2018年东北三省四城市联考暨沈阳市高三质量监测(二)数学(理)试题+Word版含解析

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2018年东北三省四城市联考暨沈阳市高三质量监测(二)理科数学沈阳命题:沈阳四中 孙玉才 沈阳五中 伊全才 沈阳回民中学 程绍臣沈阳11中 孙国华 沈阳120中学 孙 爽 沈阳外国语 张 颖沈阳审题:沈阳市教育研究院 王恩宾 注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上,并将条码粘贴在答题卡指定区域。

2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡指定位置书写作答,在本试题卷上作答无效。

3.考试结束后,考生将答题交回。

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题各有四个选项,仅有一个选项正确.)1.设集合{}|1A x x =<,(){}|30B x x x =-<,则AB =(A)()1,0- (B)()0,1 (C)()1,3- (D)()1,32.若复数11iz ai+=+为纯虚数,则实数a 的值为 (A)1 (B)0 (C)12- (D)-13. 中国有个名句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”,其中的“筹”原意是指《孙子算经》中记载的算筹.古代用算筹来进行计算,算筹是将几寸长的小竹棍摆在平面上进行计算,算筹的摆放形式有横纵两种形式(如图所示),表示一个多位数时,像阿拉伯计数一样,把各个数位的数码从左到右排列,但各位数码的筹式需要纵横相间,个位、百位、万位数用纵式表示,十位、千位、十万位用横式表示,以此类推.例如3266用算筹表示就是,则8771用算筹可表示为(A )(B)(C)(D)中国古代的算筹数码1 2 3 4 5 6 7 8 9纵式横式4. 如图所示程序框图是为了求出满足2228n n ->的最小偶数n ,那么在空白框中及最后输出的n 值分别是(A)1n n =+和6 (B)2n n =+和6 (C)1n n =+和8 (D)2n n =+和8 5. 函数2tan ()1xf x x x=++的部分图象大致为6.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),若其俯视图为等边三角形,则该几何体的体积(单位:3cm )是是否 28A ≤ 开始输出n 结束输入0n =22n A n =-主视图侧视图正视图223421(A )43 (B)1033 (C)23 (D)8337. 6本不同的书在书架上摆成一排,要求甲、乙两本书必须摆放在两端,丙、丁两本书必须相邻,则不同的摆放方法有( )种(A)24 (B)36 (C)48 (D)608. ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos cos b B a C c A =+,2b =,ABC ∆面积的最大值是( )(A)1 (B)3 (C)2 (D)49. 在棱长为2的等边三角形ABC ,D 为BC 的中点,若以AD 为折痕,将ABC ∆折成直二面角B AD C --,则所得四面体ABCD 的外接球的表面积为 (A )3π (B)4π (C)5π (D)6π 10.将函数()sin(2)3f x x π=+的图象向右平移a 个单位得到函数()cos(2)4g x x π=+的图象,则实数a 取得的最小正数值为 (A)512π (B)712π (C)1924π (D)4124π11.已知焦点在x 轴上的双曲线222211x y m m -=-的两个焦点分别为1F 和2F ,其右支上存在一点P 满足12PF PF ⊥,且12PF F ∆的面积为3,则该双曲线的离心率为(A)52 (B)72(C)2 (D)3 12.函数f (x )=e x ,对任意不同x 1,x 2,都有,<|k|(f (x 1)+ f (x 2))恒成立,则实数k 的取值范围是(A)[-2,2] (B) (-∞,-2]∪[2,+∞) (C)[-12,12] (D )(-∞,- 12]∪[12,+∞)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13. 设实数,x y 满足约束条件0405y x y x y ⎧⎪-⎨⎪+⎩≤,则25z x y =++的最大值为___________.14. 为了了解居民天气转冷时期电量使用情况,某调查人员由下表数据计算出回归直线方程为 2.1161.13y x =-+后,将下表中一个数据污损,则被污损的数据为 .(结果精确到整数)15.已知函数()f x 满足1()(1)1()f x f x f x ++=-,当(1)2f =时,(2018)(2019)f f +的值为 .16. 已知腰长为2的等腰直角ABC ∆中,M 为斜边AB 的中点,点P 为该平面内一动点,若||2PC =,则()()PA PB PC PM ⋅⋅⋅的最小值是 .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n S n n =-+,在正项等比数列{}n b 中,22b a =,45b a =.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设n n n c a b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和.18.随着社会的发展,越来越多的民众开始了解生态文明建设,据此,某网站针对大众对生态文明建设的三个发展方向:“人格文明、生态文明、产业文明”的关注情况进行调查。

