2015年四川省成都七中高考一模数学试卷(理科)【解析版】
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2015年四川省成都七中高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.
1.(5分)已知集合A={x∈R|﹣3≤x≤4},B={x∈R|log2x≥1},则A∩B=()A.[4,+∞)B.(4,+∞)C.[2,4)D.[2,4]
2.(5分)复数z=在复平面上对应的点的坐标为()
A.(1,﹣3)B.(,﹣)C.(3,﹣3)D.(,﹣)3.(5分)对某商店一个月内每天的顾客人数进行了统计,得到样本的茎叶图,则该样本的中位数、众数分别是()
A.45,56B.46,45C.47,45D.45,47
4.(5分)已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中俯视图是等腰三角形,则该三棱锥的体积为()
A.B.C.D.2
5.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左顶点与抛物线y2=2px的
焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(﹣2,﹣1),则双曲线的焦距为()
A.2B.2C.4D.4
6.(5分)函数f(x)=A sin(ωx+φ)(其中)的图象如图所示,
为了得到g(x)=sin2x的图象,则只需将f(x)的图象()
A.向右平移个长度单位
B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位
D.向左平移个长度单位
7.(5分)已知不等式组,则目标函数z=2x﹣y的最小值是()
A.8B.5C.4D.1+ln2
8.(5分)将一颗骰子投掷两次,第一次出现的点数记为a,第二次出现的点数记为b,设任意投掷两次使两条不重合直线l1:ax+by=2,l2:x+2y=2平行的概率为P1,相交的概率为P2,若点(P1,P2)在圆(x﹣m)2+y2=的内部,则实数m的取值范围是()
A.(﹣,+∞)B.(﹣∞,)C.(﹣,)D.(﹣,)9.(5分)已知f(x)为R上的可导函数,且∀x∈R,均有f(x)>f′(x),则有()
A.e2014f(﹣2014)<f(0),f(2014)>e2014f(0)
B.e2014f(﹣2014)<f(0),f(2014)<e2014f(0)
C.e2014f(﹣2014)>f(0),f(2014)>e2014f(0)
D.e2014f(﹣2014)>f(0),f(2014)<e2014f(0)
10.(5分)已知整数a,b,c,t满足:2a+2b=2c,t=,则log2t的最大值是()
A.0B.log23C.2D.3
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
11.(5分)(x2﹣)6展开式中的常数项为.(用数字作答)
12.(5分)在如图所示的程序框图中,若输出S=,则判断框内实数p的取值
范围是.
13.(5分)已知{a n}是递增数列,且对任意的n∈N*都有a n=n2+2sinθ•n(θ∈[0,2π])恒成立,则角θ的取值范围是.
14.(5分)已知点O为△ABC内一点,且=,则△AOB、△AOC、△BOC的面积之比等于.
15.(5分)若以曲线y=f(x)上任意一点M(x1,y1)为切点作切线l1,曲线上总存在异于M的点N(x2,y2),以点N为切点作切线l2,且l1∥l2,则称曲线y=f(x)具有“可平行性”.现有下列命题:
①函数y=(x﹣2)2+lnx的图象具有“可平行性”;
②定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)的奇函数y=f(x)的图象都具有“可平行
性”;
③三次函数f(x)=x3﹣x2+ax+b具有“可平行性”,且对应的两切点M(x1,y1),
N(x2,y2)的横坐标满足x1+x2=;
④要使得分段函数f(x )=的图象具有“可平行性”,当且仅当实
数m=1.其中的真命题是.(写出所有真命题的序号)
三、解答题:本大题共6小题,共75分.
16.(12分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a2=﹣5,S5=﹣20.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)求使不等式S n>a n成立的n的最小值.
17.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a sin A=(a ﹣b)sin B+c sin C,
(1)求角C的值
:
(2)若c=2,且sin C+sin(B﹣A)=3sin2A,求△ABC的面积.
18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,E为AD上一点,PE⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,BC=ED=2AE=2,EB=3,F为PC上一点,且CF=2FP.
(1)求证:P A∥平面BEF;
(2)若二面角F﹣BE﹣C为60°,求直线PB与平面ABCD所成角的大小.(用向量法解答)
19.(12分)2013年2月20日,针对房价过高,国务院常务会议确定五条措施(简称“国五条”).为此,记者对某城市的工薪阶层关于“国五条”态度进行了调查,随机抽取了60人,作出了他们的月收入的频率分布直方图(如图),同时得到了他们的月收入情况与“国五条”赞成人数统计表(如表):
(Ⅰ)试根据频率分布直方图估计这60人的平均月收入;
(Ⅱ)若从月收入(单位:百元)在[15,25),[25,35)的被调查者中各随机选取3人进行追踪调查,记选中的6人中不赞成“国五条”的人数为X,求随机变量X的分布列及数学期望.
