【压轴题】高三数学下期末模拟试卷附答案

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【压轴题】高三数学下期末模拟试卷附答案一、选择题1.已知在ABC V 中,::3:2:4sinA sinB sinC =,那么cosC 的值为( ) A .14- B .14 C .23- D .232.()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为( ) A .15 B .20 C .30 D .353.若以连续掷两颗骰子分别得到的点数m ,n 作为点P 的横、纵坐标,则点P 落在圆229x y +=内的概率为( )A .536B .29C .16D .19 4.一动圆的圆心在抛物线28y x =上,且动圆恒与直线20x +=相切,则此动圆必过定点( )A .(4,0)B .(2,0)C .(0,2)D .(0,0)5.若不等式222424ax ax x x +-<+ 对任意实数x 均成立,则实数a 的取值范围是( )A .(22)-,B .(2)(2)-∞-⋃+∞,, C .(22]-, D .(2]-∞,6.当1a >时, 在同一坐标系中,函数x y a -=与log a y x =-的图像是( )A .B .C .D .7.函数y ()y ()f x f x ==,的导函数的图像如图所示,则函数y ()f x =的图像可能是A .B .C .D .8.设F为双曲线C:22 221x ya b-=(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P、Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为A.2B.3C.2D.59.在如图的平面图形中,已知1,2,120OM ON MON==∠=o,2,2,BM MA CN NA==u u u u v u u u v u u u v u u u v 则·BC OMu u u vu u u u v的值为A.15-B.9-C.6-D.010.已知,a b∈R,函数32,0()11(1),032x xf xx a x ax x<⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩,若函数()y f x ax b=--恰有三个零点,则()A.1,0a b<-<B.1,0a b<->C.1,0a b>-<D.1,0a b>->11.定义运算()()a a ba bb a b≤⎧⊕=⎨>⎩,则函数()12xf x=⊕的图象是().A .B .C .D .12.已知复数z 满足()12i z +=,则复数z 的虚部为( )A .1B .1-C .iD .i -二、填空题13.若x ,y 满足约束条件x y 102x y 10x 0--≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则x z y 2=-+的最小值为______. 14.若9()ax x-的展开式中3x 的系数是84-,则a = . 15.双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点.若正方形OABC 的边长为2,则a=_______________.16.函数2()log 1f x x =-的定义域为________.17.高三某班一学习小组的,,,A B C D 四位同学周五下午参加学校的课外活动,在课外活动中,有一人在打篮球,有一人在画画,有一人在跳舞,另外一人在散步,①A 不在散步,也不在打篮球;②B 不在跳舞,也不在散步;③“C 在散步”是“A 在跳舞”的充分条件;④D 不在打篮球,也不在散步;⑤C 不在跳舞,也不在打篮球.以上命题都是真命题,那么D 在_________.18.锐角△ABC 中,若B =2A ,则b a的取值范围是__________. 19.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人,组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有__________种不同的选法.(用数字作答)20.如图,已知P 是半径为2,圆心角为3π的一段圆弧AB 上一点,2A B B C =u u u v u u u v ,则PC PA ⋅u u u v u u u v 的最小值为_______.三、解答题21.已知()ln x e f x a x ax x=+-. (1)若0a <,讨论函数()f x 的单调性;(2)当1a =-时,若不等式1()()0x f x bx b e x x +---≥在[1,)+∞上恒成立,求b 的取值范围.22.已知曲线C :(t 为参数), C :(为参数). (1)化C ,C 的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若C 上的点P 对应的参数为,Q 为C 上的动点,求中点到直线(t 为参数)距离的最小值.23.若不等式2520ax x +->的解集是122x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭,求不等式22510ax x a -+->的解集. 24.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为21x t y at =+⎧⎨=-⎩(t 为参数,a R ∈),以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,线C 的极坐标方程是224πρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)己知直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,且7AB =a 的值.25.