威海市高三理科数学二模试题

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威海市高三理科数学二模试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.考试时间120分钟.满分150分.答题前,考生务必用0.5毫米的黑色签字笔将自己的姓名、座号、考号填写在答题纸规定的位置.第Ⅰ卷(选择题 共50分)注意事项:每小题选出答案后,用铅笔把答题纸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,不能答在试题卷上. 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.已知复数z 满足2(2)1i z -⋅=,则z 的虚部为 (A )325i (B )325 (C )425i (D )4252.已知集合2{|},{1,0,1}A x x a B ===-,则1a =是A B ⊆的(A )充分不必要条件(B )必要不充分条件(C )充要条件(D )既不充分也不必要条件 3.设单位向量12,e e 的夹角为120,122a e e =-,则 ||a = (A )3 (B(C )7 (D4.已知等差数列{}n a 满足61020a a +=,则下列选项错误的是(A )15150S = (B )810a = (C )1620a =(D )41220a a +=5.双曲线22124x y -=的顶点到其渐近线的距离为 (A(B(C(D6.已知,x y 满足约束条件224220220x y x y x y ⎧+≤⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则2z x y =+的最大值为(A )2 (B(C )4 (D)7.周期为4的奇函数()f x 在[0,2]上的解析式为22,01()log 1,12x x f x x x ⎧≤≤=⎨+<≤⎩,则(2014)+(2015)f f =(A )0 (B )1 (C )2 (D )38.已知,,m n l 是不同的直线,,αβ是不同的平面,以下命题正确的是①若m ∥n ,,m n αβ⊂⊂,则α∥β;②若,m n αβ⊂⊂,α∥l m β⊥,,则l n ⊥;③若,,m n αβα⊥⊥∥β,则m ∥n ;④若αβ⊥,m ∥α,n ∥β,则m n ⊥;(A )②③ (B )③ (C )②④ (D )③④9.在ABC ∆中,内角C B A 、、的对边分别是c b a 、、,若22()6c a b =-+,ABC ∆的面积为C = (A ) (B ) (C ) (D ) 10.设()f x '为函数()f x 的导函数,已知21()()ln ,()x f x xf x x f e e'+==,则下列结论正确的是(A )()f x 在(0,)+∞单调递增 (B )()f x 在(0,)+∞单调递减 (C )()f x 在(0,)+∞上有极大值 (D )()f x 在(0,)+∞上有极小值第Ⅱ卷(非选择题 共100分)注意事项:1. 请用0.5毫米的黑色签字笔将每题的答案填写在答题纸的指定位置.书写的答案如需改动,要先划掉原来的答案,然后再写上新答案.2. 不在指定答题位置答题或超出答题区域书写的答案无效.在试题卷上答题无效. 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.用分层抽样的方式对某品牌同一批次两种型号的产品进行 抽查,已知样本容量为80,其中有50件甲型号产品,乙型 号产品总数为1800,则该批次产品总数为________. 12.右面的程序框图输出的S 的值为_____________.13.已知0,0x y >>且2x y +=,则 的最小值为______.14.若 , 则10()f x dx =⎰_________. 15.函数213()|2|122f x x x x =-+-+的零点个数为___________.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)已知向量)2,cos (sin ),1,cos 2(x x n x m ωωω-=-=)0(>ω, 函数3)(+⋅=x f ,若函数)(x f 的图象的两个相邻对称中心的距离为2π. (Ⅰ)求函数)(x f 的单调增区间; (Ⅱ)若将函数)(x f 的图象先向左平移4π个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的21倍,得到函数)(x g 的图象,当]2,6[ππ∈x 时,求函数)(x g 的值域.17.(本小题满分12分)一汽车4S 店新进A,B,C 三类轿车,每类轿车的数量如下表:22111x y xy++10()()f x f x dx x +=⎰3π23π6π56π同一类轿车完全相同,现准备提取一部分车去参加车展.(Ⅰ)从店中一次随机提取2辆车,求提取的两辆车为同一类型车的概率;(Ⅱ)若一次性提取4辆车,其中A,B,C 三种型号的车辆数分别记为,,a b c ,记ξ为,,a b c 的最大值,求ξ的分布列和数学期望.18.(本小题满分12分)已知 {}n a 是各项都为正数的数列,其前 n 项和为 n S ,且n S 为n a 与1na 的等差中项.(Ⅰ)求证:数列2{}n S 为等差数列; (Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅲ)设(1),nn nb a -=求{}n b 的前n 项和n T .19.(本小题满分12分)如图:BCD是直径为O 为圆心,C 是BD 上一 点,且2BC CD =.DF CD ⊥,且2DF =,BF =Q 为BE 的中点,R 为FC 上一点,且3FR RC =.(Ⅰ) 求证:QR ∥平面BCD ;(Ⅱ)求平面BCF 与平面BDF 所成二面角的余弦值.20.