吉林省延边二中2008~2009学年度高三第一次阶段性测试数学试卷(理科)
第I卷(选择题共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.为虚数单位,则复数在复平面内对应的点在 ( D )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.已知集合,则等于( B )
A. B. C. D.
3.如果将一组数据中的每一个数都加上同一个非零常数,那么这组数据的平均数和方差的变化情况是 ( C )
A.平均数和方差都不变 B.平均数不变,方差改变
C.平均数改变,方差不变 D.平均数和方差都改变
4.若双曲线的离心率为2,则实数的值为 ( D )
A.3 B. C.-3 D.-
5.已知两条直线,两个平面,则下列结论中正确的是 ( A )
A.若,且,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
6.某电视台连续播放5个不同的广告,其中有3个不同的商业广告和2个不同的奥运传
广告,要求最后播放的必须是奥运宣传广告,且两个奥运宣传广告不能连续播放,则不
同的播放方式有 ( C )
A.120种 B.48种 C.36种 D.18种
7.已知,且,则下列不等式不正确的是 ( B )
A. B.
C. D.
8.若半径为1的球与120°的二面角的两个半平面切于M、N两点,则两切点间的球面距离是( D )
A. B. C. D.
9. 设,函数的导函数是是偶函数,则曲线在原点处的切线方程为 ( A )
A. B. C. D.
10.过抛物线y=(>0)焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF、FQ的长度分别为,则等于 ( C )
A. B. C. D.
11、若均为正数,且4+5=20,则的最小值为 ( C )
A. B. C. D.
12.过双曲线M:的左顶点A作斜率为1的直线,若与双曲线M的两条渐近线分别相交于B、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M的离心率是 ( A )
A. B. C. D.
D B C D A C B D A C C A
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
考生注意事项:
请用在答题卡上书写作答,在试题卷上书写作答无效.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.
13. .2
14.的展开式中的常数项为 .15
15.设满足约束条件,则的取值范围是 。
16.设随机变量服从正态分布,若,则=
.0.1
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10分)解关于的不等式.
18.(本小题12分)每次抛掷一枚骰子(六个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6).
(I)连续抛掷2次,求向上的数不同的概率;
(II)连续抛掷2次,求向上的数之和为6的概率;
(III)连续抛掷5次,求向上的数为奇数恰好出现3次的概率.
19.(本小题12分)三棱锥中,、、两两垂直,,,、、分别是、、的中点.
(Ⅰ)证明平面∥平面;
(Ⅱ)求二面角的大小;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的大小.
20.(本小题12分)已知为坐标原点, 点的坐标为 ,点是直线上一动点,点为的中点,点满足
,且.
(Ⅰ)求点的轨迹方程;
(Ⅱ)设过点的直线 与点的轨迹交于A、B两点,
且.试问角能否等于?若能,求出相应的直线 的方程;若不能,请说明理由.
21.(本小题12分)设函数.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)若当时,不等式恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)若关于 的方程在区间[0, 2]上恰好有两个相异的实根,求实数的取值范围.
22.(本小题12分)已知数列中,,.
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)若数列中,,,证明:,.
附加题.(本题10分)
排球单循环赛, 南方球队比北方球队多9支,南方球队总得分是北方球队的9倍.求证冠军是一支南方球队(胜得1分 败得0分).
D B C D A C B D A C C A
17.解关于的不等式.
分析:本题考查一元一次不等式与一元二次不等式的解法,因为含有字母系数,所以还考查分类思想.
解:分以下情况讨论
(1)当时,原不等式变为:,∴
(2)当时,原不等式变为: ①
①当时,①式变为,∴不等式的解为或.
②当时,①式变为. ②
∵,∴当时,,此时②的解为.当时,,解集为空集,当a>1时②的解为.
18.每次抛掷一枚骰子(六个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6).
(I)连续抛掷2次,求向上的数不同的概率;
(II)连续抛掷2次,求向上的数之和为6的概率;
(III)连续抛掷5次,求向上的数为奇数恰好出现3次的概率.
