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1、浙江省嘉兴一中 2016级高三适应性测试数学(理科)试卷 命题:沈新权 审题:许群燕 一、选择题(本大题共小题,每题 5分,共0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若集合1,2,3A,(,)40,Bx y xyx yA ,则集合B中的元素个数为()A.9 B.6 C.4 D.3 2某几何体的三视图如图所示,图中的正视图、侧视图、俯视图都是边长为1的正方形,两条虚线的交点为正方形一边的中点,则该几何体的体积是()A.13 B.23 C.1 D.43 3.已知数列na中的任意一项都为正实数,且对任意*,m nN,有mnm naaa,如果1032a,则1a的值为()A.2 B.2
2、 C.2 D.2 4.已知函数()lnf xx,2()3g xx ,则()()f xg x的图象为()5已知,a b都是实数,那么“33ab”是“22ab”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 6设函数()()f xxa xab,,a bR,则下列叙述中,正确的序号是()对任意实数,a b,函数()yf x在R上是单调函数;对任意实数,a b,函数()yf x在R上都不是单调函数;对任意实数,a b,函数()yf x的图象都是中心对称图象;存在实数,a b,使得函数()yf x的图象不是中心对称图象 A.B.C.D.7 将函数()cosf x
3、x(其中0)的图象向右平移3个单位,若所得图象与原图象重合,则()24f不可能等于()A.0 B.1 C.22 D.32 8 已知,A B C是抛物线24yx上不同的三点,且ABy轴,90ACB,点C在AB边上的射影为D,则A D B D()A.16 B.8 C.4 D.2 二、填空题(本大题共 7小题,多空题每题 6分,单空题每题 4分,共 36分)正视图 侧视图 俯视图 xyOA xyOB xyOC xyOD 9已知函数()12131f xxxx 则(2)f ,()f x的最小值为 10.设1e,2e为单位向量,其中122aee,2be,且a在b上的投影为2,则ab ,1e与2e的夹角为
4、11.若双曲线22221(0,0)xyabab的右焦点到渐近线的距离等于焦距的34倍,则双曲线的离心率为 ,如果双曲线上存在一点P到双曲线的左右焦点的距离之差为 4,则双曲线的虚轴长为 12.如 图,已 知 边 长 为 4 的 菱 形ABCD中,OBDAC,60ABC.将菱形ABCD沿对角线AC折起得到三棱锥ABCD,二面角BACD的大小为60,则直线BC与平面DAB所成角的正弦值为 .13.设 等 差 数 列na的 前n项 和 为nS,若675SSS,则0na 的最大n ,满 足10kkS S的正整数k 14.已知函数12)(xxf,12)32()(2kxkxxg.若方程 0g f x()有
5、 3 个不同实根,则k的取值范围为 .15.已知点P是平面区域M:0,0,330.xyxy 内的任意一点,P到平面区域M的边界的距离之和的取值范围为 三、解答题(本大题共 5小题,共 72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本题满分 14 分)在ABC中,,a b c分别是三内角,A B C的对边,且 23cos2sin()sin()2sin33BAAA.(1)求角B的值;(2)若2 3b,求三角形ABC周长的最大值.17(本题满分 15 分)如图,在三棱锥SABC中,SA底面ABC,DACBDACBOOA S B C E F D 2ACABSA,AC AB,D,E分别是AC,
6、BC的中点,F在SE上,且2SFFE(1)求证:AF 平面SBC;(2)在线段上DE上是否存在点G,使二面角 GAFE的大小为30?若存在,求出DG的长;若不存在,请说明理由 18(本题满分 15 分)设函数2()231f xaxbxa,(1)若01a ,12()()f xf x 12,x x满足1,xb ba,22,4 xba ba,求实数b的最大值;(2)当 4,4x时,()0f x 恒成立,求5ab的最小值 19.(本题满分 15 分)如图,已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆的一个焦点为(3,0),3(1,)2是椭圆上的一个点 (1)求椭圆的标准方程;(2)设椭圆的上、下顶点分别为BA,
