【两校联考】2015-2016年江西省宜春中学与新余一中高三理科下学期数学联考试卷一、选择题(共12小题;共60分)1. 在复平面上,复数2+ii对应的点在 A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限2. “x>1”是“1x<1”的 A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件3. 等比数列a n中,a3=9,前3项和为S3=3∫03x2d x,则公比q的值是 A. 1B. −12C. 1或−12D. −1或−124. 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c2=a−b2+6,C=π3,则△ABC 的面积是 A. 3B. 932C. 332D. 335. 若9x−3x nn∈N∗的展开式中第3项的二项式系数为36,则其展开式中的常数项为 A. 84B. −252C. 252D. −846. 已知x,y∈R+,且x+y+1x +1y=5,则x+y的最大值是 A. 3B. 72C. 4 D. 927. 给出30个数:1,2,4,7,⋯,其规律是:第1个数是1;第2个数比第1个数大1;第3个数比第2个数大2;第4个数比第3个数大3;⋯⋯以此类推,要计算这30个数的和,现已给出了该问题的程序框图如图所示,那么框图中判断框①处和执行框②处应分别填入 A. i≤30;p=p+i−1B. i≤29;p=p+i+1C. i≤31;p=p+iD. i≤30;p=p+i8. 设x,y满足约束条件x≥0,y≥x,4x+3y≤12,则x+2y+3x+1的取值范围是 A. 1,5B. 2,6C. 2,10D. 3,119. 如图,在等腰直角三角形ABO中,OA=OB=1,C为AB上靠近点A的四等分点,过点C作AB的垂线l,P为垂线上任一点,则OP⋅ OB−OA= A. −12B. 12C. −32D. 3210. 已知集合M=1,2,3,N=1,2,3,4.定义映射f:M→N,则从中任取一个映射满足由点A 1,f1,B 2,f2,C 3,f3构成△ABC且AB=BC的概率为 A. 332B. 532C. 316D. 1411. 已知F1,F2分别是双曲线x2a −y2b=1a>0,b>0的左,右焦点,若在双曲线的右支上存在一点M,使得 OM+OF2⋅F2M=0(其中O为坐标原点),且MF1=3MF2,则双曲线的离心率为 A. 5−1B. 3+12C. 5+12D. 3+112. 对于函数f x和g x,设α∈x f x=0,β∈x g x=0,若存在α,β,使得α−β ≤1,则称f x与g x互为“零点相邻函数”.若函数f x=e x−1+x−2与g x= x2−ax−a+3互为“零点相邻函数”,则实数a的取值范围是 A. 2,4B. 2,73C. 73,3 D. 2,3二、填空题(共4小题;共20分)13. 在平面直角坐标系中,已知函数y=log a x−3+2(a>0,且a≠1)的图象过定点P,角α的始边与x轴的非负半轴重合,终边过点P,则3sin2α+cos2α的值为.14. 设函数y=f x在其图象上任意一点x0,y0处的切线方程为y−y0=3x02−6x0x−x0,且f3=0,则不等式x−1f x≥0的解集为.15. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的表面积为.16. 设点M X0,X0+2,若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45∘,则X0的取值范围是.三、解答题(共8小题;共104分)17. 设函数f x=x2+sin x的所有正的极小值点从小到大排成的数列为x n.(1)求数列x n的通项公式;(2)令b n=x n2π,设数列1b n⋅b n+1的前n项和为S n,求证S n<32.18. 