2018届安徽省宿州市高三上学期第一次教学质量检测数学(理)试题(图片版)
- 格式:doc
- 大小:2.14 MB
- 文档页数:10
宿州市2018届高三上学期第一次教学质量检测理综试题一、选择题: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.下列有关组成细胞化合物的叙述,错误的是:A.人和动物皮下组织中含量丰富的储能物质是糖原B.磷脂、DNA和tRNA分子的组成元素中都含有N、PC.能量通过ATP分子在放能反应与吸能反应之间流通D.癌细胞间的黏着性降低与细胞膜上的糖蛋白减少有关2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,C02释放量和02吸收量的变化,下列说法正确的是A.氧浓度为a时,最适于贮藏该植物的非绿色器官B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸总量的5/6C.氧浓度为c时,有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等D.氧浓度为d时,有氧呼吸与无氧呼吸分解的葡萄糖量相等3.研究发现,细胞膜中的锚蛋白就像一个个小小的船锚,“钩”住细胞膜和细胞质中的其他蛋白,对细胞结构的稳定有关键作用。
锚蛋白基因突变会导致脂肪细胞吸收葡萄糖的速度增加一倍以上,不管是否节食或运动,有这种基因突变的人比正常人更容易变胖。
下列分析正确的是A.锚蛋白B基因只在脂肪细胞中处于活动状态B.锚蛋白B基因突变一定导致其基因结构的改变C.锚蛋白B是协助葡萄糖进入脂肪细胞的载体蛋白D.偏胖的人细胞中锚蛋白B基因而偏瘦的人没有4.RNA聚合酶、胰岛素和胰高血糖素都属于蛋白质,下列有关说法正确的是A.RNA聚合酶的合成过程需要RNA聚合酶B.胰岛素在核糖体中合成后即具有生物活性C.组成胰岛素和胰高血糖素的氨基酸脱水缩合的方式不同D.胰岛A、B细胞合成不同蛋白质的原因是合成了不同种类的tRNA5.土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。
对某一地区3种不同类型的土地的地下土壤动物群落进行了调查,结果见下表。
由表中数据分析可知:注:第1层为距地表0〜5cm;第2层为距地表5〜10cm;第3层为距地表10〜15cmA.用标志重捕法调査各样地中土壤动物的类群数B.相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异C.不同土层土壤中各动物类群密度没有明显差异D.人类活动对地下土壤动物的数通和分布有影响6.下列有关农田生态系统的说法中,正确的是A.农作物进行光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的内膜和基质B.土壤中的硝化细菌利用有机物氧化释放的化学能进行化能合成作用C.合理施肥可提高作物产量,进而提高农田生态系统的能量传递效率D.叶蝉吸取作物汁液属于寄生关系,蝗虫啃食作物叶片属于捕食关系7.“一带一路“贸易使国外的特色产品走进百姓日常生话,下列商品的主要成分不属于天然高分子的是()A.马来西亚橡胶树产橡胶B.德国产不锈钢制品C.泰国产羽绒服中的羽绒D.埃及产粗亚麻地毯8.《新修本草》是我国古代中药著作,记载药物844种,其中“青矾”条目下写到:“本来绿色,新出窟未见风者,正如玻璃……烧之赤色……”,据此推测“青矾”的主要成分为()A. CuSO4²5H2O B.ZnSO4²7H2O C.KAl(SO4)2²12H2O D.FeSO4²7H2O 9.已知苯乙烯b、立方烷d、环辛四烯p的分子式均为C8H8,下列说法确的是()A.b、d、p中只有p的所有原了一定处于同一平面B.b、d的二氯代物均只有三种C.b、p均不可与酸性高锰酸钾溶液反应D.b的同分异构体只有d和p两种10.实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。
安徽省宿州市2015届高三数学第一次教学质量检测试题理(扫描版)宿州市2015届高三第一次教学质量检测数学(理科)参考答案一、选择题:每小题5分,满分50分.(1)C (2)D (3)B (4)D (5)A(6)C (7)A (8)B (9)B (10)A二、填空题:每小题5分,满分25分.(11) 14 (12) 32 (13) 12+ ( 14) 3 (15) ②③④⑤三、解答题:本大题共6小题,满分75分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.(16)(本小题满分12分)解:(Ⅰ)x x x x f ωωω2cos cos sin 3)(-⋅=⋅= …………2分 )12(cos 212sin 23+-=x x ωω21)62sin(--=πωx …………4分 可知)(x f 的最小正周期为2π且0>ω,从而有222πωπ=,故2=ω. …………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知21)64sin()(--=πx x f ,所以21)64sin()(--=πB B f .因为ac b =2,所以212222cos 22222=-≥-+=-+=ac ac ac ac ac c a ac b c a B , …………8分 又π<<B 0,所以30π≤<B , 得67646πππ≤-<-B , …………10分 所以1)64sin(21≤-≤-πB ,从而有2121)64sin(1≤--≤-πB , 即)(B f 的值域为]21,1[-. …………12分 (17)(本小题满分12分)解:(Ⅰ)一次摸奖从5n +个球中任取两个,有25n C +种方法.其中两个球的颜色不同的取法有115n C C 种, …………2分 所以一次摸奖中奖的概率为()()115251054n n C C n p C n n +==++. …………4分 (Ⅱ)若13p =,即 ()()101543n n n =++,解得20n =或1=n (舍去).由题知:记上0号的红球有10个.X 可能取值为0,1,2,3,4. …………6分19045)0(220210===C C X P , 19010)1(22011110===C C C X P , 19023)2(2202211112=+==C C C C X P , 19042)3(2202311313=+==C C C C X P ,19070)4(2202411614=+==C C C C X P . 从而X 的分布列是:95231190462190704190423190232190101190450==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=EX . …………12分(18)(本小题满分12分)综合法:(Ⅰ)证明:取AP 的中点E ,连接DE ,EN ,因为N E 、分别是AP 、BP 的中点,所以AB EN AB EN 21,//=,又因为AB CD AB CD 21,//=.所以CD EN CD EN =,//,即四边形CDEN 为平行四边形.所以DE CN //,CN 不在平面PAD 内,所以//CN 平面PAD . …………4分(Ⅱ)解:取EP 的中点,即为所求点Q ,连接MQ ,NQ .因为ED MQ //,故CN MQ //,所以四点M Q N C ,,,共面.平面MCN 与AP 交点Q 即为AP 的四等分点,又因为4=AP ,所以1=PQ . …………8分(Ⅲ)解:连接ME ,易证平面//EMN 底面ABCD .平面QMN 与平面EMN 所成二面角即为平面MCN 与底面ABCD 所成二面角.因为⊥PA 平面ABCD ,故⊥PA 平面EMN ,过E 作MN EF ⊥,垂足为F ,连结QF ,则MN QF ⊥,所以QFE ∠为平面QMN 与平面EMN 所成二面角的平面角.在直角三角形MEN 中,则22=ME ,1=EN ,26=MN ,从而33=EF , 所以3tan =∠QFE ,故=∠QFE 3π.所以平面MCN 与底面ABCD 所成二面角的大小为3π. …………12分向量法:如图,以A 为坐标原点, 、、方向分别为x 轴、y 轴和z 轴的正方向建立空间直角坐标系.则)0,0,0(A ,)0,0,2(D ,)0,2,0(B ,)0,1,2(C )4,0,0(P ,)2,0,22(M ,)2,1,0(N . (Ⅰ)证明:易知是平面PAD 的法向量,又因为0)0,2,0()2,0,2(=⋅-=⋅,所以AB CN ⊥,又因为CN 不在平面PAD 内,所以//CN 平面PAD . …………4分 (Ⅱ)解:由(Ⅰ)知//CN 平面PAD ,又CN 在平面CNQM 内,平面CNQM 与平面PAD 的交线是MQ ,所以//CN MQ .设),0,0(t Q ,λ=,得)2,0,2()2,0,22(-=--λt ,解得3=t ,所以1=PQ . …………8分(Ⅲ)解:设平面MCN 的法向量),,(z y x =. 由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=⋅=+-=⋅0222022z y x y x n MN 取)1,1,2(= …………10分 又知平面ABCD 的法向量为)1,0,0(=所以2111)2(11,cos 222=++⋅=>=<n m即平面MCN 与底面ABCD 所成二面角的大小为3π. …………12分(19)(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由()()+∞∈-+=,0,ln 22x x bx x a x f ,得()x bx ax x f 12-+='.由题意得()121-=+=b a f , ()211=-+='b a f . 解得5,8-==b a . …………4分(Ⅱ)由()x bx ax x f 12-+=',()+∞∈,0x .(1)当0=a 时,()x bx x f 1-='. ①若0≤b ,当0>x 时,()0<'x f ,所以()x f 在()+∞,0内单调递减. …………6分②若0>b ,当b x 10<<时,()0<'x f ;当b x 1>时,()0>'x f . 所以()x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛b 1,0内单调递减,在⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,1b内单调递增 …………8分 ( 2)当0>a 时,令()0='x f ,得012=-+bx ax , 因为042>+=∆a b ,解得a a b b x a a b b x 24,242221++-=+--=,(0,021><x x )当20x x <<时,()0<'x f ;当2x x >时,()0>'x f .所以()x f 在()2,0x 内单调递减,在()+∞,2x 内单调递增.综上所述:当0=a ,0≤b 时,()x f 在()+∞,0单调递减;当0=a ,0>b 时, ()x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛b 1,0内单调递减,在⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,1b内单调递增; 当0>a 时,()x f 在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-a a b b 24,02内单调递减,在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞++-,242a a b b 内单调递增. …………13分(20)(本小题满分13分)(Ⅰ) 解:由题知: 21==a c e ,又因为21F PF ∆的周长为6,所以622=+c a ,解得1,2==c a .所以椭圆E 的方程为13422=+y x . …………4分(II )(1)证法一: 由⎪⎩⎪⎨⎧-==+)41(312430022xx y y y x 消去y 并整理得0412644320022020=-+-+y x x x y x ,又因为1342020=+y x ,即20203124x y -=, 得022002=+-x x x x ,解得0x x =,因此直线l 与椭圆E 只有一个交点. …………8分 证法二:因为点P在第一象限内,由2222221b x x y y y a b -'+=⇒=⇒=.过点P 与椭圆C 相切的直线斜率l x x k y x y k =-='==00430.因此直线l 与椭圆E 相切,故直线l 与椭圆E 只有一个交点. …………8分(2)解:令2=x 得)21(300x y y C -=,即 )236,2(00y x C -,令2-=x 得)21(300x y y D +=,即)236,2(00y x D +-.所以CD 的中点为)3,0(0y ,2020916y x CD +=.故以CD 为直径的圆方程为2020202024169)3(y y x y y x +=-+ . …………10分 又因为12432020=+y x ,上式化简得06)1(220=--+y y x y . 令⎩⎨⎧=-=-+060122y y x ,得⎩⎨⎧==01y x 或⎩⎨⎧=-=01y x . 故CD 为直径的圆恒过点)0,1(和)0,1(-. …………13分(21)(本小题满分13分)证明:(Ⅰ)因为21>a ,所以0>n a ,当1≥n 时,2122121=⋅>+=+nn n n n a a a a a . 所以,对一切*∈N n ,都有2>n a . …………3分 因为0222121<-=-=-+n nn n n n a a a a a a ,所以数列}{n a 单调递减. …………6分 (Ⅱ)因为221>=a ,由(Ⅰ)中可知2>n a .…………8分 下面用数学归纳法证明n a n 12+<①当1=n 时,n a 1221+<=显然成立.②假设k n =(1≥k )时,命题成立,即k ak 12+<成立那么当1+=k n 时, 有11221221212121++≤+=++<+=+k k ka a a k k k所以当1+=k n 时,上述命题也成立综合①②可得对于任意*∈N n ,有n a n 12+<. 因此,n a n 122+<<. …………13分。
