2018届南京、盐城高三年级第二次模拟考试数学(满分160分,考试时间120分钟)参考公式:样本数据x1,x2,…,x n的方差s2=1n∑ni=1(x i-x)2,其中x=1n∑ni=1x i.锥体体积公式:V=13Sh,其中S为锥体的底面积,h为锥体的高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1. 函数f(x)=lg(2-x)的定义域为________.2. 已知复数z满足z1+2i=i,其中i为虚数单位,则复数z的模为________.3. 执行如图所示的算法流程图,则输出a的值为________.(第3题)4. 某学生5次数学考试成绩的茎叶图如图所示,则这组数据的方差为________.(第4题)5. 3名教师被随机派往甲、乙两地支教,每名教师只能被派往其中一个地方,则恰有2名教师被派往甲地的概率为________.6. 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 15=30,a 7=1,则S 9的值为________.7. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b sin A sin B +a cos 2B =2c ,则ac 的值为________.8. 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线C :x 2-y 2b2=1(b>0)的两条渐近线与圆O :x 2+y 2=2的四个交点依次为A ,B ,C ,D.若矩形ABCD 的面积为b ,则b 的值为________.9. 在边长为4的正方形ABCD 内剪去四个全等的等腰三角形(如图1中阴影部分),折叠成底面边长为2的正四棱锥SEFGH(如图2),则正四棱锥SEFGH 的体积为________.图1图210. 已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2+x .若f (a )+f (-a )<4,则实数a 的取值范围为________.11. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线y =mx +1(m>0)在x =1处的切线为l ,则点(2,-1)到直线l 的距离的最大值为________.12. 如图,在△ABC 中,边BC 的四等分点依次为D ,E ,F.若AB →·AC →=2,AD →·AF →=5,则AE 长为________.13. 在平面直角坐标系xOy 中,已知A ,B 为圆C :(x +4)2+(y -a)2=16上两个动点,且AB =211.若直线l :y =2x 上存在唯一一个点P ,使得PA →+PB →=OC →,则实数a 的值为________.14. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 3+3x 2+t ,x<0,x , x ≥0(t ∈R).若函数g (x )=f (f (x )-1)恰有4个不同的零点,则t 的取值范围为________.二、 解答题:本大题共6小题,共计90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)已知函数f(x)=2sin (ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,直线x =π12,x =7π12是其相邻的两条对称轴.(1) 求函数f(x)的解析式;(2) 若f ⎝⎛⎭⎫α2=-65,且2π3<α<7π6,求cos α的值.16. (本小题满分14分)如图,矩形ABCD 所在平面与三角形ABE 所在平面互相垂直,AE =AB ,M ,N ,H 分别为DE ,AB ,BE 的中点.(1) 求证:MN ∥平面BEC ; (2) 求证:AH ⊥CE.17. (本小题满分14分)调查某地居民每年到商场购物次数m 与商场面积S 、到商场距离d 的关系,得到关系式m =k ×Sd 2(k 为常数).如图,某投资者计划在与商场A 相距10 km 的新区新建商场B ,且商场B 的面积与商场A 的面积之比为λ(0<λ<1).记“每年居民到商场A 购物的次数”“每年居民到商场B 购物的次数”分别为m 1、m 2,称满足m 1<m 2的区域叫作商场B 相对于A 的“更强吸引区域”.(1) 已知P 与商场A 相距15 km ,且∠PAB =60°.当λ=12时,居住在点P 处的居民是否在商场B 相对于A 的“更强吸引区域”内请说明理由;(2) 若要使与商场B 相距2 km 以内的区域(含边界)均为商场B 相对于A 的“更强吸引区域”,求实数λ的取值范围.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为22,上顶点A 到右焦点的距离为 2.过点D(0,m )(m≠0)作不垂直于x 轴,y 轴的直线l 交椭圆E 于P ,Q 两点,C 为线段PQ 的中点,且AC ⊥OC.