绝密★启用前 试卷类型:A
2011年深圳市高三年级第二次调研考试数学(理科)
参考公式:若锥体的底面积为S ,高为h ,则锥体的体积为Sh V 3
1
=
. 若X ~),(p n B ,则np X E =)(,)1()(p np X D -=.
一、选择题:本大题共8个小题;每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有且只
有一项是符合题目要求的.
1.设集合}5,4,3,2,1{=U ,}2,1{=A ,}4,3,2{=B ,则
)(B A U
等于
A .}2{
B .}5{
C .}4,3,2,1{
D .}5,4,3,1{ 2.复数i
i
z -=
1(i 为虚数单位)在复平面上对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 3.已知a ,b 是非零向量,则a 与b 不共线...
是||||||b a b a +<+的 A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充分必要条件 D .既非充分也非必要条件
4.已知双曲线12222=-b
y a x 的一条渐近线方程为x y 43
=,则此双曲线的离心率为
A .45
B .34
C .3
5
D .47
5.甲,乙,丙三名运动员在某次测试中各射击20次,三人测试成绩的频率分布条形图分别如图1,图2和图3,若甲s ,乙s ,丙s 分别表示他们测试成绩的标准差,则
A .丙乙甲s s s <<
B .乙丙甲s s s <<
C .丙甲乙s s s <<
D .乙甲丙s s s <<
6.已知△ABC 中,?=∠30A ,AB ,BC 分别是23+,23-的等差中项与等比中项,则△ABC
的面积等于
A .
23 B .43 C .23或3 D .23或4
3 7.学校准备从5位报名同学中挑选3人,分别担任2011年世界大学生运动会田径、游泳和球类3个不同项目比赛的志愿者,已知其中同学甲不能担任游泳比赛的志愿者,则不同的安排方法共有
A .24种
B .36种
C .48种
D .60种
图1
图2
图
3
8.设},,20,20|),{(R ∈<<<<=c a c a c a A ,则任取A c a ∈),(,关于x 的方程022
=++c x ax 有实根的概率为
A .
22ln 1+ B .22ln 1- C .42ln 21+ D .4
2
ln 23- 二、填空题:本大题共7小题,每小题5分,满分30分.本大题分为必做题和选做题两部分. (一)必做题:第9、10、11、12、13
9.二项式5
21??
? ??-x x 的展开式中含4
x 的项的系数是 (用数字作答)10.已知函数2
1
121)(-+=x
x f 的定义域是R ,则)(x f 的值域是 .11.如图4,已知一个锥体的正视图(也称主视图)
,左视图(也称侧视图)
和俯视图均为直角三角形,且面积分别为3,4,6,则该锥体的体积是 .12.对于任意的正实数x ,不等式1≥+x
a
x 恒成立,则a 13.如图5,一个树形图依据下列规律不断生长:1仅生长出1个实心圆点,1个实心圆点到下一行生长出1个实心圆点和1个空心圆点.则第11行的实心圆点的个数是 .
(二)选做题:第14、15题为选做题,考生只能选做一题,两题全答的,只计算前一题的得分.
14.(极坐标与参数方程选做题)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为
??
?+==.
sin 1,
cos ??y x (?为参数,)2,0[π∈?).若以O 为极点,以x 轴正半轴 为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为 .
15.(几何证明选讲选做题)如图6,直角三角形ABC 中,?=∠90B ,4=AB , 以BC 为直径的圆交AC 边于点D ,2=AD ,则C ∠的大小为 .
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.
16.(本小题满分12分) 设函数??
?
??
π-+=2sin sin )(x x x f ωω,R ∈x . (1)若21
=
ω,求)(x f 的最大值及相应的x 的集合; (2)若8
π
=x 是)(x f 的一个零点,且100<<ω,求ω的值和)(x f 的最小正周期.
正视图 左视图
图4
............第1行 ............第2行 ............第3行 ............第4行 ............第5行 (6)
图5
A
B C
D
图6
为了评估天气对大运会的影响,制定相应预案,深圳市气象局通过对最近50多年的气象数据资料的统计分析,发现8月份是我市雷电天气高峰期,在31天中平均发生雷电14.57天(如图7).如果用频率作为概率的估计值,并假定每一天发生雷电的概率均相等,且相互独立.
