天津市五區(qū)縣2016屆高三上期末數(shù)學(xué)試卷(理科)含答案解析_第1頁
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文檔簡介

第 1 頁(共 19 頁) 2015年天津市五區(qū)縣高三(上)期末數(shù)學(xué)試卷(理科) 一、選擇題:在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。 1已知集合 A=x|x 2 0, B=x|1 x 3,則( B=( ) A A、( 1, 2 B 1, 2 C( 1, 3 D( , 1) ( 2, +) 2設(shè)變量 x, y 滿足約束條件 ,則目標(biāo)函數(shù) z=x+y 的最小值為( ) A 3 B 2 C D 1 3 “輾轉(zhuǎn)相除法 ”的算法思路如右圖所示記 R( ab)為 a 除以 b 所得的余數(shù)( a, b N*),執(zhí)行程序框圖,若輸入 a, b 分別為 243, 45,則輸出 b 的值為( ) A 0 B 1 C 9 D 18 4設(shè) x R,則 “x 1”是 “x|x| 1”的( ) A充分不必要條件 B必要不充分條件 C充要條件 D既不充分也不必要條件 5如圖,圓 O 是 外接圓, C, 圓 O 的切線,若 , ,則 ) A 5 B 4 C D 3 第 2 頁(共 19 頁) 6若雙曲線 =1 的一條漸近線平行于直線 x+2y+5=0,一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線 20雙曲線的方程為( )( ) A =1 B =1 C =1 D =1 7已知定義在 R 上的函數(shù) f( x) =x m|( m 為實(shí)數(shù))是偶函數(shù),記 a=f( e),b=f( c=f( e 為自然對數(shù)的底數(shù)),則 a, b, c 的大小關(guān)系( ) A a b c B a c b C c a b D c b a 8已知定義域?yàn)?R 的奇函數(shù) f( x)的周期為 4,且 x ( 0, 2)時(shí) f( x) =x+b),若函數(shù) f( x)在區(qū)間 2, 2上恰有 5 個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù) b 應(yīng)滿足的條件是( ) A 1 b 1 B 1 b 1 或 b= C b D b 1 或 b= 二、填空題:本大題共有 5 小題,每小題 5 分,共 30 分。 9若復(fù)數(shù) 是純虛數(shù),則實(shí)數(shù) a 的值為 _ 10在( x ) 8 的展開式中, 的系數(shù)為 _ 11某幾何體的三視圖如圖,則該幾何體的體積為 _ 12曲線 y= 它在點(diǎn)( 2, 1)處的切線與 x 軸圍成的封閉圖形的面積為 _ 13如圖,在 , B= , 平分線交 點(diǎn) D, , ,則 面積為 _ 第 3 頁(共 19 頁) 14如圖,已知 平面內(nèi)相鄰兩直線距離為 1 的一組平行線,點(diǎn) O 到 距離為 2, A, B 是 上的不同兩點(diǎn),點(diǎn) 別在直線 若= n N*),則 x1+x5+y1+值為 _ 三、解答題:本大題共 6 小題,共 80 分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟。 15已知函數(shù) f( x) =4x+ ) 1( x R) ( 1)求函數(shù) f( x)的最小正周期; ( 2)求函數(shù) f( x)在區(qū)間 0, 上的最大值和最小值 16甲、乙、丙三支球隊(duì)進(jìn)行某種比賽,其中兩隊(duì)比賽,另 一隊(duì)當(dāng)裁判,每局比賽結(jié)束時(shí),負(fù)方在下一局當(dāng)裁判設(shè)各局比賽雙方獲勝的概率均為 ,各局比賽結(jié)果相互獨(dú)立,且沒有平局,根據(jù)抽簽結(jié)果第一局甲隊(duì)當(dāng)裁判 ( )求第四局甲隊(duì)當(dāng)裁判的概率; ( )用 X 表示前四局中乙隊(duì)當(dāng)裁判的次數(shù),求 