宿州市2016届高三第一次教学质量检测数学(理科)参考答案二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)任意,都有13. 14. 515. 116.三、解答题:(共70分)17. (1)当时,,解得.当时,由,,两式作差得: ()故数列是以为首项,为公比的等比数列,其通项公式为 ………………6分(2)∵=∴211111(2)22n n b b n nn n +⎛⎫==- ⎪⨯++⎝⎭.…………9分故11111111(1)()()()2324352n T n n ⎡⎤=-+-+-++-⎢⎥+⎣⎦1111323(1)221242(1)(2)n n n n n +=+--=-++++ ………………12分18.解析:(1)由题意得(0.020.0320.018)101a +++⨯=,解得, ……………2分50个样本小球重量的平均值为0.2100.32200.3300.184024.6X =⨯+⨯+⨯+⨯=克;故由样本估计总体,可估计盒子中小球重量的平均值约为克; ………6分(2)利用样本估计总体,该盒子中小球重量在内的概率为,则,的取值为,033464(0)()5125P X C===,1231448(1)()()55125P X C ===,2231412(2)()()55125P X C ===, 33311(3)()5125P X C ===的分布列为:6448121301231251251251255EX =⨯+⨯+⨯+⨯=,(或者) …………12分 19.解:(1)证明:∵,11//,A B AB AE AB ∴⊥又∵11,AA AB AA AE A ⊥=∴⊥面.又∵面,∴,以为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则有()()()()()110,0,0,0,2,1,1,1,0,0,0,2,2,0,2A E F A B , ……………………4分 设()111,,,D x y z A D A B λ=且,即(),,2(2,0,0)x y z λ-=,则()(2,0,2),12,1,2D DF λλ∴=--,∵()0,2,1,110AE DF AE =∴⋅=-=,所以; (6)分(2)存在一点且为的中点,使平面与平面夹角的余弦值为 ……………………7分理由如下:由题可知面的法向量设面的法向量为,则00n FE n DF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,∵()()1,1,1,12,1,2FE DF λ=-=--,∴()01220x y z x y z λ-++=⎧⎨-+-=⎩,即()()3211221x z y z λλλ⎧=⎪-⎪⎨+⎪=⎪-⎩, 令,则()()3,12,21n λλ=+- ……………………10分∵平面与平面夹角的余弦值为, ∴14cos ,14m nm n m n ⋅==14=, 解得或(舍),所以当为中点时满足要求. ……………………12分20. 解:(1)由题知,且 即,∴ 椭圆的方程为; ……………………4分(2)当直线的斜率不存在时,必有,此时,……………………5分当直线的斜率存在时,设其斜率为、点,则与椭圆联立,得04)(2)(4)21(2000022=--+-++kx y x kx y k x k , 设,则20021021)(22k kx y k x x x +--=+= 即 又 ………………9分220022002220021]4)(2)[21(4)(1611||21k kx y k kx y k k kkx y S AOC +--+--⋅+⨯+-⨯=∆ 22022202220020021)21()21(2||)21(221)()21(2||2k y k k y k k kx y k kx y ++-++=+--+-=221||220=+=k y综上,无论怎样变化,的面积为常数. ………………12分21. 解:(I )易知,当;当;故函数在上单调递增,在上单调递减,的最大值为. ………………4分(II )不妨设,,有,即,即.由(I )知函数在上单调递增,在上单调递减,所以要证,只要证,即只要证.……6分,则易知.只要证., ,又,在上单调递减,只要证,又,只要证即可. 即只要证,只要证)2ln(ln )2(m e m m m e -<-,只要证0)2ln(ln )2(<---m e m m m e , 令)2ln(ln )2()(x e x x x e x g ---=,,即只要证当时恒成立即可.又 )2(ln 222)2ln(2ln )(x e x xe x x x e x e x x e x x e x x g ---+-=-+---+-=', ,,又22)22()2(e x e x x e x =-+<-,,,在上单调递增, ,有恒成立,此题得证.………………12分22. 解 :(1)∵∥,∴,又与圆相切于点,∴,∵为切线,∴,∴△∽△,∴,即. ………5分(2)∵∥,,∴,由,得∵为圆的切线,∴,∴,∴又∵为圆的切线 ,∴. …………10分 23、解析:(Ⅰ)222,cos ,x y x ρρθ=+=2224cos 242x y x ρρθ-+=+-+∴圆的普通方程为 …………………5分(Ⅱ)由(x -2)2+y 2=2设2x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩ (α为参数)π2sin )22sin()4x y ααα+=+=++ 所以x +y 的最大值4,最小值0 …………………10分24. 解:(1) …………………5分(2)不等式恒成立等价于)3(log )(22min a a x f ->, 因为2)12(12|12||12|=--+≥-++x x x x ,所以,于是,即,即或 …………………10分 (解答题其他解法请酌情给分)。
褚兰中学2018届高三第一次摸底考试理科数学试题第Ⅰ卷一、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,只有一个选项是符合题目要求的).1.设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=()A.(-1,1) B.(0,1) C.(-1,+∞)D.(0,+∞)22.若复数z满足z(i+1)=,则复数z的虚部为()i-1A.-1 B.0 C.i D.13.sin 210°cos120°的值为()1 3 3A. B.-C.- D.4 4 2 3 44.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-2n,则a2+a18=()A.36 B.35 C.34 D.335.已知f(x)=Error!且f(0)=2,f(-1)=3,则f(f(-3))=()A.-2 B.2 C.3 D.-36. 在x4,6,y2,4内随机取出两个数,则这两个数满足x y30的概率为()1111A.B.C.D.4810167. 若圆x2y212x160与直线y kx交于不同的两点,则实数k的取值范围为()A.(3,3)B.(5,5)C.(5,5)D.(3,3)2222π8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若c2=(a-b)2+6,C=,则△ABC3的面积是()9 3 3 3A.3 B. C. D.32 239.《九章算数》中,将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”,已知某“堑堵”的三视图- 1 -如图所示,俯视图中虚线平分矩形的面积,则该“堑堵”的侧面积为( )A .2B .4+2 2C .4+4 2D .6+4 210. 运行如下程序框图,如果输入的t 0, 5,则输出S 属于( )开始输入 tt ≥2?是S t 24t输出 S否结束S 5tA .4,10B .5, 2C .4, 3D .2, 511.设向量 a ,b 满足|a |=1,|a -b |= 3,a ·(a -b )=0,则|2a +b |=( ) A .2B .2 3C .4D .4 3f xax x 2 ln x5 ln 2 a12.已知函数存在极值,若这些极值的和大于,则实数 的取值范围为( )A .,4B .4,C .,2D .2,第Ⅱ卷本试卷包括必考题和选考题两部分.第 13题~第 21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第 22题~第 23题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题(本大题共 4小题,每小题 5分,共 20分)n213.若二项式展开式中的第 5项是常数,则自然数 n 的值为________.xx- 2 -y 2≤0,x +y - 6x 3≥0,14.已知 x ,y 满足则的取值范围是________.x -4x y 1≤0.15.下列说法中正确的是________.①命题“若 x 2-3x +2=0,则 x =1”的逆否命题为“若 x ≠1,则 x 2-3x +2≠0” ②“x =2”是“x 2-3x +2=0”的充分不必要条件③若命题 p :∃x 0∈R ,使得 x 20-x 0+1≤0,则¬p :对∀x ∈R ,都有 x 2-x +1>0 ④若 p ∨q 为真命题,则 p ,q 均为真命题16.已知 F 是抛物线 y 2=4x 的焦点,A ,B 是抛物线上两点,若△AFB 是正三角形,则△AFB 的 边长为________.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.(本小题满分 12分)某河流上的一座水力发电站,每年六月份的发电量 Y (单位:万千瓦 时)与该河上游在六月份的降雨量 X (单位:毫米)有关.据统计,当 X =70时,Y =460;X 每增 加 10,Y 增加 5.已知近 20年 X 的值为140,110,160,70,200,160,140,160,220,200,110,160,160,200,140,110,160,220,140,16 0.(1)完成如下的频率分布表: 近 20年六月份降雨量频率分布表降雨量70 110140 160200220频率1 204 202 20(2)假定今年六月份的降雨量与近 20年六月份降雨量的分布规律相同,并将频率视为概率,求 今年六月份该水力发电站的发电量低于 490(万千瓦时)或超过 530(万千瓦时)的概率.18.(本小题满分 10分)已知曲线 C 1的参数方程为Error!曲线 C 2的极坐标方程为 ρ=2 2(cos θ π- ),以极点为坐标原点,极轴为 x 轴正半轴建立平面直角坐标系. 4 (1)求曲线 C 2的直角坐标方程;(2)求曲线 C 2上的动点 M 到曲线 C 1的距离的最大值.19.(本小题满分 12分)已知数列a为公差不为 0的等差数列,满足a ,且n15a a a2 , 9 , 30成等比数列.(1)求a的通项公式;n- 3 -zE8G 6CB4 D111(2)若数列b ,求数列b满足a n N,且b的前n项和T.n n1n nb b3n1nA220. (本小题满分12分)已知在四棱锥C ABDE中,DB 平面ABC,AE//DB,△ABC2AE 1M AB是边长为的等边三角形,,为的中点.10551015D2E4MA B6C8(1)求证:CM EM;(2)若直线DM与平面ABC所成角的正切值为2,求二面角B CD E的大小.x2 y221.(本小题满分12分)如图,椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,右顶点,上顶点分a2 b25别为A,B,且|AB|=|BF|.2(1)求椭圆C的离心率;(2)若斜率为2的直线l过点(0,2),且l交椭圆C于P,Q两点,OP⊥OQ,求直线l的方程及椭圆C的方程.3x2+ax22.(本小题满分12分)设函数f(x)=(a∈R).e x(1)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.- 4 -褚兰中学2018届高三第一次摸底考试理科数学参考答案1.C2.B3.A4.C5.B6.B7.C8.C9.C10.A 11.B 12.B1313.1214. 15.①②③16.8+4 或8-41, 3 3717.解:(1)在所给数据中,降雨量为110毫米的有3个,为160毫米的有7个,为200毫米的有3个.故近20年六月份降雨量频率分布表为降雨量70 110 140 160 200 220频率120320420720320220X(2)由已知可得Y=+425,故P(“发电量低于490万千瓦时或超过530万千瓦时”)2=P(Y<490或Y>530)=P(X<130或X>210)=P(X=70)+P(X=110)+P(X=220)1 32 3=++=.20 20 20 103故今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率为.10π18.解:(1)ρ=2 2cos( 4)=2(cos θ+sin θ),即ρ2=2(ρcos θ+ρsin θ),θ-可得x2+y2-2x-2y=0,故C2的直角坐标方程为(x-1)2+(y-1)2=2.(2)C1的普通方程为x+3y+2=0,由(1)知曲线C2是以(1,1)为圆心,以2为半径的圆,且圆|1+3+2| 3+3 心到直线C1的距离d==,12+(3)223+3+2 2所以动点M到曲线C1的距离的最大值为.219.(1)设等差数列a的公差为d(d 0),由a a a成等比数列可知2,9,30na d a da d2a d 2a 2n 315,又,解得,∴.………………4分n1129181111(2)由N,得,a n a n2,n Nn n1b b b bn1n n n1- 5 -当 n 2 时,1 1111111b b bbbb b bnnn 1 n 1n 22 111 1 a aan 1 2n 63 n n 2 , …………………8分n 1n21b211 1b上式也成立,∴,∴bN对n n 2 n1n3bn1 1 1 1,n n 2 2 n n 2 ∴Tn11 1 1 1 1 1 3 1 112 3 2 4n n 2 2 2 n 1 n 23n 5n 2 412nn……………………… 12分20.(1)因为△ABC 是等边三角形, M 为 AB 的中点,所以CM AB .又因为 DB 平面 ABC ,DB CM ,可得CM 平面 ABDE ,因为 EM平面 ABDE ,所以CM EM ;(4分)(2)如图,以点 M 为坐标原点, MC ,MB 所在直线分别为 x , y 轴,过 M 且与直线 BD 平行 的直线为 z 轴,建立空间直角坐标系.因为 DB平面 ABC ,所以 DMB 为直线 DM 与平面ABC所成的角.(6分)BDBD 2B0,1,0C 3,0,由题意得tan DMB2,即,故,,MBD0,1,2,E 0,1,1,于是BC 3,1,0,BD 0,0,2,CE 3,1,1,CD3,1,2,设平面BCD与平面CDE的法向量分别为,m x1,y1,z1n m BC03x y0x y z x y2,2,21113,则由得,令,得,所以11BD 02z 0m1m 3231,3,0.