2018年重庆市九校联盟高考一模数学文
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.已知集合A={-1,0,1,2},B={x|
1
x
<1},则A ∩B=( ) A.{0,1} B.{1,2} C.{-1,0} D.{-1,2}
解析:求出集合,利用集合的交集定义进行计算即可. 由
1
x
<1?x >1或x <0, 即B={x|x >1或x <0}, ∵A={-1,0,1,2}, ∴A ∩B={-1,2}. 答案:D
2.已知i 为虚数单位,且(1+i)z=-1,则复数z 对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解析:把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,求出复数z 对应的点的坐标得答案.
由(1+i)z=-1,得()()11111122
1-=-
=-=-+++-i z i i i i , ∴复数z 对应的点的坐标为(12-,1
2
),位于第二象限. 答案:B
3.log 2(cos 74
π
)的值为( ) A.-1 B.12
- C.
12
D.
2
解析:利用诱导公式、对数的运算性质,求得所给式子的值.
12
222271log cos
log cos log log 24422ππ-?
??==? ? ?
?
?==-??
. 答案:B
4.已知随机事件A ,B 发生的概率满足条件P(A ∪B)=3
4
,某人猜测事件?A B 发生,则此人猜测正确的概率为( )
A.1
B.12
C.14
D.0
解析:∵事件?A B 与事件A ∪B 是对立事件, 随机事件A ,B 发生的概率满足条件P(A ∪B)=
34
, ∴某人猜测事件?A B 发生,则此人猜测正确的概率为:
()
()3144
11?=-?=-
=P A B P A B . 答案:C
5.双曲线C :22
221-=x y a b
(a >0,b >0)的一个焦点为F ,过点F 作双曲线C 的渐近线的垂线,
垂足为A ,且交y 轴于B ,若A 为BF 的中点,则双曲线的离心率为( )
C.2
D.
2
解析:根据题意,双曲线C :22
221-=x y a b
(a >0,b >0)的焦点在x 轴上,
过点F 作双曲线C 的渐近线的垂线,垂足为A ,
且交y 轴于B ,如图:
若A 为BF 的中点,则OA 垂直平分BF , 则双曲线C 的渐近线与x 轴的夹角为4
π, 即双曲线的渐近线方程为y=±x , 则有a=b ,
则c ,
则双曲线的离心率=
=c
e a
. 答案:A
6.某几何体的三视图如图所示,其正视图和侧视图是全等的正三角形,其俯视图中,半圆的直径是等腰直角三角形的斜边,若半圆的直径为2,则该几何体的体积等于( )
A.
)
13π+
B.
)
23π+
C.
)
16
π+
D.
)
26
π+ 解析:由已知中的三视图可得该几何体是一个半圆锥和三棱锥的组合体,
其体积为()())2
21211113226ππ?????+=?+??
=V . 答案:D
7.将函数sin 4π?
?
??
=-?
y x 的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移
6
π
个单位,则所得函数图象的解析式为( ) A.5sin 224π??
??=-?
x y B.sin 23π??
??
?=-x y C.5sin 212π??
??=-?x y D.7sin 212π?? ??
=-
?
y x 解析:由题意利用y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,得出结论. 把函数sin 4π??
??
=-
?
y x 经伸长到原来的2倍(纵坐标不变), 可得sin 24π??
???
=-x y ,再向右平移6π个单位,
得12sin sin 6423πππ??
?=-
-=- ??
?
??
????????
x y x 的图象. 答案:B
8.执行如图所示的程序框图,若输出的s=6,则N 的所有可能取之和等于( )
A.19
B.21
C.23
D.25
解析:模拟程序的运行,可得程序框图的功能是计算并输出
23cos
2cos
3cos 222
π
ππ=+++?S 得值,
由题意,23cos 2cos 3cos 6222πππ
=+++?=S ,
可得:0-2+4-6+8-10 (6)
可得:2312cos
2cos
3cos 12cos
2222π
πππ
=+++?+S , 或231213cos 2cos 3cos 12cos 13cos
22222
πππππ
=+++?++S , 可得:N 的可取值有且只有12,13,其和为25.
