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2019年河南省洛阳市高考一模数学试卷含参考答案(理科)

2019年河南省洛阳市高考一模数学试卷(理科)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.(5分)设集合A={x∈N*|x2﹣x﹣2≤0}, B={2, 3}, 则A∪B=()A.{﹣1, 0, 1, 2, 3}B.{1, 2, 3}C.[﹣1, 2]D.[﹣1, 3]2.(5分)若复数z为纯虚数且(1+i)z=a﹣i(其中i是虚数单位, a∈R), 则|a+z|=()A.B.C.2D.3.(5分)函数y=(x≠0)的图象大致是()A.B.C.D.4.(5分)在区间[﹣1, 1]内随机取两个实数x, y, 则满足y≥x2﹣1的概率是()A.B.C.D.5.(5分)4名大学生到三家企业应聘, 每名大学生至多被一家企业录用, 则每家企业至少录用一名大学生的情况有()A.24种B.36种C.48种D.60种6.(5分)某几何体的三视图如图所示, 则该几何体的体积为()A.πB.πC.πD.π7.(5分)已知双曲线C:(a>0, b>0), 过左焦点F1的直线切圆x2+y2=a2于点P, 交双曲线C右支于点Q, 若=, 则双曲线C的渐近线方程为()A.y=±x B.y=±2x C.y=±D.y=8.(5分)我国古代数学名著《九章算术》中“开立圆术”曰:置积尺数, 以十六乘之, 九而一, 所得开立方除之, 即立圆径.“开立圆术”相当于给出了已知球的体积V, 求其直径d的一个近似公式, 人们还用过一些类似的近似公式, 根据π=3.14159…判断, 下列近似公式中最精确的一个是()A.B.C.D.9.(5分)已知实数x, y满足约束条件, 则的取值范围为()A.B.C.D.10.(5分)如图, 设A、B是半径为2的圆O上的两个动点, 点C为AO中点, 则的取值范围是()A.[﹣1, 3]B.[1, 3]C.[﹣3, ﹣1]D.[﹣3, 1] 11.(5分)已知函数y=f(x)对任意的x∈(﹣, )满足f′(x)cos x+f(x)sin x >0(其中f′(x)是函数f(x)的导函数), 则下列不等式成立的是()A.f(﹣)<f(﹣)B.f()<f()C.f(0)>2f()D.f(0)>f()12.(5分)已知球O是正三棱锥(底面为正三角形, 顶点在底面的射影为底面中心)A﹣BCD的外接球, BC=3, , 点E在线段BD上, 且BD=6BE, 过点E作球O 的截面, 则所得截面圆面积的取值范围是()A.B.C.D.二、填空题(每题5分, 满分20分, 将答案填在答题纸上)13.(5分)已知, 则=.14.(5分)数列{a n}首项a1=2, 且, 令b n=log3(a n+1), 则的前2019项的和S2019=.15.(5分)(3x+2y)2(x﹣y)7的展开式中含有x5y4的项的系数为.16.(5分)若函数在(0, +∞)上仅有一个零点, 则a=.三、解答题(本大题共5小题, 共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(12分)如图, D是直角△ABC斜边BC上一点, AC=.(1)若∠CAD=30°, 求角B的大小;(2)若BD=2DC, 且AD=2, 求CD的长.18.(12分)如图, 已知多面体P ABCDE的底面ABCD是边长为2的菱形, P A⊥底面ABCD, ED∥P A, 且P A=2ED=2.(1)证明:平面P AC⊥平面PCE;(2)若直线PC与平面ABCD所成的角为45°, 求二面角P﹣CE﹣D的余弦值.19.(12分)已知椭圆C中心在原点, 焦点在坐标轴上, 直线与椭圆C在第一象限内的交点是M, 点M在x轴上的射影恰好是椭圆C的右焦点F2, 椭圆C另一个焦点是F1, 且.