20.(13分)设椭圆C:的离心率e=,左顶点M到直线
=1的距离d=,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,证明:点O到直线AB的距离为定值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,试求△AOB的面积S的最小值.
21.(14分)已知向量,,(a为常数).(Ⅰ)若函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,求实数a的最小值;
(Ⅱ)若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a,求实数a的取值范围.
2015年四川省成都七中高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.
1.(5分)已知集合A={x∈R|﹣3≤x≤4},B={x∈R|log2x≥1},则A∩B=()A.[4,+∞)B.(4,+∞)C.[2,4)D.[2,4]
【解答】解:由B中不等式变形得:log2x≥1=log22,得到x≥2,即B=[2,+∞),
∵A=[﹣3,4],
∴A∩B=[2,4],
故选:D.
2.(5分)复数z=在复平面上对应的点的坐标为()
A.(1,﹣3)B.(,﹣)C.(3,﹣3)D.(,﹣)【解答】解:由复数=.
∴复数在复平面上对应的点的坐标为().
故选:B.
3.(5分)对某商店一个月内每天的顾客人数进行了统计,得到样本的茎叶图,则该样本的中位数、众数分别是()
A.45,56B.46,45C.47,45D.45,47
【解答】解:由题意可知茎叶图共有30个数值,所以中位数为:=46.出现次数最多的数是45,故众数是45.
故选:B.
4.(5分)已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中俯视图是等腰三角形,则该三棱锥的体积为()
A.B.C.D.2
【解答】解:由三视图知:几何体为三棱锥,且一条侧棱与底面垂直,高为2,三棱柱的底面为等腰三角形,且三角形的底边长为2,底边上的高为1,
∴几何体的体积V=××2×1×2=.
故选:B.
5.(5分)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左顶点与抛物线y2=2px的
焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(﹣2,﹣1),则双曲线的焦距为()
A.2B.2C.4D.4
【解答】解:根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(﹣2,﹣1),
即点(﹣2,﹣1)在抛物线的准线上,又由抛物线y2=2px的准线方程为x=﹣,
则p=4,
则抛物线的焦点为(2,0);
则双曲线的左顶点为(﹣2,0),即a=2;
点(﹣2,﹣1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为y=±x,
由双曲线的性质,可得b=1;
则c=,则焦距为2c=2;
故选:B.
6.(5分)函数f(x)=A sin(ωx+φ)(其中)的图象如图所示,
为了得到g(x)=sin2x的图象,则只需将f(x)的图象()
A.向右平移个长度单位
B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位
D.向左平移个长度单位
【解答】解:由已知中函数f(x)=A sin(ωx+φ)(其中)的图象,
过(,0)点,()点,
易得:A=1,T=4()=π,即ω=2
即f(x)=sin(2x+φ),将()点代入得:
+φ=+2kπ,k∈Z又由
∴φ=
∴f(x)=sin(2x+),
设将函数f(x)的图象向左平移a个单位得到函数g(x)=sin2x的图象,
则2(x+a)+=2x
解得a=﹣
故将函数f(x)的图象向右平移个长度单位得到函数g(x)=sin2x的图象,故选:A.
7.(5分)已知不等式组,则目标函数z=2x﹣y的最小值是()A.8B.5C.4D.1+ln2
【解答】解:作出不等式组所对应的可行域(如图),
变形目标函数可得y=2x﹣z,平移直线y=2x可知
当直线经过点A(,﹣ln2)时,截距最大,z取最小值,
故目标函数z=2x﹣y的最小值为1+ln2
故选:D
8.(5分)将一颗骰子投掷两次,第一次出现的点数记为a,第二次出现的点数记为b,设任意投掷两次使两条不重合直线l1:ax+by=2,l2:x+2y=2平行的概率为P1,相交的概率为P2,若点(P1,P2)在圆(x﹣m)2+y2=的内部,则实数m的取值范围是()
A.(﹣,+∞)B.(﹣∞,)C.(﹣,)D.(﹣,)【解答】解:对于a与b各有6中情形,故总数为36种
设两条直线l1:ax+by=2,l2:x+2y=2平行的情形有a=2,b=4,或a=3,b =6,故概率为P==
设两条直线l1:ax+by=2,l2:x+2y=2相交的情形除平行与重合即可,
∵当直线l1、l2相交时b≠2a,图中满足b=2a的有(1,2)、(2,4)、(3,6)共三种,
∴满足b≠2a的有36﹣3=33种,
∴直线l1、l2相交的概率P==,
∵点(P1,P2)在圆(x﹣m)2+y2=的内部,
∴(﹣m)2+()2<,
解得﹣<m<
故选:D.
