江苏省东台中学2013届高三12月月考数学试题
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江苏省东台中学2013届高三数学12月份月考试卷数 学 2012.12.命题人:房 胜 审核人:沈德仁一、填空题(本题共14题,每题5分,计70分,请把答案填写在答题..纸.相应位置上.....) 1.已知R 为实数集,2{|20},{|1}M x x x N x x =-<=≥,则=)(N C M R ▲. 2.命题:“(0,)x ∀∈+∞,210x x ++>”的否定是 ▲ .3.已知()()i 1i z a =-+(a ∈R ,i 为虚数单位),若复数z 在复平面内对应的点在实轴上,则a = ▲ .4.设不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤20,20y x ,表示平面区域为D ,在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是____ ▲ ____.5.阅读右图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的s 值 等于__▲ ____.6.椭圆()222210x y a b a b=>>+的右焦点为1F ,右准线为1l ,若过点1F 且垂直于x 轴的弦的弦长等于点1F 到1l 的距离,则椭圆的离心率是 ▲ .7.已知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点,则DC DE ⋅的最大值为__ ▲ ____.8.设,,a b R ∈且2,a ≠若定义在区间(),b b -内的函数()1lg 12axf x x+=+是奇函数,则a b +的取值范围是 ▲ .9.巳知函数))2,0((cos )(π∈=x x x f 有两个不同的零点21,x x ,且方程m x f =)(有两个不同的实根43,x x .若把这四个数按从小到大排列构成等差数列,则实数m 的值为____ ▲ ______.10.关于x 的不等式2x +25+|3x -52x |≥ax 在[1,12]上恒成立,则实数a 的取值范围是__▲ .11.已知正数x ,y 满足(1+x )(1+2y )=2,则4xy +1xy 的最小值是____▲ .12.已知函数()4322f x x ax x b =+++,其中,a b ∈R .若函数()f x 仅在0x =处有极值,则a 的取值范围是 ▲ .13.已知)(,,c b a c b a <<成等差数列,将其中的两个数交换,得到的三个数依次成等比数列,则222bc a +的值为 ▲ .14.如图,用一块形状为半椭圆1422=+y x )0(≥y 的铁皮截取一个以短轴BC 为底的等腰梯形ABCD ,记所得等腰梯形ABCD 的面积为S ,则S 的最大值是 ▲ .二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题..纸.指定区域....内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15. (本小题满分14分)在△ABC 中,,,A B C 为三个内角,,a b c 为三条边,23ππ<<C ,且.2s i n s i n 2s i n CA Cb a b -=- (I )判断△ABC 的形状;(II )若||2BA BC +=,求BA BC ⋅ 的取值范围.16.(本小题满分14分)如图,直三棱柱111ABC A B C -中,D 、E 分别是棱BC 、AB 的中点,点F 在棱1CC 上,已知AB AC =,13AA =,2BC CF ==.ABCDxy oABCC 1B 1A 1 F D E(第16题) O M(I )求证:1//C E 平面ADF ;(II )设点M 在棱1BB 上,当BM 为何值时,平面CAM ⊥平面ADF ?17.(本小题满分15分)已知椭圆C :x 2 a 2 +y 2 b 2 =1(a >b >0)的离心率为1 2 ,且经过点P (1,32).(I )求椭圆C 的方程;(II )设F 是椭圆C 的右焦点,M 为椭圆上一点,以M 为圆心,MF 为半径作圆M .问点M 满足什么条件时,圆M 与y 轴有两个交点?(Ⅲ)设圆M 与y 轴交于D 、E 两点,求点D 、E 距离的最大值.18. (本小题满分15分)如图,AB 是沿太湖南北方向道路,P 为太湖中观光岛屿, Q 为停车场, 5.2PQ =km .某旅游团游览完岛屿后,乘游船回停车场Q ,已知游船以13km/h 的速度沿方位角θ的方向行驶,135sin =θ.游船离开观光岛屿3分钟后,因事耽搁没有来得及登上游船的游客甲为了及时赶到停车地点Q 与旅游团会合,立即决定租用小船先到达湖滨大道M 处,然后乘出租汽车到点Q (设游客甲到达湖滨大道后能立即乘到出租车).