湖北省黄冈市黄冈中学2013届高三第一次模拟考试 数学(文)试卷

0.湖北省黄冈市黄冈中学2013届高三第一次模拟考试数学（文）试卷一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的． 1．纯虚数z 满足23z -=，则纯虚数z 为 A ．B C ． D ．5或1-2．命题甲：2≠x 或3≠y ；命题乙：5≠+y x ，则甲是乙的A ．充分非必要条件B ．必要非充分条件C ．充要条件D ．既不充分条件也不必要条件3．双曲线C 的焦距为，则双曲线的标准方程为A ．2212y x -= B ．2212x y -=C ．2212y x -=或2212x y -=D ．2212x y -=或2212y x -=4．直线l 过点与圆2220x y y +-=的圆心，则直线l 在x 轴上的截距为A B ． C ．1 D ． 1-5．已知函数()sin(2)3f x x π=+，则下面说法错误的是A ．()f x 在(0,4π上是增函数 B ．()f x 的最小正周期为πC ．()f x 的图象向右平移6π个单位得到曲线sin 2yx =D ．512x π=-是()f x 图象的一条对称轴 6．在游乐场，有一种游戏是向一个画满均匀方格的桌面上投硬币，若硬币恰落在任何一个方格内不与方格线重叠，即可获奖．已知硬币的直径为2，方格边长为3(单位：cm )， 则游客获奖的概率为 A ．13 B ．15 C ．17 D ．197．对某小区100户居民的月均用水量进行统计，得到样本的频率分布直方图，则估计此样本的众数、中位数分别为A ，2.02 C ．2，2.5 D ．2.5， 2.25侧视图俯视图正视图第8题图8．某几何体的三视图如图所示，则此几何体的体积是A．20π3B．6πC．16π3D．10π39．经统计，用于数学学习的时间（单位：小时）与成绩（单位：分）近似于线性相关关系．对某小组学生每周用于数学的学习时间x与数学成绩y进行数据收集如下：由表中样本数据求得回归方程为y bx a=+，则点(,)a b与直线18100x y+=的位置关系是A．点在直线左侧B．点在直线右侧C．点在直线上D．无法确定10．已知定义在(0,)+∞上的单调函数()fx，对(0,)x∀∈+∞，都有2[()log]3f f x x-=，则方程()'()2f x f x-=的解所在的区间是A．（0，12）B．（1,12）C．（1，2）D．（2，3）二、填空题：本大题共7小题，每小题5分，共35分．请将答案填在答题卡对应题号的位置上，书写不清楚，模拟两可均不得分．11．已知集合(2,1)A=-，{}3|log(1),B y y x x A==-，则A B=∩．12．已知实数a b、满足21a b+=，则2a ab+的最大值为．13．已知cos(43πα+=，则sin2α的值为．14．若点(,)x y满足22(1)(1)11212x yxy⎧-+-≥⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩，则目标函数z x y=+的最小值为．15．执行如图所示的程序框图，输出的k 值是 ．16．如图，AB 是圆O 的直径，C D 、是圆O 上的点，60CBA ∠=，45ABD ∠=，CD xOA yBC =+ ，则x y +的值为 ．17．对于实数x ，将满足“01y ≤<且x y -为整数”的实数y 称为实数x 的小数部分，用符号x 〈〉表示．对于实数a ，无穷数列{}n a 满足如下条件：①1a a =〈〉；②11(0)0(0)n nn n a a a a +⎧〈〉≠⎪=⎨⎪=⎩．（Ⅰ）若a ={}n a 通项公式为 ；（Ⅱ）当13a>时，对任意*n N ∈都有n a a =，则a 的值为 ． 三、解答题：本大题共5小题，共65分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤． 18．（本小题满分12分）已知ABC ∆中，角A B C 、、的对边分别为a b c 、、，a =，向量(1,1)m =- ，(cos cos ,sin sin 2n B C B C =- ，且m n ⊥ ．（Ⅰ）求A 的大小； （Ⅱ）当7sin cos()12B C π+-取得最大值时，求角B 的大小和ABC ∆的面积． 19．（本小题满分12分）已知{}n a 是首项为2的等比数列，123,2,3a a a 依次成等差数列，且12323a a a +≠．第16题图1A D 1C CBA1B 第20题图 （Ⅰ）求数列{}n a 的通项公式；（Ⅱ）记数列{}n a 的前n 项和为n S ，若不等式111n n S S λ+->-对任意*n N ∈恒成立，求实数λ 的取值范围．20．（本小题满分13分）如图，棱柱111ABC A B C -的侧面11BCC B 是菱形，底面111A B C 是边长为4的等边三角形，且11B C A B ⊥．