福建省厦门市双十中学2017-2018学年高三上学期期中数学试卷(理科) Word版含解析
福建源省厦门市双十中学高三级上学期期中试卷
20XX年中学测试中学试题试卷科目:年级:考点:监考老师:日期:2021届福建源省厦门市双十中学高三年级上学期期中试卷一、本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
1.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。
图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。
则下列说法中正确的是()A.这两个点电荷一定是等量异种电荷B.这两个点电荷一定是等量同种电荷C.D、C两点的电势一定相等D.C点的电场强度比D点的电场强度大2.如图所示,a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V 和1.5V。
一质子(H)从等势面a上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断,正确的是()A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eVC.质子经过等势面c时速率为2.25vD.质子经过等势面c时速率为1.5v3.如图所示,在水平放置的平行板电容器之间,有一带电油滴P处于静止状态。
若从某时刻起,油滴所带的电荷开始缓慢减少,为维持该油滴仍处于静止状态,可采取下列哪些措施()A.其他条件不变,使电容器两极板缓慢靠近B.其他条件不变,使电容器两极板缓慢远离C.其他条件不变,将变阻器的滑片缓慢向左移动D.其他条件不变,使变阻器的滑片缓慢向右移动4.如下图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以流向相反、大小不等的恒定电流,且I a> I b。
当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场时;导线a 恰好不再受安培力的作用。
则跟加磁场B以前相比较()A.b也恰好不再受安培力的作用B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向下C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下5.如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
福建省厦门市双十中学高三(上)期中数学试卷含答案
轴 距离
【解答】
解:设퐴(1,0),퐵(−1,0),푃(푥,푦),
8 (푥 + 3) + 푦 = 则
(푥−1)2 + 푦2 (푥 + 1)2 + 푦2
高三(上)期中数学试卷
题号 得分
一
二
三
总分
一、选择题(本大题共 12 小题,共 60.0 分)
1. 已知集合퐴 = {푦|푦 = ln(푥−1)},퐵 = {0,1,2,3},则퐴 ∩ 퐵 = ( )
A. {0,1,2,3} B. {1,2,3}
C. {2,3}
D. {0,1}
2. 下列函数中,既是奇函数又存在极值的是( )
1,푙1与圆
C:푥2
+
푦2
=
4
相切,푙 与
2
C
相交
于 A,B 两点,则|퐴퐵| = ( )
A. 2
B. 3
C. 2 2
D. 2 3
7. △ 퐴퐵퐶的内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,푐.已知퐴 = 60°,푐 = 8, 푎 = 푏 + 2,那么 △ 퐴퐵퐶的周长等于( )
A. 12
B. 20
C. 26
D. 10 3
8. 在 △ 퐴퐵퐶中,若点 D 满足퐶퐷 = 2퐷퐵,点 M 为 AC 中点,则푀퐷 = ( )
A. 23퐴퐵−16퐴퐶
B. 13퐴퐵−16퐴퐶
C. 23퐴퐵−13퐴퐶
D. 2퐴퐵 + 1퐴퐶
3
6
9. 已知函数푓(푥) = sin휔푥(휔 > 0),则“函数푓(푥)的图象经过点(휋4,1)”是“函数푓(푥) 的图象经过点(휋2,0)”的( )
福建省厦门双十中学高三数学上学期期中试卷 理(含解析)
福建省厦门双十中学2015届高三上学期期中数学试卷(理科)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,只有一项是符合题目要求的.请把答案填涂在答题卷的相应位置.1.(5分)命题“对任意的x∈R,x2+1>0”的否定是()A.不存在x∈R,x2+1>0 B.存在x∈R,x2+1>0C.存在x∈R,x2+1≤0D.对任意的x∈R,x2+1≤02.(5分)已知集合A={3,a2},集合B={0,b,1﹣a},且A∩B={1},则A∪B=()A.{0,1,3} B.{1,2,4} C.{0,1,2,3} D.{0,1,2,3,4}3.(5分)sinα≠sinβ是α≠β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4.(5分)若a,b,c为实数,且a<b<0,则下列命题正确的是()A.ac2<bc2B.<C.>D.a2>ab>b25.(5分)已知函数f(x)=(x﹣a)(x﹣b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()A.B.C.D.6.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣3y的最小值是()A.﹣7 B.﹣6 C.﹣5 D.﹣37.(5分)设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且和y轴交于点A,若△OAF (O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为()A.y2=±4x B.y2=4x C.y2=±8x D.y2=8x8.(5分)下列函数存在极值的是()A.y=2x+cosx B.y=e x﹣lnxC.y=x3+3x2+3x﹣1 D.y=lnx﹣9.(5分)定义:|×|=||•||•sinθ,其中θ为向量与的夹角,若||=2,||=5,•=﹣6,则|×|=()A.8 B.﹣8 C.8或﹣8 D.610.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,对于任意x∈R都有f(x+4)=f(x)+f (2)成立,当x1,x2∈[0,2]且x1≠x2时,都有>0.给出下列命题:①函数f(x)一定是周期函数;②函数f(x)在区间[﹣6,﹣4]上为增函数;③直线x=﹣4是函数f(x)图象的一条对称轴;④函数f(x)在区间[﹣6,6]上有且仅有4个零点.其中正确命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.请把答案填在答题卷的相应位置. 11.(4分)设,则=.12.(4分)已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)与双曲线C2:﹣=1有相同的渐近线,则C1的离心率=.13.(4分)已知=2,=3,=4,…,若=7,(a、b均为正实数),则类比以上等式,可推测a、b的值,进而可得a+b=.14.(4分)若定义在[a,b]上的函数f(x)=x3﹣3x2+1的值域为[﹣3,1],则b﹣a的最大值是.15.(4分)已知A i(i=1,2,3,…,n,n≥3,n∈N*)是△AOB所在的平面内的n个相异点,且•=.给出下列命题:①||=||=…=||=;②||的最小值不可能是||;③点A,A1,A2,…,A n在一条直线上;④向量及在向量的方向上的投影必相等.其中正确命题的序号是.(请填上所有正确命题的序号)三、解答题:本大题共6小题,每小题分数见旁注,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.请在答题卷相应题目的答题区域内作答.16.(13分)已知全集U=R,m>0,集合A={x|x2﹣x﹣12<0},B={x||x﹣3|≤m}.(1)当m=2时,求A∩(∁U B);(2)命题p:x∈A,命题q:x∈B,若p是q的充分条件,求实数m的取值范围.17.(13分)已知向量=(sinx,﹣cosx),=(cosx,cosx),记函数f(x)=•.(1)求f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)设△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且c=,f(C)=,若向量=(1,sinA)与=(2,sinB)共线,求a,b的值.18.(13分)平面直角坐标系中,点M的坐标是(3,),曲线C1的参数方程为(α为参数),在以坐标原点为极点、x轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.(1)将曲线C1和C2化成普通方程,并求曲线C1和C2公共弦所在直线的极坐标方程;(2)若过点M,倾斜角为的直线l与曲线C1交于A,B两点,求||•||的值.19.(13分)经过多年的运作,“双十一”抢购活动已经演变成为整个电商行业的大型集体促销盛宴.为迎接2014年“双十一”网购狂欢节,某厂商拟投入适当的广告费,对网上所售产品进行促销.经调查测算,该促销产品在“双十一”的销售量P万件与促销费用x万元满足P=3﹣(其中0≤x≤a,a为正常数).已知生产该批产品P万件还需投入成本10+2P万元(不含促销费用),产品的销售价格定为元/件,假定厂家的生产能力完全能满足市场的销售需求.(Ⅰ)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;(Ⅱ)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?20.(14分)已知中心在坐标原点O,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点M(1,).(1)求椭圆C的方程;(2)若F是椭圆C的右焦点,过F的直线交椭圆C于M、N两点,T为直线x=4上任意一点,且T不在x轴上,(ⅰ)求•的取值范围;(ⅱ)若OT平分线段MN,证明:TF⊥MN(其中O为坐标原点).21.(14分)已知函数f(x)=(a∈R),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=x﹣1.(1)求实数a的值,并求f(x)的单调区间;(2)试比较20142015与20152014的大小,并说明理由;(3)是否存在k∈Z,使得kx>f(x)+2对任意x>0恒成立?若存在,求出k的最小值;若不存在,请说明理由.福建省厦门双十中学2015届高三上学期期中数学试卷(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,只有一项是符合题目要求的.请把答案填涂在答题卷的相应位置.1.(5分)命题“对任意的x∈R,x2+1>0”的否定是()A.不存在x∈R,x2+1>0 B.存在x∈R,x2+1>0C.存在x∈R,x2+1≤0D.对任意的x∈R,x2+1≤0考点:命题的否定.专题:简易逻辑.分析:全称命题的否定是特称命题写出结果即可.解答:解:因为全称命题的否定是特称命题,所以命题“对任意的x∈R,x2+1>0”的否定是:存在x∈R,x2+1≤0.故选:C.点评:本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定关系,基本知识的考查.2.(5分)已知集合A={3,a2},集合B={0,b,1﹣a},且A∩B={1},则A∪B=()A.{0,1,3} B.{1,2,4} C.{0,1,2,3} D.{0,1,2,3,4}考点:并集及其运算.专题:计算题.分析:由A与B交集的元素为1,得到1属于A且属于B,得到a2=1,求出a的值,进而求出b的值,确定出A与B,找出既属于A又属于B的元素,即可确定出两集合的并集.解答:解:∵A={3,a2},集合B={0,b,1﹣a},且A∩B={1},∴a2=1,解得:a=1或a=﹣1,当a=1时,1﹣a=1﹣1=0,不合题意,舍去;当a=﹣1时,1﹣a=1﹣(﹣1)=2,此时b=1,∴A={3,1},集合B={0,1,2},则A∪B={0,1,2,3}.故选C点评:此题考查了交、并集及其运算,是一道基本题型,熟练掌握交、并集的定义是解本题的关键.3.(5分)sinα≠sinβ是α≠β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考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:计算题.分析:由sinα≠sinβ,得α≠β,但由α≠β不能得到sinα≠sinβ.由此能求出结果.解答:解:∵sinα≠sinβ,∴α≠β,但由α≠β不能得到sinα≠sinβ.故sinα≠sinβ是α≠β的充分不必要条件.故选A.点评:本题考查必要条件、充分条件和充要条件的求法,是基础题,解题时要认真审题,仔细解答.4.(5分)若a,b,c为实数,且a<b<0,则下列命题正确的是()A.ac2<bc2B.<C.>D.a2>ab>b2考点:不等式比较大小;不等关系与不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:本题可以利用基本不等关系,判断选项中的命题是否正确,正确的可加以证明,错误的可以举反例判断,得到本题结论.解答:解:选项A,∵c为实数,∴取c=0,ac2=0,bc2=0,此时ac2=bc2,故选项A不成立;选项B,=,∵a<b<0,∴b﹣a>0,ab>0,∴>0,即,故选项B不成立;选项C,∵a<b<0,∴取a=﹣2,b=﹣1,则,,∴此时,故选项C不成立;选项D,∵a<b<0,∴a2﹣ab=a(a﹣b)>0,∴a2>ab.∴ab﹣b2=b(a﹣b)>0,∴ab>b2.故选项D正确,故选D.点评:本题考查了基本不等关系,本题难度不大,属于基础题.5.(5分)已知函数f(x)=(x﹣a)(x﹣b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()A.B.C.D.考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:先由函数f(x)的图象判断a,b的范围,再根据指数函数的图象和性质即可得到答案.解答:解:由函数的图象可知,﹣1<b<0,a>1,则g(x)=a x+b为增函数,当x=0时,y=1+b>0,且过定点(0,1+b),故选:C点评:本题考查了指数函数和二次函数的图象和性质,属于基础题.6.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣3y的最小值是()A.﹣7 B.﹣6 C.﹣5 D.﹣3考点:简单线性规划.分析:作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可.解答:解:由z=2x﹣3y得y=,作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分ABC):平移直线y=,由图象可知当直线y=,过点C时,直线y=截距最大,此时z最小,由,解得,即C(3,4).代入目标函数z=2x﹣3y,得z=2×3﹣3×4=6﹣12=﹣6.∴目标函数z=2x﹣3y的最小值是﹣6.故选:B.点评:本题主要考查线性规划的基本应用,利用目标函数的几何意义是解决问题的关键,利用数形结合是解决问题的基本方法.7.(5分)设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且和y轴交于点A,若△OAF (O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为()A.y2=±4x B.y2=4x C.y2=±8x D.y2=8x考点:抛物线的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:先根据抛物线方程表示出F的坐标,进而根据点斜式表示出直线l的方程,求得A的坐标,进而利用三角形面积公式表示出三角形的面积建立等式取得a,则抛物线的方程可得.解答:解:抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F坐标为,则直线l的方程为,它与y轴的交点为A,所以△OAF的面积为,解得a=±8.所以抛物线方程为y2=±8x,故选C.点评:本题主要考查了抛物线的标准方程,点斜式求直线方程等.考查学生的数形结合的思想的运用和基础知识的灵活运用.8.(5分)下列函数存在极值的是()A.y=2x+cosx B.y=e x﹣lnxC.y=x3+3x2+3x﹣1 D.y=lnx﹣考点:函数在某点取得极值的条件.专题:计算题;导数的概念及应用.分析:由极值的定义确定是否存在极值,注意导数有正有负且有0.解答:解:选项A:y′=2﹣sinx>0,故不存在极值;选项B:y′=e x﹣有正有负且有零点,故存在极值;选项C:y′=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0,故不存在极值;选项D:y′=+>0,故不存在极值.故选B.点评:本题考查了函数存在极值的条件,属于基础题.9.(5分)定义:|×|=||•||•s inθ,其中θ为向量与的夹角,若||=2,||=5,•=﹣6,则|×|=()A.8 B.﹣8 C.8或﹣8 D.6考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:利用向量数量积运算和新定义即可得出.解答:解:由数量积可得=10cosθ,解得,∵0≤θ≤π,∴.∴|×|===8.故选A.点评:正确理解向量数量积运算和新定义是解题的关键.10.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,对于任意x∈R都有f(x+4)=f(x)+f (2)成立,当x1,x2∈[0,2]且x1≠x2时,都有>0.给出下列命题:①函数f(x)一定是周期函数;②函数f(x)在区间[﹣6,﹣4]上为增函数;③直线x=﹣4是函数f(x)图象的一条对称轴;④函数f(x)在区间[﹣6,6]上有且仅有4个零点.其中正确命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:①,令x=﹣2,易求f(﹣2)=0,利用f(x)为偶函数可知f(2)=0,于是可得f (x+4)=f(x),可判断①;②,依题意易知函数f(x)在区间[﹣6,﹣4]上为减函数,可判断②;③,利用偶函数f(x)是周期为4的函数的性质可判断③;④,利用函数的单调性质及周期性可判断④.解答:解:对于①,∵对于任意x∈R都有f(x+4)=f(x)+f(2)成立,∴令x=﹣2,则f(2)=f(﹣2)+f(2),∴f(﹣2)=0,又函数f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(2)=0,∴f(x+4)=f(x),∴函数f(x)是周期为4的函数,故①正确;对于②,∵x1,x2∈[0,2]且x1≠x2时,都有>0,∴偶函数y=f(x)在区间[0,2]上是增函数,在[﹣2,0]上是减函数,又其周期为4,∴函数f(x)在区间[﹣6,﹣4]上为减函数,故②错误;对于③,∵y=f(x)为偶函数,∴直线x=0(即y轴)是函数f(x)图象的一条对称轴,又函数f(x)是周期为4的函数,∴直线x=﹣4是函数f(x)图象的一条对称轴,故③正确;对于④,∵f(﹣2)=f(2)=0,函数f(x)是周期为4的函数,∴f(﹣6)=f(﹣2)=0,f(6)=f(2)=0,又y=f(x)在区间[﹣6,﹣4],[﹣2,0],[2,4]上均为减函数;在区间[﹣4,﹣2],[0,2],[4,6]上是增函数,∴函数f(x)在区间[﹣6,6]上有且仅有4个零点,故④正确.综上所述,正确命题的个数是3个,故选:C.点评:本题考查抽象函数的应用,突出考查函数的单调性、周期性、对称性与函数的零点,属于中档题.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.请把答案填在答题卷的相应位置. 11.(4分)设,则=.考点:定积分的简单应用.专题:计算题.分析:分段函数的积分必须分段求解,故先将原式化成再分别求各个和式的积分,最后只要求出被积函数的原函数,结合积分计算公式求解即可.解答:解:===x3|01+(2x﹣x2)|12=(﹣0)﹣(2﹣)=故答案为:点评:本题主要考查定积分、定积分的应用、导数等基础知识,考查运算求解能力、化归与转化思想.属于基础题.12.(4分)已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)与双曲线C2:﹣=1有相同的渐近线,则C1的离心率=.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)与双曲线C2:﹣=1有相同的渐近线,可得==2,利用,即可求出C1的离心率.解答:解:∵双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)与双曲线C2:﹣=1有相同的渐近线,∴==2,∴=,故答案为:.点评:本题主要考查了双曲线的标准方程,双曲线的几何性质,属基础题13.(4分)已知=2,=3,=4,…,若=7,(a、b均为正实数),则类比以上等式,可推测a、b的值,进而可得a+b=55.考点:类比推理.专题:计算题;推理和证明.分析:观察所给的等式,照此规律,第7个等式中:a=7,b=72﹣1=48,即可写出结果.解答:解:观察下列等式=2,=3,=4,…,照此规律,第7个等式中:a=7,b=72﹣1=48,∴a+b=55,故答案为:55点评:本题考查归纳推理,考查对于所给的式子的理解,主要看清楚式子中的项与项的数目与式子的个数之间的关系.14.(4分)若定义在[a,b]上的函数f(x)=x3﹣3x2+1的值域为[﹣3,1],则b﹣a的最大值是4.考点:利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的概念及应用.分析:本题先通过导函数研究函数的极值,再利用方程得到相应的边界点,然后解不等式得到x的取值范围,从而得到最大的区间[a,b],求出b﹣a的最大值,得到本题结论.解答:解:∵函数f(x)=x3﹣3x2+1,∴f′(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2),∴当x<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递增;当0<x<2时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,2)上单调递减;当x>2时,f′(x)>0,函数f(x)在(2,+∞)上单调递增.∴当x=0时,f(x)有极大值,f(0)=1,当x=2时,f(x)有极小值,f(2)=23﹣3×22+1=﹣3,∵当f(x)=1时,x=0或x=3,当f(x)=﹣3时,x=2或x=﹣1,∴若﹣3≤f(x)≤1,则﹣1≤x≤3.∴定义在[a,b]上的函数f(x)=x3﹣3x2+1的值域为[﹣3,1],则b﹣a的最大值是1﹣(﹣3)=4.故答案为:4.点评:本题考查了导函数与函数的最值,还考查了数形结合思想,本题难度适中,计算量略大,属于中档题.15.(4分)已知A i(i=1,2,3,…,n,n≥3,n∈N*)是△AOB所在的平面内的n个相异点,且•=.给出下列命题:①||=||=…=||=;②||的最小值不可能是||;③点A,A1,A2,…,A n在一条直线上;④向量及在向量的方向上的投影必相等.其中正确命题的序号是③④.(请填上所有正确命题的序号)考点:命题的真假判断与应用.专题:平面向量及应用;简易逻辑.分析:由条件利用两个向量的数量积的定义,可得和在上的投影相等,从而得出结论.解答:解:如图,由•=,可得||•||cos∠A i OB=||•||cos∠AOB,故有||cos∠A i OB=||cos∠AOB,即和在上的投影相等,即点A、A i在同一条垂直于直线OB的直线l上,如图所示,故③④正确,①不正确.由图可知,当A i位于所在直线上时||有最小值,故②不正确.∴正确的命题是③④.故答案为:③④.点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义及向量在向量上的投影,关键是对题意的理解,是中档题.三、解答题:本大题共6小题,每小题分数见旁注,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.请在答题卷相应题目的答题区域内作答.16.(13分)已知全集U=R,m>0,集合A={x|x2﹣x﹣12<0},B={x||x﹣3|≤m}.(1)当m=2时,求A∩(∁U B);(2)命题p:x∈A,命题q:x∈B,若p是q的充分条件,求实数m的取值范围.考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;交、并、补集的混合运算.专题:集合.分析:(1)当m=2时,求出集合A,B,即可求A∩(∁U B);(2)若p是q的充分条件,建立集合关系即可求实数m的取值范围解答:解:(1)由x2﹣x﹣12<0,解得﹣3<x<4,即A=(﹣3,4),当m=2时,B={x||x﹣3|≤2}={x|1≤x≤5},则∁U B={x|x>5或x<1},则A∩(∁U B)={x|﹣3<x<1},(2)若p是q的充分条件,则A⊆B,由m>0知B={x||x﹣3|≤m}={x|3﹣m≤x≤3+m},则,即,即m≥6,故实数m的取值范围是[6,+∞).点评:本题主要考查函数的基本运算以及充分条件和必要条件的应用,根据条件求出函数的定义域和值域是解决本题的关键.17.(13分)已知向量=(sinx,﹣cosx),=(cosx,cosx),记函数f(x)=•.(1)求f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)设△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且c=,f(C)=,若向量=(1,sinA)与=(2,sinB)共线,求a,b的值.考点:余弦定理;平面向量数量积的运算;两角和与差的正弦函数.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:(1)函数化简为:f(x)=sin(2x﹣)﹣,即可求得f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)由f(C)=可求C的值,根据向量m与n共线可求得b=2a,再根据a2+b2﹣ab=3,进而解得a,b的值.解答:解:(1)依题意,f(x)=sinxcosx﹣cos2x=sin2x﹣=sin2x﹣cos2x ﹣=sin(2x﹣)﹣(3分)所以最小正周期T==π,(4分)令2kπ≤2x﹣≤2kπ,k∈Z,解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递增区间是:[k,k],k∈Z.(6分)(2)由f(C)=sin(2C﹣)﹣=,得sin(2C﹣)=1,(7分)因为0<C<π,所以﹣<2C﹣<,所以2C﹣=,解得C=,(8分)因为向量m=(1,sinA)与n=(2,sinB)共线,所以sinB=2sinA,由正弦定理得b=2a,…①(9分)在△ABC中,由余弦定理得,即a2+b2﹣ab=3,…②(11分)由①②,解得a=1,b=2.(13分)点评:本题主要考察了平面向量数量积的运算,余弦定理、两角和与差的正弦函数公式的综合应用,属于中档题.18.(13分)平面直角坐标系中,点M的坐标是(3,),曲线C1的参数方程为(α为参数),在以坐标原点为极点、x轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.(1)将曲线C1和C2化成普通方程,并求曲线C1和C2公共弦所在直线的极坐标方程;(2)若过点M,倾斜角为的直线l与曲线C1交于A,B两点,求||•||的值.考点:简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.专题:坐标系和参数方程.分析:(1)曲线C1和C2消去参数方程中的参数,得到普通方程,再利用参数求出公共弦所在直线的极坐标方程,得到本题结论;(2)利用直线l的参数方程,求出对应参数t1•t2的值,得到||•||的值,得到本题结论.解答:解:(1)∵曲线C1的参数方程为(α为参数),∴C1的普通方程:(x﹣1)2+y2=1,…①∵C2:ρ2=4ρsinθ,∴x2+y2=4y,即x2+(y﹣2)2=4,…②①﹣②可得,x﹣2y=0,∴曲线C1和C2公共弦所在直线的极坐标方程为ρcosθ﹣2ρsinθ=0,tanθ=,(ρ∈R).(2)依题意,直线l的参数方程为(T为参数),点A、B分别对应参数t1,t2,代入C1的方程:(3+)2+(+)2=1,∴整理得t2+5t+6=0,∴t1t2=6,∴MA|•|MB|=6.点评:本题考查了参数方程转化为普通方程,以及参数方程的应用,本题难度不大,属于基础题.19.(13分)经过多年的运作,“双十一”抢购活动已经演变成为整个电商行业的大型集体促销盛宴.为迎接2014年“双十一”网购狂欢节,某厂商拟投入适当的广告费,对网上所售产品进行促销.经调查测算,该促销产品在“双十一”的销售量P万件与促销费用x万元满足P=3﹣(其中0≤x≤a,a为正常数).已知生产该批产品P万件还需投入成本10+2P万元(不含促销费用),产品的销售价格定为元/件,假定厂家的生产能力完全能满足市场的销售需求.(Ⅰ)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;(Ⅱ)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?考点:根据实际问题选择函数类型.专题:应用题;函数的性质及应用.分析:(Ⅰ)根据产品的利润=销售额﹣产品的成本建立函数关系;(Ⅱ)利用导数基本不等式可求出该函数的最值,注意等号成立的条件.解答:解:(Ⅰ)由题意知,,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)将代入化简得:(0≤x≤a).﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)(Ⅱ)当a≥1时,x∈(0,1)时y'>0,所以函数在(0,1)上单调递增x∈(1,a)时y'<0,所以函数在(1,a)上单调递减促销费用投入1万元时,厂家的利润最大;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)当a<1时,因为函数在(0,1)上单调递增在[0,a]上单调递增,所以x=a时,函数有最大值.即促销费用投入a万元时,厂家的利润最大.综上,当a≥1时,促销费用投入1万元,厂家的利润最大;当a<1时,促销费用投入a万元,厂家的利润最大﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)(注:当a≥1时,也可:,当且仅当时,上式取等号)点评:本题主要考查了函数模型的选择与应用,以及基本不等式在最值问题中的应用,同时考查了计算能力,属于中档题.20.(14分)已知中心在坐标原点O,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点M(1,).(1)求椭圆C的方程;(2)若F是椭圆C的右焦点,过F的直线交椭圆C于M、N两点,T为直线x=4上任意一点,且T不在x轴上,(ⅰ)求•的取值范围;(ⅱ)若OT平分线段MN,证明:TF⊥MN(其中O为坐标原点).考点:直线与圆锥曲线的关系;平面向量数量积的运算;椭圆的标准方程.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)椭圆C的方程为=1a>0,b>0,运用方程组求解,(2)(ⅰ)分类①若直线l斜率不存在,②若直线l斜率存在,利用韦达定理求解,(ⅱ)求出直线OT的斜率k′==,TF的斜率k TF==﹣,根据斜率判断.解答:解:(1)设椭圆C的方程为=1a>0,b>0,则解得a2=4,b2=3,所以椭圆C:=1,(2)(ⅰ)易得F(1,0)①若直线l斜率不存在,则l:x=1,此时M(1,),n(1,﹣),=,②若直线l斜率存在,设l:y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2),则由消去y得:(4k2+3)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,∴x1+x2=,x1x2=,∴=(x1﹣1,y1)•(x2﹣1,y2)=(1+k2)[x1x2﹣(x1+x2)+1]=,∵k2≥0∴0≤1∴3<4∴﹣3≤综上,的取值范围为[﹣3,),(ⅱ)线段MN的中点为Q,则由(ⅰ)可得,x Q==,y Q=k(x Q﹣1)=,所以直线OT的斜率k′==,所以直线OT的方程为:y=﹣x,从而T(4,﹣),此时TF的斜率k TF==﹣,所以k TF k MN=﹣•k=﹣1,所以TF⊥MN.点评:本题综合考查了椭圆的方程,性质,结合韦达定理求解,运算量较大,属于难题.21.(14分)已知函数f(x)=(a∈R),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=x﹣1.(1)求实数a的值,并求f(x)的单调区间;(2)试比较20142015与20152014的大小,并说明理由;(3)是否存在k∈Z,使得kx>f(x)+2对任意x>0恒成立?若存在,求出k的最小值;若不存在,请说明理由.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用.专题:导数的综合应用.分析:(1)由求导公式求出导数,再由切线的方程得f′(1)=1,列出方程求出a的值,代入函数解析式和导数,分别求出f′(x)>0、f′(x)<0对应的x的范围,即求出函数f(x)的单调区间;(2)解法一:根据函数f(x)的单调性得:>,由对数的运算律、单调性化简即可,解法二:将化为:,由二项式定理化简=,再由放缩法和裂项相消法进行化简;(3)先将kx>f(x)+2分离出k:,构造函数g(x)=,再求出此函数的导数g′(x)并化简,再构造函数并二次求导,通过特殊函数值的符号,确定函数零点所在的区间,列出表格判断出g(x)的单调性,从而求出g(x)的最大值,再由自变量的范围确定出g(x)的最大值的范围,从而求出满足条件的k的最小值.解答:解:(1)依题意,(x>0),(1分)所以=,由切线方程得f′(1)=1,即=1,解得a=0,此时(x>0),,(3分)令f′(x)>0得,1﹣lnx>0,解得0<x<e;令f′(x)<0得,1﹣lnx<0,解得x>e,所以f(x)的增区间为(0,e),减区间为(e,+∞).(5分)(2)解法一:由(1)知,函数f(x)在(e,+∞)上单调递减,所以f>f,即>,则2015ln2014>2014ln2015,所以ln20142015>ln20152014,即20142015>20152014(9分)解法二:=,因为==1+1+++…+<2+<2+<2+(1﹣)+()+…+(﹣)=3﹣<3,所以,所以20142015>20152014.(9分)(3)若kx>f(x)+2对任意x>0恒成立,则,记g(x)=,只需k>g(x)max.又=,(10分)记h(x)=1﹣2x﹣2lnx(x>0),则,所以h(x)在(0,+∞)上单调递减.又h(1)=﹣1<0,=1﹣+ln2>1﹣+ln2=ln>0,所以存在唯一,使得h(x0)=0,即1﹣2x0﹣2lnx0=0,(11分)当x>0时,h(x)、g′(x)、g(x)的变化情况如下:x (0,x0)x0(x0,+∞)h(x)+ 0 ﹣g′(x)+ 0 ﹣g(x)↗极大值↘(12分)所以g(x)max=g(x0)=,又因为1﹣2x0﹣2lnx0=0,所以2x0+2lnx0=1,所以g(x0)===,因为,所以,所以,(13分)又g(x)max≥g(1)=2,所以,因为k>g(x)max,即k>g(x0),且k∈Z,故k的最小整数值为3.所以存在最小整数k=3,使得kx>f(x)+2对任意x>0恒成立.(14分)点评:本题考查导数的几何意义,导数与函数的单调性、最值之间的关系,恒成立问题转化为求函数的最值,以及构造法、二次求导判断函数的单调性,考查分析问题、解决问题的能力,化简计算能力.。
