新泰一中高三第二次质量检测文科数学试题
2018.12.
一、选择题;本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的.
1.函数的定义域为( )
A.{x|x<0} B.{x|x≤﹣1}∪{0} C.{x|x≤﹣1} D.{x|x≥﹣1}
2.已知向量与的夹角为120°,且||=||=2,那么•(2﹣)的值为( )
A.﹣8 B.﹣6 C.0 D.4
3.若等差数列{an}的前7项和S7=21,且a2=﹣1,则a6=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.已知α,β为不重合的两个平面,直线m⊂α,那么“m⊥β”是“α⊥β”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5.直线3x﹣y=0绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到直线的方程为( )
A.x+3y﹣3=0 B.x+3y﹣1=0 C.3x﹣y﹣3=0 D.x﹣3y+3=0
6.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=ln(1﹣x),则函数f(x)的大致图象为( )
A. B. C. D.
7.直线ax+by﹣a﹣b=0(a≠)与圆x2+y2﹣2=0的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交或相切 D.相交
8.直线a、b是异面直线,α、β是平面,若a⊂α,b⊂β,α∩β=c,则下列说法正确的是( )
A.c至少与a、b中的一条相交 B.c至多与a、b中的一条相交
C.c与a、b都相交 D.c与a、b都不相交
9.已知函数f(x)=x2﹣2cosx,对于上的任意x1,x2,有如下条件:①x1>x2;②; ③|x1|>x2;④x1>|x2|,其中能使恒成立的条件个数共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.已知双曲线的左焦点是F(﹣c,0),离心率为e,过点F且与双曲线的一条渐近线平行的直线与圆x2+y2=c2在y轴右侧交于点P,若P在抛物线y2=2cx上,则e2=( )
A. B. C. D.
11. 设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
12. 对任意,不等式sinx•f(x)<cosx•f′(x)恒成立,则下列不等式错误的是( )
A. B. C.D.
二、填空题:本大题共5个小题,每小题5分,共计25分.
13.若双曲线kx2﹣y2=1的一个焦点的坐标是(2,0),则k= .
14.函数图象的对称中心的坐标为 .
15.某四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是 .
16.若直线过点(2,1),则3a+b的最小值为 .
三、解答题:本大题共6个小题,满分90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知向量=(2sinA,1),=(sinA+cosA,﹣3),⊥,其中A是△ABC的内角.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)若△ABC为锐角三角形,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=,b=3,求△ABC的面积.
18.已知抛物线C的顶点在坐标原点,焦点为圆M:x2+y2﹣4x=0的圆心,直线l与抛物线C的准线和y轴分别交于点P、Q,且P、Q的纵坐标分别为3t﹣、2t(t∈R,t≠0).
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)求证:直线l恒与圆M相切.
19.设数列{an}的前n项的和为.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设,数列{bn}的前n项的和为Tn,若对一切n∈N*,均有,求实数m的取值范围.
20.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧面AA1C1C是矩形,侧面AA1C1C⊥侧面AA1B1B,且AB=4AA1=4,∠BAA1=60°,D是AB的中点.
(Ⅰ)求证:AC1∥平面CDB1;
(Ⅱ)求证:DA1⊥平面AA1C1C.
21.设椭圆的对称中心为坐标原点,其中一个顶点为A(0,2),右焦点F与点的距离为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在经过点(0,﹣3)的直线l,使直线l与椭圆相交于不同的两点M,N满足?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
22.已知函数f(x)=x﹣axlnx,a∈R.
(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设,若函数g(x)在(1,+∞)上为减函数,求实数a的最小值;
(Ⅲ)若,使得成立,求实数a的取值范围.
新泰一中高三第二次阶段性考试文科数学试题(2018.12.)
参考答案与试题解析
一、选择题;
1.【解答】解:∵函数,∴,解得,
即x≤﹣1,∴f(x)的定义域为{x|x≤﹣1}.故选:C.
