河南省名校天一大联考2018-2019学年高二年级阶段性测试(四)数学文科试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.在复平面内,复数所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.集合,,则( )
A. B. C. D.
3.将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则函数的图象的一条对称轴为( )
A. B. C. D.
4.已知命题存在,使成立,则为( )
A.存在,使不成立 B.存在,使成立
C.对任意,恒成立 D.对任意,恒成立
5.已知三棱锥的三个侧面两两垂直,且,,,则三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线C:()的左、右焦点分别为,,点A是双曲线右支上一点,且(O为坐标原点),则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.阅读如图所示的程序框图,若输入,则输出S的值为( )
A. B.0 C.35 D.105
8.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
9.已知函数,且,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
10.函数的零点个数为( )
A. B. C. D.
11.在中,,D是AC的中点,在方向上的投影为,则向量与的夹角为( )
A.45° B.60° C.120° D.150°
12.已知是等边三角形,点,,,…,依次是边BC上的14等分点,过(,2,…,13)作边BC的垂线,交边AB或边AC于,记.若,则( )
A.2 B. C. D.
13.已知x,y满足约束条件,则的最大值为_________.
14.某机构调查了200名老年人平均每周锻炼身体的时间(单位:小时),制成了如图所示的频率分布直方图.根据直方图可知,这200名老年人中平均每周锻炼身体的时间不少于8小时的人数为_________.
15.已知圆与圆外切,若两个圆的一条外公切线与轴交于点,则______.
16.已知数列的通项公式为,,,其前三项和为17.设,则数列前1023项的和为_________.
17.已知函数.
(Ⅰ)求的最小正周期;
(Ⅱ)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,求c.
18.某手机卖场在假期做促销活动,在箱子中装大小相同的五个小球,并在球上标数字.参加活动的消费者需从箱子中取两次球,每次取出一个球并放回,记录两次取出的球上的数字,设两次记录的数字分别为,奖励规则如下:①若,则奖励蓝牙耳机一个;②若,则奖励充电宝一个;③其余情况奖励数据线一条.小王了解了活动规则之后,准备参加这项活动.
(1)求小王获得蓝牙耳机的概率;
(2)比较小王获得充电宝和获得数据线的概率的大小,并说明理由.
19.如下左图,平行四边形中,,,分别是的中点.将四边形沿着折起,使得平面平面,得到三棱柱,如下右图.
(1)证明:;
(2)若,求三棱柱的体积.
20.已知椭圆C:()的左、右顶点分别为,,上、下顶点分别为,,四边形的周长为,面积为4.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过的两条相互垂直的直线,,分别交椭圆C于另外两点M,N,若直线MN的斜率的取值范围为,求直线的斜率的取值范围.
21.已知函数.
(1)若,证明:当时,;
(2)对任意的,不等式恒成立,其中是的导函数,求实数的取值范围.
22.在直角坐标系中,以点为圆心,以1为半径作圆.以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(Ⅰ)求圆C的极坐标方程.
(Ⅱ)证明:直线l:()与圆C相交.设相交的弦长为d,求.
23.已知函数.
(Ⅰ)解不等式;
(Ⅱ)若正实数a,b满足,证明:.
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
化简复数z后可得其对应点为(1,3),从而可得答案.
【详解】
化简复数可得,
故z对应的点为(1,3),位于第一象限,
故选:A.
【点睛】
本题考查复数的四则运算及其几何意义,考察基础知识的掌握,属于基础题.
2.D
【解析】
【分析】
化简集合A,根据交集计算即可.
【详解】
因为,,
所以,
故选:D
【点睛】
本题主要考查了集合的交集运算,属于容易题.
3.B
【解析】
【分析】
函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的解析式,求出对称轴方程,可得结果.
【详解】
函数的图象向左平移个单位长度后,
得到函数为,
由对称轴,
解得,
当k=1时,,
故选:B.