大量数据表明,“生态文明”仍是百姓最关心的热点,参与调查者中关注此问题的约占80%.现从参与调查生态文明建设的人群中随机选出200人,并将这200人按年龄分组:第1组[15,25),第2组[25,35),第3组[35,45),第4组[45,55),第5组[55,65),得到的频率分布直方图如图所示:(Ⅰ)求出样本的平均数(同一组数据用该区间的中点值作代表)和中位数(精确到小数点后一位);(Ⅱ)现在要从年龄较小的第1,2,3组中用分层抽样的方法抽取12人,再从这12人中随机抽取3人进行问卷调查,在已知第1组已抽到1人的情况下,求第3组抽到2人的概率; (Ⅲ)若从所有参与调查的人中任意选出3人,设关注“生态文明”的人数为X ,求X 的分布列与期望.19.在如图所示的几何体中,四边形ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,E ,F 分别是线段AD ,PB 的中点,PA =AB =AD =1(Ⅰ)证明://EF 平面DCP ;(Ⅱ)求平面EFC 与平面PDC 所成锐二面角的余弦值. 20. (本小题满分12分)在平面直角坐标系中,已知圆1C 的方程为22(1)9x y -+=,圆2C 的方程为22(1)1x y ++=,动圆C 与圆1C 内切且与圆2C 外切.(Ⅰ)求动圆C 的圆心C 的轨迹E 的方程;(Ⅱ)已知(2,0)P -与(2,0)Q 为平面内的两个定点,过(1,0)点的直线l 与曲线E 交于A ,B 两点,求四边形APBQ 面积的最大值. 21. (本小题满分12分)已知函数2()45xaf x x x e =-+-(a R ∈). (Ⅰ)若()f x 为在R 上是单调递增函数,求a 的取值范围;(Ⅱ)设()()xg x e f x =,当1m ≥时,若12()()2()g x g x g m +=(其中1x m <,2x m >),求证:122x x m +<.(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一个题记分.22. (本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程选讲.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C :cos 3ρθ=,2C :4cos ρθ=(02πθ≤<).(Ⅰ)求1C 与2C 交点的极坐标; (Ⅱ)设点Q 在2C 上,23OQ QP =,求动点P 的极坐标方程. 23.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲.已知函数()|2||23|,f x x x m m =+++∈R . (Ⅰ)当2m =-时,求不等式()3f x ≤的解集; (Ⅱ) 对于(,0)x ∀∈-∞,都有2()f x x x+恒成立,求m 的取值范围.数学(理科)试题参考答案及评分标准1 2 3 4 5 6 C D C D D B 7 8 9 10 11 12 A B C C BD13. 14 14. 3815. 72-16. 32242-三、解答题17. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)21n S n n =-+,∴令1n =,11a =,()121n n n a S S n -=-=-,()2n ≥. ------------2分经检验:11a =不能与n a ()2n ≥时合并,∴()()()11212n n a n n =⎧⎪=⎨-≥⎪⎩. ------------3分又数列{}n b 为等比,222b a ==,5916b a ==,∴3528b q b ==,∴2q =,∴12n n b -=. ------------6分 (Ⅱ)由(1)得:()()()()()()111112122122n n nn n c n n n n -==⎧⎧⎪⎪==⎨⎨-⋅≥-⋅≥⎪⎪⎩⎩--------7分 设数列{}n c 的前n 项和为n T ,∴()()()23121231212n n T n =+-⋅+-⋅++-⋅()231122212n n =+⋅+⋅++-⋅, ------------8分()()34121212222212n n n T n n +=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅, ------------9分∴()341322212n n n T n +-=++++--⋅()()32121231212n n n -+-=+--⋅-()()21382112n n n -+=+---⋅()112125n n n ++=--⋅-()1225n n +=-⋅-,∴()1522n n T n +=+-⋅. 经检验1n =时,符合题意要求. ------------12分18. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)由()100.0100.0150.0300.0101a ⨯++++=,得0.035a =,------------1分 平均数为200.1300.15400.35500.3600.141.5⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=岁;------------2分设中位数为x ,则()100.010100.015350.0350.5,x ⨯+⨯+-⨯=42.1x ∴≈岁.------3分 (Ⅱ)第1,2,3组的人数分别为20人,30人,70人,从第1,2,3组中用分层抽样的方法抽取12人,则第1,2,3组抽取的人数分别为2人,3人,7人. ------------5分设从12人中随机抽取3人,第1组抽到1人为事件A ,第3组抽到2人为事件B ,则()()1227312122121021031221/.