判断,是基础题,解题时要注意空间思维能力的培养10(5分)已知圆C的圆心在x轴上,半径为2,且与直线xy+20相切,则圆C的方程为()A(x2)2+y24B(x+2)2+y24或(x6)2+y24C(x1)3+y24D(x2)2+y24或(x+6)2+y24【分析】利用已知条件求出圆的圆心坐标,然后求解圆的方程【解答】解:设圆的圆心(a,0),由题意可得:,解得a2或a6,因此圆
13、的方程为:(x2)2+y24或(x+6)2+y24故选:D【点评】本题考查圆的方程的求法,直线与圆的位置关系的综合应用,是基本知识的考查11(5分)已知圆(x3)2+y29与直线yx+m交于A,B两点,过A,B分别作x轴的垂线,且与x轴分别交于C,D两点若|CD|,则m()A7或1B7或1C7或1D7或1【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),由,消去y,得2x2+2(m3)x+m20,由韦达定理知,所以|CD|x1x2|,继而化简求解即可【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由,消去y,得2x2+2(m3)x+m20,由韦达定理知,所以|CD|x1x2|,即m26m+92,
14、所以m2+6m70,解得m1或7故选:A【点评】本题考查直线与圆,属于中档难度的题12(5分)已知函数f(x),若函数g(x)af(x)x在(0,16上有三个零点,则a的最大值为()ABCD【分析】利用函数的零点与函数的图象,通过数形结合转化求解即可【解答】解:因为g(x)af(x)x在(0,16上有三个零点,所以f(x)在(0,16上有三个不同的解,即函数f(x)与的图象在(0,16上有三个不同的交点,结合函数的图象可知:当直线y经过(16,4ln2)时,取得最小值,所以a的最大值为:故选:C【点评】不同考查函数与方程的应用,数形结合的应用,考查分析问题解决问题的能力二、填空题:本大题共4小
15、题,每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上13(5分)已知函数f(x),则f(f(1)2【分析】根据题意,由函数的解析式求出f(1)的值,即可得f(f(1)f(3),进而可得答案【解答】解:根据题意,f(x),则f(1)(1)22(1)3,则f(f(1)f(3)log(3+1)2;故答案为:2【点评】本题考查分段函数的求值,注意函数解析式的形式,属于基础题14(5分)若直线ax+y20与圆(x1)2+y21相切,则a【分析】由已知求得圆心坐标与半径,再由点到直线的距离公式列式求解【解答】解:圆(x1)2+y21的圆心坐标为(1,0),半径为1由题意,解得a故答案为:【点评】本题
16、考查圆的切线方程,考查点到直线距离公式的应用,是基础题15(5分)已知函数f(x)loga(x+1)(a0且a1)在2,0上的值域是1,0,则a【分析】可以求出f(0)0,并可看出f(x)是单调函数,从而可以得出f(2)loga31,从而可以求出a【解答】解:f(0)0,且f(x)是单调函数;f(2)loga31;故答案为:【点评】考查函数定义域、值域的定义及求法,对数函数、一次函数和复合函数的单调性,单调函数的定义域和值域的关系16(5分)如图,在三棱锥PABC中,PA平面ABC,ABAC,若过A作ADBC于点D,连接PD,那么从P,A,B,C,D这五个点中任取三点共能构成8个直角三角形【分
17、析】由三棱锥PABC中,PA平面ABC,ABAC,ADBC于点D,推出新的线面垂直,得出新的直角【解答】解:因为PA面ABC,所以PABC,又ADBC,所以BC面PAD,所以BCPD,故图中的直角三角形有PAB,PAC,PAD,BAC,ADB,ADC,PDB,PDC,共8个故答案为:8【点评】本题考查线面垂直,线线垂直位置关系,属于中档题三、解答题:本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(10分)已知集合Ax|1x+37,Bx|y(1)当a1时,求AnB;(2)若ABB,求a的取值范围【分析】(1)可以求出Ax|2x4,a1时,可以求
18、出Bx|x1,然后进行交集的运算即可;(2)可以求出Bx|xa,根据ABB即可得出AB,从而可得出a的取值范围【解答】解:(1)Ax|2x4;a1时,Bx|3x110x|x1;AB1,4;(2)Bx|3xa10x|xa;ABB;AB;a2;a的取值范围为(,2【点评】考查描述法、区间表示集合的定义,指数函数的单调性,交集的运算,并集和子集的定义18(12分)已知函数f(x)log2(x2)(1)用定义法证明:f(x)在(2,+)上是增函数;(2)求不等式f(x)1+f(x1)的解集【分析】(1)根据题意,设2x1x2,由作差法分析可得结论;(2)根据题意,f(x)1+f(x1)即log2(x2
