金堂中学高2013届文科数学(25)
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t SOt SO t S OtSO 金堂中学高2013届文科数学(25)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.1.已知集合A ={x |x 2-2x ≤0,x ∈R },集合B ={x ||x |≤1,x ∈R },则A ∩B =A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤1}C .{x |-1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤2}2.计算:1+i+i 2+i 3+…+i 100(i 为虚数单位)的结果是A .0B .1C .iD .i+1 3.已知a 、b ∈R ,那么“ab <0”是“方程ax 2+by 2=1表示双曲线”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.为了得到函数3sin(2)5y x π=+的图象,只需把函数3sin()5y x π=+图象上所有点的A .横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变B .横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C .纵坐标缩短到原来的12倍,横坐标不变D .纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变5.如图,直线l 和圆C ,当l 从l 0开始在平面上绕点O 按逆时针方向匀速转动(转动角度不超过90°)时,它扫过的圆内阴影部分的面积S 是时间t的函数,这个函数的图象大致是A .B .C .D .6.一个正三棱柱(底面为正三角形的直棱柱)的三视图如右图所示,则这个正三棱柱的体积为 A .3 B .23 C .43D .637.在平面直角坐标系xOy 中,⊙M 过原点且与坐标轴交于A (a ,0),B (0,a )两点,其中a >0.已知直线x+y -2=0截⊙M 的弦长为6,则a = A .72B .74C .72D .78.已知函数f (x )=6(3)3(7)(7)x a x x ax ---≤⎧⎨>⎩,,,,数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N +),且{a n }是单调递增数列,则实数a的取值范围是 A .(1,3)B .(2,3)C .[)23,D .9[34,)13正视图侧视图俯视图O cl 0C· l l 0 O9.已知椭圆22221x y ab+=(a >b >0)的半焦距为c (c >0),左焦点为F ,右顶点为A ,抛物线215()8y a c x =+与椭圆交于B 、C 两点,若四边形ABFC 是菱形,则椭圆的离心率是 A .815B .415C .23D .1210.用max{a ,b ,c }表示a 、b 、c 中的最大者,若x 、y 、z 均为正数,则max{x 2+y 2,xy +z ,2231x y z}的最小值为 A .2B. 22C .32D .34第Ⅱ卷 (非选择题,共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.《人再囧途之泰囧》首映结束,为了了解观众对该片的看法,决定从500名观众中抽取10%进行问卷调查,在这500名观众中男观众占40%,若按性别用分层抽样的方法抽取采访对象,则抽取的女观众人数为 人. 12.直线3x +y -1=0的倾斜角的大小是 . 13.右图表示的程序所输出的结果是.14.我们把离心率之差的绝对值等于1的两条双曲线称为“姊妹双曲线”.已知双曲线221412xy-=与双曲线221xymn-=是“姊妹双曲线”,则n m的值是 .15.已知函数()f x ,若对给定的三角形ABC ,它的三边的长a 、b 、c 均在函数()f x 的定义域内,都有()f a 、()f b 、()f c 也为某三角形的三边的长,则称()f x 是△ABC 的“三角形函数”.下面给出四个命题: ①函数f 1(x )=kx (k >0,x ∈(0,+∞))是任意三角形的“三角形函数”; ②不存在三角形,使得函数2()((0))f x x x =∈+∞,是它的“三角形函数”; ③若定义在(0)+∞,上的周期函数3()f x 的值域也是(0)+∞,,则3()f x 是任意三角形的“三角形函数”;④对锐角△ABC ,它的三边长a 、b 、c ∈N +,则24()+l n (0)f x x x x =>是锐角△ABC 的“三角形函数”.以上命题正确的有 .(写出所有正确命题的序号)开始 输出s 结束 i =6,s =1 i >4? s =s ×i i =i -1是 否三、解答题:本大题共6小题,共75分.16.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(sin x +cos x )2-2sin 2x .