2019届湖南省双峰县高三上学期第一次月考数学(理)试卷Word版含答案

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2019届湖南省双峰县高三上学期第一次月考数学(理)试卷本试卷分第I 卷和第Ⅱ卷两部分,时量120分钟,满分150分第Ⅰ卷(60分)一、选择题(本大题共12小题,毎小题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|log 0M x x =≥,{}2|4N x x =≤,则M N = ( )A .[]1,2B .[]0,2C .[]1,1-D .()0,2 2. .已知复数z=,其中i 为虚数单位,则z 所对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3. 已知,,.则( ) A.B.C.D.4. 下列说法正确的是( ). A .a R ∈,“11a<”是“1a >”的必要不充分条件 B .“p 且q 为真命题”是“p 或q 为真命题” 的必要不充分条件C .命题“x R ∃∈,使得2230x x ++<”的否定是:“2,230x R x x ∀∈++>”D .命题p :“,s i n c o s 2x R x x ∀∈+≤,则p ⌝是真命题5. 下列函数在其定义域上既是增函数又是奇函数的是 A.B.C. )1(log )(22x x x f ++=D.6. 已知数列是公差为2的等差数列,且成等比数列,则( )A. 36B. 49C. 64D. 817.在ABC ∆中,30,3,A AB AC =︒==20AD BD += ,则AC CD ∙等于( )A .18B .9 C.-8 D . -68.把函数())4f x x π=-的图象上每个点的横坐标扩大到原来的4倍,再向左平移3π,得到函数()g x 的图象,则函数()g x 的一个单调递增区间为( )A .175[,]66ππ-- B .57[,]66ππ- C .24[,]33ππ-D .719[,]66ππ9.设定义在R 上的奇函数y =f (x ),满足对任意x ∈R 都有f (x )=f (1-x ),且x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12时,f (x )=-x 2,则f (3)+f (-32)的值等于( )A.-12 B .-13 C .-14 D .-1510.已知当x <1时,f (x )=(2﹣a )x+1;当x ≥1时,f (x )=a x(a >0且a ≠1).若对任意x 1≠x 2 , 都有0)()(2121>--x x x f x f 成立,则a 的取值范围( )A 、(1,2)B 、]231(,C 、)223,⎢⎣⎡ D 、(0,1)∪(2,+∞) 11. 已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≤+->-+0,3)41(0,3log 4x x x x x x若f (x )的两个零点分别为x 1 x 2 , 则|x 1﹣x 2|=( ) A 、3﹣ln2 B 、3ln2 C 、2D 、312.已知函数2y x =的图象在点()200,x x 处的切线为l ,若l 也与函数ln y x =,)1,0(∈x 的图象相切,则0x必满足( )A .012x <<0 B .012x <<1 C 2220<<x D0x <第Ⅱ卷(90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若实数,x y 满足不等式组023010y x y x y ≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,则2z y x =-的最小值是___14.已知锐角ABC △,且3AB =,4AC =,BC =____ 15 已知函数f (x )=|lgx|,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a+2b 的取值范围是______16 已知函数()()1202x f x x x =+-<与()()2log g x x x a =++的图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是 __________.三、解答题(本大题共7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)已知数列{}n a 的前n 项和为n S *()n N ∈,且满足21n n a S n +=+. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求证:21223111112223n n n a a a a a a ++++< .18. (本小题满分12分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是菱形,且120ABC ∠=︒.