河北省衡水中学2017届高三上学期三调数学试卷(理科)Word版含解析

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河北省衡水中学2017届高三上学期五调(12月)数学(理)试题(解析版)

河北省衡水中学2017届高三上学期五调(12月)数学(理)试题(解析版)

数学试卷(理科)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. 已知全集U R =,集合{0,1,2,3,4,5}A =,{|2}B x x =≥,则图中阴影部分表示的集合为( ) A .{0,1} B .{1} C .{1,2} D .{0,1,2} 【答案】A 【解析】试题分析:图中阴影部分表示的集合为(){}0,1UAB =,故选A.考点:1.集合的图形表示;2.集合的运算.2. 已知i 为虚数单位,图中复平面内的点A 表示复数z ,则表示复数1zi+的点是( ) A .M B .N C .P D .Q 【答案】D选D.考点:1.复数的几何意义;2.复数的运算.3. 如图所示,墙上挂有边长为a 的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a的圆弧,某人向此板投镖.假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则他击中阴影部分的概率是( ) A .14π-B .4πC .18π-D .与a 的取值有关 【答案】A 考点:几何概型.4. 某公司为确定明年投入某产品的广告支出,对近5年的广告支出m 与销售额t (单位:百万元)进行了初步统计,得到下列表格中的数据:经测算,年广告支出m 与年销售额t 满足线性回归方程 6.517.5t m =+,则p 的值为( ) 【答案】D 【解析】试题分析:由表格可知,2456855m ++++==,所以 6.5517.550t =⨯+=,所以有30405070505p ++++=,解得60p =,故选D.考点:线性回归.5. 已知焦点在y 轴上的双曲线C 的中点是原点O ,离心率等于22222152c a b a e a a a ++==== 52.以双曲线C 的一个焦点为圆心,1为半径的圆与双曲线C 的渐近线相切,则双曲线C 的方程为( )A .221164y x -= B .2214x y -= C. 2214y x -= D .2214x y -= 【答案】C考点: 双曲线的标准方程与几何性质.6. 已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) A .1133 B .35 C. 1043 D .1074【答案】C 【解析】试题分析:由三视图可知,该几何体为一个三棱柱去掉两个三棱锥,三棱柱的底面为底与高皆为4的等腰三角形,三棱柱的高为5,两个三棱锥的底面底与高皆为4的等腰三角形,高为1,因此几何体的体积为11110444524412323V =⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=,故选C. 考点:1.三视图;2.多面体的表面积与体积.7. 公元263n 为( )(参考数据:3 1.732≈,sin150.2588≈°,sin7.50.1305≈°) A .12 B .24 C. 36 D .4 【答案】B考点:1.数学文化;2.程序框图.8. 如图,周长为1的圆的圆心C 在y 轴上,顶点(0,1)A ,一动点M 从A 开始逆时针绕圆运动一周,记走过的弧长AM x =,直线AM 与x 轴交于点(,0)N t ,则函数()t f x =的图象大致为( )A .B . C. D .【答案】D 【解析】试题分析:由图象可知,函数1()tan ()2t f x x π==-,由此知此函数是由tan y x π=的图象向右平移12个单位得到的,由选项可知D 正确,故选D.看完 考点:三角函数的图象与性质.9. 三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径是AD ,且ABC ∆,BCD ∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是( ) A .26 B .212 C. 24 D .312【答案】B考点:1.球的切接问题;2.棱锥的体积.10. 在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2c B a b =+.若ABC ∆的面积3S =,则ab 的最小值为( ) A .12 B .13 C. 16D .3 【答案】B 【解析】试题分析:由2cos 2c B a b =+及正弦定理得2sin cos 2sin sin 2sin()sin 2sin cos 2cos sin sin C B A B B C B B C B C B =+=++=++,所以2sin cos sin 0B C B +=,又因为B 为三角形内角,sin 0B ≠,所以1cos 2C =-,又133120,sin 2412C S ab C ab =︒===,即3ab c =,由余弦定理可得 2222292cos 3a b c a b ab C ab ==+-≥,当且仅当a b =时等号成立,解此不等式得13ab ≥,即ab 的最小值为13,故选B. 考点:1.正弦定理与余弦定理;2.基本不等式.【名师点睛】本题综合考查解三角形与基本不等式,属中档题;利用正弦定理可以求解一下两类问题:(1)已知三角形的两角和任意一边,求三角形其他两边与角;(2)已知三角形的两边和其中一边的对角,求三角形其他边与角.利用余弦定理主要解决已知两边及夹角求其它元素问题.11. 已知直线y mx =与函数20.51,0,()12(),03xx x f x x ⎧+>⎪=⎨-≤⎪⎩的图象恰好有3个不同的公共点,则实数m 的取值范围是( )A .(3,4)B .(2,)+∞ C. (2,5) D .(3,22) 【答案】B 考点:函数与方程.【名师点睛】本题考查函数与方程,属中档题;已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用的方法:(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图像,然后数形结合求解. 12. 已知直线y a =分别与函数1x y e +=和1y x =-交于,A B 两点,则,A B 之间的最短距离是( )A .3ln 22- B . 5ln 22- C. 3ln 22+ D .5ln 22+ 【答案】D考点:导数与函数的单调性、极值、最值.【名师点睛】本题考查导数与函数的单调性、极值、最值,属难题;利用导数求函数的最值是每年高考的重点内容,求函数在闭区间[,]a b 上的最值,先研究函数的单调性,若函数在该区间上单调,则两端点的值即为最值,若在区间上有极值,比较极值与两端点的值即可求其最值.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61()n x x x+的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于________.【答案】5 考点:二项式定理.14. 已知抛物线方程为22(0)y px p =>,焦点为F ,O 是坐标原点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正方向的夹角为60,若OAF ∆的面积为3,则p 的值为__________. 【答案】2 【解析】试题分析:抛物线的焦点为(,0)2p F ,准线为2p x =-,设00(,)A x y ,则02pAF x =+,又因为60AFM ∠=︒ ,003sin 60()22p y AF x =︒=+,所以0013()3282OAF p pS OF y x ∆=⋅=+=,所以082p x p =-,00343()22p y x p=+=,代入2002y px =得24882()2p p p p =-,解之得2p =或23p =,又当23p =时,FA 与x 轴正方向的夹角为120,不符合题意,所以2p =. 考点:抛物线的标准方程及几何性质.15. 在送医下乡活动中,某医院安排甲、乙、丙、丁、戊五名医生到三所乡医院工作,每所医院至少安排一名医生,且甲、乙两名医生不安排在同一医院工作,丙、丁两名医生也不安排在同一医院工作,则不同的分配方法总数为__________. 【答案】84 【解析】试题分析:甲、乙、丙、丁、戊五名医生到三所乡医院工作,每所医院至少安排一名医生,①当有两所医院二人,一所医院一人时总数为22353333C C A A ⨯种,其中有甲、乙二人或丙、丁二人在同一组的有33334A A +种;②有两所医院分1 人另一所学校分三人有113223C C A .故满足条件的公法共有()223331135333322333484C C A A A C C A A ⨯-++=种方法. 考点:1.两个计数原理;2.排列与组合.【名师点睛】本题考查两个计数原理与排列与组合,属中档题;涉及排列与组合问题,区分的关键是看选出的元素是否与顺序有关,排列问题与顺序有关,组合问题与顺序无关.“含”与“不含”的问题:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.16. 若不等式组20,5100,80x y x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪+-≤⎩,所表示的平面区域存在点00(,)x y ,使0020x ay ++≤成立,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】1a ≤- 考点:线性规划.【名师点睛】本题考查线性规划问题,属中档题;线性规划类问题的解题关键是先正确画出不等式组所表示的平面区域,然后确定目标函数的几何意义,通过数形结合确定目标函数何时取得最值.本题则是考查二元一次不等式的几何意义,在直线一侧的点的坐标适合同一个不等式.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. (本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,*1111(,1)n n a a S n N λλ+==+∈≠-,,且12323a a a +、、为等差数列{}n b 的前三项.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b 的前n 项和.【答案】(1) 12,32n n n a b n -==-;(2) ()3525n n T n =-⋅+.考点:1.n a 与n S 的关系;2.等差数列、等比数列的定义与性质;3.错位相减法求数列的和.【名师点睛】本题考查n a 与n S 的关系、等差数列、等比数列的定义与性质及错位相减法求数列的和,属中档题;解决等差数列与等比数列的综合问题,关键是理清两个数列的关系.如果同一数列中部分项成等差数列,部分项成等比数列,要把成等差数列或等比数列的项抽出来单独研究;如果两个数列通过运算综合在一起,要从分析运算入手,把两个数列分割开,弄清两个数列各自的特征,再进行求解. 18. (本小题满分12分)某市积极倡导学生参与绿色环保活动,其中代号为“环保卫士-12369”的绿色环保活动小组对2015年1月~2015年12月(一年)内空气质量指数API 进行监测,下表是在这一年随机抽取的100天统计结果: (1)若该市某企业每天由空气污染造成的经济损失P (单位:元)与空气质量指数API (记为t )的关系为:0,0100,4400,100300,1500,300,t P t t t ≤≤⎧⎪=-<≤⎨⎪>⎩,在这一年内随机抽取一天,估计该天经济损失(200,600]P ∈元的概率;(2)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季节,其中有8天为重度污染,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关? 下面临界值表供参考:参考公式:22()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.【答案】(1)39100;(2)列联表见解析,有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关. (Ⅱ)根据以上数据得到如表: 非重度污染 重度污染 合计 供暖季 非供暖季 合计…………8分2K 的观测值()22100638227 4.575 3.84185153070K ⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯.有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关.…………………………12分考点:1.古典概型;2.独立性检验.【名师点睛】本题考查古典概型与独立性检验,属中档题;独立性检验是一种统计案例,是高考命题的热点,高考命题角度主要有:1.已知分类变量数据,判断两类变量的相关性;2.已知某些数据,求分类变量的部分数据;3.求2K 的观察值或已知观察值,判断命题的正确性. 19. (本小题满分12分)已知在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A 为正方形,延长AB 到D ,使得AB BD =,平面11AA C C ⊥平面11ABB A ,1112AC AA =,114C AA π∠=.(1)若,E F 分别为11C B ,AC 的中点,求证://EF 平面11ABB A ; (2)求平面111A B C 与平面1CB D 所成的锐二面角的余弦值. 【答案】(1)见解析;(2) 22211. 【解析】(2)连接1AC ,在11AAC 中,11111,24C A A AC AA π∠==, 所以由余弦定理得2222111111*********cos ,,AC AA AC AA AC AAC AA AA AC A AC =+-⨯∠=∴=∆是等腰直角三角形,11AC AA ⊥,又因为平面11AAC C ⊥平面11ABB A ,平面11AAC C 平面1111,ABB A AA AC =∴⊥平面11ABB A ,AB ⊂平面11ABB A ,1AC AB ∴⊥,…………7分又因为侧面11ABB A ,为正方形,1AA AB ∴⊥,分别以11,,AA AB AC 所在直线作为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设1AB =,则()()()()()()1110,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,1,0,2,0A A B C C D -, ()()()()111112,1,1,1,2,1,1,0,1,0,1,0CB CD AC A B ∴=-=-=-,………………8分设平面111A B C 的一个法向量为()111,,m x y z =,则11110,0m A C m A B •=•=,即11100x z y -+=⎧⎨=⎩,令11x =,则221,3y z ==,故()1,1,3n =为平面1CB D 的一个法向量, 所以22211222cos ,112113m n m n m n⨯+<>===⨯⨯++, 平面111A B C 与平面1CB D 222考点:1.线面平行、面面平行的判定与性质;2. 线面垂直、面面垂直的判定与性质;3.空间向量的应用. 20. (本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,圆22(2)(2)2Q x y -+=的圆心Q 在椭圆C 上,点2)P 到椭圆C 6. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 作互相垂直的两条直线12,l l ,且1l 交椭圆C 于,A B 两点,直线2l 交圆Q 于,C D 两点,且M 为CD 的中点,求MAB ∆面积的取值范围.【答案】(1)22184x y+=;(2)45,43⎛⎤⎥⎝⎦.考点:1.椭圆的标准方程与几何性质;2.直线与椭圆的位置关系.21. (本小题满分12分) 已知函数221()()(1)(22)2x f x ax bx a b e x x x a R =++---++∈,,且曲线()y f x =与x 轴切于原点O .(1)求实数,a b 的值;(2)若2()()0f x x mx n +-≥•恒成立,求m n +的值.【答案】(1)0,1a b ==;(2)1m n +=-.【解析】(2)不等式()()()2101112x f x x e x x x ⎛⎫>⇔-⋅>-++ ⎪⎝⎭, 整理得()211102x x e x x ⎡⎤⎛⎫--++> ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 即2101102x x e x x ->⎧⎪⎨⎛⎫-++> ⎪⎪⎝⎭⎩或2101102x x e x x -<⎧⎪⎨⎛⎫-++< ⎪⎪⎝⎭⎩,…………6分 令()()()()()211,1,12x x x g x e x x h x g x e x h x e ⎛⎫''=-++==-+=- ⎪⎝⎭. 当0x >时,()10x h x e '=->;当0x <时,()10x h x e '=-<,()h x ∴在(),0-∞单调递减,在()0+∞,单调递增,()()00h x h ∴≥=,即()0g x ≥,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =; 故2211100;10022x x e x x x e x x x ⎛⎫⎛⎫-++>⇔>-++<⇔< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ∴当0x <或1x >时,()0f x >;同理可得,当01x ≤≤时,()0f x ≤.∴当()()20f x x mx n ⋅+-≥恒成立可得,当0x <或1x >时,20x mx n +-≥, 当01x ≤≤时,20x mx n +-≤,故0和1是方程20x mx n +-=的两根,从而1,0,1m n m n =-=∴+=-.…………12分考点:1.导数的几何意义;2.导数与函数的单调性、极值;3.函数与方程、不等式.请考生在22、23中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22. (本小题满分10分)选修4-1:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是2ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为123x t y t =+⎧⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数). (1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)设曲线C 经过伸缩变换'1'2x x y y =⎧⎪⎨=⎪⎩得到曲线'C ,设(,)M x y 为曲线'C 上任一点,求2232x xy y -+的最小值,并求相应点M 的坐标.【答案】(1)直线的普通方程3320x y --+=,曲线C 的普通方程为224x y +=;(2)最小值为1,相应的点为31,2M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或31,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭.∴当cos 213πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即132x y =⎧⎪⎨=⎪⎩或132x y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,上式取最小值1. 即当31,2M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或31,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,2232x xy y -+的最小值为1. 【考点】1.参数方程与普通方程的互化;2.极坐标与直角坐标的互化;3.大陆架参数方程的应用.23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知实数0a >,0b >,函数()||||f x x a x b =---的最大值为3.(1)求a b +的值;(2)设函数2()g x x ax b =---,若对于x a ∀≥均有()()g x f x <,求a 的取值范围.【答案】(1) 3a b +=;(2) 132a <<. 【考点】1.绝对值不等式的性质;2.函数与不等式.。

河北省衡水中学2017届上学期高三年级六调考试(理数)

河北省衡水中学2017届上学期高三年级六调考试(理数)

河北省衡水中学2017届上学期高三年级六调考试数学(理科)本试卷分共4页,23题(含选考题)。

第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

全卷满分150分。

考试时间120分钟。

注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔在答题卡上的相应位置填涂考生号。

2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。

写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷一、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21zi i=++,则复数z =( ) A .13i - B . 13i -- C .13i -+ D .13i +2.已知命题()()()()122121:,,0p x x R f x f x x x ∀∈--≥,则p ⌝是( )A .()()()()122121,,0x x R f x f x x x ∃∉--<B .()()()()122121,,0x x R f x f x x x ∃∈--< C .()()()()122121,,0x x R f x f x x x ∀∉--< D .()()()()122121,,0x x R f x f x x x ∀∈--<3.已知()f x 是奇函数,且()()2f x f x -=,当[]2,3x ∈时,()()2log 1f x x =-,则13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A . 22log 3-B . 22log 3log 7-C .22log 7log 3-D .2log 32-4.直线3y kx =+与圆()()22234x y -+-=相交于,M N 两点,若23MN ≥k 的取值范围是 ( )A .3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .2,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ C. 3,3⎡⎤-⎣⎦ D .33⎡⎢⎣⎦ 5.如图,若4n =时,则输出的结果为( )A .37 B . 67 C. 49 D .5116.已知一个底面为正六边形,侧棱长都相等的六棱锥的正视图与俯视图如图所示,若该几何体的底面边长为2,侧棱长为7,则该几何体的侧视图可能是()7.已知,A B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,ABM∆为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为()A.2B.2 C. 3D58.已知,x y满足约束条件102202x yx yy-+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,则23z x y=-的最小值为()A.-6 B.-3 C. -4 D.-29.已知向量,a b满足1,2,3,2a b a b==-=,则2a b+=()A.22B17 C. 15D.510.若数列{}n a满足11a=,且对于任意的*n N∈都有11n na a n+=++,则122016111a a a+++等于()A.20162017B.20152016C.40302016D.4032201711.如图是函数()2f x x ax b=++的部分图象,则函数()()lng x x f x'=+的零点所在的区间是()A.11,42⎛⎫⎪⎝⎭B.1,12⎛⎫⎪⎝⎭C. ()1,2D.()2,312.已知函数())xf x x R=∈,若关于x的方程()()210f x mf x m-+-=恰好有4个不相等的实数根,则实数m的取值范围为()A.11,1e⎛⎫+⎪⎝⎭B.2e⎛⎝⎭C.21e⎛⎫+⎪⎪⎝⎭D.2e⎫⎪⎪⎝⎭第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题~第23题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上13.如图,利用随机模拟的方法可以估计图中由曲线22xy=与两直线2x=及0y=所围成的阴影部分的面积:S(Ⅰ)先产生两组0~1的增均匀随机数,()(),a randb rand==;(Ⅱ)做变换,令byax2,2==;(Ⅲ)产生N 个点(),x y ,并统计满足条件22x y <的点(),x y 的个数1N ,已知某同学用计算器做模拟试验结果,当1000N =时,1332N =,则据此可估计S 的值为 .(保留小数点后三位)14.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积()212=⨯弦矢+矢.弧田,由圆弧和其所对弦所围成.公式中“弦”指圆弧对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,按照上述经验公式计算所得弧田面积与实际面积之间存在误差.现有圆心角为23π,弦长等于9米的弧田.按照《九章算术》中弧田面积的经验公式计算所得弧田面积与实际面积的差为 .(实际面积-弧田面积)15.已知{}n a 满足()*211112311,,4444nn n n n n a a a n N S a a a a -+⎛⎫=+=∈=++++ ⎪⎝⎭,类比课本中推导等比数列前n 项和公式的方法,可求得45nn n S a -= . 16.已知三棱锥0,90,O ABC BOC OA -∠=⊥平面BOC ,其中10AB =13BC =,5,,,,AC O A B C =四点均在球S 的表面上,则球S 的表面积为 .三、解答题 :解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17. (本小题满分12分)如图,在ABC ∆中,030,5,B AC D ∠==是边AB 上一点. (1)求ABC ∆中,030,25,B AC D ∠==是边AB 上一点;(2)若2,CD ACD =∆的面积为4,ACD ∠为锐角,求BC 的长.18. (本小题满分12分)四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为直角梯形,090ADC BCD ∠=∠=,2,3BC CD ==,04,60PD PDA =∠=,且平面PAD ⊥平面ABCD . (1)求证:AD PB ⊥;(2)在线段PA 上是否存在一点M ,使二面角M BC D --的大小为6π,若存在,求出PM PA 的值;若不存在,请说明理由.19. (本小题满分12分)某校高三一次月考之后,为了为解数学学科的学习情况,现从中随机抽出若干名学生此次的数学成绩,按成绩分组,制成了下面频率分布表: (1)试估计该校高三学生本次月考的平均分;(2)如果把表中的频率近似地看作每个学生在这次考试中 取得相应成绩的概率,那么从所有学生中采用逐个抽取的 方法任意抽取3名学生的成绩,并记成绩落在[)110,130 中的学生数为ξ,求:①在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[)110,130中的概率;②ξ的分布列和数学期望.(注:本小题结果用分数表示)20. (本小题满分12分)已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,过抛物线上一点P 作抛物线C 的切线l 交x 轴于点D ,交y 轴于点Q ,当2FD =时,060PFD ∠=.(1)判断PFQ ∆的形状,并求抛物线C 的方程;(2)若,A B 两点在抛物线C 上,且满足0AM BM +=,其中点()2,2M ,若抛物线C 上存在异于A B 、的点H ,使得经过A B H 、、三点的圆和抛物线在点H 处有相同的切线,求点H 的坐标.21. (本小题满分12分)设函数()()()()ln ,01m x n f x x g x m x +==>+.(1)当1m =时,函数()y f x =与()y g x =在1x =处的切线互相垂直,求n 的值;(2)若函数()()y f x g x =-在定义域内不单调,求m n -的取值范围; (3)是否存在正实数a ,使得()202axa x f f e f x a ⎛⎫⎛⎫+≤⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对任意正实数x 恒成立?若存在,求出满足条件的实数a ;若不存在,请说明理由.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.22. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程极坐标系与直角坐标系xOy 有相同的长度单位,以原点为极点,以x 轴正半轴为极轴,曲线1C 的极坐标方程为4sin ρθ=,曲线2C 的参数方程为cos sin x m t y t αα=+⎧⎨=⎩(t 为参数,0απ≤<),射线,,4ππθϕθϕθϕ==+=-与曲线1C 交于(不包括极点O )三点,,A B C .(1)求证:OB OC OA +=;(2)当512πϕ=时,,B C 两点在曲线2C 上,求m 与α的值.23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数()32f x a x x =--+. (1)若2a =,解不等式()3f x ≤;(2)若存在实数x ,使得不等式()122f x a x ≥-++成立,求实数a 的取值范围.数学(理科)参考答案一、选择题1-5: ABDDC 6-10: CACBD 11、12:BC二、填空题13. 1.328 14. 2798π 15. 5n16. 14π 三、解答题17.解:(1)∵在ABC ∆中,030,B AC ∠==∴由余弦定理,得222202cos AC AB BC AB BC ABC ==+-∠()2223AB BC BC AB BC =+≥-,∴(2022AB BC ≤=+-,当且仅当AB BC =时,取等号,∴(1sin 522ABC S AB BC B ∆=≤+,∴ABC ∆的面积的最大值为(52+;(2)设ACD θ∠=,在ACD ∆中,∵2,CD ACD =∆的面积为4,ACD ∠为锐角,∴11sin 2sin 422ACD S AC CD θθ∆==⨯=,∴sin 5θ=, ∴cos 5θ=,由余弦定理,得2222cos 204165AD AC CD AC CD θ=+-=+-=, ∴4AD =.由正弦定理,得sin sinA AD CD θ=,∴42sin sin Aθ=, ∴sin A =, 此时sin sin BC AC A B =, ∴sin 4sin AC ABC B ==,∴BC 的长为4. 18.解:(1)过点B 作//BO CD ,交AD 于O ,连接OP .∵0//,90,//OB AD BC ADC BCD CD ∠=∠=, ∴四边形OBCD 是矩形,∴,2OB AD OD BC⊥==,∵04,60PD PDA=∠=,∴2202cos6023OP PD OD PD OD=+-=,∴222OP OD PD+=,∴OP OD⊥,又OP⊂平面,OPB OB⊂平面,OPB OP OB O=,∴AD⊥平面OPB,∵PB ⊂平面OPB,∴AD PB⊥;(2)∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD平面,ABCD AD OP AD=⊥,∴OP⊥平面ABCD.以O为原点,以,,OA OB OP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则()()3,0,3,0B C-,假设存在点(),0,M m n,使得二面角M BC D--的大小为6π,则()(),3,n,2,0,0MB m BC=--=-.设平面BCM的一个法向量为(),,m x y z=,则m BCm MB⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴2030xmx nz-=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩,令1y=,得3m⎛=⎝⎭,∵OP⊥平面ABCD,∴()0,0,1n=为平面ABCD的一个法向量.∴233cos,231m n nm nm nn===+,解得1n=,∴12316323PM POPA PO---===19.解:(1)本次月考数学学科的平均分为59535105301152012510135114.5100⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=;(2)由表,知成绩落在[)110,130中的概率为12,①设A 表示事件“在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[)110,130中”. 则()1111131222228P A ⎛⎫=⨯+-⨯⨯= ⎪⎝⎭, 所以在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[)110,130中的概率为38; ②ξ的可能取值为0,1,2,3()303110128P C ξ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,()21311311228P C ξ⎛⎫==⨯⨯-= ⎪⎝⎭,()212311321228P C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()33311328P C ξ⎛⎫=== ⎪⎝⎭ξ的分布列为()13313012388882E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=,或13,2B ξ⎛⎫⎪⎝⎭,则()32E ξ=.20.解:(1)设()11,P x y ,则切线l 的方程为2112x x y x p p =-,且2112x y p=, 所以()111,0,0,,22x p D Q y FQ y ⎛⎫-=+⎪⎝⎭,12pPF y =+,所以FQ FP =, 所以PFQ ∆为等腰三角形,且D 为PQ 的中点, 所以DF PQ ⊥,因为02,60DF PFD =∠=, 所以060QFD ∠=,所以12p=,得2p =,所以抛物线方程为24x y =;(2)由已知,得,A B 的坐标分别为()()0,0,4,4,设()()0000,0,4H x y x x ≠≠,AB 的中垂线方程为4y x =-+,①AH 的中垂线方程为200428x y x x =-++,②联立①②,解得圆心坐标为 :2200004432,88x x x x N ⎛⎫+++- ⎪⎝⎭, 由012NHx k =-,得3200280x x x --=, 因为000,4x x ≠≠,所以02x =-, 所以H 点坐标为()2,1-. 21.解:(1)当1m =时,()()211ng x x -'=+,∴()y g x =在1x =处的切线斜率14nk -=, 由()1f x x '=,得()11f '=,∴1114n -⨯=-,∴5n =. (2)易知函数()()y f x g x =-的定义域为()0,+∞,又()()()()()()()()222212121111111x m n x m n x m n x y f x g x x x x x x +--++--+⎡⎤-⎣⎦'''=-=-==+++,由题意,得()121x m n x+--+的最小值为负, ∴()14m n ->.(注:结合函数()2211y x m n x =+--+⎡⎤⎣⎦图象同样可以得到), ∴()()21144m n m n +-⎡⎤⎣⎦≥-> ∴()14m n +->,∴3m n ->; (3)令()()2ln 2ln ln ln 22axa x h x f f e f ax a ax x x a x a ⎛⎫⎛⎫=+=-+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其中0,0x a >>,则()1ln 2ln h x a a a x a x'=--+,则()1ln 2ln k x a a a x a x=--+, 则()22110a ax k x x x x+'=--=-<, ∴()k x 在区间()0,+∞内单调递减,且()0k x =在区间()0,+∞内必存在实根,不妨设()00k x =, 即()0001ln 2ln 0k x a a a x a x =--+=,可得001ln ln 21x a ax =+-,(*) 则()h x 在区间()00,x 内单调递增,在区间()0x +∞内单调递减, ∴()()0max h x h x =,()()()00001ln 21ln h x ax a ax x =---, 将(*)式代入上式,得()00012h x ax ax =+-. 根据题意()000120h x ax ax =+-≤恒成立, 又∵0012ax ax +≥,当且仅当001ax ax =时,取等号, ∴00012,1ax ax ax +==, ∴01x a =,代入(*)式,得1ln ln 2a a=, 即12a a=,又0a >,∴2a =,∴存在满足条件的实数a,且2a =. 22.解:(1)依题意4sin OA ϕ=,4sin ,4sin 44OB OC ππϕϕ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则))4sin 4sin sin cos sin cos 44OB OC ππϕϕϕϕϕϕ⎛⎫⎛⎫+=++-=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭OA ϕ==;(2)当512πϕ=时,,B C两点的极坐标分别为2,2,36ππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化为直角坐标为()),B C,曲线2C 是经过点(),0m ,且倾斜角为α的直线,又因为经过点,B C的直线方程为2y x =+,所以56m πα==. 23.解:(1)不等式()3f x ≤,化为2323x x --+≤,则22323x x x ≤-⎧⎨-++≤⎩或2232323x x x ⎧-<≤⎪⎨⎪---≤⎩或233223x x x ⎧>⎪⎨⎪---≤⎩, 解得3742x -≤≤, ∴不等式()3f x ≤的解集为37|42x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭; (2)不等式()122f x a x ≥-++等价于3321a x x a --+≥-,即3361x a x a --+≥-,又()()3363366x a x x a x a --+≤--+=+, 若存在实数x ,使得不等式()122f x a x ≥-++成立, 则61a a +≥-,解得52a ≥-, ∴实数a 的取值范围是5,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.。

