山东省济宁市2019届高三上学期期末考试数学(文)试卷
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回.
注意事项:
l.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上.
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试卷上.
第I卷(选择题 共60分)
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,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合
A. B. {3} C. {3,7} D. {-l,7}
【答案】B
【解析】
【分析】
解出集合A,利用交集概念求解。
【详解】由题可得:,
所以 ,
故选:B
【点睛】本题考查了一元二次不等式的解法及交集运算,属于基础题。
2.已知第三象限角,则的值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求出,从而求出
【详解】因为且是第三象限角,
所以=,所以,
故选:C
【点睛】本题主要考查了同角三角函数基本关系及正切定义,属于基础题。
3.已知椭圆,若长轴长为8,离心率为,则此椭圆的标准方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据长轴长求出,由离心率为求出,从而求出,问题得解。
【详解】因为椭圆长轴长为8,所以,即,
又离心率为,所以,解得:,
则=,
所以椭圆的标准方程为:。
故选:D
【点睛】本题主要考查了椭圆的性质,属于基础题。
4.下列函数中,既是偶函数,又在内单调递增的函数为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用偶函数定义排除,再利用单调性排除,从而得到答案。
【详解】及不满足,所以它们不为偶函数,
从而排除A.C。
又当时,=,此函数在内递减,排除B。
故选:D
【点睛】本题考查了偶函数定义及函数单调性判断,属于基础题。
5.“”是“直线的倾斜角大于”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
【答案】A
【解析】
【分析】
由直线的倾斜角大于得到不等式,求出的范围,
从而利用充分条件,必要条件的定义得解。
【详解】设直线的倾斜角为,
直线可化为,所以
由直线的倾斜角大于可得:或,
即:或,
所以 或,但或
故选:A
【点睛】本题主要考查了充分条件,必要条件的概念,还考查了倾斜角与斜率的关系,属于基础题
6.设m,n是不同的直线,是不同的平面,下列命题中正确的是
A. 若
B. 若
C. 若
D. 若
【答案】B
【解析】
【分析】
在正方体中举例来一一排除。
【详解】如下图正方体中,
对于A,令直线,直线,平面,平面,
但平面与平面不平行,所以A错误。
对于C,令直线,直线,平面,平面,
但平面与平面不平行,所以C错误。
对于D,令直线,直线,平面,平面,
但平面与平面不垂直,所以D错误。
故选:B
【点睛】本题主要考查了面面垂直,平行的判定,可在正方体中举例一一排除,或者直接证明某个选项正确。
7.已知等差数列的前n项和为,若
A. 22 B. 33 C. 44 D. 55
【答案】C
【解析】
【分析】
由等差数列的通项公式表示出,得到,再表示出,整理得解。
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
则可化为:,
整理得:,
故选:C
【点睛】本题考查了等差数列的通项公式及前项和公式,属于基础题。
8.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由三视图还原,可知该几何体是半圆柱,利用公式求其表面积即可。
【详解】由三视图还原,可知该几何体是半圆柱,
半圆柱的底面半径为,高为2,
=
故选:A
【点睛】本题主要考查了三视图--长对正、宽平齐、高相等得到实物图中的数据,由三视图还原实物图处理问题。还考查了表面积计算,属于基础题。
9.已知圆,过点M(1,1)的直线l与圆C交于A、B两点,弦长最短时直线l的方程为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
列出弦长:(圆心到直线的距离为),当最大时,最短,此时直线与MC连线垂直,求出直线的斜率,再由点斜式求出直线方程即可。
【详解】由题可知圆,所以圆心为,半径为,
设圆心到直线的距离为,直线得斜率为
则,,
当直线与MC连线垂直时,最大为,
此时最短,且。
所以直线得斜率为:,
又,所以,
所以直线的方程为:,
即:
故选:D
【点睛】本题考查了圆的弦长计算,直线垂直关系及直线方程求法,还考查了转化思想及函数思想,属于中档题。
10.已知函数,若函数在定义域R上单调递增,则实数的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由函数在定义域R上单调递增列不等式组求解。
【详解】因为函数,
若函数在定义域R上单调递增,
则,解得:
故选:B
【点睛】本题考查了分段函数的单调性,要保证各分段内是单调递增,还要使得分界处满足递增特点。
11.已知函数的图象恒过定点A,若点A在直线上,其中的最小值为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】
由y=loga(x+3)-1经过的定点为(-2,-1).可得2m+n=4,且mn>0,于是m>0,n>0.再利用“乘1法”和基本不等式的性质即可得出.
