广东省惠州市2017届高三上学期第三次调研考试数学(理)试题(附答案)
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惠州市2017届高三第三次调研考试理科数学注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号、学校、班级等考生信息填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每个小题答案后,用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,再选涂其它答案标号,写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一.选择题:本大题共12小题,每小题5分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(1)已知全集U =R ,集合A ={1,2,3,4,5},B ={x ∈R|x ≥2},则图1中阴影部分所表示的集合为( )(A ){0,1,2} (B ){0,1} (C ){1,2} (D ){1} (2)设函数R x x f y ∈=),(,“)(x f y =是偶函数”是“)(x f y =的图像关于原点对称”的( ) (A )充分不必要条件 (B )充要条件(C )必要不充分条件 (D )既不充分也不必要条件 (3)执行如右图2所示的程序框图, 则输出的结果为( ) (A )7 (B )9 (C )10 (D )11(4)设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )(A ) 3 (B ) 2 (C )2 (D )3 (5)⎝⎛⎭⎫12x -2y 5的展开式中x 2y 3的系数是( ) (A )-20 (B )-5 (C )5 (D )20(6)某四棱锥的三视图如图3所示,该四棱锥最长棱的棱长为()图1(A )1 (B ) 2 (C ) 3 (D )2(7)若O 为△ABC 所在平面内任一点,且满足(OB →-OC →)·(OB →+OC →-2OA →)=0,则△ABC 的形状为( ) (A )等腰三角形 (B )直角三角形 (C )正三角形(D )等腰直角三角形(8)函数y =cos 2x +2sin x 的最大值为( ) (A )34 (B )1 (C )32(D )2 (9)已知x ,y 满足约束条件020x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z =ax +y 的最大值为4,则a 等于( )(A )3 (B )2 (C )-2 (D )-3 (10)函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)的图象可能为()(A ) (B ) (C ) (D )(11)如图4是一几何体的平面展开图,其中ABCD 为正方形,E ,F 分别为P A ,PD 的中点,在此几何体中,给出下面四个结论:①直线BE 与直线CF 异面; ②直线BE 与直线AF 异面; ③直线EF ∥平面PBC ; ④平面BCE ⊥平面P AD . 其中正确的有( )(A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个(12)已知函数21()(,g x a xx e e e=-≤≤为自然对数的底数)与()2ln h x x =的图像上存在关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( ) (A )21[1,2]e + (B )2[1,2]e - (C )221[2,2]e e +-(D )2[2,)e -+∞ 第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
第13题~第21题为必考题,每个考生都必须做答。
第22题~第23题为选考题,考生根据要求做答。
图4图3二.填空题:本大题共4小题,每小题5分。
(13)若复数z 满足1z i i ⋅=+(i 是虚数单位),则z 的共轭复数是________.(14)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了5次试验.根据收集到的数据(如下表):由最小二乘法求得回归方程 y =0.67x +a ,则a 的值为________.(15)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知2,b c ==4C π=,则ABC ∆的面积为_____________.(16)已知定义在R 上的函数()y f x =满足条件()32f x f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,且函数34y f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为奇函数,给出以下四个命题:(1)函数()f x 是周期函数; (2)函数()f x 的图象关于点3,04⎛⎫-⎪⎝⎭对称; (3)函数()f x 为R 上的偶函数; (4)函数()f x 为R 上的单调函数. 其中真命题的序号为______________.(写出所有真命题的序号) 三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
(17)(本小题满分12分)已知数列{}n a 中,点),(1+n n a a 在直线2+=x y 上,且首项11a =. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅱ)数列}{n a 的前n 项和为n S ,等比数列}{n b 中,11a b =,22a b =,数列}{n b 的前n 项和为n T ,请写出适合条件n n S T ≤的所有n 的值.(18)(本小题满分12分)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学.在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院.现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同). (Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.(19)(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 是圆柱OQ 的轴截面,点P 在圆柱OQ 的底面圆周上,G 是DP 的中点,圆柱OQ 的底面圆的半径2OA =,侧面积为,120AOP ∠=︒. (Ⅰ)求证:AG BD ⊥;(Ⅱ)求二面角P AG B --的平面角的余弦值.(20)(本小题满分12分)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为()()121,0,1,0F F -,点1,2A ⎛ ⎝⎭在椭圆C 上. