广东省珠海市2015届高三上学期9月摸底数学试卷(理科)

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广东省珠海市2015届高三上学期9月摸底数学试卷(理科)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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.请在答题卡上填涂相应选项.1.(5分)已知全集U={0,±1,±2},集合M={0},则∁U M=()A.{±1,±2} B.{0,±1,±2} C.{0,±1} D.{0,±2}2.(5分)复数(2+i)i的虚部是()A.1B.﹣1 C.2D.﹣23.(5分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的s值是()A.7B.67 C.39 D.15254.(5分)等比数列{a n}中,a3=﹣3,则前5项之积是()A.35B.﹣35C.36D.﹣365.(5分)如图是一个几何体的三视图,则该几何体的体积为()A.B.16πC.D.8π6.(5分)向量=(0,1,﹣1),=(0,1,0),则与的夹角为()A.0°B.30°C.45°D.60°7.(5分)在区间[0,2]上随机取两个数x,y其中满足y≥2x的概率是()A.B.C.D.8.(5分)下列命题中是真命题的是()A.∀α、β∈R,均有cos(α+β)=cosα﹣cosβB.若f(x)=cos(2x﹣φ)为奇函数,则φ=kπ,k∈ZC.命题“p”为真命题,命题“q”为假命题,则命题“¬p∨q”为假命题D.x=0是函数f(x)=x3﹣2的极值点二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,考生作答6小题,满分25分.其中14~15题是选做题,考生只能选做一题,两题全答的,只计算前一题得分.请将答案填在答题卡相应位置.9.(5分)不等式|3x﹣4|≤4的解集是.10.(5分)的展开式中x3的系数为10,则实数a=.11.(5分)=.12.(5分)已知变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为.13.(5分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C:x2=﹣2py(p>0)的焦点F,点M(p,y M)∈C,若M为圆心的圆与曲线C的准线相切,圆面积为36π,则p=.(几何证明选讲选做题)14.(5分)如图,在Rt△ABC中,斜边AB=12,直角边AC=6,如果以C为圆心的圆与AB 相切于D,则⊙C的半径长为.(极坐标选做题)15.以直角坐标系的原点为极点,x轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,点A的极坐标为(2,),曲线C的参数方程为,则曲线C上的点B与点A距离的最大值为.三、解答题:本题共有6个小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.16.(12分)已知函数f(x)=2sinx•cosx+2cos2x,x∈R.(1)求f(x)的最小正周期;(2)已知f()=,α∈[0,π],求cos(α+)的值.17.(12分)某校兴趣小组进行了一项“娱乐与年龄关系”的调查,对15~65岁的人群随机抽取1000人的样本,进行了一次“是否是电影明星追星族”调查,得到如下各年龄段样本人数频率分布直方图和“追星族”统计表:“追星族”统计表组数分组“追星族”人数占本组频率一[15,25) a 0.75二[25,35)200 0.40三[35,45) 5 0.1四[45,55) 3 b五[55,65] 2 0.1(1)求a,b的值.(2)设从45岁到65岁的人群中,随机抽取2人,用样本数据估计总体,ξ表示其中“追星族”的人数,求ξ分布列、期望和方差.18.(14分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F、G分别为AB、C1D1、DC中点,AB=2,AD=,AC1=3(1)求证:C1E∥平面AFC.(2)求二面角F﹣AC﹣G的正切值.19.(14分)已知数列{a n},a n≠2,a n+1=,a1=3.(1)证明:数列{}是等差数列.(2)设b n=a n﹣2,数列{b n b n+1}的前n项和为S n,求使(2n+1)•2n+2•S n>(2n﹣3)•2n+1+192成立的最小正整数n.20.(14分)焦点在x轴的椭圆C1:+=1(3≤a≤4),过C1右顶点A2(a,0)的直线l:y=k(x﹣a)(k>0)与曲线C2:y=x2﹣相切,交C1于A2、E二点.