X 的分布列和數(shù)學(xué)期望 17已知四棱柱 側(cè)棱 底面 等腰梯形, C, , , 0, E 為 中點(diǎn) ( )求證: 平面 ( )求證: ( )若 B,求二面角 余弦值 18已知各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列 前 n 項(xiàng)和為 量 =( ), =( , 4)( n N*),且 ( )求 通項(xiàng)公式 ( )設(shè) f( n) = bn=f( 2n+4),求數(shù)列 前 n 項(xiàng)和 第 4 頁(共 19 頁) 19已知橢圓 C 的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn) 軸上,焦距為 2,離心率為 ( )求橢圓 C 的方程; ( )若 P 是橢圓 C 上第一象限內(nèi)的點(diǎn), 內(nèi)切圓的圓心為 I,半徑為 求: ( i)點(diǎn) P 的坐標(biāo); ( 線 方程 20已知函數(shù) f( x) =m R) ( )當(dāng) m=1 時(shí),求函數(shù) f( x)的單調(diào)區(qū)間; ( )若 m 0,且曲線 y=f( x)在點(diǎn)( 1, f( 1)處的切線與直線 x+( e+1) y=0 垂直 ( i)當(dāng) x 0 時(shí),試比較 f( x)與 f( x)的大??; ( 對任意 且 f( =f( 證明: x1+0 第 5 頁(共 19 頁) 2015年天津市五區(qū)縣高三(上)期末數(shù)學(xué)試卷(理科) 參考答案與試題解析 一、選擇題:在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。 1已知集合 A=x|x 2 0, B=x|1 x 3,則( B=( ) A A、( 1, 2 B 1, 2 C( 1, 3 D( , 1) ( 2, +) 【考點(diǎn)】 交、并、補(bǔ)集的混合運(yùn)算 【分析】 化簡集合 A,求出 計(jì)算( B 【解答】 解:集合 A=x|x 2 0=x|x 1 或 x 2=( , 1) ( 2, +), 1, 2; 又 B=x|1 x 3=( 1, 3, ( B=( 1, 2 故選: A 2設(shè)變量 x, y 滿足約束條件 , 則目標(biāo)函數(shù) z=x+y 的最小值為( ) A 3 B 2 C D 1 【考點(diǎn)】 簡單線性規(guī)劃 【分析】 由約束條件作出可行域,化目標(biāo)函數(shù)為直線方程的斜截式,數(shù)形結(jié)合得到最優(yōu)解,把最優(yōu)解的坐標(biāo)代入目標(biāo)函數(shù)得答案 【解答】 解:由約束條件 作出可行域如圖, 化目標(biāo)函數(shù) z=x+y 為 y= x+z, 由圖可知,當(dāng)直線 y= x+z 過 A( 1, 0)時(shí),直線 在 y 軸上的截距最小, z 有最小值為 1 故選: D 第 6 頁(共 19 頁) 3 “輾轉(zhuǎn)相除法 ”的算法思路如右圖所示記 R( ab)為 a 除以 b 所得的余數(shù)( a, b N*),執(zhí)行程序框圖,若輸入 a, b 分別為 243, 45,則輸出 b 的值為( ) A 0 B 1 C 9 D 18 【考點(diǎn)】 程序框圖 【分析】 模擬執(zhí)行程序框圖,依次寫出每次循環(huán)得到的 a, b, y 的值,當(dāng) y=0 時(shí)滿足條件y=0,退出循環(huán),輸出 b 的值為 9 【解答】 解:模擬執(zhí)行程序框圖,可得 a=243, b=45 y=18, 不滿足條件 y=0, a=45, b=18, y=9 不滿足條件 y=0, a=18, b=9, y=0 滿足條件 y=0,退出循環(huán),輸出 b 的值為 9 故選: C 4設(shè) x R,則 “x 1”是 “x|x| 1”的( ) A充分不必要條件 B必要不充分條件 C充要條件 D既不充分也不必要條件 【考點(diǎn)】 必要條件、充分條件與充要條件的判斷 【分析】 x|x| 1,對 x 分類討論,解出不等式的解集,即可判斷出 