银川市第九中学2015届高三上学期第四次月考
文科数学试题
1.命题“若a2+b2=0,则a=0且b=0”的逆否命题是( )
A.若a2+b2≠0,则a≠0且b≠0 B.若a2+b2≠0,则a≠0或b≠0
C.若a=0且b=0,则a2+b2≠0 D.若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0
2.等比数列x,3x+3,6x+6,…的第四项等于( )
A.-24 B.0 C.12 D.24
3.设直线m与平面α相交但不垂直,则下列说法中正确的是( )
A.在平面α内有且只有一条直线与直线m垂直
B.过直线m有且只有一个平面与平面α垂直
C.与直线m垂直的直线不可能与平面α平行
D.与直线m平行的平面不可能与平面α垂直
4.在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若2asin B=3 b,则角A等于( ) A.π3 B.π4 C.π6 D.π12
5.已知向量a、b的夹角为45°,且|a|=1,|2a-b|=10,则|b|=( )
A.32 B.22 C.2 D.1
6.设z=x+y,其中实数x,y满足x+2y≥0,x-y≤0,0≤y≤k,若z的最大值为6,则z的最小值为( ) A.-3 B.-2 C.-1 D.0
7.一几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.200+9π B.200+18π C.140+9π D.140+18π
8.已知双曲线y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)的离心率为3,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±22x B.y=±2x C.y=±2x D.y=±12x
9.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=ex(x+1),给出下列命题:
①当x>0时,f(x)=ex(1-x); ②函数f(x)有两个零点;
③f(x)>0的解集为(-1, 0)∪(1,+∞); ④∀x1,x2∈R,都有|f(x1)-f(x2)|<2.
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.据市场调查,某种商品一年中12个月的价格与月份的关系可以近似地用函数
f(x)=Asin(ωx+φ)+7 (A>0,ω>0,|φ|<π2)来表示(x为月份),已知3 月份达到最高价9万元,7月份价格最低,为 5万元,则国庆节期间的价格约为( )
A.4.2万元 B.5.6万元 C. 7万元 D.8.4万元
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.在等差数列{an}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=________.
14. 已知平面α、β和直线m,给出条件:
①m∥α;②m⊥α;③m⊂α;④α⊥β;⑤α∥β.
(1)当满足条件________时,有m∥β;
(2)当满足条件________时,有m⊥β.(填所选条件的序号)
15.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量m=(3,-1),n=(cos A,sin A).若m⊥n,且a cosC+c cosA=b sinB,则 角C的大小为________.
16. 在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为22.过F1的直线l交C于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么C的方程为________.
三、解答题(解答应写出文字说明、证明过程或求解演算步骤)
17.(本题满分12分)
在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1, 2a2+2, 5a3成等比数列.
(1)求d,an;
(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
18.(本题满分12分)
如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥底面ABC,∠ACB=90°,E是棱CC1的中点,F是AB的中点,AC=BC=1,AA1=2.
(1)求证:CF∥平面AB1E;
(2)求三棱锥C-AB1E在底面AB1E上的高.
19.(本题满分12分)
已知函数f(x)=2sinπx6+π3(0≤x≤5),点A、B分别是函数y=f(x)图象上的最高点和最低点.
(1)求点A、B的坐标以及OA→•OB→的值;
(2)设点A、B分别在角α、β的终边上,求tan(α-2β)的值.
20.(本题满分12分)
已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线C与直线l1:y=-x的一个交点的横坐标为8.
(1)求抛物线C的方程;
(2)不过原点的直线l2与l1垂直,且与抛物线交于不同的两点A、B,若线段AB的中点为P,且|OP|=|PB|,求△FAB的面积.
21.(本题满分12分)
已知函数f(x)=ax2-ln x,x∈(0,e],其中e是自然对数的底数,a∈R.
(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间与极值;
(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,解答时请写清题号.
22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲
如图所示,锐角三角形ABC的内心为I,过点A作直线BI的垂线,垂足为H,点E为圆I与边CA的切点.
(1)求证A,I,H,E四点共圆;
(2)若∠C=50°,求∠IEH的度数.
23.(本小题满分10分)选修4-4:极坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为x=3-22t,y=5+22t(t为参数).
在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=25sin θ.
(1)求圆C的直角坐标方程;
(2)设圆C与直线l交于点A,B.若点P的坐标为(3,5),求|PA|+|PB|.
24.(本小题满分10分)选修4- 5:不等式选讲
若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,求a的取值范围.
银川九中2015届高三第五次模拟考试数学(文科)试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D A B A A A A A B D C D
13. 20 ; 14. ③⑤ , ②⑤ ; 15. π6 ; 16. x216+y28=1
试题解析:
1.D “若a2+b2=0,则a=0且b=0”的逆否命题是“若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0”,故选D.
