广东省普宁二中2015届高考适应冲刺数学理试题 Word版含答案
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2015-2016学年广东省揭阳市普宁二中高二(下)期中数学试卷(理科)一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项.1.已知集合A={x|y=ln(x﹣1)},集合B={x|x2﹣3x>0},则A∩(∁R B)=()A.(1,3)B.(1,3]C.[0,+∞)D.[3,+∞)2.已知a是实数,是纯虚数,则a等于()A.﹣2 B.1 C.D.23.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查为此将他们随机编号为1,2…960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落人区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷C的人数为()A.15 B.10 C.9 D.74.已知是非零向量且满足(﹣2)⊥,(﹣2)⊥,则与的夹角是()A.30°B.60°C.90°D.120°5.执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,4,则输出的M=()A.B.C.D.6.若实数x,y满足不等式组:,则该约束条件所围成的平面区域的面积是()A.B.2 C.2D.37.某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲、乙必须相邻且不能排在第一位,节目丙必须排在首尾,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有()A.60种B.72种C.84种D.120种8.等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,双曲线C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则双曲线C的实轴长为()A.B.2C.4 D.49.已知x0=是函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<)的一个极大值点,则f(x)的一个单调递减区间是()A.(,) B.(,) C.(,π)D.(,π)10.如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数y=x2图象下方的点构成的区域.在D内随机取一点,则该点在E中的概率为()A.B.C.D.11.对于任意实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如:[﹣2.5]=﹣3,[1.5]=1,[5]=5,那么[log21]+[log22]+[log23]+…+[log21023]+[log21024]=()A.8204 B.4102 C.2048 D.102412.设函数f(x)的定义域为R,若存在常数M>0,使得|f(x)|≤M|x|对一切的实数x 都成立,则称f(x)为“倍约束函数”.现给出下列函数:①f(x)=2x,②f(x)=x2+1,③f(x)=sinx+cosx,④f(x)=,⑤f(x)是定义在实数集上的奇函数,且对一切的x1,x2均有|f(x1)﹣f(x2)|≤2|x1﹣x2|.其中是“倍约束函数”的有()A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题:本大题共四小题,每小题5分,共20分.13.在(3x2﹣)5的二项展开式中,常数项等于.14.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形,则此几何体的体积V=.15.已知α是第三象限的角,cos2α=﹣,则tan(2α﹣)=.16.已知F 1、F 2分别是椭圆C :=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 1的中点在y 轴上,若2∠PF 1F 2=∠F 1PF 2,那么椭圆的离心率为 .三、解答题: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.(1)求f (x )的周期及其图象的对称中心;(2)△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,满足(2a ﹣c )cosB=bcosC ,求f (B )的值.18.已知函数f (x )=(x 2﹣x +1)•e x +2,x ∈R (1)求曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若函数g (x )=f (x )﹣k 有且只有一个零点,求实数k 的取值范围.19.已知数列{a n }前n 项和为S n ,首项为a 1,且,a n ,S n 成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }满足b n =(log 2a 3n +1)×(log 2a 3n +4),求证:+++…+<.20.如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AB ⊥AD ,AC ⊥CD ,∠ABC=60°,PA=AB=BC ,E 是PC 的中点.(1)求PB 和平面PAD 所成的角的大小; (2)证明:AE ⊥平面PCD ;(3)求二面角A ﹣PD ﹣C 得到正弦值.21.设F 1、F 2分别为椭圆Γ:=1(a >b >0)的左、右两个焦点,若椭圆上一点M(1,)到两个焦点的距离之和等于4.又已知点A 是椭圆的右顶点,直线l 交椭圆Γ于E 、F 两点(E 、F 与A 点不重合),且满足AE ⊥AF . (Ⅰ) 求椭圆的标准方程;(Ⅱ) O 为坐标原点,若点P 满足2=+,求直线AP 的斜率的取值范围.22.已知函数.(I )当a=1时,求f (x )在x ∈[1,+∞)最小值; (Ⅱ)若f (x )存在单调递减区间,求a 的取值范围;(Ⅲ)求证:(n∈N*).2015-2016学年广东省揭阳市普宁二中高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项.1.已知集合A={x|y=ln(x﹣1)},集合B={x|x2﹣3x>0},则A∩(∁R B)=()A.(1,3)B.(1,3]C.[0,+∞)D.[3,+∞)【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】求出集合A中函数的定义域,确定出集合A,求出集合B中不等式的解集,确定出集合B,找出R中不属于B的部分,求出B的补集,找出A与B补集的公共部分即可.【解答】解:由集合A中的函数y=ln(x﹣1),得到x﹣1>0,即x>1,∴A=(1,+∞)由集合B中的不等式x2﹣3x>0,解得:x<0或x>3,∴B=(﹣∞,0)∪(3,+∞),∴C R B=[0,3],则A∩(C R B)=(1,3].故选B2.已知a是实数,是纯虚数,则a等于()A.﹣2 B.1 C.D.2【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】由复数代数形式的乘除运算化简复数,然后由是纯虚数,列出方程组,求解即可得答案.【解答】解:==,又是纯虚数,则,解得a=﹣2.故选:A.3.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查为此将他们随机编号为1,2…960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落人区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷C的人数为()A.15 B.10 C.9 D.7【考点】系统抽样方法.【分析】根据系统抽样的方法和步骤,我们可将960人分为32组,每组30个人,则由此可计算出做问卷AB的组数和做问卷C的组数,即相应的人数.【解答】解:用系统抽样方法从960人中抽取32人可将960人分为32组,每组30个人由于分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,故编号为[1,750]中共有750÷30=25组即做问卷C的有32﹣25=7组故做问卷C的人数为7人故选D4.已知是非零向量且满足(﹣2)⊥,(﹣2)⊥,则与的夹角是()A.30°B.60°C.90°D.120°【考点】平面向量数量积的运算.【分析】根据向量垂直的关系转化为向量数量积为0,结合向量数量积的应用进行求解即可.【解答】解:∵(﹣2)⊥,(﹣2)⊥,∴(﹣2)•=0,(﹣2)•=0,即2﹣2•=0,2﹣2•=0,即2=2•,2=2•,则||=|=,则cos<,>==,即<,>=60°,故选:B5.执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,4,则输出的M=()A.B.C.D.【考点】程序框图.【分析】根据题意,模拟执行程序框图,即可得出程序运行后输出的M值.【解答】解:执行程序框图,可得a=1,b=2,k=4,n=1;满足n≤k,M=1+=,a=2,b=,n=2;满足n≤k,M=2+=,a=,b=,n=3;满足n ≤k ,M=+=,a=,b=,n=4;满足n ≤k ,M=+=,a=,b=,n=5;不满足n ≤k ,退出循环,输出M=.故选:C .6.若实数x ,y 满足不等式组:,则该约束条件所围成的平面区域的面积是( )A .B .2C .2D .3 【考点】简单线性规划.【分析】作出不等式组对应的平面区域,根据平面区域即可求出面积. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图: 则对应的平面区域为△ABC . 其中A (2,3),C (1,0),B (0,1),则△ABC 的面积S=S 梯形OBAD ﹣S △OBC ﹣S △ACD =﹣=4﹣=2,故选:B .7.某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲、乙必须相邻且不能排在第一位,节目丙必须排在首尾,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有( ) A .60种 B .72种 C .84种 D .120种 【考点】计数原理的应用. 【分析】第一类,丙排在首位,把甲乙捆绑在一起和其3个节目全排,第二类,丙排在末位,先从除甲、乙、丙之外的3人选一个排在首位,把甲乙捆绑在一起和其2个节目全排,根据分类计数原理得到结果.【解答】解:第一类,丙排在首位,把甲乙捆绑在一起和其3个节目全排,故有A 22A 44=48种,第二类,丙排在末位,先从除甲、乙、丙之外的3人选一个排在首位,把甲乙捆绑在一起和其2个节目全排,故有A31A22A33=36种,∴故编排方案共有48+36=84种,故选C.8.等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,双曲线C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则双曲线C的实轴长为()A.B.2C.4 D.4【考点】双曲线的简单性质.【分析】设出双曲线方程,求出抛物线的准线方程,利用|AB|=4,进行求解即可求得结论.【解答】解:设等轴双曲线C的方程为x2﹣y2=λ.(λ>0),①∵抛物线y2=16x,2p=16,p=8,∴=4.∴抛物线的准线方程为x=﹣4.设等轴双曲线与抛物线的准线x=﹣4的两个交点A(﹣4,y),B(﹣4,﹣y)(y>0),则|AB|=|y﹣(﹣y)|=2y=4,∴y=2.将x=﹣4,y=2代入①,得(﹣4)2﹣(2)2=λ,∴λ=8∴等轴双曲线C的方程为x2﹣y2=8,即∴a=,C的实轴长为2a=4.故选:D9.已知x0=是函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<)的一个极大值点,则f(x)的一个单调递减区间是()A.(,) B.(,) C.(,π)D.(,π)【考点】正弦函数的图象.【分析】由sin(+φ)=1,求得φ的值,可得f(x)=sin(2x﹣),再利用正弦函数的单调性求得f(x)的一个单调递减区间.【解答】解:∵x0=是函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<)的一个极大值点,∴sin(+φ)=1,∴φ=﹣,f(x)=sin(2x﹣),令2kπ+≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,再令k=0,可得f(x)的一个单调递减区间为(,),故选:A.10.如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数y=x2图象下方的点构成的区域.在D内随机取一点,则该点在E中的概率为()A.B.C.D.【考点】几何概型.【分析】欲求图象恒在x轴上方的概率,则可建立关于a,b的直角坐标系,画出关于a和b的平面区域,再根据几何概型概率公式结合定积分求面积的方法易求解.【解答】解:本题是几何概型问题,区域E的面积为:S1=,∴“该点在E中的概率”事件对应的区域面积为,则质点落在区域M内的概率是=.故选C.11.对于任意实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如:[﹣2.5]=﹣3,[1.5]=1,[5]=5,那么[log21]+[log22]+[log23]+…+[log21023]+[log21024]=()A.8204 B.4102 C.2048 D.1024【考点】函数的值.【分析】易知当2n≤x<2n+1时,[log2x]=n,从而可得[log22n]=[log2(2n+1)]=…=[log2(2n+1﹣1]=n,即有2n个n,从而求和.【解答】解:由题意知,当2n≤x<2n+1时,[log2x]=n,即[log22n]=[log2(2n+1)]=…=[log2(2n+1﹣1]=n,故有2n个n,故[log21]+[log22]+[log23]+…+[log21023]+[log21024]=0+2×1+4×2+8×3+16×4+32×5+64×6+128×7×256×8+512×9+10=8204,故选:A.12.设函数f(x)的定义域为R,若存在常数M>0,使得|f(x)|≤M|x|对一切的实数x 都成立,则称f(x)为“倍约束函数”.现给出下列函数:①f(x)=2x,②f(x)=x2+1,③f(x)=sinx+cosx,④f(x)=,⑤f(x)是定义在实数集上的奇函数,且对一切的x1,x2均有|f(x1)﹣f(x2)|≤2|x1﹣x2|.其中是“倍约束函数”的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【考点】函数与方程的综合运用;函数的定义域及其求法;函数的值域.【分析】本题考查阅读题意的能力,根据“倍约束函数”,的定义进行判定:对①f(x)=2x,易知存在K=2符合题意;②由基本不等式,易得≥2恒成立;③令x=0时即可得出结论对;④中求出的值域,可得结论;⑤通过取x2=0,如此可得到正确结论.【解答】解:∵对任意x∈R,存在正数M,都有|f(x)|≤M|x|成立∴对任意x∈R,存在正数K,都有M≥成立∴对于①f(x)=2x,易知存在M=2符合题意;对于②,==|x|+≥2,故不存在满足条件的M值,故②错误;对于③,f(x)=sinx+cosx,由于x=0时,|f(x)|≤M|x|不成立,故③错误;对于④,=≤恒成立,故④正确;对于⑤,当x1=x,x2=0时,由|f(x1)﹣f(x2)|≤2|x1﹣x2|得到|f(x)|≤2|x|成立,这样的M存在,故⑤正确;故是“倍约束函数”的函数有3个故选C.二、填空题:本大题共四小题,每小题5分,共20分.13.在(3x2﹣)5的二项展开式中,常数项等于240.【考点】二项式系数的性质.【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于0,求出r的值,再求常数项即可.【解答】解:(3x2﹣)5二项展开式的通项公式为:=•(3x2)5﹣r•=•35﹣r•(﹣2)r•,T r+1令10﹣r=0,解得r=4,故展开式中的常数项为:•35﹣4•(﹣2)4=240.故答案为:240.14.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形,则此几何体的体积V=16.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图知几何体为四棱锥,画出其直观图,根据三视图的数据求底面面积与高,代入棱锥的体积公式计算.【解答】解:由三视图知几何体为四棱锥,其直观图如图:四棱锥的高为4,底面为直角梯形的面积S=(2+4)×4=12,∴几何体的体积V=×12×4=16.故答案为:16.15.已知α是第三象限的角,cos2α=﹣,则tan(2α﹣)=﹣.【考点】同角三角函数基本关系的运用;两角和与差的正切函数.【分析】由α为第三象限的角,判断出2α可能的范围,再结合又cos2α=﹣<0确定出2α在第二象限,利用同角三角函数关系求出其正弦,再由两角和的正切公式展开代入求值.【解答】解:∵α为第三象限的角,∴2α∈(2(2k+1)π,π+2(2k+1)π)(k∈Z),又cos2α=﹣<0,所以2α∈(+2(2k+1)π,π+2(2k+1)π)(k∈Z),∴sin2α=﹣=﹣,tan2α==,∴tan(2α﹣)===﹣.故答案为:﹣.16.已知F1、F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上,线段PF1的中点在y轴上,若2∠PF1F2=∠F1PF2,那么椭圆的离心率为.【考点】椭圆的简单性质.【分析】由题意画出图形,结合三角形中位线定理可知PF2⊥x轴,又2∠PF1F2=∠F1PF2,则∠PF1F2=30°,再求解直角三角形可得椭圆的离心率.【解答】解:如图,设线段PF1的中点为M,则OM∥PF2,∴PF2⊥x轴,又2∠PF1F2=∠F1PF2,则∠PF1F2=30°,∴sin30°=,得.故答案为:.三、解答题: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.(1)求f(x)的周期及其图象的对称中心;(2)△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,满足(2a﹣c)cosB=bcosC,求f (B)的值.【考点】二倍角的余弦;两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦;三角函数的周期性及其求法;正弦定理.【分析】(1)利用两角和差的正弦公式、二倍角公式化简函数f(x)的解析式为sin(+)+1,由此可得f(x)的周期及其图象的对称中心.(2)△ABC中,由(2a﹣c)cosB=bcosC,利用正弦定理化简可得得2sinAcosB=sin(B+C)=sinA,故有cosB=,由此求得B 的值.【解答】解:(1)∵已知=sin+cos+1=sin(+)+1,故f(x)的周期为=4π.由sin(+)=0 求得+=kπ,k∈z,即x=2kπ﹣,故函数的图象的对称中心为(2kπ﹣,0).(2)△ABC中,∵(2a﹣c)cosB=bcosC,由正弦定理可得(2sinA﹣sinC)cosB=sinBcosC,化简可得2sinAcosB=sin(B+C)=sinA,∴cosB=,∴B=.∴f(B)=sin(+)+1=+1.18.已知函数f(x)=(x2﹣x+1)•e x+2,x∈R(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数g(x)=f(x)﹣k有且只有一个零点,求实数k的取值范围.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;函数零点的判定定理.【分析】(1)求出函数的导数,可得切线的斜率和切点坐标,运用点斜式方程可得切线的方程;(2)求出g(x)的解析式,求得导数,单调区间,可得极值,由题意可得两极值同号,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:(1)函数f(x)=(x2﹣x+1)•e x+2的导数为f′(x)=(2x﹣1)e x+(x2﹣x+1)•e x=(x2+x)•e x,即有在点(1,f(1))处的切线的斜率为2e,切点为(1,e+2),可得切线的方程为y﹣(e+2)=2e(x﹣1),即为2ex﹣y﹣e+2=0;(2)函数g(x)=f(x)﹣k=(x2﹣x+1)•e x+2﹣k,导数g′(x)=(x2+x)•e x,由g′(x)=0,可得x=﹣1或x=0,当x∈(﹣∞,﹣1)时,g′(x)>0,g(x)单调递增;当x∈(﹣1,0)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增.即有g (x )在x=﹣1处取得极大值g (﹣1)=+2﹣k , x=0处取得极小值g (0)=3﹣k ,由函数g (x )=f (x )﹣k 有且只有一个零点,可得g (﹣1)g (0)>0,即(+2﹣k )(3﹣k )>0, 解得k <3或k >2+,即有实数k 的取值范围为(﹣∞,3)∪(2+,+∞).19.已知数列{a n }前n 项和为S n ,首项为a 1,且,a n ,S n 成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }满足b n =(log 2a 3n +1)×(log 2a 3n +4),求证: +++…+<.【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(1)由,a n ,S n 成等差数列,可得2a n =,当n=1时,2a 1=,解得a 1.当n ≥2时,2a n ﹣2a n ﹣1=a n ,化为:a n =2a .利用等比数列的通项公式即可得出.(2)b n =•log 2(3n +2)=(3n ﹣1)(3n ﹣2),可得==.利用“裂项求和”方法、数列的单调性即可证明.【解答】(1)解:∵,a n ,S n 成等差数列,∴2a n =,当n=1时,2a 1=,解得a 1=.当n ≥2时,2a n ﹣2a n ﹣1=﹣=a n ,化为:a n =2a .∴数列{a n }是等比数列,首项为,公比为2.∴a n ==2n ﹣2.