2015届山西省临汾一中、康杰中学、忻州一中、长治二中高三第二次四校联考理科
数学
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试
题
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及
答案
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2015届高三年级第二次四校联考
数学(理)试题
2014.12
命题:康杰中学 临汾一中 忻州一中 长治二中
【满分150分,考试时间为120分钟】 一、选择题(5×12,60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,请将正确选项用2B铅笔涂黑答题纸上对应题目的答案标号)
MN:,NxxaaM,,,2,M,,1,0,11.已知集合,,则集合 ,,,,
00,2,,2,0,2 A. B. C. D. ,,,,,,
0,2 ,,
i2. 复数为纯虚数,若 (为虚数单位),则实数的az(3i)i,,,,za
值为
1,33 A(, B( C( 3
1 D( 3
223xyyx,,3. 设双曲线的渐近线方程为,则该双,,1(a,0,b,0)22ab3曲线的离心率为
3223 A( B(2 C( D( 2开始 23
输入x y4. 如图所示的程序框图,若输入的值为0,则输出的值为 x
否 33是 x>1? A( B(0 C(1 D(或22否 x<1? 0 是
y=2x-3 y=1 y=x pqxa,pq5. 已知条件:,条件:,且是的充分 |1|2x,,
不必要条件,则a的取值范围是 输出y
a,1a,1 A. B( 结束
(第4题图) - 1 -
a,,1a,,3 C( D(
2x,y,0,
,6. 已知实数满足,则的最大值为 xy,x,y,1,0z,2x,y,
,x,y,1,0,
0 A( B( C( D(4 -2-1
,S,nS{}a7. 设数列的前项和为,若,则 aaSnN,,,1,3()6nn11nn,
114565 A( B( C( D( 44,,(41),,(41) 33
SABC,SASCAC,,,28. 在三棱锥中,, ,二面角ABBC,,2
SACB,,的
3SABC, 余弦值是 ,则 三棱锥外接球的
表
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面积是 3
32, A. B. C. ,2
6, D. 6,2
1 9. 如图为某几何体的三视图,则该2
侧视图 正视图
几何体的表面积为
2 A( B. 10,510,2
C. D. 6,22,66,2,6俯视图 (第9题图)
210. 设为抛物线上ypx,2AB,(p,0)
OOAOB,,OAB不同的两点,为坐标原点,且,则面积的最小值为
22A(p B(2p
22C( D( 4p6p
P11. 在平面直角坐标系中,已知是函数的图xOyfxxx()ln(1),,象上的动点,该图像
NllPMP在点处的切线交x轴于点.过点作的垂线交x轴于点,
MN设线段的中 点的横坐
- 2 -
标为t,则t的最大值是
1e131 A( B( C( D( 1e,,2e422e4e
|lg|0xx,,212.已知函数,则方程的根的fx(),fxxaa(2)(0),,,,210,,xx,
个数不可能为
A(3 B(4 C(5
D(6
二、填空题(4×5=20分, 把答案填在答题纸的相应位置上)
a,1a13. 已知,,,则向量与的夹角是a,(b,a),2bb,6
___________.
,2,,,,,14. 若函数在区间上是单调f(x),sin(x,)(,0且,),,,,,,632,,
,1减函数,且函数值从减小到,则___________. f(),-14
2FP15. 抛物线的焦点为,点为抛物线上的动点,若y,4x
PFA(,1,0),则的最小 PA
值为___________.
n,2sin16. 已知数列,则___________. ,a,a,a,,,,,a,ann1231002
三、解答题(本大题6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,并把解答写在答卷纸的相应位置上) 17. (本小题满分12分)
,ABC 在中角、、所对的边分别为、、,面积为(已ABCabcS
22知 2S,(a,b),c
sinCa,b,10(1)求; (2)若,求S的最大值. 18((本小题满分12分)
- 3 -
ABCD 如图1,直角梯形中,
10BCEAD?,,是底边上的一点,且AD,AB,BCBC,,ABC,902EC,3BE,CDE. 现将沿DE折起到的位置,得到如图2所,CDE1示的四棱锥且. C,ABED,CA,AB11
(1)求证:平面; ABEDCA,1
M(2)若是棱的中点,求直线与平面所成角的BMCECDE11 C1正弦值.
