湖南师大附中2017届高三月考试卷(七) 教师版 数学(理) 试题 Word版含答案
- 格式:doc
- 大小:1.04 MB
- 文档页数:10
炎德·英才大联考湖南师大附中2017-2018学年高三月考试卷(四) 数 学(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。
时量120分钟。
满分150分。
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)复数4-2i(1+i )2=(D)(A)1-2i (B)1+2i (C)-1+2i (D)-1-2i(2)执行如图所示的程序框图,则输出的i 值为(B)(A)3 (B)4 (C)5 (D)6(3)设向量a ,b 均为单位向量,且|a +b|=1,则a 与b 夹角为(C) (A)π3 (B)π2 (C)2π3 (D)3π4(4)设m 、n 是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,给出下列四个命题:①若m ⊥α,n ∥α,则m ⊥n ;②若m ∥n ,n ∥α,则m ∥α;③若m ∥n ,n ⊥β,m ∥α,则α⊥β;④若m ∩n =A ,m ∥α,m ∥β,n ∥α,n ∥β,则α∥β.其中真命题的个数是(C) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4(5)已知函数y =a x ,y =x b ,y =log c x 的图象如图所示,则(C)(A)a >b >c (B)a >c >b (C)c >a >b (D)c >b >a(6)一个几何体的三视图如图所示,其中正视图、俯视图中的圆以及侧视图中的圆弧的半径都相等,侧视图中的两条半径互相垂直,若该几何体的体积是π,则它的表面积是(D)(A) π (B)4π3(C) 3π (D) 4π (7)已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1方程x 2-b n x +2n =0的两根,则b 10等于(D)(A)24 (B)32 (C)48 (D)64(8)从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有(B)(A)40种 (B)60种 (C)100种 (D)120种(9)已知F 1、F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点,若F 2关于渐近线的对称点恰落在以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上(O 为原点),则双曲线C 的离心率为(D)(A) 3 (B)3 (C) 2 (D)2 (10)如果对于任意实数x ,[x ]表示不超过x 的最大整数. 例如[3.27]=3,[0.6]=0.那么“[x ]=[y ]”是“|x -y |<1”的(A)(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件(11)设直线l :3x +4y +a =0,圆C :(x -2)2+y 2=2,若在圆C 上存在两点P ,Q ,在直线l 上存在一点M ,使得∠PMQ =90°,则a 的取值范围是(C)(A)[-18,6] (B)[6-52,6+52](C)[-16,4] (D)[-6-52,-6+52](12)若函数f (x )=⎩⎨⎧kx +1,x ≤0,ln x ,x >0,则当k >0时,函数y =f [f (x )]+1的零点个数为(D)(A)1 (B)2 (C)3 (D)4【解析】结合图象分析.当k >0时,f [f (x )]=-1,则f (x )=t 1∈⎝⎛⎭⎫-∞,-1k 或f (x )=t 2∈(0,1).对于f (x )=t 1,存在两个零点x 1、x 2;对于f (x )=t 2,存在两个零点x 3、x 4,共存在4个零点,故选D.选择题答题卡第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)~(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)~(23)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本题共4小题,每小题5分.(13)在二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x 5的展开式中,x 的一次项系数为__-80__.(用数字作答) (14)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有圆堢瑽,周四丈八尺,高一丈一尺.问积几何?答曰:二千一百一十二尺.术曰:周自相乘,以高乘之,十二而一”.这里所说的圆堢瑽就是圆柱体,它的体积为“周自相乘,以高乘之,十二而一.”就是说:圆堢瑽(圆柱体)的体积V =112×(底面的圆周长的平方×高),则该问题中圆周率π的取值为__3__.【解析】由题意,圆堢瑽(圆柱体)底面的圆周长48尺,高11尺,体积为2 112(立方)尺,设圆堢瑽(圆柱体)的底面半径为r ,则⎩⎪⎨⎪⎧2πr =48πr 2×11=2 112 ,解得π=3, r =8,故答案为:3.(15)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧(x -y )(x +y -1)≥0,0≤x ≤1,则2x +y 的取值范围是__[0,3]__.(16)函数f (x )=sin (ωx +φ)的导函数y =f ′(x )的部分图象如图所示,其中,A ,C 为图象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点.若在曲线段ABC ︵与x 轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC 内的概率为__π4__.【解析】由f ′(x )=ωcos(ωx +φ)知|AC |=πω,|y B |=ω,所以S △ABC =12·|AC |·|y B |=π2 ,设A (x 0,0) ,则ωx 0+φ=π2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+πω,0,设曲线段ABC ︵与x 轴所围成的区域的面积为S ,则 S =|∫x 0+πωx 0f ′(x )d x |=-∫x 0+πωx 0f ′(x )d x =-f (x )|x 0+πωx 0=f (x 0)-f ⎝⎛⎭⎪⎫x 0+πω =sin (ωx 0+φ)-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+πω+φ=sin π2-sin 3π2=2.所以该点在△ABC 内的概率P =S △ABC S =π22=π4.三、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)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,函数f(x)=2sin (x -A)cos x +sin (B +C)(x ∈R ),f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称. (Ⅰ)当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,求f (x )的值域;(Ⅱ)若a =7且sin B +sin C =13314,求△ABC 的面积. 【解析】(Ⅰ)f (x )=2sin(x -A )cos x +sin(B +C ) =2(sin x cos A -cos x sin A )cos x +sin A =2sin x cos x cos A -2cos 2x sin A +sin A =sin 2x cos A -cos2x sin A =sin(2x -A ),由函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称,知f ⎝⎛⎭⎫π6=0,即sin ⎝⎛⎭⎫π3-A =0,又0<A <π,故A =π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,2x -π3∈⎝⎛⎭⎫-π3,2π3,所以-32 <sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1.即f (x )的值域为⎝⎛⎦⎤-32,1; (Ⅱ)由正弦定理得a sin A =b sin B =c sin C =143,则sin B =314b ,sin C =314c ,所以sin B +sin C =314(b +c )=13314,即b +c =13, 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得49=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ,从而bc =40, 则△ABC 的面积为S =12bc sin A =12×40×32=10 3.(18)(本小题满分12分)某网络营销部门为了统计某市网友2016年11月11日在某淘宝店的网购情况,随机抽查了该市当天60名网友的网购金额情况,得到如下数据统计表(如表):若网购金额超过2千元的顾客定义为“网购达人”,网购金额不超过2千元的顾客定义为“非网购达人”,已知“非网购达人”与“网购达人”人数比恰好为3∶2.(Ⅰ)试确定x ,y ,p ,q 的值,并补全频率分布直方图(如图).(Ⅱ)该营销部门为了进一步了解这60名网友的购物体验,从“非网购达人”、“网购达人”中用分层抽样的方法确定10人,若需从这10人中随机选取3人进行问卷调查.设ξ为选取的3人中“网购达人”的人数,求ξ的分布列和数学期望.【解析】(Ⅰ)根据题意,有⎩⎪⎨⎪⎧3+x +9+15+18+y =6018+y 3+x +9+15=23,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =9y =6.∴p =0.15,q =0.10.补全频率分布直方图如图所示.(Ⅱ)用分层抽样的方法,从中选取10人, 则其中“网购达人”有10×25=4人,“非网购达人”有10×35=6人.故ξ的可能取值为0,1,2,3;P (ξ=0)=C 40C 63C 103=16,P (ξ=1)=C 41C 62C 103=12,P (ξ=2)=C 42C 61C 103=310,P (ξ=3)=C 43C 60C 103=130.所以ξ的分布列为:∴E (ξ)=0×16+1×12+2×310+3×130=65.(19)(本小题满分12分)如图,正方形ABCD 的边长为4,E ,F 分别为BC ,DA 的中点.将正方形ABCD 沿着线段EF 折起,使得∠DF A =60°. 设G 为AF 的中点.(Ⅰ)求证:DG ⊥EF ;(Ⅱ)求直线GA 与平面BCF 所成角的正弦值;(Ⅲ)设P ,Q 分别为线段DG ,CF 上一点,且PQ ∥平面ABEF ,求线段PQ 长度的最小值.【解析】(Ⅰ)因为正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC ,DA 的中点,所以EF ⊥FD ,EF ⊥F A ,将正方形ABCD 沿着线段EF 折起后,仍有EF ⊥FD ,EF ⊥F A ,而FD ∩F A =F ,所以EF ⊥平面DF A .又因为DG 平面DF A ,所以DG ⊥EF . (Ⅱ)因为∠DF A =60°,DF =F A ,所以△DF A 为等边三角形,又AG =GF ,故DG ⊥F A . 由(Ⅰ),DG ⊥EF ,又EF ∩F A =F ,所以DG ⊥平面ABEF .设BE 的中点为H ,连接GH ,则GA ,GH ,GD 两两垂直,故以GA ,GH ,GD 分别为x 轴、y 轴和z 轴,建立空间直角坐标系如图,则G (0,0,0),A (1,0,0),B (1,4,0),C (0,4,3),F (-1,0,0), 所以GA →=(1,0,0),BC →=(-1,0,3),BF →=(-2,-4,0). 设平面BCF 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),由m ·BC →=0,m ·BF →=0,得⎩⎨⎧-x +3z =0,-2x -4y =0,令z =2,得m =(23,-3,2).设直线GA 与平面BCF 所成角为α, 则sin α=|cos 〈m ,GA →〉|=|m ·GA →||m ||GA →|=25719.即直线GA 与平面BCF 所成角的正弦值为25719.(Ⅲ)由题意,可设P (0,0,k )(0≤k ≤3),FQ →=λFC →(0≤λ≤1), 由FC →=(1,4,3),得FQ →=(λ,4λ,3λ),所以Q (λ-1,4λ,3λ),PQ →=(λ-1,4λ,3λ-k ). 由(Ⅱ),得GD →=(0,0,3)为平面ABEF 的法向量. 因为PQ ∥平面ABEF ,所以PQ →·GD →=0,即3λ-k =0. 所以|PQ →|=(λ-1)2+(4λ)2+(3λ-k )2=(λ-1)2+(4λ)2=17λ2-2λ+1,又因为17λ2-2λ+1=17⎝⎛⎭⎫λ-1172+1617,所以当λ=117时,|PQ →|min =41717. 所以当λ=117,k =317时,线段PQ 长度有最小值41717.(20)(本小题满分12分)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,以E 的四个顶点为顶点的四边形的面积为4 3.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设A ,B 分别为椭圆E 的左、右顶点,P 是直线x =4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP ,BP 分别与椭圆相交于异于A ,B 的点M 、N ,试探究,点B 是否在以MN 为直径的圆内?证明你的结论.【解析】(Ⅰ)依题意得c a =12,12·2a ·2b =43,又a 2=b 2+c 2,由此解得a =2,b = 3.所以椭圆E 的方程为 x 24+y 23=1.(Ⅱ)点B 在以MN 为直径的圆内.证明如下:方法1:由(Ⅰ)得A (-2,0),B (2,0).设M (x 0,y 0).∵M 点在椭圆上,∴y 02=34(4-x 02). ①又点M 异于顶点A 、B ,∴-2<x 0<2. 由P 、A 、M 三点共线可以得P ⎝⎛⎭⎫4,6y 0x 0+2.从而BM →=(x 0-2,y 0), BP →=⎝⎛⎭⎫2,6y 0x 0+2.∴BM →·BP →=2x 0-4+6y 02x 0+2=2x 0+2(x 02-4+3y 02). ②将①代入②,化简得BM →·BP →=52(2-x 0).∵2-x 0>0,∴BM →·BP →>0,于是∠MBP 为锐角,从而∠MBN 为钝角, 故点B 在以MN 为直径的圆内.方法2:由(Ⅰ)得A (-2,0),B (2,0).设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则-2<x 1<2,-2<x 2<2,又MN 的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,y 1+y 22,依题意,计算点B 到圆心Q 的距离与半径的差|BQ |2-14|MN |2=⎝⎛⎭⎫x 1+x 22-22+⎝⎛⎭⎫y 1+y 222-14[(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2] =(x 1-2) (x 2-2)+y 1y 2 ③直线AP 的方程为y =y 1x 1+2(x +2),直线BP 的方程为y =y 2x 2-2(x -2),而两直线AP 与BP 的交点P 在直线x =4上, ∴6y 1x 1+2=2y 2x 2-2,即y 2=3(x 2-2)y 1x 1+2④ 又点M 在椭圆上,则x 124+y 123=1,即y 12=34(4-x 12) ⑤于是将④、⑤代入③,化简后可得|BQ |2-14|MN |2=54(2-x 1)(x 2-2)<0.从而点B 在以MN 为直径的圆内.(21)(本小题满分12分) 已知函数f (x )=e ax -x .(Ⅰ)若对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立,求a 的取值集合;(Ⅱ)若a =1,k 为整数,且存在x 0>0,使(x 0-k )f ′(x 0)+x 0+1<0,求k 的最小值. 【解析】(Ⅰ) 若a ≤0,则对一切x >0,f (x )=e ax -x <1,这与题设矛盾, 故a >0.而f ′(x )=a e ax -1,令f ′(x )=0,得x =1a ln 1a .当x <1a ln 1a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x >1a ln 1a时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,故当x =1a ln 1a时,f (x )取最小值f ⎝⎛⎭⎫1a ln 1a =1a -1a ln 1a .于是对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立,当且仅当1a -1a ln 1a≥1. ①令g (t )=t -t ln t ,则g ′(t )=-ln t .当0<t <1时,g ′(t )>0,g (t )单调递增;当t >1时,g ′(t )<0,g (t )单调递减. 故当t =1时,g (t )取最大值g (1)=1.因此,当且仅当1a =1即a =1时,①式成立.综上所述,a 的取值集合为{1}.(Ⅱ)a =1时,f ′(x )=e x -1, 所以(x -k )f ′(x )+x +1=(x -k )(e x -1)+x +1, 故当x >0时, (x -k )f ′(x )+x +1<0等价于k >x +1e x -1+x , ②令h (x )=x +1e x -1+x (x >0),则h ′(x )=-x e x -1(e x -1)2+1=e x (e x -x -2)(e x -1)2,令φ(x )=e x -x -2(x >0),则φ′(x )=e x -1 >0,φ(x )在(0, +∞)上单调递增,而φ(1)<0,φ(2)>0,所以φ(x )在(0, +∞)上存在唯一的零点,亦即h ′(x )在(0, +∞)上存在唯一的零点,设此零点为α,则α∈(1,2),e α=α+2,当x ∈(0,α)时, h ′(x )<0;当x ∈(α,+∞)时, h ′(x )>0,所以h (x )在(0,+∞)上的最小值为h (α) ,而h (α)=α+1e α-1+α=α+1∈(2,3),而由②知,存在x 0>0,使(x 0-k )f ′(x 0)+x 0+1<0等价于k >h (α),所以整数k 的最小值为3.请考生在(22)、(23)两题中任选一题作答.如果多做,则按所做第一题计分,作答时请写清题号.(22)(本题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos αy =2+2sin α(α为参数),M 为C 1上的动点,P 点满足OP →=2OM →,点P 的轨迹为曲线C 2.(Ⅰ)求C 2的普通方程;(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求|AB |.【解析】(Ⅰ)设P (x ,y ),则由条件知M ⎝⎛⎫x 2,y 2. 由于M 点在C 1上,所以⎩⎨⎧x2=2cos α,y2=2+2sin α,即 ⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α ,消去参数α得x 2+(y -4)2=16, 即C 2的普通方程为x 2+(y -4)2=16.(Ⅱ)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ. 射线θ=π3与C 1的交点A 的极径为ρ1=4sin π3,射线θ=π3与C 2的交点B 的极径为ρ2=8sin π3.所以|AB |=|ρ2-ρ1|=2 3.(23)(本题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数f (x )=m -|x -2|,m ∈R ,且f (x +2)≥0的解集为[-1,1]. (Ⅰ)求m 的值;(Ⅱ)若a ,b ,c ∈R +,且1a +12b +13c=m ,求证:a +2b +3c ≥9.【解析】(Ⅰ)因为f (x )=m -|x -2|,所以f (x +2)≥0等价于|x |≤m ,由|x |≤m 有解,得m ≥0,且其解集为{x |-m ≤x ≤m },又f (x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1.(Ⅱ)由(Ⅰ)知1a +12b +13c =1,a ,b ,c ∈R +,方法1:由基本不等式得:a +2b +3c =(a +2b +3c )⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c =3+⎝⎛⎭⎫2b a +a 2b +⎝⎛⎭⎫3c 2b +2b 3c +⎝⎛⎭⎫a 3c +3c a ≥3+2+2+2=9.方法2:由柯西不等式得a +2b +3c =(a +2b +3c )⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c ≥⎝⎛⎭⎫a ·1a +2b ·12b +3c ·13c 2=9.。
炎德·英才大联考湖南师大附中2017-2018学年高三月考试卷(一)数 学(文科)本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分及选做题,共8页。
时量120分钟,满分150分。
得分 一、选择题:本大题共l2小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设复数z 满12i z i =+,则复数z 对应的点位于复平面内 A 、第一象限 B 、第二象限 C 、第三象限 D 、第四象限2.设集合{|||1}A x x =<,2{|log 0}B x x =<,则p :“x A ∈”是q :“x ∈B”成立的 A 、充分非必要条件 B 、必要非充分条件 C 、充要条件 D 、非充分也非必要条件 3.已知函数3log (0)()21(0)xx x f x x ->⎧=⎨+≤⎩,则21((1))(log )3f f f +的值是 A 、6 B 、5 C 、72 D 、534.已知p :“x ∀∈R ,不等式21xm >-恒成立,则m ≤1”;q :“函数()x f x e x =+有两个零点”,则A 、p 假,q 真B 、“p q ∧”真C 、“p q ∨”假D 、“p q ∧”假5.右边茎叶图表示的是甲、乙两人在5次综合测评中的成绩(成绩为整效),其中一个数字被污损,则乙的平均成绩不低于甲的平均成绩的概率为A 、25 B 、110C 、910D 、156.已知函数32()(1)(2)f x x a x a a x b =+--++ (a >0,b ∈R)的图象过原点,且在原点处的切线斜率为-3,则a +b 的值是 A 、1 B 、-3C 、-lD 、37.已知一个多面体内接于球,其正视图、侧视图、俯视图都是如图的图形,中央的四边形是边长为1的正方形,则该球的表面积是A 、2B 、34πC 、3πD 、9π8.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入n 的值为8,则输出S 的值为 A 、512 B 、546 C 、1067 D 、10689.函数1x y a -=(a >0,a ≠1)的图象恒过定点M ,若点M 在直线1mx ny +=(m>0,n>0)上,则14m n+的 最小值为 A 、8 B 、9 C 、10 D 、1210.过点P(1-)的直线l 与圆221x y +=有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是A 、[0,6π] B 、[0,3π] C 、(0,6π] D 、(0,3π]11.已知函数2()22sin 1f x x x =+-,则它的最小正周期和一个单调增区间分别为A 、2π, [6π-,3π] B 、2π,[3π,56π]C 、π,[6π-,3π]D 、π,[3π,56π]12.x 为实数。
