最新精编 山西省四校2016届高三上学期第二次联考数学(理)试题及答案

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数学(理)试题2015.12【满分150分,考试时间为120分钟】一、选择题(5×12=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,请将正确选项用2B 铅笔涂黑答题纸上对应题目的答案标号) 1.已知集合{}|1M x x =>,集合{}2|20N x x x =-<,则M N I 等于 A .{}|12x x << B .{}|01x x << C . {}|02x x <<D .{}|2x x >2.i 是虚数单位,若21ia bi i+=++(,)a b R ∈,则lg()a b +的值是A .2-B .1-C .0D .123. 阅读右边的程序框图,运行相应的程序.若输入x 的值为1,则输出S 的值为A. 64B. 73C. 512D. 5854. 已知等比数列{}n a 中,各项都是正数,且1321,,22a a a 成等差数列,则91078a aa a +=+A. 1+B. 1C.3+D.3-5. 已知|a r |=1,|b r |=2,且()a a b ⊥-r r,则向量a r 与向量b r 的夹角为A.6π B. 4π C.3πD.23π6. 某学校组织学生参加数学测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为[)[)20,40,40,60[)[)60,80,80,100,若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是A .45B .50C .55D .607. "0"a ≤是“函数()=(-1)f x ax x 在区间(0,+)∞内单调递增”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8. 某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是A .28+B .60+C .56+D . 30+9. 将函数()sin y x x x R =+∈的图像向左平移()0m m >个 单位长度后,所得到的图像关于y 轴对称,则m 的最小值是A.6π B.12π C. 3π D. 56π 10. 已知()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-L ,则8a 等于A .-5B .5C .90D .18011. 设抛物线2:3(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上, 5MF =,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为A .2248y x y x ==或B .2228y x y x ==或C .22416y x y x ==或D .22216y x y x ==或12. 已知函数21()(0)2x f x x e x =+-<与()()2ln g x x x a =++的图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是A .⎛-∞ ⎝ B .(-∞ C .⎛ ⎝ D .⎛⎝二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分。

)13. 定积分0⎰=14. 已知,x y 满足约束条件1020x y x y y -+≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,求()22(1)1z x y =++-的最小值是15. 若三棱锥P-ABC 的最长的棱2PA =,且各面均为直角三角形,则此三棱锥的外接球的体积是16. 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 016=______三、解答题: (本大题共6小题,共70分。

解答应写出文字说明, 演算步骤或证明过程。

)17. (本小题满分12分)ABC ∆中,角,,A B C 所对边分别是a ,b ,c ,且31cos =A .(1)求2cos cos 22B CA ++的值; (2)若3=a ,求ABC ∆面积的最大值. 18. (本小题满分12分)心理学家分析发现视觉和空间能力与性别有关,某数学兴趣小组为了验证这个结论,从兴趣小组中按分层抽样的方法抽取50名同学 (男30女20), 给所有同学几何题和代数题各一题,让各位同学自由选择一道题进行解答.选题情况如下表:(单位:人)(1)能否据此判断有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关?(2)经过多次测试后,甲每次解答一道几何题所用的时间在5—7分钟,乙每次解答一道几何题所用的时间在6—8分钟,现甲、乙各解同一道几何题,求乙比甲先解答完的概率.(3)现从选择做几何题的8名女生中任意抽取两人对她们的答题情况进行全程研究,记甲、 乙两女生被抽到的人数为X , 求X 的分布列及数学期望E (X ) . 附表及公式19.(本小题满分12分)如图,三棱锥ABC P -中,PB ⊥底面ABC ,90BCA ∠= ,2===CA BC PB ,E 为PC 的中点,点F 在PA 上,且FA PF =2.(1)求证:BE ⊥平面PAC ; (2)求直线AB 与平面BEF 所成角的正弦值.20. (本小题满分12分)已知椭圆C :)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率为36,以原点O为圆心,椭圆C 的长半轴长为半径的圆与直线0622=+-y x 相切. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知点A,B 为动直线)0)(2(≠-=k x k y 与椭圆C 的两个交点,问:在x 轴上是否存在定点E ,使得AB EA EA ⋅+2为定值?若存在,试求出点E 的坐标和定值;若不存在,请说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数12()ln .x xe f x e x x-=+ (1)求曲线()y f x =在1x =处的切线方程; (2)证明:()1f x >.选做题: 请考生从第22、23、24三题中任选一题作答。

