2015年河南省濮阳市高考数学一模试卷(理科)
河南省濮阳市2015届高三上学期期末摸底考试理科数学

河南省濮阳市2015届高三上学期期末摸底考试理科数学一、选择题(本大题共12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、已知集合{}15x x A =<<,{}2320x x x B =-+<,则A B =ð( )A .{}25x x <<B .{}25x x ≤<C .{}25x x ≤≤D .∅ 2、复数212ii+-的虚部是( ) A . B .i - C . D .1-3、函数y = )A .{}1x x ≤B .{}0x x ≥C .{}10x x x ≥≤或D .{}01x x ≤≤4、如图,在正方形C OAB 内任取一点,取到函数y =的图象与x轴正半轴之间(阴影部分)的点的概率等于( )A .12B .23C .34 D .455、已知双曲线C :222x y m -=(0m >),直线过C 的一个焦点,且垂直于x 轴,直线与双曲线C 交于A ,B 两点,则2mAB等于( )A .BC .2D .126、若程序框图如图示,则该程序运行后输出k 的值是( ) A .5 B .6 C .7 D .87、已知等比数列{}n a 中,1633a a +=,2532a a =,公比1q >,则38a a +=( )A .66B .132C .64D .1288、已知函数()sin 4f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0ω>)的一条对称轴是8x π=,则函数()f x 的最小正周期不可能是( ) A .9πB .5πC .πD .2π9、一个几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积为( ) A . B .32C .12 D .3410、抛物线24y x =的焦点为F ,点(),x y P 为该抛物线上的动点,又已知点()2,2A 是一个定点,则F PA +P 的最小值是( )A .4B .3C .2D .11、已知一个三棱柱,其底面是正三角形,且侧棱与底面垂直,一个体积为43π的球与棱柱的所有面均相切,那么这个三棱柱的表面积是( )A .B .C .D .12、下图展示了一个由区间()0,1到实数集R 的映射过程:区间()0,1中的实数m 对应数轴上的点M (点A 对应实数0,点B 对应实数),如图①;将线段AB 围成一个圆,使两端点A 、B 恰好重合,如图②;再将这个圆放在平面直角坐标系中,使其圆心在y 轴上,点A 的坐标为()0,1,在图形变化过程中,图①中线段AM 的长度对应于图③中的弧D A M 的长度,如图③,图③中直线AM 与x 轴交于点(),0n N ,则m 的象就是n ,记作()f m n =.给出下列命题:①114f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;②102f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;③()f x 是奇函数;④()f x 在定义域上单调递增,则所有真命题的序号是( )A .①②B .②③C .①④D .②④ 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13、二项式()621x x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项是 .14、已知a ,b 是平面向量,若()2a a b ⊥-,()2b b a ⊥-,则a 与b 的夹角是 . 15、函数()212log 231y x x =-+的递减区间为 .16、在C ∆AB 中,22sin 2A =A ,()sin C 2cos sin C B -=B ,则CA =AB. 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、(本小题满分12分)已知数列{}n a 是公差不为0的等差数列,12a =,且2a ,3a ,41a +成等比数列.()I 求数列{}n a 的通项公式;()II 设()22n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .18、(本小题满分12分)已知三棱柱111C C AB -A B 中,侧棱垂直于底面,5AB =,C 4A =,C 3B =,14AA =,点D 在AB 上.()I 若D 是AB 中点,求证:1C //A 平面1CD B ; ()II 当D 15B =AB 时,求二面角1CD B --B 的余弦值. 19、(本小题满分12分)为了响应学校“学科文化节”活动,数学组举办了一场数学知识竞赛,共分为甲、乙两组.其中甲组得满分的有个女生和3个男生,乙组得满分的有2个女生和4个男生.现从得满分的学生中,每组各任选2个学生,作为数学组的活动代言人. ()I 求选出的4个学生中恰有个女生的概率;()II 设X 为选出的4个学生中女生的人数,求X 的分布列和数学期望.20、(本小题满分12分)已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>,F 是椭圆的焦点,点()0,2A -,直线F A ,O 为坐标原点.()I 求椭圆C 的方程;()II 设过点A 的直线与C 相交于P 、Q 两点,当Q ∆OP 的面积最大时,求的方程.21、(本小题满分12分)设函数()21ln 2a f x x ax x -=+-(R a ∈). ()I 当1a >时,讨论函数()f x 的单调性;()II 若对任意()3,4a ∈及任意1x ,[]21,2x ∈,恒有()()()2121ln 22am f x f x -+>-成立,求实数m 的取值范围.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22、(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,AB 是O 的一条切线,切点为B ,直线D A E ,CFD ,CG E 都是O 的割线,已知C A =AB . ()I 求证:FG//C A ;()II 若CG 1=,CD 4=.求D GFE的值.23、(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立坐标系.已知曲线C :2sin 2cos a ρθθ=(0a >),过点()2,4P --的直线的参数方程为24x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(是参数),直线与曲线C 分别交于M 、N 两点.()I 写出曲线C 和直线的普通方程;()II 若PM ,MN ,PN 成等比数列,求a 的值.24、(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 设函数()214f x x x =+--.()I 解不等式()0f x >;()II 若()34f x x m +-≥对一切实数x 均成立,求m 的取值范围.河南省濮阳市2015届高三上学期期末摸底考试理科数学参考答案一、选择题:(本大题共12小题,每小题5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。
2015河南省模拟 河南省2015届高三高考适应性测试 数学(理)扫描版含答案

2015年河南省普通高中毕业班高考适应性测试理科数学试题参考答案及评分标准(13) 40 (14)3- (15)( (16)①②③ 三、解答题(17) 解:(Ⅰ)由2142n n n a a a +=++,得21211244(2)n n n n a a a a ++++=++=+.因为0n a >12n a +=+.因为12122log (2)1log (2)2n n n n n b a b a +++===+,又121log (2)2b a =+=, 所以数列{}n b 是首项为2,公比为12的等比数列.……………………………………………………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,112()2n n b -=⋅,则112()2n n c n -=.012111112()4()2(1)()2()2222n n n S n n --=⨯+⨯+⋅⋅⋅+-+,① 121111112()4()2(1)()2()22222n n n S n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+-+.② ①-②得:01211111112()2()2()2()2()222222n n n S n -=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯-⋅ 12[1()]122()1212n n n -=-⋅-14(42)()2n n =-+. 所以218(2n n S n -=-+.……………………………………………………………………………12分(18) 解:(Ⅰ)设“该射手通过测试”为事件A ,“向甲靶射击两次都命中”为事件B ,“向甲靶射击两次中只命中一次,则再向乙靶射击一次,命中”为事件C .事件B ,C 互斥,且A B C =+. 所以该射手通过测试的概率212333213()()()()(1).444316P A P B P C C =+=+⋅-⋅= ………………5分 (Ⅱ)由题意,0,1,2X =. ……………………………………………………………………………6分212313321(0)(1);(1)(1)(1);4164438P X P X C ==-===⋅-⋅-=13(2)().16P X P A === ……9分所以该射手在这次测试中命中的次数X 的分布列为该射手在这次测试中命中的次数的数学期望为11137()012.168164E X =⨯+⨯+⨯=……………12分 (19)解:(Ⅰ)在图1中,6,3,90,60.AC BC ABC ACB ==∠=︒∴∠=︒ 因为CD 为ACB ∠的平分线,所以3023.B C D A D C D∠=∠︒∴=…………………………2分 4,30, 2.CE DCE DE =∠=︒∴=则222CD DE EC +=,所以90CD E D E D ∠=︒⊥………………………………………………4分 在图2中,又因为平面BCD ⊥平面ACD ,平面BCD平面ACD CD =,DE ⊂平面ACD , 所以DE ⊥平面B . ……………………………………………………………………………………6分 (Ⅱ)在图2中,作BH CD ⊥于H ,因为平面BCD ⊥平面ACD ,平面BCD 平面ACD CD =,BH ⊂平面BCD ,所以BH ⊥平面ACD ……………7分以点H 为坐标原点,HC 为y 轴,HB 为z 轴建立如图所示的空间直角坐标系H xyz -.则3(0,0,0),(0,(0,0,),(3,2H D B A33(0,,),(3,22DB AD ∴==-…………………8分 设平面ABD 的一个法向量为(,,)x y z =n ,则19题图1 19题图2 xyz0,0,DB AD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n所以3(,,)(0,)0,22(,,)(0.x y z x y z ⎧⋅=⎪⎨⎪⋅-=⎩即30,230.y z x +=⎨⎪-+=⎩取1x =,得(11)=-n .……9分 又平面ADE 的一个法向量为(0,0,1)=m , ………10分设二面角B AD E --的大小为θ,则cos ||||θ⋅==m n m n 所以二面角B A --的余弦值为…………………………………………………………12分 (20) 解:(Ⅰ)由椭圆定义知,48a =,即2a =.……………………………………………………1分又设00(,)M x y ,则00003.4y y x a x a ⋅=-+- 把2200221x y a b+=代入得220222220(1)3,4x b b a x a a -=-=--所以23b =. ……………………………………4分 故椭圆方程为22143x y +=.……………………………………………………………………………5分 (Ⅱ)显然直线l 的斜率存在,故设其方程为(3)y k x =+,又设1122334(,),(,),(,),(,),A x yB x yC x yD x y 由22(3),143y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得 2222(34)2436120.k x k x k +++-= 222223(24)4(34)(3612)00.5k k k k ∆=-⨯+->⇒<< 由韦达定理得212224.34k x x k +=-+ …………………………………………………………………7分 因为2(1,0)F ,由22AF F C λ=得, 111133331(1,)(1,),1,x y x y x y x y λλλ---=-∴=+=-. 代入椭圆方程得22111(1)()143x y λλ-+-+=,与2211143x y +=联立消去1y 得1532x λ-=. 同理可得2532x μ-=,所以12103()3.22x x λμ-++==- 所以2122243342k x x k +=-=-+,解之得213(0,)45k =∈,所以1.2k =± 所求直线方程为1(3)2y x =±+,即23x y ++=或230.x y -+= …………………………12分(21) 解:(Ⅰ)因为2(),ln x f x x =其定义域为(0,1)(1,).+∞………………………………………1分2(2ln 1)(),(ln )x x f x x -'=由()0f x '>得()f x 的单调递增区间为)+∞, ……………………3分由()0f x '<得()f x 的单调递减区间为 ……………………………………………5分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当1x >时,()f x的最小值为2f e ==; ……………………7分 令22()(3),(1,)x g x x x e x =-+∈+∞,则222111()(3)(2)(3)222x x g x x x e x x e '=--+=--+, 由()0g x '>得函数()g x 在区间(1,2)上单调递增;由()0g x '<得函数()g x 在区间(2,)+∞上单调递减.所以22()xg x =-≤ …………………………………………………………………11分所以当1x >时,222()()(3)ln x x f x g x x x e x =>=-+,整理即得2(3)ln 0.xx x e x +-> …………12分(22) 证明:(Ⅰ)连接CF ,OF ,因为AC 为直径,则CF AB ⊥,因为,O D 分别为,AC BC 的中点,所以OD ∥AB ,所以CF OD ⊥. 因为OF OC =,则EOF EOC ∠=∠,且OD OD =,则OCD OFD ∆≅∆,所以90OCD OFD ∠=∠=,所以,,,O C D F 四点共圆. ………………………5分(Ⅱ)设圆的半径为r ,因为OF FD ⊥,所以FD 是圆的切线.所以2(2)DF DE DE r =⋅+()DE DO r =⋅+ 1122DE DO DE r DE AB DE AC =⋅+⋅=⋅+⋅ 故22DF DE AB DE AC =⋅+⋅………………………10分(23)解:(Ⅰ)由直线l 的参数方程为1cos ,sin ,x t y t αα=-+⎧⎨=⎩,消去参数t 得tan (1)y x α=+.曲线C 的极坐标方程为)4πρθ=+,展开得2cos 2sin ρθθ=+,化为直角坐标方程得22220x y x y +--=,即22(1)(1)2x y -+-=.……………………………………………………5分(Ⅱ)因为圆C 的直角坐标方程22(1)(1)2x y -+-=,圆心为(1,1),所以圆心到直线tan (1)y x α=+的距离2d ===, 化简得27t a n 8t a n 10αα-+=,解之得t a n α=或1tan .7α= ………………………………10分 (24)解:(Ⅰ)14114()(11)11411a b a b a b+=++++++++1144(5)411b a a b ++=++++19(5.44+=≥ 等号成立条件为14411b a a b ++=++,而2a b +=,∴15,.33a b == ………………………………5分(Ⅱ)由均值不等式得22222222222,2,2a b a a b a b b b a a b ab +++≥≥≥. 三式相加得2222222222222(1),a b a b a b ab ab ab a b ++++++≥= 所以2(a b ++≥……………………………………………………………10分。
数学_2015年河南省八市重点高中高考数学模拟试卷(理科)(含答案)

