平利县第二中学2018-2019学年上学期高三数学10月月考试题
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平利县第二中学2018-2019学年上学期高三数学10月月考试题 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 已知函数()21
11
x f x x ++=
+,则曲线()y f x =在点()()11f ,处切线的斜率为( ) A .1 B .1- C .2 D .2- 2. 已知数列{}n a 是各项为正数的等比数列,点22(2,log )M a 、25(5,log )N a 都在直线1y x =-上,则数列
{}n a 的前n 项和为( )
A .22n
- B .1
2
2n +- C .21n - D .121n +-
3. 已知f (x )=m •2x +x 2+nx ,若{x|f (x )=0}={x|f (f (x ))=0}≠∅,则m+n 的取值范围为( ) A .(0,4) B .[0,4) C .(0,5] D .[0,5]
4. 设m 是实数,若函数f (x )=|x ﹣m|﹣|x ﹣1|是定义在R 上的奇函数,但不是偶函数,则下列关于函数f (x )的性质叙述正确的是( )
A .只有减区间没有增区间
B .是f (x )的增区间
C .m=±1
D .最小值为﹣3
5
. 已知向量=(﹣1,3),=(x ,2),且,则x=( )
A .
B .
C .
D .
6. 已知数列{}n a 的首项为11a =,且满足111
22
n n n a a +=
+,则此数列的第4项是( ) A .1 B .12 C. 34 D .5
8
7. 已知a=log 20.3,b=20.1,c=0.21.3,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .c <a <b C .a <c <b D .b <c <a 8. 设集合3|01x A x x -⎧
⎫
=<⎨⎬+⎩⎭
,集合(){}2|220B x x a x a =+++>,若 A B ⊆,则的取值范围 ( )
A .1a ≥
B .12a ≤≤ C.a 2≥ D .12a ≤< 9. 已知三棱锥S AB
C -外接球的表面积为32π,0
90ABC ∠=,三棱锥S ABC -的三视图如图 所示,则其侧视图的面积的最大值为( )
A .4
B .
C .8
D .
10.已知实数y x ,满足不等式组⎪⎩
⎪
⎨⎧≤-≥+≤-5342y x y x x y ,若目标函数mx y z -=取得最大值时有唯一的最优解)3,1(,则
实数m 的取值范围是( )
A .1-<m
B .10<<m
C .1>m
D .1≥m
【命题意图】本题考查了线性规划知识,突出了对线性目标函数在给定可行域上最值的探讨,该题属于逆向问题,重点把握好作图的准确性及几何意义的转化,难度中等. 11.下列命题中正确的是( )
A .若命题p 为真命题,命题q 为假命题,则命题“p ∧q ”为真命题
B .命题“若xy=0,则x=0”的否命题为:“若xy=0,则x ≠0”
C .
“
”是
“
”的充分不必要条件
D .命题“∀x ∈R ,2x >0”的否定是
“”
12
.函数的零点所在区间为( )
A .(3,4)
B .(2,3)
C .(1,2)
D .(0,1)
二、填空题
13
.在数列
中,则实数a= ,b= .
14.在直角梯形,,DC//AB,AD DC 1,AB 2,E,F ABCD AB AD ⊥===分别为,AB AC 的中点,
点P 在以A 为圆心,AD 为半径的圆弧DE 上变动(如图所示).若AP ED AF λμ=+,其中,R λμ∈, 则2λμ-的取值范围是___________.
15.设向量a=(1,-1),b=(0,t),若(2a+b)·a=2,则t=________.
16.△ABC中,,BC=3,,则∠C=.
17.等比数列{a n}的前n项和S n=k1+k2·2n(k1,k2为常数),且a2,a3,a4-2成等差数列,则a n=________.三、解答题
18.已知条件
4
:1
1
p
x
≤-
-
,条件22
:q x x a a
+<-,且p是的一个必要不充分条件,求实数
的取值范围.
19.(本小题满分12分)设f(x)=-x2+ax+a2ln x(a≠0).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)是否存在a>0,使f(x)∈[e-1,e2]对于x∈[1,e]时恒成立,若存在求出a的值,若不存在说明理由.20.(本小题满分12分)某旅行社组织了100人旅游散团,其年龄均在[10,60]岁间,旅游途中导游发现该
旅游散团人人都会使用微信,所有团员的年龄结构按[10,20),[20,30),[30,40),[40,50),[50,60]分成5组,分
A B C D E,其频率分布直方图如下图所示.
别记为,,,,
(Ⅰ)根据频率分布直方图,估计该旅游散团团员的平均年龄;
C D E三组中用分层抽样的方法抽取了6名团员负责全团协调,然后从这6名团员中(Ⅱ)该团导游首先在,,
随机选出2名团员为主要协调负责人,求选出的2名团员均来自C组的概率.
21.