()50C C P AB C P B A C C C C P A C ===+ ------------7分 (Ⅲ)从所有参与调查的人中任意选出1人,关注“生态文明”的概率为4,5P =X 的可能取值为0,1,2,3, ------------8分()30341015125P X C ⎛⎫∴==-= ⎪⎝⎭ ()121344121155125P X C ⎛⎫⎛⎫==-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ()212344482155125P X C ⎛⎫⎛⎫==-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()33346435125P X C ⎛⎫===⎪⎝⎭ ------------10分 所以X 的分布列为 X 0 1 2 3 P 112512125 48125641254~3,,5X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭∴()4123.55E X np ==⨯= ------------12分 19. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)取PC 中点M ,连接MF DM ,.F M , 分别是PB PC ,中点, CB MF CB MF 21,//=∴,E 为DA 中点,ABCD 为矩形,CB DE CB DE 21,//=∴,DE MF DE MF =∴,//,MFE CAP∴四边形DEFM 为平行四边形,//.EF DM ∴------------------------------3′EF ⊄平面PDC ,⊂DM 平面PDC ,//EF ∴平面PDC .---------4′(Ⅱ)⊥PA 平面ABC ,且四边形ABCD 是矩形,AP AB AD ,,∴两两垂直,以A 为原点,AP ,AB ,AD 所在直线为z y x ,,轴,建立空间直角坐标系xyz A -,------------5′则(),0,0,1P ()(),1,1,0,1,0,0C D ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛0,21,21,21,0,0F E .--------------6′设平面EFC 的法向量为()1111,,n x y z =,⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1,21,21,21,21,21FC EF ,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅0011n FC n EF , 即111222011022x y z x y z +-=⎧⎪⎨-++=⎪⎩,取()2,1,31-=n .-----------------------------8′ 设平面PDC 的法向量为()2222,,n x y z =,()()1,1,1,1,0,1-=-=PC PD ,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅022n PC n PD , 即2222200x z x y z -+=⎧⎨-++=⎩, 取()1,0,12=n .------------------------------------10′()1475214120113cos 212121=⨯⨯+⨯-+⨯=⋅⋅=n n n n n n ,-------------------------------11′∴平面EFC 与平面PDC 所成锐二面角的余弦值为1475.------------------------------12′ 20. (本小题满分12分) 解:(Ⅰ)设动圆C 的半径为r ,由题意知12||3,||1CC r CC r =-=+,------------2分从而有12||||4CC CC +=,故轨迹E 为以12,C C 为焦点,长轴长为4的椭圆,并去除点(2,0)-,从而轨迹E 的方程为221(2)43x y x +=≠-.------------5分 (Ⅱ)设l 的方程为1x my =+,联立221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去x 得22(34)690m y my ++-=,------------6分zxyFECD A (O )BP设点1122(,),(,)A x y B x y ,有12122269,,3434m y y y y m m --+==++------------12分 有2222212112(1)||13434m m AB m m m ++=+=++,------------8分点(2,0)P -到直线l 21m +点(2,0)Q 到直线l 21m+从而四边形APBQ 的面积22222112(1)241234341m m S m m m++=⨯=+++.------------10分 令21,1t m t +≥,有224241313t S t t t==++, 令()13,1h t t t t =+≥,则()21'30h t t=->,所以由函数13y t t =+在[1,)+∞上单调递增有()1314t h t+≥=,故2242461313t S t t t==≤++,当且仅当1,0t m ==时,“等号”成立, 所以四边形APBQ 面积的最大值为6.