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【全国百强校word】河北省衡水中学2018届高三第十六次模拟考试理数试题

2017-2018学年度第二学期高三年级十六模考试理数试卷第Ⅰ卷(共60分)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i 是虚数单位,则复数37iz i+=集合的实部和虚部分别是( ) A .7,3- B .7,3i - C .7-,3 D .7-,3i 2.已知集合{1,0,2}P =-,Q {sin ,R}y y θθ==∈,则P Q =I ( ) A .∅ B .{0} C .{1,0}- D .{1,0,2}-3.已知随机变量X 服从正态分布(,4)N a ,且(1)0.5P X >=,(2)0.3P X >=,(0)P X <等于( ) A .0.2 B .0.3 C .0.7 D .0.84.下列有关命题的说法正确的是( )A .命题“若0xy =,则0x =”的否命题为“若0xy =,则0x ≠”B .命题“若0x y +=,则x ,y 互为相反数”的逆命题是真命题C .命题“x R ∃∈,使得2210x -<”的否定是“x R ∀∈,都有2210x -<”D .命题“若cos cos x y =,则x y =”的逆否命题为真命题5.已知α满足1sin 3α=,则cos()cos()44ππαα+-=( ) A .718 B .2518C.718- D .2518-6.某几何体的三视图如图所示,三个视图中的正方形的边长均为6,俯视图中的两条曲线均为圆弧,则该几何体的体积为( )A .2163π-B .216 4.5π- C.2166π- D .2169π-7.已知函数()2sin(2)6fx x π=+,现将()y f x =的图形向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图象,则()g x 在5[0,]24π上的值域为( ) A .[1,2]- B .[0,1] C.[0,2] D .[1,0]-8.我国古代著名《九章算术》用“更相减损术”求两个正整数的最大公约数是一个伟大创举,这个伟大创举与我国古老的算法——“辗转相除法”实质一样.如图的程序框图即源于“辗转相除法”,当输入6402a =,2046b =,输出的a =( )A .66B .12 C.36 D .1989.已知实数x ,y 满足约束条件5001202x y y x y x ⎧⎪+-≥⎪-≥⎨⎪⎪--≤⎩若不等式2(1)2a x xy -+2(42)0a y +-≥恒成立,则实数a 的最大值为( )A .73 B .53C 5.D 6. 10.已知函数()ln f x x =,()(23)g x m x n =++,若对任意的(0,)x ∈+∞,总有()()f x g x ≤恒成立,记(23)m n +的最小值为(,)f m n ,则(,)f m n 最大值为( ) A .1 B .1e C. 21eD .1e11.设双曲线C :22221x y a b -=(0,0)a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 的直线与双曲线的右支交于两点A ,B ,若1:3:4AF AB =,且2F 是AB 的一个四等分点,则双曲线C 的离心率是( )A.52B.102C.52D5.12.已知偶函数()f x满足(4)(4)f x f x+=-,且当(0,4]x∈时,ln(2)()xf xx=,关于x的不等式2()()0f x af x+>在区间[200200]-,上有且只有300个整数解,则实数a的取值范围是()A.1(ln2ln6)3--, B.1(ln2ln6]3--, C.13ln2(ln6)34--, D.13ln2(ln6)34--,第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知平面向量ar,br,1a=r,2b=r且1a b⋅=r r,若er为平面单位向量,则()a b e+⋅r r r的最大值为.14.二项式651()xx x+展开式中的常数项是.15.已知点A是抛物线C:22x py=(0p>)上一点,O为坐标原点,若A,B是以点(08)M,为圆心,OA 的长为半径的圆与抛物线C的两个公共点,且ABO△为等边三角形,则p的值是.16.已知在直三棱柱111ABC A B C-中,120BAC∠=︒,1AB AC==,12AA=,若1AA棱在正视图的投影面α内,且AB与投影面α所成角为θ(3060θ︒≤≤︒),设正视图的面积为m,侧视图的面积为n,当θ变化时,mn的最大值是.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知等差数列{}n a的前n(*n∈N)项和为n S,数列{}n b是等比数列,13a=,11b=,2210b S+=,5232a b a-=.(1)求数列{}n a和{}n b的通项公式;(2)若2nnnnScb n⎧⎪=⎨⎪⎩奇偶,,为数为数,设数列{}n c的前n项和为n T,求2n T.18. 如图,在底面是菱形的四棱锥P ABCD-中,PA⊥平面ABCD,60ABC∠=︒,2PA AB==,点E、F 分别为BC、PD的中点,设直线PC与平面AEF交于点Q.(1)已知平面PAB I 平面PCD l =,求证:AB l ∥; (2)求直线AQ 与平面PCD 所成角的正弦值.19.作为加班拍档、创业伴侣、春运神器,曾几何时,方便面是我们生活中重要的“朋友”,然而这种景象却在近5年出现了戏剧性的逆转.统计显示.2011年之前,方便面销量在中国连续18年保持两位数增长,2013年的年销量更是创下462亿包的辉煌战绩;但2013年以来,方便面销量却连续3年下跌,只剩385亿包,具体如下表.相较于方便面,网络订餐成为大家更加青睐的消费选择.近年来,网络订餐市场规模的“井喷式”增长,也充分反映了人们消费方式的变化.