答案:D
9.已知抛物线C :y=2px 2
经过点M(1,2),则该抛物线的焦点到准线的距离等于( )
A.
18 B.14 C.12
D.1
解析:根据题意,抛物线C :y=2px 2
经过点M(1,2),
则有2=2p ×12
,解可得p=1,
则抛物线的方程为y=2x 2
,其标准方程为x 2
=1
2
y , 其焦点坐标为(0,
18),准线方程为y=18
-,
该抛物线的焦点到准线的距离等于14
. 答案:B
10.已知a ,b ,c 分别是△ABC 内角A ,B ,C 的对边,bcosA ,当b+c=4时,△ABC 面积的最大值为( )
解析:由:bcosA ,利用正弦定理可得:sinBcosA ,
又sinB ≠0,可得:, 因为:A ∈(0,π), 所以:A=
3
π.
故2
12424+==≤??=??
V ABC
b c S bcsinA ,(当且仅当b=c=2时取等号). 答案:C
11.设定义在(0,+∞)上的函数f(x)的导函数f ′(x)满足xf ′(x)>1,则( ) A.f(2)-f(1)>ln2 B.f(2)-f(1)<ln2 C.f(2)-f(1)>1 D.f(2)-f(1)<1
解析:根据题意,函数f(x)的定义域为(0,+∞), 即x >0,则xf ′(x)>1?f ′(x)>
1
x
=(lnx)′, 故
()()21ln 2ln1
ln 22121
--=-->f f ,即f(2)-f(1)>ln2.
答案:A
12.设m ,θ∈R ,则()()
2
2
cos s in θ
θ-+-m m 的最小值为( )
A.3
B.4
C.9
D.16
解析:令点
-m ,
+m),Q(cos θ,sin θ). 点P 在直线
=0上,点Q 的轨迹为单位圆:x 2
+y 2
=1.
因此(
)()
2
2
cos s in θθ-+--m m 的最小值为:单位圆上的点到直线
=0的距离的平方,
故其最小值()2
2
1941?????
=-=-=. 答案:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.已知向量r a =(1,-2),r b =(2,m),且r r
P a b ,则r r g a b = .
解析:利用平面向量的共线定理和坐标表示求出m 的值,再计算r r
g a b 的值.
向量r a =(1,-2),r b =(2,m),且r r P a b ,
∴1×m-(-2)×2=0, 解得m=-4,
∴r r
g a b =1×2+(-2)×(-4)=10.
答案:10
14.已知实数x ,y 满足23500+≤??
-≥??≥?
x y x y y ,则目标函数z=3x+y 的最大值为 .
解析:作出约束条件不是的可行域,判断目标函数结果的点,然后求解目标函数的最大值即可.
实数x ,y 满足23500+≤??
-≥??≥?
x y x y y 作出可行域:
目标函数z=3x+y,由
2350
=
?
?
+-=
?
y
x y
解得A(
5
2
,0),
的最优解对应的点为(5
2
,0),
故
515
30
22
=?+=
max
z.
答案:15 2
15.已知奇函数f(x)的图象关于直线x=3对称,当x∈[0,3]时,f(x)=-x,则f(-16)= . 解析:根据题意,由f(x)图象的对称性以及奇偶性分析可得f(x)的最小正周期是12,进而有f(-16)=f(-4)=-f(4)=-f(2),由函数的解析式分析可得答案.
根据题意,函数f(x)的图象关于直线x=3对称,
则有f(x)=f(6-x),
又由函数为奇函数,则f(-x)=-f(x),
则有f(x)=-f[-(6-x)]=-f(x-6)=-f(12-x)=f(x-12),
则f(x)的最小正周期是12,
故f(-16)=f(-4)=-f(4)=-f(2),
即f(-16)=-(-2)=2.
