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- 2021-05-13 发布
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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.(5分)已知复数z=﹣2i(其中i为虚数单位),则|z|=( )
A.3 B.3 C.2 D.2
2.(5分)设集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=3x},则A∩B的子集的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(5分)古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意思是:“一女子善于织布,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这女子每天分别织布多少?”根据上题的已知条件,可求得该女子第3天所织布的尺数为( )
A. B. C. D.
4.(5分)已知正三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为( )
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
5.(5分)阅读程序框图,如果输出的函数值在区间内,则输入的实数x的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2] B.[﹣2,﹣1] C.[﹣1,2] D.[2,+∞)
6.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
A.96 B. C. D.
7.(5分)上海某小学组织6个年级的学生外出参观包括甲博物馆在内的6个博物馆,每个年级任选一个博物馆参观,则有且只有两个年级选择甲博物馆的方案有( )
A.A×A种 B.A×54种
C.C×A种 D.C×54种
8.(5分)某单位安排甲、乙、丙三人在某月1日至12日值班,每人4天.
甲说:我在1日和3日都有值班;
乙说:我在8日和9日都有值班;
丙说:我们三人各自值班的日期之和相等.据此可判断丙必定值班的日期是( )
A.2日和5日 B.5日和6日 C.6日和11日 D.2日和11日
9.(5分)设x,y满足条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则的最小值为( )
A. B. C. D.4
10.(5分)设F1,F2是双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点,若双曲线右支上存在一点P,使(+)•=0(O为坐标原点),且|PF1|=
|PF2|,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.+1
11.(5分)在△ABC中,==,则sinA:sinB:sinC=( )
A.5:3:4 B.5:4:3 C.::2 D.:2:
12.(5分)若函数f(x)=x3﹣3x在(a,6﹣a2)上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣,1) B.[﹣,1) C.[﹣2,1) D.(﹣2,1)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.(5分)若a=log43,则2a+2﹣a= .
14.(5分)函数f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x(≤x≤)的值域为 .
15.(5分)已知圆x2+y2=4,B(1,1)为圆内一点,P,Q为圆上动点,若∠PBQ=90°,则线段PQ中点的轨迹方程为 .
16.(5分)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为 .
三.解答
17.(12分)Sn为数列{an}前n项和,已知an>0,an2+2an=4Sn+3,
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和.
18.(12分)人们常说的“幸福感指数”就是指某个人主观地评价他对自己目前生活状态的满意程度的指标,常用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意度越高.为了解某地区居民的幸福感情况,随机对该地区的男、女居民各500人进行了调查,调查数据如表所示:
幸福感指数
[0,2)
[2,4)
[4,6)
[6,8)
[8,10]
男居民人数
10
20
220
125
125
女居民人数
10
10
180
175
125
(1)在图中绘出频率分布直方图(说明:将各个小矩形纵坐标注在相应小矩形边的最上面),并估算该地区居民幸福感指数的平均值;
(2)若居民幸福感指数不小于6,则认为其幸福.为了进一步了解居民的幸福满意度,调查组又在该地区随机抽取4对夫妻进行调查,用X表示他们之中幸福夫妻(夫妻二人都感到幸福)的对数,求X的分布列及期望(以样本的频率作为总体的概率).
19.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,AD=PA=2,E,F分别为PB,AD的中点.
(1)证明:AC⊥EF;
(2)求直线EF与平面PCD所成角的正弦值.
20.(12分)已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率e=,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.
(1)求椭圆的方程.
(2)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(﹣a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且•=4,求y0的值.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣ax2+(a﹣2)x.
(1)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(2)求函数y=f(x)在[a2,a]上的最大值.
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.选修4-4:坐标系与参数方程
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),曲线C2的参数方程为(β为参数),以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1和曲线C2的极坐标方程;
(2)已知射线l1:θ=α(0<α<),将射线l1顺时针旋转得到射线l2;θ=α﹣,且射线l1与曲线C1交于O,P两点,射线l2与曲线C2交于O,Q两点,求|OP|•|OQ|的最大值.
