1、2016年黑龙江省哈尔滨一中高考数学二模试卷(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M=x|y=x2+1,N=y|y=,则MN=()A(0,1)Bx|x1Cx|x0Dx|x12设复数z满足(z+i)(1+i)=1i(i是虚数单位),则|z|=()A1B2C3D43命题P:“xR,x2+12x”的否定P为()AxR,x2+12xBxR,x2+12xCxR,x2+12xDxR,x2+12x4ABC中,“A”是“sinA”的()A必要不充分条件B充分必要条件C充分不必要条件D既不充分也不必要条件5设等差数列an的前n项和
2、为Sn,若a6=S3=12,则a8=()A16B14C12D106为了得到函数y=sin(2x)的图象,可以将函数y=cos2x的图象()A向右平移个单位长度B向右平移个单位长度C向左平移个单位长度D向左平移个单位长度7如果执行如图所示的程序框图,输入x=6,则输出的y值为()A2B0C1D8函数f(x)=2cosx(x,)的图象大致为()ABCD9已知F是抛物线x2=4y的焦点,直线y=kx+1与该抛物线相交于A,B两点,且在第一象限的交点为点A,若|AF|=3|FB|,则k的值是()ABCD10设P是双曲线C:=1(a0,b0)右支上的任意一点,已知A(a,b),B(a,b),若=+(O为
3、坐标原点),则2+2的最小值为()A abBC abD11设平行于y轴的直线分别与函数y1=log2x及y2=log2x+2的图象交于B,C两点,点A(m,n)位于函数y2的图象上,若ABC为正三角形,则m2n=()A8B12C12D1512已知f(x)定义在R上的函数,f(x)是f(x)的导函数,若f(x)1f(x),且f(0)=2,则不等式exf(x)ex+1(其中e为自然对数的底数)的解集为()A(0,+)B(,0)(1,+)C(1,+)D(,1)(0,+)二、填空题:本大题共4小题,每题5分,满分20分13计算定积分(2x+)dx=3+ln2,则a=_14有七名同学站成一排照毕业纪念照
4、,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学要站在一起,则不同的站法有_种15已知x8=a0+a1(x1)+a2(x1)2+a8(x1)8,则a7=_16已知双曲线,(a,bR+)的离心率e,则一条渐近线与实轴所成的角的取值范围是_三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17已知函数f(x)=sin2xcos2x(xR)(1)当x,时,求函数f(x)取得最大值和最小值时x的值;(2)设锐角ABC的内角A、B、C的对应边分别是a,b,c,且a=1,cN*,若向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)平行,求c的值18学校重视高三学生对数学选修课程的学习,在选修系列4中开设了41,42
5、,43,44,45共5个专题课程,要求每个学生必须且只能选修其中1门课程,设A、B、C、D是高三某班的4名学生(1)求恰有2个专题没有被这4名学生选择的概率;(2)设这4名学生中选择44专题的人数为,求的分布列及数学期望E()19在四棱锥PABCD中,AD平面PDC,PDDC,底面ABCD是梯形,ABDC,AB=AD=PD=1,CD=2(1)求证:平面PBC平面PBD;(2)设Q为棱PC上一点, =,试确定 的值使得二面角QBDP为6020我校同学设计了一个如图所示的“蝴蝶形图案”(阴影区域)来庆祝数学学科节目的成功举办,其中AC,BD是过抛物线C的焦点F的两条弦,且F(0,1),=0,点E为