22.已知函数f(x)=lnx﹣a(1﹣),a∈R.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)的最小值为0.
(i)求实数a的值;
(ii)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=f(a n)+2,记[x]表示不大于x的最大整数,求证:n>1时[a n]=2.
23.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=6,D、E分别是AC、AB上的点,且DE∥BC,将△ADE 沿DE折起到△A1DE的位置,使A1D⊥CD,如图
2.
(Ⅰ)求证:平面A1BC⊥平面A1DC;
(Ⅱ)若CD=2,求BD与平面A1BC所成角的正弦值;
(Ⅲ)当D点在何处时,A1B的长度最小,并求出最小值.
平利县第二中学2018-2019学年上学期高三数学10月月考试题(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】A 【解析】
试题分析:由已知得()2112x f x x x -==-,则()21
'f x x
=,所以()'11f =. 考点:1、复合函数;2、导数的几何意义. 2. 【答案】C
【解析】解析:本题考查等比数列的通项公式与前n 项和公式.22log 1a =,25log 4a =,∴22a =,516a =,∴11a =,2q =,数列{}n a 的前n 项和为21n
-,选C .
3. 【答案】B
【解析】解:设x 1∈{x|f (x )=0}={x|f (f (x ))=0}, ∴f (x 1)=f (f (x 1))=0, ∴f (0)=0, 即f (0)=m=0, 故m=0;
故f (x )=x 2
+nx ,
f (f (x ))=(x 2+nx )(x 2+nx+n )=0, 当n=0时,成立;
当n ≠0时,0,﹣n 不是x 2
+nx+n=0的根, 故△=n 2
﹣4n <0,
故0<n <4;
综上所述,0≤n+m <4; 故选B .
【点评】本题考查了函数与集合的关系应用及分类讨论的思想应用,同时考查了方程的根的判断,属于中档题.
4. 【答案】B
【解析】解:若f (x )=|x ﹣m|﹣|x ﹣1|是定义在R 上的奇函数, 则f (0)=|m|﹣1=0,则m=1或m=﹣1,
当m=1时,f (x )=|x ﹣1|﹣|x ﹣1|=0,此时为偶函数,不满足条件, 当m=﹣1时,f (x )=|x+1|﹣|x ﹣1|,此时为奇函数,满足条件, 作出函数f (x )的图象如图: 则函数在上为增函数,最小值为﹣2, 故正确的是B ,
故选:B
【点评】本题主要考查函数的奇偶性的应用,根据条件求出m的值是解决本题的关键.注意使用数形结合进行求解.
5.【答案】C
【解析】解:∵,
∴3x+2=0,
解得x=﹣.
故选:C.
【点评】本题考查了向量共线定理、方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.【答案】B
【解析】
7.【答案】C
【解析】解:由对数和指数的性质可知,
∵a=log20.3<0
b=20.1>20=1
c=0.21.3 <0.20=1
∴a<c<b
故选C.
8. 【答案】A 【解析】
考
点:集合的包含关系的判断与应用.
【方法点晴】本题主要考查了集合的包含关系的判定与应用,其中解答中涉及到分式不等式的求解,一元二次不等式的解法,集合的子集的相关的运算等知识点的综合考查,着重考查了转化与化归思想、分类讨论思想的应用,以及学生的推理与运算能力,属于中档试题,本题的解答中正确求解每个不等式的解集是解答的关键. 9. 【答案】A 【解析】
考
点:三视图.
【方法点睛】本题主要考查几何体的三视图,空间想象能力.空间几何体的三视图是分别从空间几何体的正面,左面,上面用平行投影的方法得到的三个平面投影图.因此在分析空间几何体的三视图时,先根据俯视图确定几何体的底面,然后根据正视图或侧视图确定几何体的侧棱与侧面的特征,调整实线和虚线所对应的棱,面的位置,再确定几何体的形状,即可得到结果. 要能够牢记常见几何体的三视图. 10.【答案】C
【解析】画出可行域如图所示,)3,1(A ,要使目标函数mx y z -=取得最大值时有唯一的最优解)3,1(,则需直线l 过点A 时截距最大,即z 最大,此时1>l k 即可.
11.【答案】D
【解析】解:若命题p为真命题,命题q为假命题,则命题“p∧q”为假命题,故A不正确;命题“若xy=0,则x=0”的否命题为:“若xy≠0,则x≠0”,故B不正确;
“”⇒“+2kπ,或,k∈Z”,
“”⇒“”,
故“”是“”的必要不充分条件,故C不正确;
命题“∀x∈R,2x>0”的否定是“”,故D正确.
故选D.
【点评】本题考查命题的真假判断,是基础题,解题时要认真审题,仔细解答.
12.【答案】B
【解析】解:函数的定义域为(0,+∞),易知函数在(0,+∞)上单调递增,
∵f(2)=log32﹣1<0,f(3)=log33﹣>0,
∴函数f(x)的零点一定在区间(2,3),
故选:B.