2017~2018高三双十期中试卷(含详解)
2017-2018厦门双十中学高三物理期中考试卷试卷副标题一.选择题(共5小题)1.两个共点力的大小分别为F1=8N,F2=4N,两力方向夹角可在0°~180°间连续变化,则合力与F1的最大夹角为()A.30°B.60° C 120° D 180°2.如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2﹣B.C.D.3.岸炮在近代海防中发挥着至关重要的作用,如图所示,炮弹离开炮筒后的运动简化为平抛运动,并且以与海平面成60°角的方向击中敌舰弹药舱,若以海平面为重力势能零势能面,则炮弹射出时动能和势能的比值为()A.1:4 B.4:1 C.3:1 D.1:34.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)()A .B .C .D .5.如图,两根等长的细线栓着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。
小球1恰能完成圆周运动,某一时刻小球l 运动到自身轨道的最低点,小球2恰好运动到自身轨道最高点,这两点高度相同,此时两小球速度大小相同。
若小球质量为m ,忽略空气阻力的影响,重力加速度为g ,则小球2运动到最低点时细线的拉力为 ( )A 4mgB 5mgC 9mgD 10mg6.如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体P 接触,但未与物体P 连接,弹簧水平且无形变.现对物体P 施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I 0,测得物体P 向右运动的最大距离为x 0,之后物体P 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x 0处.已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体P 与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A .最初对物体P 施加的瞬时冲量0I =B .最初对物体P 施加的瞬时冲量02I =C .物体p 与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能为0mgx μD .物体p 与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能为02mgx μ7.A 、B 两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上.A 、B 两球质量分别为2m 和m .当用板挡住小球A 而只释放B 球时,B 球被弹出落于距桌边距离为s 的水平地面上,如图所示.问当用同样的程度压缩弹簧,取走A 左边的挡板,将A、B同时释放,B球的落地点距桌边距离为()A.B.C.D.8.在某空间有一匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O﹣xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,4L,0),N点的坐标为(3L,0,0),P点坐标为(0,0,4L),Q点的坐标为(3L,L,7L),Q点图中未画出.已知M、N和P点电势分别为0V、25V和16V,则Q点的电势为()A.4V B.9V C.16V D.21V二.多选题(共7小题)9.如图所示,一个由绝缘材料制成的闭合环水平放置,环上各点在同一平面内,在环面内A、B两点分别固定两个点电荷Q A和Q B,其中Q A为正电荷,一个带正电的小球P穿在环上,可以沿着闭合环无摩擦滑动,现给小球P一定的初速度,小球恰好能沿环做速度大小不变的运动,则下列判断正确的是()A.B点固定的电荷Q B一定为负电荷B.B点固定的电荷Q B一定为正电荷C.Q A和Q B所产生的电场,在环上各点的电场强度都相同D.Q A和Q B所产生的电场,在环上各点的电势都相等10.如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是()A.若μ≠0,则k=B.若μ≠0,则k=C.若μ=0,则k=D.若μ=0,则k=11.如图甲所示,一光滑绝缘细杆竖直放置,距细杆右侧d的A点处有一固定的正点电荷.细杆上套有一带电小环.设小环与点电荷的竖直高度差为h.将小环无初速地从h高处释放后,在下落至h=0的过程中,其动能E k随h的变化如图乙所示.则()A.下落至O点时小环所受合力为零B.从h高处下落至h=0的过程中,小环电势能增加C.从h高处下落至h=0的过程中,经过了加速、减速、再加速三个阶段D.小环将做以O为中心的往复运动12.如图所示,半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过容器球心O的竖直线重合,转台以一定角速度ω匀速旋转.有两个质量均为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,两小物块都随陶罐一起转动且相对罐壁静止,两物块和球心O点的连线相互垂直,且A物块和球心O 点的连线与竖直方向的夹角θ=60°,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是()A.若A物块受到的摩擦力恰好为零,B物块受到的摩擦力的大小为B.若A物块受到的摩擦力恰好为零,B物块受到的摩擦力的大小为C.若B物块受到的摩擦力恰好为零,A物块受到的摩擦力的大小为D.若B物块受到的摩擦力恰好为零,A物块受到的摩擦力的大小为13.如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g.则此下降过程中()A.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于mgB.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于mgC.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下D.弹簧的弹性势能最大值为mgL14.已知人造航天器在某行星赤道上空绕行星匀速圆周运动,绕行方向与行星自转方向相同(航天器绕行周期小于行星自转周期),经过时间t(t小于航天器绕行周期),航天器运动的弧长为S,航天器与行星的中心连线扫过角度为θ,引力常量为G,航天器相邻两次经过行星赤道上标志物正上空的时间间隔为Δt,则下列说法正确的是()A 航天器运行线速度大小为s tB 航天器运行周期为tπθC 行星自转周期为22t tt tπθπ∆∆-D 行星的同步卫星离行星的球心距离为s θ15.如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC 与斜面CD平滑连接在一起,斜面足够长.在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r <<R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是()A.N个小球在运动过程中始终不会散开B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC.第1个小球到达最低点的速度>v>D.第1个小球到达最低点的速度v<三.实验题(共1小题)13.某学校物理探究小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中.(1)将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下部A处做一标记,如固定一个指针.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是50g),指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化,几次实验测得相应的F、x各点描绘在图2中.请在图中描绘出x随F变化的图象.由图象得出弹簧的劲度系数k A=N/m(结果取2位有效数字);此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量△x的关系是.(2)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是.A.大于k A B.等于k AC.小于k A D.无法确定(3)如果将指针固定在A点的上方Q处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是.A.大于k A B.等于k AC.小于k A D.无法确定.四.计算题(共1小题)14.为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板:冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度为g.求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.五.解答题(共5小题)15.利用如图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.实验操作步骤如下:A.按实验要求安装好实验装置;B.使重物靠近打点计时器,接着先接通电源,后放开纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点;C.图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3….(1)已知打点计时器的打点周期为T,重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的h1、h2、h3,可得纸带从O点下落到B点的过程中,重物增加的动能为,减少的重力势能为.(2)取打下0点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能E K和E P重力势能,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示E K和E P,根据测得的数据在图3中绘出图线I和图线Ⅱ.已求得图线I斜率的绝对值为k1,图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2.则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为(用k1和k2表示).16.如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直方向的夹角为60°.在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数k=的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点.已知弹性轻绳满足胡克定律,且形变量为x时具有弹性势能E P=kx2,重力加速度为g,不计一切摩擦.将圆环由A点正下方的C点静止释放,当圆环运动到导轨的最低点D点时,求:(1)圆环的速率v;(2)导轨对圆环的作用力F的大小?17.如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0=4m/s,g取10m/s2.(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向.(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小.(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离.18.如图所示,光滑杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k,原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,OO′为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量△l1;(2)当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时,弹簧伸长量为△l2,求匀速转动的角速度ω;(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO′轴以角速度ω0=匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,球受轻微扰动后沿杆向上滑动,到最高点A时求沿杆方向的速度大小为v0,求小球从开始滑动到离开杆过程中,杆对球所做的功W.19.如图所示,质量M=2kg、长L=4.8m的木箱在水平拉力F0=66N的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动时,箱内质量m=1kg的物块恰好能静止在木箱后壁上;若此物块贴近木箱后壁放于底板上,木箱在水平拉力F=9N的作用下由静止向右做匀加速直线运动,运动时间t后撒去拉力,则物块恰好能运动到木箱前壁.已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.2,物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2是物块与木箱后壁间的动摩擦因数μ0的,不计木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑动摩擦力,物块可视为质点,取g=10m/s2,求:(1)物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2;(2)拉力F的作用时间t;(3)第二种情况下,整个过程中因摩擦产生的热量Q.201711双十期中考高三物理试卷参考答案与试题解析一.选择题(共5小题)1.两个共点力的大小分别为F1=8N,F2=4N,两力方向夹角可在0°~180°间连续变化,则合力与F1的最大夹角为()A.30°B.60° C 120° D 180°【解答】如图以F1的端点为圆心,F2的长度为半径作圆,过F1的起点作此圆的切线,此切线方向即为合力与F1夹角最大时合力的方向;此时F2垂直于F合,又F1=8N=2F2,所以此时合力与F1夹角为30°,选A2.如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2﹣B.C.D.【分析】拉力水平时,二力平衡;拉力倾斜时,物体匀速运动,依然是平衡状态,根据共点力的平衡条件解题.【解答】解:当拉力水平时,物体匀速运动,则拉力等于摩擦力,即:F=μmg;当拉力倾斜时,物体受力分析如图由f=μF N,F N=mg﹣Fsinθ可知摩擦力为:f=μ(mg﹣Fsinθ)f=F代入数据为:μmg=μ(mg﹣F)联立可得:μ=故选:C.【点评】本题考查了共点力的平衡,解决本题的关键是把拉力进行分解,然后列平衡方程.2.岸炮在近代海防中发挥着至关重要的作用,如图所示,炮弹离开炮筒后的运动简化为平抛运动,并且以与海平面成60°角的方向击中敌舰弹药舱,若以海平面为重力势能零势能面,则炮弹射出时动能和势能的比值为()A.1:4 B.4:1 C.3:1 D.1:3【分析】根据平行四边形定则求出竖直分速度和水平分速度的关系,结合速度位移公式求出下降的高度,从而得出抛出时的重力势能,根据动能公式求出抛出的动能,从而求出炮弹射出时动能和势能的比值.【解答】解:炮弹做平抛运动,设初速度为v0,根据平行四边形定则知:解得炮弹落到海平面的竖直分速度为:,则下降的高度为:h=,炮弹射出时的动能为:重力势能为:,则炮弹射出时动能和势能的比值为1:3,故D正确,ABC错误.故选:D.【点评】本题考查了平抛运动和动能、重力势能的综合运用,通过平抛运动的规律得出竖直位移是解决本题的关键.3.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)()A. B.C.D.【分析】根据动能定理得出物块到达最高点的速度,结合高度求出平抛运动的时间,从而得出水平位移的表达式,结合表达式,运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径.【解答】解:设半圆的半径为R,根据动能定理得:,离开最高点做平抛运动,有:2R=,x=v′t,联立解得:x==可知当R=时,水平位移最大,故B正确,ACD错误.故选:B .【点评】本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用,得出水平位移的表达式是解决本题的关键,本题对数学能力的要求较高,需加强这方面的训练.5.如图,两根等长的细线栓着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。
2017-2018届福建省厦门二中高三上学期期中考试理科数学试题及答案
厦门二中2017-2018学年度第一学期 高三年段 数学(理)科期中考试卷命卷教师:曾建玲 审卷教师:黄建英第Ⅰ卷 (选择题 共50分)一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.在答题卷上的相应题目的答题区域作答.1.已知全集U R =,集合{|||3}A x x =<,{|20}B x x =-≥,则()U A C B 等于---------------------( ★ )A .(-∞,3]B .(-∞,3)C .[2,3)D .(3-,2]2.命题“1x ∀>,21x >”的否定是( ★ )A .1x ∀>,21x ≤B .1x ∀<,21x ≤C .01x ∃>,201x ≤D .01x ∃<,201x ≤ 3.计算:232(1)x dx -+=⎰--------------------------------------------------------------------------------------------------( ★ )A .2B .4C .8D .124.已知()()1,41,42xf x x f x x ⎧+<⎪=⎨⎛⎫≥⎪ ⎪⎝⎭⎩,则()2log 3f =----------------------------------------------------------------( ★ )A .124B .112C . 14D .125.若方程ln 50x x +-=在区间(a ,)b (,a b Z ∈,且1)b a -=上有一实根,则a 的值为-------------( ★ )A .5B .4C .3D .2 6.函数),2||.0,0()sin(R x A B x A y ∈<>>++=πϕωϕω的部分图象如图所示,则函数表达式为( ★ )A .1)63sin(2+-=ππx yB .1)36sin(2+-=ππx yC .1)63sin(2++=ππx y D .1)66sin(2++=ππx y7.用数学归纳法证明“)12(212)()2)(1(-⋅⋅⋅⋅=+++n n n n n n ”)(*∈N n 时,从“k n =到1+=k n ”时,左边应添乘的式子是( ★ ) A .12+k B .)12(2+k C .112++k k D .28.若正数x ,y 满足1x y +=,且14a xy+≥对任意x ,(0,1)y ∈恒成立,则a 的取值范围是--------( ★ )A .(0,4]B .[4,)+∞C .(0,1]D .[1,)+∞9.已知定义在R 上的函数()f x 满足:对任意R x ∈,都有(1)(1)f x f x +=-成立,且 (1)()0x f x '-<,设1(0),(),(3)2a fb fc f ===,则c b a ,,三者的大小关系是------------------------------------------------( ★ )A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .c b a <<10.对于函数()f x 与()g x 和区间D ,如果存在0x D ∈,使00|()()|1f x g x -≤,则称0x 是函数()f x 与()g x 在区间D 上的“友好点”.现给出4组函数:①2()f x x =,()23g x x =-; ②()f x =()2g x x =+;③()x f x e -=,1()g x x=-; ④()ln f x x =,1()2g x x =-; 其中在区间(0,)+∞上存在“友好点”的有-------------------------------------------------------------------( ★ )A .①②B .②③C .①④D .③④第Ⅱ卷 (非选择题 共100分)二、填空题:本大题分必做题和选做题.(一)必做题:共4小题,每小题4分,满分16分. 11.函数5123223+--=x x x y 在[]3,0上的最小值分别是 . 12.若实数x,y满足220,4,5.x y x y +-≥⎧⎪≤⎨⎪≤⎩则z x y=+的最大值为 .13.在等差数列}{n a 中,已知4816a a +=,则该数列前11项和11S = .14.已知函数2()x f x e x =-的导函数为/()fx ,()y f x =与/()y f x =在同一直角坐标系下的部分图象如图所示,若方程/()()0f x f a -=在(,]x a ∈-∞上有两解,则实数a的取值范围是 .(二)选做题:本题设有三个选考题,请考生任选2题作答,并在答题卡的相应位置填写答案..............,如果多做,则按所做的前两题计分,满分8分.15.(1)(选修4-2:矩阵与变换)设矩阵A =1031⎛⎫⎪-⎝⎭,B =1201-⎛⎫⎪⎝⎭,则1()AB -= .(2)(选修4-4:极坐标与参数方程)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l 的极坐标方程为)(4R ∈=ρπθ,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧=+=θθsin 2cos 21y x (θ为参数).若直线l 与曲线C 交于B A ,两点,则AB = .(3)(选修4-5:不等式选讲)函数x x y -+-=51的最大值等于 .三、解答题:本大题共6小题,共76分.解答应写出必要文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知函数2()lg(23)f x x x =--的定义域为集合A ,函数()2(2)x g x a x =-≤的值域为集合B (Ⅰ)求集合A ,B ;(Ⅱ)若()R B C A =∅ ,求实数a 的取值范围. 17.(本小题满分12分)在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,则462sin =C ;(Ⅰ)求C sin ;(Ⅱ)若2=c ,A B sin 2sin =,求ABC ∆的面积.18.(本小题满分12分)数列{}n a 的前n 项和为122n n S +=-,数列{}n b 是首项为1a ,公差为(0)d d ≠的等差数列,且1b ,3b ,9b 成等比数列.(Ⅰ)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式; (Ⅱ)若*2())(1)n nc n N n b =∈+,求数列{}n c 的前n 项和n T .19.(本小题满分12分)已知向量33(cos ,sin ),(cos(),sin())444343x x x x a b ππ==+-+ ;令2()(),f x a b =+(Ⅰ)求()f x 解析式及单调递增区间;(Ⅱ)若5[,]66x ππ∈-,求函数()f x 的最大值和最小值; (Ⅲ) 若()f x =52,求sin()6x π-的值.20.(本小题满分12分)如图,某小区有一边长为2(单位:百米)的正方形地块OABC , 其中OAE 是一个游泳池,计划在地块OABC 内修一条与池边AE 相切的直路l (宽度不计),切点为M ,并把该地块分为两部分.现以点O 为坐标原点,以线段OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,若池边AE 满足函数22(0y x x =-+≤的图象,且点M到边OA 距离为24()33t t ≤≤.(Ⅰ)当23t =时,求直路l 所在的直线方程;(Ⅱ)当t 为何值时,地块OABC 在直路l 不含泳池那侧的面积取到最大,最大值是多少?21.(本小题满分14分)已知函数2()ln(1)f x a x ax x =+--. (Ⅰ)若1x =为函数()f x 的极值点,求a 的值; (Ⅱ)讨论()f x 在定义域上的单调性; (Ⅲ)证明:对任意正整数n ,222134232)1ln(nn n +++++<+ .参考答案:一、选择题:(共10小题,每小题5分,满分50分)BCBAC ABDCD二、填空题:(共5小题,每小题4分,满分24分) 11.15-; 12. 9; 13. 88; 14.. 2a ≥ 15.(1)7231-⎛⎫ ⎪-⎝⎭(2(3)14.(解法一)设/2()()()2()x a g x f x f a e x e a =-=---令/()2x g x e =->0,则ln 2x >,所以()g x 在(,ln 2)-∞单调递增,在(ln 2,)+∞单调递减要使满足题意,则2220(1)()0(ln 2)022ln 20(2)ln 2ln 2(3)a a a e a e a g a g e a a a ⎧--+≥---≥⎧⎪⎪<⇒--+<--⎨⎨⎪⎪<<---------⎩⎩由(1),(3)可知2a ≥设2()22ln 2a h a e a =--+,/()20a h a e a =-+<在2a ≥恒成立 所以2()22ln 2a h a e a =--+在[2,)+∞上单调递减, 所以2()(2)62ln20h a h e ≤=--< 所以(2)对任意的a R ∈都成立 综上所述2a ≥.(解法二)/()()0f x f a -=在(,]x a ∈-∞上有两解⇔函数/12()()y f x y f a ==与有两交点/1(),(,]y f x x a =∈-∞---表示右端点位置变化的函数2()y f a =--------表示与x 轴平行的一组直线,它的高低与()f a 的值有关 所以a一定在/1(),(,]y f x x a =∈-∞的极值点右侧,同时2()()y f a g a =≥三、解答题:本大题共6小题,共76分.解答应写出必要文字说明、证明过程或演算步骤.16.(本题满分12分)解:(1)集合A :2230x x -->, 解得:{|1A x x =<-或3}x >集合B:()g x 图象单调递增,()4a g x a-<≤-,则{|4}B y a y a =-<≤- (8)分(2){|13}R C A x x =-≤≤,由()R B C A =∅ ,结合数轴,41a -<-或3a -≥,解得3a ≤-或5a >...….13分17. (本题满分12分)解:由已知:(1)462sin =C ,41)46(212sin 21cos 22=⨯-=-=∴C C 又π<<C 0 ,415)41(1cos 1sin 22=-=-=∴C C . (5)分(2)A B sin 2sin = ,∴由正弦定理得a b 2=, 由余弦定理,得C ab b a c cos 2222-+=,得1=a ,从而2=b .4154152121sin 21=⨯⨯⨯==∆C ab S ABC..….13分18.(本题满分13分)解:(1)当2n ≥,时11222n n n n n n a S S +-=-=-=又21112222a S ==-==,也满足上式,所以数列{}n a 的通项公式为2n n a =112b a ==,设公差为d,则由1b ,2b ,9b 成等比数列,得 2(22)2(28)d d +=⨯+ 解得0d =(舍去)或2d = 所以数列{}n b 的通项公式为2n b n = (7)分(2)解:21(1)(1)n n c n b n n ==++ 数列{}n c 的前n 项和1111122334(1)n T n n =++++⨯⨯⨯⨯+11111111223111nn n n n =-+-++-=-=+++ (13)分19.解:22233()()212[cos cos()sin sin()]144344322cos()3x x x x f x a b a a b b x πππ=+=+⋅+=++-++=++…2分当223k x k ππππ-≤+≤,2k ∈,即:422,33k k k Z πππππ-≤≤-∈时, ()f x 单调递增,()f x ∴增区间为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡--32,342ππππk k ,k Z∈ …5分(Ⅱ)由5[,],66x ππ∈-得7[,]366x πππ+∈,1cos()3x π-≤+≤当6x π=-时()max 2f x =当23x π=时,()min 0f x = (9)分(3)51()22cos()cos()3234f x x x ππ=++=∴+=,所以1sin()sin()cos()6634x x x πππ-=--=-+=-。
【市级检测】2017-2018学年福建省厦门市高三(上)期末数学试卷(理科)
