山东省武城县二中2016届高三下学期第一次月考数学(文)试卷
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高三数学月考试题(文)参考公式:锥体的体积公式:13V Sh=,其中S 是锥体的底面积,h 是锥体的高。
第Ⅰ卷(共50分)一.选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50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.已知集合2{0,1,2},{|20},A B x x x ==--<则A B =( ) A.{0,1,2} B.{1,2}C.{0,1}D.{0}2.复数3(73)z i i =+(i 为虚数单位)在复平面上对应的点位于( ) A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.下列函数中,既是奇函数,又是在区间(0,+∞)上单调递减的函数为( )A.1ln||y x =B.1y x -=C.1()2xy = D.3y x x =+ 4.已知向量(1,2),(4,)a b m ==- ,若2a b + 与a垂直,则m =( )A.-3B.3C.-8D.85.已知,x y 满足约束条件4040,0x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩则32z x y =+的最大值为( ) A.6 B.8 C.10D.126.下列说法错误的是( )A.若,,a b R ∈且4a b +>,则,a b 至少有一个大于2B.“00,21x x R ∃∈=”的否定是“,21xx R ∀∈≠” C.1,1a b >>是1ab >的必要条件D.△ABC 中,A 是最大角,则222sin sin sin A B C >+是△ABC 为钝角三角形的充要条件7.已知函数(2),2()1(),23xf x x f x x +<⎧⎪=⎨≥⎪⎩,则3(1log 5)f -+的值为( ) A.115B.53C.15D.238.将函数22cos ()4y x π=-的图角沿x 轴向右平移(0)a a >个单位后,所得图象关于y 轴对称,则a 的最小值为( )A.34π B.2πC.4πD.8π9.已知点F1,F2分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点,过F2且垂直于x 轴的直线与双曲线交于M ,N 两点,若120MF NF ⋅>,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( ) A.1)B.(1+)C.(1D.+∞)10.已知函数()f x 是定义在R 上的可导函数,()f x '为其导函数,若对于任意实数x ,有()()0f x f x '->,则( )A.(2015)(2016)ef f >B.(2015)(2016)ef f <C.(2015)(2016)ef f =D.(2015)ef 与(2016)f 大小不确定第Ⅱ卷(共100分)二.填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分) 11.执行右图的程序框图,则输出的S = 。
12.已知圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为23π的扇形,则此圆锥的体积为13.如图茎叶图记录了甲、乙两位射箭运动员的5次比赛成绩(单位:环),若两位运动员平均成绩相同,则成绩较为稳定(方差较小)的那位运动员成绩的方差为 。
14.已知M 、N是圆22:20A x y x +-=与圆22:240B x y x y ++-=的公共点,则△BMN 的面积为。
15.已知△ABC 的重心为O ,过O 任做一直线分别交边AB 、AC 于P ,Q 两点,设,AP mAB AQ nAC ==,则49m n +的最小值是。
三.解答题:本大题共6小题,共75分16.(本小题满分12分)根据我国发布的《环境空气质量指数(AQI )技术规定》:空气质量13题图 11题图指数划分为0~50,51~100,101~150、151~200、201~300和大于300六级,对应于空气质量指数的六个级别,指数越大,级别越高,说明污染越严重,对人体健康的影响也越明显,专家建议:当空气质量指数小于150时,可以户外运动;空气质量指数151及以上,不适合进行旅游等户外活动。
以下是德州市2015年12月中旬的空气质量指数情况:(Ⅰ)求12月中旬市民不适合进行户外活动的概率;(Ⅱ)一外地游客在12月中旬来德州旅游,想连续游玩两天,求适合旅游的概率。
17.(本小题满分12分)已知向量,cos ),(cos ,cos ),,m x x n x x x R ==∈设()f x m n =⋅ .(Ⅰ)求函数()f x 的解析式及单调增区间;(Ⅱ)在△ABC 中,,,a b c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,且1,2,()1,a b c f A =+==求△ABC 的面积。
18.(本小题满分12分)直三棱柱ABC -A1B1C1中,∠ABC =90°,AB =BC =BB1,M 为A1B1的中点,N 是AC1与A1C 的交点。
(Ⅰ)求证:MN//平面BCC1B1; (Ⅱ)求证:MN ⊥平面ABC1.19.(本小题满分12分)已知单调递增的等比数列{}n a 满足23428a a a ++=,且32a +是24,a a 的等差中项。
(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式。
(Ⅱ)设2log n n n b a a =⋅,其前n 和为n S ,若2(1)(1)n n m S n -≤--对于2n ≥恒成立,求实数m 的取值范围。