注意:只能做所选定的题目。

如果多做,则按所做的第一个题目计分.做答时请写清题号。

22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲 »AC 上的已知,ABC AB AC ∆=中,D ABC ∆为外接圆劣弧点(不与点A 、C 重合),延长BD 至E , 延长AD 交BC 的延长线于F .(1)求证:CDF EDF ∠=∠;(2)求证:AB AC DF AD FC FB ⋅⋅=⋅⋅.23.(本小题满分10分)选修4-4:极坐标系与参数方程已知曲线C的参数方程为3c o s 1s i n x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩ (α为参数),以直角坐标系原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 的极坐标方程,并说明其表示什么轨迹.(2)若直线的极坐标方程为1sin cos θθρ-=,求直线被曲线C 截得的弦长.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲。

已知函数()3,0,(3)0f x x m m f x =+->-≥的解集为(][),22,-∞-+∞ . (1)求m 的值;(2)若x R ∃∈,23()2112f x x t t ≥--++成立,求实数t 的取值范围.第22题图2016届高三年级第二次四校联考数学(理)试题答案2015.12命题:康杰中学 临汾一中 忻州一中 长治二中【满分150分,考试时间为120分钟】1---5 ACBCB 6---10 BCDAD 11---12CB13.4π 14. 12 15. 43π 16. 1008323⋅-17.解: ()1()22221cos 1cos cos cos 22cos 12cos 12222111142122339B C B C A A A A ++++=+-=-+-⎛⎫=-⋅+⋅-=- ⎪⎝⎭………6分()2由余弦定理:bc b bc bc c b A bc c b a 3432232cos 2)3(222222=-≥-+=⋅-+==.∴49≤bc ,………8分当且仅当23==c b 时bc 有最大值49, ()1cos ,0,,sin 3A A A π=∈=………10分∴()max 119sin 224ABC S bc A ==⋅= ………12分18.解:(Ⅰ)由表中数据得2K 的观测值()2250221288505.556 5.024*********K ⨯⨯-⨯==≈>⨯⨯⨯………2分所以根据统计有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关.)………3分 (Ⅱ)设甲、乙解答一道几何题的时间分别为x y 、分钟,则基本事件满足的区域为5768x y ≤≤⎧⎨≤≤⎩(如图所示)设事件A 为“乙比甲先做完此道题” 则满足的区域为x y >………5分yx11O∴由几何概型11112()228P A ⨯⨯==⨯ 即乙比甲先解答完的概率为18.………7分(Ⅲ)由题可知在选择做几何题的8名女生中任意抽取两人,抽取方法有2828C =种,其中甲、乙两人没有一个人被抽到有2615C =种;恰有一人被抽到有1126=12C C ⋅种;两人都被抽到有221C =种X ∴可能取值为0,1,2,15(0)28P X ==, ………8分123(1)287P X ===, ………9分1(2)28P X ==………10分X 的分布列为: ………11分151211()0+1+22828282E X ∴=⨯⨯⨯=.………12分19.解答:(1)证明:∵⊥PB 底面ABC ,且⊂AC 底面ABC , ∴AC PB ⊥ ………1分由90BCA ∠= ,可得CB AC ⊥ ………………………2分 又 PB CB B = ,∴AC ⊥平面PBC ………………3分 注意到⊂BE 平面PBC , ∴AC BE ⊥ …………………4分BC PB = ,E 为PC 中点,∴BE PC ⊥ ………………5分PC AC C = , BE ⊥平面PAC …………………………6分(2)如图,以B 为原点、BC 所在直线为x 轴、BP 为z 轴建立空间直角坐标系. 则)1,0,1(,)2,0,0(,)0,2,2(,)0,0,2(E P A C …………………………7分1224(,,)3333BF BP PF BP PA =+=+= . ………………8分设平面BEF 的法向量(,,)m x y z =.由0,0m BF m BE ⋅=⋅= 得0343232=++z y x ,即02=++z y x (1)0=+z x ……………(2) 取1=x ,则1,1-==z y ,(1,1,1)m =-. …10分)0,2,2(--=AB,36==sin α∴=,直线AB 与平面BEF………12分 20.