2017-2018学年福建省厦门市高三(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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A={x|x(x+1)>0},B={x|y=},则A∩B=()A.{x|x>0}B.{x|x≥1}C.{x|0<x≤1}D.R2.命题“∃x 0∈R,x3﹣x+1≤0”的否定是()∈R,x3﹣x+1<0 B.∃x0∈R,x3﹣x+1≥0A.∃xC.∀x∈R,x3﹣x2+1>0 D.∀x∈R,x3﹣x2+10≤03.实数x,y满足x>y>0,则()A.B.﹣<C.()x>()y D.x2<xy4.若m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,m⊥β,则m∥αB.若m∥α,n⊥m,则n⊥αC.若m∥α,n∥α,m⊂β,n⊂β,则α∥β D.若m∥β,m⊂α,α∩β=n,则m ∥n5.已知实数x,y满足,则目标函数z=2x+y的最大值等于()A.﹣7 B.﹣ C.2 D.36.如图所示,函数y=tan(2x+)的部分图象与坐标轴分别交于点D,E,F,则△DEF的面积等于()A.B.C.πD.2π7.已知正方形ABCD的边长为2,对角线相交于点O,P是线段BC上一点,则的最小值为()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.28.函数f(x)=(x∈[﹣2,2])的大致图象是()A.B.C.D.9.△ABC中,,A,B是双曲线E的左、右焦点,点C在E上,若(+)•=0,则E的离心率为()A.﹣1 B.C.D.10.习总书记在十九大报告中指出:坚定文化自信,推动社会主义文化繁荣兴盛.如图,“大衍数列”:0,2,4,8,12…来源于《乾坤谱》中对《易传》“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和.如图是求大衍数列前n项和的程序框图.执行该程序框图,输入m=10,则输出的S=()A.100 B.140 C.190 D.25011.若锐角φ满足sinφ﹣cosφ=,则函数f(x)=sin2(x+φ)的单调增区间为()A.[2kπ﹣,2kπ+](k∈Z)B.[kπ﹣,kπ+](k∈Z)C.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)D.[kπ+,kπ+](k∈Z)12.已知函数f(x)=若f(a)≥f(a+),则a的取值范围是()A.(0,]∪[2,)B.(0,]∪[,)C.(0,]D.(0,)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.复数z满足(1﹣i)z=2i,则|z|=.14.设等比数列{a n}满足a1=1,a3+a5=6,则a5+a7+a9=.15.直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,则k=.16.某三棱锥的三视图如图所示,则它的外接球表面积为.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(12.00分)如图,单位圆O与x,y轴正半轴的交点分别为A,D,圆O上的点C在第一象限.(1)若点C的坐标为(,),延长CD至点B,使得DB=2,求OB的长;(2)圆O上的点E在第二象限,若∠EOC=,求四边形OCDE面积的最大值.18.(12.00分)如图,直角梯形BDFE中,EF∥BD,BE⊥BD,EF=2,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AC⊥BD,AB=2CD=4,且平面BDFE⊥平面ABCD.(1)求证:AC⊥平面BDFE;(2)若BF与平面ABCD所成角为,求二面角B﹣DF﹣C的余弦值.19.(12.00分)数列{a n}满足++…+=.(1)若数列{a n}为公差大于0的等差数列,求{a n}的通项公式;(2)若b n=(﹣1)n a n a n+1,求数列{b n}的前2n项和S2n.20.(12.00分)已知点F1(﹣,0),圆F2:(x﹣)2+y2=16,点M是圆上一动点,MF1的垂直平分线与MF2交于点N.(1)求点N的轨迹方程;(2)设点N的轨迹为曲线E,过点P(0,1)且斜率不为0的直线l与E交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为B′,证明直线AB′过定点,并求△PAB′面积的最大值.21.(12.00分)已知函数f(x)=(ax2+x+a)e﹣x(a∈R).(1)若a≥0,函数f(x)的极大值为,求实数a的值;(2)若对任意的a≤0,f(x)≤bln(x+1)在x∈[0,+∞)上恒成立,求实数b的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10.00分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(φ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,A,B为C上两点,且OA⊥OB,设射线OA:θ=α,其中0<α<.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)求|OA|•|OB|的最小值.[选修4-5:不等式选讲]23.函数f(x)=|x﹣1|+|2x+a|.(1)当a=1时,求证:f(x)+|x﹣1|≥3;(2)若f(x)的最小值为2,求实数a的值.2017-2018学年福建省厦门市高三(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12个小题,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A={x|x(x+1)>0},B={x|y=},则A∩B=()A.{x|x>0}B.{x|x≥1}C.{x|0<x≤1}D.R【分析】化简集合A、B,根据交集的定义写出A∩B.【解答】解:集合A={x|x(x+1)>0}={x|x<﹣1或x>0},B={x|y=}={x|x﹣1≥0}={x|x≥1},则A∩B={x|x≥1}.故选:B.【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.2.命题“∃x 0∈R,x3﹣x+1≤0”的否定是()∈R,x3﹣x+1<0 B.∃x0∈R,x3﹣x+1≥0A.∃xC.∀x∈R,x3﹣x2+1>0 D.∀x∈R,x3﹣x2+10≤0【分析】运用特称命题的否定为全称命题,以及量词和不等号的变化,即可得到所求命题的否定.【解答】解:特称命题的否定为全称命题,可得∈R,x3﹣x+1≤0”的否定是命题“∃x“∀x∈R,x3﹣x2+1>0”,故选:C.【点评】本题考查命题的否定,注意运用特称命题的否定为全称命题,以及量词和不等号的变化,属于基础题.3.实数x,y满足x>y>0,则()A.B.﹣<C.()x>()y D.x2<xy【分析】运用不等式的性质,以及指数函数的单调性,以及作差法,即可得到所求结论.【解答】解:实数x,y满足x>y>0,则<,A错;﹣==>0,由x+y﹣2﹣(x﹣y)=2y﹣2=2(﹣)<0,则﹣<,则B正确;y=()x在R上递减,可得()x<()y,C错;由x>y>0,可得x2>xy,则D错.故选:B.【点评】本题考查不等式的性质和运用,考查作差法和函数的单调性的运用,属于基础题.4.若m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,m⊥β,则m∥αB.若m∥α,n⊥m,则n⊥αC.若m∥α,n∥α,m⊂β,n⊂β,则α∥β D.若m∥β,m⊂α,α∩β=n,则m ∥n【分析】根据空间线面位置关系的判定或定义进行判断.【解答】解:若α⊥β,m⊥β,则m与α可能平行也可能相交,故A错误;若m∥α,n⊥m,则n⊂α或n∥α或n与α相交,故B错误;若m∥α,n∥α,m⊂β,n⊂β,则α∥β或α与β相交,故C错误;若m∥β,m⊂α,α∩β=n,则m∥n,故D正确.故选:D.【点评】本题考查了空间线面位置关系的判断与性质,属于中档题.5.已知实数x,y满足,则目标函数z=2x+y的最大值等于()A.﹣7 B.﹣ C.2 D.3【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用数形结合即可得到z的最大值.【解答】解:作出实数x,y满足对应的平面区域,如图:由z=2x+y得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A(1,0)时,直线y=﹣2x+z的截距最大.此时z最大,此时z的最大值为z=2×1=2,故选:C.【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用z的几何意义,利用数形结合是解决本题的关键.6.如图所示,函数y=tan(2x+)的部分图象与坐标轴分别交于点D,E,F,则△DEF的面积等于()A.B.C.πD.2π【分析】根据正切函数y=tan(2x+)的图象,求出OD、EF的值,即可求出△DEF的面积.【解答】解:函数y=tan(2x+),令x=0,得y=tan=×=1,∴OD=1;EF=T==,∴△DEF的面积为S△DEF=××1=.故选:A.【点评】本题考查了正切函数的图象与性质的应用问题,是基础题.7.已知正方形ABCD的边长为2,对角线相交于点O,P是线段BC上一点,则的最小值为()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.2【分析】建立坐标系,设P点坐标,利用坐标表示出,从而得出结论.【解答】解:以A为原点建立坐标系,则O(1,1),B(2,0),C(2,2),设P(2,x),则=(1,x﹣1),=(0,x﹣2),且0≤x≤2.∴=(x﹣1)(x﹣2)=x2﹣3x+2=(x﹣)2﹣,∴当x=时,取得最小值为﹣.故选:C.【点评】本题考查了平面向量的数量积运算,属于中档题.8.函数f(x)=(x∈[﹣2,2])的大致图象是()A.B.C.D.【分析】利用函数的奇偶性排除选项,通过函数图象经过的特殊点判断即可.【解答】解:函数f(x)=(x∈[﹣2,2])满足f(﹣x)=﹣f(x)是奇函数,排除D,x=1时,f(1)=>0,对应点在第一象限,x=2时,f(2)=<0,对应点在第四象限;所以排除B,A故选:C.【点评】本题考查函数的图象的判断,函数的奇偶性以及特殊值是判断函数的图象的常用方法.9.△ABC中,,A,B是双曲线E的左、右焦点,点C在E上,若(+)•=0,则E的离心率为()A.﹣1 B.C.D.【分析】由(+)﹣=0得出BA=BC,根据有一个角为的等腰三角形求出AC的长,再利用双曲线的定义建立a与c的关系式,继而解出离心率.【解答】解:∵(+)•=0,又=,∴===0,则,即BA=BC,则△ABC是一个角为的等腰三角形,由题意得:C点在双曲线的右支上,∴AB=BC=2c,AC=2c,又AC﹣BC=2a,即2c﹣2c=2a,解得离心率e==.故选:D.【点评】本题考查了平面向量的数量积的性质,考查了双曲线的定义和性质,考查运算能力,属于中档题.10.习总书记在十九大报告中指出:坚定文化自信,推动社会主义文化繁荣兴盛.如图,“大衍数列”:0,2,4,8,12…来源于《乾坤谱》中对《易传》“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和.如图是求大衍数列前n项和的程序框图.执行该程序框图,输入m=10,则输出的S=()A.100 B.140 C.190 D.250【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:模拟程序的运行,可得n=1,S=0,m=10满足条件n是奇数,a=0,S=0不满足条件n≥m,n=2,不满足条件n是奇数,a=2,S=2不满足条件n≥m,n=3,满足条件n是奇数,a=4,S=6不满足条件n≥m,n=4,不满足条件n是奇数,a=8,S=14不满足条件n≥m,n=5,满足条件n是奇数,a=12,S=26不满足条件n≥m,n=6,满足条件n是奇数,a=18,S=44不满足条件n≥m,n=7,满足条件n是奇数,a=24,S=68不满足条件n≥m,n=8,不满足条件n是奇数,a=32,S=100不满足条件n≥m,n=9,满足条件n是奇数,a=40,S=140不满足条件n≥m,n=10,不满足条件n是奇数,a=50,S=190满足条件n≥m,退出循环,输出S的值为190.故选:C.【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.11.若锐角φ满足sinφ﹣cosφ=,则函数f(x)=sin2(x+φ)的单调增区间为()A.[2kπ﹣,2kπ+](k∈Z)B.[kπ﹣,kπ+](k∈Z)C.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)D.[kπ+,kπ+](k∈Z)【分析】根据题意求出φ的值,利用降幂公式化简函数f(x),再求出它的单调增区间.【解答】解:锐角φ满足sinφ﹣cosφ=,∴1﹣2sinφcosφ=,∴sin2φ=;又sinφ>,∴2φ=,解得φ=;∴函数f(x)=sin2(x+φ)==﹣cos(2x+),∴2kπ≤2x+≤2kπ+π,k∈Z;解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z;∴f(x)的单调增区间为[kπ﹣,kπ+](k∈Z).故选:B.【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,是中档题.12.已知函数f(x)=若f(a)≥f(a+),则a的取值范围是()A.(0,]∪[2,)B.(0,]∪[,)C.(0,]D.(0,)【分析】画出f(x)的图象,对a讨论:0<a<a+≤1,1<a<a+≤2,0<a <1<a+<2,由分段函数求函数值,可得a的范围;1<a<a+≤2,1<a<2<a+<4,2<a<a+<4,运用不等式的解法,即可得到所求范围.【解答】解:由于a<a+,若0<a<a+≤1,可得﹣log2a≥﹣log2(a+),解得0<a≤;当1<a<a+≤2时,f(x)递增,不成立;由0<a<1<a+<2,可得﹣log2a≥log2(a+),可得<a<,且≤a≤,可得0<a≤;由1<a<a+≤2,可得f(a)<f(a+),此时a无解;由1<a<2<a+<4,即有<a<,由题意可得log2a≥log2(4﹣a﹣),a≥﹣a.解得a≥,可得≤a<;由2<a<a+<4,可得2<a<.综上可得,a的范围是(0,]∪[,).故选:D.【点评】本题考查分段函数的运用:求自变量的范围,注意运用分类讨论思想方法和函数的单调性,考查运算能力,属于中档题.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.复数z满足(1﹣i)z=2i,则|z|=.【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.【解答】解:由(1﹣i)z=2i,得z=,∴|z|=.故答案为:.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.14.设等比数列{a n}满足a1=1,a3+a5=6,则a5+a7+a9=28.【分析】根据已知条件和等边数列的通项公式求得公比q2=2,然后代入求值即可.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,依题意得:q2+q4=6,解得q2=2或q2=﹣3(舍去),∴a5+a7+a9=a1(q4+q6+q8)=1×(22+23+24)=28.故答案是:28.【点评】本题考查等比数列的通项公式及应用,考查计算能力,属于基础题和易错题.15.直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,则k=.【分析】联立直线与抛物线方程,利用韦达定理以及弦长公式,求解即可.【解答】解:直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,直线经过抛物线的焦点坐标,设A(x1,y1),B(x2,y2),由可得:k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,x1+x2=,直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,可得:|AB|=x1+x2+p=,即+2=,可得k2=3,解得k=.故答案为:.【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,抛物线的简单性质的应用,考查计算能力.16.某三棱锥的三视图如图所示,则它的外接球表面积为.【分析】由三视图还原原几何体,该几何体为三棱锥,底面三角形ABC为直角三角形,面PAC为等边三角形,且面PAC⊥底面ABC,取BC中点G,则G为三角形ABC的外心,过G作平面ABC的垂线,取等边三角形PAC的外心为H,过H作平面PAC的垂线,则两垂线交于点O,O为三棱锥P﹣ABC外接球的球心,求解三角形求得OC,即三棱锥外接球的半径,代入球的表面积公式得答案.【解答】解:由三视图还原原几何体如图:该几何体为三棱锥,底面三角形ABC为直角三角形,面PAC为等边三角形,且面PAC⊥底面ABC,取BC中点G,则G为三角形ABC的外心,过G作平面ABC的垂线,取等边三角形PAC的外心为H,过H作平面PAC的垂线,则两垂线交于点O,O为三棱锥P﹣ABC外接球的球心,OG==,GC==,∴OC=,∴三棱锥外接球表面积为4π×=.故答案为:.【点评】本题考查由三视图求面积、体积,关键是由三视图还原原几何体,是中档题.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(12.00分)如图,单位圆O与x,y轴正半轴的交点分别为A,D,圆O上的点C在第一象限.(1)若点C的坐标为(,),延长CD至点B,使得DB=2,求OB的长;(2)圆O上的点E在第二象限,若∠EOC=,求四边形OCDE面积的最大值.【分析】(1)利用余弦定理计算OB;(2)设∠COD=θ,用θ表示出四边形的面积,利用三角变换和θ的范围得出面积的最大值.【解答】解:(1)由点C(,)可知∠AOC=30°,∠COD=60°.∴△OCD是等边三角形,∴CD=OC=1,∴BC=3,在△OBC中,由余弦定理可得OB2=1+9﹣2×1×3×cos60°=7,∴OB=.(2)设∠COD=θ,则∠DOE=﹣θ,∵C在第一象限,E在第二象限,故0<﹣θ<,∴<θ<.∴S=sinθ,S△DOE=(﹣θ,△COD∴四边形OCDE的面积为S=sinθ+sin(﹣θ)=sinθ+cosθ=sin (θ+).∵,∴当θ=时,四边形OCDE的面积取得最大值为.【点评】本题考查了余弦定理,三角恒等变换,属于中档题.18.(12.00分)如图,直角梯形BDFE中,EF∥BD,BE⊥BD,EF=2,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AC⊥BD,AB=2CD=4,且平面BDFE⊥平面ABCD.(1)求证:AC⊥平面BDFE;(2)若BF与平面ABCD所成角为,求二面角B﹣DF﹣C的余弦值.【分析】(1)推导出BE⊥平面ABCD,从而AC⊥BE,再由AC⊥BD,得AC⊥平面BDFE.(2)推导出FE OB,从而四边形BOFE为平行四边形,进而OF∥BE,OF⊥平面ABCD,∠FBO为BF与平面ABCD所成的角,以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OF为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B﹣DF﹣C的余弦值.【解答】证明:(1)∵平面BDFE⊥平面ABCD,BE⊥BD,平面BDFE∩平面ABCD=BD,∴BE⊥平面ABCD,又AC⊂平面ABCD,∴AC⊥BE,又∵AC⊥BD,且BE∩BD=B,∴AC⊥平面BDFE.解:(2)设AC∩BD=O,∵四边形ABCD为等腰梯形,,AB=2CD=4,∴OD=OC=,OB=OA=2,∵FE OB,∴四边形BOFE为平行四边形,∴OF∥BE,又∵BE⊥平面ABCD,∴OF⊥平面ABCD,∴∠FBO为BF与平面ABCD所成的角,∴,又∵,∴OF=OB=2,以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OF为z轴,建立空间直角坐标系,则B(0,2,0),D(0,﹣,0),F(0,0,2),C(﹣,0,0),A (2,0,0),=(0,),=(,0),∵AC⊥平面BDFE,∴平面BDF的法向量为=(1,0,0),设平面DFC的一个法向量为=(x,y,z),由,令x=2,得=(2,2,﹣1),cos<>===.∴二面角B﹣DF﹣C的余弦值为.【点评】本题考查线面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.19.(12.00分)数列{a n}满足++…+=.(1)若数列{a n}为公差大于0的等差数列,求{a n}的通项公式;(2)若b n=(﹣1)n a n a n+1,求数列{b n}的前2n项和S2n.【分析】(1)由已知:++…+=.当n=1时,=,即a1a2=2.当n=2时,+=,设等差数列{a n}为d>0,利用等差数列的通项公式解得a1,d,可得a n.(2)由已知:++…+=.当n≥2时,++…+=.相减可得:当n≥2时,a n a n+1=n(n+1),可得b n=(﹣1)n a n a n+1=(﹣1)n n(n+1).计算b2n﹣1+b2n.【解答】解:(1)由已知:++…+=.当n=1时,=①,即a1a2=2.当n=2时,+=,②②﹣①,=;即a2a3=6,设等差数列{a n}为d,由a1a2=2,a2a3=6,有a1(a1+d)=2,(a1+d)(a1+2d)=6,∵d>0,解得a1=1=d,则a n=1+n﹣1=n.(2)由已知:++…+=.③当n≥2时,++…+=.④③﹣④得:当n≥2时,=,即a n a n+1=n(n+1),结合a1a2=2,得:a n a n+1=n(n+1),b n=(﹣1)n a n a n+1=(﹣1)n n(n+1).+b2n=﹣(2n﹣1)•2n+2n•(2n+1)=4n.∴b2n﹣1数列{b n}的前2n项和S2n=4×(1+2+…+n)==2n2+2n.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式、数列递推关系、分组求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.(12.00分)已知点F1(﹣,0),圆F2:(x﹣)2+y2=16,点M是圆上一动点,MF1的垂直平分线与MF2交于点N.(1)求点N的轨迹方程;(2)设点N的轨迹为曲线E,过点P(0,1)且斜率不为0的直线l与E交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为B′,证明直线AB′过定点,并求△PAB′面积的最大值.【分析】(1)先根据椭圆的定义,确定点N的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长等于4的椭圆,再写出椭圆的方程;(2)设直线AB:y=kx+1,(k≠0),设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则B′(﹣x2,y2),代入椭圆方程,即根据韦达定理,直线方程,求出直线AB′过定点Q(0,2),继而求出△PAB′面积的最大值【解答】解:(1)由已知得:|NF1|=|NM|,∴|NF1|+|NF2|=|MN|+|NF2|=|4,又|F1F2|=2,∴点N的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长等于4的椭圆,∴2a=4,2c=2,即a=2,c=,∴b2=a2﹣c2=4﹣2=2,∴点N的轨迹方程是+=1.证明:(2)设直线AB:y=kx+1,(k≠0),设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则B′(﹣x2,y2),联立直线AB与椭圆得,得(1+2k2)x2+4kx﹣2=0,显然△=8(1+4k2)>0,∴x1+x2=﹣,x1x2=﹣∴k AB′=,∴直线AB′:y﹣y1=(x﹣x1),∴令x=0,得y===+1=2,∴直线AB′过定点Q(0,2),∴△PAB′的面积S=|x1+x2|==≤,当且仅当k=±时,等号成立.∴△PAB′的面积的最大值是.【点评】本题考查椭圆的定义,考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生的计算能力,属于难题.21.(12.00分)已知函数f(x)=(ax2+x+a)e﹣x(a∈R).(1)若a≥0,函数f(x)的极大值为,求实数a的值;(2)若对任意的a≤0,f(x)≤bln(x+1)在x∈[0,+∞)上恒成立,求实数b的取值范围.【分析】(1)求出导函数,对a分类讨论,根据到合适呢判断函数的极大值,确定a的值即可;(2)构造关于a的函数令g(a)=e﹣x(x2+x)a+xe﹣x,a∈(﹣∞,0),得出函数的最大值,把问题转化为最值问题,对b分类讨论得出b的范围即可.【解答】解:(1)由题意,f'(x)=(2ax+1)e﹣x﹣(ax2+x+a)e﹣x=﹣e﹣x[ax2+(1﹣2a)x+a﹣1]=﹣e﹣x(x﹣1)(ax+1﹣a)..(ⅰ)当a=0时,f'(x)=﹣e﹣x(x﹣1),令f'(x)>0,得x<1;f'(x)<,得x>1,所以f(x)在(﹣∞,1)单调递增,(1,+∞)单调递减.所以f(x)的极大值为f(1)=,不合题意.(ⅱ)当a>0时,1﹣<1,令f'(x)>0,得1﹣<x<1;f'(x)<0,得x<1﹣或x>1,所以f(x)在(1﹣,1)单调递增,(﹣∞,1﹣),(1,+∞)单调递减.所以f(x)的极大值为f(1)==,得a=1.综上所述a=1.(2)令g(a)=e﹣x(x2+x)a+xe﹣x,a∈(﹣∞,0),当x∈[0,+∞)时,e﹣x(x2+x)≥0,则g(a)≤bln(x+1)对∀a∈(﹣∞,0]恒成立等价于g(a)≤g(0)≤bln(x+1),即xe﹣x≤bln(x+1),对x∈[0,+∞)恒成立.(ⅰ)当b≤0时,∀x∈(0,+∞),bln(x+1)<0,xe﹣x>0,此时xe﹣x>bln(x+1),不合题意.(ⅱ)当b>0时,令h(x)=bln(x+1)﹣xe﹣x,x∈[0,+∞),则h'(x)=﹣(e﹣x﹣xe﹣x)=,其中(x+1)e﹣x>0,∀x∈(0,+∞),令p(x)=be x+x2﹣1,x∈[0,+∞,则h(x)在区间[0,+∞)上单调递增,①b≥1时,p(x)≥p(0)=b﹣1≥0,所以对,∀x∈[0,+∞),h'(x)≥0,从而h(x)在[0,+∞)上单调递增,所以对任意,∀x∈[0,+∞),h(x)≥h(0)=0,即不等式bln(x+1)≥xe﹣x在[0,+∞)上恒成立.②0<b<1时,由p(0)=b﹣1<0,p(1)=be>0及p(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以存在唯一的x0∈(0,1)使得P(x0)=0,且x∈(0,x0)时,p(x0)<0.从而x∈(0,x0)时,h'(x)<0,所以h(x)在区间(0,x0)上单调递减,则x∈(0,x0)时,h(x)<h(0)=0,即bln(x+1)<xe﹣x,不符合题意.综上所述,b≥1.【点评】本题考查了导函数的综合应用和函数的构造,二次求导问题,综合性强,难度较大请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10.00分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(φ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,A,B为C上两点,且OA⊥OB,设射线OA:θ=α,其中0<α<.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)求|OA|•|OB|的最小值.【分析】(1)利用已知条件把参数方程和极坐标方程与直角坐标方程进行转化.(2)利用三角函数关系式的恒等变换,基本不等式求出结果.【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(φ为参数)化为直角坐标方程为:.再转化为极坐标方程为:.(2)根据题意:射线O的极坐标方程为或所以:|OA|=,=,所以:|OA||OB|=ρ1ρ2=,当且仅当sin2α=cos2α,即时,函数的最小值为.【点评】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,参数方程和极坐标方程与直角坐标方程的转化,基本不等式的应用.[选修4-5:不等式选讲]23.函数f(x)=|x﹣1|+|2x+a|.(1)当a=1时,求证:f(x)+|x﹣1|≥3;(2)若f(x)的最小值为2,求实数a的值.【分析】(1)根据绝对值不等式的性质证明即可;(2)通过讨论a的范围,求出f(x)的分段函数的形式,求出函数f(x)的最小值,得到关于a的方程,解出即可.【解答】解:(1)依题意:f(x)+|x﹣1|=|x﹣1|+|2x+1|+|x﹣1|=|2x﹣2|+|2x+1|≥|2x﹣2﹣2x﹣1|=3,当且仅当2x﹣2=﹣(2x+1),即x=时,等号成立.(2)①当1>﹣,即a>﹣2时,f(x)=,则当x=﹣时,f(x)min=f(﹣)=|﹣﹣1|=+1=2,故a=2;②当1<﹣,即a<﹣2时,f(x)=,则当x=﹣时,f(x)min=f(﹣)=|﹣﹣1|=﹣﹣1=2,故a=﹣6;③当1=﹣时,即a=﹣2时,f(x)=3|x﹣1|有最小值0,不符合题意,舍去;故a=2或﹣6.【点评】本题考查了绝对值不等式问题,考查求函数的最值问题以及分类讨论思想,转化思想,是一道中档题.。
福建省厦门市双十中学高三数学上学期期中试卷 理(含解析)
2015-2016学年福建省厦门市双十中学高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合M={y|y=x2+1,x∈R},集合N={y|y=ln(x+1)+1,x∈R},则M∩N等于()A.{(0,1)} B.(0,1)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)2.命题“若¬p则q”是真命题,则p是¬q的()条件.A.充分 B.充分非必要C.必要 D.必要非充分3.已知,的夹角是120°,且=(﹣2,﹣4),||=,则在上的投影等于()A.﹣B.C.2 D.4.已知p:存在x∈R,mx2+1≤0,q:任意x∈R,x2+mx+1>0,若p且q为真命题,则实数m的取值范围是()A.m<2 B.﹣2<m<2 C.0<m<2 D.﹣2<m<05.在△ABC中,角A,B,C,的对边分别为a,b,c,若(a2+c2﹣b2)tanB=ac,则角B 的值为()A.B.或C.D.或6.已知点C在以O为圆心的圆弧AB上运动(含端点)., =x+2y(x,y∈R),则的取值范围是()A.B.C.D.7.若函数f(x)=sin(x+φ)﹣cos(x+φ)(0<φ<π)为奇函数,将函数f(x)图象上所有点横坐标变为原来的一半,纵坐标不变;再向右平移个单位得到函数g(x),则g(x)的解析式可以是()A.B.C.D.8.已知如图(1)的图象对应的函数为y=f(x),给出①y=f(|x|);②y=|f(x)|﹣a;③y=﹣f(|x|);④y=f(﹣|x|).⑤y=|f(|x|)|﹣a,则如图(2)的图象对应的函数可能是五个式子中的()A.④B.②④ C.①② D.②③④⑤9.已知定义域为R的奇函数y=f(x)的导函数为y=f′(x),当x≠0时,,若a=f(),,c=(ln)f(ln),则a,b,c的大小关系正确的是()A.a<c<b B.b<c<a C.a<b<c D.c<a<b10.若函数f(x)(x∈R)关于对称,且则下列结论:(1)f(x)的最小正周期是3,(2)f(x)是偶函数,(3)f(x)关于对称,(4)f(x)关于对称,正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个11.如图,已知l1⊥l2,圆心在l1上,半径为1m的圆O在t=0时与l2相切于点A,圆O沿l1以1m/s的速度匀速向上移动,圆被直线l2所截上方圆弧长记为x,令y=,则y与时间t(0≤t≤1,单位:s)的函数y=f(t)的图象大致为()A. B. C. D.12.设函数f(x)=,若f(x)恰有2个零点,则实数a 的取值范围是()A.a≥2 B.≤a<1 C.<a<1 D.a≥2或≤a<1二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分).13.若tan(θ+)=,则sin2θ=.14.设等差数列{a n}前n项和S n,a3+a8+a13=C,a4+a14=2C,其中C<0,则S n在n等于时取到最大值.15.已知f(x)=x2﹣4x+3在[0,a]的值域是[﹣1,3].实数a的取值范围记为集合A,g (x)=cos2x+sinx.记g(x)的最大值为g(a).若g(a)≥b,对任意实数a∈A恒成立,则实数b的取值范围是.16.若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)的最大值为.三、解答题:(本大题共7小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤).17.18题两题选出一题作答,两题都答只给一题的分数.17.已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为参数).(1)当a=0时,求直线l和圆C交点的极坐标(ρ,θ)(其中ρ>0,0<θ<2π);(2)若直线l与圆C交于P、Q两点,P、Q间的劣弧长是,求直线l的极坐标方程.18.(2015秋•厦门校级期中)(1)若不等式|2x﹣1|+|x+2|≥m2+m+2对任意实数x恒成立,求实数m的取值范围;(2)设a,b,c大于0,且1≤++≤(|2x﹣1|+|x+2|)对任意实数x恒成立,求证:a+2b+3c≥9.19.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<)的图象经过点(0,),且相邻两条对称轴间的距离为.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式及其单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A、B、C的对边,若f()﹣cosA=,且bc=1,b+c=3,求a的值.20.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=1.(1)设c n=(n∈N+),求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=n(a n+2n),求数列{b n}的前n项和T n.21.已知⊥,|AB1|=3,|AB2|=4, =+.(1)若B1,P,B2三点共线,求||的最小值,并用,表示;(2)设Q是AB1B2的内心,若||≤2,求•的取值范围.22.某山体外围有两条相互垂直的直线型公路,为开发山体资源,修建一条连接两条公路沿山区边界的直线型公路.记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为L.如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和80千米,点N到l1的距离为100千米,以l1,l2所在的直线分别为x、y轴建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=模型(其中a为常数).(1)设公路L与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路L长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路L的长度最短?求出最短长度.(2)在公路长度最短的同时要求美观,需在公路L与山体之间修建绿化带(如图阴影部分),求绿化带的面积.23.设函数f(x)=e mx﹣mx2.(1)当m=2时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线L1的方程;(2)当m>0时,要使f(x)≥1对一切实数x≥0恒成立,求实数m的取值范围;(3)求证:.2015-2016学年福建省厦门市双十中学高三(上)期中数学试卷(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,共60分.在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合M={y|y=x2+1,x∈R},集合N={y|y=ln(x+1)+1,x∈R},则M∩N等于()A.