最新江西省南昌市2015届高三第二次模拟考试数学理科试题有答案(扫描版
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2015 年 高 三 测 试 卷数学(理科)参考答案及评分标准一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案DDBCAACCBBAD二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.2 14.13π 15.13 16.2212x y -= 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.解:(Ⅰ)由点,C B 的坐标可以得到34AOC π∠=,23AOB π∠=,…………………2分 所以cos cos()COB AOC AOB ∠=∠+∠2123()2222=-⨯--⨯624-=-;……6分 (Ⅱ)因为3,c =23AOB π∠=,所以3C π=,所以32sin sin 32a b A B ===,………8分所以22sin 2sin()3a b A A π+=+-2sin()6A π=+,2(0)3A π<<,……………………11分 所以当3A π=时,a b +最大,最大值是23.………………………………………………12分18.解:(Ⅰ)该校运动会开幕日共有13种选择,其中运动会期间至少两天空气质量优良的选择有:1日,2日,3日,5日,9日,10日,12日,所以运动会期间至少两天空气质量优良的概率是2713P =.…………………………………6分(Ⅱ)随机变量ξ所有可能取值有:0,1,2,3;………………………………………………7分(0)P ξ==113,(1)P ξ==613,(2)P ξ==613,(3)P ξ==113,……………………9分所以随机变量ξ的分布列是:ξ0 1 23P113 613 613 113随机变量ξ的数学期望是1661012313131313E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=2113.……………………12分 19.(Ⅰ)证明:在梯形ABCD 中,因为2AD DC CB ===,4AB =,4212cos 22CBA -∠==,所以60,ABC ∠=︒由余弦定理求得23AC =,从而90ACB ∠=︒即BC AC ⊥,又因为平面AEFC ⊥平面ABCD ,所以BC ⊥平面AEFC ,所以BC AG ⊥,………………………………………3分 在矩形AEFC 中,tan 1AE AGE EG ∠==,4AGE π∴∠=, tan 1CF CGF GF ∠==,4CGF π∠=,所以2CGF AGE π∠+∠=,即AG CG ⊥,所以AG ⊥平面BCG ;……………………………………………………………………………6分(Ⅱ)FC AC ⊥,平面AEFC ⊥平面ABCD ,所以FC ⊥平面ABCD , 以点C 为原点,,,CA CB CF 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系, 则()(0,0,0),(23,0,0),(0,2,0),3,1,0)C A B D-,(3,0,3)G ,…………………………8分平面BCG 的法向量(3,0,3)GA =-,设平面GCD 的法向量(,,)n x y z =,则0n CG n CD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,从而030x z x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩,令1x =则(1,3,1)n =-,…………………………………………………………………………10分 所以2310cos ,533131n GA <>==+++,…………………………………………………11分 而二面角D —GCB 为钝角, 故所求二面角的余弦值为105-.………………………………………………………………12分 20.解:(Ⅰ)当l 垂直于OD 时||AB 最小,因为913||142OD =+=,所以2133()242r =+=,…………………………………2分因为圆1C 222:(0)x y r r +=>的一条直径是椭圆2C 的长轴,所以2a =,又点D 在椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>上,所以2914134b b+=⇒=, 所以圆1C 的方程为224x y +=,椭圆2C 的方程为22143x y +=;………………………5分 (Ⅱ)椭圆2C 的右焦点F 的坐标是(1,0),当直线m 垂直于x 轴时,||23PQ =, ||4MN =,四边形PMQN 的面积43S =,当直线m 垂直于y 轴时,||4PQ =,||3MN =,四边形PMQN 的面积6S =,…………6分ABCDE FG xyz……………………10分当直线m 不垂直于坐标轴时,设n 的方程为(1)y k x =-(0)k ≠,此时直线m 的方程为1(1)y x k=--, 圆心O 到直线m 的距离为:211d k =+,所以222243||221k PQ r d k +=-=+,…………8分 将直线n 的方程代入椭圆2C 的方程得到:()22224384120k x k x k +-+-=,2222228412||(1)[()4]4343k k MN k k k -=+-⨯++,所以:四边形PMQN 的面积422164||||1648243k S PQ MN k k =⋅=-++ 222481484313434k k k--=+=+++(6,43)∈,综上:四边形PMQN 的面积的取值范围是[6,43].