1、2015-2016学年辽宁省抚顺一中高三(上)10月月考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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已知集合A=x|x2x20,B=x|log4x0.5,则()AAB=BBACARB=RDAB2已知复数z满足(1+2i)z=4+3i,则z=()A2+iB2iC1+2iD12i3已知直线a,b,平面,且a,b,则“ab”是“”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件4设an是公差不为零的等差数列,满足,则该数列的前10项和等于()A10B5C0D55一个几何体的三视图如图所示,则该几何体
2、的体积为()A32B18C16D106某同学想求斐波那契数列0,1,1,2,(从第三项起每一项等于前两项的和)的前10项的和,他设计了一个程序框图,那么在空白矩形框和判断框内应分别填入的语句是()Ac=a;i9Bb=c;i9Cc=a;i10Db=c;i107已知向量,若向量满足与的夹角为120,则=()A1BC2D8已知菱形ABCD的边长为3,B=60,沿对角线AC折成一个四面体,使得平面ACD平面ABC,则经过这个四面体所有顶点的球的表面积为()A15BC D69已知双曲线C:=1(b0)的一条渐进线方程为y=x,F1,F2分别为双曲线C的左右焦点,P为双曲线C上的一点,满足|PF1|:|P
3、F2|=3:1,则|+|的值是()A4B2C2D10对任意实数a,b定义运算“”:,设f(x)=(x21)(4+x),若函数y=f(x)+k的图象与x轴恰有三个不同交点,则k的取值范围是()A(2,1)B0,1C2,0)D2,1)11如图,长方形ABCD的长AD=2x,宽AB=x(x1),线段MN的长度为1,端点M、N在长方形ABCD的四边上滑动,当M、N沿长方形的四边滑动一周时,线段MN的中点P所形成的轨迹为G,记G的周长与G围成的面积数值的差为y,则函数y=f(x)的图象大致为()ABCD12定义在(0,+)上的单调减函数f(x),若f(x)的导函数存在且满足x,则下列不等式成立的是()A
4、3f(2)2f(3)B2f(3)3f(2)C3f(4)4f(3)D2f(3)3f(4)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13正项等比数列an中,前n项和为Sn,若S4=30,a3+a5=40,则数列an的前9项的和为14在(a0)的展开式中含常数项的系数是60,则sinxdx的值为15已知点P(x,y)满足条件(k为常数),若z=x+3y的最大值为8,则k=16已知函数y=f(x)为奇函数,且对定义域内的任意x都有f(1+x)=f(1x)当x(2,3)时,f(x)=log2(x1),给出以下4个结论:函数y=f(x)的图象关于点(k,0)(kZ)成中心对称;函数y=|f(x
5、)|是以2为周期的周期函数;当x(1,0)时,f(x)=log2(1x);函数y=f(|x|)在(k,k+1)( kZ)上单调递增其中所有正确结论的序号为三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17在ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且()求角A的大小;()若a=3,sinC=2sinB,求b、c的值18由于雾霾日趋严重,政府号召市民乘公交出行但公交车的数量太多会造成资源的浪费,太少又难以满足乘客需求为此,某市公交公司在某站台的60名候车乘客中进行随机抽样,共抽取10人进行调查反馈,所选乘客情况如下表所示:组别候车时间(单位:min)人数一0
6、,5)1二5,10)5三10,15)3四15,20)1()估计这60名乘客中候车时间少于10分钟的人数;()现从这10人中随机取3人,求至少有一人来自第二组的概率;()现从这10人中随机抽取3人进行问卷调查,设这3个人共来自X个组,求X的分布列及数学期望19在四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,平面PAD平面ABCD,PDPB,PA=PD()求证:平面PCD平面PAB;()设E是棱AB的中点,PEC=90,AB=2,求二面角EPCB的余弦值20已知椭圆C: +=1(ab0),F(,0)为其右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2()求椭圆C的方程;()设直线l:y=kx+m(|
