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绝密★2018年10月4日17:00前
湖南湖北八市十二校2019届高三第一次调研联考
理科数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本卷答题时间120分钟,满分150分。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.已知命题:,,,则是( )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
3.已知直线是曲线的切线,则实数( )
A. B. C. D.
4.已知向量,且,则等于( )
A.1 B.3 C.4 D.5
5.为了得到函数的图象,只需把上所有的点( )
A.先把横坐标缩短到原来的倍,然后向左平移个单位
B.先把横坐标缩短到原来的2倍,然后向左平移个单位
C. 先把横坐标缩短到原来的2倍,然后向左右移个单位
D.先把横坐标缩短到原来的倍,然后向右平移个单位
6.将标号为1,2,…,20的20张卡片放入下列表格中,一个格放入一张卡片,选出每列标号最小的卡片,将这些卡片中标号最大的数设为;选出每行标号最大的卡片,将这些卡片中标号最小的数设为.
甲同学认为有可能比大,乙同学认为和有可能相等,那么甲乙两位同学的说法中( )
A. 甲对乙不对B. 乙对甲不对C. 甲乙都对D. 甲乙都不对
7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.B. C. D.
8.已知抛物线:的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,且直线与圆交于两点.若,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
9.过双曲线的右焦点作一条直线,当直线斜率为1时,直线与双曲线左、右两支各有一个交点;当直线斜率为3时,直线与双曲线右支有两个不同的交点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A.B. C. D.
10.某种植基地将编号分别为1,2,3,4,5,6的六个不同品种的马铃薯种在如图所示的
A
B
C
D
E
F
这六块实验田上进行对比试验,要求这六块实验田分别种植不同品种的马铃薯,若种植时要求编号1,3,5的三个品种的马铃薯中至少有两个相邻,且2号品种的马铃薯不能种植在A、F这两块实验田上,则不同的种植方法有 ( )
A. 360种 B. 432种 C. 456种 D. 480种
11.设点是棱长为2的正方体的棱的中点,点在面所在的平面内,若平面分别与平面和平面所成的锐二面角相等,则点到点的最短距离是( )
A. B. C. 1 D.
12.已知函数若当方程有四个不等实根,,,()时,不等式恒成立,则实数的最小值为( )
A.B.C.D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.,互为共轭复数,且则=____________.
14.设有四个数的数列,前三个数构成一个等比数列,其和为,后三个数构成一个等差数列,其和为15,且公差非零.对于任意固定的实数,若满足条件的数列个数大于1,则的取值范围为________.
15.△的三个内角为,,,若,则的最大值为.
16.已知.若时,的最大值为2,则的最小值为.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:60分。
17.已知数列的前项和为,.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:.
18.下图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额(单位:亿元)的折线图.
为了预测该地区2018年的环境基础设施投资额,建立了与时间变量的两个线性回归模型.根据2000年至2016年的数据(时间变量的值依次为)建立模型①:;根据2010年至2016年的数据(时间变量的值依次为)建立模型②:.
(1)分别利用这两个模型,求该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值;
(2)你认为用哪个模型得到的预测值更可靠?并说明理由.
19.三棱柱的底面是等边三角形,的中点为,底面,与底面所成的角为,点在棱上,且.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
20.已知中心在原点的椭圆的两焦点分别为双曲线的顶点,直线与椭圆交于、两点,且,点是椭圆上异于、的任意一点,直线外的点满足, .
(1)求点的轨迹方程;
(2)试确定点的坐标,使得的面积最大,并求出最大面积.
21.设函数,其中.
(1)讨论极值点的个数;
(2)设,函数,若,()满足且,证明:.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
22.[选修4—4:坐标系与参数方程]
在平面直角坐标系中,的参数方程为(为参数),过点且倾斜角为的直线与交于两点.
(1)求的取值范围;
(2)求中点的轨迹的参数方程。
23. [选修4–5:不等式选讲]
已知,函数的最小值为1.
(Ⅰ)证明:。
(Ⅱ)若恒成立,求实数的最大值。
湖南湖北八市十二校2019届高三第一次调研联考
理科数学试题参考答案及解析
1.B.【解析】由题意得,,,∴,故选B.
