2017年辽宁省辽南协作体高考数学二模试卷(理科)
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={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )
A .{a|3<a ≤4} B .{a|3<a <4} C .{a|3≤a ≤4} D.∅ 2.复数A .
=A+Bi(A ,B ∈R ),则A+B的值是( )
C .﹣
D.﹣4
B .0
3.x ∈R ,|的图象关于y 轴对称”是“y=f“y=|f对于函数y=f(x ),(x )(x )是奇函数”的( )
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
4.根据下列算法语句,当输入x 为60时,输出y 的值为( )
A .25 5.已知A .﹣
B .30 C .31 ,
D .61
,向量
D.
与
垂直,则实数λ的值为( )
B. C .﹣
由K 2=
算得K 2=
≈4.762
参照附表,得到的正确结论( )
A .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别有关” B .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别无关” C .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别有关” D .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别无关”
7.已知各项均为正数的数列{an },其前n 项和为S n ,且S n ,a n ,成等差数列,则数列{an }的通项公式为( )
A .2n ﹣3 B .2n ﹣2 C .2n ﹣1 D .2n ﹣2+1
8.若(1﹣2x )2016=a0+a1x+a2x 2+…+a2016x 2016,(x ∈R ),则(a 0+a1)+(a 0+a2)+(a 0+a3)+…+(a 0+a2016)的值是( )
A .2018 B.2017 C.2016 D.2015 9.已知抛物线y 2=4x的焦点为F ,抛物线的准线与x 轴的交点为P ,以坐标原点O 为圆心,
∠FPB=θ,以|OF|长为半径的圆,与抛物线在第四象限的交点记为B ,则sin θ的值为( ) A .
B .
C .
﹣1 D .
﹣1
10.某几何体的三视图如图所示,当xy 最大时,该几何体的体积为( )
A .2 B.4 C.8 D.16﹣
11.已知双曲线C 为:=1(a >0,b >0),其左右顶点分别为A 、B ,曲线上一点
P ,k PA 、k PB 分别为直线PA 、PB 的斜率,且k PA •k PB =3,过左焦点的直线l 与双曲线交于两
点M ,N ,|MN|的最小值为4,则双曲线的方程为( ) A .
﹣
=1
B .﹣=1
C .﹣=1和﹣=1
D .﹣=1或﹣=1
12.直角三角形ABC ,三内角成等差数列,最短边的边长为m (m >0),P 是△ABC 内一点,并且∠APB=∠APC=∠BPC=120°,则PA+PB+PC=时,m 的值为( ) A .1 B . C . D .
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知数列{an },其前n 项和为S n ,且S n =n2+6n+1(n ∈N *),则|a1|+|a2|+|a3|+|a4|的值为 .
14.已知函数f (x )=ax2+bx(a ,b ∈R ),且满足1<f (1)<2,3<f (2)<8,则f (3)的取值范围是 .
15.如图所示三棱锥A ﹣BCD ,其中AB=CD=5,AC=BD=6,AD=BC=7,则该三棱锥外接
球的表面积为 .
16.已知函数f (x )=,g (x )=
ax 2﹣2a+2(a >0),若存在
x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立,则实数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.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0,|φ|<)在某一个周期内的
(2)将函数f (x )的图象向左平移π个单位,可得到函数g (x )的图象,且函数y=f(x )•g (x )在区间(0,m )上是单调函数,求m 的最大值. 18.某市教育局为了了解高三学生体育达标情况,在某学校的高三学生体育达标成绩中随机抽取100个进行调研,按成绩分组:第l 组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),
95)100]得到的频率分布直方图如图所示:第4组[90,,第5组[95,若要在成绩较高的第3,
4,5组中用分层抽样抽取6名学生进行复查:
(I )已知学生甲和学生乙的成绩均在第四组,求学生甲和学生乙至少有一人被选中复查的概率;
(Ⅱ)在已抽取到的6名学生中随机抽取3名学生接受篮球项目的考核,设第三组中有ξ名学生接受篮球项目的考核,求接受篮球项目的考核学生的分布列和数学期望.
19.PC ⊥底面ABCD ,ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,AB ∥CD ,如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,AB=2AD=2CD=2.E 是PB 的中点. (Ⅰ)求证:平面EAC ⊥平面PBC ; (Ⅱ)若二面角P ﹣AC ﹣E 的余弦值为
,求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.
20.已知动圆过定点A (0,2),且在x 轴上截得的弦MN 的长为4. (1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;
(2)过点A (0,2)作一条直线与曲线C 交于E ,F 两点,过E ,F 分别作曲线C 的切线,两切线交于P 点,当|PE|•|PF|最小时,求直线EF 的方程.
21.已知a >0,函数f (x )=ax2﹣x ,g (x )=lnx. (1)若a=1,求函数y=f(x )﹣3g (x )的极值;
(2)是否存在实数a ,使得f (x )≥g (ax )成立?若存在,求出实数a 的取值集合;若不存在,请说明理由.
四. 请考生从第22、23、24三题中任选一题作答. 注意:只能做所选的题目. 如果多做,则按所做的第一个题计分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.[选修4-1:几何证明选讲]
22.已知AB 为半圆O 的直径,AB=4,C 为半圆上一点,过点C 作半圆的切线CD ,过点A 作AD ⊥CD 于D ,交半圆于点E ,DE=1. (Ⅰ)求证:AC 平分∠BAD ; (Ⅱ)求BC 的长.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲] 23.已知直线l :
(t 为参数),曲线C 1:
(θ为参数).
(1)设l 与C 1相交于A 、B 两点,求|AB|的值; (2)若把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的
,纵坐标压缩为原来的
,得到曲线
C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f (x )=|x+1|+|x﹣3|. (1)求不等式f (x )<6的解集;
(2)若关于x 的方程f (x )=|a﹣2|有解,求实数a 的取值范围.
2017年辽宁省辽南协作体高考数学二模试卷(理科)
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.已知集合A={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )
A .{a|3<a ≤4} B .{a|3<a <4} C .{a|3≤a ≤4} D.∅ 【考点】集合的包含关系判断及应用.
【分析】由集合A={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},A ⊇B ,知数a 的取值范围.
【解答】解:∵集合A={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},A ⊇B , ∴
,
,由此能求出实
解得3≤a ≤4, 故选C . 2.复数A .
=A+Bi(A ,B ∈R ),则A+B的值是( )
C .﹣
D.﹣4
B .0
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数的运算法则、复数相等即可得出. 【解答】解:A+Bi=
=
=
=1﹣i ,
∴A=1,B=﹣1, ∴A+B=0, 故选:B . 3.x ∈R ,|的图象关于y 轴对称”是“y=f“y=|f对于函数y=f(x ),(x )(x )是奇函数”的( ) 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
【考点】奇偶函数图象的对称性;充要条件.
【分析】通过举反例判断出前面的命题推不出后面的命题;利用奇函数的定义,后面的命题能推出前面的命题;利用充要条件的定义得到结论.
【解答】解:例如f (x )=x2﹣4满足|f(x )|的图象关于y 轴对称,但f (x )不是奇函数,
所以,“y=|f(x )|的图象关于y 轴对称”推不出“y=f(x )是奇函数”
当“y=f(x )是奇函数”⇒f (﹣x )=﹣f (x )⇒|f(﹣x )|=|f(x )|⇒y=|f(x )|为偶函数⇒,“y=|f(x )|的图象关于y 轴对称”
所以,“y=|f(x )|的图象关于y 轴对称”是“y=f(x )是奇函数”的必要而不充分条件 故选B
4.根据下列算法语句,当输入x 为60时,输出y 的值为( )
A .25
C .31 D .61
【考点】伪代码.
【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,可知:该程序的作用是计算并输出分段函数 y=
【解答】解: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,可知: 该程序的作用是计算并输出分段函数 y=当x=60时,则y=25+0.6(60﹣50)=31, 故选:C . 5.已知A .﹣
B.
,C .﹣
D.
,向量
与
垂直,则实数λ的值为( )
的函数值.
的函数值.
