天津市武清区2016届高三5月质量调查三数学文试卷Word版含答案

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天津市武清区2015~2016学年度第二学期高三年级第三次模拟考试数学(文科)试题注意事项:1.选择题选出答案后,请用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。

2.请用黑色墨水的钢笔或签字笔解答填空题、解答题。

一.选择题(本大题共8 小题,每小题5分,共40分。

每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若i 为虚数单位,则复数ii +3等于( )(A )i 2321+-(B )i 2321+ (C )i 4341+- (D )i 4341+ 2.下列函数中值域为实数集的偶函数是( )(A )()0|ln |)(>=x x x f (B )()0||ln )(≠=x x x f (C )()01)(≠-=x x x x f (D )()01)(≠+=x xx x f 3.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出a 的值为( )(A )101 (B )102 (C )103 (D )1044. 1a =“”是“函数()f x x a =-在区间[1,)+∞上为增函数”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5.已知2.122241,)3(log ,3log -⎪⎭⎫⎝⎛===c b a ,则( )(A )c b a >> (B )c a b >> (C )b a c >> (D )a b c >>6.已知双曲线()0,012222>>=-b a by ax 的左、右焦点分别为21,F F ,圆心为2F 且和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为P .若221π=∠PF F ,则双曲线的离心率为( )题号 一 二 三总分 15 16 17 18 19 20 得分得 分 评卷人(A )2 (B )3 (C )2 (D )57.如图,PM 是圆O 的切线,M 为切点,PAB 是圆的割线,AD ∥PM ,点D 在圆上,AD 与MB 交于点C .若3,4,6===AC BC AB ,则CD 等于( )(A )916 (B )34(C )169 (D )43 8.已知函数()()221+--+-=x e x ax x f 恰有两个零点,则实数a 的取值范围是( ) (A )21-≥a (B )0>a (C )021<<-a (D )021≤<-a二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在题中横线上)9.已知集合{}1|2||<-=x x A ,集合{}02|2>-=x x B ,则=B A . 10.某校的象棋兴趣班有高一年级10人,高二年级15人,高三年级5人,用分层抽样的方法从这个兴趣班中抽取6人进行集中训练,然后从这6人中随机抽取2人代表学校参加本区内校际高中生象棋大赛,则这2人中恰好有高二、高三各一人的概率为 . 11.如图是一个几何体的三视图,则这个几何体的体积为 . 12.若函数()x f y =的图象上每一个点的纵坐标保持不变,横坐标 伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x 轴向左平移3π个单位长度, 最后将得到的函数图象沿y 轴向下平移1个单位长度,最后得到函数 y=21sinx 的图象,则函数()x f 的解析式为 . 13.在ABC ∆中,DE AB AE BC BD AC AB BAC ,31,31,2,1,900=====∠的延长线交CA 的延长线于点F ,则AF AD ⋅的值为 .得 分 评卷人14.若对,[1,2]x y ∈,2xy =,总有不等式24ax y-≥-成立,则实数a 的取值范围是 .三.解答题(本大题共6小题,共80分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分13分)在ABC ∆中,内角C B A 、、的对边分别为c b a 、、,15=a ,41sin =A . (1)若35cos =B ,求b 的大小; (2)若a b 4=,求c 的大小及ABC ∆的面积.得 分评卷人16.(本小题满分13分)某工艺厂有铜丝5万米,铁丝9万米,准备用这两种材料编制成花篮和花盆出售.已知编制一只花篮需要铜丝200米,铁丝300米;编制一只花盆需要铜丝100米,铁丝300米.设该厂用所有原料编制x 个花篮,y 个花盆.(1)列出x 、y 满足的关系式,并画出相应的平面区域; (2)若出售一个花篮可获利300元,出售一个花盆可获利200元,那么怎样安排花篮和花盆的编制个数,可使所得利润最大,最大利润是多少?17.(本小题满分13分)如图,四边形ABCD 为矩形,四边形BCEF 为直角梯形,BF ∥CE ,BC BF ⊥,CE BF <,5,1,2===AD AB BF .(1)求证:AF BC ⊥; 得 分评卷人得 分评卷人(2)求证:AF ∥平面DCE ;(3)若二面角A BC E --的大小为 120,求直线DF 与平面ABCD 所成的角. 18.(本小题满分13分)已知椭圆)0(12222>>=+b a by ax 的左、右焦点分别为21F F 、,在第一象限椭圆上的一点M 满足212F F MF ⊥,且||3||21MF MF =.(1)求椭圆的离心率;(2)设1MF 与y 轴的交点为N ,过点N 与直线1MF 垂直的直线交椭圆于B A ,两点,若175411=⋅+⋅B F A F MB MA ,求椭圆的方程. 