1、2015-2016学年山东省烟台市牟平一中高三(上)期末数学试卷(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,只有一项是符合题目要求的1若集合M=2,1,0,1,2,N=x|x23,则MN等于()AB1,1C2,2D1,0,12设向量与的夹角为60,且,则等于()ABCD63直线(12a)x2y+3=0与直线3x+y+2a=0垂直,则实数a的值为()ABCD4下列函数中,不是偶函数的是()Ay=x2+4By=|tanx|Cy=cos2xDy=3x3x5等差数列an的前n项和为Sn,若S3=6,a1=4,则S5等于()A2B0C5D106设a,b,l均为不
2、同直线,均为不同平面,给出下列3个命题:若,a,则a;若,a,b,则ab可能成立;若al,bl,则ab不可能成立其中,正确的个数为()A0B1C2D37某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积等于()AB2CD38圆C:(x+2)2+y2=32与抛物线y2=2px(p0)相交于A、B两点,若直线AB恰好经过抛物线的焦点,则p等于()ABC2D49已知函数的部分图象如图所示,则下列判断错误的是()A=2BC函数f(x)的图象关于(,0)对称D函数f(x)的图象向右平移个单位后得到y=Asinx的图象10若关于x的方程|x4x3|=ax在R上存在4个不同的实根,则实数a的取值范围为()ABCD二
3、、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上)11已知函数则f(f(2)=12设Sn为数列an的前n项和,若Sn=8an1,则=13若x,y满足约束条件则目标函数z=2x+y的最小值为14若双曲线的实轴长是离心率的2倍,则m=15设向量若对任意恒成立,则的取值范围为三、解答题(本大题共6小题,共75分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16在ABC中,A,B,C的对边分别是a,b,c,C=60,3sinA=sinB(1)若ABC的面积为,求b的值;(2)求cosB的值17在等差数列an中,公差d0,a1=7,且a2,a5,a10成等比数列(1)求数列an的通项公式及其前n项和Sn;(
4、2)若,求数列bn的前n项和Tn18如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,ACB1D,BB1底面ABCD,E、F、H分别为AD、CD、DD1的中点,EF与BD交于点G(1)证明:平面ACD1平面BB1D;(2)证明:GH平面ACD119设函数的最小正周期为,设向量,(1)求函数f(x)的递增区间;(2)求函数g(x)在区间上的最大值和最小值;(3)若x0,2016,求满足的实数x的个数20已知椭圆的离心率为,直线l:y=x+2与以原点O为圆心,椭圆的短轴长为直径的圆O相切(1)求椭圆C的方程;(2)求椭圆C与直线y=kx(k0)在第一象限的交点为A设,且,求k的值;若A与D关于x的轴对称,
5、求AOD的面积的最大值21设a,bR,函数f(x)=ax2+lnx+b的图象在点(1,f(1)处的切线方程为4x+4y+1=0(1)求函数f(x)的最大值;(2)证明:f(x)x32x22015-2016学年山东省烟台市牟平一中高三(上)期末数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、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,只有一项是符合题目要求的1若集合M=2,1,0,1,2,N=x|x23,则MN等于()AB1,1C2,2D1,0,1【考点】交集及其运算【专题】计算题;集合思想;定义法;集合【分析】求出N中不等式的解集确定出N,找出M与N的交集即可【解答】解:由
6、N中不等式解得:x,即N=(,),M=2,1,0,1,2,MN=1,0,1,故选:D【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键2设向量与的夹角为60,且,则等于()ABCD6【考点】平面向量数量积的运算【专题】对应思想;综合法;平面向量及应用【分析】根据向量数量积的定义计算【解答】解:故选:B【点评】本题考查了平面向量的数量积运算,属于基础题3直线(12a)x2y+3=0与直线3x+y+2a=0垂直,则实数a的值为()ABCD【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系【专题】方程思想;综合法;直线与圆【分析】由题意可得3(12a)2=0,解方程可得【解答】解:直线(12a)
