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数学理卷·2018届湖南省株洲二中、浏阳一中等五校高二下学期期末联考(2017-06)
2017年上学期湘东五校联考高二年级期末考试 理科数学试题 时间:120分钟 满分:150分 一、选择题:本大题共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 一项是符合题目要求的. 1.已知集合A={x|x2+4x+3≥0},B={x|2x<1},则A∩B=( ) A.[-3,-1] B.(-∞,-3]∪[-1,0) C.(-∞,-3)∪(-1,0] D.(-∞,0) 3+i 2.已知复数z= ,其中i为虚数单位, 则|z|=( ) 2 (1+i) 1 A. 2 B. 1 C. 2 D.2 x 3.设命题p:若x,y∈R,x=y,则=1;命题q:若函数f(x)=ex,则对任意x≠x都有 y 1 2 f(x1)-f(x2) x1-x2 ( ) >0 成立.在命题①p∧q,②p∨q,③p∧Øq,④Øp∨q中,是真命题的是 A.①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 4.椭圆x2+my2=1的长轴长为4,则其焦点坐标为( ) A.(± 3,0) B.(±1,0) C.(0,±1) D.(0,± 3) 5.甲乙丙三人相约晚7时到8时之间在某地会面,已知这三人都不会违约且无两人同时到达, 则甲第一个到达,丙第三个到达的概率为( ) 1 1 1 1 A. B. C. D. 3 4 5 6 6.我国古代数学名著《张邱建算经》:今有与人钱,初一人与三钱,次一人与四钱,次一人 与五钱,以次与之,转多一钱,与讫,还敛聚与均分之,人得一百钱,问人几何?意思是: 将钱分给若干人,第一人给3钱,第二人给4钱,第3人给5钱,以此类推,每人比前一人 多给1钱,分完后,再把钱收回平均分给各人,结果每人分得100钱,问有多少人?则题中 的人数是( ) A. 193 B. 194 C. 195 D. 196 7.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图像如下图所示,则fæ11πö的值为( ) è24 ø 6 A.- 2 3 B.-2 2 C.-2 D.-1 r r 8若|ar|=1,|b|=2,cr=ar+b,且cr^ar,则向量ar与b的夹角为( ) A.300 B.600 C.1200 D.1500 2π 9某几何体的三视图如下图所示,若该几何体的体积为3 ,则a的值为( ) 3 A.1 B.2 C.22 D.2 10.执行如下图所示的程序框图,若输出的i=3,则输入的a(a>0)的值所在范围是( ) A.[9,+∞) B.[8,9] x2 y2 C.[8,144) D.[9,144) 11.已知F1,F2是双曲线 - a2 b2 =1(a>0,,b>0)的左、右焦点,点F1关于渐近线的对称点 恰好落在以F2为圆心,|OF2|为半径的圆上,则双曲线的离心率为( ) A. 3 B. 3+1 C.2 D. 2 ìx+1,x£0 12.已知函数f(x)=í îlgx,x>0 ,若函数y=|f(x)|-a有4个零点x1,x2,x3,x4,则 x1+x2+x3+x4的取值范围是( ) 81 101 81 A.(0,] 10 B.(2, ] 10 C.(0,+¥) D .(2,] 10 第Ⅱ卷(非选择题 共90分) 本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答, 第22题~第23题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.函数f(x)=ax+lnx在x=1处的切线与直线x-y+1=0垂直,则实数a= æ3 14.ç è 1ö x- ÷ 2xø 12 的展开式的常数项为 15.在DABC中,已知AB= 3,C=p,则CA·CB的最大值为 3 16.一个样本容量为20的样本数据,它们组成一个公差不为0的等差数列{an},若a2=6且前 4项和为S4=28,则此样本数据的平均数和中位数分别为、 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=2an-1,数列{bn}为等差数列,且 b1=a1,b6=a5(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;(2)若Cn=anbn,求数列{cn}的前n项 和Tn。 18.(本小题12分)如图所示,四边形ABCD是正方形,△PAB与△PAD均是以A为直 角顶点的等腰直角三角形,点F是PB的中点,点E是边BC上的任意一点. (1)求证:AF⊥EF; (2)求二面角A•PC•B的平面角的正弦值. 19.