河南省三门峡市陕州中学2016届高三数学下学期尖子生专题训练试题(二)理

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2015-2016学年下期高三尖子生专题训练(二)(理科)数学试题时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分;)C .(ln y x =D .3131x x y +=-2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若∠C=120°,,则 A.a >b B.a <bC. a =bD.a 与b 的大小关系不能确定3.函数)(x f 的定义域为R ,2)1(=-f ,对任意R ∈x ,2)(>'x f ,则42)(+>x x f 的解集为A .(1-,1)B .(1-,+∞)C .(∞-,1-)D .(∞-,+∞)4.设232555322555a b c ===(),(),(),则a ,b ,c 的大小关系是A .a >c >b B.a >b >c C.c >a >b D.b >c >a 5.用a 、b 、c 表示三条不同的直线,y 表示平面,给出下列命题: ①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ⊥c ; ③若a ∥y ,b ∥y ,则a ∥b ;④若a ⊥y ,b ⊥y ,则a ∥b . A. ①②B. ②③C. ①④D.③④6.已知函数()|lg |f x x =.若a b <且,()()f a f b =,则2a b +的取值范围是A.)+∞B.)+∞C. (3,)+∞D. [3,)+∞7.E ,F 是等腰直角△ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ECF ∠=( )A. 1627B. 23C. 3D. 348.若某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则此几何体的体积是(A )3523cm 3 (B )3203cm 3(C )2243cm 3 (D )1603cm 39.已知一个几何体的三视图是三个全等的边长为1的正方形,如图所示,则它的体积为A .16 B.13 C.23 D.5610.用表示a ,b 两数中的最小值。

若函数的图像关于直线x=12-对称,则t 的值为A .-2B .2C .-1D .111.已知三棱锥S ABC -中,底面ABC 为边长等于2的等边三角形,SA 垂直于底面ABC ,SA =3,那么直线AB 与平面SBC 所成角的正弦值为A.4B. 4C. 4D. 3412.已知⎪⎩⎪⎨⎧>≤+=0,ln 0,1)(x xx x kx x f ,则0k >时,F(x)=f(f(x))+2的零点个数是( )A .4B .3C .2D .1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填写在题中横线上.) 13.如图,圆O 与x 轴的正半轴的交点为A ,点C 、B 在圆O 上, 且点C位于第一象限,点,AOC α∠=.的值为 . 14. 在锐角ABC ∆中,1,2,BC B A ==则AC 的取值范围为 ;15.正四面体ABCD 的棱长为4,E 为棱BC 的中点,过E 作其外接球的截面,则截面面积的最小值为________. 16.已知函数()()2ln 1f x a x x =+-在区间()1,2内任取两个实数,,p q p q ≠且,不等式a 的取值范围为___________.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. (本小题满分10分)已知向量a =(sin ωx,2cos ωx ),b =(cos ωx ,-233cos ωx )(ω>0),函数f (x )=a·(3b +a )-1,且函数f (x )的最小正周期为π2.(1)求ω的值;(2)设△ABC 的三边a 、b 、c 满足:b 2=ac ,且边b 所对的角为x ,若方程f (x )=k 有两个不同的实数解,求实数k 的取值范围.18. (本小题满分12分)如图,已知四棱锥P ABCD -的底面为菱形,(1)求证:AB PC ⊥;(II )求二面角B PC D --的余弦值.19.(本小题满分12分)如图,△ABC 中, 90ABC ∠=,点D 在BC 边上,点E 在AD 上.(l)若点D 是CB 的中点, 30,1,CED DE CD ∠=== 求△ACE 的面积;(2)若 2,15,45AE CD CAE CED =∠=∠=,求 ∠DAB 的余弦值.20.(本小题满分12分)如图1所示,四边形ABCD 是直角梯形,90,//,,ABC AD BC E F ∠=分别在边,AD BC 上,且//,2244EF AB AD AE AB FC ====,将四边形ABCD 沿EF 折成一个如图2所示的几何体. (Ⅰ)求证:在该几何体中,//BC 平面DAE ;(Ⅱ)若在该几何体中,AD AE =,求二面角C BD F --的余弦值.21. (本小题满分12分)已知函数()x f x e ax a =-+,其中,a R e ∈为自然对数底数. (1)讨论函数()f x 的单调性,并写出相应的单调区间;(2) 设b R ∈,若函数()f x b ≥对任意x R ∈都成立,则当0a ≥时,求ab 的最大值.22.(本小题满分12分)已知函数x ax x x f -++=2)1(n 1)( (∈a R ).(Ⅰ)当14a =时,求函数()y f x =的单调区间; (Ⅱ)若对任意实数(1,2)b ∈,当(1,]x b ∈-时,函数()f x 的最大值为()f b ,求a 的取值范围.2015-2016学年下期高三尖子生专题训练(二)参考答案一、选择题1—5;C ABAC ;6—10;C D B D D ;11—12;D B 二、填空题:14.15. 