南陵县实验中学2018-2019学年上学期高三数学10月月考试题

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南陵县实验中学2018-2019学年上学期高三数学10月月考试题班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 实数x ,y 满足不等式组,则下列点中不能使u=2x+y 取得最大值的是()A .(1,1)B .(0,3)C .(,2)D .(,0)2. 已知圆过定点且圆心在抛物线上运动,若轴截圆所得的弦为,则弦长M )1,0(M y x 22=x M ||PQ 等于( )||PQ A .2 B .3C .4D .与点位置有关的值【命题意图】本题考查了抛物线的标准方程、圆的几何性质,对数形结合能力与逻辑推理运算能力要求较高,难度较大.3. 直线l 过点P (2,﹣2),且与直线x+2y ﹣3=0垂直,则直线l 的方程为( )A .2x+y ﹣2=0B .2x ﹣y ﹣6=0C .x ﹣2y ﹣6=0D .x ﹣2y+5=04. 已知点A (﹣2,0),点M (x ,y )为平面区域上的一个动点,则|AM|的最小值是()A .5B .3C .2D .5. 已知向量=(1,),=(,x )共线,则实数x 的值为( )A .1B .C .tan35°D .tan35°6. -2sin 80°的值为( )sin 15°sin 5°A .1 B .-1C .2D .-27. 四棱锥的底面为正方形,底面,,若该四棱锥的所有顶点都在P ABCD -ABCD PA ⊥ABCD 2AB =体积为同一球面上,则( )24316πPA =A .3B .C .D .7292【命题意图】本题考查空间直线与平面间的垂直和平行关系、球的体积,意在考查空间想象能力、逻辑推理能力、方程思想、运算求解能力.8. 已知直线与圆交于两点,为直线上任意34110m x y +-=:22(2)4C x y -+=:A B 、P 3440n x y ++=:一点,则的面积为( )PAB ∆A . B.C. D. 9. S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若3a 8-2a 7=4,则下列结论正确的是( )A .S 18=72B .S 19=76C .S 20=80D .S 21=8410.设函数的集合,平面上点的集合,则在同一直角坐标系中,P 中函数的图象恰好经过Q 中两个点的函数的个数是A4B6C8D10二、填空题11.如图,在三棱锥中,,,,为等边三角形,则P ABC -PA PB PC ==PA PB ⊥PA PC ⊥PBC △PC 与平面所成角的正弦值为______________.ABC【命题意图】本题考查空间直线与平面所成角的概念与计算方法,意在考查学生空间想象能力和计算能力.12.运行如图所示的程序框图后,输出的结果是 13.不等式恒成立,则实数的值是__________.()2110ax a x +++≥14.多面体的三视图如图所示,则该多面体体积为(单位cm ) .15.若P (1,4)为抛物线C :y 2=mx 上一点,则P 点到该抛物线的焦点F 的距离为|PF|= .16.一组数据2,x ,4,6,10的平均值是5,则此组数据的标准差是 . 三、解答题17.已知函数f (x )=lnx ﹣a (1﹣),a ∈R .(Ⅰ)求f (x )的单调区间;(Ⅱ)若f (x )的最小值为0.(i )求实数a 的值;(ii )已知数列{a n }满足:a 1=1,a n+1=f (a n )+2,记[x]表示不大于x 的最大整数,求证:n >1时[a n ]=2. 18.已知椭圆:(),点在椭圆上,且椭圆的离心率为.C 22221x y a b +=0a b >>3(1,)2C C 12(1)求椭圆的方程;C(2)过椭圆的右焦点的直线与椭圆交于,两点,为椭圆的右顶点,直线,分别C F C P Q A C PA QA 交直线:于、两点,求证:.4x =M N FM FN ⊥19.某校从高一年级学生中随机抽取40名学生作为样本,将他们的期中考试数学成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:[40,50),[50,60),[90,100)后得到如图的频率分布直方图.(Ⅰ)求图中实数a 的值;(Ⅱ)根据频率分布直方图,试估计该校高一年级学生其中考试数学成绩的平均数;(Ⅲ)若从样本中数学成绩在[40,50)与[90,100]两个分数段内的学生中随机选取2名学生,试用列举法求这两名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10的概率.20.(本小题满分13分)在四棱锥中,底面是梯形,,,,P ABCD -ABCD //AB DC 2ABD π∠=AD =22AB DC ==为的中点.F PA (Ⅰ)在棱上确定一点,使得平面;PB E //CE PAD(Ⅱ)若的体积.PA PB PD ===P BDF -ABCDPF21.