济南一中高三年级2018新年学业检测数学试题(文科)
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.在每个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.
【答案】A
【解析】根据题意,集合,而,则,
则,故选A.
2. 在复平面内,复数 对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】,
∴复数 对应的点位于第二象限
故选:B
点睛:复数的除法.除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把的幂写成最简形式.
3. 中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走了378里路,第一天健步行走,从第二天起因脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”问此人第4天和第5天共走了( )
A. 60里 B. 48里 C. 36里 D. 24里
【答案】C
【解析】试题分析:由题意知,此人每天走的里数构成公比为的等比数列,设等比数列的首项为,则有,,,所以此人第天和第天共走了里,故选C.
考点:1、阅读能力及建模能力;2、等比数列的通项及求和公式.
4. 从数字,,,,中任取个,组成一个没有重复数字的两位数,则这个两位数大于的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】从数字1,2,3,4,5中任取2个,组成一个没有重复数字的两位数共有=20个,其中这个两位数小于30的个数为=8个(十位1,2中任选1个,个位其余4个数选1个),
故所求概率P=1﹣=
故选:C
5. 执行如图所示的程序框图,如果输入,则输出的值为
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
【答案】C
【解析】试题分析:模拟执行程序,可得:;;不满足条件;不满足条件;不满足条件;不满足条件,此时满足条件,推出循环,输出的值为,故选C.
考点:程序框图.
6. 若变量x,y满足则x2+y2的最大值是( )
A. 4 B. 9 C. 10 D. 12
【答案】C
【解析】试题分析:画出可行域,点A(3,1)到原点距离最大,所以,选C.
【考点】简单线性规划
【名师点睛】本题主要考查简单线性规划的应用,是一道基础题目.
从历年高考题目看,简单线性规划问题是不等式中的基本问题,往往围绕目标函数最值的确定,涉及直线的斜率、两点间的距离等,考查考生的绘图、用图能力,以及应用数学知识解决实际问题的能力.
7. 直线与圆相切,则( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】∵直线与圆心为(1,1),半径为1的圆相切,∴=1或12,故选D.
考点:本题主要考查利用圆的一般方程求圆的圆心和半径,直线与圆的位置关系,以及点到直线的距离公式的应用.
8. 已知函数,则下列结论中正确的是
A. 函数的最小正周期为
B. 函数的图象关于点对称
C. 由函数的图象向右平移个单位长度可以得到函数的图象
D. 函数在区间上单调递增
【答案】C
【解析】对于函数,它的最小正周期为=π,故排除A;
令x=,求得f(x)=,故函数f(x)的图象不关于点对称;故排除B;
把函数的图象向右平移个单位长度,
可以得到函数y=sin2(x﹣)+]=sin2x的图象,故C满足条件;
在区间上,∈(,),函数f(x)单调递减,故排除D,
故选:C.
9. 函数,则函数的导数的图象是( )
A. B.
C. . D.
【答案】A
【解析】函数,可得y′=是奇函数,可知选项B,D不正确;
当x=时,y′=,导函数值为负数,排除A,
故选:C.
10. 如图, 网格纸上的小正方形的边长为, 粗实线画出的是某几何体的三视图, 则该几何体的体积是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据三视图知几何体是组合体,
下面是半个圆柱、上面是一个以圆柱轴截面为底的四棱锥,
圆柱的底面半径为2,母线长为3;四棱锥的高是2,底面是边长为4、3的矩形,
∴该几何体的体积V=,
故选:A.
11. 已知球的半径为,三点在球的球面上,球心到平面的距离为,,, 则球的表面积为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在 中,
,
由正弦定理可得平面截球所得圆的半径(即的外接圆半径),
又∵球心到平面的距离
∴球的半径 ,
故球O的表面积
故选D
【点睛】本题考查的知识点是球的体积和表面积,其中根据已知条件求出球的半径是解答本题的关键.
12. 设函数的定义域为R , , 当时,, 则函数在区间上的所有零点的和为
A. B. C. D .
【答案】B
【解析】函数f(x)的定义域为R,f(﹣x)=f(x),
可知函数是偶函数,f(x)=f(2﹣x),
可知函数的对称轴为:x=1,当x∈[0,1]时,f(x)=x3,
函数g(x)=|cos(πx)|﹣f(x)可知函数是偶函数,
g(x)=|cos(πx)|﹣f(x)=0,可得|cos(πx)|=f(x),
在同一个直角坐标系中画出函数y=|cos(πx)|,
y=f(x)的图象如图:
函数在区间[﹣,]上的零点的和为:0.
函数在[,]时,两个函数的交点关于x=1对称,零点有3个,
零点的和为:3.
故选:B.
点睛:本题重点考查了函数的对称性,通过对称性把零点和问题转化为寻找对称中心和对称轴的问题,研究函数问题即研究函数的图象与性质.
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题:本大题共5个小题,每小题5分,共20分.
13. 函数的极小值为_______.
【答案】-2
【解析】试题分析:,令得,当或时,,当时,,所以当时,函数有极小值,且极小值是.