选修4-5:不等式选讲:设函数()13f x x x a =++-.(1)当1a =时,解不等式()23f x x ≤+;(2)若关于x 的不等式()42f x x a <+-有解,求实数a 的取值范围.26.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c ,且a c >,已知2BA BC ⋅=u u u r u u u r ,1cos 3B =,3b =,求: (1)a 和c 的值;(2)cos()B C -的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【分析】【详解】::sin :sin :sin 3:2:4a b c A B C == ,不妨设3,2,4a k b k c k ===,,则()()()2223241cos 2324k k k C k k+-==-⨯⨯ ,选A. 2.C解析:C【解析】【分析】 利用多项式乘法将式子展开,根据二项式定理展开式的通项即可求得2x 的系数.【详解】根据二项式定理展开式通项为1C r n r r r n T a b -+=()()()66622111111x x x x x ⎛⎫++=++⋅+ ⎪⎝⎭则()61x +展开式的通项为16r r r T C x += 则()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭ 展开式中2x 的项为22446621C x C x x ⎛⎫+⋅ ⎪⎝⎭ 则()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为2466151530C C +=+= 故选:C 【点睛】本题考查了二项定理展开式的应用,指定项系数的求法,属于基础题.3.D解析:D【解析】掷骰子共有36个结果,而落在圆x 2+y 2=9内的情况有(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)这4种,∴P=41369=. 故选D 4.B解析:B【解析】【分析】设圆和x 轴相交于M 点,根据圆的定义得到CA =CM =R ,因为x=-2,是抛物线的准线,结合抛物线的定义得到M 点为焦点.【详解】圆心C 在抛物线上,设与直线20x +=相切的切点为A ,与x 轴交点为M ,由抛物线的定义可知,CA =CM =R ,直线20x +=为抛物线的准线,故根据抛物线的定义得到该圆必过抛物线的焦点()2,0.故选B【点睛】这个题目考查了抛物线的定义的应用以及圆的定义的应用,一般和抛物线有关的小题,很多时可以应用结论来处理的;平时练习时应多注意抛物线的结论的总结和应用.尤其和焦半径联系的题目,一般都和定义有关,实现点点距和点线距的转化.5.C解析:C【解析】由题意,不等式222424ax ax x x +-<+,可化为2(2)2(2)40a x a x -+--<, 当20a -=,即2a =时,不等式恒成立,符合题意;当20a -≠时,要使不等式恒成立,需2)2204(44(2)0a a a --<⎧⎨∆=+⨯-<⎩n , 解得22a -<<,综上所述,所以a 的取值范围为(2,2]-,故选C . 6.D解析:D【解析】【分析】根据指数型函数和对数型函数单调性,判断出正确选项.【详解】由于1a >,所以1x x a y a -=⎛⎫= ⎪⎝⎭为R 上的递减函数,且过()0,1;log a y x =-为()0,∞+上的单调递减函数,且过()1,0,故只有D 选项符合.故选:D.【点睛】本小题主要考查指数型函数、对数型函数单调性的判断,考查函数图像的识别,属于基础题.7.D解析:D【解析】原函数先减再增,再减再增,且0x =位于增区间内,因此选D .【名师点睛】本题主要考查导数图象与原函数图象的关系:若导函数图象与x 轴的交点为0x ,且图象在0x 两侧附近连续分布于x 轴上下方,则0x 为原函数单调性的拐点,运用导数知识来讨论函数单调性时,由导函数'()f x 的正负,得出原函数()f x 的单调区间.8.A解析:A【解析】【分析】准确画图,由图形对称性得出P 点坐标,代入圆的方程得到c 与a 关系,可求双曲线的离心率.【详解】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴, 又||PQ OF c ==Q ,||,2c PA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径, A ∴为圆心||2c OA =. ,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上, 22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a=∴==.e ∴=A .【点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾,运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.9.C解析:C【解析】分析:连结MN ,结合几何性质和平面向量的运算法则整理计算即可求得最终结果. 