山东省实验中学2019届(西校区)高三11月模拟考试数学(理)试卷 Word版含解析
2019届山东省实验中学(西校区)
高三11月模拟考试数学(理)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M=xx2-2x-3≤0,N=yy=3-cosx,则M∩N=
A.2,3 B.1,2 C.2,3 D.∅
2.已知x∈R,i为虚数单位,若复数z=x2+4i2+x+2i为纯虚数,则x的值为
A.±2 B.2 C.-2 D.0
3.已知等比数列an中,a2a3a4=1,a6a7a8=64,则a4a5a6=
A.±8 B.-8 C.8 D.16
4.如图的折线图是某公司2017年1月至12月份的收入与支出数据.若从这12个月份中任意选3个月的数据进行分析,则这3个月中至少有一个月利润(利润=收入-支出)不低于40万的概率为
A.1220 B.119220 C.2155 D.3455
5.我国古代《九章算术》里,记载了一个“商功”的例子:今有刍童,下广二丈,袤三丈,上广三丈,袤四丈,高三丈.问积几何?其意思是:今有上下底面皆为长方形的草垛(如图所示),下底宽2丈,长3丈;上底宽3丈,长4丈;高3丈.问它的体积是多少?该书提供的算法是:上底长的2倍与下底长的和与上底宽相乘,同样下底长的2倍与上底长的和与下底宽相乘,将两次运算结果相加,再乘以高,最后除以6.则这个问题中的刍童的体积为
A.13.25立方丈 B.26.5立方丈 C.53立方丈 D.106立方丈
6.已知偶函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,且a=log52,b=ln2,c=-20.1,则f(a),f(b),f(c)满足
A.fb
0,将fx的图象向右平移φ0<φ<π2个单位,所得函数gx的部分图象如图所示,则φ的值为
A.π12 B.π6 C.π8 D.π3
11.若函数y=fx满足:①fx的图象是中心对称图形;②若x∈D时,fx图象上的点到其对称中心的距离不超过一个正数M,则称fx是区间D上的“M对称函数”.若函数fx=x+13+mm>0是区间-4,2上的“3m对称函数”,则实数m的取值范围是
A.82,+∞ B.382,+∞ C.-∞,82 D.82,+∞
12.已知双曲线C:x2-y2b2=1b>0的左、右焦点分别为F1,F2,点P是双曲线C上的任意一点,过点P作双曲线C的两条渐近线的平行线,分别与两条渐近线交于A,B两点,若四边形PAOB(O为坐标原点)的面积为2,且PF1⋅PF2>0,则点P的横坐标的取值范围为
A.-∞,-173∪173,+∞ B.-173,173
C.-∞,-2173∪2173,+∞ D.-2173,2173
二、填空题
13.已知tanα=2,则sin22α-2cos22αsin4α=__________.
14.已知抛物线C:y=ax2的焦点坐标为0,1,则抛物线C与直线y=x所围成的封闭图形的面积为__________.
15.已知实数x,y满足不等式组y≥-1,4x+y-4≤0,2x-y-1≥0,则目标函数z=4x2+y2的最大值与最小值之和为__________.
16.在ΔABC中,D为AB的中点,∠ACD与∠CBD互为余角,AD=2,AC=3,则sinA的值为__________.
三、解答题
17.已知数列an的前n项和Sn恰好与1-2xn+1的展开式中含x-2项的系数相等.
(1)求数列an的通项公式;
(2)记bn=-1n⋅an+1Sn,数列bn的前n项和为Tn,求T2n.
18.在矩形ABCD中,AB=3,AD=2,点E是线段CD上靠近点D的一个三等分点,点F是线段AD上的一个动点,且DF=λDA0≤λ≤1.如图,将ΔBCE沿BE折起至ΔBEG,使得平面BEG⊥平面ABED.
(1)当λ=12时,求证:EF⊥BG;
(2)是否存在λ,使得FG与平面DEG所成的角的正弦值为13?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
19.春节过后,某市教育局从全市高中生中抽去了100人,调查了他们的压岁钱收入情况,按照金额(单位:百元)分成了以下几组:40,50,50,60,60,70,70,80,80,90,90,100.统计结果如下表所示:
该市高中生压岁钱收入Z可以认为服从正态分布Nμ,14.42,用样本平均数x(每组数据取区间的中点值)作为μ的估计值.
(1)求样本平均数x;
(2)求P54.1b>0的上顶点为点D,右焦点为F21,0.延长DF2交椭圆C于点E,且满足DF2=3F2E.
(1)试求椭圆C的标准方程;
(2)过点F2作与x轴不重合的直线l和椭圆C交于A,B两点,设椭圆C的左顶点为点H,且直线HA,HB分别与直线x=3交于M,N两点,记直线F2M,F2N的斜率分别为k1,k2,则k1与k2之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,试说明理由.
