江苏省苏州市2019届高三暑假自主学习测试(9月)数学试卷(含答案)
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FED 1C 1B 1BCD A 1A苏州市2019届高三暑假自主学习测试试卷数 学 2018.09正 题注意事项:1.本试卷共4页.满分160分,考试时间120分钟.2.请将填空题的答案和解答题的解题过程写在答题卡的规定区域,在本试卷上答题无效. 3.答题前,务必将自己的姓名、学校、考试号写在答题卡的指定位置. 参考公式:样本数据x 1,x 2,…,x n 的方差2211()n i i s x x n ==-∑,其中11n i i x x n ==∑.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分,请把答案直接填写在答题卡相应位置.......上. 1.已知集合}{|1A x x =≤,}{|0B x x =>,则AB =___▲___.2.设x ∈R ,向量(,1),(3,2)x ==-a b 且⊥a b ,则x= ___▲___. 3.设复数z 满足i 12i z =+(i 为虚数单位),则||z =___▲___. 4.若2x >,则12x x +-的最小值为 ▲ . 5.样本数据18,16,15,16,20的方差2s =___▲___.6.已知双曲线221(0)y x m m-=>的离心率为2,则m 的值为 ___▲___. 7.根据如图所示的伪代码,最后输出的i 的值为___▲___.8.已知函数n my x =,其中,m n 是取自集合{1,2,3}的两个不同值,则该函数为偶函数的概率为___▲___.9.已知实数x ,y 满足不等式组0,0,26,312x y x y x y ⎧⎪⎪⎨+⎪⎪+⎩≥≥≤≤,则2z x y =+的最大值是 ▲ .10.已知函数2,0,()2,0x x f x x x x -⎧=⎨->⎩≤,则满足()1f x <的x 的取值范围是___▲___.且134AE AA =,11.如图,在直四棱柱1111ABCD A BC D -中,点,E F 分别在11,AA CC 上,113CF CC =,点,A C 到BD 的距离之比为3:2,则三棱锥E BCD -和F ABD-的体积比E BCDF ABDV V --= ___▲___.T ←1 i ←3 While T <10 T ←T +i i ←i +2 End While Print iEFABCDP12.已知P 是直线l :40(0)kx y k ++=>上一动点,PA ,PB 是圆C :2220x y y +-=的两条切线,切点分别为A ,B .若四边形PACB 的最小面积为2,则k= ▲ . 13.已知函数()3sin()(0)6f x x πωω=->和()2cos(2)(0)g x x ϕϕπ=+<<的图象的对称轴完全相同,则()3g π的值是 ▲ . 14.已知各项均为正数的等比数列{}n a ,若4321228a a a a +--=,则872a a +的最小值为___▲___. 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题卡的指定区域内. 15.(本小题满分14分)已知向量(cos ,sin )A A =-m ,(cos ,sin )B B =n ,cos 2C ⋅=m n ,其中,,A B C 为ABC ∆的内角.(Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若6AB =,且18CA CB ⋅=,求,AC BC 的长.16.(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -的底面为矩形,2AB =,1BC =,,E F 分别是,AB PC 的中点,DE PA ⊥.(Ⅰ)求证:EF平面PAD ;(Ⅱ)求证:平面PAC ⊥平面PDE .17.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,对任意*n ∈N 满足2(1)n n n S a a =+,且0n a ≠. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设11,321,n n n a a n c n -+⎧=⎨⨯+⎩为奇数,为偶数,求数列{}n c 的前2n 项和2n T .18.(本小题满分16分)如图,某自来水公司要在公路两侧排水管,公路为东西方向,在路北侧沿直线1l 排,在路南侧沿直线2l 排,现要在矩形区域ABCD 内沿直线将1l 与2l 接通.已知AB=60m ,BC=80m ,公路两侧排管费用为每米1万元,穿过公路的EF 部分的排管费用为每米2万元,设EF 与AB 所成的小于90︒的角为α. (Ⅰ)求矩形区域ABCD 内的排管费用W 关于α的函数关系式;(Ⅱ)求排管的最小费用及相应的角α.19.(本小题满分16分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的长轴两端点分别为A ,B ,000(,)(0)P x y y >是椭圆上的动点,以AB 为一边在x 轴下方作矩形ABCD ,使(0)AD kb k =>,PD 交AB 于点E ,PC 交AB 于点F .(Ⅰ)如图(1),若k =1,且P 为椭圆上顶点时,PCD ∆的面积为12,点O 到直线PD 的距离为65,求椭圆的方程;(Ⅱ)如图(2),若k =2,试证明:AE ,EF ,FB 成等比数列.图(1)图(2)FEDCBAl 2l 1公路公路FEy xO P DCB A FEyxO P D CBAOPB AC20.