2016年辽宁省实验中学高考数学二模试卷(理科)(解析版)
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2016年辽宁省实验中学高考数学二模试卷(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.(5分)已知集合A={x∈R|1≤x≤5},B={x∈R|x<2},则A∩B为()A.{x∈R|1≤x<2}B.{x∈R|x<1}C.{x∈R|2<x≤5}D.{x∈R|2≤x≤5} 2.(5分)已知i是虚数单位,若1+i=z(1﹣i),则z的虚部为()A.﹣1B.﹣i C.i D.1
3.(5分)已知数列{a n}为等差数列,a2+a3=1,a10+a11=9,则a5+a6=()A.4B.5C.6D.7
4.(5分)函数f(x)=3x+x2﹣1的零点个数为()
A.0B.1C.2D.3
5.(5分)已知双曲线﹣y2=1(a>0)的离心率为,则其渐近线方程为()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x
6.(5分)已知命题p:若奇函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),则f(6)=0;命题q:不等式2x﹣1>﹣1的解集为{x|x<2},则下列结论错误的是()
A.p∧q真B.p∨q真
C.(¬p)∧q为假D.(¬p)∧(¬q)为真
7.(5分)输人N的值为5,按如图所示的程序框图运行后,输出的结果是()
A.B.C.D.
8.(5分)投掷两枚质地均匀的骰子,其向上的点数分别记为a,b,则直线ax﹣y+a﹣b=0在y轴上截距大于在x轴上截距的概率为()
A.B.C.D.
9.(5分)若向量=(1,﹣1),|=||,•=﹣1,则向量与﹣夹角为()
A.B.C.D.
10.(5分)已知圆心为C1的圆(x+2)2+y2=1,圆心为C2的圆(x﹣4)2+y2=4,过动点P 向圆C1和圆C2引切线,切点分别为M,N,若|PM|=2|PN|,则△PC1C2面积最大值为()A.3B.3C.3D.15
11.(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1,侧棱BB1⊥平面ABC,AB=2,AC=,AA1=,AC⊥BC,将其放入一个水平放置的水槽中,使AA1在水槽底面内,平面ABB1A1与水槽底面垂直,且水面恰好经过棱BB1,现水槽底面出现一个洞,水位下降,则在水位下降过程中,几何体露出水面部分的面积S关于水位下降的高度h的图象大致为()
A.B.
C.D.
12.(5分)已知三棱锥的三视图如图所示,其中侧视图是边长为的正三角形,则该几何体的外接球的体积为()
A.B.C.4πD.16π
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.(5分)(+x)dx=.
14.(5分)已知(x2+x+1)(2x﹣a)5=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中,a0=﹣32,则a0+a1+a2+…+a7=.
15.(5分)已知实数x,y满足,若目标函数z=2x+y的最小值为1,则实数m的值为.
16.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,若S n﹣1是a n与S n的等比中项,则a2015+的值为.
三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(12分)已知向量=(sin,1),=(cos,),f(x)=•.
(I)求f(x)的最大值,并求此时x的值;
(Ⅱ)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足f(B)=,a=2,c =3,求sin A的值.
18.(12分)三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱AA1⊥平面ABC,各棱长均为2,D、E、F分别是棱AC,AA1,CC1的中点
(Ⅰ)求证:B1F∥平面BDE;
(Ⅱ)求二面角F﹣BE﹣D的余弦值.
19.(12分)甲、乙两所学校进行同一门课程的考试,按照学生考试成绩优秀和不优秀统计成绩后,得到如下2×2列联表:
班级与成绩列联表
(Ⅰ)能否在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为成绩与学校有关系;
(Ⅱ)采用分层抽样的方法在两所学校成绩优秀的320名学生中抽取16名同学.现从这16名同学中随机抽取3名运同学作为成绩优秀学生代表介绍学习经验,记这3名同学来自甲学校的人数为X,求X的分布列与数学期望.附:
(参考公式:K2=,n=a+b+c+d)
20.(12分)已知抛物线C:y=x2,过点Q(1,1)的动直线与抛物线C交于不同的两点A,B,分别以A,B为切点作抛物线的切线l1,l2,直线l1,l2交于点P
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程;
(Ⅱ)求△P AB面积的最小值,并求出此时直线AB的方程.
21.(12分)已知函数f(x)=a x﹣bx+x2﹣5(a>0,且a≠1),f′(x)为f(x)的导函数,f′(0)=0.