【解答】 解: x|x| 1,當(dāng) x 0 時(shí),化為 1,恒成立; 當(dāng) x 0 時(shí),化為 1,解得 0 x 1 綜上可得: x|x| 1 的解集為: x|x 1 “x 1”是 “x|x| 1”的充要條件 故選: C 5如圖,圓 O 是 外接圓, C, 圓 O 的切線,若 , ,則 ) 第 7 頁(共 19 頁) A 5 B 4 C D 3 【考點(diǎn)】 與圓有關(guān)的比例線段 【分析】 由切割線定理求出 C=5,由弦切角定理得到 此能求出 【解答】 解: 圓 O 是 外接圓, C, 圓 O 的切線, , , D 36=4( 4+ 解得 , D= D, , ,解得 故選: C 6若雙曲線 =1 的一條漸近線平行于直線 x+2y+5=0,一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線 20雙曲線的方程為( )( ) A =1 B =1 C =1 D =1 【考點(diǎn)】 雙曲線的簡單性質(zhì) 第 8 頁(共 19 頁) 【分析】 利用雙曲線 =1 的一條漸近線平行于直線 x+2y+5=0,一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線 20x 的焦點(diǎn)重合,建立方程,求出 a, b,即可求出雙曲線的方程 【解答】 解: 雙曲 線 =1 的一條漸近線平行于直線 x+2y+5=0, = , 一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線 20x 的焦點(diǎn)重合, c=5, a=2 , b= , 雙曲線的方程為 =1 故選: A 7已知定義在 R 上的函數(shù) f( x) =x m|( m 為實(shí)數(shù))是偶函數(shù),記 a=f( e),b=f( c=f( e 為自然對數(shù)的底數(shù)),則 a, b, c 的大小關(guān)系( ) A a b c B a c b C c a b D c b a 【考點(diǎn)】 分段函數(shù)的應(yīng)用 【分析】 利用 f( x)是定義在 R 上的偶函數(shù),可得 m=0,化簡 a, c,利用函數(shù)在( 0, +)上是增函數(shù),可得 a, b, c 的大小關(guān)系 【解答】 解:由 f( x)為 R 上的偶函數(shù),可得 f( x) =f( x),即為 x m|= x m|, 求得 m=0, 即 f( x) =x|, 當(dāng) x 0 時(shí), f( x) =x2+x 遞增, 由 a=f( e) =f( b=f( c=f( =f( =f( 1), 又 1 可得 f( f( 1) f( 即有 b c a 故選: B 8已知定義域?yàn)?R 的奇函數(shù) f( x)的周期為 4,且 x ( 0, 2)時(shí) f( x) =x+b),若函數(shù) f( x)在區(qū)間 2, 2上恰有 5 個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù) b 應(yīng)滿足的條件是( ) A 1 b 1 B 1 b 1 或 b= C b D b 1 或 b= 【考點(diǎn)】 函數(shù)零點(diǎn)的判定定理 【分析】 由題意知 f( 0) =f( 2) =f( 2) =0,從而化為 f( x) =x+b)在( 0, 2)上有且只有一個(gè)零點(diǎn),從而解得 第 9 頁(共 19 頁) 【解答】 解: f( x)是定義在 R 上的奇函數(shù), f( 0) =0, f( 2) = f( 2), 又 f( x)的周期為 4, f( 2) =f( 2), f( 2) =f( 2) =0, f( x) =x+b)在( 0, 2)上有且只有一個(gè)零點(diǎn), 方程 x+b=1 在( 0, 2)上有且只有一個(gè)解, b= x2+x+1=( x ) 2+ , b= 或 1 b 1 時(shí),有且只有一個(gè)解, 1 b 時(shí),有兩個(gè)解, 故選: B 二、填空題:本大題共有 5 小題,每小題 5 分,共 30 分。 