甘肃省天水市秦安二中2017-2018学年高三上学期期末数学试卷(文科) Word版含解析

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2017-2018学年甘肃省天水市秦安二中高三(上)期末数学试卷(文科)一、选择题(本大题共12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A={x|x2﹣2x≤0},B={0,1,2,3},则A∩B=()A.{1,2}B.{0,1,2}C.{1}D.{1,2,3}2.已知复数z满足(2z+1)i=2,则z=()A.﹣1﹣2i B.﹣+i C.﹣﹣i D.﹣i3.已知向量=(﹣1,2),=(1,﹣1),则(﹣)•=()A.8 B.5 C.4 D.﹣44.等比数列{a n}中,a3=8前三项和为S3=24,则公比q的值是()A.1 B.﹣C.﹣1或﹣D.1或﹣5.如果执行如图的程序框图,那么输出的值是()A.2015 B.﹣1 C.D.26.已知向量=(k,3),=(1,4),=(2,1)且(2﹣3)⊥,则实数k=()A.﹣B.0 C.3 D.7.已知f(x)=sin2(x+),若a=f(lg5),b=f(lg),则()A.a+b=0 B.a﹣b=0 C.a+b=1 D.a﹣b=18.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.27﹣ B.18﹣ C.27﹣3πD.18﹣3π9.某人以15万元买了一辆汽车,此汽车将以每年20%的速度折旧,如图是描述汽车价值变化的算法流程图,则当n=4吋,最后输出的S的值为()A.9.6 B.7.68 C.6.144 D.4.915210.己知棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1的一个面A1B1C1D1在一半球底面上,且A,B、C,D四个顶点都在此半球面上,則此半球的体积为()A.4πB.2πC.16πD.8π11.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若+2=,则|QF|=()A.3 B.4 C.6 D.812.若关于x的方程4sin2x﹣msinx+1=0在(0,π)内有两个不同的实数解,则实数m的取值范围为()A.m>4或m<﹣4 B.4<m<5 C.4<m<8 D.m>5或m=4二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知函数f(x)=log a x(a,0且a≠1)满足f(9)=2,则a=.14.已知实数x,y满足:,z=|2x﹣2y﹣1|,则z的取值范围是.15.若函数f(x)=x3﹣3ax2﹣bx,其中a,b为实数.f(x)在区间[﹣1,2]上为减函数,且b=9a,则a的取值范围..16.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是一正方体被截去一部分后所得几何体的三视图,则被截去部分的几何体的表面积为.三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)17.如图,在△ABC中,,点D在边AB上,AD=DC,DE⊥AC,E为垂足(1)若△BCD的面积为,求CD的长;(2)若,求角A的大小.18.在数列{a n}中,已知a1=2,a n+1=4a n﹣3n+1,n∈N•.(1)设b n=a n﹣n,求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的前n项和S n.19.某中学随机抽取50名高一学生调查其每天运动的时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,运动的时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(1)求直方图中x的值;(2)定义运动的时间不少于1小时的学生称为“热爱运动”,若该校有高一学生1200人,请估计有多少学生“热爱运动”;(3)设m,n表示在抽取的50人中某两位同学每大运动的时间,且已知m,n∈[40,60)∪[80,100],求事件“|m﹣n|>20”的概率.20.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,过椭圆E: +=1内一点P(1,1)的一条直线与椭圆交于点A,C,且=λ,其中λ为常数.