7、k|)与椭圆C相交于A、B两点,以线段OA,OB为邻边作平行四边形OAPB,其中顶点P在椭圆C上,O为坐标原点,求|OP|的取值范围21已知函数f(x)=x21(1)求函数y=f(x)的零点的个数;(2)令g(x)=+lnx,若函数y=g(x)在(0,)内有极值,求实数a的取值范围【选修4-1:几何证明选讲】(共1小题,满分10分)22如图,四边形ABCD是O的内接四边形,延长BA和CD相交于点P, =,=()求的值;()若BD为O的直径,且PA=1,求BC的长【选修4-4:坐标系与参数方程】共1小题,满分0分)23已知在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点O为极点,
8、x轴正半轴为极轴建立极坐标,曲线C的极坐标方程=2cos(+)()判断直线l与曲线C的位置关系;()设M为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围【选修4-5:不等式选讲】(共1小题,满分0分)24已知函数f(x)=|2x+1|x|2()解不等式f(x)0()若存在实数x,使得f(x)|x|+a,求实数a的取值范围2015-2016学年辽宁省抚顺一中高三(上)10月月考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,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已知集合A=x|x2x20,B=x|log4x0.5,则()AAB=BBACARB=RDA
9、B【考点】集合的包含关系判断及应用【分析】先根据不等式的解法求出集合A,再根据对数的单调性求出集合B,根据子集的关系即可判断【解答】解:x2x20,(x2)(x+1)0,解得1x2A=(1,2),log4x0.5=log42,0x2,B=(0,2),BA,故选:B2已知复数z满足(1+2i)z=4+3i,则z=()A2+iB2iC1+2iD12i【考点】复数代数形式的乘除运算【分析】复数方程两边同乗12i,化简即可【解答】解:(1+2i)z=4+3i,(12i)(1+2i)z=(4+3i)(12i)5z=105i,z=2i,故选B3已知直线a,b,平面,且a,b,则“ab”是“”的()A充分不
10、必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断【分析】根据题意,分两步来判断:分析当时,ab是否成立,有线面垂直的性质,可得其是真命题,分析当ab时,是否成立,举出反例可得其是假命题,综合可得答案【解答】解:根据题意,分两步来判断:当时,a,且,a,又b,ab,则ab是的必要条件,若ab,不一定,当=a时,又由a,则ab,但此时不成立,即ab不是的充分条件,则ab是的必要不充分条件,故选B4设an是公差不为零的等差数列,满足,则该数列的前10项和等于()A10B5C0D5【考点】等差数列的前n项和【分析】设出等差数列的首项和公差,把已知等式用
11、首项和公差表示,得到a1+a10=0,则可求得数列的前10项和等于0【解答】解:设等差数列an的首项为a1,公差为d(d0),由,得,整理得:2a1+9d=0,即a1+a10=0,故选:C5一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A32B18C16D10【考点】由三视图求面积、体积【分析】结合直观图可得几何体是正方体的一半,根据正方体的棱长为4,计算几何体的体积【解答】解:由三视图知:几何体是正方体的一半,如图:已知正方体的棱长为2,几何体的体积V=43=32故选:A6某同学想求斐波那契数列0,1,1,2,(从第三项起每一项等于前两项的和)的前10项的和,他设计了一个程序框图,那么在