炎德·英才大联考湖南师大附中2017届高三月考试卷(四)数 学(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。
时量120分钟。
满分150分。
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)复数4-2i(1+i )2=(D)(A)1-2i (B)1+2i (C)-1+2i (D)-1-2i(2)执行如图所示的程序框图,则输出的i 值为(B)(A)3 (B)4 (C)5 (D)6(3)设向量a ,b 均为单位向量,且|a +b|=1,则a 与b 夹角为(C) (A)π3 (B)π2 (C)2π3 (D)3π4(4)设m 、n 是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,给出下列四个命题:①若m ⊥α,n ∥α,则m ⊥n ;②若m ∥n ,n ∥α,则m ∥α;③若m ∥n ,n ⊥β,m ∥α,则α⊥β;④若m ∩n =A ,m ∥α,m ∥β,n ∥α,n ∥β,则α∥β.其中真命题的个数是(C) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4(5)已知函数y =a x ,y =x b ,y =log c x 的图象如图所示,则(C) (A)a >b >c(B)a >c >b (C)c >a >b (D)c >b >a(6)一个几何体的三视图如图所示,其中正视图、俯视图中的圆以及侧视图中的圆弧的半径都相等,侧视图中的两条半径互相垂直,若该几何体的体积是π,则它的表面积是(D)(A) π (B)4π3(C) 3π (D) 4π (7)已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1方程x 2-b n x +2n =0的两根,则b 10等于(D)(A)24 (B)32 (C)48 (D)64(8)从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有(B)(A)40种 (B)60种 (C)100种 (D)120种(9)已知F 1、F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点,若F 2关于渐近线的对称点恰落在以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上(O 为原点),则双曲线C 的离心率为(D)(A) 3 (B)3 (C) 2 (D)2 (10)如果对于任意实数x ,[x ]表示不超过x 的最大整数. 例如[3.27]=3,[0.6]=0.那么“[x ]=[y ]”是“|x -y |<1”的(A)(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件(11)设直线l :3x +4y +a =0,圆C :(x -2)2+y 2=2,若在圆C 上存在两点P ,Q ,在直线l 上存在一点M ,使得∠PMQ =90°,则a 的取值范围是(C)(A)[-18,6] (B)[6-52,6+52](C)[-16,4] (D)[-6-52,-6+52](12)若函数f (x )=⎩⎨⎧kx +1,x ≤0,ln x ,x >0,则当k >0时,函数y =f [f (x )]+1的零点个数为(D)(A)1 (B)2 (C)3 (D)4【解析】结合图象分析.当k >0时,f [f (x )]=-1,则f (x )=t 1∈⎝⎛⎭⎫-∞,-1k 或f (x )=t 2∈(0,1).对于f (x )=t 1,存在两个零点x 1、x 2;对于f (x )=t 2,存在两个零点x 3、x 4,共存在4个零点,故选D.选择题答题卡第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)~(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)~(23)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本题共4小题,每小题5分.(13)在二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x 5的展开式中,x 的一次项系数为__-80__.(用数字作答) (14)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有圆堢瑽,周四丈八尺,高一丈一尺.问积几何?答曰:二千一百一十二尺.术曰:周自相乘,以高乘之,十二而一”.这里所说的圆堢瑽就是圆柱体,它的体积为“周自相乘,以高乘之,十二而一.”就是说:圆堢瑽(圆柱体)的体积V =112×(底面的圆周长的平方×高),则该问题中圆周率π的取值为__3__.【解析】由题意,圆堢瑽(圆柱体)底面的圆周长48尺,高11尺,体积为2 112(立方)尺,设圆堢瑽(圆柱体)的底面半径为r ,则⎩⎪⎨⎪⎧2πr =48πr 2×11=2 112 ,解得π=3, r =8,故答案为:3.(15)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧(x -y )(x +y -1)≥0,0≤x ≤1 ,则2x +y 的取值范围是__[0,3]__.(16)函数f (x )=sin (ωx +φ)的导函数y =f ′(x )的部分图象如图所示,其中,A ,C 为图象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点.若在曲线段ABC ︵与x 轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC 内的概率为__π4__.【解析】由f ′(x )=ωcos(ωx +φ)知|AC |=πω,|y B |=ω,所以S △ABC =12·|AC |·|y B |=π2 ,设A (x 0,0) ,则ωx 0+φ=π2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+πω,0,设曲线段ABC ︵与x 轴所围成的区域的面积为S ,则 S =|∫x 0+πωx 0f ′(x )d x |=-∫x 0+πωx 0f ′(x )d x =-f (x )|x 0+πωx 0=f (x 0)-f ⎝⎛⎭⎪⎫x 0+πω=sin (ωx 0+φ)-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+πω+φ=sin π2-sin 3π2=2.所以该点在△ABC 内的概率P =S △ABC S =π22=π4.三、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)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,函数f(x)=2sin (x -A)cos x +sin (B +C)(x ∈R ),f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称. (Ⅰ)当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,求f (x )的值域;(Ⅱ)若a =7且sin B +sin C =13314,求△ABC 的面积. 【解析】(Ⅰ)f (x )=2sin(x -A )cos x +sin(B +C ) =2(sin x cos A -cos x sin A )cos x +sin A =2sin x cos x cos A -2cos 2x sin A +sin A =sin 2x cos A -cos2x sin A =sin(2x -A ),由函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称,知f ⎝⎛⎭⎫π6=0,即sin ⎝⎛⎭⎫π3-A =0,又0<A <π,故A =π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,2x -π3∈⎝⎛⎭⎫-π3,2π3,所以-32 <sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1.即f (x )的值域为⎝⎛⎦⎤-32,1; (Ⅱ)由正弦定理得a sin A =b sin B =c sin C =143,则sin B =314b ,sin C =314c ,所以sin B +sin C =314(b +c )=13314,即b +c =13, 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得49=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ,从而bc =40, 则△ABC 的面积为S =12bc sin A =12×40×32=10 3.(18)(本小题满分12分)某网络营销部门为了统计某市网友2016年11月11日在某淘宝店的网购情况,随机抽查了该市当天60名网友的网购金额情况,得到如下数据统计表(如表):若网购金额超过2千元的顾客定义为“网购达人”,网购金额不超过2千元的顾客定义为“非网购达人”,已知“非网购达人”与“网购达人”人数比恰好为3∶2.(Ⅰ)试确定x ,y ,p ,q 的值,并补全频率分布直方图(如图).(Ⅱ)该营销部门为了进一步了解这60名网友的购物体验,从“非网购达人”、“网购达人”中用分层抽样的方法确定10人,若需从这10人中随机选取3人进行问卷调查.设ξ为选取的3人中“网购达人”的人数,求ξ的分布列和数学期望.【解析】(Ⅰ)根据题意,有⎩⎪⎨⎪⎧3+x +9+15+18+y =6018+y 3+x +9+15=23,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =9y =6.∴p =0.15,q =0.10.补全频率分布直方图如图所示.(Ⅱ)用分层抽样的方法,从中选取10人, 则其中“网购达人”有10×25=4人,“非网购达人”有10×35=6人.故ξ的可能取值为0,1,2,3;P (ξ=0)=C 40C 63C 103=16,P (ξ=1)=C 41C 62C 103=12,P (ξ=2)=C 42C 61C 103=310,P (ξ=3)=C 43C 60C 103=130.所以ξ的分布列为:∴E (ξ)=0×16+1×12+2×310+3×130=65.(19)(本小题满分12分)如图,正方形ABCD 的边长为4,E ,F 分别为BC ,DA 的中点.将正方形ABCD 沿着线段EF 折起,使得∠DF A =60°. 设G 为AF 的中点.(Ⅰ)求证:DG ⊥EF ;(Ⅱ)求直线GA 与平面BCF 所成角的正弦值;(Ⅲ)设P ,Q 分别为线段DG ,CF 上一点,且PQ ∥平面ABEF ,求线段PQ 长度的最小值.【解析】(Ⅰ)因为正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC ,DA 的中点,所以EF ⊥FD ,EF ⊥F A ,将正方形ABCD 沿着线段EF 折起后,仍有EF ⊥FD ,EF ⊥F A ,而FD ∩F A =F ,所以EF ⊥平面DF A .又因为DG 平面DF A ,所以DG ⊥EF . (Ⅱ)因为∠DF A =60°,DF =F A ,所以△DF A 为等边三角形,又AG =GF ,故DG ⊥F A . 由(Ⅰ),DG ⊥EF ,又EF ∩F A =F ,所以DG ⊥平面ABEF .设BE 的中点为H ,连接GH ,则GA ,GH ,GD 两两垂直,故以GA ,GH ,GD 分别为x 轴、y 轴和z 轴,建立空间直角坐标系如图,则G (0,0,0),A (1,0,0),B (1,4,0),C (0,4,3),F (-1,0,0), 所以GA →=(1,0,0),BC →=(-1,0,3),BF →=(-2,-4,0). 设平面BCF 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),由m ·BC →=0,m ·BF →=0,得⎩⎨⎧-x +3z =0,-2x -4y =0,令z =2,得m =(23,-3,2). 设直线GA 与平面BCF 所成角为α, 则sin α=|cos 〈m ,GA →〉|=|m ·GA →||m ||GA →|=25719.即直线GA 与平面BCF 所成角的正弦值为25719.(Ⅲ)由题意,可设P (0,0,k )(0≤k ≤3),FQ →=λFC →(0≤λ≤1),由FC →=(1,4,3),得FQ →=(λ,4λ,3λ),所以Q (λ-1,4λ,3λ),PQ →=(λ-1,4λ,3λ-k ). 由(Ⅱ),得GD →=(0,0,3)为平面ABEF 的法向量. 因为PQ ∥平面ABEF ,所以PQ →·GD →=0,即3λ-k =0. 所以|PQ →|=(λ-1)2+(4λ)2+(3λ-k )2=(λ-1)2+(4λ)2=17λ2-2λ+1,又因为17λ2-2λ+1=17⎝⎛⎭⎫λ-1172+1617,所以当λ=117时,|PQ →|min =41717. 所以当λ=117,k =317时,线段PQ 长度有最小值41717.(20)(本小题满分12分)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,以E 的四个顶点为顶点的四边形的面积为4 3.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设A ,B 分别为椭圆E 的左、右顶点,P 是直线x =4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP ,BP 分别与椭圆相交于异于A ,B 的点M 、N ,试探究,点B 是否在以MN 为直径的圆内?证明你的结论.【解析】(Ⅰ)依题意得c a =12,12·2a ·2b =43,又a 2=b 2+c 2,由此解得a =2,b = 3.所以椭圆E 的方程为 x 24+y 23=1.(Ⅱ)点B 在以MN 为直径的圆内.证明如下:方法1:由(Ⅰ)得A (-2,0),B (2,0).设M (x 0,y 0). ∵M 点在椭圆上,∴y 02=34(4-x 02). ①又点M 异于顶点A 、B ,∴-2<x 0<2. 由P 、A 、M 三点共线可以得P ⎝⎛⎭⎫4,6y 0x 0+2.从而BM →=(x 0-2,y 0), BP →=⎝⎛⎭⎫2,6y 0x 0+2.∴BM →·BP →=2x 0-4+6y 02x 0+2=2x 0+2(x 02-4+3y 02). ②将①代入②,化简得BM →·BP →=52(2-x 0).∵2-x 0>0,∴BM →·BP →>0,于是∠MBP 为锐角,从而∠MBN 为钝角, 故点B 在以MN 为直径的圆内.方法2:由(Ⅰ)得A (-2,0),B (2,0).设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则-2<x 1<2,-2<x 2<2,又MN 的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,y 1+y 22,依题意,计算点B 到圆心Q 的距离与半径的差|BQ |2-14|MN |2=⎝⎛⎭⎫x 1+x 22-22+⎝⎛⎭⎫y 1+y 222-14[(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2] =(x 1-2) (x 2-2)+y 1y 2 ③直线AP 的方程为y =y 1x 1+2(x +2),直线BP 的方程为y =y 2x 2-2(x -2),而两直线AP 与BP 的交点P 在直线x =4上, ∴6y 1x 1+2=2y 2x 2-2,即y 2=3(x 2-2)y 1x 1+2④ 又点M 在椭圆上,则x 124+y 123=1,即y 12=34(4-x 12) ⑤于是将④、⑤代入③,化简后可得|BQ |2-14|MN |2=54(2-x 1)(x 2-2)<0.从而点B 在以MN 为直径的圆内.(21)(本小题满分12分) 已知函数f (x )=e ax -x .(Ⅰ)若对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立,求a 的取值集合;(Ⅱ)若a =1,k 为整数,且存在x 0>0,使(x 0-k )f ′(x 0)+x 0+1<0,求k 的最小值. 【解析】(Ⅰ) 若a ≤0,则对一切x >0,f (x )=e ax -x <1,这与题设矛盾, 故a >0.而f ′(x )=a e ax -1,令f ′(x )=0,得x =1a ln 1a .当x <1a ln 1a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x >1a ln 1a时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,故当x =1a ln 1a时,f (x )取最小值f ⎝⎛⎭⎫1a ln 1a =1a -1a ln 1a . 于是对一切x ∈R ,f (x )≥1恒成立,当且仅当1a -1a ln 1a≥1. ①令g (t )=t -t ln t ,则g ′(t )=-ln t .当0<t <1时,g ′(t )>0,g (t )单调递增;当t >1时,g ′(t )<0,g (t )单调递减. 故当t =1时,g (t )取最大值g (1)=1.因此,当且仅当1a =1即a =1时,①式成立.综上所述,a 的取值集合为{1}.(Ⅱ)a =1时,f ′(x )=e x -1, 所以(x -k )f ′(x )+x +1=(x -k )(e x -1)+x +1,故当x >0时, (x -k )f ′(x )+x +1<0等价于k >x +1e x -1+x , ②令h (x )=x +1e x -1+x (x >0),则h ′(x )=-x e x -1(e x -1)2+1=e x (e x -x -2)(e x -1)2,令φ(x )=e x -x -2(x >0),则φ′(x )=e x -1 >0,φ(x )在(0, +∞)上单调递增,而φ(1)<0,φ(2)>0,所以φ(x )在(0, +∞)上存在唯一的零点,亦即h ′(x )在(0, +∞)上存在唯一的零点,设此零点为α,则α∈(1,2),e α=α+2,当x ∈(0,α)时, h ′(x )<0;当x ∈(α,+∞)时, h ′(x )>0,所以h (x )在(0,+∞)上的最小值为h (α) ,而h (α)=α+1e α-1+α=α+1∈(2,3),而由②知,存在x 0>0,使(x 0-k )f ′(x 0)+x 0+1<0等价于k >h (α),所以整数k 的最小值为3.请考生在(22)、(23)两题中任选一题作答.如果多做,则按所做第一题计分,作答时请写清题号.(22)(本题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos αy =2+2sin α(α为参数),M 为C 1上的动点,P 点满足OP →=2OM →,点P 的轨迹为曲线C 2.(Ⅰ)求C 2的普通方程;(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C 1的异于极点的交点为A ,与C 2的异于极点的交点为B ,求|AB |.【解析】(Ⅰ)设P (x ,y ),则由条件知M ⎝⎛⎭⎫x 2,y 2. 由于M 点在C 1上,所以⎩⎨⎧x2=2cos α,y2=2+2sin α,即 ⎩⎪⎨⎪⎧x =4cos α,y =4+4sin α ,消去参数α得x 2+(y -4)2=16, 即C 2的普通方程为x 2+(y -4)2=16.(Ⅱ)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8sin θ. 射线θ=π3与C 1的交点A 的极径为ρ1=4sin π3,射线θ=π3与C 2的交点B 的极径为ρ2=8sin π3.所以|AB |=|ρ2-ρ1|=2 3.(23)(本题满分10分)选修4—5:不等式选讲已知函数f (x )=m -|x -2|,m ∈R ,且f (x +2)≥0的解集为[-1,1]. (Ⅰ)求m 的值;(Ⅱ)若a ,b ,c ∈R +,且1a +12b +13c =m ,求证:a +2b +3c ≥9.【解析】(Ⅰ)因为f (x )=m -|x -2|,所以f (x +2)≥0等价于|x |≤m ,由|x |≤m 有解,得m ≥0,且其解集为{x |-m ≤x ≤m },又f (x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1.(Ⅱ)由(Ⅰ)知1a +12b +13c =1,a ,b ,c ∈R +,方法1:由基本不等式得:a +2b +3c =(a +2b +3c )⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c =3+⎝⎛⎭⎫2b a +a 2b +⎝⎛⎭⎫3c 2b +2b 3c +⎝⎛⎭⎫a 3c +3c a ≥3+2+2+2=9.方法2:由柯西不等式得a +2b +3c =(a +2b +3c )⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c ≥⎝⎛⎭⎫a ·1a +2b ·12b +3c ·13c 2=9.。