4π. 16. (],15-∞三、解答题17. [解析] (1)∵f (x )=a ·(3b +a )-1 =(sin ωx,2cos ωx )·(sin ωx +3cos ωx,0)-1 =32sin2ωx -12cos2ωx -12=sin(2ωx -π6)-12.∵T =2π2ω=π2,∴ω=2.(2)由(1)知,f (x )=sin(4x -π6)-12,∵在△ABC 中,cos x =a 2+c 2-b 22ac ≥2ac -ac 2ac =12,∴0<x ≤π3,∴-π6<4x -π6≤7π6.∴f (x )=sin(4x -π6)-12=k 有两个不同的实数解时,k 的取值范围是(-1,12).19.(l)41 20. 【解析】(1)由题设可知BF //AE ,CF //DE ,从而BF //平面DAE ,CF //平面DAE .因为BF 和CF 在平面BCF 内,所以平面BCF //平面DAE .又BC 在平面BCF 内,所以BC // 平面DAE . …………5分(2)由条件知AE DE =,若A D A E =,则△ADE 为等边三角形,取AE 中点O ,连DO ,则DO ⊥AE .因为EF ⊥AE ,EF ⊥DE ,所以EF ⊥平面ADE ,所以EF ⊥DO ,因此DO ⊥平面ABEF ,从而可以建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -. 由2AD AE DE BF AB EF AB =======,1FC =,易得(00D ,(120)F -,,、(120)B --,,.由∠CFB =∠60DEA =°可得122C ⎛-⎝⎭,.所以302BC ⎛= ⎝⎭,,(200)BF =,,,(12BD = . 设平面BDC 和平面BDF 的法向量分别为111()m x y z = ,,,222()n x y z =,,,则……可取(11m = ,,,(02)n =-,所以cos =m n m n m n⋅〈〉,故所求的二面角的余弦值为35. …………12分 21.解:(1)∵()'e xf x a =-,①当0a ≤时,()'0f x >,函数()f x 在R 上单调递增;………2分 ②当0a >时,由()'e 0xf x a =-=得ln x a =,∴(),ln x a ∈-∞时,()'0f x <,()f x 单调递减;()ln ,x a ∈+∞时,()'0f x >,()f x 单调递增.综上,当0a ≤时,函数()f x 的单调递增区间为(,)-∞+∞;当0a >时,函数()f x 的单调递增区间为()ln ,a +∞,单调递减区间为(),ln a -∞. …………………………………5分(2)由(1)知,当0a <时,函数()f x 在R 上单调递增且,x →-∞时()f x →-∞, ∴()f x b ≥不可能恒成立; ………………………………………………………………6分 当0a =时,此时0ab =; ………………………………………………………7分 当0a >时,由函数()f x b ≥对任意x ∈R 都成立,得()min b f x ≤,∵()()min ln 2ln f x f a a a a ==-,∴2ln b a a a -≤ ………………………………9分 ∴222ln ab a a a -≤,设()()222ln 0g a a a a a =->,∴ ()()'42ln 32ln g a a a a a a a a =-+=-,由于0a >,令()'0g a =,得3ln 2a =,32e a =, 当320,e a ∈⎛⎫⎪⎝⎭时,()'0g a >,()g a 单调递增;32e ,a ∈+∞⎛⎫⎪⎝⎭时,()0g a '<,()g a 单调递减.∴()3max e 2g a =,即33221e ,e 2a b ==时,ab 的最大值为3e 2………… 12分(22)解:(Ⅰ)当14a =时,21()ln(1)4f x x x x =++-, 则11(1)()1(1)122(1)x x f x x x x x -'=+-=>-++,……………………………………1分 令()0f x '>,得10x -<<或1x >;令()0f x '<,得01x <<,∴函数()f x 的单调递增区间为(1,0)-和(1,)+∞,单调递减区间为(0,1). ………4分 (Ⅱ)由题意[2(12)]()(1)(1)x ax a f x x x --'=>-+,(1)当0a ≤时,函数()f x 在(1,0)-上单调递增,在(0,)+∞上单调递减,此时,不存在实数(1,2)b ∈,使得当(1,]x b ∈-时,函数()f x 的最大值为()f b .……………6分 (2)当0a >时,令()0f x '=,有10x =,2112x a=-, ①当12a =时,函数()f x 在(1,)-+∞上单调递增,显然符合题意.……………7分 ②当1102a ->即102a <<时,函数()f x 在(1,0)-和1(1,)2a-+∞上单调递增, 在1(0,1)2a-上单调递减,()f x 在0x =处取得极大值,且(0)0f =, 要使对任意实数(1,2)b ∈,当(1,]x b ∈-时,函数()f x 的最大值为()f b , 只需(1)0f ≥,解得1ln 2a ≥-,又102a <<, 所以此时实数a 的取值范围是11ln 22a -≤<. ……………………………9分 ③当1102a -<即12a >时,函数()f x 在1(1,1)2a --和(0,)+∞上单调递增, 在1(1,0)2a-上单调递减,要存在实数(1,2)b ∈,使得当(1,]x b ∈-时, 函数()f x 的最大值为()f b ,需1(1)(1)2f f a-≤, 代入化简得1ln 2ln 2104a a++-≥,① 令11()ln 2ln 21()42g a a a a =++->,因为11()(1)04g a a a '=->恒成立, 故恒有11()()ln 2022g a g >=->,所以12a >时,①式恒成立,-+∞. …………………………………12分\ 综上,实数a的取值范围是[1ln2,)18.。