省实验中学2015届高三上学期阶段性测试(一)(文数)
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广东实验中学2015届高三阶段考试(一)文 科 数 学一、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. 从已编号为1~50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是 A .5,10,15,20,25 B.3,13,23,33,43 C .1,2,3,4,5 D.2,4,6,16,322.如图,设全集为U=R ,{|(2)0},{|1(1)}A x x x B x y n x =-<==-,则图中阴影部分表示的集合为 A .{|1}x x ≥B .{|12}x x ≤<C .{}|01x x <≤D .{}|1x x ≤3.已知复数12,z z 在复平面上对应的点分别为()()211,2,1,3,z A B z -=则A.1i +B.iC.1i -D.i -4.如图是2013年元旦晚会举办的挑战主持人大赛上,七位评委为某选手打出的分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的众数和中位数分别为A .84,85B .84,84C .85,84D .85,855.水平放置的正方体的六个面分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面” 表示,如图是一个正方体的表面展开图,若图中“努”在正方体的后面, 那么这个正方体的前面是 A.定B.有C.收D.获6.已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若336,12a S ==,则公差d 等于 A.1 B.53C.2D.37.在ABC ∆中,若sin sin cos cos sin A A C A C -=,则ABC ∆的形状是A.正三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.等腰直角形7 8 9 94 56 47 3 第4题图8.已知直线l ⊥平面α,直线m ⊂平面β,则“m l //”是“αβ⊥”的 A.充要条件 B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分又不必要条件9.已知m 是两个正数2和8的等比中项,则圆锥曲线122=+my x 的离心率是 A .23或25 B .23C .5D .23或5 10.各项互不相等的有限正项数列{}n a ,集合{},,2,1,...n a aa A =,集合{(,)i j B a a =},,,1,i j i j a A a A a a A i j n ∈∈-∈≤≤,则集合B 中的元素至多有( )个.A .2)1(-n n B .121--nC .2)1)(2(-+n n D .1-n二、填空题:本大题共5小题,考生作答4小题,每小题5分,满分20分. (一)必做题(11~13题)11.各项都是正数的等比数列{}23111,,2n a q a a a ≠的公比,且成等差数列,则3445a aa a ++的值为_________.12. 在ABC ∆中,1=AB ,2=AC ,21=∆ABC S ,则=BC .13.已知点()()1212,,x x A x aB x a 、是函数xy a=的图象上任意不同两点,依据图象可知,线段AB 总是位于A 、B 两点之间函数图象的上方,因此有结论121222x x x x a a a ++>成立.运用类比思想方法可知,若点()()()1122,sin ,sin sin 0,A x x B x x y x x π=∈⎡⎤⎣⎦、是函数图象上的不同两点,则类似地有________________成立.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题) (二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题) 14.(几何证明选讲选做题)如图,点A 、B 、C 都在⊙O 上,过点C 的切线交A B 的延长线于点D ,若AB = 5, BC = 3,CD = 6,则线段AC 的长为_______。
山东省实验中学2015届高三上学期第一次段考数学试卷(文科)一.选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题只有一个选项符合题意)1.(5分)设i是虚数单位,复数是纯虚数,则实数a=()A.﹣2 B.2 C.﹣D.2.(5分)已知集合A={y|y=|x|﹣1,x∈R},B={x|x≥2},则下列结论正确的是()A.﹣3∈A B.3∉B C.A∩B=B D.A∪B=B3.(5分)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4.(5分)已知等比数列{a n}的前三项依次为a﹣1,a+1,a+4,则a n=()A.B.C.D.5.(5分)如图给出的是计算…的值的一个框图,其中菱形判断框内应填入的条件是()A.i>10 B.i<10 C.i>11 D.i<116.(5分)函数的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(l,2)C.(2,3)D.(3,4)7.(5分)某人随机地在如图所示正三角形及其外接圆区域内部投针(不包括三角形边界及圆的边界),则针扎到阴影区域(不包括边界)的概率为()A.B.C.D.以上全错8.(5分)已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,若抛物线C2: x2=2py(p >0)的焦点到双曲线C1的涟近线的距离是2,则抛物线C2的方程是()A.B.x2=y C.x2=8y D.x2=16y9.(5分)已知O是三角形ABC所在平面内一定点,动点P满足+λ()((λ≥0),则P点轨迹一定通过三角形ABC的()A.内心B.外心C.垂心D.重心10.(5分)已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+6)+f(x)=0,y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,且f(2)=4,则f=()A.0 B.﹣4 C.﹣8 D.﹣16二、填空题(本题包括5小题,共25分)11.(5分)设某几何体的三视图如图(尺寸的长度单位为m)则该几何体的体积为m3.12.(5分)已知函数f(x)=﹣x3+ax﹣4(a∈R)若函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则a=.13.(5分)观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…照此规律,第n个等式为.14.(5分)若点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x﹣5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值为.15.(5分)已知x、y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为7,则的最小值为.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程. 16.(12分)已知向量(ω>0),函数的最小正周期为π.(I)求函数f(x)的单调增区间;(II)如果△ABC的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,且满足,求f(A)的值.17.(12分)为了对某课题进行研究,用分层抽样方法从三所高校A,B,C的相关人员中,抽取若干人组成研究小组、有关数据见下表(单位:人)高校相关人数抽取人数A 18 xB 36 2C 54 y(1)求x,y;(2)若从高校B、C抽取的人中选2人作专题发言,求这二人都来自高校C的概率.18.(12分)如图,在四棱锥中P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点.(Ⅰ)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;(Ⅱ)若平面PAD⊥平面ABCD,且PA=PD=AD=2,点M在线段PC上,且PM=2MC,求三棱锥P﹣QBM的体积.19.(12分)设数列{a n}为等差数列,且a3=5,a5=9;数列{b n}的前n项和为S n,且S n+b n=2.(Ⅰ)求数列{a n},{b n}的通项公式;(Ⅱ)若,T n为数列{c n}的前n项和,求T n.20.(13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),过焦点垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形.(I)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点Q(﹣1,0)的直线l交椭圆于A,B两点,交直线x=﹣4于点E,=λ,=μ.判断λ+μ是否为定值,若是,计算出该定值;不是,说明理由.21.(14分)已知函数f(x)=x2﹣2alnx+(a﹣2)x,a∈R.(I)当a=1时,求函数f(x)图象在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)当a<0时,讨论函数f(x)的单调性;(Ⅲ)是否存在实数a,对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2有>a恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.山东省实验中学2015届高三上学期第一次段考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一.选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题只有一个选项符合题意)1.(5分)设i是虚数单位,复数是纯虚数,则实数a=()A.﹣2 B.2 C.﹣D.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可得出.解答:解:∵复数===是纯虚数,∴=0,≠0,解得a=.故选:D.点评:本题考查了复数的运算法则、纯虚数的定义,属于基础题.2.(5分)已知集合A={y|y=|x|﹣1,x∈R},B={x|x≥2},则下列结论正确的是()A.﹣3∈A B.3∉B C.A∩B=B D.A∪B=B考点:元素与集合关系的判断.专题:集合.分析:先求出集合A,从而找出正确选项.解答:解:∵|x|≥0,∴|x|﹣1≥﹣1;∴A={y|y≥﹣1},又B={x|x≥2}∴A∩B={x|x≥2}=B.故选C.点评:注意描述法所表示集合的元素.3.(5分)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:三角函数的图像与性质.分析:φ=⇒f(x)=Acos(ωx+)⇒f(x)=Asin(ωx)(A>0,ω>0,x∈R)是奇函数.f(x)为奇函数⇒f(0)=0⇒φ=kπ+,k∈Z.所以“f(x)是奇函数”是“φ=”必要不充分条件.解答:解:若φ=,则f(x)=Acos(ωx+)⇒f(x)=﹣Asin(ωx)(A>0,ω>0,x∈R)是奇函数;若f(x)是奇函数,⇒f(0)=0,∴f(0)=Acos(ω×0+φ)=Acosφ=0.∴φ=kπ+,k∈Z,不一定有φ=“f(x)是奇函数”是“φ=”必要不充分条件.故选B.点评:本题考查充分条件、必要条件和充要条件的判断,解题时要认真审题,仔细解答,注意三角函数性质的灵活运用.4.(5分)已知等比数列{a n}的前三项依次为a﹣1,a+1,a+4,则a n=()A.B.C.D.考点:等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:由题意可得(a+1)2=(a﹣1)(a+4),解得 a=5,由此可得首项和公比,从而得到通项公式.解答:解:∵已知等比数列{a n}的前三项依次为a﹣1,a+1,a+4,则(a+1)2=(a﹣1)(a+4),解得 a=5,故此等比数列的首项为4,公比为=,故通项公式为,故选C.点评:本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式的应用,属于中档题.5.(5分)如图给出的是计算…的值的一个框图,其中菱形判断框内应填入的条件是()A.i>10 B.i<10 C.i>11 D.i<11考点:循环结构.专题:计算题.分析:要计算的值,由S=S,推出最后一次进行循环时的条件为i=10,当i>10应退出循环输出S的值,由此不难得到判断框中的条件.解答:解:∵S=,并由流程图中S=S循环的初值为1,终值为10,步长为1,所以经过10次循环就能算出S=的值,故i≤10,应不满足条件,继续循环所以i>10,应满足条件,退出循环判断框中为:“i>10?”.故选A.点评:本题考查直到型程序框图的应用,是2015届高考常考题型,易错点是不能准确理解流程图的含义而导致错误.6.(5分)函数的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(l,2)C.(2,3)D.(3,4)考点:函数的零点;函数零点的判定定理.专题:函数的性质及应用.分析:由函数的解析式可得f(1)<0,f(2)>0,故有f(1)•f(2)<0.根据函数零点的判定定理可得函数的零点所在的区间.解答:解:由函数,可得f(1)=﹣1<0,f(2)=1﹣=>0,∴f(1)•f(2)<0.根据函数零点的判定定理可得,函数的零点所在的区间为(1,2),故选B.点评:本题主要考查函数的零点的判定定理的应用,属于基础题.7.(5分)某人随机地在如图所示正三角形及其外接圆区域内部投针(不包括三角形边界及圆的边界),则针扎到阴影区域(不包括边界)的概率为()A.B.C.D.以上全错考点:几何概型.专题:概率与统计.分析:先明确是几何概型中的面积类型,分别求三角形与圆的面积,然后求比值即可.解答:解:设落在阴影部分内接正三角形上的概率是P,圆的半径为R,∵S圆=πR2,正三角形的面积S A=3××R2×sin120°=R2∴P===.故选B.点评:本题主要考查几何概型中的面积类型,基本方法是:分别求得构成事件A的区域面积和试验的全部结果所构成的区域面积,两者求比值,即为概率.8.(5分)已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,若抛物线C2:x2=2py(p >0)的焦点到双曲线C1的涟近线的距离是2,则抛物线C2的方程是()A.B.x2=y C.x2=8y D.x2=16y考点:抛物线的简单性质;点到直线的距离公式;双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:利用双曲线的离心率推出a,b的关系,求出抛物线的焦点坐标,通过点到直线的距离求出p,即可得到抛物线的方程.解答:解:双曲线C1:的离心率为2.所以,即:=4,所以;双曲线的渐近线方程为:抛物线的焦点(0,)到双曲线C1的渐近线的距离为2,所以2=,因为,所以p=8.抛物线C2的方程为x2=16y.故选D.点评:本题考查抛物线的简单性质,点到直线的距离公式,双曲线的简单性质,考查计算能力.9.(5分)已知O是三角形ABC所在平面内一定点,动点P满足+λ()((λ≥0),则P点轨迹一定通过三角形ABC的()A.内心B.外心C.垂心D.重心考点:平面向量的基本定理及其意义.分析:过A作BC边的垂线AD,作中线AE,则=,根据向量的加法即可知道P点在中线AE 所在直线上,即P点的轨迹经过△ABC的重心.解答:解:如图,过A作BC的垂线,垂足为D,则,∴=,AE为△ABC的中线;向量2λ与共线,∴根据向量的加法知P在中线AE所在直线上;∴P点的轨迹经过三角形ABC的重心.故选D.点评:考查正弦值的几何意义,向量加法的平行四边形法则,共线向量基本定理,向量加法的几何意义,以及三角形的中线经过重心..10.(5分)已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+6)+f(x)=0,y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,且f(2)=4,则f=()A.0 B.﹣4 C.﹣8 D.﹣16考点:抽象函数及其应用.