20.(本小题满分13分)设函数21()ln ()2a f x x ax x a R -=+-∈.(Ⅰ)当3a =时,求函数()f x 的极值; (Ⅱ)当1a >时,讨论函数()f x 的单调性。
21.(本小题满分14分)平面直角坐标系xoy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为F,过点F.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程。
(Ⅱ)设点A ,B 分别是椭圆的左、右顶点,若过点P (-2,0)的直线与椭圆相交于不同两点M ,N.(i )求证:∠AFM =∠BFN ; (ii )求△MNF 面积的最大值。
高三年级文科数学月考试题答案 一、选择题1-5 C D B A D 6-10 C A C B A 二、填空题(11)26 (12(13)2 (14) 32 (15)253三、解答题 (16){}{}分户外活动的概率为,即:市民不适合进行所以分,包含基本事件数活动日期”,则“市民不适合进行室外设事件分,基本事件总数间)该实验的基本事件空解:(6 (52)52104)(4.......420,19,14,132.......1020,19,18,17,16,15,14,13,12,111=======ΩA P m A A n 11,1212,1313,1414,1515,16216,1717,1818,1919,209....................................................................................................n ⎧⎫Ω=⎨⎬⎩⎭=(),(),(),()(),()该实验的基本事件空间,(),(),()()基本事件总数{}.....................................811,1215,1616,1717,184.....................................................................................................B B m ===分设事件“适合旅游的日期”,则(),(),(),(),包含基本事件数 (1044)() (1299)P B =分所以,即:适合连续游玩两天的概率为分(17)解:(I)211()cos cos 2cos 222f x m n x x x x =⋅=+=++=21)62sin(++πx ……………………………………………………………………3分由222,Z262k x k k πππππ-+≤+≤+∈ ,可得ππππk x k +≤≤+-63……………5分所以函数的单调递增区间为[ππππk k ++-6,3],Z k ∈……………………………6分(II )21)62sin(,1)(=+∴=πA A f 3,6562613626,0πππππππ=∴=+∴<+<∴<<A A A A ………………………………………………………9分由,cos 2222A bc c b a -+=可得1,343cos2122=∴-=-+=bc bc bc c b π……10分43sin 21==∴∆A bc S ABC ……………………………………………………………12分(18)11111111111111111111,,//...................2,//........................42..............6,B C M N A B AC MN B C MN BCC B B C BCC B MN BCC B BC BB BCC B B C BC AB BC AB BB BC BB B ∴⊄⊂∴=∴⊥⊥⊥⋂= ()证明:连结,分别为的中点分平面,平面平面分()在直三棱柱中侧面为正方形,则分,1111111111111111,.,.........8,.................10//............12BC BCC B BB BCC B AB BCC B B C BCC B B C AB AB BC B B C ABC MN B C MN ABC ⊂⊂∴⊥⊂∴⊥⋂=∴⊥∴⊥ 平面平面平面分平面平面分平面分(19)解(Ⅰ)设单调递增的等比数列{}n a 的公比为q , ∵32a +是24,a a 的等差中项。
∴3242(2)a a a +=+即3211124a q a q a q +⋅-⋅=……………………1分 又23428a a a ++=即2311128a q a q a q ⋅+⋅+⋅=………………………………………………………………2分 ∴12q =(舍去)或2q =………………3分∴12a = ∴2nn a =………4分(Ⅱ)由(Ⅰ)知2n n a =,∴22log 22n n nn b n =⋅=⋅…………………………………5分 ∴1212222n n S n =⋅+⋅++⋅ ……① 21212(n 1)22n n n S n +=⋅++-⋅+⋅ ……② ①-②将212222n n n S n +-=+++-⋅ …………………………………………………6分12(12)212n n n +-=-⋅-=12(12)2n n n +---⋅=12(1)2n n +---⋅∴12(1)2n n S n +=+-⋅…………………8分 2(1)(1)2n n n m S n -≤--∀≥恒成立 (二)21(1)(2(1)21)2n n n m n n +-≤+-⋅--∀≥恒成立(一)11221n n n m +-≥∀≥-恒成立……………9分 令11221n n n C n +-=≥- ∵11211121122212121(21)(21)n n n n n n n n n nn n n n n C C ++++++++-⋅--⋅++--=-=----=121(2)21(21)(21)n n n n +++-⋅--- 又∵12,(21)210n n +≥∴-⋅-< ∴1n n C C +<,∴数列{}n C 是递减数列…………………………………………………10分∴min 2311(C )217n C ===-……11分 ∴17m ≥…………………………………12分(20)解:(1)函数的定义域为(0,+∞).