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广东省五校协作体2018届高三第一次联考试卷(1月)
数学(理)
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题:本大题共12个小题,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.设全集,集合,则图中的阴影部分表示的集合为( )
A. B.C. D.
2.已知是虚数单位,复数满足,则的虚部是( )
A. B. C. D.
3.已知是抛物线上一点,是抛物线的焦点,若,是抛物线的准线与轴的交点,则()
A.45°B.30° C.15° D.60°
4.4.在区间上任选两个数和,则的概率为()
A. B.C. D.
5.已知,函数的图象关于直线对称,则的值可以是()
A. B.C. D.
6.一块硬质材料的三视图如图所示,正视图和俯视图都是边长为的正方形,将该木料切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径最接近( )
A. B.C. D.
7.执行如图所示的程序框图,若输入,则输出的的值为( )
A. B. C. D.
8.若平面截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面平行的棱有()
A.0 条 B.1 条 C.2 条 D.1 条或 2 条
9.已知实数满足,则的最小值是()
A.6 B.5 C.4 D.3
10.已知双曲线,过其左焦点作轴的垂线,交双曲线于两点,若双曲线的右顶点在以为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是()
A. B. C. D.
11.关于曲线给出下列四个命题:
(1)曲线有两条对称轴,一个对称中心
(2)曲线上的点到原点距离的最小值为1
(3)曲线的长度满足
(4)曲线所围成图形的面积满足
上述命题正确的个数是()
A.1B.2 C.3 D. 4
定义在上的函数满足,当时,,函数.若对任意,存在,不等式成立,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.在二项式的展开式中恰好第5项的二项式系数最大,则展开式中含项的系数是.
14.已知,,,则在方向上的投影为.
15.两所学校分别有2名,3名学生获奖,这5名学生要排成一排合影,则存在同校学生排在一起的概率为.
16.已知数列满足:为正整数,,如果,.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17. 在中,所对的边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,为的中点,求的长.
18.如图,在四棱锥中,是正三角形,是等腰三角形,,.
(1)求证:;
(2)若,,平面平面,直线与平面所成的角为45°,求二面角的余弦值.
19. 据某市地产数据研究院的数据显示,2016年该市新建住宅销售均价走势如图所示,为抑制房价过快上涨,政府从8月份采取宏观调控措施,10月份开始房价得到很好的抑制.
(1)地产数据研究院研究发现,3月至7月的各月均价(万元/平方米)与月份之间具有较强的线性相关关系,试建立关于的回归方程(系数精确到 0.01),政府若不调控,依次相关关系预测第12月份该市新建住宅销售均价;
(2)地产数据研究院在2016年的12个月份中,随机抽取三个月份的数据作样本分析,若关注所抽三个月份的所属季度,记不同季度的个数为,求的分布列和数学期望.
参考数据:,(说明:以上数据为3月至7月的数据)
回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,
20.已知椭圆的左焦点与抛物线的焦点重合,椭圆的离心率为,过点作斜率不为0的直线,交椭圆于两点,点,且为定值.
(1) 求椭圆的方程;
(2)求面积的最大值.
21. 已知函数,其中为常数,设为自然对数的底数.
(1)当时,求的最大值;
(2)若在区间上的最大值为,求的值;
(3)设,若,对于任意的两个正实数,证明:.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.
22.选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),在以原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,圆的方程为.
(1)写出直线的普通方程和圆的直角坐标方程;
(2)设点,直线与圆相交于两点,求的值.
23.选修4-5:不等式选讲
已知函数.
(1)解不等式;
(2)若关于的方程的解集为空集,求实数的取值范围.
试卷答案
一、选择题
1.【考点】Venn图表达集合的关系及运算.
【分析】由韦恩图可知阴影部分表示的集合为(CUA)∩B,根据集合的运算求解即可.
【解答】解:由韦恩图可知阴影部分表示的集合为(CUA)∩B,
∴(CUA)∩B={4,6}.故选B
2.【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【解答】解:∵(i﹣1)z=i,
∴,
∴z的虚部是﹣.故选:D.
3.【考点】抛物线的简单性质.
【分析】设点M(,p),K(﹣,0),则直线KM的斜率k=1,即可求得∠MKF=45°.
【解答】解:由题意,|MF|=p,则设点M(,p),
∵K(﹣,0),
∴kKM=1,∴∠MKF=45°,故选A.
4.【考点】几何概型.
【分析】该题涉及两个变量,故是与面积有关的几何概型,分别表示出满足条件的面积和整个区域的面积,最后利用概率公式解之即可.