2015年河南省八市重点高中高考数学模拟试卷(理科)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1. 已知集合A={x||x+1|≤2},B={x|y=lg(x2−x−2)},则A∩∁R B=()A [3, −1)B [3, −1]C [−1, 1]D (−1, 1]2. 如图所示的复平面上的点A,B分别对应复数z1,z2,则z2z1=()A −2iB 2iC 2D −23. 设函数f(x),g(x)分别为定义在R上的奇函数和偶函数且满足f(x)+g(x)=x3−x2+1,则f(1)=()A −lB lC −2D 24. 已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0, b>0)的离心率为2,则双曲线的渐近线方程为()A y=±√2xB y=±√33x C y=±√22x D y=±√3x5. 某校为了提倡素质教育,丰富学生们的课外活动分别成立了绘画,象棋和篮球兴趣小组,现有甲,乙,丙、丁四名同学报名参加,每人仅参加一个兴趣小组,每个兴趣小组至少有一人报名,则不同的报名方法有( )A 12种B 24种C 36种D 72种6. 已知某棱锥的三视图如图所示,俯视图为正方形,根据图中所给的数据,那么该棱锥外接球的体积是()A 43π B 83π C 8√23π D 16√23π7. 执行如图的程序框图,当k的值为2015时,则输出的S值为()A 20132014 B 20142015C 20152016D 201620178. 已知sin(α+π6)−cosα=13,则2sinαcos(α+π6)=()A −518B 518C −79D 799. 已知x ,y 满足区域 D:{x +y −3≤02x +y −2≥0x −y −1≤0 ,给出下面4个命题:p 1:∀x ,y ∈D ,2x −y ≥2 p 2:∃x ,y ∈D ,2x −y ≤2 p 3:∃x ,y ∈D ,y+1x+2<13p 4:∀x ,y ∈D ,y+1x+2≥13,其中真命题是( )A p 1,p 3B p 2,p 3C p 1,p 4D p 2,p 410. 已知抛物线y 2=2px(p >0)的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作准线l 的垂线,垂足为E ,当A 点坐标为 (3, y 0)时,△AEF 为正三角形,则此时△OAB 的面积为( ) A4√33 B √3 C 2√33 D 5√3311. 已知函数 f(x)=ax +xlnx,g(x)=x 3−x 2−5,若对任意的 x 1,x 2∈[12,2],都有f(x 1)−g(x 2)≥2成立,则a 的取值范围是( ) A (0, +∞) B [1, +∞) C (−∞, 0) D (−∞, −1]12. 已知定义域为R 的连续函数 f(x),若 f(x)满足对于∀x ∈R ,∃m ∈R(m ≠0),都有 f(m +x)=−mf(x)成立,则称函数 f(x)为“反m 倍函数”,给出下列“反m 倍函数”的结论: ①若 f(x)=1是一个“反m 倍函数”,则 m =−1; ②f(x)=sinπx 是一个“反1倍函数”; ③f(x)=x 2是一个“反m 倍函数”;④若f(x)是一个“反2倍函数”,则f(x)至少有一个零点, 其中正确结论的个数是( ) A l B 2 C 3 D 4二、填空题:(本太题共4小题,每小题5分,共20分) 13. 已知 (√x +√x )6的展开式中含 x 2项的系数为12,则展开式的常数项为________. 14. 已知不等式 1+14<32,1+14+19<53,1+14+19+116<74,⋯,照此规律,总结出第 n(n ∈N ∗)个不等式为________.15. 如图,已知Rt △ABC 中,点O 为斜边BC 的中点,且AB =8,AC =6,点E 为边AC 上一点,且AE →=λAC →,若AO →⋅BE →=−20,则λ=________.16. 已知△ABC的内角A、B、C对应的边分别为a,b,c,且关于x的方程2a2+2x2+b2=2bx+2√2ax只有一个零点,(√2b+a)cosC+ccosA=0,S△ABC=√22sinA⋅sinB,则边c =________.三、解答题:(共4个小题,每1小题12分,共48分)17. 已知数列{a n}的前n项和为S n,对于任意的正整数n,直线x+y=2n总是把圆(x−n)2+(y−√S n)2=2n2平均分为两部分,各项均为正数的等比数列{b n}中,b6=b3b4,且b3和b5的等差中项是2a3.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)若c n=a n b n,求数列{c n}的前n项和T n.18. 某市在2015年2月份的高三期末考试中对数学成绩数据统计显示,全市10000名学生的成绩服从正态分布N (115, 25),现某校随机抽取了50名学生的数学成绩分析,结果这50名同学的成绩全部介于80分到140分之间现将结果按如下方式分为6组,第一组[80, 90),第二组[90, 100),…第六组[130, 140],得到如右图所示的频率分布直方图(1)试估计该校数学的平均成绩(同一维中的数据用该区间的中点值作代表);(2)这50名学生中成绩在120分(含12以上的同学中任意抽取3人,该3人在全市前13名的人数记为X,求X的分布列和期望附:若X∼N(u, σ2),则P(u−σ<X<u+σ)=0.6826,P(u−2σ<X<u+2σ)=0.9544,P(u−3σ<X<u+3σ)=0.9974.19. 如图所示的多面体ABC−EFGH中,AB // EG,AC // EH,且△ABC与△EGH相似,AE⊥平面EFGH,EF=FG=√2,GH=1,EH=√5,∠EGH=90,且AC=12EH,AE=EG(1)求证,BF⊥EG;(2)求二面角F−BG−H的余弦值.20. 已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分割为F1,F2,左右端点分别为曲A1,A2,抛物线y2=4x与椭圆相交于A,B两点且其焦点与F2重合,AF2=53 (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点(27,0)作直线l与椭圆相交于P,Q两点(不与A1,A2重合),求A2P→与A2Q→夹角的大小.21. 已知函数f(x)=alnx−x+1,g(x)=−x2+(a+1)x+1.(1)若对任意的x∈[1, e],不等式f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;(2)若函数ℎ(x)在其定义城内存在实数x0,使得ℎ(x0+k)=ℎ(x0)+ℎ(k)(k≠0且为常数)成立,则称函数ℎ(x)为保k阶函数,已知H(x)=f(x)−(a−1)x+a−1为保a阶函数,求实数a的取值范围.四、选做题:【选修4-1:几何证明选讲】(共1小题,满分10分)22. 已知BC为圆O的直径,点A为圆周上一点,AD⊥BC于点D,过点A作圆O的切线交BC的延长线于点P,过点B作BE垂直PA的延长线于点E.求证:(1)PA⋅PD=PE⋅PC;(2)AD=AE.五、选做题:【选修4-4:坐标系与参数方程】(共1小题,满分0分)23. 已知曲线C的极坐标方程为:ρ2−2ρcosθ+4ρsinθ+1=0,以极点为原点,极轴为xπ轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l经过点P(−1, 1)且倾斜角为23(Ⅰ)写出直线l的参数方程和曲线C的普通方程;(Ⅱ)设直线l与曲线C相交于A,B两点,求|PA|⋅|PB|的值.六、选做题:【选修4-5:不等式选讲】(共1小题,满分0分)24. 已知函数f(x)=|x−2|+|x+1|(Ⅰ)解关于x的不等式f(x)≥4−x;(Ⅱ)a,b∈{y|y=f(x)},试比较2(a+b)与ab+4的大小.2015年河南省八市重点高中高考数学模拟试卷(理科)答案1. C2. A3. B4. D5. C6. C7. C8. B9. D10. A11. B12. C 13. 16014. 1+122+132+142+⋯+1(n+1)2<2n+1n+115. 23 16. 117. 由于x +y =2n 总是将圆 (x −n)2+(y −√S n )2=2n 2平均分为两部分, 所以n +√S n =2n ,即S n =n 2,所以a 1=S 1=1, 当n ≥2时a n =S n −S n−1=n 2−(n −1)2=2n −1, 经检验n =1时也成立,所以a n =2n −1;等比数列{b n }中由于b 6=b 3b 4,即b 1q 5=b 1q 2⋅b 1q 3,故b 1=1,设公比q >0,由b 3和b 5的等差中项是2a 3,及2a 3=2×(2×3−1)=10, 可知b 3+b 5=20,所以q 2+q 4=20,解得q =2,从而b n =2n−1; 若c n =a n b n ,则T n =a 1b 1+a 2b 2+...+a n b n ,所以T n =1+3×2+5×22+...+(2n −1)×2n−1, 2T n =2+3×22+5×23+...+(2n −1)×2n ,两式相减,得−T n =1+2(2+22+⋯+2n−1)−(2n −1)2n=1+2×2(1−2n−1)1−2−(2n −1)2n=−3+2×2n −(2n −1)2n =−3+(3−2n)2n ,所以T n =3+(2n −3)2n .18. 根据频率分布直方图,得; 成绩在[120, 130)的频率为1−(0.01×10+0.024×10+0.03×10+0.016×10+0.008×10)=1−0.88=0.12; 所以估计该校全体学生的数学平均成绩为85×0.1+95×0.24+105×0.3+115×0.16+125×0.12+135×0.08=8.5+22.8+31.5+18.4+15+10.8=107, 所以该校的数学平均成绩为107; 因为1310000=0.0013,根据正态分布:P(115−3×5<X <115+3×5)=0.9974, 所以P(X ≥130)=1−0.99742,又0.0013×10000=13,所以前13名的成绩全部在130分以上; 根据频率分布直方图得,这50人中成绩在130分以上(包括13的有0.08×50=4人, 而在[120, 140]的学生共有0.12×50+0.08×50=10, 所以X 的可能取值为0、1、2、3, 所以P(X =0)=C 63C 103=20120=16,P(X =1)=C 62⋅C41C 103=60120=12,P(X =2)=C 61⋅C42C 103=36120=310,P(X =3)=C 43C 103=4120=130;所以X 的分布列为数学期望值为EX =0×16+1×12+2×310+3×130=1.2. 19. 证明:∵ AB // EG ,且△ABC ∽△EGH ,AC =12EH , ∴ AB =12EG ,取EG 的中点O ,连结OF 、OB ,∴ OB // AE , 又∵ AE ⊥平面EFGH ,∴ OB ⊥平面EFGH , 又∵ EG ⊂平面EFGH ,∴ OB ⊥EG ,又∵ EF =FG =√2,∴ OF ⊥EG , ∵ OF ∩OB =O ,∴ EG ⊥平面OBF , ∵ BF ⊂平面OBF ,∴ BF ⊥EG ; 由(1)知OF 、OG 、OB 两两垂直,如图,以O 为原点,以OF 、OG 、OB 所在直线的方向分别 为x 、y 、z 轴的正方向建立空间直角坐标系, ∵ GH =1,EH =√5,∠EGH =90∘, ∴ EG =√EH 2−1=2,∵ EF =FG =√2,∴ OF =1, ∵ AE =EG ,∴ OB =2,∴ F(1, 0, 0),G(0, 1, 0),B(0, 0, 2),H(−1, 1, 0), ∴ GF →=(1, −1, 0),GB →=(0, −1, 2),GH →=(−1, 0, 0), 设平面GBF 的一个法向量为n →=(x 1, y 1, z 1), 由{n →⋅GF →=0n →⋅GB →=0 ,得{x 1−y 1=0−y 1+2z 1=0 , 令z 1=1,得n →=(2, 2, 1),设平面GBH 的一个法向量为m →=(x 2, y 2, z 2), 同理可得m →=(0, 2, 1), ∴ cos <m →,n →>=m →⋅n→|m →||n →|=√4+4+1⋅√4+1=√53,由图可知,二面角F −BG −H 为钝角, ∴ 其余弦值为−√53.20. (1)根据题意,设A(x 0, y 0),(x 0>0, y 0>0),抛物线y 2=4x 与椭圆相交于A ,B 两点且其焦点与 F 2重合,而抛物线 y 2=4x 的焦点为(1, 0), 则C 2=1,由题意可得AF 2=x 0+p2=x 0+1=53,故x 0=23;所以y 02=4×23=83,则y 0=2√63, 则A(23, 2√63), 有49a 2+249(a 2−1)=1,解可得a 2=4, 又由c 2=1,则b 2=3, 故椭圆的方程为x 24+y 23=1;(2)①当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x =27,由于{x 24+y 23=1x =27,可得y 23=1−149=4849,所以y =±127,所以P(27, 127)Q(27, −127),因为A 2(2, 0),所以k A 2P =−1,k A 2Q =1, 所以k A 2P ⋅k A 2Q =−1,所以所以A 2P 与A 2Q 垂直,②当直线l 的斜率存在且不为0时,设其斜率为k ,则直线的方程为y =k(x −27);联立可得{3x 2+4y 2=12y =k(x −27),⇒49(3+4k 2)x 2−112k 2x +16k 2−12×49=0,设P(x 1, y 1),Q(x 2, y 2),A 2(2, 0), 则x 1+x 2=16k 27(3+4k 2),x 1⋅x 2=16k 2−12×4949(3+4k 2),k A 2P =y 1(x1−2),k A 2Q =y 2(x 2−2)k A 2P ⋅k A 2Q =y 1y 2(x1−2)(x 2−2)=−1,所以A 2P 与A 2Q 垂直,综合可得所以A 2P →与A 2Q →夹角的大小为90∘.21. ∵ 对任意的 x ∈[1, e],不等式 f(x)≥g(x)恒成立,即alnx −x +1≥−x 2+(a +1)x +1恒成立,a(x −lnx)≤x 2−2x 恒成立, ∵ x ∈[1, e],∴ lnx ≤lne =1≤x , ∵ 上式等号不能同时成立,∴ lnx <x , 即x −lnx >0,∴ a ≤x 2−2x x−lnx恒成立.令F(x)=x 2−2x x−lnx,∴ a ≤F(x)min (x ∈[1, e]),由于F ′(x)=(x−1)(x+2−21nx)(x−lnx)2,由于1≤x ≤e ,∴ x −1>0,x +2−2lnx =x +2(1−lnx)>0, ∴ F′(x)>0. ∴ 函数F(x)=x 2−2x x−lnx在区间[1, e]上单调递增,∴ F(x)≥F(1)=12−21−ln1=−1.∴ a ≤−1;∵ H(x)=f(x)−(a −1)x +a −1=alnx −x +1−ax +x +a −1=alnx −ax +a(x >0), 根据保a 阶函数的概念,∴ 存在x 0>0,使得H(x 0+a)=H(x 0)+H(a),即a[ln(x 0+a)−(x 0+a)+1]=a(lnx 0−x 0+1)+a(lna −a +1)=a(lnx 0−x 0+1+lna −a +1),∴ ln(x 0+a)−(x 0+a)+1=lnx 0−x 0+1+lna −a +1, 即ln(x 0+a)=lnx 0+lna +1,即ln(x 0+a ax 0)=1,∴ x 0+aax 0=e .∴ a =1e−1x 0,∵ x 0>0,∴ a >1e. ∴ 实数a 的取值范围是a >1e . 22. 因为AD ⊥BP ,BE ⊥AP , 所以△APD ∽△BPE , 所以AP BP=PD PE,所以AP ⋅PE =PD ⋅PB ,因为PA ,PB 分别为圆O 的切线与割线, 所以PA 2=PB ⋅PC , 所以APPE =PCPD ,所以PA ⋅PD =PE ⋅PC ; 连接AC ,DE ,因为BC 为圆O 的直径, 所以∠BAC =90∘, 所以AB ⊥AC . 因为APPE =PCPD ,所以AC // DE , 所以AB ⊥DE ,因为AD ⊥BP ,BE ⊥AP ,所以A ,D ,B ,E 四点共圆且AB 为直径, 因为AB ⊥DE , 所以AD =AE .23. (I )∵ 直线 l 经过点P(−1, 1)且倾斜角为 23π,∴ 直线 l 的参数方程为{x =−1−12ty =1+√32t,(t 为参数); 曲线C 的极坐标方程为:ρ2−2ρcosθ+4ρsinθ+1=0,化为x 2+y 2−2x +4y +1=0,即(x −1)2+(y +2)2=4.(II)把直线 l 的参数方程代入曲线C 的普通方程可得:t 2+(2+3√3)t +9=0, ∴ t 1t 2=9.∴ |PA|⋅|PB|=|t 1t 2|=9.24. (1)当x <−1时,f(x)=1−2x ,f(x)≥4−x 即为1−2x ≥4−x ,解得x ≤−3,即为x ≤−3;当−1≤x ≤2时,f(x)=3,f(x)≥4−x 即为3≥4−x ,解得x ≥1,即为1≤x ≤2; 当x >2时,f(x)=2x −1,f(x)≥4−x 即为2x −1≥4−x ,解得x ≥53,即为x >2.综上可得,x ≥1或x ≤−3. 则解集为(−∞, −3]∪[1, +∞);(2)由于f(x)≥3,则a ≥3,b ≥3,2(a +b)−(ab +4)=2a −ab +2b −4=(a −2)(2−b), 由于a ≥3,b ≥3,则a −2>0,2−b <0, 即有(a −2)(2−b)<0, 则2(a +b)<ab +4.。