B .30
【考点】平面向量的综合题;数量积判断两个平面向量的垂直关系. 【分析】先求出向量待定系数λ的值. 【解答】解:∵已知∴(
)•(
)=0,
,
,向量
与
垂直,
与
的坐标,再利用2个向量垂直,数量积等于0,求出
即:(﹣3λ﹣1,2λ)•(﹣1,2)=0, ∴3λ+1+4λ=0,∴λ=﹣
.
故选A .
由K 2=
算得K 2=
≈4.762
参照附表,得到的正确结论( )
A .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别有关” B .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别无关” C .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别有关” D .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别无关” 【考点】独立性检验的应用.
【分析】根据P (K 2>3.841)=0.05,即可得出结论. 【解答】解:∵K 2=
≈4.762>3.841,P (K 2>3.841)=0.05
∴在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别有关”. 故选:A .
7.已知各项均为正数的数列{an },其前n 项和为S n ,且S n ,a n ,成等差数列,则数列{an }的通项公式为( )
A .2n ﹣3 B .2n ﹣2 C .2n ﹣1 D .2n ﹣2+1 【考点】等差数列的通项公式. 【分析】先根据S n ,a n ,
成等差数列,得到2a n =Sn +
,继而得到2a n ﹣1=Sn ﹣1+
,两式
相减,整理得:a n =2an ﹣1(n ≥2),继而得到数列{an }是题得以解决.
【解答】解:由题意知2a n =Sn +2a n ﹣1=Sn ﹣1+
,
,
为首项,2为公比的等比数列,问
两式相减得a n =2an ﹣2a n ﹣1(n ≥2),整理得:a n =2an ﹣1(n ≥2) 当n=1是,2a 1=S1+∴数列{an }是∴a n =
,即a 1=
为首项,2为公比的等比数列,
•2n ﹣1=2n ﹣2,
当n=1时,成立, 故选:B
8.若(1﹣2x )2016=a0+a1x+a2x 2+…+a2016x 2016,(x ∈R ),则(a 0+a1)+(a 0+a2)+(a 0+a3)+…+(a 0+a2016)的值是( )
A .2018 B.2017 C.2016 D.2015 【考点】二项式定理的应用.
【分析】在所给的等式中,令x=0,可得a 0=1.再令x=1,可得a 0+a1+a2+…+a2016 =1,求得a 1+a2+…+a2016 =0,从而求得要求式子的值.
【解答】解:在(1﹣2x )2016=a0+a2x+a2x 2+…+a2016x 2016 (x ∈R )中, 令x=0,可得a 0=1.
再令x=1,可得a 0+a1+a2+…+a2016 =1,∴a 1+a2+…+a2016 =0,
∴(a 0+a1)+(a 0+a2)+(a 0+a3)+…+(a 0+a2016)=2016a0+(a 1+a2+…+a2016 )=2016, 故选:C . 9.已知抛物线y 2=4x的焦点为F ,抛物线的准线与x 轴的交点为P ,以坐标原点O 为圆心,
∠FPB=θ,以|OF|长为半径的圆,与抛物线在第四象限的交点记为B ,则sin θ的值为( ) A .
B .
C .
﹣1 D .
﹣1
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求出圆O 的方程,联立方程组解出B 的横坐标,根据圆的性质和抛物线的性质得出sin θ=
.
【解答】解:抛物线的焦点为F (1,0),准线方程为x=﹣1,∴P (﹣1,0),∴圆O 的方程为x 2+y2=1. 联立方程组
,消元得x 2+4x﹣1=0,解得x=
﹣2或x=﹣
﹣2(舍).
∵B 在抛物线y 2=4x上,
∴|BF|=﹣2+1=.
∵PF 是圆O 的直径,∴PB ⊥BF ,∴sin θ=故选:A .
=
.
10.某几何体的三视图如图所示,当xy 最大时,该几何体的体积为( )
A .2 B.4 C.8 D.16
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.
【分析】首先,根据三视图,得到该几何体的具体的结构特征,然后,建立关系式:
,然后,求解当xy 最大时,该几何体的具体的结构,从而求
解其体积.
【解答】解:由三视图,得 该几何体为三棱锥, 有
∴x 2+y2=128, ∵xy ≤
,当且仅当x=y=8时,等号成立,
,
此时,V=故选:D .
××2×6×8=16,
11.已知双曲线C 为:﹣=1(a >0,b >0),其左右顶点分别为A 、B ,曲线上一点
P ,k PA 、k PB 分别为直线PA 、PB 的斜率,且k PA •k PB =3,过左焦点的直线l 与双曲线交于两
点M ,N ,|MN|的最小值为4,则双曲线的方程为( ) A .
﹣
=1
B .﹣=1
C .﹣=1和﹣=1
D .﹣=1或﹣=1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设P (m ,n ),代入双曲线的方程,由A (﹣a ,0),B (a ,0),k PA •k PB =3,运用直线的斜率公式化简可得b=
a ,N 均在左支和分别在两支,讨论M ,由最小值为
=4,
和2a=4,解方程可得a ,b ,进而得到双曲线的方程. 【解答】解:设P (m ,n ),可得
﹣
=1,即有
=
,
由A (﹣a ,0),B (a ,0),k PA •k PB =3, 可得
•
=
=
=3,即为b=
a ,
由过左焦点的直线l 与双曲线交于两点M ,N ,|MN|的最小值为4, 可得当M ,N 都在左支上,即有MN 垂直于x 轴时取得最小值,且为
=4,
解得a=,b=,可得双曲线的方程为﹣=1;
,
当M ,N 分别在两支上,即有MN 的最小值为2a=4,即a=2,b=2可得双曲线的方程为
﹣
=1.
综上可得,双曲线的方程为﹣=1或﹣=1.
故选:D .
12.直角三角形ABC ,三内角成等差数列,最短边的边长为m (m >0),P 是△ABC 内一点,并且∠APB=∠APC=∠BPC=120°,则PA+PB+PC=时,m 的值为( ) A .1 B . C . D . 【考点】正弦定理;余弦定理.
【分析】由条件和等差中项的性质求出各个内角,由∠APB=∠BPC=∠CPA=120°、
∠ACB=60°,可以得到∠ACP=∠PBC ,判定两个三角形相似,然后用相似三角形的性质计算求出PB 、PC 的长,即可得出结论.
【解答】解:∵直角三角形ABC ,三内角成等差数列,设B=90° ∴2A=B+C,又A+B+C=180°,解得A=60°,C=30°,
m ,AC=2m, 由AB=m得,BC=
延长BP 到B ′,在BB' 上取点E ,使PE=PC,EB ′=AP, ∵∠BPC=120°,∴∠EPC=60°,
∴△PCE 是正三角形,∴∠CEB'=120°=∠APC , ∵AP=EB′,PC=EC,∴△ACP ≌△B ′CE , ∴∠PCA=∠B ′CE ,AC=B′C=2m,
∴∠PCA+∠ACE=∠ACE+∠ECP ,∴∠ACB ′=∠PCE=60°, ∵∠ACB=30°,∴∠BCB ′=90°,
m , ∵PE=PC,AP=B′E ,AC=2AB=2m,BC=
∴PA+PB+PC=B′E+PB+PE=BB′=∵PA+PB+PC=故选:C .
,∴
=
m ,得m=
=,
=
m ,
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知数列{an },其前n 项和为S n ,且S n =n2+6n+1(n ∈N *),则|a1|+|a2|+|a3|+|a4|的值为41. 【考点】数列的求和.
【分析】由S n =n2+6n+1逐一求出数列的前四项得答案. 【解答】解:由S n =n2+6n+1,得a 1=S1=8,
, , .
∴|a1|+|a2|+|a3|+|a4|=8+9+11+13=41. 故答案为:41.
14.已知函数f (x )=ax2+bx(a ,b ∈R ),且满足1<f (1)<2,3<f (2)<8,则f (3)的取值范围是 (3,21) . 【考点】二次函数的性质. 【分析】根据f (1),f (2)的范围得到:1<a+b<2,3<4a+2b<8,根据不等式的性质求出3a+b的范围,从而求出f (3)的范围即可. 【解答】解:f (x )=ax2+bx(a ,b ∈R ), ∵1<f (1)<2,3<f (2)<8, ∴1<f (2)﹣f (1)<7, 令f (3)=mf(1)+nf(2), 即9a+3b=m(a+b)+n(4a+2b), ∴
,
解得:m=3,n=﹣3
∴f (3)=3[f(2)﹣f (1)], ∴3<f (3)<21, 故答案为:(3,21).