(2)证明:b n =(log 2a 3n +1)×(log 2a 3n +4)=•log 2(3n +2)=(3n ﹣1)(3n﹣2),∴==.∴+++…+=+…+=<.20.如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AB ⊥AD ,AC ⊥CD ,∠ABC=60°,PA=AB=BC ,E 是PC 的中点.(1)求PB和平面PAD所成的角的大小;(2)证明:AE⊥平面PCD;(3)求二面角A﹣PD﹣C得到正弦值.【考点】用空间向量求平面间的夹角;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.【分析】(1)由线面垂直得PA⊥PB,又AB⊥AD,从而AB⊥平面PAD,进而∠APB是PB 与平面PAD所成的角,由此能求出PB和平面PAD所成的角的大小.(2)由线面垂直得CD⊥PA,由条件CD⊥PC,得CD⊥面PAC,由等腰三角形得AE⊥PC,由此能证明AE⊥平面PCD.(3)过点E作EM⊥PD,AM在平面PCD内的射影是EM,则AM⊥PD,由此得∠AME 是二面角A﹣PD﹣C的平面角,由此能求出二面角A﹣PD﹣C得到正弦值.【解答】(1)解:在四棱锥P﹣ABCD中,∵PA⊥底面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴PA⊥AB,又AB⊥AD,PA∩AD=A,∴AB⊥平面PAD,∴∠APB是PB与平面PAD所成的角,在Rt△PAB中,AB=PA,∴∠APB=45°,∴PB和平面PAD所成的角的大小为45°.(2)证明:在四棱锥P﹣ABCD中,∵PA⊥底面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PA,由条件AC⊥CD,PA⊥底面ABCD,利用三垂线定理得CD⊥PC,PA∩AC=A,∴CD⊥面PAC,又AE⊂面PAC,∴AE⊥CD,由PA=AB=BC,∠ABC=60°,得AC=PA,∵E是PC的中点,∴AE⊥PC,又PC∩CD=C,综上,AE⊥平面PCD.(3)解:过点E作EM⊥PD,AM在平面PCD内的射影是EM,则AM⊥PD,∴∠AME是二面角A﹣PD﹣C的平面角,由已知得∠CAD=30°,设AC=a,得PA=a,AD=,PD=,AE=,在Rt△ADP中,∵AM⊥PD,∴AM•PD=PA•AD,∴AM==,在Rt△AEM中,sin∠AME=.∴二面角A﹣PD﹣C得到正弦值为.21.设F1、F2分别为椭圆Γ:=1(a>b>0)的左、右两个焦点,若椭圆上一点M(1,)到两个焦点的距离之和等于4.又已知点A是椭圆的右顶点,直线l交椭圆Γ于E、F两点(E、F与A点不重合),且满足AE⊥AF.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)O为坐标原点,若点P满足2=+,求直线AP的斜率的取值范围.【考点】椭圆的简单性质;直线与椭圆的位置关系.【分析】(Ⅰ)由题意可得a=2,c=1,由a,b,c的关系可得b,进而得到椭圆方程;(Ⅱ)设直线AE的方程为y=k(x﹣2),代入椭圆方程,运用韦达定理,可得E的坐标,由两直线垂直可得F的坐标,再由直线的斜率公式,结合基本不等式即可得到斜率的最值,进而得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)依题意,可得2a=4,即a=2,又点在椭圆上,将点M(1,)代入椭圆方程可知,解得:b2=3,∴椭圆Γ的标准方程为;…(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(2,0),设直线AE的方程为y=k(x﹣2),,整理得:(3+4k2)x2﹣16k2x+16k2﹣12=0,由韦达定理可知:2+x E=,可得x E=,y E=k(x E﹣2)=,由于AE⊥AF,只要将上式的k换为﹣,可得x F=,y F=,由2=+,可得P为EF的中点,即有P(,),则直线AP的斜率为t==,当k=0时,t=0;当k≠0时,t=,再令s=,可得t=,当s=0时,t=0;当s>0时,t=≤=,当且仅当4s=时,取得最大值;当s<0时,t=≥﹣,综上可得:直线AP的斜率的取值范围是[﹣,].22.已知函数.(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅲ)求证:(n∈N*).【考点】数学归纳法;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】(I)可先求f′(x),从而判断f(x)在x∈[1,+∞)上的单调性,利用其单调性求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)求h′(x),可得,若f(x)存在单调递减区间,需h′(x)<0有正数解.从而转化为:ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.通过对a分a=0,a<0与当a>0三种情况讨论解得a的取值范围;(Ⅲ)(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,⇒,再构造函数,令,有,从而,问题可解决;(法二)可用数学归纳法予以证明.当n=1时,ln(n+1)=ln2,3ln2=ln8>1⇒,成立;设当n=k时,,再去证明n=k+1时,即可(需用好归纳假设).【解答】解:(I),定义域为(0,+∞).∵,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.当x≥1时,f(x)≥f(1)=1;(Ⅱ)∵,∵若f(x)存在单调递减区间,∴f′(x)<0有正数解.即ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.①当a=0时,明显成立.②当a<0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a为开口向下的抛物线,ax2+2(a﹣1)x+a<0总有x>0的解;③当a>0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a开口向上的抛物线,即方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有正根.因为x1x2=1>0,所以方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有两正根.,解得.综合①②③知:.(Ⅲ)(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.令,则有,∴.∵,∴.(法二)当n=1时,ln(n+1)=ln2.∵3ln2=ln8>1,∴,即n=1时命题成立.设当n=k时,命题成立,即.∴n=k+1时,.根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.令,则有,则有,即n=k+1时命题也成立.因此,由数学归纳法可知不等式成立.2017年1月4日。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40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、若集合()(){}410M x x x =++=,()(){}410N x x x =--=,则M N =( )A .{}1,4B .{}1,4--C .{}0D .∅2、若复数()32z i i =-(i 是虚数单位),则z =( )A .23i -B .23i +C .32i +D .32i -3、下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A.y = B .1y x x =+ C .122x x y =+ D .x y x e =+ 4、袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球.从袋中任取2个球,所取的2个球中恰有1个白球,1个红球的概率为( )A .521B .1021C .1121D .1 5、平行于直线210x y ++=且与圆225x y +=相切的直线的方程是( )A .250x y ++=或250x y +-= B.20x y ++=或20x y +=C .250x y -+=或250x y --= D.20x y -+=或20x y -=6、若变量x ,y 满足约束条件4581302x y x y +≥⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩,则32z x y =+的最小值为( )A .4B .235C .6D .3157、已知双曲线C:22221x y a b -=的离心率54e =,且其右焦点为()2F 5,0,则双曲线C 的方程为( ) A .22143x y -= B .221916x y -= C .221169x y -= D .22134x y -= 8、若空间中n 个不同的点两两距离都相等,则正整数n 的取值( )A .至多等于3B .至多等于4C .等于5D .大于5二、填空题(本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.)(一)必做题(11~13题)9、在)41的展开式中,x 的系数为 . 10、在等差数列{}n a 中,若3456725a a a a a ++++=,则28a a += .11、设C ∆AB 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若3a =,1sin 2B =,C 6π=,则b = .12、某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了 条毕业留言.(用数字作答)13、已知随机变量X 服从二项分布(),n p B ,若()30E X =,()D 20X =,则p = .(二)选做题(14、15题,考生只能从中选作一题)14、(坐标系与参数方程选做题)已知直线l 的极坐标方程为2sin 24πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,点A 的极坐标为722,4π⎛⎫A ⎪⎝⎭,则点A 到直线l 的距离为 . 15、(几何证明选讲选做题)如图1,已知AB 是圆O 的直径,4AB =,C E 是圆O 的切线,切点为C ,C 1B =.过圆心O 作C B 的平行线,分别交C E 和C A 于点D 和点P ,则D O = .三、解答题16.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量(1) 若m n ⊥,求tan x 的值;(2) 若m 与n 的夹角为3π,求x 的值. 17. (本小题满分12分)某工厂36名工人年龄数据如下表(1) 用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44,列出样本的年龄数据;(2) 计算(1)中样本的均值x 和方差2s ;(3) 36名工人中年龄在x s -和x s +之间有多少人?所占百分比是多少(精确到0.01%)?18.(本小题满分14分)如图2,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,4,6,3PD PC AB BC ====,点E 是CD 的中点,点、F G 分别在线段、AB BC 上,且2,2AF FB CG GB ==.(1) 证明:PE FG ⊥; (2) 求二面角P AD C --的正切值;(3) 求直线PA 与直线FG 所成角的余弦值.19. (本小题满分14分)设1a >,函数2()(1)x f x x e a =+-(1) 求()f x 的单调区间; (2) 证明()f x 在(,)-∞+∞上仅有一个零点;(3) 若曲线()y f x =在点P 处的切线与x 轴平行,且在点M (m,n )处的切线与直线OP 平行,(O 是坐标原点),证明:1m ≤-.20. (本小题满分14分)已知过原点的动直线l 与圆221:650C x y x +-+=相交于不同的两点A 、B.(1) 求圆1C 的圆心坐标;(2) 求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程;(3) 是否存在实数k,使得直线:(4)l y k x =-与曲线C 只有一个交点?若存在,求出k 的取值范围;若不存在,说明理由.21. (本小题满分14分) 数列{a }n 满足:*12122......3,2n n n a a na n N -+++=-∈. (1) 求3a 的值;(2) 求数列{a }n 的前 n 项和n T ;(3) 令111111,(1......)(2),23n n n T b a b a n n n-==+++++≥证明:数列{}n b 的前n 项和S n 满足22ln n S n <+2015年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)参考答案。
数学试卷 第1页(共16页) 数学试卷 第2页(共16页)绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)本试卷共4页,21小题,满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效.4.作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再作答.漏涂、错涂、多涂的,答案无效.5.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.参考公式:样本数据1x ,2x ,⋅⋅⋅,n x 的方差2222121()()()n s x x x x x x n⎡⎤=-+-+⋅⋅⋅+-⎣⎦,其中x 表示样本均值.一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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.若集合{|(4)(1)0}M x x x =++=,{|(4)(1)0}N x x x =--=,则M N = ( )A .∅B .{1,4}--C .{0}D .{1,4} 2.若复数i(32i)z =-(i 是虚数单位),则z =( )A .32i -B .32i +C .2+3iD .23i - 3.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A .x y x e =+B .1y x x=+C .122x xy =+D.y 4.袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球.从袋中任取2个球,所取的2个球中恰有1个白球,1个红球的概率为( )A .1B .1121C .1021 D .5215.平行于直线210x y ++=且与圆225x y +=相切的直线的方程是( )A.20x y -=或20x y -= B.20x y +或20x y += C .250x y -+=或250x y --=D .250x y ++=或250x y +-=6.若变量x ,y 满足约束条件458,13,02,x y x y +⎧⎪⎨⎪⎩≥≤≤≤≤则32z x y =+的最小值为( )A .315B .6C .235D .47.已知双曲线C :22221x y a b -=的离心率54e =,且其右焦点为2(5,0)F ,则双曲线C 的方程为( )A .22143x y -=B .221169x y-= C .221916x y -=D .22134x y -= 8.若空间中n 个不同的点两两距离都相等,则正整数n 的取值( )A .大于5B .等于5C .至多等于4D .至多等于3二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9~13题)9.在41)的展开式中,x 的系数为 .10.在等差数列{}n a 中,若3456725a a a a a ++++=,则28a a += . 11.设ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =,1sin 2B =,π6C =,则b = .12.某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了 条毕业留言(用数字作答).13.已知随机变量X 服从二项分布(,)B n p .若()30E X =,()20D X =,则p = . (二)选做题(14-15题,考生只能从中选做一题) 14.(坐标系与参数方程)已知直线l的极坐标方程为π2sin()4ρθ-,点A的极坐标为7π)4A ,则点A 到直线l 的距离为 .姓名________________ 准考证号_____________--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------数学试卷 第3页(共16页) 数学试卷 第4页(共16页)15.(几何证明选讲)如图,已知AB 是圆O 的直径,4AB =,EC 是圆O 的切线,切点为C ,1BC =.过圆心O 作BC 的平行线,分别交EC 和AC 于点D 和点P ,则OD = .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)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量m (22=,n (sin ,cos )x x =,π(0,)2x ∈. (Ⅰ)若m ⊥n ,求tan x 的值; (Ⅱ)若m 与n 的夹角为π3,求x 的值.17.(本小题满分12分)(Ⅰ)用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44,列出样本的年龄数据; (Ⅱ)计算(Ⅰ)中样本的均值x 和方差2s ;(Ⅲ)36名工人中年龄在x s -与x s +之间有多少人?所占的百分比是多少(精确到0.01%)?18.(本小题满分14分)如图,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,4PD PC ==,6AB =,3BC =.点E 是CD 边的中点,点F ,G 分别在线段AB ,BC 上,且2AF FB =,2CG GB =.(Ⅰ)证明:PE FG ⊥;(Ⅱ)求二面角P AD C --的正切值; (Ⅲ)求直线PA 与直线FG 所成角的余弦值.19.(本小题满分14分)设1a >,函数2()(1)x f x x e a =+-. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)证明:()f x 在(,)-∞+∞上仅有一个零点;(Ⅲ)若曲线()y f x =在点P 处的切线与x 轴平行,且在点(,)M m n 处的切线与直线OP 平行(O 是坐标原点),证明:1m .20.(本小题满分14分)已知过原点的动直线l 与圆1C :22650x y x +-+=相交于不同的两点A ,B . (Ⅰ)求圆1C 的圆心坐标;(Ⅱ)求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程;(Ⅲ)是否存在实数k ,使得直线L :(4)y k x =-与曲线C 只有一个交点?若存在,求出k 的取值范围;若不存在,请说明理由.21.(本小题满分14分)数列{}n a 满足:1212242n n n a a na -+++⋅⋅⋅+=-,*n ∈Ν. (Ⅰ)求3a 的值;(Ⅱ)求数列{}n a 的前n 项和n T ; (Ⅲ)令11b a =,1111(1)(2)23n n n T b a n n n-=++++⋅⋅⋅+≥,证明:数列{}n b 的前n 项和n S 满足22ln n S n <+.数学试卷 第5页(共16页) 数学试卷 第6页(共16页)2015年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)答案解析一、选择题 1.【答案】D【解析】由题意可得{1,4}{1,4}M N M N =--==∅I ,,. 【提示】求出两个集合,然后求解交集即可. 【考点】交集及其运算 2.【答案】B【解析】由题意可得i(32i)23i z =-=-,因此23i z =+. 【提示】直接利用复数的乘法运算法则化简求解即可. 【考点】复数的基本计算以及共轭复数的基本概念 3.【答案】D【解析】A 选项,()()f x f x -===,偶函数;B 选项,()11()f x x x f x x x ⎛⎫-=-+=-+=- ⎪-⎝⎭,奇函数; C 选项,11()22()22x x x x f x f x ---=+=+=,偶函数;D 选项,1()e ()()ex x f x x x f x f x --=-+=-+=≠≠-,因此选D .【提示】直接利用函数的奇偶性判断选项即可. 【考点】函数的奇偶性的判定 4.【答案】B【解析】任取两球一共有215151415712C ⨯==⨯⨯种情况,其中一个红球一个白球一共有11105105C C =⨯g ,因此概率为1051015721⨯=⨯. 【提示】首先判断这是一个古典概型,从而求基本事件总数和“所取的2个球中恰有1个白球,1个红球”事件包含的基本事件个数,容易知道基本事件总数便是从15个球任取2球的取法,而在求“所取的2个球中恰有1个白球,1个红球”事件的基本事件个数时,可利用分步计数原理求解,最后带入古典概型的概率公式即可. 【考点】古典概型及其概率计算公式 5.【答案】A【解析】与直线210x y ++=平行的直线可以设为20x y m ++=,= ∴||5m =,解得5m =±,因此我们可以得到直线方程为:250x y ++=或250x y +-=.【提示】设出所求直线方程,利用圆心到直线的距离等于半径,求出直线方程中的变量,即可求出直线方程.【考点】解析几何中的平行,圆的切线方程 6.【答案】B【解析】依据题意,可行域如右图所示,初始函数为032l y x =- :,当0l 逐渐向右上方平移的过程中,32z x y =+不断增大,因此我们可以得到当l 过点41,5E ⎛⎫⎪⎝⎭的时候,min 235z =.【提示】作出不等式组对应的平面区域,根据z 的几何意义,利用数形结合即可得到最小值.【考点】线性规划问题 7.