2.【解答】解:向量与的夹角为120°,且||=||=2,可得•=||•||•cos120°=2×2×(﹣)=﹣2,即有•(2﹣)=2•﹣2=2×(﹣2)﹣4=﹣8.故选:A.
3.【解答】解:在等差数列{an}中,由S7=7a4=21,得a4=3,又a2=﹣1,
∴,∴a6=a4+2d=3+2×2=7.故选:C.
4.【解答】解:∵平面垂直的判定定理:如果一个平面经过另一个平面的垂线,则两平面垂直∴直线m⊂α,那么“m⊥β”成立时,一定有“α⊥β”成立反之,直线m⊂α,若“α⊥β”不一定有“m⊥β”成立所以直线m⊂α,那么“m⊥β”是“α⊥β”的充分不必要条件故选A
5.【解答】解:∵直线y=3x绕原点逆时针旋转90°∴直线斜率互为负倒数∴直线y=3x变为y=﹣x,∵向右平移1个单位∴y=﹣(x﹣1)即:x+3y﹣1=0,故选:B.
6.【解答】解:由于函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=ln(1﹣x),
故在[0,1)上,f(x)为减函数,且f(x)<0,结合所给的选项,故选:C.
7.【解答】解:由已知得,圆的圆心为(0,0),半径为,
圆心到直线的距离为,其中(a+b)2≤2(a2+b2),所以圆心到直线的距离为≤,所以直线与圆相交或相切;故选:C.
8.【解答】解:由直线a、b是异面直线,α、β是平面,若a⊂α,b⊂β,α∩β=c,知:
对于B,c可以与a、b都相交,交点为不同点即可,故B不正确;对于C,a∥c,b∩c=A,满足题意,故C不正确;对于D,c与a、b都不相交,则c与a、b都平行,所以a,b平行,与异面矛盾,故D不正确;对于A,由B,C、D的分析,可知A正确故选:A.
9.【解答】解:∵f(x)=x2﹣2cosx,∴f′(x)=2x+2sinx,
∴当x=0时,f′(0)=0;当x∈[﹣,0)时,f′(x)<0,函数f(x)在此区间上单调递减;当x∈(0,]时,f′(x)>0,函数f(x)在此区间上单调递增.
∴函数f(x)在x=0时取得最小值,f(0)=0﹣1=﹣1.
∵x∈[﹣,],都有f(﹣x)=f(x),∴f(x)是偶函数.
根据以上结论可得:
①当x1>x2时,则f(x1)>f(x2)不成立;
②当x12>x22时,得|x1|>|x2|,则f(|x1|)>f(|x2|),f(x1)>f(x2)恒成立;
③当|x1|>x2时,则f(x1)=f(|x1|)>f(x2)恒成立;
④x1>|x2|时,则f(x1)>f(|x2|)=f(x2)恒成立.
综上可知:能使f(x1)>f(x2)恒成立的有②③④.故选:C.
10.【解答】解:如图,设抛物线y2=4cx的准线为l,作PQ⊥l于Q,
设双曲线的右焦点为F′,P(x,y).由题意可知FF′为圆x2+y2=c2的直径,∴PF′⊥PF,且tan∠PFF′=,|FF′|=2c,
满足,
将①代入②得x2+2cx﹣c2=0,则x=﹣c±c,即x=(﹣1)c,(负值舍去),
代入③,即y=,
再将y代入①得, =2(﹣1)c2,即为b2=c2﹣a2=(﹣1)a2,
由e=,可得e2=.故选:D.
11. 【解答】解:作出不等式对应的平面区域,
由z=x+2y,得y=﹣,
平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点B(1,1)时,直线y=﹣的截距最小,此时z最小.
此时z的最小值为z=1+2×1=3,
故选:B.
