福建省莆田市高三第二次质量检测(A 卷)(5月)数学试卷一、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.设全集{}8U x x *=∈N ≤,集合{}1,3,7A =,{}2,3,8B =, 则()UA B =( )A. {}2,3,4,5,6,8B. {}2,8C. {}1,7D. {}32.已知i z a =+(0)a >,且2z =,则z =( ) A. 1i -B. 1i +C. iD.i3.执行如图所示的程序框图,最后输出结果为( )A. 16B. 31C. 32D. 624. 函数()sin e 1xf x =-在[],-ππ上的图像大致为( )A B C D5.从4位女生,3位男生中选3人参加科技比赛,则至多有2位女生入选的方法种数为( )A. 30B. 31C. 185D. 1866.如图1是某省2019年1~4月快递业务量统计图,图2是该省2019年1~4月快递业务收 入统计图,其中同比增长率指和去年同期相比较的增长率.下列对统计图理解错误..的是( )A .月业务量中,3月份最高,2月份最低,差值接近2000万件B .月收入同比增长率中,3月份最高C .同一个月的快递业务量与收入的同比增长率并不完全一致D .月业务收入同比增长率逐月增长7.现有一条零件生产线,每个零件达到优等品的概率都为p .某检验员从该生产线上随机抽 检50个零件,设其中优等品零件的个数为X .若()8D X =,(20)P X =(30)P X <=,则p = ( ) A . 0.16B. 0.2C. 0.8D. 0.848.将函数()cos(2)f x x ϕ=+的图像向右平移6π个单位长度后,所得图像关于原点对称,则ϕ 的最小值为 ( ) A.6π B.3π C.23π D.56π 9.《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,上面记载了一道有名的“孙子问题”(又称“物 不知数题”),后来我国南宋数学家秦九韶在《数书九章·大衍求一术》中将此问题系统解 决.“大衍求一术”是中国古算中最有独创性的成就之一,属现代数论中的一次同余式组问 题.后传入西方,被称为“中国剩余定理”.现有一道一次同余式组问题:将正整数中,被3 除余2且被5除余1的数,按由小到大的顺序排成一列,则此列数中第10项为 ( ) A.116B. 131C.146D. 16110.已知F 为椭圆22:14x C y +=的右焦点,过点F 的直线l 与椭圆交于,A B 两点,P 为AB 的中点,O 为原点.若OPF △是以OF 为底边的等腰三角形,则l 的斜率为( ) A. 12±B. C. 2±D. ±11.在正方体1111ABCD A B C D -中,,E F 分别为棱11,BB DD 的中点,G 为侧面11ABB A 内一点. 若1D G ∥平面1AEC F ,则1D G 与平面11ABB A 所成角正弦值的最大值为( )A.B.C.D.12.已知双曲线22221(0,0:)x y a b a bC -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,以线段12F F 为直径的圆与C 的渐近线在第一象限的交点为P ,且122PF PF b -=.设C 的离心率为e ,则2e =( )A.B.C.D.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若向量()()2,3,4,AB BC m ==-,且,,A B C 三点共线,则AB BC =________. 14.若,x y 满足约束条件1,1,20,y y x x y -⎧⎪-⎨⎪+-⎩≥≤≤则22z x y =+的最小值是________.15.已知,a b ∈R ,且0.a <函数()()22,,2+1,.x x x x a f x a x a x a ⎧-⎪=⎨-+<⎪⎩≥若方程()f x b =至多有两个不等 实数根,则a 的取值范围为________. 16.对于*,m n ∀∈N ,数列{}n a 都有m na a t m n->-(t 为常数)成立,则称数列{}n a 具有性质()R t . 若数列{}n a 的通项公式为2n a n an =+,且具有性质(10)R ,则实数a 的取值范围是________. 三、解答题:共70分.解答题应写出文字说明、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60分.ABC △的内角,,A B C 的对边分别是,,a b c .已知cos sin b a C c A =+.(1)求A ;(2)若AC 边上的中线BD 的长为2,求ABC △面积的最大值.18.(12分)如图,以111,,,,,A B C A B C 为顶点的五面体中,111AA BB CC ∥∥,1CC ⊥平面ABC ,AB BC =,11122AA BB CC AC ====,F 是AC 的中点.(1)求证:1AC ⊥平面1BA F ; (2)求二面角11B A F B --的余弦值.某芯片公司为制定下一年的研发投入计划,需了解年研发资金投入量x (单位:亿元)对年销售额y (单位:亿元)的影响.该公司对历史数据进行对比分析,建立了两个函数模型:①2y x αβ=+,②e x t y λ+=,其中,,,t αβλ均为常数,e 为自然对数的底数.现该公司收集了近12年的年研发资金投入量i x 和年销售额i y 的数据,1,2,,12i =,并对这些数据作了初步处理,得到了右侧的散点图及一些统计量的值. 令2,i i u x =ln i i v y =(1,2,,12)i =,经计算得如下数据:(1)设{}i u 和{}i y 的相关系数为1r ,{}i x 和{}i v 的相关系数为2r ,请从相关系数的角度,选择一个拟合程度更好的模型;(2)(i )根据(1)的选择及表中数据,建立y 关于x 的回归方程(系数精确到0.01); (ii )若下一年销售额y 需达到90亿元,预测下一年的研发资金投入量x 是多少亿元?附:①相关系数()()nii xx y y r --=∑,回归直线ˆya bx =+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:121()()()niii nii x x yy b x x ==--=-∑∑,a y bx =-;② 参考数据:308477=⨯9.4868≈, 4.4998e 90≈.20. (12分)已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,点E 在l 上,且PEF △是周长为12的正三角形. (1)求C 的方程;(2)过点F 的直线与抛物线相交于,A B 两点,抛物线在点A 处的切线与l 交于点N ,求ABN △面积的最小值.21.(12分)已知函数()12e ln xf x a x x bx -=++的导函数为()f x ',且()()121f f '=.(1)求a 的值;(2)若()f x 有唯一极值点,且极值为0,求b 的值.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目,如果多做,则按所做第一个题目计分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑. 22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线1C的参数方程为cos ,x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数).