吉林省延边二中2008~2009学年度高三第一次阶段性测试数学试卷(理科)
第I卷(选择题共60分)
一、选择题:本大题共12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.
为虚数单位,则复数
在复平面内对应的点在 ( D )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.已知集合
,则
等于( B )
A.
B.
C.
D.
3.如果将一组数据中的每一个数都加上同一个非零常数,那么这组数据的平均数和方差的变化情况是 ( C )
A.平均数和方差都不变 B.平均数不变,方差改变
C.平均数改变,方差不变 D.平均数和方差都改变
4.若双曲线
的离心率为2,则实数
的值为
( D )
A.3 B.
C.-3 D.-![]()
5.已知两条直线
,两个平面
,则下列结论中正确的是
( A )
A.若
,且
,则
B.若
,
,则
C.若
,
,则
D.若
,
,则
6.某电视台连续播放5个不同的广告,其中有3个不同的商业广告和2个不同的奥运传
广告,要求最后播放的必须是奥运宣传广告,且两个奥运宣传广告不能连续播放,则不
同的播放方式有 ( C )
A.120种 B.48种 C.36种 D.18种
7.已知
,且
,则下列不等式不正确的是 ( B )
A.
B.![]()
C.
D.![]()
8.若半径为1的球与120°的二面角的两个半平面切于M、N两点,则两切点间的球面距离是( D )
A.
B.
C.
D.![]()
9. 设
,函数
的导函数是
是偶函数,则曲线
在原点处的切线方程为
( A )
A.
B.
C.
D.![]()
10.过抛物线y=![]()
![]()
(
>0)焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF、FQ的长度分别为![]()
,则
等于
( C )
A.
B.
C.
D.![]()
11、若
均为正数,且4
+5
=20,则
的最小值为
( C
)
A.
B.
C.
D.![]()
12.过双曲线M:
的左顶点A作斜率为1的直线
,若
与双曲线M的两条渐近线分别相交于B、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M的离心率是 ( A )
A.
B.
C.
D.
D B C D A C B D A C C A
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
考生注意事项:
请用在答题卡上书写作答,在试题卷上书写作答无效.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.
13.
.2
14.
的展开式中的常数项为
.15
15.设
满足约束条件
,则
的取值范围是
。
16.设随机变量
服从正态分布![]()
,若
,则
=
.0.1
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题10分)解关于
的不等式
.
18.(本小题12分)每次抛掷一枚骰子(六个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6).
(I)连续抛掷2次,求向上的数不同的概率;
(II)连续抛掷2次,求向上的数之和为6的概率;
(III)连续抛掷5次,求向上的数为奇数恰好出现3次的概率.
19.(本小题12分)
三棱锥
中,
、
、
两两垂直,
,
,
、
、
分别是
、
、
的中点.
(Ⅰ)证明平面
∥平面
;
(Ⅱ)求二面角
的大小;
(Ⅲ)求直线
与平面
所成角的大小.
20.(本小题12分)已知
为坐标原点, 点
的坐标为
,点
是直线![]()
上一动点,点
为
的中点,点
满足
,且
.
(Ⅰ)求点
的轨迹方程;
(Ⅱ)设过点
的直线
与点
的轨迹交于A、B两点,
且
.试问角
能否等于
?若能,求出相应的直线
的方程;若不能,请说明理由.
21.(本小题12分)设函数
.
(Ⅰ)求
的单调区间;
(Ⅱ)若当
时,不等式
恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)若关于
的方程
在区间[0, 2]上恰好有两个相异的实根,求实数
的取值范围.
22.(本小题12分)已知数列
中
,
,
.
(Ⅰ)求
的通项公式;
(Ⅱ)若数列
中
,
,
,证明:
,
.
附加题.(本题10分)
排球单循环赛, 南方球队比北方球队多9支,南方球队总得分是北方球队的9倍.求证冠军是一支南方球队(胜得1分 败得0分).
D B C D A C B D A C C A
17.解关于
的不等式
.
分析:本题考查一元一次不等式与一元二次不等式的解法,因为含有字母系数,所以还考查分类思想.
解:分以下情况讨论
(1)当
时,原不等式变为:
,∴![]()
(2)当
时,原不等式变为:
①
①当
时,①式变为
,∴不等式的解为
或
.
②当
时,①式变为
. ②
∵
,∴当
时,
,此时②的解为
.当
时,
,解集为空集,当a>1时②的解为
.
18.每次抛掷一枚骰子(六个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6).
