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- 2021-05-13 发布
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2018年广东省佛山市高考数学一模试卷(理科)
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)
1. 复数z1=1−2i2+i 5的实部为( )
A. −0 B. 0 C. 1 D. 2
2. 已知全集U=R,集合A={0,1,2,3,4},B={x|x2−2x>0},则图1中阴影部分表示的集合为( )
A. {0,1,2} B. {1,2} C. {3,4} D. {0,3,4}
3. 若变量x,y满足约束条件y≤0x−2y−1≥0x−4y−3≤0,则z=3x−2y的最小值为( )
A. −1 B. 0 C. 3 D. 9
4. 已知x∈R,则“x2=x+2”是“x=x+2”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 把曲线C1:y=2sin(x−π6)上所有点向右平移π6个单位长度,再把得到的曲线上所有点的横坐标缩短为原来的12,得到曲线C2,则C2( )
A. 关于直线x=π4对称 B. 关于直线x=5π12对称
C. 关于点(π12,0)对称 D. 关于点(π,0)对称
6. 已知tanθ+1tanθ=4,则cos2(θ+π4)=( )
A. 12 B. 13 C. 14 D. 15
7. 当m=5,n=2时,执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )
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A. 20 B. 42 C. 60 D. 180
1. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. 212 B. 15 C. 332 D. 18
2. 已知f(x)=2x+a2x为奇函数,g(x)=bx−log2(4x+1)为偶函数,则f(ab)=( )
A. 174 B. 52 C. −154 D. −32
3. △ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=5,B=π3,cosA=1114,则△ABC的面积S=( )
A. 1033 B. 10 C. 103 D. 203
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1. 已知三棱锥P−ABC中,侧面PAC⊥底面ABC,∠BAC=90∘,AB=AC=4,PA=10,PC=2,则三棱锥P−ABC外接球的表面积为( )
A. 24π B. 28π C. 32π D. 36π
2. 设函数f(x)=x3−3x2+2x,若x1,x2(x12,则f(x1)0,(ax−1)4(x+2)展开式中x2的系数为1,则a的值为______.
5. 设袋子中装有3个红球,2个黄球,1个篮球,规定:取出一个红球得1分,取出一个黄球得2分,取出一个篮球得3分,现从该袋子中任取(有放回,且每球取得的机会均等)2个球,则取出此2球所得分数之和为3分的概率为______.
6. 双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,焦距2c,以右顶点A为圆心,半径为a+c2的圆过F1的直线l相切与点N,设l与C交点为P,Q,若PQ=2PN,则双曲线C的离心率为______.
三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)
7. 已知各项均不为零的等差数列{an}的前n项和Sn.且满足2Sn=an2+λn,λ∈R.
(1)求λ的值;
(2)求数列{1a2n−1a2n+1}的前n项和Tn.
8. 有甲乙两家公司都愿意聘用某求职者,这两家公式的具体聘用信息如下:
甲公司
职位
A
B
C
D
月薪/元
6000
7000
8000
9000
获得相应职位概率
0.4
0.3
0.2
0.1
乙公司
职位
A
B
C
D
月薪/元
5000
7000
9000
11000
获得相应职位概率
0.4
0.3
0.2
0.1
(1)根据以上信息,如果你是该求职者,你会选择哪一家公司?说明理由;
(2)某课外实习作业小组调查了1000名职场人士,就选择这两家公司的意愿作了统计,得到如下数据分布:
人员结构
40岁以上(含
40岁以上(含
40岁以下男性
40岁以下女性
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选择意愿
40岁)男性
40岁)女性
选择甲公司
110
120
140
80
选择乙公司
150
90
200
110
若分析选择意愿与年龄这两个分类变量,计算得到的K2的观测值为k1=5.5513,测得出“选择意愿与年龄有关系”的结论犯错误的概率的上限是多少?并用统计学知识分析,选择意愿与年龄变量和性别变量哪一个关联性更大?
附:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)
P(K2≥k)
0.050
0.025
0.010
0.005
k
3.841
5.024
6.635
7.879
1. 如图,已知四棱锥P−ABCD中,AB//CD,AB⊥AD,AB=3,CD=4,AD=AP=4,∠PAB=∠PAD=60∘.
(1)证明:顶点P在底面ABCD的射影在∠BAD的平分线上;
(2)求二面角B−PD−C的余弦值.
2.
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已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦点与抛物线C2:y2=82x的焦点F重合,且椭圆C1的右顶点P到F的距离为3−22;
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设直线l与椭圆C1交于A,B两点,且满足PA⊥PB,求△PAB面积的最大值.
1. 已知函数f(x)=(x−a)lnx+12x,(其中a∈R)
(1)若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为y=12x,求a的值;
(2)若12e0.
2. 在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为x=tcosαy=2+tsinα(t为参数,0≤α<π),曲线C的参数方程为x=2cosβy=2+2cosβ(β为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)设C与l交于M,N两点(异于原点),求|OM|+|ON|的最大值.
3. 已知函数f(x)=x|x−a|,a∈R.
(1)若f(1)+f(−1)>1,求a的取值范围;
(2)若a>0,对∀x,y∈(−∞,a],都有不等式f(x)≤|y+54|+|y−a|恒成立,求a的取值范围.
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答案和解析
【答案】
1. B 2. A 3. A 4. B 5. B 6. C 7. C
8. C 9. D 10. C 11. D 12. B
13. −5
14. 12
15. 13
16. 2
17. 解:(1)因为数列{an}为等差数列,设an=An+B,
因为{an}的公差不为零,则Sn=(A+B+An+B)n2,所以2Sn=An2+(A+2B)n,
因为2Sn=an2+λn,λ∈R,所以An2+(A+2B)n=A2n2+(2AB+λ)n+B2,
所以A=A2A+2B=2AB+λB2=0A≠0⇒A=1B=0λ=1.
(2)由(1)知an=n,
所以1a2n−1a2n+1=1(2n−1)(2n+1)=12(12n−1−12n+1),
所以Tn=12[(1−13)+(13−15)+…+(12n−1−12n+1)]=12(1−12n+1)=n2n+1.
18. 解:(1)设甲公司与乙公司的月薪分别为随机变量X,Y,
则E(X)=6000×0.4+7000×0.3+8000×0.2+9000×0.1=7000,
E(Y)=5000×0.4+7000×0.3+9000×0.2+11000×0.1=7000,
D(X)=(6000−7000)2×0.4+(7000−7000)2×0.3+(8000−7000)2×0.2+(9000−7000)2×0.1
=10002,
D(Y)=(5000−7000)2×0.4+(7000−7000)2×0.3+(9000−7000)2×0.2+(11000−7000)2×0.1
=20002,
则E(X)=E(Y),D(X)5.024,根据表中对应值,
得出“选择意愿与年龄有关系”的结论犯错的概率的上限是0.025,
由数据分布可得选择意愿与性别两个分类变量的2×2列联表如下:
选择甲公司
选择乙公司
总计
男
250
350
600
女
200
200
400
总计
450
550
1000
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计算K2=1000×(250×200−350×200)2600×400×450×550=2000297≈6.734,
且K2=6.734>6.635,
对照临界值表得出结论“选择意愿与性别有关”的犯错误的概率上限为0.01,
由0.01<0.025,所以与年龄相比,选择意愿与性别关联性更大.
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19. 解:(1)证明:设点O为点P在底面ABCD的射影,连接PA,AO,则PO⊥底面ABCD,
分别作OM⊥AB,ON⊥AD,垂直分别为M,N,连接PM,PN,
因为PO⊥底面ABCD,AB⊂底面ABCD,所以PO⊥AB,
又OM⊥AB,OM∩OP=O,所以AB⊥平面OPM,PM⊂平面OPM,
所以AB⊥PM,
同理AD⊥PN,即∠AMP=∠ANP=90∘,
又∠PAB=∠PAD,PA=PA,所以△AMP≌△ANP,
所以AM=AN,又AO=AO,所以Rt△AMO≌Rt△ANP,
所以∠OAM=∠OAN,所以AO为∠BAD的平分线.