选修4-5;不等式选讲
23.设不等式﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0的解集为M,且a,b∈M.
(1)证明:|a+b|<;
(2)比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|的大小,并说明理由.
2018年宁夏银川一中高考数学一模试卷(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)已知复数z=﹣2i(其中i为虚数单位),则|z|=( )
A.3 B.3 C.2 D.2
【解答】解:z=﹣2i=﹣2i=3﹣i﹣2i=3﹣3i,
则|z|=3,
故选:B.
2.(5分)设集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=3x},则A∩B的子集的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【解答】解:∵A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=3x},
∴A∩B={(x,y)|},
如图:
由图可知,A∩B的元素有2个,则A∩B的子集有22=4个.
故选:A.
3.(5分)古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意思是:“一女子善于织布,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这女子每天分别织布多少?”根据上题的已知条件,可求得该女子第3天所织布的尺数为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设这女子每天分别织布an尺,
则数列{an}是等比数列,公比q=2.
则=5,解得.
∴a3==.
故选:A.
4.(5分)已知正三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为( )
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
【解答】解:由于斜二测画法规则是在已知图象中取互相垂直的x轴和y轴,
两轴相交于点O,画直观图时,画出相应的x′轴和y′轴,两轴相交于O′,且使∠x′O′y′=45° 或135°,
它们确定的平面表示水平面,
已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画出平行于x′轴和y′轴的线段,
已知图形中平行于x轴的线段在直观图中长度保持不变,平行于y轴的线段长度变成原来的一半,
∴△ABC的平面直观图△A′B′C′的底边长不变,高变为=a,
∴△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积S==.
故选:D.
5.(5分)阅读程序框图,如果输出的函数值在区间
内,则输入的实数x的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2] B.[﹣2,﹣1] C.[﹣1,2] D.[2,+∞)
【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用
再根据流程图所示的顺序,可知:
该程序的作用是计算分段函数f(x)=的函数值.
又∵输出的函数值在区间内,
∴x∈[﹣2,﹣1]
故选:B.
6.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
A.96 B. C. D.
【解答】解:由三视图可知几何体为边长为4的正方体挖去一个圆锥得到的,圆锥的底面半径为2,高为2,∴圆锥的母线长为2.
∴几何体的平面部分面积为6×42﹣π×22=96﹣4π.
圆锥的侧面积为=4.
∴几何体的表面积为96﹣4π+4.
故选:C.
7.(5分)上海某小学组织6个年级的学生外出参观包括甲博物馆在内的6个博物馆,每个年级任选一个博物馆参观,则有且只有两个年级选择甲博物馆的方案有( )
A.A×A种 B.A×54种
C.C×A种 D.C×54种
【解答】解:根据题意,分2步进行分析:
①,在6个年级中任选2个,去参观甲博物馆,有C62种选法,
②,剩下4个年级中每个年级都可以在剩下的5个博物馆中任选1个参观,都有5种选法,
则剩下4个年级有5×5×5×5=54种选法,
则一共有C62×54种方案;
故选:D.
8.(5分)某单位安排甲、乙、丙三人在某月1日至12日值班,每人4天.
甲说:我在1日和3日都有值班;
乙说:我在8日和9日都有值班;
丙说:我们三人各自值班的日期之和相等.据此可判断丙必定值班的日期是( )
A.2日和5日 B.5日和6日 C.6日和11日 D.2日和11日
【解答】解:由题意,1至12的和为78,
因为三人各自值班的日期之和相等,
所以三人各自值班的日期之和为26,
根据甲说:我在1日和3日都有值班;乙说:我在8日和9日都有值班,可得甲在1、3、10、12日值班,乙在8、9、2、7或8、9、4、5,
据此可判断丙必定值班的日期是6日和11日,
故选:C.
9.(5分)设x,y满足条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则的最小值为( )
A. B. C. D.4
【解答】解:不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,
当直线ax+by=z(a>0,b>0)过直线x﹣y+2=0与直线3x﹣y﹣6=0的交点(4,6)时,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大12,
∴4a+6b=12,即2a+3b=6,
∴=()×=(12+)≥4
当且仅当时,的最小值为4
故选:D.
