山东省烟台市2018届高三下学期高考诊断性测试
理科数学试题
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 已知集合,则集合A∩B=
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 由,集合,
所以,故选D.
2. 已知复数 (i是虚数单位),则的虚部为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 由题意,所以复数的虚部为,故选C.
3. 某产品广告宣传费与销售额的统计数据如右表,根据数据表可得回归直线方程,其中,据此模型预测广告费用为9千元时,销售额为
A. 17万元 B. 18万元 C. 19万元 D. 20万元
【答案】A
【解析】 由题意,根据表中的数据可知,且,
代入,则,解得,即,
当时,,故选A.
4. 已知等差数数列的前项和为Sn,若a3+a7=6,则S9等于
A. 15 B. 18 C. 27 D. 39
【答案】C
【解析】 由等差数列的性质可知,
又,故选C.
5. 定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当时, ,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 由题意函数满足,所以函数为以为周期的周期函数,
则,
由函数为奇函数且当时,,
所以, 即,故选B.
6. 已知的展开式的各项系数和为243,则展开式中x2的系数为
A. 5 B. 40 C. 20 D. 10
【答案】B
【解析】 由题意,二项式的展开式中各项的系数和为,
令,则,解得,
所以二项式的展开式为,
令,则,即的系数为,故选B.
7. 设变量x、y满足约束条件,则的最最大值为
A. -6 B. C. D. 3
【答案】C
【解析】 作出约束条件所表示的平面区域,如图所示,
目标函数化简为,
由图象可知,当目标函数过点是取得最大值,
由,解得,即,
所以目标函数的最大值为,故选C.
8. 《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,书中有一问题:“今有方物一束,外周一匝有三十二枚,问积几何?“该著作中提出了一种解决此问题的方法:“重置二位,左位减八,余加右位,至尽虚减一,即得.”通过对该题的研究发现,若一束方物外周一匝的枚数n是8的整数倍时,均可采用此方法求解,右图是解决这类问题的程序框图,若输入n=24,则输出的结果为
A. 23 B. 47 C. 24 D. 48
【答案】B
【解析】 模拟程序的运行,可得,
执行循环体,,不满足条件;
执行循环体,,不满足条件;
执行循环体,,满足条件,输出,故选B.
9. 若函数在上是增函数,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 由题意,因为
所以示函数含原点的递增区间,
又因为函数在上是增函数,所以 ,
即,又,所以,故选D.
10. 双曲线的左、右焦点分别为为F1、F2,过F2作倾斜角为的直线与y轴和双曲线的左支分别交于点A、B,若,则该双曲线的离心率为
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】 由,根据向量的运算可知,点为的中点,
所以,则,
在直角中,因为且,所以,
即,又因为,所以,即,
又,解得.
11. 已知函数y=f(x)对任意的满足 (其中为函数f(x)的导函数),则下列不等式成立的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 令,则,
因为,则,所以,
所以,即,即,故选B.
点睛:本题考查了函数的单调性和导数的关系,以及利用函数的单调比较大小关系,其中熟记函数四则运算中商的导数公式,以及构造出相应的函数模型是解答的关键,属于中档试题.
12. 已知函数在R上是单调递增函数,则的最小值是
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】 由题意的,
因为函数在上单调递增,所以满足,可得,且
所以,当且仅当时等号成立,
所以,故选A.
点睛:本题考查了函数的单调性的应用,以及基本不等式求最值问题,解答中根据函数在上单调递增,列出不等式组,求解,代入,利用基本不等式求最值是解得关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,试题有一定的综合性,属于中档试题.
二、填空题:本大题共有4个小题,每小题5分,共20分
13. 若非零向量、满足,则与的夹角为_______。
【答案】
【解析】 由题意,,
所以向量与所成的角为,且,
所以.
14. 在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若∠B=60°,a=3,b=,则c
的值为____________。
【答案】4
【解析】 在中,由余弦定理,
得,即,解得.
15. 已知F(2,0)为椭圆的右焦点,过F且垂直于x轴的弦的长度为6,若A,点M为椭圆上任一点,则的最大值为_____。
【答案】
【解析】 设椭圆的左焦点为,
由椭圆的焦点为,则,又过且垂直于轴的弦的长度为,即,
则,解得,所以,
又由,
当三点共线时,取得最大值,此时,
所以的最大值为.
点睛:本题主要考查了椭圆的定义及标准方程的应用,其中解答中根据题意求得的值,再利用椭圆的定义转化为当三点共线时,取得最大值是解答的关键.