【详解】由y=loga(x+3)-1经过的定点为(-2,-1).
于是-2m-n+4=0,得2m+n=4,且mn>0,于是m>0,n>0.由2m+n=4可得
则
当且仅当m=1,n=2时等号成立,即的最小值为。
故応B.
【点睛】本题考查了函数图象过定点、基本不等式,考查了计算能力,属于基础题.
12.如图,已知双曲线的左、右焦点,A、B为双曲线上关于原点对称的两点,且满足,则双曲线的离心率为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
连接,由题可得四边形为矩形,解三角形可得,利用双曲线定义列方程,整理方程即可.
【详解】如图,连接,由双曲线的对称性可得四边形为平行四边形,
又,所以,在三角形中,,
又,所以,
所以,
,又,
整理得:,整理得:
故选:A
【点睛】本题主要考查了双曲线的性质,定义,还考查了解三角形知识,属于中档题。
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题:本大题共4小题。每小题5分,共20分.
13.已知向量______.
【答案】-2
【解析】
【分析】
求出的坐标,根据列方程求解即可
【详解】因为向量,
所以=,又,
所以,
解得:
【点睛】本题主要考查了向量平行的坐标表示及向量的坐标运算,属于基础题。
14.已知实数满足约束条件则的最大值为___.
【答案】1
【解析】
【分析】
作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可.
【详解】由z=x-2y得
作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):
平移直线,的截距最小,
此时z最大,
由 ,得A(1,0).
代入目标函数z=x-2y,
得z=1-2×0=1,
故答案为:1.
【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用目标函数的几何意义是解决问题的关键,利用数形结合是解决问题的基本方法.
15.如图,在正方体中,直线与平面所成的角等于____.
【答案】
【解析】
【详解】正方体中,连接交于点M,连接,
由题可得: , ,
所以直线 平面,
所以直线与平面所成的角等于,
设正方体的边长为,
所以,,
所以,
所以
【点睛】本题主要考查了线面角知识,关键是作出线面角对应的平面角,然后再说明该角就是对应的线面角,根据图形解三角形即可。
16.定义在R上的函数,满足时,,则方程上的实数根之和为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由可判断函数是奇函数且函数图像关于直线
对称,还可得函数是周期为4的函数,求方程在一个周期内的根,再利用周期性求得所有满足要求的实数根,问题得解。
【详解】因为,
所以==,
即:
所以函数的周期为4。
时,,
所以当时,
因为函数在上单调递增,
所以在上有且只有一解,
时,无解。
即在内只有一解:
因为函数满足:
所以函数的图像关于直线对称,可得:
所以在内的解有两个,,
即在一个周期内满足的解有两个,,
由函数的周期为4可得:
,,
所以方程上的实数根分别为,
其和为:.
【点睛】本题主要考查了奇函数的定义,函数的轴对称性及单调性,周期性,考查了转化思想。只需要求出一个周期内的满足的解即可利用周期性求出所有的解,从而解决问题。
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.
17.已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,在纵坐标不变的前提下,横坐标缩短为原来的倍,得到函数的图象,求函数的最值.
【答案】(1) ; (2) .
【解析】
【分析】
(1)化简函数为,求出使得最大的一个自变量,利用正弦型函数图像的特点写出单调增区间即可。
(2)求出将函数的图象向右平移个单位,横坐标缩短为原来的倍后得到的函数的表达式,再利用正弦函数性质求出函数的最值即可。
【详解】(1)因为,
所以=,
令,解得: ,即,
所以函数的单调递增区间为:。
(2)函数的图象向右平移个单位,横坐标缩短为原来的倍后得到:,所以,
当时,,
此时的最大值为,最小值为
【点睛】(1)本题考查了 (或 )类型函数的单调区间问题,先利用条件确定好,再求出使的的值,从往前半个周期即是函数的一个增区间,从往后半个周期即是函数的一个减区间,即可求得函数的增区间为,函数的减区间为
(2)考查了平移,伸缩变换知识,还考查了三角函数的性质,转化思想。属于中档题,计算要认真。
18.已知数列的前n项和为,且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)记,求数列的前n项和.
【答案】(1)见解析; (2).