【解答】解:在区间上任选两个数x和y,区域的面积为,
满足y<sinx的区域的面积为=(﹣cosx)=1,
∴所求概率为.故选C.
5.【考点】y=Asin(ωx+φ)中参数的物理意义;运用诱导公式化简求值;图形的对称性.
【分析】化简函数的表达式,函数y=f(x+φ)的图象关于直线x=0对称,说明是偶函数,求出选项中的一个φ即可.
【解答】解: =2sin(x+),
函数y=f(x+φ)=2sin(x+φ+)的图象关于直线x=0对称,函数为偶函数,
∴φ=故选D.
6.【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由题意,该几何体为三棱柱,所以最大球的半径为正视图直角三角形内切圆的半径r.
【解答】解:由题意,该几何体为三棱柱,所以最大球的半径为正视图直角三角形内切圆的半径r,
则10﹣r+10﹣r=10cm,
∴r=10﹣5≈3cm.故选:A.
7.【考点】程序框图.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环计算并输出变量y的值,模拟程序的运行,用表格对程序运行过程中各变量的值进行分析,不难得到输出结果.
【解答】解:程序在运行过程中各变量的值如下表示:
x y|y﹣x|是否小于或等于2 是否继续循环
循环前 20/
第一圈20 8|8﹣20|=12>2 是
第二圈 8 2|2﹣8|=6>2 是
第三圈 2﹣1|﹣1﹣2|=3>2 是
第四圈﹣1﹣|﹣﹣(﹣1)|=<2 否
故输出y的值为﹣.
故选:D.
8.【考点】直线与平面平行的判定.
【分析】利用已知条件,通过直线与平面平行的性质、判定定理,证明CD∥平面EFGH,AB∥平面EFGH,得到结果.
【解答】解:如图所示,四边形EFGH为平行四边形,则EF∥GF,
∵EF⊄平面BCD,GH⊂平面BCD,
∴EF∥平面BCD,
∵EF⊂平面ACD,平面BCD∩平面ACD=CD,
∴EF∥CD,∴CD∥平面EFGH,
同理AB∥平面EFGH,
故选C.
9.【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(2,4),
z=2|x﹣2|+|y|=﹣2x+y+4,化为y=2x+z﹣4.
由图可知,当直线y=2x+z﹣4过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最大值为4.
故选:C.
【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
10.【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由右顶点M在以AB为直径的圆的外,得|MF|>|AF|,将其转化为关于a、b、c的式子,再结合平方关系和离心率的公式,化简整理得e2﹣e﹣2<0,解之即可得到此双曲线的离心率e的取值范围.
【解答】解:由于双曲线﹣=1(a>0,b>0),则直线AB方程为:x=﹣c,
因此,设A(﹣c,y0),B(﹣c,﹣y0),
∴=1,解之得y0=,得|AF|=,
∵双曲线的右顶点M(a,0)在以AB为直径的圆外,
∴|MF|>|AF|,即a+c>,
将b2=c2﹣a2,并化简整理,得2a2+ac﹣c2>0
两边都除以a2,整理得e2﹣e﹣2<0,
∵e>1,∴解之得1<e<2.
故选:B.
11.【解答】D
12.【考点】抽象函数及其应用.
【分析】对任意s∈[﹣4,﹣2),存在t∈[﹣4,﹣2),不等式f(s)﹣g(t)≥0成立,等价于:f(s)min≥g(t)min.利用分段函数的性质可得f(s)min,利用导数研究函数的单调性极值与最值可得g(t)min.
【解答】解:对任意s∈[﹣4,﹣2),存在t∈[﹣4,﹣2),不等式f(s)﹣g(t)≥0成立,
等价于:f(s)min≥g(t)min.
定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=,
令x∈[﹣4,﹣2),则(x+4)∈[0,2],f(x+4)=,
﹣4≤x<﹣3时,f(x)=﹣2x﹣>﹣2×(﹣3)﹣=﹣.
﹣3≤x<﹣2时,f(x)=﹣≥﹣2.
可得f(x)min=﹣8.
函数g(x)=x3+3x2+m,x∈[﹣4,﹣2),
g′(x)=3x2+6x=3x(x+2)>0,∴函数g(x)在x∈[﹣4,﹣2)单调递增,
∴g(x)min=g(﹣4)=﹣64+48+m=m﹣16,
由题意可得:﹣8≥m﹣16,解得m≤14.
∴实数m的取值范围是(﹣∞,14]
故选:C.
二、填空题
13.【考点】二项式系数的性质.
【分析】根据二项式展开式中恰好第5项的二项式系数最大,得出n的值,
再利用展开式的通项公式求出展开式中含x2项的系数即可.