前不久,社科院发布了2015年度“全国城市居民幸福排行榜”,北京市成为本年度最“幸福城”,随后,某师大附中学生会组织部分同学,用“10分制”随机调查“阳光”社区人们的幸福度,现从调查人群中随机抽取16名,如图所示的茎叶图记录了他们的幸福度分数(以小数点前的一位数字为茎,小数点后一位数字为叶).(1)指出这组数据的众数和中位数;(2)若幸福度不低于9.5分,则称该人的幸福度为“极幸福”.求从这16人中随机选取3人,至多有1人是“极幸福”的概率;(3)以这16人的样本数据来估计整个社区的总体数据,若从该社区(人数很多)任选3人,记ξ表示抽到“极幸福”的人数,求ξ的分布列及数学期望.19. 如图,△ABC和△BCD所在平面相互垂直,且AB=BC=BD=2,∠ABC=∠DBC=120∘,E,F分别为AC,DC的中点.(1)求证:EF⊥BC;(2)求二面角E−BF−C的正弦值.20. 已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为22,它的一个焦点恰好与抛物线y2=4x 的焦点重合.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆的上顶点为A,过点A作椭圆C的两条动弦AB,AC,若直线AB,AC斜率之积为14,直线BC是否一定经过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.21. 已知函数f x=a+ln xx的图象在点1,f1处的切线与x轴平行.(1)求实数a的值及f x的极值;(2)是否存在区间 t,t+23t>0,使函数f x在此区间上存在极值和零点?若存在,求实数t的取值范围,若不存在,请说明理由;(3)如果对任意的x1,x2∈e2,+∞,有f x1−f x2≥k1x1−1x2,求实数k的取值范围.22. 如图,在正△ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且BD=13BC,CE=13CA,AD,BE相交于点P.求证:(1)四点P,D,C,E共圆;(2)AP⊥CP.23. 已知直线l:x=1+12t,y=32t(t为参数),曲线C1:x=cosθ,y=sinθ(θ为参数).(1)设l与C1相交于A,B两点,求AB;(2)若把曲线C1上各点的横坐标压缩为原来的12,纵坐标压缩为原来的32,得到曲线C2,设点P是曲线C2上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.24. 已知函数f x=2x−a+a.(1)若不等式f x≤6的解集为x−2≤x≤3,求实数a的值;(2)在(1)的条件下,若存在实数n使f n≤m−f−n成立,求实数m的取值范围.答案第一部分 1. D【解析】因为2+i i=2+i −i i −i=1−2i ,所以该复数在复平面内对应的点为 1,−2 ,在第四象限. 2. A【解析】由 1x <1 得 x <0 或 x >1,所以“x >1”是“1x <1”的充分而不必要条件. 3. C【解析】因为 ∫03x 2d x =13x 3 03=9, 所以 S 3=3×9=27,所以 a 3=a 1q 2=9,S 3=a 1+a 1q +a 1q 2=27, 解得 q =1 或 q =−12.4. C【解析】在 △ABC 中,由已知条件及余弦定理可得 c 2= a −b 2+6=a 2+b 2−2ab cos π3,整理得 ab =6,再由面积公式 S =12ab sin C ,得 S △ABC =12×6×sin π3=3 32.5. A【解析】由题意可得 C n 2=36,所以 n =9, 所以 9x 3xn= 9x −3x 9的展开式的通项为 T r +1=C 9r⋅99−r⋅ −13r⋅x9−3r ,令 9−3r 2=0,得r =6,所以展开式中的常数项为 C 