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- 2021-07-02 发布
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湖南省邵阳市第六中学2020届
高三第二次综合质量检测数学(理)试卷
本试卷共23题,满分150分,共5页.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.考生作答时,将答案答在答题卡上.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效.在草稿纸、试题卷上答题无效.
3.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号;非选择题答案使用毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚.
4.保持答题卡卡面清洁,不折叠、不破损.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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.已知集合,,则
A. B. C. D.
2.的展开式中的系数为
A. B. C. D.
3.已知向量,,则的面积为
A.5 B.10 C.25 D.50
4.平面直角坐标系中,角的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点,则
A. B. C. D.
5.音乐与数学有着密切的联系,我国春秋时期有个著名的“三分损益法”:以“宫”为基本音,“宫”经过一次“损”,频率变为原来的,得到“徵”;“徵”
经过一次“益”,频率变为原来的,得到“商”;…….依次损益交替变化,获得了“宫、徵、商、羽、角”五个音阶.据此可推得
A.“宫、商、角”的频率成等比数列 B.“宫、徵、商”的频率成等比数列
C.“商、羽、角”的频率成等比数列 D.“徵、商、羽”的频率成等比数列
6.函数的图象不可能是
A. B. C. D.
7.已知,,,则
A. B. C. D.
8.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,其中俯视图是等边三角形,则该几何体的外接球的表面积为
A. B.
C. D.
9.每年的台风都对泉州地区的渔业造成较大的经济损失.某保险公司为此开发了针对渔船的险种,并将投保的渔船分为I,II两类,两类渔船的比例如图所示.经统计,2019年I,II两类渔船的台风遭损率分别为和.
2020年初,在修复遭损船只的基础上,对I类渔船中的进一步改造.保险公司预估这些经过改造的渔船2020年的台风遭损率将降为,而其他渔船的台风遭损率不变.假设投保的渔船不变,则下列叙述中正确的是
A.2019年投保的渔船的台风遭损率为
B.2019年所有因台风遭损的投保的渔船中,I类渔船所占的比例不超过
C.预估2020年I类渔船的台风遭损率会小于II类渔船的台风遭损率的两倍
D.预估2020年经过进一步改造的渔船因台风遭损的数量少于II类渔船因台风遭损的数量
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为.点在的渐近线上,,,则的离心率为
A. B. C. D.
11.若,函数()的值域为,则的取值范围是
A. B. C. D.
12.以为顶点的多面体中,,,,,,则该多面体的体积的最大值为
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡的相应位置.
13.在复平面中,复数对应的点分别为.设的共轭复数为,则_______.
14.已知点,,过的直线与抛物线相交于两点.若为中点,则_______.
15.中,角所对的边分别为,,.若点在边上,且,则的最大值是_______.
16.若存在过点的直线与函数,的图象都相切,则_______.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,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:共60分.
17.(12分)
记为数列的前项和,且,.
(1)求;
(2)若,数列的前项和为,证明:.
18.(12分)
如图,四棱锥的底面为菱形,,.平面平面,,,分别是,的中点.
(1)求证://平面;
(2)若直线与平面所成的角为,求直线与平面所成角的正弦值.
19.(12分)
已知圆,直线与圆相切于点,直线垂直轴于点,且.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)直线与相交于两点,若的面积是的面积的两倍,求直线的方程.
20.(12分)
“业务技能测试”是量化考核员工绩效等级的一项重要参考依据.某公司为量化考核员工绩效等级设计了A,B两套测试方案,现各抽取名员工参加A,B两套测试方案的预测试,统计成绩(满分分),得到如下频率分布表.
成绩频率
方案A
方案B
(1)从预测试成绩在的员工中随机抽取人,记参加方案A的人数为,求的最有可能的取值;
(2)由于方案A的预测试成绩更接近正态分布,该公司选择方案A进行业务技能测试.测试后,公司统计了若干部门测试的平均成绩与绩效等级优秀率,如下表所示:
根据数据绘制散点图,初步判断,选用作为回归方程.令,经计算得,,.
