2016年湖南省株洲市高考一模数学试卷(文科)【解析版】

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2016年湖南省株洲市高考数学一模试卷(文科)
一、选择题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题列出的4个选项中,
选出符合题目要求的一项.
1.(5分)设集合M={x|x2﹣2x<0},N={x|y=lg(4﹣x2)},则()A.M∪N=M B.(∁R M)∩N=R C.(∁R M)∩N=∅D.M∩N=M 2.(5分)若,则复数(cosθ+sinθ)+(sinθ﹣cosθ)i在复平面内所对应的点在()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)流程如图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数是()
A.f(x)=x2B.f(x)=
C.f(x)=lnx+2x﹣6D.f(x)=sin x
4.(5分)函数y=的图象大致是()
A.B.
C.D.
5.(5分)在等比数列{a n}中T n表示前n项的积,若T5=1,则一定有()A.a1=1B.a3=1C.a4=1D.a5=1
6.(5分)已知,函数y=f(x+φ)的图象关于直线x =0对称,则φ的值可以是()
A.B.C.D.
7.(5分)若||=1,||=,且⊥(﹣),则向量,的夹角为()A.45°B.60°C.120°D.135°
8.(5分)设不等式组,表示的平面区域为D,在区域D内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是()
A.B.C.D.
9.(5分)在△ABC中,∠BAC=60°,AB=2,AC=1,E,F为边BC的三等分点,则=()
A.B.C.D.
10.(5分)若曲线C1:x2+y2﹣2x=0与曲线C2:y(y﹣mx﹣m)=0有四个不同的交点,则实数m的取值范围是()
A.(﹣,)B.(﹣,0)∪(0,)
C.[﹣,]D.(﹣∞,﹣)∪(,+∞)11.(5分)设圆锥曲线r的两个焦点分别为F1,F2,若曲线r上存在点P满足|PF1|:|F1F2|:|PF2|=4:3:2,则曲线r的离心率等于()
A.B.或2C.2D.
12.(5分)已知函数f(x)=x3+2bx2+cx+1有两个极值点x1、x2,且x1∈[﹣2,﹣1],x2∈[1,2],则f(﹣1)的取值范围是()
A .,3] B
.,6] C .[3,12] D .,12]
二、填空题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)在△ABC 中,a =1,b =2,cos C =,sin A = .
14.(5分)顾客请一位工艺师把A ,B 两件玉石原料各制成一件工艺品,工艺师带一位徒弟完成这项任务,每件原料先由徒弟完成粗加工,再由师傅进行精加工完成制作,两件工艺品都完成后交付顾客,两件原料每道工序所需时间(单位:工作日)如下:
则最短交货期为 个工作日.
15.(5分)已知直线l 过拋物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点且|AB |=12,P 为C 的准线上的一点,则△ABP 的面积为 . 16.(5分)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=,则
f (2015)的值为 .
三、解答题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. 17.(12分)已知f (x )=log a x (a >0,a ≠1),设数列f (a 1),f (a 2),f (a 3),…,f (a n )…是首项为4,公差为2的等差数列. (I )设a 为常数,求证:{a n }成等比数列; (II )设b n =a n f (a n ),数列{b n }前n 项和是S n ,当
时,求S n .
18.(12分)对某班学生是爱好体育还是爱好文娱进行调查,根据调查得到的数据,所绘制的二维条形图如图. (1)根据图中数据,制作2×2列联表;
(2)若要采用分层抽样的方法从男生中共抽取5名候选人,再从5人中选两人分别做文体活动协调人,求选出的两人恰好是一人更爱好文娱,另一人更爱
好体育的学生的概率;
(3)是否可以认为性别与是否爱好体育有关系?
参考数据:
19.(12分)如图是某直三棱柱(侧棱与底面垂直)被削去上底后的直观图与三视图中的侧视图、俯视图,在直观图中,M是BD的中点,侧视图是直角梯形,俯视图是等腰直角三角形,有关数据如图所示.
(1)若N是BC的中点,证明:AN∥平面CME;
(2)证明:平面BDE⊥平面BCD.
(3)求三棱锥D﹣BCE的体积.
20.(12分)设直线l:y=k(x+1)与椭圆x2+3y2=a2(a>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)若,△OAB的面积取得最大值时椭圆方程.
21.(12分)已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)e x﹣1﹣f(0)x+x2;
(1)求f(x)的解析式及单调区间;
(2)若,求(a+1)b的最大值.
四.请考生从第22、23、24题任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,
作答时请写清题号[选修4-1:几何证明选讲]
22.(10分)如图,D,E分别为△ABC边AB,AC的中点,直线DE交△ABC 的外接圆于F,G两点,若CF∥AB,证明:
(1)CD=BC;
(2)△BCD∽△GBD.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l的方程为x﹣y+4=0,曲线C的参数方程为.
(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,点P的极坐标为,判断点P与直线l的位置关系;
(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x+2|﹣2|x﹣1|
(1)解不等式f(x)≥﹣2;
(2)对任意x∈[a,+∞),都有f(x)≤x﹣a成立,求实数a的取值范围.
2016年湖南省株洲市高考数学一模试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题列出的4个选项中,
