1、2016-2017学年浙江省9+1高中联盟高三(上)期中数学试卷一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.请将你认为正确的选项答在指定的位置上)1已知集合A=x|x1|2,B=x|log2x3,则AB=()A(1,3)B(0,3)C(0,8)D(1,8)2已知命题p:(x+2)(x+1)0命题,则下列说法正确的是()Ap是q的充要条件Bp是q的必要不充分条件Cp是q的充分不必要条件D是q的既不充分也不必要条件3一个几何体的三视图如图所示,那么这个几何体的表面积是() ABCD4为了得到函数的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A向右平移个单
2、位B向右平移个单位C向左平移个单位D向左平移个单位5展开式中,各项系数之和为3,则展开式中的常数项为()A120B80C80D1206设x,y满足约束条件若0ax+by2恒成立,则a2+b2的最大值是()A1BCD47如图,已知双曲线的右顶点为A,O为坐标原点,以A为圆心的圆与双曲线C的某渐近线交于两点P、Q,若PAQ=60且=4,则双曲线C的离心率为()ABCD8已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,(a,b,c均为非零整数),且f(a)=a3,f(b)=b3,ab,则c=()A16B8C4D1二、填空题(本题共7道小题,共36分;将答案直接答在答题卷上指定的位置)9如果函数f(x)=x
3、2sinx+a的图象过点(,1)且f(t)=2那么a=;f(t)=10已知抛物线x2=4y的焦点F的坐标为;若M是抛物线上一点,|MF|=5,O为坐标原点,则cosMFO=11已知,则sin的值为;的值为12袋中有大小相同的3个红球,2个白球,1个黑球若不放回摸球,每次1球,摸取3次,则恰有两次红球的概率为;若有放回摸球,每次1球,摸取3次,则摸到红球次数的期望为13已知x,yR+,且满足x+2y=2xy,那么3x+4y的最小值为14已知定义域为R的函数f(x),对任意的xR,均有f(x+1)=f(x1),且x(1,1时,有f(x)=,则方程f(f(x)=3在区间3,3上的所有实根之和为15已
4、知函数f(x)=ax2(a0),点A(5,0),P(1,a),若存在点Q(k,f(k)(k0),要使=(+)(为常数),则k的取值范围为三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答请写在答卷纸上,应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且3cosBcosC+1=3sinBsinC+cos2A(1)求角A的大小; (2)若,求b+c的最大值17如图,在四棱锥PABCD中,ADBC,ABAD,ABPA,BC=2AB=2AD=4BE,平面PAB平面ABCD,()求证:平面PED平面PAC;()若直线PE与平面PAC所成的角的正弦值为,求二面角APCD的
5、平面角的余弦值18数列an中,Sn是an的前n项和且Sn=2nan,(1)求a1,an;(2)若数列bn中,bn=n(2n)(an2),且对任意正整数n,都有,求t的取值范围19已知椭圆,过的直线l与椭圆交于A,B两点,过Q(x0,0)(|x0|a)的直线l与椭圆交于M,N两点(1)当l的斜率是k时,用a,b,k表示出|PA|PB|的值;(2)若直线l,l的倾斜角互补,是否存在实数x0,使为定值,若存在,求出该定值及x0,若不存在,说明理由20已知函数:f(x)=x33x2+(1+a)x+b(a0,bR)(1)令h(x)=f(x1)b+a+3,判断h(x)的奇偶性,并讨论h(x)的单调性;(2
6、)若g(x)=|f(x)|,设M(a,b)为g(x)在2,0的最大值,求M(a,b)的最小值2016-2017学年浙江省9+1高中联盟高三(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.请将你认为正确的选项答在指定的位置上)1已知集合A=x|x1|2,B=x|log2x3,则AB=()A(1,3)B(0,3)C(0,8)D(1,8)【考点】交集及其运算【分析】分别求出集合A和B,由此能出AB【解答】解:集合A=x|x1|2=x|1x3,B=x|log2x3=x|0x8,AB=x|0x3=(0,3)故选:B2已知命题
7、p:(x+2)(x+1)0命题,则下列说法正确的是()Ap是q的充要条件Bp是q的必要不充分条件Cp是q的充分不必要条件D是q的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】由题设知:命题p:2x1,命题q:2x,由此得到p是q的充分不必要条件【解答】解:命题p:(x+2)(x+1)0,命题P:2x1,命题,2x,p是q的充分不必要条件,故选:C3一个几何体的三视图如图所示,那么这个几何体的表面积是() ABCD【考点】由三视图求面积、体积【分析】由已知中的三视图可得:该几何体是一个以主视图为底面的四棱柱,结合柱体表面积公式,可得答案【解答】解:由已知中的三视图可得:该