【点睛】
本题考查三角函数图象变换及正弦函数的图象及性质,根据三角函数性质求出对称轴方程即可,本题属于简单题.
4.C
【解析】
【分析】
将存在性量词改为全称量词,并将结论否定即可.
【详解】
命题p:存在,使成立,
则为:对任意,恒成立 ,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了特称命题的否定,属于容易题
5.B
【解析】
【分析】
由三棱锥的三个侧面两两垂直可知三条侧棱两两垂直,构造长方体,长方体的对角线长即为外接球的直径,由此求球的表面积.
【详解】
因为三棱锥的三个侧面两两垂直,
所以,,两两垂直,
以,,为相邻的棱构造长方体,
则,
所以外接球的半径,
所以外接球的表面积.
故选:B
【点睛】
本题主要考查了三棱锥外接球的表面积计算问题,解题关键是构造球的内接长方体,属于中档题.
6.A
【解析】
【分析】
由可得,由圆的性质可得,利用勾股定理及双曲线性质可得结果.
【详解】
由题意,,
因为,
所以,
所以点在以为直径的圆上,
所以,
所以,
所以,
所以,
又因为,
所以,
故选:.
【点睛】
本题考查圆锥曲线的综合应用,求解与双曲线性质有关的问题时要结合平面几何进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系,属于中等题.
7.D
【解析】
【分析】
由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【详解】
模拟执行程序框图,可知:
S=1,x=7
满足条件x≥0,则S=1×7=7,x=7-2=5,
满足条件x≥0,则S=7×5=35,x=5-2=3,
满足条件x≥0,则S=35×3=105,x=3-2=1,
满足条件x≥0,则S=105×1=105,x=1-2=-1,
不满足条件x≥0,输出S=105.
故选:D.
【点睛】
本题考查程序框图,本题涉及循环结构,模拟程序运行过程,分析变量变化情况可得解答,属于简单题.
8.A
【解析】
【分析】
根据几何体的三视图得出该几何体是棱长为4的正方体被截去一个三棱锥剩余的部分, 结合图中数据求出该几何体的表面积.
【详解】
由三视图还原原几何体如图,
该几何体为边长是4的正方体截去三棱锥,
正方体的体积为:,
三棱锥的体积为:,
所以几何体的体积,
故选:A
【点睛】
本题考查了由几何体的三视图求体积的问题,根据三视图得出几何体的形状是解题的关键,属于中档题.
9.A
【解析】
【分析】
根据分段函数f(x),分别列出不等式即可得a的范围,从而求得结果.
【详解】
由函数,且,
可得或者,
解得或,
∴,
故选:A.
【点睛】
本题考查分段函数的性质及不等式,属于简单题.
10.C
【解析】
【分析】
由题意可知方程的根的个数即为函数零点的个数,可转化为函数与函数图象交点个数,画出函数图象即可求解.
【详解】
因为函数的零点个数即方程的根的个数,,
故可化为与图象的交点的个数,
当时,,
,
令,可解的,
所以直线与相切于点,
作出函数与函数图象如图:
由图象可知,函数与函数图象有2个交点,
故函数的零点个数为2个,
故选:C
【点睛】
本题主要考查了函数的零点,函数与方程,数形结合的思想,直线与曲线相切,属于难题.
11.C
【解析】
【分析】
设,向量与的夹角为,在方向上的投影为,利用线性代换并结合向量夹角公式即可求出夹角.
【详解】
,D是AC的中点,
则,,
向量在方向上的投影为,
设,向量与的夹角为,
则,
∴
,
故夹角为120°,
故选:C.
【点睛】
本题考查向量的投影,利用数量积求两个向量的夹角,属于中等题.
12.B
【解析】
【分析】
由题意,设等边三角形边长是14x,可求出,代入求和公式可解出x,即可得到边长.
