高三—2014年高三年级模拟考试(理科)数学
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2013—2014学年度高三模拟考试试题理 科 数 学本试卷,分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.共4页,满分150分.考试用时120分钟. 注意事项:1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、区县和科类填写在答题卡和试卷规定的位置上.2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,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,再选涂其他答案标号.3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带.不按以上要求作答的答案无效.4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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{}2log ,1,U y y x x ==>1,2,P y y x x ⎧⎫==>⎨⎬⎩⎭则U C P 等于( ) A. 1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ B. 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ C. ()0,+∞ D. (]1,0,2⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭2.复数z 满足(1i)1z -=(其中i 为虚数单位),则z =A .11i22- B .11i 22+ C .11i 22-+ D .11i 22-- 3.下列函数中,为奇函数的是A .122xx y =+ B .{},0,1y x x =∈C .sin y x x =⋅D .1,00,01,0x y x x <⎧⎪==⎨⎪->⎩4.“1ω=”是“ 函数()cos f x x ω=在区间[]0,π上单调递减”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 5.执行如图1所示的程序框图,则输出的a 的值为 A .2 B .13 C .12- D .3-6.412x x -()的展开式中常数项为A .12B .12-C .32D .32-11+7.如图2,在矩形OABC 内:记抛物线21y x =+与直线 1y x =+围成的区域为M (图中阴影部分).随机往矩形OABC 内投一点P ,则点P 落在区域M 内的概率是 A .118 B .112 C .16 D .138.已知点(,)a b 在圆221x y +=上,则函数2()cos sin cos 12af x a x b x x =+--的最小正周期和最小值分别为 A.2π,3-2 B.π,3-2 C. π,5-2 D. 2π,5-29.函数()cos πf x x =与()2log 1g x x =-的图像所有交点的横坐标之和为 A.2 B.4 C.6 D.810.在平面直角坐标系中,定义两点11(,)P x y 与22(,)Q x y 之间的“直角距离”为1212(,)d P Q x x y y =-+-.给出下列命题:(1)若(1,2)P ,(sin ,2cos )()Q R ααα∈,则(,)d P Q的最大值为3+(2)若,P Q 是圆221x y +=上的任意两点,则(,)d P Q的最大值为 (3) 若(1,3)P ,点Q 为直线2y x =上的动点,则(,)d P Q 的最小值为12. 其中为真命题的是( ) A .(1)(2)(3) B .(1)(2) C .(1)(3) D . (2)(3)第Ⅱ卷(共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.函数f x ()的定义域为 .12.某几何体的三视图如图3所示,其正视图是边长为2的正方形,侧视图和俯视图都是等腰直角三角形,则此几何体的体积是 . 13抛物线28y x =的顶点为O ,()1,0A ,过焦点且倾斜角为4π的直线l 与抛物线交于 N ,M 两点,则AMN ∆的面积是 .14. 设实数,x y 满足,102,1,x y y x x ≤⎧⎪≤-⎨⎪≥⎩向量2,x y m =-()a ,1,1=-()b .若// a b ,则实数m 的最大值为 . 15.