2017-2018学年湖南师大附中高三(下)月考数学试卷(文科)(七)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.i为虚数单位,复数z满足z(1+i)=i,则|z|=()A.B.C.1 D.2.“a=4”是“直线(2+a)x+3ay+1=0与直线(a﹣2)x+ay﹣3=0相互平行”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3.执行如图所示的程序框图,若m=4,则输出的n的值为()A.9 B.10 C.11 D.124.已知x∈[﹣1,1],y∈[0,2],则点P(x,y)落在区域内的概率为()A.B.C.D.5.已知,且sinθ﹣cosθ>1,则sin(2θ﹣2π)=()A.B.C. D.6.设,则有()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a7.如某几何体的正视图(主视图)是平行四边形,侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则几何体的体积为()A.6B.9C.12D.188.某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x,y,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,方差为2,则|x﹣y|的值为()A.1 B.2 C.3 D.49.已知平面向量、、满足:||=||=||=1,•=0.若=x+y,(x,y∈R),则x+y的最大值是()A.B.1 C.D.210.设双曲线C:﹣=1(a,b>0)的一条渐近线与抛物线y2=x的一个交点的横坐标为x0,若x0>1,则双曲线C的离心率e的取值范围是()A.(1,)B.(,+∞)C.(1,)D.(,+∞)11.已知R上可导函数f(x)的图象如图所示,则不等式(x2﹣2x﹣3)f′(x)>0的解集为()A.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,2)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,1)∪(3,+∞)12.已知函数,使得∀x1∈[1,2],都有f(x1)<f(x0),则实数a的取值范围是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,+∞)D.(0,1)∪(2,+∞)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把各题答案的最简形式写在题中的横线上.13.已知集合,则N∩∁R M=.14.已知关于x的不等式上恒成立,则实数a的最小值为.15.某同学用“随机模拟方法”计算曲线y=lnx与直线x=e,y=0所围成的曲边三角形的面积时,用计算机分别产生了10个在区间[1,e]上的均匀随机数x i和10个在区间[0,1]上的*由此可得这个曲边三角形面积的一个近似值为.16.我们把形如的函数称为“莫言函数”,其图象与y轴的交点关于原点的对称点称为“莫言点”,以“莫言点”为圆心且与“莫言函数”的图象有公共点的圆称为“莫言圆”.则当a=b=1时,“莫言点”的坐标是;且“莫言圆”的面积的最小值是.三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在△ABC中,角A、B、c的时边长分别为a、b、c,已知sinB﹣cosB=l,且b=1.(Ⅰ)若A=,求c的值;(Ⅱ)设AC边上的高为h,求h的最大值.18.如图,四棱锥S﹣ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点.(Ⅰ)求证:AC⊥SD;(Ⅱ)若SD⊥平面PAC,则侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC.若存在,求SE:EC的值;若不存在,试说明理由.19.对于数列{x n},若对任意n∈N*,都有<x n成立,则称数列{x n}为“减差数+1列”.设数列{a n}是各项都为正数的等比数列,其前n项和为S n,且a1=1,S3=.(1)求数列{a n}的通项公式,并判断数列{S n}是否为“减差数列”;(2)设b n=(2﹣na n)t+a n,若数列b3,b4,b5,…是“减差数列”,求实数t的取值范围.20.已知F是椭圆的左焦点,A是椭圆短轴上的一个顶点,椭圆的离心率为,点B在x轴上,AB⊥AF,A,B,F三点确定的圆C恰好与直线相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)是否存在过F作斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆于M,N两点,P为线段MN的中点,设O为椭圆中心,射线OP交椭圆于点Q,若,若存在求k的值,若不存在则说明理由.21.已知函数f(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx,g(x)=xe1﹣x.(a∈R,e为自然对数的底数)(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)在上无零点,求a的最小值;(Ⅲ)若对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i(i=1,2),使得f (x i)=g(x0)成立,求a的取值范围.[选做题]22.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,圆C的极坐标方程为ρ=4sin(θ﹣).(1)求圆C的直角坐标方程;(2)若P(x,y)是直线l与圆面ρ≤4sin(θ﹣)的公共点,求x+y的取值范围.[选做题]23.设不等式﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0的解集为M,a、b∈M,(1)证明:|a+b|<;(2)比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|的大小,并说明理由.2015-2016学年湖南师大附中高三(下)月考数学试卷(文科)(七)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.i为虚数单位,复数z满足z(1+i)=i,则|z|=()A.B.C.1 D.【考点】复数求模.【分析】直接利用复数的模的运算法则化简求解即可.【解答】解:i为虚数单位,复数z满足z(1+i)=i,,故选:B.2.“a=4”是“直线(2+a)x+3ay+1=0与直线(a﹣2)x+ay﹣3=0相互平行”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】求出“直线(2+a)x+3ay+1=0与直线(a﹣2)x+ay﹣3=0相互平行”的充要条件,结合集合的包含关系判断即可.【解答】A解:当两直线平行时得,a(a+2)=3a(a﹣2),解得a=0或a=4,故“a=4”是“直线(2+a)x+3ay+1=0与直线(a﹣2)x+ay﹣3=0相互平行”的充分不必要条件,故选:A.3.执行如图所示的程序框图,若m=4,则输出的n的值为()A.9 B.10 C.11 D.12【考点】循环结构.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,依次执行,直到不满足循环条件为止即可.【解答】解:x=1,n=1,满足条件x<4,执行循环,x=,n=2,满足条件x<4,执行循环,依此类推,x=,n=9,满足条件x<4,执行循环,x=4,n=10,不满足条件x<4,退出循环,此时n=10故选B.4.已知x∈[﹣1,1],y∈[0,2],则点P(x,y)落在区域内的概率为()A.B.C.D.【考点】几何概型.【分析】本题考查的知识点是几何概型的意义,关键是要找出点P(x,y)对应图形的面积,及满足条件“内”的点对应的图形的面积,然后再结合几何概型的计算公式进行求解.【解答】解:不等式组表示的区域如图所示,阴影部分的面积为,则所求概率为.故选B.5.已知,且sinθ﹣cosθ>1,则sin(2θ﹣2π)=()A.B.C. D.【考点】三角函数中的恒等变换应用.【分析】由,sinθ﹣cosθ>1,求出sinθ、cosθ的值,化简sin(2θ﹣2π)即可得到答案.【解答】解:由题意:,∴sinθ=,又∵sinθ﹣cosθ>1,∴cosθ<0,由sin2θ+cos2θ=1,解得:cosθ=,那么:sin(2θ﹣2π)=﹣sin2θ=﹣2sinθcosθ=﹣2×=,故选:A.6.设,则有()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a【考点】对数值大小的比较.【分析】利用对数的性质及对数函数的单调性求解.【解答】解:∵,又0=lg1<lge<lg=,∴a>c>b.故选:C.7.如某几何体的正视图(主视图)是平行四边形,侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则几何体的体积为()A.6B.9C.12D.18【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由已知中三视图我们可以确定,该几何体是以正视图为底面的直四棱柱,根据已知三视图中标识的数据,求出棱柱的底面积和高,代入棱柱体积公式即可得到答案.【解答】解:由已知中三视图该几何体为四棱柱,其底面底边长为3,底边上的高为:=,故底面积S=3×=3,又因为棱柱的高为3,故V=3×3=9,故选B.8.某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x,y,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,方差为2,则|x﹣y|的值为()A.1 B.2 C.3 D.4【考点】极差、方差与标准差.【分析】由题意知这组数据的平均数为10,方差为2可得到关于x,y的一个方程组,解这个方程组需要用一些技巧,因为不要直接求出x、y,只要求出|x﹣y|,利用换元法来解出结果.【解答】解:由题意这组数据的平均数为10,方差为2可得:x+y=20,(x﹣10)2+(y﹣10)2=8,解这个方程组需要用一些技巧,因为不要直接求出x、y,只要求出|x﹣y|,设x=10+t,y=10﹣t,由(x﹣10)2+(y﹣10)2=8得t2=4;∴|x﹣y|=2|t|=4,故选D.9.已知平面向量、、满足:||=||=||=1,•=0.若=x+y,(x,y∈R),则x+y的最大值是()A.B.1 C.D.2【考点】平面向量的基本定理及其意义.【分析】由||2=(x+y)2=1,整理可得:x2+y2=1,设x=cosθ,y=sinθ,由辅助角公式可知,根据正弦函数图象及性质,即可求得x+y的最大值.【解答】解:由||=1,可知||2=(x+y)2=1,∴x2||2+y2||2+2xy•=1,∴x2+y2=1,设x=cosθ,y=sinθ,则:,∴由正弦函数及性质可知:x+y的最大值是,故答案选:C.10.设双曲线C:﹣=1(a,b>0)的一条渐近线与抛物线y2=x的一个交点的横坐标为x0,若x0>1,则双曲线C的离心率e的取值范围是()A.(1,)B.(,+∞)C.(1,)D.(,+∞)【考点】双曲线的简单性质.【分析】不妨设渐近线为y=x,与抛物线的交点为(x0,y0),x0>1,可得,两式消去y0可得ab的不等式,由双曲线的离心率可得.【解答】解:不妨设渐近线为y=x,与抛物线的交点为(x0,y0),x0>1,则,两式消去y0可得=x0>1,∴a2>b2,∴a2>c2﹣a2,∴2a2>c2,∴<2,∴e=<,又∵双曲线的离心率大于1,∴双曲线C的离心率e的取值范围是(1,)故选:C11.已知R上可导函数f(x)的图象如图所示,则不等式(x2﹣2x﹣3)f′(x)>0的解集为()A.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,2)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,1)∪(3,+∞)【考点】函数的单调性与导数的关系.【分析】根据题意结合图象求出f′(x)>0的解集与f′(x)<0的解集,因此对原不等式进行化简与转化,进而得到原不等式的答案.【解答】解:由图象可得:当f′(x)>0时,函数f(x)是增函数,所以f′(x)>0的解集为(﹣∞,﹣1),(1,+∞),当f′(x)<0时,函数f(x)是减函数,所以f′(x)<0的解集为(﹣1,1).所以不等式f′(x)<0即与不等式(x﹣1)(x+1)<0的解集相等.由题意可得:不等式(x2﹣2x﹣3)f′(x)>0等价于不等式(x﹣3)(x+1)(x+1)(x﹣1)>0,所以原不等式的解集为(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,1)∪(3,+∞),故选D.12.已知函数,使得∀x1∈[1,2],都有f(x1)<f(x0),则实数a的取值范围是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,+∞)D.(0,1)∪(2,+∞)【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.【分析】求导函数,确定函数的单调性,进而可得函数的最大值,从而问题转化为最大值不在区间[1,2],故可求实数a的取值范围.【解答】解:求导函数,当x∈(0,a)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(a,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,故f(x)max=f(a).∃x0∈R,使得∀x1∈[1,2],都有f(x1)<f(x0),则最大值不在区间[1,2],∴a∉[1,2],所以实数a的取值范围是(0,1)∪(2,+∞)故选D.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把各题答案的最简形式写在题中的横线上.13.已知集合,则N∩∁R M=[0,2] .【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】先分别求出集合M和N,由此能求出N∩∁R M.【解答】解:集合,∴M=(﹣∞,0)∪(2,+∞),N=[0,+∞),∴N∩C R M=[0,2].故答案为:[0,2].14.已知关于x的不等式上恒成立,则实数a的最小值为5.【考点】基本不等式.【分析】构造函数g(x)=x+﹣7,(x>a),利用g(x)在(a,a+1]上单调递减,在[a+1,+∞)上单调递增即可求得答案.【解答】解:令g(x)=x+﹣7,则g(x)=(x﹣a)++a﹣7,由双钩函数的性质得:g(x)在(a,a+1]上单调递减,在[a+1,+∞)上单调递增,∴g(x)min=g(a+1)=1+a+1﹣7=a﹣5≥0.∴a≥5.∴实数a的最小值为5.故答案为:515.某同学用“随机模拟方法”计算曲线y=lnx与直线x=e,y=0所围成的曲边三角形的面积时,用计算机分别产生了10个在区间[1,e]上的均匀随机数x i和10个在区间[0,1]上的*由此可得这个曲边三角形面积的一个近似值为(e﹣1).【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】向矩形区域内随机抛掷10个点,有6个点在曲边三角形内,由此根据矩形区域的面积为e﹣1,能求出曲边三角形面积的近似值.【解答】解:由表可知,向矩形区域内随机抛掷10个点,其中有6个点在曲边三角形内,其频率为.∵矩形区域的面积为e﹣1,∴曲边三角形面积的近似值为.故答案为:.16.我们把形如的函数称为“莫言函数”,其图象与y轴的交点关于原点的对称点称为“莫言点”,以“莫言点”为圆心且与“莫言函数”的图象有公共点的圆称为“莫言圆”.则当a=b=1时,“莫言点”的坐标是(0,1);且“莫言圆”的面积的最小值是3π.【考点】函数的图象.【分析】根据已知中关于“莫言函数”,“莫言点”,“莫言圆”的定义,利用a=1,b=1,我们易求出“莫言点”坐标,并设出“莫言圆”的方程,根据两点的距离公式求出圆心到“莫言函数”图象上点的最小距离,即可得到结论.【解答】解:当a=b=1时,“莫言函数”为,其图象与y轴的交点坐标为(0,﹣1),所以“莫言点”的坐标是(0,1).显然f(x)为偶函数,且当x≥0时,,则f(x)的大致图象如图所示.由图知,当“莫言圆”与函数f(x)(x>1)的图象相切时,圆面积最小.设“莫言圆”圆心为C,在函数图象上任取一点P(x,y),则,即,所以“莫言圆”半径的最小值为,面积的最小值是3π.故答案为:(0,1),3π.三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在△ABC中,角A、B、c的时边长分别为a、b、c,已知sinB﹣cosB=l,且b=1.(Ⅰ)若A=,求c的值;(Ⅱ)设AC边上的高为h,求h的最大值.【考点】余弦定理;正弦定理.【分析】(Ⅰ)在△ABC中,由sinB﹣cosB=l求得sin(B﹣)=.根据A=,求得B的值,可得C=π﹣A﹣B的值值,再根据b=1,利用正弦定理求得c的值.(Ⅱ)根据•bh=ac•sinB,求得h=ac.由余弦定理可得ac≤1,从而求得h的最大值.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,∵sinB﹣cosB=l=2sin(B﹣),∴sin(B﹣)=.∵A=,∴0<B<,∴B=,∴C=π﹣A﹣B=.再根据b=1,利用正弦定理可得,即,解得c=.(Ⅱ)设AC边上的高为h,∵•bh=ac•sinB,∴h=ac.由余弦定理可得b2=1=a2+c2﹣2ac•cosB=a2+c2﹣ac≥2ac﹣ac=ac,∴ac≤1,h≤,即h的最大值为.18.如图,四棱锥S﹣ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点.(Ⅰ)求证:AC⊥SD;(Ⅱ)若SD⊥平面PAC,则侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC.若存在,求SE:EC的值;若不存在,试说明理由.【考点】直线与平面垂直的性质;直线与平面平行的判定.【分析】(Ⅰ)先证明AC⊥面SBD,然后利用线面垂直的性质证明AC⊥SD;(Ⅱ)利用线面平行的性质定理确定E的位置,然后求出SE:EC的值.【解答】解:(Ⅰ)连BD,设AC交BD于O,由题意SO⊥AC,在正方形ABCD中,AC⊥BD,所以AC⊥面SBD,所以AC⊥SD.(Ⅱ)若SD⊥平面PAC,则SD⊥OP,设正方形ABCD的边长为a,则SD=,OD=,则OD2=PD•SD,可得PD==,故可在SP上取一点N,使PN=PD,过N作PC的平行线与SC的交点即为E,连BN.在△BDN中知BN∥PO,又由于NE∥PC,故平面BEN∥面PAC,得BE∥面PAC,由于SN:NP=2:1,故SE:EC=2:1.19.对于数列{x n},若对任意n∈N*,都有<x n成立,则称数列{x n}为“减差数+1列”.设数列{a n}是各项都为正数的等比数列,其前n项和为S n,且a1=1,S3=.(1)求数列{a n}的通项公式,并判断数列{S n}是否为“减差数列”;(2)设b n=(2﹣na n)t+a n,若数列b3,b4,b5,…是“减差数列”,求实数t的取值范围.【考点】等差数列与等比数列的综合.【分析】(1)设数列{a n}的公比为q,则1+q+q2=,由此能求出数列{a n}的通项公式,并判断数列{S n}为“减差数列”.(2)由题设知,b n=2﹣t+=2t﹣.由此能求出t的取值范围是(1,+∞).【解答】解:(1)设数列{a n}的公比为q,则1+q+q2=,因为q>0,所以q=,所以a n=,S n==2﹣,所以=2﹣﹣<2﹣=S n,+1所以数列{S n}是“减差数列”.(2)由题设知,b n=2﹣t+=2t﹣.,得t﹣+t﹣<2t﹣,由<b n+1即+>,化简得t(n﹣2)>1.又当n≥3时,t(n﹣2)>1恒成立,即t>恒成立,所以t>()max=1.故t的取值范围是(1,+∞).20.已知F是椭圆的左焦点,A是椭圆短轴上的一个顶点,椭圆的离心率为,点B在x轴上,AB⊥AF,A,B,F三点确定的圆C恰好与直线相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)是否存在过F作斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆于M,N两点,P为线段MN的中点,设O为椭圆中心,射线OP交椭圆于点Q,若,若存在求k的值,若不存在则说明理由.【考点】圆与圆锥曲线的综合;圆的切线方程;椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(Ⅰ)先确定出F,A的坐标,进而确定点B的坐标,从而可确定A,B,F三点确定的圆的圆心坐标与半径,利用圆与直线相切,即可求椭圆的方程;(Ⅱ)假设存在,设直线l的方程为:y=k(x+1)代入椭圆的方程,根据P为线段MN的中点,确定P的坐标,进而可得Q的坐标,代入椭圆方程,即可判断k不存在.【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆的离心率为,∴,∴∴,∵AB⊥AF,∴∴AB的方程为:令y=0,∴,∴∴A,B,F三点确定的圆的圆心坐标为,半径为r=a∴圆心到直线的距离为,∵A,B,F三点确定的圆C恰好与直线相切.∴∴a=2,∴∴椭圆的方程为;(Ⅱ)假设存在,设直线l的方程为:y=k(x+1)代入椭圆的方程,消去y可得(3+4k2)x2+8k2x+(4k2﹣12)=0设M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x0,y0),则,∵P为线段MN的中点,∴∴∵,∴∴∵射线OP交椭圆于点Q∴∴∴64k4+48k2=4(16k4+24k2+9)∴48k2=96k2+36∴﹣48k2=36此方程无解,∴k不存在.21.已知函数f(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx,g(x)=xe1﹣x.(a∈R,e为自然对数的底数)(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x)在上无零点,求a的最小值;(Ⅲ)若对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i(i=1,2),使得f (x i)=g(x0)成立,求a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】(Ⅰ)把a=1代入到f(x)中求出f′(x),令f′(x)>0求出x的范围即为函数的增区间,令f′(x)<0求出x的范围即为函数的减区间;(Ⅱ)f(x)<0时不可能恒成立,所以要使函数在(0,)上无零点,只需要对x∈(0,)时f(x)>0恒成立,列出不等式解出a大于一个函数,利用导数得到函数的单调性,根据函数的增减性得到这个函数的最大值即可得到a的最小值;(Ⅲ)求出g′(x),根据导函数的正负得到函数的单调区间,即可求出g(x)的值域,而当a=2时不合题意;当a≠2时,求出f′(x)=0时x的值,根据x∈(0,e]列出关于a的不等式得到①,并根据此时的x的值讨论导函数的正负得到函数f(x)的单调区间,根据单调区间得到②和③,令②中不等式的坐标为一个函数,求出此函数的导函数,讨论导函数的正负得到函数的单调区间,根据函数的增减性得到此函数的最大值,即可解出②恒成立和解出③得到④,联立①和④即可解出满足题意a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x﹣1﹣2lnx,则f′(x)=1﹣,由f′(x)>0,得x>2;由f′(x)<0,得0<x<2.故f(x)的单调减区间为(0,2],单调增区间为[2,+∞);(Ⅱ)因为f(x)<0在区间上恒成立不可能,故要使函数上无零点,只要对任意的,f(x)>0恒成立,即对恒成立.令,则,再令,则,故m(x)在上为减函数,于是,从而,l(x)>0,于是l(x)在上为增函数,所以,故要使恒成立,只要a∈[2﹣4ln2,+∞),综上,若函数f(x)在上无零点,则a的最小值为2﹣4ln2;(Ⅲ)g′(x)=e1﹣x﹣xe1﹣x=(1﹣x)e1﹣x,当x∈(0,1)时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增;当x∈(1,e]时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.又因为g(0)=0,g(1)=1,g(e)=e•e1﹣e>0,所以,函数g(x)在(0,e]上的值域为(0,1].当a=2时,不合题意;当a≠2时,f′(x)=,x∈(0,e]当x=时,f′(x)=0.由题意得,f(x)在(0,e]上不单调,故,即①),,所以,对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i(i=1,2),使得f(x i)=g(x0)成立,当且仅当a满足下列条件:即令h(a)=,则h,令h′(a)=0,得a=0或a=2,故当a∈(﹣∞,0)时,h′(a)>0,函数h(a)单调递增;当时,h′(a)<0,函数h(a)单调递减.所以,对任意,有h(a)≤h(0)=0,即②对任意恒成立.由③式解得:.④综合①④可知,当时,对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i(i=1,2),使f(x i)=g(x0)成立.[选做题]22.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,圆C的极坐标方程为ρ=4sin(θ﹣).(1)求圆C的直角坐标方程;(2)若P(x,y)是直线l与圆面ρ≤4sin(θ﹣)的公共点,求x+y的取值范围.【考点】直线的参数方程;参数方程化成普通方程.【分析】(1)利用极坐标与直角坐标的方程互化的方法,可得圆C的直角坐标方程;(2)将代入z=x+y得z=﹣t,又直线l过C(﹣1,),圆C的半径是2,可得结论.【解答】解:(1)因为圆C的极坐标方程为ρ=4sin(θ﹣),所以ρ2=4ρ(sinθ﹣cosθ),所以圆C的直角坐标方程为:x2+y2+2x﹣2y=0.…(2)设z=x+y由圆C的方程x2+y2+2x﹣2y=0,可得(x+1)2+(y﹣)2=4所以圆C的圆心是(﹣1,),半径是2将代入z=x+y得z=﹣t …又直线l过C(﹣1,),圆C的半径是2,由题意有:﹣2≤t≤2所以﹣2≤t≤2即x+y的取值范围是[﹣2,2].…[选做题]23.设不等式﹣2<|x﹣1|﹣|x+2|<0的解集为M,a、b∈M,(1)证明:|a+b|<;(2)比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|的大小,并说明理由.【考点】不等式的证明;绝对值不等式的解法.【分析】(1)利用绝对值不等式的解法求出集合M,利用绝对值三角不等式直接证明:|a+b|<;(2)利用(1)的结果,说明ab的范围,比较|1﹣4ab|与2|a﹣b|两个数的平方差的大小,即可得到结果.【解答】解:(1)记f(x)=|x﹣1|﹣|x+2|=,由﹣2<﹣2x﹣1<0解得﹣<x<,则M=(﹣,).…∵a、b∈M,∴,所以|a+b|≤|a|+|b|<×+×=.…(2)由(1)得a2<,b2<.因为|1﹣4ab|2﹣4|a﹣b|2=(1﹣8ab+16a2b2)﹣4(a2﹣2ab+b2)=(4a2﹣1)(4b2﹣1)>0,…所以|1﹣4ab|2>4|a﹣b|2,故|1﹣4ab|>2|a﹣b|.…2016年10月24日。
