1、2016-2017学年新疆哈密二中高三(上)第三次月考数学试卷(理科)一选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1已知集合A=y|y=2x1,xR,B=x|y=lg(x2),则下列结论正确的是()A1AB3BCAB=BDAB=B2复数的虚部是()AiBiC1D13下列说法正确的是()A命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x1”B若命题p:xR,x22x10,则命题p:xR,x22x10C命题“若,则22”的逆否命题为真命题D“x=1”是x25x6=0的必要不充分条件4如图,在ABC中,已知,则=()ABCD5某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为()ABCD16按
2、如程序框图,若输出结果为170,则判断框内应补充的条件为()Ai5Bi7Ci9Di97已知各项均为正数的数列an,其前n项和为Sn,且Sn,an,成等差数列,则数列an的通项公式为()A2n3B2n2C2n1D2n2+18在直角坐标系中,P点的坐标为,Q是第三象限内一点,|OQ|=1且,则Q点的横坐标为()ABCD9已知不等式组所表示的平面区域的面积为4,则k的值为()A1B3C1或3D010定义在R上的奇函数f(x),当x0时,f(x)=,则关于x的函数F(x)=f(x)a(0a1)的所有零点之和为()A12aB2a1C12aD2a111点S、A、B、C在半径为的同一球面上,点S到平面ABC
3、的距离为,AB=BC=CA=,则点S与ABC中心的距离为()ABC1D12定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(x)e,f(0)=e+2(其中e为自然对数的底数),则不等式exf(x)ex+1+2的解集为()A(,0)B(,e+2)C(,0)(e+2,+)D(0,+)二填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13由曲线以及直线y=1所围成的封闭图形的面积是14设x、yR+且=1,则x+y的最小值为15若函数f(x)=2|xa|(aR)满足f(2+x)=f(2x),且f(x)在m,+)上单调递增,则实数m的最小值为16设函数f(x)=x2+xalnx,则a3是函数f(x)在1,+)上单调递
4、增的条件(选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”)三解答题(共4小题,满分46分)17已知在ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,且求角A的大小若18已知单调递增的等比数列an满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项()求数列an的通项公式;()设bn=anlogan,求数列bn的前n项和Sn19如图,在三棱锥PABC中,PAB=PAC=ACB=90(1)求证:平面PBC平面PAC;(2)若PA=1,AB=2,BC=,在直线AC上是否存在一点D,使得直线BD与平面PBC所成角为30?若存在,求出CD的长;若不存在,说明理由20已知f(
5、x)=xlnx,g(x)=x3+ax2x+2()如果函数g(x)的单调递减区间为,求函数g(x)的解析式;()在()的条件下,求函数y=g(x)的图象在点P(1,1)处的切线方程;()若不等式2f(x)g(x)+2恒成立,求实数a的取值范围选修4-4:坐标系与参数方程21(选修44:坐标系与参数方程)已知曲线C的参数方程是(为参数,a0),直线l的参数方程是(t为参数),曲线C与直线l有一个公共点在x轴上,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系()求曲线C普通方程;()若点在曲线C上,求的值22已知函数f(x)=(e为自然对数的底数)(1)若a=,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(
6、1)=1,且方程f(x)=1在(0,1)内有解,求实数a的取值范围2016-2017学年新疆哈密二中高三(上)第三次月考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1已知集合A=y|y=2x1,xR,B=x|y=lg(x2),则下列结论正确的是()A1AB3BCAB=BDAB=B【考点】集合的包含关系判断及应用【分析】2x0,可得:y=2x11,可得集合A=(1,+)由x20,可得B再利用元素与集合之间的关系、集合运算性质即可得出【解答】解:2x0,y=2x11,集合A=y|y=2x1,xR=(1,+)B=x|y=lg(x2)=(2,+),则下列结论正确的是