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:由f(x+6)+f(x)=0,得到f(x+12)=﹣f(x+6)=f(x),则f(x)为周期为12的函数,再由y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,得到f(﹣x)=﹣f(x),运用周期,化简f=f(﹣2)=﹣f(2),即可得到答案.解答:解:f(x+6)+f(x)=0,即f(x+6)=﹣f(x),则f(x+12)=﹣f(x+6)=f(x),则f(x)为周期为12的函数,由于y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,则y=f(x)的图象关于(0,0)对称,即有f(﹣x)=﹣f(x),则f=f(12×167+10)=f(10)=f(﹣2),由于f(2)=4,则f(﹣2)=﹣f(2)=﹣4.故选B.点评:本题考查抽象函数及应用,考查函数的周期性和对称性及运用,考查解决抽象函数的常用方法:赋值法,属于中档题.二、填空题(本题包括5小题,共25分)11.(5分)设某几何体的三视图如图(尺寸的长度单位为m)则该几何体的体积为4m3.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题;压轴题.分析:由三视图可知几何体是三棱锥,明确其数据关系直接解答即可.解答:解:这是一个三棱锥,高为2,底面三角形一边为4,这边上的高为3,体积等于×2×4×3=4故答案为:4点评:本题考查三视图求体积,三视图的复原,考查学生空间想象能力,是基础题.12.(5分)已知函数f(x)=﹣x3+ax﹣4(a∈R)若函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则a=4.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:计算题;导数的概念及应用.分析:先求出函数f(x)的导函数,然后根据函数f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率等于1,建立关于a的方程,解之即可.解答:解:∵f(x)=﹣x3+ax﹣4,∴f'(x)=﹣3x2+a,∵函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线的倾斜角为45°,∴﹣3+a=1,∴a=4.故答案为:4.点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,直线的斜率与倾斜角的关系,考查运算能力.13.(5分)观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…照此规律,第n个等式为n+(n+1)+(n+2)+…+(3n﹣2)=(2n﹣1)2.考点:归纳推理.专题:计算题.分析:观察所给的等式,等号右边是12,32,52,72…第n个应该是(2n﹣1)2,左边的式子的项数与右边的底数一致,每一行都是从这一个行数的数字开始相加的,写出结果.解答:解:观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…等号右边是12,32,52,72…第n个应该是(2n﹣1)2左边的式子的项数与右边的底数一致,每一行都是从这一个行数的数字开始相加的,照此规律,第n个等式为n+(n+1)+(n+2)+…+(3n﹣2)=(2n﹣1)2,故答案为:n+(n+1)+(n+2)+…+(3n﹣2)=(2n﹣1)2点评:本题考查归纳推理,考查对于所给的式子的理解,主要看清楚式子中的项与项的数目与式子的个数之间的关系,本题是一个易错题.14.(5分)若点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x﹣5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值为4.考点:直线与圆的位置关系.专题:计算题;转化思想.分析:求出圆心坐标,圆的半径,结合题意,利用圆的到直线的距离,半径,|PM|满足勾股定理,求出|PM|就是最小值.解答:解::(x﹣5)2+y2=16的圆心(5,0),半径为4,则圆心到直线的距离为:=4,点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x﹣5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值:=4.故答案为:4点评:本题是基础题,考查点到直线的距离公式,直线与圆的位置关系,勾股定理的应用,考查计算能力,转化思想的应用.15.(5分)已知x、y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为7,则的最小值为7.考点:基本不等式在最值问题中的应用;简单线性规划.专题:计算题;不等式的解法及应用.分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,利用直线平移法求出当x=3且y=4时,z=ax+by取得最大值为7,即3a+4b=7.再利用整体代换法,根据基本不等式加以计算,可得当a=b=1时的最小值为7.解答:解:作出不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,其中A(1,0),B(3,4),C(0,1)设z=F(x,y)=ax+by(a>0,b>0),将直线l:z=ax+by进行平移,并观察直线l在x轴上的截距变化,可得当l经过点B时,目标函数z达到最大值.∴z max=F(3,4)=7,即3a+4b=7.因此,=(3a+4b)()=[25+12()],∵a>0,b>0,可得≥2=2,∴≥(25+12×2)=7,当且仅当a=b=1时,的最小值为7.故答案为:7点评:本题给出二元一次不等式组,在目标函数z=ax+by的最大值为7的情况下求的最小值.着重考查了简单的性质规划、利用基本不等式求最值等知识,属于中档题.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程. 16.(12分)已知向量(ω>0),函数的最小正周期为π.(I)求函数f(x)的单调增区间;(II)如果△ABC的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,且满足,求f(A)的值.考点:余弦定理的应用;三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性及其求法;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;复合三角函数的单调性.专题:综合题.分析:(I)利用向量的数量积公式、二倍角公式及辅助角公式化简函数.利用f(x)的最小正周期为π,可求ω的值,从而可得函数的解析式,利用三角函数的单调性,即可得到函数f(x)的增区间;(II)由,及,可求得,进而可求f(A)的值.解答:解:(I)==…(3分)∵f(x)的最小正周期为π,且ω>0.∴,解得ω=1,…(4分)∴.由≤≤…(5分)得f(x)的增区间为…(6分)(II)由,∴,又由=…(8分)∴在△ABC中,…(9分)∴=…(12分)点评:本题考查三角函数式的化简,考查数量积公式的运用,考查余弦定理的运用,解题的关键是三角函数式的化简.17.(12分)为了对某课题进行研究,用分层抽样方法从三所高校A,B,C的相关人员中,抽取若干人组成研究小组、有关数据见下表(单位:人)高校相关人数抽取人数A 18 xB 36 2C 54 y(1)求x,y;(2)若从高校B、C抽取的人中选2人作专题发言,求这二人都来自高校C的概率.考点:分层抽样方法;等可能事件的概率.专题:计算题.分析:(Ⅰ)根据分层抽样的方法,有,解可得答案;(Ⅱ)根据题意,可得从5人中抽取两人的情况数目与二人都来自高校C的情况数目,根据等可能事件的概率公式,计算可得答案.解答:解:(Ⅰ)根据分层抽样的方法,有,解可得x=1,y=3;(Ⅱ)根据题意,从高校B、C抽取的人共有5人,从中抽取两人共=10种,而二人都来自高校C的情况有=3种;则这二人都来自高校C的概率为.点评:本题考查分层抽样的方法与等可能事件概率的计算,难度不大,注意组合数公式的运用.18.(12分)如图,在四棱锥中P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点.(Ⅰ)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;(Ⅱ)若平面PAD⊥平面ABCD,且PA=PD=AD=2,点M在线段PC上,且PM=2MC,求三棱锥P﹣QBM的体积.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定.专题:综合题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ))由PA=PD,得到PQ⊥AD,又底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,得BQ⊥AD,利用线面垂直的判定定理得到AD⊥平面PQB利用面面垂直的判定定理得到平面PQB⊥平面PAD;(Ⅱ)由平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PQ⊥AD,得PQ⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,得PQ⊥BC,得BC⊥平面PQB,即得到高,利用椎体体积公式求出.解答:(I)证明:∵PA=PD,Q为AD的中点,∴PQ⊥AD,又∵底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,∴BQ⊥AD,又PQ∩BQ=Q,∴AD⊥平面PQB,又∵AD⊂平面PAD,∴平面PQB⊥平面PAD;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)(II)解:∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PQ⊥AD∴PQ⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴PQ⊥BC,又BC⊥BQ,QB∩QP=Q,∴BC⊥平面PQB,又PM=2MC,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)点评:本题给出特殊四棱锥,求证面面垂直并求锥体体积,着重考查了平面与平面垂直的判定、平面与平面垂直的性质和体积公式等知识,属于中档题.19.(12分)设数列{a n}为等差数列,且a3=5,a5=9;数列{b n}的前n项和为S n,且S n+b n=2.(Ⅰ)求数列{a n},{b n}的通项公式;(Ⅱ)若,T n为数列{c n}的前n项和,求T n.考点:数列的求和;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等比数列的前n项和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:(I)由题意可得数列{a n}的公差,进而得通项,由S n+b n=2可得S n=2﹣b n,当n=1时,可解b1=1,当n≥2时,可得,由等比数列的通项公式可得答案;(II)由(I)可知c n==(2n﹣1)•2n﹣1,由错位相减法可求和.解答:解:(I)由题意可得数列{a n}的公差d=(a5﹣a3)=2,故a1=a3﹣2d=1,故a n=a1+2(n﹣1)=2n﹣1,由S n+b n=2可得S n=2﹣b n,当n=1时,S1=2﹣b1=b1,∴b1=1,当n≥2时,b n=S n﹣S n﹣1=2﹣b n﹣(2﹣b n﹣1),∴,∴{b n}是以1为首项,为公比的等比数列,∴b n=1•=;(II)由(I)可知c n==(2n﹣1)•2n﹣1,∴T n=1•20+3•21+5•22+…+(2n﹣3)•2n﹣2+(2n﹣1)•2n﹣1,故2T n=1•21+3•22+5•23+…+(2n﹣3)•2n﹣1+(2n﹣1)•2n,两式相减可得﹣T n=1+2•21+2•22+…+2•2n﹣1﹣(2n﹣1)•2n=1+2﹣(2n﹣1)•2n=1﹣4+(3﹣2n)•2n,∴T n=3+(2n﹣3)•2n点评:本题考查错位相减法求和,涉及等比数列的通项公式和求和公式,属中档题.20.(13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),过焦点垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形.(I)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点Q(﹣1,0)的直线l交椭圆于A,B两点,交直线x=﹣4于点E,=λ,=μ.判断λ+μ是否为定值,若是,计算出该定值;不是,说明理由.考点:直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(1)由题意可得,解得即可.(2)易知直线l斜率存在,令l:y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2),E(﹣4,y0).与椭圆的方程联立化为(1+4k2)x2+8k2x+4k2﹣4=0,可得根与系数的关系,由=λ,=μ.利用向量的线性运算即可得出.解答:解:(1)由题意可得,解得,∴椭圆的方程为=1.(2)易知直线l斜率存在,令l:y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2),E(﹣4,y0).联立,化为(1+4k2)x2+8k2x+4k2﹣4=0,△>0.,,(*)∵,∴(﹣1﹣x1,﹣y1)=λ(x2+1,y2),可得﹣(x1+1)=λ(x2+1).得.由=μ,可得(﹣4﹣x1,y0﹣y1)=μ(x2+4,y2﹣y0),可得﹣(x1+4)=μ(x1+4),得.∴λ+μ=﹣=﹣,把(*)代入分子=+8=0,∴λ+μ=0.点评:本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、向量的线性运算,考查了推理能力与计算能力,属于难题.21.(14分)已知函数f(x)=x2﹣2alnx+(a﹣2)x,a∈R.(I)当a=1时,求函数f(x)图象在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)当a<0时,讨论函数f(x)的单调性;(Ⅲ)是否存在实数a,对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2有>a恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.专题:计算题;函数的性质及应用;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求出a=1时函数f(x)的导数,求出切点和切线的斜率,由点斜式方程,即可得到切线方程;(Ⅱ)对a讨论:①当a=﹣2,②﹣2<a<0时,③当a<﹣2时,令导数大于0,得增区间,令导数小于0,得减区间;(Ⅲ)假设存在这样的实数a满足条件,不妨设x1<x2.条件转化为f(x2)﹣ax2>f(x1)﹣ax1成立,令g(x)=f(x)﹣ax=x2﹣2aln x﹣2x,则函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,则g′(x)=x﹣﹣2≥0,即2a≤x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1在(0,+∞)上恒成立.求出不等式右边的最小值,令2a不大于它即可.解答:解:(Ⅰ)函数f(x)=x2﹣2alnx+(a﹣2)x,f′(x)=x﹣+(a﹣2)=(x>0)当a=1时,f′(x)=,f′(1)=﹣2,则所求的切线方程为:y﹣f(1)=﹣2(x﹣1),即4x+2y﹣3=0;(Ⅱ)①当﹣a=2,即a=﹣2时,f′(x)=≥0,f(x)在(0,+∞)上单调递增;②当﹣a<2,即﹣2<a<0时,由0<x<﹣a,或x>2时,f′(x)>0,﹣a<x<2时,f′(x)<0.则f(x)在(0,﹣a),(2,+∞)单调递增,在(﹣a,2)上单调递减;③当﹣a>2,即a<﹣2时,由0<x<2或x>﹣a时,f′(x)>0;2<x<﹣a时,f′(x)<0,f(x)在(0,2),(﹣a,+∞)上单调递增,在(2,﹣a)上单调递减;(Ⅲ)假设存在这样的实数a满足条件,不妨设x1<x2.由知f(x2)﹣ax2>f(x1)﹣ax1成立,令g(x)=f(x)﹣ax=x2﹣2aln x﹣2x,则函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,则g′(x)=x﹣﹣2≥0,即2a≤x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1在(0,+∞)上恒成立.,则a≤﹣,故存在这样的实数a满足题意,其范围为(﹣∞,﹣].点评:本题考查导数的运用:求切线方程和单调区间,同时考查构造函数,运用导数求单调性和最值,考查分类讨论和参数分离的思想方法,属于中档题.。