选出符合题目要求的一项.
1.(5分)设集合M={x|x2﹣2x<0},N={x|y=lg(4﹣x2)},则()A.M∪N=M B.(∁R M)∩N=R C.(∁R M)∩N=∅D.M∩N=M 【解答】解:依题意,化简得M={x|0<x<2},
N={x|﹣2<x<2},
所以M∩N=M,
故选:D.
2.(5分)若,则复数(cosθ+sinθ)+(sinθ﹣cosθ)i在复平面内所对应的点在()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【解答】解:取θ=π得,(cosθ+sinθ)+(sinθ﹣cosθ)i=﹣1+i,则复数在第二象限,
故选:B.
3.(5分)流程如图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数是()
A.f(x)=x2B.f(x)=
C.f(x)=lnx+2x﹣6D.f(x)=sin x
【解答】解:由程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件①f(x)+f(﹣x)=0,即函数f(x)为奇函数②f(x)存在零点,即函数图象与x轴有交点.
A.∵f(x)=x2,不是奇函数,故不满足条件①
B.∵f(x)=的函数图象与x轴没有交点,故不满足条件②
C.∵f(x)=lnx+2x﹣6的定义域(0,+∞)不关于原点对称,故函数为非奇非偶函数,故不满足条件①
D.∵f(x)=sin x既是奇函数,而且函数图象与x也有交点,故D:f(x)=sin x 符合输出的条件
故选:D.
4.(5分)函数y=的图象大致是()
A.B.
C.D.
【解答】解:∵f(﹣x)=﹣f(x)是奇函数,
所以排除A,B
当x=1时,f(x)=0排除C
故选:D.
5.(5分)在等比数列{a n}中T n表示前n项的积,若T5=1,则一定有()A.a1=1B.a3=1C.a4=1D.a5=1
【解答】解:T5=a1•a1q•a1q2•a1q3•a1q4=(a1q2)5=1,
∴a1q2=1,
∴a3=1.
故选:B.
6.(5分)已知,函数y=f(x+φ)的图象关于直线x =0对称,则φ的值可以是()
A.B.C.D.
【解答】解:=2sin(x+),
函数y=f(x+φ)=2sin(x+φ+)的图象关于直线x=0对称,函数为偶函数,∴φ=
故选:D.
7.(5分)若||=1,||=,且⊥(﹣),则向量,的夹角为()A.45°B.60°C.120°D.135°
【解答】解:设向量的夹角为θ,由题意可得==0,可得
=1,即=cosθ=1×cosθ,
解得cosθ=.
再由0≤θ≤π可得θ=,
故选:A.
8.(5分)设不等式组,表示的平面区域为D,在区域D内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是()
A.B.C.D.
【解答】解:其构成的区域D如图所示的边长为2的正方形,面积为S1=4,满足到原点的距离大于2所表示的平面区域是以原点为圆心,以2为半径的圆外部,
面积为=4﹣π,
∴在区域D内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率P=
故选:D.
9.(5分)在△ABC中,∠BAC=60°,AB=2,AC=1,E,F为边BC的三等分点,则=()
A.B.C.D.
【解答】解:∵在△ABC中,∠BAC=60°,AB=2,AC=1,
∴根据余弦定理可知BC=
由AB=2,AC=1,BC=满足勾股定理可知∠BCA=90°
以C为坐标原点,CA、CB方向为x,y轴正方向建立坐标系
∵AC=1,BC=,则C(0,0),A(1,0),B(0,)
又∵E,F分别是Rt△ABC中BC上的两个三等分点,
则E(0,),F(0,)
则=(﹣1,),=(﹣1,)
∴=1+=,
<法2>由直线向量参数方程
可得=+,
=+
即为=(||2+||2)
+|AB|AC|cos60°=×(4+1)+×2×1×
=.
故选:A.
10.(5分)若曲线C1:x2+y2﹣2x=0与曲线C2:y(y﹣mx﹣m)=0有四个不同的交点,则实数m的取值范围是()
A.(﹣,)B.(﹣,0)∪(0,)
C.[﹣,]D.(﹣∞,﹣)∪(,+∞)【解答】解:由题意可知曲线C1:x2+y2﹣2x=0表示一个圆,化为标准方程得:(x﹣1)2+y2=1,所以圆心坐标为(1,0),半径r=1;
C2:y(y﹣mx﹣m)=0表示两条直线y=0和y﹣mx﹣m=0,
由直线y﹣mx﹣m=0可知:此直线过定点(﹣1,0),
在平面直角坐标系中画出图象如图所示:
直线y=0和圆交于点(0,0)和(2,0),因此直线y﹣mx﹣m=0与圆相交即可满足条件.
当直线y﹣mx﹣m=0与圆相切时,圆心到直线的距离d==r=1,
化简得:m2=,解得m=±,
而m=0时,直线方程为y=0,即为x轴,不合题意,
则直线y﹣mx﹣m=0与圆相交时,m∈(﹣,0)∪(0,).
故选:B.
11.(5分)设圆锥曲线r的两个焦点分别为F1,F2,若曲线r上存在点P满足|PF1|:
|F1F2|:|PF2|=4:3:2,则曲线r的离心率等于()
A.B.或2C.2D.
【解答】解:依题意设|PF1|=4t,|F1F2|=3t,|PF2|=2t,
若曲线为椭圆则2a=|PF1|+|PF2|=6t,c=t
则e==,
若曲线为双曲线则,2a=4t﹣2t=2t,a=t,c=t
∴e==
故选:A.
12.(5分)已知函数f(x)=x3+2bx2+cx+1有两个极值点x1、x2,且x1∈[﹣2,﹣1],x2∈[1,2],则f(﹣1)的取值范围是()
A.,3]B.,6]C.[3,12]D.,12]【解答】解:f'(x)=3x2+4bx+c,(2分)
依题意知,方程f'(x)=0有两个根x1、x2,
且x1∈[﹣2,﹣1],x2∈[1,2]
等价于f'(﹣2)≥0,f'(﹣1)≤0,f'(1)≤0,f'(2)≥0.
由此得b,c满足的约束条件为(4分)
满足这些条件的点(b,c)的区域为图中阴影部分.(6分)
由题设知f(﹣1)=2b﹣c,
由z=2b﹣c,
将z的值转化为直线z=2b﹣c在y轴上的截距,
当直线z=2b﹣c经过点(0,﹣3)时,z最小,
最小值为:3.
当直线z=2b﹣c经过点C(0,﹣12)时,z最大,
最大值为:12.
故选:C.
二、填空题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)在△ABC中,a=1,b=2,cos C =,sin A=