96×93× −13 6=84.6. C 【解析】由 x +y +1x+1y=5,得 5=x +y +x +y xy,因为 x >0,y >0, 所以 5≥x +y +x +yx +y 22=x +y +4x +y ,所以 x +y 2−5 x +y +4≤0,解得 1≤x +y ≤4, 所以 x +y 的最大值是 4.7. D 【解析】由于要计算 30 个数的和,故循环要执行 30 次,由于循环变量的初值为 1,步长为 1,故终值应为 30,即①中应填写 i ≤30;又由第 1 个数是 1;第 2 个数比第 1 个数大 1;第 3 个数比第 2 个数大 2;第 4 个数比第 3 个数大 3;⋯⋯,故②中应填写 p =p +i . 8. D【解析】作出不等式组对应的平面区域如图:其中A0,4,B127,127,x+2y+3x+1=x+1+2y+1x+1=1+2×y+1x+1,设k=y+1x+1,则k=y+1x+1的几何意义为平面区域内的点到定点D−1,−1的斜率,由图象知BD的斜率最小,AD的斜率最大,则BD的斜率k=1,AD的斜率为k=4+10+1=5,即1≤k≤5,则2≤2k≤10,3≤1+2k≤11,即x+2y+3x+1的取值范围是3,11.9. A 【解析】依题意AB=∠OAB=45∘,又CP⊥AB,AC=14AB,所以OP⋅ OB−OA= OA+14AB+CP⋅AB=OA⋅AB+14AB2+CP⋅AB=−1+1 2=−1 2 .10. C【解析】因为集合M=1,2,3,N=1,2,3,4.所以映射f:M→N有43=64种,因为由点A 1,f1,B 2,f2,C 3,f3构成△ABC且AB=BC,所以f1=f3≠f2,因为f1=f3有四种选择,f2有3种选择,所以从中任取一个映射满足由点A 1,f1,B 2,f2,C 3,f3构成△ABC且AB=BC的事件有4×3=12种,所以任取一个映射满足由点A 1,f1,B 2,f2,C 3,f3构成△ABC且AB=BC的概率为12 64=316.11. D 【解析】因为F2M=OM−OF2,所以 OM+OF2⋅F2M= OM+OF2⋅ OM−OF2=0,即OM2−OF22=0,所以OF2=OM=c,在△MF1F2中,边F1F2上的中线等于F1F2的一半,可得MF1⊥MF2.因为MF1=3MF2,所以可设MF1=3λ,MF2=λλ>0,得3λ 2+λ2=4c2,解得λ=c,所以MF1=3c,MF2=c,所以根据双曲线定义得2a=MF1−MF2=3−1 c,所以双曲线的离心率e=2c2a=3+1.12. D 【解析】函数f x=e x−1+x−2的零点为x=1,设g x=x2−ax−a+3的零点为b,若函数f x=e x−1+x−2与g x=x2−ax−a+3互为“零点相邻函数”,则1−b ≤1,所以0≤b≤2.由于g x=x2−ax−a+3必经过点−1,4,所以要使其零点在区间0,2上,则g0≥0,g a2≤0,即−a+3≥0,a22−a⋅a2−a+3≤0,解得2≤a≤3.第二部分13. 65【解析】依题意易得定点P4,2,所以根据三角函数的定义,sinα=42+22=55,所以3sin2α+cos2α=3sin2α+1−2sin2α=sin2α+1=65.14. −∞,0∪0,1∪3,+∞【解析】因为函数y=f x在其图象上任意一点x0,y0处的切线方程为y−y0=3x02−6x0x−x0,所以fʹx0=3x02−6x0,所以fʹx=3x2−6x,设f x=x3−3x2+c,又f3=0,所以33−3×32+c=0,解得c=0,所以f x=x3−3x2,所以x−1f x ≥0可化为x−1x−3x≥0,解得0<x≤1或x<0或x>3.15. 20π【解析】如图,在长方体中还原出该几何体,该几何体为三棱锥P−ABC,易得PB⊥平面ABC,且PB=2,易得△ABC的外接圆半径r=2,所以该几何体的外接球就是以△ABC为底面,PB为高的三棱锥的外接球.