9若復(fù)數(shù) 是純虛數(shù),則實(shí)數(shù) a 的值為 1 【考點(diǎn)】 復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算;復(fù)數(shù)的基本概念 【分析】 首先進(jìn)行復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算,分子和分母同乘以 分母的共軛復(fù)數(shù),整理成復(fù)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式,根據(jù)復(fù)數(shù)是一個(gè)純虛數(shù),得的復(fù)數(shù)的實(shí)部等于 0,而虛部不等于 0,得的 a 的值 【解答】 解: 復(fù)數(shù) = = , 復(fù)數(shù)是一個(gè)純虛數(shù), 1 a=0, 1+a 0, a=1, 故答案為: 1 10在( x ) 8 的展開式中, 的系數(shù)為 56 【考點(diǎn)】 二項(xiàng)式定理的應(yīng)用 【分析】 在二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式中,令 x 的冪指數(shù)等于 2,求出 r 的值,即可求得展開式中 的系數(shù) 【解答】 解:( x ) 8 的展開式的通項(xiàng)公式為 = ( 1) r2r,令 8 2r= 2,求得 r=5, 故展開式中, 的系數(shù) 為 = 56, 故答案為: 56 11某幾何體的三視圖如圖,則該幾何體的體積為 第 10 頁(共 19 頁) 【考點(diǎn)】 由三視圖求面積、體積 【分析】 由題意作圖,從而可得其由三棱柱截去三棱錐得到,從而解得 【解答】 解:由題意作圖如下, 其由三棱柱截去三棱錐可得, 其中三棱柱的體積 V= 1 1 2=1, 被截去的三棱錐的體積 V= 1 1 1= , 故該幾何體的體積為 1 = , 故答案為: 12曲線 y= 它在點(diǎn)( 2, 1)處的切線與 x 軸圍成的封閉圖形的面積為 【考點(diǎn)】 利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程 【分析】 先求出導(dǎo)數(shù)和切線的斜率,可得切線的方程,根據(jù)題意畫出區(qū)域,然后依據(jù)圖形,利用定積分表示出曲邊梯形的面積,最后用定積分的定義求出所求即可 【解答】 解: y= ( 2, 1)點(diǎn)處的切線 l, 則 y= x, 直線 l 的斜率 k=y|x=2=1, 直線 l 的方程為 y 1=x 2,即 y=x 1, 當(dāng) y=0 時(shí), x 1=0,即 x=1, 第 11 頁(共 19 頁) 所圍成的面積如圖所示: S= 1 1 = = = 故答案為: 13如圖,在 , B= , 平分線交 點(diǎn) D, , ,則 面積為 【考點(diǎn)】 相似三角形的性質(zhì) 【分析】 設(shè) AB=a, ,則 ,由此求出 進(jìn)而求出 C,從而能求出 面積 【解答】 解:設(shè) AB=a, , 在 , B= , 平分線交 點(diǎn) D, , , ,整理,得 = =2= , 設(shè) x,解方程 2x = ,解 x= ,或 x= , 0 90, x 0, AB=a= = , 面積為 S= = 第 12 頁(共 19 頁) 故答案為: 14如圖,已知 平面內(nèi)相鄰兩直線距離為 1 的一組平行線,點(diǎn) O 到 距離為 2, A, B 是 上的不同兩點(diǎn),點(diǎn) 別在直線 若= n N*),則 x1+x5+y1+值為 10 【考點(diǎn)】 平面向量的基本定理及其意義 【分析】 由題意作圖,從而由三點(diǎn)共線的性質(zhì)解得 x1+, x2+, ,從而解得 【解答】 解:由題意作圖象如下, , =且 A, B, 點(diǎn)共線, x1+, 點(diǎn)共線, 存在 x+y=1,使 =x +y , = , = , 又 = 第 13 頁(共 19 頁) x2+, 同理可得, x3+, x4+, x5+, 故 x1+x5+y1+ +2+ +3=10; 故答案為: 10 三、解答題:本大題共 6 小題,共 80 分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟。 