9.(5分)已知f(x)为R上的可导函数,且∀x∈R,均有f(x)>f′(x),则有()
A.e2014f(﹣2014)<f(0),f(2014)>e2014f(0)
B.e2014f(﹣2014)<f(0),f(2014)<e2014f(0)
C.e2014f(﹣2014)>f(0),f(2014)>e2014f(0)
D.e2014f(﹣2014)>f(0),f(2014)<e2014f(0)
【解答】解:构造函数g(x)=,则g′(x)=.
因为∀x∈R,均有f(x)>f′(x),并且e x>0,
所以g′(x)<0,故函数g(x)=在R上单调递减,
所以g(﹣2014)>g(0),g(2014)<g(0),
即>f(0),<f(0),
即e2014f(﹣2014)>f(0),f(2014)<e2014f(0).
故选:D.
10.(5分)已知整数a,b,c,t满足:2a+2b=2c,t=,则log2t的最大值是()
A.0B.log23C.2D.3
【解答】解:∵整数a,b,c,t满足:2a+2b=2c,t=,
∴t=≤=
当且仅当a=b时,取最大值,
∴当a=b>0时,t max==,c=a+1,
∵a,b,c,t是整数,∴a=1,t=1,
∴log 2t 的最大值为log 21=0. 当a =b =﹣2时,c =﹣1,t ==4,
∴log 2t 的最大值为log 24=2. 综上所述,log 2t 的最大值是2. 故选:C .
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
11.(5分)(x 2﹣)6展开式中的常数项为 15 .(用数字作答) 【解答】解:展开式的通项公式为T r +1=(﹣1)r C 6r x 12﹣3r 令12﹣3r =0得r =4
∴展开式中的常数项为C 64=15 故答案为15
12.(5分)在如图所示的程序框图中,若输出S =,则判断框内实数p 的取值
范围是 (5,6] .
【解答】解:S =+
+…
=(1﹣
﹣)=(1
﹣
),
令S =得n =5,
所以实数p的取值范围是(5,6].
故答案为:(5,6].
13.(5分)已知{a n}是递增数列,且对任意的n∈N*都有a n=n2+2sinθ•n(θ∈[0,2π])恒成立,则角θ的取值范围是[0,]∪[,2π].
【解答】解:∵{a n}是递增数列,且对任意的n∈N*都有a n=n2+2sinθ•n(θ∈[0,2π])恒成立,
∴a n+1≥a n,对任意的n∈N*都成立,
∴(n+1)2+2sinθ•(n+1)﹣n2﹣2sinθ•n,
∴2n+1+2sinθ≥0,转化为2sinθ≥﹣2n﹣1,恒成立,因为n≥1,n∈N*,∴﹣2n﹣1≥﹣3,
∴2sinθ≥﹣3,解得sinθ≥﹣,∵θ∈[0,2π]
解得0≤θ≤,或≤θ≤2π,
故答案为:[0,]∪[,2π];
14.(5分)已知点O为△ABC内一点,且=,则△AOB、△AOC、△BOC的面积之比等于3:2:1.
【解答】解:如图所示,
延长OB到点E,使得=2,分别以,为邻边作平行四边形OAFE;
则+2=+=,
∵+2+3=,∴﹣=3,
又∵==2,∴=2,
∴=,
∴S
△ABC =2S
△AOB
;
同理:S
△ABC =3S
△AOC
,S
△ABC
=6S
△BOC
;
∴△AOB,△AOC,△BOC的面积比=3:2:1.故答案为:3:2:1.
