四川省绵阳市2013届高三第三次诊断性考试数学文卷word版含答案
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绵阳市高中2013级第三次诊断性考试数学(文科)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分。
第I 卷l 至2页,第II 卷 3至4页。
满分150分。
考试时间120分钟。
注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、考用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上, 并将条形码粘贴在答题卡的指定位置。
2. 选择题使用2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标的位置上,非选择题用0.5毫米的 黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷 上答题无效。
3. 考试结束后,将答题卡收回。
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. 设集合U={l,2, 3, 4}, M={l, 2, 3}, N={2,3, 4},则)(N M C U 等于 A. {1, 2} B. {2, 3} C.{2, 4} D. {1, 4}2.抛物线x 2=-4y 的准线方程是A. x=-1B. x=2C.y=1D. y=-2 3. 若复数z 满足z*i=1+i (i 为虚数单位),则复数z= A. 1+i B. -1-i C. 1-i D. -1+i4. 设数列{a n }是等比数列,则“a 1<a 2广是“数列{a n }是递增数列”的 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件D.既不充分又不必要条件5. 平面向量a 与b 的夹角为600,a=(2, 0),b =(cosa, sina),则|a+2b|=A.C. 4 D . 126. 函数f(x)=7. 执行如图所示的程序框图,若输出结果为26,则M 处的条件为A. 31≥kB. 15≥kC. k>3lD. k>l58. 己知函数. )|)(|2sin(2)(πθθ<+=x x f ,若函数f(x)在区间)85,6(ππ上单调递增,则0的取值范围是9. )0(122>>=+b a by 与离心率为2的双曲线)0,0(12222>>=+n m ny m x 的公共焦点 是F 1 F 2,点P 是两曲线的一个公共点,若cos 21=∠PF FA.22 C.1010D. 510 10. 已知函数f(x)=ln(e x +a)(e 是自然对数的底数,a 为常数)是实数集R 上的奇函数,若函数f(x)=lnx-f(x)(x 2-2ex+m)在(0, +∞)上有两个零点,则实数m 的取值范围是A. )1,1(2ee e + B. )1,0(2ee +C. ),1(2+∞+e eD. )1,(2ee +-∞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. 若直线x+(a-1)y=4与直线x=1平行,则实数a 的值是____ 12. 如图所示,一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为4 的正方形,俯视图是一个直径为4的圆,则这个几何体的侧 面积是____13.设变量x 、y 满足约束条件:⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≤11y y x x y ,则目标函数z=2x+y 的最大值是_______15. 定义在区间[a, b]上的函数y=f(x),)(x f '是函数f(x)的导数,如果],[b a ∈∃ξ,使得f(b)-f(a)= ))((a b f -'ξ,则称ξ为三、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)从高三学生中抽取n 名学生参加数学竞赛,成绩(单位:分)的分组及各数据绘制的频 率分布直方图如图所示,已知成绩的范围是 区间[40, 100),且成绩在区间[70, 90)的学 生人数是27人.(I) 求n 的值;(II)试估计这n 名学生的平均成绩;(III)若从数学成绩(单位:分)在[40,60)的学生中随机选取2人进行成绩分析,求至少有1人成绩在[40, 50)内的概率.已知{a n }是等差数列,a 1=3, Sn 是其前n 项和,在各项均为正数的等比数列{b n }中, b 1=1 且b 2+S 2=1O, S 5 =5b 3+3a 2.(I )求数列{a n }, {b n }的通项公式;18. (本小题满分12分)如图,ABCD 是边长为2的正方形,ED 丄平面ABCD,ED=1,EF//BD 且EF=BD.(I)求证:BF//平面ACE(II)求证:平面EAC 丄平面BDEF; (III)求几何体ABCDEF 的体积.19. (本小题满分12分)函数)2||,0)(sin()(πϕωϕω<>+=x x f 的部分图象如图示,将y=f(x)的图象向右平移4π个单位后得到函数y=f(x)的 图象.g已知椭圆C: 0(12222>>=+b a b y a x 原点为圆心,椭圆c 的短半轴长为半径的圆与直线02=++y x 相切.A 、B 是椭圆的左右顶点,直线l 过B 点且与x 轴垂直,如图.