6、y轴上一点,记EFA=a,其中a为锐角(1)求抛物线的方程;(2)当“蝴蝶形图案”的面积最小时,求a的大小21已知函数f(x)=ex(其中e为自然对数的底数),g(x)=x+m(m,nR)(1)若T(x)=f(x)g(x),m=1,求T(x)在0,1上的最大值;(2)若n=4时方程f(x)=g(x)在0,2上恰有两个相异实根,求m的取值范围;(3)若m=,nN*,求使f(x)的图象恒在g(x)图象上方的最大正整数n注意:7e2请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分选修4-1:几何证明选讲22如图,已知AD是ABC的对角EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延
7、长DA交ABC的外接圆于点F,连结FB,FC(1)求证:FB=FC;(2)若FA=2,AD=6,求FB的长选修4-4:坐标系与参数方程23已知圆锥曲线和定点,F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点,以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系()求直线AF2的极坐标方程;()经过点F1且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求|MF1|NF1|的值选修4-5:不等式选讲24已知函数f(x)=|x1|(1)解不等式f(x)+f(x+4)8;(2)若|a|1,|b|1,且a0,求证:f(ab)|a|f()2016年黑龙江省哈尔滨一中高考数学二模试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:
8、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M=x|y=x2+1,N=y|y=,则MN=()A(0,1)Bx|x1Cx|x0Dx|x1【考点】交集及其运算【分析】求出M中x的范围确定出M,求出N中y的范围确定出N,找出两集合的交集即可【解答】解:由M中y=x2+1,得到xR,即M=R,由N中y=0,得到N=x|x0,则MN=x|x0,故选:C2设复数z满足(z+i)(1+i)=1i(i是虚数单位),则|z|=()A1B2C3D4【考点】复数求模【分析】变形已知条件可得z+i=,化简可得z,可得模长【解答】解:(z+i)(1+i)=1i,z
9、+i=i,z=2i|z|=2故选:B3命题P:“xR,x2+12x”的否定P为()AxR,x2+12xBxR,x2+12xCxR,x2+12xDxR,x2+12x【考点】命题的否定【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题P:“xR,x2+12x”的否定P为:xR,x2+12x故选:C4ABC中,“A”是“sinA”的()A必要不充分条件B充分必要条件C充分不必要条件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】利用充要条件的概念即可判断是什么条件,从而得到答案要注意三角形内角和是,不要丢掉这个大前提【解答
10、】解:在ABC中,“sinA”“A”“A”必要性成立;反之,“A不能“sinA”,如A=时,sinA=sin=sinsin=,即sinA,即充分性不成立,可判断A是sinA的必要而不充分条件故选A5设等差数列an的前n项和为Sn,若a6=S3=12,则a8=()A16B14C12D10【考点】等差数列的性质【分析】利用等差数列的通项公式及其求和公式即可得出【解答】解:设等差数列an的公差为d,a6=S3=12,a1+5d=12,3a1+3d=12,解得a1=d=2,则a8=2+72=16故选:A6为了得到函数y=sin(2x)的图象,可以将函数y=cos2x的图象()A向右平移个单位长度B向右
11、平移个单位长度C向左平移个单位长度D向左平移个单位长度【考点】函数y=Asin(x+)的图象变换【分析】先根据诱导公式进行化简,再由左加右减上加下减的原则可确定函数y=sin(2x)到y=cos2x的路线,确定选项【解答】解:y=sin(2x)=cos(2x)=cos(2x)=cos(2x)=cos2(x),将函数y=cos2x的图象向右平移个单位长度故选B7如果执行如图所示的程序框图,输入x=6,则输出的y值为()A2B0C1D【考点】程序框图【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的x,y的值,当x=1,y=时,满足条件|yx|1,退出循环,输出y的值为【解答】解:执行程序框图,可得x=