给出以下命题:① 双曲线2212y x -=的渐近线方程为y =;② 命题:p “+R x ∀∈,1sin 2sin x x+≥”是真命题; ③ 已知线性回归方程为ˆ32yx =+,当变量x 增加2个单位,其预报值平均增加4个单位; ④ 设随机变量ξ服从正态分布(0,1)N ,若(1)0.2P ξ>=,则(10)0.6P ξ-<<=; ⑤ 已知2622464+=--,5325434+=--,7127414+=--,102210424-+=---,依照以上各式的规律,得到一般性的等式为824(8)4n nn n -+=---,(4n ≠) 则正确命题的序号为 (写出所有正确命题的序号).三、解答题:本大题共6小题,满分75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(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<的图像经过点π(,1)12. (1)求ϕ的值;(2)在ABC ∆中,A ∠、B ∠、C ∠所对的边分别为a 、b 、c ,若222a b c a b +-=,且π()2122A f +=.求sin B . 17.(本小题满分12分)某网络营销部门为了统计某市网友2013年11月11日在某淘宝店的网购情况,随机抽查了该市当天60名网友的网购金额情况,得到如下数据统计表(如图5(1)):若网购金额超过2千元的顾客定义为“网购达人”,网购金额不超过2千元的顾客定5(2)义为“非网购达人”,已知“非网购达人”与“网购达人”人数比恰好为3:2.(1)试确定x ,y ,p ,q 的值,并补全频率分布直方图(如图5(2)).(2)该营销部门为了进一步了解这60名网友的购物体验,从“非网购达人”、“网购达人”中用分层抽样的方法确定10人,若需从这10人中随机选取3人进行问卷调查.设ξ为选取的3人中“网购达人”的人数,求ξ的分布列和数学期望.18.(本小题满分12分)如图6所示,平面ABCD ⊥平面BCEF ,且四边形ABCD 为矩形,四边形BCEF 为直角梯形,//BF CE ,BC CE ⊥,4DC CE ==,2BC BF ==.(1)求证://AF 平面CDE ;(2)求平面ADE 与平面BCEF 所成锐二面角的余弦值; (3)求直线EF 与平面ADE 所成角的余弦值.19.(本题满分12分)若数列{}n A 满足21n n A A +=,则称数列{}n A 为“平方递推数列”.已知数列{}n a 中,19a =,点1(,)n n a a +在函数2()2f x x x =+的图象上,其中n 为正整数.(Ⅰ)证明数列{}1n a +是“平方递推数列”,且数列{}lg(1)n a +为等比数列; (Ⅱ)设(Ⅰ)中“平方递推数列”的前n 项积为n T , 即12(1)(1)(1)n n T a a a =+++ ,求lg n T ; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,记lg lg(1)nn n T b a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S ,并求使4026n S >的n 的最小值.20.(本小题满分14分)AD BC FE图6如图7,直线:(0)l y x b b =+>,抛物线2:2(0)C y px p =>,已知点(2,2)P 在抛物线C 上,且抛物线C 上的点到直线l(1)求直线l 及抛物线C 的方程;(2)过点(2,1)Q 的任一直线(不经过点P )与抛物线C 交于A 、B 两点,直线AB 与直线l 相交于点M ,记直线PA ,PB ,PM 的斜率分别为1k ,2k , 3k .问:是否存在实数λ,使得123k k k λ+=?若存在,试求出λ的值;若不存在,请说明理由.21.(本小题满分13分)已知函数2901xf x a ax =>+()() .(1)求f x ()在122[,]上的最大值;(2)若直线2y x a =-+为曲线y f x =()的切线,求实数a 的值;(3)当2a =时,设1214122x x x ,⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦…,,, ,且121414x x x =…+++ ,若不等式1214f x f x +f x λ≤…()+()+()恒成立,求实数λ的最小值.图7yM PB Qx AOl2013--2014年高三模拟考试数学(理科)答案11. {2}x x ≥; 12. 83; 13. 14.6;15..①③⑤ 16.(本小题满分12分)解:(1)由题意可得π()112f =,即πsin()16ϕ+=. ……………………………2分 0πϕ<< ,ππ7π666ϕ∴<+<, ππ62ϕ∴+=,π3ϕ∴=. ………………5分 (2)222a b c ab +-= ,2221cos 22ab c C ab +-∴==, ……………………………………………………7分sin C ∴==. 