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- 2021-06-25 发布
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合肥市 2019 届高三调研性检测数学试题(理科)
(考试时间:120 分钟 满分:150 分)
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12 小题,每小题5 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.已知集合 { | 1 2}M x x , { |1 3}≤ ≤N x x ,则M N ( )
A. ( 1,3] B.( 1,2] C.[1,2) D.(2,3]
1.答案:C
解析: [1,2)M N
2.已知复数 1 2i
2 iz (i 为虚数单位),则 z ( )
A.1
5 B.3
5 C. 4
5 D.1
2.答案:D
解析: 1 2i1 2i 5 12 i 2 i 5
z
.公式: 11
1 2 1 2
2 2
, zzz z z z z z
3.右图是在北京召开的第24 届国际数学家大会的会标,会标是根据我国古代数学家赵爽弦图设计的,颜色的明暗使
它看上去像一个风车,代表中国人民热情好客.已知图中直角三角形两条直角边的长分别为2 和3.若从右图内随机取一
点,则该点取自阴影区域的概率为( )
A. 2
3 B.8
9 C.12
13 D. 24
25
3.答案:C
解析:因为四个直角三角形全等,两条直角边的长分别为2 和3,
所以斜边长为 13 ,所以围成的大正方形的面积为13,而每个
直角三角形的面积为1 2 3 32 ,所以阴影区域的面积为12,
所以从图中随机取一点,该点取自阴影区域的概率为12
13 .
4.已知实数x y, 满足条件
0
0
2 2 0
≤
≥
≤
x y
x y
x y
,则 2z x y 的取值范围是( )
A. 26, 3
B. 20, 3
C.[ 6, ) D.[0, )
4.答案:A
解析:作可行域为如图所示的 OAB△ ,其中 2 2,3 3A
,
( 2, 2)B ,则 20, , 63O A Cz z z ,
所以 2z x y 的取值范围是 26 3
, .
5.已知直线 : 5 0l x y 与圆 2 2 2: ( 2) ( 1) ( 0)C x y r r 相交所得的弦长为2 2 ,则圆C 的半径r
O x
y
A
B
( )
A. 2 B.2 C.2 2 D.4
5.答案:B
解析:圆C 的圆心为(2,1) ,圆心到直线的距离 2 1 5 2
1 1
d
,又弦长为2 2 ,所以 2 22 2 2r d ,
所以 2r .
6.执行右面的程序框图,若输出的结果为15,则判断框中的条件是( )
A. 4?i B. 5?i
C. 6?i D. 7?i
6.答案:C
解析:由程序框图可知,该程序框图的功能是计算
( 1)1 2 3 2
i iS i 的值,又 15S ,
所以 5i ,当 1 6i 时退出循环,结合选项
可知,应填 6?i
7.已知tan 3 ,则sin cos2 2
的值为( )
A. 3
10 B. 3
10 C.3
5 D. 3
5
7.答案:B
解析: 2 2 2
cos sin tan 3sin cos cos sin2 2 cos sin 1 tan 10
.
8.已知双曲线
2 2
2 2: 1 ( 0 0)x yM a ba b , 的焦距为4,两条渐近线的夹角为60 ,则双曲线M 的标准方程
是( )
A.
2
2 13
x y B.
2
2 13
x y 或
2
2 13
yx
C.
2 2
112 4
x y D.
2 2
112 4
x y 或
2 2
14 12
x y
8.答案:B
解析:依题意, 2 2 4a b ,因为两条渐近线的夹角为60 ,所以渐近线的倾斜角为30 与150 或60 与120 ,
当倾斜角为30 与150 时,可知 3
3
b
a ,所以 3, 1a b ,双曲线方程为
2
2 13
x y ;
当倾斜角为60 与120 时,可知 3b
a ,所以 1, 3a b ,双曲线方程为
2
2 13
yx .