12、6y=2不满足条件|yx|1,x=2,y=0不满足条件|yx|1,x=0,y=1不满足条件|yx|1,x=1,y=满足条件|yx|1,退出循环,输出y的值为故选:D8函数f(x)=2cosx(x,)的图象大致为()ABCD【考点】函数的图象【分析】由f(x)=2cos(x)=2cosx=f(x),得出f(x)为偶函数,则图象关于y轴对称,排除A、D,再令x=代入f(x)的表达式即可得到答案【解答】解:f(x)=2cos(x)=2cosx=f(x),f(x)为偶函数,则图象关于y轴对称,排除A、D,把x=代入得f()=21=0.5,故图象过点(,0.5),C选项适合,故选:C9已知F是抛物线x2
13、=4y的焦点,直线y=kx+1与该抛物线相交于A,B两点,且在第一象限的交点为点A,若|AF|=3|FB|,则k的值是()ABCD【考点】抛物线的简单性质【分析】根据直线方程可知直线恒过定点F(0,1),过A、B分别作BQl于Q,APl于P,BCAP,垂足为C,由|AF|=3|FB|,则|AP|=3|BQ|,进而求得直线的斜率【解答】解:设抛物线C:x2=4y的准线为l:y=1,直线y=kx+1(k0)恒过定点F(0,1)过A、B分别作APl于P,BQl于Q,BCAP,垂足为C,由|AF|=3|FB|=3m,则|AP|=3|BQ|=3m,|AC|=2m,|AB|=4m,|BC|=2mk=,故选
14、B10设P是双曲线C:=1(a0,b0)右支上的任意一点,已知A(a,b),B(a,b),若=+(O为坐标原点),则2+2的最小值为()A abBC abD【考点】双曲线的简单性质【分析】确定A,B的坐标,根据=+,确定坐标之间的关系,可得4=1,利用基本不等式,即可得出结论【解答】解:由题意,设P(x,y),则=+,x=(+)a,y=()bP为双曲线C右支上的任意一点,(+)2()2=14=12+22=2+2的最小值为故选:D11设平行于y轴的直线分别与函数y1=log2x及y2=log2x+2的图象交于B,C两点,点A(m,n)位于函数y2的图象上,若ABC为正三角形,则m2n=()A8B
15、12C12D15【考点】函数的图象【分析】根据题意,设出A、B、C的坐标,由线段BCy轴,ABC是等边三角形,得出AB、AC与BC的关系,求出p、q的值,计算出结果【解答】解:根据题意,设A(m,n),B(x0,log2x0),C(x0,2+log2x0),线段BCy轴,ABC是等边三角形,BC=2,2+log2m=n,m=2n2,4m=2n;又x0m=,m=x0,x0=m+;又2+log2x0n=1,log2x0=n1,x0=2n1=;m+=;2m+2=2n=4m,m=,2n=4;m2n=4=12;故选:B12已知f(x)定义在R上的函数,f(x)是f(x)的导函数,若f(x)1f(x),且
16、f(0)=2,则不等式exf(x)ex+1(其中e为自然对数的底数)的解集为()A(0,+)B(,0)(1,+)C(1,+)D(,1)(0,+)【考点】利用导数研究函数的单调性【分析】构造函数g(x)=exf(x)ex,(xR),研究g(x)的单调性,结合原函数的性质和函数值,即可求解【解答】解:设g(x)=exf(x)ex,(xR),则g(x)=exf(x)+exf(x)ex=exf(x)+f(x)1,f(x)1f(x),f(x)+f(x)10,g(x)0,y=g(x)在定义域上单调递增,exf(x)ex+1,g(x)1,又g(0)=e0f(0)e0=1,g(x)g(0),x0,不等式的解集
