较近很多省市都举行了高三一模考试,考完试考生们都想要知道考试的答案,下面伊顿教育小编为大家加整理分享南通、泰州市2018届高三一模数学试题及答案,考生可以对照试题及答案核对一下自己的答案,小编提醒大家考试只是学校对大家的近期复习的一种检测,无论成绩好坏大家都要调整好心态继续为高考加油!
(160分,考试时间120分钟)
参考公式:
柱体的体积公式:V柱体=Sh,其中S为柱体的底面积,h为高.
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.
1. 已知集合A={-1,0,a},B={0,a}.若B⊆A,则实数a的值为________.
2. 已知复数z=1+4i1-i,其中i为虚数单位,则复数z的实部为________.
3. 已知某校高一、高二、高三的学生人数分别为400,400,500.为了解该校学生的身高情况,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为65的样本,则应从高三年级抽取________名学生.
4. 根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为________.
5. 若某同学欲从数学建模、航模制作、程序设计和机器人制作4个社团中随机选择2个,则数学建模社团被选中的概率为________.
6. 若实数x,y满足y≥1,y≤3,x-y-1≤0,则2x—y的较大值为________.
7. 在平面直角坐标系xOy中,已知点F为抛物线y2=8x的焦点,则点F到双曲线x216-y29=1的渐近线的距离为________.
8. 在各项均为正数的等比数列{an}中,若a2=1,a8=a6+6a4,则a3的值为________.
9. 在平面直角坐标系xOy中,将函数y=sin2x+π3的图象向右平移φ0<φ<π2个单位长度,若平移后得到的图象经过坐标原点,则φ的值为________.
10. 若曲线y=xlnx在x=1与x=t处的切线互相垂直,则正数t的值为________.
11. 如图,铜质六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知正六棱柱的底面边长、高都为4 cm,圆柱的底面积为93 cm2.若将该螺帽熔化后铸成一个高为6 cm的正三棱柱零件,则该正三棱柱的底面边长为________cm.(不计损耗)
(第11题) (第12题)
12. 如图,已知矩形ABCD的边长AB=2,AD=1.点P,Q分别在边BC,CD上,且∠PAQ=45°,则AP→•AQ→的较小值为________.
13. 在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-4,0),B(0,4),从直线AB上一点P向圆x2+y2=4引两条切线PC,PD,切点分别为C,D.设线段CD的中点为M,则线段AM的长度的较大值为________.
14. 已知函数f(x)=x2-2ax-a+1,x≥0,ln(-x), x<0,g(x)=x2+1-2a.若函数y=f(g(x))有4个零点,则实数a的取值范围是________________.
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二、 解答题:本大题共6小题,共计90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (本小题14分)
如图,在三棱锥PABC中,AB⊥PC,CA=CB,M是AB的中点.点N在棱PC上,D是BN的中点.
求证:(1) MD∥平面PAC;
(2) 平面ABN⊥平面PMC.
16. (本小题14分)
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且a2=b2+c2-bc,a=152b.
(1) 求sinB的值;
(2) 求cosC+π12的值.
17. (本小题14分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,两条准线之间的距离为42.
(1) 求椭圆的标准方程;
(2) 已知椭圆的左顶点为A,点M在圆x2+y2=89上,直线AM与椭圆相交于另一点B,且△AOB的面积是△AOM的面积的2倍,求直线AB的方程.
18. (本小题16分)
如图,某小区中央广场由两部分组成,一部分是边长为80m的正方形ABCD,另一部分是以AD为直径的半圆,其圆心为O.规划修建的3条直道AD,PB,PC将广场分割为6个区域:Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ为绿化区域(图中阴影部分),Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ为休闲区域,其中点P在半圆弧上,AD分别与PB,PC相交于点E,F.(道路宽度忽略不计)
(1) 若PB经过圆心,求点P到AD的距离:
(2) 设∠POD=θ,θ∈0,π2.
①试用θ表示EF的长度;
②当sinθ为何值时,绿化区域面积之和较大.