解:(I)设“连续抛掷2次,求向上的数不同”为事件A,则:P (A ) = 1-=;
(II)设“连续抛掷2次,求向上的数之和为
(III)设“连续抛掷5次,求向上的数为奇数恰好出现3次”的事件为C,则:
P (C) ==.
19.三棱锥P-ABC中,PC、AC、BC两两垂直,BC=PC=1,AC=2,E、F、G分别是AB、AC、AP的中点.
(Ⅰ)证明平面GFE∥平面PCB;
(Ⅱ)求二面角B-AP-C的大小;
(Ⅲ)求直线PF与平面PAB所成角的大小.
(Ⅰ)证明:因为E、F、G分别是AB、AC、AP的中点,
所以EF∥BC,GF∥CP. …………………………………………………1分
因为EF、GF平面PCB,
所以EF∥平面PCB,GF∥平面PCB.
又EF∩GF= F,
所以平面GFE∥平面PCB. …………………………………3分
(Ⅱ)解:过点C在平面PAC内作CH⊥PA,垂足为H.
连结HB.
因为BC⊥PC,BC⊥AC,且PC∩AC=C,
所以BC⊥平面PAC.
所以HB⊥PA.
所以∠BHC是二面角B-AP-C的平面角. ………6分
依条件容易求出CH=.
所以tan∠BHC==.
所以∠BHC=arctan.
所以二面角B-AP-C的大小是arctan. …………………………………8分
(Ⅲ)解法1:如图,设PB的中点为K,
连结KC,AK,
因为△PCB为等腰直角三角形,
所以KC⊥PB.
又AC⊥PC,AC⊥BC,且PC∩BC=C,
所以AC⊥平面PCB.
所以AK⊥PB.
因为AK∩KC=K,
所以PB⊥平面AKC.
又PB平面PAB,
所以平面AKC⊥平面PAB.
在平面AKC内,过点F作FM⊥AK,垂足为M.
因为平面AKC⊥平面PAB,
所以FM⊥平面PAB.
连结PM,
所以∠MPF是直线PF与平面PAB所成的角. ……………………………11分
容易求出PF=,FM=.
所以sin∠MPF==.
所以∠MPF=arcsin.
即直线PF与平面PAB所成的角的大小是arcsin. ……………………13分
(Ⅲ)解法2:连结FB,
因为PC⊥BC,PC⊥AC,且BC∩AC=C,
所以PC⊥平面ABC.
即PC是三棱锥P-ABF的高.
依条件知VP-ABF=×PC×(×AF×BC)
=×1×(×1×1)=.
又VF-PAB=×h×S△PAB (其中h是点F到平面PAB的距离)
=×h×(××)=×h×=h,
所以由=h解得h=. …………………………………………11分
设PF与平面PAB所成的角为,
又PF=,
所以sin===.
所以=arcsin.
即直线AC与平面PAB所成角大小是arcsin. ………………………13分
方法2:依条件建立如图所示空间直角坐标系C-xyz.
所以A(2,0,0),B(0,1,0), P(0,0,1)
(Ⅰ)略 …………………………………3分
(Ⅱ)解:显然=(0,1,0)是平面PAC的一
个法向量.
设n=(x,y,z)是平面PAB的一个法向量,
因为=(-2,0,1),=(-2,1,0),
所以由n?=0,n?=0解得n=(1,2,2). …………………………6分
设二面角B-AP-C的大小为,所以cos==.
所以二面角B-AP-C的大小为arccos. ( arccos= arctan) …………8分
(Ⅲ)解:设PF与平面PAB所成的角为,
由(Ⅱ)知平面PAB的一个法向量n=(1,2,2).
又=(-1,0, 1),所以cos(-)==. …………………………11分
所以sin=.所以=arcsin.
即直线AC与平面PAB所成角的大小是arcsin. ……………………………13分
20.已知为坐标原点, 点的坐标为 ,点是直线上一动点,
点为的中点,点满足,且.
(I) 求点的轨迹方程;
(II) 设过点的直线 与点的轨迹交于A、B两点,
且.试问角能否等于 ?若能,求出相应的直线 的方程;若不能,请说明理由.
