高考数学一诊试卷(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)已知集合M={x|x2﹣2x﹣8≥0},N={x|﹣3≤x<3},则M∩N=( ) A.[﹣3,3) B.[﹣3,﹣2] C.[﹣2,2]
D.[2,3)
2.(5分)“x>3且y>3”是“x+y>6”成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.即不充分也不必要条件
3.(5分)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且m⊂α,n⊂β,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,则m⊥n B.若α∥β,则m∥n C.若m⊥n,则α⊥β D.若n⊥α,则α⊥β
4.(5分)已知向量=(3,1),=(2k﹣1,k),且(( )
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),则k的值是
A.﹣1 B.或﹣1 C.﹣1或 D.
5.(5分)执行如图所求的程序框图,输出的值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
6.(5分)在航天员进行一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序A只能出现在第一或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,问实验顺序的编排方法共有( ) A.34种
B.48种
C.96种
D.144种
7.(5分)如图,在长方形OABC内任取一点P(x,y),则点P落在阴影部分BCD
内的概率为( )A.
B.
C. D.
8.(5分)已知函数f(x)=10sinx+在x=0处的切线与直线nx﹣y=0平行,
则二项式(1+x+x2)(1﹣x)n展开式中x4的系数为( ) A.120 B.135 C.140 D.100
9.(5分)已知定义在R上的函数f(x)的图象关于(1,1)对称,g(x)=(x﹣1)3+1,若函数f(x)图象与函数g(x)图象的次点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x2018,y2018),则A.8072
B.6054
(xi+yi)=( ) C.4036
D.2018
)一
10.(5分)已知A,B,C,D,E是函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<个周期内的图象上的五个点,如图所示,A(
),B为y轴上的点,C为
在
图象上的最低点,E为该函数图象的一个对称中心,B与D关于点E对称,
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x轴上的投影为,则ω,φ的值为( )
A.ω=2,φ= B.ω=2,φ= C.ω=,φ= D.ω=,φ=
11.(5分)在△ABC中,点,则当A.
B.
C.9
取得最小值时,D.﹣9
,点P是△ABC所在平面内一=( )
12.(5分)已知函数f(x)=ex,g(x)=ln+,对任意a∈R存在b∈(0,+∞)使f(a)=g(b),则b﹣a的最小值为( ) A.2
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分)已知a是实数,i是虚数单位,若z=a2﹣1+(a+1)i是纯虚数,则a= . 14.(5分)设变量x,y满足约束条件:
,则目标函数z=
的最小值
﹣1 B.e2﹣ C.2﹣ln2 D.2+ln2
为 .
15.(5分)如图,网格纸上的小正方形边长为1,粗线或虚线表示一个三棱锥的三视图,则此三棱锥的外接球的体积为 .
16.(5分)若正项递增等比数列{an}满足1+(a2﹣a4)+λ(a3﹣a5)=0(λ∈R),则a8+λa9的最小值为 .
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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)已知数列{an}的前n项和Sn=k(3n﹣1),且a3=27. (1)求数列{an}的通项公式; (2)若bn=log3an,求数列{
}的前n项和Tn.
)+2cos2x.
18.(12分)设函数f(x)=cos(2x+
(1)求f(x)的最大值,并写出使f(x)取最大值时x的集合;
(2)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=,b+c=2,求a的最小值.
19.(12分)某中学为研究学生的身体素质与课外体育锻炼时间的关系,对该校200名学生的课外体育锻炼平均每天运动的时间(单位:分钟)进行调查,将收集的数据分成[0,10).[10,20),[20,30),[30,40),[40,50),[50,60六组,并作出频率分布直方图(如图),将日均课外体育锻炼时间不低于40分钟的学生评价为“课外体育达标”.
课外体育不达标 课外体育达标 合计 男 女 合计 60 110 (1)请根据直方图中的数据填写下面的2×2列联表,并通过计算判断是否能在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为“课外体育达标”与性别有关?