2015年河南省六市联考高考一模数学试卷(理科)【解析版】

2015年河南省六市联考高考数学一模试卷(理科)一.选择题:1.(5分)已知集合A={x|x2>1},B={x|log2x>0},则A∩B=()A.{x|x<﹣1}B.{x|>0}C.{x|x>1}D.{x|x<﹣1或x >1}2.(5分)如果复数(其中i为虚数单位,b为实数)的实部和虚部互为相反数,那么b等于()A.﹣6B.C.D.23.(5分)在等差数列{a n}中,首项a1=0,公差d≠0,若a k=a1+a2+a3+…+a7,则k=()A.22B.23C.24D.254.(5分)函数y=的图象可能是()A.B.C.D.5.(5分)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的x值是()A.3B.4C.6D.86.(5分)函数y=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所表示,A、B分别为最高点与最低点,并且两点间的距离为,则该函数的一条对称轴为()A.B.C.x=1D.x=27.(5分)已知正数x,y满足,则z=4﹣x•()y的最小值为()A.1B.C.D.8.(5分)若α∈(,π),3cos2α=sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.﹣C.D.﹣9.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积是()A.1B.2C.3D.410.(5分)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,a=2,,则b的值为()A.B.C.D.11.(5分)设双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作与x 轴垂直的直线l交两渐近线于A,B两点,且与双曲线在第一象限的交点为P,设O为坐标原点,若=λ+μ(λ,μ∈R),λ•μ=,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.12.(5分)若直角坐标平面内A、B两点满足:①点A、B都在函数f(x)的图象上;②点A、B关于原点对称,则点对(A,B)是函数f(x)的一个“姊妹点对”.点对(A,B)与(B,A)可看作是同一个“姊妹点对”,已知函数f(x)=,则f(x)的“姊妹点对”有()A.0个B.1个C.2个D.3个二.填空题:13.(5分)已知a=(sin t+cos t)dt,则的展开式中的常数项为.14.(5分)已知三棱锥P﹣ABC的所有棱长都等于1,则三棱锥P﹣ABC的内切球的表面积.15.(5分)已知点A(0,2),抛物线C1:y2=ax(a>0)的焦点为F,射线F A 与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,若|FM|:|MN|=1:,则a 的值等于.16.(5分)已知f(x)=,g(x)=(k∈N*),对任意的c>1,存在实数a,b满足0<a<b<c,使得f(c)=f(a)=g(b),则k的最大值为.三、解答题:17.(12分)已知{a n}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a5=45,a2+a6=14.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足:+1(n∈N*),求数列{b n}的前n项和.18.(12分)在某校运动会中,甲、乙、丙三支足球队进行单循环赛(即每两队比赛一场)共赛三场,每场比赛胜者得3分,负者得0分,没有平局.在每一场比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为;(1)求甲队获第一名且丙队获第二名的概率;(2)设在该次比赛中,甲队得分为ξ,求ξ的分布列和数学期望.19.(12分)如图,已知长方形ABCD中,AB=2,AD=1,M为DC的中点.将△ADM沿AM折起,使得平面ADM⊥平面ABCM.(1)求证:AD⊥BM;(2)若点E是线段DB上的一动点,问点E在何位置时,二面角E﹣AM﹣D的余弦值为.20.(12分)已知椭圆C的焦点在x轴上,左右焦点分别为F1、F2,离心率e=,P为椭圆上任意一点,△PF1F2的周长为6.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)过点S(4,0)且斜率不为0的直线l与椭圆C交于Q,R两点,点Q关于x轴的对称点为Q1,过点Q1与R的直线交x轴于T点,试问△TRQ的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.21.(12分)设函数f(x)=x2﹣(a﹣2)x﹣alnx.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数有两个零点,求满足条件的最小正整数a的值;(3)若方程f(x)=c有两个不相等的实数根x1,x2,求证:.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图所示,已知P A与⊙O相切,A为切点,过点P的割线交圆于B、C两点,弦CD∥AP,AD、BC相交于点E,F为CE上一点,且DE2=EF•EC.(1)求证:CE•EB=EF•EP;(2)若CE:BE=3:2,DE=3,EF=2,求P A的长.选修4-4:坐标系与参数方程23.平面直角坐标系中,直线l的参数方程是(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+ρ2sin2θ﹣2ρsinθ﹣3=0.(1)求直线l的极坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,求|AB|.选修4-5:不等式选讲24.设不等式﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0的解集为M,a、b∈M,(1)证明:|a+b|<;(2)比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|的大小,并说明理由.2015年河南省六市联考高考数学一模试卷(理科)参考答案与试题解析一.选择题:1.(5分)已知集合A={x|x2>1},B={x|log2x>0},则A∩B=()A.{x|x<﹣1}B.{x|>0}C.{x|x>1}D.{x|x<﹣1或x >1}【解答】解:集合A={x|x2>1}={x|x>1或x<﹣1},B={x|log2x>0=log21}={x|x>1},A∩B={x|x>1},故选:C.2.(5分)如果复数(其中i为虚数单位,b为实数)的实部和虚部互为相反数,那么b等于()A.﹣6B.C.D.2【解答】解:由题意,==∵复数(其中i为虚数单位,b为实数)的实部和虚部互为相反数∴∴b=,故选:C.3.(5分)在等差数列{a n}中,首项a1=0,公差d≠0,若a k=a1+a2+a3+…+a7,则k=()A.22B.23C.24D.25【解答】解:∵数列{a n}为等差数列且首项a1=0,公差d≠0,又∵a k=(k﹣1)d=a1+a2+a3+…+a7=7a4=21d故k=22故选:A.4.(5分)函数y=的图象可能是()A.B.C.D.【解答】解:函数y=的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称.当x>0时,,当x<0时,,此时函数图象与当x>0时函数的图象关于原点对称.故选:B.5.(5分)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的x值是()A.3B.4C.6D.8【解答】解:执行程序框图,可得k=1,s=1满足条件s<100,s=4,k=2;满足条件s<100,s=22,k=3;满足条件s<100,s=103,k=4;不满足条件s<100,退出循环,x=8,输出x的值为8.故选:D.6.(5分)函数y=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所表示,A、B分别为最高点与最低点,并且两点间的距离为,则该函数的一条对称轴为()A.B.C.x=1D.x=2【解答】解:函数y=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,所以φ=,该函数的部分图象如图所表示,A、B分别为最高点与最低点,并且两点间的距离为,所以,所以T=4,ω=,所以函数的表达式为:y=﹣sin,显然x=1是它的一条对称轴方程.故选:C.7.(5分)已知正数x,y满足,则z=4﹣x•()y的最小值为()A.1B.C.D.【解答】解:=2﹣2x•2﹣y=2﹣2x﹣y,设m=﹣2x﹣y,要使z最小,则只需求m的最小值即可.作出不等式组对应的平面区域如图:由m=﹣2x﹣y得y=﹣2x﹣m,平移直线y=﹣2x﹣m,由平移可知当直线y=﹣2x﹣m,经过点B时,直线y=﹣2x﹣m的截距最大,此时m最小.由,解得,即B(1,2),此时m=﹣2﹣2=﹣4,∴的最小值为,故选:C.8.(5分)若α∈(,π),3cos2α=sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:3cos2α=sin(﹣α),可得3cos2α=(cosα﹣sinα),3(cos2α﹣sin2α)=(cosα﹣sinα),∵α∈(,π),∴sinα﹣cosα≠0,上式化为:sinα+cosα=,两边平方可得1+sin2α=.∴sin2α=.故选:D.9.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积是()A.1B.2C.3D.4【解答】解:根据几何体的三视图,得;该几何体是如图所示的四棱锥P﹣ABCD,且底面为直角梯形ABCD,高为2;∴该四棱锥的体积为V四棱锥=××(2+4)×2×2=4.故选:D.10.(5分)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,a=2,,则b的值为()A.B.C.D.=,【解答】解:∵在锐角△ABC中,sin A=,S△ABC∴bc sin A=bc=,∴bc=3,①又a=2,A是锐角,∴cos A==,∴由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bc cos A,即(b+c)2=a2+2bc(1+cos A)=4+6(1+)=12,∴b+c=2②由①②得:,解得b=c=.故选:A.11.(5分)设双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作与x 轴垂直的直线l交两渐近线于A,B两点,且与双曲线在第一象限的交点为P,设O为坐标原点,若=λ+μ(λ,μ∈R),λ•μ=,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:双曲线的渐近线为:y=±x,设焦点F(c,0),则A(c,),B(c,﹣),P(c,),∵,∴(c,)=((λ+μ)c,(λ﹣μ)),∴λ+μ=1,λ﹣μ=,解得λ=,μ=,又由λμ=得=,解得=,∴e==故选:A.12.(5分)若直角坐标平面内A、B两点满足:①点A、B都在函数f(x)的图象上;②点A、B关于原点对称,则点对(A,B)是函数f(x)的一个“姊妹点对”.点对(A,B)与(B,A)可看作是同一个“姊妹点对”,已知函数f(x)=,则f(x)的“姊妹点对”有()A.0个B.1个C.2个D.3个【解答】解:设点A(x,y)(x<0)在f(x)的图象上,则点B(﹣x,﹣y)也在f(x)的图象上;故;故x2+2x+=0,令g(x)=x2+2x+=x2+2x+(1﹣x)e x,g′(x)=2x+2﹣xe x,故可知g(x)在(﹣∞,0)上先减后增,且g(﹣2)=>0,g(﹣1)=﹣1<0,g(0)=1;且g(x)在(﹣∞,0)上连续,故x2+2x+=0在(﹣∞,0)上有两个解,故f(x)的“姊妹点对”有2个;故选:C.二.填空题:13.(5分)已知a=(sin t+cos t)dt,则的展开式中的常数项为﹣.【解答】解:∵a=∫π0(sin t+cos t)dt=2∴=∵的二项展开式的通项为=令6﹣2r=0解得r=3∴展开式中的常数项为故答案为14.(5分)已知三棱锥P﹣ABC的所有棱长都等于1,则三棱锥P﹣ABC的内切球的表面积.【解答】解:∵三棱锥P﹣ABC的所有棱长都等于1,∴底面外接圆的半径为,∴三棱锥P﹣ABC的高为=,∵三棱锥P﹣ABC的外接球与内切球的半径的比为3:1,∴三棱锥P﹣ABC的内切球的半径为,∴三棱锥P﹣ABC的内切球的表面积为4π×=.故答案为:.15.(5分)已知点A(0,2),抛物线C1:y2=ax(a>0)的焦点为F,射线F A 与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,若|FM|:|MN|=1:,则a 的值等于4.【解答】解:依题意F点的坐标为(,0),设M在准线上的射影为K,由抛物线的定义知|MF|=|MK|,∴|KM|:|MN|=1:,则|KN|:|KM|=2:1,k FN==﹣,k FN=﹣=﹣2∴=2,求得a=4,故答案为:4.16.(5分)已知f(x)=,g(x)=(k∈N*),对任意的c>1,存在实数a,b满足0<a<b<c,使得f(c)=f(a)=g(b),则k的最大值为3.【解答】解:当k=1时,作函数f(x)=,与g(x)=(k∈N+)的图象如下,k=1,对∀c>1,存在实数a,b满足0<a<b<c,使得f(c)=f(a)=g(b)成立,正确;当k=2时,作函数f(x)=,与g(x)=(k∈N+)的图象如下,k=2,对∀c>1,存在实数a,b满足0<a<b<c,使得f(c)=f(a)=g(b)成立,正确;当k=3时,作函数f(x)=,与g(x)=(k∈N+)的图象如下,k=3时,对∀c>1,存在实数a,b满足0<a<b<c,使得f(c)=f(a)=g(b)成立,正确,k=4时,作函数f(x)=,与g(x)=(k∈N+)的图象如下,k=4,不正确,故答案为:3.三、解答题:17.(12分)已知{a n}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a5=45,a2+a6=14.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足:+1(n∈N*),求数列{b n}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,则依题设d>0.由a2+a6=14,可得a4=7.由a3a5=45,得(7﹣d)(7+d)=45,可得d=2.∴a1=7﹣3d=1.可得a n=2n﹣1.(Ⅱ)设c n=,则c1+c2+…+c n=a n+1,即c1+c2+…+c n=2n,可得c1=2,且c1+c2+…+c n+c n+1=2(n+1).∴c n+1=2,可知c n=2(n∈N*).∴b n=2n+1,∴数列{b n}是首项为4,公比为2的等比数列.∴前n项和S n==2n+2﹣4.18.(12分)在某校运动会中,甲、乙、丙三支足球队进行单循环赛(即每两队比赛一场)共赛三场,每场比赛胜者得3分,负者得0分,没有平局.在每一场比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为;(1)求甲队获第一名且丙队获第二名的概率;(2)设在该次比赛中,甲队得分为ξ,求ξ的分布列和数学期望.【解答】解:(1)设甲队获第一且丙队获第二为事件A,则P(A)==(2)ξ可能的取值为0,3,6;则甲两场皆输:P(ξ=0)=(1﹣)(1﹣)=甲两场只胜一场:P(ξ=3)=×(1﹣)+×(1﹣)=甲两场皆胜:P(ξ=6)==∴ξ的分布列为Eξ=0×+3×+6×=19.(12分)如图,已知长方形ABCD中,AB=2,AD=1,M为DC的中点.将△ADM沿AM折起,使得平面ADM⊥平面ABCM.(1)求证:AD⊥BM;(2)若点E是线段DB上的一动点,问点E在何位置时,二面角E﹣AM﹣D的余弦值为.【解答】(1)证明:∵长方形ABCD中,AB=2,AD=1,M为DC的中点,∴AM=BM=,∴BM⊥AM,∵平面ADM⊥平面ABCM,平面ADM∩平面ABCM=AM,BM⊂平面ABCM∴BM⊥平面ADM∵AD⊂平面ADM∴AD⊥BM;(2)建立如图所示的直角坐标系,设,则平面AMD的一个法向量,=(,,),设平面AME的一个法向量为,取y=1,得x=0,y=1,z=,所以=(0,1,),因为求得,所以E为BD的中点.20.(12分)已知椭圆C的焦点在x轴上,左右焦点分别为F1、F2,离心率e=,P为椭圆上任意一点,△PF1F2的周长为6.