广东省清远市清城区2017届高三上学期期末(B卷)数学(理)试题

已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},Z为整数集,则集合A∩Z中所有元素的和为(  )

A.1              B.2              C.3              D.4

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知识点:3.集合的基本运算

C

【考点】交集及其运算.

【分析】根据集合的基本运算进行求解即可.

【解答】解:A={x|x2﹣2x﹣30}={x|﹣1x3}

则AZ={0,1,2}

则AZ中所有元素的和为0+1+2=3,

故选:C

     

已知复数,则的虚部为(  )

A.﹣3              B.3              C.3i              D.﹣3i

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知识点:3.复数代数形式的四则运算

B

【考点】复数代数形式的乘除运算.

【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简,求得后得答案.

【解答】解:由=

的虚部为3.

故选:B.

     

某高中共有2000名学生,其中各年级男生、女生的人数如表所示,已知在全校学生中随机抽取1人,抽到高二年级女生的概率是0.19,现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则在高三年级中应抽取的学生人数是(  )

 

高一

高二

高三

女生

373

m

n

男生

377

370

p

A.8              B.16              C.28              D.32

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知识点:1.随机抽样

B

【考点】系统抽样方法.

【分析】根据题意,在全校学生中随机抽取1名,抽到高二年级女生的概率是0.19,可得=0.19,解可得m的值,进而可得高三年级人数,由分层抽样的性质,计算可得答案.

【解答】解:根据题意,在全校学生中随机抽取1名,抽到高二年级女生的概率是0.19,

=0.19,解可得m=380.

则高三年级人数为n+p=2000﹣=500,

现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,

应在高三年级抽取的人数为×500=16;

故选:B.

     

如图所示,程序框图的输出值S=(  )

A.21              B.15              C.28              D.﹣21

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知识点:1.算法与程序框图

D

【考点】程序框图.

【分析】模拟程序的运行,依次写出每次循环得到的S,i的值,可得当i=7时不满足条件i6,退出循环,输出S的值为﹣21.

【解答】解:模拟程序的运行,可得

S=0,i=1

满足条件i6,不满足条件i是偶数,S=1,i=2

满足条件i6,满足条件i是偶数,S=﹣3,i=3

满足条件i6,不满足条件i是偶数,S=6,i=4

满足条件i6,满足条件i是偶数,S=﹣10,i=5

满足条件i6,不满足条件i是偶数,S=15,i=6

满足条件i6,满足条件i是偶数,S=﹣21,i=7

不满足条件i6,退出循环,输出S的值为﹣21.

故选:D.

     

若双曲线+=1(m<0<n)的渐近线方程是y=x,则该双曲线的离心率为(  )

A.              B.              C.              D.

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知识点:2.双曲线

B

【考点】双曲线的简单性质.

【分析】由题意可得可得=,再由曲线的离心率为e=,运算求得结果.

【解答】解:根据焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=x,可得=

则该双曲线的离心率为e==

故选:B.

     

等差数列{an}的前n项为Sn,若公差d=﹣2,S3=21,则当Sn取得最大值时,n的值为(  )

A.10              B.9              C.6              D.5

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知识点:3.等差数列的前n项和

D

【考点】等差数列的前n项和.

【分析】由题意求出等差数列的首项,得到等差数列的通项公式,再由通项大于等于0求得n值.

【解答】解:设等差数列{an}的首项为a1

由d=﹣2,S3=21,得3a1+3d=21,a1+d=7.

a1=7﹣d=9.

则an=9﹣2(n﹣1)=11﹣2n.

由an=11﹣2n0,得

nN*n5.

即数列{an}的前5项大于0,自第6项起小于0.

当Sn取得最大值时,n的值为5.

故选:D.

     

已知x,y满足约束条件,那么z=2x+3y的最小值为(  )

A.              B.8              C.              D.10

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知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划

B

【考点】简单线性规划.

【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最小值.

【解答】解:作出不等式对应的平面区域(阴影部分),

由z=2x+3y,得y=

平移直线y=,由图象可知当直线y=经过点A时,直线y=的截距最小,此时z最小.

,解得

即A().

此时z的最小值为z=2×+3×1=5+3=8,

故选:B.

     

一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(  )

A.12              B.24              C.40              D.72

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知识点:2.空间几何体的三视图和直观图

C

【考点】由三视图求面积、体积.

【分析】先由三视图判断出几何体的形状及度量长度,然后利用棱锥和长方体的体积公式,可得答案.

