2015年四川省南充市高考数学二模试卷(理科)(解析版)
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2015年四川省南充市高考数学二模试卷(理科)
一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分,在每个小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的.
1.(5分)设集合A={x|2x≤4},集合B={x|y=ln(x﹣1)},则A∩B等于()A.(1,2)B.[1,2]C.[1,2)D.(1,2]
2.(5分)已知复数z=,i是虚数单位,则复数虚部是()
A.i B.C.D.i
3.(5分)设f(x)=3x+3x﹣8,用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间()
A.(1,1.25)B.(1.25,1.5)C.(1.5,2)D.不能确定4.(5分)设函数f(x)=x sin x+cos x的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k =g(t)的部分图象为()
A.B.
C.D.
5.(5分)执行如图所示的程序框图,若输出的S是127,则条件①可以为()
A.n≤5B.n≤6C.n≤7D.n≤8
6.(5分)下列命题中是假命题的是()
A.∀a,b∈R*,lg(a+b)≠lga+lgb
B.∃φ∈R,使得函数f(x)=sin(2x+φ)是偶函数
C.∃α,β∈R,使得cos(α+β)=cosα+cosβ
D.∃m∈R,使f(x)=(m﹣1)•x是幂函数,且在(0,+∞)上递减
7.(5分)已知(ax﹣1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+32x5,则二项式(ax﹣1)5展开后的各项系数之和为()
A.1B.﹣1C.2D.32
8.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f(1)=0,当x>0时,有xf′(x)﹣f(x)>0成立,则不等式f(x)>0的解集是()
A.(1,+∞)B.(﹣1,0)
C.(﹣1,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
9.(5分)已知抛物线C:y2=4x,直线l过点T(t,0)且与抛物线相交于A、B两点,O 为坐标原点,若∠AOB为锐角,则t的取值范围是()
A.0<t<4B.0<t<2C.t≥2D.t>4或t<0 10.(5分)已知函数f(x)=,则关于x的方程f(x+﹣2)=a的实根个数不可能为()
A.5个B.6个C.7个D.8个
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
11.(5分)在区间[﹣2,2]上随机取一个数x,则事件“|x+1|<1“发生的概率为.12.(5分)已知变量x,y满足,则z=2x+y的最大值.
13.(5分)如图是一个四棱锥的三视图,则该四棱锥的体积是.
14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2+y2﹣6x+5=0,点A,B在圆C上,且AB=2,则|+|的最大值是.
15.(5分)S={直线l|x+y=1,m,n为正常数,θ∈[0,2π)},给出下列结论:
①当θ=时,S中直线的斜率为;
②S中所有直线均经过同一个定点;
③当m=n时,存在某个定点,该定点到S中的所有直线的距离相等;
④当m>n时,S中的两条平行线间的距离的最小值为2n;
⑤S中的所有直线可覆盖整个直角坐标平面.
其中错误的结论是.(写出所有错误结论的编号).
三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(12分)已知=(sin x,sin x),=(sin x,﹣cos x,)函数f(x)=﹣•.(Ⅰ)求函数f(x)在区间[0,]上的值域;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,A为锐角,若sin(2A﹣)﹣f (A)=,b+c=7,△ABC的面积为2,求a的值.
17.(12分)如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,E,F分别为BB1,AC的中点.
(Ⅰ)求证:BF∥平面A1EC;
(Ⅱ)若AB=AA1,求二面角C﹣A1E﹣A的余弦值.
18.(12分)某高校经济管理学院在2014年11月11日“双11购物节”期间,对[25,55]岁的人群随机抽取了1000人进行调查,得到各年龄段人数频率分布直方图,同时对这1000人是否参加“商品抢购”进行统计,结果如下表.
(Ⅰ)求统计表中a和p的值;
(Ⅱ)从年龄落在(40,50]内的参加“抢购商品”的人群中,采用分层抽样法抽取9人参加满意度调查,①设从年龄落在(40,45]和(45,50]中抽取的人数分别为m、n,求m 和n的值;②在抽取的9人中,有3人感到“满意”的3人中年龄在(40,45]内的人数为X,求X的分布列和数学期望E(X).
