【Ks5u首发】陕西省西安市第一中学2013届高三下学期期中考试数学(理)试题
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西安市第一中学2012-2013学年度第二学期期中高三年级数学(理科)试题 命题人:白恒兴一、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.设全集为{}{}06,101,2=-+∈=≤≤∈==x x R x B x N x A R U ,则右图中阴影表示的集合为( )A.{}2 B .{}3 C .{}2,3- D .{}3,2-2.复数满足(1)2z i i +=,则复数Z 的实部与虚部之差为( ) A .2-B .2C .1D .03 .函数()e 2xf x x =+-的零点所在的一个区间是( ) A.()2,1-- B.()1,0- C.()0,1 D.()1,24. 已知圆O: 224x y +=,直线l 过点(1,1)P ,且与直线OP 垂直,则直线l 的方程为( )A. 340x y +-=B. 10y -=C. 0x y -=D. 20x y +-= 5.为了得到函数sin (2)3y x π=-的图像,只需将函数sin (2)6y x π=+的图像( )A.向左平移4π个长度单位 B. 向右平移4π个长度单位 C.向左平移2π个长度单位 D. 向右平移2π个长度单位6.若,,a b c 是空间三条不同的直线,,αβ是空间两个不同的平面,则下列命题中,逆命题不正确的是( )A .当c α⊥时,若c β⊥,则//αβB .当b α⊂时,若b β⊥,则αβ⊥C .当,b a αα⊂⊄且c 是a 在α内的射影时,若b c ⊥,则a b ⊥D .当b α⊂且c α⊄时,若//c α,则//b c7.已知,a b ∈R ,下列四个条件中,使“a b >”成立的必要而不充分的条件是( )A .1a b >-B .1a b >+C .||||a b >D .22a b>8.已知,x y 满足0,404,x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则3z x y =+的最小值为( )A.6B.8C.12D.159. 已知2()2f x x x =-,()2(0)g x ax a =+>,若对任意1[1,2]x ∈-, 都存在0[1,2]x ∈-,使10()()g x f x =,则a 的取值范围是( ) A.1(0,]2B.1[,3)2C.[3,)+∞D.(0,3]10.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≤≤-+=)10(,1)01(,1)(2x x x x x f , 则⎰-=11)(dx x f ( )A.124π-+B.421π+C. 41π+D.122π-+二、填空题(每小题5分,共25分)11.某大学对1000名学生的自主招生水平测试成绩进行统计, 得到不合格的成绩的频率为0.4,则合格的人数是 . 12. 阅读如图程序框图,如果输出的函数值在区间11[,]42内,则输入的实数x 的取值范围是___________. 13. 一个几何体的三视图如图所示(长度单位:cm ),则 此几何体的体积是__________㎝3. 14.下列四种说法中,①命题“存在2,0x R x x ∈->”的否定是“对于任意2,0x R x x ∈-<”; ②命题“p 且q 为真” 是“p 或q 为真”的必要不充分条件; ③已知幂函数()f x x α=的图象经过点(2,)2,则(4)f 的值等于12④某路公共汽车每7分钟发车一次,某位乘客到乘车点的时刻是随机的,则他候车时间超 过3分钟的概率是47. 说法正确的序号是 .15.选做题: A.对任意x R∈,2234x x a a-++≥-恒成立,则a 满足________.B.在极坐标系中,点(2,)6P π-到直线l :sin ()16πρθ-=的距离是_______.C.如图,点P 在圆O 直径AB 的延长线上,且PB =OB =2,PC 切圆O 于点C ,CD ⊥AB 于点D ,则CD =________.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.(本题满分12分)在A B C ∆中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,点(,)a b 在直线(sin sin )sin sin x A B y B c C -+=上.(1)求角C 的值;(2)若4a b =,求A B C ∆的面积.17. (本题满分12分)已知数列{}n a 的首项为11=a ,其前n 项和为n S ,且对任意正整数n 有:n 、n a 、n S 成等差数列.(1)求证:数列{}2++n S n 成等比数列; (2)求数列{}n a 的通项公式.18. (本题满分12分)如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥底面ABCD ,PA =AB =1,AD =3, 点F 是PB 的中点,点E 在边BC 上移动.(1)点E 为BC 的中点时,试判断EF 与平面PAC 的位置关系,并说明理由;(2)求证:无论点E 在BC 边的何处,都有P EA F⊥;(3)当B E 为何值时,P A 与平面P D E 所成角的大小为45°.19. (本题满分12分)已知232()816(),()254f x x x k k R g x x x x =+-∈=++. (1)求()g x 的极值;(2)[]12123,3,()().x x f x g x k ∈-≤若对任意、都有成立,求的取值范围20. (本题满分13分)一次考试中共有8道选择题,每道选择题都有4个选项,其中有且只有一个是正确的. 评分标准规定:“每题只选一个选项,答对得5分,不答或着打错得0分”. 某考生已确定有5道题的答案是正确的,其余题中,有一道题都可判断两个选项是错误的,有一道题可 以判断一个选项是错误的,还有一道题因不理解题意只好乱猜.(1)求出该考生得40分的概率;(2)写出该考生所得分数X 的分布列,并求出X 数学期望.21. (本题满分14分)如图,已知抛物线24x y =的焦点为F ,过焦点F 且不平行于x 轴的动直线l 交抛物线于A ,B 两点,抛物线在A 、B 两点处的切线交于点M . (Ⅰ)求证:A ,M ,B 三点的横坐标成等差数列;(Ⅱ)设直线M F 交该抛物线于C ,D 两点,求四边形A C B D 面积的最小值.