山東煙臺(tái)高三一??荚嚁?shù)學(xué)試卷(2)
山東煙臺(tái)高三一??荚嚁?shù)學(xué)試卷
山東煙臺(tái)高三一??荚嚁?shù)學(xué)試卷答案
一、選擇題:本大題共10小題;每小題5分,共50分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,把正確選項(xiàng)的代號(hào)涂在答題卡上.
1.已知集合A={x|0
A.[0,1) B.(0,1) C.[1,3) D.(1,3)
【考點(diǎn)】交、并、補(bǔ)集的混合運(yùn)算.
【分析】求出B中x的范圍確定出B,根據(jù)全集R求出B的補(bǔ)集,找出A與B補(bǔ)集的交集即可.
【解答】解:由y= ,得到x2﹣1≥0,
解得:x≥1或x≤﹣1,即B=(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞),
∵全集為R,A=(0,3),
∴∁RB=(﹣1,1),
則A∩(∁RB)=(0,1).
故選:B.
2.復(fù)數(shù)z滿足 =i(i為虛數(shù)單位),則 =( )
A.1+i B.1﹣i C. D.
【考點(diǎn)】復(fù)數(shù)代數(shù)形式的混合運(yùn)算.
【分析】設(shè)出復(fù)數(shù)z,利用復(fù)數(shù)相等的充要條件求解即可.
【解答】解:復(fù)數(shù)z滿足 =i,設(shè)z=a+bi,
可得:a+bi=(a+bi﹣i)i,
可得: ,解得a=b= ,
∴ = .
故選:D.
3.記集合A={(x,y)|x2+y2≤16},集合B={(x,y)|x+y﹣4≤0,(x,y)∈A}表示的平面區(qū)域分別為Ω1,Ω2.若在區(qū)域Ω1內(nèi)任取一點(diǎn)P(x,y),則點(diǎn)P落在區(qū)域Ω2中的概率為( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】幾何概型.
【分析】由題意,根據(jù)幾何概型的公式,只要求出平面區(qū)域Ω1,Ω2的面積,利用面積比求值.
【解答】解:由題意,兩個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的圖形如圖,
其中 , ,
由幾何概型的公式可得點(diǎn)P落在區(qū)域Ω2中的概率為 ;
故選B.
4.不等式|x﹣3|+|x+1|>6的解集為( )
A.(﹣∞,﹣2) B.(4,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞) D.(﹣2,4)
【考點(diǎn)】絕對(duì)值不等式的解法.
【分析】分類討論,利用絕對(duì)值的幾何意義,即可得出結(jié)論.
【解答】解:x<﹣1時(shí),﹣x+3﹣x﹣1>6,∴x<﹣2,∴x<﹣2;
﹣1≤x≤3時(shí),﹣x+3+x+1>6,不成立;
x>3時(shí),x﹣3+x+1>6,∴x>4,
∴所求的解集為(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞).
故選:C.
5.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積與其外接球的體積之比為( )
A.1:3π B. C. D.
【考點(diǎn)】由三視圖求面積、體積.
【分析】由三視圖知該幾何體是一個(gè)三棱柱,由三視圖求出幾何元素的長度,根據(jù)對(duì)應(yīng)的正方體求出外接球的半徑,由柱體、球體的體積公式求出該幾何體的體積與其外接球的體積之比.
【解答】解:根據(jù)三視圖可知幾何體是一個(gè)三棱柱A′B′D′﹣ABD,如圖:
底面是一個(gè)等腰直角三角形,兩條直角邊分別是2、高為2,
∴幾何體的體積V=sh= =4,
由圖得,三棱柱A′B′D′﹣ABD與正方體A′B′C′D′﹣ABCD的外接球相同,且正方體的棱長為2,
∴外接球的半徑R= = ,
則外接球的體積V′= = ,
∴該幾何體的體積與其外接球的體積之比為 = ,
故選:D.