15.(5分)若以曲线y=f(x)上任意一点M(x1,y1)为切点作切线l1,曲线上总存在异于M的点N(x2,y2),以点N为切点作切线l2,且l1∥l2,则称曲线y=f(x)具有“可平行性”.现有下列命题:
①函数y=(x﹣2)2+lnx的图象具有“可平行性”;
②定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)的奇函数y=f(x)的图象都具有“可平行
性”;
③三次函数f(x)=x3﹣x2+ax+b具有“可平行性”,且对应的两切点M(x1,y1),
N(x2,y2)的横坐标满足x1+x2=;
④要使得分段函数f(x)=的图象具有“可平行性”,当且仅当实
数m=1.其中的真命题是④.(写出所有真命题的序号)
【解答】解:由“可平行性”的定义,可得曲线y=f(x)具有“可平行性”,则方程y′=a(a是导数值)至少有两个根.
①函数y=(x﹣2)2+lnx,则(x>0),方程,
即2x2﹣(4+a)x+1=0,当a=﹣4+时有两个相等正根,不符合题意;
②定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)的奇函数,如y=x,x∈(﹣∞,0)∪(0,
+∞)在各点处没有切线,∴②错误;
③三次函数f(x)=x3﹣x2+ax+b,则f′(x)=3x2﹣2x+a,方程3x2﹣2x+a﹣m
=0在(﹣2)2﹣12(a﹣m)≤0时不满足方程y′=a(a是导数值)至少有两个根.命题③错误;
④函数y=e x﹣1(x<0),y′=e x∈(0,1),
函数y=x+,=,由,得,
∴x>1,则m=1.
故要使得分段函数f(x)=的图象具有“可平行性”,当且仅当实
数m=1,④正确.
∴正确的命题是④.
故答案为:④.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.
16.(12分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a2=﹣5,S5=﹣20.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)求使不等式S n>a n成立的n的最小值.
【解答】解:(Ⅰ)设{a n}的公差为d,
依题意,有a2=a1+d=﹣5,S5=5a1+10d=﹣20,
联立得
解得,
所以a n=﹣6+(n﹣1)•1=n﹣7.
(Ⅱ)因为a n=n﹣7,
所以,
令,
即n2﹣15n+14>0,
解得n<1或n>14,
又n∈N*,所以n>14,
所以n的最小值为15.
17.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a sin A=(a ﹣b)sin B+c sin C,
(1)求角C的值
:
(2)若c=2,且sin C+sin(B﹣A)=3sin2A,求△ABC的面积.
【解答】解:(Ⅰ)∵a sin A=(a﹣b)sin B+c sin C,
由正弦定理,得a2=(a﹣b)b+c2,
即a2+b2﹣c2=ab.①
由余弦定理得cos C=,
结合0<C<π,得C=.…(6分)
(Ⅱ)由C=π﹣(A+B),得sin C=sin(B+A)=sin B cos A+cos B sin A,
∵sin C+sin(B﹣A)=3sin2A,
∴sin B cos A+cos B sin A+sin B cos A﹣cos B sin A=6sin A cos A,
整理得sin B cos A=3sin A cos A.…(8分)
若cos A=0,即A=时,△ABC是直角三角形,且B=,
=bc=.…(10分)
于是b=c tan B=2tan=,∴S
△ABC
若cos A≠0,则sin B=3sin A,由正弦定理得b=3a.②
联立①②,结合c=2,解得a=,b=,
=ab sin C=×××=.
∴S
△ABC
综上,△ABC的面积为或.…(12分)
18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,E为AD上一点,PE⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,BC=ED=2AE=2,EB=3,F为PC上一点,且CF=2FP.
(1)求证:P A∥平面BEF;
(2)若二面角F﹣BE﹣C为60°,求直线PB与平面ABCD所成角的大小.(用向量法解答)
【解答】(1)证明:连接AC交BE于点M,连接FM.
由EM∥CD,∴===,
∴FM∥AP,
又∵FM⊂平面BEF,P A⊄平面BEF,
∴P A∥平面BEF;
(2)以E为坐标原点,EB,EA,EP所在直线为x,y,z轴,
建立空间直角坐标系,则设P(0,0,t),
由于PE⊥平面ABCD,则向量=(0,0,﹣t)即为平面BEC的法向量,由于AD∥BC,AD⊥CD,BC=ED=2AE=2,EB=3,
则四边形BCDE为矩形,B(3,0,0),C(3,﹣2,0),
由于F为PC上一点,且CF=2FP,则有F(1,,t),
则=(1,,t),=(3,0,0),
设平面BEF的法向量为=(x,y,z),
则即有=0,即x﹣y=0,
又=0,即3x=0,则可取=(0,1,),
由二面角F﹣BE﹣C为60°,则与的夹角为120°,
即有cos120°===﹣,
解得,t=.