【解答】解:∵在二项式(x﹣)n的展开式中恰好第5项的二项式系数最大,
∴展开式中第5项是中间项,共有9项,
∴n=8;
展开式的通项公式为
Tr+1=•x8﹣r•=(﹣1)r••x8﹣2r,
令8﹣2r=2,得r=3,
∴展开式中含x2项的系数是(﹣1)3•=﹣56.
14.【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】运用向量模的公式和向量的平方即为模的平方,可得•,再由在方向上的投影为,计算即可得到所求.
【解答】解: =(,),||=1,|+2|=2,
可得||=1,|+2|2=4,
即为2+4•+42=4,
即有1+4•+4=4,
•=﹣,
可得在方向上的投影为=﹣.
故答案为:﹣.
15.【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】利用对立事件概率计算公式能求出结果.
【解答】解:由已知得存在同校学生排在一起的概率为:
P=1﹣=.
故答案为:
16.答案:4709
三、解答题
17.解(1)因为asin A=(b-c)sin B+(c-b)·sin C,
由正弦定理得a2=(b-c)b+(c-b)c,
整理得a2=b2+c2-2bc,
由余弦定理得cos A===,
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)由cos B=,得sin B===,
所以cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-=-,
由正弦定理得b===2,
所以CD=AC=1,
在△BCD中,由余弦定理得BD2=()2+12-2×1××=13,
所以BD=.
18.【考点】二面角的平面角及求法;棱锥的结构特征.
【分析】(Ⅰ)取BD中点O,连结CO,EO,推导出CO⊥BD,EO⊥BD,由此能证明BE=DE.
(Ⅱ)以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OE为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B﹣AE﹣D的余弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)取BD中点O,连结CO,EO,
∵△BCD是等腰三角形,∠BCD=120°,∴CB=CD,∴CO⊥BD,
又∵EC⊥BD,EC∩CO=C,∴BD⊥平面EOC,∴EO⊥BD,
在△BDE中,∵O为BD的中点,∴BE=DE.
(Ⅱ)∵平面EBD⊥平面ABCD,平面EBD∩平面ABCD=BD,
EO⊥BD,∴EO⊥平面ABCD,
又∵CO⊥BD,AO⊥BD,
∴A,O,C三点共线,AC⊥BD,
以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OE为z轴,建立空间直角坐标系,
在正△ABCD中,AB=2,∴AO=3,BO=DO=,
∵直线AE与平面ABD所成角为45°,∴EO=AO=3,
A(3,0,0),B(0,,0),D(0,﹣,0),E(0,0,3),
=(﹣3,,0),=(﹣3,﹣,0),=(﹣3,0,3),
设平面ABE的法向量=(a,b,c),
则,取a=1,得=(1,,1),
设平面ADE的法向量=(x,y,z),
则,取x=1,得=(1,﹣,1),
设二面角B﹣AE﹣D为θ,
则cosθ===.
∴二面角B﹣AE﹣D的余弦值为.
19.【考点】线性回归方程;频率分布折线图、密度曲线.
【分析】(Ⅰ)求出回归系数,可得回归方程,即可预测第12月份该市新建住宅销售均价;
(Ⅱ)X的取值为1,2,3,求出相应的概率,即可求X的分布列和数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)由题意
月份x
3
4
5
6
7
均价y
0.95
0.98
1.11
1.12
1.20
=5, =1.072,
=10,
∴==0.064,
=﹣=0.752,
∴从3月到6月,y关于x的回归方程为y=0.06x+0.75,
x=12时,y=1.47.即可预测第12月份该市新建住宅销售均价为1.47万元/平方米;
(Ⅱ)X的取值为1,2,3,
P(X=1)==,P(X=3)==,P(X=2)=1﹣P(X=1)﹣P(X=3)=,
X的分布列为
X
1
2
3
P
E(X)=1×+2×+3×=.
20.【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)由抛物线方程求出抛物线的焦点坐标,即椭圆左焦点坐标,结合椭圆离心率可得长半轴长,再由b2=a2﹣c2求出短半轴,则椭圆E的标准方程可求;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为:x=ty+m,由整理得(t2+2)y2+2tmy+m2﹣2=0由•为定值,解得m,|AB|=|y1﹣y2|=,点O到直线AB的距离d=,△OAB面积s=即可求得最值
【解答】解:(Ⅰ)设F1(﹣c,0),
∵抛物线y2=﹣4x的焦点坐标为(﹣1,0),且椭圆E的左焦点F与抛物线y2=﹣4x的焦点重合,∴c=1,
又椭圆E的离心率为,得a=,
于是有b2=a2﹣c2=1.
