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文档介绍
2018年湖南省株洲市高考数学一模试卷(理科)
2018年湖南省株洲市高考数学一模试卷(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A={x|x<2},B={x|2x>1},则A∩B=( ) A.{x|0<x<2} B.{x|1<x<2} C.{x|x>0} D.{x|x<2} 2.(5分)已知,其中i为虚数单位,a∈R,则a=( ) A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣2 3.(5分)已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和.若a1+a3=5,a1a3=4,则S6=( ) A.31 B.32 C.63 D.64 4.(5分)如图所示,三国时代数学家赵爽在《周髀算经》中利用弦图,给出了勾股定理的绝妙证明.图中包含四个全等的直角三角形及一个小正方形(阴影).设直角三角形有一内角为30°,若向弦图内随机抛掷1000颗米粒(大小忽略不计),则落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为( ) A.134 B.866 C.300 D.500 5.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2﹣x,则不等式f(x)>0的解集用区间表示为( ) A.(﹣1,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(0,1) D.(﹣1,0)∪(1,+∞) 6.(5分)(1+x﹣x2)10展开式中x3的系数为( ) A.10 B.30 C.45 D.210 7.(5分)某三棱柱的三视图如图粗线所示,每个单元格的长度为1,则该三棱柱外接球的表面积为( ) A.4π B.8π C.12π D.16π 8.(5分)已知[x]表示不超过x的最大整数,如[0.5]=0,[1]=1,[2.4]=2.执行如图所示的程序框图,则输出S的值为( ) A.450 B.460 C.495 D.550 9.(5分)已知函数(m,n为整数)的图象如图所示,则m,n的值可能为( ) A.m=2,n=﹣1 B.m=2,n=1 C.m=1,n=1 D.m=1,n=﹣1 10.(5分)已知f(x)=cosωx,(ω>0)的图象关于点对称,且f(x)在区间上单调,则ω的值为( ) A.1 B.2 C. D. 11.(5分)已知抛物线和圆 ,直线y=k(x﹣1)与C1,C2依次相交于A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)四点(其中x1<x2<x3<x4),则|AB|•|CD|的值为( ) A.1 B.2 C. D.k2 12.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱长为6,且底面是边长为2的正三角形,用一平面截此棱柱,与侧棱AA1,BB1,CC1,分别交于三点M,N,Q,若△MNQ为直角三角形,则该直角三角形斜边长的最小值为( ) A. B.3 C. D.4 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△ABC是边长为2的等边三角形,E为边BC的中点,则= . 14.(5分)已知实数x,y满足,则z=2x+y的最大值为 . 15.(5分)已知双曲线E经过正方形的四个顶点,且双曲线的焦距等于该正方形的边长,则双曲线E的离心率为 . 16.(5分)如表给出一个“等差数阵”:其中每行、每列都是等差数列,aij表示位于第i行第j列的数.则112在这“等差数阵”中出现的次数为 . 4 7 10 … a1j … 7 12 17 … a2j … 10 17 24 … a3j … … … … … … … ai1 ai2 ai3 … aij … … … … … … … 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)在△ABC中,,点D在AB边上,且∠BCD为锐角,CD=2,△BCD的面积为4. (1)求cos∠BCD的值; (2)求边AC的长. 18.(12分)如图,在几何体ABCDEF中,四边形ADEF为矩形,四边形ABCD为梯形,AB∥CD,平面CBE与平面BDE垂直,且CB⊥BE. (1)求证:ED⊥平面ABCD; (2)若AB⊥AD,AB=AD=1,且平面BCE与平面ADEF所成锐二面角的余弦值为,求AF的长. 19.(12分)某协会对A,B两家服务机构进行满意度调查,在A,B两家服务机构提供过服务的市民中随机抽取了1000人,每人分别对这两家服务机构进行评分,满分均为60分. 