山东省实验中学2019届高三第二次诊断性考试数学(文)试卷 Word版含解析
2019届山东省实验中学
高三第二次诊断性考试数学(文)试题此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
数学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.已知集合A=1,2,3,4,B=2,4,6,8,则A∪B中的元素个数是
A.2 B.3 C.6 D.8
2.已知向量a=-1,2,b=m,1,若a⊥b,则m=
A.-2 B.-12 C.12 D.2
3.设x,y满足约束条件3x+2y-6≤0x≥0y≥0,则z=x-y的最大值是
A.-3 B.0 C.2 D.3
4.已知等比数列an中,a3=-2,a7=-8,则a5=
A.-4 B.±4 C.4 D.16
5.“a>1”是“指数函数fx=3-2ax在R单调递减”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
6.在一次马拉松比赛中,35名运动员的成绩(单位:分钟)的茎叶图如图所示.
若将运动员按成绩由好到差编为1~35号,再用系统抽样方法从中抽取7人,则其中成绩在区间[139,151]上的运动员人数是
A.3 B.4 C.5 D.6
7.已知函数fx=sin2x+φ0<φ<π,若将函数fx的图像向左平移π6个单位长度后所得图像对应函数是偶函数,则φ=
A.5π6 B.2π3 C.π6 D.π3
8.函数的部分图象为
9.三国时代吴国数学家赵爽所注《周髀算经》中给出了勾股定理的绝妙证明.下面是赵爽的弦图及注文,弦图是一个以勾股形之弦为边的正方形,其面积称为弦实.图中包含四个全等的勾股形及一个小正方形,分别涂成红(朱)色及黄色,其面积称为朱实、黄实,利用勾股股勾朱实黄实弦实,化简,得勾股弦.设勾股形中勾股比为,若向弦图内随机抛掷1000颗图钉(大小忽略不计),则落在黄色图形内的图钉数大约为( )
A.866 B.500 C.300 D.134
10.曲线上的点到直线的最短距离是
A. B.2 C. D.
11.将函数fx=cosx图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向右平移π6个单位后得到函数gx的的图像,若函数gx在区间0,aπ9与2aπ,4π上均单调递增,则实数a的取值范围为
A.1312,2 B.1312,32 C.76,2 D.76,32
12.已知OA,OB,OC均为单位向量,满足OA⋅OB=12,OA⋅OC≥0,OB⋅OC≥0,设OC=xOA+yOB,则x+y的最小值为:
A.-233 B.0 C.33 D.1
二、填空题
13.已知函数fx=log3x,x>09x,x≤0,则ff-1=_________
14.已知x>0,y>0且x+y=1,则1x+4y的最小值为______________。
15.函数fx=sinx21+cosx的最大值为________
16.表中的数阵为“森德拉姆数筛”,其特点是每行每列都成等差数列,则数字70在表中出现的次数为________
三、解答题
17.已知在递增的等差数列an中,a1=2,a3是a1和a9的等比中项
(I)求数列an的通项公式;(II)若bn=1n+1an,Sn为数列bn的前n项和,求Sn.
18.已知向量m=(3sinx−cosx,1),n=(cosx,12),函数f(x)=m⋅n.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;
(Ⅱ)若a,b,c分别是角A,B,C的的对边,a=23,c=4,且f(A)=1,求△ABC的面积.
19.为了了解人们对“延迟退休年龄政策”的态度,某部门从网年龄在15~65岁的人群中随机调查100人,调查数据的频率分布直方图和支持“延迟退休”的人数与年龄的统计结果如下:
(I)由频率分布直方图估计年龄的众数和平均数;
(II)由以上统计数据填2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为以45岁为分界点的不同人群对“延迟退休年龄政策”的支持度有差异;
参考数据:
K2=nad-bc2a+bc+da+cb+d
(III)若以45岁为分界点,从不支持“延迟退休”的人中按分层抽样的方法抽取8人参加某项活动.现从这8人中随机抽2人.求抽到的2人中1人是45岁以下,另一人是45岁以上的概率.
20.已知数列an的前n项和为Sn,a1=2,an+1=2+Sn
(I)求数列an的通项公式;(Ⅱ)设bn=3n-1an,求数列bn的前n项和Tn
21.某二手车直卖网站对其所经营的一款品牌汽车的使用年数x与销售价格y(单位:万元,辆)进行了记录整理,得到如下数据:
(I)画散点图可以看出,z与x有很强的线性相关关系,请求出z与x的线性回归方程(回归系数b,a精确到0.01);
(II)求y关于x的回归方程,并预测某辆该款汽车当使用年数为10年时售价约为多少.
参考公式:b=i=1nxi-xyi-yi=1nxi-x2=i=1nxiyi-nxyi=1nxi2-nx2,a=y-bx
参考数据:i=16xiyi=187.4,i=16xizi=47.64,i=16xi2=139,ln1.03≈0.03,ln1.02≈0.02.