9.已知某几何体的三视图如图所示,其中正视图和侧视图都由半圆及矩形组成,俯视图由正方形及其内切圆组成,
则该几何体的表面积等于( )
A.48 8 B.48 4 C.64 8 D.64 4
9.答案:D
解析:由三视图可知,该几何体是由一个半球和一个直四棱柱的组合体, 根据图中数据可知,表面积为
2 214 4 2 2 4 2 4 4 2 64 42
10.若将函数 2( ) cos (1 cos )(1 cos )f x x x x 图象上所有点的横坐标伸长为原来的 2 倍(纵坐标不变),得到函
数 ( )y g x 的图象,则函数 ( )y g x 的单调递减区间为( )
A. ( )2 Zk k k
, B. ( )2 Zk k k
,
C. 1 1 ( )8 4 4 Zk k k
, D. 1 1 ( )4 8 4 Zk k k
,
10.答案:A
解析:因为 2 2 2 21 1 1( ) cos (1 cos )(1 cos ) cos sin sin 2 cos 44 8 8f x x x x x x x x ,
所以 1 1( ) cos 28 8g x x ,所以当2 2 2 , Z≤ ≤k x k k ,即 2 ,2 Z≤ ≤k x k k 时,
( )g x 单调递减,即 ( )g x 的单调递减区间是 ( )2 Zk k k
, .
11.已知函数 ( ) 2cosx xf x e e x ,其中e 为自然对数的底数,则对任意aR ,下列不等式一定成立的是
( )
A. 2( 1) (2 )≥f a f a B. 2( 1) (2 )≤f a f a
C. 2( 1) ( 1)≥f a f a D. 2( 1) ( )≤f a f a
11.答案:A
解析: ( )f x 是偶函数, ( ) 2sinx xf x e e x ,且 (0) 0f ,令 ( ) ( )h x f x ,则
( ) 2cosx xh x e e x ,当 [0, )x 时, ( ) 2cos 0≥x xh x e e x 恒成立,
所以 ( ) 2sinx xf x e e x 在[0, ) 上单调递增,所以 ( ) 0≥f x 在 [0, )x 上恒成立,所以 ( )f x 在
[0, ) 上单调递增,因为 2 1 2≥a a ,所以 2 1 2≥f a f a ,又因为 ( )f x 是偶函数,
所以 2( 1) (2 )≥f a f a
12.在 ABC△ 中, 90CAB , 1AC , 3AB .将 ABC△ 绕BC 旋转至另一位置P (点 A 转到点P ),
如图,D 为BC 的中点,E 为PC 的中点. 若 3
2AE ,则 AB 与平面 ADE 所成角的正弦值是( )
A. 3
8 B. 3
6 C. 3
4 D. 3
3
12.答案:B
解析:因为 ,D E 分别是BC 和PC 的中点,所以 //DE PB ,又 90CPB CAB ,所以DE PC ,
又 1 31, ,2 2AC CE AE ,所以 AE PC ,所以PC 平面 ADE ,如图,延长ED 至F ,使得EF PB ,
连接BF ,则BF 平面 AED ,连接 AF ,则 BAF 为 AB 与平面 ADE 所成的角,所以
1
32sin 63
BFBAF AB
A
B
E
C
DF
P
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.把答案填在答题卡上相应的位置.
13.若a
与b
的夹角为135 , 1a , 2b
,则 a b
__________.
13.答案:1
解析: 22 22 22 3 2 1 2 3 2 12a b a b a a b b
,所以 1a b
.
14.已知数列 na 的前n 项和为 nS , 1 1a , 1 2 ( )Nn nS S n
,则 10a .
14.答案:256
解析:因为 1 1 1a S , 1 2 ( )Nn nS S n
,所以数列{ }nS 是公比为2 的等比数列,所以 12n
nS ,
所以 9 8 8
10 10 9 2 2 2 256a S S .
15.将红、黄、蓝三种颜色的三颗棋子分别放入3 3 方格图中的三个方格内,如图,要求任意两颗棋子不同行、不
同列,且不在3 3 方格图所在正方形的同一条对角线上,则不同放法共有___________种.
