山西省太原五中2008―2009學(xué)年度第二學(xué)期月考試題(5月)
高 三 數(shù) 學(xué)(理)
第Ⅰ卷(共60分)
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)備選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 設(shè)為虛數(shù)單位,則
的展開式中第三項(xiàng)為( )
A. B.
C.
D.
2. 已知集合,
,
,則
的取值范圍為( )
A. B.
C.
D.
3. “”是“直線
和直線
互相垂直”的(
)
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分又不必要條件
4. 橢圓的焦點(diǎn)在
軸上,長軸長是短軸長的兩倍,則
的值為( )
A. B.
C.2 D.4
5. 對于不重合的兩個(gè)平面與
, 給定下列條件
①存在平面,使得
、
都垂直于
;
②存在平面,使得
、
都平行于
;
③存在直線,直線
,使得
;
④存在異面直線、
,使得
,
,
,
;其中可以判定
與
平行的條件有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
6. 從集合中任。硞(gè)不同的數(shù)排成數(shù)列,則這個(gè)數(shù)列為等差數(shù)列的概率為( )
A. B.
C.
D.
7. 若,則
與
的大小關(guān)系是(
)
A.
B.
C.
D.與
的取值有關(guān)
8. 已知F1、F2是橢圓左、右焦點(diǎn),過F1的直線與橢圓相交于A、B,且
,
,則橢圓離心率為( )
A. B.
C.
D.
9.若直線通過點(diǎn)
,則( )
A. B.
C.
D.
10.已知圖甲中的圖像對應(yīng)的函數(shù)
,則圖乙中的圖像對應(yīng)的函數(shù)在下列給出的四式中只可能是 ( )
甲 乙
A. B.
C.
D.
11.已知可導(dǎo)函數(shù),則當(dāng)
時(shí),
大小關(guān)系為(
)
A. B.
C.
D.
12. 在正整數(shù)數(shù)列中,由1開始依次按如下規(guī)則將某些數(shù)染成紅色.先染1,再染2個(gè)偶數(shù)2、4;再染4后面最鄰近的3個(gè)連續(xù)奇數(shù)5、7、9;再染9后面最鄰近的4個(gè)連續(xù)偶數(shù)10、12、14、16;再染此后最鄰近的5個(gè)連續(xù)奇數(shù)17、19、21、23、25.按此規(guī)則一直染下去,得到一紅色子數(shù)列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,….則在這個(gè)紅色子數(shù)列中,由1開始的第2009個(gè)數(shù)是( )
A.3955 B
第II卷(非選擇題,共90分)
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分,把答案填答題卷中相應(yīng)的橫線上.
13. 設(shè)隨機(jī)變量服從正態(tài)分布
, 若
,則
14. 已知曲線
與直線
有兩個(gè)不同的公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)
的取值范圍是
.
15. 已知如圖,正方體的棱長為
,以頂點(diǎn)
為球心,
為半徑作一個(gè)球,則圖中球面與正方體的表面相交所得到的兩段弧長之和等于 _________ .
16.已知圓,圓
,過圓
上的點(diǎn)M向圓
作切線
,
為切點(diǎn),給出下列命題:
①兩圓上任意兩點(diǎn)間的距離的范圍是
②確定時(shí),兩圓的公切線有兩條
③對于任意存在定直線與兩圓都相交
④的范圍是
其中正確的命題是 。
三、解答題:本大題共6小題,共70分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟
17.(本小題滿分10分)已知函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)
,且當(dāng)
時(shí),
的最大值為
.
(Ⅰ)求的解析式;
(Ⅱ)是否存在向量,使得將
的圖象按照向量
平移后可以得到一個(gè)奇函數(shù)的圖象?若存在,請求出滿足條件的一個(gè)
;若不存在,請說明理由.
18.(本小題滿分10分)已知數(shù)列、
滿足
,
,且
,
(Ⅰ)求數(shù)列和
的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)記數(shù)列的前
項(xiàng)和為
,數(shù)列
的前
項(xiàng)和為
,求
.
19. (本小題滿分10分) 在一個(gè)盒子中,放有標(biāo)號分別為1,2,3,的三張卡片,從這個(gè)盒子中,有放回地先后抽取兩張卡片的標(biāo)號分別為,
,記
.
(Ⅰ)求隨機(jī)變量的最大值,并求事件“
取得最大值”的概率;
(Ⅱ)
求隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望。
20. (本小題滿分14分)
如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA
底面ABCD,
DAB為直角,AB‖CD,AD=CD=2AB,E、F分別為PC、CD的中點(diǎn).
(Ⅰ)試證:CD平面BEF;
(Ⅱ)設(shè)PA=k?AB,且二面角E-BD-C的平面角大于,求k的取值范圍.
21.(本小題滿分12分)已知橢圓C:的兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)端點(diǎn)的連線構(gòu)成等腰直角三角形,直線
是拋物線
的一條切線.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)過點(diǎn)的動直線L交橢圓C于A、B兩點(diǎn),試問:在坐標(biāo)平面上是否存在一個(gè)定點(diǎn)T,使得以AB為直徑的圓恒過點(diǎn)T?若存在,求出點(diǎn)T的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
22. (本小題滿分14分)設(shè)函數(shù),其圖象在點(diǎn)
處的切線的斜率分別為
.
(Ⅰ)求證:;
(Ⅱ)若函數(shù)的遞增區(qū)間為
,求
的取值范圍;
(Ⅲ)若當(dāng)時(shí)(
是與
無關(guān)的常數(shù)),恒有
,試求
的最小值.
