天津市六校联考高三数学上学期期末试卷 理(含解析)

合集下载

天津市六校2013届高三第二次联考数学理试题Word版含答案

天津市六校2013届高三第二次联考数学理试题Word版含答案

天津市六校2013届高三第二次联考数学理一. 选择题 1.i 是虚数单位,i33i += ( )A .i 123-41 B. i 12341+ C. i 6321+ D. i 63-212.如果命题“p 且q”是假命题,“¬p”也是假命题,则 ( ) A .命题“¬p 或q”是假命题 B. 命题“p 或q”是假命题 C. 命题“¬p 且q”是真命题 D. 命题“p 且¬q”是真命题3.如图,若框图所给的程序的输出结果是S=990,那么判断框中应填入的关于的判断条件是A .k≥9? B. k≥8? C. k≤8? D. k≤7?4.设x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥≤0y ,0x 0y -x 02-y -x 3,若目标函数z=ax+by (a >0,b >0)的最大值为2,则a 1+b1的最小值为 ( ) A .625 B. 38C.2D.4 5.已知等差数列{}n a 中,a 7+a 9=16,S 11=299,则a 12的值是 ( )A .15 B.30 C.31 D.64 6.设函数f(x)=Asin (ϕω+x )(A >0,ω>0,-2π<ϕ<2π)的图象关于直线x=32π对称,且周期为π,则f(x) ( ) A.图象过点(0,21) B.最大值为-AC.图象关于(π,0)对称D.在[125π,32π]上是减函数 7.△ABC 的外接圆的圆心为O ,半径为1,2→AO =→AB +→AC 且→AO =→AB ,则向量→AB 在→BC 方向上的投影为 ( ) A .21 B. 23 C. -23 D. -21 8.定义在R 上的奇函数f(x),当x≥0时,f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+∞∈∈+),1[3-x -1)1,0[x ),1x (log 21x ,则关于x 的函数F(x)=f(x)-a(0<a <1)的所有零点之和为 ( )A .2a -1 B.1-2a C.2-a -1 D.1-2-a 二.填空题9.一个社会调差机构就某地居民月平均收入调查了10000人,并根据所得数据画了样本的频率分布直方图(如下图)。

2021-2022学年天津市河北区高三(上)期末数学试卷(含答案解析)

2021-2022学年天津市河北区高三(上)期末数学试卷(含答案解析)

2021-2022学年天津市河北区高三(上)期末数学试卷1.已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则∁U(M∪N)=( )A. {5}B. {1,2}C. {3,4}D. {1,2,3,4}2.“x,y为无理数”是“xy为无理数”的( )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3.三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,长分别为a,b,c,则这个三棱锥的体积为( )A. 13abc B. 16abc C. 112abc D. 124abc4.某公司决定每个月给推销员确定一个具体的销售目标,对推销员实行目标管理.销售目标确定的适当与否直接影响公司的经济效益和推销员的工作积极性,为此该公司随机抽取了50位推销员上个月的月销售额(单位:万元),并绘制成如图所示的频率分布直方图.根据图中数据,月销售额在[14,16)内的频率为( )A. 0.18B. 0.12C. 0.10D. 0.065.函数f(x)=xln|x|的图象大致是( )A.B.C.D.6. 已知双曲线C :x 2a2−y 2b2=1(a >0,b >0))过点(3,2√3),且渐近线方程为y =±√2x ,则双曲线C 的方程为( )A.x 23−y 26=1B.x 26−y 23=1C.x 22−y 2=1 D. x 2−y 22=17. 若a =log 1215,b =log 24.1,c =20.8,则a ,b ,c 的大小关系为( )A. a <b <cB. b <a <cC. c <a <bD. c <b <a8. 将函数f(x)=sinxcosx −cos 2x +12的图象向左平移3π8个单位长度后得到函数g(x)的图象,则下列结论正确的是( )A. g(x)是最小正周期为2π的偶函数B. g(x)在[π,2π]上单调递减C. g(x)是最小正周期为4π的奇函数D. g(x)在[0,π2]上的最小值为−√229. 已知函数f(x)={2x −a,x ≤1x 2−3ax +4a,x >1有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A. (23,2] B. (169,2]C. (169,2)D. (−∞,0)∪(169,+∞)10. i 是虚数单位,则|4i1−i|的值为______. 11. 二项式(x 2+12x )6的展开式中常数项为__________.12. 已知过点(2,−4)的直线与圆C :(x −1)2+(y +2)2=5相切,且与直线ax −2y +3=0垂直,则实数a 的值为______.13. 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,已知甲每轮猜对的概率为34,乙每轮猜对的概率为23.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响,则“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率为______.14. 已知a >0,b >0,且a +4b −ab =0,则3a+b的最大值为______. 15. P 是边长为1的等边三角形ABC 的边BC 上一点,且CP ⃗⃗⃗⃗⃗ =13CB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )的值为______.16. 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知asinB =√3bcosA. (1)求角A 的大小;(Ⅱ)若cosB =√55,求sin(2B +A)的值; (Ⅱ)若a =√7,b =2,求边c 和△ABC 的面积.17. 如图,在正四棱柱ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =1,AA 1=2,E ,F 分别为CC 1,BD 1的中点.(Ⅱ)求直线BD 1与平面BDE 所成角的正弦值; (Ⅱ)求平面BD 1E 与平面BDE 的夹角的余弦值; (Ⅱ)求点F 到平面BDE 的距离.18. 已知公比大于1的等比数列{a n }的前6项和为126,且4a 2,3a 3,2a 4成等差数列. (Ⅱ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若b n =(n +1)a n (n ∈N ∗),求数列{b n }的前n 项和T n ;(Ⅱ)若数列{c n }满足c n =c n−1+log 2a n (n ≥2且n ∈N ∗),且c 1=1,证明1c 1+1c 2+1c 3+⋯+1c n <2.19. 已知圆C 1:(x +1)2+y 2=25,圆C 2:(x −1)2+y 2=1,动圆C 与圆C 1和圆C 2均内切. (Ⅱ)求动圆圆心C 的轨迹E 的方程;(Ⅱ)点P(1,t)为轨迹E 上点,且点P 为第一象限点,过点P 作两条直线与轨迹E 交于A ,B 两点,直线PA ,PB 斜率互为相反数,则直线AB 斜率是否为定值,若是,求出定值;若不是,请说明理由.20. 已知函数f(x)=x(1+lnx)(Ⅱ)求曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线方程; (Ⅱ)求函数f(x)的单调区间和极值;(Ⅱ)若m ∈Z ,m(x −1)<f(x)对任意的x ∈(1,+∞)恒成立,求m 的最大值.答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】本题考查集合的运算,考查并集、补集定义等基础知识,属于基础题.利用并集定义先求出M∪N,由此能求出∁U(M∪N).【解答】解:∵全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},∴M∪N={1,2,3,4},∴∁U(M∪N)={5}.故答案选:A.2.【答案】D【解析】解:根据题意,“x,y为无理数”,则不一定可以推出“xy为无理数”,如x=y=√2,但xy=2是有理数,反之,若“xy为无理数”,不一定可以推出“x,y为无理数”,例如xy=2√2,x=2是有理数,y=√2是无理数,故“x,y为无理数”是“xy为无理数”的既不充分也不必要条件,故选:D.根据充要条件的定义逐项进行判断.本题考查充分必要条件的判断,属于基础题.3.【答案】B【解析】解:∵三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,长分别为a,b,c,则这个三棱锥的体积为:V=13Sℎ=13×12×abc=16abc.故选:B.直接利用三棱锥的体积公式能求出这个三棱锥的体积.本题考查三棱锥的体积的求法,考查三棱锥的体积公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.4.【答案】B【解析】解:由频率分布直方图可直接得销售额在[14,16)内的频率为:1−2(0.03+0.12+0.18+0.07+0.02+0.02)=0.12.故选:B.利用频率分布直方图可直接求出销售额在[14,16)内的频率.本题考查频率的求法,考查频率分布直方图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.【答案】C【解析】解:因为f(x)=xln|x|, 所以定义域为{x|x ≠0},f(−x)=−xln|−x|=−xln|x|=−f(x), 所以f(x)为奇函数,排除B ;令f(x)=0,得x =1或x =−1,即f(x)只有2个零点,排除A ; 当0<x <1时,lnx <0,所以xlnx <0,排除D. 故选:C.选求出定义域,再判断奇偶性和零点个数,最后判断函数在(0,1)上的正负即可. 本题考查了函数的奇偶性、零点个数,属于基础题.6.【答案】A【解析】解:点(3,2√3)代入双曲线,焦点在x 轴上,渐近线方程为y =±b a x ,所以{9a 2−12b 2=1ba=√2,解得{a =√3b =√6,故双曲线的方程为x 23−y 26=1. 故选:A.由点(3,2√3)代入双曲线和渐近线方程,联立得到a ,b ,c 的方程组,求解即可. 本题主要考查双曲线方程的求解,属于基础题.7.【答案】D【解析】解:∵log 1215=log 25>log 24.1>2,∴a >b >2,又∵c =20.8<c =21=2, ∴c <b <a , 故选:D.利用对数函数和指数函数的性质求解.本题考查三个数的大小的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意对数函数和指数函数的性质的合理运用.8.【答案】D【解析】解:函数f(x)=sinxcosx −cos 2x +12=12sin2x −1+cos2x 2+12=√22sin(2x −π4);函数f(x)的图象向左平移3π8个单位长度后得到函数g(x)=√22sin(2x +3π4−π4)=√22cos2x 的图象 对于A :函数的最小正周期为2π2=π,且满足g(−x)=g(x)故该函数为最小周期为π的偶函数,故A 错误;对于B :函数的最小正周期为π,故C 错误;对于C :当x ∈(π,2π)时,2x ∈(2π,4π),故函数在该区间上不单调,故C 错误; 对于D :由于x ∈[0,π2],所以2x ∈[0,π],当x =π2时,函数的最小值为−√22,故D 正确;故选:D.首先把函数的关系式变形成正弦型函数,进一步利用函数的图象的平移变换,最后利用余弦型函数的性质的应用判断A 、B 、C 、D 的结论.本题考查的知识要点:三角函数关系式的变换,函数的图象的平移变换,余弦型函数性质的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于中档题.9.【答案】B【解析】解:由题意可知:函数图象的x ≤1的部分为单调递增指数函数的部分, 函数图象的x >1部分为开口向上的抛物线,对称轴为x =3a2,最多两个零点,如上图,要满足题意,必须指数函数的部分向下平移到与x轴相交,由指数函数x=1时过点(1,2),故需下移至多2个单位,故0<a≤2,还需保证抛物线与x轴由两个交点,故最低点16a−9a 24<0,f(1)=1+a>0,3a2>1,解得169<a≤2,故选:B.画出函数f(x)的图象,通过平移图形数形结合即可求解.本题考查了根据函数的零点个数求参数范围,属于中档题.10.【答案】2√2【解析】解:∵4i1−i =4i(1+i)(1−i)(1+i)=2i(1+i)=−2+2i,∴|4i1−i|=|−2+2i|=√4+4=2√2,故答案为:2√2.化简4i1−i,求出复数的模即可.本题考查了复数的运算和复数的模,是基础题.11.【答案】1516【解析】 【分析】本题考查了二项式定理的应用,考查了学生的运算能力,属于基础题. 求出展开式的通项公式,令x 的指数为0,进而可以求解. 【解答】解:二项式的展开式的通项公式为T r+1=C 6r (x 2)6−r (12x )r =C 6r⋅(12)r x 12−3r ,令12−3r =0,解得r =4,则展开式的常数项为C 64⋅(12)4=1516, 故答案为:1516.12.【答案】−4【解析】解:圆C :(x −1)2+(y +2)2=5,圆心C(1,−2), 而点(2,−4)满足(2−1)2+(−4+2)2=5,则点在圆C 上, 若过点(2,−4)的切线与直线ax −2y +3=0垂直, 则过圆心与切点的连线的斜率k =−4−(−2)2−1=−2=a2,解得a =−4, 故答案为:−4.根据题意,可得点(2,−4)在圆C 上,结合直线与圆相切的性质,利用斜率相等列式求解a 值. 本题考查直线与圆的位置关系,涉及直线与直线垂直的判断,属于基础题.13.【答案】512【解析】 【分析】设A 1,A 2分别表示甲两轮猜对1个,2个成语的事件,B 1,B 2分别表示乙两轮猜对1个,2个成语的事件,根据独立事件的概率乘法公式求出以上4个事件的概率,设事件A 表示“星队”在两轮活动中猜对3个成语”,则A =A 1B 2∪A 2B 1,再利用独立事件的概率乘法公式即可求出结果. 本题主要考查了独立事件的概率乘法公式,属于中档题. 【解答】解:由题意,设A 1,A 2分别表示甲两轮猜对1个,2个成语的事件,B 1,B 2分别表示乙两轮猜对1个,2个成语的事件, 则P(A 1)=2×34×14=38, P(A 2)=34×34=916,P(B 1)=2×23×13=49, P(B 2)=23×23=49,设事件A 表示“星队”在两轮活动中猜对3个成语”,则A =A 1B 2∪A 2B 1,且A 1B 2与A 2B 1互斥,A 1与B 2,A 2与B 1分别相互独立, ∴P(A)=P(A 1B 2)+P(A 2B 1)=P(A 1)P(B 2)+P(A 2)P(B 1)=38×49+916×49=512, 即“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率为512, 故答案为:512.14.【答案】13【解析】解:因为a >0,b >0,且a +4b −ab =0,所以1b+4a=1, 所以a +b =(1b+4a)(a +b)=a b+1+4+4b a ≥2√4+5=9,当且仅当a =2b 时,等号成立,所以3a+b≤39=13,所以3a+b 的最大值为13. 故答案为:13.直接利用关系式的恒等变换和基本不等式,求出3a+b 的最大值.本题考查的知识要点:关系式的恒等变换,基本不等式的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.15.【答案】32【解析】解:由P 是边长为1的等边三角形ABC 的边BC 上一点,且CP ⃗⃗⃗⃗⃗ =13CB ⃗⃗⃗⃗⃗ , 则AP⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +CP ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +13CB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=(13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC⃗⃗⃗⃗⃗ ) =13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗=13+23+1×1×cos60∘ =32,故答案为:32.先进行向量的线性运算,再结合向量数量积运算求解即可.本题考查了向量的线性运算,重点考查了向量数量积运算,属基础题.16.【答案】解:(Ⅱ)∵asin⁡B =√3bcos⁡A ,由正弦定理得sinB =√3sinBcosA. ∵sinB ≠0,∴sinA =√3cosA , ∴tanA =√3.又0<A <π,∴A =π3. (Ⅱ)由cosB =√55,得sinB =√1−cos 2B =2√55. ∴sin2B =2sinBcosB =45,cos2B =2cos 2B −1=−35. ∴sin(2B +A)=sin(2B +π3)=sin2Bcos π3+cos2Bsin π3=4−3√310; (Ⅱ)由(1)知A =π3又a =√7b =2,由余弦定理得7=4+c 2−2c ,c 2−2c −3=0. 解得c =3.∴△ABC 的面积S =12bcsinA =3√32. 【解析】(I)由正弦定理得sinB =√3sinBcosA.从而可求tanA =√3,即可求A ;(II)由cosB =√55,利用同角三角函数的基本关系可得sinB ,从而可求sin2B ,cos2B ,进而利用两角和的三角函数可求值;(III)由余弦定理可求c ,进而可求面积.本题主要考查了正弦定理,余弦定理,同角三角函数基本关系式,二倍角公式,两角差的余弦函数公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.17.【答案】解:(Ⅱ)以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0,0,0),B(1,1,0),D 1(0,0,2),C(0,1,0),E(0,1,1),F(12,12,1).∴BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−1,2).设平面BDE 的法向量为n ⃗ =(x,y,z), ∵DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,0),DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,1), ∴{n ⃗ −DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0n ⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{x +y =0y +z =0 取x =1,得n ⃗ =(1,−1,1).设直线BD 1与平面BDE 所成的角为α.则sinα=|cos <BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ >|=|BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ ||BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|⋅|n⃗ |=√6×√3=√23,即直线BD 1与平面BDE 所成角的正弦值为√23. (Ⅱ)设平面BD 1E 的法向量为m ⃗⃗⃗ =(x,y,z), ∵BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−1,2),BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,0,1), ∴{m ⃗⃗⃗ +BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0m ⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{−x −y +2z =0−x +z −0.取x =1,得m ⃗⃗⃗ =(1,1,1).设平面BD 1E 与平面BDE 的夹角为θ, 则cosθ=|cos(m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ )|=|m⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ ||m ⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗ |=√3×√3=13,即平面BD 1E 与平面BDE 的夹角的余弦值为13. (Ⅱ)由(Ⅱ)知,平面BDE 的一个法向量为n ⃗ =(1,−1,1).∵DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(12,12,1).∴点F 到平面BDE 的距离d =|DF⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ ||n⃗ |=√3=√33,即点F 到平面BDE 的距离为√33.【解析】(1)以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,求得向量BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |和向量BDE 的法向量,结合向量的夹角公式,即可求解; (2)求得平面BD 1E 的法向量,结合(1)中平面BDE 的法向量,利用向量的夹角公式,即可求解; (3)由(1)知,平面BDE 的一个法向量为n 和向量DF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,结合距禽公式,即可求解. 本题考查空间向量的应用,考查学生的运算能力,属于中档题.18.【答案】(Ⅱ)解:设等比数列{a n }的公比为q(q >1),前n 项和为S n ,∵4a 2,3a 3,2a 4成等差数列,∴6a 3=4a 2+2a 4,得6a 1q 2=4a 1q +2a 1q 3,即q 2−3q +2=0,解得q =2或1(舍),由S 6=a 1(1−q 6)1−q=126,得63a 1=126,解得a 1=2,∴a n =2⋅2n−1=2n .(Ⅱ)解:b n =(n +1)a n =(n +1)⋅2n ,∴T n =2×2+3×22+4×23+⋯+(n +1)⋅2n , 2T n =2×22+3×23+4×24+⋯+(n +1)⋅2n+1, 两式相减得,−T n =4+22+23+⋯+2n−(n +1)⋅2n+1=2+2(1−2n )1−2−(n +1)⋅2n+1=−n ⋅2n+1,∴T n =n ⋅2n+1.(Ⅱ)证明:由(Ⅱ)可得,c n =c n−1+log 22n ,即c n −c n−1=n(n ≥2), ∴c 2−c 1=2,c 2−c 2=3,…,c n−1−c n−2=n −1,c n −c n−1=n , 以上各式相加得,c n −c 1=2+3+……+(n −1)+n , 又c 1=1,∴c n =1+2+3+4+⋯+n =n(n+1)2(n ≥2),当n =1时,c 1=1适合上式, 故c n =n(n+1)2(n ∈N ∗),∴1c n=2n(n+1)=2(1n −1n+1), ∴1c 1+1c 2+1c 3+⋯+1c n =2(1−12+12−13+13−14+⋯+1n −1n+1)=2(1−1n+1)<2.【解析】(Ⅱ)根据等差中项性质与等比数列的通项公式求得公比q ,再结合等比数列的前n 项和公式求出首项a 1,得解;(Ⅱ)b n =(n +1)⋅2n ,再采用错位相减法,得解;(Ⅱ)易得c n −c n−1=n(n ≥2),先由累加法,求得数列{c n }的通项公式,再利用裂项求和法,得证. 本题考查数列的通项公式与前n 项和的求法,熟练掌握等差、等比数列的通项公式,以及累加法、错位相减法、裂项求和法是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.19.【答案】解:圆C 1:(x +1)2+y 2=25的圆心C 1(−1,0),半径r 1=5;圆C 2:(x −1)2+y 2=1的圆心C 2(1,0),半径r 2=1. 设动圆C 的圆心C(x,y),半径r. ∵动圆C 与圆C 1,圆C 2均内切, ∴|C 1C|=5−r ,|C 2C|=r −1.∴|C 1C|+|C 2C|=5−1=4>|C 1C 2|=2,因此动点C 的轨迹是椭圆,且2a =4,2c =2,得a =2,c =1,∴b 2=a 2−c 2=3.因此动圆圆心C 的轨迹E 方程是x 24+y 23=1;(Ⅱ)如图,∵点P(1,t)为轨迹E 上点,且点P 为第一象限点, ∴14+t 23=1,解得t =32,∴P(1,32),设PA 所在直线方程为y −32=k(x −1),则PB 所在直线方程为y −32=−k(x −1),联立{y −32=k(x −1)x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2−(8k 2−12k)x +4k 2−12k −3=0, 则x A +1=8k 2−12k 3+4k2,∴x A =4k 2−12k−33+4k2,y A =−12k 2−12k+92(3+4k 2),取k 为−k ,可得x B =4k 2+12k−33+4k2,y B =−12k 2+12k+92(3+4k 2),∴k AB =−12k 2+12k +92(3+4k 2)−−12k 2−12k +92(3+4k 2)4k 2+12k −33+4k 2−4k 2−12k −33+4k 2=12. ∴直线AB 斜率为定值12.【解析】(Ⅱ)圆(x +1)2+y 2=1的圆心C 1(−1,0),半径r 1=1;圆(x −1)2+y 2=25的圆心C 2(1,0),半径r 2=5.设动圆C 的圆心C(x,y),半径r.由于动圆C 与圆(x +1)2+y 2=1及圆(x −1)2+y 2=25都内切,可得|C 1C|=r −1,|C 2C|=5−r.于是|C 1C|+|C 2C|=5−1=4>|C 1C 2|=2,利用椭圆的定义可知:动点C 的轨迹是椭圆;(Ⅱ)把P 的坐标代入椭圆方程,求得t 值,然后设出过PA 的直线方程,PB 的直线方程,联立直线方程和椭圆方程,求得A ,B 的坐标,代入斜率公式可得直线AB 斜率为定值12.本题考查了两圆相内切的性质、椭圆的定义,考查直线与圆锥曲线的位置关系的应用,属于中档题.20.【答案】解:(Ⅱ)∵f(x)=x(1+ln⁡x),∴f′(x)=lnx +2.∴f(1)=2,f(1)=1.∴曲线y =f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y −1=2(x −1),即2x −y −1=0. (Ⅱ)函数f(x)的定义域为(0,+∞).令f′(x)=0,解得x =1e 2. 当x 变化时,f′(x)和f(x)的变化情况如下表所示.∴函数f(x)在区间(0,e2)上单调递减,在区间(e2,+∞)上单调递增. ∴当x =1e 2时,函数f(x)有极小值f(1e2)=−1e2,无极大值.(Ⅱ)由题意知,m(x −1)<x(1+lnx)对任意的x ∈(1,+∞)恒成立. ∴m <x(1+lnx)x−1对任意的x ∈(1,+∞)恒成立.令g(x)=x(1+lnx)x−1(x >1),则g′(x)=x−lnx−2(x−1)2.令ℎ(x)−x −lnx −2,则ℎ′(x)=1−1x>0恒成立. ∴函数ℎ(x)在(1,+∞)上单调递增.又ℎ(3)=1−ln3<0,ℎ(4)=2−2ln2>0, ∴存在x 0∈(3,4),使得ℎ(x 0)=0,即lnx 0=x 0−2, 当x ∈(1,x 0)时,g′(x)<0,函数g(x)在(1,x 0)上单调递减, 当x ∈(x 0,+∞)时,g′(x)>0,函数g(x)在(x 0,+∞)上单调递增, ∴g(x)min =g(x 0)=x 0+x 0lnx 0x 0−1=x 02−x 0x 0−1=x 0,∴m <x 0, ∴m 的最大值为3.【解析】(Ⅱ)对f(x)求导,求出f(1),f(1),利用点斜式即可求解切线方程; (Ⅱ)利用导数与单调性的关系可求得单调区间以及极值; (Ⅱ)利用参变量分离法可得m <x(1+lnx)x−1对任意的x ∈(1,+∞)恒成立.令g(x)=x(1+lnx)x−1(x >1),利用导数求出g(x)的最小值,从而可得m 的最大值.本题主要考查导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性,极值与最值,考查不等式恒成立问题,考查转化思想与运算求解能力,属于难题.。