高三第二学期期中考试数学(理)参考答案一、选择题(每小题5分,共50分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C D B B A B A B二、填空题(每小题5分,共25分)11.600 12.[2,1]-- 13.224314.③④ 15A.[1,5]-1 C.三、解答题(共75分) 16.(本题满分12分) 解:⑴因点(,)a b 在直线(sinsin )sin sin x A B y B c C-+=上,所以(sinsin )sin sin a A B b B c C-+=,……………..2分由正弦定理,得22()a ab bc-+=,即222a b cab+-=,……..4分由余弦定理,得2221co s 22a b cC a b+-==,……………6分又(0,)C π∈,所以060C =………………8分⑵01sin 602S a b == (12)分17.(本题满分12分) 解:⑴因对任意n N +∈有,,n n n a S 成等差数列,所以2nna n S =+……2分又当2n≥时,1n n n a S S -=-,所以12()n n nS S n S --=+,………4分即122(12)nn S n S n -++=+-+,又1124S ++=,所以{}2++n S n 成以4为首项、2为公比的等比数列……………6分⑵由⑴得112422n n n S n -+++=⨯=,所以122n nS n +=--当2n ≥时,11(22)(212)21n nnn n n a S S n n +-=-=----+-=-又11a =满足此式,所以21nn a =- (12)分(或把122n nS n +=--代入2n n a n S =+得通项n a 也可)18.(本题满分12分)解:⑴当E 是BC 中点时,因F 是PB 的中点,所以EF 为P C B ∆的中位线,故EF//PC ,又因P C ⊂面PAC ,E F ⊄面PAC ,所以EF//面PAC ……4分⑵证明:因PA ⊥底面ABCD ,所以DA ⊥PA ,又DA ⊥AB ,所以DA ⊥面PAB , 又DA//CB ,所以CB ⊥面PAB ,而A F ⊂面PAB ,所以A F C B ⊥,又在等腰三角形PAB 中,中线AF ⊥PB ,PB CB=B ,所以AF ⊥面PBC. 而PE ⊂面PBC ,所以无论点E 在BC 上何处,都有P E A F ⊥………8分 ⑶以A 为原点,分别以AD 、AB 、AP 为x\y\z 轴建立坐标系,设B E m =, 则(0,0,1)P,0,0)D ,(,1,0)E m ,设面PDE的法向量为(,,)n x y z =,由00P E n P Dn ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得00m x y z z +-=⎧⎪⎨-=⎪⎩,取(1,,n m=-,又(0,0,1)A P =,则由co s ,sin 45P A n==,解得m=.故当B E=-PA 与面PDE 成045角……………12分(前2问也可以用空间向量解答) 19.(本题满分12分) 解:(1)32'22()254,()61040,13g x x x x g x x x x =++=++==--或,……2分由单调性即得()g x 极大值为(1)1,g -=-()g x 极小值为228().327g -=-……………………6分(2)[]12123,3,()()x x f x g x ∀∈-≤、都有成立,即[]m axm in 3,3()()f x g x -≤上,(3)111,(3)21,g g =-=-m in m ax ()21,()(3)120,g x f x f k ∴=-==-12021,k ∴-≤-141,[141,)k k ≥∈+∞即…………………12分20.(本题满分13分)解:⑴其余3道题中,各题答对的概率分别为12,13,14.故得40分的概率为111123424P=⨯⨯=………6分⑵X 的取值为25、30、35、40…………………8分 1111(25)(1)(1)2344P X==⨯-⨯-=,12311312111(30)23423423424P X ==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=,1111211131(35)2342342344P X ==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=,1(40)24P X ==. 分布列(略)111113652530354030.442442412E X =⨯+⨯+⨯+⨯=≈………13分21.(本题满分14分) 解:(Ⅰ)由已知,得(0,1)F ,显然直线A B 的斜 率存在且不为0,则可设直线A B 的方程为1y kx =+(0k ≠),11(,)A x y ,22(,)B x y , 由24,1x y y kx ⎧=⎨=+⎩消去y,得2440x kx --=,216160k ∆=+>.124x x k +=,124x x =-…2分由24x y=,得214y x=,所以'12y x=,直线A M 的斜率为112A Mk x =,所以,直线A M 的方程为1111()2y y x x x -=-,又2114x y =,所以,直线A M 的方程为 112()x x y y =+ ①………………4分同理,直线B M 的方程为 222()x x y y =+②………………5分②-①并据12x x ≠得点M 的横坐标122x x x+=,即A ,M ,B 三点的横坐标成等差数列.………………………………7分 (Ⅱ)由①②易得y=-1,所以点M 的坐标为(2k,-1)(0k ≠). 所以212M Fk kk==--,则直线MF 的方程为11yx k =-+………………8分设C(x 3,y 3),D(x 4,y 4),由24,11x y y x k ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩消去y ,得2440x x k+-=,216160k∆=+>344x x k+=-,344x x =-. …………………………9分又||A B ==24(1)k ==+ (10)分||C D ==214(1)k==+. (12)分因为1M F A B k k ⋅=-,所以A B C D⊥,所以,2222111||||8(1)(1)8(2)322A CB DS A B C D k k kk=⋅=++=++≥,当且仅当1k =±时,四边形A C B D 面积的取到最小值32.…………14分。