考点:导数研究函数的极值.
14. 设是公差为正数的等差数列,若,,_________.
【答案】105
【解析】设数列的公差为d(d>0),∵3=15∴=5.
∵∴(5﹣d)•5•(5+d)=5(25﹣d2)=80
∴d2=25﹣16=9
∴d=3∴a11+a12+a13=(a1+a2+a3)+30d=15+90=105
故答案为105.
15. 已知平面向量与的夹角为,,,则 __________.
【答案】2
【解析】试题分析:.
考点:向量的基本运算.
16. 如果,,…,是抛物线:上的点,它们的横坐标依次为,,…,,是抛物线的焦点,若,则_________.
【答案】20
【解析】由抛物线方程y2=4x可得p=2.
∵横坐标x1,x2,…,x10依次成等差数列,F是抛物线的焦点,且x1+x9=2,
则
故答案为:20.
点睛:在解决与抛物线有关的问题时,要注意抛物线的定义在解题中的应用。抛物线定义有两种用途:一是当已知曲线是抛物线时,抛物线上的点M满足定义,它到准线的距离为d,则|MF|=d,可解决有关距离、最值、弦长等问题;二是利用动点满足的几何条件符合抛物线的定义,从而得到动点的轨迹是抛物线.
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,分别为内角的对边,.
(Ⅰ) 求的大小;
(Ⅱ) 若, , 求△的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:(1)由正弦定理,化简整理a2+c2-b2+ac=0,再由余弦定理,求得角B的大小,
(2)由三角行的内角和定理,求得C及sinC,再由正弦定理,求得c的值,可求得三角形的面积.
试题解析:
(1)解:∵
由正弦定理得
化简,
∴
∵,∴.
(2)∵,∴
∴
由正弦定理得
,
∴ ,
∴的面积
,
.
18. 韩国民意调查机构“盖洛普韩国”2016年11月公布的民调结果显示,受“闺蜜门”时间影响,韩国总统朴槿惠的民意支持率持续下跌,在所调查的1000个对象中,年龄在[20,30)的群体有200人,支持率为0%,年龄在[30,40)和[40,50)的群体中,支持率均为3%;年龄在[50,60)和[60,70)的群体中,支持率分别为6%和13%,若在调查的对象中,除[20,30)的群体外,其余各年龄层的人数分布情况如频率分布直方图所示,其中最后三组的频数构成公差为100的等差数列.
(1)依频率分布直方图求出图中各年龄层的人数
(2)请依上述支持率完成下表:
年龄分布
是否支持
[30,40)和[40,50)
[50,60)和[60,70)
合计
支持
不支持
合计
根据表中的数据,能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为年龄与支持率有关?
附表:
P(K2≥k)
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k
2.072
2.076
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(参考公式:,其中 参考数据:125×33=15×275,125×97=25×485)
【答案】(1)年龄在[30,40)的群体有200人,[40,50)的群体有300人,[50,60)的群体有200人,[60,70)的群体有100人;
(2)在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为年龄与支持率有关.
试题解析:
(1)设年龄在[50,60)的人数为x,则最后三组人数之和为3x,
所以四组总人数为4x=800,得x=200,
则频率分布直方图中,年龄在[30,40)的群体有200人,
[40,50)的群体有300人,[50,60)的群体有200人,[60,70)的群体有100人;
(2)由题意年龄在[30,40)和[40,50)的支持人数为6+9=15,[50,60)和[60,70)的人数为12+13=25.
填表如下
年龄分布
是否支持
[30,40)和[40,50)
[50,60)和[60,70)
合计
支持
15
25
40
不支持
485
275
760
合计
500
300
800
所以K2=≈11.228>10.828,
∴在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为年龄与支持率有关.
点睛:点睛:本题主要考查频率分布直方图的应用以及独立性检验,属于中档题.独立性检验的一般步骤:(1)根据样本数据制成列联表;(2)根据公式计算的值;(3) 查表比较与临界值的大小关系,作统计判断.(注意:在实际问题中,独立性检验的结论也仅仅是一种数学关系,得到的结论也可能犯错误.)
19. 如图,三棱锥P-ABC中,平面PAC平面ABC,ABC=,点D、E在线段AC上,且AD=DE=EC=2,PD=PC=4,点F在线段AB上,且EF//BC.
(Ⅰ)证明:AB平面PFE.
(Ⅱ)若四棱锥P-DFBC的体积为7,求线段BC的长.
【答案】(1)见解析(2) BC=3或BC=3
【解析】试题分析:(Ⅰ)先由已知易得,再注意平面平面,且交线为,由面面垂直的性质可得平面,再由线面垂直的性质可得到,再注意到
,而,从而有,那么由线面垂的判定定理可得平面,
(Ⅱ)设则可用将四棱锥的体积表示出来,由已知其体积等于7,从而得到关于的一个一元方程,解此方程,再注意到即可得到的长.