(1)求在大运会开幕(8月12日)后的前3天比赛中,恰好有2天发生雷电天气的概率(精确到0.01); (2)设大运会期间(8月12日至23日,共12天),发生雷电天气的天数为X ,求X 的数学期望和方差.
18.(本小题满分14分)
如图8,在直角梯形ABCD 中,CD AB //,AD AB ⊥,且12
1
===CD AD AB .现以AD 为一边向形外作正方形ADEF ,然后沿边AD 将正方形ADEF 翻折,使平面ADEF 与平面ABCD 互相垂直,如图9.
(1)求证:平面⊥BDE 平面BEC ;
(2)求平面ABCD 与平面EFB 所成锐二面角的大小.
F
E
D C
B
A
A
B
C
D
F
E
图8
图9
24
68 图7
平面直角坐标系中,已知直线l :4=x ,定点)0,1(F ,动点),(y x P 到直线l 的距离是到定点F 的距离的2倍.
(1)求动点P 的轨迹C 的方程;
(2)若M 为轨迹C 上的点,以M 为圆心,MF 长为半径作圆M ,若过点)0,1(-E 可作圆M 的两条切线
EA ,EB (A ,B 为切点),求四边形EAMB 面积的最大值.
20.(本小题满分14分)
执行下面框图所描述的算法程序,记输出的一列数依次为1a ,2a ,…,n a ,*N ∈n ,2011≤n .(注:框图中的赋值符号“=”也可以写成“←”或“:=”) (1)若输入2=λ,写出输出结果; (2)若输入2=λ,求数列}{n a 的通项公式; (3)若输入2>λ,令1
--=n n n pa p
a c ,求常数p (1±≠p ),使得}{n c 是等比数列.
21.(本小题满分14分)
已知函数)(x f 满足如下条件:当]1,1(-∈x 时,)1ln()(+=x x f ,且对任意R ∈x ,都有1)(2)2(+=+x f x f . (1)求函数)(x f 的图象在点))0(,0(f 处的切线方程;
(2)求当]12,12(+-∈k k x ,*N ∈k 时,函数)(x f 的解析式;
(3)是否存在]12,12(+-∈k k x k ,2011210,,,, =k ,使得等式
201724019)](2[20122011
+?=-∑=k k
k k
x f x
成立?若存在就求出k x (2011210,,,, =k ),若不存在,说明理由.
图10
2011年深圳市高三年级第二次调研考试 数学(理科)试题参考答案及评分标准
一、选择题
二、填空题
9. 10 10.???
??-
21,21 11. 4 12.??
?
???∞+,41 13. 55 14.θρsin 2= 15.?30
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.
16.解 (1)x x x x x f ωωωωcos sin 2sin sin )(-=??? ?
?
π-+=, ……………………1分
当21=ω时,??
?
??-=42sin 22cos 2sin )(πx x x x f =-, ……………………2分
而142sin 1≤??
?
??π-≤-x ,所以)(x f 的最大值为2, ……………………4分
此时,π+π
=π-k x 2242,∈k Z ,即π+π=
k x 42
3,Z ∈k , 相应的x 的集合为},42
3|{Z ∈π+π
=k k x x . ……………………6分 (2)(法一)因为??? ?
?
-=4sin 2)(πωx x f ,
所以,8π=x 是)(x f 的一个零点?048
sin 8=???