(2)现按照“课外体育达标”与“课外体育不达标”进行分层抽样,抽取8人,再从这8名学生中随机抽取3人参加体育知识问卷调查,记“课外体育不达标”的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望. 附参考公式与:K2=P(K2≥k0) k0
0.15 2.702 0.05 3.841 0.025 5.024 0.010 6.635 0.005 7.879 0.001 10.828 第4页(共21页)
20.(12分)如图,△ABC是以∠ABC为直角的三角形,SA⊥平面ABC,SA=BC=2,AB=4,M,N分别是SC,AB的中点. (1)求证:MN⊥AB;
(2)D为线段BC上的点,当二面角S﹣ND﹣A的余弦值为﹣SNC的体积.
时,求三棱锥D
21.(12分)已知函数f(x)=xlnx﹣的极值点.
(1)求a的取值范围; (2)证明:
+a(a∈R)在其定义域内有两个不同
.
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,曲线C的参数方程为
(a为
参数),以O为极点,以x轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为
(ρ∈R).
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,求|AB|的值.
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[选修4-5:不等式选讲]
23.已知关于x的不等式|x﹣2|﹣|x+3|≥|m+1|有解,记实数m的最大值为M. (1)求M的值;
(2)正数a,b,c满足a+2b+c=M,求证:
+
≥1.
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2018年四川省广元市高考数学一诊试卷(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)已知集合M={x|x2﹣2x﹣8≥0},N={x|﹣3≤x<3},则M∩N=( ) A.[﹣3,3) B.[﹣3,﹣2] C.[﹣2,2]
D.[2,3)
【解答】解:∵集合M={x|x2﹣2x﹣8≥0}={x|x≤﹣2,或x≥4}, N={x|﹣3≤x<3},
∴M∩N={x|﹣3≤x≤﹣2}=[﹣3,﹣2]. 故选:B.
2.(5分)“x>3且y>3”是“x+y>6”成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.即不充分也不必要条件
【解答】解:当x>3且y>3时,x+y>6成立,即充分性成立, 若x=6,y=2满足x+y>6,但x>3且y>3不成立,即必要性不成立, 故“x>3且y>3”是“x+y>6”成立的充分不必要条件, 故选:A
3.(5分)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且m⊂α,n⊂β,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,则m⊥n B.若α∥β,则m∥n C.若m⊥n,则α⊥β D.若n⊥α,则α⊥β
【解答】解:对于A,若α⊥β,则m、n位置关系不定,不正确; 对于B,若α∥β,则m∥n或m,n异面,不正确; 对于C,若m⊥n,则α、β位置关系不定,不正确; 对于D,根据平面与平面垂直的判定可知正确.
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故选D.
4.(5分)已知向量=(3,1),=(2k﹣1,k),且(( ) A.﹣1 B.
或﹣1
C.﹣1或 D.
)
,则k的值是
【解答】解:∵向量=(3,1),=(2k﹣1,k), ∴+=(2k+2,1+k), ∵(+)⊥, ∴(+)•=0,
则(2k﹣1)(2k+2)+k(1+k)=0, 即5k2+3k﹣2=0得 (k﹣1)(5k+2)=0, 得k=﹣1或k=, 故选:C.
5.(5分)执行如图所求的程序框图,输出的值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【解答】解:模拟程序的运行,可得 n=5,k=0
不满足条件n为偶数,执行循环体后,n=16,k=1,不满足退出循环的条件; 满足条件n为偶数,执行循环体后,n=8,k=2,不满足退出循环的条件; 满足条件n为偶数,执行循环体后,n=4,k=3,不满足退出循环的条件; 满足条件n为偶数,执行循环体后,n=2,k=4,不满足退出循环的条件; 满足条件n为偶数,执行循环体后,n=1,k=5,满足退出循环的条件,
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输出k的值为5. 故选:B.
6.(5分)在航天员进行一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序A只能出现在第一或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,问实验顺序的编排方法共有( ) A.34种
B.48种
C.96种
D.144种
【解答】解:根据题意,程序A只能出现在第一步或最后一步,
则从第一个位置和最后一个位置选一个位置把A排列,有A21=2种结果, 又由程序B和C实施时必须相邻,把B和C看做一个元素, 同除A外的3个元素排列,注意B和C之间还有一个排列, 共有A44A22=48种结果,
根据分步计数原理知共有2×48=96种结果, 故选:C.
7.(5分)如图,在长方形OABC内任取一点P(x,y),则点P落在阴影部分BCD
内的概率为( )A.
