资源描述
沈阳二中2021-2022学年度上学期12月份小班化学习成果
阶段验收 高三(16届)数学试题(理科)
命题人: 高三数学组 审校人:高三数学组
说明:1.测试时间:120分钟 总分:150分
2.客观题涂在答题纸上,主观题答在答题纸的相应位置上.
第Ⅰ卷 (60分)
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,则 ( )
A. B. C. D.
2. 已知数列{xn}满足x1=1,x2=,且+= (n≥2),则xn等于( )
A.n-1 B.n C. D.
3.下列四个结论:
①若,则恒成立;
②命题“若”的逆否命题为“若”;
③“命题为真”是“命题为真”的充分不必要条件;
④命题“”的否定是“”.
其中正确结论的个数是 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.已知函数的图像是连续不断的,有如下的,的对应表
1
2
3
4
5
6
136.13
15.552
-3.92
10.88
-52.488
-232.064
则函数存在零点的区间有 ( )
A.区间 B.区间
C.区间 D.区间
5.已知m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题中正确的是( )
A.若m⊥α,n⊥β,且m⊥n,则α⊥β B.若m∥α,n∥β,且m∥n,则α∥β
C.若m⊥α,n∥β,且m⊥n,则α⊥β D.若m⊥α,n∥β,且m∥n,则α∥β
6.已知的值为 ( )
A.﹣1 B.﹣2 C. D.2
7 .已知x∈(0,+∞),观看下列各式:
x+≥2,x+=++≥3,x+=+++≥4,…,类比有x+≥n+1 (n∈N*),则a等于 ( )
A.n B.2n C.n2 D.nn
8.6名志愿者(其中4名男生,2名女生)义务参与宣扬活动,他们自由分成两组完成不同的两项任务,但要求每组最多4人,女生不能单独成组,则不同的工作支配方式有( )
A.40种 B.48种 C.60种 D.68种
9.设平面区域D是由双曲线y2﹣=1的两条渐近线和抛物线y2=﹣8x的准线所围成的三角形区域(含边界),若点(x,y)∈D,则的取值范围是 ( )
A.[﹣1,] B.[﹣1,1] C.[0,] D.[0,]
10.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的
三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为 ( )
A. B. C. D.
11.如图,、是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左右两支分别交于点、.若为等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A.4 B. C. D.
12. 设函数在上存在导数,,有,在上,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 (90分)
二、 填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.
13. 一支田径队有男女运动员98人,其中男运动员有56人.按男、女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出一个容量为28的样本,那么应抽取女运动员人数是________.
14. 等比数列{an}中,a3=9前三项和为S3=3x2dx,则公比q的值是________.
15.已知直三棱柱中,,侧面的面积为,则直三棱柱外接球表面积的最小值为 .
16.已知椭圆(a>b>0),圆O:x2+y2=b2,过椭圆上任一与顶点不重合的点P引圆O的两条切线,切点分别为A,B,直线AB与x轴、y轴分别交于点M,N,则=_____
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
已知数列{an}中,a1=2,an=an-1+2n(n∈N*,n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列的前n项和Sn.
18.(本小题满分12分)
已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,sin Ccos C-cos2 C=,且c=3.
(1)求角C;
(2)若向量m=(1,sin A)与n=(2,sin B)共线,求a,b的值.
19.(本小题满分12分)
某高校共有同学15 000人,其中男生10 500人,女生4 500人,为调查该校同学每周平均体育运动时间的状况,接受分层抽样的方法.收集300位同学每周平均体育运动时间的样本数据(单位:时).
(1)应收集多少位女生的样本数据?
(2)依据这300个样本数据,得到同学每周平均体育运动时间的频率分布直方图(如图所示),其中样本数据的分组区间为:[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].估量该校同学每周平均体育运动时间超过4时的概率;
(3)在样本数据中,有60位女生的每周平均体育运动时间超过4时,请完成每周平均体育运动时间与性别列联表,并推断是否有95%的把握认为“该校同学的每周平均体育运动时间与性别有关”.附χ2=
P(χ2>k)
0.05
0.010
k
3.841
6.635
20.(本小题满分12分)
如图,边长为的正方形ADEF与梯形ABCD所在的平面相互垂直,其中AB∥CD,AB⊥BC,DC=BC=AB=1,点M在线段EC上.
(Ⅰ)证明:平面BDM⊥平面ADEF;
(Ⅱ)推断点M的位置,使得平面BDM与平面ABF所成锐二面角为.
21.(本小题满分12分)
已知椭圆M的左、右焦点分别为F1(-,0)、F2(,0),且抛物线x2=4y的焦点为椭圆M的顶点,过点P(0,2)的直线l与椭圆M交于不同的两点A、B.
(1)求椭圆M的方程;
(2)求△OAB面积的取值范围;
(3)若S△OAB=,是否存在大于1的常数m,使得椭圆M上存在点Q,满足=m(+)?若存在,试求出m的值;若不存在,试说明理由.
22.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=lnx,g(x)=+bx(a≠0)
(Ⅰ)若a=﹣2时,函数h(x)=f(x)﹣g(x)在其定义域内是增函数,求b的取值范围;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的结论下,设φ(x)=e2x+bex,x∈[0,ln2],求函数φ(x)的最小值;
(Ⅲ)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)的图象C2交于点P、Q,过线段PQ的中点R作x轴的垂线分别交C1、C2于点M、N,问是否存在点R,使C1在M处的切线与C2在N处的切线平行?若存在,求出R的横坐标;若不存在,请说明理由.
数学试题答案(理科)
1-----12 BDCCA DDBBA BB
13.12 14. 1或﹣ 15. 16.