同理求得n,(10分)1,,33所以cos m,n m n 0,则二面角的大小为90.(12分)B CD Em n- 6 -4DA210551015 z D 2E4BMAy 6xC81012y 5 5 21.解:(1)由已知|A3B x|-=2y+4|=B0F|,即a2+b2=a,x+y-4=02 214c 3x+2y=0(3,1)4a2+4b2=5a2,4a2+4(a2-c2)=5a2,∴e==.x a 2x2 y2(2)由(1)知a2=4b2,∴椭圆C:+=1.4b2 b2设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线l的方程为y-2=2(x-0),即2x-y+2=0.由Error!消去y,得x2+4(2x+2)2-4b2=0,217 即17x2+32x+16-4b2=0.Δ=322+16×17(b2-4)>0,解得b> .173216-4b2 x1+x2=-,x1x2=.17 17∵OP⊥OQ,∴·=0,即x1x2+y1y2=0,x1x2+(2x1+2)(2x2+2)=0,5(16-4b2) 1285x1x2+4(x1+x2)+4=0.从而-+4=0,17 172 17 x2解得b=1,满足b> .∴椭圆C的方程为+y2=1.17 4(6x+a)e x-(3x2+ax)e x-3x2+(6-a)x+a22.解:(1)对f(x)求导得f′(x)==,(e x)2 e x因为f(x)在x=0处取得极值,所以f′(0)=0,即a=0.3x2 -3x2+6x 3 3当a=0时,f(x)=,f′(x)=,故f(1)=,f′(1)=,从而f(x)在点(1,f(1))e x e x e e3 3处的切线方程为y-=(x-1),化简得3x-e y=0.e e-3x2+(6-a)x+a(2)由(1)知f′(x)=.e x6-a-a2+36 6-a+a2+36 令g(x)=-3x2+(6-a)x+a,由g(x)=0解得x1=,x2=.6 6当x<x1时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数;当x1<x<x2时,g(x)>0,即f′(x)>0,故f(x)为增函数;- 7 -当x>x2时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数.6-a+a2+36 9 由f(x)在[3,+∞)上为减函数,知x2=≤3,解得a≥-,629,故a的取值范围为.2褚兰中学2018届高三第一次摸底考试理科数学答题卡姓名:______________________________班级:条码粘贴处准考证号缺考标记考生禁止填涂缺考标记-!只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
宿州市汴北三校联考2017-2018学年度第一学期期中考试高三数学试题(理科)第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)1. 设全集,集合,,则( )A. B. C. D.【答案】D【解析】全集,集合,,,所以.故选D.2. 函数的定义域为( )A. B. C. D.【答案】C【解析】欲使函数有意义则,所以的定义域为,故选C.【点睛】求函数的定义的常用方法步骤有:1、列出使函数有意义的自变量的不等式关系式.依据有:①分母不为0;②偶次根式中被开方数不小于0;③0指数幂的底数不为零;2、求解即可得函数的定义域.3. 对于非零向量,,“”是“”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若“”成立,则可知非零向量,共线,且大小相等,方向相反,此时“”,由条件可以推知结论.若“”成立,则可知非零向量,满足=k,k∈R,当且仅当k=−1时有“”成立,由结论不可推知条件.所以,“”是“”的充分不必要条件.故选A.4. 函数的最小正周期为A. B. C. D.【答案】C【解析】函数的最小正周期为.故选C.5. 已知命题:“对任意,都有”,则命题的否定是()A. 对任意,都有B. 存在,使得C. 对任意,都有D. 存在,使得【答案】B【解析】否定全称命题时,一是要改写量词,全称量词改写为存在量词词;二是要否定结论,所以“对任意,都有”的否定是“存在,使得”,故选B.6. 若函数在区间上是减函数,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】B【解析】二次函数对称轴为:解得:.故选B.点睛:函数在某个区间上是单调减函数,则要求该区间是原函数的单调减区间的子区间即可.7. 在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c, 若则△ABC的形状为()A. 直角三角形B. 钝角三角形C. 锐角三角形D. 不确定【答案】A【解析】由,结合正弦定理可得即,又因为△ABC中,,所以,即.所以△ABC为直角三角形.故选A.8. f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对任意正数a,b,若a<b,则必有( )A. af(a)≤f(b)B. bf(b)≤af(a)C. af(b)≤bf(a)D. bf(a)≤af(b)【答案】B【解析】令,则,所以在(0,+∞)上为减函数.又任意正数a,b,且a<b,所以,即bf(b)≤af(a).故选B.9. 已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式为()A. B.C. D.【答案】A【解析】由函数图像可知,,所以.由点,可得,解得.由,可得,所以.故选A.10. 设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则使f(x)<0的x的取值范围为 ( )A. (-1,0)∪(1,+∞)B. (-∞,-1)∪(0,1)C. (-∞,-1)∪(1,+∞)D. (-1,0)∪(0,1)【答案】B【解析】f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,由f(x)<0可得.又f(x)为奇函数,所以图像关于原点对称,在上,由f(x)<0,可得.综上:使f(x)<0的x的取值范围为(-∞,-1)∪(0,1).故选B.点睛:正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好三个问题:(1)定义域关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)是定义域上的恒等式;(3)奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称.11. 曲线在点处的切线方程为( )A. B. C. D.【答案】B【解析】试题分析:,当时,,所以切线方程是,整理为,故选B.考点:导数的几何意义视频12. 函数的图象大致是()A. B. C. D.【答案】C【解析】为偶函数,图象关于轴对称,排除,当时,,排除D,故选C.【方法点晴】本题通过对多个图象的选择考查函数的奇偶性、单调性,属于中档题. 这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)填空题(每题5分,共20分,将答案写到答题卡上)13. 已知α是第二象限的角,tanα=,则cosα=________.【答案】-【解析】试题分析:(1)由,代入,解得.试题解析:∵是第二象限角,∴.由,得.代入,得,.∴.14. 函数在上的最小值与最大值的和为____。
2018年安徽省宿州市高考数学一模试卷(理科)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,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)若集合A={x|1≤3x≤81},B={x|log2(x2﹣x)>1},则A∩B=()A.(2,4] B.[2,4] C.(﹣∞,0)∪[0,4] D.(﹣∞,﹣1)∪[0,4] 2.(5分)已知复数z=1﹣i(i为虚数单位),复数为z的共轭复数,则=()A.﹣2i B.2i C.4﹣2i D.4+2i3.(5分)已知函数,执行如图所示的程序框图,输出的结果是()A.B.C.D.4.(5分)在平面直角坐标系xOy中,设F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,P是双曲线左支上一点,M是PF1的中点,且OM⊥PF1,2|PF1|=|PF2|,则双曲线的离心率为()A.B.C.2 D.5.(5分)设,,,则a,b,c三个数从大到小的排列顺序为()A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.c>a>b6.(5分)若函数f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)为奇函数,且在上为减函数,则θ的一个值为()A.﹣B.﹣C.D.7.(5分)将3名教师和3名学生共6人平均分成3个小组,分别安排到三个社区参加社会实践活动,则每个小组恰好有1名教师和1名学生的概率为()A.B.C.D.8.(5分)《九章算术》是我国古代数学名著,它在几何学中的研究比西方早一千多年,其中有很多对几何体外接球的研究,如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积是()A.81πB.33πC.56πD.41π9.(5分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,若将函数f(x)的图象上点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位,所得到的函数g(x)的解析式为()A.B.g(x)=2sin2xC.D.10.(5分)已知函数,g(x)=﹣f(﹣x),则方程f(x)=g(x)的解的个数为()A.4 B.3 C.2 D.111.(5分)已知抛物线C:y2=8x,圆F:(x﹣2)2+y2=4,直线l:y=k(x﹣2)(k≠0)自上而下顺次与上述两曲线交于M1,M2,M3,M4四点,则下列各式结果为定值的是()A.|M1M3|•|M2M4| B.|FM1|•|FM4| C.|M1M2|•|M3M4| D.|FM1|•|M1M2|12.(5分)已知l1,l2分别是函数f(x)=|lnx|图象上不同的两点P1,P2处的切线,l1,l2分别与y轴交于点A,B,且l1与l2垂直相交于点P,则△ABP的面积的取值范围是()A.(0,1)B.(0,2)C.(0,+∞)D.(1,+∞)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.13.(5分)已知向量满足,,且,则向量与向量的夹角为.14.(5分)(x﹣2y+y2)6的展开式中,x2y5的系数为.15.(5分)在平面直角坐标系中,若不等式组(a为常数)所表示的平面区域内的面积等于1,则a的值为.16.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=c,sinB+sin (A﹣C)=sin2A,若O为△ABC所在平面内一点,且O,C在直线AB的异侧,OA=2OB=2,则四边形OACB面积的取值范围是.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,每个考题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.(12分)在数列{an }中,a1=1,.(Ⅰ)设,求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{an }的前n项和Sn.18.(12分)如图所示,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠ABC=60°,∠PDC=90°,E为棱AP的中点,且AD⊥CE.(Ⅰ)求证:平面PAD⊥平面ABCD;(Ⅱ)当直线PB与底面ABCD成30°角时,求二面角B﹣CE﹣P的余弦值.19.(12分)为了适当疏导电价矛盾,保障电力供应,支持可再生能源发展,促进节能减排,安徽省于2012年推出了省内居民阶梯电价的计算标准:以一个年度为计费周期、月度滚动使用,第一阶梯电量:年用电量2160度以下(含2160度),执行第一档电价元/度;第二阶梯电量:年用电量2161至4200度(含4200度),执行第二档电价元/度;第三阶梯电量:年用电量4200度以上,执行第三档电价元/度.某市的电力部门从本市的用电户中随机抽取10户,统计其同一年度的用电情况,列表如表:用户编号12345678910年用电量(度)1000126014001824218024232815332544114600(Ⅰ)试计算表中编号为10的用电户本年度应交电费多少元(Ⅱ)现要在这10户家庭中任意选取4户,对其用电情况作进一步分析,求取到第二阶梯电量的户数的分布列与期望;(Ⅲ)以表中抽到的10户作为样本估计全市的居民用电情况,现从全市居民用电户中随机地抽取10户,若抽到k户用电量为第一阶梯的可能性最大,求k的值.20.(12分)已知椭圆的右顶点为A,上顶点为B,离心率,O为坐标原点,圆与直线AB相切.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)已知四边形ABCD内接于椭圆E,AB∥DC.记直线AC,BD的斜率分别为k1,k 2,试问k1•k2是否为定值证明你的结论.21.(12分)已知函数,函数g(x)=﹣2x+3.(Ⅰ)判断函数的单调性;(Ⅱ)若﹣2≤a≤﹣1时,对任意x1,x2∈[1,2],不等式|f(x1)﹣f(x2)|≤t|g(x1)﹣g(x2)|恒成立,求实数t的最小值.选考题:共10分.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t为参数),以O 为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,且直线l与曲线C交于P,Q两点.(Ⅰ)求直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)把直线l与x轴的交点记为A,求|AP|•|AQ|的值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数.