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- 2021-06-15 发布
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2018年黑龙江省大庆市高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)设集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x||x|≤2},则A∩B=的值为( )
A.{﹣1,0,1,2} B.{﹣2,﹣1,0,1,2} C.{0,1,2} D.{1,2}
2.(5分)若复数,则z在复平面内所对应的点位于的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(5分)若x,y满足,则2x+y的最大值为( )
A.2 B.5 C.6 D.7
4.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几伺体的三视图,则此几何体的体积为( )
A.2 B.4 C.8 D.12
5.(5分)执行如图所示的程序语句,则输出的s的值为( )
A. B.1 C. D.
6.(5分)已知命题p:直线l1:ax+y+1=0与l2:x+ay+1=0平行;命题q:直线l:x+y+a=0与圆x2+y2=1相交所得的弦长为,则命题p是q( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既充分也不必要条件
7.(5分)数列{an}为正项递增等比数列,满足a2+a4=10,a32=16,则等于( )
A.﹣45 B.45 C.﹣90 D.90
8.(5分)若是夹角为60°的两个单位向量,则向量=的夹角为( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
9.(5分)已知双曲线的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点在抛物线y2=16x的准线上,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
10.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f′(x)<0.若,,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b
11.(5分)函数f(x)=2sin(ωx+ϕ)的图象过点,相邻两个对称中心的距离是,则下列说法不正确的是( )
A.f(x)的最小正周期为
B.f(x)的一条对称轴为
C.f(x)的图象向左平移个单位所得图象关于y轴对称
D.f(x)在上是减函数
12.(5分)已知函数,若关于x的方程f(x)﹣ax=0有两个解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分) .
14.(5分)一个圆柱的轴截面是正方形,在圆柱内有一个球O,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切.记球O的体积为V1,圆柱内除了球之外的几何体体积记为V2,则的值为 .
15.(5分)若f(x)=exlna+e﹣xlnb为奇函数,则的最小值为 .
16.(5分)已知抛物线C:y2=4x,过其焦点F作一条斜率大于0的直线l,l与抛物线交于M,N两点,且|MF|=3|NF|,则直线l的斜率为 .
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(12分)设函数y=f(x)的图象由y=2sin2x+1的图象向左平移个单位得到.
(1)求f(x)的最小正周期及单调递增区间:
(2)在△ABC中,a,b,c,6分别是角A,B,C的对边,且f(A)=2,b=1,,求a的值.
18.(12分)已知数列{an}的前n项和为sn,点(n,sn)在曲线,上数列{bn}满足bn+bn+2=2bn+1,b4=11,{bn}的前5项和为45.
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)设,数列{cn}的前n项和为Tn,求使不等式恒成立的最大正整数k的值.
19.(12分)已知四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为正方形,PA⊥上面ABCD且PA=AB=2.E为PA的中点.
(1)求证:PC∥面BDE;
(2)求直线DE与平面PBC所成角的余弦值.
20.(12分)已知椭圆(a>b>0),其焦距为2,离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆的右焦点为F,K为x轴上一点,满足
,过点K作斜率不为0的直线l交椭圆于P,Q两点,求△FPQ面积s的最大值.
21.(12分)已知函数f(x)=1﹣ax+lnx
(1)若不等式f(x)≤0恒成立,则实数a的取值范围;
(2)在(1)中,a取最小值时,设函数g(x)=x(1﹣f(x))﹣k(x+2)+2.若函数g(x)在区间上恰有两个零点,求实数k的取值范围;
(3)证明不等式:(n∈N*且n≥2).
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在平面直角坐标系xoy中,以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知曲线,直线l:ρ(cosθ﹣sinθ)=4.
(1)将曲线C1上所有点的横坐标、纵坐标分别伸长为原来的2倍、倍后得到曲线C2,请写出直线l,和曲线C2的直角坐标方程;
(2)若直线l1经过点P(1,2)且l1∥l,l1与曲线C2交于点M,N,求|PM|•|PN|的值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知a,b是任意非零实数.