15.如图所示三棱锥A ﹣BCD ,其中AB=CD=5,AC=BD=6,AD=BC=7,则该三棱锥外接
球的表面积为 55π
.
【考点】球内接多面体;球的体积和表面积.
【分析】三棱锥A ﹣BCD 的三条侧棱两两相等,所以把它扩展为长方体,它也外接于球,对角线的长为球的直径,然后解答即可. 【解答】解:如图,
∵三棱锥A ﹣BCD 的三条侧棱两两相等,∴把它扩展为长方体,
它也外接于球,且此长方体的面对角线的长分别为:5,6,7,体对角线的长为球的直径, d=
∴它的外接球半径是外接球的表面积是 4π故答案为:55π.
=.
.
.
ax 2﹣2a+2(a >0),若存在
16.已知函数f (x )=,g (x )=
x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立,则实数a 的取值范围是
≤a ≤ .
【考点】分段函数的应用.
【分析】判断函数f (x )的单调性,求出函数f (x )的值域,根据若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立得到,f (x )的值域和g (x )的值域交集不是空集即可得到结论. 【解答】解:当
<x ≤1时,f (x )=
的导数f ′(x )=
=
=
>0,
则此时函数f (x )为增函数,则f (当0≤x ≤
时,f (x )=﹣
,
]∪(x+
)<f (x )≤f (1),即<f (x )≤1,
为减函数,
则0≤f (x )≤
即函数f (x )的值域为[0,函数g (x )=
,1]
ax 2﹣2a+2(a >0),在[0,1]上为增函数,
则g (0)≤g (x )≤g (1), 即2﹣2a ≤g (x )≤2﹣
a ,
a ]
即g (x )的值域为[2﹣2a ,2﹣
若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立, 则[2﹣2a ,2﹣若[2﹣2a ,2﹣
a ]∩([0,a ]∩([0,
]∪(]∪(
,1])≠∅, ,1])=∅,
则2﹣a <0或或2﹣2a >1,
即a >或a 无解或0<a <
a ]∩([0,
, ]∪(
,1])≠∅,
即若[2﹣2a ,2﹣则
≤a ≤
,
≤a ≤
故答案为:.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0,|φ|< )在某一个周期内的
(2)将函数f (x )的图象向左平移π个单位,可得到函数g (x )的图象,且函数y=f(x )•g (x )在区间(0,m )上是单调函数,求m 的最大值.
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【分析】(1)由
πω+φ=0,
πω+φ=π,可解得ω,φ,由Asin
=2,可得A ,即可得解
函数f (x )的表达式.
(2)由图象平移可求g (x ),从而可求y=f(x )•g (x )=2sin(x ﹣可求﹣为
. π<x ﹣
π<m ﹣
π,由题意可得﹣
π<m ﹣
π≤﹣
),由x ∈(0,m ),,即可解得m 的最大值
【解答】(本题满分为12分) 解:(1)由由Asin
πω+φ=0,
πω+φ=π,可得:ω=
,φ=﹣
,
=2,可得:A=2,
x ﹣
),…6分 ), x ﹣
)=2sin(x ﹣
),
故函数f (x )的表达式为:f (x )=2sin((2)由图象平移可知:g (x )=2cos(所以y=f(x )•g (x )=2×2sin (因为x ∈(0,m ), 所以:﹣则﹣
π<x ﹣
π<m ﹣
,
x ﹣
x ﹣
)cos (
π,要使该函数在区间(0,m )上是单调函数,
π<m ﹣π≤﹣,
所以:0<m ≤
所以m 的最大值为.…12分
18.某市教育局为了了解高三学生体育达标情况,在某学校的高三学生体育达标成绩中随机抽取100个进行调研,按成绩分组:第l 组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),
95)100]得到的频率分布直方图如图所示:第4组[90,,第5组[95,若要在成绩较高的第3,
4,5组中用分层抽样抽取6名学生进行复查:
(I )已知学生甲和学生乙的成绩均在第四组,求学生甲和学生乙至少有一人被选中复查的概率;
(Ⅱ)在已抽取到的6名学生中随机抽取3名学生接受篮球项目的考核,设第三组中有ξ名学生接受篮球项目的考核,求接受篮球项目的考核学生的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图. 【分析】(I )根据分层抽样知,第三组应抽取3人,第四组应抽取2人,第五组应抽取1人,即可求学生甲和学生乙至少有一人被选中复查的概率;
(Ⅱ)确定第三组应有3人进入复查,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3,求出相应的概率,可得ξ的分布列和数学期望. 【解答】解:(Ⅰ)设“学生甲和学生乙至少有一人参加复查”为事件A , 第三组人数为100×0.06×5=30,第四组人数为100×0.04×5=20,第五组人数为100×0.02×5=10, 根据分层抽样知,第三组应抽取3人,第四组应抽取2人,第五组应抽取1人,… 第四组的学生甲和学生乙至少有1人进入复查,则:
(Ⅱ)第三组应有3人进入复查,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3. 且,则随机变量ξ的分布列为:
.…
19.PC ⊥底面ABCD ,ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,AB ∥CD ,如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,AB=2AD=2CD=2.E 是PB 的中点. (Ⅰ)求证:平面EAC ⊥平面PBC ; (Ⅱ)若二面角P ﹣AC ﹣E 的余弦值为
,求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.
【考点】用空间向量求平面间的夹角;平面与平面垂直的判定.
AC ⊥BC ; 【分析】(Ⅰ)证明平面EAC ⊥平面PBC ,只需证明AC ⊥平面PBC ,即证AC ⊥PC ,
(Ⅱ)根据题意,建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,求出面PAC 的法向量=(1,﹣1,0),面EAC 的法向量=(a ,﹣a ,﹣2),利用二面角P ﹣A C﹣E 的余弦值为
,
可求a 的值,从而可求=(2,﹣2,﹣2),=(1,1,﹣2),即可求得直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值. 【解答】(Ⅰ)证明:∵PC ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,∴AC ⊥PC , ∵AB=2,AD=CD=1,∴AC=BC=, ∴AC 2+BC2=AB2,∴AC ⊥BC , 又BC ∩PC=C,∴AC ⊥平面PBC ,
∵AC ⊂平面EAC ,∴平面EAC ⊥平面PBC .…
(Ⅱ)如图,以C 为原点,取AB 中点F ,、、分别为x 轴、y 轴、z 轴正向,建立空间直角坐标系,则C (0,0,0),A (1,1,0),B (1,﹣1,0). 设P (0,0,a )(a >0),则E (=(1,1,0),
,﹣
,=(
),… ,﹣
,
),
=(0,0,a ),
取=(1,﹣1,0),则•=•=0,为面PAC 的法向量. 设=(x ,y ,z )为面EAC 的法向量,则•=•=0, 即
取x=a,y=﹣a ,z=﹣2,则=(a ,﹣a ,﹣2),
依题意,|cos<,>|=于是=(2,﹣2,﹣2),
==,则a=2.…
=(1,1,﹣2).
,>|=
=
,
设直线PA 与平面EAC 所成角为θ,则sin θ=|cos<
即直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值为.…
20.已知动圆过定点A (0,2),且在x 轴上截得的弦MN 的长为4.
(1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;
(2)过点A (0,2)作一条直线与曲线C 交于E ,F 两点,过E ,F 分别作曲线C 的切线,两切线交于P 点,当|PE|•|PF|最小时,求直线EF 的方程. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
y )【分析】(1)设圆心为C (x ,,线段MN 的中点为E ,依题意得|CA|2=|CM|2=|ME|2+|EC|2,
由此能求出动圆圆心的轨迹C 的方程. (2)设E (
),F (
),由A ,E ,F 三点共线,得到x 1x 2=﹣8,由已
),由此能求出|PE|•|OF|当且仅当x 2=
知条件利用导数性质求出P 点坐标为(
﹣x 1时取最小值,从而能求出直线EF 方程为y=2.