如图所示,在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是棱DD 1、C 1D 1的中点.(Ⅰ)证明:平面ADC 1B 1⊥平面A 1BE ;(Ⅱ)证明:B 1F ∥平面A 1BE ;(Ⅲ)若正方体棱长为1,求四面体A 1﹣B 1BE 的体积.22.(本小题满分12分)椭圆C :+=1(a >b >0)的右焦点为F ,P 是椭圆上一点,PF ⊥x 轴,A ,B x 2a 2y 2b 2是C的长轴上的两个顶点,已知|PF|=1,k PA·k PB=-.12(1)求椭圆C的方程;(2)过椭圆C的中心O的直线l交椭圆于M,N两点,求三角形PMN面积的最大值,并求此时l的方程.南陵县实验中学2018-2019学年上学期高三数学10月月考试题(参考答案)一、选择题1.【答案】D【解析】解:由题意作出其平面区域,将u=2x+y化为y=﹣2x+u,u相当于直线y=﹣2x+u的纵截距,故由图象可知,使u=2x+y取得最大值的点在直线y=3﹣2x上且在阴影区域内,故(1,1),(0,3),(,2)成立,而点(,0)在直线y=3﹣2x上但不在阴影区域内,故不成立;故选D.【点评】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,注意点在阴影区域内;属于中档题. 2. 【答案】A【解析】过作垂直于轴于,设,则,在中,,为M MN x N ),(00y x M )0,(0x N MNQ Rt ∆0||y MN =MQ 圆的半径,为的一半,因此NQ PQ 2222222200000||4||4(||||)4[(1)]4(21)PQ NQ MQ MN x y y x y ==-=+--=-+又点在抛物线上,∴,∴,∴.M 0202y x =2200||4(21)4PQ x y =-+=2||=PQ3.【答案】B【解析】解:∵直线x+2y﹣3=0的斜率为﹣,∴与直线x+2y﹣3=0垂直的直线斜率为2,故直线l的方程为y﹣(﹣2)=2(x﹣2),化为一般式可得2x﹣y﹣6=0故选:B【点评】本题考查直线的一般式方程和垂直关系,属基础题.4.【答案】D【解析】解:不等式组表示的平面区域如图,结合图象可知|AM|的最小值为点A到直线2x+y﹣2=0的距离,即|AM|min=.故选:D.【点评】本题考查了不等式组表示的平面区域的画法以及运用;关键是正确画图,明确所求的几何意义. 5.【答案】B【解析】解:∵向量=(1,),=(,x )共线,∴x====,故选:B .【点评】本题考查了向量的共线的条件和三角函数的化简,属于基础题. 6. 【答案】【解析】解析:选A.-2 sin 80°sin 15°sin 5°=-2cos 10°=sin (10°+5°)sin 5°sin 10°cos 5°+cos 10°sin 5°-2 cos 10°sin 5°sin 5°===1,选A.sin 10°cos 5°-cos 10°sin 5°sin5 °sin (10°-5°)sin 5°7. 【答案】B【解析】连结交于点,取的中点,连结,则,所以底面,则,AC BD E PC O OE OE PA A OE ⊥ABCD O到四棱锥的所有顶点的距离相等,即球心,均为O 12PC ==可得,解得,故选B .34243316ππ=72PA =8. 【答案】 C【解析】解析:本题考查圆的弦长的计算与点到直线、两平行线的距离的计算.圆心到直线的距离,之间的距离为,∴C m 1d =||AB ==m n 、3d '=PAB∆的面积为,选C .1||2AB d '⋅=9. 【答案】【解析】选B.∵3a 8-2a 7=4,∴3(a 1+7d )-2(a 1+6d )=4,即a 1+9d =4,S 18=18a 1+=18(a 1+d )不恒为常数.18×17d 2172S 19=19a 1+=19(a 1+9d )=76,19×18d 2同理S 20,S 21均不恒为常数,故选B.10.【答案】B【解析】本题考查了对数的计算、列举思想a =-时,不符;a =0时,y =log 2x 过点(,-1),(1,0),此时b =0,b =1符合;a =时,y =log 2(x +)过点(0,-1),(,0),此时b =0,b =1符合;a =1时,y =log 2(x +1)过点(-,-1),(0,0),(1,1),此时b =-1,b =1符合;共6个二、填空题11.【解析】12.【答案】 0 【解析】解:模拟执行程序框图,可得程序框图的功能是计算并输出S=sin +sin +…+sin 的值,由于sin周期为8,所以S=sin +sin +…+sin =0.故答案为:0.【点评】本题主要考查了程序框图和算法,考查了正弦函数的周期性和特殊角的三角函数值的应用,属于基本知识的考查.13.【答案】1a =【解析】试题分析:因为不等式恒成立,所以当时,不等式可化为,不符合题意;()2110ax a x +++≥0a =10x +≥当时,应满足,即,解得.10a ≠20(1)40a a a >⎧⎨∆=+-≤⎩20(1)0a a >⎧⎨-≤⎩1a =考点:不等式的恒成立问题.14.