17、为(0,+)故选:A二、填空题:本大题共4小题,每题5分,满分20分13计算定积分(2x+)dx=3+ln2,则a=2【考点】定积分【分析】根据函数的积分公式进行化简求解即可【解答】解:(2x+)dx=3+ln2,(x2+lnx)|=3+ln2,即a2+lna1ln1=3+ln2,则a2+lna=4+ln2,则得得a=2,故答案为:214有七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学要站在一起,则不同的站法有192种【考点】排列、组合的实际应用【分析】由于甲必须站中央,故先安排甲,两边一边三人,不妨令乙丙在甲左边,求出此种情况下的站法,再乘以2即可得到所有的站法总数,
18、计数时要先安排乙丙两人,再安排甲左边的第三人,最后余下三人,在甲右侧是一个全排列【解答】解:不妨令乙丙在甲左侧,先排乙丙两人,有A22种站法,再取一人站左侧有C41A22种站法,余下三人站右侧,有A33种站法考虑到乙丙在右侧的站法,故总的站法总数是2A22C41A22A33=192故答案为19215已知x8=a0+a1(x1)+a2(x1)2+a8(x1)8,则a7=8【考点】二项式系数的性质【分析】将x写成1+(x1),利用二项展开式的通项公式求出通项,令x1的指数为7,求出a7【解答】解:x8=1+(x1)8,其展开式的通项为Tr+1=C8r(x1)r,令r=7得a7=C87=8故答案为:
19、816已知双曲线,(a,bR+)的离心率e,则一条渐近线与实轴所成的角的取值范围是【考点】双曲线的简单性质【分析】设经过一、三象限的渐近线与实轴所成的角为,则tan=,根据 24,求出的范围,即得tan的范围,从而得到 的范围【解答】解:设经过一、三象限的渐近线与实轴所成的角为,则tan= 由题意可得 24,1,即 1tan,故答案为:三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17已知函数f(x)=sin2xcos2x(xR)(1)当x,时,求函数f(x)取得最大值和最小值时x的值;(2)设锐角ABC的内角A、B、C的对应边分别是a,b,c,且a=1,cN*,若向量=(1,sinA)与
20、向量=(2,sinB)平行,求c的值【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象;余弦定理【分析】(1)首先,化简函数解析式,利用辅助角公式,化简给定的函数,然后,结合三角函数的图象与性质进行求解;(2)根据向量共线的条件,同时结合余弦定理进行求解【解答】解:(1)f(x)=sin2x,=sin2xcos2x1,=sin(2x)1,x,2x,sin(2x)1,当sin(2x)=1时,即2x=,得x=,f(x)取得最大值;当sin(2x)=时,即2x=,得x=,f(x)取得最小值;(2)向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)平行,所以sinB=2sinA,根据正弦定理的推论,得b=2
21、a,a=1,b=2,由余弦定理c2=1+4212cosC=54cosC,0C,0cosC1,1c25,1c,cN*,c=2,经检验符合三角形要求,c的值218学校重视高三学生对数学选修课程的学习,在选修系列4中开设了41,42,43,44,45共5个专题课程,要求每个学生必须且只能选修其中1门课程,设A、B、C、D是高三某班的4名学生(1)求恰有2个专题没有被这4名学生选择的概率;(2)设这4名学生中选择44专题的人数为,求的分布列及数学期望E()【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列【分析】(1)每个学生必须且只需选修1门专题课程,每一人都有种选择,总共有54,恰有2门
22、专题课程没有被这3名学生选择的概率,则有C52C42A33,从而求解;(2)某一专题课程被这3名学生选择的人数为,则=0,1,2,3,4,分别算出P(=0),P(=1),P(=2),P(=3),P(=4),再利用期望公式求解【解答】解:(1)根据每个学生必须且只需选修1门专题课程,每一人都有种选择,总共有54,恰有2门专题课程没有被这3名学生选择的概率,则有C52C42A33,恰有2门专题课程这4名学生都没选择的概率:P2=(2)设A专题课程被这4名学生选择的人数为,则=0,1,2,3,4P(=0)=,P(=1)=,P(=2)=,P(=3)=,P(=4)=分布列如下: 01234PE=0+1+