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)过点S(4,0)且斜率不为0的直线l与椭圆C交于Q,R两点,点Q关于x轴的对称点为Q1,过点Q1与R的直线交x轴于T点,试问△TRQ的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的方程为+=1,a>b>0;∵e==①,|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2a+2c=6②,a2﹣b2=c2③;解得a=2,b=,∴椭圆C的方程为;…4分(Ⅱ)设直线l的方程为x=my+4,与椭圆的方程联立,得,消去x,得(3m2+4)y2+24my+36=0,∴△=(24m)2﹣4×36(3m2+4)=144(m2﹣4)>0,即m2>4;…6分设Q(x1,y1),R(x2,y2),则Q1(x1,﹣y1),由根与系数的关系,得;直线RQ1的斜率为k==,且Q1(x1,y1),∴直线RQ1的方程为y+y1=(x﹣x1);令y=0,得x===,将①②代人上式得x=1;…9分又S=|ST|•|y1﹣y2|=△TRQ=18×=18×=18×≤,当3=,即m2=时取得“=”;∴△TRQ的面积存在最大值,最大值是.…12分.21.(12分)设函数f(x)=x2﹣(a﹣2)x﹣alnx.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数有两个零点,求满足条件的最小正整数a的值;(3)若方程f(x)=c有两个不相等的实数根x1,x2,求证:.【解答】解:(1)x∈(0,+∞).==.当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞0上单调递增,即f(x)的单调递增区间为(0,+∞).当a>0时,由f′(x)>0得;由f′(x)<0,解得.所以函数f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为.(2)由(1)可得,若函数f(x)有两个零点,则a>0,且f(x)的最小值,即.∵a>0,∴.令h(a)=a+﹣4,可知h(a)在(0,+∞)上为增函数,且h(2)=﹣2,h(3)==,所以存在零点h(a0)=0,a0∈(2,3),当a>a0时,h(a)>0;当0<a<a0时,h(a)<0.所以满足条件的最小正整数a=3.又当a=3时,f(3)=3(2﹣ln3)>0,f(1)=0,∴a=3时,f(x)由两个零点.综上所述,满足条件的最小正整数a的值为3.(3)∵x1,x2是方程f(x)=c得两个不等实数根,由(1)可知:a>0.不妨设0<x1<x2.则,.两式相减得+alnx2=0,化为a=.∵,当时,f′(x)<0,当时,f′(x)>0.故只要证明即可,即证明x1+x2>,即证明,设,令g(t)=lnt﹣,则=.∵1>t>0,∴g′(t)>0.∴g(t)在(0,1)上是增函数,又在t=1处连续且g(1)=0,∴当t∈(0,1)时,g(t)<0总成立.故命题得证.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图所示,已知P A与⊙O相切,A为切点,过点P的割线交圆于B、C两点,弦CD∥AP,AD、BC相交于点E,F为CE上一点,且DE2=EF•EC.(1)求证:CE•EB=EF•EP;(2)若CE:BE=3:2,DE=3,EF=2,求P A的长.【解答】(I)证明:∵DE2=EF•EC,∠DEF公用,∴△DEF∽△CED,∴∠EDF=∠C.又∵弦CD∥AP,∴∠P=∠C,∴∠EDF=∠P,∠DEF=∠PEA∴△EDF∽△EP A.∴,∴EA•ED=EF•EP.又∵EA•ED=CE•EB,∴CE•EB=EF•EP;(II)∵DE2=EF•EC,DE=3,EF=2.∴32=2EC,∴.∵CE:BE=3:2,∴BE=3.由(I)可知:CE•EB=EF•EP,∴,解得EP=,∴BP=EP﹣EB=.∵P A是⊙O的切线,∴P A2=PB•PC,∴,解得.选修4-4:坐标系与参数方程23.平面直角坐标系中,直线l的参数方程是(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+ρ2sin2θ﹣2ρsinθ﹣3=0.(1)求直线l的极坐标方程;(2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,求|AB|.【解答】解:(1)直线l的参数方程是(t为参数),化为普通方程得:y =x∴在平面直角坐标系中,直线l经过坐标原点,倾斜角是,因此,直线l的极坐标方程是θ=,(ρ∈R);…(5分)(2)把θ=代入曲线C的极坐标方程ρ2cos2θ+ρ2sin2θ﹣2ρsinθ﹣3=0,得ρ2﹣ρ﹣3=0∴由一元二次方程根与系数的关系,得ρ1+ρ2=,ρ1ρ2=﹣3,∴|AB|=|ρ1﹣ρ2|==.…(10分)选修4-5:不等式选讲24.设不等式﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0的解集为M,a、b∈M,(1)证明:|a+b|<;(2)比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|的大小,并说明理由.【解答】解:(1)记f(x)=|x﹣1|﹣|x+2|=,由﹣2<﹣2x﹣1<0解得﹣<x<,则M=(﹣,).…(3分)∵a、b∈M,∴,所以|a+b|≤|a|+|b|<×+×=.…(6分)(2)由(1)得a2<,b2<.因为|1﹣4ab|2﹣4|a﹣b|2=(1﹣8ab+16a2b2)﹣4(a2﹣2ab+b2)=(4a2﹣1)(4b2﹣1)>0,…(9分)所以|1﹣4ab|2>4|a﹣b|2,故|1﹣4ab|>2|a﹣b|.…(10分)。
2015届普通高等学校招生全国统一考试(新课标全国卷Ⅰ)模拟数学(理)试题(河南卷)word版版 含答案

2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标全国卷Ⅰ)模拟卷 理 科 数 学一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分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。
请把答案填在答题卷的相应位置。
1.已知集合},01|{R x x xx A ∈≥-=,},12|{R x y y B x ∈+==,则=)(B A C R A.]1,(-∞ B. )1,(-∞ C. ]1,0( D. ]1,0[ 2.复数),(111为虚数单位i R a ia i z ∈++-=在复平面上对应的点不可能位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3、将一个长方体截掉一个小长方体,所得几何体的俯视图与侧视图如右图所示,则该几何体的正视图为A.B.C.D.4.已知各项均为正数的等比数列}{n a 中,13213a ,a ,2a 2成等差数列,则=++1081311a a a a A. 27B.3C.1-或3D.1或275. 如图所示的程序框图的运行结果为35S =,那么判断框中应填入的关于k 的条件是A .6>kB .6≥kC .7≥kD .7>k 6.给出下列四个结论:①若a ,b ∈[0,1],则不等式22a b +≤1成立的概率为4π;②由曲线y =3x 与y 0.5;③已知随机变量ξ服从正态分布N (3,2σ),若P (ξ≤5)=m ,则P (ξ≤1)=1-m ;④8的展开式中常数项为358.其中正确结论的个数为A .1B .2C .3D .47. 已知实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥--≥-≥02200y x y x y ,则1x y z x +=+的取值范围是( )A . 4[0,]3 B. 1[,2)2 C. 14[,]23 D. 1[,)2+∞ 8.定义在区间)](,[a b b a >上的函数x x x f cos 23sin 21)(-=的值域是]1,21[-,则a b -的最大值M 和最小值m 分别是A .,63m M ππ==B .2,33m M ππ==C .4,23m M ππ==D .24,33m M ππ==9. 对于任意实数x ,规定[]x 表示不大于x 的最大整数,则不等式[][]2436450x x -+<的充分不必要条件是 A. 315,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭B. 3,82x ⎛⎫∈⎪⎝⎭C. [)2,8x ∈D. [)2,7x ∈10.有5 盆不同菊花, 其中黄菊花2 盆、 白菊花2 盆、 红菊花1 盆,现把它们摆放成一排, 要求2 盆黄菊花必须相邻,2 盆白菊花不能相邻, 则这5 盆花不同的摆放种数是A .12B .24C .36D .4811、已知圆22:2C x y +=,直线:240l x y +-=,点00(,)P x y 在直线l 上.若存在圆C 上的点Q ,使45OPQ ∠=(O 为坐标原点),则0x 的取值范围是A 、[0,1]B 、8[0,]5C 、1[,1]2-D 、18[,]25-12.已知函数2|lg |0()10x x f x xx >⎧=⎨-≤⎩,则方程2(2)(0)f x x a a +=>的根的个数不可能为A .3B .4C .5D .6二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分。
2015年高考理科数学(新课标全国卷1)(含解析)

数学试卷 第1页(共21页)数学试卷 第2页(共21页)数学试卷 第3页(共21页)绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)数学(理科)使用地区:河南、山西、河北、江西本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12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.设复数z 满足1+z1z-=i ,则|z|= ( )A .1BCD .2 2.sin 20cos10cos160sin10︒︒︒︒-=( )A.BC .12-D .123.设命题:p n ∃∈Ν,22n n >,则⌝p 为( )A .2nn n ∀∈N 2,> B .2nn n ∃∈N 2,≤ C .2n n n ∀∈N 2,≤D .=2n n n ∃∈N 2,4.投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )A .0.648B .0.432C .0.36D .0.3125.已知00()M x y ,是双曲线2212 xC y -=:上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若120MF MF <,则0y 的取值范围是( )A.( B.( C.( D.( 6. 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有( )A .14斛B .22斛C .36斛D .66斛 7.设D 为ABC △所在平面内一点,=3BC CD ,则( )A .1433AD AB AC =-+B .1433AD AB AC =-C .4133AD AB AC =+D .4133AD AB AC =-8.函数=cos(+)x f x ωϕ()的部分图象如图所示,则f x ()的单调递减区间为( )A .13π,π+44k k k -∈Z (),B .132π,2π+44k k k -∈Z (),C .13,+44k k k -∈Z (),D .132,2+44k k k -∈Z (),9.执行如图所示的程序框图,如果输入的0.01t =,则输出 的n =( )A .5B .6C .7D .810.25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为( )A .10B .20C .30D .6011.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r =( )A .1B .2C .4D .812.设函数()()21x f x e x ax a =--+,其中a<1,若存在唯一的整数0x 使得0()0f x <,则a 的取值范围是( )A .3[)21,e -B .43[,)23e -C .3[,)234e D .3[,)21e--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________数学试卷 第4页(共21页)数学试卷 第5页(共21页) 数学试卷 第6页(共21页)第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.若函数()=(ln f x x x 为偶函数,则a =________.14.一个圆经过椭圆22=1164x y +的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.15.若x ,y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -⎧⎪-⎨⎪+-⎩≥≤≤则y x 的最大值为________.16.在平面四边形ABCD 中,==75=A B C ∠∠∠︒,=2BC ,则AB 的取值范围是________.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知0n a >,2n n n +2=4+3a a S .(Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设n n n+11=b a a ,求数列{}n b 的前n 项和.18.(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC . (Ⅰ)证明:平面AEC ⊥平面AFC ; (Ⅱ)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.19.(本小题满分12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费i x 和年销售量i y (i =1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.表中i ωω=8i i=1ω∑(Ⅰ)根据散点图判断,y a bx =+与y c =+y 关于年宣传费x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(Ⅲ)已知这种产品的年利率z 与x ,y 的关系为z=0.2y -x .根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i )年宣传费x =49时,年销售量及年利润的预报值是多少? (ii )年宣传费x 为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据11()u v ,,22(,)u v ,…,(,)n n u v ,其回归直线v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为121()(),()nii i nii uu v v v u uu βαβ==--==--∑∑.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,曲线24C y x :=与直线)0(l y kx a a >:=+交于M ,N 两点.(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min{,}m n 表示m ,n 中的最小值,设函数()min{(),()}h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.请考生在第22~24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,AB 是O 的直径,AC 是O 的切线,BC 交O 于点E . (Ⅰ)若D 为AC 的中点,证明:DE 是O 的切线; (Ⅱ)若OA ,求∠ACB 的大小.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()π4θρ=∈R ,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN △的面积.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数12f x =|||x |x a -+-(),0a >. (Ⅰ)当=1a 时,求不等式1f x >()的解集;(Ⅱ)若f x ()的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.1sin20cos10cos20sin10sin302+==,故选10<数学试卷第7页(共21页)数学试卷第8页(共21页)数学试卷第9页(共21页)数学试卷 第10页(共21页)数学试卷 第11页(共21页)数学试卷 第12页(共21页)2exy,AB 的取值范围是(62,62)-+.11111111=235572123n b n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=AC FG G=,⊥平面AFC⊂平面AEC3数学试卷第13页(共21页)数学试卷第14页(共21页)数学试卷第15页(共21页)数学试卷 第16页(共21页)数学试卷 第17页(共21页)数学试卷 第18页(共21页)60(Ⅰ)连接AE 90, 90,90,∴DE 是圆1AE =,CE BE ,212x -,解得∴60ACB ∠=.90,可得1sin45=2.数学试卷 第19页(共21页) 数学试卷 第20页(共21页) 数学试卷 第21页(共21页)(Ⅱ)化简函数()f x 的解析式,求得它的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积;再根据()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,从而求得a 的取值范围.【考点】含绝对值不等式解法,分段函数,一元二次不等式解法.。