【解答】解:(1)设圆心为C (x ,y ),线段MN 的中点为E ,则|ME|=依题意得|CA|2=|CM|2=|ME|2+|EC|2,
∴x 2+(y ﹣2)2=22+y2,整理,得x 2=4y, ∴动圆圆心的轨迹C 的方程为x 2=4y. (2)设E (
),F (
),
,
由A ,E ,F 三点共线,得
,∴x 1x 2=﹣8,
由x 2=4y,得y=∴PE 的方程为
,∴, ,即y=
.
同理PF 的方程为y=解得P 点坐标为(
, ),即(
),
∴|PE|==,
∴|PE|•|PF|=
=
=
=
≥=24,
当且仅当x 2=﹣x 1时,上式取等号,
此时EF 的斜率为0,所求直线EF 方程为y=2.
21.已知a >0,函数f (x )=ax2﹣x ,g (x )=lnx. (1)若a=1,求函数y=f(x )﹣3g (x )的极值;
(2)是否存在实数a ,使得f (x )≥g (ax )成立?若存在,求出实数a 的取值集合;若不存在,请说明理由.
【考点】利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题. 【分析】(1)求出y=f(x )﹣3g (x )的解析式,求出导函数的根,判断导函数根左右的单调性,再根据极值的定义即可得;
=f=ax2﹣x ﹣ln h =′x )(2)令h (x )(x )﹣g (ax )(ax ),则问题等价于h (x )(min ≥0,
,
令p (x )=2ax2﹣x ﹣1,△=1+8a>0,设p (x )=0有两不等根x 1,x 2,不妨令x 1<0<x 2,
利用导数可求得h (x )min =h(x 2)≥0;由p (x 2)=0可对h (x 2)进行变形,再构造函数,利用导数可判断h (x 2)≤0,由此求得x 2=1,进而求得a 值. 【解答】解:(1)当a=1时,y=f(x )﹣3g (x )=x2﹣x ﹣3lnx , 导数y ′=2x﹣1﹣
=
,
时,y ′<0,当x >
时,y ′>0,
)﹣3g (
)=
﹣
﹣3ln
=
﹣
因为x >0,所以当0<x <
所以函数y=f(x )﹣3g (x )在x=3ln
,
处取得极小值f (
函数y=f(x )﹣3g (x )没有极大值; (2)假设存在f (x )≥g (ax )成立.
令h (x )=f(x )﹣g (ax )=ax2﹣x ﹣ln (ax ),即h (x )min ≥0, 所以h ′(x )=2ax﹣1﹣
=
,
令p (x )=2ax2﹣x ﹣1,△=1+8a>0, 所以p (x )=0有两个不等根x 1,x 2,x 1 x2=﹣
,不妨令x 1<0<x 2,
所以h (x )在(0,x 2)上递减,在(x 2,+∞)上递增, 所以h (x 2)=ax22﹣x 2﹣ln (ax 2)≥0成立, 因为p (x 2)=2ax22﹣x 2﹣1=0,
所以ax 2=
,
所以h (x 2)=令k (x )=k ′(x )=﹣
+
﹣ln ﹣
﹣ln ≥0,
==﹣
+ln2x﹣ln (1+x),
,
所以k (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减, 所以k (x 2)≤k (1)=0,又h (x 2)=
﹣ln
≥0,
所以x 2=1代入ax 2=
,得a=1,
所以a ∈{1}.
故存在实数a 的取值集合{1},使得f (x )≥g (ax )成立.
四. 请考生从第22、23、24三题中任选一题作答. 注意:只能做所选的题目. 如果多做,则按所做的第一个题计分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.[选修4-1:几何证明选讲]
22.已知AB 为半圆O 的直径,AB=4,C 为半圆上一点,过点C 作半圆的切线CD ,过点A 作AD ⊥CD 于D ,交半圆于点E ,DE=1. (Ⅰ)求证:AC 平分∠BAD ; (Ⅱ)求BC 的长.
【考点】圆的切线的性质定理的证明;圆內接多边形的性质与判定. 【分析】(Ⅰ)连接OC ,因为OA=OC,所以∠OAC=∠OCA ,再证明OC ∥AD ,即可证得AC 平分∠BAD . (Ⅱ)由(Ⅰ)知,从而BC=CE,利用ABCE 四点共圆,可得∠B=∠CED ,从而有
,故可求BC 的长.
【解答】(Ⅰ)证明:连接OC ,因为OA=OC,所以∠OAC=∠OCA , 因为CD 为半圆的切线,所以OC ⊥CD , 又因为AD ⊥CD ,所以OC ∥AD ,
所以∠OCA=∠CAD ,∠OAC=∠CAD ,所以AC 平分∠BAD . (Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,∴BC=CE,
连接CE ,因为ABCE 四点共圆,∠B=∠CED ,所以cosB=cos∠CED ,
所以,所以BC=2.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
23.已知直线l :(t 为参数),曲线C 1:(θ为参数).
(1)设l 与C 1相交于A 、B 两点,求|AB|的值;
(2)若把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的,纵坐标压缩为原来的,得到曲线C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.
【考点】参数方程化成普通方程.
【分析】本题(1)可以将曲线C 1的方程转化为普通方程,再将直线l :(t 为参数),方程代入后,求出交点A 、B 对应的参数t 1,t 2,得到两个参数的和与积,再利用交点点A 、B 两点的坐标与参数t 1,t 2的关系,求出|AB|的值,也可以将直线l 的方程化成普通方程后,利用弦长公式求出出|AB|的值,得到本题结论;
(2)将曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的,纵坐标压缩为原来的,利用曲线的变换规律,求出到曲线C 2的方程,再将直线l 平移到与曲线C 2的相切,
利用根据的判断式为0,求出平移后的直线方程,利用两直线间距离公式,求出两平行线距离,得到曲线C 2上的一个动点P 到直线l 的距离的最小值.
【解答】解:(1)∵曲线C 1:
∴消去参数θ,得到C 1:x 2+y2=4.
∵直线l :
∴(t+1)2+(
∴4t 2+2t﹣3=0. (t 为参数), )2=4, (θ为参数),
∴(t 2﹣t 1)2=(t 2+t1)2﹣4t 1t 2==.
设l 与C 1相交于A 、B 两点,则A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),
|AB|2=
=[(1+t2)﹣(1+t1)]2+[
=4(t 2﹣t 1)2
=13.
]2
∴|AB|=.
,纵坐标压缩为原来的,得到曲线C 2, (2)∵把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的
∴由C 1:x 2+y2=4得
C 2:(4x )2+(
∴
∵直线l :
∴y=
将y=x . x+m代入,
, . (t 为参数), )2=4, ∴
令△=0,
,
∴m=
取m=﹣
∵直线y=. ,得到直线:y=x x x , 的距离为: 与直线y=
=,
. ∴曲线C 2上的一个动点P 到直线l 的距离的最小值为
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f (x )=|x+1|+|x﹣3|.
(1)求不等式f (x )<6的解集;
(2)若关于x 的方程f (x )=|a﹣2|有解,求实数a 的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(1)原不等式等价于或或
<0,分别解每一个不等式,最后取其并集即可;
(2)利用绝对值不等式可得f (x )=|x+1|+|x﹣3|≥|x+1﹣x ﹣3|=4,依题意,解不等式|a﹣2|≥4即可求得实数a 的取值范围.
【解答】解:(1)原不等式等价于或或
<0…
解得﹣2<x <﹣1或﹣1≤x ≤3或3<x <4,
故原不等式的解集为{x|﹣2<x <4}.…
(2)∵f (x )=|x+1|+|x﹣3|≥|x+1﹣x ﹣3|=4.…
又关于x 的方程f (x )=|a﹣2|有解,
∴|a﹣2|≥4,即a ﹣2≥4或a ﹣2≤﹣4,解得a ≥6或a ≤﹣2,…
所以实数a 的取值范围为a ≥6或a ≤﹣2.…
2017年辽宁省辽南协作体高考数学二模试卷(理科)
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={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )
A .{a|3<a ≤4} B .{a|3<a <4} C .{a|3≤a ≤4} D.∅ 2.复数A .