6.△ABC的外接圓的圓心為O,半徑為1,2 且| |=| |,則向量 在向量 方向上的投影為( )
A. B. C.﹣ D.﹣
【考點(diǎn)】平面向量數(shù)量積的含義與物理意義.
【分析】利用向量加法的幾何意義 得出△ABC是以A為直角的直角三角形.由題意畫出圖形,借助圖形求出向量 在向量 方向上的投影.
【解答】解:∵2 ,
∴2 + + = ,
∴ + + + = ,
∴ ,
∴O,B,C共線為直徑,
∴AB⊥AC
∵| |=| |,△ABC的外接圓的圓心為O,半徑為1,
∴| |=| |=1,∴| |=2,
∴如圖,| |=1,| |=2,∠A=90°,∠B=60°,
∴向量 在向量 方向上的投影為| |cos60°= .
故選A.
7.已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于(1,0)點(diǎn)對(duì)稱,且當(dāng)x≥0時(shí)恒有f(x+2)=f(x),當(dāng)x∈[0,2)時(shí),f(x)=ex﹣1,則f=( )
A.1﹣e B.e﹣1 C.﹣1﹣e D.e+1
【考點(diǎn)】函數(shù)恒成立問題.
【分析】根據(jù)圖象的平移可知y=f(x)的圖象關(guān)于(0,0)點(diǎn)對(duì)稱,可得函數(shù)為奇函數(shù),由題意可知當(dāng)x≥0時(shí),函數(shù)為周期為2的周期函數(shù),可得f=f(0)﹣f(1),求解即可.
【解答】解:∵y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于(1,0)點(diǎn)對(duì)稱,
∴y=f(x)的圖象關(guān)于(0,0)點(diǎn)對(duì)稱,
∴函數(shù)為奇函數(shù),
∵當(dāng)x≥0時(shí)恒有f(x+2)=f(x),當(dāng)x∈[0,2)時(shí),f(x)=ex﹣1,
∴f
=f
=f(0)﹣f(1)
=0﹣(e﹣1)
=1﹣e,
故選A.
8.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若輸出的S=18,則判斷框內(nèi)應(yīng)填入的條件是( )
A.k>2? B.k>3? C.k>4? D.k>5?
【考點(diǎn)】程序框圖.
【分析】分析程序中各變量、各語句的作用,再根據(jù)流程圖所示的順序,可知:該程序的作用是累加并輸入S的值,條件框內(nèi)的語句是決定是否結(jié)束循環(huán),模擬執(zhí)行程序即可得到答案.
【解答】解:程序在運(yùn)行過程中各變量值變化如下表:
k S 是否繼續(xù)循環(huán)
循環(huán)前 1 0
第一圈 2 2 是
第二圈 3 7 是
第三圈 4 18 否
故退出循環(huán)的條件應(yīng)為k>3?
故選:B.
9.將函數(shù)f(x)=sin2x的圖象向右平移φ(0<φ< )個(gè)單位后得到函數(shù)g(x)的圖象.若對(duì)滿足|f(x1)﹣g(x2)|=2的x1、x2,有|x1﹣x2|min= ,則φ=( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換.
【分析】利用三角函數(shù)的最值,求出自變量x1,x2的值,然后判斷選項(xiàng)即可.
【解答】解:因?yàn)閷⒑瘮?shù)f(x)=sin2x的周期為π,函數(shù)的圖象向右平移φ(0<φ< )個(gè)單位后得到函數(shù)g(x)的圖象.若對(duì)滿足|f(x1)﹣g(x2)|=2的可知,兩個(gè)函數(shù)的最大值與最小值的差為2,有|x1﹣x2|min= ,
不妨x1= ,x2= ,即g(x)在x2= ,取得最小值,sin(2× ﹣2φ)=﹣1,此時(shí)φ= ,不合題意,
x1= ,x2= ,即g(x)在x2= ,取得最大值,sin(2× ﹣2φ)=1,此時(shí)φ= ,滿足題意.
故選:D.