得 分 评卷人19.(本小题满分14分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,21=a ,对任意的*∈N n 都有n n n n a a 23311-+=++, 记()*∈-=N n a b nnn n 32.(1)求证:数列{}n b 为等差数列;(2)求n S ;(3)证明:存在*∈N k ,使得kk n n a a a a 11++≤. 得 分 评卷人20.(本小题满分14分) 已知函数()xxx r +-=11, (1)若()()x x r x f ln =,求函数()x f 的单调区间和最大值; (2)若()()x ar xx f ln =,且对任意)1,0(∈x ,恒有2)(-<x f ,求实数a 的取值范围. 得 分 评卷人数学(文科)参考答案1.D 2.B 3.C 4.A 5.D 6.D 7.A 8.B 9.()3,2 10.5111.3 12.()132sin 21+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πx x f 13.94- 14.0≤a15.(本小题满分13分)(1)∵35cos =B ,π<<B 0,∴32cos 1sin =-=B B …………………………2分 由于BbA a sin sin =…………………………3分 ∴3158413215sin sin =⨯==ABa b …………………………5分 (2)∵a b 4=154=,∴a b >,∴20π<<A …………………………6分∵41sin =A ,∴415sin 1cos =-=A A …………………………8分∵A bc c b a cos 2222-+=…………………………9分∴41515421516152⨯⨯-+⨯=c c ,即0153022=+-c c …………………………10分 解得15=c …………………………11分∴ABC ∆的面积为15215411515421sin 21=⨯⨯⨯=A bc …………………………13分16.(本小题满分13分)(1)解:由已知x 、y 满足的关系式为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+009000030030050000100200y x y x y x ,等价于⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+003005002y x y x y x …………………3分 该二元一次不等式组所表示的平面区域如图中的阴影部分 …………………6分(2)解:设该厂所得利润为z 元,则目标函数为y x z 200300+=………………8分 将y x z 200300+=变形为20023z x y +-=,这是斜率为23-,在y 轴上截距为200z、随z 变化的一族平行直线.………………9分又因为x 、y 满足约束条件,所以由图可知,当直线20023zx y +-=经过可行域上的点M 时,截距200z最大,即z 最大………………10分 解方程组⎩⎨⎧=+=+3005002y x y x 得点M 的坐标为()100,200且恰为整点,即100,200==y x (11)分所以,80000100200200300max =⨯+⨯=z ………………12分答:该厂编制200个花篮,100花盆所获得利润最大,最大利润为8万元.…………13分17.(本小题满分13分) (1)∵四边形ABCD 为矩形,∴BC AB ⊥,又∵BC BF ⊥,BF AB ,是平面ABF 内的两条相交直线,∴⊥BC 平面ABF ………………2分 ∵⊂AF 平面ABF ,∴AF BC ⊥………………3分(2)在CE 上取一点M ,使BF CM =,连FM ,∵BF ∥CE ,∴BF ∥CM ∴四边形BCMF 为平行四边形………………5分∴四边形ADMF 为平行四边形………………6分∴AF ∥DM ,∵⊂DM 平面DCE ,⊄AF 平面DCE ,∴AF ∥平面DCE ……………7分(3)∵BF BC AB BC ⊥⊥,,∴ABF ∠就是二面角A BC E --的平面角 ∴ABF ∠ 120= ,………………8分∵5,1,2===AD AB BF ∴7cos 222=∠⋅-+=ABF BF AB BF AB AF ………9分 ∴在直角ADF ∆中,3222=+=AF AD DF ………………10分 过F 作FN 与AB 的延长线垂直,N 是垂足,∴在直角FNB ∆中,3=FN ∵⊥BC 平面ABF ,⊂BC 平面ABCD ,∴平面ABF ⊥平面ABCD∴⊥FN 平面ABCD ,∴FDN ∠是直线DF 与平面ABCD 所成的角…………12分 在直角FDN ∆中, 21323sin ===∠DF FN FDN ,∴ 30=∠FDN ………………13分 18.