(ⅰ)若某部门测试的平均成绩为,则其绩效等级优秀率的预报值为多少?
(ⅱ)根据统计分析,大致认为各部门测试平均成绩,其中近似为样本平均数,近似为样本方差,求某个部门绩效等级优秀率不低于的概率为多少?
参考公式与数据:(1),,.
(2)线性回归方程中,,.
(3)若随机变量,则,,.
21.(12分)
已知函数.
(1)若在单调递增,求的值;
(2)当时,设函数的最小值为,求函数的值域.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.
22.[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)
直角坐标系中,圆(为参数)上的每一点的横坐标不变,纵坐标变为原来的,得到曲线.以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.
(1)求的普通方程和的直角坐标方程;
(2)设与两坐标轴分别相交于两点,点在上,求的面积的最大值.
23.[选修4—5:不等式选讲](10分)
已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,证明:.
高中毕业班第二次质量检查
理科数学试题答案及评分参考
评分说明:
1. 本解答给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容 比照评分标准制定相应的评分细则.
2. 对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可 视影响的程度决定后继部分的给分,但不得超过该部分正确解答应给分数的一半;如果后继部分的解 答有较严重的错误,就不再给分.
3. 解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数.
4. 只给整数分数.选择题和填空题不给中间分.
一、单项选择题:本题共 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.A 2.D 3.A 4.D 5.A 6.C
7.B 8.B 9.D 10.B 11.D 12.C
2
1.【解析】解法一:集合 A = {x -x + 1≥0} = (-¥,1] , B = {x 2x2 - x -1≤0}= [- 1 ,1] ,
则 A U B = (-¥,1] .故选 A.
解法二:如图,分别作出函数 y = -x + 1, y = 2x2 - x -1 的图象, 由图可知, A U B =
(-¥,1] .故选 A.
7 7 7 7
2.【解析】将(x - 2)7 展开,得C 0 x7 (-2)0 + C1 x6 (-2)1 + C 2 x5 (-2)2 + × × × + C 7 x0 (-2)7 ,
5
7 7
则原展开式中含 x6 的项为(-1) × C1 x6 (-2)1 + x × C 2 x5 (-2)2 ,整理可知其系数为98 .故选 B.
5
3. 【解析】因为 AB =
5,AC = 2
,又因为 AB × AC = 0 ,所以ÐBAC = 90o ,
所以 S
DABC
= 1 ´
2
5 ´ 2
= 5 .故选 A.
3. 【解析】由题意,角a 的终边过点 M (-3,4) ,求得 OM =
(- 3)2 + 42
由三角函数的定义得cos a = - 3 , sin a = 4 ,
= 5 ,
5 5
所以sin(p - 2a) = sin 2a = 2 sin a cos a = 2 ´ 4 ´ (- 3) = - 24 .故选 D.
5 5 25
3
3. 【解析】设“宫”的频率为 a ,由题意经过一次“损”,可得“徵”的频率是 a ;“徵”经过一次“益”,可得“商”
2
的频率是 9 a ,“商”经过一次“损”,可得“羽”的频率是 27 a ;最后“羽”经过一次“益”,可得“角”的频
率是 81 a
64
8
,由于 a, 9
8
a, 81
64
16
a 成等比数列,所以“宫、商、角”的频率成等比数列.故选 A.
3. 【解析】因为 A、B 选项中,图像关于原点对称,所以 f ( x ) 为奇函数, f ( x ) + f (-x ) = 0 ,
x2 +1
即ln(
-
kx)+ ln(
x2 +1 + kx)= 0 , ln(x2 +1 - k 2 x2)= ln 1, (1- k 2 ) x2 =0 ,
所以 k = ±1 .当 k = 1 , f ( x ) 的图像为选项 A;当 k = -1 , f ( x ) 的图像为选项 B. 而 C、D 选项中,图像关于 y 轴对称,所以 f ( x ) 为偶函数, f ( x ) = f (-x ) ,
x2 +1
即ln(
-
kx)=ln(
x2 +1 + kx), kx=0 ,所以 k = 0 .
