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    2009屆湖北省黃岡市黃州區(qū)一中高考模擬卷

    數(shù)學(xué)試題(理科)

    命題人:楊安勝   審題人:童建輝

    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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.

    1.已知函數(shù)的值為  (    )

    A10          B-10             C-20            D20

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    2.在等差數(shù)列中,有,則此數(shù)列的前13項(xiàng)之和為(    )

    A.24         B.39                  C.52                    D.104

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    3. 有3個(gè)男生和3個(gè)女生站成一排照像.女生甲和女生乙必須相鄰站,而女生甲和女生乙均不與女生丙相鄰,則不同的站法有(    )種.

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    A.       B.         C.           D.

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    4. 若為銳角,且,則 (  )

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    A.       B.          C.          D.

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    5.已知函數(shù)

    的圖象如右圖所示,則必有  (     )

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    A.   

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    B.  

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    C. 

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    D. 

     

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    6.已知實(shí)數(shù)滿足,則的最大值為    (  )

    A.6                         B.7               C.8                     D.9

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    7.已知在中三內(nèi)角A,B,C所對(duì)的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c,,則“a,b,c成等比數(shù)列”是“”的(    )

    A.充分不必要條件          B.必要而不充分條件 

    C.充分必要條件            D.既不充分也不必要條件

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    8.正四棱錐的五個(gè)頂點(diǎn)在同一個(gè)球面上,若其底面邊長(zhǎng)為4,側(cè)棱長(zhǎng)為,則此球的表面積為  (  )

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    A.            B.          C.            D.

     

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    9.已知雙曲線E的離心率為e,左、右兩焦點(diǎn)分別為F1、F2,拋物線C以F2為頂點(diǎn),F(xiàn)1為焦點(diǎn),點(diǎn)P為拋物線與雙曲線右支上的一個(gè)交點(diǎn),若a|PF2|+c|PF1|=8a2(其中a、c分別為雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)和半焦距),則e的值為  (    )

    A.             B. 3            C.            D.

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    10.設(shè)的邊上一點(diǎn),內(nèi)一點(diǎn),且滿足

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    ,則 (    )

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    A.最小值為  B.最大值為   C.最小值為  D.最大值為

     

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    二、填空題:本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25分.

    11.復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第一象限,則的取值范圍是                 。

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    12. 的展開式中的系數(shù)是           .

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    13.如果ξ~B(20,),則使P(ξ=k)取最大值的k的值是____________.

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    14.設(shè)連續(xù)擲兩次骰子得到的點(diǎn)數(shù)分別為m.n,則直線y=x與圓(x-3)2+y2=1相交的概率是___________. 

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    15.給出以下四個(gè)命題:

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    ①若,,則。

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    ②函數(shù)的反函數(shù)為

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    ③函數(shù)為奇函數(shù)。

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    ④對(duì)于函數(shù),當(dāng)時(shí),恒成立。

    其中所有真命題的序號(hào)為                  .  

     

     

     

     

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    三、解答題:本大題共6小題,共75分. 解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟.

    16.(本小題滿分12分)銳角△ABC中,角、的對(duì)邊分別是、,向量向量 .

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    (Ⅰ)求邊長(zhǎng)的取值范圍; (Ⅱ)當(dāng)時(shí),求邊長(zhǎng)的值.

     

     

     

     

     

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    17. (本小題滿分12分)在某次抗旱救災(zāi)中,準(zhǔn)備用炮彈射擊的方法實(shí)行人工降雨,炮彈射完或已降雨則停止射擊;已知只有5發(fā)炮彈,第一次命中積云只能使云層中的水分子凝聚,第二次命中同一積云才能降雨,每次射擊是相互獨(dú)立的,且每次命中的概率均為,設(shè)射擊的次數(shù)為.(Ⅰ)試問(wèn)此次人工降雨成功的可能性有多大?(Ⅱ)求的分布列及

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    的數(shù)學(xué)期望與方差.

     

     

     

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    18.(本小題滿分12分)已知在多面體ABCDE中,AB⊥ 平面ACD,DE∥AB,AC = AD = CD = DE = 2,F(xiàn)為CD的中點(diǎn).

    (Ⅰ)求證:AF⊥平面CDE;

    (Ⅱ)求平面ABC和平面CDE所成的小于90°的二面角的大。

    (Ⅲ)求點(diǎn)A到平面BCD的距離的取值范圍.

