百校联盟2018届高三TOP20四月联考(全国II卷)数学(文)试题Word版附详细答案

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百校联盟2018届高三TOP20四月联考(全国II 卷)文数试题 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{}(){}25,30A x x B x x x =<<=-<,则A B ⋃=( ) A .()0,5 B .()2,3 C.()3,5 D .()0,32.已知复数12iz i-=-,则z 的虚部为( ) A .35- B .35i C.15- D .15i -3.已知()(),1,2,4a x b ==-,若()a b b +⊥,则x =( ) A .8 B .10 C.11 D .124.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻面系统的研究,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M 与两定点,A B 的距离之比为()0,1λλλ>≠,那么点M 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知()()2,0,2,0A B -,点M 满足2MA MB=,则直线:4l x =被点M 的轨迹截得的弦长为( )A .47B .27 C.46 D .26 5.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .5B .11 C. 14 D .196.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,抛物线C 的准线与y 轴交于点A ,点()01,M y 在抛物线C 上,054y MF =,则tan FAM ∠=( ) A .25 B .52 C.45 D .547.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的体积为( )A .72 B .236 C. 4 D .2568.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()22x f x x =+,则不等式()21f x -<3的解集为( )A .(),1-∞B .(),2-∞ C. ()2,2- D .()1,2-9.某高中在今年的期末考试历史成绩中随机抽取n 名考生的笔试成绩,作出其频率分布直方图如图所示,已知成绩在[)75,80中的学生有1名,若从成绩在[)75,80和[)90,95两组的所有学生中任取2名进行问卷调查,则2名学生的成绩都在[)90,95中的概率为( )A .23 B .12 C. 35D .34 10.在三棱锥P ABC -中,ABC ∆和PBC ∆均为边长为3的等边三角形,且362PA =则三棱锥P ABC -外接球的体枳为( ) A 1313 B 1010515 D 5511.下列关函数()sin cos f x x x =⋅的命题正确的个数为( )①()f x 的图象关于2x π=对称;②()f x 的周期为π;③若()()12f x f x =,则()122k x x k Z π=+∈; ④()f x 在区间344ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减.A .1B .2 C. 3 D .412.已知数列{}n a 中,()111,1n n n a na a ++==,定义111n nn n n na a a a a a +++⊗=-,则213220182017111a a a a a a ---=⊗⊗⊗( )A .20172018-B .20172018 C.12018 D .12018- 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.已知,x y 满足不等式20,40,4,x y x y y -+≤⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩则5y z x =-的最大值为 .14.已知()22,1,log ,1,x m x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩若124f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则m = . 15.已知双曲线()2222:10,0x y a b a bΓ-=>>的左焦点(),0F c -,直线y x c =+与双曲线Γ的渐近线分别交于,A B 两点,其中点A 在第二象限,若32AF AB =,则双曲线Γ的离心率为 .16.已知ABC ∆的内角,,A B C 的对边分別为,,a b c ,222sin a b bc A =+,角C 最大,则tan 4tan A B -a 的取值范围为 .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. 已知数列{}n a 的前n 项和1122n n S k -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且34a =,等差数列{}n b 满足,3374,b a b a ==.(1)求数列{}{},n n a b 的通项公式; (2)n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n T .18. 如图,四棱锥P ABCD -中,侧面PAB ⊥底面ABCD ,PAB ∆为等腰直角三角形,PA PB =,ABCD 为 直角梯形,//,90,24CD AB BAD CD AB ∠=︒==.(1)若O 为AB 的中点,PC 上一点E 满足4PC PE =,求证://OE 平面PAD ;(2)若2AD =,求四棱锥P ABCD -的表面积. 19.