整理评分数据,将分数以 10 为组距分成6 组:[0,10),[10,20),[20,30),[30,40),[40,50),[50,60],得到A服务机构分数的频数分布表,B服务机构分数的频率分布直方图: A服务机构分数的频数分布表 分数区间 频数 [0,10) 20 [10,20) 30 [20,30) 50 [30,40) 150 [40,50) 400 [50,60] 350 定义市民对服务机构评价的“满意度指数”如下: 分数 [0,30) [30,50) [50,60] 满意度指数 0 1 2 (1)在抽样的1000人中,求对B服务机构评价“满意度指数”为0的人数; (2)从在A,B两家服务机构都提供过服务的市民中随机抽取1人进行调查,试估计其对B服务机构评价的“满意度指数”比对A服务机构评价的“满意度指数”高的概率; (3)如果从A,B服务机构中选择一家服务机构,你会选择哪一家?说明理由. 20.(12分)已知椭圆与直线l:bx﹣ay=0都经过点.直线m与l平行,且与椭圆C交于A,B两点,直线MA,MB与x轴分别交于E,F两点. (1)求椭圆C的方程; (2)证明:△MEF为等腰三角形. 21.(12分)已知函数f(x)=lnx+a(x﹣1)2(a>0). (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)在区间(0,1)内有唯一的零点x0,证明:. 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)已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是 (t为参数). (1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,且,求直线的倾斜角α的值. [选修4-5:不等式选讲.] 23.已知函数f(x)=|2x+1|﹣|x|+a, (1)若a=﹣1,求不等式f(x)≥0的解集; (2)若方程f(x)=2x有三个不同的解,求a的取值范围. 2018年湖南省株洲市高考数学一模试卷(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A={x|x<2},B={x|2x>1},则A∩B=( ) A.{x|0<x<2} B.{x|1<x<2} C.{x|x>0} D.{x|x<2} 【解答】解:∵B={x|2x>1}={x|x>0}, ∴A∩B={x|0<x<2}, 故选:A 2.(5分)已知,其中i为虚数单位,a∈R,则a=( ) A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣2 【解答】解:由, 得2=(1﹣i)(a+i)=a+1+(1﹣a)i, ∴,即a=1. 故选:B. 3.(5分)已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和.若a1+a3=5,a1a3=4,则S6=( ) A.31 B.32 C.63 D.64 【解答】解:设公比为q,因为{an}是递增的等比数列,所以q>0.an>an﹣1 因为a1+a3=a1+a1q2=5,且a1>0,a3>0,又a1a3=a22=4, 所以得a1=1,a2=2,a3=4,q=2, 则S6=(1﹣q6)=q6﹣1=64﹣1=63. 故选 C• 4.(5分)如图所示,三国时代数学家赵爽在《周髀算经》中利用弦图,给出了勾股定理的绝妙证明.图中包含四个全等的直角三角形及一个小正方形(阴影).设直角三角形有一内角为30°,若向弦图内随机抛掷1000颗米粒(大小忽略不计),则落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为( ) A.134 B.866 C.300 D.500 【解答】解:设大正方形的边长为2x,则小正方形的边长为﹣x, 向弦图内随机抛掷1000颗米粒(大小忽略不计), 设落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为a, 则, 解得a=1000()≈134. 故选:A. 5.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2﹣x,则不等式f(x)>0的解集用区间表示为( ) A.(﹣1,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(0,1) D.(﹣1,0)∪(1,+∞) 【解答】解:根据题意,当x>0时,f(x)=x2﹣x, 若f(x)>0,则有x2﹣x>0,解可得x>1,即在(1,+∞)上,f(x)>0,反之在(0,1)上,f(x)<0, 又由函数为奇函数,则在(0,﹣1,)上,f(x)>0,在(﹣∞ ,﹣1)上,f(x)<0, 则不等式f(x)>0的解集为(﹣1,0)∪(1,+∞); 故选:D. 6.