2018年高三第一次联考数学(理科)试卷 (3)

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一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知复数∈+=a ai z (21R ),i z 212-=,若21z z 为纯虚数,则=||1z A .2 B .3C .2D .52.如图给出的是计算20141614121++++ 的值的程序框图,其中 判断框内应填入的是 A .2013≤i B .2015≤iC .2017≤iD .2019≤i3.设224a x dx πππ-⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎰,则二项式6(展开式中含 2x 项的系数是A .192-B .193C .6-D .74.棱长为2的正方体被一平面截成两个几何体,其中一个几何体的三视图如图所示,那么该几何体的体积是 A .314B .4C .310D .3 5.“5≠a 且5-≠b ”是“0≠+b a ”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既非充分条件也非必要条件6.已知实数等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列结论中一定成立的 A .若03>a ,则02013<a B .若04>a ,则02014<a C .若03>a ,则02013>SD .若04>a ,则02014>S7.用)(A C 表示非空集合A 中的元素个数,定义⎩⎨⎧<-≥-=-)()(),()()()(),()(||B C A C A C B C B C A C B C A C B A .若}2,1{=A , }|32||{2a x x x B =-+=,且1||=-B A ,由a 的所有可能值构成的集合为S ,那么C (S )等于 A . 1B .2C .3D .48.已知x , y , ∈z R ,且522=+-z y x ,则222)3()1()5(++-++z y x 的最小值是 A .20 B .25 C .36 D .47 9.已知抛物线的一条过焦点F 的弦PQ ,点R 在直线PQ 上,且满足)(21OQ OP OR +=,R 在抛物线准线上的射影为S ,设α,β是△PQS 中的两个锐角,则下列四个式子中一定正确的有 ①1tan tan =βα ②2sin sin ≤+βα ③1cos cos >+βα ④2tan |)tan(|βαβα+>-A .1个B .2个C .3个D .4个10.设定义在D 上的函数)(x h y =在点))(,(00x h x P 处的切线方程为)(:x g y l =,当0x x ≠时,若0)()(0>--x x x g x h 在D 内恒成立,则称P 为函数)(x h y =的“类对称点”,则x x x x f ln 46)(2+-=的“类对称点”的横坐标是 A .1B .2C .eD .3二、填空题:本大题共6小题,考生共需作答5小题,每小题5分,共25分.请将答案填在答题卡对应题号的位置上,答错位置,书写不清,模棱两可均不得分. (一)必考题(11—14题)11.随机向边长为5,5,6的三角形中投一点P ,则点P 到三个顶点的距离都不小于1的概率是____.12.已知直线)0(:>+=n n my x l 过点)5,35(A ,若可行域⎪⎩⎪⎨⎧≥≥-+≤003y y x n my x 的外接圆直径为20,则n =_____. 13.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≤<++-≤≤=31,3210,2)(2x x x x x x f ,将f (x )的图像与x 轴围成的封闭图形绕x轴旋转一周,则所得旋转体的体积为________.14.以(0, m )间的整数∈>m m ,1(N )为分子,以m 为分母组成分数集合A 1,其所有元素和为a 1;以),0(2m 间的整数∈>m m ,1(N )为分子,以2m 为分母组成不属于集合A 1的分数集合A 2,其所有元素和为a 2;……,依次类推以),0(n m 间的整数∈>m m ,1(N )为分子,以n m 为分母组成不属于A 1,A 2,…,1-n A 的分数集合A n ,其所有元素和为a n ;则=+++n a a a 21=________.(二)选考题(从两个小题中选择一个小题作答,两题都作答的按15题记分) 15.(选修4-1:几何证明选讲)如图,C 是以AB 为直径的半圆O 上的一 点,过C 的直线交直线AB 于E ,交过A 点的切线于D ,BC ∥OD .若 AD =AB = 2,则EB =_________.16.(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系内,已知曲线C 1的方程 为04)sin 2(cos 22=+--θθρρ,以极点为原点,极轴方向为x 正 半轴方向,利用相同单位长度建立平面直角坐标系,曲线C 2的参数 方程为⎩⎨⎧+=-=t y tx 3185415(t 为参数).设点P 为曲线C 2上的动点,过点P 作曲线C 1的两条切线,则这两条切线所成角余弦的最小值是_______.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知△ABC 的三内角A , B , C 所对边的长依次为a,b,c ,若43cos =A , 81c o s =C . (Ⅰ)求c b a ::;(Ⅱ)若46||=+BC AC ,求△ABC 的面积.18.