2018届河南省洛阳市高三第三次统一练习(三模)理科数学试题及答案
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河南省洛阳市高考数学三模试卷(理科)一、选择题:本题共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.复数的共轭复数为()A.﹣3﹣i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.﹣2+2i2.要得到函数y=2sin(2x﹣)的图象,只需将函数y=2sin2x的图象()A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位3.(已知集合A={x||x+1|<1},B{x|y=},则A∩B=()A.(﹣2,﹣1)B.(﹣2,﹣1] C.(﹣1,0)D.[﹣1,0)4.若从1,2,3,…,9这9个整数中同时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有()A. 60种B.63种C.65种D.66种5.某几何体的三视图如图所示,则它的体积是()A.B.C.8﹣2πD.6.若函数f(x)=x3﹣x2+x+1在x=1处的切线的倾斜角为α,则的值是()A.B.C.﹣D.7.双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆M:(x﹣8)2+y2=25截得的弦长为6,则双曲线的离心率为()A. 2 B.C. 4 D.8.已知函数f(x)=e x+x,g(x)=lnx+x,h(x)=x﹣的零点依次为a,b,c,则()A. c<b<a B.a<b<c C.c<a<b D.b<a<c9.已知实数x,y满足约束条件,若y≥kx﹣3恒成立,则实数k的数值范围是()A. [﹣,0] B.[0,]C.(﹣∞,0]∪[,+∞)D.(﹣∞,﹣]∪[0,+∞)10.(若三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,则球O的表面积为()A. 64πB.16πC.12πD.4π11.如图,半圆的直径AB=6,O为圆心,C为半圆上不同于A、B的任意一点,若P为半径OC上的动点,则的最小值为()A.B.9 C.D.﹣9 12.执行如图所示的一个程序框图,若f(x)在[﹣1,a]上的值域为[0,2],则实数a的取值范围是()A.(0,1] B.[1,] C.[1,2] D.[,2]二、填空题:本题共4个小题,每小题5分,共20分.13.(5分)(2018•洛阳三模)ss“∃x>0,x2+x﹣2≥0”的否定是_________ .14.(5分)(2018•洛阳三模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=2,C=45°,1+=,则边c的值为_________ .15.(5分)(2018•洛阳三模)已知P是抛物线y2=4x上的动点,过P作抛物线准线的垂线,垂足为M、N是圆(x﹣2)2+(y﹣5)2=1上的动点,则|PM|+|PN|的最小值是_________ .16.(5分)(2018•洛阳三模)已知x∈R,y∈[0,5],我们把满足方程x2+8xsin(x+y)π+16=0的解(x,y)组成的集合记为M,则集合M中的元素个数是_________ .三、解答题:本题共5小题,共70分,解答题应写出文字说明、证明过程和演算步骤.17.(12分)(2018•洛阳三模)已知{a n}的各项均为正数的数列,其前n 项和为S n,若2S n=a n2+a n(n≥1),且a1、a3、a7成等比数列.(1)求{a n}的通项公式;(2)令b n=2,数列{b n}的前n项和为T n,证明:T n+4=2b.18.(12分)(2018•洛阳三模)现有一个寻宝游戏,规则如下:在起点P 处有A、B、C三条封闭的单向线路,走完这三条线路所花费的时间分别为10分钟、20分钟、30分钟,游戏主办方将宝物放置在B线路上(参赛方并不知晓),开始寻宝时参赛方在起点处随机选择路线顺序,若没有寻到宝物,重新回到起点后,再从没有走过的线路中随机选择路线继续寻宝,直到寻到宝物并将其带回至P处,期间所花费的时间记为X.(1)求X≤30分钟的概率;(2)求X的分布列及EX的值.19.(12分)(2018•洛阳三模)如图所示,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于E点,F,G分别为AD,BC的中点,AB=2,∠DAB=60°,沿对角线BD将△ABD折起,使得AC=.(1)求证:平面ABD⊥平面BCD;(2)求二面角F﹣DG﹣C的余弦值.20.(12分)(2018•洛阳三模)如图,A,B是双曲线﹣y2=1的左右顶点,C,D是双曲线上关于x轴对称的两点,直线AC与BD的交点为E.(1)求点E的轨迹W的方程;(2)若W与x轴的正半轴,y轴的正半轴的交点分别为M,N,直线y=kx (k>0)与W的两个交点分别是P,Q(其中P是第一象限),求四边形MPNQ 面积的最大值.21.(12分)(2018•洛阳三模)已知函数,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是5x﹣4y+1=0.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)设g(x)=2ln(x+1)﹣mf(x),若当x∈[0,+∞)时,恒有g(x)≤0,求m的取值范围.请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时,用2B铅笔在答题卷上把所选题目对应的题号涂黑.【选修4-1:几何证明选项】22.(10分)(2018•洛阳三模)如图,已知AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,以C为切点的切线交AB的延长线于点P,AM⊥CP,垂足为M,CD⊥AB,垂足为D.(1)求证:AD=AM;(2)若⊙O的直径为2,∠PCB=30°,求PC的长.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.(2018•洛阳三模)已知直线l的参数方程为,(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=4cos(θ﹣).(1)求直线l的参数方程化为普通方程,将圆C的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)求圆C上的点到直线l距离的取值范围.