(1)求的最小值
(2)若不等式|3a+2b|+|3a﹣2b|≥|a|(|2+x|+|2﹣x|)恒成立,求实数x取值范圈.
2018年黑龙江省大庆市高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)设集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x||x|≤2},则A∩B=的值为( )
A.{﹣1,0,1,2} B.{﹣2,﹣1,0,1,2} C.{0,1,2} D.{1,2}
【解答】解:∵集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2},
∴A∩B={﹣1,0,1,2}.
故选:A.
2.(5分)若复数,则z在复平面内所对应的点位于的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵=,
∴复数z在复平面内所对应的点的坐标为(,﹣),位于第四象限.
故选:D.
3.(5分)若x,y满足,则2x+y的最大值为( )
A.2 B.5 C.6 D.7
【解答】解:作出x,y满足对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=2x+y得y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A时,直线y=﹣2x+z的截距最大,
此时z最大.
由,解得A(2,1),
代入目标函数z=2x+y得z=2×2+1=5.
即目标函数z=2x+y的最大值为5.
故选:B.
4.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几伺体的三视图,则此几何体的体积为( )
A.2 B.4 C.8 D.12
【解答】解:由几何体的三视图得到该几何体是四棱锥S﹣ABCD,
其中,四边形ABCD是边长为2的正方形,
PD⊥平面ABCD,PD=3,
∴几何体的体积:
V=
=
=4.
故选:B.
5.(5分)执行如图所示的程序语句,则输出的s的值为( )
A. B.1 C. D.
【解答】解:模拟程序框图的运行过程,得出该程序运行后输出的是S=sin+sin
+sin+…+sin的值,
S=sin+sin+sin+…+sin
=(sin+sin+sin+…+sin)+…sin+sin
=sin+sin
=sin+sin
=1+.
故选:C.
6.(5分)已知命题p:直线l1:ax+y+1=0与l2:x+ay+1=0平行;命题q:直线l:x+y+a=0与圆x2+y2=1相交所得的弦长为,则命题p是q( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既充分也不必要条件
【解答】解:当a=0时,两直线方程分别为y+1=0,x+1=0,两直线不平行,
当a≠0时,若两直线平行,则满足=≠,
由=得a2=1,得a=±1,由≠,得a≠1,即a=﹣1,
即p:a=﹣1,
圆心到直线的距离d=,半径r=1,
∵直线l:x+y+a=0与圆x2+y2=1相交所得的弦长为,
∴r2=d2+()2,
即1=+,得a2=1,得a=±1,
则命题p是q充分不必要条件,
故选:A.
7.(5分)数列{an}为正项递增等比数列,满足a2+a4=10,a32=16,则等于( )
A.﹣45 B.45 C.﹣90 D.90
【解答】解:因为{an}为正项递增等比数列,所以an>an﹣1>0,公比q>1.
因为a2+a4=10 ①,且=16=a3•a3=a2•a4②
由①②解得a2=2,a4=8.又因为 a4=a2•q2,得q=2或q=﹣2(舍).则得a5=16,a6=32,
因为++…+==5=5=5×9=45×2=90,
故选:D
8.(5分)若是夹角为60°的两个单位向量,则向量=的夹角为( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
【解答】解:根据题意,设、的夹角为θ,
又由是夹角为60°的两个单位向量,且=,
则•=(+)(﹣+2)=﹣2+22+•=,
又由=(+),则||==,
=(﹣+2),则||==,
则有cosθ==,
则θ=60°;
故选:B.
9.(5分)已知双曲线的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点在抛物线y2=16x的准线上,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【解答】解:双曲线的渐近线方程为y=±x,
由一条渐近线过点,可得=,
双曲线的一个焦点(﹣c,0)在抛物线y2=16x的准线x=﹣4上,
可得c=4,
即有a2+b2=16,
解得a=2,b=2,
则双曲线的方程为﹣=1.
故选:A.