全国方便面销量情况(单位“亿包/桶)(数据来源:世界方便面协会)年份 2013 2014 2015 2016时间代号t 1 2 3 4 年销量y (亿包/桶)462444404385(1)根据上表,求y 关于t 的线性回归方程$$y bt a =+$.用所求回归方程预测2017 年(5t =)方便面在中国的年销量;(2)方便面销量遭遇滑铁卢受到哪些因素影响? 中国的消费业态发生了怎样的转变? 某媒体记者随机对身边的10位朋友做了一次调查,其中5位受访者表示超过1年未吃过方便面,3位受访者认为方便面是健康食品;而9位受访者有过网络订餐的经历,现从这10人中抽取3人进行深度访谈,记ξ表示随机抽取的3人认为方便面是健康食品的人数,求随机变量ξ的分布列及数学期望()E ξ.参考公式:回归方程:$$y bt a =+$,其中121()()()nii i nii tt y y b tt ==--=-∑∑$,$ay bt =-$. 参考数据:41()()135.5i i i t t y y =--=-∑.20.如图,设抛物线1:C 24y mx =-(0m >)的准线l 与x 轴交于椭圆2C :22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点2F ,1F 为2C 的左焦点,椭圆的离心率为12e =,抛物线1C 与椭圆2C 交于x 轴上方一点P ,连接1PF 并延长其交1C 于点Q ,M 为1C 上一动点,且在P ,Q 之间移动.(1)当32a b+取最小值时,求1C 和2C 的方程; (2)若12PF F △的边长恰好时三个连续的自然数,当MPQ △面积取最大值时,求面积最大值以及此时直线MP 的方程.21.已知函数()(ln 2)x f x e x k -=-(k 为常数, 2.71828e =L 是自然对数的底数),曲线()y f x =在点(1(1))f ,处的切线与y 轴垂直. (1)求()f x 的单调区间; (2)设1(ln 1)()xx x g x e-+=,对任意0x >,证明:2(1)()x x x g x e 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.22.选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线1C 的参数方程为2cos sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,(θ为参数).以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2sin 4cos ρθθ=. (1)求1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)若过点(10)F ,的直线l 与1C 交于A ,B 两点,与2C 交于M ,N 两点,求FA FB FM FN的取值范围.23.选修4-5:不等式选讲已知()11f x x =-+,()3()1233f x x F x x x ≤⎧=⎨->⎩,,,,(1)解不等式()23f x x ≤+;(2)若方程()F x a =有三个解,求实数a 的取值范围.参考答案及解析一、选择题1-5:ACBBA 6-10:DAAAC 11、12:BD二、填空题13.7 14.5 15.2316.33 三、解答题17.解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q , ∵13a =,11b =,2210b S +=,5232a b a -=, ∴331034232q d d q d+++=⎧⎨+-=+⎩,∴2d =,2q =, ∴21n a n =+,12n n b -= (2)由(1)知(321)(2)2n n n Sn n ++==+ ∴11122n n n c n n n -⎧-⎪=+⎨⎪⎩奇偶,,为数为数∴211111(1)3352121n T n n =-+-++--+L 13521(2222)n -+++++L 21121321n n ++=-+18.解:(1)∵AB CD ∥,AB ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD ∴AB ∥平面PCD ,∵AB ⊂平面PAB ,平面PAB I 平面PCD l =, ∴AB l ∥.(2)∵底面是菱形,E 为BC 的中点,2AB =, ∴1BE =,3AE =,AE BC ⊥, ∴AE AD ⊥,∵PA ⊥平面ABCD ,则以点A 为原点,直线AE AD 、AP 分别为轴建立如图所示空间直角坐标系.则(020)D ,,,(002)P ,,,(310)C ,,,(300)E ,,, ∴(011)F ,,,(300)AE =u u u r ,,,(011)AF =u u u r ,,,(310)DC =-u u u r ,,,(022)DP =-u u u r ,,, 设平面PCD 的法向量为()n x y z =r,,, 得(133)n =r,,.设(1)AQ AC AP λλ=+-u u u r u u u r u u u r ,则(32(1))AQ λλλ=-,,,AQ mAE nAF =+u u u r u u u r u u u r,则332(1)m n n λλλ⎧=⎪=⎨⎪-=⎩,, 解得23m n λ===, ∴222(3)333AQ =u u u r ,,,设直线AQ 与平面PCD 所成角为α, 则3105sin cos 35n AQ α=<>=r u u u r ,∴直线AQ 与平面PCD 所成角的正弦值为31053519.