7、AB=B故选:D2复数的虚部是()AiBiC1D1【考点】复数的基本概念【分析】根据复数的基本运算化简复数即可【解答】解: =,则复数的虚部是1,故选:C3下列说法正确的是()A命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x1”B若命题p:xR,x22x10,则命题p:xR,x22x10C命题“若,则22”的逆否命题为真命题D“x=1”是x25x6=0的必要不充分条件【考点】四种命题【分析】根据题意,对选项中的四个命题进行分析、判断,选出正确的命题即可【解答】解:对于A,命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x21,则x1”,A错误;对于B,若命题p:xR,x22x10,则命
8、题p:xR,x22x10,B错误;对于C,命题“若,则22”是真命题,则它的逆否命题也为真命题,C正确;对于D,x=1时,x25x6=0,充分性成立,x25x6=0时,x=1或x=6,必要性不成立,所以是充分不必要条件,D错误故选:C4如图,在ABC中,已知,则=()ABCD【考点】平面向量的基本定理及其意义【分析】根据向量的减法法则,结合题中等式得=3(),化简可得=+,得到本题答案【解答】解:=,由已知,得=3()化简=+故选:C5某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为()ABCD1【考点】由三视图求面积、体积【分析】由已知中的三视图可得:该几何体是一个以俯视图为底面的三棱锥,进而可
9、得答案【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个以俯视图为底面的三棱锥,棱锥的底面面积S=11=,高为1,故棱锥的体积V=,故选:A6按如程序框图,若输出结果为170,则判断框内应补充的条件为()Ai5Bi7Ci9Di9【考点】循环结构【分析】根据输出结果为170,然后判定S、i,不满足条件,执行循环体,当S、i满足条件时,退出循环体,从而得到判断框内应补充的条件【解答】解:S=0+2=2,i=1+2=3,不满足条件,执行循环体;S=2+8=10,i=2+3=5,不满足条件,执行循环体;S=10+32=42,i=5+2=7,不满足条件,执行循环体;S=42+128=170,i=7+2=9
10、,满足条件,退出循环体,故判断框内应补充的条件为i9故选:D7已知各项均为正数的数列an,其前n项和为Sn,且Sn,an,成等差数列,则数列an的通项公式为()A2n3B2n2C2n1D2n2+1【考点】等差数列的通项公式【分析】先根据Sn,an,成等差数列,得到2an=Sn+,继而得到2an1=Sn1+,两式相减,整理得:an=2an1(n2),继而得到数列an是为首项,2为公比的等比数列,问题得以解决【解答】解:由题意知2an=Sn+,2an1=Sn1+,两式相减得an=2an2an1(n2),整理得:an=2an1(n2)当n=1是,2a1=S1+,即a1=数列an是为首项,2为公比的等
11、比数列,an=2n1=2n2,当n=1时,成立,故选:B8在直角坐标系中,P点的坐标为,Q是第三象限内一点,|OQ|=1且,则Q点的横坐标为()ABCD【考点】任意角的三角函数的定义【分析】设xOP=,根据三角函数的坐标法定义,得到的三角函数值,然后利用三角函数公式求Q的横坐标【解答】解:设xOP=,则,;故选:A9已知不等式组所表示的平面区域的面积为4,则k的值为()A1B3C1或3D0【考点】二元一次不等式(组)与平面区域【分析】由于直线y=kx+2在y轴上的截距为2,即可作出不等式组表示的平面区域三角形;再由三角形面积公式解之即可【解答】解:不等式组表示的平面区域如下图,解得点B的坐标为
12、(2,2k+2),所以SABC=(2k+2)2=4,解得k=1故选A10定义在R上的奇函数f(x),当x0时,f(x)=,则关于x的函数F(x)=f(x)a(0a1)的所有零点之和为()A12aB2a1C12aD2a1【考点】函数的零点【分析】函数F(x)=f(x)a(0a1)的零点转化为:在同一坐标系内y=f(x),y=a的图象交点的横坐标作出两函数图象,考查交点个数,结合方程思想,及零点的对称性,根据奇函数f(x)在x0时的解析式,作出函数的图象,结合图象及其对称性,求出答案【解答】解:当x0时,f(x)=;即x0,1)时,f(x)=(x+1)(1,0;x1,3时,f(x)=x21,1;x
13、(3,+)时,f(x)=4x(,1);画出x0时f(x)的图象,再利用奇函数的对称性,画出x0时f(x)的图象,如图所示;则直线y=a,与y=f(x)的图象有5个交点,则方程f(x)a=0共有五个实根,最左边两根之和为6,最右边两根之和为6,x(1,0)时,x(0,1),f(x)=(x+1),又f(x)=f(x),f(x)=(x+1)=(1x)1=log2(1x),中间的一个根满足log2(1x)=a,即1x=2a,解得x=12a,所有根的和为12a故选:A11点S、A、B、C在半径为的同一球面上,点S到平面ABC的距离为,AB=BC=CA=,则点S与ABC中心的距离为()ABC1D【考点】点
