2016年高考理科数学山东卷含答案

绝密★启用前2016年普通高等学校招生全国统一考试理科数学（山东卷）本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共4页。

满分150分。

考试用时120分钟。

考试结束后，将将本试卷和答题卡一并交回。

注意事项：1.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写在答题卡和试卷规定的位置上。

2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B 铅笔把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，在选涂其他答案标号。

答案写在试卷上无效。

3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。

不按以上要求作答的答案无效。

4.填空题直接填写答案，解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.参考公式： 如果事件A,B 互斥，那么P(A+B)=P(A)+P(B).如果事件A ，B 独立，那么P(AB)=P(A)·P(B)第Ⅰ卷（共50分）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）若复数z 满足232i,z z +=-其中i 为虚数单位，则z =【B 】（A ）1+2i （B ）1-2i （C ）12i -+ （D ）12i --（2）设集合2{|2,},{|10},x A y y x B x x ==∈=-<R 则A B =【C 】（A ）(1,1)-（B ）(0,1) （C ）(1,)-+∞ （D ）(0,)+∞（3）某高校调查了200名学生每周的自习时间（单位：小时），制成了如图所示的频率分布直方图，其中自习时间的范围是[17.5,30]，样本数据分组为[17.5,20),[20,22.5),[22.5,25),[25,27.5),[27.5,30] .根据直方图，这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数是【D】（A ）56 （B ）60（C ）120（D ）140（4）若变量x ，y 满足2,239,0,x y x y x ì+£ïïïï-£íïïï³ïî则22x y +的最大值是【C 】（A ）4 （B ）9 （C ）10 （D ）12（5）一个由半球和四棱锥组成的几何体，其三视图如图所示.则该几何体的体积为【C 】（A ）1233+π（B）13+（C）13+（D）1+ （6）已知直线a ，b 分别在两个不同的平面α，β内.则“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的【A 】（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（7）函数f （x ）=sin x +cos x ）cos x –sin x ）的最小正周期是【B 】（A ）2π（B ）π （C ）23π（D ）2π（8）已知非零向量m ，n 满足4│m │=3│n │，cos<m ，n >=13.若n ⊥（t m +n ），则实数t 的值为【B 】（A ）4 （B ）–4（C ）94（D ）–94（9）已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时，3()1f x x =-；当11x -≤≤时，()()f x f x -=-；当12x >时，11(()22f x f x +=- .则f (6)=【D 】（A）−2（B）−1（C）0（D）2（10）若函数y=f(x)的图象上存在两点，使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直，则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是【A】（A）y=sin x（B）y=ln x（C）y=e x（D）y=x3第Ⅱ卷（共100分）二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。

（11）执行右边的程序框图，若输入的a,b的值分别为0和9，则输出的i的值为 3 .(12)若（a x2）5的展开式中x5的系数是—80，则实数a=-2 .（13）已知双曲线E1：22221x ya b-=（a＞0，b＞0），若矩形ABCD的四个顶点在E上，AB，CD的中点为E的两个焦点，且2|AB|=3|BC|，则E的离心率是 2 .（14）在[1,1]-上随机地取一个数k，则事件“直线y=kx与圆22(5)9x y-+=相交”发生的概率为3 4.（15）已知函数2||,()24,x x mf xx mx m x m≤⎧=⎨-+>⎩其中0m>，若存在实数b，使得关于x的方程f（x）=b有三个不同的根，则m的取值范围是(3,)+∞.三、解答题：本答题共6小题，共75分。

