广东省2019届高三数学模拟试题(一)理(含解析)
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.已知集合A.
,B.
,则
C.
( )
D.
【答案】D 【解析】 【分析】
先求出集合A,B,再求两集合的交集即可. 【详解】在集合A中在集合B中y=2在(则A∩B=(0,3). 故选:D.
【点睛】本题考查了集合的交集及其运算,也考查了指数函数的值域,属于基础题. 2.复数A.
(为虚数单位)的虚部为( )
B.
C.
D.
x
,得x<3,即A=(,3),
,3)递增,所以0<y<8,即B=(0,8),
【答案】A 【解析】 【分析】
利用复数代数形式的乘除运算化简即可得答案. 【详解】故选:A
【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,属于基础题. 3.双曲线A. 【答案】A 【解析】 【分析】
的焦点坐标为( )
B.
C.
D.
=
,所以z的虚部为
.
将双曲线化成标准方程,可得,,即可得焦点坐标.
【详解】将双曲线化成标准方程为: ,得,,所以
,所以
.
故选:A
,又该双曲线的焦点在x轴上,所以焦点坐标为
【点睛】本题考查双曲线的简单性质,将双曲线的方程化为标准形式是关键,属于基础题. 4.记为等差数列A. 4 【答案】B 【解析】 【分析】
设等差数列{an}的公差为d,首项为
运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程即可.
,
,
的前项和,若
B. 5
,
,则C. 6
( )
D. 7
【详解】设等差数列{an}的公差为d,首项为,由得2a1+8d=34,4a1+×4×3d=38,解得d=3,故选:B.
【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想以及运算能力,属于基础题. 5.已知函数式A. 【答案】D 【解析】 【分析】 当的解集. 【详解】当
时,由
=
,得
或
(舍),又因为函数
在
时,由
=
,得
,由函数
单调性的性质,即可得
在
上单调递减,且当
时,
,则关于的不等
的解集为( )
B.
C.
D.
上单调递减,
所以故选:D
的解集为.
【点睛】本题考查函数的单调性的应用,关键是理解函数单调性的性质,属于基础题. 6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. 2 【答案】B 【解析】 【分析】
B. 4 C. 6 D. 8
由三视图可知该几何体的直观图,从而求出几何体的体积.
【详解】由三视图可知几何体为边长为2的正方体的一半,做出几何体的直观图如图所示,故几何体的体积为故选:B.
2=4.
3
【点睛】本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状是解题的关键,属于中档题.
7.设x1=18,x2=19,x3=20,x4=21,x5=22,将这5个数依次输入如图所示的程序框图运行,则输出S的值及其统计意义分别是( )
A. S=2,这5个数据的方差 C. S=10,这5个数据的方差 【答案】A 【解析】 【分析】
根据程序框图,得输出的S是5个数据的方差,先求这5个数的均值,然后代入方差公式计算即可.
【详解】根据程序框图,输出的S是x1=18,x2=19,x3=20,x4=21,x5=22这5个数据的方差,因为∴由方差的公式S=故选:A.
【点睛】本题通过循环结构的程序框图考查了均值和方差,属于基础题. 8.已知,,三点不共线,且点满足A. C. 【答案】A 【解析】 【分析】
运用向量的减法运算,把已知等式中的向量【详解】已知
=
以故选:A
【点睛】本题考查了向量减法的运算,也考查了向量的线性表示,属于中档题. 9.在数列{an}中,若a1=﹣2,an+1=an+n•2n,则an=( ) A. (n﹣2)•2n 【答案】A
B. 1﹣
C. (1﹣)
D. (1﹣)
, ,
,
换为满足
)
(
)+
表示
,整理后可求结果。
,所以=,所
B. D.
,则( )
,
.
B. S=2,这5个数据的平均数 D. S=10,这5个数据的平均数
三点不共线,且点
+
=
【解析】 【分析】
利用累加法和错位相减法求数列的通项公式. 【详解】∵an+1=an+n•2,∴an+1﹣an=n•2,且a1=﹣2 ∴an﹣a1=an﹣an﹣1+an﹣1﹣an﹣2+…+a2﹣a1=(n﹣1)•2∴2(an﹣a1)=(n﹣1)•2+(n﹣2)•2
n
n﹣1
3n﹣1
n
n
+…+2•2+1•2,①
2
21
+…+2•2+1•2,②
①-①得﹣(an﹣a1)=﹣(n﹣1)•2n+2n﹣1+2n﹣2+…+23+22+2 =﹣(n﹣1)•2n+
n
n
﹣(n﹣1)•2n﹣2+2n,
n
∴an﹣a1=(n﹣1)•2+2﹣2,所以an=(n﹣2)•2 故选:A.