(本小题满分13分)已知函数(),ln xf x ax x=+1x >. (Ⅰ)若()f x 在()1,+∞上单调递减,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)若2a =,求函数()f x 的极小值;(Ⅲ)若存在实数a 使()f x 在区间1(,)(,n ne e n N *∈且1)n >上有两个不同的极值点,求n 的最小值.21.(本小题满分14分)如图,过原点O 的直线12,l l 分别与x 轴,y 轴成30︒的角,点(,)P m n 在1l 上运动,点(,)Q p q 在2l 上运动,且||PQ = BED(Ⅰ)求动点(,)M m p的轨迹C的方程;(Ⅱ)设,A B是轨迹C上不同两点,且13OA OBk k⋅=-,(ⅰ)求OA OB⋅的取值范围;(ⅱ)判断OAB∆的面积是否为定值?若是,求出该定值,不是请说明理由.高三理科数学试题参考答案一、选择题 D A D C B, D B B A B二、填空题 11. 4800; 12.2512; 13. 3 ; 14. 14; 15. 2;三、解答题16. (本小题满分12分)解:(Ⅰ)32)cos (sin cos 23)(+--=+⋅=x x x x f ωωω2sin 22cos 1sin 2cos 2)4x x x xx ωωωωπω=-+=-=-, ----------------------2分由题意知,πωπ==22T ,1=∴ω, ----------------------3分 )42sin(2)(π-=∴x x f . ----------------------4分由Z k k x k ∈+≤-≤-,224222πππππ,解得:Z k k x k ∈+≤≤-,838ππππ, ----------------------5分∴)(x f 的单调增区间为Z k k k ∈+-],83,8[ππππ. ----------------------6分 (Ⅱ)由题意,若)(x f 的图像向左平移4π个单位,得到)4y x π=+,再纵坐标不变,横坐标缩短为原来的21倍,得到)44sin(2)(π+=x x g ,------8分]2,6[ππ∈x ,]49,1211[44πππ∈+∴x , ----------------------10分 ∴22)44sin(1≤+≤-πx , ----------------------11分 ∴函数()g x的值域为[. ---------------------12分17.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)设提取的两辆车为同一类型的概率为P ,2224322963153618c c c P c ++++=== ----------------------4分 (Ⅱ)随机变量ξ的取值为2,3,4. ----------------------6分∴44491(4)126c p c ξ===∴313145362920613(3)12663C C C C P C ξ++====∴1269911(2)1(4)(3)112612612614P P P ξξξ==-=-==--== ∴其分布列为----------------------10分数学期望为111312023414631269E ξ=⨯+⨯+⨯= ----------------------12分 18.(本小题满分12分) (Ⅰ)由题意知12n n nS a a =+,即221n n n S a a -=,① ----------------------1分 当1n =时,由①式可得11S =; ----------------------2分 又2n ≥时,有1n n n a S S -=-,代入①式得2112()()1n n n n n S S S S S -----=整理得2211,(2)n n S S n --=≥. ----------------------3分 ∴ 2{}n S 是首项为1,公差为1的等差数列.----------------------4分 (Ⅱ) 由(Ⅰ)可得211n S n n =+-=, ----------------------5分∵{}n a 是各项都为正数,∴nS =----------------------6分 ∴1n n n a S S -=-2n ≥),----------------------7分 又111a S ==,∴n a . ----------------------8分(Ⅲ)(1)(1),n nnnn ba -===- ----------------------9分当n 为奇数时,11)(1n T n=-+-++--=当n 为偶数时,11)(1n T n =-+-+--+=∴{}n b 的前n 项和(1)n T =- ----------------------12分19.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)连接OQ,在面CFD内过R做RM⊥CD∵O,Q为中点,∴OQ∥DF,且12OQ DE=-----------------2∵DF CD⊥∴RM∥FD,又3FR RC=,∴14RM CRDF CF==,∴14RM DF=∵E为FD的中点,∴12RM DE=. ----------------------4分∴OQ∥RM,且OQ RM=∴OQRM为平行四边形,∵RQ∥OM又RQ⊄平面BCD, OM⊂平面BCD,∴QR∥平面BCD. ----------------------6分(Ⅱ)∵2DF=,BF=BD=∴222BF BD DF=+,∴BD DF⊥,又DF CD⊥,∴DF⊥平面BCD. ----------------------7分以O为原点,OD为y轴建立如图空间直角坐标系∵2BC CD=,∴DBC∠=300,∴在直角三角形BCD中有CD=∴(0,(22B C F----------------------8分∴632(,,0),(0,222BC BF==,设平面BCF的法向量为(,,),m x y z=∴20xz+=⎨⎪+=⎩,令1y=,则z x==∴(3,1,m=-----------------------10分面BDF的一个法向量为(1,0,0)n=则cos,2m n<>=-=-∴平面BDF与平面BCF. ----------------------12分说明:此题也可用传统的方法求解,第一问也可用向量法证明.20.