23、2+3+4=19在四棱锥PABCD中,AD平面PDC,PDDC,底面ABCD是梯形,ABDC,AB=AD=PD=1,CD=2(1)求证:平面PBC平面PBD;(2)设Q为棱PC上一点, =,试确定 的值使得二面角QBDP为60【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定【分析】(1)在梯形ABCD中,过点作B作BHCD于H,通过面面垂直的判定定理即得结论;(2)过点Q作QMBC交PB于点M,过点M作MNBD于点N,连QN则QNM是二面角QBDP的平面角,在Rt三角形MNQ中利用tanMNQ=计算即可【解答】(1)证明:AD平面PDC,PD平面PCD,DC平面PDC,图1所示ADPD,AD
24、DC,在梯形ABCD中,过点作B作BHCD于H,在BCH中,BH=CH=1,BCH=45,又在DAB中,AD=AB=1,ADB=45,BDC=45,DBC=90,BCBDPDAD,PDDC,ADDC=DAD平面ABCD,DC平面ABCD,PD平面ABCD,BC平面ABCD,PDBC,BDPD=D,BD平面PBD,PD平面PBDBC平面PBD,BC平面PBC,平面PBC平面PBD;(2)解:过点Q作QMBC交PB于点M,过点M作MNBD于点N,连QN由(1)可知BC平面PDB,QM平面PDB,QMBD,QMMN=M,BD平面MNQ,BDQN,图2所示QNM是二面角QBDP的平面角,QNM=60,
25、QMBC,QM=BC,由(1)知,又PD=1,MNPD,MN=1,tanMNQ=,20我校同学设计了一个如图所示的“蝴蝶形图案”(阴影区域)来庆祝数学学科节目的成功举办,其中AC,BD是过抛物线C的焦点F的两条弦,且F(0,1),=0,点E为y轴上一点,记EFA=a,其中a为锐角(1)求抛物线的方程;(2)当“蝴蝶形图案”的面积最小时,求a的大小【考点】抛物线的简单性质;平面向量数量积的运算【分析】(1)由抛物线的焦点坐标即可得到抛物线的标准方程;(2)由题意结合图形,把A、B、C、D四点的坐标分别用|AF|、|BF|、|CF|、|DF|和表示,代入抛物线方程后最终求得|AF|、|BF|、|C
26、F|、|DF|,对三角形面积化简整理,换元后利用配方法求面积的最小值【解答】解:(1)由题意可得抛物线方程为:x2=4y(2)解:由抛物线焦点F(0,1)得,抛物线方程为x2=4y;设AF=m,则点A(msin,mcos+1),(msin)2=4(1+mcos),即m2sin24mcos4=0解得:m=,m0,|AF|=同理:,|DF|=,|CF|=“蝴蝶形图案”的面积S=SAFB+SCFD=,令t=sincos,则=,当时,即时“蝴蝶形图案”的面积最小为821已知函数f(x)=ex(其中e为自然对数的底数),g(x)=x+m(m,nR)(1)若T(x)=f(x)g(x),m=1,求T(x)在
27、0,1上的最大值;(2)若n=4时方程f(x)=g(x)在0,2上恰有两个相异实根,求m的取值范围;(3)若m=,nN*,求使f(x)的图象恒在g(x)图象上方的最大正整数n注意:7e2【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性【分析】(1)T(x)=f(x)g(x)=ex(x+m)=ex(x+1);求导T(x)=ex(x+1);从而确定函数的最大值;(2)n=4时,方程f(x)=g(x)可化为m=ex2x;求导m=ex2,从而得到函数的单调性及取值,从而求m的取值范围;(3)由题意,f(x)=ex,g(x)=x;故f(x)的图象恒在g(x)图象上方可化为F(x)=f(x)
28、g(x)=exx+0恒成立;从而化为最值问题【解答】解:(1)T(x)=f(x)g(x)=ex(x+m)=ex(x+1);故T(x)=ex(x+1);则当n2时,T(x)0;故T(x)在0,1上的最大值为T(1)=e;当n2时,x0,)时,T(x)0;x(,1时,T(x)0;T(x)在0,1上的最大值为T()=;(2)当n=4时,方程f(x)=g(x)可化为m=ex2x;m=ex2,故当x0,ln2)时,m0;当x(ln2,2时,m0;m(ln2)=22ln2;m(0)=1,m(2)=e24;故由题意知,22lnm1;(3)由题意,f(x)=ex,g(x)=x;故f(x)的图象恒在g(x)图象