7、,00(,)P xy(00 x)是椭圆上异于BA,的任意一点,yPQ 轴,Q为垂足,M为线段PQ中点,直线AM交直线:1l y 于点C,N为线段BC的中点,如果MON的面积为32,求0y的值 20(本题满分 15 分)已知数列na满足:22111,sinsin 2cos.nnnaaa(1)当4时,求数列na的通项公式;(2)在(1)的条件下,若数列nb满足sin,2nnnabS为数列nb的前n项和,求证:对任意*5,38nnNS.嘉兴一中 2016年高考数学适应性练习(理科)参考答案 一、选择题(本大题共小题,每题 5分,共0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)ABOCNMP
8、Qxy:1l y 1若集合1,2,3A,(,)40,Bx y xyx yA ,则集合B中的元素个数为()A.9 B.6 C.4 D.3 D 提示:,x yA的数对共 9 对,其中(2,3),(3,2),(3,3)满足40 xy ,所以集合B中的元素个数共 3 个 2某几何体的三视图如图所示,图中的正视图、侧视图、俯视图都是边长为1的正方形,两条虚线的交点为正方形的中点,则该几何体的体积是()A.13 B.23 C.1 D.43 B 提示:由三视图知,原几何体为一个正方体挖掉一个正四棱锥,其中正方体的棱为1,正四棱锥的底面边长为正方体的上底面,顶点为正方体下底面的中心,因此,该几何体的体积为32
9、1211 133V .3.已知数列na中的任意一项都为正实数,且对任意*,m nN,有mnm naaa,如果1032a,则1a的值为()A.2 B.2 C.2 D.2 C 提示:令1m,则11nnaaa,所以数列na是以1a为首项,公比为1a的等比数列,从而1nnaa,因为10512a,所以12a 4.已知函数()lnf xx,2()3g xx ,则()()f xg x的图象为()C 提示:由()()f xg x为偶函数,排除,A D,当xe时,2()()30f xg xe ,排除 B 5已知,a b都是实数,那么“33ab”是“22ab”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分
10、必要条件 D.既不充分也不必要条件 D 提示:因为33ab等价于ab,由于,a b正负不定,所以由ab不能得到22ab;由33ab也不能得到ab,因此“33ab”是“22ab”的既不充分也不必要条件 正视图 侧视图 俯视图 xyOA xyOB xyOC xyOD 6设函数()()f xxa xab,,a bR,则下列叙述中,正确的序号是 (把正确的序号都填上)对任意实数,a b,函数()yf x在R上是单调函数;对任意实数,a b,函数()yf x在R上都不是单调函数;对任意实数,a b,函数()yf x的图象都是中心对称图象;存在实数,a b,使得函数()yf x的图象不是中心对称图象 A.
11、B.C.D.A 考虑yx x,函数()()f xxa xab 的图象是由它平移得到的,因此,其单调性和对称性不变 7将函数()cosf xx(其中0)的图象向右平移3个单位,若所得图象与原图象重合,则()24f不可能等于()A.0 B.1 C.22 D.32 D 提示:由题意*2()3k kN,所以*6()k kN,因此()cos6f xkx,从而()cos244kf,可知()24f不可能等于32 8已知,A B C是抛物线24yx上不同的三点,且ABy轴,90ACB,点C在AB边上的射影为D,则ADBD()A.16 B.8 C.4 D.2 A 设22(4,4),(4,4)A tt Btt,2
12、(4,4)Cmm,因为90ACB,所以2222216()16()0tmtm,因此221mt ,因为2244CDtm且在Rt ABC中,2ADBDCD,所以16ADBD 二、填空题(本大题共 7小题,多空题每题 6分,单空题每题 4分,共 36分)9已知函数()12131f xxxx 则(2)f ,()f x的最小值为 9,1.10.设1e,2e为单位向量,其中122aee,2be,且a在b上的投影为2,则ab ,1e与2e的夹角为 ab2,3 提示:设1e与2e夹角为,则21221222(2)2|1 eeee eea bbe 122|cos12 ee,解得1cos2,所以3故填3 11.若双曲
13、线22221(0,0)xyabab的右焦点到渐近线的距离等于焦距的34倍,则双曲线的离心率为 ,如果双曲线上存在一点P到双曲线的左右焦点的距离之差为 4,则双曲线的虚轴长为 2,4 3 由于右焦点到渐近线的距离等于焦距的34倍,可知双曲线渐近线byxa的倾斜角为3,即3ba,所以132cea ,因为2a,从而1642 3b 12.如图,已知边长为 4 的菱形ABCD中,OBDAC,60ABC.将菱形ABCD沿对角线AC折起得到三棱锥ABCD,二面角BACD的大小为60,则直线BC与平面DAB所成角的正弦值为 .13133 提示:由题意60DOB,AC平面DOB,DOB为等边三角形,取OB的中点