详解:如图所示,连结MN , 由2,2BM MA CN NA ==u u u u v u u u v u u u v u u u v 可知点,M N 分别为线段,AB AC 上靠近点A 的三等分点, 则()33BC MN ON OM ==-u u u v u u u u v u u u v u u u u v , 由题意可知: 2211OM ==u u u u v ,12cos1201OM ON o u u u u v u u u v ⋅=⨯⨯=-,结合数量积的运算法则可得: ()2333336BC OM ON OM OM ON OM OM ⋅=-⋅=⋅-=--=-u u u v u u u u v u u u v u u u u v u u u u v u u u v u u u u v u u u u v . 本题选择C 选项.点睛:求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义.具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.10.C解析:C【解析】【分析】当0x <时,()(1)y f x ax b x ax b a x b =--=--=--最多一个零点;当0x …时,32321111()(1)(1)3232y f x ax b x a x ax ax b x a x b =--=-++--=-+-,利用导数研究函数的单调性,根据单调性画函数草图,根据草图可得.【详解】 当0x <时,()(1)0y f x ax b x ax b a x b =--=--=--=,得1b x a=-;()y f x ax b =--最多一个零点;当0x …时,32321111()(1)(1)3232y f x ax b x a x ax ax b x a x b =--=-++--=-+-, 2(1)y x a x =+-',当10a +…,即1a -…时,0y '…,()y f x ax b =--在[0,)+∞上递增,()y f x ax b =--最多一个零点.不合题意;当10a +>,即1a >-时,令0y '>得[1x a ∈+,)+∞,函数递增,令0y '<得[0x ∈,1)a +,函数递减;函数最多有2个零点;根据题意函数()y f x ax b =--恰有3个零点⇔函数()y f x ax b =--在(,0)-∞上有一个零点,在[0,)+∞上有2个零点,如图:∴01b a <-且32011(1)(1)(1)032b a a a b ->⎧⎪⎨+-++-<⎪⎩, 解得0b <,10a ->,310(116,)b a a >>-+∴>-. 故选C .【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.由于方程中涉及,a b 两个参数,故按“一元化”想法,逐步分类讨论,这一过程中有可能分类不全面、不彻底.11.A解析:A【解析】【分析】【详解】由已知新运算a b ⊕的意义就是取得,a b 中的最小值,因此函数()1,0122,0x x x f x x >⎧=⊕=⎨≤⎩, 只有选项A 中的图象符合要求,故选A.12.B解析:B【解析】设,,z a bi a b R =+∈() ,由()1i 22z z i z +=⇒=--()2a bi i a bi ⇒+=--(),2a bi b a i ⇒+=-+-() ,2a b b a =-⎧⇒⎨=-⎩ 1b ⇒=- ,故选B. 二、填空题13.-1【解析】【分析】画出约束条件表示的平面区域由图形求出最优解再计算目标函数的最小值【详解】画出约束条件表示的平面区域如图所示由图形知当目标函数过点A 时取得最小值由解得代入计算所以的最小值为故答案为解析:-1【解析】【分析】 画出约束条件表示的平面区域,由图形求出最优解,再计算目标函数1z x y 2=-+的最小值.【详解】 画出约束条件102100x y x y x --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域如图所示,由图形知,当目标函数1z x y 2=-+过点A 时取得最小值,由{x 0x y 10=--=,解得()A 0,1-,代入计算()z 011=+-=-,所以1z x y 2=-+的最小值为1-.故答案为1-. 【点睛】本题考查了线性规划的应用问题,也考查了数形结合的解题方法,是基础题.14.1【解析】【分析】先求出二项式的展开式的通项公式令的指数等于求出的值即可求得展开式中的项的系数再根据的系数是列方程求解即可【详解】展开式的的通项为令的展开式中的系数为故答案为1【点睛】本题主要考查二解析:1 【解析】 【分析】先求出二项式9()a x x-的展开式的通项公式,令x 的指数等于4,求出r 的值,即可求得展开式中3x 的项的系数,再根据3x 的系数是84-列方程求解即可. 【详解】9()a x x -展开式的的通项为()992199rrr r r r r a T C x C x a x --+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 令9233r r -=⇒=,9()a x x-的展开式中3x 的系数为()339841C a a -=-⇒=,故答案为1. 【点睛】本题主要考查二项展开式定理的通项与系数,属于简单题. 二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一,关于二项式定理的命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)考查二项展开式的通项公式1C r n r rr n T a b -+=;(可以考查某一项,也可考查某一项的系数)(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和;(3)二项展开式定理的应用.15.2【解析】试题分析:因为四边形是正方形所以所以直线的方程为此为双曲线的渐近线因此又由题意知所以故答案为2【考点】双曲线的性质【名师点睛】在双曲线的几何性质中渐近线是其独特的一种性质也是考查的重点内容解析:2 【解析】试题分析:因为四边形OABC 是正方形,所以45AOB ∠=︒,所以直线OA 的方程为y x =,此为双曲线的渐近线,因此a b =,又由题意知22OB =,所以22222(22)a b a a +=+=,2a =.