高三数学理科上学期期末考试试题第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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1}|2-x ||{x ≤=A ,}1)23ln(|{<-=x x B ,则=B A ( ) A .)23,(-∞ B .)23,1[ C .)23,1( D .]3,23( 2.已知非零向量n m ,的夹角为3π,且)2(n m n +-⊥=||n ( ) A . 1 B .2 C .21 D .31 3.《九章算术》上有这样一道题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问何日相逢,各穿几何?”题意是:“有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙,大老鼠第一天进一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半.”假设墙厚16尺,现用程序框图描述该问题,则输出=n ( )A . 2B . 4C . 6D . 8 4.以)2,0(pF )0(>p 为焦点的抛物线C 的准线与双曲线222=-y x 相交于N M ,两点,若MNF ∆为正三角形,则抛物线C 的标准方程为( )A .x y 622=B .x y 642= C. y x 642= D .y x 622=5.定义在R 上的偶函数)(x f 满足)1()1(+=-x f x f ,当10≤≤x 时,2)(x x f =,则|log |)(5x x f y -=的零点个数为( )A . 4B .8 C. 5 D .106.如图,格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A .)21(38π+B .)1(38π+ C. )32(34π+ D .)2(34π+ 7.下列命题中的假命题是( )A .R ∈∃βα,,使βαβαsin sin )sin(+=+B .R ∈∀ϕ,函数)2sin()(ϕ+=x x f 都不是偶函数C. R x ∈∃0,使002030=+++c bx ax x (R c b a ∈,,且未常数)D .0>∀a ,函数a x x x f -+=ln ln )(2有零点 8.如图,在由0=x ,0=y ,2π=x ,及x y cos =围成区域内任取一点,则该点落在0=x ,x y sin =及x y cos =围成的区域内(阴影部分)的概率为( )A .221-B .212- C. 223- D .12- 9.正项等比数列}{n a 中,2014201520162a a a +=,若2116a a a n m =,则nm14+的最小值等于( )A .1B .23 C. 35 D .613 10.函数)2|)(|2sin(2)(πθθ≤+=x x f 的部分图像如图所示,且0)()(==b f a f ,对不同的],[,21b a x x ∈,若)()(21x f x f =,有3)(21=+x x f ,则( )A .)(x f 在)12,125(ππ-上是减函数 B .)(x f 在)65,3(ππ上是减函数C. )(x f 在)12,125(ππ-上是增函数 D .)(x f 在)65,3(ππ上是增函数11.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为21,F F ,c F F 2||21=,过2F 作x 轴的垂线与双曲线在第一象限的交点为A ,已知)23,(ac Q ,||||22A F Q F >,点P 是双曲线C 右支上的动点,且||23||||211F F PQ PF >+恒成立,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A .),210(+∞ B .)67,1( C. )210,67( D .)210,1( 12.设曲线x ex f x--=)((e 为自然对数的底数)上任意一点处的切线为1l ,总存在曲线xax x g cos 23)(+=上某点处的切线2l ,使得21l l ⊥,则实数a 的取值范围是( )A .]2,1[- B .),3(+∞ C. ]31,32[- D .]32,31[- 第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.若点),(y x P 是不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤≤≤y x y x 3330,表示的平面区域Ω内的一动点,且不等式02≥+-a y x 恒成立,则实数a 的取值范围是 .14.已知nxi x)(2-的展开式中第五项与第七项的系数之和为0,其中i 为虚数单位,则展开式中常数项为 .15.在三棱锥BCD A -中,侧棱AD AC AB ,,两两垂直,ADB ACD ABC ∆∆∆,,的面积分别为262322,,,则三棱锥BCD A -的外接球的体积为 .16.设点P 是函数2)1(4---=x y 的图像上的任意一点,点)3,2(-a a Q )(R a ∈,则||PQ 的最小值为 . 