{(0,1)} B.(0,1)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)【考点】交集及其运算.【专题】计算题;集合.【分析】求出M中y的范围确定出M,求出N中y的范围确定出N,找出两集合的交集即可.【解答】解:由M中y=x2+1≥1,即M=[1,+∞),由N中y=ln(x+1)+1,即N=(﹣∞,+∞),则M∩N=[1,+∞),故选:D.【点评】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.命题“若¬p则q”是真命题,则p是¬q的()条件.A.充分 B.充分非必要C.必要 D.必要非充分【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【专题】对应思想;综合法;简易逻辑.【分析】原命题和其逆否命题同真假,故只需找出命题“若¬p,则q”的逆否命题即可.【解答】解:四种命题中原命题和其逆否命题同真假,而“若¬p,则q”的逆否命题为“若¬q,则p”即¬q⇒p,p是¬q的必要条件,故选:C.【点评】本题考查四种命题的关系及复合命题真假判断,难度不大.3.已知,的夹角是120°,且=(﹣2,﹣4),||=,则在上的投影等于()A.﹣B.C.2 D.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】向量法;平面向量及应用.【分析】由向量模的公式可得||,再由向量投影的概念可得在上的投影等于||cos120°.【解答】解: =(﹣2,﹣4),可得||=2,由题意可得在上的投影为||cos120°=2×(﹣)=﹣.故选B.【点评】本题考查向量的数量积的模的公式,以及向量的投影的计算,考查运算能力,属于基础题.4.已知p:存在x∈R,mx2+1≤0,q:任意x∈R,x2+mx+1>0,若p且q为真命题,则实数m的取值范围是()A.m<2 B.﹣2<m<2 C.0<m<2 D.﹣2<m<0【考点】复合命题的真假.【专题】函数思想;综合法;简易逻辑.【分析】分别求出p,q成立的m的范围,取交集即可.【解答】解:关于p:存在x∈R,mx2+1≤0,∴m<0,关于q:任意x∈R,x2+mx+1>0,则△=m2﹣4<0,解得:﹣2<m<2,若p且q为真命题,则p,q均为真命题,则实数m的取值范围是:﹣2<m<0,故选:D.【点评】本题考查了复合命题的判断,考查函数恒成立问题,是一道基础题.5.在△ABC中,角A,B,C,的对边分别为a,b,c,若(a2+c2﹣b2)tanB=ac,则角B 的值为()A.B.或C.D.或【考点】余弦定理.【专题】解三角形.【分析】利用余弦定理表示出cosB,整理后代入已知等式,利用同角三角函数间基本关系化简,求出sinB的值,即可确定出B的度数.【解答】解:∵cosB=,∴a2+c2﹣b2=2accosB,代入已知等式得:2ac•cosBtanB=ac,即sinB=,则B=或.故选:B.【点评】此题考查了余弦定理,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.6.已知点C在以O为圆心的圆弧AB上运动(含端点)., =x+2y(x,y∈R),则的取值范围是()A.B.C.D.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】数形结合;换元法;三角函数的图像与性质;平面向量及应用.【分析】以O为原点,OA方向为x轴正方向建立坐标系,分别求出A,B的坐标,进而根据则=(cosα,sinα),根据正弦函数的性质,即可得到的取值范围.【解答】解:建立如图所示的坐标系,可设A(1,0),B(0,1),设∠AOC=α(0≤α≤),则=(cosα,sinα).由=(x,2y)=(cosα,sinα),则=(cosα+sinα)=sin(α+)(0≤α≤),由≤α+≤,可得sin(α+)∈[,1],即有∈[,].故选:B.【点评】本题考查的知识点是平面向量的综合应用,三角函数的性质,其中建立坐标系,分别求出A,B,C点的坐标,将一个几何问题代数化,是解答本题的关键.7.若函数f(x)=sin(x+φ)﹣cos(x+φ)(0<φ<π)为奇函数,将函数f(x)图象上所有点横坐标变为原来的一半,纵坐标不变;再向右平移个单位得到函数g(x),则g(x)的解析式可以是()A.B.C.D.【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【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】化简函数的表达式为一个角的一个三角函数的形式,利用函数是奇函数,求出φ.根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律即可得解.【解答】解:∵f(x)=sin(x+φ)﹣cos(x+φ)=2sin(x+φ﹣),(0<φ<π)为奇函数,∴φ=,f(x)=2sinx,将函数f(x)图象上所有点横坐标变为原来的一半,纵坐标不变,可得函数的解析式为:y=2sin2x;再向右平移个单位得到函数g(x),则g(x)的解析式:g(x)=2sin2(x﹣)=2sin (2x﹣).故选:A.【点评】本题主要考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考查三角函数的化简,三角函数的奇偶性,考查基本知识的应用能力,计算能力,属于中档题.8.已知如图(1)的图象对应的函数为y=f(x),给出①y=f(|x|);②y=|f(x)|﹣a;③y=﹣f(|x|);④y=f(﹣|x|).⑤y=|f(|x|)|﹣a,则如图(2)的图象对应的函数可能是五个式子中的()A.④B.②④ C.①② D.②③④⑤【考点】函数的图象.【专题】转化思想;分析法;函数的性质及应用.【分析】由图(2)知,图象对应的函数是偶函数,对选项一一利用排除法分析可得答案.【解答】解:由图(2)知,图象对应的函数是偶函数,对于①,当x>0时,y=f(|x|)=y=f(x),其图象在y轴右侧与图一的相同,不合题意,故排除①.对于②,当x>0时,对应的函数是y=f(x)﹣a,是把(1)中图象位于y轴右侧的部分向下平移a个单位得到的,显然不正确,故排除②.对于③,当x>0时,对应的函数是y=﹣f(x),是把(1)中图象位于y轴右侧的部分关于x轴对称得到的,显然不正确,故排除③.对于④,当x>0时,对应的函数是y=f(﹣x),是把(1)中图象位于y轴左侧的部分关于y轴对称得到的,满足条件.对于⑤,当x>0时,对应的函数是y=|f(x)|﹣a,是把(1)中图象位于y轴右侧的部分向下平移a个单位得到的,显然不正确,故排除⑤,故选:A.【点评】本题考查函数的图象、函数的图象与图象变化,考查学生读图能力,分析问题解决问题的能力,属于中档题.9.已知定义域为R的奇函数y=f(x)的导函数为y=f′(x),当x≠0时,,若a=f(),,c=(ln)f(ln),则a,b,c的大小关系正确的是()A.a<c<b B.b<c<a C.a<b<c D.c<a<b【考点】函数的单调性与导数的关系.【专题】函数思想;构造法;导数的概念及应用.【分析】构造函数g(x)=xf(x),判断g(x)的单调性与奇偶性即可得出结论.【解答】解:令g(x)=xf(x),则g(﹣x)=﹣xf(﹣x)=xf(x)∴g(x)是偶函数.g′(x)=f(x)+xf′(x)∵∴当x>0时,xf′(x)+f(x)<0,当x<0时,xf′(x)+f(x)>0.∴g(x)在(0,+∞)上是减函数.∵<ln2<1<∴g()<g(ln2)<g()∵g(x)是偶函数.∴g(﹣)=g(),g(ln)=g(ln2)∴g(﹣)<g(ln)<g()故选:B.【点评】本题考查了导数与函数单调性的关系,函数单调性的应用,属于中档题.10.若函数f(x)(x∈R)关于对称,且则下列结论:(1)f(x)的最小正周期是3,(2)f(x)是偶函数,(3)f(x)关于对称,(4)f(x)关于对称,正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【考点】命题的真假判断与应用.【专题】转化思想;函数的性质及应用;简易逻辑.【分析】根据已知中函数f(x)(x∈R)关于对称,且,分析出函数的周期性,对称性和奇偶性,可得答案.【解答】解:∵,∴f(x+3)===f(x),故f(x)的最小正周期是3,故(1)正确;又∵函数f(x)(x∈R)关于对称,∴f(x)=﹣==f(﹣x),即f(x)是偶函数,故(2)正确;又∵f(3﹣x)=f(﹣x)=f(x),故f(x)关于对称,故(3)正确;又∵函数f(x)(x∈R)关于对称,f(x)的最小正周期是3,故f(x)关于对称,故(4)正确;故正确的命题有4个,故选:D【点评】本题考查的知识点是函数的奇偶性,函数的对称性和函数的周期性,其中熟练掌握函数对称性的法则“对称变换二倍减”,是解答的关键.11.如图,已知l1⊥l2,圆心在l1上,半径为1m的圆O在t=0时与l2相切于点A,圆O沿l1以1m/s的速度匀速向上移动,圆被直线l2所截上方圆弧长记为x,令y=,则y与时间t(0≤t≤1,单位:s)的函数y=f(t)的图象大致为()A. B. C. D.【考点】函数的图象.【专题】数形结合;数形结合法;函数的性质及应用.【分析】通过t=0时y=0,排除选项C、D,利用x的增加的变化率,说明y=sin2x的变化率,得到选项即可.【解答】解:因为当t=0时,x=0,对应y=0,所以选项C,D不合题意,当t由0增加时,x的变化率先快后慢,又y=sin2x在[0,1]上是增函数,所以函数y=f(t)的图象变化先快后慢,所以选项B满足题意,C正好相反,故选:B.【点评】本题考查函数图象的变换快慢,考查学生理解题意以及视图能力,属于中档题.12.设函数f(x)=,若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是()A.a≥2 B.≤a<1 C.<a<1 D.a≥2或≤a<1【考点】函数的零点与方程根的关系.【专题】综合题;函数的性质及应用.【分析】分别设h(x)=2x﹣a,g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a),分两种情况讨论,即可求出a 的范围.【解答】解:设h(x)=2x﹣a,g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a)若在x<1时,h(x)=2x﹣a与x轴有一个交点,所以a>0,并且当x=1时,h(1)=2﹣a>0,所以0<a<2,而函数g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a)有一个交点,所以2a≥1,且a<1,所以≤a<1,若函数h(x)=2x﹣a在x<1时,与x轴没有交点,则函数g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a)有两个交点,当a≤0时,h(x)与x轴无交点,g(x)无交点,所以不满足题意(舍去),当h(1)=2﹣a≤时,即a≥2时,g(x)的两个交点满足x1=a,x2=2a,都是满足题意的,综上所述a的取值范围是≤a<1,或a≥2.故选:D.【点评】本题考查了分段函数的问题,以及函数的零点问题,培养了学生的转化能力和运算能力以及分类能力,属于中档题.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分).13.若tan(θ+)=,则sin2θ=.【考点】两角和与差的正切函数.【专题】计算题;函数思想;三角函数的求值.【分析】利用两角和的正切函数,求出正切函数值,然后求解即可.【解答】解:tan(θ+)=,=,可得tanθ=﹣.sin2θ===.故答案为:;【点评】本题考查两角和的正切函数以及三角函数的化简求值,考查计算能力.14.设等差数列{a n}前n项和S n,a3+a8+a13=C,a4+a14=2C,其中C<0,则S n在n等于7 时取到最大值.【考点】等差数列的前n项和.【专题】函数思想;综合法;等差数列与等比数列.【分析】由等差数列的性质和题意可得通项公式,可得前7项为正数,从第8项开始为负数,可得结论.【解答】解:由题意和等差数列的性质可得a3+a8+a13=3a8=C,a4+a14=2a9=2C,∴a8=,a9=C,∴公差d=,∴a1=﹣7×=﹣,∴a n=﹣+(n﹣1)=C(2n﹣15),令a n=C(2n﹣15)≤0可得2n﹣15≥0,解得n≥∴递减的等差数列{a n}前7项为正数,从第8项开始为负数,∴当n=7时,S n取最大值.故答案为:7【点评】本题考查等差数列的前n项和,从数列项的正负入手是解决问题的关键,属基础题.15.已知f(x)=x2﹣4x+3在[0,a]的值域是[﹣1,3].实数a的取值范围记为集合A,g (x)=cos2x+sinx.记g(x)的最大值为g(a).若g(a)≥b,对任意实数a∈A恒成立,则实数b的取值范围是b≤.【考点】函数恒成立问题.【专题】计算题;作图题;函数的性质及应用;三角函数的图像与性质;集合.【分析】作函数f(x)=x2﹣4x+3的图象,从而可得A=[2,4];再化简g(x)=﹣(sinx﹣)2+1+,从而可得g(a)=1+,再求g(a)的最小值即可.【解答】解:作函数f(x)=x2﹣4x+3的图象如下,,∵f(x)=x2﹣4x+3在[0,a]的值域是[﹣1,3],∴2≤a≤4,故A=[2,4];g(x)=cos2x+sinx=1﹣sin2x+sinx=﹣(sinx﹣)2+1+,∵≤≤1,∴g(a)=1+,∵A=[2,4],∴g min(a)=1+=,∵g(a)≥b对任意实数a∈A恒成立,∴b≤,故答案为:b≤.【点评】本题考查了二次函数的性质与应用,三角函数的最值的求法,同时考查了恒成立问题.16.若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)的最大值为 6 .【考点】函数的最值及其几何意义;函数的图象.【专题】综合题;转化思想;分类法;函数的性质及应用.【分析】由题意得f(0)=f(﹣2)=0且f(﹣4)=f(2)=0,由此求出a=4且b=0,可得f(x)=﹣x4﹣x3+x2+4x.利用导数研究f(x)的单调性,可得到f(x)的最大值.【解答】解:∵函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣1对称,∴f(0)=f(﹣2)=0且f(﹣4)=f(2)=0,即b=0且(1﹣4)[(﹣4)2+a•(﹣4)+b]=0,解之得a=4,b=0,因此,f(x)=(1﹣x2)(x2+4x)=﹣x4﹣x3+x2+4x,求导数,得f′(x)=﹣x3﹣3x2+2x+4=﹣(x+1)(x+1+)(x+1﹣)当x∈(﹣∞,﹣1﹣)∪(﹣1,﹣1+)时,f'(x)>0,当x∈(﹣1﹣,﹣1)∪(﹣1+,+∞)时,f'(x)<0,∴f(x)在(﹣∞,﹣1﹣)单调递增,在(﹣1﹣,﹣1)单调递减,在(﹣1,﹣1+)单调递增,在(﹣1+,+∞)单调递减,故当x=﹣1﹣和x=﹣1+时取极大值,f(﹣1﹣)=f(﹣1+)=6.故答案为:6.【点评】本题给出多项式函数的图象关于x=﹣1对称,求函数的最大值.着重考查了函数的奇偶性、利用导数研究函数的单调性和函数的最值求法等知识,属于中档题.三、解答题:(本大题共7小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤).17.18题两题选出一题作答,两题都答只给一题的分数.17.已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为参数).(1)当a=0时,求直线l和圆C交点的极坐标(ρ,θ)(其中ρ>0,0<θ<2π);(2)若直线l与圆C交于P、Q两点,P、Q间的劣弧长是,求直线l的极坐标方程.【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.【专题】计算题;函数思想;综合法;坐标系和参数方程.【分析】(1)先求出圆的直角坐标方程和直线l:,由此能求出直线l和圆C交点的极坐标.(2)圆心C到直线的距离d是2,直线的直角坐标方程是:,先求出直线直角坐标方程,由此能求出直线l的极坐标方程.【解答】解:(1)∵圆C的参数方程为(θ为参数),∴圆的直角坐标方程是x2+y2=16,….(1分),∵直线l的参数方程为(t为参数),∴当a=0时,直线l:,…(2分)代入x2+y2=16得x=±2,P,Q….(3分)则直线l和圆C交点的极坐标分别是,….(5分)(2)由于P、Q间的劣弧长是,则圆心角,….(6分)圆心C到直线的距离d是2,直线的直角坐标方程是:,….(7分),,直线直角坐标方程是:或,….(8分)直线l的极坐标方程:或….(10分)即或(写成或给满分)【点评】本题考查直线和圆交点的极坐标及直线的极坐标方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意极坐标和直角坐标的互化公式的合理运用.18.(2015秋•厦门校级期中)(1)若不等式|2x﹣1|+|x+2|≥m2+m+2对任意实数x恒成立,求实数m的取值范围;(2)设a,b,c大于0,且1≤++≤(|2x﹣1|+|x+2|)对任意实数x恒成立,求证:a+2b+3c≥9.【考点】不等式的证明;函数恒成立问题.【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;推理和证明.【分析】(1)由绝对值的含义,将|2x﹣1|+|x+2|写成分段函数式,分别求出各段的范围,可得最小值,进而得到m2+m+2≤,解不等式可得m的范围;(2)运用两边夹法则,可得++=1,且a,b,c大于0,即有a+2b+3c=(a+2b+3c)(++),展开后运用基本不等式,即可得证.【解答】解:(1)|2x﹣1|+|x+2|=,当x≤﹣2时,﹣1﹣3x递减,取值范围是[5,+∞);当﹣2<x≤时,3﹣x的范围是[,5);当x>时,3x+1的范围是(,+∞).从而|2x﹣1|+|x+2|≥,解不等式m2+m+2≤,得m∈[﹣1,].(2)证明:由(1)知(|2x﹣1|+|x+2|)≥1,则++≤1,又1≤++,则++=1,且a,b,c大于0,即有a+2b+3c=(a+2b+3c)(++)=3+(+)+(+)+(+)≥3+2+2+2=9.当且仅当a=2b=3c=时,等号成立.因此a+2b+3c≥9.【点评】本题考查绝对值函数的最值的求法,不等式恒成立问题的解法和不等式的证明,注意运用函数的单调性求最值,以及基本不等式的运用,属于中档题.19.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<)的图象经过点(0,),且相邻两条对称轴间的距离为.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式及其单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A、B、C的对边,若f()﹣cosA=,且bc=1,b+c=3,求a的值.【考点】余弦定理;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的单调性.【专题】解三角形.【分析】(Ⅰ)把已知点坐标代入求出φ的值,根据题意确定出周期,利用周期公式求出ω的值,即可确定出函数f(x)的解析式,利用正弦函数的单调性确定出单调递增区间即可;(Ⅱ)由第一问确定出的解析式,表示出f(),代入已知等式求出A的度数,利用余弦定理列出关系式,把cosA的值代入,变形后将bc与b+c的值代入即可求出a的值.【解答】解:(Ⅰ)把(0,)代入解析式得:sinφ=,∵0<φ<,∴φ=,∵相邻两条对称轴间的距离为,∴函数的周期为π,即ω=2,∴函数f(x)的解析式为f(x)=sin(2x+),令﹣+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得到﹣+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,则f(x)的单调递增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z;(Ⅱ)由第一问得:f()=sin(A+),代入得:sin(A+)﹣cosA=sinA+cosA﹣cosA=sinA﹣cosA=sin(A﹣)=,∴A﹣=或,即A=或A=π(舍去),∵bc=1,b+c=3,∴由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccosA=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=9﹣3=6,则a=.【点评】此题考查了余弦定理,正弦函数的单调性,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.20.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=1.(1)设c n=(n∈N+),求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=n(a n+2n),求数列{b n}的前n项和T n.【考点】数列的求和;数列递推式.【专题】等差数列与等比数列.【分析】(1)2S n=a n+1﹣2n+1+1,(n∈N*),当n≥2时,2S n﹣1=a n﹣2n+1,相减可得:,c n=(n∈N+),利用等比数列的通项公式即可得出.(2)利用“错位相减法”与等比数列的前n项和公式即可得出.【解答】解:(1)∵2S n=a n+1﹣2n+1+1,(n∈N*),∴当n≥2时,2S n﹣1=a n﹣2n+1,相减可得:2a n=a n+1﹣a n﹣2n,化为:,∵c n=(n∈N+),∴,∴{c n}是等比数列,公比为,首项为.∴c n+1=,∴c n=﹣1,∴=﹣1,可得a n=3n﹣2n.(2)b n=n(a n+2n)=n•3n,∴数列{b n}的前n项和T n=3+2×32+3×23+…+n•3n,∴3T n=32+2×33+…+(n﹣1)•3n+n•3n+1,∴﹣2T n=3+32+…+3n﹣n•3n+1=﹣n•3n+1=,∴T n=.【点评】本题考查了“错位相减法”、等比数列的通项公式及其前n项和公式、递推关系的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.21.已知⊥,|AB1|=3,|AB2|=4, =+.(1)若B1,P,B2三点共线,求||的最小值,并用,表示;(2)设Q是AB1B2的内心,若||≤2,求•的取值范围.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】综合题;转化思想;配方法;换元法;平面向量及应用.【分析】(1)利用B1,P,B2三点共线, =+,可求得+=1;再结合⊥,|AB1|=3,|AB2|=4,可得||2=λ2+μ2=μ2﹣μ+9,于是可求得||的最小值及取得最小值时λ、μ的值,从而可用,表示;(2)以A为原点,AB1、AB2所在的直线分别为x轴、y轴建立直角坐标系,则B1(3,0),B2(0,4),Q(1,1),P(λ,μ),于是利用||2=(λ﹣1)2+(μ﹣1)2≤4,再令λ﹣1=rcosθ,μ﹣1=sinθ(0<r≤2)可得•=λ2+μ2﹣3λ﹣4μ=r2﹣rcosθ﹣2rsinθ﹣5,利用辅助角公式及配方法即可求得•∈[﹣,2﹣1].【解答】解:(1)∵B1,P,B2三点共线, =+,∴+=1.又⊥,|AB1|=3,|AB2|=4,∴||2=||2+||2=λ2+μ2=μ2﹣μ+9,当时,||min=,此时, =+;(2)以A为原点,AB1、AB2所在的直线分别为x轴、y轴建立直角坐标系,则B1(3,0),B2(0,4),Q(1,1),P(λ,μ),||2=(λ﹣1)2+(μ﹣1)2≤4,令λ﹣1=rcosθ,μ﹣1=sinθ,0<r≤2.=(λ﹣3,μ),=(λ,μ﹣4),•=λ2+μ2﹣3λ﹣4μ=r2﹣rcosθ﹣2rsinθ﹣5=r2﹣rsin(θ+φ)﹣5,其中tanφ=.又r2﹣rsin(θ+φ)﹣5≤r2+r﹣5≤2﹣1,r2﹣rsin(θ+φ)﹣5≥r2﹣r﹣5=(r﹣)2﹣≥﹣,∴•∈[﹣,2﹣1].【点评】本题考查平面向量数量积的运算,突出考查共线向量基本定理、向量垂直性质的应用,也考查了三角换元思想及辅助角公式的综合应用,考查运算能力,属于难题.22.某山体外围有两条相互垂直的直线型公路,为开发山体资源,修建一条连接两条公路沿山区边界的直线型公路.记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为L.如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和80千米,点N到l1的距离为100千米,以l1,l2所在的直线分别为x、y轴建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=模型(其中a为常数).(1)设公路L与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路L长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路L的长度最短?求出最短长度.(2)在公路长度最短的同时要求美观,需在公路L与山体之间修建绿化带(如图阴影部分),求绿化带的面积.【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用;函数模型的选择与应用.【专题】转化法;函数的性质及应用;导数的综合应用.【分析】(1)①由题知M(5,80)代入y=,则a=400,进而求出y=,得出坐标N(100,4),利用导数求出斜率,得出直线的方程,进而求出与坐标轴的交点A(0,),B(2t,0),利用勾股定理可得(t∈[5,100]);②运用基本不等式可得最小值,注意求出等号成立的条件;(2)山体与x=5,x=100之间的面积为,得出山体与L1、L2围成的面积是400+400ln20,进而得出绿化带的面积是400+400ln20﹣800=400ln20﹣400.【解答】解:(1)①由题意M(5,80)代入y=,则a=400,∴y=,N(100,4),∴定义域为[5,100].∴P(t,),∵,则公路l的方程:,令x=0,可得y=;令y=0,可得x=2t.∴(t∈[5,100]);②A(0,),B(2t,0),=,当且仅当t=20∈[5,100]时等号成立,所以当t为20时,公路l的长度最短长度是3200千米;(2)山体与x=5,x=100之间的面积为dx=400lnx|=400(ln100﹣ln5)=400ln20,山体与L1、L2围成的面积是400+400ln20,L与y,x轴交点分别是A(0,40),B(40,0),公路与L1、L2围成的面积是800,所以绿化带的面积是400+400ln20﹣800=400ln20﹣400(平方公里).答:当t为20时,公路L的长度最短,最短长度是3200千米;在公路长度最短时,需在公路L与山体之间修建绿化带的面积是400ln20﹣400平方公里.【点评】本题考查了利用导数求直线方程和积分的应用,考查运算求解能力,难点是对题意的理解.23.设函数f(x)=e mx﹣mx2.(1)当m=2时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线L1的方程;(2)当m>0时,要使f(x)≥1对一切实数x≥0恒成立,求实数m的取值范围;(3)求证:.【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】方程思想;导数的概念及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用.【分析】(1)求出f(x)的导数,求得切线的斜率和切点,即可得到所求切线的方程;(2)求出f(x)的导数,设g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,讨论m的范围,结合单调性,即可得到m的范围;(3)令m=1,由(2)得e x>x2+1,则,令x=i(i+1)(i=2,3,…n),由裂项相消求和和不等式的性质,即可得证.【解答】解:(1)m=2时,f(x)=e2x﹣2x2,f′(x)=2e2x﹣4x;∴f′(0)=2,又f(0)=1;则切线L1方程为:y=2x+1;(2)f′(x)=me mx﹣2mx,设g(x)=f′(x),g′(x)=m2e mx﹣2m=m(me mx﹣2),令g′(x)=0,由m>0,;①当m≥2时,因为x≥0,则e mx≥1,所以me mx﹣2≥m﹣2≥0,g'(x)≥0,∴f′(x)在[0,+∞)单调递增;∴f′(x)≥f′(0)=m>0;∴f(x)在[0,+∞)单调递增,f(x)≥f(0)=1;所以当m≥2时满足条件;②当时,1≥,x0∈(0,+∞);∴f′(x)在(0,x0)单调递减,在(x0,+∞)单调递增,所以=;∴f(x)在[0,+∞)单调递增,f(x)≥f(0)=1;∴当时满足条件;③当时,,x0∈(0,+∞);∴f′(x)在(0,x0)单调递增,f′(x)=0在(0,x0)至多只有一个零点x1;又因为=,f′(0)=1>0,所以f′(x)=0在(0,x0)有且只有一个零点x1;则当x∈(0,x1)时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,x1)单调递增,在(x1,x0)单调递减,所以存在x使得f(x)<f(0)=1,不满足条件.终上所述:当时,f(x)≥1对一切x≥0的实数恒成立.(3)令m=1,由(2)得e x>x2+1,则,令x=i(i+1)(i=2,3,…n),则,当i=1时,,当i=2时,,当i=3时,,…,当i=n时,,所以.【点评】本题考查导数的运用:求切线的方程和单调性,考查不等式恒成立问题和不等式的证明,注意运用分类讨论的思想方法和裂项相消求和及不等式的性质,考查运算能力,属于中档题.。
数学---福建省厦门市双十中学2017届高三上学期期中考试(理)
福建省厦门市双十中学2017届高三上学期期中考试(理)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60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一项。
)1、若集合{}260,A x x x x N *=-≤∈,则4,xN x A x *⎧⎫∈∈⎨⎬⎩⎭中元素的个数( ) A .3个 B .4个 C .1个 D .2个 2、已知复数1i z =-,则21z z-= ( ) A. 12- B. 12 C. 1i 2- D. 1i 23、采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查,为此将他们随机编号为1,2,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9。
抽到的32人中,编号落入区间的人做问卷,其余的人做问卷。
则抽到的人中,做问卷的人数为( ) A. 15 B. 16 C. 17 D.184、已知直线与圆22:1O x y +=相交于A 、B 两点,且3AB =,则的值是 ( )A. 0 B .C .D . 5、执行图中的程序框图,若输出的5n =,则输入整数p 的最大值是( )A .15B .14C .7D .66、一个几何体的三视图如图所示,其中主视图和左视图是腰长为2的两个全等的等腰直角三角形,若该几何体的所有顶点在同一球面上,则该球的表面积是( ) A .323πB .43πC .48πD .12π[]1,450A B B 0=++c by ax OB OA ⋅1234-12-7、已知等比数列的首项12015a =,公比为,记,则达到最大值时,的值为( )A .B .C .D .138、设是两条不同直线,是两个不同的平面,下列命题正确的是( ) A . B .,则 C .,则 D .,则 9、若将函数5()f x x =表示为250125()(1)(1)(1)f x a a x a x a x =+++++⋅⋅⋅++,其中0a 、1a 、2a 、⋅⋅⋅、5a 为实数,则3a =( )A .5B .5-C .10D .10-10、已知1F 、2F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,点关于渐近线的对称点恰好落在以为圆心,为半径的圆上,则双曲线的离心率为( ) A . B . C . D . 11、已知函数有3个零点,则实数的取值范围是( )A .B .1(,1)4C .(0,1)D .(,1)-∞ 12、设数列的前项和为,且,为等差数列,则( )A .B .C .D .第Ⅱ卷二.填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13、已知向量(,1)a λ=,(2,1)b λ=+ ,若a b a b +=- ,则实数的值为14、设等差数列的前项和为,且满足2n n a S An Bn C +=++,若5A =,1C =,{}n a 12q =123n n b a a a a = n b n 101112,m n ,αβ//,////,//m n m n αβαβ且则,m n αβαβ⊥⊥⊥且m n ⊥,,m n m n αβ⊥⊂⊥αβ⊥,,//,//m n m n ααββ⊂⊂//αβ2F 1F 1OF 33223(,1)4{}n a n n S 121a a ==(){}2n n nS n a ++n a =12n n -1121n n -++2121n n --112n n ++λ则B =______. 15、已知(,)2παπ∈,若,则 . 16、已知函数,对于任意,都存在,使得,则的最小值为三.解答题:(本大题共6小题,共70分。
福建省厦门双十中学高2021届高2018级高三上学期中考试数学试题参考答案