【答案】 cm 3 .【解析】解:如图所示,由三视图可知:该几何体为三棱锥P ﹣ABC .该几何体可以看成是两个底面均为△PCD,高分别为AD和BD的棱锥形成的组合体,由几何体的俯视图可得:△PCD的面积S=×4×4=8cm2,由几何体的正视图可得:AD+BD=AB=4cm,故几何体的体积V=×8×4=cm3,故答案为:cm3【点评】本题考查由三视图求几何体的体积和表面积,根据已知的三视图分析出几何体的形状是关键. 15.【答案】 5 .【解析】解:P(1,4)为抛物线C:y2=mx上一点,即有42=m,即m=16,抛物线的方程为y2=16x,焦点为(4,0),即有|PF|==5.故答案为:5.【点评】本题考查抛物线的方程和性质,考查两点的距离公式,及运算能力,属于基础题.16.【答案】 2 .【解析】解:∵一组数据2,x,4,6,10的平均值是5,∴2+x+4+6+10=5×5,解得x=3,∴此组数据的方差[(2﹣5)2+(3﹣5)2+(4﹣5)2+(6﹣5)2+(10﹣5)2]=8,∴此组数据的标准差S==2.故答案为:2.【点评】本题考查一组数据的标准差的求法,解题时要认真审题,注意数据的平均数和方差公式的求法. 三、解答题17.【答案】【解析】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=﹣=.当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在区间(0,+∞)内单调递增;当a>0时,由f′(x)>0,解得x>a;由f′(x)<0,解得0<x<a.所以f(x)的单调递增区间为(a,+∞),单调递减区间为(0,a).综上述:a≤0时,f(x)的单调递增区间是(0,+∞);a>0时,f(x)的单调递减区间是(0,a),单调递增区间是(a,+∞).(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知,当a≤0时,f(x)无最小值,不合题意;当a>0时,[f(x)]min=f(a)=1﹣a+lna=0,令g(x)=1﹣x+lnx(x>0),则g′(x)=﹣1+=,由g′(x)>0,解得0<x<1;由g′(x)<0,解得x>1.所以g(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).故[g(x)]max=g(1)=0,即当且仅当x=1时,g(x)=0.因此,a=1.(ⅱ)因为f(x)=lnx﹣1+,所以a n+1=f(a n)+2=1++lna n.由a1=1得a2=2于是a3=+ln2.因为<ln2<1,所以2<a3<.猜想当n≥3,n∈N时,2<a n<.下面用数学归纳法进行证明.①当n=3时,a3=+ln2,故2<a3<.成立.②假设当n=k(k≥3,k∈N)时,不等式2<a k<成立.则当n=k+1时,a k+1=1++lna k,由(Ⅰ)知函数h(x)=f(x)+2=1++lnx在区间(2,)单调递增,所以h(2)<h(a k)<h(),又因为h(2)=1++ln2>2,h()=1++ln<1++1<.故2<a k+1<成立,即当n=k+1时,不等式成立.根据①②可知,当n ≥3,n ∈N 时,不等式2<a n <成立.综上可得,n >1时[a n ]=2.【点评】本题主要考查函数的导数、导数的应用等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识等,考查函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想、有限与无限思想等,属难题.18.【答案】(1) ;(2)证明见解析.22143x y +=【解析】试题分析: (1)由题中条件要得两个等式,再由椭圆中的等式关系可得的值,求得椭圆的方程;c b a ,,b a ,(2)可设直线的方程,联立椭圆方程,由根与系数的关系得,,得P Q 122634m y y m -+=+122934y y m -=+直线,直线,求得点 、坐标,利用得.PA l QA l M N 0=⋅FN FM FM FN ⊥试题解析: (1)由题意得解得22222191,41,2,a b c a a b c⎧+=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎪⎩2,a b =⎧⎪⎨=⎪⎩∴椭圆的方程为.C 22143x y +=又,,111x my =+221x my =+∴,,则,,112(4,)1y M my -222(4,)1y N my -112(3,1y FM my =- 222(3,1y FN my =- 1212212121222499111()y y y y FM FN my my m y y m y y ⋅=+⋅=+---++ 22222363499906913434m m m m m -+=+=-=---+++∴FM FN⊥考点:椭圆的性质;向量垂直的充要条件.19.