(5分)(1+x﹣x2)10展开式中x3的系数为( ) A.10 B.30 C.45 D.210 【解答】解:(1+x﹣x2)10=[1+(x﹣x2)]10 的展开式的通项公式为Tr+1=(x﹣x2)r. 对于(x﹣x2)r,通项公式为Tm+1=•xr﹣m.(﹣x2)m, 令r+m=3,根据0≤m≤r,r、m为自然数,求得,或. ∴(1+x﹣x2)10展开式中x3项的系数为=﹣90+120=30. 故选:B. 7.(5分)某三棱柱的三视图如图粗线所示,每个单元格的长度为1,则该三棱柱外接球的表面积为( ) A.4π B.8π C.12π D.16π 【解答】解:由三棱柱的三视图得该三棱柱是一个倒放的直三棱柱ABC﹣A1B1C1, 其中△ABC是等腰直角三角形,AB=AC=2,AB⊥AC, AA1⊥平面ABC,AA1=2,如图, ∴该三棱柱外接球的半径R===, ∴该三棱柱外接球的表面积: S=4πr2=4=12π. 故选:C. 8.(5分)已知[x]表示不超过x的最大整数,如[0.5]=0,[1]=1,[2.4]=2.执行如图所示的程序框图,则输出S的值为( ) A.450 B.460 C.495 D.550 【解答】解:模拟程序的运行,可得程序框图的功能是计算并输出S=[]+[]+[]+…+[]+[]的值, S=[]+[]+[]+…+[]+[]=10×0+10×1+10×2+…+10×9+10=10+20+30+…+90+10=460. 故选:B. 9.(5分)已知函数(m,n为整数)的图象如图所示,则m,n的值可能为( ) A.m=2,n=﹣1 B.m=2,n=1 C.m=1,n=1 D.m=1,n=﹣1 【解答】解:根据图象可得f(1)=∈(1,2),当n=﹣1时,不满足,故排除A,D; 当m=n=1时,f(x)=,恒成立, 故函数f(x)无极值点,故不符合题意, 故选:B 10.(5分)已知f(x)=cosωx,(ω>0)的图象关于点对称,且f(x)在区间上单调,则ω的值为( ) A.1 B.2 C. D. 【解答】解:f(x)的图象关于(,0)对称, ∴cosω=0,∴ω=+kπ,k∈Z, 解得ω=+,k∈Z; 令kπ≤ωx≤π+kπ,解得≤x≤+,k∈Z; ∴f(x)在[0,]上是单调减函数, ∵f(x)在(0,)上单调, ∴≤,解得ω≤; 又∵ω>0, ∴ω=. 故选:D. 11.(5分)已知抛物线和圆,直线y=k(x﹣1)与C1,C2依次相交于A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)四点(其中x1<x2<x3<x4),则|AB|•|CD|的值为( ) A.1 B.2 C. D.k2 【解答】解:∵y2=4x,焦点F(1,0),准线 l0:x=﹣1. 由定义得:|AF|=xA+1, 又∵|AF|=|AB|+1,∴|AB|=xA, 同理:|CD|=xD, 由题意可知直线l的斜率存在且不等于0, 则直线l的方程为:y=k(x﹣1)代入抛物线方程,得:k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0, ∴xAxD=1,则|AB|•|CD|=1. 综上所述,|AB|•|CD|=1, 故选:A. 12.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱长为6,且底面是边长为2的正三角形,用一平面截此棱柱,与侧棱AA1,BB1,CC1,分别交于三点M,N,Q,若△MNQ为直角三角形,则该直角三角形斜边长的最小值为( ) A. B.3 C. D.4 【解答】解:如图,不妨设N在B处,AM=h,CQ=m, 则有MB2=h2+4,BQ2=m2+4,MQ2=(h﹣m)2+4 由MB2=,=BQ2+MQ2⇒m2﹣hm+2=0. △=h2﹣8≥0⇒h2≥8 该直角三角形斜边MB=. 故选:C. 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△ABC是边长为2的等边三角形,E为边BC的中点,则= 3 . 【解答】解:∵E为等边三角形ABCBC的中点,∴∠BAE=30°,AE=, ∴=||||cos30°=2××cos30°=3, 故答案为:3. 14.(5分)已知实数x,y满足,则z=2x+y的最大值为 4 . 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分). 由z=2x+y得y=﹣2x+z, 平移直线y=﹣2x+z, 由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点C时,直线y=﹣2x+z的截距最大, 此时z最大. 由,解得C(2,0) 将C(2,0)的坐标代入目标函数z=2x+y, 得z=2×2+0=4.