2018届河北省武邑中学高三下学期开学考试数学(文)试题 Word版含答案
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河北武邑中学2017-2018学年高三年级试题数学(文科)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{}2|20A x Z x x =∈-≤,集合{}1,0,1B =-,则AB =( )A .{}1-B .{}0,1C .{}0,1,2D .{}1,0,1,2-2.若(1)0z i i ++=(i 为虚数单位),则复数z =( ) A .1122i -+ B .1122i -- C .1122i + D .1122i - 3.一次数学考试中,2位同学各自在第22题和第23题中任选一题作答,则第22题和第23题都有同学选答的概率为( ) A .14B .13C .12D .344.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2,n S ,n a 成等差数列,则17S =( ) A .0B .2C .2-D .345.已知实数x ,y 满足条件24,1,22,x y x y x y +≥⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩则z x y =+的最小值为( )A .43B .4C .2D .36.若存在非零的实数a ,使得()()f x f a x =-对定义域上任意的x 恒成立,则函数()f x 可能是( )A .2()21f x x x =-+ B .2()1f x x =- C .()2xf x =D .()21f x x =+7.函数3sin ()||1x xf x x -=+的部分图像大致是( )8.执行如图所示的程序框图,若输入1m =,3n =,输出的 1.75x =,则空白判断框内应填的条件为( )A .||1m n -<B .||0.5m n -<C .||0.2m n -<D .||0.1m n -<9.将()2sin()4f x x πω=+(0ω>)的图象向右平移4πω个单位,得到()y g x =的图象,若()y g x =在,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,则ω的最大值为( ) A .1B .2C .3D .410.已知1F ,2F 分别是椭圆22221(0x y a b a b+=>>)的左、右焦点,P 为椭圆上一点,且11()0PF OF OP ⋅+=(O 为坐标原点),若12||2||PF PF =,则椭圆的离心率为( )A B C D 11.如图,四棱锥P ABCD -中,PAB ∆与PBC ∆是正三角形,平面PAB ⊥平面PBC ,AC BD ⊥,则下列结论不一定成立的是( )A .PB AC ⊥B .PD ⊥平面ABCDC .AC PD ⊥ D .平面PBD ⊥平面ABCD12.已知函数2()(32)x f x e x a x =+++在区间(1,0)-有最小值,则实数a 的取值范围是( ) A .1(1,)e--B .(1,)3e --C .3(,1)e--D .1(1,)3e--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.若向量(2,4)AB =,(2,2)BC n =-,(0,2)AC =,则n = . 14.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,n S 是其前n 项和,且满足312283S a a =+,416a =,则4S = .15.过双曲线C :22221x y a b-=的右顶点作x 轴的垂线与C 的一条渐近线相交于A .若以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A 、O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为 .16.我国古代数学名著《九章算术》对立体几何也有深入的研究,从其中的一些数学用语可见,譬如“堑堵”意指底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱,“阳马”指底面为矩形且有一侧棱垂直于底面的四棱锥.现有一如图所示的“堑堵”即三棱柱111ABC A B C -,其中AC BC ⊥,若12AA AB ==,当“阳马”即四棱锥11B A ACC -体积最大时,“堑堵”即三棱柱111ABC A B C -外接球的体积为 .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.已知ABC ∆内接于单位圆,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos cos cos a A c B b C =+.(1)求cos A 的值;(2)若224b c +=,求ABC ∆的面积.18.如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 为菱形,且60DAB ∠=︒,//EF AC ,2AD =,EA ED EF ===(1)证明:AD BE ⊥;(2)若BE =F ABD -的体积.19.高考复习经过二轮“见多识广”之后,为了研究考前“限时抢分”强化训练次数x 与答题正确率%y 的关系,对某校高三某班学生进行了关注统计,得到如表数据:(1)求y 关于x 的线性回归方程,并预测答题正确率是100%的强化训练次数(保留整数);(2)若用3ii y x +(1,2,3,4i =)表示统计数据的“强化均值”(保留整数),若“强化均值”的标准差在区间[0,2)内,则强化训练有效,请问这个班的强化训练是否有效? 附:回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:1221ni ii nii x y nx yb xnx==-=-∑∑,a y bx =-,样本数据1x ,2x ,…,n x 的标准差为s =20.已知抛物线C :22y px =(0p >)在第一象限内的点(2,)P t 到焦点F 的距离为52. (1)若1(,0)2M -,过点M ,P 的直线1l 与抛物线相交于另一点Q ,求||||QF PF 的值;(2)若直线2l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,与圆M :22()1x a y -+=相交于D ,E 两点,O 为坐标原点,OA OB ⊥,试问:是否存在实数a ,使得||DE 的长为定值?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由. 21.已知函数()ln 1af x x x=+-,a R ∈. (1)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线10x y -+=垂直,求函数()f x 的极值; (2)设函数1()g x x x=+,当1a =-时,若区间[]1,e 上存在0x ,使得[]00()()1g x m f x <+,求实数m 的取值范围.(e 为自然对数底数) 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.