苏锡常镇数学
苏锡常镇四市高三数学试卷 第页(共6页)苏锡常镇四市2011届高三调研测试(二)
数 学
(满分160分,考试时间120分钟)2011.05
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分(
1. 若复数z的共轭复数为,3,i,则|z|,________.
2. 已知全集U,{1,2,3,4,5,6},集合A,{1,2,3,4},B,{1,3,5},则?(A?B),________. Ux3. 函数f(x),2,logx(x?[1,2])的值域为________( 224. “x,1”是“x,x”的________条件(填“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”或“既不充分又不必要”)(
πx15. 在区间[,1,1]上随机地取一个实数x,则使得cos的值介于0到的概率为________( 2222xy26. 若抛物线y,2px(p,0)的焦点与双曲线,,1的右焦点重合,则p的值为22
________(
7. 已知数列{a}为等差数列,a,a,a,6,a,a,a,24,则a,a,a,________. n123789456
8. 阅读如图所示的算法
流程
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图,若输入的n是100,则输出的变量S的值是________(
(第8题)
1111x,,,,,9. 已知方程,x的解x?,则正整数n,________. 0n,2,n,13,,2210. 如果圆(x,2a),(y,a,3),4上总存在两个点到原点的距离为1,则实数a的取值范围是________( ,,28x3a11. 若函数f(x),(x,a)3x,2,a,(x,a)3为偶函数,则所有实数a的取值构成的集合为________(
12. 平面内两个非零向量α、β,满足|β|,1,且α与β,α的夹角为135?,则|α|的取值范围是________(
???ABC中,AB,1,AC,2,O为?ABC外接圆的圆心,则AO?BC,________. 13. 在,m2n114. 已知m、n?R,且m,2n,2,则m?2,n?2的最小值为________(
二、 解答题:本大题共6小题,共90分(请在答题卡指定区域内作解答时应写出文字
说明、证明过程或演算步骤(
15. (本小题满分14分)
在?ABC中,AC,5,AD为?BAC的角平分线,D在BC上,且DC,42,cos?DAC
3,. 5
(1)求AD长;
(2)求cosB的值(
16. (本小题满分14分)
如图,在直三棱柱ABC—ABC中,AB,AC,AA,3a,BC,2a,D是BC的中点,E1111
为AB的中点,F是CC上一点,且CF,2a. 1
(1)求证:CE?平面ADF; 1
(2)试在BB上找一点G,使得CG?平面ADF; 1
(3)求三棱锥D—ABF的体积( 1
17. (本小题满分14分)
一条船在如图所示的Y型河流中行驶,从A逆流行驶到B,再从B顺流行驶到C,AB间航程和BC间航程相等,水流的速度为3 km/h,已知该船每小时的耗油量与船在静水中的速度(单位:km/h)的平方成正比(
(1)当船在AB段、BC段静水中的速度分别是多少时,整个航行的总耗油量最小,
(2)如果在整个航行过程中,船在静水中的速度保持不变,当船在静水的速度是多少时,整个航行的总耗油量最小,
18. (本小题满分16分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆的中心在原点O,右焦点F在x轴上,椭圆与y轴交于A、B两点,其右准线l与x轴交于T点,直线BF交椭圆于C点,P为椭圆上弧AC上的一点(
C、T三点共线; (1)求证:A、
6,2??(2)如果BF,3FC,四边形APCB的面积最大值为,求此时椭圆的方程和P点坐标( 3
19. (本小题满分16分)
已知函数f(x),x,a,a|x|,a为实数(
(1)当a,1,x?[,1,1]时,求函数f(x)的值域;
31(2)设m、n是两个实数,满足m,n,若函数f(x)的单调减区间为(m,n),且n,m?,16
求a的取值范围(
20. (本小题满分16分)
*已知数列{a}满足a,a(a,2),a,2,a,n?N. ,n1n1n(1)求证:a,a; ,n1n
31(2)若a,2,且数列{b}满足a,b,,b,1,求证:数列{lgb}是等比数列;并求nnnnn2bn数列{a}的通项公式; n
110(3)若a,2 011,求证:当n?12时,2,a,2,恒成立((参考数据2,1 024) n2 011
苏锡常镇四市高三数学试卷附加题 第页(共2页)苏锡常镇四市2011届高三调研测试
(二)
数学附加题
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分(解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤(