22.已知fx=ex(e为自然对数的底数,e=2.71828……),其反函数为y=gx,函数fx-gx的最小值为m.
(1)求曲线y=gx+2在点1,2的切线方程;
(2)求证:2
1”是“指数函数fx=3-2ax在R单调递减”的必要非充分条件.
故答案为:B
【点睛】
(1)本题主要考查指数函数的单调性的运用,考查充要条件的判断,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 利用集合法判断充要条件,首先分清条件和结论;然后化简每一个命题,建立命题p、q和集合A、B的对应关系.p:A={x|p(x)成立},q:B={x|q(x)成立};最后利用下面的结论判断:①若A⊆B,则p是q的充分条件,若A⊂B,则p是q的充分非必要条件;②若B⊆A,则p是q的必要条件,若B⊂A,则p是q的必要非充分条件;③若A⊆B且B⊆A,即A=B时,则p是q的充要条件.
6.B
【解析】试题分析:对各数据分层为三个区间,然后根据系数抽样方法从中抽取7人,得到抽取比例为,然后各层按照此比例抽取.
解:由已知,将个数据分为三个层次是[130,138],[139,151],[152,153],根据系数抽样方法从中抽取7人,得到抽取比例为,
所以成绩在区间[139,151]中共有20名运动员,抽取人数为20×=4;
故选B.
考点:茎叶图.
7.C
【解析】
【分析】
先由函数平移得解析式y=sin(2x+π3+φ),由函数为偶函数得sinπ3+φ=±1,从而得π3+φ=π2+kπ,k∈Z.进而结合条件的范围可得解.
【详解】
将函数fx=sin2x+φ的图像向左平移π6个单位长度后所得图像对应函数是:y=sin2x+π6+φ=sin(2x+π3+φ).
由此函数为偶函数得x=0时有:sinπ3+φ=±1.
所以π3+φ=π2+kπ,k∈Z.即φ=π6+kπ,k∈Z.
由0<φ<π,得φ=π6.
故选C.
【点睛】
解答三角函数图象变换的注意点:
(1)进行图象变换时,变换前后的三角函数名称一样,若名称不一样,则先要根据诱导公式统一名称.
(2)在进行三角函数图象变换时,可以“先平移,后伸缩”,也可以“先伸缩,后平移”,无论是哪种变换,切记每一个变换总是对x而言的,即图象变换要看“变量”发生了多大的变化,而不是“角”变化多少.
8.A
【解析】试题分析:因,故当时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减; 当时,,函数单调递增.故应选A.
考点:导数与函数单调性的关系.
9.D
【解析】由题意,大正方形的边长为2,中间小正形的边长为,则所求黄色图形内的图钉数大约为,故选D.
10.C
【解析】
因此到直线的最短距离是 ,选C.
11.B
【解析】
【分析】
利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律求得g(x)的解析式,再利用余弦函数的单调性
求得a的范围.
【详解】
将函数f(x)=cosx图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得y=cosx2的图象;
然后向右平移π6个单位后得到函数g(x)=cosx-π62=cos(x2﹣π12)的图象,
若函数g(x)在区间[0,aπ9]与[2aπ,4π]上均单调递增,
则 0﹣π12=﹣π12,12⋅aπ9﹣π12≤0,且2aπ2﹣π12≥2kπ﹣π,4π2﹣π12≤2kπ,k∈Z.
解得1312≤a≤32,
故答案为:B
【点睛】
本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,余弦函数的单调性,属于中档题.
12.C
【解析】
【分析】
由题意可设C(cos θ,sin θ),设A(12,32),B(1,0),由条件求得x,y,再由两角和的正弦公式、正弦函数的最值,可得最小值.
【详解】
由|OC→|=1可设C(cos θ,sin θ),
又OA→•OB→=12,所以cos∠BOA=12,所以∠BOA=π3.
因为|OA→|=|OB→|=1,可设A(12,32),B(1,0),
OC→=xOA→+yOB→,所以12x+y=cosθ32x=sinθ,∴x=2sinθ3,y=cosθ-sinθ3,
所以x+y=cosθ+sinθ3=33(sinθ+3cosθ)=233sin(θ+π3),
因为OB⋅OC≥0,所以cosθ≥0,(1)
因为OA⋅OC≥0,所以12cosθ+32sinθ≥0,(2)
由(1)(2)得-π6≤θ≤π2,∴π6≤θ+π3≤5π6,
所以当θ+π3=π6时,x+y最小值为233⋅12=33.故答案为:C
【点睛】
本题考查平面向量的基本定理和向量数量积的坐标表示,两角和的正弦公式、正弦函数的最值,考查运算能力,属于中档题.
13.-2
【解析】
【分析】
先求f(-1),再求ff-1的值.