故椭圆Γ的标准方程为:.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为:x=ty+m,
由整理得(t2+2)y2+2tmy+m2﹣2=0
,
,
=
=(t2+1)y1y2+(tm﹣t)(y1+y2)+m2﹣=.
要使•为定值,则,解得m=1或m=(舍)
当m=1时,|AB|=|y1﹣y2|=,
点O到直线AB的距离d=,
△OAB面积s==.
∴当t=0,△OAB面积的最大值为,
21.【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】(1)在定义域(0,+∞)内对函数f(x)求导,求其极大值,若是唯一极值点,则极大值即为最大值.
(2)在定义域(0,+∞)内对函数f(x)求导,对a进行分类讨论并判断其单调性,根据f(x)在区间(0,e]上的单调性求其最大值,并判断其最大值是否为﹣3,若是就可求出相应的最大值.
(3)先求导,再求导,得到g′(x)为增函数,不妨令x2>x1,构造函数,利用导数即可证明
【解答】解:(1)易知f(x)定义域为(0,+∞),
当a=﹣1时,f(x)=﹣x+lnx,,
令f′(x)=0,得x=1.
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数.
f(x)max=f(1)=﹣1.
∴函数f(x)在(0,+∞)上的最大值为﹣1,
(2)∵.
①若,则f′(x)≥0,从而f(x)在(0,e]上是增函数,
∴f(x)max=f(e)=ae+1≥0,不合题意,
②若,则由,即
由,即,
从而f(x)在(0,﹣)上增函数,在(﹣,e]为减函数
∴
令,则,
∴a=﹣e2,
(3)证明:∵g(x)=xf(x)=ax2+xlnx,x>0
∴,
∴g′(x)为增函数,不妨令x2>x1
令,
∴,
∵,
∴
而h(x1)=0,知x>x1时,h(x)>0
故h(x2)>0,
即
22.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)把直线l的参数方程消去参数t可得,它的直角坐标方程;把圆C的极坐标方程依据互化公式转化为直角坐标方程.
(Ⅱ)把直线l的参数方程(t为参数),代入圆C的直角坐标方程,得,结合根与系数的关系进行解答.
【解答】解:(Ⅰ)由直线l的参数方程为(t为参数),得直线l的普通方程为x+y﹣7=0.
又由ρ=6sinθ得圆C的直角坐标方程为x2+(y﹣3)2=9;
(Ⅱ)把直线l的参数方程(t为参数),代入圆C的直角坐标方程,
得,设t1,t2是上述方程的两实数根,
所以t1+t2=2,t1t2=1,
∴t1>0,t2>0,所以+ =
23.【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)分类讨论求得原不等式解集.
(Ⅱ)由分段函数f(x)的解析式可得f(x)的单调性,由此求得函数f(x)的值域,求出的取值范围.再根据关于x的方程=a的解集为空集,求得实数a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)解不等式|x﹣2|+|2x+1|>5,
x≥2时,x﹣2+2x+1>5,解得:x>2;
﹣<x<2时,2﹣x+2x+1>5,无解,
x≤﹣时,2﹣x﹣2x﹣1>5,解得:x<﹣,
故不等式的解集是(﹣∞,﹣)∪(2,+∞);
(Ⅱ)f(x)=|x﹣2|+|2x+1|=,
故f(x)的最小值是,所以函数f(x)的值域为[,+∞),
从而f(x)﹣4的取值范围是[﹣,+∞),
进而的取值范围是(﹣∞,﹣]∪(0,+∞).
根据已知关于x的方程=a的解集为空集,所以实数a的取值范围是(﹣,0].
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数学参考答案及评分细则
一、选择题:本大题共12个小题,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.设全集U=N*,集合A={1,2,3,5},B={2,4,6},则图中的阴影部分表示的集合为( )
A.{2} B.{4,6} C.{1,3,5} D.{2,4,6}
【考点】Venn图表达集合的关系及运算.
【分析】由韦恩图可知阴影部分表示的集合为(CUA)∩B,根据集合的运算求解即可.
【解答】解:由韦恩图可知阴影部分表示的集合为(CUA)∩B,
∴(CUA)∩B={4,6}.
故选B
2.已知i是虚数单位,复数z满足(i﹣1)z=i,则z的虚部是( )
A. B. C. D.
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【解答】解:∵(i﹣1)z=i,
∴,
∴z的虚部是﹣.
故选:D.
3.已知M是抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,F是抛物线C的焦点,若|MF|=p,K是抛物线C的准线与x轴的交点,则∠MKF=( )
A.45° B.30° C.15° D.60°
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】设点M(,p),K(﹣,0),则直线KM的斜率k=1,即可求得∠MKF=45°.