10.(5分)设F1,F2是双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点,若双曲线右支上存在一点P,使(+)•=0(O为坐标原点),且|PF1|=|PF2|,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.+1
【解答】解:取PF2的中点A,则=2
∵()•=0,∴2•=0
∴⊥
∵O是F1F2的中点
∴OA∥PF1,
∴PF1⊥PF2,
∵|PF1|=|PF2|,
∴2a=|PF1|﹣|PF2|=(﹣1)|PF2|,
∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,
∴c=|PF2|,
∴e===
故选:D.
11.(5分)在△ABC中,==,则sinA:sinB:sinC=( )
A.5:3:4 B.5:4:3 C.::2 D.:2:
【解答】解:△ABC中,∵==,
∴==,
即 ==,
即==bc•,
即 2a2+2c2﹣2b2=3a2+3b2﹣3c2=6b2+6c2﹣6a2,
设2a2+2c2﹣2b2=3a2+3b2﹣3c2=6b2+6c2﹣6a2=k,
求得 a2=5k,b2=3k,c2=4k,
∴a=,b=,c==2,
∴由正弦定理可得a:b:c=sinA:sinB:sinC=::2,
故选:C.
12.(5分)若函数f(x)=x3﹣3x在(a,6﹣a2)上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣,1) B.[﹣,1) C.[﹣2,1) D.(﹣2,1)
【解答】解:由题意可得:函数 f(x)=x3﹣3x,
所以f′(x)=3x2﹣3.
令f′(x)=3x2﹣3=0可得,x=±1;
因为函数 f(x)在区间(a,6﹣a2)上有最小值,其最小值为f(1),
所以函数f(x)在区间(a,6﹣a2)内先减再增,即f′(x)先小于0然后再大于0,
所以结合二次函数的性质可得:a<1<6﹣a2,
且f(a)=a3﹣3a≥f(1)=﹣2,且6﹣a2﹣a>0,
联立解得:﹣2≤a<1.
故选:C.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.(5分)若a=log43,则2a+2﹣a= .
【解答】解:∵a=log43,可知4a=3,
即2a=,
所以2a+2﹣a=+=.
故答案为:.
14.(5分)函数f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x(≤x≤)的值域为 [1,2] .
【解答】解:函数f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x=﹣cos(+2x)﹣cos2x+1=sin2x﹣cos2x
=2sin(2x﹣),∵≤x≤,
∴2x∈[,],
当x=时,函数取得最大值为:2.
x=时,函数取得最小值为:1.
所以函数的值域为:[1,2].
故答案为:[1,2].
15.(5分)已知圆x2+y2=4,B(1,1)为圆内一点,P,Q为圆上动点,若∠PBQ=90°,则线段PQ中点的轨迹方程为 x2+y2﹣x﹣y﹣1=0 .
【解答】解:设PQ的中点为N(x,y),
在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|,
设O为坐标原点,则ON⊥PQ,
所以|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2,
所以x2+y2+(x﹣1)2+(y﹣1)2=4.
故线段PQ中点的轨迹方程为x2+y2﹣x﹣y﹣1=0.
故答案为:x2+y2﹣x﹣y﹣1=0.
16.(5分)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为 .
【解答】解:设P(2pt,2pt),M(x,y),则,
∴x=,y=,
∴kOM==≤=,
当且仅当t=时取等号,
∴直线OM的斜率的最大值为.
故答案为:.
三.解答
17.(12分)Sn为数列{an}前n项和,已知an>0,an2+2an=4Sn+3,
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和.
【解答】解:(1)an>0,an2+2an=4Sn+3,
n≥2时,+2an﹣1=4Sn﹣1+3,
相减可得:an2+2an﹣(+2an﹣1)=4an,
化为:(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣2)=0,
∵an>0,∴an﹣an﹣1﹣2=0,即an﹣an﹣1=2,
又=4a1+3,a1>0,解得a1=3.