(1)求椭圆E的离心率;(2)当点C恰为椭圆的右顶点时,试确定对应λ的值;(3)当λ=1时,求直线AC的斜率.21.已知,g(x)=lnx,(x>0,a∈R是常数).(1)求曲线y=g(x)在点P(1,g(1))处的切线l.(2)是否存在常数a,使l也是曲线y=f(x)的一条切线.若存在,求a的值;若不存在,简要说明理由.(3)设F(x)=f(x)﹣g(x),讨论函数F(x)的单调性.22.已知函数f(x)=﹣x2+(a﹣1)x+a﹣1,g(x)=x(x﹣a)2﹣1,其中a为实数.(1)是否存在x0∈(0,1),使得f(x0)+1=0?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.(2)若集合A={x|f(x)•g(x)=0,x∈R}中恰有5个元素,求实数a的取值范围.2015-2016学年甘肃省天水市秦安二中高三(上)期末数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12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A={x|x2﹣2x≤0},B={0,1,2,3},则A∩B=()A.{1,2}B.{0,1,2}C.{1}D.{1,2,3}【考点】交集及其运算.【分析】求出A中不等式的解集确定出A,找出A与B的交集即可.【解答】解:由A中不等式变形得:x(x﹣2)≤0,解得:0≤x≤2,即A=[0,2],∵B={0,1,2,3},∴A∩B={0,1,2},故选:B.2.已知复数z满足(2z+1)i=2,则z=()A.﹣1﹣2i B.﹣+i C.﹣﹣i D.﹣i【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接利用复数的除法运算法则化简求解即可.【解答】解:复数z满足(2z+1)i=2,则z==.故选:C.3.已知向量=(﹣1,2),=(1,﹣1),则(﹣)•=()A.8 B.5 C.4 D.﹣4【考点】平面向量的坐标运算.【分析】利用数量积的坐标运算性质即可得出.【解答】解:=(﹣2,3),∴(﹣)•=﹣1×(﹣2)+2×3=8,故选:A.4.等比数列{a n}中,a3=8前三项和为S3=24,则公比q的值是()A.1 B.﹣C.﹣1或﹣D.1或﹣【考点】等比数列的前n项和.【分析】由题意可得q的方程,解方程可得.【解答】解:由题意可得S3=a1+a2+a3=++8=24,整理可得2q2﹣q﹣1=0,即(2q+1)(q﹣1)=0,解得q=1或q=﹣故选:D5.如果执行如图的程序框图,那么输出的值是()A.2015 B.﹣1 C.D.2【考点】程序框图.【分析】根据题意,模拟程序框图的运行过程,得出该循环中S的值是以3为周期的,计算出k=2014时S的值即可.【解答】解:模拟程序框图的运行过程,如下;S=2,k=0,S==﹣1;k=1,S==;k=2,S==2;k=3,…;所以,该循环中S的值是以3为周期的,且k=2014=3×671+1时,S=,k=2015时,终止循环,输出S=.故选:C.6.已知向量=(k,3),=(1,4),=(2,1)且(2﹣3)⊥,则实数k=()A.﹣B.0 C.3 D.【考点】平面向量的坐标运算.【分析】根据两个向量的坐标,写出两个向量的数乘与和的运算结果,根据两个向量的垂直关系,写出两个向量的数量积等于0,得到关于k的方程,解方程即可.【解答】解:∵=(k,3),=(1,4),=(2,1)∴2﹣3=(2k﹣3,﹣6),∵(2﹣3)⊥,∴(2﹣3)•=0'∴2(2k﹣3)+1×(﹣6)=0,解得,k=3.故选:C.7.已知f(x)=sin2(x+),若a=f(lg5),b=f(lg),则()A.a+b=0 B.a﹣b=0 C.a+b=1 D.a﹣b=1【考点】二倍角的余弦;对数的运算性质;余弦函数的定义域和值域.【分析】由题意,可先将函数f(x)=sin2(x+)化为f(x)=,再解出a=f(lg5),b=f(lg)两个的值,对照四个选项,验证即可得到答案【解答】解:f(x)=sin2(x+)==又a=f(lg5),b=f(lg)=f(﹣lg5),∴a+b=+=1,a﹣b=﹣=sin2lg5故C选项正确故选C8.