10.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f′(x)<0.若,,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b
【解答】解:∵当x∈[0,+∞)时,f′(x)<0,
∴当x∈[0,+∞)时,函数f(x)单调递减,
∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴函数在(﹣∞,+∞)上单调递减,
a=﹣f(ln)=﹣f(﹣ln2)=f(ln2),
ln(﹣)>ln=﹣1,又ln(﹣)<0,
则﹣1<ln(﹣)<0,e0.1>1,0<ln2<1,
则﹣1<ln(﹣)<ln2<e0.1,
则f(ln(﹣))>f(ln2)>f(e0.1),
即c<a<b,
故选:C.
11.(5分)函数f(x)=2sin(ωx+ϕ)的图象过点,相邻两个对称中心的距离是,则下列说法不正确的是( )
A.f(x)的最小正周期为
B.f(x)的一条对称轴为
C.f(x)的图象向左平移个单位所得图象关于y轴对称
D.f(x)在上是减函数
【解答】解:函数f(x)=2sin(ωx+φ)图象相邻两个对称中心的距离是,
∴=,∴T==,解得ω=3;
又f(x)的图象过点,
∴2sin(ω+φ)=2,
∴ω+φ=+2kπ,k∈Z;
解得φ=+2kπ,k∈Z;
令k=0,得φ=,
∴f(x)=2sin(3x+);
∴f(x)的最小正周期为T=,A正确;
f()=2sin(3×+)=﹣2为最小值,
∴f(x)的一条对称轴为x=,B正确;
f(x)的图象向左平移个单位,
得函数y=2sin[3(x+)+]=2sin(3x+)=2cos3x,
其图象关于y轴对称,C正确;
x∈[﹣,]时,3x∈[﹣,],
∴3x+∈[﹣,]时,
∴f(x)=2sin(3x+)在上是增函数,D错误.
故选:D.
12.(5分)已知函数,若关于x的方程f(x)﹣ax=0有两个解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:设函数y=f(x)和y=ax,
作出函数f(x)的图象如图:
要使方程f(x)﹣ax=0有2两个解,
即函数y=f(x)和y=ax有2个不同的交点,
∵f(﹣2)=5,f(5)=|5+﹣4|=,
当y=ax经过点(5,)时,此时a=,
当过点(﹣2,5)时,此时a=﹣,
当直线y=ax与y=x2+1相切时,
∵y′=2x,设切点为(x0,y0),﹣2≤x0≤0,
∴=2x0,
解得x0=﹣1,
当x0=﹣1,此时a=﹣2,
结合图象,综上所述a的取值范围为[﹣,﹣2)∪(0,],
故选:A
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分) 6 .
【解答】解:(2x﹣1)dx=(x2﹣x)=9﹣3=6,
∴(2x﹣1)dx=6,
故答案为:6
14.(5分)一个圆柱的轴截面是正方形,在圆柱内有一个球O,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切.记球O的体积为V1,圆柱内除了球之外的几何体体积记为V2,则的值为 2 .
【解答】解:设圆柱的底面半径为r,
则圆柱的高为2r,球O的半径为r,
∴球O的体积V1=,
圆柱内除了球之外的几何体体积:
V2==,
∴==2.
故答案为:2.
15.(5分)若f(x)=exlna+e﹣xlnb为奇函数,则的最小值为 2 .
【解答】解:f(x)=exlna+e﹣xlnb为奇函数,
可得f(0)=0,
即有e0lna+e0lnb=0,
即有ln(ab)=0,
可得ab=1,(a>0,b>0),
则≥2=2,
当且仅当b=2a=时,等号成立,
则的最小值为2.
故答案为:2.
16.(5分)已知抛物线C:y2=4x,过其焦点F作一条斜率大于0的直线l,l与抛物线交于M,N两点,且|MF|=3|NF|,则直线l的斜率为 .
【解答】解:抛物线C:y2=4x,焦点F(1,0),准线为x=﹣1,
分别过M和N作准线的垂线,垂足分别为C和D,
过NH⊥CM,垂足为H,
设|NF|=x,则|MF|=3x,
由抛物线的定义可知:|NF|=|DH|=x,|MF|=|CM|=3x,
∴|HM|=2x,由|MN|=4x,
∴∠HMF=60°,则直线MN的倾斜角为60°,
则直线l的斜率k=tan60°=,
故答案为:.