点E 是棱PC 的中点,平面ABE 与棱PD 交于点F .(Ⅰ)求证://AB EF ;(Ⅱ)若2PA PD AD ===,且平面PAD ⊥平面ABCD ,求平面PAF 与平面AFE 所成的锐二面角的余弦值.某学校用简单随机抽样方法抽取了100名同学,对其日均课外阅读时间(单位:分钟)进行调查,结果如下:若将日均课外阅读时间不低于60分钟的学生称为“读书迷”. (1)将频率视为概率,估计该校4000名学生中“读书迷”有多少人? (2)从已抽取的8名“读书迷”中随机抽取4位同学参加读书日宣传活动. (i )求抽取的4位同学中既有男同学又有女同学的概率;(ii )记抽取的“读书迷”中男生人数为X ,求X 的分布列和数学期望.20. (本小题满分12分)已知椭圆E :22221(a 0)x y b a b +=>>过点.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设直线1-=my x )(R m ∈交椭圆E 于A ,B 两点,判断点G 9(4-,0)与以线段AB 为直径的圆的位置关系,并说明理由.设函数x e x f x sin )(+=(e 为自然对数的底数),ax x g =)(,)()()(x g x f x F -=.(1)若x=0是F (x )的极值点,且直线x=t (t ≥0)分别与函数f (x )和g (x )的图象交于P ,Q ,求P ,Q 两点间的最短距离;(2)若x ≥0时,函数y=F (x )的图象恒在y=F (﹣x )的图象上方,求实数a 的取值范围.22(本小题满分10分)已知曲线C的参数方程为21x y αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(α为参数),以直角坐标系原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C 的极坐标方程;(Ⅱ)设12::63l l ππθθ==,,若l 1 、l 2与曲线C 相交于异于原点的两点 A 、B ,求△AOB 的面积.2019届湖南省双峰县高三上学期第一次月考数学(理)试卷参考答案一、选择题 ABBAC CDBCC DD二、填空题 —1, 13 ,()+∞,3 , ()2,∞- 17、解析:(1)∵21n n a S n +=+,令1n =,得123a =,132a =.----2分 ∵21n n a S n +=+,∴112(1)1n n a S n --+=-+,*(2,)n n N ≥∈ 两式相减,得122n n a a --=,整理1112n n a a -=+ ---------------------4分 112(2)2n n a a --=-,(2)n ≥∴数列{2}n a -是首项为1122a -=-,公比为12的等比数列 ∴12()2nn a -=-,∴122n na =-.------------------------------6分 (2)∵1121212111121121212(21)(21)2121222n n n n n n n n n n n n n a a +++++++++===-------⋅⋅ --8分 233412111111()()()212121212121n n ++-+-++------- 21113213n +=-<-.------------------------------12分 18.【解析】(Ⅰ)∵底面ABCD 是菱形,∴//AB CD ,又∵AB ⊄面PCD ,CD ⊂面PCD , ∴//AB 面PCD ,…………2分又∵A ,B ,E ,F 四点共面,且平面ABEF 平面PCD EF =∴//AB EF ;…………4分(Ⅱ) 取AD 中点G ,连接PG ,GB ,∵PA PD =,∴PG AD ⊥,又∵平面PAD ⊥平面ABCD ,且平面PAD 平面ABCD AD =, ∴PG ⊥平面ABCD ,∴PG GB ⊥,在菱形ABCD 中,∵AB AD =,60DAB ∠=︒,G 是AD 中点, ∴AD GB ⊥,…………………6分如图,建立空间直角坐标系G xyz -,设2PA PD AD ===,则(0,0,0)G ,(1,0,0)A,B (C -,(1,0,0)D -,P , 又∵//AB EF ,点E 是棱PC 中点, ∴点F 是棱PD 中点,∴(1,)22E -,1(,0,22F -,3(,0,22AF =-uu u r,1(,22EF =-uu u r ,……………8分设平面AFE 的法向量为(,,)n x y z =r ,则有00n AF n EF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r uu u r r uu u r,∴z y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩,不妨令3x =,则平面AFE的一个法向量为n =r,…………………10分∵BG ⊥平面PAD,∴GB =u u u r是平面PAF 的一个法向量,∵cos ,n GB <n GB >n GB⋅===⋅r uu u rr uu u r r uu u r , ∴平面PAF 与平面AFE.