（Ⅰ）求证：平面1AB C ⊥平面11A BC ；（Ⅱ）设D 是棱11AC 上的点，且1A B ∥平面1B CD ，当1B C =时，求1B D 与平面11A BC 所成的角的正切值．21．（本小题满分14分）我们把具有公共焦点、公共对称轴的两段圆锥曲线弧合成的封闭曲线称为“盾圆”．如图，“盾圆C ”是由椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与抛物线24y x =中两段曲线弧合成，12F F 、为椭圆的左、右焦点，2(1,0)F ，A 为椭圆与抛物线的一个公共点，252AF =．（Ⅰ）求椭圆的方程；（Ⅱ）是否存在过2F 的一条直线l ，与“盾圆C ”依次交于M N G H 、、、四点，使得1F MH ∆与1F NG ∆的面积比为6:5？若存在，求出直线22．（本小题满分14分）已知函数()(ln )f x x a x =+有极小值2e --． （Ⅰ）求实数a 的值； （Ⅱ）若Z k ∈，且1)(-<x x f k 对任意1>x 恒成立，求k 的最大值； （Ⅲ）当1,(,)n m n m Z >>∈时，证明：()()nm mnnm mn>．数学（文）试卷答案ABCB ADBD BC11答案：(2,1)- 12答案：14 13答案：1314答案：3 15答案：516答案：3-17答案：（Ⅰ）1n a =-；1-或121答案：A 【解析】设()zbi b R =∈9b =∴=z =．2答案：B 【解析】甲⇒/乙，例如，1,4x y ==；乙⇒甲，“若5≠+y x ，则2≠x 或3≠y ”的逆否命题为“若2x =且3y =，则5x y +=”此逆否命题为真命题，所以原命题为真命题．3答案：C 【解析】由题知2c b ==，故1a =，这样的双曲线标准方程有两个．4答案：B 【解析】直线方程为1y x =+． 5答案：A 【解析】A 中，()f x 在(0,)4π上不是单调函数．6答案：D 【解析】考查几何概型，游客获奖的概率为2321()39P -==． 7答案：B 【解析】样本的众数为最高矩形底边中点对应的横坐标，为2 2.52.252+= 中位数是频率为0.5时，对应的样本数据，由于(0.080.160.300.44)0.50.49+++⨯=，故中位数为0.0120.5 2.020.25+⨯=． 8答案：D 【解析】此几何体为半个圆锥与半个圆柱的组合体，体积1110[4241]233V πππ=⨯+⨯=．9答案：B【解析】样本数据的中心点为(18,110)，在直线y bx a =+上，则18110100a b +=> 10答案：C 【解析】由题2()log f x x C -=（C 为常数），则2()log f x x C =+故22[()log ]()log 3f f x x f C C C -==+=，得2C =，故2()log 2f x x =+，记21()()()2log ln 2g x f x f x x x '=--=-在(0,)+∞上为增函数且112ln 21(1)0,(2)10ln 22ln 22ln 2g g -=-<=-=>, 故方程()'()2f x f x -=的解所在的区间是（1，2）．11答案：(2,1)- 12答案：14 13答案：1314答案：3 【解析】222210x y x y +--+≥即()()22111x y -+-≥，表示以()1,1为圆心、以1为半径的圆周及其以外的区域，目标函数z 在点(1,2)和点(2,1)处取到最小值3． 15答案：5 【解析】由题意，得：5,016,18,24,32,41,5n k n k n k n k n k n k ==⇒==⇒==⇒==⇒==⇒==⇒终止当2n =时，执行最后一次循环；当1n =时，循环终止，这是关键，输出5k =．16答案：3-【解析】()()CD xOA yBC xOA y OC OB x y OA yOC =+=+-=++设1OA =，建立如图所示坐标系，则1(,12CD =-+(1,0)OA =- ，1(,2OC = ，故x y +=17答案：（Ⅰ）1n a =；1或12【解析】（Ⅰ）若a=11a ==,则21a ===． （Ⅱ）当13a>时，由n a a =知，1a <，所以1a a a =〈〉=，21a a =〈〉，且1(1,3)a ∈．①当1(1,2)a ∈时，211a a a1=〈〉=-，故1112a a a -=⇒=（12a =舍去） ②当1[2,3)a ∈时，212a a a 1=〈〉=-，故21a a a1-=⇒=（1a =舍去） 综上，1a =或12-18解答：（1）因为m n ⊥，所以cos cos sin sin 02B C B C -+-= 即()cos 2B C +=-，因为A B C π++=，所以cos()cos B C A +=- 所以cos 24A A π==． 