(1) 求椭圆E 的方程;(2) 求实数m 的取值范围;(3) 延长AC 交椭圆E 于点B ,记△AOB 与△AOC 的面积分别为S 1,S 2,若S 1S 2=83,求直线l 的方程.19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=x(e x -2),g(x)=x -ln x +k ,k ∈R ,其中e 为自然对数的底数.记函数F (x )=f (x )+g (x ).(1) 求函数y =f (x )+2x 的极小值;(2) 若F (x )>0的解集为(0,+∞),求k 的取值范围;(3) 记F (x )的极值点为m ,求证:函数G (x )=|F (x )|+ln x 在区间(0,m )上单调递增.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)对于数列{a n},定义b n(k)=a n+a n+k,其中n,k∈N*.(1) 若b n(2) -b n(1) =1,n∈N*,求b n(4)-b n(1)的值;(2) 若a1=2,且对任意的n,k∈N*,都有b n+1(k)=2b n(k).(i) 求数列{a n}的通项公式;(ii) 设k为给定的正整数,记集合A={b n(k)|n∈N*},B={5b n(k+2)|n∈N*},求证:A∩B =.2018届南京、盐城高三年级第二次模拟考试数学附加题(本部分满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A . [选修41:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,AB 是圆O 的直径,AC 是弦,∠BAC 的平分线AD 交圆O 于点D ,DE ⊥AC 且交AC 的延长线于点E ,求证:DE 是圆O 的切线.B . [选修42:矩阵与变换](本小题满分10分)已知α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11为矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a -12属于实数λ的一个特征向量,求λ和A 2.C. [选修44:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t ,y =3t +2(t 为参数),圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =a sin θ(a >0,θ为参数),P 是圆C 上的任意一点.若点P 到直线l 距离的最大值为3,求a 的值.D. [选修45:不等式选讲](本小题满分10分)对任意x,y∈R,求|x-1|+|x|+|y-1|+|y+1|的最小值.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22. (本小题满分10分)甲、乙两人站在点P处分别向A,B,C三个目标进行射击,每人向三个目标各射击一次,每人每次射击每个目标均相互独立,且两人各自击中A,B,C的概率分别都为12,13,14.(1) 设X表示甲击中目标的个数,求随机变量X的分布列和数学期望;(2) 求甲、乙两人共击中目标数为2个的概率.23. (本小题满分10分)已知n∈N*,且n≥4,数列T:a1,a2,…,a n中的每一项均在集合M={1,2,…,n}中,且任意两项不相等.(1) 若n=7,且a2<a3<a4<a5<a6,求数列T的个数;(2) 若数列T中存在唯一的a k(k∈N*,且k<n),满足a k>a k+1,求所有符合条件的数列T 的个数.2018届南京、盐城高三年级第二次模拟考试数学参考答案1. (-∞,2)2. 53. 34. 165. 38 6. -97. 2 8. 7 9. 43 10. (-1,1) 11.212.6 13. 2或-18 14. [-4,0)15. 解析:(1) 设f(x)的周期为T ,则T 2=7π12-π12=π2,所以T =π. 又T =2πω,所以ω=2,所以f(x)=2sin (2x +φ).(3分)因为点⎝⎛⎭⎫π12,2在函数图象上,所以2sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=2,即sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ=1. 因为-π2<φ<π2,所以φ=π3,所以f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.(7分)(2) 由f ⎝⎛⎭⎫α2=-65得sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=-35.因为2π3<α<7π6,所以π<α+π3<3π2, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π3=-1-sin 2⎝⎛⎭⎫α+π3=-45. (10分)所以cos α=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π3-π3 =cos ⎝⎛⎭⎫α+π3cos π3+sin (α+π3)sin π3=-45×12+⎝⎛⎭⎫-35×32=-33+410.(14分)16. 