某地区农产品近几年的产量统计如下表:为了研究计算的方便,工作人员将上表的数据进行了处理,2011,6t x z y =-=-得到下表:(1)根据表中数据,求y 关于x 的线性回归方程;(2)若近几年该农产品每万吨的价格v (万元)与年产量y (万吨)满足 4.20.3v y =-,且每年该农产品都能售完,当年产量y 为何值时,销售额S 最大? 附:对于一组数据()()()1122,,,,,,n n t z t z t z ,其回归直线z bt a =+的斜率和截距的最小二乘估计分別为:()()()121,nii i nii tt z zb a z bt tt==--==--∑∑.20.已知N 为圆()221:224C x y ++=上一动点,圆心1C 关于y 轴的对称点为2C ,点,M P 分别是线段12,C N C N 上的点,且2220,2MP C N C N C P ⋅==. (1)求点M 的轨迹方程;(2)直线l 与曲线Γ交于,A B 两点,AB 的中点在直线12y =上,求OAB ∆(O 为坐标原点)面积的取值范围.21.已知()()()121ln 112f x x x f x '=-+-. (1)求()f x 在11,f e e ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程;(2)证明 :()1f x >-.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:坐标系与参数方程已知平面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为12x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩ (α为参数),直线1:0l x =,直线2:0l x y -=,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系. (1)写出曲线C 和直线12,l l 的极坐标方程;(2)若直线1l 与曲线C 交于,O A 两点,直线2l 与曲线C 交于,O B 两点,求AB . 23.选修4-5:不等式选讲 已知()22f x x a x =+--.(1)当2a =-时,求不等式()4f x ≤的解集;(2)若关于x 的不等式()2332f x a x ≥--恒成立,求a 的取值范围.试卷答案一、选择题1-5: ACDAB 6-10: CBACC 11、12:AC 二、填空题13.34- 14. 1-或921,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭三、解答题17.(1)当3n =时,()2332224a S S k =-=-=, 解得2k =,所以21n n S =-, 当1n =时,11S =,当2n ≥时,()11121212n n n n n n a S S ---=-=---=,所以21n n a =-, 设等差数列{}n b 的公差为d ,由3374,b a b a ==,得1124,68b d b d +=+=, 解得12,1b d ==,所以()2111n b n n =+-⨯=+.(2)由(1)得()112n n n n c a b n -==+⋅, 所以()2121324212n n T n -=⨯+⨯+⨯+++⨯, ()2312223242212n n n T n n -=⨯+⨯+⨯++⨯++⨯,两式相减得()2312222212n n n T n --=+++++-+⨯,即()()121221212n n n T n ---=+-+⨯-,整理得2n n T n =⨯.18.(1)过点E 作//EF CD ,连接AF , 因为4PC PE =,所以4PD PF =,14EF PE CD PC ==,即4CD EF =, 因为24CD AB ==,所以4CD AO =, 所以EF AO =, 又因为////EF CD AO ,所以AFEO 为平行四边形,故//OE AF , 因为OE ⊄平面PAD ,AF ⊂平面PAD . 所以//OE 平面PAD .(2)因为平面PAB ⊥平面ABCD . 平面PAB ⋂平面ABCD AB =,AD ⊂平面ABCD ,且AD AB ⊥,所以AD ⊥平面PAB .又因为PA ⊂平面PAB ,所以PA AD ⊥, 所以2222PAD S ∆=,连接PO ,同理,由平面PAB ⊥平面ABCD ,AB PO ⊥,可得PO ⊥平面ABCD .过点O 作//OG AD 交CD 于点G ,连接PG . 则由,,CD GO CD PO GO PO O ⊥⊥⋂=, 得CD PG ⊥.因为1,2PO GO ==,所以5PG .则154252PCD S ∆==过点P 作PH CB ⊥,连接OH ,易得CH HO ⊥.由平面几何知识得45HOB ∠=︒,所以2HO =,222612PH ⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭, 所以162232PCB S ∆=⨯,又因为12112PAB S ∆=⨯⨯=,()124262ABCD S =⨯+⨯=,所以四棱锥P ABCD -22537.19.(1)由题意知,1234563.56t +++++==,0.60.71 1.1 1.2 1.416z +++++==,()()()()()()61 2.50.4 1.50.300.50.1 1.50.2 2.50.4 2.8ii i tt z z =--=-⨯-+-⨯-++⨯+⨯+⨯=∑,()()()()2622222212.5 1.50.50.5 1.5 2.517.5ii t t =-=-+-+-+++=∑,所以 2.80.1617.5b ==, 又10.16 3.50.44a z bt =-=-⨯=,所以z 关于t 的线性回归方程为 1.60.44z t =+. 由 1.60.44z t =+,得60.160.44y t -=+, 即0.16 6.44y t =+.(2)当年产量为y 时,销售额s=()24.20.30.3 4.2S y y y y =-=-+, 当7y =时,函数S 取得最大值, 即年产量为7万吨时,销售额S 最大.20.