2017-2018揭阳市高三第一次模拟考试理科数学答案

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揭阳市2018年高中毕业班高考第一次模拟考试数学(理科)参考答案及评分说明一、本解答给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容比照评分标准制订相应的评分细则.二、对计算题当考生的解答在某一步出现错误时,如果后续部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后续部分的解答有较严重的错误,就不再给分.三、解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数. 四、只给整数分数.合体,其表面积222=522122S ππ⨯++⋅-表2)16π=+.(10)不妨设点P 在第一象限,依题意有112||2||cos30PF FF ==,122||||F F PF =,又由12||||2PF PF a -=得22c a -=12c e a ⇒==.(11)212454360C C A =;(12)法1:由0x 是函数()sin 2xf x π=的极值点可得0'()0f x =,即0cos02x π=,故01,3,5,x =±±± 因()[]020181,1f x -∈-,当01,3,,2015x =±±± 时,020182x -≥,()0020182018f x x -<-成立;当02017,2019x =±±时,()0020182018f x x -=-;当02021,2023,x =±± 时,020183x -≤-,()0020182018f x x ->-;综上知,满足题意的01,3,,2015x =±±± 时,共2016个. 【法:2:由题意知πππk x +=22,得120+=k x (k Z ∈);由)(x f 图象得x x f <)(的解为01<<-x 或1>x ,即0||201810<-<-x 或1||20180>-x ,即02018||2019x <<或0||2017x <,因120+=k x (k Z ∈)故02018||2019x <<无解,由0||2017x <得01,3,,2015x =±±± 时,共2016个.】 解析(16)显然1E F PF PE PF PE ''''≥-=-=,即E F ''的最小值为1,仅当P 、E '、F '共线且点E '在P 、F '之间时取等号,此时120E PF FPE EPF ''∠=∠=∠=,即直线PF的斜率为(取也可),联立)214y x y x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,可得1(,)33P ,故113323PEF S ∆=⨯=.三、解答题(17)解:(Ⅰ)由已知及A C B cos )cos(-=+,得1cos sin 3=+A A ,-------------------------------------------------------------------------------2分 即1)6sin(2=+πA ,得21)6sin(=+πA -----------------------------------------------------------4分 又6766πππ<+<A ,∴656ππ=+A , 即32π=A ;-----------------------------------------------------------------------------------------------6分 (Ⅱ)由已知及正弦定理得878==+a c b ,--------------------------------------------------------------7分 由余弦定理A bc c b a cos 2222-+=,得bc bc bc c b -=+-+=642)(492, -----------------------------------------------------------9分 解得15=bc ,-------------------------------------------------------------------------------------------10分 ∴△ABC 的面积为4315sin 21=A bc .-----------------------------------------------------------12分 (18)解:(Ⅰ)∵E 、F 分别是AC 、BC 的中点,∴EF //AB ,----------------------------------------------------------------------------------------------------1分 在正三角形PAC 中,PE ⊥AC ,又平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,∴PE ⊥平面ABC ,----------------------------------------------------------------------------------------3分 ∴PE ⊥AB ,又PD ⊥AB ,PE ∩PD =P ,∴AB ⊥平面PED , --------------------------------------------------------------------------------------5分 又EF //AB ,∴EF ⊥平面PED ,又⊂EF 平面PEF ,∴平面PEF ⊥平面PED .------------------------------------------------------6分 (Ⅱ)解法1:∵平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,BE ⊥AC ,∴BE ⊥平面PAC ,----------------------------------------------------------------------------------------7分 以点E 为坐标原点,EA 所在的直线为x 轴,EB 所在 的直线为y 轴,建立空间直角坐标系如图示,B则(000)E ,,,(100),(00),A B ,,(00P ,--------8分(0EB =,(10(PA AB ==- ,, 设(,,),m a b c =为平面PAB 的一个法向量, 则由,m AB m AP ⊥⊥ 得a a ⎧=⎪⎨-=⎪⎩,令1c =,得1a b ==,即,1),m = ------------------------------10分 设二面角E PA D --的大小为θ,则cos 5||||m EB m EB θ⋅===⋅, sin θ==即二面角E PA D -----------------------------------------------------------12分】 【解法2:由(Ⅰ)知EF ⊥平面PED ,∴EF ⊥ED ,以点E 为坐标原点,ED 所在的直线为x 轴,EF 所在的直线为y 建立空间直角坐标系如图示, ∵AE=1,∠EAD=60°,∴AD=12,DE =,32DB =,又PE =∴1300),0),0)22D A B -,,,,(00P , 则1(22AP =- ,,,1(0,0),2AD =,3(0)22EB = ,,, -------------------------------------8分∵平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,BE ⊥AC ,∴BE ⊥平面PAE ,故30)2EB = ,,为平面PAE 的法向量,----------------------------------9分设(,,),m a b c = 为平面PAD 的一个法向量,则由,m AD m AP ⊥⊥ 得102102b b ⎧++=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,令1c =得2a =,故(2,0,1),m = ---------------------------------10分 设二面角E PA D --的大小为θ,则cos ||||m EB m EB θ⋅===⋅ ,GE AD BCFPsin θ==即二面角E PA D -----------------------------------------------------------12分】 