【解答】解:由余弦定理可得:c2=12+22﹣=4,
解得c=2.
∴cos A ===,
又A∈(0,π),
∴sin A ===.
故答案为:.
14.(5分)顾客请一位工艺师把A,B两件玉石原料各制成一件工艺品,工艺师带一位徒弟完成这项任务,每件原料先由徒弟完成粗加工,再由师傅进行精加工完成制作,两件工艺品都完成后交付顾客,两件原料每道工序所需时间(单位:工作日)如下:
则最短交货期为42个工作日.
【解答】解:由题意,徒弟利用6天完成原料B的加工,由师傅利用21天完成精加工,与此同时,徒弟利用9天完成原料A的加工,最后由师傅利用15天完成精加工,故最短交货期为6+21+15=42 个工作日.
故答案为:42.
15.(5分)已知直线l过拋物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点且|AB|=12,P为C的准线上的一点,则△ABP的面积为36.
【解答】解:设抛物线的焦点到准线的距离为p,则由题意,AB是抛物线过焦点的弦,|AB|=12
∴2p=12,∴p=6
∴△ABP的面积为=36
故答案为:36.
16.(5分)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=,则
f(2015)的值为1.
【解答】解:定义在R上的函数f(x)满足f(x)=,
x>0时,
f(x)=f(x﹣1)﹣f(x﹣2),
f(x+1)=f(x)﹣f(x﹣1),
可得f(x+2)=﹣f(x﹣2),f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x﹣2).可得f(x+6)=f(x).
此时函数的周期为:6.
f(2015)=f(6×335+5)=f(5)=f(﹣1)=log2(1+1)=1.
故答案为:1.
三、解答题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17.(12分)已知f(x)=log a x(a>0,a≠1),设数列f(a1),f(a2),f(a3),…,f(a n)…是首项为4,公差为2的等差数列.
(I)设a为常数,求证:{a n}成等比数列;
(II)设b n=a n f(a n),数列{b n}前n项和是S n ,当时,求S n.
【解答】证明:(I)f(a n)=4+(n﹣1)×2=2n+2,
即log a a n=2n+2,可得a n=a2n+2.
∴==为定值.
∴{a n}为等比数列.(5分)
(II)解:b n=a n f(a n)=a2n+2log a a2n+2=(2n+2)a2n+2.(7分)
当时,.(8分)
S n=2×23+3×24+4×25++(n+1)•2n+2 ①
2S n=2×24+3×25+4×26++n•2n+2+(n+1)•2n+3 ②
①﹣②得﹣S n=2×23+24+25++2n+2﹣(n+1)•2n+3(12分)
=﹣(n+1)•2n+3=16+2n+3﹣24﹣n•2n+3﹣2n+3.
∴S n=n•2n+3.(14分)
18.(12分)对某班学生是爱好体育还是爱好文娱进行调查,根据调查得到的数据,所绘制的二维条形图如图.
(1)根据图中数据,制作2×2列联表;
(2)若要采用分层抽样的方法从男生中共抽取5名候选人,再从5人中选两人分别做文体活动协调人,求选出的两人恰好是一人更爱好文娱,另一人更爱好体育的学生的概率;
(3)是否可以认为性别与是否爱好体育有关系?
参考数据:
【解答】解(1)根据图中数据,作出2×2列联表:
…(3分)
(2)要采用分层抽样的方法从男生中共抽取5名候选人,得到5人中有3人爱好体育,2人爱好文娱,
再从5人中选两人分别做文体活动协调人,
恰好是一人更爱好文娱,另一人更爱好体育的概率是:
P==.…(6分)
(3)K2=