29、上方可化为F(x)=f(x)g(x)=exx+0恒成立;F(x)=ex;故F(x)在(,ln)上是减函数,在(ln,+)上是增函数;故可化为F(ln)0;即(1ln)+0;令G(n)=(1ln)+;故G(n)=(ln+1)0;故G(n)=(1ln)+是1,+)上的减函数,而G(2e2)=e2+0;G(14)=7(1ln7)+0;G(15)=7.5(1ln7.5)+0;故最大正整数n为14请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分选修4-1:几何证明选讲22如图,已知AD是ABC的对角EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交ABC的外接圆于点F,连结FB,
30、FC(1)求证:FB=FC;(2)若FA=2,AD=6,求FB的长【考点】与圆有关的比例线段【分析】(1)欲证FB=FC,可证FBC=FCB由A、C、B、F四点共圆可知FBC=CAD,又同弧所对的圆周角相等,则FCB=FAB,而FAB=EAD,则FCB=EAD,AD是ABC外角EAC的平分线,得CAD=EAD,故FBC=FCB;(2)由(1)知,求FB的长,即可以转化为求FC的长,联系已知条件:告诉FA与AD的长度,即可证FACFCD【解答】(1)证明:A、C、B、F四点共圆FBC=DAC又AD平分EACEAD=DAC又FCB=FAB(同弧所对的圆周角相等),FAB=EADFBC=FCBFB=
31、FC;(2)解:BAC=BFC,FAB=FCB=FBCFCD=BFC+FBC=BAC+FAB=FACAFC=CFD,FACFCDFA:FC=FC:FDFB2=FC2=FAFD=16,FB=4选修4-4:坐标系与参数方程23已知圆锥曲线和定点,F1,F2是此圆锥曲线的左、右焦点,以原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系()求直线AF2的极坐标方程;()经过点F1且与直线AF2垂直的直线l交此圆锥曲线于M,N两点,求|MF1|NF1|的值【考点】椭圆的参数方程;简单曲线的极坐标方程【分析】()消去参数可得曲线C的方程为+y2=1,先得直线的普通方程,化为极坐标方程即可;()易得l的方程,解
32、方程组可得交点坐标,由两点间的距离公式可得【解答】解:()消去参数可得曲线C的方程为+y2=1,可得F1(,0),F2(,0),直线AF2的斜率为k=1,故直线方程为y=(x0),即x+y=,极坐标方程为cos+sin=;()经过点F1(,0)且与直线AF2垂直的直线l斜率为1,故l的方程为y0=x+,即y=x+,联立可解得M(,),N(,),由两点间的距离公式可得|MF1|NF1|=选修4-5:不等式选讲24已知函数f(x)=|x1|(1)解不等式f(x)+f(x+4)8;(2)若|a|1,|b|1,且a0,求证:f(ab)|a|f()【考点】绝对值不等式的解法;不等式的证明【分析】()根据
33、f(x)+f(x+4)=|x1|+|x+3|=,分类讨论求得不等式f(x)+f(x+4)8的解集()要证的不等式即|ab1|ab|,根据|a|1,|b|1,可得|ab1|2|ab|20,从而得到所证不等式成立【解答】解:()f(x)+f(x+4)=|x1|+|x+3|=,当x3时,由2x28,解得x5;当3x1时,f(x)8不成立;当x1时,由2x+28,解得x3所以,不等式f(x)+f(x+4)4的解集为x|x5,或x3()f(ab)|a|f(),即|ab1|ab|因为|a|1,|b|1,所以|ab1|2|ab|2=(a2b22ab+1)(a22ab+b2)=(a21)(b21)0,所以|ab1|ab|,故所证不等式成立2016年9月23日