2017届河北省衡水中学高三上学期一调考试数学(理)试卷及解析

2017届河北省衡水中学高三上学期一调考试数学(理)试卷及解析
20.(本小题满分12分)
已知函数 ( ).
(1)若函数 存在极大值和极小值,求 的取值范围;
(2)设 , 分别为 的极大值和极小值,若存在实数 ,使得 ,求
的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
试题分析:(1)求出函数的导数 ,函数 存在极大值和极小值,故方程 有两个不等的正实数根,列出不等式组,即可求解 的取值范围;(2)由 得 ,且 .由(1)知 存在极大值和极小值,设 的两根为 , ( ),则 在 上递增,在 上递减,在 上递增,所以 , ,根据 可把 表示为关于 的表达式,再借助 的范围即可求解 的取值范围.
15.已知函数 在 时有极值 ,则 _________.
【答案】
【方法点晴】本题主要考查了利函数在某点取得极值的性质,其中解答中涉及到了应用导数研究函数的单调性与极值、函数的极值的性质等知识点的考查,利用导数研究函数的极值时,若函数子啊取得极值 ,反之结论不成立,即函数由 ,函数在该点不一定是极值点(还得加上两侧的单调性的改变),防止错解,属于基础题.
【解析】
试题分析:由题意得, ,所以
,所以函数 为奇函数,图象关于原点对称,排除选项A,C;令 ,则 ,故选B.
7.阅读右面的程序框图,运行相应的程 序,输出的结果为()
A. B. C. D.
【答案】D
8.定义在 上的函数 满足 , ,则不等式 (其中
为自然对数的底数)的解集为()
A. B.
C. D.
其次, ,使不等式 成立,于是
令 ,则 ,所以函数 在 上是增函数,于是 ,故 ,即 的取值范围是
19.(本小题满分12分)
在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,且 .
(1)求 的值;

河北省衡水中学2017届高三年级七调考试(理数)

河北省衡水中学2017届高三年级七调考试(理数)

河北省衡水中学2017届高三年级七调考试数学(理科)本试卷共4页,23题(含选考题)。

全卷满分150分。

考试用时120分钟。

注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

5、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

(1) 已知i 为虚数单位,设复数i a z -=1,bi z +=22,R b a ∈,,若221=+z z ,则=-b a(A)0(B)2-(C)1(D)1-(2) 设集合}3|1||{≤+=x x P ,⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-∈⎪⎭⎫⎝⎛==)1,2(,31|x y y Q x,则=Q P(A)⎪⎭⎫ ⎝⎛-91,4(B)⎥⎦⎤ ⎝⎛2,91(C)⎥⎦⎤ ⎝⎛2,31(D)⎪⎭⎫⎝⎛2,31(3) 已知ABC ∆三边c b a ,,上的高分别为1,22,21,则A cos 等于 (A)23(B)22-(C)42-(D)43-(4) 给出四个函数,分别满足①)()()(y f x f y x f +=+;②)()()(y g x g y x g ⋅=+;③)()()(y x y x ϕϕϕ+=⋅;④)()()(y x y x ωωω⋅=⋅,又给出四个函数的图象如下:则正确的配匹方案是(A)①—M ②—N ③—P ④—Q (B)①—N ②—P ③—M ④—Q (C)①—P ②—M ③—N ④—Q(D)①—Q ②—M ③—N ④—P(5) 正方体1111D C B A ABCD -中E 为棱1BB 的中点(如图),用过点1,,C E A 的平面截去该正方体的上半部分,则剩余几何体的左视图为(6) 已知圆12:22=+y x C ,直线2534:=+y x l ,则圆C 上任取一点A 到直线l 的距离小于2的概率为 (A)21(B)31 (C)41 (D)61 (7) 如图所示,正弦曲线x y sin =,余弦曲线x y cos =与两直线0=x ,π=x 所围成的阴影部分的面积为(A)1(B)2(C)2(D)22(8) 在直三棱柱(侧棱垂直于底面的三棱柱为直三棱柱)111C B A ABC -中,侧棱长为32,在底面ABC ∆中,︒=∠60C ,3=AB ,则此直三棱柱的外接球的表面积为(A)π34 (B)316π(C)π16(D)332π(9) 如果执行如图程序框图,输入正整数)2(≥N N 和实数N a a a ,,,21 ,输出B A ,,则(A)B A +为N a a a ,,,21 的和(B)2BA +为N a a a ,,,21 的算术平均数 (C)A 和B 分别是N a a a ,,,21 中最大的数和最小的数 (D)A 和B 分别是N a a a ,,,21 中最小的数和最大的数(10) 数列}{n a 的各项均为正数,前n 项和为n S ,若11=a ,111++=+n n n a S S ,则=50a (A)625-(B)725-(C)62(D)25(11) 设椭圆1121622=+y x 的左右焦点分别为21,F F ,点P 在椭圆上,且满足921=⋅PF PF ,则||||21PF PF ⋅的值为 (A)8(B) 10(C)12( D)15(12) 若函数)(x f 为定义在R 上的连续奇函数且0)()(3>'+x f x x f 对0>x 恒成立,则方程1)(3-=x f x 的实根个数为(A)0(B)1(C)2(D)3第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。

