湖北省孝感市2008-2009學年度高中三年級第二次統一考試
數 學(理科)
本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。共150分?荚嚂r間120分鐘。
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上指定位置。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需用改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號。答在試題卷上無效。
3.考試結束,監考人員將本試卷和答題卡一并收回。
一、選擇題:本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目的要求.
1.設0<θ<π,a∈R, ,則θ的值為( )
A. B.
C.
D.
2.若f(x)=lgx+1,則它的反函數的圖象是( )
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||||||
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|||||||
3. 函數的定義域為( )
A.(-1, 2) B.(-1,0)∪(0, 2) C.(-1,0) D.(0, 2)
4.設函數f(x)=tan (ωx+φ),(ω>0),條件P:“f(0)=
A.充要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件
5. 非零向量=(sinθ,2), =(cosθ,1), 若與共線,則tan(θ-)=
A.3
B -
6.過直線上的一點作圓
的兩條切線
,當直線
關于
對稱時,則直線
之間的夾角為( )
A. B.
C.
D.
7.下列命題中正確命題的個數是( )
①過空間任意一點有且僅有一個平面與已知平面垂直;
②過空間任意一條直線有且僅有一個平面與已知平面垂直;
③過空間任意一點有且僅有一個平面與已知的兩條異面直線平行;
④過空間任意一點有且僅有一條直線與已知平面垂直;
A.
1
B.
8.如果關于x的一元二次方程中,a、b分別是兩次投擲骰子所得的點數,則該二次方程有兩個正根的概率P= ( )
A. B.
C.
D.
9.將正方體
的六個面染色,有4種不同的顏色可供選擇,要求相鄰的兩個面不能染同一顏色,則不同的染色方法有(
)
A.256種 B.144種 C.120種 D.96種
10. 已知雙曲線的方程為:,直線
的的方程為:
,過雙曲線的右焦點
的直線
與雙曲線的右支相交于
,以
為直徑的圓與直線
相交于
,記劣弧 的長度為
,則
的值為( )
A. B.
C.
D.與直線
的位置有關
二、填空題:本大題5小題,每小題5分,共25分,把答案填在題中的橫線上.
11.若
的展開式中第三項為
,則
.
12.已知矩形中,
沿
將矩形
折成一個二面角
則四面體
的外接球的表面積為
.
13.已知點
滿足
,且點
,則
(
是坐標原點)的最大值等于
.
14.設三個正態分布、
和N()(
>0)的密度函數圖象如圖所示,則
μ1,μ2,μ3按從小到大的順序排列是 ;
σ1,σ2,σ3按從小到大的順序排列是 .
15.如圖,以
、
為頂點作正
,
再以和
的中點
為頂點作正
,
再以和
的中點
為頂點作正
,…,
如此繼續下去.有如下結論:
①所作的正三角形的邊長構成公比為的等比數列;
②每一個正三角形都有一個頂點在直線(
)上;
③第六個正三角形的不在第五個正三角形邊上的頂點
的坐標是
;
④第n個正三角形的不在第n-1個正三角形邊上的頂點的橫坐標是
,則
.
其中正確結論的序號是 (把你認為正確結論的序號都填上).
三、解答題:本大題共6個小題,共75分,解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
16.(本小題滿分12分)
已知向量=(cos x, 0),
=(0,sin
x),記函數f(x)=(
+
)2+sin 2x,
(1)求函數f(x)的最小值及取最小值時的集合;
(2) 若將函數的圖象按向量
平移后,得到的圖象關于坐標原點中心對稱且在[0,]上單調遞減,求長度最小的
.
17.(本小題滿分12分)
一個口袋中裝有大小相同的個紅球(
≥5且
)和5個白球,一次摸獎從中摸兩個球,兩個球的顏色不同則為中獎.
(1)記三次摸獎(每次摸獎后放回)恰有一次中獎的概率為.試問當n等于多少時,
的值最大?
(2)在(1)的條件下,將5個白球全部取出后,對剩下的n個紅球全部作如下標記:記上i號的有i個(i=1,2,3,4),其余的紅球記上0號,現從袋中任取一球.ξ表示所取球的標號,求ξ的分布列,期望和方差.
18.(本小題滿分12分)
如圖:D、E分別是正三棱柱ABC-A1B
(1)求證:A1E∥平面BDC1
(2)在棱AA1上是否存在一點M,使二面角M-BC1-B1的大小為60°,若存在,求AM的長,若不存在,說明理由.
19.(本小題滿分12分)
已知函數f(x)=xln x
(1)求函數f(x)的單調區間;
(2)若為正常數,設g(x)=
f(x)+ f(k-x),求函數g(x)的最小值;
(3)若a>0,b>0證明:f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)
20.(本小題滿分13分)
設分別為橢圓
的左、右頂點,橢圓長半軸的長等于焦距,且
為它的右準線.
(1)求橢圓的方程;
(2)設點為橢圓上不同于
的一個動點,直線
與橢圓右準線相交于
兩點,證明:以
為直徑的圓必過橢圓外的一個定點
21.(本小題滿分14分)
已知函數f(x)=x2-x+2, 數列滿足遞推關系式:an+1=f(an),
,且
.
(1)求a2,a3,a4的值;
(2)用數學歸納法證明:當n≥5時,an<2-;
(3)證明:當時,有
.
參 考 答 案
一、選擇題:
1. 2. A 3. C 4 . B 5. 6. C 7. A 8. A 9. D 10. B
二、填空題:
11. -2 12. 100π 13. 14. μ2<μ1<μ3 ; σ1<σ3<σ2(第一空3分,第二空2分)
15. ①②③④
三、解答題:
16.(1) ∵f(x)=(+
)2+sin 2x=3cos2x+sin2x+sin2x=2cos(2x-)+2 …3分
∴f(x)≥0,當且僅當2x-=2kπ+π,即x=kπ+,k∈Z時取到等號.
