湖北省孝感市2008-2009学年度高中三年级第二次统一考试

数  学(理科)

 

本试卷分选择题和非选择题两部分。共150分。考试时间120分钟。

 

注意事项:

1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。

2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需用改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答在试题卷上无效。

3.考试结束,监考人员将本试卷和答题卡一并收回。

一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目的要求.

1.设0<θ<π,a∈R, ,则θ的值为(       )

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A.                       B.                    C.                      D.

 

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2.若f(x)=lgx+1,则它的反函数的图象是(     )

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3. 函数的定义域为(       )

   A.(-1, 2)                      B.(-1,0)∪(0, 2)    C.(-1,0)            D.(0, 2)    

 

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4.设函数f(x)=tan (ωx+φ),(ω>0),条件P:“f(0)=0”;条件Q:“ f(x)为奇函数”,则P是Q的(         )

A.充要条件                                      B.充分不必要条件               

C.必要不充分条件                               D.既不充分也不必要条件

 

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5. 非零向量=(sinθ,2), =(cosθ,1), 若与共线,则tan(θ-)=

A.3         B -3          C.         D.-

 

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6.过直线上的一点作圆的两条切线,当直线关于对称时,则直线之间的夹角为(     )

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 A.                 B.                      C.               D.

 

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7.下列命题中正确命题的个数是(      )

①过空间任意一点有且仅有一个平面与已知平面垂直;

②过空间任意一条直线有且仅有一个平面与已知平面垂直;

③过空间任意一点有且仅有一个平面与已知的两条异面直线平行;

④过空间任意一点有且仅有一条直线与已知平面垂直;

A. 1                            B. 2                         C. 3                    D. 4

 

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8.如果关于x的一元二次方程中,a、b分别是两次投掷骰子所得的点数,则该二次方程有两个正根的概率P= (       )

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A.                          B.                      C.                     D.

 

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9.将正方体的六个面染色,有4种不同的颜色可供选择,要求相邻的两个面不能染同一颜色,则不同的染色方法有(         )

   A.256种           B.144种               C.120种             D.96种

 

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10. 已知双曲线的方程为:,直线的的方程为:,过双曲线的右焦点的直线与双曲线的右支相交于,以为直径的圆与直线相交于,记劣弧    的长度为,则的值为(     )

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A.                                                        B.                          C.                  D.与直线的位置有关

 

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二、填空题:本大题5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上.

11.的展开式中第三项为,则          .

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12.已知矩形中,沿将矩形折成一个二面角则四面体的外接球的表面积为          .

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13.已知点满足,且点,则是坐标原点)的最大值等于         .

 

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14.设三个正态分布

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和N()(>0)的密度函数图象如图所示,则

μ1,μ2,μ3从小到大的顺序排列是                 

σ1,σ2,σ3从小到大的顺序排列是                  .

 

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15.如图,以为顶点作正

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再以的中点为顶点作正

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再以的中点为顶点作正,…,

如此继续下去.有如下结论:

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①所作的正三角形的边长构成公比为的等比数列;

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②每一个正三角形都有一个顶点在直线)上;

③第六个正三角形的不在第五个正三角形边上的顶点

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的坐标是

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④第n个正三角形的不在第n-1个正三角形边上的顶点的横坐标是,则

其中正确结论的序号是                (把你认为正确结论的序号都填上).

 

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三、解答题:本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.

16.(本小题满分12分)

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已知向量=(cos x, 0),=(0,sin x),记函数f(x)=(+)2+sin 2x,

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(1)求函数f(x)的最小值及取最小值时的集合;

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(2) 若将函数的图象按向量平移后,得到的图象关于坐标原点中心对称且在[0,]上单调递减,求长度最小的.

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17.(本小题满分12分)

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一个口袋中装有大小相同的个红球(≥5且)和5个白球,一次摸奖从中摸两个球,两个球的颜色不同则为中奖.

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(1)记三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率为.试问当n等于多少时,的值最大?

(2)在(1)的条件下,将5个白球全部取出后,对剩下的n个红球全部作如下标记:记上i号的有i个(i=1,2,3,4),其余的红球记上0号,现从袋中任取一球.ξ表示所取球的标号,求ξ的分布列,期望和方差.

 

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18.(本小题满分12分)

如图:D、E分别是正三棱柱ABC-A1B1C1的棱AA1、B1C1的中点,且棱AA1=8,AB=4,

(1)求证:A1E∥平面BDC1

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(2)在棱AA1上是否存在一点M,使二面角M-BC1-B1的大小为60°,若存在,求AM的长,若不存在,说明理由.

 

 

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19.(本小题满分12分)

已知函数f(x)=xln x

(1)求函数f(x)的单调区间;

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(2)若为正常数,设g(x)= f(x)+ f(k-x),求函数g(x)的最小值;

(3)若a>0,b>0证明:f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)

 

 

 

 

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20.(本小题满分13分)

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分别为椭圆 的左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且为它的右准线.

(1)求椭圆的方程;

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(2)设点为椭圆上不同于的一个动点,直线与椭圆右准线相交于两点,证明:以为直径的圆必过椭圆外的一个定点

 

 

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21.(本小题满分14分)

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已知函数f(x)=x2-x+2, 数列满足递推关系式:an+1=f(an),,且.

(1)求a2,a3,a4的值;

(2)用数学归纳法证明:当n≥5时,an<2-;

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(3)证明:当时,有.

 

参   考   答   案

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一、选择题:

1.    2. A     3. C   4 . B     5.     6. C   7. A    8. A     9. D  10. B

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二、填空题:

11. -2   12. 100π   13.    14. μ2<μ1<μ3 ; σ1<σ3<σ2(第一空3分,第二空2分)

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15. ①②③④

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三、解答题:

16.(1) ∵f(x)=(+)2+sin 2x=3cos2x+sin2x+sin2x=2cos(2x-)+2       …3分

     ∴f(x)≥0,当且仅当2x-=2kπ+π,即x=kπ+,k∈Z时取到等号.