假设游客甲乘小船行驶的方位角是α,出租汽车的速度为66km/h . (Ⅰ)设54sin =α,问小船的速度为多少km/h 时,游客甲才能和游船同时到达点Q ;(Ⅱ)设小船速度为10km/h ,请你替该游客设计小船行驶的方位角α,当角α余弦值的大小是多少时,游客甲能按计划以最短时间到达Q .19.(本小题满分16分)已知各项均为正数的等差数列{}n a 的公差d 不等于0,设13,,k a a a 是公比为q 的等比数列{}n b 的前三项,(I )若k=7,12a =(i )求数列{}n n a b 的前n 项和T n ;(ii )将数列{}n a 和{}n b 的相同的项去掉,剩下的项依次构成新的数列{}n c ,设其前n 项和为S n ,求211*21232(2,)n n n n S n n N -----+⋅≥∈的值;(II )若存在m>k,*m N ∈使得13,,,k m a a a a 成等比数列,求证k 为奇数.20.(本小题满分16分)已知函数x a x g b x x x f ln )(,)(23=++-=. (I )若)(x f 在⎪⎭⎫⎢⎣⎡-∈1,21x 上的最大值为83,求实数b 的值;(II )若对任意[]e x ,1∈,都有x a x x g )2()(2++-≥恒成立,求实数a 的取值范围; (Ⅲ)在(1)的条件下,设()()⎩⎨⎧≥<=1,1,)(x x g x x f x F ,对任意给定的正实数a ,曲线)(x F y =上是否存在两点Q P ,,使得POQ ∆是以O 为直角顶点的直角三角形(O 为坐标原点),且此三角形斜边中点在y 轴上?请说明理由.江苏省东台中学2013届高三数学12月份月考试卷数 学(附加题)本大题共4小题,每小题满分10分,共40分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.(本小题满分10分)已知矩阵2112,.0112-⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦A B (Ⅰ)计算AB ;(Ⅱ) 若矩阵B 把直线l :x y ++2=0变为直线l ',求直线l '的方程.2. (本小题满分10分)已知椭圆C 的极坐标方程为222123cos 4sin ρθθ=+,点1F ,2F 为其左,右焦点,直线l 的参数方程为22,2()2,2x t t t y t ⎧=+⎪⎪∈⎨⎪=⎪⎩R 为参数,.(Ⅰ)求直线l 和曲线C 的普通方程; (Ⅱ)求点1F ,2F 到直线l 的距离之和.3. (本小题满分10分)已知箱中装有4个白球和5个黑球,且规定:取出一个白球的2分,取出一个黑球的1分.现从该箱中任取(无放回,且每球取到的机会均等)3个球,记随机变量X 为取出3球所得分数之和.(Ⅰ)求X 的分布列; (Ⅱ)求X 的数学期望E (X ).4.(本小题满分10分) 已知1(1)2nx +展开式的各项按x 的次数从低到高依次记为 1231(),(),(),(),()n n a x a x a x a x a x + .设1231()()2()3(),()(1)()n n F x a x a x a x na x n a x +=+++++ .(Ⅰ)若123(),(),()a x a x a x 的系数依次成等差数列,求n 的值;(Ⅱ)求证:对任意12,[0,2]x x ∈,恒有112|()()|2(2)1n F x F x n --≤+-.江苏省东台中学2013届高三数学12月份月考试卷(附加题)参考答案1. 解:(Ⅰ)AB = 2314-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦; ………………………………3分 (Ⅱ) 任取直线l 上一点P (x ,y )经矩阵B 变换后为点(),P x y ''',则12201x x x y y y y '--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦, ………………………………6分 2,,x x y y y '=-⎧∴⎨'=⎩∴2,.x x y y y ''=+⎧⎨'=⎩………………………………8分代入x y ++2=0得:220,x y y '''+++= ∴320,x y ''++=∴直线l '的方程为320x y ++=. ………………………………10分 2.解: (Ⅰ) 直线l 普通方程为2y x =-; ………………………………2分曲线C 的普通方程为22143x y +=. ………………………………4分(Ⅱ) ∵1(1,0)F -,2(1,0)F ,∴点1F 到直线l 的距离110232,22d ---==………………………………6分 点2F 到直线l 的距离21022,22d --==………………………………8分 ∴122 2.d d += ………………………………10分 3.