广东省实验中学2015届高三第一次阶段考试数学(理)试题(解析版)【试卷综析】这套试题基本符合高考复习的特点,稳中有变,变中求新,适当调整了试卷难度,体现了稳中求进的精神.,重视学科基础知识和基本技能的考察,同时侧重考察了学生的学习 方法和思维能力的考察,有相当一部分的题目灵活新颖,知识点综合与迁移. 一.选择题(5*8=40分)1.设集合A ={(x ,y )|x 24+y 216=1},B ={(x ,y )|y =3x},则A ∩B 的子集的个数是( )A .4B .3C .2D .1【知识点】交集及其运算;子集与真子集.A1【答案解析】A 解析:∵集合A ={(x ,y )|x 24+y 216=1},∴x 24+y 216=1为椭圆和指数函数y =3x 图象,如图,可知其有两个不同交点,记为A 1、A 2,则A∩B 的子集应为∅,{A 1},{A 2},{A 1,A 2}共四种,故选A .【思路点拨】由题意集合A ={(x ,y )|x 24+y 216=1},B ={(x ,y )|y =3x},画出A ,B 集合所表示的图象,看图象的交点,判断A∩B 的子集的个数. 【题文】2. 22log sinlog cos1212ππ+的值为( )A .-2B .–l C.12D .1 【知识点】对数的运算性质.B7 【答案解析】A 解析:====﹣2.故选A .【思路点拨】利用对数的运算法则进行计算即可.先结合对数运算法则:log a (MN )=log a M+log a N ,利用二倍角的正弦公式将两个对数式的和化成一个以2为底的对数的形式,再计算即得.【题文】3.已知x ,y ∈R ,则“1x y +=”是“14xy ≤”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.A2 【答案解析】A 解析:∵x,y ∈R ,当1x y +=时,y=1﹣x ,∴xy=x(1﹣x )=x ﹣x 2=2111424x ,∴充分性成立; 当xy≤时,如x=y=0,x+y=0≠1,∴必要性不成立;∴“1x y +=”是“14xy ≤”的充分不必要条件.故选:A . 【思路点拨】由1x y +=,推出14xy ≤,判定充分性成立;由14xy ≤,不能得出1x y +=,判定必要性不成立即可. 【题文】4.已知函数cos21()sin 2x f x x-=,则有( )A .函数()f x 的图像关于直线2x π=对称 B .函数()f x 的图像关关于点(,0)2π对称C .函数()f x 的最小正周期为2πD .函数()f x 在区间(0,)π内单调递减【知识点】函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换.C4【答案解析】B 解析:∵cos21()sin 2x f x x-==∴函数f (x )不是轴对称图形,∴A 不正确; ∵函数f (x )的最小正周期为π,∴C 不正确; ∵函数在区间(0,)π不单调,∴D 不正确; ∵函数f (x )的对称中心为()k ∈Z ,∴函数f (x )的图象关关于点(,0)2π对称正确,故选B .【思路点拨】分析函数cos21()sin 2x f x x-=性质,要先利用公式化成正弦型、余弦型或正切型函数的标准形式,然后再研究性质. 【题文】5.已知0<a<b<l .则( ) A.11b a > B. 11()()22a b < C. 22(lg )(lg )a b < D.11lg lg a b > 【知识点】不等式的基本性质.E1【答案解析】D 解析:∵0<a <b <1,∴,可得; ;(lga )2>(lgb )2;lga <lgb <0,可得.综上可知:只有D 正确.故选:D .【思路点拨】利用不等式的基本性质和指数函数、对数函数的单调性即可得出.【题文】6.已知函数 2()2cos f x x x =+,若 '()f x 是 ()f x 的导函数,则函数 '()f x 在原点附近的图象大致是( )A B C D【知识点】函数的图象.B8【答案解析】A 解析:函数f (x )=x 2+2cosx ,∴f′(x )=2x ﹣2sinx=2(x ﹣sinx ), f′(﹣x )=﹣2x+2sinx=﹣(2x ﹣2sinx )=﹣f′(x ),导函数是奇函数, ∵x∈(0,),x >sinx >0,∴B、C 、D 不正确.故选:A .【思路点拨】由题可得f′(x )=2x ﹣2sinx ,判断导函数的奇偶性,利用特殊值的函数值推出结果即可.【题文】7.已知函数213,1()log , 1x x x f x x x ⎧-+≤⎪=⎨>⎪⎩ ,若对任意的R x ∈,不等式23()4f x m m≤-恒成立,则实数m 的取值范围是( ) 111.(,].(,][1,).[1,).[,1]444A B C D -∞--∞-+∞+∞-【知识点】分段函数的应用.B1【答案解析】B 解析:对于函数f (x )=,当x≤1时,f (x )=﹣(x ﹣)2+;当x >1时,f (x )=<0.则函数f (x )的最大值为.则要使不等式f (x )≤m 2﹣m 恒成立, 则m 2﹣m 恒成立,即m 或m≥1.故选B .【思路点拨】求出分段函数的最大值,把不等式f (x )≤m 2﹣m 恒成立转化为m 2﹣m 大于等于f (x )的最大值恒成立,然后求解不等式得到实数m 的取值范围. 【题文】8.已知关于x 的方程cos xk x=在(0,)+∞有且仅有两根,记为,()αβαβ<,则下列的四个命题正确的是( ) A .2sin 22cosααα= B .2cos 22sin ααα= C .2sin 22sin βββ=- D .2cos 22sin βββ=-【知识点】余弦函数的图象.C3【答案解析】C 解析:∵cos xk x=,∴|cosx|=kx, ∴要使方程cos xk x=(k >0)在(0,+∞)上有两个不同的解,则y=|cosx|的图象与直线y=kx (k >0)在(0,+∞)上 有且仅有两个公共点,所以直线y=kx 与y=|cosx|在(,π)内相切,且切于点(β,﹣cosβ),此时y=|cosx|=﹣cosx .∴切线的斜率为sinβ=,∴βsinβ=﹣cosβ,∴2βsinβsinβ=2sinβcosβ,∴sin 2β=﹣2βsin 2β,故选:C .【思路点拨】将方程cos xk x=转化为|cosx|=kx ,作出两个函数的图象,利用数形结合,以及导数的几何意义即可得到结论.二.填空题(6*5=30分)(一)必做题:第9、10、11、12、13题为必做题,每道试题考生都必须作答。
河南省实验中学2014——2015学年上期期中试卷高三 文科数学(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.设集合}{12A x x =<<,}{B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是 ( ) A .}{2a a ≤ B .}{1a a ≤ C .}{1a a ≥ D .}{2a a ≥ 2.函数2(44)x y a a a =-+是指数函数,则a 的值是 ( )A . 4B .13或C .3D .13.若m n ,是两条不同的直线,αβγ,,是三个不同的平面,则下列为真命题的是( ) A .若m βαβ⊂⊥,,则m α⊥ B .若m αγ=,m n ∥,则αβ∥C .若m β⊥,m α∥,则αβ⊥D .若αγ⊥,αβ⊥,则βγ⊥ 4.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若59355,9a Sa S ==则 ( ) A .1 B .2 C .3 D .45.已知变量x 、y 满足约束条件20170x y x x y -+≤⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩,则y x 的取值范围是 ( )A .9,65⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .[)9,6,5⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦C .(][),36,-∞+∞D .[]3,66.1e →、2e →是平面内不共线的两向量,已知12AB e ke →→→=-,122CB e e →→→=+,123CD e e →→→=-,若D B A ,,三点共线,则k 的值是 ( )A .1B .2C . 1-D .2-7.已知函数)0(cos sin 3)(>+=ωωωx x x f ,)(x f y =的图像与直线2=y 的两个相邻交点的距离等于π,则)(x f 的一条对称轴是 ( ) A .12x π=-B .12x π=C .6x π=-D .6x π=B .如果命题“p ⌝”与命题“p 或q ”都是真命题,那么命题q 一定是真命题.C .若命题p :2,10x R x x ∃∈-+<,则2:,10p x R x x ⌝∀∈-+≥;D .“1sin 2θ=”是“30θ=︒”的充分不必要条件; 10.已知函数()sin(,0)4f x x x R πϖϖ=+∈>的最小正周期为π,为了得到函数()cos g x x ϖ=的图象,只要将()y f x =的图象 ( )A .向左平移8π个单位长度 B .向右平移8π个单位长度 C .向左平移4π个单位长度 D .向右平移4π个单位长度11.函数()f x 在定义域R 上的导函数是()f x ',若()()2f x f x =-,且当(),1x ∈-∞时,()()10x f x '-<,设()0a f =、b f =、()2log 8c f =,则 ( )A .a b c <<B .a b c >>C .c a b <<D .a c b <<12.若定义在R 上的偶函数()f x 满足(2)()f x f x +=,且当[]0,1x ∈时,()f x x =,则函数3()log y f x x =-的零点个数是 ( )A .0B .2C .4D .8二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.如果函数()f x 的图象与函数1()()2xg x =的图象关于直线y x =对称,则2(3)f x x -的单调递减区间是14.已知tan()3,tan()2,tan 4παβαβ+=+==那么15.,0cos 420,()log ,0x a a x a f x x x ⎧<==⎨≥⎩函数,则211()(log 46f f +的值等于16. 一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答时写出证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分) 已知向量)3,cos 2(2x a =→-,)2sin ,1(x b =→-,函数→-→-⋅=b a x f )(. (Ⅰ)求函数()f x 的对称中心;(Ⅱ)在∆ABC 中,c b a ,,分别是角C B A ,,的对边,且3)(=C f ,1=c ,32=ab ,且b a >,求b a ,的值.18.(本小题满分12分)为了降低能源损耗,某体育馆的外墙需要建造隔热层.体育馆要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C 万元与隔热层厚度x cm 满足关系:()35kC x x =+(010x ≤≤,k 为常数),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设()f x 为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(I )求k 的值及()f x 的表达式;(II )隔热层修建多厚时,总费用()f x 达到最小?并求最小值.19.(本小题满分12分)直三棱柱11154ABC A BC AB AC -==中,,, 134BC AA ==,,D 是AB 的中点. (Ⅰ)求证:1AC BC ⊥; (Ⅱ)求证:11AC B CD 平面. 20.(本小题满分12分)数列}{n b 满足:.221+=+n n b b ,,1n n n a a b -=+且122,4a a ==(Ⅰ)求数列{}n b 的通项公式; (Ⅱ)求数列}{n a 的前n 项和n S . 21.(本小题满分12分)已知函数)(ln )(R a xxa x f ∈+=(Ⅰ)若4=a ,求曲线)(x f 在点(1,(1))f 处的切线方程;(Ⅱ)若函数)(x f 的图象与函数1)(=x g 的图象在区间],0(2e 上有公共点,求实数a 的取值范围.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.(本题满分10分) 选修4-1:几何证明选讲如图,已知四边形ABCD 内接于O ,且AB 是O 的直径, 过点D 的O 的切线与BA 的延长线交于点M .(I )若MD 6=,MB 12=,求AB 的长; (II )若AM AD =,求DCB ∠的大小.23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程 已知椭圆C 的极坐标方程为θθρ222sin 4cos 312+=,点12F F 、为其左,右焦点,直线l 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=t y t x 22222( t t R ∈为参数,). (I )求直线l 和曲线C 的普通方程;(II )求点12F F 、到直线l 的距离之和.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数a x a x x f -+-=2)(,a ∈R ,0a ≠.(I )当1=a 时,解不等式: ()2f x >;(II )若b ∈R 且0≠b ,证明:()()f b f a ≥,并说明等号成立时满足的条件。
山东省实验中学2015届高三上学期第一次段考数学试卷(理科)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题只有一个选项符合题意)1.(5分)设i是虚数单位,复数是纯虚数,则实数a=()A.﹣2 B.2 C.﹣D.2.(5分)已知集合A={y|y=|x|﹣1,x∈R},B={x|x≥2},则下列结论正确的是()A.﹣3∈A B.3∉B C.A∩B=B D.A∪B=B3.(5分)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4.(5分)已知等比数列{a n}的前三项依次为a﹣1,a+1,a+4,则a n=()A.B.C.D.5.(5分)如图给出的是计算…的值的一个框图,其中菱形判断框内应填入的条件是()A.i>10 B.i<10 C.i>11 D.i<116.(5分)函数的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(l,2)C.(2,3)D.(3,4)7.(5分)某人随机地在如图所示正三角形及其外接圆区域内部投针(不包括三角形边界及圆的边界),则针扎到阴影区域(不包括边界)的概率为()A.B.C.D.以上全错8.(5分)已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,若抛物线C2:x2=2py(p >0)的焦点到双曲线C1的涟近线的距离是2,则抛物线C2的方程是()A.B.x2=y C.x2=8y D.x2=16y9.(5分)已知O是三角形ABC所在平面内一定点,动点P满足+λ()((λ≥0),则P点轨迹一定通过三角形ABC的()A.内心B.外心C.垂心D.重心10.(5分)已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+6)+f(x)=0,y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,且f(2)=4,则f=()A.0 B.﹣4 C.﹣8 D.﹣16二、填空题(本题包括5小题,共25分)11.(5分)设某几何体的三视图如图(尺寸的长度单位为m)则该几何体的体积为m3.12.(5分)在二项式(x2﹣)5的展开式中,含x4的项的系数是.13.(5分)观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…照此规律,第n个等式为.14.(5分)若点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x﹣5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值为.15.