10.已知f(x)為定義在(0,+∞)上的單調(diào)遞增函數(shù),對(duì)任意x∈(0,+∞),都滿足f[f(x)﹣log2x]=3,則函數(shù)y=f(x)﹣f′(x)﹣2(f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù))的零點(diǎn)所在區(qū)間是( )
A. B. C.(1,2) D.(2,3)
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【分析】設(shè)t=f(x)﹣log2x,則f(x)=log2x+t,又由f(t)=3,即log2t+t=3,解可得t的值,可得f(x)的解析式,由二分法分析可得h(x)的零點(diǎn)所在的區(qū)間為(1,2).
【解答】解:根據(jù)題意,對(duì)任意的x∈(0,+∞),都有f[f(x)﹣log2x]=3,
又由f(x)是定義在(0,+∞)上的單調(diào)遞增函數(shù),
則f(x)﹣log2x為定值,
設(shè)t=f(x)﹣log2x,則f(x)=log2x+t,
又由f(t)=3,即log2t+t=3,
解可得,t=2;
則f(x)=log2x+2,f′(x)= ,
將f(x)=log2x+2,f′(x)= 代入f(x)﹣f′(x)=2,
可得log2x+2﹣=2,
即log2x﹣ =0,
令h(x)=log2x﹣ ,
分析易得h(1)= <0,h(2)=1﹣ >0,
則h(x)的零點(diǎn)在(1,2)之間,
故選:C.
二、填空題:本大題共有5個(gè)小題,每小題5分,共25分.把正確答案填在答題卡的相應(yīng)位置.
11.已知100名學(xué)生某月飲料消費(fèi)支出情況的頻率分布直方圖如圖所示.則這100名學(xué)生中,該月飲料消費(fèi)支出超過150元的人數(shù)是 30 .
【考點(diǎn)】頻率分布直方圖.
【分析】根據(jù)頻率分布直方圖,利用頻率、頻數(shù)與樣本容量的關(guān)系,即可求出正確的結(jié)果.
【解答】解:根據(jù)頻率分布直方圖,得;
消費(fèi)支出超過150元的頻率(0.004+0.002)×50=0.3,
∴消費(fèi)支出超過150元的人數(shù)是100×0.3=30.
故答案為:30.
12.已知a= sinxdx則二項(xiàng)式(1﹣ )5的展開式中x﹣3的系數(shù)為 ﹣80 .
【考點(diǎn)】二項(xiàng)式定理;定積分.
【分析】利用積分求出a的值,然后求解二項(xiàng)展開式所求項(xiàng)的系數(shù).
【解答】解:a= sinxdx=﹣cosx =﹣(cosπ﹣cos0)=2.
二項(xiàng)式(1﹣ )5的展開式中x﹣3的系數(shù)為: ,
故答案為:﹣80.
13.若變量x,y滿足約束條件 ,且z=2x+y的最小值為﹣6,則k= ﹣2 .
【考點(diǎn)】簡單線性規(guī)劃.
【分析】作出不等式對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用線性規(guī)劃的知識(shí),通過平移即先確定z的最優(yōu)解,然后確定k的值即可.
【解答】解:作出不等式對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,(陰影部分)
由z=2x+y,得y=﹣2x+z,
平移直線y=﹣2x+z,由圖象可知當(dāng)直線y=﹣2x+z經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),直線y=﹣2x+z的截距最小,此時(shí)z最小.
目標(biāo)函數(shù)為2x+y=﹣6,
由 ,解得 ,
即A(﹣2,﹣2),
∵點(diǎn)A也在直線y=k上,
∴k=﹣2,
故答案為:﹣2.
14.已知雙曲線 ﹣ =1(a>0,b>0)與拋物線y2=8x的公共焦點(diǎn)為F,其中一個(gè)交點(diǎn)為P,若|PF|=5,則雙曲線的離心率為 2 .
【考點(diǎn)】雙曲線的簡單性質(zhì).
【分析】由已知條件推導(dǎo)出設(shè)雙曲線方程為 ,且過P(3, ),由此能求出雙曲線的離心率.