【点睛】本题考查了数列递推式求通项公式,利用了累加法和错位相减法,属于中档题. 10.古希腊雅典学派算学家欧道克萨斯提出了“黄金分割”的理论,利用尺规作图可画出己知线段的黄金分割点,具体方法如下:(l)取线段AB=2,过点B作AB的垂线,并用圆规在垂线上截取BC=AB,连接AC;(2)以C为圆心,BC为半径画弧,交AC于点D;(3)以A为圆心,以AD为半径画弧,交AB于点E.则点E即为线段AB的黄金分割点.若在线段AB上随机取一点F,则使得BE≤AF≤AE的概率约为( )(参考数据:
2.236)
A. 0.236 【答案】A 【解析】 【分析】
由勾股定理可得:AC=为
B. 0.382 C. 0.472 D. 0.618
,由图易得:0.764≤AF≤1.236,由几何概型可得概率约
=0.236.
,由图可知:BC=CD=1,AD=AE=
≈1.236,
【详解】由勾股定理可得:AC=
BE≈2﹣1.236=0.764,则:0.764≤AF≤1.236,由几何概型可得:使得BE≤AF≤AE的概率
约为=故选:A.
=0.236,
【点睛】本题考查了勾股定理、几何概型求概率的问题,属于基础题.
11.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)+(ω≥0,|φ|<π)的图象与直线y=c(<c<)的三个相邻交点的横坐标为2,6,18,若a=f(lg),b=f(lg2),则以下关系式正确的是( ) A. a+b=0 【答案】C 【解析】 【分析】
根据正弦函数的性质得出函数f(x)的周期及对称轴,解出f(x)的解析式,利用正弦函数的奇偶性,结合lg与lg2的关系即可判断.
【详解】由正弦函数的性质可知f(x)的周期T=18﹣2=16,∴ω=轴为x=
=4.且f(4)=
+.∵lg=﹣lg2.∴a=sin(
,f(x)的对称
B. a﹣b=0
C. a+b=1
D. a﹣b=1
,因为|φ|<π,φ=0. )+,b=sin(﹣
)+=﹣sin
∴f(x)=sin(
)+,∴a+b=1.
故选:C.
【点睛】本题考查了正弦函数的图象与性质,对数的运算性质,函数奇偶性的应用,属于中档题.
12.已知函数f(x)=(kx+)ex﹣2x,若f(x)<0的解集中有且只有一个正整数,则实数k的取值范围为 ( )
A. [C. [
,) )
B. (D. [
,] )
【答案】A 【解析】 【分析】
把f(x)<0转化为(kx+)e<2x,即kx+< ,令g(x)=,利用导数研究g(x)的单调性,数形结合得答案.
【详解】由f(x)<0,得(kx+)ex<2x,即kx+<
,令g(x)=
,则g′(x)=
x
,当x∈(﹣∞,1)时,g′(x)>0,当x∈(1,+∞)时,g′(x)<
0.∴g(x)在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.作出函数g(x)与y=kx+的图象如图:y=kx+的图象过定点P(0,),A(1,),B(2,),∵
,
.∴实数k的取值范围为[
故选:A.
,).
【点睛】本题考查函数零点的判定,利用导数研究其单调性与最值,考查转化思想和数形结合的方法,属于中档题.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.
的展开式中,
的系数为__________.
【答案】60 【解析】 【分析】
利用二项式展开式通项确定满足条件的系数.
【详解】二项式(2x+y)6的展开式中,展开式的含x2y4的项为的项的系数是60. 故答案为:60.
【点睛】本题考查了二项式展开式的通项公式应用问题,属于基础题. 14.设
满足约束条件
则
的最大值为__________.
,所以含x2y4
【答案】7 【解析】 【分析】
作出可行域,由目标函数变型得y=﹣2x+z,根据可行域找出最大值即可. 【详解】作出约束条件表示的可行域如图所示:
由目标函数z=2x+y得y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点B时,截距最大,即z最大. 解方程组
得x=3,y=1,即B(3,1).
∴z的最大值为2×3+1=7. 故答案为:7.
【点睛】本题考查了简单的线性规划,考查数形结合思想,属于中档题. 15.已知三棱锥P﹣ABC的棱AP、AB、AC两两垂直,且长度都为
,以顶点P为球心,以2为
半径作一个球,则球面与三棱锥的表面相交所得到的四段弧长之和等于_____
【答案】【解析】 【分析】
根据数形结合和弧长公式求解即可. 【详解】如图所示,
,
为等腰直角三角形,且的
分别交于,
=
.以顶点P为=,所以
球心,以2为半径作一个球与
,∴
×
,同理
,得AN=1, .
是以顶点P为圆心,以2
为半径的圆周长的 ,所以和等于故答案为:
.
.