(本小题12分)有一批货物需要用汽车从生产商所在城市甲运至销售商所在城市乙,已 知从城市甲到城市乙只有两条公路,且通过这两条公路所用的时间互不影响.据调查统计, 通过这两条公路从城市甲到城市乙的200辆汽车所用时间的频数分布表如下: 所用的时间(天数) 10 11 12 13 通过公路1的频数 20 40 20 20 通过公路2的频数 10 40 40 10 假设汽车A只能在约定日期(某月某日)的前11天出发,汽车B只能在约定日期的前12 天出发(将频率视为概率). (1)为了尽最大可能在各自允许的时间内将货物运往城市乙,估计汽车A和汽车B应如 何选择各自的路径? (2)若通过公路1、公路2的“一次性费用”分别为3.2万元、1.6万元(其他费用忽略 不计),此项费用由生产商承担.若生产商恰能在约定日期当天将货物送到,则销售商一次 性支付给生产商40万元;若在约定日期前送到,每提前一天销售商将多支付给生产商2万 元;若在约定日期后送到,每迟到一天生产商将支付给销售商2万元.如果汽车A,B按(1) 中所选路径运输货物,试比较哪辆汽车为生产商获得的毛利润更大. x2 y2 20.(本小题12分)在直角坐标系xOy,椭圆C1: + =1(a>b>0)的左、右焦点分别为 a2 b2 2 F1,F2,其中F2也是抛物线C2:y=4x的焦点,点M为C1与C2在第一象限的交点,且|MF2| 5 = .(1)求椭圆C1的方程;(2)若过点D(4,0)的直线l与C1交于不同的两点A,B,且A在 3 DB之间,试求△AOD与△BOD面积比值的取值范围. x2 21.(本小题12分)设函数f(x)=2-alnx(a≠0). (1)讨论f(x)的单调性和极值; (2)证明:当a>0时,若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点. 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,作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.把答案写在答题卡上 ìx=3cosθ, 22.(本小题10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为í îy=sinθ 数).以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为 π (θ 为参 ρsinæθ+ è ö=2.(1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点Q是曲 4ø 线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最大值。 23(本小题10分)设f(x)=|2x-1|+|1-x| (1)解不等式f(x)≥x+4; (2)若对任意的x∈R,不等式f(x)≥(m2-3m+3)·|x|恒成立,求实数m的取值范围。 2017年上学期湘东五校联考高二年级期末考试理科数学答案 时间:120分钟 满分:150分 第Ⅰ卷(选择题 共60分) 一、选择题:本大题共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 一项是符合题目要求的. 1.已知集合A={x|x2+4x+3≥0},B={x|2x<1},则A∩B=( B) A.[-3,-1]B.(-∞,-3]∪[-1,0) C.(-∞,-3)∪(-1,0]D.(-∞,0) 3+i 2.已知复数z= ,其中i为虚数单位, 则|z|=(B ) 2 (1+i) 1 A.2B.1C. 2D.2 x 3.设命题p:若x,y∈R,x=y,则=1;命题q:若函数f(x)=ex,则对任意x≠x都有 y 1 2 f(x1)-f(x2) x1-x2 ( D ) >0 成立.在命题①p∧q,②p∨q,③p∧Øq,④Øp∨q中,是真命题的是 A.①③ B. ①④C. ②③ D. ②④ 4.椭圆x2+my2=1的长轴长为4,则其焦点坐标为( D ) A.(± 3,0) B.(±1,0) C.(0,±1) D.(0,± 3) 5.甲乙丙三人相约晚7时到8时之间在某地会面,已知这三人都不会违约且无两人同时到达, 则甲第一个到达,丙第三个到达的概率为( D ) A.1B. 3 1C. 4 1D.1 5 6 6.我国古代数学名著《张邱建算经》:今有与人钱,初一人与三钱,次一人与四钱,次一人 与五钱,以次与之,转多一钱,与讫,还敛聚与均分之,人得一百钱,问人几何?意思是: 将钱分给若干人,第一人给3钱,第二人给4钱,第3人给5钱,以此类推,每人比前一人 多给1钱,分完后,再把钱收回平均分给各人,结果每人分得100钱,问有多少人?则题中 的人数是( C ) A. 193 B. 194 C. 195 D. 196 æ11πö的值为 7.