天津市武清区2015届高三质量调查(三)数学(理)模拟试题

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武清区2014~2015学年度高三年级第三次模拟高考数学(理科)试题注意事项:1.选择题选出答案后,请用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。

2.请用黑色墨水的钢笔或签字笔解答填空题、解答题。

一.选择题(本大题共8 小题,每小题5分,共40分。

每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.若i 为虚数单位,则复数ii -3等于( )(A )i 2321+- (B )i 2321+ (C )i 4341+- (D )i 4341+ 2.函数)2(log )(22+=x x f ,[]6,2-∈x 的值域为( )(A )[]3,2 (B )[]3,1 (C )[]8,4 (D )[]8,23.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出k s ,的值依次为( )(A )32,63 (B )64,63 (C )63,32 (D )63,644.设),(11y x P 是圆1O :922=+y x 上的点,圆2O 的圆心为),(b a Q ,半径为1,则1)()(2121=-+-y b x a 是圆1O 与圆2O 相切的( )(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题号一 二 三总分 15 16 17 18 19 20 得分5.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2244a S a S =,则12015S S 等于( ) (A )2015 (B )2015- (C )1 (D )1-6.如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,DC ⊥BC ,2=AD ,6=BC ,若以AB 为直径的⊙O 与CD 相切于点E ,则DE 等于( ) (A )3 (B )32 (C )4 (D )87.函数2||,0,0)(sin()(πφωφω<>>+=A x A x f )的图象如图所示,则)0(f 等于( )(A )23(B )23- (C )21(D )21-8.如果不等式a x x +-<|1|2的解集是区间)3,3(-的子集,则实数a 的取值范围是( )(A ))7,(-∞ (B )]7,(-∞ (C ))5,(-∞ (D )]5,(-∞二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在题中横线上)9.书架上有语文、数学、英语书若干本,它们的数量比依次是2:4:5,现用分层抽样的方法从书架上抽取一个样本,若抽出的语文书为10本,则应抽出的英语书 本. 10.如图是一个几何体的三视图,则这个几何体的表面积为 .11.以双曲线C :13122=-y x 的左焦点为极点,x 轴正方向为极轴方向(长度单位不变)建立极坐标系,则双曲线C 的一条倾斜角为锐角的渐近线的极坐标方程是 .12.一个数无论从左边念,还是从右边念都是同一个数,则这个数称为“回文数”,如11、22是两位“回文数”,111、101是三位“回文数”,则5位“回文数”的个数有 个. 13.在ABC ∆中,3,2,3π=∠==C BC AC ,D 是AB 边上的一点,且DB AD 2=,则=⋅AB CD .14.已知不等式9)1)((≥++ya x y x 对任意正实数y x ,都成立,则正实数a 的最小值是 .三.解答题(本大题共6小题,共80分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分13分)在ABC ∆中,内角C B A 、、的对边分别为c b a 、、,3π=B .(1)若3=b ,)3sin(sin 2π+=A A ,求A 和c a ,;(2)若21sin sin =C A ,且ABC ∆的面积为23,求b 的大小. 16.(本小题满分13分)以下茎叶图记录了甲、乙两名射击运动员训练的成绩(环数),射击次数为4次. (1)试比较甲、乙两名运动员射击水平的稳定性;(2)每次都从甲、乙两组数据中随机各选取一个进行比对分析,共选取了4次(有放回选取).设选取的两个数据中甲的数据大于乙的数据的次数为ξ,求ξ的数学期望.17.(本小题满分13分)如图,在五面体ABCDEF 中,AB ∥CD ∥EF ,222=====AD AB CF EF CD ,060=∠DCF ,CD AD ⊥,平面⊥CDEF 平面ABCD .(1)求异面直线BE 与CF 所成角的余弦值; (2)证明:直线⊥CE 平面ADF ;(3)已知P 为棱BC 上的点,且二面角A DF P --为060,求PE 的长.18.(本小题满分13分)已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的中心为O ,它的一个顶点为()1,0,离心率为22,过其右焦点的直线交该椭圆于B A ,两点. (1)求这个椭圆的方程;(2)若0=⋅OB OA ,求OAB ∆的面积.19.(本小题满分14分)已知函数ax x x ax x f --++=23)1ln()()(R a ∈. (1)若32=x 为函数)(x f 的极值点,求实数a 的值; (2)若1-=a 时,方程xbx x f =---3)1()1(有实数根,求实数b 的取值范围. 