【解答】解:∵雙曲線 ﹣ =1(a>0,b>0)與拋物線y2=8x的公共焦點(diǎn)為F,
∴雙曲線 ﹣ =1(a>0,b>0)的一個(gè)焦點(diǎn)為F(2,0),
∵雙曲線 ﹣ =1與拋物線y2=8x的一個(gè)交點(diǎn)為P,|PF|=5,
∴xP=5﹣2=3,yP= = ,
∴設(shè)雙曲線方程為 ,
把P(3, )代入,得
解得a2=1,或a2=36(舍),
∴e= =2.
故答案為:2.
15.設(shè)函數(shù)f(x)= ,若函數(shù)y=2[f(x)]2+2bf(x)+1有8個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)b的取值范圍是 (﹣ ,﹣ ) .
【考點(diǎn)】函數(shù)零點(diǎn)的判定定理.
【分析】由題意可得即要求對(duì)應(yīng)于f(x)=某個(gè)常數(shù)k,有2個(gè)不同的k,每一個(gè)常數(shù)可以找到4個(gè)x與之對(duì)應(yīng),就出現(xiàn)了8個(gè)不同實(shí)數(shù)解.故先根據(jù)題意作出f(x)的簡圖,由圖可知,只有滿足條件的k在開區(qū)間(0,1)時(shí)符合題意.再根據(jù)一元二次方程根的分布理論可得b的不等式,可以得出答案.
【解答】解:根據(jù)題意作出f(x)的簡圖:
由圖象可得當(dāng)f(x)∈(0,1)時(shí),
函數(shù)有四個(gè)不同零點(diǎn).
若方程2f2(x)+2bf(x)+1=0有8個(gè)不同實(shí)數(shù)解,令k=f(x),
則關(guān)于k的方程2k2+2bk+1=0有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根k1、k2,且k1和k2均為大于0且小于1的實(shí)數(shù).
即有k1+k2=﹣b,k1k2= .
故: ,即 ,
可得﹣
故答案為:(﹣ ,﹣ ).
三、解答題:本大題共6個(gè)小題,共75分.解答時(shí)要求寫出必要的文字說明、證明過程或推理步驟.
16.已知函數(shù) .
(1)求函數(shù)y=f(x)在區(qū)間 上的最值;
(2)設(shè)△ABC的內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,滿足 ,f(C)=1,且sinB=2sinA,求a、b的值.
【考點(diǎn)】正弦定理;三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用;余弦定理.
【分析】(1)展開兩角和與差的正弦、余弦,然后利用輔助角公式化積,結(jié)合x的范圍求得函數(shù)的最值;
(2)由f(C)=1求得C值,再由正弦定理把已知等式化角為邊,結(jié)合余弦定理求得a、b的值.
【解答】解:(1)∵
=
= +sin2x﹣cos2x
=
= .
∵ ,∴2x﹣ ,
∴f(x)在2x﹣ =﹣ ,即x=﹣ 時(shí),取最小值 ;
在2x﹣ = 時(shí),即x= 時(shí),取最大值1;
(2)f(C)=sin(2C﹣ )=1,
∵0
∴ ,則 ,C= .
∵sinB=2sinA,
∴由正弦定理得:b=2a,①
由余弦定理得: ,
即c2=a2+b2﹣ab=3,②
解①②得:a=1,b=2.
17.設(shè)函數(shù) ,數(shù)列{an}滿足 ,n∈N*,且n≥2.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)對(duì)n∈N*,設(shè) ,若 恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.
【考點(diǎn)】數(shù)列的求和;數(shù)列遞推式.
【分析】(1)通過代入計(jì)算可知an﹣an﹣1= (n≥2),進(jìn)而可知數(shù)列{an}是首項(xiàng)為1、公差為 的等差數(shù)列,計(jì)算即得結(jié)論;
(2)通過(1)裂項(xiàng)可知 = ( ﹣ ),進(jìn)而并項(xiàng)相加可知Sn= ,問題轉(zhuǎn)化為求 的最小值,通過令g(x)= (x>0),求導(dǎo)可知g(x)為增函數(shù),進(jìn)而計(jì)算可得結(jié)論.