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos ,sin x y ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数),在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C 是圆心为(3,)2π,半径为1的圆.(1)求曲线1C ,2C 的直角坐标方程;(2)设M 为曲线1C 上的点,N 为曲线2C 上的点,求||MN 的取值范围. 23.选修4-5:不等式选讲已知函数1()||3f x x a =-(a R ∈). (1)当2a =时,解不等式1||()13x f x -+≥;(2)设不等式1||()3x f x x -+≤的解集为M ,若11,32M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦,求实数a 的取值范围.河北武邑中学2017-2018学年高三年级数学试题(文科)答案一、选择题1-5:DBCBC 6-10:ABBBA 11、12:BD二、填空题13.1- 14.30 15.221412x y -= 三、解答题17.解:(1)∵2cos cos cos a A c B b C =+,∴2sin cos sin cos sin cos A A C B B C =+, ∴2sin cos sin()sin A A B C A =+=,又0A π<<,∴sin 0A ≠,所以2cos 1A =,即1cos 2A =.(2)由(1)知1cos 2A =,∴sin A =,∵2sin aA=,∴2sin a A == 由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,∴2221bc b c a =+-=,∴11sin 122ABC S bc A ∆==⨯=. 18.解:(1)如图,取AD 的中点O ,连接EO ,BO , 因为EA ED =,所以EO AD ⊥,因为四边形ABCD 为菱形,所以AB AD =, 因为60DAB ∠=︒,所以BO AD ⊥. 因为BOEO O =,所以AD ⊥平面BEO ,因为BE ⊂平面BEO ,所以AD BE ⊥.(2)在EAD ∆中,EA ED ==,2AD =,所以EO =.因为ABD ∆是等边三角形,所以2AB BD AD ===,BO =.因为BE =222EO OB BE +=,所以EO OB ⊥. 又因为EO AD ⊥,AD OB O =,所以EO ⊥平面ABCD ,因为//EF AC,11222ABD S AD OB ∆=⋅⋅=⨯=所以11333F ABD E ABD ABD V V S ED --∆==⋅==. 19.解:(1)由所给数据计算得: 2.5x =,40y =,41470i i i x y xy =-=∑,422145i i x x =-=∑, 4142214144i ii ii x y x yb xx==-==-∑∑,5a y bx =-=,所求回归直线方程是145y x =+,由100145x =+,得 6.79x =预测答题正确率是100%的强化训练次数为7次. (2)经计算知,这四组数据的“强化均值”分别为5,6,8,9,平均数是7,“强化均值”的标准差是2s ==<,所以这个班的强化训练有效. 20.解:(1)∵点(2,)P t ,∴5222p +=,解得1p =, 故抛物线C 的方程为22y x =,当2x =时,2t =,∴1l 的方程为4255y x =+,联立22y x =可得,18Q x =,又∵1||8Q QF x =+,1||2P PF x =+,∴11||182||422QF PF +==+.(2)设直线AB 的方程为x ty m =+,代入抛物线方程可得2220y ty m --=, 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122y y t +=,122y y m =-,①由OA OB ⊥得:1212()()0ty m ty m y y +++=,整理得221212(1)()0t y y tm y y m ++++=,②将①代入②解得2m =,∴直线l :2x ty =+,∵圆心到直线l的距离d =||DE = 显然当2a =时,||2DE =,||DE 的长为定值. 21.解:(1)221'()(0)a x af x x x x x-=-=>, 因为曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线10x y -+=垂直, 所以'(1)1f =-,即11a -=-,解得2a =. 所以22'()x f x x -=,∴当(0,2)x ∈时,'()0f x <,()f x 在(0,2)上单调递减; 当(2,)x ∈+∞时,'()0f x >,()f x 在(2,)+∞上单调递增;∴当2x =时,()f x 取得极小值2(2)ln 21ln 22f =+-=. (2)令[]11()()1ln mh x x m f x x m x x x x=+-+=+-+,则[]2(1)(1)'()x m x h x x -++=,欲使在区间[]1,e 上存在0x ,使得00()()g x mf x <,只需在区间[]1,e 上()h x 的最小值小于零,令'()0h x =得,1x m =+或1x =-. 当1m e +≥,即1m e ≥-时,()h x 在[]1,e 上单调递减,则()h x 的最小值为()h e ,所以1()0m h e e m e +=+-<,解得211e m e +>-,因为2111e e e +>--,所以211e m e +>-; 当11m +≤,即0m ≤时,()h x 在[]1,e 上单调递增,则()h x 的最小值为(1)h , 所以(1)110h m =++<,解得2m <-,所以2m <-;当11m e <+<,即01m e <<-时,()h x 在[1,1m +上单调递减,在(1,]m e +上单调递增, 则()h x 的最小值为(1)h m +,因为0ln(1)1m <+<,所以0ln(1)m m m <+<,所以(1)2ln(1)2h m m m m +=+-+>,此时(1)0h m +<不成立.综上所述,实数m 的取值范围为21(,2)(,)1e e +-∞-+∞-. 22.解:(1)消去参数ϕ可得1C 的直角坐标方程为2214x y +=, 曲线2C 的圆心的直角坐标为(0,3), ∴2C 的直角坐标方程为22(3)1x y +-=. (2)设(2cos ,sin )M ϕϕ,则2||MC ====.∵1sin 1ϕ-≤≤,∴2min ||2MC =,2max ||4MC =,根据题意可得min ||211MN =-=,max ||415MN =+=,即||MN 的取@值范围是[]1,5.23.解:(1)当2a =时,原不等式可化为|31||2|3x x -+-≥. ①当13x ≤时,原不等式可化为3123x x -++-≥,解得0x ≤,所以0x ≤; ②当123x <<时,原不等式可化为3123x x --+≥,解得1x ≥,所以12x ≤<; ③当2x ≥时,原不等式可化为3123x x --+≥,解得32x ≥,所以2x ≥.综上所述,当2a =时,不等式的解集为{}|01x x x ≤≥或.(2)不等式1||()3x f x x-+≤可化为|31|||3x x a x-+-≤,依题意不等式|31|||3x x a x-+-≤在11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦恒成立,所以31||3x x a x-+-≤,即||1x a-≤.@。