【点评】本题考查函数的单调性,考查零点存在定理,属于基础题.
二、填空题
13.【答案】a=,b=.
【解析】解:由5,10,17,a﹣b,37知,
a﹣b=26,
由3,8,a+b,24,35知,
a+b=15,
解得,a=,b=;
故答案为:,.
【点评】本题考查了数列的性质的判断与归纳法的应用.
-
14.【答案】[]1,1
【解析】
考点:向量运算.
【思路点晴】本题主要考查向量运算的坐标法. 平面向量的数量积计算问题,往往有两种形式,一是利用数量积的定义式,二是利用数量积的坐标运算公式,涉及几何图形的问题,先建立适当的平面直角坐标系,可起到化繁为简的妙用. 利用向量夹角公式、模公式及向量垂直的充要条件,可将有关角度问题、线段长问题及垂直问题转化为向量的数量积来解决.
15.【答案】
【解析】(2a+b)·a=(2,-2+t)·(1,-1)
=2×1+(-2+t)·(-1)
=4-t=2,∴t=2.
答案:2
16.【答案】
【解析】解:由,a=BC=3,c=,
根据正弦定理=得:
sinC==,
又C 为三角形的内角,且c <a ,
∴0<∠C <
, 则∠C=. 故答案为:
【点评】此题考查了正弦定理,以及特殊角的三角函数值,正弦定理很好的建立了三角形的边角关系,熟练掌握正弦定理是解本题的关键,同时注意判断C 的范围.
17.【答案】
【解析】当n =1时,a 1=S 1=k 1+2k 2,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(k 1+k 2·2n )-(k 1+k 2·2n -1)=k 2·2n -1, ∴k 1+2k 2=k 2·20,即k 1+k 2=0,①
又a 2,a 3,a 4-2成等差数列.
∴2a 3=a 2+a 4-2,
即8k 2=2k 2+8k 2-2.②
由①②联立得k 1=-1,k 2=1,
∴a n =2n -1.
答案:2n -1
三、解答题
18.【答案】[]1,2-.
【解析】
试题分析:先化简条件p 得31x -≤<,分三种情况化简条件,由p 是的一个必要不充分条件,可分三种情况列不等组,分别求解后求并集即可求得符合题意的实数的取值范围.
试题解析:由
411
x ≤--得:31p x -≤<,由22x x a a +<-得()()10x a x a +--<⎡⎤⎣⎦,当12a =时,:q ∅;当12a <时,():1,q a a --;当12
a >时,():,1q a a -- 由题意得,p 是的一个必要不充分条件, 当12a =时,满足条件;当12a <时,()[)1,3,1a a --⊆-得11,2a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭
, 当12a >时,()[),13,1a a --⊆-得1,22a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦ 综上,[]1,2a ∈-. 考点:1、充分条件与必要条件;2、子集的性质及不等式的解法.
【方法点睛】本题主要考查子集的性质及不等式的解法、充分条件与必要条件,属于中档题,判断p是的什么条件,需要从两方面分析:一是由条件p能否推得条件,二是由条件能否推得条件p.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想把抽象、复杂问题形象化、直观化外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题.本题的解答是根据集合思想解不等式求解的.
19.【答案】
【解析】解:(1)f(x)=-x2+ax+a2ln x的定义域为{x|x>0},f′(x)=-2x+a+a 2
x
=-2(x+a
2
)(x-a)
x.
①当a<0时,由f′(x)<0得x>-a
2
,
由f′(x)>0得0<x<-a
2.
此时f(x)在(0,-a
2
)上单调递增,
在(-a
2
,+∞)上单调递减;
②当a>0时,由f′(x)<0得x>a,
由f′(x)>0得0<x<a,
此时f(x)在(0,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减.
(2)假设存在满足条件的实数a,
∵x∈[1,e]时,f(x)∈[e-1,e2],
∴f(1)=-1+a≥e-1,即a≥e,①
由(1)知f(x)在(0,a)上单调递增,
∴f(x)在[1,e]上单调递增,
∴f(e)=-e2+a e+e2≤e2,即a≤e,②
由①②可得a=e,
故存在a=e,满足条件.
20.【答案】
【解析】【命题意图】本题考查频率分布直方图与平均数、分层抽样、古典概型等基础知识,意在考查审读能力、识图能力、获取数据信息的能力.
21.【答案】一个盒子中装有大量形状大小一样但重量不尽相同的小球,从中随机抽取50个作为样本,称出它们的重量(单位:克),重量分组区间为[5,15],(15,25],(25,35],(35,45],由此得到样本的重量频率分布直方图(如图),
(1)求a的值,并根据样本数据,试估计盒子中小球重量的众数与平均值;
(2)从盒子中随机抽取3个小球,其中重量在[5,15]内的小球个数为X,求X的分布列和数学期望.(以直方图中的频率作为概率)
【考点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差.