     

     

     

     

     

     

     

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    19.(本小題滿分12分)

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    已知橢圓中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,直線與橢圓在第一象限內(nèi)的交點(diǎn)是,點(diǎn)軸上的射影恰好是橢圓的右焦點(diǎn),另一個(gè)焦點(diǎn)是,且。

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    (Ⅰ)求橢圓的方程;

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    (Ⅱ)直線過(guò)點(diǎn),且與橢圓交于兩點(diǎn),求的內(nèi)切圓面積的最大值。

     

     

     

     

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    20.(本小題滿分13分)已知函數(shù)).

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    (Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;

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    (Ⅱ)若不等式對(duì)一切正整數(shù)恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.

     

     

     

     

     

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    21. (本小題滿分14分)已知正項(xiàng)數(shù)列滿足對(duì)一切,有,其中.

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    (Ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;

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    (Ⅱ)若為非零常數(shù),),問(wèn)是否存在整數(shù),使得對(duì)任意 ,都有

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    (Ⅲ) 求證: 當(dāng)時(shí), .

     

     

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    1.  C 【解析】∵,∴

    .

    說(shuō)明:解答本題要深刻理解導(dǎo)數(shù)的定義,掌握概念形式,看似求極限,實(shí)則求導(dǎo)數(shù),如何在極限與導(dǎo)數(shù)之間建立起聯(lián)系是解決本題的關(guān)鍵,導(dǎo)數(shù)是特殊情況下的極限,這一基本常識(shí)容易被學(xué)生忽略,從中也體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生基本素質(zhì)的考查.

    2.C 【解析】,所以選C.

    3.  【解析】3個(gè)男生先排成一排有種方法;女生甲和女生丙插在3個(gè)男生間及前后共四個(gè)位置中的兩個(gè)位置,有種方法;女生乙只能排在女生甲的左側(cè)或右側(cè),有2種方法.由分步計(jì)算原理,共有種方法.(或)故選

    4.  【解析】

    故選項(xiàng).也可求解如下:

    故選項(xiàng).

    5. 【解析】,由函數(shù)圖象的走向可知,單調(diào)性是先增后減再增,因此導(dǎo)函數(shù)的值應(yīng)該是隨由小到大,先正后負(fù)再為正,因此,從函數(shù)圖象可以確定函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),易知方程有相異號(hào)的兩個(gè)實(shí)數(shù)根且負(fù)根的絕對(duì)值大,由根與系數(shù)的關(guān)系可判定,故選B.

    說(shuō)明:本題難度較大,綜合性強(qiáng),如何從圖中得出極值點(diǎn)及單調(diào)性的特點(diǎn)是解決本題的關(guān)鍵,同時(shí)又要運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)解題,對(duì)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系也進(jìn)行了考查.由單調(diào)性得開口方向,由極值點(diǎn)得方程的根,由方程的根再判定字母的取值,從中也體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生的思維品質(zhì)有較高的要求

    6.D【解析】在點(diǎn)(0,一1)處目標(biāo)函數(shù)取得最大值為9,故選D.

    7. A【解析】因?yàn)?sub>中的三邊a,b,c成等比數(shù)列,所以,根據(jù)余弦定理得:由此得 ,又,所以A+C=180。但由卻不能推出a,b,c成等比數(shù)列.故選擇A。

    【所猜考點(diǎn)】余弦定理、三角形內(nèi)角和、等比數(shù)列概念、基本不等式、充要條件等考點(diǎn)。在考綱中對(duì)以上知識(shí)點(diǎn)的考查都有明確的要求。

    【猜題理由】此題可作為高考選擇題中的中檔題,試題考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合性。主要考查三角形的邊角之間的關(guān)系,同時(shí)又以等比數(shù)列和充要條件這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)為依托。試題基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)多,對(duì)考生的要求較高,因此這是立意新穎,且質(zhì)量較高的選擇題。近幾年高考題選擇題的難度不太大,所考查的都是比較基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn),但所考的知識(shí)點(diǎn)并不單一。大多情況在知識(shí)交匯處命題,例如充要條件的判斷往往與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合一起進(jìn)行考查。數(shù)學(xué)教學(xué)要抓基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),同時(shí)要將一些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地整合形成具有綜合性的問(wèn)題,提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決綜合性問(wèn)題的能力。單一的知識(shí)不利于學(xué)生綜合能力的提升。

    8. 【解析】設(shè)球的半徑為, 為正方形中心,在直角三角形

    在直角三角形中有:

    兩式聯(lián)立解得,故球的表面積為,故選B

    9.A 【解析】如右圖所示,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,y0),

    由拋物線以F2為頂點(diǎn),F1為焦點(diǎn),可得其準(zhǔn)線的方

    程為x=3c, 根據(jù)拋物線的定義可得|PF1|=|PR|=3c-x0,

    又由點(diǎn)P為雙曲線上的點(diǎn),根據(jù)雙曲線的第二定義可得

    =e, 即得|PF2|=ex0-a,

    由已知a|PF2|+c|PF1|=8a2,可得-a2+3c2=8a2,即e2=3,

    由e>1可得e=, 故應(yīng)選A.