,球面与三棱锥的表面相交所得到的四段弧长之
【点睛】本题考查球面距离及相关计算、正方体的几何性质,考查运算求解能力,化归与转化思想.属于中档题. 16.已知为抛物线:
的焦点,曲线是以为圆心,为半径的圆,直线
,则
___.
与曲线,从左至右依次相交于
【答案】【解析】 【分析】 由直线
过焦点F,得|RS|=|SF|﹣=+﹣=+,|PQ|=|PF|﹣=+
﹣=+ ,求出S,P的纵坐标代入即可. 【详解】
从左至右依次相交于
,所以
,
,因为直线 .由直线
与曲线,过抛物线:
的焦点F,所以|RS|=|SF|﹣=+﹣=+,|PQ|=|PF|﹣=+﹣=
+, = .
故答案为:
【点睛】本题考查了抛物线的定义,抛物线与直线的位置关系,焦半径公式,属于中档题. 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:60分 17.
的内角
的对边分别为
,已知
.
(1)求; (2)若在边【答案】(1)【解析】 【分析】
(1)由正弦定理和辅助角公式化简求解即可; (2)由正弦定理和三角形的面积求得【详解】(1)在所以又所以
,所以
中,因为
. ,
, 的a,b,c,在
,
中,由余弦定理得
.
上,且;(2)
,.
,
,求
.
则即因为因为(2)因为所以所以因为即在所以
,
,,所以,所以,所以
.
,即
.
,
.
,不妨设
,
,
.
,所以
,,解得
. ,
,因为,所以,. ,
中,由余弦定理得
.
【点睛】本题考查了正余弦定理的应用,也考查了三角形的面积公式和辅助角公式的化简,属于中档题. 18.已知五面体二面角
中,四边形
的大小为
.
为矩形,
,
,且
(1)证明:(2)求二面角
平面; 的余弦值.
.
【答案】(1)见解析;(2)【解析】 【分析】 (1)先证定定理得
平面平面
,由线面平行的性质定理得,从而得A
平面
;
,所以由线面垂直的判
(2)以为坐标原点,以所在的直线为轴,过平行于的直线为轴,所在的直线为
轴,建立空间直角坐标系,
【详解】(1)在五面体因为因为为因为
(2)过点作
平面平面,
,
中,四边形平面
,所以平面,所以平面
,又
,
为矩形,所以平面,所以
,
,又
,.
,平面,,所以
,故.因
,所以平面.
的
,垂足为,以为坐标原点,以所在的直线为轴,过平行于
,平面
直线为轴,所在的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,分别求平面的法向量,利用向量法求解即可.
则,,
,,,
,
,
,则
即
设平面的一个法向量为
,
不妨令设平面不妨令由图知二面角
,则的一个法向量为,则
.
,则
,则
为锐角,所以二面角
即
.
的余弦值为
.
【点睛】本题考查了线面平行的性质定理和线面垂直的判定定理,利用向量法解二面角的问题,属于中档题. 19.已知点
,
都在椭圆:
上.
(1)求椭圆的方程; (2)过点
的直线与椭圆交于不同的两点,(异于顶点),记椭圆与轴的两个交
与
交于点,证明:点恒在直线
上.
点分别为,,若直线
【答案】(1)【解析】 【分析】 (1)把点
,
;(2)见解析.
代入椭圆方程,得即可;
(2)设直线
,的方程,得
,联立得,,联立直线和
,把韦达定理代入化简即可.
【详解】(1)由题意得,得,故椭圆的方程为.
(2)由题意可设直线的方程为联立
整理得
,
.
,.
所以则
由题意不妨设直线
的方程为
,.① ,
,
,则直线.
的方程为,
联立整理得,
所以
把①代入上式,得当意.
综上,故点恒在直线
上.
时,可得
,当
.
时,易求
,即
, 不符合题
【点睛】本题考查了椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系,也考查了韦达定理的应用,属于中档题.
20.随着小汽车的普及,“驾驶证”已经成为现代人“必考”的证件之一.若某人报名参加了
驾驶证考试,要顺利地拿到驾驶证,他需要通过四个科目的考试,其中科目二为场地考试.在一次报名中,每个学员有5次参加科目二考试的机会(这5次考试机会中任何一次通过考试,就算顺利通过,即进入下一科目考试;若5次都没有通过,则需重新报名),其中前2次参加科目二考试免费,若前2次都没有通过,则以后每次参加科目二考试都需要交200元的补考费.某驾校对以往2000个学员第1次参加科目二考试进行了统计,得到下表: 考试情况 第1次考科目二人数 第1次通过科目二人数 第1次未通过科目二人数
若以上表得到的男、女学员第1次通过科目二考试的频率分别作为此驾校男、女学员每次通过科目二考试的概率,且每人每次是否通过科目二考试相互独立.现有一对夫妻同时在此驾校报名参加了驾驶证考试,在本次报名中,若这对夫妻参加科目二考试的原则为:通过科目二考试或者用完所有机会为止.
