2013年新课标湖北数学理科模拟卷 闵党生汇编卷6(教师版)

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017 2013届高三(15)班汇编试题(六)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2{12},{lo g 2}A x x B x x =-<=<,则A B = CA .(1,3)-B .(0,4)C .(0,3)D .(1,4)-2. 若复数ii a 213-+(i R a ,∈为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为 D A .2-B .4C .6-D .63.已知m ,n 是两条不同直线,,αβ是两个不同平面,给出四个命题:①若,,m n n m αβα=⊂⊥ ,则αβ⊥ ②若,m m αβ⊥⊥,则//αβ ③若,,m n m n αβ⊥⊥⊥,则αβ⊥ ④若//,////m n m n αβ,则//αβ 其中正确的命题是 BA .①②B .②③C .①④D .②④4. 等差数列{}n a 中,已知112a =-,13S =,使得0n a >的最小正整数n 为 BA .7B .8C .9D .10 5.如图是某几何体的三视图,则该几何体体积是( B ) A33 B335 C332 D 36. 为了解疾病A 是否与性别有关,在一医院随机的对入院50人请计算出统计量2χ,你有多大的把握认为疾病A 与性别有关BA. 95%99%99.5%99.9%7.设0(c o s s in )x a x x d x =⎰-,则二项式26()a x x+展开式中的3x 项的系数为( ) CA .-20B .20C .-160D .1608.在△A B C 中,60A B C ∠=,2A B =, 6B C =,在B C 上任取一点D ,使△A B D 为钝14题图角三角形的概率为 ( ) C(A )16( B )13(C )12(D )239.已知函数f (x )= ⎪⎩⎪⎨⎧=≠-4,,4,|4|2x a x x ’若函数y =f (x ) -2有3个零点,则实数a 的值为D(A) -4 (B) -2 (C) 0 (D) 210.把已知正整数n 表示为若干个正整数(至少3个,且可以相等.....)之和的形式,若这几个正整数可以按一定顺序构成等差数列,则称这些数为n 的一个等差分拆.将这些正整数的不同排列视为相同的分拆.如:(1,4,7)与(7,4,1)为12的相同等差分拆.问正整数24的不同等差分拆的个数是( ).D(A )13 (B )8 (C )10 (D )14二、填空题:本大题共6小题,考生共需作答5小题,每小题5分,共25分. (一)必考题(11~14题)11. 命题“0x ∀>,都有sin 1x ≥-”的否定: ▲ .0,x ∃>使得sin 1x <-.12、设x R ∈,则函数y= ||x 的最大值是 .12.由柯西不等式,得2112212222222=+⋅-+≤-+⨯=-+xx xx xx .或用基本不等式:||2x +≤=.13.在A B C ∆中,角A ,B ,C 新对的边分别为a ,b ,c ,若c o s c o s s i n B b A c C +=,222b c ac +-=,则角B=________. 6014.如图,F 1,F 2是双曲线C :22221x y ab-=(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线与双曲线的左、右两支分别交于A ,B 两点.若 | AB | : | BF 2 | : | AF 2 |=3 : 4 : 5,则双曲线的离心率为 .(二)选考题(请考生在15、16任选一题作答.如果全选,则按第15题作答结果计分) 15.(选修4-1:几何证明选讲)如图,A B 是圆O 的直径,点P 在B A 的延长线上,且24A B P A ==.P C 切圆O 于C ,Q 是P C 的中点,直线Q A 交圆O 于D 点.则Q A Q D = .15、2Q C Q A Q D = ,212P C P A P B == ,因Q 是P C 的中点,所以3412==⋅PCQD QA .16.(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系中,设曲线1:2s in C ρθ=与2:2c o s C ρθ= 的交点分别为A B 、,则线段A B 的垂直平分线的极坐标方程为 . 16.sin 42πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(或1cos sin =+θρθρ)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. 17. (本题满分12分) 设函数a x x x x f ++=2coscos sin 3)(.(Ⅰ)写出函数的最小正周期及单调递减区间; (Ⅱ)当]3,6[ππ-∈x 时,函数)(x f 的最大值与最小值的和为23,求)(x f 的解析式;(Ⅲ)将满足(Ⅱ)的函数)(x f 的图像向右平移12π个单位,纵坐标不变横坐标变为原来的2倍,再向下平移21,得到函数)(x g ,求)(x g 图像与x 轴的正半轴、直线2π=x 所围成图形的面积。