8、几何体是一个以主视图为底面的四棱柱,其底面面积为:(1+2)2=3,底面周长为:2+2+1+=5+,高为:2,故四棱柱的表面积S=23+(5+)2=,故选:B4为了得到函数的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A向右平移个单位B向右平移个单位C向左平移个单位D向左平移个单位【考点】函数y=Asin(x+)的图象变换【分析】根据函数y=Asin(x+)的图象变换规律、诱导公式,得出结论【解答】解:函数=sin(2x+)=sin2(x+),将函数y=sin2x的图象向左平移个单位,即可得到函数=sin(2x+)的图象,故选:D5展开式中,各项系数之和为3,则展开式中的常数项为()A120B80
9、C80D120【考点】二项式系数的性质【分析】展开式中,各项系数之和为3,令x=1,求出a再求出展开式中x的一次项及x的1次项即可【解答】解:展开式中,各项系数之和为3,展开式中各项系数和为3x=1时,1+a=3,a=2=5展开式中x的一次项为80x,x的1次项为40 x1,展开式中的常数项为 16040=120故选:D,6设x,y满足约束条件若0ax+by2恒成立,则a2+b2的最大值是()A1BCD4【考点】简单线性规划【分析】由约束条件作出可行域,利用线性规划知识,通过0ax+by2,得到a,b的不等式组,然后求解a2+b2的最大值【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得A(2,
10、1),可得C(0,1),可得B(1,2)0ax+by2恒成立,可得:,画出关于a,b的可行域,如图:a2+b2的几何意义是可行域内的点到原点的距离的平方,显然D到原点的距离最大,由,解得D(,)a2+b2的最大值=故选:C7如图,已知双曲线的右顶点为A,O为坐标原点,以A为圆心的圆与双曲线C的某渐近线交于两点P、Q,若PAQ=60且=4,则双曲线C的离心率为()ABCD【考点】双曲线的简单性质【分析】确定QAP为等边三角形,设AQ=2R,则,OP=R,利用勾股定理,结合余弦定理和离心率公式,计算即可得出结论【解答】解:因为PAQ=60且=4,所以QAP为等边三角形,设AQ=2R,则PQ=2R,
11、OP=R,渐近线方程为y=x,A(a,0),取PQ的中点M,则AM=,由勾股定理可得(2R)2R2=()2,所以(ab)2=3R2(a2+b2),在OQA中, =,所以R2=a2结合c2=a2+b2,可得e=故选:A8已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,(a,b,c均为非零整数),且f(a)=a3,f(b)=b3,ab,则c=()A16B8C4D1【考点】函数的值【分析】由f(a)=a3,f(b)=b3 列出等式化简即b=1a,因为b为整数,得出a=2,从而求出b与c值【解答】解:由已知得,化简得:a(a+b)(ab)+b(ab)=0,b=a(a+b),即b=1a,a,b,c均为非零整数
12、且 ab,得为整数,所以a=2,所以a=2,b=4,f(2)=8c=16故选:A二、填空题(本题共7道小题,共36分;将答案直接答在答题卷上指定的位置)9如果函数f(x)=x2sinx+a的图象过点(,1)且f(t)=2那么a=1;f(t)=0【考点】函数的值【分析】由函数性质列出方程组,求出a=1,t2sint=1,由此能求出f(t)【解答】解:函数f(x)=x2sinx+a的图象过点(,1)且f(t)=2,解得a=1,t2sint=1,f(t)=t2sin(t)+a=t2sint+1=1+1=0故答案为:1,010已知抛物线x2=4y的焦点F的坐标为(0,1);若M是抛物线上一点,|MF|
13、=5,O为坐标原点,则cosMFO=【考点】抛物线的简单性质【分析】由抛物线x2=4y的焦点在y轴上,开口向上,且2p=4,即可得到抛物线的焦点坐标利用抛物线的方程与定义,即可得出结论【解答】解:抛物线x2=4y的焦点在y轴上,开口向上,且2p=4,=1抛物线x2=4y的焦点坐标为(0,1)M是抛物线上一点,|MF|=5,M(4,4),cosMFO=故答案为11已知,则sin的值为;的值为32【考点】两角和与差的正弦函数【分析】由已知可求范围+(,),利用同角三角函数基本关系式可求cos(+),sin的值,利用角的关系=(+),根据两角差的正弦函数公式即可化简求值,进而可求cos,利用同角三角