=A+Bi(A ,B ∈R ),则A+B的值是( )
C .﹣
D.﹣4
B .0
3.x ∈R ,|的图象关于y 轴对称”是“y=f“y=|f对于函数y=f(x ),(x )(x )是奇函数”的( )
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
4.根据下列算法语句,当输入x 为60时,输出y 的值为( )
A .25 5.已知A .﹣
B .30 C .31 ,
D .61
,向量
D.
与
垂直,则实数λ的值为( )
B. C .﹣
由K 2=
算得K 2=
≈4.762
参照附表,得到的正确结论( )
A .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别有关” B .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别无关” C .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别有关” D .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别无关”
7.已知各项均为正数的数列{an },其前n 项和为S n ,且S n ,a n ,成等差数列,则数列{an }的通项公式为( )
A .2n ﹣3 B .2n ﹣2 C .2n ﹣1 D .2n ﹣2+1
8.若(1﹣2x )2016=a0+a1x+a2x 2+…+a2016x 2016,(x ∈R ),则(a 0+a1)+(a 0+a2)+(a 0+a3)+…+(a 0+a2016)的值是( )
A .2018 B.2017 C.2016 D.2015 9.已知抛物线y 2=4x的焦点为F ,抛物线的准线与x 轴的交点为P ,以坐标原点O 为圆心,
∠FPB=θ,以|OF|长为半径的圆,与抛物线在第四象限的交点记为B ,则sin θ的值为( ) A .
B .
C .
﹣1 D .
﹣1
10.某几何体的三视图如图所示,当xy 最大时,该几何体的体积为( )
A .2 B.4 C.8 D.16﹣
11.已知双曲线C 为:=1(a >0,b >0),其左右顶点分别为A 、B ,曲线上一点
P ,k PA 、k PB 分别为直线PA 、PB 的斜率,且k PA •k PB =3,过左焦点的直线l 与双曲线交于两
点M ,N ,|MN|的最小值为4,则双曲线的方程为( ) A .
﹣
=1
B .﹣=1
C .﹣=1和﹣=1
D .﹣=1或﹣=1
12.直角三角形ABC ,三内角成等差数列,最短边的边长为m (m >0),P 是△ABC 内一点,并且∠APB=∠APC=∠BPC=120°,则PA+PB+PC=时,m 的值为( ) A .1 B . C . D .
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知数列{an },其前n 项和为S n ,且S n =n2+6n+1(n ∈N *),则|a1|+|a2|+|a3|+|a4|的值为 .
14.已知函数f (x )=ax2+bx(a ,b ∈R ),且满足1<f (1)<2,3<f (2)<8,则f (3)的取值范围是 .
15.如图所示三棱锥A ﹣BCD ,其中AB=CD=5,AC=BD=6,AD=BC=7,则该三棱锥外接
球的表面积为 .
16.已知函数f (x )=,g (x )=
ax 2﹣2a+2(a >0),若存在
x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立,则实数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.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0,|φ|<)在某一个周期内的
(2)将函数f (x )的图象向左平移π个单位,可得到函数g (x )的图象,且函数y=f(x )•g (x )在区间(0,m )上是单调函数,求m 的最大值. 18.某市教育局为了了解高三学生体育达标情况,在某学校的高三学生体育达标成绩中随机抽取100个进行调研,按成绩分组:第l 组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),
95)100]得到的频率分布直方图如图所示:第4组[90,,第5组[95,若要在成绩较高的第3,
4,5组中用分层抽样抽取6名学生进行复查:
(I )已知学生甲和学生乙的成绩均在第四组,求学生甲和学生乙至少有一人被选中复查的概率;
(Ⅱ)在已抽取到的6名学生中随机抽取3名学生接受篮球项目的考核,设第三组中有ξ名学生接受篮球项目的考核,求接受篮球项目的考核学生的分布列和数学期望.
19.PC ⊥底面ABCD ,ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,AB ∥CD ,如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,AB=2AD=2CD=2.E 是PB 的中点. (Ⅰ)求证:平面EAC ⊥平面PBC ; (Ⅱ)若二面角P ﹣AC ﹣E 的余弦值为
,求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.
20.已知动圆过定点A (0,2),且在x 轴上截得的弦MN 的长为4. (1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;
(2)过点A (0,2)作一条直线与曲线C 交于E ,F 两点,过E ,F 分别作曲线C 的切线,两切线交于P 点,当|PE|•|PF|最小时,求直线EF 的方程.
21.已知a >0,函数f (x )=ax2﹣x ,g (x )=lnx. (1)若a=1,求函数y=f(x )﹣3g (x )的极值;
(2)是否存在实数a ,使得f (x )≥g (ax )成立?若存在,求出实数a 的取值集合;若不存在,请说明理由.
四. 请考生从第22、23、24三题中任选一题作答. 注意:只能做所选的题目. 如果多做,则按所做的第一个题计分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.[选修4-1:几何证明选讲]
22.已知AB 为半圆O 的直径,AB=4,C 为半圆上一点,过点C 作半圆的切线CD ,过点A 作AD ⊥CD 于D ,交半圆于点E ,DE=1. (Ⅰ)求证:AC 平分∠BAD ; (Ⅱ)求BC 的长.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲] 23.已知直线l :
(t 为参数),曲线C 1:
(θ为参数).
(1)设l 与C 1相交于A 、B 两点,求|AB|的值; (2)若把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的
,纵坐标压缩为原来的
,得到曲线
C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f (x )=|x+1|+|x﹣3|. (1)求不等式f (x )<6的解集;
(2)若关于x 的方程f (x )=|a﹣2|有解,求实数a 的取值范围.
2017年辽宁省辽南协作体高考数学二模试卷(理科)
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.已知集合A={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )
A .{a|3<a ≤4} B .{a|3<a <4} C .{a|3≤a ≤4} D.∅ 【考点】集合的包含关系判断及应用.
【分析】由集合A={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},A ⊇B ,知数a 的取值范围.
【解答】解:∵集合A={x|a﹣1≤x ≤a+2},B={x|3<x <5},A ⊇B , ∴
,
,由此能求出实
解得3≤a ≤4, 故选C . 2.复数A .
=A+Bi(A ,B ∈R ),则A+B的值是( )
C .﹣
D.﹣4
B .0
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】利用复数的运算法则、复数相等即可得出. 【解答】解:A+Bi=
=
=
=1﹣i ,
∴A=1,B=﹣1, ∴A+B=0, 故选:B . 3.x ∈R ,|的图象关于y 轴对称”是“y=f“y=|f对于函数y=f(x ),(x )(x )是奇函数”的( ) 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
【考点】奇偶函数图象的对称性;充要条件.
【分析】通过举反例判断出前面的命题推不出后面的命题;利用奇函数的定义,后面的命题能推出前面的命题;利用充要条件的定义得到结论.
【解答】解:例如f (x )=x2﹣4满足|f(x )|的图象关于y 轴对称,但f (x )不是奇函数,
所以,“y=|f(x )|的图象关于y 轴对称”推不出“y=f(x )是奇函数”
当“y=f(x )是奇函数”⇒f (﹣x )=﹣f (x )⇒|f(﹣x )|=|f(x )|⇒y=|f(x )|为偶函数⇒,“y=|f(x )|的图象关于y 轴对称”
所以,“y=|f(x )|的图象关于y 轴对称”是“y=f(x )是奇函数”的必要而不充分条件 故选B
4.根据下列算法语句,当输入x 为60时,输出y 的值为( )
A .25
C .31 D .61
【考点】伪代码.
【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,可知:该程序的作用是计算并输出分段函数 y=
【解答】解: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,可知: 该程序的作用是计算并输出分段函数 y=当x=60时,则y=25+0.6(60﹣50)=31, 故选:C . 5.已知A .﹣
B.
,C .﹣
D.
,向量
与
垂直,则实数λ的值为( )
的函数值.
的函数值.
B .30
【考点】平面向量的综合题;数量积判断两个平面向量的垂直关系. 【分析】先求出向量待定系数λ的值. 【解答】解:∵已知∴(
)•(
)=0,
,
,向量
与
垂直,
与
的坐标,再利用2个向量垂直,数量积等于0,求出
即:(﹣3λ﹣1,2λ)•(﹣1,2)=0, ∴3λ+1+4λ=0,∴λ=﹣
.
