江西临川2015届高三上学期第二次模拟考试--数学(理)
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江西临川2015届高三上学期第二次模拟考试理科数学试卷3. 函数px x x y +=||,R x ∈( )A .是偶函数B .是奇函数C .不具有奇偶性D .奇偶性与p 有关4.121(3sin )x x dx --⎰等于( )A .0B .2sin1C .2cos1D .25.若函数x e x f xcos )(2=,则此函数图像在点(1,f (1))处的切线的倾斜角为( )A .直角B .0C .锐角D .钝角6.下列命题正确的个数有( )(1)命题“p q ∧为真”是命题“p q ∨为真”的必要不充分条件(2)命题“R x ∈∃,使得210x x ++<”的否定是:“对x R ∀∈, 均有210x x ++>”(3)经过两个不同的点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线都可以用方程121()()y y x x --=12()(x x y -1)y -来表示(4)在数列{}n a 中, 11=a ,n S 是其前n 项和,且满足2211+=+n n S S ,则{}n a 是等比数列(5)若函数223-)(a bx ax x x f ++=在1=x 处有极值10,则114==b a , A .1个B .2个C .3个D .4个7.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为( ) A .169π B .163πC .49π D .43π8. 直角三角形的斜边长为2,则其内切圆半径的最大值为( ) A .2 B .12-C .22D .222-9. 在平面直角坐标系xOy 中,设点P 为圆C :22(2)5x y -+=上的任意一点,点Q (2,2)a a +,其中a ∈R ,则线段PQ 长度的最小值为( )A B CD 10. A B C D 、、、是同一球面上的四个点,其中ABC ∆是正三角形, AD ⊥平面ABC ,,则该球的表面积为( )A .8πB .16πC .32πD .64π11. 已知定义在R上的函数()f x 满足①()(2)0f x f x +-=,②(2)()f x f x -=-,③在[1,1]-上表达式为[1,0]()cos()(0,1]2x f x x x π∈-=⎨ ∈⎪⎩,则函数()f x 与函数20()10x x g x x x ≤⎧ =⎨- >⎩的图像在区间[3,3]-上的交点个数为( )A .5B .6C .7D .812.设等差数列{}n a 满足:()1sin sin sin cos cos cos sin 54623262323232=+-+-a a a a a a a a ,公差()01,-∈d .若当且仅当9=n 时,数列{}n a 的前n 项和n S 取得最大值,则首项1a 的取值范围是( )A .⎥⎦⎤⎢⎣⎡3467ππ,B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡2334ππ,C .⎪⎭⎫ ⎝⎛3467ππ,D .⎪⎭⎫⎝⎛2334ππ,二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知2,=a e 为单位向量,当向量,a e 的夹角为32π时,+a e 在a 上的投影为 .14.已知点),(y x 满足不等式组14x y a x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩,其中30<<a ,则2z x y =--的最小值为 __________.15. 已知+∈N ω,函数)4sin()(πω+=x x f 在)3,6(ππ上单调递减,则=ω________. 16. 定义函数I x x f y ∈=),(,若存在常数M ,对于任意I x ∈1,存在唯一的I x ∈2,使得M x f x f =+2)()(21,则称函数)(x f 在I 上的“均值”为M ,已知]2,1[,log )(20142∈=x x x f ,则函数x x f 2log )(=在]2,1[2014上的“均值”为________.三、解答题:本大题共6小题,共70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c b a ,,分别是ABC ∆的三个内角C B A ,,的对边,ACa cb cos cos 2=--. (1)求角A 的大小; (2)若ABC ∆的面积3=S ,求ABC ∆周长的最小值.18.(本小题满分12分)设公差不为0的等差数列{}n a 的首项为1,且1452,,a a a 构成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设⎪⎩⎪⎨⎧⨯++=-为偶数,为奇数,n 215n )5( )1(1632n n n n a a b ,求数列{}n b 的前n 2项和2n T .19.SAB 为等边三角形(1(220.(本小题满分12分)已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,直线0643=++y x 与以椭圆C 的上顶点为圆心,以椭圆C 的长半轴长为半径的圆相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)椭圆C 与x 轴负半轴交于点A ,过点A 的直线AM ,AN 分别与椭圆C 交于M ,N 两点, AM AN k k 、分别为直线AM 、AN 的斜率, 34AM AN k k ⋅=-,求证:直线MN 过定点,并求出该定点坐标;(3)在(2)的条件下,求AMN ∆面积的最大值.21. (本小题满分12分)设函数2()ln f x x a x x =--,()22x g x x ke =-+,( 2.71828e =⋅⋅⋅是自然对数的底数). (1)讨论()f x 在其定义域上的单调性;(2)若2a =,且不等式)()(x g x xf ≥对于),0(+∞∈∀x 恒成立,求k 的取值范围.C22.(本小题满分10分)设函数)1( 14)(>-+=x x x x f . (1)求函数)(x f 的最小值;(2)若),1(+∞∈∃x ,使得不等式)(112x f a a ≥++-成立,求实数a 的取值范围.五校(江西师大附中、临川一中、鹰潭一中、宜春中学、新余四中)第二次联考高三理科数学试卷答案一、选择题 (本大题共12小题,每小题5分,共60分).二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分) 13. 3214.-7 15.2或3 16.1007三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17解:(1)ABC ∆中,∵ACa cb cos cos 2=--,由正弦定理,得:ACA CB cos cos sin sin sin 2=--,…………………………………………………….2分即C A A C A B cos sin cos sin cos sin 2=--,故B C A A B sin )sin(cos sin 2=+=-……………………………………………………4分32,21cos π=-=∴A A …………………………………………………….6分(2)32π=A ,且3sin 21==A bc S ,4=∴bc …………………………………………8分由余弦定理,得1232cos 222222==+≥++=-+=bc bc bc bc c b A bc c b a32≥∴a ,又42=≥+bc c b ,………………………………………………10分 当且仅当2==c b 时,a 的最小值为32,c b +的最小值为4,所以周长c b a ++的最小值为324+.…………………………………………………….12分 18.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),∵a 2,a 5,a 14构成等比数列,∴a 25=a 2a 14,即(1+4d )2=(1+d )(1+13d ),……………………………………………………1分 解得d =0(舍去),或d =2.…………………………………………………………………..……..3分 ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.………………………………………………………………………….5分(2)由(Ⅰ)得⎪⎩⎪⎨⎧⨯+=-为偶数,为奇数,n 215n )2( 432n n n n b当n 为奇数时,)211(2)2( 4+-=+=n n n n b n ……………………………………………………….……6分所以)222(15)1211215131311(234512-+++++--++-+-=n n n n T ……………10分 1222161)161(215122214+-=--⨯++-=+n n n n ………………………………………………….…12分19.解:(1)如图取AB 中点O ,连结DO ,则四边形BCDO 为矩形,CD OD ∴⊥,………………………………….…………2分连结SO ,则SO AB⊥,……………………………3分 AB ∥CD ,SO CD ∴⊥……………………… 4分 CD ∴⊥平面SOD ,CD SD ∴⊥………………6分(2),2DO CB ==,故222SD SO OD =+,SO OD ∴⊥,又SO AB ⊥,且OD AB ⊥,所以可建立如图空间直角坐标系Oxyz -.……………7分设平面SDC 的法向量111(,,)m x y z =u r ,平面SBC 的法向量222(,,)n x y z =r,m DC m SC ⎧⋅=⎪∴⎨⋅=⎪⎩u r uuu r u r uu r,即 ,则12z =,于是又00n BC n SC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r uu u r r uu r ,即,则21z =,于是.…10分A………………………………….…………………….11分 故二面角B SC D --的余弦值为…………………………………………..…12分20.解(1)由椭圆C b a 2=,……1分 又因为以椭圆C 的上顶点为圆心,以椭圆C 的长半轴长为半径的圆的方程为222)(a b y x =-+,所以圆心),0(b 到直线0643=++y x 的距离b a b d 2564==+=,………………………3分解得1,2==b a ∴椭圆C 的方程为1422=+y x .…………………………………………………4分(2) 由题意可知直线MN 斜率不为0,设直线MN 的方程为n my x +=,1122(,),(,)M x y N x y ,联立⎪⎩⎪⎨⎧=++=1422y x n my x 消去x 得 042)4(222=-+++n mny y m ,12224mn y y m -∴+=+,212244n y y m -=+,…………………………………………………………………………….5分121228()24n x x m y y n m +=++=+,2222121212244()4n m x x m y y mn y y n m -=+++=+ 121233,4224AM AN y y k k x x ⋅=-∴⋅=-++,即12121232()44y y x x x x =-+++,∴22222222224434441644164164444n n m n m n n m n m m m --+==---+++++++,…………………………6分 解得1-=n 或2-=n (舍去), ……………………………………………………………………………………7分 ∴直线MN 的方程为1-=my x ,∴直线MN 过定点(-1,0) …………………………………………8分 (3) 记直线MN 与x 轴交点为D ,则D 坐标为(-1,0)联立⎪⎩⎪⎨⎧=+-=14122y x my x 消去x 得 032)4(22=--+my y m ,12224m y y m ∴+=+,12234y y m -=+,21221214)(2121y y y y y y AD S AMN -+=-=∆……………………………………………………..9分412)4(4212222+++=m m m 222)4(32++=m m , 令32+=m t ,3≥t ……………………………………………………………10分232313122112)1(22=++≤++=+=∴∆t t t tS AMN ,当且仅当332=+=m t 即0=m 时,AMN ∆面积的最大值为23.……………………………………………………………….12分 21.解:(1)2'2()21a x x a f x x x x--=--=, 令'2()0,2=0f x x x a =--即,18a∆=+,①当18a ≤-时,∆≤,则'()0f x ≥,此时()f x 在(0,)+∞上单调递增;………………2分②当18a >-时,∆>,方程22=0x x a --两根为12x x ==(ⅰ)当108a -<<时,120,0x x >>,则当2(0,)x x ∈时,'()0f x >,当21(,)x x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;…………………………………………………………………………………………….4分 (ⅱ)当0a ≥时,120,0x x >≤,则当1(0,)x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增;综上:当18a ≤-时,()f x 在(0,)+∞上单调递增;当108a -<<时,()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;当a ≥时,()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增. …………………………………………6分(2)依题意,2(2ln )x x x x --22xx ke ≥-+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,等价于2[(2ln )22x k e x x x x x -≤---+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,即2(2ln 2x k e x x x x -≤⋅---+令()x h x e x-=,2()2ln F x x x =--显然()0h x >,…………………………………………………………………………………………………………………..7分对于2()2ln 2F x x x x =---+,)222)(1(1122)('x x x x x x xx x x F +++-=+--=则 令0)('>x F ,并由,0>x 得,0)222)(1(>+++-x x x x x 解得,1>x令0)('<x F ,由.10,0<<>x x 解得 ……………………………………………………………………………9分列表分析:∴函数F .11分 因此,k 的取值范围是(,0]-∞.………………………………………………………………………….………………12分 22.解:(1)1>x , 5114)1(21141 14)(=+-⋅-≥+-+-=-+=∴x x x x x x x f , 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,)(x f 的最小值为5. ………………………………………….…5分 (2)依题意,min )(112x f a a ≥++-,即5112≥++-a a ,于是………………………….6分⎩⎨⎧≥+----≤5)1()12(1a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++--≤<-5)1()12(211a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++->5)1(1221a a a 解得35-≤a 或35≥a .………………………………………………………………………………………………………..10分五校(江西师大附中、临川一中、鹰潭一中、宜春中学、新余四中)第二次联考高三理科数学试卷答案一、选择题 (本大题共12小题,每小题5分,共60分).二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分)13. 3214.-7 15.2或3 16.1007三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17解:(1)ABC ∆中,∵ACa cb cos cos 2=--,由正弦定理,得:ACA CB cos cos sin sin sin 2=--,…………………………………………………….2分即C A A C A B cos sin cos sin cos sin 2=--,故B C A A B sin )sin(cos sin 2=+=-……………………………………………………4分32,21cos π=-=∴A A …………………………………………………….6分(2)32π=A ,且3sin 21==A bc S ,4=∴bc …………………………………………8分由余弦定理,得1232cos 222222==+≥++=-+=bc bc bc bc c b A bc c b a32≥∴a ,又42=≥+bc c b ,………………………………………………10分 当且仅当2==c b 时,a 的最小值为32,c b +的最小值为4,所以周长c b a ++的最小值为324+.…………………………………………………….12分 18.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),∵a 2,a 5,a 14构成等比数列,∴a 25=a 2a 14,即(1+4d )2=(1+d )(1+13d ),……………………………………………………1分 解得d =0(舍去),或d =2.…………………………………………………………………..……..3分 ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.………………………………………………………………………….5分(2)由(Ⅰ)得⎪⎩⎪⎨⎧⨯+=-为偶数,为奇数,n 215n )2( 432n n n n b当n 为奇数时,)211(2)2( 4+-=+=n n n n b n ……………………………………………………….……6分所以)222(15)1211215131311(234512-+++++--++-+-=n n n n T ……………10分 1222161)161(215122214+-=--⨯++-=+n n n n ………………………………………………….…12分19.解:(1)如图取AB 中点O ,连结DO ,则四边形BCDO 为矩形,CD OD ∴⊥,………………………………….…………2分连结SO ,则SO AB ⊥,……………………………3分 AB ∥CD ,SO CD ∴⊥……………………… 4分 CD ∴⊥平面SOD ,CD SD ∴⊥………………6分(2),2DO CB ==,故222SD SO OD =+,SO OD ∴⊥,又SO AB ⊥,且OD AB ⊥,所以可建立如图空间直角坐标系O xyz -.……………7分则(1,0,0)B ,(1,2,0)C ,(0,2,0)D ,uuu r uu r ,(0,2,0)BC =uu u r设平面SDC 的法向量111(,,)m x y z =u r ,平面SBC 的法向量222(,,)n x y z =r,m DC m SC ⎧⋅=⎪∴⎨⋅=⎪⎩u r uuu r u r uu r ,即 ,则12z =,于是又00n BC n SC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r uu u r r uu r ,即.…10分.…………………….11分..…12分20.解(1)由椭圆C 短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,则b a 2=,……1分 又因为以椭圆C 的上顶点为圆心,以椭圆C 的长半轴长为半径的圆的方程为222)(a b y x =-+,所以圆心),0(b 到直线0643=++y x 的距离b a b d 2564==+=,………………………3分解得1,2==b a ∴椭圆C 的方程为1422=+y x .…………………………………………………4分 (2) 由题意可知直线MN 斜率不为0,设直线MN 的方程为n my x +=,1122(,),(,)M x y N x y ,联立⎪⎩⎪⎨⎧=++=1422y x n my x 消去x 得 042)4(222=-+++n mny y m ,12224mn y y m -∴+=+,212244n y y m -=+,…………………………………………………………………………….5分121228()24n x x m y y n m +=++=+,2222121212244()4n m x x m y y mn y y n m -=+++=+ 121233,4224AM AN y y k k x x ⋅=-∴⋅=-++,即12121232()44y y x x x x =-+++,∴22222222224434441644164164444n n m n m n n m n m m m --+==---+++++++,…………………………6分 解得1-=n 或2-=n (舍去), ……………………………………………………………………………………7分 ∴直线MN 的方程为1-=my x ,∴直线MN 过定点(-1,0) …………………………………………8分 (3) 记直线MN 与x 轴交点为D ,则D 坐标为(-1,0)联立⎪⎩⎪⎨⎧=+-=14122y x my x 消去x 得 032)4(22=--+my y m ,12224m y y m ∴+=+,12234y y m -=+,21221214)(2121y y y y y y AD S AMN -+=-=∆……………………………………………………..9分412)4(4212222+++=m m m 222)4(32++=m m , 令32+=m t ,3≥t ……………………………………………………………10分232313122112)1(22=++≤++=+=∴∆t t t tS AMN ,当且仅当332=+=m t 即0=m 时,AMN ∆面积的最大值为23.……………………………………………………………….12分 21.解:(1)2'2()21a x x af x x x x--=--=, 令'2()0,2=0f x x x a =--即,18a∆=+,①当18a ≤-时,∆≤,则'()0f x ≥,此时()f x 在(0,)+∞上单调递增;………………2分②当18a >-时,∆>,方程22=0x x a --两根为12x x ==(ⅰ)当108a -<<时,120,0x x >>,则当2(0,)x x ∈时,'()0f x >,当21(,)x x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;…………………………………………………………………………………………….4分 (ⅱ)当0a ≥时,120,0x x >≤,则当1(0,)x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增;综上:当18a ≤-时,()f x 在(0,)+∞上单调递增;当108a -<<时,()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;当a ≥时,()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增. …………………………………………6分(2)依题意,2(2ln )x x x x --22xx ke ≥-+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,等价于2[(2ln )22x k e x x x x x -≤---+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,即2(2ln 2x k e x x x x -≤⋅---+令()x h x e x-=,2()2ln F x x x =--显然()0h x >,…………………………………………………………………………………………………………………..7分对于2()2ln 2F x x x x =---+,)222)(1(1122)('x x x x x x xx x x F +++-=+--=则 令0)('>x F ,并由,0>x 得,0)222)(1(>+++-x x x x x 解得,1>x令0)('<x F ,由.10,0<<>x x 解得 ……………………………………………………………………………9分列表分析:∴函数F .11分 因此,k 的取值范围是(,0]-∞.………………………………………………………………………….………………12分 22.解:(1)1>x , 5114)1(21141 14)(=+-⋅-≥+-+-=-+=∴x x x x x x x f , 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,)(x f 的最小值为5. ………………………………………….…5分 (2)依题意,min )(112x f a a ≥++-,即5112≥++-a a ,于是………………………….6分⎩⎨⎧≥+----≤5)1()12(1a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++--≤<-5)1()12(211a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++->5)1(1221a a a 解得35-≤a 或35≥a .………………………………………………………………………………………………………..10分。