19. (本小题16分)
已知函数g(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)有极值,且函数f(x)=(x+a)ex的极值点是g(x)的极值点,其中e是自然对数的底数.(极值点是指函数取得极值时对应的自变量的值)
(1) 求b关于a的函数关系式;
(2) 当a>0时,若函数F(x)=f(x)-g(x)的较小值为M(a),证明:M(a)<-73.
20. (本小题16分)
若数列{an}同时满足:①对于任意的正整数n,an+1≥an恒成立;②若对于给定的正整数k,an-k+an+k=2an对于任意的正整数n(n>k)恒成立,则称数列{an}是“R(k)数列”.
(1) 已知an=2n-1,n为奇数,2n, n为偶数,判断数列{an}是否为“R(2)数列”,并说明理由;
(2) 已知数列{bn}是“R(3)数列”,且存在整数p(p>1),使得b3p-3,b3p-1,b3p+1,b3p+3成等差数列,证明:{bn}是等差数列.
数学附加题
(本部分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两小题,并作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A. [选修41:几何证明选讲](本小题10分)
如图,已知⊙O1的半径为2,⊙O2的半径为1,两圆外切于点T.点P为⊙O1上一点,PM与⊙O2切于点M.若PM=3,求PT的长.
B. [选修42:矩阵与变换](本小题10分)
已知x∈R,向量01是矩阵A=1x02的属于特征值λ的一个特征向量,求λ与A-1.
C. [选修44:坐标系与参数方程](本小题10分)
在平面直角坐标系xOy中,直线y=x与曲线x=t-1,y=t2-1(t为参数)相交于A,B两点,求线段AB的长.
D. [选修45:不等式选讲](本小题10分)
已知a>1,b>1,求b2a-1+a2b-1的较小值.
【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
22. (本小题10分)
如图,在四棱锥PABCD中,AP,AB,AD两两垂直,BC∥AD,且AP=AB=AD=4,BC=2.
(1) 求二面角PCDA的余弦值;
(2) 已知点H为线段PC上异于C的点,且DC=DH,求PHPC的值.
23. (本小题10分)
(1) 用数学归纳法证明:当n∈N*时,cosx+cos2x+cos3x+…+cosnx=sinn+12x2sin12x-12(x∈R,且x≠2kπ,k∈Z);
(2) 求sinπ6+2sin2π6+3sin3π6+4sin4π6+…+2 018sin2 018π6的值.
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2018届南通、泰州高三年级第一次模拟考试数学参考答案
1. 1 2. -32 3. 25 4. 10 5. 12 6. 5 7. 65
8. 3 9. π6 10. e-2 11. 210 12. 42-4
13. 32 14. 5-12,1∪(1,+∞)
15. 解析:(1) 在△ABN中,M是AB的中点,
D是BN的中点,
所以MD∥AN.(3分)
因为AN⊂平面PAC,MD⊄平面PAC,
所以MD∥平面PAC.(6分)
(2) 在△ABC中,CA=CB,M是AB的中点,
所以AB⊥MC.(8分)
因为AB⊥PC,PC⊂平面PMC,MC⊂平面PMC,PC∩MC=C,
所以AB⊥平面PMC.(11分)
因为AB⊂平面ABN,
所以平面ABN⊥平面PMC.(14分)
16. 解析:(1) 在△ABC中,根据余弦定理及a2=b2+c2-bc得,cosA=b2+c2-a22bc=12.
因为A∈(0,π),所以A=π3.(3分)
在△ABC中,由正弦定理asinA=bsinB得
sinB=basinA=215×32=55.(6分)
(2) 因为a=152b>b,
所以A>B,即0
又sinB=55,所以cosB=1-sin2B=255.(9分)
在△ABC中,A+B+C=π,
所以cosC+π12=cosπ-A-B+π12
=-cosB+π4(12分)
=-cosBcosπ4-sinBsinπ4
=-255×22-55×22=-1010.(14分)
17. 解析:(1) 设椭圆的焦距为2c,由题意得ca=22,2a2c=42,(2分)
解得a=2,c=2,所以b=2.