【解答】解:由三视图得,该几何体为以俯视图为底面的四棱锥和长方体的组合体,

长方体的长宽高分别为3,4,2,故长方体的体积为3×4×2=24,

四棱锥的底面积为:3×4=12,高为6﹣2=4,

故四棱锥的体积为:×12×4=16,

故组合体的体积V=24+16=40,

故选:C

     

已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),其图象相邻两条对称轴之间的距离为,且函数f(x+)是偶函数,下列判断正确的是(  )

A.函数f(x)的最小正周期为2π

B.函数f(x)的图象关于点(,0)d对称

C.函数f(x)的图象关于直线x=﹣对称

D.函数f(x)在[,π]上单调递增

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知识点:7.函数y=Asin(wx+@)+B

D

【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的图象.

【分析】由题意可求f(x)的周期T,利用周期公式可求ω,函数f(x+)是偶函数,可得+φ=kπ+,kZ,又|φ|<,解得φ,可得解析式f(x)=sin(2x+),利用正弦函数的图象和性质即可判断求解.

【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于

函数f(x)的周期T=π,故A错误;

ω0

ω=2,

函数f(x+)的解析式为:f(x)=sin[2(x++φ]=sin(2x++φ),

函数f(x+)是偶函数,

+φ=kπ+,kZ,又|φ|<,解得:φ=

f(x)=sin(2x+).

由2x+=kπ,kZ,解得对称中心为:(,0),kZ,故B错误;

由2x+=kπ+,kZ,解得对称轴是:x=,kZ,故C错误;

由2kπ2x+2kπ+,kZ,解得单调递增区间为:[,kπ],kZ,故D正确.

故选:D.

     

平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2,=4,点P在边CD上,则的取值范围是(  )

A.[﹣1,8]              B.[﹣1,+∞)              C.[0,8]              D.[﹣1,0]

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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

A

【考点】平面向量数量积的运算.

【分析】先根据向量的数量积的运算,求出A=60°,再建立坐标系,得到=x(x﹣4)+3=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,构造函数f(x),利用函数的单调性求出函数的值域m,问题得以解决.

【解答】解:AB=4,AD=2,=4,

∴||||cosA=4,

cosA=

A=60°,

以A为原点,以AB所在的直线为x轴,以AB的垂线为y轴,建立如图所示的坐标系,

A(0,0),B(4,0),D(1,),

设P(x,),则1x5,

=(﹣x,﹣),=(4﹣x,﹣),

=x(x﹣4)+3=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,

设f(x)=(x﹣2)2﹣1,

f(x)在[1,2)上单调递减,在[2,5]上单调递增,

f(x)min=f(2)=﹣1,f(x)max=f(5)=8,

的取值范围是[﹣1,8]

故选:A.

     

三棱锥P﹣ABC的四个顶点均在同一球面上,其中△ABC是正三角形,PA⊥平面ABC,PA=2AB=6,则该球的体积为(  )

A.16π              B.32π              C.48π              D.64π

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知识点:3.空间几何体的表面积与体积

B

【考点】球内接多面体.

【分析】由题意把A、B、C、P扩展为三棱柱如图,求出上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,然后求出球的体积.

【解答】解:由题意画出几何体的图形如图,

把A、B、C、P扩展为三棱柱,

上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,

PA=2AB=6,OE=3,ABC是正三角形,AB=3,

AE==

AO==2

所求球的体积为:(23=32π.

故选:B.

     

已知点P(x,y)在不等式组,表示的平面区域上运动,则z=x﹣y的取值范围是(  )

A.[1,2]              B.[﹣2,1]              C.[﹣2,﹣1]              D.[﹣1,2]

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知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划

D

【考点】简单线性规划.

【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义进行求解即可.

【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:

由z=x﹣y,得y=x﹣z表示,斜率为1纵截距为﹣z的一组平行直线,

平移直线y=x﹣z,当直线y=x﹣z经过点B时,直线y=x﹣z的截距最小,此时z最大,

当直线经过点C时,此时直线y=x﹣z截距最大,z最小.

,解得,即B(2,0),此时zmax=2.

,解得,即C(0,1),此时zmin=0﹣1=﹣1.

﹣1z2,

故选:D.

     

若实数x,y满足,则z=﹣x+y的最小值为  .

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知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划

﹣1

【考点】简单线性规划.

【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义进行求解即可.

【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:

由z=﹣x+y得y=x+z,

平移直线y=x+z,由图象知,当直线y=x+z经过点A时,

直线的距离最小,此时z最小,

,即A(,﹣),

此时z=﹣×=﹣=﹣1,

故答案为:﹣1

     

在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,则其通项公式为an=  .

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知识点:4.等比数列及其性质

2n﹣1

【考点】数列递推式.

【分析】由an+1=2an+1得出an+1+1=2(an+1)构造等比数列{an+1},求出其通项公式后即可求出数列{an}的通项公式.

【解答】解:an+1=2an+1,an+1+1=2(an+1),

a1=1,

数列{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,

an+1=2•2n﹣1=2n

an=2n﹣1,

故答案为:2n﹣1

     

三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,PA=PC=AB=2,AC=4,∠BAC=30°.若三棱锥P﹣ABC的四个顶点都在同一球面上,则该球的表面积为  .