江西省重点中学协作体2015届高考数学二模试卷(理科)一、选择题:本题共12个小题,每小题5分,共60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.(5分)已知集合M={x|x2﹣4x>0},N={x|m<x<8},若M∩N={x|6<x<n},则m+n=()A.10 B.12 C.14 D.162.(5分)设i是虚数单位,则|(1+i)﹣|=()A.B.2C.3D.3.(5分)已知等比数列{a n}的各项都是正数,且3a1,a3,2a2成等差数列,则=()A.1B.3C.6D.94.(5分)给出下列结论:①命题“∀x∈R,sinx≠1”的否定是“∃x∈R,sinx=1”;②命题“α=”是“sinα=”的充分不必要条件;③数列{a n}满足“a n+1=3a n”是“数列{a n}为等比数列”的充分必要条件.其中正确的是()A..①②B..①③C..②③D..①②③5.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+4,数列{a n}是公差为d的等差数列,若a1=f(d﹣1),a3=f (d+1),则{a n}的通项公式为()A.2n﹣2 B.2n+1 C.2n+3 D.n+26.(5分)若实数x,y满足,则z=的最小值为()A.﹣2 B.﹣3 C.﹣4 D.﹣57.(5分)已知直角△ABC中,斜边AB=6,D为线段AB的中点,P为线段CD上任意一点,则(+)•的最小值为()A.﹣B.C.﹣2 D.28.(5分)甲、乙、丙三人投掷飞镖,他们的成绩(环数)如下面的频数条形统计图所示,则甲、乙、丙三人训练成绩的方差S甲2、S乙2、S丙2的大小关系是()A.S丙2>S乙2>S甲2B.S甲2>S丙2>S乙2C.S丙2>S甲2>S乙2D.S乙2>S丙2>S甲29.(5分)如图所示程序框图,则满足|x|+|y|≤2的输出的有序实数对(x,y)的概率为()A.B.C.D.10.(5分)已知圆x2+y2=4,点A(,0),动点M在圆上运动,O为坐标原点,则∠OMA 的最大值为()A.B.C.D.11.(5分)已知点A(0,1),曲线C:y=alnx恒过定点B,P为曲线C上的动点且•的最小值为2,则a=()A.﹣2 B.﹣1 C.2D.112.(5分)已知圆O1:(x﹣2)2+y2=16和圆O2:x2+y2=r2(0<r<2),动圆M与圆O1、圆O2都相切,动圆圆心M的轨迹为两个椭圆,这两个椭圆的离心率分别为e1、e2(e1>e2),则e1+2e2的最小值是()A.B.C.D.二、填空题:本题共4个小题,每小题5分,共20分.13.(5分)二项式(2﹣)6展开式中常数项是.14.(5分)已知数列{a n}满足a n+1=(n∈N+),若a1=,则a2015=.15.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,则它的外接球的表面积为.16.(5分)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是.三、解答题:本题共5小题,共70分,解答题应写出文字说明、证明过程和演算步骤.17.(12分)已知函数f(x)=2sinxcosx﹣cos2x+1.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)角A,B,C为△ABC的三个内角,且f(+)=,f(+)=,求sinC的值.18.(12分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,平面APC⊥平面ABC,且PA=PB=PC=4,AB=BC=2.(1)求三棱锥P﹣ABC的体积V P﹣ABC;(2)求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.19.(12分)4月15日,亚投行意向创始成员国已经截止,意向创始成员国敲定57个,其中,亚洲国家34个,欧洲国家18个,非洲和大洋洲各2个;南美洲1个.18个欧洲国家中G8国家有5个(英法德意俄).亚投行将设立理事会、董事会和管理层三层管理架构.假设理事会由9人组成,其中3人由欧洲国家等可能产生.(1)这3人中恰有2人来自于G8国家的概率;(2)设X表示这3人来自于G8国家的人数,求X的分布列和期望.20.(12分)已知点F(,0),圆E:(x+)2+y2=16,点P是圆E上任意一点,线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.(1)求动点Q的轨迹方程;(2)若直线l与圆O:x2+y2=1相切,并与(1)中轨迹交于不同的两点A、B.当•=λ,且满足≤λ≤时,求△AOB面积S的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=x﹣ae x(a为实常数).(1)若函数f(x)在x=0的切线与x轴平行,求a的值;(2)若f(x)有两个零点x1、x2,求证:x1+x2>2.一、选修4-1:几何证明选讲:请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做第一题记分.在答题卡选答区域指定位置答题,并写上所做题的题号.注意所做题目的题号必须和所写的题号一致.22.(10分)如图,已知PA与圆O相切于点A,半径OB⊥OP,AB交PO于点C.(1)求证:PA=PC;(2)若圆O的半径为3,PO=5,求线段AC的长度.一、选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xoy中,直l线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=10cosθ.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(2,6),求|PA|+|PB|.一、选修4-5:不等式选讲24.已知函数f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|.(Ⅰ)求不等式f(x)≤6的解集;(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<|a﹣1|的解集非空,求实数a的取值范围.江西省重点中学协作体2015届高考数学二模试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12个小题,每小题5分,共60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.(5分)已知集合M={x|x2﹣4x>0},N={x|m<x<8},若M∩N={x|6<x<n},则m+n=()A.10 B.12 C.14 D.16考点:交集及其运算.专题:集合.分析:求出M中不等式的解集确定出M,根据N及两集合的交集,确定出m与n的值,即可求出m+n的值.解答:解:由M中不等式解得:x<0或x>4,∴M={x|x<0或x>4},∵N={x|m<x<8},且M∩N={x|6<x<n},∴m=6,n=8,则m+n=6+8=14,故选:C.点评:此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.(5分)设i是虚数单位,则|(1+i)﹣|=()A.B.2C.3D.考点:复数求模.专题:数系的扩充和复数.分析:利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.解答:解:∵=1+i+=1+3i,∴|(1+i)﹣|==.故选:D.点评:本题考查了复数的运算法则、模的计算公式,属于基础题.3.(5分)已知等比数列{a n}的各项都是正数,且3a1,a3,2a2成等差数列,则=()A.1B.3C.6D.9考点:等差数列与等比数列的综合.专题:等差数列与等比数列.分析:设各项都是正数的等比数列{a n}的公比为q,(q>0),由题意可得关于q的式子,解之可得q,而所求的式子等于q2,计算可得.解答:解:设各项都是正数的等比数列{a n}的公比为q,(q>0)由题意可得2×a3=3a1+2a2,即q2﹣2q﹣3=0,解得q=﹣1(舍去),或q=3,故==q2=9.故选:D.点评:本题考查等差数列和等比数列的通项公式,求出公比是解决问题的关键,属基础题.4.(5分)给出下列结论:①命题“∀x∈R,sinx≠1”的否定是“∃x∈R,sinx=1”;②命题“α=”是“sinα=”的充分不必要条件;③数列{a n}满足“a n+1=3a n”是“数列{a n}为等比数列”的充分必要条件.其中正确的是()A..①②B..①③C..②③D..①②③考点:命题的真假判断与应用.专题:简易逻辑.分析:利用命题的否定判断①的正误;充要条件判断②的正误;等比数列的定义判断③的正误.解答:解:对于①,命题“∀x∈R,sinx≠1”的否定是“∃x∈R,sinx=1”;满足命题的否定形式,所以①正确.对于②,命题“α=”是“sinα=”的充分不必要条件;前者能够说明后者成立,sinα=成立则α=不一定成立,所以②正确;对于③,数列{a n}满足“a n+1=3a n”是“数列{a n}为等比数列”的充分必要条件错误.例如:数列是常数列{0},则满足“a n+1=3a n”,数列不是等比数列,所以③不正确;故选:A.点评:本题考查命题的真假的判断,充要条件以及命题的否定,等比数列的基本知识的应用,考查基本知识的掌握情况.5.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+4,数列{a n}是公差为d的等差数列,若a1=f(d﹣1),a3=f (d+1),则{a n}的通项公式为()A.2n﹣2 B.2n+1 C.2n+3 D.n+2考点:数列与函数的综合.专题:函数的性质及应用;等差数列与等比数列.分析:根据f(x)求出a1、a3,再利用等差数列的定义求出d与a1的值,即得通项公式a n.解答:解:∵f(x)=x2﹣2x+4,∴a1=f(d﹣1)=(d﹣1)2﹣2(d﹣1)+4=d2﹣4d+7,a3=f(d+1)=(d+1)2﹣2(d+1)+4=d2+3;∴a3﹣a1=4d﹣4,即2d=4d﹣4,解得d=2;∴a1=3,∴a n=3+2(n﹣1)=2n+1.故选:B.点评:本题考查了根据函数的解析式求函数值的应用问题,也考查了等差数列的通项公式的应用问题,是基础题目.6.(5分)若实数x,y满足,则z=的最小值为()A.﹣2 B.﹣3 C.﹣4 D.﹣5考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组对应的平面区域.,利用分式函数的意义以及直线的斜率进行求解即可解答:解:作出不等式组对应的平面区域如图:z===1+,设k=,则k的几何意义为区域内的点到定点D(2,﹣2)的斜率,由图象知AD的斜率最小,由得,即A(1,2),此时AD的斜率k=,则z=1+k=1﹣4=﹣3,即z=的最小值为﹣3,故选:B点评:本题主要考查线性规划的应用,利用直线斜率以及数形结合是解决本题的关键.7.(5分)已知直角△ABC中,斜边AB=6,D为线段AB的中点,P为线段CD上任意一点,则(+)•的最小值为()A.﹣B.C.﹣2 D.2考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:根据图形判断设|PC|=3﹣x,e则|PD|=x,与的夹角为π,0≤x≤3,运用数量积的运算得出函数式子(+)•=﹣2x•(3﹣x),再利用基本不等式求解即可.解答:解:∵直角△ABC中,斜边AB=6,D为线段AB的中点,∴|CD|=3,+=2,∵P为线段CD上任意一点,∴设|PC|=3﹣x,则|PD|=x,与的夹角为π,0≤x≤3,∴(+)•=﹣2x•(3﹣x),∵x•(3﹣x)≤,∴﹣2x•(3﹣x)≥﹣2×=﹣.故选:A.点评:本题考查了平面向量的数量积,转化为函数求解,关键是根据图形得出向量的关系,属于容易题.8.(5分)甲、乙、丙三人投掷飞镖,他们的成绩(环数)如下面的频数条形统计图所示,则甲、乙、丙三人训练成绩的方差S甲2、S乙2、S丙2的大小关系是()A.S丙2>S乙2>S甲2B.S甲2>S丙2>S乙2C.S丙2>S甲2>S乙2D.S乙2>S丙2>S甲2考点:极差、方差与标准差.专题:概率与统计.分析:由于方差为表示数据离散程度的量,且数据越小越集中,观察数据即可得到结论.解答:解:由于方差为表示数据离散程度的量,且数据越小越集中,由条形图知,乙图最集中,丙图最分散,故s乙2<s乙2<s丙2,故选:C点评:本题主要考查了频率分布条形图,以及平均数、方差和标准差,属于基础题9.(5分)如图所示程序框图,则满足|x|+|y|≤2的输出的有序实数对(x,y)的概率为()A.B.C.D.考点:程序框图.专题:函数的性质及应用;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,由y=x3是奇函数可求阴影部分的面积与正方形的面积之比,从而得解.解答:解:程序框图的含义是,阴影部分的面积与正方形的面积之比,因为y=x3是奇函数,所以面积之比为:.故选:D.点评:本题主要考查了程序框图和函数的性质及应用,属于基本知识的考查.10.(5分)已知圆x2+y2=4,点A(,0),动点M在圆上运动,O为坐标原点,则∠OMA 的最大值为()A.B.C.D.考点:圆与圆的位置关系及其判定.专题:计算题;直线与圆.分析:设|MA|=x,则可求得|OM|,|AO|的值,进而利用余弦定理得到cos∠OMA的表达式,利用均值不等式求得cos∠OMA的最小值,进而求得∠OMA的最大值.解答:解:设|MA|=x,则|OM|=2,|AO|=由余弦定理可知cos∠OMA==(x+)≥×2=(当且仅当x=1时等号成立)∴∠OMA≤.故选:C.点评:本题主要考查了点与圆的位置关系,余弦定理的应用,均值不等式求最值.考查了学生综合分析问题和解决问题的能力.11.(5分)已知点A(0,1),曲线C:y=alnx恒过定点B,P为曲线C上的动点且•的最小值为2,则a=()A.﹣2 B.﹣1 C.2D.1考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:运用对数函数的图象特点可得B(1,0),设P(x,alnx),运用向量的数量积的坐标表示,可得f(x)=•=x﹣alnx(0,+∞)+1,再由导数,求得极值点即为最值点,对a讨论通过单调性即可判断.解答:解:曲线C:y=alnx恒过点B,则令x=1,可得y=0,即B(1,0),又点A(0,1),设P(x,alnx),则•=f(x)=x﹣alnx+1,由于f(x)=x﹣alnx+1在(0,+∞)上有最小值2,且f(1)=2,故x=1是f(x)的极值点,即最小值点.f′(x)=1﹣=,a<0,f'(x)>0恒成立,f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以没有最小值;故不符合题意;当a>0,x∈(0,a)时,f'(x)<0,函数f(x)在(0,a)是减函数,在(a,+∞)是增函数,有最小值为f(a)=2,即a﹣alna+1=2,解得a=1;故选D.点评:本题考查了利用导数求函数的最值;关键是将数量积表示为关于x的函数,通过求导,判断单调性,得到最值求参数a.12.(5分)已知圆O1:(x﹣2)2+y2=16和圆O2:x2+y2=r2(0<r<2),动圆M与圆O1、圆O2都相切,动圆圆心M的轨迹为两个椭圆,这两个椭圆的离心率分别为e1、e2(e1>e2),则e1+2e2的最小值是()A.B.C.D.考点:椭圆的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:分别求出e1、e2(e1>e2),利用基本不等式求出e1+2e2的最小值.解答:解:①当动圆M与圆O1、O2都相内切时,|MO2|+|MO1|=4﹣r=2a,∴e1=.②当动圆M与圆O1相内切而与O2相外切时,|MO1|+|MO2|=4+r=2a′,∴e2=∴e1+2e2=+=,令12﹣r=t(10<t<12),e1+2e2=2×≥2×==故选:A.点评:本题考查了两圆相切的性质、双曲线的离心率,属于难题.二、填空题:本题共4个小题,每小题5分,共20分.13.(5分)二项式(2﹣)6展开式中常数项是﹣160.考点:二项式定理.专题:计算题.分析:利用二项式定理展开式,直接求出常数项的值即可.解答:解:因为=20×8×(﹣1)=﹣160.所以展开式中常数项是﹣160.故答案为:﹣160.点评:本题考查二项式定理展开式的应用,特定项的求法,考查计算能力.14.(5分)已知数列{a n}满足a n+1=(n∈N+),若a1=,则a2015=﹣2.考点:数列递推式.专题:点列、递归数列与数学归纳法.分析:通过求出数列的前几项,找出其周期即可.解答:解:∵a n+1=(n∈N+)、a1=,∴a2==3,a3==﹣2,a4==﹣,a5==,a6==3,∴数列{a n}满足:a n=a n+4,∵2015=503×4+3,∴a2015=a3=﹣2,故答案为:﹣2.点评:本题考查求数列的通项,找出周期是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.15.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,则它的外接球的表面积为8π.考点:球的体积和表面积;球内接多面体.专题:空间位置关系与距离.分析:根据三视图判断几何体的形状,根据他的几何性质得出AD⊥面BDC,DC=1,AD=1,BE⊥CD与E,DE=,BE=,利用三角形判断得出三角形BDC外接圆的半径r=1,根据球的几何性质得出:R2=r2+d2,求解R即得出面积.解答:解:根据三视图得出几何体为三棱锥,AD⊥面BDC,DC=1,AD=1,BE⊥CD与E,DE=,BE=,∴∠BED=60°,BD=1,∵在三角形BDC中,BD=DC=1,∠BDC=120°,∴根据余弦定理得出:BC=,∵利用正弦定理得出:=2r∴三角形BDC外接圆的半径r=1,∵三棱锥的外接球的半径R,d=AD=1,利用球的几何性质得出:R2=r2+d2,∴R=,∴它的外接球的表面积为4×π×()2=8π,故答案为:8π.点评:本题考查了空间几何体的外接球的问题,充分利用几何性质,把立体问题转化为平面问题求解,考查了三角的定理的运用综合性较强,属于中档题.16.(5分)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是6.考点:集合的相等.专题:计算题;集合.分析:利用集合的相等关系,结合①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,即可得出结论.解答:解:由题意,a=2时,b=1,c=4,d=3;b=3,c=1,d=4;a=3时,b=1,c=4,d=2;b=1,c=2,d=4;b=2,c=1,d=4;a=4时,b=1,c=3,d=2;∴符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是6个.点评:本题考查集合的相等关系,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.三、解答题:本题共5小题,共70分,解答题应写出文字说明、证明过程和演算步骤.17.(12分)已知函数f(x)=2sinxcosx﹣cos2x+1.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)角A,B,C为△ABC的三个内角,且f(+)=,f(+)=,求sinC的值.考点:两角和与差的正弦函数;正弦函数的单调性.专题:三角函数的图像与性质.分析:首先利用倍角公式化简解析式为一个角的一个三角函数的形式,然后求单调区间和sinC.解答:解:由题意可得f(x)=2sinxcosx﹣cos2x+1=2sin(2x﹣)(1)令2kπ≤2x﹣≤2kπ+所以增区间为:[kπ﹣,kπ+],k∈Z.…(6分)(2)由f(+)=得sinA=;…(7分)f()=得cosB=,sinB=;…(8分)由于sinA=<sinB=,则a<b⇒cosA=…(10分)所以sinC=sin(A+B)=.…(12分)点评:本题考查了倍角公式的运用化简三角函数,然后求单调区间以及解三角形;关键是正确化简三角函数解析式为一个角的一个三角函数的形式.18.(12分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,平面APC⊥平面ABC,且PA=PB=PC=4,AB=BC=2.(1)求三棱锥P﹣ABC的体积V P﹣ABC;(2)求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.考点:直线与平面所成的角;棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:综合题;空间位置关系与距离;空间角.分析:(1)取AC中点O,连结PO,BO,证明OP⊥平面ABC,利用三棱锥的体积公式,即可求三棱锥P﹣ABC的体积V P﹣ABC;(2)建立如图所示的空间直角坐标系.求出平面PBC的法向量,利用向量的夹角公式,即可求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.解答:解:(1)取AC中点O,连结PO,BO,∵PA=PC,AB=BC,∴OP⊥AC,OB⊥AC,又∵平面APC⊥平面ABC,∴OP⊥平面ABC…(2分),∴OP⊥OB,∴OP2+OB2=PB2,即16﹣OC2+4﹣OC2=16,得OC=,则OA=,OB=,OP=,AC=2,…(4分)∴S△ABC==2.∴V P﹣ABC==.…(6分)(2)建立如图所示的空间直角坐标系.得O(0,0,0),A(0,﹣,0),B(,0,0),C(0,,0),P(0,0,),…(8分)∴=(﹣),=(﹣,0,),设平面PBC的法向量=(x,y,z).则,取z=1,得=(,,1).(10分)∵=(),∴直线AB与平面PBC所成角的正弦值为.…(12分)点评:本题考查线面垂直的判定,考查三棱锥体积的计算,考查线面角,正确运用向量方法是关键.19.(12分)4月15日,亚投行意向创始成员国已经截止,意向创始成员国敲定57个,其中,亚洲国家34个,欧洲国家18个,非洲和大洋洲各2个;南美洲1个.18个欧洲国家中G8国家有5个(英法德意俄).亚投行将设立理事会、董事会和管理层三层管理架构.假设理事会由9人组成,其中3人由欧洲国家等可能产生.(1)这3人中恰有2人来自于G8国家的概率;(2)设X表示这3人来自于G8国家的人数,求X的分布列和期望.考点:离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.专题:概率与统计.分析:(1)直接利用古典概型的概率求解这3人中恰有2人来自于G8国家的概率;(2)设X表示这3人来自于G8国家的人数,求出概率得到分布列,然后求解X的期望.解答:解:(1)这3人中恰有2人来自于G8国家的概率:P==…(5分)(2)X可能的取值为0、1、2、3P(X=0)==,P(X=1)==P(X=2)==P(X=3)==X 0 1 2 3P…(10分)EX=0×+1×+2×+3×=…(12分)点评:本题考查离散型随机变量的分布列以及期望的求法,考查计算能力.20.(12分)已知点F(,0),圆E:(x+)2+y2=16,点P是圆E上任意一点,线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.(1)求动点Q的轨迹方程;(2)若直线l与圆O:x2+y2=1相切,并与(1)中轨迹交于不同的两点A、B.当•=λ,且满足≤λ≤时,求△AOB面积S的取值范围.考点:直线与圆锥曲线的关系;轨迹方程.专题:平面向量及应用;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)连接QF,结合圆的定义和垂直平分线的性质,以及椭圆的定义,可得Q的轨迹方程;(2)设直线l的方程为x=my+n(m∈R),由直线和圆相切的条件:d=r,可得m,n的关系,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,求得△AOB的面积,结合向量的数量积的坐标表示和基本不等式,即可得到所求范围.解答:解:(1)连接QF,∵|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=|PE|=4>|EF|=2,∴动点Q的轨迹是以E(﹣,0)、F(,0)为焦点,长轴长2a=4的椭圆,即动点Q的轨迹方程为:+y2=1;(2)依题结合图形知直线l的斜率不为零,所以设直线l的方程为x=my+n(m∈R).∵直线L即x﹣my﹣n=0与圆O:x2+y2=1相切,∴=1得n2=m2+1.又∵点A,B的坐标满足:,消去x整理得(m2+4)y2+2mny+n2﹣4=0,由韦达定理得y1+y2=﹣,y1y2=,又|AB|=•|y1﹣y2|,点O到直线l的距离d==1,∴S△AOB=d•|AB|=•|y1﹣y2|=|n|•|y1﹣y2|=2•=2•,∵λ==x1x2+y1y2=(my1+n)(my2+n)+y1y2=(m2+1)y1y2+mn(y1+y2)+n2==∵,令t=1+m2,则λ=∈[,],即有t∈[3,6]∴S△AOB=2•=2•=2•=∵t+∈[6,],t++6∈[12,],∈[,],∴S△AOB∈[,1],∴S△AOB的取值范围为[,1].点评:本题考查椭圆的定义、方程和性质,主要考查椭圆的定义和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理,弦长公式和基本不等式,属于中档题.21.(12分)已知函数f(x)=x﹣ae x(a为实常数).(1)若函数f(x)在x=0的切线与x轴平行,求a的值;(2)若f(x)有两个零点x1、x2,求证:x1+x2>2.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义,即可得到结论.(2)由题意可求出0<a<;则a=的两个不同根为x1,x2,作出y=的图象,利用数形结合证明.解答:解:(1)函数的导数f′(x)=1﹣ae x,∵f(x)在x=0的切线与x轴平行,∴f′(0)=0,即f′(0)=1﹣a=0,解得a=1.