数学_2015年河南省普通高中高考数学模拟试卷(理科)(含答案)

2015年河南省普通高中高考数学模拟试卷(理科)一、选择题(本大题共12小题,每小题5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. 已知集合A ={x|y =2x +1},B ={x ∈Z||x|<3},则A ∩B =( ) A {2} B (−3, 3) C (1, 3) D {1, 2}2. 已知复数z 的共轭复数为z ¯,且z ¯=2i1+i ,则z 在复平面内的对应点在( ) A 第一象限 B 第二象限 C 第三象限 D 第四象限 3. 已知等边△ABC ,边长为1,则|3AB →+4BC →|等于( ) A √37 B 5 C √13 D 74. 在区间(2kπ+π2, 2kπ+π),k ∈Z 上存在零点的函数是( ) A y =sin2x B y =cos2x C y =tan2x D y =sin 2x5. 在区间[0, 4]上随机取两个数x 1,x 2,则0≤x 1x 2≤4的概率是( ) A1−ln24B3−2ln24C1+ln44D 31646. 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,则“a 5>0”是“数列{S n }为递增数列”的( )A 充分不必要条件B 必要不充分条件C 充分必要条件D 既不充分也不必要条件 7. 根据如图所示的程序框图,输出的结果i =( )A 6B 7C 8D 98. 已知正项等比数列{a n }满足:a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n ,使得a m a n =16a 12,则1m +4n 的最小值为( ) A 32B 53C 256D 不存在9. 定义在R 上的函数f(x)满足f(−x)=−f(x),f(x −2)=f(x +2)且x ∈(−1, 0)时,f(x)=2x +15,则f(log 220)=( )A 1B 45C −1D −4510. 已知抛物线y 2=4x 的焦点F ,A ,B 是抛物线上横坐标不相等的两点,若AB 的垂直平分线与x 轴的交点是(4, 0),则|AB|是最大值为( ) A 2 B 4 C 6 D 1011. 已知函数f(x)=aln(x +1)−x 2,在区间(0, 1)内任取两个实数x 1,x 2(x 1≠x 2),若不等式f(x 1+1)−f(x 2+1)x 1−x 2>1恒成立,则实数a 的取值范围是( )A [11, +∞)B [13, +∞)C [15, +∞)D [17, +∞)12. 已知某几何体的一条棱长为m ,在正视图中的投影长为√6,在侧视图与俯视图中的投影长为a 与b ,且a +b =4,则m 的最小值为( ) A 2 B √5 C √6 D √7二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)13. 若(x −√ax 2)6的展开式中常数项是60,则常数a 的值为________. 14. 已知cosα=−√55,tanβ=13,π<α<32π,0<β<π2,则α−β的值为________.15. 设D 是不等式组{x +2y ≤102x +y ≥3x ≤4y ≥1表示的平面区域,P(x, y)是D 中任一点,则|x +y −10|的最大值是________.16. 已知空间中一点O ,过点O 的三条射线不共面,互不相同的点A 1,A 2,…,A n ,…和B 1,B 2,…,B n ,…以及C 1,C 2,…,C n ,…分别在这三条射线上,并满足所有平面A i B i C i (i =1, 2,…,n,…)均相互平行,且所有几何体A n B n C n −A n+1B n+1C n+1(n ∈N ∗)的体积均相等,设OA n =a n ,若a 1=1,a 2=2,则数列{a n 3}的前n 项和S n =________.三、解答题(解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17. 已知函数f(x)=sin(ωx −π3)(ω>0)图象的相邻的两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f(x)在[0, π2]上的值域;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sinAsinB +sinBsinC +cos2B =1,且f(C)=0,求三边长之比a:b:c .18. 某中学研究性学习小组,为了研究高中理科学生的物理成绩是否与数学成绩有关系,在本校高三年级随机调查了50名理科学生,调查结果表明:在数学成绩优秀的25人中16人物理成绩优秀,另外9人物理成绩一般;在数学成绩一般的25人中有6人物理成绩优秀,另外19人物理成绩一般.(1)试根据以上数据完成以下2×2列联表,并运用独立性检验思想,指出有多大把握认为高中理科学生的物理成绩与数学成绩有关系;(2)以调查结果的频率作为概率,从该校数学成绩优秀的学生中任取100人,求100人中物理成绩优秀的人数的数学期望和标准差.参考公式:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d.参考数据:19. 如图,已知⊙O的直径为AB,点C为⊙O上异于A,B的一点,BC⊥VA,AC⊥VB.(1)求证:VC⊥平面ABC;(2)已知AC=1,VC=2,AB=3,点M为线段VB的中点,求两面角B−MA−C的正弦值.20. 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦距为4,且过点A(√2, √3).(1)求椭圆C的方程和椭圆的离心率;(2)过点(4, 0)作直线l交椭圆C于P,Q两点,点S与P关于x轴对称,求证:直线SQ恒过定点并求出定点坐标.21. 已知函数f(x)=(x−a)2lnx(a为常数).(1)a=0时,比较f(x)与x(x−1)的大小;(2)如果0<a<1,证明f(x)在(a, 1)上有唯一极小值点.请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分【选修4-1:几何证明选讲】22. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD是⊙O的直径,过点A作⊙O的切线AE,与CD的延长线交于E,AE⊥CD,垂足为点E.(1)证明:DA平分∠BDE;(2)如果AB=4,AE=2,求对角线CA的长.【选修4-4:坐标系与参数方程】23. 两条曲线的极坐标方程分别为C1:ρ=1与C2:ρ=2cos(θ+π3),它们相交于A,B两点.(1)写出曲线C1的参数方程和曲线C2的普通方程;(2)求线段AB的长.【选修4-5:不等式选讲】24. 已知非零实数m使不等式|x−m|+|x+2m|≥|m||log2|m|对一切实数x恒成立.(1)求实数m的取值范围M;(2)如果a,b∈M,求证:|2a3+b4|<8.2015年河南省普通高中高考数学模拟试卷(理科)答案1. A2. D3. C4. B5. C6. B7. C8. A9. C10. C11. C12. D13. 414. 5π415. 816. 72n2−52n17. 解:(1)∵ 函数f(x)=sin(ωx−π3)(ω>0)图象的相邻的两条对称轴之间的距离为π2.∴ 12⋅2πω=π2,解得ω=2,即有f(x)=sin(2x−π3),当0≤x≤π2时,−π3≤2x−π3≤2π3,故x=0时,f(x)min=−√32;当x=5π12时,f(x)max=1,故所求值域为:[−√32, 1]…6分(2)∵ sinAsinB+sinBsinC+cos2B=1,∴ sinB(sinA+sinC)=2sin2B,由sinB≠0,sinA+sinC=sinB,由正弦定理得:a+c=2b,∵ f(C)=0,∴ sin(2C−π3)=0,又0<C<π,即−π3<2C−π3<5π3,∴ C=π6或C=2π3.由余弦定理得:cosC=a 2+b2−c22ab=a2+b2−(2b−a)22ab=4a−3b2a.当C=π6时,4a−3b2a=√32.∴ (4−√3)a =3b ,此时a:b:c =3:(4−√3):(5−2√3), 当C =2π3时,4a−3b 2a=−12,∴ 5a =3b ,此时a:b:c =3:5:7.故所求三边之比为:3:(4−√3):(5−2√3)或3:5:7.18. 解:(1)2×2列联表所以K 2=50×(16×19−6×9)225×25×22×28≈8.117>7.879,所以有99.5%把握认为高中理科学生的物理成绩与数学成绩有关系;(2)由题意可得,数学成绩优秀的学生中物理成绩优秀的概率为1625,随机变量X 符合二项分布,所以数学期望E(X)=100×1625=64,标准差√D(X)=√100×1625×925=245.19. (1)证明:∵ AB 是⊙O 的直径,∴ AC ⊥BC ,又∵ BC ⊥VA ,AC ∩VA =A , ∴ BC ⊥平面VAC ,∴ BC ⊥VC ,又∵ AC ⊥VB 且AC ⊥BC ,VB ∩BC =B , ∴ AC ⊥平面VBC ,∴ AC ⊥VC ,又∵ BC ∩AC =C ,∴ VC ⊥平面ABC ; (2)解:∵ BC ⊥VC ,VC ⊥平面ABC , ∴ VC ⊥BC ,VC ⊥AC ,又AC ⊥BC ,∴ 以C 为原点,以CA 、CB 、CV 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系C −xyz 如图,则A(1, 0, 0),B(0, 2√2, 0),V(0, 0, 2),∴ M(0, √2, 1), ∴ AM →=(−1, √2, 1),AB →=(−1, 2√2, 0),CA →=(1, 0, 0), 设平面BMA 的法向量为m →=(x, y, z), 由{m →⋅AM →=0˙,得{−x +√2y +z =0−x +2√2y =0,可取m →=(2√2, 1, √2),设平面CMA 的法向量为n →=(x, y, z),由{n →⋅AM →=0˙,得{−x +√2y +z =0−x =0,可取n →=(0, 1, −√2),∴ cos <m →,n →>=|m →||n →|˙=√33=−√3333, ∴ 两面角B −MA −C 的正弦值为√3333)=4√6633.20. 解:(1)根据题意,椭圆C:x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为4,且过点A(√2, √3),则有{a 2=b 2+42a 2+3b 2=1,解可得{a 2=8b 2=4, 则c =√a 2−b 2=2,则e =c a=√22, 故所求椭圆的方程为x 28+y 24=1,其离心率为√22;(2)显然直线l 的斜率存在,故可以设l 的方程为y =k(x −4), ∵ 点S 与P 关于x 轴对称,∴ x s =x p ,y s =−y p , 联立方程{x 28+y 24=1y =k(x −4),则可得(2k 2+1)x 2−16k 2x +32k 2−8=0,△=(−16k 2)2−4(2k 2+1)(32k 2−8)>0,解可得−√22<k <√22, 则x s +x Q =16k 22k 2+1,x s ⋅x Q =32k 2−82k 2+1,不妨设x s >x Q ,则x s −x Q =4√22k 2+1√1−2k 2,y s +y Q =k(x s +x Q −8)=−8k 2k 2+1,y s −y Q =k(x s −x Q )=k ⋅4√22k 2+1√1−2k 2, k SQ =y S −yQ x S−x Q=√2k√1−2k 2, 记SQ 的中点为M ,则M(x S +x Q2, y S +y Q2),即则M(8k 22k 2+1, −2√2k2k 2+1√1−2k 2),SQ 的方程为y =√2k√1−2k 2−√2k √1−2k 2=√2k√1−2k 2−2),即点(2, 0)在直线SQ 上,同理若x s <x p ,点(2, 0)在直线SQ 上,综合可得:直线SQ 恒过定点(2, 0). 21. 解;(1)当a =0时,f(x)=x 2lnx ,f(1)=0,f(e)=e 2>e(e −1),猜想f(x)≥x(x −1),下面证明 f(x)−x(x −1)=x 2lnx −x(x −1)≥0,⇔lnx ≥x−1x,定义域为(0, +∞)令g(x)=lnx −x−1x,g′(x)=1x −1x 2=x−1x 2∴ g(x)在(0, 1)上单调递减,在(1, +∞)上单调递增, ∴ g(x)≥g(1)=0,即f(x)≥x(x −1);(2)f′(x)=(x −a)(2lnx +1−ax),令ℎ(x)=2lnx +1−ax∴ ℎ′(x)=2x +ax 2>0,即ℎ(x)在(0, +∞)上单调递增,又ℎ(a)=2lna <0,ℎ(1)=1−a >0,存在唯一x 0∈(a, 1),使ℎ(x 0)=0, 当0<x <x 0时,ℎ(x)<0,当x >x 0时,ℎ(x)>0于是0<x <a 时,f′(x)>0;a <x <x 0时,f′(x)<0,x >x 0时,f′(x)>0即f(x)在(0, a)上单调递增,在(a, x 0)上递减,在(x 0, +∞)上单调递增,从而在(x 0, 1)上单调递增,故f(x)在(a, 1)上唯一极小值点.22. (1)证明:∵ AE 是⊙O 的切线,∴ ∠DAE =∠ABD , ∵ BD 是⊙O 的直径,∴ ∠BAD =90∘, ∴ ∠ABD +∠ADB =90∘, 又∠ADE +∠DAE =90∘, ∴ ∠ADB =∠ADE . ∴ DA 平分∠BDE .(2)解:由(1)可得:△ADE ∽△BDA ,∴ AE AD=ABBD,∵ AB =4,AE =2,∴ BD =2AD . ∴ ∠ABD =30∘. ∴ ∠DAE =30∘. ∴ DE =AEtan30∘=2√33. 由切割线定理可得:AE 2=DE ⋅CE , ∴ 解得CD =4√33, 又AD =4√33,∠ADC =120∘,∴ 由余弦定理可得AC 2=(4√33)2+(4√33)2−2×4√33×4√33cos120∘=16,∴ AC =4.23. 解:(1)C 1:ρ=1的普通方程为x 2+y 2=1,其参数方程为{x =cosαy =sinα(α为参数). C 2:ρ=2cos(θ+π3),化为ρ2=2×12ρcosθ−2×√32ρsinθ, ∴ x 2+y 2=x −√3y ,即x 2+y 2−x +√3y =0.(2)联立{x 2+y 2=1x 2+y 2−x +√3y =0,解得{x =1y =0,{x =−12y =−√32. ∴ |AB|=12)√32)=√3.24. (1)解:由题意可令x =my ,则原不等式即为|my−m|+|my+2m|≥|m|log2|m|,即有|y−1|+|y+2|≥log2|m|,则(|y−1|+|y+2|)min≥log2|m|,由于|y−1|+|y+2|≥|(y−1)−(y+2)|=3,即有(|y−1|+|y+2|)min=3,则log2|m|≤3,解得|m|≤8,又m≠0,则有实数m的取值范围M=[−8, 0)∪(0, 8];(2)证明:a,b∈[−8, 0)∪(0, 8],即有0<|a|≤8,0<|b|≤8,则|2a3+b4|≤|2a3|+|b4|≤(23+14)×8=223<8.。
2015年高考理科数学全国卷1(含答案解析)