【答案】C数学试卷 第7页(共16页) 数学试卷 第8页(共16页)【解析】已知双曲线22221x y C a b-=:,54c e a ==,又由焦点为()25,0F,因此45435c a c b =⇒==⇒=,因此双曲线方程为221169x y -=.【提示】利用已知条件,列出方程,求出双曲线的几何量,即可得到双曲线方程. 【考点】圆锥曲线的离心率求解问题 8.【答案】B【解析】解:考虑平面上,3个点两两距离相等,构成等边三角形,成立; 4个点两两距离相等,由三角形的两边之和大于第三边,则不成立;n 大于4,也不成立;在空间中,4个点两两距离相等,构成一个正四面体,成立;若4n >,由于任三点不共线,当5n =时,考虑四个点构成的正四面体,第五个点,与它们距离相等,必为正四面体的外接球的球心,由三角形的两边之和大于三边,故不成立; 同理5n >,不成立. 故选:B .【提示】先考虑平面上的情况:只有三个点的情况成立;再考虑空间里,只有四个点的情况成立,注意运用外接球和三角形三边的关系,即可判断. 【考点】棱锥的结构特征 二、填空题 9.【答案】6【解析】展开通式为144(1)m m m C ---,令2m =可得14124244(1)(1)4m m m C C x ----=-=,因此系数为6.【提示】根据题意二项式41)的展开的通式为144(1)m m m C ---,分析可得,2m =时,有x 的项,将2m =代入可得答案. 【考点】二项式定理的运用 10.【答案】10【解析】根据等差中项可得:345675525a a a a a a ++++==,55a =,因此285210a a a +==.【提示】根据等差数列的性质,化简已知的等式即可求出5a 的值,然后把所求的式子也利用等差数列的性质化简后,将5a 的值代入即可求出值. 【考点】等差中项的计算 11.【答案】1【解析】由1sin 2B =,得π6B =或者5π6B =,又因为π6C =,因此π6B =,2π3A =,根据正弦定理可得sin sin a bA B =1sin 1sin 2a b B A ===g g . 【提示】由1sin 2B =,可得π6B =或者5π6B =,结合a ,π6C =及正弦定理可求b .【考点】正弦定理,两角和与差的正弦函数 12.【答案】1560【解析】某高三毕业班有40人,每人给彼此写一条留言,因此每人的条数为39,故而一共有40391560⨯=条留言.【提示】通过题意,列出排列关系式,求解即可. 【考点】排列与组合的实际应用 13.【答案】13【解析】根据随机变量X服从二项分布(,)B n p ,根据()30()(1E X n p D X n p p===-=,,可得()21()3D X p E X -==,化简后可得13p =. 【提示】直接利用二项分布的期望与方差列出方程求解即可. 【考点】离散型随机变量的期望与方差 14.【答案】2【解析】考察基本的极坐标和直角坐标的化简以及点到直线距离问题.由数学试卷 第9页(共16页) 数学试卷 第10页(共16页)2sin 4πρθ⎛⎫- ⎪⎝⎭l 的直角坐标系方程为10x y --=,由7π4A ⎛⎫ ⎪⎝⎭可得它的直角坐标为()2,2A -, 因此,点A 到直线l的距离为d ==. 【提示】把极坐标方程转化为直角坐标方程,然后求出极坐标表示的直角坐标,利用点到直线的距离求解即可. 【考点】简单曲线的极坐标方程 15.【答案】8 【解析】连接OC ,根据AOC △为等腰三角形可得CAO ACO ∠=∠,又因为AB 为直径, 因此可得90CAO B ∠+∠=︒,90ACO B ∠+∠=︒, ∵OP BC ∥∴90AC OP ACO COP ⊥∠+∠=︒,, 因此可得COP B ∠=∠,因此Rt Rt DOC ABC △∽△, 故而可得21OD OC AB BC ==,∴8OD =. 【提示】连接OC ,根据AOC △为等腰三角形可得CAO ACO ∠=∠,AB 为直径以及OP BC ∥得出Rt Rt DOC ABC △∽△即可求出OD 的值.【考点】相似三角形的判定 三、解答题16.【答案】(Ⅰ)tan 1x =(Ⅱ)5π12x =【解析】∵m n ⊥u r r,π(sin ,cos )sin 22224m n x x x x x ⎛⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭u r r g g , ∴||1||1m n ==u r r, ,因此:(Ⅰ)若m n ⊥u r r ,可得πsin 04m n x ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭u r r g ,∴ππππ44x k x k -=⇒=+,又∵π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,π04k x ==,,因此可得πtan tan 14x ==.(Ⅱ)若m u r 和n r 的夹角为π3,可得ππ1sin ||||cos 432m n x m n ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭u r r u r r g g, ∴ππ2π46x k -=+或π5π2π46x k -=+, 又∵π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴πππ,444x ⎛⎫⎛⎫-∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴ππ46x -=,解得5π12x =.【提示】(Ⅰ)若m n ⊥u r r ,则0m n =u r rg ,结合三角函数的关系式即可求tan x 的值.(Ⅱ)若m u r 和n r 的夹角为π3,利用向量的数量积的坐标公式进行求解即可求x 的值.【考点】平面向量数量积的运算,数量积表示两个向量的夹角 17.【答案】(Ⅰ)444036433637444337, , , , , , , , (Ⅱ)40x =21009s =(Ⅲ)23人63.89%.【解析】(Ⅰ)根据系统抽样的方法,抽取9个样本,因此分成9组,每组4人.又因为第一组中随机抽样可抽到44,因此按照现有的排序分组.故而每组中抽取的都是第二个数,因此我们可得样本数据为第2个,第6个,第10个,第14个,第18个,第22个,第26个,第30个,第34个, 分别为:444036433637444337, , , , , , , , (Ⅱ)由平均值公式得444036433637444337409x ++++++++==,由方差公式得数学试卷 第11页(共16页) 数学试卷 第12页(共16页)22222212291100()()()(994440)(4040)(3740)s x x x x x x ⎡⎤=-+-+⋅⋅⋅+-=⎣⎦-+-=+-+.(Ⅲ)103s ===,因此可得21364333x s x s -=+=,,因此在x s -和x s +之间的数据可以是444036433637444337, , , , , , , , ,因此数据一共有23人,占比为23100%63.89%36⨯≈.【提示】(Ⅰ)利用系统抽样的定义进行求解即可.(Ⅱ)根据均值和方差公式即可计算(Ⅰ)中样本的均值x 和方差2s . (Ⅲ)求出样本和方差即可得到结论. 【考点】极差,方差与标准差,分层抽样方法 18.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)证明:由PD PC =可得三角形PDC 是等腰三角形, 又因为点E 是CD 边的中点,因此可得PE CD ⊥,又因为三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,而且相交于CD ,因此PE ⊥平面ABCD ,又因为FG 在平面ABCD 内,因此可得PE FG ⊥,问题得证.(Ⅱ)因为四边形ABCD 是矩形,因此可得AD CD ⊥, 又因为PE ⊥平面ABCD ,故而PE AD ⊥, 又PECD E =,因此可得AD ⊥平面PDC ,因此,AD PD AD CD ⊥⊥,所以P AD C PDE ∠--=∠.在等腰三角形PDC 中,46PD CD AB ===,,132DE CD==.因此可得PE ==tan 3PE PDE DE ∠==. (Ⅲ)如图所示,连接AC AE ,.∵22AF FB CG GB ==,, ∴BF BGAB BC=,BFG BAC △∽△,GF AC ∥, 因此,直线PA 与直线FG 所成角即为直线PA 与直线AC 所成角PAC ∠, 在矩形ABCD 中,点E 为CD中点,因此AE ==,而且AC =.又PE ⊥面ABCD ,三角形PAE 为直角三角形,故5PA ==,因此在PAC △中,54PA PC AC ===,,,因此可得222cos 2PA AC PC PAC PA AC +-∠==g .【提示】(Ⅰ)通过等腰三角形PDC 可得PE CD ⊥,利用线面垂直判定定理及性质定理即得结论.(Ⅱ)通过(Ⅰ)及面面垂直定理可得PE AD ⊥,则PDE ∠为二面角P AD C ∠--的平面角,利用勾股定理即得结论.(Ⅲ)连结连接AC AE ,,利用勾股定理及已知条件可得GF AC ∥,在PAC △中,利用余弦定理即得直线PA 与直线FG 所成角即为直线PA 与直线FG 所成角PAC ∠的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法,异面直线及其所成的角,直线与平面垂直的性质 19.【答案】(Ⅰ)单调增区间为R (Ⅱ)见解析 (Ⅲ)见解析【解析】()()()()2222e 1e 12e 1e x x x xf x x x x x x '=++=++=+Qg ,因此:(Ⅰ)求导后可得函数的导函数()()21e 0x f x x '=+≥恒成立,因此函数在(,)-∞+∞上是增函数.数学试卷 第13页(共16页) 数学试卷 第14页(共16页)故而单调增区间为R .(Ⅱ)证明:令2()(1)e 0x f x x a =+-=可得2(1)e xx a +=,设212(1)e x y x y a =+=,,对函数21(1)e xy x =+, 求导后可得21(1)e 0x y x '=+≥恒成立,因此函数21(1)e xy x =+单调递增,因此可以得到函数图像. 函数2()(1)e x f x x a =+-有零点,即方程2(1)e xx a +=有解, 亦即函数212(1)e xy x y a =+=,,图像有交点.当0x =时,11y =,因此根据函数的图像可得:212(1)e xy x y a =+=,有且只有一个交点,即2()(1)e xf x x a =+-有且只有一个零点.(Ⅲ)证明:设点P 的坐标为00(,)x y ,故而在点P 处切线的斜率为:0200()(1)e 0xf x x '=+=,01x =-,因此21,1e P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.在点M 处切线的斜率为:22()(1)e em OP f m m k a '=+==-, 因为1a >,因此20ea ->.欲证1m ≤-,即证322(1)(1)e e m m a m +≤-=+,1e m m +≤,设()e 1x g x x =--,求导后可得()e 1xg x '=-,0x =,令()e 10xg x '=-=,因此函数在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增.因此可得()(0)0g x g ≥=,所以()e 10xg x x =--≥,e 1x x ≥+,e 1m m ≥+问题得证.【提示】(Ⅰ)利用()0f x '≥,求出函数单调增区间.(Ⅱ)证明只有1个零点,需要说明两个方面:函数单调以及函数有零点. (Ⅲ)利用导数的最值求解方法证明.【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数研究曲线上某点切线方程 20.【答案】(Ⅰ)1(3,0)C(Ⅱ)2230x y x +-=,其中5,33x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦(Ⅲ)存在34k ⎛⎧⎫∈± ⎨⎬ ⎩⎭⎝⎭【解析】依题意得化成标准方程后的圆为:22(3)4x y -+=,因此:(Ⅰ)根据标准方程,圆心坐标为1(3,0)C . (Ⅱ)数形结合法:①当动线l 的斜率不存在是,直线与圆不相交. ②设动线l 的斜率为m ,因此l y mx =:, 联立22650y mxx y x =⎧⎨+-+=⎩,则22(1)650m x x +-+=根据有两个交点可得:()22224362010056151A B A B m m x x m x x m ⎧∆=-+>⇒≤<⎪⎪⎪+=⎨+⎪⎪=⎪+⎩,故而点M 的坐标为2233,11m m m ⎛⎫ ⎪++⎝⎭,令223131x m m y m ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,因此由此可得2230x y x +-=,其中235,313x m ⎛⎤=∈ ⎥+⎝⎦. (Ⅲ)证明:联立2230(4)x y x y k x ⎧+-=⎨=-⎩,所以,2222(1)(83)160k x k x k +-++=因此,当直线L 与曲线相切时,可得29160k ∆=-=,解得34k =±. 设2230x y x +-=,5,33x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦的两个端点是C D 、,设直线L 恒过点(4,0)E数学试卷 第15页(共16页) 数学试卷 第16页(共16页)因此可得53C ⎛ ⎝⎭,5,3D ⎛ ⎝⎭,故而可得77CE DE k k ==-, 由图像可得当直线L 与曲线有且只有一个交点的时候,34k ⎛⎧⎫∈± ⎨⎬ ⎩⎭⎝⎭.【提示】(Ⅰ)通过将圆1C 的一般式方程化为标准方程即得结论(Ⅱ)设当直线l 的方程为y mx =,通过联立直线l 与圆1C 的方程,利用根的判别式大于0、韦达定理、中点坐标公式及参数方程与普通方程的相互转化,计算即得结论. (Ⅲ)通过联立直线L 与圆1C 的方程,利用根的判别式0∆=及轨迹C 的端点与点(4,0)E 决定的直线斜率,即得结论.【考点】轨迹方程,直线与圆的位置关系 21.【答案】(Ⅰ)14(Ⅱ)1122n n T -=- (Ⅲ)见解析【解析】由给出的递推公式可得: ①当1n =时,1431a =-=②当2n ≥时,121122(1)42n n n n a a n a na --+++⋅⋅⋅+-+=-, 121212(1)42n n n a a n a --+++⋅⋅⋅+-=-, 所以12n n n na -=,112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭其中1n =也成立,因此可得11()2n n a n -⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭*N(Ⅰ)因此231124a ⎛⎫== ⎪⎝⎭.(Ⅱ)∵11()2n n a n -⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭*N ,所以数列{}n a 的公比12q =,利用等比数列的求和公式可得: 111121*********n nn n T -⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎣⎦==-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦-. (Ⅲ)因为()11111223n n n T b a n n n -⎛⎫=++++⋅⋅⋅+≥ ⎪⎝⎭11b a =,1221122a b a ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,1233111323a a b a +⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭, 123111123n n n a a a a b a n n +++⋅⋅⋅+⎛⎫=++++⋅⋅⋅+ ⎪⎝⎭,因此,欲证22ln n S n <+,即证1111112122ln ln 2323n n n n ⎛⎫+++⋅⋅⋅+<+⇐++⋅⋅⋅+< ⎪⎝⎭,将ln n 化简为132l n l n l n l n l n1221n n n n n -=++⋅⋅⋅++--,即证1111l n l n l n 11n n n n n n n-⎛⎫>⇐-=--> ⎪-⎝⎭, 令()ln 1g x x x =-+,所以11()1xg x x x-'=-=,因此函数在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,因此()(1)0g x g ≤=, 又因为111n-<,因此11111()0l l n1g g x nnn n⎛⎫⎛⎫⎛-<=⇒⇒-- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 问题得证.【提示】(Ⅰ)利用数列的递推关系即可求3a 的值.(Ⅱ)利用作差法求出数列{}n a 的通项公式,利用等比数列的前n 项和公式即可求数列{}n a 的前n 项和n T .(Ⅲ)利用构造法,结合裂项法进行求解即可证明不等式.【考点】数列与不等式的综合,数列的求和。
普宁二中2015--2016学年度第二学期第一次月考高一级数学科试卷本试卷分第I 卷(选择题)、第II 卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分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、设集合M=}{x x x =2,N=}{0lg ≤x x ,则M ∪N=( ).[]1,0.A (]1,0.B [)1,0.C (]1,.∞-D2、π67cos=( ). A .12- B .12C .23-D .233、下列四个函数中,以π为最小正周期的偶函数是( ).x y A tan .= x y B 2cos .= x y C 2sin .= x x y D sin .=4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则在该几何体中,最长 的棱的长度是( ).5、方程3ln +-=x x 的根所在的区间是( ). A .(0,1)B . )2,1(C .)3,2(D .()4,36、函数x x x y sin cos +=的图象大致为( ).7、为了得到函数cos 2y x =的图象,只要将函数cos(2)4y x π=+的图象 ( ).A. 向左平移8π个单位长度 B. 向右平移8π个单位长度 C. 向左平移4π个单位长度 D. 向右平移4π个单位长度8、如右图所示为函数()()2sin f x x ωϕ=+(πϕω≤≤>0,0)的部分图象,其中,A B 两点之间的距离为5,那么()12f -=( ).ABC . 1D .-19、已知圆22(4)4x y +-=的圆心与点()0,2P 关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ).A.0x y -=B.230x y -+=C.03=-+y xD.230x y --= 10、设b a ,是两条不同直线,βα,是两个不同平面,给出下列四个命题①若;//,,,αααb b a b a 则⊄⊥⊥ ②若;,,//ββαα⊥⊥a a 则③若;//,,ααβαβ⊂⊥⊥a a a 或则④若.,,,βαβα⊥⊥⊥⊥则b a b a其中正确命题的个数是( ).A .1B .2C .3D .411、已知A ,B ,C 是球面上三点,且AB=6,BC=8,AC=10,球心O 到平面ABC的距离等于该球半径的12,则此球的表面积为( ). A.1003π B.2003π C.100π D.4003π 12、定义在R 上的函数)(x f 满足)2()(-=x f x f ,当]3,1[∈x 时,()221)(-+=x x f ,则( ).A .)6(sin )32(sinππf f > B . )32(cos )32(sin ππf f < C .)4(cos )3(cos ππf f > D .)32(tan)3(tan ππf f <二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.13、已知函数,0,20,1)(⎪⎩⎪⎨⎧<≥-=x x x x f x则((4))f f = ,)(x f 的最大值是 .14、函数y 的定义域是 .15、若()a x x x f ln 42--=()0>a 有四个零点,则实数a 的取值范围为 .16、过点P(3,1)作圆C :()1122=+-y x 的两条切线,切点分别为A 、B ,则直线AB 的方程为 .三、解答题:写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分。