故选A .
由K 2=
算得K 2=
≈4.762
参照附表,得到的正确结论( )
A .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别有关” B .在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别无关” C .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别有关” D .有97.5%以上的把握认为“是否爱吃零食与性别无关” 【考点】独立性检验的应用.
【分析】根据P (K 2>3.841)=0.05,即可得出结论. 【解答】解:∵K 2=
≈4.762>3.841,P (K 2>3.841)=0.05
∴在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为“是否爱吃零食与性别有关”. 故选:A .
7.已知各项均为正数的数列{an },其前n 项和为S n ,且S n ,a n ,成等差数列,则数列{an }的通项公式为( )
A .2n ﹣3 B .2n ﹣2 C .2n ﹣1 D .2n ﹣2+1 【考点】等差数列的通项公式. 【分析】先根据S n ,a n ,
成等差数列,得到2a n =Sn +
,继而得到2a n ﹣1=Sn ﹣1+
,两式
相减,整理得:a n =2an ﹣1(n ≥2),继而得到数列{an }是题得以解决.
【解答】解:由题意知2a n =Sn +2a n ﹣1=Sn ﹣1+
,
,
为首项,2为公比的等比数列,问
两式相减得a n =2an ﹣2a n ﹣1(n ≥2),整理得:a n =2an ﹣1(n ≥2) 当n=1是,2a 1=S1+∴数列{an }是∴a n =
,即a 1=
为首项,2为公比的等比数列,
•2n ﹣1=2n ﹣2,
当n=1时,成立, 故选:B
8.若(1﹣2x )2016=a0+a1x+a2x 2+…+a2016x 2016,(x ∈R ),则(a 0+a1)+(a 0+a2)+(a 0+a3)+…+(a 0+a2016)的值是( )
A .2018 B.2017 C.2016 D.2015 【考点】二项式定理的应用.
【分析】在所给的等式中,令x=0,可得a 0=1.再令x=1,可得a 0+a1+a2+…+a2016 =1,求得a 1+a2+…+a2016 =0,从而求得要求式子的值.
【解答】解:在(1﹣2x )2016=a0+a2x+a2x 2+…+a2016x 2016 (x ∈R )中, 令x=0,可得a 0=1.
再令x=1,可得a 0+a1+a2+…+a2016 =1,∴a 1+a2+…+a2016 =0,
∴(a 0+a1)+(a 0+a2)+(a 0+a3)+…+(a 0+a2016)=2016a0+(a 1+a2+…+a2016 )=2016, 故选:C . 9.已知抛物线y 2=4x的焦点为F ,抛物线的准线与x 轴的交点为P ,以坐标原点O 为圆心,
∠FPB=θ,以|OF|长为半径的圆,与抛物线在第四象限的交点记为B ,则sin θ的值为( ) A .
B .
C .
﹣1 D .
﹣1
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】求出圆O 的方程,联立方程组解出B 的横坐标,根据圆的性质和抛物线的性质得出sin θ=
.
【解答】解:抛物线的焦点为F (1,0),准线方程为x=﹣1,∴P (﹣1,0),∴圆O 的方程为x 2+y2=1. 联立方程组
,消元得x 2+4x﹣1=0,解得x=
﹣2或x=﹣
﹣2(舍).
∵B 在抛物线y 2=4x上,
∴|BF|=﹣2+1=.
∵PF 是圆O 的直径,∴PB ⊥BF ,∴sin θ=故选:A .
=
.
10.某几何体的三视图如图所示,当xy 最大时,该几何体的体积为( )
A .2 B.4 C.8 D.16
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.
【分析】首先,根据三视图,得到该几何体的具体的结构特征,然后,建立关系式:
,然后,求解当xy 最大时,该几何体的具体的结构,从而求
解其体积.
【解答】解:由三视图,得 该几何体为三棱锥, 有
∴x 2+y2=128, ∵xy ≤
,当且仅当x=y=8时,等号成立,
,
此时,V=故选:D .
××2×6×8=16,
11.已知双曲线C 为:﹣=1(a >0,b >0),其左右顶点分别为A 、B ,曲线上一点
P ,k PA 、k PB 分别为直线PA 、PB 的斜率,且k PA •k PB =3,过左焦点的直线l 与双曲线交于两
点M ,N ,|MN|的最小值为4,则双曲线的方程为( ) A .
﹣
=1
B .﹣=1
C .﹣=1和﹣=1
D .﹣=1或﹣=1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设P (m ,n ),代入双曲线的方程,由A (﹣a ,0),B (a ,0),k PA •k PB =3,运用直线的斜率公式化简可得b=
a ,N 均在左支和分别在两支,讨论M ,由最小值为
=4,
和2a=4,解方程可得a ,b ,进而得到双曲线的方程. 【解答】解:设P (m ,n ),可得
﹣
=1,即有
=
,
由A (﹣a ,0),B (a ,0),k PA •k PB =3, 可得
•
=
=
=3,即为b=
a ,
由过左焦点的直线l 与双曲线交于两点M ,N ,|MN|的最小值为4, 可得当M ,N 都在左支上,即有MN 垂直于x 轴时取得最小值,且为
=4,
解得a=,b=,可得双曲线的方程为﹣=1;
,
当M ,N 分别在两支上,即有MN 的最小值为2a=4,即a=2,b=2可得双曲线的方程为
﹣
=1.
综上可得,双曲线的方程为﹣=1或﹣=1.
故选:D .
12.直角三角形ABC ,三内角成等差数列,最短边的边长为m (m >0),P 是△ABC 内一点,并且∠APB=∠APC=∠BPC=120°,则PA+PB+PC=时,m 的值为( ) A .1 B . C . D . 【考点】正弦定理;余弦定理.
【分析】由条件和等差中项的性质求出各个内角,由∠APB=∠BPC=∠CPA=120°、
∠ACB=60°,可以得到∠ACP=∠PBC ,判定两个三角形相似,然后用相似三角形的性质计算求出PB 、PC 的长,即可得出结论.
【解答】解:∵直角三角形ABC ,三内角成等差数列,设B=90° ∴2A=B+C,又A+B+C=180°,解得A=60°,C=30°,
m ,AC=2m, 由AB=m得,BC=
延长BP 到B ′,在BB' 上取点E ,使PE=PC,EB ′=AP, ∵∠BPC=120°,∴∠EPC=60°,
∴△PCE 是正三角形,∴∠CEB'=120°=∠APC , ∵AP=EB′,PC=EC,∴△ACP ≌△B ′CE , ∴∠PCA=∠B ′CE ,AC=B′C=2m,
∴∠PCA+∠ACE=∠ACE+∠ECP ,∴∠ACB ′=∠PCE=60°, ∵∠ACB=30°,∴∠BCB ′=90°,
m , ∵PE=PC,AP=B′E ,AC=2AB=2m,BC=
∴PA+PB+PC=B′E+PB+PE=BB′=∵PA+PB+PC=故选:C .
,∴
=
m ,得m=
=,
=
m ,
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知数列{an },其前n 项和为S n ,且S n =n2+6n+1(n ∈N *),则|a1|+|a2|+|a3|+|a4|的值为41. 【考点】数列的求和.
【分析】由S n =n2+6n+1逐一求出数列的前四项得答案. 【解答】解:由S n =n2+6n+1,得a 1=S1=8,
, , .
∴|a1|+|a2|+|a3|+|a4|=8+9+11+13=41. 故答案为:41.
14.已知函数f (x )=ax2+bx(a ,b ∈R ),且满足1<f (1)<2,3<f (2)<8,则f (3)的取值范围是 (3,21) . 【考点】二次函数的性质. 【分析】根据f (1),f (2)的范围得到:1<a+b<2,3<4a+2b<8,根据不等式的性质求出3a+b的范围,从而求出f (3)的范围即可. 【解答】解:f (x )=ax2+bx(a ,b ∈R ), ∵1<f (1)<2,3<f (2)<8, ∴1<f (2)﹣f (1)<7, 令f (3)=mf(1)+nf(2), 即9a+3b=m(a+b)+n(4a+2b), ∴
,
解得:m=3,n=﹣3
∴f (3)=3[f(2)﹣f (1)], ∴3<f (3)<21, 故答案为:(3,21).
