1、2016-2017学年河北省唐山一中高二(下)3月月考数学试卷(文科)一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1直线x+y+1=0的倾斜角为()A30B60C120D1502过点A(0,2),B(2,2),且圆心在直线xy2=0上的圆的方程是()A(x1)2+(y+1)2=26B(x+1)2+(y+3)2=26C(x+2)2+(y+4)2=26D(x2)2+y2=263已知椭圆的长轴长是短轴长的倍,则该椭圆的离心率等于()ABCD4曲线y=lnx2x在点(1,2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积是()ABC1D25设P(x,y)是曲线C:为参数,02)上任意一点,则的取值范围是
2、()ABCD6平行四边形ABCD内接于椭圆+=1,直线AB的斜率k1=1,则直线AD的斜率k2=()ABCD27曲线C1的极坐标方程为=R(R0),曲线C2的参数方程为(为参数),若C1与C2有公共点,则R的取值范围是()A2,+)B,+)C2,D2,38(普通班做)直线(t是参数)被圆x2+y2=9截得的弦长等于()ABCD9设某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥外接球的表面积为()A4B6C8D1010长方体ABCDA1B1C1D1的底面是边长为a的正方形,若在侧棱AA1上至少存在一点E,使得C1EB=90,则侧棱AA1的长的最小值为()AaB2aC3aD4a11若函数f(x)=lnx+(
3、xb)2(bR)在区间,2上存在单调递增区间,则实数b的取值范围是()A(,)B(,)C(,)D(,+)12函数f(x)=axx3(a0,且a1)恰好有两个不同的零点,则实数a的取值范围是()A1aeB1aeC0aeDeae二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13直三棱柱ABCA1B1C1中,若BAC=90,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成角的大小为14若点P是曲线y=x2lnx上任意一点,则点P到直线y=x2的最小距离为15已知曲线C的极坐标方程为=,则C上的点到直线x2y4=0的距离的最小值为16已知x(0,2),关于x的不等式恒成立,则实数k的取值范围为三.
4、解答题(17题10分,其它题每题12分,共70分)17设p:实数x满足(xa)(x3a)0,其中a0q:实数x满足(1)若a=1且pq为真,求实数x的取值范围;(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围18如图,在四棱锥PABCD中,PD平面ABCD,底面ABCD是菱形,BAD=60,AB=2,PD=,O为AC与BD的交点,E为棱PB上一点()证明:平面EAC平面PBD;()若PD平面EAC,求三棱锥PEAD的体积19在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为(为参数)以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为cos(+)=l与C交于A、B两点()求曲线C的普通
5、方程及直线l的直角坐标方程;()设点P(0,2),求|PA|+|PB|的值20已知函数(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在0,1上的最小值为,求实数a的值21设抛物线的顶点在坐标原点,焦点F在y轴正半轴上,过点F的直线交抛物线于A,B两点,线段AB的长是8,AB的中点到x轴的距离是3(1)求抛物线的标准方程;(2)设直线m在y轴上的截距为6,且与抛物线交于P,Q两点,连结QF并延长交抛物线的准线于点R,当直线PR恰与抛物线相切时,求直线m的方程22已知函数f(x)=a(x1)(exa)(常数aR且a0)()证明:当a0时,函数f(x)有且只有一个极值点;()若函数
6、f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:0f(x1)且0f(x2)2016-2017学年河北省唐山一中高二(下)3月月考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1直线x+y+1=0的倾斜角为()A30B60C120D150【考点】直线的倾斜角【分析】设出直线的倾斜角,求出斜率,就是倾斜角的正切值,然后求出倾斜角【解答】解:设直线的倾斜角为,由题意直线的斜率为,即tan=所以=150故选D2过点A(0,2),B(2,2),且圆心在直线xy2=0上的圆的方程是()A(x1)2+(y+1)2=26B(x+1)2+(y+3)2=26C(x+2)2+(y+4