以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为sin()4ρθπ-=(1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)设点P 在1C 上,点Q 在2C 上,求PQ 的最小值及此时P 的直角坐标.23.[选修4-5:不等式选讲](10分) 已知函数()2f x x a a =-+.(1)若不等式()6f x ≤的解集为{}|13x x -≤≤,求a 的值; (2)设函数()21g x x =-.若()()3f x g x -≤,求a 的取值范围.【参考答案】一、选择题:本大题考查基础知识和基本运算.每小题5分,满分60分. 1.B 2.D 3.B 4.A 5.B 6.D 7.C 8.A 9.C 10.A 11.D 12.B二、填空题:本大题考查基础知识和基本运算.每小题5分,满分20分. 13.26- 14.1215.()1,0- 16.()7,+∞.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.解:(1)因为cos sin b a C c A =+,所以由正弦定理得,sin sin cos sin sin B A C C A =+, .................................................... 1分 因为B A C =π--,代入得sin()sin cos sin sin A C A C A C π--=+,所以sin()sin cos sin sin A C A C A C +=+, ......................................................................... 2分 即sin cos cos sin sin cos sin sin A C A C A C A C +=+,........................................................... 3分 所以cos sin sin sin A C A C =. ................................................................................................ 4分 因为sin 0C ≠,所以cos sin A A =, ........................................................................................................... 5分 又因为A 为三角形内角, 所以4A π=........................................................................................................................... 6分 (2)因为BD 为边AC 上的中线,所以2ABCABD SS =△△,......................................................................................................... 7分 设ABD α∠=,则34ADB α∠=π-.由正弦定理得, sin sin 4BDAD α=⋅π=α,3sin()4AB α=π-,..................................................... 8分 则1sin 24ABDS AD AB ∆π=⋅⋅⋅............................................................................................ 9分3sin sin()4αα=⋅π- 22sin +2sin cos ααα=()1+sin 2cos2αα=-)4απ=-, .......................................................................................................... 10分因为30,4α⎛⎫∈π ⎪⎝⎭,所以当38α=π时,ABD △面积的最大值为1+.................................................... 11分 所以ABC △面积的最大值为2+12分 18.解:(1)因为1CC ⊥平面ABC ,BF ⊂平面ABC ,所以1CC BF ⊥.因为AB BC ==,F 是AC 的中点,所以BF AC ⊥. ...................................................................................................................... 1分 又1CCAC C =,所以11BF AAC C ⊥平面,从而1BF AC ⊥. .......................................................................... 2分因为1CC ⊥平面ABC ,且1111,AA CC AA CC ≠∥,所以四边形11AA C C 为直角梯形.又F 是AC 的中点,1122AA CC AC ===,所以1A AF △与1ACC △均为等腰直角三角形,所以1145A FA C AC ∠=∠=︒. ................................................................................................ 3分设11A FAC D =,则90ADF ∠=︒,所以11A F AC ⊥. .................................................................................................................... 4分又1BFA F F =,1,BF A F ⊂平面1BA F ,所以1AC ⊥平面1BA F . ......................................................................................................... 5分(2)由(1)知11BF ACC A ⊥平面.设11A C 的中点为E ,连接EF ,则EF ∥1CC ,从而EF AC ⊥.以F 为原点,,,FA FE FB 分别为x 轴,y 轴,z 轴 正方向建立如图所示空间直角坐标系. 由题意得,()()()()()1110,0,0,1,1,0,0,2,2,1,0,0,1,2,0,F A B A C - 6分则111(0,2,2),(1,1,0),(2,2,0),FB FA AC ===- .................................................................... 7分设平面11A B F 的法向量为m (,,)x y z =, 由110,0,FB FA ⎧=⎪⎨=⎪⎩m m 得220,0,y z x y +=⎧⎨+=⎩ ............................................................................................ 8分令1y =-,得1,1x z ==,所以m (1,1,1)=-为平面11A B F 的一个法向量. .................................................................. 