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湖南省株洲市2018届高三教学质量统一检测(一)
数学(理)试题
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】=,又,所以
故选A.
2. 已知,其中为虚数单位,,则( )
A. B. 1 C. 2 D.
【答案】B
【解析】因为所以
故选B
3. 已知等比数列是递增数列,是的前项和.若,则( )
A. 31 B. 32 C. 63 D. 64
【答案】C
【解析】因为等比数列是递增数列,且,所以,,又 所以.
故选C
4. 如图所示,三国时代数学家赵爽在《周髀算经》中利用弦图,给出了勾股定理的绝妙证明.图中包含四个全等的直角三角形及一个小正方形(阴影)。设直角三角形有一内角为,若向弦图内随机抛掷1000颗米粒(大小忽略不计),则落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为( )
A. 134 B. 866 C. 300 D. 500
【答案】A
【解析】设大正方形的边长为,则根据直角三角形,其中一角为可得直角三角形短的直角边长为,长的直角边长为,即小正方形的边长为,则大正方形的面积为,小正方形的边长为,米粒落在小正方形内的概率为 ∴落在黄色图形内的图钉数大约为1000
故选A
5. 已知是定义在上的奇函数.当时,,则不等式的解集用区间表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0.设x<0,则-x>0,∵当x>0时,f(x)=x2-x,
∴f(-x)=x2+x,又f(-x)=x2+x=-f(x),∴f(x)=-x2-x,x<0.
当x>0时,由f(x)>0得x2-x>0,解得x>1或x<0(舍去),此时x>1.
当x=0时,f(0)>0不成立.
当x<0时,由f(x)>0得-x2-x>0,解得-1<x<0.
综上x∈(-1,0)∪(1,+∞).
故选D.
6. 展开式中的系数为( )
A. 10 B. 30 C. 45 D. 210
【答案】B
【解析】(-1-x+x2)10=[(x2-x)-1]10 的展开式的通项公式为
,所以 或 ,故展开式中的系数为
故选B
7. 某三棱柱的三视图如图粗线所示,每个单元格的长度为1,则该三棱柱外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】把三视图还原为几何体是:底面是等腰直角三角形的直三棱柱,侧棱长为2,底面三角形直角边为2,斜边为2,取前后面的斜边中点连线的中点为点,则O为该三棱柱外接球的球心,由此求得球的半径为,所以球的表面积为.
故选C
8. 已知表示不超过的最大整数,如.执行如图所示的程序框图,则输出的值为( )
A. 450 B. 460 C. 495 D. 550
【答案】B
【解析】 所以输出的S为
故选B.
9. 已知函数(为整数)的图像如图所示,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A:当时,,故A错误;
对于B:当时,,,故B正确;
对于C:当时, 故C错误;
对于D:当时, 故D错误;
利用排除法也知B正确;
故选B
10. 已知的图像关于点对称,且在区间上单调,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】的图像关于点对称,
解得,令kπ≤ωx≤π+kπ,解得,k∈Z;
∴f(x)在 上是单调减函数,
∵f(x)在上单调, 又∵ω>0,
∴ω=
故选D
11. 已知抛物线和圆,直线与依次相交于
四点(其中),则的值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】∵y2=4x,焦点F(1,0),准线 l0:x=-1.
由定义得:|AF|=xA+1,
又∵|AF|=|AB|+1,∴|AB|=xA,
同理:|CD|=xD,
当l⊥x轴时,则xD=xA=1,∴|AB|•|CD|=1,
当l:y=k(x-1)时,代入抛物线方程,得:k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴xAxD=1,则|AB|•|CD|=1.
综上所述,|AB|•|CD|=1,
故选A.
点睛:本题主要考查抛物线的定义、一元二次方程的根与系数关系,考查学生的计算能力,属于中档题.
12. 已知直三棱柱的侧棱长为6,且底面是边长为2的正三角形,用一平面截此棱柱,与侧棱,分别交于三点,若为直角三角形,则该直角三角形斜边长的最小值为( )
A. B. 3 C. D. 4
【答案】C
【解析】建立直角坐标系如下:
点M在侧棱上,设M,点N在上,设,点在上,设,则 因为为直角三角形,所以,斜边
,当时取等号.
故答案为.