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)直线l过点(﹣1, 0), 且与椭圆C交于P, Q两点, 求△F2PQ的内切圆面积的最大值.20.(12分)为了引导居民合理用电, 国家决定实行合理的阶梯电价, 居民用电原则上以住宅为单位(一套住宅为一户).阶梯级别第一阶梯第二阶梯第三阶梯月用电范围(度)(0, 210](210, 400](400, +∞)某市随机抽取10户同一个月的用电情况, 得到统计表如下:居民用电户编号12345678910用电量(度)538690124132200215225300410(1)若规定第一阶梯电价每度0.5元, 第二阶梯超出第一阶梯的部分每度0.6元, 第三阶梯超出第二阶梯的部分每度0.8元, 试计算A居民用电户用电410度时应交电费多少元?(2)现要在这10户家庭中任意选取3户, 求取到第二阶梯电量的户数的分布列与期望;(3)以表中抽到的10户作为样本估计全市的居民用电, 现从全市中依次抽取10户, 若抽到k户用电量为第一阶梯的可能性最大, 求k的值.21.(12分)已知函数f(x)=e x+ax+ln(x+1)﹣1.(1)求f(x)在x=0处的切线方程;(2)若x≥0时, f(x)≥0恒成立, 求实数a的取值范围;(3)求证: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.(10分)在平面直角坐标系xOy中, 曲线C1的参数方程为(α为参数), 以原点O为极点, x轴的正半轴为极轴建立极坐标系, 曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ, 曲线C1、C2的公共点为A、B.(Ⅰ)求直线AB的斜率;(Ⅱ)若点C、D分别为曲线C1、C2上的动点, 当|CD|取最大值时, 求四边形ACBD 的面积.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|2x+1|﹣|x﹣m|(m∈R).(1)当m=1时, 解不等式f(x)≥2;(2)若关于x的不等式f(x)≥|x﹣3|的解集包含[3, 4], 求m的取值范围.2019年河南省洛阳市高考一模数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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.(5分)设集合A={x∈N*|x2﹣x﹣2≤0}, B={2, 3}, 则A∪B=()A.{﹣1, 0, 1, 2, 3}B.{1, 2, 3}C.[﹣1, 2]D.[﹣1, 3]【解答】解:A={x∈N*|﹣1≤x≤2}={1, 2}, B={2, 3};∴A∪B={1, 2, 3}.故选:B.2.(5分)若复数z为纯虚数且(1+i)z=a﹣i(其中i是虚数单位, a∈R), 则|a+z|=()A.B.C.2D.【解答】解:由(1+i)z=a﹣i, 得,∵复数z为纯虚数,∴, 解得a=1.∴z=﹣i,则|a+z|=|1﹣i|=.故选:A.3.(5分)函数y=(x≠0)的图象大致是()A.B.C.D.【解答】解:函数y=(x≠0)是奇函数, 排除C, D.当x=时, y=<0.排除B,故选:A.4.(5分)在区间[﹣1, 1]内随机取两个实数x, y, 则满足y≥x2﹣1的概率是()A.B.C.D.【解答】解:由题意可得, 的区域为边长为2的正方形, 面积为4,满足y≥x2﹣1的区域为图中阴影部分, 面积为2+=∴满足y≥x2﹣1的概率是=.故选:D.5.(5分)4名大学生到三家企业应聘, 每名大学生至多被一家企业录用, 则每家企业至少录用一名大学生的情况有()A.24种B.36种C.48种D.60种【解答】解:分两类, 第一类, 有3名被录用, 有=24种, 第二类, 4名都被录用, 则有一家录用两名, 有=36,根据分类计数原理, 共有24+36=60(种)故选:D.6.