江西师大附中2013届高三上学期期中考试数学(理)试题

(5分)已知集合,则M∩N=(  )

 

A.

[0,+∞)

B.

[﹣2,2]

C.

[0,2]

D.

答案解析:
答案及解析:

知识点:3.集合的基本运算

C

集合M={x|}=[﹣2,2]

集合N={y|y=lg(x2+1)}=[0,+∞)

∴M∩N=[0,2]

故选:C.

     

(5分)已知复数z1=1﹣i,z2=2+i,则复数对应的点位于复平面内的( )

 

A.

第一象限

B.

第二象限

C.

第三象限

D.

第四象限

答案解析:
答案及解析:

知识点:3.复数代数形式的四则运算

D

∵z1=1﹣i,z2=2+i,

=(1﹣i)2(2+i)=(1﹣2i+i2)(2+i)=2﹣4i,

因为点(2,﹣4)位于第四象限,

故对应的点位于复平面内的第四象限,

故选D

     

(5分)下列说法中,不正确的是(  )

 

A.

命题p:x∈R,sinx≤1,则¬p:x∈R,sinx>1

 

B.

在△ABC中,“A>30°”是“sinA>”的必要不充分条件

 

C.

命题p:点为函数的一个对称中心.命题q:如果,那么方向上的投影为1.则(¬p)∨(¬q)为真命题

 

D.

命题“在△ABC中,若sinA=sinB,则△ABC为等腰三角形”的否命题为真命题.

答案解析:
答案及解析:

知识点:5.充分条件与必要条件

D

命题p:xR,sinx≤1的否定是:xR,sinx>1,故A正确;

在△ABC中,若A>150°此时sinA<,故“A>30°”是“sinA>”的不充分条件,

但“sinA>”时,30°<A<150°,故“A>30°”是“sinA>”的必要条件,

故B正确;

函数的对称中心坐标为(+,0),kZ,令+=,则k=Z,故命题p为假命题;

,则那么方向上的投影为2•cos120°=﹣1,故命题q为假命题;

则(¬p)∨(¬q)为真命题,故C正确;

命题“在△ABC中,若sinA=sinB,则△ABC为等腰三角形”的否命题为“在△ABC中,若sinA≠sinB,则△ABC为不等腰三角形”,当A=C=45°时,sinA≠sinB,但三角形为等腰三角形,故为假命题,故D错误

故选D

     

(5分)已知两条不重合的直线m、n和两个不重合的平面α、β,有下列命题:

①若m⊥n,m⊥α,则n∥α;

②若m⊥α,n⊥β,m∥n,则α∥β;

③若m、n是两条异面直线,mα,nβ,m∥β,n∥α,则α∥β;

④若α⊥β,α∩β=m,nβ,n⊥m,则n⊥α.

其中正确命题的个数是(  )

 

A.

1

B.

2

C.

3

D.

4

答案解析:
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知识点:5.直线、平面平行的判定及其性质

C

①若m⊥n,m⊥α,则n可能在平面α内,故①错误

②∵m⊥α,m∥n,∴n⊥α,又∵n⊥β,∴α∥β,故②正确

③过直线m作平面γ交平面β与直线c,

∵m、n是两条异面直线,∴设n∩c=O,

∵m∥β,mγ,γ∩β=c∴m∥c,

∵mα,cα,∴c∥α,

∵nβ,cβ,n∩c=O,c∥α,n∥α

∴α∥β;故③正确

④由面面垂直的性质定理:∵α⊥β,α∩β=m,nβ,n⊥m,∴n⊥α.故④正确

故正确命题有三个,

故选C

     

(5分)(2010•茂名二模)如图,在△ABC中,AB=BC=4,∠ABC=30°,AD是边BC′上的高,则的值等于(  )

 

A.

0

B.

4

C.

8

D.

﹣4

答案解析:
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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

B

因为AB=BC=4,∠ABC=30°,AD是边BC上的高,

所以AD=4sin30°=2.

所以=•(+)=+==2×4×=4,

故选B

     

(5分)若不等式a>|t﹣1|﹣|t﹣2|对任意t∈R恒成立,则函数的单调递减区间为(  )

 

A.

B.

(3,+∞)

C.

D.

(﹣∞,2)

答案解析:
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知识点:3.单调性与最大(小)值

B

设y=|t﹣1|﹣|t﹣2|,由t﹣1=0,得t=1;由t﹣2=0,得t=2.

当t≥2时,y=t﹣1﹣t+2=1;

当1≤t<2时,y=t﹣1﹣2+t=2t﹣3[﹣1,1);

当t<1时,y=1﹣t﹣2+t=﹣1.