【解答】解:由题意,|MF|=p,则设点M(,p),
∵K(﹣,0),
∴kKM=1,
∴∠MKF=45°,
故选A.
4.在区间上任选两个数x和y,则y<sinx的概率为( )
A. B. C. D.
【考点】几何概型.
【分析】该题涉及两个变量,故是与面积有关的几何概型,分别表示出满足条件的面积和整个区域的面积,最后利用概率公式解之即可.
【解答】解:在区间上任选两个数x和y,区域的面积为,
满足y<sinx的区域的面积为=(﹣cosx)=1,
∴所求概率为.
故选C.
5.已知,函数y=f(x+φ)的图象关于直线x=0对称,则φ的值可以是( )
A. B. C. D.
【考点】y=Asin(ωx+φ)中参数的物理意义;运用诱导公式化简求值;图形的对称性.
【分析】化简函数的表达式,函数y=f(x+φ)的图象关于直线x=0对称,说明是偶函数,求出选项中的一个φ即可.
【解答】解: =2sin(x+),
函数y=f(x+φ)=2sin(x+φ+)的图象关于直线x=0对称,函数为偶函数,
∴φ=
故选D.
6.一块硬质材料的三视图如图所示,正视图和俯视图都是边长为10cm的正方形,将该木料切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径最接近( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由题意,该几何体为三棱柱,所以最大球的半径为正视图直角三角形内切圆的半径r.
【解答】解:由题意,该几何体为三棱柱,所以最大球的半径为正视图直角三角形内切圆的半径r,
则10﹣r+10﹣r=10cm,
∴r=10﹣5≈3cm.
故选:A.
7.执行如图所示的程序框图,若输入x=20,则输出的y的值为( )
A.2 B.﹣1 C.﹣ D.﹣
【考点】程序框图.
【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环计算并输出变量y的值,模拟程序的运行,用表格对程序运行过程中各变量的值进行分析,不难得到输出结果.
【解答】解:程序在运行过程中各变量的值如下表示:
x y|y﹣x|是否小于或等于2 是否继续循环
循环前 20/
第一圈 20 8|8﹣20|=12>2 是
第二圈 8 2|2﹣8|=6>2 是
第三圈 2﹣1|﹣1﹣2|=3>2 是
第四圈﹣1﹣|﹣﹣(﹣1)|=<2 否
故输出y的值为﹣.
故选:D.
8、.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面α平行的棱有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.1条或2条
【考点】直线与平面平行的判定.
【分析】利用已知条件,通过直线与平面平行的性质、判定定理,证明CD∥平面EFGH,AB∥平面EFGH,得到结果.
【解答】解:如图所示,四边形EFGH为平行四边形,则EF∥GF,
∵EF⊄平面BCD,GH⊂平面BCD,
∴EF∥平面BCD,
∵EF⊂平面ACD,平面BCD∩平面ACD=CD,
∴EF∥CD,∴CD∥平面EFGH,
同理AB∥平面EFGH,
故选C.
9.已知实数x,y满足,则z=2|x﹣2|+|y|的最小值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(2,4),
z=2|x﹣2|+|y|=﹣2x+y+4,化为y=2x+z﹣4.
由图可知,当直线y=2x+z﹣4过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最大值为4.
故选:C.
【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
10.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0),过其左焦点F作x轴的垂线,交双曲线于A,B两点,若双曲线的右顶点在以AB为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,) B.(1,2) C.(,+∞) D.(2,+∞)
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由右顶点M在以AB为直径的圆的外,得|MF|>|AF|,将其转化为关于a、b、c的式子,再结合平方关系和离心率的公式,化简整理得e2﹣e﹣2<0,解之即可得到此双曲线的离心率e的取值范围.
【解答】解:由于双曲线﹣=1(a>0,b>0),则直线AB方程为:x=﹣c,
因此,设A(﹣c,y0),B(﹣c,﹣y0),
∴=1,解之得y0=,得|AF|=,
∵双曲线的右顶点M(a,0)在以AB为直径的圆外,
∴|MF|>|AF|,即a+c>,
将b2=c2﹣a2,并化简整理,得2a2+ac﹣c2>0
两边都除以a2,整理得e2﹣e﹣2<0,
∵e>1,∴解之得1<e<2.
故选:B.