(Ⅰ)求f (x )的单调递减区间;(Ⅱ)A 、B 、C 是△ABC 的三内角,其对应的三边分别为a 、b 、c .若6()82Af =,AB AC ⋅=12,27a =,且b <c ,求b 、c 的长.17.(本小题满分12分)如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中.(Ⅰ)求证:平面A 1BD //平面CB 1D 1;(Ⅱ)求直线A 1B 与平面A 1B 1CD 所成角的余弦值;(Ⅲ)设该正方体棱长为4cm ,现将正方体的表面涂成红色,再适当全部分割成棱长为1cm 的小正方体,试求两面涂色的小正方体和六面均没涂色的小正方体的各有多少个?(请直接写出结果,不必说明理由)ABCD A 1B 1C 1D 118.(本小题满分12分)已知等比数列{a n}(n∈N+)的首项和公比均为常数q.(Ⅰ)若a3、a2、a4依次成等差数列,求q的值;(Ⅱ)若a n>0,数列{b n}的前n项和是S n,b n=lg a n,求使得对任意n∈N*都有S n≤n2恒成立的常数q 的取值范围.19.(本小题满分12分)已知关于x的一元二次方程x2-2x+b-a+3=0,其中a、b为常数,点(a,b)是区域Ω:04 04ab≤≤⎧⎨≤≤⎩,内的随机点.(Ⅰ)当方程无实根且a、b∈N时,试列举出所有的点(a,b),并求此时概率P1;(Ⅱ)设该方程的两个实根分别为x1、x2,试求x1、x2满足0≤x1≤1≤x2时的概率P2.20.(本小题满分13分)动点M (x ,y )与定点F (1,0)的距离和它到直线l :x =4的距离之比是常数12,O为坐标原点.(Ⅰ)求动点M 的轨迹E 的方程,并说明轨迹E 是什么图形?(Ⅱ)已知圆C 的圆心在原点,半径长为2,是否存在圆C 的切线m ,使得m 与圆C 相切于点P ,与轨迹E 交于A 、B 两点,且使等式2AP PB O P ⋅= 成立?若存在,求出m 的方程;若不存在,请说明理由.21.(本小题满分14分)已知函数f (x )=x ln x (x ∈(0,+∞)).(Ⅰ)求f (x )的单调区间;(Ⅱ)若函数g (x )=2f (x )-b ln x +x 在[1+x ∈∞,)上存在零点,求实数b 的取值范围; (Ⅲ)任取两个不等的正数x 1、x 2,且x 1<x 2,若存在x 0>0使21021()()()f x f x f x x x -'=-成立,求证:x 0>x 1.金堂中学高2013届文科数学(25)参考答案一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.BBCAD ABDDA二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.30 12.23π 13.30 14.18或815.①④三、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. 16.解:(Ⅰ)f (x )=1+sin2x -1+cos2x =2sin(2x+4π),∴ 当22k ππ+≤2x+4π≤322k ππ+时,f (x )单调递减,解得8k ππ+≤x ≤58k ππ+,即f (x )的单调递减区间为[8k ππ+,58k ππ+](k ∈Z ). ……………………6分 (Ⅱ)f (8A)=2sin(4A +4π)=62,即sin(4A +4π)=32,∴4A+4π=3π或23π,即A=3π或53π(舍).由AB AC ⋅ =c ·b ·cos A =12,cos A =12,得bc =24.①又cos A =22212722b c aa bc+-==,,得b 2+c 2=52.∵ b 2+c 2+2bc =(b+c )2=100,b >0,c >0,∴ b+c=10,②联立①②,且b <c ,解得b =4,c =6.………………………………………12分 17.(Ⅰ)证明:在正方形ABCD -A 1B 1C 1D 1中, 由A 1D 1 BC ,知四边形A 1BCD 1是平行四边形,∴ A 1B ∥D 1C ,∴ A 1B //平面CB 1D 1.同理可证:BD //平面CB 1D 1,∴ 平面A 1BD ∥平面CB 1D 1.………………………4分 (Ⅱ)解:设正方体的边长为a ,连接BC 1交B 1C 于点 O ,连接A 1O ,在正方形ABCD -A 1B 1C 1D 1中,DC ⊥平面BCC 1B 1,∴ DC ⊥BC 1. 又BC 1⊥B 1C ,∴ BC 1⊥平面A 1B 1CD .∴A 1B 在平面A 1B 1CD 上的射影为A 1O .∴ ∠BA 1O 是直线A 1B 与平面A 1B 1CD 所成的角.易知:1222A B a B O a ==,,在Rt △A 1BO 中,A 1O =22162A B B O a -=,1113cos 2A O BA O A B∠==,即直线A 1B 与平面A 1B 1CD 所成角的余弦值为32. ……………………8分(Ⅲ)解:两面涂色的小正方形有24个;六面均没有涂色的小正方形有8个. ……………………………………………………………………………12分 18.