??-=??? ??πππωf , ……………………8分
即
π=π
-πk 4
8ω,Z ∈k ,整理,得28+=k ω, 又100<<ω,所以10280<+ 1 <<-k ,而Z ∈k ,所以0=k ,2=ω,…10分 ??? ? ? π-=42sin 2)(x x f ,)(x f 的最小正周期为π. ……………………12分 (法二)8π=x 是)(x f 的一个零点?08cos 8sin 8=π-π=?? ? ??πωωf ,即18tan =πω. ……8分 所以4 8π +π=πk ω,Z ∈k ,整理,得28+=k ω, 又100<<ω,所以10280<+ 1 <<-k ,而Z ∈k ,所以0=k ,2=ω, …10分 ??? ? ? π-=42sin 2)(x x f ,)(x f 的最小正周期为π. ……………………12分 17.解 (1)设8月份一天中发生雷电天气的概率为p ,由已知47.031 57 .14== p . ……………2分 因为每一天发生雷电的概率均相等,且相互独立,所以,在大运会开幕后的前3天比赛中,恰好有2天 发生雷电天气的概率)47.01(47.022 3-??=C P 351231.0=35.0≈. ……………6分 (2)由已知X ~)47.0,12(B . …………………8分 所以,X 的数学期望64.547.012)(=?=X E . ………………………………10分 X 的方差9892.247.0147.012)()=-(? ?=X D . ………………………………12分 18.证明(1)(法一)因为平面⊥ADEF 平面ABCD ,且平面 ADEF 平面AD ABCD =, 又在正方形ADEF 中,AD ED ⊥,所以,⊥ED 平面ABCD . ………………2分 而?BC 平面ABCD ,所以,BC ED ⊥. 在直角梯形ABCD 中,2=CD ,22=+= AD AB BD 2)(22=+-=AD AB CD BC , 所以,2 22CD BC BD =+,所以,BD BC ⊥.……4又ED ,?BD 平面BDE ,D BD ED = , 所以,⊥BC 平面BDE . ………………6分 而?BC 平面BEC , 所以,平面⊥BDE 平面BEC . ……………7分 (法二)同法一,得⊥ED 平面ABCD . …………………………………2分 以D 为原点,DA ,DC ,DE 分别为x ,y z 轴,建立空间直角坐标系. 则)0,0,0(D ,)0,1,1(B ,)0,2,0(C ,)1,0,0(E . …………………………………3分 所以,)0,1,1(-=, )0,1,1(=,)1,0,0(=, 000111)1(=?+?+?-=?,010010)1(=?+?+?-=?, 所以,⊥,⊥. …………………………………5分 又,不共线,DB ,?DE 平面BDE , 所以,⊥BC 平面BDE . …………………………………6分 而?BC 平面BEC ,所以,平面⊥BDE 平面BEC . …………………………………7分 解 (2)(法一)因为AD EF //,?EF 平面ABCD ,?AD 平面ABCD , 所以,//EF 平面ABCD . …………………………………9分 因为平面EFB 与平面ABCD 有公共点B ,所以可设平面 EFB 平面BG ABCD =,CD G ∈. 因为//EF 平面ABCD ,?EF 平面EFB ,平面 EFB 平面BG ABCD =, 所以BG EF //. ………………………………10分 从而,AD BG //, 又DG AB //,且1=AB ,2=CD ,所以G 为CD 中点,ABGD 也为正方形. ……12分 易知⊥BG 平面ECD ,所以EG BG ⊥,DG BG ⊥. 所以,EGD ∠是平面ABCD 与平面EFB 所成锐二面角的平面角,而?=∠45EGD , 所以平面ABCD 与平面EFB 所成锐二面角为?45. ………………………………14分 (法二)由(1)知,平面ABCD 的一个法向量是)1,0,0(=m . ……………………9分 设平面EFB 的一个法向量为),,(z y x =n , 因为)0,0,1(==DA EF ,)1,1,1()1,0,0()0,1,1(-=-=-=DE DB EB 所以,?????=-+=?==?. 0,0z y x x EF n n 取1=y ,得1=z ,所以)1,1,0(=n .……………………11分 设平面ABCD 与平面EFB 所成锐二面角为θ, 则22 2 1||||cos = =?= n m n m θ. ……………………………………13分 所以平面ABCD 与平面EFB 所成锐二面角为?45. ………………………………14分 19.