即z=2x+y的最大值为4. 故答案为:4. 15.(5分)已知双曲线E经过正方形的四个顶点,且双曲线的焦距等于该正方形的边长,则双曲线E的离心率为 . 【解答】解:根据题意,如图:设双曲线E经过的正方形的四个顶点为A、B、C、D, 其A在第一象限, 双曲线的两个焦点为F1、F2, 连接AF1, 若双曲线的焦距等于该正方形的边长,则有|F1F2|=2c, |AF2|=c, 则有|AF1|=c, 则2a=|AF1|﹣|AF2|=(﹣1)c, 则双曲线的离心率e==; 故答案为: 16.(5分)如表给出一个“等差数阵”:其中每行、每列都是等差数列,aij表示位于第i行第j列的数.则112在这“等差数阵”中出现的次数为 7 . 4 7 10 … a1j … 7 12 17 … a2j … 10 17 24 … a3j … … … … … … … ai1 ai2 ai3 … aij … … … … … … … 【解答】解:根据图象和每行、每列都是等差数列, 该等差数阵的第一行是首项为4,公差为3的等差数列:a1j=4+3(j﹣1), 第二行是首项为7,公差为5的等差数列:a2j=7+5(j﹣1) 第i行是首项为4+3(i﹣1),公差为2i+1的等差数列, 因此aij=4+3(i﹣1)+(2i+1)(j﹣1)=2ij+i+j, 要找112在该等差数阵中的位置,也就是要找正整数i,j,使得2ij+i+j=112, 所以j=, 当i=1时,j=37, 当i=2时,j=22, 当i=4时,j=12, 当i=7时,j=7, 当i=12时,j=4, 当i=22时,j=2, 当i=37时,j=1. ∴112在这“等差数阵”中出现的次数为7. 故答案为:7. 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)在△ABC中,,点D在AB边上,且∠BCD为锐角,CD=2,△BCD的面积为4. (1)求cos∠BCD的值; (2)求边AC的长. 【解答】解:(1)∵, 则:, ∴. ∴; (2)在△BCD中,, 由余弦定理得:DB2=CD2+BC2﹣2CD•BC•cos∠BCD=16, 即DB=4, ∵DB2+CD2=BC2, ∴∠BCD=90°, 即△ACD为直角三角形, ∵A=30°, ∴AC=2CD=4. 18.(12分)如图,在几何体ABCDEF中,四边形ADEF为矩形,四边形ABCD为梯形,AB∥CD,平面CBE与平面BDE垂直,且CB⊥BE. (1)求证:ED⊥平面ABCD; (2)若AB⊥AD,AB=AD=1,且平面BCE与平面ADEF所成锐二面角的余弦值为,求AF的长. 【解答】证明:(1)因为平面CBE与平面BDE垂直, 且CB⊥BE,平面CBE与平面BDE的交线为BE, 所以CB⊥面BDE, 又ED⊂面BDE,所以,CB⊥ED, 在矩形ADEF中,ED⊥AD, 又四边形ABCD为梯形,AB∥CD,所以AD与CB相交, 故ED⊥平面ABCD. 解:(2)由(1)知,ED垂直DA,ED垂直DC,又AD垂直AB,AB平行CD,所以DC垂直DA, 如图,以D为坐标原点,DA、DC、DE分别为x,y,z轴建立空间坐标系 又CB⊥BD,∠CDB=45°,所以DC=2, 设DE=a,则B(1,1,0),C(0,2,0),E(0,0,a), =(﹣1,﹣1,a),=(﹣1,1,0) 设平面BEC的法向量为, 则,令x=1,则,所以平面BEC的法向量为, 平面ADEF的法向量为, 因为平面BCE与平面ADEF所成锐二面角的余弦值为, 则, 即,解得a=1,即AF=DE=1. 19.(12分)某协会对A,B两家服务机构进行满意度调查,在A,B两家服务机构提供过服务的市民中随机抽取了1000人,每人分别对这两家服务机构进行评分,满分均为60分. 整理评分数据,将分数以 10 为组距分成6 组:[0,10),[10,20),[20,30),[30,40),[40,50),[50,60],得到A服务机构分数的频数分布表,B服务机构分数的频率分布直方图: A服务机构分数的频数分布表 分数区间 频数 [0,10) 20 [10,20) 30 [20,30) 50 [30,40) 150 [40,50) 400 [50,60] 350 定义市民对服务机构评价的“满意度指数”如下: 分数 [0,30) [30,50) [50,60] 满意度指数 0 1 2 (1)在抽样的1000人中,求对B服务机构评价“满意度指数”为0的人数; (2)从在A,B两家服务机构都提供过服务的市民中随机抽取1人进行调查,试估计其对B服务机构评价的“满意度指数”比对A服务机构评价的“满意度指数”高的概率; (3)如果从A,B服务机构中选择一家服务机构,你会选择哪一家?说明理由. 【解答】解:(1)由对B服务机构的频率分布直方图,得: 对B服务机构“满意度指数”为0的频率为(0.003+0.005+0.012)×10=0.2, 所以,对B服务机构评价“满意度指数”为0的人数为1000×0.2=200人. (2)设“对B服务机构评价‘满意度指数’比对A服务机构评价‘满意度指数’高”为事件C. 