(Ⅰ)求a,b满足的关系式(用a表示b);
(Ⅱ)当a=e(e为自然对数的底数)时,若不等式f(x)<0在开区间(n1,n2)上恒成立(n1,n2∈Z),求n2﹣n1的最大值;
(Ⅲ)当a>1时,若存在x1,x2∈[﹣1,1],使|f(x1)﹣f(x2)|≥e﹣成立,求a的取值范围.
请考生在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.[选修4-1:几何证明选讲]
22.(10分)如图,AB为⊙O的直径,∠ABD=90°,线段AD交半圆于点C,过点C作半圆切线与线段BD交于点M,与线段BA延长线交于点F.
(Ⅰ)求证:M为BD的中点;
(Ⅱ)已知AB=4,AC=,求AF的长.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t为参数,0≤α<π),以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程ρ=﹣4cosθ,圆C的圆心到直线l的距离为.
(Ⅰ)求α的值;
(Ⅱ)已知P(1,0),若直线l于圆C交于A、B两点,求+的值.
[选修4-5:不等式选讲].
24.已知a,b,c为正数,且a+b+c=1
(Ⅰ)求++的最小值;
(Ⅱ)求证:++≥++.
2016年辽宁省实验中学高考数学二模试卷(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.(5分)已知集合A={x∈R|1≤x≤5},B={x∈R|x<2},则A∩B为()A.{x∈R|1≤x<2}B.{x∈R|x<1}C.{x∈R|2<x≤5}D.{x∈R|2≤x≤5}【解答】解:∵集合A={x∈R|1≤x≤5},B={x∈R|x<2},
∴A∩B={x∈R|1≤x<2}.
故选:A.
2.(5分)已知i是虚数单位,若1+i=z(1﹣i),则z的虚部为()A.﹣1B.﹣i C.i D.1
【解答】解:1+i=z(1﹣i),
∴z====﹣i,
∴z的虚部为1.
故选:D.
3.(5分)已知数列{a n}为等差数列,a2+a3=1,a10+a11=9,则a5+a6=()A.4B.5C.6D.7
【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a2+a3=1,a10+a11=9,
∴2a1+3d=1,2a1+19d=9,
解得a1=﹣,d=.
∴a5+a6=2a1+9d=﹣2×+9×=4.
故选:A.
4.(5分)函数f(x)=3x+x2﹣1的零点个数为()
A.0B.1C.2D.3
【解答】解:在同一坐标系中,作出f(x)=3x,g(x)=1﹣x2,如图所示
图象有两个交点,所以函数f(x)=3x+x2﹣1的零点个数为2,
故选:C.
5.(5分)已知双曲线﹣y2=1(a>0)的离心率为,则其渐近线方程为()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x
【解答】解:双曲线﹣y2=1(a>0)的b=1,c=,
由题意可得e===,
解方程可得a=1,
即双曲线的方程为x2﹣y2=1,
即有渐近线方程为y=±x.
故选:B.
6.(5分)已知命题p:若奇函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),则f(6)=0;命题q:不等式2x﹣1>﹣1的解集为{x|x<2},则下列结论错误的是()
A.p∧q真B.p∨q真
C.(¬p)∧q为假D.(¬p)∧(¬q)为真
【解答】解:命题p:若奇函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),则f(6)=f(0)=0,正确;
命题q:由不等式2x﹣1>﹣1,可得0<2x﹣1<,∴x﹣1<1,解得x<2.∴不
等式的解集为{x|x<2},正确.
∴p∧q为真,p∨q为真,(¬p)∧q为假,(¬p)∧(¬q)为假.
故选:D.
7.(5分)输人N的值为5,按如图所示的程序框图运行后,输出的结果是()
A.B.C.D.
【解答】解:由程序框图知:程序第一次运行S=,n=2;
第二次运行S=,n=3;
第三次运行S=+,n=4;
第四次运行S=++,n=5;
第五次运行S=+++=,n=6;
满足条件n>5,程序运行终止,输出S的值为.
故选:B.
8.(5分)投掷两枚质地均匀的骰子,其向上的点数分别记为a,b,则直线ax﹣y+a﹣b=0在y轴上截距大于在x轴上截距的概率为()
A.B.C.D.
【解答】解:∵掷两枚质地均匀的骰子,其向上的点数分别记为a,b,
∴基本事件总数n=6×6=36,
∵直线ax﹣y+a﹣b=0在y轴上截距大于在x轴上截距,
∴a﹣b>﹣1,
∴满足条件的基本事件有:
(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),共15个,
∴直线ax﹣y+a﹣b=0在y轴上截距大于在x轴上截距的概率:
p=.
