1、2016-2017学年安徽省淮南二中高二(下)第一次月考数学试卷(理科)(创新班)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.)1已知复数z满足(zi)i=2+3i,则|z|=()AB3C10D182已知集合A=x|x22x30,B=y|y=x2,xR,则AB=()AB0,1C0,3D1,+)3等差数列an的前n项为Sn,若公差d=2,S3=21,则当Sn取得最大值时,n的值为()A10B9C6D54已知sin(x+)=,则cosx+cos(x)的值为()ABCD5在如图所示的程序框图中,若函数f(x)=,则输出的结果是()A2B0.0625C0.25D46某几何体的三视图如图所示,
2、则该几何体的体积是()A2B2CD227已知抛物线C:y2=2px(p0),过其点F的直线l交抛物线C于点A,B,若|AF|:|BF|=3:1,则直线l的斜率等于()AB1CD8四位男生和两位女生排成一排,男生有且只有两位相邻,则不同排法的种数是()A72B96C144D2409已知函数f(x)=sin(x+)(0,|),其图象相邻两条对称轴之间的距离为,且函数f(x+)是偶函数,下列判断正确的是()A函数f(x)的最小正周期为2B函数f(x)的图象关于点(,0)d对称C函数f(x)的图象关于直线x=对称D函数f(x)在,上单调递增10平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2, =4,点P在边
3、CD上,则的取值范围是()A1,8B1,+)C0,8D1,011已知双曲线C:=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,直线PO,PF2分别交双曲线C左、右支于另一点M,N,|PF1|=2|PF2|,且MF2N=60,则双曲线C的离心率为()ABCD12已知实数a,b满足2a25lnab=0,cR,则的最小值为()ABCD二、填空题(本大题共4小题,每题5分,满分20分)13若实数x,y满足,则z=x+y的最小值为14已知函数f(x)=有两个零点,则实数a的取值范围是15已知a=(sint+cost)dt,则的展开式中的常数项为16已知an=,删
4、除数列an中所有能被2整除的数,剩下的数从小到大排成数列bn,则b51=三、解答题(本大题共5小题,共70分.)17已知正项数列n的前n项和为Sn,且a1=1,an+12=Sn+1+Sn(1)求数列an的通项公式;(2)设,求数列bn的前n项和Tn18一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n如果n=3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n=4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且
5、各件产品是否为优质品相互独立()求这批产品通过检验的概率;()已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X的分布列及数学期望19如图1,在平行四边形ABB1A1中,ABB1=60,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A1沿CC1折起如图2所示,连接B1C,B1A,B1A1(1)求证:AB1CC1;(2)若AB1=,求二面角CAB1A1的余弦值20以椭圆M: +y2=1(a1)的四个顶点为顶点的四边形的四条边与O:x2+y2=1共有6个交点,且这6个点恰好把圆周六等分()求椭圆M的方
6、程;()若直线l与O相切,且与椭圆M相交于P,Q两点,求|PQ|的最大值21已知函数f(x)=lnx+1,aR(1)若函数f(x)的最小值为0,求a的值(2)证明:ex+(lnx1)sinx0选修4-5:不等式选讲22已知函数f(x)=|xa|,aR()当a=1时,求f(x)|x+1|+1的解集;()若不等式f(x)+3x0的解集包含x|x1,求a的取值范围2016-2017学年安徽省淮南二中高二(下)第一次月考数学试卷(理科)(创新班)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.)1已知复数z满足(zi)i=2+3i,则|z|=()AB3C10D18【考点】复数求
7、模【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出【解答】解:(zi)i=2+3i,i(zi)i=i(2+3i),zi=32i,z=3i则|z|=故选:A2已知集合A=x|x22x30,B=y|y=x2,xR,则AB=()AB0,1C0,3D1,+)【考点】交集及其运算【分析】求出A中不等式的解集确定出A,求出B中y的范围确定出B,找出两集合的交集即可【解答】解:由A中不等式变形得:(x3)(x+1)0,解得:1x3,即A=1,3,由B中y=x20,得到B=0,+),则AB=0,3,故选:C3等差数列an的前n项为Sn,若公差d=2,S3=21,则当Sn取得最大值时,n的值为()A10B9C6
8、D5【考点】等差数列的前n项和【分析】由题意求出等差数列的首项,得到等差数列的通项公式,再由通项大于等于0求得n值【解答】解:设等差数列an的首项为a1,由d=2,S3=21,得3a1+3d=21,a1+d=7a1=7d=9则an=92(n1)=112n由an=112n0,得,nN*,n5即数列an的前5项大于0,自第6项起小于0当Sn取得最大值时,n的值为5故选:D4已知sin(x+)=,则cosx+cos(x)的值为()ABCD【考点】两角和与差的余弦函数【分析】根据两角和差的余弦公式和正弦公式计算即可【解答】解:cosx+cos(x)=cosx+cosx+sinx=cosx+sinx=s