(2)以O为原点,分别以OM,ON,OP所在直线为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系O−xyz,
因为PA=4,所以AM=2,因为AB⊥AD,AO为∠BAD的平分线,
所以∠OAM=450,OM=AM=2,AO=22,所以PO=PA2−AO2=22,
则B(2,1,0),P(0,0,22),D(−2,−2,0),C(−2,4,0),
所以DB=(4,3,0),DP=(2,2,22),DC=(0,6,0)
设平面BPD的一个法向量为n1=(x1,y1,z1),
则n1⋅DB=4x1+3y1=0n1⋅DP=2x1+2y1+2z1=0,可取n1=(32,−42,1),
设平面PDC的一个法向量为n2=(x2,y2,z2),
则由n2⋅Dc=6y2=0n2⋅DP=2x1+2y1+22z1=0,可取n2=(2,0,−1),
所以cos〈n1,n2>=n1⋅n2|n1|⋅|n2|=6−118+32+12+1=51751,
所以二面角B−PD−C的余弦值为51751.
20. 解:(1)设椭圆C1的半焦距为c,依题意,可得a>b,
且F(22,0),c=22,a−c=3−22⇒a=3,b=1,
所以椭圆C1的方程为x29+y2=1.
(2)依题意,可设直线PA,PB的斜率存在且不为零,
不妨设直线PA:y=k(x−3),则直线PB:y=−1k(x−3),
联立:y=k(x−3)x29+y2=1得(1+9k2)x2−54k2x+(81k2−9)=0,
则|PA|=1+k2⋅61+9k2
同理可得:|PB|=1+1k2⋅61+9⋅1k2=1+k2⋅6k29+k2,
所以△PAB的面积为:S=12|PA||PB|=18(1+k2)k(1+9k2)(9+k2)=18(1+k2)k9(1+k2)2+64k2≤18(1+k2)k29(1+k2)2⋅64k2=38,
当且仅当3(k2+1)=8k,即k=4±73是面积取得最大值38.
21. 解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx−a2+32,
由题意知y0=12x0y0=(x0−a)lnx0+12x0lnx0−ax0+32=12,则(x0−a)lnx0=0lnx0−ax0+1=0,
解得x0=1,a=1或x0=a,a=1,所以a=1.
(2)令g(x)=f′(x)=lnx−ax+32,则g′(x)=1x+ax2,
因为12e0,即g(x)在(0,+∞)上递增,
以下证明在g(x)区间(a2,2a)上有唯一的零点x0,
事实上g(a2)=lna2−aa2+32=lna2−12,g(2a)=ln2a−a2a+32=ln2a+1,
因为12e单调递增,
故当x=x0时,f(x)取得最小值f(x0)=(x0−a)lnx0+12x0,
因为
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g(x0)=lnx0−ax0+32=0,即lnx0=ax0−32,
所以f(x0)=(x0−a)(ax0−32)+12x0=52x0−x0−a2x0,
即f(x0)=1x0(x0−a2)(2a−x0)>0.
∴f(x)>0.
22. 解:(1)∵曲线C的参数方程为x=2cosβy=2+2cosβ(β为参数),
∴消去参数β,得曲线C的普通方程为x2+(y−2)2=4,
化简得x2+y2=4y,则ρ2=4ρsinθ,
所以曲线C的极坐标方程为ρ2=4ρsinθ.
(2)∵直线l的参数方程为x=tcosαy=2+tsinα(t为参数,0≤α<π),
∴由直线l的参数方程可知,直线l必过点(0,2),也就是圆C的圆心,则∠MON=π2,
不妨设M(ρ1,θ),N(ρ2,θ+π2),其中θ∈(0,π2),
则|OM|+|ON|=ρ1+ρ2=4sinθ+4sin(θ+π2)=4(sinθ+cosθ)=42sin(θ+π4),
所以当θ=π4,|OM|+|ON|取得最大值为42.