方法二:抛物线C:y2=4x,焦点F(1,0),
准线为x=﹣1,
设直线MN的斜率为k,则直线MN的方程y=k(x﹣1),
设M(x1,y1),N(x2,y2),
,整理得:k2x2﹣2(k2+2)x+k2=0,则x1+x2=,x1x2=1,
由|MF|=3|NF|,=3,即(1﹣x1,﹣y1)=3(x2﹣1,y2),
x1+3x2=4,整理得:3x2﹣4x2+1=0,解得:x2=,或x2=1(舍去),
则x1=3,解得:k=±,
由k>0,则k=
故答案为:.
方法三:抛物线C:y2=4x,焦点F(1,0),准线为x=﹣1,
设直线MN的方程x=mx+1,设M(x1,y1),N(x2,y2),
,整理得:y2﹣4my﹣4=0,则y1+y2=4m,y1y2=﹣4,
由|MF|=3|NF|,=3,即(1﹣x1,﹣y1)=3(x2﹣1,y2),
﹣y1=3y2,即y1=﹣3y2,解得:y2=﹣,y1=2,
∴4m=,则m=,
∴直线l的斜率为,
故答案为:.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(12分)设函数y=f(x)的图象由y=2sin2x+1的图象向左平移个单位得到.
(1)求f(x)的最小正周期及单调递增区间:
(2)在△ABC中,a,b,c,6分别是角A,B,C的对边,且f(A)=2,b=1,,求a的值.
【解答】解:(1)y=2sin2x+1的图象向左平移个单位得到的图象,
即.
函数最小正周期T=π.
令 ,
则 ,
解得,
所以y=f(x)的单调增区间是.
(2)由题意得:,则有.
因为0<A<π,所以,.
由及b=1得,c=4.
根据余弦定理,,
所以.
18.(12分)已知数列{an}的前n项和为sn,点(n,sn)在曲线,上数列{bn}满足bn+bn+2=2bn+1,b4=11,{bn}的前5项和为45.
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)设,数列{cn}的前n项和为Tn,求使不等式恒成立的最大正整数k的值.
【解答】解:(1)由已知得:,
当n=1时,,
当n≥2时,=n+2,
当n=1时,符合上式.
所以an=n+2.
因为数列{bn}满足bn+bn+2=2bn+1,所以{bn}为等差数列.设其公差为d.
则,解得,
所以bn=2n+3.
(2)由(1)得,=,=,
因为,
所以{Tn}是递增数列.
所以,
故恒成立只要恒成立.
所以k<9,最大正整数k的值为8.
19.(12分)已知四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为正方形,PA⊥上面ABCD且PA=AB=2.E为PA的中点.
(1)求证:PC∥面BDE;
(2)求直线DE与平面PBC所成角的余弦值.
【解答】(1)解:连接CA交BD于O,连接OE,
因为ABCD为正方形且AC,BD为对角线,
所以O为CA的中点,
又E为PA的中点,
故OE为△PAC的中位线,
所以OE∥PC,
而OE⊂面BDE,PC⊄面BDE,
故PC∥面BDE.
(2)以A为原点,AB,AD,AP所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系A﹣xyz.
则B(2,0,0),D(0,2,0),C(2,2,0),E(0,0,1),P(0,0,2),
所以,,,
设平面PBC的法向量,则即,
令z=1,则法向量,
设直线DE与平面PBC所成角为θ,
则,
故直线DE与平面PBC所成角的余弦值.
20.(12分)已知椭圆(a>b>0),其焦距为2,离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆的右焦点为F,K为x轴上一点,满足,过点K作斜率不为0的直线l交椭圆于P,Q两点,求△FPQ面积s的最大值.
【解答】解:(1)因为椭圆焦距为2,即2c=2,所以c=1,,所以a=,
从而b2=a2﹣c2=1,
所以,椭圆的方程为+y2=1.
(2)椭圆右焦点F(1,0),由可知K(2,0),
直线l过点K(2,0),设直线l的方程为y=k(x﹣2),k≠0,
将直线方程与椭圆方程联立得(1+2k2)x2﹣8k2x+8k2﹣2=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,,
由判别式△=(﹣8k2)2﹣4(2k2+1)(8k2﹣2)>0解得k2<.