绝密★启用前 2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)数学(理科)使用地区:河南、山西、河北、江西本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12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.设复数z 满足1+z1z-=i ,则|z|=( ) A .1B .2C .3D .2 2.sin20cos10cos160sin10︒︒︒︒-=( )A .32-B .32C .12-D .123.设命题:p n ∃∈Ν,22n n >,则⌝p 为( )A .2n n n ∀∈N 2,>B .2n n n ∃∈N 2,≤C .2n n n ∀∈N 2,≤D .=2n n n ∃∈N 2,4.投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为( )A .0.648B .0.432C .0.36D .0.3125.已知00()M x y ,是双曲线2212x C y -=:上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若120MF MF <,则0y 的取值范围是( )A .33()33-, B .33()66-, C .2222()33-, D .2323()33-, 6. 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有( )A .14斛B .22斛C .36斛D .66斛 7.设D 为ABC △所在平面内一点,=3BC CD ,则( )A .1433AD AB AC =-+ B .1433AD AB AC =- C .4133AD AB AC =+ D .4133AD AB AC =-8.函数=cos(+)x f x ωϕ()的部分图象如图所示,则f x ()的单调递减区间为( )A .13π,π+44k k k -∈Z (),B .132π,2π+44k k k -∈Z (),C .13,+44k k k -∈Z (),D .132,2+44k k k -∈Z (),9.执行如图所示的程序框图,如果输入的0.01t =,则输出 的n =( )A .5B .6C .7D .810.25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为( )A .10B .20C .30D .6011.圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r =( )A .1B .2C .4D .812.设函数()()21x f x e x ax a =--+,其中a<1,若存在唯一的整数0x 使得0()0f x <,则a 的取值范围是( )--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________A .3[)21,e-B .43[,)23e -C .3[,)234e D .3[,)21e第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.若函数2()=()ln f x x a x x ++为偶函数,则a =________. 14.一个圆经过椭圆22=1164x y+的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.15.若x ,y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -⎧⎪-⎨⎪+-⎩≥≤≤则y x 的最大值为________.16.在平面四边形ABCD 中,==75=A B C ∠∠∠︒,=2BC ,则AB 的取值范围是________. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知0n a >,2n n n +2=4+3a a S .(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n n n+11=b a a ,求数列{}n b 的前n 项和.18.(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC . (Ⅰ)证明:平面AEC ⊥平面AFC ; (Ⅱ)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.19.(本小题满分12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费i x 和年销售量i y (i =1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.xyω28i=1()ixx -∑28i=1()iωω∑-8i=1()()iiy x x y-∑-8i=1()()ii y y ωω--∑46.65636.8289.8 1.6 1 469108.8表中i ω=i x ,ω=188i i=1ω∑(Ⅰ)根据散点图判断,y a bx =+与y c d x =+哪一个适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(Ⅲ)已知这种产品的年利率z 与x ,y 的关系为z=0.2y -x .根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i )年宣传费x =49时,年销售量及年利润的预报值是多少? (ii )年宣传费x 为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据11()u v ,,22(,)u v ,…,(,)n n u v ,其回归直线v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为121()(),()nii i nii uu v v v u uu βαβ==--==--∑∑.20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,曲线24C y x :=与直线)0(l y kx a a >:=+交于M ,N 两点.(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数31()4f x x ax =++,()ln g x x =-. (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x =的切线;(Ⅱ)用min{,}m n 表示m ,n 中的最小值,设函数()min{(),()}h x f x g x =(0)x >,讨论()h x 零点的个数.请考生在第22~24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,AB 是O 的直径,AC 是O 的切线,BC 交O 于点E . (Ⅰ)若D 为AC 的中点,证明:DE 是O 的切线; (Ⅱ)若OA =3CE ,求∠ACB 的大小.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1C :x =-2,圆2C :(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (Ⅰ)求1C ,2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若直线3C 的极坐标方程为()π4θρ=∈R ,设2C 与3C 的交点为M ,N ,求2C MN △的面积.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数12f x =|||x |x a -+-(),0a >. (Ⅰ)当=1a 时,求不等式1f x >()的解集;(Ⅱ)若f x ()的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 2015年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷1)数学(理科)答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A 【解析】由1=i 1z z+-,得1i (1i)(1i)=i 1i (1i)(1i)z -+-+-===++-,故1z =,故选C . 【提示】先化简复数,再求模即可. 【考点】复数的运算. 2.【答案】D【解析】原式1sin 20cos10cos20sin10sin302=+==,故选D . 【提示】直接利用诱导公式以及两角和的正弦函数,化简求解即可. 【考点】三角函数的运算. 3.【答案】C【解析】命题的否定是:22n n n ∀∈≤N ,.【提示】根据特称命题的否定是全称命题即可得到结论. 【考点】命题. 4.【答案】A【解析】根据独立重复试验公式可得,该同学通过测试的概率为2233C 0.60.40.6=0.648.⨯+【提示】判断该同学投篮投中是独立重复试验,然后求解概率即可.【考点】概率. 5.【答案】A【解析】由题知12(F F ,,220012x y -=,所以222120000000(3,)(3,)331MF MF x y xy x y y =-----=+-=-<,解得0y <<,故选A . 【提示】利用向量的数量积公式,结合双曲线方程,即可确定0y 的取值范围. 【考点】双曲线. 6.【答案】B【解析】设圆锥底面半径为r ,则116238,43r r ⨯⨯=⇒=所以米堆的体积为 2111632035,4339⎛⎫⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭故堆放的米约为320 1.6222,9÷≈故选B . 【考点】圆锥体积.【提示】根据圆锥的体积公式计算出对应的体积即可. 7.【答案】A【解析】由题知1114()3333AD AC CD AC BC AC AC AB AB AC =+=+=+-=-+【提示】将向量AD 利用向量的三角形法则首先表示为AC CD +,然后结合已知表示为AC AC ,的形式.【考点】向量运算. 8.【答案】D【解析】由五点作图知,1π42,53π42ωϕωϕ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩解得ππ,4ωϕ==,所以π()cos π,4f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭令2ππ2ππ,,4k x k k π<+<+∈Z 解得1322,,44k x k k -<<+∈Z故()f x 的单调递减区间为132,2,44k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ,故选D .【提示】由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ,可得()f x 的解析式,再根据余弦函数的单调性,求得()f x 的减区间. 【考点】三角函数运算. 9.【答案】C【解析】执行第1次,0.01,1,t S ==10,0.5,2n m === 0.5,0.25,2mS S m m =-===1,0.50.01n S t ==>=,是,循环,执行第2次, 0.25,0.125,2mS S m m =-===2,0.250.01n S t ==>=,是,循环,执行第3次,0.125,0.0625,2mS S m m =-===3,0.1250.01n S t ==>=,是,循环,执行第4次,0.0625,0.03125,2mS S m m =-===4,0.06250.01n S t ==>=,是,循环,执行第5次,0.03125,0.015625,2mS S m m =-===5,0.031250.01n S t ==>=,是,循环,执行第6次,0.015625,0.0078125,2mS S m m =-===6,0.0156250.01n S t ==>=,是,循环,执行第7次,0.0078125,S S m =-=2mm =0.00390625=, 7,0.00781250.01n S t ==>=,否,输出7,n =故选C .【提示】由题意依次计算,当7,0.00781250.01,n S t ==>=停止由此可得结论. 【考点】程序框图. 10.【答案】C【解析】在25()x x y ++的五个因式中,2个取因式中2x 剩余的3个因式中1个取x ,其余因式取y ,故52x y 的系数为212532C C C 30,=故选C .【提示】利用展开式的通项进行分析,即可得出结论. 【考点】二项式展开式. 11.【答案】B【解析】由正视图和俯视图知,该几何体是半球和半个圆柱的组合体,圆柱和球的半径都是r ,圆柱的高为2r ,其表面积为222214ππ2π225π41620π2r r r r r r r r ⨯+⨯++⨯=+=+,解得r=2,故选B .【提示】通过三视图可知该几何体是一个半球拼接半个圆柱,计算即可. 【考点】空间几何体的表面积. 12.【答案】D【解析】设()()e 21,,xg x x y ax a =-=-由题知存在唯一的整数0x ,使得0()g x 在直线y ax a =-的下方.因为()e (21)xg'x x =+,所以当12x <-时,'()0g x <,当12x >-,()0,g'x >所以当12x =-时,12min [()]2e g x -=-.当0x =时(0)1g =-,(1)e 0g =>,直线y ax a =-恒过(1,0)且斜率a ,故(0)1a g ->=-,且1(1)3e g a a --=-≥--,解得312ea ≤<,故选D .【提示】设()()e 21,,xg x x y ax a =-=-,问题转化为存在唯一的整数0x 使得0()g x 在直线y ax a =-的下方,由导数可得函数的极值,数形结合可得(0)1a g ->=-且1(1)3e g a a --=-≥--,解关于a 的不等式组可得.【考点】带参函数.第Ⅱ卷二、填空题 13.【答案】1【解析】由题知ln(y x =是奇函数,所以22ln(ln(ln()ln 0x x a x x a +-=+-==,解得 1.a =【提示】由题意可得,()()f x f x -=,代入根据对数的运算性质即可求解 【考点】函数奇偶性.14.【答案】2232524x y ⎛⎫±+= ⎪⎝⎭【解析】设圆心为(,0)a ,则半径为4a -,则222(4)2,a a -=+解得32a =±, 故圆的标准方程为2232524x y ⎛⎫±+= ⎪⎝⎭.【提示】利用椭圆的方程求出顶点坐标,然后求出圆心坐标,求出半径即可得到圆的方程. 【考点】圆的标准方程. 15.【答案】3【解析】做出可行域如图中阴影部分所示,由斜率的意义知,yx是可行域内一点与原点连线的斜率,由图可知,点(1,3)与原点连线的斜率最大,故yx的最大值3.【提示】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定y x的最大值.【考点】线性规划问题.16.【答案】【解析】如下图所示:延长BACD ,交于点E ,则可知在△ADE 中,105DAE ∠=︒,45ADE ∠=︒,30,E ∠=︒∴设12AD x =,2AE x =,4DE x =,CD m =,2BC =,sin151m ⎫∴+︒=⎪⎪⎝⎭⇒m +=∴04x <<,而2AB m x +-,2x∴AB的取值范围是.【提示】如图所示,延长BACD ,交于点,设12AD x =,2AE x =,4DE x =,CD m =m +=AB 的取值范围. 【考点】平面几何问题. 三.解答题17.【答案】(Ⅰ)21n + (Ⅱ)11646n -+ 【解析】(Ⅰ)当1n =时,211112434+3a a S a +=+=,因为0n a >,所以1a =3,当2n ≥时,221122n n n n a a a a --+--=14343n n S S -+--=4n a ,即111()()2()n n n n n n a a a a a a ---+-=+,因为0n a >,所以1n n a a --=2,所以数列{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,所以n a =21n +; (Ⅱ)由(1)知,1111(21)(23)22123n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭,所以数列{}n b 前n 项和为121111111=235572123n b b b n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=11646n -+. 【提示】(Ⅰ)根据数列的递推关系,利用作差法即可求{}n a 的通项公式:(Ⅱ)求出11n n n b a a +=,利用裂项法即可求数列{}n b 的前n 项和.【考点】数列前n 项和与第n 项的关系,等差数列定义与通项公式. 18.【答案】(Ⅰ)答案见解析 【解析】(Ⅰ)连接BD ,设,BDAC G =连接EG FG EF ,,,在菱形ABCD 中,不妨设1GB =,由∠ABC=120°,可得AG GC ==由BE ⊥平面ABCD ,AB BC =,可知AE EC =, 又∵AE EC ⊥,∴EG EG AC =⊥,在Rt EBG △中,可得BE,故DF =在Rt FDG △中,可得FG =在直角梯形BDEF 中,由2BD =,BE,2DF =,可得2EF =, ∴222EG FG EF +=, ∴EG FG ⊥, ∵ACFG G =,∴EG ⊥平面AFC , ∵EG ⊂平面AEC , ∴平面AFC ⊥平面AEC .(Ⅱ)如图,以G 为坐标原点,分别以,GB GC 的方向为x 轴,y 轴正方向,||GB 为单位长度,建立空间直角坐标系G xyz -,由(Ⅰ)可得0,A (,(E,2F ⎛- ⎝⎭,C ,∴AE =,1,CF ⎛=- ⎝⎭.故cos ,3||||AE CFAE CF AE CF <>==-,所以直线AE 与CF .【提示】(Ⅰ)连接BD ,设BD AC G =,连接EG EF FG ,,,运用线面垂直的判定定理得到EG ⊥平面AFC ,再由面面垂直的判定定理,即可得到.