7、)2=26D(x2)2+y2=26【考点】圆的标准方程【分析】由题意可得AB的垂直平分线的方程,可得圆心,再由距离公式可得半径,可得圆的方程【解答】解:由题意可得AB的中点为(1,2),AB的斜率k=0,AB的垂直平分线的方程为x=1,联立可解得,即圆心为(1,3),半径r=,所求圆的方程为(x+1)2+(y+3)2=26故选:B3已知椭圆的长轴长是短轴长的倍,则该椭圆的离心率等于()ABCD【考点】椭圆的简单性质【分析】根据题意,可得2a=(2b),变形可得b=a,进而计算可得c=a,由椭圆的离心率公式计算可得答案【解答】解:根据题意,椭圆的长轴长是短轴长的倍,即2a=(2b),变形可得b=
8、a,则c=a,故离心率e=;故选:B4曲线y=lnx2x在点(1,2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积是()ABC1D2【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程【分析】根据求导公式求出函数的导数,把x=1代入求出切线的斜率,代入点斜式方程并化简,分别令x=0和y=0求出切线与坐标轴的交点坐标,再代入面积公式求解【解答】解:由题意得y=2,则在点M(1,2)处的切线斜率k=1,故切线方程为:y+2=(x1),即y=x1,令x=0得,y=1;令y=0得,x=1,切线与坐标轴围成三角形的面积S=,故选A5设P(x,y)是曲线C:为参数,02)上任意一点,则的取值范围是()ABCD【考点】直线与圆的
9、位置关系;直线的斜率;圆的参数方程【分析】求出圆的普通方程,利用的几何意义,圆上的点与坐标原点连线的斜率,求出斜率的范围即可【解答】解:曲线C:为参数,02)的普通方程为:(x+2)2+y2=1,P(x,y)是曲线C:(x+2)2+y2=1上任意一点,则的几何意义就是圆上的点与坐标原点连线的斜率,如图:故选C6平行四边形ABCD内接于椭圆+=1,直线AB的斜率k1=1,则直线AD的斜率k2=()ABCD2【考点】椭圆的简单性质【分析】设直线AB的方程为y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2),利用椭圆与平行四边形的对称性可得:D(x2,y2)直线方程与椭圆方程联立化为3x2+4tx+2t
10、24=0,0,解得0t26,可得直线AD的斜率k2=1+,再利用根与系数的关系即可得出【解答】解:设直线AB的方程为y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2),利用椭圆与平行四边形的对称性可得:D(x2,y2)联立,化为3x2+4tx+2t24=0,0,解得0t26(t=0时不能构成平行四边形)x1+x2=直线AD的斜率k2=1+=故选:B7曲线C1的极坐标方程为=R(R0),曲线C2的参数方程为(为参数),若C1与C2有公共点,则R的取值范围是()A2,+)B,+)C2,D2,3【考点】简单曲线的极坐标方程【分析】求出曲线C1的直角坐标方程为x2+y2=R2(R0),曲线C2的直角坐标方
11、程为xy2=0,由C1与C2有公共点,知圆心C1(0,0)到直线xy2=0的距离dR,由此能求出R的取值范围【解答】解:曲线C1的极坐标方程为=R(R0),曲线C1的直角坐标方程为x2+y2=R2(R0),曲线C2的参数方程为(为参数),曲线C2的直角坐标方程为xy2=0,C1是以C1(0,0)为圆心,R为半径的圆,C1与C2有公共点,圆心C1(0,0)到直线xy2=0的距离:d=R,解得RR的取值范围是,+)故选:B8(普通班做)直线(t是参数)被圆x2+y2=9截得的弦长等于()ABCD【考点】参数方程化成普通方程【分析】直线(t是参数),消去参数化为普通方程利用点到直线的距离公式可得:圆
12、心O(0,0)到直线的距离d,即可得出直线被圆x2+y2=9截得的弦长=2【解答】解:直线(t是参数),消去参数化为普通方程:x2y+3=0圆心O(0,0)到直线的距离d=,直线被圆x2+y2=9截得的弦长=2=2=故选:D9设某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥外接球的表面积为()A4B6C8D10【考点】由三视图求面积、体积【分析】作出三棱锥的直观图,根据三视图数据计算外接球半径,从而得出面积【解答】解:根据三视图作出棱锥的直观图如图所示,由三视图可知底面ABC是等腰直角三角形,ABBC,AC=2,PA平面ABC,PA=2PC=2,取AC的中点D,PC的中点O,连结OD,BD,OB,则OD
