广东省执信中学2012-2013学年高二下学期期末数学理试题

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2012-2013学年度第二学期高二级数学科(理)期末考试试卷本试卷分选择题和非选择题两部分,共4页,满分为150分.考试用时120分钟注意事项:1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封线内相应的位置上,用2B 铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。

2、选择题每小题选出答案后,有2B 铅笔把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,再选涂其他答案;不能答在试卷上。

3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答,答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答的答案无效。

4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。

第一部分选择题 (共40 分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.函数()sin cos f x x x =的最小正周期是(*) A .2π B .32π C .π D . 2π 2.集合{|lg 0}M x x =>,2{|9}N x x =≤,则M N =I (*)A .(1,3)B .(1,3]C .(0,3]D .[1,3] 3.已知复数12,z z 在复平面内对应的点分别为(0,1),(1,3)A B -,则21z z = (*) A .13i -+ B .3i--C .3i +D .3i -4.设,x y R ∈,则“0x =”是“复数x yi +为纯虚数”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5.双曲线221x my -=的实轴长是虚轴长的2倍,则m =(*)A .14 B .12C .2D .4 6.在实验员进行一项实验中,先后要实施5个程序,其中程序A 只能出现在第一步或最后一步,程序C 和D 实施时必须相邻,则实验顺序的编排方法共有(*)A 、15种B 、18种C 、44种D 、24种7.已知三棱锥的底面是边长为1的正三角形,其正视图与俯视图 如图1所示,则其侧视图的面积为(*)ABCD8.对于函数()y f x =,如果存在区间[,]m n ,同时满足下列条件: ①()f x 在[,]m n 内是单调的;②当定义域是[,]m n 时,()f x 的值域 也是[,]m n ,则称[,]m n 是该函数的“和谐区间”.若函数11()(0)a f x a a x+=->存在“和谐区间”,则a 的取值范围是(*)ks5uA .(0,1)B . (0,2)C .15(,)22D .(1,3)第二部分 非选择题 (共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,满分30分 9.如图2,在O e 中,直径AB 与弦CD 垂直,垂足E 在 半径AO 上()AE AO <,EF BC ⊥,垂足为F ,若6AB =,5CF CB ⋅=,则___.AE =10.计算112ex dx x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭⎰ . 11.若执行图3中的框图,输入13N =,则输出的数等于______ 12.若二项式(n x +的展开式中,第4项与第7项的二项式系数相等,则展开式中6x 的系数为 .(用数字作答)13.观察下列不等式:1<<<;… 则第⑤个不等式为 .ks5u14.设函数()f x 的定义域为D ,若存在非零实数l 使得对于任意()x M M D ∈⊆,有x l M +∈,且()()f x l f x +≥,则称()f x 为M 上的l 高调函数,如果定义域为R 的函数()f x 是奇函数,当0x ≥时,()f x =22||x a a --,且()f x 为R 上的8高调函数,那么实数a 的取值范围是三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分12分) ks5u已知向量(cos ,sin ),m x x n ==u vv ,(1) 若m n ⊥u r r,求m n -u r r(2)设()f x m n =⋅u r r ,若3()5f α=,求3(2)4f πα+的值.16.(本小题满分12分)某市举行一次数学新课程骨干培训活动,共邀请15名使用不同版本教材的数学教师,具体情况数据如下表所示:现从这15名教师中随机选出2名,则2人恰好是教不同版本的女教师的概率是235.且a b >. (1)求实数a ,b 的值(2)培训活动现随机选出2名代表发言,设发言代表中使用人教B 版的女教师人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望()E ξ. 17.(本小题满分14分)如图(4),在等腰梯形CDEF 中,CB 、DA 是梯形的高,2AE BF ==,AB =,现将梯形沿CB 、DA 折起,使//EF AB 且2EF AB =,得一简单组合体ABCDEF 如图(5)示,已知,,M N P 分别为,,AF BD EF 的中点.