(5分)已知x、y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为7,则的最小值为.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程. 16.(12分)已知向量(ω>0),函数的最小正周期为π.(I)求函数f(x)的单调增区间;(II)如果△ABC的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,且满足,求f(A)的值.17.(12分)甲、乙两篮球运动员进行定点投篮,每人各投4个球,甲投篮命中的概率为,乙投篮命中的概率为(Ⅰ)求甲至多命中2个且乙至少命中2个的概率;(Ⅱ)若规定每投篮一次命中得3分,未命中得﹣1分,求乙所得分数η的概率分布和数学期望.18.(12分)如图,在多面体ABC﹣A1B1C1中,四边形ABB1A1是正方形,AC=AB=1,A1C=A1B=BC,B1C1∥BC,B1C1=BC.(Ⅰ)求证:AB1∥面A1C1C;(Ⅱ)求二面角C﹣A1C1﹣B的余弦值的大小.19.(12分)设数列{a n}为等差数列,且a3=5,a5=9;数列{b n}的前n项和为S n,且S n+b n=2.(Ⅰ)求数列{a n},{b n}的通项公式;(Ⅱ)若,T n为数列{c n}的前n项和,求T n.20.(13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),过焦点垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形.(I)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点Q(﹣1,0)的直线l交椭圆于A,B两点,交直线x=﹣4于点E,=λ,=μ.判断λ+μ是否为定值,若是,计算出该定值;不是,说明理由.21.(14分)已知函数,其中a∈R.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在原点处的切线方程;(Ⅱ)求f(x)的单调区间;(Ⅲ)若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,求a的取值范围.山东省实验中学2015届高三上学期第一次段考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题只有一个选项符合题意)1.(5分)设i是虚数单位,复数是纯虚数,则实数a=()A.﹣2 B.2 C.﹣D.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可得出.解答:解:∵复数===是纯虚数,∴=0,≠0,解得a=.故选:D.点评:本题考查了复数的运算法则、纯虚数的定义,属于基础题.2.(5分)已知集合A={y|y=|x|﹣1,x∈R},B={x|x≥2},则下列结论正确的是()A.﹣3∈A B.3∉B C.A∩B=B D.A∪B=B考点:元素与集合关系的判断.专题:集合.分析:先求出集合A,从而找出正确选项.解答:解:∵|x|≥0,∴|x|﹣1≥﹣1;∴A={y|y≥﹣1},又B={x|x≥2}∴A∩B={x|x≥2}=B.故选C.点评:注意描述法所表示集合的元素.3.(5分)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:三角函数的图像与性质.分析:φ=⇒f(x)=Acos(ωx+)⇒f(x)=Asin(ωx)(A>0,ω>0,x∈R)是奇函数.f(x)为奇函数⇒f(0)=0⇒φ=kπ+,k∈Z.所以“f(x)是奇函数”是“φ=”必要不充分条件.解答:解:若φ=,则f(x)=Acos(ωx+)⇒f(x)=﹣Asin(ωx)(A>0,ω>0,x∈R)是奇函数;若f(x)是奇函数,⇒f(0)=0,∴f(0)=Acos(ω×0+φ)=Acosφ=0.∴φ=kπ+,k∈Z,不一定有φ=“f(x)是奇函数”是“φ=”必要不充分条件.故选B.点评:本题考查充分条件、必要条件和充要条件的判断,解题时要认真审题,仔细解答,注意三角函数性质的灵活运用.4.(5分)已知等比数列{a n}的前三项依次为a﹣1,a+1,a+4,则a n=()A.B.C.D.考点:等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:由题意可得(a+1)2=(a﹣1)(a+4),解得 a=5,由此可得首项和公比,从而得到通项公式.解答:解:∵已知等比数列{a n}的前三项依次为a﹣1,a+1,a+4,则(a+1)2=(a﹣1)(a+4),解得 a=5,故此等比数列的首项为4,公比为=,故通项公式为,故选C.点评:本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式的应用,属于中档题.5.(5分)如图给出的是计算…的值的一个框图,其中菱形判断框内应填入的条件是()A.i>10 B.i<10 C.i>11 D.i<11考点:循环结构.专题:计算题.分析:要计算的值,由S=S,推出最后一次进行循环时的条件为i=10,当i>10应退出循环输出S的值,由此不难得到判断框中的条件.解答:解:∵S=,并由流程图中S=S循环的初值为1,终值为10,步长为1,所以经过10次循环就能算出S=的值,故i≤10,应不满足条件,继续循环所以i>10,应满足条件,退出循环判断框中为:“i>10?”.故选A.点评:本题考查直到型程序框图的应用,是2015届高考常考题型,易错点是不能准确理解流程图的含义而导致错误.6.(5分)函数的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(l,2)C.(2,3)D.(3,4)考点:函数的零点;函数零点的判定定理.专题:函数的性质及应用.分析:由函数的解析式可得f(1)<0,f(2)>0,故有f(1)•f(2)<0.根据函数零点的判定定理可得函数的零点所在的区间.解答:解:由函数,可得f(1)=﹣1<0,f(2)=1﹣=>0,∴f(1)•f(2)<0.根据函数零点的判定定理可得,函数的零点所在的区间为(1,2),故选B.点评:本题主要考查函数的零点的判定定理的应用,属于基础题.7.(5分)某人随机地在如图所示正三角形及其外接圆区域内部投针(不包括三角形边界及圆的边界),则针扎到阴影区域(不包括边界)的概率为()A.B.C.D.以上全错考点:几何概型.专题:概率与统计.分析:先明确是几何概型中的面积类型,分别求三角形与圆的面积,然后求比值即可.解答:解:设落在阴影部分内接正三角形上的概率是P,圆的半径为R,∵S圆=πR2,正三角形的面积S A=3××R2×sin120°=R2∴P===.故选B.点评:本题主要考查几何概型中的面积类型,基本方法是:分别求得构成事件A的区域面积和试验的全部结果所构成的区域面积,两者求比值,即为概率.8.(5分)已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,若抛物线C2:x2=2py(p >0)的焦点到双曲线C1的涟近线的距离是2,则抛物线C2的方程是()A.B.x2=y C.x2=8y D.x2=16y考点:抛物线的简单性质;点到直线的距离公式;双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:利用双曲线的离心率推出a,b的关系,求出抛物线的焦点坐标,通过点到直线的距离求出p,即可得到抛物线的方程.解答:解:双曲线C1:的离心率为2.所以,即:=4,所以;双曲线的渐近线方程为:抛物线的焦点(0,)到双曲线C1的渐近线的距离为2,所以2=,因为,所以p=8.抛物线C2的方程为x2=16y.故选D.点评:本题考查抛物线的简单性质,点到直线的距离公式,双曲线的简单性质,考查计算能力.9.(5分)已知O是三角形ABC所在平面内一定点,动点P满足+λ()((λ≥0),则P点轨迹一定通过三角形ABC的()A.内心B.外心C.垂心D.重心考点:平面向量的基本定理及其意义.分析:过A作BC边的垂线AD,作中线AE,则=,根据向量的加法即可知道P点在中线AE 所在直线上,即P点的轨迹经过△ABC的重心.解答:解:如图,过A作BC的垂线,垂足为D,则,∴=,AE为△ABC的中线;向量2λ与共线,∴根据向量的加法知P在中线AE所在直线上;∴P点的轨迹经过三角形ABC的重心.故选D.点评:考查正弦值的几何意义,向量加法的平行四边形法则,共线向量基本定理,向量加法的几何意义,以及三角形的中线经过重心..10.(5分)已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+6)+f(x)=0,y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,且f(2)=4,则f=()A.0 B.﹣4 C.﹣8 D.﹣16考点:抽象函数及其应用.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:由f(x+6)+f(x)=0,得到f(x+12)=﹣f(x+6)=f(x),则f(x)为周期为12的函数,再由y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,得到f(﹣x)=﹣f(x),运用周期,化简f=f(﹣2)=﹣f(2),即可得到答案.解答:解:f(x+6)+f(x)=0,即f(x+6)=﹣f(x),则f(x+12)=﹣f(x+6)=f(x),则f(x)为周期为12的函数,由于y=f(x﹣1)的图象关于(1,0)对称,则y=f(x)的图象关于(0,0)对称,即有f(﹣x)=﹣f(x),则f=f(12×167+10)=f(10)=f(﹣2),由于f(2)=4,则f(﹣2)=﹣f(2)=﹣4.故选B.点评:本题考查抽象函数及应用,考查函数的周期性和对称性及运用,考查解决抽象函数的常用方法:赋值法,属于中档题.二、填空题(本题包括5小题,共25分)11.(5分)设某几何体的三视图如图(尺寸的长度单位为m)则该几何体的体积为4m3.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题;压轴题.分析:由三视图可知几何体是三棱锥,明确其数据关系直接解答即可.解答:解:这是一个三棱锥,高为2,底面三角形一边为4,这边上的高为3,体积等于×2×4×3=4故答案为:4点评:本题考查三视图求体积,三视图的复原,考查学生空间想象能力,是基础题.12.(5分)在二项式(x2﹣)5的展开式中,含x4的项的系数是10.考点:二项式定理的应用.专题:计算题.分析:根据所给的二项式,利用二项展开式的通项公式写出第r+1项,整理成最简形式,令x的指数为4求得r,再代入系数求出结果.解答:解:根据所给的二项式写出展开式的通项,,要求x4的项的系数∴10﹣3r=4,∴r=2,∴x4的项的系数是C52(﹣1)2=10故答案为:10点评:本题考查二项式定理的应用,本题解题的关键是正确写出二项展开式的通项,在这种题目中通项是解决二项展开式的特定项问题的工具.13.(5分)观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…照此规律,第n个等式为n+(n+1)+(n+2)+…+(3n﹣2)=(2n﹣1)2.考点:归纳推理.专题:计算题.分析:观察所给的等式,等号右边是12,32,52,72…第n个应该是(2n﹣1)2,左边的式子的项数与右边的底数一致,每一行都是从这一个行数的数字开始相加的,写出结果.解答:解:观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…等号右边是12,32,52,72…第n个应该是(2n﹣1)2左边的式子的项数与右边的底数一致,每一行都是从这一个行数的数字开始相加的,照此规律,第n个等式为n+(n+1)+(n+2)+…+(3n﹣2)=(2n﹣1)2,故答案为:n+(n+1)+(n+2)+…+(3n﹣2)=(2n﹣1)2点评:本题考查归纳推理,考查对于所给的式子的理解,主要看清楚式子中的项与项的数目与式子的个数之间的关系,本题是一个易错题.14.(5分)若点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x﹣5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值为4.考点:直线与圆的位置关系.专题:计算题;转化思想.分析:求出圆心坐标,圆的半径,结合题意,利用圆的到直线的距离,半径,|PM|满足勾股定理,求出|PM|就是最小值.解答:解::(x﹣5)2+y2=16的圆心(5,0),半径为4,则圆心到直线的距离为:=4,点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x﹣5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值:=4.故答案为:4点评:本题是基础题,考查点到直线的距离公式,直线与圆的位置关系,勾股定理的应用,考查计算能力,转化思想的应用.15.(5分)已知x、y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为7,则的最小值为7.考点:基本不等式在最值问题中的应用;简单线性规划.专题:计算题;不等式的解法及应用.分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,利用直线平移法求出当x=3且y=4时,z=ax+by取得最大值为7,即3a+4b=7.再利用整体代换法,根据基本不等式加以计算,可得当a=b=1时的最小值为7.解答:解:作出不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,其中A(1,0),B(3,4),C(0,1)设z=F(x,y)=ax+by(a>0,b>0),将直线l:z=ax+by进行平移,并观察直线l在x轴上的截距变化,可得当l经过点B时,目标函数z达到最大值.∴z max=F(3,4)=7,即3a+4b=7.因此,=(3a+4b)()=[25+12()],∵a>0,b>0,可得≥2=2,∴≥(25+12×2)=7,当且仅当a=b=1时,的最小值为7.故答案为:7点评:本题给出二元一次不等式组,在目标函数z=ax+by的最大值为7的情况下求的最小值.着重考查了简单的性质规划、利用基本不等式求最值等知识,属于中档题.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程. 16.(12分)已知向量(ω>0),函数的最小正周期为π.(I)求函数f(x)的单调增区间;(II)如果△ABC的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,且满足,求f(A)的值.考点:余弦定理的应用;三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性及其求法;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;复合三角函数的单调性.专题:综合题.分析:(I)利用向量的数量积公式、二倍角公式及辅助角公式化简函数.利用f(x)的最小正周期为π,可求ω的值,从而可得函数的解析式,利用三角函数的单调性,即可得到函数f(x)的增区间;(II)由,及,可求得,进而可求f(A)的值.解答:解:(I)==…(3分)∵f(x)的最小正周期为π,且ω>0.∴,解得ω=1,…(4分)∴.由≤≤…(5分)得f(x)的增区间为…(6分)(II)由,∴,又由=…(8分)∴在△ABC中,…(9分)∴=…(12分)点评:本题考查三角函数式的化简,考查数量积公式的运用,考查余弦定理的运用,解题的关键是三角函数式的化简.17.(12分)甲、乙两篮球运动员进行定点投篮,每人各投4个球,甲投篮命中的概率为,乙投篮命中的概率为(Ⅰ)求甲至多命中2个且乙至少命中2个的概率;(Ⅱ)若规定每投篮一次命中得3分,未命中得﹣1分,求乙所得分数η的概率分布和数学期望.考点:离散型随机变量的期望与方差;n次独立重复试验中恰好发生k次的概率;离散型随机变量及其分布列.专题:计算题.分析:(Ⅰ)甲至多命中2个且乙至少命中2个包含的两个事件是相互独立事件,分别做出甲至多命中2个球的概率和乙至少命中两个球的概率,根据相互独立事件的概率公式得到结果.(II)乙所得分数为η,η可能的取值﹣4,0,4,8,12,当变量是﹣4时,表示一个球也没进,当变量是0时,表示只进一个球,当变量是4时,表示进了2个球,当变量是8时,表示进了3个球,当变量是12时,表示进了4个球,结合变量对应的事件和独立重复试验写出分布列和期望.