許少華
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 若集合A={x | x2-x+6<0},集合B={x∈N | y=},則A∩B=( )
A. {3} B. {1, 3} C. {1, 2} D. {1, 2, 3}
2. 若z =1-2i,則復(fù)數(shù)z+在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 如圖1,ABCD是邊長(zhǎng)為4的正方形,若DE=EC且F為BC中點(diǎn),則· =( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
4. 某單位春節(jié)聯(lián)歡會(huì)中有一個(gè)抽獎(jiǎng)環(huán)節(jié),其中100名獲獎(jiǎng)?wù)呒捌洫?jiǎng)品價(jià)值的頻率分布直方圖如圖2所示,則直方圖中a的的值為( )
A. 0.003 B. 0.005
C. 0.05 D. 0.004
5. 若數(shù)列{ an }是等差數(shù)列,首項(xiàng)a1<0,a2015+a2016>0,a2015 Sn <0使前n項(xiàng)和的最大自然數(shù)n是( )
A. 2016 B. 2015 C. 4028 D. 4029
6. 若f(x+1)+1為R上奇函數(shù),則f(4)-f(0)的值為( )
A. 0 B. 2016 C. 2015 D. 1
7. 過雙曲線-=1(a>0, b>0) 的右焦點(diǎn)F2作斜率為-1的直線,該直線與雙曲線的兩條漸近線的交點(diǎn)分別為B, C.若=,則雙曲線的離心率是( )
A. B. C. D.
8. 如圖3程序框圖輸出的值是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
9. 正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)都在同一個(gè)球面上,若過該球球心與正面體一邊的一個(gè)截面如圖4,且圖中三角形(正四面體的截面)的面積為,則球的體積是( )
A. ?仔 B. 2?仔
C. 2?仔 D. 2?仔
10. 若函數(shù)y=sin?棕x 在某個(gè)長(zhǎng)度為1的閉區(qū)間上至少兩次獲得最大值1,且在區(qū)間[-,]上為增函數(shù),則正整數(shù)?棕的值為( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
11. 一幾何體的三視圖如圖5所示則該幾何體的體積為
( )
A. B. C. D.
12. 若存在x∈(0, +∞)使不等式 ex(x2-x+1)(ax+3a-1)<1成立,則實(shí)數(shù)a的范圍為( )
A. 0二、填空題:本大題共4小題,每小題5分.
13. 若cos(-x)=,則cos(+2x)= .
14. 設(shè)x,y滿足不等式組y≤2x,2x+y≤2,x-y≤1,則z=3x+2y的最大值為 .
15. 已知點(diǎn)A是拋物線y2=2px上一點(diǎn),F(xiàn)為其焦點(diǎn),若以F為圓心,以 | FA| 為半徑的圓交準(zhǔn)線于B、 C且?駐FBC為正三角形,當(dāng)?駐ABC的面積為時(shí),拋物線的方程為 .
16.若數(shù)列{ an }中a1=1,且a1, a3,…, a2n-1是遞增的數(shù)列,a2, a4,…, a2n是遞減的數(shù)列,a1>a2,| an+1-an | =2n,則{ an }的前n 項(xiàng)和Sn= .
三、解答題:解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.(本題滿分12分)
?駐ABC的三邊長(zhǎng)a, b, c和面積S滿足S =[c2-(a-b)2],
(1)求cosC;
(2)若c=2,且2sinAcosC=sinB,求b邊長(zhǎng).
18.(本題滿分12分)
在四棱錐P-ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,∠BAC=∠CAD=60°,PA⊥平面ABCD,E為PD的中點(diǎn),PA=2AB=2.
(1)求證:CE∥平面PAB;
(2)若F為PC的中點(diǎn),求F到平面AEC的距離.
19.(本題滿分12分)
在某紅綠燈路口進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)正在等綠燈的有10人,另有8人直接闖紅燈,等綠燈的10人,其年齡的莖葉圖如下:
(1)求等綠燈人年齡的中位與方差
(2)若從40歲以上的等綠燈人中,隨機(jī)抽取2人,求其中一定含有50歲以上的路人的概率.
