东乌珠穆沁旗外国语学校2018-2019学年高三上学期11月月考数学试卷含答案
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东乌珠穆沁旗外国语学校2018-2019学年高三上学期11月月考数学试卷含答案
一、选择题
1. 设有直线m 、n 和平面α、β,下列四个命题中,正确的是( ) A .若m ∥α,n ∥α,则m ∥n B .若m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β C .若α⊥β,m ⊂α,则m ⊥β
D .若α⊥β,m ⊥β,m ⊄α,则m ∥α
2. 已知α
是三角形的一个内角,且,则这个三角形是( )
A .钝角三角形
B .锐角三角形
C .不等腰的直角三角形
D .等腰直角三角形
3. 设集合
,,则( )
A
B
C D
4. 设函数f ′(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (﹣2)=0,当x >0时,xf ′(x )﹣f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )
A .(﹣∞,﹣2)∪(0,2)
B .(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)
C .(﹣2,0)∪(2,+∞)
D .(﹣2,
0)∪(0,2)
5. 直线l ⊂平面α,直线m ⊄平面α,命题p :“若直线m ⊥α,则m ⊥l ”的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为( ) A .0
B .1
C .2
D .3
6. 设a=lge ,b=(lge )2,
c=lg
,则( )
A .a >b >c
B .c >a >b
C .a >c >b
D .c >b >a
7. 设f (x )=(e -x -e x )(12x +1-1
2
),则不等式f (x )<f (1+x )的解集为( )
A .(0,+∞)
B .(-∞,-1
2
)
C .(-12,+∞)
D .(-1
2
,0)
8. 如图,一隧道截面由一个长方形和抛物线构成现欲在随道抛物线拱顶上安装交通信息采集装置若位置C 对隧道底AB 的张角θ最大时采集效果最好,则采集效果最好时位置C 到AB 的距离是( )
A .
2m B .
2m C .4 m D .6 m
班级_______________ 座号______ 姓名_______________ 分数_______________
___________________________________________________________________________________________________
9. 不等式的解集是( )
A .{x|≤x ≤2}
B .{x|≤x <2}
C .{x|x >2或x ≤}
D .{x|x ≥}
10.在等比数列}{n a 中,821=+n a a ,8123=⋅-n a a ,且数列}{n a 的前n 项和121=n S ,则此数列的项数n 等于( )
A .4
B .5
C .6
D .7
【命题意图】本题考查等比数列的性质及其通项公式,对逻辑推理能力、运算能力及分类讨论思想的理解有一定要求,难度中等.
11.已知双曲线
﹣
=1(a >0,b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线右支上存在一点P ,使得F 2
关于直线PF 1的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( )
A .1<e <
B .e >
C .e >
D .1<e <
12.已知P (x ,y )为区域内的任意一点,当该区域的面积为4时,z=2x ﹣y 的最大值是( )
A .6
B .0
C .2
D .2
二、填空题
13.已知(ax+1)5的展开式中x 2的系数与
的展开式中x 3
的系数相等,则a= .
14.1F ,2F 分别为双曲线22
221x y a b
-=(a ,0b >)的左、右焦点,点P 在双曲线上,满足120PF PF ⋅=,
若12PF F ∆,则该双曲线的离心率为______________.
【命题意图】本题考查双曲线的几何性质,直角三角形内切圆半径与外接圆半径的计算等基础知识,意在考查基本运算能力及推理能力.
15.在直三棱柱中,∠ACB=90°,AC=BC=1,侧棱AA 1=,M 为A 1B 1的中点,则AM 与平面AA 1C 1C 所成
角的正切值为( )
A .
B .
C .
D . 16.给出下列命题:
①存在实数α,使
②函数是偶函数
③
是函数
的一条对称轴方程
④若α、β是第一象限的角,且α<β,则sin α<sin β
其中正确命题的序号是 .
17.圆柱形玻璃杯高8cm ,杯口周长为12cm ,内壁距杯口2cm 的点A 处有一点蜜糖.A 点正对面的外壁(不是A 点的外壁)距杯底2cm 的点B 处有一小虫.若小虫沿杯壁爬向蜜糖饱食一顿,最少要爬多少 cm .(不计杯壁厚度与小虫的尺寸)
18.【2017-2018第一学期东台安丰中学高三第一次月考】在平面直角坐标系xOy 中,直线l 与函数
()()2220f x x a x =+>和()()3220g x x a x =+>均相切(其中a 为常数),切点分别为()11,A x y 和()22,B x y ,则12x x +的值为__________. 三、解答题
19.如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB=AD ,∠BAD=60°,E 、F 分别是AP 、AD 的中点,求证:
(1)直线EF ∥平面PCD ; (2)平面BEF ⊥平面PAD .