(5分)某几何体的三视图如图所示, 则该几何体的体积为()A.πB.πC.πD.π【解答】解:由三视图可得, 直观图为圆锥的与圆柱的组合体,由图中数据可得几何体的体积为=,故选:A.7.(5分)已知双曲线C:(a>0, b>0), 过左焦点F1的直线切圆x2+y2=a2于点P, 交双曲线C右支于点Q, 若=, 则双曲线C的渐近线方程为()A.y=±x B.y=±2x C.y=±D.y=【解答】解:∵过双曲线C:(a>0, b>0), 左焦点F引圆x2+y2=a2的切线, 切点为P,∴丨OP丨=a,设双曲线的右焦点为F′,∵P为线段FQ的中点,∴|QF′|=2a, |QF|=2b,由双曲线的定义知:2b﹣2a=2a,∴b=2a.∴双曲线C:(a>0, b>0)的渐近线方程为bx±ay=0,即2ax±ay=0,∴2x±y=0.故选:B.8.(5分)我国古代数学名著《九章算术》中“开立圆术”曰:置积尺数, 以十六乘之, 九而一, 所得开立方除之, 即立圆径.“开立圆术”相当于给出了已知球的体积V, 求其直径d的一个近似公式, 人们还用过一些类似的近似公式, 根据π=3.14159…判断, 下列近似公式中最精确的一个是()A.B.C.D.【解答】解:由V=π()3, 解得d=,选项A代入得π==3.1;选项B代入得π==3;选项C代入得π==3.2;选项D代入得π==3.142857由于D的值最接近π的真实值故选:D.9.(5分)已知实数x, y满足约束条件, 则的取值范围为()A.B.C.D.【解答】解:作出的可行域为三角形(包括边界),把,看作点(x, y)和C(5, 0)之间的斜率,记为k, 由可行域可知A(2, 2), B(2, ﹣4),则﹣≤k≤.故选:A.10.(5分)如图, 设A、B是半径为2的圆O上的两个动点, 点C为AO中点, 则的取值范围是()A.[﹣1, 3]B.[1, 3]C.[﹣3, ﹣1]D.[﹣3, 1]【解答】解:如图所示,可得O(0, 0), A(﹣2, 0), C(﹣1, 0), 设B(2cosθ, 2sinθ).θ∈[0, 2π).=(1, 0)•(2cosθ+1, 2sinθ)=2cosθ+1∈[﹣1, 3].故选:A.11.(5分)已知函数y=f(x)对任意的x∈(﹣, )满足f′(x)cos x+f(x)sin x >0(其中f′(x)是函数f(x)的导函数), 则下列不等式成立的是()A.f(﹣)<f(﹣)B.f()<f()C.f(0)>2f()D.f(0)>f()【解答】解:构造函数g(x)=,则g′(x)==(f′(x)cos x+f(x)sin x), ∵对任意的x∈(﹣, )满足f′(x)cos x+f(x)sin x>0,∴g′(x)>0, 即函数g(x)在x∈(﹣, )单调递增,则g(﹣)<g(﹣), 即,∴, 即f(﹣)<f(﹣), 故A正确.g(0)<g(), 即,∴f(0)<2f(),故选:A.12.(5分)已知球O是正三棱锥(底面为正三角形, 顶点在底面的射影为底面中心)A﹣BCD的外接球, BC=3, , 点E在线段BD上, 且BD=6BE, 过点E作球O 的截面, 则所得截面圆面积的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:如图, 设△BDC的中心为O1, 球O的半径为R,连接O1D, OD, O1E, OE,则O1D=3sin60°×=, AO1===3,在Rt△OO1D中, R2=3+(3﹣R)2, 解得R=2,∵BD=6BE, ∴DE=2.5,在△DEO1中, O1E==,∴OE===,过点E作圆O的截面, 当截面与OE垂直时, 截面的面积最小,此时截面圆的半径为=, 最小面积为π,当截面过球心时, 截面面积最大, 最大面积为4π.故选:A.二、填空题(每题5分, 满分20分, 将答案填在答题纸上)13.(5分)已知, 则=.【解答】解:∵, 则==2, ∴解得:tanα=,∴===.