河北省衡水中学2017届高三上学期期中数学试卷(理科)Word版含解析

河北省衡水中学2017届高三上学期期中数学试卷(理科)Word版含解析

2016-2017学年河北省衡水中学高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.已知集合S={1,2},T={x|x2<4x﹣3},则S∩T=()A.{1}B.{2}C.1 D.22.已知复数z1,z2满足|z1|=|z2|=1,|z1﹣z2|=,则|z1+z2|等于()A.2 B.C.1 D.33.设正数x,y满足x+y=1,若不等式对任意的x,y成立,则正实数a的取值范围是()A.a≥4 B.a>1 C.a≥1 D.a>44.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中心,E为CC1的中点,那么异面直线OE与AD1所成角的余弦值等于()A.B.C.D.5.给出计算的值的一个程序框图如图,其中判断框内应填入的条件是()A.i>10 B.i<10 C.i>20 D.i<206.如图,在Rt△ABC中,AC=1,BC=x,D是斜边AB的中点,将△BCD沿直线CD翻折,若在翻折过程中存在某个位置,使得CB⊥AD,则x的取值范围是()A.(0,]B.(,2] C.(,2]D.(2,4]7.数列{a n}中,对任意n∈N*,a1+a2+…+a n=2n﹣1,则a12+a22+…+a n2等于()A.(2n﹣1)2B.C.4n﹣1 D.8.已知一个几何体的三视图及有关数据如图所示,则该几何体的体积为()A.2B.C.D.9.设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0),且函数f(x)的部分图象如图所示,则有()A.f(﹣)<f()<f() B.f(﹣)<f()<f()C.f()<f()<f(﹣) D.f()<f(﹣)<f()10.若圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,则由点(a,b)向圆C所作切线长的最小值是()A.2 B.3 C.4 D.611.若函数f(x)=x3﹣3x在(a,6﹣a2)上有最大值,则实数a的取值范围是()A.(﹣,﹣1)B.(﹣,﹣1]C.(﹣,﹣2)D.(﹣,﹣2]12.已知f′(x)为函数f(x)的导函数,且f(x)=x2﹣f(0)x+f′(1)e x﹣1,若g(x)=f(x)﹣x2+x,则方程g(﹣x)﹣x=0有且仅有一个根时,a的取值范围是()A.(﹣∞,0)∪{1}B.(﹣∞,1]C.(0,1]D.[1,+∞)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.设变量x,y满足约束条件,则z=x﹣3y的最小值.14.设数列{a n}的n项和为S n,且a1=a2=1,{nS n+(n+2)a n}为等差数列,则{a n}的通项公式a n=.15.已知函数f(x)的定义域为[﹣2,+∞),部分对应值如下表.f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示.若两正数a,b满足f(2a+b)<1,则的取值范围是.16.已知正三棱锥S﹣ABC内接于半径为6的球,过侧棱SA及球心O的平面截三棱锥及球面所得截面如右图,则此三棱锥的侧面积为.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.△ABC中,已知,记角A,B,C的对边依次为a,b,c.(1)求∠C的大小;(2)若c=2,且△ABC是锐角三角形,求a2+b2的取值范围.18.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=n(n+1)(n∈N*).(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足:,求数列{b n}的通项公式;(Ⅲ)令(n∈N*),求数列{c n}的前n项和T n.19.已知圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0.(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.20.如图,ABCD是边长为3的正方形,DE⊥平面ABCD,AF∥DE,DE=3AF,BE与平面ABCD所成角为60°.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BDE;(Ⅱ)求二面角F﹣BE﹣D的余弦值;(Ⅲ)设点M是线段BD上一个动点,试确定点M的位置,使得AM∥平面BEF,并证明你的结论.21.已知函数f(x)=alnx+x2(a为实常数).(1)若a=﹣2,求证:函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;(2)求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;(3)若存在x∈[1,e],使得f(x)≤(a+2)x成立,求实数a的取值范围.请考生在第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.解答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系中,圆C的方程是x2+y2﹣4x=0,圆心为C,在以坐标原点为极点,以x轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线C1:ρ=﹣4sinθ与圆C相交于A,B两点.(1)求直线AB的极坐标方程;(2)若过点C(2,0)的直线C2:(t是参数)交直线AB于点D,交y轴于点E,求|CD|:|CE|的值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=m﹣|x﹣3|,不等式f(x)>2的解集为(2,4).(1)求实数m的值;(2)若关于x的不等式|x﹣a|≥f(x)恒成立,求实数a的取值范围.2016-2017学年河北省衡水中学高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.已知集合S={1,2},T={x|x2<4x﹣3},则S∩T=()A.{1}B.{2}C.1 D.2【考点】交集及其运算.【分析】求出T中不等式的解集确定出T,找出S与T的交集即可.【解答】解:由T中不等式变形得:x2﹣4x+3<0,即(x﹣1)(x﹣3)<0,解得:1<x<3,即T=(1,3),∵S={1,2},∴S∩T={2},故选:B.2.已知复数z1,z2满足|z1|=|z2|=1,|z1﹣z2|=,则|z1+z2|等于()A.2 B.C.1 D.3【考点】复数求模.【分析】根据复数的运算法则,进行计算即可.【解答】解:根据题意,∵|z1|=|z2|=1,|z1﹣z2|=,∴﹣2z1z2+=3,∴2z1z2=2﹣3=﹣1;∴|z1+z2|===1.故选:C.3.设正数x,y满足x+y=1,若不等式对任意的x,y成立,则正实数a的取值范围是()A.a≥4 B.a>1 C.a≥1 D.a>4【考点】基本不等式.【分析】由题意知,所以,由此可知答案.【解答】解:若不等式对任意的x,y成立,只要4,因为,即,以∴a≥1;故选C.4.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中心,E为CC1的中点,那么异面直线OE与AD1所成角的余弦值等于()A.B.C.D.【考点】异面直线及其所成的角.【分析】由正方体的结构特征,我们取BC的中点F,连接EF,OF,BC1,可证得∠OEF即为异面直线OE与AD1所成角,解△OEF即可得到答案.【解答】解:取BC的中点F,连接EF,OF,BC1,如图所示:∵E为CC1的中点,EF∥BC1∥AD1,故∠OEF即为异面直线OE与AD1所成角设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,则在△OEF中,EF=,OE=故cos∠OEF==故选D5.给出计算的值的一个程序框图如图,其中判断框内应填入的条件是()A.i>10 B.i<10 C.i>20 D.i<20【考点】循环结构.【分析】结合框图得到i表示的实际意义,要求出所需要的和,只要循环10次即可,得到输出结果时“i”的值,得到判断框中的条件.【解答】解:根据框图,i﹣1表示加的项数当加到时,总共经过了10次运算,则不能超过10次,i﹣1=10执行“是”所以判断框中的条件是“i>10”故选A6.如图,在Rt△ABC中,AC=1,BC=x,D是斜边AB的中点,将△BCD沿直线CD翻折,若在翻折过程中存在某个位置,使得CB⊥AD,则x的取值范围是()A.(0,]B.(,2] C.(,2]D.(2,4]【考点】与二面角有关的立体几何综合题.【分析】由已知条件推导出,AD=CD=BD=,BC=x,取BC中点E,翻折前DE=AC=,翻折后AE=,AD=,从而求出0<x<.翻折后,当△B1CD与△ACD在一个平面上,∠A=60°,BC=ACtan60°,此时x=1×,由此能求出x的取值范围为(0,].【解答】解:由题意得,AD=CD=BD=,BC=x,取BC中点E,翻折前,在图1中,连接DE,CD,则DE=AC=,翻折后,在图2中,此时CB⊥AD.∵BC⊥DE,BC⊥AD,∴BC⊥平面ADE,∴BC⊥AE,DE⊥BC,又BC⊥AE,E为BC中点,∴AB=AC=1,∴AE=,AD=,在△ADE中:①,②,③x>0;由①②③可得0<x<.如图3,翻折后,当△B1CD与△ACD在一个平面上,AD与B1C交于M,且AD⊥B1C,AD=B1D=CD=BD,∠CBD=∠BCD=∠B1CD,又∠CBD+∠BCD+∠B1CD=90°,∴∠CBD=∠BCD=∠B1CD=30°,∴∠A=60°,BC=ACtan60°,此时x=1×综上,x的取值范围为(0,],故选:A.7.数列{a n}中,对任意n∈N*,a1+a2+…+a n=2n﹣1,则a12+a22+…+a n2等于()A.(2n﹣1)2B.C.4n﹣1 D.【考点】数列的求和.=2n﹣1﹣1,因此a n=2n﹣1,当n=1【分析】当n≥2时,由a1+a2+…+a n=2n﹣1可得a1+a2+…+a n﹣1时也成立.再利用等比数列的前n项和公式可得a12+a22+…+a n2.=2n﹣1﹣1,【解答】解:当n≥2时,由a1+a2+…+a n=2n﹣1可得a1+a2+…+a n﹣1∴a n=2n﹣1,当n=1时也成立.∴=4n﹣1.∴a12+a22+…+a n2==.故选:D.8.已知一个几何体的三视图及有关数据如图所示,则该几何体的体积为()A.2B.C.D.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】几何体是四棱锥,结合其直观图,利用四棱锥的一个侧面与底面垂直,作四棱锥的高线,求出棱锥的高,代入棱锥的体积公式计算.【解答】解:由三视图知:几何体是四棱锥,其直观图如图:四棱锥的一个侧面SAB与底面ABCD垂直,过S作SO⊥AB,垂足为O,∴SO⊥底面ABCD,SO=2×,底面为边长为2的正方形,∴几何体的体积V=×2×2×=.故选:B.9.设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0),且函数f(x)的部分图象如图所示,则有()A.f(﹣)<f()<f() B.f(﹣)<f()<f()C.f()<f()<f(﹣) D.f()<f(﹣)<f()【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【分析】根据条件求出函数的周期和对称轴,利用函数周期性,对称性和单调性的关系进行转化比较即可.【解答】解:由图象知=,则T=π,则函数=,=,则函数在[,]上是增函数,且函数关于x=和x=对称,则f()=f(﹣π)=f(),f(﹣)=f(﹣+π)=f()=f(),f()=f()=f(π),∵<<π,∴f()<f()<f(π),即f()<f(﹣)<f(),故选:D.10.若圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,则由点(a,b)向圆C所作切线长的最小值是()A.2 B.3 C.4 D.6【考点】圆的切线方程;关于点、直线对称的圆的方程.【分析】由题意可知直线经过圆的圆心,推出a,b的关系,利用(a,b)与圆心的距离,半径,求出切线长的表达式,然后求出最小值.【解答】解:圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0化为(x+1)2+(y﹣2)2=2,圆的圆心坐标为(﹣1,2)半径为.圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,所以(﹣1,2)在直线上,可得﹣2a+2b+6=0,即a=b+3.点(a,b)与圆心的距离,,所以点(a,b)向圆C所作切线长:==≥4,当且仅当b=﹣1时弦长最小,为4.故选C.11.若函数f(x)=x3﹣3x在(a,6﹣a2)上有最大值,则实数a的取值范围是()A.(﹣,﹣1)B.(﹣,﹣1]C.(﹣,﹣2)D.(﹣,﹣2]【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】因为给的是开区间,最大值一定是在该极大值点处取得,因此对原函数求导、求极大值点,求出函数极大值时的x值,然后让极大值点落在区间(a,6﹣a2)内,依此构造不等式.即可求解实数a的值.【解答】解:由题意f(x)=x3﹣3x,所以f′(x)=3x2﹣3=3(x+1)(x﹣1),当x<﹣1或x>1时,f′(x)>0;当﹣1<x<1时,f′(x)<0,故x=﹣1是函数f(x)的极大值点,f(﹣1)=﹣1+3=2.,x3﹣3x=2,解得x=2,所以由题意应有:,解得﹣<a≤2.故选:D.12.已知f′(x)为函数f(x)的导函数,且f(x)=x2﹣f(0)x+f′(1)e x﹣1,若g(x)=f(x)﹣x2+x,则方程g(﹣x)﹣x=0有且仅有一个根时,a的取值范围是()A.(﹣∞,0)∪{1}B.(﹣∞,1]C.(0,1]D.[1,+∞)【考点】导数的运算.【分析】先根据导数的运算法则求出f(x),再求出g(x),根据方程g(﹣x)﹣x=0,转化为﹣x=lnx.利用数形结合的思想即可求出答案.【解答】解:∵f(x)=x2﹣f(0)x+f′(1)e x﹣1,∴f(0)=f′(1)e﹣1,∴f′(x)=x﹣f(0)+f′(1)e x﹣1,∴f′(1)=1﹣f′(1)e﹣1+f′(1)e1﹣1,∴f′(1)=e,∴f(0)=f′(1)e﹣1=1,∴f(x)=x2﹣x+e x,∴g(x)=f(x)﹣x2+x=x2﹣x+e x﹣x2+x=e x,∵g(﹣x)﹣x=0,∴g(﹣x)=x=g(lnx),∴﹣x=lnx.∴=x+lnx,分别画出y=和y=x+lnx的图象,由图象可知,a=1或a<0,故选:A.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.设变量x,y满足约束条件,则z=x﹣3y的最小值﹣8.【考点】简单线性规划.【分析】作出变量x,y满足约束条件所对应的平面区域,采用直线平移的方法,将直线l:平移使它经过区域上顶点A(﹣2,2)时,目标函数达到最小值﹣8【解答】解:变量x ,y 满足约束条件所对应的平面区域为△ABC 如图,化目标函数z=x ﹣3y为将直线l :平移,因为直线l 在y 轴上的截距为﹣,所以直线l 越向上移,直线l 在y 轴上的截距越大,目标函数z 的值就越小,故当直线经过区域上顶点A 时, 将x=﹣2代入,直线x +2y=2,得y=2,得A (﹣2,2)将A (﹣2,2)代入目标函数,得达到最小值z min =﹣2﹣3×2=﹣8故答案为:﹣814.设数列{a n }的n 项和为S n ,且a 1=a 2=1,{nS n +(n +2)a n }为等差数列,则{a n }的通项公式a n =.【考点】等差数列的性质.【分析】令b n =nS n +(n +2)a n ,由已知得b 1=4,b 2=8,从而b n =nS n +(n +2)a n =4n ,进一步得到{}是以为公比,1为首项的等比数列,由此能求出{a n }的通项公式.【解答】解:设b n =nS n +(n +2)a n ,∵数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=a 2=1, ∴b 1=4,b 2=8,∴b n =b 1+(n ﹣1)×(8﹣4)=4n , 即b n =nS n +(n +2)a n =4n当n ≥2时,S n ﹣S n ﹣1+(1+)a n ﹣(1+)a n ﹣1=0∴=,即2•,∴{}是以为公比,1为首项的等比数列,∴=,∴.15.已知函数f(x)的定义域为[﹣2,+∞),部分对应值如下表.f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示.若两正数a,b满足f(2a+b)<1,则的取值范围是(,).【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】由导函数的图象得到导函数的符号,利用导函数的符号与函数单调性的关系得到f(x)的单调性,结合函数的单调性求出不等式的解即a,b的关系,画出关于a,b的不等式表示的平面区域,给函数与几何意义,结合图象求出其取值范围【解答】解:由导函数的图形知,x∈(﹣2,0)时,f′(x)<0;x∈(0,+∞)时,f′(x)>0;∴f(x)在(﹣2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;∵f(2a+b)<1,∴﹣2<2a+b<4;又a>0,b>0,∴a,b满足的可行域为表示点(a,b)与(﹣3,﹣3)连线的斜率的2倍,如图所示;由图知当点为(2,0)时斜率最小,为=;当点为(0,4)时斜率最大,为=;所以的取值范围是(,).故答案为:(,).16.已知正三棱锥S﹣ABC内接于半径为6的球,过侧棱SA及球心O的平面截三棱锥及球面所得截面如右图,则此三棱锥的侧面积为.【考点】球的体积和表面积;棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.【分析】根据图示,这个截面三角形图由原正三棱锥的一条棱,一个侧面三角形的中线和底面正三角形的中线围成,正三棱锥的外接球的球心在底面正三角形的重心上,从而可求得侧面的底边长与高,故可求.【解答】解:根据图示,这个截面三角形图由原正三棱锥的一条棱,一个侧面三角形的中线和底面正三角形的中线围成,正三棱锥的外接球的球心在底面正三角形的重心上,于是有半径R=底面中线长设BC的中点为D,连接SO∵R=6∴AD=9,∴OD=3,SD==,BC=,∴三棱锥的侧面积=×=.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.△ABC中,已知,记角A,B,C的对边依次为a,b,c.(1)求∠C的大小;(2)若c=2,且△ABC是锐角三角形,求a2+b2的取值范围.【考点】解三角形;两角和与差的正切函数.【分析】(1)由已知中,变形可得,由两角和的正切公式,我们易得到A+B的值,进而求出∠C的大小;(2)由c=2,且△ABC是锐角三角形,再由正弦定理,我们可以将a2+b2转化为一个只含A 的三角函数式,根据正弦型函数的性质,我们易求出a2+b2的取值范围.【解答】解:(1)依题意:,即,又0<A+B<π,∴,∴,(2)由三角形是锐角三角形可得,即由正弦定理得∴,,,======,∵,∴,∴,即18.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=n(n+1)(n∈N*).(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足:,求数列{b n}的通项公式;(Ⅲ)令(n∈N*),求数列{c n}的前n项和T n.【考点】数列的求和;数列的函数特性;等差数列的通项公式.=n(n+1)﹣(n﹣1)n=2n,由【分析】(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=2,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1此能求出数列{a n}的通项公式.(Ⅱ)由(n≥1),知,所以,由此能求出b n.(Ⅲ)=n(3n+1)=n•3n+n,所以T n=c1+c2+c3+…+c n=(1×3+2×32+3×33+…+n×3n)+(1+2+…+n),令H n=1×3+2×32+3×33+…+n×3n,由错位相减法能求出,由此能求出数列{c n}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=2,=n(n+1)﹣(n﹣1)n=2n,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1知a1=2满足该式,∴数列{a n}的通项公式为a n=2n.(Ⅱ)∵(n≥1)①∴②②﹣①得:,=2(3n+1+1),b n+1故b n=2(3n+1)(n∈N*).(Ⅲ)=n(3n+1)=n•3n+n,∴T n=c1+c2+c3+…+c n=(1×3+2×32+3×33+…+n×3n)+(1+2+…+n)令H n=1×3+2×32+3×33+…+n×3n,①则3H n=1×32+2×33+3×34+…+n×3n+1②①﹣②得:﹣2H n=3+32+33+…+3n﹣n×3n+1=∴,…∴数列{c n}的前n项和…19.已知圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0.(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.【考点】直线与圆的位置关系.【分析】(1)当截距不为0时,根据圆C的切线在x轴和y轴的截距相等,设出切线方程x+y=a,然后利用点到直线的距离公式求出圆心到切线的距离d,让d等于圆的半径r,列出关于a的方程,求出方程的解即可得到a的值,得到切线的方程;当截距为0时,设出切线方程为y=kx,同理列出关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,得到切线的方程;(2)根据圆切线垂直于过切点的半径,得到三角形CPM为直角三角形,根据勾股定理表示出点P的轨迹方程,由轨迹方程得到动点P的轨迹为一条直线,所以|PM|的最小值就是|PO|的最小值,求出原点到P轨迹方程的距离即为|PO|的最小值,然后利用两点间的距离公式表示出P到O的距离,把P代入动点的轨迹方程,两者联立即可此时P的坐标.【解答】解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等,∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,又∵圆C:(x+1)2+(y﹣2)2=2,∴圆心C(﹣1,2)到切线的距离等于圆的半径,即,解得:a=﹣1或a=3,当截距为零时,设y=kx,同理可得或,则所求切线的方程为x+y+1=0或x+y﹣3=0或或.(2)∵切线PM与半径CM垂直,∴|PM|2=|PC|2﹣|CM|2.∴(x1+1)2+(y1﹣2)2﹣2=x12+y12.∴2x1﹣4y1+3=0.∴动点P的轨迹是直线2x﹣4y+3=0.∴|PM|的最小值就是|PO|的最小值.而|PO|的最小值为原点O到直线2x﹣4y+3=0的距离,∴由,可得故所求点P的坐标为.20.如图,ABCD是边长为3的正方形,DE⊥平面ABCD,AF∥DE,DE=3AF,BE与平面ABCD所成角为60°.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BDE;(Ⅱ)求二面角F﹣BE﹣D的余弦值;(Ⅲ)设点M是线段BD上一个动点,试确定点M的位置,使得AM∥平面BEF,并证明你的结论.【考点】用空间向量求平面间的夹角;空间中直线与平面之间的位置关系;向量方法证明线、面的位置关系定理.【分析】(I)由已知中DE⊥平面ABCD,ABCD是边长为3的正方形,我们可得DE⊥AC,AC⊥BD,结合线面垂直的判定定理可得AC⊥平面BDE;(Ⅱ)以D为坐标原点,DA,DC,DE方向为x,y,z轴正方向,建立空间直角坐标系,分别求出平面BEF和平面BDE的法向量,代入向量夹角公式,即可求出二面角F﹣BE﹣D的余弦值;(Ⅲ)由已知中M是线段BD上一个动点,设M(t,t,0).根据AM∥平面BEF,则直线AM的方向向量与平面BEF法向量垂直,数量积为0,构造关于t的方程,解方程,即可确定M点的位置.【解答】证明:(Ⅰ)因为DE⊥平面ABCD,所以DE⊥AC.因为ABCD是正方形,所以AC⊥BD,从而AC⊥平面BDE.…解:(Ⅱ)因为DA,DC,DE两两垂直,所以建立空间直角坐标系D﹣xyz如图所示.因为BE与平面ABCD所成角为600,即∠DBE=60°,所以.由AD=3,可知,.则A(3,0,0),,,B(3,3,0),C(0,3,0),所以,.设平面BEF的法向量为=(x,y,z),则,即.令,则=.因为AC⊥平面BDE,所以为平面BDE的法向量,.所以cos.因为二面角为锐角,所以二面角F﹣BE﹣D的余弦值为.…(Ⅲ)点M是线段BD上一个动点,设M(t,t,0).则.因为AM∥平面BEF,所以=0,即4(t﹣3)+2t=0,解得t=2.此时,点M坐标为(2,2,0),即当时,AM∥平面BEF.…21.已知函数f(x)=alnx+x2(a为实常数).(1)若a=﹣2,求证:函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;(2)求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;(3)若存在x∈[1,e],使得f(x)≤(a+2)x成立,求实数a的取值范围.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.【分析】(1)当a=﹣2时故函数在(1,+∞)上是增函数.(2),当x∈[1,e],2x2+a∈[a+2,a+2e2].若a≥﹣2,f'(x)在[1,e]上非负,故函数f(x)在[1,e]上是增函数.若﹣2e2<a<﹣2,当时f'(x)=0,当时,f'(x)<0,此时f(x)是减函数;当时,f'(x)>0,此时f(x)是增函数.所以此时有最值.若a≤﹣2e2,f'(x)在[1,e]上非正,所以[f(x)]min=f(e)=a+e2.(3)由题意可化简得(x∈[1,e]),令(x∈[1,e]),利用导数判断其单调性求出最小值为g(1)=﹣1.【解答】解:(1)当a=﹣2时,f(x)=x2﹣2lnx,当x∈(1,+∞),,(2),当x∈[1,e],2x2+a∈[a+2,a+2e2].若a≥﹣2,f'(x)在[1,e]上非负(仅当a=﹣2,x=1时,f'(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是增函数,此时[f(x)]min=f(1)=1.若﹣2e2<a<﹣2,当时,f'(x)=0;当时,f'(x)<0,此时f(x)是减函数;当时,f'(x)>0,此时f(x)是增函数.故[f(x)]min==.若a≤﹣2e2,f'(x)在[1,e]上非正(仅当a=﹣2e2,x=e时,f'(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时[f(x)]min=f(e)=a+e2.综上可知,当a≥﹣2时,f(x)的最小值为1,相应的x值为1;当﹣2e2<a<﹣2时,f(x)的最小值为,相应的x值为;当a≤﹣2e2时,f(x)的最小值为a+e2,相应的x值为e.(3)不等式f(x)≤(a+2)x,可化为a(x﹣lnx)≥x2﹣2x.∵x∈[1,e],∴lnx≤1≤x且等号不能同时取,所以lnx<x,即x﹣lnx>0,因而(x∈[1,e])令(x∈[1,e]),又,当x∈[1,e]时,x﹣1≥0,lnx≤1,x+2﹣2lnx>0,从而g'(x)≥0(仅当x=1时取等号),所以g(x)在[1,e]上为增函数,故g(x)的最小值为g(1)=﹣1,所以a的取值范围是[﹣1,+∞).请考生在第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.解答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系中,圆C的方程是x2+y2﹣4x=0,圆心为C,在以坐标原点为极点,以x轴的非负半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线C1:ρ=﹣4sinθ与圆C相交于A,B两点.(1)求直线AB的极坐标方程;(2)若过点C(2,0)的直线C2:(t是参数)交直线AB于点D,交y轴于点E,求|CD|:|CE|的值.【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.【分析】(1)先利用x=ρcosθ,y=ρsinθ将曲线C1的极坐标方程化为直角坐标方程,再与圆C 的方程联立方程组解出交点坐标,从而得到AB的直角坐标方程,最后再将它化成极坐标方程即可;(2)将直线的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,利用参数的几何意义可求|CD|:|CE|的值.【解答】解:(1)在以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,极坐标与直角坐标有如下关系x=ρcosθ,y=ρsinθ,曲线C1:ρ=﹣sinθ,∴ρ2=﹣4ρsinθ,∴x2+y2=﹣4y,∴曲线C1:x2+y2+y=0,∴直线AB的普通方程为:(x2+y2﹣4x)﹣(x2+y2+4y)=0,∴y=﹣x,∴ρsinθ=﹣ρcosθ,∴tanθ=﹣,∴直线AB极坐标方程为:θ=﹣.(2)根据(1)知,直线AB的直角坐标方程为y=﹣x,根据题意可以令D(x1,y1),则,又点D在直线AB上,所以t1=﹣(2+t1),解得t1=﹣,根据参数方程的定义,得|CD|=|t1|=,同理,令交点E(x2,y2),则有,又点E在直线x=0上,令2+t2=0,∴t2=﹣,∴|CE|=|t2|=,∴|CD|:|CE|=1:2.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=m﹣|x﹣3|,不等式f(x)>2的解集为(2,4).(1)求实数m的值;(2)若关于x的不等式|x﹣a|≥f(x)恒成立,求实数a的取值范围.【考点】绝对值不等式的解法;分段函数的应用.【分析】(1)问题转化为5﹣m<x<m+1,从而得到5﹣m=2且m+1=4,基础即可;(2)问题转化为|x﹣a|+|x﹣3|≥3恒成立,根据绝对值的意义解出a的范围即可.【解答】解:(1)∵f(x)=m﹣|x﹣3|,∴不等式f(x)>2,即m﹣|x﹣3|>2,∴5﹣m<x<m+1,而不等式f(x)>2的解集为(2,4),∴5﹣m=2且m+1=4,解得:m=3;(2)关于x的不等式|x﹣a|≥f(x)恒成立⇔关于x的不等式|x﹣a|≥3﹣|x﹣3|恒成立⇔|x﹣a|+|x﹣3|≥3恒成立⇔|a﹣3|≥3恒成立,由a﹣3≥3或a﹣3≤﹣3,解得:a≥6或a≤0.2016年12月15日。