…………………………………………12分21.解:(Ⅰ)21221'()22x ax f x x a x x-+=+-=(0)x >,记2()221g x x ax =-+………1分 (一)当0a ≤时,因为0x >,所以()10g x >>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;……2分(二)当02a <≤时,因为24(2)0a =-≤△,所以()0g x ≥,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;…………………………………………………………………………………………………3分(三)当2a >时,由0()0x g x >⎧⎨>⎩,解得2222(,)22a a a a x --+-∈,所以函数()f x 在区间2222(,)22a a a a --+-上单调递减,在区间2222(0,),(,)22a a a a --+-+∞上单调递增.…………………………5分(Ⅱ)由(1)知道当(1,2)a ∈时,函数()f x 在区间(0,1]上单调递增, 所以(0,1]x ∈时,函数()f x 的最大值是(1)22f a =-,对任意的(1,2)a ∈,都存在0(0,1]x ∈使得不等式20()ln ()f x a m a a +>-成立,等价于对任意的(1,2)a ∈,不等式222ln ()a a m a a -+>-都成立,……………………………………6分即对任意的(1,2)a ∈,不等式2ln (2)20a ma m a +-++>都成立, 记2()ln (2)2h a a ma m a =+-++,则(1)0h =,1(21)(1)'()2(2)a ma h a ma m a a --=+-+=,因为(1,2)a ∈,所以210a a->, 当1m ≥时,对任意(1,2)a ∈,10ma ->,所以'()0h a >,即()h a 在区间(1,2)上单调递增,()(1)0h a h >=成立;…………………………………………………………………………9分 当1m <时,存在0(1,2)a ∈使得当0(1,)a a ∈时,10ma -<,'()0h a <,()h a 单调递减,从而()(1)0h a h <=,所以(1,2)a ∈时,()0h a >不能恒成立.综上:实数m 的取值范围是[1,)+∞.……………………………………………………………12分 22.解:AF 是圆的切线,且18,15AF BC ==,∴由切割线定理得到2218(15)12AF FB FC FB FB FB =⋅⇒=⋅+⇒=,…………………3分 ,AB AD ABD ADB =∴∠=∠,则,//FAB ABD AF BD ∠=∠∴,…………………………………………………………………6分 又//AD FC ,∴四边形ADBF 为平行四边形.12,,18AD FB ACF ADB F AC AF ==∠=∠=∠∴==,//,18AE ADAD FC AE BC∴=-,解得8AE =。
………………………………………………10分23.解:(Ⅰ)圆O 的参数方程可以化为:12cos 2212sin 22x y αα⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 所以圆O 的直角坐标方程是22111()()222x y -+-=, ………………………………………2分直线l 的极坐标方程可以化为:222sin cos 222ρθρθ-=, 所以直线l 的直角坐标方程为:10x y -+=;…………………………………………………5分(Ⅱ)由22010x y x y x y ⎧+--=⎨-+=⎩,得01x y =⎧⎨=⎩.………………………………………………………8分故直线l 与圆O 公共点为(0,1),该点的一个极坐标为(1,)2π.………………………………10分24.解:(Ⅰ)不等式()0f x >等价于|21||3|x x +>-,两边平方得:2244169x x x x ++>-+,即:231080x x +->,……………………………………………………………………………2分解得4x <-或23x >,所以原不等式的解集是:{|4x x <-或2}3x >;……………………5分(Ⅱ)不等式3|3|()a x f x --<等价于|21|2|3|a x x <++-,因为|21|2|3||(21)2(3)|7x x x x ++-≥+--=…………………………………………………9分 所以a 的取值范围(,7)-∞。
………………………………………………………………………10分。