浙江省嘉兴一中2014届高三上学期期中数学文试卷(附答案)
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是否开始S =1n =1n =n +1S =S +(-1)n +1n 2输出S结束第(4)题第(6)题嘉兴市第一中学2013学年第一学期期中考试高三数学(文科) 试题卷满分[ 100]分 时间[120]分钟 2013年11月一、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.已知集合M ={0,1,2,3}, N ={x |12<2x <4},则集合M ∩(C R N )等于(▲)A .{0,1,2}B .{2,3}C .∅D .{0,1,2,3}2.设i 是虚数单位,若复数10()3a a R i-∈-是纯虚数,则a 的值为(▲) A .3-B. 1-C.1D.33.已知))(sin()(R x x f ∈+=ϕϕ,则“2πϕ=”是“)(x f 是偶函数”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4.如右图所示的算法流程图中输出的最后一个数为10-,则判断框中的 条件是(▲)A. 4?n < B. 4?n ≥ C. 5?n ≥ D.5?n <5.若函数()(01)xxf x ka a a a -=->≠且在(-∞,+∞)上既是奇函数又是增函数,则函数()log ()a g x x k =+的图象是(▲)ks5uA B C D 6.函数()2sin()(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是(▲)A.2,3π-B.2,6π-C.4,6π-D.4,3π7. 设a 是空间中的一条直线,α是空间中的一个平面,则下列说法正确的是(▲) A . 过a 一定存在平面β,使得αβ// B . 过a 一定不存在平面β,使得αβ⊥ C . 在平面α内一定存在直线b ,使得b a ⊥ D . 在平面α内一定不存在直线b ,使得b a //8. 有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为(▲) A .13B .12C .23D .349.设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,离心率为e ,过2F 的直线与双曲线的右支交于B A ,两点,若AB F 1∆是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则=2e (▲)A.221+ B.224- C.225- D.223+ 10.设()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意x R ∈,都有(2)(2),f x f x -=+且当[2,0]x ∈-时,1()()12xf x =-.若在区间(2,6]-内关于x 的方程()log (2)0(1)a f x x a -+=>恰有3个不同的实数根,则实数a 的取值范围是(▲)A .(1,2)B .(2,)+∞C. D.二.填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28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,得到样本频率分布直方图(如图),则这1000名学生在该次自主招生水平测试中不低于70分的学生数是 ▲ .ks5u12.一个多面体的直观图及三视图如图所示(其中M 、N 分别是AF 、BC 的中点),则多面体F —MNB 的体积= ▲ .O0.0050.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 频13.若实数,x y 满足不等式组2,24,0,x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩则x y z 1+=的最小值是 ▲ .14.给出下列不等式:131211>++, 237131211>+++ , 215131211>+++1115123312++++>,… ,则按此规律可猜想第n 个不等式为 ▲ .15.设1x 、2x 是关于x 的方程220x mx m m ++-=的两个不相等的实数根,那么过两点211(,)A x x ,222(,)B x x 的直线与圆22(1)(1)1x y -+-=的位置关系是 ▲ .(相交、相离、相切 ) 16.向量d c b a ,,,满足: 1=||a ,2=||b ,b 在a 上的投影为21,0=-⋅-)()(c b c a , 1=-||c d ,则||||d c +的最大值是 ▲.17.函数{}()min 2f x x =-,其中{},min ,,a a ba b b a b≤⎧=⎨>⎩,若动直线y m =与函数()y f x =的图像有三个不同的交点,它们的横坐标分别为123,,x x x ,则123x x x ⋅⋅是否存在最大值?若存在,在横线处填写其最大值;若不存在,直接填写“不存在” ▲ .ks5u三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 18.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 且满足sin cos .c A a C =(Ⅰ)求角C 的大小;cos()4A B π-+的最大值,并求取得最大值时角,A B 的大小.19.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比是正数的等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,已知1122331,3,815a b a b T S ==+=-=(Ⅰ)求{},{}n n a b 的通项公式.(Ⅱ)若数列{}n c 满足112211(1)(2)1()n n n n a c a c a c a c n n n n N*--++++=+++∈ 求数列{}n c 的前n 项和n W .20.如图,在平行四边形ABCD 中,AB=2BC ,∠ABC=120°.E 为线段AB 的中点,将△ ADE 沿直线DE 翻折成△A ′DE ,使平面A ′DE ⊥平面BCD ,F 为线段A ′C 的中点.(Ⅰ)求证:BF ∥平面A ′DE ;(Ⅱ)设M 为线段DE 的中点,求直线FM 与平面A ′DE 所成角的余弦值.21.已知函数x xe x f =)(()x ∈R .(Ⅰ)求函数()x f 的单调区间;(Ⅱ)若()3f x kx k '≥-对一切[)1,x ∈-+∞恒成立,求正实数k 的取值范围. ks5u22.