答案:2
16.半径为R的球O放置在水平平面α上,点P位于球O的正上方,且到球O表面的最小距离为R,则从点P发出的光线在平面α上形成的球O的中心投影的面积等于 .
解析:∵半径为R的球O放置在水平平面α上,点P位于球O的正上方,且到球O表面的最小距离为R,
∴轴截面如下图所示,
R ,
∴从点P 发出的光线在平面α上形成的球O 的中心投影的面积为:S=3πR 2
.
答案:3πR 2
三、解答题(本大题共6小题,共70分.第17~21题为必考题,每小题12分,共60分;第22、23题为选考题,有10分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,S 5=35,a 1,a 4,a 13成等比数列.
(1)求数列{a n }的通项公式.
解析:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意列出方程组,求出公差和首项的值,即可得到数列{a n }的通项公式.
答案:(1)S 5=35?5a 3=35?a 3=7,
设公差为d ,a 1,a 4,a 13成等比数列?a 42=a 1a 13?(7+d)2
=(7-2d)(7+10d)?d=2(舍去d=0). ∴a n =2n+1.
(2)求数列{
1
n
S }的前n 项和T n . 解析:(2)由(1)求出
()11111222==-?? ???
++n S n n n n ,利用裂项相消求出和. 答案:(2)()
()2422
+=
=+n n n S n n , ∴
()11111222==-?? ???
++n S n n n n , ∴111111213241111151231??=
?+?+-+--+- ?-+++?-?
n T n n n n ()()
111132312212412+??=?+--=- ?
++++??n n n n n .
18.某社区为了解辖区住户中离退休老人每天的平均户外“活动时间”,从辖区住户的离退休
老人中随机抽取了100位老人进行调查,获得了每人每天的平均户外“活动时间”(单位:小时),活动时间按照[0,0.5)、[0.5,1)、…、[4,4.5]从少到多分成9组,制成样本的频率分布直方图如图所示.
(1)求图中a的值.
解析:(1)由频率分布直方图,可知,平均户外“活动时间”在[0,0.5)的频率为0.04.在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5)等组的频率分别为0.08,0.20,0.25,0.07,0.04,0.02,由1-(0.04+0.08+0.20+0.25+0.07+0.04+0.02)=0.5×a+0.5×a,能求出a的值.
答案:(1)由频率分布直方图,可知,平均户外“活动时间”在[0,0.5)的频率为0.08×0.5=0.04.
同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5)等组的频率分别为0.08,0.20,0.25,0.07,0.04,0.02,
由1-(0.04+0.08+0.20+0.25+0.07+0.04+0.02)=0.5×a+0.5×a.
解得a=0.30.
(2)估计该社区住户中离退休老人每天的平均户外“活动时间”的中位数.
解析:(2)设中位数为m小时,前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.25=0.72>0.5,前4组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20=0.47<0.5,从而2≤m<2.5.由0.50×(m-2)=0.5-0.47,能估计该社区住户中离退休老人每天的平均户外“活动时间”的中位数. 答案:(2)设中位数为m小时.
因为前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.25=0.72>0.5,
而前4组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20=0.47<0.5,所以2≤m<2.5.
由0.50×(m-2)=0.5-0.47,解得m=2.06.
故可估计该社区住户中离退休老人每天的平均户外“活动时间”的中位数为2.06小时.
(3)在[1,1.5)、[1.5,2)这两组中采用分层抽样抽取7人,再从这7人中随机抽取2人,求抽取的两人恰好都在同一个组的概率.
解析:(3)由题意得平均户外活动时间在[1,1.5),[1.5,2)中的人数分别有15人、20人,按分层抽样的方法分别抽取3人、4人,记作A,B,C及a,b,c,d,从7人中随机抽取2人,利用列举法能出抽取的两人恰好都在同一个组的概率.