函数 f(x)=Asin(ω x+φ)(A>0,ω>0)的部分图像如图84所示,则fè24 ø ( D ) 图1 6 3 2 A.-2B.-2C.-2D.-1 r r 8若|ar|=1,|b|=2,cr=ar+b,且cr^ar,则向量ar与b的夹角为( C ) A.300 B.600 C.1200 D.1500 2π 9某几何体的三视图如图12所示,若该几何体的体积为3 ,则a的值为( B ) 图2 3 A.1 B.2 C.22 D.2 10.执行如图13所示的程序框图,若输出的i=3,则输入的a(a>0)的值所在范围是( D ) A.[9,+∞) B.[8,9] 图3 C.[8,144) D.[9,144) x2 y2 11.已知F1,F2是双曲线 - a2 b2 =1(a>0,,b>0)的左、右焦点,点F1关于渐近线的对称点 恰好落在以F2为圆心,|OF2|为半径的圆上,则双曲线的离心率为( D ) A. 3 B. 3+1 C.2 D. 2 ìx+1,x£0 12.已知函数f(x)=í îlgx,x >0 ,若函数y=|f(x)|-a有4个零点x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4 的取值范围是( A ) A.(081 ,] B.(2101 , 10 10 81 ] C. (0,+¥) D .(2,] 10 第Ⅱ卷(非选择题 共90分) 本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答, 第22题~第23题为选考题,考生根据要求作答. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.函数f(x)=ax+lnx在x=1处的切线与直线x-y+1=0垂直,则实数a= -2 1 æ3 ö12 55 13.ç è x- ÷ 2xø 的展开式的常数项为-2 14.在DABC中,已知AB=3,C=p,则CA·CB的最大值为3 3 2 15.一个样本容量为20的样本数据,它们组成一个公差不为0的等差数列{an},若a2=6且前 4项和为S4=28,则此样本数据的平均数和中位数分别为23,23 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=2an-1,数列{bn}为等差数列,且 b1=a1,b6=a5(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;(2)若Cn=anbn,求数列{cn}的前n项 和Tn。 解:由Sn=2an-1,(1) n³2Sn-1=2an-1-1,(2) (1)-(2)得:an=2an-2an-1,即an=2an-1,,n=1得a1=1 n a=2n-1 KKKKKKKKKKKK3分 Qb1=a1=1,b6=a5=16且{bn}为等差数列 公差d=3,bn=3n-2 KKKKKKKKKKKK6分 n-1, (2)由错位相减法求和Cn=anbn=(3n-2)2 0 1 2 n-1, Tn=1´2+4´2+7´2+KK+(3n-2)2 (1) 1 2 3 n-1, n, KKKKKK 2Tn=1´2+4´2+7´2+KK+(3n-5)2 (1)-(2)得: +(3n-2)2 (2) 8分 0 1 2 n-1, n, -Tn=1´2+3´2+3´2+KK+3´2 1-2n-1 -(3n-2)2 =1+3´ 1-2 -(3n-2)2n, KKKKKKKKKKKK10分 =(3n-5)2n+5 KKKKKKKKKKKK12分 18.如图所示,四边形ABCD是正方形,△PAB与△PAD均是以A为直角顶点的等腰直角三 角形,点F是PB的中点,点E是边BC上的任意一点. (1)求证:AF⊥EF; (2)求二面角A•PC•B的平面角的正弦值. 解:(1)证明:∵F是PB的中点,且PA=AB, ∴AF⊥PB. ∵△PAB与△PAD均是以A为直角顶点的等腰直角三角形, ∴PA⊥AD,PA⊥AB. 又∵AD∩AB=A,AD⊂平面ABCD,AB⊂平面ABCD, ∴PA⊥平面ABCD. ∵BC⊂平面ABCD, ∴PA⊥BC. ∵四边形ABCD是正方形, ∴BC⊥AB. 又∵PA∩AB=A,PA⊂平面PAB,AB⊂平面PAB, ∴BC⊥平面PAB. ∵AF⊂平面PAB, ∴BC⊥AF.KKKKKKKKKKKK3分 ∵PB∩BC=B,PB⊂平面PBC,BC⊂平面PBC, ∴AF⊥平面PBC. ∵EF⊂平面PBC, ∴AF⊥EF.KKKKKKKKKKKK5分 (2)以A为坐标原点,分别以AD,AB,AP所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐 标系A•xyz. 设PA=1,则P(0,0,1),B(0,1,0),C(1,1,0),D(1,0,0), → → ∴PB=(0,1,-1),BC=(1,0,0). 