(2)由f(x)=x﹣ae x=0得a=,设g(x)=,则g′(x)==,由g′(x)<0得x>1,由g′(x)>0得x<1,即函数g(x)在x=1时,取得极大值g(1)=,则要使f(x)有两个零点x1、x2,则满足0<a<,则x1=ae x1,x2=ae x2;∵g(x)在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;又∵当x∈(﹣∞,0]时,g(x)≤0,故不妨设x1∈(0,1),x2∈(1,+∞);对于任意a1,a2∈(0,),设a1>a2,若g(m1)=g(m2)=a1,g(n1)=g(n2)=a2,其中0<m1<1<m2,0<n1<1<n2,∵g(x)在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;又∵g(m1)>g(n1),g(m2)>g(n2);∴m1>n1,m2<n2;∴;故随着a的减小而增大,令=t,x1=ae x1,x2=ae x2,可化为x2﹣x1=lnt;t>1;则x1=,x2=;则x2+x1=,令h(t)=,则可证明h(t)在(1,+∞)上单调递增;故x2+x1随着t的增大而增大,即x2+x1随着的增大而增大,故x2+x1随着a的减小而增大,而当a=时,x2+x1=2;故x1+x2>2.点评:本题考查了导数的综合应用及恒成立问题,同时考查了数形结合的思想应用,属于难题一、选修4-1:几何证明选讲:请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做第一题记分.在答题卡选答区域指定位置答题,并写上所做题的题号.注意所做题目的题号必须和所写的题号一致.22.(10分)如图,已知PA与圆O相切于点A,半径OB⊥OP,AB交PO于点C.(1)求证:PA=PC;(2)若圆O的半径为3,PO=5,求线段AC的长度.考点:与圆有关的比例线段.专题:选作题;推理和证明.分析:(1)根据弦切角定理,可得∠PAB=∠ACB,根据圆周角定理可得∠BAC=90°,结合BC⊥OP,根据同角的余角相等及对顶角相等可得∠PDA=∠PAB,即△PAD为等腰三角形;(2)利用切割线定理求出PA,再求出cos∠AOP,利用余弦定理,即可得出结论.解答:(1)证明:∵PA与圆O相切于点A,∴∠PAB=∠ADB∵BD为圆O的直径,∴∠BAD=90°∴∠ADB=90°﹣∠B∵BD⊥OP,∴∠BCO=90°﹣∠B∴∠BCO=∠PCA=∠PAB即△PAC为等腰三角形∴PA=PC;…(5分)(2)解:假设PO与圆O相交于点M,延长PO交圆O于点N.∵PA与圆O相切于点A,PMN是圆O的割线,∴PA2=PM•PN=(PO﹣OM)(PO+ON).∵PO=5,OM=ON=3,∴PA=4.由(1)知PC=PA=4,∴OC=1.在Rt△OAP中,cos∠AOP==.∴AC2=9+1﹣2×3×1×=.∴AC=.…(10分)点评:本题考查的知识点是弦切角定理,圆周角定理,等腰三角形的判定,相似三角形的判定与性质,属于中档题.一、选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xoy中,直l线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xoy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=10cosθ.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(2,6),求|PA|+|PB|.考点:简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)由ρ=10cosθ得ρ2=10ρcosθ,把代入即可得出.(2)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,化为=0,可设t1,t2是上述方程的两个实根.利用|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=﹣(t1+t2)即可得出.解答:解:(1)由ρ=10cosθ得ρ2=10ρcosθ,∴直角坐标方程为:x2+y2=10x,配方为:(x﹣5)2+y2=25.(2)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,化为=0,由于△=﹣4×20=82>0,可设t1,t2是上述方程的两个实根.∴t1+t2=﹣,t1t2=20,又直线l过点P(2,6),可得:|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=﹣(t1+t2)=9.点评:本题考查了参数方程的应用、极坐标方程化为直角坐标方程,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.一、选修4-5:不等式选讲24.已知函数f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|.(Ⅰ)求不等式f(x)≤6的解集;(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<|a﹣1|的解集非空,求实数a的取值范围.考点:带绝对值的函数;其他不等式的解法.专题:计算题;压轴题.分析:(Ⅰ)不等式等价于①,或②,或③.分别求出这3个不等式组的解集,再取并集,即得所求.(Ⅱ)由绝对值不等式的性质求出f(x)的最小值等于4,故有|a﹣1|>4,解此不等式求得实数a的取值范围.解答:解:(Ⅰ)不等式f(x)≤6 即|2x+1|+|2x﹣3|≤6,∴①,或②,或③.解①得﹣1≤x<﹣,解②得﹣≤x≤,解③得<x≤2.故由不等式可得,即不等式的解集为{x|﹣1≤x≤2}.(Ⅱ)∵f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|≥|(2x+1)﹣(2x﹣3)|=4,即f(x)的最小值等于4,∴|a﹣1|>4,解此不等式得a<﹣3或a>5.故实数a的取值范围为(﹣∞,﹣3)∪(5,+∞).点评:本题主要考查绝对值不等式的解法,关键是去掉绝对值,化为与之等价的不等式组来解.体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.。
江西省抚州市临川二中2015届高三上学期第二次月考数学试卷(理科)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A={x|x﹣2<0},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣2]B.[﹣2,+∞)C.(﹣∞,2]D.[2,+∞)考点:交集及其运算.专题:集合.分析:化简A,再根据A∩B=A,求得实数a的取值范围.解答:解:∵集合A={x|x﹣2<0}={x|x<2},B={x|x<a},A∩B=A,∴a≥2,故选:D.点评:本题主要考查两个集合的交集的定义和求法,属于基础题.2.在复平面内,复数z=(1+2i)2对应的点位于( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限考点:复数的代数表示法及其几何意义;复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数代数形式的乘法运算化简,得到复数z对应点的坐标,则答案可求.解答:解:∵z=(1+2i)2=1+4i+(2i)2=﹣3+4i,∴复数z=(1+2i)2对应的点的坐标为(﹣3,4),位于第二象限.故选:B.点评:本题考查了复数代数形式的乘法运算,考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.3.设平面向量,,均为非零向量,则“•(﹣)=0”是“=”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:简易逻辑.分析:根据向量的数量积关系,以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.解答:解:若=,则•(﹣)=0成立,必要性成立,若•(﹣)=0得•=•,则=不一定成立,充分性不成立.故“•(﹣)=0”是“=”的必要而不充分条件,故选:B.点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用向量的数量积是解决本题的关键,比较基础.4.如图是某算法的程序框图,则程序运行后输出的结果是( )A.8 B.9 C.10 D.11考点:循环结构.专题:算法和程序框图.分析:根据框图的流程依次计算程序运行的结果,直到满足条件,跳出循环,计算输出s 的值.解答:解:由程序框图知:第一次循环n=1,s=﹣1+1=0,;第二次循环n=2,s=0+1+2=3;第三次循环n=3,s=3﹣1+3=5;第四次循环n=4,s=5+1+4=10.满足条件s>9,跳出循环,输出s=10.故选:C.点评:本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程依次计算程序运行的结果是解答此类问题的常用方法.5.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.2 B.1 C.D.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由三视图知几何体为四棱锥,且四棱锥的一条侧棱垂直于底面,棱长为1,底面是对角线长为2的正方形,把数据代入体积公式计算.解答:解:由三视图知几何体为四棱锥,且四棱锥的一条侧棱垂直于底面,棱长为1,底面是对角线长为2的正方形,∴其边长为,∴四棱锥的体积V=×××1=.故选C.点评:本题考查了由三视图求几何体的体积,解题的关键是判断几何体的形状及三视图的数据所对应的几何量.6.将函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,所得到的图象关于y轴对称,则m的最小值是( )A.B.C.D.考点:两角和与差的正弦函数;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:三角函数的图像与性质.分析:函数解析式提取2变形后,利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,利用平移规律得到平移后的解析式,根据所得的图象关于y轴对称,即可求出m的最小值.解答:解:y=cosx+sinx=2(cosx+sinx)=2sin(x+),∴图象向左平移m(m>0)个单位长度得到y=2sin[(x+m)+]=2sin(x+m+),∵所得的图象关于y轴对称,∴m+=kπ+(k∈Z),则m的最小值为.故选B点评:此题考查了两角和与差的正弦函数公式,以及函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,熟练掌握公式是解本题的关键.7.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( )A.B.6 C.12 D.7考点:抛物线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|.解答:解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)=(x﹣).代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=,所以|AB|=x1++x2+=++=12故答案为:12.点评:本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是解题的难点和关键.8.在圆的一条直径上,任取一点作与直径垂直的弦,则其弦长超过该圆的内接等边三角形的边长的概率为( )A.B.C.D.考点:几何概型.专题:计算题;概率与统计.分析:由题意可得:要使弦长大于CD的长,就必须使圆心O到弦的距离小于|OF|,即可得出结论、解答:解:如图所示,△BCD是圆内接等边三角形,过直径BE上任一点作垂直于直径的弦,显然当弦为CD时就是△BCD的边长,要使弦长大于CD的长,就必须使圆心O到弦的距离小于|OF|,记事件A={弦长超过圆内接等边三角形的边长},由几何概型概率公式得P(A)==,即弦长超过圆内接等边三角形边长的概率是.故选:C.点评:本题主要考查几何概型概率的计算,是简单题,确定得到各自的几何度量是解决问题的关键.9.设定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x3,则方程f(x)=lg|x|根的个数为( )A.12 B.16 C.18 D.20考点:函数的周期性;函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:由函数f(x)的周期性、奇偶性及函数在x∈[0,1]时的解析式可知其大致图象,结合函数y=lg|x|也为偶函数可得方程f(x)=lg|x|根的个数.解答:解:当x∈[0,1]时,f(x)=x3,函数是偶函数,∴当x∈[﹣1,0]时f(x)=﹣x3,函数f(x)的周期为2,又函数y=lgx当x=10时函数值为1,∴函数y=lgx与y=f(x)在[0,10]内有9个交点,而函数y=lg|x|也为偶函数,由对称性可知,方程f(x)=lg|x|根的个数为18.故选:C.点评:本题考查了函数的性质,考查了方程根的个数与函数零点间的关系,是中档题.10.如图,正△ABC的中心位于点G(0,1),A(0,2),动点P从A点出发沿△ABC的边界按逆时针方向运动,设旋转的角度∠AGP=x(0≤x≤2π),向量在=(1,0)方向的射影为y(O为坐标原点),则y关于x的函数y=f(x)的图象是( )A.B.C.D.考点:函数的图象.专题:综合题;函数的性质及应用.分析:由题意,可通过几个特殊点来确定正确选项,可先求出射影长最小时的点B时x的值及y的值,再研究点P从点B向点C运动时的图象变化规律,由此即可得出正确选项.解答:解:设BC边与Y轴交点为M,已知可得GM=0.5,故AM=1.5,正三角形的边长为连接BG,可得tan∠BGM==,即∠BGM=,所以tan∠BGA=,由图可得当x=时,射影为y取到最小值,其大小为﹣(BC长为),由此可排除A,B两个选项;又当点P从点B向点M运动时,x变化相同的值,此时射影长的变化变小,即图象趋于平缓,由此可以排除D,C是适合的;故选:C.点评:由于本题的函数关系式不易获得,可采取特值法,找几个特殊点以排除法得出正确选项,这是条件不足或正面解答较难时常见的方法.二、选做题:请在下列两题中选一题作答.若两题都做,则按第一题评阅计分.本题共5分.【不等式选做题】11.已知函数f(x)=的定义域为R,则实数m的取值范围是(﹣∞,﹣3]∪[﹣1,+∞).考点:函数的定义域及其求法.专题:函数的性质及应用.分析:题目中条件:“f(x)的定义域为R”转化为|x+2|+|x﹣m|﹣1≥0在R上恒成立,下面只要求出函数|x+2|+|x﹣m|的最小值,使最小值大于等于2,解之即可.解答:解:解:∵f(x)的定义域为R,∴|x+2|+|x﹣m|﹣1≥0在R上恒成立而|x+2|+|x﹣m|≥|m+2|∴|m+2|≥1,解得:m≤﹣3或m≥﹣1故答案为:(﹣∞,﹣3]∪[﹣1,+∞).点评:本题考查函数的定义域及其求法,不等式的恒成立问题,属于中档题,求不等式恒成立的参数的取值范围,是经久不衰的话题,也是2015届高考的热点,它可以综合地考查中学数学思想与方法,体现知识的交汇.【坐标系与参数方程选做题】12.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l的参数方程为为参数),圆C的极坐标方程为.(Ⅰ)若圆C关于直线l对称,求a的值;(Ⅱ)若圆C与直线l相切,求a的值.考点:参数方程化成普通方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(I)把直线l的参数方程和圆C的极坐标方程分别化为直角坐标方程,再利用圆C关于直线l对称可得直线l过圆心,即可得出.(II)利用圆C与直线l相切⇔点C到直线l的距离d=r,即可得出.解答:解:(Ⅰ)由直线l的参数方程为为参数)消去参数t可得:直线l:x+ay+a﹣5=0;由圆C的极坐标方程为,化为ρ2=2ρcosθ+2ρsinθ,∴x2+y2﹣2x﹣2y=0,即(x﹣1)2+(y﹣1)2=2.∴圆心为C(1,1),半径.∵圆C关于直线l对称,∴直线l过圆心,∴1+a•1+a﹣5=0,解得a=2;(Ⅱ)点C到直线l的距离d=,∵圆C与直线l相切,∴d=r.∴,整理得a2﹣8a+7=0,解得a=1或a=7.点评:本题考查了把直线l的参数方程和圆C的极坐标方程分别化为直角坐标方程、圆的对称性质、圆C与直线l相切⇔点C到直线l的距离d=r等基础知识与基本技能方法,属于基础题.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.函数f(x)=log2(3x+1)的值域为(0,+∞).考点:对数函数的值域与最值.专题:计算题.分析:先根据指数函数的性质求出真数3x+1的范围,然后根据对数函数的单调性求出函数的值域即可.解答:解:∵3x+1>1∴log2(3x+1)>0∴f(x)=log2(3x+1)的值域为(0,+∞)故答案为:(0,+∞)点评:本题主要考查了对数函数的值域,同时考查了指数函数的值域,属于基础题.14.曲线y=x2+1与直线x=0,x=1及x轴所围成的图形的面积是.考点:定积分在求面积中的应用.专题:计算题;导数的概念及应用.分析:确定积分公式中x的取值范围,根据定积分的几何意义表示出区域的面积,根据定积分公式解之即可解答:解:由题意,S=(x2+1)dx=()=,故答案为:.点评:本题求曲线围成的曲边图形的面积,着重考查了定积分的几何意义和积分计算公式等知识,属于基础题.15.已知数列a1,a2,…,a8,满足a1=2013,a8=2014,且a n+1﹣a n∈{﹣1,,1}(其中n=1,2,…,7),则这样的数列{a n}共有252个.考点:数列的函数特性.专题:创新题型;排列组合.分析:运用数列相邻两项差的值,可能够取值的情况分类讨论,转化为排列组合问题求解.解答:解:∵数列a1,a2,…,a8,满足a1=2013,a8=2014,∴a8﹣a1=a8﹣a7+a7﹣a6+a6﹣a5+a5﹣a4+a4﹣a3+a3﹣a2+a2﹣a1=1,a n+1﹣a n∈{﹣1,,1}(其中n=1,2,…,7),共有7对差,可能a n+1﹣a n=﹣1,或a n+1﹣a n=,或a n+1﹣a n=1.设﹣1有x个,有y个,1有7﹣x﹣y个,则想x(﹣1)++1×(7﹣x﹣y)=1,即6x+2y=18,x,y∈[0,7]的整数,可判断;x=1,y=6;x=2,y=3;x=3,y=0,三组符合所以共有数列C+C C C+=7+210+35=252.故答案为:252点评:本题考查了方程的解转化为组合问题等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力,转化能力.16.已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x°,且x°<0,则a的取值范围是a>2.考点:函数的零点.专题:计算题;导数的综合应用.分析:由题意判断出a>0,再由题意可知f()>0,从而求出a.解答:解:∵函数f(x)=ax3﹣3x2+1,f(0)=1,且f(x)存在唯一的零点x°,且x°<0,∴a>0,∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2)=0时的解为x=0,x=;∴f()=a()3﹣3()2+1=>0,则a>2.故答案为:a>2.点评:本题考查了函数的零点的判断,属于基础题.四、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.甲、乙、丙三名优秀的大学毕业生参加一所重点中学的招聘面试,面试合格者可以签约.甲表示只要面试合格就签约,乙与丙则约定,两个面试都合格就一同签约,否则两人都不签约.设每个人面试合格的概率都是P,且面试是否合格互不影响.已知至少有1人面试合格概率为.(1)求P.(2)求签约人数ξ的分布列和数学期望值.考点:离散型随机变量的期望与方差.专题:概率与统计.分析:(1)由至少有1人面试合格概率,利用对立事件的概率求出3人均不合格的概率,再由相互独立事件同时发生的概率列式求解;(2)由题意可知签约人数ξ的取值分别是0,1,2,3,求出每种情况的概率,直接利用期望公式求期望.解答:解:(1)至少1人面试合格概率为(包括1人合格2人合格和3人都合格),这样都不合格的概率为1﹣=.所以(1﹣P)3=,即P=.(2)签约人数ξ取值为0、1、2、3签约人数为0的概率:都不合格(1﹣)3=,甲不合格,乙丙至少一人不合格×(1﹣×)﹣(1﹣)3=,签约人数为0的概率:+=;签约人数为1的概率:甲合格,乙丙至少一人不合格:×(1﹣×)=;签约人数为2的概率:甲不合格,乙丙全部合格:××(1﹣)=;签约人数为3的概率:甲乙丙均合格:()3=.分布表:签约人数0 1 2 3概率数学期望:Eξ==1.点评:本题考查了相互独立事件同时发生的概率,考查了离散型随机变量的分布列与期望,离散型随机变量的期望表征了随机变量取值的平均值,是中档题.18.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.考点:用空间向量求直线与平面的夹角;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,由已知可证OA1⊥AB,AB⊥平面OA1C,进而可得AB⊥A1C;(Ⅱ)易证OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立坐标系,可得,,的坐标,设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,可解得=(,1,﹣1),可求cos<,>,即为所求正弦值.解答:解:(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,因为CA=CB,所以OC⊥AB,由于AB=AA1,∠BAA1=60°,所以△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB,又因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C,又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C;(Ⅱ)由(Ⅰ)知OC⊥AB,OA1⊥AB,又平面ABC⊥平面AA1B1B,交线为AB,所以OC⊥平面AA1B1B,故OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立如图所示的坐标系,可得A(1,0,0),A1(0,,0),C(0,0,),B(﹣1,0,0),则=(1,0,),=(﹣1,,0),=(0,﹣,),设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,即,可取y=1,可得=(,1,﹣1),故cos<,>==,又因为直线与法向量的余弦值的绝对值等于直线与平面的正弦值,故直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为:.点评:本题考查直线与平面所成的角,涉及直线与平面垂直的性质和平面与平面垂直的判定,属难题.19.已知数列{a n}的前n项和S n=a n+n2﹣1,数列{b n}满足3n•b n+1=(n+1)a n+1﹣na n,且b1=3.(Ⅰ)求a n,b n;(Ⅱ)设T n为数列{b n}的前n项和,求T n,并求满足T n<7时n的最大值.考点:数列与不等式的综合.专题:点列、递归数列与数学归纳法.分析:(Ⅰ)在已知数列递推式中取n=n﹣1得另一递推式,两式作差后整理得到a n﹣1=2n﹣1,则数列{a n}的通项公式可求,把a n代入3n•b n+1=(n+1)a n+1﹣na n,整理后求得数列{b n}的通项公式;(Ⅱ)由错位相减法求得数列{b n}的前n项和T n,然后利用作差法说明{T n}为递增数列,通过求解T3,T4的值得答案.解答:解:(Ⅰ)由,得(n≥2),两式相减得,a n=a n﹣a n﹣1+2n﹣1,∴a n﹣1=2n﹣1,则a n=2n+1.由3n•b n+1=(n+1)a n+1﹣na n,∴3n•b n+1=(n+1)(2n+3)﹣n(2n+1)=4n+3.∴.∴当n≥2时,,由b1=3适合上式,∴;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,∴①.②.①﹣②得,=.∴.∵.∴T n<T n+1,即{T n}为递增数列.又,.∴T n<7时,n的最大值3.点评:本题是数列与不等式的综合题,考查了数列递推式,训练了利用数列的前n项和求通项公式,考查了错位相减法求数列的和,求解(Ⅱ)的关键是说明数列{T n}为递增数列,是中高档题.20.如图,在等腰直角三角形△OPQ中,∠POQ=90°,OP=2,点M在线段PQ上.(1)若OM=,求PM的长;(2)若点N在线段MQ上,且∠MON=30°,问:当∠POM取何值时,△OMN的面积最小?并求出面积的最小值.考点:三角形中的几何计算;正弦定理.专题:计算题;解三角形.分析:(1)在△OPQ中,由余弦定理得,OM2=OP2+MP2﹣2•OP•MPcos45°,解得MP即可.(2)∠POM=α,0°≤α≤60°,在△OMP中,由正弦定理求出OM,同理求出ON,推出三角形的面积,利用两角和与差的三角函数化简面积的表达式,通过α的范围求出面积的最大值.解答:解:(1)在△OPQ中,∠OPQ=45°,OM=,OP=2,由余弦定理得,OM2=OP2+MP2﹣2•OP•MPcos45°,得MP2﹣4MP+3=0,解得MP=1或MP=3. (6)(2)设∠POM=α,0°≤α≤60°,在△OMP中,由正弦定理,得,所以,同理…8′S△OMN== (10)===== (14)因为0°≤α≤60°,30°≤2α+30°≤150°,所以当α=30°时,sin(2α+30°)的最大值为1,此时△OMN的面积取到最小值.即∠POM=30°时,△OMN的面积的最小值为8﹣4. (16)点评:本题考查正弦定理以及余弦定理两角和与差的三角函数的应用,考查转化思想以及计算能力.21.如图,O为坐标原点,双曲线C1:﹣=1(a1>0,b1>0)和椭圆C2:+=1(a2>b2>0)均过点P(,1),且以C1的两个顶点和C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(Ⅰ)求C1、C2的方程;(Ⅱ)是否存在直线l,使得l与C1交于A、B两点,与C2只有一个公共点,且|+|=||?证明你的结论.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(Ⅰ)由条件可得a1=1,c2=1,根据点P(,1)在上求得=3,可得双曲线C1的方程.