2015年广东省高考数学试卷(理科)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40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)若集合M={x|(x+4)(x+1)=0},N={x|(x﹣4)(x﹣1)=0},则M ∩N=()A.{1,4}B.{﹣1,﹣4}C.{0}D.∅2.(5分)若复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),则=()A.2﹣3i B.2+3i C.3+2i D.3﹣2i3.(5分)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是()A.y=B.y=x+C.y=2x+ D.y=x+e x4.(5分)袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球.从袋中任取2个球,所取的2个球中恰有1个白球,1个红球的概率为()A.B.C.D.15.(5分)平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线的方程是()A.2x+y+5=0或2x+y﹣5=0 B.2x+y+=0或2x+y﹣=0C.2x﹣y+5=0或2x﹣y﹣5=0 D.2x﹣y+=0或2x﹣y﹣=06.(5分)若变量x,y满足约束条件,则z=3x+2y的最小值为()A.4 B.C.6 D.7.(5分)已知双曲线C:﹣=1的离心率e=,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=18.(5分)若空间中n个不同的点两两距离都相等,则正整数n的取值()A.至多等于3 B.至多等于4 C.等于5 D.大于5二、填空题(本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.)(一)必做题(11~13题)9.(5分)在(﹣1)4的展开式中,x 的系数为.10.(5分)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=.11.(5分)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=,sinB=,C=,则b=.12.(5分)某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了条毕业留言.(用数字作答)13.(5分)已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=30,D(X)=20,则P=.14.(5分)已知直线l的极坐标方程为2ρsi n(θ﹣)=,点A的极坐标为A (2,),则点A到直线l的距离为.15.如图,已知AB是圆O的直径,AB=4,EC是圆O的切线,切点为C,BC=1.过圆心O作BC的平行线,分别交EC和AC于D和点P,则OD=.三、解答题16.(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知向量=(,﹣),=(sinx,cosx),x∈(0,).(1)若⊥,求tanx的值;(2)若与的夹角为,求x的值.17.(12分)某工厂36名工人年龄数据如图:工人编号年龄工人编号年龄工人编号年龄工人编号年龄1 2 3 4 5 6 7 8 9404440413340454243101112131415161718363138394345393836192021222324252627274341373442374442282930313233343536343943384253374939(1)用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44,列出样本的年龄数据;(2)计算(1)中样本的均值和方差s2;(3)36名工人中年龄在﹣s 和+s之间有多少人?所占百分比是多少(精确到0.01%)?18.(14分)如图,三角形△PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3,点E是CD的中点,点F、G分别在线段AB、BC上,且AF=2FB,CG=2GB.(1)证明:PE⊥FG;(2)求二面角P﹣AD﹣C的正切值;(3)求直线PA与直线FG所成角的余弦值.19.(14分)设a>1,函数f(x)=(1+x2)e x﹣a.(1)求f(x)的单调区间;(2)证明f(x)在(﹣∞,+∞)上仅有一个零点;(3)若曲线y=f(x)在点P处的切线与x轴平行,且在点M(m,n)处的切线与直线OP平行,(O是坐标原点),证明:m ≤﹣1.20.(14分)已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2﹣6x+5=0相交于不同的两点A,B.(1)求圆C1的圆心坐标;(2)求线段AB 的中点M的轨迹C的方程;(3)是否存在实数k,使得直线L:y=k(x﹣4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.21.(14分)数列{a n}满足:a1+2a2+…na n=4﹣,n∈N+.(1)求a3的值;(2)求数列{a n}的前n项和T n;(3)令b1=a1,b n=+(1+++…+)a n(n≥2),证明:数列{b n}的前n 项和S n满足S n<2+2lnn.2015年广东省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40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)(2015•广东)若集合M={x|(x+4)(x+1)=0},N={x|(x﹣4)(x﹣1)=0},则M∩N=()A.{1,4}B.{﹣1,﹣4}C.{0}D.∅【分析】求出两个集合,然后求解交集即可.【解答】解:集合M={x|(x+4)(x+1)=0}={﹣1,﹣4},N={x|(x﹣4)(x﹣1)=0}={1,4},则M∩N=∅.故选:D.2.(5分)(2015•广东)若复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),则=()A.2﹣3i B.2+3i C.3+2i D.3﹣2i【分析】直接利用复数的乘法运算法则化简求解即可.【解答】解:复数z=i(3﹣2i)=2+3i,则=2﹣3i,故选:A.3.(5分)(2015•广东)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是()A.y=B.y=x+C.y=2x+ D.y=x+e x【分析】直接利用函数的奇偶性判断选项即可.【解答】解:对于A,y=是偶函数,所以A不正确;对于B,y=x+函数是奇函数,所以B不正确;对于C,y=2x+是偶函数,所以C不正确;对于D,不满足f(﹣x)=f(x)也不满足f(﹣x)=﹣f(x),所以函数既不是奇函数,也不是偶函数,所以D正确.故选:D.4.(5分)(2015•广东)袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球.从袋中任取2个球,所取的2个球中恰有1个白球,1个红球的概率为()A.B.C.D.1【分析】首先判断这是一个古典概型,从而求基本事件总数和“所取的2个球中恰有1个白球,1个红球”事件包含的基本事件个数,容易知道基本事件总数便是从15个球任取2球的取法,而在求“所取的2个球中恰有1个白球,1个红球”事件的基本事件个数时,可利用分步计数原理求解,最后带入古典概型的概率公式即可.【解答】解:这是一个古典概型,从15个球中任取2个球的取法有;∴基本事件总数为105;设“所取的2个球中恰有1个白球,1个红球”为事件A;则A包含的基本事件个数为=50;∴P(A)=.故选:B.5.(5分)(2015•广东)平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线的方程是()A.2x+y+5=0或2x+y﹣5=0 B.2x+y+=0或2x+y﹣=0C.2x﹣y+5=0或2x﹣y﹣5=0 D.2x﹣y+=0或2x﹣y﹣=0【分析】设出所求直线方程,利用圆心到直线的距离等于半径,求出直线方程中的变量,即可求出直线方程.【解答】解:设所求直线方程为2x+y+b=0,则,所以=,所以b=±5,所以所求直线方程为:2x+y+5=0或2x+y﹣5=0故选:A.6.(5分)(2015•广东)若变量x,y满足约束条件,则z=3x+2y的最小值为()A.4 B.C.6 D.【分析】作出不等式组对应的平面区域,根据z的几何意义,利用数形结合即可得到最小值.【解答】解:不等式组对应的平面区域如图:由z=3x+2y得y=﹣x+,平移直线y=﹣x+,则由图象可知当直线y=﹣x+,经过点A时直线y=﹣x+的截距最小,此时z最小,由,解得,即A(1,),此时z=3×1+2×=,故选:B.7.(5分)(2015•广东)已知双曲线C:﹣=1的离心率e=,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为()A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【分析】利用已知条件,列出方程,求出双曲线的几何量,即可得到双曲线方程.【解答】解:双曲线C:﹣=1的离心率e=,且其右焦点为F2(5,0),可得:,c=5,∴a=4,b==3,所求双曲线方程为:﹣=1.故选:C.8.(5分)(2015•广东)若空间中n个不同的点两两距离都相等,则正整数n的取值()A.至多等于3 B.至多等于4 C.等于5 D.大于5【分析】先考虑平面上的情况:只有三个点的情况成立;再考虑空间里,只有四个点的情况成立,注意运用外接球和三角形三边的关系,即可判断.【解答】解:考虑平面上,3个点两两距离相等,构成等边三角形,成立;4个点两两距离相等,由三角形的两边之和大于第三边,则不成立;n大于4,也不成立;在空间中,4个点两两距离相等,构成一个正四面体,成立;若n>4,由于任三点不共线,当n=5时,考虑四个点构成的正四面体,第五个点,与它们距离相等,必为正四面体的外接球的球心,且球的半径等于边长,即有球心与正四面体的底面的中心重合,故不成立;同理n>5,不成立.故选:B.二、填空题(本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.)(一)必做题(11~13题)9.(5分)(2015•广东)在(﹣1)4的展开式中,x的系数为6.【分析】根据题意二项式(﹣1)4的展开式的通项公式为T r=•(﹣1)+1r•,分析可得,r=2时,有x的项,将r=2代入可得答案.=•(﹣1)r•,【解答】解:二项式(﹣1)4的展开式的通项公式为T r+1令2﹣=1,求得r=2,∴二项式(﹣1)4的展开式中x的系数为=6,故答案为:6.10.(5分)(2015•广东)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=10.【分析】根据等差数列的性质,化简已知的等式即可求出a5的值,然后把所求的式子也利用等差数列的性质化简后,将a5的值代入即可求出值.【解答】解:由a3+a4+a5+a6+a7=(a3+a7)+(a4+a6)+a5=5a5=25,得到a5=5,则a2+a8=2a5=10.故答案为:10.11.(5分)(2015•广东)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=,sinB=,C=,则b=1.【分析】由sinB=,可得B=或B=,结合a=,C=及正弦定理可求b 【解答】解:∵sinB=,∴B=或B=当B=时,a=,C=,A=,由正弦定理可得,则b=1当B=时,C=,与三角形的内角和为π矛盾故答案为:112.(5分)(2015•广东)某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了1560条毕业留言.(用数字作答)【分析】通过题意,列出排列关系式,求解即可.【解答】解:某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了=40×39=1560条.故答案为:1560.13.(5分)(2015•广东)已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=30,D(X)=20,则P=.【分析】直接利用二项分布的期望与方差列出方程求解即可.【解答】解:随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=30,D(X)=20,可得np=30,npq=20,q=,则p=,故答案为:.14.(5分)(2015•广东)已知直线l的极坐标方程为2ρsin(θ﹣)=,点A 的极坐标为A(2,),则点A到直线l的距离为.【分析】把极坐标方程转化为直角坐标方程,然后求出极坐标表示的直角坐标,利用点到直线的距离求解即可.【解答】解:直线l的极坐标方程为2ρsin(θ﹣)=,对应的直角坐标方程为:y﹣x=1,点A的极坐标为A(2,),它的直角坐标为(2,﹣2).点A到直线l的距离为:=.故答案为:.15.(2015•广东)如图,已知AB是圆O的直径,AB=4,EC是圆O的切线,切点为C,BC=1.过圆心O作BC的平行线,分别交EC和AC于D和点P,则OD= 8.【分析】连接OC,确定OP⊥AC,OP=BC=,Rt△OCD中,由射影定理可得OC2=OP•OD,即可得出结论.【解答】解:连接OC,则OC⊥CD,∵AB是圆O的直径,∴BC⊥AC,∵OP∥BC,∴OP⊥AC,OP=BC=,Rt△OCD中,由射影定理可得OC2=OP•OD,∴4=OD,∴OD=8.故答案为:8.三、解答题16.(12分)(2015•广东)在平面直角坐标系xOy中,已知向量=(,﹣),=(sinx,cosx),x∈(0,).(1)若⊥,求tanx的值;(2)若与的夹角为,求x的值.【分析】(1)若⊥,则•=0,结合三角函数的关系式即可求tanx的值;(2)若与的夹角为,利用向量的数量积的坐标公式进行求解即可求x的值.【解答】解:(1)若⊥,则•=(,﹣)•(sinx,cosx)=sinx ﹣cosx=0,即sinx=cosxsinx=cosx,即tanx=1;(2)∵||=,||==1,•=(,﹣)•(sinx,cosx)=sinx ﹣cosx,∴若与的夹角为,则•=||•||cos =,即sinx ﹣cosx=,则sin(x ﹣)=,∵x∈(0,).∴x ﹣∈(﹣,).则x ﹣=即x=+=.17.(12分)(2015•广东)某工厂36名工人年龄数据如图:工人编号年龄工人编号年龄工人编号年龄工人编号年龄1 2 3 4404440411011121336313839192021222743413728293031343943385 6 7 8 93340454243141516171843453938362324252627344237444232333435364253374939(1)用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44,列出样本的年龄数据;(2)计算(1)中样本的均值和方差s2;(3)36名工人中年龄在﹣s 和+s之间有多少人?所占百分比是多少(精确到0.01%)?【分析】(1)利用系统抽样的定义进行求解即可;(2)根据均值和方差公式即可计算(1)中样本的均值和方差s2;(3)求出样本和方差即可得到结论.【解答】解:(1)由系统抽样知,36人分成9组,每组4人,其中第一组的工人年龄为44,所以其编号为2,∴所有样本数据的编号为:4n﹣2,(n=1,2,…,9),其数据为:44,40,36,43,36,37,44,43,37.(2)由平均值公式得=(44+40+36+43+36+37+44+43+37)=40.由方差公式得s2=[(44﹣40)2+(40﹣40)2+…+(37﹣40)2]=.(3)∵s2=.∴s=∈(3,4),∴36名工人中年龄在﹣s 和+s之间的人数等于区间[37,43]的人数,即40,40,41,…,39,共23人.∴36名工人中年龄在﹣s 和+s 之间所占百分比为≈63.89%.18.(14分)(2015•广东)如图,三角形△PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3,点E是CD的中点,点F、G分别在线段AB、BC上,且AF=2FB,CG=2GB.(1)证明:PE⊥FG;(2)求二面角P﹣AD﹣C的正切值;(3)求直线PA与直线FG所成角的余弦值.【分析】(1)通过△PDC为等腰三角形可得PE⊥CD,利用线面垂直判定定理及性质定理即得结论;(2)通过(1)及面面垂直定理可得PG⊥AD,则∠PDC为二面角P﹣AD﹣C的平面角,利用勾股定理即得结论;(3)连结AC,利用勾股定理及已知条件可得FG∥AC,在△PAC中,利用余弦定理即得直线PA与直线FG所成角即为直线PA与直线AC所成角∠PAC的余弦值.【解答】(1)证明:在△PDC中PO=PC且E为CD中点,∴PE⊥CD,又∵平面PDC⊥平面ABCD,平面PDC∩平面ABCD=CD,PE⊂平面PCD,∴PE⊥平面ABCD,又∵FG⊂平面ABCD,∴PE⊥FG;(2)解:由(1)知PE⊥平面ABCD,∴PE⊥AD,又∵CD⊥AD且PE∩CD=E,∴AD⊥平面PDC,又∵PD⊂平面PDC,∴AD⊥PD,又∵AD⊥CD,∴∠PDC为二面角P﹣AD﹣C的平面角,在Rt△PDE中,由勾股定理可得:PE===,∴tan∠PDC==;(3)解:连结AC,则AC==3,在Rt△ADP中,AP===5,∵AF=2FB,CG=2GB,∴FG∥AC,∴直线PA与直线FG所成角即为直线PA与直线AC所成角∠PAC,在△PAC中,由余弦定理得cos∠PAC===.19.(14分)(2015•广东)设a>1,函数f(x)=(1+x2)e x﹣a.(1)求f(x)的单调区间;(2)证明f(x)在(﹣∞,+∞)上仅有一个零点;(3)若曲线y=f(x)在点P处的切线与x轴平行,且在点M(m,n)处的切线与直线OP平行,(O是坐标原点),证明:m≤﹣1.【分析】(1)利用f′(x)>0,求出函数单调增区间.(2)证明只有1个零点,需要说明两个方面:①函数单调;②函数有零点.(3)利用导数的最值求解方法证明,思路较为复杂.【解答】解:(1)f′(x)=e x(x2+2x+1)=e x(x+1)2,∴f′(x)>0,∴f(x)=(1+x2)e x﹣a在(﹣∞,+∞)上为增函数.(2)证明:∵f(0)=1﹣a,a>1,∴1﹣a<0,即f(0)<0,∵f()=(1+a)﹣a=+a(﹣1),a>1,∴>1,﹣1>0,即f()>0,且由(1)问知函数在(﹣∞,+∞)上为增函数,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上有且只有一个零点.(3)证明:f′(x)=e x(x+1)2,设点P(x0,y0)则)f'(x)=e x0(x0+1)2,∵y=f(x)在点P处的切线与x轴平行,∴f′(x0)=0,即:e x0(x0+1)2=0,∴x0=﹣1,将x0=﹣1代入y=f(x)得y0=.∴,∴,要证m≤﹣1,即证(m+1)3≤a﹣,需要证(m+1)3≤e m(m+1)2,即证m+1≤e m,因此构造函数g(m)=e m﹣(m+1),则g′(m)=e m﹣1,由g′(m)=0得m=0.当m∈(0,+∞)时,g′(m)>0,当m∈(﹣∞,0)时,g′(m)<0,∴g(m)的最小值为g(0)=0,∴g(m)=e m﹣(m+1)≥0,∴e m≥m+1,∴e m(m+1)2≥(m+1)3,即:,∴m≤.20.(14分)(2015•广东)已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2﹣6x+5=0相交于不同的两点A,B.(1)求圆C1的圆心坐标;(2)求线段AB 的中点M的轨迹C的方程;(3)是否存在实数k,使得直线L:y=k(x﹣4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.【分析】(1)通过将圆C1的一般式方程化为标准方程即得结论;(2)设当直线l的方程为y=kx,通过联立直线l与圆C1的方程,利用根的判别式大于0、韦达定理、中点坐标公式及参数方程与普通方程的相互转化,计算即得结论;(3)通过联立直线L与圆C1的方程,利用根的判别式△=0及轨迹C的端点与点(4,0)决定的直线斜率,即得结论.【解答】解:(1)∵圆C1:x2+y2﹣6x+5=0,整理,得其标准方程为:(x﹣3)2+y2=4,∴圆C1的圆心坐标为(3,0);(2)设当直线l的方程为y=kx、A(x1,y1)、B(x2,y2),联立方程组,消去y可得:(1+k2)x2﹣6x+5=0,由△=36﹣4(1+k2)×5>0,可得k2<由韦达定理,可得x1+x2=,∴线段AB的中点M的轨迹C的参数方程为,其中﹣<k<,∴线段AB的中点M的轨迹C的方程为:(x﹣)2+y2=,其中<x≤3;(3)结论:当k∈(﹣,)∪{﹣,}时,直线L:y=k(x﹣4)与曲线C只有一个交点.理由如下:联立方程组,消去y,可得:(1+k2)x2﹣(3+8k2)x+16k2=0,令△=(3+8k2)2﹣4(1+k2)•16k2=0,解得k=±,又∵轨迹C的端点(,±)与点(4,0)决定的直线斜率为±,∴当直线L:y=k(x﹣4)与曲线C只有一个交点时,k的取值范围为(﹣,)∪{﹣,}.21.(14分)(2015•广东)数列{a n}满足:a1+2a2+…na n=4﹣,n∈N+.(1)求a3的值;(2)求数列{a n}的前n项和T n;(3)令b1=a1,b n=+(1+++…+)a n(n≥2),证明:数列{b n}的前n 项和S n满足S n<2+2lnn.【分析】(1)利用数列的递推关系即可求a3的值;(2)利用作差法求出数列{a n}的通项公式,利用等比数列的前n项和公式即可求数列{a n}的前n项和T n;(3)利用构造法,结合裂项法进行求解即可证明不等式.【解答】解:(1)∵a1+2a2+…na n=4﹣,n∈N+.∴a1=4﹣3=1,1+2a2=4﹣=2,解得a2=,∵a1+2a2+…+na n=4﹣,n∈N+.∴a1+2a2+…+(n﹣1)a n﹣1=4﹣,n∈N+.两式相减得na n=4﹣﹣(4﹣)=,n≥2,则a n=,n≥2,当n=1时,a1=1也满足,∴a n=,n≥1,则a3=;(2)∵a n=,n≥1,∴数列{a n}是公比q=,则数列{a n}的前n项和T n==2﹣21﹣n.(3)b n=+(1+++…+)a n,∴b1=a1,b2=+(1+)a2,b3=(1++)a3,∴b n=+(1+++…+)a n,∴S n=b1+b2+…+b n=(1+++…+)a1+(1+++…+)a2+…+(1+++…+)a n=(1+++…+)(a1+a2+…+a n)=(1+++…+)T n=(1+++…+)(2﹣21﹣n)<2×(1+++…+),设f(x)=lnx+﹣1,x>1,则f′(x)=﹣.即f(x)在(1,+∞)上为增函数,∵f(1)=0,即f(x)>0,∵k≥2,且k∈N•时,,∴f()=ln+﹣1>0,即ln>,∴ln,,…,即=lnn,∴2×(1+++…+)=2+2×(++…+)<2+2lnn,即S n<2(1+lnn)=2+2lnn.。
