2013届绵阳二诊数学(理)
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绵阳高2014届第二次诊断性考试数 学(理科)第Ⅰ卷(选择题,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+y -1=0的倾斜角是A .30°B .60°C .120°D .150°2.计算:1+i+i 2+i 3+…+i 100(i 为虚数单位)的结果是A .0B .1C .iD .i+1 3.已知a 、b ∈R ,那么“ab <0”是“方程ax 2+by 2=1表示双曲线”的A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.为了得到函数3sin(2)5y x π=+的图象,只需把函数3sin()5y x π=+图象上所有点的A .横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变 B .横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 C .纵坐标缩短到原来的12倍,横坐标不变 D .纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变 5.一个正三棱柱(底面为正三角形的直棱柱)的三视图如右图所示,则这个正三棱柱的体积为 AB.C.D.6.若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是A .(0,21)B .(21,1) C .(0,1)D .(0,1)∪(1,+∞)7.现有1位老师、2位男学生、3位女学生共6人站成一排照相,若男学生站两端,3位女学生中有且只有两位相邻,则不同排法的种数是 A .12种B .24种C .36种D .72种8.已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的半焦距为c (c >0),左焦点为F ,右顶点为A,抛物线正视图侧视图俯视图215()8y a c x =+与椭圆交于B 、C 两点,若四边形ABFC 是菱形,则椭圆的离心率是 A .815B .415C .23D .129.已知关于x 的一元二次方程x 2-2x +b -a +3=0,其中a 、b 为常数,点(a ,b )是区域Ω:0404a b ≤≤⎧⎨≤≤⎩,内的随机点.设该方程的两个实数根分别为x 1、x 2,则x 1、x 2满足0≤x 1≤1≤x 2的概率是 A .332B .316C .532D .91610.一只小球放入一长方体容器内,且与共点的三个面相接触.若小球上一点到这三个面的距离分别为4、5、5,则这只小球的半径是 A .3或8B .8或11C .5或8D .3或11第Ⅱ卷 (非选择题,共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.《人再囧途之泰囧》首映结束,为了了解观众对该片的看法,决定从500名观众中抽取10%进行问卷调查,在这500名观众中男观众占40%,若按性别用分层抽样的方法抽取采访对象,则抽取的女观众人数为 人. 12.右图表示的程序所输出的结果是.13.51(21)(1)x x+-的展开式的常数项是__________.(填写具体数字)14.我们把离心率之差的绝对值小于12的两条双曲线称为“相近双曲线”.已知双曲线221412x y -=与双曲线221x y m n-=是“相近双曲线”,则nm的取值范围是 . 15.已知函数()f x ,若对给定的三角形ABC ,它的三边的长a 、b 、c 均在函数()f x 的定义域内,都有()f a 、()f b 、()f c 也为某三角形的三边的长,则称()f x 是△ABC 的“三角形函数”.下面给出四个命题:①函数1()((0))f x x ∈+∞,是任意三角形的“三角形函数”; ②若定义在(0)+∞,上的周期函数2()f x 的值域也是(0)+∞,,则2()f x 是任意三角形的“三角形函数”;③若函数33()3f x x x m =-+在区间2433(,)上是某三角形的“三角形函数”,则m 的取值范围是62+27∞(,); ④若a 、b 、c 是锐角△ABC 的三边长,且a 、b 、c ∈N +,则24()+ln (0)f x x x x =>是△ABC 的“三角形函数”.以上命题正确的有 .(写出所有正确命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(sin x +cos x )2-2sin 2x .(Ⅰ)求f (x )的单调递减区间;(Ⅱ)A 、B 、C 是△ABC 的三内角,其对应的三边分别为a 、b 、c.若()8A f =,AB AC ⋅=12,a =b <c ,求b 、c 的长.17.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是正方形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,PD =DC ,点E 是PC 的中点,作EF ⊥PB 交PB 于F . (Ⅰ)求证:P A ∥平面EDB ; (Ⅱ)求证:PB ⊥平面EFD ; (Ⅲ)求二面角C -PB -D 的大小.18.(本小题满分12分)甲、乙两位同学练习三分球定点投篮,规定投中得三分,未投中得零分,甲每次投中的概率为13,乙每次投中的概率为14. (Ⅰ)求甲投篮三次恰好得三分的概率;(Ⅱ)假设甲投了一次篮,乙投了两次篮,设X 是甲这次投篮得分减去乙这两次投篮得分总和的差,求随机变量X 的分布列.D AB CPF E19.