一、選擇題:(每小題5分,共60分)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
C
A
B
C
D
C
B
C
B
A
二、填空題:(每小題5分,共20分)
13、 0.1; 14、__(0,1]_; 15、; 16、①④ ;
三、解答題:(本大題共6小題,共70分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17. (1)由得:
, ……………………………… 2分
即,
……………… 4分
當(dāng)時(shí),
,
因?yàn)?sub>,有
,
,得
故 …………………………… 7分
(2)∵是奇函數(shù),且將
的圖象先向右平移
個(gè)單位,再向上平移1個(gè)單位,可以得到
的圖象,∴
是滿足條件的一個(gè)平移向量.……10分
18. (Ⅰ),
……5分
(Ⅱ),
……8分
,
……10分
19.
(Ⅰ) ,
的可能取值為1,2,3
∴ ∴
,因此,隨機(jī)變量
的最大值為3
……5分
(Ⅱ)的可能取值為0,1,2,3,則……6分
,
,
,
……9分
隨機(jī)變量的分布列(略)
……10分
20.(Ⅰ) 解法一:
(Ⅰ)證:由已知DF∥AB且DAD為直角,故ABFD是矩形,從而CD
BF. ………..4分
又PA底面ABCD,CD
AD,故知CD
PD.在△PDC中,E、F分別PC、CD的中點(diǎn),故EF∥PD,從而CD
EF,由此得CD
面BEF. ………..7分
(Ⅱ)連結(jié)AC交BF于G.易知G為AC的中點(diǎn).連接EG,則在△PAC中易知EC∥PA.又因
PA底面ABCD,故BC
底面ABCD.在底面ABCD中,過C作GH
BD,垂足為H,連接EH.由三垂線定理知EH
BD.從而
EHG為二面角E-BD-C的平面角. ………..10分
設(shè)AB=a,則在△PAC中,有
BG=PA=
ka.
以下計(jì)算GH,考察底面的平面圖(如答(19)圖2).連結(jié)GD.
因S△CBD=BD?GH=
GB?OF.故GH=
.
在△ABD中,因?yàn)?i>AB=a,AD=a
而GB=FB=
AD-a.DF-AB,從而得GH=
=
=
因此tanEHG=
=
………..12分
由k>0知是銳角,故要使
>
,必須
>tan
=
解之得,k的取值范圍為k>………..14分
解法二:
(Ⅰ)如圖,以A為原點(diǎn),AB所在直線為x軸,AD所在直線為y軸,AP所在直線為:軸建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)AB=a,則易知點(diǎn)A,B,C,D,F的坐標(biāo)分別為
A(0,0,0),B(a,0,0),C(
F(a,
從而=(
=(0,
?
=0,故
.
設(shè)PA=b,則P(0,0,b),而E為PC中點(diǎn).故 第(20)
?
=0,故
.
由此得CD面BEF.
(Ⅱ)設(shè)E在xOy平面上的投影為G,過G作GHBD垂足為H,由三垂線定理知EH
BD.
從而EHG為二面角E-BD-C的平面角.
由PA=k?AB得P(0,0,ka),E,G(a,a,0).設(shè)H(x,y,0),則
=(x-a,y-a,0),
=(-a,
由?
=0得=a(x-a)+
又因=(x,a,y,0),且
與
的方向相同,故
=
,即2x+y=
由①②解得x=a,y=
a,從而
=
,|
|=
a.
tanEHG==
=
.由k>0知,EHC是銳角,由
EHC>
得tanEHG>tan
即
>
故k的取值范圍為k>
.
21.解:(1)由
因直線相切,
,
∵橢圓的兩焦點(diǎn)與短軸的一個(gè)端點(diǎn)的連線構(gòu)成等腰直角三角形,∴
故所求橢圓方程為 …………4分
(2)當(dāng)L與x軸平行時(shí),以AB為直徑的圓的方程:
當(dāng)L與x軸平行時(shí),以AB為直徑的圓的方程:
由
即兩圓相切于點(diǎn)(0,1)
因此,所求的點(diǎn)T如果存在,只能是(0,1)…………8分
事實(shí)上,點(diǎn)T(0,1)就是所求的點(diǎn),證明如下.
當(dāng)直線L垂直于x軸時(shí),以AB為直徑的圓過點(diǎn)T(0,1)
若直線L不垂直于x軸,可設(shè)直線L:
由
記點(diǎn)、
所以TA⊥TB,即以AB為直徑的圓恒過點(diǎn)T(0,1)
所以在坐標(biāo)平面上存在一個(gè)定點(diǎn)T(0,1)滿足條件.…………12分
22.
解答:(1),由題意及導(dǎo)數(shù)的幾何意義得
,
(1)
,
(2) ……2分
又,可得
,即
,故
由(1)得,代入
,再由
,得
,
(3) ……4分
將代入(2)得
,即方程
有實(shí)根.
故其判別式得
,或
, (4)
由(3),(4)得;……6分
(2)由的判別式
,
知方程有兩個(gè)不等實(shí)根,設(shè)為
,
又由知,
為方程(
)的一個(gè)實(shí)根,則有根與系數(shù)的關(guān)系得
, ……8分
當(dāng)或
時(shí),
,當(dāng)
時(shí),
,
故函數(shù)的遞增區(qū)間為
,由題設(shè)知
,
因此,由(Ⅰ)知
得
的取值范圍為
;……10分
(3)由,即
,即
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