B.
C. D.
【解答】解:根据题意,利用定积分计算
exdx=ex
=e﹣1;
∴阴影部分BCD的面积为1×e﹣(e﹣1)=1, ∴所求的概率为P=故选:D.
8.(5分)已知函数f(x)=10sinx+
=.
在x=0处的切线与直线nx﹣y=0平行,
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则二项式(1+x+x2)(1﹣x)n展开式中x4的系数为( ) A.120 B.135 C.140 D.100 【解答】解:函数f(x)=10sinx+n=f′(0)=10,
则二项式(1+x+x2)(1﹣x)n=(1+x+x2)(1﹣x)10 =(1﹣x3)•(1﹣x)9, ∵(1﹣x)9 的展开式的通项公式为 Tr+1=
•(﹣x)r,
﹣(﹣
)=135,
在x=0处的切线与直线nx﹣y=0平行,则
故分别令r=4,r=1,可得展开式中x4的系数为故选:B.
9.(5分)已知定义在R上的函数f(x)的图象关于(1,1)对称,g(x)=(x﹣1)3+1,若函数f(x)图象与函数g(x)图象的次点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x2018,y2018),则A.8072
B.6054
(xi+yi)=( ) C.4036
D.2018
【解答】解:∵g(x)的图象是由y=x3的函数图象先向右平移1个单位,再向上平移1个单位后得到的,
∴g(x)的图象关于点(1,1)对称, 又f(x)的图象关于点(1,1)对称,
∴f(x)与g(x)的2018个交点中,两两关于点(1,1)对称. ∴
(xi+yi)=
+
=
+
=4036.
故选C.
10.(5分)已知A,B,C,D,E是函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<个周期内的图象上的五个点,如图所示,A(
)一
),B为y轴上的点,C为
在
图象上的最低点,E为该函数图象的一个对称中心,B与D关于点E对称,x轴上的投影为
,则ω,φ的值为( )
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A.ω=2,φ= B.ω=2,φ= C.ω=,φ= D.ω=,φ=
【解答】解:根据题意,E为该函数图象的一个对称中心,B与D关于点E对称, 且
在x轴上的投影为
+
,
所以T=4×(所以ω=
)=π,
=2;
,0), +φ)=0, , .
又因为A(﹣所以sin(﹣又0<φ<所以φ=
故选:A.
11.(5分)在△ABC中,点,则当A.
B.
C.9 •
取得最小值时,D.﹣9 =|
|•|
|•cosB=|
|2,
,点P是△ABC所在平面内一=( )
【解答】解:∵∴|∴
|•cosB=|⊥
|=6,
,
,即∠A=
以A为坐标原点建立如图所示的坐标系, 则B(6,0),C(0,3),设P(x,y), 则
=x2+y2+(x﹣6)2+y2+x2+(y﹣3)2,
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=3x2﹣12x+3y2﹣6y+45, =3[(x﹣2)2+(y﹣1)2+10], ∴当x=2,y=1时取的最小值, 此时
•
=(2,1)•(﹣6,3)=﹣9
故选:D.
12.(5分)已知函数f(x)=ex,g(x)=ln+,对任意a∈R存在b∈(0,+∞)使f(a)=g(b),则b﹣a的最小值为( ) A.2
﹣1 B.e2﹣ C.2﹣ln2 D.2+ln2
,
【解答】解:令 y=ea,则 a=lny,令y=ln+,可得 b=2
则b﹣a=2﹣lny,∴(b﹣a)′=2﹣.
显然,(b﹣a)′是增函数,观察可得当y=时,(b﹣a)′=0,故(b﹣a)′有唯一零点.
故当y=时,b﹣a取得最小值为2故选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)已知a是实数,i是虚数单位,若z=a2﹣1+(a+1)i是纯虚数,则a=
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﹣lny=2﹣ln=2+ln2,
1 .
【解答】解:∵z=a2﹣1+(a+1)i是纯虚数, ∴
,解得a=1.
故答案为:1.
14.(5分)设变量x,y满足约束条件:,则目标函数z=的最小值
为 1 .