∴数列{an}是等差数列,首项为3,公差为2.
∴an=3+2(n﹣1)=2n+1.
(2)bn===,
∴数列{bn}的前n项和=+…+
=
=.
18.(12分)人们常说的“幸福感指数”就是指某个人主观地评价他对自己目前生活状态的满意程度的指标,常用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意度越高.为了解某地区居民的幸福感情况,随机对该地区的男、女居民各500人进行了调查,调查数据如表所示:
幸福感指数
[0,2)
[2,4)
[4,6)
[6,8)
[8,10]
男居民人数
10
20
220
125
125
女居民人数
10
10
180
175
125
(1)在图中绘出频率分布直方图(说明:将各个小矩形纵坐标注在相应小矩形边的最上面),并估算该地区居民幸福感指数的平均值;
(2)若居民幸福感指数不小于6,则认为其幸福.为了进一步了解居民的幸福满意度,调查组又在该地区随机抽取4对夫妻进行调查,用X表示他们之中幸福夫妻(夫妻二人都感到幸福)的对数,求X的分布列及期望(以样本的频率作为总体的概率).
【解答】解:(1)频率分布直方图如右图.
所求的平均值为0.01×2×1+0.015×2×3
+0.2×2×5+0.15×2×7+0.125×2×9=6.46,
(2)男居民幸福的概率为:
=0.5.
女居民幸福的概率为:=0.6,
故一对夫妻都幸福的概率为:
0.5×0.6=0.3,
因此X的可能取值为0,1,2,3,4,
且X~B(4,0.3)
于是P(X=k)=3k(1﹣0.3)4﹣k(k=0,1,2,3,4),
X的分布列为
X
0
1
2
3
4
p
0.2401
0.4116
0.2646
0.0756
0.0081
∴E(X)=np=4×0.3=1.2.
19.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,AD∥BC,∠BAD=90°,AC⊥BD,BC=1,AD=PA=2,E,F分别为PB,AD的中点.
(1)证明:AC⊥EF;
(2)求直线EF与平面PCD所成角的正弦值.
【解答】解:(1)易知AB,AD,A P两两垂直.如图,以A为坐标原点,AB,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系.
设AB=t,则相关各点的坐标为:A(0,0,0),B(t,0,0),C(t,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2),F(0,1,0).…(2分)
从而=(﹣,1,﹣1),=(t,1,0),=(﹣t,2,0).
因为AC⊥BD,所以•=﹣t2+2+0=0.
解得或(舍去). …(4分)
于是=(,1,﹣1),=(,1,0).
因为•=﹣1+1+0=0,所以⊥,即AC⊥EF. …(6分)
(2)由(1)知,=(,1,﹣2),=(0,2,﹣2).
设=(x,y,z)是平面PCD的一个法向量,则
令,则=(1,,). …(9分)
设直线EF与平面PCD所成角为θ,则sinθ=|cos<,>|=.
即直线EF与平面PCD所成角的正弦值为.…(12分)
20.(12分)已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率e=,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.
(1)求椭圆的方程.
(2)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(﹣a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且•=4,求y0的值.
【解答】解:(1)由e=,得3a2=4c2.
再由c2=a2﹣b2,解得a=2b.
由题意可知 ,即ab=2.
解方程组 得a=2,b=1.
所以椭圆的方程为 .
(2)由(Ⅰ)可知点A的坐标是(﹣2,0).
设点B的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k.
则直线l的方程为y=k(x+2).
于是A、B两点的坐标满足方程组
消去y并整理,得(1+4k2)x2+16k2x+(16k2﹣4)=0.
由 ,得 .从而 .
所以 .
设线段AB的中点为M,
则M的坐标为 .
以下分两种情况:
①当k=0时,点B的坐标是(2,0),
线段AB的垂直平分线为y轴,
于是 .
由 ,得 .
②当k≠0时,线段AB的垂直平分线方程为
.
令x=0,解得 .
由 ,,
=
=,
整理得7k2=2.故 .
所以 .