15已知函數(shù) f( x) =4x+ ) 1( x R) ( 1)求函數(shù) f( x)的最小正周期; ( 2)求函數(shù) f( x)在區(qū)間 0, 上的最大值和最小值 【考點(diǎn)】 三角函數(shù)的周期性及其求法;三角函數(shù)的最值 【分析】 ( 1)利用三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用化簡函數(shù)解析式可得 f( x) =22x ),利用周期公式即可得解 ( 2)由 x 0, ,可求 2x , ,利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可得解 【解答】 (本題滿分為 13 分) 解:( 1) f( x) =4x+ ) 1=2 1 =2 1 = 22x ), 4 分 函數(shù) f( x)的最小正周期 T= =7 分 ( 2) x 0, , 2x , , 當(dāng) x= 時(shí), f( x) , 9 分 當(dāng) x=0 時(shí), f( x) 1, 13 分 16甲、乙、丙三支球隊(duì)進(jìn)行某種比賽,其中兩隊(duì)比賽,另一隊(duì)當(dāng)裁判,每局比賽結(jié)束時(shí),負(fù)方在下一局當(dāng)裁判設(shè)各局比賽雙方獲勝的概率均為 ,各局比賽結(jié)果相互獨(dú)立,且沒有平局,根據(jù)抽簽結(jié)果第一局甲隊(duì)當(dāng) 裁判 ( )求第四局甲隊(duì)當(dāng)裁判的概率; 第 14 頁(共 19 頁) ( )用 X 表示前四局中乙隊(duì)當(dāng)裁判的次數(shù),求 X 的分布列和數(shù)學(xué)期望 【考點(diǎn)】 離散型隨機(jī)變量及其分布列;離散型隨機(jī)變量的期望與方差 【分析】 ( )第一局無論誰輸,第二局都由甲隊(duì)上場,第四局甲隊(duì)當(dāng)裁判(記為事件 A),第三局甲隊(duì)參加比賽(不能當(dāng)裁判)且輸?shù)簦ㄓ洖槭录?可知第二局甲隊(duì)參加比賽且獲勝(記為事件 發(fā)生, A 才發(fā)生,由此能求出第四局甲隊(duì)當(dāng)裁判的概率 ( )由題意 S 的所有可能取值為 0, 1, 2,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出 X 的分布列和 E( X) 【解答】 解:( )第一局無論誰輸,第二局都由甲隊(duì)上場,第四局甲隊(duì)當(dāng)裁判(記為事件A), 第三局甲隊(duì)參加比賽(不能當(dāng)裁判)且輸?shù)簦ㄓ洖槭录?可知第二局甲隊(duì)參加比賽且獲勝(記為事件 發(fā)生, A 才發(fā)生,即 P( A) =P( =P( P( = ( )由題意 S 的所有可能取值為 0, 1, 2, 記 “第三局乙丙比賽,乙勝丙 ”為事件 “第一局比賽,乙勝丙 ”為事件 “第二局乙甲比賽,乙勝甲 ”為事件 “第三局比賽乙參加比 賽,乙負(fù) ”為事件 P( X=0) =P( =P( P( P( = , P( X=2) =P( ) =P( ) P( = , P( X=1) =1 P( X=0) P( X=2) = , X 的分布列為: X 0 1 2 P E( X) = = 17已知四棱柱 側(cè)棱 底面 等腰梯形, C, , , 0, E 為 中點(diǎn) ( )求證: 平面 ( )求證: ( )若 B,求二面角 余弦值 【考點(diǎn)】 二面角的平面角及求法;直線與平面平行的判定;直線與平面垂直的性質(zhì) 第 15 頁(共 19 頁) 【分析】 ( )取 點(diǎn) F,連結(jié) 中位線定理,得 而得到四邊形 平行四邊形,進(jìn)而平面 平面 此能證明 平面 ( )以 A 為坐標(biāo)原點(diǎn),直線 別為 y 軸、 z 軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量 法能證明 ( )求出平面 法向量和平面 法向量,利用向量法能求出二面角 