再由椭圆的定义求得a2=,可得=﹣的值,从而求得椭圆C2的方程.(Ⅱ)若直线l垂直于x轴,检验部不满足|+|≠||.若直线l不垂直于x轴,设直线l得方程为y=kx+m,由可得y1•y2=.由可得(2k2+3)x2+4kmx+2m2﹣6=0,根据直线l和C1仅有一个交点,根据判别式△=0,求得2k2=m2﹣3,可得≠0,可得|+|≠||.综合(1)、(2)可得结论.解答:解:(Ⅰ)设椭圆C2的焦距为2c2,由题意可得2a1=2,∴a1=1,c2=1.由于点P(,1)在上,∴﹣=1,=3,∴双曲线C1的方程为:x2﹣=1.再由椭圆的定义可得2a2=+=2,∴a2=,∴=﹣=2,∴椭圆C2的方程为:+=1.(Ⅱ)不存在满足条件的直线l.(1)若直线l垂直于x轴,则由题意可得直线l得方程为x=,或x=﹣.当x=时,可得A(,)、B(,﹣),求得||=2,||=2,显然,|+|≠||.同理,当x=﹣时,也有|+|≠||.(2)若直线l不垂直于x轴,设直线l得方程为y=kx+m,由可得(3﹣k2)x2﹣2mkx﹣m2﹣3=0,∴x1+x2=,x1•x2=.于是,y1•y2=k2x1•x2+km(x1+x2)+m2=.由可得(2k2+3)x2+4kmx+2m2﹣6=0,根据直线l和C1仅有一个交点,∴判别式△=16k2m2﹣8(2k2+3)(m2﹣3)=0,∴2k2=m2﹣3.∴=x1•x2+y1•y2=≠0,∴≠,∴|+|≠||.综合(1)、(2)可得,不存在满足条件的直线l.点评:本题主要考查椭圆的定义、性质、标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.22.已知函数f(x)=,其中a,b∈R,e为自然对数的底数.(1)当a=b=﹣3,求函数f(x)的单调递增区间;(2)当x≤6时,若函数h(x)=f(x)﹣e﹣x(x3+b﹣1)存在两个相距大于2的极值点,求实数a的取值范围;(3)若函数g(x)与函数f(x)的图象关于y轴对称,且函数g(x)在(﹣6,m),(2,n)上单调递减,在(m,2),(n,+∞)单调递增,试证明:f(n﹣m)<.考点:利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.专题:导数的综合应用.分析:(1)当a=b=﹣3时,先求出f(x),然后对函数进行求导,结合导数即可判断函数的单调性;(2)先求出当x<6时h(x)的解析式,求出h′(x),由h′(x)=0有两个相距大于2的根,列出所满足的不等式组,求出a的取值范围;(3)写出g(x)的表达式,则x=2,x=n,x=m分别是g′(x)=0的三个根,得出m,n,a 的关系,从而证明不等式成立.解答:(1)解:当x>6时,,则,即f(x)在(6,+∞)单调递减;当x≤6时,由已知,有f(x)=(x3+3x2﹣3x﹣3)e﹣x,f'(x)=﹣x(x﹣3)(x+3)e﹣x,知f(x)在(﹣∞,﹣3),(0,3)上单调递增,在(﹣3,0),(3,6)上单调递减.综上,f(x)的单调递增区间为(﹣∞,﹣3)和(0,3).(2)解:当x≤6时,h(x)=e﹣x(3x2+ax+1),h'(x)=e﹣x[﹣3x2﹣(a﹣6)x+a﹣1],令φ(x)=3x2+(a﹣6)x+1﹣a,设其零点分别为x1,x2.由解得.(3)证明:当x≥﹣6时,g'(x)=e x[﹣x3+(6﹣a)x+(b﹣a)],由g'(2)=0,得b=3a﹣4,从而g'(x)=﹣e x[x3+(a﹣6)x+(4﹣2a)],因为g'(m)=g'(n)=0,所以x3+(a﹣6)x+(4﹣2a)=(x﹣2)(x﹣m)(x﹣n),将右边展开,与左边比较系数得m+n=﹣2,mn=a﹣2,因为n>2,所以m<﹣4,n﹣m>6,又f(x)在[6,+∞)单调递减,则,因为ln6<2,所以6ln6<12,(6ln6)2<144<150=,即有,,从而.点评:本题考查利用导数求函数的单调区间,由零点求参数的取值范围,利用单调性证明不等式成立,试题有一定的难度.解题时要认真审题,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.。
【解析】江西省五校2015届高三上学期第二次联考考数学理试题【试卷综述】本试卷试题主要注重基本知识、基本能力、基本方法等当面的考察,覆盖面广,注重数学思想方法的简单应用,试题有新意,符合课改和教改方向,能有效地测评学生,有利于学生自我评价,有利于指导学生的学习,既重视双基能力培养,侧重学生自主探究能力,分析问题和解决问题的能力,突出应用,同时对观察与猜想、阅读与思考等方面的考查。
【题文】一、选择题:本大题共12 小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项是正确的.【题文】1.已知集合A={x|x(x-1)≤0,x ∈R},B={x|-2<x<1,x ∈R}, 则A ∩B 是( )A .{x|-2<x ≤1,x ∈R} B={x|0≤x<1,x ∈R} C={x|0<x ≤1,x ∈R} D={x|0<x<1,x ∈R}【知识点】一元二次不等式不等式的解法;集合运算. E3 A1【答案】【解析】B 解析:A={x|0≤x ≤1,x ∈R},所以A ∩B={x|0≤x<1,x ∈R},故选B.【思路点拨】化简集合A ,再由交集意义求结论.【题文】2.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a +=,则52S S =( ) A .11 B .5 C.-8 D.-11【知识点】等比数列及其前n 项和. D3【答案】【解析】D 解析:由2580a a +=得382q q =-⇒=-,所以52S S = -11,故选D. 【思路点拨】由已知及等比数列的通项公式得q= -2,代入前n 项和公式得所求.【题文】3. 函数px x x y +=||,R x ∈( )A .是偶函数B .是奇函数C .不具有奇偶性D .奇偶性与p 有关【知识点】函数的奇偶性. B4【答案】【解析】B 解析:设()||f x y x x px ==+,此函数的定义域为R ,且 ()||()(||)()f x x x p x x x px f x -=--+-=-+=-,所以函数px x x y +=||,R x ∈是奇函数,故选B.【思路点拨】根据函数奇偶性定义判断结论.【题文】4.121(3sin )x x dx --⎰等于( ) A .0 B .2sin1 C .2cos1 D .2【知识点】定积分与微积分基本定理. B13【答案】【解析】D 解析:121(3sin )x x dx --⎰=311(cos )|2x x -+=,故选 D. 【思路点拨】根据微积分基本定理求得结论.【题文】5.若函数x ex f x cos )(2=,则此函数图像在点(1,f (1))处的切线的倾斜角为( ) A .直角 B .0C .锐角D .钝角 【知识点】导数的几何意义. B11【答案】【解析】C 解析:∵()222cos sin x x f x e x e x '=-,∴()()212c o s 1s i n 1f e '=-, 101,cos1cos 3232πππ<<<∴>=,∴2cos1>1,∴()()212cos1sin1f e '=->0, 故选C. 【思路点拨】根据导数的几何意义,得函数图像在点(1,f (1))处的切线的斜率,从而确定切线倾斜角的范围.【题文】6.下列命题正确的个数有( )(1)命题“p q ∧为真”是命题“p q ∨为真”的必要不充分条件(2)命题“R x ∈∃,使得210x x ++<”的否定是:“对x R ∀∈, 均有210x x ++>”(3)经过两个不同的点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线都可以用方程121()()y y x x --=12()(x x y -1)y -来表示(4)在数列{}n a 中, 11=a ,n S 是其前n 项和,且满足2211+=+n n S S ,则{}n a 是等比数列 (5)若函数223-)(a bx ax x x f ++=在1=x 处有极值10,则114==b a , A .1个 B .2个 C .3个D .4个 【知识点】充分条件;必要条件;基本逻辑联结词及量词;已知递推公式求通项;函数有极值的条件. A2 A3 D1 B12【答案】【解析】B 解析:(1)命题“p q ∧为真”是命题“p q ∨为真”的充分不必要条件,故(1)不正确;(2)命题“R x ∈∃,使得210x x ++<”的否定是:“对x R ∀∈, 均有210x x ++≥”,故(2)不正确;(3)显然正确;(4)∵2211+=+n n S S ,∴1122n n S S -=+, 两式相减得112n n a a +=,∴{}n a 是等比数列,故(4)正确;(5)若函数223-)(abx ax x x f ++=在1=x 处有极值10,则()()21110431131320f a b a a a b b f a b ⎧=+-+===-⎧⎧⎪⇒⎨⎨⎨==-'=+-=⎩⎩⎪⎩或,故(5)不正确. 所以只有(3),(4)正确,故选B.【思路点拨】逐个分析各命题的正误.【题文】7.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为( )A .169πB .163πC .49πD .43π。
江西省抚州市临川第一中学2015届高三10月月考数学(理)试题42sin 15°,|b|=4cos 15°,a 与b 的夹角为30°,则a ·b 的值是( )A 5.已知tan (α+β)=,tan (β﹣)=,那么tan (α+)等于( )A .B .C .D .6.在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别是a,b,c,已知a c b 41=-,C B sin 3sin 2=, 则cosA=( ) A .41-B .41C .87D .1611 72-,)6,2(∈x 的图象与x 轴交于A 点,过点A 的直线l 与函数的图()OB OC OA +⋅= ( )则cos cos A C 的取值范围是)的两个交点关于直线0x y d ++=对称,则 C.22n n - D.22n n -10.已知奇函数 f (x)和偶函数g(x),2()44(0)g x x x x =-+-≥,若存在实数a ,使得是A ..(,3)(3,)-∞-+∞11.的图象与直线y k =有且仅有两个不同的交点,则k 的取值范围是A .[1,1]-B .(1,3)C .(1,0)(0,3)- D .[1,3]12.已知c b a abc x x x x f <<-+-=,96)(23,且0)()()(===c f b f a f ,现给出如下结论:①)3()0(f f =;②0)1()0(<f f ;③0)3()1(<f f ;④18222=++c b a .其中正确结论个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个第II 卷(非选择题)二、填空题(每题5分)13.已知,m n 是夹角为120的单位向量,向量(1)a tm t n =+-,若n a ⊥,则实数t = .14.已知数列{}n a 满足 331log 1log ()n n a a n N *++=∈,且 2469a a a ++=, 则3579log ()a a a ++的值是 .15.已知数列{}n a 满足16a =,12n n a a n +-=,记,且存在正整数M ,使得对一切*,n n N c M ∈≥恒成立,则M 的最大值为 .16..三、解答题17.(10分)已知函数πf(x)cos(x )sin 222x 3=-+,(1)求函数f(x)的最大值和最小正周期;(2)若α为锐角,且αf()324=,求sin α的值.18.(12分)已知{}n a 是等差数列,满足13a =,412a =,数列{}n b 满足14b =,420b =,且{}n n b a -是等比数列.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和.19.(12分)如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,⊥AD 平面1A BC ,其垂足D 落在直线1A B 上. (1)求证:BC ⊥B A 1(2)若=AD ,2==BC AB ,P 为AC 的中点,求二面角C B A P --1的平面角的余弦值20.(12分)数列}{n a 的前n 项和记为1,,n S a t =点()1,n n S a +在直线21y x =+上,*n N ∈其中.(1)若数列{}n a 是等比数列,求实数t 的值;(2)设各项均不为0的数列}{n c 中,所有满足01<⋅+i i c c 的整数i 的个数称为这个数列}{n c 的“积异号数”,令nn n na na c 4-=(n N *∈),在(1)的条件下,求数列}{n c 的“积异号数”21.(12分)已知点F 是椭圆)0(11222>=++a y ax 的右焦点,点(,0)M m 、(0,)N n 分别是x 轴、y 轴上的动点,且满足0=⋅NF MN .若点P 满足PO ON OM +=2. (1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点F 任作一直线与点P 的轨迹交于A 、B 两点,直线OA 、OB 与直线a x -=分别交于点S 、T (O 为坐标原点),试判断FS FT ⋅是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.22.(12分)已知函数2()(1)ln 1f x a x x =-++.(1)当14a =-时,求函数()f x 的极值; (2)若函数()f x 在区间[2,4]上是减函数,求实数a 的取值范围;(3)当[1,)x ∈+∞时,函数()y f x =图象上的点都在10x y x ≥⎧⎨-≤⎩所表示的平面区域内,求实数a 的取值范围.BACDP1B 1A 1C试题解析:⑴ 设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得41123333a a d --===,所以()()11312n a a n d n n =+-==,,.设等比数列{}n n b a -的公比为q ,由题意得344112012843b a q b a --===--,解得2q =.所以()11112n n n n b a b a q ---=-=. 从而()13212n n b n n -=+=,,.⑵ 由⑴知()13212n n b n n -=+=,,.数列{}3n 的前n 项和为()312n n +, 数列{}12n -的前n 项和为1212112n n -=--×.所以,数列{}n b 的前n 项和为()31212n n n ++-. 19.(1)证明:三棱柱 111C B A ABC -为直三棱柱,∴⊥A A 1平面ABC ,又⊂BC 平面ABC , ∴BC A A ⊥1 -AD ⊥平面1A BC ,且⊂BC 平面1A BC ,∴BC AD ⊥. 又 ⊂1AA 平面AB A 1,⊂AD 平面AB A 1,A AD A A =⋂1, ∴BC ⊥平面1A AB , 又⊂B A 1平面BC A 1,∴ B A BC 1⊥(2)由(1)知BC ⊥平面1A AB ,⊂AB 平面AB A 1,从而AB BC ⊥ 如图,以B 为原点建立空间直角坐标系xyz B -AD ⊥平面1A BC ,其垂足D 落在直线1A B 上,∴ B A AD 1⊥.在Rt ABD ∠∆中,AD =,AB=2,sin AD ABD AB ∠==60ABD ∠= 在直三棱柱111C B A ABC - 中,⊥A A 1AB .在1Rt ABA ∠∆中, tan AA AB =⋅=0160则B (0,0,0),)0,2,0(A ,C (2,0,0),P (1,1,0),1A (0,2,23),)0,1,1(=BP=1BA (0,2,23))0,0,2(=BC设平面B PA 1的一个法向量),,(1z y x n =则 11100n BP n BA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即020x y y +=⎧⎪⎨+=⎪⎩ 可得)3,3,3(1-=n设平面B CA 1的一个法向量),,(2z y x n =则 22100n BC n BA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即⎩⎨⎧=+=03220z y x可得)3,3,0(2-=n 1212122cos ,n n n n n n ⋅==∴二面角C B A P --1平面角的余弦值是772 12分 (2)或的法向量即为平面则平面BC A AD 11A AD BC,⊥ 在Rt ABD ∠∆中, AD =AB=2,则BD=1 可得D ()23,21,0 3(0,2AD =- 1112cos n AD n AD n AD⋅⋅==∴二面角C B A P --1平面角的余弦值是772 12分21.(1)ax y 42=; (2)FS FT ⋅的值是定值,且定值为0.试题解析:解:(1) 椭圆)0(11222>=++a y ax 右焦点F 的坐标为(,0)a , (,)NF a n ∴=-.(,)MN m n =-,∴由0=⋅NF MN ,得02=+am n .设点P 的坐标为),(y x ,由PO ON OM +=2,有(,0)2(0,)(,)m n x y =+--,⎪⎩⎪⎨⎧=-=.2,y n x m 代入02=+am n ,得ax y 42=. (2)(法一)设直线AB 的方程为x ty a =+,211(,)4y A y a 、222(,)4y B y a,则x y a y l OA 14:=,x y ay l OB 24:=.由⎪⎩⎪⎨⎧-==ax x y a y ,41,得214(,)a S a y --, 同理得224(,)a T a y --.214(2,)a FS a y ∴=--,224(2,)a FT a y =--,则4212164a FS FT a y y ⋅=+.由⎩⎨⎧=+=axy a ty x 4,2,得04422=--a aty y ,2124y y a ∴=-.则044)4(16422242=-=-+=⋅a a a a a FT FS . 因此,FS FT ⋅的值是定值,且定值为0.(法二)①当AB x ⊥时, (,2)A a a 、(,2)B a a -,则:2OA l y x =, :2OB l y x =-.由2,y x x a =⎧⎨=-⎩ 得点S 的坐标为(,2)S a a --,则(2,2)FS a a =--.由2,y x x a =-⎧⎨=-⎩得点T 的坐标为(,2)T a a -,则(2,2)FT a a =-.(2)(2)(2)20FS FT a a a a ∴⋅=-⨯-+-⨯=.22.(1)极大值3(2)ln 24f =+;(2)1(,]4-∞-;(3)(,0]-∞. :(1)当14a =-时,221113()(1)ln 1ln (0)4424f x x x x x x x =--++=-+++>,'111(2)(1)()(0)222x x f x x x x x -+=-++=->,由'()0f x >解得02x <<,由'()0f x <解得2x >,故当02x <<时,()f x 的单调递增;当2x >时,()f x 单调递减,∴当2x =时,函数()f x 取得极大值3(2)ln 24f =+.(2)'1()2(1)f x a x x =-+,∵函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,∴'1()2(1)0f x a x x =-+≤在区间[2,4]上恒成立,即212a x x ≤-+在[2,4]上恒成立, 只需2a 不大于21x x-+在[2,4]上的最小值即可.而221111()24x x x =-+--+(24)x ≤≤,则当24x ≤≤时,2111[,]212x x ∈---+, ∴122a ≤-,即14a ≤-,故实数a 的取值范围是1(,]4-∞-. 8分(3)因()f x 图象上的点在10x y x ≥⎧⎨-≤⎩所表示的平面区域内,即当[1,)x ∈+∞时,不等式()f x x ≤恒成立,即2(1)ln 10a x x x -+-+≤恒成立,设2()(1)ln 1g x a x x x =-+-+(1x ≥),只需max ()0g x ≤即可.由2'12(21)1 ()2(1)1ax a xg x a xx x-++=-+-=,(ⅰ)当0a=时,'1()xg xx-=,当1x>时,'()0g x<,函数()g x在(1,)+∞上单调递减,故()(1)0g x g≤=成立.(ⅱ)当0a>时,由2'12(1)()2(21)12()a x xax a x ag xx x---++==,令'()0g x=,得11x=或212xa=,①若112a<,即12a>时,在区间(1,)+∞上,'()0g x>,函数()g x在(1,)+∞上单调递增,函数()g x在[1,)+∞上无最大值,不满足条件;②若112a≥,即12a<≤时,函数()g x在1(1,)2a上单调递减,在区间1(,)2a+∞上单调递增,同样()g x在[1,)+∞上无最大值,不满足条件.。
江西省抚州市临川二中2015届高三上学期第二次月考数学试卷(文科)一、选择题:本大题有10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.设集合M={x|﹣<x<},N={x|x2≤x},则M∩N=( )A.[0,)B.(﹣,1]C.[﹣1,)D.(﹣,0]考点:交集及其运算.专题:集合.分析:解一元二次不等式求得N,再根据两个集合的交集的定义求得M∩N.解答:解:集合M={x|﹣<x<},N={x|x2≤x}={x|0≤x≤1},则M∩N={x|0≤x<},故选:A.点评:本题主要考查一元二次不等式的解法,两个集合的交集的定义和求法,属于基础题.2.在下列区间中函数f(x)=e x+2x﹣4的零点所在的区间为( )A.B.C.(1,2)D.考点:函数零点的判定定理.专题:计算题.分析:将选项中各区间两端点值代入f(x),满足f(a)•f(b)<0(a,b为区间两端点)的为答案.解答:解:因为f()=<0,f(1)=e﹣2>0,所以零点在区间()上,故选B.点评:本题考查了函数零点的概念与零点定理的应用,属于容易题.函数零点附近函数值的符号相反,这类选择题通常采用代入排除的方法求解.3.如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )A.34 B.55 C.78 D.89考点:程序框图;程序框图的三种基本逻辑结构的应用.专题:算法和程序框图.分析:写出前几次循环的结果,不满足判断框中的条件,退出循环,输出z的值.解答:解:第一次循环得z=2,x=1,y=2;第二次循环得z=3,x=2,y=3;第三次循环得z=5,x=3,y=5;第四次循环得z=8,x=5,y=8;第五次循环得z=13,x=8,y=13;第六次循环得z=21,x=13,y=21;第七次循环得z=34,x=21,y=34;第八次循环得z=55,x=34,y=55;退出循环,输出55,故选B点评:本题考查程序框图中的循环结构,常用的方法是写出前几次循环的结果找规律,属于一道基础题.4.已知f(x)是R上的奇函数,且满足f(x+2)=﹣f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2+3,则f(7)=( )A.﹣5 B.5 C.﹣101 D.101考点:函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:由f(x+2)=﹣f(x),可得f(x)是以4为周期的周期函数,进而得f(7)=﹣f(1),由奇函数f(x)在x∈(0,2)时的解析式f(x)=2x2+3,可求f(1)的值.解答:解:∵f(x+2)=﹣f(x),∴f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=f(x),∴f(x)是以4为周期的周期函数;∴f(7)=f(8﹣1)=f(﹣1)=﹣f(1),∵x∈(0,2)时f(x)=2x2+3,∴f(1)=5,则f(7)=﹣5.故选:A.点评:本题考查函数的周期性的定义、应用,及函数的奇偶性,解题的关键是求出函数的周期,属于中档题.5.下列命题正确的个数是( )①命题“∃x0∈R,x02+1>3x0”的否定是“∀x∈R,x2+1≤3x”;②“函数f(x)=cos2ax﹣sin2ax的最小正周期为π”是“a=1”的必要不充分条件;③x2+2x≥ax在x∈[1,2]上恒成立⇔(x2+2x)min≥(ax)max在x∈[1,2]上恒成立;④“平面向量与的夹角是钝角”的充分必要条件是“•<0”.A.1 B.2 C.3 D.4考点:命题的真假判断与应用.专题:简易逻辑.分析:(1)根据特称命题的否定是全称命题来判断是否正确;(2)化简三角函数,利用三角函数的最小正周期判断;(3)用特例法验证(3)是否正确;(4)根据向量夹角为π时,向量的数量积小于0,来判断(4)是否正确.解答:解:(1)根据特称命题的否定是全称命题,∴(1)正确;(2)f(x)=cos2ax﹣sin2ax=cos2ax,最小正周期是=π⇒a=±1,∴(2)正确;(3)例a=2时,x2+2x≥2x在x∈[1,2]上恒成立,而(x2+2x)min=3<2x max=4,∴(3)不正确;(4)∵,当θ=π时,•<0.∴(4)错误.∴正确的命题是(1)(2).故选:B点评:本题借助考查命题的真假判断,考查命题的否定、向量的数量积公式、三角函数的最小正周期及恒成立问题.6.已知向量、的夹角为45°,且||=1,|2﹣|=,则||=( )A.3B.2C.D.1考点:平面向量数量积的运算.专题:计算题;平面向量及应用.分析:将|2﹣|=平方,然后将夹角与||=1代入,得到||的方程,解方程可得.解答:解:因为、的夹角为45°,且||=1,|2﹣|=,所以42﹣4•+2=10,即||2﹣2||﹣6=0,解得||=3或||=﹣(舍),故选A.点评:本题解题的关键是将模转化为数量积,从而得到所求向量模的方程,利用到了方程的思想.7.若变量x,y满足|x|﹣ln=0,则y关于x的函数图象大致是( )A.B.C.D.考点:对数函数的图像与性质.专题:函数的性质及应用.分析:由条件可得y=,显然定义域为R,且过点(0,1),当x>0时,y=,是减函数,从而得出结论.解答:解:若变量x,y满足|x|﹣ln=0,则得y=,显然定义域为R,且过点(0,1),故排除C、D.再由当x>0时,y=,是减函数,故排除A,故选B.