12. 【解答】解:构造函数g(x)=f(x)cosx,则g′(x)=cosx•f′(x)﹣sinx•f(x),
∵sinx•f(x)<cosx•f′(x),∴g′(x)=cosx•f′(x)﹣sinx•f(x)>0,
即g(x)在上为增函数,则g()<g(),即f()cos<f()cos,即f()<f(),即f()<f(),又g(1)<g(),
即f(1)cos1<f()cos,即,故错误的是D.故选:D.
二、填空题:本大题共5个小题,每小题5分,共计25分.
13.【解答】解:由题意可得双曲线的焦点在x轴上,可得:
双曲线的标准方程为﹣y2=1,(k>0),即有a2=,b2=1,c2=1+,
由一个焦点的坐标是(2,0),可得1+=4,解得k=.故答案为:.
14【解答】解:f(x)===﹣+1,
因为y=﹣对称中心为(0,0),所以函数f(x)的对称中心为(﹣1,1)
故答案为:(﹣1,1).
15【解答】解:由三视图可知三棱锥P﹣ABC的底面ABC为直角三角形,AB⊥BC,侧棱PA⊥平面ABC,PA=AB=4,BC=3,图形如图
∴BC⊥平面PAB,AC=5,PB=4,
∴棱锥的表面积S=+++=24+6.
故答案为24+6.
16【解答】解:∵直线过点(2,1),∴=1,故3a+b=(3a+b)()=7++≥7+2=7+2,当且仅当=即b=a时取等号,
结合=1可解得a=且b=+1,故答案为:7+2.
三、解答题:本大题共6个小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17【解答】解:(Ⅰ)向量=(2sinA,1),=(sinA+cosA,﹣3),
⊥,可得•=2sinA(sinA+cosA)﹣3=2sin2A+2sinAcosA﹣3=1﹣cos2A+sin2A﹣3=2sin(2A﹣)﹣2=0,即有2A﹣=2kπ+,k∈Z,A=kπ+,k∈Z,可得A=;
(Ⅱ)在△ABC中,由余弦定理可得,a2=b2+c2﹣2bccosA,即为7=9+c2﹣3c,解得c=1或2,
若c=1,则b为最大边,且cosB==<0,B为钝角,不合题意;
若c=2,则b为最大边,且cosB==>0,B为锐角,合题意,
则△ABC的面积为S=bcsinA=×3×2×=.
18【解答】解:(Ⅰ)设抛物线C的方程为y2=2px(p>0),因为焦点为圆M:x2+y2﹣4x=0的圆心,所以p=4,因此抛物线C的方程为y2=8x;
(Ⅱ)由题意可知,P(﹣2,3t﹣),Q(0,2t),
则直线PQ方程为:y﹣2t=x,
即(t2﹣1)x+2ty﹣4t2=0,
圆心M(2,0)到直线PQ的距离=2,
因此直线l恒与圆M相切.
19【解答】解:(Ⅰ)∵,∴Sn﹣1=(n﹣1)2+(n﹣1),n≥2,两式相减得:an=2n,
又∵a1=1+1=2,∴数列{an}是首项、公差均为2的等差数列,故其通项公式an=2+2(n﹣1)=2n;
(Ⅱ)由(I)可知=,∴数列{bn}是首项、公比均为的等比数列,故Tn==(1﹣)∈(,),∴≤,且≤m2﹣6m+,
∴m≥1,且m≤2或m≥4,故1≤m≤2.
20【解答】证明:(1)连结A1C交AC1于F,取B1C中点E,连结DE,EF.
∵四边形AA1C1C是矩形,∴F是A1C的中点,
∴EF∥A1B1,EF=A1B1,
∵四边形ABB1A1是平行四边形,D是AB的中点,
∴AD∥A1B1,AD=A1B1,
∴四边形ADEF是平行四边形,∴AF∥DE,即AC1∥DE.
又∵DE⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1,
∴AC1∥平面CDB1.
(2)∵AB=4AA1=4,D是AB中点,∴AA1=1,AD=2,
∵∠BAA1=60°,∴A1D==.