【解答】解:z的几何意义为区域内点到点G(0,﹣1)的斜率, 作出不等式组对应的平面区域如图: 由图象可知,AG的斜率最小, 由
解得
,即A(2,1), ,
则AG的斜率k=故答案为:1
15.(5分)如图,网格纸上的小正方形边长为1,粗线或虚线表示一个三棱锥的三视图,则此三棱锥的外接球的体积为 4π .
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【解答】解:直观图如图所示的正四面体,
构造如图所示的正方体,正四面体在正方体中的位置如图所示, 正方体的边长为2,此三棱锥的外接球与正方体的外接球是同一个球, ∴此三棱锥的外接球的半径为R=三棱锥的外接球的体积为V=故答案为:4
π.
.
16.(5分)若正项递增等比数列{an}满足1+(a2﹣a4)+λ(a3﹣a5)=0(λ∈R),则a8+λa9的最小值为
.
【解答】解:根据题意,设等比数列{an}的公比为q,又由{an}为正项递增等比数列,则q>1.
数列{an}满足1+(a2﹣a4)+λ(a3﹣a5)=0,
则有1=(a4﹣a2)+λq(a5﹣a3)=(a4﹣a2)+λq(a4﹣a2)=(1+λq)(a4﹣a2), 则有1+λq=
,
=
,
a8+λa9=a8+λqa8=a8(1+λq)=
令g(q)=,(q>1)
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则导数g′(q)=分析可得:1<q<当q>则当q=
=
,g′(q)<0,g(q)在(0,
,
)为减函数;
,g′(q)>0,g(q)在(,+∞)为增函数;
,
时,g(q)取得最小值,此时g(q)=
,
即a8+λa9的最小值为故答案为:
.
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)已知数列{an}的前n项和Sn=k(3n﹣1),且a3=27. (1)求数列{an}的通项公式; (2)若bn=log3an,求数列{
}的前n项和Tn.
【解答】解:(1)数列{an}的前n项和Sn=k(3n﹣1),且a3=27. 当n=3时,解得
,
=3n,
,
当n≥2时,
由于:a1=S1=3也满足上式, 则:(2)若所以:所以:
18.(12分)设函数f(x)=cos(2x+
=.
, ,
.
)+2cos2x.
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(1)求f(x)的最大值,并写出使f(x)取最大值时x的集合;
(2)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=,b+c=2,求a的最小值.
【解答】解:(1)函数f(x)=cos(2x+=∵
,
,
)+2cos2x.
故:f(x)的最大值为:2. 要使f(x)取最大值,即:解得:则x的集合为:(2)由题意,即:
又∵0<A<π, ∴∴∴
.
,
,
, , (k∈Z), (k∈Z),
(k∈Z), , ,
在△ABC中,b+c=2,
由余弦定理,a2=b2+c2﹣2bccosA=(b+c)2﹣bc, 由于:
=1,
所以:当b=c=1时,等号成立. 则:a2≥4﹣1=3, 即:
.
.
第16页(共21页)
则a的最小值为
19.(12分)某中学为研究学生的身体素质与课外体育锻炼时间的关系,对该校200名学生的课外体育锻炼平均每天运动的时间(单位:分钟)进行调查,将收集的数据分成[0,10).[10,20),[20,30),[30,40),[40,50),[50,60六组,并作出频率分布直方图(如图),将日均课外体育锻炼时间不低于40分钟的学生评价为“课外体育达标”.
课外体育不达标 课外体育达标 合计 男 女 合计 60 90 150 30 20 50 90 110 200 (1)请根据直方图中的数据填写下面的2×2列联表,并通过计算判断是否能在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为“课外体育达标”与性别有关?
(2)现按照“课外体育达标”与“课外体育不达标”进行分层抽样,抽取8人,再从这8名学生中随机抽取3人参加体育知识问卷调查,记“课外体育不达标”的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望. 附参考公式与:K2=P(K2≥k0) k0 0.15 2.702 0.05 3.841 0.025 5.024
0.010 6.635 0.005 7.879 0.001 10.828
【解答】解:(1)由题意得“课外体育达标”人数:200×[(0.02+0.005)×10]=50, 则不达标人数为150,∴列联表如下:
课外体育不达标 60 90 150 课外体育达标 30 20 50 合计 90 110 200 男 女 合计
第17页(共21页)
∴K2=
==6.060<6.635.