20.已知函数
(a ≠0)是奇函数,并且函数f (x )的图象经过点(1,3),
(1)求实数a ,b 的值; (2)求函数f (x )的值域.
21.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C,AB=3,BC=5.
(Ⅰ)求证:AA1⊥平面ABC;
(Ⅱ)求证二面角A1﹣BC1﹣B1的余弦值;
(Ⅲ)证明:在线段BC1上存在点D,使得AD⊥A1B,并求的值.
22.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,该椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线y=x+相切.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)如图,若斜率为k(k≠0)的直线l与x轴,椭圆C顺次交于P,Q,R(P点在椭圆左顶点的左侧)且∠RF1F2=∠PF1Q,求证:直线l过定点,并求出斜率k的取值范围.
23.(本小题满分12分)
如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的菱形,且60o
ABC ∠=,侧面PDC 为等边三角形,
且与底面ABCD 垂直,M 为PB 的中点. (Ⅰ)求证:PA ⊥DM ;
(Ⅱ)求直线PC 与平面DCM 所成角的正弦值.
24.(本小题满分12分)已知圆()()22
:1225C x y -+-=,直线
()()():211740L m x m y m m R +++--=∈.
(1)证明: 无论m 取什么实数,L 与圆恒交于两点; (2)求直线被圆C 截得的弦长最小时L 的方程.
东乌珠穆沁旗外国语学校2018-2019学年高三上学期11月月考数学试卷含答案(参考答案)一、选择题
1.【答案】D
【解析】解:A不对,由面面平行的判定定理知,m与n可能相交,也可能是异面直线;B不对,由面面平行的判定定理知少相交条件;
C不对,由面面垂直的性质定理知,m必须垂直交线;
故选:D.
2.【答案】A
【解析】解:∵(sinα+cosα)2=,∴2sinαcosα=﹣,
∵α是三角形的一个内角,则sinα>0,
∴cosα<0,
∴α为钝角,∴这个三角形为钝角三角形.
故选A.
【点评】把和的形式转化为乘积的形式,易于判断三角函数的符号,进而判断出角的范围,最后得出三角形的形状.
3.【答案】C
【解析】送分题,直接考察补集的概念,,故选C。
4.【答案】A
【解析】解:设g(x)=,则g(x)的导数为:
g′(x)=,
∵当x>0时总有xf′(x)﹣f(x)<0成立,
即当x>0时,g′(x)<0,
∴当x>0时,函数g(x)为减函数,
又∵g(﹣x)====g(x),
∴函数g(x)为定义域上的偶函数,
∴x<0时,函数g(x)是增函数,
又∵g(﹣2)==0=g(2),
∴x>0时,由f(x)>0,得:g(x)<g(2),解得:0<x<2,
x<0时,由f(x)>0,得:g(x)>g(﹣2),解得:x<﹣2,
∴f(x)>0成立的x的取值范围是:(﹣∞,﹣2)∪(0,2).
故选:A.
5.【答案】B
【解析】解:∵直线l ⊂平面α,直线m ⊄平面α,命题p :“若直线m ⊥α,则m ⊥l ”, ∴命题P 是真命题,∴命题P 的逆否命题是真命题; ¬P :“若直线m 不垂直于α,则m 不垂直于l ”,
∵¬P 是假命题,∴命题p 的逆命题和否命题都是假命题. 故选:B .
6. 【答案】C
【解析】解:∵1<e <3<
,
∴0<lge <1,∴lge >lge >(lge )2
.
∴a >c >b . 故选:C .
【点评】本题主要考查对数的单调性.即底数大于1时单调递增,底数大于0小于1时单调递减.
7. 【答案】
【解析】选C.f (x )的定义域为x ∈R ,
由f (x )=(e -x -e x )(12x +1-1
2)得
f (-x )=(e x -e -x )(12-x +1-1
2)
=(e
x
-e -x )(
-1
2x +1+12) =(e -x -e x )(12x +1-1
2)=f (x ),
∴f (x )在R 上为偶函数,
∴不等式f (x )<f (1+x )等价于|x |<|1+x |,
即x 2<1+2x +x 2,∴x >-1
2
,
即不等式f (x )<f (1+x )的解集为{x |x >-1
2
},故选C.
8. 【答案】A
【解析】解:建立如图所示的坐标系,设抛物线方程为x 2
=﹣2py (p >0), 将点(4,﹣4)代入,可得p=2,
所以抛物线方程为x 2
=﹣4y ,
设C (x ,y )(y >﹣6),则
由A (﹣4,﹣6),B (4,﹣6),可得k CA =
,k CB =
,
∴tan∠BCA===,
令t=y+6(t>0),则tan∠BCA==≥
∴t=2时,位置C对隧道底AB的张角最大,
故选:A.
【点评】本题考查抛物线的方程与应用,考查基本不等式,确定抛物线的方程及tan∠BCA,正确运用基本不等式是关键.