19.(13分)已知数列{a n}满足a1=1,且a n=2a n﹣1+2n(n≥2且n∈N*).
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{a n}的前n项和为S n,求S n;
(Ⅲ)设b n=,试求数列{b n}的最大项.
20.(13分)已知椭圆T:+=1(a>b>0)经过点P(2,),一个焦点F的坐标是(2,0).
(Ⅰ)求椭圆T的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+m与椭圆T交于A、B两点,O为坐标原点,椭圆T的离心率为e,若k OA•k OB=e2﹣1.
①求•的取值范围;
②求证:△AOB的面积为定值.
21.(13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:.
2015年四川省南充市高考数学二模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每题5分,共50分,在每个小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的.
1.(5分)设集合A={x|2x≤4},集合B={x|y=ln(x﹣1)},则A∩B等于()A.(1,2)B.[1,2]C.[1,2)D.(1,2]
【解答】解:由A中不等式变形得:2x≤4=22,即x≤2,
∴A=(﹣∞,2],
由B中y=ln(x﹣1),得到x﹣1>0,即x>1,
∴B=(1,+∞),
则A∩B=(1,2],
故选:D.
2.(5分)已知复数z=,i是虚数单位,则复数虚部是()
A.i B.C.D.i
【解答】解:z==,
∴复数虚部是.
故选:C.
3.(5分)设f(x)=3x+3x﹣8,用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间()
A.(1,1.25)B.(1.25,1.5)C.(1.5,2)D.不能确定
【解答】解析:∵f(1.5)•f(1.25)<0,
由零点存在定理,得,
∴方程的根落在区间(1.25,1.5).
故选:B.
4.(5分)设函数f(x)=x sin x+cos x的图象在点(t,f(t))处切线的斜率为k,则函数k =g(t)的部分图象为()
A.B.
C.D.
【解答】解:∵f(x)=x sin x+cos x
∴f′(x)=(x sin x)′+(cos x)′
=x(sin x)′+(x)′sin x+(cos x)′
=x cos x+sin x﹣sin x
=x cos x
∴k=g(t)=t cos t
根据y=cos x的图象可知g(t)应该为奇函数,且当x>0时g(t)>0
故选:B.
5.(5分)执行如图所示的程序框图,若输出的S是127,则条件①可以为()
A.n≤5B.n≤6C.n≤7D.n≤8
【解答】解:循环前,S=1,n=1
第一次循环:S=1+2=3,n=1+1=2,继续循环;
第二次循环:S=3+22=7,n=2+1=3,继续循环;
第三次循环:S=7+23=15,n=3+1=4,继续循环;
第四次循环:S=15+24=31,n=4+1=5,继续循环;
第五次循环:S=31+25=63,n=5+1=6,继续循环;
第六次循环:S=63+26=127,n=6+1=7,停止循环,输出S=127.
故选:B.
6.(5分)下列命题中是假命题的是()
A.∀a,b∈R*,lg(a+b)≠lga+lgb
B.∃φ∈R,使得函数f(x)=sin(2x+φ)是偶函数
C.∃α,β∈R,使得cos(α+β)=cosα+cosβ
D.∃m∈R,使f(x)=(m﹣1)•x是幂函数,且在(0,+∞)上递减
【解答】解:∀a,b∈R+,lg(a+b)≠lga+lgb,如果a=b=2,两个数值相等,所以A不正确.
∃φ∈R,函数f(x)=sin(2x+φ)是偶函数,当φ=时,函数是偶函数,所以B正确.∃α,β∈R,使得cos(α+β)=cosα+cosβ,例如α=,β=,等式成立,所以C正确;∃m∈R,使f(x)=(m﹣1)•xm2﹣4m+3是幂函数,且在(0,+∞)上递减,m=2时函数是幂函数,f(x)=x﹣1.满足题意,正确.
故选:A.