由(1)知π()s i n (2)3f x x =+,π(+)sin()cos 2122A f A A π∴=+== ()0,A π∈ , sin 2A ∴==, ……………………………10分 sin sin(π())sin()B AC A C =-+=+ 1sin sin cos cos sin 22224B AC A C ∴=+=+= 12分 17.(本小题满分12分) 解:(1)根据题意,有39151860,182.39153x y y x +++++=⎧⎪⎨=⎪+++⎩+ 解得9,6.x y =⎧⎨=⎩……2分0.15p ∴=,0.10q =. 补全频率分布直方图如图所示.………4分(2)用分层抽样的方法,从中选取10人,则 其中“网购达人”有210=45⨯人,“非网购达人”有310=65⨯人. …………………6分 故ξ的可能取值为0,1,2,3;03463101(0)6C C P C ξ=== ,12463101(1)2C C P C ξ=== ,21463103(2)10C C P C ξ===, 30463101(3)30C C P C ξ===.………………………………..10分所以ξ的分布列为:1131601236210305E ξ∴=⨯+⨯+⨯+⨯=. ……………………12分18.(本小题满分12分)解:(1)取CE 中点为G ,连接DG 、FG , //BF CG 且BF CG =,∴四边形BFGC 为平行四边形,则//BC FG 且BC FG =. …………2分四边形ABCD 为矩形, //BC AD ∴且BC AD =,//FG AD ∴且FG AD =,∴四边形AFGD 为平行四边形,则//AF DG .DG ⊂ 平面CDE ,AF ⊄平面CDE , //AF ∴平面CDE . ………………4分(2)(1) 四边形BCEF 为直角梯形,四边形ABCD 为矩形,∴BC CE ⊥,BC CD ⊥,又 平面ABCD ⊥平面BCEF ,且平面ABCD 平面BCEF BC =,DC ∴⊥平面BCEF . 以C 为原点,CB 所在直线为x 轴,CE 所在直线为y 轴,CD 所在直线为z 轴建立如图所示空间直角坐标系.根据题意我们可得以下点的坐标:(2,0,4)A ,(2,0,0)B ,(0,0,0)C ,(0,0,4)D ,(0,4,0)E ,(2,2,0)F ,则(0,2,4)AF =- ,(2,0,0)CB =. ……………2分BC CD ⊥ ,BC CE ⊥, CB ∴为平面CDE 的一个法向量.又0220(4)00AF CB ⋅=⨯+⨯+-⨯=,AF ⊄平面CDE //AF ∴平面CDE . (4)分(2)设平面ADE 的一个法向量为1111(,,)n x y z = ,则110,0.AD n DE n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩AD BC F EP(2,0,0)AD =- ,(0,4,4)DE =- , ∴11120440x y z -=⎧⎨-=⎩, 取11z =,得1(0,1,1)n = . ………6分DC ⊥ 平面BCEF ,∴平面BCEF 一个法向量为(0,0,4)CD =,设平面ADE 与平面BCEF 所成锐二面角的大小为α,则11cos 2CD n CD n α⋅===⋅ . 因此,平面ADE 与平面BCEF. …………………9分 (3)根据(2)知平面ADE 一个法向量为1(0,1,1)n =,(2,2,0)EF =- ,1111cos ,2EF n EF n EF n ⋅∴<>===-⋅,………12分 设直线EF 与平面ADE 所成角为θ,则1cos sin ,EF n θ=<>=因此,直线EF 与平面ADE所成角的余弦值为2. ………………………12分 19.(理科 本题满分12分)解证:(Ⅰ)由题意得:212n n n a a a +=+,即 211(1)n n a a ++=+, 则{}1n a +是“平方递推数列”.……………………………………………2分对211(1)n n a a ++=+两边取对数得 1lg(1)2lg(1)n n a a ++=+,所以数列{}lg(1)n a +是以{}1lg(1)a +为首项,2为公比的等比数列.………4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知 111lg(1)lg(1)22n n n a a --+=+⋅= ……………………………5分1212lg lg(1)(1)(1)lg(1)lg(1)lg(1)n n n T a a a a a a =+++=++++++1(12)2112n n ⋅-==-- ……………………………………8分(Ⅲ)11lg 2112()lg(1)22n n n n n n T b a ---===-+ ………………………………9分 111122221212n n n S n n --=-=-+- ……………………………………10分 又4026n S >,即111224026,201422n n n n --+>+> …………………11分又1012n<<,所以min 2014n =. …………………………………12分 20.