=≈2.666 7…<2.706,…(9分)
∴我们没有足够的把握认为性别与是否更喜欢体育有关系.…(12分)19.(12分)如图是某直三棱柱(侧棱与底面垂直)被削去上底后的直观图与三视图中的侧视图、俯视图,在直观图中,M是BD的中点,侧视图是直角梯形,俯视图是等腰直角三角形,有关数据如图所示.
(1)若N是BC的中点,证明:AN∥平面CME;
(2)证明:平面BDE⊥平面BCD.
(3)求三棱锥D ﹣BCE 的体积.
【解答】(1)证明:连接MN ,则MN 是△BCD 的中位线,∴MN ∥CD ,MN =CD .
由侧视图可知AE ∥CD ,AE =CD , ∴MN =AE ,MN ∥AE
∴四边形ANME 为平行四边形,
∴AN ∥EM .∵AN ⊄平面CME ,EM ⊂平面CME , ∴AN ∥平面CME .
(2)证明:由俯视图可知AC =AB ,∵N 是BC 的中点,
∴AN ⊥BC ,又平面ABC ⊥平面BCD ,平面ABC ∩平面BCD =BC ,AN ⊂平面ABC , ∴AN ⊥平面BCD .由(1)知AN ∥EM , ∴EM ⊥平面BCD .又EM ⊂平面BDE , ∴平面BDE ⊥平面BCD .
(3)解:由俯视图得AB ⊥AC ,AB =AC =2, ∴BC =
AB =2

∵N 是BC 中点,∴AN =
,∴EM =

由侧视图可知CD =4,CD ⊥BC , ∴S △BCD =

=4

∴V D ﹣BCE =V E ﹣BCD =S △BCD •|EM |=×4
×
=.
20.(12分)设直线l:y=k(x+1)与椭圆x2+3y2=a2(a>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)若,△OAB的面积取得最大值时椭圆方程.
【解答】解:(Ⅰ)依题意,直线l显然不平行于坐标轴,
故y=k(x+1)可化为
将代入x2+3y2=a2,消去x,
得①(1分)
由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得
△=(2分)
化简整理即得.(☆)(4分)
(Ⅱ)A(x1,y1),B(x2,y2),
由①,得②(5分)
因为,由,
得y1=﹣2y2③(6分)
由②③联立,解得y2=④(7分)
△OAB的面积