7、x2y+3=0与直线3x+y+2a=0垂直,3(12a)2=0,故选:B【点评】本题考查直线的一般式方程和直线的垂直关系,属基础题4下列函数中,不是偶函数的是()Ay=x2+4By=|tanx|Cy=cos2xDy=3x3x【考点】函数奇偶性的判断【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用【分析】逐一判断各个选项中所给函数的奇偶性,从而得出结论【解答】解:对于所给的4个函数,它们的定义域都关于原点对称,选项A、B、C中的函数都满足f(x)=f(x),故他们都是偶函数,对于选项D中的函数,满足f(x)=f(x),故此函数为奇函数,故选:D【点评】本题主要考查函数的奇偶性的判断方法,属于基础题5等
8、差数列an的前n项和为Sn,若S3=6,a1=4,则S5等于()A2B0C5D10【考点】等差数列的前n项和【专题】方程思想;综合法;等差数列与等比数列【分析】根据题意,利用等差数列的通项公式与前n项和公式,即可求出S5的值【解答】解:根据题意,设等差数列的公差为d,则且a3=a1+2d,又a1=4,解得d=2,a3=0;所以S5=5a3=50=0故选:B【点评】本题考查了等差数列的通项公式与前n项和公式的应用问题,是基础题目6设a,b,l均为不同直线,均为不同平面,给出下列3个命题:若,a,则a;若,a,b,则ab可能成立;若al,bl,则ab不可能成立其中,正确的个数为()A0B1C2D3
9、【考点】空间中直线与平面之间的位置关系【专题】计算题;转化思想;综合法;空间位置关系与距离【分析】在中,a与平行、相交或a;在中,a,b有可能异面垂直;在中,由正方体中过同一顶点的三条棱得到ab有可能成立【解答】解:由a,b,l均为不同直线,均为不同平面,得:在中,若,则a与平行、相交或a,故错误;在中,若,a,b,则a,b有可能异面垂直,故ab可能成立,故正确;在中,若al,bl,则ab有可能成立,例如正方体中过同一顶点的三条棱,故错误故选:B【点评】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意空间中线线、线面、面面间的位置关系的合理运用7某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体
10、积等于()AB2CD3【考点】由三视图求面积、体积【专题】计算题;数形结合;数形结合法;立体几何【分析】几何体为正方体与三棱柱的组合体【解答】解:由三视图可知该几何体是一个正方体与三棱柱的组合体,正方体的棱长为1,三棱柱的底面为等腰直角三角形,直角边为1,棱柱的高为1所以几何体的体积V=13+=故选A【点评】本题考查了简单几何体的三视图,结构特征和体积计算,属于基础题8圆C:(x+2)2+y2=32与抛物线y2=2px(p0)相交于A、B两点,若直线AB恰好经过抛物线的焦点,则p等于()ABC2D4【考点】抛物线的简单性质【专题】计算题;方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程【分析】由题
11、意可得A(),代入圆的方程求得p值【解答】解:直线AB恰好经过抛物线的焦点,A,B的横坐标为,不妨设A(),则由A()在圆C:(x+2)2+y2=32上,得,即5p2+8p112=0,解得:p=或p=4,p0,p=4故选:D【点评】本题考查抛物线的简单性质,考查了圆与圆锥曲线位置关系的应用,是中档题9已知函数的部分图象如图所示,则下列判断错误的是()A=2BC函数f(x)的图象关于(,0)对称D函数f(x)的图象向右平移个单位后得到y=Asinx的图象【考点】函数y=Asin(x+)的图象变换【专题】转化思想;综合法;三角函数的图像与性质【分析】由函数的最值求出A,由周期求出,由特殊点的坐标求
12、出的值,再根据y=Asin(x+)的图象变换规律,从而得出结论【解答】解:根据函数的部分图象如图所示,可知,A=2,再根据f(0)=Asin=2sin=1,且,故函数f(x)的图象不关于对称,易得f(x)的图象向右平移个单位后得到y=Asinx的图象,故选:C【点评】本题主要考查利用y=Asin(x+)的图象特征,由函数y=Asin(x+)的部分图象求解析式,由函数的最值求出A,由周期求出,由特殊点的坐标求出的值,y=Asin(x+)的图象变换规律,属于基础题10若关于x的方程|x4x3|=ax在R上存在4个不同的实根,则实数a的取值范围为()ABCD【考点】根的存在性及根的个数判断【专题】数
13、形结合;转化法;函数的性质及应用;导数的综合应用【分析】根据方程和函数的关系转化为函数,利用参数分离法,构造函数,求函数的导数,研究函数的单调性和极值,利用数形结合进行求解即可【解答】解:当x=0时,0=0,0为方程的一个根当x0时,方程|x4x3|=ax等价为a=|x3x2|,令f(x)=x3x2,f(x)=3x22x,由f(x)0得0x,由f(x)0得x0或x,f(x)在上递减,在上递增,又f(1)=0,当x=时,函数f(x)取得极小值f()=,则|f(x)|取得极大值|f()|=,设的图象如下图所示,则由题可知当直线y=a与g(x)的图象有3个交点时0a,此时方程|x4x3|=ax在R上