(3)若闖紅燈的8人中有2人40以上,其余均40以下,完成下列列聯(lián)表:
根據(jù)上表的數(shù)據(jù),判斷是否有95%的把握認(rèn)為“40歲以下與闖紅燈有關(guān)”.
附:K2 =.
20.(本題滿分12分)
已知+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,上、下頂點(diǎn)分別是B1,B2,C是B1F2的中點(diǎn),若·=2,且⊥.
(1)求橢圓的方程;
(2)點(diǎn)M,N是橢圓上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),過M,N兩點(diǎn)的切線交于點(diǎn)P,若·=0時(shí),求點(diǎn)P的軌跡方程;
(3)點(diǎn)Q是橢圓上任意一點(diǎn),A1, A2分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),直線QA1, QA2與直線x=分別交于E, F兩點(diǎn),試證:以EF為直徑的圓交x于定點(diǎn),并求該定點(diǎn)的坐標(biāo).
21.(本題滿分12分)
設(shè)函數(shù)f(x)=x3-(a-1)x2-2bx+1,其中a∈R,
(1)若f(x)的減區(qū)間為(-1, 2), 求f(x)在區(qū)間[-3, 3]上的最大值與最小值;
(2)對(duì)小于1的任意a∈R,函數(shù)f(x)都有兩個(gè)極值點(diǎn)x1、x2(x1≠x2),是否存在b使x1 3 + x2 3=1成立,若存在,求出b的值或范圍;否則,說明理由.
請(qǐng)考生在第22、23、24題中任選一題作答,如果多選,則按所做的第一題計(jì)分.
22.(本題滿分10分)選修4-1:幾何證明選講
如圖,⊙O的弦ED,CB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)A.
(1)若BD⊥AE,AB=4, BC=2, AD=3, 求CE的長(zhǎng).
(2)若=,=,求的值.
23.(本題滿分10分)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在平面直角坐標(biāo)系中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸非負(fù)半軸為極軸建立極坐標(biāo)系. 已知直線與橢圓的極坐標(biāo)方程分別 為l:cos?茲+2sin?茲=0,C:ρ2=.
(1)求直線與橢圓的直角坐標(biāo)方程;
(2)若P是l上的動(dòng)點(diǎn),Q是C上的動(dòng)點(diǎn),求| PQ| 的最小值.
24.(本題滿分10分)選修4-5:不等式選講
不等式 | 2x-1| - | x+1| < 2的解集為{ x| a < x < b},
(1)求a , b的值;
(2)已知x > y > z,求證:存在實(shí)數(shù)k使恒成立-+≥,并求k的最大值.
2016年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試全國(guó)卷
文科數(shù)學(xué)模擬試題參考答案
一、選擇題
1. C;由x2-x+6<0?圯(x - 3)(x + 2)<0,得-2< x <3,
則A={x | -2< x <3}.
又B={x∈N | y=}={x∈N | x≤3}={1, 2, 3, …},
那么A∩B={1, 2}.
2. D;由z =1-2i,得1-2i+=1-2i+=-.
3. C;以AB, AD分別為x, y建立直角坐標(biāo)系,
則E(1,2),F(xiàn)(4,2).
那么=(-1,-4),=(3,-2),于是·=-1×3+(-2)×(-4)=5.
4. B;由50(0.001+0.002+0.003+a+0.009)=1?圯a=0.005,
即直方圖中a的的值為a=0.005.
5. D;由a2015+a2016>0?圯a1+a4030>0?圯a4030>0.
又a1<0且a2015·a2016<0知數(shù)列{ an }的前2015項(xiàng)都是負(fù)數(shù),
那么a2015+a2015<0?圯a1+a4029<0?圯S4029<0,于是,最大自然數(shù)n=4029.
6. A;由f(-x+1)+1=-[f(x+1)+1]?圯f(x+1)+f(-x+1)=-2.
令x=-1及x=3,得f(0)+f(-2)=-2,f(-2)+f(4)=-2?圯f(4)-f(0)=0.
7. D;對(duì)于F2(c, 0),則直線方程為y=-x+c,直線與兩漸近線的交點(diǎn)為B,C,由y=-x+c,y=x?圯x=,y=,即B(, ),因?yàn)镕2(c, 0).
由 = 知B是F2C的中點(diǎn),于是可得C (, ).