9.【答案】B
【解析】解:不等式,
移项得:,即≤0,
可化为:或
解得:≤x<2,
则原不等式的解集为:≤x<2
故选B.
【点评】此题考查了其他不等式的解法,考查了转化及分类讨论的数学思想,是高考中常考的题型.学生进行不等式变形,在不等式两边同时除以﹣1时,注意不等号方向要改变.
10.【答案】B
11.【答案】B
【解析】解:设点F2(c,0),
由于F2关于直线PF1的对称点恰在y轴上,不妨设M在正半轴上,由对称性可得,MF1=F1F2=2c,
则MO==c,∠MF
F2=60°,∠PF1F2=30°,
1
设直线PF1:y=(x+c),
代入双曲线方程,可得,(3b2﹣a2)x2﹣2ca2x﹣a2c2﹣3a2b2=0,
则方程有两个异号实数根,
则有3b2﹣a2>0,即有3b2=3c2﹣3a2>a2,即c>a,
则有e=>.
故选:B.
12.【答案】A
解析:解:由作出可行域如图,
由图可得A(a,﹣a),B(a,a),
由,得a=2.
∴A(2,﹣2),
化目标函数z=2x﹣y为y=2x﹣z,
∴当y=2x﹣z过A点时,z最大,等于2×2﹣(﹣2)=6.
故选:A.
二、填空题
13.【答案】.
【解析】解:(ax+1)5的展开式中x2的项为=10a2x2,x2的系数为10a2,
与的展开式中x3的项为=5x3,x3的系数为5,
∴10a2=5,
即a2=,解得a=.
故答案为:.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,利用展开式的通项公式确定项的系数是解决本题的关键.
14.1
【解析】
15.【答案】
【解析】解:法1:取A1C1的中点D,连接DM,
则DM∥C1B1,
在在直三棱柱中,∠ACB=90°,
∴DM⊥平面AA1C1C,
则∠MAD是AM与平面AA1C1C所的成角,
则DM=,AD===,
则tan∠MAD=.
法2:以C1点坐标原点,C1A1,C1B1,C1C分别为X,Y,Z轴正方向建立空间坐标系,
则∵AC=BC=1,侧棱AA
=,M为A1B1的中点,
1
∴=(﹣,,﹣),=(0,﹣1,0)为平面AA1C1C的一个法向量
设AM与平面AA1C1C所成角为θ,
则sinθ=||=
则tanθ=
故选:A
【点评】本题考查的知识点是直线与平面所成的角,其中利用定义法以及建立坐标系,求出直线的方向向量和平面的法向量,将线面夹角问题转化为向量夹角问题是解答本题的关键.
16.【答案】②③.
【解析】解:①∵sinαcosα=sin2α∈[,],∵>,∴存在实数α,使错误,故①错误,
②函数=cosx是偶函数,故②正确,
③当时,=cos(2×+)=cosπ=﹣1是函数的最小值,则是函数
的一条对称轴方程,故③正确,
④当α=,β=,满足α、β是第一象限的角,且α<β,但sinα=sinβ,即sinα<sinβ不成立,故④错误,
故答案为:②③.
【点评】本题主要考查命题的真假判断,涉及三角函数的图象和性质,考查学生的运算和推理能力.17.【答案】10cm
【解析】解:作出圆柱的侧面展开图如图所示,设A关于茶杯口的对称点为A′,则A′A=4cm,BC=6cm,∴A′C=8cm,
∴A′B==10cm.
故答案为:10.
【点评】本题考查了曲面的最短距离问题,通常转化为平面图形来解决.
18.【答案】56 27
【解析】
三、解答题
19.【答案】
【解析】证明:(1)在△PAD中,因为E,F分别为AP,AD的中点,所以EF∥PD.又因为EF不在平面PCD中,PD⊂平面PCD
所以直线EF∥平面PCD.
(2)连接BD.因为AB=AD,∠BAD=60°.
所以△ABD为正三角形.因为F是AD的中点,所以BF⊥AD.
因为平面PAD⊥平面ABCD,BF⊂平面ABCD,
平面PAD∩平面ABCD=AD,所以BF⊥平面PAD.
又因为BF⊂平面EBF,所以平面BEF⊥平面PAD.
【点评】本题是中档题,考查直线与平面平行,平面与平面的垂直的证明方法,考查空间想象能力,逻辑推理能力,常考题型.
20.【答案】
【解析】解:(1)∵函数是奇函数,则f(﹣x)=﹣f(x)
∴,
∵a≠0,∴﹣x+b=﹣x﹣b,∴b=0(3分)
又函数f(x)的图象经过点(1,3),
∴f(1)=3,∴,∵b=0,
∴a=2(6分)
(2)由(1)知(7分)
当x>0时,,当且仅当,
即时取等号(10分)
当x<0时,,∴
当且仅当,即时取等号(13分)
综上可知函数f(x)的值域为(12分)
【点评】本题主要考查函数的奇偶性和单调性的应用,转化函数研究性质是问题的关键.