解析:(1) 取CE 的中点F ,连接FB ,MF. 因为M 为DE 的中点,F 为EC 的中点, 所以MF ∥CD 且MF =12CD.(2分) 因为在矩形ABCD 中,N 为AB 的中点, 所以BN ∥CD 且BN =12CD ,所以MF ∥BN 且MF =BN ,所以四边形BNMF 为平行四边形, 所以MN ∥BF.(4分)又MN 平面BEC ,BF 平面BEC , 所以MN ∥平面BEC.(6分)(2) 因为四边形ABCD 为矩形,所以BC ⊥AB ,因为平面ABCD ⊥平面ABE ,平面ABCD∩平面ABE =AB ,BC 平面ABCD ,且BC ⊥AB , 所以BC ⊥平面ABE.(8分)因为AH 平面ABE ,所以BC ⊥AH.因为AB =AE ,H 为BE 的中点,所以BE ⊥AH.(10分) 因为BC∩BE =B ,BC 平面BEC ,BE 平面BEC , 所以AH ⊥平面BEC.(12分)因为CE 平面BEC ,所以AH ⊥CE.(14分)17. 解析:设商场A ,B 的面积分别为S 1,S 2,点P 到A ,B 的距离分别为d 1,d 2,则S 2=λS 1,m 1=k S 1d 21,m 2=k S 2d 22,k 为常数,k>0.(1) 在△PAB 中,AB =10,PA =15,∠PAB =60°,由余弦定理,得d 22=PB 2=AB 2+PA 2-2AB·PA cos 60°=102+152-2×10×15×12=175.(2分) 又d 21=PA 2=225,此时,m 1-m 2=k S 1d 21-k λS 1d 22=kS 1(1d 21-λd 22),(4分)将λ=12,d 21=225,d 22=175代入,得m 1-m 2=kS 1⎝⎛⎭⎫1225-1350. 因为kS 1>0,所以m 1>m 2,即居住在点P 处的居民不在商场B 相对于A 的“更强吸引区域”内.(6分)(2) 要使与商场B 相距2km 的区域(含边界)均为商场B 相对于A 的“更强吸引区域”, 则当d 2≤2时,不等式m 1<m 2恒成立. 由m 1<m 2,得k S 1d 21<k S 2d 22=k λS 1d 22,化简得d 21>d 22λ.(8分)设∠PBA =θ,在△PAB 中,由余弦定理,得d 21=PA 2=AB 2+PB 2-2AB·PB cos θ=100+d 22-20d 2cos θ,(10分)所以100+d 22-20d 2cos θ>d 22λ,即100+d 22-d 22λ20d 2>cos θ.上式对于任意的θ∈(0,π)恒成立,则有100+d 22-d 22λ20d 2>1,(12分)即1-1λ>20·1d 2-100·⎝⎛⎭⎫1d 22=-100(1d 2-110)2+1,(*) 由于0≤d 2≤2,所以1d 2≥12.当1d 2=12时,不等式(*)右端的最大值为-15,所以1-1λ>-15,解得λ>116.又0<λ<1,所以λ的取值范围是⎝⎛⎭⎫116,1.(14分) 18. 解析:(1) 因为⎩⎪⎨⎪⎧c a =22,a =2,所以c =1,b 2=a 2-c 2=1,所以椭圆E 的方程为x 22+y 2=1.(2分)(2) 由(1)得A(0,1).设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),C(x 0,y 0).设直线l 方程为y =kx +m(k≠0),将其与椭圆E 的方程联立,消去y 得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2-2=0,(*) 所以x 1+x 2=-4km1+2k 2,(4分)所以x 0=x 1+x 22=-2km 1+2k 2,y 0=kx 0+m =m 1+2k 2,即C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2km 1+2k 2,m 1+2k 2. 所以k AC =y 0-1x 0= m 1+2k 2-1-2km 1+2k 2 =2k 2+1-m2km .(6分)因为k OC =y 0x 0=m1+2k 2-2km 1+2k 2=-12k ,且AC ⊥OC ,所以k AC ×k OC =2k 2+1-m 2km ×⎝⎛⎭⎫-12k =-1,整理得m =2k 2+14k 2+1.(8分)因为k≠0,则m =2k 2+14k 2+1=4k 2+1-2k 24k 2+1=1-2k 24k 2+1=1-12+12k 2∈⎝⎛⎭⎫12,1, 所以实数m 的取值范围为⎝⎛⎭⎫12,1.(10分) (3) 设B(x 3,y 3),k AB =-1k OC=2k ,所以直线AB 的方程为y =2kx +1,与椭圆方程联立解得x =-8k 1+8k 2或0(舍),即x 3=-8k1+8k 2.(12分) 因为x 0=-2km 1+2k 2=-2k 1+2k 2×2k 2+14k 2+1=-2k1+4k 2,所以S 1S 2= 12AO ×|x 3|12AO ×|x 0|= ⎪⎪⎪⎪⎪⎪-8k 1+8k 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪ -2k 1+4k 2=4+16k 21+8k 2.