当 k = 0 , f ( x ) ³ 0 ,故 f ( x ) 的图像为选项 D,故 f ( x ) 的图像不可能为 C.故选 C.
7.【解析】因为 π < 2 < 3π ,所以 2 < sin 2 < 1 ,故0 < a < 1, b > 1, 0 < c < 1.
2 4 2
æ 2 ö2 1 2 1
又 a = (sin 2)2 > ç ÷ = , c = log (sin 2) < log ( ) = ,所以b > a > c .故选 B.
1 1
è 2 ø 2
2 2 2 2
8. 【解析】解法一:由三视图可得该几何体为四棱锥 B - ACDE ,平面 ABC ^ 平面 ACDE .
设等边DABC 的外接圆圆心为O1 ,正方形 ACDE 的外接圆圆心为O2 ,过O1 作直线l1 垂直平面
ABC ,过O2 作直线l2 垂直平面 ACDE ,设l1 I l2 = O ,则O 为该几何体外接球的球心.
取 AC 中点 M ,易得四边形OO1MO2 为矩形, OO1 = O2 M = 1 ,
r = O B = 2 ´
3 ´ 2 = 2
,设所求外接球的半径为 R ,在 RtDOO B
3
1 2 3 3 1
中, R2 = r 2 + OO2 = 7 , S = 4pR2 = 28p .故选 B.
1 3 3
解法二:由三视图可得该几何体为四棱锥 B - ACDE ,平面 ABC ^ 平面
ACDE ,该几何体可补形为棱长均为 2 的正三棱柱 ABC - EPD ,设等边
DABC 的外接圆圆心为O1 ,几何体外接球球心为O ,易得OO1 = 1 ,同解法一,可求得
S = 4pR2 = 28p .故选 B.
3
8. 【解析】设全体投保的渔船为t 艘.
2019 年投保的渔船的台风遭损率为60% ×15%+40% × 5%=11% ,故 A 错;
60% ×15%
2019 年所有因台风遭损的投保的渔船中,I 类渔船所占的比例为
= 9 > 8 , 故
B 错;
60% ×15%+40% ×5% 11 10
预估 2020 年 I 类渔船的台风遭损率 20% × 3%+80% ×15%=12.6%>2(×
5%),故 C 错;
预估 2020 年经过进一步改造的渔船因台风遭损的数量t × 60% × 20% × 3% 少于 II 类渔船因台风遭损的数量t × 40% × 5% .故选 D.
8. 【解析】不妨设 P 是渐近线在第一象限上的点,
因为 PF × PF
= 0 ,所以ÐF PF
= 90o ,
PO = OF2
= c .
1 2 1 2
又 P 在渐近线 y = b x 上,所以可得 P 点的坐标是(a, b),所以 PN ^ F F
a 1 2
在直角三角形 PNM 中, ÐMPN = p,
3
所以 MN =
3 PN
,即 2a =
3b, b = 2 .
a 3
b2
1+
a2
所以e =
= = =
21
.故选 B.
3
1+ 4
3
7
3
11.【解析】因为 f (x) = 5sin (wx +j) (其中sinj= 4,cosj= 3 , 0 0 , 0≤x≤ p ,所以j≤t≤ πw+j.
3 3
因为 g(j) = 4 ,且0 = = = = ,
3 + 25 ´
7 ´ 31 31
4
直线 DE 与平面 PBC 所成角的正弦值为 2
4
93
................................................................................. 12 分
31
解法二:(1)取 AD 中点 N ,连接 NE, NF , 1 分
Q N, F 分别是 AD, PD 的中点, NF // PA ,
又 NF Ë 平面 PAB , PA Ì 平面 PAB , NF //平面 PAB . 2 分
Q N , E 分别是 AD, BC 的中点, AN // BE 且 AN = BE ,
四边形 ABEN 是平行四边形, NE // AB ,
又 NE Ë 平面 PAB , AB Ì 平面 PAB , NE //平面 PAB ; 3 分
Q NE I NF = N, NE Ì 平面 NEF , NF Ì 平面 NEF ,
平面 NEF // 平面 PAB , 4 分
又Q EF Ì 平面 NEF , EF // 平面 PAB . 5 分
(2)取CD 中点O ,连接 PO , BO ,
Q PC = PD , PO ^ CD ,
Q平面 PCD ^ 平面 ABCD ,平面 PCD I 平面 ABCD = CD , PO Ì 平面 PCD ,
PO ^ 平面 ABCD 6 分
则ÐPBO 为 PB 与平面 ABCD 所成的角,即ÐPBO = 45° .