解:(Ⅰ)∵ a 3、a 2、a 4依次成等差数列,A B C D A 1 B 1 C 1D 1 O∴2a 2=a 3+a 4,即2a 1q =a 1q 2+a 1q 3.由已知a 1=q ≠0,于是上式化简q 2+q -2=0,解得q =1或q =-2.…………4分(Ⅱ)由题意知:a n =a 11n q -=q n,由a n >0知q >0.∴ b n =lg q n=n lg q .∴ 数列{b n }是首项为lg q ,公差为lg q 的等差数列 ∴ 2(lg lg )lg ()22n n q n q q n n S ++==.…………………………………………7分∴ 由题知不等式2lg ()2q n n +≤n 2对任意n ∈N *恒成立,即lg q ≤21n n +对任意n ∈N *恒成立. 设2()1n g n n=+,由22()211n g n nn==-++,易知()g n 对任意n ∈N *单调递增,∴ min [()](1)1g n g ==,∴ lg q ≤[g(n )]min ,即lg q ≤1,解得0<q ≤10,即常数q 的取值范围为0<q ≤10. …………………………………………12分 19.解:(Ⅰ)当a 、b ∈N 时,所有的点(a ,b ) 共有25个,分别为:(0,0) (0,1) (0,2) (0,3) (0,4) (1,0) (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (2,0) (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (3,0) (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (4,0) (4,1) (4,2) (4,3) (4,4)∵ 关于x 的一元二次方程x 2-2x +b -a +3=0无实根, ∴ 44(3)0b a ∆=--+<,即a -b -2<0,满足a -b -2<0的点(a ,b )共有19个, ∴ P 11925=.…………………………………………6分(Ⅱ)设函数2()23f x x x b a =-+-+, ∵ 该方程的二实根x 1、x 2满足0≤x 1≤1≤x 2, ∴ (1)0f f ≥⎧⎨≤⎩(0)0,,即 3020a b a b --≤⎧⎨--≥⎩,.由图知:满足0≤x 1≤1≤x 2时的概率P 2 1122113224432⨯⨯-⨯⨯==⨯. ……12分20.解:(Ⅰ)由题意得,22(1)142x y x -+=-,化简得:22143xy+=,即轨迹E 为焦点在x 轴上的椭圆. ………………5分(Ⅱ)设A (x 1,x 2),B (x 2,y 2).∵ OA OB ⋅ =(OP PA + )۰(OP PB + )=2O P +OP PB ⋅ +PA OP ⋅ +PA PB ⋅ ,由题知OP ⊥AB ,故OP PB ⋅ =0,PA OP ⋅=0. ∴ OA OB ⋅ =2O P +PA PB ⋅ =2O P -AP PB ⋅ =0.假设满足条件的直线m 存在,①当直线m 的斜率不存在时,则m 的方程为x =2±, 代入椭圆22143xy+=,得y =62±.ab O443 2∴ OA OB ⋅=x 1x 2+y 1y 2=-2-64≠0,这与OA OB ⋅=0矛盾,故此时m 不存在.②当直线m 的斜率存在时,设直线m 的方程为y =kx +b , ∴ |OP |=221b k=+,即b 2=2k 2+2.联立22143xy+=与y =kx+b 得,(3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-12=0,∴ x 1+x 2=2348kb k-+,x 1x 2=2241234kb -+,y 1y 2=(kx 1+b )(kx 2+b )=k 2x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2=22231234b k k+-,∴ OA OB ⋅ =x 1x 2+y 1y 2=2241234kb -++22231234b kk+-=0. ∴ 7b 2-12k 2-12=0, 又∵ b 2=2k 2+2,∴ 2k 2+2=0,该方程无解,即此时直线m 也不存在. 综上所述,不存在直线m 满足条件.………………………………………13分21.解:(Ⅰ)()ln 1f x x '=+, 由ln 10x +>,即1x e>时()0f x '>,所以()f x 在区间1()e+∞,上单调递增,由ln 10x +<,即10x e<<时()0f x '<,所以()f x 在区间1(0)e,上单调递减,∴ 函数()f x 的单调递增区间为1()e+∞,,单调递减区间为1(0)e,.………5分 (Ⅱ)∵ 函数g (x )=2f (x )-b ln x +x 在[1+x ∈∞,)上存在零点, ∴ 方程2ln ln 0x x b x x -+=在[1+x ∈∞,)上有实数解. 易知x =1不是方程的实数解,∴ 方程2ln ln 0x x b x x -+=在(1)x ∈+∞,上有实数解, 即方程2ln xb x x =+在错误!链接无效。