【详解】
由题意,设等边三角形边长是14x,
点,,,…,依次是边BC上的14等分点,每段长度为x,
由题意,为直角三角形,
则,同理,,,……,,……,
,
,
故,
故选:B.
【点睛】
本题考查等差数列求和与解三角形的综合,考查综合分析及运算求解能力,属于中等题.
13.6
【解析】
【分析】
画出满足条件的平面区域,结合函数图象求出z的最大值过的点,求出点的坐标,代入即可.
【详解】
画出x,y满足约束条件的平面区域,如图示:
由得:,
平移直线,
显然直线过时,z最大,
由,解得,
z的最大值是6.
故答案为:6.
【点睛】
本题考查简单线性规划,此类问题利用数形结合将可行域画出,找出目标函数取最值的点代入即可,属于简单题.
14.128
【解析】
【分析】
由频率直方图的数据可得时间在区间的频率为,由此可估计200名老年人中每周锻炼身体的时间不少于8小时的人数.
【详解】
由直方图的数据得组距为4,
则时间在区间的频率为:,
由直方图的数据估计200名老年人中每周锻炼身体的时间在区间的约有(人),
故答案为:128.
【点睛】
本题考查频率分布直方图,利用频率分布直方图进行分析预测,属于基础题.
15.
【解析】
【分析】
由两圆外切得出,再由两圆的一条外公切线与x轴交于点得出,求出两圆半径得出结论即可.
【详解】
如图所示:
因为两圆外切,
所以.
又由图可知,
可解得,,
所以.
故答案为:2.
【点睛】
本题主要考查了圆与圆位置关系的应用,属于中档题.
16.1033
【解析】
【分析】
数列的通项公式为,及其前三项和为17,可求出q,代入可得数列通项,利用求和公式可得数列和.
【详解】
数列的通项公式为,,,其前三项和为17,
则,
解得(舍去),
可得
,
设数列前n项的和为,
则
,
故答案为:1033.
【点睛】
本题考查数列的前n项求和,解题关键是应用对数运算法则进行裂项,将求和问题转化为裂项相消,属于中等题.
17.(Ⅰ); (Ⅱ).
【解析】
【分析】
(Ⅰ)利用正弦函数和差公式化简,即可求出最小正周期;
(Ⅱ)由,可得A角,根据,,应用正弦定理可得b,再用余弦定理可求c.
【详解】
(Ⅰ)
,
∴,∴的最小正周期为.
(Ⅱ)∵,,
∴,得,
根据正弦定理可得,
根据余弦定理可得,.,
解得或(舍).
∴.
【点睛】
本题主要考查了正弦函数和差公式及余弦定理、正弦定理在解三角形中的综合应用,在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息是解答的关键,着重考查了转化思想和数形结合思想的应用,属于简单题.
18.(1)(2)小王获得充电宝的概率小于获得数据线的概率.见解析
【解析】
【分析】
列出所有的基本事件,设“”为事件A,则事件A包含的基本事件共有6个,代入公式即可;
列出所有的基本事件,设“”为事件B,则事件B包含的基本事件共有8个,代入公式即可.
【详解】
用有序数对表示小王参加活动先后记录的数字,则基本事件有:
,,,,;
,,,,;
,,,,;
,,,,;
,,,,.
基本事件的个数为.
(1)设“”为事件,则事件包含的基本事件共有个:,,,,,.
所以小王获得蓝牙耳机的概率为.
(2)设“”为事件,则事件包含的基本事件共有个:,,,,,,,.
所以小王获得充电宝的概率为.
设“其余情况”为事件,则事件包含的基本事件共有个,所以小王获得数据线的概率为.
因为,所以小王获得充电宝的概率小于获得数据线的概率.
【点睛】
本题主要考查了事件,基本事件的概念,古典概型概率的求法,属于中档题.
19.(1)见解析(2)3
【解析】
【分析】
由题意得平面BOD,即可得;
三棱柱可分割为四棱锥与三棱锥,分别计算棱锥体积,则三棱柱的体积.