9分因为1AC ⊥平面1BA F ,所以1(2,2,0)AC =-为平面1BA F 的一个法向量. ............................................................. 10分因为1111cos ,AC AC AC ⨯===m m m ............................................. 11分且由图可知二面角111B AC C --为锐角,所以二面角111B AC C -- ....................................................................... 12分 19.解:(1)121()()ii uu y y r --=∑21500430.862500050===, ... 2分122()()ii xx v v r --=∑14100.91770.211===≈⨯, .............................. 4分 则12r r <,因此从相关系数的角度,模型e x t y λ+=的拟合程度更好. ........................ 5分(2)(i )先建立v 关于x 的线性回归方程.由e x t y λ+=,得ln y t x λ=+,即=v t x λ+. ..................................................................... 6分 由于1211221()()140.018770()iii ii x x v v x x λ==--==≈-∑∑, ........................................................................ 8分4.200.01820 3.84,t v x λ=-=-⨯= .................................................................................... 9分 所以v 关于x 的线性回归方程为0.02 3.84v x =+,所以ˆln 0.02 3.84y x =+,则0.02 3.84ˆe .x y += ......................................................................... 10分 (ii )下一年销售额y 需达到90亿元,即90y =, 代入0.02 3.84ˆe x y +=得,0.02 3.8490e x +=,又 4.4998e 90≈,所以4.49980.02 3.84x ≈+, ................................................................... 11分 所以4.4998 3.8432.990.02x -≈=, 所以预测下一年的研发资金投入量约是32.99亿元........................................................ 12分 20.解:(1)由PEF △是周长为12的等边三角形,得=4PE PF EF ==,又由抛物线的定义可得PE l ⊥. .......................................................................................... 1分 设准线l 与y 轴交于D ,则PE DF ∥,从而60PEF EFD ︒∠=∠=. ............................ 2分 在EDF Rt △中,1cos 422DF EF EFD =⋅∠=⨯=,即2p =. ...................................... 3分 所以抛物线C 的方程为24x y =. ......................................................................................... 4分 (2)依题意可知,直线l 的斜率存在,故设直线l 的方程为:1y kx =+, 联立24,1,x y y kx ⎧=⎨=+⎩消去y 可得,2440x kx --=.设()()1122,,,A x y B x y ,则12124,4x x k x x +==-. .............................................................. 5分所以12AB x -==()241k =+. ........................................................................................................................ 6分由24x y =,得2x y '=, 所以过A 点的切线方程为()1112x y y x x -=-, .............................................................. 7分又2114x y =, 所以切线方程可化为21124x x y x =⋅-. .................................................................................. 8分令1y =-,可得21111114222x y x kx x --==⋅=,所以点(2,1)N k -, ................................................................................................................. 9分. 所以点N 到直线l的距离d ==,..................................................... 10分所以142ABNS AB d =⋅=△,当0k =时,等号成立. .................................. 11分 所以ABN △面积的最小值为4. ...................................................................................... 12分 21.解:(1)因为()12e ln x f x a x x bx -=++,所以()1e ln 12x f x a x bx -'=+++, ................................................................................. 1分所以()1f a b =+,()112f a b '=++. ................................................................................. 2分又因为()()121f f '=, 所以1222a b a b ++=+,.................................................................................................... 3分 解得1a =.所以a 的值为1. .................................................................................................................. 