14、函数基本关系式,降幂公式即可计算得解的值【解答】解:(0,),(,),+(,),1分cos(+)=,3分cos=,5分sin=sin(+)=sin(+)coscos(+)sin=()()=cos=,=32故答案为:12袋中有大小相同的3个红球,2个白球,1个黑球若不放回摸球,每次1球,摸取3次,则恰有两次红球的概率为;若有放回摸球,每次1球,摸取3次,则摸到红球次数的期望为【考点】离散型随机变量的期望与方差【分析】每次1球,摸取3次,则恰有两次红球的概率=设摸到红球次数为X,则X的取值分别为0,1,2,3,P(X=k)=,(k=0,1,2,3)【解答】解:每次1球,摸取3次,则恰有两次红球的概
15、率P=设摸到红球次数为X,则X的可能取值为0,1,2,3,P(X=k)=,(k=0,1,2,3)P(X=0)=,P(X=1)=,P(X=2)=,P(X=3)=,E(X)=0+1+2+3=故答案为:13已知x,yR+,且满足x+2y=2xy,那么3x+4y的最小值为5+2【考点】基本不等式【分析】由正数x,y满足x+2y=2xy,得到+=1,再利用基本不等式即可求出【解答】解:由正数x,y满足x+2y=2xy,+=1,3x+4y=(3x+4y)(+)=3+2+5+2=5+2,当且仅当x=,y=时取等号,故3x+4y的最小值为:,故答案为:5+214已知定义域为R的函数f(x),对任意的xR,均有
16、f(x+1)=f(x1),且x(1,1时,有f(x)=,则方程f(f(x)=3在区间3,3上的所有实根之和为3【考点】抽象函数及其应用;根的存在性及根的个数判断【分析】计算f(x)的周期,做出f(x)的函数图象,根据函数图象判断f(x)=3,从而得出x的值【解答】解:f(x+1)=f(x1),f(x+2)=f(x),f(x)是以2为周期的函数做出f(x)的函数图象如图所示:f(f(x)=3,f(x)=1+2k,kZ1f(x)3,f(x)=3,x3,3,x=1或x=1或x=3f(f(x)=3在3,3内的所有跟之和为(1)+1+3=3故答案为:315已知函数f(x)=ax2(a0),点A(5,0)
17、,P(1,a),若存在点Q(k,f(k)(k0),要使=(+)(为常数),则k的取值范围为(2,+)【考点】二次函数的性质【分析】根据向量和+共线得出a,k的关系式,化简即可得出k=根据条件得出01a21,【解答】解:Q(k,ak2),=(1,0),=(,),=(1,a)+=(1+,),=(+)(为常数),a(1+)=0,ak2ak=a=ak,k1=,即k22k+1=a2k2+1,若a=1,则k=0,不符合题意;a1,k=a0且a1,k0,01a21,2故答案为(2,+)三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答请写在答卷纸上,应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16在ABC中,角A,B,C所
18、对的边分别为a,b,c,且3cosBcosC+1=3sinBsinC+cos2A(1)求角A的大小; (2)若,求b+c的最大值【考点】余弦定理;正弦定理【分析】(1)由已知利用三角函数恒等变换的应用化简可得2cos2A+3cosA2=0,可得cosA=,进而可求A的值(2)由已知及余弦定理可求得,利用基本不等式即可求得b+c的最大值【解答】(本题满分为14分)解:(1)由3cosBcosC+1=3sinBsinC+cos2A,得3(cosBcosCsinBsinC)=cos2A1,即3cos(B+C)=2cos2A2,即2cos2A+3cosA2=0可得:(2cosA1)(cosA+2)=0
19、,可得:cosA=或cosA=2(舍去),可得:A=6分(2)由及b2+c22bccosA=a2得b2+c2bc=12,从而(b+c)23bc=12,即,又因,所以即(b+c)248,所以,当且仅当时取到最大值17如图,在四棱锥PABCD中,ADBC,ABAD,ABPA,BC=2AB=2AD=4BE,平面PAB平面ABCD,()求证:平面PED平面PAC;()若直线PE与平面PAC所成的角的正弦值为,求二面角APCD的平面角的余弦值【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】(I)由面面垂直的性质定理证出PA平面ABCD,从而得到AB、AD、AP两两垂直
20、,因此以AB、AD、AP为x轴、y轴、z轴,建立坐标系oxyz,得A、D、E、C、P的坐标,进而得到、的坐标由数量积的坐标运算公式算出且,从而证出DEAC且DEAP,结合线面垂直判定定理证出ED平面PAC,从而得到平面PED平面PAC;(II)由()得平面PAC的一个法向量是,算出、夹角的余弦,即可得到直线PE与平面PAC所成的角的正弦值,由此建立关于的方程并解之即可得到=2利用垂直向量数量积为零的方法,建立方程组算出=(1,1,1)是平面平面PCD的一个法向量,结合平面PAC的法向量,算出、的夹角余弦,再结合图形加以观察即可得到二面角APCD的平面角的余弦值【解答】解:()平面PAB平面AB