(Ⅰ)当m=0时,求函数f(x)的最小值;(Ⅱ)若函数f(x)≤5在x∈[1,4]上恒成立,求实数m的取值范围.2018年安徽省宿州市高考数学一模试卷(理科)参考答案与试题解析一、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,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)若集合A={x|1≤3x≤81},B={x|log2(x2﹣x)>1},则A∩B=()A.(2,4] B.[2,4] C.(﹣∞,0)∪[0,4] D.(﹣∞,﹣1)∪[0,4]【解答】解:A={x|1≤3x≤81}{x|0≤x≤4},B={x|log2(x2﹣x)>1}={x|x2﹣x>2}={x|x>2或x<﹣1},则A∩B={x|2<x≤4},故选:A.2.(5分)已知复数z=1﹣i(i为虚数单位),复数为z的共轭复数,则=()A.﹣2i B.2i C.4﹣2i D.4+2i【解答】解:由z=1﹣i,得,则==.故选:C.3.(5分)已知函数,执行如图所示的程序框图,输出的结果是()A.B.C.D.【解答】解:模拟程序的运行,可得程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S=++…+的值,可得:S=++…+=(1﹣)+()+…+(﹣)=1﹣=.故选:B.4.(5分)在平面直角坐标系xOy中,设F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,P是双曲线左支上一点,M是PF1的中点,且OM⊥PF1,2|PF1|=|PF2|,则双曲线的离心率为()A.B.C.2 D.【解答】解:P为双曲线左支上的一点,则由双曲线的定义可得,|PF2|﹣|PF1|=2a,由|PF2|=2|PF1|,则|PF2|=4a,|PF1|=2a,∵M是PF1的中点,且OM⊥PF1∴由△PF1F2为直角三角形,则|PF2|2+|=|PF2|2,=|F1F2|2.∴5a2=c2即有e=.故选:B.5.(5分)设,,,则a,b,c三个数从大到小的排列顺序为()A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.c>a>b【解答】解:b===>ln=ln=a,a=>=c.∴b>a>c.故选:B.6.(5分)若函数f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)为奇函数,且在上为减函数,则θ的一个值为()A.﹣B.﹣C.D.【解答】解:∵f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)=2sin(2x+θ+)为奇函数,故有θ+=kπ,即:θ=kπ﹣(k∈Z),可淘汰A、C选项,然后分别将B和C选项代入检验,易知当θ=时,f(x)=﹣2sin2x其在区间[﹣,0]上递减,故选:C.7.(5分)将3名教师和3名学生共6人平均分成3个小组,分别安排到三个社区参加社会实践活动,则每个小组恰好有1名教师和1名学生的概率为()A.B.C.D.【解答】解:将3名教师和3名学生共6人平均分成3个小组,分别安排到三个社区参加社会实践活动,基本事件总数n==90,每个小组恰好有1名教师和1名学生包含的基本事件个数m==36,∴每个小组恰好有1名教师和1名学生的概率为p===.故选:B.8.(5分)《九章算术》是我国古代数学名著,它在几何学中的研究比西方早一千多年,其中有很多对几何体外接球的研究,如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积是()A.81πB.33πC.56πD.41π【解答】解:由三视图还原原几何体如图:该几何体为四棱锥,下底面ABCD是边长为4的正方形,侧面PAD为等腰三角形,且平面PAD⊥平面ABCD.棱锥的高为1,设三角形PAD的外心为G,则=2PG,∴PG=.再设该四棱锥外接球的半径为R,则则该几何体的外接球的表面积为.故选:D.9.(5分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,若将函数f (x)的图象上点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位,所得到的函数g(x)的解析式为()A.B.g(x)=2sin2x C.D.【解答】解:由题设图象知,A=2,周期T=4(x0+π﹣x)=4π,∴ω==.∵点(0,1)在函数图象上,∴2sin(φ)=1,即sin(φ)=.又∵0<φ<,∴φ=.故函数f(x)的解析式为f(x)=2sin(x+),将图象横坐标缩短到原来的,可得2sin(2x+),再向右平移个单位,可得2sin[2(x﹣)+]=2sin(2x),即 g(x)=2sin(2x),故选:D.10.(5分)已知函数,g(x)=﹣f(﹣x),则方程f(x)=g(x)的解的个数为()A.4 B.3 C.2 D.1【解答】解:函数的图象如图所示,由g(x)=﹣f(﹣x),可得g(x)和f(x)的图象关于原点对称,作出y=g(x)的图象,可得y=f(x)和y=g(x)的图象有4个交点,则方程f(x)=g(x)的解的个数为4.故选:A.11.(5分)已知抛物线C:y2=8x,圆F:(x﹣2)2+y2=4,直线l:y=k(x﹣2)(k≠0)自上而下顺次与上述两曲线交于M1,M2,M3,M4四点,则下列各式结果为定值的是()A.|M1M3|•|M2M4| B.|FM1|•|FM4| C.|M1M2|•|M3M4| D.|FM1|•|M1M2|【解答】解:分别设M1,M2,M3,M4四点横坐标为x1,x2,x3,x4,由y2=8x可得焦点F(2,0),准线 l:x=﹣2.由定义得:|M1F|=x1+2,又∵|M1F|=|M1M2|+2,∴|M1M2|=x1,同理:|M3M4|=x4,将y=k(x﹣2)时,代入抛物线方程,得:k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0,∴x1x2=4,∴|M1M2|•|M3M4|=4故选:C.12.(5分)已知l1,l2分别是函数f(x)=|lnx|图象上不同的两点P1,P2处的切线,l1,l2分别与y轴交于点A,B,且l1与l2垂直相交于点P,则△ABP的面积的取值范围是()A.(0,1)B.(0,2)C.(0,+∞)D.(1,+∞)【解答】解:设P1(x1,y1),P2(x2,y2)(0<x1<1<x2),当0<x<1时,f′(x)=﹣,当x>1时,f′(x)=,∴l1的斜率k1=﹣,l2的斜率k2=,∵l1与l2垂直,且x2>x1>0,∴k1•k2=﹣•=﹣1,即x1x2=1.直线l1:y=﹣(x﹣x1)﹣lnx1,l2:y=(x﹣x2)+lnx2.取x=0分别得到A(0,1﹣lnx1),B(0,﹣1+lnx2),|AB|=|1﹣lnx1﹣(﹣1+lnx2)|=|2﹣(lnx1+lnx2)|=|2﹣lnx1x2|=2.联立两直线方程可得交点P的横坐标为x=,∴S△PAB =|AB|•|xP|=×2×=,∵函数y=x+在(0,1)上为减函数,且0<x1<1,∴x1+>1+1=2,则0<<,∴0<<1.∴△PAB的面积的取值范围是(0,1).故选:A.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.13.(5分)已知向量满足,,且,则向量与向量的夹角为.【解答】解:∵,∴,=2又∵∴即设向量与的夹角为θ则cosθ==∵θ∈[0,π]∴θ=故答案为:14.(5分)(x﹣2y+y2)6的展开式中,x2y5的系数为﹣480 .【解答】解:通项公式T=,r+1令6﹣r=2,解得r=4.∴T=.5又(y2﹣2y)4=(y2)4﹣•2y+﹣+,∴x2y5的系数为×(﹣•23)=﹣480.故答案为:﹣480.15.(5分)在平面直角坐标系中,若不等式组(a为常数)所表示的平面区域内的面积等于1,则a的值为 1 .【解答】解:当a<0时,不等式组所表示的平面区域,如图中的M,一个无限的角形区域,面积不可能为2,故只能a≥0,此时不等式组所表示的平面区域如图中的N,区域为三角形区域,若这个三角形的面积为1,则AB=2,即点B的坐标为(1,2),代入y=ax+1得a=1.故答案为:1;16.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=c,sinB+sin (A﹣C)=sin2A,若O为△ABC所在平面内一点,且O,C在直线AB的异侧,OA=2OB=2,则四边形OACB面积的取值范围是.【解答】解:根据sinB+sin(A﹣C)=sin2A,可得sin(A+C)+sin(A﹣C)=sin2A,可得2sinAcosC=2sinAcosA,即cosC=cosA,那么b=c=a,三角形△ABC时等边三角.由OA=2OB=2,四边形OACB面积S=AO•OB•sin∠AOB+bcsinA,则四边形OACB面积S=+sin∠AOB=(5﹣4cos∠AOB)+sin∠AOB=sin∠AOB﹣cos ∠AOB=2sin(∠AOB﹣)∵0<∠AOB<π∴<∠AOB﹣那么:<2sin(∠AOB﹣)≤2∴OACB面积的取值范围是故答案为: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,每个考题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.(12分)在数列{an }中,a1=1,.(Ⅰ)设,求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{an }的前n项和Sn.【解答】解:(I)由已知有∴,又b1=a1=1,利用累差叠加即可求出数列{bn}的通项公式:∴(n∈N*);(II)由(I)知,∴而,令①①×2得②①﹣②得==﹣2+(1﹣n)•2n+1∴.18.(12分)如图所示,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠ABC=60°,∠PD C=90°,E为棱AP的中点,且AD⊥CE.(Ⅰ)求证:平面PAD⊥平面ABCD;(Ⅱ)当直线PB与底面ABCD成30°角时,求二面角B﹣CE﹣P的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:取AD的中点O,连OE,OC,CA,∵∠ABC=60°,∴△ACD为等边三角形,得AD⊥OC,又AD⊥CE,∴AD⊥平面COE,得AD⊥OE,又OE∥PD,∴AD⊥PD,又∠PDC=90°,∴PD⊥平面ABCD,又PD⊂平面PAD,∴平面PAD⊥平面ABCD;(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知OE⊥平面ABCD,AD⊥OC,以OC,OD,OE分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,设菱形ABCD的边长为2,则,,∵直线PB与底面ABCD成30°角,即∠PBD=30°,∴,∴,∴,设为平面BCE的一个法向量,=1,则,则,令x1∴;设为平面PCE的一个法向量,则,令x=1,则,2∴.∴,由题可知二面角B﹣CE﹣P的平面角为钝角,二面角B﹣CE﹣P的余弦值为.19.(12分)为了适当疏导电价矛盾,保障电力供应,支持可再生能源发展,促进节能减排,安徽省于2012年推出了省内居民阶梯电价的计算标准:以一个年度为计费周期、月度滚动使用,第一阶梯电量:年用电量2160度以下(含2160度),执行第一档电价元/度;第二阶梯电量:年用电量2161至4200度(含4200度),执行第二档电价元/度;第三阶梯电量:年用电量4200度以上,执行第三档电价元/度.某市的电力部门从本市的用电户中随机抽取10户,统计其同一年度的用电情况,列表如表:12345678910用户编号年用电1000126014001824218024232815332544114600量(度)(Ⅰ)试计算表中编号为10的用电户本年度应交电费多少元(Ⅱ)现要在这10户家庭中任意选取4户,对其用电情况作进一步分析,求取到第二阶梯电量的户数的分布列与期望;(Ⅲ)以表中抽到的10户作为样本估计全市的居民用电情况,现从全市居民用电户中随机地抽取10户,若抽到k户用电量为第一阶梯的可能性最大,求k的值.【解答】解:(I)因为第二档电价比第一档电价多元/度,第三档电价比第一档电价多元/度,编号为10的用电户一年的用电量是4600度,则该户本年度应交电费为:4600×+(4200﹣2160)×+(4600﹣4200)×=元.(II)设取到第二阶梯电量的用户数为X,可知第二阶梯电量的用户有4户,则X可取0,1,2,3,4.,,,,,故X的分布列是:X01234P所以.(III)由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯,满足X~B(10,),可知(k=0,…10),∵抽到k户用电量为第一阶梯的可能性最大,∴,解得,∵k∈N*所以当k=4时,概率最大,所以k=4.20.(12分)已知椭圆的右顶点为A,上顶点为B,离心率,O为坐标原点,圆与直线AB相切.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)已知四边形ABCD内接于椭圆E,AB∥DC.记直线AC,BD的斜率分别为k1,k 2,试问k1•k2是否为定值证明你的结论.【解答】解:(I)直线AB的方程为+=1,即bx+ay﹣ab=0,由圆O与直线AB相切,得=,即=,①设椭圆的半焦距为c,则e==,∴=1﹣e2=,②由①②得a2=4,b2=1.故椭圆的标准方程为;( II)k1•k2=为定值,证明过程如下:由(I)得直线AB的方程为y=﹣x+1,故可设直线DC的方程为y=﹣x+m,显然m≠±1.设C(x1,y1),D(x2,y2).联立消去y得x2﹣2mx+2m2﹣2=0,则△=8﹣4m2>0,解得﹣<m<,且m≠±1,∴x1+x2=2m,x1x2=2m2﹣2.由,,则=,=,=,==.21.(12分)已知函数,函数g(x)=﹣2x+3.(Ⅰ)判断函数的单调性;(Ⅱ)若﹣2≤a≤﹣1时,对任意x1,x2∈[1,2],不等式|f(x1)﹣f(x2)|≤t|g(x1)﹣g(x2)|恒成立,求实数t的最小值.【解答】解:(I),其定义域为为(0,+∞),=.(1)当a≤0时,F'(x)≥0,函数y=F(x)在(0,+∞)上单调递增;(2)当a>0时,令F'(x)>0,解得;令F'(x)<0,解得.故函数y=F(x)在上单调递增,在上单调递减.