【详解】
(1)取的中点,连接,
由平面几何的知识,易知是等边三角形.
∴,.
∵,
∴平面,
而平面,
∴.
(2)三棱柱可分为四棱锥与三棱锥.
由(1)知,而平面平面,且交线为,
∴平面.
同理可证平面.
四棱锥的体积,
三棱锥的体积,
∴三棱柱的体积.
【点睛】
本题考查线线垂直的判定,棱锥的体积公式及棱柱的体积,属于中档题.
20.(Ⅰ); (Ⅱ).
【解析】
【分析】
(Ⅰ)依题意知连接椭圆四个顶点所得为菱形,根据菱形性质及面积公式列方程可解出a、b,从而得到椭圆方程;
(Ⅱ)依题意知:,的斜率均存在,且不为零,设直线的斜率为,则直线的方程为与椭圆联立,运用韦达定理可解出M点坐标,同理解出N点坐标,由此得出直线MN的斜率,建立不等关系求k的取值范围即可.
【详解】
(Ⅰ)依题意知,∴.
∴椭圆的方程为.
(Ⅱ)依题意知:,的斜率均存在,且不为零,
设直线的斜率为,则直线的方程为.
联立得.
∴,,即.
用代替k,得.
∴直线MN的斜率.
∵,∴.
当时,,解得或.
∵,∴.
当时,,解得.
∵,∴.
综上,直线的斜率的取值范围为.
【点睛】
本题考查椭圆的方程计算及直线与椭圆综合问题,解答本题的关键有两个:一个是根据题意得到四边形是菱形,进而转化为a、b方程处理,二是利用韦达定理得出斜率,根据直线的斜率的取值情况,进行分类讨论求解,考查转化和计算能力,具有综合性和难度.
21.(1)见解析(2)
【解析】
【分析】
1求导得出的单调区间得出的极小值,得出证明即可;
2求出,将不等式转化为,时恒成立,令,则,,求出的最大值得出a的取值范围即可.
【详解】
(1),定义域为.
.
令,解得.
∵在上,,在上,.
∴在上单调递减,在上单调递增.
∴的极小值即最小值,为.
∴当时,.
(2).
∵,
∴.
当时,,,
∴.
∴.
令,则,.
∵,
∴在上单调递增.
∴.
∴实数的取值范围为.
【点睛】
本题主要考查导数在函数中的应用,考查利用导数研究函数的单调性、极值及最值,求证不等式及不等式恒成立求参数的取值范围,属于较难题目.
22.(Ⅰ); (Ⅱ).
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由题意可得圆C的直角坐标方程,由,,,可得圆C的极坐标方程.
(Ⅱ)将l:代入圆C的极坐标方程,利用韦达定理可求.
【详解】
(Ⅰ)由题意知C:,
即.
由,,,
可得圆C的极坐标方程为.
(Ⅱ)将l:代入圆C的极坐标方程,得.
∵,∴直线l与圆C相交.
∵,,
∴.
【点睛】
本题主要考查直角坐标与极坐标转化以及极坐标方程求弦长,解答此题需要熟记直角坐标与极坐标转化公式,以及韦达定理利用,属于基础题.
23.(Ⅰ); (Ⅱ)见解析.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由题意,根据零点分段法对分类讨论代入不等式求解即可;
(Ⅱ)根据基本不等式可得及绝对值三角不等式可得,由此得证.
【详解】
(Ⅰ)由题意得.
①当时,不等式可化为,无解;
②当时,不等式可化为,解得,∴;
③当时,不等式可化为,此不等式恒成立,∴.
综上,原不等式的解集为..
(Ⅱ)∵,a,b为正实数,
∴(当且仅当时等号成立),
而,即.
∴.
【点睛】
本题考查绝对值不等式的解法及基本不等式的应用,解绝对值不等式通常应用分类讨论去绝对值求解,属于中等题.
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