17.解(Ⅰ)21)62sin(22cos 12sin 23)(+++=+++=a x a xx x f π, (2分)∴π=T . 由πππππk x k 2236222+≤+≤+,得πππk x kx +≤≤+326.故函数)(x f 的单调递减区间是)](32,6[Z k k k ∈++ππππ. (6分) (Ⅱ)1)62sin(21.65626,36≤+≤-∴≤+≤-∴≤≤-ππππππx x x Q . 当⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈3,6ππx 时,原函数的最大值与最小值的和23)2121()211=++-+++a a (,21)62sin()(,0++=∴=∴πx x f a . (8分)(Ⅲ)由题意知x x g sin )(= (10分)⎰-=2020|cos sin ππx xdx =1 (12分)18. (本小题满分12分)已知数列{}n a 满足13a =,*133()n n n a a n N +-=∈,数列{}n b 满足3n n na b =.(1)证明数列{}n b 是等差数列并求数列{}n b 的通项公式; (2)求数列}{n a 的前n 项和n S . 18.解(1)证明:由3n n na b =,得1113n n n a b +++=,∴1111333n n n n n na ab b +++-=-=---------------------2分所以数列{}n b 是等差数列,首项11b =,公差为13-----------4分∴121(1)33n n b n +=+-=------------------------6分(2)13(2)3n n n n a b n -==+⨯ -------------------------7分n n a a a S +++=∴ 2113)2(3413-⨯+++⨯+⨯=n n ----①nn n S 3)2(343332⨯+++⨯+⨯=∴ -------------------②----------9分①-②得nn n n S 3)2(33313212⨯+-++++⨯=--nn n 3)2(3331212⨯+-+++++=-nnn 3)2(233⨯+-+=-----------------------------------11分23)2(433nnn n S +++-=∴------------------------------------------12分19.(本小题满分12分)如图,一个几何体是由圆柱OO '和三棱锥E -ABC 组合而成,点A 、B 、C 在圆O 的圆周上,其正(主)视图、侧(左)视图的面积分别为10和12,EA ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,AB =AC ,AE =2(Ⅰ)求证:AC ⊥BD ;(Ⅱ)求二面角A -BD -C 的大小.20.(本题满分12分)在2013年全国高校自主招生考试中,某高校设计了一个面试考查方案:考生从6道备选题中一次性随机抽取3题,按照题目要求独立回答全部问题.规定:至少正确回答其中2题的便可通过.已知6道备选题中考生甲有4题能正确回答,2题不能回答;考生乙每题正确回答的概率都为23,且每题正确回答与否互不影响.(I)分别写出甲、乙两考生正确回答题数的分布列,并计算其数学期望; (II)试用统计知识分析比较两考生的通过能力.20.解析:(I)设考生甲、乙正确回答的题目个数分别为ξ、η,则ξ的可能取值为1,2,3,P (ξ=1)=C 14C 22C 36=15,P (ξ=2)=C 24C 12C 36=35,P (ξ=3)=C 34C 02C 36=15,∴考生甲正确完成题数的分布列为E ξ=1×15+2×35+3×15=2.(4分)又η~B (3,23),其分布列为P (η=k )=C k3·(23)k ·(13)3-k ,k =0,1,2,3;∴E η=np =3×23=2.(6分)(II)∵D ξ=(2-1)2×15+(2-2)2×35+(2-3)2×15=25,D η=npq =3×23×13=23,(8分)∴D ξ<D η.∵P (ξ≥2)=35+15=0.8,P (η≥2)=1227+827≈0.74,∴P (ξ≥2)>P (η≥2).(10分)从回答对题数的数学期望考查,两人水平相当;从回答对题数的方差考查,甲较稳定;从至少完成2题的概率考查,甲获得通过的可能性大.因此可以判断甲的实验通过能力较强.(12分) 21.