江苏省苏锡常镇四市2018届高三模拟考试(二)数学试卷(含答案)
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2017-2018学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数 学 Ⅰ 试 题方差公式:2222121()()()n s x x x x x x n ⎡⎤=-+-+⋅⋅⋅+-⎣⎦,其中121()n x x x x n=++⋅⋅⋅+.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.不需要写出解答过程,请把答案直接填在答题卡相应位置上......... 1. 若复数z 满足(1+i)z=2(i 是虚数单位),则z 的虚部为 ▲ .2. 设集合{24}A =,,2{2}(B a =,其中0)a <,若A B =,则实数a = ▲ . 3. 在平面直角坐标系xOy 中,点(24)P -,到抛物线28y x =-的准线的距离为 ▲ .4. 一次考试后,从高三(1)班抽取5人进行成绩统计,其茎叶图如右图所示,则这五人成绩的方差为 ▲ .5. 右图是一个算法流程图,若输入值[02]x ∈,,则输出值S 的 取值范围是 ▲ .6. 欧阳修在《卖油翁》中写到:“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入, 而钱不湿”,可见卖油翁的技艺之高超,若 铜钱直径4厘米,中间有边长为1厘米的注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,包含填空题(第1题~第14题)、解答题(第15题~第20题)两部分.本试卷满分160分,考试时间为120分钟.2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的指定位置.3.答题时,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的指定位置,在其他位置作答一律无效.4.如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚.5.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损.一律不准使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔.7 88 2 4 4 9 2(第4题图)(第5题图)S ←2x −x 2S ←1输出S 结束 开始 输入xx <1Y N (第6题图)正方形小孔,随机向铜钱上滴一滴油(油 滴大小忽略不计),则油恰好落入孔中的 概率是 ▲ .7. 已知函数()sin(π)(02π)f x x x ϕ=+<<在2x =时取得最大值,则ϕ= ▲ . 8. 已知公差为d 的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1054S S =,则14ad= ▲ . 9. 在棱长为2的正四面体P ABC -中,M ,N 分别为PA ,BC 的中点,点D 是线段PN 上一点,且2PD DN =,则三棱锥D MBC -的体积为 ▲ .10. 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a b c ,,,且满足3cos cos 5a B b A c -=,则tan tan AB= ▲ .11. 在平面直角坐标系xOy 中,已知圆22:(1)2C x y ++=,点(20)A ,,若圆C 上存在点M ,满足2210MA MO +≤,则点M 的纵坐标的取值范围是 ▲ .12. 如图,扇形AOB 的圆心角为90°,半径为1,点P 是圆弧AB 上的动点,作点P 关于弦AB 的对称点Q ,则OP OQ ⋅u u u r u u u r的取值范围为 ▲ .13. 已知函数1(|3|1)0()2ln 0x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨⎪>⎩,,, ,若存在实数a b c <<,满足()()()f a f b f c ==,则()()()af a bf b cf c ++的最大值 是 ▲ .14. 已知a b ,为正实数,且()234()a b ab -=,则11a b+的最小值为 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时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)如图,在四棱锥P ABCD -中,90ADB ∠=o,CB CD =,点E 为棱PB 的中点.(1)若PB PD =,求证:PC BD ⊥; (2)求证:CE //平面PAD .ABCDP E(第15题图)▲ ▲ ▲ 16.(本小题满分14分)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a b c ,,,设△ABC 的面积为S ,且22243()S a c b =+-.(1)求B ∠的大小;(2)设向量(sin 23cos )A A =,m ,(32cos )A =-,n ,求⋅m n 的取值范围.▲ ▲ ▲17.(本小题满分14分)下图(I )是一斜拉桥的航拍图,为了分析大桥的承重情况,研究小组将其抽象成图(II )所示的数学模型.