解答:解:(Ⅰ)甲至多命中2个且乙至少命中2个包含的两个事件是相互独立事件,设“甲至多命中2个球”为事件A,“乙至少命中两个球”为事件B,由题意得:∴甲至多命中2个球且乙至少命中2个球的概率为:(Ⅱ)乙所得分数为ηη可能的取值﹣4,0,4,8,12,P(η=﹣4)==,P(η=0)==P(η=4)=C42=P(η=8)==P(η=12)==分布列如下:∴Eη=﹣.点评:本题考查独立重复试验,考查离散型随机变量的分布列和期望,是一个综合题,解题时注意进球的个数对应的是乙所得的分数,注意分数与进球个数的对应.18.(12分)如图,在多面体ABC﹣A1B1C1中,四边形ABB1A1是正方形,AC=AB=1,A1C=A1B=BC,B1C1∥BC,B1C1=BC.(Ⅰ)求证:AB1∥面A1C1C;(Ⅱ)求二面角C﹣A1C1﹣B的余弦值的大小.考点:二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:(Ⅰ)取BC中点E,连结AE,C1E,B1E,由已知得四边形CEB1C1是平行四边形,AEC1A1是平行四边形,由此能证明AB1∥面A1C1C.(Ⅱ)由已知得A1A=AB=AC=1,A1A⊥AB,A1A⊥AC,从而A1A⊥面ABC,以A为原点,以AC为x 轴建立坐标系,利用向量法能求出二面角C﹣A1C1﹣B的余弦值的大小.解答:(Ⅰ)证明:取BC中点E,连结AE,C1E,B1E,∵B1C1∥BC,,∴,∴四边形CEB1C1是平行四边形,∴B1E∥C1C,B1E=C1C,∵C1C⊂面A1C1C,B1E不包含于平面A1C1C,∴B1E∥面A1C1C,又ABB 1A1是正方形,∴A1A C1E,∴AEC1A1是平行四边形,∴AE∥A1C1∵A1C1⊂面A1C1C,AE⊄面A1C1C,∴AE∥面A1C1C,∵AE∩B1E=E,∴面B1AE∥面A1C1C,∵AB1⊂面B1AE,∴AB1∥面A1C1C.(Ⅱ)∵四边形ABB1A1为正方形,∴A1A=AB=AC=1,A1A⊥AB,∴,∵A 1C=A1B,∴,由勾股定理可得:∠A1AC=90°,∴A1A⊥AC,∵AB∩AC=A,∴A1A⊥面ABC,∵A1C=A1B=BC,∴,由勾股定理,得∠BAC=90°,∴AB⊥AC,故以A为原点,以AC为x轴建立坐标系如图,C(1,0,0),A1(0,0,1),,B(0,1,0),∴=(﹣1,0,1),=(﹣1,0,1),=(0,﹣1,1),=(),设面A1C1C的法向量为=(x,y,z),由•=0,=0,∴,令z=1,则=(1,﹣1,1),设面A1C1B的法向量为,则则,令k=1,则…(10分)所以,设二面角C﹣A1C1﹣B的平面角为α,,所以.…(12分)点评:本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.19.(12分)设数列{a n}为等差数列,且a3=5,a5=9;数列{b n}的前n项和为S n,且S n+b n=2.(Ⅰ)求数列{a n},{b n}的通项公式;(Ⅱ)若,T n为数列{c n}的前n项和,求T n.考点:数列的求和;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等比数列的前n项和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:(I)由题意可得数列{a n}的公差,进而得通项,由S n+b n=2可得S n=2﹣b n,当n=1时,可解b1=1,当n≥2时,可得,由等比数列的通项公式可得答案;(II)由(I)可知c n==(2n﹣1)•2n﹣1,由错位相减法可求和.解答:解:(I)由题意可得数列{a n}的公差d=(a5﹣a3)=2,故a1=a3﹣2d=1,故a n=a1+2(n﹣1)=2n﹣1,由S n+b n=2可得S n=2﹣b n,当n=1时,S1=2﹣b1=b1,∴b1=1,当n≥2时,b n=S n﹣S n﹣1=2﹣b n﹣(2﹣b n﹣1),∴,∴{b n}是以1为首项,为公比的等比数列,∴b n=1•=;(II)由(I)可知c n==(2n﹣1)•2n﹣1,∴T n=1•20+3•21+5•22+…+(2n﹣3)•2n﹣2+(2n﹣1)•2n﹣1,故2T n=1•21+3•22+5•23+…+(2n﹣3)•2n﹣1+(2n﹣1)•2n,两式相减可得﹣T n=1+2•21+2•22+…+2•2n﹣1﹣(2n﹣1)•2n=1+2﹣(2n﹣1)•2n=1﹣4+(3﹣2n)•2n,∴T n=3+(2n﹣3)•2n点评:本题考查错位相减法求和,涉及等比数列的通项公式和求和公式,属中档题.20.(13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),过焦点垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形.(I)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点Q(﹣1,0)的直线l交椭圆于A,B两点,交直线x=﹣4于点E,=λ,=μ.判断λ+μ是否为定值,若是,计算出该定值;不是,说明理由.考点:直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(1)由题意可得,解得即可.(2)易知直线l斜率存在,令l:y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2),E(﹣4,y0).与椭圆的方程联立化为(1+4k2)x2+8k2x+4k2﹣4=0,可得根与系数的关系,由=λ,=μ.利用向量的线性运算即可得出.解答:解:(1)由题意可得,解得,∴椭圆的方程为=1.(2)易知直线l斜率存在,令l:y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2),E(﹣4,y0).联立,化为(1+4k2)x2+8k2x+4k2﹣4=0,△>0.,,(*)∵,∴(﹣1﹣x1,﹣y1)=λ(x2+1,y2),可得﹣(x1+1)=λ(x2+1).得.由=μ,可得(﹣4﹣x1,y0﹣y1)=μ(x2+4,y2﹣y0),可得﹣(x1+4)=μ(x1+4),得.∴λ+μ=﹣=﹣,把(*)代入分子=+8=0,∴λ+μ=0.点评:本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、向量的线性运算,考查了推理能力与计算能力,属于难题.21.(14分)已知函数,其中a∈R.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在原点处的切线方程;(Ⅱ)求f(x)的单调区间;(Ⅲ)若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,求a的取值范围.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.专题:计算题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)当a=1时,先对函数求导,然后求出 f'(0),即取消在原点处的切线斜率,可求得曲线y=f(x)在原点处的切线方程(Ⅱ)先对函数求导,然后根据导数的符号可判断函数的单调区间(III)由(Ⅱ)中函数的单调区间,可求出函数的最值取得的条件,然后可求a的范围解答:(Ⅰ)解:当a=1时,,.…(2分)由 f'(0)=2,得曲线y=f(x)在原点处的切线方程是2x﹣y=0.…(3分)(Ⅱ)解:对函数求导可得,…(4分)①当a=0时,.所以f(x)在(0,+∞)单调递增,在(﹣∞,0)单调递减.…(5分)当a≠0,.②当a>0时,令f'(x)=0,得x1=﹣a,,f(x)与f'(x)的情况如下:x (﹣∞,x1)x1(x1,x2) x2(x2,+∞)f'(x)﹣0 + 0 ﹣f(x)↘f(x1)↗f(x2)↘故f(x)的单调减区间是(﹣∞,﹣a),;单调增区间是.…(7分)③当a<0时,f(x)与f'(x)的情况如下:x (﹣∞,x2)x2(x2,x1) x1(x1,+∞)f'(x)+ 0 ﹣0 +f(x)↗f(x2)↘f(x1)↗所以f(x)的单调增区间是;单调减区间是(,﹣a),(﹣a,+∞).…(9分)(Ⅲ)解:由(Ⅱ)得,a=0时不合题意.…(10分)当a>0时,由(Ⅱ)得,f(x)在单调递增,在单调递减,所以f(x)在(0,+∞)上存在最大值.设x0为f(x)的零点,易知,且.从而x>x0时,f(x)>0;x<x0时,f(x)<0.若f(x)在[0,+∞)上存在最小值,必有f(0)≤0,解得﹣1≤a≤1.所以a>0时,若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,a的取值范围是(0,1].…(12分)当a<0时,由(Ⅱ)得,f(x)在(0,﹣a)单调递减,在(﹣a,+∞)单调递增,所以f(x)在(0,+∞)上存在最小值f(﹣a)=﹣1.若f(x)在[0,+∞)上存在最大值,必有f(0)≥0,解得a≥1,或a≤﹣1.所以a<0时,若f(x)在[0,+∞)上存在最大值和最小值,a的取值范围是(﹣∞,﹣1].综上,a的取值范围是(﹣∞,﹣1]∪(0,1].…(14分)点评:本题主要考查了函数的导数的几何意义的应用,导数在函数的单调区间及函数的最值求解中的应用,属于中档试题。
河南省实验中学2015届高三上学期期中数学试卷(文科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)设集合{A=x|1<x<2},{B=x|x<a},若A⊆B,则a的取值范围是()A.{a|a≥2} B.{a|a>2} C.{a|a≥1} D.{a|a≤2}2.(5分)函数y=(a2﹣4a+4)a x是指数函数,则a的值是()A.4B.1或3 C.3D.13.(5分)若m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中的真命题是()A.若m⊂β,α⊥β,则m⊥αB.若α∩γ=m,β∩γ=n,m∥n,则α∥βC.若m⊥β,m∥α,则α⊥βD.若α⊥γ,α⊥β,则β⊥γ4.(5分)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1B.﹣1 C.2D.5.(5分)已知变量x,y满足约束条件,则的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,3]∪[6,+∞)D. [3,6] 6.(5分)是平面内不共线两向量,已知,若A,B,D三点共线,则k的值是()A.1B.2C.3D.47.(5分)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),y=f(x)的图象与直线y=2的两个相邻交点的距离等于π,则f(x)的一条对称轴是()A.x=﹣B.x=C.x=﹣D.x=8.(5分)已知体积为的正三棱柱(底面是正三角形且侧棱垂直底面)的三视图如图所示,则此三棱柱的高为()A.B.C.1D.9.(5分)下列说法错误的是()A.命题“若a=0,则ab=0”的否命题是:“若a≠0,则ab≠0”B.如果命题“¬p”与命题“p或q”都是真命题,那么命题q一定是真命题C.若命题p:∃x∈R,x2﹣x+1<0,则¬p:∀x∈R,x2﹣x+1≥0D.“sinθ=”是“θ=30°”的充分不必要条件10.(5分)已知函数的最小正周期为π,为了得到函数g(x)=cosωx的图象,只要将y=f(x)的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度11.(5分)函数f(x)在定义域R上的导函数是f′(x),若f(x)=f(2﹣x),且当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1)f′(x)<0,设a=f(0、b=f()、c=f(log28),则()A.a<b<c B.a>b>c C.c<a<b D.a<c<b12.(5分)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)=log3|x|的零点个数是()A.多于4个B.4个C.3个D.2个二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)如果函数f(x)的图象与函数g(x)=()x的图象关于直线y=x对称,则f(3x ﹣x2)的单调递减区间是.14.(5分)已知tan(α+β)=3,tan(α+)=2,那么tanβ=.15.(5分)设α=cos420°,函数f(x)=,则f()+f(log2)的值等于.16.(5分)一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是.三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答时写出证明过程或演算步骤.17.(12分)已知向量,函数.(1)求函数f(x)的对称中心;(2)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且,且a>b,求a,b的值.18.(12分)为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=(0≤x≤10),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设f(x)为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(Ⅰ)求k的值及f(x)的表达式.(Ⅱ)隔热层修建多厚时,总费用f(x)达到最小,并求最小值.19.(12分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=5,AC=4,BC=3,AA1=4,D是AB的中点.(Ⅰ)求证:AC⊥B1C;(Ⅱ)求证:AC1∥平面B1CD.20.(12分)数列{b n}满足:b n+1=2b n+2,b n=a n+1﹣a n,且a1=2,a2=4.(Ⅰ)求数列{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a n的前n项和S n.21.(12分)已知函数.(Ⅰ)若a=4,求曲线f(x)在点(e,f(e))处的切线方程;(Ⅱ)求f(x)的极值;(Ⅲ)若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,求实数a的取值范围.【选修4-1:几何证明选讲】(共1小题,满分10分)22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图,已知四边形ABCD内接于ΘO,且AB是的ΘO直径,过点D的ΘO的切线与BA的延长线交于点M.(1)若MD=6,MB=12,求AB的长;(2)若AM=AD,求∠DCB的大小.【选修4-4:坐标系与参数方程】(共1小题,满分0分)23.(坐标系与参数方程选做题)已知椭圆C的极坐标方程为,点F1、F2为其左,右焦点,直线l的参数方程为(t为参数,t∈R).(Ⅰ)求直线l和曲线C的普通方程;(Ⅱ)求点F1、F2到直线l的距离之和.【选修4-5:不等式选讲】(共1小题,满分0分)24.已知函数f(x)=|x﹣2a|+|x﹣a|,a∈R,a≠0.(Ⅰ)当a=1时,解不等式:f(x)>2;(Ⅱ)若b∈R且B≠0,证明:f(b)≥f(a),并说明等号成立时满足的条件.河南省实验中学2015届高三上学期期中数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)设集合{A=x|1<x<2},{B=x|x<a},若A⊆B,则a的取值范围是()A.{a|a≥2} B.{a|a>2} C.{a|a≥1} D.{a|a≤2}考点:集合的包含关系判断及应用.专题:计算题.分析:在数轴上画出图形,结合图形易得a≥2.解答:解:在数轴上画出图形易得a≥2.故选A.点评:本题考查集合的包含关系,解题时要作出图形,结合数轴进行求解.2.(5分)函数y=(a2﹣4a+4)a x是指数函数,则a的值是()A.4B.1或3 C.3D.1考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:指数函数是形式定义,即y=a x,(a>0,且a≠1),从而求a.解答:解:由题意得,,解得,a=3,故选C.点评:本题考查了指数函数的定义,属于基础题.3.(5分)若m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中的真命题是()A.若m⊂β,α⊥β,则m⊥αB.若α∩γ=m,β∩γ=n,m∥n,则α∥βC.若m⊥β,m∥α,则α⊥βD.若α⊥γ,α⊥β,则β⊥γ考点:命题的真假判断与应用.专题:空间位置关系与距离;简易逻辑.分析:由m⊂β,α⊥β,可得m与α的关系有三种说明A错误;由α∩γ=m,β∩γ=n,且m∥n 得到α与β的位置关系有两种说明B错误;利用线面平行的性质结合面面垂直的判定说明C 正确;由α⊥γ,α⊥β,得到β与γ可能平行也可能相交说明D错误.