着重考查了分析问题和解答问题的能力.
16. 如图,一张矩形白纸ABCD,AB=10,AD=,E,F分别为AD,BC的中点,现分别将△ABE,△CDF沿BE,DF折起,且A、C在平面BFDE同侧,下列命题正确的是____________(写出所有正确命题的序号)
①当平面ABE∥平面CDF时,AC∥平面BFDE
②当平面ABE∥平面CDF时,AE∥CD
③当A、C重合于点P时,PG⊥PD
④当A、C重合于点P时,三棱锥P-DEF的外接球的表面积为150
【答案】①④
【解析】 在中,,在中,,所以,
由题意,将沿折起,且在平面同侧,
此时四点在同一平面内,平面平面,
平面平面,当平面平面时,得到,
显然,所以四边形是平行四边形,所以,
进而得到平面,所以①正确的;
由于折叠后,直线与直线为异面直线,所以与不平行,所以②错误的;
折叠后,可得,,其中,ZE ,所以和 不垂直,所以③不正确;
当重合于点时,在三棱锥中,和均为直角三角形,
所以为外接球的直径,即,
则三棱锥的外接球的表面积为,所以④是正确,
综上正确命题的序号为①④.
点睛:本题考查了命题的真假判定,空间直线与平面平行、垂直的位置关系的综合应用,以及球的组合体问题,对于求解球的组合体问题常用方法有(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;(2)直棱柱的外接球可利用棱柱的上下底面平行,借助球的对称性,球心为上下底面外接圆的圆心连线的中点,再根据勾股定理求球的半径.
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。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
17. 已知各项均为正数的等比数列,满足,且
(1)求等比数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前n项和为Tn
【答案】(1);(2)
【解析】试题分析:(1)由已知,求得,即可求得数列的通项公式;
(2)由(1)得,进而得,利用乘公比错位相减法,即可求解数列的和.
试题解析:
(1)由已知得:,或(舍去)
.
(2),,
两式相减得:
.
18. 如图,在三棱柱ABC-DEF中,AE与BD相交于点O,C在平面ABED内的射影为O,G为CF的中点
(1)求证平由ABED⊥平面GED
(2)若AB=BD=BE=EF=2,求二面角A-CE-B的余弦值
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】试题分析:(1)取中点,证得,又因为在平面内的射影为,所以⊥平面.利用面面垂直的判定定理,即可证明平面 平面;
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得平面和平面的一个法向量利用向量的夹角公式,即可求解二面角的余弦值.
试题解析:
(1)取中点,在三角形中, ,.
又因为为中点,所以 ,.
.四边形为平行四边形.
.
因为在平面内的射影为,所以⊥平面.
所以⊥平面.
又因为,所以平面 平面.
(2)∵⊥面,∴⊥,⊥
又∵四边形为菱形, ⊥,
以为坐标原点,的方向分别为轴、轴、轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
于是,,,,
向量,向量,
设面的一个法向量为,,即,
不妨令时,则,,取.
又为面的一个法向量.
设二面角大小为,显然为锐角,
于是,
故二面角的余弦值为.
19. 某高中学校对全体学生进行体育达标测试,每人测试A、B两个项目,每个项目满分均为60分.从全体学生中随机抽取了100人,分别统计他们A、B两个项目的测试成绩,得到A项目测试成绩的频率分布直方图和B项目测试成绩的频数分布表如下:
将学生的成绩划分为三个等级如右表:
(1)在抽取的100人中,求A项目等级为优秀的人数
(2)已知A项目等级为优秀的学生中女生有14人,A项目等级为一般或良好的学生中女生有34人,试完成下列2×2列联表,并分析是否有95%以上的把握认为“A项目等级为优秀”与性别有关?
参考数据:
0.10
0.050
0.025
0.010
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
参考公式其中
(3)将样本的率作为总体的概率,并假设A项目和B项目测试成绩互不影响,现从该校学生中随机抽取1人进行调查,试估计其A项目等级比B项目等级高的概率,
【答案】(1)40;(2)有95%以上的把握认为“项目等级为优秀”与性别有关;(3)0.3
【解析】试题分析:(1)由项目测试成绩的频率分布直方图,即可求解项目等级为优秀的频率及优秀的人数;
(2)由(1)知:作出列联表,利用公式求解的值,即可得到结论;
(3)设“项目等级比项目等级高”为事件,记“项目等级为良好”为事件;“项目等级为优秀”为事件;“项目等级为一般”为事件;“项目等级为良好”为事件,利用概率的加法公式,即可求解概率.