故答案为2.【考点】双曲线的性质【名师点睛】在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容.对渐近线:(1)掌握方程;(2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3)会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数.求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都和与椭圆有关的问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为的形式,当,,时为椭圆,当时为双曲线.16.2+∞)【解析】分析:根据偶次根式下被开方数非负列不等式解对数不等式得函数定义域详解:要使函数有意义则解得即函数的定义域为点睛:求给定函数的定义域往往需转化为解不等式(组)的问题解析:[2,+∞) 【解析】分析:根据偶次根式下被开方数非负列不等式,解对数不等式得函数定义域.详解:要使函数()f x 有意义,则2log 10x -≥,解得2x ≥,即函数()f x 的定义域为[2,)+∞.点睛:求给定函数的定义域往往需转化为解不等式(组)的问题.17.画画【解析】以上命题都是真命题∴对应的情况是:则由表格知A 在跳舞B 在打篮球∵③C 在散步是A 在跳舞的充分条件∴C 在散步则D 在画画故答案为画画解析:画画 【解析】以上命题都是真命题, ∴对应的情况是:则由表格知A 在跳舞,B 在打篮球,∵③“C 在散步”是“A 在跳舞”的充分条件, ∴C 在散步, 则D 在画画, 故答案为画画18.【解析】【分析】【详解】因为为锐角三角形所以所以所以所以所以 解析:2,3)【解析】 【分析】 【详解】因为ABC ∆为锐角三角形,所以02202B A A B πππ⎧<=<⎪⎪⎨⎪<--<⎪⎩,所以0463A A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<<⎪⎩,所以(,)64A ππ∈,所以sin 2cos sin b B A a A==,所以(2,3)ba ∈. 19.660【解析】【分析】【详解】第一类先选女男有种这人选人作为队长和副队有种故有种;第二类先选女男有种这人选人作为队长和副队有种故有种根据分类计数原理共有种故答案为解析:660 【解析】 【分析】 【详解】第一类,先选1女3男,有316240C C =种,这4人选2人作为队长和副队有2412A =种,故有4012480⨯= 种;第二类,先选2女2男,有226215C C =种,这4人选2人作为队长和副队有2412A =种,故有1512180⨯=种,根据分类计数原理共有480180660+=种,故答案为660.20.5﹣【解析】【分析】设圆心为OAB 中点为D 先求出再求PM 的最小值得解【详解】设圆心为OAB 中点为D 由题得取AC 中点M 由题得两方程平方相减得要使取最小值就是PM 最小当圆弧AB 的圆心与点PM 共线时PM 最解析:5﹣【解析】 【分析】设圆心为O,AB 中点为D,先求出2221944PC PA PM AC PM ⋅=-=-u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u u r ,再求PM 的最小值得解. 【详解】设圆心为O,AB 中点为D,由题得22sin2,36AB AC π=⋅⋅=∴=.取AC 中点M ,由题得2PA PC PM PC PA AC ⎧+=⎨-=⎩u u u v u u u v u u u u v u u uv u u u v u u u v , 两方程平方相减得2221944PC PA PM AC PM ⋅=-=-u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u u r ,要使PC PA ⋅u u u r u u u r取最小值,就是PM 最小,当圆弧AB 的圆心与点P 、M 共线时,PM 最小. 此时DM=1,2DM ∴==, 所以PM 有最小值为2﹣2, 代入求得PC PA ⋅u u u r u u u r的最小值为5﹣ 故答案为5﹣【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,考查平面向量的数量积及其最值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.三、解答题21.(1)见解析;(2)1[,)e+∞. 【解析】 【分析】(1)()f x 的定义域为()0,+∞,且()()()21x x e ax f x x --'=,据此确定函数的单调性即可;(2)由题意可知()10xb x e lnx --≥在[)1,+∞上恒成立,分类讨论0b ≤和0b >两种情况确定实数b 的取值范围即可. 【详解】(1)()f x 的定义域为()0,+∞ ∵()()()21x x e ax f x x --'=,0a <,∴当()0,1x ∈时,()0f x '<;()1,x ∈+∞时,()0f x '> ∴函数()f x 在()0,1上单调递减;在()1,+∞上单调递增. (2)当1a =-时,()1x f x bx b e x x ⎛⎫+--- ⎪⎝⎭()1xb x e lnx =-- 由题意,()10xb x e lnx --≥在[)1,+∞上恒成立①若0b ≤,当1x ≥时,显然有()10xb x e lnx --≤恒成立;不符题意.