21.已知函数fx=lnx-mx+2m∈R.
(1)若函数fx恰有一个零点,求实数m的取值范围;
(2)设关于x的方程fx=2的两个不等实根x1,x2,求证:x1x2>e(其中e为自然对数的底数).
22.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C的参数方程为x=1+rcosθ,y=rsinθ(θ为参数,r>0).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同的长度单位建立极坐标系,直线l的极坐标方程是ρsinθ-π3=1.
(1)若直线l与圆C有公共点,试求实数r的取值范围;
(2)当r=2时,过点D2,0且与直线l平行的直线l'交圆C于A,B两点,求1DA-1DB的值.
23.已知函数fx=2x+1+x-1.
(1)解不等式fx≤3;
(2)若函数gx=2x-2018-a+2x-2019,若对于任意的x1∈R,都存在x2∈R,使得fx1=gx2成立,求实数a的取值范围.
2019届山东省实验中学(西校区)
高三11月模拟考试数学(理)试题
数学 答 案
参考答案
1.A
【解析】集合M=xx2-2x-3≤0 =-1,3,集合N=yy=3-cosx=[2,4],则M∩N=2,3,故选A.
点睛: (1)认清元素的属性,解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.(2)注意元素的互异性.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.(3)防范空集.在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.
2.B
【解析】复数z=x2+4i2+x+2i为纯虚数,则x2-4=0x+2≠0,解得x=2,故选B.
3.C
【解析】由题意可得, a3=1,a7=4,又a3,a5,a7同号,所以a5=a3a7=2,则a4a5a6=8,故选C.
4.D
【解析】由图知,7月,8月,11月的利润不低于40万元,故所求概率为P=1-C93C123=3455,故选D.
5.B
【解析】
【分析】
根据题目给出的体积计算方法,将几何体已知数据代入计算,求得几何体体积
【详解】
由题,刍童的体积为[(4×2+3)×3+(3×2+4)×2]×3÷6=26.5立方丈
【点睛】
本题考查几何体体积的计算,正确利用题目条件,弄清楚问题本质是关键。
6.D
【解析】
0b=ln2>lne=12,故faf1,故fa7时,输出的结果总是大于127,不合题意,当输入n=6,5,4时,输出的n值分别为263-1,231-1`,215-1,均不合题意,当输入n=3或n=2时,输出的n=127符合题意,当输入n=1时,将进入死循环不符,故输入的所有的n的可能取值为2,3,7,共3个,故选B.
点睛: 本题考查程序框图的应用,属于中档题.算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.
9.C
【解析】
∵AB=2+2=2,AF-AE=AB,又因为AF-AE=EF=x2+y2=2, ∴x2+y2=4,∵x+y2=x2+y2+2xy≤2x2+y2=8,当且仅当x=y时取等号, ∴x+y≤22,即x+y的最大值为22,故选C.
10.A
【解析】由题意得fx=3sinωx-2cos2ωx2+1=3sinωx-cosωx=2sinωx-π6,则gx=2sinωx-φ-π6=2sinωx-ωφ-π6,由图知T=211π12-5π12=π,∴ω=2,gx=2sin2x-2φ-π6,则g5π12=2sin5π6-π6-2φ=2sin2π3-2φ=2,由0<φ<π2,得2π3-2φ=π2,解得φ的值为π12,故选A.
11.A
【解析】函数fx=x+13+mm>0的图象可由y=x3的图象向左平移1个单位,再向上平移m个单位得到,故函数f(x)的图象关于点A(-1,m)对称,如图所示,由图可知,当x∈-4,2时,点A到函数f(x)图象上的点(-4,m-27)或(2,m+27)的距离最大,最大距离为d=9+m-27-m2=382,根据条件只需3m≥382,故m≥82,应选A.
12.A
【解析】由题易知四边形PAOB为平行四边形,且不妨设双曲线C的渐近线OA:bx-y=0, OB:bx+y=0,设点P(m,n),则直线PB的方程为y-n=b(x-m),且点P到OB的距离为d=bm+n1+b2,由y-n=bx-mbx+y=0,解得x=bm-n2by=n-bm2,∴Bbm-n2b,n-bm2,∴OB=bm-n24b2+n-bm24=1+b22bbm-n, ∴S▱PAOB=OB·d=b2m2-n22b,又∵m2-n2b2=1,∴b2m2-n2=b2, ∴S▱PAOB=12b,又∴S▱PAOB=2,∴b=22,双曲线C的方程为x2-y28=1,∴c=3,∴F1-3,0,F23,0, ∴PF1=-3-m,-n,PF2=3-m,-n,∴PF1·PF2=-3-m3-m+n2>0,即m2-9+n2>0,又∵m2-n28=1,∴m2-9+8m2-1>0,解得m>173或m<-173,所以点P的横坐标m的取值范围为-∞,-173∪173,+∞,故选A.