15.如图所示三棱锥A ﹣BCD ,其中AB=CD=5,AC=BD=6,AD=BC=7,则该三棱锥外接
球的表面积为 55π
.
【考点】球内接多面体;球的体积和表面积.
【分析】三棱锥A ﹣BCD 的三条侧棱两两相等,所以把它扩展为长方体,它也外接于球,对角线的长为球的直径,然后解答即可. 【解答】解:如图,
∵三棱锥A ﹣BCD 的三条侧棱两两相等,∴把它扩展为长方体,
它也外接于球,且此长方体的面对角线的长分别为:5,6,7,体对角线的长为球的直径, d=
∴它的外接球半径是外接球的表面积是 4π故答案为:55π.
=.
.
.
ax 2﹣2a+2(a >0),若存在
16.已知函数f (x )=,g (x )=
x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立,则实数a 的取值范围是
≤a ≤ .
【考点】分段函数的应用.
【分析】判断函数f (x )的单调性,求出函数f (x )的值域,根据若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立得到,f (x )的值域和g (x )的值域交集不是空集即可得到结论. 【解答】解:当
<x ≤1时,f (x )=
的导数f ′(x )=
=
=
>0,
则此时函数f (x )为增函数,则f (当0≤x ≤
时,f (x )=﹣
,
]∪(x+
)<f (x )≤f (1),即<f (x )≤1,
为减函数,
则0≤f (x )≤
即函数f (x )的值域为[0,函数g (x )=
,1]
ax 2﹣2a+2(a >0),在[0,1]上为增函数,
则g (0)≤g (x )≤g (1), 即2﹣2a ≤g (x )≤2﹣
a ,
a ]
即g (x )的值域为[2﹣2a ,2﹣
若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g(x 2)成立, 则[2﹣2a ,2﹣若[2﹣2a ,2﹣
a ]∩([0,a ]∩([0,
]∪(]∪(
,1])≠∅, ,1])=∅,
则2﹣a <0或或2﹣2a >1,
即a >或a 无解或0<a <
a ]∩([0,
, ]∪(
,1])≠∅,
即若[2﹣2a ,2﹣则
≤a ≤
,
≤a ≤
故答案为:.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0,|φ|< )在某一个周期内的
(2)将函数f (x )的图象向左平移π个单位,可得到函数g (x )的图象,且函数y=f(x )•g (x )在区间(0,m )上是单调函数,求m 的最大值.
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【分析】(1)由
πω+φ=0,
πω+φ=π,可解得ω,φ,由Asin
=2,可得A ,即可得解
函数f (x )的表达式.
(2)由图象平移可求g (x ),从而可求y=f(x )•g (x )=2sin(x ﹣可求﹣为
. π<x ﹣
π<m ﹣
π,由题意可得﹣
π<m ﹣
π≤﹣
),由x ∈(0,m ),,即可解得m 的最大值
【解答】(本题满分为12分) 解:(1)由由Asin
πω+φ=0,
πω+φ=π,可得:ω=
,φ=﹣
,
=2,可得:A=2,
x ﹣
),…6分 ), x ﹣
)=2sin(x ﹣
),
故函数f (x )的表达式为:f (x )=2sin((2)由图象平移可知:g (x )=2cos(所以y=f(x )•g (x )=2×2sin (因为x ∈(0,m ), 所以:﹣则﹣
π<x ﹣
π<m ﹣
,
x ﹣
x ﹣
)cos (
π,要使该函数在区间(0,m )上是单调函数,
π<m ﹣π≤﹣,
所以:0<m ≤
所以m 的最大值为.…12分
18.某市教育局为了了解高三学生体育达标情况,在某学校的高三学生体育达标成绩中随机抽取100个进行调研,按成绩分组:第l 组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),
95)100]得到的频率分布直方图如图所示:第4组[90,,第5组[95,若要在成绩较高的第3,
4,5组中用分层抽样抽取6名学生进行复查:
(I )已知学生甲和学生乙的成绩均在第四组,求学生甲和学生乙至少有一人被选中复查的概率;
(Ⅱ)在已抽取到的6名学生中随机抽取3名学生接受篮球项目的考核,设第三组中有ξ名学生接受篮球项目的考核,求接受篮球项目的考核学生的分布列和数学期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;频率分布直方图. 【分析】(I )根据分层抽样知,第三组应抽取3人,第四组应抽取2人,第五组应抽取1人,即可求学生甲和学生乙至少有一人被选中复查的概率;
(Ⅱ)确定第三组应有3人进入复查,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3,求出相应的概率,可得ξ的分布列和数学期望. 【解答】解:(Ⅰ)设“学生甲和学生乙至少有一人参加复查”为事件A , 第三组人数为100×0.06×5=30,第四组人数为100×0.04×5=20,第五组人数为100×0.02×5=10, 根据分层抽样知,第三组应抽取3人,第四组应抽取2人,第五组应抽取1人,… 第四组的学生甲和学生乙至少有1人进入复查,则:
(Ⅱ)第三组应有3人进入复查,则随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3. 且,则随机变量ξ的分布列为:
.…
19.PC ⊥底面ABCD ,ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,AB ∥CD ,如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,AB=2AD=2CD=2.E 是PB 的中点. (Ⅰ)求证:平面EAC ⊥平面PBC ; (Ⅱ)若二面角P ﹣AC ﹣E 的余弦值为
,求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.
【考点】用空间向量求平面间的夹角;平面与平面垂直的判定.
AC ⊥BC ; 【分析】(Ⅰ)证明平面EAC ⊥平面PBC ,只需证明AC ⊥平面PBC ,即证AC ⊥PC ,
(Ⅱ)根据题意,建立空间直角坐标系,用坐标表示点与向量,求出面PAC 的法向量=(1,﹣1,0),面EAC 的法向量=(a ,﹣a ,﹣2),利用二面角P ﹣A C﹣E 的余弦值为
,
可求a 的值,从而可求=(2,﹣2,﹣2),=(1,1,﹣2),即可求得直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值. 【解答】(Ⅰ)证明:∵PC ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,∴AC ⊥PC , ∵AB=2,AD=CD=1,∴AC=BC=, ∴AC 2+BC2=AB2,∴AC ⊥BC , 又BC ∩PC=C,∴AC ⊥平面PBC ,
∵AC ⊂平面EAC ,∴平面EAC ⊥平面PBC .…
(Ⅱ)如图,以C 为原点,取AB 中点F ,、、分别为x 轴、y 轴、z 轴正向,建立空间直角坐标系,则C (0,0,0),A (1,1,0),B (1,﹣1,0). 设P (0,0,a )(a >0),则E (=(1,1,0),
,﹣
,=(
),… ,﹣
,
),
=(0,0,a ),
取=(1,﹣1,0),则•=•=0,为面PAC 的法向量. 设=(x ,y ,z )为面EAC 的法向量,则•=•=0, 即
取x=a,y=﹣a ,z=﹣2,则=(a ,﹣a ,﹣2),
依题意,|cos<,>|=于是=(2,﹣2,﹣2),
==,则a=2.…
=(1,1,﹣2).
,>|=
=
,
设直线PA 与平面EAC 所成角为θ,则sin θ=|cos<
即直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值为.…
20.已知动圆过定点A (0,2),且在x 轴上截得的弦MN 的长为4.
(1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;
(2)过点A (0,2)作一条直线与曲线C 交于E ,F 两点,过E ,F 分别作曲线C 的切线,两切线交于P 点,当|PE|•|PF|最小时,求直线EF 的方程. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.
y )【分析】(1)设圆心为C (x ,,线段MN 的中点为E ,依题意得|CA|2=|CM|2=|ME|2+|EC|2,
由此能求出动圆圆心的轨迹C 的方程. (2)设E (
),F (
),由A ,E ,F 三点共线,得到x 1x 2=﹣8,由已
),由此能求出|PE|•|OF|当且仅当x 2=
知条件利用导数性质求出P 点坐标为(
﹣x 1时取最小值,从而能求出直线EF 方程为y=2.