7.(5分)已知(ax﹣1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+32x5,则二项式(ax﹣1)5展开后的各项系数之和为()
A.1B.﹣1C.2D.32
【解答】解:∵(ax﹣1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+32x5 ,∴x5的系数为•a5=32,
解得a=2.
在(2x﹣1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+32x5 中,令x=1可得二项式(2x﹣1)5展开后的各项系数之和为1,
故选:A.
8.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f(1)=0,当x>0时,有xf′(x)﹣f(x)>0成立,则不等式f(x)>0的解集是()
A.(1,+∞)B.(﹣1,0)
C.(﹣1,0)∪(1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
【解答】解:若f(x)在(﹣∞,﹣1)上为减函数,
则f(x)>0,f'(x)<0
则xf′(x)﹣f(x)>0不成立
若f(x)在(﹣∞,﹣1)上为增函数,
则f(x)<0,f'(x)>0
则xf′(x)﹣f(x)>0成立
故:f(x)在(﹣∞,﹣1)上时,则f(x)<0
若f(x)在(﹣1,0)上为增函数,
则f(x)<0,f'(x)>0
则xf′(x)﹣f(x)>0不成立
若f(x)在(﹣∞,﹣1)上为减函数,
则f(x)>0,f'(x)<0
则xf′(x)﹣f(x)>0成立
故:f(x)在(﹣1,0)上时,则f(x)>0
又∵奇函数的图象关于原点对称,
则f(x)在(0,1)上时,则f(x)<0,f(x)在(1,+∞)上时,则f(x)>0
综合所述,不等式f(x)>0的解集是(﹣1,0)∪(1,+∞)
故选:C.
9.(5分)已知抛物线C:y2=4x,直线l过点T(t,0)且与抛物线相交于A、B两点,O 为坐标原点,若∠AOB为锐角,则t的取值范围是()
A.0<t<4B.0<t<2C.t≥2D.t>4或t<0
【解答】解:由题意设直线l的方程为x=my+t,
与y2=4x联立,得y2﹣4my﹣4t=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=4m,y1y2=﹣4t,x1x2=﹣4tm2+4tm2+t2=t2.
由=x1x2+y1y2=t2﹣4t>0,
解得:t>4或t<0.
故选:D.
10.(5分)已知函数f(x)=,则关于x的方程f(x+﹣2)=
a的实根个数不可能为()
A.5个B.6个C.7个D.8个
【解答】解:因为f(x)=1时,x=1或3或或﹣4,则当a=1时,x+﹣2=1或3或
或﹣4,
又因为,x+﹣2≥0或≤﹣4,
所以当,x+﹣2=﹣4时只有一个x=﹣2与之对应.
其它情况都有2个x值与之对应,故此时所求的方程有7个根.
当1<a<2时,y=f(x)与y=a有4个交点,故有8个根;
当a=2时,y=f(x)与y=a有3个交点,故有6个根;
综上:方程不可能有5个根,故选A.
其图象如图所示:
故选:A.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
11.(5分)在区间[﹣2,2]上随机取一个数x,则事件“|x+1|<1“发生的概率为.【解答】解:利用几何概型,其测度为线段的长度.
∵|x+1|≤1得﹣1≤x+1≤1,即﹣2≤x≤0
∴|x+1|≤1的概率为:
P(|x+1|≤1)=.
故答案为:
12.(5分)已知变量x,y满足,则z=2x+y的最大值16.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
设m=x+y得y=﹣x+zm,
平移直线y=﹣x+m,
由图象可知当直线y=﹣x+m经过点B时,直线y=﹣x+m的截距最大,
此时m最大.
由,解得,即B(1,3),
代入目标函数m=x+y得m=1+3=4.
即目标函数z的最大值为z=2x+y=24=16.
故答案为:16.
13.(5分)如图是一个四棱锥的三视图,则该四棱锥的体积是18.
【解答】解:由已知的三视图可得:该几何体是一个以主视图为底面的四棱锥,
其底面面积S=3×6=18,
高h=3,
故体积V=Sh=×18×3=18,
故答案为:18
14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2+y2﹣6x+5=0,点A,B在圆C上,且AB=2,则|+|的最大值是8.