【专题】概率与统计.
【分析】(1)求解得a=0.03,由最高矩形中点的横坐标为20,可估计盒子中小球重量的众数约为20
根据平均数值公式求解即可.
(2)X~B(3,),根据二项分布求解P(X=0),P(X=1),P(X=2)=,P(X=3),列出分布列,
求解数学期望即可.
【解析】解:(1)由题意得,(0.02+0.032+a+0.018)×10=1
解得a=0.03;
又由最高矩形中点的横坐标为20,
可估计盒子中小球重量的众数约为20,
而50个样本小球重量的平均值为:
=0.2×10+0.32×20+0.3×30+0.18×40=24.6(克)
故估计盒子中小球重量的平均值约为24.6克.
(2)利用样本估计总体,该盒子中小球的重量在[5,15]内的0.2;
则X~B(3,),
X=0,1,2,3;
P(X=0)=×()3=;
P(X=1)=×()2×=;
P(X=2)=×()×()2=;
P(X=3)=×()3=,
∴X的分布列为:
0 1 2 3
即E(X)=0×=.
【点评】本题考查了离散型的随机变量及概率分布列,数学期望的求解,注意阅读题意,得出随机变量的数值,准确求解概率,难度不大,需要很好的计算能力
22.【答案】
【解析】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=﹣=.
当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在区间(0,+∞)内单调递增;
当a>0时,由f′(x)>0,解得x>a;由f′(x)<0,解得0<x<a.
所以f(x)的单调递增区间为(a,+∞),单调递减区间为(0,a).
综上述:a≤0时,f(x)的单调递增区间是(0,+∞);
a>0时,f(x)的单调递减区间是(0,a),单调递增区间是(a,+∞).
(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知,当a≤0时,f(x)无最小值,不合题意;
当a>0时,[f(x)]min=f(a)=1﹣a+lna=0,
令g(x)=1﹣x+lnx(x>0),则g′(x)=﹣1+=,
由g ′(x )>0,解得0<x <1;由g ′(x )<0,解得x >1.
所以g (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
故[g (x )]max =g (1)=0,即当且仅当x=1时,g (x )=0.
因此,a=1.
(ⅱ)因为f (x )=lnx ﹣1+,所以a n+1=f (a n )+2=1++lna n .
由a 1=1得a 2=2于是a 3=+ln2.因为<ln2<1,所以2<a 3<.
猜想当n ≥3,n ∈N 时,2<a n <.
下面用数学归纳法进行证明.
①当n=3时,a 3=+ln2,故2<a 3<.成立.
②假设当n=k (k ≥3,k ∈N )时,不等式2<a k <成立.
则当n=k+1时,a k+1=1++lna k ,
由(Ⅰ)知函数h (x )=f (x )+2=1++lnx 在区间(2,)单调递增,
所以h (2)<h (a k )<h (),又因为h (2)=1++ln2>2,
h ()=1++ln <1++1<.
故2<a k+1<成立,即当n=k+1时,不等式成立.
根据①②可知,当n ≥3,n ∈N 时,不等式2<a n <成立.
综上可得,n >1时[a n ]=2.
【点评】本题主要考查函数的导数、导数的应用等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识等,
考查函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想、有限与无限思想等,属难题.
23.【答案】
【解析】
【分析】(Ⅰ)在图1中,△ABC 中,由已知可得:AC ⊥DE .在图2中,DE ⊥A 1D ,DE ⊥DC ,即可证明DE ⊥平面A 1DC ,再利用面面垂直的判定定理即可证明.
(Ⅱ)如图建立空间直角坐标系,设平面A1BC的法向量为,利用,BE与平面所成角的正弦值为.
(Ⅲ)设CD=x(0<x<6),则A1D=6﹣x,利用=
(0<x<6),即可得出.
【解答】(Ⅰ)证明:在图1中,△ABC中,DE∥BC,AC⊥BC,则AC⊥DE,
∴在图2中,DE⊥A1D,DE⊥DC,
又∵A1D∩DC=D,∴DE⊥平面A1DC,
∵DE∥BC,∴BC⊥平面A1DC,
∵BC⊂平面A1BC,∴平面A1BC⊥平面A1DC.
(Ⅱ)解:如图建立空间直角坐标系:A1(0,0,4)B(3,2,0),C(0,2,0),D(0,0,0),
E(2,0,0).
则,,
设平面A1BC的法向量为
则,解得,即
则BE与平面所成角的正弦值为
(Ⅲ)解:设CD=x(0<x<6),则A1D=6﹣x,在(2)的坐标系下有:A1(0,0,6﹣x),B(3,x,0),∴==(0<x<6),
即当x=3时,A1B长度达到最小值,最小值为.。