河南省天一大联考2018-2019学年下学期高二年级期末测试文科数学试题(含答案)

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天一大联考2018-2019学年(下)高二年级期末测试文科数学一、选择题 1.3ii =-( ) A .1388i -B .1388i -+C .131010i -+ D .131010i - 2.已知集合{}1,3A =-,{}22,B a =,若{}1,3,2,9A B =-U ,则实数a 的值为( ) A .1±B .3±C .1-D .33.某拖拉机厂生产了400台新型农用拖拉机,出厂前测试时,这批拖拉机通过某一路段的时速的频率分布直方图如图所示,则时速在[)50,70内的拖拉机台数大约为( )A .28B .70C .160D .2804.给定下列两种说法:①已知,,a b c R ∈,命题“若3a b c ++=,则2223a b c ++≥”的否命题是“若3a b c ++≠,则2223a b c ++<”,②“0x R ∃∈,使()00f x >”的否定是“x R ∀∈,使()0f x ≤”,则( ) A .①正确②错误B .①错误②正确C .①和②都错误D .①和②都正确5.已知2sin 2cos ,2k k Z παααπ⎛⎫=≠+∈ ⎪⎝⎭,则tan 2α=( ) A .43B .1C .34D .236.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .4643π+B .8643π+C .16643π+D .648π+7.已知直线:40l ax y c -+=与圆2216x y +=相交于,A B 两点,120AOB ∠=o(O 为坐标原点),且直线l 与直线230x y +-=垂直,则直线l 的方程为( )A .20x y -±=B .340x y -±=C .340x y -+=D .240x y -=8.已知,a b 为两条不同的直线,,αβ为两个不同的平面,则( ) ①若a α⊥,b β⊥,且αβP ,则a b P ; ②若a α⊥,b βP ,且αβP ,则a b ⊥; ③若a αP ,b β⊥,且αβ⊥,则a b P ; ④若a α⊥,b β⊥,且αβ⊥,则a b ⊥. 其中真命题的个数是( ) A .4B .3C .2D .19.函数()112x f x +⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象大致为( )A .B .C .D .10.已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线方程为34y x =,P 为该双曲线上一点,12,F F 为其左、右焦点,且12PF PF ⊥,1218PF PF ⋅=,则该双曲线的方程为( )A .2213218x y -= B .2211832x y -= C .221916x y -= D .221169x y -= 11.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,也是周期为4的周期函数,且在区间[]0,2上单调递减,则()2016f -与()2019f 的大小为( )A .()()20162019f f ->B .()()20162019f f -<C .()()20162019f f -=D .不确定12.已知函数()()sin f x x ωϕ=+0,22ππωϕ⎛⎫>-<<⎪⎝⎭在区间,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为单调函数,且636f f f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则函数()f x 的解析式为( ) A .()1sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭B .()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .()sin 2f x x =D .()1sin2f x x = 二、填空题13.已知向量()1,2a =,()1,4b =--,若a b λ-与()3,2c =共线,则实数λ=______.14.已知,x y 满足约束条件0,23,23,x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩则2z x y =-的最大值为______.15.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若22cos c a b A -=,则B =______.16.已知函数()()()3ln 06x f x a x x x a =-->,当0x >时,()0f x '≥(()f x '为函数()f x 的导函数),则实数a 的取值范围为______. 三、解答题17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,318S =. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设1302n n b a =-,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求n T 的最小值. 18.