广东省“六校联盟”2016届高三数学第三次联考试题 理

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2016届“六校联盟”高三第三次联考理科数学试题第一部分 选择题(共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共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.已知集合(){}10,ln 1x M x R N x R y x x ⎧-⎫=∈≤=∈=-⎨⎬⎩⎭,则M N = ( ) A .∅ B. {}1x x ≥ C. {}1x x > D. {}10x x x ≥<或 2.已知两条直线,m n ,两个平面,αβ,给出下面四个命题:①//,m n m n αα⊥⇒⊥ ②//,,//m n m n αβαβ⊂⊂⇒ ③//,////m n m n αα⇒ ④//,//,m n m n αβαβ⊥⇒⊥其中正确命题的序号是( )A .①③B .①④C .②④D .②③ 3.下列四个条件中,p 是q 的必要不充分件的是( )A .:p a b >,22:q a b >B .:p a b >,:22a bq >C .:p 非零向量a 与b 夹角为锐角,:0q a b ⋅>D .2:0p ax bx c -+>,2:0c bq a x x -+>4.设函数()4ln ,03f x x x x =-->则函数()y f x =( )A .在区间1(,1),(1,)e e 内均有零点.B .在区间1(,1),(1,)e e 内均无零点.C .在区间1(,1)e 内有零点,在区间(1,)e 内无零点 .D .在区间1(,1)e内无零点,在区间(1,)e 内有零点.5.要得到函数2y x =的图象,只需将函数)4y x π=+的图象上所有的点的( )A .横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),再向左平行移动8π个单位长度;B .横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),再向右平行移动4π个单位长度;C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动4π个单位长度; D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动8π个单位长度.6.已知{}n a 是等比数列,251,42a a ==,则13221++++n n a a a a a a = ( ) A .()1218n - B .()12124n + C. ()14124n - D. ()14216n -7.如果点P 在平面区域2202030x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩上,点Q 在曲线22(2)1x y ++=上,那么PQ 的最小值为( )A1- B.1 C .2 D1 8.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x ≤时()21x m f x -+=-(m R ∈),记()()42log 5,(log 3),a f b f c f m === ,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b a c << C .c a b << D .c b a <<9.在ABC △中,已知D 是AB 边上一点,若AD DB λ= ,()1,3CD CA CB R μλμ=+∈,则λ=( )A .2-B .1-C .1 D .2 10.已知函数()()()12121f x f x xf x dx '=++⎰在区间(),12a a -上单调递增,则实数a 的取值范围是( )A. 11,43⎛⎫⎪⎝⎭ B. 11,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C. 1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ D.1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭11.一个正三棱锥的四个顶点都在直径为2的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是( )A..433 C . 43 D . 3312.已知定义在(0,)+∞上的连续函数()y f x =满足:()()xx f x f xx e'-=且()()13,20f f =-=.则函数()y f x =( )A .有极小值,无极大值B .有极大值,无极小值C .既有极小值又有极大值D .既无极小值又无极大值第二部分 非选择题(共90分) 二、填空题: 本大题共4小题,每小题5分,满分20分13.在ABC ∆中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知223a c b -=,且sin cos 2cos sin ,A C A C = 则b = .14.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()21n n S a n N *=-∈,则数列{}n na 项和n T = .15.已知某个几何体的三视图如下图所示,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的表面积是 2cm .正视图侧视图俯视图16. 若不等式()1na -⋅<()1911n n n +⋅-++对任意n N +∈恒成立,则实数a 的取值范围是.三、 解答题:包括必做题和选做题,第17题到第21题为必做题,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. (本小题满分12分)已知函数()cos(2)2sin()sin()344f x x x x πππ=-+-+. (1)求函数()f x 的最小正周期和图象的对称轴方程; (2)求函数()f x 在区间[,]62ππ-上的最值.18.(本小题满分12分)等差数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和为n S ,2375a S =且1413,,a a a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)若数列{}n a 为递增数列,求证:13≤11S +21S +……+nS 1<43.19.