------------12分(四边形的面积也可以通过()22112121242S y y PQ y y y y =-=+-在应用直线方程为斜截式直线方程时,对斜率要进行分类讨论21. (本小题满分12分) 解:(Ⅰ)()f x 的定义域为x ∈R 且单调递增,∴在x ∈R 上,()240x af x x e'=-+≥恒成立,即()42x a x e ≥-. ------------2分 设()()42xh x x e =-,x ∈R ,∴()()22xh x x e '=-,∴当(),1x ∈-∞时,()0h x '>, ()h x 在(),1x ∈-∞上为增函数;当[)1,x ∈+∞时,()0h x '≤, ()h x 在[)1,x ∈+∞上为减函数, ------------4分 ∴函数()h x 有极大值,∴()()max 12hx h e ==.()max42xa x e ⎡⎤≥-⎣⎦,∴2a e ≥,即[)2,a e ∈+∞. ------------5分 (Ⅱ)()()()245x x g x e f x x x e a ==-+-,且()()()122g x g x g m +=,[)1,m ∈+∞,∴()()()12222112245452452x x m x x e a x x e a m m e a -+-+-+-=-+-,∴()()()1222211224545245x x m x x e x x e m m e -++-+=-+,------------6分 设()()245x x x x e ϕ=-+,x ∈R ,则()()()122x x m ϕϕϕ+=, ∵()()210x x x e ϕ'=-≥,∴()x ϕ在x ∈R 上递增,且()10ϕ'=.------------7分 令()1,x m ∈-∞,()2,x m ∈+∞,设()()()F x m x m x ϕϕ=++-,[0,)x ∈+∞,------------8分∴()()()211m x m x F x m x e m x e +-'=+---- ,当0x >时,∵ 0m x m x e e +->>,()()()22112220m x m x m x +----=-≥, ∴()0F x '≥,()F x 在[0,)x ∈+∞上递增,∴()()()02F x F m ϕ>=, ------------9分 ∴()()()2m x m x m ϕϕϕ++->,()0,x ∈+∞,令1x m x =-,∴()()()112m m x m m x m ϕϕϕ+-+-+>,即()()()1122m x x m ϕϕϕ-+>.------------10分又()()()122x x m ϕϕϕ+=,∴()()()()12222m x m x m ϕϕϕϕ-+->,即()()122m x x ϕϕ->.------------11分 ∵1x m <,2x m >,∴12m x m ->,()x ϕ在x ∈R 上递增,∴122m x x ->,即122x x m +<. 得证. ------------12分22. (本小题满分10分)(Ⅰ)联立⎩⎨⎧==θρθρcos 43cos ,23cos ±=θ, ..........................................2分 20πθ<≤ ,∴6πθ=,32=ρ. .....................................................................4分 交点坐标⎪⎭⎫ ⎝⎛6,32π. . .............5分(Ⅱ)设()θρ,P ,()00,θρQ 且.cos 400θρ= ⎪⎭⎫⎢⎣⎡∈2,00πθ...................................6分 由已知,32QP OQ =得⎪⎩⎪⎨⎧==θθρρ0052,...............................................................................8分 θρcos 452=∴,点P 的极坐标方程为⎪⎭⎫⎢⎣⎡∈=2,0,cos 10πθθρ..............................10分 23. (本小题满分10分)解:(Ⅰ)当2m =-时,()()4103223-2=1023452x x f x x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪⎛⎫=++-⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫--≤-⎪ ⎪⎝⎭⎩<< 当4130x x +≤⎧⎨≥⎩时,解得12x ≤≤0; 当30132x -≤<<时,恒成立; 当45332x x --≤⎧⎪⎨≤-⎪⎩时,解得32x ≤≤--2, 此不等式的解集为1-22⎡⎤⎢⎥⎣⎦,..............................4分 (分三部分分别解f (x )≤3,每部分解对给一分) (Ⅱ)()()43+03223=3023432x m x f x x x m m x x m x ⎧⎪+≥⎪⎪⎛⎫=++++-⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫--+≤-⎪ ⎪⎝⎭⎩<<当(),0x ∈-∞时,()3302223=3432m x f x x x m x m x ⎧⎛⎫+- ⎪⎪⎪⎝⎭=+++⎨⎛⎫⎪--+≤- ⎪⎪⎝⎭⎩<<; 当302x -<<时,()=3+f x m ,当32x ≤-时,当()3=432x f x x m ≤---+,单调递减,∴函数f (x )在3[,0)2-内都有最小值,且最小值为3+m. ……….6分 设()()20g x x x x=+<. 当20,22x x x->-+≥-, 当且仅当2=x x --时,取“等号”,2-22,x x∴+≤ 即2x =-时,g (x )取得最大值-22.………….8 分 因为32[,0)2x =-∈-,结合两个函数的图象, 要使()2f x x x≥+恒成立,只需322m +≥-,即22-3m ≥-. ……………10 分,即22-3m ≥-. ……………10 分。