所以椭圆的方程为x24+y22=1.(4分)
(2) 方法一:因为S△AOB=2S△AOM,
所以AB=2AM,
所以M为AB的中点.(6分)
因为椭圆的方程为x24+y22=1,
所以A(-2,0).
设M(x0,y0),则B(2x0+2,2y0).
所以x20+y20=89, ①
(2x0+2)24+(2y0)22=1, ②(10分)
由①②得9x20-18x0-16=0,
解得x0=-23,x0=83(舍去).
把x0=-23代入①,得y0=±23,(12分)
所以kAB=±12,
因此,直线AB的方程为y=±12(x+2),
即x+2y+2=0或x-2y+2=0.(14分)
方法二:因为S△AOB=2S△AOM,所以AB=2AM,
所以M为AB的中点.(6分)
设直线AB的方程为y=k(x+2).
由x24+y22=1,y=k(x+2)得(1+2k2)x2+8k2x+8k2-4=0,
所以(x+2)[(1+2k2)x+4k2-2]=0,
解得xB=2-4k21+2k2.(8分)
所以xM=xB+(-2)2=-4k21+2k2,yM=k(xM+2)=2k1+2k2,(10分)
代入x2+y2=89得,
-4k21+2k22+2k1+2k22=89,
化简得28k4+k2-2=0,(12分)
即(7k2+2)(4k2-1)=0,解得k=±12,
所以直线AB的方程为y=±12(x+2),
即x+2y+2=0或x-2y+2=0.(14分)
18. 解析:以AD所在直线为x轴,以线段AD的中垂线为y轴建立平面直角坐标系.
(1) 直线PB的方程为y=2x,
半圆O的方程为x2+y2=402(y≥0),(2分)
由y=2x,x2+y2=402,y≥0得y=165.
所以点P到AD的距离为165 m.(4分)
(2) ①由题意得P(40cosθ,40sinθ).
直线PB的方程为
y+80=sinθ+2cosθ+1(x+40),令y=0,得
xE=80cosθ+80sinθ+2-40=80cosθ-40sinθsinθ+2.(6分)
直线PC的方程为y+80=sinθ+2cosθ-1(x-40),
令y=0,得xF=80cosθ-80sinθ+2+40=80cosθ+40sinθsinθ+2,(8分)
所以EF的长度为
f(θ)=xF-xE=80sinθsinθ+2,θ∈0,π2.(10分)
②区域Ⅳ、Ⅵ的面积之和为
S1=12×80-80sinθsinθ+2×80=6 400sinθ+2,
区域Ⅱ的面积为
S2=12×EF×40sinθ=12×80sinθsinθ+2×
40sinθ=1 600sin2θsinθ+2,
所以S1+S2=1 600sin2θ+6 400sinθ+20<θ<π2.(3分)
设sinθ+2=t,则2
则S1+S2=1 600(t-2)2+6 400t
=1 600t+8t-4≥1 600(28-4)=6 400(2-1),
当且仅当t=22,即sinθ=22-2时等号成立.
所以休闲区域Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ的面积S1+S2的较小值为6 400(2-1)m2.
故当sinθ=22-2时,绿化区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的面积之和较大.(16分)
19. 解析:(1) 因为f′(x)=ex+(x+a)ex=(x+a+1)ex.令f′(x)=0,解得x=-a-1.
f(x),f′(x)随x的变化列表如下:
所以当x=-a-1时,f(x)取得极小值.(2分)
因为g′(x)=3x2+2ax+b,由题意可知
g′(-a-1)=0,且Δ=4a2-12b>0,
所以3(-a-1)2+2a(-a-1)+b=0,
化简得b=-a2-4a-3.(4分)
由Δ=4a2-12b=4a2+12(a+1)(a+3)>0得a≠-32,
所以b=-a2-4a-3a≠-32.(6分)
(2) 因为F(x)=f(x)-g(x)=(x+a)ex-(x3+ax2+bx),
所以F′(x)=f′(x)-g′(x)=(x+a+1)ex-[3x2+2ax-(a+1)(a+3)]
=(x+a+1)ex-(x+a+1)(3x-a-3)
=(x+a+1)(ex-3x+a+3).(8分)
记h(x)=ex-3x+a+3,则h′(x)=ex-3,
令h′(x)=0,解得x=ln 3.
h(x),h′(x)随x的变化列表如下:
所以当x=ln3时,h(x)取得极小值,也是较小值,
此时h(ln3)=eln 3-3ln3+a+3=6-3ln3+a
=3(2-ln3)+a=3lne23+a>a>0.(10分)
令F′(x)=0,解得x=-a-1.