15.答案:24
解析:要想任意两颗棋子不在同一行、同一列,和同一条对角线上,
则三颗棋子必有一颗在正方形方格的顶点,另两颗在对角顶点的两侧,如图所示,
由于正方形有四个顶点,故有四个不同的相对位置,又三颗棋子颜色不同,故不同的
放法共有 3
34 24A (种).
16.已知
2 4( )
1
≤
x
x x af x
e x a
,
, (其中 0a ,e 为自然对数的底数),若 ( ) ( )g x f f x 在R 上有三个不同的
零点,则a 的取值范围是___________.
16.答案:[ 2,0)
解析:令 ( )t f x ,所以 ( ) ( )g x f t , ( ) ( )g x f f x 在R 上要有三个不同的零点,则 ( ) 0f t 必有两解,
所以 2 0≤ a ,所以 ( )f x 的大致图象如图所示,又 ( )f x 的零点为 1 20, 2x x ,所以 ( ) 0f t 必有两个
零点,1 2t 和 2 0t ,而 ≤x a 时, 2
min( ) 4f x a ,所以要使 ( )y f t 的两个零点都存在,则 2 4 2≤a ,
否则 1 2t 这个零点就不存在,故 2 2≤a ,所以 2 0≤ a
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10 分)
已知等比数列{ }na 各项都是正数,其中 3 2 3 4 a a a a, , 成等差数列, 5 32a .
(Ⅰ)求数列{ }na 的通项公式;
(Ⅱ)记数列 2{log }na 的前n 项和为 nS ,求数列 1
nS
的前n 项和 nT .
(17)(本小题满分10 分)
(Ⅰ)设等比数列 na 的公比为q ,由已知得 2 3 3 4
5
2( )
32
a a a a
a
,
, ,即
2 3
1 1 1
4
1
2
32.
a q a q a q
a q
,
∵ 0na ,∴ 0q ,解得
1
2,
2.
q
a
∴ 2n
na . ……………………5 分
(Ⅱ)由已知得, 2 1 2 2 2
( 1)log log log 2n n
n nS a a a ,
∴ 1 2 1 12( 1) 1nS n n n n
,
∴ 1
nS
的前n 项和 1 1 1 1 1 22 1 2 2 3 1 1n
nT n n n
.…………………10 分
18.(本小题满分12 分)
已知:在 ABC△ 中,a b c, , 分别是角 A B C, , 所对的边长, 0cos( ) cos
a b
A C A .
(Ⅰ)判断 ABC△ 的形状;
(Ⅱ)若
6C , 6 2c ,求 ABC△ 的面积.
18.解析:(Ⅰ) 0 0 cos coscos( ) cos cos cos
a b a b a A b BA C A B A
,∴sin 2 sin 2A B .
∵ A B, 是 ABC△ 的内角,∴ A B ,或
2A B ,
∴ ABC△ 为等腰三角形或直角三角形. ………………………5 分
(Ⅱ)由(Ⅰ)及
6C 知, ABC△ 为等腰三角形,a b .
根据余弦定理 2 2 22 cosa b ab C c ,得 2(2 3) 8 4 3a ,
解得 2 4a ,∴ 2a ,
∴ ABC△ 的面积 1 1 1sin 2 2 12 2 2S ab C . ……………………12 分
19.(本小题满分12 分)
统计学中,经常用环比、同比来进行数据比较.环比是指本期统计数据与上期比较,如2017 年7 月与2017 年6 月相比.
同比是指本期数据与历史同时期比较,如2017 年7 月与2016 年7 月相比.
= 100%本期数-上期数环比增长率 上期数 , = 100%本期数-同期数同比增长率 同期数 .