故答案为:.14.(5分)数列{a n}首项a1=2, 且, 令b n=log3(a n+1), 则的前2019项的和S2019=.【解答】解:数列{a n}首项a1=2, 且,则:a n+1+1=3(a n+1),即:(常数),所以:数列{a n+1}是以a1+1=3为首项, 3为公比的等比数列,故:,令b n=log3(a n+1)=,故:==.所以:S n=b1+b2+…+b n,=,=,=.所以:,故答案为:15.(5分)(3x+2y)2(x﹣y)7的展开式中含有x5y4的项的系数为﹣21.【解答】解:多项式(3x+2y)2(x﹣y)7=(9x2+12xy+4y2)(x﹣y)7,设(x﹣y)7的通项公式为T r+1=x7﹣r(﹣y)r,令r=4, 则T5==35x3y4,令r=3, 则T4==﹣35x4y3,令r=2, 则T3=x5(﹣y)2=21x5y2.∴多项式(3x+2y)2(x﹣y)7的展开式中含有x5y4项的系数为:35×9﹣35×12+21×4=﹣21.故答案为:﹣21.16.(5分)若函数在(0, +∞)上仅有一个零点, 则a=5ln2﹣4.【解答】解:函数f(x)的零点满足e x+a﹣x3+2x2=0, 即a=ln(x3﹣2x2)﹣x,则原问题等价于函数y=a与函数g(x)=ln(x3﹣2x2)﹣x有且只有一个交点.注意到函数g(x)的定义域为(2, +∞), 且,在区间(2, 4)上, g’(x)>0, g(x)单调递增,在区间(4, +∞)上, g’(x)<0, g(x)单调递减,则函数g(x)的最大值为g(4)=5ln2﹣4,据此可得, 实数a的值为5ln2﹣4.故答案为:5ln2﹣4.三、解答题(本大题共5小题, 共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(12分)如图, D是直角△ABC斜边BC上一点, AC=.(1)若∠CAD=30°, 求角B的大小;(2)若BD=2DC, 且AD=2, 求CD的长.【解答】解:(1)在△ABC中, 根据正弦定理, 有.∵,∴.又,∴,∴,∴;(2)设DC=x, 则,∴.在△ABD中, AD2=AB2+BD2﹣2AB•BD•cos B,即,得.故.18.(12分)如图, 已知多面体P ABCDE的底面ABCD是边长为2的菱形, P A⊥底面ABCD, ED∥P A, 且P A=2ED=2.(1)证明:平面P AC⊥平面PCE;(2)若直线PC与平面ABCD所成的角为45°, 求二面角P﹣CE﹣D的余弦值.【解答】证明:(1)连接BD, 交AC于点O, 设PC中点为F,连接OF, EF, ∵O, F分别为AC, PC的中点,∴OF∥P A, 且OF=P A,∵DE∥P A, 且, ∴OF∥DE, 且OF=DE.…(1分)∴四边形OFED为平行四边形, ∴OD∥EF, 即BD∥EF.…(2分)∵P A⊥平面ABCD, BD⊂平面ABCD, ∴P A⊥BD.∵ABCD是菱形, ∴BD⊥AC.∵P A∩AC=A, ∴BD⊥平面P AC.…(4分)∵BD∥EF, ∴EF⊥平面P AC.…(5分)∵FE⊂平面PCE, ∴平面P AC⊥平面PCE.…(6分)解:(2)解法1:因为直线PC与平面ABCD所成角为45°,∴∠PCA=45°, ∴AC=P A=2.…(7分)∴AC=AB, 故△ABC为等边三角形.设BC的中点为M, 连接AM, 则AM⊥BC.以A为原点, AM, AD, AP分别为x, y, z轴, 建立空间直角坐标系A﹣xyz(如图).则P(0, 0, 2), C(), E(0, 2, 1), D(0, 2, 0), =(), =(﹣, 1, 1), =(0, 0, 1).…(9分)设平面PCE的法向量为n={x1, y1, z1},则, 即令y1=1, 则, ∴=().…(10分)设平面CDE的法向量为=(x2, y2, z2),则, 即令x2=1, 则, ∴=(1,).