(14分)因为S 1S 2=83,所以4+16k 21+8k 2=83,解得k =±12,此时m =2k 2+14k 2+1=34,点D 的坐标为⎝⎛⎭⎫0,34.所以直线l 的方程为y =±12x +34.(16分)19. 解析:(1) y =f(x)+2x =x e x ,由y′=(1+x)e x =0,解得x =-1. 当x所以当x =-1时,f(x)取得极小值-1e .(2分)(2) F(x)=f(x)+g(x)=x e x -x -ln x +k ,F ′(x)=(x +1)⎝⎛⎭⎫e x -1x .设h(x)=e x -1x (x>0),则h′(x)=e x +1x 2>0恒成立, 所以函数h(x)在(0,+∞)上单调递增.又h ⎝⎛⎭⎫12=e -2<0,h(1)=e -1>0,且h(x)的图象在(0,+∞)上不间断, 因此h(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点x 0∈⎝⎛⎭⎫12,1,且e x 0=1x 0,(4分)当x ∈(0,x 0)时,h(x)<0,即F′(x)<0;当x ∈(x 0,+∞)时,h(x)>0,即F′(x)>0.所以F(x)在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增, 于是x =x 0时,函数F(x)取极(最)小值为 F(x 0)=x 0e x 0-x 0-ln x 0+k =1-x 0-ln 1e x 0+k =1+k ,(6分)因为F(x)>0的解集为(0,+∞), 所以1+k>0,即k>-1.(8分) (3) 由(2)知m =x 0.(i ) 当1+k≥0,即k≥-1时,F (x)≥0恒成立,于是G(x)=F(x)+ln x =x e x -x +k ,G ′(x)=(x +1)e x -1. 因为x ∈(0,m),所以x +1>1,e x >1, 于是G ′(x)>0恒成立,所以函数G(x)在(0,m)上单调递增.(10分) (ii ) 当1+k<0,即k<-1时,0<e k <12<x 0=m ,F(e k )=e k (ee k -1)>0,F(m)=F(x 0)=1+k<0. 又F(x)在(0,m)上单调递减且图象不间断, 所以F(x)在(0,m)上存在唯一的零点x 1,(12分)当0<x≤x 1时,F (x)≥0,G(x)=F(x)+ln x =x e x -x +k ,G ′(x)=(x +1)e x -1. 因为0<x≤x 1,所以x +1>1,e x >1, 于是G′(x)>0恒成立,所以函数G(x)在(0,x 1]上单调递增;①(14分)当x 1≤x<m 时,F(x)≤0,G(x)=-F(x)+ln x ,G ′(x)=-F′(x)+1x , 由(2)知,当x 1≤x<m 时,F ′(x)<0,于是G ′(x)>0恒成立, 所以函数G(x)在[x 1,m)上单调递增;② 设任意s ,t ∈(0,m),且s ,t , 若t≤x 1,则由①G(s)<G(t),若s<x 1<t ,则由①知G(s)<G(t), 由②知G(x 1)<G(t),于是G(s)<G(t). 若x 1≤s ,由②知G(s)<G(t). 因为总有G(s)<G(t),所以G(x)在(0,m)上单调递增.综上可知,函数G(x)在(0,m)上单调递增.(16分) 20. 解析:(1) 因为b n (2)-b n (1)=1,所以(a n +a n +2)-(a n +a n +1)=1,即a n +2-a n +1=1, 因此数列{a n +1}是公差为1的等差数列,所以b n (4)-b n (1)=(a n +a n +4)-(a n +a n +1)=a n +4-a n +1=3.(2分) (2) (i ) 因为b n +1(k)=2b n (k),所以a n +1+a n +1+k =2(a n +a n +k ), 分别令k =1及k =2,得⎩⎪⎨⎪⎧a n +1+a n +2=2(a n +a n +1),a n +1+a n +3=2(a n +a n +2),①②(4分) 由①得a n +2+a n +3=2(a n +1+a n +2),③(6分) ③-②得a n +2-a n +1=2(a n +1-a n ),④(8分) ①-④得2a n +1=4a n ,即a n +1=2a n . 因此数列{a n } 是公比为2的等比数列. 又a 1=2,所以a n =2n .(10分)(ii ) 假设集合A 与集合B 中含有相同的元素,不妨设b n (k)=5b m (k +2),n ,m ∈N *,即a n +a n +k =5(a m +a m +k +2),于是2n +2n +k =5(2m +2m +k +2),整理得2n -m =5(1+2k +2)1+2k.(12分)因为5(1+2k +2)1+2k=5⎝⎛⎭⎫4-31+2k ∈[15,20),即2n -m ∈[15,20). 因为n ,m ∈N *,从而n -m =4,(14分) 所以5(1+2k +2)1+2k=16,即4×2k =11.由于k 为正整数,所以上式不成立,因此集合A 与集合B 中不含有相同的元素,即A ∩B =.(16分) 21. A. 解析:连结OD.因为OD =OA ,所以∠OAD =∠ODA. 