F(x),F′(x)随x的变化列表如下:
所以当x=-a-1时,F(x)取得极小值,也是较小值,
所以M(a)=F(-a-1)=(-a-1+a)e-a-1-[(-a-1)3+a(-a-1)2+b(-a-1)]
=-e-a-1-(a+1)2(a+2).(12分)
令t=-a-1,则t<-1,
记m(t)=-et-t2(1-t)=-et+t3-t2,t<-1,
则m′(t)=-et+3t2-2t,t<-1.
因为-e-1<-et<0,3t2-2t>5,
所以m′(t)>0,所以m(t)单调递增.(14分)
所以m(t)<-e-t-2<-13-2=-73,
所以M(a)<-73.(16分)
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20. 解析:(1) 当n为奇数时,an+1-an=2(n+1)-1-(2n-1)=2>0,所以an+1≥an.(2分)
an-2+an+2=2(n-2)-1+2(n+2)-1=2(2n-1)=2an;(4分)
当n为偶数时,an+1-an=2(n+1)-2n=2>0,所以an+1≥an.
an-2+an+2=2(n-2)+2(n+2)=4n=2an.
所以数列{an}是“R(2)数列”.(6分)
(2) 由题意可得bn-3+bn+3=2bn,
则数列b1,b4,b7,…是等差数列,设其公差为d1,
数列b2,b5,b8,…是等差数列,设其公差为d2,
数列b3,b6,b9,…是等差数列,设其公差为d3.(8分)
因为bn≤bn+1,所以b3n+1≤b3n+2≤b3n+4,
所以b1+nd1≤b2+nd2≤b1+(n+1)d1,
所以n(d2-d1)≥b1-b2,①
n(d2-d1)≤b1-b2+d1.②
若d2-d1<0,则当n>b1-b2d2-d1时,①不成立;
若d2-d1>0,则当n>b1-b2+d1d2-d1时,②不成立.
若d2-d1=0,则①和②都成立,所以d1=d2.
同理得d1=d3,所以d1=d2=d3,记d1=d2=d3=d.(12分)
设b3p-1-b3p-3=b3p+1-b3p-1=b3p+3-b3p+1=λ,
则b3n-1-b3n-2=b3p-1+(n-p)d-[b3p+1+(n-p-1)d]
=b3p-1-b3p+1+d=d-λ.(14分)
同理可得b3n-b3n-1=b3n+1-b3n=d-λ,所以bn+1-bn=d-λ.
所以{bn}是等差数列.(6分)
另解:λ=b3p-1-b3p-3=b2+(p-1)d-[b3+(p-2)d]=b2-b3+d,
λ=b3p+1-b3p-1=b1+pd-[b2+(p-1)d]=b1-b2+d,
λ=b3p+3-b3p+1=b3+pd-(b1+pd)=b3-b1,
以上三式相加可得3λ=2d,所以λ=23d,(12分)
所以b3n-2=b1+(n-1)d=b1+(3n-2-1)d3,
b3n-1=b2+(n-1)d=b1+d-λ+(n-1)d=b1+(3n-1-1)d3,
b3n=b3+(n-1)d=b1+λ+(n-1)d=b1+(3n-1)d3,
所以bn=b1+(n-1)d3,所以bn+1-bn=d3,
所以数列{bn}是等差数列.(16分)
21. A. 解析:延长PT交⊙O2于点C,
连结O1P,O2C,O1O2,则O1O2过点T.
由切割线定理得PM2=PC•PT=3.
因为∠O1TP=∠O2TC,
△O1TP与△O2TC均为等腰三角形,(5分)
所以△O1TP∽△O2TC,所以PTCT=PO1CO2=2,
所以PTPC=23,即PC=32PT.