2015-2016学年广东省揭阳市普宁二中高二(下)期中数学试卷(理科)一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项.1.(5分)已知集合A={x|y=ln(x﹣1)},集合B={x|x2﹣3x>0},则A∩(∁R B)=()A.(1,3)B.(1,3]C.[0,+∞)D.[3,+∞)2.(5分)已知a是实数,是纯虚数,则a等于()A.﹣2B.1C.D.23.(5分)采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查为此将他们随机编号为1,2…960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落人区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷C的人数为()A.15B.10C.9D.74.(5分)已知是非零向量且满足(﹣2)⊥,(﹣2)⊥,则与的夹角是()A.30°B.60°C.90°D.120°5.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,4,则输出的M=()A.B.C.D.6.(5分)若实数x,y满足不等式组:,则该约束条件所围成的平面区域的面积是()A.B.2C.2D.37.(5分)某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲、乙必须相邻且不能排在第一位,节目丙必须排在首尾,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有()A.60种B.72种C.84种D.120种8.(5分)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,双曲线C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则双曲线C的实轴长为()A.B.2C.4D.49.(5分)已知x0=是函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<)的一个极大值点,则f(x)的一个单调递减区间是()A.(,)B.(,)C.(,π)D.(,π)10.(5分)如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数y=x2图象下方的点构成的区域.在D内随机取一点,则该点在E中的概率为()A.B.C.D.11.(5分)对于任意实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如:[﹣2.5]=﹣3,[1.5]=1,[5]=5,那么[log21]+[log22]+[log23]+…+[log21023]+[log21024]=()A.8204B.4102C.2048D.1024 12.(5分)设函数f(x)的定义域为R,若存在常数M>0,使得|f(x)|≤M|x|对一切的实数x都成立,则称f(x)为“倍约束函数”.现给出下列函数:①f(x)=2x,②f(x)=x2+1,③f(x)=sin x+cos x,④f(x)=,⑤f(x)是定义在实数集上的奇函数,且对一切的x1,x2均有|f(x1)﹣f(x2)|≤2|x1﹣x2|.其中是“倍约束函数”的有()A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题:本大题共四小题,每小题5分,共20分.13.(5分)在(3x2﹣)5的二项展开式中,常数项等于.14.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形,则此几何体的体积V=.15.(5分)已知α是第三象限的角,cos2α=﹣,则tan(2α﹣)=.16.(5分)已知F1、F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上,线段PF1的中点在y轴上,若2∠PF1F2=∠F1PF2,那么椭圆的离心率为.三、解答题: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.(10分)已知.(1)求f(x)的周期及其图象的对称中心;(2)△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,满足(2a﹣c)cos B=b cos C,求f(B)的值.18.(12分)已知函数f(x)=(x2﹣x+1)•e x+2,x∈R(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数g(x)=f(x)﹣k有且只有一个零点,求实数k的取值范围.19.(12分)已知数列{a n}前n项和为S n,首项为a1,且,a n,S n成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}满足b n=(log2a3n+1)×(log2a3n+4),求证:+++…+<.20.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,P A⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,P A=AB=BC,E是PC的中点.(1)求PB和平面P AD所成的角的大小;(2)证明:AE⊥平面PCD;(3)求二面角A﹣PD﹣C得到正弦值.21.(12分)设F1、F2分别为椭圆Γ:=1(a>b>0)的左、右两个焦点,若椭圆上一点M(1,)到两个焦点的距离之和等于4.又已知点A是椭圆的右顶点,直线l交椭圆Γ于E、F两点(E、F与A点不重合),且满足AE⊥AF.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)O为坐标原点,若点P满足2=+,求直线AP的斜率的取值范围.22.(12分)已知函数.(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅲ)求证:(n∈N*).2015-2016学年广东省揭阳市普宁二中高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项.1.(5分)已知集合A={x|y=ln(x﹣1)},集合B={x|x2﹣3x>0},则A∩(∁R B)=()A.(1,3)B.(1,3]C.[0,+∞)D.[3,+∞)【解答】解:由集合A中的函数y=ln(x﹣1),得到x﹣1>0,即x>1,∴A=(1,+∞)由集合B中的不等式x2﹣3x>0,解得:x<0或x>3,∴B=(﹣∞,0)∪(3,+∞),∴∁R B=[0,3],则A∩(∁R B)=(1,3].故选:B.2.(5分)已知a是实数,是纯虚数,则a等于()A.﹣2B.1C.D.2【解答】解:==,又是纯虚数,则,解得a=﹣2.故选:A.3.(5分)采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查为此将他们随机编号为1,2…960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落人区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷C的人数为()A.15B.10C.9D.7【解答】解:用系统抽样方法从960人中抽取32人可将960人分为32组,每组30个人由于分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9,故编号为[1,750]中共有750÷30=25组即做问卷C的有32﹣25=7组故做问卷C的人数为7人故选:D.4.(5分)已知是非零向量且满足(﹣2)⊥,(﹣2)⊥,则与的夹角是()A.30°B.60°C.90°D.120°【解答】解:∵(﹣2)⊥,(﹣2)⊥,∴(﹣2)•=0,(﹣2)•=0,即2﹣2•=0,2﹣2•=0,即2=2•,2=2•,则||=|=,则cos<,>==,即<,>=60°,故选:B.5.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,4,则输出的M=()A.B.C.D.【解答】解:执行程序框图,可得a =1,b =2,k =4,n =1;满足n ≤k ,M =1+=,a =2,b =,n =2;满足n ≤k ,M =2+=,a =,b =,n =3;满足n ≤k ,M =+=,a =,b =,n =4;满足n ≤k ,M =+=,a =,b =,n =5; 不满足n ≤k ,退出循环,输出M =. 故选:C .6.(5分)若实数x ,y 满足不等式组:,则该约束条件所围成的平面区域的面积是( )A .B .2C .2D .3【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:则对应的平面区域为△ABC .其中A (2,3),C (1,0),B (0,1),则△ABC 的面积S =S 梯形OBAD ﹣S △OBC ﹣S △ACD =﹣=4﹣=2, 故选:B .7.(5分)某台小型晚会由6个节目组成,演出顺序有如下要求:节目甲、乙必须相邻且不能排在第一位,节目丙必须排在首尾,该台晚会节目演出顺序的编排方案共有()A.60种B.72种C.84种D.120种【解答】解:第一类,丙排在首位,把甲乙捆绑在一起和其3个节目全排,故有A22A44=48种,第二类,丙排在末位,先从除甲、乙、丙之外的3人选一个排在首位,把甲乙捆绑在一起和其2个节目全排,故有A31A22A33=36种,∴故编排方案共有48+36=84种,故选:C.8.(5分)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,双曲线C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则双曲线C的实轴长为()A.B.2C.4D.4【解答】解:设等轴双曲线C的方程为x2﹣y2=λ.(λ>0),①∵抛物线y2=16x,2p=16,p=8,∴=4.∴抛物线的准线方程为x=﹣4.设等轴双曲线与抛物线的准线x=﹣4的两个交点A(﹣4,y),B(﹣4,﹣y)(y >0),则|AB|=|y﹣(﹣y)|=2y=4,∴y=2.将x=﹣4,y=2代入①,得(﹣4)2﹣(2)2=λ,∴λ=8∴等轴双曲线C的方程为x2﹣y2=8,即∴a=,C的实轴长为2a=4.故选:D.9.(5分)已知x0=是函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<)的一个极大值点,则f(x)的一个单调递减区间是()A.(,)B.(,)C.(,π)D.(,π)【解答】解:∵x0=是函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<)的一个极大值点,∴sin(+φ)=1,∴φ=﹣,f(x)=sin(2x﹣),令2kπ+≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,再令k=0,可得f(x)的一个单调递减区间为(,),故选:A.10.(5分)如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数y=x2图象下方的点构成的区域.在D内随机取一点,则该点在E中的概率为()A.B.C.D.【解答】解:本题是几何概型问题,区域E的面积为:S1=,∴“该点在E中的概率”事件对应的区域面积为,则质点落在区域M内的概率是=.故选:C.11.(5分)对于任意实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如:[﹣2.5]=﹣3,[1.5]=1,[5]=5,那么[log21]+[log22]+[log23]+…+[log21023]+[log21024]=()A.8204B.4102C.2048D.1024【解答】解:由题意知,当2n≤x<2n+1时,[log2x]=n,即[log22n]=[log2(2n+1)]=…=[log2(2n+1﹣1]=n,故有2n个n,故[log21]+[log22]+[log23]+…+[log21023]+[log21024]=0+2×1+4×2+8×3+16×4+32×5+64×6+128×7×256×8+512×9+10=8204,故选:A.12.(5分)设函数f(x)的定义域为R,若存在常数M>0,使得|f(x)|≤M|x|对一切的实数x都成立,则称f(x)为“倍约束函数”.现给出下列函数:①f(x)=2x,②f(x)=x2+1,③f(x)=sin x+cos x,④f(x)=,⑤f(x)是定义在实数集上的奇函数,且对一切的x1,x2均有|f(x1)﹣f(x2)|≤2|x1﹣x2|.其中是“倍约束函数”的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:∵对任意x∈R,存在正数M,都有|f(x)|≤M|x|成立∴对任意x∈R,存在正数K,都有M≥成立∴对于①f(x)=2x,易知存在M=2符合题意;对于②,==|x|+≥2,故不存在满足条件的M值,故②错误;对于③,f(x)=sin x+cos x,由于x=0时,|f(x)|≤M|x|不成立,故③错误;对于④,=≤恒成立,故④正确;对于⑤,当x1=x,x2=0时,由|f(x1)﹣f(x2)|≤2|x1﹣x2|得到|f(x)|≤2|x|成立,这样的M存在,故⑤正确;故是“倍约束函数”的函数有3个故选:C.二、填空题:本大题共四小题,每小题5分,共20分.13.(5分)在(3x2﹣)5的二项展开式中,常数项等于240.【解答】解:(3x2﹣)5二项展开式的通项公式为:T r+1=•(3x2)5﹣r•=•35﹣r•(﹣2)r•,令10﹣r=0,解得r=4,故展开式中的常数项为:•35﹣4•(﹣2)4=240.故答案为:240.14.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形,则此几何体的体积V=16.【解答】解:由三视图知几何体为四棱锥,其直观图如图:四棱锥的高为4,底面为直角梯形的面积S=(2+4)×4=12,∴几何体的体积V=×12×4=16.故答案为:16.15.(5分)已知α是第三象限的角,cos2α=﹣,则tan(2α﹣)=﹣.【解答】解:∵α为第三象限的角,∴2α∈(2(2k+1)π,π+2(2k+1)π)(k∈Z),又cos2α=﹣<0,所以2α∈(+2(2k+1)π,π+2(2k+1)π)(k∈Z),∴sin2α=﹣=﹣,tan2α==,∴tan(2α﹣)===﹣.故答案为:﹣.16.(5分)已知F1、F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上,线段PF1的中点在y轴上,若2∠PF1F2=∠F1PF2,那么椭圆的离心率为.【解答】解:如图,设线段PF1的中点为M,则OM∥PF2,∴PF2⊥x轴,又2∠PF1F2=∠F1PF2,则∠PF1F2=30°,∴sin30°=,得.故答案为:.三、解答题: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.(10分)已知.(1)求f(x)的周期及其图象的对称中心;(2)△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,满足(2a﹣c)cos B=b cos C,求f(B)的值.【解答】解:(1)∵已知=sin+cos+1=sin(+)+1,故f(x)的周期为=4π.由sin(+)=0 求得+=kπ,k∈z,即x=2kπ﹣,故函数的图象的对称中心为(2kπ﹣,0).(2)△ABC中,∵(2a﹣c)cos B=b cos C,由正弦定理可得(2sin A﹣sin C)cos B =sin B cos C,化简可得2sin A cos B=sin(B+C)=sin A,∴cos B=,∴B=.∴f(B)=sin(+)+1=+1.18.(12分)已知函数f(x)=(x2﹣x+1)•e x+2,x∈R(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数g(x)=f(x)﹣k有且只有一个零点,求实数k的取值范围.【解答】解:(1)函数f(x)=(x2﹣x+1)•e x+2的导数为f′(x)=(2x﹣1)e x+(x2﹣x+1)•e x=(x2+x)•e x,即有在点(1,f(1))处的切线的斜率为2e,切点为(1,e+2),可得切线的方程为y﹣(e+2)=2e(x﹣1),即为2ex﹣y﹣e+2=0;(2)函数g(x)=f(x)﹣k=(x2﹣x+1)•e x+2﹣k,导数g′(x)=(x2+x)•e x,由g′(x)=0,可得x=﹣1或x=0,当x∈(﹣∞,﹣1)时,g′(x)>0,g(x)单调递增;当x∈(﹣1,0)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增.即有g(x)在x=﹣1处取得极大值g(﹣1)=+2﹣k,x=0处取得极小值g(0)=3﹣k,由函数g(x)=f(x)﹣k有且只有一个零点,可得g(﹣1)g(0)>0,即(+2﹣k)(3﹣k)>0,解得k<3或k>2+,即有实数k的取值范围为(﹣∞,3)∪(2+,+∞).19.(12分)已知数列{a n}前n项和为S n,首项为a1,且,a n,S n成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}满足b n=(log2a3n+1)×(log2a3n+4),求证:+++…+<.【解答】(1)解:∵,a n,S n成等差数列,∴2a n=,当n=1时,2a1=,解得a1=.当n≥2时,2a n﹣2a n=﹣=a n,化为:a n=2a.﹣1∴数列{a n}是等比数列,首项为,公比为2.∴a n==2n﹣2.(2)证明:b n=(log2a3n+1)×(log2a3n+4)=•log2(3n+2)=(3n ﹣1)(3n﹣2),∴==.∴+++…+=+…+=<.20.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,P A⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,P A=AB=BC,E是PC的中点.(1)求PB和平面P AD所成的角的大小;(2)证明:AE⊥平面PCD;(3)求二面角A﹣PD﹣C得到正弦值.【解答】(1)解:在四棱锥P﹣ABCD中,∵P A⊥底面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴P A⊥AB,又AB⊥AD,P A∩AD=A,∴AB⊥平面P AD,∴∠APB是PB与平面P AD所成的角,在Rt△P AB中,AB=P A,∴∠APB=45°,∴PB和平面P AD所成的角的大小为45°.(2)证明:在四棱锥P﹣ABCD中,∵P A⊥底面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥P A,由条件AC⊥CD,P A⊥底面ABCD,利用三垂线定理得CD⊥PC,P A∩AC=A,∴CD⊥面P AC,又AE⊂面P AC,∴AE⊥CD,由P A=AB=BC,∠ABC=60°,得AC=P A,∵E是PC的中点,∴AE⊥PC,又PC∩CD=C,综上,AE⊥平面PCD.(3)解:过点E作EM⊥PD,AM在平面PCD内的射影是EM,则AM⊥PD,∴∠AME是二面角A﹣PD﹣C的平面角,由已知得∠CAD=30°,设AC=a,得P A=a,AD=,PD=a,AE=,在Rt△ADP中,∵AM⊥PD,∴AM•PD=P A•AD,∴AM==,在Rt△AEM中,sin∠AME=.∴二面角A﹣PD﹣C得到正弦值为.21.(12分)设F1、F2分别为椭圆Γ:=1(a>b>0)的左、右两个焦点,若椭圆上一点M(1,)到两个焦点的距离之和等于4.又已知点A是椭圆的右顶点,直线l交椭圆Γ于E、F两点(E、F与A点不重合),且满足AE⊥AF.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)O为坐标原点,若点P满足2=+,求直线AP的斜率的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)依题意,可得2a=4,即a=2,又点在椭圆上,将点M(1,)代入椭圆方程可知,解得:b2=3,∴椭圆Γ的标准方程为;…(3分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(2,0),设直线AE的方程为y=k(x﹣2),,整理得:(3+4k2)x2﹣16k2x+16k2﹣12=0,由韦达定理可知:2+x E=,可得x E=,y E=k(x E﹣2)=,由于AE⊥AF,只要将上式的k换为﹣,可得x F=,y F=,由2=+,可得P为EF的中点,即有P(,),则直线AP的斜率为t==,当k=0时,t=0;当k≠0时,t=,再令s=,可得t=,当s=0时,t=0;当s>0时,t=≤=,当且仅当4s=时,取得最大值;当s<0时,t=≥﹣,综上可得:直线AP的斜率的取值范围是[﹣,].22.(12分)已知函数.(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅲ)求证:(n∈N*).【解答】解:(I),定义域为(0,+∞).∵,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.当x≥1时,f(x)≥f(1)=1;(3分)(Ⅱ)∵,∵若f(x)存在单调递减区间,∴f′(x)<0有正数解.即ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.(5分)①当a=0时,明显成立.②当a<0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a为开口向下的抛物线,ax2+2(a﹣1)x+a<0总有x>0的解;③当a>0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a开口向上的抛物线,即方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有正根.因为x1x2=1>0,所以方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有两正根.,解得.综合①②③知:.(9分)(Ⅲ)(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.令,则有,∴.∵,∴.(12分)(法二)当n=1时,ln(n+1)=ln2.∵3ln2=ln8>1,∴,即n=1时命题成立.设当n=k时,命题成立,即.∴n=k+1时,.根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.令,则有,则有,即n=k+1时命题也成立.因此,由数学归纳法可知不等式成立.(12分)。
绝密★启用前 试卷类型:B2015年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)本试卷共21小题,满分150分。
考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色自己的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(A )填涂在答题卡相应位置上。
将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求做大的答案无效。