解(1)设点P 到l 的距离为d ,依题意得||2PF d =, 即 ()2212|4y x x +-=-|, ……………………………………2分 整理得,轨迹C 的方程为13 42 2=+y x . ……………………………………4分 (2)(法一)设()00,y x M ,圆M :()()22 02 0r y y x x =-+-,其中2 02 0)1(||y x MF r +-== 由两切线存在可知,点E 在圆M 外, 所以, ()()()20202020101y x y x +->-+--,即00>x 又()00,y x M 为轨迹C 上的点,所以200≤ 而|4|2 1 2||0-== x d MF ,所以,2||1<≤MF ,即1<≤r 由(1)知,()0,1-E 为椭圆的左焦点, 根据椭圆定义知,4||||=+MF ME , 所以r ME -=4||,而r MF MB == ||||, 所以,在直角三角形MEB 中,r r EB )4(||2 2=--=r r MB EB S MEB 24||||2 1 Δ-=?= , 由圆的性质知,四边形EAMB 面积r r S S MEB 2422Δ-==,其中21<≤r .……………10分 即23422r r S +-=(21<≤r ). 令2 3 42r r y +-=(21<≤r ),则)43(2862 --=+-='r r r r y , 当3 41< 342r r y +-=单调递增; 当 23 4 < 4 =r 时,y 取极大值,也是最大值, 此时391624434222 3max =?? ? ??+??? ??-=S . ………………………………14分 (法二)同法一,四边形EAMB 面积r r S S MEB 2422Δ-==,其中21<≤r .……10分 所以39163242)24(23 = ?? ? ??-++≤-??=n n n r r r S . 由r r 24-=,解得)2,1[34∈=r ,所以39 16 max = S . ……………………………14分 20.解 (1)输出结果是:0, 2 2 ,2.……3分 (2)(法一)由程序框图可知,01=a ,n n a a -λ= +1 1,*N ∈n ,2010≤n . 所以,当2=λ时,n n a a -=+21 1, …………………5分 n n n n a a a a --=--=-+21121 11,而}{n a 中的任意一项均不为1,(否则的话,由11=+n a 可以得到1=n a , …,与101≠=a 矛盾),所以,111 12111--=--=-+n n n n a a a a , 11 1 111-=---+n n a a (常数) ,*N ∈n ,2010≤n . 故? ?? ?? ?-11n a 是首项为1-,公差为1-的等差数列, ……………………………………7分 所以, n a n -=-1 1 ,数列}{n a 的通项公式为n a n 11-=,*N ∈n ,2011≤n .………8分 (法二)当2=λ时,由程序框图可知,01=a ,2 12=a ,323=a ,43 4=a ,…… 猜想n n a n 1 -=,*N ∈n ,2011≤n . …………………………………………………5分 以下用数学归纳法证明: ①当1=n 时, 101 1 11a n n ==-=-,猜想正确; ②假设k n =(*N ∈n ,2010≤n )时,猜想正确.即k k a k 1 -=,……………………7分 那么,当1+=k n 时, 由程序框图可知,11 )1(12111+-+= --λ=+k k k k a a k k -=.即1+=k n 时,猜想也正确. 由①②,根据数学归纳法原理,猜想n n a n 1 -=正确,*N ∈n ,2011≤n . …………8分 (3)(法一)当2>λ时, )(1111 12 22111p p pa p p p a p p a p pa a p p a pa p a c n n n n n n n n n -λ-???? ??-λ-?=+λ-+λ-=--λ--λ=--=+++, 令112=-λp p ,则p p 1+=λ,012 =+λ-p p ,2 42-λ±λ=p . ………………10分 此时,112 2=-??? ? ??+=-λp p p p p p , ……………………………………12分 所以n n c p c 21=+,*N ∈n ,2011≤n ,又01≠=p c , 故存在常数2 4 2-λ±λ=p (2>λ), 使得}{n c 是以p 为首项,2p 为公比的等比数列. …………………………………14分 (法二)当2>λ时,令x p p -=1,即012 =+λ-p p ,解得2 42-λ±λ=p ,…10分 因为n n a a -λ=+1 1,*N ∈n ,2010≤n . 所以n n n n n n n n a p a p a p pa a p pa p a p a -λ-?=-λ-=-λ+λ-=--λ=+2111 -, ① n n n n n n n n a pa p a p p pa p a p a a p pa -λ-? =-λ+λ-?=-λ+λ-=--λ=-+1111121,② ……12分 ①÷②,得1 1211--?=--++n n n n pa p a p pa p a , 即n n c p c 21=+,*N ∈n ,2011≤n ,又01≠=p c , 故存在常数2 4 2-λ±λ=p (2>λ)使得}{n c 是以p 为首项,2p 为公比的等比数列. ……14分 21.解 (1)]1,1(-∈x 时,)1ln()(+=x x f ,1 1 )(+= 'x x f , ………………………………2分 所以,函数)(x f 的图象在点))0(,0(f 处的切线方程为)0)(0()0(-'=-x f f y ,即x y =.