Read x If x≤5 Then y←10x Else y←+5End If扬州市高三第四次模拟测试数 学 试 题Ⅰ(全卷满分160分,考试时间120分钟)注意事项:1. 答卷前,请考生务必将自己的学校、姓名、考试号等信息填写在答卷规定的地方.2.试题答案均写在答题卷相应位置,答在其它地方无效.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应位置)1.已知集合{|12}A x x =-<<,Z 是整数集,则A Z =I ▲ . 2.若复数z 满足1iz i =+(i 为虚数单位),则z = ▲ . 3.命题“2,10x R x x ∃∈++=”的否定 ▲ . 4.已知ABC ∆中,21,2,3a b C π===,则边c 的长度为 ▲ . 5.下面是一个算法的伪代码.如果输出的y 值是20, 则输入的x 值是 ▲ .6.在区间]2,1[-内随机选取一个实数,则该数为正数的概率是 ▲ .7.在三棱锥P ABC -中,PA 、PB 、PC 两两垂直,且3,2,1PA PB PC ===,则三棱锥P ABC -的体积为 ▲ .8.已知tan 2α=且α为锐角,则cos2α= ▲ .9.在平面直角坐标系xOy 中,如果直线l 将圆22420x y x y +--=平分,且不经过第四象限,那么l 的斜率的取值范围是 ▲ .10.已知等边ABC ∆中,若1()3AP AB AC =+u u u r u u u r u u u r ,AQ AP t AB =+u u ur u u u r u u u r ,且AP AQ ⊥u u u r u u u r ,则实数t 的值为 ▲ .11.设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点为F ,右准线l 与两条渐近线交于P 、Q 两点,如果PQF∆是等边三角形,则双曲线的离心率是 ▲ .(第5题图)12.设函数2log ()(0)()2(0)x x x f x x -<⎧=⎨≥⎩,若关于x 的方程2()()0f x af x -=恰有三个不同的实数解,则实数a 的取值范围为 ▲ .13.已知数列{}n a 是各项均不为零的等差数列,n S 为其前n项和,且n a =n *∈Ν).若不等式2016n n S a λ≥-对任意n *∈Ν恒成立,则实数λ的最小值为 ▲ .14.已知函数32()f x ax bx cx d =+++在O 、A 两点处取得极值,其中O 是坐标原点,A 在曲线2sin ([,])33y x x x ππ=∈上,则曲线()y f x =的切线斜率的最大值为 ▲ .二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)已知向量(sin(),1)2a x ωϕ=+r ,(1,cos())2b x ωϕ=+r (0,0)4πωϕ><<,记函数()()()f x a b a b =+⋅-r r r r .若函数()y f x =的周期为4,且经过点1(1,)2M .(1)求ω的值;(2)当11x -≤≤时,求函数()f x 的最值. 16.(本小题满分14分)在三棱锥P -S BC 中,A ,D 分别为边SB ,SC 的中点,且3,8, 5.AB BC CD ===PA ⊥BC . (1)求证:平面PSB ⊥平面ABCD ;(2)若平面PAD I 平面PBC l =,求证://l BC .PSDCBA(第16题图)17.(本小题满分14分)某工厂生产某种黑色水笔,每百支水笔的成本为30元,并且每百支水笔的加工费为m 元(其中m 为常数,且36m ≤≤).设该工厂黑色水笔的出厂价为x 元/百支(3540x ≤≤),根据市场调查,日销售量与x e 成反比例,当每百支水笔的出厂价为40元时,日销售量为10万支.(1)当每百支水笔的日售价为多少元时,该工厂的利润y 最大,并求y 的最大值.(2)已知工厂日利润达到1000元才能保证工厂的盈利.若该工厂在出厂价规定的范围内,总能盈利,则每百支水笔的加工费m 最多为多少元(精确到0.1元) 18.(本小题满分16分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,椭圆的离心率为32.设点M 是椭圆上不在坐标轴上的任意一点,过点M 的直线分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点上,且满足13AM AB =u u u u r u u u r.(1)求证:线段AB 的长是一定值;(2)若点N 是点M 关于原点的对称点,一过原点O 且与直线AB 平行的直线与椭圆交于P 、Q 两点(如图),求四边形MPNQ 面积的最大值,并求出此时直线MN 的斜率.yQPNMB A Ox (第18题图)19.