2.A 由题意知(3x+3)2=x(6x+6),即x2+4x+3=0,解得x=-3或x=-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第四项为-24.
3.B 可以通过观察正方体ABCD-A1B1C1D1进行判断,取BC1为直线m,平面ABCD为平面α,由AB,CD均与m垂直知,选项A错;由D1C1与m垂直且与α平行知,选项C错;由平面ADD1A1与m平行且与α垂直知,选项D错.故选B.
4.A 在△ABC中,a=2Rsin A,b=2Rsin B(R为△ABC的外接圆半径).∵2as in B=3b,∴2sin Asin B=3sin B.
∴sin A=32.又△ABC为锐角三角形,∴A=π3.
3,选A.
7.A 由三视图可知该几何体的下面是一个长方体,上面是半个圆柱组成的组合体.长方体的长、宽、高分别为10、4、5,半圆柱底面圆半径为3,高为2,故组合体体积V=10×4×5+9π=200+9π.
8.A 由题意得,双曲线的离心率e=ca=3,故ab=22,故双曲线的渐近线方程为y=±22x,选A.
9.B 根据函数y=f(x)是奇函数,当x<0时,f(x)=ex(x+1),可知x>0时的解析式为f(x)=-e-x(-x+1),①不正确;函数有三个零点,②不正确;命题③④成立.选B.
10.D 由题意得函数f(x)图象的最高点为(3,9),相邻的最低点为(7,5),则A=9-52=2,T2=7-3,,∴T=8,又∵T=2πω,∴ω=π4,∴f(x)=2sinπ4x+φ+7,
把点(3,9)代入上式,得sin3π4+φ=1,
∵|φ|<π2,∴φ=-π4,则f(x)=2sinπ4x-π4+7,
∴当x=10时,f(10)=2sinπ4×10-π4+7=2+7≈8.4.
11.C 因为m+n+2=(m+1)+(n+1)表示点A、B到准线的距离之和,所以m+n+2表示焦点弦AB的长度,因为抛物线焦点弦的最小值是其通径的长度,所以m+n+2的最小值为4.
12.D 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x21a2+y21b2=1,①x22a2+y22b2=1. ②
①-②得(x1+x2)(x1-x2)a2=-(y1-y2)(y1+y2b2,∴y1-y2x1-x2=-b2x1+x2a2y1+y2.
∵x1+x2=2,y1+y2=-2,∴kAB=b2a2.而kAB=0-(-1)3-1= 12,∴b2a2=12,∴a2=2b2,
∴c2=a2-b2=b2=9,∴b=c=3,a=32,∴E的方程为x218+y29=1.
13.解析:方法一:a3+a8=2a1+9d=10,3a5+a7=4a1+18d=2(2a1+9d)=2×10=20.
方法二:a3+a8=2a3+5d=10,3a5+a7=4a3+10d=2(2a3+5d)=2×10=20.
答案: 20
14.解析: 由两平面平行的性质,易知由③⑤⇒m∥β;由②⑤⇒m⊥β.
答案: ③⑤ ②⑤
15.解析: ∵m⊥n,∴3cos A-sin A=0,
∴2sinπ3-A=0,∴A=π3.
由余弦定理得,acos C+ccos A=a•a2+b2-c22ab+c•b2+c2-a22bc=b.
又∵acos C+ccos A=bsin B,
∴sin B=1,∴B=π2,∴C=π6.答案: π6
16.解析: 设椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),
因为AB过F1且A,B在椭圆上,如图,
则△ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=16,解得a=4.又离心率e=ca=22,故c=22.所以b2=a2-c2=8,所以椭圆C的方程为x216+y28=1.
答案: x216+y28=1
18.解析: (1)证明:取AB1的中点G,连接EG,FG,
∵F、G分别是AB、AB1的中点,∴FG∥BB1,FG=12BB1.
∵E为侧棱CC1的中点,∴FG∥EC,FG=EC,
∴四边形FGEC是平行四边形,∴CF∥EG,
∵CF⊄平面AB1E,EG⊂平面AB1E,∴CF∥平面AB1E.
(2)∵三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥底面ABC,∴BB1⊥平面ABC.
又AC⊂平面ABC,∴AC⊥BB1,∵∠ACB=90°,∴AC⊥BC,
∵BB1∩BC=B,∴AC⊥平面EB1C,∴AC⊥CB1,
∴VA-EB1C=13S△EB1C•AC=13×12×1×1×1=16.
∵AE=EB1=2,AB1=6,∴S△AB1E=32,
∵VC-AB1E=VA-EB1C,∴三棱锥C-AB1E在底面AB1E上的高为3VC-AB1ES△AB1E=33.