D A M A D
C B E E B
图2 图1
19((本小题满分12分)
S 在等差数列中,为其前项和,已知;正项{a}na,S,,3nn66
数列满足: {b}n
22b,bb,2b,0,. b,b,20n,n,nn1124
(1)求数列和的通项公式; {a}{b}nn
anT(2)设求数列的前项和. c,{c}n,nnnbn
- 4 -
20((本小题满分12分)
xOyC 在平面直角坐标系中,分别为椭圆:F、F1222xyC,,1(a,b,0)B的左、右焦点,为短轴的一个端点,E是椭圆22ab
2上的一点,满足OE,OF,OB,且的周长为. 2(2,1),EFF1122
C(1)求椭圆的方程;
M (2)设点是线段上的一点,过点且与轴不垂直xOFF22
ClM的直线交椭圆于两点,若是以为顶点的等腰三P、Q,MPQ
lM角形,求点到直线距离的取值范围. 21. ( 本小题满分12分)
x2e,2.718 设函数(其中 28(((),,f(x),ae(x,1)g(x),x,bx,2
x,0已知它们在处有相同的切线.
(1) 求函数,的解析式; f(x)g(x)
(2) 求函数在上的最小值; ,,t,t,1f(x)(t,,3)
k,x,,2 (3) 若对,恒成立,求实数的取值范围( kf(x),g(x)
请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答,如果
多答,则按做的第一题记分(作答时用2B铅笔在答题卡上把
所选题目对应题号右侧的方框涂黑( 22((本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲
如图,边AB上的高,CFABC是,
FPBCFQAC,,,.
- 5 -
(1)证明:A、B、P、Q四点共圆;
45(2)若=4,=1,=,求的长. CQAQPFCB
3
23((本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程
C 已知曲线的极坐标方程是(以极点为平面直角坐,,4cos,
标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直x
,x,1,tcos,l线的参数方程是是参数 (t),,y,tsin,
C(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;
CAB,14lAB(2)若直线与曲线相交于、两点,且,求直线的倾斜角的值( ,
24((本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲
f(x),x,2,2x,2已知函数
f(x),,2(1)解不等式;
g(x),x,ax,[a,,,)g(x),f(x)(2)设,对任意都有 ,求的取值a范围.
2015届高三年级第二次四校联考理科数学
参考答案
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一、选择题(每小题5分,共60分) 1-5:ADCBA 6-10:DBCDC 11-12:BA
,3二、填空题(每小题5分,共20分) 13. 14. 15. 23
- 6 -
2,5000 16. 2
三、解答题:17、 (本小题满分12分) 解:(1)条件可化为1222 „2分 2absinC,a,b,c,2ab2
125cosC,8cosC,3,0由余弦定理可得, „6分 sinC,cosC,12
3(5cosC,3)(cosC,1),0 cosC,,或cosC,,1(舍)5
故
4sinC, 5
„8分
122a,b2(2) S,absinC,ab,(),102552
a,b,5当且仅当时“,”成立 „12分 18、 (本小题满分12分)
1解:(1)设,则 AD,AB,BC,1CA,1,CD,2112
222 ??CA,AD,CD11
„„„2分 CA,AD1
31 又 , BE,CE,?122z
5222 C1 ?AE,AB,BE,4
9222CA,AE,,CE ? 114M
A ?y D
„„„4CA,AE1
E B 分 x
- 7 -
又AD? AE,A
?平面 „„„5分 ABEDCA,1
(2)由(1)知:平面且,分别以ABEDAB,ADCA,AB、AD、AC11
y为轴、 轴、轴的正半轴建立空间直角坐标系,如xz
图 „„„6分
1 则 B(1,0,0),C(0,0,1),E(1,,0),D(0,1,0)12
111M 是的中点 ? ?M(,,)CE?1242
111 „„„8分 BM,(,,,)242
n,(x,y,z) 设平面的法向量为 CDE1
1 DE,(1,,,0),CD,(0,1,,1)12
1,,n,DE,0,,x,y,0 由 即 令 得y,2,,2,n,CD,0,1,y,z,0,
n,(1,2,2) „„„10分
|BM,n|4,sin,,,BM 设直线与平面所成角为,则 CDE19|BM||n|
? 直线BM与平面所成角的正弦值为CDE1
4. „„„12分 9
d19、(本小题满分12分) 解:(1)设等差数列的公差为。 {a}n
,5,,3ad,2a,,11 则 解得 ,,ad6,15,,3d,,11,,
?