(II)由题意知t≥0.,当﹣2≤a≤﹣1时,函数y=f(x)单调递增,不妨设1≤x1≤x2≤2,又函数y=g(x)单调递减,所以原问题等价于:当﹣2≤a≤﹣1时,对任意1≤x1≤x2≤2,不等式f(x2)﹣f(x1)≤t[g(x1)﹣g(x2)]恒成立,即f(x2)+tg(x2)≤f(x1)+tg(x1)对任意﹣2≤a≤﹣1,1≤x1≤x2≤2恒成立.记h(x)=f(x)+tg(x)=lnx﹣+(1﹣2t)x+3t,则h(x)在[1,2]上单调递减.得对任意a∈[﹣2,﹣1],x∈[1,2]恒成立.令,a∈[﹣2,﹣1],则2t≤0在x∈(0,+∞)上恒成立.则2t﹣1≥(2x+)max,而y=2x+在[1,2]上单调递增,所以函数y=2x+在[1,2]上的最大值为.由2t﹣1,解得t.故实数t的最小值为.选考题:共10分.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t为参数),以O 为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,且直线l与曲线C交于P,Q两点.(Ⅰ)求直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)把直线l与x轴的交点记为A,求|AP|•|AQ|的值.【解答】解:(Ⅰ)∵直线l的参数方程是(t为参数),∴直线l消去参数t,得直线l的普通方程为x﹣y﹣1=0,∵曲线C的极坐标方程为3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,∴曲线C的直角坐标方程为3x2+4y2=12.(II)解法一:在x﹣y﹣1=0中,令y=0,得x=1,则A(1,0),联立,消去y,得7x2﹣8x﹣8=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),其中x1<x2,则有x1+x2=,x1x2=﹣.|AP|=|x1﹣1|=﹣(x1﹣1),|AQ|=|x2﹣1|=(x2﹣1),故|AP|•|AQ|=﹣2(x1﹣1)(x2﹣1)=﹣2[x1x2﹣(x1+x2)+1]=.解法二:把,代入3x2+4y2=12,得14t2+6﹣9=0,则t1t2=﹣,则|AP|•|AQ|=(﹣2t1)•(2t2)=﹣4t1t2=.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数.(Ⅰ)当m=0时,求函数f(x)的最小值;(Ⅱ)若函数f(x)≤5在x∈[1,4]上恒成立,求实数m的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)当m=0时,,当且仅当,即x=±2时等式成立,所以,当x=±2时,f(x)min=4.(Ⅱ)当x∈[1,4]时,函数f(x)的最大值为5⇔在x∈[1,4]上恒成立,⇔在x∈[1,4]上恒成立,⇔在x∈[1,4]上恒成立,⇔,且在x∈[1,4]上恒成立,函数在[1,2]上单调递减,在[2,4]上单调递增.∵,当且仅当x=2时等式成立,而在x∈[1,4]上是恒成立的.∴2m﹣5≤4∴,即实数m的取值范围是.。
宿州市2018届高三第一次教学质量检测数学(理科)试题 第Ⅰ卷 选择题(满分60分)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,只有一项是符合题目要求的.1.若集合{|1381}xA x =≤≤,22{|log ()1}B x x x =->,则A B =( )A .(2,4]B .[2,4]C .(,0)(0,4]-∞ D .(,1)[0,4]-∞-2.已知复数1z i =-(i 为虚数单位),复数z 为z 的共轭复数,则221z zz -=-( ) A .2i - B .2i C .42i - D .42i + 3.已知函数1()(1)f x x x =+,执行如图所示的程序框图,输出的结果是( )A .20172018 B .20182019 C .20182017 D .201920184.在平面直角坐标系xOy 中,设12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线左支上一点,M 是1PF 的中点,且1OM PF ⊥,122||||PF PF =,则双曲线的离心率为( )A .6B .5 C. 2 D .3 5.设ln 22a =,ln 33b =,ln 55c =,则,,a b c 三个数从大到小的排列顺序为( ) A .a b c >> B .b a c >> C.b c a >> D .c a b >> 6.若函数()3sin(2)cos(2)f x x x θθ=+++为奇函数,且在[,0]4π-上为减函数,则θ的一个值为( ) A .3π-B .6π- C.23π D .56π 7.将3名教师和3名学生共6人平均分成3个小组,分别安排到三个社区参加社会实践活动,则每个小组恰好有1名教师和1名教师和1名学生的概率为( ) A .13 B .25 C. 12 D .358.《九章算术》是我国古代数学名著,它在几何学中的研究比西方早一千多年,其中有很多对几何体外接球的研究,如下图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的外接球的体积是( )A .81πB .33π C. 56π D .41π 9.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0,0,0)2A πωϕ>><<的部分图像如图所示,若将函数()f x 的图像上点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的14,再向右平移6π个单位,所得到的函数()g x 的解析式为( )A .1()2sin4g x x = B .()2sin 2g x x = C.1()2sin()46g x x π=-D .()2sin(2)6g x x π=-10.已知函数2241,0()2,0x x x x f x x e⎧++<⎪=⎨≥⎪⎩,()()g x f x =--,则方程()()f x g x =的解的个数为( )A .4B .3 C.2 D .111.已知抛物线2:8C y x =,圆22:(2)4F x y -+=,直线:(2)(0)l y k x k =-≠自上而下顺次与上述两曲线交于1234,,,M M M M 四点,则下列各式结果为定值的是( ) A .1324||||M M M M ⋅ B .14||||FM FM ⋅ C. 1234||||M M M M ⋅ D .112||||FM M M ⋅12.已知12,l l 分别是函数()|ln |f x x =图像上不同的两点12,P P 处的切线,12,l l 分别与y 轴交于点,A B ,且1l 与2l 垂直相交于点P ,则ABP ∆的面积的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,2) C. (0,)+∞ D .(1,)+∞第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分. 13.已知向量,a b 满足||1a =,||2b =,且()a a b ⊥-,则向量a 与向量b 的夹角为 .14.26(2)x y y -+的展开式中,25x y 的系数为 .15.在平面直角坐标系中,若不等式组101010x y x ax y +-≥⎧⎪-≤⎨⎪-+≥⎩(a 为常数)所表示的平面区域内的面积等于1,则a 的值为 .16.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知b c =,sin sin()sin 2B A C A +-=,若O 为ABC ∆所在平面内一点,且,O C 在直线AB 的异侧,22OA OB ==,则四边形OACB面积的取值范围是 .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,每个考题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.在数列{}n a 中,11a =,11(1)(1)2nn n a a n n+=+++⋅.(Ⅰ)设nn a b n=,求数列{}n b 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}n a 的前n 项和n S .18.如图所示,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为菱形,60ABC ∠=︒,90PDC ∠=︒,E 为棱AP 的中点,且AD CE ⊥.(Ⅰ)求证:平面PAD ⊥平面ABCD ;(Ⅱ)当直线PB 与底面ABCD 成30︒角时,求二面角B CE P --的余弦值.19.为了适当疏导电价矛盾,保障电力供应,支持可再生能源发展,促进节能减排,安徽省于2012年推出了省内居民阶梯电价的计算标准:以一个年度为计费周期、月度滚动使用,第一阶梯电量:年用电量2160度以下(含2160度),执行第一档电价0.5653元/度;第二阶梯电量:年用电量2161至4200度(含4200度),执行第二档电价0.6153元/度;第三阶梯电量:年用电量4200度以上,执行第三档电价0.8653元/度.某市的电力部门从本市的用电户中随机抽取10户,统计其同一年度的用电情况,列表如下表: 用户编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 年用电量(度)128600(Ⅰ)试计算表中编号为10的用电户本年度应交电费多少元?(Ⅱ)现要在这10户家庭中任意选取4户,对其用电情况作进一步分析,求取到第二阶梯电量的户数的分布列与期望;(Ⅲ)以表中抽到的10户作为样本估计全市..的居民用电情况,现从全市居民用电户中随机地抽取10户,若抽到k 户用电量为第一阶梯的可能性最大,求k 的值.20.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B,离心率2e =,O 为坐标原点,圆224:5O x y +=与直线AB 相切. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)已知四边形ABCD 内接于椭圆,//E AB DC .记直线,AC BD 的斜率分别为12,k k ,试问12k k ⋅是否为定值?证明你的结论.21.已知函数21()ln ()2f x x ax x a R =-+∈,函数()23g x x =-+. (Ⅰ)判断函数1()()()2F x f x ag x =+的单调性;(Ⅱ)若21a -≤≤-时,对任意12,[1,2]x x ∈,不等式1212|()()||()()|f x f x t g x g x -≤-恒成立,求实数t 的最小值.(二)选考题:共10分.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程是1x y ⎧=+⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为22223cos 4sin 12ρθρθ+=,且直线l 与曲线C 交于,P Q 两点.(Ⅰ)求直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程; (Ⅱ)把直线l 与x 轴的交点记为A ,求||||AP AQ ⋅的值. 23.选修4-5:不等式选讲 已知函数4()||f x x m m x=+-+. (Ⅰ)当0m =时,求函数()f x 的最小值;(Ⅱ)若函数()5f x ≤在[1,4]x ∈上恒成立,求实数m 的取值范围.试卷答案一、选择题1-5:ACBBB 6-10:DBDDA 11、12:CA 二、填空题113.4π; 14. 480-; 15. 1; 16. ,244⎛⎤+ ⎥ ⎝⎦三、解答题 17.解:(I )由已知有121n n na a n n+=++ ∴12nn n b b +=+,又111b a ==,利用累差迭加即可求出数列{}n b 的通项公式:∴21n n b =-(*n N ∈) (II )由(I )知2nn a n n =⋅-,∴23(1222322)(123)nn S n n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅-+++⋅⋅⋅+而1123(1)2n n n +++⋅⋅⋅+=+, 令231222322nn T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅ ①①×2得234121222322n n T n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅②①-②得23122222n n n T n +-=+++⋅⋅⋅+-⋅12(12)212n n n +-=-⋅- 12(1)2n n +=-+-⋅ 12(1)2n n T n +=+-⋅∴ 1(1)2(1)22n n n n S n ++=+-⋅-18.解:(Ⅰ)取AD 的中点O ,连,,OE OC CA ,60ABC ∠=,ACD ∴∆为等边三角形,AD OC ∴⊥,又AD CE ⊥AD COE ∴⊥平面,AD OE ∴⊥,又//OE PDAD PD ∴⊥,又90PDC ∠=PD ∴⊥平面ABCD ,又PD ⊆平面PAD [来源:学_科_网Z_X_X_K] ∴平面PAD ABCD ⊥平面.(Ⅱ)由(Ⅰ) 知OE ⊥平面ABCD ,AD OC ⊥,以,,OC OD OE 分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,如图所示,设菱形ABCD 的边长为2,则OC =BD =因为直线PB 与底面ABCD 成30角,即30PBD ∠=tan 23PD BD PBD ∴=⋅∠==2,0),(0,0,1),(0.1,2)B C E P ∴- (3,0,1),(0,2,0),(0,1,1)CE CB EP ∴=-=-=设1111(,,)n x y z =为平面BCE 的一个法向量,则11111030200n CE xz y n CB ⎧⎧⋅=-+=⎪⎪⇒⎨⎨-=⋅=⎪⎪⎩⎩,令11x =,则13z = 1(1,0,3)n ∴=设2222(,,)n x y z =为平面PCE 的一条法向量,则22222203000n CE x z y z n EP ⎧⎧⋅=-+=⎪⎪⇒⎨⎨+=⋅=⎪⎪⎩⎩,令21x =,则223,3y z =-= 2(1,3,3)n ∴=-12121227cos ,727n n n n n n ⋅∴<>===⋅⋅,由题可知二面角B CE P --的平面角为钝角,所以二面角B CE P --的余弦值为27-.19.