(本小题满分16分)对于函数()f x ,若在定义域内存在实数x ,满足()()f x f x -=-,则称()f x 为“局部奇函数”. (Ⅰ)已知二次函数2()24()f x ax x a a =+-∈R ,试判断()f x 是否为“局部奇函数”?并说明理由;(Ⅱ)若()2x f x m =+是定义在区间[]1,1-上的“局部奇函数”,求实数m 的取值范围; (Ⅲ)若12()423x x f x m m +=-+-为定义域R 上的“局部奇函数”,求实数m 的取值范围.2019届高三暑假自主学习测试试卷数 学 2018.09附加题注意事项:1.本试卷共2页,满分40分,考试时间30分钟.2.请将解题过程写在答题卡的规定区域,在本试卷上答题无效. 3.答题前,务必将自己的姓名、学校、考试号写在答题卡的指定位置.21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两题......,并在..相应的答题区域.......内作答....若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .选修4—1:几何证明选讲 (本小题满分10分)已知:如图,点A ,P ,B 在⊙O 上,90APB ∠=︒, PC 平分APB ∠,交⊙O 于点C .求证:ABC ∆为等腰直角三角形.B .选修4—2:矩阵与变换 (本小题满分10分)已知矩阵A =2001⎡⎤⎢⎥⎣⎦,B =1125-⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求矩阵1-A B .C .选修4—4:坐标系与参数方程 (本小题满分10分)已知曲线C 的极坐标方程为225ρ=,曲线C '的极坐标方程为4cos ρθ=.试求曲线C 和C '的直角坐标方程,并判断两曲线的位置关系.D .选修4—5:不等式选讲 (本小题满分10分)设实数a ,b 满足a ≠b ,求证:4422a b ab a b +>+().【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 上任意一点到点1(0,)2M 的距离与到直线12y =-的距离相等. (Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)设11(,0)A x ,22(,0)A x 是x 轴上的两点1212(0,0)x x x x +≠≠,过点12,A A 分别作x 轴的垂线,与曲线C 分别交于点12,A A '',直线12A A ''与x 轴交于点33(,0)A x ,这样就称12,x x 确定了3x .同样,可由23,x x 确定了4x .现已知126,2x x ==,求4x 的值.23.(本小题满分10分)设a ,b 为实数,我们称(a ,b )为有序实数对.类似地,设A ,B ,C 为集合,我们称(A ,B ,C )为有序三元组.如果集合A ,B ,C 满足||||||1AB BC C A ===,且A B C =∅,则我们称有序三元组(A ,B ,C )为最小相交(||S 表示集合S 中的元素的个数). (Ⅰ)请写出一个最小相交的有序三元组,并说明理由;(Ⅱ)由集合{1,2,3,4,5,6}的子集构成的所有有序三元组中,令N 为最小相交的有序三元组的个数,求N 的值.2019届高三暑假自主学习测试试卷数学参考答案及评分标准 2018.09正 题一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分. 1.(0,1] 2.23 3.5 4.4 5.3.2 6.3 7.9 8.139.425 10.(1,12)-+ 11.3212.2 13.2- 14.54 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)解:(Ⅰ)cos cos sin sin cos()cos A B A B A B C ⋅=-=+=-m n , ………………… 2分所以cos cos 2C C -=,即22cos cos 10C C +-=, ………………… 4分故1cos 2C =或cos 1C =-(舍), 又0C π<<,所以3C π=. ………………… 7分(Ⅱ)因为18CA CB ⋅=,所以36CA CB ⨯=. ① ………………… 9分由余弦定理2222cos60AB AC BC AC BC =+-⋅⋅︒,及6AB =得,12AC BC +=. ② …………………12分 由①②解得6,6AC BC ==. …………………14分 16.(本小题满分14分)证明:(Ⅰ)取PD 中点G ,连,AG FG ,因为F 、G 分别为PC 、PD 的中点,所以FG ∥CD ,且12FG CD =. ……… 2分 又因为E 为AB 中点,所以AE ∥CD ,且12AE CD =. ………………… 3分 所以AE ∥FG ,AE FG =.故四边形AEFG 为平行四边形. ………………… 5分 所以EF ∥AG ,又EF ⊄平面PAD ,AG ⊂平面PAD ,故EF ∥平面PAD . ………………… 7分 (Ⅱ)设ACDE H =,由AEH ∆∽CDH ∆及E 为AB 中点得12AG AE CG CD ==, 又因为2AB =,1BC =,所以3AC =,1333AG AC ==.所以23AG AB AE AC ==,又BAC ∠为公共角,所以GAE ∆∽BAC ∆. 所以90AGE ABC ∠=∠=︒,即DE AC ⊥. ……………… 10分 又DE PA ⊥,PAAC A =,所以DE ⊥平面PAC . ……………… 12分 又DE ⊂平面PDE ,所以平面PAC ⊥平面PDE . ……………… 14分 17.