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)2ln1()lnxf x ax-'=+,由题意可得()0f x'≤在()1,x∈+∞上恒成立;----------------------1分∴2211111()ln ln ln24ax x x≤-=--,----------------------2分B∵()1,x ∈+∞,∴()ln 0,x ∈+∞, ----------------------3分∴110ln 2x -=时函数t =2111()ln 24x --的最小值为14-, ∴14a ≤- ----------------------4分(Ⅱ) 当2a =时,()2ln xf x x x=+ 222ln 1ln 12ln ()2ln ln x x xf x x x--+'=+= ----------------------5分 令()0f x '=得22ln ln 10x x +-=,解得1ln 2x =或ln 1x =-(舍),即12x e = ----------------------7分当121x e <<时,()0f x '<,当12x e >时,()0f x '>∴()f x 的极小值为11112222()2412ef e e e =+= ----------------------8分 (Ⅲ)原题等价于()0f x '=在1(,),(,n ne e n N *∈且1)n >上有两个不等的实数根;由题意可知222ln 1ln 1ln ()ln ln x x a xf x a x x--+'=+= ---------------------9分 即2ln ln 10a x x +-=在1(,)nne e 上有两个不等实根. ----------------------10分法一:令1ln ,()x u u n n=<<,2()1g u au u =+- ∵(0)10g =-<,根据图象可知:1401121()0()0a a n n a g n g n ⎧⎪<⎪∆=+>⎪⎪⎪<-<⎨⎪⎪<⎪⎪<⎪⎩,整理得2210412211a n a n a n n a n n ⎧-<<⎪⎪⎪-<<-⎪⎨⎪<-⎪⎪<-⎪⎩ ----------------------11分 即2min 21111{,,}24n n n n n --->-,解得2n >, ∴n 的最小值为3. ----------------------13分法二:令1ln ,()x u u n n =<<,22111111(),()24u a n u u n u-=-=--<< ----------------------11分 由题意可知22112141114n n a n n a n n ⎧<<⎪⎪⎪-<<-⎨⎪⎪-<<-⎪⎩解得2221()0211()02n n n ⎧⎪>⎪⎪->⎨⎪⎪->⎪⎩ 解得2n >,∴n 的最小值为3. ----------------------13分21. (本小题满分14分) 解:(Ⅰ)由题意知12:,:,l y x l y == ----------------------1分∴(),(,)P m Q p,由||PQ =22())8m p m -+=,整理得22162p m += 所以动点M 的轨迹C 的方程22162m p +=. ----------------------3分 (Ⅱ)设1122(,),(,)A x y B x y 所在直线为l , 当l 斜率不存在时,则11111111(,),(,),,OA OB y yA x yB x y k k x x -∴==- 由22211121133OA OBy k k x y x ⋅=-=-⇒=,又2211162x y +=,211y ∴= 21212122OA OB x x y y y ∴⋅=+== ---------------------5分当l 斜率存在时,设l 方程y kx m =+,联立2236y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,得222(13)6360k x kmx m +++-= ----------------------6分 2222223612(31)(2)12(62)0.........()k m k m k m a ∴∆=-+-=-+>且2121222636,.3131km m x x x x k k --+==++ ----------------------7分1212121212221212133()()3(13)3()30OA OB y y k k x x y y kx m kx m x x k x x km x x m ⋅==-⇒=-=-++⇒++++=121|||2OAB S AB d x x m ∆==-=由 整理得2213................()m k b =+ ----------------------9分221212122222242442313m m OA OB x x y y x x k m m--∴⋅=+====-+ 由(),()a b 得2224131,04m k m =+≥∴<≤,22OA OB ∴-≤⋅< 综上:22OA OB ∴-≤⋅≤. ----------------------11分(2)由(1)知,l 斜率不存在时,2111||OAB S x y ∆==--------------------12分当l 斜率存在时,将2213m k =+带入整理得OAB S ∆所以OAB ∆----------------------14分。