………………12分 19.试题解析:(Ⅰ)设该校4000名学生中“读书迷”有x 人,则81004000x =,解得320x =. 所以该校4000名学生中“读书迷”约有320人.(Ⅱ)(ⅰ)抽取的4名同学既有男同学,又有女同学的概率:454813114C P C =-=.(ⅱ)X 可取0,1,2,3.()45481014C P X C ===, ()133548317C C P X C ===,()223548327C C P X C ===, ()3155481314C C P X C ===, X 的分布列为:()1331301231477142E X =⨯+⨯+⨯+⨯=.20(Ⅰ)由已知得222,b c a a b c ì=ïïïíïï=+ïî解得2a b c ì=ïï=íïïî 所以椭圆E 的方程为22142x y +=.(Ⅱ)设点1122(y ),B(,y ),A x x ,则112299GA (,),GB (,).44x y x y =+=+由22221(m 2)y 230,142x my my x y ì=-ï+--=íï+=ïî得所以12122223y +y =,y y =m 2m 2m ++, 从而121212129955GA GB ()()(my )(my )4444x x y y y y =+++=+++22212122252553(m +1)25(m +1)y (y )4162(m 2)m 216m y m y =+++=-+++2217216(m 2)m +=>+所以cos GA,GB 0,GA GB 狁> 又,不共线,所以AGB Ð为锐角. 故点G 9(4-,0)在以AB 为直径的圆外.21.【解答】解:(1)因为F (x )=e x +sinx ﹣ax ,所以F'(x )=e x +cosx ﹣a , 因为x=0是F (x )的极值点,所以F'(0)=1+1﹣a=0,a=2. 又当a=2时,若x <0,F'(x )=e x +cosx ﹣a <1+1﹣2=0,所以F'(x )在(0,+∞)上为增函数,所以F'(x )>F'(0)=1+1﹣2=0,所以x=0是F (x )的极小值点, 所以a=2符合题意,所以|PQ|=e t +sint ﹣2t .令h (x )=e x +sinx ﹣2x ,即h'(x )=e x +cosx ﹣2, 因为h''(x )=e x ﹣sinx ,当x >0时,e x >1,﹣1≤sinx ≤1,所以h''(x )=e x﹣sinx >0,所以h'(x )=e x+cosx ﹣2在(0,+∞)上递增,所以h'(x )=e x +cosx ﹣2>h'(0)=0,∴x ∈[0,+∞)时,h (x )的最小值为h (0)=1,所以|PQ|min =1. (2)令ϕ(x )=F (x )﹣F (﹣x )=e x﹣e ﹣x+2sinx ﹣2ax ,则ϕ'(x )=e x ﹣e ﹣x +2cosx ﹣2a ,S (x )=ϕ''(x )=e x ﹣e ﹣x ﹣2sinx ,因为S'(x )=e x +e ﹣x ﹣2cosx ≥0当x ≥0时恒成立,所以函数S (x )在[0,+∞)上单调递增,∴S (x )≥S (0)=0当x ∈[0,+∞)时恒成立;故函数ϕ'(x )在[0,+∞)上单调递增,所以ϕ'(x )≥ϕ'(0)=4﹣2a 在x ∈[0,+∞)时恒成立. 当a ≤2时,ϕ'(x )≥0,ϕ(x )在[0,+∞)单调递增,即ϕ(x )≥ϕ(0)=0. 故a ≤2时F (x )≥F (﹣x )恒成立.当a >2时,因为ϕ'(x )在[0,+∞)单调递增,所以总存在x 0∈(0,+∞),使ϕ(x )在区间[0,x 0)上ϕ'(x )<0,即ϕ(x )在区间[0,x 0)上单调递减,而ϕ(0)=0,所以当x ∈[0,x 0)时,ϕ(x )<0,这与F (x )﹣F (﹣x )≥0对x ∈[0,+∞)恒成立矛盾, 所以a >2不符合题意,故符合条件的a 的取值范围是(﹣∞,2].22.【解析】(Ⅰ)∵曲线C 的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=ααsin 51cos 52y x (α为参数)∴曲线C 的普通方程为()()51222=-+-y x …………2分将⎩⎨⎧==θρθρsin cos y x 代入并化简得:θθρsin 2cos 4+=即曲线C 的极坐标方程为θθρsin 2cos 4+=. …………5分 (Ⅱ)在极坐标系中,θθρsin 2cos 4+=:C∴由⎪⎩⎪⎨⎧+==θθρπθsin 2cos 46得到132+=OA …………7分 同理32+=OB . ………… 9分又∵6π=∠AOB ∴4358sin 21+=∠⋅=∆AOB OB OA S AOB . 即AOB ∆的面积为4358+. …………10分。