„„„a,2,(n,1),3,nn
3分
又 ? ? b,b,0b,2b,0(b,2b)(b,b),0n,1nn,1nn,1nn,1n
- 8 -
即数列是公比为2的等比数列 {b}n
? 得: ?b,2b,b,2b,8b,2012411
n,1n „„6分 b,2,2,2n
3,n210,14,n3,n (2)c,T,,,,,,,,,,nn1234n,1nn2222222
?
121043,n,n T,,,,,,,,,n234nn,1222222
?
?- ?得:
111113n,1() „„T,,,,,,,,,,n234nn,1222222
„9分
1111n,31n,3? T,2,(,,,,,,,),,2,(1,),n23n,1nn,1n2222222
n,1 „,1,n2
„„12分
20、(本小题满分12分)解:(1)由已知,设,即F(,c,0)B(0,b)1OF,(,c,0),OB,(0,b) 1
221b2c2c22,,1OE,(,c,b)E(,c,b),?即 ? 得:22a222ab?„„„2分
又的周长为2(2,1)? ,PFF2a,2c,2,2212
? „„„4分
Cb,1又??得:c,1,a,2 ? ?所求椭圆的方程为:
2x2,y,1„5分 2
- 9 -
l(2)设点,直线的方程为 M(m,0)(o,m,1)y,k(x,1)(k,0)
,(,1)ykx,2222 由 消去y,得: (1,2k)x,4kx,2k,2,0,22x,2y,2,
设,中点为 N(x,y)P(x,y),Q(x,y)PQ001122
2,2k4kx,x,y,y,k(x,x,2),则 ? 121212221,2k1,2k
2y,yx,x,k2k1212x,,y,, ? 002221,2k21,2k
即
2k,k2N(,) 22,k,k1212
„„„8分
M?是以为顶点的等腰三角形 ? 即,MPQMN,PQ
2k ,,122m(1,2k),2k
?
2k11 „„m,,,(0,)2121,2k2,2k
„10分
dM设点到直线距离为, l:kx,y,k,0
22222221(1)k,k,(1)(1)11km,kk,24则 ? d,(0,)d,,,,22222421(12)(12)k,,k,k
M即点到直线距离的取值范围是
1(0,)。 „„„12分 2
22m(1)1km,22(1)d,,m,m,k,另解: ? 241,2m1k,
- 10 -
M法2:?是以为顶点的等腰三角形 ,MPQ
?(MP,MQ),PQ,0
?MP,(x,m,y), MQ,(x,m,y),PQ,(x,x,y,y)11222121?
„„„(x,x,2m)(x,x),(y,y)(y,y),012211221
8分
又 y,y,k(x,x,2),y,y,k(x,x)21212121
2? (x,x,2m),k(x,x,2),02112
2224k4kk2(,2m),k(,2),0m,? ? „„102221,2k1,2k1,2k
分
以下同解法一。
x,,,(由21、 (本小题满分12分)解:(1)f(x),ae(x,2)g(x),2x,b
x,0题意两函数在处有相同的切线(
,,2a,b,,(,( ???f(0),2ag(0),bf(0),a,g(0),2a,2,b,4
x,f(x),2e(x,1)?