(本小题满分14分)解:(1)(法一) 点(2,2)P 在抛物线C 上, 1p ∴=. ……………2分 设与直线l 平行且与抛物线C 相切的直线l '方程为y x m =+,由2,2,y x m y x =+⎧⎨=⎩ 得22(22)0x m x m +-+=,22(22)448m m m ∆=--=- ,∴由0∆=,得12m =,则直线l '方程为12y x =+.两直线l 、l '间的距离即为抛物线C 上的点到直线l 的最短距离,∴4=,解2b =或1b =-(舍)l 的方程为2y x =+,抛物线C 的方程为22y x =. …………………………6分(法二) 点(2,2)P 在抛物线C 上, 1p ∴=,抛物线C 的方程为22y x =.……2分设2(,))2t M t t R ∈(为抛物线C 上的任意一点,点M 到直线l的距离为d =202t t b -+>,21)21]d t b ∴=-+-,t R ∈ ,d ∴4=,解得2b =.因此,直线l 的方程为2y x =+,抛物线C 的方程为22y x =.…………………6分 (2) 直线AB 的斜率存在,∴设直线AB 的方程为1(2)y k x -=-,即21y kx k =-+,由221,2,y kx k y x =-+⎧⎨=⎩ 得22420ky y k --+=,设点A 、B 的坐标分别为11(,)A x y 、22(,)B x y ,则122y y k +=,1224ky y k-=,11121112222222y y k y x y --===-+- ,2222k y =+, …………………………9分121212121222+82()82242242222()4324y y k k k k k y y y y y y k k⋅+++∴+=+===-++++++⋅+.…10分由21,2,y kx k y x =-+⎧⎨=+⎩ 得211M k x k +=-,411M k y k -=-,∴341221121321k k k k k k --+-==+--, …………12分 1232k k k ∴+=.因此,存在实数λ,使得123k k k λ+=成立,且2λ=.……………………14分21. (本小题满分14分)解:(1)2222229[1(1)2]9(1)()(1)(1)ax x ax ax f x ax ax ⋅+-⋅-'==++,…………2分 令()0f x '=,解得x a =±(负值舍去),由122a <<,解得144a <<.(ⅰ)当104a <≤时,由1[,2]2x ∈,得()0f x '≥,∴()f x 在1[,2]2上的最大值为18(2)41f a =+.…………3分 (ⅱ)当4a ≥时,由1[,2]2x ∈,得()0f x '≤,∴()f x 在1[,2]2上的最大值为118()24f a =+. ………4分 (ⅲ)当144a <<时,在12x a <<时,()0f x '>,在2x a <<时,()0f x '<, ∴()f x 在1[,2]2上的最大值为=2f a a (.…………………………………5分 (2)设切点为(,())t f t ,则()1,()2.f t f t t a '=-⎧⎨=-+⎩……………………………6分由()1f t '=-,有2229[1]1(1)at at -=-+,化简得2427100a t at -+=, 即22at =或25at =, ……………①由()2f t t a =-+,有2921ta t at=-+,…②由①、②解得2a =或4a =. …………8分 (3)当2a =时,29()12xf x x=+,由(2)的结论直线4y x =-为曲线()y f x =的切线, (2)2f = ,∴点(2,(2))f 在直线4y x =-上,根据图像分析,曲线()y f x =在直线4y x =-下方. …9分下面给出证明:当1[,2]2x ∈时,()4f x x ≤-.3222928104()(4)41212x x x x f x x x x x -+---=-+=++ 2221(2)12x x x --=+(),∴当1[,2]2x ∈时,()(4)0f x x --≤,即()4f x x ≤-.………………………11分 ∴12141214()()()414()f x f x f x x x x +++≤⨯-+++ ,121414x x x +++= , 1214()()()561442f x f x f x ∴+++≤-= . ∴要使不等式1214()()()f x f x f x λ+++≤ 恒成立,必须42λ≥.……………12分 又 当12141x x x ==== 时,满足条件121414x x x +++= ,且1214()()()42f x f x f x +++= , 因此,λ的最小值为42. …………………………………………………13分。