(本小题满分12分)有一种密码,明文是由三个字符组成,密码是由明文对应的五个数字组成,编码规则如下表:明文由表中每一排取一个字符组成,且第一排取的字符放在第一位,第二排取的字符放在第二位,第三排取的字符放在第三位,对应的密码由明文对应的数字按相同的次序排成一组组成.设随机变量ξ表示密码中所含不同数字的个数. (Ⅰ)求)2(=ξP ;(Ⅱ)求随机变量ξ的分布列和它的数学期望.19.(本小题满分12分)如图1,平面四边形ABCD 关于直线AC 对称,︒=∠60A ,︒=∠90C ,2=CD ,把△ABD 沿BD 折起(如图2),使二面角C BD A --为直二面角.如图2, (Ⅰ)求AD 与平面ABC 所成的角的余弦值; (Ⅱ)求二面角D AC B --的大小的正弦值.20.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的公比1>q ,前n 项和为S n ,S 3=7,且31+a ,23a ,43+a成等差数列,数列{b n }的前n 项和为T n ,2)13(6++=n n b n T ,其中∈n N *. (Ⅰ)求数列{a n }的通项公式; (Ⅱ)求数列{b n }的通项公式;(Ⅲ)设},,{1021a a a A =,},,{4021a b b B =,B A C =,求集合C 中所有元素之和.21.(本小题满分13分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为22, 过椭圆右焦点F 作两条互相垂直的弦AB 与CD .当直线AB 斜率为0时,23=+CD AB .(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)求由A ,B ,C ,D 四点构成的四边形的面积的取值范围.22.(本小题满分14分)已知0>t ,设函数132)1(3)(23+++-=tx x t x x f .(Ⅰ)若)(x f 在(0, 2)上无极值,求t 的值;(Ⅱ)若存在)2,0(0∈x ,使得)(0x f 是)(x f 在[0, 2]上的最大值,求t 的取值范围;(Ⅲ)若e m xe x f x (2)(+-≤为自然对数的底数)对任意),0[+∞∈x 恒成立时m 的最大值为1,求t 的取值范围.2015届高三第一次联考理科数学参考答案一、 选择题二、填空题解析如下: 1.由于()()()5422521221221i a a i ai i ai z z ++-=++=-+=为纯虚数,则1=a ,则=1z 5,故选择D.2.由程序知道,2014,6,4,2 =i 都应该满足条件,2016=i 不满足条件,故应该选择B. 3.由于()22222222cos sin cos sin 24a x dx x x dx xdx xπππππππππ----⎛⎫=+=-=== ⎪⎝⎭⎰⎰⎰则6(含2x 项的系数为192)1(2516-=-C ,故选择A. 4.几何体如图,体积为:42213=⨯,故选择B8.由于()()()()()()324)]3(21)2(5[)]221][(315[2222222=++--++≥+-+++-++z y x z y x则()()()222315++-++z y x (当且仅当232115+=--=+z y x 即⎪⎩⎪⎨⎧=-=-=133z y x 时取等号.故选C 9.由于△PQS 是直角三角形,则2πβα=+,故①②③都对,当PQ 垂直对称轴时|tan()|0tan 2αβαβ+-=<,故选C10.由于4()26f x x x'=+-,则在点P 处切线的斜率=切k 642)(000/-+=x x x f .所以切线方程为()20000004()2664ln y g x x x x x x x x ⎛⎫==+--+-+ ⎪⎝⎭200004264ln 4x x x x x ⎛⎫=+--+- ⎪⎝⎭()()()()()22000000464ln 2664ln x f x g x x x x x x x x x x x ϕ⎛⎫=-=-+-+----+ ⎪⎝⎭,则0()0x ϕ=,)2)((2)21)((2)642(642)('000000x x x x x x x x x x x xx x --=--=-+--+=ϕ.当0x <()x ϕ在002,x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,所以当002,x x x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0()()0.x x ϕϕ<= 从而有002,x x x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0)(0<-x x x ϕ;当0x >()x ϕ在002,x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,所以当002,x x x⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0()()0.x x ϕϕ>= 从而有002,x x x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()00x x x ϕ<-;所以在)+∞ 上不存在“类对称点”.当0x =(22()x x xϕ'=-,所以()x ϕ在(0,)+∞上是增函数,故()0.x x x ϕ>-所以x =是一个类对称点的横坐标. (可以利用二阶导函数为0,求出24()20f x x''=-=,则2=x )故选择B13.