(I)连续抛掷2次,求向上的数不同的概率;
(II)连续抛掷2次,求向上的数之和为6的概率;
(III)连续抛掷5次,求向上的数为奇数恰好出现3次的概率.
解:(I)设“连续抛掷2次,求向上的数不同”为事件A,则:P (A ) = 1-
=
;
(II)设“连续抛掷2次,求向上的数之和为
=
;
(III)设“连续抛掷5次,求向上的数为奇数恰好出现3次”的事件为C,则:
P (C) =
=
.
19.
三棱锥P-ABC中,PC、AC、BC两两垂直,BC=PC=1,AC=2,E、F、G分别是AB、AC、AP的中点.
(Ⅰ)证明平面GFE∥平面PCB;
(Ⅱ)求二面角B-AP-C的大小;
(Ⅲ)求直线PF与平面PAB所成角的大小.
(Ⅰ)证明:因为E、F、G分别是AB、AC、AP的中点,
所以EF∥BC,GF∥CP. …………………………………………………1分
因为EF、GF
平面PCB,
所以EF∥平面PCB,GF∥平面PCB.
又EF∩GF= F,
所以平面GFE∥平面PCB. …………………………………3分
(Ⅱ)解:过点C在平面PAC内作CH⊥PA,垂足为H.
连结HB.
因为BC⊥PC,BC⊥AC,且PC∩AC=C,
所以BC⊥平面PAC.
所以HB⊥PA.
所以∠BHC是二面角B-AP-C的平面角. ………6分
依条件容易求出CH=
.
所以tan∠BHC=
=
.
所以∠BHC=arctan
.
所以二面角B-AP-C的大小是arctan
. …………………………………8分
(Ⅲ)解法1:如图,设PB的中点为K,
连结KC,AK,
因为△PCB为等腰直角三角形,
所以KC⊥PB.
又AC⊥PC,AC⊥BC,且PC∩BC=C,
所以AC⊥平面PCB.
所以AK⊥PB.
因为AK∩KC=K,
所以PB⊥平面AKC.
又PB
平面PAB,
所以平面AKC⊥平面PAB.
在平面AKC内,过点F作FM⊥AK,垂足为M.
因为平面AKC⊥平面PAB,
所以FM⊥平面PAB.
连结PM,
所以∠MPF是直线PF与平面PAB所成的角. ……………………………11分
容易求出PF=
,FM=
.
所以sin∠MPF=
=
.
所以∠MPF=arcsin
.
即直线PF与平面PAB所成的角的大小是arcsin
.
……………………13分
(Ⅲ)解法2:连结FB,
因为PC⊥BC,PC⊥AC,且BC∩AC=C,
所以PC⊥平面ABC.
即PC是三棱锥P-ABF的高.
依条件知VP-ABF=
×PC×(
×AF×BC)
=
×1×(
×1×1)=
.
又VF-PAB=
×h×S△PAB (其中h是点F到平面PAB的距离)
=
×h×(
×
×
)=
×h×
=
h,
所以由
=
h解得h=
. …………………………………………11分
设PF与平面PAB所成的角为
,
又PF=
,
所以sin
=
=
=
.
所以
=arcsin
.
即直线AC与平面PAB所成角大小是arcsin
. ………………………13分
方法2:依条件建立如图所示空间直角坐标系C-xyz.
所以A(2,0,0),B(0,1,0), P(0,0,1)
(Ⅰ)略 …………………………………3分
(Ⅱ)解:显然
=(0,1,0)是平面PAC的一
个法向量.
设n=(x,y,z)是平面PAB的一个法向量,
因为
=(-2,0,1),
=(-2,1,0),
所以由n?
=0,n?
=0解得n=(1,2,2). …………………………6分
设二面角B-AP-C的大小为
,所以cos
=
=
.
所以二面角B-AP-C的大小为arccos
. ( arccos
= arctan
)
…………8分
(Ⅲ)解:设PF与平面PAB所成的角为
,
由(Ⅱ)知平面PAB的一个法向量n=(1,2,2).
又
=(-1,0, 1),所以cos(
-
)=
=
. …………………………11分
所以sin
=
.所以
=arcsin
.
即直线AC与平面PAB所成角的大小是arcsin
. ……………………………13分
20.
已知
为坐标原点, 点
的坐标为
,点
是直线![]()
上一动点,
点
为
的中点,点
满足
,且
.
(I)
求点
的轨迹方程;
(II)
设过点
的直线
与点
的轨迹交于A、B两点,
且
.试问角
能否等于
?若能,求出相应的直线
的方程;若不能,请说明理由.