17.解 (1)∵a1=2,an=an-1+2n(n∈N*,n≥2),
∴a2-a1=4,a3-a2=6,a4-a3=8,……,an-an-1=2n,
以上各式相加得an=a2+4+6+8+…+2n=n(n+1),
当n=1时,a1=2也适合上式,
∴an=n(n+1)(n∈N*).--------------------------------5分
(2)由(1)得an=n(n+1),
∴==-,
∴Sn=++…+
=++…+=.---------------10分
18.解 (1)∵sin Ccos C-cos2 C=,
∴sin 2C-cos 2C=1,
即sin=1,
∵0<C<π,∴2C-=,解得C=.----------------6分
(2)∵m与n共线,
∴sin B-2sin A=0,
由正弦定理=得b=2a.①
∵c=3,由余弦定理得9=a2+b2-2abcos,②
联立方程①②得------------------------------12分
19.解:(1)300×=90,---------------------------------2分
所以应收集90位女生的样本数据.
(2)由频率分布直方图得1-2×(0.100+0.025)=0.75,
所以该校同学每周平均体育运动时间超过4时的概率的估量值为0.75.---4分
(3)由(2)知,300位同学中有300×0.75=225人的每周平均体育运动时间超过4时,75人的每周平均体育运动时间不超过4时.又由于样本数据中有210份是关于男生的,90份是关于女生的.所以每周平均体育运动时间与性别列联表如下:
男生
女生
总计
每周平均体育运动时间不超过4小时
45
30
75
每周平均体育运动时间超过4小时
165
60
225
总计
210
90
300
结合列联表可算得
χ2=
≈4.762>3.841.
所以,有95%的把握认为“该校同学的每周平均体育运动时间与性别有关”.---12分
20.解答: (Ⅰ)证明:如图,
∵DC=BC=1,DC⊥BC,∴BD=,
又∵AD=,AB=2,∴AD2+BD2=AB2,则∠ADB=90°,
∴AD⊥BD.
又∵面ADEF⊥面ABCD,ED⊥AD,面ADEF∩面ABCD=AD,
∴ED⊥面ABCD,则BD⊥ED,
又∵AD∩DE=D,∴BD⊥面ADEF,又BD⊂面BDM,
∴平面BDM⊥平面ADEF;----------------------------------------------4分
(Ⅱ)在面DAB内过D作DN⊥AB,垂足为N,
∵AB∥CD,∴DN⊥CD,
又∵ED⊥面ABCD,∴DN⊥ED,
∴以D为坐标原点,DN所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DE所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,
∴B(1,1,0),C(0,1,0),E(0,0,),N(1,0,0),
设M(x0,y0,z0),由,得,
∴x0=0,,则M(0,λ,),
设平面BDM的法向量,则,∴,
令x=1,得.
∵平面ABF的法向量,
∴,解得:.
∴M(0,),
∴点M的位置在线段CE的三等分点且靠近C处.-------------------------12分
21.解 (1)由题意得抛物线x2=4y的焦点坐标为(0,1).
所以椭圆M的一个顶点为(0,1),又其焦点为F1(-,0),F2(,0).
故c=,b=1,a=2.所以椭圆M的方程为+y2=1.--------------2分
(2)当直线l的斜率不存在时,直线l即为y轴,此时A、B为椭圆M短轴的两个端点,A、B、O三点共线,明显不符合题意.
当直线l的斜率存在时,设为k,则直线l的方程为y=kx+2.
联立方程代入消去y整理得(4k2+1)x2+16kx+12=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由一元二次方程根与系数的关系可得,
x1+x2=,x1x2=,(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2
=2-4×
=[(-16k)2-48(4k2+1)]=,
故|x1-x2|=,
|AB|=·|x1-x2|=.
而点O到直线l的距离d=,
所以△OAB的面积S=·|AB|·d=··=.
设t=>0,故k2=,所以S===,
由于t>0,所以t+≥2=4,
当且仅当t=,即t=2时取得等号,此时k2=,解得k=±,S取得最大值1.
故△OAB面积的取值范围为(0,1].----------------------------------8分
(3)由(2)可知,△OAB的面积S==,
即5=4k2+1,两边平方整理得4k4-23k2+19=0,解得k2=1或k2=.
设Q(x0,y0),由=m(+),
解得x0=m(x1+x2)=,
y0=m(y1+y2)=m(kx1+2+kx2+2)=m[k(x1+x2)+4]=m=.
故Q,
由点Q在椭圆M上可得+2=1,
整理得64k2m2+16m2=(4k2+1)2,
解得m2=,故m2=或m2=.
由于m>1,故m=.---------------------------------------------12分
所以存在实数m=,使得椭圆M上存在点Q,满足=m(+).
22. 解:(I)依题意:h(x)=lnx+x2﹣bx.
∵h(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴对x∈(0,+∞)恒成立,
∴,∵x>0,则.--------------------------------------2分
∴b的取值范围是.
(II)设t=ex,则函数化为y=t2+bt,t∈[1,2].
∵.
∴当,即时,函数y在[1,2]上为增函数,
当t=1时,ymin=b+1;当1<﹣<2,即﹣4<b<﹣2时,当t=﹣时,;
,即b≤﹣4时,函数y在[1,2]上是减函数,
当t=2时,ymin=4+2b.
综上所述:----------------------------6分
(III)设点P、Q的坐标是(x1,y1),(x2,y2),且0<x1<x2.
则点M、N的横坐标为.
C1在点M处的切线斜率为.
C2在点N处的切线斜率为.
假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则k1=k2.
即.则
=,
∴设,则,(1)
令,则,
∵u>1,∴r′(u)>0,
所以r(u)在[1,+∞)上单调递增,
故r(u)>r(1)=0,则,与(1)冲突!----------------12分
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