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. 已知是边长为2的等边三角形,为边的中点,则__________.
【答案】3
【解析】∵E为等边三角形ABCBC的中点,∴∠BAE=30°,AE=,
故答案为3
14. 已知实数满足,则的最大值为__________.
【答案】4
【解析】作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=2x+y得y=-2x+z,
平移直线y=-2x+z,
由图象可知当直线y=-2x+z经过点C时,直线y=-2x+z的截距最大,
此时z最大.
由将C(2,0)的坐标代入目标函数z=2x+y,
得z=2×2+0=4.即z=2x+y的最大值为4.
故答案为4.
15. 已知双曲线经过正方形的四个顶点,且双曲线的焦距等于该正方形的边长,则双曲线的离心率为__________.
【答案】
.....................
故答案为
16. 如表给出一个“等差数阵”:其中每行、每列都是等差数列,表示位于第行第列的数.则112在这“等差数阵”中出现的次数为__________.
【答案】7
【解析】该等差数阵的第一行是首项为4,公差为3的等差数列:=4+3(j−1),
第二行是首项为7,公差为5的等差数列:=7+5(j−1),
第i行是首项为4+3(i−1),公差为2i+1的等差数列,因此
=4+3(i−1)+(2i+1)(j−1)=112,可得
共7组解.
故答案为7
点睛:本题考查等差数列中某项出现次数的求法,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.
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,,点在边上,且为锐角,的面积为4.
(1)求的值;
(2)求边的长.
【答案】(1);(2)4.
【解析】试题分析:(1)利用三角形面积公式表示出三角形BCD面积,把BC,CD以及已知面积代入求出sin∠BCD的值,即可确定出cos∠BCD的值;
(2)利用余弦定理列出关系式,把CD,BC,以及cos∠BCD的值代入求出DB的值,利用勾股定理的逆定理确定出三角形ACD为直角三角形,利用含直角三角形的性质求出AC的长即可.
试题解析:
(1)∵,,
∴.∴;
(2)在中,,
由余弦定理得:,即,
∵,∴,即为直角三角形,
∵,∴.
18. 如图,在几何体中,四边形为矩形,四边形为梯形,,平面与平面垂直,且.
(1)求证:平面;
(2)若,且平面与平面所成锐二面角的余弦值为,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)1.
【解析】试题分析:(1)推导出CB⊥BE,从而CB⊥面BDE,进而CB⊥ED,再由ED⊥AD,能证明ED⊥平面ABCD;
(2)以D为坐标原点,DA、DC、DE分别为x,y,z轴建立空间坐标系,求出平面的法向量为,平面的法向量为,因为平面与平面所成锐二面角的余弦值为,则,即,解得,即得
试题解析:
(1)证明:因为平面与平面垂直
且,平面与平面的交线为
所以面,
又面
所以,
在矩形中,
又四边形为梯形, 所以与相交,
故平面
(2)由(1)知,垂直,垂直,又垂直,平行,所以垂直,如图,以为坐标原点,分别为轴建立空间坐标系
又,所以,
设
则
设平面的法向量为
,令,则
所以平面的法向量为
易知,平面的法向量为,
因为平面与平面所成锐二面角的余弦值为,则,
即,解得,即
19. 某协会对两家服务机构进行满意度调查,在两家服务机构提供过服务的市民中随机抽取了1000人,每人分别对这两家服务机构进行评分,满分均为60分.
整理评分数据,将分数以 10 为组距分成6 组:,得到服务机构分数的频数分布表,服务机构分数的频率分布直方图:
定义市民对服务机构评价的“满意度指数”如下:
(1)在抽样的1000人中,求对服务机构评价“满意度指数”为0的人数;
(2)从在两家服务机构都提供过服务的市民中随机抽取1人进行调查,试估计其对服务机构评价的“满意度指数”比对服务机构评价的“满意度指数”高的概率;
(3)如果从服务机构中选择一家服务机构,你会选择哪一家?说明理由
【答案】(1)200;(2)0.3;(3)答案见解析.