A. 选修4-1:几何证明选讲
如图,圆O的直径AB,4,C为圆周上一点,BC,2,过C作圆O的切线l,过A作l的垂线AD,AD分别与直线l、圆O交于点D、E,求?DAC的度数与线段AE的长(
B. 选修4-2:矩阵变换
2 0,,22求圆C:x,y,4在矩阵A,的变换作用下的曲线方程( ,,,,0 1
C. 选修4-4:坐标系与参数方程
若两条曲线的极坐标方程分别为ρ,1与ρ,2sinθ,它们相交于A、B两点,求线段AB的长(
D. 选修4-5:不等式选讲 22已知a、b、c为正数,且满足acosθ,bsinθ,c. 22求证:acosθ,bsinθ,c.
22. 【必做题】第22题、第23题,每小题10分,共20分(解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤(
随机地将编号为1,2,3的三个小球放入编号为1,2,3的三个盒子中,每个盒子放入一个小球,当球的编号与盒子的编号相同时叫做“放对球”,否则叫做“放错球”,设放对球的个数为ξ.
(1)求ξ的分布列;
(2)求ξ的期望值(
*23. 当n?1,n?N时, ,,,1232n1n2n1(1)求证:C,2Cx,3Cx,„,(n,1)Cx,n(1,x); nnnn,2122232n12n(2)求和:1C,2C,3C,„,(n,1)C,nC. nnnnn
苏锡常镇四市高三数学参考
答案
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1数学参考答案及评分
标准
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1. 10 2. {2,4,5,6} 3. [2,5] 4. 充分不必要 5. 6. 4 3
63,,,,07. 15 8. 5 049 9. 2 10. 11. {,5,2} 12. (0,2) 13. 14. 4 5,,2
3215. 解:(1)设AD,x,则32,x,25,2×x×5×,(3分) 52即x,6x,7,0.(4分)
解得:x,7或x,,1.
则AD,7.(6分)
3(2)在?ADC中,由cos?DAC,, 5
4得sin?DAC,sin?DAB,.(8分) 5
5422,,sin?ADC,,(10分) 42sin?ADC
5
π3π? AD,AC,? ?ADC为锐角,?ADC,,?ADB,.(11分) 44
π3π,,,,π,,?BAD,?BAD? cosB,cos(12分) ,cos,4,,4,
232472,?,?,.(14分) 252510
16. (1)证明:? AB,AC,D为BC中点,又E为AB的中点,连结CE交AD于O,连
COCF2结FO,易知,,, CECC31
故FO?CE.(2分) 1
又FO?平面AFD,CE?平面AFD,(4分) 1
故CE?平面AFD.(5分) 1
(2)解:在平面CCBB内,过C作CG?DF,交BB于G, 111在Rt?FCD和Rt?CBG中,
FC,CB,?CFD,?BCG,
故Rt?FCD?Rt?CBG.(6分)
而AD?BC,CC?AD且CC?CB,C, 11
故AD?平面CCBB.(8分) 11
而CG?平面CCBB,故AD?CG. 11
又CG?DF,AD?FD,D,
故CG?平面ADF.此时BG,CD,a.(10分) (3)解:? AD?平面BCCB, 11
1? VD—ABF,VA,BDF,?S?BDF?AD(12分) 1113
31152a,×BF?FD?AD,.(14分) 1323
17. 解:设AB,BC,l km,船在AB段、BC段静水中的速度分别为v km/h、v km/h,21
所用时间分别为t h、t h,比例系数为k,耗油量分别为S、S,总耗油量为S,其中k、l1212
为常数,v,3,v?0. 12
ll(1)t,,,t,则 12v,3v,3122vl122S,kvt,kv,kl,(1分) 1111v,3v,3112vl222S,kvt,kv,kl,(2分) 2222v,3v,322
显然S?0,当v,0时,(S),0;(3分) 222min229,3,,6,v,3,,9,vv111,,,v,3,,,6S,kl,kl,kl(4分) 11v,3,,v,3v,3111
?kl[29,6],12kl.(5分)
9当且仅当v,3,,6时,(S),12kl.此时S最小((6分) ,v111minv,31
答:AB段的静水船速为6 km/h,BC段的静水船速为0 km/h时,总耗油量最小((7分)
(2)如果船的静水速度保持不变,设v,v,v,3, 123vll2222S(v),S,S,kvt,kvt,kv,kv,2kl,(10分) 21212v,3v,3v,9
2233v,v,9,,v?2v,v,33,,v,33,2? S′(v),2kl,2klv.(12分) 2222,v,9,,v,9,当3,v,33时,S′(v),0;当v,33时,S′(v),0. 当v,33时,S(v)取得最小值((13分)
答:船静水速度为33 km/h时,总耗油量最小((14分) 222axy,,,018. (1)证明:设椭圆方程为,,1(a,b,0)?,则A(0,b),B(0,,b),T.(122,c,ab
分)
xyxyAT:,,1,? BF:,,1,?(3分) 2abc,b
c232acb,,,解得:交点C,代入?得(4分) 2222a,ca,c,,232acb22,,,,222222222a,ca,c,,,,c,a,c,4a,,,1,(5分) 22222ab,a,c,
满足?式,则C点在椭圆上,A、C、T三点共线((6分) (2)解:过C作CE?x轴,垂足为E,?OBF??ECF.