    說(shuō)明:本題難度中等偏難,且很有新意,一般地說(shuō),學(xué)生在處理圓錐曲線問(wèn)題時(shí),習(xí)慣于單一的思維,當(dāng)需要同時(shí)考慮兩條(或兩條以上)圓錐曲線性質(zhì)的綜合應(yīng)用時(shí),往往有些不知所措,從中也體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生的思維品質(zhì)有較高的要求。

    10.D 【解析】 的邊上一點(diǎn),由,所以=.

    【猜題理由】向量共線在三角形中體現(xiàn),三角形面積公式,以及基本不等式,代數(shù)式的最值問(wèn)題都是高考的常考點(diǎn),幾乎每年的高考題中都考這些知識(shí)點(diǎn)。2009年的考綱對(duì)此有明確要求。本題將這些考點(diǎn)聯(lián)合在一起,很有創(chuàng)意。既考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)能檢測(cè)學(xué)生綜合運(yùn)用這些基本知識(shí)解決問(wèn)題的能力。可作為高考中高檔選擇題出現(xiàn)。

    【構(gòu)思點(diǎn)撥】向量的加減運(yùn)算及幾何意義,向量平行的判斷是新高考的重要內(nèi)容,高考復(fù)習(xí)時(shí)要重視訓(xùn)練。

    11.

    12. 【解析】

          

          

    其展開式中含的項(xiàng)是:,系數(shù)等于

    13.【解析】 ≥1,得k≤6.

    所以當(dāng)k≤6時(shí),P(ξ=k+1)≥P(ξ=k),當(dāng)k>6時(shí),P(ξ=k+1)<P(ξ=k),其中k=6時(shí),P(ξ=k+1)=P(ξ=k),從而k=6或7時(shí),P(ξ=k)取得最大值.

    14.    15. ③

    16. 【解析】(Ⅰ)銳角△ABC中,由得:

    由正弦定理得:      ……1分

        ……2分

    △ABC是銳角三角形,,   ……3分

    ,,                      ……4分

    ,角  ……5分

    由余弦定理得

       ……6分

    ,, ……7分

     , ……8分

    ,即,

    邊長(zhǎng)的取值范圍是.  ……9分

    另解提示:對(duì),用余弦定理?yè)Q去,仍可得

    (Ⅱ)當(dāng)時(shí),  ……10分

      ……11分

    邊長(zhǎng)的取值為.  ……12分

    17. 【解析】(Ⅰ)設(shè)記事件A為此次射擊降雨成功,則

    5次射擊均未射中積云的概率為;    …… 2分

    5次射擊中恰有一次射中積云的概率為  …… 4分

      …… 6分

    (Ⅱ)的所有可能取值為2,3,4,5, 

     …… 7分

     …… 8分

    的分布列為:    2      3      4     5

    P                         …… 10分

                …… 11分

    18.證明: (Ⅰ)∵AB⊥平面ACD,AB∥DE,∴DE⊥平面ACD,∵AF平面ACD,∴DE⊥AF.又∵AC=AD=CD,F(xiàn)為CD中點(diǎn),∴AF⊥CD.∵DEÌ平面CDE,CDÌ平面CDE,CD∩DE=D,∴AF⊥平面CDE.  …… 3分

     

    (Ⅱ)解法一:∵AB∥DE,AB(/平面CDE,DEÌ平面CDE,∴AB∥平面CDE,設(shè)平面ABC∩平面CDE=l,則l∥AB.即平面ABC與平面CDE所成的二面角的棱為直線l.