19.解析: (1)∵0≤x≤5,∴π3≤πx6+π3≤7π6,∴-12≤sinπx6+π3≤1.
当πx6+π3=π2,即x=1时,sinπx6+π3=1,f(x)取得最大值2;
当πx6+π3=7π6,即x=5时,sinπx6+π3=-12,f(x)取得最小值-1.
因此,点A、B的坐标分别是A(1,2)、B(5,-1).∴OA→•OB→=1×5+2×(-1)=3.
(2)∵点A(1,2)、B(5,-1)分别在角α、β的终边上,
∴tan α=2,tan β=-15,
∵tan 2β=2×-151--152=-512,∴tan(α-2β)=2--5121+2•-512=292.
20.解析: (1)易知直线与抛物线的交点坐标为(8,-8),∴82=2p×8,∴2p=8,∴抛物线方程为y2=8x.
(2)直线l2与l1垂直,
故可设l2:x=y+m,A(x1,y1),B(x2,y2),且直线l2与x轴的交点为M.
由y2=8xx=y+m得y2-8y-8m=0,
Δ=64+32m>0,∴m>-2.
y1+y2=8,y1y2=-8m,∴x1x2=y1y2264=m2.
由题意可知OA⊥OB,即x1x2+y1y2=m2-8m=0,∴m=8或m=0(舍),
∴l2:x=y+8,M(8,0),
故S△FAB=S△FMB+S△FMA=12•|FM|•|y1-y2|
=3 y1+y22-4y1y2=245.
21.解析: (1)∵f(x)=x2-ln x,f′(x)=2x-1x=2x2-1x,x∈(0,e],
令f′(x)>0,得22<x<e,
f′(x)<0,得0<x<22,
∴f(x)的单调增区间是22,e,单调减区间为0,22.
∴f(x)的极小值为f22=12-ln22=12+12ln 2.无极大值.
(2)假设存在实数a,使f(x)=ax2-ln x,x∈(0,e]有最小值3,
f′(x)=2ax-1x=2ax2-1x.
①当a≤0时,x∈(0,e],所以f′(x)<0,所以f(x)在(0,e]上单调递减,
∴f(x)min=f(e)=ae2-1=3,a=4e2(舍去).
②当a>0时,令f′(x)=0,得x= 12a,
(ⅰ)当0< 12a<e,即a>12e2时,f(x)在0, 12a上单调递减,
在 12a,e上单调递增,∴f(x)min=f 12a=12-ln12a=3,得a=e52.
(ⅱ)当12a≥e,即0 <a≤12e2时,x∈(0,e]时,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,e]上单调递减,
∴f(x)min=f(e)=ae2-1=3,a=4e2(舍去),此时f(x)无最小值.
综上,存在实数a=e52,使得当x∈(0,e]时,f(x)有最小值3.
22.解:(1)由圆I与AC相切 于点E得IE⊥AC,结合HI⊥AH,得∠AEI=∠ AHI=90°,所以A,I,H,E四点共圆.
(2)由(1)知A,I,H,E四点共圆,所以∠IEH=∠HAI.由题意知∠HIA=∠ABI+∠BAI= ∠ABC+ ∠BAC= (∠ABC+∠BAC)= (180°-∠C)=90°- ∠C,结合IH⊥AH,
得∠HAI=90°-∠HIA=90°-(90°- ∠C)= ∠ C,所以∠IEH= ∠C.由∠C=50°
得∠IEH=25°.
23.解 法一 (1)由ρ=25 sin θ,得x2+y2-25y=0,
即x2+(y-5)2=5.
(2)将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得3-22t2+22t2=5,
即t2-32t+4=0.由于Δ=(32)2-4×4=2>0,
故可设t1,t2是上述方程的两实根,所以t1+t2=32,t1•t2=4.
又直线l过点P(3,5),
故由上式及 t的几何意义得|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=t1+t2=32.
法二 (1)同法一.
(2)因为圆C的圆心为(0,5),半径r=5,直线l的普通方程为:
y=-x+3+5.
由x2+(y-5)2=5,y=-x+3+5得x2-3x+2=0.
解得:x=1,y=2+5或x=2,y=1+5.不妨设A(1,2+5),B(2,1+5),
又点P的坐标为(3,5)故|PA|+|PB|=8+2=32.
24.解 ∵a≥xx2+3x+1=1x+1x+3对任意x>0恒成立,设u=x+1x+3,∴只需a≥1u恒成立即可.
∵x>0,∴u≥5(当且仅当x=1时取等号).
由u≥5,知0<1u≤15,∴a≥15.
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