济钢高中高三下学期4月考(一)答案
1.解析:选B.∵集合A={0,1},B={x|(x+2)(x-1)<0,x∈Z}={-1,0},∴A∪B={-1,0,1}.故选B.
2.解析:选D.由a-=a-=a-(3+i)=a-3-i为纯虚数得a-3=0,即a=3.
3.解析:选C.作出约束条件对应的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线y=-3x并平移知,当直线经过点A时,z取得最大值,当直线经过点B时,z取得最小值,由,得,即A(2,3),故zmax=9.由,得,即B(0,2),故zmin=2,故z的最大值与最小值之差为7,选C.
4.解析: 解析:选D.①y=xsin x是偶函数;②y=xcos x是奇函数;③当x=π时,y=πcos π=-π<0,∴y=x|cos x|是奇函数,且当x>0时,y≥0;④y=x·2x是非奇非偶函数,故图象对应的函数序号为①④②③.
5.解析:选C.通解:因为a⊥(a-b),所以a·(a-b)=0,即a·a-a·b=|a|2-|a|·|b|cos〈a,b〉=0,所以cos〈a,b〉==,又〈a,b〉∈[0,π],故a与b的夹角为,选C.
优解:因为a⊥(a-b),所以利用三角形法则不难得出,向量a,b,a-b构成直角三角形,且a,b的夹角必定为锐角,从而可知选C.
6.解析:选D.该几何体是由一个圆锥和一个球组成的,球的半径和圆锥的底面半径都是1,圆锥的高为,所以该几何体的体积V=π×12×+π×13=π,故选D.
7.解析:选C.
8.解析:
选B.由题可知,乙、丁两人的观点一致,即同真同假,假设乙、丁说的是真话,那么甲、丙两人说的是假话,由乙说的是真话,推论相互矛盾,所以乙、丁两人说的是假话,而甲、丙两人说的是真话,由甲、丙供述可得,乙是罪犯.
9.解析:选D.由算法流程图可知,其统计的是成绩大于等于110的人数,所以由茎叶图知:成绩大于等于110的人数为9,因此输出结果为9.
10.解析:选D.构成试验的全部区域为圆内的区域,面积为π3,正弦曲线y=sin x与x轴围成的区域记为M,根据图形的对称性得:面积为S=2sin xdx=-2cos x=4,由几何概率的计算公式可得,随机往圆O内投一个点A,则点A落在区域M内的概率P=,故选D.
11.解析:选D.∵直线y=(x+c)过左焦点F1,且其倾斜角为30°,∴∠PF1F2=30°,∠PF2F1=60°,
∴∠F2PF1=90°,即F1P⊥F2P.∴|PF2|=|F1F2|=c,|PF1|=|F1F2|sin 60°=c,由双曲线的定义得2a=|PF1|-|PF2|=c-c,∴双曲线C的离心率e===+1,选D.
12.
13.解析:在多项式(1+2x)6(1+y)5的展开式中,通项为Cr6(2x)r·Cm5ym,其中r=0,1,…,6,m=0,1,…,5.所以xy3项的系数为C16·2·C35=120.
答案:120
14.解析:由正弦定理=⇒sin B==,又c>b,且B∈(0,π),所以B=,所以A=,所以S=bc sin A=×2×2sin=×2×2×=+1.
答案:+1
15.解析:因为BC=1,CD=,BC⊥CD,所以BD=2,又AB=AD=,所以AB⊥AD,所以三棱锥ABCD的外接球的球心为BD的中点,半径为1,所以三棱锥ABCD的外接球的体积为.
答案:
16.①,③ 解析:选C.如图,与点D的距离为的点P形成一个以D1
为圆心,半径为的圆弧MN,其长度为×2π×=,所以①正确;因为平面A1DC1∥平面ACB1,所以点P必须在面对角线A1C1上运动,当点P在A1(或C1)时,DP与平面ACC1A1所成的角为∠DA1O(或∠DC1O),tan∠DA1O=,此时DP与平面ACC1A1所成的角最小,当点P在O1时,DP与平面ACC1A1所成的角为∠DO1O,tan∠DO1O=,此时DP与平面ACC1A1所成的角最大,所以DP与平面ACC1A1所成角的正切值的取值范围是,所以②错误;设P(x,y,1),则x2+y2=2,所以DP在前后、左右、上下面上的投影长分别是、、,所以DP在6个面上的正投影长度之和为
.所以③正确.