13、PA,OD=PA=1,BD=AC=1,OD平面ABC,OA=OC=OP=PC=,OB=OA=OB=OC=OP=,即三棱锥的外接球球心为O,半径为外接球的面积S=4()2=8故选C10长方体ABCDA1B1C1D1的底面是边长为a的正方形,若在侧棱AA1上至少存在一点E,使得C1EB=90,则侧棱AA1的长的最小值为()AaB2aC3aD4a【考点】点、线、面间的距离计算【分析】设侧棱AA1的长为x,A1E=t,则AE=xt,由已知得t2xt+a2=0,由此利用根的判别式能求出侧棱AA1的长的最小值【解答】解:设侧棱AA1的长为x,A1E=t,则AE=xt,长方体ABCDA1B1C1D1的底面是
14、边长为a的正方形,C1EB=90,2a2+t2+a2+(xt)2=a2+x2,整理,得:t2xt+a2=0,在侧棱AA1上至少存在一点E,使得C1EB=90,=(x)24a20,解得x2a侧棱AA1的长的最小值为2a故选:B11若函数f(x)=lnx+(xb)2(bR)在区间,2上存在单调递增区间,则实数b的取值范围是()A(,)B(,)C(,)D(,+)【考点】利用导数研究函数的单调性【分析】利用导函数得到不等式恒成立,然后求解b的范围【解答】解:函数f(x)在区间,2上存在单调增区间,函数f(x)在区间,2上存在子区间使得不等式f(x)0成立f(x)= +2(xb)=,设h(x)=2x22
15、bx+1,则h(2)0或h()0,即84b+10或b+10,得b故选:B12函数f(x)=axx3(a0,且a1)恰好有两个不同的零点,则实数a的取值范围是()A1aeB1aeC0aeDeae【考点】利用导数研究函数的单调性【分析】原题意等价于方程ax=x3恰有两个不同的解分类讨论结合函数思想求解当0a1时,y=ax与y=x3的图象只有一个交点,不符合题意当a1时,y=ax与y=x3的图象在x(,0)上没有交点,所以只考虑x0,于是可两边同取自然对数,得xlna=3lnx,即lna=,构造函数g(x)=,求解,利用导数求解即可【解答】解:f(x)=axx3(a0,且a1)恰好有两个不同的零点等
16、价于方程ax=x3恰有两个不同的解当0a1时,y=ax与y=x3的图象只有一个交点,不符合题意当a1时,y=ax与y=x3的图象在x(,0)上没有交点,所以只考虑x0,于是可两边同取自然对数,得xlna=3lnx,即lna=,令g(x)=,则,当x(0,e)时,g(x)单调递增,当x1时,当g(x)0,x(e,+)时,g(x)单减且g(x)0要有两个交点,0lnag(e)=,即1a故选:A二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13直三棱柱ABCA1B1C1中,若BAC=90,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成角的大小为60【考点】异面直线及其所成的角【分析】延长CA到
17、D,根据异面直线所成角的定义可知DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角,而三角形A1DB为等边三角形,可求得此角【解答】解:延长CA到D,使得AD=AC,则ADA1C1为平行四边形,DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角,直三棱柱ABCA1B1C1中,BAC=90,AB=AC=AA1,三角形A1DB为等边三角形,DA1B=60故答案为:6014若点P是曲线y=x2lnx上任意一点,则点P到直线y=x2的最小距离为【考点】点到直线的距离公式【分析】由题意知,当曲线上过点P的切线和直线y=x2平行时,点P到直线y=x2的距离最小求出曲线对应的函数的导数,令导数值等于1,可得且点的坐标,此切
18、点到直线y=x2的距离即为所求【解答】解:点P是曲线y=x2lnx上任意一点,当过点P的切线和直线y=x2平行时,点P到直线y=x2的距离最小直线y=x2的斜率等于1,令y=x2lnx的导数 y=2x=1,x=1,或 x=(舍去),故曲线y=x2lnx上和直线y=x2平行的切线经过的切点坐标(1,1),点(1,1)到直线y=x2的距离等于,故点P到直线y=x2的最小距离为,故答案为15已知曲线C的极坐标方程为=,则C上的点到直线x2y4=0的距离的最小值为【考点】简单曲线的极坐标方程【分析】曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,得,从而曲线C的参数方程为,02,设C上的点P(2cos,sin),