……………………………………………1分 当a =3时,f(x)=-x2+3x -ln x ,f ′(x)=-2x2+3x -1x =-(2x -1)(x -1)x ,… 2分当12<x<1时,f ′(x)>0,f(x)单调递增;当0<x<12及x>1时,f ′(x)<0,f(x)单调递减.……4分所以f(x)极大值=f(1)=2,f(x)极小值=f ⎝⎛⎭⎫12=54+ln 2………………………………………6分 (2) f′(x)=(1-a)x +a -1x =(1-a )x2+ax -1x =(1-a )⎝⎛⎭⎫x -1a -1(x -1)x ……9分当1a -1=1,即a =2时,f ′(x)=-(1-x )2x ≤0,f(x)在定义域上是减函数;……10分当0<1a -1<1,即a>2时,令f′(x)<0,得0<x<1a -1或x>1;令f′(x)>0,得1a -1<x<1…………………………………………………………………11分当1a -1>1,即1<a<2时,由f′(x)>0,得1<x<1a -1;由f′(x)<0,得0<x<1或x>1a -1,………12分综上,当a =2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数;当a>2时,f(x)在⎝⎛⎭⎫0,1a -1和(1,+∞)单调递减,在⎝⎛⎭⎫1a -1,1上单调递增;当1<a<2时,f(x)在(0,1)和⎝⎛⎭⎫1a -1,+∞单调递减,在⎝⎛⎭⎫1,1a -1上单调递增.…13分(21)解:(1)22==a c e , 又222=a b ,…………………………………………(2分)所以1,2==b a .所以椭圆的标准方程为1222=+y x …………………………(4分)(II )(i )当AB 的斜率为0时,显然=0AFM BFN ∠=∠,满足题意当AB 的斜率不为0时,设()()1122,,,A x y B x y ,AB方程为2-=my x 代入椭圆方程整理得024)2(22=+-+my y m ,则()01682816222>-=+-=∆m m m ,所以.22>m⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=⋅+=+2224221221m y y m m y y , ……………………………………………………………………(6分) 111122112211-+-=+++=+∴my y my y x y x y k k NF MF )1)(1()(2212121--+-=my my y y y my.0)1)(1()24()22(22122=--+-+⋅=my my m mm m0=+∴NF MF k k ,即AFM BFN ∠=∠………(9分) (ii )21`21y y PF S S S PMF PNF MNF -⋅=-=∆∆∆1=12⨯=当且仅当=26m =.(此时适合△>0的条件)取得等号.∴三角形MNF ……………………………………………………(14分)方法二(i )由题知,直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为:)2(+=x k y ,设()()1122,,,A x y B x y ,联立⎪⎩⎪⎨⎧=++=12)2(22y x x k y ,整理得0288)21(2222=-+++k x k x k ,则()()016828214642224>-=-+-=∆k k k k ,所以.2102<≤k ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=⋅+-=+222122212128218k k x x k k x x , …………………………………………………………………(6分) ()121)2(1122112211+++++=+++=+∴x x k x x k x y x y k k NF MF )1)(1(4)(32212121+++++=x x kx x k x kx021482441642183212824)(32233322222121=+++--=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+++k kk k k k k k k k k k k k x x k x kx0=+∴NF MF k k ,即AFM BFN ∠=∠……………………………………………………(9分)(ii ),21)21(811222212k k kx x k MN +-+=-+= 点F ()0,1-到直线MN 的距离为21k k d +=,d MN S MNF⋅=∴∆21=22221212122121k k k k k +⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⨯()()222221212k k k +-=. 令221k t +=,则)2,1[∈t ,=)(t u 211231223)21)(2(2222-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+--=--t t t t t t t t当且仅当431=t ,即66±=k (此时适合△>0的条件)时,()161max =t u ,即42)(max =∆MNF S ∴三角形MNF …………………………(14分)。