(I )求椭圆的标准方程;(II)设G 是椭圆上异于A 、B 的任意一点,GH 丄x 轴,H 为垂足,延长HG 到点Q 使得HG=GQ,连接AQ 并延长交直线l 于点M,点N 为MB 的中点,判定直线QN 与以AB 为直径的圆O 的位置关系,并证明你的结论.21. (本小题满分14分)已知函数f(x)=e x-ax(e 为自然对数的底数). (I )求函数f(x)的单调区间;(II)如果对任意],2[+∞∈x ,都有不等式f(x)> x + x 2成立,求实数a 的取值范围; (III)设*N n ∈,证明:nn)1(+nn)2(+nn)3(+…+nnn )(<1-e e绵阳市高中2013级第三次诊断性考试数学(文)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.DCCBB AABDD二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.112.16π13.31415.①④ 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)成绩在区间[)9070,的频率是:1-(0.02+0.016+0.006+0.004)×10=0.54,∴ 27500.54n ==人. ……………………………………………………………3分(Ⅱ)成绩在区间[)8090,的频率是: 1-(0.02+0.016+0.006+0.004+0.03)⨯10=0.24,利用组中值估计这50名学生的数学平均成绩是: 45×0.04+55×0.06+65×0.2+75×0.3+85×0.24+95×0.16=76.2. ……………3分(Ⅲ)成绩在区间[)4050,的学生人数是:50×0.04=2人,成绩在区间[)5060,的学生人数是:50×0.06=3人,设成绩在区间[)4050,的学生分别是A 1,A 2,成绩在区间[)5060,的学生分别是B 1,B 2,B 3,从成绩在[)6040,的学生中随机选取2人的所有结果有:(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),(B 1,B 2),(B 1,B 3),(B 2,B 3)共10种情况.至少有1人成绩在[)5040,内的结果有:(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3)共7种情况.∴ 至少有1人成绩在[)5040,内的概率P =107. ……………………………6分 17.解:(Ⅰ)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,由题意可得:11211121054553()2b q a d a d b q a d ⋅++=⎧⎪⎨⨯+⨯=++⎪⎩,, 解得q =2或q =517-(舍),d =2. ∴ 数列{a n }的通项公式是a n =2n +1,数列{b n }的通项公式是12n n b -=. …7分(Ⅱ)由(Ⅰ)知2(321)22n n n S n n ++==+,于是2112n n c S n n ==-+, ∴ 11111111324352n T n n =-+-+-+⋅⋅⋅+-+1111212n n =+--++ 311212n n =--++<32. …………12分 18.解:(Ⅰ)如图,记AC 与BD 的交点为O ,连接EO ,于是DO=OB .∵ EF ∥BD 且EF =12BD ,∴ EF , ∴ 四边形EFBO 是平行四边形, ∴ BF ∥EO .ABCD EF O而BF ⊄平面ACE ,EO ⊂平面ACE ,∴ BF ∥平面ACE .…………………………4分 (Ⅱ)∵ ED ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD , ∴ ED ⊥AC .∵ ABCD 是正方形, ∴ BD ⊥AC ,∴ AC ⊥平面BDEF .又AC ⊂平面EAC,故平面EAC ⊥平面BDEF . ……………………………8分 (Ⅲ)连结FO ,∵ EF DO , ∴ 四边形EFOD 是平行四边形. 由ED ⊥平面ABCD 可得ED ⊥DO , ∴ 四边形EFOD 是矩形. ∵ 平面EAC ⊥平面BDEF .∴ 点F 到平面ACE 的距离等于就是Rt △EFO 斜边EO 上的高,且高h =EF FO OE ⋅=. ∴几何体ABCDEF 的体积E ACD F ACE F ABC V V V V ---=++三棱锥三棱锥三棱锥=111111221+221323232⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ =2.……………………………………………12分19.解:(Ⅰ)由图知:2=4+126πππω(),解得ω=2. 再由()sin(2)11212f ππϕ=⋅+=,得2(Z)62k k ππϕπ+=+∈,即2(Z)3k k πϕπ=+∈.由22ππϕ-<<,得3πϕ=.∴ ()sin(2)3f x x π=+.