(1)因为222C N C P =,所以P 为2C N 的中点, 因为20MP C N ⋅=,所以2MP C N ⊥,所以点M 在2C N 的垂直平分线上,所以2MN MC =,因为121264MN MC MC MC +=+=>,所以点M 在以12,C C 为焦点的椭圆上, 因为6,2a c ==,所以22b =,所以点M 的轨迹方程为22162x y +=.(2)由题意知直线l 的斜率存在, 设()()1122,,,A x y B x y ,:l y kx m =+,由22162x y y kx m +==+⎧⎪⎨⎪⎩得,()222316360k x kmx m +++-=,2121222636,3131km m x x x x k k --+==++, ()()()()2222264313612620km k m k m ∆=-+-=+->,设AB 的中点为()00,x y , 则00022233,313131km km mx y kx m m k k k --==+=+=+++, 由题意知21312m k =+,所以2231m k =+, 由0∆>,得04m <<,因为AB =, 原点O 到直线AB的距离d =,所以12OABS ∆=)04m ==<<,即0OAB S ∆<≤,故OAB ∆面积的取值范围为(. 21.(1)由题意得,()()2112ln 12x f x x f x -''=++, 令1x =,得()()11112f f ''=+, 解得()12f '=,所以()()21ln 1f x x x x =-+-, 因为()()12ln 3,0,f x x x x'=-+∈+∞, 所以1231f e e e ⎛⎫'=--+=- ⎪⎝⎭,又因为11f e e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以切线方程为()111y e x e e ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭,即()21e y e x e-=-+. (2)证法一:由(1)得()()12ln 3,0,f x x x x'=-+∈+∞, 令()()12ln 3,0,h x x x x=-+∈+∞, 所以()2221210x h x x x x+'=+=>, 故()h x 在()0,+∞上单调递增, 又()1120,1ln 4ln 024e h h ⎛⎫=>=-=< ⎪⎝⎭,所以存在01,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()00h x =,即()00f x '=, 所以()0012ln 30*x x -+=, 所以()(),f x f x '随x 的变化情况如下:所以()()()0000min 21ln 1f x f x x x x ==-+-, 由()*式得0013ln 22x x =-, 代入上式得()()()0000min 00131321122222f x f x x x x x x ⎛⎫==--+-=--+⎪⎝⎭, 令()1312,,1222t x x x x ⎛⎫=--+∈ ⎪⎝⎭, 所以()()()22121212022x x t x x x +-'=-=<, 所以()t x 在112⎛⎫⎪⎝⎭,上单调递减, ()()1t x t >,又()11t =-,所以()1t x >-,即()01f x >-,所以()1f x >-.证法2:()()()21ln 12ln ln 1,0,f x x x x x x x x x =-+-=-+-∈+∞ 令()()2ln ,0,h x x x x =∈+∞,则()()2ln 1h x x '=+,令()0h x '=得1x e =,()(),h x h x '随x 的变化情况如下:所以()min 12h x h e e ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,即22ln x x e ≥-, 当且仅当1x e=时取到等号, 令()()ln 1,0,t x x x x =-+-∈+∞,则()1x t x x-'=, 令()0t x '=得1x =,()(),t x t x '随x 的变化情况如下:所以()()min 10t x t ==,即1ln 0x x --≥,当且仅当1x =时渠道等号,所以()22ln ln 11x x x x e+-+->->-, 即()1f x >-.22.(1)依题意,曲线()()22:125C x y -+-=,即22240x x y y -+-=, 将cos ,sin x y ρθρθ==代入上式得,曲线C 的极坐标方程为2cos 4sin ρθθ=+, 因为直线1:0l x =,直线2:0l x y -=,故直线12,l l 的极坐标方程为()()12:,:24l R l R ππθρθρ=∈=∈. (2)设,A B 两点对应的极径分别为12,ρρ, 在2cos 4sin ρθθ=+中, 令2πθ=得,12cos 4sin 4ρθθ=+=,令4πθ=得,22cos 4sin ρθθ=+= 因为244πππ-=,所以AB ==23.(1)当2a =-时,由()4f x ≤, 得2124x x ---≤,当1x ≤时,由()()2124x x ---≤,得41x -≤≤; 当12x <<时,由()()2124x x ---≤,得12x <<; 当2x ≥时,由()()2124x x ---≤,得24x ≤≤; 综上所述,()4f x ≤的解集为{}44x x -≤≤.(2)不等式()2332f x a x ≥--, 即为22423x a x a ++-≥,即关于x 的不等式22243x a x a ++-≥恒成立,而2244x a x a ++-≥+, 所以243a a +≥,解得243a a +≥或243a a +≤-, 解得413a -≤≤或a ∈∅. 所以a 的取值范围是41,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.。