因为AD 平分∠BAE ,所以∠OAD =∠EAD ,(3分) 所以∠EAD =∠ODA ,所以OD ∥AE.(5分) 因为AE ⊥DE ,所以DE ⊥OD.(8分)又因为OD 为半径,所以DE 是圆O 的切线.(10分)B. 解析:因为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a -12⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=λ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,所以⎩⎪⎨⎪⎧1+a =λ,-1+2=λ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,λ=1.(5分) 所以A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤10-12,所以A 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤10-34.(10分)C. 解析:因为直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t ,y =3t +2(t 为参数),所以直线l 的普通方程为y =3x +2.(3分)因为圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos θ,y =a sin θ(a >0,θ为参数),所以圆C 的普通方程为x 2+y 2=a 2.(6分)因为圆C 的圆心到直线l 的距离d =1,(8分) 所以1+a =3,解得a =2.(10分)D. 解析:|x -1|+|x |≥|x -1-x |=1,当且仅当x (x -1)≤0,即0≤x ≤1时取等号.(4分) |y -1|+|y +1|≥|y -1-y -1|=2,当且仅当(y -1)(y +1)≤0,即-1≤y ≤1时取等号.(8分) 所以|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥3, 当且仅当0≤x ≤1,-1≤y ≤1时取等号,所以|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.(10分) 22. 解析:(1) 随机变量X 的所有可能取值为0,1,2,3. P(X =0)=⎝⎛⎭⎫1-12×⎝⎛⎭⎫1-13×(1-14)=14.P(X =1)=12×⎝⎛⎭⎫1-13×⎝⎛⎭⎫1-14+⎝⎛⎭⎫1-12×13×⎝⎛⎭⎫1-14+⎝⎛⎭⎫1-12×⎝⎛⎭⎫1-13×14=1124,P(X =2)=⎝⎛⎭⎫1-12×13×14+12×⎝⎛⎭⎫1-13×14+12×13×⎝⎛⎭⎫1-14=14,P(X =3)=12×13×14=124. 所以随机变量X 的分布列为X 的数学期望E(X)=0×14+1×1124+2×14+3×124=1312.(5分) (2) 设Y 表示乙击中目标的个数.由(1)亦可知,P(Y =0)=14,P(Y =1)=1124,P(Y =2)=14. 则P(X =0,Y =2)=14×14=116,P(X =1,Y =1)=1124×1124=121576, P(X =2,Y =0)=14×14=116,(8分)所以P(X +Y =2)=P(X =0,Y =2)+P(X =1,Y =1)+P(X =2,Y =0)=193576. 所以甲、乙两人共击中目标数为2个的概率为193576.(10分)23. 解析:(1) 当n =7时,M ={1,2,…,7},数列T 的个数为C 27×A 22=42.(2分)(2) 当k =1时,则a 1>a 2,a 2<a 3<…<a n , 此时a 2为1,a 1共有(n -1)种选法,余下的(n -2)个数,按从小到大依次排列,共有1种,因此k =1时,符合条件的数列T 共有n -1=C 1n -1(个).(3分)当2≤k≤n -2时,则a 1<a 2<…<a k ,a k >a k +1,a k +1<a k +2<…<a n , 从集合M 中任取k 个数,按从小到大的顺序排列, 再将余下的(n -k)个数,按从小到大的顺序排列.即得满足条件a 1<a 2<…<a k ,a k +1<a k +2<…<a n 的数列的个数为C k n C n -kn -k , 这里包含了a k <a k +1,即a 1<a 2<…<a k <a k +1<a k +2<…<a n 的情形,因此符合条件的数列T 的个数为C k n C n -k n -k -1=C kn -1.(7分) 当k =n -1时,即a 1<a 2<…<a n -1,a n -1>a n .此时a n -1为n ,a n 共有(n -1)种选法,余下的(n -2)个数,按从小到大依次排列,共有1种,因此当k =n -1时,符合条件的数列T 共有n -1=C n -1n -1(个).(8分) 于是所有符合条件的数列T 的个数为:C 1n -1+C 2n -1+…+C n -1n -1 =C 1n +C 2n +…+C n -1n -n +1=2n -C 0n -C nn -n +1 =2n -n -1.(10分)。