(Ⅱ)以G 为坐标原点,分别以GB GC ,为x 轴,y 轴,GB 为单位长度,建立空间直角坐标系G xyz -,求得AE F C ,,,的坐标,运用向量的数量积的定义,计算即可得到所求角的余弦值.【考点】空间垂直判定与性质,异面直线所成角的计算.19.【答案】(Ⅰ)答案见解析 (Ⅱ)答案见解析 (Ⅲ)(i )66.32 (ii )46.24【解析】(Ⅰ)由散点图可以判断,y c =+y 关于年宣传费用x 的回归方程类型.(Ⅱ)令w =先建立y 关于w 的线性回归方程,由于81821()()108.8=68,16()iii ii w w yy d w w ==--==-∑∑ ∴56368 6.8100.6.==c y d w -⨯=-∴y 关于w 的线性回归方程为=100.6+68y w ,y ∴关于x 的回归方程为y (Ⅲ)(i )由(Ⅱ)知,当49x =时,年销量y的预报值576.6y =, 年利润z 的预报值=576.60.249=66.32z ⨯-(ii )根据(Ⅱ)的结果知,年利润z 的预报值20.12z x =x +--,∴13.66.8,2=即46.24x =,z 取得最大值,故宣传费用为46.24千元时,年利润的预保值最大.【提示】(Ⅰ)根据散点图,即可判断出.(Ⅱ)先建立中间量w =y 关于w 的线性回归方程,根据公式求出w ,问题得以解决.(Ⅲ)(Ⅰ)年宣传费49x =时,代入到回归方程,计算即可. (ii )求出预报值得方程,根据函数的性质,即可求出.【考点】线性回归方程求法,利用回归方程进行预报预测. 20.【答案】0y a --=0y a ++=(Ⅱ)答案见解析【解析】(Ⅰ)由题设可得)Ma ,()N a -,或()M a-,)N a .∵12yx '=,故24x y =在x =C在)a 处的切线方程为y a x -=-0y a --=,故24x y =在x =-处的导数值为,C 在()a -处的切线方程为y a x -=+,0y a ++=0y a --=0y a ++=. (Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:设(0,)P b 为符合题意得点,11(,)M x y ,22(,)N x y ,直线PM PN ,的斜率分别为12k k ,.将y kx a =+代入C 得方程整理得2440x kx a --=.∴12124,4x x k x x a +==-.∴1212121212122()()()=y b y b kx x a b x x k a b k k x x x x a--+-+++=+. 当b a =-时,有12k k + =0,则直线PM 的倾斜角与直线PN 的倾斜角互补,故OPM OPN ∠=∠,所以(0,)P a -符合题意.【提示】(Ⅰ)求出C在)a 处的切线方程,故24x y =在x =-即可求出方程.(Ⅱ)存在符合条件的点(0,)P b ,11(,)M x y,22(,)N x y ,直线PM PN ,的斜率分别为12k k ,直线方程与抛物线方程联立化为2440x kx a --=,利用根与系数的关系,斜率计算公式可得12()=k a b k k a++=即可证明. 【考点】抛物线的切线,直线与抛物线位置关系. 21.【答案】(Ⅰ)34a =- (Ⅱ)答案见解析【解析】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=,即3002010430x ax x a ⎧++=⎪⎨⎪+=⎩,解得013,24x a ==-,因此,当34a =-时,x 轴是曲线()y f x =的切线. (Ⅱ)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =≤<, ∴()h x 在(1,)+∞无零点. 当1x =时,若54a ≥-,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g g ===,故1x =是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数.(ⅰ)若3a ≤-或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a ≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点;当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x在⎛ ⎝单调递减,在⎫⎪⎪⎭单调递增,故当x =()f x取的最小值,最小值为14f =.①若0f >,即304x -<<,()f x 在(0,1)无零点.②若0f =,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若0f <,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当5344a -<<-时, ()f x 在(0,1)有两个零点;当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 有一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.【提示】(Ⅰ)设曲线()y f x =与x 轴相切于点0(,0)x ,则0()0f x =,0()0f x '=解出即可. (Ⅱ)对x 分类讨论:当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,可得函数(1)min{(1),(1)}(1)0h f g g ===,即可得出零点的个数.当1x =时,对a 分类讨论利用导数研究其单调性极值即可得出.【考点】利用导数研究曲线的切线,分段函数的零点. 22.【答案】(Ⅰ)答案见解析 (Ⅱ)60ACB ∠=【解析】(Ⅰ)连接AE ,由已知得,AE BC AC AB ⊥⊥,,在Rt AEC △中,由已知得DE DC =,∴DEC DCE ∠=∠,连接OE ,OBE OEB ∠=∠, ∵90ACB ABC ∠+∠=, ∴90DEC OEB ∠+∠=,∴90OED ∠=,∴DE 是圆O 的切线.(Ⅱ)设1CE AE x ==,,由已知得AB =,BE =,由射影定理可得,2AE CE BE =,∴2x =x = ∴60ACB ∠=.【提示】(Ⅰ)连接AE 和OE ,由三角形和圆的知识易得90OED ∠=,可得DE 是O 的切线.(Ⅱ)设1CE AE x ==,,由射影定理可得关于x的方程2x =,解方程可得x 值,可得所求角度.【考点】圆的切线判定与性质,圆周角定理,直角三角形射影定理. 23.【答案】(Ⅰ)22cos 4sin 40ρρθρθ--+= (Ⅱ)12【解析】(Ⅰ)因为cos ,sin x y ρθρθ==, ∴1C 的极坐标方程为cos 2ρθ=-,2C 的极坐标方程为22cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(Ⅱ)将=4θπ代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得240ρ-+=,解得1ρ=2ρ12=MN ρρ-,因为2C 的半径为1,则2C MN △的面积111sin 45=22⨯.【提示】(Ⅰ)由条件根据cos sin x y ρθρθ==,求得12C C ,的极坐标方程.(Ⅱ)把直线3C 的极坐标方程代入22cos 4sin 40ρρθρθ--+=,求得12ρρ,的值,从而求出2C MN △的面积.【考点】直角坐标方程与极坐标互化,直线与圆的位置关系.24.【答案】(Ⅰ)22.3x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭(Ⅱ)(2)+∞,【解析】(Ⅰ)当1a =时,不等式()1f x >化为1211x x +-->,等价于11221x x x ≤⎧⎨--+->⎩或111221x x x -<<⎧⎨++->⎩或11221x x x ≥⎧⎨+-+>⎩,解得223x <<,∴不等式()1f x >的解集为22.3x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭(Ⅱ)由题设可得,12,1()312,112,x a x f x x a x a x a x a --<-⎧⎪=+--≤≤⎨⎪-++>⎩,所以函数()f x 的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为21,03a A -⎛⎫⎪⎝⎭,(21,0)B a +,(,+1)C a a ,所以ABC △的面积为22(1)3a +, 由题设得22(1)63a +>,解得2a >,所以a 的取值范围为(2)+∞,. 【提示】(Ⅰ)当1a =时,把原不等式去掉绝对值,转化为与之等价的三个不等式组,分别求得每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.(Ⅱ)化简函数()f x 的解析式,求得它的图像与x 轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积;再根据()f x 的图像与x 轴围成的三角形面积大于6,从而求得a 的取值范围.【考点】含绝对值不等式解法,分段函数,一元二次不等式解法.。
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2015年河南省濮阳市高考数学一模试卷(理科)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|0<x<2},B={x|(x-1)(x+1)>0},则A∩B=()A.(0,1)B.(1,2)C.(-∞,-1)∪(0,+∞)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)【答案】B【解析】解:由B中的不等式解得:x>1或x<-1,∴B=(-∞,-1)∪(1,+∞),∵A={x|0<x<2}=(0,2),∴A∩B=(1,2).故选:B.求出B中不等式的解集确定出B,找出A与B的交集即可.此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.在复平面内,复数的对应点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】解:复数=,∴复数在复平面内对应的点为(1,-2),故复数的对应点位于第四象限.故选:D.利用复数的除法运算,将复数表示出来,根据复数的几何意义,即可得到答案.本题考查了复数的代数表示法以及几何意义,考查了复数的代数形式的乘法运算,解题时要认真审题.复数的几何意义是复数和复平面内的点是一一对应关系.属于基础题.3.如图,一个封闭的长方体,它的六个表面各标出A、B、C、D、E、F这六个字母,现放成下面三种不同的位置,所看见的表面上的字母已表明,则字母A、B、C对面的字母依次分别为()A.D、E、FB.F、D、EC.E、F、DD.E、D、F【答案】【解析】解:第一个正方体已知A,B,C,第二个正方体已知A,C,D,第三个正方体已知B,C,E,且不同的面上写的字母各不相同,则可知A对面标的是E,B对面标的是D,C对面标的是F.故选D.本题可从图形进行分析,结合正方体的基本性质,得到各个面上的字母,即可求得结果.本题考查了正方体相对两个面上的字母问题,此类问题可以制作一个正方体,根据题意在各个面上标上字母,再确定对面上的字母,本题是一个基础题.4.已知⊙M经过双曲线S:=1的一个顶点和一个焦点,圆心M在双曲线上S上,则圆心M到双曲线S的中心的距离为()A.或B.或C.D.【答案】D【解析】解:∵⊙M经过双曲线S:=1的一个顶点和一个焦点,∴圆心M到双曲线的右焦点与右顶点间的距离相等,∴圆心的横坐标为4,代入双曲线方程可得点M的纵坐标为y M=±=±,∴点M到原点的距离|MO|==.故选:D.根据,⊙M经过双曲线S:=1的一个顶点和一个焦点,可得圆心M到双曲线的右焦点与右顶点间的距离相等,从而可得圆心的横坐标为4,代入双曲线方程可得点M 的纵坐标,即可求出圆心M到双曲线S的中心的距离.本题考查了双曲线的标准方程,双曲线与圆的交汇问题,考查学生的计算能力,属于中档题.5.将函数y=sin2x(x∈R)的图象分别向左平移m(m>0)个单位,向右平移n(n>0)个单位,所得到的两个图象都与函数的图象重合,则m+n的最小值为()A. B. C.π D.【答案】C【解析】解:将函数y=sin2x(x∈R)的图象向左平移m(m>0)个单位,得函数y=sin2(x+m)=sin(2x+2m),∵其图象与的图象重合,故m=(k∈Z),当k=0时,m取得最小值为;将函数y=sin2x(x∈R)的图象向右平移n(n>0)个单位,得到函数y=sin2(x-n)=sin (2x-2n),∵其图象与的图象重合,∴sin(2x-2n)=sin(2x+),∴-2n=,故n=-,当k=-1时,n取得最小值为,∴m+n的最小值为π,故选C.求出函数y=sin2x(x∈R)的图象分别向左平移m(m>0)个单位,向右平移n(n>0)个单位后的函数解析式,再根据其图象与函数的图象重合,可分别得关于m,n的方程,解之即可.本题考查函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换,准确把握图象的平移变换规律是解决问题的关键所在.6.已知等比数列{a n}的前n项和S n,且a1+a3=,a2+a4=,则=()A.4n-1B.4n-1C.2n-1D.2n-1【答案】D【解析】解:∵等比数列{a n}的前n项和S n,且a1+a3=,a2+a4=,∴两式相除可得公比q=,∴a1=2,∴a n==,S n==4(1-),∴=2n-1,故选:D.利用等比数列{a n}的前n项和S n,且a1+a3=,a2+a4=,求出q=,a1=2,可得a n、S n,即可得出结论.本题考查等比数列的通项与求和,考查学生的计算能力,确定数列的首项与公比是关键.7.执行如图所示的程序框图,任意输入一次x(0≤x≤1)与A. B. C. D.【答案】B【解析】解:依题意,不等式组表示的平面区域的面积等于1,不等式组表示的平面区域的面积等于,因此所求的概率等于.故选:B.依题意,满足不等式组的x,y可以输出数对,读懂框图的功能即可计算概率.本题主要考察程序框图和算法,属于基础题.8.曲线C1:y2=2px(p>0)的焦点F恰好是曲线C2:(a>0,b>0)的右焦点,且曲线C1与曲线C2交点连线过点F,则曲线C2的离心率是()A. B. C. D.【答案】D【解析】解:曲线C1:y2=2px(p>0)的焦点F(,0),则双曲线的c=,曲线C1与曲线C2交点连线MN过点F,由对称性可得,交线垂直于x轴,令x=c,代入双曲线方程得,y2=b2(-1)=,解得,y=,则|MN|=,令x=,代入抛物线方程可得,y2=p2,即y=±p,则|MN|=2p,则2p=,即有b2=2ac=c2-a2,即有e2-2e-1=0,解得,e=1+.故选:D.求出抛物线的焦点,曲线C1与曲线C2交点连线MN过点F,由对称性可得,交线垂直于x轴,分别令x=c,x=,求得弦长,得到a,b,c的方程,再由离心率公式解方程即可得到.本题考查抛物线和双曲线的方程和性质,考查离心率的求法,考查运算能力,属于基础题.9.如图所示为某旅游区各景点的分布图,图中一支箭头表示一段有方向的路,试计算顺着箭头方向,从A到H有几条不同的旅游路线可走()A.15B.16C.17D.18C【解析】解:要到H点,需从F、E、G走过来,F、E、G各点又可由哪些点走过来…这样一步步倒推,最后归结到A,然后再反推过去得到如下的计算法:A至B、C、D的路数记在B、C、D圆圈内,B、C、D分别到F、E、G的路数亦记在F、E、G圆圈内,最后F、E、G各个路数之和,即得至H的总路数如下图所示,易得有17条不同的线路;故选C.根据分布图,要到H点,需从F、E、G走过来,F、E、G各点又可由哪些点走过来…这样一步步倒推,最后归结到A,然后再反推过去;则可以这样作图,A至B、C、D的路数记在B、C、D圆圈内,B、C、D分别到F、E、G的路数亦记在F、E、G圆圈内,最后F、E、G各个路数之和,即得至H的总路数,即可得答案.本题考查分步计数原理的运用,解题时注意分析的方法,最好不要一一列举,如必须列举时,注意按一定的次序,做到不重不漏.10.若函数f(x)的导函数在区间(a,b)上的图象关于直线x=对称,则函数y=f (x)在区间[a,b]上的图象可能是()A.B.C.D.A.①B.②C.③D.③④【答案】D【解析】解:因为函数y=f(x)的导函数在区间(a,b)上的图象关于直线x=对称,即导函数要么图象无增减性,要么是在直线x=两侧单调性相反;对于①,由图得,在a处切线斜率最小,在b处切线斜率最大,故导函数图象不关于直线x=对称,故①不成立;对于②,由图得,在a处切线斜率最大,在b处切线斜率最小,故导函数图象不关于直线x=对称,故②不成立;对于③,由图得,原函数为一次函数,其导函数为常数函数,故导函数图象关于直线x=对称,故③成立;对于④,由图得,原函数有一对称中心,在直线x=与原函数图象的交点处,故导函所以,满足要求的有③④.故选:D.对于①②,直接由图象得出在a处与b处切线斜率不相等,即可排除答案;对于③,原函数为一次函数,其导函数为常数函数即可知道其满足要求;对于④,先由图象找到对称中心即可判断其成立本题主要考查函数的单调性与其导函数之间的关系.