由于在y=-x上,得=-·?圯b=3a?圯e=.
8. B;本題的程序框圖所揭示的內(nèi)容,其實(shí)是當(dāng)和大于64時(shí),輸出最小的n值.
于是,由1+3+32+…+3n-1>64?圯(3n-1)>64,最小的n=5,
那么輸出的值是5.
9. B;如圖,由正四面體的特點(diǎn)及性質(zhì)可知,該截面即為等腰?駐ABC.
設(shè)正四面體的邊長(zhǎng)為a,
由AC=BC==.
那么?駐ABC的面積為×a×=?圯a=2,
于是四面體的高h(yuǎn)==.
再設(shè)外接球的半徑為R,由(-R)2+()2=R2?圯R=,
從而球的體積是V=?仔()3=?仔.
10. B;由函數(shù)y=sin?棕x在某個(gè)長(zhǎng)度為1的閉區(qū)間上最多獲得一次最大值1,得≤1?圯?棕≥2?仔.
又在區(qū)間[-,]上為增函數(shù),則-≤-,≤?圯?棕≤.
于是2?仔≤?棕≤,又?棕為正整數(shù),因此,?棕=7.
11. B;本題三視圖對(duì)應(yīng)的幾何體是以正方體的中截為底面的兩個(gè)同底面的四棱錐,如圖.
于是體積為V=×2×2×1×2=.
12. C;由ex(x2-x+1)(ax+3a-1)<1?圯ax+3a-1<.
(1)若a≤0,當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),ax+3a-1)<0,而>0,此時(shí)結(jié)論成立.
(2)若a>0,由于f(x)=?圯f′(x)=<0,所以 f(x) 在(0,+∞)是減函數(shù),則0 < f(x) <1,又f(x)與y軸的交點(diǎn)為(0,1).
由于g(x)= ax+3a-1與y軸的交點(diǎn)為(0, 3a-1).
那么,如果存在x∈(0,+∞)使不等式ex(x2-x+1)(ax+3a-1)<1成立,
則3a-1<1,a>0?圯0 < a <,
由(1)(2)得實(shí)數(shù)a的范圍為a <.
二、填空題
13. -;由于cos(-x) = sin[-(-x)] = sin(+x)即sin(+x)=,而cos(+2x) =cos2(+x) =1-2sin 2 (+x) =-.
14. ;分別作出三直線y=2x,2x+y=2,x-y≤1,得如圖所示的可行域.
由z=3x+2y?圯y=-x+.
顯然,當(dāng)直線y=-x+經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),縱截距最大.
由y=2x,2x+y=2?圯x=,y=1.
此時(shí),z=3x+2y=.
15. 由題意,如圖可得=cos30°及DF=2p?圯BF=,從而AF=,由拋物線的定義知點(diǎn)A.
到準(zhǔn)線的距離也為,因?yàn)椤鰽BC的面積為,即××=?圯P=4,故拋物線的方程為y2=8x.
16. ;由a1>a2,a2-a1=-2.
由于a3>a1又a1>a2?圯a3>a2?圯a3-a2=22,
類似地:a4-a3=-23,a5-a4=24,…,an-an-1=(-2)n-1.
那么an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)==.
從而Sn=++…+=+·=-=.
三、解答題
17.(1)由S=[c2-(a-b)2]=[-(a2+b2-c2)+2ab]
=-abcosC+ab……………3分
又S=absinC,于是absinC=-abcosC+ab即sinC=2(1-cosC).
結(jié)合sin2C+cos2C=1得cosC=或cosC=1(舍去).
故cosC=……………6分
(2)又由2sinAcosC=sinB,得2··=?圯a=c………9分
結(jié)合條件,可得a=c=2.
由c2=a2+b2-2abcosC,
得4=4+b2-4×b?圯b=……………12分
18.(1)在Rt△ABC中,AB=1,∠BAC=60°,∴BC=,AC=2.
取AD中點(diǎn)M,連EM,CM,則EM∥PA.
∵ EM ?埭平面PAB,PA?奐平面PAB,∴EM∥平面PAB.
在Rt△ACD中,∠CAD=60°,AC=AM=2,
∴∠ACM=60°.而∠BAC=60°,∴MC∥AB.