炎德·英才大联考湖南师大附中2017届高考模拟卷(二)数 学(理科)本试题卷包括选择题、填空题和解答题三部分,共8页。
时量120分钟。
满分150分。
第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12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 ={20,17},B ={x|x =a +b ,a ∈A ,b ∈A},则集合B 中元素个数为(C )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 (2)设i 是虚数单位,复数z =2i1-i,则|z|=(B ) (A )1 (B ) 2 (C ) 3 (D )2(3)右边的茎叶图记录了甲、乙两名同学在10次英语听力比赛中的成绩(单位:分),已知甲得分的中位数为76分,乙得分的平均数是75分,则下列结论正确的是(C )(A )x 甲=76,x 乙=75(B )甲数据中x =3,乙数据中y =6 (C )甲数据中x =6,乙数据中y =3(D )乙同学成绩较为稳定【解析】因为甲得分的中位数为76分,所以x =6,因为乙得分的平均数是75分,所以56+68+68+70+72+(70+y )+80+86+88+8910=75,解得y =3,故选C .(4)已知双曲线y 2a 2-x 2b 2=1的一条渐近线方程为y =-34x ,则此双曲线的离心率为(C )(A )54 (B )74 (C )53 (D )73(5)一算法的程序框图如图所示,若输出的y =12,则输入的x 可能为(B )(A )-1 (B )1 (C )1或5 (D )-1或1【解析】这是一个用条件分支结构设计的算法,该程序框图所表示的算法的作用是求分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧sin πx 6,x ≤22x ,x>2的函数值,输出的结果为12,当x ≤2时,sin πx 6=12,解得x =1+12k ,或x =5+12k ,k ∈Z ,即x =1,-7,-11,… 当x >2时,2x =12,解得x =-1(不合,舍去),则输入的x 可能为1.故选B.(6)平面α外的一侧有一个三角形,三个顶点到平面α的距离分别是7、9、13,则这个三角形的重心到平面α的距离为(A)(A)293 (B)10 (C)8 (D)218【解析】如图过点A 作平面β∥α则β、α之间的距离为7,B 到β的距离为9-7=2,C 到β的距离为13-7=6,利用梯形中位线易求得BC 中点D 到β的距离为6+22=4,而重心G 在AD 上,且AG AD =23,重心G 到β的距离为d ′=4×23,故重心G 到α的距离为d =4×23+7=293.(7)设数列{a n },{b n }都是正项等比数列,S n 、T n 分别为数列{lg a n }与{lg b n }的前n 项和,且S n T n =n 2n +1,则log b 5a 5=(D) (A)613 (B)715 (C)817 (D)919【解析】S 9T 9=lg (a 1·a 2…a 9)lg (b 1·b 2…b 9)=lg a 59lg b 59=lg a 5lg b 5=log b 5a 5log b 5a 5=919.(8)若某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是(B)(A)15 (B)20 (C)25 (D)30【解析】V =12×3×4×5-13·3×42×5=20.(9)在⎝⎛⎭⎪⎫x 2-13x n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是(B)(A)-7 (B)7 (C)-28 (D)28 【解析】T k +1=C n r⎝⎛⎭⎫x 2n -r(-x -13)r =(-1)r·C n r 2n -r ·xn -43r当r 为偶数时,二项式系数最大,从而n =8,由n -43r =0,得r =6,常数项C 8628-6=7.(10)已知椭圆E 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1且斜率为2的直线交椭圆E 于P ,Q两点,若△PF 1F 2为直角三角形且|PF 1|<|F 1F 2|,则椭圆E 的离心率为(A)(A)53 (B)23 (C)23 (D)13【解析】由题意得PF 1⊥PF 2, 由tan θ=2sin θ=25,cos θ=15, ∴|PF 2|=455c ,|PF 1|=255c ,从而|PF 1|+|PF 2|=655c =2a ,∴e =c a =53. (11)定义在R 上的奇函数f (x )满足f (2-x )=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=x .又函数g (x )=cos πx2,x ∈[-3,3],则函数F (x )=f (x )-g (x )的所有零点之和等于(D)(A)-32 (B)-12 (C)12 (D)32【解析】f (x )=g (x )x =12,52,-32,选D. (12)已知数列{a n },a n ≥0,a 1=0,a n +12+a n +1-1=a n 2(n ∈N *).对于任意的正整数n ,不等式t 2-a n 2-3t -3a n ≤0恒成立,则正数t 的最大值为(C)(A)1 (B)2 (C)3 (D)6【解析】易证得数列{a n }是递增数列,又t 2-a n 2-3t -3a n =(t -a n -3)(t +a n )≤0,t +a n >0, ∴t ≤a n +3恒成立,t ≤(a n +3)min =a 1+3=3,∴t max =3.故选C.第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)~(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)~(23)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把各题答案的最简形式写在题中的横线上.(13)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,2),b =(1,y ),c =(2,-6),且a ⊥b ,b ∥c ,则||a +b =.(14)设变量x 、y 满足约束条件:⎩⎨⎧y ≥x ,x +2y ≤2,x ≥-2,则z =x 2+y 2的最大值是__8__.【解析】作出约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2x ≥-2所对应的可行域(如图△ABC ),而z =x 2+y 2表示可行域内的点到原点距离的平方, 数形结合可得最大距离为OC 或OA =22,故答案为:8.(15)圆x 2+y 2=1上任意一点P ,过点P 作两直线分别交圆于A ,B 两点,且∠APB =60°,则|P A |2+|PB |2的取值范围为__(5,6]__.【解析】过点P 做直径PQ ,如图,根据题意可得:|PQ |=2.令∠APQ =θ,则∠BPQ =π3-θ.由题意可知:0<θ<π3.那么,|P A |=|PQ |cos θ=2cos θ, |PB |=|PQ |cos ⎝⎛⎭⎫π3-θ=2cos ⎝⎛⎭⎫π3-θ.|P A |2+|PB |2=(2cos θ)2+⎣⎡⎦⎤2cos ⎝⎛⎭⎫π3-θ2=4⎣⎡⎦⎤cos 2θ+cos 2⎝⎛⎭⎫π3-θ=4⎣⎡⎦⎤cos 2θ+⎝⎛⎭⎫12cos θ+32sin θ2=4cos 2θ+()cos θ+3sin θ2=2cos 2θ+23sin θcos θ+3 =3sin 2θ+cos 2θ+4=2⎝⎛⎭⎫sin 2θ×32+cos 2θ×12+4 =2sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π6+4.∵0<θ<π3,∴0<2θ<2π3,∴π6<2θ+π6<5π6, ∴12<sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π6≤1. ∴5<2sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π6+4≤6.因此,|P A |2+|PB |2的取值范围为(5,6].(16)已知函数f (x )=x |x 2-12|的定义域为[0,m ],值域为[0,am 2],则实数a 的取值范围是__a ≥1__.【解析】仅考虑函数f (x )在x >0时的情况,可知f (x )=⎩⎨⎧12x -x 3,x <23,x 3-12x ,x ≥2 3.函数f (x )在x =2时,取得极大值16.令x 3-12x =16,解得,x =4.作出函数的图象(如右图所示).函数f (x )的定义域为[0,m ],值域为[0,am 2],分为以下情况考虑:①当0<m <2时,函数的值域为[0,m (12-m 2)],有m (12-m 2)=am 2,所以a =12m -m ,因为0<m <2,所以a >4;②当2≤m ≤4时,函数的值域为[0, 16],有am 2=16,所以a =16m 2,因为2≤m ≤4,所以1≤a ≤4;③当m >4时,函数的值域为[0,m (m 2-12)],有m (m 2-12)=am 2,所以a =m -12m,因为m >4,所以a >1.综上所述,实数a 的取值范围是a ≥1.三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(17)已知函数f (x )=3sin ωx cos ωx -sin 2ωx +1(ω>0)图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2.(Ⅰ)求ω的值及函数f (x )的单调递减区间;(Ⅱ)如图,在锐角三角形ABC 中有f (B )=1,若在线段BC 上存在一点D 使得AD =2,且AC =6,CD =3-1,求三角形ABC 的面积.【解析】(Ⅰ)f (x )=32sin 2ωx -1-cos 2ωx 2+1=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6+12. 因为相邻两条对称轴之间的距离为π2,所以T =π,即2π2ω=π,所以ω=1.故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+12.(4分)令π2+2k π≤2x +π6≤3π2+2k π(k ∈Z ),解得π6+k π≤x ≤2π3+k π(k ∈Z ). 所以f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤π6+k π,2π3+k π(k ∈Z ).(6分)(Ⅱ)由f (B )=sin ⎝⎛⎭⎫2B +π6+12=1,即sin ⎝⎛⎭⎫2B +π6=12.由0<B <π2得π6<2B +π6<7π6,所以2B +π6=5π6,解得B =π3.(8分)再由已知:AC =6, CD =3-1,AD =2.∴在△ADC 中,由AD 2=AC 2+CD 2-2AC ·CD ·cos C ,得cos C =22, 又∠C ∈(0°,90°),∴∠C =45°,∴∠BAC =180°-∠B -∠C =75°.(10分) 在△ABC 中,由AB sin C =ACsin B,得AB =2, ∴S △ABC =12·AB ·AC ·sin ∠BAC =12×2×6×6+24=3+32.(12分)(18)如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为梯形,PD ⊥底面ABCD ,AB ∥CD ,AD ⊥CD ,AD =AB =1,BC = 2.(Ⅰ)求证:平面PBD ⊥平面PBC ;(Ⅱ)设H 为CD 上一点,满足CH →=2HD →,若直线PC 与平面PBD 所成的角的正切值为63,求二面角H -PB -C 的余弦值.【解析】(Ⅰ)证明:由AD ⊥CD ,AB ∥CD ,AD =AB =1BD =2, 又BC =2,∴CD =2,∴BC ⊥BD ,因为PD ⊥底面ABCD ,∴BC ⊥PD . 因为PD ∩BD =D ,所以BC ⊥平面PBD ,所以平面PBD ⊥平面PBC .(5分)(Ⅱ)由(Ⅰ)可知∠BPC 为PC 与底面PBD 所成的角. 所以tan ∠BPC =63, 所以PB =3,PD =1,又CH →=2HD →及CD =2, 可得CH =43,DH =23.(7分)以D 点为坐标原点,DA ,DC ,DP 分别x ,y ,z 轴建立空间坐标系,则B (1,1,0),P (0,0,1),C (0,2,0),H ⎝⎛⎭⎫0,23,0.(8分) 设平面HPB 的法向量为n =(x 1,y 1,z 1),则由⎩⎪⎨⎪⎧n ·HP →=0,n ·HB →=0得⎩⎨⎧-23y 1+z 1=0,x 1+13y 1=0,取n =(1,-3,-2),(9分)设平面PBC 的法向量为m =(x 2,y 2,z 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧m ·BP →=0,m ·BC →=0得⎩⎨⎧x 2+y 2-z 2=0,-x 2+y 2=0,取m =(1,1,2).(10分)所以cos 〈m ·n 〉=m·n|m |·|n |=-217,所以二面角H -PB -C 余弦值为217.(12分) (19)某次数学测验共有10道选择题,每道题共有四个选项,且其中只有一个选项是正确的,评分标准规定:每选对1道题得5分,不选或选错得0分,某考试每道都选并能确定其中有6道题能选对,其余4道题无法确定正确选项,但这4道题中有2道能排除两个错误选项,另2题只能排除一个错误选项,于是该生做这4道题时每道题都从不能排除的选项中随机挑选一个选项做答,且各题做答互不影响.(Ⅰ)求该考生本次测验选择题得50分的概率;(Ⅱ)求该考生本次测验选择题所得分数的分布列和数学期望. 【解析】(Ⅰ)设选对一道“能排除2个选项的题目”为事件A , 选对一道“能排除1个选项的题目”为事件B ,则P (A )=12,P (B )=13,该考生选择题得50分的概率为: P (A )P (A )P (B )P (B )=⎝⎛⎭⎫122·⎝⎛⎭⎫132=136.(4分) (Ⅱ)该考生所得分数X =30,35,40,45,50, P (X =30)=⎝⎛⎭⎫122⎝⎛⎭⎫1-132=19,(5分)P (X =35)=C 21⎝⎛⎭⎫122⎝⎛⎭⎫232+⎝⎛⎭⎫122·C 21·13·23=13,(6分) P (X =40)=⎝⎛⎭⎫122⎝⎛⎭⎫232+C 21⎝⎛⎭⎫122C 21·13·23+⎝⎛⎭⎫122⎝⎛⎭⎫132=1336,(7分) P (X =45)=C 21⎝⎛⎭⎫122⎝⎛⎭⎫132+⎝⎛⎭⎫122C 21·13·23=16,(8分) P (X =50)=⎝⎛⎭⎫122⎝⎛⎭⎫132=136,(9分) ∴X 的分布列为:(10分)EX =30×19+35×13+40×1336+45×16+50×136=1153.(12分)(20)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点F 与抛物线E :y 2=4x 的焦点重合,直线x -y+22=0与以原点O 为圆心,以椭圆的离心率e 为半径的圆相切. (Ⅰ)直线x =1与椭圆交于不同的两点M ,N ,椭圆C 的左焦点F 1,求△F 1MN 的内切圆的面积;(Ⅱ)直线l 与抛物线E 交于不同两点A ,B ,直线l ′与抛物线E 交于不同两点C ,D ,直线l 与直线l ′交于点M ,过焦点F 分别作l 与l ′的平行线交抛物线E 于P ,Q ,G ,H 四点.证明:|MA |·|MB ||MC |·|MD |=|PQ ||HG |.【解析】(Ⅰ) 依题意,得c =1,e =⎪⎪⎪⎪0-0+222=12,即c a =12,∴a =2,∴b =3,∴所求椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2分) 直线l 的方程为x =1,得M ⎝⎛⎭⎫1,32,N ⎝⎛⎭⎫1,-32, 设△F 1MN 的内切圆的半径为R ,则△F 1MN 的周长=4a =8,S △F 1MN =12(|MN |+|F 1M |+|F 1N |)R =4R .又因为S △F 1MN =3=4R ,∴R =34,所求内切圆的面积为916π.(4分)(Ⅱ)设直线l 和l ′的方程分别为x =k 1y +m 1,x =k 2y +m 2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),由方程组⎩⎨⎧y 2=4x ,x =k 1y +m 1,得y 2-4k 1y -4m 1=0 ①方程①的判别式Δ>0,得4k 12+4m 1>0. 由①得y 1+y 2=4k 1,y 1y 2=-4m 1,(5分)由方程组⎩⎨⎧y 2=4x ,x =k 2y +m 2,得y 2-4k 2y -4m 2=0 ②方程②的判别式Δ>0,得4k 22+4m 2>0. 由②得y 3+y 4=4k 2,y 3y 4=-4m 2.(6分) 联立直线l 与直线l ′的方程可得:M 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 1m 2-k 2m 1k 1-k 2,m 2-m 1k 1-k 2.因为|MA |·|MB |=(1+k 12)⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫m 2-m 1k 1-k 2-y 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2-m 1k 1-k 2-y 2,代入计算得,|MA |·|MB |=1+k 12(k 1-k 2)2·|(m 2-m 1)2+4k 1k 2(m 1+m 2)-4(m 1k 22+m 2k 12)|.(7分) 同理可得|MC |·|MD |=(1+k 22)⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫m 2-m 1k 1-k 2-y 3⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2-m 1k 1-k 2-y 4=1+k 22(k 1-k 2)2·||(m 2-m 1)2+4k 1k 2(m 1+m 2)-4(m 1k 22+m 2k 12). 因此|MA |·|MB ||MC |·|MD |=1+k 121+k 22.(8分)由于PQ ,HG 分别与直线l 和直线l ′平行,故可设其方程分别为x =k 1y +1,x =k 2y +1.由方程组⎩⎨⎧y 2=4x ,x =k 1y +1,得y 2-4k 1y -4=0. ③由③得y P +y Q =4k 1,y P y Q =-4,因此|PQ |=x P +x Q +p =k 1(y P +y Q )+4=4(1+k 12).(10分) 同理可得|HG |=x H +x G +p =k 1(y H +y G )+4=4(1+k 22).故|PQ ||HG |=1+k 121+k 22.(11分) 所以|MA |·|MB ||MC |·|MD |=|PQ ||HG |.(12分)(21)已知函数φ(x )=ax +1,a 为正常数. (Ⅰ)若f (x )=ln x +φ(x ),且a =4,讨论函数f (x )的单调性;(Ⅱ)若g (x )=|ln x |+φ(x ),且对任意x 1,x 2∈(0,2],x 1≠x 2都有g (x 2)-g (x 1)x 2-x 1<-1.(ⅰ)求实数a 的取值范围;(ⅱ)求证:当x ∈(0,2]时,g (x )≥ln 2+92.【解析】(Ⅰ)当a =4时,f (x )=ln x +4x +1,定义域为(0,+∞),又f ′(x )=1x -4(x +1)2=(x -1)2x (x +1)2≥0,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.(4分) (Ⅱ)因为g (x 2)-g (x 1)x 2-x 1<-1,所以g (x 2)-g (x 1)x 2-x 1+1<0,g (x 2)+x 2-[g (x 1)+x 1]x 2-x 1<0 .设h (x )=g (x )+x ,依题意,h (x )在(0,2]上是减函数,h ′(x )≤0恒成立.(6分) (ⅰ)①当1≤x ≤2时,h (x )=ln x +a x +1+x ,h ′(x )=1x -a(x +1)2+1≤0.从而,a ≥(x +1)2x +(x +1)2=x 2+3x +1x +3对x ∈[1,2]恒成立.设m (x )=x 2+3x +1x +3,x ∈[1,2],则m ′(x )=2x +3-1x2>0.所以m (x )在[1,2]上是增函数,则当x =2时,m (x )有最大值为272,所以a ≥272.②当0<x <1时,h (x )=-ln x +a x +1+x ,h ′(x )=-1x -a(x +1)2+1≤0.从而,a ≥-(x +1)2x +(x +1)2=x 2+x -1x -1.设t (x )=x 2+x -1x -1,则t ′(x )=2x +1+1x2>0,所以t (x )在(0,1)上是增函数.所以t (x )<t (1)=0,所以a ≥0.综合①②,又因为h (x )在(0,2]上图形是连续不断的,所以a ≥272.(9分)(ⅱ)因为h (x )在(0,2]上是减函数,所以h (x )≥h (2),即g (x )+x ≥ln 2+a3+2.由(ⅰ)得,a ≥272,∴g (x )+x ≥ln 2+a 3+2≥ln 2+92+2,∴g (x )+x ≥ln 2+92+2,当且仅当x =2时等号成立.从而g (x )≥ln 2+92+2-x .令T (x )=ln 2+92+2-x ,则T (x )在(0,2]上单调递减.∴T (x )≥T (2)=ln 2+92.∴T (x )≥ln 2+92.(12分) 选做题:请考生在第(22)、(23)两题中任选一题做答,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—4:坐标系与参数方程(Ⅰ)如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,求圆x 2+y 2-x =0的参数方程;(Ⅱ)在平面直角坐标系中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+s ,y =1-s(s 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +2,y =t 2(t 为参数),若l 与C 相交于A ,B 两点,求AB 的长. 【解析】(Ⅰ)圆的半径为12,记圆心为C ⎝⎛⎭⎫12,0,连结CP ,则∠PCx =2θ,故x P =12+12cos 2θ=cos 2 θ,y P =12sin 2θ=sin θcos θ(θ为参数). 所以圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2 θ,y =sin θcos θ(θ为参数).(5分) (Ⅱ)直线l 的普通方程为x +y =2,曲线C 的普通方程为y =(x -2)2(y ≥0),联立两方程得x 2-3x +2=0,求得两交点坐标为(1,1),(2,0),所以AB = 2.(10分)(23)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设函数f (x )=|x -a |+3x ,其中a >0.(Ⅰ)当a =2时,求不等式f (x )≥3x +2的解集;(Ⅱ)若不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1},求a 的值.【解析】(Ⅰ)当a =2时,f (x )≥3x +2可化为|x -2|≥2,由此可得x ≥4或x ≤0.(4分)(Ⅱ)由f (x )≤0得|x -a |+3x ≤0,此不等式化为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x -a +3x ≤0;或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤a ,a -x +3x ≤0. 即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x ≤a 4;或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤a ,x ≤-a 2. 又a >0,所以不等式组的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-a 2. 由题设可得-a 2=-1,故a =2.(10分)。