河北省衡水中学高2017届高三上学期五调(12月)理数试题

河北省衡水中学高2017届高三上学期五调(12月)理数试题

2016~2017学年度上学期高三五调考试理科数学试题及答案第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.已知全集U R =,集合{0,1,2,3,4,5}A =,{|2}B x x =≥,则图中阴影部分表示的集合为( )A.{0,1}B.{1}C.{1,2}D.{0,1,2} 2.已知i 为虚数单位,图中复平面内的点A 表示复数z ,则表示复数1zi+的点是( )A.MB.NC.PD.Q3.如图所示,墙上挂有边长为a 的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a的圆弧,某人向此板投镖.假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则他击中阴影部分的概率是( )A.14π-B.4πC.18π- D.与a 的取值有关 4.某公司为确定明年投入某产品的广告支出,对近5年的广告支出m 与销售额t (单位:百万元)进行了初步统计,得到下列表格中的数据:经测算,年广告支出m 与年销售额t 满足线性回归方程 6.517.5t m =+,则p 的值为( ) A.45 B.50 C.55 D.605.已知焦点在y 轴上的双曲线C 的中点是原点O ,离心率等于52.以双曲线C 的一个焦点为圆心,1为半径的圆与双曲线C 的渐近线相切,则双曲线C 的方程为( )A.221164y x -= B.2214x y -= C. 2214y x -= D.2214x y -= 6.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.1133 B.35 C. 1043 D.10747.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了割圆术.利用割圆术刘徽得到了圆周率精确到小数点后面两位的近似值3.14,这就是著名的徽率.如图是利用刘徽的割圆术设计的程序框图,则输出的n 为( ) (参考数据:3 1.732≈,sin150.2588≈°,sin 7.50.1305≈°)A.12B.24C. 36D.48.如图,周长为1的圆的圆心C 在y 轴上,顶点(0,1)A ,一动点M 从A 开始逆时针绕圆运动一周,记走过的弧长AM x =,直线AM 与x 轴交于点(,0)N t ,则函数()t f x =的图象大致为( )A. B. C. D.9.三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径是AD ,且ABC ∆,BCD ∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是( ) A.26 B.212 C. 24 D.31210. 在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2c B a b =+.若ABC ∆的面积1312S c =,则ab 的最小值为( )A.12 B.13 C. 16D.3 11.已知直线y mx =与函数20.51,0,()12(),03xx x f x x ⎧+>⎪=⎨-≤⎪⎩的图象恰好有3个不同的公共点,则实数m 的取值范围是( )A.(3,4)B.(2,)+∞C. (2,5)D.(3,22)12.已知直线y a =分别与函数1x y e +=和1y x =-交于,A B 两点,则,A B 之间的最短距离是( )A.3ln 22- B. 5ln 22- C. 3ln 22+ D.5ln 22+ 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61()n x x x+的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于________.14.已知抛物线方程为22(0)y px p =>,焦点为F ,O 是坐标原点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正方向的夹角为60,若OAF ∆的面积为3,则p 的值为__________.15.在送医下乡活动中,某医院安排甲、乙、丙、丁、戊五名医生到三所乡医院工作,每所医院至少安排一名医生,且甲、乙两名医生不安排在同一医院工作,丙、丁两名医生也不安排在同一医院工作,则不同的分配方法总数为__________.16.若不等式组20,5100,80x y x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪+-≤⎩,所表示的平面区域存在点00(,)x y ,使0020x ay ++≤成立,则实数a 的取值范围是___________.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.(本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,*1111(,1)n n a a S n N λλ+==+∈≠-,,且12323a a a +、、为等差数列{}n b 的前三项.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b 的前n 项和. 18.(本小题满分12分)某市积极倡导学生参与绿色环保活动,其中代号为“环保卫士-12369”的绿色环保活动小组对2015年1月~2015年12月(一年)内空气质量指数API 进行监测,下表是在这一年随机抽取的100天统计结果:(1)若该市某企业每天由空气污染造成的经济损失P (单位:元)与空气质量指数API (记为t )的关系为:0,0100,4400,100300,1500,300,t P t t t ≤≤⎧⎪=-<≤⎨⎪>⎩,在这一年内随机抽取一天,估计该天经济损失(200,600]P ∈元的概率;(2)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季节,其中有8天为重度污染,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关?下面临界值表供参考:参考公式:22()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.19.(本小题满分12分)已知在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A 为正方形,延长AB 到D ,使得AB BD =,平面11AAC C ⊥平面11ABB A ,1112AC AA =,114C A A π∠=.(1)若,E F 分别为11C B ,AC 的中点,求证://EF 平面11ABB A ; (2)求平面111A B C 与平面1CB D 所成的锐二面角的余弦值. 20.(本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,圆22(2)(2)2Q x y -+-=的圆心Q 在椭圆C 上,点(0,2)P 到椭圆C 的右焦点的距离为6.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 作互相垂直的两条直线12,l l ,且1l 交椭圆C 于,A B 两点,直线2l 交圆Q 于,C D 两点,且M 为CD 的中点,求MAB ∆面积的取值范围. 21.(本小题满分12分)已知函数221()()(1)(22)2xf x ax bx a b e x x x a R =++---++∈,,且曲线()y f x =与x 轴切于原点O .(1)求实数,a b 的值;(2)若2()()0f x x mx n +-≥•恒成立,求m n +的值.请考生在22、23中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.(本小题满分10分)选修4-1:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是2ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为123x ty t=+⎧⎪⎨=+⎪⎩(t 为参数).(1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)设曲线C 经过伸缩变换'1'2x xy y =⎧⎪⎨=⎪⎩得到曲线'C ,设(,)M x y 为曲线'C 上任一点,求2232x xy y -+的最小值,并求相应点M 的坐标.23. (本小题满分10分)选修4-4:不等式选讲已知实数0,0a b >>,函数()||||f x x a x b =--+的最大值为3. (1)求a b +的值;(2)设函数2()g x x ax b =---,若对于x a ∀≥均有()()g x f x <,求a 的取值范围.2016~2017学年度上学期高三年级五调考试理科数学答案一、选择题A D A D CC BD B BB D二、填空题13.5 14. 2 15.84 16.1a ≤-三、解答题(本大题共8题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,写在答题纸的相应位置) 17.解:(1)()*11n n a S n N λ+=+∈, ()112n n a S n λ-∴=+≥,1n n n a a a λ+∴-=,即()()112,10n n a a n λλ+=+≥+≠,又1211,11a a S λλ==+=+,∴数列{}n a 为以1为首项,公比为1λ+的等比数列,…………2分()231a λ∴=+,()()241113λλ∴+=+++,整理得2210λλ-+=,得1λ=,…………4分 ()12,13132n n n a b n n -∴==+-=-.………………6分 (2)()1322n n n a b n -=-⋅,()121114272322n n T n -∴=⋅+⋅+⋅++-⋅………………①()()12312124272352322n n n T n n -∴=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅……………②…………8分 ① —②得()12111323232322n n n T n --=⋅+⋅+⋅++⋅--⋅…()()12121332212n n n -⋅-=+⋅--⋅-…………10分整理得:()3525n n T n =-⋅+………………12分18.(Ⅰ)设“在本年内随机抽取一天,该天经济损失(]200,600P ∈元”为事件A 由2004400600t <-≤,得150250t <≤,频数为()3939,100P A ∴=…………4分 (Ⅱ)根据以上数据得到如表: 非重度污染重度污染 合计 供暖季 22830非供暖季 63 7 70 合计8515100…………8分 2K 的观测值()22100638227 4.575 3.84185153070K ⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯.所以有95%的把握认为某市本年度空气重度污染与供暖有关.…………12分 19.(本题满分12分)解:(1)取11AC 的中点G , 连接,FG EG ,在111A B C ∆中,EG 为中位线,11,GE A B GE ∴⊄平面1111,ABB A A B ⊂平面11ABB A ,GE ∴平面11ABB A ,同理可得GE 平面11ABB A ,…………2分 又GFGE G =,所以平面GEF 平面11ABB A ,EF ⊂平面GEF ,EF ∴平面11ABB A .…………4分(2)连接1AC ,在11AAC 中,11111,24C A A AC AA π∠==, 所以由余弦定理得2222111111*********cos ,,AC AA AC AA AC AAC AA AA AC A AC =+-⨯∠=∴=∆是等腰直角三角形,11AC AA ⊥,又因为平面11AA C C ⊥平面11ABB A ,平面11AA C C 平面1111,ABB A AA AC =∴⊥平面11ABB A ,AB ⊂平面11ABB A ,1AC AB ∴⊥,…………7分又因为侧面11ABB A ,为正方形,1AA AB ∴⊥,分别以11,,AA AB AC 所在直线作为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设1AB =,则()()()()()()1110,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,1,0,2,0A A B C C D -,()()()()111112,1,1,1,2,1,1,0,1,0,1,0CB CD AC A B ∴=-=-=-,………………8分 设平面111A B C 的一个法向量为()111,,m x y z =,则11110,0m AC m A B ∙=∙=,即11100x z y -+=⎧⎨=⎩,令11x =,则221,3y z ==,故()1,1,3n =为平面1CB D 的一个法向量, 所以222110113222cos ,112113m n m n m n⨯+⨯+⨯<>===⨯⨯++, 平面111A B C 与平面1CB D 所成的锐二面角的余弦值22211.20.(本题满分12分)解:(Ⅰ)因为椭圆C 的右焦点(),0,6,2F c PF c =∴=,…………1分()2,2在椭圆C 上,22421a b ∴+=,…………2分由224a b -=得228,4a b ==,所以椭圆C 的方程为22184x y +=.…………4分(Ⅱ)由题意可得1l 的斜率不为零,当1l 垂直x 轴时,M AB ∆的面积为14242⨯⨯=,…………5分当1l 不垂直x 轴时,设直线1l 的方程为:2y kx =+,则直线2l 的方程为:()()112212,,,,y x A x y B x y k =-+,由221842x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y 得()22124240k x kx ++-=,所以121222424,1212k x x x x k k --+==++,…………7分则()()2221224141121k k AB k x x k ++=+-=+,………………8分又圆心()2,2Q 到2l 的距离12221d k =<+得21k >,…………9分又,MP AB QM CD ⊥⊥,所以M 点到AB 的距离等于Q 点到AB 的距离,设为2d ,即222222211k k d kk-+==++,………………10分所以M AB ∆面积()()2222222414411422121k k k k s AB d k k ++===++,…………11分 令()2213,t k =+∈+∞,则222112311131450,,44,4322283t t S t t t ⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫∈==--∈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 综上,M AB ∆面积的取值范围为45,43⎛⎤ ⎥ ⎝⎦.…………12分21.解:(1)()()()()221221222x f x ax bx a b ax b e x x x x ⎡⎤=++-++-++-+⎣⎦ ()()2212322xax a b x a e x x ⎡⎤=+++-+⎣⎦,…………1分 ()00f a ∴==,又()010,1f a b b =-+=∴=.………………4分 (2)不等式()()()2101112x f x x e x x x ⎛⎫>⇔-⋅>-++ ⎪⎝⎭,整理得()211102x x e x x ⎡⎤⎛⎫--++> ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即2101102x x e x x ->⎧⎪⎨⎛⎫-++> ⎪⎪⎝⎭⎩或2101102x x e x x -<⎧⎪⎨⎛⎫-++< ⎪⎪⎝⎭⎩,…………6分 令()()()()()211,1,12x x x g x e x x h x g x e x h x e ⎛⎫=-++==-+=- ⎪⎝⎭.当0x >时,()10x h x e =->;当0x <时,()10x h x e =-<, ()h x ∴在(),0-∞单调递减,在()0+∞,单调递增,()()00h x h ∴≥=,即()0g x ≥,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =;故2211100;10022x x e x x x e x x x ⎛⎫⎛⎫-++>⇔>-++<⇔< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ∴当0x <或1x >时,()0f x >;同理可得,当01x ≤≤时,()0f x ≤. ∴当()()20f x x mx n ⋅+-≥恒成立可得,当0x <或1x >时,20x mx n +-≥, 当01x ≤≤时,20x mx n +-≤,故0和1是方程20x mx n +-=的两根, 从而1,0,1m n m n =-=∴+=-.…………12分22.解:(1)由1x t =-,得1t x =-,代入23y t =+, 得直线的普通方程3320x y --+=.由2p =,得2224,4p x y =∴+=.…………5分 (2),12x x C y y ⋅⋅⋅⎧=⎪∴⎨=⎪⎩的直角坐标方程为2214x y +=. ∴设()2cos ,sin M θθ,则2cos ,sin x y θθ==.2222324cos 23sin cos 2sin 2cos 233x xy y πθθθθθ⎛⎫∴-+=-+=++ ⎪⎝⎭ ∴当cos 213πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即132x y =⎧⎪⎨=⎪⎩或132x y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩时,上式取最小值1. 即当31,2M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或31,2M ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭时,2232x xy y -+的最小值为1.…………10分 23.解:(Ⅰ)()()()f x x a x b x a x b a b =--+≤--+=+,…………2分 所以()f x 的最大值为a b +,3a b ∴+=.………………4分(Ⅱ)当x a ≥时,()()3f x x a x b x a x b a b =--+=--+=-+=-,…………6分 对于x a ∀≥,使得()()g x f x <等价于x a ∀≥,()max 3g x <-成立,()g x 的对称轴为2a x a =-<, ()g x ∴在[),x a ∈+∞为减函数,()g x ∴的最大值为()22223g a a a b a a =---=-+-,…………8分 2233a a ∴-+-<-,即220a a ->,解得0a <或12a >, 又因为0,0,3a b a b >>+=,所以132a <<.………………10分。

河北省衡水中学2017届高三上学期三调数学试卷(理科) 含解析

河北省衡水中学2017届高三上学期三调数学试卷(理科) 含解析

2016—2017学年河北省衡水中学高三(上)三调数学试卷(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∈N|1<x<log2k},集合A中至少有3个元素,则()A.k>8 B.k≥8 C.k>16 D.k≥162.复数的共轭复数的虚部是()A.B.C.﹣1 D.13.下列结论正确的是()A.若直线l∥平面α,直线l∥平面β,则α∥β.B.若直线l⊥平面α,直线l⊥平面β,则α∥β.C.若直线l1,l2与平面α所成的角相等,则l1∥l2D.若直线l上两个不同的点A,B到平面α的距离相等,则l∥α4.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知a2a5=2a3,且a4与2a7的等差中项为,则S5=()A.29 B.31 C.33 D.365.已知实数x,y满足,则z=的取值范围为()A.[0,] B.(﹣∞,0]∪[,+∞)C.[2,]D.(﹣∞,2]∪[,+∞)6.若a>0,b>0,lga+lgb=lg(a+b),则a+b的最小值为()A.8 B.6 C.4 D.27.阅读如图所示的程序框图,则该算法的功能是()A.计算数列{2n﹣1}前5项的和B.计算数列{2n﹣1}前5项的和C.计算数列{2n﹣1}前6项的和D.计算数列{2n﹣1}前6项的和8.△ABC中,“角A,B,C成等差数列”是“sinC=(cosA+sinA)cosB”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9.已知a>b,二次三项式ax2+2x+b≥0对于一切实数x恒成立,又∃x0∈R,使ax02+2x0+b=0成立,则的最小值为()A.1 B.C.2 D.210.已知等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,若对于任意的自然数n,都有=,则+=()A.B.C.D.11.已知函数g(x)=a﹣x2(≤x≤e,e为自然对数的底数)与h(x)=2lnx的图象上存在关于x轴对称的点,则实数a的取值范围是()A.[1, +2] B.[1,e2﹣2]C.[+2,e2﹣2]D.[e2﹣2,+∞)12.如图,在△OMN中,A,B分别是OM,ON的中点,若=x+y(x,y∈R),且点P 落在四边形ABNM内(含边界),则的取值范围是()A.[,]B.[,]C.[,]D.[,]二。

河北省衡水中学2017届高三上学期五调(12月)数学(理)试题(解析版)

河北省衡水中学2017届高三上学期五调(12月)数学(理)试题(解析版)

数学试卷(理科)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. 已知全集U R =,集合{0,1,2,3,4,5}A =,{|2}B x x =≥,则图中阴影部分表示的集合为( )A .{0,1}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}【答案】A【解析】试题分析:图中阴影部分表示的集合为(){}0,1UA B =ð,故选A. 考点:1.集合的图形表示;2.集合的运算.2. 已知i 为虚数单位,图中复平面内的点A 表示复数z ,则表示复数1z i+的点是( )A .MB .NC .PD .Q【答案】D选D.考点:1.复数的几何意义;2.复数的运算.3. 如图所示,墙上挂有边长为a 的正方形木板,它的四个角的空白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a 的圆弧,某人向此板投镖.假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能性都一样,则他击中阴影部分的概率是( )A .14π-B .4πC .18π- D .与a 的取值有关 【答案】A考点:几何概型.4. 某公司为确定明年投入某产品的广告支出,对近5年的广告支出m 与销售额t (单位:百万元)进行了初步统计,得到下列表格中的数据:经测算,年广告支出m 与年销售额t 满足线性回归方程 6.517.5t m =+,则p 的值为( )A .45B .50 C.55 D .60【答案】D【解析】 试题分析:由表格可知,2456855m ++++==,所以 6.5517.550t =⨯+=,所以有 30405070505p ++++=,解得60p =,故选D. 考点:线性回归.5. 已知焦点在y 轴上的双曲线C 的中点是原点O ,离心率等于c e a ====2.以双曲线C 的一个焦点为圆心,1为半径的圆与双曲线C 的渐近线相切,则双曲线C 的方程为( )A .221164y x -= B .2214x y -= C. 2214y x -= D .2214x y -= 【答案】C考点: 双曲线的标准方程与几何性质. 6. 已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .1133B .35 C. 1043 D .1074【答案】C【解析】试题分析:由三视图可知,该几何体为一个三棱柱去掉两个三棱锥,三棱柱的底面为底与高皆为4的等腰三角形,三棱柱的高为5,两个三棱锥的底面底与高皆为4的等腰三角形,高为1,因此几何体的体积为11110444524412323V =⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯= ,故选C. 考点:1.三视图;2.多面体的表面积与体积.7. 公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了割圆术.利用割圆术刘徽得到了圆周率精确到小数点后面两位的近似值3.14,这就是著名的徽率.如图是利用刘徽的割圆术设计的程序框图,则输出的n 为( )3 1.732≈,sin150.2588≈°,sin7.50.1305≈°)A .12B .24 C. 36 D .4【答案】B考点:1.数学文化;2.程序框图.8. 如图,周长为1的圆的圆心C 在y 轴上,顶点(0,1)A ,一动点M 从A 开始逆时针绕圆运动一周,记走过的弧长AM x =,直线AM 与x 轴交于点(,0)N t ,则函数()t f x =的图象大致为( )A .B . C. D .【答案】D【解析】试题分析:由图象可知,函数1()tan ()2t f x x π==-,由此知此函数是由tan y x π=的图象向右平移12个单位得到的,由选项可知D 正确,故选D.看完考点:三角函数的图象与性质.9. 三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径是AD ,且ABC ∆,BCD ∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是( )A .6B .12 C. 4 D 【答案】B考点:1.球的切接问题;2.棱锥的体积.10. 在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2c B a b =+.若ABC ∆的面积S =,则ab 的最小值为( )A .12B .13 C. 16D .3 【答案】B【解析】试题分析:由2cos 2c B a b =+及正弦定理得2sin cos 2sin sin 2sin()sin 2sin cos 2cos sin sin C B A B B C B B C B C B =+=++=++,所以2sin cos sin 0B C B +=,又因为B 为三角形内角,sin 0B ≠,所以1cos 2C =-,又1120,sin 2C S ab C =︒===,即3ab c =,由余弦定理可得 2222292cos 3a b c a b ab C ab ==+-≥,当且仅当a b =时等号成立,解此不等式得13ab ≥,即ab 的最小值为13,故选B. 考点:1.正弦定理与余弦定理;2.基本不等式. 【名师点睛】本题综合考查解三角形与基本不等式,属中档题;利用正弦定理可以求解一下两类问题:(1)已知三角形的两角和任意一边,求三角形其他两边与角;(2)已知三角形的两边和其中一边的对角,求三角形其他边与角.利用余弦定理主要解决已知两边及夹角求其它元素问题.11. 已知直线y mx =与函数20.51,0,()12(),03x x x f x x ⎧+>⎪=⎨-≤⎪⎩的图象恰好有3个不同的公共点,则实数m 的取值范围是( )A.4) B.)+∞C. D.【答案】B考点:函数与方程.【名师点睛】本题考查函数与方程,属中档题;已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用的方法:(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图像,然后数形结合求解.12. 已知直线y a =分别与函数1x y e+=和y =,A B 两点,则,A B 之间的最短距离是( ) A .3ln 22- B . 5ln 22- C. 3ln 22+ D .5ln 22+ 【答案】D考点:导数与函数的单调性、极值、最值.【名师点睛】本题考查导数与函数的单调性、极值、最值,属难题;利用导数求函数的最值是每年高考的重点内容,求函数在闭区间[,]a b 上的最值,先研究函数的单调性,若函数在该区间上单调,则两端点的值即为最值,若在区间上有极值,比较极值与两端点的值即可求其最值.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6(n x+的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于________.【答案】5考点:二项式定理.14. 已知抛物线方程为22(0)y px p =>,焦点为F ,O 是坐标原点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正方向的夹角为60,若OAF ∆,则p 的值为__________.【答案】2【解析】 试题分析:抛物线的焦点为(,0)2p F ,准线为2p x =-,设00(,)A x y ,则02p AF x =+,又因为60AFM ∠=︒,00sin 60()22p y AF x =︒=+,所以001()282OAF p S OF y x ∆=⋅=+=082p x p =-,00)2p y x =+=,代入2002y px =得24882()2p p p p =-,解之得2p =或p =又当p =FA 与x 轴正方向的夹角为120,不符合题意,所以2p =.考点:抛物线的标准方程及几何性质.15. 在送医下乡活动中,某医院安排甲、乙、丙、丁、戊五名医生到三所乡医院工作,每所医院至少安排一名医生,且甲、乙两名医生不安排在同一医院工作,丙、丁两名医生也不安排在同一医院工作,则不同的分配方法总数为__________.【答案】84【解析】试题分析:甲、乙、丙、丁、戊五名医生到三所乡医院工作,每所医院至少安排一名医生,①当有两所医院二人,一所医院一人时总数为22353333C C A A ⨯种,其中有甲、乙二人或丙、丁二人在同一组的有33334A A +种;②有两所医院分1 人另一所学校分三人有113223C C A .故满足条件的公法共有()223331135333322333484C C A A A C C A A ⨯-++=种方法. 考点:1.两个计数原理;2.排列与组合.【名师点睛】本题考查两个计数原理与排列与组合,属中档题;涉及排列与组合问题,区分的关键是看选出的元素是否与顺序有关,排列问题与顺序有关,组合问题与顺序无关.“含”与“不含”的问题:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.通常用直接法分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.16. 若不等式组20,5100,80x y x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪+-≤⎩,所表示的平面区域存在点00(,)x y ,使0020x ay ++≤成立,则实数a 的取值范围是___________.【答案】1a ≤-考点:线性规划.【名师点睛】本题考查线性规划问题,属中档题;线性规划类问题的解题关键是先正确画出不等式组所表示的平面区域,然后确定目标函数的几何意义,通过数形结合确定目标函数何时取得最值.本题则是考查二元一次不等式的几何意义,在直线一侧的点的坐标适合同一个不等式.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. (本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,*1111(,1)n n a a S n N λλ+==+∈≠-,,且12323a a a +、、为等差数列{}n b 的前三项.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n n a b 的前n 项和.【答案】(1) 12,32n n n a b n -==-;(2) ()3525n n T n =-⋅+.考点:1.n a 与n S 的关系;2.等差数列、等比数列的定义与性质;3.错位相减法求数列的和.【名师点睛】本题考查n a 与n S 的关系、等差数列、等比数列的定义与性质及错位相减法求数列的和,属中档题;解决等差数列与等比数列的综合问题,关键是理清两个数列的关系.如果同一数列中部分项成等差数列,部分项成等比数列,要把成等差数列或等比数列的项抽出来单独研究;如果两个数列通过运算综合在一起,要从分析运算入手,把两个数列分割开,弄清两个数列各自的特征,再进行求解. 18. (本小题满分12分)某市积极倡导学生参与绿色环保活动,其中代号为“环保卫士-12369”的绿色环保活动小组对2015年1月~2015年12月(一年)内空气质量指数API 进行监测,下表是在这一年随机抽取的100天统计结果:(1)若该市某企业每天由空气污染造成的经济损失P (单位:元)与空气质量指数API (记为t )的关系为:0,0100,4400,100300,1500,300,t P t t t ≤≤⎧⎪=-<≤⎨⎪>⎩,在这一年内随机抽取一天,估计该天经济损失(200,600]P ∈元的概率;(2)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季节,其中有8天为重度污染,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关?下面临界值表供参考:参考公式:22()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.【答案】(1)39100;(2)列联表见解析,有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关.(Ⅱ)根据以上数据得到如表:2K 的观测值()22100638227 4.575 3.84185153070K ⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯.有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关.…………………………12分 考点:1.古典概型;2.独立性检验.【名师点睛】本题考查古典概型与独立性检验,属中档题;独立性检验是一种统计案例,是高考命题的热点,高考命题角度主要有:1.已知分类变量数据,判断两类变量的相关性;2.已知某些数据,求分类变量的部分数据;3.求2K 的观察值或已知观察值,判断命题的正确性. 19. (本小题满分12分)已知在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A 为正方形,延长AB 到D ,使得AB BD =,平面11AA C C ⊥平面11ABB A ,111AC ,114C AA π∠=.(1)若,E F 分别为11C B ,AC 的中点,求证://EF 平面11ABB A ; (2)求平面111A B C 与平面1CB D 所成的锐二面角的余弦值.【答案】(1)见解析;(2) 【解析】(2)连接1AC ,在11AAC 中,11111,4C A A AC π∠=, 所以由余弦定理得2222111111111111112cos ,,AC AA AC AA AC AAC AA AA AC A AC =+-⨯∠=∴=∆是等腰直角三角形,11AC AA ⊥,又因为平面11AAC C ⊥平面11ABB A ,平面11AAC C 平面1111,ABB A AA AC =∴⊥平面11ABB A ,AB ⊂平面11ABB A ,1AC AB ∴⊥,…………7分又因为侧面11ABB A ,为正方形,1AA AB ∴⊥,分别以11,,AA AB AC 所在直线作为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设1AB =,则()()()()()()1110,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,1,0,2,0A A B C C D -, ()()()()111112,1,1,1,2,1,1,0,1,0,1,0CB CD AC A B ∴=-=-=-,………………8分设平面111A B C 的一个法向量为()111,,m x y z =,则11110,0m A C m A B ∙=∙=,即1110x z y -+=⎧⎨=⎩,令11x =,则221,3y z ==,故()1,1,3n =为平面1CB D 的一个法向量,所以cos ,2m n m n mn<>===⨯⨯, 平面111A B C 与平面1CB D考点:1.线面平行、面面平行的判定与性质;2. 线面垂直、面面垂直的判定与性质;3.空间向量的应用. 20. (本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y Ca b a b+=>>,圆22(2)(2Q x y -+=的圆心Q 在椭圆C 上,点P 到椭圆C .(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 作互相垂直的两条直线12,l l ,且1l 交椭圆C 于,A B 两点,直线2l 交圆Q 于,C D 两点,且M 为CD 的中点,求MAB ∆面积的取值范围.【答案】(1) 22184x y +=;(2)4⎤⎥⎝⎦.考点:1.椭圆的标准方程与几何性质;2.直线与椭圆的位置关系. 21. (本小题满分12分)已知函数221()()(1)(22)2xf x ax bx a b e x x x a R =++---++∈,,且曲线()y f x =与x 轴切于原点O .(1)求实数,a b 的值;(2)若2()()0f x x mx n +-≥•恒成立,求m n +的值. 【答案】(1)0,1a b ==;(2)1m n +=-. 【解析】(2)不等式()()()2101112x f x x e x x x ⎛⎫>⇔-⋅>-++ ⎪⎝⎭,整理得()211102x x e x x ⎡⎤⎛⎫--++> ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即2101102x x e x x ->⎧⎪⎨⎛⎫-++> ⎪⎪⎝⎭⎩或2101102x x e x x -<⎧⎪⎨⎛⎫-++< ⎪⎪⎝⎭⎩,…………6分 令()()()()()211,1,12x x x g x e x x h x g x e x h x e ⎛⎫''=-++==-+=- ⎪⎝⎭.当0x >时,()10x h x e '=->;当0x <时,()10x h x e '=-<, ()h x ∴在(),0-∞单调递减,在()0+∞,单调递增,()()00h x h ∴≥=,即()0g x ≥,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =; 故2211100;10022x x e x x x e x x x ⎛⎫⎛⎫-++>⇔>-++<⇔< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.∴当0x <或1x >时,()0f x >;同理可得,当01x ≤≤时,()0f x ≤. ∴当()()20f x x mx n ⋅+-≥恒成立可得,当0x <或1x >时,20x mx n +-≥,当01x ≤≤时,20x mx n +-≤,故0和1是方程20x mx n +-=的两根, 从而1,0,1m n m n =-=∴+=-.…………12分考点:1.导数的几何意义;2.导数与函数的单调性、极值;3.函数与方程、不等式.请考生在22、23中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22. (本小题满分10分)选修4-1:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是2ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为12x ty =+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).(1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)设曲线C 经过伸缩变换'1'2x xy y =⎧⎪⎨=⎪⎩得到曲线'C ,设(,)M x y 为曲线'C上任一点,求222x y+的最小值,并求相应点M 的坐标.【答案】(120y --=,曲线C 的普通方程为224x y +=;(2)最小值为1,相应的点为M ⎛⎝⎭或1,⎛- ⎝⎭. ∴当cos 213πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩1x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩1.即当1,2M ⎛ ⎝⎭或1,2⎛-- ⎝⎭,222x y -+的最小值为1. 【考点】1.参数方程与普通方程的互化;2.极坐标与直角坐标的互化;3.大陆架参数方程的应用. 23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知实数0a >,0b >,函数()||||f x x a x b =---的最大值为3. (1)求a b +的值;(2)设函数2()g x x ax b =---,若对于x a ∀≥均有()()g x f x <,求a 的取值范围. 【答案】(1) 3a b +=;(2)132a <<.【考点】1.绝对值不等式的性质;2.函数与不等式.。