2 „„3分 g(x),x,4x,2
x,,,x,,2x,,2(2),由得,由得, f(x),2e(x,2)f(x),0f(x),0
在单调递增,在单调递减( ?f(x)(,2,,,)(,,,,2)t,,3t,1,,2 ??
,3,t,,2 当时,在单调递减,在单调递增, ,,t,,2,,,2,t,1f(x)
,2 f(x),f(,2),,2e?min
t,,2 当时,在单调递增, ,,t,t,1f(x)
- 11 -
,2,,,,,,2e(3t2),f(x),mintt2e(t,1),t,,2; „„7分 f(x),f(t),2e(t,1)?,min
x2(3)令, F(x),kf(x),g(x),2ke(x,1),x,4x,2
x,,2由题意,当,( F(x),0min
k,1,x,,2,恒成立, ,( ???kf(x),g(x)F(0),2k,2,0
xxx,, F(x),2ke(x,1),2ke,2x,4,2(x,2)(ke,1)
11x,x,,2,由得,x,ln( ,e??F(x),0kk
1,x,ln 由得 F(x),0k
11,,,,,,,lnln,,,在单调递减,在单调递增(„„10?F(x),,,,kk,,,,分
12 当,即时,在单调递增,ln,,2,,,2,,,F(x)k,ek
2,22F(x),F(,2),,2ke,2,(e,k),0min2,不满足( F(x),0emin
221F(x),F(,2),(e,k),02min2 当,即时,由 知满足ln,,2k,eek
( F(x),0min
111,,,,2,2,lnln,,, 当,即时,在单调递减,在ln,,2F(x)1,k,e,,,,kkk,,,,
1F(x),F(ln),lnk(2,lnk),0min单调递增,,满足( F(x),0kmin综上所述,满足题意的的取值范围为k
2( „„12分 [1,e]
22、(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲
(1) 证明:连接QP,由已知C、P、F、Q四点共圆, ?,,,QCFQPF,
,?,,,,,,,,AQCFCPQQPF90
?,,,ACPQ. - 12 -
则四点A、B、P、Q共圆. „„5分
2CFCQCA,,,,,4520,(2) 解:
4510222直角三角形中,CPFCPCFPF,,,,,20() 33
2CF2又,CPCBCFCB,,,,6 CP
„„10分
23、(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程
解:(1)
22 „„4分 (x,2),y,4
,,,x1tcos,22(2)将代入圆的方程得, (tcos,,1),(tsin,),4,,ytsin,,
2化简得. t,2tcos,,3,0
AB设、两点对应的参数分别为、,则tt12
,,2costt,,12, „„6分 ,tt,,312,
22, ,,?AB,t,t,t,t,4tt,4cos,,12,14121212
2,2cos,,,,,,或?4cos,,2,24
,3. „„10分 4
24、(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲
- 13 -
,fx()x,,x,,2x,4,,2x,2解:(1)-2 当时,, 即,?;
22当,2,x,1时,3x,,2,即,? x,,,,,x133
y ,,x,1,x,4,,2x,6当时,, 即, ?16 x
23 ,,综上,{|,6} „„5分 xx34 x
x,4,x,,2,
,(2) f(x),3x,,2,x,1,
,,x,4,x,1,
fx()函数的图像如图所示:
gx()?,表示直线的纵截距,当直线过(1,3)点时,,x,a,a
,a,2;
,?当-2,即-2时成aa,
立; „„8分
a,a,2a,,2,x,4,x,a当,即时,令, 得, x,2,2
a,,,,?2+,即4时成立,综上-2或4。 aaaa2
„„10分
- 14 -