4分 (2)由(1)可得,()12e ln x f x x x bx -=++,()1e ln 12x f x x bx -'=+++.设()f x 唯一极值点为0x ,则()()001200001000e ln 0e ln 120x x f x x x bx f x x bx --⎧=++=⎪⎨'=+++=⎪⎩,①,② .......................... 5分 由②0x ⨯-①2⨯得,()0100002e ln 0x x x x x ---+=. ()* ................................................ 6分令()()12e ln x F x x x x x -=--+,则()()11e ln x F x x x -'=--,所以()11ex F x x x-''=-.又()F x ''在()0,+∞上单调递增,且()10F ''=, ............................................................... 7分所以当()0,1x ∈时,()0F x ''<,从而()F x '单调递减,当()1,x ∈+∞时,()0F x ''>,从而()F x '单调递增, 故()()10F x F ''=≥,从而()F x 在()0,+∞上单调递增, ................................................ 8分 又因为()10F =,所以01x =. ........................................................................................................................ 9分代入①可得,1b =-. ....................................................................................................... 10分 当1b =-时,()12e ln x f x x x x -=+-,()1e ln 12x f x x x -'=++-,因为1x =是()*的唯一零点,且()10f =,()10f '=, ................................................ 11分 又()1111e 1111e2ee2e e e 2e e 20f ------⎛⎫⎛⎫'=-=-<-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()34e ln 4180f '=++->,所以1x =是()f x 唯一极值点,且极值为0,满足题意.所以1b =-. ..................................................................................................................... 12分22.解:(1)由曲线1C的参数方程cos ,x y αα=⎧⎪⎨=⎪⎩(α为参数)消去参数得,2222cos sin 13y x αα+=+=,即1C 的普通方程为:2213y x +=. ..................................................................................... 2分 曲线2C的极坐标方程为sin()4ρθπ-=可化为:)ρθθ= ...................................................................................... .3分 由cos ,sin x y ρθρθ==,可得2C 的直角坐标方程为直线40x y -+=. .......................... .5分 (2)设()cos P αα, .............................................................................................. 6分则点P 到直线2C的距离为d ............................................... 7分= ..................................................................................................... 8分 当cos()13απ+=-时,PQ..................................................................... 9分此时可取23απ=,故13,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ................................................................................ 10分 23.解:(1)因为()2f x x a a =-+,()6f x ≤,所以|2|6x a a -+≤, ........................................................................................................ 1分 即|2|6x a a --≤,所以()626a x a a ----≤≤,............................................................................................... 2分 解得33a x -≤≤, ............................................................................................................. 3分 因为不等式()6f x ≤的解集为{}|13x x -≤≤,所以31a -=-,即2a =. ....................................................................................... 5分(2)因为()21g x x =-,所以()()|2||21||1|f x g x x a x a a a -=---+-+≤,. ......................................................... 6分 当且仅当(2)(21)0x a x --≥时等号成立. .................................................................... 7分 因为()()3f x g x -≤恒成立,所以13a a -+≤,即13a a --≤ ① .............................................................................................. 8分 当1a ≤时,①等价于13a a --≤,成立. 当1a >时,①等价于13a a --≤,解得12a <≤. .......................................................... 9分 综上所述a 的取值范围是](,2-∞. ........................................................................ 10分。