【解析】试题分析:(1)由对B服务机构的频率分布直方图,得对B服务机构“满意度指数”为0的频率为0.2,由此能求出对B服务机构评价“满意度指数”为0的人数;
(2)设“对B服务机构评价‘满意度指数’比对A服务机构评价‘满意度指数’高”为事件C.记“对B服务机构评价‘满意度指数’为1”为事件B1;“对B服务机构评价‘满意度指数’为2”为事件B2;“对A服务机构评价‘满意度指数’为0”为事件A0;“对A服务机构评价‘满意度指数’为1”为事件A1.P(C)=P(B1A0+B2A0+B2A1),由此能求出该学生对B服务机构评价的“满意度指数”比对A服务机构评价的“满意度指数”高的概率;
(3)如果从学生对A,B两服务机构评价的“满意度指数”的期望角度看分别求出B服务机构“满意度指数”X的分布列和A服务机构“满意度指数”Y的分布列,由此能出结果.
试题解析:
(1)由对服务机构的频率分布直方图,得
对服务机构“满意度指数”为0的频率为,
所以,对服务机构评价“满意度指数”为0的人数为人.
(2)设“对服务机构评价‘满意度指数’比对服务机构评价‘满意度指数’高”为事件.
记“对服务机构评价‘满意度指数’为1”为事件;“对服务机构评价‘满意度指数’为2” 为事件;“对服务机构评价‘满意度指数’为0”为事件;“对服务机构评价‘满意度指数’为1”为事件.
所以,
由用频率估计概率得:,
因为事件与相互独立,其中.
所以
所以该学生对服务机构评价的“满意度指数”比对服务机构评价的“满意度指数”高的概率为 0.3 .
(3)如果从学生对两服务机构评价的“满意度指数”的期望角度看:
服务机构“满意度指数”的分布列为:
服务机构“满意度指数”的分布列为:
因为;
,
所以,会选择服务机构.
20. 已知椭圆与直线都经过点.直线与平行,且与椭圆交于两点,直线与轴分别交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明:为等腰三角形.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【解析】试题分析:(1)将点M分别代入直线方程及椭圆方程,即可求得a和b的值,求得椭圆方程;
(2)设直线m的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及直线的斜率公式求得kMA+kMB=0,即可求得△MEF为等腰三角形.
试题解析:
(1)由直线都经过点,则a=2b,将代入椭圆方程:,解得:b2=4,a2=16,椭圆的方程为。
(2)设直线为:,
联立:,得
于是
设直线的斜率为,要证为等腰三角形,只需
,
,
,
,
所以为等腰三角形.
点睛: 本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,直线的斜率公式,考查计算能力,属于中档题.
21. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在区间内有唯一的零点,证明:.
【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.
【解析】试题分析:(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;
(2)依题可知,若在区间内有唯一的零点,由(1)可知,
且,于是: ①, ②
由①②得,设g(x)=lnx−,(x∈(0,1)),求出函数的导数,根据函数的单调性证明即可.
试题解析:
(1),
①当时,,在上单调递增
②当时,设的两个根为,且
在单调递増,在单调递减.
(2)依题可知,若在区间内有唯一的零点,由(1)可知,
且.
于是: ①
②
由①②得,设,
则,因此在上单调递减,
又,
根据零点存在定理,故.
点睛:本题考查了函数的单调性,零点问题,考查导数的应用以及不等式的证明,零点存在性定理,考查分类讨论思想,转化思想,构造函数的解题方法.
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. 已知曲线的极坐标方程是,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是 (为参数).
(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若直线与曲线相交于两点,且,求直线的倾斜角的值.
【答案】(1).(2)或.
【解析】试题分析:
试题解析:
(1)由得.
∵,,,
∴曲线的直角坐标方程为,
即;
(2)将代入圆的方程得.
化简得.
设两点对应的参数分别为,则
∴ ,
.
∴,
∵∴或.
23. 已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若方程有三个不同的解,求的取值范围
【答案】(1)或;(2).
【解析】试题分析:(1)根据绝对值定义,将不等式等价转化为三个不等式组,再求它们的并集,本题也可移项平方去绝对值求解(2)分别作出图像及,再根据图像平移得参数取值范围
试题解析:解:(1)时,,
∴当时,符合题意,
∴当时,,解得;
当时,符合题意,
综上所述,的解集为.
(2)
设的图像和的图像如图所示:
易知的图像向下平移1个单位以内(不包括1个单位)与的图像始终有3个交点,从而.
考点:绝对值定义,函数交点
【名师点睛】含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.