将)(x f 的图像与x 轴围成的封闭图形绕x 轴旋转一周,所得旋转体为一个圆锥和一个半个球的组合体,其中球的半径为2,棱锥的底面半径为2,高为1,所以所得旋转体的体积为23114202123233πππ=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=.14.略15.连接OC 则COD BCO CBO DOA ∠=∠=∠=∠则COD AOD ∆≅∆则CD OC ⊥,则CD 是半圆O 的切线 设x EB =,由BC ∥OD 得BO EB CD EC =,则x EC 2=,则()()222+⋅=x x x ,则32=x三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.( I )依题设:sin A ,sin C故cos B =cos[π-(A +C )]=-cos (A +C )=-(cos A cos C -sin A sin C )=-(332-2132)=916.则:sin B所以==C B A c b a sin :sin :sin ::4:5:6……………………………6分 ( II ) 由( I )知:==C B A c b a sin :sin :sin ::4:5:6,不妨设:a =4k ,b =5k ,c =6k ,k >0.故知:|AC |=b =5k ,|BC|=a =4k . 依题设知:|AC|2+|BC|2+2|AC ||BC|cos C =46 ⇒ 46k 2=46,又k >0⇒k =1. 故△ABC 的三条边长依次为:a =4,b =5,c =6.△ABC 的面积是47158735421=⨯⨯⨯………………………………12分 18.(I )密码中不同数字的个数为2的事件为密码中只有两个数字,注意到密码的第1,2列分别总是1,2,即只能取表格第1,2列中的数字作为密码.3321(2).48P ξ∴===………4分(II )由题意可知,ξ的取值为2,3,4三种情形.若3ξ=,注意表格的第一排总含有数字1,第二排总含有数字2则密码中只可能取数字1,2,3或1,2,4.2123332(221)19(3).324A C P ξ++∴=== 若12223232394,(4)432A A A A P ξξ+====则(或用)3()2(1=-=-ξξP P 求得). ……8分 ξ∴的分布列为:.32101329432193812=⨯+⨯+⨯=∴ξE …………………………………12分 19.如图2所示,以BD 的中点O 为原点,OC 所在的直线为x 轴,OD 所在的直线为y 轴,OA 所在的直线为z 轴建立空间直角坐标系,则()0,0,0O ,()0,2,0D ()0,2,0-B ()0,0,2C ()6,0,0A (Ⅰ)设面ABC 的法向量为()z y x n ,,=⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅0BC n AB n 取1=z 有=n ()1,3,3-()6,2,0-=AD , 721-= AD ∴与面ABC 所成角的余弦值是772.…………………………6分(Ⅱ)同理求得面ACD 的法向量为()1,3,31=n ,则71= 则二面角D AC B --的正弦值为734. …………………………12分21.(Ⅰ)由题意知,c e ==,则c b c a ==,2,23222222=+=+=+∴c c ab a CD AB ,所以1c =.所以椭圆的方程为2212x y +=. ………………4分(Ⅱ)① 当两条弦中一条斜率为0时,另一条弦的斜率不存在, 由题意知22222121=⨯⨯=⋅=CD AB S 四边形;………………5分 ②当两弦斜率均存在且不为0时,设11(,)A x y ,22(,)B x y , 且设直线AB 的方程为(1)y k x =-, 则直线CD 的方程为1(1)y x k=--.将直线AB 的方程代入椭圆方程中,并整理得2222(12)4220k x k x k +-+-=,所以)21221|12kAB x xk+=-==+.………8分同理,2212(1)21kCDk+==+.……………………9分所以24222222522)1(42)1(2221)1(222121kkkkkkkCDABS+++=++⋅++⋅=⋅⋅=四边形()()()2221422112121kkk kk k+==-++++,9112211222=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅≥+⎪⎭⎫⎝⎛+kkkk当且仅当1±=k时取等号……11分∴)2,916[∈四边形S综合①与②可知,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,916四边形S…………………13分22.(Ⅰ)2()33(1)33(1)()f x x t x t x x t'=-++=--,又()f x在(0, 2)无极值1t∴=…………………………………………3分(Ⅱ)①当01t<<时,()f x在(0,)t单调递增,在(,1)t单调递减,在(1,2)单调递增,∴()(2)f t f≥由()(2)f t f≥得:3234t t-+≥在01t<<时无解②当1t=时,不合题意;③当12t<<时,()f x在(0,1)单调递增,在(1,)t单调递减,在(,2)t单调递增,(1)(2)12f ft≥⎧∴⎨<<⎩即1332212tt⎧+≥⎪⎨⎪<<⎩523t∴≤<④当2t≥时,()f x在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,满足条件综上所述:),35[+∞∈t时,存在)2,0(∈x,使得)(0xf是)(xf在[0,2]上的最大值. …8分。