12、空白矩形框和判断框内应分别填入的语句是()Ac=a;i9Bb=c;i9Cc=a;i10Db=c;i10【考点】程序框图【分析】由斐波那契数列从第三项起每一项等于前两项的和,由程序框图从而判断空白矩形框内应为:b=c,模拟执行程序框图,当第8次循环时,i=10,由题意不满足条件,退出执行循环,输出S的值,即可得判断框内应为i9【解答】解:由题意,斐波那契数列0,1,1,2,从第三项起每一项等于前两项的和,分别用a,b来表示前两项,c表示第三项,S为数列前n项和,故空白矩形框内应为:b=c,第1次循环:a=0,b=1,S=0+4=1,i=3,求出第3项c=1,求出前3项和S=0+1+1=2,a=1
13、,b=1,满足条件,i=4,执行循环;第2次循环:求出第4项c=1+1=2,求出前4项和S=0+1+1+2=4,a=1,b=2,满足条件,i=5,执行循环;第8次循环:求出第10项c,求出前10项和S,此时i=10,由题意不满足条件,退出执行循环,输出S的值故判断框内应为i9故选:B7已知向量,若向量满足与的夹角为120,则=()A1BC2D【考点】平面向量数量积的运算【分析】运用坐标求解, =(x,y),得出x2y=5,根据夹角公式得出=,即=,整体代入整体求解即可得出=2选择答案【解答】解:设=(x,y),4=(1,2),|4|=,x+2y=5,即x2y=5,向量满足与的夹角为120=,即
14、=,=,=2故|=2,故选:D8已知菱形ABCD的边长为3,B=60,沿对角线AC折成一个四面体,使得平面ACD平面ABC,则经过这个四面体所有顶点的球的表面积为()A15BC D6【考点】球的体积和表面积;球内接多面体【分析】设球心为O,OF=x,则CF=,EF=,可得R2=x2+()2=(x)2+()2,求出x,可得R,即可求出球的表面积【解答】解:如图所示,设球心为O,在平面ABC中的射影为F,E是AC的中点,OF=x,则CF=,EF=R2=x2+()2=(x)2+()2,x=R2=球的表面积为15故选:A9已知双曲线C:=1(b0)的一条渐进线方程为y=x,F1,F2分别为双曲线C的左
15、右焦点,P为双曲线C上的一点,满足|PF1|:|PF2|=3:1,则|+|的值是()A4B2C2D【考点】双曲线的简单性质【分析】利用双曲线C:=1(b0)的一条渐近线方程为y=x,求出b,c,利用|PF1|:|PF2|=3:1,可得|PF1|=6,|PF2|=2,再求|+|即可【解答】解:双曲线C:=1(b0)的一条渐近线方程为y=x,b=,c=,|PF1|:|PF2|=3:1,|PF1|=6,|PF2|=2,cosF1PF2=0,|+|2=36+4=40,|+|=2故选:C10对任意实数a,b定义运算“”:,设f(x)=(x21)(4+x),若函数y=f(x)+k的图象与x轴恰有三个不同交
16、点,则k的取值范围是()A(2,1)B0,1C2,0)D2,1)【考点】根的存在性及根的个数判断【分析】化简函数f(x)的解析式,作出函数y=f(x)的图象,由题意可得,函数y=f(x)与y=k的图象有3个交点,结合图象求得结果【解答】解:当(x21)(x+4)1时,f(x)=x21,(2x3),当(x21)(x+4)1时,f(x)=x+4,(x3或x2),函数y=f(x)=的图象如图所示:由图象得:2k1,函数y=f(x)与y=k的图象有3个交点,即函数y=f(x)+k的图象与x轴恰有三个公共点;故答案选:D11如图,长方形ABCD的长AD=2x,宽AB=x(x1),线段MN的长度为1,端点
17、M、N在长方形ABCD的四边上滑动,当M、N沿长方形的四边滑动一周时,线段MN的中点P所形成的轨迹为G,记G的周长与G围成的面积数值的差为y,则函数y=f(x)的图象大致为()ABCD【考点】函数的图象【分析】根据条件确定点P,对应的轨迹,然后求出相应的周长和面积,求出函数f(x)的表达式,然后根据函数表达式进行判断图象即可【解答】解:线段MN的长度为1,线段MN的中点P,AP=,即P的轨迹是分别以A,B,C,D为圆心,半径为的4个圆,以及线段GH,FE,RT,LK,部分G的周长等于四个圆弧长加上线段GH,FE,RT,LK的长,即周长=+4x2+2x2=6x+4,面积为矩形的面积减去4个圆的面