天津市第一中学2025届高三上学期数学统练8

天津市第一中学2025届高三上学期数学统练8

天津市第一中学2025届高三上学期数学统练8一、单选题1.已知全集{}1,2,3,4,5,6,7,8U =,{}{}=13572,5,8M N =,,,,,则()U M N ⋂=ð()A .{}5B .{}2,8C .{}1,3,7D .{}4,62.已知a ,b 为正实数,则“2aba b≤+”是“16ab ≤”的()A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件3.函数ln(cos 2y x x =+⋅的图像可能是()A .B.C.D .4.已知函数()()()200x x e e x f x x x -⎧->⎪=⎨-≤⎪⎩,若0.013235,log 2,log 0.92a b c ===,则有()A .()()()f a f b f c >>B .()()()f b f a f c >>C .()()()f a f c f b >>D .()()()f c f a f b >>5.在等比数列{}n a 中,各项都是正数,且1a ,312a ,22a 成等差数列,则8967a a a a ++等于()A.1-B.1C.3-D.3+6.在等差数列{}n a 中,前n 项和为n S ,若150S >,160S <,则在11S a ,22S a ,…,1515S a 中最大的是()A .11S a B .88S a C .99S a D .1515S a 7.已知函数()cos 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()A .函数()f x 的图象向右平移3π个单位长度可得到sin 2y x =的图象B .6x π=是函数()f x 的一条对称轴C .,012π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()f x 的一个对称中心D .函数()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎣⎦上的最小值为8.已知函数,0()(3)4,0x a x f x a x a x ⎧<=⎨-+≥⎩满足对任意x 1≠x 2,都有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0成立,则a的取值范围为()A .1(0,]4B .(0,1)C .1[,1)4D .(0,3)9.定义在R 上的偶函数()f x 满足()()22f x f x -=+,且当[]0,2x ∈时,()21,01,44,1 2.x e x f x x x x ⎧-≤≤=⎨-+≤⎩<若关于x 的不等式()m x f x ≤的整数解有且仅有9个,则实数m的取值范围为()A .11,75e e ⎛--⎤⎥⎦⎝B .11,75e e --⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .11,97e e ⎛--⎤⎥⎦⎝D .11,97e e --⎡⎤⎢⎥⎣⎦二、填空题10.计算:2i1i+=-.11.在522x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的二项展开式中,2x 的系数是.12.过点()1,0且与函数1e x y -=图象相切的直线方程为.13.已知三棱锥S ABC -如图所示,AS 、AB 、AC 两两垂直,且AS AB AC ===,E F 分别是棱,AS BS 的中点,点G 是棱SC 靠近点C 的四等分点,则空间几何体EFG ABC-的体积为.14.已知正实数a ,b 满足1a b +=,则11a ab+的最小值是.15.已知0λ>,对任意的(0,)x ∈+∞,不等式2ln 02xxe λλ-≥恒成立,则λ的最小值为.三、解答题16.已知在ABC V 中,三个内角、、A B C 的对边分别为a b c ,,,若22tan tan b A a B =,22sin 1cos 22A BC +=+.(1)求角A 的大小;(2)若点D 为AB 上一点,满足4BCD π∠=,且CD =ABC V 的面积.17.已知函数2()2sin cos f x x x x =+(1)求函数()f x 的最小正周期;(2)若0π6(125f x -=,0ππ[,]42x ∈,求0cos2x 的值.18.如图,正方形ADEF 与梯形ABCD 所在平面互相垂直,已知.AB //CD ,AD CD ⊥,11.2AB AD CD ===点P 为线段EC 的中点.(1)求证:BF ∥平面CDE ;(2)求直线DP 与平面BDF 所成角的正弦值;(3)求平面BDF 与平面CDE 夹角的余弦值.19.等比数列{an }的各项均为正数,2a 5,a 4,4a 6成等差数列,且满足a 4=4a 32,数列{bn }的前n 项和Sn =(1)2nn b +,n ∈N *,且b 1=1.(1)求数列{an }和{bn }的通项公式;(2)设cn =*252123,n nn n b a n N b b +++∈,求证:113nk k C =<∑;(3)设Rn =a 1b 1+a 2b 2+L +anbn ,Tn =a 1b 1﹣a 2b 2+L +(﹣1)n -1anbn ,n ∈N *,求R 2n +3T 2n﹣1.20.已知函数()2xaxf x a e =+( 2.71828e =⋅⋅⋅是自然对数的底数,a R ∈且0a ≠).(1)求op 的单调区间;(2)若2x =是函数()()2122x xg x xe f x axe x x =-+-在()0,+¥上的唯一的极值点,求实数a 的取值范围;(3)若函数()()1ln 1h x x f x a a=--+有两个不同的零点,求实数a 的取值范围.。

天津市部分区2023-2024学年高三上学期期末练习数学试题

天津市部分区2023-2024学年高三上学期期末练习数学试题

天津市部分区2023~2024学年度第一学期期末练习高三数学本试卷分为第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟。

祝各位考生考试顺利!第I 卷(共45分)注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔将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,再选涂其他答案标号。

2.本卷共9小题,每小题5分,共45分。

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 相互独立,那么()()()P AB P A P B =.·棱锥的体积公式13V Sh =h ,其中S 表示棱锥的底面面积,h 表示棱锥的高.一、选择题: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.已知全集{}0,1,2,3,4,5U =,集合{}1,2,4A =,{}2,5B =,则()U A B = ð()A.{}1,2,4,5 B.{}2 C.{}0,3 D.{}0,2,3,52.设x ∈R ,则“0x >”是“20x x +>”的()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3.已知0.14a =,0.312b -⎛⎫= ⎪⎝⎭,4log 3c =,则a ,b ,c 的大小关系为()A.c b a << B.a c b << C.c a b << D.b c a<<4.已知函数()f x 在[]4,4-上的大致图象如图所示,则()f x 的解析式可能为()A.()cos2x f x x π=⋅ B.()cos 2x f x x π=⋅C.()sin 2x f x x π=⋅ D.()sin 2xf x x π=⋅5.已知等比数列{}n a 的前n 项和是n S ,且12a =,32618a a =-,则5S =()A.30B.80C.240D.2426.从4名女生、6名男生中,按性别采用分层抽样的方法抽取5名学生组成课外小组,则不同的抽取方法种数为()A.1440 B.120 C.60 D.247.将函数()sin 2f x x =的图象向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图象,则()g x 所具有的性质是()A.图象关于直线6x π=对称B.图象关于点5,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭成中心对称C.()g x 的一个单调递增区间为,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.曲线()y g x =与直线2y =的所有交点中,相邻交点距离的最小值为6π8.已知三棱锥S ABC -中,2SAB ABC π∠=∠=,2SB =,SC =,1AB =,3BC =,则三棱锥S ABC -的体积是()A.2 C.2 D.9.双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为52,实轴长为4,C 的两个焦点为1F ,2F .设O 为坐标原点,若点P 在C 上,且123cos 4F PF ∠=-,则OP =()A.2 C. D.第Ⅱ卷注意事项:1、用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。

天津市南开区2024届高三上学期阶段性质量监测数学试题(二)(解析版)

天津市南开区2024届高三上学期阶段性质量监测数学试题(二)(解析版)