（16）（本小题满分12分）在△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，已知tan tan2(tan tan).cos cosA BA BB A+=+（Ⅰ）证明：a+b=2c;（Ⅱ）求cos C的最小值.解：()I由题意知sin sin sin sin2cos cos cos cos cos cosA B A BA B A B A B⎛⎫+=+⎪⎝⎭，化简得()2sin cos sin cos sin sinA B B A A B+=+，即()2sin sin sinA B A B+=+.因为A B Cπ++=,所以()()sin sin sinA B C Cπ+=-=.从而sin sin=2sinA B C+.由正弦定理得2 a b c +=.()∏由()I知2a bc+=,所以2222222cos22a ba ba b cCab ab+⎛⎫+- ⎪+-⎝⎭==311842b aa b⎛⎫=+-≥⎪⎝⎭，当且仅当a b=时，等号成立.故 cos C 的最小值为12.17（本小题满分12分）.在如图所示的圆台中，AC 是下底面圆O 的直径，EF 是上底面圆O '的直径，FB 是圆台的一条母线.（I ）已知G ,H 分别为EC ，FB 的中点，求证：GH ∥平面ABC ；（II ）已知EF =FB =12AC=AB =BC .求二面角F BC A --的余弦值.（I ）证明：设FC 的中点为I ,连接,GI HI , 在CEF △,因为G 是CE 的中点，所以,GI F //E又,F E //OB 所以,GI //O B在CFB △中，因为H 是FB 的中点，所以//HI BC ，又HI GI I ⋂=,所以平面//GHI 平面ABC ，因为GH ⊂平面GHI ，所以//GH 平面ABC .（II ）解法一：连接'OO ,则'OO ⊥平面ABC ，又,AB BC =且AC 是圆O 的直径，所以.BO AC ⊥ 以O 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -，由题意得(0,B，(C -，过点F 作FM OB 垂直于点M ，所以3,FM ==可得F故((0,BC BF =--=. 设(,,)m x y z =是平面BCF 的一个法向量. 由0,0m BC m BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩可得0,30z ⎧--=⎪⎨+=⎪⎩ 可得平面BCF的一个法向量(m =- 因为平面ABC 的一个法向量(0,0,1),n =所以cos ,||||m n m n m n ⋅<>==.所以二面角F BC A --.解法二：连接'OO ，过点F 作FM OB ⊥于点M ，则有//'FM OO , 又'OO ⊥平面ABC ， 所以FM ⊥平面ABC,可得3,FM == 过点M 作MN BC 垂直于点N ，连接FN ， 可得FN BC ⊥,从而FNM ∠为二面角F BC A --的平面角. 又AB BC =,AC 是圆O 的直径，所以sin 45MN BM ==从而FN =，可得cos FNM ∠=所以二面角F BC A --.（18）（本小题满分12分） 已知数列{}na 的前n 项和S n=3n 2+8n ，{}nb 是等差数列，且1.n n n a b b +=+（Ⅰ）求数列{}nb 的通项公式；（Ⅱ）令1(1).(2)n n n nn a c b ++=+求数列{}n c 的前n 项和T n .解：（Ⅰ）由题意知当2≥n 时，561+=-=-n S S a n n n ，当1=n 时，1111==S a ，所以56+=n a n .设数列{}nb 的公差为d ，由⎩⎨⎧+=+=322211b b a b b a ，即⎩⎨⎧+=+=d b db 321721111，可解得3,41==d b ， 所以13+=n b n .（Ⅱ）由（Ⅰ）知11(66)3(1)2(33)n n n nn c n n +++==+⋅+，又n n c c c c T +⋅⋅⋅+++=321，得23413[223242(1)2]n n T n +=⨯⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅++⨯， 345223[223242(1)2]n n T n +=⨯⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅++⨯，两式作差，得234123[22222(1)2]n n n T n ++-=⨯⨯+++⋅⋅⋅+-+⨯224(21)3[4(1)2]2132n n n n n ++-=⨯+-+⨯-=-⋅所以223+⋅=n n n T（19）（本小题满分12分）甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动，每轮活动由甲、乙各猜一个成语，在一轮活动中，如果两人都猜对，则“星队”得3分；如果只有一个人猜对，则“星队”得1分；如果两人都没猜对，则“星队”得0分。

已知甲每轮猜对的概率是34，乙每轮猜对的概率是23；每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响。