三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17. 已知数列{}n a 的前n 项和n S ,12123a a S n n -= )(*N n ∈,且11-a ,22a ,73+a 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令n n a b 9log 2=)(*N n ∈,求数列}1{1+n n b b 的前n 项和n T . 18. 已知ABC ∆的外接圆半径为R ,三个内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且B b a C A R sin )3()sin (sin 222-=-.(1)求角C ;(2)若4=a ,22=c ,求ABC ∆的面积.19. 心理学家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,给所有同学几何和代数各一题,让各位同学自由选择一道题进行解答,统计情况如下表:(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)现从选择几何题的8名女生中任意抽取两人对他们的答题进行研究,记甲、乙两名女生被抽到的人数为X ,求X 的分布列及数学期望. 附表及公式:22()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++20. 如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 为直角梯形,090=∠=∠BAD ABC ,PDC ∆和BDC ∆均为等边三角形,且平面⊥PDC 平面BDC ,点E 为PB 的中点.(1)求证://AE 平面PDC ;(2)求平面PAB 与平面PBC 所成的锐二面角的余弦值.21. 已知圆4:22=+y x O ,点)3,0(F ,以线段FP 为直径的圆内切于圆O ,记点P 的轨迹为C .(1)求曲线C 的方程;(2)若),(),,(2211y x B y x A 为曲线C 上的两点,记)2,(11y x m =,)2,(22yx n =,且n m ⊥,试问AOB ∆的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由. 22.函数m mx x m x x f 221ln 21)(2-++-=,其中21-<m . (1)求函数)(x f 的单调区间; (2)已知当2e m -≤(其中 71828.2=e 是自然对数)时,在]21,21(--∈e x 上至少存在一点0x ,使1)(0+>e x f 成立,求m 的取值范围;(3)求证:当1-=m 时,对任意)1,0(,21∈x x ,21x x ≠,有31)()(1212<--x x x f x f .高三数学(理科)参考答案一、选择题(每小题5分,共60分)(1)B (2)A (3)D (4)C (5)C (6)A (7)B (8)D (9)B (10)C (11)B (12)D 二、填空题(每小题5分,共20分)(13))+∞ (14)45 (15(162 三、解答题(共70分) (17)解:(Ⅰ)由13122n n S a a =-得123n n S a a =-, 由()111123232n n n n S a a S a a n --=-⎧⎪⎨=-≥⎪⎩,做差得()132n n a a n -=≥,又1231,2,7a a a -+成等差数列,所以213417a a a =-++, 即11112197a a a =-++,解得13a =,所以数列是以3为首项公比为3的等比数列,即3nn a =. (Ⅱ)由932log log 3nn n b a n ===,得11111n n b b n n +=-+, 于是11111122311n nT nn n =-+-++-=++. (18)解:(Ⅰ)∵222(sin sin ))sin R A C b B -=-,∴两边同乘以2R 得22(2sin )(2sin))2sin R A R C b R B -=-⋅,由正弦定理得22)a c b b -=-⋅,即222a b c +-=,由余弦定理得222cos 2a b c C ab +-==,∴6C π=.(Ⅱ)由2222cos c a b ab C =+-得2816+b =-,即280b -+=,解得2b =,当2b =时,1sin 22ABC S ab C ∆==,当2b =时,1sin 22ABCS ab C ∆==. (19)解:(Ⅰ)由表中数据得2K 的观测值2250(221288) 5.556 5.024********K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,所以根据统计有0097.5的把握认为视觉和空间能力与性别有关. (Ⅱ)由题可知X 可能取值为0,1,2,15(0)28P X ==,123(1)287P X ===,1(2)28P X ==,故X 的分布列为:∴151211()0122828282E X =⨯+⨯+⨯=. (20)解:(Ⅰ)过点E 作EF ∥BC 交PC 于点F ,连接DF ; 取BC 的中点G ,连接DG ,∵DG 是等边BCD ∆底边BC 的中线, ∴90DGB ∠=︒,∵90ABC BAD ∠=∠=︒,∴四边形ABGD 是矩形, ∴12AD BG BC ==,AD ∥BC , ∵EF 是BCP ∆底边BC 的中位线,∴12EF BC =,EF ∥BC , ∴AD EF =,AD ∥EF ,∴四边形ADFE 是平行四边形,∴AE ∥DF , ∵DF ⊆平面PDC ,∴AE ∥平面PDC .