18、积,即等于矩形的面积减去一个整圆的面积为,f(x)=6x+4=,是一个开口向下的抛物线,对应的图象为C,故选:C12定义在(0,+)上的单调减函数f(x),若f(x)的导函数存在且满足x,则下列不等式成立的是()A3f(2)2f(3)B2f(3)3f(2)C3f(4)4f(3)D2f(3)3f(4)【考点】利用导数研究函数的单调性【分析】根据条件构造函数g(x)=,求函数的导数,研究函数的单调性,利用函数的单调性进行判断即可【解答】解:定义在(0,+)上的单调减函数f(x),f(x)0,则不等式x,等价为f(x)xf(x),即xf(x)f(x)0,设g(x)=,则g(x)=0,即函数g(x)在
19、(0,+)上为增函数,则g(3)g(4),g(2)g(3),即,即4f(3)3f(4),3f(2)2f(3),故选:A二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13正项等比数列an中,前n项和为Sn,若S4=30,a3+a5=40,则数列an的前9项的和为【考点】等比数列的前n项和【分析】设正项等比数列an的公比为q0,由S4=30,a3+a5=40,q1,可得,解得a1,q,即可得出【解答】解:设正项等比数列an的公比为q0,S4=30,a3+a5=40,q1,解得a1=q=2,S9=2102=1022故答案为:102214在(a0)的展开式中含常数项的系数是60,则sinxdx
20、的值为【考点】二项式系数的性质【分析】利用二项展开式的通项公式求出通项,令x的指数为0,求出展开式的常数项,列出方程求出a,代入定积分求出值【解答】解:展开式的通项arC6r,令63r=0得r=2常数项为15a2=60,a=2,sinxdx=sinxdx=(cosx)=1cos2故答案为:1cos215已知点P(x,y)满足条件(k为常数),若z=x+3y的最大值为8,则k=【考点】简单线性规划【分析】画出可行域,将目标函数变形,画出相应的直线,将其平移,数学结合当直线移至点A时,纵截距最大,z最大【解答】解:画出可行域将z=x+3y变形为y=,画出直线平移至点A时,纵截距最大,z最大,联立方
21、程得,代入,k=6故答案为616已知函数y=f(x)为奇函数,且对定义域内的任意x都有f(1+x)=f(1x)当x(2,3)时,f(x)=log2(x1),给出以下4个结论:函数y=f(x)的图象关于点(k,0)(kZ)成中心对称;函数y=|f(x)|是以2为周期的周期函数;当x(1,0)时,f(x)=log2(1x);函数y=f(|x|)在(k,k+1)( kZ)上单调递增其中所有正确结论的序号为【考点】抽象函数及其应用【分析】根据奇函数的性质和f(1+x)=f(1x),求出函数的周期,再由所给的解析式和周期性,求出函数在一个周期性的解析式,再画出函数在R上的图象,由图象进行逐一判断【解答】
22、解:令x取x+1代入f(1+x)=f(1x)得,f(x+2)=f(x)函数y=f(x)为奇函数,f(x+2)=f(x),则函数是周期为2的周期函数,设0x1,则2x+23,当x(2,3)时,f(x)=log2(x1),f(x)=f(x+2)=log2(x+1),设1x0,则0x1,由f(x)=f(x)得,f(x)=log2(x+1),根据奇函数的性质和周期函数的性质画出函数的图象:由上图得,函数y=f(x)的图象关于点(k,0)(kZ)成中心对称;且函数y=|f(x)|的图象是将y=f(x)的图象在x轴下方的部分沿x轴对称过去,其他不变,则函数y=|f(x)|是以2为周期的周期函数;故正确,而
23、函数y=f(|x|)=,则图象如下图:由图得,图象关于y轴对称,故y=f(|x|)在(k,k+1)( kZ)上不是单调递增的,故不正确,故答案为:三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17在ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且()求角A的大小;()若a=3,sinC=2sinB,求b、c的值【考点】余弦定理;正弦定理【分析】(1)由已知利用正弦定理余弦定理可得: =,化为2sinCcosA=sin(A+B)=sinC,即可得出;(2)利用正弦定理余弦定理即可得出【解答】解:(1)由正弦定理余弦定理得=,2sinCcosA=sin(A+B)=