4cb11??,,,? BF,3FC,CE,b,EF,c,则C,代入?得(7分) ,33,33
4b22,,,,c,3,,3,2222,,1,? a,2c,b,c. 22ab22设P(x,y),则x,2y,2c.(8分) 0000
4cc214c42,,,此时C,AC,5c,S,?2c?,c,(9分) ?ABC,33,3233
直线AC的方程为x,2y,2c,0,
|x,2y,2c|x,2y,2c0000P到直线AC的距离为d,,, 55
,2y,2cx,2y,2cx2110000S,d?AC,??5c,?c.(10分) ?APC22335
只需求x,2y的最大值, 002222222[方法1]? (x,2y),x,4y,2?2xy?x,4y,2(x,y)(11分) 0000000000222,3(x,2y),6c, 00
? x,2y?6c.(12分) 00
6当且仅当x,y,c时,(x,2y),6c.(13分) 0000max3222[方法2]令x,2y,t,代入x,2y,2c得 000222(t,2y),2y,2c,0, 00222y,4ty,t,2c,0.(11分) 即600222Δ,(,4t),24(t,2c)?0,
得t?6c.(12分)
6当t,6c,代入原方程解得:x,y,c.(13分) 003
6,26,26,24222? 四边形的面积最大值为c,c,c,,(14分) 3333222? c,1,a,2,b,1,(15分) 2x66,,2此时椭圆方程为,1.P点坐标为.(16分) ,y,233,,19. 解:设y,f(x),
(1)a,1时,f(x),x,1,|x|,(1分)
当x?(0,1]时,f(x),x,1,x为增函数,y的取值范围为(1,1,2]((2分)
当x?[,1,0]时,f(x),x,1,x,令t,x,1,0?t?1,(3分)
1522,,t,则x,t,1,y,,,,0?t?1,(5分) ,2,4
5,,1,y的取值范围为. ,4,
5? ,1,2,(7分) 4
? x?[1,1]时,函数f(x)的值域为[1,1,2]((8分)
22(2)令t,x,a,则x,t,a,t?0,y,g(t),t,a|t,a|.(9分) ?a,0时,f(x),x无单调减区间;(10分) 22?a,0时,y,g(t),at,t,a,
11,,,,,,,?,a,,?t在上g(t)是减函数,则x在2上f(x)是减函数( ,2a,,4a,? a,0不成立((11分)
22,at,t,a,0?t?a,,?a,0时,y,g(t),,(12分) 22 at,t,a,t,a.,
12仅当,a时,即a,2,时, 2a3
11,,,,,a,a,0在t?时,g(t)是减函数,即x?2时,f(x)是减函数((13分) ,2a,,4a,
1312? n,m,a,?,即(a,2)(16a,a,2)?0.? a?2.(15分) 24a16
2故a的取值范围是(2,,2]((16分) 3
a,a,nn120. 证明:(1)a,a,2,a,2,a,(n?2)((1分) ,,n1nnn12,a,2,a,nn1上式表明,a,a与a,a同号,(2分) ,,n1nnn1
? a,a,a,a,a,a,„,a,a同号,(3分) ,,,,n1nnn1n1a22122? a,a,2,(a,2)(a,1),0,? a,a,2, ? a,a,2,a,a,a,0.(4分) 221
? a,a,0,a,a.(5分) ,,n1nn1n
11(2)a,b,,2,a,2,b,,(6分) ,,n1n1nnbb,nn1
111242,,b,b,,b,,b,b,1,0,注意到b,1,(7分) ,,,n2n1nn1n1n,b,bbn,nn1
11112,,,,b,b,,,,4b,,bnnnn,b,,b,bb2bnnnnn2[方法1]? b,,; ,,b,n1n222
111122,,,,b,b,,,,4b,,bnnnn,b,,b,bbb1nnnnn2或b,,,1(舍去)((8分) ,,,n1222bn2,bb,11nn122[方法2]b,b,,,0,则b,b,,0.(7分) ,,22n1nn1nbbbb,,nn1n1n
122,,1,? (b,b),0.? b,1,? b,b.(8分) 2,,n1nnn1nbb,,,n1n
11[方法3]f(x),x,(x,1),f′(x),1,,0.(7分) 2xx2? f(x)在x,1时为增函数,而f(b),f(b)( ,n1n2? b,b.(8分) ,n1n