【解答】解:(1)依題意,an﹣an﹣1= (n≥2),
又∵a1=1,
∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為1、公差為 的等差數(shù)列,
故其通項(xiàng)公式an=1+ (n﹣1)= ;
(2)由(1)可知an+1= ,
∴ = ( ﹣ ),
∴
= ( ﹣ + ﹣ +…+ ﹣ )
= ,
恒成立等價(jià)于 ≥ ,即t≤ 恒成立.
令g(x)= (x>0),則g′(x)= >0,
∴g(x)= (x>0)為增函數(shù),
∴當(dāng)n=1時(shí) 取最小值 ,
故實(shí)數(shù)t的取值范圍是(﹣∞, ].
18.某集成電路由2個(gè)不同的電子元件組成.每個(gè)電子元件出現(xiàn)故障的概率分別為 .兩個(gè)電子元件能否正常工作相互獨(dú)立,只有兩個(gè)電子元件都正常工作該集成電路才能正常工作.
(1)求該集成電路不能正常工作的概率;
(2)如果該集成電路能正常工作,則出售該集成電路可獲利40元;如果該集成電路不能正常工作,則每件虧損80元(即獲利﹣80元).已知一包裝箱中有4塊集成電路,記該箱集成電路獲利x元,求x的分布列,并求出均值E(x).
【考點(diǎn)】離散型隨機(jī)變量的期望與方差;互斥事件的概率加法公式;相互獨(dú)立事件的概率乘法公式;離散型隨機(jī)變量及其分布列.
【分析】(1)記“該集成電路不正常工作”為事件A,利用對(duì)立事件概率計(jì)算公式能求出該集成電路不能正常工作的概率.
(2)由已知,可知X的取值為﹣320,﹣200,﹣80,40,160,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出X的分布列和EX.
【解答】解:(1)記“該集成電路不正常工作”為事件A,
則P(A)=1﹣(1﹣ )×(1﹣ )= ,
∴該集成電路不能正常工作的概率為 .
(2)由已知,可知X的取值為﹣320,﹣200,﹣80,40,160,
P(X=﹣320)=( )2= ,
P(X=﹣200)= ,
P(X=﹣80)= = ,
P(X=40)= = ,
P(X=160)=( )4= ,
∴X的分布列為:
X ﹣320 ﹣200 ﹣80 40 160
P
∴EX= 160× =40.
19.如圖所示,該幾何體是由一個(gè)直三棱柱ADE﹣BCF和一個(gè)正四棱錐P﹣ABCD組合而成,AD⊥AF,AE=AD=2.
(1)證明:平面PAD⊥平面ABFE;
(2)求正四棱錐P﹣ABCD的高h(yuǎn),使得二面角C﹣AF﹣P的余弦值是 .
【考點(diǎn)】二面角的平面角及求法;平面與平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)證明:AD⊥平面ABFE,即可證明平面PAD⊥平面ABFE;
(Ⅱ)建立空間坐標(biāo)系,求出平面的法向量,利用向量法建立方程關(guān)系即可求正四棱錐P﹣ABCD的高.
【解答】(Ⅰ)證明:直三棱柱ADE﹣BCF中,AB⊥平面ADE,
所以:AB⊥AD,又AD⊥AF,
所以:AD⊥平面ABFE,AD⊂平面PAD,
所以:平面PAD⊥平面ABFE….