点评:本题主要考查指数式与对数式的互化,指数函数的图象和性质的综合应用,以及函数的定义域、值域、单调性、函数图象过定点问题,属于基础题.8.已知函数f(x)满足f(x)=﹣f(﹣x),且当x∈(﹣∞,0),f(x)+xf′(x)<0成立,若a=•f,b=(ln2)•f(ln2),c=()•f(),则a,b,c的大小关系是( ) A.a>b>c B.c>b>a C.c>a>b D.a>c>b考点:利用导数研究函数的单调性.专题:函数的性质及应用.分析:令g(x)=xf(x),得g(x)是偶函数,由x∈(﹣∞,0)时,g′(x)=f(x)+xf′(x)<0,得函数g(x)在x∈(﹣∞,0)上单调递减,从而得g(x)在(0,+∞)上单调递增,再由﹣log2=3>20.1>1>ln2>0,得a,b,c的大小.解答:解:∵f(x)=﹣f(﹣x),∴f(x)是奇函数,∴xf(x)是偶函数.设g(x)=xf(x),当x∈(﹣∞,0)时,g′(x)=f(x)+xf′(x)<0,∴函数g(x)在x∈(﹣∞,0)上单调递减,∴函数g(x)在x∈(0,+∞)上单调递增.∵﹣log2=3>20.1>1>ln2>0,∴g(log2)>g>g(ln2),故选:C.点评:本题考查了函数的图象与奇偶性关系以及用导数研究函数的单调性等知识,解题的关键是构造函数g(x)并求导,属于易出错的题目.9.过点(﹣2,0)的直线l与抛物线y=相交于两点,且在这两个交点处抛物线的切线互相垂直,则直线l的斜率k等于( )A.﹣B.﹣C.D.考点:直线与圆锥曲线的关系.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:对抛物线y=,y′=x,l的方程是y=k(x+2),代入y=得:x2﹣2kx﹣4k=0,由此利用根的判别式、韦达定理和直线垂直的性质能求出直线的斜率.解答:解:对抛物线y=,y′=x,l的方程是y=k(x+2),代入y=得:x2﹣2kx﹣4k=0,设两个交点是A(x1,y1),B(x2,y2),则,而在这两个交点处抛物线的切线互相垂直即x1x2=﹣1.∴k=且满足△>0.故选:C.点评:本题考查直线的斜率的求法,是中档题,解题时要注意抛物线性质和导数性质的合理运用.10.已知函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是( )A.(﹣∞,)B.(﹣∞,)C.(﹣,)D.(﹣,)考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:由题意可得e x0﹣﹣ln(﹣x0+a)=0有负根,采用数形结合的方法可判断出a的取值范围.解答:解:由题意可得:存在x0∈(﹣∞,0),满足x02+e x0﹣=(﹣x0)2+ln(﹣x0+a),即e x0﹣﹣ln(﹣x0+a)=0有负根,如图所示,当a<0时,y=ln(﹣x+a)=ln[﹣(x﹣a)]的图象可由y=ln(﹣x)的图象向左平移a个单位得到,可发现此时e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0有负根一定成立;当a>0时,y=ln(﹣x+a)=ln[﹣(x﹣a)]的图象可由y=ln(﹣x)的图象向右平移a个单位得到,观察图象发现此时e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0有负根的临界条件是函数y=ln(﹣x+a)经过点(0,),此时有lna=,解得a=,因此要保证e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0有负根,则必须a<.故选:B.点评:本题考查的知识点是函数的图象和性质,函数的零点,函数单调性的性质,函数的极限,是函数图象和性质较为综合的应用,难度大.二、填空题(每题5分,共25分)11.已知,且,则的值为.考点:任意角的三角函数的定义;半角的三角函数.专题:计算题.分析:由θ的范围,确定的符号,求出它的平方的值,利用平方关系求出结果.解答:解:因为所以>0,sinθ=﹣,又=1﹣=,所以=,故答案为:.点评:本题考查任意角的三角函数的定义,半角的三角函数,考查计算能力,是基础题.12.一个几何体的三视图如图1,则该几何体的体积为6π.考点:由三视图求面积、体积.专题:空间位置关系与距离.分析:由三视图知几何体是一个半圆柱,半圆柱的底面是一个半径为2的半圆,高是3,根据所给的数据作出底面积,乘以高,得到体积.解答:解:由三视图知几何体是一个半圆柱,半圆柱的底面是一个半径为2的半圆,高是3,故半圆柱的体积V=×π×22×3=6π,故答案为:6π点评:本题考查由三视图还原几何体,并且求几何体的体积,本题解题的关键是理解三个视图高长宽之间的关系,进而判断出几何体的形状,本题是一个基础题.13.已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F分别在边BC,DC上,BC=3BE,DC=λDF,若•=1,则λ的值为2.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:根据向量的基本定理,结合数量积的运算公式,建立方程即可得到结论.解答:解:∵BC=3BE,DC=λDF,∴=,=,=+=+=+,=+=+=+,∵菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,∴||=||=2,•=2×2×cos120°=﹣2,∵•=1,∴(+)•(+)=++(1+)•=1,即×4+×4﹣2(1+)=1,整理得,解得λ=2,故答案为:2.点评:本题主要考查向量的基本定理的应用,以及数量积的计算,要求熟练掌握相应的计算公式.14.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则将y=f(x)的图象向左至少平移个单位后,得到的图象解析式为y=Acosωx.考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:三角函数的图像与性质.分析:由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式.再根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论.解答:解:由函数的图象可得A=1,T=•=﹣,∴ω=2.再根据五点法作图可得2×+φ=,∴φ=,∴函数f(x)=sin(2x+).把函数f(x)=sin(2x+)的图象向左平移个单位,可得y=sin[2(x+)+]=cos2x的图象,故答案为:.点评:本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.15.若关于x的方程有四个不同的实数解,则实数k的取值范围是.考点:根的存在性及根的个数判断.专题:函数的性质及应用.分析:分x=0和x≠0分析方程解的情况,x=0方程显然成立,不等于0时消掉x后利用数形结合的方法画图分析.解答:解:方程有四个不同的实数解,x=0是方程的1个根,当x≠0时方程变为①.要使方程①有3个不为0的实数根,则函数y=k|x|和y=应有3个不同的交点,如图,k<0显然不成立,当k>0时y=kx(x>0)与有一个交点,只需y=﹣kx(x<0)和有两个交点即可,联立,得kx2+4kx+1=0.由△=(4k)2﹣4k=0,得k=.∴k>时y=﹣kx(x<0)和有两个交点.综上,关于x的方程有四个不同的实数解的实数k的取值范围是.故答案为:(,+∞).点评:本题考查了根的存在性与根的个数的判断,考查了数形结合及分类讨论的数学思想方法,是中档题.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答题写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,(1)求A的大小;(2)若a=7,求△ABC的周长的取值范围.考点:解三角形的实际应用.专题:解三角形.分析:(1)利用正弦定理,结合和差的正弦公式,化简可得结论;(2)利用余弦定理结合基本不等式,可求△ABC的周长的取值范围.解答:解:(1)∵,∴由正弦定理可得,∴sinAcosC+sinAsinC=sin(A+C)+sinC,∴sinA﹣cosA=1,∴sin(A﹣30°)=,∴A﹣30°=30°,∴A=60°;(2)由题意,b>0,c>0,b+c>a=7,∴由余弦定理49==(b+c)2﹣3bc≥(b+c)2(当且仅当b=c时取等号),∴b+c≤14,∵b+c>7,∴7<b+c≤14,∴△ABC的周长的取值范围为(14,21].点评:本题考查正弦定理、余弦定理的运用,考查基本不等式,考查学生的计算能力,属于中档题.17.某中学2015届高三(1)班共有50名学生,他们每天自主学习的时间在180到330分钟之间,将全班学生的自主学习时间作分组统计,得其频率分布如下表所示:组序分组频数频率第一组[180,210) 5 0.1第二组[210,240)10 0.2第三组[240,270)12 0.24第四组[270,300) a b第五组[300,330) 6 c(1)求表中的a、b、c的值;(2)某课题小组为了研究自主学习时间与成绩的相关性,需用分层抽样方法,从这50名学生中随机抽取20名作统计分析,求在第二组学生中应抽取多少人?(3)已知第一组学生中有3名男生和2名女生,从这5名学生中随机抽取2人,求恰好抽到1名男生和1名女生的概率.考点:古典概型及其概率计算公式;分层抽样方法.专题:概率与统计.分析:(1)由5+10+12+a+6=50得a=17,再求b、c的值;(2)先求抽取比例,根据抽取比例求在第二组学生中应抽取的人数;(3)计算从5名学生中随机抽取2人的取法种数和恰好抽到1名男生和1名女生的取法种数,利用古典概型概率公式计算.解答:解:(1)由5+10+12+a+6=50得a=17,b==0,34,c==0.12;(2)∵分层抽样的抽取比例为,∴在第二组学生中应抽取10×=4人;(3)从5名学生中随机抽取2人共有=10种取法,恰好抽到1名男生和1名女生的取法有=6种,∴恰好抽到1名男生和1名女生的概率为=.点评:本题考查了古典概型的概率计算,考查了组合数公式的应用,解题的关键是读懂频率分布表.18.已知{a n}是等差数列,其前n项的和为S n,{b n}是等比数列,且a1=b1=2,a4+b4=21,S4+b4=30.(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)记c n=a n b n,n∈N*,求数列{c n}的前n项和.考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:本题(1)利用数列的通项公式与前n项和公式,得到首项和公比、公差的方程,求出数列的首项公比和公差,得到数列的通项;(2)本小题是一个等差与等比的积形成的数列,可以利用错位相减法求和.解答:解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.由a1=b1=2,得a4=2+3d,b4=2q3,S4=8+6d.…由条件a4+b4=21,S4+b4=30,得方程组解得所以a n=n+1,b n=2n,n∈N*.(2)由题意知,c n=(n+1)×2n.记T n=c1+c2+c3+…+c n.则T n=c1+c2+c3+…+c n=2×2+3×22+4×23+…+n×2n﹣1+(n+1)×2n,2 T n=2×22+3×23+…+(n﹣1)×2n﹣1+n×2n+(n+1)2n+1,所以﹣T n=2×2+(22+23+…+2n)﹣(n+1)×2n+1,即T n=n•2n+1,n∈N*.点评:本题考查了等差数列、等比数列的通项公式,前n项和公式,以及错位相减法求和,有一定的综合性,计算量也较大,属于中档题.19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,侧棱PA丄底面ABCD底面ABCD为矩形,E为PD上一点,AD=2AB=2AP=2,PE=2DE.(I)若F为PE的中点,求证BF∥平面ACE;(Ⅱ)求三棱锥P﹣ACE的体积.考点:直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:空间位置关系与距离.分析:(I)由题意可得E、F都是线段PD的三等分点.设AC与BD的交点为O,则OE是△BDF 的中位线,故有BF∥OE,再根据直线和平面平行的判定定理证得BF∥平面ACE.(II)由条件证明CD⊥平面PAE,再根据三棱锥P﹣ACE的体积V P﹣ACE=V C﹣PAE=S△PAE•CD=(••PA•PD)•AB=•PA•PD•AB,运算求得结果.解答:解:(I)若F为PE的中点,由于底面ABCD为矩形,E为PD上一点,AD=2AB=2AP=2,PE=2DE,故E、F都是线段PD的三等分点.设AC与BD的交点为O,则OE是△BDF的中位线,故有BF∥OE,而OE在平面ACE内,BF不在平面ACE内,故BF∥平面ACE.(II)由于侧棱PA丄底面ABCD,且ABCD为矩形,故有CD⊥PA,CD⊥AD,故CD⊥平面PAE,.三棱锥P﹣ACE的体积V P﹣ACE=V C﹣PAE=S△PAE•CD=•(•S△PAD)•AB=(••PA•PD)•AB=•PA•PD•AB=•1•2•1=.点评:本题主要考查直线和平面垂直的判定定理的应用,用等体积法求棱锥的体积,属于中档题.20.已知两定点E(﹣2,0),F(2,0),动点P满足,由点P向x轴作垂线段PQ,垂足为Q,点M满足,点M的轨迹为C.(Ⅰ)求曲线C的方程;(Ⅱ)过点D(0,﹣2)作直线l与曲线C交于A、B两点,点N满足(O为原点),求四边形OANB面积的最大值,并求此时的直线l的方程.考点:圆锥曲线的综合.专题:综合题;向量与圆锥曲线.分析:(Ⅰ)先求出点P的轨迹方程,再利用PM⊥x轴,点M满足,确定P,M坐标之间的关系,即可求曲线C的方程;(Ⅱ)求得四边形OANB为平行四边形,则S OANB=2S△OAB,表示出面积,利用基本不等式,即可求得最大值,从而可得直线l的方程.解答:解:(Ⅰ)∵动点P满足,∴点P的轨迹是以EF为直径的圆∵E(﹣2,0),F(2,0),∴点P的轨迹方程x2+y2=4设M(x,y)是曲线C上任一点,∵PM⊥x轴,点M满足,∴P(x,2y)∵点P的轨迹方程x2+y2=4∴x2+4y2=4∴求曲线C的方程是;(Ⅱ)∵,∴四边形OANB为平行四边形当直线l的斜率不存在时,不符合题意;当直线l的斜率存在时,设l:y=kx﹣2,l与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2)直线方程代入椭圆方程,可得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0∴x1+x2=,由△=256k2﹣48(1+4k2)>0,可得或∵|x1﹣x2|=|x1﹣x2|∴S OANB=2S△OAB=2|x1﹣x2|==8令k2=t,则,当t>,即4t﹣3>0时,由基本不等式,可得≥16,当且仅当,即t=时,取等号,此时满足△>0∴t=时,取得最小值∴k=时,四边形OANB面积的最大值为2,所求直线l的方程为和.点评:本题考查轨迹方程,考查代入法的运用,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.21.设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数.(Ⅰ)令g1(x)=g(x),g n+1(x)=g(g n(x)),n∈N+,求g n(x)的表达式;(Ⅱ)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)设n∈N+,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n﹣f(n)的大小,并加以证明.考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)由已知,,…可得用数学归纳法加以证明;(Ⅱ)由已知得到ln(1+x)≥恒成立构造函数φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),利用导数求出函数的最小值即可;(Ⅲ)在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则,n依次取1,2,3…,然后各式相加即得到不等式.解答:解:由题设得,(Ⅰ)由已知,,…可得下面用数学归纳法证明.①当n=1时,,结论成立.②假设n=k时结论成立,即,那么n=k+1时,=即结论成立.由①②可知,结论对n∈N+成立.(Ⅱ)已知f(x)≥ag(x)恒成立,即ln(1+x)≥恒成立.设φ(x)=ln(1+x)﹣(x≥0),则φ′(x)=,当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时取等号成立),∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0,∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立.∴当a≤1时,ln(1+x)≥恒成立,(仅当x=0时等号成立)当a>1时,对x∈(0,a﹣1]有φ′(x)<0,∴φ(x)在∈(0,a﹣1]上单调递减,∴φ(a﹣1)<φ(0)=0即当a>1时存在x>0使φ(x)<0,故知ln(1+x)≥不恒成立,综上可知,实数a的取值范围是(﹣∞,1].(Ⅲ)由题设知,g(1)+g(2)+…+g(n)=,n﹣f(n)=n﹣ln(n+1),比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n﹣ln(n+1)证明如下:上述不等式等价于,在(Ⅱ)中取a=1,可得,令则故有,ln3﹣ln2,…,上述各式相加可得结论得证.点评:本题考查数学归纳法;考查构造函数解决不等式问题;考查利用导数求函数的最值,证明不等式,属于一道综合题.。
2015 年 高 三 测 试 卷数学(理科)参考答案及评分标准一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.214.13π 15.1316.2212x y -= 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.解:(Ⅰ)由点,C B 的坐标可以得到34AOC π∠=,23AOB π∠=,…………………2分 所以cos cos()COB AOC AOB ∠=∠+∠1()2222=-⨯--4=-;……6分 (Ⅱ)因为c =23AOB π∠=,所以3C π=,所以2sin sin a b A B ===,………8分所以22sin 2sin()3a b A A π+=+-2sin()6A π=+,2(0)3A π<<,……………………11分 所以当3A π=时,a b +最大,最大值是12分18.解:(Ⅰ)该校运动会开幕日共有13种选择,其中运动会期间至少两天空气质量优良的选择有:1日,2日,3日,5日,9日,10日,12日,所以运动会期间至少两天空气质量优良的概率是2713P =.…………………………………6分(Ⅱ)随机变量ξ所有可能取值有:0,1,2,3;………………………………………………7分(0)P ξ==113,(1)P ξ==613,(2)P ξ==613,(3)P ξ==113,……………………9分所以随机变量ξ的分布列是:随机变量ξ的数学期望是1661012313131313E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=2113.……………………12分 19.(Ⅰ)证明:在梯形ABCD 中,因为2AD DC CB ===,4AB =,4212cos 22CBA -∠==,所以60,ABC ∠=︒由余弦定理求得AC=90ACB ∠=︒即BC⊥又因为平面AEFC ⊥平面ABCD ,所以BC ⊥平面所以BC AG ⊥,………………………………………3分 在矩形AEFC 中,tan 1AE AGE EG ∠==,4AGE π∴∠=tan 1CF CGF GF ∠==,4CGF π∠=,所以2CGF AGE π∠+∠=,即AG CG ⊥,所以AG ⊥平面BCG ;……………………………………………………………………………6分(Ⅱ)FC AC ⊥,平面AEFC ⊥平面ABCD ,所以FC ⊥平面ABCD , 以点C 为原点,,,CA CB CF 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系, 则)(0,0,0),(0,2,0),1,0)C A B D-,G ,…………………………8分平面BCG 的法向量(3,0,GA =,设平面GCD 的法向量(,,)n x y z =,则0n CG n CD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,从而00x z y +=⎧⎪-=,令1x =则(1,3,1)n =-,…………………………………………………………………………10分 所以cos ,n GA <>==,…………………………………………………11分 而二面角D —GCB 为钝角, 故所求二面角的余弦值为.………………………………………………………………12分 20.解:(Ⅰ)当l 垂直于OD 时||AB 最小,因为||OD =2r ==,…………………………………2分因为圆1C 222:(0)x y r r +=>的一条直径是椭圆2C 的长轴,所以2a =,又点D 在椭圆22222:1(0)x y C a b a b +=>>上,所以291414b b+=⇒=, 所以圆1C 的方程为224x y +=,椭圆2C 的方程为22143x y +=;………………………5分 (Ⅱ)椭圆2C 的右焦点F 的坐标是(1,0),当直线m 垂直于x 轴时,||PQ = ||4MN =,四边形PMQN 的面积S =当直线m 垂直于y 轴时,||4PQ =,||3MN =,四边形PMQN 的面积6S =,…………6分……………………10分当直线m 不垂直于坐标轴时,设n 的方程为(1)y k x =-(0)k ≠,此时直线m 的方程为1(1)y x k=--, 圆心O 到直线m的距离为:d =,所以||PQ ==,…………8分 将直线n 的方程代入椭圆2C 的方程得到:()22224384120k x k x k +-+-=,||MN =所以:四边形PMQN 的面积1||||2S PQ MN =⋅===∈,综上:四边形PMQN的面积的取值范围是.…………………………………………12分21.解:(Ⅰ)21221'()22x ax f x x a x x-+=+-=(0)x >,记2()221g x x ax =-+………1分 (一)当0a ≤时,因为0x >,所以()10g x >>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;……2分(二)当0a <≤时,因为24(2)0a =-≤△,所以()0g x ≥,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;…………………………………………………………………………………………………3分(三)当a >0()0x g x >⎧⎨>,解得x∈,所以函数()f x 在区间上单调递减,在区间(0,),()2a a +∞上单调递增.…………………………5分(Ⅱ)由(1)知道当(1a ∈时,函数()f x 在区间(0,1]上单调递增, 所以(0,1]x ∈时,函数()f x的最大值是(1)22f a =-,对任意的a ∈,都存在0(0,1]x ∈使得不等式20()ln()f x a m a a +>-成立,等价于对任意的(1a ∈,不等式222ln ()a a m a a -+>-都成立,……………………………………6分即对任意的(1a ∈,不等式2ln (2)20a ma m a +-++>都成立, 记2()ln (2)2h a ama m a =+-++,则(1)0h =,1(21)(1)'()2(2)a ma h a ma m a a --=+-+=,因为(1a ∈,所以210a a->, 当1m ≥时,对任意(1a ∈,10ma ->,所以'()0h a >,即()h a 在区间上单调递增,()(1)0h a h >=成立;…………………………………………………………………………9分 当1m <时,存在0(1a ∈使得当0(1,)a a ∈时,10ma -<,'()0h a <,()h a 单调递减,从而()(1)0h a h <=,所以(1a ∈时,()0h a >不能恒成立.综上:实数m 的取值范围是[1,)+∞.……………………………………………………………12分 22.解:AF 是圆的切线,且18,15AF BC ==,∴由切割线定理得到2218(15)12AF FB FC FB FB FB =⋅⇒=⋅+⇒=,…………………3分 ,AB AD ABD ADB =∴∠=∠,则,//FAB ABD AF BD ∠=∠∴,…………………………………………………………………6分 又//AD FC ,∴四边形ADBF 为平行四边形.12,,18AD FB ACF ADB F ACAF ==∠=∠=∠∴==,//,18AE ADAD FC AE BC∴=-,解得8AE =。
