2015年全国大纲卷(数学)理科模拟试题及解析

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19.(本小题 12 分)如图,在直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 中,∠BCA=90°,AC=BC=AA1=2,E, F 分别是 CC1,A1B1 的中点. (Ⅰ)求证 AE⊥平面 BCF; (Ⅱ)求二面角 A﹣CF﹣B 的平面角的余弦值.
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20.(本小题 12 分)在甲、乙等 7 个选手参加的一次演讲比赛中,采用抽签的方式随机确定每 个选手的演出顺序(序号为 1,2,…7),求: (Ⅰ)甲、乙两个选手的演出序号至少有一个为奇数的概率; (Ⅱ)甲、乙两选手之间的演讲选手个数 ξ 的分布列与期望.
二.填空题(共 4 小题)
13.
解:函数
的定义域为

解得 x≥2. 故答案为:[2,+∞).
14. 解:每个个体被抽到的概率等于
= ,由抽到高一男生的概率是 0.2= ,
解得 x=800, 故高二年级的人数为 4000﹣600﹣800﹣650﹣750=1200,
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故在高二抽取的学生人数为 1200× =30, 故答案为 30.
22.(本小题 12 分)已知函数 f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R). (Ⅰ)求函数 f(x)的单调区间; (Ⅱ)若函数 y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为 45°,对于任意的 t∈[1,
2],函数
在区间(t,3)上总不是单调函数,求 m 的取值范围;
(Ⅲ)求证:

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=
=g(x)
∴g(x)是定义在(﹣π,0)∪(0,π)上的偶函数. ∵当 0<x<π 时,f′(x)sinx﹣f(x)cosx<0 ∴g'(x)<0, ∴g(x)在(0,π)上单调递减, ∴g(x)在(﹣π,0)上单调递增.
∵f( )=0,
∴g( )=
=0,
∵f(x)<2f( )sinx,
∴g(x)<g( ),x∈(0,π),或 g(x)>g(﹣ ),x∈(﹣π,0),
=﹣ tanB,
整理得 tan2B=4,解得 tanB=2,(tanB=﹣2 舍,否则 A,B,C 都是钝角不成立), 则 tanA= tanB=1,
则 tan(B﹣A)= 则 B﹣A 为锐角, 则 cos2(B﹣A)=
=

=
=
=,
则 cos(B﹣A)= = ,
故选:D 6.
解:分别以 DA、DC、DD1 为 x、y、z 轴建立如图所示空间直角坐标系, 设正方体的棱长等于 1,可得: D(0,0,0),B(1,1,0),C1(0,1,1),A1(1,0,1), ∴ =(﹣1,0,1), =(﹣1,0,﹣1), =(﹣1,﹣1,0),

=1,
令 cn=
,则 c1=﹣b1=﹣λ,cn+1﹣cn=1,
数列{cn}为首项为﹣λ,公差为 1 的等差数列,
cn=
=n﹣λ﹣1,bn=

假设存在实数 λ,使得数列{bn}为等比数列,
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b1=λ,b2=
,b3=

则 b22=b1b3,即 λ•
=(
)2,
解得,λ=﹣1 或 3. 当 λ=﹣1 时,bn=(﹣1)n,则{bn}为等比数列,
当 λ=3 时,bn=
,b4=0,则{bn}不为等比数列.
19.
则存在实数 λ=﹣1,使得数列{bn}为等比数列.
证明:(1)建立以 C1 为坐标原点的空间坐标系如图, ∵AC=BC=AA1=2,E,F 分别是 CC1,A1B1 的中点. ∴A(0,2,2),B(2,0,2),E(0,0,1),A1(0,2,0),F(1,1,0),B1(2, 0,0),C(0,0,2)
是递减数列,则实数 a 的取值范围是(
A.( ,1)
B.( , )
) C.( , )
D.( ,1)
12.定义域为 R 的函数 f(x)对任意 x 都有 f(2+x)=f(2﹣x),且其导函数 f(′ x)满足
>0,则当 2<a<4,有( ) A. f(2a)<f(log2a)<f(2) C. f(2a)<f(2)<f(log2a)
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7.
解:展开式的第四项是:
=
数项,令 n﹣5=0 得 n=5, ∴展开式的常数项为:﹣ =﹣10.
故选:B. 8.
解:由正弦曲线知,在一个周期内 sin =sin
= ,sin
=﹣1,
∴a= , ≤b≤2π+ ,∴| +2kπ|≤b﹣a≤| +2kπ|(k∈z),
当 k=0 或﹣1 时,则可能为 B、C、D 中的值, 故选 A.
5. 解:∵tanA,tanB,tanC,2tanB 成等差数列, ∴tanA+tanC=2tanB, 2tanC=tanB+2tanB=3tanB, 即 tanC= tanB,tanA= tanB,
∵tanC=tan(π﹣A﹣B)=﹣tan(A+B)=﹣
= tanB,
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,或