(Ⅱ)∵AD⊥平面ABFE,∴建立以A為坐標(biāo)原點(diǎn),AB,AE,AD分別為x,y,z軸的空間直角坐標(biāo)系如圖:
設(shè)正四棱錐P﹣ABCD的高為h,AE=AD=2,
則A(0,0,0),F(xiàn)(2,2,0),C(2,0,2),
=(2,2,0), =(2,0,2), =(1,﹣h,1),
=(x,y,z)是平面AFC的法向量,則 ,
令x=1,則y=z=﹣1,即 =(1,﹣1,﹣1),
設(shè) =(x,y,z)是平面ACP的法向量,
則 ,令x=1,則y=﹣1,z=﹣1﹣h,即 =(1,﹣1,﹣1﹣h),
∵二面角C﹣AF﹣P的余弦值是 .
∴cos< , >= = = .
得h=1或h=﹣ (舍)
則正四棱錐P﹣ABCD的高h(yuǎn)=1.
20.已知函數(shù)f(x)=eax(其中e=2.71828…), .
(1)若g(x)在[1,+∞)上是增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)當(dāng) 時(shí),求函數(shù)g(x)在[m,m+1](m>0)上的最小值.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性得到a≥ 在x∈[1,+∞)上恒成立,而 ≤1,從而求出a的范圍即可;
(2)將a的值代入g(x),通過討論m的范圍,判斷出g(x)的單調(diào)性,從而求出對(duì)應(yīng)的g(x)的最小值即可.
【解答】解:(1)由題意得g(x)= = 在[1,+∞)上是增函數(shù),
故 = ≥0在[1,+∞)上恒成立,
即ax﹣1≥0在[1,+∞)恒成立,
a≥ 在x∈[1,+∞)上恒成立,而 ≤1,
∴a≥1;
(2)當(dāng)a= 時(shí),g(x)= ,g′(x)= ,
當(dāng)x>2時(shí),g′(x)>0,g(x)在[2,+∞)遞增,
當(dāng)x<2且x≠0時(shí),g′(x)<0,即g(x)在(0,2),(﹣∞,0)遞減,
又m>0,∴m+1>1,
故當(dāng)m≥2時(shí),g(x)在[m,m+1]上遞增,此時(shí),g(x)min=g(m)= ,
當(dāng)1
當(dāng)0
綜上,當(dāng)0
21.已知橢圓C: =1,點(diǎn)M(x0,y0)是橢圓C上一點(diǎn),圓M:(x﹣x0)2+(y﹣y0)2=r2.
(1)若圓M與x軸相切于橢圓C的右焦點(diǎn),求圓M的方程;
(2)從原點(diǎn)O向圓M:(x﹣x0)2+(y﹣y0)2= 作兩條切線分別與橢圓C交于P,Q兩點(diǎn)(P,Q不在坐標(biāo)軸上),設(shè)OP,OQ的斜率分別為k1,k2.
①試問k1k2是否為定值?若是,求出這個(gè)定值;若不是,說明理由;
②求|OP|•|OQ|的最大值.
【考點(diǎn)】橢圓的簡單性質(zhì).
【分析】(1)先求出圓心M( , ),由此能求出圓M的方程.
(2)①推導(dǎo)出k1,k2是方程 =0的兩根,由此能利用韋達(dá)定理能求出k1k2為定值.
?、谠O(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),聯(lián)立 ,由此利用橢圓性質(zhì),結(jié)合已知條件能求出|OP|•|OQ|的最大值.
【解答】解:(1)橢圓C右焦點(diǎn)的坐標(biāo)為( ,0),
∴圓心M( , ),
∴圓M的方程為(x﹣ )2+(y± )2= .
(2)①∵圓M與直線OP:y=k1x相切,∴ = ,
即(4﹣5 ) +10x0y0k1+4﹣5y02=0,
同理,(4﹣5x02)k2+10x0y0k+4﹣5 =0,
∴k1,k2是方程 =0的兩根,
∴k1k2= = = =﹣ .
?、谠O(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),聯(lián)立 ,
解得 , ,
同理, , ,
∴(|PQ|•|OQ|)2=( )•( )
= • = ≤ = ,
當(dāng)且僅當(dāng)k1=± 時(shí),取等號(hào),
∴|OP|•|OQ|的最大值為 .
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