河北省衡水中学2017届高三(上)六调数学试卷(解析版)(理科)

河北省衡水中学2017届高三(上)六调数学试卷(解析版)(理科)

2016-2017学年河北省衡水中学高三(上)六调数学试卷(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,则复数z=()A.1﹣3i B.﹣1﹣3i C.﹣1+3i D.1+3i2.已知命题p:∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≥0,则¬p是()A.∃x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≤0 B.∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≤0C.∃x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)<0 D.∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)<03.已知已知f(x)是奇函数,且f(2﹣x)=f(x),当x∈[2,3]时,f(x)=log2(x﹣1),则f()=()A.log27﹣log23 B.log23﹣log27 C.log23﹣2 D.2﹣log234.直线y=kx+3与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=4相交于M,N两点,若,则k的取值范围是()A.B.C.D.5.如图,若n=4时,则输出的结果为()A.B.C.D.6.已知一个底面为正六边形,侧棱长都相等的六棱锥的正视图与俯视图如图所示,若该几何体的底面边长为2,侧棱长为,则该几何体的侧视图可能是()A.B.C.D.7.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2 C.D.8.已知x,y满足约束条件,则z=2x﹣3y的最小值为()A.﹣6 B.﹣4 C.﹣3 D.﹣29.已知向量,满足||=1,||=2,﹣=(,),则|+2|=()A.B.C. D.=a n+n+1,则10.若数列{a n}满足a1=1,且对于任意的n∈N*都有a n+1等于()A.B.C.D.11.如图是函数f(x)=x2+ax+b的部分图象,则函数g(x)=lnx+f′(x)的零点所在的区间是()A.()B.(1,2)C.(,1)D.(2,3)12.已知函数,若关于x的方程f2(x)﹣mf(x)+m﹣1=0恰好有4个不相等的实数根,则实数m的取值范围为()A .B .C .D .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上13.如图,利用随机模拟的方法可以估计图中由曲线与两直线x=2及y=0所围成的阴影部分的面积S :①先产生两组0~1的增均匀随机数,a=rand ( ),b=rand ( );②产生N 个点(x ,y ),并统计满足条件的点(x ,y )的个数N 1,已知某同学用计算器做模拟试验结果,当N=1000时,N 1=332,则据此可估计S 的值为 .(保留小数点后三位)14.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=(弦×矢+矢2).弧田,由圆弧和其所对弦所围成.公式中“弦”指圆弧对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,按照上述经验公式计算所得弧田面积与实际面积之间存在误差.现有圆心角为π,弦长等于9米的弧田.按照《九章算术》中弧田面积的经验公式计算所得弧田面积与实际面积的差为 . 15.已知{a n }满足,类比课本中推导等比数列前n 项和公式的方法,可求得= .16.已知三棱锥O ﹣ABC ,∠BOC=90°,OA ⊥平面BOC ,其中AB=,AC=,O ,A ,B ,C 四点均在球S 的表面上,则球S 的表面积为 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)如图,在△ABC 中,∠B=30°,AC=2,D 是边AB 上一点.(1)求△ABC面积的最大值;(2)若CD=2,△ACD的面积为4,∠ACD为锐角,求BC的长.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,∠ADC=∠BCD=90°,BC=2,,PD=4,∠PDA=60°,且平面PAD⊥平面ABCD.(Ⅰ)求证:AD⊥PB;(Ⅱ)在线段PA上是否存在一点M,使二面角M﹣BC﹣D的大小为,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.19.(12分)某校高三一次月考之后,为了为解数学的学习情况,现从中随机抽出若干名学生此次的数学成绩,按成绩分组,制成了下面频率分布表:(1)试估计该校高三学生本次月考的平均分;(2)如果把表中的频率近似地看作每个学生在这次考试中取得相应成绩的概率,那么从所有学生中采用逐个抽取的方法任意抽取3名学生的成绩,并记成绩落在[110,130)中的学生数为ξ,求:①在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[110,130)中的概率;②ξ的分布列和数学期望.(注:本小题结果用分数表示)20.(12分)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过抛物线上一点P作抛物线C的切线l交x轴于点D,交y轴于点Q,当|FD|=2时,∠PFD=60°.(1)判断△PFQ的形状,并求抛物线C的方程;(2)若A,B两点在抛物线C上,且满足,其中点M(2,2),若抛物线C上存在异于A、B的点H,使得经过A、B、H三点的圆和抛物线在点H处有相同的切线,求点H的坐标.21.(12分)设函数f(x)=lnx,g(x)=(m>0).(1)当m=1时,函数y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线互相垂直,求n的值;(2)若函数y=f(x)﹣g(x)在定义域内不单调,求m﹣n的取值范围;(3)是否存在实数a,使得f()•f(e ax)+f()≤0对任意正实数x恒成立?若存在,求出满足条件的实数a;若不存在,请说明理由.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)极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点为极点,以x轴正半轴为极轴,曲线C1的极坐标方程为ρ=4sinθ,曲线C2的参数方程为(t为参数,0≤α<π),射线与曲线C1交于(不包括极点O)三点A,B,C.(1)求证:;(2)当时,B,C两点在曲线C2上,求m与α的值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|a﹣3x|﹣|2+x|.(1)若a=2,解不等式f(x)≤3;(2)若存在实数x,使得不等式f(x)≥1﹣a+2|2+x|成立,求实数a的取值范围.2016-2017学年河北省衡水中学高三(上)六调数学试卷(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,则复数z=()A.1﹣3i B.﹣1﹣3i C.﹣1+3i D.1+3i【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.【解答】解:,∴=(1+i)(2+i)=1+3i.则复数z=1﹣3i.故选:A.【点评】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2.已知命题p:∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≥0,则¬p是()A.∃x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≤0 B.∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≤0C.∃x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)<0 D.∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)<0【考点】命题的否定.【分析】由题意,命题p是一个全称命题,把条件中的全称量词改为存在量词,结论的否定作结论即可得到它的否定,由此规则写出其否定,对照选项即可得出正确选项【解答】解:命题p:∀x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)≥0是一个全称命题,其否定是一个特称命题,故¬p:∃x1,x2∈R,(f(x2)﹣f(x1))(x2﹣x1)<0.故选:C.【点评】本题考查命题否定,解题的关键是熟练掌握全称命题的否定的书写规则,本题易因为没有将全称量词改为存在量词而导致错误,学习时要注意准确把握规律.3.已知已知f(x)是奇函数,且f(2﹣x)=f(x),当x∈[2,3]时,f(x)=log2(x﹣1),则f()=()A.log27﹣log23 B.log23﹣log27 C.log23﹣2 D.2﹣log23【考点】函数的周期性;函数奇偶性的性质;函数的图象.【分析】由f(x)是奇函数,且f(2﹣x)=f(x),可知f(4+x)=f(x),于是f()=f(4)=﹣f(2)=log23﹣2,从而可得答案.【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(2﹣x)=f(x),∴f(2+x)=f(﹣x)=﹣f(x),∴f(4+x)=f(x),即f(x)是以4为周期的函数;∴f()=f(4);又f(2﹣x)=f(x),∴f(﹣2)=f(4)=f();又当x∈[2,3]时,f(x)=log2(x﹣1),f(x)是奇函数,∴f(﹣2)=﹣f(2)=log23﹣2,∴f()=log23﹣2.故选C.【点评】本题考查函数的周期性与奇偶性,求得f()=﹣f(2)是关键,也是难点,考查综合分析与转化的能力,属于中档题.4.直线y=kx+3与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=4相交于M,N两点,若,则k的取值范围是()A .B .C .D .【考点】直线和圆的方程的应用.【分析】直线与圆相交,有两个公共点,设弦长为L ,弦心距为d ,半径为r ,则可构建直角三角形,从而将问题仍然转化为点线距离问题.【解答】解:圆(x ﹣2)2+(y ﹣3)2=4的圆心为(2,3),半径等于2,圆心到直线y=kx +3的距离等于d=由弦长公式得MN=2≥2,∴≤1,解得,故选B .【点评】利用直线与圆的位置关系,研究参数的值,同样应把握好代数法与几何法.5.如图,若n=4时,则输出的结果为( )A .B .C .D .【考点】程序框图.【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:输入n=4,i=1,s=0,s=,i=2≤4,s=+,i=3≤4,s=++,i=4≤4,s=+++,i=5>4,输出s=(1﹣)=,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.6.已知一个底面为正六边形,侧棱长都相等的六棱锥的正视图与俯视图如图所示,若该几何体的底面边长为2,侧棱长为,则该几何体的侧视图可能是()A.B.C.D.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】利用该几何体的底面边长为2,侧棱长为,可得该几何体的高为,底面正六边形平行两边之间的距离为2,即可得出结论.【解答】解:∵该几何体的底面边长为2,侧棱长为,∴该几何体的高为=,底面正六边形平行两边之间的距离为2,∴该几何体的侧视图可能是C,故选:C.【点评】本题考查三视图,考查学生的计算能力,比较基础.7.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2 C.D.【考点】双曲线的简单性质.【分析】设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.【解答】解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的离心率的求法,运用任意角的三角函数的定义求得M的坐标是解题的关键.8.已知x,y满足约束条件,则z=2x﹣3y的最小值为()A.﹣6 B.﹣4 C.﹣3 D.﹣2【考点】简单线性规划.【分析】首先画出可行域,利用目标函数的几何意义求最小值.【解答】解:由约束条件得到可行域如图:z=2x﹣3y变形为y=x﹣,当此直线经过图中B(1,2)时,在y轴的截距最大,z最小,所以z的最小值为2×1﹣3×2=﹣4;故选:B.【点评】本题考查了简单线性规划问题;正确画出可行域,利用目标函数的几何意义求最值是常规方法.9.已知向量,满足||=1,||=2,﹣=(,),则|+2|=()A.B.C. D.【考点】平面向量数量积的运算;向量的模.【分析】利用向量的数量积运算即可得出.【解答】解:向量,满足||=1,||=2,﹣=(,),可得|﹣|2=5,即||2+||2﹣2•=5,解得•=0.|+2|2=||2+4||2﹣4•=1+16=17.|+2|=.故选:C.【点评】熟练掌握向量的数量积运算是解题的关键.10.若数列{a n}满足a1=1,且对于任意的n∈N*都有a n=a n+n+1,则+1等于()A.B.C.D.【考点】数列的求和.【分析】由所给的式子得a n﹣a n=n+1,给n具体值列出n﹣1个式子,再他们加+1起来,求出a n ,再用裂项法求出,然后代入进行求值的值,【解答】由a n +1=a n +n +1得,a n +1﹣a n =n +1, 则a 2﹣a 1=1+1, a 3﹣a 2=2+1, a 4﹣a 3=3+1 …a n ﹣a n ﹣1=(n ﹣1)+1,以上等式相加,得a n ﹣a 1=1+2+3+…+(n ﹣1)+n ﹣1,把a 1=1代入上式得,a n =1+2+3+…+(n ﹣1)+n==2()则=2[(1﹣)+()+…+()=2(1﹣)=,故答案选:C .【点评】本题主要考察数列的求和、利用累加法求数列的通项公式,以及裂项相消法求数列的前n 项和,这是数列常考的方法,需要熟练掌握,属于中档题.11.如图是函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象,则函数g (x )=lnx +f′(x )的零点所在的区间是( )A .()B .(1,2)C .(,1)D .(2,3)【考点】函数零点的判定定理.【分析】由二次函数图象的对称轴确定a 的范围,据g (x )的表达式计算g ()和g (1)的值的符,从而确定零点所在的区间.【解答】解:由函数f(x)=x2+ax+b的部分图象得0<b<1,f(1)=0,即有a=﹣1﹣b,从而﹣2<a<﹣1,而g(x)=lnx+2x+a在定义域内单调递增,g()=ln+1+a<0,由函数f(x)=x2+ax+b的部分图象,结合抛物线的对称轴得到:0<﹣<1,解得﹣2<a<0,∴g(1)=ln1+2+a=2+a>0,∴函数g(x)=lnx+f′(x)的零点所在的区间是(,1);故选C.【点评】本题主要考查了导数的运算,以及函数零点的判断,同时考查了运算求解能力和识图能力,属于基础题.12.已知函数,若关于x的方程f2(x)﹣mf(x)+m﹣1=0恰好有4个不相等的实数根,则实数m的取值范围为()A.B.C.D.【考点】利用导数研究函数的极值;根的存在性及根的个数判断.【分析】求函数的导数,判断函数的取值情况,设m=f(x),利用换元法,将方程转化为一元二次方程,利用根的分布建立条件关系即可得到结论.【解答】解:化简可得f(x)=,当x>0时,f(x)≥0,f′(x)===,当0<x<时,f′(x)>0,当x>时,f′(x)<0,故当x=时,函数f (x )有极大值f ()====;当x <0时,f′(x )==<0,f (x )为减函数,作出函数f (x )对应的图象如图:∴函数f (x )在(0,+∞)上有一个最大值为f ()=;设t=f (x ),当t >时,方程t=f (x )有1个解, 当t=时,方程t=f (x )有2个解,当0<t <时,方程t=f (x )有3个解,当t=0时,方程t=f (x )有1个解, 当t <0时,方程m=f (x )有0个解,则方程f 2(x )﹣mf (x )+m ﹣1=0等价为t 2﹣mt +m ﹣1=0,等价为方程t 2﹣mt +m ﹣1=(t ﹣1)[t ﹣(m ﹣1)]=0有两个不同的根t=1,或t=m ﹣1,当t=1时,方程t=f (x )有1个解,要使关于x 的方程f 2(x )﹣mf (x )+m ﹣1=0恰好有4个不相等的实数根,则t=m ﹣1∈(0,), 即0<m ﹣1<,解得1<m <+1,则m 的取值范围是(1, +1)故选:A【点评】本题考查了根的存在性及根的个数的判断,考查了利用函数的导函数分析函数的单调性,考查了学生分析问题和解决问题的能力,利用换元法转化为一元二次方程,是解决本题的关键.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上13.如图,利用随机模拟的方法可以估计图中由曲线与两直线x=2及y=0所围成的阴影部分的面积S:①先产生两组0~1的增均匀随机数,a=rand (),b=rand ();②产生N个点(x,y),并统计满足条件的点(x,y)的个数N1,已知某同学用计算器做模拟试验结果,当N=1000时,N1=332,则据此可估计S的值为 1.328.(保留小数点后三位)【考点】几何概型.【分析】先由计算器做模拟试验结果试验估计,满足条件的点(x,y)的概率,再转化为几何概型的面积类型求解.【解答】解:根据题意:满足条件的点(x,y)的概率是,矩形的面积为4,设阴影部分的面积为s则有=,∴S=1.328.故答案为:1.328.【点评】本题主要考查模拟方法估计概率以及几何概型中面积类型,将两者建立关系,引入方程思想.14.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=(弦×矢+矢2).弧田,由圆弧和其所对弦所围成.公式中“弦”指圆弧对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,按照上述经验公式计算所得弧田面积与实际面积之间存在误差.现有圆心角为π,弦长等于9米的弧田.按照《九章算术》中弧田面积的经验公式计算所得弧田面积与实际面积的差为+﹣9π.【考点】函数模型的选择与应用.【分析】利用扇形的面积公式,计算扇形的面积,从而可得弧田的实际面积;按照上述弧田面积经验公式计算得(弦×矢+矢2),从而可求误差.【解答】解:扇形半径r=3扇形面积等于=9π(m2)弧田面积=9π﹣r2sin=9π﹣(m2)圆心到弦的距离等于,所以矢长为.按照上述弧田面积经验公式计算得(弦×矢+矢2)=(9×+)=(+).∴9π﹣﹣(+)=9π﹣﹣按照弧田面积经验公式计算结果比实际少9π﹣﹣平方米.故答案为: +﹣9π.【点评】本题考查扇形的面积公式,考查学生对题意的理解,考查学生的计算能力,属于中档题.15.已知{a n}满足,类比课本中推导等比数列前n项和公式的方法,可求得=.【考点】类比推理.【分析】先对S n=a1+a2•4+a3•42+…+a n•4n﹣1两边同乘以4,再相加,求出其和的表达式,整理即可求出5S n﹣4n a n的表达式,即可求出.【解答】解:由S n=a1+a2•4+a3•42+…+a n•4n﹣1①得4•s n=4•a1+a2•42+a3•43+…+a n﹣1•4n﹣1+a n•4n②①+②得:5s n=a1+4(a1+a2)+42•(a2+a3)+…+4n﹣1•(a n﹣1+a n)+a n•4n=a1+4×++…+4n•a n=1+1+1+…+1+4n•a n=n+4n•a n.所以5s n﹣4n•a n=n.故=,故答案为.【点评】本题主要考查数列的求和,用到了类比法,是一道比较新颖的好题目,关键点在于对课本中推导等比数列前n项和公式的方法的理解和掌握.16.已知三棱锥O﹣ABC,∠BOC=90°,OA⊥平面BOC,其中AB=,AC=,O,A,B,C四点均在球S的表面上,则球S的表面积为14π.【考点】球的体积和表面积.【分析】根据∠BOC=90°且OA⊥平面BOC,得到三棱锥的三条侧棱两两垂直,以三条侧棱为棱长得到一个长方体,由圆的对称性知长方体的各个顶点都在这个球上,长方体的体积就是圆的直径,求出直径,得到圆的面积.【解答】解:∵∠BOC=90°,OA⊥平面BOC,∴三棱锥的三条侧棱两两垂直,∴可以以三条侧棱为棱长得到一个长方体,由圆的对称性知长方体的各个顶点都在这个球上,∴球的直径是,∴球的半径是∴球的表面积是=14π,故答案为:14π【点评】本题考查球的体积与表面积,考查球与长方体之间的关系,考查三棱锥与长方体之间的关系,本题考查几何中常用的一种叫补全图形的方法来完成,本题非常值得一做.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)(2016秋•桃城区校级月考)如图,在△ABC中,∠B=30°,AC=2,D是边AB上一点.(1)求△ABC面积的最大值;(2)若CD=2,△ACD的面积为4,∠ACD为锐角,求BC的长.【考点】余弦定理.【分析】(1)在△ABC中,由余弦定理,基本不等式可求,进而利用三角形面积公式即可计算得解△ABC的面积的最大值.(2)设∠ACD=θ,由已知及三角形面积公式可求sinθ,进而利用同角三角函数基本关系式可求cosθ,利用余弦定理可求AD的值,进而利用正弦定理可求BC 的值.【解答】解:(1)∵在△ABC中,,∴由余弦定理,得AC2=20=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC=,∴,当且仅当AB=BC时,取等,∴,∴△ABC的面积的最大值为;(2)设∠ACD=θ,在△ACD中,∵CD=2,△ACD的面积为4,∠ACD为锐角,∴,∴,∴,由余弦定理,得,∴AD=4.由正弦定理,得,∴,∴,此时,∴,∴BC的长为4.【点评】本题主要考查了余弦定理,基本不等式,三角形面积公式,同角三角函数基本关系式,正弦定理在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.18.(12分)(2016秋•普宁市校级期末)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,∠ADC=∠BCD=90°,BC=2,,PD=4,∠PDA=60°,且平面PAD⊥平面ABCD.(Ⅰ)求证:AD⊥PB;(Ⅱ)在线段PA上是否存在一点M,使二面角M﹣BC﹣D的大小为,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.【考点】与二面角有关的立体几何综合题;空间中直线与直线之间的位置关系.【分析】(I)过B作BO∥CD,交AD于O,连接OP,则AD⊥OB,由勾股定理得出AD⊥OP,故而AD⊥平面OPB,于是AD⊥PB;(II)以O为原点建立坐标系,设M(m,0,n),求出平面BCM的平面ABCD的法向量,令|cos<>|=cos解出n,从而得出的值.【解答】证明:(I)过B作BO∥CD,交AD于O,连接OP.∵AD∥BC,∠ADC=∠BCD=90°,CD∥OB∴四边形OBCD是矩形,∴OB⊥AD.OD=BC=2,∵PD=4,∠PDA=60°,∴OP==2.∴OP2+OD2=PD2,∴OP⊥OD.又OP⊂平面OPB,OB⊂平面OPB,OP∩OB=O,∴AD⊥平面OPB,∵PB⊂平面OPB,∴AD⊥PB.(II)∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,OA⊥AD,∴OP⊥平面ABCD.以O为原点,以OA,OB,OP为坐标轴建立空间直角坐标系,如图所示:则B(0,,0),C(﹣2,,0),假设存在点M(m,0,n)使得二面角M﹣BC﹣D的大小为,则=(﹣m,,﹣n),=(﹣2,0,0).设平面BCM的法向量为=(x,y,z),则.∴,令y=1得=(0,1,).∵OP ⊥平面ABCD ,∴=(0,0,1)为平面ABCD 的一个法向量.∴cos <>===.解得n=1.∴==.【点评】本题考查了线面垂直的判定与性质,空间向量的应用与二面角的计算,属于中档题.19.(12分)(2016秋•桃城区校级月考)某校高三一次月考之后,为了为解数学的学习情况,现从中随机抽出若干名学生此次的数学成绩,按成绩分组,制成了下面频率分布表:(1)试估计该校高三学生本次月考的平均分;(2)如果把表中的频率近似地看作每个学生在这次考试中取得相应成绩的概率,那么从所有学生中采用逐个抽取的方法任意抽取3名学生的成绩,并记成绩落在[110,130)中的学生数为ξ,求:①在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[110,130)中的概率;②ξ的分布列和数学期望.(注:本小题结果用分数表示)【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.【分析】(1)计算本次月考数学的平均分即可;(2)由表知成绩落在[110,130)中的概率,①利用相互独立事件的概率计算“在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[110,130)中”的概率值;②由题意ξ的可能取值为0,1,2,3;计算对应的概率值,写出ξ的分布列与数学期望.【解答】解:(1)本次月考数学的平均分为=;(2)由表知,成绩落在[110,130)中的概率为P=,①设A表示事件“在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[110,130)中”,则,所以在三次抽取过程中至少有两次连续抽中成绩在[110,130)中的概率为;②ξ的可能取值为0,1,2,3;且,,,;∴ξ的分布列为数学期望为.(或,则.【点评】本题考查了离散型随机变量的分布列与数学期望的应用问题,是基础题.20.(12分)(2016秋•桃城区校级月考)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过抛物线上一点P作抛物线C的切线l交x轴于点D,交y轴于点Q,当|FD|=2时,∠PFD=60°.(1)判断△PFQ的形状,并求抛物线C的方程;(2)若A,B两点在抛物线C上,且满足,其中点M(2,2),若抛物线C上存在异于A、B的点H,使得经过A、B、H三点的圆和抛物线在点H处有相同的切线,求点H的坐标.【考点】直线与抛物线的位置关系.【分析】(1)设P(x1,y1),求出切线l的方程,求解三角形的顶点坐标,排除边长关系,然后判断三角形的形状,然后求解抛物线方程.(2)求出A,B的坐标分别为(0,0),(4,4),设H(x0,y0)(x0≠0,x0≠4),求出AB的中垂线方程,AH的中垂线方程,解得圆心坐标,由,求解H点坐标即可.【解答】解:(1)设P(x1,y1),则切线l的方程为,且,所以,,所以|FQ|=|FP|,所以△PFQ为等腰三角形,且D为PQ的中点,所以DF⊥PQ,因为|DF|=2,∠PFD=60°,所以∠QFD=60°,所以,得p=2,所以抛物线方程为x2=4y;(2)由已知,得A,B的坐标分别为(0,0),(4,4),设H(x0,y0)(x0≠0,x0≠4),AB的中垂线方程为y=﹣x+4,①AH的中垂线方程为,②联立①②,解得圆心坐标为:,k NH==,由,得,因为x0≠0,x0≠4,所以x0=﹣2,所以H点坐标为(﹣2,1).【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,直线与圆的位置关系,考查转化思想以及计算能力.21.(12分)(2015•盐城三模)设函数f(x)=lnx,g(x)=(m>0).(1)当m=1时,函数y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线互相垂直,求n的值;(2)若函数y=f(x)﹣g(x)在定义域内不单调,求m﹣n的取值范围;(3)是否存在实数a,使得f()•f(e ax)+f()≤0对任意正实数x恒成立?若存在,求出满足条件的实数a;若不存在,请说明理由.【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.【分析】(1)分别求出f(x)、g(x)的导数,求得在x=1处切线的斜率,由两直线垂直的条件,解方程即可得到n;(2)求出y=f(x)﹣g(x)的导数,可得,得的最小值为负,运用基本不等式即可求得m﹣n的范围;(3)假设存在实数a,运用构造函数,求出导数,求得单调区间和最值,结合不等式恒成立思想即有三种解法.【解答】解:(1)当m=1时,,∴y=g(x)在x=1处的切线斜率,由,∴y=f(x)在x=1处的切线斜率k=1,∴,∴n=5.(2)易知函数y=f(x)﹣g(x)的定义域为(0,+∞),又,由题意,得的最小值为负,∴m(1﹣n)>4,由m>0,1﹣n>0,∴,∴m+(1﹣n)>4或m+1﹣n<﹣4,∴m﹣n>3或m﹣n<﹣5;(3)解法一、假设存在实数a,使得f()•f(e ax)+f()≤0对任意正实数x恒成立.令θ(x)=,其中x>0,a>0,则θ'(x)=,设,∴δ(x)在(0,+∞)单调递减,δ(x)=0在区间(0,+∞)必存在实根,不妨设δ(x0)=0,即,可得(*)θ(x)在区间(0,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,所以θ(x)max=θ(x0),θ(x0)=(ax0﹣1)•ln2a﹣(ax0﹣1)•lnx0,代入(*)式得,根据题意恒成立.又根据基本不等式,,当且仅当时,等式成立即有,即ax0=1,即.代入(*)式得,,即,解得.解法二、假设存在实数a,使得f()•f(e ax)+f()≤0对任意正实数x 恒成立.令θ(x)=ax•ln2a﹣ax•ln x+lnx﹣ln2a=(ax﹣1)(ln2a﹣lnx),其中x>0,a>0根据条件对任意正数x恒成立,即(ax﹣1)(ln2a﹣lnx)≤0对任意正数x恒成立,∴且,解得且,即时上述条件成立,此时.解法三、假设存在实数a,使得f()•f(e ax)+f()≤0对任意正实数x 恒成立.令θ(x)=ax•ln2a﹣ax•lnx+lnx﹣ln2a=(ax﹣1)(ln2a﹣lnx),其中x>0,a>0要使得(ax﹣1)(ln2a﹣lnx)≤0对任意正数x恒成立,等价于(ax﹣1)(2a﹣x)≤0对任意正数x恒成立,即对任意正数x恒成立,设函数,则φ(x)的函数图象为开口向上,与x正半轴至少有一个交点的抛物线,因此,根据题意,抛物线只能与x轴有一个交点,即,所以.【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间、极值和最值,主要考查函数的单调性的运用,以及不等式恒成立思想的运用,考查运算能力,具有一定的综合性.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)(2016秋•桃城区校级月考)极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点为极点,以x轴正半轴为极轴,曲线C1的极坐标方程为ρ=4sinθ,曲线C2的参数方程为(t为参数,0≤α<π),射线与曲线C1交于(不包括极点O)三点A,B,C.(1)求证:;(2)当时,B,C两点在曲线C2上,求m与α的值.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.【分析】(1)依题意|OA|=4sinφ,,利用三角恒等变换化简|OB|+|OC|为,命题得证.(2)当时,B,C两点的极坐标分别为,再把它们化为直角坐标,根据C2是经过点(m,0),倾斜角为α的直线,又经过点B,C的直线方程为,由此可得m及直线的斜率,从而求得α的值.【解答】(1)证明:依题意|OA|=4sinφ,,则=;(2)解:当时,B,C两点的极坐标分别为,化为直角坐标为,曲线C2是经过点(m,0),且倾斜角为α的直线,又因为经过点B,C的直线方程为,所以.【点评】本题主要考查把参数方程化为直角坐标方程,把点的极坐标化为直角坐标,直线的倾斜角和斜率,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]23.(2016•中山市二模)已知函数f(x)=|a﹣3x|﹣|2+x|.(1)若a=2,解不等式f(x)≤3;(2)若存在实数x,使得不等式f(x)≥1﹣a+2|2+x|成立,求实数a的取值范围.【考点】绝对值不等式的解法.【分析】(1)通过讨论x的范围,得到关于x的不等式组,解出取并集即可;(2)由题意知这是一个存在性的问题,须求出不等式左边的最大值,可运用绝对值不等式的性质可得最大值,再令其大于等于a,即可解出实数a的取值范围.【解答】解:(1)a=2时:f(x)=|3x﹣2|﹣|x+2|≤3,或或,解得:﹣≤x≤;(2)不等式f(x)≥1﹣a+2|2+x|成立,即|3x﹣a|﹣|3x+6|≥1﹣a,由绝对值不等式的性质可得||3x﹣a|﹣|3x+6||≤|(3x﹣a)﹣(3x+6)|=|a+6|,即有f(x)的最大值为|a+6|,∴或,解得:a≥﹣.【点评】本题考查绝对值不等式,求解本题的关键是正确理解题意,区分存在问题与恒成立问题的区别,本题是一个存在问题,解决的是有的问题,本题是一个易错题,主要错误就是出在把存在问题当成恒成立问题求解,因思维错误导致错误.。