4分 （2）由3,44A CB ππ==-，故73sin cos()sin cos()sin )126226B C B B B B B πππ+-=+-=+=+ 由3(0,)4B π∈cos()4B C π-+最大值时，3B π=． 8分 由正弦定理，2sin sin a bA B==，得b =故13sin sin()22434ab C ππ=+=． 12分 19解答： (Ⅰ) 由题，设{}n a 的公比为q ，则12n n a q-=，由123,2,3a a a 依次成等差数列，所以23423a a =+．即2826q q =+，解得1q =或13q =又12323a a a +≠，所以1q ≠，故13q = 所以数列{}n a 的通项公式为123n n a -=． 6分(Ⅱ)由(Ⅰ)得，123n n a -=，所以12(1)133(1)1313n n nS -==-- 8分 则111212332311123123123n n n n nn nS S -+--⨯-===--⨯-⨯--，2315n ⨯-≥ ，231[,1)2315n ∴-∈⨯- 由111n n S S λ+->-恒成立，得35λ<． 12分20解答：（1）证明： 侧面11BCC B 是菱形，11B C BC ∴⊥，又11B C A B ⊥故1B C ⊥平面11A BC ，所以平面1AB C ⊥平面11A BC ． 6分（Ⅱ）记1B C 与1BC 的交点为E ，连结DE ．1B C ⊥ 平面11A BC ，1B D ∴与平面11A BC 所成的角为1B DE ∠． 8分1A B ∥平面1B CD ，1A B DE ∴∥，E 为1B C 的中点，D ∴为11A C 的中点．因为底面111A B C 是边长为4的等边三角形，1B D ∴=则1Rt DB E中，1B D =1,3B E DE =∴=，11tan 3B E B DE DE ∴∠==， 故1B D 与平面11A BC所成的角的正切值为3． 13分 21解答：（Ⅰ）由24y x =的准线为1x =-，2512A AF x ∴=+=，故记3(2A 又1(1,0)F -，所以12752622a AF AF =+=+=，故椭圆为22198x y +=． 4分（Ⅱ） 设直线l 为1(0)x my m =+≠， (,)(,)(,)(,)M M N N G G H H M x y N x y G x y H x y 、、、 联立221198x my x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩，得22(89)16640m y my ++-=，则2216896489M H M H m y y m y y m -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩ ① 联立214x my y x =+⎧⎨=⎩，得2440y my --=，则44N G N G y y m y y +=⎧⎨=-⎩ ②8分1F MH ∆与1F NG ∆的面积比11F MH M H F NGN GS MH y y S NG y y ∆∆-===-整理得112212618958F MH F NGS m S m ∆∆==⇒=+ 12分若m =由②知N G 、坐标为1(,2、，不在“盾圆C ”上；同理4m =l 不存在． 14分 22答案：（Ⅰ）()1ln f x a x '=++，令1()0a f x x e --'>⇒>，令1()00a f x x e --'<⇒<<故()f x 的极小值为112()a a f e e e -----=-=-，得1a =． 4分（Ⅱ）当1x >时，令()ln ()11f x x x xg x x x +==--，∴()'22ln ()1x x g x x --=- 令()2ln h x x x =--，∴'11()10x h x x x-=-=>，故()y h x =在(1,)+∞上是增函数 由于''(3)1ln30,(4)2ln 40h h =-<=->，∴ 存在()03,4x ∈，使得'0()0h x =． 则()'01,,()0x x h x ∈<，知()g x 为减函数；()'0,,()0x x h x ∈+∞>，知()g x 为增函数．∴ 000min 000ln ()()1x x x g x g x x x +===-∴ 0,k x <又()03,4x ∈ ，k Z ∈，所以max k =3． 9分（Ⅲ）要证()()mnnm mnnm >即证ln ln ln ln m m nm n n n nm m +>+即证ln ln 11n n m m n m >--，令ln ()1x x x x ϕ=-，得()21ln ()1x xx x ϕ--'=-令1()1ln ,'()10,(1)()g x x x g x x g x x=--=->>∴ 为增函数， 又(1)0,()1ln 0g g x x x ==--> ，所以'()0x ϕ>∴ ()y x ϕ=是增函数，又 1n m >>=∴ ()()nm mnnm mn>． 14分。