…(11分)设二面角P﹣CE﹣D的大小为θ, 由于θ为钝角,∴cosθ=﹣|cos<>|=﹣.∴二面角P﹣CE﹣D的余弦值为﹣.…(12分)解法2:因为直线PC与平面ABCD所成角为45°, 且P A⊥平面ABCD,所以∠PCA=45°, 所以AC=P A=2.…(7分)因为AB=BC=2, 所以△ABC为等边三角形.因为P A⊥平面ABCD, 由(1)知P A∥OF,所以OF⊥平面ABCD.因为OB⊂平面ABCD, OC⊂平面ABCD, 所以OF⊥OB且OF⊥OC.在菱形ABCD中, OB⊥OC.以点O为原点, OB, OC, OF分别为x, y, z轴, 建立空间直角坐标系O﹣xyz(如图).则,则.…(9分)设平面PCE的法向量为n=(x1, y1, z1),则即令y1=1, 则, 则法向量n=(0, 1, 1).…(10分)设平面CDE的法向量为m=(x2, y2, z2),则即令x2=1, 则则法向量.…(11分)设二面角P﹣CE﹣D的大小为θ, 由于θ为钝角,则.∴二面角P﹣CE﹣D的余弦值为.…(12分)19.(12分)已知椭圆C中心在原点, 焦点在坐标轴上, 直线与椭圆C在第一象限内的交点是M, 点M在x轴上的射影恰好是椭圆C的右焦点F2, 椭圆C另一个焦点是F1, 且.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)直线l过点(﹣1, 0), 且与椭圆C交于P, Q两点, 求△F2PQ的内切圆面积的最大值.【解答】解:(Ⅰ)根据直线与椭圆C在第一象限内的交点是M, 点M在x轴上的射影恰好是椭圆C的右焦点F2,可知焦点在x轴上且M点坐标(c, ).F1(﹣c, 0), F2(c, 0).∵,∴, ∴c=1.设椭圆C方程:M点坐标(1, )代入椭圆C方程得,∵c=﹣1,∴a=2, b=.∴椭圆C方程为(Ⅱ)直线l过点(﹣1, 0), 且与椭圆C交于P, Q两点,则△F2PQ的周长为4a=8, 则=•4a•r(r为三角形内切圆半径),要使△F2PQ的内切圆面积最大, 即使△F2PQ的面积最大,∵F2F1为定长, △F2PQ的面积为•2|y1﹣y2|, (y1, y2分别为P, Q的纵坐标), 可设直线l的方程为x=my﹣1, 代入椭圆方程可得(4+3m2)y2﹣6my﹣9=0,y1+y2=, y1y2=﹣,|y1﹣y2|2=(y1+y2)2﹣4y1y2==,显然m=0上式取得最大值,∴当且仅当直线L过(﹣1, 0), 与x轴垂直时△F2PQ的面积最大.此时P(﹣1, ), Q(﹣1, ﹣)∴|F2P|=|F2Q|=, |PQ|=3.设△F2PQ的内切圆半径为r, 则∴r=, 其面积S=.20.(12分)为了引导居民合理用电, 国家决定实行合理的阶梯电价, 居民用电原则上以住宅为单位(一套住宅为一户).阶梯级别第一阶梯第二阶梯第三阶梯月用电范围(度)(0, 210](210, 400](400, +∞)某市随机抽取10户同一个月的用电情况, 得到统计表如下:居民用电户编号12345678910用电量(度)538690124132200215225300410(1)若规定第一阶梯电价每度0.5元, 第二阶梯超出第一阶梯的部分每度0.6元, 第三阶梯超出第二阶梯的部分每度0.8元, 试计算A居民用电户用电410度时应交电费多少元?(2)现要在这10户家庭中任意选取3户, 求取到第二阶梯电量的户数的分布列与期望;(3)以表中抽到的10户作为样本估计全市的居民用电, 现从全市中依次抽取10户, 若抽到k户用电量为第一阶梯的可能性最大, 求k的值.【解答】解:(1)210×0.5+(400﹣210)×0.6+(410﹣400)×0.8=227元…(2分)(2)设取到第二阶梯电量的用户数为ξ, 可知第二阶梯电量的用户有3户, 则ξ可取0, 1, 2, 3故ξ的分布列是ξ0123p所以…(7分)(3)可知从全市中抽取10户的用电量为第一阶梯, 满足X∽B(10, ),可知(k=0, 1, 2, 3…, 10), 解得, k∈N*所以当k=6时, 概率最大, 所以k=6…(12分)21.