…3分 (2)因为1)(2)2(+=+x f x f ,所以,当]12,12(+-∈k k x ,*N ∈k 时,]1,1(2-∈-k x , …4分 1)2(2)(+-=x f x f 12)4(22++-=x f 122)6(223+++-=x f =1222)2(221+++++-=-- k k k k x f 12)12ln(2-++-=k k k x .………6分 (3)考虑函数)(2)(x f x x g k -=,]12,12(+-∈k k x ,N ∈k , 则1 2) 2(21222)(+--=+--='k x k x k x x g k k k , 当k x k 212<<-时,0)(<'x g ,)(x g 单调递减; 当k x 2=时,0)(='x g ; 当122+< 所以,当]12,12(+-∈k k x ,N ∈k 时,12)12()2()(+-=≥k k k g x g , 当且仅当k x 2=时,12)12()2()(+-==k k k g x g . …………………………………10分 所以, ]12)12[()()](2[2011 20110 2011 +-≥=-∑∑∑===k k k k k k k k k x g x f x 而 n n k n n k k +-++?+?=+-∑=2)12(2321]12 )12[(210 , 令n n n S 2)12(232121-++?+?= ,则1322)12(23212+-++?+?=n n n S , 两式相减得,13212)12(22222221+--?++?+?+?=-n n n n S 62)32(2)12(1 2) 12(222111121 ---=----?+?=++-n n n n n . 所以,62)32(1+-=+n n n S , 故 2017240192011]12)12[(2012 20112011 +?=+=+-∑=S k k k . …………………………12分 所以, 20172401912)12[()()](2[12011 20110 2011 0+?=+-≥=-+===∑∑∑n k k k k k k k k k x g x f x . 当且仅当k x k 2=2011,,2,1,0, =k 时, 20172401912)12[()()](2[120110 20110 20110 +?=+-==-+===∑∑∑n k k k k k k k k k x g x f x . 所以,存在唯一一组实数k x k 2=,2011,,2,1,0 =k , 使得等式201724019)](2[12011 +?=-+=∑n k k k k x f x 成立. …………………………………14分 高二数学期末考试试卷 出题人:冯亚如 一.选择题(40分) 1.由数列1,10,100,1000,……猜测该数列的第n 项是( ) A.10n+1 B.10n C.10n-1 D. 10n 2.空间中垂直于同一条直线的两条直线( ) A.互相平行 B.互相垂直 C.异面或相交 D.平行或相交或异面 3.在正方体1111D C B A ABCD 中与直线1AC 异面的棱有( ) A.4条 B.6条 C.8条 D.10条 4.某中职学校一年级二年级各有12名女排运动员,要从中选出6人调查学习负担情况,调查应采取的抽样方法是( ) A.随机抽样 B.分层抽样 C.系统抽样 D.无法确定 5.已知点A(-3,-2),B(2,3)则直线AB 的倾斜角为( ) A.450 B.600 C.900 D.1350 6.已知12件同类产品中,有10件是正品,2件是次品,从中任意抽取3件的必然事件是 ( ) A .3件都是正品 B.至少有一件是正品 C.3件都是次品 D.至少有一件是次品 7.判断直线L 1:x+3y-4=0与L 2:3x-y+1=0的位置关系( ) A.平行 B.相交但不垂直 C.重合 D.垂直 8.在100张奖券中,有4张中奖卷,从中任取1张,中奖的概率是 ( ) A. 201 B. 101 C. 251 D. 30 1 9.侧棱长时2的正三棱锥,其底面边长是1,则棱锥的高是 ( ) A. 311 B. 313 C. 339 D. 333 10.直线5x+12y-8=0与圆(x-1)2+(y+3)2=9的位置关系是( ) A.相离 B.相交 C.相切 D.直线过圆心 二.填空题(20分) 11.直线x-3y+6=0在X 、Y 轴截距分别为_______、________; 12.圆x 2+y 2+4x-2y+1=0的圆心为_______________; 13.一条直线l 与平面α平行,直线m 在面α内,则l 与m 的位置关系是_______________; 14.正三棱锥的底面边长是4cm ,高是33cm ,则此棱锥的体积为________________; 15.已知球的半径r=3,则球的表面积和体积分别为_________、___ __。 三.解答题(60分) 16.光线从点M(-2, 3)出发,射到P(1, 0),求反射直线的方程并判断点N(4,3)是否在反射光线上。(10分)