故 x 的不等式 f(x)<2f( )sinx 的解集为(﹣ ,0)∪( ,π).
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故答案为:(﹣ ,0)∪( ,π)
三.解答题(共 6 小题) 17.
解:由题意得△=b2﹣4ac=(﹣4sinθ)2﹣4•2•3cosθ=0, 即 16sin2θ﹣24cosθ=0, ∴16(1﹣cos2θ)﹣24cosθ=0, ∴2cos2θ+3cosθ﹣2=0, 解得 cosθ= 或 cosθ=﹣2(舍去).
2015 年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题
数学(理科)
一.选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分.每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目 要求的
1.已知集合 M={x||x﹣3|<4},集合 N={x| ≤0,x∈Z},那么 M∩N=( )
A. {x|﹣1<x≤1}
B. {﹣1,0}
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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 10 分)已知方程 2x2﹣4x•sinθ+3cosθ=0 的两个根相等,且 θ 为锐角,求 θ 和这个 方程的两个根.
18.(本小题 12 分)已知各项为正的等差数列{an}的公差为 d=1,且 + = . (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)若数列{bn}满足:b1=λ,an+1bn+1+anbn=(﹣1)n+1(n∈N),是否存在实数 λ,使得数列 {bn}为等比数列?若存在,求出 λ 的值;若不存在,请说明理由.
21.(本小题 12 分)已知双曲线 C:
的一个焦点是 F(2 2,0),且

(Ⅰ)求双曲线 C 的方程; (Ⅱ)设经过焦点 F2 的直线 l 的一个法向量为(m,1),当直线 l 与双曲线 C 的右支相交于 A, B 不同的两点时,求实数 m 的取值范围;并证明 AB 中点 M 在曲线 3(x﹣1)2﹣y2=3 上.
2015 年普通高等学校招生全国统一考试数学(理科) 参考答案与试题解析
一.选择题(共 12 小题) 1.
解:∵集合 M={x||x﹣3|<4}={x|﹣1<x<7}, 集合 N={x| ≤0,x∈Z}={x|﹣2≤x<1,x∈Z}={﹣2,﹣1,0},
那么 M∩N={0}, 故选:C.
2.
解: =
别相交,则双曲线的离心率 e 的取值范围是( )
A. e<
B. 1<e<
C. 1<e<
D. e>
10.设变量 x,y 满足|x﹣1|+|y﹣a|≤1,若 2x+y 的最大值是 5,则实数 a 的值是( )
A. 2
B. 1
C. 0
D. ﹣1
11.已知函数 f(x)=
,若数列{an}满足 an=f(n)(n∈N*),且{an}
C. {0}
D. {0,1}
2.已知 a∈R,i 是虚数单位,复数 z1=2+ai,z2=1﹣2i,若 为纯虚数,则复数 的虚部为( )
A. i
B. 0
C.
D. 1
3.设函数 f(x)=cosωx(ω>0),将 y=f(x)的图象向右平移 个单位长度后,所得的图象
与原图象重合,则 ω 的最小值等于(
又 θ 为锐角,∴θ=60°. 因此,原方程可化为