(本小题满分13分)(1)由椭圆定义a MF MF 2||||21=+,∵||3||21MF MF =,∴a MF 2||42=,∴2224||16a MF = …………………2分在直角12F MF ∆中,222214||||c MF MF =-,即2224||8c MF =……………4分 ∴214422=a c ,即22=a c ,∴椭圆的离心率为22…………………5分 (2)∵22=a c ,∴c b c a ==,2,∴椭圆方程为122222=+cy c x ,即022222=-+c y x …………………6分易知点M 的坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛c c 22,,∵点N 是线段2MF 的中点,∴点N 的坐标为⎪⎪⎭⎫⎝⎛c 42,0∵直线1MF 的斜率为42,∴直线AB 的斜率为22-, ∴直线AB 的方程为c x y 4222+-=…………………8分 与椭圆方程联立消去y 得04741722=--c cx x …………………9分设点A 的坐标为()11,y x ,点B 的坐标为()22,y x ,∴1747221⨯-=c x x∵AB 垂直平分线段1MF ,∴172711=⋅=⋅F F …………………10分∴172722,22,2211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--c y c x c y c x ∴17274222,4222,2211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---c x c x c x c x ∴()()1727422242222121=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+--c x c x c x c x 化简得17381221=+c x x ,∴173********=+⨯-c c ,∴82=c …………………12分∴8,1622222====c b c a ,∴椭圆的方程为181622=+y x …………………13分19.(本小题满分14分)(1)∵nn n n a a 23311-+=++,nnn n a b 32-=∴111111113233322333232++++++++⨯----+=---=-n nn n n n n n nnn n n n n n a a a a b b111323332333+++⨯--⨯-+=n nn n nn n a a 13311==++n n …………………2分∴数列{}n b 是公差为1,首项为03223211=-=-=a b 的等差数列. …………………3分 (2)由(1)可知1-=n b n …………………4分∴132-=-n a nnn ,∴()n n n n a 312⨯-+=…………………5分令数列{}n 2的前n 项和为)(1n S ,则221)(1-=+n n S …………………6分 令数列(){}n n 31⨯-的前n 项和为)(2n S ,则)(2n S ()()n n n n 31323231301321⨯-+⨯-++⨯+⨯+⨯=- ∴()()132)(2313231303+⨯-+⨯-++⨯+⨯=n n n n n S∴()()()112132)(23131313313332+-+⨯----=⨯--+++=-n n n nn n n S∴)(2n S 1343249+⨯-+=n n …………………9分 4123432343249221111)(2)(1++⨯-=⨯-++-=+=++++n n n n n n n n n S S S …………10分 (3)通过分析,推测数列⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n a a 1的第一项最大,……11分 下面证明2,213121≥=<+n a a a a n n ∵()n n n n a 312⨯-+=0>,∴只需证n n a a 1321<+ 即,()()[]n n n n n n 3121332211⨯-+<⨯+++ 即,()0313729>⨯-+⨯n n n ∵2≥n ,∴上式显然成立,∴2,213121≥=<+n a a a a n n …………………13分 ∴存在1=k ,使得k k n n a a a a 11++≤12a a =对任意的*∈N k 均成立. …………………14分 20.(本小题满分14分) (1)()x x xx f ln 11+-=,定义域为()∞+,0,………………………1分 ()()()x x xx x x f +-++-='11ln 122………………………2分 易知,当1=x 时,()0='x f ,………………………3分 当1>x 时,()()()011ln 122<+-++-='x x xx x x f ,函数()x f 的减区间为()∞+,1……4分当10<<x 时,()()()011ln 122>+-++-='x x xx x x f ,函数()x f 的增区间为()1,0……5分所以,1=x 是函数()x f 的极大值点,也是最大值点,最大值为()01=f .………………6分(2)已知函数x x a x x f ln )1(1)(-+=,显然0≠a ,∵ )1,0(∈x ,∴0ln 11<-+x xx.当0<a 时,0)(>x f ,不合题意.………………………8分 当0>a 时,由2)(-<x f 可得,01)1(2ln <+-+xx a x ,设=)(x g x x a x +-+1)1(2ln , 则22)1(1)42()(x x x a x x g ++-+=',………………………9分设1)42()(2+-+=x a x x h ,则)1(16-=∆a a若]1,0(∈a ,则0≤∆,0)(≥x h ,0)(≥'x g ,∴)(x g 在)1,0(内单调递增,又0)1(=g ,∴ 0)1()(=<g x g ∴10≤<a 符合题目要求;………………………11分 若),1(∞+∈a ,则0>∆,∵01)0(>=h ,0)1(4)1(<-=a h , ∴存在)1,0(0∈x ,使得0)(0=x h .………………………12分对任意)1,(0x x ∈,∵0)(<x h ,∴0)(<'x g ,则)(x g 在)1,(0x 内单调递减,又0)1(=g ∴当)1,(0x x ∈时,()01)(=>g x g ,不合题目要求.………………………13分 综上,,实数a 的取值范围是10≤<a .………………………14分。