(Ⅰ) X 的可能取值有:3,4,5,6.35395(3)42C P X C ===; 21543920(4)42C C P X C ===;12543915(5)42C C P X C ===; 34392(6)42C P X C ===. 故,所求X 的分布列为X 3 4 5 6 P54220104221=1554214=214221=………………………6分 (Ⅱ) 所求X 的数学期望E (X )为:E (X )=31321161455211044253=⨯+⨯+⨯+⨯.………………………10分 4.解:(Ⅰ)依题意111()()2k k k n a x C x --=,1,2,3,,1k n =+ ,123(),(),()a x a x a x 的系数依次为01n C =,1122nn C ⋅=,221(1)()28n n n C -⋅=, 所以(1)2128n n n -⨯=+,解得8n =; ………4分(Ⅱ) 1231()()2()3(),()(1)()n n F x a x a x a x na x n a x +=+++++01221111112()3()()(1)()2222n n n n n n n n n C C x C x nC x n C x --=+++++0121(2)23(1)n nn n n n nF C C C nC n C -=+++++ 设012123(1)n nn n n n nnS C C C nC n C -=+++++ , 则121(1)32nn n n n n n n S n C nC C C C -=+++++考虑到k n kn nC C -=,将以上两式相加得:01212(2)()n nn n n n n n S n C C C C C -=+++++所以1(2)2n n S n -=+又当[0,2]x ∈时,'()0F x ≥恒成立,从而()F x 是[0,2]上的单调递增函数, 所以对任意12,[0,2]x x ∈,112|()()|(2)(0)(2)21n F x F x F F n --≤-=+-. ………10分江苏省东台中学2013届高三数学12月份月考试卷参考答案一、填空题1. {|01}x x <<2.01),,0(2≤+++∞∈∃x x x3.14. 44π-5. 3-6. 217. 1 8.]23,2(-- 9.23-10.]10,(-∞ 11. 12 12.88,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦13.20 14.233 二、解答题15. (Ⅰ)解:由CA Cb a b 2sin sin 2sin -=-及正弦定理有:C B 2sin sin =∴2B C =或π=+C B 2若2B C=,且32C ππ<<,∴23B ππ<<,)(舍π>+C B ;∴2B C π+=,则A C =,∴ABC ∆为等腰三角形.………………7分(Ⅱ)∵ ||2BA BC += ,∴222cos 4a c ac B ++⋅=,∴222cos ()a B a c a -== ,而C B 2cos cos -=,∴1cos 12B <<,∴2413a <<,∴2(,1)3BA BC ⋅∈ .………………14分16.解:(Ⅰ)连接CE 交AD 于O ,连接OF . 因为CE ,AD 为△ABC 中线,所以O 为△ABC 的重心,123CF CO CC CE ==. 从而OF//C 1E .……………………………………………3分 OF ⊂面ADF ,1C E ⊄平面ADF ,所以1//C E 平面ADF .……………………………6分 (Ⅱ)当BM=1时,平面CAM ⊥平面ADF . 在直三棱柱111ABC A B C -中,由于1B B ⊥平面ABC ,BB 1⊂平面B 1BCC 1,所以平面B 1BCC 1⊥平面ABC . 由于AB =AC ,D 是BC 中点,所以AD BC ⊥.又平面B 1BCC 1∩平面ABC =BC ,所以AD ⊥平面B 1BCC 1.而CM ⊂平面B 1BCC 1,于是AD ⊥CM .………………9分因为BM =CD =1,BC = CF =2,所以Rt CBM ∆≌Rt FCD ∆,所以CM ⊥DF .…11分DF 与AD 相交,所以CM ⊥平面ADF .CM ⊂平面CAM ,所以平面CAM ⊥平面ADF .…………………13分当BM=1时,平面CAM ⊥平面ADF .……………14分17.解:(Ⅰ)∵椭圆x 2 a 2 +y 2 b 2 =1(a >b >0)的离心率为1 2 ,且经过点P (1,32),∴⎩⎨⎧a 2-b 2 a =1 21 a2 +9 4b 2=1,即 ⎩⎪⎨⎪⎧3a 2-4b 2=01 a 2 +9 4b 2 =1,解得 ⎩⎨⎧a 2=4b 2=3,∴椭圆C 的方程为x 2 4 +y 23=1。