19、求出P到直线x2y4=0的距离d=|sin()2|,由此能求出C上的点到直线x2y4=0的距离的最小值【解答】解:曲线C的极坐标方程为=,2+32sin2=4,曲线C的直角坐标方程为x2+4y2=4,即,曲线C的参数方程为,02,设C上的点P(2cos,sin),P到直线x2y4=0的距离d=|sin()2|,当sin()=1时,C上的点到直线x2y4=0的距离的最小值为dmin=故答案为:16已知x(0,2),关于x的不等式恒成立,则实数k的取值范围为0,e1)【考点】利用导数求闭区间上函数的最值【分析】根据题意显然可知k0,整理不等式得出k+x22x,利用构造函数f(x)=+x22x,通过
20、导函数得出函数在区间内的单调性,求出函数的最小值即可【解答】解:依题意,k+2xx20,即kx22x对任意x(0,2)都成立,k0,k+x22x,令f(x)=+x22x,f(x)=+2(x1)=(x1)( +2),令f(x)=0,解得x=1,当x(1,2)时,f(x)0,函数递增,当x(0,1)时,f(x)0,函数递减,f(x)的最小值为f(1)=e1,0ke1,故答案为:0,e1)三.解答题(17题10分,其它题每题12分,共70分)17设p:实数x满足(xa)(x3a)0,其中a0q:实数x满足(1)若a=1且pq为真,求实数x的取值范围;(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围
21、【考点】复合命题的真假;必要条件、充分条件与充要条件的判断【分析】分别化简p:ax3a,q:2x3(1)当a=1时,p:1x3要使pq为真,则须满足,解得即可(2)由p是q的必要不充分条件,可得(2,3)(a,3a)即,解得即可【解答】解:依题意知:p:ax3a,即2x3(1)当a=1时,p:1x3要使pq为真,则须满足,解得:2x3;(2)p是q的必要不充分条件(2,3)(a,3a),解得:1a218如图,在四棱锥PABCD中,PD平面ABCD,底面ABCD是菱形,BAD=60,AB=2,PD=,O为AC与BD的交点,E为棱PB上一点()证明:平面EAC平面PBD;()若PD平面EAC,求三
22、棱锥PEAD的体积【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定【分析】()由已知得ACPD,ACBD,由此能证明平面EAC平面PBD()由已知得PDOE,取AD中点H,连结BH,由此利用,能求出三棱锥PEAD的体积【解答】()证明:PD平面ABCD,AC平面ABCD,ACPD四边形ABCD是菱形,ACBD,又PDBD=D,AC平面PBD而AC平面EAC,平面EAC平面PBD()解:PD平面EAC,平面EAC平面PBD=OE,PDOE,O是BD中点,E是PB中点取AD中点H,连结BH,四边形ABCD是菱形,BAD=60,BHAD,又BHPD,ADPD=D,BD平面PAD,=19在平面直角
23、坐标系中,曲线C的参数方程为(为参数)以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为cos(+)=l与C交于A、B两点()求曲线C的普通方程及直线l的直角坐标方程;()设点P(0,2),求|PA|+|PB|的值【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程【分析】()利用三种方程互化方法,曲线C的普通方程及直线l的直角坐标方程;()点P(0,2)在l上,l的参数方程为为(t为参数),代入x2+y2=1整理得,3t210t+15=0,即可求|PA|+|PB|的值【解答】解:()曲线C的参数方程为(为参数),普通方程为C: x2+y2=1;直线l的极坐标方程为cos(+
24、)=,即cossin=2,l:y=x2 ()点P(0,2)在l上,l的参数方程为(t为参数)代入x2+y2=1整理得,3t210t+15=0,由题意可得|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1+t2|= 20已知函数(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在0,1上的最小值为,求实数a的值【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;(2)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间,从而求出函数的最小值,求出a的值即可【解答】解:(1)f(x)的定义域是R,且f(