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23. 解:(1)f(1)+f(−1)=|1−a|−|1+a|>1,
若a≤−1,则1−a+1+a>1,得2>1,即a≤−1时恒成立,
若−11,得a<−12,即−11,得−2>1,即不等式无解,
综上所述,a的取值范围是(−∞,−12).
(2)由题意知,要使得不等式恒成立,只需[f(x)]max≤[|y+54|+|y−a|]min,
当x∈(−∞,a]时,f(x)=−x2+ax,[f(x)]max=f(a2)=a24,
因为|y+54|+|y−a|≥|a+54|,所以当y∈[−54,a]时,[|y+54|+|y−a|]min=|a+54|=a+54,
即a24≤a+54,解得−1≤a≤5,结合a>0,所以a的取值范围是(0,5].
【解析】
1. 解:z1=1−2i2+i 5=1−2i2+i=(1−2i)(2−i)(2+i)(2−i)=−5i5=−i,
∴复数z1=1+2i2+i的实部为0.
故选:B.
直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题.
2. 解:∵全集U=R,集合A={0,1,2,3,4},
B={x|x2−2x>0}={x|x>2或x<0},
∴CUB={x|0≤x≤2},
∴图中阴影部分表示的集合为A∩(CUB)={0,1,2}.
故选:A.
求出B={x|x2−2x>0}={x|x>2或x<0},从而CUB={x|0≤x≤2},图中阴影部分表示的集合为A∩(CUB).
本题考查集合的求法,考查补集、并集及其运算、集合的包含关系判断及应用等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.
3. 解:画出变量x,y满足约束条件y≤0x−2y−1≥0x−4y−3≤0可行域如图阴影区域:
目标函数z=3x−2y可看做y=32x−12z,即斜率为32,
截距为−12z的动直线,
数形结合可知,当动直线过点A时,z最小
由x−2y−1=0x−4y−3=0得A(−1,−1)
∴目标函数z=3x−2y的最小值为z=−3×0+2×1=−1.
故选:A.
先画出线性约束条件对应的可行域,再将目标函数赋予几何意义,数形结合即可得目标函数的最小值.
本题主要考查了线性规划的思想方法和解题技巧,二元一次不等式组表示平面区域,数形结合的思想方法,属基础题
4. 解:“x2=x+2”,解得x=2或−1.
由“x=x+2”,解得x=2.
∴“x2=x+2”是“x=x+2”的必要不充分条件.
故选:B.
分别解出方程,即可判断出结论.
本题考查了方程的解法、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
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5. 解:把曲线C1:y=2sin(x−π6)上所有点向右平移π6个单位长度,
可得y=2sin(x−π6−π6)=2sin(x−π3)的图象;
再把得到的曲线上所有点的横坐标缩短为原来的12,得到曲线C2:y=2sin(2x−π3)的图象,
对于曲线C2:y=2sin(2x−π3):
令x=π4,y=1,不是最值,故它的图象不关于直线x=π4对称,故A错误;
令x=5π12,y=2,为最值,故它的图象关于直线x=π4对称,故B正确;
令x=π12,y=−1,故它的图象不关于点(π12,0)对称,故C错误;
令x=π,y=−3,故它的图象不关于点(π,0)对称,故D错误,
故选:B.
利用y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,求得C2的方程,再利用正弦函数的图象的对称性,得出结论.
本题主要考查y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性,属于基础题.
6. 解:由tanθ+1tanθ=4,
得sinθcosθ+cosθsinθ=4,即sin2θ+cos2θsinθcosθ=4,
∴sinθcosθ=14,
∴cos2(θ+π4)=1+cos(2θ+π2)2=1−sin2θ2
=1−2sinθcosθ2=1−2×142=14.
故选:C.
由已知求得sinθcosθ的值,再由二倍角的余弦及诱导公式求解cos2(θ+π4)的值.
本题考查三角函数的化简求值,考查了同角三角函数基本关系式及诱导公式的应用,是基础题.
7. 解:由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S=5×4×3的值,
S=5×4×3=60.
故选:C.
由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解答本题的关键,属于基础题.