14、、线、面间的距离计算【分析】设ABC的外接圆的圆心为M,协S作SD平面ABC,交MC于D,连结OD,OS,过S作MO的垂线SE,交MO于点E,由题意求出MC=MO=1,从而得到ME=SD=,进而求出MD=SE=,由此能求出点S与ABC中心的距离【解答】解:如图,点S、A、B、C在半径为的同一球面上,点S到平面ABC的距离为,AB=BC=CA=,设ABC的外接圆的圆心为M,过S作SD平面ABC,交MC于D,连结OD,OS,过S作MO的垂线SE,交MO于点E,半径r=MC=1,MO=1,SDMC,MEMC,MESD是矩形,ME=SD=,MD=SE=,SM=故选:B12定义在R上的函数f(x)满足f
15、(x)+f(x)e,f(0)=e+2(其中e为自然对数的底数),则不等式exf(x)ex+1+2的解集为()A(,0)B(,e+2)C(,0)(e+2,+)D(0,+)【考点】导数的运算【分析】构造函数g(x)=exf(x)ex+12(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+12(xR),则g(x)=exf(x)+exf(x)ex+1=exf(x)+f(x)e,f(x)+f(x)e,f(x)+f(x)e0,g(x)0,y=g(x)在定义域上单调递减,f(0)=e+2,g(0)=e0f(0)e2=e+2e2=0,g(x)g(0),
16、x0,不等式的解集为(,0)故选:A二填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13由曲线以及直线y=1所围成的封闭图形的面积是【考点】定积分的简单应用【分析】要求曲线以及直线y=1所围成的封闭图形面积,根据图形的对称性及定积分的几何意义,只要求2(02(1x2)dx01(1x2)dx)即可【解答】解:由题意画出图形,如图所示,得由曲线以及直线y=1所围成的封闭图形的面积是图中阴影部分的面积,y=1与在第一象限的两个交点坐标分别为(1,1)、(2,1)根据图形的对称性及定积分的几何意义,阴影部分的面积=2(02(1x2)dx01(1x2)dx)所求封闭图形的面积为2(02(1x2)dx01(1
17、x2)dx)=2(xx3)(xx3)=2(21+)=,故答案为:14设x、yR+且=1,则x+y的最小值为16【考点】基本不等式【分析】将x、yR+且=1,代入x+y=(x+y)(),展开后应用基本不等式即可【解答】解:=1,x、yR+,x+y=(x+y)()=10+10+2=16(当且仅当,x=4,y=12时取“=”)故答案为:1615若函数f(x)=2|xa|(aR)满足f(2+x)=f(2x),且f(x)在m,+)上单调递增,则实数m的最小值为2【考点】指数型复合函数的性质及应用【分析】由f(x)的解析式便知f(x)关于x=a对称,而由f(1+x)=f(3x)知f(x)关于x=2对称,从
18、而得出a=2,这样便可得出f(x)的单调递增区间为2,+),而f(x)在m,+)上单调递增,从而便得出m的最小值为2【解答】解:f(x)=2|xa|;f(x)关于x=a对称;又f(2+x)=f(2x);f(x)关于x=2对称;a=2;f(x)=;f(x)的单调递增区间为2,+);又f(x)在m,+)上单调递增;实数m的最小值为2故答案为:216设函数f(x)=x2+xalnx,则a3是函数f(x)在1,+)上单调递增的充分不必要条件(选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”)【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断【分析】通过已知条件,求出函数的导数,转化导数大于等
19、于0恒成立,得到a的表达式,求出a3,只要在a3范围上取一段区间或一个点,都是这个命题成立的充分不必要条件【解答】解:f(x)=x2+xalnx在区间1,+)上是增函数,f(x)=2x+10,在1,+)上恒成立,a2x2+x,由y=2x2+x在1,+)为增函数,ymin=3,a3,只要在a3范围上取一段区间或一个点,都是这个命题成立的充分不必要条件,则a3是函数f(x)在1,+)上单调递增的充分不必要条件故答案为:充分不必要三解答题(共4小题,满分46分)17已知在ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,且求角A的大小若【考点】解三角形;三角函数中的恒等变换应用【分析】把已知等式的左边