9、in(x+)=,故选:B5在如图所示的程序框图中,若函数f(x)=,则输出的结果是()A2B0.0625C0.25D4【考点】程序框图【分析】框图在输入a=4后,对循环变量a与b的大小进行判断,直至满足条件b0算法结束【解答】解:模拟执行程序框图,可得a=40,b=24=0,a=4,不满足条件b0,继续循环,b=2,a=22=,满足条件b0,退出循环,输出a的值为0.25故选:C6某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A2B2CD22【考点】由三视图求面积、体积【分析】几何体为圆柱中挖去一个正四棱锥【解答】解:由三视图可知该几何体为圆柱挖去一个四棱锥得到的,圆柱的底面半径为1,高为2
10、,棱锥的底面为正方形,边长为,棱锥的高为1,几何体的体积V=122=2故选A7已知抛物线C:y2=2px(p0),过其点F的直线l交抛物线C于点A,B,若|AF|:|BF|=3:1,则直线l的斜率等于()AB1CD【考点】抛物线的简单性质【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),A在第一、三象限,利用|AF|:|BF|=3:1,求出A的坐标,即可求出直线l的斜率【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),A在第一象限,|AF|:|BF|=3:1,故y1=3y2,x1=3(x2),x1=p,y1=p,直线l的斜率等于=同理A在第三象限,直线l的斜率等于故选:D8四位男生和两位女生排成一
11、排,男生有且只有两位相邻,则不同排法的种数是()A72B96C144D240【考点】计数原理的应用【分析】先从4位男生中选2位捆绑在一起,和剩下的2位男生,插入到2位女生所形成的3个空中,根据分步计数原理可得【解答】解:先从4位男生中选2位捆绑在一起,和剩下的2位男生,插入到2位女生所形成的3个空中,故有A42A22A33=144种,故选:C9已知函数f(x)=sin(x+)(0,|),其图象相邻两条对称轴之间的距离为,且函数f(x+)是偶函数,下列判断正确的是()A函数f(x)的最小正周期为2B函数f(x)的图象关于点(,0)d对称C函数f(x)的图象关于直线x=对称D函数f(x)在,上单调
12、递增【考点】由y=Asin(x+)的部分图象确定其解析式;正弦函数的图象【分析】由题意可求f(x)的周期T,利用周期公式可求,函数f(x+)是偶函数,可得+=k+,kZ,又|,解得,可得解析式f(x)=sin(2x+),利用正弦函数的图象和性质即可判断求解【解答】解:函数f(x)=sin(x+)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于,函数f(x)的周期T=,故A错误;0=2,函数f(x+)的解析式为:f(x)=sin2(x+)+=sin(2x+),函数f(x+)是偶函数,+=k+,kZ,又|,解得:=f(x)=sin(2x+)由2x+=k,kZ,解得对称中心为:(,0),kZ,故B错误;由2x+=
13、k+,kZ,解得对称轴是:x=,kZ,故C错误;由2k2x+2k+,kZ,解得单调递增区间为:k,k,kZ,故D正确故选:D10平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2, =4,点P在边CD上,则的取值范围是()A1,8B1,+)C0,8D1,0【考点】平面向量数量积的运算【分析】先根据向量的数量积的运算,求出A=60,再建立坐标系,得到=x(x4)+3=x24x+3=(x2)21,构造函数f(x),利用函数的单调性求出函数的值域m,问题得以解决【解答】解:AB=4,AD=2, =4,|cosA=4,cosA=,A=60,以A为原点,以AB所在的直线为x轴,以AB的垂线为y轴,建立如图所示的坐
14、标系,A(0,0),B(4,0),D(1,),设P(x,),则1x5,=(x,),=(4x,),=x(x4)+3=x24x+3=(x2)21,设f(x)=(x2)21,f(x)在1,2)上单调递减,在2,5上单调递增,f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(5)=8,的取值范围是1,8,故选:A11已知双曲线C:=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,直线PO,PF2分别交双曲线C左、右支于另一点M,N,|PF1|=2|PF2|,且MF2N=60,则双曲线C的离心率为()ABCD【考点】双曲线的简单性质【分析】由题意,|PF1|=2|
15、PF2|,|PF1|PF2|=2a,可得|PF1|=4a,|PF2|=2a,由MF2N=60,可得F1PF2=60,由余弦定理可得4c2=16a2+4a224a2acos60,即可求出双曲线C的离心率【解答】解:由题意,|PF1|=2|PF2|,|PF1|PF2|=2a,|PF1|=4a,|PF2|=2a,MF2N=60,F1PF2=60,由余弦定理可得4c2=16a2+4a224a2acos60,c=a,e=故选:B12已知实数a,b满足2a25lnab=0,cR,则的最小值为()ABCD【考点】基本不等式【分析】x代换a,y代换b,则x,y满足:2x25lnxy=0,即y=2x25lnx(