记“对B服务机构评价‘满意度指数’为1”为事件B1;“对B服务机构评价‘满意度指数’为2”为事件B2; “对A服务机构评价‘满意度指数’为0”为事件A0;“对A服务机构评价‘满意度指数’为1”为事件A1. 所以P(B1)=(0.02+0.02)×10=0.4,P(B2)=0.4, 由用频率估计概率得:P(A0)=0.1,P(A1)=0.55, 因为事件Ai与Bj相互独立,其中i=1,2,j=0,1. 所以P(C)=P(B1A0+B2A0+B2A1)=0.3, 所以该学生对B服务机构评价的“满意度指数”比对A服务机构评价的“满意度指数”高的概率为 0.3. (3)如果从学生对A,B两服务机构评价的“满意度指数”的期望角度看:B服务机构“满意度指数”X的分布列为: X 0 1 2 P 0.2 0.4 0.4 A服务机构“满意度指数”Y的分布列为: Y 0 1 2 P 0.1 0.55 0.35 因为E(X)=0×0.2+1×0.4+2×0.4=1.2;E(Y)=0×0.1+1×0.55+2×0.35=1.25, 所以E(X)<E(Y),会选择A服务机构. 20.(12分)已知椭圆与直线l:bx﹣ay=0都经过点.直线m与l平行,且与椭圆C交于A,B两点,直线MA,MB与x轴分别交于E,F两点. (1)求椭圆C的方程; (2)证明:△MEF为等腰三角形. 【解答】解:(1)由直线l:bx﹣ay=0都经过点,则a=2b, 将代入椭圆方程:,解得:b2=4,a2=16, ∴椭圆C的方程为; (2)证明:设直线m为:,A(x1,y1),B(x2,y2) 联立:,整理得x2+2tx+2t2﹣8=0, ∴x1+x2=﹣2t,x1x2=2t2﹣8, 设直线MA,MB的斜率为kMA,kMB,要证△MEF为等腰三角形, 只需kMA+kMB=0,由, kMA+kMB=,=0, 所以△MEF为等腰三角形. 21.(12分)已知函数f(x)=lnx+a(x﹣1)2(a>0). (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)在区间(0,1)内有唯一的零点x0,证明:. 【解答】解:(1), ①当0<a≤2时,f'(x)≥0,y=f(x)在(0,+∞)上单调递增, ②当a>2时,设2ax2﹣2ax+1=0的两个根为,且, y=f(x)在(0,x1),(x2,+∞)单调递増,在(x1,x2)单调递减. (2)证明:依题可知f(1)=0,若f(x)在区间(0,1)内有唯一的零点x0, 由(1)可知a>2,且. 于是:①② 由①②得,设, 则,因此g(x)在上单调递减, 又, 根据零点存在定理,故. 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)已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是(t为参数). (1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,且,求直线的倾斜角α的值. 【解答】选修4﹣4:坐标系与参数方程(本小题满分(10分),第(1)问(5分),第(2)问5分) 解:(1)由曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ. ∵x2+y2=ρ2,x=ρcosθ,y=ρsinθ, ∴曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣4x=0,即(x﹣2)2+y2=4. (2)将直线l的参数方程(t为参数)代入圆的方程,得: (tcosα﹣1)2+(tsinα)2=4, 化简得t2﹣2tcosα﹣3=0. 设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则, ∴|AB|=|t1﹣t2|===, 4cos2α=1,解得cos, ∴或. [选修4-5:不等式选讲.] 23.已知函数f(x)=|2x+1|﹣|x|+a, (1)若a=﹣1,求不等式f(x)≥0的解集; (2)若方程f(x)=2x有三个不同的解,求a的取值范围. 【解答】解:(1)当a=﹣1时,不等式f(x)≥0可化为:|2x+1|﹣|x|﹣1≥ 0, ∴或或,…(3分) 解得:x≤﹣2或x≥0,…(4分) ∴不等式的解集为(﹣∞,﹣2]∪[0,+∞). …(5分) (2)由f(x)=2x得:a=2x+|x|﹣|2x+1|, 令g(x)=2x+|x|﹣|2x+1|,则:,…(7分) 作出函数y=g(x)的图象如图示, 易知, 结合图象知:当时,函数y=a与y=g(x)的图象有三个不同交点, 即方程f(x)=2x有三个不同的解,…(9分) ∴a的取值范围为. …(10分) 查看更多