“过桥米线”是云南滇南地区特有的一种小吃.在云南某地区“过桥米线”有,,A B C 三种品牌的店,其中A 品牌店50家,B 品牌店30家,C 品牌店20家.(Ⅰ)为了加强对食品卫生的监督管理工作,该地区的食品安全管理局决定按品牌对这100家“过桥米线”专营店采用分层抽样的方式进行抽样调查,被调查的店共有20家,则,B C 品牌的店各应抽取多少家? (Ⅱ)为了吸引顾客,所有品牌店举办优惠活动:在一个盒子中装有标号为1,2,3,4的4个白球,另一个盒子中装有标号为1,2,3,4,5,6的6个红球(所有球的形状、大小相同).顾客从这两个盒子中各抽取1个球,若两个被抽取的球的标号之和大于或等于8,则打八折(按原价的80%付费).求顾客参加优惠活动后获得八折用餐的概率.19.如图所示,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,点,E F 分别为,BC PD 边上的中点.(Ⅰ)求证:CF P 平面PAE ;(Ⅱ)若平面PAD ⊥平面ABCD ,2PA PD ==,求三棱锥P ABE -的体积.20.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右顶点为()2,0A ,定点()0,1P -,直线PA 与椭圆交于另一点31,2B ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)试问是否存在过点P 的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点,使得6PAMPBNS S ∆∆=成立?若存在,请求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.21.已知函数()ln m f x x x=+. (Ⅰ)讨论函数()f x 的极值情况; (Ⅱ)证明:当312m -<≤时,()2m x f x ->在[)1,+∞上恒成立. 22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos sin x r y r ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数,0r >).以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为4cos sin 30ρθθ--=. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程; (Ⅱ)若曲线C 上恰好存在两个点到直线l 的距离为16,求实数r 的取值范围. 23.已知函数()4f x x x =-+. (Ⅰ)求不等式()12f x <的解集;(Ⅱ)对任意的x R ∈,t R +∈都有不等式()()149f x t m t ⎛⎫≥--+ ⎪⎝⎭恒成立,求实数m 的取值范围.天一大联考2018-2019学年(下)高二年级期末测试文科数学参考答案一、选择题 1.【答案】C 【解析】()()()3133331010i i i i i i i +==-+--+. 2.【答案】B【解析】由题意知29a =,所以3a =±. 3.【答案】D【解析】时速在[)50,70内的拖拉机的频率为()0.030.04100.7+⨯=,大约有4000.7280⨯=(台).4.【答案】D【解析】①中,同时否定原命题的条件和结论,所得命题就是它的否命题,故①正确;②中,特称命题的否定是全称命题,所以②正确,综上知,①和②都正确. 5.【答案】A【解析】由2sin 2cosαα=,得22sin cos cos ααα=.又因2k παπ≠+,所以等式两边同除以2cosα,得1tan 2α=.所以22tan 4tan 21tan 3ααα==-. 6.【答案】B【解析】由三视图可知,该几何体是圆锥与正方体的组合体,该几何体的体积为218444226433ππ⨯⨯+⨯⨯⨯=+.7.【答案】A【解析】由于直线230x y +-=的斜率2k =-,直线:40l ax y c -+=的斜率为4a,而两直线垂直,所以()214a -⋅=-,得2a =.设圆心到直线l 的距离为d ,则14cos60422d ==⨯=o 2=,解得c =±故所求的直线方程为240x y -±=,即20x y -±=.8.【答案】B【解析】由b β⊥且αβP ,可得b α⊥,而垂直同一个平面的两条直线相互平行,故①正确;由于αβP ,a α⊥,所以a β⊥,则ab ⊥,故②正确;若a 与平面,αβ的交线平行,则a b ⊥,故不一定有a b P ,故③错误;可以由线线垂直的定义推得④,故④正确.因此,真命题的个数是3. 9.【答案】B【解析】要想得到()f x 的图象,只需将12x y =的图象向左平移1个单位即可.其中12xy =的图象可利用其为偶函数通过12xy =作出. 10.【答案】D【解析】设c =34y x =可得34b a =,所以222916bc b =-,整理可得35b c =.又1222212122,,PF PF a PF PF F F ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,所以22212122221224,4.PF PF PF PF a PF PF c ⎧+-⋅=⎪⎨+=⎪⎩两式相减,得21224PF PF b ⋅=,而1218PF PF ⋅=,所以29b =,所以3b =,所以5c =,4a =,故双曲线的方程为221169x y -=. 