17.解:(1)由2a2,a4,3a3成等差数列可得2a4=2a2+3a3,即2a1q3=2a1q+3a1q2….. (2分)
又q>1,a1=1,故2q2=2+3q,即2q2-3q-2=0,得q=2,
因此数列{an}的通项公式为an=2n-1. …………………………………………… (6分)
(2)bn=2n×2n-1=n×2n,……………………………………………..(7分)
Tn=1×2+2×22+3×23+…+n×2n ①,
2Tn=1×22+2×23+3×24+…+n×2n+1 ②…………………………………...(9分)
① -②得-Tn=2+22+23+…+2n-n×2n+1,…………………………………(11分)
-Tn=-n×2n+1,Tn=(n-1)×2n+1+2………………………………….(12分)
18.解:(1)设AC∩BD=O,取EF中点N,连接NO,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∵四边形BDEF是矩形,∴ON⊥BD,……………………….(1分)
∵平面BDEF⊥平面ABCD,平面BDEF∩平面ABCD=BD,ON⊂平面BDEF,
∴ON⊥平面ABCD,…………………………………………………………………..(2分)
以O为原点,以OC,OB,ON为坐标轴建立空间坐标系如图所示:
∵底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60°,……………………………………(3分)
∴OB=OD=1,OA=OC=,∵四边形BDEF是矩形,DE=2,∴A(-,0,0),
B(0,1,0),C(,0,0),E(0,-1,2),D(0,-1,0),设BM=h,则M(0,1,h),…..(4分)
∴=(0,2,h),=(,-1,2).
∵DM⊥平面ACE,∴⊥,………………………………………(5分)
∴-2+2h=0,解得h=1,∴BM=1………………………………………………..(6分)
(2)=(,-1,0),=(0,2,1),设平面ADM的法向量为m=(x,y,z),
则,………………………………………………………………………(7分)
∴,令x=,得m=(,3,-6),………………………..(8分)
又AC⊥平面BDM,∴n=(1,0,0)是平面BDM的一个法向量,…………(9分)
∴cos〈m,n〉===,…………………………………(11分)
∴二面角ADMB的余弦值为…………………………………………..(12分)
20.解:(1)由题意,得a=2c,b=c,则椭圆E为.
由,得x2-2x+4-3c2=0……………………………………(2分)
∵直线+=1与椭圆E有且仅有一个交点M,
∴Δ=4-4(4-3c2)=0⇒c2=1,
∴椭圆E的方程为…………………………………………………..(4分)
(2)由(1)得M,∵直线+=1与y轴交于P(0,2),∴|PM|2=,
当直线l与x轴垂直时,|PA|·|PB|=(2+)×(2-)=1,……………... (6分)
∴λ|PM|2=|PA|·|PB|⇒λ=,当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2), 由⇒(3+4k2)x2+16kx+4=0,依题意得,
x1x2=,且Δ=48(4k2-1)>0,………………………….(8分)
∴|PA|·|PB|=(1+k2)x1x2=(1+k2)=1+=λ,∴λ=,……(10分)
∵k2>,∴4k2>1,∴3+4k2>4,∴0<<,∴1<1+<,
∴<<1,即<λ<1.
综上所述,λ的取值范围是…………………………………………(12分)
21.解:(1)f′(x)=2ex+(2x-4)ex+2a(x+2)=(2x-2)ex+2a(x+2),依题意,当x>0时,函数f′(x)≥0恒成立,即
a≥ 恒成立,记g(x)=
则g′(x)=<0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,所以g(x)<g(0)=,所以a≥…………………………………………..(6分)
(2)因为[f′(x)]′=2xex+2a>0,所以y=f′(x)是(0,+∞)上的增函数,
又f′(0)=4a-2<0,f′(1)=6a>0,所以存在t∈(0,1)使得f′(t)=0,………..(8分)
又当x∈(0,t)时,f′(x)<0,当x∈(t,+∞)时,f′(x)>0,所以当x=t时,
f(x)min=f(t)=(2t-4)et+a(t+2)2.且有f′(t)=0⇒a=,
则f(x)min=f(t)=(2t-4)et-(t-1)(t+2)et=et(-t2+t-2),t∈
(0,1).……………..(10分)
记h(t)=et(-t2+t-2),则h′(t)=et(-t2+t-2)+et(-2t+1)=et(-t2-t-1)<0,
所以h(1)<h(t)<h(0),即f(x)的最小值的取值范围是(-2e,-2).……………(12分)
22.解:(1)∵曲线C2的极坐标方程为ρ=t,∴曲线C2的直角坐标方程为x+y-t=0………………………………………………..(4分)
(2)曲线C1的普通方程为(x-1)2+(y-1)2=1(0≤x≤2,0≤y≤1),为半圆弧,….(5分)
如图所示,曲线C2为平行于直线x+y=0的直线,或为直线x+y=0,当直线C2与曲线C1相切时,由=1,
解得t=2-或t=2+(舍去),………………….(7分)
当直线C2过A,B两点时,t=1,…………………..(9分)
由图可知,当曲线C2与直线C1有两个公共点时,实数t的取值范围是(2-,1].….(10分)
23.解:(1)由已知,得f(x)=…………………………………(1分)
当x≤2时,由f(x)=x-1≤-1,解得x≤0,此时x≤0;
当x>2时,由f(x)=3x-5≤-1,解得x≤,显然不成立.
故f(x)≤-1的解集为M={x|x≤0}.…………………………….(5分)
(2)证明:当x∈M时,f(x)=x-1,
于是x[f(x)]2-x2f(x)=x(x-1)2-x2(x-1)=-x2+x=-2+……………(8分)
令g(x)=-2+,则函数g(x)在(-∞,0]上是增函数,∴g(x)≤g(0)=0.
故x[f(x)]2-x2f(x)≤0……………………………………………(10分)