双十中学2021届高三上学期半期考试参考答案1.A2.C3.A4.B5.C6.A7.D8.A9.ABC 10.ABD 11.BCD 12.BC ; 13.32 14.79-15.32π 16.(]0,1; 17.(本小题满分10分) 【试题解析】(1)选①:由1(1)(1)(41)n n n a n a n ++=+++可得11411++++=+n n a a n n n, 即11141+++-=+n n a a n n, 又1141+=a ,所以1n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为4,公差为4的等差数列, 所以14+=n a n n,所以241=-n a n ; 选②:由1n n a a +-=,13a =2=,2=,2=,所以是首项为2,公差为2的等差数列,2n =,所以241=-n a n ; 选③:由184n n a a n --=-(2n ≥)可得:当2n ≥时,112211()()()n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+(84)(812)123n n =-+-+++[(84)12](1)32n n -+-=+241n =-,当1n =时,13a =,符合241=-n a n ,所以当*n N ∈时,241=-n a n ; (2)证明:由(1)得2111114122121n a n n n ⎛⎫==- ⎪--+⎝⎭,所以1111111213352121n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭11242n =-+, 因为1042n >+,所以12n T <, 又因为11242n T n =-+随着n 的增大而增大,所以113n T T ≥=, 综上1132n T ≤<.18.(本小题满分12分)【试题解析】(1)在ABC 中, 由正弦定理sin sin a bA B=,可得sin sin b A a B =,因为2sin 3cos sin b A a B a B =+, 所以sin cos()6b A a B π=-, 所以sin cos()6a B a B π=-,即sin cos()6B Bπ,即31sin cos sin 2B B B ,可得tan 3B =, 又因为(0,)B π∈,所以3B π=.(2)如图,延长BD 到E ,满足DE BD =,连接AE CE ,,则ABCE 为平行四边形,且223,,,3BE BAE AB c AE BC a π=∠====, 在BAE △中,由余弦定理得22223)2cos 3a c ac π=+-,即2212a c ac ++=,可得2()12a c ac +-=,即2()12ac a c =+-, 由基本不等式得:22()12()2a c ac a c +=+-≤, 即23()124a c +≤,即2()16a c +≤,可得4a c +≤(当且仅当2a c ==取等号号) 又由AE AB BE +>,即23a c +>故a c +的取值范围是(23,4]. 19.(本小题满分12分)【试题解析】(1)(法一)如图,以D 为原点,AD 所在直线为x 轴,BD 所在直线为y 轴,DF 所在直线为z 建系.设AE h =,由1CD =,2BC =,90ADB ︒∠=,依据三角形相似可得5AB =,故由勾股定理可知25AD =.在CBD 中,可得5BD =所以各点坐标为(0,0,0),(25,0,0),5,0),,5,0,),(0,0,)55D A B C E h F h ⎛⎫ ⎪⎝⎭. (25,5,)BE h =,设面CDF 的法向量为(,,)n x y z =,所以0550x y z ⎧+=⎪⎨⎪=⎩, 化简得20y xz =⎧⎨=⎩,令1x =得(5,25,0)n =,得0BE n ⋅=,故BE n ⊥. 又BE 不在面CDF 上,所以//BE 面CDF .(法二)因为矩形HDEF ,故//AE DE .又//AB CD ,且ABAE A =,CD DF D ⋂=,AB 、AE 在面ABE 上,CD 、DF 在面CDF 上,故面//ABE 面CDF .又BE 在面ABE 上,且BE 不在面CDF 上,故//BE 面CDF . (2)(25,0,0),,(25,5,)55DA BC BE h ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 设面BCE 法向量为(,,)n x y z =,所以0552550x y x hz ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,化简得255x y y z =-⎧⎪⎨=⎪⎩,令y h =,得(2,,55)n h h =-. 由题得2|||45|2cos45||||255125DA n n DA h ︒⋅-===⋅+. 故513h =因为h 为正,所以515AD h ==.20.(本小题满分12分)【试题解析】(1)由总成本21()150600p x x x =++,可得每台机器人的平均成本21150()1150600112600x x p x y x x x x ++===++≥=, 当且仅当1150600x x=,即300x =时,等号成立, ∴若使每台机器人的平均成本最低,则应买300台;(2)引进机器人后,每台机器人的日平均分拣量8(60)(130)()15480(30)m m m q m m ⎧-≤≤⎪=⎨⎪>⎩,当130m ≤≤时,300台机器人的日平均分拣量为()2160601609600m m m m -=-+,∴当30m =时,日平均分拣量有最大值144000; 当30m >时,日平均分拣量为480300144000⨯=, ∴300台机器人的日平均分拣量的最大值为144000件. 若传统人工分拣144000件,则需要人数为1440001201200=(人).∴日平均分拣量达最大值时,用人数量比引进机器人前的用人数量最多可减少1203090-=.21.(本小题满分12分)【试题解析】(1)由椭圆的定义知12PF F △的周长为22a c +,所以226a c +=,又因为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率12c e a ==,所以2a c =,联立解得2a =,1c =,所以b ==所求椭圆方程为22143x y +=.(2)若存在满足条件的点(),0Q t .当直线l 的斜率k 存在时,设()1y k x =-,联立22143x y +=,消y 得()22223484120kxk x k +-+-=.设()11,M x y ,()22,N x y ,则2122834k x x k +=+,212241234k x x k -=+x , ∵()()()()()()122112121211QM QNk x x t k x x t y y k k x t x t x t x t --+--+=+=---- ()()()()222212122222121222818242212343441283434k t k t kx x k t x x kt k k k k k x x t x x tt t k k+--+-+++++==⋅--++-+++ ()()()()()()222222222282481234644128344134k k t t k k t k k k t t k t k t --+++-=⋅=--++-+-,∴要使对任意实数k ,QM QN k k +为定值,则只有4t =,此时,0QM QN k k +=. 当直线l 与x 轴垂直时,若4t =,也有0QM QN k k +=.故在x 轴上存在点()4,0Q ,使得直线QM 与直线QN 的斜率的和为定值0. 22.(本小题满分12分)【试题解析】(1)由题意,函数1()211f x x a nx x=--+的定义域为(0,)+∞, 可得2222121()1a x ax f x x x x-+'=-+=, 令()221h x x ax =-+,则()()244411a a a ∆=-=-+.①当11a -≤≤时,0∆≤,可得()0f x '≥对(0,)x ∀∈+∞恒成立, 则()f x 在区间(0,)+∞上单调递增.②当1a <-或1a >时,>0∆,令()0f x '=,得1x a =2x a =+ (i )当1a <-时,120x x <<,所以()0f x '≥对(0,)x ∀∈+∞恒成立.则()f x 在区间(0,)+∞上单调递增. (ⅱ)当1a >时,120x x <<.若1(0,)x x ∈,()0f x '>,函数()f x 单调递增; 若12(,)x x x ∈,()0f x '<,函数()f x 单调递减; 若2(,)x x ∈+∞,()0f x '>,函数()f x 单调递增.综上所述:当1a ≤时,()f x 在区间(0,)+∞上单调递增.当1a >时,在(0,a 和()a +∞,上()f x 单调递增;在(a a ()f x 单调递减.(2)当1a =时,函数1()2ln 1f x x x x=--+, 由(1)可知()f x 在区间(0,)+∞上单调递增,又易知()11f =,且12()()2f x f x +=,不妨设1201x x <≤≤, 要证122x x +≥,只需证212x x ≥-,只需证21()2()f x f x ≥-,即证11()2()2f x f x -≥-, 即证11())220(f x f x -+-≤,构造函数()()()22g x f x f x =-+-﹐(0,1]x ∈,所以11()22ln(2)2ln 2g x x x x x=------,(]0,1x ∈, 则32322222221214(331)4(1)()2(2)(2)(2)x x x x g x x x x x x x x x --+---'=--+==----, 当(0,1]x ∈时,()0g x '≥,所以函()g x 数在区间(0,1]上单调递增, 则()()10g x g ≤=,所以11())220(f x f x -+-≤得证,从而122x x +≥.。
福建省厦门双十中学2017-2018学年高考数学热身试卷(理科) Word版含解析
福建省厦门双十中学2017-2018学年高考数学热身试卷(理科)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,只有一项是符合题目要求的.请把答案填涂在答题卷的相应位置.1.(5分)若cosθ=﹣,θ∈[0,π],则tanθ=()A.﹣2 B.C.D.22.(5分)已知=2﹣i,则在复平面内,复数z对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)已知集合U=R,A={x|3x﹣x2>0},B={y|y=log2(x+1),x∈A},则A∩(∁U B)为()A.[2,3)B.(2,3)C.(0,2)D.∅4.(5分)已知三个正态分布密度函数(x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则()A.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2>σ3B.μ1>μ2=μ3,σ1=σ2<σ3C.μ1=μ2<μ3,σ1<σ2=σ3D.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2<σ35.(5分)已知向量=(3,4),﹣2=(11,4),若向量与向量的夹角为θ,则cosθ=()A.B.﹣C.D.﹣6.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.B.C.D.7.(5分)已知p:设a,b∈R,则“a+b>4”是“a>2且b>2”的必要不充分条件;q:“∃x0∈R,使得x02﹣x0>0”的否定是:“∀x∈R,均有x2﹣x<0”;在①p∧q;②(¬p)∨(¬q);③p∨(¬q);④(¬p)∨q中,真的序号是()A.①③B.①④C.②③D.②④8.(5分)如图,把圆周长为1的圆的圆心C放在y轴上,顶点A(0,1),一动点M从A开始逆时针绕圆运动一周,记=x,直线AM与x轴交于点N(t,0),则函数t=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.9.(5分)设双曲线的右焦点为F(c,0),方程ax2+bx﹣c=0的两实根分别为x1,x2,则P(x1,x2)()A.必在圆x2+y2=2内B.必在圆x2+y2=2外C.必在圆x2+y2=2上D.以上三种情况都有可能10.(5分)某班试用电子投票系统选举班干部候选人.全班k名同学都有选举权和被选举权,他们的编号分别为1,2,…,k,规定:同意按“1”,不同意(含弃权)按“0”,令其中i=1,2,…,k,且j=1,2,…,k,则同时同意第1,2号同学当选的人数为()A.a11+a12+…+a1k+a21+a22+…+a2kB.a11+a21+…+a k1+a12+a22+…+a k2C.a11a12+a21a22+…+a k1a k2D.a11a21+a12a22+…+a1k a2k二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.请把答案填在答题卷的相应位置. 11.(4分)已知实数x,y满足不等式组,则x+2y的最大值为.12.(4分)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k的值是.13.(4分)若f(x)=cosx+3dx,则=.14.(4分)已知甲、乙两组数据如茎叶图所示,若它们的中位数相同,平均数也相同,则二项式展开式中的常数项为.15.(4分)已知(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,令x=0就可以求出常数,即a0=1,请研究其中蕴含的解题方法并完成下列问题:若e x=a i x i,即e x=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+…+a n x n+…,则+++…+=.三、解答题:本大题共5小题,每小题分数见旁注,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.请在答题卷相应题目的答题区域内作答.16.(13分)已知直线两直线l1:xcosα+y﹣1=0;l2:y=xsin(α+),△ABC中,内角A,B,C对边分别为a,b,c,a=2,c=4,且当α=A时,两直线恰好相互垂直;(Ⅰ)求A值;(Ⅱ)求b和△ABC的面积.17.(13分)甲、乙两人为了响应政府“节能减排”的号召,决定各购置一辆纯电动汽车.经了解目前市场上销售的主流纯电动汽车,按续驶里程数R(单位:公里)可分为三类车型,A:80≤R<150,B:150≤R<250,C:R≥250.甲从A,B,C三类车型中挑选,乙从B,C两类车型中挑选,甲、乙二人选择各类车型的概率如下表:车型概率人 A B C甲p q乙/若甲、乙都选C类车型的概率为.(Ⅰ)求p,q的值;(Ⅱ)求甲、乙选择不同车型的概率;(Ⅲ)某市对购买纯电动汽车进行补贴,补贴标准如下表:车型 A B C补贴金额(万元/辆) 3 4 5记甲、乙两人购车所获得的财政补贴和为X,求X的分布列.18.(13分)如图,已知直线l与抛物线x2=4y相切于点P(2,1),且与x轴交于点A,定点B的坐标为(2,0).(Ⅰ)若动点Q满足•+||=0,求点Q的轨迹C的方程;(Ⅱ)设椭圆Γ的中心在原点,对称轴在坐标轴上,直线l:y=kx+t(k≠0,t≠0)与轨迹C交于M,N两点,且与椭圆Γ交于H,K两点.若线段MN与线段HK的中点重合,求椭圆Γ的离心率.19.(13分)已知△ABC中,∠ACB=45°,B、C为定点且BC=3,A为动点,作AD⊥BC于D(异于点B),如图1所示.连接AB,将△ABD沿AD折起,使平面ABD⊥平面ADC,如图2所示.(Ⅰ)求证:AB⊥CD;(Ⅱ)当三棱锥A﹣BCD的体积取得最大值时,求线段AC的长;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,分别取BC,AC的中点E、M,试在棱CD上确定一点N,使得EN⊥BM,并求此时EN与平面BMN所成角的大小.20.(14分)已知函数f(x)=xe x+ax2﹣x,(a∈R,e为自然对数的底数,且e=2.718…).(Ⅰ)若a=﹣,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)若对于x≥0时,恒有f′(x)﹣f(x)≥(4a+1)x成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)当n∈N*时,证明:.本题设有21、22、23三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分7分.如果多做,则按前两题计分.选修4-2:矩阵与变换21.(7分)如图,矩形OABC在变换T的作用下变成了平行四边形OA′B′C′,变换T所对应的矩阵为M,矩阵N是把坐标平面上的点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标伸长到原来的3倍的变换所对应的矩阵.(Ⅰ)求矩阵M,N;(Ⅱ)直线l先在矩阵M,再在矩阵N所对应的线性变换作用下像的方程为x+y+1=0.求直线l的方程.选修4-4:极坐标与参数方程(共1小题,满分7分)22.(7分)已知椭圆C:=1,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系(取同样单位长度),直线l的极坐标方程为ρcos(θ+)═﹣.(Ⅰ)写出椭圆C的参数方程及直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)求椭圆C上的点P到直线l的距离的最大值.选修4-5:不等式选讲(共1小题,满分0分)23.已知函数f(x)=(m>0)的定义域为R(Ⅰ)求实数m的取值范围;(Ⅱ)若a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,求实数m的值.福建省厦门双十中学2015届高考数学热身试卷(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,只有一项是符合题目要求的.请把答案填涂在答题卷的相应位置.1.(5分)若cosθ=﹣,θ∈[0,π],则tanθ=()A.﹣2 B.C.D.2考点:同角三角函数基本关系的运用.专题:三角函数的求值.分析:由cosθ的值及θ的范围,利用同角三角函数间的基本关系求出sinθ的值,即可确定出tanθ的值.解答:解:∵cosθ=﹣<0,θ∈[0,π],∴θ∈(,π],∴sinθ==,则tanθ==﹣2,故选:A.点评:此题考查了同角三角函数基本关系的运用,熟练掌握基本关系是解本题的关键.2.(5分)已知=2﹣i,则在复平面内,复数z对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:由复数代数形式的乘法运算求得,进一步得到z,则答案可求.解答:解:由=2﹣i,得,∴z=1﹣2i,则复数z对应的点的坐标为(1,﹣2),位于第四象限.故选:D.点评:本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.3.(5分)已知集合U=R,A={x|3x﹣x2>0},B={y|y=log2(x+1),x∈A},则A∩(∁U B)为()A.[2,3)B.(2,3)C.(0,2)D.∅考点:对数函数的值域与最值;交、并、补集的混合运算.专题:函数的性质及应用.分析:解一元二次不等式求得A、解对数不等式求得B,从而求得A∩(∁U B).解答:解:∵A={x|3x﹣x2>0}={x|0<x<3),B={y|y=log2(x+1),x∈A}={x|0<x<2},则A∩(∁U B)={x|0<x<3}∩{x|x≤0,或x≥2}={x|2≤x<3},故选:A.点评:本题主要考查一元二次不等式、对数不等式的解法,集合间的运算,属于中档题.4.(5分)已知三个正态分布密度函数(x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则()A.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2>σ3B.μ1>μ2=μ3,σ1=σ2<σ3C.μ1=μ2<μ3,σ1<σ2=σ3D.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2<σ3考点:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.专题:数形结合.分析:正态曲线关于x=μ对称,且μ越大图象越靠近右边,第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,又有σ越小图象越瘦长,得到正确的结果.解答:解:∵正态曲线关于x=μ对称,且μ越大图象越靠近右边,∴第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,只能从A,D两个答案中选一个,∵σ越小图象越瘦长,得到第二个图象的σ比第三个的σ要小,故选D.点评:本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查密度函数中两个特征数均值和标准差对曲线的位置和形状的影响,是一个基础题.5.(5分)已知向量=(3,4),﹣2=(11,4),若向量与向量的夹角为θ,则cosθ=()A.B.﹣C.D.﹣考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:首先求出向量的坐标,然后用数量积求向量的夹角.解答:解:向量=(3,4),﹣2=(11,4),得到=(﹣4,0),所以向量与向量的夹角为θ,则cosθ=;故选:B.点评:本题考查了向量的坐标运算以及运用数量积公式求向量的夹角.6.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.B.C.D.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:根据几何体的三视图,得出该几何体是一正方体去掉一个三棱锥,结合图中数据求出它的体积.解答:解:根据几何体的三视图,得;该几何体是一棱长为1的正方体,去掉一三棱锥,如图所示;∴该几何体的体积是V几何体=13﹣×12×1=.故选:A.点评:本题考查了利用空间几何体的三视图求体积的应用问题,是基础题目.7.(5分)已知p:设a,b∈R,则“a+b>4”是“a>2且b>2”的必要不充分条件;q:“∃x0∈R,使得x02﹣x0>0”的否定是:“∀x∈R,均有x2﹣x<0”;在①p∧q;②(¬p)∨(¬q);③p∨(¬q);④(¬p)∨q中,真的序号是()A.①③B.①④C.②③D.②④考点:复合的真假.专题:简易逻辑.分析:对于p:设a,b∈R,由a>2且b>2⇒a+b>4,反之不成立,可举反例a=1,b=5,即可判断出真假;对于q:利用的否定定义即可判断出真假.再利用复合真假的判定方法即可判断出.解答:解:p:设a,b∈R,由a>2且b>2⇒a+b>4,反之不成立,例如a=1,b=5,因此“a+b >4”是“a>2且b>2”的必要不充分条件,是真;q:“∃x0∈R,使得x02﹣x0>0”的否定是:“∀x∈R,均有x2﹣x≤0”,因此是假.可得:①p∧q是假;②(¬p)∨(¬q)是真;③p∨(¬q)是真;④(¬p)∨q是假.因此真为:②③.故选:C.点评:本题考查了真假的判定方法、复合真假的判定方法,考查了推理能力,属于基础题.8.(5分)如图,把圆周长为1的圆的圆心C放在y轴上,顶点A(0,1),一动点M从A开始逆时针绕圆运动一周,记=x,直线AM与x轴交于点N(t,0),则函数t=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.考点:函数的图象.专题:函数的性质及应用.分析:根据动点移动过程的规律,利用单调性进行排除即可得到结论.解答:解:当x由0→时,t从﹣∞→0,且单调递增,由→1时,t从0→+∞,且单调递增,∴排除A,B,C,故选:D.点评:本题主要考查函数图象的识别和判断,利用特殊值法,结合点的移动规律是解决本题的关键,综合性较强,有一点的难度.9.(5分)设双曲线的右焦点为F(c,0),方程ax2+bx﹣c=0的两实根分别为x1,x2,则P(x1,x2)()A.必在圆x2+y2=2内B.必在圆x2+y2=2外C.必在圆x2+y2=2上D.以上三种情况都有可能考点:圆与圆锥曲线的综合.专题:计算题;压轴题.分析:由题设知,,故x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2==>>1,所以,点P(x1,x2)必在圆x2+y2=2外.解答:解:∵,,∴x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2==>==1+e2>2.∴P(x1,x2)必在圆x2+y2=2外.故选B.点评:本题考查圆秘圆锥曲线的综合运用,解题时要注意韦达定理和点与圆的位置关系的合理运用.10.(5分)某班试用电子投票系统选举班干部候选人.全班k名同学都有选举权和被选举权,他们的编号分别为1,2,…,k,规定:同意按“1”,不同意(含弃权)按“0”,令其中i=1,2,…,k,且j=1,2,…,k,则同时同意第1,2号同学当选的人数为()A.a11+a12+…+a1k+a21+a22+…+a2kB.a11+a21+…+a k1+a12+a22+…+a k2C.a11a12+a21a22+…+a k1a k2D.a11a21+a12a22+…+a1k a2k考点:进行简单的合情推理.专题:压轴题.分析:先写出同意第1号同学当选的同学,再写出同意第2号同学当选的同学,那么同时同意1,2号同学当选的人数为它们对应相乘再相加.解答:解:第1,2,…,k名学生是否同意第1号同学当选依次由a11,a21,a31,…,a k1来确定(a ij=1表示同意,a ij=0表示不同意或弃权),是否同意第2号同学当选依次由a12,a22,…,a k2确定,而是否同时同意1,2号同学当选依次由a11a12,a21a22,…,a k1a k2确定,故同时同意1,2号同学当选的人数为a11a12+a21a22+…+a k1a k2,故选C.点评:本题主要考查了矩阵的应用,考查学生阅读理解、分析问题解决问题的能力.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.请把答案填在答题卷的相应位置. 11.(4分)已知实数x,y满足不等式组,则x+2y的最大值为5.考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.解答:解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣x+,平移直线y=﹣x+,由图象可知当直线y=﹣x+经过点C时,直线的截距最大,此时z最大.由,得,即C(1,2),此时z的最大值为z=1+2×2=5,故答案为:5.点评:本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.12.(4分)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k的值是4.考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,k的值,当S=2059时,不满足条件S <100,退出循环,输出k的值为4.解答:解:执行程序框图,可得k=0,S=0满足条件S<100,S=1,k=1满足条件S<100,S=3,k=2满足条件S<100,S=11,k=3满足条件S<100,S=2059,k=4不满足条件S<100,退出循环,输出k的值为4.故答案为:4.点评:本题主要考察了程序框图和算法,正确得到退出循环时K的值是解题的关键,属于基础题.13.(4分)若f(x)=cosx+3dx,则=.考点:定积分.专题:导数的概念及应用.分析:令=F(1)﹣F(0),求得F(x)=∫f(x)dx,进一步求得F(1),F (0),则答案可求.解答:解:令=F(1)﹣F(0),F(x)=∫f(x)dx,则F(x)=∫f(x)dx=sinx+3x(F(1)﹣F(0))+c,F(1)=sin1+3(F(1)﹣F(0))+c,F(0)=c,∴=F(1)﹣F(0)=﹣,故答案为:.点评:本题考查定积分和不定积分,考查数学转化思想方法,属中档题.14.(4分)已知甲、乙两组数据如茎叶图所示,若它们的中位数相同,平均数也相同,则二项式展开式中的常数项为.考点:茎叶图.专题:二项式定理.分析:根据茎叶图中中位数相同,平均数也相同确定m,n的值即可得到结论.解答:解:乙的中位数为=33,则甲的中位数为33,即m=3,甲的平均数为=33,则乙的平均数为=33,解得n=8,则二项式为()4展开式的常数项为=,故答案为:点评:本题主要考查茎叶图以及二项展开式的应用,考查中位数和平均数的概念和计算,属于中档题.15.(4分)已知(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,令x=0就可以求出常数,即a0=1,请研究其中蕴含的解题方法并完成下列问题:若e x=a i x i,即e x=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+…+a n x n+…,则+++…+=(n+1)!﹣1.考点:数列与函数的综合;导数的运算.专题:等差数列与等比数列.分析:通过对e x=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+…a n x n+…,连续求导,赋值求出a0,a1,a2,a3,a4,猜想a n,然后求解+++…+的值.解答:解:对e x=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+…+a n x n+…,两边求导:e x=a1+a2x+a3x2+a4x3+…+a n x n﹣1+…,令x=0得:a1=1⇒=1再两边求导:e x=2×1a2+3×2a3x+4×3a4x2+…n×(n﹣1)a n x n﹣2+…令x=0得:a2=⇒=1×2=2!再两边求导:e x=3×2×1a3+4×3×2a4x+…n(n﹣1)(n﹣2)a n x n﹣3+…令x=0得:a3=⇒=1×2×3=3!…猜想:an=⇒=1×2×3×…n=n!所以=n×n!=[(n+1)﹣1]n!=(n+1)!﹣n!,所以+++…+═(2!﹣1!)+(3!﹣2!)+…[(n+1)!﹣n!]=(n+1)!﹣1.故答案为:(n+1)!﹣1.点评:本题考查数列与函数的综合应用,函数的导数以及二项式定理的应用,以及赋值法的应用,考查转化思想以及计算能力.三、解答题:本大题共5小题,每小题分数见旁注,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.请在答题卷相应题目的答题区域内作答.16.(13分)已知直线两直线l1:xcosα+y﹣1=0;l2:y=xsin(α+),△ABC中,内角A,B,C对边分别为a,b,c,a=2,c=4,且当α=A时,两直线恰好相互垂直;(Ⅰ)求A值;(Ⅱ)求b和△ABC的面积.考点:余弦定理;正弦定理.专题:解三角形.分析:(Ⅰ)由α=A,表示出两直线的斜率,由两直线垂直时斜率乘积为﹣1列出关系式,整理求出A的值即可;(Ⅱ)由余弦定理列出关系式,把a,c,cosA的值代入求出b的值,再由b,c,sinA的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC面积.解答:解:(Ⅰ)当α=A时,直线l1:xcosα+y﹣1=0;l2:y=xsin(α+)的斜率分别为k1=﹣2cosA,k2=sin(A+),∵两直线相互垂直,∴k1k2=﹣2cosAsin(A+)=﹣1,即cosAsin(A+)=,整理得:cosA(sinA+cosA)=,即sinAcosA+cos2A=,化简得:sin2A+=,即sin2A+cos2A=sin(2A+)=,∵0<A<π,即0<2A<2π,∴<2A+<,∴2A+=,即A=;(Ⅱ)∵a=2,c=4,A=,∴由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccos,即12=b2+16﹣4b,解得:b=2,则S△ABC=bcsinA=×4×2×=2.点评:此题考查了余弦定理,三角形面积公式,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.17.(13分)甲、乙两人为了响应政府“节能减排”的号召,决定各购置一辆纯电动汽车.经了解目前市场上销售的主流纯电动汽车,按续驶里程数R(单位:公里)可分为三类车型,A:80≤R<150,B:150≤R<250,C:R≥250.甲从A,B,C三类车型中挑选,乙从B,C两类车型中挑选,甲、乙二人选择各类车型的概率如下表:车型概率人 A B C甲p q乙/若甲、乙都选C类车型的概率为.(Ⅰ)求p,q的值;(Ⅱ)求甲、乙选择不同车型的概率;(Ⅲ)某市对购买纯电动汽车进行补贴,补贴标准如下表:车型 A B C补贴金额(万元/辆) 3 4 5记甲、乙两人购车所获得的财政补贴和为X,求X的分布列.考点:离散型随机变量及其分布列;概率的应用.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)利用已知条件列出方程组,即可求解p,q的值.(Ⅱ)设“甲、乙选择不同车型”为事件A,分情况直接求解甲、乙选择不同车型的概率.(Ⅲ)X 可能取值为7,8,9,10.分别求解概率,即可得到分布列.解答:解:(Ⅰ)由题意可得解得,.…(4分)(Ⅱ)设“甲、乙选择不同车型”为事件A,分三种情况,甲选车型A,甲选车型B,甲选车型C,满足题意的概率为:P(A)=.答:所以甲、乙选择不同车型的概率是.…(7分)(Ⅲ)X 可能取值为7,8,9,10.P(X=7)==,P(X=8)==,P(X=9)==;P(X=10)==.所以X的分布列为:X 7 8 9 10P…(13分)点评:本题考查离散型随机变量的分布列的求法,概率的应用,考查分析问题解决问题的能力.18.(13分)如图,已知直线l与抛物线x2=4y相切于点P(2,1),且与x轴交于点A,定点B的坐标为(2,0).(Ⅰ)若动点Q满足•+||=0,求点Q的轨迹C的方程;(Ⅱ)设椭圆Γ的中心在原点,对称轴在坐标轴上,直线l:y=kx+t(k≠0,t≠0)与轨迹C交于M,N两点,且与椭圆Γ交于H,K两点.若线段MN与线段HK的中点重合,求椭圆Γ的离心率.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(I)对抛物线方程进行求导,求得直线l的斜率,设出Q的坐标,利用•+||=0求得x和y的关系.(II)设椭圆E的方程,根据M,N在椭圆C上,设点的坐标,代入两式相减并恒等变形得斜率,同理由H,K在椭圆E上,得斜率,利用弦AB的中点与弦HK的中点重合,建立方程,从而可得椭圆E的离心率,即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)由x2=4y得y=,∴y′=x.