答案:(3)由题意得平均户外活动时间在[1,1.5),[1.5,2)中的人数分别有15人、20人,按分层抽样的方法分别抽取3人、4人,记作A,B,C及a,b,c,d,
从7人中随机抽取2人,共有21种,分别为:
(A ,B),(A ,C),(A ,a),(A ,b),(A ,c),(A ,d),(B ,C),(B ,a),(B ,b),(B ,c),(B ,d),
(C ,a),(C ,b),(C ,c),(C ,d),(a ,b),(a ,c),(a ,d),(b ,c),(b ,d),(c ,d), 同时在同一组的有:
(A ,B),(A ,C),(B ,C),(a ,b),(a ,c),(a ,d),(b ,c),(b ,d),(c ,d).共9种, 故抽取的两人恰好都在同一个组的概率93217
=
=P .
19.如图,直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,侧面ABB 1A 1是正方形,A 1B 1⊥A 1C 1.
(1)证明:AB 1⊥BC 1.
解析:(1)只需证明AB 1⊥BA 1,AB 1⊥A 1C 1,即可得AB 1⊥平面BA 1C 1,AB 1⊥BC 1. 答案:(1)证明:如图,由ABB 1A 1是正方形得AB 1⊥BA 1, 在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AA 1⊥A 1C 1,又AA 1∩A 1B 1=A 1, ∴A 1C 1⊥平面ABB 1A 1,且AB 1?平面ABB 1A 1, 故AB 1⊥A 1C 1,且BA 1∩A 1C 1=A 1,
故AB 1⊥平面BA 1C 1,且BC 1?平面BA 1C 1, ∴AB 1⊥BC 1.
(2)当三棱锥A-A 1B 1C 1的体积为2,AA 1=2时,求点C 到平面AB 1C 1的距离. 解析:(2)由三棱锥A-A 1B 1C 1的体积为2得211111122233??
?
????
?==AC AC .设点A 1到平面
AB 1C 1的距离为d ,由1132121??
? ???
?==
d d ,由对称性知点C 到平面AB 1C 1的距离.
答案:(2)∵三棱锥A-A 1B 1C 1的体积为2,得211111122233??
?
????
?==AC AC .
如图,设AB 1∩BA 1=O ,连接OC 1,则1==OC
设点A1到平面AB1C1的距离为d,
则
11
3
2
1
21
??
?
?
??
?==
d
d,
由对称性知:点C到平面AB1C1
的距离为
11
.
20.如图,A,B是椭圆C:
2
21
4
+=
x
y长轴的两个端点,P,Q是椭圆C上都不与A,B重合的两点,记直线BQ,AQ,AP的斜率分别是k BQ,k AQ,k AP.
(1)求证:k BQ·k AQ=
1
4
-.
解析:(1)设Q(x1,y1),由题意方程求出A,B的坐标,代入斜率公式即可证明k BQ·k AQ=
1
4
-. 答案:(1)证明:设Q(x1,y1),
由椭圆C:
2
21
4
+=
x
y,得B(-2,0),A(2,0),
∴
2
1
2
111
22
1111
1
4
224
1
44
-
====-
+---
g g
BQ AQ
x
y y y
k k
x x x x
.
(2)若k AP=4k BQ,求证:直线PQ恒过定点,并求出定点坐标.
解析:(2)由(1)结合k AP=4k BQ,可得k AP·k AQ=-1,设P(x2,y2),直线PQ:x=ty+m,联立直线方程与椭圆方程,利用根与系数的关系及k AP·k AQ=-1列式求得m值,则可证明直线PQ恒过定点,并求出定点坐标.
答案:(2)由(1)知:
111
444
1
==-=-
??
g g
BQ AP AP AQ AP AQ
k k k k k k.