(本小题满分14分)解:(Ⅰ)∵2(1)n n n S a a =+,①∴当2n ≥时,1112(1)n n n S a a ---=+,②以上两式相减得22112n n n n n a a a a a --=-+-, ………………… 2分 即111()()n n n n n n a a a a a a ---+=+-,∵0n a ≠,∴当2n ≥时,有11n n a a --=. ………………… 5分 又当1n =时,由1112(1)S a a =+及10a ≠得11a =,所以数列{ a n }是等差数列,其通项公式为a n =n *()n ∈N . ………………… 8分(Ⅱ)由(Ⅰ)得11,321,n n n n c n -+⎧=⎨⨯+⎩为奇数;为偶数. ………………… 9分 所以13212(242)3(222)n n T n n -=++++++++ ………………… 10分2(14)(1)314n n n n -=++⨯+- 212222n n n +=++-. ………………… 14分 18.(本小题满分16分)解:(Ⅰ)如图,过E 作EM BC ⊥,垂足为M ,由题意得4(0tan )3MEF αα∠=≤≤,故有60tan MF α=,60cos EF α=,8060tan AE FC α+=-.………………… 4分 所以60(8060tan )12cos W αα=-⨯+⨯ … 5分 sin 18060120cos cos ααα=-+sin 28060cos αα-=-. ………… 8分 (Ⅱ)设sin 2()cos f ααα-=(其中0040,tan )23πααα<=≤≤,则22cos cos (sin )(sin 2)12sin ()cos cos f αααααααα----'==. ………………… 10分 令()0f α'=得12sin 0α-=,即1sin 2α=,得6πα=. ………………… 11分列表α(0,)6π6π 0(,)6πα ()f α'+ 0 - ()f α单调递增极大值单调递减所以当6πα=时有max ()3f α=-,此时有min 80603W =+.………………… 15分答:排管的最小费用为80603+万元,相应的角6πα=. ………………… 16分19.(本小题满分16分)解:(Ⅰ)如图,当k =1时,CD 过点(0,-b ),CD =2a ,∵PCD ∆的面积为12,∴122122a b ⨯⨯=,即6ab =.① ………………… 2分 此时D (-a ,-b ),∴直线PD 方程为20bx ay ab -+=.∴点O 到PD 的距离224abd b a =+=65. ② …… 4分由①②解得3,2a b ==. …………… 6分∴所求椭圆方程为22194x y +=. ………… 7分 FEy xO P DCB A F E DC B A l 2l1公路公路M(Ⅱ)如图,当k =2时,(,2),(,2)C a b D a b ---,设12(,0),(,0)E x F x ,由D ,E ,P 三点共线,及1(,2)DE x a b =+,00(,2)DP x a y b =++ (说明:也可通过求直线方程做) 得100()(2)2()x a y b b x a ++=⋅+,∴0102()2b x a x a y b ⋅++=+,即002()2b x a AE y b ⋅+=+.…… 9分由C ,F ,P 三点共线,及2(,2)CF x a b =-,00(,2)CP x a y b =-+得200()(2)2()x a y b b x a -+=⋅-,∴0202()2b a x a x y b ⋅--=+,即002()2b a x FB y b⋅-=+.…… 11分 又2200221x y a b +=,∴222220022004()4(2)(2)b a x a y AE FB y b y b ⋅-⋅==++. ………………… 13分 而00000002()2()242222222b x a b a x ay abEF a AE FB a a y b y b y b y b⋅+⋅-=--=--=-=++++.…… 15分∴2EF AE FB =⋅,即有AE ,EF ,FB 成等比数列. ………………… 16分 20.(本小题满分16分)解:()f x 为“局部奇函数”等价于关于x 的方程()()0f x f x +-=有解. (Ⅰ)当2()24()f x ax x a a =+-∈R 时,方程()()0f x f x +-=即22(4)0a x -=有解2x =±,所以()f x 为“局部奇函数”. ……………… 3分 (Ⅱ)当()2x f x m =+时,()()0f x f x +-=可化为2220xxm -++=,因为()f x 的定义域为[]1,1-,所以方程2220x xm -++=在[]1,1-上有解.………… 5分令12[,2]2xt =∈,则12m t t -=+.设1()g t t t =+,则22211()1t g t t t-'=-=,当(0,1)t ∈时,()0g t '<,故()g t 在(0,1)上为减函数,当(1,)t ∈+∞时,()0g t '>,故()g t 在(1,)+∞上为增函数. ………………… 7分所以1[,2]2t ∈时,5()[2,]2g t ∈.所以52[2,]2m -∈,即5[,1]4m ∈--. ………………… 9分(Ⅲ)当12()423x x f x m m +=-+-时,()()0f x f x +-=可化为2442(22)260xxx x m m --+-++-=.22[2,)x x t -=+∈+∞,则2442x x t -+=-,从而222280t mt m -+-=在[2,)+∞有解即可保证()f x 为“局部奇函数”.