黑龙江省大庆市2015届高三第一次教学质量检测数学(理)试题

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大庆市高三年级第一次教学质量检测试题理科数学2014.9命题组成员: 注意事项:1. 本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上.2. 回答第I 卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号. 写在本试卷上无效.3. 回答第II 卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第I 卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5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)集合{4,5,3}M m =-,{9,3}N =-,若M N ⋂≠∅,则实数m 的值为(A )3或3- (B )3 (C )3或1- (D )1- (2)若复数(1)(2)bi i ++是纯虚数(i 是虚数单位,b 是实数),则b =(A )2 (B )2- (C )12 (D )12- (3)设等比数列{}n a 中,前n 项和为n S ,已知7863==S S ,,则=++987a a a(A )81 (B )81- (C )857 (D )855(4)函数ln ||||x x y x =的图象可能是(A ) (B ) (C ) (D )(5)三个学校分别有1名、2名、3名学生获奖,这6名学生要排成一排合影,则同校学生都排在一起的概率是(A )130 (B )115 (C )110(D )15(6)执行如右图所示的程序框图.若输出的结果为2,则输入的正整数a 的可能取值的集合是(A ){}1,2,3,4,5 (B ) {}1,2,3,4,5,6 (C ) {}2,3,4,5 (D ){}2,3,4,5,6(7)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为(A(B (C (D(8)已知两个平面垂直,下列命题中:①一个平面内已知直线必垂直于另一个平面内的任意一条直线; ②一个平面内已知直线必垂直于另一个平面内的无数条直线; ③一个平面内的任意一条直线必垂直于另一个平面;④过一个平面内任意一点作交线的垂线,则此垂线必垂直于另一个平面. 其中正确命题的个数有(A )1 (B )2 (C )3 (D )4(9)已知函数()sin()(0,0)f x A x A ωϕω=+>>的图象与直线(0)y b b A =<<的三个相邻交点的横坐标分别是2,4,8,则()f x 的单调递增区间是 (A )[6,63],k k k Z ππ+∈ (B )[63,6],k k k Z -∈(C )[6,63],k k k Z +∈ (D )无法确定俯视图(10)命题2:,10p x R ax ax ∀∈++≥,若p ⌝是真命题,则实数a 的取值范围是(A )(0,4] (B )[0,4](C )(,0][4,)-∞⋃+∞ (D )(,0)(4,)-∞⋃+∞(11)过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于A B 、两点,点O 是坐标原点,若||5AF =,则AOB ∆的面积为(A )5 (B )52 (C )32(D )178(12)已知函数()21,0log ,0kx x f x x x + ≤⎧=⎨>⎩ ,下列是关于函数()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数的4个判断:① 当0k >时,有3个零点;② 当0k <时,有2个零点; ③ 当0k >时,有4个零点; ④ 当0k <时,有1个零点;则正确的判断是(A ) ①④ (B )②③ (C )①② (D )③④第II 卷二.填空题:本大题共4小题,每小题5分. (13)由曲线2,x y x y ==所围成图形的面积是____________.(14)已知向量,a b 夹角为45︒,且1,210a a b =+=,则b =____________.(15)若双曲线2221(0)y x b b-=>的一条渐近线与圆22(2)1x y +-=至多有一个公共点,则双曲线离心率的取值范围是_____________.(16)设,x y 满足约束条件32000,0x y x y x y --≤⎧⎪-≥⎨⎪≥≥⎩,若目标函数()20,0z ax by a b =+>>的最大值为1,则22114a b +的最小值为____________. 三. 解答题: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)在ABC ∆中,,,a b c分别是角,,A B C 的对边. 已知a =,π3A =.(Ⅰ)若b =C 的大小; (Ⅱ)若2c =,求边b 的长.(18)(本小题满分12分)已知各项均为正数的等比数列{}n a ,首项112a =,前n 项和为n S ,且335544,,S a S a S a +++成等差数列. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}n na 的前n 项和n T .