天津市南开区2023-2024学年高三上学期期末考试数学试题第I 卷注意事项:1.答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂在答题卡上;2.每小题选出答案后,用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,再选涂其它答案标号;3.本卷共9小题,每小题5分,共45分.参考公式:●锥体的体积公式13V Sh=,其中S 表示锥体的底面积,h 表示锥体的高.●对于事件(),,0A B P A >,那么()()()P AB P A P B A =⋅∣.一、选择题: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.已知全集{}{}1,0,1,2,3,0,1,2,{12}U A B x x =-==∈-<<Z ∣,则()U A B =ð()A.∅B.{}1 C.{}2 D.{}1,2【答案】C 【解析】【分析】由集合补集及交集的性质即可求得.【详解】{}{12}0,1B x x =∈-<<=Z ∣,{}1,0,1,2,3U =-{}U 1,2,3B ∴=-ð又{}0,1,2A = ∴()U A B = ð{}2故选:C2.函数2()sin 12xf x x =++的图象可能是()A.B.C.D.【答案】D 【解析】【分析】通过判断()f x 不是奇函数,排除A ,B ,又因为302f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,排除C ,即可得出答案.【详解】因为2()sin 12xf x x =++的定义域为R ,又因为()()222sin()sin 1221xxx f x x x f x -⋅-=-+=-+≠-++,所以()f x 不是奇函数,排除A ,B.33223322sin(10221212f ππππ⎛⎫=+=-+< ⎪⎝⎭++,所以排除C.故选:D.3.“1a <”是“2R,0x x x a ∃∈-+<”的()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【答案】B 【解析】【分析】将存在量词命题转化为有解问题,再利用一元二次不等式有解及充分条件和必要条件的定义即可求解.【详解】因为2R,0x x x a ∃∈-+<,所以()2140a ∆=-->,解得14a <.所以(),1-∞1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,故“1a <”是“2R,0x x x a ∃∈-+<”的必要不充分条件.故选:B.4.某研究机构为了解某地年轻人的阅读情况,通过随机抽样调查了100位年轻人,对这些人每天的阅读时间(单位:分钟)进行统计,得到样本的频率分布直方图如图所示,则a 的值为()A.0.02B.0.2C.0.04D.0.4【答案】A 【解析】【分析】根据题意结合频率和为1列式求解.【详解】由频率分布直方图可知:每组频率依次为0.1,10,0.45,10,0.05a a ,则0.1100.45100.05200.61a a a ++++=+=,解得0.020a =.故选:A.5.设0.40.40.3log ,log 022,.3a b c ===,则()A.a c b <<B.b a c <<C.c b a <<D.a b c<<【答案】D 【解析】【分析】利用对数的运算性质、对数函数的性质和指数函数的性质即可求解.【详解】20.0.3243log ,o lo 1122log 0.4l g 0.g a b ====,由2log y x =在()0,∞+上单调递增,0.40.3>,得220.40.30>log log >,所以22110log 0.4log 0.3<<,即0.40.30log l 2og 2<<,于是有0a b <<,由0.40.30c =>,得0a b c <<<,所以a b c <<.故选:D.6.数列{}n a 满足12a =,111nn na a a ++=-,其前n 项积为n T ,则10T 等于()A.16B.16-C.6D.6-【答案】D 【解析】【分析】依次代入1,2,3,4n =可得{}n a 是以4为周期的周期数列,由1231n n n n a a a a +++=可推导得到结果.【详解】当1n =时,121131a a a +==--;当2n =时,2321112a a a +==--;当3n =时,3431113a a a +==-;当4n =时,454121aa a +==-;…,∴数列{}n a 是以4为周期的周期数列,()()1231123123n n n n a a a a n N *+++⎛⎫∴=⨯-⨯-⨯=∈ ⎪⎝⎭,()10891012236T T a a a a ∴=⋅==⨯-=-.故选:D.7.已知圆柱12O O 的底面半径为1,高为2,AB ,CD 分别为上、下底面圆的直径,AB CD ⊥,则四面体ABCD 的体积为()A.13B.23C.1D.43【答案】D 【解析】【分析】易证AB ⊥平面1CDO ,然后由11--=+ABCD A CDO B CDO V V V 求解.【详解】解:如图所示:连接11CO DO ,因为AB CD ⊥,12AB O O ⊥,且122O O CD O ⋂=,所以AB ⊥平面1CDO ,所以11--=+ABCD A CDO B CDO V V V ,111142223323=⋅=⨯⨯⨯⨯= CDO S AB ,故选:D8.设函数()()(0,π)f x x ωϕωϕ=-><.若π5π0,88f f ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且()f x 的最小正周期大于2π,则()A.17π,312ωϕ==-. B.111π,324ωϕ==C.2π,312ωϕ==-D.211π,312ωϕ==【答案】C 【解析】【分析】由题意求得4T,再由周期公式求得ω,再由5π8⎛⎫= ⎪⎝⎭f π2π12k ϕ=--,结合||πϕ<,求得ϕ值,即可得解.【详解】由()f x 的最小正周期大于2π,可得π42T >,因为π5π0,88f f ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得5ππ3π4884=+=T ,则3πT =,且0ω>,所以2π23T ω==,即2()3ϕ⎛⎫=- ⎪⎝⎭f x x ,由5π25π838ϕ⎛⎫⎛⎫=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f ,即5πsin 112ϕ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,可得5ππ2π122ϕ-=+k ,k ∈Z ,则π2π12k ϕ=--,k ∈Z ,且π<ϕ,可得0k =,π12ϕ=-,所以23ω=,π12ϕ=-.故选:C .9.已知()13,0F -,()23,0F 分别是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,点P 是双曲线上一点,若126PF PF a +=,且12PF F △的最小内角为6π,则双曲线的标准方程为()A.22163x y -= B.22136x y -= C.2218y x -= D.2218x y -=【答案】B 【解析】【分析】设点P 为双曲线右支上一点,结合双曲线的定义与条件可得14PF a =,22PF a =,在12PF F △中,根据大边对大角可知12PF F ∠为最小角,进而根据余弦定理求得a ,再得到b ,即可得到答案.【详解】设点P 为双曲线右支上一点,则12PF PF >,因为122PF PF a -=,且126PF PF a +=,所以14PF a =,22PF a =,由题,因为1226F F c ==,则2242c a a a>⎧⎨>⎩,所以12PF F ∠为最小角,故126PF F π∠=,所以在12PF F △中,由余弦定理可得,()()()22242232422a c a a c+-=⋅⋅,解得a =所以b ,所以双曲线的标准方程为22136x y -=.故选:B第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔答题:2.本卷共11小题,共105分.二、填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.10.已知复数1212i,i z z a =+=-,若12z z ⋅是实数,则实数a 的值为__________.【答案】12##0.5【解析】【分析】根据复数的乘法运算可得()()12221i ⋅=++-z z a a ,进而结合题意可得210a -=,运算求解即可.【详解】由题意可得:()()()()1212i i 221i ⋅=+-=++-z z a a a ,若12z z ⋅是实数,则210a -=,解得12a =.故答案为:12.11.6⎛⎫展开式中,3x 的系数等于________.【答案】15【解析】【详解】⎛⎫6的通项为T r +1=C 6r⎛⎫6-r ⎛ ⎝r =C 6r (-1)r x6-32ry 32r -3,令6-32r =3,得r =2,32r -3=0,故x 3的系数为C 62(-1)2=15.12.直线21y x =+与圆C :22450x y x +--=相交于M ,N 两点,则MN =______.【答案】4【解析】【分析】利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离,再根据勾股定理求解.【详解】解:圆C :()2229x y -+=,其圆心坐标为()2,0,半径为3.圆心()2,0到直线2x -y +1=0的距离d ==则4MN ===.故答案为:4.13.设甲乘汽车、动车前往某目的地的概率分别为0.4,0.6,汽车和动车正点到达目的地的概率分别为0.7,0.9,则甲正点到达目的地的概率为__________.【答案】0.82##4150【解析】【分析】利用全概率公式求解即可.【详解】设事件1A =“甲乘汽车前往某目的地”,事件2A =“甲乘动车前往某目的地”,事件B =“甲正点到达目的地”.()()()()()11220.40.70.60.90.82P B P B A P A P B A P A =+=⨯+⨯=.故答案为:0.8214.在ABC 中,1,90AC BC C ∠===,则CA CB +=__________;若P 为ABC 所在平面内的动点,且3PC =,则PA PB ⋅ 的取值范围是__________.【答案】①.②.24,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】建立,利用向量的坐标运算求CA CB + ;设33cos ,sin 33P θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,利用向量的坐标运算结合辅助角公式可得()1sin 3PA PB θϕ⋅=-+ ,再结合正弦函数的有界性分析求解.【详解】如图,以C 为坐标原点,,AC BC 分别为,x y 轴所在直线,建立平面直角坐标系,则()(()1,0,,0,0A B C ,可得()(1,0,CA CB == ,则(CA CB +=,所以CA CB +==;因为3PC =,设cos ,sin 33P θθ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,可得1cos,sin,cos sin3333PA PBθθθθ⎛⎫⎛⎫=--=--⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则33331cos cos sin sin3333PA PBθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=--+--⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()11sin cos sin3333θθθϕ⎛⎫=-+=-+⎪⎪⎝⎭,其中cos,sin33ϕϕ==,因为()[]sin1,1θϕ+∈-,所以()124sin,333PA PBθϕ⎡⎤⋅=-+∈-⎢⎥⎣⎦.24,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.15.已知函数()()1221,1,log1,1,x xf xx x-⎧+≤⎪=⎨->⎪⎩若方程()f x m=有三个不等的实根,则实数m的取值范围是__________;函数()()()()322g x f f x f x=--的零点个数是__________.【答案】①.(]1,2②.4【解析】【分析】作出()f x大致图象,结合图象可得实数m的取值范围;令()f x t=,将问题转化为()322f t t=+,根据图象分析得()122f t t=+有两个零点为10t=,()21,2t∈,从而考虑()1f x t=与()2f x t=根的个数即可求解.【详解】作出()f x大致图象如下:若方程()f x m=有三个不等的实根,由图象可得实数m的取值范围是(]1,2;令()f x t=,则()3202f t t--=,可得()322f t t=+,且()302f =,结合图象可知方程()322f t t =+的一个根10t =,另一个根()21,2t ∈,当10t =时,()f x 与1y t =的图象有1个交点,所以()1f x t =有1个实根,当()21,2t ∈时,()f x 与2y t =的图象有3个交点,所以()2f x t =有3个实根,综上所述:()g x 共有4个零点.故答案为:(]1,2;4.【点睛】方法点睛:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到心中有图,见数想图,以开拓自己的思维.使用数形结合法的前提是题目中的条件有明确的几何意义,解题时要准确把握条件、结论与几何图形的对应关系,准确利用几何图形中的相关结论求解.三、解答题:本大题共5题,共5分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且)2222sin ac B a c b =+-,2a c =.(1)求角B 的大小;(2)求角A 的大小;(3)求2sin cos sin cos sin sin cos A B C A B C C -的值.【答案】(1)π3B =(2)π4A =(3)28【解析】【分析】(1)根据题意利用余弦定理边化角即可得解;(2)根据题意利用正弦定理结合三角恒等变换分析求解;(3)可得5π12=C ,代入结合降幂公式分析求解.【小问1详解】因为)2222sin ac B a c b =+-,由余弦定理可得2sin cos =ac B B ,则tan B =.又因为0πB <<,所以π3B =.【小问2详解】因为2a c +=,由正弦定理可得sin 2sin A B C =,即π2sin 2sin π33A A ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以sin sin 2A A A +=+,则cos 2A =.因为0πA <<,所以π4A =.【小问3详解】由(1)(2)可得()5ππ12=-+=C A B ,则2sin cos sin cos sin sin cos A B C A B C C -5π5π1cos sin ππππ66sin cos cos sin 432432-=⋅⋅-⋅3111222222228+=⨯-=.17.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱11AB 上一点(不含端点),F 为棱BC 的中点.(1)若E 为棱11A B 的中点,(i )求直线EF 与平面11A BC 所成角的正弦值;(ii )求平面11A BC 和平面AC 的夹角的余弦值;(2)求直线EF 与11A C 所成角余弦值的取值范围.【答案】(1)(i )23;(ii)3(2),102⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)根据已知条件建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标;(i )求出直线EF 的方向向量和平面A 1BC 1的法向量,利用向量的夹角与线面角的关系即可求解;(ii )分别求出平面A 1BC 1和平面AC 的法向量,利用向量的夹角与线面角的关系即可求解;(2)根据(1)的结论,分别求出直线EF 和直线A 1C 1的方向向量,利用向量的夹角与线面角的关系,结合对勾函数的性质即可求解.【小问1详解】在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中以DA ,DC ,DD 1分别为x ,y ,z轴建立空间直角坐标系,如图所示设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,若E 为棱11A B 的中点,则()()2,1,2,1,2,0E F ,()()()112,2,0,2,0,2,0,2,2B A C .所以()()()1112,2,0,0,2,2,1,1,2A C BA FE =-=-=- .(i )设平面11A BC 的一个法向量为(),,n x y z =,则1110,0,n A C n BA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即220,220,x y x z -+=⎧⎨-+=⎩令1x =,则()1,1,1n = .设EF 与平面11A BC 所成角为α,则有sin cos ,3n FE n FE n FEα⋅==== .故直线EF 与平面11A BC 所成角的正弦值为23.(ii )易知平面AC 的一个法向量为()0,0,1m =,设平面PDC 和平面EAC 的夹角为β,则有||cos |cos ,|||||3m n m n m n β⋅=〈〉== .故平面11A BC 和平面AC的夹角的余弦值为3.【小问2详解】设直线EF 与11A C 所成角为(),2,,2(02)E m m θ<<,则()1,2,2FE m =- .所以111111cos cos ,A C FE A C FE A C FE θ⋅====因为02m <<,所以952m m +>,即1211954m m <-<+-1<,所以102102<,即102cos 102θ<<.故直线EF 与11A C所成角余弦值的取值范围为,102⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.18.设椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>经过点226,33⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,且其左焦点坐标为()1,0-.(1)求椭圆的方程;(2)对角线互相垂直的四边形ABCD 的四个顶点都在E 上,且两条对角线均过E 的右焦点,求AC BD +的最小值.【答案】(1)22143x y +=(2)487.【解析】【分析】(1)根据焦点坐标和椭圆所过点,利用椭圆的定义可求方程;(2)设出直线方程,联立,结合韦达定理表示出AC BD +,利用二次函数可得答案.【小问1详解】因为椭圆E 的左焦点坐标为()1,0-,所以右焦点坐标为()1,0,1c =.又椭圆E经过点2,33⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,所以24,a b ====所以椭圆的方程为22143x y +=.【小问2详解】①当直线,AC BD 中有一条直线的斜率不存在时,7AC BD +=.②当直线AC 的斜率存在且不为0时,设直线AC 的方程()()11221,,,,x ty A x y C x y =+,由2213412x ty x y =+⎧⎨+=⎩,得()2234690t y ty ++-=,则12122269,3434t y y y y t t --+==++,()2212134t AC t +=+.设直线BD 的方程为11x y t =-+,同理得()2212134t BD t +=+,所以()()()22228413434t AC BD t t ++=++,设21m t =+,则1m >,则()()22284848448113141711491224m AC BD m m m m m +===≥+-⎛⎫-++--+ ⎪⎝⎭,所以2m =时,AC BD +有最小值487.综上,AC BD +的最小值是487.19.已知正项等比数列{}n a 满足1232,12a a a =+=,数列{}n b 的前n 项和为12,1n S b =,当2n ≥时,10n n n S S b -+=.(1)求{}n a 的通项公式:(2)证明1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求n S ;(3)设数列n n a S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若()29n n T n a λ≤+恒成立,求λ的取值范围.【答案】(1)2nn a =(2)证明见解析,11n S n =+(3)3λ≤.【解析】【分析】(1)利用等比数列基本量的计算求通项公式;(2)利用n a 与n S 的关系以及等差数列的定义求解;(3)利用错位相减法求和以及基本不等式求解.【小问1详解】设正项等比数列{}n a 的公比为(0)q q >,由1232,12a a a =+=,得22212q q +=,解得2q =,所以2n n a =.【小问2详解】当2n ≥时,10n n n S S b -+=,所以()110n n n n S S S S --+-=,整理得1111n n S S --=,所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以11112S b ==为首项,1为公差的等差数列.所以11n n S =+,即11n S n =+.【小问3详解】由(1)、(2)知()12n n n a n S =+⋅,所以()1231223242212n n n T n n -=⋅+⋅+⋅++⋅++⋅ ,①()23412223242212,n n n T n n +=⋅+⋅+⋅++⋅++⋅ ②①-②得()()231422212n n n T n +-=++++-+⋅ 12n n +=-⋅,所以12n n T n +=⋅.由()29n n T n a λ≤+得()12292n n n n λ+⋅≤+⋅,即922n nλ≤+,因为9322n n +≥=,当且仅当3n =时,等号成立,所以3λ≤.20.已知函数()()ln ,a f x x x g x x x =-=+,且函数()f x 与()g x 有相同的极值点.(1)求实数a 的值;(2)若对121,,3e x x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,不等式()()12f x f x k -≤恒成立,求实数k 的取值范围;(3)求证:()()e cos x x f x g x x++<.【答案】(1)1(2)()2ln3,∞-+(3)证明见解析【解析】【分析】(1)先求得()f x 的极大值点为1x =,由(1)0g '=可得1a =,经检验可确定1a =;(2)先求得()f x 在1,3e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值,然后分1k >-和1k <-两种情况可得k 的取值范围;21(0)2x x >和21ln e 2x x x x -<-即可证令()(3)所证不等式即为x ln x -e x <cos x -1,通过证明cos x -1>-得结果.【小问1详解】110f x x'=-=,解得1x =,当()0,1x ∈时,()()0,f x f x '>在()0,1单调递增,当()1,x ∈+∞时,()()0,f x f x '<在()1,+∞单调递减,故函数()f x 的极大值点为1x =.令()210a g x x=-=',由题意可得()110g a '=-=,解得1a =,经验证符合题意,故实数a 的值为1.【小问2详解】由(1)知,函数()f x 在1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,在()1,3单调递减,又()()111,11,3ln33e e f f f ⎛⎫=--=-=- ⎪⎝⎭,且1ln3311e-<--<-,所以当1,3e x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()max min ()11,()3ln33f x f f x f ==-==-,若不等式()()12f x f x k -≤恒成立,则()max min ()()1ln332ln3≥-=---=-k f x f x ,所以k 的取值范围为()2ln3,∞-+.【小问3详解】所证不等式即为ln e cos 1x x x x -<-.先证:21cos 1(0)2x x x ->->,即证21cos 102x x +->在()0,∞+上恒成立,设()()21cos 1,sin 2h x x x h x x x =+-='-+,设()()'=d x h x ,因为()cos 10'=-+>d x x 在()0,∞+上恒成立,所以()h x '在()0,∞+单调递增,则()()00h x h ''>=,所以()h x 在()0,∞+单调递增,则()()00h x h >=,所以21cos 1(0)2x x x >->.再证:21ln e 2x x x x -<-,即证2ln e 12x x x x <-.设()()2ln 1ln ,x x m x m x x x -'==,当()0,e x ∈时,()()0,m x m x '>单调递增,当()e,x ∈+∞时,()()0,m x m x '<单调递减,所以()()1e em x m <=.设()()()232e e 1,2x x x x x x x ϕϕ-=-=',当()0,2x ∈时,()()0,x x ϕϕ'<单调递减,当()2,x ∈+∞时,()()0,x x ϕϕ'>单调递增,所以()()2e 1242x ϕϕ>=-.所以22ln 1e 1e 1e 422x x x x <<-<-,即2ln e 12x x x x <-.综上,ln e cos 1x x x x -<-,得证.【点睛】关键点睛:第(3)问的关键点是:将证明ln e cos 1x x x x -<-转化为证明21cos 1(0)2x x x ->->和21ln e 2x x x x -<-.。