∴在犯错误的概率不超过0.01的前提下没有理由(或不能)认为“课外体育达标”与性别有关
(2)由题意采用分层抽样在“课外体育达标”抽取人数为6人,在“课外体育不达标”抽取人数为2人,则题意知:ξ的取值为1,2,3.P(ξ=1)=
=
;P
(ξ=2)==;
P(ξ=3)==;
故ξ的分布列为
ξ P 1 2 3 故ξ的数学期望为:E(ξ)=1×
+2×+3×=.
20.(12分)如图,△ABC是以∠ABC为直角的三角形,SA⊥平面ABC,SA=BC=2,AB=4,M,N分别是SC,AB的中点. (1)求证:MN⊥AB;
(2)D为线段BC上的点,当二面角S﹣ND﹣A的余弦值为﹣SNC的体积.
时,求三棱锥D
【解答】证明:(1)以B为坐标原点,BC,BA为x,y轴的正方向, 垂直于平面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系,如图,
由题意得A(0,4,0),B(0,0,0),M(1,2,1),N(0,2,0),S(0,4,2),D(1,0,0),
第18页(共21页)
∴∵
=(﹣1,0,﹣1),
=0,
=(0,﹣4,0),
∴MN⊥AB.
解:(2)设平面SND的一个法向量为=(x,y,z), 设D(m,0,0),(0≤m≤2),∴
=(0,﹣2,﹣2),
=(﹣m,2,0),
,令y=m,得=(2,m,﹣m),
又平面AND的法向量为=(0,0,1), cos<
>=
=
,
解得m=1,即D为BC中点. ∴三棱锥D﹣SNC的体积: VD﹣SNC=VS﹣DNC==
=.
21.(12分)已知函数f(x)=xlnx﹣的极值点.
(1)求a的取值范围; (2)证明:
.
+a(a∈R)在其定义域内有两个不同
【解答】解:(1)由题意知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx﹣ax, ∵函数f(x)在其定义域内有两个不同的极值点. ∴方程f′(x)=0在(0,+∞)有两个不同根
第19页(共21页)
即方程lnx﹣ax=0在(0,+∞)有两个不同根, 令g(x)=lnx﹣ax,则g′(x)=﹣a
当a≤0时,由g′(x)>0恒成立,即g(x)在(0,+∞)内为增函数,显然不成立
当a>0时,由g′(x)>0解得即g(x)在故
内为增函数,
,
内为减函数,
即可,解得
综上可知a的取值范围为(2)证明:由(1)知:当∴…上
式
n
; 时,
恒成立
个式子相加得
:
即
又∵∴
,
∴
.
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,曲线C的参数方程为
(a为
参数),以O为极点,以x轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为
(ρ∈R).
第20页(共21页)
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,求|AB|的值. 【解答】解:(1)曲线C的参数方程为得曲线C的普通方程:x2+y2﹣4x﹣12=0 所以曲线C的极坐标方程为:ρ2﹣4ρcosθ=12 (2)设A,B两点的极坐标方程分别为|AB|=|ρ1﹣ρ2| 又A,B在曲线C上,
则ρ1,ρ2是ρ2﹣4ρcosθ﹣12=0的两根 ∴所以:
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知关于x的不等式|x﹣2|﹣|x+3|≥|m+1|有解,记实数m的最大值为M. (1)求M的值;
(2)正数a,b,c满足a+2b+c=M,求证:
+
≥1.
,
,
,
【解答】解:(1)由绝对值不等式得|x﹣2|﹣|x+3|≥≤|x﹣2﹣(x+3)|=5, 若不等式|x﹣2|﹣|x+3|≥|m+1|有解, 则满足|m+1|≤5,解得﹣6≤m≤4. ∴M=4.
(2)由(1)知正数a,b,c满足足a+2b+c=4,即[(a+b)+(b+c)]=1 ∴(2+2当且仅当∴
第21页(共21页)
+=[(a+b)+(b+c)](
)≥×4=1, =
+)=(1+1++)≥
即a+b=b+c=2,即a=c,a+b=2时,取等号.
+≥1成立.
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