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- 2021-04-17 发布
峨山一中2017-2018学年上学期高三期末考试仿真测试卷
数学试卷(文科)
一、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,只有一个选项是符合题目要求的.
1.(5分)已知集合A={x|<2x≤2},B={x|ln(x﹣)≤0},则A∩(∁RB)=( )
A.∅ B.(﹣1,]
C.[,1) D.(﹣1,1]
2.(5分)复数z满足(z﹣3)(2﹣i)=5(i为虚数单位),则z的共轭复数为( )
A.2+i B.2﹣i
C.5+i D.5﹣i
3.(5分)若变量x,y满足约束条件,则x+2y的最大值是( )
A. B.0 C. D.
4.(5分)已知命题p:“∃x0∈R,”,命题q:“b2=ac是a,b,c成等比数列的充要条件”.则下列命题中为真命题的是( )
A.p∧q B.(¬p)∧q
C.p∧(¬q) D.(¬p)∧(¬q)
5.(5分)设正项等比数列{an}的前n项和为Sn,且<1,若a3+a5=20,a3a5=64,则S4=( )
A.63或126 B.252 C.120 D.63
6.(5分)已知圆C的半径为2,圆心在x轴的正半轴上,直线3x+4y+4=0与圆C相切,则圆C的方程为( )
A.x2+y2﹣2x﹣3=0 B.x2+y2+4x=0
C.x2+y2+2x﹣3=0 D.x2+y2﹣4x=0
7.(5分)如图所示的流程图,最后输出n的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.(5分)已知函数f(x)=sin(2x+),f′(x)是f(x)的导函数,则函数y=2f(x)+
f′(x)的一个单调递减区间是( )
A.[,] B.[﹣,] C.[﹣,] D.[﹣,]
9.(5分)已知双曲线(a>0,b>0)的两条渐进线与抛物线y2=﹣8x的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点,若△ABO的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
10.(5分)正三角形ABC的边长为2,将它沿高AD翻折,使点B与点C间的距离为,此时四面体ABCD外接球表面积为( )
A.7π B.19π C.π D.π
11.(5分)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,且=3,抛物线的准线l与x轴交于点C,AA1⊥l于点A1,若四边形AA1CF的面积为12,则准线l的方程为( )
A.x=﹣ B.x=﹣2 C.x=﹣2 D.x=﹣1
12.(5分)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为( )
A.3 B.2 C. D.2
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)设满足且(+)⊥,则(﹣)•的值为 .
14.(5分)化简:﹣= .
15.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为
16.(5分)已知函数f(x)=(kx+)ex﹣x,若f(x)<0的解集中只有一个正整数,则实数k的取值范围为 .
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)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,.
(1)求tanC的值;
(2)若,求△ABC的面积.
18.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且an+1=2Sn+1+1,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令cn=log3a2n,bn=,记数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn.
19.(12分)如图,在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,侧棱A1A⊥底面ABCD,AB⊥AC,AB=1,AC=AA1=2,AD=CD=,且点M和N分别为B1C和D1D的中点.
(I)求证:MN∥平面ABCD;
(II)求二面角D1﹣AC﹣B1的正弦值.
20.(12分)设函数f(x)=﹣x2+ax+2(x2﹣x)lnx.
(1)当a=2时,讨论函数f(x)的单调性;
(2)若x∈(0,+∞)时,f(x)>0恒成立,求整数a的最小值.
21.(12分)平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率是,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.
(i)求证:点M在定直线上;
(ii)直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1,△PDM的面积为S2,求的最大值及取得最大值时点P的坐标.
(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.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ2(1+3sin2θ)=4.
(Ⅰ)求曲线C的参数方程;
(Ⅱ)若曲线与x轴的正半轴及y轴的正半轴分别交于点A,B,在曲线C上任取一点P,且点P在第一象限,求四边形OAPB面积的最大值.
[选修4-5:不等式选讲](共1小题,满分10分)
23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣m|(m>1),若f(x)>4的解集是{x|x<0或x>4}.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<a2+a﹣4有解,求实数a的取值范围.
【参考答案】
一、选择题
1.B
【解析】∵A={x|<2x≤2}={x|﹣1<x≤1},B={x|ln(x﹣)≤0}={x|<x≤},
∴∁RB={x|x>或x},则A∩(∁RB)=(﹣1,].
故选:B.
2.D
【解析】∵(z﹣3)(2﹣i)=5,
∴z﹣3==2+i
∴z=5+i,
∴=5﹣i.
故选D.