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)是否存在斜率为2的直线,使得当直线与椭圆C 有两个不同交点M N 、时,能在直线53y =上找到一点P ,在椭圆C 上找到一点Q ,满足PM NQ =?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.(21)(本小题满分12分)已知函数3ln ()()xxf x a bx e x=--,且函数()f x 的图象在点(1,)e 处的切线与直线(21)30x e y -+-=垂直.(Ⅰ)求,a b ;(Ⅱ)求证:当(0,1)x ∈时,()2f x >.19题图QODBCAG P.请考生在第22题和第23题中任选一题做答,做答时请在答题卡的对应答题区写上题号,并用2B 铅笔把所选题目对应的题号涂黑.(22)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是4cos ρθ=.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程是1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩(t 为参数).(Ⅰ)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(Ⅱ)若直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,且AB =求直线l 的倾斜角α的值.(23)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|x -a |.(Ⅰ)若不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},求实数a 的值; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若f (x )+f (x +5)≥m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.惠州市2017届高三第三次调研考试 理科数学参考答案与评分标准一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)合为{1}.2.【解析】()y f x =是偶函数不能推出()y f x =的图像关于原点对称,反之可以。
3.【解析】11,lg lg 31,3i S ===->-否;1313,lg +lg lg lg51,355i S ====->-否;1515,lg +lg lg lg71,577i S ====->-否;1717,lg +lg lg lg91,799i S ====->-否;1919,lg +lg lg lg111,91111i S ====-<-是,输出9,i =故选B .4.【解析】设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由于直线l 过双曲线的焦点且与对称轴垂直,因此直线l 的方程为:x =c 或x =-c ,代入x 2a 2-y 2b 2=1得y 2=b 2(c 2a 2-1)=b 4a2,∴y =±b 2a ,故|AB |=2b 2a ,依题意2b 2a =4a ,∴b 2a 2=2,∴c 2-a 2a 2=e 2-1=2,∴e = 3.5.【解析】 ⎝⎛⎭⎫12x -2y 5展开式的通项公式为T r +1=C r 5⎝⎛⎭⎫12x 5-r ·(-2y )r =C r 5·⎝⎛⎭⎫125-r ·(-2)r ·x 5-r ·y r .当r =3时,C 35⎝⎛⎭⎫122·(-2)3=-20. 6.【解析】四棱锥的直观图如图所示,PC ⊥平面ABCD ,PC =1,底面四边形ABCD 为正方形且边长为1,最长棱长P A =12+12+12= 3. 7.【解析】因为(OB →-OC →)·(OB →+OC →-2OA →)=0,即CB →·(AB →+AC →)=0,∵AB →-AC →=CB →,∴(AB →-AC →)·(AB →+AC →)=0,即|AB →|=|AC →|, 所以△ABC 是等腰三角形,故选A.8.【解析】 y =cos 2x +2sin x =-2sin 2x +2sin x +1,设t =sin x (-1≤t ≤1),则原函数可以化为y =-2t 2+2t +1=-2⎝⎛⎭⎫t -122+32, ∴当t =12时,函数取得最大值32.9.【解析】(1)不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.易知A (2,0),由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +y =2,得B (1,1).由z =ax +y ,得y =-ax +z .∴当a =-2或a =-3时,z =ax +y 在O (0,0)处取得最大值,最大值为z max =0, 不满足题意,排除C ,D 选项;当a =2或3时,z =ax +y 在A (2,0)处取得最大值, ∴2a =4,∴a =2,故选B.10.【解析】 函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)为奇函数,排除选项A ,B ;当x =π时,f (x )=⎝⎛⎭⎫π-1πcos π=1π-π<0,排除选项C ,故选D. 11.【解析】 将几何体展开图还原为几何体(如图),因为E ,F 分别为P A ,PD 的中点,所以EF ∥AD ∥BC ,即直线BE 与CF 共面,①错;因为B ∉平面P AD ,E ∈平面P AD ,E ∉AF ,所以BE 与AF 是异面直线,②正确;因为EF ∥AD ∥BC ,EF ⊄平面PBC ,BC ⊂平面PBC ,所以EF ∥平面PBC ,③正确;平面P AD 与平面BCE 不一定垂直,④错.12.【解析】由已知,得到方程22ln a x x -=-,即22ln a x x -=-在1[,]e e上有解,设()22ln f x x x =-,求导得()22(1)(1)2x x f x x x x -+'=-=,因为1x e e≤≤,所以()0f x '=在1x =有唯一的极值点,因为,12=)1(2ee f --22=)(e e f -, 1=)1(=)(-极大值f x f 且()1()f e f e <,故方程22ln a x x -=-在1[,]e e上有解等价于221e a -≤-≤-,所以实数a 的取值范围是21,2e ⎡⎤-⎣⎦,故选B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13. 1i + 14. 54.9 15. 13+ 16. (1)(2)(3) 13.【解析】11,1izi i z i i+=+∴==-,所以z 的共轭复数是1i + 14.