解:(I)设点
, 由已知得点
在
的中垂线上, ----------1分
即
,
------------------2分
根据抛物线的定义知,动点
在以F为焦点,以直线m为准线的抛物线上, ----4分
∴点
的轨迹方程为
-----------------6分
(注:没有写出
扣1分)
(Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,点
坐标为
,点
坐标为
,
点
坐标为
,可以推出∠AFB
.
-------------------8分
当直线l的斜率存在时,
设l的方程为 y = k(x ? 2),它与抛物线 y 2 = 4x 的交点坐标分别为 A(x1, y1)、B(x2, y2).
由
得
.
得
,
.-------------------10分
假定
= p,则有 cos
= -,
如图,即 = - (*)
由定义得 | AF | = x1 + 1,| BF | = x2 + 1.
从而有 | AF | 2 + | BF | 2-| AB | 2
= (x1 + 1) 2 + (x2 + 1) 2-(x1-x2) 2-(y1-y2) 2
= -2 (x1 + x2)-6 .
| AF |?| BF | = (x1 + 1) (x2 + 1) = x1x2 + x1 + x2
+ 1 = x1 + x2 + 5 ,
-------------------12分
将上式代入 (*) 得 = -,即 x1 + x2 + 1 = 0.
这与 x1 > 0 且 x2 > 0 相矛盾.
综上,
角不能等于
.
-------------------14分
21.设函数
.
(Ⅰ)求f (x)的单调区间;
(Ⅱ)若当
时,不等式f (x)<m恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)若关于x的方程
在区间[0, 2]上恰好有两个相异的实根,求实数a的取值范围.
解:(Ⅰ)函数的定义域为(-1, +∞).…………………………………………… 1分
∵
,
由
,得x>0;由
,得
.………………… 3分
∴ f (x)的递增区间是
,递减区间是(-1, 0).………………… 4分
(Ⅱ)∵ 由
,得x=0,x=-2(舍去)
由(Ⅰ)知f (x)在
上递减,在
上递增.
又
,
, 且
.
∴ 当
时,f (x)的最大值为
.
故当
时,不等式f (x)<m恒成立.……………………………… 9分
(Ⅲ)方程
,
.
记
,
∵
,
由
,得x>1或x<-1(舍去). 由
, 得
.
∴ g(x)在[0,1]上递减, 在[1,2]上递增.
为使方程
在区间[0, 2]上恰好有两个相异的实根,
只须g(x)=0在[0,1]和
上各有一个实数根,于是有![]()
∵
,
∴ 实数a的取值范围是
. ……………………… 14分
22.已知数列
中
,
,
.
(Ⅰ)求
的通项公式;
(Ⅱ)若数列
中
,
,
,
证明:
,
.
(Ⅰ)由题设:
![]()
![]()
,
.
所以,数列
是首项为
,公比为
的等比数列,
,
即
的通项公式为
,
.
(Ⅱ)用数学归纳法证明.
(?)当
时,因
,
,所以
,结论成立.
(?)假设当
时,结论成立,即
,
也即
.
当
时,
![]()
![]()
,
又
,所以![]()
![]()
![]()
.
也就是说,当
时,结论成立.
根据(?)和(?)知
,
.
排球单循坏赛 南方球队比北方球队多9支 南方球队总得分是北方球队的9倍 求证 冠军是一支南方球队(胜得1分 败得0分)
解:设北方球队共有x支,则南方球队有x+9支
所有球队总得分为![]()
南方球队总得分为![]()
北方球队总得分为![]()
南方球队内部比赛总得分![]()
北方球队内部比赛总得分
,![]()
解得:![]()
因为
为整数
x=6或x=8
当x=6时
所有球队总得分为
=210
南方球队总得分为
=189
北方球队总得分为
=21
南方球队内部比赛总得分
=105
北方球队内部比赛总得分
=15
北方胜南方得分=21-15=6
北方球队最高得分=5+6=11
因为11×15=165<189
所以南方球队中至少有一支得分超过11分.
冠军在南方球队中
当x=8时
所有球队总得分为
=300
南方球队总得分为
=270
北方球队总得分为
=30
南方球队内部比赛总得分
=136
北方球队内部比赛总得分
=28
北方胜南方得分=30-28=2
北方球队最高得分=7+2=9
因为9×17=153<270
所以南方球队中至少有一支得分超过9分.
冠军在南方球队中
综上所述,冠军是一支南方球队
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