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.27﹣ B.18﹣ C.27﹣3πD.18﹣3π【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图知几何体为直四棱柱且中间挖去半个圆柱,根据三视图的数据求四棱柱和圆柱的高、以及底面上的几何元素对应的数据,代入体积公式计算即可.【解答】解:由三视图可知,该几何体为放到的直四棱柱,且中间挖去半个圆柱,由三视图中的数据可得:四棱柱的高为3,底面为等腰梯形,梯形的上、下底边分别为2、4,高为2,圆柱的高为3,圆柱底面的半径都是1,∴几何体的体积V==,故选:B.9.某人以15万元买了一辆汽车,此汽车将以每年20%的速度折旧,如图是描述汽车价值变化的算法流程图,则当n=4吋,最后输出的S的值为()A.9.6 B.7.68 C.6.144 D.4.9152【考点】程序框图.【分析】由题意,模拟执行程序,根据流程计算S的值即可得解.【解答】解:由题意可知,设汽车x年后的价值为S,则S=15(1﹣20%)x,结合程序框图易得当n=4时,S=15(1﹣20%)4=6.144.故选:C.10.己知棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1的一个面A1B1C1D1在一半球底面上,且A,B、C,D四个顶点都在此半球面上,則此半球的体积为()A.4πB.2πC.16πD.8π【考点】球的体积和表面积.【分析】先求正方体的底面对角线的长,再求球的半径,然后求半球的体积.【解答】解:正方体的顶点A、B、C、D在半球的底面内,顶点A1、B1、C1、D1在半球球面上,底面ABCD的中心到上底面顶点的距离就是球的半径=,半球的体积:=4π.故选:A.11.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若+2=,则|QF|=()A.3 B.4 C.6 D.8【考点】抛物线的简单性质.【分析】过Q向准线l作垂线,垂足为Q′,根据已知条件,结合抛物线的定义得==,即可得出结论.【解答】解:如图,根据已知条件,结合抛物线的定义得==,∴|QQ′|=6,∴|QF|=6.故选:C12.若关于x的方程4sin2x﹣msinx+1=0在(0,π)内有两个不同的实数解,则实数m的取值范围为()A.m>4或m<﹣4 B.4<m<5 C.4<m<8 D.m>5或m=4【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】利用换元法,结合三角函数的性质以及一元二次方程与一元二次函数之间的关系进行求解即可.【解答】解:设t=sinx,则0<t≤1,则方程等价为f(t)=4t2﹣mt+1=0在(0,1]内有唯一解,即或f(1)=5﹣m<0,得m=4或m>5.故选:D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知函数f(x)=log a x(a,0且a≠1)满足f(9)=2,则a=3.【考点】幂函数的概念、解析式、定义域、值域.【分析】根据f(9)=2建立等式,利用对数与指数的互化建立等式,解之即可求出所求.【解答】解:由f(9)=2得f(9)=log a9=2即a2=9,而a>0所以a=3.故答案为:314.已知实数x,y满足:,z=|2x﹣2y﹣1|,则z的取值范围是[0,5] .【考点】简单线性规划.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义转化为点到直线的距离之间的关系进行求解即可.【解答】解:z=|2x﹣2y﹣1|=•=2•=2,d=的几何意义为区域内的点到直线2x﹣2y﹣1=0的距离,作出不等式组对应的平面区域如图,∵直线2x﹣2y﹣1=0经过平面区域,∴d的最小值为0,点C到直线2x﹣2y﹣1=0的距离最大,由得,即C(2,﹣1),此时d的最大值为d===,则z的最大值为2=2•=5,即z的取值范围是[0,5],故答案为:[0,5].15.若函数f(x)=x3﹣3ax2﹣bx,其中a,b为实数.f(x)在区间[﹣1,2]上为减函数,且b=9a,则a的取值范围.[1,+∞).【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】求出f(x)的导数,问题转化为3x2﹣6ax﹣9a≤0在[﹣1,2]恒成立,得到关于a 的不等式组,解出即可.【解答】解:由b=9a,得f(x)=)=x3﹣3ax2﹣9ax,f′(x)=3x2﹣6ax﹣9a,若f(x)在区间[﹣1,2]上为减函数,则3x2﹣6ax﹣9a≤0在[﹣1,2]恒成立,∴,解得:a≥1,故答案为:[1,+∞).16.