索塔AB ,CD 与桥面AC 均垂直,通过测量知两索塔的高度均为60m ,桥面AC 上一点P 到索塔AB ,CD 距离之比为21:4,且P 对两塔顶的视角为135o. (1)求两索塔之间桥面AC 的长度;(2)研究表明索塔对桥面上某处的“承重强度”与多种因素有关,可简单抽象为:某索塔对桥面上某处的“承重强度”与索塔的高度成正比(比例系数为正数a ),且与该处到索塔的距离的平方成反比(比例系数为正数b ).问两索塔对桥面何处的“承重强度”之和最小?并求出最小值.▲ ▲ ▲18.(本小题满分16分)如图,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为22,焦点到相应准线的距离为1,点A ,B ,C(第17题图(Ⅰ))(第17题图(Ⅱ))DCy分别为椭圆的左顶点、右顶点和上顶点,过点C 的直线l 交椭圆于点D ,交x 轴于点1(0)M x ,,直线AC 与直线BD 交于点22()N x y ,. (1)求椭圆的标准方程;(2)若2CM MD =u u u u r u u u u r,求直线l 的方程;(3)求证:12x x ⋅为定值. ▲ ▲ ▲ 19.(本小题满分16分)已知函数32()1f x x ax bx a b =+++∈,,R . (1)若20a b +=,① 当0a >时,求函数()f x 的极值(用a 表示);② 若()f x 有三个相异零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,试求出a 的值;若不存在,请说明理由;(2)函数()f x 图象上点A 处的切线1l 与()f x 的图象相交于另一点B ,在点B 处的切线为2l ,直线12l l ,的斜率分别为12k k ,,且21=4k k ,求a b ,满足的关系式.▲ ▲ ▲20.(本小题满分16分)已知等差数列{}n a 的首项为1,公差为d ,数列{}n b 的前n 项和为n S ,且对任意的*n ∈N ,692n n n S b a =--恒成立.(1)如果数列{}n S 是等差数列,证明数列{}n b 也是等差数列; (2)如果数列12n b ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求d 的值; (3)如果3d =,数列{}n c 的首项为1,1(2)n n n c b b n -=-≥,证明数列{}n a 中存在无穷多项可表示为数列{}n c 中的两项之和.▲ ▲ ▲2017-2018学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学Ⅱ(附加题) 2018.521.【选做题】在A ,B ,C ,D 四小题中只能选做两题......,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .选修4—1:几何证明选讲如图所示,AB 为⊙O 的直径,AE 平分BAC ∠交⊙O 于E 点,过E 作⊙O 的切线交AC 于点D ,求证AC DE ⊥.注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1. 本试卷只有解答题,供理工方向考生使用.本试卷第21题有A ,B ,C ,D 4个小题供选做,每位考生在4个选做题中选答2题.若考生选做了3题或4题,则按选做题中的前2题计分.第22,23题为必答题.每小题10分,共40分.考试时间30分钟.考试结束后,请将答题卡交回.2. 答题前,请您务必将自己的姓名、考试号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.3.答题时,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的指定位置,在其他位置作答一律无效.4.如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚.5.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损.一律不准使用胶带纸、修正液、可擦洗的圆珠笔.▲ ▲ ▲B .选修4—2:矩阵与变换 已知矩阵214x ⎡⎤⎢⎥⎣⎦M =的一个特征值为3,求1-M .▲ ▲ ▲C .选修4—4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为32cos (22sin x t t y t =+⎧⎨=-+⎩,为参数).以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为cos()()4a a πθ-=∈R ,已知圆心C 到直线l,求a 的值.▲ ▲ ▲D .选修4—5:不等式选讲已知实数a b c ,,满足21a b c ++=,2221a b c ++=,求证:213c -≤≤. ▲ ▲ ▲【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)甲、乙、丙三位学生各自独立地解同一道题,已知甲做对该题的概率为13,乙、丙 做对该题的概率分别为()m n m n >,,且三位学生能否做对相互独立,设X 为这三 位学生中做对该题的人数,其分布列为:(1)求m n ,的值;(2)求X 的数学期望.▲ ▲ ▲23.(本小题满分10分)已知函数21()((R)n f x x n x +*=+∈∈N ,.(1)当2n =时,若(2)(2)f f +-=,求实数A 的值;(2)若(2)(01)f m m αα*=+∈<<N ,,求证:()1m αα+=.▲ ▲ ▲2017-2018 学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)参考答案一、填空题:1. 