∴ 函數f(x)的最小值是0,此時x的集合是{x | x=kπ+,k∈Z} …6分
(2) 設=(m,n),函數f(x) 的圖象平移后對應的函數為g(x),則g(x)= 2cos[2(x-m)-]+2+n
由題意函數g(x)的圖象關于坐標原點中心對稱,得
cos[2(0-m)-]=0,且2+n=0,解得m=kπ+,k∈Z,且n=-2 …8分
①當m= kπ+, k∈Z時,g(x)= 2cos(2x-)=2sin 2x,在[0,]上單調遞增,不符合題意,舍去;
②當m= kπ+,k∈Z時,g(x)= 2cos(2x+)=-2sin 2x,在[0,]上單調遞減,符合題意. …10分
∴=( kπ+,-2),k∈Z 【若求出的結果是(kπ+,-2),給10分】
∴長度最小的=( -,-2)
…12分
17.(1)一次摸獎從個球中任取兩個,有
種方法。它們是等可能的,其中兩個球的顏色不同的方法有
種,一次摸獎中獎的概率
……2分
設每次摸獎中獎的概率為p,三次摸獎中(每次摸獎后放回)恰有一次中獎的概率是,
因而
在
上為增函數,
在
上為減函數, ……4分
(用重要不等式確定p值的參照給分)
∴當時
取得最大值,即
,解得
或
(舍去),則當
時,三次摸獎(每次摸獎后放回)恰有一次中獎的概率最大. …6分
(2)由(1)可知:記上0號的有10個紅球,從中任取一球,有20種取法,它們是等可能的故ξ的分布列是
ξ
0
1
2
3
4
P
…8分
Eξ=0×+1×+2×+3×+4×= …10分
Dξ=(0-)2×+(1-)2×+(2-)2×+(3-)2×+(4-)2× = …12分
18.【方法一】(1)證明:在線段BC1上取中點F,連結EF、DF
則由題意得EF∥DA1,且EF=DA1,
∴四邊形EFDA1是平行四邊形
∴A1E∥FD,又A1E平面BDC1,FD
平面BDC1
∴A1E∥平面BDC1 …6分
(2)由A1E⊥B
EH⊥BC1于H,連結A1H,則∠A1HE為二面角A1-BC1-B1的平面角 …8分
在Rt△BB
又A1E=2,∴tan∠A1HE==>∴∠A1HE>60°, …11分
∴M在棱AA1上時,二面角M-BC1-B1總大于60°,故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小為60°的點M. …12分
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【方法二】建立如圖所示的空間直角坐標系,題意知B(-2,0,0),
D(2,40),A1(2,8,0), C1(0,8,2),B1(-2,8,0), E(-1,8,),
=(-4,-4,0),
=(-2,4,2),
=(-3,0, ),
=(-4,-8, 0),
=(-2,0, 2),
=(0,8,0),
=(2,8,
2).
(1)證明:∵=2(
+
)∴A1E∥平面BDC1 …6分
(2)設=(x,y,1)為平面A1BC1的一個法向量,則
,且
,即
解得
∴
=(
,
,1),同理,設
=(x,y,1)為平面B1BC1的一個法向量,則
,且
,即
解得
∴
=(-
,0,1),∴cos<
,
>=
=-
∴二面角A1-BC1-B1為arccos.
即arctan,又∵>
∴二面角A1-BC1-B1大于60°, ∴M在棱AA1上時,二面角M-BC1-B1總大于60°,故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小為60°的點M. …12分
19. (1)解:∵=
ln x+1,解
>0,得x>;解
<0,得0<x<,
∴f(x)的單調遞增區間是(,+∞),單調遞減區間是(0, ). …3分
(2) ∵g(x)= f(x)+ f(k-x)=x ln x+(k-x)ln(k-x),定義域是(0, k)
∴= ln x+1-[ln (k-x)+1]= ln …5分
由>0,得<x<k,由
<0,得0<x<,
∴函數g(x)在(0, ) 上單調遞減;在(, k)上單調遞增, …7分
故函數g(x)的最小值是:ymin=g()=kln. …8分
(3)∵a>0,b>0∴在(2)中取x=,k=2,可得f()+ f(2-)≥2ln
ln+ln≥0
alna+blnb+(a+b)ln2-(a+b)ln(a+b)≥0
f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)
…12分
20.(1)由題意,知a= …5分
(2)設P(2cosθ, sinθ),M(4,m),N(4,n),則A(-2,0),B(2,0),
由A、P、M三點共線,得m= …7分
由B、P、N三點共線,得n=
,
…9分
以MN為直徑的圓的方程為(x-4)(x-4)+(y-)(y-
)=0,
整理得:(x-4)2+y2-(+
)y-9=0 …12分
解得
(舍去)或
∴以為直徑的圓必過橢圓外的一個定點(7,0),命題成立.
…13分
【由對稱性先猜出在x軸上存在符合要求的定點,再求出該點,結果正確的,給13分.】
21.(1)根據及
計算易得
…3分
(2)證明:①,
而>
,故
<2-
,即當
時,結論成立. …5分
②假設結論對成立,即
.
因為≥
,而函數
在
時為增函數,所以
,
即當時結論也成立.
綜合①、②可知,不等式對一切
都成立.
…9分
(3)
由可得
,而
,于是
…11分
于是當時,
,故
,所以
.…14分
命題人:趙文耀 馮志勇 審題人:陳根成
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