(本小题满分16分)数列{}n a 是公差为d (0)d ≠的等差数列,它的前n 项和记为n A ,数列{}n b 是公比为q (1)q ≠的等比数列,它的前n 项和记为n B .若110a b =≠,且存在不小于3的正整数,k m ,使k m a b =. (1)若11a =,2d =,3q =,4m =,求k A .(2)若11a =,2d =,试比较2k A 与2m B 的大小,并说明理由;(3)若2q =,是否存在整数,m k ,使86k m A B =,若存在,求出,m k 的值;若不存在,说明理由.20.(本小题满分16分)已知函数()f x =1ln ,a x a x+∈R . (1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)当[]1,2x ∈时,()f x 的最小值是0,求实数a 的值;(3)试问过点(02)P ,可作多少条直线与曲线()y f x =相切并说明理由.扬州市高三第四次模拟测试数 学 试 题Ⅱ(全卷满分40分,考试时间30分钟)21(B ).(本小题满分10分)已知矩阵21a A b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,若矩阵A 属于特征值3的一个特征向量为11α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦u r ,求该矩阵的另一个特征值.21(C ).(本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为12x ty a t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数)在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,极轴与x 轴的非负半轴重合)中,圆C 的方程为4cos ρθ=.若直线l 被圆C 截得的弦长为11,求实数a 的值.22.(本小题满分10分)长时间上网严重影响着学生的健康,某校为了解甲、乙两班学生上网的时长,分别从这两个班中随机抽取6名同学进行调查,将他们平均每周上网时长作为样本,统计数据如下: 甲班 10 12 15 18 24 36 乙班121622262838如果学生平均每周上网的时长超过19小时,则称为“过度上网”.(1)从甲班的样本中有放回地抽取3个数据,求恰有1个数据为“过度上网”的概率;(2)从甲班、乙班的样本中各随机抽取2名学生的数据,记“过度上网”的学生人数为X ,写出X 的分布列和数学期望()E X . 23.(本小题满分10分) 已知*0()()nkk n nk f x Cx n N ==∈∑.(1)若456()()2()3()g x f x f x f x =++,求)(x g 中含4x 项的系数;(2)证明:012121231(2)123[]3n m m m m m n m n m n C C C nC C m -+++++++++++++=+L .高三第四次模拟测试 数 学 试 题Ⅰ参 考 答 案一、填空题1.{0,1} 2.1i - 3.“2,10x R x x ∀∈++≠” 4.7 5.2或6 6.23 7.1 8.35- 9.1[0,]2 10.23- 11.2 12.[1,)+∞ 13.12017 14.32二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.解:(1)2222()()()sin ()cos ()cos(2)22f x a b a b a b x x x ωωϕϕωϕ=+⋅-=-=+-+=-+r r r r r r………………………4分由题意得:周期24T πω==,故2πω=……………………6分(2)∵图象过点1(1,)2M ,1cos(2)22πϕ∴-+=即1sin 22ϕ=,而04πϕ<<,故26πϕ=,则()cos()26f x x ππ=-+. ……………………10分 当11x -≤≤时,23263x ππππ-≤+≤1cos()1226x ππ∴-≤+≤ ∴当13x =-时,min ()1f x =-,当1x =时,max 1()2f x =. ……………………14分16.证:(1)Q A ,D 分别为边SB ,SC 的中点,且8BC = //AD BC ∴且4AD =3,AB SA ==Q 5CD SD ==222SA AD SD ∴+=90SAD ∴∠=︒即SA AD ⊥BC SB ∴⊥ ……………………3分PA BC ⊥Q ,PA SB A =I ,PA 、SB ⊂平面PSB BC ∴⊥平面PSBBC ⊂Q 平面ABCD ∴平面PSB ⊥平面ABCD ……………………7分(2)//AD BC Q ,AD ⊂平面PAD ,BC ⊄平面PAD//BC ∴平面PAD ……………………10分BC ⊂Q 平面PBC ,平面PAD I 平面PBC l =//l BC ∴ ……………………14分17.