(1)若C1的离心率为,求C1的方程.(2)求|A2E|取得最小值时C2的方程.21.(14分)已知函数f(x)=(1)若函数f(x)在(a﹣1,a+1)(a>1)上有极值点,求实数a的范围.(2)求证:x≥1时,x(x+1)f(x)>.广东省珠海市2015届高三上学期9月摸底数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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.请在答题卡上填涂相应选项.1.(5分)已知全集U={0,±1,±2},集合M={0},则∁U M=()A.{±1,±2} B.{0,±1,±2} C.{0,±1} D.{0,±2}考点:补集及其运算.专题:集合.分析:利用补集的定义及运算法则求解.解答:解:∵全集U={0,±1,±2},集合M={0},则∴∁U M={±1,±2}.故选:A.点评:本题考查集合的补集的求法,是基础题,解题时要认真审题.2.(5分)复数(2+i)i的虚部是()A.1B.﹣1 C.2D.﹣2考点:复数代数形式的乘除运算;复数的基本概念.专题:计算题.分析:先将复数化简为代数形式,再根据复数虚部的概念作答.解答:解:(2+i)i=2i+i2=﹣1+2i,根据复数虚部的概念,虚部是2故选C点评:本题考查了复数的计算,复数的实部、虚部的概念.属于基础题,复数z=a+bi(a,b∈R)的实部为a,虚部为b(勿记为bi).3.(5分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的s值是()A.7B.67 C.39 D.1525考点:程序框图.专题:计算题;算法和程序框图.分析:通过循环,计算s,k的值,当k=4时退出循环,输出结果即可.解答:解:k=1,满足判断框,第1次循环,s=2,k=2,第2次判断后循环,s=6,k=3,第3次判断并循环s=39,k=4,第3次判断退出循环,输出S=39.故选:C.点评:本题考查循环结构,注意循环条件的判断,循环计算的结果,考查计算能力.4.(5分)等比数列{a n}中,a3=﹣3,则前5项之积是()A.35B.﹣35C.36D.﹣36考点:等比数列的性质.专题:计算题;等差数列与等比数列.分析:设{a n}是等比数列的公比为q,则前5项之积是(a1)5q1+2+3+4=(a3)5,即可得出结论.解答:解:设{a n}是等比数列的公比为q,则前5项之积是(a1)5q1+2+3+4=(a3)5=﹣35,故选:B.点评:本题考查等比数列的通项,考查学生的计算能力,比较基础.5.(5分)如图是一个几何体的三视图,则该几何体的体积为()A.B.16πC.D.8π考点:由三视图求面积、体积.专题:空间位置关系与距离.分析:根据已知中的三视图可得:该几何体是一个圆锥,求出圆锥的底面半径和高,代入圆锥体积公式,可得答案.解答:解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个圆锥,圆锥的底面直径为4,则底面半径r=2,高h=4,故该几何体的体积V==,故选:A.点评:本题考查学生的空间想象能力,分析出几何体是形状是解答的关键,难度不大,是基础题.6.(5分)向量=(0,1,﹣1),=(0,1,0),则与的夹角为()A.0°B.30°C.45°D.60°考点:空间向量的数量积运算.专题:空间向量及应用.分析:利用向量的夹角公式即可得出.解答:解:设与的夹角为θ.=1,=,.∴cosθ===,∵θ∈[0,π],∴θ=45°.故选:C.点评:本题考查了向量的夹角公式,属于基础题.7.(5分)在区间[0,2]上随机取两个数x,y其中满足y≥2x的概率是()A.B.C.D.考点:几何概型.专题:计算题;概率与统计.分析:该题涉及两个变量,故是与面积有关的几何概型,分别表示出满足条件的面积和整个区域的面积,最后利用概率公式解之即可.解答:解:在区间[0,2]上随机取两个数x,y,对应区域的面积为4,满足y≥2x,对应区域的面积为=1,∴所求的概率为.故选:B.点评:本题主要考查了与面积有关的几何概率的求解,解题的关键是准确求出区域的面积,属于中档题.8.(5分)下列命题中是真命题的是()A.∀α、β∈R,均有cos(α+β)=cosα﹣cosβB.若f(x)=cos(2x﹣φ)为奇函数,则φ=kπ,k∈ZC.命题“p”为真命题,命题“q”为假命题,则命题“¬p∨q”为假命题D.x=0是函数f(x)=x3﹣2的极值点考点:命题的真假判断与应用.专题:简易逻辑.