试题解析:证明:如题(20)图.由知,为等腰中边的中点,故
,
又平面平面,平面 平面,平面,,
所以平面,从而.
因.
从而与平面内两条相交直线,都垂直,
所以平面.
(2)解:设,则在直角中,
.从而
由,知,得,故,
即.
由,,
从而四边形DFBC的面积为
由(1)知,PE平面,所以PE为四棱锥P-DFBC的高.
在直角中,,
体积,
故得,解得,由于,可得.
所以或.
考点:1. 空间线面垂直关系,2. 锥体的体积,3.方程思想.
20. 已知椭圆经过点M(﹣2,﹣1),离心率为.过点M作倾斜角互补的两条直线分别与椭圆C交于异于M的另外两点P、Q.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)试判断直线PQ的斜率是否为定值,证明你的结论.
【答案】(1)(2)见解析
【解析】(1)由题设,得=1,①且=,②
由①、②解得a2=6,b2=3,故椭圆C的方程为=1.
(2)设直线MP的斜率为k,则直线MQ的斜率为-k,
假设∠PMQ为直角,则k·(-k)=-1,即k=±1.
若k=1,则直线MQ的方程为y+1=-(x+2),与椭圆C方程联立,得x2+4x+4=0,
该方程有两个相等的实数根-2,不合题意;
同理,若k=-1也不合题意.故∠PMQ不可能为直角.记P(x1,y1)、Q(x2,y2).
设直线MP的方程为y+1=k(x+2),与椭圆C的方程联立,得(1+2k2)x2+(8k2-4k)x+8k2-8k-4=0,
则-2,x1是该方程的两根,则-2x1=,即x1=.
设直线MQ的方程为y+1=-k(x+2),同理得x2=.
因y1+1=k(x1+2),y2+1=-k(x2+2),
故kPQ==1,
因此直线PQ的斜率为定值.
21. 已知函数.
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)当时,证明:.
【答案】(1)(2)见解析
【解析】试题分析:(Ⅰ)先代入,对求导数,再算出,,进而可得曲线在点处的切线方程;(Ⅱ)先构造函数,再利用导数可得的最小值,,进而可证当时,.
试题解析:(Ⅰ)解:当时,,
所以.
所以,.
所以曲线在点处的切线方程为.
即.
(Ⅱ)证法一:当时,.
要证明,只需证明.
以下给出三种思路证明.
思路1:设,则.
设,则,
所以函数 在上单调递增
因为,,
所以函数在上有唯一零点,且
因为时,所以,即
当时,;当时,
所以当时,取得最小值.
故.
综上可知,当时,.
思路2:先证明 .
设,则.
因为当时,,当时,,
所以当时,函数单调递减,当时,函数单调递增.
所以.
所以(当且仅当时取等号).
所以要证明,
只需证明.
下面证明.
设,则.
当时,,当时,,
所以当时,函数单调递减,当时,函数单调递增.
所以.
所以(当且仅当时取等号).
由于取等号的条件不同,
所以.
综上可知,当时,.
(若考生先放缩,或、同时放缩,请参考此思路给分!)
思路3:先证明.
因为曲线与曲线的图像关于直线对称,
设直线 与曲线,分别交于点,,点,到直线
的距离分别为,,
则.
其中, .
①设 ,则.
因为,所以.
所以在上单调递增,则.
所以.
②设 ,则.
因为当时,;当时,,
所以当时,单调递减;当时,单调递增.
所以.
所以.
所以.
综上可知,当时,.
证法二:因为,
要证明,只需证明.
以下给出两种思路证明.
思路1:设,则.
设,则.
所以函数 在上单调递增.
因为,,
所以函数在上有唯一零点,且.
因为,所以,即.
当时,;当时,.
所以当时,取得最小值.
故.
综上可知,当时,.
思路2:先证明,且.
设,则.
因为当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以当时,取得最小值.
所以,即(当且仅当时取等号).
由,得(当且仅当时取等号).
所以(当且仅当时取等号).
再证明.
因为,,且与不同时取等号,
所以 .
综上可知,当时,.
考点:1、导数的几何意义;2、利用导数研究函数的单调性;3、利用导数研究函数的最值;4、不等式的证明.
22. 选修4-5: 不等式选讲
已知函数.
(Ⅰ)当时,求函数的定义域;
(Ⅱ)若关于的不等式≥的解集是R,求实数的最大值.
【答案】(1) (2)的最大值为.
【解析】试题分析:(Ⅰ)由对数函数的定义域可得含绝对值不等式,利用分类讨论的方法可得函数的定义域;(Ⅱ)将不等式转化为含绝对值不等式,利用不等式的性质可得,进而求得的最大值.
试题解析:(Ⅰ)解:由题设知:,
① 当时,得,解得.
② 当时,得,无解.
③ 当时,得, 解得.
∴函数的定义域为.
(Ⅱ)解:不等式,即,
∵R时,恒有
又不等式解集是R,
∴,即. ∴的最大值为.
考点:含绝对值不等式的求法;恒成立问题.