余弦值 【解答】 證明:( )取 點(diǎn) F,連結(jié) 中位線, 又 , , 0, , 四邊形 平行四邊形, 又 1F=F, 11, 平面 平面 又 面 平面 ( )以 A 為坐標(biāo)原點(diǎn),直線 別為 y 軸、 z 軸,建立空間直角坐標(biāo)系, 設(shè) a,則 B( 0, 2, 0), C( , , 0), 0, 0, a), =( ), =( ), = , 解:( ) B=2, A( 0, 0, 0), 0, 2, 2), C( , 0), 0, 0, 2), =( , 0), =( 0, 0, 2), =( 0, 2, 2), 設(shè) =( x, y, z)是平面 法向量, 則 ,取 y=1,得 =( , 1, 0), 設(shè) 是平面 法向量, 則 ,取 c=1,得 =( ), 設(shè)二面角 平面角為 , 則 |= = = , 第 16 頁(共 19 頁) 二面角 余弦值為 18已知各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列 前 n 項(xiàng)和為 量 =( ), =( , 4)( n N*),且 ( )求 通項(xiàng)公式 ( )設(shè) f( n) = bn=f( 2n+4),求數(shù)列 前 n 項(xiàng)和 【考點(diǎn)】 數(shù)列的求和;平面向量數(shù)量積的運(yùn)算 【分析】 ( )通過 可知 + ,進(jìn)而與 1= + 1+ ( n 2)作差、整理可知數(shù)列 公差為 2 的等差數(shù)列,進(jìn)而計(jì)算可得結(jié)論; ( )通過( I)可知 b1=、 b2=,當(dāng) n 3 時(shí) n 1+1,整理即得結(jié)論 【解答】 解:( ) 向量 =( ), =( , 4)( n N*),且 , + , 當(dāng) n 2 時(shí), 1= + 1+ , 兩式相減得:( an+1)( 1 2) =0, 數(shù)列 各項(xiàng)均為正數(shù), 當(dāng) n 2 時(shí), 1=2,即數(shù)列 公差為 2 的等差數(shù)列, 又 1= + ,解得: , +2( n 1) =2n 1; ( )依題意, b1=f( 6) =f( 3) =, b2=f( 8) =f( 4) =f( 2) =f( 1) =, 當(dāng) n 3 時(shí), bn=f( 2n+4) =f( 2n 2+1) =2( 2n 2+1) 1=2n 1+1, 故 n 3 時(shí), +1+( 22+1) +f( 2n 1+1) =6+ +( n 2) =2n+n, 綜上可知 第 17 頁(共 19 頁) 19已知橢圓 C 的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn) 軸上,焦距為 2,離心率為 ( )求橢圓 C 的方程; ( )若 P 是橢圓 C 上第一象限內(nèi)的點(diǎn), 內(nèi)切圓的圓心為 I,半徑為 求: ( i)點(diǎn) P 的坐標(biāo); ( 線 方程 【考點(diǎn)】 直線與圓錐曲線的綜合問題;橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;橢圓的簡 單性質(zhì) 【分析】 ( )設(shè)橢圓 C 的方程為 + =1,( a b 0),由焦距為 2,離心率為 ,列方程組解得 , ,由此能求出橢圓 C 的方程 ( )( i)由 |4,得 |6,利用 面積能求出 P 點(diǎn)坐標(biāo) ( 求出直線 方程,設(shè) I( ),由點(diǎn)到直線的距離公式能求出直線 方程 【解答】 解:( )設(shè)橢圓 C 的方程為 + =1,( a b 0), 由題意得 , 解得 , , 橢圓 C 的方程為 ( )( i) |4, 在 , |6, 面積 = ( | r= , 又 = , ,由 ,得 , P( 1, ) ( P( 1, ), 1, 0), 直線 方程為 = , 3x 4y+3=0, 內(nèi)切圓的半徑為 , 設(shè)

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