∴y=|t﹣1|﹣|t﹣2|的值域是[﹣1,1]

∵不等式a>|t﹣1|﹣|t﹣2|对任意tR恒成立,∴a>1.∴0<<1.

∵函数

∴x2﹣5x+6>0,解得x>3,或x<2.

∵m=x2﹣5x+6是开口向上,对称轴为x=的抛物线,

∴函数的单调递减区间为(3,+∞).

故选B.

     

(5分)设f′(x)为函数f(x)的导函数,且,则的大小关系是(  )

 

A.

B.

C.

D.

不能确定

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知识点:2.任意角的三角函数

C

∵f′(x)为函数f(x)的导函数,且

∴f′(x)=cosx+2f′(),

=cos+2,解得=﹣

∴f′(x)=cosx﹣1.

由f′(x)=cosx﹣1=0,得x=0+2kπ,kZ.

∵当x(0,)时,f′(x)<0,

∴当x(0,)时,f(x)是减函数,

故选C.

     

(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的最大值为2,则a+b的最小值为(  )

 

A.

B.

C.

D.

4

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知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划

D

满足约束条件的区域是一个四边形,

如图,4个顶点是(0,0),(0,2),(,0),(1,4),

由图易得目标函数在(1,4)取最大值2,即

∴a+b=(a+b)()=(5+

∵a>0,b>0,∴=4

当且仅当时,的最小值问4

∴a+b的最小值为

故选A.

     

(5分)如图是一个空间几何体的三视图,该几何体的外接球的体积记为V1,俯视图绕底边所在直线旋转一周形成的几何体的体积记为V2,则V1:V2=(  )

 

A.

B.

C.

D.

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知识点:2.空间几何体的三视图和直观图

D

三视图复原的几何体如图,

它是底面为等腰直角三角形,一条侧棱垂直底面的一个顶点,

它的外接球,就是扩展为长方体的外接球,

外接球的直径是2

该几何体的外接球的体积V1=π()3=π.

V2=2×(π)=π,

∴V1:V2=π:π=4

故选D.

     

(5分)若数列{an}满足(p为常数,n≥2,n∈N*),则称数列{an}为等方差数列,p为公方差,已知正数等方差数列{an}的首项a1=1,且a1,a2,a5成等比数列,a1≠a2,设集合,取A的非空子集B,若B的元素都是整数,则B为“完美子集”,那么集合A中的完美子集的个数为(  )

 

A.

64

B.

63

C.

32

D.

31

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知识点:4.等比数列及其性质

B

设数列{an}为正数等方差数列,p为公方差,则

∵a1=1,∴a2=,a5=

∵a1,a2,a5成等比数列,

∴1+p=

∴p=0或p=2

∵a1≠a2,∴p=2

∴an==

==

=﹣1)

∴A中的整数元素为1,2,3,4,5,6

∵A的非空子集B,若B的元素都是整数,

∴集合A中的完美子集的个数为26﹣1=63

故选B.

     

(5分)(2010·上饶模拟)a∈(﹣∞,0),总x0使得acosx+a≥0成立,则的值为  .

答案解析:
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知识点:4.和角公式与倍(半)角公式

∵a(﹣∞,0),acosx0+a≥0

∴cosx0≤﹣1

∴x0=2kπ+π

=sin(4kπ+2π﹣)=﹣sin=﹣

故答案为﹣

     

(5分)已知,且关于x的方程有实根,则的夹角的取值范围是   .

答案解析:
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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

设两向量的夹角为θ

有实根

故答案为:

     

(5分)(2011•陕西)设f(x)=若f(f(1))=1,则a=   .

答案解析:
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知识点:6.微积分的基本定理

1

∵f(x)=

∴f(1)=0,则f(f(1))=f(0)=1

即∫0a3t2dt=1=t3|0a=a3

解得:a=1

故答案为:1

     

(5分)已知f(x)是定义在R上连续的偶函数,f(x)的图象向右平移一个单位长度又得到一个奇函数,且f(2)=﹣1.则f(8)+f(9)+f(10)+…+f(2012)=   .

答案解析:
答案及解析:

知识点:5.奇偶性与周期性

1

∵f(x)是R上的偶函数,

∴f(x)=f(﹣x) 用x+1换x,即f(x+1)=f(﹣x﹣1)①

∵将f(x)的图象向右平移一个单位后,得到一个奇函数的图象,

∴函数f(x)的图象的对称中心(﹣1,0),有f(﹣1)=0,且f(﹣1﹣x)=﹣f(﹣1+x) ②

∴由①②得f(x+1)=﹣f(﹣1+x),可得f(x+2)=﹣f(x),得到f(x+4)=f(x),

∴函数f(x)存在周期T=4,

∵f(2)=﹣1,f(﹣1)=0,

利用条件可以推得:f(﹣1)=f(1)=0,f(2)=﹣1=﹣f(0),f(3)=f(4﹣1)=0,

f(﹣3)=f(3)=0,f(4)=f(0)=1,

所以在一个周期中f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,

∴f(8)+f(9)+f(10)+…+f(2012)=f(8)=f(4)=1.