14、存在4个不同的实根,故故选:A【点评】本题主要考查函数与方程的应用,利用数形结合以及导数法是解决本题的关键综合性较强,运算量较大二、填空题(每题5分,满分25分,将答案填在答题纸上)11已知函数则f(f(2)=【考点】函数的值;分段函数的应用【专题】计算题;函数思想;函数的性质及应用【分析】由已知中函数,将x=2代入可得答案【解答】解:函数,f(2)=,f(f(2)=f()=故答案为:【点评】本题考查的知识点是分段函数的应用,函数求值,难度不大,属于基础题12设Sn为数列an的前n项和,若Sn=8an1,则=【考点】数列递推式【专题】等差数列与等比数列【分析】利用递推关系、等比数列的性质即可得
15、出【解答】解:Sn=8an1,当n=1时,a1=8a11,解得a1=当n2时,an=SnSn1=(8an1)(8an11),化为=故答案为:【点评】本题考查了递推关系的应用、等比数列的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题13若x,y满足约束条件则目标函数z=2x+y的最小值为4【考点】简单线性规划【专题】计算题;作图题;数形结合;数形结合法;不等式【分析】由题意作平面区域,化目标函数z=2x+y为y=2x+z,从而利用截距求最值【解答】解:由题意作平面区域如下,目标函数z=2x+y可化为y=2x+z,故结合图象可知,当过点B(3,2)时,z有最小值为23+2=4;故答案为:4【点评】本题
16、考查了简单线性规划的一般解法,注意作图要认真,注意实线与虚线14若双曲线的实轴长是离心率的2倍,则m=【考点】双曲线的简单性质【专题】计算题;方程思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程【分析】利用离心率公式,建立方程,即可求得双曲线的实轴长【解答】解:,且m0,解得或(舍去)故答案为:【点评】本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,属于基础题15设向量若对任意恒成立,则的取值范围为【考点】平面向量数量积的运算【专题】数形结合;转化思想;三角函数的图像与性质;平面向量及应用【分析】由于,即m2+m+68cos对任意m1,0恒成立当m1,0,利用二次函数的单调性可得(m2+m+6)max,再利
17、用三角函数的单调性即可得出【解答】解:,即m2+m+68cos对任意m1,0恒成立当m1,0,(m2+m+6)max=6,8cos6,cos(0,1,故答案为:【点评】本题考查了向量的数量积运算性质、二次函数的单调性、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题三、解答题(本大题共6小题,共75分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16在ABC中,A,B,C的对边分别是a,b,c,C=60,3sinA=sinB(1)若ABC的面积为,求b的值;(2)求cosB的值【考点】余弦定理;正弦定理【专题】计算题;转化思想;分析法;解三角形【分析】(1)由正弦定理化简已知可得3a=b,利用
18、三角形面积公式可得,进而解得a,b的值(2)由余弦定理可得,进而利用余弦定理即可解得cosB的值【解答】(本题满分为12分)解:(1)在ABC中,3sinA=sinB,由正弦定理得,3a=b,a=2,b=6 (6分)(2)由余弦定理得, (12分)【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形面积公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题17在等差数列an中,公差d0,a1=7,且a2,a5,a10成等比数列(1)求数列an的通项公式及其前n项和Sn;(2)若,求数列bn的前n项和Tn【考点】数列的求和;数列递推式【专题】方程思想;转化思想;等差数列与等比数列【分析】(1)
19、利用等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式即可得出;(2)利用“裂项求和”即可得出【解答】解:(1)a2,a5,a10成等比数列,(7+d)(7+9d)=(7+4d)2,又d0,d=2, (7分)(2)由(1)可得, (12分)【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式、“裂项求和”方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题18如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,ACB1D,BB1底面ABCD,E、F、H分别为AD、CD、DD1的中点,EF与BD交于点G(1)证明:平面ACD1平面BB1D;(2)证明:GH平面ACD1【考点】直线与平面平行的判定;平面与平面垂直