设P(x2,y2),直线PQ:x=ty+m,
代入x2+4y2=4,得(t2+4)y2+2mty+m2-4=0,
∴
122
2
4
-
+=
+
mt
y y
t
,
2
122
4
4
-
=
+
m
y y
t
,
由k AP ·k AQ =-1得:(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2=0,
∴(t 2+1)y 1y 2+(m-2)t(y 1+y 2)+(m-2)2
=0,
∴(t 2+1)(m 2-4)+(m-2)t(-2mt)+(m-2)2(t 2
+4)=0, ∴5m 2
-16m+12=0,解得m=2或m=65
. ∵m ≠2,∴m=
65
, ∴直线PQ :x=ty+65,恒过定点(6
5
,0).
21.设函数f(x)=e x
-asinx.
(1)当a=1时,证明:?x ∈(0,+∞),f(x)>1.
解析:(1)求出函数的导数,根据函数的单调性怎么即可.
答案:(1)证明:由a=1知f(x)=e x
-sinx ,
当x ∈[0,+∞)时,f ′(x)=e x
-cosx ≥0(当且仅当x=0时取等号), 故f(x)在[0,+∞)上是增函数,
又f(0)=1,故?x ∈(0,+∞),f(x)>f(0)=1, 即:当a=1时,?x ∈(0,+∞),f(x)>1.
(2)若?x ∈[0,+∞),f(x)≥0都成立,求实数a 的取值范围. 解析:(2)设y 1=e x
与y 2=asinx 在点(x 0,y 0)处有公切线(x 0∈(0,2π
)),求出a 的范围即可. 答案:(2)当a=0时,f(x)=e x
,符合条件;
当a >0时,设y 1=e x
与y 2=asinx 在点(x 0,y 0)处有公切线(x 0∈(0,
2
π
)), 则0000
sin cos ?=??=??x x e a x e a x ,?tanx 0=1,?x 0=4π?4πe ,
故0<a 4π
e ;
当a <0时,设y 1=e x
与y 2=asinx 在点(x 0,y 0)处有公切线(x 0∈(π,32
π
)), 同法可得54
πe
≤a <0;
综上所述,实数a 的取值范围是[54
πe 4π
e ].
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.已知极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x轴的正半轴重合,圆C的极坐标方程为ρ
=4cosθ,直线l的参数方程为
3
2
5
4
1
5
?
=-+
??
?
?=+
??
x t
y t
(t为参数).
(1)求直线l和圆C的直角坐标方程.
解析:(1)直线l的参数方程消去参数,能求出直线l的直角坐标方程,圆C的极坐标方程转化为ρ2=4ρcosθ,由此能求出圆C的直角坐标方程.
答案:(1)∵直线l的参数方程为
3
2
5
4
1
5
?
=-+
??
?
?=+
??
x t
y t
(t为参数).
∴直线l的直角坐标方程为y-1=
4
3
-(x-2),即4x+3y-11=0,
∵圆C的极坐标方程为ρ=4cosθ,即ρ2=4ρcosθ,
∴圆C的直角坐标方程为x2+y2-4x=0.
(2)设点P(2,1),直线l与圆C交于A,B两点,求|PA|·|PB|的值.
解析:(2)把直线的参数方程代入x2+y2-4x=0,得t2+8
5
t-3=0,由此能求出|PA|·|PB|.
答案:(2)将
3
2
5
4
1
5
?
=-+
??
?
?=+
??
x t
y t
代入x2+y2-4x=0,
整理得:t2+8
5
t-3=0,
∴|PA|·|PB|=|t1|·|t2|=|t1·t2|=3.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x+1|.
(1)解不等式f(x)>x+5.
解析:(1)去掉绝对值,求出不等式的解集即可.
答案:(1)f(x)>x+5?|2x+1|>x+5,?2x+1>x+5或2x+1<-x-5,∴解集为{x|x>4或x<-2}.
(2)若对于任意x,y∈R,有|x-3y-1|<1
4
,|2y+1|<
1
6
,求证:f(x)<1.
解析:(2)根据绝对值不等式的性质证明即可.
答案:(2)证明:f(x)=|2x+1|=|2x-6y-2+6y+3|≤2|x-3y-1|+3|2y+1|<23
46
=1.