∵M(jìn)C ?埭平面PAB,AB
?奐平面PAB,∴ MC∥平面PAB .
∵EM∩MC=M,∴平面EMC∥平面PAB.
∵EC?奐平面EMC,∴EC∥平面PAB.
(2)∵PA=CA,F(xiàn)為PC的中點(diǎn),∴AF⊥PC .
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥CD.
∵AC⊥CD,PA∩AC=A,∴CD⊥平面PAC.
又EF//CD,∴EF⊥平面PAC.即EF為三棱錐E-AFC的高.
因?yàn)镃D=2,得EF=.
從而VE-FAC=×(AC·AP)·EF=×(×2×2)×=.
在Rt△PAD中,AE=CE=PD=×2=.
于是S△ACE=AC·=2,設(shè)F到平面AEC的距離為h.
由VE-FAC=VF-AEC即×2h=?圯h=.
故F到平面AEC的距離為.
19.(1)由莖葉圖可得15個(gè)數(shù)據(jù)為:22,34,34,42,
43,45,45,51,52,52,顯然,路人年齡的中位數(shù)為(43+45)=44.
由于x==42……2分
那么s===.
即路人年齡的方差為……………4分
(2)設(shè)40歲以上,50歲以下的四人分別為A1,A2,A3,A4,50歲以上的三人分別為B1,B2,B3,那么從這七人中任取兩人的所有基本事件如下:
A1A2,A1A3,A1A4,A1B1,A1B2,A1B3,A2A3,A2A4,A2B1,A2B2,A2B3,A3A4,A3B1,A3B2,A3B3,A4B1,A4B2,A4B3,B1B2,B1B3,B2B3共21個(gè).……………6分
其中含有50歲以上的路人的基本事件如下:A1B1,A1B2,A1B3,A2B1,A2B2,A2B3,A3B1,A3B2,A3B3,A4B1,A4B2,A4B3,B1B2,B1B3,B2B3共15個(gè).……………7分
于是,從40歲以上的路人中,隨機(jī)抽取2人,其中一定含有50歲以上的路人的概率為P==……………8分
(3)若闖紅燈的8人中有2人40以上,其余均40以下,完成下列列聯(lián)表:
…
…………10分
由K2==2.5<3.841.
故沒有95%的把握認(rèn)為“40歲以下與闖紅燈有關(guān)”. ……………12分
20.(1)設(shè)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),B1(0,b),則C(,).
由題意得·=2,⊥?圯(-c,-b)·(c,-b)=2,(-,-)·(c,-b)=0?圯b2-c2=2,b2=3c2?圯b2=3,c2=1,從而a2=4,
故所求橢圓方程為+=1 ………3分
(2)設(shè)P(x0,y0),
①當(dāng)PM⊥x軸或PM∥x軸時(shí),對(duì)應(yīng)PN∥x軸或PN⊥x軸,
可知P(±2,±)………4分
②當(dāng)PM與x軸不垂直且不平行時(shí), PM的斜率為k,則k≠0,PN的斜率為-,
PM的方程為y-y0=k(x-x0),與+=1聯(lián)立,
得y-y0=k(x-x0),+=1?圯(3+4k2)x2+8k(y0-kx0)x+4(y0-kx0)2-12=0)……5分
因?yàn)橹本€與橢圓相切,所以△=0即4k2(y0-kx0)2-(3+4k2)[(y0-kx0)2-3]=0,
即(x20-4)2k2-2x0y0k+y20-3=0.
所以k是方程(x20-4)2k2-2x0y0k+y20-3=0的一個(gè)根,
同理-是方程(x20-4)2k2-2x0y0k+y20-3=0的另一個(gè)根,………6分
k·(-)=?圯x20+y20=7,其中x0≠±2,
所以點(diǎn)P的軌跡方程為x2+y2=7(x≠±2).