天津市六校2014届高三上学期第一次联考理科数学试卷(解析版)

天津市六校2014届高三上学期第一次联考理科数学试卷(解析版)

天津市六校2014届高三上学期第一次联考理科数学试卷(解析版)一、选择题 1(). A.-1 C .1 【答案】 C 【解析】C. 考点:复数的四则运算..2b a b( ) 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 【答案】C 【解析】b a b=的夹角为,|b a b a b θ=⇔=或b a bC.考点:向量的数量积、平行向量.3.的最大值为( )A .11B .10C .【答案】B 【解析】试题分析:不等式表示的平面区域如图所示为三角形及其内部,根据选B.考点:简单的线性规划.4)A【答案】D【解析】2xD.考点:算法与框图.5.某几何体的三视图如图所示,则它的体积是().A..【答案】A【解析】试题分析:这个几何体是一个棱长为2的的立方体中挖去一个圆锥,这个圆锥的高为2,底面半径为1A.考点:三视图、简单几何体的体积.6( )2 B.侧视图22【答案】B【解析】试题分析:由直角三角形斜边上的高的面积法或点到直线距离公式均可求得,距离为,所以,得,即)0B.考点:双曲线的离心率.7( ).A【答案】C【解析】C.考点:三角形面积公式.8是()【解析】试题分析:因为)时,)x,所以当)时,而A.考点:函数的单调性、导数的应用.9所截的弦长.【解析】试题分析:曲线的极坐标方程化为直角坐考点:参数方程和极坐标方程.二、填空题10,,16件,= 【答案】80【解析】考点:分层抽样.117.【解析】令考点:二项式定理.12.【答案】3【解析】考点:数列的递推关系.13________.【解析】再由割线定考点:余弦定理、割线定理.14________.【答案】4【解析】试题分析:在直角坐标系中画出即OEB PCD所以4.考点:二元一次不等式表示的平面区域、基本不等式.三、解答题15(1)(2).【答案】(10;(2【解析】试题分析:(1一般地,涉及三角函数的值域问题,再利用三角函数的性质解答,也有部分题目,可转化为角的某个三角函数,然后用换元法转化为非三角函数问题;(2)在三角形中求角或边,通常对条件进行“统一”,统一为边或统一为角,主要的工具是正弦定理和余弦定理,同时不要忘记了三角形内角和定理.试题解析:(1),因为所以得最小值,当时,取得最大值0 6分(2,由正弦定理结合得,,再由余弦定理得,,解得,所以13分考点:三角函数性质、正弦定理、余弦定理.16.一个袋中装有10个大小相同的小球.其中白球5个、黑球4个、红球1个. (1)从袋中任意摸出2个球,求至少得到1个白球的概率;(2)从袋中任意摸出3【答案】(1(2【解析】试题分析:(1)古典概型,“至少得到一个白球”分为“恰好1个白球”和“两个都是白球”两类,也可以先求它的对立事件“两个都不是白球的概率”;(2).试题解析:(13分 (2)0,1,2,3, 4分分8分10分12分分 考点:离散型随机变量的概率分布、离散型随机变量的数学期望.17.如图,(1)(2)(3)【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;【解析】试题分析:在空间中直线、平面的平行和垂直关系的判定,求空间中的角,可以用相关定义和定理解决,如(1)很难转化,特别求空间中的角,很难找到直线在平面内的射影,很难作出二面角,这时空间向量便可大显身手,如果图形便于建立空间直角坐标系,则更为方便,本题就是建立空间直角坐标系,写出各点坐标(1)(2)(3).(如图),设(1)分 (2)AEBPCDF8分(3)|||BD =n |所以,DB与平面DEF所成角的正弦值的大小为分 考点:空间向量与立体几何.18,4,. (1);(2),,【答案】(1(2)详见解析. 【解析】 试题分析:(1)根据椭圆的定义,可判断点的轨迹为椭圆,再根据椭圆的基本量,容易写出但如果根据特殊曲线的定义,先行判断出曲线的形状(如椭圆,圆,抛物线等),则可直接写出其方程;(2)一般地,涉及直线与二次曲线相交的问题,则可联立方程组,或解出交点坐标,或设而不求,利用一元二次方程根与系数的关系建立关系求出参数的值(取值范围),本. 试题解析:(1)由椭圆定义可知,,长半轴为2的椭圆,分分(2),得分分分,即在题设条件下,恒有O B.13分考点:椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系.19.(1(2(3)在(2【答案】(1)详见解析;【解析】试题分析:(1列;(2)由(1)求出其通项公式;(3)(等差乘等比型)可用错位相减法求和.证明数列为等差数列或等比数列,应紧扣定义,通过对所给条件变形,得到递推关系,而等差乘等比型数列的求和最常用的就是错位相减法,使用这个方法在计算上要有耐心和细心,注意各项的符号,防止出错.试题解析:(1分分分分∴∴数列是等差数列 5分(2)7分2为公比,4为首项的等比数列∴∴9分(3)10分12n ++①2132n ++② ① 1222n n ++-11212n n --+- 23n + 14分考点:等差数列、等比数列、错位相减法.20(1)(2)的取值范围.【答案】(1(2 【解析】试题分析:(1)由连续可导函数在极值点处的导数为0里容易忘记验证充分性,一定要注意连续可导函数在某点处导数为0,只是在该处取得极值的必要条件,而非充要条件;(2)分类讨论.,若题目改为,.试题解析:(1)解法1 1分3分5分解法2(2)解:6分∴函数在上是增函数.∴8分此时不合题意. 10分12分13分14分考点:函数与导数、函数的极值和最值.。