在DBCO 中, BC = 2, CO = 1, ÐBCO = 120° ,
7
.
BO2 = 22 +12 - 2´1´ 2´cos120° = 7 , BO =
RtDPOB 中,
7
PO = tan 45° = 1, PO =
BO
...............................................................................................................7 分
连接 AC, BD ,设 AC I BD = G ,分别以GB , GC , OP 所在方向为 x 轴, y 轴, z 轴的正方向建立空间直角坐标系G - xyz ,
则 B(
3,0,0) , C(0,1,0) , D(-
3,0,0) ,
P(-
3
, 1 , 7 )
2 2
, E(
2
, 1 ,0),
3
2
CB = (
3 ,-1,0) , CP = (-
,- 1 ,
3
2 2
7 ), DE = (
2
, 1 ,0) 8 分
3 3
2
设平面 PBC 的一个法向量 n = (x, y, z) ,
ì
uuur r
ïCB × n = 0,
ì 3x - y = 0,
ï
由íuuur r 得í-
3 x - 1 y +
7 z = 0,
ïîCP × n = 0,
îï 2 2
令 x =
7
, n = ( 7 ,
21,
3) , 10 分
设 DE 与平面 PBC 所成角为a,
2 21
DE × n
DE ´ n
7 + 21+ 3
2 93
3 21 + 21 + 0
2 2
sina= cos < DE, n > = = = = ,
27 + 1 ´
7 ´ 31 31
4
直线 DE 与平面 PBC 所成角的正弦值为 2
4
93
.............................................................................12 分
31
14. 本小题主要考查椭圆标准方程及简单几何性质,直线与椭圆的位置关系等基础知识;考查运算求解能 力,推理论证能力;考查数形结合思想,函数与方程思想等;考查直观想象,逻辑推理,数学运算等 核心素养;体现基础性,综合性与创新性.满分 12 分.
解法一:(1)设 P ( x, y ) ,则 PA 2 =
PO 2 - 3 = x2 + y2 - 3 , 2 分
PB 2 = x2 , 3 分
由 PB
= 2 PA 得, PB 2 = 4 PA 2 ,所以 x2 = 4(x2 + y2 - 3), 4 分
2
化简得 x
2 2
y
x
+ = 1. 故点 P 的轨迹 E 的方程为
2
y
+ = 1( x ¹ 0 ).
4 3 4 3
(2)当直线 PA 的斜率不存在时,不满足题意. 5 分
3
设直线 PA : y = kx + m , P ( x1 , y1 ),Q (x2 , y2 ) .
m
k 2 +1
由直线 PA 与圆O 相切,可得
ì x2 + y2 =
= , m2 = 3(k 2 +1). 6 分
ï
由í 4 3
1, 得(3 + 4k 2 ) x2 + 8kmx + (4m2 -12 )= 0 , 7 分
ïî y = kx + m,
ìx + x =
-8km ,
ï
所以í
1 2 3 + 4k 2
4m2 -12
........................................................................................................................8 分
ï x x = .
îï 1 2
由 S = 2S
3 + 4k 2
2
è ø
得, 1 ´ 3 ´ PA = 2 æ 1 ´ 3 ´ QA ö , PA = 2 QA , x = 2 x .