设平面PBC的法向量为m=(x,y,z), → ïìm·PB=0, 由í → ïìy-z=0, 得í îïx=0, 令y=1,得z=1, îïm·BC=0, ∴m=(0,1,1)为平面PBC的一个法向量.KKKKKKKKKKKK7分 ∵PA⊥平面ABCD,PA⊂平面PAC, ∴平面PAC⊥平面ABCD. 连接BD,则BD⊥AC. ∵平面PAC∩平面ABCD=AC,BD⊂平面ABCD, ∴BD⊥平面PAC, → ∴平面PAC的一个法向量为BD=(1,-1,0).KKKKKKKKKKKK9分 设二面角A•PC•B的平面角为θ, → , → m·BD 1 KKKKKKKKKKKK 11分 则cos θ=|cos〈m,BD〉|= →=2 , ∴sin θ=1-cos2θ=3 |m||BD| 2 ∴二面角A•PC•B的平面角的正弦值为3.KKKKKKKKKKKK12分 2 19.有一批货物需要用汽车从生产商所在城市甲运至销售商所在城市乙,已知从城市甲到城 市乙只有两条公路,且通过这两条公路所用的时间互不影响.据调查统计,通过这两条公路 从城市甲到城市乙的200辆汽车所用时间的频数分布表如下: 所用的时间(天数) 10 11 12 13 通过公路1的频数 20 40 20 20 通过公路2的频数 10 40 40 10 假设汽车A只能在约定日期(某月某日)的前11天出发,汽车B只能在约定日期的前12 天出发(将频率视为概率). (1)为了尽最大可能在各自允许的时间内将货物运往城市乙,估计汽车A和汽车B应如 何选择各自的路径? (2)若通过公路1、公路2的“一次性费用”分别为3.2万元、1.6万元(其他费用忽略 不计),此项费用由生产商承担.若生产商恰能在约定日期当天将货物送到,则销售商一次 性支付给生产商40万元;若在约定日期前送到,每提前一天销售商将多支付给生产商2万 元;若在约定日期后送到,每迟到一天生产商将支付给销售商2万元.如果汽车A,B按(1) 中所选路径运输货物,试比较哪辆汽车为生产商获得的毛利润更大. 解:(1)频率分布表如下: 所用的时间(天数) 10 11 12 13 通过公路1的频率 0.2 0.4 0.2 0.2 通过公路2的频率 0.1 0.4 0.4 0.1 设A1,A2分别表示汽车A在约定日期前11天出发选择公路1,2将货物运往城市乙;设 B1,B2分别表示汽车B在约定日期前12天出发选择公路1,2将货物运往城市乙. 则P(A1)=0.2+0.4=0.6,P(A2)=0.1+0.4=0.5,KKKKKK2分 P(B1)=0.2+0.4+0.2=0.8,P(B2)=0.1+0.4+0.4=0.9.KKKKKK4分 故汽车A选择公路1,汽车B选择公路2.KKKKKKKKKKKK6分 (2)设X表示汽车A选择公路1时,销售商付给生产商的费用,则X的所有可能取值有 42,40,38,36,则X的分布列如下: X 42 40 38 36 P 0.2 0.4 0.2 0.2 ∴E(X)=42×0.2+40×0.4+38×0.2+36×0.2=39.2, ∴汽车A选择公路1的毛利润是39.2-3.2=36(万元).KKKKKK9分 设Y表示汽车B选择公路2时,销售商付给生产商的费用,则Y的所有可能取值有44, 42,40,38,则Y的分布列如下: Y 44 42 40 38 P 0.1 0.4 0.4 0.1 ∴E(Y)=44×0.1+42×0.4+40×0.4+38×0.1=41, ∴汽车B选择公路2的毛利润是41-1.6=39.4(万元). ∵36<39.4, ∴汽车B为生产商获得的毛利润更大.KKKKKK12分 x2 y2 20.(本小题12分)在直角坐标系xOy,椭圆C1:+ =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, a2 b2 2 5 F2,其中F2也是抛物线C2:y=4x的焦点,点M为C1与C2在第一象限的交点,且|MF2|=. 3 (1)求椭圆C1的方程; (2)若过点D(4,0)的直线l与C1交于不同的两点A,B,且A在DB之间,试求△AOD 与△BOD面积比值的取值范围. 解:(1)依题意知F2(1,0),设M(x1,y1). 5 2 由抛物线定义得|MF2|=1+x1=,即x1=. 3 2 26 3 KKKKKKKKKKKK 将x1=代入抛物线方程得y1= , 2分 3 3 2 æ26ö2 2 2 2 2 æ2ö ç ÷ è3ø è 3ø 由 a2 + b2 =1及a-b=1,解得a=4,b=3. x2 y2 KKKKKKKKKKKK 故椭圆C1的方程为4+3=1. 