lgb,1n1? 2lgb,lgb,? ,, ,n1nlgb2n
? 数列{lgb}是等比数列((9分) n
13当a,b,,2,b,2,lgb,lg2, 1111b21
11,n1n,,,,lgb,lg2,lg2. n,2,,2,
1n,,b,2,(10分) n,2,
111nn,,,,a,b,,2,2,.(11分) nn,2,,2,bn
,2a,n1(3)? 当n?2时,a,2,2,a,2,. ,nn12,a,2,n1上式表明:a,2与a,2同号对一切n?2成立, ,nn1
? a,2,a,2,a,2,„,a,2,a,2同号( ,,nn1n221而a,2,0, 1
? a,2,0,? a,2.(12分) nn
,2,2a,2aa,,,n1n1n1? n?2时,a,2,,, ,n42,a,22,2,2,n1
a,21n? ,.(13分) 4a,2,n1
a,2,2,2,21aaa,nn132,n1,,则. ??„??,,4,a,2a,2a,2a,2,,n1n221
1,n1,,? a,2,(a,2).(14分) n1,4,112 009211当a,2 011,n,12时,a,2,,,,,(15分) 2222111122222 011
1? a,2,,又a,2,且a,a. ,12nnn12 011
1? 当n?12时,2,a,2,恒成立((16分) n2 011
苏锡常镇四市高三数学附加题参考答案 第页(共1页)苏锡常镇四市2011届高三调研测
试(二)
数学附加题参考答案及评分标准21A:解:如图,在Rt?ABC中,AB,2BC,因此?ABC
,60?,(2分)
由于l为过C的切线,?DCA,?CBA,(4分)
所以?DCA,60?.(5分)
又AD?DC,得?DAC,30?.(6分)
那么在?AOE中,从而?EAO,?DAC,?CAB,60?,OE,OA,(8分)
1于是AE,AO,AB,2.(10分) 222B:解:设P(x,y)是圆C:x,y,4上的任一点,设P′(x′,y′)是P(x,y)在矩阵A
2 0,,,对应变换作用下新曲线上的对应点, ,,,,0 1
x′x2x2 0,,,,,,,,则,,,(3分) ,,,,,,,,,,,,,,0 1y y,y′,
x′,,x′,2x,,x,,,2,,即所以(6分) y′,y,,, ,,y,y′.
x′,2,x,,x′2222,将代入x,y,4,得,4,(8分) ,y′4 ,,y,y′22xy故曲线方程为,,1.(10分) 16422C:解:[方法1]由ρ,1,得x,y,1.(2分) 222又ρ,2sinθ,? ρ,2ρsinθ,? x,y,2y,0.(4分) 22,x,y,1,,3131,,,,,由,B得A,(8分) ,,,22 2222,,,,x,y,2y,0,,,
则AB,3.(10分)
[方法2]由ρ,1,ρ,2sinθ得2sinθ,1,(3分)
π5θ,或θ,π.(5分) 66
π5,,,,1,1,π? A,B的极坐标为A,B.(7分) ,6,,6,
2在?AOB中,OA,OB,1,?AOB,π,(8分) 3
? AB,3.(10分) 22D:证明:由柯西不等式可得acosθ,bsinθ
112222?[(acosθ),(bsinθ)](cosθ,sinθ)(6分) 22
122,(acosθ,bsinθ),c.(10分) 2
22:解:(1)ξ的分布列如下所示:(5分)
ξ 0 1 2 3
111P 0 326
111(2)Eξ,0×,1×,2×0,3×,1.(10分) 326,,n0122n1n1nn23:(1)证明:设f(x),(1,x),C,Cx,Cx,„,Cx,Cx,?(2分) nnnnn?式两边求导得
,,,,n11232n1n2nn1n(1,x),C,2Cx,3Cx,„,(n,1)Cx,nCx.?(4分) nnnnn
(2)解:?两边同乘x得 ,,,n112233n1n1nnnx(1,x),Cx,2Cx,3Cx,„,(n,1)Cx,nCx.?(6分) nnnnn,,n1n2?式两边求导得:n(1,x),n(n,1)x(1,x) ,,,1222322n1n22nn1,C,2Cx,3Cx,„,(n,1)Cx,nCx.?(8分) nnnnn,,,21222n2n12nn1n2n在?中令x,1,则1C,2C,3C,„,(n,1)C,nC,n?2,n(n,1)2,2nn3nn,,22n2(2n,n,n),2?n(n,1)((10分)