20、去括号后,分别利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,再利用两角和与差的正弦函数公式变形,得出sin(2A)的值为1,根据A为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出A的度数;利用三角形的面积公式表示出三角形ABC的面积,将sinA及已知的面积代入求出bc的值,利用余弦定理得到a2=b2+c22bccosA,根据完全平方公式变形后,将cosA,a及bc的值代入,求出b+c的值,将bc=8与b+c=2联立组成方程组,求出方程组的解集即可得到b与c的值【解答】解:cosA(sinAcosA)=,sinAcosAcos2A=sin2A(1+cos2A)=sin2Acos2A=,即sin(2A)=1,
21、又A为三角形的内角,2A=,解得:A=;a=2,SABC=2,sinA=,bcsinA=2,即bc=8,由余弦定理得:a2=b2+c22bccosA=(b+c)23bc,即8=(b+c)224,解得:b+c=4,联立,解得:b=c=218已知单调递增的等比数列an满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项()求数列an的通项公式;()设bn=anlogan,求数列bn的前n项和Sn【考点】等差数列与等比数列的综合;数列的求和【分析】(I)根据a3+2是a2,a4的等差中项和a2+a3+a4=28,求出a3、a2+a4的值,进而得出首项和a1,即可求得通项公式;(II)先求出
22、数列bn的通项公式,然后求出Sn(2Sn),即可求得的前n项和Sn【解答】解:(I)设等比数列an的首项为a1,公比为qa3+2是a2,a4的等差中项2(a3+2)=a2+a4代入a2+a3+a4=28,得a3=8a2+a4=20或数列an单调递增an=2n(II)an=2nbn=n2nsn=12+222+n2n2sn=122+223+(n1)2n+n2n+1得,sn=2+22+23+2nn2n+1=2n+1n2n+1219如图,在三棱锥PABC中,PAB=PAC=ACB=90(1)求证:平面PBC平面PAC;(2)若PA=1,AB=2,BC=,在直线AC上是否存在一点D,使得直线BD与平面P
23、BC所成角为30?若存在,求出CD的长;若不存在,说明理由【考点】直线与平面所成的角;平面与平面垂直的判定【分析】(1)推导出PA平面ABC,从而BCPA,又BCCA,从而BC平面PAC,由此能证明平面PBC平面PAC(2)以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,过C垂直于平面ABC的直线为z轴,建立空间直角坐标系Cxyz,利用向量法能求出在直线AC上存在点,使得直线BD与平面PBC所成角为30【解答】证明:(1)PAB=PAC=90,PAAB,PAACABAC=A,PA平面ABCBC平面ABC,BCPAACB=90,BCCAPACA=A,BC平面PACBC平面PBC,平面PBC平面PAC6分解:
24、(2)由已知及(1)所证可知,PA平面ABC,BCCA,PA=1,AB=2,BC=以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,过C垂直于平面ABC的直线为z轴,建立如图的空间直角坐标系Cxyz,则C(0,0,0),B(0,0),P(),设=(x,y,z)是平面PBC的法向量,则,则取x=1,得=(1,0,),设直线AC上的点D满足,则,直线BD与平面PBC所成角为30,解得,在直线AC上存在点,使得直线BD与平面PBC所成角为3020已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2x+2()如果函数g(x)的单调递减区间为,求函数g(x)的解析式;()在()的条件下,求函数y=g(x)的图象在点P(1,
25、1)处的切线方程;()若不等式2f(x)g(x)+2恒成立,求实数a的取值范围【考点】函数的单调性与导数的关系;利用导数研究曲线上某点切线方程【分析】(I)求出g(x)的导函数,令导函数小于0得到不等式的解集,得到相应方程的两个根,将根代入,求出a的值(II)求出g(x)的导数在x=1的值即曲线的切线斜率,利用点斜式求出切线的方程(III)求出不等式,分离出参数A,构造函数h(x),利用导数求出h(x)的最大值,令a大于等于最大值,求出a的范围【解答】解:(I)g(x)=3x2+2ax1由题意3x2+2ax10的解集是即3x2+2ax1=0的两根分别是将x=1或代入方程3x2+2ax1=0得a
26、=1g(x)=x3x2x+2(II)由()知:g(x)=3x22x1,g(1)=4,点p(1,1)处的切线斜率k=g(1)=4,函数y=g(x)的图象在点p(1,1)处的切线方程为:y1=4(x+1),即4xy+5=0(III)2f(x)g(x)+2即:2xlnx3x2+2ax+1对x(0,+)上恒成立可得对x(0,+)上恒成立设,则令h(x)=0,得(舍)当0x1时,h(x)0;当x1时,h(x)0当x=1时,h(x)取得最大值2a2a的取值范围是2,+)选修4-4:坐标系与参数方程21(选修44:坐标系与参数方程)已知曲线C的参数方程是(为参数,a0),直线l的参数方程是(t为参数),曲线
