1、湖南省岳阳市湘阴一中、岳阳一中联考2015届高三上学期12月月考数学试卷(文科)一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中有且只有一项是符合题目要求的.1已知集合A=x|1x4,xZ,B=x|1x5,则AB=( )Ax|1x4B2,3,4C1,0,1,2,3,4Dx|1x5考点:交集及其运算 专题:集合分析:利用交集的性质求解解答:解:A=x|1x4,xZ=1,0,1,2,3,4,B=x|1x5,AB=2,3,4故选:B点评:本题考查交集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集性质的合理运用2若sin0且tan0,则是( )A第一象限角B第二象限角C第三
2、象限角D第四象限角考点:三角函数值的符号 分析:由正弦和正切的符号确定角的象限,当正弦值小于零时,角在第三四象限,当正切值大于零,角在第一三象限,要同时满足这两个条件,角的位置是第三象限,实际上我们解的是不等式组解答:解:sin0,在三、四象限;tan0,在一、三象限故选:C点评:记住角在各象限的三角函数符号是解题的关键,可用口诀帮助记忆:一全部,二正弦,三切值,四余弦,它们在上面所述的象限为正3已知等差数列an的前n项和为Sn,a6=S3=12,则a4=( )A4B6C8D10考点:等差数列的前n项和 专题:等差数列与等比数列分析:由题意可得首项和公差的方程组,解方程组代入通项公式可得解答:
3、解:设等差数列an的公差为d,则a6=a1+5d=12,且S3=3a1+d=12,解得a1=2,d=2a4=a1+3d=8故选:C点评:本题考查等差数列的通项公式和求和公式,属基础题4一个几何体的三视图如图所示,其中正视图与左视图都是边长为2的正三角形,则这个几何体的体积为( )ABC2D3考点:由三视图求面积、体积 专题:计算题分析:由三视图及题设条件知,此几何体为一个圆锥,由正视图和侧视图都是边长为2的正三角形可知此圆锥的半径与圆锥的高,故解三角形求出其高即可求得几何体的体积解答:解:此几何体是一个圆锥,由正视图和侧视图都是边长为2的正三角形,其底面半径为1,且其高为正三角形的高由于此三角
4、形的高为 ,故圆锥的高为 此圆锥的体积为 1=故选A点评:由三视图求几何体的面积、体积,考查对三视图的理解与应用,主要考查三视图与实物图之间的关系,用三视图中的数据还原出实物图的数据,再根据相关的公式求表面积与体积,本题求的是圆锥的体积5已知p,q是简单命题,则“pq为真命题”是“pq为假命题”的( )A充分非必要条件B必要非充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件考点:复合命题的真假 专题:常规题型分析:由pq为真命题,知p和q或者同时是真命题,或者其中一个是真命题,一个是假命题;由pq为假命题,知p和q或者同时都是假命题,或者有一个是真命,另一个是假命题由此可知“pq为真命题”是“pq为假
5、命题”的既不充分也不必要条件解答:解:pq为真命题,p和q或者同时是真命题,或者其中一个是真命题,一个是假命题,“pq为真命题”推不出“pq为假命题”,pq为假命题,p和q或者同时都是假命题,或者有一个是真命,另一个是假命题,“pq为假命题”推不出“pq为真命题”“pq为真命题”是“pq为假命题”的既不充分也不必要命题故选D点评:本题考查复合命题的真假判断,解题时要认真审题,仔细求解6已知f(x)是周期为4的奇函数,f(3)=2,则f(9)=( )A6B6C2D2考点:函数奇偶性的性质;函数的周期性 专题:计算题;函数的性质及应用分析:由于f(x)是周期为4的奇函数,则f(9)=f(1),f(
6、1)=f(1)=f(3)=2,即可得到结论解答:解:由于f(x)是周期为4的奇函数,则f(9)=f(8+1)=f(1),又f(3)=2,则f(3)=f(41)=f(1)=f(1)=2,即有f(1)=2则f(9)=2故选D点评:本题考查函数的奇偶性和周期性的运用:求函数值,考查运算能力,属于基础题7已知向量满足,且,则与的夹角为( )ABCD考点:平面向量数量积的运算 专题:计算题;平面向量及应用分析:运用向量的数量积的定义和性质,向量的平方即为模的平方,再由向量夹角的范围,即可求得解答:解:,且,则+=6,即为|cos+3=6,即有2cos=3,即cos=,由于0,则故选A点评:本题考查平面向
7、量的数量积的定义和性质,考查运算能力,属于基础题8已知数列an满足2an+1+an=3(nN*),且a1=7,其前n项和为Sn,则满足不等式|Snn4|的最小整数n是( )A11B12C13D14考点:数列递推式 专题:等差数列与等比数列分析:由已知得an1是首项为6,公比为的等比数列,从而Snn4=4()n由|Snn4|,得2n22014,由此能求出满足条件的最小正整数n解答:解:2an+1+an=3,an+11=(an1),所以an1是首项为6,公比为的等比数列,故an1=6()n1,则Sn=n+=n+44()n,Snn4=4()n|Snn4|,2n22014,又210=1024,211=