故答案为:1.

     

(5分)(2013•杨浦区一模)在平面直角坐标系xOy中,设直线和圆x2+y2=n2相切,其中m,n∈N,0<|m﹣n|≤1,若函数f(x)=mx+1﹣n的零点x0∈(k,k+1)k∈Z,则k=   .

答案解析:
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知识点:4.直线与圆的位置关系

0.

∵直线和圆x2+y2=n2相切,

∴圆心到直线的距离是半径n,

2m=2n,

∵m,nN,0<|m﹣n|≤1,

∴m=3,n=4,

∴函数f(x)=mx+1﹣n=3x+1﹣4,

要求函数的零点所在的区间,

令f(x)=0,

即3x+1﹣4=0,

∴3x+1=4,

∴x+1=log34

∴x=log34﹣1

∵log34(1,2)

∴x(0,1)

∴k=0

故答案为:0

     

(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边为a,b,c,点(a,b)在直线x(sinA﹣sinB)+ysinB=csinC上.

(I)求角C的值;

(II)若a2+b2=6(a+b)﹣18,求△ABC的面积.

答案解析:
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知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)

(1) (2)

(I)由题得a(sinA﹣sinB)+bsinB=csinC,

由正弦定理得a(a﹣b)+b2=c2,即a2+b2﹣c2=ab.

∴余弦定理得cosC==

∵C(0,π),

∴C=.…(6分)

(II)∵a2+b2=6(a+b)﹣18,∴(a﹣3)2+(b﹣3)2=0,从而a=b=3.

∵C=

∴△ABC是边长为3的等边三角形,可得△ABC的面积S=×32=…(12分)

     

(12分)一盒中装有分别标记着1,2,3,4的4个小球,每次从袋中取出一只球,设每只小球被取出的可能性相同.

(1)若每次取出的球不放回盒中,现连续取三次球,求恰好第三次取出的球的标号为最大数字的球的概率;

(2)若每次取出的球放回盒中,然后再取出一只球,现连续取三次球,这三次取出的球中标号最大数字为ξ,求ξ的分布列与数学期望.

答案解析:
答案及解析:

知识点:9.离散型随机变量的分布列、均值与方差

(1)当恰好第三次取出的球的标号为最大数字时,则第三次取出的球可能是3或4

得P=

(2)ξ的可能取值为1,2,3,4

ξ的分布列为:

ξ

1

2

3

4

P

     

(12分)如图(甲),在直角梯形ABED中,AB∥DE,AB⊥BE,AB⊥CD,且BC=CD,AB=2,F、H、G分别为AC,AD,DE的中点,现将△ACD沿CD折起,使平面ACD⊥平面CBED,如图(乙).

(1)求证:平面FHG∥平面ABE;

(2)记BC=x,V(x)表示三棱锥B﹣ACE的体积,求V(x)的最大值;

(3)当V(x)取得最大值时,求二面角D﹣AB﹣C的余弦值.Pn(xn,yn)

答案解析:
答案及解析:

知识点:3.空间几何体的表面积与体积

(1)证明:由图(甲)结合已知条件知四边形CBED为正方形

如图(乙)∵F、H、G分别为AC,AD,DE的中点

∴FH∥CD,HG∥AE﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)

∵CD∥BE∴FH∥BE

∵BE面ABE,FH面ABE

∴FH∥面ABE﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)

同理可得HG∥面ABE

又∵FH∩HG=H

∴平面FHG∥平面ABE﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)

(2)∵平面ACD⊥平面CBED 且AC⊥CD

∴AC⊥平面CBED﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)

∴V(x)=VA﹣BCE=

∵BC=x∴AC=2﹣x(0<x<2)

∴V(x)==﹣﹣﹣﹣(7分)

∴V(x)

当且仅当x=4﹣2x即时取“=”

∴V(x)的最大值为﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)

(3)以点C为坐标原点,CB为x轴建立空间直角坐标系

如右图示:由(2)知当V(x)取得最大值时,即BC=

这时AC=,∴B﹣﹣﹣(10分)

∴平面ACB的法向量

设平面ABD的法向量为

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)

令c=1得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)

设二面角D﹣AB﹣C为θ,则﹣﹣﹣(14分)

     

(12分)等差数列{an}的各项均为正数,a1=3,前n项和为Sn,{bn}为等比数列,b1=1,且b2S2=64,b3S3=960.

(1)求an与bn;

(2)若不等式对n∈N*成立,求最小正整数m的值.