解:(1)设日销量为x k e ,则401000ke=401000k e ∴=.则日售量为401000x e e ∴日利润401000(30)xe y x m e =--⋅.即 401000(30)xe x m y e --=,其中3540x ≤≤. ………………3分 令'0y =得31x m =+.① 当34m ≤<时,343135m ≤+< ∴当3540x ≤≤时,'0y ≤.∴当35x =时,y 取最大值,最大值为51000(5)m e -. ………………5分② 当46m ≤≤时,353137m ≤+≤,函数y 在[35,31]m +上单调递增,在[31,40]m +上单调递减. ∴当31x m =+时,y 取最大值91000m e -. ………………7分 ∴当34m ≤<时,35x =时,日利润最大值为51000(5)m e -元当46m ≤≤时,31x m =+时,日利润最大值为91000m e -元. ………………8分(2)由题意得:401000(30)1000xe x m e --≥对[35,40]x ∀∈恒成立 ………………10分则4030xe m x e≤--对[35,40]x ∀∈恒成立设40()30x e h x x e =--,[35,40]x ∈ 404040'()1x xe e e h x e e -∴=-= 则()h x 在[35,40]上单调增,则min 51()(35)5h x h e ==-,即515m e≤- 5.0≈ ∴每百支水笔的加工费m 最多约为4.9元答:每百支水笔的加工费m 最多约为4.9元. ………………14分18.解:(1)由题意得:24a c e a =⎧⎪⎨==⎪⎩2a c =⎧⎪⎨=⎪⎩1b ∴= ∴椭圆方程为:2214x y += ……………………3分设00(,)M x y ,则220014x y +=13AM AB =u u u u r u u u r Q 且A 、B 分别在x 轴、y 轴上 003(,0),(0,3)2A xB y ∴222220000999()944x AB x y y ∴=+=+= 3AB ∴=为定值 ……………………7分(2)方法(一)设11(,)P x y //AB PQ Q 02PQ AB y k k x ∴==-,220044x y += 则直线PQ 的方程为:02y y x x =-…………………9分∵0022214y y x x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ 22012200220122004161616x x x y y y x y ⎧=⎪+⎪∴⎨⎪=⎪+⎩2222002222000041664441616x y PQ OP x y x y +∴==⋅=++ 点M 到直线00:20PQ y x x y +=的距离:0000002200|3|24x y d y x ==+ ………12分 22220000002222220000003||(44)12212122216441616四边形MPQMPNQ x y x y y y S S PQ d x y y y x y ∆-∴==⨯⋅=⋅==+-++4200201231y y y -+=+,令231,1t y t =+≥,则242002011()14133(5)3199t t y y t y t t ---+-+==-+-≤+ 当且仅当2t =时,取等号;即20312y +=时,max ()4四边形MPNQ S =,此时220018,33y x ==2MN k ∴=±………16分 方法(二)设直线MN 的斜率为k ,则003232PQ AB y k k k x -===-,则直线MN 方程为y kx =, 直线PQ 方程为2y kx =-, …………………9分解方程组22,1,4y kx x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩ 214M x k =±+,用2k -代k 得,2116P x k =±+,由椭圆的对称性知222002221||M MN OM x y k x ==+=+, 点P 到直线MN 的距离222|||(2)|3||111kx y kx kx kx d kkk---===+++, ………12分由椭圆的对称性知,四边形MPNQ 的面积1226||||2PMN M P S S MN d x kx ∆==⋅⋅=⋅= 2222222224,114116(14)(116)1642026420k kk k k k kk k==≤=+⋅+++++⨯+当且仅当22164k k=,即2k =±时取等号, 所以,四边形MPNQ 的面积的最大值为4,此时直线MN 的斜率24k =±. ………16分 19.