因?yàn)镻(±2,±)滿足上式,綜上知:點(diǎn)P的軌跡方程為x2+y2=7………7分
(3)由(1)得A1(-2,0),A2(2,0),
設(shè)Q(x0,y0),則直線QA1的方程為y=(x+2),與直線x=的交點(diǎn)E的坐標(biāo)為E(,(+2))………8分
則直線QA2的方程為y=(x-2),與直線x=的交點(diǎn)F的坐標(biāo)為F(,(-2))………9分
再設(shè)以EF為直徑的圓交x于點(diǎn)H(m,0),則HE⊥HF,從而kHE·kHF=-1,即·=-1?圯=-(-m)2 ………11分
由+=1得y20=,∴ m=±1.故以EF為直徑的圓交x于定點(diǎn),該定點(diǎn)的坐標(biāo)為(+1,0)或(-1,0)………12分
21. 由f ′(x)=3x2-2(a-1)x-2b………1分
(1)由題意知f ′(x)<0的解集為(-1,2),即不等式3x2-2(a-1)x-2b<0的解集為(-1,2),于是,方程3x2-2(a-1)x-2b=0的兩根分別為-1與2.
由-1+2=,-1×2=-?圯a=,b=3,此時(shí),f (x)=x3-x2-6x+1………3分
由f ′(x)=3x2-3x-6=3(x+1)(x-2),
易得x∈[-3,-1)時(shí),f ′(x)>0,此時(shí)函數(shù)遞增;x∈(-1,2)時(shí),f ′(x)<0,此時(shí)函數(shù)遞減;x∈(2,3]時(shí),f ′(x)>0,此時(shí)函數(shù)遞增.
于是,fmax(x)=max{f(-1),f(3)}=max{,}=,
fmin(x)=min{f(-3),f(2)}=max{-,-9}=-.
故f (x)在區(qū)間[-3,3]上的最大值與最小值分別為與-………6分
(2)對(duì)任意的a∈R,函數(shù)f (x)都有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,即為對(duì)任意的a方程f ′(x)=0有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根x1,x2,即方程3x2-2(a-1)x-2b=0有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根x1,x2,于是[2(a-1)]2-4×3×(-2b)>0對(duì)任意的a∈R恒成立,即6b>-(a-1)2對(duì)任意的a∈R恒成立,從而b>0………………①………7分
若存在b使x31+x32=1成立,由于x1+x2=,x1·x2=-.
那么x31+x32=(x1+x2)[(x1+x2)2-3x1·x2]={[]2-3×(-)}=1.
得b=-=………10分
由b′=-,令b′=0即-=0?圯a=1-.
當(dāng)a<1-時(shí),b′>0,此時(shí),關(guān)于a的函數(shù)遞增;當(dāng)1-那么,當(dāng)a=1-時(shí),b有最大值,其值為b=<0.
由①知不存在b使x31+x32=1成立………12分
22.(1)由圓的割線定理知AB·AC=AD·AE,
∴ AE=8,DE=5.連接EB,∵∠EDB=90°,
∴ EB為直徑,∴∠ECB=90°.
由勾股定理,得EB2=DB2+ED2=AB2-AD2+ED2=16-9+25=32.
在直角△ECB中,EB2=BC2+EC2=4+EC2,
EC2=28?圯EC=2.
(2)因?yàn)樗倪呅蜤CBD是圓O的內(nèi)接四邊形,
所以∠ADB=∠C,∠ABD=∠E,所以△ADB∽△ACE.
于是==.
因?yàn)?,=,所以()2=·=·=.
從而=.
23.(1)由cos?茲+2sin?茲=0?圯?籽cos?茲+2?籽sin?茲=0?圯x+2y=0,
即直線l的直角坐標(biāo)方程為x+2y=0.
又由?籽2=?圯?籽2cos2?茲+4?籽2sin2?茲=4?圯x2+4y2=4.
即橢圓C的直角坐標(biāo)方程為x2+4y2=4.
(2)因?yàn)闄E圓+y2=1的參數(shù)方程為x=2cos?茲,y=sin?茲,
由題意可設(shè)Q(2cos?茲,sin?茲),
因此點(diǎn)Q到直線l的距離是d==.
所以當(dāng)?茲=k?仔+,k∈Z時(shí),d取得最大值.
24.(1)(i)當(dāng)x<-1時(shí),不等式可轉(zhuǎn)化為-(2x-1)-[-(x+1)]<2,得x>0,此時(shí)無解.
(ii)當(dāng)-1≤x≤時(shí),不等式可轉(zhuǎn)化為-(2x-1)-(x+1)<2,得x>-,此時(shí),不等式的解為-