分析:A,举例说明,令α=,β=,验证即可;B,f(x)=cos(2x﹣φ)为奇函数⇒﹣φ=kπ+,k∈Z,从而可判断其正误;C,命题“p”为真命题⇒¬p为假命题,利用命题真值表判断即可;D,f′(x)=3x2≥0恒成立,可知函数f(x)=x3﹣2在R上单调递增,无极值点.解答:解:A,α=,β=时,cos(+)=0≠cos﹣cos,故A错误;B,若f(x)=cos(2x﹣φ)为奇函数,则﹣φ=kπ+,k∈Z,φ=﹣kπ﹣,k∈Z,故B错误;C,命题“p”为真命题,命题“q”为假命题,则¬p为假命题,故命题“¬p∨q”为假命题,正确;D,∵f′(x)=3x2≥0恒成立,故函数f(x)=x3﹣2在R上单调递增,无极值点,故D错误.综上所述,命题中是真命题的是C,故选:C.点评:本题考查命题的真假判断与应用,着重考全称命题的真假判断及真值表的应用,考查余弦函数的奇偶性及函数的单调性与极值,属于中档题.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,考生作答6小题,满分25分.其中14~15题是选做题,考生只能选做一题,两题全答的,只计算前一题得分.请将答案填在答题卡相应位置.9.(5分)不等式|3x﹣4|≤4的解集是{x|0≤x≤}.考点:绝对值不等式的解法.专题:计算题.分析:首先对不等式去绝对值可得到﹣1≤x﹣2≤1,然后求解x的取值范围即得到答案.解答:解:由不等式|3x﹣4|≤4,首先去绝对值可得到﹣4≤3x﹣4≤4;移项后得:0≤3x≤8解得:0≤x≤.故答案为:{x|0≤x≤}.点评:本题考查绝对值不等式的解法,关键是去掉绝对值,化为与之等价的不等式来解.计算量小较容易.10.(5分)的展开式中x3的系数为10,则实数a=2.考点:二项式定理的应用.专题:计算题.分析:利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项,令x的指数为3,列出方程求出a的值.解答:解:∵T r+1=C5r•x5﹣r•()r=a r C5r x5﹣2r,又令5﹣2r=3得r=1,∴由题设知C51•a1=10⇒a=2.故答案为2点评:本题考查利用二项展开式的通项公式解决展开式的特定项问题.11.(5分)=e﹣1.考点:定积分.专题:计算题.分析:由于=,即可得出答案.解答:解:∵(e x)′=e x,∴=e﹣1.故答案为e﹣1.点评:理解微积分基本定理是解题的关键.12.(5分)已知变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为3.考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:画出满足约束条件的可行域,并求出各角点的坐标,代入目标函数的解析式,分别求出对应的函数值,比较后可得答案.解答:解:满足约束条件的可行域如下图所示,∵目标函数z=x+y∴z O=0+0=0,z A=0+1.5=1.5,z B=1+2=3,故目标函数z=x+y的最大值为3故答案为:3点评:本题考查的知识点是简单线性规划,角点法是解答此类问题最常用的方法,常用来求解选择和填空题.13.(5分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C:x2=﹣2py(p>0)的焦点F,点M(p,y M)∈C,若M为圆心的圆与曲线C的准线相切,圆面积为36π,则p=6.考点:抛物线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:求出圆的半径,M为圆心的圆与曲线C的准线相切,可得M到准线的距离为6,再结合M(p,y M)∈C,即可求出p的值.解答:解:∵圆面积为36π,∴圆的半径为6,∵M为圆心的圆与曲线C的准线相切,∴M到准线的距离为6,∴﹣y M=6,∵M(p,y M)∈C,∴y M=﹣,∴p=6,故答案为:6.点评:本题考查抛物线的性质,考查学生的计算能力,比较基础.(几何证明选讲选做题)14.(5分)如图,在Rt△ABC中,斜边AB=12,直角边AC=6,如果以C为圆心的圆与AB 相切于D,则⊙C的半径长为.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:直线与圆.分析:在Rt△ABC中,利用勾股定理即可得出BC.又AB与⊙C相切与点D,连接CD,得到CD⊥AB.利用S△ABC=,即可得出⊙C的半径CD.解答:解:在Rt△ABC中,斜边AB=12,直角边AC=6,∴==6.∵AB与⊙C相切与点D,连接CD,∴CD⊥AB.∴S△ABC=,∴=.∴⊙C的半径长为.故答案为.点评:熟练掌握勾股定理、圆的切线的性质和“等面积变形”是解题的关键.(极坐标选做题)15.