(Ⅱ)以点A 为坐标原点,AB 为x 轴正方向,AD 为单位长度建立空间直角坐标系A xyz -,如图所示,各个点的坐标分别为(0,0,0)A,B,2,0)C,322P , ∴(3,0,0)AB =,3(2BP =-,(0,2,0)BC =, 设平面ABP 和平面CBP 的法向量分别为111(,,)m x y z =,222(,,)n x y z =则00m AB m BP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得11110302x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,不妨令11y =,解得(0,1,)2m =-, 同理得(2,0,1)n =.设平面ABP 和平面CBP 所成的锐二面角为θ, 则105cos 35m n m nθ⋅==. (21)解:(Ⅰ)取(0,F ',连结PF ',设动圆的圆心为M ,∵两圆相内切, ∴122OM FP =-,又12OMPF '=, ∴4PF PF FF ''+=>=,∴点P 的轨迹是以,F F '为焦点的椭圆,其中24,2a c ==2,a c ==∴2221b a c =-=,∴C 的轨迹方程为2214y x +=. (Ⅱ)当AB x ⊥轴时,有12x x =,12y y =-,由m n ⊥,得112y x =,又221114y x +=,∴12x =,1y =∴11112122AOB S x y ∆=⨯⨯=⨯=. 当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+,由2214y kx my x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(4)240k x kmx m +++-=,7分 则12224km x x k -+=+,212244m x x k -=+,由0m n ⋅=,得121240y y x x +=,∴1212()()40kx m kx m x x +++=,整理得221212(4)()0k x x km x x m ++++=,∴2224m k =+, ∴1212AOBS m x x ∆=⋅-12=21==,综上所述,AOB ∆的面积为定值1.(22)解:(Ⅰ)易知()f x 的定义域为1,2x ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭. 212()2(21)2()121212x x m m x m x f x x m x x x++++'=-+==+++. 由()0f x '= 得:0x = 或 12x m =--.∵12m <-,∴102m -->.∴1,02x ∈-()时()0f x '>,()f x 为增函数;10,2x m ∈--()时()0f x '<,()f x 为减函数;1,2x m ∈--+∞()时()0f x '>,()f x 为增函数,∴函数的递增区间为1,02x ∈-()和1,2x m ∈--+∞(),递减区间为10,2x m ∈--().(Ⅱ)在11,]22e x -∈-(上至少存在一点0x ,使0()1f x e >+成立,等价于当 11,]22e x -∈-(时,max ()1f x e >+.∵2e m ≤-,∴1122e m ---≥.由(Ⅰ)知,1(,0]2x ∈-时,()f x 为增函数,1[0,)2e x -∈时,()f x 为减函数. ∴在11(,]22e x -∈-时,max ()(0)2f x f m ==-. ∴ 121,2em e m --->+<即.检验,上式满足2e m ≤-,所以12em --<是所求范围. :](Ⅲ)当1m =-时,函数21()22f x x x =++.构造辅助函数1()()3g x f x x =-,并求导得214651(61)(1)()1233(12)3(12)x x x x g x x x x x --+-'=+-==+++. 显然当(0,1)x ∈时,()0g x '<,()g x 为减函数.∴ 对任意1201x x <<<,都有12()()g x g x >成立,即112211()()33f x x f x x ->-.即21211()()()3f x f x x x -<-.又∵210x x ->, ∴2121()()13f x f x x x -<-.高三数学理科上学期期末考试试题一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.1、设集合A ={x|-1<x <2},集合B ={x|y =-x +1},则A ∩B =( )A .(-1,1]B .(-5,2)C .(-3,2)D .(-3,3) 2、复数z 满足i(z +1)=1,则复数z 为 ( )A .1+iB .1-iC .-1-iD .-1+i3、如图是我市去年10月份某天6时至20时温度变化折线图。