【解析】
【分析】
(1)利用赋值法列方程,作差,变形即可证明。
(2)利用条件(1)求出,从而求出,根据形式,利用列项相消法求和。
【详解】(1)因为,
所以,
两方程作差得:,
整理得:,
从而,
所以数列是等比数列,公比为。
(2)令,则可化为:,解得:,
因为数列是等比数列,所以,所以,
所以=,
所以=,
所以
==
【点睛】(1)主要考查了赋值法,法及等比数列概念,注意计算不要错误。
(2)考查了等比数列的通项公式及对数运算,裂项相消法求和法,注意常见的裂项方式。
19.已知分别为三个内角A,B,C的对边,且.
(1)求cosA的值;
(2)若是BC边上一点,且满足BD=3DC,求的面积.
【答案】(1) ; (2) .
【解析】
【分析】
(1)将化简可得:,
再化简可得,从而求得。
(2)求得,根据BD=3DC,求得的比例关系,从而求解。
【详解】(1)由正弦定理可得:
,代入可得:
,整理得:,所以,
即,整理得:.
(2)因为,所以,
所以,
因为BD=3DC,所以,
所以。
【点睛】(1)主要考查了正弦定理及两角和的正弦公式,计算比较简单。
(2)主要考查了同角三角函数基本关系,三角形面积公式及转化思想
20.如图1,菱形ABCD中,AB=2,,以对角线BD为折痕把△ABD折起,使点A到达如图2所示点E的位置,使.
(1)求证:;
(2)求三棱锥E—BCD的体积.
【答案】(1)见解析; (2) .
【解析】
【分析】
(1)先证明,再证明平面,从而证明
(2)把三棱锥E—BCD拆分成两个三棱锥,求体积和即可。
【详解】(1)菱形ABCD中可得:,
以对角线BD为折痕把△ABD折起,使点A到达如图2所示点E的位置,
则,,
又交于点,
所以平面,
又平面,
所以。
(2)由(1)得平面,所以,
菱形ABCD中,AB=2,,
求得:,,
所以
=。
【点睛】(1)主要考查了线面垂直的判定及线面垂直的性质,考查了转化思想。
(2)主要考查了分割求和方法及体积计算,转化思想,属于基础题,计算一定要细心。
21.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C相交于A,B两点,且,直线AO,BO分别交直线于点M,N.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求的最小值.
【答案】(1) ; (2)2 .
【解析】
【分析】
(1)设,及直线的方程为:,联立直线与抛物线的方程,利用韦达定理表示出,,从而表示出,代入即可求得,问题得解。
(2)表示出直线的方程,,从而表示出点的坐标,,
从而表示出,消元即可得到的函数表达式,从而转化成求函数的最小值即可。
【详解】(1)抛物线的焦点为F,,
设直线的方程为:,
联立直线与抛物线的方程可得:,
整理得:,
所以,,
=,
因为,且,
所以,即,解得:。
所以抛物线C的方程为:。
(2)直线的方程为:,直线的方程为:,
联立得: ,所以,
联立得:,所以,
所以=
=,
所以=,
当时,等号成立。
所以的最小值为2.
【点睛】(1)主要考查了设而不求方法,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理表示出,,还考查了数量积的坐标运算,方程思想,转化思想,计算量较大,需要小心谨慎。
(2)主要考查了转化思想,直线交点求法,利用(1)中的结论表示出三角形面积,把问题转化成函数的最值问题处理,计算量较大,属于较难题
22.已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)若,讨论函数的极值点的个数.
【答案】(1) ;
(2)当或,存在两个极值点;当时,存在一个极值点;当时,没有极值点.
【解析】
【分析】
(1)求出及,求得切线的斜率即可求得切线方程。
(2)求出,对的情况分4类讨论,即四种情况分别求得在各个区间的正负,由此判断单调性,从而可判断极值点的个数。
【详解】(1)因为,
所以,,
所以,
所以函数在点处的切线方程为:,即。
(2)可化为:,
所以=,
当时,时,,
时,,
此时存在一个极值点;
当时,则,
时,,
时,,
时,,
此时存在两个极值点,,
当时,
时,,
时,,
此时没有极值点。
当时,,
时,,
时,,
时,,
此时存在两个极值点及,
综上所述:当或,存在两个极值点;
当时,存在一个极值点;
当时,没有极值点.
【点睛】(1)主要考查了导数的几何意义及求导运算,直线方程知识。
(2)主要考查了导数的应用,极值点定义,还考查了分类讨论思想,利用导数的正负来判断原函数的增减性,从而判断极值点的个数,注意分类是以方程=0的根的个数情况及根的大小来讨论。