5分 x2 y2 (2)依题意知直线l的斜率存在且不为0,设l的方程为x=my+4,代人4+3=1,整 理得(3m2+4)y2+24my+36=0, 由Δ>0,解得m2>4. ì -24m ïy1+y2= ,① 设A(x1,y1),B(x2,y2),则í 3m2+4 36 KKKKKKKKKKKK7分 îïy1·y2= ,② 3m2+4 S△AOD 1|OD|·|y| 1 2 y1 令λ= ,则λ = = 2 1|OD|·|y| ,且0<λ<1. y 2 S△BOD 2 -24m , ïì(λ+1)y2=3m2+4 KKKKKKKKKKKK 将y1=λy2代入①②得í 36 9分 îïλy2= , 2 3m2+4 (λ+1)2 消去y2得 = 16m2 4(λ+1)2 ,即m2= . λ (λ+1)2 3m2+4 10λ-3λ2-3 由m2>4得 >1,∴λ≠1且3λ2-10λ+3<0, 10λ-3λ2-3 1 解得 <λ<1或1<λ<3. 3 1 æ1 ö 又∵0<λ<1,∴ <λ<1故△AOD与△BOD面积比值的取值范围为 ,1. 3 KKKKKK12分 è3 ø x2 21.(本小题12分)设函数f(x)=2-alnx(a≠0). (1)讨论f(x)的单调性和极值; (2)证明:当a>0时,若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点. - 解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=x a= x x2-a KKKKKK . 1分 x ①当a<0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值.KKKKKK3分 ②当a>0时,由f′(x)=0,解得x=a. f(x)与f′(x)在区间(0,+∞)上的情况如下: x (0,a) a ( a,+∞) f′(x) - 0 + f(x) a(1-lna) 2 所以,f(x)的单调递减区间是(0,a),单调递增区间是( a,+∞), a(1- lna)KKKKKK6 且f(x)在x=a处取得极小值f( a)= 2 . 分 (2)证明:由(1)知,f(x)在区间(0,+∞)上的最小值为f( a)= a(1-lna) a(1-lna) 2 . 因为f(x)存在零点,所以 ≤0,从而a≥e. 2 当a=e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f( e)=0, 所以x=e是f(x)在区间(1,e]上的唯一零点.KKKKKK9分 1 e-a 当a>e时,f(x)在区间(0,a)上单调递减,且f(1)=>0,f( e)= 2 2 <0, 所以f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点. 综上可知,当a>0 时,若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零 点.KKKKKK12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,作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.把答案写在答题卡上 ìx=3cosθ, 22.(本小题10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为í îy=sinθ 参数).以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为 π (θ 为 ρsinæθ+ è ö=2. 4ø (1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程; (2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最大值. ìx=3cosθ, 解:(1)由í îy=sinθ, x2 得+y2=1, 3 x2 ∴曲线C的普通方程为+y2=1. 3 æθ+πö=2,得ρæsinθcosπ+cosθsinπö=2, 由ρsinè 4ø è 4 4ø 化简得ρsinθ+ρcosθ=2, ∴x+y=2, ∴直线l的直角坐标方程为x+y=2. KKKKKK5分 (2)∵点Q是曲线C上的一个动点,∴可设点Q的坐标为( |3cosθ+sinθ-2| 3cosθ,sinθ). 故点Q到直线l的距离d= = 2 π ï2cosæθ- ö-2ï ï è 6ø ï , 2 π 4 当cosæθ- è ö=-1时,d= 6ø max =22, 2 ∴点Q到直线l的距离的最大值为22. KKKKKK10分 23(本小题10分)设f(x)=|2x-1|+|1-x| (1)解不等式f(x)≥x+4; (2)若对任意的x∈R,不等式f(x)≥(m2-3m+3)·|x|恒成立,求实数m的取值范围 3x-2,x≥1, ì 1 解:(1)由已知得f(x)=|2x-1|+|1-x|=íx, 查看更多
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