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x′,y′).
∵
∴=,
∵圆C:x2+y2﹣6x+5=0,
∴(x﹣3)2+y2=4,圆心C(3,0),半径CA=2.
∵点A,B在圆C上,AB=2,
∴,
即CM=1.
点M在以C为圆心,半径r=1的圆上.
∴OM≤OC+r=3+1=4.
∴,
.
故答案为:8.
15.(5分)S={直线l|x+y=1,m,n为正常数,θ∈[0,2π)},给出下列结论:
①当θ=时,S中直线的斜率为;
②S中所有直线均经过同一个定点;
③当m=n时,存在某个定点,该定点到S中的所有直线的距离相等;
④当m>n时,S中的两条平行线间的距离的最小值为2n;
⑤S中的所有直线可覆盖整个直角坐标平面.
其中错误的结论是①②⑤.(写出所有错误结论的编号).
【解答】解:①当θ=时,sinθ=cosθ,S中直线的斜率为﹣,故①不正确;
②根据x+y=1,可知S中所有直线不可能经过一个定点,②不正确;
③当m=n时,方程为x sinθ+y cosθ=m,存在定点(0,0),该定点到S中的所有直线的距
离均相等,③正确;
④当m>n时,S中的两条平行直线间的距离为d=≥2n,即最小值
为2n,④正确;
⑤(0,0)不满足方程,∴S中的所有直线不可覆盖整个平面.
故答案为:①②⑤.
三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(12分)已知=(sin x,sin x),=(sin x,﹣cos x,)函数f(x)=﹣•.(Ⅰ)求函数f(x)在区间[0,]上的值域;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,A为锐角,若sin(2A﹣)﹣f (A)=,b+c=7,△ABC的面积为2,求a的值.
【解答】解:(1)∵=(sin x,sin x),=(sin x,﹣cos x),
∴函数f(x)=﹣•=﹣(sin2x﹣sin x cos x)=﹣(﹣sin2x)=cos2x+
sin2x=sin(2x+),
∵0≤x≤,∴≤2x+≤,
∴﹣≤sin(2x+)≤1,
则函数f(x)在区间[0,]上的值域为[﹣,1];
(2)由(1)得到f(x)=sin(2x+),
代入已知等式得:sin(2A﹣)﹣sin(2A+)=,即﹣2cos2A sin=﹣cos2A=,
整理得:cos2A=﹣,
∴2A=,即A=,
∵△ABC面积S=bc sin A=2,
∴bc=8,
由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bc cos A=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=49﹣24=25,则a=5.
17.(12分)如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,E,F分别为BB1,AC的中点.(Ⅰ)求证:BF∥平面A1EC;
(Ⅱ)若AB=AA1,求二面角C﹣A1E﹣A的余弦值.
【解答】(Ⅰ)证明:连接A1C与AC1交于点O,连接OF,
∵F为AC的中点,
∴OF∥C1C且OF=C1C,
∵E为BB1的中点,
∴BE∥C1C且BE=C1C,
∴BE∥OF且BE=OF,
∴四边形BEOF是平行四边形,
∴BF∥OE,
∵BF⊄平面A1EC,OE⊂平面A1EC,
∴BF∥平面A1EC.
(Ⅱ)解:以A为原点,AB为y轴,AA1为z轴,
建立空间直角坐标系A﹣xyz,
设AB=AA1=2,A(0,0,0),C(,1,0),
A1(0,0,2),E(0,2,1),
=(),=(0,2,﹣1),=(0,0,﹣2),
设平面CA1E的法向量=(x,y,z),
则,取y=1,得=(,1,2),
设平面A1EA的法向量=(a,b,c),
则,∴平面A1EA的法向量=(1,0,0),
设二面角C﹣A1E﹣A的平面角为θ,cosθ=|cos<>|=||=.
∴二面角C﹣A1E﹣A的余弦值为.