(19)(本小题满分12分)如图,在四棱锥P ABCD -中,ABCD 为平行四边形,且BC ⊥ 平面PAB ,PA AB ⊥,M 为PB 的中点,2PA AD ==.(Ⅰ)求证:PD ∥平面AMC ;(Ⅱ)若1AB =,求二面角B AC M --的余弦值.(20)(本小题满分12分)某市为了解今年高中毕业生的体能状况,从本市某校高中毕业班中抽取一个班进行铅球测试,成绩在8.0米(精确到0.1米)以上的为合格. 把所得数据进行整理后,分成6组画出频率分布直方图的一部分(如图),已知从左到右前5个小组的频率分别为0.04,0.10,0.14,0.28,0.30 ,第6小组的频数是7 . (Ⅰ)求这次铅球测试成绩合格的人数;(Ⅱ)用此次测试结果估计全市毕业生的情况. 若从今年的高中毕业生中随机抽取两名,记X 表示两人中成绩不合格...的人数,求X 的分布列及数学期望; (III )经过多次测试后,甲成绩在8~10米之间,乙成绩在9.5~10.5米之间,现甲、乙各投掷一次,求甲比乙投掷远的概率.(21)(本小题满分12分)已知21()ln(1)2f x ax x x =-+-+,其中0a >. (Ⅰ)求()f x 的单调递减区间;(Ⅱ)若()f x 在[0,)+∞上的最大值是0,求a 的取值范围.(22)(本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线06=+-y x 相切. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设(4,0),,P A B 是椭圆C 上关于x 轴对称的任意两个不同的点,连结PB交椭圆C 于另一点E ,证明:直线AE 与x 轴相交于定点Q ;(III )在 (Ⅱ)的条件下,过点Q 的直线与椭圆C 交于,M N 两点,求OM ON ⋅的取值范围.数学答案(理科)13.1314.. (12], 16. 8 三.解答题(本题共6大题,共70分) 17(本小题满分10分)解:(I )由正弦定理sin sin a b A B = = ,解得sin B =,……2分 由于B 为三角形内角,b a < ,则4B π=, ……4分所以53412C ππππ=--=, ………5分 (II )依题意,222cos 2b c a A bc+-= ,即2141224b b +-=,整理得2280b b --= 7分又0b > ,所以4b =. ………10分另解:由于sin sin a c A C = ,2sin C=,解得1sin 2C = , ………7分 由于a c > ,所以6C π=, ………8分由3A π=,所以2B π=.由勾股定理222b c a =+ ,解得4b =. ………10分 18.(本小题满分12分)解:(I )设等比数列{}n a 的公比为(0)q q >,由题意知10a >,且112n n a q -=⋅, 又因为33a S +、55a S +、44a S +成等差数列,所以)()()(2443355a S a S a S +++=+, ………2分 即)2()2()2(2432132154321a a a a a a a a a a a a ++++++=++++,化简得354a a =,从而142=q ,解得21±=q ,又0q >,故21=q , …………4分 12n n a =. …………6分 (II )由(I )知,2n n nna =,则231123122222n n n n nT --=+++++ , ①234111*********n n n n nT +-=+++++ , ② …………8分①-②得:23111111112222222n n n n nT -+=+++++-1111(1)222112212n n n n n ++-+=-=--, 所以222n n n T +=-. …………12分19.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)证明:连接BD ,设BD 与AC 相交于点O ,连接OM , 因为四边形ABCD 为平行四边形,所以点O 为BD 的中点, 又因为M 为PB 的中点,所以OM 为PBD ∆的中位线,所以OM ∥PD , ………3分 又因为OM ⊂平面AMC ,PD ⊄平面AMC ,所以PD ∥平面AMC . …………6分(Ⅱ)因为BC ⊥平面PAB ,AD ∥BC ,所以AD ⊥平面PAB , 又因为PA AB ⊥,所以,,AB AD AP 两两垂直,故可以建立空间直角坐标系A xyz -(如图所示), ………8分 则()0,0,0A ,()1,0,0B ,()0,2,0D ,()1,2,0C ,()0,0,2P ,1,0,12M ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以()1,0,0AB =,()1,2,0AC =,1,0,12AM ⎛⎫= ⎪⎝⎭,因为PA ⊥平面ABCD ,故平面ABC 的一个法向量为()0,0,2AP =,设平面AMC 的法向量为()111,,n x y z =,则00n AC n AM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即11112002x y x z +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,令11z =,则112,1x y =-=,可取()2,1,1n =-, …………10分 从而cos ,62AP n AP n AP n⋅<>===⋅⨯, 故所求二面角B AC M --的余弦值为6…………12分 20.