2024届高三第三次六校联考 数学答案

2024届高三第三次六校联考 数学答案

东莞中学、广州二中、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪念中学2024届高三第三次六校联考试题数学一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 集合{}0,1,2A =,集合{}2,0,1B =-,则A B = ( )A. {}0,1B. {}2,0- C. {}2,1,0- D. {}0,1,2【答案】A 【解析】【分析】根据交集的定义计算可得.【详解】因为{}0,1,2A =,{}2,0,1B =-,所以{}0,1A B = .故选:A2. 若复数z 满足()34i 1z -=( )A. 1 B.15C.17D.125【答案】B 【解析】【分析】利用复数的除法运算及模长公式计算即可.【详解】由()()()134i 34i 3434i 1i 34i 34i 34i 252525z z ++-=⇒====+-+⋅-,所以15z ==.故选:B.3. 已知非零向量a 、b 满足2b a = ,且()a ab ⊥- ,则a 与b的夹角为( )A.π3B.π2C.2π3D.5π6【答案】A【解析】【分析】分析可得()0a a b ⋅-= ,利用平面向量数量积的运算性质可得出cos ,a b的值,结合平面向量夹角的取值范围可得出a 与b的夹角.【详解】因为非零向量a 、b满足2b a = ,且()a ab ⊥- ,则()2222cos ,2cos ,0a a b a a b a a b a b a a a b ⋅-=-⋅=-⋅=-=,所以,1cos ,2a b = ,又因为0,πa b ≤≤ ,故π,3a b = .因此,a 与b 的夹角为π3.故选:A.4. 已知π17tan tan 422θθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则cos 2θ=( )A. 12-B.12C. 45-D.45【答案】C 【解析】【分析】利用两角和的正切公式可得出关于tan θ的方程,解出tan θ的值,再利用二倍角的余弦公式以及弦化切可求得cos 2θ的值.【详解】因为πtan tanπtan 1174tan tan π41tan 221tan tan 4θθθθθθ++⎛⎫+===- ⎪-⎝⎭-,整理可得2tan 6tan 90θθ-+=,解得tan 3θ=,所以,222222cos sin 1tan 194cos 2cos sin 1tan 195θθθθθθθ---====-+++.故选:C.5. 已知函数()sin2f x x =和直线l :2y x a =+,那么“直线l 与曲线()y f x =相切”是“0a =”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【答案】B 【解析】【分析】根据直线l 与曲线()y f x =相切,求出2π,a k k Z =-∈,利用充分条件与必要条件的定义即可判断出结论.【详解】设函数()sin 2f x x =和直线:2l y x a =+的切点坐标为()00,x y ,则()0000'2cos 22sin 22f x x x x a ⎧==⎨=+⎩,可得2π,a k k Z =-∈,所以0a =时,直线l 与曲线()y f x =相切;直线l 与曲线()y f x =相切不能推出0a =.因此“0a =”是“直线l 与曲线()y f x =相切”的必要不充分条件.故选:B .6. 已知a ,b 为正实数,且21a b +=,则22121a b a b+++的最小值为( )A. 1+B. 2+C. 3+D. 4+【答案】D 【解析】【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求解即得.【详解】正实数,a b 满足21a b +=,则221211111(2)()1(2)()a b a b a b a b a b a b+++=+++=+++2444b a a b =++≥+=+2b a a b =,即1a ==-时取等号,所以当1,1a b ==时,22121a b a b +++取得最小值4+.故选:D7. 已知三棱锥S ABC -如图所示,AS 、AB 、AC两两垂直,且AS AB AC ===E 、F 分别是棱AS 、BS 的中点,点G 是棱SC 靠近点C 的四等分点,则空间几何体EFG ABC -的体积为( )A.B. C.D.【答案】C 【解析】【分析】过点G 作//GH AC ,交SA 于点H ,证明出GH ⊥平面SAB ,计算出三棱锥C SAB -、G SEF -的体积,可得出EFG ABC C SAB G SEF V V V ---=-,即可得解.【详解】过点G 作//GH AC ,交SA 于点H ,因为AC AB ⊥,AC SA ⊥,AB AS A ⋂=,AB 、AS ⊂平面SAB ,所以,AC ⊥平面SAB ,因为//GH AC ,则GH ⊥平面SAB ,且34GH SG AC SC ==,则34GH AC ==因为E 、F 分别为SA 、BS 的中点,则(21111442SEF ABS S S ==⨯⨯=△△,所以,11133G SEF SEF V S GH -=⋅=⨯=△(3111332C SABSAB V S AC -=⋅=⨯⨯=△,因此,EFG ABC C SAB G SEF V V V ---=-==故选:C.8. 已知数列{}k a 为有穷整数数列,具有性质p :若对任意的{}1,2,3,4n ∈,{}k a 中存在i a ,1i a +,2i a +,…,i j a +(1i ≥,0j ≥,i ,N j *∈),使得12i i i i j a a a a n ++++++⋅⋅⋅+=,则称{}k a 为4-连续可表数列.下面数列为4-连续可表数列的是( )A. 1,1,1 B. 1,1,2C. 1,3,1D. 2,3,6【答案】B 【解析】【分析】根据新定义进行验证即可得.【详解】选项A 中,1233a a a ++=,和不可能为4,A 不是4-连续可表数列;选项B 中,112231231,2,3,4a a a a a a a a =+=+=++=,B 是4-连续可表数列;选项C 中,没有连续项的和为2,C 不是4-连续可表数列;选项D 中,没有连续项的和为1,D 不是4-连续可表数列.故选:B .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 关于平面向量,有下列四个命题,其中说法正确的是( )A. 9,2a k ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(),8b k = ,若//a b r r ,则6k =B. 若a c b c =⋅⋅ 且0c ≠,则a b= C. 若点G 是ABC 的重心,则0GA GB GC ++=D. 若向量()1,1a =- ,()2,3b = ,则向量b 在向量a 上的投影向量为2a【答案】CD 【解析】【分析】利用共线向量的坐标表示可判断A 选项;利用向量垂直的表示可判断B 选项;利用三角形重心的向量性质可判断C 选项;利用投影向量的定义可判断D 选项.【详解】对于A 选项,已知9,2a k ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,(),8b k = ,若//a b r r ,则298362k =⨯=,解得6k =±,A 错;对于B 选项,若a c b c =⋅⋅ 且0c ≠,则()0a c b c c a b ⋅-⋅=⋅-= ,所以,a b = 或()c a b ⊥-,B 错;对于C 选项,若点G 是ABC 的重心,则0GA GB GC ++=,C 对;对于D 选项,若向量()1,1a =- ,()2,3b =,则向量b 在向量a上的投影向量为21cos ,2a a b a a b b a b b a a a a b a a⋅⋅⋅=⋅⋅=⋅=⋅,D 对.故选:CD.10. 已知函数22si 1()s cos co n f x x x x =+-的图象为C ,以下说法中正确的是( )A. 函数()f xB. 图象C 相邻两条对称轴的距离为π2C. 图象C 关于π,08⎛⎫-⎪⎝⎭中心对称D.要得到函数in y x =的图象,只需将函数()f x 的图象横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移π4个单位【答案】BCD 【解析】【分析】利用二倍角公式及两角和的正弦公式将函数化简,再根据正弦函数的性质一一判断即可.【详解】因为22si 1()s cos co n f x x x x =+-cos 2111sin2π222224x x x x x ⎫+⎛⎫=+-=+=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭,所以函数()f x,故A 错误;函数()f x 的最小正周期2ππ2T ==,所以图象C 相邻两条对称轴的距离为π2,故B 正确;因为πππ20884f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以图象C 关于π,08⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称,故C 正确;将()π24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变得到π4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再将π4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭向右平移π4个单位得到y x =,故D 正确;故选:BCD11. 若函数()f x 的定义域为D ,若对于任意1x D ∈,都存在唯一的2x D ∈,使得()()121f x f x +=,则称()f x 为“Ⅰ型函数”,则下列说法正确的是( )A. 函数()ln f x x =是“Ⅰ型函数”B. 函数()sin f x x =是“Ⅰ型函数”C. 若函数()f x 是“Ⅰ型函数”,则函数()1f x -也是“Ⅰ型函数”D. 已知R m ∈,若()sin f x m x =+,ππ,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦是“Ⅰ型函数”,则12m =【答案】ACD 【解析】【分析】根据所给函数的定义求解C ,根据对数运算求解A ,根据三角函数的周期性以及单调性求解BD.【详解】对于A,由()()121f x f x +=可得121212ln ln 1ln 1e x x x x x x +=⇒=⇒=,所以21ex x =,故A 正确,对于B ,取1π2x =,则由()()121f x f x +=以及()sin f x x =可得22sin 0π,Z x x k k =⇒=∈,故这与存在唯一2x D ∈矛盾,故B 错误,对于C ,由于函数()f x 是“Ⅰ型函数”,则对于任意1x D ∈,都存在唯一的2x D ∈,使得()()121f x f x +=,故()()12111f x f x -+-=,因此对于对于任意1x D ∈,都存在唯一的2x D ∈,使得()()12111f x f x -+-=,故()1f x -是“Ⅰ型函数”,C 正确,对于D ,对于任意1x D ∈,都存在唯一的2x D ∈,使得12sin sin 1m x m x +++=,所以21sin 12sin x m x =--,由于[]11ππ,,sin 1,122x x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣∈⎦,所以[]21sin 12sin 2,22,x m x m m =--∈--,由于sin y x =在ππ,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦单调递增,的所以21m -≥-且221m -≤,故12m =,D 正确,故选:ACD12. 已知棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为线段1AC 上一动点,则下列判断正确的是( )A. 存在点P ,使得11//C P ABB. 三棱锥1P BC D -C. 当P 为1AC 的中点时,过P 与平面1BC DD. 存在点P ,使得点P 到直线11B C 的距离为45【答案】BCD 【解析】【分析】建立空间坐标系,根据向量共线求解A ,根据正三棱锥的性质,结合外接球半径的求解即可判定B ,根据面面平行的性质,结合六边形的面积求解即可判定C ,建立空间坐标系,利用点线距离的向量求法,由二次函数的性质即可求解D.【详解】由于111BC C D BD BDC ===∴ 为等边三角形,且其外接圆的半径为12r ==,由于1AA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以1AA BD ⊥,又11,,,AC BD AC AA A AC AA ⊥⋂=⊂平面11AAC C ,所以BD ⊥平面11AAC C ,1AC ⊂平面11AAC C ,故1BD AC ⊥,同理可证11BC AC ⊥,因此11,,BD BC B BD BC ⋂=⊂平面1BDC ,故1AC ⊥平面1BDC ,因此三棱锥1P BC D -为正三棱锥,设外接球半径为R ,球心到平面1BDC 的距离为h ,则R =0h =时,R r ==B 正确,取11,,ABCD AD 的中点为,M Q ,N ,连接,,NM MQ NQ ,当P 是1AC 的中点,也是QM 的中点,则该截面为与平面1BC D 平行的平面截正方体所得的截面,进而可得该截面为正六边形,边长为NM==,所以截面面积为16sin602⎛⎫⨯=⎪⎪⎝⎭,C正确,对于D,建立如图所示的空间直角坐标系,则()()()10,0,0,0,1,0,1,0,1D C A()111,0,0C B DA==,设()()111,1,1,,A P a A C a a a a==--=--,(01a≤≤),()()()1111,,0,1,0,1,B P A P A B a a a a a a=-=---=---,所以点P到直线11B C的距离为d====,由于01a≤≤,所以d⎤=⎥⎦,由于45⎤∈⎥⎦,故D正确,由于()()1,1,,1,,1B P a a a P a a a=---∴--,()10,1,1C,则()11,1,C P a a a=---,()()()111,0,0,1,1,1,0,1,1A B AB=,若()10,1,1AB=与()11,1,C P a a a=---共线,则10a-=,1a=,此时()10,0,1C P=-,此时()10,1,1AB=与()10,0,1C P=-不共线,故11,C P AB不平行故A错误,故选:BCD三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 关于x 不等式()220ax a b x +++>的解集为()3,1-,则a b +=______.【答案】43-##113-【解析】【分析】分析可知,3-、1是关于x 的方程()220ax a b x +++=的两根,利用韦达定理可得出a b +的值.【详解】因为关于x 的不等式()220ax a b x +++>的解集为()3,1-,则a<0,且3-、1是关于x 的方程()220ax a b x +++=的两根,由韦达定理可得31a b a +-+=-,231a -⨯=,解得23a =-,所以,423a b a +==-.故答案为:43-.14. 已知数列{}n a 的前n 项和,21n n S =-,则210log a =_________.【答案】9【解析】【分析】根据10109a S S =-求出10a ,再根据对数的运算性质计算可得.【详解】因为数列{}n a 的前n 项和21n n S =-,所以()10991010921212a S S =-=---=,所以92102log log 29a ==.故答案为:9的15. 已知函数()()221,12,1x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,关于x 的方程()()20f x a f x -⋅=有六个不等的实根,则实数a 的取值范围是______.【答案】(0,1)【解析】【分析】方程变形为()0f x =或()f x a =,其中()0f x =可解得两个根,因此()f x a =应有4个根,作出函数y =()f x 的图象与直线y a =,由图象得它们有4个交点时的参数范围.【详解】2()()0f x af x -=,则()0f x =或()f x a =,2100x x -=⇒=,2(2)02x x -=⇒=,即()0f x =有两个根,因此()f x a =应有4个根,作出函数y =()f x 的图象与直线y a =,由图象可知,当01a <<时满足题意,故答案为:(0,1).16. 如图,已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(其中0A >,0ω>,π2≤ϕ)的图象与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,2BC BD =,π3OCB ∠=,2OA =,AD =.则函数()f x 在[]1,6上的值域为______.【答案】816,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】π|sin |2A ϕω=+,sin(2)0ωϕ+=,可得A ,B ,C ,D 的坐标,根据||AD =222π28(1243A sin ϕω-+=,进而解出ω,ϕ,A ,即可求出()f x ,再由三角函数的性质求解.【详解】由题意可得:||||OB OC =,2πϕω=+,sin(2)0ωϕ+=,(2,0)A ,2,0B πω⎛⎫+ ⎪⎝⎭,(0,sin )C A ,πsin 1,22A D ϕω⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,AD = ,222πsin 281243A ϕω⎛⎫∴-+= ⎪⎝⎭,把πsin A ϕω=+代入上式可得:2ππ(2240ωω-⨯-=,0ω>.解得π6ω=,π6ω∴=,πsin()03ϕ∴+=,π||2ϕ≤,解得π3ϕ=-.πsin 263⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,0A >,解得163A =,所以函数16ππ()sin()363f x x =-,[]1,6x ∈时,πππ2π,6363x ⎛⎫⎛⎫-∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,ππ1sin(,1632x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,16ππ816()sin(),36333f x x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦故答案为:816,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦四、解答题:本题共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n S 为数列{}n a 的前n 项和,且11a =,()211n n nS n S n n +=+++,n *∈N .(1)证明:数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求{}n S 的通项公式;(2)若11n n n b a a +=⋅,设数列{}n b 的前n 项和为n T ,求n T .【答案】(1)证明见解析,2n S n = (2)n T =【解析】【分析】(1)利用等差数列的定义可证得数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,进而可得出数列{}n S 的通项公式;(2)利用n S 与n a 的关系可求出数列{}n a 的通项公式,再利用裂项相消法可求得n T .【小问1详解】解:对任意的n *∈N ,()211n n nS n S n n +=+++,则()()()21111111n n n n nS n S S S n nn n n n n n ++-++-===+++,所以,数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,且其首项为111S =,公差为1,所以,11nS n n n=+-=,故2n S n =.【小问2详解】解:当2n ≥时,()221121n n n a S S n n n -=-=--=-,11a =也满足21n a n =-,故对任意的n *∈N ,21n a n =-.所以,()()111111212122121n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪⋅-+-+⎝⎭,故111111111111232352212122121n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .18. 在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且cos cos 2cos b A a B c A +=-.(1)求角A 的值;(2)已知点D 为BC 的中点,且2AD =,求a 的最大值.【答案】(1)2π3A = (2)【解析】【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式可求出cos A 的值,结合角A 的取值范围可求得角A 的值;(2)利用平面向量的线性运算可得出2AD AB AC =+,利用平面向量数量积的运算性质结合余弦定理、基本不等式可得出关于a a 的最大值.【小问1详解】解:因为A 、()0,πC ∈,则sin 0C >,由正弦定理可得()2cos sin sin cos sin cos sin sin A C B A A B A B C -=+=+=,所以,1cos 2A =-,故2π3A =.【小问2详解】解:因为D 为BC 中点,则()()111222AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+ ,所以,2AD AB AC =+,所以,22222222π422cos 163AD AC AB AC AB b c bc b c bc =++⋅=++=+-= ,由余弦定理可得222222π2cos 3a b c bc b c bc =+-=++,所以,222162a b c ++=,2216bc a =-,的由基本不等式可得222b c bc +≥,即2216162a a +≥-,解得0a <≤,当且仅当2216b cb c bc =⎧⎨+-=⎩时,即当4b c ==时,等号成立,故a的最大值为19. 若二次函数()f x 满足()()25152f x f x x x ++=---(1)求()f x 的解析式;(2)若函数()()ln g x x x f x =+,解关于x 的不等式:()()22g x x g +≥.【答案】(1)()2122f x x x =-- (2)[)(]2,10,1--⋃【解析】【分析】(1)()()20f x ax bx c a =++≠,根据()()25152f x f x x x ++=---可得出关于a 、b 、c 的方程组,解出这三个未知数的值,即可得出函数()f x 的解析式;(2)求出函数()g x 的定义域,利用导数分析函数()g x 的单调性,由()()22g x x g +≥可得出关于实数x 的不等式组,由此可解得实数x 的取值范围.【小问1详解】解:设()()20f x ax bx c a =++≠,则()()()()22111f x f x a x b x c ax bx c++=+++++++()225222252ax a b x a b c x x =+++++=---,所以,21225522a a b a b c ⎧⎪=-⎪+=-⎨⎪⎪++=-⎩,解得1220a b c ⎧=-⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎩,故()2122f x x x =--.【小问2详解】解:函数()()2l ln 1n 22x x x x g x x x f x +-==-的定义域为()0,∞+,且()ln 12ln 1g x x x x x '=+--=--,令()ln 1h x x x =--,其中0x >,则()111x h x x x-'=-=,由()0h x '>可得01x <<,由()0h x '<可得1x >,所以,函数()h x 的单调递增区间为()0,1,单调递减区间为()1,+∞,故对任意的0x >,()()()10g x h x h '=≤=,所以,函数()g x 在()0,∞+上为减函数,由()()22g x x g +≥可得202x x <+≤,解得21x -≤<-或01x <≤,因此,不等式()()22g x x g +≥的解集为[)(]2,10,1--⋃.20. 如图(1)所示,在ABC 中,60ABC ∠= ,过点A 作AD BC ⊥,垂足D 在线段BC 上,且AD =CD =,沿AD 将CDA 折起(如图(2)),点E 、F 分别为棱AC 、AB 的中点.(1)证明:AD EF ⊥;(2)若二面角C DA B --所成角的正切值为2,求二面角C DF E --所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析 (2)1319【解析】【分析】(1)证明出AD ⊥平面BCD ,可得出AD BC ⊥,利用中位线的性质可得出//EF BC ,即证得结论成立;(2)分析可知,二面角C DA B --的平面角为BDC ∠,以点D 为坐标原点,DB 、DA 所在直线分别为x 、y 轴,平面BCD 内过点D 且垂直于BD 的直线为z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得二面角C DF E --所成角的余弦值.【小问1详解】证明:翻折前,AD BC ⊥,则AD CD ⊥,AD BD ⊥,翻折后,则有AD CD ⊥,AD BD ⊥,因为BD CD D ⋂=,BD 、CD ⊂平面BCD ,所以,AD ⊥平面BCD ,因为BC ⊂平面BCD ,所以,AD BC ⊥,在四棱锥A BCD -中,因为点E 、F 分别为棱AC 、AB 的中点,则//EF BC ,因此,AD EF ⊥.【小问2详解】解:因为AD CD ⊥,AD BD ⊥,则二面角C DA B --的平面角为BDC ∠,即tan 2BDC ∠=,因AD ⊥平面BCD ,以点D 为坐标原点,DB 、DA 所在直线分别为x 、y 轴,平面BCD 内过点D 且垂直于BD 的直线为z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,因为60ABD ∠=o ,AD BD ⊥,AD =2tan 60AD BD ===,又因为CD =()0,A 、()2,0,0B 、()1,0,2C 、()0,0,0D、12E ⎛⎫⎪⎝⎭、()F ,设平面CDF 的法向量为()111,,m x y z =,()1,0,2DC =,()DF = ,则1111200m DC x z m DF x ⎧⋅=+=⎪⎨⋅==⎪⎩,取1x =,可得(2,m =- ,设平面DEF 的法向量为()222,,x n y z = ,1,0,12EF ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则22220102n DF x n EF x z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,取2x =,可得(n =- ,为所以,13cos ,19m n m n m n ⋅===⋅,由图可知,二面角C DF E --的平面角为锐角,故二面角C DF E --的余弦值为1319.21. 已知数列{}n a 是公比大于0的等比数列,14a =,364a =.数列{}n b 满足:21n n nb a a =+(N n *∈).(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)证明:{}22n n b b -是等比数列;(3)证明:)N*k n k =∑<∈.【答案】(1)2144nn n b =+(2)见解析 (3)见解析【解析】【分析】(1)由等比数列的通项公式运算可得{}n a 的通项公式,进而求出数列{}n b 的通项公式;(2)运算可得2224nn n b b -=⋅,结合等比数列的定义即可得证;(3)放缩得2222(21)(21)422n n n n n n b b -+<-⋅,进而可得112k k n n k ==-∑<∑,结合错位相减法即可得证.【小问1详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则2231464a a q q =⋅==,则4q =,所以1444n n n a -=⋅=,又221144n n n n n b a a =+=+.【小问2详解】所以22242211442444n n n n n n nb b ⎛⎫⎛⎫-=+-+=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以220nn b b -≠,且211222224424n n n nn n b b b b +++-⋅==-⋅,所以数列{}22n n b b -是首项为8,公比为4的等比数列;【小问3详解】由题意知,()()2222222121(21)(21)414242222n n nn n n n n n n n b b -+-+-==<-⋅⋅⋅,12n n-<==,所以112k k n n k==-∑<∑,设10121112322222nn k n k k nT --===+++⋅⋅⋅+∑,则123112322222n n nT =+++⋅⋅⋅+,两式相减得21111111122121222222212nn n n n nn n n T -⎛⎫⋅- ⎪+⎝⎭=+++⋅⋅⋅+-=-=--,所以4n T =所以1112422k k n n n k n ==--+⎫∑<∑=-<⎪⎭【点睛】关键点点睛:最后一问考查数列不等式的证明,因为k n =∑相减法即可得证.22. 已知函数()()ln f x x t x =-,R t ∈(1)讨论函数()f x 的单调区间;(2)当1t =时,设1x ,2x 为两个不相等的正数,且()()12f x f x a ==,证明:121(2e)e ex x a +>-+-.【答案】22. ()10,e t -上单调递增,()1e,t -+∞上单调递减.23. 证明见解析【解析】【分析】(1)利用导数研究函数的单调性;(3)利用切割线放缩证明.【小问1详解】()()ln f x x t x =-,()n 1l 1ln t x f x t x x x ⎛'⎫-⎝=-+=-- ⎪⎭,()100e t f x x ->⇔<<',()10e t x f x -<⇔>',()10,e t -上单调递增,()1e,t -+∞上单调递减.【小问2详解】()()1ln f x x x =-,()ln f x x '=-,()()1ln f x x x =-在()0,1上单调递增,()1,+∞上单调递减.()11f =()e 0f =,()()00000211ln lim lim 1ln lim lim lim 011x x x x x x x f x x x x x x +++++→→→→→⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ -⎪ ⎪⎝⎭=--⎝-==⎭,因()10f x x'⎤⎦=-<⎡⎣',所以函数()f x 在区间()0,e 上为上凸函数,函数()f x 在区间(]0,e 的图象如图所示.不妨设12x x <,则1201e x x <<<<.连接()1,1A 和点()e,0的直线l 2的方程为:()1e 1ey x =--,当y a =时,()41e e x a =-+,由图可知24x x >,所以要证明121(2e)e e x x a +>-+-,只需证明411(2e)e ex x a +>-+-,即只需证明1411(2e)e e ex a x a >-+--=-,连接OA 的直线1l 的方程为y x =,设函数()f x 的图象的与OA 平行的切线是直线3l ,为第21页/共22页()1ln 1e x f x x '-===⇒,11121ln e e e e f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝-⎭=,直线3l 的方程为21e e y x -=-,即1ey x =+,令y a =,得直线y a =与直线3l 的交点横坐标为1ea -,由图可知,11e x a >-,故要证不等式成立.。