25、x)=1+=,a=1时,f(x)=,由f(x)0,得x(0,+),由f(x)0,得x(,0),f(x)在(,0)递减,在(0,+)递增;(2)由(1)得f(x)=,若a1,则ex+a0,即f(x)0在0,1上恒成立,f(x)在0,1上是增函数,f(x)min=f(0)=a=,a=(舍);若ae,则 ex+a0,即f(x)0在(0,1恒成立,f(x)在0,1递减,f(x)min=f(1)=1=,a=(舍);若ea1,当0xln(a)时,f(x)0,f(x)在(0,ln(a)递减,当ln(a)x1时,f(x)0,f(x)在(ln(a),1)递增;f(x)min=f(ln(a)=ln(a)+1=,a
26、=,综上所述:a=21设抛物线的顶点在坐标原点,焦点F在y轴正半轴上,过点F的直线交抛物线于A,B两点,线段AB的长是8,AB的中点到x轴的距离是3(1)求抛物线的标准方程;(2)设直线m在y轴上的截距为6,且与抛物线交于P,Q两点,连结QF并延长交抛物线的准线于点R,当直线PR恰与抛物线相切时,求直线m的方程【考点】直线与抛物线的位置关系【分析】(1)设抛物线的方程为x2=2py(p0),求出准线方程,运用抛物线的定义和中位线定理,可得2(3+)=8,解得p,即可得到抛物线的方程;(2)设直线PQ的方程为y=kx+6,代入抛物线的方程,运用韦达定理,结合导数求得切线的斜率,再由两点的方斜率公
27、式,以及三点共线的条件:斜率相等,化简整理解方程可得k的值,客人得到直线m的方程【解答】解:(1)设抛物线的方程为x2=2py(p0),准线方程为y=,由抛物线的定义可得|AF|+|BF|=|AB|=2(3+)=8,解得p=2,即有抛物线的方程为x2=4y;(2)设直线PQ的方程为y=kx+6,代入抛物线的方程,可得x24kx24=0,设P(x1,),Q(x2,),可得x1+x2=4k,x1x2=24,由y=x2的导数为y=x,设R(t,1),可得kPR=x1,可得t=x1,再由Q,F,R共线,可得=,消去t,可得=,即有16x1x2=4(x12+x22)16(x1x2)2,即有16(24)=
28、4(4k)2+22416242,解方程可得k=,即有直线m的方程为y=x+622已知函数f(x)=a(x1)(exa)(常数aR且a0)()证明:当a0时,函数f(x)有且只有一个极值点;()若函数f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:0f(x1)且0f(x2)【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性【分析】()证明:当a0时,f(x)=0只有一个根,即可证明函数f(x)有且只有一个极值点;()求出函数f(x)存在两个极值的等价条件,求出a的取值范围,结合不等式的性质进行求解即可【解答】()证明:函数的导数f(x)=aexa+(x1)ex=a(xexa),当a0时,由f(x)
29、=0,得xex=a,即ex=,作出函数y=ex和y=的图象,则两个函数的图象有且只有1个交点,即函数f(x)有且只有一个极值点;()由()知,当a0时,函数f(x)有且只有一个极值点;不满足条件,则a0,f(x)存在两个极值点x1,x2,x1,x2,是h(x)=f(x)=a(xexa)的两个零点,令h(x)=a(x+1)ex=0,得x=1,令h(x)0得x1,令h(x)0得x1,h(x)在(,1上是增函数,在1,+)上是减函数,h(0)=f(0)=a20,必有x11x20令f(t)=a(teta)=0,得a=tet,此时f(t)=a(t1)(eta)=tet(t1)(ettet)=e2tt(t
30、1)2=e2t(t32t2+t),x1,x2,是h(x)=f(x)=a(xexa)的两个零点,f(x1)=e(x132x12+x1),f(x2)=e(x232x22+x2),将代数式e2t(t32t2+t)看作以t为变量的函数g(t)=e2t(t32t2+t)g(t)=e2t(t21)(2t1),当t1时,g(t)=e2t(t21)(2t1)0,则g(t)在(,1)上单调递增,x11,f(x1)=g(x1)g(1)=,f(x1)=ex1(x11)20,0f(x1),当1t0时,g(t)=e2t(t21)(2t1)0,则g(t)在(1,0)上单调递减,1x20,0=g(0)=g(x2)=f(x2)g(1)=综上,0f(x1)且0f(x2)2017年5月7日