湖南省怀化市中小学课程改革教育质量监测2015年高三第二次模考理科数学试卷
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湖南省怀化市2015年高三第二次模考理科数学试卷试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分. 时量:120分钟.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,共计50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请把正确答案的代号填在答题卡上.1.设集合}30|{<≤=x x M ,}043|{2<--=x x x N ,则集合N M 等于A .{|01}x x ≤<B .{|01}x x ≤≤C .{|03}x x ≤<D .{|03}x x ≤≤2.复数2(其中i 为虚数单位)的虚部等于 A .i - B . 1- C .1 D .0 3.某程序框图如图所示,该程序运行后输出的结果为 A . 7 B. 6 C . 5 D.44.在ABC ∆中,“()sin()cos cos sin 1A B B A B B -+-≥”是“ABC ∆是直角三角形”的 A .充分不必要条件 B .充分必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件 5.某几何体的三视图如图所示,且该几何体的体积是32, 则正视图中的x 的值是 A.2 B.92 C.32D.3 6.若数列{}n a 满足110n npa a +-=,*,n N p ∈为非零常数,则称数列{}n a 为“梦想数列”. 已知正项数列1nb ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为“梦想数列”,且99123992bb b b =,则892b b +的最小值是A .2B .4C .6D .87.定积分⎰的值为A.4π B. 2πC.πD.2π 8.已知双曲线2221(0)9x y b b-=>,过其右焦点F 作圆229x y +=的两条切线,切点分别记作C 、D ,双曲线的右顶点为E ,150=∠CED ,其双曲线的离心率为A .32 C9. 定义在R 上的函数()f x 满足:()1()f x f x '>-,(0)6f =,()f x '是()f x 的导函数, 则不等式()5x x e f x e >+(其中e 为自然对数的底数)的解集为 A .()0,+∞B .()(),03,-∞+∞UC .()(),01,-∞+∞UD .()3,+∞10.已知(1,0)A ,曲线:C e ax y =恒过点B ,若P 是曲线C 上的动点,且AB AP ⋅的最小值为2,则a 的值为A.2-B.1-C.1D.2第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题:本大题共6小题,考生作答5小题,每小题5分,共25分. 把答案填在答题卡上的相应横线上.(一)选作题(请考生在11、12、13三题中任选2题作答,如果全做,则按前2题记分) 11.在极坐标系中,定点)2,2(πA ,点B 在直线0sin 3cos =+θρθρ上运动,则线段AB 长度的最小值为__________.12. 如图,PAB 、PCD 为圆O 的两条割线,若5PA =,7AB =,11CD =,2AC =,则BD = .13.若不等式2373x x a a ++-≥-的解集为R ,则实数a 的取值范围是 . (二)必做题(14~16题)14.某班有50名同学,一次数学考试的成绩X 服从正态分布2(105,10)N ,已 知(95105)0.34p X ≤≤=,估计该班学生数学成绩在115分以上的有_______ 人.15. 已知点),(y x P 满足条件0,,20x y x x y k ≥⎧⎪≤⎨⎪++≤⎩(k 为常数),若3z x y =+的最大值为8,则k = .16.设()f x 是定义在R 上的增函数,对于任意的x 都有(1)(1)0f x f x -++=恒成立,若实数,m n满足22(623)(8)03f m m f n n m ⎧-++-<⎨>⎩,则22m n +的取值范围是________.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. 17.(本小题满分12分)已知向量()sin ,cos x a x ωω→=,()cos x b x ωω→= ,其中0>ω,若函数()f x a b →→=⋅的最小正周期为π. (Ⅰ)求函数()x f 的单调递增区间;(Ⅱ)如果ABC ∆的三边c b a ,,所对的角分别为C B A ,,,且满足bc a c b 3222+=+, 求()A f 的值.18.(本小题满分12分)从6名男同学和4名女同学中随机选出3名同学参加一项竞技测试,每位同学通过测试的概率为0.7,试求:(Ⅰ)选出的三位同学中至少有一名女同学的概率;(Ⅱ)选出的三位同学中同学甲被选中并且通过测试的概率;(Ⅲ)设选出的三位同学中男同学的人数为ξ,求ξ的概率分布列和数学期望.19.