(本小题满分12分)如图,在三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,底面ABC 是直角三角形,4PA AB BC ===,O 是棱AC 的中点,G 是AOB ∆的重心,D 是PA 的中点. (1)求证:BC ⊥平面PAB ; (2)求证:DG PBC ∥平面; (3)求二面角A PC B --的大小.20.(本小题满分12分)已知点P 是圆22:1O x y +=上任意一点,过点P 作PQ y ⊥轴于点Q ,延长QP 到点M ,使QP PM =.(1)求点M 的轨迹E 的方程;(2)过点(),0C m 作圆O 的切线l ,交(1)中曲线E 于,A B 两点,求AOB ∆面积的最大值.PO CDAG21.(本小题满分12分)已知函数()()()2ln 1f x x ax x a R =++-∈. (1)若12a =,求曲线()yf x =在点()()00f ,处的切线方程;(2)讨论函数()y f x =的单调性;(3)若存在[)00,x ∈+∞,使()0f x <成立,求实数a 的取值范围.请考生在第(22),(23),(24)三题中任选一题做答。

注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一个题目计分,做答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,已知圆O 是ABC ∆的外接圆,AB BC =,AD 是BC 边上的高,AE 是圆O 的直径.过点C 作圆O 的切线交BA 的延长线于点F .(1)求证:AC BC AD AE ⋅=⋅; (2)若2,AF CF ==,求AE 的长.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程.在平面直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为322x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ (t 为参数). 在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标中,圆C(1)写出直线l 的普通方程和圆C 的直角坐标方程; (2)设点P ,直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,求11PA PB+的值.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲.已知函数()f x =的定义域为R .(1)求实数m 的取值范围;(2)若实数m 的最大值为n ,正数,a b 满足8232n a b a b+=++,求43a b +的最小值.2016届“六校联盟”高三第三次联考理科数学试题参考答案及评分标准 一、选择题(共12小题,每题5分共60分)二、填空题 13.9; 14.()121n n -+; 15.6+.2114a -<<-.三、解答题17.解:(1)()cos(2)2sin()sin()344f x x x x πππ=-+-+ 1cos 22(sin cos )(sin cos )2x x x x x x =+-+ 221cos 22sin cos 22x x x x =++- 1cos 22cos 222x x x =+-sin(2)6x π=- ……3分2T 2ππ==周期∴ …………………………4分由2,62x k k Z πππ-=+∈得,,32k x k Z ππ=+∈ ∴对称轴方程为,32k x k Z ππ=+∈ …………………………6分(2)5[,],2[,]62666x x πππππ∈-∴-∈- ……………………7分 因为()sin(2)6f x x π=-在区间[,]63ππ-上单调递增,在区间[,]32ππ上单调递减 …9分所以 当3x π=时,max ()1f x = ………………………………10分又 11()()6222f f ππ-=-<= ,∴当6x π=-时,min 1()2f x =- ……12分18.解:(1)设数列{}n a 的公差为()0dd ≥,则有232113475a S a a a =⎧⎨=⎩即2221134375a a a a ⎧=⎨=⎩0,n a >∴ 2211345a a a a =⎧⎨=⎩ 即()()121115123a d a a d a d +=⎧⎪⎨+=+⎪⎩解得150a d =⎧⎨=⎩或132a d =⎧⎨=⎩ 5n a ∴=或21n a n =+…………………………5分(2) 数列{}n a 为递增数列,∴由(1)知21na n =+∴)2(22)1(3+=⋅-+=n n n n n S n,n ∈N* ∴)211(21)2(11+-=+=n n n n S n ,n ∈N*………………7分 ∴…………………………………………………………10分记1231111n n T S S S S =++++ 由10,n n N S *>∈ ,则n T 关于n 递增.11113n T T S ∴≥==综上可得:12311111334n S S S S ≤++++≤ ………………12分19.解(1)证明:PA ABC PA BCABC AB BC BC PABAB BC PA AB A ⊥⇒⊥⎫⎪∆⎫⎪⇒⊥⇒⊥⎬⎬=⎭⎪⎪=⎭平面为直角三角形平面 ……3分(2)证明:连结OG 并延长交AB 于点E ,连结DO ,DEG 是AOB ∆的重心,∴ OE 为AB 边上的中线, ∴E 为AB 边上的中点,又有D 为PA 边上的中点, ∴DE PB ∥, 同理可得DO PC ∥,且DE DO D =∴DOE PBC 平面∥平面, 又有DG DOE ⊂平面∴DG PBC ∥平面 ………………………………7分 (3)过点O 作OQ PC ⊥于点Q ,连结BQ ,AB BC =且O 是棱AC 的中点,∴BO AC ⊥ PA ⊥平面ABC , ∴平面PAC ⊥平面ABC又有平面PAC 平面ABC =AC ,且BO ABC ⊂平面,∴BO PAC ⊥平面,又有OQ PC ⊥, ∴由三垂线定理得BQ PC ⊥,OQB ∴∠为二面角A PC B --的平面角. ………………10分由已知得1OB ACOC =====PC==== PAC OQC∆∆∽,∴OQ PA OQ OCPC===1211111111111(1)()()2322422111131113[(1)()]()221242124n S S S n n n n n n +++=-+-++-+=+-+=-+<++++ D OACP B GE Q∴tan OB OQB OQ ∠==02OQB π≤∠≤ 3OQB π∴∠=即二面角A PC B --的大小为3π. ………………12分(注:其它解法酌情给分.)20.