②若0b >,记()()1xh x b x e lnx =--,则()1xh x bxe x'=-, 显然()h x '在[)1,+∞单调递增, (i )当1b e≥时,当1x ≥时,()()110h x h be ≥=-'≥' ∴[)1,x ∈+∞时,()()10h x h ≥=(ii )当10b e <<,()110h be -'=<,1110b h e b e b ⎛⎫=-> ⎝'->⎪⎭∴存在01x >,使()0h x '=.当()01,x x ∈时,()0h x '<,()0,x x ∈+∞时,()0h x '> ∴()h x 在()01,x 上单调递减;在()0,x +∞上单调递增∴当()01,x x ∈时,()()10h x h <=,不符合题意 综上所述,所求b 的取值范围是1,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【点睛】本题主要考查导数研究函数的单调性,导数研究恒成立问题,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 22.(Ⅰ)为圆心是(,半径是1的圆.为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆. (Ⅱ)【解析】 【分析】 【详解】 (1)为圆心是,半径是1的圆,为中心是坐标原点,焦点在轴,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆. (2)当时,,故 的普通方程为,到的距离所以当时,取得最小值.考点:圆的参数方程;点到直线的距离公式;直线的参数方程.23.132x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【解析】 【分析】由不等式的解集和方程的关系,可知12,2是方程520ax x +-=的两根,利用韦达定理求出a ,再代入不等式22510ax x a -+->,解一元二次不等式即可. 【详解】解:由已知条件可知0a <,且方程520ax x +-=的两根为12,2; 由根与系数的关系得55221a a⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得2a =-.所以原不等式化为2530x x +-<解得132x -<< 所以不等式解集为132x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法,还考查一元二次不等式解集与一元二次方程的关系以及利用韦达定理求值.24.(1)l 的普通方程210ax y a +--=;C 的直角坐标方程是22220x y x y +--=;(2)【解析】 【分析】(1)把直线l 的标准参数方程中的t 消掉即可得到直线l 的普通方程,由曲线C 的极坐标方程为ρ=(θ4π+),展开得22ρ=(ρsinθ+ρcosθ),利用x cos y sin ρθρθ=⎧⎨=⎩即可得出曲线C 的直角坐标方程; (2)先求得圆心C 到直线AB 的距离为d ,再用垂径定理即可求解. 【详解】(1)由直线l 的参数方程为21x ty at=+⎧⎨=-⎩,所以普通方程为210ax y a +--=由曲线C的极坐标方程是4πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以22sin 2cos 4πρθρθρθ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭, 所以曲线C 的直角坐标方程是22220x y x y +--=(2)设AB 的中点为M ,圆心C 到直线AB 的距离为d,则MA =, 圆()()22:112C x y -+-=,则r =()1,1C ,12d MC ====,由点到直线距离公式,12d ===解得3a =±,所以实数a的值为3±.【点睛】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、直线参数方程化为普通方程,考查了点到直线的距离公式,圆中垂径定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 25.(1)15[,]42(2)(5,3)- 【解析】 【分析】(1)通过讨论x 的范围,求出不等式的解集即可;(2)问题等价于关于x 的不等式14x x a ++-<有解,()min14x x a ++-<,求出a的范围即可. 【详解】解:(1)()1323f x x x a x =++-≤+可转化为14223x x x ≥⎧⎨-≤+⎩或114223x x x -<<⎧⎨-≤+⎩或12423x x x ≤-⎧⎨-≤+⎩, 解得512x ≤≤或114x ≤<或无解.所以不等式的解集为15,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)依题意,问题等价于关于x 的不等式14x x a ++-<有解, 即()min14x x a++-<,又111x x a x x a a ++-≥+-+=+,当()()10x x a +-≤时取等号. 所以14a +<,解得53a -<<,所以实数a 的取值范围是()5,3-. 【点睛】含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用。