8、2048,所以满足条件的最小正整数n=13故选:C点评:本题考查满足不等式|Snn4|的最小整数n的值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意等比数列的性质的合理运用9记曲线y=sinx,x3,1与y=1所围成的封闭区域为D,若直线y=ax+2与D有公共点,则实数a的取值范围是( )ABCD考点:正弦函数的图象 专题:三角函数的图像与性质分析:作出区域D,易知直线y=ax+2过定点A(0,2),斜率为a,由斜率公式数形结合可得解答:解:由题意封闭区域为D如图所示(阴影),易知直线y=ax+2过定点A(0,2),斜率为a,又可得B(3,1),C(1,1),由斜率公式可得kAB=,kAC=1,易得
9、满足题意得直线介于AB和AC之间,故实数a的取值范围是故选:B点评:本题考查正弦函数的图象,涉及直线的斜率和斜率公式,数形结合是解决问题的关键,属中档题10用mina,b表示a,b两数中的最小值,函数f(x)=min|2x|,|2x+t|的图象关于直线x=1对称,若方程f(x)=m恰有4个不相等的实数根,则实数m的取值范围为( )A(0,1B(0,1)C(0,2D(0,2)考点:根的存在性及根的个数判断 专题:计算题;作图题;函数的性质及应用分析:由题意可求得f(2)=0;从而可得t=4;方程f(x)=m恰有4个不相等的实数根可化为函数f(x)=min|2x|,|2x+t|的图象与y=m有4个
10、不同的交点,作图求解解答:解:函数f(x)=min|2x|,|2x+t|的图象关于直线x=1对称,又当x=0时,f(x)=min|2x|,|2x+t|=0;f(2)=0;2(2)+t=0;故t=4;作函数f(x)=min|2x|,|2x+t|的图象如右图,故方程f(x)=m恰有4个不相等的实数根可化为函数f(x)=min|2x|,|2x+t|的图象与y=m有4个不同的交点,故0m2;故选D点评:本题考查了学生对新定义的接受能力与作图能力,同时考查了方程与函数的关系,属于中档题二、填空题:本大题共5个小题,共25分,将答案填写在题中的横线上.11在平面直角坐标系xOy中,直线3x+4y5=0与圆
11、x2+y2=4相交于A、B两点,则弦AB的长等于考点:直线与圆的位置关系 专题:计算题分析:求出圆心到直线3x+4y5=0的距离,利用勾股定理,可得结论解答:解:圆x2+y2=4的圆心坐标为(0,0),半径为2圆心到直线3x+4y5=0的距离为=1弦AB的长等于2=故答案为:点评:本题考查圆心到直线的距离,考查垂径定理,考查学生的计算能力,属于基础题12在ABC中,A=,AC=4,其面积S=3,则BC=考点:正弦定理 专题:解三角形分析:利用三角形面积公式列出关系式,把b,sinA,以及已知面积代入求出c的值,再利用余弦定理求出a的值,即为BC的值解答:解:在ABC中,A=,AC=b=4,且S
12、=bcsinA=3,c=3,由余弦定理得:a2=b2+c22bccosA=16+912=13,则BC=a=故答案为:点评:此题考查了余弦定理,以及三角形面积公式,熟练掌握定理是解本题的关键13底面半径为3cm的圆柱体水槽中有半槽水,现放入两个直径等于水槽底面圆直径的球,若水槽中的水刚好满了,则水槽的高是16cm考点:球的体积和表面积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台) 专题:空间位置关系与距离分析:由已知可得水槽容积的一半,等于球的体积的2倍,设水槽的高为h,则=2,解得答案解答:解:设水槽的高为h,则=2,解得:h=16,故答案为:16点评:本题考查的知识点是球的体积,旋转体,圆柱的体积,其中根据等
13、积法,构造关于圆柱高h的方程,是解答的关键14若不等式sin2x+2acosxa2+3a2(a0)对一切xR恒成立,则实数a的最大值是考点:函数恒成立问题 专题:函数的性质及应用分析:化正弦为余弦,然后换元,对a分类求出a的范围即可解答:解不等式sin2x+2acosxa2+3a2(a0)对一切xR恒成立,1cos2x+2acosxa2+3a2,cos2x2acosx+a2+3a30对一切xR恒成立,令cosx=t,t1,1,则t22at+a2+3a30,对一切t1,1恒成立,设函数f(t)=t22at+a2+3a3,则对称轴x=a0,当1a0时,即解集为空集,当a1时,f(1)=a2+5a2