综上,或 .
21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣ax2+(a﹣2)x.
(1)若f(x)在x=1处取得极值,求a的值;
(2)求函数y=f(x)在[a2,a]上的最大值.
【解答】解:(1)∵f(x)=lnx﹣ax2+(a﹣2)x,∴函数的定义域为(0,+∞).
∴f′(x)=﹣2ax+(a﹣2)=.
∵f(x)在x=1处取得极值,
即f′(1)=﹣(2﹣1)(a+1)=0,
∴a=﹣1.
当a=﹣1时,在(,1)内f′(x)<0,在(1,+∞)内f′(x)>0,
∴x=1是函数y=f(x)的极小值点.∴a=﹣1.
(2)∵a2<a,∴0<a<1.
f′(x)=﹣2ax+(a﹣2)=.
∵x∈(0,+∞),∴ax+1>0,
∴f(x)在(0,)上单调递增;在(,+∞)上单调递减,
①当0<a≤时,f(x)在[a2,a]单调递增,
∴fmax(x)=f(a)=lna﹣a3+a2﹣2a;
②当,即<a<时,f(x)在(a2,)单调递增,在(,a)单调递减,
∴fmax(x)=f()=﹣ln2﹣+=﹣1﹣ln2;
③当≤a2,即≤a<1时,f(x)在[a2,a]单调递减,
∴fmax(x)=f(a2)=2lna﹣a5+a3﹣2a2.
综上所述,当0<a≤时,函数y=f(x)在[a2,a]上的最大值是lna﹣a3+a2﹣2a;
当<a<时,函数y=f(x)在[a2,a]上的最大值是﹣1﹣ln2;
当a≥时,函数y=f(x)在[a2,a]上的最大值是2lna﹣a5+a3﹣2a2.
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.选修4-4:坐标系与参数方程
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),曲线C2的参数方程为(β为参数),以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C1和曲线C2的极坐标方程;
(2)已知射线l1:θ=α(0<α<),将射线l1顺时针旋转得到射线l2;θ=α﹣,且射线l1与曲线C1交于O,P两点,射线l2与曲线C2交于O,Q两点,求|OP|•|OQ|的最大值.
【解答】解:(1)曲线C1的参数方程为(α为参数),
利用平方关系消去参数可得:曲线C1的普通方程为(x﹣2)2+y2=4,展开可得:x2+y2﹣4x=0,
利用互化公式可得:ρ2﹣4ρcosθ=0,
∴C1极坐标方程为ρ=4cosθ.
曲线C2的参数方程为(β为参数),消去参数可得:
曲线C2的普通方程为x2+(y﹣2)2=4,
展开利用互化公式可得C2极坐标方程为ρ=4sinθ.
(2)设点P极点坐标(ρ1,4cosα),即ρ1=4cosα.
点Q极坐标为,即.
则==.
∵,
∴,
当,即时,|OP|•|OQ|取最大值4.
选修4-5;不等式选讲
23.设不等式﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0的解集为M,且a,b∈M.
(1)证明:|a+b|<;
(2)比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|的大小,并说明理由.
【解答】解:(1)证明:﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0,
可得|x﹣1|<|x+2|,即有x2﹣2x+1<x2+4x+4,
解得x>﹣,
则x+2>0,可得﹣2<|x﹣1|﹣(x+2),
即有x<|x﹣1|,可得x﹣1>x或x﹣1<﹣x,
解得﹣<x<,
则|a|<,|b|<,
|a+b|≤|a|+|b|<(+)×=;
(2)|1﹣4ab|>2|a﹣b|.
理由:|1﹣4ab|2﹣4|a﹣b|2=(1﹣4ab﹣2a+2b)(1﹣4ab+2a﹣2b)
=(1﹣2a)(1+2b)(1+2a)(1﹣2b)
=(1﹣4a2)(1﹣4b2),
由|a|<,|b|<,可得
4a2<1,4b2<1,
则(1﹣4a2)(1﹣4b2)>0,
可得|1﹣4ab|>2|a﹣b|.