(本小题满分12分)如图,在斜三棱柱111ABC A B C -中,侧面11AA B B ⊥底面ABC ,侧棱1AA 与底面ABC 成60°.底面ABC 是边长为2的正三角形,其重心为G 点, E 是线段1BC 上一点,且(Ⅰ)求证:GE //侧面11AA B B ; (Ⅱ)求平面1B GE 与底面ABC 所成 锐二面角的正切值.20.(本小题满分12分)已知数列{}n a 是等差数列,数列{b }n 是等比数列,113a b =,且对任意的+∈N n ,都有1112233(21)334n n n n a b a b a b a b +-+++++=….(Ⅰ)求数列{}n n a b 的通项公式;(Ⅱ)若数列{b }n 的首项为3,公比为3,设11(1)2n a n n n c b λ+-=+-⋅,且对任意的+∈N n ,都有1n n c c +>成立,求实数λ的取值范围.21.(本小题满分13分)已知抛物线Γ:22(0)y px p =>的焦点为F ,若过点F 且斜率为1的直线与抛物线Γ相交于M 、N 两点,且|MN |=4.(Ⅰ)求抛物线Γ的方程;(Ⅱ)若点P 是抛物线Γ上的动点,点B 、C 在y 轴上,圆22(1)1x y -+=内切于PBC ∆,求PBC ∆面积的最小值.22.(本小题满分13分) 已知函数()ln f x x mx m =-+. (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若()0f x ≤在(0,)x ∈+∞上恒成立,求实数m 的取值范围; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,对任意的0a b <<,求证:()()1(1)f b f a b a a a -<-+.怀化市中小学课程改革教育质量监测试卷2015年高三二模 理科数学参考答案一、选择题二、填空题 11、;12、6;13、[]2,5-;14、 8 ; 15、6-;16、(13,49). 三、解答题17解:(Ⅰ)因为()()sin,cos cos )o (s x x x f x a x b ωωωω→→==⋅⋅2sin cos s o x x x ωωω= 1sin 22x ω+= sin(32)x πω+= ……………………… 2分由()f x 的周期为π得 1ω=,即()sin 2)3(x f x π=+ ………… 4分由22(23)22x k k k Z πππππ+≤-≤+∈解得)(12125Z k k x k ∈+≤≤-ππππ, 所以()f x 的单调增区间为)(]12,125[Z k k k ∈+-ππππ ………………… 6分 (Ⅱ)由已知bc a c b 3222+=+及余弦定理2222cos a b c bc A =+-可知cos A =………………… 8分 因为(0,)A π∈, 所以6A π=………………… 10分所以 ()()s i 3n 62f A f ππ===………………… 12分 18解:(Ⅰ)至少有一名女同学的概率为310361C C -.65611=-= …………… 4分(Ⅱ)同学甲被选中的概率为,10331029=C C则同学甲被选中且通过测试的概率为0.3×0.7=0.21 ………… 8分(Ⅲ)根据题意,ξ的可能取值为0、1、2、3,31)0(31034===C C P ξ,103)1(3102416===C C C P ξ, 21)2(3101426===C C C P ξ61)3(31036===C C P ξ所以,ξ的分布列为:8.161321210313010)(=⨯+⨯+⨯+⨯=ξE …………… 12分 19解法1:(Ⅰ)延长B 1E于点F ,11B EC∆∽△FEB ,BE1, ∴BF 1C 1, 从而点F 为BC ∵G 为△ABC 的重心, ∴A 、G 、F 三点共线. 又GE ⊄侧面AA 1B 1B , ∴GE //侧面AA 1B 1B (Ⅱ)在侧面AA 1B 1B 内,过B 1作B 1H ⊥AB ,垂足为H ,∵侧面AA 1B 1B ⊥底面ABC , ∴B 1H ⊥底面ABC . 又侧棱AA 1与底面ABC 成60°1=2,∴∠B 1BH =60°,BH =1,B 1H 在底面ABC 内,过H 作HT ⊥AF T ,连B 1T ,由三垂线定理有B 1T ⊥AF , 又平面B 1CE∴AH =AB +BH =3在Rt △B 1HT 从而平面B 1GE …………… 12分解法2:(Ⅰ)∵侧面111成60°的角,∴∠A 1AB =60°,又AA 1=AB =2,取AB 的中点O ,则AO ⊥底面ABC .13BE BC =,∴E ∴310,1,CE AB ⎛⎫== ⎪ ⎪. …………… 5(Ⅱ)设平面B 1GE 的法向量为(,,)a b c =n ,则由10,0.B E GE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 得20解:(Ⅰ)因为 1112233(21)33a 4n n n n b a b a b a b +-+++++=…,当2n ≥时,11223311(23)33a 4n n n n b a b a b a b ---+++++=…,两式相减,得 3n n n a b n =⋅(2n ≥), 又当1n =时,11a 3b =,适合上式,从而3n n n a b n =⋅(n N +∈) …………… 5分(Ⅱ)因为数列{b }n 的首项为3,公比为3,故3n n b =,n a n =,所以1111(1)23(1)2n a n n n n n n c b λλ+--+=+-⋅=+-⋅.