试题解析:
(1)由项目测试成绩的频率分布直方图,得
项目等级为优秀的频率为,
所以,项目等级为优秀的人数为.
(2)由(1)知:项目等级为优秀的学生中,女生数为人,男生数为人.项目等级为一般或良好的学生中,女生数为人,男生数为人.作出列联表:
优秀
一般或良好
合计
男生数
女生数
合计
计算,
由于,所以有95%以上的把握认为“项目等级为优秀”与性别有关.
(3)设“项目等级比项目等级高”为事件.
记“项目等级为良好”为事件;“项目等级为优秀”为事件;“项目等级为一般”为事件;“项目等级为良好”为事件.
于是,,
由频率估计概率得:,.
因为事件与相互独立,其中.
所以 .
所以随机抽取一名学生其项目等级比项目等级高的概率为.
20. 已知抛物线x2=2Py(p>0)和圆x2+y2=r2(r>0)的公共弦过抛物线的焦点F,且弦长为4
(1)求抛物线和圆的方程:
(2)过点F的直线与抛物线相交于A、B两点,抛物线在点A处的切线与x轴的交点为M,求△ABM面积的最小值
【答案】(1),;(2)
【解析】试题分析:(1)由题意可知,求得的值,得到抛物线的方程,进而求得圆的方程.
(2)设直线的方程为:,联立方程组,求的及,利用导数求得切线方程,得到,利用点到直线的距离公式,求的距离,表示出面积的表达式,利用导数,研究函数的单调性和最值,即可得到结论.
试题解析:
(1)由题意可知,,所以,故抛物线的方程为.
又,所以, 所以圆的方程为.
(2)设直线的方程为:,并设,
联立,消可得,.
所以;
.
,所以过点的切线的斜率为,切线为,
令,可得,, 所以点到直线的距离,
故,分
又,代入上式并整理可得:
,令,可得为偶函数,
当时,,
,令,可得,
当,,当,,
所以时,取得最小值,故的最小值为.
点睛:本题主要考查抛物线的方程与性质、直线与圆锥曲线的位置关系,解答此类题目,利用题设条件确定圆锥曲线方程是基础,通过联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)方程的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系,得到“目标函数”的解析式,利用函数的性质进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错漏百出,本题能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等.
21. 已知有两个零点
(1)求a的取值范围
(2)设x1、x2是f(x)的两个零点,求证证:x1+x2>
【答案】(1);(2)见解析
【解析】试题分析:(1)求的函数的导数,根据函数有两个零点,分类讨论,即可求解实数的取值范围;
(2)不妨设,由(1)知,构造函数,得到,得到,得到函数的单调性和最值,即可得到证明.
试题解析:
(1),
当时,,此时在单调递增,至多有一个零点.
当时,令,解得,
当时,,单调递减,当,,单调递增,故当时函数取最小值
当时,,即,所以至多有一个零点.
当时,,即
因为,所以在有一个零点;
因为,所以,
,由于,所以在有一个零点.综上,的取值范围是.
(2)不妨设,由(1)知,,.
构造函数,
则
因为,所以,在单调递减.
所以当时,恒有,即
因为,所以
于是
又,且在单调递增,
所以,即
点睛:本题主要考查导数在函数中的应用,不等式的证明和不等式的恒成立问题,考查了转化与化归思想、逻辑推理能力与计算能力,导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、圆等知识联系; (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数; (3)利用导数求函数的最值(极值),解决函数的恒成立与有解问题; (4)考查数形结合思想的应用.
22. 已知直线l的参数方程为为参数), 椭圆C的参数方程为为参数)。在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点A的极坐标为(2,
(1)求椭圆C的直角坐标方程和点A在直角坐标系下的坐标
(2)直线l与椭圆C交于P,Q两点,求△APQ的面积
【答案】(1),;(2)
【解析】试题分析:(1)消去参数,即可得到椭圆的直角坐标方程,利用极坐标与直角坐标的互化公式,即可求解点的直角坐标;
(2)将直线的参数方程代入椭圆的方程,得到,,即可求得,再求得点到直线的距离,即可求解面积.
试题解析:
(1)由 得.
因为的极坐标为,所以,.
在直角坐标系下的坐标为 .
(2)将代入,化简得,
设此方程两根为,则 ,.
.
因为直线的一般方程为,
所以点到直线的距离.
的面积为.
23. 已知函数.
(1)当a=0时,求不等式f(x)