1- 2.2- 3.4 4.20.8 5.[]01,6.14π 7.π28.2 9 10.411. 22⎡-⎢⎣⎦, 12.11⎤⎦, 13.22e 12- 14.二、解答题15. 证明:(1)取BD 的中点O ,连结CO PO ,,因为CD CB =,所以△CBD 为等腰三角形,所以BD CO ⊥.……………………2 分 因为PB PD =,所以△PBD 为等腰三角形,所以BD PO ⊥.……………………4 分 又PO CO O =I ,所以BD ⊥平面PCO . ……………………6 分因为PC ⊂平面PCO ,所以PC BD ⊥. ……………………7 分 (2)由E 为PB 中点,连EO ,则EO PD ∥,又EO ⊄平面PAD ,所以EO ∥平面PAD . ……………………9 分 由90ADB ∠=︒,以及BD CO ⊥,所以CO AD ∥,又CO ⊄平面PAD ,所以CO ∥平面PAD . ……………………11 分又=CO EO O I ,所以平面CEO ∥平面PAD , ……………………13分 而CE ⊂平面CEO ,所以CE ∥平面PAD . ……………………14 分 16.解(1)由题意,有22214sin )2ac B a c b ⨯=+-, …………………………2 分则sin B =,所以sin B B =. ………………………………4 分因为sin 0B ≠,所以cos 0B ≠,所以tan B = 又0πB <<,所以π3B =. …………………………………………………6 分 (2)由向量(sin 23cos )A A =,m ,(32cos )A =-,n ,得2π3sin 26cos 3sin 23cos 23)34A A A A A -=--=--g m n =.………8 分由(1)知π3B =,所以2π3A C +=,所以2π03A <<.所以ππ13π2()4412A -∈-,. ……………………………………………………10 分所以πsin(2)14A ⎛⎤-∈ ⎥ ⎝⎦. ……………………………………………12 分所以(63⎤∈-⎦g m n.即取值范围是(63⎤-⎦. ……………………14 分 17.解(1)设21AP t =,4(0)BP t t =>,,记==APB CPD αβ∠∠,,则 60206015tan =tan 2174t t t tαβ===,, ………………………………………2 分 由22015tan tan 7tan()tan 4513001tan tan 17t t t αβαβαβ+++=︒===--, …………………4 分 化简得 271253000t t --=,解得20t =或157t =-(舍去), 所以,2520500AC AP PC =+=⨯=. …………………………………6分答:两索塔之间的距离AC =500米.(2)设AP=x ,点P 处的承重强度之和为()L x .则22()60[](500)ab ab L x x x =+-,且(0,500)x ∈, 即2211()60[],(0,500)(500)L x ab x x x =+∈- ……………………………9 分 (注:不写定义域扣1分) 记2211(),(0,500)(500)l x x x x =+∈-,则3322'()(500)l x x x -=+-, …………11 分 令()0l x '=,解得250x =,当(0,250)x ∈,()0l x '<,()l x 单调递减; 当(250,500)x ∈,()0l x '>,()l x 单调递增; 所以250x =时,()l x 取到最小值,()L x 也取到最小值63125ab. ……………13 分 答:两索塔对桥面AC 中点处的“承重强度”之和最小,且最小值为63125ab. …14 分 18. 解(1)由椭圆的离心率为2,焦点到对应准线的距离为1. 得21c a a c c⎧=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得1a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ………………………………………………2 分 所以,椭圆的标准方程为2212x y +=. …………………………………4分(2)由(1)知(0,1)C ,设00(,)D x y ,因为2CM MD =u u u u r u u u u r ,得021y =-,所以012y =-, ……………………………6 分代入椭圆方程得0x =或,所以1)2D -或1()2D -, 所以l的方程为:12y x =+或12y x =-+. …………………………9 分 (3)设D 坐标为(x 3,y 3),由(0,1)C ,M (x 1,0)可得直线CM 的方程111y x x =-+, 联立椭圆方程得:1221112y x x x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,,解得132142x x x =+,2132122x y x -=+. …………12 分由B ,得直线BD的方程:2y x =-, ①直线AC方程为12y x =+, ② 联立①②得212x x =, …………………………………………………………15 分 从而12x x =2为定值. …………………………………………………………16 分 解法2:设D 坐标为(x 3,y 3), 由C ,M ,D 三点共线得31311y x x x =--,所以3131x x y =-, ① ………………10 分 由B ,D ,N2212y x =+ 代入可得2x =, ② …………………………………………………12 分①和②相乘得,231231x x x y =-2333323333222)2x y x x x y x +-==-+-. ……………………………………………16 分19. 