14、H,则有DH平面ABC,且3DH,ABDCABCDVV,即dSDHSABDABC3131(其中d为点C到平面ABD的距离),131312d,即直线BC与平面DAB所成角的正弦值13133.13.设等差数列na的前n项和为nS,若675SSS,则0na 的最大n ,满 足10kkS S的正整数k 6,12 提示:依题意6650aSS,7760aSS,67750aaSS,则1111111()2aaS6110a,671121212()12()022aaaaS,11313713()1302aaSa,所以12130S S,即满足10kkS S的正整数k 12 14.已知函数12)(xxf,12)32()
15、(2kxkxxg.若方程 0g f x()有 3 个不同实根,则k的取值范围为 .21k或0k.方程 0g f x()有 3 个不同实根等价于方程0g x(),即223210 xk xk()有两个根1x、2x,其中DACBDACBOO101x且21x,或101x且02x,当101x且21x时,即0)1(012)0(kgkg,0k 当101x且02x时,21k,此时2102g xxx()的根为0和21,满足题意综上,k的取值范围为21k或0k.15.已知点P是平面区域M:0,0,330.xyxy 内的任意一点,P到平面区域M的边界的距离之和的取值范围为 3,32 提示:设平面区域M:0,0,33
16、0.xyxy 围成ABO,由题意,1,3,2AOBOAB,P到平面区域M的边 界 的 距 离 之和d就 是P到ABO三 边 的 距 离之 和,设P到 边 界,AO BO AB的 距 离 分 别为,a b c因为32A B OP B OP O AP A BSSSS,因为10,0,(33)02abcab,所以1(23)32dabcab ,从而32d,又132ab,所以13(3)2 3322dabcb ,因此d的取值范围为3,32 三、解答题(本大题共 5小题,共 72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本题满分 14 分)在ABC中,,a b c分别是三内角,A B C的对边,且
17、23cos2sin()sin()2sin33BAAA.(1)求角B的值;(2)若2 3b,求三角形ABC周长的最大值.解:(1)因为23cos2sin()sin()2sin33BAAA 22231313332(cossin)(cossin)2sincossin2222222AAAAAAA,所以1cos2B,因为B是三角形的内角,所以3B(2)正 弦 定 理 得2 34sinsinsin3acAC,所 以24 s i n,4 s i n()3aA cA,因 此 三 角 形ABC周 长24 s i n4 s i n()2343 s i n()2336lAAA,因为203A,所以当3A时,max6
18、3l 17(本题满分 15 分)如图,在三棱锥SABC中,SA底面ABC,2ACABSA,AC AB,D,E分别是AC,BC的中点,F在SE上,且2SFFE(1)求证:AF 平面SBC;(2)在线段上DE上是否存在点G,使二面角 GAFE的大小为30?若存在,求出DG的长;若不存在,请说明理由 解:(1)由2ACABSA,ACAB,E是BC的中点,得2AE A S B F D 因为SA底面ABC,所以SAAE 在RtSAE中,6SE,所以1633EFSE 因此2AEEF SE,又因为AEFAES,所以EFAEAS,则90AFESAE,即A FSE 因为SA底面ABC,所以SABC,又BCAE,
19、所以BC 底面SAE,则BCAF 又SEBCEI,所以AF 平面SBC (2)方法一:假设满足条件的点G存在,并设DGt 过点G作GMAE交AE于点M,又由SAGM,AESAAI,得GM 平 面SAE 作MNAF交AF于点N,连结NG,则A FN G 于是GNM为二面角GAFE的平面角,即30GNM,由此可得2(1)2MGx 由MNEF,得MNAMEFAE,于是有2(1)2623tMN,6(1)6MNt 在RtGMN中,tan30MGMN,即263(1)(1)263tt ,解得12t 于是满足条件的点G存在,且12DG (2)方法二:假设满足条件的点G存在,并设DGt以A为坐标原点,分别以AC
20、,AB,AS为x,y,z轴建立空间直线坐标系Dxyz,则(0,0,0)A,(0,0,2)S,(1,1,0)E,(1,0)Gt由2SFFE得2 2 2(,)3 3 3F(1,0)AGtuuu r 所 以(1,1,0AE uuu r,2 2 2(,)3 3 3AF uuu r,设平面AFG的法向量为111(,)x y zm,则 00AFAGuuu ruuu rmm,即22203330 xyzxmy,取1y,得A S B C E F D G M N A S B C E F D G x y z xt,1 tz,即(,1,1)ttm 设平面AFE的法向量为222(,)xyzn,则00AFAEuuu ru