14、0,解得a,故a的最大值为,故答案为:,点评:本题考查了三角函数的值域,考查了利用换元法求二次函数的最值,体现了分类讨论的数学思想方法,是中档题15已知函数f(x)=|12x|,x0,1,记f1(x)=f(x),且fn+1(x)=ffn(x),nN*(1)若函数y=f(x)ax仅有2个零点,则实数a的取值范围是(0,1(2)若函数y=fn(x)log2(x+1)的零点个数为an,则满足an2(1+2+n)的所有n的值为2,3,4考点:函数零点的判定定理 专题:计算题;作图题;函数的性质及应用分析:(1)由f(x)ax=0且x=0不是零点,故a=,令g(x)=,作图确定;(2)函数y=fn(x)
15、log2(x+1)的零点个数an即为函数y=fn(x)与y=log2(x+1)的交点的个数,分别取n=1,2,3;从而得到an=2n,从而求解解答:解:(1)f(x)=|12x|,x0,1,f(x)ax=0,x=0,f(0)=1,x=0不是零点,当x0时,a=,令g(x)=,根据图象可得出:g(x)=,与y=a有2个交点时,a(0,1,故答案为;(0,1,(2)函数y=fn(x)log2(x+1)的零点个数an即为函数y=fn(x)与y=log2(x+1)的交点的个数,当n=1时,y=f1(x)=|12x|与y=log2(x+1)的图象如下,故a1=2;当n=2时,y=f2(x)=|12|12
16、x|与y=log2(x+1)的图象如下,故a2=4;当n=3时,y=f3(x)=|12|12|12x|与y=log2(x+1)的图象如下,故a3=8;故an=2n,故an2(1+2+n)可化为2n2(1+2+n)=n(n+1);故n=2,3,4;故答案为:(0,1;2,3,4点评:本题考查了学生的作图能力及函数的零点与函数的图象的关系,属于中档题三、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已知向量,函数f(x)=,且其图象的两条相邻对称轴之间的距离是()求的值;()将函数f(x)图象上的每一点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,
17、求y=g(x)在区间上的最大值和最小值考点:平面向量数量积的运算;函数y=Asin(x+)的图象变换 专题:计算题;三角函数的图像与性质;平面向量及应用分析:()运用向量的数量积的坐标公式及二倍角的正弦公式,再由周期公式,即可得到;()由图象的伸缩变换,得到函数g(x)的解析式,再运用正弦函数的单调性和值域,即可得到最值解答:解:()由已知可得,=sin2xcos2x=,又f(x)的周期,所以,即=2;() 由() 得,又由题意得,因为,所以,则当,即x=0时,g(x)min=1,当,即时,g(x)max=2点评:本题考查平面向量的数量积的坐标表示,考查三角函数的二倍角公式和两角差的正弦公式,
18、以及周期公式,考查三角函数的图象变换,考查正弦函数的图象和性质,考查运算能力,属于中档题17如图,在各棱长都相等的直三棱柱ABCA1B1C1中,E,F分别为AB,CC1的中点()求证:CE平面AB1F;()求直线A1F与平面AB1F所成角的正弦值考点:直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角 专题:空间位置关系与距离分析:()利用三棱柱的性质连接A1B交AB1于D点,连接DE,DF得到四边形DECF为平行四边形,利用线面平行的判定定理可证;()直三棱柱ABCA1B1C1各棱长都相等,E为AB的中点得到CEA1B,由() CEDF得DFA1B,所以A1D平面AB1F,得到A1FD是A1F与平面A
19、B1F所成的角,然后解RtA1DF即可解答:证明:()如图示,连接A1B交AB1于D点,连接DE,DF由题DE是ABB1的中位线DEBB1且即DECF且DE=CF四边形DECF为平行四边形CEDF又CE平面AB1F,DF平面AB1FCE平面AB1F6分解:()直三棱柱ABCA1B1C1各棱长都相等,E为AB的中点CEAB,CEAA1CE平面ABB1A1,又A1B平面ABB1A1CEA1B由() CEDF得DFA1B又A1DAB1,DF,AB1是平面AB1F内两条相交直线A1D平面AB1FDF是A1F在平面AB1F上的射影A1FD是A1F与平面AB1F所成的角 9分设直三棱柱ABCA1B1C1的
20、棱长为a在RtA1DF中,AD=a,AF=,直线A1F与平面AB1F所成角的正弦值是12分点评:本题考查了三棱柱性质的运用以及线面平行的判定、线面角的求法,属于中档题18山区一林场2013年底的木材存量为30万立方米,森林以每年20%的增长率生长从今年起每年年底要砍伐1万立方米的木材,设从今年起的第n年底的木材存量为an万立方米()试写出an+1与an的关系式,并证明数列an5是等比数列;()问大约经过多少年,林场的木材总存量达到125万立方米?(参考数据:lg2=0.30,lg3=0.48)考点:数列的应用 专题:等差数列与等比数列分析:()由题得an+1=an(1+20%)1,由此能数列a