解:(1)①由2()32f x x ax b '=++及02=+b a ,得22()32f x x ax a '=+-, ……………………………………………………1 分令()0f x '=,解得3ax =或a x -=. 由0>a 知,(,)()0x a f x '∈-∞->,,)(x f 单调递增,(,)()03a x a f x '∈-<,,)(x f 单调递减,(,)()03ax f x '∈+∞>,,)(x f 单调递增,……………………………………………………3 分 因此,)(x f 的极大值为3()1f a a -=+,)(x f 的极小值为35()1327a a f =-.……………………………………………………4 分② 当0a =时,0b =,此时3()1f x x =+不存在三个相异零点;当0a <时,与①同理可得)(x f 的极小值为3()1f a a -=+,)(x f 的极大值为35()1327a a f =-.要使)(x f 有三个不同零点,则必须有335(1)(1)027a a +-<, 即332715a a <->或. …………………………………………………………6 分 不妨设)(x f 的三个零点为321,,x x x ,且321x x x <<,则123()()()0f x f x f x ===,3221111()10f x x ax a x =+-+=, ① 3222222()10f x x ax a x =+-+=, ② 3223333()10f x x ax a x =+-+=, ③②-①得222212121212121()()()()()0x x x x x x a x x x x a x x -+++-+--=, 因为210x x ->,所以222212121()0x x x x a x x a ++++-=, ④ …………………………………………………………8 分同理222332232()0x x x x a x x a ++++-=, ⑤ ⑤-④得231313131()()()()0x x x x x x x a x x -+-++-=,因为310x x ->,所以2310x x x a +++=, ……………………………………9 分 又1322x x x +=,所以23ax =-. ………………………………………10 分 所以()03af -=,即22239a a a +=-,即327111a =-<-,因此,存在这样实数a =满足条件. ………………………………12 分(2)设A (m ,f (m )),B (n ,f (n )),则b am m k ++=2321,b an n k ++=2322,又b n m a n mn m nm n m b n m a n m n m n f m f k +++++=--+-+-=--=)()()()()()(2222331,…………………………………………13 分由此可得b n m a n mn m b am m +++++=++)(23222,化简得m a n 2--=,因此,b a am m b m a a m a k +++=+--+--=2222812)2(2)2(3, ……………15分 所以,2221284(32)m am b a m am b +++=++,所以b a 32=. …………………………………………………………………16分 20. 解:(1)设数列{}n S 的公差为d ',由692n n n S b a =--, ①111692(2)n n n S b a n ---=--≥, ②①-②得1116()9()()n n n n n n S S b b a a ----=---, ③ …………………………2 分即169()n n d b b d -'=--,所以169n n d db b -'+-=为常数, 所以{}n b 为等差数列. …………………………………………………………3 分(2)由③得1699n n n b b b d -=--,即139n n b b d -=+, …………………………4 分所以11111111133()11322332*********n n n n n n n d d d b b b b b b b ------++++--+===+++++是与n 无关的常数,所以103d -=或112n b -+为常数. ………………………………6 分①当103d-=时,3d =,符合题意; …………………………………………7 分 ②当112n b -+为常数时,在692n n n S b a =--中令1n =,则111692a b a =--,又11a =,解得11b =,…8分所以11113222n b b -+=+=, 此时111333311322n d d b ---+=+=+,解得6d =-. 