(1)求这对夫妻在本次报名中参加科目二考试都不需要交补考费的概率;
(2)若这对夫妻前2次参加科目二考试均没有通过,记这对夫妻在本次报名中参加科目二考试产生的补考费用之和为元,求的分布列与数学期望. 【答案】(1)【解析】 【分析】
事件表示男学员在第次考科目二通过,事件表示女学员在第次考科目二通过(其中
)(1)这对夫妻是否通过科目二考试相互独立,利用独立事件乘法公式即可求得;
(2)补考费用之和为元可能取值为400,600,800,1000,1200,根据题意可求相应的概率,进而可求X的数学期望.
【详解】事件表示男学员在第次考科目二通过, 事件表示女学员在第次考科目二通过(其中
(1)事件表示这对夫妻考科目二都不需要交补考费.
).
;(2)见解析.
男学员 1200 960 240 女学员 800 600 200
.
(2)的可能取值为400,600,800,1000,1200.
,
.
则的分布列为: 故
(元).
400 600 800 1000 1200 ,
,
,
【点睛】本题以实际问题为素材,考查离散型随机变量的概率及期望,解题时要注意独立事件概率公式的灵活运用,属于基础题. 21.已知函数(1)讨论(2)当
的单调性; 时,.
【答案】(1)单调递减区间为【解析】 【分析】
(1)利用导数求函数的单调性即可; (2)对
求导,得
,因为
,所以
,令
,求
,单调递增区间为
;(2)见解析.
,记函数
在
上的最大值为,证明:
.
导得在上单调递增, ,使得,进而得,令
在上单调递增,在 ,求导得
在
上单调递减;所以
上单调递增,进而求得m的范围.
【详解】(1)因为
时,
故
的单调递减区间为
时,
,
,单调递增区间为
, ,
时,
,令,所以
在
, 上单调递增, ,所以
,当时,;当
.
(2)当则当则
因为,,
所以存在故当当即则
在
,使得时,时,
,此时,此时
,即
; .
,即.
上单调递增,在上单调递减.
.
令,,则.
所以故
在上单调递增,所以成立.
,.
【点睛】本题考查了利用导数求函数的单调性和取值范围,也考查了构造新函数,转化思想,属于中档题.
(二)选考题:共10分.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.
22.在平面直角坐标系
中,曲线的参数方程为
(为参数),已知点
,
点是曲线上任意一点,点为标系.
的中点,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐
(1)求点的轨迹的极坐标方程; (2)已知直线:【答案】(1)【解析】 【分析】 (1)设
,
,且
,由M为
的中点,得x=
,y=
,整理得
与曲线交于
;(2)
两点,若
.
,求的值.
,化为极坐标即可;
(2)把直线:即
, 联立
,
化成极坐标方程为
,设,得.且点
,,代入,由点为
的中点,所以,因为
,得
即可.
,
【详解】(1)设
整理得.即,
化为极坐标方程为(2)设直线:即联立
.
整理得的极坐标方程为
.
.设
,
,因为
,所以
,
.
则解得.
所以,则.
【点睛】本题考查了相关点代入法求轨迹的方法,极坐标方程的应用,属于中档题. 23.已知函数f(x)=|x﹣a|+2|x+1|. (1)当a=2时,解不等式f(x)>4.
(2)若不等式f(x)<3x+4的解集是{x|x>2},求a的值. 【答案】(1){x|x<﹣,或 x>0};(2)【解析】
.
【分析】
(1)分类讨论,去掉绝对值,化为与之等价的三个不等式组,求得每个不等式组的解集,再取并集即可.
(2)由题意可得,x=2是方程f(x)=3x+4的解,即|2﹣a|+6=6+4,求得a=6,或 a=﹣2.检验可得结论.
【详解】(1)当a=2时,不等式f(x)>4,即|x﹣2|+2|x+1|>4, ∴①
,或 ②
,或 ③
.
解①求得x<﹣,解②求得x>0,解③求得x≥2, 故原不等式的解集为{x|x<﹣,或 x>0}.
(2)不等式f(x)<3x+4,即|x﹣a|+2|x+1|<3x+4,
∵不等式f(x)<3x+4的解集是{x|x>2},故x=2是方程f(x)=3x+4的解, 即|2﹣a|+6=6+4,求得a=6,或 a=﹣2.
当a=6时,求得f(x)<3x+4的解集是{x|x>2},满足题意;
当a=﹣2时,求得f(x)<3x+4的解集不是{x|x>2},不满足题意,故a=﹣2应该舍去. 综上可得,a=6.
【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,转化思想与分类讨论思想的综合应用,属于中档题.
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