2016-2017学年湖南师大附中高三(下)月考数学试卷(文科)(7)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M={x||x|<1},N={y|y=2x,x∈M},则集合∁R(M∩N)等于()A.(﹣∞,]B.(,1)C.(﹣∞,]∪[1,+∞)D.[1,+∞)2.已知复数的实部为﹣1,则复数z﹣b在复平面上对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.下列说法中正确的是()A.若分类变量X和Y的随机变量K2的观测值k越大,则“X与Y相关”的可信程度越小B.对于自变量x和因变量y,当x取值一定时,y的取值具有一定的随机性,x,y间的这种非确定关系叫做函数关系C.相关系数r2越接近1,表明两个随机变量线性相关性越弱D.若分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k越小,则两个分类变量有关系的把握性越小4.如图是某市举办青少年运动会上,7位裁判为某武术队员打出的分数的茎叶图,左边数字表示十位数字,右边数字表示个位数字,这些数据的中位数是(),去掉一个最低分和最高分所剩数据的平均数是()A.86.5,86.7 B.88,86.7 C.88,86.8 D.86,5,86.8 5.在如图所示的知识结构图中:“求简单函数的导数”的“上位”要素有()A.1个B.2个C.3个D.4个6.下面四个推理,不属于演绎推理的是()A.因为函数y=sinx(x∈R)的值域为[﹣1,1],2x﹣1∈R,所以y=sin(2x﹣1)(x∈R)的值域也为[﹣1,1]B.昆虫都是6条腿,竹节虫是昆虫,所以竹节虫有6条腿C.在平面中,对于三条不同的直线a,b,c,若a∥b,b∥c则a∥c,将此结论放到空间中也是如此D.如果一个人在墙上写字的位置与他的视线平行,那么,墙上字迹离地的高度大约是他的身高,凶手在墙上写字的位置与他的视线平行,福尔摩斯量得墙壁上的字迹距地面六尺多,于是,他得出了凶手身高六尺多的结论7.如图,正方形ABCD的边长为1,延长BA至E,使AE=1,连接EC、ED则sin ∠CED=()A.B.C.D.8.已知f(x)满足对∀x∈R,f(﹣x)+f(x)=0,且x≥0时,f(x)=e x+m(m 为常数),则f(﹣ln5)的值为()A.4 B.﹣4 C.6 D.﹣69.若实数数列:﹣1,a1,a2,a3,﹣81成等比数列,则圆锥曲线x2+=1的离心率是()A.或B.或C.D.10.四棱锥P﹣ABCD的三视图如图所示,四棱锥P﹣ABCD的五个顶点都在一个球面上,E、F分别是棱AB、CD的中点,直线EF被球面所截得的线段长为,则该球表面积为()A.12πB.24πC.36πD.48π11.设正实数x,y,z满足x2﹣3xy+4y2﹣z=0.则当取得最大值时,的最大值为()A.0 B.1 C.D.312.已知a,b是实数,1和﹣1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.设h(x)=f(f(x))﹣c,其中c∈(﹣2,2),函数y=h(x)的零点个数()A.8 B.9 C.10 D.11二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是.14.已知△ABC的外接圆半径为8,且sinA:sinB:sinC=2:3:4,则△ABC的面积为.15.已知O为△ABC的外心,AB=2a,AC=,∠BAC=120°,若=x+y,则3x+6y的最小值为.16.设函数y=的图象上存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形(其中O为坐标原点),且斜边的中点恰好在y轴上,则实数a的取值范围是.三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.在等比数列{a n}中,已知a4=8a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.(I)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{|a n﹣4|}的前n项和S n.18.已知二次函数f(x)=ax2﹣4bx+2.(Ⅰ)任取a∈{1,2,3},b∈{﹣1,1,2,3,4},记“f(x)在区间[1,+∞)上是增函数”为事件A,求A发生的概率;(Ⅱ)任取(a,b)∈{(a,b)|a+4b﹣6≤0,a>0,b>0},记“关于x的方程f(x)=0有一个大于1的根和一个小于1的根”为事件B,求B发生的概率.19.如图l,在正方形ABCD中,点E,F分别是AB,BC的中点,BD与EF交于点H,点G,R分别在线段DH,HB上,且=.将△AED,△CFD,△BEF分别沿DE,DF,EF折起,使点A,B,C重合于点P,如图2所示,(I)求证:GR⊥平面PEF;(Ⅱ)若正方形ABCD的边长为4,求三棱锥P﹣DEF的内切球的半径.20.如图,设双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的上焦点为F,上顶点为A,点B为双曲线虚轴的左端点,已知C l的离心率为,且△ABF的面积S=1﹣.(Ⅰ)求双曲线C l的方程;(Ⅱ)设抛物线C2的顶点在坐标原点,焦点为F,动直线l与C2相切于点P,与C2的准线相交于点Q试推断以线段PQ为直径的圆是否恒经过y轴上的某个定点M?若是,求出定点M的坐标;若不是,请说明理由.21.已知f(x)=e x,g(x)=﹣x2+2x+a,a∈R.(Ⅰ)讨论函数h(x)=f(x)g(x)的单调性;(Ⅱ)记φ(x)=,设A(x1,φ(x1)),B(x2,φ(x2))为函数φ(x)图象上的两点,且x1<x2.(ⅰ)当x>0时,若φ(x)在A,B处的切线相互垂直,求证x2﹣x1≥1;(ⅱ)若在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.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]23.设f(x)=|x﹣1|+|x+1|.(1)求f(x)≤x+2的解集;(2)若不等式f(x)≥对任意实数a≠0恒成立,求实数x的取值范围.2016-2017学年湖南师大附中高三(下)月考数学试卷(文科)(7)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合M={x||x|<1},N={y|y=2x,x∈M},则集合∁R(M∩N)等于()A.(﹣∞,]B.(,1)C.(﹣∞,]∪[1,+∞)D.[1,+∞)【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】先求出集合M,N,再根据集合的交集个补集计算即可【解答】解:∵集合M={x||x|<1},N={y|y=2x,x∈M},∴M=(﹣1,1),N=(﹣,2),∴M∩N=(﹣,1)∴∁R(M∩N)=(﹣∞,]∪[1,+∞)故选:C【点评】本题考查了集合的交集和补集的运算,属于基础题2.已知复数的实部为﹣1,则复数z﹣b在复平面上对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【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,由题意求得b,进一步求得复数z﹣b在复平面上对应的点的坐标得答案.【解答】解:由的实部为﹣1,得,得b=6.∴z=﹣1+5i,则z﹣b=﹣7+5i,在复平面上对应的点的坐标为(﹣7,5),在第二象限.故选:B.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.3.下列说法中正确的是()A.若分类变量X和Y的随机变量K2的观测值k越大,则“X与Y相关”的可信程度越小B.对于自变量x和因变量y,当x取值一定时,y的取值具有一定的随机性,x,y间的这种非确定关系叫做函数关系C.相关系数r2越接近1,表明两个随机变量线性相关性越弱D.若分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k越小,则两个分类变量有关系的把握性越小【考点】相关系数.【分析】分别根据变量相关的定义和性质分别进行判断即可得到结论.【解答】解:A.若分类变量X和Y的随机变量K2的观测值k越大,则“X与Y相关”的可信程度越大,∴A错误.B.对于自变量x和因变量y,当x取值一定时,y的取值具有一定的随机性,x,y间的这种非确定关系叫做相关关系,∴B错误.C.相关系数r2越接近1,表明两个随机变量线性相关性越强,∴C错误.D.若分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k越小,则两个分类变量有关系的把握性越小,∴D正确.故选:D.【点评】本题主要考查变量相关系数的性质,比较基础.4.如图是某市举办青少年运动会上,7位裁判为某武术队员打出的分数的茎叶图,左边数字表示十位数字,右边数字表示个位数字,这些数据的中位数是(),去掉一个最低分和最高分所剩数据的平均数是()A.86.5,86.7 B.88,86.7 C.88,86.8 D.86,5,86.8【考点】频率分布直方图.【分析】根据茎叶图中的数据,利用中位数和平均数的定义求出结果即可.【解答】解:由茎叶图知,这组数据共有7个,按从小到大的顺序排在中间的是88,所以中位数是88;去掉一个最高分94和一个最低分79后,所剩数据为84,85,88,88,89,它们的平均数为(84+85+88+89)=86.8.故选:C.【点评】本题考查了根据茎叶图中的数据,求中位数和平均数的应用问题,是基础题.5.在如图所示的知识结构图中:“求简单函数的导数”的“上位”要素有()A.1个B.2个C.3个D.4个【考点】结构图.【分析】先对所画结构的每一部分有一个深刻的理解,从头到尾抓住主要脉络进行分解;再将每一部分进行归纳与提炼,形成一个个知识点并逐一写在矩形框内;最后按其内在的逻辑顺序将它们排列起来并用线段相连,从而形成知识结构图.“求简单函数的导数”是建立在熟练掌握“基本求导公式”,“函数四则运算求导法则”和“复合函数求导法则”基础上的,故三者均为其上位.【解答】解:根据知识结构图得,“求简单函数的导数”是建立在熟练掌握“基本求导公式”,“函数四则运算求导法则”和“复合函数求导法则”基础上的,故“基本求导公式”,“函数四则运算求导法则”和“复合函数求导法则”均为“求简单函数的导数”的“上位”要素,共有3个.故选:C.【点评】本题主要考查了结构图的组成与应用问题,是基础题目.6.下面四个推理,不属于演绎推理的是()A.因为函数y=sinx(x∈R)的值域为[﹣1,1],2x﹣1∈R,所以y=sin(2x﹣1)(x∈R)的值域也为[﹣1,1]B.昆虫都是6条腿,竹节虫是昆虫,所以竹节虫有6条腿C.在平面中,对于三条不同的直线a,b,c,若a∥b,b∥c则a∥c,将此结论放到空间中也是如此D.如果一个人在墙上写字的位置与他的视线平行,那么,墙上字迹离地的高度大约是他的身高,凶手在墙上写字的位置与他的视线平行,福尔摩斯量得墙壁上的字迹距地面六尺多,于是,他得出了凶手身高六尺多的结论【考点】演绎推理的基本方法.【分析】演绎推理是由一般到特殊的推理,是一种必然性的推理,演绎推理得到的结论不一定是正确的,这要取决与前提是否真实和推理的形式是否正确,因此不有助于发现新结论.【解答】解:C中的推理属于合情推理中的类比推理,A,B,D中的推理都是演绎推理.故选C.【点评】本题考查演绎推理的意义,演绎推理是由一般性的结论推出特殊性命题的一种推理模式,演绎推理的前提与结论之间有一种蕴含关系.7.如图,正方形ABCD的边长为1,延长BA至E,使AE=1,连接EC、ED则sin ∠CED=()A.B.C.D.【考点】两角和与差的正切函数;任意角的三角函数的定义.【分析】法一:用余弦定理在三角形CED中直接求角的余弦,再由同角三角关系求正弦;法二:在三角形CED中用正弦定理直接求正弦.【解答】解:法一:利用余弦定理在△CED中,根据图形可求得ED=,CE=,由余弦定理得cos∠CED=,∴sin∠CED==.故选B.法二:在△CED中,根据图形可求得ED=,CE=,∠CDE=135°,由正弦定理得,即.故选B.【点评】本题综合考查了正弦定理和余弦定理,属于基础题,题后要注意总结做题的规律.8.已知f(x)满足对∀x∈R,f(﹣x)+f(x)=0,且x≥0时,f(x)=e x+m(m 为常数),则f(﹣ln5)的值为()A.4 B.﹣4 C.6 D.﹣6【考点】抽象函数及其应用;函数的值.【分析】根据已知可得f(0)=0,进而求出m值,得到x≥0时,f(x)的解析式,先求出f(ln5),进而可得答案.【解答】解:∵f(x)满足对∀x∈R,f(﹣x)+f(x)=0,故f(﹣x)=﹣f(x),故f(0)=0∵x≥0时,f(x)=e x+m,∴f(0)=1+m=0,m=﹣1,即x≥0时,f(x)=e x﹣1,则f(ln5)=4f(﹣ln5)=﹣f(ln5)=﹣4,故选:B.【点评】本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数求值,难度中档.9.若实数数列:﹣1,a1,a2,a3,﹣81成等比数列,则圆锥曲线x2+=1的离心率是()A.或B.或C.D.【考点】双曲线的简单性质;等比数列的通项公式.【分析】利用等比数列求出a2,然后代入曲线方程,求解双曲线的离心率即可.【解答】解:因为﹣1,a1,a2,a3,﹣81成等比数列,所以a22=﹣1×(﹣81)=81,a2=﹣9(等比数列的奇数项同号),所以圆锥曲线的方程为x2﹣=1,其中a=1,b=3,c==,离心率为e==,故选:D.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,等比数列的应用,考查计算能力.10.四棱锥P﹣ABCD的三视图如图所示,四棱锥P﹣ABCD的五个顶点都在一个球面上,E、F分别是棱AB、CD的中点,直线EF被球面所截得的线段长为,则该球表面积为()A.12πB.24πC.36πD.48π【考点】球内接多面体;由三视图还原实物图.【分析】将三视图还原为直观图,得四棱锥P﹣ABCD的五个顶点位于同一个正方体的顶点处,且与该正方体内接于同一个球.由此结合题意,可得正方体的棱长为2,算出外接球半径R,再结合球的表面积公式,即可得到该球表面积.【解答】解:将三视图还原为直观图如右图,可得四棱锥P﹣ABCD的五个顶点位于同一个正方体的顶点处,且与该正方体内接于同一个球.且该正方体的棱长为a设外接球的球心为O,则O也是正方体的中心,设EF中点为G,连接OG,OA,AG根据题意,直线EF被球面所截得的线段长为2,即正方体面对角线长也是2,∴得AG==a,所以正方体棱长a=2∴Rt△OGA中,OG=a=1,AO=,即外接球半径R=,得外接球表面积为4πR2=12π.故选A.【点评】本题主要考查了将三视图还原为直观图,并且求外接球的表面积,着重考查了正方体的性质、三视图和球内接多面体等知识,属于中档题.11.设正实数x,y,z满足x2﹣3xy+4y2﹣z=0.则当取得最大值时,的最大值为()A.0 B.1 C.D.3【考点】基本不等式.【分析】依题意,当取得最大值时x=2y,代入所求关系式f(y)=+﹣,利用配方法即可求得其最大值.【解答】解:∵x2﹣3xy+4y2﹣z=0,∴z=x2﹣3xy+4y2,又x,y,z均为正实数,∴==≤=1(当且仅当x=2y时取“=”),∴=1,此时,x=2y.∴z=x2﹣3xy+4y2=(2y)2﹣3×2y×y+4y2=2y2,∴+﹣=+﹣=﹣+1≤1,当且仅当y=1时取得“=”,满足题意.∴的最大值为1.故选B.【点评】本题考查基本不等式,由取得最大值时得到x=2y是关键,考查配方法求最值,属于中档题.12.已知a,b是实数,1和﹣1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.设h(x)=f(f(x))﹣c,其中c∈(﹣2,2),函数y=h(x)的零点个数()A.8 B.9 C.10 D.11【考点】利用导数研究函数的极值;函数零点的判定定理;根的存在性及根的个数判断.【分析】求出函数的导函数,根据1和﹣1是函数的两个极值点代入列方程组,求解a,b.令f(x)=t,则h(x)=f(t)﹣c.先讨论关于x的方程f(x)=d根的情况,d∈[﹣2,2],当|d|=2时,由(2 )可知,f(x)=﹣2的两个不同的根为1和一2,注意到f(x)是奇函数,f(x)=2的两个不同的根为﹣1和2.当|d|<2时,先分|d|=2和|d|<2讨论关于的方程f(x)=d的情况;再考虑函数y=h(x)的零点.【解答】解:(1)由f(x)=x3+ax2+bx,得f′(x)=3x2+2ax+b.∵1和﹣1是函数f(x)的两个极值点,∴f′(1)=3﹣2a+b=0,f′(﹣1)=3+2a+b=0,解得a=0,b=﹣3.得,f(x)=x3﹣3x,令f(x)=t,h(x)=f(f(x))﹣c,则h(x)=f(t)﹣c.c∈(﹣2,2),先讨论关于x的方程f(x)=d根的情况,d∈[﹣2,2]当|d|=2时,由(2 )可知,f(x)=﹣2的两个不同的根为1和一2,注意到f(x)是奇函数,∴f(x)=2的两个不同的根为﹣1和2.当|d|<2时,∵f(﹣1)﹣d=f(2)﹣d=2﹣d>0,f(1)﹣d=f(﹣2)﹣d=﹣2﹣d<0,∴一2,﹣1,1,2 都不是f(x)=d 的根.由(1)知,f′(x)=3(x+1)(x﹣1).①当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,于是f(x)是单调增函数,从而f(x)>f (2)=2.此时f(x)=d在(2,+∞)无实根.②当x∈(1,2)时,f′(x)>0,于是f(x)是单调增函数.又∵f(1)﹣d<0,f(2)﹣d>0,y=f(x)﹣d的图象不间断,∴f(x)=d在(1,2 )内有唯一实根.同理,在(一2,一1)内有唯一实根.③当x∈(﹣1,1)时,f′(x)<0,于是f(x)是单调减函数.又∵f(﹣1)﹣d>0,f(1)﹣d<0,y=f(x)﹣d的图象不间断,∴f(x)=d在(一1,1 )内有唯一实根.因此,当|d|=2 时,f(x)=d 有两个不同的根x1,x2,满足|x1|=1,|x2|=2;当|d|<2时,f(x)=d 有三个不同的根x3,x4,x5,满足|x i|<2,i=3,4,5.现考虑函数y=h(x)的零点:(i )当|c|=2时,f(t)=c有两个根t1,t2,满足|t1|=1,|t2|=2.而f(x)=t1有三个不同的根,f(x)=t2有两个不同的根,故y=h(x)有5 个零点.(i i )当|c|<2时,f(t)=c有三个不同的根t3,t4,t5,满足|t i|<2,i=3,4,5.而f(x)=t i有三个不同的根,故y=h(x)有9个零点.综上所述,当|c|=2时,函数y=h(x)有5个零点;当|c|<2时,函数y=h(x)有9 个零点.【点评】本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,综合性强,难度大.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是1和3.【考点】进行简单的合情推理.【分析】可先根据丙的说法推出丙的卡片上写着1和2,或1和3,分别讨论这两种情况,根据甲和乙的说法可分别推出甲和乙卡片上的数字,这样便可判断出甲卡片上的数字是多少.【解答】解:根据丙的说法知,丙的卡片上写着1和2,或1和3;(1)若丙的卡片上写着1和2,根据乙的说法知,乙的卡片上写着2和3;∴根据甲的说法知,甲的卡片上写着1和3;(2)若丙的卡片上写着1和3,根据乙的说法知,乙的卡片上写着2和3;又甲说,“我与乙的卡片上相同的数字不是2”;∴甲的卡片上写的数字不是1和2,这与已知矛盾;∴甲的卡片上的数字是1和3.故答案为:1和3.【点评】考查进行简单的合情推理的能力,以及分类讨论得到解题思想,做这类题注意找出解题的突破口.14.已知△ABC的外接圆半径为8,且sinA:sinB:sinC=2:3:4,则△ABC的面积为.【考点】余弦定理;正弦定理.【分析】sinA:sinB:sinC=2:3:4,利用正弦定理可得a:b:c=2:3:4,利用余弦定理可得cosA,sinA=.再利用正弦定理可得=2×8,解得a,即可得出三角形面积.【解答】解:∵sinA:sinB:sinC=2:3:4,∴a:b:c=2:3:4,cosA==,sinA==.∴=2×8,解得a=16×=2.∴b=3,c=4.∴S=bcsinA=3×4×=.故答案为:.【点评】本题考查了三角形面积计算公式、正弦定理余弦定理、同角三角函数基本关系式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.已知O为△ABC的外心,AB=2a,AC=,∠BAC=120°,若=x+y,则3x+6y的最小值为.【考点】平面向量的基本定理及其意义.【分析】根据几何图形求解出O点的坐标,先求出,的坐标,再由=x+y,运用向量的坐标相等求解出x,y的值,得出3x+6y=,运用基本不等式求解即可得出最小值.【解答】解:根据题意,建立坐标系如图,过O作AB的垂直平分线,垂足为E,则A(0,0),C(,0),B(﹣a,),E(,),O(,m),∵∠BAC=120°,∴,化简得,∴O(,),∴,,,∵=x+y,∴解得,,∴3x+6y=3()=≥+6=6+,故答案为:.【点评】本题考查了平面向量的坐标运算,结合基本不等式求解,属于中档题,关键是准确求解向量的坐标.16.设函数y=的图象上存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形(其中O为坐标原点),且斜边的中点恰好在y轴上,则实数a的取值范围是(0,] .【考点】分段函数的应用.【分析】曲线y=f(x)上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在y轴两侧.设P(t,f(t))(t>0),则Q(﹣t,t3+t2),运用向量垂直的条件:数量积为0,构造函数h(x)=(x+1)lnx(x≥e),运用导数判断单调性,求得最值,即可得到a的范围.【解答】解:假设曲线y=f(x)上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在y轴两侧.不妨设P(t,f(t))(t>0),则Q(﹣t,t3+t2),∵△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,∴=0,即﹣t2+f(t)(t3+t2)=0(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.若0<t<e,则f(t)=﹣t3+t2代入(*)式得:﹣t2+(﹣t3+t2)(t3+t2)=0即t4﹣t2+1=0,而此方程无解,因此t≥e,此时f(t)=alnt,代入(*)式得:﹣t2+(alnt)(t3+t2)=0,即=(t+1)lnt(**)令h(x)=(x+1)lnx(x≥e),则h′(x)=lnx+1+>0,∴h(x)在[e,+∞)上单调递增,∵t≥e∴h(t)≥h(e)=e+1,∴h(t)的取值范围是[e+1,+∞).∴对于0<a≤,方程(**)总有解,即方程(*)总有解.故答案为:(0,].【点评】本题考查分段函数的运用,注意向量垂直条件的运用和中点坐标公式,考查构造法和函数的单调性运用,属于中档题.三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.在等比数列{a n}中,已知a4=8a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.(I)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{|a n﹣4|}的前n项和S n.【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(I)设等比数列{a n}的公比为q,a4=8a1,可得=8a1,解得q.又a1,a2+1,a3成等差数列,可得2(a2+1)=a1+a3,当然解得a1,利用等比数列的通项公式即可得出.(II)n=1时,a1﹣4=﹣2<0,可得S1=2.