解:(1) 2.5t =,423.75y =,241()5ii t t =-=∑,135.527.15b -==-$,$423.75(27.1) 2.5491.5a =--⨯=, 所以$27.1491.5y t =-+ 当5t =时,$27.15491.5356y =-⨯+= (2)依题意,10人中认为方便面是健康食品的有3人,ξ的可能值为0,1,2,3,所以373107(0)24C P C ξ===;123731021(1)40C C P C ξ===;21373107(2)40C C P C ξ===;333101(3)120C P C ξ===,ξ 0123P72421407401120721719()012324404012010E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=.20.解:(1)因为c m =,12c e a ==, 则2a m =,3b m = 所以32a b+取最小时值时1m =, 此时抛物线1C :24y x =-,此时2a =,23b =,所以椭圆2C 的方程为22143x y +=.(2)因为c m =,12c e a ==,则2a m =,3b m =, 设椭圆2222143x y m m +=,00()P x y ,,11()Q x y ,由222221434x y m m y mx ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得22316120x mx m --=, 所以023x m =-或06x m =(舍去),代入抛物线方程得0263y m =,即226()33m mP -,,于是153m PF =,21723m PF a PF =-=,12623mF F m ==,又12PF F △的边长恰好是三个连续的自然数,所以3m =,此时抛物线方程为212y x =-,1(30)F =-,,(226)P -,, 则直线PQ 的方程为26(3)y x =+,联立226(3)12y x y x⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,得192x =-或12x =-(舍去)于是9(36)2Q --, 所以22925(2)(2636)22PQ =-+++=,设2()12t M t -,((3626)t ∈-,)到直线PQ 的距离为d , 则26675()3022d t =⨯+- 当62t =-时,max 675563024d =⨯=, 所以MPQ △的面积最大值为12556125622216⨯⨯=,MP :426633y x =--. 21.解:(1)因为1ln 2()x x kx f x e-+'=(0x >),由已知得12(1)0k f e +'==,所以12k =-, 所以1ln 1()xx x f x e --'=,设1()ln 1k x x x=--,则211()0k x x x'=--<在(0)+∞,上恒成立, 即()k x 在(0)+∞,上单调递减, 由(1)0k =知,当01x <<时,()0k x >,从而()0f x '>,当1x >时,()0k x <,从而()0f x '<. 综上可知,()f x 的单调递增区间是(01),,单调递减区间是(1)+∞,, (2)因为0x >,要证原式成立即证2()11x g x e e x -+<+成立.当1x ≥时,由(1)知2()01g x e -≤<+成立;当01x <<时,1x e >,且由(1)知,()0g x >,所以1ln ()1ln xx x xg x x x x e --=<--.设()1ln F x x x x =--,(01)x ∈,, 则()(ln 2)F x x '=-+, 当2(0)x e -∈,时,()0F x '> 当2(1)x e -∈,时,()0F x '<, 所以当2x e -=时,()F x 取得最大值22()1F e e --=+, 所以2()()1g x F x e -<≤+, 即当01x <<时,2()1g x e -<+,①综上所述,对任意0x >,2()1g x e -<+恒成立,令()1x G x e x =--(0x >),则()10x G x e '=->恒成立,所以()G x 在(0)+∞,上单调递增,()(0)0G x G >=恒成立,即10x e x >+>, 即1101x e x <<+.② 当1x ≥时,有2()101x g x e e x -+≤<+;当01x <<时,由①②式,2()11x g x e e x -+<+.综上所述,当0x >时,2()11x g x e e x -+<+成立,故原不等式成立.22.解:(1)曲线1C 的普通方程为2212x y +=,曲线2C 的直角坐标方程为24y x =.(2)设直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩,(t 为参数),又直线l 与曲线22:4C y x =存在两个交点,因此sin 0α≠.联立直线l 与曲线1C :2212x y +=, 可得22(1sin )2cos 10t t αα++-=,则12211sin FA FB t t α⋅==+, 联立直线l 与曲线2C :24y x =,可得22sin 4cos 40t t αα--=.则1224sin FM FN t t α⋅==,即2221111sin 4141sin sin FA FB FM FN ααα+==⋅+108⎛⎤∈ ⎥⎝⎦, 23.解:(1)不等式()23f x x ≤+,即为1123x x -+≤+.当1x ≥时,即化为1123x x -+≤+,得3x ≥-,此时不等式的解集为1x ≥,当1x <时,即化为(1)123x x --+≤+,解得13x ≥-, 此时不等式的解集为113x -≤<. 综上,不等式()23f x x ≤+的解集为1[)3-+∞,. (2)113()1233x x F x x x ⎧-+≤⎪=⎨->⎪⎩,,,即21()131233x x F x x x x x -<⎧⎪=≤≤⎨⎪->⎩,,,,. 作出函数()F x 的图象如图所示,当直线y a =与函数()y F x =的图象有三个公共点时,方程()F x a =有三个解,所以13a <<.所以实数a 的取值范围是(13),.。

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