27、C与直线l有一个公共点在x轴上,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系()求曲线C普通方程;()若点在曲线C上,求的值【考点】点的极坐标和直角坐标的互化;直线的参数方程;椭圆的参数方程【分析】()消去直线l的参数t得普通方程,令y=0,得x的值,即求得直线与x轴的交点;消去曲线C的参数即得C的普通方程,再把上面求得的点代入此方程即可求出a的值;()把点A、B、C的极坐标化为直角坐标,代入曲线C的方程,可得,即=,同理得出其它,代入即可得出答案【解答】解:()直线l的参数方程是(t为参数),消去参数t得x+y=2,令y=0,得x=2曲线C的参数方程是(为参数,a0),消去参数得,把点(2
28、,0)代入上述方程得a=2曲线C普通方程为()点在曲线C上,即A(1cos,1sin),在曲线C上,=+=22已知函数f(x)=(e为自然对数的底数)(1)若a=,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(1)=1,且方程f(x)=1在(0,1)内有解,求实数a的取值范围【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值【分析】(1)若a=,求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系即可求函数f(x)的单调区间;(2)根据函数与方程之间的关系转化为函数存在零点问题,构造函数,求函数的导数,利用函数极值和函数零点之间的关系进行转化求解即可【解答】解:(1)若a=,f(x)=(x2+bx+1)
29、ex,则f(x)=(2x+b)ex(x2+bx+1)ex=x2+(b2)x+1bex=(x1)x(1b)ex,由f(x)=0得(x1)x(1b)=0,即x=1或x=1b,若1b=1,即b=0时,f(x)=(x1)2ex0,此时函数单调递减,单调递减区间为(,+)若1b1,即b0时,由f(x)=(x1)x(1b)ex0得(x1)x(1b)0,即1x1b,此时函数单调递增,单调递增区间为(1,1b),由f(x)=(x1)x(1b)ex0得(x1)x(1b)0,即x1,或x1b,此时函数单调递减,单调递减区间为(,1),(1b,+),若1b1,即b0时,由f(x)=(x1)x(1b)ex0得(x1)
30、x(1b)0,即1bx1,此时函数单调递增,单调递增区间为(1b,1),由f(x)=(x1)x(1b)ex0得(x1)x(1b)0,即x1b,或x1,此时函数单调递减,单调递减区间为(,1b),(1,+)(2)若f(1)=1,则f(1)=(2a+b+1)e1=1,即2a+b+1=e,则b=e12a,若方程f(x)=1在(0,1)内有解,即方程f(x)=(2ax2+bx+1)ex=1在(0,1)内有解,即2ax2+bx+1=ex在(0,1)内有解,即ex2ax2bx1=0,设g(x)=ex2ax2bx1,则g(x)在(0,1)内有零点,设x0是g(x)在(0,1)内的一个零点,则g(0)=0,g
31、(1)=0,知函数g(x)在(0,x0)和(x0,1)上不可能单调递增,也不可能单调递减,设h(x)=g(x),则h(x)在(0,x0)和(x0,1)上存在零点,即h(x)在(0,1)上至少有两个零点,g(x)=ex4axb,h(x)=ex4a,当a时,h(x)0,h(x)在(0,1)上递增,h(x)不可能有两个及以上零点,当a时,h(x)0,h(x)在(0,1)上递减,h(x)不可能有两个及以上零点,当a时,令h(x)=0,得x=ln(4a)(0,1),则h(x)在(0,ln(4a)上递减,在(ln(4a),1)上递增,h(x)在(0,1)上存在最小值h(ln(4a)若h(x)有两个零点,则
32、有h(ln(4a)0,h(0)0,h(1)0,h(ln(4a)=4a4aln(4a)b=6a4aln(4a)+1e,a,设(x)=xxlnx+1x,(1xe),则(x)=lnx,令(x)=lnx=0,得x=,当1x时,(x)0,此时函数(x)递增,当xe时,(x)0,此时函数(x)递减,则(x)max=()=+1e0,则h(ln(4a)0恒成立,由h(0)=1b=2ae+20,h(1)=e4ab0,得a,当a时,设h(x)的两个零点为x1,x2,则g(x)在(0,x1)递增,在(x1,x2)上递减,在(x2,1)递增,则g(x1)g(0)=0,g(x2)g(1)=0,则g(x)在(x1,x2)内有零点,综上,实数a的取值范围是(,)2017年2月11日