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知识点:3.空间几何体的表面积与体积

18π

【考点】球的体积和表面积.

【分析】求出BC,可得ABC外接圆的半径,从而可求该三棱锥的外接球的半径,即可求出三棱锥的外接球表面积.

【解答】解:AB=2,AC=4,BAC=30°,

BC==2,

三角形ABC的外接圆直径AC=4,

设球心为O,AC的中点为D,球的半径为R,则PD=2

R2=(2﹣R)2+4,

则有该三棱锥的外接球的半径R=

该三棱锥的外接球的表面积为S=4πR2=4π×2=18π.

故答案为:18π.

     

已知sin(+α)=,则cos()=  .

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知识点:5.三角函数的求值、化简与证明

【考点】二倍角的余弦;诱导公式的作用.

【分析】因为 cos(﹣α)=sin(+α)=,利用二倍角公式求得 cos()的值.

【解答】解:因为 cos(﹣α)=sin(+α)=

cos()=2﹣1=2×﹣1=﹣

故答案为﹣

     

如图,A,B是椭圆+=1(a>b>0))的两个顶点.|AB|=,直线AB的斜率为﹣

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设直线l平行于AB,与x,y轴分别交于点M,N,与椭圆相交于C,D.证明:△OCM的面积等于△0DN的面积.

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知识点:1.椭圆

【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.

【分析】(Ⅰ)利用|AB|=,直线AB的斜率为﹣,建立方程组,即可求椭圆的方程;

(Ⅱ)设出直线方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及三角形的面积公式,即可证得结论.

【解答】(Ⅰ)解:依题意,得

解得a=2,b=1. …

所以椭圆的方程为. …

(Ⅱ)证明:由于lAB,设直线l的方程为y=﹣,将其代入,消去y,

整理得2x2﹣4mx+4m2﹣4=0. …

设C(x1,y1),D(x2,y2).

所以x1+x2=2m,x1x2=2m2﹣2 …

OCM的面积是S1ODN的面积是S2

由题意M(2m,0),N(0,m),

因为x1+x2=2m,

所以=|﹣x1+2m|=|x2|,…

S1=S2

     

在△ABC中,A、B、C的对边分别为a,b,c,已知A≠,且3sinAcosB+bsin2A=3sinC.

(I)求a的值;

(Ⅱ)若A=,求△ABC周长的最大值.

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知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)

【考点】解三角形.

【分析】(I)利用和角的正切公式,结合正弦定理求a的值;

(Ⅱ)若A=,b=2sinB,c=2sinC,ABC周长=3+2(sinB+sinC)=3+2 [sin(﹣C)+sinC]=3+2sin(+C),即可求ABC周长的最大值.

【解答】解:(I)3sinAcosB+bsin2A=3sinC,

3sinAcosB+bsin2A=3sinAcosB+3cosAsinB,

bsinAcosA=3cosAsinB,

ba=3b,

a=3;

(Ⅱ)由正弦定理可得==

b=2sinB,c=2sinC

∴△ABC周长=3+2(sinB+sinC)=3+2 [sin(﹣C)+sinC]=3+2sin(+C)

0C

+C

sin(+C)1,

∴△ABC周长的最大值为3+2

     

如图1,在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A1沿CC1折起如图2所示,连接B1C,B1A,B1A1.

(1)求证:AB1⊥CC1;

(2)若AB1=,求二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值.

答案解析:
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知识点:6.直线、平面垂直的判定及其性质

【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系.

【分析】(1)根据线面垂直的性质定理,证明C1C平面OAB1

(2)建立空间坐标系,利用向量法即可求二面角C﹣AB1﹣A1B的余弦值.

【解答】证明:(1)取CC1的中点O,连接OA,OB1,AC1

在平行四边形ABB1A1中,ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,

∴△ACC1B1CC1,为正三角形,

则AOCC1,OB1C1C,又AOOB1=O,

C1C平面OAB1

AB1平面OAB1

AB1CC1

(2)∵∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,

AC=2,OA=,OB1=

若AB1=

则OA2+OB12=AB12

则三角形AOB1为直角三角形,

则AOOB1

以O为原点,以0C,0B1,OA为x,y,z轴建立空间直角坐标系,

则C(1,0,0),B1(0,,0),C1(﹣1,0,0),A(0,0,),

=(﹣2,0,0),

==(﹣2,0,0),=(0,,﹣),=(﹣1,0,﹣),

设平面AB1C的法向量为=(x,y,z),

令z=1,则y=1,x=﹣

=(﹣,1,1),

设平面A1B1A的法向量为=(x,y,z),则

令z=1,则x=0,y=1,即=(0,1,1),

则cos===

由于二面角C﹣AB1﹣A1是钝二面角,

二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值是﹣

     

设f(x)=(xlnx+ax+a2﹣a﹣1)ex,a≥﹣2.