11.关于曲线C:给出下列四个命题:
(1)曲线C有两条对称轴,一个对称中心
(2)曲线C上的点到原点距离的最小值为1
(3)曲线C的长度满足
(4)曲线C所围成图形的面积S满足
上述命题正确的个数是
A.1 B. 2 C. 3 D. 4
【解答】D
12.定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=,函数g(x)=x3+3x2+m.若对任意s∈[﹣4,﹣2),存在t∈[﹣4,﹣2),不等式f(s)﹣g(t)≥0成立,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣12] B.(﹣∞,14] C.(﹣∞,﹣8] D.(﹣∞,]
【考点】抽象函数及其应用.
【分析】对任意s∈[﹣4,﹣2),存在t∈[﹣4,﹣2),不等式f(s)﹣g(t)≥0成立,等价于:f(s)min≥g(t)min.利用分段函数的性质可得f(s)min,利用导数研究函数的单调性极值与最值可得g(t)min.
【解答】解:对任意s∈[﹣4,﹣2),存在t∈[﹣4,﹣2),不等式f(s)﹣g(t)≥0成立,
等价于:f(s)min≥g(t)min.
定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=,
令x∈[﹣4,﹣2),则(x+4)∈[0,2],f(x+4)=,
﹣4≤x<﹣3时,f(x)=﹣2x﹣>﹣2×(﹣3)﹣=﹣.
﹣3≤x<﹣2时,f(x)=﹣≥﹣2.
可得f(x)min=﹣8.
函数g(x)=x3+3x2+m,x∈[﹣4,﹣2),
g′(x)=3x2+6x=3x(x+2)>0,∴函数g(x)在x∈[﹣4,﹣2)单调递增,
∴g(x)min=g(﹣4)=﹣64+48+m=m﹣16,
由题意可得:﹣8≥m﹣16,解得m≤14.
∴实数m的取值范围是(﹣∞,14]
故选:C.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.在二项式(x﹣)n的展开式中恰好第5项的二项式系数最大,则展开式中含x2项的系数是 .
【考点】二项式系数的性质.
【分析】根据二项式展开式中恰好第5项的二项式系数最大,得出n的值,
再利用展开式的通项公式求出展开式中含x2项的系数即可.
【解答】解:∵在二项式(x﹣)n的展开式中恰好第5项的二项式系数最大,
∴展开式中第5项是中间项,共有9项,
∴n=8;
展开式的通项公式为
Tr+1=•x8﹣r•=(﹣1)r••x8﹣2r,
令8﹣2r=2,得r=3,
∴展开式中含x2项的系数是(﹣1)3•=﹣56.
14.已知=(,),||=1,|+2|=2,则在方向上的投影为 ﹣ .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】运用向量模的公式和向量的平方即为模的平方,可得•,再由在方向上的投影为,计算即可得到所求.
【解答】解: =(,),||=1,|+2|=2,
可得||=1,|+2|2=4,
即为2+4•+42=4,
即有1+4•+4=4,
•=﹣,
可得在方向上的投影为=﹣.
故答案为:﹣.
15.两所学校分别有2名,3名学生获奖,这5名学生要排成一排合影,则存在同校学生排在一起的概率为 .
【考点】古典概型及其概率计算公式.
【分析】利用对立事件概率计算公式能求出结果.
【解答】解:由已知得存在同校学生排在一起的概率为:
P=1﹣=.
故答案为:
16.已知数列满足:为正整数,,如果=1,则
= .
答案:4709
三、解答题
17.在△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且asin A=(b-c)sin B+(c-b)sin C.
(1)求角A的大小;
(2)若a=,cos B=,D为AC的中点,求BD的长.
[解] (1)因为asin A=(b-c)sin B+(c-b)·sin C,
由正弦定理得a2=(b-c)b+(c-b)c,………(1分)
整理得a2=b2+c2-2bc,……………(2分)
由余弦定理得cos A===,……………(4分)
因为A∈(0,π),所以A=. ……………(5分)
(2)由cos B=,得sin B===,……………(6分)
所以cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-=-,……8分
由正弦定理得b===2,………(9分)
所以CD=AC=1,………(10分)
在△BCD中,由余弦定理得BD2=()2+12-2×1××=13,…(11分)
所以BD=. ………(12分)
18.如图,在四棱锥E﹣ABCD中,△ABD是正三角形,△BCD是等腰三角形,∠BCD=120°,EC⊥BD.
(Ⅰ)求证:BE=DE;
(Ⅱ)若AB=2,AE=3,平面EBD⊥平面ABCD,直线AE与平面ABD所成的角为45°,求二面角B﹣AE﹣D的余弦值.
【考点】二面角的平面角及求法;棱锥的结构特征.
【分析】(Ⅰ)取BD中点O,连结CO,EO,推导出CO⊥BD,EO⊥BD,由此能证明BE=DE.