当n≥2时,a n﹣4≥0.数列{|a n﹣4|}的前n项和S n=2+(a2﹣4)+(a3﹣4)+…+(a n﹣4),再利用等比数列的求和公式即可得出.【解答】解:(I)设等比数列{a n}的公比为q,∵a4=8a1,∴=8a1,a1≠0,解得q=2.又a1,a2+1,a3成等差数列,∴2(a2+1)=a1+a3,∴2(2a1+1)=a1(1+22),解得a1=2.∴a n=2n.(II)n=1时,a1﹣4=﹣2<0,∴S1=2.当n≥2时,a n﹣4≥0.∴数列{|a n﹣4|}的前n项和S n=2+(a2﹣4)+(a3﹣4)+…+(a n﹣4)=2+22+23+…+2n﹣4(n﹣1)=﹣4(n﹣1)=2n+1﹣4n+2.∴S n=.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.18.已知二次函数f(x)=ax2﹣4bx+2.(Ⅰ)任取a∈{1,2,3},b∈{﹣1,1,2,3,4},记“f(x)在区间[1,+∞)上是增函数”为事件A,求A发生的概率;(Ⅱ)任取(a,b)∈{(a,b)|a+4b﹣6≤0,a>0,b>0},记“关于x的方程f(x)=0有一个大于1的根和一个小于1的根”为事件B,求B发生的概率.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;几何概型.【分析】(Ⅰ)因为a有3种取法,b有5种取法,则对应的函数有3×5=15个,函数f(x)的图象关于直线x=对称,若事件A发生,则a>0且≤1,由此利用列举法能求出A发生的概率.(Ⅱ)集合{(a,b)|a+4b﹣6≤0,a>0,b>0}对应的平面区域为Rt△AOB,由此利用几何概型能求出B 发生的概率.【解答】解:(Ⅰ)因为a有3种取法,b有5种取法,则对应的函数有3×5=15个.因为函数f(x)的图象关于直线x=对称,若事件A发生,则a>0且≤1.数对(a,b)的取值为(1,﹣1),(2,﹣1),(2,1),(3,﹣1),(3,1)共5种.所以P(A)==.(Ⅱ)集合{(a,b)|a+4b﹣6≤0,a>0,b>0}对应的平面区域为Rt△AOB,如图.其中点A(6,0),B(0,),则△AOB的面积为××6=.若事件B发生,则f(1)<0,即a﹣4b+2<0.所以事件B对应的平面区域为△BCD.由,得交点坐标为D(2,1).又C(0,),则△BCD的面积为×(﹣)×2=1.所以P(B)==.【点评】本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意列举法和几何概型的合理运用.19.如图l,在正方形ABCD中,点E,F分别是AB,BC的中点,BD与EF交于点H,点G,R分别在线段DH,HB上,且=.将△AED,△CFD,△BEF分别沿DE,DF,EF折起,使点A,B,C重合于点P,如图2所示,(I)求证:GR⊥平面PEF;(Ⅱ)若正方形ABCD的边长为4,求三棱锥P﹣DEF的内切球的半径.【考点】球的体积和表面积;直线与平面垂直的判定.【分析】(Ⅰ)推导出PD⊥平面PEF,RG∥PD,由此能证明GR⊥平面PEF.(Ⅱ)设三棱锥P﹣DEF的内切球半径为r,由三棱锥的体积V=,能求出棱锥P﹣DEF的内切球的半径.【解答】证明:(Ⅰ)在正方形ABCD中,∠A、∠B、∠C均为直角,∴在三棱锥P﹣DEF中,PE,PF,PD三条线段两两垂直,∴PD⊥平面PEF,∵=,即,∴在△PDH中,RG∥PD,∴GR⊥平面PEF.解:(Ⅱ)正方形ABCD边长为4,由题意PE=PF=2,PD=4,EF=2,DF=2,=2,S△DEF=S△DPE=4,∴S△PDF=6,设三棱锥P﹣DEF的内切球半径为r,则三棱锥的体积:=,解得r=,∴三棱锥P﹣DEF的内切球的半径为.【点评】本题考查线面垂直的证明,考查三棱锥的内切的半径的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.20.如图,设双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的上焦点为F,上顶点为A,点B为双曲线虚轴的左端点,已知C l的离心率为,且△ABF的面积S=1﹣.(Ⅰ)求双曲线C l的方程;(Ⅱ)设抛物线C2的顶点在坐标原点,焦点为F,动直线l与C2相切于点P,与C2的准线相交于点Q试推断以线段PQ为直径的圆是否恒经过y轴上的某个定点M?若是,求出定点M的坐标;若不是,请说明理由.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(Ⅰ)由已知得,由此能求出双曲线方程.(Ⅱ)由题设,抛物线C2的方程为x2=8y,准线方程为y=﹣2,由y=,得,设P(),则直线l的方程y=,联立y=﹣2,得Q(),假设存在定点M(0,m)满足题设条件,由已知条件求出m=2,故以PQ为直径的圆经过y轴上的定点M(0,2).【解答】解:(Ⅰ)∵双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的上焦点为F,上顶点为A,点B为双曲线虚轴的左端点,C l的离心率为,且△ABF的面积S=1﹣,∴,解得a=,∴双曲线方程为﹣x2=1.(Ⅱ)由题设,抛物线C2的方程为x2=8y,准线方程为y=﹣2,由y=,得,设P(),则直线l的方程为y﹣=,即y=,联立y=﹣2,得Q(),假设存在定点M(0,m)满足题设条件,则对任意点P恒成立,∵,,则,即对任意实数x0恒成立,∴,解得m=2,故以PQ为直径的圆经过y轴上的定点M(0,2).【点评】本题考查双曲线方程的求法,考查满足条件的点的坐标是否存在的判断与求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.21.已知f(x)=e x,g(x)=﹣x2+2x+a,a∈R.(Ⅰ)讨论函数h(x)=f(x)g(x)的单调性;(Ⅱ)记φ(x)=,设A(x1,φ(x1)),B(x2,φ(x2))为函数φ(x)图象上的两点,且x1<x2.(ⅰ)当x>0时,若φ(x)在A,B处的切线相互垂直,求证x2﹣x1≥1;(ⅱ)若在点A,B处的切线重合,求a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,通过讨论a的范围,判断函数的单调性即可;(Ⅱ)(i)法一:求出x2﹣x1的解析式,根据基本不等式的性质判断即可;法二:用x1表示x2,根据不等式的性质判断即可;(ii)求出A、B的坐标,分别求出曲线在A、B的切线方程,结合函数的单调性确定a的范围即可.【解答】解:(Ⅰ)h(x)=e x(﹣x2+2x+a),则h′(x)=﹣e x[x2﹣(a+2)]当a+2≤0即a≤﹣2时,h′(x)≤0,h(x)在R上单调递减;当a+2>0即a>﹣2时,h′(x)=﹣e x[x2﹣(a+2)]=﹣e x(x+)(x﹣),此时h(x)在(﹣∞,﹣)和(,+∞)上都是单调递减的,在(﹣,)上是单调递增的;(Ⅱ)(ⅰ)g′(x)=﹣2x+2,据题意有(﹣2x1+2)(﹣2x2+2)=﹣1,又0<x1<x2,则﹣2x1+2>0且﹣2x2+2<0,⇒(﹣2x1+2)(2x2﹣2)=1,法1:x2﹣x1= [(﹣2x1+2)+(2x2﹣2)]≥=1当且仅当(﹣2x1+2)=(2x2﹣2)=1即x1=,x2=时取等号法2:x2=1+,0<1﹣x1<1⇒x2﹣x1=1﹣x1+≥2=1当且仅当1﹣x1=⇒x1=时取等号(ⅱ)要在点A,B处的切线重合,首先需在点A,B处的切线的斜率相等,而x<0时,φ′(x)=f′(x)=e x∈(0,1),则必有x1<0<x2<1,即A(x1,ex1),B(x2,﹣ +2x2+a)A处的切线方程是:y﹣ex1=ex1(x﹣x1)⇒y=ex1x+ex1(1﹣x1),B处的切线方程是:y﹣(﹣+2x2+a)=(﹣2x2+2)(x﹣x2)即y=(﹣2x2+2)x++a,据题意则⇒4a+4=﹣ex1(ex1+4x1﹣8),x1∈(﹣∞,0)设p(x)=﹣e x(e x+4x﹣8),x<0,p′(x)=﹣2e x(e x+2x﹣2)设q(x)=e x+2x﹣2,x<0⇒q′(x)=e x+2>0在(﹣∞,0)上恒成立,则q(x)在(﹣∞,0)上单调递增⇒q(x)<q(0)=﹣1<0,则p′(x)=﹣2e x(e x+2x﹣2)>0,⇒p(x)在(﹣∞,0)上单调递增,则p(x)<p(0)=7,再设r(x)=e x+4x﹣8,x<0r′(x)=e x+4>0,⇒r(x)在(﹣∞,0)上单调递增,⇒r(x)<r(0)=﹣7<0则p(x)=﹣e x(e x+4x﹣8)>0在(﹣∞,0)恒成立即当x∈(﹣∞,0)时p(x)的值域是(0,7)故4a+4∈(0,7)⇒﹣1<a<,即为所求.【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及切线方程问题,考查分类讨论思想、转化思想,是一道综合题.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.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.【点评】本题考查了参数方程,极坐标方程与普通方程的转化,函数的最值,参数方程的几何意义,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]23.(2017河南一模)设f(x)=|x﹣1|+|x+1|.(1)求f(x)≤x+2的解集;(2)若不等式f(x)≥对任意实数a≠0恒成立,求实数x的取值范围.【考点】函数恒成立问题;绝对值不等式的解法.【分析】(1)运用绝对值的含义,对x讨论,分x≥1,﹣1<x<1,x≤﹣1,去掉绝对值,得到不等式组,解出它们,再求并集即可得到解集;(2)运用绝对值不等式的性质,可得不等式右边的最大值为3,再由不等式恒成立思想可得f(x)≥3,再由去绝对值的方法,即可解得x的范围.【解答】解:(1)由f(x)≤x+2得:或或,即有1≤x≤2或0≤x<1或x∈∅,解得0≤x≤2,所以f(x)≤x+2的解集为[0,2];。
湖南师大附中2017届高三摸底考试理科数学试题-(这是边文,请据需要手工删加)湖南师大附中2017届高三摸底考试数 学(理科)时量:120分钟 满分:150分得分:______________一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设i 为虚数单位,则复数3+2ii 的虚部是A .3iB .-3iC .3D .-32.记集合A ={}x|x -a>0,B ={}y|y =sin x ,x ∈R ,若0∈A ∩B ,则a 的取值范围是 A. (-∞,0) B. (-∞,0] C. [0,+∞) D. (0,+∞)3.某空间几何体的三视图中,有一个是正方形,则该空间几何体不可能...是 A .圆柱 B .圆锥 C .棱锥 D .棱柱 4.二项式(x -2)5展开式中x 的系数为 A .5 B. 16 C .80 D .-805.在数列{}a n 中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n = A .2+ln n B .2+()n -1ln nC .2+nln nD .1+n +ln n6.考生甲填报某高校专业意向,打算从5个专业中挑选3个,分别作为第一、第二、第三志愿,则不同的填法有A .10种B .60种C .125种D .243种7.A .有99.5%的把握认为使用智能手机对学习有影响B .有99.5%的把握认为使用智能手机对学习无影响C .有99.9%的把握认为使用智能手机对学习有影响D .有99.9%的把握认为使用智能手机对学习无影响8.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-12x ,x ∈[]-2π,2π的单调递增区间是A.⎣⎡⎦⎤-π3,5π3B.⎣⎡⎦⎤-2π,-π3C.⎣⎡⎦⎤5π3,2π D.⎣⎡⎦⎤-2π,-π3和⎣⎡⎦⎤5π3,2π9.非负实数x 、y 满足ln(x +y -1)≤0,则关于x -y 的最大值和最小值分别为A .2和1B .2和-1C .1和-1D .2和-210.如果执行如图所示的程序框图,则输出的数S 不可能是 A .0.7 B .0.75 C .0.8 D .0.911.已知函数f(x)=e x ,g(x)=x +1. 则下列命题中的假命题是 A .x ∈R ,f(x)>g(x)B .x 1,x 2∈R ,f(x 1)<g(x 2)C .x 0∈R ,f(x 0)=g(x 0)D .x 0∈R ,使得x ∈R ,f(x 0)-g(x 0)≤f(x)-g(x)12.将函数y =ln(x +1)(x ≥0) 的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角θ(θ∈(0,α]),得到曲线C ,若对于每一个旋转角θ,曲线C 都仍然是一个函数的图象,则α的最大值为A .π B.π2 C.π3 D.π4二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中对应题号后的横线上.13.⎠⎛01e x dx =________.14.已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10= ________.15.M 、N 分别为双曲线x 24-y 23=1左、右支上的点,设v 是平行于x 轴的单位向量,则||MN →·v 的最小值为________.16.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,令F(x)=(x -b)f(x -b)+2 016,若b 是a 、c 的等差中项,则F(a)+F(c)=________.三、解答题:本大题共70分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S.空气质量指数(Air Quality Index,简称AQI)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量按照AQI大小分为六级:0~50为优;51~100为良;101~150为轻度污染;151~200为中度污染;201~300为重度污染;>300为严重污染.一环保人士记录去年某地某月10天的AQI的茎叶图如下.(1)利用该样本估计该地本月空气质量优良(AQI≤100)的天数;(按这个月总共30天计算)(2)将频率视为概率,从本月中随机抽取3天,记空气质量优良的天数为ξ,求ξ的概率分布列和数学期望.如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=2,AF=1,M是线段EF的中点.(1)求证:AM∥平面BDE;(2)求二面角A-DF-B的大小;(3)试在线段AC上确定一点P,使得PF与BC所成的角是60°.已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)的离心率为32,P(-2,1)是C 1上一点.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设A 、B 、Q 是点P 分别关于x 轴、y 轴及坐标原点的对称点,平行于AB 的直线l 与C 1相交于不同于P 、Q 的两点C 、D.点C 关于原点的对称点为E. 证明:直线PD 、PE 与y 轴围成的三角形是等腰三角形.已知函数f(x)=aln x +12x 2-ax(a 为常数)有两个极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)设f(x)的两个极值点分别为x 1,x 2.若不等式f(x 1)+f(x 2)<λ(x 1+x 2)恒成立,求λ的最小值.选做题:请考生在第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:几何证明选讲如图,C 、D 是以AB 为直径的半圆上两点,且AD ︵=CD ︵. (1)若CD ∥AB.证明:直线AC 平分∠DAB ; (2)作DE ⊥AB 交AC 于E.证明:CD 2=AE·AC.23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ+3=0, θ∈[)0,2π.(1)求C 1的直角坐标方程;(2)曲线C 2的参数方程为⎩⎨⎧x =tcos π6y =tsin π6(t 为参数).求C 1与C 2的公共点的极坐标.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 设α,β,γ均为实数.(1)证明:||cos (α+β)≤||cos α+||sin β; ||sin (α+β)≤||cos α+||cos β.(2)若α+β+γ=0.证明||cos α+||cos β+||cos γ≥1.湖南师大附中2017届高三摸底考试理科数学参考答案-(这是边文,请据需要手工删加)湖南师大附中2017届高三摸底考试理科数学参考答案 一、选择题1.D 【解析】3+2i i =3i -2-1=2-3i ,故3+2ii 的虚部是-3.选D.2.A 【解析】A =(a ,+∞),B =[-1,1],由0∈A ∩B 知a< 0,故a 的取值范围是(-∞,0).选A.3.B 【解析】易知仅圆锥的三视图中一定不会出现正方形.选B.4.C 【解析】由二项式定理知,其展开式中含x 的项为C 45x(-2)4,故其系数为C 45(-2)4=80.选C.5.A 【解析】由已知得a n +1-a n =ln ⎝⎛⎭⎫n +1n =ln(n +1)-ln n ,所以a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=2+(ln 2-ln 1)+(ln 3-ln 2)+…+(ln n -ln(n -1))=2+ln n ,故选A.6.B 【解析】易知不同的填法种数为A 35=60.选B.7.A 【解析】因为7.879<K 2<10.828,故有99.5%的把握认为使用智能手机对学习有影响.故选A.8.D 【解析】令z =π3-12x ,函数y =sin z 的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2,由2k π+π2≤π3-12x ≤2k π+3π2得 4k π-7π3≤x ≤4k π-π3,而z =π3-12x 在R 上单调递减,于是y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-12x 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤4k π-7π3,4k π-π3,而x ∈[-2π,2π],故其单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-2π,-π3和⎣⎡⎦⎤5π3,2π.故选D.9.D 【解析】依题意有⎩⎪⎨⎪⎧0<x +y -1≤1x ≥0y ≥0,作出可行域,易求得x -y 的最大值和最小值分别为2和-2,选D.10.A 【解析】此程序框图执行的是输入一个正整数n ,求11×2+12×3+…+1n ×(n +1)的值S ,并输出S. S =11×2+12×3+…+1n ×(n +1)=1-12+12-13+…+1n -1n +1=n n +1. 令S 等于0.7,解得n =73不是正整数,而n 分别输入3,4,9时,可分别输出0.75,0.8,0.9.故选A.11.A 【解析】设F(x)=f(x)-g(x),则F′(x)=e x -1,于是当x<0时F′(x)<0,F(x)单调递减;x>0时F′(x)>0,F(x)单调递增.从而F(x)有最小值F(0)=0,于是可以判断A 为假,其余为真.故选A.12.D 【解析】因为x ≥0时,y ′=1x +1是x 的减函数且0<y′≤1,当且仅当x =0时等号成立,故函数y =ln(x +1)(x ≥0) 的图象的切线中,在x =0处的切线的倾斜角最大,其值为π4,由此可知αmax =π2-π4=π4. 选D.二、填空题13.e -1 【解析】⎠⎛01e x dx =e x |10=e -1.14.-7 【解析】因为a 4a 7=a 5a 6=-8,又a 4+a 7=2,由此解得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2a 7=4,或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4a 7=-2,所以⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2a 1=1或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12a 1=-8,从而a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.15.4 【解析】由向量数量积的定义,MN →·v 即向量MN →在向量v 上的投影与v 模长的乘积,故求||MN →·v 的最小值,即求MN →在x 轴上的投影的绝对值的最小值,由双曲线的图像可知||MN →·v 的最小值为4.16.4 032 【解析】因为b 是a 、c 的等差中项,故(c -b)=-(a -b), 又f(x)是定义在R 上的偶函数,所以 f(c -b)=f(-(a -b))=f(a -b),于是F(a)+F(c)=(a -b)f(a -b)+2 016+(c -b)f(c -b)+2 016 =(a -b)f(a -b)-(a -b)f(a -b)+4 032 =4 032. 三、解答题17.【解析】(1)由正弦定理,得2c -a b =2sin C -sin Asin B ,所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin Asin B.即(cos A -2cos C)sin B =(2sin C -sin A)cos B ,化简可得sin(A +B)=2sin(B +C). 又A +B +C =π, 所以sin C =2sin A , 因此sin C sin A =2.(2)由sin Csin A=2得c =2a. 由余弦定理b 2=a 2+c 2-2accos B 及 cos B =14, b =2,得4=a 2+4a 2-4a 2×14.解得a =1,从而c =2.又因为cos B =14,且0<B<π.所以sin B =154. 因此S =12acsin B =12×1×2×154=154. 18.【解析】(1)从茎叶图中可发现该样本中空气质量优的天数为2,空气质量良的天数为4,故该样本中空气质量优良的频率为610=35,估计该月空气质量优良的频率为35,从而估计该月空气质量优良的天数为30×35=18. (2)由(1)估计某天空气质量优良的概率为35, ξ的所有可能取值为0,1,2,3.P(ξ=0)=⎝⎛⎭⎫253=8125,P(ξ=1)=C 1335⎝⎛⎭⎫252=36125, P(ξ=2)=C 23⎝⎛⎭⎫35225=54125, P(ξ=3)=⎝⎛⎭⎫353=27125,故ξ的分布列为:ξ0 1 2 3 P 8125 36125 54125 27125显然ξ~B ⎝⎛⎭⎫3,35,E ξ=3×35=1.8. 19.【解析】(1)设AC ∩BD =N ,连接NE ,∵M 、N 分别是EF 、AC 的中点,ACEF 是矩形,∴四边形ANEM 是平行四边形,∴AM ∥NE.∵NE 平面BDE, AM 平面BDE ,∴AM ∥平面BDE.(2)由题设,平面ABCD ⊥平面ACEF ,平面ABCD ∩平面ACEF =AC ,CE 平面ACEF ,CE ⊥AC ,所以CE ⊥平面ABCD ,又CB ⊥CD ,故可以CD 、CB 、CE 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系如图,则相关各点的坐标为A (2,2,0),B(0, 2, 0),D(2, 0, 0)F(2, 2, 1),从而DF →=(0,2,1),BD →=(2,-2,0),AB →=(-2,0,0).注意到AF ⊥AB ,AB ⊥AD ,AF ∩AD =A ,∴AB ⊥平面ADF.所以AB →=(-2,0,0)为平面ADF 的一个法向量.