解答.(1)由36=e 得36=a c ,即a c 36= ① ………1分 又以原点O 为圆心,椭圆C 的长轴长为半径的圆为222a y x =+ 且与直线0622=+-y x 相切, 所以6)2(2622=-+=a 代入①得c=2, ………2分所以2222=-=c a b .所以椭圆C 的标准方程为12622=+y x ………4分 (2)由⎪⎩⎪⎨⎧-==+)2(12622x k y y x 得061212)31(2222=-+-+k x k x k ………6分设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),所以2221222131612,3112kk x x k k x x +-=+=+ ………8分 根据题意,假设x 轴上存在定点E(m,0),使得EB EA EA AB EA AB EA EA ⋅=⋅+=⋅+)(2为定值. 则()()()21212211)(,,y y m x m x y m x y m x +--=-⋅-=⋅………9分=()()()()()()22222221221231610123421km k m mmk x x m k x x k +-++-=++++-+要使上式为定值,即与k 无关,()631012322-=+-m m m , ………10分得37=m . .………11分 此时, 95622-=-=⋅+m ,所以在x 轴上存在定点E(37,0) 使得AB EA EA ⋅+2为定值,且定值为95-. ……12分21.解:(1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),11'222()ln x x x xe xe ef x e x x x---=++ ………2分 由题意可得f (1)=2,f ′(1)=e ,故曲线()y f x =在1x =处的切线方程为(1)2y e x =-+; ………4分(2)证明:由(1)知,f (x )=e x ln x +2x e x -1,从而f(x)>1等价于xln x>xe -x -2e .………6分 设函数g (x )=x ln x , 则g ′(x )=1+ln x ,所以当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,g ′(x )<0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞时,g ′(x )>0.故g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上单调递增,从而g (x )在(0,+∞)上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e .………8分 设函数h (x )=x e -x -2e,则h ′(x )=e -x (1-x ).所以当x ∈(0,1)时,h ′(x )>0; 当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0.故h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,从而h (x )在(0,+∞)上的最大值为h (1)=-1e. ………10分因为g min (x )=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =h (1)=h max (x ),所以当x >0时,g (x )>h (x ),即f (x )>1. ………12分 22.解:()1证明:A Q 、B 、C 、D 四点共圆∴CDF ABC ∠=∠.AB AC = ABC ACB ∴∠=∠且ADB ACB ∠=∠,EDF ADB ACB ABC ∠=∠=∠=∠,∴CDF EDF ∠=∠ ...........5分()2由()1得ADB ABF ∠=∠,又BAD FAB ∠=∠ ,所以BAD ∆与FAB ∆相似,AB ADAF AB∴=2AB AD AF ∴=⋅, 又AB AC = , AB AC AD AF ∴⋅=⋅,∴AB AC DF AD AF DF ⋅⋅=⋅⋅ 根据割线定理得DF AF FC FB ⋅=⋅,AB AC DF AD FC FB ⋅⋅=⋅⋅. ..........10分23.解:()1∵曲线C的参数方程为31x y αα⎧=+⎪⎨=+⎪⎩ (α为参数)∴曲线C 的普通方程为()()223110x y -+-= 曲线C 表示以()3,1为半径的圆。