解:(I )因为第二档电价比第一档电价多0.05元/度,第三档电价比第一档电价多0.3元/度,编号为10的用电户一年的用电量是4600度,则该户本年度应交电费为 4600×0.5653 +(4200-2160)×0.05 +(4600-4200)×0.3=2822.38元(II )设取到第二阶梯电量的用户数为X ,可知第二阶梯电量的用户有4户,则X 可取0,1,2,3,4.()04461040141C C p X C ===,()134********C C p X C ===,()2246104237C C p X C ===()31461403345C C p X C ===,()404641014210C C p X C ===故X 的分布列是所以()1834182173521050123414E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=(III )由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯,满足2~10,5X B ⎛⎫⎪⎝⎭,可知 ()10102355k kk p X k C -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()0,1,2,3,10k =11910101101110010112323()()()()55552323()()()()5555k k k k kk k k k k kkC C C C --++----⎧⎪≥⎨≥⎪⎪⎪⎩,解得217552k ≤≤, *k N ∈所以当4k =时,概率最大,所以4k =.20.解:(I )直线AB 的方程为1x ya b +=,即bx +ay 0ab -=,由圆O 与直线AB 相切,得=,即222245a b a b =+①.[来源:Z+xx+] 设椭圆的半焦距为c ,则2c e a ==,所以222114b e a =-=②. 由①②得24a =,21b =.故椭圆的标准方程为2214x y +=(II )1214k k ⋅=为定值,证明过程如下:由(I )得直线AB 的方程为112y x =-+,故可设直线DC 的方程为12y x m=-+,显然1m ≠±.设()11,C x y ,()22,D x y .联立221,41,2x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y 得222220x mx m -+-=,则有212212840,2,2 2.m x x m x x m ⎧∆=->⎪+=⎨⎪=-⎩ .由1112y k x =-,2221y k x -=,则12121212y y k k x x -=⋅-1212111222x m x m x x ⎛⎫⎛⎫-+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⋅- ()212121122114222m x x x x m x mx x x -+++-=-()()()2222221222422222m x m m m m m m x -⋅--⋅++-=--22221222222x m m x --=--14=.21.解:(I )()()()()2113ln 1222F x f x ag x x ax a x a=+=-+-+,其定义域为 为(0,)+∞, ()()21111ax a x F x ax a x x -+-+'=-+-=()()11ax x x -++=.(1)当0a ≤时,()0F x '≥,函数()y F x =在(0,)+∞上单调递增;(2)当0a >时,令()0F x '>,解得10x a <<;令()0F x '<,解得1x a >.故函[来源:]数()y F x =在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减. (II )由题意知0t ≥.()2111ax x f x ax x x -++'=-+=,当21a -≤≤-时,函数y()f x =单调递增,不妨设1≤122x x ≤≤,又函数()y g x =单调递减,所以原问题等价于:当21a -≤≤-时,对任意1212x x ≤≤≤,不等式()()21f x f x -≤()()12t g x g x -⎡⎤⎣⎦恒成立,即()()()()2211f x tg x f x tg x +≤+对任意21a -≤≤-,1212x x ≤≤≤恒成立.记()()()()21ln 1232h x f x tg x x ax t x t =+=-+-+,则()h x 在[]1,2上单调递减.得()()1120h x ax t x '=-+-≤对任意[]2,1a ∈--,[]1,2x ∈恒成立.令()1(12)H a xa t x =-++-,[]2,1a ∈--,则()()max 1221H a H x x =-=++-20t ≤在(0,)x ∈+∞上恒成立.则max 1212t x x ⎛⎫-≥+ ⎪⎝⎭,而12y x x =+在[]1,2上单调递增,所以函数12y x x =+在[]1,2上的最大值为92.由9212t -≥,解得114t ≥.故实数t 的最小值为114.(二)选考题:共10分. 请考生在第22、23题中任选一题作答. 如果多做,则按所做的第一题计分.22.解析:(Ⅰ)解:(1)直线l 的普通方程为10x y --=,曲线C 的直角坐标方程为223412x y +=.(II )解法1:在10x y --=中,令0y =,得1x =,则(1,0)A ,联立22341210x y x y ⎧+=⎨--=⎩消去y 得27880x x --=.设()11,P x y ,()22,Q x y ,其中12x x < ,则有1287x x +=,1287x x =-.)1111AP x =-=-,)2211AQ x =-=-,故AP AQ ⋅()()12211x x =---()121218217x x x x =--++=⎡⎤⎣⎦.(或利用(1,0)A 为椭圆C 的右焦点,则12112222AP AQ x x ⎛⎫⎛⎫⋅=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()1212144x x x x =-++187=.)解法2:把()()112,22,2x t y t ⎧==+⋅⎪⎪⎨⎪==⋅⎪⎩代入223412x y +=得21490t +-=,则12914t t =-,则AP AQ ⋅()()1212182247t t t t =-⋅=-=.23.解析:(Ⅰ)当0m =时,44()4f x x x x x =+=+≥=,当且仅当4x x =,即2x =±时等式成立,[来源:ZXXK]所以,当2x =±时,()4min f x =.(Ⅱ)当[]1,4x ∈时,函数()f x 的最大值为5⇔4||5x m m x +-+≤在[]1,4x ∈上恒成立, ⇔4||5x m m x +-≤-在[]1,4x ∈上恒成立, ⇔455m x m m x -≤+-≤-在[]1,4x ∈上恒成立, ⇔425m x x -≤+,且45x x +≤在[]1,4x ∈上恒成立,函数4y x x =+在[]1,2上单调递减,在[]2,4上单调递增.44x x +≥,当且仅当2x =时等式成立,而45x x +≤在[]1,4x ∈上是恒成立的.254m ∴-≤ 92m ∴≤,即实数m 的取值范围是9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦宿州市2018届高三第一次质量检测试卷数学(理科)参考答案一、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,只有一项是符合题目要求的.二.选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.4π; 14. 480-; 15. 1; 16. 2⎤+⎥⎝⎦. 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. (一)必考题:共60分. 17.解:(I )由已知有121n n na a n n+=++ 12n n n b b +∴=+,又111b a ==,利用累差迭加即可求出数列{}n b 的通项公式:21n n b =-(*n N ∈)……………………………………………………6分(II )由(I )知2nn a n n =⋅-,∴23(1222322)(123)n n S n n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅-+++⋅⋅⋅+而1123(1)2n n n +++⋅⋅⋅+=+, 令231222322nn T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅ ①①×2得234121222322n n T n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅②①-②得23122222n n n T n +-=+++⋅⋅⋅+-⋅12(12)212n n n +-=-⋅-12(1)2n n +=-+-⋅ 12(1)2n n T n +∴=+-⋅∴n S =1(1)2(1)22n n n n +++-⋅-…………………………………………………12分 18.解:(Ⅰ)取AD 的中点O ,连,,OE OC CA ,60ABC ∠=,ACD ∴∆为等边三角形,AD OC ∴⊥,又AD CE ⊥AD COE ∴⊥平面,AD OE ∴⊥,又//OE PDAD PD ∴⊥,又90PDC ∠=PD ∴⊥平面ABCD ,又PD ⊆平面PAD∴平面PAD ABCD ⊥平面.………………………………………………4分(Ⅱ)由(Ⅰ) 知OE ⊥平面ABCD ,AD OC ⊥,以,,OC OD OE 分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,如图所示,设菱形ABCD 的边长为2,则OC =,BD =因为直线PB 与底面ABCD 成30角,即30PBD ∠=tan 23PD BD PBD ∴=⋅∠==…………………………………6分2,0),(0,0,1),(0.1,2)B C E P ∴-(3,0,1),(0,2,0),(0,1,1)CE CB EP ∴=-=-=设1111(,,)n x y z =为平面BCE 1111100200n CE z y n CB ⎧⎧⋅=+=⎪⎪⇒⎨⎨-=⋅=⎪⎪⎩⎩,令11x =1(1n ∴=设2222(,,)n x y z =为平面PCE 的一条法向量,则2222220000n CE z y z n EP ⎧⎧⋅=+=⎪⎪⇒⎨⎨+=⋅=⎪⎪⎩⎩,令21x =,则22y z ==2(1,n ∴=……………………………………10分121212cos ,2n n n n n n⋅∴<>===⋅⋅,由题可知二面角B CE P --的平面角为钝角,所以二面角B CE P --的余弦值为7-.………………………………………12分 19.解:(I )因为第二档电价比第一档电价多0.05元/度,第三档电价比第一档电价多0.3元/度,编号为10的用电户一年的用电量是4600度,则该户本年度应交电费为 4600×0.5653 +(4200-2160)×0.05 +(4600-4200)×0.3=2822.38元 …………3分 (II )设取到第二阶梯电量的用户数为X ,可知第二阶梯电量的用户有4户,则X 可取0,1,2,3,4.()04461040141C C p X C ===,()134********C C p X C ===,()2246104237C C p X C ===()31461403345C C p X C ===,()404641014210C C p X C ===故X 的分布列是所以()1834182173521050123414E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= ……………………7分 (III )由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯,满足2~10,5X B ⎛⎫⎪⎝⎭,可知 ()10102355k kk p X k C -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()0,1,2,3,10k =11910101101110010112323()()()()5555 2323()()()()5555k k k k k k k k k k kk C C C C --++----⎧⎪≥⎨≥⎪⎪⎪⎩,解得217552k ≤≤, *k N ∈ 所以当4k =时,概率最大,所以4k =.…………………………………………12分20.解:(I )直线AB 的方程为1x ya b+=,即bx +ay 0ab -=,由圆O 与直线AB 相切,=,即222245a b a b =+①. 设椭圆的半焦距为c,则2c e a ==,所以222114b e a =-=②.由①②得24a =,21b =.故椭圆的标准方程为2214x y += ……………………………………4分 (II )1214k k ⋅=为定值,证明过程如下: 由(I )得直线AB 的方程为112y x =-+,故可设直线DC 的方程为12y x m =-+,显然1m ≠±.设()11,C x y ,()22,D x y .联立221,41,2x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y 得222220x mx m -+-=,则有212212840,2,2 2.m x x m x x m ⎧∆=->⎪+=⎨⎪=-⎩ .由1112y k x =-,2221y k x -=,则12121212y y k k x x -=⋅-1212111222x m x m x x ⎛⎫⎛⎫-+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⋅- ()212121122114222m x x x x m x m x x x -+++-=-()()()2222221222422222m x m m m m m m x -⋅--⋅++-=-- 22221222222x m m x --=--14=.…………………………………………12分 21.解:(I )()()()()2113ln 1222F x f x ag x x ax a x a =+=-+-+,其定义域为为(0,)+∞, ()()21111ax a x F x ax a x x -+-+'=-+-=()()11ax x x-++=.