设n =(x ,y ,z)是平面BDF 的一个法向量,则由⎩⎪⎨⎪⎧n ·BD →=0n ·DF →=0得⎩⎨⎧2x -2y =02y +z =0, 取y =1,得n =(1,1,-2),于是cos 〈n, AB →〉=n · AB →|n |·| AB →|=-12,所以〈n, AB →〉=120°, 设二面角A —DF —B 的大小为θ,则由图可知,θ=180°-〈n, AB →〉=60°,即所求二面角A —DF —B 的大小是60°. (3)因为点P 在线段AC 上,所以可设P(t, t, 0) (0≤t ≤2) ,从而PF →=(2-t ,2-t ,1),又BC →=(0,-2, 0),由PF 和BC 所成的角是60°,得cos 60°=||-2·(2-t )(2-t )2+(2-t )2+1·2 , 解得t =22或t =322(舍去), 所以点P 是AC 的中点. 20.【解析】(1)因为C 1离心率为32,所以a 2=4b 2, 从而C 1的方程为:x 24b 2+y 2b2=1 .代入P(-2,1) 解得:b 2=2,因此a 2=8.所以椭圆C 1的方程为:x 28+y 22=1 . (2)由题设知A 、B 的坐标分别为(-2,-1),(2,1).因此直线l 的斜率为12. 设直线l 的方程为:y =12x +t. 由⎩⎨⎧y =12x +tx 28+y 22=1得:x 2+2tx +2t 2-4=0. 当Δ>0时,不妨设C(x 1,y 1),D(x 2,y 2),于是 x 1+x 2=-2t ,x 1x 2=2t 2-4.设直线PD 、PE 的斜率分别为k 1,k 2,则要证直线PD 、PE 与y 轴围成的三角形是等腰三角形,只需证k 1+k 2=0,又k 1+k 2=y 2-1x 2+2+-y 1-1-x 1+2=(y 2-1)(2-x 1)-(2+x 2)(y 1+1)(2+x 2)(2-x 1), 则只需证(y 2-1)(2-x 1)-(2+x 2)(y 1+1)=0,而(y 2-1)(2-x 1)-(2+x 2)(y 1+1)=2(y 2-y 1)-(x 1y 2+x 2y 1)+x 1-x 2-4=x 2-x 1-x 1x 2-t(x 1+x 2)+x 1-x 2-4=-x 1x 2-t(x 1+x 2)-4=-2t 2+4+2t 2-4=0所以直线PD 、PE 与y 轴围成的三角形是等腰三角形.21.【解析】(1)f′(x)=a x +x -a =x 2-ax +a x(x>0), 于是f(x)有两个极值点需要二次方程x 2-ax +a =0有两个不等的正根,设其两根为x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=a 2-4a>0x 1+x 2=a>0x 1x 2=a>0,解得a> 4,不妨设x 1<x 2, 此时在()0,x 1上f′(x)>0,()x 1,x 2上f′(x)<0,()x 2,+∞上f′(x)>0.因此x 1,x 2是f(x)的两个极值点,符合题意.所以a 的取值范围是()4,+∞.(2)f(x 1)+f(x 2)=aln x 1+12x 21-ax 1+aln x 2+12x 22-ax 2 =aln(x 1x 2)+12(x 21+x 22)-a(x 1+x 2) =aln(x 1x 2)+12(x 1+x 2)2-x 1x 2-a(x 1+x 2)=a ⎝⎛⎭⎫ln a -12a -1 于是f (x 1)+f (x 2)x 1+x 2=ln a -12a -1,a ∈()4,+∞. 令φ(a)=ln a -12a -1,则φ′(a)=1a -12. 因为a> 4,所以φ′(a)<0.于是φ(a)=ln a -12a -1在()4,+∞上单调递减. 因此f (x 1)+f (x 2)x 1+x 2=φ(a)<φ(4)=ln 4-3. 且f (x 1)+f (x 2)x 1+x 2可无限接近ln 4-3.又因为x 1+x 2>0,故不等式f(x 1)+f(x 2)<λ(x 1+x 2)等价于f (x 1)+f (x 2)x 1+x 2<λ. 所以λ的最小值为ln 4-3.22.【解析】(1)由题设CD ∥AB 可知,∠DCA =∠BAC ,因为AD ︵=DC ︵,所以∠DAC =∠DCA ,从而∠DAC =∠BAC ,因此,AC 平分∠DAB.(2)由DE ⊥AB 知,∠ADE +∠DAB =90°,因为AB 为直径,所以∠DBA +∠DAB =90°,从而∠ADE =∠ABD ,又因为∠ABD =∠DCA , 所以∠ADE =∠ACD.因此△ADE ∽△ACD ,所以AD 2=AE·AC ,而AD =DC.所以CD 2=AE·AC.23.【解析】(1)将⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2ρcos θ=x 代入ρ2-4ρcos θ+3=0得: (x -2)2+y 2=1.(2)由题设可知,C 2是过坐标原点,倾斜角为π6的直线, 因此C 2的极坐标方程为θ=π6或θ=7π6,ρ>0, 将θ=π6代入C 1:ρ2-23ρ+3=0,解得:ρ = 3. 将θ=7π6代入C 1得ρ =-3,不合题意. 故C 1,C 2公共点的极坐标为⎝⎛⎭⎫3,π6. 24.【解析】(1)||cos (α+β)=||cos αcos β-sin αsin β≤||cos αcos β+||sin αsin β ≤||cos α+||sin β;||sin (α+β)=||sin αcos β+cos αsin β≤||sin αcos β+||cos αsin β ≤||cos α+||cos β.(2)由(1)知,||cos (α+(β+γ))≤||cos α+||sin (β+γ) ≤||cos α+||cos β+||cos γ,而α+β+γ=0,故||cos α+||cos β+||cos γ≥1.。
2017届湖南师大附中高三上学期第三次月考试题 数学(理)数学(理科)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.已知集合{}{}2|log 1,|2,0x A x x B y y x =<==≥,则AB =( )A .∅B .{}|1x 2x <<C .{}|1x 2x ≤<D .{}|1x 2x <≤2.将直线3y x =绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为( ) A .1133y x =-+ B .113y x =-+ C .33y x =- D .113y x =+ 3. 已知命题():,0,23xxp x ∃∈-∞<;命题:0,,sin 2q x x x π⎛⎫∀∈< ⎪⎝⎭,则下列命题为真命题的是( )A .p q ∧B .()p q ∨⌝C .()p q ∧D .()p q ∧4. 某工厂生产某种产品的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨标准煤)有如下几组样本数据:据相关性检验,这组样本数据具有线性相关关系,通过线性回归分析,求得其回归直线的斜率为0.7,则这组样本数据的回归直线方程是( )A .ˆ0.7 2.05yx =+ B .ˆ0.71y x =+ C .ˆ0.70.35y x =+ D .ˆ0.70.45y x =+ 5.已知3sin 25πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()cos 2πα-的值为( ) A .2425 B .725 C .725- D .2425- 6.等比数列{}n a 中,452,5a a ==,,则数列{}lg n a 的前8项和等于( ) A .6 B .5 C .4 D .37.已知0a >,则821a a ++的最小值为( )A .B .4C .52D .728.已知,a b 为单位向量,且a b ⊥,向量c 满足2c a b --=,则c 的范围为( )A .1,1⎡+⎣B .22⎡⎣C .D .3⎡-+⎣9.已知两定点()1,0A -和()1,0B ,动点(),P x y 在直线:y x 3l =+上移动,椭圆C 以,A B 为焦点且经过点P ,则椭圆C 的离心率的最大值为( )A .B C D 10.已知偶函数()y f x =对于任意的0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭满足()()cos sin 0f x x f x x '+>(其中()f x '是函数()f x 的导函数),则下列不等式中成立的是( )A 34f ππ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 34f ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()04f π⎛⎫>- ⎪⎝⎭ D .63f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11.定义{}()()max ,a a b a b b a b ≥⎧⎪=⎨<⎪⎩,已知实数,x y 满足2,2x y ≤≤,设{}max 4,3z x y x y =+-,则z 的取值范围是( )A .[]7,10-B .[]6,10-C .[]6,8-D .[]7,8-12. 将圆的一组n 等分点分别涂上红色或蓝色,从任意一点开始,按逆时针方向依次记录()k k n ≤个点的颜色,称为该圆的一个“k 阶色序”,当且仅当两个k 阶色序对应位置上的颜色至少有一个不相同时,称为不同的k 阶色序.若某圆的任意两个“k 阶色序”均不相同,则称该圆为“k 阶魅力圆”.“3阶魅力圆” 中最多可有的等分点个数为( )A .4B .6C .8D .10第Ⅱ卷二、填空题:本题共4小题,每小题5分 .13.如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =.若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于___________.14.若()5234501234512x a a x a x a x a x a x +=+++++,则135a a a ++=__________. 15.对于数列{}n x ,若对任意*n N ∈,都有212n n n x x x +++<成立,则称数列{}n x 为“减差数列”.设2122n n tn nb t --=-,若数列()*567,,,,5,n b b b b n n N ≥∈是“减差数列”,则实数t 的取值范围是_________. 16. 如图,一块均匀的正三角形面的钢板的质量为106kg ,在它的顶点处分别受力123,,F F F ,每个力与同它相邻的三角形的两边之间的角都是60°,且123F F F ==.要提起这块钢板,123,,F F F 均要大于xkg ,则x 的最小值为__________.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)在ABC ∆中,角A B C 、、所对的边分别为a b c 、、,且02,60c C ==. (1)求sin sin a bA B++的值;(2)若a b ab +=,求ABC ∆的面积. 18.(本小题满分12分)为了参加师大附中第30届田径运动会的开幕式,高三年级某6个班联合到集市购买了6根竹竿,作为班旗之用,它们的长度分别为3.8,4.3,3.6,4.5,4.0.4.1(单位:米). (1)若从中随机抽取两根竹竿,求长度之差不超过0.5米的概率;(2)若长度不小于4米的竹竿价格为每根10元,长度小于4米的竹竿价格为每根a 元,从这6根竹竿中随机抽取两根,若期望这两根竹竿的价格之和为18元,求a 的值. 19.(本小题满分12分)已知正三棱柱111ABC A B C -中12,3AB AA ==,点D 为AC 的中点,点E 在线段1AA 上.(1)当1:1:2AE EA =时,求证:1DE BC ⊥;(2)是否存在点E ,使二面角D BE A --等于60°?若存在,求AE 的长;若不存在,请说明理由. 20.(本小题满分12分)如图,抛物线21:8C y x =与双曲线()22222:10,0x y C a b a b-=>>有公共焦点2F ,点A 是曲线12,C C 在第一象限的交点,且25AF =.(1)求双曲线2C 的方程;(2)以1F 为圆心的圆M 与双曲线的一条渐近线相切,圆()22:21N x y -+=.已知点(3P ,过点P 作互相垂直且分别与圆M 、圆N 相交的直线1l 和2l ,设1l 被圆M 截得的弦长为s ,2l 被圆N 截得的弦长为t .试探索st是否为定值?请说明理由. 21.(本小题满分12分)设函数()()3211,,,032f x ax bx cx a b c R a =++∈≠的图象在点()(),x f x 处的切线的斜率为()k x ,且函数()()12g x k x x =-为偶函数.若函数()k x 满足下列条件:①()10k -=;②对一切实数x ,不等式()21122k x x ≤+恒成立.(1)求函数()k x 的表达式;(2)设函数()()()()212ln 230f x h x x m x x x=-++>的两个极值点()1212,x x x x <恰为()2ln x x sx tx ϕ=--的零点.当m ≥时,求()12122x x y x x ϕ+⎛⎫'=- ⎪⎝⎭的最小值. 请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线1C的参数方程为2x y θθ⎧=-⎪⎨=⎪⎩(θ为参数),曲线2C 的极坐标方程为2cos 6sin ρθθ=+.(1)将曲线1C 的参数方程化为普通方程,将曲线2C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)在同一坐标系下,曲线12,C C 是否相交,若相交,请求出公共弦的长;若不相交,请说明理由. 23. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 设对于任意实数x , 不等式71x x m ++-≥恒成立. (1)求实数m 的取值范围;(2)当m 取最大值时,解关于x 的不等式:32212x x m --≤-.参考答案一、选择题二、填空题 13.512 14.122 15.3,5⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭16.10 三、解答题又a b ab +=,所以()2340ab ab --=,解得4ab =或1ab =-(舍去)...............10分所以113sin 4322ABC S ab C ∆==⨯=..............12分 18.解析:(1)因为6根竹竿的长度从小到大依次为3.6,3.8,4.0,4.1,4.3,4.5,其中长度之差超过0.5米的两根竹竿长可能是3.6和4.3,3.6和4.5,3.8和4.5...................3分 设“抽取两根竹竿的长度之差不超过0.5米”为事件A ,则()26331155P A C ===,所以()()141155P A P A =-=-=,故所求的概率为45.......6分 (2)设任取两根竹竿的价格之和为ξ,则ξ的可能取值为2,10,20a a +...................7分其中()()()11224422266611862,10,20151515C C C P a P a P C C C ξξξ====+=====........ 10分所以()186240210201515153a E a a ξ+=⨯++⨯+⨯=............11分 令240183a +=,得7a =........................12分 19.(1)证明:连接1DC ,因为111ABC A B C -为正三棱柱,所以ABC ∆为正三角形, 又因为D 为AC 的中点,所以BD AC ⊥, 又平面ABC ⊥平面11ACC A ,平面ABC平面11ACC A AC =,所以BD ⊥平面11ACC A ,所以BD DE ⊥.................................4分因为11:1:2,2,3AE EA AB AA ===,所以3,13AE AD ==, 所以在Rt ADE ∆中,030ADE ∠=,在1Rt DCC ∆中,0160C DC ∠=,所以0190EDC ∠=,即1DE DC ⊥. 又1BDDC D =,所以DE ⊥平面11,BDC BC ⊂面1BDC ,所以1DE BC ⊥..............6分(2)假设存在点E 满足条件,设AE m =,取11A C 的中点1D ,连接1DD ,则1DD ⊥平面ABC , 所以11,DD AD DD BD ⊥⊥,......................7分分别以1DA DB DD 、、所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系D xyz -, 则()()()1,0,0,3,0,1,0,A B E m ,所以()()()()0,3,0,1,0,,1,3,0,0,0,DB DE m AB AE m ===-=, 设平面DBE 的一个法向量为()1111,,n x y z =,则11111030,00n DB n DE x mz ⎧⎧==⎪⎪⎨⎨=+=⎪⎪⎩⎩,令11z =,得()1,0,1n m =-, 同理,平面ABE 的一个法向量为()2222,,n x y z =,则22222030,00n AB x n AE mz ⎧⎧=-+=⎪⎪⎨⎨==⎪⎪⎩⎩,取21y =,∴)23,1,0n =...................10分∴0122131cos ,cos 60221m n n m -===+,解得23m =<,故存在点E ,当2AE =时,二面角D BE A --等于60°.................12分 20.解析:(1)∵抛物线21:8C y x =的焦点为()22,0F ,...................1分∴双曲线2C 的焦点为()()122,02,0F F -、. 设()00,A x y 在抛物线21:8C y x =上,且25AF =, 由抛物线的定义得,025x +=,∴03x =.∴2083y =⨯,∴0y =±.......................3分17AF ==,.........................4分 又∵点A 在双曲线上,由双曲线定义得,2752a =-=,∴1a =............5分∴双曲线的方程为:2213y x -=........................6分 (2)st为定值,下面给出说明: 设圆M 的方程为:()2222x y r ++=,双曲线的渐近线方程为:y =,∵圆M 与渐近线y =相切,∴圆M的半径为2r ==...........7分 故圆()22:23M x y ++=..........................8分 依题意12l l 、的斜率存在且均不为零,所以设1l 的方程为()1y k x -=-,即0kx y k-+-=, 设2l 的方程为()11y x k=--,即10x ky +--=, ∴点M 到直线1l 的距离为1d N到直线2l 的距离为2d =,..........9分∴直线1l 被圆M截得的弦长s ==............10分 直线2l 被圆N截得的弦长t ==,.............11分∴s t===,故st为定值............12分21.解析:(1)由已知可得()()2k x f x ax bx c '==++,∵函数()()12g x k x x =-为偶函数, ∴()()()()1122g x k x x k x x -=---=-,即221122ax bx c x ax bx c x -++=++-恒成立,∴12b =........................................1分又()10k -=,∴110,22a c a c -+=+=,又因为对一切实数x ,不等式()21122k x x ≤+恒成立,∴21110222a x x c ⎛⎫-++-≤ ⎪⎝⎭恒成立, ∴10211140422a a c ⎧-<⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪∆=---≤ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,∴14a c ==,∴()2111424k x x x =++..............4分 (2)由(1)得,()321111244f x x x x =++,∴()()()()222122ln 320,22x mx h x x x mx x h x x m x x-+'=++->=+-=........5分由题意得21212401m x x m x x ⎧∆=->⎪+=⎨⎪=⎩,又m ≥,∴()21221292x x m x x +=≥,解得12102x x <≤.........................7分 ∵()1212,x x x x <为()2ln x x sx tx ϕ=--的零点,∴()()2211112222ln 0,ln 0x x sx tx x x sx tx ϕϕ=--==--=,两式相减得,()()()11212122ln0x s x x x x t x x x --+--=, 又()12x sx t x ϕ'=--,从而()()()()12121212121212222x x x x y x x x x s x x t x x x x ϕ-⎡⎤+⎛⎫'=-=--+-=⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦1211122221ln ln 1x x x xx x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭-=-+.设12102x n n x ⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭,则()()1212211lnn 0212n x x y x x n n ϕ-+⎛⎫⎛⎫'=-=-<≤ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭记为()M n ....10分 ()()()()()()22211112011n n n M n n n n n +----'=-=<++,∴()M n 在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,∴()min 12ln 223M n M ⎛⎫==-⎪⎝⎭, 故()12122x x y x x ϕ+⎛⎫'=-⎪⎝⎭的最小值为2123n -.................12分 22.解:(1)由2x y θθ⎧=-+⎪⎨=⎪⎩(θ为参数)得()22210x y ++=,曲线1C 的普通方程为()22210x y ++=,∵2cos 6sin ρθθ=+,∴22cos 6sin ρρθρθ=+,∴有2226x y x y +=+即()()221310x y -+-=为所求曲线2C 的直角坐标方程.......... 5分(2)∵圆1C 的圆心坐标()2,0-,圆2C 的圆心坐标为()1,3, ∴12C C ==<,所以两圆相交,..................7分设相交弦长为d ,因为两圆半径相等,所以公共弦平分线段12C C,∴2222d ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,∴d =........................10分23.解:(1)71x x ++-可以看做数轴上的点x 到点-7和点1的距离之和, ∴()min718x x ++-=,∴8m ≤.......................5分 (2)由(1)得m 的最大值为8,原不等式等价于:324x x --≤,第页 11 ∴有3324x x x ≥⎧⎨--≤⎩或3324x x x <⎧⎨--≤⎩, 从而3x ≥或133x -≤<,∴原不等式的解集为1|3x x ⎧⎫≥-⎨⎬⎩⎭...................10分。