因为对任意的n N +∈,都有1n n c c +>成立, 即12113(1)23(1)2n n n n n n λλ++-++-⋅>+-⋅恒成立,化简得 113(1)()32n n λ--<⋅ …………… 9分当n 为奇数时,13()32n λ<⋅恒成立,所以113()32λ<⋅,即12λ<,当n 为偶数时,13()()32n λ>-⋅恒成立,所以213()()32λ>-⋅,即34λ>-,综合可得31(,)42λ∈- …………… 13分21解:(Ⅰ)已知(,0)2p F ,则过点F 且斜率为1的直线方程为2py x =-.联立222p y x y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩消去y 得: 22304p x px -+=,设()1122(,),,M x y N x y ,则 123x x p +=, 所以 |MN |=124x x p p ++==4, 解得p=1.所以抛物线Γ的方程为22y x = ………………………… 5分 (Ⅱ)设000(,)(0),(0,),(0,)P x y x B b C c ≠,不妨设b>c ,直线PB 的方程为 00y by b x x --=, 化简得 000()0y b x x y x b --+=,又圆心(1,0)到直线PB 的距离为1, 故1=,即22222000000()()2()y b x y b x b y b x b -+=-+-+,不难发现02x >,上式又可化为2000(2)20x b y b x -+-=,同理有2000(2)20x c y c x -+-=, 所以b ,c 可以看做关于t 的一元二次方程2000(2)20x t y t x -+-=的两个实数根,则00002,(2)(2)y x b c bc x x --+==--, 所以 ()2222000204(2)()4(2)x y x b c b c bc x +--=+-=- 因为点00(,)P x y 是抛物线Γ上的点,所以2002y x =,则22204()(2)x b c x -=-, 又02x >,所以0022x b c x -=-. 所以20000014()248222PBCx S b c x x x x ∆=-==-++≥--, 当且仅当04x =时取等号,此时0y =±,所以PBC ∆面积的最小值为8 ………………………… 13分 22解:(Ⅰ)'11()((0,))mxf x m x x x-=-=∈+∞, 当0m ≤时,'()0f x >恒成立,则函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,此时函数()f x 的单调递增区间为(0,)+∞,无单调递减区间;当0m >时,由'11()0mx f x m x x -=-=>,得1(0,)x m ∈, 由'11()0mx f x m x x -=-=<,得1(,)x m∈+∞, 此时()f x 的单调递增区间为1(0,)x m∈,单调递减区间为1(,)m +∞ …………… 4分(Ⅱ)由(Ⅰ)知:当m ≤0时,f (x )在(0,)+∞上递增,f (1)=0,显然不成立;当m >0时,max 11()()ln 1ln 1f x f m m m m m==-+=-- 只需ln 10m m --≤即可, 令()ln 1g x x x =--, 则'11()1x g x x x-=-=,(0,)x ∈+∞ 得函数()g x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增. ∴min ()(1)0g x g ==()0g x ≥对(0,)x ∈+∞恒成立,也就是ln 10m m --≥对(0,)m ∈+∞恒成立,∴ln 10m m --=,解1m =,∴若()0f x ≤在(0,)x ∈+∞上恒成立,则1m = …………… 8分(Ⅲ)证明:ln()()ln ln ln ln 1111b f b f a b a a b b a a b b a b a b a a a--+--==-=⋅-----,由(Ⅱ)得()0f x ≤在(0,)x ∈+∞上恒成立,即ln 1x x ≤-,当且仅当1x =时去等号,又由0a b <<得1ba>, 所以有 0ln 1b b a a<<-, 即ln11ba b a<-. 则2ln 1111111(1)(1)1b a a a b a a a a a a a a--⋅-<-==<++-,则原不等式()()1(1)f b f a b a a a -<-+成立 …………… 13分。