河北省衡水中学上学期高三年级五调考试(理数)精编版

河北省衡水中学上学期高三年级五调考试(理数)精编版

河北省衡水中学2017届上学期高三年级五调考试数学(理科)本试卷共4页,23题(含选考题)。

全卷满分150分。

考试用时120分钟。

注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

答卷前,考生务必将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔在答题卡上的相应位置填涂考生号。

2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。

写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷一、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.已知全集U R =,集合{0,1,2,3,4,5}A =,{|2}B x x =≥, 则图中阴影部分表示的集合为A .{1}B .{0,1}C .{1,2}D .{0,1,2}2.已知i 为虚数单位,图中复平面内的点A 表示复数z ,则表示 复数1zi+的点是 A .M B .N C .Q D .P3.如图所示,墙上挂有边长为a 的正方形木板,它的四个角的空 白部分都是以正方形的顶点为圆心,半径为2a的圆弧,某人向 此板投镖.假设每次都能击中木板,且击中木板上每个点的可能 性都一样,则他击中阴影部分的概率是 A .14π-B .4πC .18π- D .与a 的取值有关 4.某公司为确定明年投入某产品的广告支出,对近5年的广告支出m 与销售额t (单位:百万元)进行了初步统计,得到下列表格中的数据:经测算,年广告支出m 与年销售额t 满足线性回归方程 6.517.5t m =+,则p 的值为 A .45 B .60 C.55 D .505.已知焦点在y 轴上的双曲线C 的中点是原点O ,离心率等于2.以双曲线C 的一个焦点为圆心,1为半径的圆与双曲线C 的渐近线相切,则双曲线C 的方程为A .221164y x -= B .2214x y -= C. 2214x y -= D .2214y x -=6.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A .1133 B .35 C. 1043 D .10747.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了割圆术.利用割圆术刘徽得到了圆周率精确到小数点后面两位的近似值3.14,这就是著名的徽率.如图是利用刘徽的割圆术设计的程序框图,则输出的n 为1.732≈,sin150.2588≈°,sin7.50.1305≈°) A .12 B .4 C. 36 D .248.如图,周长为1的圆的圆心C 在y 轴上,顶点(0,1)A ,一动点M 从A 开始逆时针绕圆运动一周,记走过的弧长,直线AM 与x 轴交于点(,0)N t ,则函数()t f x =的图象大致为9.三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径是AD ,且ABC ∆,BCD ∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是ABC.D10. 在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2c B a b =+.若ABC ∆的面积S =,则ab 的最小值为A .13B .12 C. 16D .311.已知直线y mx =与函数20.51,0,()12(),03xx x f x x ⎧+>⎪=⎨-≤⎪⎩的图象恰好有3个不同的公共点,则实数m 的取值范围是A.4) B.C. D.)+∞ 12.已知直线y a =分别与函数1x y e+=和y =,A B 两点,则,A B 之间的最短距离是A .3ln 22-B .5ln 22+ C. 3ln 22+ D .5ln 22-第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题~第23题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.若6(n x 的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于________.14.已知抛物线方程为22(0)y px p =>,焦点为F ,O 是坐标原点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正方向的夹角为60,若OAF ∆,则p 的值为__________.15.在送医下乡活动中,某医院安排甲、乙、丙、丁、戊五名医生到三所乡医院工作,每所医院至少安排一名医生,且甲、乙两名医生不安排在同一医院工作,丙、丁两名医生也不安排在同一医院工作,则不同的分配方法总数为__________.16.若不等式组20,5100,80x y x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪+-≤⎩,所表示的平面区域存在点00(,)x y ,使0020x ay ++≤成立,则实数a 的取值范围是___________.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.(本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,*1111(,1)n n a a S n N λλ+==+∈≠-,,且12323a a a +、、为等差数列{}n b 的前三项.(Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(Ⅱ)求数列{}n n a b 的前n 项和.18.(本小题满分12分)某市积极倡导学生参与绿色环保活动,其中代号为“环保卫士—12369”的绿色环保活动小组对2015年1月~2015年12月(一年)内空气质量指数API 进行监测,下表是在这一年随机抽取的100天统计结果:(Ⅰ)若该市某企业每天由空气污染造成的经济损失P (单位:元)与空气质量指数API (记为t )的关系为:0,0100,4400,100300,1500,300,t P t t t ≤≤⎧⎪=-<≤⎨⎪>⎩,在这一年内随机抽取一天,估计该天经济损失(200,600]P ∈元的概率;(Ⅱ)若本次抽取的样本数据有30天是在供暖季节,其中有8天为重度污染,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为该市本年度空气重度污染与供暖有关?下面临界值表供参考:参考公式:22()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.19.(本小题满分12分)已知在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A 为正方形,延长AB 到D ,使得AB BD =,平面11AA C C ⊥平面11ABB A,111AC =,114C AA π∠=.(Ⅰ)若,E F 分别为11C B ,AC 的中点,求证://EF 平面11ABB A ; (Ⅱ)求平面111A B C 与平面1CB D 所成的锐二面角的余弦值.20.(本小题满分12分)已知椭圆E 2222:1(0)x y C a b a b+=>>,圆22(2)(2Q x y -+=的圆心Q 在椭圆E上,点P 到椭圆E. (Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)过点P 作互相垂直的两条直线12,l l ,且1l 交椭圆E 于 ,A B 两点,直线2l 交圆Q 于,C D 两点,且M 为CD 的中点, 求MAB ∆面积的取值范围.21.(本小题满分12分)已知函数221()()(1)(22)2x f x ax bx a b e x x x a R =++---++∈,R b a ∈,,且曲线()y f x =与x轴切于原点O .(Ⅰ)求实数,a b 的值;(Ⅱ)若2()()0f x x mx n +-≥•恒成立,求m n +的值.请考生在22、23中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4-1:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是2ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为12x ty =+⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).(Ⅰ)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(Ⅱ)设曲线C 经过伸缩变换'1'2x xy y =⎧⎪⎨=⎪⎩得到曲线'C ,设(,)M x y 为曲线'C上任一点,求222x y -+的最小值,并求出相应点M 的坐标.23. (本小题满分10分)选修4-4:不等式选讲已知实数0,0a b >>,函数()||||f x x a x b =--+的最大值为3. (Ⅰ)求a b +的值;(Ⅱ)设函数2()g x x ax b =---,若对于x a ∀≥均有()()g x f x <,求实数a 的取值范围.数学(理科)参考答案一、选择题(1)B (2)C (3)A (4)B (5)D (6)C (7)D (8)A (9)C (10)A (11)D (12)B二、填空题13.5 14. 2 15.84 16.]1,-∞-(三、解答题(本大题共8题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,写在答题纸的相应位置)17.解:(Ⅰ)()*11n n a S n N λ+=+∈, ()112n n a S n λ-∴=+≥,1n n n a a a λ+∴-=,即()()112,10n n a a n λλ+=+≥+≠,又1211,11a a S λλ==+=+,∴数列{}n a 是以1为首项,以1λ+为公比的等比数列,…………2分()231a λ∴=+,()()241113λλ∴+=+++,整理得2210λλ-+=,得1λ=,…………4分∴数列{}n b 是以1为首项,以3为公差的等差数列.)12,13132n n n a b n n -∴==+-=-)(*N ∈n ()12,13132n nn a b n n -∴==+-=-)(*N ∈n ………………6分 (Ⅱ)()1322n n n a b n -=-⋅,设{}n n b a 的前n 项和为n T , ()121114272322n n T n -∴=⋅+⋅+⋅++-⋅………………①()()12312124272352322n n n T n n -∴=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅……………②…………8分① —②得()12111323232322n n n T n --=⋅+⋅+⋅++⋅--⋅…()()12121332212n n n -⋅-=+⋅--⋅-…………10分整理得:()3525n n T n =-⋅+………………12分18.(Ⅰ)设“在本年内随机抽取一天,该天经济损失(]200,600P ∈元”为事件A . 由2004400600t <-≤,得150250t <≤,频数为()3939,100P A ∴=…………4分 (Ⅱ)22⨯联表:…………8分2K 的观测值k ()22100638227 4.575 3.84185153070K⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯.所以有95%的把握认为某市本年度空气重度污染与供暖有关.…………12分 19.(本题满分12分)解:(Ⅰ)取11A C 的中点G , 连接,FG EG ,在111A B C ∆中,EG 为中位线,11//B A GE ∴.⊄GE 平面11ABB A ,//GE ∴平面11ABB A ,同理可得//GF 平面11ABB A ,…………2分 又GFGE G =,所以平面//GEF 平面11ABB A ,EF ⊂平面GEF ,//EF ∴平面11ABB A .…………4分(Ⅱ)连接1AC ,在11C AA ∆中,11111,4C A A AC π∠==, 所以由余弦定理得2222111111*********cos ,,AC AA AC AA AC AAC AA AA AC A AC =+-⨯∠=∴=∆是等腰直角三角形,且11AC AA ⊥,又因为平面11AAC C ⊥平面11ABB A ,平面11AAC C 平面1111,ABB A AA AC =∴⊥平面11ABB A ,AB ⊂平面11ABB A ,1AC AB ∴⊥,…………7分又因为侧面11ABB A ,为正方形,1AA AB ∴⊥,以A 为坐标原点,分别以11,,AA AB AC 所在直线作为x轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,Axyz设1AB =,则()()()()()()1110,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,1,0,2,0A A B C C D -,),0,1,0(),1,0,1(),1,2,1(),1,1,2(11111=-=-=-=∴B A C A CD CB ………………8分设平面111A B C 的一个法向量为=m ()111,,m x y z =,则m 110,0m A C m A B ∙=∙=,⋅m 110,0m A C A B ∙=∙=,即1110x z y -+=⎧⎨=⎩,令11x =,则1,011==z y ,)1,0,1(=∴m 为平面111C B A 的一个法向量. ………………9分设平面D CB 1的一个法向量为)(222z y x n =,则⎩⎨⎧=-+=-+=⋅=⋅,02,02,0,02222221z y x z y x n CB n 即令3,1,1222===z y x 则,n ∴()1,1,3=为平面1CB D 的一个法向量,………………10分所以n m m m n m ⋅>=<∴,coscos ,2m n m n m n <>===⨯⨯,平面111A B C 与平面1CB D ………………12分 20.(本题满分12分)解:(Ⅰ)因为椭圆E 的右焦点(),0,2F c PF c ==,………1分()2,2在椭圆E 上,22421a b ∴+=,…………2分由224a b -=得228,4a b ==,所以椭圆E 的方程为22184x y +=.…………4分(Ⅱ)由题意可得1l 的斜率不为零,当1l 垂直x 轴时,MAB ∆的面积为14242⨯⨯=,…5分当1l 不垂直x 轴时,设直线1l 的方程为:y kx =2l 的方程为:()()11221,,,y x A x y B x yk=-,由22184x yy kx⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y得()221240k x++-=,所以12122412x x x xk-+==+,…………7分则12AB x=-=,………………8分设圆心(Q到2l的距离为则,1d1d=<得21k>,…………9分又,MP AB QM CD⊥⊥,所以M点到AB的距离等于Q点到AB的距离,设为2d,则2d==………………10分所以MAB∆面积212s AB d===…………11分令()2213,t k=+∈+∞,则110,,3St⎫⎛⎫∈==⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭,综上,MAB∆面积的取值范围为4⎤⎥⎝⎦.…………12分21.解:(Ⅰ)()()()()221221222xf x ax bx a b ax b e x x x x⎡⎤=++-++-++-+⎣⎦()()2212322xax a b x a e x x⎡⎤=+++-+⎣⎦,…………1分()00f a∴==,又()010,1f a b b=-+=∴=.………………4分(Ⅱ)不等式()()()2101112xf x x e x x x⎛⎫>⇔-⋅>-++⎪⎝⎭,整理得()211102xx e x x⎡⎤⎛⎫--++>⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即2101102xxe x x->⎧⎪⎨⎛⎫-++>⎪⎪⎝⎭⎩或2101102xxe x x-<⎧⎪⎨⎛⎫-++<⎪⎪⎝⎭⎩,…………6分令()()()()()211,1,12x x xg x e x x h x g x e x h x e⎛⎫=-++==-+=-⎪⎝⎭.当0x >时,()10x h x e =->;当0x <时,()10x h x e =-<,()h x ∴在(),0-∞单调递减,在区间()0+∞,内单调递增,()()00h x h ∴≥=,即()0g x ≥,所以()g x 在R 内单调递增,而()00g =; ∴2211100;10022x x e x x x e x x x ⎛⎫⎛⎫-++>⇔>-++<⇔< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.∴当0x <或1x >时,()0f x >;当01x ≤≤时,()0f x ≤.∴由()()20f x x mx n ⋅+-≥恒成立,可得当0x <或1x >时,20x mx n +-≥,当01x ≤≤时,20x mx n +-≤,故0和1是方程20x mx n +-=的两根, 从而1,0,1m n m n =-=∴+=-.…………12分22.解:(Ⅰ)由1x t =-,得1t x =-,代入2y =+,20y --=. 由2p =,得24,4p x y =∴+=422=+∴y x C 的直角坐标方程为曲线.…………5分(Ⅱ),12x xC y y⋅⋅⋅⎧=⎪∴⎨=⎪⎩的直角坐标方程为2214x y +=.设()2cos ,sin M θθ,则2cos ,sin x y θθ==.222224cos cos 2sin 2cos 233x y πθθθθθ⎛⎫∴+=-+=++ ⎪⎝⎭∴当cos 213πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩或1x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩1.即当M ⎛ ⎝⎭或1,M ⎛- ⎝⎭时,222x y +的最小值为1.…………10分 23.解:(Ⅰ)()()()f x x a x b x a x b a b =--+≤--+=+,…………2分 所以()f x 的最大值为a b +,3a b ∴+=.………………4分(Ⅱ)当x a ≥时,()()3f x x a x b x a x b a b =--+=--+=-+=-,…………6分 对于x a ∀≥,均有()()g x f x <等价于x a ∀≥,()max 3g x <-成立,()g x 的对称轴为2ax a =-<,()g x ∴在[),x a ∈+∞为减函数,()g x ∴的最大值为()22223g a a a b a a =---=-+-,…………8分2233a a ∴-+-<-,即220a a ->,解得0a <或12a >, 又因为0,0,3a b a b >>+=,所以132a <<. ∴实数a 的取值范围是⎪⎭⎫⎝⎛3,21………………10分。