(Ⅱ)以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OE为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B﹣AE﹣D的余弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)取BD中点O,连结CO,EO,
∵△BCD是等腰三角形,∠BCD=120°,∴CB=CD,∴CO⊥BD,………(2分)
又∵EC⊥BD,EC∩CO=C,∴BD⊥平面EOC,∴EO⊥BD,………(4分)
在△BDE中,∵O为BD的中点,∴BE=DE.………(5分)
(Ⅱ)∵平面EBD⊥平面ABCD,平面EBD∩平面ABCD=BD,
EO⊥BD,∴EO⊥平面ABCD,………(6分)
又∵CO⊥BD,AO⊥BD,
∴A,O,C三点共线,AC⊥BD,
以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OE为z轴,建立空间直角坐标系,
在正△ABCD中,AB=2,∴AO=3,BO=DO=,………(7分)
∵直线AE与平面ABD所成角为45°,∴EO=AO=3,………(8分)
A(3,0,0),B(0,,0),D(0,﹣,0),E(0,0,3),
=(﹣3,,0),=(﹣3,﹣,0),=(﹣3,0,3),………(9分)
设平面ABE的法向量=(a,b,c),
则,取a=1,得=(1,,1),………(10分)
设平面ADE的法向量=(x,y,z),
则,取x=1,得=(1,﹣,1),………(11分)
设二面角B﹣AE﹣D为θ,
则cosθ===.
∴二面角B﹣AE﹣D的余弦值为.………(12分)
19.据某市地产数据研究院的数据显示,2016年该市新建住宅销售均价走势如图所示,为抑制房价过快上涨,政府从8月份采取宏观调控措施,10月份开始房价得到很好的抑制.
(Ⅰ)地产数据研究院研究发现,3月至7月的各月均价y(万元/平方米)与月份x之间具有较强的线性相关关系,试建立y关于x的回归方程(系数精确到0.01),政府若不调控,依次相关关系预测第12月份该市新建住宅销售均价;
(Ⅱ)地产数据研究院在2016年的12个月份中,随机抽取三个月份的数据作样本分析,若关注所抽三个月份的所属季度,记不同季度的个数为X,求X的分布列和数学期望.
参考数据:
=25, =5.36, =0.64(说明以上数据为3月至7月的数据)
回归方程=x+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:
=, =﹣.
【考点】线性回归方程;频率分布折线图、密度曲线.
【分析】(Ⅰ)求出回归系数,可得回归方程,即可预测第12月份该市新建住宅销售均价;
(Ⅱ)X的取值为1,2,3,求出相应的概率,即可求X的分布列和数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)由题意
月份x
3
4
5
6
7
均价y
0.95
0.98
1.11
1.12
1.20
=5, =1.072,………(1分)
=10,………(2分)
∴==0.064,………(3分)
=﹣=0.752,………(4分)
∴从3月到6月,y关于x的回归方程为y=0.06x+0.75,………(5分)
x=12时,y=1.47.即可预测第12月份该市新建住宅销售均价为1.47万元/平方米;………(6分)
(Ⅱ)X的取值为1,2,3,………(7分)
P(X=1)==,P(X=3)==,P(X=2)=1﹣P(X=1)﹣P(X=3)=,………(10分)
X的分布列为
X
1
2
3
P
………(11分)
E(X)=1×+2×+3×=.………(12分)
20.已知椭圆E: +=1(a>b>0)的左焦点F1与抛物线y2=﹣4x的焦点重合,椭圆E的离心率为,过点M (m,0)(m>)作斜率不为0的直线l,交椭圆E于A,B两点,点P(,0),且•为定值.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)求△OAB面积的最大值.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)由抛物线方程求出抛物线的焦点坐标,即椭圆左焦点坐标,结合椭圆离心率可得长半轴长,再由b2=a2﹣c2求出短半轴,则椭圆E的标准方程可求;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为:x=ty+m,由整理得(t2+2)y2+2tmy+m2﹣2=0由•为定值,解得m,|AB|=|y1﹣y2|=,点O到直线AB的距离d=,△OAB面积s=即可求得最值
【解答】解:(Ⅰ)设F1(﹣c,0),
∵抛物线y2=﹣4x的焦点坐标为(﹣1,0),且椭圆E的左焦点F与抛物线y2=﹣4x的焦点重合,∴c=1,………(1分)
又椭圆E的离心率为,得a=,………(2分)
于是有b2=a2﹣c2=1.