故选:A.
9.(5分)若向量=(1,﹣1),|=||,•=﹣1,则向量与﹣夹角为()
A.B.C.D.
【解答】解:根据条件,;
∴=2cos∠AOB=﹣1;
∴;
∴,如图,作△AOB,,OA=OB,则:
,;
∴和夹角为;
即向量与夹角为.
故选:D.
10.(5分)已知圆心为C1的圆(x+2)2+y2=1,圆心为C2的圆(x﹣4)2+y2=4,过动点P 向圆C1和圆C2引切线,切点分别为M,N,若|PM|=2|PN|,则△PC1C2面积最大值为()
A.3B.3C.3D.15
【解答】解:由题意知:C1(﹣2,0),C2(4,0),
设P(x0,y0),
由|PM|=2|PN|,
得=,
整理得:,
∴,
∴S=,当x0=6时,y0取得最大值为.
∴S max=.
故选:C.
11.(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1,侧棱BB1⊥平面ABC,AB=2,AC=,AA1=,AC⊥BC,将其放入一个水平放置的水槽中,使AA1在水槽底面内,平面ABB1A1与水槽底面垂直,且水面恰好经过棱BB1,现水槽底面出现一个洞,水位下降,则在水位下降过程中,几何体露出水面部分的面积S关于水位下降的高度h的图象大致为()
A.B.
C.D.
【解答】解:由题意可知,几何体露出水面部分的面积S关于水位下降的高度h的图象,是增函数,
在水面到达棱CC1之前,其截面逐渐增加,高也增加,故先增加快,
在水面从棱CC1之后,其截面逐渐减少,高始终增加,故后增加慢,
故选:A.
12.(5分)已知三棱锥的三视图如图所示,其中侧视图是边长为的正三角形,则该几何体的外接球的体积为()
A.B.C.4πD.16π
【解答】解:由已知中的三视图,可得该几何体的直观图如图所示:
取AB的中点F,AF的中点E,
由三视图可得:AB垂直平面CDE,且平面CDE为的正三角形,AB=1+3=4,
∴AF=BF=2,EF=1,
∴CF=DF==2,
故F即为棱锥外接球的球心,半径R=2,
故外接球的体积V==,
故选:B.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.(5分)(+x)dx=e2+.
【解答】解:(+x)dx=(lnx+)=lne+e2﹣(ln1+)=e2+
故答案为:e2+.
14.(5分)已知(x2+x+1)(2x﹣a)5=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中,a0=﹣32,则a0+a1+a2+…+a7=0.
【解答】解:(x2+x+1)(2x﹣a)5=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中,
a0=•(﹣a)5=﹣32,∴a=2,
则在所给的展开式中,令x=1,可得a0+a1+a2+…+a7=3•(2﹣2)5=0,
故答案为:0.
15.(5分)已知实数x,y满足,若目标函数z=2x+y的最小值为1,则实数m的值为3.
【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:
,
由,解得:A(1,2﹣m),
由z=2x+y得:y=﹣2x+z,
显然直线过A(1,2﹣m)时,z最小,
∴2+2﹣m=1,解得:m=3,
故答案为:3.
16.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,若S n﹣1是a n与S n的等比中项,则a2015+的
值为.
【解答】解:∵S n﹣1是a n与S n的等比中项,
∴(S n﹣1)2=a n•S n,
当n=1时,(a1﹣1)2=a12,解得a1=.
∴a1+=1,
当n=2时,(a1+a2﹣1)2=a2(a1+a2),即(a2﹣)2=a22+a2,
解得a2=.
∴a2+=,
当n=3时,(a3﹣)2=a3(a3+),解得a3=.
∴a3+=,
…
∴a2015+=.
故答案为.
三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(12分)已知向量=(sin,1),=(cos,),f(x)=•.
(I)求f(x)的最大值,并求此时x的值;
(Ⅱ)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足f(B)=,a=2,c =3,求sin A的值.
【解答】解:(Ⅰ)由=(sin,1),=(cos,),
得f(x)=•===,∴,
此时,即.
(Ⅱ)在△ABC中,由f(B)=,得,
∴,
∵0<B<π,∴,
则,则B=.
又a=2,c=3,
∴,
则b=.
由,得.