点F(1,0)到直线l的距离为h,则,
,
=••,
=|k|•,
=,
令t=1+2k2,则1<t<2,
则S=•=,
当时,S取得最大值.
此时,,
S取得最大值.
21.(12分)已知函数f(x)=1﹣ax+lnx
(1)若不等式f(x)≤0恒成立,则实数a的取值范围;
(2)在(1)中,a取最小值时,设函数g(x)=x(1﹣f(x))﹣k(x+2)+2.若函数g(x)在区间上恰有两个零点,求实数k的取值范围;
(3)证明不等式:(n∈N*且n≥2).
【解答】解:(1)由题意知,1﹣ax+lnx≤0恒成立.变形得:.
设,则a≥h(x)max.
由可知,h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
h(x)在x=1处取得最大值,且h(x)max=h(1)=1.
所以a≥h(x)max=1,
实数a的取值范围是[1,+∞).
(2)由(1)可知,a≥1,当a=1时,f(x)=1﹣x+lnx,
g(x)=x(x﹣lnx)﹣k(x+2)+2=x2﹣xlnx﹣k(x+2)+2,
g(x)在区间上恰有两个零点,
即关于x的方程x2﹣xlnx﹣k(x+2)+2=0在区间上恰有两个实数根.
整理方程得,,
令,
.
令φ(x)=x2+3x﹣2lnx﹣4,,
则,,
于是φ'(x)≥0,φ(x)在上单调递增.
因为φ(1)=0,当时,φ(x)<0,从而s'(x)<0,s(x)单调递减,
当x∈(1,8]时,φ(x)>0,从而s'(x)>0,s(x)单调递增,
,s(1)=1,,
因为,
所以实数k的取值范围是.
证明(3)由(1)可知,当a=1时,有x﹣1≥lnx,
当且仅当x=1时取等号.
令,则有,其中k∈N*,k≥2.
整理得:,
当k=2,3,…,n时,,,…,,
上面n﹣1个式子累加得:.n∈N*且n≥2,
即.命题得证.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在平面直角坐标系xoy中,以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系,已知曲线,直线l:ρ(cosθ﹣sinθ)=4.
(1)将曲线C1上所有点的横坐标、纵坐标分别伸长为原来的2倍、倍后得到曲线C2,请写出直线l,和曲线C2的直角坐标方程;
(2)若直线l1经过点P(1,2)且l1∥l,l1与曲线C2交于点M,N,求|PM|•|PN|的值.
【解答】解:(1)因为l:ρ(cosθ﹣sinθ)=4,转化为直角坐标方程为:x﹣y=4;
设曲线C2上任一点坐标为(x',y'),
则,
所以,
代入C1方程得:,
所以C2的方程为.
(2)直线l:x﹣y=4倾斜角为,由题意可知,
直线l1的参数方程为(t为参数),
联立直线l1和曲线C2的方程得,
.
设方程的两根为t1,t2,
则t1t2=2.
由直线参数t的几何意义可知,|PM|•|PN|=|t1t2|=2.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知a,b是任意非零实数.
(1)求的最小值
(2)若不等式|3a+2b|+|3a﹣2b|≥|a|(|2+x|+|2﹣x|)恒成立,求实数x取值范圈.
【解答】解:(1)因为|3a+2b|+|3a﹣2b|≥|3a+2b+3a﹣2b|=6|a|,
当且仅当(3a+2b)(3a﹣2b)≥0时取等号,
所以的最小值为6.
(2)由题意得:恒成立,
结合(Ⅰ)得:|2+x|+|2﹣x|≤6.
当x≤﹣2时,﹣x﹣2+2﹣x≤6,解得﹣3≤x≤﹣2;
当﹣2<x≤2时,x+2+2﹣x≤6成立,所以﹣2<x≤2;
当x>2时,x+2+x﹣2≤6,解得2<x≤3.
综上,实数x的取值范围是[﹣3,3].