【详解】
由题得f(-1)=9-1=19.所以ff-1=f(19)=log319=log33-2=-2.
故答案为:-2
【点睛】
本题主要考查函数求值,考查对数函数的运算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.
14.9
【解析】
试题分析:因为x>0,y>0且x+y=1,所以
取得等号,故函数的最小值为9.,答案为9.
考点:本试题主要考查了均值不等式求解最值的运用。
点评:解决该试题的关键是构造均值不等式的结构特点,利用一正二定三相等的思路来分析求解得到结论。
15.439
【解析】
【分析】
先化简f(x)=2sinx2(1-sin2x2),再利用基本不等式求f2(x)的最大值,即得f(x)的最大值.
【详解】
由题得f(x)=sinx2(1+2cos2x2-1)=2sinx2cos2x2=2sinx2(1-sin2x2),
所以f2(x)=4sin2x2(1-sin2x2)(1-sin2x2)=2⋅2sin2x2(1-sin2x2)(1-sin2x2)
≤2⋅(2sin2x2+(1-sin2x2)+(1-sin2x2)3)3=1627,
所以f(x)≤433=493.故答案为:439
【点睛】
本题主要考查三角恒等变换,考查基本不等式求最值,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.
16.4
【解析】
【分析】
第1行数组成的数列A1j(j=1,2,…)是以2为首项,公差为1的等差数列,第j列数组成的数列Aij(i=1,2,…)是以j+1为首项,公差为j的等差数列,求出通项公式,就求出结果.
【详解】
第i行第j列的数记为Aij(i=1,2,…).那么每一组i与j的组合就是表中一个数.
因为第一行数组成的数列A1j(j=1,2,…)是以2为首项,公差为1的等差数列,
所以A1j=2+(j-1)×1=j+1,
所以第j列数组成的数列Aij(i=1,2,…)是以j+1为首项,公差为j的等差数列,
所以Aij=(j+1)+(i-1)×j=ij+1.
令Aij=ij+1=70,
∴ij=69=1×69=3×23=23×3=69×1,
所以,表中70共出现4次.
故答案为:4.
【点睛】
本题考查了行列模型的等差数列应用,解题时利用首项和公差写出等差数列的通项公式,运用通项公式求值,是中档题.
17. (I)an=2n (II)Sn= n2(n+1)
【解析】
【分析】
(I)根据已知求出d=2,再写出数列an的通项公式. (II) 由题意可知bn=12n(n+1)=12(1n-1n+1),再利用裂项相消法求和得解.
【详解】
(I)设公差为d,因为a32=a1a9,所以(2+2d)2=2(2+8d),解得d=2或d=0舍,
所以an=2n.
(II)由题意可知:bn=12n(n+1)=12(1n-1n+1)
所以Sn= 12(1-12+12-13+...+1n-1n+1)=n2(n+1).
【点睛】
本题主要考查等差数列通项的求法和裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.
18.(1)[kπ−π6,kπ+π3](k∈Z); (2)23 .
【解析】
【分析】
(Ⅰ)化简函数fx=sin(2x-π6),利用正弦函数的单调性求递增区间即可(Ⅱ)根据f(A)=1可求出A,利用余弦定理可求出b,代入面积公式即可.
【详解】
(Ⅰ)fx=m·n=3sinx cosx−cos2x+12=32sin2x-1+cos2x2+12=32sin2x-12cos2x
=sin(2x-π6),
由2kπ-π2≤2x-π6≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-π6≤x≤kπ+π3,k∈Z,
故函数f(x)的单调递增区间为[kπ−π6,kπ+π3](k∈Z).
(Ⅱ)由题意得f(A)=sin(2A−π6)=1, ∵A∈(0,π),∴2A−π6 ∈ (-π6,11π6)
∴2A−π6 =π2,A=π3,
由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,得12=b2+16−2×4b×12,即b2−4b+4=0,
∴b=2. ∴△ABC的面积S=12bcsinA=12×2×4×sinπ3=23.
【点睛】
本题主要考查了三角函数的化简,正弦型函数的单调性及利用余弦定理解三角形,属于中档题.
19.(Ⅰ)众数为50,平均数为42,(Ⅱ)有95%的把握 (Ⅲ)37
【解析】
【分析】
(Ⅰ)根据频率分布直方图知,最高矩形的中点代表的是众数,矩形中点乘以矩形面积求和可得平均数;
(Ⅱ)由统计数据填写列联表,计算观测值,对照临界值得出结论;
(Ⅲ) 设45岁以下的6人为a1,a2, a3,a4, a5,a6,45岁以上的2人为b1,b2,将所有的基本事件列举出来,数出满足条件的基本事件,利用古典概型计算公式求解即可.
【详解】
解:(I) 估计众数为50.
估计平均数为=20×0.2+30×0.1+40×0.2+50×0.3+60×0.2=42.