(1) 求证://MN 平面BCF ; (2)求证: AP ⊥DE ;(3)当AD 多长时,平面CDEF 与平面ADE 所成的锐二面角为60 ?图(4) 图(5) 18. (本小题满分14分)M N PF E A BC D D C BA E F在平面直角坐标系xOy 中,已知1(4,0)F -,直线:2l x =-, 动点M 到1F 的距离是它到定直线l. 设动点M 的轨迹曲线为E .(1)求曲线E 的轨迹方程. (2)设点2(4,0)F , 若直线m 为曲线E 的任意一条切线,且点1F 、2F 到m 的距离分别为12,d d ,试判断12d d 是否为常数,请说明理由.19.(本小题满分14分)已知,a R ∈ 函数32()23(1)6,f x x a x ax x R =-++∈(1) 已知任意三次函数的图像为中心对称图形,若本题中的函数()f x 图像以(2,)P m 为对称中心,求实数a 和m 的值(2) 若1a >,求函数()f x 在闭区间0,2a ⎡⎤⎣⎦上的最小值20.(本小题满分14分)已知数列}{n a 的前n 项和为,n S 11a =,对于任意的2,n ≥恒有12,n n S S n -=+(*)n N ∈ (1) 求数列{}n a 的通项公式n a (2)若11,1n n c a n +=--证明:122312n c c c +++<⋅L17、本小题满分14分2012-2013学年度第二学期高二级数学科(理)期末试题答案一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分 CBCB DDAA二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分9). 1; 10). 2e ;11).1213;12). 9; 13).+<;14).[三、解答题:本大题共6小题,满分80分. 15、(本小题满分12分)解: (1) 由m n ⊥u r r , 则0m n ⋅=u r r,故()()2222112m n m n mn -=+-=+=u r r u r r u r r, m n ∴-=u r r(2) ()=cos sin()224f x m n x x x π=⋅+=+u r r ,由3()5f α=,故cos sin 5αα+=,平方后得: 2218sin cos 2cos sin 25αααα++=,7sin 225α∴=-,37(2+)s (2)sin 2425f in πααπα=+=-=ks5u 16、(本小题满分12分)解:(1)从15名教师中随机选出2名共215C 种选法, 所以这2人恰好是教不同版本的女教师的概率是11215235a b C C C =. 计算可得6,5ab a b =+=Q ,且a b >,则3,2a b == (2)由题意得0,1,2ξ=2013221526(0)35C C P C ξ===; 1121321526(1)105C C P C ξ===;202132151(2)105C C P C ξ=== 故ξ的分布列为故数学期望262614()0123510510515E ξ=⨯+⨯+⨯=17.(本小题满分14分). (1)证明:连AC ,∵四边形ABCD 是矩形,N 为BD 中点,∴N 为AC 中点,--------------------------------------------------------------1分 在ACF ∆中,M 为AF 中点,则MN 为ACF ∆的中位线 故//MN CF --------------------------3分∵CF ⊂平面BCF ,MN ⊄平面BCF ,//MN ∴平面BCF ;---4分 (其它证法,请参照给分) (2)依题意知,DA AB DA AE ⊥⊥ 且AB AE A =I ∴AD⊥平面ABFE∵AP ⊂平面ABFE ,∴AP AD ⊥,------------------5分 ∵P 为EF 中点,∴FP AB ==结合//AB EF ,知四边形ABFP 是平行四边形∴//AP BF ,2AP BF ==----------------------------------------------------7分而2,AE PE ==222AP AE PE += ∴90EAP ∠= ,即AP AE ⊥-----8分 又AD AE A =I ∴AP ⊥平面ADE ,MNPFE ABCD∵DE ⊂平面ADE , ∴AP ⊥DE .------------------------------------------------9分 (3)解法一:如图,分别以,,AP AE AD 所在的直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系 设(0)AD m m =>,则(0,0,0),(0,0,),(0,2,0),(2,0,0)A D m E P易知平面ADE 的一个法向量为(2,0,0)AP =uu u r,-----------10分设平面DEF 的一个法向量为(,,)n x y z =r ,(2,2,0)PE =-uur(0,2,)DE m =-uuu r 则00n PE n DE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r uur r uuu r故22020x y y mz -+=⎧⎨-=⎩,即20x y y mz -=⎧⎨-=⎩ 令1x =,则21,y z m ==,故2(1,1,)n m =r ----------------------------------------11分∴cos ,||||AP n AP n AP n ⋅<>==uu u r ruu u r r uu u r r ,ks5u12=,解得m =,-------------------------------------------------------13分 即AD =CDEF 与平面ADE 所成的锐二面角为60 .