答案解析:
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知识点:2.等差数列及其性质

(1)(2)2012.

(1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则d为正整数,an=3+(n﹣1)d,

依题意,b2S2=64,b3S3=960,∴

解得,或(舍去)

(2)Sn=3+5+…+(2n+1)=n(n+2)

=

==

∴m≥2012,所以所求m的最小正整数是2012.

     

(13分)(2011•万州区一模)已知动圆C过点A(﹣2,0),且与圆M:(x﹣2)2+y2=64相内切

(1)求动圆C的圆心的轨迹方程;

(2)设直线l:y=kx+m(其中k,m∈Z)与(1)所求轨迹交于不同两点B,D,与双曲线交于不同两点E,F,问是否存在直线l,使得向量,若存在,指出这样的直线有多少条?若不存在,请说明理由.

答案解析:
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知识点:3.圆的方程

129.

(1)圆M:(x﹣2)2+x2=64,圆心M的坐标为(2,0),半径R=8.

∵|AM|=4<R,∴点A(﹣2,0)在圆M内,

设动圆C的半径为r,圆心为C,依题意得r=|CA|,且|CM|=R﹣r,

∴圆心C的轨迹是中心在原点,以A,M两点为焦点,长轴长为8的椭圆,

设其方程为(a>b>0),则a=4,c=2,

∴b2=a2﹣c2=12,∴所求动圆C的圆心的轨迹方程为

(2)由消去y 化简整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣48=0,

设B(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=

1=(8km2﹣4(3+4k2) (4m2﹣48)>0.①

消去y 化简整理得:(3﹣k2)x2﹣2kmx﹣m2﹣12=0,

设E(x3,y3),F(x4,y4),则x3+x4=

2=(﹣2km2+4(3﹣4k2) (m2+12)>0.②

,∴(x4﹣x2 )+(x3﹣x1)=0,即x1+x2=x3+x4

,∴2km=0或

解得k=0或m=0,

当k=0时,由①、②得

∵mZ,∴m的值为﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3;

当m=0时,由①、②得

∵kZ,∴k=﹣1,0,1.

∴满足条件的直线共有9条.

     

(14分)设函数f(x)=x2,g(x)=alnx+bx(a>0)

(1)若f(1)=g(1),f′(1)=g′(1),求g(x)的解析式;

(2)在(1)的结论下,是否存在实常数k和m,使得f(x)≥kx+m和g(x)≤kx+m?若存在,求出k和m的值.若不存在,说明理由.

(3)设G(x)=f(x)+2﹣g(x)有两个零点x1和x2,且x1,x0x2成等差数列,试探究值G′(x0)的符号.

答案解析:
答案及解析:

知识点:3.导数在研究函数中的应用

(1)g(x)=lnx+x;(2)存在这样的k和m,且k=2,m=﹣1,满足条件.(3)为正.

(1)由f(1)=g(1),得 b=1.

∵f(x)=2x,,f′(1)=g′(1)

∴2=a+b,联立,解得a=b=1,

则g(x)=lnx+x.

(2)因f(x)与g(x)有一个公共点(1,1),而函数f(x)=x2在点(1,1)的切线方程为y=2x﹣1,

下面验证 f(x)≥2x﹣1,g(x)≤2x﹣1 都成立即可.

由x2﹣2x+1≥0,得x2≥2x﹣1,知f(x)≥2x﹣1恒成立.

设h(x)=lnx+x﹣(2x﹣1),即h(x)=lnx﹣x+1,,∴当0<x<1时,h(x)>0;当x>1时,h(x)<0.

∴h(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,∴h(x)在x=1时取得最大值,

∴h(x)=lnx+x﹣(2x﹣1)的最大值为h(1)=0,所以lnx+x≤2x﹣1恒成立.

故存在这样的k和m,且k=2,m=﹣1,满足条件.

(3)G′(x0)的符号为正,理由为:

∵G(x)=x2+2﹣alnx﹣bx有两个不同的零点x1,x2

则有,两式相减得x22﹣x12﹣a(lnx2﹣lnx1)﹣b(x2﹣x1)=0.

即x1+x2﹣b=,又x1+x2=2x0

则G′(x0)=2x0﹣b=(x1+x2﹣b)﹣==

=

①当0<x1<x2时,令=t,则t>1,且G′(x0)=[lnt﹣]

故μ(t)=lnt﹣(t>1),μ′(t)==>0,则μ(t)在[1,+∞)上为增函数,

而μ(1)=0,∴μ(t)>0,即lnt﹣>0,又a>0,x2﹣x1>0,∴G′(x0)>0,

②当0<x2<x1时,同理可得:G′(x0)>0,

综上所述:G′(x0)值的符号为正.