18.(12分)三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱AA1⊥平面ABC,各棱长均为2,D、E、F分别是棱AC,AA1,CC1的中点
(Ⅰ)求证:B1F∥平面BDE;
(Ⅱ)求二面角F﹣BE﹣D的余弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)取A1C1中点D1,连接FD1,B1D1,DD1,
∵AD=DC,A1D1=D1C1,∴DD1∥BB1,且DD1=BB1,∴B1D1∥BD,
又B1D1⊄平面EBD,BD⊂平面EBD,∴B1D1∥平面EBD,…(2分)
又D1F∥ED,D1F⊄平面EBD,ED⊂平面EBD,∴D1F∥平面EBD,….(4分)
又B1D1∩D1F=D1,B1D1,D1F⊂平面B1FD1,…(5分)
∴平面B1FD1∥平面EBD,又B1F⊂平面B1FD1,∴B1F∥平面BDE.….(6分)
解:(Ⅱ)连接FD,∵AA1⊥平面ABC,∴平面AA1C1C⊥平面ABC,
又∵平面AA1C1C∩平面ABC=AC,BD⊥AC,BD⊂平面ABC,
∴BD⊥平面AA1C1C,∴BD⊥DF.
又在正方形AA1C1C中,∠EDF=90°,∴DF⊥ED,
又∵BD∩ED=D,∴DF⊥平面EBD….(8分)
过D作DH⊥EB于H,连接FH,∴FH⊥EB,
∴∠FHD为二面角F﹣BE﹣D的平面角…..…(10分)
又∵DF=,在Rt△EDB中,BD=,ED=,∴EB=,
∴DH==,HF==,
∴cos=,故二面角的余弦值为….(12分)
19.(12分)甲、乙两所学校进行同一门课程的考试,按照学生考试成绩优秀和不优秀统计成绩后,得到如下2×2列联表:
班级与成绩列联表
(Ⅰ)能否在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为成绩与学校有关系;
(Ⅱ)采用分层抽样的方法在两所学校成绩优秀的320名学生中抽取16名同学.现从这16名同学中随机抽取3名运同学作为成绩优秀学生代表介绍学习经验,记这3名同学来自甲学校的人数为X,求X的分布列与数学期望.附:
(参考公式:K2=,n=a+b+c+d)
【解答】解:(Ⅰ)由题意得K2=≈5.657>5.024,
∴能在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为成绩与所在学校有关系.…(3分)(Ⅱ)16名同学中有甲学校有4人,乙学校有12人…..…(4分)
X的可能取值为0,1,2,3…..…(5分)
P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==
X的分布列为
…..…(10分)
∴EX=0×+1×+2×+3×=…..…(12分)
20.(12分)已知抛物线C:y=x2,过点Q(1,1)的动直线与抛物线C交于不同的两点A,B,分别以A,B为切点作抛物线的切线l1,l2,直线l1,l2交于点P
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程;
(Ⅱ)求△P AB面积的最小值,并求出此时直线AB的方程.
【解答】解:(I)设A(x1,),B(x2,),以A为切点的切线为y﹣=x1(x ﹣x1),整理得:y=x1x﹣.
同理:以B为切点的切线为:y=x2x﹣.
联立方程组,解得P(,).
不妨设直线AB的方程为y﹣1=k(x﹣1),
联立方程组得:x2﹣2kx+2k﹣2=0,
∴x1+x2=2k,x1x2=2k﹣2,
∴P(k,k﹣1),
∴点P的轨迹方程为y=x﹣1.
(II)由(1)知:|AB|==2.
P(k,k﹣1)到直线AB的距离为:d=.
∴S=|AB|d==.
∴k=1时,S取得最小值1,此时直线AB的方程为y=x.
21.(12分)已知函数f(x)=a x﹣bx+x2﹣5(a>0,且a≠1),f′(x)为f(x)的导函数,f′(0)=0.