21、CD,平面PAB平面ABCD=AB,ABPAPA平面ABCD结合ABAD,可得分别以AB、AD、AP为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系oxyz,如图所示可得A(0,0,0)D(0,2,0),E(2,1,0),C(2,4,0),P(0,0,) (0),得,DEAC且DEAP,AC、AP是平面PAC内的相交直线,ED平面PACED平面PED平面PED平面PAC()由()得平面PAC的一个法向量是,设直线PE与平面PAC所成的角为,则,解之得=20,=2,可得P的坐标为(0,0,2)设平面PCD的一个法向量为=(x0,y0,z0),由, ,得到,令x0=1,可得y0=z0=1,得=(1,1,1)
22、cos,由图形可得二面角APCD的平面角是锐角,二面角APCD的平面角的余弦值为18数列an中,Sn是an的前n项和且Sn=2nan,(1)求a1,an;(2)若数列bn中,bn=n(2n)(an2),且对任意正整数n,都有,求t的取值范围【考点】数列的求和;数列递推式【分析】(1)利用数列递推关系、等比数列的通项公式即可得出(2)利用数列的单调性即可得出【解答】解:(1)设n=1时,a1=1,由已知Sn=2nan,得Sn+1=2n+2an+1式减式得,an2是1为首项,为公比的等比数列an2=,(2),n3时,bn+1bn0,n4时,bn+1bn0,(bn)max=b4=11+t2t2,2t
23、2t10;t1或19已知椭圆,过的直线l与椭圆交于A,B两点,过Q(x0,0)(|x0|a)的直线l与椭圆交于M,N两点(1)当l的斜率是k时,用a,b,k表示出|PA|PB|的值;(2)若直线l,l的倾斜角互补,是否存在实数x0,使为定值,若存在,求出该定值及x0,若不存在,说明理由【考点】椭圆的简单性质【分析】(1)由题意可知:椭圆的焦点在x轴上,设直线AB的方程:,代入椭圆方程,由韦达定理,因此,由弦长公式可知:,(2)当直线MN的斜率存在时:设直线MN的方程:y=k(xx0),代入椭圆方程,由韦达定理可知:,由弦长公式求得丨MN丨,则,当x0=0时,为常数,当直线MN的斜率不存在时:时
24、,为定值,所以当x0=0时,为常数【解答】解:(1)椭圆,焦点在x轴上,焦距为2c,设直线AB的方程:,由,整理得:,由韦达定理可知:,(2)当直线MN的斜率存在时:设直线MN的方程:y=k(xx0),M(x3,y3),N(x4,y4)由,可知得:,则,由韦达定理可知:,由弦长公式可知:丨MN丨=,当x0=0时,为常数当直线MN的斜率不存在时:时,为定值综上:所以当x0=0时,为常数20已知函数:f(x)=x33x2+(1+a)x+b(a0,bR)(1)令h(x)=f(x1)b+a+3,判断h(x)的奇偶性,并讨论h(x)的单调性;(2)若g(x)=|f(x)|,设M(a,b)为g(x)在2,
25、0的最大值,求M(a,b)的最小值【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值【分析】(1)根据已知求也函数h(x)的解析式,结合函数奇偶性的定义,可判断函数的奇偶性,求导,可分析出h(x)的单调性;(2)若g(x)=|f(x)|,则f(t1)=t3(a+4)t+ab+3,t1,1,令h(t)=t3(a+4)t+ab+3,t1,1,结合导数法分类讨论,可得M(a,b)的最小值【解答】解:(1)h(x)=(x1)33(x1)2+(1+a)x+2,h(x)=(x+1)33(x+1)2x(a+1)+2,故h(x)是非奇非偶函数;h(x)=3x2+a+4,a+40即a4时,h(x)0
26、,h(x)在R递减;a+40即a4时,令h(x)0,解得:x,令h(x)0,解得:x或x,故h(x)在(,)递减,在(,)递增,在(,+)递减;(2)g(x)=|f(x)|=|x3+3x2(1+a)xb|,(a0),则f(t1)=t3(a+4)t+ab+3,t1,1,令h(t)=t3(a+4)t+ab+3,t1,1,则h(t)=3t2(a+4),t1,1,当a4时,h(t)0恒成立,此时函数为增函数,则M(a,b)=max|h(1)|,|h(1)|=max|2ab+6|,|b|当4a0时,h(t)有两个极值点t1,t2,不妨设t1t2,(i)当1a0时,t1=1,t2=1,此时函数为减函数,则M(a,b)=max|h(1)|,|h(1)|=max|2ab+6|,|b|(ii)当4a1时,t1=1,t2=1,此时函数在1,t1上递增,在t1,t2上递减,在t2,1上递增,则M(a,b)=max|2ab+6|,|b|,|2()3+ab+3|,|2()3+ab+3|则M(a,b)min|a+3|,2()3,由|a+3|=2()3得:a=1,或a=,当a=1时,M(a,b)2,当a=时,M(a,b),故当a=,b=时,M(a,b)的最小值为2017年1月6日