天津市河北区2023-2024学年高三上学期期末质量检测试题 数学含解析

天津市河北区2023-2024学年高三上学期期末质量检测试题 数学含解析

河北区2023-2024学年度第一学期期末高三年级质量检测数学(答案在最后)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至8页.第Ⅰ卷(选择题共45分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码.2.每小题选出答案后,用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,再选涂其他答案标号.答在试卷上的无效.3.本卷共9小题,每小题5分,共45分.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 相互独立,那么()()()P AB P A P B =球的表面积公式24S R π=球的体积公式343V R π=其中R 表示球的半径一、选择题(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{}36M x x =-<<,集合{}2,0,2,4,6N =-,则M N ⋂=()A.{}0,2,4 B.{}2,0,2,4- C.{}0,2,4,6 D.{}2,42.设x ∈R ,则“220x x -<”是“11x -<”的()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3.函数|2|()lncos x f x x π=-的部分图像大致为()A. B.C. D.4.若0.521,log 0.3,2b a b c a ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为()A.b a c<< B.c b a<< C.c a b<< D.a c b <<5.底面边长为,且侧棱长为的正四棱锥的体积和侧面积分别为()A.32,243B.32,63C.32,24D.32,66.物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却方程来描述:设物体的初始温度为0T ,环境温度为1T ,经过一段时间t (单位:分钟)后物体的温度是T ,满足()10112atT T T T ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.将85℃的热水放到21℃的房间中,如果热水降到37℃需要16分钟,那么从37℃降到29℃还需要多少分钟?()A.2B.4C.6D.87.函数()sin()(0)6f x x πωω=+>的最小正周期为π,将函数()y f x =的图象向左平移4π个单位后得到()y g x =的图象,则下列命题中不正确...的是A.函数()y g x =图象的两条相邻对称轴之间距离为2π;B.函数()y g x =图象关于1112π=x 对称;C.函数()y g x =图像关于7(,0)24π对称;D.函数()y g x =在5(0,)12π内为单调减函数.8.若双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2.抛物线24y x =的焦点为F ,抛物线的准线交双曲线于A B 、两点.若ABF △为等边三角形,则双曲线C 的焦距为()A .2B.4C. D.9.如图,在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F .若2,45AB AD BAD ==∠=︒,则AF BE ⋅等于()A.32-B.2-C.12-D.1-第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,请将案写在答题纸上)10.i 是虚数单位,则复数12i1i-+的共轭复数为______.11.已知0a >,若52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中含4x 项的系数为40,则=a ______.12.将直线0x y c -+=向右平移一个单位后,被圆225x y +=截得的弦长为23,则c =______.13.甲乙两人射击,甲射击两次,乙射击一次.甲每次射击命中的概率是12,乙命中的概率是23,两人每次射击是否命中都互不影响,则甲乙二人全部命中的概率为______;在两人至少命中两次的条件下,甲恰好命中两次的概率为______.14.已知0t >,则3321t t t +++的最小值为______.15.若函数()2413f x x a x =--+恰有两个不同的零点12x x 、,且12x x <,则2x 的取值范围为______.三、解答题(本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知)35a b c =+,sin 5sin A B =.(1)求cos C 的值;(2)求sin A 的值;(3)求πsin 24C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.17.如图,直角梯形ABCD 与等腰直角三角形ABE 所在的平面互相垂直,//AB CD ,,222,,AB BC AB CD BC EA EB O ⊥===⊥为AB 的中点.(1)求证:AB DE ⊥;(2)求直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值;(3)线段EA 上有一点F ,满足13EF EA =,求证://EC 平面FBD .18.设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,短轴的两个端点为,A B ,且四边形12F AF B是边长为2的正方形.,C D 分别是椭圆的左右顶点,动点M 满足MD CD ⊥,连接CM ,交椭圆E 于点P .(1)求椭圆E 的方程;(2)求证:OM OP ⋅为定值.19.已知{}n a 是等差数列,其公差d 不等于0,其前n 项和为{},n n S b 是等比数列,且11223131,,2a b a b S a b ===-=.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n n a b 的前n 项和n T ;(3)记1222n n n n a c a a ++=,求{}n c 的前n 项和n P .20.已知函数()241ex ax x f x +-=.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;(2)当0a >时,求函数()y f x =的单调区间;(3)在(2)的条件下,当[]1,3x ∈时,()112f x ≤≤,求实数a 的取值范围.河北区2023-2024学年度第一学期期末高三年级质量检测数学本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至8页.第Ⅰ卷(选择题共45分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码.2.每小题选出答案后,用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,再选涂其他答案标号.答在试卷上的无效.3.本卷共9小题,每小题5分,共45分.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 相互独立,那么()()()P AB P A P B =球的表面积公式24S R π=球的体积公式343V R π=其中R 表示球的半径一、选择题(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{}36M x x =-<<,集合{}2,0,2,4,6N =-,则M N ⋂=()A.{}0,2,4 B.{}2,0,2,4- C.{}0,2,4,6 D.{}2,4【答案】B 【解析】【分析】根据集合的交集运算,直接求交集即可.【详解】由{}|36M x x =-<<,{}2,0,2,4,6N =-,可得M N ⋂={}2,0,2,4-.故选:B.2.设x ∈R ,则“220x x -<”是“11x -<”的()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【答案】C 【解析】【分析】分别求出两个命题,得到递推关系,最后得到充分性和必要性即可.【详解】由220x x -<,解得02x <<,由11x -<,解得02x <<,所以“220x x -<”是“11x -<”的充要条件,故选:C 3.函数|2|()lncos x f x x π=-的部分图像大致为()A. B.C. D.【答案】B 【解析】【分析】利用函数的奇偶性可排除两个答案,再根据2x =时,函数值的正负可得正确答案.【详解】因为|2()|()ln cos()()x f x x f x π--=--=,所以()f x 为偶函数,排除A,D ;当2x =时,(2)ln co 4s 20f π=->,故排除C ;故选B.【点睛】本题考查根据函数的解析式选择对应函数图象,考查数形结合思想的应用,求解时要充分利用函数的性质和特殊点寻找解题的突破口.4.若0.521,log 0.3,2b a b c a ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为()A.b a c <<B.c b a<< C.c a b<< D.a c b<<【答案】A 【解析】【分析】根据指数函数、对数函数单调性,判断出,,a b c 的范围,从而可得答案.【详解】因为12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是单调递减函数,所以0.511010122a ⎛⎫⎛⎫<<=⇒<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,因为2log y x =在()0,∞+上单调递增,所以22log lo 0g 100.3b =⇒<<,因为x y a =是单调递减函数,011b a a c >⇒>=,综上,b a c <<,故选:A .5.底面边长为,且侧棱长为的正四棱锥的体积和侧面积分别为()A.32,243B.32,63C.32,24D.32,6【答案】A 【解析】【分析】由正四棱锥的结构特征求高、斜高,根据体积、侧面积公式求结果.【详解】由正四棱锥底面为正方形,且底面中心为顶点在底面上射影,结合题设,底面对角线长为44==,所以正四棱锥的体积为132433⨯⨯=,侧面积为1242⨯=.故选:A.6.物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却方程来描述:设物体的初始温度为0T ,环境温度为1T ,经过一段时间t (单位:分钟)后物体的温度是T ,满足()10112atT T T T ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.将85℃的热水放到21℃的房间中,如果热水降到37℃需要16分钟,那么从37℃降到29℃还需要多少分钟?()A.2B.4C.6D.8【答案】D【解析】【分析】由题设,将0185,37,16T T t ===代入并应用指数运算求得18a =,再将0137,21T T ==代入公式求从37℃降到29℃需要的时间.【详解】由题设()161372185212a⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭,可得18a =,所以()810112t T T T T ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,则()81292137212t ⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭,可得8t =.故选:D7.函数()sin()(0)6f x x πωω=+>的最小正周期为π,将函数()y f x =的图象向左平移4π个单位后得到()y g x =的图象,则下列命题中不正确...的是A.函数()y g x =图象的两条相邻对称轴之间距离为2π;B.函数()y g x =图象关于1112π=x 对称;C.函数()y g x =图像关于7(,0)24π对称;D.函数()y g x =在5(0,)12π内为单调减函数.【答案】C 【解析】【分析】本题首先可通过函数()f x 的解析式得出函数()g x 的解析式,再通过函数()g x 的解析式得出函数()g x 的对称中心横坐标,即可得出答案.【详解】将函数()sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像向左平移4π个单位后得到()cos 26g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,函数()g x 的对称中心横坐标为262x k πππ+=+,即()62k x k Z ππ=+∈,C 选项错误,故选C.【点睛】一般地,我们研究函数()cos y A x ωϕ=+的图像和性质时,通常用复合函数的方法来讨论,比如求函数的单调区间时,我们可以先确定u x ωϕ=+的单调性,再通过函数的单调性确定外函数cos y u =的单调区间后求出x 的范围即可,比如求函数的对称轴、对称中心时,可以由cos y u =的对称轴或对称中心得到相应的对称轴或对称中心.8.若双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2.抛物线24y x =的焦点为F ,抛物线的准线交双曲线于A B 、两点.若ABF △为等边三角形,则双曲线C 的焦距为()A.2B.4C. D.【答案】D 【解析】【分析】由题可得A ⎛- ⎝,代入双曲线222213x y a a -=,即可得解.【详解】抛物线的准线交双曲线于A B 、两点.设()()0001,1,,0A y B y y --->,,22222222:1(0,0),213x y c x y C a b a b a a a-=>>=∴-= ,,F 到准线距离为2,ABF 为等边三角形,002222AB y y ∴==∴=,代入双曲线222213x y a a-=,可得2241331a a -=⨯,解得2222054,,23993a c a c c ∴==∴===,,故选:D .9.如图,在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F .若2,45AB AD BAD ==∠=︒,则AF BE ⋅等于()A.32-B.2-C.12-D.1-【答案】C 【解析】【分析】根据两个三角形相似对应边成比例,得到:::1:3DF BA DE BE EF AE ===,运用向量的加减运算和向量中点的表示,结合向量数量积的定义和性质,将向量用AD ,AB表示,计算即可得到结果.【详解】平行四边形ABCD ,2AB =,AD =,45BAD ∠=︒,//DF AB ,可得DEF BEA ∽,E 是线段OD 的中点,可得:::1:3DF BA DE BE EF AE ===,441211()()332322AF AE AO AD AB AD AD ==⨯+=++ 2131()3223AB AD AB AD =+=+;33()44BE BD AD AB ==- ,则31()43AF BE AD AB AB AD ⎛⎫⋅=-⋅+ ⎪⎝⎭ 2212()3433AD AB AB AD =--⋅ 12(24)43233=⨯-⨯-⨯321432⎛⎫=⨯-=- ⎪⎝⎭.故选:C第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,请将案写在答题纸上)10.i 是虚数单位,则复数12i1i-+的共轭复数为______.【答案】13i 22-+【解析】【分析】根据复数除法运算和共轭复数概念即可.【详解】()()()()12i 1i 12i 13i 13i 1i 1i 1i 222-----===--++-,则其共轭复数为13i 22-+,故答案为:13i 22-+.11.已知0a >,若52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中含4x 项的系数为40,则=a ______.【答案】2【解析】【分析】求出展开式的通项公式,然后令x 的指数为4,由此建立方程即可求解【详解】展开式的通项公式为2(5)103155C ()C r r r r r rr a T x a x x--+=⋅=,令1034r -=,解得2r =,所以4x 项的系数为2225C 1040a a ==,解得2a =±,又0a >,所以2a =故答案为:212.将直线0x y c -+=向右平移一个单位后,被圆225x y +=截得的弦长为,则c =______.【答案】3或1-【解析】【分析】求出平移后直线的方程,再根据平移后的直线被圆截得的弦长,列式计算,即可得答案.【详解】由题意将直线0x y c -+=向右平移一个单位后,得到的直线的方程为10x y c --+=,圆225x y +=的圆心(00),到该直线的距离为d =,由于直线10x y c --+=被圆225x y +=截得的弦长为故=3c =或1c =-,故答案为:3或1-13.甲乙两人射击,甲射击两次,乙射击一次.甲每次射击命中的概率是12,乙命中的概率是23,两人每次射击是否命中都互不影响,则甲乙二人全部命中的概率为______;在两人至少命中两次的条件下,甲恰好命中两次的概率为______.【答案】①.16②.37【解析】【分析】利用互斥事件的概率加法公式、相互独立事件的概率乘法公式,分别计算对应概率,即可选出答案.根再根据条件概率的计算公式即可求解.【详解】甲射击目标恰好命中两次的概率为111224⨯=,则甲乙二人全部命中的概率为121436⨯=,两人至少命中两次为事件A ,甲恰好命中两次为事件B,()()111111112711222322322312P A P A =-=-⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯=,()111112322322312P AB =⨯⨯+⨯⨯=,所以()()()33127712P AB P B A P A ===∣.故答案为:16,37.14.已知0t >,则3321t t t +++的最小值为______.【答案】1+##1+【解析】【分析】先将式子3321t t t +++化简消去分子的t ,进而利用基本不等式即可求解.【详解】因为0t >,所以()()()33212133221212221231t t t t t t t t +++++=+=+++++11≥+=+,当且仅当()()2321221t t +=+,即312t -=时,等号成立.所以3321tt t +++1.1+.15.若函数()2413f x x a x =--+恰有两个不同的零点12x x 、,且12x x <,则2x 的取值范围为______.【答案】1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】【分析】题意转化为方程2413x a x +=-恰有两个不同的根,即21y x =+与43y a x =-恰有两个不同的交点,数形结合可求得结果.【详解】由题意函数()f x 恰有两个不同的零点1x ,2x ,且12x x <,即方程2413x a x +=-恰有两个不同的根1x ,2x ,且显然0a >,即21y x =+与43y a x =-恰有两个不同的交点,设43y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭与21y x =+相切,则2413x k x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭有两个等根,由Δ0=即244103k k ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,解得23k =-或6.所以当23a =时,2433y x =-与21y x =+的图象如图所示,当6a =时,463y x =-与21y x =+的图象如图所示,所以当263a <<时,21y x =+与43y a x =-恰有两个不同的交点,即方程2413x a x +=-恰有两个不同的根,当23a =时,对应的直线2433y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭与21y x =+相切,解得切点横坐标为13-,当6a =时,对应的直线463y x ⎛⎫=--⎪⎝⎭与21y x =+相交,解得两交点横坐标为7-和1,又12x x <,所以函数21y x =+与43y a x =-恰有两个不同的交点,则2113x -<<.