21、uu rnn,即22203330 xyzxy,取1y,得xt,1zt,即(,1,1)ttn由二面角GAFE的大小为30,得22|1 1(1)(1)0|cos30|2()1(1)tttt|m n|m|n|,化简得22520tt ,又01t,求得12t 于是满足条件的点G存在,且12DG 18(本题满分 15 分)设函数2()231f xaxbxa,(1)若01a ,12()()f xf x 12,x x满足1,xb ba,22,4 xba ba,求实数b的最大值;(2)当 4,4x时,()0f x 恒成立,求5ab的最小值 解:(1)由12()()f xf x及12xx得到122bxxa,即12
22、max()2bxxa,因为1,xb ba,22,4 xba ba,所以,252bbaa,解得21041aba,令41at,则(1,5t,2111(2)41165atat ,从而210241aa,即2min10()241aa,所以,2b ,当1a 时,b的最大值为2(2)方法一:当0a 时,(1)若444ba ,()04bfa,即1616aba 且 222480aab,整理得221224()63ab,设124()cos,sin6arbr,其中603r,0,2 所以,576156332 6ab ,等号成立的条件是62 65,sin,cos377r ,即14,217ab (2)若44ba,即16ba
23、,则152103aba ;(3)44ba,即16ba,又由题意知29144ba,所以,2911644aa,解得135a,从而91911154443543aba 当0a 时,也容易知道911154443aba 综上,当且仅当14,217ab 时,min1(5)3ab 方法二:为了出现5ab的形式,可以把原函数换一种形式2()(23)1f xxaxb,只要令,a b对应系数成比例就会出现目标形式 令22351xx,解得1213,2xx,又 4,4x时,()0f x,特别地有(3)0f,所以1115(3)333abf ,当且仅当(3)0f时成立 另一方面,4,4x时,()0(3)f xf,所以,3x
24、 为二次函数的对称轴,即有153ab ,且34ba,解得14,217ab 从而,当且仅当14,217ab 时,min1(5)3ab 在前面的解法中,注意到11()(5)122fab ,所以152()222abf ,等号当且仅当1()02f,即142ba 时成立,解得24,77ab时,5ab的最大值为 2.19.(本题满分 15 分)如图,已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆的一个焦点为(3,0),3(1,)2是椭圆上的一个点(1)求椭圆的标准方程;(2)设椭圆的上、下顶点分别为BA,,00(,)P xy(00 x)是椭圆上异于BA,的任意一点,yPQ 轴,Q为垂足,M为线段PQ中点,直 线AM交
25、直线:1l y 于点C,N为线段BC的中点,如果MON的面积为32,求0y的值 解:(1)设椭圆方程为22221xyab,由题意,得3c 因为222acb,所以223ba又3(1,)2是椭圆上的一个点,所以2231413aa,解得24a 或234a(舍去),从而椭圆的标准方程为2214xy(2)因为00,P xy,00 x,则0(0,)Qy,且220014xy因为M为线段PQ中点,所以00,2xMy又 0,1A,所以直线AM的方程为002(1)1yyxx因为000,1,xy 令1y ,得00,11xCy 又 0,1B,N为线段BC的中点,有00,12(1)xNy 所以0000,122(1)xx
26、NMyy 因此,22200000000000(1)222(1)44(1)xxxxxOMNMyyyyyy =2220000000()1(1)044(1)xxyyyyy 从而OMMN 因为220014xOMy,22002200012114(1)(1)1xyONyyy ,所以在Rt MON中,22MNONOM,因此00111221MONySOM MNy 从而有00113212yy,解得045y 20(本题满分 15 分)已知数列na满足:22111,sinsin 2cos.nnnaaa(1)当4时,求数列na的通项公式;(2)在(1)的条件下,若数列nb满足sin,2nnnabS为数列nb的前n项和
27、,求证:对任意*5,38nnNS.解:(1)当=4时,111,22nnnaa11221nnnnaa,所以 12nna是以 1 为首项、1 为公差的等差数列,ABOCNMPQxy:1l y ABOCNMPQxy:1l y 12,nnan从而12nnna.(2)1233sin,1,sin128nnnbbbb,所以当1,2,3n 时,538nS 成立,当4n 时,因为sin,22nnnnnb4564563()2222nnnS ,令45656714561456,222222222nnnnTT ,两式相减得4561414111115,2222224216nnnT 55,3.88nTS 所以综上所述,对任意*5,3.8nnNS