(Ⅰ)求a,b满足的关系式(用a表示b);
(Ⅱ)当a=e(e为自然对数的底数)时,若不等式f(x)<0在开区间(n1,n2)上恒成立(n1,n2∈Z),求n2﹣n1的最大值;
(Ⅲ)当a>1时,若存在x1,x2∈[﹣1,1],使|f(x1)﹣f(x2)|≥e﹣成立,求a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)f'(x)=a x lna﹣b+3x,
∵f'(0)=lna﹣b=0,
∴b=lna,
(Ⅱ)当a=e由(Ⅰ)知b=1,f(x)=e x﹣x+x2﹣5,
∴f′(x)=e x﹣1+3x,
当x>0时,e x﹣1>0,f′(x)>0,则f(x)在(0,+∞)上为增函数,
当x<0时,e x﹣1<0,f′(x)<0,则f(x)在(﹣∞,0)上为减函数,
又f(﹣2)=+3>0,f(﹣1)=﹣<0,f(1)=e﹣<0,f(2)=e2﹣1>0,∵n1,n2∈Z,
∴(n1)min=﹣1,(n2)max=1,
∴(n2﹣n1)max=1﹣(﹣1)=2,
(Ⅲ)若存在存在x1,x2∈[﹣1,1],使|f(x1)﹣f(x2)|≥e﹣成立,即x∈[﹣1,1]时f(x)max﹣f(x)min≥e﹣,
∵f′(x)=a x lna﹣lna+3x=3x+(a x﹣1)lna,
①当0<x≤1时,由a>1,a x﹣1>0,lna>0,∴f′(x)>0
②当﹣1≤x<0时,由a>1,a x﹣1<0,lna>0,∴f′(x)<0
③当x=0时,f′(x)=0
∴f(x)在[﹣1,0]为减函数,在[0,1]为增函数,
∴f(x)min=f(0)=4,f(x)max=max{f(﹣1),f(1)},
∵f(1)﹣f(﹣1)=a﹣﹣2lna(a>1)
设g(x)=x﹣=2lnx,(x>1),
∴g′(x)=1+﹣=>0,
∴g(x)在(1,+∞)为增函数,又∵g(1)=1﹣=0,
∴g(x)>0在(1,+∞)恒成立
即f(1)>f(﹣1),
∴f(x)max=f(1)=a﹣lna﹣,
∴f(x)max﹣f(x)min=a﹣lna﹣+4≥e﹣,
即a﹣lna≥e﹣1=e﹣lne,
令h(a)=a﹣lna,(a>1),
∴h′(a)=1﹣>0,
∴h(a)在(1,+∞)为增函数,
∴h(a)≥h(e),
∴a≥e.
请考生在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.[选修4-1:几何证明选讲]
22.(10分)如图,AB为⊙O的直径,∠ABD=90°,线段AD交半圆于点C,过点C作半圆切线与线段BD交于点M,与线段BA延长线交于点F.
(Ⅰ)求证:M为BD的中点;
(Ⅱ)已知AB=4,AC=,求AF的长.
【解答】解:(Ⅰ)由MB,MC分别为半圆的切线,可得MC=MB,
连结BC,由已知得BC⊥CD,
由∠MCB=∠MBC且∠MCB+∠DCM=∠CBM+∠CDM,
即有∠DCM=∠CDM,DM=CM,
又CM=MB,可得DM=DB,M为BD的中点;
(Ⅱ)由FC是半圆的切线,
由弦切角定理有∠FBC=∠FCA,且∠CFB=∠AFC,
∴△FCB∽△F AC,∴=,∴FC=,
由切割线定理知FC2=F A•FB,
∴=F A•FB,
由AB=4,AC=,
∴AF===,
解得AF=3.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t为参数,0≤α<π),以坐
标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程ρ=﹣4cosθ,圆C的圆心到直线l的距离为.
(Ⅰ)求α的值;
(Ⅱ)已知P(1,0),若直线l于圆C交于A、B两点,求+的值.
【解答】解:(Ⅰ)直线l的参数方程是,消去t,可得直线l的普通方程为:
x sinα﹣y cosα﹣sinα=0.
圆C的普通方程为x2+y2+4x=0.
(4∵C(﹣2,0)∴C到l的距离d==3sinα=,∴sin….分)
∵0≤α<π,∴α=或α=….(5分)
(Ⅱ)∵代入x2+y2+4x=0得:(1+t cosα)2+(t sinα)2+4(1+t cosα)=0,∴t2+6t cosα+5=0,设A,B对应参数为t1,t2,则
t1,t2同号….(8分)
|t1+t2|=3
∴+===.….(10分)
[选修4-5:不等式选讲].
24.已知a,b,c为正数,且a+b+c=1
(Ⅰ)求++的最小值;
(Ⅱ)求证:++≥++.
【解答】解:(Ⅰ)a,b,c为正数,且a+b+c=1,
由均值不等式可得,++=(a+b+c)(++)
≥3•3=9,
当且仅当a=b=c=时取得最小值9;
(Ⅱ)证明:由a,b,c为正数,且a+b+c=1,
可得++=2(++)
=2(++)≤++
≤(+)+(+)+(+)=++=++.
故原不等式成立.。