因为PC•PT=32PT•PT=3,所以PT=2.(10分)
B. 解析:由已知得1x0201=x2=λ01,
所以λ=2,x=0,所以A=1002.(4分)
设A-1=abcd,
则AA-1=1002abcd=1001,
即ab2c2d=1001,
所以a=1,b=c=0,d=12,
所以λ=2,A-1=10012.(10分)
C. 解析:曲线x=t-1,y=t2-1的普通方程为y=x2+2x.(4分)
联立y=x,y=x2+2x,解得x=0,y=0或x=-1,y=-1,(8分)
所以A(0,0),B(-1,-1),
所以AB=(-1-0)2+(-1-0)2=2.(10分)
D. 解析:因为a>1,b>1,
所以b2a-1+4(a-1)≥4b,a2b-1+4(b-1)≥4a.(4分)
两式相加b2a-1+4(a-1)+a2b-1+4(b-1)≥4b+4a,
所以b2a-1+a2b-1≥8.(8分)
当且仅当b2a-1=4(a-1)且a2b-1=4(b-1)时,等号成立,
即当a=b=2时,b2a-1+a2b-1取得较小值为8.(10分)
22. 解析:以{AB→,AD→,AP→}为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz.
则A(0,0,0),B(4,0,0),C(4,2,0),D(0,4,0),P(0,0,4).
(1) 由题意可知,DP→=(0,-4,4),DC→=(4,-2,0).
设平面PCD的法向量为n1=(x,y,z),
则n1•DP→=0,n1•DC→=0,即-4y+4z=0,4x-2y=0.
令x=1,则y=2,z=2.
所以n1=(1,2,2).(3分)
平面ACD的法向量为n2=(0,0,1),
所以|cos〈n1,n2〉|=|n1•n2||n1||n2|=23,
所以二面角PCDA的余弦值为23.(5分)
(2) 由题意可知,PC→=(4,2,-4),DC→=(4,-2,0).
设PH→=λPC→=(4λ,2λ,-4λ),
则DH→=DP→+PH→=(4λ,2λ-4,4-4λ).(7分)
因为DC=DH,
所以(4λ)2+(2λ-4)2+(4-4λ)2=20,
化简得3λ2-4λ+1=0,所以λ=1或λ=13.
因为点H异于点C,所以λ=13.(10分)
23. 解析:①当n=1时,等式右边=sin1+12x2sin12x-12=sin1+12x-sin1-12x2sin12x=
12sin12x×[(sinxcos12x+cosxsin12x)-(sinxcos12x-cosxsin12x)]
=cosx=等式左边,等式成立.(2分)
②假设当n=k时等式成立,
即cosx+cos2x+cos3x+…+coskx=sink+12x2sin12x-12.
那么,当n=k+1时,有
cosx+cos2x+cos3x+…+coskx+cos(k+1)x
=sink+12x2sin12x-12+cos(k+1)x
=12sin12x×{sin(k+1)x-12x+2sin12x•cos(k+1)x}-12
=12sin12x×[sin(k+1)xcos12x-cos(k+1)xsin12x+2sin12xcos(k+1)x]-12
=sin(k+1)xcos12x+cos(k+1)xsin12x2sin12x-12
=sink+1+12x2sin12x-12.
这就是说,当n=k+1时等式也成立.
根据①和②可知,对n∈N*等式都成立.(6分)
(2) 由(2)可知,cosx+cos2x+cos3x+…+cos2 018x=sin2 018+12x2sin12x-12,
两边同时求导,得-sinx-2sin2x-3sin3x-…-2 018sin2 018x
=12sin212x×[(2 018+12)cos(2 018+12)xsin12x-12sin2 018+12xcos12x],(8分)
所以-sinπ6-2sin2π6-3sin3π6-…-2 018sin2 018π6
=12sin2π12×[2 018+12cos2 018+12π6sinπ12-12sin2 018+12π6cosπ12]=
2 0152-3,
所以sinπ6+2sin2π6+3sin3π6+4sin4π6+…+2 018sin2 018π6=3-2 0152.(10分)