∴直线l的斜率为y′|x=2=1,故l的方程为y=x﹣1,∴点A的坐标为(1,0).设Q(x,y),则=(1,0),=(x﹣2,y),=(x﹣1,y),由•+||=0,整理,得..(II)设椭圆Γ的方程为(m>0,n>0,m≠n),并设M(x1,y1),N(x2,y2),H(x3,y3),K(x4,y4).∵M,N在椭圆C上,∴x12+2y12=2,且x22+2y22=2,两式相减并恒等变形得k=﹣2×.由H,K在椭圆E上,仿前述方法可得k=﹣.∵弦AB的中点与弦HK的中点重合,∴m2=2n2,求得椭圆E的离心率e==.点评:本题主要考查椭圆的标准方程、圆锥曲线的性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查分类整合思想、数形结合思想、化归转化思想等.19.(13分)已知△ABC中,∠ACB=45°,B、C为定点且BC=3,A为动点,作AD⊥BC于D(异于点B),如图1所示.连接AB,将△ABD沿AD折起,使平面ABD⊥平面ADC,如图2所示.(Ⅰ)求证:AB⊥CD;(Ⅱ)当三棱锥A﹣BCD的体积取得最大值时,求线段AC的长;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,分别取BC,AC的中点E、M,试在棱CD上确定一点N,使得EN⊥BM,并求此时EN与平面BMN所成角的大小.考点:直线与平面所成的角;棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:综合题;空间位置关系与距离;空间角.分析:(Ⅰ)证明CD⊥平面ABD,即可证明AB⊥CD;(Ⅱ)设BD=x,先利用线面垂直的判定定理证明AD即为三棱锥A﹣BCD的高,再将三棱锥的体积表示为x的函数,最后利用导数求函数的最大值即可;(Ⅲ)由(Ⅱ)可先建立空间直角坐标系,写出相关点的坐标和相关向量的坐标,设出动点N 的坐标,先利用线线垂直的充要条件计算出N点坐标,从而确定N点位置,再求平面BMN 的法向量,从而利用夹角公式即可求得所求线面角解答:(Ⅰ)证明:∵BD⊥AD,CD⊥AD,平面ABD⊥平面ADC,∴∠BDC=90°,∴CD⊥BD,∵CD⊥AD,AD∩BD=D,∴CD⊥平面ABD,∵AB⊂平面ABD,∴AB⊥CD;(Ⅱ)解:设BD=x,则CD=3﹣x∵∠ACB=45°,AD⊥BC,∴AD=CD=3﹣x∵折起前AD⊥BC,∴折起后AD⊥BD,AD⊥CD,BD∩DC=D∴AD⊥平面BCD∴V A﹣BCD=×AD×S△BCD=×(3﹣x)××x(3﹣x)=(x3﹣6x2+9x)设f(x)=(x3﹣6x2+9x)x∈(0,3),∵f′(x)=(x﹣1)(x﹣3),∴f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,3)上为减函数∴当x=1时,函数f(x)取最大值∴当BD=1时,三棱锥A﹣BCD的体积最大,此时AC=2;(Ⅲ)解:以D为原点,建立如图直角坐标系D﹣xyz,由(Ⅱ)知,三棱锥A﹣BCD的体积最大时,BD=1,AD=CD=2∴D(0,0,0),B(1,0,0),C(0,2,0),A(0,0,2),M(0,1,1),E(,1,0),且=(﹣1,1,1)设N(0,λ,0),则=(﹣,λ﹣1,0)∵EN⊥BM,∴•=0即(﹣1,1,1)•(﹣,λ﹣1,0)=+λ﹣1=0,∴λ=,∴N(0,,0)∴当DN=时,EN⊥BM设平面BMN的一个法向量为=(x,y,z),由=(﹣1,1,1)及=(﹣1,,0)得,取=(1,2,﹣1)设EN与平面BMN所成角为θ,则=(﹣,﹣,0)sinθ=|cos<,>|==∴θ=60°∴EN与平面BMN所成角的大小为60°.点评:本题主要考查了线面垂直的判定,折叠问题中的不变量,空间线面角的计算方法,空间向量、空间直角坐标系的运用,有一定的运算量,属中档题.20.(14分)已知函数f(x)=xe x+ax2﹣x,(a∈R,e为自然对数的底数,且e=2.718…).(Ⅰ)若a=﹣,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)若对于x≥0时,恒有f′(x)﹣f(x)≥(4a+1)x成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)当n∈N*时,证明:.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:(I)a=﹣时,f(x)=xe x﹣x2﹣x,f′(x)=(x+1)e x﹣x﹣1,利用导数的几何意义可得切线的斜率f′(1)=2e﹣2,利用点斜式即可得出切线方程;(II)f′(x)﹣f(x)≥(4a+1)x化为e x﹣ax2﹣2ax﹣1≥0,令g(x)=e x﹣ax2﹣2ax﹣1,x∈[0,+∞),g(0)=0.对于x≥0时,恒有f′(x)﹣f(x)≥(4a+1)x成立⇔g(x)min≥0,对a分类讨论,利用导数研究其单调性极值与最值即可得出.(III)由(II)可知:当a=时,e x﹣ax2﹣2ax﹣1≥0在x∈[0,+∞)上恒成立,可得e x﹣1≥+x,可得e x≥x+1,令n=1,2,…,则e≥1+1,e2≥2+1,…,e n≥n+1,“累加求和”即可得出解答:(I)解:a=﹣时,f(x)=xe x﹣x2﹣x,∴f′(x)=(x+1)e x﹣x﹣1,∴f′(1)=2e﹣2,又f(1)=e﹣,∴曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为=(2e﹣2)(x﹣1),化为(2e﹣2)x﹣y+﹣e=0.(II)解:f′(x)﹣f(x)≥(4a+1)x化为e x﹣ax2﹣2ax﹣1≥0,令g(x)=e x﹣ax2﹣2ax﹣1,x∈[0,+∞),g(0)=0.则g′(x)=e x﹣2ax﹣2a,当a≤0时,g′(x)>0,因此g(x)在x∈[0,+∞)单调递增,∴g(x)≥g(0)=0,满足条件.当0时,g″(x)=e x﹣2a>0,g′(x)在x∈[0,+∞)单调递增,∴g′(x)≥g′(0)=1﹣2a≥0,∴g(x)在x∈[0,+∞)单调递增,满足条件;当a时,令g″(x)=0,解得x=ln(2a)>0,∴令g″(x)>0,解得x>ln(2a),此时函数g′(x)单调递增;令g″(x)<0,解得0<x<ln(2a),此时函数g′(x)单调递减.∴当x=ln(2a)时,函数g′(x)取得最小值,g′(ln(2a))=2a﹣2aln2a﹣2a=﹣2aln(2a)<0,g′(0)=1﹣2a<0,∴g(x)在[0,ln(2a))上单调递减,∴g(x)<g(0)=0,不满足条件,舍去.综上可得:对于x≥0时,恒有f′(x)﹣f(x)≥(4a+1)x成立,则实数a的取值范围是(﹣∞.);(III)证明:由(II)可知:当a=时,e x﹣ax2﹣2ax﹣1≥0在x∈[0,+∞)上恒成立,∴e x﹣1≥+x,∴e x≥x+1令n=1,2,…,则e≥1+1,e2≥2+1,…,e n≥n+1∴=≥n+≥点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、几何意义、切线方程、证明不等式,考查了分类讨论的思想方法,恒等变形能力,考查了推理能力与计算能力,属于难题.本题设有21、22、23三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分7分.如果多做,则按前两题计分.选修4-2:矩阵与变换21.(7分)如图,矩形OABC在变换T的作用下变成了平行四边形OA′B′C′,变换T所对应的矩阵为M,矩阵N是把坐标平面上的点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标伸长到原来的3倍的变换所对应的矩阵.(Ⅰ)求矩阵M,N;(Ⅱ)直线l先在矩阵M,再在矩阵N所对应的线性变换作用下像的方程为x+y+1=0.求直线l的方程.考点:几种特殊的矩阵变换.专题:矩阵和变换.分析:(Ⅰ)设T,由题意可得解得a,b,c,d的值,即可求得矩阵M,N.(Ⅱ)设直线l上任一点(x,y)依次在矩阵M,N即矩阵NM所对应的线性变换作用下对应点(x′,y′),可得代入x′+y′+1=0即可得解.解答:解:(Ⅰ)设T,A(2,0)→A′(0,2),B′(2,1)→B′(﹣1,3),∴解得,即有M=,N=…4分(Ⅱ)NM=,设直线l上任一点(x,y)依次在矩阵M,N即矩阵NM所对应的线性变换作用下对应点(x′,y′),则代入x′+y′+1=0可得3x+y+1=0,所以,直线l的方程是3x+y+1=0…7分点评:本题考查了矩阵变换的性质,矩阵的乘法,属于中档题.选修4-4:极坐标与参数方程(共1小题,满分7分)22.(7分)已知椭圆C:=1,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系(取同样单位长度),直线l的极坐标方程为ρcos(θ+)═﹣.(Ⅰ)写出椭圆C的参数方程及直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)求椭圆C上的点P到直线l的距离的最大值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(I)利用sin2α+cos2α=1即可把曲线C的普通方程化为参数方程;利用x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得直线l的直角坐标方程;(II)设与直线l平行且与椭圆相切的直线方程,与椭圆方程联立,令△=0,解得m,求出两条平行线之间的距离即可.解答:解:(I)利用sin2α+cos2α=1,可得圆C的参数方程为;ρcos(θ+)=﹣,可化为ρcosθ﹣ρsinθ=﹣,∴直线l的直角坐标方程为x﹣y+9=0;(II)设与直线l平行且与椭圆相切的直线方程为x﹣y+m=0,与椭圆方程联立,化为,令△=0,化为m2=13,解得m=±.取m=,则M到直线l的距离的最大值.点评:本题主要考查曲线的参数方程与极坐标方程、直线的极坐标方程、直线与椭圆相切问题、平行线之间的距离等基础知识,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.选修4-5:不等式选讲(共1小题,满分0分)23.已知函数f(x)=(m>0)的定义域为R(Ⅰ)求实数m的取值范围;(Ⅱ)若a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,求实数m的值.考点:二维形式的柯西不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)由题意可得|x+1|+|x﹣m|≥5恒成立,故|(x+1)﹣(x﹣m)|≥5,由此求得实数m的取值范围.(Ⅱ)根据a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,且m≤﹣6 或m≥4,求得实数m的值.解答:解:(Ⅰ)由于函数f(x)=(m>0)的定义域为R,∴|x+1|+|x﹣m|≥5恒成立,故|(x+1)﹣(x﹣m)|=|1+m|≥5,∴m+1≤﹣5或m+1≥5,求得m≤﹣6 或m≥4,故实数m的取值范围为(﹣∞,﹣6]∪[4,+∞).(Ⅱ)若a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,再由(Ⅰ)可得m≤﹣6 或m≥4,∴实数m=4.点评:本题主要考查函数的恒成立问题,绝对值三角不等式,属于中档题.。
厦门名校(一双外)高三上数学期中试卷(含答案)
厦门第一中学2017-2018学年(上)高三期中考试数 学(理)(试卷满分:150分 考试时间:120分钟)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题所给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知11xyi i=-+,其中,x y 是实数,i 是虚数单位,则x yi +的共轭复数为( ) A .2i - B .12i +C .2i +D .12i -2.设集合{}{}2,21x A x x B y y =<==-,则=AB ( )A .()3-∞,B .[)2,3C .()2-∞,D .()1,2-3.在ABC ∆中,=3BD DC ,若12=AD AB AC λλ+,则125λλ+的值为( ) A .3 B .316C .109D .24.执行如图所示的程序框图,若输出结果为3,则可输入的实数x 值的个数为( ) A .4B .3C .2D .15.若函数()y f x =的图象如图所示,则函数(1)y f x =-+的大致图象为( )A .B .C .D .6.设{}n a 是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“1q <”是“对任意的正整数n ,1n n a 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7.《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:“今有邹亮,下广三丈,茅四仗,无广;高一丈,问:积几何?”其意思为:“今有底面为矩形的屋脊状的锲体,下底面宽3仗,长4仗;上棱长2仗,高一丈,问它的体积是多少?”,现将该锲体的三视图给出右图所示,其中网格纸小正方形的边长为1丈,则该锲体的体积为( ) A .6.5立方仗B .5立方仗C .6立方仗D .5.5立方仗8.已知双曲线22221x y a b-=与直线2y x =没有公共点,则双曲线离心率的取值范围为( )A.(B.(C.)+∞D.)+∞9.已知9人站成两排队列,前排4人,后排5人,现将甲、乙、丙三人加入队列,前排加一人,后排加两人,其他人保持相对位置不变,则不同的加入方法种数为( ) A .210 B .420C .630D .84010.已知集合30(,)230x y Q x y x y x a ⎧⎫+-≥⎧⎪⎪⎪=-+≥⎨⎨⎬⎪⎪⎪≤⎩⎩⎭,其中()}0sin cos a x x dx π=-⎰,集合{}222(,)0R x y x y r r =+=>,,若Q R 是非空集合,则实数r 的取值范围为( )A .94124⎡⎤⎢⎥⎣⎦,B. C .415,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.22⎡⎢⎣⎦,11.已知正数,,x y z 满足(0,1)x ∈且2352log 3log 5log x y z ==,则实数,,x y z 的大小顺序为( ) A .x y z << B .x z y <<C .z x y <<D .y x z <<12.已知实数,m n 满足2220m n m +-=,若存在满足条件的实数,m n 及实数t ,使得22222()t t m n mt ne t e K +-+++≤成立,则K 的最小值为( )A1 B.3-C.2 D .1二、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置.13.若直线1y x =-与抛物线24y x =相交于,P Q 两点,则以PQ 为直径的圆方程为 .14.在直角坐标平面上,从区域221x y +≤内等可能的任取一点(,)P x y ,则点(,)P x y 满足()21y x ≥-的概率为 .15.如图,一正方形的纸片的中心为O,边长为,在此正方形(称为大正方形)内有一个同中心O 的小正方形,且小正方形的两组对边分别平行于大正方形的两条对角线,现沿着图中虚线剪去以大正方形的四条边为底边的四个全等的等腰三角形,将余下部分以小正方形的四条边为折痕折起,使得大正方形的四个顶点重合为一个顶点,构成一个正四棱锥,当小正方形边长变化时,这个正四棱锥体积的最大值为 .16.已知()201221nn n x a a x a x a x +=++++中令0x =就可以求出常数项,即01a =.类比其中蕴含的解题方xk+∞∑234x n321012nn a a a a m a a a -++++<恒成立,则实数m 的取值范围为 . 三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.(本小题满分12分)如图,在ABC ∆中,M 是边BC的中点,cos BAM ∠=,cos AMC ∠=.(1)求角B 的大小; (2)若角=6BAC π∠,BC 边上的中线AM 的长为ABC ∆外接圆的半径.18.(本小题满分12分)某商场计划销售某种产品.现邀请生产该产品的甲、乙两个厂家进场试销10天.两个厂家提供的返利方案如下:甲厂家每天固定返利35元,且每卖出一件产品厂家再返利1元;乙厂家无固定返利,卖出40件以内(含40件)的产品,每件产品厂家返利2元,超出40件的部分每件返利3元.分别记录其10天内的销售件数,得到如下频数表: 甲厂家销售件数频数表:甲厂家销售件数频数表:(1)现从甲厂家试销的10天中任意抽取两天,求至少有一天销售量大于40的概率;(2)若将频率视作概率.回答以下问题:①记乙厂家的日返利额为X (单位:元).求X 的分布列和数学期望;②商场拟在甲、乙两个厂家中选择一家长期销售,如果仅从日返利额的角度考虑,请利用所学的统计学知识为商场作出选择,并说明理由.19.(本小题满分12分)已知四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为菱形,60ABC ∠=︒,E MF 、、分别是线段BC PD PC 、、的中点.(1)求证:平面AEF ⊥平面PAD ;(2)①作出平面AEF 与线段PD 的交点N .并写出作法与理由;②若直线EM 与平面PAD ,求异面直线AN 与EM 所成角的余弦值.20.(本小题满分12分)已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的右焦点为2(2,0)F ,点H 在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)若点P 是椭圆C 右半弧上的一个动点(即P 在曲线22221(0)x y x a b+=>上).过P 作圆222x y b +=的两条切线,分别与椭圆C 相交于,M N 两点,试求22PM PN F M F N +++的取值范围.21.(本小题满分12分)已知函数21()1(x x f x m x m e+=⋅+-为常数,)m R ∈. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)当116m =时,若函数()f x 在20,k e ⎛⎤ ⎥⎝⎦(,k Z e ∈是自然对数的底数)上有零点,求k 的最小值.(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清题号.22.【选修44-:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)已知曲线C的参数方程为2cos (x y θθθ=⎧⎪⎨=⎪⎩为参数),在同一平面直角坐标系中,将曲线C上的点按坐标变换1'2'3x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得到曲线'C ,以原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系. (1)求曲线'C 的极坐标方程;(2)若过点3(,)2A π(极坐标)且倾斜角为6π的直线l 与曲线'C 交于,M N 两点,弦MN 的中点为P ,求MN AP 的值.23.【选修45-:不等式选讲】(本小题满分10分)已知函数()2f x x a x =--,()2g x x . (1)当2a =时,求不等式()4f x ≥的解集;(2)当[]2,4x ∈-时,总有()()f x g x ≥成立,求实数a 的取值范围.福建省厦门双十中学2017-2018学年(上)期中考试高三数学(理科)试卷四、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题所给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.24.设集合{}14A x x =<<,{}2230B x x x =--≤,则()R A C B =( )A .()1,2B .()1,3C .()1,4D .()3,425.在ABC ∆中,已知45A ︒∠=,AB =2BC =,则C ∠等于( )A .30︒B .60︒C .120︒D .30︒或150︒26.设0.43a =,3log 18b =,5log 50c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b c a >> D .b a c >>27.在ABC ∆中,23AD AC =,13BP BD =,若AP AB AC λμ=+,则λμ的值为( )A .2B .3C .2-D .3-28.已知命题p :“对任意a R ∈,总有()222sin cos a x x dx π+≥+⎰”;命题q :“1x >是2x >的充分不必要条件”,则下列命题是真命题的是( ) A .p q ∧ B .()p q ⌝∨ C .()p q ∧⌝ D .()()p q ⌝∧⌝29.设20183a=,20186b=,201812c=,则数列a ,b ,c ( ) A .是等差数列,但不是等比数列 B .是等比数列,但不是等差数列C .既是等差数列又是等比数列D .既不是等差数列也不是等比数列30.如右图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某三棱锥的三视图,则该三棱锥的体积为( ) A .16 B .83C .163D .32331.函数()sin 21xf x x =+的图像大致为( )A .B .C .D .32.已知直线3x π=是函数()()2sin 22f x x πϕϕ⎛⎫=+<⎪⎝⎭的一条对称轴,则( ) A .6πϕ=B .()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增C .由()f x 的图像向左平移12π个单位可得到2sin 2y x =的图像D .由()f x 的图像向左平移6π个单位可得到2sin 2y x =的图像33.如右图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中,P 是底面1111A B C D 内的一动点,Q 是底面ABCD 内一动点,线段1A C 与线段PQ 相交且互相平分,则使得四边形1A QCP 面积取得最大值的点P 有( )A .1个B .2个C .3个D .无数个34.已知函数()2ln 2,03,02x x x x f x x x x ->⎧⎪=⎨+≤⎪⎩的图像上有且仅有四个不同的点关于直线1y =-的对称点在直线l :1y kx =-上,则实数k 的取值范围是( )A .⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,1 B .⎪⎭⎫ ⎝⎛121,C .⎪⎭⎫ ⎝⎛221,D .⎪⎭⎫ ⎝⎛131,35.如右图所示,一个圆柱形乒乓球筒,高为20厘米,底面半径为2厘米,球筒的上底和下底分别粘有一个乒乓球,乒乓球与球筒底面与侧面均相切(球筒和乒乓球厚度忽略不计),一个平面与两个乒乓球均相切,且此平面截球筒边缘所得的图形为一个椭圆,则该椭圆的离心率为( ) A .15B .14CD五、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置.36.右下图是两个腰长均为2cm 的等腰直角三角形拼成的一个四边形ABCD ,现将四边形ABCD 沿BD 折成直二面角A BD C --,则三棱锥A BCD -的外接球的体积为 3cm .37.定义在R 上的奇函数()f x 在()0,+∞上单调递减,且()20f -=,若()()10x f x ->,则实数x 的取值范围是 .38.已知O 是ABC ∆的外心,3AB =,4AC =,则AO BC ⋅= .39.数列{}n a 满足12sin12n n n a a n π+⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则数列{}n a 的前100项和100S= .六、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. 40.(本小题满分12分)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin sin b C a B =,4tan 3B =. (1)求11tan tan A C+的值; (2)设65BA BC ⋅=,求a c +的值.41.(本小题满分12分)设数列{}n a 是一个公差0d ≠的等差数列,它的前10项和10110S =,且1a ,2a ,4a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设数列14n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为n T ,不等式()log 1n a T a <-对任意的正整数n 恒成立,求实数a 的取值范围.42.(本小题满分12分)如图,梯形ABCD 中,//AB CD ,矩形BFED 所在的平面与平面ABCD 垂直,且122AD DC CB BF AB =====. (1)求证:平面ADE ⊥平面BFED ;(2)若P 为线段EF (含端点)上一点,直线AD 与平面PAB 所成的角为θ,求θ的最大值.A43.(本小题满分12分)已知椭圆C :()222210x ya b a b+=>>经过点),椭圆C 的四个顶点构成的四边形面积为.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,直线l :y kx m =+(其中k ≤)与椭圆C 相交于A 、B 两点,以线段OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB ,若顶点P 在椭圆C 上,求OP 的取值范围.44.(本小题满分12分) 设函数()21ln 2f x x ax bx =-+. (1)若2x =是函数()f x 的极值点,1和0x 是函数()f x 的两个不同零点,且()0,1x n n ∈+,N n ∈,求n ; (2)若0b =,关于x 的不等式()()11f x a x ≤--恒成立,求整数a 的最小值.45.(本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,直线1C :3x =,在以O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C :2cos ρθ=,3C :ρθ=(1)求2C 与3C 交点的直角坐标;(2)若P 是曲线2C 上一动点,过P 作线段OP 的垂线交曲线1C 于点Q ,求PQ 的最小值.参考答案厦门市外国语2017-2018学年(上)高三期中考试数 学(理)(试卷满分:150分 考试时间:120分钟)七、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题所给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.46.已知集合{}{}1,0,1,124xA B x =-=≤<,则AB 等于( )A .{}1B .{}1,1-C .{}0,1D .{}1,0,1-47.若函数()ln f x t x =与函数()21g x x =-在点()1,0处有共同的切线l ,则t 的值是( )A .12t = B .1t = C .2t = D .3t =48.已知全集U R =,集合{}{}2320,log 1A x x x B x x =--≥=<,则()U A B ð=( )A .[2,3)B .[1,2)-C .(0,1)D .(0,2)49.下列命题中正确的是( )A .命题p :0x R ∃∈,200210x x -+< ,则命题p ⌝:x R ∀∈,2210x x -+>B .“ln ln a b >”是“22a b>”的充要条件C .命题“若22x =,则x =x =x ≠x ≠,则22x ≠”D .命题p :0x R ∃∈,001ln x x -<;命题q :对x R ∀∈,总有20x>;则p q ∧是真命题50.已知23,(1)()23,(1)x x f x x x x +≤⎧=⎨-++>⎩,则函数()()xg x f x e =-的零点个数为( )A .1B .2C .3D .451.已知集合1122,ln()022x A xB x x ⎧⎫⎧⎫=<≤=-≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,则()R AB ð=( )A .∅B .11,2⎛⎤- ⎥⎝⎦C .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .(]1,1-52.已知函数(),()ln(2)4x aa x f x x eg x x e --=+=+-,其中e 为自然对数的底数,若存在实数0x 使00()()3f x g x -=成立,则实数a 的值为( )A .ln 2B .ln21-C .ln 2-D .ln 21--53.一物体在力()5,0234,2x F x x x ≤≤⎧=⎨+>⎩,(单位:N )的作用下沿与力F 相同的方向,从0x =处运动到4x =(单位:m )处,则力()F x 做的功为( ) A .10焦 B .26焦C .36焦D .42焦54.函数331x x y =-的图象大致是( )A .B .C .D .55.已知函数()f x 是定义城为R 的偶函数,且()()11f x f x +=,若()f x 在[]1,0-上是减函数,记()()()0.50.52log 2,log 4,2a f b f c f ===,则( )A .a c b >>B .a b c >>C .b c a >>D .b a c >>56.设函数()f x 在R 上存在导数()'f x ,x R ∀∈,有()()2f x f x x -+=,在()0,+∞上()'f x x <,若()()484f m f m m --≥-,则实数m 的取值范围为( )A .[]2,2-B .[)2,+∞C .[)0,+∞D .(][),22,-∞-+∞57.已知函数()()3210x f x x x =+-<与()()32log 1g x x x a =-++的图象上存在关于原点对称的点,则实数a 的取值范围为( ) A .(),2-∞ B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,22⎛⎫⎪⎝⎭D .()0,2八、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置.58.若函数()3235f x x x m =-+-最多有两个零点,则实数m 的取值范围是 .59.若幂函数()f x 过点()2,8,则满足不等式()()31f a f a ->-的实数a 的取值范围是 .60.设函数()122,11log ,1x x f x x x -⎧≤=⎨->⎩,则满足()2f x ≤的x 的取值范围是 .61.已知函数()y f x =是R 上的偶函数,对于任意x R ∈都有()()()63f x f x f +=+成立,当[]12,0,3x x ∈,且12x x ≠时,都有()()12120f x f x x x ->-,给出下列命题:①()30f =;②直线6x =-是函数()y f x =的图像的一条对称轴;③函数()y f x =在[]9,6--上为增函数;④函数()y f x =在[]9,9-上有4个零点. 其中正确的命题为 . (将所有正确命题的编号都填上)九、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.62.(本小题满分10分)设p :关于x 的不等式1xa >的解集是{}|0x x <;q :函数y =域为R .若p q ∨是真命题,p q ∧是假命题,求实数a 的取值范围.63.(本小题满分12分)已知关于x 的不等式2(4)(4)0kx k x --->,其中k R ∈. (1)求不等式的解集A ;(2)对于不等式的解集A ,若满足AZ B =(其中Z 为整数集).试探究集合B 能否为有限集?若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的所有取值,并用列举法表示集合B ;若不能,请说明理由.64.(本小题满分12分)已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=.(1)求a ,b 的值;(2)证明:当0x >,且1x ≠时,ln ()1xf x x >-.65.(本小题满分12分)设函数2()3xf x e x ax =---. (1)当0a =时,求函数()f x 的极值;(2)当0x ≥时,()2f x ≥-,求实数a 的取值范围.66.(本小题满分12分)某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r 米,高为h 米,体积为V 立方米,假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元(π为圆周率). (1)将V 表示成r 的函数()V r ,并求该函数的定义域;(2)讨论函数()V r 的单调性,并确定r 和h 为何值时该蓄水池的体积最大.67.(本小题满分12分)已知函数211()ln()22f x ax x ax =++-(a 为常数,0a >) (1)当1a =时,求函数()f x 在1x =处的切线方程; (2)当()y f x =在12x =处取得极值时,若关于x 的方程()0f x b -=在[0,2]上恰有两个不相等的实数根,求实数b 的取值范围;(3)若对任意..的(1,2)a ∈,总存在..01[,1]2x ∈,使不等式20()(23)f x m a a >+-成立,求m 的取值范围.参考答案:17.18.19.21.22.。
福建省厦门双十中学2017届高三上学期期中考试理数试题