△POA
△QOA 2 ç ÷ 1 2
4m2 -12 12k 2
x = 2x
因为 x1x2 =
3 + 4k 2
= 3 + 4k 2 > 0 ,所以 1 2 . 10 分
æ -8km ö2
( x + x )2
ç 3 + 4k 2 ÷
16k 2m2
16 (k 2 +1)
因为 1 2 = è ø =
2 2 = ,
x1x2
4m2 -12
3 + 4k 2
(3 + 4k
)(m
- 3)
3 + 4k 2
( x + x )2
(2x + x )2 9
1 2 =
x x
2 2 = ,
2x 2 2
1 2 2
( )
16 k 2 +1
所以
= 9 , k = ± , m = ± .
5
3 3
3 + 4k 2 2 2 2
故直线 PA 的方程为 y = ±
5 x + 3 3 或 y = ±
2 2
5 x - 3 3 . 12 分
2 2
解法二:(1)同解法一. 4 分
(2)当直线 PA 的斜率不存在时,不满足题意. 5 分
3
设直线 PA : y = kx + m , P ( x1 , y1 ),Q (x2 , y2 ) .
m
k 2 +1
由直线 PA 与圆O 相切,可得
= , m2 = 3(k 2 +1). 6 分
ï
ì x2 + y2 =
由í 4 3
1, 得(3 + 4k 2 ) x2 + 8kmx + (4m2 -12 )= 0 , 7 分
ïî y = kx + m,
ìx + x =
-8km ,
ï
所以í
1 2 3 + 4k 2
4m2 -12
....................................................................................................................8 分
ï x x = .
îï 1 2
由 S = 2S
3 + 4k 2
2
得, 1 ´
3 ´ PA = 2 æ 1 ´
3 ´ QA ö , PA = 2 QA ,
△POA
又 PA =
△QOA
ç ÷
2
è ø
OP 2 - 3
OQ 2 - 3
, QA = ,
1 1 2 2
所以 4 OQ 2 - OP 2 = 9 , 4 ( x2 + y2 ) - (x2 + y2 ) = 9 ,
4 ( x2 + y2 ) - (x2 + y2 ) = 9 , x
= 2 x .
1 1 2 2 1
4m2 -12 12k 2
2
x = 2x
因为 x1x2 =
3 + 4k 2
= 3 + 4k 2 > 0 ,所以 1 2 . 10 分
æ -8km ö2
( x + x )2
ç 3 + 4k 2 ÷
16k 2m2
16 (k 2 +1)
因为 1 2 = è ø =
2 2 = ,
x1x2
4m2 -12
3 + 4k 2
(3 + 4k
)(m
- 3)
3 + 4k 2
( x + x )2
(2x + x )2 9
1 2 =
x x
2 2 = ,
2x 2 2
1 2 2
( )
16 k 2 +1
所以
= 9 , k = ± , m = ± .
5
3 3
3 + 4k 2 2 2 2
故直线 PA 的方程为 y = ±
5 x + 3 3 或 y = ±
2 2
5 x - 3 3 . 12 分
2 2
解法三:(1)同解法一. 4 分
(2)当直线 PA 的斜率不存在时,不满足题意. 5 分
设直线 PA : y = kx + m , A( x0 , y0 ) , P ( x1 , y1 ),Q (x2 , y2 ) .
ìx2 + y2 = 3,
î
由í y = kx + m,
得(1+ k 2 ) x2 + 2kmx + (m2 - 3 ) = 0 ,
由△ = 0 得, (2km)2 - 4 (1 + k 2 )(m2 - 3 ) = 0 , m2 = 3(k 2 +1)……①. 6 分
且 x0
= -km 。
1+ k 2
ï
ì x2 + y2 =
由í 4 3
1, 得(3 + 4k 2 ) x2 + 8kmx + (4m2 -12 )= 0 , 7 分
ïî y = kx + m,
ìx + x =
-8km ,
ï
所以í
1 2 3 + 4k 2
4m2 -12
……② 8 分
ï x x = .
îï 1 2
由 S = 2S
3 + 4k 2
2
è ø
得, 1 ´ 3 ´ PA = 2 æ 1 ´ 3 ´ QA ö , PA = 2 QA ,
△POA
△QOA 2 ç ÷
所以 x1 - x0 = 2 (x0 - x2 ) ,
x + 2x
= 3x
, x + 2x
-24km
= ……③。 10 分
1 2 0
1 2 1+ k 2
由①②③,解得 k = ±
5 , m = ± 3 3 .