(II)列联表如下:
45岁以下
45岁以上
总计
支持
35
45
80
不支持
15
5
20
总计
50
50
100
因为K2===6.25>3.841,
所以有95%的把握认为以45岁为分界点的不同人群对“延迟退休年龄政策”的支持度有差异.
(III)从不支持“延迟退休”的人中抽取8人,则45岁以下的应抽6人,45岁以上的应抽2人.
设45岁以下的6人为a1,a2, a3,a4, a5,a6,45岁以上的2人为b1,b2,则从这8人中随机抽2人包含以下基本事件(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a1,a6),(a1,b1),(a1,b2),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5), (a2,a6),(a2,b1),(a2,b2),(a3,a4),(a3,a5),(a3,a6),(a3,b1),(a3,b2),(a4,a5),(a4,a6),(a4,b1),(a4,b2),(a5,a6),(a5,b1),(a5,b2),(a6,b1),(a6,b2),( (b1,b2)共28个基本事件.记抽到的2人中1人是45岁以下,另一人是45岁以上为事件M,则事件M包含如下基本事件(a1,b1),(a1,b2),(a2,b1),(a2,b2),(a3,b1),(a3,b2),(a4,b1),(a4,b2),(a5,b1),(a5,b2),(a6,b1),(a6,b2),共12个基本事件.故P(M)=1228=37.
即抽到的2人中1人是45岁以下,另一人是45岁以上的概率为37.
【点睛】
本题主要考查了频率分布直方图的众数和平均数的计算,同时考查了独立性检验的应用,还考查了古典概型的计算,属于中档题.
20.(I)an=2n(II)Tn=(12n-7)2n-1-1.
【解析】
【分析】
(I)利用项和公式求数列an的通项公式. (Ⅱ)利用错位相减法求数列bn的前n项和Tn.
【详解】
(I)由题意可知:当n≥2时,an=2+Sn-1,又因为an+1=2+Sn,所以an+1=2an,
又因为当n=1,a2=4,所以a2=2a1
所以an 等比数列,且an=2n
(2)Tn=2⋅2+5⋅22+...+(3n-1)2n
2Tn=2⋅22+5⋅23+...+(3n-1)2n+1
-Tn=4+3⋅22+3⋅23+...+3⋅2n-(3n-1)2n+1=4+31-2n-11-2-(3n-1)2n+1
=1+(7-12n)2n-1
所以Tn=(12n-7)2n-1-1
【点睛】
本题主要考查项和公式求数列的通项,考查错位相减法求和,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.
21.(I)z与x的线性回归方程是z=-0.36x+3.63 (II)当使用年数为10年时售价约为1.03万元.
【解析】
【分析】
(I)利用最小二乘法求出z与x的线性回归方程. (II)先求出y关于x的回归方程是y=e-0.36x+3.63, 令x=10,预测某辆该款汽车当使用年数为10年时售价.
【详解】
(I)由题意,知x=16(2+3+4+5+6+7)=4.5,
z=16(3+2.48+2.08+1.86+1.48+1.10)=2,
又i=16xizi=47.64,i=16xi2=139
所以b=47.64-6×4.5×2139-6×4.52=-6.3617.5≈-0.363,
所以a=z-b⋅x=2+0.363×4.5=3.63,
所以z与x的线性回归方程是z=-0.36x+3.63;
(II)因为z=lny,
所以y关于x的回归方程是y=e-0.36x+3.63,
令x=10,
得y=e-0.36×10+3.63=e0.03,因为ln 1.03≈0.03,所以y=1.03,
即预测该款汽车当使用年数为10年时售价约为1.03万元.
【点睛】
本题主要考查回归直线方程的求法,考查回归直线方程的应用,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.
22.(1)y=x+1(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)通过求函数导数值得切线斜率,再由点斜式即可得解;
(2)通过求导,利用导数的正负得函数的单调性,进而得存在唯一的x0∈(12,1),使得h'(x0)=0,m=h(x0)=ex0-lnx0,再通过运算可得m=ex0-lnx0=1x0+x0,进而可得解.
【详解】
(1)由题意可知y=gx+2=lnx+2,
y/=1x,所以斜率k=1,所以切线方程为y=x+1.
(2)令h(x)=f(x)-g(x)=ex-lnx
h'(x)=ex-1x,因为h'(1)=e-1>0,h'(12)=e-2<0,
又因为h'(x)在R+上单增
所以存在唯一的x0∈(12,1),使得h'(x0)=0,即 ex0=1x0,
当x∈(0,x0),h'(x)<0,所以h(x)单减,同理h(x)在(x0,+∞)单增,
所以m=h(x0)=ex0-lnx0,
因为ex0=1x0,所以-lnx0=x0,
所以m=ex0-lnx0=1x0+x0因为x0∈(12,1),所以2
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