【答案】【解析】解:(Ⅰ)由频率分布直方图,得:10×(0.005+0.01+0.025+a+0.01)=1,解得a=0.03.(Ⅱ)由频率分布直方图得到平均分:=0.05×45+0.1×55+0.2×65+0.3×75+0.25×85+0.1×95=74(分).(Ⅲ)由频率分布直方图,得数学成绩在[40,50)内的学生人数为40×0.05=2,这两人分别记为A ,B ,数学成绩在[90,100)内的学生人数为40×0.1=4,这4人分别记为C ,D ,E ,F ,若从数学成绩在[40,50)与[90,100)两个分数段内的学生中随机选取2名学生,则所有的基本事件有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F ),共15个,如果这两名学生的数学成绩都在[40,50)或都在[90,100)内,则这两名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10,记“这两名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10”为事件M ,则事件M 包含的基本事件有:(A ,B ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F ),共7个,所以这两名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10的概率P=.【点评】本题考查频率和概率的求法,二查平均分的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意频率分布直方图和列举法的合理运用.20.【答案】(本小题满分13分)解:(Ⅰ)当为的中点时,平面. (1分)E PB //CE PAD 连结、,那么,. EF EC //EF AB 12EF AB =∵,,∴,,∴. (3分)//DC AB 12DC AB =//EF DC EF DC =//EC FD 又∵平面, 平面,∴平面. (5分)CE ⊄PAD FD ⊂PAD //CE PAD (Ⅱ)设为的中点,连结、,∵,∴,O AD OP OB PA PD =OP AD ⊥在直角三角形中,, 又∵,∴,∴,∴ABD 12OB AD OA ==PA PB =PAO PBO ∆≅∆POA POB ∠=∠,OP OB ⊥∴平面. (10分)OP ⊥ABD,2PO ===2BD ==∴三棱锥的体积. (13分)P BDF -1112222233P BDF P ABD V V --==⨯⨯⨯=A BCD POEF21.【答案】【解析】(Ⅰ)证明:∵ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,∴B1C1⊥平面ABB1A1;∵A1B⊂平面ABB1A1,∴B1C1⊥A1B.又∵A1B⊥AB1,B1C1∩AB1=B1,∴A1B⊥平面ADC1B1,∵A1B⊂平面A1BE,∴平面ADC1B1⊥平面A1BE;(Ⅱ)证明:连接EF,EF∥,且EF=,设AB1∩A1B=O,则B1O∥C1D,且,∴EF∥B1O,且EF=B1O,∴四边形B1OEF为平行四边形.∴B1F∥OE.又∵B1F⊄平面A1BE,OE⊂平面A1BE,∴B1F∥平面A1BE,(Ⅲ)解:====. 22.【答案】【解析】解:(1)可设P的坐标为(c,m),则+=1,c 2a 2m 2b 2∴m =±,b 2a ∵|PF |=1 ,即|m |=1,∴b 2=a ,①又A ,B 的坐标分别为(-a ,0),(a ,0),由k PA ·k PB =-得12·=-,即b 2=a 2,②b 2a c +a b 2a c -a 1212由①②解得a =2,b =,2∴椭圆C 的方程为+=1.x 24y 22(2)当l 与y 轴重合时(即斜率不存在),由(1)知点P 的坐标为P (,1),此时S △PMN =×2×=212222.当l 不与y 轴重合时,设其方程为y =kx ,代入C 的方程得+=1,即x =±,x 24k 2x 2221+2k 2∴y =±,2k 1+2k 2即M (,),N (,),21+2k 22k 1+2k2-21+2k 2-2k 1+2k 2∴|MN |= (41+2k 2)2+(4k 1+2k 2)2 =4,1+k 21+2k 2点P (,1)到l :kx -y =0的距离d =,∴S △PMN =|MN |d =·2|2k -1|k 2+112124·1+k 21+2k 2|2k -1|k 2+1=2·=2 |2k -1|1+2k 22k 2+1-22k 1+2k 2=2 ,1-22k 1+2k 2当k >0时,≤=1,22k 1+2k 222k 22k 此时S ≥0显然成立,当k =0时,S =2.当k <0时,≤=1,-22k 1+2k 21+2k 21+2k2当且仅当2k 2=1,即k =-时,取等号.22此时S ≤2,综上所述0≤S ≤2.22即当k =-时,△PMN 的面积的最大值为2,此时l 的方程为y =-x .22222。