20.(本小题满分14分)已知数列{}n a 的前n 和n n S n 25232+=,数列{}n b 的通项公式25+=n b n . (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设nn n b a c 1=,求证:2521<∑=ni i c ; (3)若数列{}n a 与{}n b 中相同的项由小到大构成的数列为{}n d ,求数列{}n d 的前n 项和n T .数学(理科)试题参考答案1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.B 7.A 8.D9.25 10.π+24 11.3)3sin(=-θπρ 12.900 13.34- 14.415.(1)∵3π=B ,)3sin(sin 2π+=A A ∴C B A B A A sin ))(sin()sin(sin 2=+-=+=π∵CcA a sin sin =∴c a =2 ……………………………………………………3分 ∵ B ac c a b cos 2222-+= ∴ 222249a a a -+= ∴3=a ………………5分 ∴ 32=c …………………………………………………………………………6分 或:∵)3sin(sin 2π+=A A ∴A A A cos 23sin 21sin 2+=………………………1分 ∴0cos 23sin 23=-A A ∴0)6sin(23=-πA ………………………………2分 ∵ π<<A 0 ∴06=-πA ∴6π=A …………………………………………3分∵ 3π=B ∴2π=C ……………………………………………………………4分∵ 3=b ∴ 在直角ABC ∆中,3=a ,32=c ……………………………6分 (2)由正弦定理:CcB b A a sin sin sin == ∴B b C A ac 22sin sin sin = ∴ 43212b ac = ∴ac b 232= …………………………8分∵ 32=∆ABC S ∴ 32sin 21=B ac ∴ 8=ac ……………………………11分 ∴ 2b =23×8=12 ∴ b =23 ………………………………………………13分 16.(1)8==乙甲x x ………………………………………………………………2分25])810()89()87()86[(41)(2222=-+-+-+-=甲x D29])810()810()87()85[(41)(2222=-+-+-+-=乙x D ……………………4分∵<)(甲x D )(乙x D ∴ 甲运动员的射击水平平稳 …………………………………6分 (2)当乙选取5环时,一定满足要求,此时的概率为1411⨯=P ……………………7分 当乙选取7环时,甲只能从9环、10环中选取,此时的概率为8121412=⨯=P …9分∴ 甲的成绩大于乙的成绩的概率为8321=+=P P P …………………………………10分 由已知,ξ~)83,4(B …………………………………………………………………12分 ∴23834=⨯=ξE ………………………………………………………………………13分 17.(1)∵CD ∥EF ,2===CF EF CD ∴四边形CDEF 为菱形,∵060=∠DCF ,∴DEF ∆为正三角形,取EF 的中点G ,连接GD ,则EF GD ⊥ ∴CD GD ⊥,∵平面⊥CDEF 平面ABCD ,⊂GD 平面CDEF ,=CD 平面 CDEF 平面ABCD ,∴⊥GD 平面ABCD∵CD AD ⊥ ∴DG DC DA ,,两两垂直…………………………………………………2分 以D 为原点,DG DC DA ,,的方向为z y x ,,轴,建立空间直角坐标系 ∵1,2=====AD AB CF EF CD ,∴)3,1,0(),3,1,0(),0,2,0(),0,1,1(),0,0,1(F E C B A -…………………………………3分 ∴)3,1,0(),3,2,1(-=--=CF BE ,设异面直线BE 与CF 所成角为α 则825485|||||||,cos |cos ==⋅=><=CF BE CF BE CF BE α ……………………………5分 (2)∵)3,3,0(),3,1,0(),0.0,1(-===CE DF DA∴0,0=⋅=⋅DF CE DA CE ∴DF CE DA CE ⊥⊥, ………………………………7分 ∵DF DA ,是平面ADF 内的两条相交直线∴直线⊥CE 平面ADF ………………………………………………………………8分(3)依题意可设)10)(0,2,(≤<-a a a P ,平面PDF 的法向量为),,(z y x n =∵ 0,0=⋅=⋅DF n DF n ,∴⎪⎩⎪⎨⎧=-+=+0)2(03y a ax z y ,令a y 3=,则a z a x -=-=),2(3∴ ),3),2(3(a a a n --=…………………………………………………………10分 ∵ 二面角A DF P --为060,)3,3,0(-=CE 是平面ADF 的法向量∴213)2(31234|||||||,cos |222=++-=⋅=><a a a a CE n CE n CE n,解得32=a …………12分 ∴ )0,34,32(P ,∴()35430134032222=-+⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=PE …………………13分 18.