设动点(),P x y ()0x ≥到定点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离比到y 轴的距离大12.记点P 的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求点P 的轨迹方程;(Ⅱ)设圆M 过()1,0A ,且圆心M 在P 的轨迹上,BD 是圆M在y 轴的截得的弦,当M运动时弦长BD 是否为定值?说明理由;(Ⅲ)过1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭作互相垂直的两直线交曲线C 于G 、H 、R 、S ,求四边形GRHS 面积的最小值.A ′AD MFBE第(20)题是否开始S =1n =1n =n +1S =S +(-1)n +1n 2输出S 结束第(4)题嘉兴市第一中学2013学年第一学期期中考试 高三数学(文科) 参考答案及评分标准一、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.已知集合M ={0,1,2,3}, N ={x |12<2x <4},则集合M ∩(C R N )等于( B )A .{0,1,2}B .{2,3}C .O /D .{0,1,2,3}2.设i 是虚数单位,若复数10()3a a R i-∈-是纯虚数,则a 的值为 ( D )A .-3B.-1C.1D.33.已知))(sin()(R x x f ∈+=ϕϕ,则“2πϕ=”是“)(x f 是偶函数”的( A )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4. 如右图所示的算法流程图中输出的最后一个数为10-,则判断框中的条件是 ( )A . 4?n < B. 4?n ≥ C. 5?n ≥ D. 5?n <5.函数()2sin()(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是(A ) A.2,3π- B.2,6π-C.4,6π- D.4,3π6.若函数()(01)xxf x ka a a a -=->≠且在(-∞,+∞)上既是奇函数又是增函数,则函数()log ()a g x x k =+的图象是(C )7. 设a 是空间中的一条直线,α是空间中的一个平面,则下列说法正确的是 (C )A . 过a 一定存在平面β,使得αβ//B . 过a 一定不存在平面β,使得αβ⊥C . 在平面α内一定存在直线b ,使得b a ⊥D . 在平面α内一定不存在直线b ,使得b a //8. 有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为 (A )A .13B .12C .23D .349.设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,离心率为e ,过2F 的直线与双曲线的右支交于B A ,两点,若AB F 1∆是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则=2e CA.221+ B.224- C.225- D.223+ ks5u10.设()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意x R ∈,都有(2)(2),f x f x -=+且当[2,0]x ∈-时,1()()12xf x =-.若在区间(2,6]-内关于x 的方程()l o g (2)a f x x a -+=>恰有3个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( D )A .(1,2)B .(2,)+∞ C. D.二.填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28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,得到样本频率分布直方图(如图),则这1000名学生在该次自主招生水平测试中不低于70分的O0.0050.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035学生数是 .60012.若实数,x y 满足不等式组2,24,0,x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩则x y z 1+=的最小值是 .1213. 一个多面体的直观图及三视图如图所示(其中M 、N 分别是AF 、BC 的中点),则多面体F —MNB 的体积= 1814. 给出下列不等式:131211>++, 237131211>+++ , 215131211>+++1115123312++++>,… ,则按此规律可猜想第n 个不等式为 . 21121312111+>-+++++n n15.设1x 、2x 是关于x 的方程220x mx m m ++-=的两个不相等的实数根,那么过两点211(,)A x x ,222(,)B x x 的直线与圆22(1)(1)1x y -+-=的位置关系是 .(相交、相离、相切 ) 相离16. 向量d c b a ,,,满足: 1=||a ,2=||b ,b 在a 上的投影为21,0=-⋅-)()(c b c a ,1=-||c d ,则||||d c +的最大值是 .ks5u23+ 不妨设向量d c b a ,,,有相同的起点O ,终点分别为D C B A ,,,.由b 在a 上的投影为21知21=⋅b a ,由0=-⋅-)()(c b c a 知:C 在以AB 为直径的圆上. 故当向量c 过AB 中点时,其模最大,此时:||c =21(++||b a ||b a -)=221+, 第(13)题由1=-||c d 知,D 在以C 为圆心,1为半径的圆上,故当D C ,共线时||d 最大,故max |)||(|d c +=1||2max +c =23+17. 函数{}()min 2f x x =-,其中{},min ,,a a ba b b a b ≤⎧=⎨>⎩,若动直线y m =与函数()y f x =的图像有三个不同的交点,它们的横坐标分别为123,,x x x ,则123x x x ⋅⋅是否存在最大值?若存在,在横线处填写其最大值;若不存在,直接填写“不存在”_______1________.17. 【解析】由2x =-得2444x x x =-+,即2840x x -+=,解得4x =+或4x =-4B x =-4C x =+422B y =-=,所以由图象可知要使直线y m =与函数()y f x =的图像有三个不同的交点,则有02m <<-,即实数m 的取值范围是02m <<.