解答:解:对于A,m⊂β,α⊥β,则m与α的关系有三种,即m∥α、m⊂α或m与α相交,选项A错误;对于B,α∩γ=m,β∩γ=n,若m∥n,则α∥β或α与β相交,选项B错误;对于C,m⊥β,m∥α,则α内存在与m平行的直线与β垂直,则α⊥β,选项C正确;对于D,α⊥γ,α⊥β,则β与γ可能平行,也可能相交,选项D错误.故选:C.点评:本题考查了命题的真假判断与应用,考查了空间中的线与线、线与面、面与面的关系,是中档题.4.(5分)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1B.﹣1 C.2D.考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:充分利用等差数列前n项和与某些特殊项之间的关系解题.解答:解:设等差数列{a n}的首项为a1,由等差数列的性质可得a1+a9=2a5,a1+a5=2a3,∴====1,故选A.点评:本题主要考查等差数列的性质、等差数列的前n项和公式以及等差中项的综合应用,已知等差数列{a n}的前n项和为S n,则有如下关系S2n﹣1=(2n﹣1)a n.5.(5分)已知变量x,y满足约束条件,则的取值范围是()A.B.C.(﹣∞,3]∪[6,+∞)D. [3,6]考点:简单线性规划的应用.专题:数形结合.分析:本题考查的知识点是线性规划,处理的思路为:根据已知的约束条件,画出满足约束条件的可行域,分析表示的几何意义,结合图象即可给出的取值范围.解答:解:约束条件对应的平面区域如下图示:三角形顶点坐标分别为(1,3)、(1,6)和(),表示可行域内的点(x,y)与原点(0,0)连线的斜率,当(x,y)=(1,6)时取最大值6,当(x,y)=()时取最小值,故的取值范围是故选A.点评:平面区域的最值问题是线性规划问题中一类重要题型,在解题时,关键是正确地画出平面区域,分析表达式的几何意义,然后结合数形结合的思想,分析图形,找出满足条件的点的坐标,即可求出答案.6.(5分)是平面内不共线两向量,已知,若A,B,D三点共线,则k的值是()A.1B.2C.3D.4考点:向量的共线定理.专题:计算题.分析:由A,B,D三点共线,可构造两个向量共线,再利用两个向量共线的定理求解即可.解答:解:∵A,B,D三点共线,∴与共线,∴存在实数λ,使得=;∵=3e1﹣e2﹣(2e1+e2)=e1﹣2e2,∴e1﹣ke2=λ(e1﹣2e2),∵e1、e2是平面内不共线的两向量,∴解得k=2.故选B点评:本题考查三点共线和向量共线的转化和向量共线的条件,属基本题型的考查.7.(5分)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),y=f(x)的图象与直线y=2的两个相邻交点的距离等于π,则f(x)的一条对称轴是()A.x=﹣B.x=C.x=﹣D.x=考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;两角和与差的正弦函数.专题:三角函数的图像与性质.分析:化简函数f(x)=sinωx+cosωx为f(x)=2sin(ωx+),y=f(x)的图象与直线y=2的两个相邻交点的距离等于π,求出函数的周期,推出ω,得到函数解析式,从而可求f (x)的一条对称轴.解答:解:函数f(x)=sinωx+cosωx=2sin(ωx+),因为y=f(x)的图象与直线y=2的两个相邻交点的距离等于π,函数的周期T=π,所以ω=2,所以f(x)=2sin(2x+),因为2x+=+kπk∈Z,解得x=,k∈Z,当k=0时,有x=.故选:D.点评:本题主要考察了两角和与差的正弦函数公式的应用,考察了由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,属于基础题.8.(5分)已知体积为的正三棱柱(底面是正三角形且侧棱垂直底面)的三视图如图所示,则此三棱柱的高为()A.B.C.1D.考点:由三视图还原实物图.专题:计算题.分析:利用三视图的数据,几何体的体积,直接求出几何体的高即可.解答:解:由三视图可知正三棱柱的底面边长为2,设正三棱柱的高为:h,正三棱柱的体积为:=,解得h=1.故选C.点评:本题考查三视图与直观图的关系,几何体的体积的应用,考查计算能力.9.(5分)下列说法错误的是()A.命题“若a=0,则ab=0”的否命题是:“若a≠0,则ab≠0”B.如果命题“¬p”与命题“p或q”都是真命题,那么命题q一定是真命题C.若命题p:∃x∈R,x2﹣x+1<0,则¬p:∀x∈R,x2﹣x+1≥0D.“sinθ=”是“θ=30°”的充分不必要条件考点:命题的真假判断与应用;特称命题;命题的否定.专题:简易逻辑.分析:利用四种命题的逆否关系判断A的正误;复合命题的真假判断B的正误;命题的否定判断C的正误;充要条件判断D的正误;解答:解:对于A,命题“若a=0,则ab=0”的否命题是:“若a≠0,则ab≠0”,满足否命题的定义,所以A正确;对于B,如果命题“¬p”是真命题,命题“p或q”是真命题,则p,q至少已改是真命题,所以那么命题q一定是真命题,所以B正确.对于C,若命题p:∃x∈R,x2﹣x+1<0,则¬p:∀x∈R,x2﹣x+1≥0,满足特称命题的否定是全称命题的形式,所以C正确;对于D,“sinθ=”是“θ=30°”的必要不充分条件,不是充分不必要条件,所以D不正确.故选:D.点评:本题考查命题的否定,充要条件,四种命题的逆否关系,复合命题的真假的判断,基本知识的考查.10.(5分)已知函数的最小正周期为π,为了得到函数g(x)=cosωx的图象,只要将y=f(x)的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:三角函数的图像与性质.分析:由周期函数的周期计算公式:,算得ω=2.接下来将f(x)的表达式转化成与g(x)同名的三角函数,再观察左右平移的长度即可.解答:解:由题知ω=2,所以,故选择A.点评:本题考点定位:本小题考查诱导公式,函数图象的变换,基础题.11.(5分)函数f(x)在定义域R上的导函数是f′(x),若f(x)=f(2﹣x),且当x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1)f′(x)<0,设a=f(0、b=f()、c=f(log28),则()A.a<b<c B.a>b>c C.c<a<b D.a<c<b考点:函数的单调性与导数的关系.专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用.分析:先由x∈(﹣∞,1)时,(x﹣1)f′(x)<0,得函数f(x)在(﹣∞,1)上为增函数;又f(x)=f(2﹣x)得f(x)图象关于x=1对称,则f(x)在(1,+∞)上为减函数,然后将f(0),f(),f(log28)化到同一单调区间内比较即可.解答:解:∵x∈(﹣∞,1)时,∴(x﹣1)f'(x)<0,∴f'(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,1)上为增函数,又∵f(x)=f(2﹣x),∴f(x)图象关于x=1对称,∴f(x)在(1,+∞)上为减函数,又∵a=f(0)=f(2),b=f(),c=f(log28)=f(3),∴3>2>,∴c<a<b.故选:C.点评:解题的关键为由f(x)=f(2﹣x)得函数图象关于x=1对称,以及利用导数符号确定函数的单调性,属于常用解题技巧.12.(5分)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则函数y=f(x)=log3|x|的零点个数是()A.多于4个B.4个C.3个D.2个考点:对数函数的图像与性质;函数的周期性.专题:压轴题;数形结合.分析:根据定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,我们易画出函数f(x)的图象,然后根据函数y=f(x)﹣log3|x|的零点个数,即为对应方程的根的个数,即为函数y=f(x)与函数y=log3|x|的图象交点的个数,利用图象法得到答案.解答:解:若函数f(x)满足f(x+2)=f(x),则函数是以2为周期的周期函数,又由函数是定义在R上的偶函数,结合当x∈[0,1]时,f(x)=x,我们可以在同一坐标系中画出函数y=f(x)与函数y=log3|x|的图象如下图所示:由图可知函数y=f(x)与函数y=log3|x|的图象共有4个交点,即函数y=f(x)﹣log3|x|的零点个数是4个,故选B点评:本题考查的知识点是对数函数的图象与性质,利用转化思想,将函数的零点个数问题,转化为函数图象交点个数问题,是解答本题的关键.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)如果函数f(x)的图象与函数g(x)=()x的图象关于直线y=x对称,则f(3x﹣x2)的单调递减区间是.考点:反函数.专题:函数的性质及应用.分析:函数f(x)的图象与函数g(x)=()x的图象关于直线y=x对称,可得f(x)=,因此f(3x﹣x2)==的单调递减区间满足,解出即可.解答:解:∵函数f(x)的图象与函数g(x)=()x的图象关于直线y=x对称,∴函数f(x)是g(x)的反函数,∴f(x)=,∴f(3x﹣x2)==的单调递减区间满足,解得.故答案为:.点评:本题考查了反函数、二次函数的单调性、对数函数的单调性、复合函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.14.(5分)已知tan(α+β)=3,tan(α+)=2,那么tanβ=.考点:两角和与差的正切函数.专题:三角函数的求值.分析:利用两角和的正切可求得tanα的值,再利用两角差的正切即可求得tanβ=tan[(α+β)﹣α]的值.解答:解:∵tan(α+)=2,∴=2,解得tanα=;又tan(α+β)=3,tan(α+)=2,∴tanβ=tan[(α+β)﹣α]===.故答案为:.点评:本题考查两角和与差的正切函数,求得tanα=是关键,属于中档题.15.(5分)设α=cos420°,函数f(x)=,则f()+f(log2)的值等于8.考点:分段函数的应用;对数的运算性质.专题:计算题;函数的性质及应用;三角函数的求值.分析:运用诱导公式求出a的值,再由对数的运算性质和对数恒等式a logaN=N,即可求出结果.解答:解:∵a=cos420°=cos60°=,∴f(x)=,∴f()==2,f()=()log2=2log26=6,∴f()+f(log2)=2+6=8.故答案为:8.点评:本题考查三角函数的求值,考查分段函数及应用,对数的运算和对数恒等式的运用,属于基础题.16.(5分)一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;综合题.分析:正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,所以球心是底面三角形的中心,球的半径,就是三棱锥的高,再求底面面积,即可求解三棱锥的体积.解答:解:正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,所以球心是底面三角形的中心,设球的半径为1,所以底面三角形的边长为a,,a=该正三棱锥的体积:故答案为:点评:本题考查棱锥的体积,棱锥的外接球的问题,考查空间想象能力,是基础题.三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答时写出证明过程或演算步骤.17.(12分)已知向量,函数.(1)求函数f(x)的对称中心;(2)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且,且a>b,求a,b的值.考点:余弦定理的应用;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角.专题:计算题;解三角形.分析:(1)通过向量的数量积以及二倍角的余弦函数,两角和的正弦函数化简函数为一个角的一个三角函数的形式,利用正弦函数的对称性求函数f(x)的对称中心;(2)通过,求出C的大小,以及余弦定理求出a,b的值.解答:解:(1),=.…(4分)令得,,∴函数f(x)的对称中心为.…(6分)(2),∵C是三角形内角,∴即:…(8分)∴即:a2+b2=7.将代入可得:,解之得:a2=3或4,…(10分)∵a>b,∴.…(12分)∴或2,∴.点评:本题考查向量的数量积的应用,余弦定理以及两角和的正弦函数与二倍角公式的应用,考查计算能力.18.(12分)为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=(0≤x≤10),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设f(x)为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(Ⅰ)求k的值及f(x)的表达式.(Ⅱ)隔热层修建多厚时,总费用f(x)达到最小,并求最小值.考点:函数模型的选择与应用;利用导数求闭区间上函数的最值.专题:应用题.分析:(I)由建筑物每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=,若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.我们可得C(0)=8,得k=40,进而得到.建造费用为C1(x)=6x,则根据隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和为f(x),我们不难得到f(x)的表达式.(II)由(1)中所求的f(x)的表达式,我们利用导数法,求出函数f(x)的单调性,然后根据函数单调性易求出总费用f(x)的最小值.解答:解:(Ⅰ)设隔热层厚度为x cm,由题设,每年能源消耗费用为.再由C(0)=8,得k=40,因此.而建造费用为C1(x)=6x,最后得隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和为(Ⅱ),令f'(x)=0,即.解得x=5,(舍去).当0<x<5时,f′(x)<0,当5<x<10时,f′(x)>0,故x=5是f(x)的最小值点,对应的最小值为.当隔热层修建5cm厚时,总费用达到最小值为70万元.点评:函数的实际应用题,我们要经过析题→建模→解模→还原四个过程,在建模时要注意实际情况对自变量x取值范围的限制,解模时也要实际问题实际考虑.将实际的最大(小)化问题,利用函数模型,转化为求函数的最大(小)是最优化问题中,最常见的思路之一.19.(12分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=5,AC=4,BC=3,AA1=4,D是AB的中点.(Ⅰ)求证:AC⊥B1C;(Ⅱ)求证:AC1∥平面B1CD.考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;数形结合.分析:(Ⅰ)利用勾股定理可得AC⊥BC,由直三棱柱的性质可得CC1⊥AC,从而得到AC⊥平面BB1C1C,进而得到AC⊥B1C.(Ⅱ)取B1C中点E,得到DE为△ABC1的中位线,得到DE∥AC1,由线面平行的判定定理证得AC1∥平面B1CD.解答:证明:(Ⅰ)在△ABC中,因为AB=5,AC=4,BC=3,所以AC⊥BC.因为直三棱柱ABC﹣A1B1C1,所以,CC1⊥AC.因为BC∩AC=C,所以AC⊥平面BB1C1C.所以AC⊥B1C.(Ⅱ)连接BC1,交B1C于E.因为直三棱柱ABC﹣A1B1C1,所以侧面BB1C1C为矩形,且E为B1C中点.又D是AB中点,所以DE为△ABC1的中位线,所以DE∥AC1.因为DE⊂平面B1CD,AC1⊄平面B1CD,所以,AC1∥平面B1CD.点评:本题考查证明线线垂直、线面平行的方法,线面垂直的性质定理和线面平行的判定定理,取B1C中点E,得到DE为△ABC1的中位线是解题的关键.20.(12分)数列{b n}满足:b n+1=2b n+2,b n=a n+1﹣a n,且a1=2,a2=4.(Ⅰ)求数列{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a n的前n项和S n.考点:数列的求和.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)由已知条件推导出数列{b n+2}是首项为4,公比为2的等比数列,由此能求出.(Ⅱ)由a n﹣a n﹣1=b n=2n﹣2,n≥2,得,由此累加得a n=2n+1﹣2n,由此能求出数列{a n的前n项和S n.解答:解:(Ⅰ)∵b n+1=2b n+2,∴b n+1+2=2(b n+2),∴,又b1+2=a2﹣a1+2=4,∴数列{b n+2}是首项为4,公比为2的等比数列.即b n+2=4•2n﹣1=2n+1,所以.