21.【答案】
【解析】(I)证明:∵AA1C1C是正方形,∴AA1⊥AC.
又∵平面ABC⊥平面AA1C1C,平面ABC∩平面AA1C1C=AC,
∴AA1⊥平面ABC.
(II)解:由AC=4,BC=5,AB=3.
∴AC2+AB2=BC2,∴AB⊥AC.
建立如图所示的空间直角坐标系,则A1(0,0,4),B(0,3,0),B1(0,3,4),C1(4,0,4),
∴,,.
设平面A1BC1的法向量为,平面B1BC1的法向量为=(x2,y2,z2).
则,令y1=4,解得x1=0,z1=3,∴.
,令x2=3,解得y2=4,z2=0,∴.
===.
∴二面角A1﹣BC1﹣B1的余弦值为.
(III)设点D的竖坐标为t,(0<t<4),在平面BCC1B1中作DE⊥BC于E,可得D,
∴=,=(0,3,﹣4),
∵,∴,
∴,解得t=.
∴.
【点评】本题综合考查了线面垂直的判定与性质定理、面面垂直的性质定理、通过建立空间直角坐标系利用法向量求二面角的方法、向量垂直与数量积得关系等基础知识与基本方法,考查了空间想象能力、推理能力和计算能力.
22.【答案】
【解析】(Ⅰ)解:椭圆的左,右焦点分别为F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),
椭圆的离心率为
,即有=
,即a=
c ,b=
=c ,
以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆方程为x 2+y 2=b 2
,
直线y=x+与圆相切,则有=1=b ,
即有a=
,
则椭圆C 的方程为
+y 2=1;
(Ⅱ)证明:设Q (x 1,y 1),R (x 2,y 2),F 1(﹣1,0), 由∠RF 1F 2=∠PF 1Q ,可得直线QF 1和RF 1关于x 轴对称,
即有
+
=0,即
+
=0,
即有x 1y 2+y 2+x 2y 1+y 1=0,①
设直线PQ :y=kx+t ,代入椭圆方程,可得
(1+2k 2)x 2+4ktx+2t 2
﹣2=0,
判别式△=16k 2t 2﹣4(1+2k 2)(2t 2
﹣2)>0,
即为t 2
﹣2k 2
<1②
x 1+x 2=,x 1x 2=,③
y 1=kx 1+t ,y 2=kx 2+t ,
代入①可得,(k+t )(x 1+x 2)+2t+2kx 1x 2=0, 将③代入,化简可得t=2k ,
则直线l 的方程为y=kx+2k ,即y=k (x+2). 即有直线l 恒过定点(﹣2,0). 将t=2k 代入②,可得2k 2
<1,
解得﹣<k <0或0<k <.
则直线l 的斜率k 的取值范围是(﹣
,0)∪(0,
).
【点评】本题考查椭圆的方程和性质,主要是离心率的运用,注意运用直线和圆相切的条件,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题和易错题.
23.【答案】
【解析】由底面ABCD 为菱形且60o
ABC ∠=,∴ABC ∆,ADC ∆是等边三角形,
取DC 中点O ,有,OA DC OP DC ⊥⊥,
∴POA ∠为二面角P CD A --的平面角, ∴90o
POA ∠=.
分别以,,OA OC OP 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系如图,
则(0,1,0),
(0,1,0)A P D B C -. …… 3分
(Ⅰ)由M 为PB 中点,M ∴3
(DM =(3,0,3),PA =-0),0,DC PA DM PA DC =∴== ∴ PA ⊥DM …… 6分
(Ⅱ)由(0,2,0)DC =,0PA DC ⋅=,∴PA ⊥DC , ∴ 平面DCM 的法向量可取(3,0,PA = …… (0,1,PC =, 设直线PC 与平面DCM 所成角为θ则sin |cos ,||
|||||6PC PA PC PA PC PA θ⋅=<>===.即直线PC 与平面DCM .…… 12分 24.【答案】(1)证明见解析;(2)250x y --=.
【解析】
试题分析:(1)L 的方程整理为()()4270x y m x y +-++-=,列出方程组,得出直线过圆内一点,即可
证明;(2)由圆心()1,2M ,当截得弦长最小时, 则L AM ⊥,利用直线的点斜式方程,即可求解直线的方程.
1111]
(2)圆心()1,2M ,当截得弦长最小时, 则L AM ⊥, 由1
2
AM k =-
得L 的方程()123y x -=-即250x y --=. 考点:直线方程;直线与圆的位置关系.。