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是一正方体被截去一部分后所得几何体的三视图,则被截去部分的几何体的表面积为54+18.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】作出几何体的直观图,观察截去几何体的结构特征,代入数据计算.【解答】解:由三视图可知正方体边长为6,截去部分为三棱锥,作出几何体的直观图如图所示:∴被截去的几何体的表面积S=+×(6)2=54+18.故答案为54+18.三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)17.如图,在△ABC中,,点D在边AB上,AD=DC,DE⊥AC,E为垂足(1)若△BCD的面积为,求CD的长;(2)若,求角A的大小.【考点】解三角形.【分析】(1)利用三角形的面积公式,求出BD,再用余弦定理求CD;(2)先求CD,在△BCD中,由正弦定理可得,结合∠BDC=2∠A,即可得结论.【解答】解:(1)∵△BCD的面积为,,∴∴BD=在△BCD中,由余弦定理可得==;(2)∵,∴CD=AD==在△BCD中,由正弦定理可得∵∠BDC=2∠A∴∴cosA=,∴A=.18.在数列{a n}中,已知a1=2,a n+1=4a n﹣3n+1,n∈N•.(1)设b n=a n﹣n,求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的前n项和S n.【考点】数列的求和;等比关系的确定.【分析】(1)确定数列{b n}是等比数列,则要证明是个不为0的定值,结合题干条件即可证,(2)首先根据(1)求出数列{b n}的通项公式,然后根据题干条件求得a n=b n+n=4n﹣1+n,结合等差数列和等比数列的求和公式即可解答.【解答】解:(1)∵,且b1=a1﹣1=1∴b n为以1为首项,以4为公比的等比数列,(2)由(1)得b n=b1q n﹣1=4n﹣1∵a n=b n+n=4n﹣1+n,∴=,19.某中学随机抽取50名高一学生调查其每天运动的时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图),其中,运动的时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(1)求直方图中x的值;(2)定义运动的时间不少于1小时的学生称为“热爱运动”,若该校有高一学生1200人,请估计有多少学生“热爱运动”;(3)设m,n表示在抽取的50人中某两位同学每大运动的时间,且已知m,n∈[40,60)∪[80,100],求事件“|m﹣n|>20”的概率.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;频率分布直方图.【分析】(1)由频率分布直方图中小矩形面积之和为1的性质能求出x.(2)由频率分布图求出运动时间不少于1小时的频率,由此能估计有多少名学生“热爱运动”.(3)由直方图得成绩在[40,60)的人数为3人,成绩在[80,100]的人数为2人,利用列举法能求出事件“|m﹣n|>20”的概率.【解答】解:(1)由频率分布直方图,得:20×(0.002+0.003×2+x+0.025)=1,解得x=0.017.(2)由频率分布图得运动时间不少于1小时的频率为:20×(0.002+0.003)=0.1,∴估计有1200×0.1=120名学生“热爱运动”;(3)由直方图得成绩在[40,60)的人数为50×20×0.003=3人,设为A、B、C,成绩在[80,100]的人数为50×20×0.002=2人,设为x,y,若m,n∈[40,60),[80,100]内时,则有Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,共有6种情况,所以基本事件总数为10种,事件“|m﹣n|>20”所包含的基本事件个数有6种,∴P(|m﹣n|>20)=.20.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,过椭圆E: +=1内一点P(1,1)的一条直线与椭圆交于点A,C,且=λ,其中λ为常数.(1)求椭圆E的离心率;(2)当点C恰为椭圆的右顶点时,试确定对应λ的值;(3)当λ=1时,求直线AC的斜率.