13.112
【解析】tan2α=2tanα1-tan2α=-43,∴sin22α-2cos22αsin4α=sin22α-2cos22α2sin2αcos2α=tan22α-22tan2α=169-22×-43=112,故填112.
14.83
【解析】抛物线C:y=ax2的标准方程为x2=1ay,∴1a=4,a=14,由y=14x2y=x得x=0y=0或x=4y=4,图形面积S=04x-14x2dx=x22-x31204=83,故填83.
15.314
【解析】令t=2x,则x=t2,原可行域等价于y≥-12t+y-4≤0t-y-1≥0,作出可行域如图所示,经计算得C52,-1,z=4x2+y2=t2+y2的几何意义是点P(t,y)到原点O的距离d的平方,由图可知,当点P与点C重合时,d取最大值;d的最小值为点O到直线AB:t-y-1=0的距离,故zmax=254+1=294,zmin=112+122=12,所以z=4x2+y2的最大值与最小值之和为314,故填314.
点睛: 应用利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.
16.53或74
【解析】设∠ACD= α,∠BCD=β,则由∠ACD+∠CBD=90°可知, α=90°-B,β+A= 180°-α+B=90°,∴β=90°-A, D为AB的中点,∴SΔACD=SΔBCD,∴12AC·CDsinα=12BC·CDsinβ,∴ACsinα=BCsinβ,即ACcosB=BCcosA,由正弦定理得sinBcosB=sinAcosA,∴sin2A=sin2B,∴A=B或A+B=90°,当A=B时,AC=BC, ∴CD⊥AB,∴sinA=CDAC=9-43=53,当A+B=90°时, C=90°,∴AD=BD=DC=2,在△ACD中, cosA=AC2+AD2-CD22AC·AD=34,∴sinA=1-916=74,综上可得,sinA的值为53或74.
17.(1) an=2nn∈N* (2) -2n2n+1n∈N*
【解析】试题分析:(1)根据数列an的前n项和Sn等于展开式中含x-2项的系数,以及an和Sn的关系,求出数列的通项公式;(2)由(1)求出bn,根据裂项相消法得出结果.
试题解析:
(1)依题意得Sn=2Cn+12=nn+1,
故当n≥2时,an=Sn-Sn-1=nn+1-nn-1=2n,
又当n=1时,a1=S1=2,也适合上式,
故an=2nn∈N*.
(2)由(1)得bn=-1n×2n+1nn+1
=-1n1n+1n+1,
故T2n=b1+b2+⋯+b2n
=-1+12+12+13+⋯-12n-1+12n+12n+12n+1
=-1+12n+1=-2n2n+1n∈N*.
18.(1)见解析(2) λ=12
【解析】试题分析: (1) 当λ=12时,点F是AD的中点,由已知证出BE⊥EF,根据面面垂直的性质定理证得EF⊥平面BEG,进而证得结论;(2) 以C为原点,CD,CB的方向为x轴,y轴的正方向建立如图所示空间直角坐标系Cxyz.写出各点坐标,求出平面DEG的法向量,根据线面角的公式求出结果.
试题解析:
(1)当λ=12时,点F是AD的中点.
∴DF=12AD=1,DE=13CD=1.
∵∠ADC=90°,∴∠DEF=45°.
∵CE=23CD=2,BC=2,∠BCD=90°,
∴∠BEC=45°.
∴BE⊥EF.
又平面GBE⊥平面ABED,平面GBE∩平面ABED=BE,EF⊂平面ABED,
∴EF⊥平面BEG.
∵BG⊂平面BEG,∴EF⊥BG.
(2)以C为原点,CD,CB的方向为x轴,y轴的正方向建立如图所示空间直角坐标系Cxyz.
则E2,0,0,D3,0,0,F3,2λ,0.
取BE的中点O,
∵GE=BG=2,∴GO⊥BE,
∴ 易证得OG⊥平面BCE,
∵BE=22,∴OG=2,∴G1,1,2.
∴FG=-2,1-2λ,2,EG=-1,1,2,DG=-2,1,2.
设平面DEG的一个法向量为n=x,y,z,
则n⋅DG=-2x+y+2z=0,n⋅EG=-x+y+2z=0,
令z=2,则n=0,-2,2.
设FG与平面DEG所成的角为θ,
则sinθ=cosFG,n
=-2×0+-2×1-2λ+26×6+1-2λ2=13,
解得λ=12或λ=-710(舍去)
∴存在实数λ,使得DG与平面DEG所成的角的正弦值为13,此时λ=12.