做这一类型题目,要注意运用课本定义,是对课本知识的考查,属于基础题,但也是易错题.11.在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为AM中点,,则λ+μ的值为()A. B. C. D.1【答案】A【解析】解:设则====()∴,∴故选A.设,将向量用向量、表示出来,即可找到λ和μ的关系,最终得到答案.本题主要考查平面向量的基本定理,即平面内任一向量都可由两不共线的向量唯一表示出来.属中档题.12.定义在R上的函数y=f(x)在(-∞,a)上是增函数,且函数y=f(x+a)是偶函数,当x1<a,x2>a,且丨x1-a丨<丨x2-a丨时,有()A.f(x1)>f(x2)B.f(x1)≥f(x2)C.f(x1)<f(x2)D.f(x1)≤f(x2)【答案】A【解析】解:∵y=f(x+a)是偶函数,∴有f(-x+a)=f(x+a)∴f(x)关于x=a对称∵偶函数在(-∞,a)上是增函数,∴在(a,+∞)上是减函数∵x1<a,x2>a,丨x1-a丨<丨x2-a丨,∴去掉绝对值得a-x1<x2-a,即2a-x1<x2,且2a-x1>a,x2>a由(a,+∞)上是减函数知f(2a-x1)>f(x2)∵f(x)关于x=a对称,∴f(2a-x1)=f(x1)故选A.根据y=f(x+a)是偶函数,可得f(-x+a)=f(x+a),根据x1<a,x2>a,丨x1-a丨<丨x2-a丨,可得2a-x1<x2,且2a-x1>a,x2>a,结合函数的单调性,即可得到结论.本题考查函数单调性与奇偶性的结合,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.若点P(cosα,sinα)在直线y=-2x上,则= ______ .【答案】【解析】解:∵点P(cosα,sinα)在直线y=-2x上,∴sinα=-2cosα,tanα=-2.∴==,故答案为:.由题意可得sinα=-2cosα,tanα=-2,再利用两角和的正切公式求得的值.本题主要考查任意角的三角函数的定义,两角和的正切公式,同角三角函数的基本关系的应用,属于基础题.14.直线y=1与曲线y=x2-|x|+a有四个交点,则a的取值范围是______ .【答案】(1,)【解析】解:如图,在同一直角坐标系内画出直线y=1与曲线y=x2-|x|+a,观图可知,a的取值必须满足,解得<<.故答案为:(1,)在同一直角坐标系内画出直线y=1与曲线y=x2-|x|+a的图象,观察求解.本小题主要考查函数的图象与性质、不等式的解法,着重考查了数形结合的数学思想.15.在三棱锥C-ABD中(如图),△ABD与△CBD是全等的等腰直角三角形,O为斜边BD的中点,AB=4,二面角A-BD-C的大小为60°,并给出下面结论:①AC⊥BD;②AD⊥CO;③△AOC为正三角形;④cos∠ADC=;⑤四面体ABCD的外接球表面积为32π,其中真命题是______ .【答案】①③⑤【解析】解:对于①,∵△ABD与△CBD是全等的等腰直角三角形,O为斜边BD的中点,∴CO⊥BD,AO⊥BD,AO∩OC=O,∴BD⊥平面AOC,∴AC⊥BD,因此①正确;对于②,假设CO⊥AD,又CO⊥BD,可得CO⊥平面ABD,由①可得:∠AOC是二面角A-BD-C的平面角且为60°矛盾,因此不正确;对于③,由△ABD与△CBD是全等的等腰直角三角形,O为斜边BD的中点,∴OC=OA,由①可得:∠AOC是二面角A-BD-C的平面角且为60°,∴△AOC为正三角形,因此③正确;对于④,AB=4,由①可得:AC=OA=2,AD=CD=4,∴cos∠ADC==≠,因此不正确;对于⑤,由①可得:四面体ABCD的外接球的球心为O,半径为2,表面积S==32π,因此正确.综上可得:只有①③⑤正确.故答案为:①③⑤.①由△ABD与△CBD是全等的等腰直角三角形,O为斜边BD的中点,可得CO⊥BD,AO⊥BD,BD⊥平面AOC,即可判断出正误;②假设CO⊥AD,可得CO⊥平面ABD,由①可得:∠AOC是二面角A-BD-C的平面角且为60°矛盾,即可判断出正误;③由已知可得:OC=OA,而∠AOC是二面角A-BD-C的平面角且为60°,即可判断出△AOC为正三角形;④AB=4,由①可得:AC=OA=2,AD=CD=4,利用余弦定理可得cos∠ADC,即可判断出正误;⑤由①可得:四面体ABCD的外接球的球心为O,半径为2,利用表面积公式即可判断出正误.本题考查了空间线面位置关系、二面角、等边三角形、余弦定理、球的表面积,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.16.设数列{a n}的前n项和为S n,满足2S n=a n+1-2n+1+1,n∈N*,且a1、a2+5、a3成等差数列.则a n= ______ .【答案】3n-2n【解析】解:由,解得a1=1.由2S n=a n+1-2n+1+1,n∈N*,当n≥2时,可得,两式相减,可得,即,变形为,∴数列{}(n≥2)是一个以a2+4为首项,3为公比的等比数列.由2a1=a2-3可得,a2=5,∴数列{a n}的通项公式是.故答案为:.由于2S n=a n+1-2n+1+1,n∈N*,且a1、a2+5、a3成等差数列,可得,解得a1.由2S n=a n+1-2n+1+1,n∈N*,当n≥2时,可得,可得,变形为,l利用等比数列的通项公式即可得出.本题考查了利用“当n≥2时,a n=S n-S n-1”求通项公式a n、变形转化为等比数列求通项公式的方法,考查了灵活的变形能力和推理能力,属于难题.三、解答题(本大题共8小题,共94.0分)17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若.(Ⅰ)求证:a、b、c成等差数列;(Ⅱ)若∠B=60°,b=4,求△ABC的面积.【答案】解:(Ⅰ),即a(1+cos C)+c(1+cos A)=3b,由正弦定理得:sin A+sin A cos C+sin C+cos A sin C=3sin B,即sin A+sin C+sin(A+C)=3sin B,可得sin A+sin C=2sin B,由正弦定理可得,整理得:a+c=2b,故a,b,c为等差数列;(Ⅱ)由∠B=60°,b=4及余弦定理得:42=a2+c2-2accos60°,∴(a+c)2-3ac=16,又由(Ⅰ)知a+c=2b,代入上式得4b2-3ac=16,解得ac=16,∴△ABC的面积S=acsin B=acsin60°=4;【解析】(Ⅰ)对其角A,B,C的对边分别为a,b,c,可得,利用倍角公式进行化简,再利用正弦定理进行证明;(Ⅱ)因为∠B=60°,b=4,利用余弦定理得42=a2+c2-2accos60°,求出ac的值,利用三角形的面积的公式进行求解;此题主要考查正弦定理和余弦定理的应用以及等差数列的性质,是一道综合题,也是一道基础题;18.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点.(Ⅰ)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;(Ⅱ)若平面PAD⊥平面ABCD,且PA=PD=AD=2,点M在线段PC上,试确定点M的位置,使二面角M-BQ-C大小为60°,并求出的值.【答案】(I)证明:∵PA=PD,Q为AD的中点,∴PQ⊥AD,又∵底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,∴BQ⊥AD,又∵PQ∩BQ=Q,∴AD⊥平面PQB,又∵AD⊂平面PAD,∴平面PQB⊥平面PAD.(II)∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PQ⊥AD,∴PQ⊥平面ABCD.以Q为坐标原点,分别以QA,QB,QP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系如图.则由题意知:Q(0,0,0),P(0,0,),B(0,,0),C(-2,,0),设(0<λ<1),则,,,平面CBQ的一个法向量是=(0,0,1),设平面MQB的一个法向量为=(x,y,z),则,取=,,,(9分)∵二面角M-BQ-C大小为60°,∴=,解得,此时.(12分)【解析】(I)由已知条件推导出PQ⊥AD,BQ⊥AD,从而得到AD⊥平面PQB,由此能够证明平面PQB⊥平面PAD.(II)以Q为坐标原点,分别以QA,QB,QP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出结果.本题考查平面与平面垂直的证明,考查满足条件的点的位置的确定,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.19.某城市随机抽取一年(365天)内100天的空气质量指数API的监测数据,结果统计如表:为ω)的关系式为:S=,,<,>,试估计在本年内随机抽取一天,该天经济损失S大于200元且不超过600元的概率;(2)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季,其中有8天为重度污染,完成下面2×2列联表,并判断能否有95%的把握认为该市本年空气重度污染与供暖有关?附:k2=【答案】22;8;30;63;7;70;85;15【解析】解:(1)设“在本年内随机抽取一天,该天经济损失S大于200元且不超过600元”为事件A…(1分)由200<S≤600,得150<ω≤250,频数为39,…(3分)∴P(A)=….(4分)(2)根据以上数据得到如表:….(8分)K2的观测值K2=≈4.575>3.841….(10分)所以有95%的把握认为空气重度污染与供暖有关.….(12分)(1)由200<S≤600,得150<ω≤250,频数为39,即可求出概率;(2)根据所给的数据,列出列联表,根据所给的观测值的公式,代入数据做出观测值,同临界值进行比较,即可得出结论.本题考查概率知识,考查列联表,观测值的求法,是一个独立性检验,我们可以利用临界值的大小来决定是否拒绝原来的统计假设,若值较大就拒绝假设,即拒绝两个事件无关.20.如图,已知椭圆C:,A、B是四条直线x=±2,y=±1所围成的两个顶点.(1)设P是椭圆C上任意一点,若,求证:动点Q(m,n)在定圆上运动,并求出定圆的方程;(2)若M、N是椭圆C上两个动点,且直线OM、ON的斜率之积等于直线OA、OB的斜率之积,试探求△OMN的面积是否为定值,说明理由.【答案】解:(1)易求A(2,1),B(-2,1).…(2分)设P(x0,y0),则.由,得,所以,即.故点Q(m,n)在定圆上.…(8分)(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),则.平方得,即.…(10分)因为直线MN的方程为(x2-x1)y-(y2-y1)x+x1y2-x2y1=0,所以O到直线MN的距离为,…(12分)所以△OMN的面积S=MN•l=|x1y2-x2y1|===.故△OMN的面积为定值1.…(16分)【解析】(1)设P的坐标,通过,推出m,n与P的坐标的关系,推出定圆的方程.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),利用直线OM、ON的斜率之积等于直线OA、OB的斜率之积,得到x1,x2的关系.求出MN的距离以及O到直线MN的距离,然后证明△OMN的面积是否为定值.本题考查圆的方程的求法,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,考查转化思想计算能力.21.已知函数f(x)=x2,g(x)=elnx.(Ⅰ)设函数F(x)=f(x)-g(x),求F(x)的单调区间;(Ⅱ)若存在常数k,m,使得f(x)≥kx+m,对x∈R恒成立,且g(x)≤kx+m,对x∈(0,+∞)恒成立,则称直线y=kx+m为函数f(x)与g(x)的“分界线”,试问:f(x)与g(x)是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程,若不存在,请说明理由.【答案】解:(I)由于函数f(x)=,g(x)=elnx,因此,F(x)=f(x)-g(x)=x2-elnx,则F′(x)=x-==,x∈(0,+∞),当0<x<时,F′(x)<0,∴F(x)在(0,)上是减函数;当x>时,F′(x)>0,∴F(x)在(,+∞)上是增函数;因此,函数F(x)的单调减区间是(0,),单调增区间是(,+∞).(II)由(I)可知,当x=时,F(x)取得最小值F()=0,则f(x)与g(x)的图象在x=处有公共点(,).假设f(x)与g(x)存在“分界线”,则其必过点(,).故设其方程为:y-=k(x-),即y=kx+-k,由f(x)≥kx+-k对x∈R恒成立,则对x∈R恒成立,∴=4k2-8k+4e=e(k-)2≤0成立,因此k=,“分界线“的方程为:y=.下面证明g(x)≤对x∈(0,+∞)恒成立,设G(x)=elnx-x+,则G′(x)==,∴当0<x<时,G′(x)>0,当x>时,G′(x)<0,当x=时,G(x)取得最大值0,则g(x)≤x对x∈(0,+∞)恒成立,故所求“分界线“的方程为:y=.【解析】(Ⅰ)在定义域内解不等式F′(x)>0,F′(x)<0可得函数的单调区间;(Ⅱ)由(I)可知,当x=时,F(x)取得最小值F()=0,则f(x)与g(x)的图象在x=处有公共点(,).假设f(x)与g(x)存在“分界线”,则其必过点(,).故设其方程为:y-=k(x-),由f(x)≥kx+-k对x∈R恒成立,可求得k=,则“分界线“的方程为:y=.只需在证明g(x)≤对x∈(0,+∞)恒成立即可;本题考查利用导数研究函数的单调区间、最值及恒成立问题,考查转化思想,探究性题目往往先假设成立,再做一般性证明.22.如图,AB是的⊙O直径,CB与⊙O相切于B,E为线段CB上一点,连接AC、AE分别交⊙O于D、G两点,连接DG交CB于点F.(Ⅰ)求证:C、D、G、E四点共圆.(Ⅱ)若F为EB的三等分点且靠近E,EG=1,GA=3,求线段CE的长.【答案】(Ⅰ)证明:连接BD,则∠AGD=∠ABD,∵∠ABD+∠DAB=90°,∠C+∠CAB=90°∴∠C=∠AGD,∴∠C+∠DGE=180°,∴C,E,G,D四点共圆.…..(5分)(Ⅱ)解:∵EG•EA=EB2,EG=1,GA=3,∴EB=2,又∵F为EB的三等分点且靠近E,∴,,又∵FG•FD=FE•FC=FB2,∴,CE=2.….(10分)【解析】(Ⅰ)连接BD,由题设条件结合圆的性质能求出∠C=∠AGD,从而得到∠C+∠DGE=180°,由此能证明C,E,G,D四点共圆.(Ⅱ)由切割线定理推导出EB=2,由此能求出CE的长.本题考查四点共圆的证明,考查线段长的求法,是中档题,解题时要注意圆的性质的灵活运用.23.已知在直角坐标系x O y中,直线l的参数方程为,(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2-4ρcosθ+3=0.(Ⅰ)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)设点P是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离d的取值范围.【答案】解:(I)根据直线l的参数方程为,(t为参数),消去t,得,故直线l的普通方程为:;依据曲线C的极坐标方程为ρ2-4ρcosθ+3=0.结合互化公式,得到:曲线的直角坐标方程为(x-2)2+y2=1,---------------------------(4分)(II)设点P(2+cosθ,sinθ)(θ∈R),则所以d的取值范围是,.--------------------------(10分)【解析】(Ⅰ)直接根据直线的参数方程中,消去参数,即可得到其普通方程;再利用极坐标方程和直角坐标方程互化公式求解即可;(Ⅱ)首先设点P(2+cosθ,sinθ)(θ∈R),然后,构造距离关系式,然后,求解其范围即可.本题重点考查了参数方程和普通方程的互化、极坐标方程和直角坐标方程的互化等知识,属于中档题.24.已知函数f(x)=|x-1|.(Ⅰ)解不等式f(x-1)+f(x+3)≥6;(Ⅱ)若|a|<1,|b|<1,且a≠0,证明f(ab)>|a|f().【答案】解:(Ⅰ)解不等式f(x-1)+f(x+3)≥6,可得|x-2|+|x+2|≥6.根据绝对值的意义可得|x-2|+|x+2|表示数轴上的x对应点到2、-2对应点的距离之和,而-3和3对应点到2、-2对应点的距离之和正好等于6,故不等式f(x-1)+f(x+3)≥6的解集为{(Ⅱ)若|a|<1,|b|<1,且a≠0,要证f(ab)>|a|f(),只要证|ab-1|>|b-a|,只要证(ab-1)2>(b-a)2.而(ab-1)2-(b-a)2=a2•b2-a2-b2+1=(a2-1)(b2-1)>0,故(ab-1)2>(b-a)2成立.故要证的不等式f(ab)>|a|f()成立.【解析】(Ⅰ)解不等式可得|x-2|+|x+2|≥6,根据绝对值的意义,而-3和3对应点到2、-2对应点的距离之和正好等于6,从而求得不等式f(x-1)+f(x+3)≥6的解集.(Ⅱ)用分析法证明f(ab)>|a|f()成立.本题主要考查绝对值的意义,绝对值不等式的解法,用分析法证明不等式,属于基础题.。