…(6分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知:a n﹣a n﹣1=b n=2n﹣2,n≥2,∴,令n=2,3,4,…,n﹣1,赋值累加得a n﹣2=(22+23+…+2n)﹣2(n﹣1),∴==2n+1﹣2n,∴S n==2n+2﹣(n2+n+4).…(12分)点评:本题考查数列的通项公式的求法,考查数列的前n项和的求法,解题时要认真审题,注意累加法的合理运用.21.(12分)已知函数.(Ⅰ)若a=4,求曲线f(x)在点(e,f(e))处的切线方程;(Ⅱ)求f(x)的极值;(Ⅲ)若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,求实数a的取值范围.考点:利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用.专题:计算题;分类讨论;转化思想.分析:(Ⅰ)求直线方程一般用点斜式,本题中已知切点,故可以根据导数的几何意义,求出该点的导数值,即得曲线在此点处的切线的斜率,然后用点斜式写出切线方程即可(Ⅱ)求出函数的导函数,令导数大于0解出增区间,令导数小于0,解出函数的减区间,然后由极值判断规则确定出极值即可.(Ⅲ)若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有公共点,即在区间(0,e2]上,函数f(x)存在自变量取某个值时,函数值等于1,故问题可以转化为求出函数f(x)最值,保证函数的最大值大于等于1,最小值小于等于1即可得到关于参数a的不等式,解之即得.解答:解:(Ⅰ)∵a=4,∴且.(1分)又∵,∴.(3分)∴f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为:,即4x+e2y﹣9e=0.(4分)(Ⅱ)f(x)的定义域为(0,+∞),,(5分)令f'(x)=0得x=e1﹣a.当x∈(0,e1﹣a)时,f'(x)>0,f(x)是增函数;当x∈(e1﹣a,+∞)时,f'(x)<0,f(x)是减函数;(7分)∴f(x)在x=e1﹣a处取得极大值,即f(x)极大值=f(e1﹣a)=e a﹣1.(8分)(Ⅲ)(i)当e1﹣a<e2,即a>﹣1时,由(Ⅱ)知f(x)在(0,e1﹣a)上是增函数,在(e1﹣a,e2]上是减函数,∴当x=e1﹣a时,f(x)取得最大值,即f(x)max=e a﹣1.又当x=e﹣a时,f(x)=0,当x∈(0,e﹣a]时,f(x)<0,当x∈(e﹣a,e2]时,f(x)∈(0,e a﹣1],所以,f(x)的图象与g(x)=1的图象在(0,e2]上有公共点,等价于e a﹣1≥1,解得a≥1,又因为a>﹣1,所以a≥1.(11分)(ii)当e1﹣a≥e2,即a≤﹣1时,f(x)在(0,e2]上是增函数,∴f(x)在(0,e2]上的最大值为,∴原问题等价于,解得a≥e2﹣2,又∵a≤﹣1∴无解综上,a的取值范围是a≥1.(14分)点评:本题考点是利用导数研究函数极值,考查了用导数研究函数的单调性以及借助单调性确定函数的极值、最值的位置,解决与极值、最值有关的一些问题,本题综合性较强,涉及到的知识与运算规则较多,题目难度较大,做题时要注意体会本题的这些特点.【选修4-1:几何证明选讲】(共1小题,满分10分)22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图,已知四边形ABCD内接于ΘO,且AB是的ΘO直径,过点D的ΘO的切线与BA的延长线交于点M.(1)若MD=6,MB=12,求AB的长;(2)若AM=AD,求∠DCB的大小.考点:与圆有关的比例线段;圆的切线的性质定理的证明.专题:计算题.分析:(1)利用MD为⊙O的切线,由切割线定理以及已知条件,求出AB即可.(2)推出∠AMD=∠ADM,连接DB,由弦切角定理知,∠ADM=∠ABD,通过AB是⊙O 的直径,四边形ABCD是圆内接四边形,对角和180°,求出∠DCB即可.解答:选修4﹣1:几何证明选讲解:(1)因为MD为⊙O的切线,由切割线定理知,MD2=MA•MB,又MD=6,MB=12,MB=MA+AB,…(2分),所以MA=3,AB=12﹣3=9.…(5分)(2)因为AM=AD,所以∠AMD=∠ADM,连接DB,又MD为⊙O的切线,由弦切角定理知,∠ADM=∠ABD,(7分)又因为AB是⊙O的直径,所以∠ADB为直角,即∠BAD=90°﹣∠ABD.又∠BAD=∠AMD+∠ADM=2∠ABD,于是90°﹣∠ABD=2∠ABD,所以∠ABD=30°,所以∠BAD=60°.…(8分)又四边形ABCD是圆内接四边形,所以∠BAD+∠DCB=180°,所以∠DCB=120°…(10分)点评:本题考查圆的内接多边形,切割线定理的应用,基本知识的考查.【选修4-4:坐标系与参数方程】(共1小题,满分0分)23.(坐标系与参数方程选做题)已知椭圆C的极坐标方程为,点F1、F2为其左,右焦点,直线l 的参数方程为(t为参数,t∈R).(Ⅰ)求直线l和曲线C的普通方程;(Ⅱ)求点F1、F2到直线l的距离之和.考点:椭圆的参数方程;点到直线的距离公式;简单曲线的极坐标方程.分析:(Ⅰ)通过两个表达式的消去参数t,即可将直线l的参数方程化简为普通方程.椭圆C的极坐标方程化成:12=3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ,最后再化成普通方程即可;(Ⅱ)利用点到直线的距离公式,求出求点F1、F2到直线l的距离,最后求和即可.解答:解:(Ⅰ)直线l普通方程为y=x﹣2;…(2分)曲线C的普通方程为.…(4分)(Ⅱ)∵F1(﹣1,0),F2(1,0),∴点F1到直线l的距离,…(6分)点F2到直线l的距离,…(8分)∴.…(10分)点评:本题是基础题,考查简单曲线的极坐标方程,椭圆C的极坐标方程与普通方程的互化,点到直线的距离公式,考查计算能力,易考题型.【选修4-5:不等式选讲】(共1小题,满分0分)24.已知函数f(x)=|x﹣2a|+|x﹣a|,a∈R,a≠0.(Ⅰ)当a=1时,解不等式:f(x)>2;(Ⅱ)若b∈R且B≠0,证明:f(b)≥f(a),并说明等号成立时满足的条件.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式的解法及应用.分析:(1)将a=1代入,不等式化为具体的绝对值不等式,然后讨论解之;(Ⅱ)由题知f(a)=|a|,f(b)=|b﹣2a|+|b﹣a|=|2a﹣b|+|b﹣a|≥|2a﹣b+b﹣a|=|a|,得证.解答:解:(Ⅰ)因为a=1,所以原不等式f(x)>2为|x﹣2|+|x﹣1|>2.当x≤1时,原不等式化简为1﹣2x>0,即x<;当1<x≤2时,原不等式化简为1>2,即x∈∅;当x>2时,原不等式化简为2x﹣3>2,即x>.综上,原不等式的解集为{x|x<或x>}.…(5分)(Ⅱ)由题知f(a)=|a|,f(b)=|b﹣2a|+|b﹣a|=|2a﹣b|+|b﹣a|≥|2a﹣b+b﹣a|=|a|,所以f(b)≥f(a),(8分)又等号成立当且仅当2a﹣b与b﹣a同号或它们至少有一个为零.…(10分)点评:本题考查了绝对值不等式的解法;考查了讨论的数学思想.。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.1.设集合{}{}]2,0[,2|,2|1||∈==<-=x y y B x x A x ,则=B A ( ) A. ]2,0[ B.)3,1( C. )3,1[ D. )4,1(2.若复数2(23)(1)z a a a i =+-+-为纯虚数(i 为虚数单位),则实数a 的值为 A.3- B.3-或1 C.3或1- D.13. 已知132a -=,21211log ,log 33b c ==,则( )A .a b c >>B .a c b >>C .c a b >>D .c b a >> 4.“0<x ”是“0)1ln(<+x ”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. 200辆汽车通过某一段公路时的时速频率分布直方图如图所示,则时速在[)50,60的汽车大约有A. 45B. 50C. 55D. 606. 函数()1312xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点0x 属于区间A. 10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B. 11,32⎛⎫ ⎪⎝⎭C. 12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭D. 2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭7. 一次试验:向如图所示的正方形中随机撒一大把豆子. 经查数,落在正方形中的豆子的总数为N 粒,其中有m (m N <)粒豆子落在该正方形的内切圆内,以此估计圆周率π的值为 A.m N B.2m N C.3m N D.4mN8.若函数log (0,1)a y x a a =>≠且的图像如右图所示,则下列函数图像正确的是( )9.设函数))((R x x f ∈满足.sin )()(x x f x f +=+π当π<≤x 0时,0)(=x f ,则=)623(πf ( ) A.21 B. 23 C.0 D.21- 10.已知函数()⎩⎨⎧≤>+=0,cos 0,12x x x x x f 则下列结论正确的是( )A.()x f 是偶函数B. ()x f 是增函数C.()x f 是周期函数D.()x f 的值域为[)+∞-,111. 已知函数()21,().f x x g x kx =-+=若方程()()f x g x =有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A.1(0,)2B.1(,1)2C.(1,2)D.(2,)+∞12.函数)(x f 的导函数为)(x f ',对x ∀∈R ,都有()()f x f x '>成立,若2)2ln (=f ,则不等式()x f x e >的解是A.1x >B.01x <<C.ln 2x >D.0ln 2x <<二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13. 若直线y=kx-3与y=2lnx 曲线相切,则实数K=_________ 14.某程序框图如图所示,现输入四个函数(1)f (x )=x 2,(2)xx f 1)(=,(3)f (x )=ln x +2x -6,(4)f (x )=sin x ,则输出函数是 _________15. 已知正数x 、y 满足⎩⎨⎧2x -y ≤0x -3y +5≥0,则z =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y的最小值为( 16. 已知()f x 是定义在R 上且周期为3的函数,当[)0,3x ∈时,21()22f x x x =-+,若函数()y f x a =-在区间[]3,4-上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 .三、解答题:本大题共70分.17.已知集合A ={x |a ≤x ≤a +3},B ={x |x <-1,或x >5},全集U =R.(1)若A ∩B =∅,求实数a 的取值范围; (2)若∁U B A ,求实数a 的取值范围.18.(本小题满分12分)某志愿者到某山区小学支教,为了解留守儿童的幸福感,该志愿者对某班40名学生进行了一次幸福指数的调查问卷,并用茎叶图表示如下(注:图中幸福指数低于70,说明孩子幸福感弱;幸福指数不低于70,说明孩子幸福感强).(Ⅰ)根据茎叶图中的数据完成22⨯列联表,并判断能否有95%的把握认为孩子的幸福感强与是否是留守儿童有关?5人,又在这5人中随机抽取2人进行家访,求这2个学生中恰有一人幸福感强的概率.参考公式:22112212211212()n n n n n n n n n χ++++-=;附表:19.已知⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥+-0520402y x y x y x ,(1) 求y x z 2+=的最大和最小值。
山东省实验中学2015届高三第一次模拟考试2015山东省实验中学一模 文科数学试题说明:试题分为第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分。
试题答案请用2B 铅笔或0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上,书写在试题上的答案无效。
考试时间120分钟。
第I 卷 (共50分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。
每小题只有一个选项符合题意)1.i 为虚数单位,若),||i z i z +=-=则A .1BC D .22.已知集合,则为A .(-2,3)B .C .D .3.命题:“若x 2<1,则-1<x<1”的逆否命题是 A .若B .若-1<x<1,则x 2<1C .若x>1或x<-1,则x 1>1D .若4.某程序框图如右图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数是A .B .C .D .5.某个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是A .30B .40C .24D .726.已知x ,y 满足的最小值为A .5B .-5C .6D .-67.函数的最小正周期是π,若其图象向右平移个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象A .关于点对称B .关于直线对称C .关于点对称D .关于直线对称8.已知双曲线,则一条渐近线与实轴所成角的取值范围是9.已知的各项排列成如下的三角形状:10.函数f (x )的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f(x 1)=f(x 2)时总有x 1=x 2,则称f(x)为单函数.则 ①函数f (x )=(x-1)3是单函数: ②函数是单函数③若f (x )为单函数,④若函数f (x )在定义域内某个区间D 上具有单调性,则f (x )一定是单函数以上命题正确的是 A .①④ B .②③ C .①③ D .①③④第II 卷(非选择题,共1 00分)二、填空题(本题包括5小题,每小题5分,共25分) 11.已知a 、b ∈R +2a+b=2,则的最小值为 。
省实验中学2015届高三上学期阶段性测试(一)数学(理科)一.选择题(5*8=40分)1.设集合A ={(x ,y )|x 24+y 216=1},B ={(x ,y )|y =3x },则A ∩B 的子集的个数是( )A .4B .3C .2D .1 2. 22log sinlog cos1212ππ+的值为( )A .-2B .–l C. 12D .13.已知x ,y ∈R ,则“1x y +=”是“14xy ≤”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 4.已知函数cos21()sin 2x f x x-=,则有( )A .函数()f x 的图像关于直线2x π=对称 B .函数()f x 的图像关关于点(,0)2π对称C .函数()f x 的最小正周期为2πD .函数()f x 在区间(0,)π内单调递减5.已知0<a<b<l .则( ) A.11b a > B. 11()()22a b < C. 22(lg )(lg )a b < D. 11lg lg a b>6.已知函数 2()2cos f x x x =+,若 '()f x 是 ()f x 的导函数,则函数 '()f x 在原点附近的图象大致是( )A B C D7.已知函数213,1()log , 1x x x f x x x ⎧-+≤⎪=⎨>⎪⎩ ,若对任意的R x ∈,不等式23()4f x m m ≤-恒成立,则实数m的取值范围是( )111.(,].(,][1,).[1,).[,1]444A B C D -∞--∞-+∞+∞-AB C D P ME O 1 O 28.已知关于x 的方程cos xk x=在(0,)+∞有且仅有两根,记为,()αβαβ<,则下列的四个命题正确的是( )A .2sin 22cos ααα= B .2cos 22sin ααα= C .2sin 22sin βββ=- D .2cos22sin βββ=-二.填空题(6*5=30分)(一)必做题:第9、10、11、12、13题为必做题,每道试题考生都必须作答。