2
故直线 PA 的方程为 y = ±
2
5 x + 3 3 或 y = ±
2 2
5 x - 3 3 . 12 分
2 2
14. 本小题主要考查超几何分布、不等式、回归分析、正态分布等基础知识;考查抽象概括能力、数据处 理能力、运算求解能力、推理论证能力、创新意识;考查统计与概率思想、化归与转化思想;考查数 学运算素养、数学建模素养、数据分析素养,体现基础性、综合性、创新性与应用性.
解法一:(1)预测试成绩在[25, 35) U[85, 95] 的员工中,接受方案 A 测试的有100 ´(0.02 + 0.03) = 5 人; 接受方案 B 测试的有100 ´(0.16 + 0.04) = 20 人. 1 分
依题意,随机变量 X 服从超几何分布,记这6 人中接受方案 A 预测试的人数为k ,
Ck ×C 6-k
C
则 P( X = k ) = 5 20 ,其中 k Î{0,1, 2, 3, 4, 5} . 3 分
25
C1 ×C5 > C 2 ×C 4 > C 0 ×C 6 > C3 ×C3 > C 4 ×C 2 > C5 ×C1 ,
5 20 5 20 5 20 5 20 5 20 5 20
得 P(x = k )max = P(x = 1) ,即 X = 1 的可能性最大,故 X 最有可能的取值为1. 4 分
(2)(ⅰ)依题意, y = l× emx 两边取对数,得ln y = mx + ln l,即 z = mx + lnl. 5 分
其中 x = 63 , 6 分
由提供的参考数据,可知m= 0.02 ,又-0.642 = 0.02 ´ 63 + ln l,故ln l» -1.9 ,
由提供的参考数据,可得l» 0.15 7 分
故 yˆ = 0.15× e0.02 x ,当 x = 60 时, yˆ » 0.498 . 8 分
(ⅱ)由(ⅰ)及提供的参考数据可知, m» x = 63 ,s » s » 20 .
y ³ 0.78 ,即0.15 × e0.02 x ³ 0.78 ,可得0.02x ³ ln 5.2 ,即 x ³ 83 . 9 分
又m+s = 83 ,且 P(m-s< X < m+s) = 0.6826 , 11 分
由正态分布的性质,得 P(x ³ 83) = 1 [1- P(m-s< x < m+ s)] = 0.1587 ,
2
记“绩效等级优秀率不低于0.78 ”为事件 A ,则 P( A) = P(x ³ 83) = 0.1587 ,
所以绩效等级优秀率不低于0.78 的概率等于0.1587 . 12 分
解法二:(1)预测试成绩在[25, 35) U[85, 95] 的员工中,接受方案 A 测试的有100 ´(0.02 + 0.03) = 5 人; 接受方案 B 测试的有100 ´(0.16 + 0.04) = 20 人. 1 分
依题意,随机变量 X 服从超几何分布,记这6 人中接受方案 A 预测试的人数为k ,
Ck ×C 6-k
C
则 P( X = k ) = 5 20 ,其中 k Î{0,1, 2, 3, 4, 5} . 3 分
25
ìCk ×C 6-k Ck -1 ×C 7-k
ï 5 20 ³ 5 20 ,
ìP( X = k ) ³ P( X = k -1),
ï C 6
C 6 ìCk ×C 6-k ³ Ck -1 ×C 7-k ,
由í 得í
25 25
即í 5 20 5 20
îP( X = k ) ³ P( X = k +1),
Ck ×C 6-k Ck +1 ×C 5-k
Ck ×C 6-k ³ Ck +1 ×C 5-k ,
ï 5 20 ³ 5 20 ,
î 5 20 5 20
ï C 6 C 6
î 25 25
ì 1 ³ 1 ,
ï k × (14 + k ) (6 - k ) × (7 - k )
15 14
即í 求得 £ k £ ,
1 1 27 9
ï
ï ³ ,
î(5 - k) × (6 - k) (k +1) × (15 + k)
故 X 最有可能的取值为1. 4 分
(2)同解法 1.