【解法3:二面角E PA D --即二面角C -PA -B , 在平面PAB 内过点B 作BG PA ⊥于G ,连结GE,∵平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC ∩平面ABC =AC ,BE ⊥AC , ∴BE ⊥平面PAC ,∴BE PA ⊥, 又BG PA ⊥,BE BG B = , ∴PA ⊥平面BEG ,∴PA ⊥GE ,∴∠EGB 为二面角C -PA -B 的平面角,----------------------------8分 ∵3=BE,sin 60GE AE ==, 21522=+=GE BE BG ,552sin ==∠BG BE EGB ,--------------------------------11分 即二面角E PA D ----------------------------------------------------------12分】 (19)解:(I )依题意得1900,19,()2502850,19,x y x N x x *≤⎧=∈⎨->⎩------------------------------------------3分(Ⅱ)(ⅰ)由条形图知,(16)0.06P n ==,(17)0.16P n ==,(18)0.24P n ==,(19)0.24P n ==,故(18)(16)(17)(18)0.46P n P n P n P n ≤==+=+==,------------------------------------5分(19)(18)(19)0.460.240.70P n P n P n ≤=≤+==+=,--------------------------------------6分由上可知,需更换的零件数不大于18的概率为0.46,不大于19的概率为0.7,故n 的最小值为19.-----------------------------------------------------------7分 (ⅱ)n 取19或20,即每台机器在购机同时都购买19个或20个易损零件,设1台机器在购买易损零件上所需的费用分别为1y 元和2y 元,则1y 的可能取值为:1900,2150,2400.且1(1900)0.7P y ==,1(2150)0.2P y ==,1(2400)0.1P y ==,故119000.721500.224000.12000Ey =⨯+⨯+⨯= (元) -----------------------------------9分2y 的可能取值为:2000,2250.且2(2000)0.9P y ==,2(2250)0.1P y ==,故220000.922500.12025Ey =⨯+⨯=(元) ------------------------------------------------11分12Ey Ey <,所以购买1台机器的同时应购买19个易损零件. --------------------------------12分(20)解:(Ⅰ)设()11,A x y ,依题意得点()11,C x y --,------------------------------------------------1分 则1111||2||||22PAC S OP x x ∆=⋅=----------------------------------------------------------------------2分 ∵点A 在椭圆22:+14x T y =上,∴1||2x ≤,------------------------------------------------------3分 ∴11||12PAC S x ∆=≤(当且仅当12x =±时等号成立) ∴△PAC 面积的最大值为1. -----------------------------------------------------------------------------4分 (Ⅱ)证法1:当直线AP 的斜率存在时,设其方程为12y kx =+, 由221412x y y kx ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消去y ,得()221+4430k x kx +-=,----------------------------------------5分 设()22,B x y ,由韦达定理,得122122414314k x x k x x k -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩①②,而由AP mPB = ,得112211,,22x y m x y ⎛⎫⎛⎫--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故12x mx -=,12x x m =-,代入①、②,得122121411+431+4kx m k x m k ⎧-⎛⎫-= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨-⎪-=⎪⎩ ③④两式相除,得()1314m k x -=,代入④,整理得2219304+90m m x -+=;-----------------7分对于射线CP ,同样的方法可得2219304+90n n x -+=,故,m n 是方程2219304+90x x x -+=的两个根, ------------------------------------------------9分由韦达定理,103m n +=; --------------------------------------------------------------------------10分 当直线AP 的斜率不存在时,点A 为椭圆T 的上顶点或下顶点,当点A 为(0,1)时,则B 、C 重合于点(0.-1),D 、A 重合,由AP mPB = ,CP nPD = ,得1,3,3m n ==这时103m n +=;--------------------------11分若点A 为椭圆T 的下顶点(0,-1),同理可得103m n +=;综上可知m n +为定值,该值为103.-------------------------------------------------------------------12分【证法2:当直线AP 的斜率存在时,这时点A 不在y 轴上,即x 1≠0,设其方程为12y kx =+由221412x y y kx ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消去y ,得()221+4430k x kx +-=,------------5分设()22,B x y ,由韦达定理,得221413k x x +-=,----------------------------------------------------6分又1121x y k -=,代入上式得212112)21(43-+-=y x x x ,----------------------------------------------7分由AP mPB = ,得112211,,22x y m x y ⎛⎫⎛⎫--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故12x mx -=,得3)21(4212121-+=-=y x x x m ,-----------------------------------------------------------------------8分 对于射线CP ,同样的方法可得3)21(43)21(4)(21212121++=--+-=y x y x n ,----------9分 ∴31032)4(22121=++=+y x n m .-------------------------------------------------------------------10分当直线AP 的斜率不存在时,点A 为椭圆T 的上顶点或下顶点,当点A 为(0,1)时,则B 、C 重合于点(0.-1),D 、A 重合,由AP mPB = ,CP nPD = ,得1,3,3m n ==这时103m n +=;---------------------------11分若点A 为椭圆T 的下顶点(0,-1),同理可得103m n +=;综上可知m n +为定值,该值为103.