解得相等的二根为 .
18 解:(1)由 + =
=,
由于{an}为等差数列,则 a1+a3=2a2,

= ,即有 a1a3=3,由于 a1>0,d=1,
则 a1(a1+2)=3,解得,a1=1 或﹣3(舍去), 则有数列{an}的通项公式是 an=a1+n﹣1=n; (2)由 an+1bn+1+anbn=(﹣1)n+1(n∈N), 即(n+1)bn+1+nbn=(﹣1)n+1,
A.
B. 3
) C. 6
D. 9
4.在矩形 ABCD 中,| |= ,| |=1,则| ﹣ |=( )
A. 2
B. 3
C. 2
D. 4
5.设△ABC 的三个内角为 A、B、C,且 tanA,tanB,tanC,2tanB 成等差数列,则 cos(B﹣
A)=( )
A. ﹣
B. ﹣
C.
D.
6.正方体 ABCD﹣A1B1C1D1 中,直线 BC1 与平面 A1BD 所成角的余弦值为( )
,第 4 项为常
9. 解:依题意,结合图形分析可知,双曲线的一条渐近线的斜率 必大于 2,即 >2,
因此该双曲线的离心率 e= =
=
故选 D.
>.
10.
解:设点 M(1,a),则满足|x﹣1|+|y﹣a|≤1 的点(x,y)构成趋于为平行四边形 ABCD 及其内部区域, 如图所示:令 z=2x+y,则 z 表示直线 y=﹣2x+z 在 y 轴上的截距, 故当直线 y=﹣2x+z 过点 C(2,a)时,z 取得最大值为 5,即 4+a=5,求得 a=1, 故选:B.
A. 7.二项式 A. 10
B.
C.
D.
的展开式中第 4 项为常数项,则常数项为( )
B. ﹣10
C. 20
D. ﹣20
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8.已知函数 y=sinx 的定义域为[a,b],值域为
A.
B.
C. π
,则 b﹣a 的值不可能是( ) D.
9.斜率为 2 的直线 l 过双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的右焦点,且与双曲线的左右两支分
15.
解:∵长方体从同一顶点出发的三条棱的长分别为 1、2、3,
∴长方体的对角线长为:
=
∵长方体的对角线长恰好是外接球的直径 ∴球半径为 R= ,可得球的表面积为 4πR2=14π
故答案为:14π
16.
解:设 g(x)=

∴g′(x)=

∵f(x)是定义在(﹣π,0)∪(0,π)上的奇函数,
故 g(﹣x)=
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解答:解:由已知可知 1﹣2a<0,0<a<1,且 a12=17﹣24a>a13=1, 解得 <a< . 故选:C.
12.
解:∵函数 f(x)对任意 x 都有 f(2+x)=f(2﹣x), ∴函数 f(x)的对称轴为 x=2
∵导函数 f′(x)满足

∴函数 f(x)在(2,+∞)上单调递减,(﹣∞,2)上单调递增, ∵2<a<4 ∴1<log2a<2<4<2a 又函数 f(x)的对称轴为 x=2 ∴f(2)>f(log2a)>f(2a), 故选 A.
高二抽取的学生人数为

高一
高二
高三
女生
600
y
650
男生
x
z
750
15.已知长方体从同一顶点出发的三条棱的长分别为 1、2、3,则这个长方体的外接球的表面
积为

16.设奇函数 f(x)定义在(﹣π,0)∪(0,π)上,其导函数为 f′(x),且 f( )=0,当
0<x<π 时,f′(x)sinx﹣f(x)cosx<0,则关于 x 的不等式 f(x)<2f( )sinx 的解集
=
=
=

因为复数是纯虚数,所以 a=1,满足题意. 故选 D. 3.
解:f(x)的周期 T= ,函数图象平移 个单位长度后,所得的图象与原图象重合,
说明函数平移整数个周期,所以
,k∈Z.令 k=1,可得 ω=6.
故选 C. 4.
解:由已知四边形 ABCD 是矩形,所以| ﹣ |=| |=
=2;
故选 A.
B. f(log2a)<f(2)<f(2a) D. f(log2a)<f(2a)<f(2)
二.填空题:共 4 小题,每小题 5 分
13.函数
的定义域为

14.某校有 4000 名学生,各年级男、女生人数如表,已知在全校学生中随机抽取一名奥运火
炬手,抽到高一男生的概率是 0.2,现用分层抽样的方法在全校抽取 100 名奥运志愿者,则在
设 =(x,y,z)是平面 A1BD 的一个法向量,

,即
,取 x=1,得 y=z=﹣1,
∴平面 A1BD 的一个法向量为 =(1,﹣1,﹣1), 设直线 BC1 与平面 A1BD 所成角为 θ,则
sinθ=|cos<
>|=
=

∴cosθ= 故选 C.
,即直线 BC1 与平面 A1BD 所成角的余弦值是 ;
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