所以外接球半径R=r2+PB22=5,所以所求外接球的表面积S=4πR2=20π.16. −2,0【解析】由题意可知点M在直线y=x+2上运动,设直线y=x+2与圆x2+y2=1相切与点M1 −22,22.当x0=−22即点M与点M1重合时,显然圆上存在点N22,22或 −22,−22符合要求;当x0≠−22时,过点M作圆的切线,切点之一为M1,此时对于圆上任意一点N,都有∠OMN≤∠OMM1,故要使得∠OMN=45∘,只需∠OMM1≥45∘.特别地,当∠OMM1=45∘时,有X0=−2或X0=0,结合图形可知,符合条件的X0的取值范围为 −2,0.第三部分17. (1)f x=x2+sin x,令fʹx=12+cos x=0,得x=2kπ±2π3k∈Z.由fʹx>0⇒2kπ−2π3<x<2kπ+2π3k∈Z,由fʹx<0⇒2kπ+2π3<x<2kπ+4π3k∈Z,当x=2kπ−2π3k∈Z时,f x取得极小值,所以x n=2nπ−2π3n∈N∗.(2)因为b n=x n2π=n−13=3n−13,所以1b n⋅b n+1=33n−1⋅33n+2=313n−1−13n+2,所以S n=312−15+15−18+⋯+13n−1−13n+2=31−1=32−33n+2.所以S n<32.18. (1)众数:8.6;中位数:8.75.(2)设A i i=0,1,2,3表示所取3人中有i个人是“极幸福”,至多有1人是“极幸福”记为事件A,则P A=P A0+P A1=C123C163+C41C122C163=121140.(3)解法一:ξ的所有可能取值为0,1,2,3.Pξ=0=343=2764;Pξ=1=C31×14×342=2764;Pξ=2=C32142×34=964;Pξ=3=143=164.ξ的分布列为:ξ0123P 27642764964164所以Eξ=0×2764+1×2764+2×964+3×164=0.75.解法二:ξ的所有可能取值为0,1,2,3,则ξ∼B3,14,Pξ=k=C3k14k343−k,k=0,1,2,3.所以Eξ=3×14=0.75.19. (1)解法一:过点E作EO⊥BC.垂足为O,连接OF.如图(1),由△ABC≌△DBC可证出△EOC≌△FOC.所以∠EOC=∠FOC=90∘,即FO⊥BC.又EO⊥BC,因此BC⊥平面EFO.又EF⊂平面EFO,所以EF⊥BC.解法二:由题意,以B为坐标原点,在平面DBC内过点B作垂直BC的直线为x轴,BC所在直线为y轴,在平面ABC内过点B作垂直BC的直线为z轴,建立如图(2)所示的空间直角坐标系.易得B0,0,0,A 0,−1,3,D 3,−1,0,C0,2,0,因而E0,12,32,F32,12,0.所以EF=32,0,−32,BC=0,2,0.因此EF⋅BC=0.从而EF⊥BC,所以EF⊥BC.(2)解法一:在图(3)中,过点O作OG⊥BF,垂足为G,连接EG,由平面ABC⊥平面BDC,可知EO⊥平面BDC,又OG⊥BF,所以易知EG⊥BF.因此∠EGO为二面角E−BF−C的平面角.在△EOC中,EO=12EC=12BC⋅cos30∘=32.由△BGO∽△BFC知,OG=BOBC ⋅FC=34,因此tan∠EGO=EOOG=2.从而sin∠EGO=255,即二面角E−BF−C的正弦值为255.解法二:在图(2)中,平面BFC的一个法向量为n1=0,0,1.设平面BEF的法向量n2=x,y,z.又BF=32,12,0,BE=0,12,32,由n2⋅BF=0, n2⋅BE=0.得n2=1,−3,1.设二面角E−BF−C的大小为θ,且由题意知θ为锐角,则cosθ=cos⟨n1,n2 ⟩=n1 ⋅n2n1n2=5.因此sinθ=5=255,即所求二面角的正弦值为255.20. (1)易知x22+y2=1.(2)由(1)知A0,1,当直线BC的斜率不存在时,设BC:x=x0,设B x0,y0,则C x0,−y0,k AB⋅k AC=y0−1x0⋅−y0−1x0=1−y02x02=12x02x02=12≠14,不合题意,故直线BC的斜率存在.