上式取等号的条件是3k2=1,即(9分)
当时,由④解得;
当时,由④解得.
将及这两组值分别代入①,
均可解出a2=5(11分)
经验证,a2=5,满足(☆)式.
所以,△OAB的面积取得最大值时椭圆方程是x2+3y2=5(12分)
注:若未验证(说明)满足(☆)式,扣(1分).
21.(12分)已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)e x﹣1﹣f(0)x+x2;
(1)求f(x)的解析式及单调区间;
(2)若,求(a+1)b的最大值.
【解答】解:(1)f(x)=f'(1)e x﹣1﹣f(0)x+⇒f'(x)=f'(1)e x﹣1﹣f(0)+x
令x=1得:f(0)=1
∴f(x)=f'(1)e x﹣1﹣x+令x=0,得f(0)=f'(1)e﹣1=1解得f'(1)=e
故函数的解析式为f(x)=e x﹣x+
令g(x)=f'(x)=e x﹣1+x
∴g'(x)=e x+1>0,由此知y=g(x)在x∈R上单调递增
当x>0时,f'(x)>f'(0)=0;当x<0时,有
f'(x)<f'(0)=0得:
函数f(x)=e x﹣x+的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(﹣∞,0)
(2)f(x)≥﹣(a+1)x﹣b≥0得h′(x)=e x﹣(a+1)①当a+1≤0时,h′(x)>0⇒y=h(x)在x∈R上单调递增,x→﹣∞时,h(x)
→﹣∞与h(x)≥0矛盾
②当a+1>0时,h′(x)>0⇔x>ln(a+1),h'(x)<0⇔x<ln(a+1)
得:当x=ln(a+1)时,h(x)min=(a+1)﹣(a+1)ln(a+1)﹣b≥0,即(a+1)﹣(a+1)ln(a+1)≥b
∴(a+1)b≤(a+1)2﹣(a+1)2ln(a+1),(a+1>0)
令F(x)=x2﹣x2lnx(x>0),则F'(x)=x(1﹣2lnx)
∴F'(x)>0⇔0<x<
当x=时,F(x)max=
即当a=时,(a+1)b的最大值为
四.请考生从第22、23、24题任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,
作答时请写清题号[选修4-1:几何证明选讲]
22.(10分)如图,D,E分别为△ABC边AB,AC的中点,直线DE交△ABC 的外接圆于F,G两点,若CF∥AB,证明:
(1)CD=BC;
(2)△BCD∽△GBD.
【解答】证明:(1)∵D,E分别为△ABC边AB,AC的中点
∴DF∥BC,AD=DB
∵AB∥CF,∴四边形BDFC是平行四边形
∴CF∥BD,CF=BD
∴CF∥AD,CF=AD
∴四边形ADCF是平行四边形
∴AF=CD
∵,∴BC=AF,∴CD=BC.
(2)由(1)知,所以.
所以∠BGD=∠DBC.
因为GF∥BC,所以∠BDG=∠ADF=∠DBC=∠BDC.
所以△BCD~△GBD.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l的方程为x﹣y+4=0,曲线C的参数方程为.
(1)已知在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,点P的极坐标为,判断点P与直线l的位置关系;
(2)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值.
【解答】解:(1)∵曲线C的参数方程为,
∴曲线C的普通方程是,
∵点P的极坐标为,
∴点P的普通坐标为(4cos,4sin),即(0,4),
把(0,4)代入直线l:x﹣y+4=0,
得0﹣4+4=0,成立,
故点P在直线l上.
(2)∵Q在曲线C:上,(0°≤α<360°)
∴到直线l:x﹣y+4=0的距离:
=,(0°≤α<360°)
∴.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x+2|﹣2|x﹣1|
(1)解不等式f(x)≥﹣2;
(2)对任意x∈[a,+∞),都有f(x)≤x﹣a成立,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=|x+2|﹣2|x﹣1|≥﹣2,
当x≤﹣2时,x﹣4≥﹣2,即x≥2,∴x∈∅;
当﹣2<x<1时,3x≥﹣2,即x≥﹣,∴﹣≤x≤1;
当x≥1时,﹣x+4≥﹣2,即x≤6,∴1≤x≤6;
综上,不等式f(x)≥﹣2的解集为:{x|﹣≤x≤6} …(5分)(2),
函数f(x)的图象如图所示:
令y=x﹣a,﹣a表示直线的纵截距,当直线过(1,3)点时,﹣a=2;
∴当﹣a≥2,即a≤﹣2时成立;…(8分)
当﹣a<2,即a>﹣2时,令﹣x+4=x﹣a,得x=2+,
∴a≥2+,即a≥4时成立,
综上a≤﹣2或a≥4.…(10分)。

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