(本题满分13分) 如图,F 1,F 2是离心率为2的椭圆C :22221x y ab+=(a >b >0)的左、右焦点,直线l :x=-12将线段F 1F 2分成两段,其长度之比为1 :3.设A ,B 是椭圆C 上的两个动点,线段AB 的中垂线与C 交于P ,Q 两点,线段AB 的中点M 在直线l 上.(Ⅰ) 求椭圆C 的方程;(Ⅱ) 求22F P F Q⋅的取值范围.21.【解析】(Ⅰ) 设F 2(c ,0),则1212c c -+=13,所以c =1. 因为离心率e=2,所以a.所以椭圆C 的方程为2212xy+=……5分(Ⅱ) 当直线AB 垂直于x 轴时,直线AB 方程为x =-12,此时P(2-,0)、Q(2,0)221F P F Q ⋅=-.当直线AB 不垂直于x 轴时,设直线AB 的斜率为k ,M (-12,m ) (m ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(第21题图)由221122221,21,2x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得(x 1+x 2)+2(y 1+y 2)1212y y x x -⋅-=0,则-1+4mk =0,故k =14m.此时,直线PQ 斜率为m k 41-=,PQ 的直线方程为)21(4+-=-x m m y.即mmx y --=4.联立⎪⎩⎪⎨⎧=+--=12422y x m mx y 消去y ,整理得 2222(321)16220m x m x m +++-=.所以212216321m x x m+=-+,212222321mx x m-=+.于是=⋅Q F PF 22(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2)4)(4(1)(212121m mxm mx x x x x +++++-=22122121))(14()161(mx x mx x m +++-++=2222222(116)(22)(41)(16)1321321m mm m mmm +---=+++++22191321m m-=+.令t =1+32m 2,1<t <29,则tQ F PF 3251321922-=⋅.又1<t <29,所以221251232F P F Q -<⋅< .综上,QF PF 22⋅的取值范围为[1-,125232).……13分22.(本题满分14分)22.(本小题满分14分)已知函数()ln (0)f x x p =>.(Ⅰ)若函数()f x 在定义域内为增函数,求实数p 的取值范围;(Ⅱ)当*∈N n时,试判断1nk k=∑与2ln (1)n +的大小关系,并证明你的结论;(Ⅲ) 当2≥n 且*∈N n 时,证明:21ln ln nk n k=>∑.22. 解:(Ⅰ)0p >,函数()ln f x x =的定义域为[1,)+∞.1()p f x x'=-.1x≥在(1,)x∈+∞恒成立,24(1)xpx-∴≥在(1,)x∈+∞恒成立.224(1)1114[()]124xx x-=--+≤,1p∴≥,∴p的取值范围为[1,)+∞……… (4分)(Ⅱ)当*n N∈时,1nkk=∑2ln(1)n>+.证明:当*n N∈时,欲证1nkk=∑2ln(1)n>+,只需证*2[ln(1)ln]()k k k Nk>+-∈.由(Ⅰ)可知:取1p=,则()(1)(1)f x f x≥≥,而()01=f,ln x∴≥(当1x=时,等号成立).用21()xx+代换x,21ln()(0)xxx+>>,即2[ln(1)ln](0)x x xx>+->,∴*2[ln(1)ln]()k k k Nk>+-∈.在上式中分别取1,2,3,,k n=,并将同向不等式相加,得1nkk=>∑2ln(1)n+.∴当*n N∈时,1nkk=∑2ln(1)n>+. ………………………………………… (9分)(Ⅲ)由(Ⅱ)可知xx ln1≥-(1x=时,等号成立).而当2x≥时:1x-≥当2x≥时,1lnx x->.设()1ln,(0,2)g x x x x=--∈,则11()1xg xx x-'=-=,∴()g x在(0,1)上递减,在(1,2)上递增,∴()(1)0g x g≥=,即1lnx x-≥在(0,2)x∈时恒成立.故当(0,)x∈+∞时,1lnx x-≥(当且仅当1x=时,等号成立). …… ①用x代换1x-得:ln(1)x x≥+(当且仅当0x=时,等号成立). …… ②当*2,k k N≥∈时,由①得1ln0k k->>,11ln1k k∴>-.当*2,k k N≥∈时,由②得ln(1)k k>+,用11k-代换k,得11ln(1)11k k>+--.∴当*2,k k N≥∈时,11ln(1)ln1k k>+-,即1ln ln(1)lnk kk>--.在上式中分别取2,3,4,,k n= ,并将同向不等式相加,得21ln ln1lnnknk=>-∑.故当2≥n且*n N∈时,21lnlnnknk=>∑. ………………………………………(14分)。