以直角坐标系的原点为极点,x轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,在两种坐标系中取相同的单位长度,点A的极坐标为(2,),曲线C的参数方程为,则曲线C上的点B与点A距离的最大值为5.考点:参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.专题:坐标系和参数方程.分析:把参数方程、极坐标化为直角坐标方程,求得A到圆心C的距离AC,再加上半径,即为所求.解答:解:把点A的极坐标(2,)化为直角坐标为(2,2),把曲线C的参数方程为,消去参数,化为直角坐标方程为(x﹣2)2+(y+2)2=1,表示以C(2,﹣2)为圆心、半径等于1的圆.求得AC=4,则曲线C上的点B与点A距离的最大值为AC+r=4+1=5,故答案为:5.点评:本题主要考查把参数方程、极坐标化为直角坐标方程的方法,点和圆的位置关系,属于基础题.三、解答题:本题共有6个小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.16.(12分)已知函数f(x)=2sinx•cosx+2cos2x,x∈R.(1)求f(x)的最小正周期;(2)已知f()=,α∈[0,π],求cos(α+)的值.考点:三角函数中的恒等变换应用;两角和与差的余弦函数;三角函数的周期性及其求法.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:(1)利用三角恒等变换化简f(x),求出它的最小正周期;(2)由f()=求出sin(α+)的值,考虑α的取值范围,求出α+的取值范围,从而求出cos(α+)的值.解答:解:(1)f(x)=2sinx•cosx+2cos2x=sin2x+cos2x+1=2(sin2x+cos2x)+1=2sin(2x+)+1,x∈R∴f(x)的最小正周期为T==π.(2)∵f()=2sin[2()+]+1=2sin(α+)+1=,∴,∵α∈[0,π],∴,∴,∴时,,∴.点评:本题考查了三角函数的恒等变换以及三角函数的求值问题,解题时应注意三角函数的化简以及由值求角和由角求值时角的范围,是中档题.17.(12分)某校兴趣小组进行了一项“娱乐与年龄关系”的调查,对15~65岁的人群随机抽取1000人的样本,进行了一次“是否是电影明星追星族”调查,得到如下各年龄段样本人数频率分布直方图和“追星族”统计表:“追星族”统计表组数分组“追星族”人数占本组频率一[15,25) a 0.75二[25,35)200 0.40三[35,45) 5 0.1四[45,55) 3 b五[55,65] 2 0.1(1)求a,b的值.(2)设从45岁到65岁的人群中,随机抽取2人,用样本数据估计总体,ξ表示其中“追星族”的人数,求ξ分布列、期望和方差.考点:离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图;极差、方差与标准差;离散型随机变量及其分布列.专题:概率与统计.分析:(1)由频率分布直方图能求出a=300,b=0.1.(2).由[45,65]范围内的样本数据知,抽到追星族的概率为,ξ~B(2,),由此能求出ξ分布列、期望和方差.解答:(本小题满分12分)解:(1)由题设知[15,25)这组人数为0.04×10×1000=400,…(1分)故a=0.75×400=300,…(2分)[45,55)这组人数为0.003×10×1000=30,故b=…(3分)综上,a=300,b=0.1.…(4分)(2).由[45,65]范围内的样本数据知,抽到追星族的概率为,ξ~B(2,)…(6分)故ξ的分布列是:ξ0 1 2p 0.81 0.18 0.01…(8分)ξ的期望是…(10分)ξ的方差是…(12分)点评:本题考查频率分布直方图的应用,考查离散型随机变量的分布列、期望和方差的求法,是中档题,解题时要注意二项分布的性质的合理运用.18.(14分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F、G分别为AB、C1D1、DC中点,AB=2,AD=,AC1=3(1)求证:C1E∥平面AFC.(2)求二面角F﹣AC﹣G的正切值.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:(1)由已知条件推导出四边形AEC1F是平行四边形,由此能证明C1E∥平面AFC.(2)由已知得FG⊥平面ABCD,过F做FH⊥AC于H,又AC⊥FG,由已知得∠FHG就是二面角F﹣AC﹣G的平面角,由此能求出二面角F﹣AC﹣G的正切值.解答:(本小题满分14分)(1)证明:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,∵E、F分别为AB、C1D1中点,∴AE∥C1F且AE=C1F,∴四边形AEC1F是平行四边形,∴C1E∥AF,…(3分)∵AF⊂平面AFC,C1E⊄平面AFC,∴C1E∥平面AFC.