河北省衡水中学2017届高三上学期第三次调研考数学(理)试题(解析版)

河北省衡水中学2017届高三上学期第三次调研考数学(理)试题(解析版)

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.已知集合{}2|1log A x N x k =∈<<,集合A 中至少有3个元素,则( ) A .8k > B .8k ≥ C .16k > D .16k ≥ 【答案】C 【解析】试题分析:因为集合A 中至少有3个元素,所以2log 4k >,所以4216k >=,故选C .考点:1、集合的元素;2、对数的性质.2.复数212ii +-的共轭复数的虚部是( ) A .35- B .35C .-1D .1【答案】C考点:复数的概念及运算. 3. 下列结论正确的是( )A .若直线l ⊥平面α,直线l ⊥平面β,则//αβB .若直线//l 平面α,直线//l 平面β,则//αβC .若两直线12l l 、与平面α所成的角相等,则12//l lD .若直线l 上两个不同的点A B 、到平面α的距离相等,则//l α【解析】试题分析:A 中,垂直于同一直线的两平面互相平行,所以直线直线l ⊥平面α,直线l ⊥平面β,则//αβ,正确;B 中,若直线//l 平面α,直线//l 平面β,则两平面可能相交或平行,故B 错;C 中,若两直线12l l 、与平面α所成的角相等,则12l l 、可能相交、平行或异面,故C 错;D 中,若直线l 上两个不同的点A B 、到平面α的距离相等,则直线与平面可能相交或者平行,故D 错,故选A . 考点:空间直线与平面间的位置关系.【思维点睛】解答此类试题的关键是对于空间几何中的一些概念、公理、定理和推论的理解一定要结合图形,理解其本质,准确把握其内涵,特别是定理、公理中的限制条件,如公理3中“不共线的三点”,“不共线”是很重要的条件.4.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知2532a a a =,且4a 与72a 的等差中项为54,则5S =( ) A .29 B .31 C .33 D .36 【答案】B考点:等比数列通项公式及求前n 项和公式. 【一题多解】由2532a a a =,得42a =.又47522a a +=,所以714a =,所以12q =,所以116a =,所以515(1)311a q S q-==-,故选B .5.已知实数,x y 满足21010x y x y -+≥⎧⎨--≤⎩,则22x y z x ++=的取值范围为( )A .100,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .(]10,2,3⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭ C .102,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .(]10,0,3⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭ 【答案】D试题分析:作出不等式组不等式的平面区域如图所示,2222x y y z x x+++==+表示的几何意义为区域内的点到点(0,2)P -的斜率k 加上2.因为(3,2)A 、(1,0)C -,所以4,23AP CP k k ==-,所以由图知43k ≥或2k ≤-,所以1023k +≥或20k +≤,即103z ≥或0z ≤,故选D .考点:简单的线性规划问题.6.若()0,0,lg lg lg a b a b a b >>+=+,则a b +的最小值为( ) A .8 B .6 C .4 D .2 【答案】C考点:1、对数的运算;2、基本不等式.7.阅读如图所示的程序框图,则该算法的功能是( )A .计算数列{}12n -前5项的和B .计算数列{}21n -前5项的和 C .计算数列{}21n -前6项的和 D .计算数列{}12n -前6项的和 【答案】D考点:循环结构流程图.【易错点睛】应用循环结构应注意的三个问题分别为:(1)确定循环变量和初始值;(2)确定算法中反复执行的部分,即循环体;(3)确定循环的终止条件.同时依次计算出每次的循环结果,直到不满足循环条件为止是解答此类问题的常用方法.8.ABC ∆中,“角,,A B C 成等差数列”是“)sin sin cos C A A B =+”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 【答案】A 【解析】试题分析:由角,,A B C 成等差数列,得3B π=;由sin sin )cos C A A B =+,得sin()A B +=sin )cos A A B +,化简得0)3sin(cos =-πB A ,所以2π=A ,或3π=B ,所以“角,,A BC 成等差数列”是“)sin sin cos C A A B =+”的充分不必要条件,故选A .考点:1、充分条件与必要条件;2、、两角和的正弦函数.9.已知a b >,二次三项式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,又0x R ∃∈,使20020ax x b ++=成立,则22a b a b+-的最小值为( )A .1 BC .2 D.【答案】D 【解析】试题分析:因为二次三项式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,所以0440a ab >⎧⎨-≤⎩;又o x ∃∈R ,使220oo ax x b ++=成立,所以440ab -≥,故只有440ab -=,即0,,1a a b ab >>=,所以22a b a b+-=a b -+2aba b-=2a b a b -+≥-D . 考点:1、存在性命题;2、基本不等式;3、不等式恒成立问题.10.已知等差数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,若对于任意的自然数n ,都有2343n n S n T n -=-,则()3153392102a a a b b b b ++=++( )A .1941 B .1737C .715D .2041【答案】A考点:1、等差数列的性质;2、等差数列的前n 项和公式.11.已知函数()21,g x a x x e e e ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭为自然对数的底数与()2ln h x x =的图象上存在关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( ) A .211,2e ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦ B .21,2e ⎡⎤-⎣⎦ C .2212,2e e ⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦D .)22,e ⎡-+∞⎣ 【答案】B 【解析】试题分析:由条件知,方程22ln a x x -=-,即22ln a x x -=-在1[,]e e上有解.设2()2ln f x x x =-,则22(1)(1)()2x x f x x x x -+'=-=.因为1x e e ≤≤,所以()0f x '=在1x =有唯一的极值点.因为1()f e =212e --,2()2f e e =-,()(1)1f x f ==-极大值,又1()()f e f e <,所以方程22ln a x x -=-在1[,]e e上有解等价于221e a -≤-≤-,所以a 的取值范围为21,2e ⎡⎤-⎣⎦,故选B .考点:1、函数极值与导数的关系;2、函数函数的图象与性质.12.如图,在OMN ∆中,,A B 分别是,OM ON 的中点,若(),OP xOA yOB x y R =+∈,且点P 落在四边形ABNM 内(含边界),则12y x y +++的取值范围是( )A .12,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .13,34⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .12,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C考点:向量的几何意义.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.若实数()0,1a b ∈、,且满足()114a b ->,则a b 、的大小关系是_____________. 【答案】a b < 【解析】试题分析:因为()0,1a b ∈、,且满足()114a b ->12>,又()12a b -+≥,所以()1122a b -+>,即a b <.考点:基本不等式. 14.若110tan ,,tan 342ππααα⎛⎫+=∈ ⎪⎝⎭,则2sin 22cos cos 44ππαα⎛⎫++ ⎪⎝⎭的值为___________. 【答案】0 【解析】试题分析:由110tan tan 3αα+=,得(tan 3)(3tan 1)0αα--=,所以tan 3α=或1tan 3α= .因为,42ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以tan 3α=,所以2sin 22cos cos 44ππαα⎛⎫++ ⎪⎝⎭=2222αα++cos 2)2α+=2222αα+=2222222sin cos cos sin 2sin cos sin cos 2αααααααα-⋅+++=2222tan1tantan1tan1αααα-++++22223133131⨯-+=++.考点:1、两角和的正弦函数公式;2、同角三角函数间的基本关系;3、二倍角.15.一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是_____________.【答案】80考点:空间几何体的三视图及体积.【方法点睛】名求组合体的几何,首先应该知道它是哪些简单几何体组合而成,这就要求必须掌握简单几何体(柱、锥、台、球等)的三视图,只有在掌握简单几何体三视图的基础上才能确定组合体的“组合”,同时注意三视图的作图原则:“长对正,高平齐,宽相等”,由此可确定几何体中各数据.16.已知函数()()2lg,064,0x xf xx x x⎧-<⎪=⎨-+≥⎪⎩,若关于x的方程()()210f x bf x-+=有8个不同根,则实数b 的取值范围是______________.【答案】1724b<≤【解析】试题分析:函数()f x的图像如图所示,因为2264(3)5x x x-+=--,所以关于x的方程()()210f x bf x-+=在(0,4]上有2个根.令()t f x=,则方程210t bt-+=在(0,4]上有2个不同的正解,所以204240(4)1610(0)10b b f b f ⎧<<⎪⎪⎪∆=->⎨⎪=-+≥⎪=>⎪⎩,解得1724b <≤.考点:1、分段函数;2、函数的图象;3、方程的根.【方法点睛】方程解的个数问题解法:研究程)(x g 0=的实根常将参数移到一边转化为值域问题.当研究程)(x g 0=的实根个数问题,即方程)(x g 0=的实数根个数问题时,也常要进行参变分离,得到)(x f a =的形式,然后借助数形结合(几何法)思想求解;也可将方程化为形如)()(x h x f =,常常是一边的函数图像是确定的,另一边的图像是动的,找到符合题意的临界值,然后总结答案即可.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.(本小题满分12分)已知()2sin 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭,集合(){}|2,0M x f x x ==>,把M 中的元素从小到大依次排成一列,得到数列{}*,n a n N ∈. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记211n n b a +=,设数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:14n T <. 【答案】(1)()*21n a n n N=-∈;(2)见解析.(2)∵()()*2211121n n b n N a n +==∈+.....................................7分 ()222111111441444121n b n n n n n n n ⎛⎫==<=- ⎪++++⎝⎭+..................10分 ∴()11111111111422314414n n T b b n n n ⎛⎫=++<-+-++-=-< ⎪++⎝⎭ ∴14n T <.........................12分 考点:1、递推数列;2、数列的通项公式;3、裂项法求数列的和. 18.(本小题满分12分)已知向量2,1,cos ,cos 444x x x m n ⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎭⎝⎭,记()f x m n =. (1)若()1f x =,求cos 3x π⎛⎫+⎪⎝⎭的值; (2)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,且满足()2cos cos a c B b C -=,求()2f A 的取值范围.【答案】(1)12;(2)13,22⎛⎤ ⎥ ⎝⎦.sin 16A π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭,又因为()12sin 62f A A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故函数()2f A 的取值范围是13,22⎛⎤ ⎥ ⎝⎦................12分 考点:1、两角和的正弦函数;2、倍角公式;3、正弦定理;4、正弦函数的图象与性质. 【思路点睛】第一问解答时,要注意分析结论中的角与条件中角的关系,合理选择变换策略达到求值的目的;第二问解答时,求得内角B 的值是关键,结合三角形形状得到函数(2)f A 的定义域,问题就容易解答了,常见的错误是不少考生由于审题不够仔细,漏掉2A π<,实在可惜.19.(本小题满分12分)如图所示,在直三棱柱111ABC A B C -中,平面1A BC ⊥侧面11A B BA ,且12AA AB ==.(1)求证:AB BC ⊥;(2)若直线AC 与平面1A BC 所成角的正弦值为12,求锐二面角1A A C B --的大小. 【答案】(1)见解析;(2)3π.所以AD BC ⊥.....................4分因为三棱柱111ABC A B C -是直三棱柱,则1AA ⊥底面ABC ,所以1AA BC ⊥.又1AA AD A =,从而BC ⊥侧面11A ABB ,又AB ⊂侧面11A ABB ,故AB BC ⊥................6分解法二(向量法):由(1)知AB BC ⊥且1BB ⊥底面ABC ,所以以点B 为原点,以1BC BA BB 、、所在直线分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系B xyz -,如图所示,且设BC a =,则考点:1、空间直线与直线的位置关系;2、线段垂直的性质定理;3、二面角.【技巧点睛】破解此类问题的关键在于熟练把握空间垂直关系的判定与性质,注意平面图形中的一些线线垂直关系的灵活利用,这是证明空间垂直关系的基础.由于“线线垂直”、“线面垂直”、“面面垂直”之间可以相互转化,因此整个证明过程围绕着线面垂直这个核心而展开,这是化解空间垂直关系难点的技巧所在.20.(本小题满分12分)已知函数()()()()212ln f x a x x a R =---∈.(1)若曲线 ()()g x f x x =+上点()()1,g 1处的切线过点()0,2,求函数()g x 的单调减区间;(2)若函数()y f x =在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上无零点,求a 的最小值.【答案】(1)()0,2;(2)24ln 2-.(2)因为()0f x <在区间10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒成立不可能, 故要使函数()f x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上无零点,只要对任意的()10,,02x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭恒成立, 即对12ln 0,,221x x a x ⎛⎫∈>- ⎪-⎝⎭恒成立................................8分 令()2ln 12,0,12x I x x x ⎛⎫=-∈ ⎪-⎝⎭, 则()()()()222212ln 2ln 211x x x x x I x x x --+-'==--.................10分 再令()212ln 2,0,2m x x x x ⎛⎫=+-∈ ⎪⎝⎭,则()()2221220x m x x x x --'=-+=<, 故()m x 在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数,于是()122ln 202m x m ⎛⎫>=-> ⎪⎝⎭, 从而,()0I x '>,于是()I x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数,所以()124ln 22I x I ⎛⎫<=-⎪⎝⎭, 故要使2ln 21x a x >--恒成立,只要[)24ln 2,a ∈-+∞, 综上,若函数()f x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上无零点,则a 的最小值为24ln 2-..................12分考点:1、函数的零点;2、导数的几何意义;3、利用导数研究函数的单调性.【方法点睛】利用导数解决不等式恒成立问题的“两种”常用方法(1)分离参数法:将原不等式分离参数,转化为不含参数的函数的最值问题,利用导数求该函数的最值,根据要求得所求范围.一般地,()f x a ≥恒成立,只需()min f x a ≥即可;()f x a ≤恒成立,只需max ()f x a ≤即可;(2)函数思想法:将不等式转化为某含待求参数的函数的最值问题,利用导数求该函数的极值(最值),然后构建不等式求解.21.(本小题满分12分)已知()(),,,1p x m q x a ==+,二次函数()1f x p q =+,关于x 的不等式()()2211f x m x m >-+-的解集为()(),1,m m -∞++∞,其中m 为非零常数,设()()1f xg x x =-. (1)求a 的值; (2)若存在一条与y 轴垂直的直线和函数()()ln x g x x x Γ=-+的图象相切,且切点的横坐标0x 满足0013x x -+>,求实数m 的取值范围;(3)当实数k 取何值时,函数()()()ln 1x g x k x ϕ=--存在极值?并求出相应的极值点.【答案】(1)2a =-;(2)12m >;(3)若0m >时,k ∈R ,函数()x ϕ极小值点为2x ;若0m <时,当k >()x ϕ极小值点为2x ,极大值点为1x (其中1x =,222k x +=)(3)()()()()()ln 11ln 11m x g x k x x k x x ϕ=--=-+---的定义域为()1,+∞, ∴()()()()222211111x k x k m mk x x x x ϕ-++-+'=--=--- 方程()2210x k x k m -++-+= (*)的判别式()()222414k k m k m ∆=+--+=+.①若0m >时,0∆>,方程(*)的两个实根为11x =<,或21x =>, 则()21,x x ∈时,()0x ϕ'<;()2,x x ∈+∞时,()0x ϕ'>,∴函数()x ϕ在()21,x 上单调递减,在()2,x +∞上单调递增,考点:1、不等式的解法;2、方程的根;3、导数的几何意义;4、函数极值与导数的关系.请从下面所给的22 , 23 ,24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲,其对角线AC与BD相交于点M,过点B作圆O 已知四边形ABCD为圆O的内接四边形,且BC CD的切线交DC的延长线于点P.(1)求证:AB MD AD BM =;(2)若CP MD CB BM =,求证:AB BC =.【答案】(1)见解析;(2)见解析.考点:1、圆周角定理;2、相似三角形;3、弦切角定理.23.本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知直线l的参数方程为22x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 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,曲线C 的极坐标方程为2222cos 3sin 12ρθρθ+=,且曲线C 的左焦点F 在直线l 上.(1)若直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求FA FB 的值;(2)求曲线C 的内接矩形的周长的最大值.【答案】(1)2;(2)16.【解析】试题分析:(1)求出曲线C 的普通方程和焦点坐标,将直线的参数方程代入曲线的普通方程,利用根与系数的关系和参数的几何意义,即可得到结果;(2)用椭圆参数方程设矩形的四点,面积用三角函数表示,再利用三角函数的有界性求解.试题解析:(1)已知曲线 C 的标准方程为221124x y +=,则其左焦点为()-.则m =-l的参数方程x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩与曲线22:1124x y C +=联立, 得2220t t --=,则122FA FB t t ==...............5分 (2)由曲线C 的方程为221124x y +=,可设曲线C 上的定点(),2sinP θθ, 则以P 为顶点的内接矩形周长为()42sin 16sin 032ππθθθθ⎛⎫⎛⎫⨯+=+<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 因此该内接矩形周长的最大值为16...................10分考点:24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知0x R ∃∈使不等式12x x t ---≥成立. (1)求满足条件的实数t 的集合T ; (2)若1,1m n >>,对t T ∀∈,不等式23log log m n t ≥恒成立,求m n +的最小值.【答案】(1){}|1T t t =≤;(2)6.考点:1、绝对值不等式的解法;2、基本不等式.。