(1)∵22=a c ∴ 2221a c = ………………………………………………………1分 依题意1=b ,∴122=-c a …………………………………………………………2分∴12122=-a a ∴22=a …………………………………………………………3分 ∴椭圆的方程为11222=+y x ………………………………………………………4分 (2)椭圆的右焦点为)0,1(,当直线AB 与x 轴垂直时,B A ,的坐标为)22,1(),22,1(- 此时021≠=⋅OB OA ∴直线AB 与x 轴不垂直 ……………………………………5分 设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为)1(-=x k y与11222=+y x 联立得0224)12(2222=-+-+k x k x k …………………………6分设),(),,(2211y x B y x A ,线段AB 的中点为),(00y x M ∴12)1(2,12422212221+-=+=+k k x x k k x x ,)12,122(222+-+k kk k M …………………7分∵0=⋅OB OA ∴0),(),(2211=⋅y x y x∴0)1()1(21212121=--+=+x k x k x x y y x x 0)()1(2212212=++-+=k x x k x x k ∴012412)1)(1(2224222=++-+-+k k k k k k ,∴22=k ∴2±=k ……………………9分∴ ==22||4||OM AB 2572])12()122[(422222=+-++k k k k ∴526||=AB …………11分 直角OAB ∆斜边高为点O 到直线AB 的距离=d 321||2=+k k …………………12分∴OAB ∆的面积为5325263221||21=⨯⨯=AB d ………………………………13分 19.(1)a x x ax a x f --++='231)(21)]2()23(3[22++--+=ax a x a ax x ………………1分 由于32=x 为)(x f y =的极值点,则有0)32(='f即0)2()23(32)32(322=+--+a a a 且0132≠+a ,解得0=a …………………3分当0=a 时,)23()(-='x x x f ∵在32=x 附近,32>x 时,0)(>'x f ;32<x 时,0)(<'x f ∴ 32=x 为函数)(x f y =的极值点成立. ………………………………………5分(2)当1-=a 时,由方程x b x x f =---3)1()1(可得xb x x x =-+--)1()1(ln 2 ∴ 322ln )1()1(ln x x x x x x x x x x b -+=-+--=在0>x 上有解即求函数32ln )(x x x x x g -+=的值域 …………………………………………7分 ∵ )(ln 2x x x x b -+=,令2ln )(x x x x h -+= ∴ xx x x x x h )1)(12(211)(-+=-+=' ……………………………………………9分 ∵ 0>x ,则当10<<x 时,0)(>'x h ,从而)(x h 在(0,1)上为增函数; 当1>x 时,0)(<'x h ,从而)(x h 在),1(+∞上为减函数∴ 0)1()(=≤h x h ………………………………………………………………12分 ∵ 0>x ∴0)(ln 2≤-+=x x x x b ……………………………………………13分而)(x h 可以无穷小,即b 的取值范围为]0,(-∞ ……………………………14分 20.(1)当1=n 时,4125123211=⨯+⨯==S a …………………………………1分 当1>n 时,13)1(25)1(232523221+=----+=-=-n n n n n S S a n n n …………2分 ∵当1=n 时,14113a ==+⨯ ∴13+=n a n …………………………………3分 (2)∵222)23()13(153)13(153)563)(13(153)25)(13(1-+⨯<+⨯<++⨯=++=n n n n n n c n)25312131(51+--=n n ………………………………………………………6分∴)25312131217121112111251(511+--++-+-<∑=n n c ni i ……………………8分2525251)253152(51=⨯<+-=n …………………………………………9分 (3)令),(2513*∈+=+N n m m n ∴123153++=+=m m m n 令)(312*∈=+N p p m ∴12132-+=-=p p p m令)(21N k k p ∈=-∴12+=k p ,代入上式可得)(25,13N k k n k m ∈+=+= ∴)(352)1(5*∈-=+-=N k k k n …………………………………………………11分∴8151)35(3-=+-=k k d k ∴数列{}n d 的通项公式为815-=n d n ……………12分 ∵158158)1(151=+--+=-+n n d d n n∴数列{}n d 是首项71=d ,公差为15的等差数列 ………………………………13分 ∴n n n n d d n T n n 212152)8157(2)(21-=-+=+=…………………………………14分。