18.(12分)某高校经济管理学院在2014年11月11日“双11购物节”期间,对[25,55]岁的人群随机抽取了1000人进行调查,得到各年龄段人数频率分布直方图,同时对这1000人是否参加“商品抢购”进行统计,结果如下表.
(Ⅰ)求统计表中a和p的值;
(Ⅱ)从年龄落在(40,50]内的参加“抢购商品”的人群中,采用分层抽样法抽取9人参加满意度调查,①设从年龄落在(40,45]和(45,50]中抽取的人数分别为m、n,求m 和n的值;②在抽取的9人中,有3人感到“满意”的3人中年龄在(40,45]内的人数为X,求X的分布列和数学期望E(X).
【解答】解:(Ⅰ)解:(Ⅰ)因为总人数为1000人,
所以年龄在[40,45)的人数为1000×5×0.03=150人,
所以a=150×0.4=60,
因为年龄在[30,35)的人数的频率为1﹣5×(0.04+0.04+0.03+0.02+0.01)=0.3,
所以年龄在[30,35)的人数为1000×0.3=300人,
所以p==0.65.…(6分)
(Ⅱ)①依题抽取年龄在[40,45)之间的人数m==6人,
抽取年龄在[45,50)之间的人数n=9×=3人,
由题设知X=0,1,2,3,
P(X=0),P(X=1),P(X=2),P(X=3),由此能求出X的分布列和E(X).依题利用分层抽样法能求出m,n.
②由题意X=0,1,2,3,
P(X=0)==,
P(X=1)==,
P(X=2)==,
P(X=3)==,
所以X的分布列为
所以E(X)=0×+1×+2×+3×=2.…(12分)
19.(13分)已知数列{a n}满足a1=1,且a n=2a n﹣1+2n(n≥2且n∈N*).
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{a n}的前n项和为S n,求S n;
(Ⅲ)设b n=,试求数列{b n}的最大项.
【解答】解:(Ⅰ)由a n=2a n﹣1+2n(n≥2且n∈N*).
得,
即{}是首项为,公差d=1的等差数列,
则=,
数列{a n}的通项公式a n=(2n﹣1)•2n﹣1;
(Ⅱ)设数列{a n}的前n项和为S n,求S n;
∵a n=(2n﹣1)•2n﹣1;
∴S n=1•20+3•21+5•22+…+(2n﹣1)•2n﹣1;
2S n=1•21+3•22+…+(2n﹣1)•2n;
两式相减得﹣S n=1+2(21+22+…+2n﹣1)﹣(2n﹣1)•2n=1+2×﹣(2n﹣1)•2n =﹣3+(3﹣2n)•2n;
∴S n=(2n﹣3)•2n+3
(Ⅲ)∵b n=,∴b n═(2n﹣3)•()n,
由,
即,
解得,即n=4,
即数列{b n}的最大项为.
20.(13分)已知椭圆T:+=1(a>b>0)经过点P(2,),一个焦点F的坐标是(2,0).
(Ⅰ)求椭圆T的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+m与椭圆T交于A、B两点,O为坐标原点,椭圆T的离心率为e,若k OA•k OB=e2﹣1.
①求•的取值范围;
②求证:△AOB的面积为定值.
【解答】解:(Ⅰ)∵焦点F的坐标是(2,0),即c2=4,
∴a2=b2+4,
∴+=1,
将(2,)代入椭圆的方程得:
+=1,解得:b2=4,
∴a2=8,
∴椭圆的方程是:+=1;
(Ⅱ)证明:将y=kx+m代入+=1整理得:
(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣8=0,
当△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣8)>0,
即8k2+4>m2时,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
∴x1+x2=﹣,x1•x2=,
则y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=,
∵椭圆T的离心率e=,
K OA•K OB=•==﹣,
即=﹣,得:m2=4k2+2,
∴•==,
当k=0时,•=﹣2,
当k→∞时,•→2,
∴﹣2≤•<2,
而△AOB的面积S=|x1y2﹣x2y1|
=•|x1﹣x2|
=
=2.
21.(13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.
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