……… 11分令22()228F t t mt m =-+-,1° 当(2)0F ≤,222280t mt m -+-=在[2,)+∞有解,由(2)0F ≤,即22440m m --≤,解得1313m -+≤≤; ……………… 13分FEyxO P DCBA2° 当(2)0F >时,222280t mt m -+-=在[2,)+∞有解等价于2244(28)0,2,(2)0,m m m F ⎧∆=--⎪>⎨⎪>⎩≥解得1322m +<≤. ………………… 15分(说明:也可转化为大根大于等于2求解)综上,所求实数m 的取值范围为1322m -≤≤. ………………… 16分附加题21、【选做题】在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做两题......,每小题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .选修4—1:几何证明选讲证明:由90APB ∠=得AB 为直径,所以90ACB ∠=︒. …………………… 2分 由AC AC =,得APC ABC ∠=∠,同理BPC BAC ∠=∠. …………………… 4分又因为PC 平分APB ∠,所以CPA CPB ∠=∠. …………………… 6分 所以BAC ABC ∠=∠,故BC AC =. …………………… 8分 从而,ABC ∆为等腰直角三角形. ………………… 10分B .选修4—2:矩阵与变换解:设矩阵A 的逆矩阵为a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则2001⎡⎤⎢⎥⎣⎦a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦, ………………… 1分 即22a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦, ………………… 4分 故1,0,0,12a b c d ====,从而A 的逆矩阵为1-A =10201⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦. ………………… 7分所以1-A B =10201⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦1125-⎡⎤⎢⎥⎣⎦=112225⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎣⎦. ………………… 10分 C .选修4—4:坐标系与参数方程解:由225ρ=得曲线C 的直角坐标方程为2225x y +=. ………………… 2分由4cos ρθ=得曲线C '的直角坐标方程为22(2)4x y -+=. ………………… 5分 曲线C 表示以()0,0为圆心,5为半径的圆;曲线C '表示以()2,0为圆心,2为半径的圆.因为两圆心间距离2小于两半径的差5-2=3, ………………… 8分 所以圆C 和圆C '的位置关系是内含. ………………… 10分 D .选修4—5:不等式选讲证明:作差得442233()()()a b ab a b a a b b b a ++=-+-- …………………… 1分 =33()()a b a b --=222()()a b a ab b -++ …………………… 4分 =2223()[()]24b a b a b -++. …………………… 6分因为a ≠b ,所以a ,b 不同时为0,故223()024b a b ++>,2()0a b ->,所以2223()[()]024ba b a b -++>,即有4422a b ab a b +>+(). …………………… 10分【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)解:(Ⅰ)因为曲线C 上任意一点到点1(0,)2M 的距离与到直线12y =-的距离相等,根据抛物线定义知,曲线C 是以点1(0,)2M 为焦点,直线12y =-为准线的抛物线,故其方程为22x y =. ……………… 4分(Ⅱ)由题意知,21111(,)2A x x ',22221(,)2A x x ',则12222121211()12()2A A x x k x x x x ''-==+-, 故12A A l '':2221211()()22y x x x x x -=+-. ……………… 6分令0y =,得12111x x x =+,即3121111162x x x =+=+. ……………… 8分同理,42311111172626x x x =+=++=, ……………… 9分于是467x =. ……………… 10分23.(本小题满分10分)解:(Ⅰ)设{1,2}A =,{2,3}B =,{1,3}C =,则{2}A B =,{3}B C =,{1}C A =,A B C =∅,且||||||1AB BC C A ===.所以(A ,B ,C )是一个最小相交的有序三元组. ……………… 4分(Ⅱ)令{1,2,3,4,5,6}S =,如果(A ,B ,C )是由S 的子集构成的最小相交的有序三元组,则存在两两不同的,,x y z S ∈,使得{}AB x =,{}B C y =,{}C A z =(如图),要确定,,x y z 共有654⨯⨯种方法;对S中剩下的3个元素,每个元素有4种分配方式,即它属于集合A ,B ,C 中的某一个或不属于任何一个,则有34种确定方法.所以最小相交的有序三元组(A ,B ,C )的个数N=365447680⨯⨯⨯=.……………… 10分CBA zyx。