8. 解:由题意可知几何体的直观图为:多面体:A′B′C′−ABCD
几何体补成四棱柱,底面是直角梯形,底边长为3,高为3,
上底边长为1,
几何体的体积为:V棱柱−V棱锥=3×1+32×3−13×12×3×1×3=18−32
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=332.
故选:C.
画出几何体的直观图,利用三视图的数据求解几何体的体积即可.
本题考查三视图求解几何体的体积,判断几何体的形状是解题的关键.
9. 解:根据题意,f(x)=2x+a2x为奇函数,则有f(−x)+f(x)=0,
即(2x+a2−x)+(2x+a2−x)=0,解可得a=−1,
g(x)=bx−log2(4x+1)为偶函数,则g(x)=g(−x),
即bx−log2(4x+1)=b(−x)−log2(4−x+1),
解可得b=1,
则ab=−1,
f(ab)=f(−1)=2−1−12−1=−32;
故选:D.
根据题意,由于f(x)为奇函数,分析可得(2x+a2−x)+(2x+a2−x)=0,解可得a的值,又由g(x)为偶函数,分析可得bx−log2(4x+1)=b(−x)−log2(4−x+1),解可得b的值,即可得ab的值,将ab的值代入函数f(x)的解析式,计算可得答案.
本题考查函数奇偶性的性质与应用,关键是利用函数奇偶性的性质分析求出a、b的值.
10. 解:若a=5,B=π3,cosA=1114,
可得sinA=1−cos2A=5314,
由正弦定理可得b=asinBsinA=5×325314=7,
sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=5314×12+1114×32=437,
则△ABC的面积为S=12absinC=12×5×7×437=103.
故选C.
求得sinA,再由正弦定理可得b,运用两角和的正弦公式可得sinC,再由三角形的面积公式,计算可得所求值.
本题考查三角形的正弦定理和面积公式的运用,考查两角和的正弦公式,以及运算能力,属于基础题.
11. 解:取BC中点D,连结AD,过P作PE⊥平面ABC,交AC于E,过E作EF//BC,交AD于F,
以D为原点,DB为x轴,AD为y轴,过D作平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,
则DA=DB=DC=1216+16=22,
AP2−AE2=AC2−CE2,即
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10−AE2=2−(4−AE)2,
解得AE=3,CE=1,PE=1,AF=EF=322,
则B(22,0,0),P(−322,−22,1),
设球心O(0,0,t),则OB=OP,
∴(22−0)2+(0−t)2=(0+322)2+(0+22)2+(t−1)2,
解得t=−1,
∴三棱锥P−ABC外接球半径R=(22−0)2+(0+1)2=3,
∴三棱锥P−ABC外接球的表面积为:
S=4πR2=4π×9=36π.
故选:D.
取BC中点D,连结AD,过P作PE⊥平面ABC,交AC于E,过E作EF//BC,交AD于F,以D为原点,DB为x轴,AD为y轴,过D作平面ABC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出三棱锥P−ABC外接球半径,由此能求出三棱锥P−ABC外接球的表面积.
本题考查三棱锥外接球球的表面积的求法,考查向量法、球等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想,是中档题.
12. 解:函数g(x)=f(x)−λx,
∴g′(x)=f′(x)−λ,
令g′(x)=0,
∴f′(x)−λ=0,
即f′(x)=λ有两解x1,x2,(x1f(x2);
②若0<λ<2,则f(x1)>f(x2);
③若λ>2,则f(x1)0,即可.
本题考查函数的单调性以及函数的极值的求法,切线方程的应用,考查转化思想以及计算能力.
22. (1)曲线C的参数方程消去参数β,得曲线C的普通方程,由此能求出曲线C的极坐标方程.
(2)由直线l的参数方程可知,直线l必过圆C的圆心(0,2),则∠MON=π2,设M(ρ1,θ),N(ρ2,θ+π2),则|OM|+|ON|=42sin(θ+π4),当θ=π4,|OM|+|ON|取得最大值为42.
本小题考查曲线和圆的极坐标方程、参数方程等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想等.
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23. (1)利用f(1)+f(−1)=|1−a|−|1+a|>1,通过a≤−1,−1