4.作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再做答。
漏涂、错涂、多涂的,答案无效。
5.考生必须保持答题卡得整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
参考公式: 样本数据12,,,n x x x 的方差2222121[()()()]n s x x x x x x n=-+-++-,其中x 表示样本均值.一、选择题(本大题共8小题,每题5分,满分40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.若集合M={x|(x+4)(x+1)=0},集合N= {x|(x-4)(x-1)=0},则M∩N=A .∅ B.{ -1 , -4 } C.{ 0 } D. { 1 ,4 } 2.若复数z=i ( 3 – 2 i ) ( i 是虚数单位 ),则z =A .3-2i B.3+2i C.2+3i D. 2-3i 3.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是 A .x e x y += B. x x y 1+= C. x xy 212+= D. 21x y += 4.袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球。
2014-2015年普宁二中高三(下)第1次测试试题理科综合注意事项:1答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 N 14 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Br 80 一、单项选择题:本题包括16 小题,每小题4 分,共64 分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4 分,选错或不答的得0 分。
1.下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图(单位J/cm2·a),据图分析,有关说法正确的是A.该生态系统第二营养级同化的能量是80B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D.该生态系统第一营养级同化的能量至少为5002.人体血浆中的某些补体(蛋白质)可以侵入人体的多种细菌细胞膜,并形成孔道,造成大量离子和水通过孔道顺浓度梯度进入细菌,导致细菌涨破死亡。
下列叙述正确的是:A.上述细菌的死亡方式属于细胞凋亡B.上述免疫过程属于特异性免疫C.上述补体属于内环境的成分之一D.离子通过孔道进入细菌的方式属于主动运输3.不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。
下列叙述不正确的是A.乙烯浓度高脱落率不一定高B.一定浓度的生长素可以促进乙烯的生成C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互拮抗的D.农业生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率4.下列说法与图示不相符的是A.若A表示血糖的浓度,则B可以代表胰岛素的浓度B.若A表示甲状腺激素的浓度,则B表示促甲状腺激素的浓度C.若A表示血液中的CO2浓度,则B可以表示呼吸频率的变化D.若A表示轻度污染后水体中的有机物含量,则B可以表示微生物的数量5.右图为植物生长过程中的两种现象,下列分析正确的是A.这两种现象的产生都与单侧光影响了生长素分布有关B.图甲中植物根水平生长,以利于吸收土壤中的水分C.图乙中茎的生长体现了生长素的两重性D.图甲中生长素在背光侧多,细胞伸长快,所以出现向光生长现象6.有一种“生物活性绷带”的原理是先让细胞在特殊膜片上增殖5—7天后,将膜片敷到患者伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口处,并促进新生皮肤层生长,达到愈合伤口的目的。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷2)理科数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A【解析】由已知得{|21}B x x =-<<,故,}10{A B -=I ,故选A . 【提示】解一元二次不等式,求出集合B ,然后进行交集的运算即可. 【考点】集合的交集运算和一元二次方程求根. 2.【答案】B【解析】由已知得24+(4)i 4i a -=-,所以40a =,244a -=-,解得0a =,故选B .【提示】首先将坐标展开,然后利用复数相等解之. 【考点】复数的四则运算. 3.【答案】D【解析】解:A .从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量明显减少,且减少的最多,故A 正确;B .2004~2006年二氧化硫排放量越来越多,从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B 正确;C .从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C 正确;D .2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,而不是与年份正相关,故D 错误. 故选:D【提示】A .从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量减少的最多,故A 正确; B .从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B 正确;C .从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C 正确;D .2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,与年份负相关,故D 错误. 【考点】柱形图信息的获得. 4.【答案】B【解析】设等比数列公比为q ,则24111++21a a q a q =,又因为13a =,所以42+60q q -=,解得22q =,所以2357135++(++)42a a a a a a q ==,故选B .【提示】由已知,13a =,135++21a a a =,利用等比数列的通项公式可求q ,然后在代入等比数列通项公式5k=-,所以1AB CB32622()0x g x >,数形结合解不等式组即可.Ⅱ卷+a b λ与+2a b 平行,所以+(+2)a b k a b λ=,则1λ⎧⎨+a b λ与+2a b 之间的关系,利用向量相等解析1n S ,两边同时除以+1n S ,得1S 11(n S =--,所以n S =-1n S ,并变形可得数列sin AB AD BAD ∠sin AC AD CAD ∠∠AD BD ADBcos∠AD DC ADCcos,【解析】(Ⅰ)两地区用户满意度评分的茎叶图如下:【解析】(Ⅰ)交线围成的正方形EHGF 如图:为坐标原点,DA 的方向为.(0,HE =-,(10,0,0)FE =设(,,)n x y z =是平面EHGF 00n FE n HE ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即,所以可取(0,4,3)n =又(10,4,8)AF -=||45,|=15||||n AF n AF n AF =所成的角的正弦值为4515.轴,建立空间直角坐标系,考虑用空间向量解决本问,能够确的法向量为(,,)n x y z=n FEn HE⎧=⎪⎨=⎪⎩即可求出法向量AF坐标可以求出,,|n A F即可求得直线【考点】线面平行、相交,线面夹角的求解.又因为O分别与∥.EF BC(Ⅱ)由(Ⅰ)知,是EF的垂直平分线,又为O的弦,等于O的半径的,30=,因此△OAE︒2,3。
广东2015届高考冲刺压轴卷(二)数学(理科)本试卷共4页,21小题,满分150分,考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生首先检查答题卡是否整洁无缺损,监考教师分发的考生信息条形码是否正确;之后务必用0.5毫米黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自己的学校、姓名和考生号,同时,将监考教师发放的条形码正向准确粘贴在答题卡的贴条形码区,请保持条形码整洁、不污损.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在试卷上.不按要求填涂的,答案无效.3.非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上,请注意每题答题空间,预先合理安排;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再做答.漏涂、错涂、多涂的答案无效.5.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卡交回. 参考公式:①体积公式:1=,=3V S h V S h ⋅⋅柱体锥体,其中V S h ,,分别是体积,底面积和高. 一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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.(2015·广东省佛山市二模·1)集合{}40 <<∈=x N x A 的子集个数为( )A .3B .4C .7D .82.(2015·广东省肇庆市三模·1)设i 为虚数单位,则复数)1(i i z -=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.(2015·广东省广州市二模·2)已知0a b >>,则下列不等关系式中正确的是( )A .sin sin a b >B .22log log a b <C .1122a b <D .1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.(2015·广东省惠州市二模·5)在A B C ∆中,2=AB ,3=AC ,3AB AC ⋅=,则=BC ( )ABCD5.(2015·广东省揭阳市二模·4)已知1sin()3πα+=,则cos 2α=( )A.9B.89C.79-D.796.(2015·广东省深圳市二模·4)如图1,已知某品牌墨 水瓶的外形三视图和尺寸,则该墨水瓶的容积为( ) (瓶壁厚度忽略不计)A .π8+B .π48+C .π16+D .π416+7.(2015·广东省湛江市二模·5)在右图所示的程序框图中,输出的i 和s 的值分别为( ).A .3,21B .3,22C .4,21D .4,22图11正视图侧视图俯视图8.(2015·广东省汕头市二模·7)某教研机构随机抽取某校20个班级,调查各班关注汉字听 写大赛的学生人数,根据所得数据的茎叶图,以组距为5 将数据分组成[)5,0,[)10,5,[)15,10,[)20,15,[)25,20,[)30,25, [)35,30,[]40,35时,所作的频率分布直方图如图所示,则 原始茎叶图可能是( )二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9~13题)9.(2015·广东省佛山市二模·9)不等式112<-x 的解集为 . 10.(2015·广东省肇庆市三模·10)某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友1本,则不同的赠送方法共有 种(用数字作答).11.(2015·广东省惠州市二模·9)设0,0a b >>,若1a b +=,则11a b +的最小值为__________.12.(2015·广东省茂名市二模·12)已知直线1y kx =+与曲线b ax x y ++=3相切于点(1,3),则b 的值为 .13.(2015·广东省深圳市二模·12)设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,已知153=S ,1539=S ,则=6S .(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题) 14.(2015·广东省汕头市二模·14)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,定点32,2A π⎛⎫⎪⎝⎭,点B 在直线cos sin 0ρθθ=上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标为_________.15.(2015·广东省佛山市二模·15)(几何选讲) 如图1,AB 是圆O 的直径,CD ⊥AB 于D ,且AD =2BD ,E 为AD 的中点,连接CE 并延长交圆 O 于F ,若2=CD ,则EF = .A B三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(2015·广东省肇庆市三模·16)(本小题满分12分)已知函数x x x x f 2cos )23sin()sin(3)(-++=ππ. (1)求函数)(x f 的最小正周期; (2)若]0,2[πθ-∈,103)32(=+πθf ,求)42sin(πθ-的值. 17.(2015·广东省广州市二模·17)(本小题满分12分)某市为了宣传环保知识,举办了一次“环保知识知多少”的问卷调查活动(一人答一份).现从回收的年龄在20~60岁的问卷中随机抽取了n 份,统计结果如下面的图表所示.(1)分别求出a ,b ,c ,n 的值;(2)从第3,4组答对全卷的人中用分层抽样的方法抽取6人,在所抽取的6人中随机抽取2人授予“环保之星”,记X 为第3组被授予“环保之星”的人数,求X 的分布列与数学期望.18.(2015·广东省惠州市二模·18)(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为直角梯形,//AD BC ,90ADC ∠=︒,平面PAD ⊥底面ABCD ,Q 为AD 的中点,M 是棱PC 上的点,2PA PD AD ===,1BC =,CD .(1)求证:平面PQB ⊥平面PAD ;(2)若二面角M BQ C --为 30,设PM t MC =⋅,试确定 t 的值.MPDQ19.(2015·广东省揭阳市二模·18)(本小题满分14分)已知等比数列{}n a 满足:0n a >,15a =,n S 为其前n 项和,且13220S S S ,,7成等差数列.(1)求数列{n a }的通项公式; (2)设525452+2log log log n n b a a a =+++,求数列{1nb }的前n 项和n T .20.(2015·广东省茂名市二模·20)(本小题满分14分)已知中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>过点2P ,离心率为12,过直线4:=x l 上一点M 引椭圆E 的两条切线,切点分别是A 、B .(1)求椭圆E 的方程;(2)是否存在实数λ,使得BC AC BC AC ⋅=+λ恒成立?(点C 为直线AB 恒过的定点)若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.21.(2015·广东省深圳市二模·21)(本小题满分14分)已知函数xbax x x f +-=ln )(,对任意的),0(∞+∈x ,满足0)1()(=+xf x f , 其中b a ,为常数.(1)若)(x f 的图像在1=x 处切线过点)5,0(-,求a 的值;(2)已知10<<a ,求证:0)2(2>a f ; (3)当)(x f 存在三个不同的零点时,求a 的取值范围.参考答案1.D【命题立意】本题旨在考查集合的子集个数.【解析】集合A 的元素是自然数,所以A ={1,2,3},共3个元素,其子集个数为23=8个. 故选:D 2.A【命题立意】本题考查复数的乘法运算法则、考查复数的几何意义.【解析】z=i (1-i )=1+i 所以z 对应的点为(1,1)所以z 对应的点位于第一象限,故选A . 3.D【命题立意】考查不等式的性质,容易题. 【解析】因为2ππ>,则s i n s i n 2ππ<,所以选项A 错误;因为b a >,则22log log a b >,所以选项B 错误;若0a b >>,则1122a b >,所以选项C 错误;若0a b >>,则1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以选项D 正确. 4.B【命题立意】本题考查向量的数量积运算及余弦定理. 【解析】13cos 2AB AC A ⋅=⇒=,又由余弦定理知7=BC . 5.D【命题立意】考查诱导公式、二倍角公式,容易题. 【解析】由1sin()3πα+=得31sin -=α,∴97)31(21sin 212cos 22=⨯-=-=αα. 6.C【命题立意】本题考查了三视图和体积公式.【解析】几何体为圆柱体和长方体的组合体,∴24216V ππ=+⨯⨯=+.故选C . 7.D【命题立意】本题考查程序框图.【解析】按程序框图的流水方向一步一步推到,或者寻找出规律即可,步骤略. 8.A【命题立意】本题考查的知识点是直方图和茎叶图.【解析】由频率分布直方图可知:第一组的频数为20×0.01×5=1个,[0,5)的频数为20×0.01×5=1个, [5,10)的频数为20×0.01×5=1个, [10,15)频数为20×0.04×5=4个, [15,20)频数为20×0.02×5=2个, [20,25)频数为20×0.04×5=4个, [25,30)频数为20×0.03×5=3个, [30,35)频数为20×0.03×5=3个, [35,40]频数为20×0.02×5=2个, 则对应的茎叶图为A , 故选A 9.()0,1【命题立意】本题旨在考查绝对值不等式的解法. 【解析】211,1211,01x x x -<∴-<-<∴<<,所以不等式的解集为()0,1故答案为:()0,1 10.10【命题立意】本题考查分类计数原理问题,关键是如何分类. 【解析】由题意知本题是一个分类计数问题一是3本集邮册一本画册,让一个人拿本画册就行了4种另一种情况是2本画册2本集邮册,只要选两个人拿画册24C =6种 根据分类计数原理知共10种, 故答案为:10 11.4【命题立意】本题考查基本不等式,“1”的代换.【解析】1111()()1b a b a b a b a +=++=+124a b ++≥+=,当且仅当a b =时取等号,所以11a b+的最小值为4. 12.3【命题立意】考查导数的几何意义,容易题.【解析】 b ax x y ++=3,∴a x y +='23, 切点为)3,1(,∴13+=k ,即2=k ,∴2132=+⨯a ,∴1-=a ,∴b +⨯-=11133,所以3b =.13.66【命题立意】本题考查等差数列的前n 项和的计算.【解析】在等差数列中,3S ,63S S -,96S S -也成等差数列,即15,615S -,6153S -成等差数列,则62(15)S -=615315S -+,即666S =.故答案为:66.14.【命题立意】本题旨在考查参极坐标方程. 【解析】.故答案为.15【命题立意】本题旨在考查相交弦定理和三角形的相似.【解析】在Rt ABC ∆中,CD ⊥AB 于D ,所以CD 2=AD ·BD =2BD 2=2,∴DB =AE =ED =1∴CE BC ===ACE ∽△FBE ,AE CE EF BE ∴=,故3AE BE EF CE ⨯==.故答案为:316.(1)π(2)-50【命题立意】本题考查的是二倍角公式,辅助角公式以及和差公式进行化简求值. 【解析】(1)x x x x f 2cos cos sin 3)(-= (2分)212cos 2sin 23+-=x x (4分) 21)62sin(--=πx (5分) 所以函数)(x f 的最小正周期ππ==22T . (6分) (2)由(1)得21cos 21)2sin(21]6)32(2sin[)32(-=-+=--+=+θπθππθπθf ,(7分)由10321cos =-θ,得54cos =θ. (8分) 因为]0,2[πθ-∈,所以53sin -=θ. (9分)所以2524cos sin 22sin -==θθθ,2571cos 22cos 2=-=θθ, (11分)所以502314sin2cos 4cos2sin )42sin(-=-=-πθπθπθ. (12分) 17.(1)10=a ,8.0=b ,03.0=c ,100=n ;(2)32. 【命题立意】考查频率分布直方图,分层抽样,随机变量的分布列、期望,中等题. 【解析】(1)根据频率直方分布图,得()0.0100.0250.035101c +++⨯=, 解得0.03c =.第3组人数为105.05=÷,所以1001.010=÷=n . 第1组人数为1000.3535⨯=,所以28350.8b =÷=. 第4组人数为2525.0100=⨯,所以250.410a =⨯=. (2)因为第3,4组答对全卷的人的比为5:101:2=, 所以第3,4组应依次抽取2人,4人. 依题意X 的取值为0,1,2.()022426C C 20C 5P X ===,()112426C C 81C 15P X ===,()202426C C 12C 15P X ===,所以X 的分布列为:所以2012515153EX =⨯+⨯+⨯=. 18.(Ⅰ)见解析(Ⅱ)3【命题立意】本题考查平面与平面垂直的证明,求实数的取值. 【解析】(Ⅰ)证法一:∵AD ∥BC ,BC=12AD ,Q 为AD 的中点, ∴四边形BCDQ 为平行四边形,∴CD ∥BQ . …………………1分 ∵∠ADC=90°,∴∠AQB=90°,即QB ⊥AD . …………………2分 又∵平面PAD ⊥平面ABCD ,且平面PAD∩平面ABCD=AD ,…………………4分 ∴BQ ⊥平面PAD . …………………5分 ∵BQ ⊂平面PQB ,∴平面PQB ⊥平面PAD . …………………6分 证法二:AD ∥BC ,BC=12AD ,Q 为AD 的中点,∴四边形BCDQ 为平行四边形, ∴CD ∥BQ . …………………1分 ∵∠ADC=90°∴∠AQB=90°,即QB ⊥AD . …………………2分 ∵PA=PD ,∴PQ ⊥AD . …………………3分 ∵PQ∩BQ=Q PBQ 平面、⊂BQ PQ , …………………4分 ∴AD ⊥平面PBQ . …………………5分 ∵AD ⊂平面PAD ,∴平面PQB ⊥平面PAD . …………………6分 (Ⅱ)法一:∵PA=PD ,Q 为AD 的中点,∴PQ ⊥AD .∵面PAD ⊥面ABCD ,且面PAD∩面ABCD=AD ,∴PQ ⊥面ABCD .……………7分 如图,以Q 为原点建立空间直角坐标系.则平面BQC 的法向量为(0,0,1)n =;……8分(0,0,0)Q,P ,B ,(1C -.设(,,)M x y z ,则(,,PM x y z =,(1,)MC x y z =---……9分PM t MC =⋅,∴1(1))1()t x t x t x y t y y t z t z z ⎧=-⎪+=--⎧⎪⎪⎪=⇒=⎨⎨+⎪⎪-=-⎩⎪=⎪⎩,………10分 在平面MBQ中,QB =,1t QM t ⎛=-+⎝⎭, ∴平面MBQ 法向量为(3,0,)m t =.……12分 ∵二面角M BQ C --为30°,∴cos303n m n m⋅︒===⋅+3t =......14分 法二:过点M 作MO //PQ 交QC 于点O ,过O 作OE ⊥QB 交于点E ,连接ME , 因为PQ ⊥面ABCD ,所以MO ⊥面ABCD ,由三垂线定理知ME ⊥QB , 则MEO ∠为二面角M BQ C --的平面角。