(3) 当0a ≤时,()0F x '≥,函数()y F x =在(0,)+∞上单调递增; (4) 当0a >时,令()0F x '>,解得10x a <<;令()0F x '<,解得1x a>.故函 数()y F x =在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减. …………………5分(II )由题意知0t ≥.()2111ax x f x ax x x-++'=-+=,当21a -≤≤-时,函数y()f x =单调递增,不妨设1≤122x x ≤≤,又函数()y g x =单调递减,所以原问题等价于:当21a -≤≤-时,对任意1212x x ≤≤≤,不等式()()21f x f x -≤()()12t g x g x -⎡⎤⎣⎦恒成立,即()()()()2211f x tg x f x tg x +≤+对任意21a -≤≤-,1212x x ≤≤≤恒成立.记()()()()21ln 1232h x f x tg x x ax t x t =+=-+-+,则()h x 在[]1,2上单调递减.得()()1120h x ax t x'=-+-≤对任意[]2,1a ∈--,[]1,2x ∈恒成立. 令()1(12)H a xa t x =-++- ,[]2,1a ∈--,则()()max 1221H a H x x=-=++-20t ≤在(0,)x ∈+∞上恒成立.则max 1212t x x ⎛⎫-≥+ ⎪⎝⎭,而12y x x =+在[]1,2上单调递增,所以函数12y x x =+在[]1,2上的最大值为92.由9212t -≥,解得114t ≥. 故实数t 的最小值为114. …………………………………………12分(二)选考题:共10分. 请考生在第22、23题中任选一题作答. 如果多做,则按所做的第一题计分.22.解析:(Ⅰ)解:(1)直线l 的普通方程为10x y --=,曲线C 的直角坐标方程为223412x y +=. …………………………………………4分(II )解法1:在10x y --=中,令0y =,得1x =,则(1,0)A ,联立22341210x y x y ⎧+=⎨--=⎩消去y 得27880x x --=.设()11,P x y ,()22,Q x y ,其中12x x < ,则有1287x x +=,1287x x =-.)1111AP x =-=-,)2211AQ x =-=-,故AP AQ ⋅()()12211x x =---()121218217x x x x =--++=⎡⎤⎣⎦.(或利用(1,0)A 为椭圆C 的右焦点,则12112222AP AQ x x ⎛⎫⎛⎫⋅=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()1212144x x x x =-++187=.) …10分 解法2:把()()112,22,2x t y t ⎧=+=+⎪⎪⎨⎪==⎪⎩代入223412x y +=得21490t +-=,则12914t t =-,则AP AQ ⋅()()1212182247t t t t =-⋅=-=.………………………………10分 23.解析:(Ⅰ)当0m =时,44()4f x x x x x =+=+≥=,当且仅当4x x =,即2x =±时等式成立,所以,当2x =±时,()4min f x =.………………………………………………5分 (Ⅱ)当[]1,4x ∈时,函数()f x 的最大值为5⇔4||5x m m x +-+≤在[]1,4x ∈上恒成立,⇔4||5x m m x+-≤-在[]1,4x ∈上恒成立,⇔455m x m m x -≤+-≤-在[]1,4x ∈上恒成立,⇔425m x x -≤+,且45x x +≤在[]1,4x ∈上恒成立,函数4y x x=+在[]1,2上单调递减,在[]2,4上单调递增.44x x +≥,当且仅当2x =时等式成立,而45x x+≤在[]1,4x ∈上是恒成立的.254m ∴-≤ 92m ∴≤,即实数m 的取值范围是9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦………………………………………………10分。
安徽省宿州市2017届高三第一次教学质量检测(期末)(理)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应位置上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上.2.问答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号,写在本试卷上无效. 3.回答第Ⅱ卷时,将答案答在答题卡上,写在本试卷上无效. 4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第I 卷(选择题,共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5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,请用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 1.设复数z 1=-1+3i ,z 2=1+i ,则1212z z z z +-=( ) A .-1-i B .1+i C .1-i D .-1+i2.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )A .0.8B .0.75C .0.6D .0.453.如图所示的程序框图,当输入n =50时,输出的结果是i =( ) A .3 B .4C .5D .64.函数f (x )=cos (ωx + )的部分图象如图所示,则下列结论成立的是( ) A .f (x )的递增区间是(2k π-512π,2k π+12π),k ∈Z B .函数f (x -3π)是奇函数 C .函数f (x -12π)是偶函数D .f (x )=cos (2x -6π)5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .54B .60C .66D .726.经过原点并且与直线x +y -2=0相切于点(2,0)的圆的标准方程是( )A .22(1)(1)x y -++=2B .422(1)(1)x y ++-=2 C .22(1)(1)x y -++=4 D .22(1)(1)x y ++-=4 7.已知{n a }为等比数列,4a +7a =2,56a a =-8,则1a +10a =( ) A .7 B .5 C .-5 D .-78.设函数f (x )对x≠0的实数满足f (x )-2f (1x)=3x +2,那么=( )A .-(72+2ln2)B .72+2ln2C .-(72+ln2) D .-(4+2ln2)9.下列命题中,真命题是( ) A .0x ∃∈R ,使0xe <0x +1成立B .a ,b ,c ∈R ,3a +3b +3c =3abc 的充要条件是a =b =cC .对x ∀∈R ,使2x >2x 成立D .a ,b ∈R ,a >b 是a |a |>b |b |的充要条件10.设F 1、F 2分别为双曲线(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上 存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲 线的渐近线方程为( )A .3x ±4y =0B .3x ±5y =0C .4x ±3y =0D .5x ±4y =011.在由数字0,1,2,3,4,5组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有( )21()f x dx ⎰22221x y a b-=A .372B .180C .192D .300 12.设x ∈(1,+∞),在函数f (x )=ln xx的图象上,过点P (x ,f (x ))的切线在y 轴上的截距为b ,则b 的最小值为( )A .eB .2eC .22eD .24e第II 卷(非选择题,共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题~24题为选考题,考生根据要求做答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若x ,y 满足约束条件:则x -y 的取值范围是___________.14.如图,△ABC 中,BD uu u r =2DC uuu r ,AE uu u r =m AB uu u r ,AF uu u r=n AC uuu r ,m >0,n >0,那么m +2n 的最小值是__________.15.已知数列{n a }满足a 1=1,1n a ++(1)n n a -=2n ,其前n 项和为n S ,则20162016S =________。
宿州市2018届高三第一次教学质量检测理科综合物理学科参考答案22. (1) = (2分) (2) BC (2分) (3) 213211111t m t m t m ∆-∆=∆(2分) 23. (1) 0.5 (2分) (2) 0~20Ω (2分) (3) 略 (2分)(4) 3,95±0.03 (1分) 0,35±0.05(2分)24.(14分)解:(1)由向心力公式得rv m evB 2=①………………………………………………(2分) r T m evB 22⎪⎭⎫ ⎝⎛=π②…………………………………………(2分) ωπ2=T ③……………………………………………………(2分)由①②③得:kg c Bm e /108.111⨯==ω……………………(3分) (2)由几何关系得:rR =o 30tan ④…………………………………………………(2分) 由①②④得:s m R v /101.133⨯==ω…………………(3分)25.(18分)解:(1)开始C 物体静止,AB 的加速度为:g u a a B A 1==①………………………………………………(1分)11t a v v A A A -=②…………………………………………………(1分)10t a v B B -=③……………………………………………………(1分)由①②③得:s m v A /51=……………………(1分)(2)由动量守恒得:AB A mv mv 21=④…………………………………………………(2分)设ABC 速度相同时为v2t a v v A AB -=⑤22221t a t v x A AB AB -=⑥……………………………………………(2分) 由C 的受力得:c ma mg u mg u =⋅-⋅3221⑦t a v c =⑧2221t a x c c =⑨………………………………………………………(2分) 由④⑤⑥⑦⑧⑨得:m x x c AB 7225=-………………………………(1分) m a v x B B B 5222==………………………………………………………(1分) 由c AB B x x x ->得:不会脱离C 板…………………………………(2分)(3)ABC 共速之后,以ABC 为整体得:'233c ma mg u =⋅………………………………………………………(1分) c c a v x 22'=………………………………………………………………(1分) C 共滑行的距离为:5425'=+=c c x x s ………………………………(2分)33. (1) BDE (5分) (2)(i )由理想气体状态方程:102T l s T ls ⋅=⋅…………………(3分) 得:012T T =…………………(2分)(ii )由理想气体状态方程:2210T P T s m g P =+…………………(3分)得:)(2302smg P P +=…………………(2分) 33. (1) ABD (5分) (2)(i )由全反射原理:n c 1sin =…………………(2分) 得:o 30=c …………………(1分)由几何关系得:R R s ==o30sin 2…………………(2分) (ii )由几何关系得:RR 22sin =θ…………………(2分) 得入射角:o45=θ…………………(1分) 由几何关系得:出射光线从O 点下侧22R 处,垂直A B 向左射出。