考点:集合的运算.
2.C【解析】本题考查全称命题的否定.已知全称命题则否定为故选C.
考点:全称命题的否定.
3.C【解析】设切点为,∴切线方程是
,
∴,故选C.
考点:导数的运用.
4.D【解析】由向量,且,则,解得,所以,所以,所以,故选D.
考点:向量的运算.
5.A【解析】把上所有的点横坐标缩短到原来的倍可得到函数的图象,再把的图象向左平移个单位得到函数,故选A.
考点:函数图象的平移变换与伸缩变换.
6.B【解析】
随意列表如下
20
1
2
10
11
19
3
4
9
12
18
5
6
13
16
17
7
8
14
15
比如此时每一列的最小值分别为17,1,2,9,11,此时最小值中最大的是
,每一行中最大的分别是20,19,18,17,此时四个最大值中最小的是,此时,即乙说法正确,观察该表格,将表中数据无论怎么调换,始终有,即甲说法错误,故选B.
考点:考查推理
7.B【解析】几何体为锥与柱的组合体,其中锥的高为1,底面为四分之一个圆,圆半径为1;柱的高为1,底面为直角三角形,两个直角边长分别为1和2,所以体积为,选B.
考点:三视图
8.C【解析】由题设可得,故圆心在焦点上,故,设直线,代入得,所以,则
,即,也即.故应选C.
考点:直线与圆抛物线的位置关系及运用.
9.C【解析】双曲线右焦点为,过右焦点的直线为,与双曲线方程联立消去可得到,由题意可知,当时,此方程有两个不相等的异号实根,所以,得,即;当时,此方程有两个不相等的同号实根,所以,得,;又,所以离心率的取值范围为.故本题正确选项为C.
考点:双曲线的离心率,一元二次方程根的情况.
10.A【解析】由容斥原理,全排减去2站两端的,再减去,1,3,5不相邻,再加上2 站两端且1,3,5不相邻,所以N=360一类:恰两个相邻,选1,3,5中3个选两个排,再与另外4,6,排,最后插入2,不插两端,方法数=72,二类,三个相邻,1,3,5捆绑在一起,再与4,5排,最后插入2,不插两端,方法数360.
考点:容斥原理,排列组合问题。
11.A【解析】设在平面上的射影为在平面上的射影为,平面与平面和平面成的锐二面角分别为,则, ,设到距离为,则,即点在与直线平行且与直线距离为的直线上, 到的最短距离为,故选A.
考点:正方体的性质、二面角的求法、空间直角坐标系和空间向量在立体几何中的应用
12.B【解析】当时,,所以,由此画出函数的图象如下图所示,由于,故.且.所以,,由分离参数得,,令,则上式化为,即,此方程有实数根,判别式大于或等于零,即,解得,所以,故选B.
考点:分段函数与不等式.
13.【解析】设,代入得,所以,解得,所以.
考点:复数运算.
14.
【解析】 因为后3个数成等差数列且和为15,故可依次设后3个数为5-d,5,5+d,(d)
又前3个数构成等比数列,
则第一个数为,即+5-d+5=k,
化简得=0,
因为满足条件的数列的个数大于1,需要Δ>0,所以k>.
再由d,得
故答案为:
考点:本题主要考查等差数列,等比数列的性质,考查了函数与方程的思想,属于中档题。
15.
【解析】
,,展开化简得,所以,则,当,所求的有最大值.
考点:1.三角恒等变换;2.二次函数的最值.
16.【解析】,所以,可行域为一个平行四边形及其内部,由直线斜率小于零知直线过点取最大值,即,因此,当且仅当时取等号
考点:线性规划,基本不等式求最值
17.(1)当时,,解得;
当时,,解得.
当时,,,
以上两式相减,得,
∴,
∴,
∴
(2)
当时,,
∴
考点:已知与的关系求数列通项,放缩法证明不等式.
18.(1)利用模型①,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为
=–30.4+13.5×19=226.1(亿元).
利用模型②,该地区2018年的环境基础设施投资额的预测值为
=99+17.5×9=256.5(亿元).