3.C
【解析】作出不等式组表示的平面区域,
得到如图的△ABC及其内部,其中A(﹣,﹣1),B(,),C(2,﹣1)
设z=F(x,y)=x+2y,将直线l:z=x+2y进行平移,
当l经过点B时,目标函数z达到最大值
∴z最大值=F(,)=
故选:C
4.C
【解析】当x<﹣2,或x>1时,,故命题p为真命题;
b2=ac=0时,a,b,c不是等比数列,帮命题q为假命题;
故命题p∧q,(¬p)∧q,(¬p)∧(¬q)均为假命题;
p∧(¬q)为真命题;
故选:C
5.C
【解析】∵<1,
∴0<q<1,
∵a3a5=64,a3+a5=20,
∴a3和a5为方程x2﹣20x+64=0的两根,
∵an>0,0<q<1,
∴a3>a5,
∴a3=16,a5=4,
∴q=,
∴a1=64,a2=32,a3=16,a4=8,
∴S4=a1+a2+a3+a4=64+32+16+8=120,
故选:C
6.D
【解析】设圆心为(a,0)(a>0),
由题意知圆心到直线3x+4y+4=0的距离d===r=2,解得a=2,所以圆心坐标为(2,0)
则圆C的方程为:(x﹣2)2+y2=4,化简得x2+y2﹣4x=0
故选D
7.C
【解析】模拟执行程序框图,可得n=1,n=2
不满足条件2n>n2,n=3
不满足条件2n>n2,n=4
不满足条件2n>n2,n=5
满足条件2n=32>n2=25,退出循环,输出n的值为5.
故选:C.
8.A
【解析】函数f(x)=sin(2x+),f′(x)是f(x)的导函数,
则函数y=2f(x)+f′(x)=2sin(2x+)+2cos(2x+)
=sin(2x++)=2sin(2x+),
由2kπ+≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
可得:kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,
所以函数的一个单调减区间为:[,].
故选:A.
9.B
【解析】y2=﹣8x的准线方程为l:x=2,
∵双曲线(a>0,b>0)的两条渐进线与抛物线y2=﹣8x的准线分别交于A,B两点,△ABO的面积为,
∴=,
∴b=a,
∴c=2a,
∴e==2.
故选:B.
10.A
【解析】根据题意可知三棱锥B﹣ACD的三条侧棱BD⊥AD、DC⊥DA,底面是等腰三角形,它的外接球就是它扩展为三棱柱的外接球,求出三棱柱的底面中心连线的中点到顶点的距离,就是球的半径,
三棱柱中,底面△BDC,BD=CD=1,BC=,∴∠BDC=120°,∴△BDC
的外接圆的半径为=1
由题意可得:球心到底面的距离为,
∴球的半径为r==.
外接球的表面积为:4πr2=7π
故选:A.
11.A
【解析】设|BF|=m,|AF|=3m,则|AB|=4m,p=m,∠BAA1=60°,
∵四边形AA1CF的面积为12,
∴=12,
∴m=,∴=,
∴准线l的方程为x=﹣,
故选A.
12.A
【解析】如图:以A为原点,以AB,AD所在的直线为x,y轴建立如图所示的坐标系,
则A(0,0),B(1,0),D(0,2),C(1,2),
∵动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上,
设圆的半径为r,
∵BC=2,CD=1,
∴BD==
∴BC•CD=BD•r,
∴r=,
∴圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=,
设点P的坐标为(cosθ+1,sinθ+2),
∵=λ+μ,
∴(cosθ+1,sinθ+2)=λ(1,0)+μ(0,2)=(λ,2μ),
∴cosθ+1=λ,sinθ+2=2μ,
∴λ+μ=cosθ+sinθ+2=sin(θ+φ)+2,其中tanφ=2,
∵﹣1≤sin(θ+φ)≤1,
∴1≤λ+μ≤3,
故λ+μ的最大值为3,
故选:A
二、填空题
13.﹣5
【解析】∵,∴||=2
∵(+)⊥,∴(+)•=+•=0,即•=﹣4,
∴(﹣)•=•﹣=﹣4﹣1=﹣5,故答案为:﹣5.
14.4
【解析】由﹣==.故答案为4.
15.
【解析】由已知中的三视图,可得该几何体是一个以正视图为底面的四棱锥,
底面面积S=4×8=32,高h=4,
故体积V==,
故答案为:
16.()
【解析】f(x)<0的解集中只有一个正整数,即(kx+)ex﹣x<0的解集中只有一个正整数,
也就是kx+<的解集中只有一个正整数,
令g(x)=,则g′(x)=,
当x∈(﹣∞,1)时,g′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0.
∴g(x)在(﹣∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,
如图:函数y=kx+恒过定点(0,),
曲线g(x)=上的点(1,),(2,),
过(0,)与(1,)的直线的斜率为k=,
过(0,)与(2,)的直线的斜率为k=.
∴要使f(x)<0的解集中只有一个正整数,则实数k的取值范围为().
故答案为:().
三、解答题
17.解:(1)∵,
∴,
又=sinAcosC+sinCcosA=.
整理得.
(2)由即=,且sin2C+cos2C=1,
得.cosC=,
则sinB=cosC=sinC,即有B=C,即b=c,
又由正弦定理知:,
c==,
故,a=,b=.
∴△ABC的面积为:S=absinC=×××=.