临川一中2015届高三模拟试题理科数学本试卷分为第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分.第I 卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.若集合{}2x A y y ==,2{|230,}B x x x x R =-->∈,那么()U AC B =A .(]0,3B .[]1,3-C . ()3,+∞D .()()0,13,-+∞2.若复数z 满足3(1)i z i -=+,则复数z 的共轭复数z 的虚部..为 A .3 B .3i C .3- D .3i -3.已知函数()f x =2(2)3,1log ,1a x a x x x -+<⎧⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是A .(1,2)-B .[1,2)-C .(,1]-∞-D . {1}-4.以下四个命题中①从匀速传递的产品生产流水线上,质检员每10分钟从中抽取一件产品进行某项指标检测,这样的抽样是分层抽样; ②对于命题p :x R ∃∈,使得210x x ++<. 则⌝p :x R ∀∈, 均有210x x ++≥; ③设随机变量 2(1,)XN σ~,若(01)0.35P X <<=,则(02)0.7P X <<=;④两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数就越接近于1. 其中真命题的个数为 24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知正实数b a 、满足:ab b a 222=+. (1)求ba 11+的最小值m ; (2)设函数)0(|1|||)(≠++-=t tx t x x f ,对于(1)中求得的m ,是否存在实数x ,使得2)(mx f =成立,说明理由.临川一中2015届高三模拟试题(理数答案) 2015.5.4. AABBD CCBCD AA13. 9 14. 5 15. 1 16. ①③⑤17. (1)()3cos 2sin 22sin 23f x x x x π⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭()f x π∴的最小正周期为,52,,32212k x k x k Z πππππ-=+=+∈令得 ……6分(2)由()3f A =-得3sin 2,0=3223A A πππ⎛⎫⎛⎫-=∈∴ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又A ,,由余弦定理得222222cos 9=a b c bc A b c bc bc =+-+-≥得 9bc ≤即(当且仅当b=c 时取等号)设BC 边上的高为h ,由三角形等面积法知11393sin ,32222ah bc A h bc ==≤得 33h ∴≤,即h 的最大值为332. ……12分 18. 解:(1)由题意,得()0.020.0320.018101a +++⨯=,解得0.03a =;…2分 又由最高矩形中点的的横坐标为20,可估计盒子中小球重量的众数约为20克,…4分而50个样本小球重量的平均值为:0.2100.32200.3300.184024.6X =⨯+⨯+⨯+⨯=(克)故由样本估计总体,可估计盒子中小球重量的平均值约为24.6克; ……6分(2)利用样本估计总体,该盒子中小球重量在(]5,15内的概率为0.2,则1(3,)5X B ~.X 的取值为0、1、2、3,()30346405125P X C ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,()2131448155125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()2231412255125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()3331135125P X C ⎛⎫=== ⎪⎝⎭. ……10分 6448121301231251251251255EX ∴=⨯+⨯+⨯+⨯=.(或者13355EX =⨯=) ……12分 连结CE ,交DF 于N ,连结MN ,由于M 、N 分别是AE 、CE 的中点,所以MN ∥AC , 由于MN ⊂平面DMF ,又AC AC⊄平面DMF ,所以AC ∥平面DMF . 4分 (Ⅱ)方法一、过点D 作平面DMF 与平面ABCD 的交线l ,由于AC ∥平面DMF ,可知AC ∥l ,过点M 作MG ⊥AD 于G ,因为平面ABCD ⊥平面CDEF ,DE ⊥CD ,所以DE ⊥平面ABCD ,则平面ADE ⊥平面ABCD ,所以MG ⊥平面ABCD ,过G 作GH ⊥l 于H ,连结MH ,则直线l ⊥平面MGH ,所以l ⊥MH ,故∠MHG 是平面MDF 与平面ABCD 所成锐二面角的平面角. ·········· 8分 设2AB =,则1DG =,sin sin 155GH DG GDH DG DAC =∠=∠=⨯=,X 0 1 2 3P64125 48125 12125 1125112MG DE ==,则2223()155MH =+=, ················ 11分 所以232cos 355GH MHG MH ∠==÷=,即所求二面角的余弦值为23. ····· 12分方法二、因为平面ABCD ⊥平面CDEF ,DE ⊥CD ,所以DE ⊥平面ABCD ,可知AD ,CD ,DE 两两垂直,分别以DA ,DC ,DE 的方向为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系O -xyz .设2AB =,则(1,0,1)M ,(0,4,2)F ,(1,0,1)DM =,(0,4,2)DF =, 设平面MDF 的法向量1(,,)x y z =n ,则110,0,DM DF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 所以0,420,x z y z +=⎧⎨+=⎩令1y =,得平面MDF 的一个法向量1(2,1,2)=-n , ·· 8分 取平面ABCD 的法向量2(0,0,1)=n , ········ 9分由12121222cos ,||||3414⋅-===-++n n n n n n , ················· 11分故平面MDF 与平面ABCD 所成锐二面角的余弦值为23. 12分20. 解:(1)由题意知双曲线22143x y 的一渐近线斜率值为322222222233,,424c c a b e e a b a a a 所以所以, 因为2211sin cosb ,所以224,1ab .故椭圆C 的方程为2214x y ∙∙∙∙∙∙∙5分(2)设1122(,),(,),(,)A x y B x y P x y AB 方程为(3)y k x =-由22(3)14y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩ 整理得()222214243640k x k x k +-+-=.由()()()222224414364kk k ∆=-+⋅-0>,解得215k <. 21222414k x x k +=+,212236414k x x k -⋅=+ ………………7分∴()1212,(,)OA OB x x y y t x y +=++= 则()2122124()14k x x x t t k =+=+, ()12216()14k y y y t t k -=+=+, 由点p 在椭圆上,代入椭圆方程得22236(14)k t k =+①…9分又由3AB <,即221212(1)()43k x x x x ⎡⎤++-⋅<⎣⎦,将21222414k x x k +=+,212236414k x x k -⋅=+,代入得()()228116130k k -⋅+>则2810k ->, 218k >, ∴21158k >>② …11分由①,得2223614k t k=+,联立②,解得234t <<2t <<或2t -<< ………………12分21. (1)方法一:令21()()1)ln (1)12g x f x ax x ax a x =-=-+-+-(, 所以21(1)1()(1)ax a x g x ax a x x-+-+'=-+-=.当0a ≤时,因为0x >,所以()0g x '>,所以()g x 在(0,)+∞上是递增函数,又因为213(1)ln11(1)12022g a a a =-⨯+-+=-+>,所以关于x 的不等式()1f x ax -≤不能恒成立.……………………………………2分当0a >时,21()(1)(1)1()a x x ax a x a g x x x-+-+-+'==-, 令()0g x '=,得1x a =.所以当1(0,)x a ∈时,()0g x '>;当1(,)x a∈+∞时,()0g x '<,因此函数()g x 在1(0,)x a ∈是增函数,在1(,)x a ∈+∞是减函数.故函数()g x 的最大值为2111111()ln ()(1)1ln 22g a a a a a a a a=-⨯+-⨯+=-…4分 令1()ln 2h a a a =-,因为1(1)02h =>,1(2)ln 204h =-<,又因为()h a 在(0,)a ∈+∞是减函数.所以当2a ≥时,()0h a <.所以整数a 的最小值为2. …6分方法二:由()1f x ax -≤恒成立,得21ln 12x ax x ax -+-≤在(0,)+∞上恒成立,问题等价于2ln 112x x a x x +++≥在(0,)+∞上恒成立.令2ln 1()12x x g x x x ++=+,只要max ()a g x ≥ 2分因为221(1)(ln )2()1()2x x x g x x x +--'=+,令()0g x '=,得1ln 02x x --=.设1()ln 2h x x x =--,因为11()02h x x '=--<,所以()h x 在(0,)+∞上单调递减,不妨设1ln 02x x --=的根为0x .当0(0,)x x ∈时,()0g x '>;当0(,)x x ∈+∞时,()0g x '<, 所以()g x 在0(0,)x x ∈上是增函数;在0(,)x x ∈+∞上是减函数.所以000max 020000011ln 112()()11(1)22x x x g x g x x x x x x +++====++.………………………4分 因为11()ln 2024h =->,1(1)02h =-<所以0112x <<,此时0112x <<,即max ()(1,2)g x ∈.所以2a ≥,即整数a 的最小值为2.……………………………………………… 6分(2)当2a =-时,2()ln ,0f x x x x x =++>由1212()()0f x f x x x ++=,即2211122212ln ln 0x x x x x x x x ++++++=从而212121212()()ln()x x x x x x x x +++=⋅-⋅ ………………………………… 8分令12t x x =⋅,则由()ln t t t ϕ=-得,1()t t tϕ-'= 可知,()t ϕ在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调递增.所以()(1)1t ϕϕ=≥, 10分所以21212()()1x x x x +++≥,因此12512x x -+≥成立.……… 12分 22. 【解】(1)证明:连接DB (如图7.1-10), ∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,在Rt △ABD 与Rt △AFG 中,∠ABD =∠AFE , 又∠ABD =∠ACD ,∴∠ACD =∠AFE , ∴C ,D ,E ,F 四点共圆.(2)⎭⎪⎬⎪⎫C ,D ,E ,F 四点共圆⇒GE ·GF =GC ·GD GH 切⊙O 于点H ⇒GH 2=GC ·GD ⇒GH 2=GE ·GF , 又GH =6,GE =4,∴GF =9,EF =GF -GE =5.23. 解:(Ⅰ)由θρcos 2=,得:θρρcos 22=,∴x y x 222=+,即1)1(22=+-y x , ∴曲线C 的直角坐标方程为1)1(22=+-y x . 3 分由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=ty m t x 2123,得m y x +=3,即03=--m y x ,∴直线的普通方程为03=--m y x . 5 分(Ⅱ)将⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=ty m t x 2123代入1)1(22=+-y x ,得:12112322=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+t m t , 整理得:02)1(322=-+-+m m t m t ,由0>∆,即0)2(4)1(322>---m m m ,解得:31<<-m .设21,t t 是上述方程的两实根,则m m t t m t t 2),1(322121-=--=+, 8 分 又直线过点)0,(m P ,由上式及的几何意义得1|2|||||||221=-==⋅m m t t PB PA ,解得:1=m 或21±=m ,都符合31<<-m ,因此实数m 的值为或21+或21-. 10 分24.。
江西省重点中学十校联考2015届高考数学二模试卷(理科)一、选择题(每小题5分,共60分,每小题只有一项符合题目要求)1.(5分)设集合A={x|y=ln(1﹣x)},集合B={y|y=x2},则A∩B=()A.[0,1] B.[0,1)C.(﹣∞,1] D.(﹣∞,1)2.(5分)“≤﹣2”是“a<0且b>0”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.(5分)已知等差数列{a n}前n项和为S n,a4=2,S10=10,则a7的值为()A.0 B.1 C.2 D.34.(5分)已知平面向量,满足||=||=1,(+2)•(﹣)=﹣,则与的夹角为()A.B.C.D.5.(5分)a的值由如图程序框图算出,则二项式(﹣)9展开式的常数项为()A.T4=53×B.T6=﹣55×C.T5=74×D.T4=﹣73×6.(5分)在小语种自主招生考试中,某学校获得4个推荐名额,其中韩语2名,日语1名,俄语1名,并且韩语要求必须有女生参加,学校通过选拔定下2女2男共4个推荐对象,则不同的推荐方法共有()A.8种B.10种C.12种D.14种7.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为()A.B.C.D.8.(5分)函数f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,点A、B分别为该部分图象的最高点与最低点,且这两点间的距离为4,则函数f(x)图象的一条对称轴的方程为()A.x=B.x=C.x=4 D.x=29.(5分)线段AB是圆C1:x2+y2+2x﹣6y=0的一条直径,离心率为的双曲线C2以A,B为焦点.若P是圆C1与双曲线C2的一个公共点,则|PA|+|PB|=()A.B.4C.4D.610.(5分)由不等式组确定的平面区域为M,由不等式组确定的平面区域为N,在N内随机的取一点P,则点P落在区域M内的概率为()A.B.C.D.11.(5分)已知数列{a n}共有9项,其中,a1=a9=1,且对每个i∈{1,2,…,8},均有∈{2,1,﹣},记S=++…+,则S的最小值为()A.5 B.5C.6 D.612.(5分)若存在x0∈N+,n∈N+,使f(x0)+f(x0+1)+…+f(x0+n)=63成立,则称(x0,n)为函数f(x)的一个“生成点”.已知函数f(x)=2x+1,x∈N的“生成点”坐标满足二次函数g(x)=ax2+bx+c,则使函数y=g(x)与x轴无交点的a的取值范围是()A.0<α<B.<α<C.α<D.0<α<或α>二、填空题(每小题5分,共20分)13.(5分)设i为虚数单位,复数z=(1+i)(cosθ﹣i•sinθ)∈R(0<θ<π),则tanθ=.14.(5分)记直线x﹣3y﹣1=0的倾斜角为α,曲线y=lnx在(2,ln2)处切线的倾斜角为β.则α﹣β=.15.(5分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,底面ABCD的对角线BD在平面α内,则正方体在平面α内的影射构成的图形面积的取值范围是.16.(5分)关于函数f(x)=x2(lnx﹣a)+a,给出以下4个结论:①∃a>0,∀x>0,f(x)≥0;②∃a>0,∃x>0,f(x)≤0;③∀a>0,∀x>0,f(x)≥0;④∀a>0,∃x>0,f(x)≤0.其中正确结论的个数是.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)已知=(cosx,sin2x),=(cosx,),f(x)=•.(Ⅰ)求f(x)的取值范围;(Ⅱ)在△ABC中,角A、B、C的对边分别是a,b,c,若函数g(x)=bf(x)+c在x=A处取最大值6,求△ABC面积的最大值.18.(12分)某校从参加2014-2015学年高二年级学业水平测试的学生中抽出80名学生,其数学成绩(均为整数)的频率分布直方图如图所示.(I)估计这次测试数学成绩的平均分;(II)假设在[90,100]段的学生的数学成绩都不相同,且都超过94分.若将频率视为概率,现用简单随机抽样的方法,从95,96,97,98,99,100这6个数中任意抽取2个数,有放回地抽取了3次,记这3次抽取中,恰好是两个学生的数学成绩的次数为ξ,求ξ的分布列及数学期望Eξ.19.(12分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AC⊥BC,平面PAC⊥平面ABC,PA=PC=AC=2,BC=4,E、F分别是PC,PB的中点,记平面AEF与平面ABC的交线为直线l.(Ⅰ)求证:直线l⊥平面PAC;(Ⅱ)直线l上是否存在点Q,使直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角互余?若存在,求出|AQ|的值;若不存在,请说明理由.20.(12分)已知椭圆F:+=1(a>b>0)的离心率为,左焦点为F1,点F1到直线ax+by=0的距离为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)点M在圆x2+y2=b2上,且M在第一象限,过M作圆x2+y2=b2的切线角椭圆于P,Q两点,求证:|PF1|+|QF1|﹣|PQ|为定值.21.(12分)已知函数f(x)=x+﹣alnx(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求曲线f(x)在x=1处的切线方程;(Ⅱ)若在[1,e](e=2.71828…为自然对数的底数)上存在一点x0,使得f(x0)≤0成立,求a的取值范围;(Ⅲ)当a>0时,设函数g(x)=f(ax)﹣,若g(x)有两个不同的零点x1,x2,且0<x1<x2,求证:<lna.【选修4—1】几何证明选讲22.(10分)如图,过圆E外一点A作一条直线与圆E交于B,C两点,且,作直线AF与圆E相切于点F,连结EF交BC于点D,已知圆E的半径为2,∠EBC=30°(1)求AF的长;(2)求证:AD=3ED.【选修4—4】坐标系与参数方程23.已知曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线L的参数方程是(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标方程和直线L的普通方程;(2)设点P(m,0),若直线L与曲线C交于A,B两点,且|PA|•|PB|=1,求实数m的值.【选修4—5】不等式选讲24.已知a+b=1,a>0,b>0.(Ⅰ)求+的最小值;(Ⅱ)若不等式+≥|2x﹣1|﹣|x+1|对任意a,b恒成立,求x的取值范围.江西省重点中学十校联考2015届高考数学二模试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每小题5分,共60分,每小题只有一项符合题目要求)1.(5分)设集合A={x|y=ln(1﹣x)},集合B={y|y=x2},则A∩B=()A.[0,1] B.[0,1)C.(﹣∞,1] D.(﹣∞,1)考点:交集及其运算;对数函数的定义域.专题:计算题.分析:由集合A={x|y=ln(1﹣x)},表示函数y=ln(1﹣x)的定义域,集合B={y|y=x2},表示y=x2的值域,我们不难求出集合A,B,再根据集合交集的定义,不难得到答案.解答:解:∵A={x|y=ln(1﹣x)}={x|x<1},B={y|y=x2}={y|y≥0},∴A∩B=[0,1).故选B点评:遇到两个连续数集的运算,其步骤一般是:①求出M和N;②借助数轴分析集合运算结果,方法是:并集求覆盖的最大范围,交集求覆盖的公共范围.2.(5分)“≤﹣2”是“a<0且b>0”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考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:简易逻辑.分析:可以通过移项求出不等式的解集,再根据充分必要条件进行判断.解答:解:≤﹣2可得+2=≤0,即ab<0,即a>0,b<0,或a <0,b>0,∴“≤﹣2”是“a<0且b>0”的必要不充分条件.故选:B.点评:此题主要考查充分必要条件的定义,以及不等式的求解,是一道基础题.3.(5分)已知等差数列{a n}前n项和为S n,a4=2,S10=10,则a7的值为()A.0 B.1 C.2 D.3考点:等差数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:设出等差数列的首项和公差,由已知列方程组求得首项和公差,代入等差数列的前n 项和得答案.解答:解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由a4=2,S10=10,得,解得.∴.故选:A.点评:本题考查等差数列的通项公式,考查了等差数列的前n项和,是基础的计算题.4.(5分)已知平面向量,满足||=||=1,(+2)•(﹣)=﹣,则与的夹角为()A.B.C.D.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:直接把等式左边展开多项式乘多项式,然后代入数量积公式求得与的夹角.解答:解:由||=||=1,(+2)•(﹣)=﹣,得,即1+1×1×cos<>﹣2=﹣,∴=,则与的夹角为.故选:B.点评:本题考查平面向量的数量积运算,关键是对数量积公式的记忆与运用,是基础题.5.(5分)a的值由如图程序框图算出,则二项式(﹣)9展开式的常数项为()A.T4=53×B.T6=﹣55×C.T5=74×D.T4=﹣73×考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量a的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.解答:解:第一次执行循环体后,S=3,不满足输出条件,a=5,再次执行循环体后,S=15,不满足输出条件,a=7再次执行循环体后,S=105,满足输出条件,故a=7,故二项式(﹣)9展开式的常数项,即T4=﹣73×,故选:D.点评:本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.6.(5分)在小语种自主招生考试中,某学校获得4个推荐名额,其中韩语2名,日语1名,俄语1名,并且韩语要求必须有女生参加,学校通过选拔定下2女2男共4个推荐对象,则不同的推荐方法共有()A.8种B.10种C.12种D.14种考点:计数原理的应用.专题:排列组合.分析:韩语要求必须有女生参加.先从2个女生中选一个考韩语,剩下的三个考生在三个位置排列,去掉重复部分,即当考韩语的有两个女生,即可得到答案.解答:解:∵由题意知韩语都要求必须有女生参加考试,∴先从2个女生中选一个考韩语有C21=2种结果,剩下的三个考生在三个位置排列A33种结果,其2015届中考韩语为两个女生的情况重复共有A22种结果,∴共有C21A33﹣A22=10种结果.故选:B点评:本题考查了分类和分步计数原理,分类要做到“不重不漏”.分类后再分别对每一类进行计数,最后用分类加法计数原理求和,得到总数.分步要做到“步骤完整”﹣﹣完成了所有步骤,恰好完成任务7.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为()A.B.C.D.考点:由三视图求面积、体积.专题:空间位置关系与距离.分析:由已知中的三视图,可又分析出该几何由一个底面半径为1,高为的半圆锥,和一个底面为边长为2的正方形,高为的四棱锥组合而成,分别代入圆锥的体积公式和棱锥的体积公式,可得该几何体的体积.解答:解:由已知中的三视图可得该几何体是一个组合体,由一个底面半径为1,高为的半圆锥和一个底面为边长为2的正方形,高为的四棱锥组合而成故这个几何体的体积V=+=故选A点评:本题考查的知识点是由三视图求体积,其中根据已知分析出几何体的形状及底面半径,底面棱长,高等几何量是解答的关键.8.(5分)函数f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,点A、B分别为该部分图象的最高点与最低点,且这两点间的距离为4,则函数f(x)图象的一条对称轴的方程为()A.x=B.x=C.x=4 D.x=2考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:计算题.分析:根据题意可求得ω、φ的值,从而可得f(x)的解析式及其对称轴方程,继而可得答案.解答:解:∵f(x)=2cos(ωx+φ)为奇函数,∴f(0)=2cosφ=0,∴cosφ=0,又0<φ<π,∴φ=;∴f(x)=2cos(ωx+)=﹣2sinωx=2sin(ωx+π),又ω>0,∴其周期T=;设A(x1,2),B(x2,﹣2),则|AB|==4,∴|x1﹣x2|=x1﹣x2=4.即T=4,∴T==8,∴ω=.∴f(x)=2sin(x+π),∴其对称轴方程由x+π=kπ+(k∈Z)得:x=4k﹣2.当k=1时,x=2.故选D.点评:本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,求得ω是难点,考查分析与运算能力,属于中档题.9.(5分)线段AB是圆C1:x2+y2+2x﹣6y=0的一条直径,离心率为的双曲线C2以A,B为焦点.若P是圆C1与双曲线C2的一个公共点,则|PA|+|PB|=()A.B.4C.4D.6考点:直线与圆的位置关系;圆与圆锥曲线的综合.专题:综合题;直线与圆.分析:由题设知双曲线C2的焦距2c=|AB|=2,双曲线的实半轴a=,由P是圆C1与双曲线C2的公共点,知||PA|﹣|PB||=2,|PA|2+|PB|2=40,由此能求出|PA|+|PB|.解答:解:∵圆C1:x2+y2+2x﹣6y=0的半径r==,线段AB是圆C1:x2+y2+2x﹣6y=0的一条直径,离心率为的双曲线C2以A,B为焦点,∴双曲线C2的焦距2c=|AB|=2,∵P是圆C1与双曲线C2的一个公共点,∴||PA|﹣|PB||=2a,|PA|2+|PB|2=40,∴|PA|2+|PB|2﹣2|PA||PB|=4a2,∵c=,e==,∴a=,∴2|PA||PB|=32,∴∴|PA|2+|PB|2+2|PA||PB|=(|PA|+|PB|)2=72,∴|PA|+|PB|=6.故选D.