下表是某地区近17 个月来的消费者信心指数的统计数据:
序号x 1 2 3 4 5 6 7 8
时间 2017 年
1 月
2017 年
2 月
2017 年
3 月
2017 年
4 月
2017 年
5 月
2017 年
6 月
2017 年
7 月
2017 年
8 月
消费者信
心指数 y 107.2 108.6 108.4 109.2 112.6 111 113.4 112
9 10 11 12 13 14 15 16 17
2017 年
9 月
2017 年
10 月
2017 年
11 月
2017 年
12 月
2018 年
1 月
2018 年
2 月
2018 年
3 月
2018 年
4 月
2018 年
5 月
113.3 114.6 114.7 118.6 123.9 121.3 122.6 122.3 124
(Ⅰ)(ⅰ)求该地区2018 年5 月消费者信心指数的同比增长率(百分比形式下保留整数);
(ⅱ)除2017 年1 月以外,该地区消费者信心指数月环比增长率为负数的有几个月?
(Ⅱ)由以上数据可判断,序号 x 与该地区消费者信心指数 y 具有线性相关关系,写出 y 关于 x 的线性回归方程
ˆˆ ˆy bx a ( ˆˆa b, 保留2 位小数),并依此预测该地区2018 年6 月的消费者信心指数(结果保留1 位小数,参考数据
与公式:
17
1
18068i i
i
x y
,
17
2
1
1785i
i
x
, 9 115x y , , 1
2 2
1
ˆ
n
i i
i
n
i
i
x y nx y
b
x nx
)
19.解析:( )Ⅰ (ⅰ)该地区2018年5月份消费者信心指数的同比增长率为124 112.6 100% 10%112.6
;
(ⅱ)由已知环比增长率为负数,即本期数<上期数,从表中可以看出,2017 年3 月、2017 年6 月、2017 年8 月、
2018 年2 月、2018 年4 月共5 个月的环比增长率为负数. ……………………5 分
(Ⅱ)由已知计算得:
17
1
17
2 2
1
ˆ 1.16
i i
i
i
i
x y n x y
b
x n x
, ˆˆ 104.56a y bx ,
∴线性回归方程为 ˆ 1.16 104.56y x .
当 18x 时, ˆ 125.4y ,即预测该地区2018 年6 月份消费者信心指数约为125.4. ……………12 分
20.(本小题满分12 分)
如图,矩形 ABCD 和菱形 ABEF 所在的平面相互垂直, 60ABE ,G 为BE 中点.
(Ⅰ)求证:平面 ACG 平面BCE ;
(Ⅱ)若 3AB BC ,求二面角B CA G 的余弦值.
20.解析:(Ⅰ)证明:∵平面 ABCD ⊥平面 ABEF ,CB AB ,平面 ABCD 平面 ABEF AB ,
∴CB 平面 ABEF ,∴CB AG .
在菱形 ABEF 中, 60ABE ,可知 ABE△ 为等边三角形,G 为BE 中点,∴ AG BE .
∵BE CB B ,∴ AG 平面BCE .
∵ AG 平面 ACG ,∴平面 ACG 平面BCE .…………5 分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, AD 平面 ABEF , AG BE ,∴ AG AF AD, , 两两垂直,以 A 为原点,如图建立空间直角
坐标系.
设 2AB ,则 2 3
3BC , 2 3(0,0,0), ( 3,0,0), 3 1 , ( 3, 1,0)3A G C B
, , .
设 ( , , )m x y z
为平面 ABC 的法向量,由 0
0
m AB
m AC
得
3 0
2 33 03
x y
x y z
,
取 (1, 3,0)m
,同理可求平面 ACG 的法向量 (0, 2, 3)n
,
∴ 2 3 21cos 72 7
m nm n
m n
, ,即二面角B CA G 的余弦值等于 21
7 .……………12 分
21.(本小题满分12 分)
已知椭圆
2 2
2 2: 1 ( 0)x yC a ba b 经过点 (2,1)M ,且离心率 3
2e .
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)设 A B、 分别是椭圆C 的上顶点与右顶点,点P 是椭圆C 在第三象限内的一点,直线AP、BP 分别交x 轴、y 轴
于点M、N,求四边形AMNB 的面积.