各轮结果亦互不影响。

假设“星队”参加两轮活动，求： （I ）“星队”至少猜对3个成语的概率；（II ）“星队”两轮得分之和X 的分布列和数学期望EX解：(Ⅰ)记事件A:“甲第一轮猜对”，记事件B ：“乙第一轮猜对”， 记事件C ：“甲第二轮猜对”，记事件D ：“乙第二轮猜对”， 记事件E ：“‘星队’至少猜对3个成语”.由题意，.E ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD =++++ 由事件的独立性与互斥性，()()()()()()P E P ABCD P ABCD P ABCD P ABCD P ABCD=++++()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()P A P B P C P D P A P B P C P D P A P B P C P D P A P B P P A P B P C P D C P D =++++323212323132=24343434343432.3⎛⎫⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭= ,所以“星队”至少猜对3个成语的概率为23.(Ⅱ)由题意，随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,4,6. 由事件的独立性与互斥性，得()1111104343144P X ==⨯⨯⨯=,()31111211105124343434314472P X ⎛⎫==⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==⎪⎝⎭,()31313112123112122524343434343434343144P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=, ()32111132134343434312P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=,()3231321260542=4343434314412P X ⎛⎫==⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭, ()32321643434P X ==⨯⨯⨯=.可得随机变量X 的分布列为X 012346P1144 572 25144 112 512 14所以数学期望15251512301234614472144121246EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.(20)(本小题满分13分)已知()221()ln ,x f x a x x a R x -=-+∈.（I ）讨论()f x 的单调性；（II ）当1a =时，证明()3()'2f x f x +＞对于任意的[]1,2x ∈成立解：（Ⅰ）)(x f 的定义域为),0(+∞；3232/)1)(2(22)(x x ax x x x a a x f --=+--=.当0≤a ， )1,0(∈x 时，0)(/>x f ，)(x f 单调递增；/(1,),()0x f x ∈+∞<时，)(x f 单调递减.当0>a 时，/3(1)()(a x f x x x x -=+.（1）20<<a ，12>a ，当)1,0(∈x 或x ∈),2(+∞a 时，0)(/>x f ，)(x f 单调递增；当x ∈)2,1(a 时，0)(/<x f ，)(x f 单调递减；（2）2=a 时，12=a，在x ∈),0(+∞内，0)(/≥x f ，)(x f 单调递增； （3）2>a 时，120<<a， 当)2,0(ax ∈或x ∈),1(+∞时，0)(/>x f ，)(x f 单调递增； 当x ∈)1,2(a 时，0)(/<x f ，)(x f 单调递减.综上所述，当0≤a 时，函数)(x f 在)1,0(内单调递增，在),1(+∞内单调递减；当20<<a 时，)(x f 在)1,0(内单调递增，在)2,1(a 内单调递减，在),2(+∞a内单调递增；当2=a 时，)(x f 在),0(+∞内单调递增；当2>a ，)(x f 在)2,0(a 内单调递增，在)1,2(a 内单调递减，在),1(+∞内单调递增.（Ⅱ）由（Ⅰ）知，1=a 时，/22321122()()ln (1x f x f x x x x x x x --=-+---+23312ln 1x x x x x =-++--，]2,1[∈x ，令1213)(,ln )(32--+=-=x x x x h x x x g ，]2,1[∈x .则)()()()(/x h x g x f x f +=-， 由01)(/≥-=x x x g 可得1)1()(=≥g x g ，当且仅当1=x 时取得等号.又24326'()x x h x x --+=，设623)(2+--=x x x ϕ，则)(x ϕ在x ∈]2,1[单调递减， 因为10)2(,1)1(-==ϕϕ， 所以在0x ∃∈]2,1[上使得),1(0x x ∈ 时，)2,(,0)(0x x x ∈>ϕ时，0)(<x ϕ，所以函数()h x 在),1(0x 上单调递增；在)2,(0x 上单调递减，由于21)2(,1)1(==h h ，因此21)2()(=≥h x h ，当且仅当2=x 取得等号，所以23)2()1()()(/=+>-h g x f x f ，即23)()(/+>x f x f 对于任意的]2,1[∈x 成立。