不妨设123x x x <<,则由题意可知m =,所以214m x =,由2x m -=得232,2x m x m =-=+,所以222123(4)(2)(2)44m m m x x x m m -=-+=,因为222224(4)()42m m m m +--≤=,所以22123(4)4144m m x x x -=≤=,即123x x x 存在最大值,最大值为1.三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 18. 在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 且满足sin cos .c A a C = (1)求角C 的大小;(2cos()4A B π-+的最大值,并求取得最大值时角,A B 的大小.解:(1)由正弦定理得:sin sin sin cos A C A C =,因为0A π<<故sin 0A >; 从而sin cos cosC 0C C =≠又,所以tan 1C =,则4C π= ----------4分(2)由(1)知34B A π=-,于是cos()cos()4cos 2sin()6A B A A A A A πππ-+=--=+=+3110,46612A A ππππ<<∴<+<,从而62A ππ+=即3A π=时, 2sin()6A π+取最大值2cos()4A B π-+的最大值为2,此时5,312A B ππ==19. 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比是正数的等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,已知1122331,3,815a b a b T S ==+=-= (1)求{},{}n n a b 的通项公式.ks5u (2)若数列{}n c 满足112211(1)(2)1()n n n n a c a c a c a c n n n n N *--++++=+++∈ 求数列{}n c 的前n 项和n W .⑴ 设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q111,3a b == 由 228a b +=,得 138d q ++= ①由 3315T S -= 得 23(1)(33)15q q d ++-+= ② 化简①②23735q d q q d +=⎧∴⎨+-=⎩ 消去d 得24120q q +-=2q ∴=或6q =- 0q >2q ∴= 则 1d =n a n ∴= 132n n b -=⋅ (7分)⑵n a n =12323c c c ∴+++…(1)(2)1n nc n n n +=+++ ①当2n ≥时,12323c c c +++…1(1)(1)(1)1n n c n n n -+-=-++ ②由①-②得3(1)n nc n n =+33n c n ∴=+ (2)n ≥又由⑴得17c =337n n c +⎧∴=⎨⎩ (2)(1)n n ≥= {}n a ∴的前n 项和7912n w =+++…33n ++2633391()122n n n n +++=+⋅=+ (14分)20. 如图,在平行四边形ABCD 中,AB=2BC ,∠ABC=120°.E 为线段AB 的中点,将△ADE 沿直线DE 翻折成△A ′DE ,使平面A ′DE ⊥平面BCD ,F 为线段A ′C 的中点.(1)求证:BF ∥平面A ′DE ;(2)设M 为线段DE 的中点,求直线FM 与平面A ′DE 所成角的余弦值.A ′A DMFBEks5u(1)略(2)1221. 已知函数x xe x f =)(()x ∈R .(Ⅰ)求函数()x f 的单调区间;(Ⅱ)若()3f x kx k '≥-对一切[)1,x ∈-+∞恒成立,求正实数k 的取值范围.解:(Ⅰ)xe x xf )1()(+=', …………………2分当(),1x ∈-∞-时,()0f x '<;当()1,x ∈-+∞时,()0f x '>,所以()f x 的单调递增区间为()1,-+∞,单调递减区间为(),1-∞-.………5分(Ⅱ)由已知条件可知,原不等式等价于(1)x x e +(31)k x ≥-, 当113x -≤≤时, 0k >,(31)0k x ∴-≤,而(1)0xx e +≥,此时不等式显然成立;………………………7分 当13x >时,(1)31xx e k x +≤-. ………………8分设()g x =(1)1()(31)3x x e x x +>-,2'2(325)().(31)xx x e g x x +-=-………………9分 '()0g x =令得53x =-或1x =, …………………………10分 当1,1)3x ∈(时,'()0g x <,()g x 单调递减,…………11分 当,)x ∈+∞(1时,'()0g x >,()g x 单调递增,……………12分故当1x =时,()g x 有最小值e ,………………………13分即得0k e <≤. …………………15分22. 设动点(),P x y ()0x ≥到定点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离比到y 轴的距离大12.记点P 的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求点P 的轨迹方程;(Ⅱ)设圆M 过()1,0A ,且圆心M 在P 的轨迹上,BD 是圆M在y 轴的截得的弦,当M运动时弦长BD 是否为定值?说明理由;(Ⅲ)过1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭作互相垂直的两直线交曲线C 于G 、H 、R 、S ,求四边形GRHS 面积的最小值.【解析】(Ⅰ) 由题意知,所求动点(),P x y 为以1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭为焦点,直线1:2l x =-为准线的抛物线,方程为22y x =.(Ⅱ)因为圆心M 在抛物线22y x =上,可设圆心2(,)2a M a ,半径r = 圆的方程为222222()()(1)22a a x y a a -+-=-+, 令0x =,得(0,1)B a +,(0,1)D a -+,所以||2BD =,所以弦长||BD 为定值. (Ⅲ)设过F 的直线方程为1()2y k x =-,11(,)G x y ,22(,)H x y ,由21()22y k x y x⎧=-⎪⎨⎪=⎩得2222(2)04k k x k x -++=, 由韦达定理得12221x x k +=+,1214x x =,所以||GH =222k ==+, 同理2||22RS k =+.所以四边形GRHS 的面积()22221212222282T k k k k ⎛⎫⎛⎫=++=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,ks5u 即四边形GRHS 面积的最小值为8.。