21.解析(Ⅰ)由椭圆的离心率为 3
2
得, 3
2
c
a ,∴ 2a b .
又∵椭圆C 经过点(2,1) ,∴ 2 2
4 1 14b b ,解得 2 2b ,
∴椭圆C 的方程为
2 2
18 2
x y . ……………………5 分
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知, (0, 2)A , (2 2,0)B .设 0 0( , )P x y ,则
直线 0
0
2: 2yAP y xx
,从而 0
0
2 0
2
xM
y
, ;
直线 0
0
: ( 2 2)
2 2
yBP y x
x
,从而 0
0
2 20
2 2
yN
x
, .
∴四边形 AMNB 的面积 0 0
0 0
2 2 21 1 2 2 22 2 2 2 2
y xS AN BM
x y
2 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
( 2 2 2) 4 4 4 2 8 2 8
( 2 2)( 2) 2 2 2 4
x y x y x y x y
x y x y x y
.
∵
2 2
0 0 18 2
x y ,∴ 0 0 0 0
0 0 0 0
8 4 4 2 8 2 8 4
2 2 2 4
x y x yS
x y x y
. …………………12 分
22.(本小题满分12 分)
已知
2(1 )( ) ax
xf x e
(其中 Ra ,e 为自然对数的底数).
(Ⅰ)求 ( )f x 的单调区间;
(Ⅱ)若 1 2x x, 分别是 ( )f x 的极大值点和极小值点,且 1 2x x ,求证: 1 2 1 2( ) ( )f x f x x x .
22.解析:( )Ⅰ ⑴当 0a 时, 2( ) (1 )f x x , ( )f x 的单调增区间是( 1, ) ,单调减区间是( , 1) ;
⑵当 0a 时,
2( 1) 1
( ) ax
a x x af x e
.
①当 0a 时,由 ( ) 0f x 解得 1x 或 2 1x a ;由 ( ) 0f x 解得 2 1 1xa ,
∴ ( )f x 的单调增区间是 2, 1a
和( 1, ) ,单调减区间是 2 1, 1a
;
②当 0a 时,由 ( ) 0f x 解得 21 1x a ;由 ( ) 0f x 解得 2 1x a 或 1x ,
∴ ( )f x 的单调增区间是 21 1a
, ,单调减区间是( 1) , 和 2 1a
, .………5 分
(Ⅱ)由已知和(Ⅰ)得,当 0a 时满足题意,此时 1
2 1x a , 2 1x .
1 2 1 2( ) ( )f x f x x x
2
2
4 2 2
ae
a a
2 24 2 2ae a a 2 22 0ae a a .
令 2 2( ) 2 ( 0)ag a e a a a ,则 2( ) 2 2 1ag a e a .
令 2( ) 2 2 1 ( 0)ah a e a a ,则 2( ) 2 2 0ah a e 恒成立,
∴ 2( ) 2 2 1( 0)ah a e a a 在(0, ) 上单调递增.
∵
22
132 2
8
2 3 2 1 2 1 1 1(0) 1 0 2 08 4 4 2 2
h he e ee
, ,
∴ 0
30, 8a
,使 0( ) 0h a ,即 0 2
02 1 2 ae a .
从而,当 0(0, )a a 时, ( ) 0g a ;当 0( , )a a 时, ( ) 0g a ,
∴ ( )g a 在 0(0, )a 上单调递减,在 0( , )a 上单调递增,
∴ 0 2 2
0 0 0( ) ( ) 2 ag a g a e a a ≥ ,将 (*)式代入得 2
0 0 0( ) ( ) 3 1g a g a a a ≥ .
∵ 2
0 03 1y a a 在 30, 8
上单调递减,
∴
2
2
0 0
3 3 13 1 3 1 08 8 64a a
,
∴ 0( ) ( ) 0≥g a g a ,即 2 22 0ae a a ,
∴ 1 2 1 2( ) ( )f x f x x x . ……………………12 分