所以2x 的取值范围为1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭.【点睛】思路点睛:函数()2413f x x a x =--+恰有两个不同的零点1x ,2x ,即转化为函数21y x =+与43y a x =-恰有两个不同的交点,数形结合找到相切时的临界情况运算得解.三、解答题(本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知)3a b c =+,sin A B =.(1)求cos C 的值;(2)求sin A 的值;(3)求πsin 24C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.【答案】(1)5(2)1(3)10【解析】【分析】(1)先根据正弦定理求得,a b 的关系,然后结合已知条件求得,b c 的关系,最后根据余弦定理求解出cos C 的值;(2)先求解出sin C ,然后根据正弦定理求解出sin A ;(3)先根据二倍角公式求解出sin 2,cos 2C C 的值,然后根据两角和的正弦公式求解出结果.【小问1详解】sin A B =,由正弦定理可得a =,)3,2a b c c b =+∴= .由余弦定理可得2222225cos 25a b c C ab +-===.【小问2详解】()0,π,sin 5C C ∈== ,由正弦定理sin sin a c A C =,得sin 5sin 12a C A c b⋅⋅===,sin 1A ∴=.【小问3详解】243sin22sin cos ,cos22cos 155C C C C C ===-=-,πππ43sin 2sin2cos cos2sin 444525210C C C ⎛⎫∴+=+=⨯⨯ ⎪⎝⎭.17.如图,直角梯形ABCD 与等腰直角三角形ABE 所在的平面互相垂直,//AB CD ,,222,,AB BC AB CD BC EA EB O ⊥===⊥为AB 的中点.(1)求证:AB DE ⊥;(2)求直线EC 与平面ABE 所成角的正弦值;(3)线段EA 上有一点F ,满足13EF EA =,求证://EC 平面FBD .【答案】(1)证明见解析;(2)3;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)由题设知AB EO ⊥、AB OD ⊥,再由线面垂直的判定、性质证结论;(2)由面面垂直的性质得EO OD ⊥,构建空间直角坐标系,应用向量法求线面角;(3)根据(2)坐标系,向量法证明线面平行即可.【小问1详解】由,EA EB O =为AB 的中点,得AB EO ⊥.四边形ABCD 为直角梯形,且22,AB CD BC AB BC ==⊥,所以四边形OBCD 为正方形,则AB OD ⊥,又EO OD O = ,,EO OD ⊂面EOD ,所以AB ⊥平面EOD ,DE ⊂平面EOD ,则AB DE ⊥.【小问2详解】面ABE ⊥面ABCD ,且AB EO ⊥,面ABE ⋂面ABCD AB =,EO ⊂面ABE ,所以EO ⊥平面ABCD ,OD ⊂平面ABCD ,则EO OD ⊥,故,,OB OD OE 两两垂直,以O 为原点,分别以,,OB OD OE 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.三角形ABE 为等腰直角三角形,且1OA OB OD OE ====,则()()()()()()0,0,0,1,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1O A B C D E -,故()1,1,1EC =- .平面ABE 的一个法向量为()0,1,0OD = ,设直线EC 与平面ABE 所成的角为θ,则sin cos ,3EC OD EC OD EC OD θ⋅=== ,即直线EC 与面ABE所成角正弦值为3.【小问3详解】由(2)知()1,0,1EA =-- ,而111,0,333EF EA ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭ ,得12,0,33F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故42,0,33FB ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,且()1,1,0BD =- ,设面FBD 的法向量为(),,m x y z = ,则042033m BD x y m FB x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,取1x =,得()1,1,2m = .所以()()1,1,11,1,20EC m ⋅=-⋅= ,且EC ⊄平面FBD ,故//EC 平面FBD .18.设椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,短轴的两个端点为,A B ,且四边形12F AF B 是边长为2的正方形.,C D 分别是椭圆的左右顶点,动点M 满足MD CD ⊥,连接CM ,交椭圆E 于点P .(1)求椭圆E 的方程;(2)求证:OM OP ⋅ 为定值.【答案】(1)22142x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题设得1||2,F A a b c ===,结合椭圆参数关系即可得方程;(2)设直线CM 的方程为()2y k x =+,联立椭圆并应用韦达定理求P 坐标,根据已知确定M 坐标,再由向量数量积的坐标表示求OM OP ⋅ ,即可证.【小问1详解】由题设1||2,F A a b c ===,222a b c =+,得222,4b a ==,椭圆的方程为22142x y +=.【小问2详解】由(1)知()()2,0,2,0C D -,由题意知,直线CM 的斜率存在且不为0,设直线CM 的方程为()2y k x =+,联立()222142y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()2222128840k x k x k +++-=,其中C 是直线与椭圆一个交点,所以2284212P k x k --=+,则222412P k x k -=+,代入直线得2412P k y k =+,故222244,1212k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.又MD CD ⊥,将2x =代入()2y k x =+,得4M y k =,则()2,4M k .所以2222222444816244121212k k k k OM OP k k k k--+⋅=⋅+⋅==+++ ,为定值.19.已知{}n a 是等差数列,其公差d 不等于0,其前n 项和为{},n n S b 是等比数列,且11223131,,2a b a b S a b ===-=.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n n a b 的前n 项和n T ;(3)记1222n n n n a c a a ++=,求{}n c 的前n 项和n P .【答案】(1)n a n =,12n n b -=(2)()121nn T n =-⋅+(3)()()22511164142n n --++【解析】【分析】(1)根据条件列出关于,d q 的方程组,由此求解出,d q 的值,则{}n a 和{}n b 的通项公式可求;(2)利用错位相减法求解出n T ;(3)先将{}n c 的通项公式裂项为()2211142n n ⎛⎫ ⎪- ⎪+⎝⎭,然后采用裂项相消法求和.【小问1详解】设数列{}n b 的公比为q ,11223131,,2a b a b S a b ===-= ,∴223132a b S a b =⎧⎨-=⎩,即2113d q d q +=⎧⎨+=⎩,整理得20d d -=,0d ≠ ,1,2d q ∴==,1111,122n n n n a n n b --∴=+-==⋅=.【小问2详解】12n n n a b n -=⋅ ,设01211222322n n T n -=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⋅,则12321222322n n T n =⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⋅,将以上两式相减得:231122222n n n T n --=++++⋅⋅⋅+-⋅()()112212112n n n n n ⋅-=-⋅=---,()121n n T n ∴=-⋅+.【小问3详解】()()122222*********n n n n a n c a a n n n n ++⎛⎫+ ⎪===- ⎪++⎝⎭,()2222221111111413242n P n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪∴=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭+⎝⎭⎣⎦()()()()22222111151114216124142n n n n ⎡⎤=+--=--⎢⎥++++⎢⎥⎣⎦.20.已知函数()241ex ax x f x +-=.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;(2)当0a >时,求函数()y f x =的单调区间;(3)在(2)的条件下,当[]1,3x ∈时,()112f x ≤≤,求实数a 的取值范围.【答案】(1)21y x =-(2)单调递减区间是()1,,2,4a ⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭,单调递增区间是1,24a ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)2e e 1,816⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】(1)当1a =时,分别求出()()0,0f f '的值即可得解.(2)对函数()f x 求导,令()()()4120e x ax x f x +-=-=',得2x =或14x a =-,且满足1024a -<<,进一步即可得解.(3)由题意只需()()min max 1,12f x f x ≤≤,即()()()234116136211,21,3e 2e e 2a a a f f f ++=≥=≤=≥,解不等式即可得解.【小问1详解】1a =时,()()()()220414721,,02,01e e ex x x x x x f x f x f f +--++-===='=-',()120y x ∴+=-,整理得21y x =-.∴曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程为21y x =-.【小问2详解】()241e xax x f x +-=,()()()()2248124128141e e e x x xax a x ax x ax ax x f x '---+-+--+==-=-,令()0f x '=,0a > ,解得2x =或14x a =-,且满足1024a-<<.当x 变化时,()(),f x f x '的变化情况如下表:x 1,4a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭14-a 1,24a ⎛⎫- ⎪⎝⎭2()2,+∞()f x '-0+0-()f x 极小值极大值 ∴函数()y f x =单调递减区间是()1,,2,4a ⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭,单调递增区间是1,24a ⎛⎫- ⎪⎝⎭.【小问3详解】由(2)可知,函数()y f x =在区间[)1,2单调递增,在区间(]2,3单调递减,()()()234116136211,21,3e 2e e 2a a a f f f ++∴=≥=≤=≥,解得23e 8e 116e 472a a a ⎧≥⎪⎪-⎪≤⎨⎪⎪-≥⎪⎩,()2333e e 9e 4e e 49e e 9e 0728727272------=<=< ,∴实数a 的取值范围为2e e 1,816⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点睛:第二问的关键是将极值点先求出来,然后根据导数与单调性的关系即可得解,第三问的关键是由()()min max 1,12f x f x ≤≤,列出相应的不等式,从而即可顺利得解.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2015-2016学年天津市六校联考高三(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40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.设全集U={1,2,3,4,5,6,7},M={2,3,4,6},N={1,4,5},则{1,5}等于()A.M∪N B.M∩N C.(∁U M)∩N D.M∩∁U N2.若{b n}满足约束条件,则z=x+2y的最小值为()A.3 B.4 C.7 D.23.执行如图的程序框图,那么输出S的值是()A.2 B.C.1 D.﹣14.如图,点A,B,C是圆O上的点,且AB=2,BC=,∠CAB=120°,则∠AOB对应的劣弧长为()A.πB.C.D.5.在△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,cosA=,b=2,面积S=3,则a为()A.B. C. D.6.给出下列命题:①若a,b,m都是正数,且,则a<b;②若f'(x)是f(x)的导函数,若∀x∈R,f'(x)≥0,则f(1)<f(2)一定成立;③命题“∃x∈R,x2﹣2x+1<0”的否定是真命题;④“|x|≤1,且|y|≤1”是“|x+y|≤2”的充分不必要条件.其中正确命题的序号是()A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④7.已知双曲线与抛物线y2=2px(p>0)的交点为:A、B,A、B连线经过抛物线的焦点F,且线段AB的长等于双曲线的虚轴长,则双曲线的离心率为()A.B.2 C.3 D.8.已知定义在R上的函数,当x∈[0,2]时,f(x)=8(1﹣|x﹣1|),且对任意的实数x∈[2n ﹣2,2n+1﹣2](n∈N*,且n≥2),都有f(x)=,若方程f(x)=|log a x|有且仅有四个实数解,则实数a的取值范围为()A.B.C.(2,10) D.[2,10]二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卡中的相应横线上)9.若复数的实部和虚部互为相反数,则b= .10.如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是.11.如图,函数y=x2与y=kx(k>0)的图象所围成的阴影部分的面积为,则k= .12.一个几何体的三视图如图,则该几何体的表面积为.13.圆O中,弦,则的值为.14.已知实数a,b,c满足a2+b2=c2,c≠0,则的取值范围为.三、解答题(本大题6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)15.已知函数f(x)=2cos2ωx+2sinωxcosωx﹣1,且f(x)的周期为2.(Ⅰ)当时,求f(x)的最值;(Ⅱ)若,求的值.16.在等差数列{a n}中,S n为其前n项和,已知a2=2,S5=15.公比为2的等比数列{b n}满足b2+b4=60.(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)设,求数列{c n}的前n项和T n.17.如图,在三棱锥S﹣ABC中,SA⊥底面ABC,AC=AB=SA=2,AC⊥AB,D,E分别是AC,BC 的中点,F在SE上,且SF=2FE.(1)求证:AF⊥平面SBC;(2)在线段上DE上是否存在点G,使二面角G﹣AF﹣E的大小为30°?若存在,求出DG的长;若不存在,请说明理由.18.椭圆C: =1(a>b>0)的焦距为4,且以双曲线=1的实轴为短轴,斜率为k的直线l经过点M(0,1),与椭圆C交于不同两点A、B.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)当椭圆C的右焦点F在以AB为直径的圆内时,求k的取值范围.19.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+(﹣1)n(n∈N*).(1)若b n=a2n﹣1﹣,求证:数列{b n}是等比数列并求其通项公式;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)求证: ++…+<3.20.已知函数h(x)=﹣2ax+lnx.(1)当a=1时,求h(x)在(2,h(2))处的切线方程;(2)令f(x)=x2+h(x)已知函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1•x2>,求实数a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若存在x0∈[1+,2],使不等式f(x0)+ln(a+1)>m(a2﹣1)﹣(a+1)+2ln2对任意a(取值范围内的值)恒成立,求实数m的取值范围.2015-2016学年天津市六校联考高三(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40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.设全集U={1,2,3,4,5,6,7},M={2,3,4,6},N={1,4,5},则{1,5}等于()A.M∪N B.M∩N C.(∁U M)∩N D.M∩∁U N【考点】交、并、补集的混合运算.【专题】集合.【分析】根据1、5∉M,而且A显然不符合条件,从而得出结论.【解答】解:∵1、5∉M,故排除 B、D,A显然不符合条件,故选:C.【点评】本题主要考查元素与集合的关系判定,两个集合的交集、补集运算,属于基础题.2.若{b n}满足约束条件,则z=x+2y的最小值为()A.3 B.4 C.7 D.2【考点】简单线性规划.【专题】计算题;对应思想;数形结合法;不等式.【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得A(1,1),化目标函数z=x+2y为y=﹣,由图可知,当直线y=﹣过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最小值为3.故选:A.【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.3.执行如图的程序框图,那么输出S的值是()A.2 B.C.1 D.﹣1【考点】程序框图.【专题】计算题;图表型;归纳法;算法和程序框图.【分析】框图首先给变量S,k赋值S=2,k=1,然后判断k<2016是否成立,成立则执行S=,否则跳出循环,输出S,然后依次判断执行,由执行结果看出,S的值呈周期出现,根据最后当k=2015时算法结束可求得S的值.【解答】解:框图首先给变量S,k赋值S=2,k=1.判断1<2016,执行S==﹣1,k=1+1=2;判断2<2016,执行S==,k=2+1=3;判断3<2016,执行S==2,k=3+1=4;判断4<2016,执行S==﹣1,k=4+1=5;…程序依次执行,由上看出,程序每循环3次S的值重复出现1次.而由框图看出,当k=2015时还满足判断框中的条件,执行循环,当k=2016时,跳出循环.又2015=671×3+2.所以当计算出k=2015时,算出的S的值为.此时2016不满足2016<2016,跳出循环,输出S的值为.故选:B.【点评】本题考查了程序框图,是当型结构,即先判断后执行,满足条件执行循环,不满足条件,跳出循环,算法结束,解答的关键是算准周期,是基础题.4.如图,点A,B,C是圆O上的点,且AB=2,BC=,∠CAB=120°,则∠AOB对应的劣弧长为()A.πB.C.D.【考点】圆周角定理.【专题】计算题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】由正弦定理求出sin∠ACB=,从而∠AOB=,进而OB=,由此能求出∠AOB对应的劣弧长.