点评:本题考查|PA|+|PB|的值的求法,具体涉及到圆的简单性质,双曲线的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.10.(5分)由不等式组确定的平面区域为M,由不等式组确定的平面区域为N,在N内随机的取一点P,则点P落在区域M内的概率为()A.B.C.D.考点:几何概型.专题:概率与统计.分析:画出区域,分别求出区域M,N的面积,利用几何概型的公式解答解答:解:不等式确定的平面区域为M如图中黑色阴影部分,其面积等于红色部分面积,所以===1,区域N的面积为2(e﹣1)=2e﹣2,由几何概型公式可得在N内随机的取一点P,则点P落在区域M内的概率为:;故选:A.点评:本题考查了几何概型的概率求法,关键是分别求出区域M,N的面积,利用几何概型公式解答.11.(5分)已知数列{a n}共有9项,其中,a1=a9=1,且对每个i∈{1,2,…,8},均有∈{2,1,﹣},记S=++…+,则S的最小值为()A.5 B.5C.6 D.6考点:数列的求和.专题:计算题;点列、递归数列与数学归纳法.分析:令b i=(1≤i≤8),根据数列比值的关系,结合S的表达式进行推导即可.解答:解:令b i=(1≤i≤8),则对每个符合条件的数列{a n}满足b i===1,且b i∈{2,1,﹣},1≤i≤8.反之,由符合上述条件的八项数列{b n}可唯一确定一个符合题设条件的九项数列{a n}.记符合条件的数列{b n}的个数为N,由题意知b i(1≤i≤8)中有2k个﹣,2k个2,8﹣4k个1,且k的所有可能取值为0,1,2.对于三种情况,当k=2时,S取到最小值6.故选:C.点评:本题考查数列的相邻两项比值之和的最小值的求法,考查满足条件的数列的个数的求法,解题时要认真审题,注意等价转化思想的合理运用.12.(5分)若存在x0∈N+,n∈N+,使f(x0)+f(x0+1)+…+f(x0+n)=63成立,则称(x0,n)为函数f(x)的一个“生成点”.已知函数f(x)=2x+1,x∈N的“生成点”坐标满足二次函数g(x)=ax2+bx+c,则使函数y=g(x)与x轴无交点的a的取值范围是()A.0<α<B.<α<C.α<D.0<α<或α>考点:进行简单的合情推理.专题:函数的性质及应用.分析:根据“生成点“的定义,求出(9,2),(1,6)为函数f(x)的一个“生成点”.根据函数f(x)=2x+1,x∈N的“生成点”坐标满足二次函数g(x)=ax2+bx+c,可求出a,b,c的关系,进而根据函数y=g(x)与x轴无交点,△<0,求出a的取值范围.解答:解:∵f(x)=2x+1,x∈N,满足:f(9)+f(10)+f(11)=63,故(9,2)为函数f(x)的一个“生成点”.f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=63,故(1,6)为函数f(x)的一个“生成点”.又∵函数f(x)=2x+1,x∈N的“生成点”坐标满足二次函数g(x)=ax2+bx+c,∴81a+9b+c=2,a+b+c=6,解得:b=﹣﹣10a,c=9a+,若函数y=g(x)与x轴无交点,则△=b2﹣4ac=()2﹣4a(9a+)<0,解得:,故选:B点评:本题考查的知识点是合情推理,二次函数的图象和性质,正确理解“生成点“的定义,是解答的关键.二、填空题(每小题5分,共20分)(cosθ﹣i•sinθ)∈R(0<θ<π),则tanθ=.(5分)设i为虚数单位,复数z=(1+i)13.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:首先化简复数为a+bi的形式,然后根据复数为实数,得到θ的值求之.解答:解:因为复数z=(1+i)(cosθ﹣i•sinθ)=(cosθ+sinθ)+(cosθ﹣sinθ)i∈R,所以cosθ﹣sinθ=0,即sin()=0,0<θ<π,所以,所以tanθ=;故答案为:.点评:本题考查了复数的性质;若复数a+bi∈R(a,b∈R)则b=0.14.(5分)记直线x﹣3y﹣1=0的倾斜角为α,曲线y=lnx在(2,ln2)处切线的倾斜角为β.则α﹣β=﹣arctan.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:计算题;导数的综合应用.分析:求出曲线y=1nx在(2,1n2)处切线斜率,从而可得tanα=,tanβ=,利用差角的正切公式,即可求出α﹣β.解答:解:∵y=1nx,∴y′=,x=2时,y′=,∵直线x﹣3y﹣l=0的倾斜角为α,曲线y=1nx在(2,1n2)处切线的倾斜角为β,∴tanα=,tanβ=,∴tan(α﹣β)==﹣,∵0<α<β<,∴α﹣β=﹣arctan.故答案为:﹣arctan.点评:本题考查导数的几何意义,考查斜率与倾斜角之间的关系,考查和角的正切公式,确定tanα=,tanβ=,是解题的关键.15.(5分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,底面ABCD的对角线BD在平面α内,则正方体在平面α内的影射构成的图形面积的取值范围是.考点:二面角的平面角及求法.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:设矩形BDD1B1与α所成锐二面角为θ,面积记为S1,推出正方形A1B1C1D1与α所成锐二面角为.面积记为S2,求出阴影部分的面积的表达式,利用两角和与差的三角函数求解最值即可.解答:解:设矩形BDD1B1与α所成锐二面角为θ,面积记为S1,则正方形A1B1C1D1与α所成锐二面角为.面积记为S2,所求阴影部分的面积S==S1cosθ+S2sinθ=cosθ+sinθ=sin(θ+β)其中sinβ=,cosβ=.故S∈.故答案为:.点评:本题考查二面角的应用,空间想象能力以及转化思想的应用,难度比较大.16.(5分)关于函数f(x)=x2(lnx﹣a)+a,给出以下4个结论:①∃a>0,∀x>0,f(x)≥0;②∃a>0,∃x>0,f(x)≤0;③∀a>0,∀x>0,f(x)≥0;④∀a>0,∃x>0,f(x)≤0.其中正确结论的个数是3.考点:对数函数的图像与性质.专题:函数的性质及应用.分析:①令a=,进行验证即可;②令a=5,通过验证结论成立;③当a=5时,举反例x=5时,不满足条件;④求函数的导数,判断函数存在极值进行判断.解答:解:①当a=,则f(x)=x2(lnx﹣)+,函数的定义域为(0,+∞),此时函数的导数f′(x)=2x(lnx﹣)+x2•=2xlnx﹣x+x=2xlnx,由f′(x)=0得,x=1,则当x>1时,则f′(x)>0,此时函数递增,当0<x<1时,则f′(x)<0,此时函数递减,故当x=1时,函数f(x)取得极小值同时也是最小值f(1)=﹣+=0,则对∀x>0,f(x)≥f(1)=0;故①正确②当a=5,则f(x)=x2(lnx﹣5)+5,则f(e)=e2(lne﹣5)+5=﹣4e2+5<0,故②∃a>0,∃x>0,f(x)≤0,成立.③由②知当a=5时,∃x=e,满足e>0,但f(e)<0,故③∀a>0,∀x>0,f(x)≥0不成立,故③错误.④函数的导数f′(x)=2x(lnx﹣a)+x2•=2x(lnx﹣a)+x=x(2lnx﹣2a+1)=2x(lnx+﹣a).由f′(x)=0,则lnx+﹣a=0,即lnx=a﹣,即∀a>0,函数f(x)都存在极值点,即∃x>0,f(x)≤0成立,故④正确,综上正确是有①②④,共3个故答案为:3点评:本题主要考查命题的真假判断,利用特殊值法和排除法是解决本题的关键.难度较大.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)已知=(cosx,sin2x),=(cosx,),f(x)=•.(Ⅰ)求f(x)的取值范围;(Ⅱ)在△ABC中,角A、B、C的对边分别是a,b,c,若函数g(x)=bf(x)+c在x=A处取最大值6,求△ABC面积的最大值.考点:平面向量数量积的运算;三角函数中的恒等变换应用.专题:平面向量及应用.分析:(Ⅰ)利用向量数量积的运算性质及辅助角公式计算可得f(x)=sin(2x+)+,结合三角函数的有界性即得结论;(Ⅱ)通过函数g(x)在x=A处取最大值6,可知,进而可得A=,利用基本不等式计算即得结论.解答:解:(Ⅰ)由题可知:f(x)=•=(cosx,sin2x)•(cosx,)=cos2x+sin2x=cos2x+sin2x+=sin(2x+)+,∵sin(2x+)∈[﹣1,1],∴f(x)∈[﹣,];(Ⅱ)∵f(x)=sin(2x+)+,∴g(x)=bf(x)+c=bsin(2x+)+b+c,∵函数g(x)=bsin(2x+)+b+c在x=A处取最大值6,∴,又∵0<A<π,∴A=,∴6=b+c≥2,即bc≤9(当且仅当b=c时等号成立),∵S△ABC=bcsinA=•(bc),∴S△ABC≤•9=,即△ABC面积的最大值为.点评:本题考查平面向量数量积的运算,考查三角函数恒等变换及最值,注意解题方法的积累,属于中档题.18.(12分)某校从参加2014-2015学年高二年级学业水平测试的学生中抽出80名学生,其数学成绩(均为整数)的频率分布直方图如图所示.(I)估计这次测试数学成绩的平均分;(II)假设在[90,100]段的学生的数学成绩都不相同,且都超过94分.若将频率视为概率,现用简单随机抽样的方法,从95,96,97,98,99,100这6个数中任意抽取2个数,有放回地抽取了3次,记这3次抽取中,恰好是两个学生的数学成绩的次数为ξ,求ξ的分布列及数学期望Eξ.考点:离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列.专题:计算题.分析:(I)利用分组两端的数据中值估算抽样学生的平均分,类似于加权平均数的算法,让每一段的中值乘以这一段对应的频率,得到平均数,利用样本的平均数来估计总体的平均数.(II)根据等可能事件的概率公式得到两个数恰好是两个学生的数学成绩的概率,随机变量ξ的可能取值为0、1、2、3,且变量符合二项分布,根据符合二项分布写出分布列和期望,也可以用一般求期望的方法来解.解答:解:(I)利用中值估算抽样学生的平均分:45×0.05+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.25+95×0.05=72.∴估计这次考试的平均分是72分.(II)从95,96,97,98,99,100中抽2个数的全部可能的基本结果数是C62=15,有15种结果,学生的成绩在[90,100]段的人数是0.005×10×80=4(人),这两个数恰好是两个学生的数学成绩的基本结果数是C42=6,两个数恰好是两个学生的数学成绩的概率.随机变量ξ的可能取值为0、1、2、3,且变量符合二项分布,∴∴变量ξ的分布列为:ξ0 1 2 3p∴(或Eξ=)点评:本题考查读频率分步直方图,考查用样本估计总体,考查等可能事件的概率,考查离散型随机变量的分布列和期望,考查二项分布,是一个综合题.19.(12分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AC⊥BC,平面PAC⊥平面ABC,PA=PC=AC=2,BC=4,E、F分别是PC,PB的中点,记平面AEF与平面ABC的交线为直线l.(Ⅰ)求证:直线l⊥平面PAC;(Ⅱ)直线l上是否存在点Q,使直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角互余?若存在,求出|AQ|的值;若不存在,请说明理由.考点:棱锥的结构特征;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间向量及应用.分析:(I)利用中位线,直线平面的平行问题得出l∥BC,根据直线平面的垂直问题得出BC⊥平面PAC,即可得出直线l⊥平面PAC.(II)建立坐标系得出平面AEF的法向量,cos<,>,cos<,>,直线平面,直线的夹角的关系求解即可,sinα=||,cosβ=||,sinα=cosβ.解答:(I)证明:∵E,F分别为PB,PC中点,∴BC∥EF,又EF⊆平面EFA,BC⊊平面EFA,∴BC∥平面EFA又BC⊆平面ABC,平面EFA∩平面ABC=l,∴l∥BC.∵AC⊥BC,∴EF⊥BC,∵PA=PC=AC=2,∴AE⊥PC,∵AC⊥BC,平面PAC⊥平面ABC,∴BC⊥平面PAC,∵l∥BC∴直线l⊥平面PAC,(II)如图建立坐标系得出:C(0,0,0),A(2,0,0),E(,0,),F(0,2,),P(1,0,),Q(2,y,0)∴=(1,0,)为平面AEF的法向量,=(﹣,2,0),=(1,y,﹣)∴cos<,>==,cos<,>==,设直线PQ分别与平面AEF、直线EF所成的角分别为α,β,α+β=,∴sinα=||,cosβ=||,sinα=cosβ,即1=|﹣1+4y|,求解y=,y=0,A(2,0,0),存在Q(2,0,0)或Q(2,,0),|AQ|=或|AQ|=0.点评:本题综合考查了空间直线,平面的位置关系,判断方法,空间向量解决存在性问题,运用代数方法求解几何问题,考查了学生的计算能力.20.(12分)已知椭圆F:+=1(a>b>0)的离心率为,左焦点为F1,点F1到直线ax+by=0的距离为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)点M在圆x2+y2=b2上,且M在第一象限,过M作圆x2+y2=b2的切线角椭圆于P,Q两点,求证:|PF1|+|QF1|﹣|PQ|为定值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(Ⅰ)左焦点设为(﹣c,0),则(﹣c,0)到直线ax+by=0的距离为d=,求得椭圆方程.(Ⅱ)在圆中,M是切点,,得(8+9k2)x2+18kmx+9m2﹣72=0,则x1+x2=,,求出:|PF1|,|QF1|,|PQ|的值,继而得到答案.解答:解:(Ⅰ)∵①,左焦点设为(﹣c,0),则(﹣c,0)到直线ax+by=0的距离为d=,∴②,b2+c2=a2③由①②③得:a2=9,b2=8,∴椭圆方程为:;(Ⅱ)证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),则∴,∵0<x1<3,|PF2|=3﹣,同理|QF2|=3﹣在圆中,M是切点,,得(8+9k2)x2+18kmx+9m2﹣72=0设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,∴==∵PQ与圆相切,∴即m=,∴所以:|PF1|+|QF1|﹣|PQ|=6﹣.即:|PF1|+|QF1|﹣|PQ|为定值.点评:本题主要考查了椭圆方程得求法和直线与圆锥曲线的位置关系,属于难度较大的题型.21.(12分)已知函数f(x)=x+﹣alnx(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求曲线f(x)在x=1处的切线方程;(Ⅱ)若在[1,e](e=2.71828…为自然对数的底数)上存在一点x0,使得f(x0)≤0成立,求a的取值范围;(Ⅲ)当a>0时,设函数g(x)=f(ax)﹣,若g(x)有两个不同的零点x1,x2,且0<x1<x2,求证:<lna.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;函数零点的判定定理.专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)当a=1时,求得函数的导数,求出切线的斜率和切点坐标,由点斜式方程即可得到切线的方程;(Ⅱ)转化已知条件为函数f(x)在[1,e]上的最小值[f(x)]min≤0,利用单调性,①a≥e ﹣1时,②a≤0时,③0<a<e﹣1时,分别求解函数的最小值,推出所求a的范围;(Ⅲ)化简g(x)=f(ax)﹣=ax﹣alnax,(a>0),求出导数,求得单调区间和极小值,令它小于0,求得a>e,再由x1=lnax1,x2=lnax2,相加,构造函数,求出最值,再由不等式的性质,即可得证.解答:解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x+﹣lnx的导数为f′(x)=1﹣﹣,曲线f(x)在x=1处的切线斜率为f′(1)=﹣2,切点为(1,3),即有切线方程为y﹣3=﹣2(x﹣1),即为2x+y﹣5=0;(Ⅱ)由题意可知,在[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)≤0,即函数f(x)=x+﹣alnx在[1,e]上的最小值[f(x)]min≤0.由f(x)的导数f′(x)=1﹣﹣=,①当a+1≥e,即a≥e﹣1时,f(x)在[1,e]上单调递减,∴[f(x)]min=f(e)=e+﹣a,∴a≥,∵>e﹣1,∴a≥;②当a+1≤1,即a≤0时,f(x)在[1,e]上单调递增,∴[f(x)]min=f(1)=1+1+a≤0,∴a≤﹣2;③当1<a+1<e,即0<a<e﹣1时,∴[f(x)]min=f(1+a)=2+a﹣aln(1+a)≤0,∵0<ln(1+a)<1,∴0<aln(1+a)<a,∴h(1+a)>2此时不存在x0使h(x0)≤0成立.综上可得所求a的范围是:a≥,或a≤﹣2.(Ⅲ)函数g(x)=f(ax)﹣=ax﹣alnax,(a>0),g′(x)=a﹣a•,当x>1时,g′(x)>0,g(x)递增,当0<x<1时,g′(x)<0,g(x)递减.即有x=1处g(x)取得极小值,也为最小值,且为a﹣alna,g(x)有两个不同的零点,则有a﹣alna<0,解得a>e,g(x)有两个不同的零点x1,x2,且0<x1<x2,即x1=lnax1,x2=lnax2,相加可得x1+x2=lnax1+lnax2=ln(a2x1x2),x1x2=,即有=,令t=x1+x2,则h(t)=的导数为,当t>1时,h(t)递增,当0<t<1时,h(t)递减,即有t=1时,h(t)取得最小值,且为e,有<•e=<1,lna>1,则有<lna.点评:本题考查函数的导数的综合应用,曲线的切线方程、函数的单调性以及函数的最值的应用,考查分析问题解决问题得到能力.【选修4—1】几何证明选讲22.(10分)如图,过圆E外一点A作一条直线与圆E交于B,C两点,且,作直线AF与圆E相切于点F,连结EF交BC于点D,已知圆E的半径为2,∠EBC=30°(1)求AF的长;(2)求证:AD=3ED.考点:与圆有关的比例线段.专题:直线与圆.分析:(1)延长BE交圆E于点M,连结CM,则∠BCM=90°,由已知条件求出AB,AC,再由切割线定理能求出AF.(2)过E作EH⊥BC于H,得到EDH∽△ADF,由此入手能够证明AD=3ED.解答:(1)解:延长BE交圆E于点M,连结CM,则∠BCM=90°,∵BM=2BE=4,∠EBC=30°,∴,又∵,∴,∴,根据切割线定理得,即AF=3(2)证明:过E作EH⊥BC于H,∵∠EOH=∠ADF,∠EHD=∠AFD,∴△EDH∽△ADF,∴,又由题意知CH=,EB=2,∴EH=1,∴,∴AD=3ED.点评:本题考查与圆有关的线段的求法,考查两条线段间数量关系的证明,是中档题,解题时要注意切割线定理的合理运用.【选修4—4】坐标系与参数方程23.已知曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线L的参数方程是(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标方程和直线L的普通方程;(2)设点P(m,0),若直线L与曲线C交于A,B两点,且|PA|•|PB|=1,求实数m的值.考点:参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ,化为ρ2=2ρcosθ,利用可得直角坐标方程.直线L的参数方程是(t为参数),把t=2y代入+m消去参数t即可得出.(2)把(t为参数),代入方程:x2+y2=2x化为:+m2﹣2m=0,由△>0,得﹣1<m<3.利用|PA|•|PB|=t1t2,即可得出.解答:解:(1)曲线C的极坐标方程是ρ=2cosθ,化为ρ2=2ρcosθ,可得直角坐标方程:x2+y2=2x.直线L的参数方程是(t为参数),消去参数t可得.(2)把(t为参数),代入方程:x2+y2=2x化为:+m2﹣2m=0,由△>0,解得﹣1<m<3.∴t1t2=m2﹣2m.∵|PA|•|PB|=1=t1t2,∴m2﹣2m=1,解得.又满足△>0.∴实数m=1.点评:本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.【选修4—5】不等式选讲24.已知a+b=1,a>0,b>0.(Ⅰ)求+的最小值;(Ⅱ)若不等式+≥|2x﹣1|﹣|x+1|对任意a,b恒成立,求x的取值范围.考点:基本不等式;绝对值三角不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)由题意可得+=(+)(a+b)=5++,由基本不等式可得;(Ⅱ)问题转化为|2x﹣1|﹣|x+1|≤9,去绝对值化为不等式组,解不等式组可得.解答:解:(Ⅰ)∵a+b=1,a>0,b>0,∴+=(+)(a+b)=5++≥5+2=9,当且仅当=即a=且b=时取等号,∴+的最小值为9;(Ⅱ)若不等式+≥|2x﹣1|﹣|x+1|对任意a,b恒成立,则需|2x﹣1|﹣|x+1|≤9,可转化为,或或,分别解不等式组可得﹣7≤x≤﹣1,≤x≤11,﹣1<x<综合可得x的取值范围为[﹣7,11]点评:本题考查基本不等式求最值,涉及恒成立和绝对值不等式,属中档题.。
江西省师大附中 临川一中2015-2016学年高三上学期期末联考数学(理)试卷命题人:朱建洲 审题人:吴财昌 2016.1一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意)1.若纯虚数z 满足()11i z ai -=+,则实数a 等于( )A .0B .1-或1C .1-D .1 2.已知函数sin 3y x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭向右平移3π个单位后,所得的图像与原函数图像关于x 轴对称,则ω的最小正值为( )A .1B .2C .52D .3 3.若()241cos2x a dx xdx π-=⎰⎰,则a 等于( )A .1-B .1C .2D .44.如右图,当输入5x =-,15y =时,图中程序运行后输出的结果为( ) A .3; 33 B .33;3 C.-17;7 D .7;-175.定义12nnp p p +++ 为n 个正数12,,,n p p p 的“均倒数”,若已知数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为15n,又5n n a b =,则12231011111b b b b b b +++= ( )A .817 B .919 C .1021 D .11236.若关于,x y 的不等式组0010x x y kx y ≤⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩,表示的平面区域是等腰直角三角形区域,则其表示的区域面积为( ) A.12或14 B.12或18 C.1或12 D.1或147.如图,网格纸是边长为1的小正方形,在其上用粗线画出了某多面体的三视图,则该多面体的体积为( )INPUT x INPUT y IF x <0 THEN x = y +3 ELSE y = y -3 END IFPRINT x - y , y + xENDA .4B .8C .16D .208.已知等差数列{}n a 的第8项是二项式41x y x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式的常数项,则91113a a -=( )A .23B .2C .4D .6 9.不等式2220x axy y -+≥对于任意]2,1[∈x 及]3,1[∈y 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤22B .a ≥22C .a ≤311 D .a ≤2910.过双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点F 作一条直线,当直线斜率为1时,直线与双曲线左、右两支各有一个交点;当直线斜率为3时,直线与双曲线右支有两个不同的交点,则双曲线离心率的取值范围为( )A .(1,2)B .(1,10)C .(2,10)D .(5,10) 11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( ) A .14-B .12-C .34- D .1- 12.已知函数()22xxaf x =-,其在区间[]0,1上单调递增,则a 的取值范围为( ) A .[]0,1 B .[]1,0- C .[]1,1- D .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.已知函数()y f x =的图象在点()()2,2M f处的切线方程是4y x =+,则()()22f f '+= .14.已知11sin(),sin()23αβαβ+=-=,那么tan tan 5log αβ的值是 .15.将一颗骰子投掷两次,第一次出现的点数记为a ,第二次出现的点数记为b ,设任意投掷两次使两条不重合直线1:3l x ay +=,2:63l bx y +=平行的概率为1P ,相交的概率为2P ,若点()12,P P 在圆()226572x m y -+=的内部,则实数m 的取值范围是 .16.已知ABC ∆中,7,8,9AB AC BC ===,P 点在平面ABC 内,且70PA PC →→⋅+=,则PB →的最大值为 .三、解答题(本大题共8小题,共70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)在公比为2的等比数列{}n a 中,2a 与5a的等差中项是93. (Ⅰ)求1a 的值; (Ⅱ)若函数1sin 4y a x πφ⎛⎫=+⎪⎝⎭,φπ<,的一部分图像如图所示,()11,M a -,()13,N a -为图像上的两点,设MPN β∠=,其中P 与坐标原点O 重合,πβ<<0,求()tan φβ-的值.18.(本小题满分12分)2015年9月3日,抗战胜利70周年纪念活动在北京隆重举行,受到全国人民的瞩目。