--------------------------------------------------------------12分】(21)解:(Ⅰ) (),12,1x x xax e x f x e e e ax e ax e x +<⎧=-++=⎨+-≥⎩,(),12,1x a x f x e a x <⎧'=⎨+≥⎩, ①若0a >,显然()0f x '>恒成立,()f x 在(),-∞+∞上单调递增;-----------------------2分 ②若20e a -≤<,当1x <时,()0f x a '=<,当1x ≥时,()20x f x e a '=+≥, 故()f x 在(),1-∞上单调递减,在()1,+∞上单调递增;----------------------------------------4分 ③若2a e <-,当1x <时,()0f x a '=<, 当1x ≥时,由20xe a +<,得1ln 2a x ⎛⎫≤<-⎪⎝⎭,由20xe a +>,得ln 2a x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭,故()f x 在,ln 2a ⎛⎫⎛⎫-∞-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭上单调递减,在ln ,2a ⎛⎫⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭上单调递增;-----------------6分 (Ⅱ)证法1:∵a e <-,故()10f a e =+<,结合()f x 的单调性知,()f x 的两个零点1x 和2x 满足10ax e +=以及2220x e ax e +-=,且121x x <<,----7分∴222x e e a x -=,2212x ex e x a e e =-=-,于是222122x ex x x e e =-,-------------------------8分令()22x ex g x e e=-,(1x >)则()()()()()2222222222x xx x xxex e e ex e ex e e xe g x ee ee --⋅--'==--,----------------------------9分记()2x x h x e e xe =--,1x >,则()'0x x h x e xe =-<,∴()h x 在(1,)+∞上单调递减,()()10h x h <=,故()0g x '<, 即函数 ()g x 在(1,)+∞上单调递减,∴()()11g x g <=,∴121x x <,----------------------------------------------------------------------------------------11分又()f x 在∞(-,1)上单调递减, ∴()12f x x a e >+---------------------------------------------------------------------------------12分 【证法2:∵a e <-,故()10f a e =+<,结合()f x 的单调性知,()f x 的两个零点1x 和2x 满足10ax e +=以及2220x e ax e +-=,且121x x <<,----7分要证明()12f x x a e >+,只需证121x x <,即证121x x <,--------------------------8分 注意到1x 、()21,1x ∈-∞,且()f x 在∞(-,1)上单调递减, 故只需证()121f x f x ⎛⎫>⎪⎝⎭,即证210f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭,--------------------------------------9分 而222222222221121x x e e ex e e f a e e x x x x x ⎛⎫-+-=⋅+=⋅+= ⎪⎝⎭, 记()22x g x e e ex =-+,()1,x ∈+∞,()22x g x e ex '=-+,记()()22x h x g x e ex '==-+,()1,x ∈+∞,则()220x h x e e '=-+<, 故()h x 即()g x '单调递减,()()10g x g ''<=,-------------------------------------11分 故()g x 单调递减,()()10g x g <=,于是210f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭成立,原题得证.----------------------------------------------------------12分】 选做题:(22)解:(Ⅰ)直线l 1的普通方程为)2(4-=-x k y ,----------------------------------------------1分直线l 2的普通方程为kx y 2+=,-----------------------------------------------------------------------2分 联立两方程消去k ,得4422-=-x y ,即曲线C 的普通方程为4422=+y x ,--------3分 由⎩⎨⎧==θρθρsin cos y x 得曲线C 的极坐标方程为4)sin 4(cos 222=+θθρ;---------------------4分化简得22(13sin )4ρθ+=-------------------------------------------------------------------------------5分(Ⅱ)把6πθ=代入22(13sin)4ρθ+=,得4)41443(2=⨯+ρ,∴7162=ρ,得74=A ρ, --------------------------------------------------------------------------7分由已知得47==A B ρρ,------------------------------------------------------------------------------8分把6πθ=,4=ρ代入方程l 3得22)6sin(=+ϕπ, 又20πϕ<<,∴2663πππϕ<+<---------------------------------------------------------------------9分 ∴64ππϕ+=,12πϕ=.--------------------------------------------------------------------------------10分(23)解:(Ⅰ)当1=a 时,不等式3)(>x f 即3|||1||1|)(>-++=x x x x f ,-------------------1分①当1-<x 时,得32)(>=x f ,无解;------------------------------------------------------------2分 ②当11≤≤-x 时,得3||2)(>=x x f , 解得2||3x <,得3232<<-x ;-------------------------------------------------------------------------3分 ③当1>x 时,得32)(>=x f ,无解;---------------------------------------------------------------4分综上知,不等式3)(>x f 的解集为)32,32(-.-----------------------------------------------------5分 (Ⅱ)|||1||1|)(22a a a a f -++=|||1|122a a a -++=,--------------------------------------------------6分 ①当1-<a 或1>a 时,2||2||2)(2>==a a a a f ,-----------------------------------------------8分②当11≤≤-a 时,2||2)(≥=a a f ,-------------------------------------------------9分 综上知,)(a f 的最小值为2.-----------------------------------------------------------10分。