一、选择题(本大题共12个小题,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{|12},{|0A x x B x x =-<<=<<,则A B =( )A .(1,3)-B .(1,0)-C .(0,2)D .(2,3) 【答案】A 【解析】试题分析:并集是所有元素,故(1,3)A B =-.考点:集合并集.【易错点晴】集合的三要素是:确定性、互异性和无序性.研究一个集合,我们首先要看清楚它的研究对象,是实数还是点的坐标还是其它的一些元素,这是很关键的一步.第二步常常是解一元二次不等式,我们首先用十字相乘法分解因式,求得不等式的解集.在解分式不等式的过程中,要注意分母不能为零.元素与集合之间是属于和不属于的关系,集合与集合间有包含关系. 在求交集时注意区间端点的取舍. 熟练画数轴来解交集、并集和补集的题目. 2.已知11abi i=-+,其中,a b 是实数,i 是虚数单位,则||a bi -=( )A .3B . 2C .5D 【答案】D 【解析】考点:复数的概念及运算.3.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4518a a =-,则8S =( )A .18B .36C .54D .72 【答案】D 【解析】试题分析:4518a a +=,()1884584722a a S a a +=⋅=+=. 考点:等差数列的基本概念.4.设,a b 是互不垂直的两条异面直线,则下列命题成立的是( )A .存在唯一直线l ,使得l a ⊥,且l b ⊥B .存在唯一直线l ,使得//l a ,且l b ⊥C .存在唯一平面α,使得a α⊂,且//b αD .存在唯一平面α,使得a α⊂,且b α⊥ 【答案】C 【解析】考点:空间点线面位置关系.5.已知命题:,23x x p x R ∀∈<;命题32q :,1x R x x ∃∈=-,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧ B .p q ⌝∧ C .p q ∧⌝ D .p q ⌝∧⌝ 【答案】B 【解析】试题分析:当1x =-时,1123>,故p 为假命题.由于3x 在第一象限是增函数,21x -在第一象限是减函数,故有一个交点,所以命题q 为真命题.考点:含有逻辑连接词命题真假性判断、全称命题与特称命题.6.已知函数()cos (0)f x x x ωωω+>的图像与直线2y =-的两个相邻公共点之间的距离等于π,则()f x 的单调减区间是( )A .2[,]()63k k k Z ππππ++∈ B .[,]()36k k k Z ππππ-+∈C .4[2,2]()33k k k Z ππππ++∈D .5[2,2]()1212k k k Z ππππ-+∈【答案】A 【解析】试题分析:()2sin 6f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭,最大值为2,故与直线2y =-的交点距离为一个周期,所以2,2T ππωω===,()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令3222262k x k πππππ+≤+≤+,解得函数的减区间为2[,]()63k k k Z ππππ++∈. 考点:三角函数图象与性质.7.如图,两块全等的直角边长为1的等腰直角三角形拼在一起,若AD AB k AC λ=+,则k λ+=( )A .1.2.2 D .2【答案】A 【解析】考点:向量运算.8.已知定义在R 上的函数||()21(x m f x m -=-为实数)为偶函数,记0.52(log 3),(log 5),c (2)a f b f f m ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .a c b <<C . c a b <<D .c b a << 【答案】C 【解析】 试题分析:由于函数为偶函数,故m =,()21xf x =-.()()0.52(log 3)log 3,c (2)0a f f f m f ====,由于函数()f x 在()0,+∞上为增函数,且222log 1log 2log 5<<,所以c a b <<. 考点:函数的奇偶性、比较大小.9.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A BD .(4π+ 【答案】C 【解析】试题分析:由三视图可知几何体是由半个圆锥和一个三棱锥组成,所以体积为21111122233(624ππ⋅⋅⋅⋅⋅+=. 考点:三视图.10.已知函数21()(0)2x f x x e x =+-<与2()ln()g x x x a =++的图像上存在关于y 轴对称的点,则a的取值范围是( )A .(-∞ B .(-∞ C .(D .(【答案】B 【解析】考点:函数的奇偶性、对称性.11.已知函数()sin 2sin cos f x x x x =++,以下说法中不正确的是( ) A .()f x 周期为2π B .()f x 最小值为54- C .()f x 为单调函数 D .()f x 关于4x π=对称【答案】C 【解析】()f x 关于4x π=对称.考点:三角函数图象与性质.【思路点晴】本题主要考查三角恒等变换,考查三角函数图象与性质.函数表达式中,有二倍角sin 2x ,有单倍角sin cos x x +,注意到这两者之间的联系()2sin cos 1sin 2x x x +=+,由此考虑用换元法来求最值和单调区间.换元后利用二次函数配方法来求最值.对于函数的周期性,只需验证()()f x T f x +=即可.对于函数的对称轴,则需验证()2f x f x π⎛⎫-=⎪⎝⎭. 12.如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -的对角线1AC 上取一点P ,以A 为球心,AP 为半径作一个球,设AP x =,记该球面与正方体表面的交线的长度和为()f x ,则函数()f x 的图像最有可 能的是( )【答案】B 【解析】试题分析:球面与正方体的表面都相交,我们考虑三个特殊情形:(1)当1x =;(2)当12x =;(3)当x =.考点:函数图象.【思路点晴】球面与正方体的表面都相交,我们考虑三个特殊情形:(1)当1x =;(2)当12x =;(3)当x =其中(1)(3)两种情形所得弧长相等且为函数()f x 的最大值,根据图形的相似,(2)中的弧长为(1)中弧长的一半,对照选项,即可得出答案.本题考查数形结合的数学思想方法,考查特殊值、小题小作的小题技巧.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每题5分,满分20分.)13.已知向量,a b 夹角为60,且||1,|2|7a a b =-=,则||b =_______. 【答案】3 【解析】试题分析:对|2|7a b -=两边平方得22447a a b b -⋅+=,即2230b b --=,解得3b =.考点:向量运算.14.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x <时,()2,x f x =则4(log 9)f 的值为_______.【答案】13- 【解析】试题分析:由于函数为奇函数,故()41log 944411(log 9)log 9log 293f f f ⎛⎫=--=-=-=- ⎪⎝⎭.考点:函数的奇偶性、分段函数求值.15.已知正项等比数列{}n a 的前n 项积为n π,已知11212,2048m m m m a a a π-+-⋅==,则m =_______.【答案】6 【解析】考点:等比数列.【思路点晴】本题主要考查等比数列的性质,考查新定义数列的理解,考查指数运算和指数相等的概念. 在等比数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,错误!未找到引用源。
届厦门双十中学高三年级期中考试(理)
2010届厦门双十中学高三年级期中考试数学试题(理)一、选择题:(每小题5分,共50分) 1.不等式5|2|1<+<x 的解集是( )A .)3,1(-B .)1,3(-∪)7,3(C . )3,7(--D .)3,7(--∪)3,1(-2.已知ααcos sin 2=,则ααα2cos 12sin 2cos ++的值是( )A .3B .6C .12D .233.若011<<b a ,则下列不等式:①a +b <ab ②|a |>|b | ③a <b ④2>+baa b 中,正确的不等式有 ( )A .①②B .②③C .①④D .③④4.一束光线从点A (-1, 1)出发经x 轴反射,到达圆C :(x -2)2+(y -3)2=1上一点的最短路程是 ( )A .4B .5C .32-1D .265.已知直线422=+=+y x a y x 与圆交于A ,B 两点,且||||O O O O -=+(其中O 为坐标原点),则实数a 是( )A .2B .-2C .2或-2D .或6-66.某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,按月呈)(x f B x A ++=)sin(ϕω0,0,||2A πωϕ⎛⎫>>< ⎪⎝⎭的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价9千元,7月份价格最低为5千元,根据以上条件可确定()f x 的解析式为 ( )A .()2sin()744f x x ππ=++(112,)x x N *≤≤∈B .()9sin()44f x x ππ=-(112,)x x N *≤≤∈C .()74f x x π=+(112,)x x N *≤≤∈D .()2sin()744f x x ππ=-+(112,)x x N *≤≤∈ 7. 已知F 1、F 2的椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的焦点,M 为椭圆上一点,MF 1垂直于x轴,且,6021︒=∠MF F 则椭圆的离心率为( )A .33B .23C .21 D .228. 设双曲线221x y -=的两条渐近线与直线x 围成的三角形区域(包含边界)为D ,点(,)P x y 为D 内的一个动点,则目标函数2z x y =-的最小值为 ( )A .223 B . 223-C .22 D . 22-9. 数列{a n }是各项均为正数的等比数列且41a 4=,49=a ,n ∏是数列{a n }的前n 项积,则( )A .65∏<∏B .65∏=∏C .75∏=∏D .76∏=∏10.如图,有公共左顶点和公共左焦点F 的椭圆Ⅰ与Ⅱ的长半轴的长分别为1a 和2a ,半焦距分别为1c 和2c .则下列结论不.正确的是( )A .1122a c a c +>+B .1122a c a c -=-C . 1221a c a c <D . 1221a c a c >二、填空题(每题4分,共24分)11.已知直线2121//,023)2(:6:l l a y x a l ay x l 则和=++-=++的充要条件是a= 12.在等差数列}{n a 中,5a 1=,,83S S =则前n 项和n s 为最大时的n 值为 13.将函数y=f(x)的图像向右平移一个单位后的解析式为 则将y=f(x)=)22(sin +x 的图像向右平移一个单位后的解析式为 14.运行下面所示的程序后输出的n 值为 .15. 三位同学合作学习,对问题“已知不等式222xy ax y ≤+对于[][]1,2,2,3x y ∈∈恒成立,求a 的取值范围”提出了各自的解题思路.甲说:“可视x 为变量,y 为常量来分析”.乙说:“寻找x 与y 的关系,再作分析”.丙说:“把字母a 单独放在一边,再作分析”.参考上述思路,或自己的其它解法,可求出实数a 的取值范围是 . 16.设函数f (x )=sin (wx +ϕ)(w >0,-2π<ϕ<2π)给出以下四个结论: ①它的周期为π; ②它的图象关于直线x =12π对称; ③它的图象关于点(3π,0)对称; ④在区间(-6π,0)上是增函数. 以其中两个论断为条件,另两个论断作结论写出你认为正确的一个命题:____。
福建省厦门市双十中学2017年10月2017~2018学年度高一第一学期期中考试数学试题及参考答案教师专用
福建省厦门市双十中学2017年10月2017~2018学年度高一第一学期期中考试数学试题及参考答案教师专用第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.设集合,则集合的真子集个数为( )A.8B.7C.4D.3【参考答案】B【试题解析】集合M={x|x|x2﹣2x﹣3<0,x∈Z}={x|﹣1<x<3,x∈Z}={0,1,2},所以集合M 的真子集个数为:23﹣1=7个.故选:B.点睛:集合是高考中必考的知识点,一般考查集合的表示、集合的运算比较多.对于集合的表示,特别是描述法的理解,一定要注意集合中元素是什么,然后看清其满足的性质,将其化简;考查集合的运算,多考查交并补运算,注意利用数轴来运算,要特别注意端点的取值是否在集合中,避免出错.2.已知集合,,若,则实数的取值范围为( )A. B. C. D.【参考答案】C考点:集合间的关系.3.下列函数中,其定义域和值域分别与函数的定义域和值域相同的是( )A. B. C. D.【参考答案】D【试题解析】试题分析:因函数的定义域和值域分别为,故应选D.考点:对数函数幂函数的定义域和值域等知识的综合运用.4.已知定义在上的奇函数和偶函数满足:,则( )A. B. C. D.【参考答案】B【试题解析】由已知:在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x),,①,所以,即,②①②得;故选B.5.下列函数中,是偶函数且在区间上单调递减的函数是( )A. B. C. D.【参考答案】B【试题解析】对于A,函数的定义域为[0,+∞),函数非奇非偶,不满足题意;对于B,∵﹣3|﹣x|=﹣3|x|,∴函数是偶函数;在区间(0,+∞)上,y=﹣3x是减函数,故满足题意;对于C,∵log3(﹣x)2=log3x2,∴函数是偶函数;在区间(0,+∞)上,y=2log3x是增函数,故不满足题意;对于D,(﹣x)﹣(﹣x)2≠x﹣x2,函数非奇非偶,不满足题意;故选A.6.已知的图象恒过点,则函数的图象恒过点( )A. B. C. D.【参考答案】B7.已知,,,则的大小关系是( )A. B. C. D.【参考答案】D【试题解析】试题分析:,,,故.考点:比较大小.8.已知幂函数图象过点,则( )A.3B.9C.-3D.1【参考答案】A【试题解析】设幂函数f(x)=xα,把点(3,)代入得,3α=,解得α=,即f(x)==,所以f(9)==3,故选A.9.函数的最小值为( )A.0B.C.D.【参考答案】C【试题解析】试题分析:,所以函数的最小值为.考点:1、对数运算;2、二次函数.10.已知函数的图象如图所示,则满足的关系是( )A. B. C. D.【参考答案】A【试题解析】∵函数是增函数,令,必有,为增函数.∴a>1,∴,∵当x=0时,,∴.又∵=,∴,∴.故选A.11.函数为偶函数,且在单调递增,则的解集为( )A. B. C. D.【参考答案】C【试题解析】∵函数为偶函数,∴二次函数的对称轴为轴,∴,且,即.再根据函数在单调递增,可得.令,求得,或,故由,可得,或得,或,故的解集为,故选C.点睛:解抽象函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为的形式,然后根据函数的单调性去掉“”,转化为具体的不等式(组),此时要注意与的取值应在外层函数的定义域内.12.已知函数有唯一零点,则( )A. B. C. D.1【参考答案】C【试题解析】函数的零点满足,设,则,当时,;当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增,当时,函数取得最小值,为.设,当时,函数取得最小值,为,若,函数与函数没有交点;若,当时,函数和有一个交点,即,解得.故选C.【名师点睛】利用函数零点的情况求参数的值或取值范围的方法:(1)利用零点存在性定理构建不等式求解.(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两个熟悉的函数图像的上、下关系问题,从而构建不等式求解.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.若函数,则__________.【参考答案】-1【试题解析】令t=2x+1,则x=, 则f(t)=﹣2=∴, ∴f(3)=﹣1.故填:.点睛:求未知函数解析式的函数的函数值,有两种思路,一种是利用待定系数法、换元法、凑配法等求函数解析式的方法,求出函数的解析式,然后将自变值,代入函数解析式,进行求解;二是利用凑配特殊值的方法,凑出条件成立时的特殊值,代入求解.14.已知是定义在上的奇函数,当时,,则时,__________.【参考答案】【试题解析】∵x>0时,,∴当时,,,又∵是定义在R上的奇函数,∴,∴,∴.故答案为:.15.设函数,则满足的的取值范围是__________.【参考答案】【试题解析】若x≤0,则x﹣≤﹣,则f(x)+f(x﹣)>1等价为x+1+x﹣+1>1,即2x>﹣,则x>,此时<x≤0,当x>0时,f(x)=2x>1,x﹣>﹣,当x﹣>0即x>时,满足f(x)+f(x﹣)>1恒成立,当0≥x﹣>﹣,即≥x>0时,f(x﹣)=x﹣+1=x+,此时f(x)+f(x﹣)>1恒成立,综上x>,故答案为:(,+∞).16.已知函数有四个零点,则的取值范围是__________.【参考答案】【试题解析】由f(x)=x2﹣|x|+a﹣1=0,得a﹣1=﹣x2+|x|,作出y=﹣x2+|x|与y=a﹣1的图象,要使函数f(x)=x2﹣|x|+a﹣1有四个零点,则y=﹣x2+|x|与y=a﹣1的图象有四个不同的交点,所以0<a﹣1<,解得:a∈,故答案为:点睛:本题涉及分段函数,二次函数,指数函数,以及函数零点,方程,图像等概念和知识,综合性较强,属于难题。
2017-2018学年福建省厦门市高三(上)期末数学试卷(理科)
2017-2018学年福建省厦门市高三(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)已知集合A={x|x(x+1)>0},B={x|y=},则A∩B=()A.{x|x>0}B.{x|x≥1}C.{x|0<x≤1}D.R2.(5分)命题“∃x 0∈R,x3﹣x+1≤0”的否定是()A.∃x 0∈R,x3﹣x+1<0 B.∃x0∈R,x3﹣x+1≥0C.∀x∈R,x3﹣x2+1>0 D.∀x∈R,x3﹣x2+10≤03.(5分)实数x,y满足x>y>0,则()A.B.﹣<C.()x>()y D.x2<xy4.(5分)若m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,m⊥β,则m∥αB.若m∥α,n⊥m,则n⊥αC.若m∥α,n∥α,m⊂β,n⊂β,则α∥β D.若m∥β,m⊂α,α∩β=n,则m ∥n5.(5分)已知实数x,y满足,则目标函数z=2x+y的最大值等于()A.﹣7 B.﹣ C.2 D.36.(5分)如图所示,函数y=tan(2x+)的部分图象与坐标轴分别交于点D,E,F,则△DEF的面积等于()A.B.C.πD.2π7.(5分)已知正方形ABCD的边长为2,对角线相交于点O,P是线段BC上一点,则的最小值为()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.28.(5分)函数f(x)=(x∈[﹣2,2])的大致图象是()A.B.C.D.9.(5分)△ABC中,,A,B是双曲线E的左、右焦点,点C在E上,若(+)﹣=0,则E的离心率为()A.﹣1 B.C.D.10.(5分)习总书记在十九大报告中指出:坚定文化自信,推动社会主义文化繁荣兴盛.如图,“大衍数列”:0,2,4,8,12…来源于《乾坤谱》中对《易传》“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和.如图是求大衍数列前n项和的程序框图.执行该程序框图,输入m=10,则输出的S=()A.100 B.140 C.190 D.25011.(5分)若锐角φ满足sinφ﹣cosφ=,则函数f(x)=sin2(x+φ)的单调增区间为()A.[2kπ﹣,2kπ+](k∈Z)B.[kπ﹣,kπ+](k∈Z)C.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)D.[kπ+,kπ+](k∈Z)12.(5分)已知函数f(x)=若f(a)≥f(a+),则a 的取值范围是()A.(0,]∪[2,)B.(0,]∪[,)C.(0,]D.(0,)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)复数z满足(1﹣i)z=2i,则|z|=.14.(5分)设等比数列{a n}满足a1=1,a3+a5=6,则a5+a7+a9=.15.(5分)直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,则k=.16.(5分)某三棱锥的三视图如图所示,则它的外接球表面积为.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(12分)如图,单位圆O与x,y轴正半轴的交点分别为A,D,圆O上的点C在第一象限.(1)若点C的坐标为(,),延长CD至点B,使得DB=2,求OB的长;(2)圆O上的点E在第二象限,若∠EOC=,求四边形OCDE面积的最大值.18.(12分)如图,直角梯形BDFE中,EF∥BD,BE⊥BD,EF=2,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AC⊥BD,AB=2CD=4,且平面BDFE⊥平面ABCD.(1)求证:AC⊥平面BDFE;(2)若BF与平面ABCD所成角为,求二面角B﹣DF﹣C的余弦值.19.(12分)数列{a n}满足++…+=.(1)若数列{a n}为公差大于0的等差数列,求{a n}的通项公式;(2)若b n=(﹣1)n a n a n+1,求数列{b n}的前2n项和S2n.20.(12分)已知点F1(﹣,0),圆F2:(x﹣)2+y2=16,点M是圆上一动点,NF1的垂直平分线与MF2交于点N.(1)求点N的轨迹方程;(2)设点N的轨迹为曲线E,过点P(0,1)且斜率不为0的直线l与E交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为B′,证明直线AB′过定点,并求△PAB′面积的最大值.21.(12分)已知函数f(x)=(ax2+x+a)e﹣x(a∈R).(1)若a≥0,函数f(x)的极大值为,求实数a的值;(2)若对任意的a≤0,f(x)≤bln(x+1)在x∈[0,+∞)上恒成立,求实数b的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(φ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,A,B为C上两点,且OA⊥OB,设射线OA:θ=α,其中0<α<.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)求|OA|•|OB|的最小值.[选修4-5:不等式选讲]23.函数f(x)=|x﹣1|+|2x+a|.(1)当a=1时,求证:f(x)+|x﹣1|≥3;(2)若f(x)的最小值为2,求实数a的值.2017-2018学年福建省厦门市高三(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12个小题,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.(5分)已知集合A={x|x(x+1)>0},B={x|y=},则A∩B=()A.{x|x>0}B.{x|x≥1}C.{x|0<x≤1}D.R【解答】解:集合A={x|x(x+1)>0}={x|x<﹣1或x>0},B={x|y=}={x|x﹣1≥0}={x|x≥1},则A∩B={x|x≥1}.故选:B.2.(5分)命题“∃x 0∈R,x3﹣x+1≤0”的否定是()A.∃x 0∈R,x3﹣x+1<0 B.∃x0∈R,x3﹣x+1≥0C.∀x∈R,x3﹣x2+1>0 D.∀x∈R,x3﹣x2+10≤0【解答】解:特称命题的否定为全称命题,可得命题“∃x 0∈R,x3﹣x+1≤0”的否定是“∀x∈R,x3﹣x2+1>0”,故选:C.3.(5分)实数x,y满足x>y>0,则()A.B.﹣<C.()x>()y D.x2<xy【解答】解:实数x,y满足x>y>0,则<,A错;﹣==>0,由x+y﹣2﹣(x﹣y)=2y﹣2=2(﹣)<0,则﹣<,则B正确;y=()x在R上递减,可得()x<()y,C错;由x>y>0,可得x2>xy,则D错.故选B.4.(5分)若m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,m⊥β,则m∥αB.若m∥α,n⊥m,则n⊥αC.若m∥α,n∥α,m⊂β,n⊂β,则α∥β D.若m∥β,m⊂α,α∩β=n,则m ∥n【解答】解:若α⊥β,m⊥β,则m与α可能平行也可能相交,故A错误;若m∥α,n⊥m,则n⊂α或n∥α或n与α相交,故B错误;若m∥α,n∥α,m⊂β,n⊂β,则α∥β或α与β相交,故C错误;若m∥β,m⊂α,α∩β=n,则m∥n,故D正确.故选D.5.(5分)已知实数x,y满足,则目标函数z=2x+y的最大值等于()A.﹣7 B.﹣ C.2 D.3【解答】解:作出实数x,y满足对应的平面区域,如图:由z=2x+y得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A(1,0)时,直线y=﹣2x+z的截距最大.此时z最大,此时z的最大值为z=2×1=2,故选:C.6.(5分)如图所示,函数y=tan(2x+)的部分图象与坐标轴分别交于点D,E,F,则△DEF的面积等于()A.B.C.πD.2π【解答】解:函数y=tan(2x+),令x=0,得y=tan=×=1,∴OD=1;EF=T==,∴△DEF的面积为S△DEF=××1=.故选:A.7.(5分)已知正方形ABCD的边长为2,对角线相交于点O,P是线段BC上一点,则的最小值为()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.2【解答】解:以A为原点建立坐标系,则O(1,1),B(2,0),C(2,2),设P(2,x),则=(1,x﹣1),=(0,x﹣2),且0≤x≤2.∴=(x﹣1)(x﹣2)=x2﹣3x+2=(x﹣)2﹣,∴当x=时,取得最小值为﹣.故选:C.8.(5分)函数f(x)=(x∈[﹣2,2])的大致图象是()A.B.C.D.【解答】解:函数f(x)=(x∈[﹣2,2])满足f(﹣x)=﹣f(x)是奇函数,排除D,x=1时,f(1)=>0,对应点在第一象限,x=2时,f(2)=<0,对应点在第四象限;所以排除B,C;故选:A.9.(5分)△ABC中,,A,B是双曲线E的左、右焦点,点C在E上,若(+)﹣=0,则E的离心率为()A.﹣1 B.C.D.【解答】解:∵(+)•=0,又=,∴===0,则,即BA=BC,则△ABC是一个角为的等腰三角形,由题意得:C点在双曲线的右支上,∴AB=BC=2c,AC=2c,又AC﹣BC=2a,即2c﹣2c=2a,解得离心率e==.故选:D.10.(5分)习总书记在十九大报告中指出:坚定文化自信,推动社会主义文化繁荣兴盛.如图,“大衍数列”:0,2,4,8,12…来源于《乾坤谱》中对《易传》“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和.如图是求大衍数列前n项和的程序框图.执行该程序框图,输入m=10,则输出的S=()A.100 B.140 C.190 D.250【解答】解:模拟程序的运行,可得n=1,S=0,m=10满足条件n是奇数,a=0,S=0不满足条件n≥m,n=2,不满足条件n是奇数,a=2,S=2不满足条件n≥m,n=3,满足条件n是奇数,a=4,S=6不满足条件n≥m,n=4,不满足条件n是奇数,a=8,S=14不满足条件n≥m,n=5,满足条件n是奇数,a=12,S=26不满足条件n≥m,n=6,满足条件n是奇数,a=18,S=44不满足条件n≥m,n=7,满足条件n是奇数,a=24,S=68不满足条件n≥m,n=8,不满足条件n是奇数,a=32,S=100不满足条件n≥m,n=9,满足条件n是奇数,a=40,S=140不满足条件n≥m,n=10,不满足条件n是奇数,a=50,S=190满足条件n≥m,退出循环,输出S的值为190.故选:C.11.(5分)若锐角φ满足sinφ﹣cosφ=,则函数f(x)=sin2(x+φ)的单调增区间为()A.[2kπ﹣,2kπ+](k∈Z)B.[kπ﹣,kπ+](k∈Z)C.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)D.[kπ+,kπ+](k∈Z)【解答】解:锐角φ满足sinφ﹣cosφ=,∴1﹣2sinφcosφ=,∴sin2φ=;又sinφ>,∴2φ=,解得φ=;∴函数f(x)=sin2(x+φ)==﹣cos(2x+),∴2kπ≤2x+≤2kπ+π,k∈Z;解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z;∴f(x)的单调增区间为[kπ﹣,kπ+](k∈Z).故选:B.12.(5分)已知函数f(x)=若f(a)≥f(a+),则a 的取值范围是()A.(0,]∪[2,)B.(0,]∪[,)C.(0,]D.(0,)【解答】解:由于a<a+,若0<a<a+≤1,可得﹣log2a≥﹣log2(a+),解得0<a≤;当1<a<a+≤2时,f(x)递增,不成立;由0<a<1<a+<2,可得﹣log2a≥log2(a+),可得<a<,且≤a≤,可得0<a≤;由1<a<a+≤2,可得f(a)<f(a+),此时a无解;由1<a<2<a+<4,即有<a<,由题意可得log2a≥log2(4﹣a﹣),a≥﹣a.解得a≥,可得≤a<;由2<a<a+<4,可得2<a<.综上可得,a的范围是(0,]∪[,).故选D.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)复数z满足(1﹣i)z=2i,则|z|=.【解答】解:由(1﹣i)z=2i,得z=,∴|z|=.故答案为:.14.(5分)设等比数列{a n}满足a1=1,a3+a5=6,则a5+a7+a9=28.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,依题意得:q2+q4=6,解得q2=2或q2=﹣3(舍去),∴a5+a7+a9=a1(q4+q6+q8)=1×(22+23+24)=28.故答案是:28.15.(5分)直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,则k=.【解答】解:直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,直线经过抛物线的焦点坐标,设A(x1,y1),B(x2,y2),由可得:k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,x1+x2=,直线y=k(x﹣1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,可得:|AB|=x1+x2+p=,即+2=,可得k2=3,解得k=.故答案为:.16.(5分)某三棱锥的三视图如图所示,则它的外接球表面积为.【解答】解:由三视图还原原几何体如图:该几何体为三棱锥,底面三角形ABC为直角三角形,面PAC为等边三角形,且面PAC⊥底面ABC,取BC中点G,则G为三角形ABC的外心,过G作平面ABC的垂线,取等边三角形PAC的外心为H,过H作平面PAC的垂线,则两垂线交于点O,O为三棱锥P﹣ABC外接球的球心,OG==,GC==,∴OC=,∴三棱锥外接球表面积为4π×=.故答案为:.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(12分)如图,单位圆O与x,y轴正半轴的交点分别为A,D,圆O上的点C在第一象限.(1)若点C的坐标为(,),延长CD至点B,使得DB=2,求OB的长;(2)圆O上的点E在第二象限,若∠EOC=,求四边形OCDE面积的最大值.【解答】解:(1)由点C(,)可知∠AOC=30°,∠COD=60°.∴△OCD是等边三角形,∴CD=OC=1,∴BC=3,在△OBC中,由余弦定理可得OB2=1+9﹣2×1×3×cos60°=7,∴OB=.(2)设∠COD=θ,则∠DOE=﹣θ,∵C在第一象限,E在第二象限,故0<﹣θ<,∴<θ<.∴S △COD =sinθ,S △DOE =(﹣θ,∴四边形OCDE 的面积为S=sinθ+sin (﹣θ)=sinθ+cosθ=sin(θ+).∵,∴当θ=时,四边形OCDE 的面积取得最大值为.18.(12分)如图,直角梯形BDFE 中,EF ∥BD ,BE ⊥BD ,EF=2,等腰梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AC ⊥BD ,AB=2CD=4,且平面BDFE ⊥平面ABCD . (1)求证:AC ⊥平面BDFE ; (2)若BF 与平面ABCD 所成角为,求二面角B ﹣DF ﹣C 的余弦值.【解答】证明:(1)∵平面BDFE ⊥平面ABCD ,BE ⊥BD ,平面BDFE ∩平面ABCD=BD , ∴BE ⊥平面ABCD ,又AC ⊂平面ABCD ,∴AC ⊥BE , 又∵AC ⊥BD ,且BE ∩BD=B , ∴AC ⊥平面BDFE .解:(2)设AC ∩BD=O ,∵四边形ABCD 为等腰梯形,,AB=2CD=4,∴OD=OC=,OB=OA=2,∵FEOB ,∴四边形BOFE 为平行四边形,∴OF ∥BE ,又∵BE ⊥平面ABCD ,∴OF ⊥平面ABCD , ∴∠FBO 为BF 与平面ABCD 所成的角, ∴,又∵,∴OF=OB=2,以O为原点,OA为x轴,OB为y轴,OF为z轴,建立空间直角坐标系,则B(0,2,0),D(0,﹣,0),F(0,0,2),C(﹣,0,0),A (2,0,0),=(0,),=(,0),∵AC⊥平面BDFE,∴平面BDF的法向量为=(1,0,0),设平面DFC的一个法向量为=(x,y,z),由,令x=2,得=(2,2,﹣1),cos<>===.