省实验中学2015届高三上学期阶段性测试(一)数学(文科)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. 从已编号为1~50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是 A .5,10,15,20,25 B.3,13,23,33,43 C .1,2,3,4,5 D.2,4,6,16,322.如图,设全集为U=R ,{|(2)0},{|1(1)}A x x x B x y n x =-<==-,则图中阴影部分表示的集合为 A .{|1}x x ≥B .{|12}x x ≤<C .{}|01x x <≤D .{}|1x x ≤3.已知复数12,z z 在复平面上对应的点分别为()()211,2,1,3,z A B z -=则A.1i +B.iC.1i -D.i -4.如图是2013年元旦晚会举办的挑战主持人大赛上,七位评委为某选手打出的分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的众数和中位数分别为A .84,85B .84,84C .85,84D .85,855.水平放置的正方体的六个面分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面” 表示,如图是一个正方体的表面展开图,若图中“努”在正方体的后面, 那么这个正方体的前面是A.定B.有C.收D.获 6.已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若336,12a S ==,则公差d 等于 A.1B.53C.2D.37.在ABC ∆中,若sin sin cos cos sin A A C A C -=,则ABC ∆的形状是 A.正三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.等腰直角形7 8 9 94 56 47 3 第4题图8.已知直线l ⊥平面α,直线m ⊂平面β,则“m l //”是“αβ⊥”的 A.充要条件 B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分又不必要条件9.已知m 是两个正数2和8的等比中项,则圆锥曲线122=+my x 的离心率是 A .23或25 B .23C .5D .23或5 10.各项互不相等的有限正项数列{}n a ,集合{},,2,1,...n a a a A = ,集合{(,)i j B a a =},,,1,i j i j a A a A a a A i j n ∈∈-∈≤≤,则集合B 中的元素至多有( )个.A .2)1(-n n B .121--nC .2)1)(2(-+n nD .1-n二、填空题:本大题共5小题,考生作答4小题,每小题5分,满分20分. (一)必做题(11~13题)11.各项都是正数的等比数列{}23111,,2n a q a a a ≠的公比,且成等差数列,则3445a aa a ++的值为_________.12. 在ABC ∆中,1=AB ,2=AC ,21=∆ABC S ,则=BC .13.已知点()()1212,,x x A x aB x a 、是函数xy a=的图象上任意不同两点,依据图象可知,线段AB总是位于A 、B 两点之间函数图象的上方,因此有结论121222x x x x a a a ++>成立.运用类比思想方法可知,若点()()()1122,sin ,sin sin 0,A x x B x x y x x π=∈⎡⎤⎣⎦、是函数图象上的不同两点,则类似地有________________成立.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题) (二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题) 14.(几何证明选讲选做题)如图,点A 、B 、C 都在⊙O 上,过点C 的切线交A B 的延长线于点D ,若AB = 5, BC = 3,CD = 6,则线段AC 的长为_______。
15.(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,过点4π⎛⎫⎪⎝⎭作圆4s i n ρθ=的切线,则切线的极坐标方程是 .三.解答题:本大题共6小题,共80分,解答填写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知函数1()2f x =+.(1)求()3f π的值;(2)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间.17. (本小题满分12分)为了宣传今年10月在某市举行的“第十届中国艺术节”, “十艺节”筹委会举办了“十艺节”知识有奖问答活动,随机对市民15~65岁的人群抽样n 人,回答问题统计结果如下图表所示:(1)分别求出a ,x 的值;(2)从第2,3,4组回答正确的人中用分层抽样的方法抽取6人,“十艺节”筹委会决定在所抽取的6人中随机抽取2人颁发幸运奖,求所抽取的人中第2组至少有1人获得幸运奖的概率.18. (本小题满分14分)如图,斜三棱柱111A B C ABC -中,侧面11AA C C ⊥底面ABC ,底面ABC 是边长为2的等边三角形,侧面11AA C C 是菱形,160A AC ∠=,E 、F 分别是11AC 、AB 的中点. 求证:(1)EC ABC ⊥平面;(2)求三棱锥1A EFC -的体积.119.(本小题满分14分)等比数列....{}n c 满足(){}1*1104,n n n n c c n N a -++=⋅∈数列的前n 项和为n S ,且2log .n n a c = (1)求,n n a S ; (2)数列{}{}1,41n n n n n b b T b S =-满足为数列的前n 项和,是否存在正整数m ,()1m >,使得16,,m m T T T 成等比数列?若存在,求出所有m 的值;若不存在,请说明理由.20. (本小题满分14分)已知函数()axf x a x =++21,()ln g x a x x =-(0a ≠). (1)求函数()f x 的单调区间;(2)求证:当0a >时,对于任意(]12,0,e x x ∈,总有12()()g x f x <成立.21. (本小题满分14分)已知点列1122(1,),(2,),,(,),n n B y B y B n y (*)n N ∈顺次为直线4xy =上的点,点列1122(,0),(,0),,(,0),n n A x A x A x (*)n N ∈顺次为x 轴上的点,其中1x a =(01)a <<,对任意的*n N ∈,点n A 、n B 、1+n A 构成以n B 为顶点的等腰三角形.(1)证明:数列{}n y 是等差数列;(2)求证:对任意的*n N ∈,n n x x -+2是常数,并求数列{}n x 的通项公式; (3)试探究是否存在等腰直角三角形1+n n n A B A ?并说明理由。
文科数学参考答案二、填空题:本大题共5小题,考生作答4小题,每小题5分,满分20分. (一)必做题(11~13题)11.21-5; 12. 1或5 ;13.2sin 2sin sin 2121x x x x +<+(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题)14.2915. 2c o s =θρ 三.解答题:本大题共6小题,共80分,解答填写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.解(1)2sin )sin 1333()322cos 3f πππππ-=+112221222=+⨯102=+12=……4分 (2)由co s 0()2x k k Z ππ≠≠+∈得故()f x 的定义域为,2x R x k k Z ππ⎧⎫∈≠+∈⎨⎬⎩⎭…………5分1()2f x =1sin sin )2x x x =-+212sin 2x x =-+ 1c o s 2i n 2222x x -=-+12cos 222x x =+s i n (2)6x π=+ ……8分 所以()f x 的最小正周期为22T ππ==…………9分 因为函数sin y x =的单调递减区间为32,2()22k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,由3222,()2622k x k x k k Z πππππππ+≤+≤+≠+∈……10分 得2,632k x k x k ππππππ+≤≤+≠+…………11分 所以()f x 的单调递减区间为2,,,()6223k k k k k Z ππππππππ⎡⎫⎛⎤++++∈⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦……12分17. 解:(1)由频率表中第1组数据可知,第1组总人数为5100.5=, 再结合频率分布直方图可知1001001.010=⨯=n . …1分∴a =100×0.020×10×0.9=18,……3分 270.91000.0310x ==⨯⨯, ……5分 (2)第2,3,4组中回答正确的共有54人.∴利用分层抽样在54人中抽取6人,每组分别抽取的人数为:第2组:618254⨯=人,第3组:627354⨯=人,第4组:69154⨯=人. ……7分设第2组的2人为1A 、2A ,第3组的3人为1B 、2B 、B 3,第4组的1人为C ,则从6人中抽2人所有可能的结果有:()12,A A ,()11,A B ,()12,A B ,()13,A B ,()1,A C ,()21,A B ,()22,A B ,()23,A B ,()2,A C ,()12,B B ,()13,B B ,()1,B C ,()23,B B ,()2,B C ,()3,B C ,共15个基本事件, ……………10分其中第2组至少有1人被抽中的有()12,A A ,()11,A B ,()12,AB ,()13,A B ,()1,AC ,()21,A B ,()22,A B ,()23,A B ,()2,A C 这9个基本事件.……11分 ∴第2组至少有1人获得幸运奖的概率为93155=.…12分18. (本小题满分14分)证明:(1) 在平面11AA C C 内,作1AO AC ⊥,O 为垂足.因为0160A AC ∠=, 所以11122AO AA AC ==,即O 为AC 的中点,所以1OC A E ∥.……3分因而1EC AO ∥.因为侧面11AA C C ⊥底面ABC ,交线为AC ,1AO AC ⊥, 所以1AO ⊥底面ABC .所以EC ⊥底面ABC . ……6分 (2)F 到平面1A EC 的距离等于B 点到平面1A EC 距离BO 的一半,而BO分所以111111111113232324A EFC F A EC A EC V V S BO A E EC --=====V g g g g . ……14分19.(本小题满分14分)解: (Ⅰ)40,103221=+=+c c c c ,所以公比4=q …2分10411=+c c 得21=c , 121242--=⋅=n n n c ……………………4分所以212log 221n n a n -==-………5分 21()[1(21)]22n n n a a n n S n ++-===……6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知211114122121n b n n n ⎛⎫==- ⎪--+⎝⎭于是11111112335212121n n T n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ……………9分 假设存在正整数()1m m >,使得16,,m m T T T 成等比数列,则216213121m m m m ⎛⎫=⨯ ⎪++⎝⎭,…11分整理得24720m m --=, 解得14m =-或 2m = , 由,1m N m *∈>,得2m =, 因此,存在正整数2m =,使得16,,m m T T T 成等比数列 ……………………14分20. (本小题满分14分解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为R ,()()()()()()a x a x x f x x x --+'==++2222211111. 当a >0时,当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表:.……2分)当a <0时,当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表:) ……4分综上所述, 当a >0时,()f x 的单调递增区间为(,)-11,单调递减区间为(,)-∞-1,(,)+∞1;当a <0时,()f x 的单调递增区间为(,)-∞-1,(,)+∞1,单调递减区间为(,)-11.……5分 (2)由(1)可知,当0a >时,()f x 在(,)01上单调递增,()(0)f x f >;()f x 在(,e]1上单调递减,且2e(e)e 1a f a a =+>+. 所以(0,e ]x ∈时,()f x >a .因为()l n g x a x x =-,所以()1a g x x '=-,令()0g x '=,得x a =.…………7分①当0e a <<时,由()0g x >',得0x a <<;由()0g x <',得x a >,所以函数()g x 在(0,)a 上单调递增,在(,e]a 上单调递减.所以max ()()ln g x g a a a a ==-. 因(ln )(2ln )(2ln e)0a a a a a a a a --=->-=>,对任意(]12,0,e x x ∈,总有12()()g x f x <.…10分②当e a ≥时,()0g x '≥在(0,e]上恒成立,所以函数()g x 在(0,e]上单调递增,max ()(e)e <g x g a a ==-. 所以对于任意(]12,0,e x x ∈,仍有12()()g x f x <.综上所述,对于任意(]12,0,e x x ∈,总有12()()g x f x <. …………………14分21.解: (Ⅰ)依题意有4n y n =,于是411=-+n n y y .所以数列{}n y 是等差数列.………….2分 (2)由题意得(,)4n nB n ,(,0)n n A x ,11(,0)n n A x ++,点n A 、n B 、1+n A 构成以n B 为顶点的等腰三角形,∴1||||n n n n A B A B +==得221111122()()2()n n n n n n n n n n x nx x nx x x x x n x x +++++-=-⇒-+=-又∵1n n x x +≠,∴12n n x x n ++=, ①, 则212(1)n n x x n +++=+ ② 由②-①得,22n n x x +-=,即数列{}{}212,()k k x x k N *-∈都是等差数列. ----5分(注:可以直接由图像得到n x x n n =++21,即n x x n n 21=++ , (n *∈N ) ) 当n 为正奇数时,11(1)212n n x x a n +=+-⨯=+-,当n 为正偶数时,由212x x +=得,22x a =-,故2(1)22n n x x n a =+-⨯=-, ∴1, (, ()n a n n x n a n +-⎧=⎨-⎩为正奇数为正偶数). -----------------------7分(2)假设存在等腰直角三角形1+n n n A B A ,由题意190n n n A B A +∠=.在1n n n Rt A B A +∆中,11||||242n n n n n nA A x x ++=-=⨯=. -----------8分 (注:可以直接由图像得到3,44n n n n x x n -=∴= , (n *∈N ) )当n 为正奇数时,1n x a n =+-,11n x n a +=+-,∴1|||11||22|2(1)n n x x n a a n a a +-=+---+=-=-,故有2(1)24na -=⨯, 即14n a -=,又∵01a <<,∴011a <-<,∴014n<<,即04n <<, ∴当1,3n =时,使得三角形1+n n n A B A 为等腰直角三角形. --------10分 当n 为正偶数时,n x n a =-,111n x a n a n +=++-=+, ∴1|||||2|2n n x x a n n a a a +-=+-+==,故有224n a =⨯,即4na =, 又∵01a <<,∴014n<<,即04n <<, ∴当2n =时,使得三角形1+n n n A B A 为等腰直角三角形.综上所述,当1,2,3n =时,使得三角形1+n n n A B A 为等腰直角三角形. ------------14分 (注:也可以回答为113,,424a =时,使得三角形1+n n n A B A 为等腰直角三角形.)。