(本小题满分12分)已知各项均不为零的数列{a n }的首项134a =,2a n +1a n =ka n -a n +1(n ∈N +,k 是不等于1的正常数). (Ⅰ)试问数列12{}1n a k --是否成等比数列,请说明理由; (Ⅱ)当k =3时,比较a n 与3435n n ++的大小,请写出推理过程.20.(本小题满分13分)动点M (x ,y )与定点F (1,0)的距离和它到直线l :x =4的距离之比是常数12,O 为坐标原点. (Ⅰ)求动点M 的轨迹E 的方程,并说明轨迹E 是什么图形?(Ⅱ)已知圆C 的圆心在原点,是否存在圆C 的切线m ,使得m 与圆C 相切于点P ,与轨迹E 交于A 、B 两点,且使等式2AP PB OP ⋅=成立?若存在,求出m 的方程;若不存在,请说明理由.21.(本小题满分14分)已知函数f (x )=x ln x (x ∈(0,+∞)).(Ⅰ)求(+1)()+1f xg x x x =-(x ∈(-1,+∞))的单调区间与极大值; (Ⅱ)任取两个不等的正数x 1、x 2,且x 1<x 2,若存在x 0>0使21021()()()f x f x f x x x -'=-成立,求证:x 1<x 0<x 2;(Ⅲ)已知数列{a n }满足a 1=1,1211(1)2n n n a a n+=++(n ∈N +),求证:114n a e <(e 为自然对数的底数).绵阳市高中2010级第二次诊断性考试数学(理)参考解答及评分标准一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.CBCAA BBDAD二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.30 12.30 13.-9 14.44[]215,∪521[]44,15.①④三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.解:(Ⅰ)f (x )=1+sin2x -1+cos2xx+4π),∴ 当22k ππ+≤2x+4π≤322k ππ+时,f (x )单调递减, 解得8k ππ+≤x ≤58k ππ+, 即f (x )的单调递减区间为[8k ππ+,58k ππ+](k ∈Z ). ……………………6分 (Ⅱ)f (8A4A +4πsin(4A +4π∴4A +4π=3π或23π,即A=3π或53π(舍).由AB AC ⋅=c ·b ·cos A =12,cos A =12,得bc =24.① 又cos A=222122b c a a bc +-==,b 2+c 2=52.∵ b 2+c 2+2bc =(b+c )2 =100,b >0,c >0, ∴ b+c=10,②联立①②,且b <c ,解得b =4,c =6. ………12分17.解:如图所示建立空间直角坐标系,设DC =1.(Ⅰ)连结AC ,交BD 于G ,连结EG .依题意得A (1,0,0),P (0,0,1),E (0,12,12).∵ 底面ABCD 是正方形,所以G 是此正方形的中心, 故点G 的坐标为(12,12,0), 且11(101)(0)22PA EG =-=-,,,,,.∴ 2=,这表明P A //EG .而EG ⊂平面EDB 且P A ⊄平面EDB , ∴ P A //平面EDB . ……………………………………………………………4分 (Ⅱ)依题意得B (1,1,0),PB =(1,1,-1).又11(0)22DE =,,, 故110022PB DE ⋅=+-=.∴DE PB ⊥.由已知PB EF ⊥,且E DE EF = ,∴ ⊥PB 平面EFD .…………………………………………………………8分(Ⅲ)由(Ⅱ)知PB EF ⊥,PB DF ⊥,故EFD ∠是所求二面角的平面角. 设点F 的坐标为(x 0,y 0,z 0),PF kPB =,则(x 0,y 0,z 0-1)=k (1,1,-1),从而x 0=k ,y 0=k ,z 0=1-k , ∵ PB FD ⋅=0,所以(1,1,-1)·(k ,k ,1-k )=0,解得13k =, ∴ 点F 的坐标为112()333,,,且111()366FE =--,,,112()333FD =---,,∴ 1cos 2||||FE FD EFD FE FD ⋅∠==,得3π=∠EFD .∴ 二面角C -PB -D 的大小为3π.…………………………………………12分18.解:(Ⅰ)甲投篮三次恰好得三分即1次投中2次不中,∵ 甲投篮三次中的次数x ~B (3,13), ∴ P (x =1)=123114(1)339C ⋅⋅-=, 甲投篮三次恰好得三分的概率为49.…………………………………………4分 (Ⅱ)设甲投中的次数为m ,乙投中的次数为n , ①当m =0,n =2时,X =-6,∴ P (X =-6)=222211()3424C ⋅⋅=. ②当m =1,n =2或m =0,n =1时,X =-3, ∴ P (X =-3)=2121121313()3434448C ⋅+⋅⋅⋅=. ③当m =1,n =1或m =0,n =0时,X =0,∴ P (X =0)=10222113231()344342C C ⋅⋅⋅+⋅⋅=. ④当m =1,n =0时,X =3,∴ P (X =3)=022139()3448C ⋅⋅=. ∴X 的分布列为…………………………………12分19.解:(Ⅰ)由 2a n +1a n =ka n -a n +1,可得11n a +=12n nka a +, ∴11n a +21k --=12n nka a +21k --=112()1n k a k --,首项为11242131a k k -=---. 若42031k -=-,即k=52时,数列12{}1n a k --为零数列,不成等比数列. 