∴二面角B﹣DF﹣C的余弦值为.19.(12分)数列{a n}满足++…+=.(1)若数列{a n}为公差大于0的等差数列,求{a n}的通项公式;(2)若b n=(﹣1)n a n a n+1,求数列{b n}的前2n项和S2n.【解答】解:(1)由已知:++…+=.当n=1时,=①,即a1a2=2.当n=2时,+=,②②﹣①,=;即a2a3=6,设等差数列{a n}为d,由a1a2=2,a2a3=6,有a1(a1+d)=2,(a1+d)(a1+2d)=6,∵d>0,解得a1=1=d,则a n=1+n﹣1=n.(2)由已知:++…+=.③当n≥2时,++…+=.④③﹣④得:当n≥2时,=,即a n a n+1=n(n+1),结合a1a2=2,得:a n a n+1=n(n+1),b n=(﹣1)n a n a n+1=(﹣1)n n(n+1).∴b2n+b2n=﹣(2n﹣1)•2n+2n•(2n+1)=4n.﹣1数列{b n}的前2n项和S2n=4×(1+2+…+n)==2n2+2n.20.(12分)已知点F1(﹣,0),圆F2:(x﹣)2+y2=16,点M是圆上一动点,NF1的垂直平分线与MF2交于点N.(1)求点N的轨迹方程;(2)设点N的轨迹为曲线E,过点P(0,1)且斜率不为0的直线l与E交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为B′,证明直线AB′过定点,并求△PAB′面积的最大值.【解答】解:(1)由已知得:|NF1|=|NM|,∴|NF1|+|NF2|=|MN|+|NF2|=|4,又|F1F2|=2,∴点N的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长等于4的椭圆,∴2a=4,2c=2,即a=2,c=,∴b2=a2﹣c2=4﹣2=2,∴点N的轨迹方程是+=1.证明:(2)设直线AB:y=kx+1,(k≠0),设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则B′(﹣x2,y2),联立直线AB与椭圆得,得(1+2k2)x2+4kx﹣2=0,显然△=8(1+4k2)>0,∴x1+x2=﹣,x1x2=﹣∴k AB′=,∴直线AB′:y﹣y1=(x﹣x1),∴令x=0,得y===+1=2,∴直线AB′过定点Q(0,2),∴△PAB′的面积S=|x1+x2|==≤,当且仅当k=±时,等号成立.∴△PAB′的面积的最大值是.21.(12分)已知函数f(x)=(ax2+x+a)e﹣x(a∈R).(1)若a≥0,函数f(x)的极大值为,求实数a的值;(2)若对任意的a≤0,f(x)≤bln(x+1)在x∈[0,+∞)上恒成立,求实数b的取值范围.【解答】解:(1)由题意,f'(x)=(2ax+1)e﹣x﹣(ax2+x+a)e﹣x=﹣e﹣x[ax2+(1﹣2a)x+a﹣1]=﹣e﹣x(x﹣1)(ax+1﹣a)..(ⅰ)当a=0时,f'(x)=﹣e﹣x(x﹣1),令f'(x)>0,得x<1;f'(x)<,得x>1,所以f(x)在(﹣∞,1)单调递增,(1,+∞)单调递减.所以f(x)的极大值为f(1)=,不合题意.(ⅱ)当a>0时,1﹣<1,令f'(x)>0,得1﹣<x<1;f'(x)<0,得x<1﹣或x>1,所以f(x)在(1﹣,1)单调递增,(﹣∞,1﹣),(1,+∞)单调递减.所以f(x)的极大值为f(1)==,得a=1.综上所述a=1.(2)令g(a)=e﹣x(x2+x)a+xe﹣x,a∈(﹣∞,0),当x∈[0,+∞)时,e﹣x(x2+x)≥0,则g(a)≤bln(x+1)对∀a∈(﹣∞,0]恒成立等价于g(a)≤g(0)≤bln(x+1),即xe﹣x≤bln(x+1),对x∈[0,+∞)恒成立.(ⅰ)当b≤0时,∀x∈(0,+∞),bln(x+1)<0,xe﹣x>0,此时xe﹣x>bln(x+1),不合题意.(ⅱ)当b>0时,令h(x)=bln(x+1)﹣xe﹣x,x∈[0,+∞),则h'(x)=﹣(e﹣x﹣xe﹣x)=,其中(x+1)e﹣x>0,∀x∈(0,+∞),令p(x)=be x+x2﹣1,x∈[0,+∞,则h(x)在区间[0,+∞)上单调递增,①b≥1时,p(x)≥p(0)=b﹣1≥0,所以对,∀x∈[0,+∞),h'(x)≥0,从而h(x)在[0,+∞)上单调递增,所以对任意,∀x∈[0,+∞),h(x)≥h(0)=0,即不等式bln(x+1)≥xe﹣x在[0,+∞)上恒成立.②0<b<1时,由p(0)=b﹣1<0,p(1)=be>0及p(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以存在唯一的x0∈(0,1)使得P(x0)=0,且x∈(0,x0)时,p(x0)<0.从而x∈(0,x0)时,h'(x)<0,所以h(x)在区间(0,x0)上单调递减,则x∈(0,x0)时,h(x)<h(0)=0,即bln(x+1)<xe﹣x,不符合题意.综上所述,b≥1.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(φ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,A,B为C上两点,且OA⊥OB,设射线OA:θ=α,其中0<α<.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)求|OA|•|OB|的最小值.【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(φ为参数)化为直角坐标方程为:.再转化为极坐标方程为:.(2)根据题意:射线O的极坐标方程为或所以:|OA|=,=,所以:|OA||OB|=ρ1ρ2=,当且仅当sin2α=cos2α,即时,函数的最小值为.[选修4-5:不等式选讲]23.函数f(x)=|x﹣1|+|2x+a|.(1)当a=1时,求证:f(x)+|x﹣1|≥3;(2)若f(x)的最小值为2,求实数a的值.【解答】解:(1)依题意:f(x)+|x﹣1|=|x﹣1|+|2x+1|+|x﹣1|=|2x﹣2|+|2x+1|≥|2x﹣2﹣2x﹣1|=3,当且仅当2x﹣2=﹣(2x+1),即x=时,等号成立.(2)①当1>﹣,即a>﹣2时,f(x)=,则当x=﹣时,f(x)min=f(﹣)=|﹣﹣1|=+1=2,故a=2;②当1<﹣,即a<﹣2时,f(x)=,则当x=﹣时,f(x)min=f(﹣)=|﹣﹣1|=﹣﹣1=2,故a=﹣6;③当1=﹣时,即a=﹣2时,f(x)=3|x﹣1|有最小值0,不符合题意,舍去;故a=2或﹣6.。
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2017-2018学年福建省厦门市双十中学高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B=()A.(﹣1,3)B.(﹣1,0)C.(0,2)D.(2,3)2.已知=1﹣bi,其中a,b是实数,i是虚数单位,则|a﹣bi|=()A.3 B.2 C.5 D.3.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a4=18﹣a5,则S8=()A.18 B.36 C.54 D.724.设a,b是互不垂直的两条异面直线,则下列命题成立的是()A.存在唯一平面α,使得a⊂α,且b∥αB.存在唯一直线l,使得l∥a,且l⊥bC.存在唯一直线l,使得l⊥a,且l⊥bD.存在唯一平面α,使得a⊂α,且b⊥α5.已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∃x∈R,x3=1﹣x2,则下列命题中为真命题的是()A.p∧q B.¬p∧q C.p∧¬q D.¬p∧¬q6.已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0)的图象与直线y=﹣2的两个相邻公共点之间的距离等于π,则f(x)的单调递减区间是()A.[kπ+,kπ+],k∈z B.[kπ﹣,kπ+],k∈zC.[2kπ+,2kπ+],k∈z D.[2kπ﹣,2kπ+],k∈z7.如图,两块全等的直角边长为1的等腰直角三角形拼在一起,若D=B+k C,则λ+k=()A.B.C.2 D.8.已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f (log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a9.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.D.(4+π)10.若函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(﹣)B.()C.()D.()11.已知函数f(x)=sin2x+sinx+cosx,以下说法中不正确的是()A.f(x)周期为2πB.f(x)最小值为﹣C.f(x)在区间[0,]单调递增D.f(x)关于点x=对称12.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1的对角线AC1上任取一点P,以A为球心,AP为半径作一个球.设AP=x,记该球面与正方体表面的交线的长度和为f(x),则函数f(x)的图象最有可能的是()A.B.C.D.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知向量夹角为60°,且||=1,|2﹣|=,则||=.14.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=2x,则f(log49)的值为.15.已知正项等比数列{a n}的前n项积为πn,已知a m﹣1•a m+1=2a m,π2m﹣1=2048,则m=.16.如图所示,在一个坡度一定的山坡AC的顶上有一高度为25m的建筑物CD,为了测量该山坡相对于水平地面的坡角θ,在山坡的A处测得∠DAC=15°,沿山坡前进50m到达B处,又测得∠DBC=45°,根据以上数据可得cosθ=.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.在直角坐标系中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点A的极坐标为(3,),点B的极坐标为(6,),曲线C:(x﹣1)2+y2=1(1)求曲线C和直线AB的极坐标方程;(2)过点O的射线l交曲线C于M点,交直线AB于N点,若|OM||ON|=2,求射线l所在直线的直角坐标方程.18.在数列{a n}中,前n项和为S n,且S n=,数列{b n}的前n项和为T n,且b n=(1)求数列{a n}的通项公式;(2)是否存在m,n∈N*,使得T n=a m,若存在,求出所有满足题意的m,n,若不存在,请说明理由.19.在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB.(1)若a=2,b=,求c(2)设函数y=sin(2A﹣30°)﹣2sin2(C﹣15°),求y的取值范围.20.如图,斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是直角三角形,∠ACB=90°,点B1在底面内的射影恰好是BC的中点,且BC=CA=2.(1)求证:平面ACC1A1⊥平面B1C1CB;(2)若二面角B﹣AB1﹣C1的余弦值为,求斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱AA1的长度.21.已知椭圆C: +=1(a>b>0)的右焦点为F,上顶点为A,短轴长为2,O为原点,直线AF与椭圆C的另一个交点为B,且△AOF的面积是△BOF的面积的3倍.(1)求椭圆C的方程;(2)如图,直线l:y=kx+m与椭圆C相交于P,Q两点,若在椭圆C上存在点R,使OPRQ 为平行四边形,求m的取值范围.22.已知函数f(x)=•e﹣ax(a>0).(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=处的切线方程;(2)讨论方程f(x)﹣1=0根的个数.2016-2017学年福建省厦门市双十中学高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,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A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B=()A.(﹣1,3)B.(﹣1,0)C.(0,2)D.(2,3)【考点】并集及其运算.【分析】根据集合的基本运算进行求解即可.【解答】解:∵A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x<3},∴A∪B={x|﹣1<x<3},故选:A.2.已知=1﹣bi,其中a,b是实数,i是虚数单位,则|a﹣bi|=()A.3 B.2 C.5 D.【考点】复数求模.【分析】通过复数的相等求出a、b,然后求解复数的模.【解答】解:=1﹣bi,可得a=1+b+(1﹣b)i,因为a,b是实数,所以,解得a=2,b=1.所以|a﹣bi|=|2﹣i|==.故选:D.3.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a4=18﹣a5,则S8=()A.18 B.36 C.54 D.72【考点】等差数列的前n项和.【分析】由等差数列的性质可得a1+a8=a4+a5=18,代入求和公式可得.【解答】解:由题意可得a4+a5=18,由等差数列的性质可得a1+a8=a4+a5=18,∴S8===72故选:D4.设a,b是互不垂直的两条异面直线,则下列命题成立的是()A.存在唯一平面α,使得a⊂α,且b∥αB.存在唯一直线l,使得l∥a,且l⊥bC.存在唯一直线l,使得l⊥a,且l⊥bD.存在唯一平面α,使得a⊂α,且b⊥α【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.【分析】根据线面位置关系的判定与性质判断,或举出反例.【解答】解:对于A,在a上任取一点A,过A作b′∥b,设a,b′确定的平面为α,显然α是唯一的,且a⊂α,且b∥α.故A正确.对于B,假设存在直线l使得l∥a,且l⊥b,则a⊥b,与已知矛盾,故B错误.对于C,设a,b的公垂线为AB,则所有与AB垂直的直线与a,b都垂直,故C错误.对于D,若存在平面α,使得a⊂α,且b⊥α,则b⊥a,与已知矛盾,故D错误.故选:A.5.已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∃x∈R,x3=1﹣x2,则下列命题中为真命题的是()A.p∧q B.¬p∧q C.p∧¬q D.¬p∧¬q【考点】复合命题的真假.【分析】举反例说明命题p为假命题,则¬p为真命题.引入辅助函数f(x)=x3+x2﹣1,由函数零点的存在性定理得到该函数有零点,从而得到命题q为真命题,由复合命题的真假得到答案.【解答】解:因为x=﹣1时,2﹣1>3﹣1,所以命题p:∀x∈R,2x<3x为假命题,则¬p为真命题.令f(x)=x3+x2﹣1,因为f(0)=﹣1<0,f(1)=1>0.所以函数f(x)=x3+x2﹣1在(0,1)上存在零点,即命题q:∃x∈R,x3=1﹣x2为真命题.则¬p∧q为真命题.故选B.6.已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0)的图象与直线y=﹣2的两个相邻公共点之间的距离等于π,则f(x)的单调递减区间是()A.[kπ+,kπ+],k∈z B.[kπ﹣,kπ+],k∈zC.[2kπ+,2kπ+],k∈z D.[2kπ﹣,2kπ+],k∈z【考点】正弦函数的图象;两角和与差的正弦函数;正弦函数的单调性.【分析】先利用两角和公式对函数解析式化简,根据题意求得周期,进而求得ω,函数的解析式可得,最后利用正弦函数的单调性求得函数的单调减区间.【解答】解:f(x)=2(sinωx+cosωx)=2sin(ωx+),依题意知函数的周期为T==π,∴ω=2,∴f(x)=2sin(2x+),由2kπ+≤2x+≤2kπ+,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,∴f(x)的单调递减区间是[kπ+,kπ+](k∈Z),故选A.7.如图,两块全等的直角边长为1的等腰直角三角形拼在一起,若D=B+k C,则λ+k=()A.B.C.2 D.【考点】向量在几何中的应用.【分析】如图,以A为原点,AB、AC所在直线分别为x、y轴建立直角坐标系,可得A、B、C、D各点的坐标,从而得到向量、坐标,结合题意可算出λ和k的值,进而得到λ+k 的值.【解答】解:以A为原点,AB、AC所在直线分别为x、y轴建立如图直角坐标系,可得A(0,0),B(1,0),C(0,1)∵△ABC、△CDE是直角边长为1的等腰直角三角形∴=(,)因此,向量=+=(0,1)+(,)=(,1+)∵==λ(1,0)+k(0,1)=(λ,k)∴λ=,k=1+,可得λ+k=1+故选:A8.已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f (log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a【考点】函数单调性的性质.【分析】根据f(x)为偶函数便可求出m=0,从而f(x)=2|x|﹣1,这样便知道f(x)在[0,+∞)上单调递增,根据f(x)为偶函数,便可将自变量的值变到区间[0,+∞)上:a=f(|log0.53|),b=f(log25),c=f(0),然后再比较自变量的值,根据f(x)在[0,+∞)上的单调性即可比较出a,b,c的大小.【解答】解:∵f(x)为偶函数;∴f(﹣x)=f(x);∴2|﹣x﹣m|﹣1=2|x﹣m|﹣1;∴|﹣x﹣m|=|x﹣m|;(﹣x﹣m)2=(x﹣m)2;∴mx=0;∴m=0;∴f(x)=2|x|﹣1;∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,并且a=f(|log0.53|)=f(log23),b=f(log25),c=f(0);∵0<log23<log25;∴c<a<b.故选:C.9.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.D.(4+π)【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;由三视图求面积、体积.【分析】由已知可得该几何体是一个半圆锥和三棱锥的组合体,代入体积公式,可得答案.【解答】解:由已知可得该几何体是一个半圆锥和三棱锥的组合体,半圆锥的底面半径为1,高为=,故体积为:π,三棱锥的底面面积S=×2×2=2高为=,故体积为:,故组合体的体积V=,故选:C.10.若函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(﹣)B.()C.()D.()【考点】函数的图象.【分析】由题意可得e x0﹣﹣ln(﹣x0+a)=0有负根,函数h(x)=e x﹣﹣ln(﹣x+a)为增函数,由此能求出a的取值范围.【解答】解:由题意可得:存在x0∈(﹣∞,0),满足x02+e x0﹣=(﹣x0)2+ln(﹣x0+a),即e x0﹣﹣ln(﹣x0+a)=0有负根,∵当x趋近于负无穷大时,e x0﹣﹣ln(﹣x0+a)也趋近于负无穷大,且函数h(x)=e x﹣﹣ln(﹣x+a)为增函数,∴h(0)=e0﹣﹣lna>0,∴lna<ln,∴a<,∴a的取值范围是(﹣∞,),故选:A11.已知函数f(x)=sin2x+sinx+cosx,以下说法中不正确的是()A.f(x)周期为2πB.f(x)最小值为﹣C.f(x)在区间[0,]单调递增D.f(x)关于点x=对称【考点】三角函数的周期性及其求法.【分析】①由f(x+2π)=f(x)即可得证;②换元法,设t=sinx+cosx,由三角函数知识可得t∈[﹣,],且sin2x=t2﹣1,可得y=t2+t ﹣1,由二次函数区间的最值可得.③举例即可排除;④证明f(﹣x)=f(x),即可判断正误.【解答】解:①∵f(x+2π)=sin[2(x+2π)]+sin(x+2π)+cos(x+2π)=sin2x+sinx+cosx=f (x),∴函数周期为2π,故①正确;②设t=sinx+cosx=sin(x+)∈[﹣,],∴t2=(sinx+cosx)2=1+sin2x,∴sin2x=t2﹣1,∴y=sin2x+sinx+cosx=t2﹣1+t=t2+t﹣1=(t+)2﹣,t∈[﹣,],由二次函数可知,当t∈[﹣,﹣]时,函数y=t2+t﹣1单调递减,当t∈[﹣,]时,函数y=t2+t﹣1单调递增,∴当t=﹣时,函数取最小值y min=﹣,故②正确;③∵f(x)=sin2x+sinx+cosx,当x=时,f(x)=1+,当x=时,f(x)=1,∴f(x)在区间[0,]不是单调递增.故③错误;④∵f(﹣x)=sin[2(﹣x)]+sin(﹣x)+cos(﹣x)=sin(π﹣2x)+sinx+cosx=sin2x+sinx+cosx=f(x),∴函数关于x=对称,故④正确.故答案为:C.12.如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1的对角线AC1上任取一点P,以A为球心,AP为半径作一个球.设AP=x,记该球面与正方体表面的交线的长度和为f(x),则函数f(x)的图象最有可能的是()A.B.C.D.【考点】棱柱的结构特征;函数的图象与图象变化.【分析】球面与正方体的表面都相交,我们考虑三个特殊情形:①当x=1;②当x=;③当x=.其中①③两种情形所得弧长相等且为函数f(x)的最大值,根据图形的相似,②中弧长为①中弧长的一半.对照选项,即可得出答案.【解答】解:如图,球面与正方体的表面都相交,根据选项的特点,我们考虑三个特殊情形:①当x=1;②当x=;③当x=.①当x=1时,以A为球心,1为半径作一个球,该球面与正方体表面的交线分别是图中的红色的弧线,其弧长为:3××2π×1=,且为函数f(x)的最大值;②当x=时,以A为球心,为半径作一个球,该球面与正方体表面的交线分别是图中的兰色的弧线,根据图形的相似,其弧长为①中弧长的一半;③当x=.以A为球心,为半径作一个球,该球面与正方体表面的交线分别是图中的粉红色的弧线,其弧长为:3××2π×1=,且为函数f(x)的最大值;对照选项,B正确.故选B.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知向量夹角为60°,且||=1,|2﹣|=,则||=3.【考点】向量的模.【分析】利用数量积运算和性质即可得出.【解答】解:∵|2﹣|=,∴4﹣4•+=7,∴4×12﹣4×1×||cos60°+||2=7,解得||=3.故答案为:3.14.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=2x,则f(log49)的值为﹣.【考点】函数的值.【分析】由奇函数的性质得当x>0时,f(x)=﹣,由此利用对数函数的性质和换底公式能求出f(log49)的值.【解答】解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=2x,∴当x >0时,f (x )=﹣,∴f (log 49)=﹣=﹣=﹣.故答案为:﹣.15.已知正项等比数列{a n }的前n 项积为πn ,已知a m ﹣1•a m +1=2a m ,π2m ﹣1=2048,则m= 6 . 【考点】数列递推式.【分析】由a m ﹣1a m +1﹣2a m =0,结合等比数列的性质可得a m =2,从而可表示T 2m ﹣1,由此可求m 的值.【解答】解:∵a m ﹣1a m +1=2a m ,∴由等比数列的性质可得,a m 2﹣2a m =0,∵a m >0,∴a m =2,∵π2m ﹣1=a 1a 2…a 2m ﹣1=(a 1a 2m ﹣1)•(a 2a 2m ﹣2)…a m =a m 2m ﹣2a m =a m 2m ﹣1=22m ﹣1=2048, ∴2m ﹣1=11,∴m=6. 故答案为:6.16.如图所示,在一个坡度一定的山坡AC 的顶上有一高度为25m 的建筑物CD ,为了测量该山坡相对于水平地面的坡角θ,在山坡的A 处测得∠DAC=15°,沿山坡前进50m 到达B 处,又测得∠DBC=45°,根据以上数据可得cos θ= ﹣1 .【考点】解三角形的实际应用.【分析】在△ABD 中,由正弦定理解出BD ,在△BCD 中,由正弦定理解出sin ∠BCD ,则cos θ=sin (π﹣∠BCD )=sin ∠BCD .【解答】解:∵∠DAC=15°,∠DBC=45°,∴∠ADB=30°,在△ABD 中,由正弦定理得,即,∴BD=25().在△BCD 中,由正弦定理得,即,∴sin ∠BCD=.∴cos θ=sin (π﹣∠BCD )=sin ∠BCD=.故答案为:.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.在直角坐标系中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点A的极坐标为(3,),点B的极坐标为(6,),曲线C:(x﹣1)2+y2=1(1)求曲线C和直线AB的极坐标方程;(2)过点O的射线l交曲线C于M点,交直线AB于N点,若|OM||ON|=2,求射线l所在直线的直角坐标方程.【考点】直线的一般式方程.【分析】(1)求出A、B的直角坐标,求出直线AB的极坐标方程,根y=ρsinα,x=ρcosθ求出C的极坐标方程即可;(2)设射线l:θ=α,分别代入曲线C的方程和直线AB的方程,得到关于α的方程,求出tanα的值,从而求出答案.【解答】解:(1)A、B的直角坐标分别是A(0,3),B(3,3),故直线AB的极坐标方程是ρsinθ=3,曲线C化为极坐标为ρ=2cosθ;(2)设射线l:θ=α,代入曲线C得:ρM=2cosα,代入直线AB得:ρM=,依题意得•2cosα=2,解得:tanα=3.…所以射线l所在直线的直角坐标方程为:y=3x…18.在数列{a n}中,前n项和为S n,且S n=,数列{b n}的前n项和为T n,且b n=(1)求数列{a n}的通项公式;(2)是否存在m,n∈N*,使得T n=a m,若存在,求出所有满足题意的m,n,若不存在,请说明理由.【考点】数列的应用.=n,由此能求出数列{a n}的通项【分析】(1)当n=1时,a1=S1=1;当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1公式.(2)由已知:T n=++…+,由此利用错位相减法能求出数列{b n}的前n项和T n,即可得出结论.【解答】解:(1)当n=1时,a1=S1=1=n当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1经验证,a1=1满足上式,故数列{a n}的通项公式a n=n;…(2)由题意,易得T n=++…+∴T n=++…+,两式相减得T n=++…+﹣=1﹣﹣,所以T n=2﹣…由于T n<2,又2﹣=m,∴m=1,解得n=2.…19.在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB.(1)若a=2,b=,求c(2)设函数y=sin(2A﹣30°)﹣2sin2(C﹣15°),求y的取值范围.【考点】余弦定理.【分析】(1)由已知利用正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简可得tanB=,可求∠B=,利用余弦定理即可解得c的值.(2)利用三角函数恒等变换的应用化简可得y=sin(2A﹣60°)﹣1,结合范围A∈(,),利用正弦函数的性质即可得解取值范围.【解答】(本题满分为12分)解:(1)∵a=bccosC+csinB,∴sinA=sinBcosC+sinCsinB,∴cosBsinC=sinCsinB,∴tanB=,∴∠B=.…∵b2=a2+c2﹣2accosB,∴c2﹣2c﹣3=0,∴c=3.…(2)∵y=sin(2A﹣30°)﹣2sin2(C﹣15°)=sin(2A﹣30°)﹣1+2cos(2C﹣30°)=sin(2A﹣30°)﹣cos(2A﹣30°)﹣1=sin(2A﹣60°)﹣1,…又∵△ABC为锐角三角形,∴A∈(,),∴y∈(﹣1,1].…20.如图,斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是直角三角形,∠ACB=90°,点B1在底面内的射影恰好是BC的中点,且BC=CA=2.(1)求证:平面ACC1A1⊥平面B1C1CB;(2)若二面角B﹣AB1﹣C1的余弦值为,求斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱AA1的长度.【考点】平面与平面垂直的判定;点、线、面间的距离计算.【分析】(1)利用线面垂直的性质定理证明面面垂直(2)建立空间直角坐标系,写出对应点的坐标,利用余弦值求得边长.【解答】解:(1)取BC中点M,连接B1M,则B1M⊥面ABC,∴面BB1C1C⊥面ABC,∵BC=面BB1C1C∩面ABC,AC⊥BC,∴AC⊥面BB1C1C,∵AC⊂面ACC1A1∴面ACC1A1⊥面BCC1B1(2)取BC的中点为M,AB的中点M,连接OM,MB1,以MC为x轴,MO为y轴,MB1为z轴,建立空间直角坐标系.AC=BC=2,AB=2,设B1M=t,则A(1,2,0),B(﹣1,0,0),C(1,0,0),B1(0,0,t),C1(2,0,t),则=(﹣1,﹣2,t),=(﹣2,﹣2,0),=(2,0,0),设平面AB1C1法向量,∴,即,取=.同理可得面AB1B法向量=(1,﹣1,﹣).∵==,t4+29t2﹣96=0,∴t=,∴BB1=2.21.已知椭圆C :+=1(a >b >0)的右焦点为F ,上顶点为A ,短轴长为2,O 为原点,直线AF 与椭圆C 的另一个交点为B ,且△AOF 的面积是△BOF 的面积的3倍. (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,直线l :y=kx +m 与椭圆C 相交于P ,Q 两点,若在椭圆C 上存在点R ,使OPRQ 为平行四边形,求m 的取值范围.【考点】椭圆的简单性质. 【分析】(1)由题意可得b=1,A (0,1),设F (c ,0),B (x 0,y 0),运用三角形的面积公式可得y 0=﹣,再由直线AF 的方程经过B ,可得B 的坐标,代入椭圆方程,解得a ,b ,进而得到椭圆方程; (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由OPRQ 为平行四边形,可得x 1+x 2=x R ,y 1+y 2=y R ,R 在椭圆C 上,代入椭圆方程,再由直线l 与椭圆方程联立,运用韦达定理和判别式大于0,化简整理,解不等式即可得到所求m 的范围. 【解答】解:(1)短轴长为2,可得b=1, 即有A (0,1),设F (c ,0),B (x 0,y 0), △AOF 的面积是△BOF 的面积的3倍,即为c •1=3•c •|y 0|,可得y 0=﹣,由直线AF :y=﹣+1经过B ,可得x 0=c ,即B (c ,﹣),代入椭圆方程可得,+=1,即为a 2=2c 2,即有a 2=2b 2=2,则椭圆方程为+y2=1;(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由OPRQ为平行四边形,可得x1+x2=x R,y1+y2=y R,R在椭圆C上,可得+(y1+y2)2=1,即为+(k(x1+x2)+2m)2=1,化为(1+2k2)((x1+x2)2+8km(x1+x2)+8m2=2,①由可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0,由△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣2)>0,即为1+2k2>m2,②x1+x2=﹣,代入①可得﹣+8m2=2,化为1+2k2=4m2,代入②可得m≠0,又4m2=1+2k2≥1,解得m≥或m≤﹣.则m的取值范围是(﹣∞,﹣]∪[,+∞).22.已知函数f(x)=•e﹣ax(a>0).(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=处的切线方程;(2)讨论方程f(x)﹣1=0根的个数.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)当a=2时,求函数的导数,利用导数的几何意义进行求解即可.(2)由f(x)﹣1=0得f(x)=1,求函数的导数f′(x),判断函数的单调性,利用函数单调性和最值之间的关系进行判断即可.【解答】解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=•e﹣2x.f()=3e﹣1,又f′(x)=•e﹣2x,∴f′()=2e﹣1,故所求切线方程为y﹣3e﹣1=2e﹣1(x﹣),即y=x+.(Ⅱ)方程f(x)﹣1=0即f(x)=1.f(x)的定义域为(﹣∞,1)∪(1,+∞),当x<﹣1或x>1时,易知f(x)<0,故方程f(x)=1无解;故只需考虑﹣1≤x≤1的情况,f ′(x )=•e ﹣2x ,当<a ≤2时,f ′(x )≥0,所以f (x )区间[﹣1,1)上是增函数,又易知f (0)=1, 所以方程f (x )=1只有一个根0;当a >2时,由f ′(x )=0可得x=±,且0<<1,由f ′(x )>0可得﹣1≤x <﹣或<x <1,由f ′(x )<0可得﹣<x <,所以f (x )单调增区间为[﹣1,﹣)和(,1)上是增函数,f (x )单调减区间为(﹣,),由上可知f ()<f (0)<f (﹣),即f ()<1<f (﹣),在区间(﹣,)上f (x )单调递减,且f (0)=1,所以方程f (x )=1有唯一的根x=0;在 区间[﹣1,﹣)上f (x )单调递增,且f (﹣1)=0<1,f (﹣)>1,所以方程f (x )=1存在唯一的根0在区间(,1)上,由f ()<1,x →1时,f (x )→+∞,所以方程f (x )=1有唯一的根;综上所述:当0<a ≤2时,方程f (x )=1有1个根; 当a >2时,方程f (x )=1有3个根.2016年12月22日。