11.【答案】A【解析】由题意知()()()201620160f f f -==,()()()201911f f f =-=.因为()f x 在区间[]0,2上单调递减,所以()()01f f >,即()()20162019f f ->. 12.【答案】C【解析】由函数()f x 在区间,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上具有单调性,且66f f ππ⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭知,()f x 有对称中心()0,0,所以0ϕ=.由63f f ππ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭知,()f x 有对称轴12634x πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭.设()f x 的最小正周期为T ,则266T ππ⎛⎫≥-- ⎪⎝⎭,即23T π≥,故0444T ππ-==.解得T π=,于是2ππω=,解得2ω=,所以()sin 2f x x =.二、填空题 13.【答案】52-【解析】由题意得()()()1,21,41,24a b λλλλ-=---=++.因为向量a b λ-与()3,2c =共线,所以()()12243λλ+⨯=+⨯,所以52λ=-.14.【答案】1【解析】约束条件0,23,20x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩表示的可行域如图中阴影部分所示.由23,23x y x y +=⎧⎨+=⎩得()1,1P ,则目标函数2z x y =-过点()1,1P 时,z 取得最大值,max 211z =-=.15.【答案】3π【解析】由正弦定理及22cos c a b A -=,可得2sin sin 2sin cos C A B A -=,因为()C A B π=-+,所以()2sin sin 2sin cos A B A B A +-=,化简可得()sin 2cos 10A B -=.因为sin 0A ≠,所以1cos 2B =.因为0B π<<,所以3B π=.16.【答案】(]0,e【解析】由题意得()2ln 2x f x a x '=-.由于0x >时,()0f x '≥,故()min 0f x '≥.设()()g x f x '=,则()(2x x x ag x x x+--'==.由于0x >,所以(x ∈时,()0g x '<,()g x单调递减;当)x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增.于是()()min min 02ag x gf x a '===-≥.所以ln 1a ≤.解得0a e <≤,故实数a 的取值范围是(]0,e .三、解答题17.【解析】(Ⅰ)由()1333182a a S +==,12a =,得310a =. 所以31102422a a d --===. 所以42n a n =-.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,42n a n =-,所以1302312n n b a n =-=-.数列{}n b 是以29-为首项,2为公差的等差数列.所以()()22129230152252n n n T n n n n -=-+⨯=-=--, 所以当15n =时,数列{}n b 的前n 项和n T 取得最小值,最小值为225-. 18.【解析】(Ⅰ)由题意得,应抽查B 品牌店30206100⨯=家, 应抽查C 品牌店20204100⨯=家. (Ⅱ)因为顾客在一个盒子中抽取的白球标号分别为1,2,3,4;在另一个盒子中抽取的红球标号分别为1,2,3,4,5,6,所以顾客从两个盒子中各抽取1个球的基本事件有()1,1,()1,2,()1,3,()1,4,()1,5,()1,6,()2,1,()2,2,()2,3,()2,4,()2,5,()2,6,()3,1,()3,2,()3,3,()3,4,()3,5,()3,6,()4,1,()4,2,()4,3,()4,4,()4,5,()4,6.共24个基本事件.其中,两个被抽取的球的标号之和大于或等于8的基本事件有()2,6,()3,5,()3,6,()4,4,()4,5,()4,6,共6个基本事件.设“两个被抽取的球的标号之和大于或等于8”的事件为H ,则顾客参加优惠活动后获得八折用餐的概率为()61244P H ==. 19.【解析】(Ⅰ)取AP 的中点G ,连接,FG EG .因为,F G 分别是PD 和PA 的中点,所以FG AD P ,且12FG AD =.因为E 为BC 的中点,所以12CE BC =. 又因为底面ABCD 是正方形,所以AD BC P . 所以CE FG P ,所以四边形CEGF 是平行四边形. 所以CF GE P .又因为CF ⊄平面PAE ,CE ⊂平面PAE , 所以CF P 平面PAE .(Ⅱ)如图,取AD 的中点H ,连接PH .因为PA PD =,H 为AD 的中点,所以PH AD ⊥.又因为平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD I 平面ABCD AD =,PH AD ⊥,所以PH ⊥平面ABCD . 