若42031k -≠-,即k>0,k ≠1且k ≠52时, 数列12{}1n a k --是以4231k --为首项,1k为公比的等比数列. ∴ 综上所述,当k=52时,数列12{1n a k --不成等比数列;当k>0,k ≠1且k ≠52时,数列12{}1n a k --是等比数列.……………………………………6分 (Ⅱ)当k =3时,数列1{1}n a -是以13为首项,13为公比的等比数列. ∴ 111()3n n a -=,即a n =331nn +=1-131n +, ∴ a n -3435n n ++=1-131n +-(1-135n +)=135n +-131n +=334(35)(31)n nn n --++, 令F (x ) =3x -3x -4(x ≥1),则()F x '=3x ln3-3≥(1)F '>0,∴ F (x )在[1)+∞,上是增函数. 而F (1)=-4<0,F (2)=-1<0,F (3)=14>0, ∴ ①当n =1和n =2时, a n <3435n n ++; ②当n ≥3时,3n +1>3n +5,即135n +>131n +,此时a n >3435n n ++. ∴ 综上所述,当n =1和n =2时,a n <3435n n ++;当n ≥3时,a n >3435n n ++.…12分 20.解:(Ⅰ12=,化简得:22143x y +=,即轨迹E 为焦点在x 轴上的椭圆. ………………5分(Ⅱ)设A (x 1,x 2),B (x 2,y 2).∵ OA OB ⋅=(OP PA +)۰(OP PB +)=2OP +OP PB ⋅+PA OP ⋅+PA PB ⋅,由题知OP ⊥AB ,故OP PB ⋅=0,PA OP ⋅=0. ∴ OA OB ⋅=2OP +PA PB ⋅=2OP -AP PB ⋅=0. 假设满足条件的直线m 存在,①当直线m 的斜率不存在时,则m 的方程为x=代入椭圆22143x y +=,得y=. ∴ OA OB ⋅=x 1x 2+y 1y 2=-2-64≠0,这与OA OB ⋅=0矛盾,故此时m 不存在. ②当直线m 的斜率存在时,设直线m 的方程为y =kx +b , ∴ |OP=b 2=2k 2+2.联立22143x y +=与y =kx+b 得,(3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-12=0,∴ x 1+x 2=2348kb k-+,x 1x 2=2241234k b -+, y 1y 2=(kx 1+b )(kx 2+b )=k 2x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2=22231234b k k +-,∴ OA OB ⋅=x 1x 2+y 1y 2=2241234k b -++22231234b k k +-=0.∴ 7b 2-12k 2-12=0, 又∵ b 2=2k 2+2,∴ 2k 2+2=0,该方程无解,即此时直线m 也不存在.综上所述,不存在直线m 满足条件.………………………………………13分 21.解:(Ⅰ)由已知有(+1)()+1f xg x x x =-=ln(+1)x x -, 于是1()1=+11xg x x x '=--+. 故当x ∈(-1,0)时,()g x '>0;当x ∈(0,+∞)时,()g x '<0.所以g (x )的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞),g (x )的极大值是g (0)=0. ……………………………………………………………………4分 (Ⅱ)因为()ln +1f x x '=,所以0ln +1x =2121()()f x f x x x --,于是02ln ln x x -=21221()()ln 1f x f x x x x ----=2211221ln ln ln 1x x x x x x x ----=121121ln ln 1x x x x x x ---=2121ln11x x x x --,令21x x =t (t >1),ln ln 1()111t t t h t t t -+-=--=, 因为10t ->,只需证明ln +10t t -<.令ln +1t t t ϕ=-(),则110t tϕ'=-<(),∴ t ϕ()在(1+)t ∈∞,递减,所以10t ϕϕ<()()=, 于是h (t )<0,即02ln ln x x <,故02x x <.仿此可证10x x <,故102x x x <<.……………………………………………10分 (Ⅲ)因为11a =,1211(1)2n n n n a a a n+=++>,所以{}n a 单调递增,n a ≥1. 于是1222111111(1)(1)=(1)222n n n n n n n n a a a a a n n n +=++≤++++, 所以1211ln ln ln(1)2n n na a n+≤+++. (*) 由(Ⅰ)知当x >0时,ln 1+x ()<x . 所以(*)式变为1211ln ln 2n n na a n+<++. 即11211ln ln 2(1)k k k a a k ---<+-(k ∈N ,k ≥2), 令k =2,3,…,n ,这n -1个式子相加得1121222111111ln ln +++)[]22212(1)n n a a n --<++++-(1221111111)[]2122334(2)(1)n n n -<++++++⨯⨯--(-=1111111111)[1()()()]24233421n n n -+++-+-++---(- =111111)1)2421n n -+++--(-( 1111111=4214n n --<--, 即11111ln ln 44n a a <+=,所以114n a e <.……………………………………14分。