∴AA12+A1D2=AD2,∴A1D⊥AA1,
∵侧面AA1C1C⊥侧面AA1B1B,侧面AA1C1C∩侧面AA1B1B=AA1,AC⊥AA1,AC⊂平面AA1C1C,
∴AC⊥平面AA1B1B,∵A1D⊂平面AA1B1B,
∴AC⊥A1D,又∵AA1⊂平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,AC∩AA1=A,
∴DA1⊥平面AA1C1C.
21
【考点】圆锥曲线的综合;椭圆的标准方程.
【分析】(1)直接根据条件得到以及b=2;求出a2=12即可得到椭圆的方程;
(2)设直线l的方程为y=kx﹣3(k≠0),由|AM|=|AN|知点A在线段MN的垂直平分线上;联立直线方程和椭圆方程得到k的范围以及点M,N的坐标和k的关系,结合点A在线段MN的垂直平分线对应的斜率相乘等于﹣1即可求出结论.
【解答】解:(1)依题意,设椭圆方程为,
则其右焦点坐标为,由|FB|=2,
得,即,故.
又∵b=2,∴a2=12,
从而可得椭圆方程为.﹣﹣
(2)由题意可设直线l的方程为y=kx﹣3(k≠0),由|AM|=|AN|知点A在线段MN的垂直平分线上,
由消去y得x2+3(kx﹣3)2=12,即可得方程(1+3k2)x2﹣18kx+15=0…(*)
当方程(*)的△=(﹣18k)2﹣4(1+3k2)×15=144k2﹣60>0
即时方程(*)有两个不相等的实数根.
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0),
则x1,x2是方程(*)的两个不等的实根,故有.
从而有,.
于是,可得线段MN的中点P的坐标为
又由于k≠0,因此直线AP的斜率为,
由AP⊥MN,得,即5+6k2=9,解得,
∴,
∴综上可知存在直线l:满足题意.
22.【解答】解:(Ⅰ)a=1时,f(x))=x﹣xlnx,f′(x)=﹣lnx,
令f′(x)>0,解得:0<x<1,令f′(x)<0,解得:x>1,
∴f(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减;
(Ⅱ)由已知得g(x)=﹣ax,函数的定义域为(0,1)∪(1,+∞),
∵g(x)在(1,+∞)上为减函数,
∴g′(x)=﹣a+≤0在(1,+∞)上恒成立,
﹣a≤﹣=(﹣)2﹣,
令h(x)=(﹣)2﹣,
故当=,即x=e2时,
h(x)的最小值为﹣,∴﹣a≤﹣,
即a≥;最小值为;
(Ⅲ)若,使得成立,结合(Ⅱ)得:
问题等价于:“当x∈[e,e2]时,有gmax(x)≤”,
∵g′(x)=﹣a+,由(Ⅱ)知∈[0,],
①当a≥时,g′(x)≤0在[e,e2]上恒成立,因此f(x)在[e,e2]上为减函数,
则fmax(x)=g(e)=e﹣ae≤,故a≥1﹣;
②当a≤0时,g′(x)≥0在[e,e2]上恒成立,因此g(x)在[e,e2]上为增函数,
则gmax(x)=g(e2)=﹣ae2+≤,解得:a≥﹣,不合题意;
③当0<a<时,由g′(x)在[e,e2]上为增函数,
故g′(x) 的值域为[g′(e),g′(e2)],即[﹣a,﹣a].
由g′(x)的单调性和值域知,存在唯一x0∈(e,e2),使g′(x0)=0,且满足:
当x∈(e,x0),时,g′(x)<0,此时g(x)为减函数;
当x∈(x0,e2),时,g′(x)>0,此时g(x)为增函数;
所以,gmax(x)=max{g(e)或g(e2)}与0<a<矛盾,不合题意.
综上所述,得a≥﹣.