20、的判定【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离【分析】(1)由BB1平面ABCD得ACBB1,又ACB1D,所以AC平面BB1D所以平面ACD1平面BB1D;(2)设ACBD=O,连OD1,由相似三角形得G为OD中点,由中位线定理得HGOD1,故GH平面ACD1【解答】证明:(1)BB1平面ABCD,AC平面ABCD,ACBB1,又ACB1D,BB1平面BB1D,B1D平面BB1D,BB1B1D=B1,AC平面BB1DAC平面ACD1,平面ACD1平面BB1D (2)设ACBD=O,连OD1,E、F分别为AD、CD的中点,DEFDAC,G为OD的中点H为DD1的中点,HGOD1,GH平
21、面ACD1,OD1平面ACD1,GH平面ACD1【点评】本题考查了线面平行的判定,面面垂直的判定,属于中档题19设函数的最小正周期为,设向量,(1)求函数f(x)的递增区间;(2)求函数g(x)在区间上的最大值和最小值;(3)若x0,2016,求满足的实数x的个数【考点】平面向量数量积的运算;正弦函数的图象【专题】数形结合;转化思想;三角函数的图像与性质;平面向量及应用【分析】(1)利用,可得再利用正弦函数的单调性即可得出(2)利用数量积运算性质、正弦函数的单调性最值即可得出(3)利用向量垂直与数量积的关系即可得出【解答】解:(1),=2 ,令,解得,此即为f(x)的递增区间 (2)= , (
22、3)若,则,g(x)=4sin2x=0,又x0,2016,即k0,4032,kZ,k的值有4033个,即x有4033个【点评】本题考查了数量积运算性质、正弦函数的单调性最值、向量垂直与数量积的关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题20已知椭圆的离心率为,直线l:y=x+2与以原点O为圆心,椭圆的短轴长为直径的圆O相切(1)求椭圆C的方程;(2)求椭圆C与直线y=kx(k0)在第一象限的交点为A设,且,求k的值;若A与D关于x的轴对称,求AOD的面积的最大值【考点】椭圆的简单性质【专题】方程思想;分析法;圆锥曲线的定义、性质与方程【分析】(1)求得圆O的方程,运用直线和相切的条件:d=r,求
23、得b,再由离心率公式和a,b,c的关系,可得a,进而得到椭圆方程;(2)设出A的坐标,代入椭圆方程,求得交点A的坐标,运用向量的数量积的坐标表示,计算即可得到所求值;由三角形的面积公式,结合基本不等式即可得到所求最大值【解答】解:(1)由题设可知,圆O的方程为x2+y2=b2,因为直线l:xy+2=0与圆O相切,故有,所以 因为,所以有a2=3c2=3(a2b2),即a2=3所以椭圆C的方程为 (2)设点A(x0,y0)(x00,y00),则y0=kx0由解得,(k=0舍去) ,(当且仅当时取等号),SAOD的最大值为【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用离心率公式和直线与圆相切的条件:d
24、=r,同时考查直线方程和椭圆方程联立,求交点,考查向量的数量积的坐标表示和基本不等式求最值的方法,属于中档题21设a,bR,函数f(x)=ax2+lnx+b的图象在点(1,f(1)处的切线方程为4x+4y+1=0(1)求函数f(x)的最大值;(2)证明:f(x)x32x2【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值【专题】转化思想;分析法;导数的概念及应用;导数的综合应用【分析】(1)求出导数,求出切线的斜率和切点,可得f(x)的解析式,求出单调区间、极值和最值;(2)设出h(x)=f(x)(x32x2),求出导数,求得单调区间,可得极大值,也为最大值,进而得到证明【解答】解:(1),由在点(1,f(1)处的切线方程为4x+4y+1=0,解得,令f(x)=0,得,令f(x)0,得,此时f(x)单调递增;令f(x)0,得,此时f(x)单调递减 (2)证明:设,令h(x)=0,得x=1,令h(x)0,得0x1,此时h(x)单调递增;令h(x)0,得x1,此时h(x)单调递减,h(x)0从而f(x)x32x2【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间、极值和最值,考查不等式的证明,注意运用构造法,求出最值,考查运算能力,属于中档题