【解答】解:(1)设圆心为C (x ,y ),线段MN 的中点为E ,则|ME|=依题意得|CA|2=|CM|2=|ME|2+|EC|2,
∴x 2+(y ﹣2)2=22+y2,整理,得x 2=4y, ∴动圆圆心的轨迹C 的方程为x 2=4y. (2)设E (
),F (
),
,
由A ,E ,F 三点共线,得
,∴x 1x 2=﹣8,
由x 2=4y,得y=∴PE 的方程为
,∴, ,即y=
.
同理PF 的方程为y=解得P 点坐标为(
, ),即(
),
∴|PE|==,
∴|PE|•|PF|=
=
=
=
≥=24,
当且仅当x 2=﹣x 1时,上式取等号,
此时EF 的斜率为0,所求直线EF 方程为y=2.
21.已知a >0,函数f (x )=ax2﹣x ,g (x )=lnx. (1)若a=1,求函数y=f(x )﹣3g (x )的极值;
(2)是否存在实数a ,使得f (x )≥g (ax )成立?若存在,求出实数a 的取值集合;若不存在,请说明理由.
【考点】利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题. 【分析】(1)求出y=f(x )﹣3g (x )的解析式,求出导函数的根,判断导函数根左右的单调性,再根据极值的定义即可得;
=f=ax2﹣x ﹣ln h =′x )(2)令h (x )(x )﹣g (ax )(ax ),则问题等价于h (x )(min ≥0,
,
令p (x )=2ax2﹣x ﹣1,△=1+8a>0,设p (x )=0有两不等根x 1,x 2,不妨令x 1<0<x 2,
利用导数可求得h (x )min =h(x 2)≥0;由p (x 2)=0可对h (x 2)进行变形,再构造函数,利用导数可判断h (x 2)≤0,由此求得x 2=1,进而求得a 值. 【解答】解:(1)当a=1时,y=f(x )﹣3g (x )=x2﹣x ﹣3lnx , 导数y ′=2x﹣1﹣
=
,
时,y ′<0,当x >
时,y ′>0,
)﹣3g (
)=
﹣
﹣3ln
=
﹣
因为x >0,所以当0<x <
所以函数y=f(x )﹣3g (x )在x=3ln
,
处取得极小值f (
函数y=f(x )﹣3g (x )没有极大值; (2)假设存在f (x )≥g (ax )成立.
令h (x )=f(x )﹣g (ax )=ax2﹣x ﹣ln (ax ),即h (x )min ≥0, 所以h ′(x )=2ax﹣1﹣
=
,
令p (x )=2ax2﹣x ﹣1,△=1+8a>0, 所以p (x )=0有两个不等根x 1,x 2,x 1 x2=﹣
,不妨令x 1<0<x 2,
所以h (x )在(0,x 2)上递减,在(x 2,+∞)上递增, 所以h (x 2)=ax22﹣x 2﹣ln (ax 2)≥0成立, 因为p (x 2)=2ax22﹣x 2﹣1=0,
所以ax 2=
,
所以h (x 2)=令k (x )=k ′(x )=﹣
+
﹣ln ﹣
﹣ln ≥0,
==﹣
+ln2x﹣ln (1+x),
,
所以k (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减, 所以k (x 2)≤k (1)=0,又h (x 2)=
﹣ln
≥0,
所以x 2=1代入ax 2=
,得a=1,
所以a ∈{1}.
故存在实数a 的取值集合{1},使得f (x )≥g (ax )成立.
四. 请考生从第22、23、24三题中任选一题作答. 注意:只能做所选的题目. 如果多做,则按所做的第一个题计分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.[选修4-1:几何证明选讲]
22.已知AB 为半圆O 的直径,AB=4,C 为半圆上一点,过点C 作半圆的切线CD ,过点A 作AD ⊥CD 于D ,交半圆于点E ,DE=1. (Ⅰ)求证:AC 平分∠BAD ; (Ⅱ)求BC 的长.
【考点】圆的切线的性质定理的证明;圆內接多边形的性质与判定. 【分析】(Ⅰ)连接OC ,因为OA=OC,所以∠OAC=∠OCA ,再证明OC ∥AD ,即可证得AC 平分∠BAD . (Ⅱ)由(Ⅰ)知,从而BC=CE,利用ABCE 四点共圆,可得∠B=∠CED ,从而有
,故可求BC 的长.
【解答】(Ⅰ)证明:连接OC ,因为OA=OC,所以∠OAC=∠OCA , 因为CD 为半圆的切线,所以OC ⊥CD , 又因为AD ⊥CD ,所以OC ∥AD ,
所以∠OCA=∠CAD ,∠OAC=∠CAD ,所以AC 平分∠BAD . (Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,∴BC=CE,
连接CE ,因为ABCE 四点共圆,∠B=∠CED ,所以cosB=cos∠CED ,
所以,所以BC=2.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
23.已知直线l :(t 为参数),曲线C 1:(θ为参数).
(1)设l 与C 1相交于A 、B 两点,求|AB|的值;
(2)若把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的,纵坐标压缩为原来的,得到曲线C 2,设点P 是曲线C 2上的一个动点,求它到直线l 的距离的最小值.
【考点】参数方程化成普通方程.
【分析】本题(1)可以将曲线C 1的方程转化为普通方程,再将直线l :(t 为参数),方程代入后,求出交点A 、B 对应的参数t 1,t 2,得到两个参数的和与积,再利用交点点A 、B 两点的坐标与参数t 1,t 2的关系,求出|AB|的值,也可以将直线l 的方程化成普通方程后,利用弦长公式求出出|AB|的值,得到本题结论;
(2)将曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的,纵坐标压缩为原来的,利用曲线的变换规律,求出到曲线C 2的方程,再将直线l 平移到与曲线C 2的相切,
利用根据的判断式为0,求出平移后的直线方程,利用两直线间距离公式,求出两平行线距离,得到曲线C 2上的一个动点P 到直线l 的距离的最小值.
【解答】解:(1)∵曲线C 1:
∴消去参数θ,得到C 1:x 2+y2=4.
∵直线l :
∴(t+1)2+(
∴4t 2+2t﹣3=0. (t 为参数), )2=4, (θ为参数),
∴(t 2﹣t 1)2=(t 2+t1)2﹣4t 1t 2==.
设l 与C 1相交于A 、B 两点,则A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),
|AB|2=
=[(1+t2)﹣(1+t1)]2+[
=4(t 2﹣t 1)2
=13.
]2
∴|AB|=.
,纵坐标压缩为原来的,得到曲线C 2, (2)∵把曲线C 1上各点的横坐标压缩为原来的
∴由C 1:x 2+y2=4得
C 2:(4x )2+(
∴
∵直线l :
∴y=
将y=x . x+m代入,
, . (t 为参数), )2=4, ∴
令△=0,
,
∴m=
取m=﹣
∵直线y=. ,得到直线:y=x x x , 的距离为: 与直线y=
=,
. ∴曲线C 2上的一个动点P 到直线l 的距离的最小值为
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f (x )=|x+1|+|x﹣3|.
(1)求不等式f (x )<6的解集;
(2)若关于x 的方程f (x )=|a﹣2|有解,求实数a 的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(1)原不等式等价于或或
<0,分别解每一个不等式,最后取其并集即可;
(2)利用绝对值不等式可得f (x )=|x+1|+|x﹣3|≥|x+1﹣x ﹣3|=4,依题意,解不等式|a﹣2|≥4即可求得实数a 的取值范围.
【解答】解:(1)原不等式等价于或或
<0…
解得﹣2<x <﹣1或﹣1≤x ≤3或3<x <4,
故原不等式的解集为{x|﹣2<x <4}.…
(2)∵f (x )=|x+1|+|x﹣3|≥|x+1﹣x ﹣3|=4.…
又关于x 的方程f (x )=|a﹣2|有解,
∴|a﹣2|≥4,即a ﹣2≥4或a ﹣2≤﹣4,解得a ≥6或a ≤﹣2,…
所以实数a 的取值范围为a ≥6或a ≤﹣2.…