解:(1)设点(),M x y ,,QP PM =P ∴为QM 中点,又有PQ y ⊥轴,∴,2x P y ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 点P 是圆22:1O x y +=上的点,∴有2212x y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 即点M 的轨迹E 的方程为:2214x y +=. …………………………4分 (2)由题意可知直线l 不与y 轴垂直,故可设l :,x ty m t R =+∈,()11,A x y ,()22,B x y , l 与圆22:1O x y +=相切,1=即221m t =+ ① ……………………5分由2214x y x ty m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消x 并整理得:()2224240t y mty m +++-= ……6分 其中()()()()2222224441664480mt t m t m ∆=-+-=-+=>又有12221222444mt y y t m y y t ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩② ……………………………………7分∴AB ===将①②代入上式得AB ==,1m ≥ …………9分∴1111322AOBSAB m m∆=⋅==≤=+ (11)分 当且仅当3m m=即m =∴()max 1AOB S ∆= ……………………12分21.解:(1)当12a =时,()()()211ln 1,121f x x x x f x x x '=++-∴=+-+∴()()00,00,f f '==∴切点为()0,0,切线斜率()00k f '==,∴在点()()00f ,处切线方程为:0y = ……………………2分(2)由已知得()()221121,111ax a x f x ax x x x +-'=+-=>-++ 当0a ≤时,()1,10,22121110xx ax a a x >-∴+>∴+-=+-<-< ,∴(1,0)x ∈-时,()0f x '>,(0,)x ∈+∞时,()0f x '<,此时,()f x 在()1,0-上单调递增,在()0,+∞上单调递减. …………4分当0a>时,由()0f x '=得12120,2ax x a-==0,a > ∴2122a x a-=1112a =-+>- ………………5分若1,2a =则1202a a-=,∴()()2011x f x x x '=≥>-+ , 此时,()f x 在()1,-+∞上单调递增; …………………6分若10a <<,则12x x <,()f x ,()f x '的变化如下表此时()f x 在()11,x -和()2,x +∞上单调递增,在()12,x x 上单调递减. ……7分若1,2a >则12x x >,()f x ,()f x '的变化如下表此时()f x 在()21,x -和()1,x +∞上单调递增,在()21,x x 上单调递减 ……8分综上所述:当0a ≤时,()f x 在()1,0-上单调递增,在()0,+∞上单调递减;当102a <<时,()f x 在()1,0-和12,2a a -⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在120,2a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减; 当12a =时,()f x 在()1,-+∞上单调递增; 当12a >时,()f x 在121,2a a -⎛⎫- ⎪⎝⎭和()0,+∞上单调递增,在12,02a a-⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减;…9分(3)“存在[)00,x ∈+∞,使()0f x <成立”的非命题为“对任意[)0,x ∈+∞,都有()0f x ≥成立”由(2)得,当12a ≥时,()f x 在[)0,+∞上单调递增,当12a <时,一定存在区间()[)()0,0,0m m ⊆+∞>,有()f x 在()0,m 上单调递减 又有()00f =∴当且仅当对12a ≥时,“任意[)0,x ∈+∞,都有()()00f x f ≥=成立”即若对任意[)0,x ∈+∞,都有()0f x ≥成立,则实数a 的取值范围是12a ≥∴若存在[)00,x ∈+∞,使()0f x <成立,实数a 的取值范围是12a <…………12分22.解:(1)证明:连结BE ,由题意知ABE ∆为直角三角形. 因为90ABE ADC ∠=∠=0,AEB ACB ∠=∠,ABE ∆∽ADC ∆,所以AB AEAD AC=,即AB AC AD AE ⋅=⋅. 又AB BC =,所以AC BC AD AE ⋅=⋅. ……… 5分(2)因为FC 是圆O 的切线,所以2FC FA FB =⋅,又22,2==CF AF ,所以2,4=-==AF BF AB BF ,因为ACF FBC ∠=∠,又CFB AFC ∠=∠,所以AFC ∆∽CFB ∆.所以AF ACFC BC =,得2AF BC AC BC AB⋅====cos sin sin ,ACD ACD AEB ∠=∴∠==∠由余弦定理得7144sin =∠=∴AEB AB AE……… 10分 23.解:(1)由3x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪得直线l ……… 2分C 即5. ……… 5分 (2) 把直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得,故可设12,t t 是上述方程的两实数根,……………………7分两点对应的参数分别为12,t t所以1212121111+=t t PA PB t t t t ++==………… 10分 24.解:(1)因为函数()f x 的定义域为R . 所以|2||6|x x m ++-≥恒成立;设()|2||6|g x x x =++-,则min ()g x m ≥. 又|2||6||(2)(6)|8x x x x ++-≥++-=, 当且仅当26x -≤≤时,min ()8g x =所以8m ≤. ……… 5分 (2)有(1)可知,8n =,∴82832a b a b+=++, 即41432a b a b+=++,有由于,a b 均为正数,所以 ()14143(43)()432141[(3)(2)]()432421319[5](54)43244a b a b a b a b a b a b a b a ba b a b a b a b +=⋅+⋅+++=⋅+++⋅+++++=⋅++≥+=++ ……… 8分当且()223a b a b +=+,即9320a b ==时,上式等号成立. ……… 9分 所以43a b +的最小值是94. ……… 10分。