(12分)已知函数f(x)=e x+ax+ln(x+1)﹣1.(1)求f(x)在x=0处的切线方程;(2)若x≥0时, f(x)≥0恒成立, 求实数a的取值范围;(3)求证:e.【解答】解:(1)f′(x)=e x+a+,f′(0)=2+a, 又f(0)=0,∴f(x)在x=0处的切线方程为:y=(a+2)x;(2)若x≥0时, 则f′(x)=e x+a+, ,在[0, +∞)上单调递增, f″(x)≥f″(0)=0.则f′(x)在[0, +∞)上单调递增, f′(x)≥f′(0)=a+2,①当a+2≥0, 即a≥﹣2时, f′(x)≥0, 则f(x)在[0, +∞)上单调递增此时f′(x)≥f(0)=0, 满足题意②若a<﹣2, 由f′(x)在[0, +∞)上单调递增由于f′(0)=2+a<0, x→+∞时, f′(x)>0.故∃x0∈(0, +∞), 使得f′(x0)=0.则当0<x<x0时, f′(x)<f′(x0)=0.∴函数f(x)在(0, x0)上单调递减.∴f(x0)<f(0)=0, 不恒成立.舍去综上所述, 实数a的取值范围是[﹣2, +∞).(3)证明:由(1)知, 当a=﹣2时, f′(x)=e x﹣2x+ln(x+1)﹣1在[0, +∞)上单调递增.则f()>f(0), 即e﹣1+ln()﹣1>0.∴ln.∴,即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.(10分)在平面直角坐标系xOy中, 曲线C1的参数方程为(α为参数), 以原点O为极点, x轴的正半轴为极轴建立极坐标系, 曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ, 曲线C1、C2的公共点为A、B.(Ⅰ)求直线AB的斜率;(Ⅱ)若点C、D分别为曲线C1、C2上的动点, 当|CD|取最大值时, 求四边形ACBD 的面积.【解答】解:(I)曲线C1的参数方程为(α为参数), 消去参数化为:x2+(y﹣1)2=1.曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ, 即ρ2=4ρcosθ, 化为普通方程:x2+y2=4x.上述两个方程相减可得:2x﹣y=0.则直线AB的斜率为2.(Ⅱ)当且仅当直线CD经过两个圆的圆心时, 线段CD取得最大值, 此时|CD|=3+=+3.|AB|=2=.直线C1•C2的方程为:y=﹣x+1, 可得C1•C2⊥AB.∴当|CD|取最大值时, 四边形ACBD的面积S=|AB|•|CD|=××(3+)=2+.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|2x+1|﹣|x﹣m|(m∈R).(1)当m=1时, 解不等式f(x)≥2;(2)若关于x的不等式f(x)≥|x﹣3|的解集包含[3, 4], 求m的取值范围.【解答】解:(1)当时, f(x)=﹣2x﹣1+(x﹣1)=﹣x﹣2,由f(x)≥2解得x≤﹣4, 综合得x≤﹣4;当时, f(x)=(2x+1)+(x﹣1)=3x,由f(x)≥2解得, 综合得;当x≥1时, f(x)=(2x+1)﹣(x﹣1)=x+2,由f(x)≥2解得x≥0, 综合得x≥1.所以f(x)≥2的解集是.(2)∵f(x)=|2x+1|﹣|x﹣m|≥|x﹣3|的解集包含[3, 4],∴当x∈[3, 4]时, |2x+1|﹣|x﹣m|≥|x﹣3|恒成立原式可变为2x+1﹣|x﹣m|≥x﹣3, 即|x﹣m|≤x+4,∴﹣x﹣4≤x﹣m≤x+4即﹣4≤m≤2x+4在x∈[3, 4]上恒成立,显然当x=3时, 2x+4取得最小值10,即m的取值范围是[﹣4, 10].。

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