16、x0),以x代换c,可得点(x,x),满足y+x=0因此求的最小值即为求曲线y=2x25lnx上的点到直线y+x=0的距离的最小值利用导数的几何意义,研究曲线与直线y+x=0平行的切线性质即可得出【解答】解:x代换a,y代换b,则x,y满足:2x25lnxy=0,即y=2x25lnx(x0),以x代换c,可得点(x,x),满足y+x=0因此求的最小值即为求曲线y=2x25lnx上的点到直线y+x=0的距离的最小值设直线y+x+m=0与曲线y=2x25lnx=f(x)相切于点P(x0,y0),f(x)=4x,则f(x0)=1,解得x0=1,切点为P(1,2)点P到直线y+x=0的距离d=则的最小
17、值为故选:C二、填空题(本大题共4小题,每题5分,满分20分)13若实数x,y满足,则z=x+y的最小值为1【考点】简单线性规划【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义进行求解即可【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z=x+y得y=x+z,平移直线y=x+z,由图象知,当直线y=x+z经过点A时,直线的距离最小,此时z最小,由得,即A(,),此时z=1,故答案为:114已知函数f(x)=有两个零点,则实数a的取值范围是1,+)【考点】函数零点的判定定理【分析】令ln(1x)=0解得x=0,即f(x)在(,1)上有1个零点,所以f(x)在1,+)上有1个零点,即a=0
18、在1,+)上有一解,即a的范围为的值域【解答】解:当x1时,令ln(1x)=0解得x=0,故f(x)在(,1)上有1个零点,f(x)在1,+)上有1个零点当x1时,令=0得a=1实数a的取值范围是1,+)故答案为1,+)15已知a=(sint+cost)dt,则的展开式中的常数项为【考点】二项式系数的性质;定积分【分析】利用微积分基本定理求出a,利用二项式展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为0求出常数项【解答】解:a=0(sint+cost)dt=2=的二项展开式的通项为=令62r=0解得r=3展开式中的常数项为故答案为16已知an=,删除数列an中所有能被2整除的数,剩下的数从小到大
19、排成数列bn,则b51=5151【考点】数列的概念及简单表示法【分析】求出数列an的前8项,由不能被2整除,剩下的数从小到大排成数列bn,则b51=a101,由此能求出结果【解答】解:an=, =6,an=,删除数列an中所有能被2整除的数,剩下的数从小到大排成数列bn,b51=a101=5151故答案为:5151三、解答题(本大题共5小题,共70分.)17已知正项数列n的前n项和为Sn,且a1=1,an+12=Sn+1+Sn(1)求数列an的通项公式;(2)设,求数列bn的前n项和Tn【考点】数列的求和;数列递推式【分析】(1)运用数列的递推式:n=1时,a1=S1,当n2时,an=SnSn
20、1,将n换为n1,相减,再结合等差数列的定义和通项公式,即可得到所求;(2)求得数列bn的通项,运用错位相减法,结合等比数列的求和公式,化简整理,即可得到所求和【解答】解:(1)正项数列n的前n项和为Sn,且a1=1,an+12=Sn+1+Sn,当n2时,an2=Sn+Sn1可得an+12an2=(an+1an)(an+1+an)=an+1+an,可得an+1an=1,则数列an是从第二项起,公差为1的等差数列,a22=S2+S1=a1+a2+a1=2+a2,解得a2=2(1舍去),当n2时,an=a2+(n2)d=2+n2=n;上式对n=1也成立则数列an的通项公式an=n(nN*);(2)
21、由(1)得,得,所以,故18一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n如果n=3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n=4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为,且各件产品是否为优质品相互独立()求这批产品通过检验的概率;()已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X的分布列及数学期望【考点】离散型随机变量及其分布
22、列;离散型随机变量的期望与方差【分析】()设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2,第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1,第二次取出的1件产品是优质品为事件B2,这批产品通过检验为事件A,依题意有A=(A1B1)(A2B2),且A1B1与A2B2互斥,由概率得加法公式和条件概率,代入数据计算可得;()X可能的取值为400,500,800,分别求其概率,可得分布列,进而可得期望值【解答】解:()设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A1,第一次取出的4件产品全是优质品为事件A2,第二次取出的4件产品全是优质品为事件B1,第二次取出的1件
23、产品是优质品为事件B2,这批产品通过检验为事件A,依题意有A=(A1B1)(A2B2),且A1B1与A2B2互斥,所以P(A)=P(A1B1)+P(A2B2)=P(A1)P(B1|A1)+P(A2)P(B2|A2)=()X可能的取值为400,500,800,并且P(X=800)=,P(X=500)=,P(X=400)=1=,故X的分布列如下:X 400 500 800 P故EX=400+500+800=506.2519如图1,在平行四边形ABB1A1中,ABB1=60,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A1沿CC1折起如图2所示,连接B1C,B1A