试卷第1页,共7页绝密★启用前【全国百强校word 】湖南师大附中2017届高三月考试卷(七)教师版 数学(文) 试题试卷副标题考试范围:xxx ;考试时间:78分钟;命题人:xxx学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项.1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、选择题(题型注释)1、已知满足对,且时,(为常数),则的值为( )A .4B .-4C .6D .-62、设正实数满足,则当取得最大值时, 的最大值是( ) A .0B .1C .D .33、下列说法中正确的是( ) A .若分类变量和的随机变量的观测值越大,则“与相关”的可信程度越试卷第2页,共7页小B .对于自变量和因变量,当取值一定时,的取值具有一定的随机性,,间的这种非确定关系叫做函数关系 C .相关系数越接近1,表明两个随机变量线性相关性越弱 D .若分类变量与的随机变量的观测值越小,则两个分类变量有关系的把握性越小4、已知是实数,1和是函数的两个极值点,设,其中,函数的零点个数为( )A .8B .11C .10D .95、设集合,,则集合等于( )A .B .C .D .6、如图是某市举办青少年运动会上,7位裁判为某武术队员打出的分数的茎叶图,左边数字表示十位数字,右边数字表示个位数字,这些数据的中位数是( ),去掉一个最低分和最高分所剩数据的平均数是( )A .86.5,86.7B .88,86.7C .88,86.8D .86,5,86.87、四棱锥的三视图如下图所示,四棱锥的五个顶点都在一个球面上,E 、F 分别是棱AB 、CD 的中点,直线EF 被球面所截得的线段长为,则该球表面积为试卷第3页,共7页A.B.24C.D.8、在如图所示的知识结构图中:“求简单函数的导数”的“上位”要素有( )A .1个B .2个C .3个D .4个9、如图,正方形的边长为,延长至,使,连接、则( )A .B .C .D .10、已知复数的实部为-1,则复数在复平面上对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限试卷第4页,共7页11、下面四个推理,不属于演绎推理的是( ) A .因为函数的值域为,,所以的值域也为B .昆虫都是6条腿,竹节虫是昆虫,所以竹节虫有6条腿C .在平面中,对于三条不同的直线,,,若,则,将此结论放到空间中也是如此D .如果一个人在墙上写字的位置与他的视线平行,那么,墙上字迹离地的高度大约是他的身高,凶手在墙上写字的位置与他的视线平行,福尔摩斯量得墙壁上的字迹距地面六尺多,于是,他得出了凶手身高六尺多的结论12、若实数数列:成等比数列,则圆锥曲线的离心率是( )A .或B .或C .D .试卷第5页,共7页第II 卷(非选择题)二、填空题(题型注释)13、有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是 .14、已知的外接圆的半径为8,且,则的面积为__________.15、设函数的图象上存在两点,使得是以为直角顶点的直角三角形(其中为坐标原点),且斜边的中点恰好在轴上,则实数的取值范围是 .16、已知为三角形的外心,,若,则的最小值为 .三、解答题(题型注释)17、已知直线的参数方程为为参数,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,且曲线的左焦点在直线上.试卷第6页,共7页(Ⅰ)若直线与曲线交于两点,求的值;(Ⅱ)设曲线的内接矩形的周长为,求的最大值.18、已知,,.(1)讨论函数的单调性;(2)记,设,为函数图象上的两点,且. (i )当时,若在,处的切线相互垂直,求证:;(ii )若在点,处的切线重合,求的取值范围.19、如图,设双曲线的上焦点为,上顶点为,点为双曲线虚轴的左端点,已知的离心率为,且的面积.(1)求双曲线的方程;(2)设抛物线的顶点在坐标原点,焦点为,动直线与相切于点,与的准线相交于点,试推断以线段为直径的圆是否恒经过轴上的某个定点?若是,求出定点的坐标;若不是,请说明理由.20、已知二次函数.(1)任取,记“关于的方程有一个大于1的根和一个小于1的根”为事件,求发生的概率.试卷第7页,共7页21、设(1)求的解集;(2)若不等式对任意实数恒成立,求实数x 的取值范围.22、如图1,在正方形中,点分别是的中点,与交于点,点分别在线段上,且.将分别沿折起,使点重合于点,如图2所示.(1)求证:平面;(2)若正方形的边长为4,求三棱锥的内切球的半径.23、在等比数列中,已知,且成等差数列.(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前项和.参考答案1、B2、B3、D4、D5、A6、C7、A8、C9、B10、B11、C12、D13、1和314、15、16、.17、(1);(2).18、(1)见解析(2)19、(1)(2)以为直径的圆恒经过轴上的定点.20、(1)(2)21、(1);(2)22、(1)详见解析;(2).23、(1);(2).【解析】1、试题分析:由题设函数是奇函数,故,即,所以,故应选B.考点:分段函数的奇偶性及求值运算.2、试题分析:正实数满足,则,代入,得,当且仅当,即时取等号,此时,则,故选B. 考点:基本不等式应用.3、试题分析:函数关系中自变量和因变量是确定关系故B 错。
湖南师范大学附属中学2017-2018学年高三月考(三)数学(理)试题一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合A ={1,2,3,5,7},B ={x ∈N |2<x ≤6},全集U =AU B ,则A (C u B )=A.{1,2,7}B.{1,7}C.{2,3,7}D. {2,7}2.已知复数(cos sin )(1)z i i θθ=-+,则“z 为纯虚数”的一个充分不必要条件是A. 4πθ= B. 2πθ= C. 34πθ= D .54πθ= 3.已知某几何体的正视图和侧视图均如下图所示,给出下列5个图形:其中可以作为该几何体的俯视图的图形个数是A .5个B 、 4个C .3个、D 、2个4.为确保信息安全,信息需加密传输。
发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密),已知加密规则如程序框图所示.例如:明文(1,2,3,4)对应的密文是:(5,7,18,16),则当接收方收到密文(14,9,23,28)时,解密得到的明文是A 、(4,6,1,7)B 、(7,6,1,4)C 、(6,4,1,7)D 、(1,6,4,7)5.已知实数x ,y 满足约束条件00220y x y x y ≥⎧⎪-≥⎨⎪--≥⎩,则z =11y x -+的取值范围是 A 、[-1,13] B 、[-12,13] C 、[-12,)+∞ D 、[-12,1) 6.已知定义在R 上的函数f(x)满足f (x +2)+f (x )=0,且当x ∈[0,2)时, f ( x)=3x 一1,则f(2015)的值为A. - 2B. 0C. 2D. 87.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,线段BF与双曲线的一条渐近线交于点A ,若2FA AB =,则双曲线的离心率为A. 6B. 4C. 3D. 28.现有2个男生,3个女生和1个老师共六人站成一排照相,若两端站男生,3个女生中有且仅有两人相邻,则不同的站法种数是A. 12B. 24C. 36D. 489.已知函数f (x )=x 2一2x +m ,在区间[-2,4]上随机取一个实数x ,若事件“ f( x} <0”发生的概率为23,则m 的值为 A. 2 B,一2 C. 3 D.一3l0、已知数列{}n a 的首项1a =2,数列{}n b 为等比数列,且1n n na b a +=,若1011b b =2,则21a = A. 29 B. 210 C. 211 D 、21211.设点A 、B 、C 为球O 的球面上三点,O 为球心.若球O 的表面积为100π,且△ABC 是边长为O -ABC 的体积为A .12B .D 、12.已知Rt △AOB 的面积为1,O 为直角顶点,设向量,||||OA OB a b OA OB ==,2OP a b =+,则PA PB 的最大值为A 、1B 、2C 、3D 、4二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分,请把答案填在答题卷对应题号后的横线上.13、在△ABC 中,已知35cos ,cos 513A B ==,AC =3,则AB = 14.设点P 在直线y =2x +1上运动,过点P 作圆22(2)1x y -+=的切线,切点为A ,则切线长|PA |的最小值是15.已知数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为Sn ,且11101a a +<0,若Sn 存在最大值,则满足Sn 的n 的最大值为16.已知函数f (x)是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=|2|a x a --,其中a >0为常数.若函数y =[()]f f x 有10个零点,则a 的取值范围是三、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)已知函数的图象关于直线x=π对称,其中,ωλ为常数,且ω∈(12,1).(1)求函数f (x)的最小正周期;(2)若存3 [0,]5xπ∈,使f(x) =0,求λ的取值范围.18.(本小题满分1L分)PM2. 5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.我国PM2.5标准采用世卫组织设定的最宽限值.即PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米一75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.某市环保局从市区今年9月每天的PM2. 5监测数据中,按系统抽样方法抽取了某6天的数据作为样本,其监测值如下茎叶图所示.(l)根据样本数据估计今年9月份该市区每天PM2. 5的平均值和方差;(2)从所抽样的6天中任意抽取三天,记ξ表示抽取的三天中空气质量为二级的天数,求ξ的分布列和数学期望.19.(本小题满分12分)如图,在平行四边形ABCD中AB = 2AD, ∠BAD = 600 , E为AB的中点.将△ADE沿直线DE 折起到△PDE的位置,使平面PDE⊥平面BCDE.(1)证明:CE⊥PD;(2)设F, M分别为PC,DE的中点,求直线MF与平面PDE所成的角.20.(本小题满分12分)如图,已知抛物线C1:24y x =的焦点为F ,椭圆C2的中心在原点,F 为其右焦点,点M 为曲线C1和C2在第一象限的交点,且|MF |=52。
炎德·英才大联考湖南师大附中2017届高三月考试卷(七)数学(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.已知集合11,32A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,{}10B x ax =+=,且B A ⊆,则a 的可取值组成的集合为( )A.{}3,2-B.{}3,0,2-C.{}3,2-D.{}3,0,2-2.已知命题:p 0x R ∃∈,使00221x x-+=;命题:q x R ∀∈,都有()2lg 230x x ++>,下列结论中正确的是( )A.命题“p q ⌝∧”是真命题B.命题“p q ∧⌝”是真命题C.命题“p q ∧”是真命题D.命题“p q ⌝∨⌝”是假命题3.一个样本a ,3,5,7的平均数是b ,且a ,b 分别是数列{}()2*2n n N -∈的第2项和第4项,则这个样本的方差是( ) A.3B.4C.5D.64.下面给出了关于复数的三种类比推理,其中类比错误的是( ) ①复数的乘法运算法则可以类比多项式的乘法运算法则;②由向量a 的性质22a a = 可以类比复数的性质22z z =;③由向量加法的几何意义可以类比得到复数加法的几何意义. A.②B.①②C.①③D.③5.设M 是ABC △边BC 上一点,N 为AM 的中点,若AN AB AC λμ=+,则λμ+的值为( ) A.14B.13C.12D.16.已知M 是面积为1的ABC △内的一点(不含边界),若MBC △,MCA △和MAB △的面积分别为x ,y ,z ,则1x yx y z+++的最小值是( ) A.2B.3C.3.5D.47.与圆()2222x y +-=相切,且在两坐标轴上截距相等的直线共有( ) A.2条B.3条C.4条D.6条8.函数()()lg 1f x x =-的大致图象是( )ABCD9.设ABC △的三个内角为A ,B ,C ,且tan A ,tan B ,tan C ,2tan B 依次成等差数列,则sin 2B =( )A.1B.45-C.45D.45±10.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A.803B.403C.203D.10311.在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若214ac b =,sin sin sin A C p B +=,且B 为锐角,则实数p 的取值范围为( )A.(B.⎝C.⎝D.(12.已知圆O 的方程为229x y +=,若抛物线C 过点()1,0A -,()1,0B ,且以圆O 的切线为准线,则抛物线C 的焦点F 的轨迹方程为( )A.()221098x y x -=≠B.()221098x y x +=≠C.()221098x y y -=≠D.()221098x y y +=≠ 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)13.61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,系数最大的项为第 项.14.已知函数()2f x x ax b =-+-,若a ,b 都是从区间[]0,4内任取的实数,则不等式()10f >成立的概率是 .15.已知函数()32f x x ax bx c =+++,若()f x 在区间()1,0-上单调递减,则22a b +的取值范围是 .16.设函数()x x x f x a b c =+-,其中0c a >>,0c b >>.若a ,b ,C 是ABC △的三条边长,则下列结论正确的是 .(写出所有正确结论的序号)①(),1x ∀∈-∞,()0f x >;②0x R ∃∈,使0xa ,0xb ,0xc 不能构成一个三角形的三条边长; ③若ABC △为钝角三角形,则()01,2x ∃∈,使()00f x =; ④若ABC △为直角三角形,对于*n N ∀∈,()20f n >恒成立.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.已知等差数列{}n a 中,26a =,3627a a +=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,且132nn n S T -=⋅,若对于一切正整数n ,总有n T m ≤成立,求实数m 的取值范围18.在10件产品中,有3件一等品,4件二等品,3件三等品,从这10件产品中任取3件,求: (1)取出的3件产品中一等品件数X 的分布列和数学期望; (2)取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率.19.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,AD AB ⊥,AB DC ∥,2AD DC AP ===,1AB =,点E 为棱PC 的中点.(1)证明:BE DC ⊥;(2)若F 为棱PC 上一点,满足BF AC ⊥,求二面角F AB P --的余弦值. 20.已知()4,0M ,()1,0N ,曲线C 上的任意一点P 满足:6MN MP PN ⋅=. (1)求点P 的轨迹方程;(2)过点()1,0N 的直线与曲线C 交于A ,B 两点,交y 轴于H 点,设1HA AN λ=,2HB BN λ=,试问12λλ+是否为定值?如果是定值,请求出这个定值,如果不是定值,请说明理由.21.设函数()ln a f x x ex=+. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若2a =,证明:对任意的实数0x >,都有()x f x e ->. 22.(1)若圆224x y +=在伸缩变换''3x xy y λ=⎧⎨=⎩(0λ>)的作用下变成一个焦点在x 轴上,且离心率为45的椭圆,求λ的值; (2)在极坐标系中,已知点()2,0A ,点P 在曲线222cos :sin C p θθ+=上运动,求P 、A 两点间的距离的最小值.23.(1)若不等式1x m -<成立的充分不必要条件为1132x <<,求实数m 的取值范围.(2)关于x 的不等式35x x a -+-<的解集不是空集,求实数a 的取值范围.炎德·英才大联考湖南师大附中2017届高三月考试卷(七)数学(理科)参考答案一、选择题1-5:DACAC 6-10:BBBCA 11、12:BD二、填空题13.3或5 14.932 15.9,5⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭16.①②③ 三、解答题17.解:(1)设公差为D ,由题意得:1162727a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得133a d =⎧⎨=⎩, ∴3n a n =.(2)∵()()3312312n S n n n =++++=+…, ∴()12n nn n T +=,∴()()()()()11112112222n n n nn n n n n n n T T +++++++--=-=,∴当3n ≥时,1n n T T +>,且123312T T T =<==, ∴n T 的最大值是32,故32m ≥. 18.解:(1)由于从10件产品中任取3件的结果为310C ,从10件产品中任取3件,其中恰有k 件一等品的结果数为337k kC C -,那么从10件产品中任取3件,其中恰有k 件一等品的概率为()337310k kC C P X k C -==,0,1,2,3k =. 所以随机变量X 的分布列是:X 的数学期望721719012324404012010EX =⨯+⨯+⨯+⨯=. (2)设“取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数”为事件A ,“恰好取出1件一等品和2件三等品”为事件1A ,“恰好取出2件一等品”为事件2A ,“恰好取出3件一等品”为事件3A .由于事件1A ,2A ,3A 彼此互斥,且123A A A A = 而()12331310340C C P A C ==,()()27240P A P X ===,()()313120P A P X ===, 所以取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率为()()()()123371314040120120P A P A P A P A =++=++=. 19.解:(1)依题意,以点A 为原点建立空间直角坐标系如图,可得()1,0,0B ,()2,2,0C ,()0,2,0D ,()0,0,2P .由E 为棱PC 的中点,得()1,1,1E ,()0,1,1BE = ,()2,0,0DC =,故0BE DC ⋅=,所以BE DC ⊥.(2)()1,2,0BC = ,()2,2,2CP =-- ,()2,2,0AC = ,()1,0,0AB =, 由点F 在棱PC 上,设CF CP λ=,01λ≤≤, 故()12,22,2BF BC CF BC CP λλλλ=+=+=--.由BF AC ⊥,得0BF AC ⋅=,因此,()()2122220λλ-+-=,解得34λ=. 即113,,222BF ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,设()1,,n x y z =为平面FAB 的法向量,则1100n AB n BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ,即01130222x x y z =⎧⎪⎨-++=⎪⎩,不妨令1z =,可得()10,3,1n =- 为平面FAB 的一个法向量,取平面ABP 的法向量()20,1,0n =,则121212cos ,n n n n n n ⋅<>=⋅. 20.解:(1)设(),P x y ,则()3,0MN =- ,()4,MP x y =- ,()1,PN x y =--, ∵6MN MP PN ⋅=,∴()340x y -⨯-+⨯=,化简得,22143x y +=为所求点P 的轨迹方程.(2)设()11,A x y ,()22,B x y .①当直线l 与x 轴不重合时,设直线l 的方程为()10x my m =+≠,则10,H m ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而111,HA x y m ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ,()111,AN x y =-- ,由1HA AN λ= 得()111111,1,x y x y m λ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭,1111y y m λ+=-,1111my λ-=+, 同理由2HB BN λ=得2211my λ-=+, ∴()1212121211122y y my my m y y λλ⎛⎫+-+=++=+⋅⎪⎝⎭.① 由221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2243690m y my ++-=.∴122643m y y m +=-+,122943y y m -⋅=+, 代入①式得()1212121282233y y m y y λλ+-+=+⋅=+=,∴1283λλ+=-. ②当直线l 与x 轴重合时,()2,0A -,()2,0B ,()0,0H .由1HA AN λ= ,2HB BN λ= ,得123λ=-,22λ=-,∴1283λλ+=-,综上,12λλ+为定值83-.21.解:(1)定义域为0x >,()221'a ex af x x ex ex -=-=, ①当0a ≤时,()'0f x >,()f x 在()0,+∞上单调递增,②当0a >时,令()'0f x =,有a x e=,所以()f x 的单调减区间为0,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调增区间为,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.综合①②,当0a ≤时,()'f x 在()0,+∞上单调递增;当0a >时,()f x 的单调减区间为0,a e ⎛⎫⎪⎝⎭,单调增区间为,a e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)要证明()x f x e ->,即证明121ln x e x x e-+>, 下面先证明:()10x e x x >+≥,构造函数()()()10x h x e x x =-+≥,()'1x h x e =-,令()'0h x =得0x =,当0x ≥时,()'0h x ≥即()h x 在[)0,+∞上单调递增, ∴()()()100x h x e x h =-+≥=, 于是有1x e x >+,0x >, ∴当0x >时,1x e x ->, 从而111x e x-<. 接下来只需证:21ln e x x x+≥, 即证:1ln 0e x x+≥, 令()()1ln 0F x e x x x =+>,则()2211'e ex F x x x x-=-=, 所以()F x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,即()10F x F e ⎛⎫≥= ⎪⎝⎭,∵1x e=时,1x e x ->,∴1110x e x-<<, ∴121ln x e x x e-+>. 22.解:(1)依题意变换后椭圆y 轴正半轴顶点为()0,6,所以短半轴长6b =,再由离心率为45可得长半轴长为10,所以λ的值为5. (2)曲线C 的极坐标方程可化为21cos ρθ=-,即cos 2ρρθ-=,化为直角坐标方程,得2x =,即()241y x =+.设点()(),1P x y x ≥-,则PA =0x =时取等号.故min PA =23.解:(1)不等式1x m -<的解集为{}11x m x m -<<+,依题意有{}111132x x x m x m ⎧⎫<<⊆-<<+⎨⎬⎩⎭, 则113112m m ⎧-≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,解得1423m -≤≤.(2)∵()()35352x x x x -+-≥---=, 且35x x a -+-<的解集不是空集, ∴2a >,即a 的取值范围是()2,+∞.。