【解析】 由x -=30,得y -=75,则a =54.9 15.【解析】由正弦定理sin 1sin sin sin 2b c b C B B C c =⇒==,又c b >,且(0,)B π∈, 所以6B π=,所以712A π=,所以1171sin 22122122S bc A π==⨯⨯=⨯⨯= 16.【解析】333(3)[()]()()222f x f x f x f x +=++=-+=,所以()f x 是周期为3的周期函数,(1)正确;函数3()4f x -是奇函数,其图象关于点(0,0)对称,则()f x 的图象关于点3(,0)4-对称,(2)正确;3()()2f x f x -=--+,333()()()222f x f x f x -+=--++=-,所以()()f x f x -=,(3)正确;()f x 是周期函数,在R 上不可能是单调函数,(4)错误.真命题序号为(1)(2)(3).三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程) 17. (本小题满分12分)解:(I )根据已知11=a ,21+=+n n a a 即d a a n n ==-+21,……2分所以数列}{n a 是一个等差数列,12)1(1-=-+=n d n a a n ………4分(II )数列}{n a 的前n 项和2n S n =……………6分等比数列}{n b 中,111==a b ,322==a b ,所以3=q ,13-=n n b ……8分数列}{n b 的前n 项和2133131-=--=n n nT ……10分n n S T ≤即2213n n ≤-,又*N n ∈,所以1=n 或2 …12分18. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A ,则P (A )=C 13·C 27+C 03·C 37C 310=4960. 所以,选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为4960.……………4分(Ⅱ)随机变量X 的所有可能值为0,1,2,3.P (X =k )=C k 4·C 3-k6C 310(k =0,1,2,3).∴P (X =0)=C 04·C 36C 310=16,P (X =1)=C 14·C 26C 310=12,P (X =2)=C 24·C 16C 310=310,P (X =3)=C 34·C 06C 310=130. …………………8分所以,随机变量X 的分布列是随机变量X的数学期望E (X )=0×16+1×12+2×310+3×130=65. ……12分19. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)(解法一):由题意可知 22AD π=⨯⋅ ,解得 AD =,……1分在AOP ∆中,AP == …………2分 ∴AP AD =,又∵G 是DP 的中点,∴DP AG ⊥. ① …………3分 ∵AB 为圆O 的直径,∴BP AP ⊥.由已知知 ABP DA 底面⊥,∴BP DA ⊥, ∴DAP BP 平面⊥ . …………5分 ∴AG BP ⊥. ②∴由①②可知:DPB AG 平面⊥,∴BD AG ⊥. …………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知:DPB AG 平面⊥ ,∴BG AG ⊥,PG AG ⊥,∴PGB ∠是二面角B AG P --的平面角 . …………8分622121=⨯==AP PD PG , 2==OP BP , 90BPG ∠=︒. ∴ 1022=+=BP PG BG .515106cos ===∠BG PG PGB . ………12分 (解法二):建立如图所示的直角坐标系,由题意可知22AD π=⨯⋅.解得AD = 则()0,0,0A ,()0,4,0B ,()32,0,0D ,()0,3,3P , ∵G 是DP 的中点,∴ 可求得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛3,23,23G . …………3分 ……………………10分(Ⅰ)()0,1,3-=,()32,4,0-=,∴⎪⎪⎭⎫⎝⎛=3,23,23. ∵()032,4,03,23,23=-⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⋅BD AG , ∴BD AG ⊥. …………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,()0,1,3-=BP , ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=3,23,23, ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3,23,23, ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3,25,23 . ∵0=⋅,0=⋅.∴BP 是平面APG 的法向量. ……8分 设()1,,y x =是平面ABG 的法向量,由0=⋅AG n ,0=⋅AB n , 解得()1,0,2-= ………10分cos 52BP n BP nθ⋅===-⋅. 所以二面角B AG P --. …………12分 20. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)设椭圆C 的焦距为2c ,则1c =,因为1,2A ⎛ ⎝⎭在椭圆C 上,所以122a AF AF =+= ……2分因此2221a b a c ==-=,故椭圆C 的方程为2212x y +=......5分 (Ⅱ)椭圆C 上不存在这样的点Q ,证明如下:设直线的方程为2y x t =+,设()11,M x y ,()()223445,,,,,3N x y P x Q x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,MN 的中点为()00,D x y ,由22212y x t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去,得229280y ty t -+-=, ……………6分 所以1229t y y +=,且()2243680t t ∆=-->, 故12029y y t y +==且33t -<<..................8分 由PM NQ =得),()35,(2424131y y x x y x x --=-- .........9分 所以有24135y y y -=-,=-+=35214y y y 3592-t ............10分 (也可由PM NQ =知四边形PMQN 为平行四边形,而D 为线段MN 的中点,因此,也D 为线段PQ 的中点,所以405329y t y +==,可得42159t y -=), 又33t -<<,所以4713y -<<-, 与椭圆上点的纵坐标的取值范围[]1,1-矛盾。