解:(I)设点, 由已知得点在的中垂线上, ----------1分
即,
------------------2分
根据抛物线的定义知,动点在以F为焦点,以直线m为准线的抛物线上, ----4分
∴点的轨迹方程为 -----------------6分
(注:没有写出扣1分)
(Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,点坐标为,点坐标为,
点坐标为,可以推出∠AFB.
-------------------8分
当直线l的斜率存在时,
设l的方程为 y = k(x ? 2),它与抛物线 y 2 = 4x 的交点坐标分别为 A(x1, y1)、B(x2, y2).
由 得 .
得, .-------------------10分
假定 = p,则有 cos = -,
如图,即 = - (*)
由定义得 | AF | = x1 + 1,| BF | = x2 + 1.
从而有 | AF | 2 + | BF | 2-| AB | 2
= (x1 + 1) 2 + (x2 + 1) 2-(x1-x2) 2-(y1-y2) 2
= -2 (x1 + x2)-6 .
| AF |?| BF | = (x1 + 1) (x2 + 1) = x1x2 + x1 + x2 + 1 = x1 + x2 + 5 , -------------------12分
将上式代入 (*) 得 = -,即 x1 + x2 + 1 = 0.
这与 x1 > 0 且 x2 > 0 相矛盾.
综上, 角不能等于 . -------------------14分
21.设函数.
(Ⅰ)求f (x)的单调区间;
(Ⅱ)若当时,不等式f (x)<m恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)若关于x的方程在区间[0, 2]上恰好有两个相异的实根,求实数a的取值范围.
解:(Ⅰ)函数的定义域为(-1, +∞).…………………………………………… 1分
∵ ,
由,得x>0;由,得.………………… 3分
∴ f (x)的递增区间是,递减区间是(-1, 0).………………… 4分
(Ⅱ)∵ 由,得x=0,x=-2(舍去)
由(Ⅰ)知f (x)在上递减,在上递增.
又 , , 且.
∴ 当时,f (x)的最大值为.
故当时,不等式f (x)<m恒成立.……………………………… 9分
(Ⅲ)方程, .
记,
∵ ,
由,得x>1或x<-1(舍去). 由, 得.
∴ g(x)在[0,1]上递减, 在[1,2]上递增.
为使方程在区间[0, 2]上恰好有两个相异的实根,
只须g(x)=0在[0,1]和上各有一个实数根,于是有
∵ ,
∴ 实数a的取值范围是 . ……………………… 14分
22.已知数列中,,.
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)若数列中,,,
证明:,.
(Ⅰ)由题设:
,
.
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
,
即的通项公式为,.
(Ⅱ)用数学归纳法证明.
(?)当时,因,,所以
,结论成立.
(?)假设当时,结论成立,即,
也即.
当时,
,
又,所以
.
也就是说,当时,结论成立.
根据(?)和(?)知,.
排球单循坏赛 南方球队比北方球队多9支 南方球队总得分是北方球队的9倍 求证 冠军是一支南方球队(胜得1分 败得0分)
解:设北方球队共有x支,则南方球队有x+9支
所有球队总得分为
南方球队总得分为
北方球队总得分为
南方球队内部比赛总得分
北方球队内部比赛总得分,
解得:
因为为整数
x=6或x=8
当x=6时
所有球队总得分为=210
南方球队总得分为=189
北方球队总得分为=21
南方球队内部比赛总得分=105
北方球队内部比赛总得分=15
北方胜南方得分=21-15=6
北方球队最高得分=5+6=11
因为11×15=165<189
所以南方球队中至少有一支得分超过11分.
冠军在南方球队中
当x=8时
所有球队总得分为=300
南方球队总得分为=270
北方球队总得分为=30
南方球队内部比赛总得分=136
北方球队内部比赛总得分=28
北方胜南方得分=30-28=2
北方球队最高得分=7+2=9
因为9×17=153<270
所以南方球队中至少有一支得分超过9分.
冠军在南方球队中
综上所述,冠军是一支南方球队
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