即P(0,0,).PB==2,
由于PE⊥平面ABCD,则∠PBE即为直线PB与平面ABCD所成角.
在直角三角形PBE中,cos∠PBE===.
故直线PB与平面ABCD所成角为arccos=.
19.(12分)2013年2月20日,针对房价过高,国务院常务会议确定五条措施(简称“国五条”).为此,记者对某城市的工薪阶层关于“国五条”态度进行了调查,随机抽取了60人,作出了他们的月收入的频率分布直方图(如图),同时得到了他们的月收入情况与“国五条”赞成人数统计表(如表):
(Ⅰ)试根据频率分布直方图估计这60人的平均月收入;
(Ⅱ)若从月收入(单位:百元)在[15,25),[25,35)的被调查者中各随机选取3人进行追踪调查,记选中的6人中不赞成“国五条”的人数为X,求随机变量X的分布列及数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)这60人的月平均收入为(20×0.015+30×0.015+40×0.025+0.02
×50+60×0.015+70×0.01)×10=43.5(百元)
(Ⅱ)根据频率分布直方图可知[15,25)的人数为0.015×10×60=9人,其中不赞成的只有1人;[25,35)的人数为0.015×10×60=9人,其中不赞成的有2人.
则X的所有取值可能为0,1,2,3.,
,
P(X=2)=+,.
∴随机变量X的分布列为
∴E(X)==1.
20.(13分)设椭圆C:的离心率e=,左顶点M到直线
=1的距离d=,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,证明:点O到直线AB的距离为定值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,试求△AOB的面积S的最小值.
【解答】解:(Ⅰ)由已知得,又a2=b2+c2,
解得a=2,b=1,c=,
∴椭圆C的方程为.
(Ⅱ)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),
①当直线AB的斜率不存在时,则由椭圆的对称性知x1=x2,y1=﹣y2,
∵以AB为直线的圆经过坐标原点,∴=0,
∴x1x2+y1y2=0,∴,
又点A在椭圆C上,∴=1,
解得|x1|=|y1|=.
此时点O到直线AB的距离.
(2)当直线AB的斜率存在时,设AB的方程为y=kx+m,
联立,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,
∴,,
∵以AB为直径的圆过坐标原点O,∴OA⊥OB,
∴=x1x2+y1y2=0,
∴(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,
∴(1+k2)•,
整理,得5m2=4(k2+1),
∴点O到直线AB的距离=,
综上所述,点O到直线AB的距离为定值.
(3)设直线OA的斜率为k0,
当k0≠0时,OA的方程为y=k0x,OB的方程为y=﹣,联立,得,同理,得,
∴△AOB的面积S==2,令1+=t,t>1,
则S=2=2,
令g(t)=﹣++4=﹣9()2+,(t>1)
∴4<g(t),∴,
当k0=0时,解得S=1,
∴,∴S的最小值为.
21.(14分)已知向量,,(a为常数).(Ⅰ)若函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,求实数a的最小值;
(Ⅱ)若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a,求实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵(a为常数),∴f(x)lnx=x(1﹣alnx),∴f(x)=
.(x>1).
f′(x)=﹣a(x>1),
∵函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,
∴f′(x)≤0在(1,+∞)上恒成立,
∴a≥的最大值,x∈(1,+∞).
令g(x)==+≤,当lnx=2,即x=e2时取得最大值.∴,
∴实数a的最小值是.
(Ⅱ)f(x)=.f′(x)=﹣a.
存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立⇔x∈[e,e2],f(x)min≤f(x)
max
+a =,
①当a ≥时,f′(x)≤0,f(x)在x∈[e,e2]上为减函数,则f(x)min=f(e2)
=≤,解得a ≥﹣.
②当a <时,由f′(x)=+﹣a,在[e,e2]上的值域为[﹣a ,].(i)当﹣a≥0即a≤0时,f′(x)≥0在x∈[e,e2]上恒成立,因此f(x)在x∈[e,e2]上为增函数,
∴f(x)min=f(e)=e﹣ae≥e
>,不和题意,舍去.
(ii)当﹣a<0时,即0<a <时,由f′(x)的单调性和值域可知:存在唯一x0∈(e,e2),使得f′(x0)=0,
且满足当x∈[e,x0),f′(x)<0,f(x)为减函数;当x∈(x0,e2)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
∴f(x)min=f(x0)=﹣ax0≤,x0∈(e,e2).
∴a ≥﹣>﹣>,与0<a <矛盾.
综上可得:a 的取值范围是:.
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