18.解:(1)∵an+1=2Sn+1,n∈N*,n≥2时,an=2Sn﹣1+1,
可得an+1﹣an=2an,即an+1=3an.
n=1时,a2=2a1+1=3=3a1,满足上式.
∴数列{an}是等比数列,∴an=3n﹣1.
(2)c=log3a2n==2n﹣1.
bn===(),
数列{bn}的前 n 项和Tn=+…++]
=(1+).
19.证明:(1)如图,以A为原点建立空间直角坐标系,
依题意A(0,0,0),B(0,1,0),C(2,0,0),D(1,﹣2,0),
A1(0,0,2),B1(0,1,2),C1(2,0,2),D1(1,﹣2,2),
又∵M,N分别为B1C和D1D的中点,∴M(1,,1),N(1,﹣2,1).
由题意得=(0,0,1)为平面ABCD的一个法向量,
=(0,﹣,0),
∵=0,又∵直线MN⊄平面ABCD,∴MN∥平面ABCD.
(II)=(1,﹣2,2),,设为平面ACD1的法向量,则,不妨设z=1,得=(0,1,1),
设为平面ACB1的一个法向量,=(0,1,2),
则,不妨设z=1,得=(0,﹣2,1),
∴cos<>==﹣,于是sin<>==,
∴二面角D1﹣AC﹣B1的正弦值为.
20.解:(1)由题意可得f(x)的定义域为(0,+∞),
当a=2时,f(x)=﹣x2+2x+2(x2﹣x)lnx,
所以f′(x)=﹣2x+2+2(2x﹣1)lnx+2(x2﹣x)•=(4x﹣2)lnx,
由f'(x)>0可得:(4x﹣2)lnx>0,
所以或,
解得x>1或0<x<;
由f'(x)<0可得:(4x﹣2)lnx<0,
所以或,
解得:<x<1.
综上可知:f(x)递增区间为(0,),(1,+∞),递减区间为(,1).
(2)若x∈(0,+∞)时,f(x)>0恒成立,
即a>x﹣2(x﹣1)lnx恒成立,
令g(x)=x﹣2(x﹣1)lnx,则a>g(x)max.
因为g′(x)=1﹣2(lnx+)=﹣2lnx﹣1+,
所以g'(x)在(0,+∞)上是减函数,且g'(1)>0,g′(2)<0,
故存在x0∈(1,2)使得g(x)在(0,x0)上为增函数,在(x0,+∞)上是减函数,
∴x=x0时,g(x)max=g(x0)≈0,
∴a>0,又因为a∈Z,所以amin=1.
21.解:(I)由题意可得e==,抛物线E:x2=2y的焦点F为(0,),
即有b=,a2﹣c2=,
解得a=1,c=,
可得椭圆的方程为x2+4y2=1;
(Ⅱ)(i)证明:设P(x0,y0),可得x02=2y0,
由y=x2的导数为y′=x,即有切线的斜率为x0,
则切线的方程为y﹣y0=x0(x﹣x0),
可化为y=x0x﹣y0,代入椭圆方程,
可得(1+4x02)x2﹣8x0y0x+4y02﹣1=0,
△=64x02y02﹣4(1+4x02)(4y02﹣1)>0,可得1+4x02>4y02.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
可得x1+x2=,即有中点D(,﹣),
直线OD的方程为y=﹣x,可令x=x0,可得y=﹣.
即有点M在定直线y=﹣上;
(ii)直线l的方程为y=x0x﹣y0,令x=0,可得G(0,﹣y0),
则S1=|FG|•|x0|=x0•(+y0)=x0(1+x02);
S2=|PM|•|x0﹣|=(y0+)•=x0•,
则=,
令1+2x02=t(t≥1),则==
==2+﹣=﹣(﹣)2+,
则当t=2,即x0=时,取得最大值,
此时点P的坐标为(,).
22.解:(Ⅰ)∵曲线C的极坐标方程为ρ2(1+3sin2θ)=4,
即ρ2(sin2θ+cos2θ+3sin2θ)=4,
由x=ρcosθ,y=ρsinθ,
得到曲线C的直角坐标方程为x2+4y2=4,即.
∴曲线C的参数方程为(α为参数).
(Ⅱ)∵曲线与x轴的正半轴及y轴的正半轴分别交于点A,B,
∴由已知可得A(2,0),B(0,1),
设.
则,
所以四边形OAPB面积.
当时,四边形OAPB的面积取最大值.
23.解:(Ⅰ)∵m>1,∴,
作出函数f(x)的图象,如图所示:
由f(x)>4的解集为{x|x<0或x>4}及函数图象,
可得,得m=3.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=,∴f(x)的最小值为2.
关于x的不等式f(x)<a2+a﹣4有解,则2<a2+a﹣4,即a2+a﹣6>0,
即(a+3)(a﹣2)>0,∴a<﹣3,或a>2,
实数a的取值范围{a|a<﹣3,或a>2 }.