(本小题满分12分)解:(I)第6小组的频率为1-(0.04+0.10+0.14+0.28+0.30)=0.14,∴此次测试总人数为7500.14=(人). ∴第4、5、6组成绩均合格,人数为(0.28+0.30+0.14)×50=36(人) .……………4分 (II)X =0,1,2,此次测试中成绩不合格的概率为1475025=,∴X ~7(2,)25B . 218324(0)()25625P X ===,12718252(1)()()2525625P X C ===, 2749(2)()25625P X ===. 所求分布列为………6分714()22525E X =⨯=…………8分 (III)设甲、乙各投掷一次的成绩分别为x 、y 米,则基本事件满足的区域为8109.510.5x y ⎧⎨⎩≤≤≤≤, 事件A “甲比乙投掷远的概率”满足的区域为x y >,如图所示.∴由几何概型1111222()1216P A ⨯⨯==⨯.则甲比乙投掷远的概率是116. ………12分 21.(本小题满分12分) 解: (Ⅰ)函数21()ln(1)2f x ax x x =-+-+()0a >的定义域为()1,-+∞, ()211'()111ax a x f x ax x x --=-+-=-++11a ax x a x -⎛⎫- ⎪⎝⎭=-+令()0f x '= 得12110,1a x x a a-===-, ①当01a <<时,12x x < ,()f x 与()f x '的变化情况如下表所以()f x 的单调递减区间是(1,0)-,(1,)a-+∞;…………2分 ②当1a =时, 120x x ==,2'()01x f x x =-≤+, 故()f x 的单调递减区间是(1,)-+∞ ; ………4分 ③当1a >时,210x -<< ,()f x 与()f x '的变化情况如下表所以()f x 的单调递增减区间是(1,1)a--,(0,)+∞ . 综上,当01a <<时,()f x 的单调递增减区间是(1,0)-,1(1,)a-+∞ ;当1a >时,()f x 的单调递增减区间是1(1,1)a--,(0,)+∞ ;当1a =时,()f x 的单调递增减区间是(1,)-+∞. …6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)可知① 当01a <<时,()f x 在(0,)+∞的最大值是1(1)f a-但1(1)(0)0f f a->=,所以01a <<不合题意; …9分 ②当1a ≥时,()f x 在(0,)+∞上单调递减,()(0)f x f ≤,可得()f x 在[0,)+∞上的最大值为(0)0f =,符合题意. ()f x ∴在[0,)+∞上的最大值为0时,a 的取值范围是{}1a a ≥. …12分22.(本小题满分12分)解:(I )由题意知,21==a c e 2222222214,.43c a b e a b a a -====所以即 而以原点为圆心,椭圆短半轴为半径的圆的方程为222x y b +=,故由题意可知224, 3.b a b ====所以 故椭圆C 的方程为.13422=+y x ……3分 (II )由题意知直线PB 的斜率存在,设直线PB 的方程为).4(-=x k y由.0126432)34(.134),4(222222=-+-+⎪⎩⎪⎨⎧=+-=k x k x k y x x k y 得 ……① …… 4分 设点1122(,),(,)B x y E x y ,则11(,)A x y -,直线AE 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--, 令0y =得,221221().y x x x x y y -=-+ 将)4(),4(2211-=-=x k y x k y 代入整理得, 得.8)(42212121-++-=x x x x x x x ② ……………………5分 由①得341264,343222212221+-=+=+k k x x k k x x , 代入②整得,得.1=x所以直线AE 与x 轴相交于定点Q (1,0) ……7分 (III )①当过点Q 的直线MN 的斜率不存在时,其方程为1x =, 解得33(1,),(1,)22M N -,此时54OM ON ⋅=-; …8分 ② 当过点Q 的直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为(1)y m x =-,且(,),(,)M M N N M x y N x y 在椭圆C 上, 由22(1)143y m x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得 2222(43)84120m x m x m +-+-=, 计算得,0∆>,所以22228412,,4343M N M N m m x x x x m m -+=⋅=++229,43M N m y y m ⋅=-+ 则M N M N OM ON x x y y ⋅=+222512533.4344(43)m m m +=-=--++ ……………………10分 因为20m ≥,所以21133044(43)m -≤-<+, 253354,44(43)4m -≤--<-+ 544OM ON -≤⋅<-.所以OM ON ⋅的取值范围是5[4,]4--. ……12分。