(2)利用模型②得到的预测值更可靠.
理由如下:
(i)从折线图可以看出,2000年至2016年的数据对应的点没有随机散布在直线y=–30.4+13.5t上下,这说明利用2000年至2016年的数据建立的线性模型①不能很好地描述环境基础设施投资额的变化趋势.2010年相对2009年的环境基础设施投资额有明显增加,2010年至2016年的数据对应的点位于一条直线的附近,这说明从2010年开始环境基础设施投资额的变化规律呈线性增长趋势,利用2010年至2016年的数据建立的线性模型=99+17.5t可以较好地描述2010年以后的环境基础设施投资额的变化趋势,因此利用模型②得到的预测值更可靠.
(ii)从计算结果看,相对于2016年的环境基础设施投资额220亿元,由模型①得到的预测值226.1亿元的增幅明显偏低,而利用模型②得到的预测值的增幅比较合理,说明利用模型②得到的预测值更可靠.
以上给出了2种理由,考生答出其中任意一种或其他合理理由均可得分.
考点:若已知回归直线方程,则可以直接将数值代入求得特定要求下的预测值;若回归直线方程有待定参数,则根据回归直线方程恒过点求参数.
19.(1)连接,
底面,底面,
,且与底面所成的角为,即.
在等边中,易求得.
在中,由余弦定理,得
,
,即.
又
又,
平面,
又平面,
,
又,
平面.
(2)如下图所示,以为原点,分别以所在的直线为轴建立空间直角坐标系,
则
故
由(1)可知
可得点的坐标为,
平面的一个法向量是.
设平面的法向量,由
得
令则
则,
易知所求的二面角为钝二面角 ,
二面角的平面角的余弦角值是
考点:1.线面垂直的判定定理;2.空间向量的应用.
20.(1)由的焦点为的顶点,得的焦点, .
令的方程为,因为在上,所以.
于是由解得, ,所以的方程为.
由直线与椭圆交于、两点,知、关于原点对称,所以
.
令点, ,则, ,
, .
于是由, ,得
即
两式相乘得.
又因为点在上,所以,即,
代入中,得.
当时,得;
当时,则点或,此时或,也满足方程.
若点与点重合,即时,由解得或.
若点与点重合时,同理可得或.
综上,点的轨迹是椭圆除去四个点, , ,
,其方程为(, ).
(2)因为点到直线的距离, ,
所以的面积
.
当且仅当,即或,
此时点的坐标为或.
21.(1)函数的定义域为,.
令.
①当时,,,所以,函数在上单调递增,无极值;
②当时,在上单调递增,在上单调递减,
且,所以,在上有唯一零点,从而函数在上有唯一极值点;
③当时,若,即时,则在上恒成立,
从而在上恒成立,函数在上单调递增,无极值;
若,即,由于,
则在上有两个零点,从而函数在上有两个极值点.
综上所述:
当时,函数在上有唯一极值点;
当时,函数在上无极值点;
当时,函数在上有两个极值点.
(2),.
假设结论不成立,则有
由①,得,∴,
由③,得,∴,即,即.④
令,不妨设,(),则,
∴在上增函数,,
∴④式不成立,与假设矛盾.
∴.
考点:1、利用导数研究函数的单调性;2、函数的极值;3、反证法.
22.(1)的直角坐标方程为.
当时,与交于两点.
当时,记,则的方程为.与交于两点当且仅当,解得或,即或.
综上,的取值范围是.
(2)的参数方程为为参数,.
设,,对应的参数分别为,,,则,且,满足.
于是,.又点的坐标满足
所以点的轨迹的参数方程是为参数,.
考点:本题主要考查直线与圆的位置关系,圆的参数方程,考查求点的轨迹方程。23.(Ⅰ
)证明:
,显然在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为,即.
(Ⅱ)因为恒成立,所以恒成立,
当且仅当时,取得最小值,
所以,即实数的最大值为.
考点:本题主要考查含两个绝对值的函数的最值和不等式的应用,第二问恒成立问题分离参数,利用基本不等式求解很关键,属于中档题。