图174321098782015年广东理科高考数学卷 (热身卷)及参考答案参考公式:锥体的体积公式Sh V 31=,其中S 是锥体的底面积,h 是锥体的高.一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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. 已知全集{}1,2,3,4,5U =, 集合{}3,4,5M =, {}1,2,5N =, 则集合{}1,2可以表示为( ) A .M N B .()U M N ð C .()U MN ð D .()()U U M N 痧2.复数512ii-=( ) A .2-i B .12-i C .2i -+ D .12i -+3.已知向量()3,4a =,若5λ=a ,则实数λ的值为( )A .15 B .1 C .15± D .1± 4. 若某市8所中学参加中学生合唱比赛的得分用茎叶图表示(如图1),其中茎为十位数,叶为个位数,则这组数据的中位数和平均数分别是( )A. 91, 91.5B. 91, 92C. 91.5, 91.5D. 91.5, 925. 直线10x ay ++=与圆()2214x y +-=的位置关系是( )A. 相交B. 相切C. 相离D. 不能确定286.,04,2().03.7.8.10.11x y x y x z x y y A B C D +≤⎧⎪≤≤=+⎨⎪≤≤⎩若变量满足约束条件则的最大值等于 7. 下列函数为奇函数的是( ).A.x x y e e -=-B.2x y =C.sin y x =D.ln y x x =⋅8.,,,,,,cos cos ().....ABC A B C a b c a b A B A B C D ∆≤≥在中角所对应的边分别为则“”是“”的充分必要条件充分非必要条件必要非充分条件非充分非必要条件二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9~13题)图39. 已知1sin 2α=,则cos 2α的值为 . 10. 已知e 为自然对数的底数,若曲线y x =e x在点()1,e 处的切线斜率为 .11. 已知随机变量X 服从正态分布()2,1N . 若()130.6826P X ≤≤=,则()3P X > 等于 .12. 已知幂函数()223(mm f x xm --+=∈Z )为偶函数,且在区间()0,+∞上是单调增函数,则()2f -的值为 .13.等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,则212223242l o g +l o g +l o g +l o g +l o g =a aa a a ________.(二)选做题(14~15题,考生只能从中选做一题) 14. (坐标系与参数方程选做题)在直角坐标系xOy 中,曲线1C 和2C 的参数方程分别为cos sin ,(cos sin x y θθθθθ=+⎧⎨=-⎩为参数)和2,(x t t y t =-⎧⎨=⎩为参数).以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴, 建立极坐标系,则曲线1C 与2C 的交点的极坐标...为 .15. (几何证明选讲选做题)如图3,BC 是圆O 的一条弦,延长BC 至点E , 使得22BC CE ==,过E 作圆O 的切线,A 为 切点,BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D ,则DE 的长为 .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) 已知函数()sin(),3f x A x x R π=+∈,且5()122f π=(1) 求A 的值;(2) 若()()(0,)2f f πθθθ--=∈,求()6f πθ-图4O FEDCB A 图5FE PODB A袋子中装有大小相同的白球和红球共7个,从袋子中任取2个球都是白球的概率为17,每个球被取到的机会均等. 现从袋子中每次取1个球,如果取出的是白球则不再放回,设在取得红球之前已取出的白球个数为X .(1)求袋子中白球的个数; (2)求X 的分布列和数学期望.18. (本小题满分14分)如图4,在边长为4的菱形ABCD 中,60DAB ︒∠=,点E ,F 分别是边CD ,CB 的 中点,ACEF O =,沿EF 将△CEF 翻折到△PEF ,连接PA,PB,PD ,得到如图5的五棱锥P ABFED -,且PB (1)求证:BD ⊥平面POA ;(2)求二面角--B AP O 的正切值.19. (本小题满分14分)已知数列{n a }的前n 项和为n S ,且满足21-=a ,*)(0231N n S a n n ∈=+++。
试卷类型:A湛江市2015届普通高考测试(二)数学(理科)本试卷共4页,共21小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡上,用2B 铅笔将答题卡试卷类型(A )填涂在答题卡上。
在答题卡右上角的“试室号”和“座位号”栏填写试室号、座位号。
将相应的试室号、座位号信息点涂黑。
2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须填写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.参考公式:球的表面积公式:24R S ⋅⋅=π 其中R 是球的半径.圆柱的侧面积公式:l r S ⋅⋅=π2 其中r 是底面半径,l 是母线长 参考数据:))()()(()(2d b c a d c b a bc ad n K ++++-=,(其中d c b a n +++=)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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.已知集合{}231x x M =-<,集合{}13x x N =-<<,则MN =( ).A .MB .NC .{}12x x -<<D .{}3x x <2.已知z 是复数,i 是虚数单位,若i zi +=1,则z =( ).A .i +1B .i -1C .i +-1D .i --13.随机变量ξ服从正态分布)4,3(N ,若)2()32(+>=-<a P a P ξξ,则a 的值为( ).A .37B .34 C .3 D .44.一个几何体的三视图如图,正视图和侧视图 都是由一个半圆和一个边长为2的正方形组 成,俯视图是一个圆,则这个几何体的表面 积为( ). A .5π B .6πC .7πD .9π5.在右图所示的程序框图中,输出的i 和s 的值分别为( ). A .3,21 B .3,22C .4,21D .4,226.设)(x f 是定义在R 上的周期为3的周期函 数,如图表示该函数在区间]1,2[-上的图像,则)2015()2014(f f +=( ). A .3 B .2C .1D .07.若平面向量()1,2a =-与b的夹角是︒180,且53||=b,则b 的坐标为( ).A .)6,3(-B .)6,3(-C .)3,6(-D .)3,6(-8.对于任意正整数n ,定义“!!n ”如下:当n 是偶数时,()()!!24642n n n n =⋅-⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅; 当n 是偶数时,()()!!24531n n n n =⋅-⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅; 且有()()!12321n n n n =⋅-⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅. 则如下四个命题:①()()2015!!2016!!2016!⋅=;②10082016!!21008!=⨯;③2015!!的个位数是5; ④2014!!的个位数是0.其中正确..的命题有( ). A .1个 B .2个C .3个D .4个二、填空题(本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.) (一)必做题(9~13题)9.曲线x x y sin +=在点(0,0)处的切线方程是________________.10.双曲线C :221916x y -=的离心率是 . 11.=-⎰dx x |1|20_______________.12.某所学校计划招聘男教师x 名,女教师y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧<≤-≥-6252x y x y x ,则该校招聘的教师最多是 名.13.已知全集}8,7,6,5,4,3,2,1{=U ,在U 中任取四个元素组成的集合记为},,,{4321a a a a A =,余下的四个元素组成的集合记为},,,{4321b b b b A C U =,43214321b b b b a a a a +++<+++,则集合A 的取法共有____________种.(二)选做题(14~15题,考生只能从中选做一题)14.(坐标系与参数方程选做题)直线l 的参数方程为1x y t ⎧=⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数),则直线l 的倾斜角为 .15.(几何证明选讲选做题)如图,在梯形CD AB 中,D//C A B ,D 2A =,C 5B =,点E .F 分别在AB .CD 上,且F//D E A ,若34AE =EB ,则F E 的长为 .三.解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤.) 16.(本小题满分12分)设函数)(,sin 3cos )(R x x x x f ∈-= (1)求函数)(x f 在区间]2,0[π上的值域(2)记ABC ∆内角C B A ,,的对应边分别为c b a ,,,若1)3(=-πA f ,且b a 23=,求B sin 的值.17.(本小题满分12分)某中学一名数学教师对全班50名学生某 次考试成绩分男生女生进行了统计(满分150 分),得到右面频率分布表:其中120分(含120分)以上为优秀. (1)根据以上频率表的数据,完成下面的2⨯2 列联表;(2)根据(1)中表格的数据计算,你有多大把握 认为学生的数学成绩与性别之间有关系?(3)若从成绩在[130,140]的学生中任取3人, 已知取到的第一个人是男生,求取到的另外 2人中至少一名女生的概率.18.(本小题满分14分)如图,四棱锥ABCD P -中,045BCD 1AD AB 2CD ,,//AB ABCD =∠===⊥⊥,,且,平面DC AD DC PD . (1)若点M 是PD 的中点,证明:PBC AM//平面;(2)若PBC ∆得面积为2,求二面角D -PC -B的余弦值.19.(本小题满分14分)数列{}n a 的前n 项和记为n S ,对任意的正整数n ,均有()241n n S a =+,且0n a >.()1求1a 及数列{}n a 的通项公式; ()2令114)1(+--=n n n n a a nb ,求数列}{n b 的前n 项和n T .20.(本小题满分14分)已知曲线E 上的任一点到点)3,0(1-F 和点)3,0(2F 的距离之和为4.(1)求曲线E 的方程;(2)已知点)0,1(),2,0(C A ,设直线)0(,>=k kx y 与曲线E 交于B .D 两点(B 在第一象限),求四边形ABCD 面积的最大值.21.(本小题满分14分)已知函数b a bx ax x f ,(,1)(2++=为实数,),0R x a ∈≠. (1)若0)1(=-f ,且函数)(x f 的值域为),0[+∞,求)(x f ;(2)设0,0,)()()(<>⎩⎨⎧-=x x x f x f x F ,0,0,0>>+<a n m mn ,且函数)(x f 为偶函数.证明:0)()(>+n F m F ;(3)设)(,1ln )(x g ex x g x+=的导函数是),(x g '当1==b a 时,证明:对任意实数0>x ,21)(]1)([-+<'-e x g x f .数学(理科)参考答案。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)数学(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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. 若集合()(){}410x x x M =++=,()(){}410x x x N =--=,则=N M ( ). A. φ B. }4,1{-- C. }0{ D. }4,1{ 2. 若复数))(23(是虚数单位i i i z -=,则=z ( ).A. i 23-B. i 23+C. i 32+D. i 32- 3. 下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( ).A. xe x y += B. x x y 1+= C. x xy 212+= D. 21x y += 4. 袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球,从袋中任取2个球,所取的2个球中恰好有1 个白球,1个红球的概率为( ). A. 1 B.2111 C. 2110 D. 215 5. 平行于直线012=++y x 且与圆522=+y x 相切的直线的方程是( ).A. 052052=--=+-y x y x 或B. 052052=-+=++y x y x 或C. 052052=--=+-y x y x 或D. 052052=-+=++y x y x 或6. 若变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≥+2031854y x y x ,则y x z 23+=的最小值为( ).A.531 B. 6 C. 523 D. 4 7. 已知双曲线1:2222=-by a x C 的离心率45=e ,且其右焦点为)0,5(2F ,则双曲线C 的方程为( ).A. 13422=-y xB. 191622=-y xC. 116922=-y xD. 14322=-y x 8. 若空间中n 个不同的点两两距离都相等,则正整数n 的取值( ).A. 大于5B. 等于5C. 至多等于4D. 至多等于3二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分.(一)必做题(9 ~ 13题)9. 在4)1(-x 的展开式中,x 的系数为_____________.10. 在等差数列}{n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则=+82a a _____________. 11. 设ABC ∆的内角C B A ,,的对边分别为c b a ,,.若6,21sin ,3π===C B a ,则=b ___________. 12. 某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了_______条毕业留言.(用数字作答)13. 已知随机变量X 服从二项分布),(p n B .若20)(,30)(==X D X E ,则=p __________. (二)选做题(14 ~ 15题,考生只能从中选做一题)14. (坐标系与参数方程选做题)已知直线l 的极坐标方程为2)4sin(2=-πθρ,点A 的极坐标为)47,22(πA ,则点A 到直线l 的距离为____________.15. (几何证明选讲选做题)如图1,已知AB 是圆O 的直径,4=AB , EC 是圆O 的切线,切点为C ,1=BC .过圆心O 作BC 的平行线, 分别交EC 和AC 于点D 和点P ,则=OD ___________.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)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量)22,22(-=m ,)2,0(),cos ,(sin π∈=x x x n .(1)若n m ⊥,求x tan 的值; (2)若m 与n 的夹角为3π,求x 的值. .17. (本小题满分12分)某工厂36名工人的年龄数据如下表.(1) 用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44, 列出样本的年龄数据;(2) 计算(1)中样本的均值x 和方差2s ;(3) 36名工人中年龄在s x -与s x +之间有多少人?所占的百分比是多少(精确到0.01%)?18. (本小题满分14分)如图2,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,4,6,3PD PC AB BC ====, 点E 是CD 的中点,点、F G 分别在线段、AB BC 上,且2,2AF FB CG GB ==.(1)证明:PE FG ⊥;(2)求二面角P AD C --的正切值; (3)求直线PA 与直线FG 所成角的余弦值.19. (本小题满分14分)设0>a ,函数a e x x f x-+=)1()(2.(1)求)(x f 的单调区间;(2)证明)(x f 在(,)-∞+∞上仅有一个零点;(3)若曲线)(x f y =在点P 处的切线与x 轴平行,且在点),(n m M 处的切线与直线OP 平行,(O 是坐标原点),证明:123--≤ea m .20. (本小题满分14分)已知过原点的动直线l 与圆056:221=+-+x y x C 相交于不同的两点B A 、. (1)求圆1C 的圆心坐标;(2)求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程;(3)是否存在实数k ,使得直线)4(:-=x k y L 与曲线C 只有一个交点?若存在,求出k 的取值范围; 若不存在,说明理由.21. (本小题满分14分) 数列}{n a 满足:121224,2n n n a a na n N *-+++=-∈. (1)求3a 的值;(2)求数列}{n a 的前n 项和n T ;(3)令)2()131211(,111≥+++++==-n a nn T b a b n n n 证明:数列}{n b 的前n 项和n S 满足n S n ln 22+<.1. 答案: A 提示: {1,4},{1,4},.M N M N φ=--=∴=2. 答案: D 提示: 23,23z i z i =+∴=- 3 答案: A4答案: C 提示: 所求概率为1110521550210.151421C C C ⨯==⨯ 5.答案:D 提示: 设所求直线的方程为2||20,5,||5, 5.21a x y a a a ++==∴==±+依题意即6 答案: C 提示: 可行域为一五边形及其内部(含边界),该五边形的五个顶点分别为A(1,2), B(3,2), C(3,0),D(2,0),E 4(1,)5, 易知当目标函数过点E 4(1,)5时取到最小值,此时z=423312.55⨯+⨯= 7. 答案: B 提示: 222555,,4,9.4c c e a b c a a a ====∴==-=显然又从而 8. 答案: C. 9.答案: 6. 提示: 12422144()(1)(1),212,2r rrr rr r r T C x C xr --+=-=--==令得224(1) 6.x C ∴-=展开式中的系数为 10.答案: 10. 提示:374655555285()()2225,5,210.a a a a a a a a a a a a ++++=++=∴=+==从而 11.答案:1 . 提示:155sin ,(0,),,,,,266666B B BC B B ππππππ=∈∴==∴≠=且或又从而2cos,33, 1.6a b b b π∴==∴=即12.答案: 1560. 提示:24040,40391560.A =⨯=相当于从人中选取两人的排列数故方法总数为13.答案:13. 提示:201(,),()30,()(1)20,1,.303X B n p E X np D X np p p p ∴===-=∴-==故 14答案:522.:,//,,,,,,,90,1, 1.2,2,2248.2o O C O D B C B C A C O P A C P A C O D F C F A F C O D A O D C B A O C D C O DC B AC B C O A B C OC BO DB A ⊥∴⊥=∠∠∠∠∴∆∆====∴==⨯=提示连结又从而为线段的中点设线段与圆交于点则弧弧从而==又=即 15.答案: 8. 16. 解:(1))4sin(cos 22sin 22)cos ,(sin )22,22(π-=-=⋅-=⋅x x x x x n m ,,0,sin()0,(0,)42m n m n x x ππ⊥∴⋅=-=∈即又,04,444=-∴<-<-∴ππππx x .即4π=x ,14tan tan ==∴πx .