14. 本小题主要考查函数的单调性与极值、导数的应用等基础知识,考查抽象概括能力、推理论证能力、 运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想、数形结合等思想,考查数学抽象、逻辑推理、数学运算等核心素养,体现综合性、应用性与创新性.满分 12 分.
解析:(1) f ¢(x) = (x - a) ln x . 1 分
因为 f (x) 在(0, +¥) 单调递增,所以 f ¢(x) ³ 0 ,即(x - a) ln x ³ 0 . 2 分
(i) 当 x > 1 时, ln x > 0 ,则需 x - a ³ 0 ,故 a £ xmin ,即 a £ 1 ; 3 分
(ii) 当 x = 1 时, ln x = 0 ,则 a Î R ; 4 分
(iii) 当0 < x < 1 时, ln x < 0 ,则需 x - a £ 0 ,故 a ³ xmax ,即 a ³ 1 .
综上述, a = 1 . 5 分
(2) g(x) =
f (x) = 1
- a) ln x - 1 x + a , g¢(x) = 1 ln x - a + 1 , g ¢(x) =
1 + a .
( x
x 2 4
2 x 4
2x x2
因为 1 < a < 3 e ,所以 g ¢(x) > 0 ,所以 g¢(x) 在(0, +¥) 单调递增. 6 分
4 4
又因为 g¢(1) = -a + 1 < 0 , g¢(e) = - a + 3 > 0 ,
4 e 4
所以存在 x0 Î(1, e) ,使 g¢(x0 ) = 0 , 7 分
且当 x Î(0, x0 ) 时, g¢(x) < 0 ,函数 g(x) 单调递减; 当 x Î(x0 , +¥) 时, g¢(x) > 0 ,函数 g(x) 单调递增.
故 g(x) 最小值为 g(x ) = ( 1 x - a) ln x - 1 x
+ a = h(a) . 8 分
0 2 0 0 4 0
由 g¢(x ) = 0 ,得 a = 1 x ln x + 1 x
,因此 h(a) = 3 - 1 x
ln x ) ln x
. 9 分
( x
0 2 0 0 4 0
4 0 2
0 0 0
令t( x) = 1 x ln x + 1 x , x Î(1, e) ,则t¢( x) = 1 ln x + 3 > 0 ,
2 4 2 4
所以t( x) 在区间(1, e) 上单调递增.
又因为 1 < a < 3 e ,且t(1) = 1 ,t(e) = 3 e ,
4 4 4 4
所以1 < x0 < e ,即 x0 取遍(1, e) 的每一个值. 10 分
令j(x) = ( 3 x - 1 x ln x) ln x (1 < x < e ),
4 2
则j¢(x) = - 1 ln 2 x - 1 ln x + 3
2 4 4
= - 1 (2 ln x + 3)(ln x -1) > 0 ,
4
故函数j(x) 在(1, e) 单调递增. 11 分
又j(1) = 0 ,j(e) = e ,所以0 < j( x) < e ,故函数 h(a) 的值域为æ 0, e ö . 12 分
4 4 ç 4 ÷
è ø
(二)选考题:共 10 分.请考生在第 22、23 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.
14. 选修4 - 4 :坐标系与参数方程
本小题主要考查参数方程和普通方程,极坐标方程和直角坐标方程的互化,曲线的伸缩变换等基础知 识,考查数形结合思想、化归与转化思想,考查直观想象、数学运算等核心素养,体现基础性、综合
性,满分 10 分.
4
解法一:(1)由r= 2 sinq- cosq得 2rsinq- rcosq= 4 .