【选修4-5:不等式选项】24.(2018•洛阳三模)已知函数f(x)=2|x+1|﹣|x﹣3|(1)求不等式f(x)≥5的解集;(2)当x∈[﹣2,2]时,关于x的不等式f(x)﹣|2t﹣3|≥0有解,求实数t的取值范围.三、解答题:本题共5小题,共70分,解答题应写出文字说明、证明过程和演算步骤.17、解:(Ⅰ)∵2S n=a n2+a n(n≥1),∴n≥2时,2S n﹣1=a n﹣12+a n﹣1,两式相减,得2a n=﹣+a n﹣a n﹣1,整理,得(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1﹣1)=0,∵a n+a n﹣1≠0,∴)a n﹣a n﹣1=1,又4s 1=+a1,即﹣a 1=0,解得:a1=1,∴{a n}是以1为首项,1为公差的等差数列.又a1、a3、a7成等比数列.∴=a 1a7,即=a1(a1+6),解得a1=2,∴a n=2+(n﹣1)•1=n+1.(2)证明:由(1)得b n==2n+1,∴T n=22+23+…+2n+1==2n+2﹣4,∴T n+4=2n+2=2b n.18.解:(1)X≤30分钟的概率:P(X≤30)=P(B)+P(AB)==.(2)由题意知X的所有可能取值为20,30,50,60,P(X=20)=P(B)=,P(X=30)=P(AB)==,P(X=50)=P(CB)==,P(X=60)=P(ABC)+P(CAB)=,∴X的分布列为:X 20 30 50 60P∴EX=20×+30×+50×+60×=40(分).19.(1)证明;在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,∴△ABD,△CBD 为等边三角形,∵E是BD的中点,∴AE⊥BD,AE=CE=,∵AC=,∴AE2+CE2=AC2,∴AE⊥EC,∴AE⊥平面BCD,又∵AE⊂平面ABD,∴平面ABD⊥平面BCD;(2)解:由(1)可知建立以E为原点,EC为x轴,ED为y轴,EA为z 轴的空间直角坐标系E﹣xyz,则D(0,1,0),C(,0,0),F(0,,)G(﹣,1,),平面CDG的一个法向量=(0,0,1),设平面FDG的法向量=(x,y,z),=(0,﹣,),=(﹣,1,)∴,即,令z=1,得x=3,y=,故平面FDG的一个法向量=(3,,1),∴cos==,∴二面角F﹣DG﹣C的余弦值为﹣.20.解:(1)由已知A(﹣2,0),B(2,0),设C(x0,y0),D(x0,﹣y0),则,①由两点式分别得直线AC,BD的方程为:直线AC:,直线BD:,两式相乘,得,②由①,得﹣=,代入②,得:,整理,得﹣4y2=x2﹣4,∴点E的轨迹W的方程.(2)由(1)及已知得M(2,0),N(0,1),联立,得(4k2+1)x2=4,∴P(),Q(﹣),四边形MPNQ的面积S=S△QOM+S△DMP+S△NOP+S△NOQ=2(S△QMP+S△QNP),∴S==2y P+x P==2=2==2,∵k>0,∴4k+≥4,故当且仅当,即k=时,四边形MPNQ的面积取最大值为2.21.解:(Ⅰ)求导函数,可得.∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是5x﹣4y+1=0.∴,∴,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知:,∴,则,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)令h(x)=﹣mx2+(2﹣2m)x+2﹣2m,当m=0时,h(x)=2x+2,在x∈[0,+∞)时,h(x)>0,∴g′(x)>0,即g(x)在[0,+∞)上是增函数,则g(x)≥g(0)=0,不满足题设.当m<0时,∵且h(0)=2﹣2m>0∴x∈[0,+∞)时,h(x)>0,g′(x)>0,即g(x)在[0,+∞)上是增函数,则g(x)≥g(0)=0,不满足题设.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)当0<m<1时,则△=(2﹣2m)2+4m(2=2m)=4(1﹣m2)>0,由h(x)=0得;则x∈[0,x2)时,h(x)>0,g′(x)>0即g(x)在[0,x2)上是增函数,则g(x2)≥g(0)=0,不满足题设.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)当m≥1时,△=(2﹣2m)2+4m(2=2m)=4(1﹣m2)≤0,h(x)≤0,g′(x)≤0,即g(x)在[0,+∞)上是减函数,则g(x)≤g(0)=0,满足题设.综上所述,m∈[1,+∞)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时,用2B铅笔在答题卷上把所选题目对应的题号涂黑.【选修4-1:几何证明选项】22.(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCD=90°,∵CD⊥AB,∴∠ABC+∠BCD=90°,∴∠ACD=∠ABC,∵以C为切点的切线交AB的延长线于点P,∴∠MCA=∠ABC=∠ACD,∵∠AMC=∠ADC=90°,AC=AC,∴△AMC≌△ADC,∴AD=AM;(2)解:∵∠PCB=30°,以C为切点的切线交AB的延长线于点P,∴∠PAC=∠PCB=30°,在Rt△ABC中,AB=2,∠BAC=30°,∴BC=1,∠ABC=60°,∴∠BPC=30°,∴∠BPC=∠BCP,BC=BP=1,由切割线定理得PC2=PB•PA=PB(PB+BA)=3,∴PC=.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.解:(1)由(t为参数)得直线l的普通方程为又∵,∴,∴,即;(2)由得圆心C(1,),半径r=2.∴圆心C到直线l的距离d=.直线l与圆C相离.∴圆C上的点到直线l的距离的取值范围是.【选修4-5:不等式选项】24、解:(1)f(x)=2|x+1|﹣|x﹣3|=,由式f(x)≥5,可得①,或②,或.解①求得x≥3,解②求得 2≤x<3,解③求得 x≤﹣10.故不等式的解集为[2,+∞)∪(﹣∞,﹣10].(2)当x∈[﹣2,2]时,f(x)∈[﹣4,5],∵关于x的不等式f(x)﹣|2t﹣3|≥0有解,∴5﹣|2t﹣3|≥0,即﹣5≤2t﹣3≤5,求得﹣1≤t≤4,故t的范围为[﹣1,4].。