19、)1+log2(x3),变形可得log2(x2)log2(2x6);结合函数的定义域和单调性可得,解可得x的取值范围,即可得答案【解答】解:(1)证明:根据题意,设2x1x2,f(x1)f(x2)log2(x12)log2(x22)log2(),又由2x1x2,则01,则有f(x1)f(x2)log2()0,故函数f(x)在区间(2,+)上是增函数;(2)根据题意,f(x)1+f(x1)即log2(x2)1+log2(x3),变形可得log2(x2)log2(2x6);又由f(x)在(2,+)上是增函数;则有,解可得:3x4,即不等式的解集为(3,4)【点评】本题考查函数的单调性的判定以及性质
20、的应用,属于基础题19(12分)已知直线l:kx2y3+k0(1)若直线l不经过第二象限,求k的取值范围;(2)设直线l与x轴的负半轴交于点A,与y轴的负半轴交于点B,若AOB的面积为4(O为坐标原点),求直线l的方程【分析】(1)根据直线的点斜式方程求出k的方程即可;(2)求出A,B的坐标,得到关于k的方程,解出即可【解答】解:(1)kx2y3+k0,yx+,若直线l不经过第二象限,则,解得:0k3;(2)设直线l与x轴的负半轴交于点A,则A(,0),与y轴的负半轴交于点B,则B(0,),故()()4,解得:k(舍),k1,故直线方程是:x+2y+40【点评】本题考查了直线方程问题,考查三角
21、形的面积以及转化思想,是一道常规题20(12分)已知圆M:(x2)2+(y3)21,直线l过点(3,1)(1)若直线l与圆M相切,求直线l的方程;(2)若直线l与圆M交于P,Q两点,当MPQ的面积最大时,求直线l的方程【分析】(1)当直线l的斜率不存在时,得直线方程为x3符合题意;当直线l的斜率存在时,设l的斜率为k,写出直线方程,利用圆心到直线的距离等于半径列式求得k,则直线方程可求;(2)由题意,直线l的斜率存在,设直线方程为y1k(x3),圆心到直线l的距离为d,得|PQ|从而MPQ的面积为S|PQ|d可得当时,MPQ的面积最大由此列式求得k值,则直线方程可求【解答】解:(1)当直线l的
22、斜率不存在时,直线l的方程为x3,此时直线l与圆M相切,x3符合题意;当直线l的斜率存在时,设l的斜率为k,则直线方程为y1k(x3),即kxy+13k0则,解得k,即直线l 的方程为x3或3x+4y130;(2)直线l与圆M交于P,Q两点,直线l的斜率存在,设直线方程为y1k(x3),圆心到直线l的距离为d,则|PQ|从而MPQ的面积为S|PQ|d当时,MPQ的面积最大,解得k1或k7故直线l的方程为:x+y40或7x+y220【点评】本题考查圆的切线方程,考查直线与圆位置关系的应用,考查计算能力,体现了分类讨论的数学思想方法,是中档题21(12分)如图,在几何体ABCDEF中,AB,EF均
23、与底面BCDE垂直,且BCDE为直角梯形,BECD,BECD,CDDE,G,I分别为线段CD,BC的中点,H为线段DE上任意一点(1)证明:FH平面ABG(2)若BCD45,证明:平面AGI平面EFG【分析】(1)由已知结合线面垂直的性质得ABEF,再由线面平行的判定得AB平面DEF,证明四边形BGDE为平行四边形,则BGDE进一步得到平面ABG平面EFD,可得FH平面ABG;(2)由BCD45,得BGCG,证明四边形BGDE为正方形得到BDEG,由EF平面BCDE,得EFBD,证明BD平面EFG,再由GIBD,得GI平面EFG,可得平面AGI平面EFG【解答】证明:(1)AB平面BCDE,E
24、F平面BCDE,ABEF,AB平面DEF,EF平面DEF,AB平面DEF,BEDG,BEDG,四边形BGDE为平行四边形,则BGDEBG平面DEF,DE平面DEF,BG平面DEF,ABBGB,平面ABG平面EFD,FH平面EFD,FH平面ABG;(2)BCD45,BCG为等腰直角三角形,则BGCG,G为CD的中点,且四边形BGDE为平行四边形,BGCGGDBEDE,故四边形BGDE为正方形连接BD,则BDEG,EF平面BCDE,DBBCDE,EFBD,EFEGE,EF平面EFG,EG平面EFG,BD平面EFG,G,I分别为线段CD,BC的中点,GIBD,则GI平面EFG,GI平面AGI,平面A
25、GI平面EFG【点评】本题考查空间中直线与平面平行,平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,是中档题22(12分)已知函数f(x)(m0)(1)当m1时,求方程f(x)的解;(2)若x2,3,不等式f(x)恒成立,求m的取值范围【分析】(1)由题意可得4x52x+40,由指数方程的解法即可得到所求解;(2)由题意可得m(2x+14)4x,设t2x+14,x2,3,可得t4,12,即有m(t+8),由对勾函数的单调性可不等式右边的最大值,进而得到所求范围【解答】解:(1)方程f(x),即为,即有4x52x+40,即为2x1,或2x4,解得x0或x2;(2)若x2,3,不等式f(x)恒成立可得,即m(2x+14)4x,设t2x+14,x2,3,可得t4,12,即有m(t+8),由t+8在t4,12递增,可得t12时取得最大值,即有m【点评】本题考查指数方程的解法和不等式恒成立问题的解法,注意运用换元法和参数分离法,结合对勾函数的单调性,考查运算能力和推理能力,属于中档题