∴ ()sin[2()]sin(2)4436f x x x ππππ-=-+=-,即函数y =g (x )的解析式为g (x )=sin(2)x π-.………………………………6分(Ⅱ)由已知化简得:sin sin sin A B A B +=.∵ 32sin sin sin sin 3a b c R A B C π====(R 为△ABC 的外接圆半径),∴2R =,∴ sin A =2a R ,sin B =2bR .∴2222a b a b R R R R+=⋅,即 a b +=. ① 由余弦定理,c 2=a 2+b 2-2ab cos C , 即 9=a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab . ②联立①②可得:2(ab )2-3ab -9=0,解得:ab =3或ab =23-(舍去),故△ABC 的面积S △ABC=1sin 2ab C =…………………………………12分20.解:(Ⅰ)由题可得:e=c a =∵ 以原点为圆心,椭圆C 的短半轴长为半径的圆与直线x +y +2=0相切,∴b ,解得b =1.再由 a =b +c ,可解得:a =2.∴ 椭圆的标准方程:2214x y +=.……………………………………………5分(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:A (-2,0),B (2,0),直线l 的方程为:x =2. 设G (x 0,y 0)(y 0≠0),于是H (x 0,0),Q (x 0,2y 0),且有220014x y +=,即4y 02=4-x 02.设直线AQ 与直线BQ 的斜率分别为:k AQ ,k BQ ,∵220000220000224412244AQ BQ y y y x k k x x x x -⋅=⋅===-+---,即AQ ⊥BQ , ∴ 点Q 在以AB 为直径的圆上.∵ 直线AQ 的方程为:002(2)2y y x x =++,由002(2)22y y x x x ⎧=+⎪+⎨⎪=⎩,, 解得:00282x y y x =⎧⎪⎨=⎪+⎩,,即008(2)2y M x +,,∴ 004(2)2yN x +,.∴ 直线QN 的斜率为:0000000220000422222442QN y y x x y x y x k x x y y -+---====--,∴ 0000212OQ QN y x k k x y -⋅=⋅=-,于是直线OQ 与直线QN 垂直, ∴ 直线QN 与以AB 为直径的圆O 相切. …………………………………13分 21.解:(Ⅰ)∵a e x f x -=')(,当a ≤0时0)(>'x f ,得函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数. 当a >0时,若x ∈(ln a ,+∞),0)(>'x f ,得函数()f x 在(ln a ,+∞)上是增函数; 若x ∈(-∞,ln a ),0)(<'x f ,得函数()f x 在(-∞,ln a )上是减函数.综上所述,当a ≤0时,函数f (x )的单调递增区间是(-∞,+∞);当a >0时,函数f (x ) 的单调递增区间是(ln a ,+∞),单调递减区间是(-∞,ln a ).…5分 (Ⅱ)由题知:不等式e x -ax >x +x 2对任意[2)x ∈+∞,成立,即不等式2x e x x a x--<对任意[2)x ∈+∞,成立.设2()x e x x g x x --=(x ≥2),于是22(1)()x x e x g x x --'=.再设2()(1)x h x x e x =--,得()(2)x h x x e '=-.由x ≥2,得()0h x '>,即()h x 在[2)+∞,上单调递增, ∴ h (x )≥h (2)=e 2-4>0,进而2()()0h x g x x'=>, ∴ g (x )在[2)+∞,上单调递增, ∴ 2min[()](2)32e g x g ==-,∴ 232e a <-,即实数a 的取值范围是2(3)2e -∞-,.………………………10分(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当a =1时,函数f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增. ∴ f (x )≥f (0)=1,即e x -x ≥1,整理得1+x ≤e x .令i x n=-(n ∈N*,i =1,2,…,n -1),则01i n <-≤i ne -,即(1)n i n -≤i e -,∴1()n n n -≤1e -,2()n n n -≤2e -,3()n n n -≤3e -,…,1()n n ≤(1)n e --, 显然()n nn ≤0e ,∴ 1231()()()()()n n n n n n n n n n n n n n ---++++⋅⋅⋅+≤0123(1)n e e e e e -----++++⋅⋅⋅+ 11(1)111n n e e e ee e e -----==<---, 故不等式123()()()+1n n n n n en n n n e +++<-…()(n ∈N *)成立.……………4分。