2015届高三上学期第二次模拟考试理科数学试卷3. 函数px x x y +=||,R x ∈( )A .是偶函数B .是奇函数C .不具有奇偶性D .奇偶性与p 有关4.121(3sin )x x dx --⎰等于( )A .0B .2sin1C .2cos1D .25.若函数x e x f xcos )(2=,则此函数图像在点(1,f (1))处的切线的倾斜角为( )A .直角B .0C .锐角D .钝角6.下列命题正确的个数有( )(1)命题“p q ∧为真”是命题“p q ∨为真”的必要不充分条件(2)命题“R x ∈∃,使得210x x ++<”的否定是:“对x R ∀∈, 均有210x x ++>”(3)经过两个不同的点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线都可以用方程121()()y y x x --=12()(x x y -1)y -来表示(4)在数列{}n a 中, 11=a ,n S 是其前n 项和,且满足2211+=+n n S S ,则{}n a 是等比数列(5)若函数223-)(a bx ax x x f ++=在1=x 处有极值10,则114==b a , A .1个B .2个C .3个D .4个7.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为( ) A .169π B .163πC .49π D .43π8. 直角三角形的斜边长为2,则其切圆半径的最大值为( ) A .2 B .12- C .22D .222-9. 在平面直角坐标系xOy 中,设点P 为圆C :22(2)5x y -+=上的任意一点,点Q (2,2)a a +,其中a ∈R ,则线段PQ 长度的最小值为( )A .55 B .5 C .355 D .65510. A B C D 、、、是同一球面上的四个点,其中ABC ∆是正三角形, AD ⊥平面ABC ,AD=4,AB=23,则该球的表面积为( )A .8πB .16πC .32πD .64π11. 已知定义在R 上的函数()f x 满足①()(2)0f x f x +-=,②(2)()f x f x -=-,③在[1,1]-上表达式为21[1,0]()cos()(0,1]2x x f x x x π⎧- ∈-⎪=⎨ ∈⎪⎩,则函数()f x 与函数20()10x x g x x x ≤⎧ =⎨- >⎩的图像在区间[3,3]-上的交点个数为( )A .5B .6C .7D .812.设等差数列{}n a 满足:()1sin sin sin cos cos cos sin 54623262323232=+-+-a a a a a a a a ,公差()01,-∈d .若当且仅当9=n 时,数列{}n a 的前n 项和n S 取得最大值,则首项1a 的取值围是( )A .⎥⎦⎤⎢⎣⎡3467ππ,B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡2334ππ,C .⎪⎭⎫ ⎝⎛3467ππ,D .⎪⎭⎫⎝⎛2334ππ,二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知2,=a e 为单位向量,当向量,a e 的夹角为32π时,+a e 在a 上的投影为 .14.已知点),(y x 满足不等式组14x y a x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩,其中30<<a ,则2z x y =--的最小值为 __________.15. 已知+∈N ω,函数)4sin()(πω+=x x f 在)3,6(ππ上单调递减,则=ω________. 16. 定义函数I x x f y ∈=),(,若存在常数M ,对于任意I x ∈1,存在唯一的I x ∈2,使得M x f x f =+2)()(21,则称函数)(x f 在I 上的“均值”为M ,已知]2,1[,log )(20142∈=x x x f ,则函数x x f 2log )(=在]2,1[2014上的“均值”为________.三、解答题:本大题共6小题,共70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c b a ,,分别是ABC ∆的三个角C B A ,,的对边,ACa cb cos cos 2=--. (1)求角A 的大小; (2)若ABC ∆的面积3=S ,求ABC ∆周长的最小值.18.(本小题满分12分)设公差不为0的等差数列{}n a 的首项为1,且1452,,a a a 构成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设⎪⎩⎪⎨⎧⨯++=-为偶数,为奇数,n 215n )5( )1(1632n n n n a a b ,求数列{}n b 的前n 2项和2n T .19.(本小题满分12分)如图,四棱锥S ABCD -中, AB ∥CD ,BC CD ⊥,侧面SAB 为等边三角形(1)证明:CD SD ⊥; (2)求二面角B SC D --的余弦值.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,直线0643=++y x 与以椭圆C 的上顶点为圆心,以椭圆C 的长半轴长为半径的圆相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)椭圆C 与x 轴负半轴交于点A ,过点A 的直线AM ,AN 分别与椭圆C 交于M ,N 两点, AM AN k k 、分别为直线AM 、AN 的斜率, 34AM AN k k ⋅=-,求证:直线MN 过定点,并求出该定点坐标;(3)在(2)的条件下,求AMN ∆面积的最大值.21. (本小题满分12分)设函数2()ln f x x a x x =--,()22x g x x ke =-+,( 2.71828e =⋅⋅⋅是自然对数的底数). (1)讨论()f x 在其定义域上的单调性;(2)若2a =,且不等式)()(x g x xf ≥对于),0(+∞∈∀x 恒成立,求k 的取值围.SABD C22.(本小题满分10分)设函数)1( 14)(>-+=x x x x f . (1)求函数)(x f 的最小值;(2)若),1(+∞∈∃x ,使得不等式)(112x f a a ≥++-成立,数a 的取值围.五校(师大附中、一中、一中、中学、新余四中)第二次联考高三理科数学试卷答案一、选择题 (本大题共12小题,每小题5分,共60分).二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分) 13. 3214.-7 15.2或3 16.1007三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17解:(1)ABC ∆中,∵ACa cb cos cos 2=--,由正弦定理,得:ACA CB cos cos sin sin sin 2=--,…………………………………………………….2分即C A A C A B cos sincos sin cos sin 2=--,故B C A A B sin )sin(cos sin 2=+=-……………………………………………………4分32,21cos π=-=∴A A …………………………………………………….6分(2)32π=A ,且3sin 21==A bc S ,4=∴bc …………………………………………8分由余弦定理,得1232cos 222222==+≥++=-+=bc bc bc bc c b A bc c b a32≥∴a ,又42=≥+bc c b ,………………………………………………10分当且仅当2==c b 时,a 的最小值为32,c b +的最小值为4,所以周长c b a ++的最小值为324+.…………………………………………………….12分18.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),∵a 2,a 5,a 14构成等比数列,∴a 25=a 2a 14,即(1+4d )2=(1+d )(1+13d ),……………………………………………………1分解得d =0(舍去),或d =2.…………………………………………………………………..……..3分∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.………………………………………………………………………….5分(2)由(Ⅰ)得⎪⎩⎪⎨⎧⨯+=-为偶数,为奇数,n 215n )2( 432n n n n b当n 为奇数时,)211(2)2( 4+-=+=n n n n b n ……………………………………………………….……6分所以)222(15)1211215131311(234512-+++++--++-+-=n n n n T ……………10分 1222161)161(215122214+-=--⨯++-=+n n n n ………………………………………………….…12分19.解:(1)如图取AB 中点O ,连结DO ,则四边形BCDO 为矩形,CD OD ∴⊥,………………………………….…………2分连结SO ,则SO AB ⊥,……………………………3分AB ∥CD ,SO CD ∴⊥……………………… 4分CD ∴⊥平面SOD ,CD SD ∴⊥………………6分(2),2DO CB ==,故222SD SO OD =+,SO OD ∴⊥,又SO AB ⊥,且OD AB ⊥,所以可建立如图空间直角坐标系O xyz -.……………7分则(1,0,0)B ,(1,2,0)C ,(0,2,0)D ,所以(1,0,0),(1,2,DC SC ==-,(0,2,0)BC =设平面SDC 的法向量111(,,)m x y z =,平面SBC 的法向量222(,,)n x y z =,m DC m SC ⎧⋅=⎪∴⎨⋅=⎪⎩,即A,则12z =,于是(0,3,m =又00n BC n SC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即,则21z =,于是(3,0,1)n =.…10分7,7||||m n m n m n ⋅>==⋅.………………………………….…………………….11分 故二面角B SC D --的余弦值为…………………………………………..…12分20.解(1)由椭圆C 短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,则b a 2=,……1分 又因为以椭圆C 的上顶点为圆心,以椭圆C 的长半轴长为半径的圆的方程为222)(a b y x =-+,所以圆心),0(b 到直线0643=++y x 的距离b a b d 2564==+=,………………………3分解得1,2==b a ∴椭圆C 的方程为1422=+y x .…………………………………………………4分(2) 由题意可知直线MN 斜率不为0,设直线MN 的方程为n my x +=,1122(,),(,)M x y N x y ,联立⎪⎩⎪⎨⎧=++=1422y x n my x 消去x 得 042)4(222=-+++n mny y m ,12224mn y y m -∴+=+,212244n y y m -=+,…………………………………………………………………………….5分121228()24n x x m y y n m +=++=+,2222121212244()4n m x x m y y mn y y n m -=+++=+ 121233,4224AM AN y y k k x x ⋅=-∴⋅=-++,即12121232()44y y x x x x =-+++,∴22222222224434441644164164444n n m n m n n m n m m m --+==---+++++++,…………………………6分 解得1-=n 或2-=n (舍去), ……………………………………………………………………………………7分∴直线MN 的方程为1-=my x ,∴直线MN 过定点(-1,0) …………………………………………8分(3) 记直线MN 与x 轴交点为D ,则D 坐标为(-1,0)联立⎪⎩⎪⎨⎧=+-=14122y x my x 消去x 得 032)4(22=--+my y m ,12224m y y m ∴+=+,12234y y m -=+,21221214)(2121y y y y y y AD S AMN -+=-=∆……………………………………………………..9分412)4(4212222+++=m m m 222)4(32++=m m , 令32+=m t ,3≥t ……………………………………………………………10分232313122112)1(22=++≤++=+=∴∆t t t tS AMN ,当且仅当332=+=m t 即0=m 时,AMN ∆面积的最大值为23.……………………………………………………………….12分 21.解:(1)2'2()21a x x af x x x x--=--=, 令'2()0,2=0f x x x a =--即,18a∆=+,①当18a ≤-时,∆≤,则'()0f x ≥,此时()f x 在(0,)+∞上单调递增;………………2分②当18a >-时,∆>,方程22=0x x a --两根为12x x ==(ⅰ)当108a -<<时,120,0x x >>,则当2(0,)x x ∈时,'()0f x >,当21(,)x x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;…………………………………………………………………………………………….4分 (ⅱ)当0a ≥时,120,0x x >≤,则当1(0,)x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增;综上:当18a ≤-时,()f x 在(0,)+∞上单调递增;当108a -<<时,()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;当a ≥时,()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增. …………………………………………6分(2)依题意,2(2ln )x x x x --22xx ke ≥-+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,等价于2[(2ln )22x k e x x x x x -≤---+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,即2(2ln 2x k e x x x x -≤⋅---+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,令()x h x e x-=,2()2ln 2F x x x x =---+,),0(+∞∈x显然()0h x >,…………………………………………………………………………………………………………………..7分对于2()2ln 2F x x x x =---+,)222)(1(1122)('x x x x x x xx x x F +++-=+--=则 令0)('>x F ,并由,0>x 得,0)222)(1(>+++-x x x x x 解得,1>x令0)('<x F ,由.10,0<<>x x 解得 ……………………………………………………………………………9分列表分析:∴函数F ,又()0h x >.11分因此,k 的取值围是(,0]-∞.………………………………………………………………………….………………12分22.解:(1)1>x ,5114)1(21141 14)(=+-⋅-≥+-+-=-+=∴x x x x x x x f , 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,)(x f 的最小值为5. ………………………………………….…5分(2)依题意,min )(112x f a a ≥++-,即5112≥++-a a ,于是………………………….6分⎩⎨⎧≥+----≤5)1()12(1a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++--≤<-5)1()12(211a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++->5)1(1221a a a 解得35-≤a 或35≥a .………………………………………………………………………………………………………..10分五校(师大附中、一中、一中、中学、新余四中)第二次联考高三理科数学试卷答案一、选择题 (本大题共12小题,每小题5分,共60分).二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分) 13. 3214.-7 15.2或3 16.1007三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17解:(1)ABC ∆中,∵ACa cb cos cos 2=--,由正弦定理,得:ACA CB cos cos sin sin sin 2=--,…………………………………………………….2分即C A A C A B cos sincos sin cos sin 2=--,故B C A A B sin )sin(cos sin 2=+=-……………………………………………………4分32,21cos π=-=∴A A …………………………………………………….6分(2)32π=A ,且3sin 21==A bc S ,4=∴bc …………………………………………8分由余弦定理,得1232cos 222222==+≥++=-+=bc bc bc bc c b A bc c b a32≥∴a ,又42=≥+bc c b ,………………………………………………10分当且仅当2==c b 时,a 的最小值为32,c b +的最小值为4,所以周长c b a ++的最小值为324+.…………………………………………………….12分18.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),∵a 2,a 5,a 14构成等比数列,∴a 25=a 2a 14,即(1+4d )2=(1+d )(1+13d ),……………………………………………………1分解得d =0(舍去),或d =2.…………………………………………………………………..……..3分 ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.………………………………………………………………………….5分(2)由(Ⅰ)得⎪⎩⎪⎨⎧⨯+=-为偶数,为奇数,n 215n )2( 432n n n n b当n 为奇数时,)211(2)2( 4+-=+=n n n n b n ……………………………………………………….……6分所以)222(15)1211215131311(234512-+++++--++-+-=n n n n T ……………10分 1222161)161(215122214+-=--⨯++-=+n n n n ………………………………………………….…12分19.解:(1)如图取AB 中点O ,连结DO ,则四边形BCDO 为矩形,CD OD ∴⊥,………………………………….…………2分连结SO ,则SO AB ⊥,……………………………3分AB ∥CD ,SO CD ∴⊥……………………… 4分CD ∴⊥平面SOD ,CD SD ∴⊥………………6分(2),2DO CB ==,故222SD SO OD =+,ASO OD ∴⊥,又SO AB ⊥,且OD AB ⊥,所以可建立如图空间直角坐标系O xyz -.……………7分则(1,0,0)B ,(1,2,0)C ,(0,2,0)D ,所以(1,0,0),(1,2,DC SC ==-,(0,2,0)BC =设平面SDC 的法向量111(,,)m x y z =,平面SBC 的法向量222(,,)n x y z =,m DC m SC ⎧⋅=⎪∴⎨⋅=⎪⎩,即 ,则12z =,于是(0,3,m =又0n BC n SC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即,则21z =,于是(3,0,1)n =.…10分7,7||||m n m n m n ⋅>==⋅.………………………………….…………………….11分 故二面角B SC D --的余弦值为…………………………………………..…12分20.解(1)由椭圆C 短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,则b a 2=,……1分 又因为以椭圆C 的上顶点为圆心,以椭圆C 的长半轴长为半径的圆的方程为222)(a b y x =-+,所以圆心),0(b 到直线0643=++y x 的距离b a b d 2564==+=,………………………3分解得1,2==b a ∴椭圆C 的方程为1422=+y x .…………………………………………………4分(2) 由题意可知直线MN 斜率不为0,设直线MN 的方程为n my x +=,1122(,),(,)M x y N x y ,联立⎪⎩⎪⎨⎧=++=1422y x n my x 消去x 得 042)4(222=-+++n mny y m ,12224mn y y m -∴+=+,212244n y y m -=+,…………………………………………………………………………….5分121228()24n x x m y y n m +=++=+,2222121212244()4n m x x m y y mn y y n m -=+++=+ 121233,4224AM AN y y k k x x ⋅=-∴⋅=-++,即12121232()44y y x x x x =-+++,∴22222222224434441644164164444n n m n m n n m n m m m --+==---+++++++,…………………………6分 解得1-=n 或2-=n (舍去), ……………………………………………………………………………………7分∴直线MN 的方程为1-=my x ,∴直线MN 过定点(-1,0) …………………………………………8分(3) 记直线MN 与x 轴交点为D ,则D 坐标为(-1,0)联立⎪⎩⎪⎨⎧=+-=14122y x my x 消去x 得 032)4(22=--+my y m ,12224m y y m ∴+=+,12234y y m -=+,21221214)(2121y y y y y y AD S AMN -+=-=∆……………………………………………………..9分412)4(4212222+++=m m m 222)4(32++=m m , 令32+=m t ,3≥t ……………………………………………………………10分232313122112)1(22=++≤++=+=∴∆t t t tS AMN ,当且仅当332=+=m t 即0=m 时,AMN ∆面积的最大值为23.……………………………………………………………….12分 21.解:(1)2'2()21a x x af x x x x--=--=, 令'2()0,2=0f x x x a =--即,18a∆=+,①当18a ≤-时,∆≤,则'()0f x ≥,此时()f x 在(0,)+∞上单调递增;………………2分②当18a >-时,∆>,方程22=0x x a --两根为12x x ==(ⅰ)当108a -<<时,120,0x x >>,则当2(0,)x x ∈时,'()0f x >,当21(,)x x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;…………………………………………………………………………………………….4分 (ⅱ)当0a ≥时,120,0x x >≤,则当1(0,)x x ∈时,'()0f x <,当1(,)x x ∈+∞时,'()0f x >,所以()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增;综上:当18a ≤-时,()f x 在(0,)+∞上单调递增;当108a -<<时,()f x 在2(0,)x 上递增,在21(,)x x 上递减;在1(,)x +∞上递增;当a ≥时,()f x 在1(0,)x 上递减,在1(,)x +∞上递增. …………………………………………6分(2)依题意,2(2ln )x x x x --22xx ke ≥-+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,等价于2[(2ln )22x k e x x x x x -≤---+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,即2(2ln 2x k e x x x x -≤⋅---+对于),0(+∞∈∀x 恒成立,令()x h x e x-=,2()2ln 2F x x x x =---+,),0(+∞∈x显然()0h x >,…………………………………………………………………………………………………………………..7分对于2()2ln 2F x x x x =---+,)222)(1(1122)('x x x x x x xx x x F +++-=+--=则 令0)('>x F ,并由,0>x 得,0)222)(1(>+++-x x x x x 解得,1>x令0)('<x F ,由.10,0<<>x x 解得 ……………………………………………………………………………9分列表分析:∴函数F ,又()0h x >.11分因此,k 的取值围是(,0]-∞.………………………………………………………………………….………………12分22.解:(1)1>x ,5114)1(21141 14)(=+-⋅-≥+-+-=-+=∴x x x x x x x f , 当且仅当141-=-x x ,即3=x 时,)(x f 的最小值为5. ………………………………………….…5分 (2)依题意,min )(112x f a a ≥++-,即5112≥++-a a ,于是………………………….6分⎩⎨⎧≥+----≤5)1()12(1a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++--≤<-5)1()12(211a a a 或⎪⎩⎪⎨⎧≥++->5)1(1221a a a 解得35-≤a 或35≥a .………………………………………………………………………………………………………..10分。