(1)若a=0,求f(x)的单调区间;

(2)讨论f(x)在区间(,+∞)上的极值点个数.

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知识点:3.导数在研究函数中的应用

【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

【分析】(1)把a=0代入函数解析式,求出函数的导函数,在定义域内由导函数大于0的原函数的增区间,由导函数小于0得原函数的减区间;

(2)求出函数的导函数f(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex,其中ex0恒成立,要分析函数f(x)在区间(+∞)上的极值点个数,引入函数g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则需要讨论函数g(x)的零点情况,通过对函数g(x)两次求导后分析得到函数g(x)在区间(+∞)上是增函数,则通过讨论其最小值的符号可以判断其零点情况,从而得到函数f(x)在区间(+∞)上的极值点个数情况.

【解答】解:(1)当a=0时,f(x)=(xlnx﹣1)ex,(x0)

故f(x)=(lnx+1+xlnx﹣1)ex=(x+1)exlnx.

当x=1时,f(x)=0,当x1时,f(x)0,当x1时,f(x)0.

故f(x)的减区间为(0,1),增区间为(1,+∞).

(2)由f(x)=(xlnx+ax+a2﹣a﹣1)ex

得:f(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex

令g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则

显然g′′(1)=0,又当0x1时,g′′(x)0,当x1时g′′(x)0.

所以,g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.

a﹣2,g(x)g(x)min=2+a0.

故g(x)在(0,+∞)上为增函数,则在区间上单调递增,

注意到:当x→+∞时,g(x)→+∞,故g(x)在上的零点个数由

的符号决定.

,即或a1时,g(x)在区间上无零点,

即f(x)无极值点.

,即时,g(x)在区间上有唯一零点,

即f(x)有唯一极值点.

综上:当或a1时,f(x)在上无极值点.

时,f(x)在上有唯一极值点.

     

已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是:(t是参数).

(Ⅰ) 若直线l与曲线C相交于A、B两点,且|AB|=,试求实数m值.

(Ⅱ) 设M(x,y)为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围.

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知识点:2.坐标系与参数方程

【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.

【分析】(I)由曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ,化为ρ2=4ρcosθ,可得x2+y2﹣4x=0.把(t是参数)代入方程上述方程可得根与系数的关系,利用|AB|=|t1﹣t2|=即可得出;

(II)曲线C的方程可化为(x﹣2)2+y2=4,其参数方程为(θ为参数),设M(x,y)为曲线C上任意一点,,利用正弦函数的值域即可得出.

【解答】解:(I)由曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ,化为ρ2=4ρcosθ,x2+y2﹣4x=0.

(t是参数)代入方程上述方程可得: =0,

t1+t2=﹣(m﹣2),t1t2=m2﹣4m.

∴|AB|=|t1﹣t2|===,解得m=1或3.

(II)曲线C的方程可化为(x﹣2)2+y2=4,其参数方程为(θ为参数),

设M(x,y)为曲线C上任意一点,

∈[﹣1,1]

x+y的取值范围是

     

已知函数f(x)=|x﹣a|,a∈R

(Ⅰ)当a=1时,求f(x)≥|x+1|+1的解集;

(Ⅱ)若不等式f(x)+3x≤0的解集包含{x|x≤﹣1},求a的取值范围.

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知识点:3.不等式选讲

【考点】绝对值不等式的解法.

【分析】(Ⅰ)由条件利用绝对值的意义求得绝对值不等式的解集.

(Ⅱ)由不等式f(x)+3x0,求得x,且x.分类讨论,根据它的解集包含{x|x﹣1},求得a的范围.

【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,不等式即 f(x)=|x﹣1|≥|x+1|+1,

|x﹣1||x+1|≥1.

由于|x﹣1||x+1|表示数轴上的x对应点到1对应点的距离减去它到﹣1对应点的距离,

由﹣0.5到1对应点的距离减去它到﹣1对应点的距离正好等于1,故不等式的解集为{x|x﹣0.5}

(Ⅱ)不等式f(x)+3x0,即|x﹣a|+3x0,即|x﹣a|≤﹣3x(x0),

即 3xx﹣a﹣3x,求得 x,且x

当a0时,可得它的解集为{x|x};再根据它的解集包含{x|x﹣1}

可得﹣﹣1,求得a2,故有0a2.

当a0时,可得它的解集为{x|x};再根据它的解集包含{x|x﹣1}

可得﹣1,求得a﹣4,故有﹣4a0.

综上可得,要求的a的取值范围为[0,2]∪[﹣4,0)=[﹣4,2]