设直线BC的方程为:y=kx+m m≠1,并代入椭圆方程,得:1+2k2x2+4kmx+2m2−1=0, ⋯⋯①由Δ=4km2−81+2k2m2−1>0得2k2−m2+1>0, ⋯⋯②设B x1,y1,C x2,y2,则x1,x2是方程①的两根,由根与系数的关系得,x1+x2=−4km1+2k ,x1⋅x2=2m2−11+2k,由k AB⋅k AC=y1−1x1⋅y2−1x2=14得:4y1y2−4y1+y2+4=x1x2,即4k2−1x1x2+4k m−1x1+x2+4m−12=0,整理得m−1m−3=0,又因为m≠1,所以m=3,此时直线BC的方程为y=kx+3,所以直线BC恒过一定点0,3.21. (1)fʹx=1x⋅x−a+ln xx2=1−a−ln xx2.因为f x在点1,f1处的切线与x轴平行,所以fʹ1=1−a−ln112=0,所以a=1,所以f x=1+ln x,x>0fʹx=−ln x2,当0<x<1时,fʹx>0,当x>1时fʹx<0,所以f x在0,1上单调递增,在1,+∞单调递减,故f x在x=1处取得极大值1,无极小值.(2)因为x>1时,f x=1+ln xx>0,当 x →0 时,y →−∞,由(1)得 f x 在 0,1 上单调递增,所以由零点存在原理,f x 在区间 0,1 存在唯一零点,函数 f x 的图象如图所示,因为函数 f x 在区间 t ,t +23,t >0 上存在极值和零点,所以 0<t <1<t +23,f t =1+ln t <0,⇒ 13<t <1t <1⇒13<t <1e , 所以存在符合条件的区间,实数 t 的取值范围为 13,1e ,(3) 由(1)的结论知,f x 在 e 2,+∞ 上单调递减,不妨设 x 1>x 2≥e 2,则⇔f x 2 −f x 1 ≥k 12−11⇔f x 2 −k 12≥f x 1 −k 11⇔ 函数 F x =f x −k x 在 e 2,+∞ 上单调递减,又 F x =f x −k x =1+ln x x −k x , 所以 Fʹ x =k−ln xx ≤0 在 e 2,+∞ 上恒成立,所以 k ≤ln x 在 e 2,+∞ 上恒成立.在 e 2,+∞ 上 ln x min =lne 2=2,所以 k ≤2.22. (1) 在 △ABC 中,由 BD =13BC ,CE =13CA ,知:△ABD ≌△BCE , 所以 ∠ADB =∠BEC ,即 ∠ADC +∠BEC =180∘.所以四点 P ,D ,C ,E 共圆.(2) 连接 DE .在 △CDE 中,CD =2CE ,∠ACD =60∘,由正弦定理知 ∠CED =90∘.由四点 P ,D ,C ,E 共圆知:∠DPC =∠DEC ,所以 AP ⊥CP .23. (1) l 的普通方程为 y = 3 x −1 ,C 1 的普通方程为 x 2+y 2=1.联立方程y=3x−1, x2+y2=1,解得l与C1的交点为A1,0,B12,−32,则AB=1.(2)C2的参数方程为x=12cosθ,y=32sinθ(θ为参数),故点P的坐标是12cosθ,32sinθ ,从而点P到直线l的距离是d=32cosθ−32sinθ−32=342sin θ−π4+2,由此当sin θ−π4=−1时,d取得最小值,且最小值为642−1.24. (1)因为函数f x=2x−a+a,故不等式f x≤6,即6−a≥0,a−6≤2x−a≤6−a,求得a−3≤x≤3.再根据不等式的解集为x−2≤x≤3,可得a−3=−2,所以实数a=1.(2)在(1)的条件下,f x=2x−1+1,所以f n=2n−1+1,存在实数n使f n≤m−f−n成立,即f n+f−n≤m,即2n−1+2n+1+2≤m.由于2n−1+2n+1 ≥ 2n−1−2n+1=2,所以2n−1+2n+1的最小值为2,所以m≥4,故实数m的取值范围是4,+∞.。