    ∵AB^平面ADC,∴l(xiāng)^平面ADC.∴l(xiāng)^AC,l^DC.∴ÐACD為平面ABC與平面CDE所成二面角的平面角.∵AC=AD=CD,∴ÐACD=60°,∴平面ABC和平面CDE所成的小于90°的二面角的大小為60°.…… 7分

    (Ⅱ)解法二:如圖,以F為原點(diǎn),過(guò)F平行于DE的直線為x軸,F(xiàn)C,F(xiàn)A所在直線為y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系.∵AC=2,∴A(0,0,),設(shè)AB=x,B(x,0,),C(0,1,0),((AB=(x,0,0),((AC=(0,1,-),設(shè)平面ABC的一個(gè)法向量為n=(a,b,c),則由((AB×n=0,((AC×n=0,得a=0,b=c,不妨取c=1,則n=(0,,1).∵AF^平面CDE,∴平面CDE的一個(gè)法向量為((FA=(0,0,).

    cos<n,((FA>= eq \o(\s\up8(((FA=,<n,((FA>=60°.

    ∴平面ABC與平面CDE所成的小于90°的二面角的大小為60°.…… 7分

    (Ⅲ)解法一:設(shè)AB=x,則x>0.∵AB^平面ACD,∴AB^CD.又∵AF^CD,ABÌ平面ABF,AFÌ平面ABF,AB∩AF=A,∴CD^平面ABF.∵CDÌ平面BCD,∴平面ABF^平面BCD.連BF,過(guò)A作AH^BF,垂足為H,則AH^平面BCD.線段AH的長(zhǎng)即為點(diǎn)A到平面BCD的距離.在Rt△AFB中,AB=x,AF=CD=,∴BF=,AH==∈(0,).…… 12分

    (Ⅲ)解法二:設(shè)AB=x,∵AC=CD=DA=2,AB^平面ACD.∴VB-ADC=×S△ADC×BA=××22×x=x.

    ∵BC=BD=,CD=2,∴S△BCD=×2×=,設(shè)點(diǎn)A到平面BCD的距離為d,則VA-BCD=×S△BCD×d=.∵VB-ADC=VA-BCD.∴x=,解得d=∈(0,). …… 12分

    19.(Ⅰ)設(shè)橢圓方程為,點(diǎn)在直線上,且點(diǎn)軸上的射影恰好是橢圓的右焦點(diǎn), 則點(diǎn)。-------------------1分

    ,而,則有

    則有,所以            --------------------2分

    又因?yàn)?sub>

    所以                            ---------------------3分

    所以橢圓方程為:                      ---------------------4分

    (Ⅱ)由(1)知,過(guò)點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn),則

    的周長(zhǎng)為,則為三角形內(nèi)切圓半徑),當(dāng)的面積最大時(shí),其內(nèi)切圓面積最大。                       --------------------5分

    設(shè)直線方程為:,,則

     -----------------7分

    所以  ----------------9分

    ,則,所以,而上單調(diào)遞增,

    所以,當(dāng)時(shí)取等號(hào),即當(dāng)時(shí),的面積最大值為3,結(jié)合,得的最大值為  ----------------12分

    20.【解析】(Ⅰ),……… 2分

    ,得

    ,

    函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為.… 6分  

    (Ⅱ)【法一】不等式,即為.……………(※)

    ,當(dāng)時(shí),

    則不等式(※)即為.                       …9分

    ,

    的表達(dá)式中,當(dāng)時(shí),

    時(shí),

    單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.

    時(shí),取得最大,最大值為.            ……12分

    因此,對(duì)一切正整數(shù),當(dāng)時(shí),取得最大值

    實(shí)數(shù)的取值范圍是.                    …………… 13分

    【法二】不等式,即為.………………(※)

    設(shè)

    ,

    ,得.                             ………… 10分

    當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),

    當(dāng)時(shí),取得最大值

    因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是.                    ………… 13分

     

    21. 【解析】(Ⅰ)對(duì)一切

     ,   

      ()                           …………  2分

    兩式相減,得:

     

    是等差數(shù)列,且, .                     …………  5分

    說(shuō)明:本小題也可以運(yùn)用先猜后證(數(shù)學(xué)歸納法)的方法求解.給分時(shí),猜想正確得2分,經(jīng)證明給5分.

    (Ⅱ)假設(shè)存在整數(shù),使得對(duì)任意 ,都有

         ∴

         ∴

    當(dāng))時(shí),⑤式即為  ⑥

    依題意,⑥式對(duì)都成立,∴λ<1               ………… 7分

    當(dāng))時(shí),⑤式即為  ⑦

    依題意,⑦式對(duì)都成立,∴           ………… 9分

    ∴存在整數(shù),使得對(duì)任意,都有 …10分

     

    (Ⅲ) 由,

    ,

    因此,只需證明.                         …………11分

    當(dāng)時(shí),結(jié)論顯然成立.當(dāng)時(shí),


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