【解答】解:由正弦定理知:=, =,∴sin∠ACB==,∴,∴∠AOB=,∴OB=,∴∠AOB对应的劣弧长: =π.故选:C.【点评】本题考查劣弧长的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意正弦定理的合理运用.5.在△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,cosA=,b=2,面积S=3,则a为()A.B. C. D.【考点】正弦定理.【专题】方程思想;综合法;解三角形.【分析】由同角三角函数基本关系可得sinA,再由面积公式可得c值,由余弦定理可得.【解答】解:在△ABC中cosA=,∴sinA==,∵b=2,面积S=3,∴S=bcsinA,∴3=×2c×,解得c=5,∴由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bccosA,=b2+c2﹣2bccosA=13,即a=.故选:A.【点评】本题考查正余弦定理解三角形,涉及三角形的面积公式,属基础题.6.给出下列命题:①若a,b,m都是正数,且,则a<b;②若f'(x)是f(x)的导函数,若∀x∈R,f'(x)≥0,则f(1)<f(2)一定成立;③命题“∃x∈R,x2﹣2x+1<0”的否定是真命题;④“|x|≤1,且|y|≤1”是“|x+y|≤2”的充分不必要条件.其中正确命题的序号是()A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④【考点】命题的真假判断与应用.【专题】对应思想;定义法;简易逻辑.【分析】①根据不等式的性质进行判断.②根据函数单调性和导数的关系进行判断.③根据含有量词的命题的否定进行判断.④根据充分条件和必要条件进行判断.【解答】解:①若a,b,m都是正数,且,则等价为ab+bm>ab+am,即bm>am,则b>a,即a<b;成立,故①正确,②若f′(x)是f(x)的导函数,若∀x∈R,f'(x)≥0,则f(1)<f(2)不一定成立,比如f(x)=3,f′(x)=0,满足∀x∈R,f'(x)≥0,但f(1)=f(2),故②错误;③命题“∃x∈R,x2﹣2x+1<0”的否定是∀x∈R,x2﹣2x+1≥0,∵(x﹣1)2≥0恒成立,故③正确;④若“|x|≤1,且|y|≤1”,则﹣1≤x≤1,﹣1≤y≤1,则﹣2≤x+y≤2,即|x+y|≤2成立,反之,若x=3,y=﹣3,满足|x+y|≤2,但|x|≤1,且|y|≤1不成立,即“|x|≤1,且|y|≤1”是“|x+y|≤2”的充分不必要条件,故④正确,故选:D【点评】本题主要考查命题的真假判断,涉及的知识点较多,但难度不大.7.已知双曲线与抛物线y2=2px(p>0)的交点为:A、B,A、B连线经过抛物线的焦点F,且线段AB的长等于双曲线的虚轴长,则双曲线的离心率为()A.B.2 C.3 D.【考点】双曲线的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由已知条件推导出|AB|=2p=2b,从而得到A(),由此能求出双曲线的离心率.【解答】解:∵双曲线与抛物线y2=2px(p>0)的交点为:A、B,A、B连线经过抛物线的焦点F,且线段AB的长等于双曲线的虚轴长,∴|AB|=2p=2b,即p=b,∴A(),把A()代入双曲线,得,整理,得:b2=8a2,∴c2=a2+b2=9a2,∴c=3a,∴e==3.故选:C.【点评】本题考查双曲线的离心率的求法,是中档题,解题时要认真审题,要熟练掌握双曲线、抛物线的简单性质.8.已知定义在R上的函数,当x∈[0,2]时,f(x)=8(1﹣|x﹣1|),且对任意的实数x∈[2n ﹣2,2n+1﹣2](n∈N*,且n≥2),都有f(x)=,若方程f(x)=|log a x|有且仅有四个实数解,则实数a的取值范围为()A.B.C.(2,10) D.[2,10]【考点】根的存在性及根的个数判断.【专题】数形结合;分类讨论;转化法;函数的性质及应用.【分析】由f(x)=|log a x|,分别作出函数f(x)和y=|log a x|的图象,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:当x∈[0,2]时,f(x)=8(1﹣|x﹣1|),当n=2时,x∈[2,6],此时﹣1∈[0,2],则f(x)=f(﹣1)=×8(1﹣|﹣1﹣1|)=4(1﹣|﹣2|),当n=3时,x∈[6,14],此时﹣1∈[2,6],则f(x)=f(﹣1)=×4(1﹣|﹣|)=2(1﹣|﹣|),分别作出函数f(x)和y=|log a x|的图象,若0<a<1,则此时两个函数图象只有1个交点,不满足条件.若a>1,在(0,1)上两个函数有一个交点,要使方程f(x)=|log a x|有且仅有四个实数解,则等价为当x>1时,两个函数有3个交点,由图象知当对数函数图象经过A时,两个图象只有2个交点,当图象经过点B时,两个函数有4个交点,则要使两个函数有3个交点,则对数函数图象必须在A点以下,B点以上,∵f(4)=4,f(10)=2,∴A(4,2),B(10,2),即满足,即,解得,即2<a2<10,∵a>1,∴<a<,故则a的取值范围为是(,),故选:A【点评】本题主要考查分段函数的应用,利用函数零点和方程之间的关系,将条件转化为两个函数交点问题,利用数形结合是解决本题的关键.综合性较强,有一点的难度.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卡中的相应横线上)9.若复数的实部和虚部互为相反数,则b= .【考点】复数代数形式的乘除运算.【专题】计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数.【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,由实部和虚部互为相反数求得b值.【解答】解:,由题意可得:2﹣2b=b+4,解得:b=.故答案为:.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.10.如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是21 .【考点】二项式系数的性质.【专题】计算题;二项式定理.【分析】先通过给x赋值1得到展开式的各项系数和;再利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为﹣3得到展开式中的系数.【解答】解:令x=1得展开式的各项系数和为2n∴2n=128解得n=7∴展开式的通项为T r+1=令7﹣=﹣3,解得r=6∴展开式中的系数为3C76=21故答案为:21.【点评】本题考查求展开式的各项系数和的方法是赋值法,考查利用二项展开式的通项公式解决二项展开式的特定项问题.11.如图,函数y=x2与y=kx(k>0)的图象所围成的阴影部分的面积为,则k= 3 .【考点】定积分.【专题】计算题.【分析】先联立两个解析式解方程,得到积分区间,然后利用积分的方法表示出阴影部分面积让其等于,列出关于k的方程,求出解即可得到k的值.【解答】解:直线方程与抛物线方程联立解得x=0,x=k,得到积分区间为[0,k],由题意得:∫0k(kx﹣x2)dx=(x2﹣x3)|0k=﹣==,即k3=27,解得k=3.故答案为: 3【点评】此题是一道基础题,要求学生会利用积分求平面图形的面积.12.一个几何体的三视图如图,则该几何体的表面积为15+.【考点】由三视图求面积、体积.【专题】空间位置关系与距离.【分析】由已知中的三视图可得该几何体为以正视图为底面的棱柱,棱柱的高为1,进而根据柱体的表面积公式得到答案.【解答】解:由已知中的三视图可得该几何体为:以正视图为底面的棱柱;高为1,∴几何体的表面积为:2(1+1+1+)+(8+)=15+.故答案为:15+.【点评】本题考查的知识点为:由三视图求表面积,其中根据已知分析出几何体的形状是解答的关键.13.圆O中,弦,则的值为.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;平面向量及应用.【分析】过点O作OD⊥BC交BC于点D,连接AD.则D为BC的中点,..又,,即可得出.【解答】解:如图所示,过点O作OD⊥BC交BC于点D,连接AD.则D为BC的中点,..又,,∴=====.故答案为:.【点评】本题考查了三角形外心性质、向量是三角形法则、平行四边形法则、数量积运算,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.14.已知实数a,b,c满足a2+b2=c2,c≠0,则的取值范围为.【考点】基本不等式.【专题】不等式的解法及应用.【分析】实数a,b,c满足a2+b2=c2,c≠0,化为=1,令=cosθ,=sinθ,θ∈[0,2π).可得k===,表示点P(2,0)与圆x2+y2=1上的点连线的在的斜率.利用直线与圆的位置关系即可得出.【解答】解:∵实数a,b,c满足a2+b2=c2,c≠0,∴=1,令=cosθ,=sinθ,θ∈[0,2π).∴k===,表示点P(2,0)与圆x2+y2=1上的点连线的直线的斜率.设直线l:y=k(x﹣2),则,化为,解得.∴的取值范围为.故答案为:.【点评】本题考查了三角函数换元法、直线的斜率计算公式、直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式,考查了转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题(本大题6小题,共80分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)15.已知函数f(x)=2cos2ωx+2sinωxcosωx﹣1,且f(x)的周期为2.(Ⅰ)当时,求f(x)的最值;(Ⅱ)若,求的值.【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.【专题】计算题;转化思想;分析法;三角函数的求值;三角函数的图像与性质.【分析】(Ⅰ)由三角函数恒等变换的应用化简函数解析式可得f(x)=2sin(2ωx+),由T=2,利用周期公式可求ω,由,可得范围,利用正弦函数的图象和性质可得解f(x)的最值;(Ⅱ)由题意可得,解得,利用诱导公式可求cos()的值,利用二倍角的余弦函数公式即可得解的值.【解答】(本题满分为13分)解:(Ⅰ)∵=,…(1分)∵T=2,∴,…(2分)∴,…(3分)∵,∴,∴,…(4分)∴,…(5分)当时,f(x)有最小值,当时,f(x)有最大值2.…(6分)(Ⅱ)由,所以,所以,…(8分)而,…(10分)所以,…(12分)即.…(13分)【点评】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,三角函数的周期公式,正弦函数的图象和性质,诱导公式,二倍角的余弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.16.在等差数列{a n}中,S n为其前n项和,已知a2=2,S5=15.公比为2的等比数列{b n}满足b2+b4=60.(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)设,求数列{c n}的前n项和T n.【考点】数列递推式;数列的求和.【专题】综合题;方程思想;转化思想;等差数列与等比数列.【分析】(I)利用等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式即可得出;(II)利用等比数列的通项公式及其前n项和公式、“错位相减法”即可得出.【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,由a2=2,S5=15,∴,解得,∴a n=1+(n﹣1)=n.∵公比为2的等比数列{b n}满足b2+b4=60.∴=60,解得b1=6,∴b n=6×2n﹣1=3×2n.(Ⅱ)==•,则T n=.令R n=+…+.则=++…++.两式作差得: =+…+﹣=﹣=1﹣﹣.∴R n=2﹣.故T n=.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式、“错位相减法”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.如图,在三棱锥S﹣ABC中,SA⊥底面ABC,AC=AB=SA=2,AC⊥AB,D,E分别是AC,BC 的中点,F在SE上,且SF=2FE.(1)求证:AF⊥平面SBC;(2)在线段上DE上是否存在点G,使二面角G﹣AF﹣E的大小为30°?若存在,求出DG的长;若不存在,请说明理由.【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.【专题】空间位置关系与距离;空间角.【分析】(1)通过证明AF与平面SBC内的两条相交直线垂直即可;(2)抓住两点找到问题的求解方向:一是点G的预设位置,二是二面角G﹣AF﹣E的位置,计算即可.【解答】(1)证明:由AC=AB=SA=2,AC⊥AB,E是BC的中点,得.因为SA⊥底面ABC,所以SA⊥AE.在Rt△SAE中,,所以.因此AE2=EF•SE,又因为∠AEF=∠AES,所以△EFA∽△EAS,则∠AFE=∠SAE=90°,即AF⊥SE.因为SA⊥底面ABC,所以SA⊥BC,又BC⊥AE,所以BC⊥底面SAE,则BC⊥AF.又SE∩BC=E,所以AF⊥平面SBC.(2)结论:在线段上DE上存在点G使二面角G﹣AF﹣E的大小为30°,此时DG=.理由如下:假设满足条件的点G存在,并设DG=t.过点G作GM⊥AE交AE于点M,又由SA⊥GM,AE∩SA=A,得GM⊥平面SAE.作MN⊥AF交AF于点N,连结NG,则AF⊥NG.于是∠GNM为二面角G﹣AF﹣E的平面角,即∠GNM=30°,由此可得.由MN∥EF,得,于是有,.在Rt△GMN中,MG=MNtan30°,即,解得.于是满足条件的点G存在,且.【点评】本题考查空间几何图形中线面关系的平行或垂直的证明及空间角的计算,考查空间想象能力,注意解题方法的积累,属于中档题.18.椭圆C: =1(a>b>0)的焦距为4,且以双曲线=1的实轴为短轴,斜率为k的直线l经过点M(0,1),与椭圆C交于不同两点A、B.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)当椭圆C的右焦点F在以AB为直径的圆内时,求k的取值范围.【考点】椭圆的简单性质.【专题】方程思想;分析法;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)求得椭圆的c=2,由双曲线的性质可得b=2,由a,b,c的关系,可得a,进而得到椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l方程:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程,运用韦达定理,由题意可得右焦点F在圆内部,即为<0,运用向量的数量积的坐标表示,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆的焦距为4,∴c=2,又以双曲线的实轴为短轴,∴b=2,a==2,∴椭圆的标准方程为;(Ⅱ)设直线l方程:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),由得(1+2k2)x2+4kx﹣6=0,∴x1+x2=,x1x2=,由(1)知右焦点F坐标为(2,0),∵右焦点F在圆内部,∴<0,∴(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2<0,即x1x2﹣2(x1+x2)+4+k2 x1x2+k(x1+x2)+1<0,∴<0,∴k<.【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用椭圆和双曲线的性质,考查直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理和向量的数量积的坐标表示,考查化简整理的运算能力,属于中档题.19.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+(﹣1)n(n∈N*).(1)若b n=a2n﹣1﹣,求证:数列{b n}是等比数列并求其通项公式;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)求证: ++…+<3.【考点】数列与不等式的综合;数列的求和;等比数列的性质;数列递推式.【专题】等差数列与等比数列.【分析】(1)利用已知递推关系式推出a2n+1=4a2n﹣1﹣1,然后证明,即可证明数列{b n}是等比数列,即可求其通项公式;(2)利用(1)两个数列的关系式,通过n为奇数与偶数求数列{a n}的通项公式;(3)通过n为奇数与偶数分别求解++…+的和,然后判断与3的大小关系即可..【解答】(本小题满分15分)解:(1)=,…(2分),又.所以{b n}是首项为,公比为4的等比数列,且.…(5分)(2)由(1)可知,…(7分).…(9分)所以,或…(10分)(3)∴.===…(12分)当n=2k时,=当n=2k﹣1时,<<3∴++…+<3.…(15分)【点评】本题考查数列的递推关系式的应用,数列的通项公式的求法,前n项和的求法,数列与不等式的关系,考查分类讨论思想的应用,考查计算能力.20.已知函数h(x)=﹣2ax+lnx.(1)当a=1时,求h(x)在(2,h(2))处的切线方程;(2)令f(x)=x2+h(x)已知函数f(x)有两个极值点x1,x2,且x1•x2>,求实数a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若存在x0∈[1+,2],使不等式f(x0)+ln(a+1)>m(a2﹣1)﹣(a+1)+2ln2对任意a(取值范围内的值)恒成立,求实数m的取值范围.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值.【专题】综合题;转化思想;综合法;导数的概念及应用.【分析】(1)当a=1时,h(x)=﹣2x+lnx,h′(x)=﹣2+,求出切线斜率、切点坐标,即可求h(x)在(2,h(2))处的切线方程;(2)对函数求导,由题意可得f′(x)=0有两个不等式实数根x1、x2,且x1•x2>,根据方程的根与系数关系建立关于a的不等式,从而可求a的范围(3)由(2)中a的范围可判断f(x)在(0,x1),(x1,x2),(x2,+∞)上的单调性及x2=1+<1+,可得f(x)在[1+,2]单调递增,从而可求f(x)max=f(2),由已知整理可得不等式ln(a+1)﹣ma2﹣a+m﹣ln2+1>0对任意的a(1<a<2)恒成立.通过研究函数g(a)=ln(a+1)﹣ma2﹣a+m﹣ln2+1的单调性可求【解答】解:(1)当a=1时,h(x)=﹣2x+lnx,h′(x)=﹣2+,x=2时,h′(2)=﹣,h(2)=﹣4+ln2,∴h(x)在(2,h(2))处的切线方程为y+4﹣ln2=﹣(x﹣2);(2)对函数求导可得,f′(x)=(x>0),令f′(x)=0可得ax2﹣2ax+1=0∴,解得a的取值范围M=(1,2).…(6分)(3)由ax2﹣2ax+1=0,解得x1=1﹣,x2=1+,而f(x)在(0,x1)上递增,在(x1,x2)上递减,在(x2,+∞)上递增∵1<a<2,∴x2=1+<1+,∴f(x)在[1+,2]单调递增∴在[1+,2]上,f(x)max=f(2)=﹣2a+ln2.∴∃x0∈[1+,2],使不等式f(x0)+ln(a+1)>m(a2﹣1)﹣(a+1)+2ln2对∀a∈M恒成立,等价于不等式﹣2a+ln2+ln(a+1)>m(a2﹣1)﹣(a+1)+2ln2恒成立即不等式ln(a+1)﹣ma2﹣a+m﹣ln2+1>0对任意的a(1<a<2)恒成立.令g(a)=ln(a+1)﹣ma2﹣a+m﹣ln2+1,则g(1)=0,g′(a)=,①当m≥0时,g′(a)<0,g(a)在(1,2)上递减.g(a)<g(1)=0,不合题意.②当m<0时,g′(a)=,∵1<a<2若﹣(1+)>1,即﹣<m<0时,则g(a)在(1,2)上先递减,∵g(1)=0,∴1<a<2时,g(a)>0不能恒成立;若﹣(1+)≤1,即m≤﹣时,则g(a)在(1,2)上单调递增,∴g(a)>g(1)=0恒成立,∴m 的取值范围为(﹣∞,﹣].【点评】本题主要考查了函数的导数的应用:函数的导数在求解函数的极值、函数的单调性及函数的最值中的应用,要注意分类讨论思想及构造转化思想的应用.21。

相关文档
最新文档