21、n5是公比为的等比数列,由此能写出an+1与an的关系式,并证明数列an5是等比数列()由a15=30(1+20%)15=30,得,由此能求出大约经过9年,林场的木材总存量达到125万立方米解答:解:()由题得an+1=an(1+20%)1即2分所以因此数列an5是公比为的等比数列 6分()由题a15=30(1+20%)15=30所以,即8分所以,即所以所以,大约经过9年,林场的木材总存量达到125万立方米12分点评:本题考查数列知识在生产生活中的实际应用,是中档题,解题时要注意等比数列性质的合理运用19已知函数f(x)=()解不等式f(x)4;()当x1,2时,f(x)mx2(mR)恒成立,
22、求实数m的取值范围考点:函数恒成立问题;分段函数的应用;其他不等式的解法 专题:函数的性质及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用分析:() 分类构造不等式,解得即可,()先分类,()当x=0时,mxx2+3x+2恒成立,所以mR,() 当x1,0)时,原不等式变形为,分离参数,构造函数g(x),利用导数求出函数的最值即可,() 当x(0,2时,原不等式变形为,利用基本不等式,求出m的范围解答:解:()当x1时,由得x2,所以2x1,当x1时,由x2+3x4得4x1,所以1x1,综上,原不等式的解集是x|2x1;() 由题意得x2+3xmx2即mxx2+3x+2在1,2上恒成立,()当x=0
23、时,mxx2+3x+2恒成立,所以mR,() 当x1,0)时,原不等式变形为,设,因为当x1,0)时,所以g(x)在1,0)上单调递减,当x=1时,g(x)max=g(1)=0,所以m0,() 当x(0,2时,原不等式变形为,又,当时,所以,综上所述,实数m的取值范围是,点评:本题考查了参数的取值范围,采取的方法是分离参数,利用导数或基本不等式求出函数的最值,培养了学生的转化能力,解决问题的能力,属于难题20各项均为正数的数列an,其前n项和为Sn,且满足a11,6Sn=an2+3an+2()求数列an的通项公式;()若数列bn前n项和为Tn,且满足an+1Tn=anTn+19n23n+2问b
24、1为何值时,数列bn为等差数列;() 求证:考点:数列与不等式的综合;数列递推式 专题:等差数列与等比数列分析:()由题意,得,从而an+1an=3,由此能求出an=3n1()由已知得,数列是以为首项,以1为公差的等差数列,由此能求出b1=2()由=,能证明解答:()解:由题意,得得即(an+1+an)(an+1an3)=02分因为an0,所以an+1an=3又n=1时,即(a11)(a12)=0又a11,a1=2所以an=3n14分()解:由()及题意,得:即,所以数列是以为首项,以1为公差的等差数列,6分所以,即,若数列bn为等差数列,则,即T1=2,所以b1=2(此时bn=6n4)8分(
25、)证明:由()及题意,得:=11分所以故13分点评:本题考查数列的通项公式的求法,考查等差数列的首项的求法,考查不等式的证明,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用21设函数f(x)=lnxmx(m0)()求函数f(x)的单调性;()判断函数f(x)在区间1,e上的零点个数考点:根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性 专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用分析:(1)先研究函数的定义域,然后根据导数大于零求增区间,导数小于零求减区间,注意分类讨论;(2)结合(1)中函数的单调性,研究函数在该区间上的极值,最值以及端点值的符号,最终确定函数在该区间上零点的个数解答:解:()
26、由题得,当时,f(x)0;当时,f(x)0,所以函数f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是,()由()知函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以函数f(x)在区间1,e上最多有2个零点,而且,f(1)=m0;()若函数f(x)在区间1,e上有2个零点,则,此不等式组无解,所以不存在m0,使函数f(x)在区间1,e上有2个零点;() 若函数f(x)在区间1,e上仅有1个零点,则,解得,所以当时,函数f(x)在区间1,e上仅有1个零点,() 若函数f(x)在区间1,e上无零点,结合()知,即,则,解得,所以当时,函数f(x)在区间1,e上无零点综上所述,当时,函数f(x)在区间1,e上有1个零点,当时,函数f(x)在区间1,e上无零点点评:本题考查了函数的单调区间的求法,以及利用导数研究函数的极值、最值和端点值,最终确定函数在区间上的零点个数的方法要注意结合图象解决问题