------------------------14分【解法二:过点A 作AM DE ⊥交DE 于M 点,连结PM ,则,DE PM ⊥∴AMP ∠为二面角A-DE-F 的平面角,---------------------------------------------------------11分由AMP ∠=600,AP=BF=2得AM tan 60AP ==o-------------------------------------12分 又AD AE AM DE ⋅=⋅得2AD =,解得AD =即AD =时,平面CDEF 与平面ADE 所成的锐二面角为60 .--------14分 18、(本小题满分14分)解: (1)由题意,设点(,)M x y ,则有1MF =,点(,)M x y 到直线的距离(2)2d x x =--=+,2=+,化简后得: 228x y -= . ks5u故动点M 的轨迹方程为228x y -= (2) 12d d 是常数,证明如下:若切线m 斜率不存在,则切线方程为x =±此时212()()8d d c a c a b =+-==F当切线m 斜率存在时,设切线m :y kx b =+,代入228x y -=,整理得:22222()8,(1)2(8)0x kx b k x bkx b -+=∴---+=()22224(1)(8)0bk k b ∆=-+-+=,化简得: 2288b k =-又由m :0kx y b -+=, 12d d ==,222212221616(88)811k b k k d d k k ---===++=常数. 综上,故对任意切线m ,12d d 是常数19、(本小题满分14分)解:(1)由函数()f x 图像以(2,)P m 为对称中心,则(1)(3)2(2)f f f +=,代入计算得:312798,3a a a -+-=∴=,故32()21218,f x x x x =-+则(2)1648364m f ==-+=(1)另解:由322()23(1)6,()6[(1)]f x x a x ax f x x a x a '=-++∴=-++ 则122a +=,则3a =,故32()21218,f x x x x =-+ks5u则(2)1648364m f ==-+=(2)由2()6[(1)]6()(1)f x x a x a x a x '=-++=-- 因为1,11a a a >∴<->或,讨论:则此时min ()(1)31f x f a ==- )由(0)0f =,232()3(3)f a a a a a =-=-)i 当13a <≤时,()(0)f a f ≥,则min ()(0)0f x f == )ii 当3a >时,()(0)f a f <,则23min ()()3f x f a a a ==-综上所述:min 2331,(1)()0,(13)3.(3)a a f x a a a a ⎧-<-⎪⎪=<≤⎨⎪⎪->⎩20、(本小题满分14分)解: (1) 当2n ≥时,12,n n S S n -=+又121,n n S S n +=++两式相减得:121n n a a +=+112(1).n n a a +∴+=+又11a =,2122,S S =+得23a =,满足2112(1).a a +=+∴ 数列{1}n a +是以112a +=为首项,2为公比的等比数列.得11222,n n n a +=⋅=-*21,.n n a n N ∴=-∈ks5u (3) 证明:由(1)可知*1121,,21n n n n a n N a ++∴=-∈∴=- 由1111122n n n c a n n ++==---- 因为110121111122(11)22n n n n n n n n n C C C C n +++++++--=+--=+++--L()012111122n n n n n C C C n ++++≥++--=故11122(1)2212n n c n n n n n +=≤=-+--+,由1122315231;1124412c c c =<+=+=< 当3n ≥时,1211111115115223122224344514314312n c c c n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=++-+-+-=+-<+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L则不等式成立. 另解: 1111122n n n c a n n ++==---- 1222(22)n n n n n +--=+--,当2n ≥时,总有22n n ≥+(用数学归纳法证明,略)当11,12n c ==< 则2n ≥时,1111222(22)2n n n n nc n n +==≤--+-- ks5u 故1231211(1)1111113234211112222221212n nnn c c c -⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭+++≤+++=+=+-<< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭-L L则不等式成立.。