19.(1)68.5(2)0.8185(3)EY=95
【解析】试题分析:(1)根据表中数据以及平均数公式代入计算即可;(2) 由(1)得μ和σ的值,根据概率的计算公式计算即可;(3) Y的所有可能取值为1,2,3,4,分别求出概率写出分布列,并求出期望即可.
试题解析:
(1)x=110045×5+55×20+65×30+75×30+85×10+95×5=68.5,
(2)由(1)得μ=68.5,σ=14.4.
∴P54.10,则函数gx的两个相异零点为x1,x2,将零点代入写出方程,并对两式相加和相减,再利用分析法以及变量集中构造新函数,并利用导数求最值的方法证得命题成立.
试题解析:
(1)由题意知fx的定义域为0,+∞,
且f'x=1x-m=1-mxx.
①当m<0时,f'x>0,fx在区间0,+∞上单调递增,
又f1=-m+2>0,fem-2=m-mem-2=m1-em-2<0,
∴f1⋅fem-2<0,即函数fx在区间0,+∞有唯一零点;
②当m=0时,fx=lnx+2,
令fx=0,得x=e-2.
又易知函数fx在区间0,+∞上单调递增,
∴fx恰有一个零点.
③当m>0时,令f'x=0,得x=1m,
在区间0,1m上,f'x>0,函数fx单调递增;
在区间1m,+∞上,f'x<0,函数fx单调递减,
故当x=1m时,fx取得极大值,
且极大值为f1m=ln1m+1=-lnm+1,无极小值.
若fx恰有一个零点,则f1m=-lnm+1=0,解得m=e,
综上所述,实数m的取值范围为-∞,0∪e.
(2)记函数gx=fx-2=lnx-mx,x>0,
则函数gx的两个相异零点为x1,x2
不妨设x1>x2>0,
∵gx1=0,gx2=0,
∴lnx1-mx1=0,lnx2-mx2=0,
两式相减得lnx1-lnx2=mx1-x2,
两式相加得lnx1+lnx2=mx1+x2.
∵x1>x2>0,
∴要证x1x2>e,即证lnx1+lnx2>2,
只需证mx1+x2>2,
只需证lnx1-lnx2x1-x2>2x1+x2,
即证lnx1x2>2x1-x2x1+x2,
设t=x1x2>1,则上式转化为lnt>2t-1t+1t>1,
设ht=lnt-2t-1t+1,h't=t-12tt+12>0,
∴ht在区间1,+∞上单调递增,
∴ht>h1=0,∴lnt>2t-1t+1,
即lnx1+lnx2>2,即x1x2>e.
点睛:本题考查函数的应用,利用导数解决函数的零点以及函数的单调性,最值和不等式的证明等问题. 本题也考查了零点存在性定理的应用,如果函数y=fx在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有fa·fb<0,那么函数y=fx在区间[a,b]内有零点,即存在c∈a,b,使得fc=0,这个c也就是方程fx=0的实数根.但是反之不一定成立.
22.(1) 3+22,+∞ (2) 13
【解析】
试题分析:(1)根据极坐标与普通方程的互化公式求出直线的直角坐标方程,消参得出圆的普通方程, 直线l与圆C有公共点,则圆心到直线的距离d≤r,即可求出范围;(2)将直线的参数方程代入曲线方程,根据t的几何意义求值即可.
试题解析:
(1)由ρsinθ-π3=1,
得ρsinθcosπ3-cosθsinπ3=1,
即12y-32x=1,
故直线l的直角坐标方程为3x-y+2=0.
由x=1+rcosφ,y=rsinφ,
得x-1=rcosφ,y=rsinφ,
所以圆C的普通方程为x-12+y2=r2.
若直线l与圆C有公共点,则圆心1,0到直线l的距离d=3×1-1×0+23+1≤r,即r≥3+22,
故实数r的取值范围为3+22,+∞.
(2)因为直线l'的倾斜角为π3,且过点D2,0,
所以直线l'的参数方程为x=2+t2,y=32t(t为参数),①
圆C的方程为x-12+y2=4,②
联立①②,得t2+t-3=0,
设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,
则t1+t2=-1,t1t2=-3,
故1DA-1DB=DB-DADA⋅DB=t1+t2t1t2=13.
23.(1)x-1≤x≤1(2)-12,52
【解析】
分析:(1)讨论x的取值范围,把不等式转化为三个不等式组,分别求解集,最后取并集;
(2)对于任意的x1∈R,都存在x2∈R,使得fx1=gx2成立即fx的值域为gx值域的子集.
详解:(1)依题意,得fx=-3x,x≤-12,x+2,-12
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