综上,3d =或6d =-. ………………………………………………………10分 (3)当3d =时,32n a n =-, ………………………………………………11分 由(2)得数列1{}2n b +是以32为首项,公比为3的等比数列,所以11313=3222n n n b -+=⋅⋅,即1=(31)2n n b -. …………………………………………………12 分当2n ≥时,11111(31)(31)322n n n n n n c b b ---=-=---=, 当1n =时,也满足上式,所以13(1)n n c n -=≥. …………………………………………………13分 设(1)n i j a c c i j =+<≤,则113233i j n ---=+,即133(31)2i j i n ---+=, 如果2i ≥,因为3n 为3的倍数,13(31)i j i --+为3的倍数,所以2也为3的倍数,矛盾. …………………………………………………15 分 所以1i =,则1333j n -=+,即213(2,3,4,)j n j -=+=L .所以数列{}n a 中存在无穷多项可表示为数列{}n c 中的两项之和. ……………16 分2017-2018学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)附加题参考答案21.A 解 连接OE ,因为ED 是⊙O 切线,所以OE ⊥ED . ………………3 分因为OA =OE ,所以∠1=∠OEA . …………6 分 又因为∠1=∠2,所以2=∠OEA , …………8 分 所以OE ∥AC ,∴AC ⊥DE . …………………10 分21.B 解 由2104xl l --=--, 得(2)()40x l l ---=的一个解为3,……………3分 代入得1x =-, ………………………5分因为2141轾犏=犏-臌M ,所以111662133-轾犏犏=犏犏-犏臌M . ………………………………10 分 21.C 解 消去参数t ,得到圆的普通方程为()()22324x y -++=, ………………3 分cos()4a pq -=,得cos sin 0a r q r q +-=, 所以直线l 的直角坐标方程为0x y a +-=. …………………………………6分依题意,圆心C 到直线l解得13a 或=-.……………………………………………………………10 分21.D 证明:因为a +2b +c =1,a 2+b 2+c 2=1,所以a +2b =1-c ,a 2+b 2=1-c 2. ……………………………………3 分 由柯西不等式:(12+22)(a 2+b 2)≥(a +2b )2, ………………………………6 分5(1-c 2)≥(1-c )2,整理得,3c 2-c -2≤0,解得-23≤c ≤1. ……………………………………9 分所以-23≤c ≤1. ……………………………………10 分22. 解(1)由题意,得11(1)(1)(1),3311.336m n mn ⎧---=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ …………………………………3 分 又m n >,解得13m =,1.4n = ………………………………………………………5 分(2)由题意,1232132214.3343343349a =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= ………………………7 分14171(0)(1)(3)1.393636b P X P X P X =-=-=-==---= ……………………9 分()E X =1471110123.39363612⨯+⨯+⨯+⨯=…………………………………………10 分23. 解(1)当2n =时,50512323234455555555()(f x x C x C x C x C x C x C =+=++++,……………………………………………………………………1 分所以55114332550555(2)(2)(2+(22[22+2]f f C C C +-=-+=+=2(54⨯⨯⨯所以610A =. ……………………………………………………………………3 分 (2)因为21021122212212121212121()(n n n n n n n n n f x x C x C x C x C ++-++++++=+=+++L ,所以021122212212121212121(2)222n n n n n n n n f C C C C +-++++++=+++L ,由题意21(2)2) (*,01)n f m m αα+==+∈<<N , 首先证明对于固定的*n ∈N ,满足条件的,m α是唯一的. 假设21112212121212(2)(2(,*,0,1,,)n f m m m m m m αααααα+==+=+∈<<≠≠N ,则12210m m αα-=-≠,而12m m -∈Z ,21(1,0)(0,1)αα-∈-U ,矛盾. 所以满足条件的,m α是唯一的. ………………………………………………5分 下面我们求m 及α的值:因为21212121(2)(2)(2(2(2(2n n n n f f ++++--=+--=++-02122124234112212121212[222++2]n n n nn n n n C C C C +--++++=++L ,显然(2)(2)f f --∈N*. ………………………………………………………7 分2(0,1)∈,故212)(0,1)n +∈,即2121(2)(22)(0,1)n n f ++-=-=∈. …………………………………8分所以令02122124234112212121212[222++2]n n n nn n n n m C C C C +--++++=++L ,21(2n α+=-+,则(2)(2),(2)m f f f α=--=-,又(2)m f α+=, …………………………9 分所以212121()(2)(2)(2(2(54)1n n n m f f αα++++=-⋅=⋅-=-=. ……10分。