因为2PA PD AD ===,所以PH =.又12112ABE S ∆=⨯⨯=, 故三棱锥P ABE -的体积123P ABE ABE V S PH -∆=⨯⨯=. 20.【解析】(Ⅰ)由椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右顶点为()2,0A 知,2a =.把B 点坐标31,2⎛⎫--⎪⎝⎭代入椭圆方程,得219144b+=.解得23b =. 所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=. (Ⅱ)直线PA 的方程为12xy -=,即22x y -=.易知,PA =2PB =2PA PB=. 所以由6PAM PBN S S ∆∆=,得1sin 2261sin 2PA PM APM PM PN PB PN BPN ⋅∠==⋅∠,即3PM PN =,所以3PM PN =-u u u u r u u u r . 设()11,M x y ,()22,N x y ,则()11,1PM x y =+u u u u r ,()22,1PN x y =+u u u r,所以123x x =-.①当直线MN 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,2PM PN ==3PM PN =矛盾.②当直线MN 的斜率存在时,设直线l 的方程为1y kx =-. 联立方程221,143y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2243880k x kx +--=. 所以122843k x x k +=+,122843x x k -=+. 所以由123x x =-可得228243k x k -=+,2228343x k =+,即2224834343k k k -⎛⎫= ⎪++⎝⎭. 整理得232k =.解得k =综上所述,存在满足条件的直线l,其方程为12y x =-或12y x =--. 21.【解析】(Ⅰ)依题意得,0x >,()221m x m f x x x x-'=-=. 若0m ≤,则()0f x '>,于是函数()f x 在()0,+∞上单调递增,此时,函数()f x 在()0,+∞上无极值.若0m >,当()0,x m ∈时,()0f x '<,函数()f x 在()0,m 上单调递减;当(),x m ∈+∞时,()0f x '>,函数()f x 在(),m +∞上单调递增.此时,函数()f x 在()0,+∞上只有极小值()1ln f m m =+,无极大值.综上所述,当0m ≤时,函数()f x 无极值,当0m >时,函数()f x 只有极小值1ln m +,无极大值. (Ⅱ)由()2m x f x ->,得22ln 0m x x m x++->在[)1,+∞上恒成立. 设()()22ln 1m g x x x m x x=++-≥,则()22222221m x x m g x x x x +-'=-+=. 设()222h x x x m =+-,则()h x 是[)1,+∞上的增函数,即()32h x m ≥-. 当312m -<≤时,()0h x ≥,所以()0g x '≥,因此()g x 是[)1,+∞上的增函数.于是当312m -<≤时,()()110g x g m ≥=+>,即22ln 0m x x m x++->在[)1,+∞上恒成立. 所以,当312m -<≤时,()2m x f x ->在[)1,+∞上恒成立. 22.【解析】(Ⅰ)由曲线C 的参数方程cos sin x r y r ϕϕ=⎧⎨=⎩(ϕ为参数,0r >)消去参数ϕ, 可得曲线C 的普通方程222x y r +=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=及直线l的极坐标方程4cos sin 30ρθθ--=,得直线l 的直角坐标方程为430x --=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,直线l的直角坐标方程为430x --=,曲线C 的直角坐标方程为222x y r +=,曲线C 表示以原点为圆心,以r 为半径的圆,且原点到直线l12=. 所以要使曲线C 上恰好存在两个点到直线l 的距离为16, 则须11112626r -<<+,即1233r <<. 所以实数r 的取值范围是12,33⎛⎫ ⎪⎝⎭. 23.【解析】(Ⅰ)()42,0,4,04,24,4,x x f x x x x -<⎧⎪=≤<⎨⎪-≥⎩不等式()12f x <等价于0,4212x x <⎧⎨-<⎩或04,412x ≤<⎧⎨<⎩或4,2412.x x ≥⎧⎨-<⎩ 解得48x -<<.故不等式()12f x <的解集为()4,8-. (Ⅱ)由于()444x x x x -+≥--=,而()1444919363793725t t t t t t ⎛⎫⎛⎫--=--+=-+≤-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当49t t =,即23t =时,等号成立. 所以要使不等式()()1449x x t m t Rt +⎛⎫-+≥--+∈ ⎪⎝⎭恒成立, 则须254m +≤,所以21m ≤-. 故实数m 的取值范围为(],21-∞-.。