24、sinC,sinC0,A(0,),(2)由sinC=2sinB,得c=2b,由条件a=3,由余弦定理得a2=b2+c22bccosA=b2+c2bc=3b2,解得18由于雾霾日趋严重,政府号召市民乘公交出行但公交车的数量太多会造成资源的浪费,太少又难以满足乘客需求为此,某市公交公司在某站台的60名候车乘客中进行随机抽样,共抽取10人进行调查反馈,所选乘客情况如下表所示:组别候车时间(单位:min)人数一0,5)1二5,10)5三10,15)3四15,20)1()估计这60名乘客中候车时间少于10分钟的人数;()现从这10人中随机取3人,求至少有一人来自第二组的概率;()现从这10人中随机抽取3
25、人进行问卷调查,设这3个人共来自X个组,求X的分布列及数学期望【考点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差【分析】()用总人数乘以样本中候车时间少于10分钟的人数所占的比例,即为所求()用1减去这三个人都不是第二组的人的概率,即得至少有一人来自第二组的概率()X的可能值为1,2,3,P(X=1)、P(X=2)、P(X=3)的值,可得X的分布列以及X的数学期望【解答】解:()候车时间少于10分钟的人数为 60(+)=36(人)()设“至少有一人来自第二组为事件A”,则P(A)=1=()X的可能值为1,2,3,P(X=1)=,P(X=2)=, P(X=3)=,所以X的分布列为X12
26、3PEX=+2+3=19在四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,平面PAD平面ABCD,PDPB,PA=PD()求证:平面PCD平面PAB;()设E是棱AB的中点,PEC=90,AB=2,求二面角EPCB的余弦值【考点】用空间向量求平面间的夹角;平面与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法【分析】()根据面面垂直的判定定理即可证明平面PAD平面PAB;()建立空间坐标系,利用向量法进行求解即可【解答】(1)证明:因为平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCD=AD,ABAD所以AB平面PAD又PD平面PAD,所以PDAB又PDPB,所以PD平面PAB而PD平面PCD,故平面PCD平面PAB
27、(2)如图,建立空间直角坐标系设AD=2a,则A(a,0,0),D(a,0,0)B(a,2,0),C(a,2,0),P(0,0,a),E(a,1,0),则得,设平面PEC的一个法向量,由得令x1=1,则,设平面PEC的一个法向量,由得,令y2=1,则设二面角EPCB的大小为,则故二面角EPCB的余弦值为20已知椭圆C: +=1(ab0),F(,0)为其右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2()求椭圆C的方程;()设直线l:y=kx+m(|k|)与椭圆C相交于A、B两点,以线段OA,OB为邻边作平行四边形OAPB,其中顶点P在椭圆C上,O为坐标原点,求|OP|的取值范围【考点】直线
28、与圆锥曲线的综合问题【分析】()先由已知F(,0)为椭圆的右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2,可得c=, =1,结合a2=b2+c2,解之即得a,b,从而写出椭圆C的方程;()先对k 分类讨论:当k=0时,P(0,2m)在椭圆C上,解得m=,所以|OP|=;当k0时,将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用弦长公式即可求得|OP|的取值范围,从而解决问题【解答】解:()F(,0)为椭圆的右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2c=, =1,a2=b2+c2a2=4,b2=2故椭圆C的方程为;()当k=0时,P(0,2m)在