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(1)因为a2=4,b2=3,由此能求出离心率.(2)因为C(2,0),所以直线PC的方程为y=﹣x+2,由,能求出.(3),设A(x1,y1),C(x2,y2),利用点差法能求出.【解答】(本小题满分16分)解:(1)因为a2=4,b2=3,所以c2=1,即a=2,c=1,所以离心率.(2)因为C(2,0),所以直线PC的方程为y=﹣x+2,…由,解得,…代入中,得.…(3)因为λ=1,所以,设A(x1,y1),C(x2,y2),则x1+x2=2,y1+y2=2,…又,两式相减,得,即,从而,即.…21.已知,g(x)=lnx,(x>0,a∈R是常数).(1)求曲线y=g(x)在点P(1,g(1))处的切线l.(2)是否存在常数a,使l也是曲线y=f(x)的一条切线.若存在,求a的值;若不存在,简要说明理由.(3)设F(x)=f(x)﹣g(x),讨论函数F(x)的单调性.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.【分析】(1)把x=1代入到g(x)解析式中求出g(1)的值,得到切点的坐标,然后求出g(x)的导函数,把x=1代入导函数求出对应导函数的函数即为切线的斜率,根据切点坐标和求出的斜率写出切线方程即可;(2)根据f(x)的解析式求出f(x)的导函数,因为直线l也为曲线y=f(x)的一条切线,把x=x0代入到导函数中求出的函数值为直线l的斜率即为1,得到一个关系式,把切点的横坐标代入直线l的方程求出纵坐标,再把切点的横坐标代入到f(x)求出纵坐标,两者相等得到另一个关系式,把两个关系式联立即可求出切点的横坐标和a的值,所以存在常数a,使l也是曲线f(x)的切线;(3)把f(x)和g(x)代入到F(x)=f(x)﹣g(x)中,求出F(x)的导函数,利用a的范围a大于等于,a=0,a大于0小于,a小于0,四种情况讨论导函数的正负即可得到函数F(x)的增减区间.【解答】解:(1)g(1)=0,所以P的坐标为(1,0),,则切线的斜率k=g′(1)=1,所以直线l的方程为y﹣0=1(x﹣1),化简得y=x﹣1;(2)由,得f′(x)=a+,设y=f(x)在x=x0处的切线为l,则有,解得,即当时,l是曲线y=f(x)在点Q(2,1)的切线;(3).当,时,F′(x)≥0,F(x)在(0,+∞)单调递增;当a=0时,,F(x)在(0,1]单调递增,在(1,+∞)单调递减;当时,解F′(x)=0得,,F(x)在(0,x1]和(x2,+∞)单调递增,在(x1,x2]单调递减;当a<0时,解F′(x)=0得,(x2舍去),F(x)在(0,x1]单调递增,在(x1,+∞)单调递减.22.已知函数f(x)=﹣x2+(a﹣1)x+a﹣1,g(x)=x(x﹣a)2﹣1,其中a为实数.(1)是否存在x0∈(0,1),使得f(x0)+1=0?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.(2)若集合A={x|f(x)•g(x)=0,x∈R}中恰有5个元素,求实数a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的极值;元素与集合关系的判断.【分析】(1)由f(x)+1=﹣x2+(a﹣1)x+a=0,解得x=﹣1或x=a.即可判断出结论.(2)f(x)=﹣x2+(a﹣1)x+a﹣1=0有2相异解实根时,△>0,解得a范围.g(x)=x (x﹣a)2﹣1=0,g′(x)=(x﹣a)(3x﹣a),对a分类讨论,利用导数研究其单调性即可得出.【解答】解:(1)由f(x)+1=﹣x2+(a﹣1)x+a=0,解得x=﹣1或x=a.当a∈(0,1)时,存在x0∈(0,1),使得f(x0)+1=0.(2)f(x)=﹣x2+(a﹣1)x+a﹣1=0有2相异解实根时,△=(a﹣1)2+4(a﹣1)>0,∴a<﹣3,或a>1.g(x)=x(x﹣a)2﹣1=0,g′(x)=(x﹣a)(3x﹣a),当a=0时,g′(x)≥0,g(x)=0有1解;当a<0时,,,极大值g(a)=﹣1<0,g(x)=0有1解;当a>0时,,,极小值g(a)=﹣1<0,要使g(x)=0有3解,只须,∴.下面用反证法证明时,5个根相异.假设∃x0∈R,f(x0)=g(x0)=0,即两式相减得:,若x0=a代入②得0﹣1=0矛盾;若代入①得a=0,这与矛盾.∴假设不成立,即5个根相异.综上,.2016年8月4日。