解:(1)34327k a b ===,即2127k -=,14k =,14196A =. ………3分(2)依题意,224k A k =,且121m q k -=-,显然1q >. 又222211[(21)1]11m mq B k q q q -==----, 所以222221[(21)1]41m k B A k q k q -=---- 22221[(21)4(41)]1k q k q k q =--+--, ………6分 设2222()(21)4(41)f x k x k x k =--+-,2(1)(21)10f k =--> 它是关于x 的二次函数,它的图象的开口向上,它的对称轴方程22412(21)k x k =<-,故()f x 是(1,)+∞上的增函数,所以当1x >时()(1)0f x f >>,即220m k B A ->,所以22k m A B <. ………9分 (3)依题意:112m k m a b a -==⋅, 由86k m A B =得:118621k ma a a qa k q+-⨯=⨯-, 即111112286212m m a a a a k --+⋅⨯=⨯-, 4862128622486486m k k k⨯+⨯==-⨯-⨯-, ………12分所以151634421m k --=+,因为92512=,故19m -≤,且51641294343=⨯=⨯⨯,且121m -+为奇数 则其中121129m -+=时,151621m -+是整数,故17m -=,8m =且340k =. ………16分 20.解:(1)2211'()a ax f x x x x-=-+=, 0a ≤时,'()0f x <在(0,)+∞上恒成立,则()f x 的单调递减区间(0,)+∞,0a >时,令10ax -<则1x a <,即10x a<<时,'()0f x <,则()f x 的单调递减区间1(0,)a . ………3分 (2)①12a ≤,()f x 在[1,2]上单调递减,min 1()(2)ln 202f x f a ∴==+=,解得:112ln 22a =-≤,适合题意;②1a ≥,()f x 在[1,2]上单调递增,min ()(1)10f x f ∴==≠,无解;③112a <<,()f x 在1[1,]a 上单调递减,1[,2]a 上单调递增,min 11()()ln 0f x f a a a a∴==+=,解得:a e =,舍去;综上可得:12ln 2a =-. ………8分 (3)0a ≤时,有1条切线;0a >时,有2条切线.设切点坐标是00(,())x f x ,依题意:00200()210f x ax x x --=- 即00011ln 2a x a x x +-=-,化简得:002ln 20a x a x +--= 设2()ln 2F x a x a x=+--,0x > 故函数()F x 在(0,)+∞上零点个数,即是曲线切线的条数. ………10分2222'()a ax F x x x x -=-+=①当0a =时,2()2F x x=-,在(0,)+∞上恰有一个零点1; ………11分③ 当0a <时,22'()0ax F x x -=<在(0,)+∞上恒成立, ()F x 在(0,)+∞上单调递减,且(1)0F a =->,2()20F e e=-< 故()F x 在(1,)e 上有且只有一个零点,当0a <时,()F x 在(0,)+∞上恰有一个零点; ………12分③0a >时,()F x 在2(0,)a 上递减,在2(,)a+∞上递增, 故()F x 在(0,)+∞上至多有两个零点,且(1)220F a a =--=-< 又函数ln y x =在(1,)+∞单调递增,且值域是(0,)+∞, 故对任意实数a ,必存在0(1,)x ∈+∞,使02ln a x a+>,此时 00000222()ln 2(ln )0a F x a x a a x x x a+=+--=+-> 由于21a a+>, 即函数()F x 在0(1,)x 上必有一零点; ………14分111(1)1121()2(1)22(23)a a a aaa F eea a a e a a a-++++++=-++--=-++先证明当0a >时,112(2)a aea ++≥+,即证112ln(2)a a a++≥+ 若(0,2)a ∈,113a a++≥,而2ln(2)2ln 4a +≤,由于2ln 4ln163=< 若[2,)a ∈+∞,构建函数1()12ln(2)x x x xϕ=++-+,32222122(1)2'()102(2)(2)x x x x x x x x x x x ϕ----=--==>+++ ()x ϕ在[2,)+∞为增函数,1()(2)32ln 402a ϕϕ≥=+->综上0a >时,112(2)a aea ++≥+,所以11222222(2)23(25)23a aea a a a a a a ++≥+=+++++>++,故1(1)()0a aF e-++>又1(1)(1)0,1a aF e -++<<,所以在1(1)(,1)a ae-++必有一零点.