…(5分)(2)解:∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,F、G分别为C 1D1、DC中点,,∴FG⊥平面ABCD,…(7分)过F做FH⊥AC于H,又AC⊥FG,∴AC⊥平面FGH,∴GH⊥AC,∴∠FHG就是二面角F﹣AC﹣G的平面角,…(9分)∵,在△ACG中,GH•AC=AD•CG,∴,…(11分)∴直角三角形FGH中,…(13分)∴二面角F﹣AC﹣G的正切值为.…(14分)点评:本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的正切值的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.19.(14分)已知数列{a n},a n≠2,a n+1=,a1=3.(1)证明:数列{}是等差数列.(2)设b n=a n﹣2,数列{b n b n+1}的前n项和为S n,求使(2n+1)•2n+2•S n>(2n﹣3)•2n+1+192成立的最小正整数n.考点:数列的求和;等差关系的确定.专题:综合题;等差数列与等比数列.分析:(1)利用等差数列的定义,进行证明即可;(2)确定数列{b n b n+1}的通项,利用裂项法求和,即可得出结论.解答:(1)证明:由得…(2分)∵a n≠2,∴,∴…(5分)∴数列是公差为2的等差数列.…(6分)(2)解:由①知…(7分)∴,∴…(9分)∴=…(11分)故等价于n•2n+2>(2n﹣3)•2n+1+192即2n+1>64=26,故n>5…(13分)∴使成立的最小正整数n=6.…(14分)点评:本题考查等差数列的证明,考查数列通项公式及其前n项和公式的求法,其中涉及错裂项法求和在问题中的应用.20.(14分)焦点在x轴的椭圆C1:+=1(3≤a≤4),过C1右顶点A2(a,0)的直线l:y=k(x﹣a)(k>0)与曲线C2:y=x2﹣相切,交C1于A2、E二点.(1)若C1的离心率为,求C1的方程.(2)求|A2E|取得最小值时C2的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)由C1的离心率得a2=9,即可求出C1的方程.(2)利用韦达定理,表示出|A2E|,利用换元,导数法,即可求|A2E|取得最小值时C2的方程.解答:解:(1)由C1的离心率得a2=9…(2分)∴…(3分)(2)l与C2方程联立消y得由l与C2相切知△=k2﹣3ak=0,由k>0知k=3a…(5分)l与C1方程联立消y得(4+a2k2)x2﹣2a3k2x+a4k2﹣4a2=0…①…(6分)设点E(x E,y E),则∵l交C1于A2、E二点,∴x E、a是①的二根,∴,故…(8分)∴=…(10分)令t=a2∈[9,16],则令,则在t∈[9,16]上恒成立故f(t)在[9,16]上单减…(12分)故t=16即a=4,k=12时f(t)取得最小值,则|A2E|取得最小值此时…(14分)点评:本题考查椭圆、抛物线的方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查导数知识的运用,难度大.21.(14分)已知函数f(x)=(1)若函数f(x)在(a﹣1,a+1)(a>1)上有极值点,求实数a的范围.(2)求证:x≥1时,x(x+1)f(x)>.考点:利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.分析:(1)求导数,确定函数的单调性,利用函数f(x)在(a﹣1,a+1)(a>1)上有极值点,建立不等式,即可求实数a的范围.(2)设h(x)=x(x+1)f(x)﹣,则h′(x)=2++lnx+,证明h(x)在[1,+∞)上单调递增,即可得出结论.解答:(1)解:∵f(x)=,∴f′(x)=﹣,∴(0,1)上,f′(x)>0,(1,+∞)上,f′(x)<0,∴函数在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,∵函数f(x)在(a﹣1,a+1)(a>1)上有极值点,∴,∴1<a<2;(2)证明:设h(x)=x(x+1)f(x)﹣,则h′(x)=2++lnx+∵x≥1,∴h′(x)>0,∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴h(x)≥h(1)=2﹣>0,∴x≥1时,x(x+1)f(x)>.点评:本题考查函数的单调性,考查函数的极值,考查不等式的证明,正确运用函数的单调性是关键.。