(2)依题意)4sin(cos sin )22()22()4sin(||||3cos 2222πππ-=+⋅-+-=⋅⋅=x x x x n m n m , 即)4,4(4,21)4sin(ππππ-∈-=-x x 又,12546,64πππππ=+==-∴x x 即 17.解:(1)各分段工人的编号依次为1~4,5~8,…,33~36,依题意,第一分段里抽到的年龄为44,即抽到的是编号为2的工人, 从而所得样本的编号依次为2,6,10,14,18,22,26,30,34, 即样本的年龄数据依次为44,40,36,43,36,37,44,43,37.222222222222444036433637444337404343433(2)4040040,9911100[40(4)3(4)(3)43(3)](4443).999x s +++++++++-+--++-==+=+=∴=++-++-+-+++-=⨯+⨯=10102101(3),4036,4043,33333212336,364323,0.638963.89%,3336s x s x s =∴-=-=+=+=≈=易得人中年龄位于与之间的有人即36名工人中年龄在s x -与s x +之间有23人,所占的百分比是63.89%. 18.解:(1)证明:,,,PD PC E DC PE DC =∴⊥为中点,,,,,.P D C A B C D P D C A B C D D C P E P D CP E A B C D F G A B C D P E F G⊥⊂∴⊥⊂∴⊥又面面而面面=面面面22(2),,,,,,114,3,7,2277tan ,.33PDC ABCD AD DC AD PDC AD PD AD DC PDC P AD C PD DE DC AB PE PD DE PE PDC P AD C DE ⊥⊥∴⊥∴⊥⊥∠--====∴=-=∴∠==--面面面从而为二面角的平面角即二面角的正切值为22222222222(3,2,//,634535,345,2545165495c o s ,225253530595.25AF CGAC ACFG PAC PA FG FB GB AC AB BC AP AD DP AP AC PC PAC AP AC PA FG ==∴∠=+=+===+=+=+-+-∴∠====⋅⨯⨯连结从而为直线与直线所成角或其补角,即直线与直线所成角的余弦值为19. 解:(1)0)1()21()(22≥+=++=xxe x e x x xf ,上为增函数在),()(+∞-∞∴x f . (2)22221,(0)10,()(1)(1)1(1)0a a f a f a a e a a e a a a a a a a >=-<∴=+->+->+->-=->,.),()(,),()(,),0()(仅有一个零点在上为增函数在又有零点在区间+∞-∞∴+∞-∞∴x f x f a x f(3)由0)('=x f 得1-=x ,又a e a e f -=-=--22)1(1,e a a e k a e P op 20102),2,1(-=----=∴--∴.依题意'()OP f m k =,22(1)mm e a e∴+=-,设1)(--=x e x g x ,则1)('-=x e x g ,当0>x 时,01>-x e ; 当0<x 时,01<-xe ,为增函数在为减函数在),0(,)0,()(+∞-∞∴x g , 从而0min ()(0)010g x g e ==--=,即0)(,≥∈∀x g R x .0)(,≥∈∀∴m g R m ,即01≥--m e m, ea e m m m e m mm2)1()1(,0)1(,1232-=+≤+∴≥+≤+∴又, 33221, 1.m a m a e e∴+≤-≤--即20. 解:(1),495)3(,0562222=+-=+-=+-+y x x y x 即)0,3(1的圆心坐标为圆C ∴. (2)法一: 设),(),,(),,(2211y x M y x B y x A ,05612121=+-+∴x y x ,05622222=+-+x y x , 即0)(6))(())((2121212121=---++-+x x y y y y x x x x ,,12x x ≠06)()(21212121=---+++∴x x y y y y x x ,0622=-⋅+x y y x 即.22221223930,().245,3,3395()(3).243x y x x y C M x AB M C x y x ∴+-=-+=<≤-+=<≤即考虑到弦的中点只能在圆的内部可解得点的横坐标的范围为故线段的中点的轨迹的方程为. 法二:111,,1,1,C M AB C M MO M AB C M AB k k k k ∴⊥∴⋅=-⋅=-点为弦中点即)335(03,1322≤<=-+-=⋅-∴x x y x x y x y 即. (3)将)4(-=x k y 代入0322=-+x y x 5(3)3x <≤中得:03)168(222=-+-+x x x k x ,2222(1)(83)160k x k x k ∴+-++=,222222216964948)1(64)38(k k k k k k -=-+=+-+=∆,由0=∆得222238()33831254,(,3],342(1)532(()1)4k k k ±++=±==∈+±+此时切点的横坐标值为, 3,4k =±故时直线:(4)L y k x =-与曲线C 只有一个交点;525525(,),(,),,3333252525253,,577743C L L C k k L C ±±±==±≤≤-由于点不在轨迹上故当过点时与轨迹只有一个交点此时依据图形特征知当-时直线与轨迹只有一个交点. 综上所述,2525,]7733[{,}44k ∈--时,直线)4(:-=x k y L 与曲线C 只有一个交点. 21.解:(1)122331121311222132141,124422,,1134,.22224a a a a a ---+++=-=+=-=-=∴=++=-∴= 1212121*111111121(2)2,2(1)4,(4)(4),2222111(2),1,(),22211112{}1,,2.12212n n n n n n n n n n nn n n n n n nn a a n a na a n a a n N a T ---------+++≥+++-=-=---=∴=≥==∴=∈-∴==--时从而又数列是为首项为公比的等比数列从而12111211223312121211111(3),(1),(1),(1),2232321111(1)()(1)2211111(1)(2)2(1).222111()ln 1(1),'()n n n n n n nn a a a a a a b a b a b a b a n nS b b b a a a T n nn nf x x x f x x x x --++++==++=+++=++++∴=+++=++++++=+++=+++-<+++=+->=-记函数则2*10,1,(),11,()(1)ln110,111,2,1,()0,ln 10,ln ,111111213111123ln ,ln ,,ln ,ln ln ln ln ,22133112321311112(1)2x x f x xx f x f k k k k k N k f k k k k k k k n n n n n n n n -=>∴>>>=+-=∈≥>∴>+->>-----<<<+++<+++=------∴+++=当时为增函数从而当时当且时即亦即故11122()22ln ,2311,2(1)22ln .2111(:ln ,23n n nS n n n n ++++<+<+++<++++<综上注证明时也可以使用数学归纳法)。
普宁二中2015--2016学年度第二学期第一次月考高一级数学科试卷本试卷分第I 卷(选择题)、第II 卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分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、设集合M=}{x x x =2,N=}{0lg ≤x x ,则M ∪N=( ).[]1,0.A (]1,0.B [)1,0.C (]1,.∞-D2、π67cos =( ). A .12-B .12C .23-D .233、下列四个函数中,以π为最小正周期的偶函数是( ).x y A tan .= x y B 2cos .= x y C 2sin .= x x y D sin .=4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则在该几何体中,最长 的棱的长度是( ).5、方程3ln +-=x x 的根所在的区间是( ). A .(0,1)B . )2,1(C .)3,2(D .()4,36、函数x x x y sin cos +=的图象大致为( ).7、为了得到函数cos 2y x =的图象,只要将函数cos(2)4y x π=+的图象 ( ).A. 向左平移8π个单位长度 B. 向右平移8π个单位长度 C. 向左平移4π个单位长度 D. 向右平移4π个单位长度8、如右图所示为函数()()2sin f x x ωϕ=+(πϕω≤≤>0,0)的部分图象,其中,A B 两点之间的距离为5,那么()12f -=( ).ABC . 1D .-19、已知圆22(4)4x y +-=的圆心与点()0,2P 关于直线l 对称,则直线l 的方程为( ).A.0x y -=B.230x y -+=C.03=-+y xD.230x y --= 10、设b a ,是两条不同直线,βα,是两个不同平面,给出下列四个命题①若;//,,,αααb b a b a 则⊄⊥⊥ ②若;,,//ββαα⊥⊥a a 则③若;//,,ααβαβ⊂⊥⊥a a a 或则④若.,,,βαβα⊥⊥⊥⊥则b a b a其中正确命题的个数是( ).A .1B .2C .3D .411、已知A ,B ,C 是球面上三点,且AB=6,BC=8,AC=10,球心O 到平面ABC的距离等于该球半径的12,则此球的表面积为( ). A.1003π B.2003π C.100π D.4003π 12、定义在R 上的函数)(x f 满足)2()(-=x f x f ,当]3,1[∈x 时,()221)(-+=x x f ,则( ).A .)6(sin )32(sinππf f > B . )32(cos )32(sin ππf f < C .)4(cos )3(cos ππf f > D .)32(tan)3(tan ππf f <二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.13、已知函数,0,20,1)(⎪⎩⎪⎨⎧<≥-=x x x x f x则((4))f f = ,)(x f 的最大值是 . 14、函数y =的定义域是 .15、若()a x x x f ln 42--=()0>a 有四个零点,则实数a 的取值范围为 .16、过点P(3,1)作圆C :()1122=+-y x 的两条切线,切点分别为A 、B ,则直线AB 的方程为 .三、解答题:写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分。
2015届普宁二中理科数学高考适应卷1一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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.设复数i12z --=设(i 为虚数单位),z 的共轭复数为z ,则在复平面内iz 对应的点的坐标为A .(1,1)B .(-1,1)C .(1,-1)D .(-1,-1) 2.已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x ∈R 使x 2+2ax +2-a =0”,若命题“p 且q ”是真命题,则实数a 的取值范围是 A.{}1a a ≥B.{}212≤≤-≤a a a 或 C.{}21a a -≤≤D.{}21a a a ≤-=或3.一个等比数列的前3项的积为2,后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列共有 A .6项 B .8项 C .10项 D .12项4A .8 BC .10 D5..设4a x dx π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则二项式6(展开式中含2x 项的系数是A .192-B .193C .6-D .76 若实数x,y 满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤+-≤,01,032,5y x y x y 则y x z 2+=的最大值是A. 15B. 14C. 11D. 107.过双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)的左焦点F (-c ,0)作圆x 2+y 2=a 2的切线,切点为E ,延长FE 交抛物线y 2=4cx 于点P ,O 为原点,若|FE |=|EP |,则双曲线离心率为A .251+ B .231+ C .7224- D .7224+ 8.函数()y f x =图像上不同两点1122(,),(,)A x y B x y 处的切线的斜率分别是,A B k k ,规定||(,)||A B k k A B AB ϕ-=叫做曲线()y f x =在点A 与点B 之间的“弯曲度”,给出以下命题:①函数321y x x =-+图像上两点A 与B 的横坐标分别为1,2,则(,)A B ϕ> ②存在这样的函数,图像上任意两点之间的“弯曲度”为常数; ③设点A 、B 是抛物线21y x =+上不同的两点,则(,)2A B ϕ≤;④设曲线x y e =上不同两点1122(,),(,)A x y B x y ,且121x x -=,若(,)1t A B ϕ⋅<恒成立,则实数t 的取值范围是(,1)-∞.以上正确命题的序号为 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②③④ 二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9~13题)9.从某校高三年级随机抽取一个班,对该班50名学生的高校招生体检表中的视力情况进行统计,其频率分布直方图如图所示.若某高校A 专业对视力的要求在0.9以上,则该班学生中能报A 专业的人数为 .10.已知集合A ={x |x =2k ,k ∈N*},如图所示,程序框图(算法流程图)的输出值x = .11.已知点(1,3),(4,1)A B -,则与向量AB 方向相反的单位向量的坐标为 .12.已知不等式201x x +<+的解集为{}x a x b <<,点(,)A a b 在直线10mx ny ++=上,其中0mn >,则21m n+的最小值为 .13.已知函数ax x x f 3)(3-=,若直线0=++m y x 对任意的R m ∈都不是曲线)(x f y =的切线,则a 的取值范围为 .14.(坐标系与参数方程选做题)已知直线的极坐标方程为4sin πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则点A (2,74π)到这条直线的距离为 .15.(几何选讲选做题)以Rt ⊿ABC 的直角边AB 为直径作圆O ,圆O 与斜边AC 交于D ,过D 作圆O 的切线与BC 交于E ,若BC =6,AB =8,则OE =三、解答题(本大题共6小题,共80分) 16、(本题12分 )已知)()()sin ,1,03,a x b x x R ωωω==-<<∈r r ,.函数()f x a b =⋅r r,若将函数()f x 的图象的其中一个对称中心到对称轴的最小距离为4π个单位。
(I )求函数()f x 的解析式及其单调增区间; (II )若12,2263f απαπ⎛⎫⎛⎫=<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,求sin α的值.17、(本题12分 )某企业招聘工作人员,设置A 、B 、C 三组测试项目供参考人员选择,甲、乙、丙、丁、戊五人参加招聘,其中甲、乙两人各自独立参加A 组测试,丙、丁两人各自独立参加B 组测试.已知甲、乙两人各自通过测试的概率均为13,丙、丁两人各自通过测试的概率均为12.戊参加C 组测试,C 组共有6道试题,戊会其中4题.戊只能且必须选择4题作答,至少答对3题则竞聘成功. (Ⅰ)求戊竞聘成功的概率;(Ⅱ)求参加A 组测试通过的人数多于参加B 组测试通过的人数的概率; (Ⅲ)记A 、B 组测试通过的总人数为ξ,求ξ的分布列和期望.1818、(本题14分 )如图,正方形AMDE 的边长为2,B ,C 分别为AM ,MD 的中点.在五棱锥P -ABCDE 中,F 为棱PE 的中点,平面ABF 与棱PD ,PC 分别交于点G ,H .(1)求证:AB ∥FG ;(2)若PA ⊥底面ABCDE ,且PA =AE .求直线BC 与平面ABF 所成角的大小,并求线段PH 的长.19、(本题14分 )已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足2n n S a n =-.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设1n n n a b a +=,记数列{}n b 的前n 和为n T ,证明:1032n nT -<-<.20(本题14分 )设椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a ,b >0)过M (2,2),N (6,1)两点,O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的方程;(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A ,B ,且OA →⊥OB →?若存在,写出该圆的方程;若不存在,请说明理由.21. (本题14分 )已知函数221()ln ,(),,2f x x mxg x mx x m R =-=+∈令()()()F x f x g x =+. (Ⅰ)当12m =时,求函数()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)若关于x 的不等式()1F x mx ≤-恒成立,求整数..m 的最小值; (Ⅲ)若2m =-,正实数12,x x 满足1212()()0F x F x x x ++=,证明:12x x +≥2015届普宁二中高三理科数学适应卷1答案一、选择题: 1.C .2. D. 3.D . 4. C . 5..A .6 B. 7. A . 8B.二、填空题:9. 20 10. 11 ),(5453- 12 . 913.31<a 14155三、解答题(本大题共6小题,共70分)17、解: (I) 设戊竞聘成功为A 事件,则()43144246+=C C C P A C 1+83==155…………3分 (Ⅱ)设“参加A 组测试通过的人数多于参加B 组测试通过的人数”为B 事件()21211137233233436p B ⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯⨯=⎪⎝⎭ …………6分 (Ⅲ)ξ可取0,1,2,3,4364)21()32()0(22=⨯==ξP 3612)21()32()21(3231)1(2212212=⨯+⨯⨯==C C P ξ 3613)21()32()31()21()32()21()31()2(212122222=⨯⨯+⨯+⨯==C C P ξ366)21()31()21(3231)3(2212212=⨯+⨯⨯==C C P ξ 361)21()31()4(22=⨯==ξP∴3E ξ=……12分 18.解:(1)在正方形AMDE 中,因为B 是AM 的中点,所以AB ∥DE .又因为AB ⊄平面PDE , 所以AB∥平面PDE .因为AB ⊂平面ABF ,且平面ABF ∩平面PDE =FG , 所以AB ∥FG .(2)因为PA ⊥底面ABCDE ,所以PA ⊥AB ,PA ⊥AE .解如图建立空间直角坐标系Axyz ,则A (0,0,0),B (1,0,0),C (2,1,0),P (0,0,2),F (0,1,1), =(1,1,0).。
2 设平面ABF 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则即⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y +z =0. 令z =1,得y =-1.所以n =(0,-1,1)..。
4设直线BC 与平面ABF 所成角为α,则.。
6因此直线BC 与平面ABF 所成角的大小为π6..。
7设点H 的坐标为(u ,v ,w ).因为点H 在棱PC 上,所以可设 即(u ,v ,w -2)=λ(2,1,-2),所以u =2λ,v =λ,w =2-2λ..。
8 因为n 是平面ABF 的一个法向量,所以.。
9 即(0,-1,1)·(2λ,λ,2-2λ)=0..。
10解得λ=23,所以点H 的坐标为⎝⎛⎭⎫43,23,23..。
12所以PH = ⎝⎛⎭⎫432+⎝⎛⎭⎫232+⎝⎛⎭⎫-432=2..。
14 19.(Ⅰ)由2nn S a n =-,及1121n n S a n ++=--,作差得121n n a a +=+,112(1)n n a a ++=+即数列{}1n a +成等比,12n n a +=,故21n n a =-…………7分(Ⅱ)∵112121n n n n n a b a ++-==- ∴1212111221222n n n n b ++---=-=-- ………9分 34121111()222222222n n n n T ++-=-++++---- 则34121111()022*******nn n n T ++-=-++++<---- 即02nnT -<………12分 211122223232n n n n+=<--+⋅⋅ ∴121111111()232223323n n n n T -=-+++=-+>-⋅ 故1032n nT -<-<…14 20.解:(1)因为椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a ,b >0)过M (2,2),N (6,1)两点,所以⎩⎨⎧4a 2+2b 2=1,6a 2+1b 2=1,解得⎩⎨⎧1a 2=18,1b 2=14,。
3所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=8,b 2=4,椭圆E 的方程为x 28+y 24=1..。