宿州市汴北三校联考2017-2018学年度第一学期期中考试高三数学试题(理科)第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)1. 设全集,集合,,则( )A. B. C. D.【答案】D【解析】全集,集合,,,所以.故选D.2. 函数的定义域为( )A. B. C. D.【答案】C【解析】欲使函数有意义则,所以的定义域为,故选C.【点睛】求函数的定义的常用方法步骤有:1、列出使函数有意义的自变量的不等式关系式.依据有:①分母不为0;②偶次根式中被开方数不小于0;③0指数幂的底数不为零;2、求解即可得函数的定义域.3. 对于非零向量,,“”是“”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若“”成立,则可知非零向量,共线,且大小相等,方向相反,此时“”,由条件可以推知结论.若“”成立,则可知非零向量,满足=k,k∈R,当且仅当k=−1时有“”成立,由结论不可推知条件.所以,“”是“”的充分不必要条件.故选A.4. 函数的最小正周期为A. B. C. D.【答案】C【解析】函数的最小正周期为.故选C.5. 已知命题:“对任意,都有”,则命题的否定是()A. 对任意,都有B. 存在,使得C. 对任意,都有D. 存在,使得【答案】B【解析】否定全称命题时,一是要改写量词,全称量词改写为存在量词词;二是要否定结论,所以“对任意,都有”的否定是“存在,使得”,故选B.6. 若函数在区间上是减函数,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】B【解析】二次函数对称轴为:解得:.故选B.点睛:函数在某个区间上是单调减函数,则要求该区间是原函数的单调减区间的子区间即可.7. 在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c, 若则△ABC的形状为()A. 直角三角形B. 钝角三角形C. 锐角三角形D. 不确定【答案】A【解析】由,结合正弦定理可得即,又因为△ABC中,,所以,即.所以△ABC为直角三角形.故选A.8. f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对任意正数a,b,若a<b,则必有( )A. af(a)≤f(b)B. bf(b)≤af(a)C. af(b)≤bf(a)D. bf(a)≤af(b)【答案】B【解析】令,则,所以在(0,+∞)上为减函数.又任意正数a,b,且a<b,所以,即bf(b)≤af(a).故选B.9. 已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式为()A. B.C. D.【答案】A【解析】由函数图像可知,,所以.由点,可得,解得.由,可得,所以.故选A.10. 设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则使f(x)<0的x的取值范围为 ( )A. (-1,0)∪(1,+∞)B. (-∞,-1)∪(0,1)C. (-∞,-1)∪(1,+∞)D. (-1,0)∪(0,1)【答案】B【解析】f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,由f(x)<0可得.又f(x)为奇函数,所以图像关于原点对称,在上,由f(x)<0,可得.综上:使f(x)<0的x的取值范围为(-∞,-1)∪(0,1).故选B.点睛:正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好三个问题:(1)定义域关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)是定义域上的恒等式;(3)奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称.11. 曲线在点处的切线方程为( )A. B. C. D.【答案】B【解析】试题分析:,当时,,所以切线方程是,整理为,故选B.考点:导数的几何意义视频12. 函数的图象大致是()A. B. C. D.【答案】C【解析】为偶函数,图象关于轴对称,排除,当时,,排除D,故选C.【方法点晴】本题通过对多个图象的选择考查函数的奇偶性、单调性,属于中档题. 这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)填空题(每题5分,共20分,将答案写到答题卡上)13. 已知α是第二象限的角,tanα=,则cosα=________.【答案】-【解析】试题分析:(1)由,代入,解得.试题解析:∵是第二象限角,∴.由,得.代入,得,.∴.14. 函数在上的最小值与最大值的和为____。
宿州市2018届高三第一次质量检测试卷数学(理科)参考答案一、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,只有一项是符合题目要求的. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12选项ACBBBDBDDACA二.选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.4π; 14. 480-; 15. 1; 16. 353,244⎛⎤+ ⎥ ⎝⎦. 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. (一)必考题:共60分. 17.解:(I )由已知有121n n na a n n+=++ 12n n n b b +∴=+,又111b a ==,利用累差迭加即可求出数列{}n b 的通项公式:21n n b =-(*n N ∈)……………………………………………………6分(II )由(I )知2n n a n n =⋅-,∴23(1222322)(123)n n S n n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅-+++⋅⋅⋅+而1123(1)2n n n +++⋅⋅⋅+=+, 令231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅ ① ①×2得234121222322n n T n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅②①-②得23122222n n n T n +-=+++⋅⋅⋅+-⋅12(12)212n n n +-=-⋅-12(1)2n n +=-+-⋅12(1)2n n T n +∴=+-⋅∴n S =1(1)2(1)22n n n n +++-⋅-…………………………………………………12分 18.解:(Ⅰ)取AD 的中点O ,连,,OE OC CA ,60ABC ∠= ,ACD ∴∆为等边三角形, AD OC ∴⊥,又AD CE ⊥ AD COE ∴⊥平面,AD OE ∴⊥,又//OE PD AD PD ∴⊥,又90PDC ∠=PD ∴⊥平面ABCD ,又PD ⊆平面PAD∴平面PAD ABCD ⊥平面.………………………………………………4分 (Ⅱ)由(Ⅰ) 知OE ⊥平面ABCD ,AD OC ⊥,以,,OC OD OE 分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,如图所示,设菱形ABCD 的边长为2,则3OC =,23BD =因为直线PB 与底面ABCD 成30角,即30PBD ∠=3tan 2323PD BD PBD ∴=⋅∠=⋅=…………………………………6分 (3,2,0),(3,0,0),(0,0,1),(0.1,2)B C E P ∴- (3,0,1),(0,2,0),(0,1,1)CE CB EP ∴=-=-=设1111(,,)n x y z =为平面BCE 的一个法向量,则 11111030200n CE x z y n CB ⎧⎧⋅=-+=⎪⎪⇒⎨⎨-=⋅=⎪⎪⎩⎩ ,令11x =,则13z = 1(1,0,3)n ∴=………………………………………………8分设2222(,,)n x y z =为平面PCE 的一条法向量,则 22222203000n CE x z y z n EP ⎧⎧⋅=-+=⎪⎪⇒⎨⎨+=⋅=⎪⎪⎩⎩,令21x =,则223,3y z =-= 2(1,3,3)n ∴=-……………………………………10分1212121327cos ,727n n n n n n ⋅+∴<>===⋅⋅,由题可知二面角B CE P --的平面角为钝角, 所以二面角B CE P --的余弦值为277-.………………………………………12分 19.解:(I )因为第二档电价比第一档电价多0.05元/度,第三档电价比第一档电价多0.3元/度,编号为10的用电户一年的用电量是4600度,则该户本年度应交电费为4600×0.5653 +(4200-2160)×0.05 +(4600-4200)×0.3=2822.38元 …………3分(II )设取到第二阶梯电量的用户数为X ,可知第二阶梯电量的用户有4户,则X 可取0,1,2,3,4.()04461040141C C p X C ===,()134********C C p X C ===,()2246104237C C p X C ===()31461403345C C p X C ===,()404641014210C C p X C ===故X 的分布列是PA BCDE x yz OX0 1 2 3 4p114 821 37 435 1210所以()1834182173521050123414E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= ……………………7分 (III )由题意可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯,满足2~10,5X B ⎛⎫⎪⎝⎭,可知 ()10102355k kk p X k C -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()0,1,2,3,10k =11910101101110010112323()()()()5555 2323()()()()5555k k k k k k k k k k kk C C C C --++----⎧⎪≥⎨≥⎪⎪⎪⎩,解得217552k ≤≤, *k N ∈ 所以当4k =时,概率最大,所以4k =.…………………………………………12分20.解:(I )直线AB 的方程为1x ya b+=,即bx +ay 0ab -=,由圆O 与直线AB 相切,得2245aba b=+,即222245a b a b =+①. 设椭圆的半焦距为c ,则32c e a ==,所以222114b e a =-=②.由①②得24a =,21b =.故椭圆的标准方程为2214x y += ……………………………………4分 (II )1214k k ⋅=为定值,证明过程如下: 由(I )得直线AB 的方程为112y x =-+,故可设直线DC 的方程为12y x m =-+,显然1m ≠±.设()11,C x y ,()22,D x y .联立221,41,2x y y x m ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y 得222220x mx m -+-=,则有212212840,2,2 2.m x x m x x m ⎧∆=->⎪+=⎨⎪=-⎩ .由1112y k x =-,2221y k x -=,则12121212y y k k x x -=⋅-1212111222x m x m x x ⎛⎫⎛⎫-+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⋅-()212121122114222m x x x x m x m x x x -+++-=-()()()2222221222422222m x m m m m m m x -⋅--⋅++-=-- 22221222222x m m x --=--14=.…………………………………………12分 21.解:(I )()()()()2113ln 1222F x f x ag x x ax a x a =+=-+-+,其定义域为 为(0,)+∞, ()()21111ax a x F x ax a x x-+-+'=-+-=()()11ax x x -++=.(1) 当0a ≤时,()0F x '≥,函数()y F x =在(0,)+∞上单调递增; (2) 当0a >时,令()0F x '>,解得10x a <<;令()0F x '<,解得1x a>.故函 数()y F x =在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减. …………………5分 (II )由题意知0t ≥.()2111ax x f x ax x x-++'=-+=,当21a -≤≤-时,函数y()f x =单调递增,不妨设1≤122x x ≤≤,又函数()y g x =单调递减,所以原问题等价于:当21a -≤≤-时,对任意1212x x ≤≤≤,不等式()()21f x f x -≤()()12t g x g x -⎡⎤⎣⎦恒成立,即()()()()2211fx t g xf x t gx +≤+对任意21a -≤≤-,1212x x ≤≤≤恒成立. 记()()()()21ln 1232h x f x tg x x ax t x t =+=-+-+,则()h x 在[]1,2上单调递减.得()()1120h x ax t x'=-+-≤对任意[]2,1a ∈--,[]1,2x ∈恒成立. 令()1(12)H a xa t x =-++- ,[]2,1a ∈--,则()()max 1221H a H x x=-=++-20t ≤在(0,)x ∈+∞上恒成立.则max 1212t x x ⎛⎫-≥+ ⎪⎝⎭,而12y x x =+在[]1,2上单调递增,所以函数12y x x =+在[]1,2上的最大值为92.由9212t -≥,解得114t ≥. 故实数t 的最小值为114. …………………………………………12分(二)选考题:共10分. 请考生在第22、23题中任选一题作答. 如果多做,则按所做的第一题计分.22.解析:(Ⅰ)解:(1)直线l 的普通方程为10x y --=,曲线C 的直角坐标方程为223412x y +=. …………………………………………4分(II )解法1:在10x y --=中,令0y =,得1x =,则(1,0)A ,联立22341210x y x y ⎧+=⎨--=⎩消去y 得27880x x --=.设()11,P x y ,()22,Q x y ,其中12x x < ,则有1287x x +=,1287x x =-.()21111121AP x x =+-=--,()22211121AQ x x =+-=-,故A PA Q ⋅()()12211x x =---()121218217x x x x =--++=⎡⎤⎣⎦.(或利用(1,0)A 为椭圆C 的右焦点,则12112222AP AQ x x ⎛⎫⎛⎫⋅=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()1212144x x x x =-++187=.) …10分解法2:把()()21212,2222,2x t t y t t ⎧=+=+⋅⎪⎪⎨⎪==⋅⎪⎩代入223412x y +=得2146290t t +-=,则12914t t =-,则AP AQ ⋅()()1212182247t t t t =-⋅=-=.………………………………10分 23.解析:(Ⅰ)当0m =时,444()24f x x x x x x x=+=+≥⋅=,当且仅当4x x =,即2x =±时等式成立,所以,当2x =±时,()4min f x =.………………………………………………5分 (Ⅱ)当[]1,4x ∈时,函数()f x 的最大值为5⇔4||5x m m x +-+≤在[]1,4x ∈上恒成立,⇔4||5x m m x+-≤-在[]1,4x ∈上恒成立,⇔455m x m m x -≤+-≤-在[]1,4x ∈上恒成立, ⇔425m x x -≤+,且45x x +≤在[]1,4x ∈上恒成立,函数4y x x =+在[]1,2上单调递减,在[]2,4上单调递增.44x x +≥ ,当且仅当2x =时等式成立,而45x x+≤在[]1,4x ∈上是恒成立的.254m ∴-≤92m ∴≤,即实数m 的取值范围是9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦………………………………………………10分。