    ∴ 函数f(x)的最小值是0,此时x的集合是{x | x=kπ+,k∈Z}         …6分

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  (2) 设=(m,n),函数f(x) 的图象平移后对应的函数为g(x),则g(x)= 2cos[2(x-m)-]+2+n

  由题意函数g(x)的图象关于坐标原点中心对称,得

cos[2(0-m)-]=0,且2+n=0,解得m=kπ+,k∈Z,且n=-2             …8分

①当m= kπ+, k∈Z时,g(x)= 2cos(2x-)=2sin 2x,在[0,]上单调递增,不符合题意,舍去;

②当m= kπ+,k∈Z时,g(x)= 2cos(2x+)=-2sin 2x,在[0,]上单调递减,符合题意. …10分

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=( kπ+,-2),k∈Z          【若求出的结果是(kπ+,-2),给10分】

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∴长度最小的=( -,-2)                                            …12分

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17.(1)一次摸奖从个球中任取两个,有种方法。它们是等可能的,其中两个球的颜色不同的方法有种,一次摸奖中奖的概率        ……2分                       

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设每次摸奖中奖的概率为p,三次摸奖中(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率是因而上为增函数,上为减函数, ……4分

(用重要不等式确定p值的参照给分)

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∴当取得最大值,即,解得(舍去),则当时,三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率最大.         …6分

(2)由(1)可知:记上0号的有10个红球,从中任取一球,有20种取法,它们是等可能的故ξ的分布列是

ξ

0

1

2

3

4

P

…8分

Eξ=0×+1×+2×+3×+4×=                                      …10分

Dξ=(0-)2×+(1-)2×+(2-)2×+(3-)2×+(4-)2× =       …12分

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18.【方法一】(1)证明:在线段BC1上取中点F,连结EF、DF

则由题意得EF∥DA1,且EF=DA1

∴四边形EFDA1是平行四边形

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∴A1E∥FD,又A1E平面BDC1,FD平面BDC1

∴A1E∥平面BDC1                              …6分

(2)由A1E⊥B1C1,A1E⊥CC1,得A1E⊥平面CBB1C1,过点E作

EH⊥BC1于H,连结A1H,则∠A1HE为二面角A1-BC1-B1的平面角        …8分

在Rt△BB1C1中,由BB1=8,B1C1=4,得BC1边上的高为,∴EH=,

又A1E=2,∴tan∠A1HE==>∴∠A1HE>60°,                    …11分

∴M在棱AA1上时,二面角M-BC1-B1总大于60°,故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小为60°的点M.                                                    …12分

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【方法二】建立如图所示的空间直角坐标系,题意知B(-2,0,0),

D(2,40),A1(2,8,0), C1(0,8,2),B1(-2,8,0), E(-1,8,),

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=(-4,-4,0), =(-2,4,2),=(-3,0, ),

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=(-4,-8, 0), =(-2,0, 2),=(0,8,0),

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=(2,8, 2).                                                   

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(1)证明:∵=2(+)∴A1E∥平面BDC1                                         …6分

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(2)设=(x,y,1)为平面A1BC1的一个法向量,则,且,即解得=(,,1),同理,设=(x,y,1)为平面B1BC1的一个法向量,则,且,即解得=(-,0,1),∴cos<,>==-

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∴二面角A1-BC1-B1为arccos. 即arctan,又∵>

∴二面角A1-BC1-B1大于60°, ∴M在棱AA1上时,二面角M-BC1-B1总大于60°,故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小为60°的点M.                           …12分

 

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19. (1)解:∵= ln x+1,解>0,得x>;解<0,得0<x<,

∴f(x)的单调递增区间是(,+∞),单调递减区间是(0, ).                 …3分

(2) ∵g(x)= f(x)+ f(k-x)=x ln x+(k-x)ln(k-x),定义域是(0, k)

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= ln x+1-[ln (k-x)+1]= ln                               …5分

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>0,得<x<k,由<0,得0<x<,

∴函数g(x)在(0, ) 上单调递减;在(, k)上单调递增,                …7分

故函数g(x)的最小值是:ymin=g()=kln.                             …8分

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(3)∵a>0,b>0∴在(2)中取x=,k=2,可得f()+ f(2-)≥2ln1 f()+ f()≥0

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ln+ln≥0alna+blnb+(a+b)ln2-(a+b)ln(a+b)≥0

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 f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)                                   …12分

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20.(1)由题意,知a=2c,=4,解得a=2,c=1,∴b=,故椭圆方程为 …5分

(2)设P(2cosθ, sinθ),M(4,m),N(4,n),则A(-2,0),B(2,0),

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由A、P、M三点共线,得m=                                                                   …7分

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由B、P、N三点共线,得n=,                                            …9分

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以MN为直径的圆的方程为(x-4)(x-4)+(y-)(y-)=0,

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整理得:(x-4)2+y2-(+)y-9=0      …12分

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(舍去)或

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∴以为直径的圆必过椭圆外的一个定点(7,0),命题成立.                   …13分

【由对称性先猜出在x轴上存在符合要求的定点,再求出该点,结果正确的,给13分.】

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21.(1)根据计算易得       …3分

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(2)证明:①

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,故<2-,即当时,结论成立.    …5分

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②假设结论对成立,即.

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因为,而函数时为增函数,所以

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即当时结论也成立.

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综合①、②可知,不等式对一切都成立.                  …9分

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(3) 由可得,而,于是         …11分

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于是当时,,故,所以.…14分

命题人:赵文耀  冯志勇      审题人:陈根成

 

 

 

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