把 x = rcosq, y = rsinq代入上式可得直线l 的直角坐标方程为 x - 2 y + 4 = 0 . 2 分
C ìx = 2 cosq,( 为参数)
î
因为圆 1 的参数方程为í y = 2 sinq q
. 3 分
ìx = x0 ,
设(x , y )为圆C 上任意一点,在已知的变换下变为C 上的点(x, y),则有ï
........ 4 分
0 0 1
2 í y = 1 y ,
因为ìx0 = 2 cosq,(q为参数),所以ìx = 2 cosq ,
îï 2 0
y
î
î 0
í = 2 sinq í2 y = 2 sinq
ìx = 2 cosq,
î
曲线C2 的参数方程为í y = sinq (q为参数).
可得普通方程为
x2 + 2
y
4
= 1. 5 分
42 + 22
(2)不妨设 A(- 4,0), B(0,2),所以 AB =
= 2 .
5
设Q(2 cosq, sinq),令Q 点到直线l 的距离为 d ,
则△QAB 的面积 S = 1 ´ AB ´ d , 6 分
2
2 2 cosæq+ pö + 4
2 cosq- 2 sinq+ 4
5
ç 4 ÷
5
d = = è ø 7 分
p
当且仅当cos(q+ ) = 1 ,即q=
4
2 2 + 4
5
1
7p
3 时, dmax =
2 2 + 4
5
, 8 分
所以 Smax = 2 ´ 2 5 ´
= 4 + 2
, 9 分
2
æ 2 ö
2
所以DQAB 面积的最大值 4 + 2
,相应Q 点的坐标为ç
è
2,-
2
÷ . 10 分
ø
4
解法二:(1)由r= 2 sinq- cosq得 2rsinq- rcosq= 4 .
把 x = rcosq, y = rsinq代入上式可得直线l 的直角坐标方程为 x - 2 y + 4 = 0 . 2 分
把圆C : ìx = 2 cosa, (a为参数)化为普通方程为 x2 + y2 = 4 . 3 分
î
1 í y = 2 sina
设(x0 , y0 )为圆C1 上任意一点,在已知的变换下变为C2 上的点(x, y),
ìx = x
ï
则有í y = 1 y
ìx0
,即í y
= x
= 2 y . 4 分
ïî 2 0 î 0
2 2 2 2
x2 2
又 x0 + y0 = 4 ,所以 x
+ (2 y)
= 4 ,曲线C2 的普通方程为 4 + y
= 1 . 5 分
(2)同解法一.
14. 选修 4 - 5 :不等式选讲
本小题主要考查绝对值不等式、均值不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、分 类与整合思想、数形结合思想,考查数学运算等核心素养,体现基础性、综合性.满分 10 分.
解法一:(1)当 m = 1时, f (x) =
x + 2 + x - 3 + x ,
ì3x -1, x≥3,
ï
所以 f (x) =
x + 2 + x - 3 + x = íx + 5, -2≤x < 3, 且 f (3) = 8 , f (-2) = 3 , 2 分
î
ï-2x +1, x < -2,
作出函数 f (x) 的图象,如图,
...........................................................................................................................3 分
7
令-2x +1 = 8 ,解得 x = - , 4 分
2
由图可知 f (x)≤8 的解集为[- 7 , 3] . 5 分
2
(2)因为 x + 2 + x - 3 ≥ (x + 2) - (x - 3) = 5 , 7 分
当且仅当(x + 2)(x - 3)≤0 即-2≤x≤3 时等号成立, 所以 f (x)≥mx + 5 .
又 x Î[-2, 3] 时, mx + 5≥ - 2m + 5≥3 , 9 分
所以 f (x)≥3 . 10 分
解法二:(1)同解法一; 5 分
ì(2 + m) x -1, x≥3,
ï
(2) f (x) =
x + 2 + x - 3 + mx = ímx + 5, -2≤x < 3,
î
ï(m - 2)x +1, x < -2,
........................................................................7 分
当 x≥3 时, (m + 2)x -1≥3m + 5 ; 当-2≤x < 3 时, mx + 5≥ - 2m + 5 ;
当 x < -2 时, (m - 2)x +1 > -2m + 5 ,
由上,可得 f (x)≥ - 2m + 5 , 9 分
又 m Î(0,1] ,所以-2m + 5≥ - 2 + 5 = 3 ,
故 f (x)≥3 . 10 分