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2016-2017学年河北省衡水中学高三(上)三调数学试卷(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∈N|1<x<log2k},集合A中至少有3个元素,则()A.k>8 B.k≥8 C.k>16 D.k≥162.复数的共轭复数的虚部是()A.B.C.﹣1 D.13.下列结论正确的是()A.若直线l∥平面α,直线l∥平面β,则α∥β.B.若直线l⊥平面α,直线l⊥平面β,则α∥β.C.若直线l1,l2与平面α所成的角相等,则l1∥l2D.若直线l上两个不同的点A,B到平面α的距离相等,则l∥α4.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知a2a5=2a3,且a4与2a7的等差中项为,则S5=()A.29 B.31 C.33 D.365.已知实数x,y满足,则z=的取值范围为()A.[0,] B.(﹣∞,0]∪[,+∞)C.[2,] D.(﹣∞,2]∪[,+∞)6.若a>0,b>0,lga+lgb=lg(a+b),则a+b的最小值为()A.8 B.6 C.4 D.27.阅读如图所示的程序框图,则该算法的功能是()A.计算数列{2n﹣1}前5项的和B.计算数列{2n﹣1}前5项的和C.计算数列{2n﹣1}前6项的和D.计算数列{2n﹣1}前6项的和8.△ABC中,“角A,B,C成等差数列”是“sinC=(cosA+sinA)cosB”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9.已知a>b,二次三项式ax2+2x+b≥0对于一切实数x恒成立,又∃x0∈R,使ax02+2x0+b=0成立,则的最小值为()A.1 B.C.2 D.210.已知等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,若对于任意的自然数n,都有=,则+=()A.B.C.D.11.已知函数g(x)=a﹣x2(≤x≤e,e为自然对数的底数)与h(x)=2lnx的图象上存在关于x轴对称的点,则实数a的取值范围是()A.[1, +2]B.[1,e2﹣2]C.[+2,e2﹣2]D.[e2﹣2,+∞)12.如图,在△OMN中,A,B分别是OM,ON的中点,若=x+y(x,y∈R),且点P落在四边形ABNM内(含边界),则的取值范围是()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.若实数a,b∈(0,1),且满足(1﹣a)b>,则a,b的大小关系是.14.若tanα+=,α∈(,),则sin(2α+)+2cos cos2α的值为.15.(文)一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是.16.已知函数f(x)=,若关于x的方程f2(x)﹣bf(x)+1=0有8个不同根,则实数b的取值范围是.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.已知f(x)=2sin x,集合M={x||f(x)|=2,x>0},把M中的元素从小到大依次排成一列,得到数列{a n},n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记b n=,设数列{b n}的前n项和为T n,求证T n<.18.已知向量=(sin,1),=(cos,cos2),记f(x)=•.(Ⅰ)若f(x)=1,求cos(x+)的值;(Ⅱ)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(2a﹣c)cosB=bcosC,求f(2A)的取值范围.19.如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,平面A1BC⊥侧面A1ABB1,且AA1=AB=2.(1)求证:AB⊥BC;(2)若直线AC与平面A1BC所成的角的正弦值为,求锐二面角A﹣A1C﹣B的大小.20.已知函数f(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx(a∈R).(1)若曲线g(x)=f(x)+x上点(1,g(1))处的切线过点(0,2),求函数g(x)的单调减区间;(2)若函数y=f(x)在上无零点,求a的最小值.21.已知,二次函数,关于x的不等式f(x)>(2m﹣1)x+1﹣m2的解集为(﹣∞,m)∪(m+1,+∞),其中m为非零常数,设.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)若存在一条与y轴垂直的直线和函数Γ(x)=g(x)﹣x+lnx的图象相切,且切点的横坐标x0满足|x0﹣1|+x0>3,求实数m的取值范围;(Ⅲ)当实数k取何值时,函数φ(x)=g(x)﹣kln(x﹣1)存在极值?并求出相应的极值点.请考生在22.23.24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]22.已知四边形ABCD为⊙O的内接四边形,且BC=CD,其对角线AC与BD相交于点M.过点B作⊙O的切线交DC的延长线于点P.(1)求证:AB•MD=AD•BM;(2)若CP•MD=CB•BM,求证:AB=BC.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.已知直线l的参数方程为(t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,曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=12,且曲线C的左焦点F在直线l上.(Ⅰ)若直线l与曲线C交于A、B两点.求|FA|•|FB|的值;(Ⅱ)设曲线C的内接矩形的周长为P,求P的最大值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知∃x0∈R使得关于x的不等式|x﹣1|﹣|x﹣2|≥t成立.(Ⅰ)求满足条件的实数t集合T;(Ⅱ)若m>1,n>1,且对于∀t∈T,不等式log3m•log3n≥t恒成立,试求m+n的最小值.2016-2017学年河北省衡水中学高三(上)三调数学试卷(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∈N|1<x<log2k},集合A中至少有3个元素,则()A.k>8 B.k≥8 C.k>16 D.k≥16【考点】集合的表示法.【分析】首先确定集合A,由此得到log2k>4,由此求得k的取值范围.【解答】解:∵集合A={x∈N|1<x<log2k},集合A中至少有3个元素,∴A={2,3,4},∴log2k>4,∴k>16.故选:C.2.复数的共轭复数的虚部是()A.B.C.﹣1 D.1【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,求出原复数的共轭复数得答案.【解答】解:∵=,∴复数的共轭复数为﹣i,虚部为﹣1.故选:C.3.下列结论正确的是()A.若直线l∥平面α,直线l∥平面β,则α∥β.B.若直线l⊥平面α,直线l⊥平面β,则α∥β.C.若直线l1,l2与平面α所成的角相等,则l1∥l2D.若直线l上两个不同的点A,B到平面α的距离相等,则l∥α【考点】平面与平面之间的位置关系.【分析】对四个选项分别进行判断,即可得出结论.【解答】解:A选项中,两个平面可以相交,l与交线平行即可,故不正确;B选项中,垂直于同一平面的两个平面平行,正确;C选项中,直线与直线相交、平行、异面都有可能,故不正确;D中选项也可能相交.故选:B.4.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知a2a5=2a3,且a4与2a7的等差中项为,则S5=()A.29 B.31 C.33 D.36【考点】等比数列的前n项和.【分析】利用a2•a3=2a1,且a4与2a7的等差中项为,求出数列的首项与公比,再利用等比数列的求和公式,即可得出结论.【解答】解:∵数列{a n}是等比数列,a2•a3=2a1=a1q•=a1•a4,∴a4=2.∵a4与2a7的等差中项为,∴a4 +2a7 =,故有a7 =.∴q3==,∴q=,∴a1==16.∴S5==31.故选:B.5.已知实数x,y满足,则z=的取值范围为()A.[0,] B.(﹣∞,0]∪[,+∞)C.[2,] D.(﹣∞,2]∪[,+∞)【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即可得到结论.【解答】解:z==2+,设k=,则k的几何意义为区域内的点到D(0,﹣2)的斜率,作出不等式组对应的平面区域如图:由解得,即A(3,2),则AD的斜率k=,CD的斜率k=,则k的取值范围是k≥或k≤﹣2,则k+2≥或k+2≤0,即z≥或z≤0,故选:B6.若a>0,b>0,lga+lgb=lg(a+b),则a+b的最小值为()A.8 B.6 C.4 D.2【考点】基本不等式在最值问题中的应用.【分析】运用对数的运算性质,可得ab=a+b,即+=1,则a+b=(a+b)(+),展开运用基本不等式即可求得最小值.【解答】解:由a>0,b>0,lga+lgb=lg(a+b),则lg(ab)=lg(a+b),即有ab=a+b,即+=1,则a+b=(a+b)(+)=2++≥2+2=4,当且仅当a=b=2时,取得等号.则a+b的最小值为4.故选C.7.阅读如图所示的程序框图,则该算法的功能是()A.计算数列{2n﹣1}前5项的和B.计算数列{2n﹣1}前5项的和C.计算数列{2n﹣1}前6项的和D.计算数列{2n﹣1}前6项的和【考点】程序框图.【分析】根据算法流程,依次计算运行结果,由等比数列的前n项和公式,判断程序的功能.【解答】解:由算法的流程知,第一次运行,A=2×0+1=1,i=1+1=2;第二次运行,A=2×1+1=3,i=2+1=3;第三次运行,A=2×3+1=7,i=3+1=4;第四次运行,A=2×7+1=15,i=5;第五次运行,A=2×15+1=31,i=6;第六次运行,A=2×31+1=63,i=7;满足条件i>6,终止运行,输出A=63,∴A=1+2+22+…+25==26﹣1=64﹣1=63.故选:C.8.△ABC中,“角A,B,C成等差数列”是“sinC=(cosA+sinA)cosB”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.【分析】根据等差数列和两角和的正弦公式,利用充分条件和必要条件的定义进行判断.【解答】解:若A,B,C成等差数列,则A+C=2B,∴B=60°,若,则sin(A+B)=,即sinAcosB+cosAsinB=,∴cosAsinB=cosAcosB,若cosA=0或tanB=,即A=90°或B=60°,∴角A,B,C成等差数列是成立的充分不必要条件.故选:A.9.已知a>b,二次三项式ax2+2x+b≥0对于一切实数x恒成立,又∃x0∈R,使ax02+2x0+b=0成立,则的最小值为()A.1 B.C.2 D.2【考点】基本不等式.【分析】由条件求得a>1,ab=1,由此把要求的式子化为.化简为,令=t>2,则=(t﹣2)+4+,利用基本不等式求得的最小值为8,可得的最小值.【解答】解:∵已知a>b,二次三项式ax2+2x+b≥0对于一切实数x恒成立,∴a>0,且△=4﹣4ab≤0,∴ab≥1.再由∃x0∈R,使+2x0+b=0成立,可得△=0,∴ab=1,∴a>1.∴==>0.∴====.令=t>2,则==(t﹣2)+4+≥4+4=8,故的最小值为8,故的最小值为=2,故选D.10.已知等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,若对于任意的自然数n,都有=,则+=()A.B.C.D.【考点】等差数列的前n项和.【分析】利用等差数列的通项公式性质可得:=,可得+=+,再进行转化利用求和公式及其性质即可得出.【解答】解:∵等差数列中,若m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q;等差数列的前n项和为:S n=.∴==∴+=+=+======故选:A.11.已知函数g(x)=a﹣x2(≤x≤e,e为自然对数的底数)与h(x)=2lnx的图象上存在关于x轴对称的点,则实数a的取值范围是()A.[1, +2]B.[1,e2﹣2]C.[+2,e2﹣2]D.[e2﹣2,+∞)【考点】对数函数的图象与性质.【分析】由已知,得到方程a ﹣x 2=﹣2lnx ⇔﹣a=2lnx ﹣x 2在上有解,构造函数f (x )=2lnx ﹣x 2,求出它的值域,得到﹣a 的范围即可.【解答】解:由已知,得到方程a ﹣x 2=﹣2lnx ⇔﹣a=2lnx ﹣x 2在上有解.设f (x )=2lnx ﹣x 2,求导得:f ′(x )=﹣2x=,∵≤x ≤e ,∴f ′(x )=0在x=1有唯一的极值点,∵f ()=﹣2﹣,f (e )=2﹣e 2,f (x )极大值=f (1)=﹣1,且知f (e )<f (),故方程﹣a=2lnx ﹣x 2在上有解等价于2﹣e 2≤﹣a ≤﹣1.从而a 的取值范围为[1,e 2﹣2]. 故选B .12.如图,在△OMN 中,A ,B 分别是OM ,ON 的中点,若=x +y (x ,y ∈R ),且点P 落在四边形ABNM 内(含边界),则的取值范围是( )A .[,]B .[,]C .[,]D .[,] 【考点】平面向量的基本定理及其意义.【分析】若P 在线段AB 上,设=λ,则有=,由于=x+y,则有x +y=1,由于在△OMN 中,A ,B 分别是OM ,ON 的中点,P 落在线段MN 上,则x +y=2.即可得到取值范围.【解答】解:若P 在线段AB 上,设=λ, 则有==,∴=,由于=x+y (x ,y ∈R ),则x=,y=,故有x +y=1,若P在线段MN上,设=λ,则有=,故x=1,y=0时,最小值为,当x=0,y=1时,最大值为故范围为[]由于在△OMN中,A,B分别是OM,ON的中点,则=x+y=x+y(x,y∈R),则x=,y=,故有x+y=2,当x=2,y=0时有最小值,当x=0,y=2时,有最大值故范围为[]若P在阴影部分内(含边界),则∈.故选:C.二.填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.若实数a,b∈(0,1),且满足(1﹣a)b>,则a,b的大小关系是a<b.【考点】基本不等式.【分析】可根据条件,利用不等式的性质即可得到答案.【解答】解:∵a、b∈(0,1),且满足(1﹣a)b>,∴>,又≥,∴>,∴a<b.故答案为:a<b.14.若tanα+=,α∈(,),则sin(2α+)+2cos cos2α的值为0.【考点】二倍角的余弦.【分析】由条件求得tanα的值,再利用同角三角函数的基本关系,二倍角公式化简所给的式子,求得结果.【解答】解:∵tanα+=,α∈(,),∴tanα=3,或tanα=(舍去),则sin(2α+)+2cos cos2α=sin2αcos+cos2αsin+•=sin2α+cos2α+=•+•+=•+•+=•+•+=0,故答案为:0.15.(文)一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是80.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图可知该几何体为上部是一四棱锥,高为3,下部为正方体,边长为4的组合体.分别求得体积再相加.【解答】解:由三视图可知该几何体为上部是一四棱锥,下部为正方体的组合体.四棱锥的高h1=3,正方体棱长为4V正方体=Sh2=42×4=64V四棱锥=Sh1==16所以V=64+16=80故答案为:80.16.已知函数f(x)=,若关于x的方程f2(x)﹣bf(x)+1=0有8个不同根,则实数b的取值范围是(2,] .【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】作函数f(x)的图象,从而可得方程x2﹣bx+1=0有2个不同的正解,且在(0,4]上,从而解得.【解答】解:作函数f(x)的图象如右图,∵关于x的函数y=f2(x)﹣bf(x)+1有8个不同的零点,∴方程x2﹣bx+1=0有2个不同的正解,且在(0,4]上;∴,解得,2<b≤;故答案为:(2,].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.已知f(x)=2sin x,集合M={x||f(x)|=2,x>0},把M中的元素从小到大依次排成一列,得到数列{a n},n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记b n=,设数列{b n}的前n项和为T n,求证T n<.【考点】数列的求和.【分析】(1)根据题意求出数列的通项公式.(2)利用(1)的结论,进一步利用放缩法和裂项相消法求出结果.【解答】解:(1)f(x)=2sin x,集合M={x||f(x)|=2,x>0},则:解得:x=2k+1(k∈Z),把M中的元素从小到大依次排成一列,得到数列{a n},所以:a n=2n﹣1.证明:(2)记b n=,数列{b n}的前n项和为T n,=所以:T n=b1+b2+…+b n++…+)=18.已知向量=(sin,1),=(cos,cos2),记f(x)=•.(Ⅰ)若f(x)=1,求cos(x+)的值;(Ⅱ)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(2a﹣c)cosB=bcosC,求f(2A)的取值范围.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】(Ⅰ)利用向量的数量积公式求出f(x)的解析式,然后求值;(Ⅱ)由正弦定理将边角的混合等式化为角的等式,利用三角函数公式化简求出角A的范围,然后求三角函数值的范围.【解答】解:(Ⅰ)向量=(sin,1),=(cos,cos2),记f(x)=•=sin cos+cos2=sin+cos+=sin()+,因为f(x)=1,所以sin()=,所以cos(x+)=1﹣2sin2()=,(Ⅱ)因为(2a﹣c)cosB=bcosC,由正弦定理得(2sinA﹣sinC)cosB=sinBcosC所以2sinAcosB﹣sinCcosB=sinBcosC所以2sinAcosB=sin(B+C)=sinA,sinA≠0,所以cosB=,又0<B<,所以B=,则A+C=,即A=﹣C,又0<C<,则<A<,得<A+<,所以<sin(A+)≤1,又f(2A)=sin(A+),所以f(2A)的取值范围(].19.如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,平面A1BC⊥侧面A1ABB1,且AA1=AB=2.(1)求证:AB⊥BC;(2)若直线AC与平面A1BC所成的角的正弦值为,求锐二面角A﹣A1C﹣B的大小.【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系.【分析】(1)取A1B的中点D,连接AD,由已知条件推导出AD⊥平面A1BC,从而AD ⊥BC,由线面垂直得AA1⊥BC.由此能证明AB⊥BC.(2)连接CD,由已知条件得∠ACD即为直线AC与平面A1BC所成的角,∠AED即为二面角A﹣A1C﹣B的一个平面角,由此能求出二面角A﹣A1C﹣B的大小.【解答】(1)证明:如图,取A1B的中点D,连接AD,∵AA1=AB,∴AD⊥A1B,∵平面A1BC⊥侧面A1ABB1,且平面A1BC∩侧面A1ABB1=A1B,∴AD⊥平面A1BC,又∵BC⊂平面A1BC,∴AD⊥BC,∵三棱柱ABC﹣﹣﹣A1B1C1是直三棱柱,∴AA1⊥底面ABC,∴AA1⊥BC,又AA1∩AD=A,从而BC⊥侧面A1ABB1,又AB⊂侧面A1ABB1,故AB⊥BC;(2)解:连接CD,由(1)可知AD⊥平面A1BC,则CD是AC在平面A1BC内的射影,∴∠ACD即为直线AC与平面A1BC所成的角,又∵sin∠ACD=,∴∠ACD=,∵在等腰直角△A1AB中,AA1=AB=2,且点D是A1B中点,∴AD=A1B=,且∠ADC=,∴AC=2,过点A作AE⊥A1C于点E,连DE,由(1)知AD⊥平面A1BC,则AD⊥A1C,且AE∩AD=A,∴∠AED即为二面角A﹣A1C﹣B的一个平面角,且直角△A1AC中:AE===,又AD=,∠ADE=,∴sin∠AED===,且二面角A﹣A1C﹣B为锐二面角,∴∠AED=,即二面角A﹣A1C﹣B的大小为.20.已知函数f(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx(a∈R).(1)若曲线g(x)=f(x)+x上点(1,g(1))处的切线过点(0,2),求函数g(x)的单调减区间;(2)若函数y=f(x)在上无零点,求a的最小值.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(1)求出函数的导数,计算g′(1),求出a的值,从而求出g(x)的递减区间即可;(2)问题转化为对x∈(0,),a>2﹣恒成立,令l(x)=2﹣,x∈(0,),根据函数的单调性求出a的最小值即可.【解答】解:(1)∵g(x)=(3﹣a)x﹣(2﹣a)﹣2lnx,∴g′(x)=3﹣a﹣,∴g′(1)=1﹣a,又g(1)=1,∴1﹣a==﹣1,解得:a=2,由g′(x)=3﹣2﹣=<0,解得:0<x<2,∴函数g(x)在(0,2)递减;(2)∵f(x)<0在(0,)恒成立不可能,故要使f(x)在(0,)无零点,只需任意x∈(0,),f(x)>0恒成立,即对x∈(0,),a>2﹣恒成立,令l(x)=2﹣,x∈(0,),则l′(x)=,再令m(x)=2lnx+﹣2,x∈(0,),则m′(x)=<0,故m(x)在(0,)递减,于是m(x)>m()=2﹣2ln2>0,从而f′(x)>0,于是l(x)在(0,)递增,∴l(x)<l()=2﹣4ln2,故要使a>2﹣恒成立,只要a∈[2﹣4ln2,+∞),综上,若函数y=f(x)在上无零点,则a的最小值是2﹣4ln2.21.已知,二次函数,关于x的不等式f(x)>(2m﹣1)x+1﹣m2的解集为(﹣∞,m)∪(m+1,+∞),其中m为非零常数,设.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)若存在一条与y轴垂直的直线和函数Γ(x)=g(x)﹣x+lnx的图象相切,且切点的横坐标x0满足|x0﹣1|+x0>3,求实数m的取值范围;(Ⅲ)当实数k取何值时,函数φ(x)=g(x)﹣kln(x﹣1)存在极值?并求出相应的极值点.【考点】平面向量数量积的运算;函数在某点取得极值的条件;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(I)利用向量的数量积可得函数f(x)=x2+ax+m+1,利用一元二次不等式的解集和相应的一元二次方程的实数根的关系可知m和m+1是方程x2+(a+1﹣2m)x+m2+m=0的两个根,利用根与系数的关系即可得出a;(II)由存在一条与y轴垂直的直线和Γ(x)的图象相切,且切点的横坐标为x0,⇔;由切点的横坐标x0满足|x0﹣1|+x0>3,可得x0>2.令(x>2),利用导数可得其单调性,即可得到m的取值范围;(III)由φ(x)=g(x)﹣kln(x﹣1)=﹣kln(x﹣1)的定义域为(1,+∞).可得φ'(x)=1﹣=.方程x2﹣(2+k)x+k﹣m+1=0(*)的判别式△=(2+k)2﹣4(k﹣m+1)=k2+4m.通过对△和m分类讨论即可得出.【解答】解:(Ⅰ)∵,,∴二次函数f(x)=x2+ax+m+1,关于x的不等式f(x)>(2m﹣1)x+1﹣m2的解集为(﹣∞,m)∪(m+1,+∞),也就是不等式x2+(a+1﹣2m)x+m2+m>0的解集为(﹣∞,m)∪(m+1,+∞),∴m和m+1是方程x2+(a+1﹣2m)x+m2+m=0的两个根.由韦达定理得:m+(m+1)=﹣(a+1﹣2m)∴a=﹣2.(Ⅱ)由(Ⅰ)得=,∴,,∵存在一条与y轴垂直的直线和Γ(x)的图象相切,且切点的横坐标为x0,∴,∵|x0﹣1|+x0>3,∴x0>2.令(x>2),则,当x>2时,,∴在(2,+∞)上为增函数,从而,∴.(Ⅲ)φ(x)=g(x)﹣kln(x﹣1)=﹣kln(x﹣1)的定义域为(1,+∞).∴φ'(x)=1﹣=.方程x2﹣(2+k)x+k﹣m+1=0(*)的判别式△=(2+k)2﹣4(k﹣m+1)=k2+4m.①若m>0时,△>0,方程(*)的两个实根为,或,则x∈(1,x2)时,φ'(x)<0;x∈(x2,+∞)时,φ'(x)>0.∴函数φ(x)在(1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.此时函数φ(x)存在极小值,极小值点为x2,k可取任意实数.②若m<0时,当△≤0,即时,x2﹣(2+k)x+k﹣m+1≥0恒成立,φ'(x)≥0,φ(x)在(1,+∞)上为增函数,此时φ(x)在(1,+∞)上没有极值.下面只需考虑△>0的情况由△>0,得或,当,则,,故x∈(1,+∞)时,φ'(x)>0,∴函数φ(x)在(1,+∞)上单调递增.∴函数φ(x)没有极值.当时,,,则x∈(1,x1)时,φ'(x)>0;x∈(x1,x2)时,φ'(x)<0;x∈(x2,+∞)时,φ'(x)>0.∴函数φ(x)在(1,x1)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.此时函数φ(x)存在极大值和极小值,极小值点x2,有极大值点x1.综上所述,若m>0时,k可取任意实数,此时函数φ(x)有极小值且极小值点为x2;若m<0时,当时,函数φ(x)有极大值和极小值,此时极小值点为x2,极大值点为x1(其中,.请考生在22.23.24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-1:几何证明选讲]22.已知四边形ABCD为⊙O的内接四边形,且BC=CD,其对角线AC与BD相交于点M.过点B作⊙O的切线交DC的延长线于点P.(1)求证:AB•MD=AD•BM;(2)若CP•MD=CB•BM,求证:AB=BC.【考点】与圆有关的比例线段;相似三角形的性质.【分析】(1)利用等腰三角形的性质、角分线定理,即可证明结论;(2)证明∠PBC=∠BCA,利用∠PBC=∠BAC,证明∠BAC=∠BCA,即可得出结论.【解答】证明:(1)由BC=CD可知,∠BAC=∠DAC,由角分线定理可知,=,即AB•MD=AD•BM得证.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2)由CP•MD=CB•BM,可知=,又因为BC=CD,所以=所以PB∥AC.所以∠PBC=∠BCA又因为∠PBC=∠BAC所以∠BAC=∠BCA所以AB=BC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣[选修4-4:坐标系与参数方程]23.已知直线l的参数方程为(t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,曲线C的极坐标方程为ρ2cos2θ+3ρ2sin2θ=12,且曲线C的左焦点F在直线l上.(Ⅰ)若直线l与曲线C交于A、B两点.求|FA|•|FB|的值;(Ⅱ)设曲线C的内接矩形的周长为P,求P的最大值.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.【分析】(I)求出曲线C的普通方程和焦点坐标,将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程利用根与系数的关系和参数的几何意义得出;(II)设矩形的顶点坐标为(x,y),则根据x,y的关系消元得出P关于x(或y)的函数,求出此函数的最大值.【解答】解:(I)曲线C的直角坐标方程为x2+3y2=12,即.∴曲线C的左焦点F的坐标为F(﹣2,0).∵F(﹣2,0)在直线l上,∴直线l的参数方程为(t为参数).将直线l的参数方程代入x2+3y2=12得:t2﹣2t﹣2=0,∴|FA|•|FB|=|t1t2|=2.(II)设曲线C的内接矩形的第一象限内的顶点为M(x,y)(0,0<y<2),则x2+3y2=12,∴x=.∴P=4x+4y=4+4y.令f(y)=4+4y,则f′(y)=.令f′(y)=0得y=1,当0<y<1时,f′(y)>0,当1<y<2时,f′(y)<0.∴当y=1时,f(y)取得最大值16.∴P的最大值为16.[选修4-5:不等式选讲]24.已知∃x0∈R使得关于x的不等式|x﹣1|﹣|x﹣2|≥t成立.(Ⅰ)求满足条件的实数t集合T;(Ⅱ)若m>1,n>1,且对于∀t∈T,不等式log3m•log3n≥t恒成立,试求m+n的最小值.【考点】绝对值不等式的解法;绝对值三角不等式.【分析】(Ⅰ)根据绝对值的几何意义求出t的范围即可;(Ⅱ)根据级别不等式的性质结合对数函数的性质求出m+n的最小值即可.【解答】解:(I)令f(x)=|x﹣1|﹣|x﹣2|≥|x﹣1﹣x+2|=1≥t,∴T=(﹣∞,1];(Ⅱ)由(I)知,对于∀t∈T,不等式•≥t恒成立,只需•≥t max,所以•≥1,又因为m>1,n>1,所以>0,>0,又1≤•≤=(=时取“=”),所以≥4,所以≥2,mn≥9,所以m+n≥2≥6,即m+n的最小值为6(此时m=n=3).2016年12月24日。

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