故椭圆Γ的标准方程为:.………(3分)
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为:x=ty+m,
由整理得(t2+2)y2+2tmy+m2﹣2=0………(4分)
,………(5分)
,
=
=(t2+1)y1y2+(tm﹣t)(y1+y2)+m2﹣=.………(7分)
要使•为定值,则,解得m=1或m=(舍)………(8分)
当m=1时,|AB|=|y1﹣y2|=,………(9分)
点O到直线AB的距离d=,………(10分)
△OAB面积s==.………(11分)
∴当t=0,△OAB面积的最大值为,………(12分)
21.已知函数f(x)=ax+lnx,其中a为常数,设e为自然对数的底数.
(1)当a=﹣1时,求f(x)的最大值;
(2)若f(x)在区间(0,e]上的最大值为﹣3,求a的值;
(3)设g(x)=xf(x),若a>0,对于任意的两个正实数x1,x2(x1≠x2),证明:2g()<g(x1)+g(x2).
【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】(1)在定义域(0,+∞)内对函数f(x)求导,求其极大值,若是唯一极值点,则极大值即为最大值.
(2)在定义域(0,+∞)内对函数f(x)求导,对a进行分类讨论并判断其单调性,根据f(x)在区间(0,e]上的单调性求其最大值,并判断其最大值是否为﹣3,若是就可求出相应的最大值.
(3)先求导,再求导,得到g′(x)为增函数,不妨令x2>x1,构造函数,利用导数即可证明
【解答】解:(1)易知f(x)定义域为(0,+∞),
当a=﹣1时,f(x)=﹣x+lnx,,………(1分)
令f′(x)=0,得x=1.
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数.………(2分)
f(x)max=f(1)=﹣1.
∴函数f(x)在(0,+∞)上的最大值为﹣1,………(3分)
(2)∵.………(4分)
①若,则f′(x)≥0,从而f(x)在(0,e]上是增函数,
∴f(x)max=f(e)=ae+1≥0,不合题意,………(5分)
②若,则由,即
由,即,
从而f(x)在(0,﹣)上增函数,在(﹣,e]为减函数………(6分)
∴
令,则,
∴a=﹣e2,………(7分)
(3)证明:∵g(x)=xf(x)=ax2+xlnx,x>0
∴,………(8分)
∴g′(x)为增函数,不妨令x2>x1
令,………(9分)
∴,
∵,
∴………(10分)
而h(x1)=0,知x>x1时,h(x)>0
故h(x2)>0,
即………(12分)
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),在以原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,圆C的方程为ρ=6sinθ.
(Ⅰ)写出直线l的普通方程和圆C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设点P(3,4),直线l与圆C相交于A,B两点,求+的值.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)把直线l的参数方程消去参数t可得,它的直角坐标方程;把圆C的极坐标方
程依据互化公式转化为直角坐标方程.
(Ⅱ)把直线l的参数方程(t为参数),代入圆C的直角坐标方程,得,结合根与系数的关系进行解答.
【解答】解:(Ⅰ)由直线l的参数方程为(t为参数),得直线l的普通方程为x+y﹣7=0.(2分)
又由ρ=6sinθ得圆C的直角坐标方程为x2+(y﹣3)2=9;………(5分)
(Ⅱ)把直线l的参数方程(t为参数),代入圆C的直角坐标方程,
得,设t1,t2是上述方程的两实数根,………(7分)
所以t1+t2=2,t1t2=1,………(8分)
∴t1>0,t2>0,所以+=. ………(10分)
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣2|+|2x+1|.
(Ⅰ)解不等式f(x)>5;
(Ⅱ)若关于x的方程=a的解集为空集,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)分类讨论求得原不等式解集.
(Ⅱ)由分段函数f(x)的解析式可得f(x)的单调性,由此求得函数f(x)的值域,求出的取值范围.再根据关于x的方程=a的解集为空集,求得实数a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)解不等式|x﹣2|+|2x+1|>5,………(1分)
x≥2时,x﹣2+2x+1>5,解得:x>2;………(2分)
﹣<x<2时,2﹣x+2x+1>5,无解,………(3分)
x≤﹣时,2﹣x﹣2x﹣1>5,解得:x<﹣,………(4分)
故不等式的解集是(﹣∞,﹣)∪(2,+∞);………(5分)
(Ⅱ)f(x)=|x﹣2|+|2x+1|=,………(7分)
故f(x)的最小值是,所以函数f(x)的值域为[,+∞),………(8分)
从而f(x)﹣4的取值范围是[﹣,+∞),
进而的取值范围是(﹣∞,﹣]∪(0,+∞).………(9分)
根据已知关于x的方程=a的解集为空集,所以实数a的取值范围是(﹣,0].………(10分)