29、椭圆C上,解得m=,|OP|=;当k0时,直线方程代入椭圆方程,消y化简整理得:(1+2k2)x2+4kmx+2m24=0,=16k2m24(1+2k2)(2m24)=8(4k2m220设A,B,P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),则x0=x1+x2=,y0=y1+y2=k(x1+x2)+2m=由于点P在椭圆C上,从而,化简得2m2=1+2k2,经检验满足式,又|OP|=,0|k|,11+2k22,12,|OP|,综上,所求|OP|的取值范围是,21已知函数f(x)=x21(1)求函数y=f(x)的零点的个数;(2)令g(x)=+lnx,若函数y=g(x)在(0,)
30、内有极值,求实数a的取值范围【考点】利用导数研究函数的极值;函数零点的判定定理;利用导数研究函数的单调性【分析】(1)先求导,得到f(x)在(0,+)单调递增,根据函数零点的判定定理证得函数f(x)在(0,+)上有唯一零点,从而得出结论(2)先化简得到g(x)=+lnx,再求导,令设h(x)=x2(2+a)x+1,要使函数g(x)在(0,)内有极值,设有两个不等实根x1,x2,至少有一根在(0,)内,结合题意即可求得实数a的取值范围【解答】解:(1)f(x)=2x+0f(x)在(0,+)单调递增,又f(1)=10,f(2)=30,f(x)在(0,+)内有唯一的零点故f(x)在(0,+)上有一个
31、零点(2)g(x)=+lnx=+lnx=+lnx=+lnx,其定义域(0,1)(1,+),则g(x)=,设h(x)=x2(2+a)x+1,要使函数g(x)在(0,)内有极值,由于h(0)=1,则h(x)=0在(0,+) 内有两个不等实根x1,x2,=(2+a)240解得a0,或a4又x1,x2至少有一根在(0,)内,不妨设x1(0,),由x1x2=1得0x1x2,只需h()0,ae+2【选修4-1:几何证明选讲】(共1小题,满分10分)22如图,四边形ABCD是O的内接四边形,延长BA和CD相交于点P, =,=()求的值;()若BD为O的直径,且PA=1,求BC的长【考点】与圆有关的比例线段【
32、分析】()证明PAD与PCB相似,即可求的值;()求出PB,PC,利用勾股定理求BC的长【解答】解:()由PAD=PCB,A=A,得PAD与PCB相似,设PA=x,PD=y则有,所以()因为PA=1, =,所以PB=4,因为PAPB=PDPC, =,所以PC=2,因为BD为O的直径,所以C=90,所以BC=2【选修4-4:坐标系与参数方程】共1小题,满分0分)23已知在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标,曲线C的极坐标方程=2cos(+)()判断直线l与曲线C的位置关系;()设M为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围【考点】简单曲
33、线的极坐标方程;参数方程化成普通方程【分析】()由直线的参数方程消去t得直线的直角坐标方程,化圆的极坐标方程为直角坐标方程,再由圆心到直线的距离与圆的半径的关系得到直线与圆的位置关系;()设出曲线C上的点的参数方程,由x+y=sin+cos,利用两角和的正弦化简后可得x+y的取值范围【解答】解:()由,消去t得:y=x+由,得,即,即化为标准方程得:圆心坐标为,半径为1,圆心到直线xy+=0的距离d=1直线l与曲线C相离;()由M为曲线C上任意一点,可设,则x+y=sin+cos=,x+y的取值范围是【选修4-5:不等式选讲】(共1小题,满分0分)24已知函数f(x)=|2x+1|x|2()解
34、不等式f(x)0()若存在实数x,使得f(x)|x|+a,求实数a的取值范围【考点】绝对值不等式的解法【分析】()化简函数的解析式,分类讨论,求得不等式的解集()不等式即|x+|x|+1,由题意可得,不等式有解根据绝对值的意义可得|x+|x|,故有+1,由此求得a的范围【解答】解:()函数f(x)=|2x+1|x|2=,当x时,由x30,可得x3当x0时,由3x10,求得 x当x0时,由x10,求得 x1综上可得,不等式的解集为x|x3 或x1()f(x)|x|+a,即|x+|x|+1,由题意可得,不等式有解由于|x+|x|表示数轴上的x对应点到对应点的距离减去它到原点的距离,故|x+|x|,故有+1,求得a32016年10月14日