∴当0a >时,()F x 在(0,)+∞上有两个零点∴综上:0a ≤时,有1条切线;0a >时,有2条切线. ………16分数 学 试 题Ⅱ参考答案21(B ).解:因为2113111a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,则2313a b +=⎧⎨+=⎩ ,解得12a b =⎧⎨=⎩所以1221A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ …5分 由212()(1)4021f λλλλ--==--=--,所以(1)(3)0λλ+-= 211,3λλ=-= 1λ=-所以另一个特征值是. ………………………………10分 21(C ).解:直线l 的参数方程为12x ty a t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数)所以直线的直角坐标系方程是:220x y a +--= ………………………………2分圆的直角坐标系方程是:2224x y -+=(),圆心(2,0),半径2r =……………………4分设圆心到直线的距离为d ,221142d ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭,所以52d = ……………………………7分 又4225255a a d ---===所以9122a =-或 ………………………………10分 22.解:(1)设“恰有一个数据为过度上网”为事件A ,则213124()()339P A C ⎛⎫== ⎪⎝⎭ ……3分(2)甲组六人中有两人过度上网,乙组六人中有四人过度上网,则224222666(0)225C C P X C C === 112112422244226656(1)225C C C C C C P X C C +===11112222424244222266101(2)225C C C C C C C C P X C C ++===211211242442226656(3)225C C C C C C P X C C +=== 222422666(4)225C C P X C C === ……………8分()2342225225225225E X ∴=+⨯+⨯+⨯= 答:数学期望为2 …………………………10分 23.解:(1)00110()(1)nk k n nn n n n n n k f x C x C x C x C x x ===+++=+∑L …………………………1分456456()()2()3()(1)2(1)3(1)g x f x f x f x x x x =++=+++++()g x 中4x 项的系数为4444562356C C C ++=; …………………………3分(2) 012111111231232323n m m m m m m m m n m m m m nC C C nC C C C nC -++++++++++++++++=++++L L设12()(1)2(1)(1)m m m nh x x x n x +++=++++++L ①则函数()h x 中含1m x +项的系数为111112323m m m m m m m m n C C C nC ++++++++++++L ……5分由错位相减法得:1231()(1)(1)(1)(1)(1)m m m m n m n xh x x x x x n x ++++++-=++++++++-+L ② 11(1)1(1)()(1)1(1)m nm n x x xh x n x x +++⎡⎤+-+⎣⎦-=-+-+2111()(1)(1)(1)m m n m n x h x x x n x +++++=+-+++,()h x 中含1m x +项的系数,即是等式左边含3m x +项的系数,等式右边含3m x +项的系数为3211m m m n m n C nC ++++++-+ …………………………7分3211m m m n m n C nC ++++++-+21(1)!(3)!(2)!m m n m n nC m n +++++=-++-221113m m m n m n n C nC m ++++++-=-++21(3)(1)3m m n m n n C m ++++--=+21(2)13m m n m n C m +++++=+所以012121231(2)123[]3n m m m m m nm n m n C C C nC C m -+++++++++++++=+L………………10分。