24、,B1A1(1)求证:AB1CC1;(2)若AB1=,求二面角CAB1A1的余弦值【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系【分析】(1)根据线面垂直的性质定理,证明C1C平面OAB1;(2)建立空间坐标系,利用向量法即可求二面角CAB1A1B的余弦值【解答】证明:(1)取CC1的中点O,连接OA,OB1,AC1,在平行四边形ABB1A1中,ABB1=60,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,ACC1,B1CC1,为正三角形,则AOCC1,OB1C1C,又AOOB1=O,C1C平面OAB1,AB1平面OAB1AB1CC1;(2)ABB1=60,AB=4,
25、AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,AC=2,OA=,OB1=,若AB1=,则OA2+OB12=AB12,则三角形AOB1为直角三角形,则AOOB1,以O为原点,以0C,0B1,OA为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则C(1,0,0),B1(0,0),C1(1,0,0),A(0,0,),则=(2,0,0),则=(2,0,0),=(0,),=(1,0,),设平面AB1C的法向量为=(x,y,z),则,令z=1,则y=1,x=,则=(,1,1),设平面A1B1A的法向量为=(x,y,z),则,令z=1,则x=0,y=1,即=(0,1,1),则cos,=由于二面角CAB1A1是钝二面角,
26、二面角CAB1A1的余弦值是20以椭圆M: +y2=1(a1)的四个顶点为顶点的四边形的四条边与O:x2+y2=1共有6个交点,且这6个点恰好把圆周六等分()求椭圆M的方程;()若直线l与O相切,且与椭圆M相交于P,Q两点,求|PQ|的最大值【考点】椭圆的简单性质【分析】()依题意,A(0,1),B(a,0),OAB=60,从而得到a=,由此能求出椭圆方程()当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,此时|PQ|=,当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,由直线l与O相切,得m2=1+k2,由,得(1+3k2)x2+6kmx+3(m21)=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长
27、公式,结合已知条件能求出|PQ|的最大值【解答】解:()如图,依题意,A(0,1),B(a,0),OAB=60,tanOAB=,a=,椭圆方程为()当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,代入,得y=,此时|PQ|=,当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,直线l与O相切,=1,即m2=1+k2,由,消去y,整理,得(1+3k2)x2+6kmx+3(m21)=0,=36k2m212(1+3k2)(m21)=12(13k2m2)=24k2,由0,得k0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,|x1x2|=|PQ|=|x1x2|=|x1x2|=2=当且仅当1+k2
28、=2k2,即k=1时,|PQ|取得最大值综上所述,|PQ|的最大值为21已知函数f(x)=lnx+1,aR(1)若函数f(x)的最小值为0,求a的值(2)证明:ex+(lnx1)sinx0【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)f(x)的最大值问题,需要借助导数,对比极值与端点值确定,而由最值也可确定出未知量a(2)借助第一问,将问题转化为经常见的形式:【解答】解:(1)f(x)的定义域是(0,+)f(x)=f(x)有最小值,而f(x)无端点值,f(x)必定在x=a处取得极小值,也是最小值f(a)=lna+11=0a=1(2)定义域为(0,+)第一问知:a=
29、1时,f(x)有最小值0f(x)=lnx+10即lnx1ex+(lnx1)sinxex当x0时,sinxx,即1ex即ex0ex+(lnx1)sinx0选修4-5:不等式选讲22已知函数f(x)=|xa|,aR()当a=1时,求f(x)|x+1|+1的解集;()若不等式f(x)+3x0的解集包含x|x1,求a的取值范围【考点】绝对值不等式的解法【分析】()当a=1时,不等式即|x1|x+1|1,利用绝对值的意义求得它的解集()不等式即|xa|3x,分类讨论求得它的解集,再根据的解集包含x|x1,求得a的范围,综合可得结论【解答】解:()当a=1时,不等式f(x)|x+1|+1,即|x1|x+1|+1,即|x1|x+1|1由于|x1|+|x+1|表示数轴上的x对应点到1对应点的距离减去它到1对应点的距离,而0.5对应点到1对应点的距离减去它到1对应点的距离正好等于1,故不等式f(x)|x+1|+1的解集为x|x0.5()若不等式f(x)+3x0,即|xa|3x,即,当a=0时,求得x0,显然满足条件;当a0时,求得x,由于它包含x|x1,故有1,求得4a0;当a0时,求得x,由于它包含x|x1,故有1,求得0a2综上可得,要求的a的取值范围为4,22017年4月15日