湖北省孝感市2008-2009学年度高中三年级第二次统一考试
数 学(理科)
本试卷分选择题和非选择题两部分。共150分。考试时间120分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需用改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答在试题卷上无效。
3.考试结束,监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目的要求.
1.设0<θ<π,a∈R, ,则θ的值为( )
A. B. C. D.
2.若f(x)=lgx+1,则它的反函数的图象是( )
3. 函数的定义域为( )
A.(-1, 2) B.(-1,0)∪(0, 2) C.(-1,0) D.(0, 2)
4.设函数f(x)=tan (ωx+φ),(ω>0),条件P:“f(0)=
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5. 非零向量=(sinθ,2), =(cosθ,1), 若与共线,则tan(θ-)=
A.3
B -
6.过直线上的一点作圆的两条切线,当直线关于对称时,则直线之间的夹角为( )
A. B. C. D.
7.下列命题中正确命题的个数是( )
①过空间任意一点有且仅有一个平面与已知平面垂直;
②过空间任意一条直线有且仅有一个平面与已知平面垂直;
③过空间任意一点有且仅有一个平面与已知的两条异面直线平行;
④过空间任意一点有且仅有一条直线与已知平面垂直;
A.
1
B.
8.如果关于x的一元二次方程中,a、b分别是两次投掷骰子所得的点数,则该二次方程有两个正根的概率P= ( )
A. B. C. D.
9.将正方体的六个面染色,有4种不同的颜色可供选择,要求相邻的两个面不能染同一颜色,则不同的染色方法有( )
A.256种 B.144种 C.120种 D.96种
10. 已知双曲线的方程为:,直线的的方程为:,过双曲线的右焦点的直线与双曲线的右支相交于,以为直径的圆与直线相交于,记劣弧 的长度为,则的值为( )
A. B. C. D.与直线的位置有关
二、填空题:本大题5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上.
11.若的展开式中第三项为,则 .
12.已知矩形中,沿将矩形折成一个二面角则四面体的外接球的表面积为 .
13.已知点满足,且点,则(是坐标原点)的最大值等于 .
14.设三个正态分布、
和N()(>0)的密度函数图象如图所示,则
μ1,μ2,μ3按从小到大的顺序排列是 ;
σ1,σ2,σ3按从小到大的顺序排列是 .
15.如图,以、为顶点作正,
再以和的中点为顶点作正,
再以和的中点为顶点作正,…,
如此继续下去.有如下结论:
①所作的正三角形的边长构成公比为的等比数列;
②每一个正三角形都有一个顶点在直线()上;
③第六个正三角形的不在第五个正三角形边上的顶点
的坐标是;
④第n个正三角形的不在第n-1个正三角形边上的顶点的横坐标是,则.
其中正确结论的序号是 (把你认为正确结论的序号都填上).
三、解答题:本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(本小题满分12分)
已知向量=(cos x, 0),=(0,sin x),记函数f(x)=(+)2+sin 2x,
(1)求函数f(x)的最小值及取最小值时的集合;
(2) 若将函数的图象按向量平移后,得到的图象关于坐标原点中心对称且在[0,]上单调递减,求长度最小的.
17.(本小题满分12分)
一个口袋中装有大小相同的个红球(≥5且)和5个白球,一次摸奖从中摸两个球,两个球的颜色不同则为中奖.
(1)记三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率为.试问当n等于多少时,的值最大?
(2)在(1)的条件下,将5个白球全部取出后,对剩下的n个红球全部作如下标记:记上i号的有i个(i=1,2,3,4),其余的红球记上0号,现从袋中任取一球.ξ表示所取球的标号,求ξ的分布列,期望和方差.
18.(本小题满分12分)
如图:D、E分别是正三棱柱ABC-A1B
(1)求证:A1E∥平面BDC1
(2)在棱AA1上是否存在一点M,使二面角M-BC1-B1的大小为60°,若存在,求AM的长,若不存在,说明理由.
19.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=xln x
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若为正常数,设g(x)= f(x)+ f(k-x),求函数g(x)的最小值;
(3)若a>0,b>0证明:f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b)
20.(本小题满分13分)
设分别为椭圆 的左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且为它的右准线.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点为椭圆上不同于的一个动点,直线与椭圆右准线相交于两点,证明:以为直径的圆必过椭圆外的一个定点
21.(本小题满分14分)
已知函数f(x)=x2-x+2, 数列满足递推关系式:an+1=f(an),,且.
(1)求a2,a3,a4的值;
(2)用数学归纳法证明:当n≥5时,an<2-;
(3)证明:当时,有.
参 考 答 案
一、选择题:
1. 2. A 3. C 4 . B 5. 6. C 7. A 8. A 9. D 10. B
二、填空题:
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、解答题:
16.(1) ∵f(x)=(+)2+sin 2x=3cos2x+sin2x+sin2x=2cos(2x-)+2 …3分
∴f(x)≥0,当且仅当2x-=2kπ+π,即x=kπ+,k∈Z时取到等号.
∴ 函数f(x)的最小值是0,此时x的集合是{x | x=kπ+,k∈Z} …6分
(2) 设=(m,n),函数f(x) 的图象平移后对应的函数为g(x),则g(x)= 2cos[2(x-m)-]+2+n
由题意函数g(x)的图象关于坐标原点中心对称,得
cos[2(0-m)-]=0,且2+n=0,解得m=kπ+,k∈Z,且n=-2 …8分
①当m= kπ+, k∈Z时,g(x)= 2cos(2x-)=2sin 2x,在[0,]上单调递增,不符合题意,舍去;
②当m= kπ+,k∈Z时,g(x)= 2cos(2x+)=-2sin 2x,在[0,]上单调递减,符合题意. …10分
∴=( kπ+,-2),k∈Z 【若求出的结果是(kπ+,-2),给10分】
∴长度最小的=( -,-2) …12分
17.(1)一次摸奖从个球中任取两个,有种方法。它们是等可能的,其中两个球的颜色不同的方法有种,一次摸奖中奖的概率 ……2分
设每次摸奖中奖的概率为p,三次摸奖中(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率是,因而在上为增函数,在上为减函数, ……4分
(用重要不等式确定p值的参照给分)
∴当时取得最大值,即,解得或(舍去),则当时,三次摸奖(每次摸奖后放回)恰有一次中奖的概率最大. …6分
(2)由(1)可知:记上0号的有10个红球,从中任取一球,有20种取法,它们是等可能的故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)证明:在线段BC1上取中点F,连结EF、DF
则由题意得EF∥DA1,且EF=DA1,
∴四边形EFDA1是平行四边形
∴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,连结A1H,则∠A1HE为二面角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上时,二面角M-BC1-B1总大于60°,故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小为60°的点M. …12分
【方法二】建立如图所示的空间直角坐标系,题意知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)证明:∵=2(+)∴A1E∥平面BDC1 …6分
(2)设=(x,y,1)为平面A1BC1的一个法向量,则,且,即解得∴=(,,1),同理,设=(x,y,1)为平面B1BC1的一个法向量,则,且,即解得∴=(-,0,1),∴cos<,>==-
∴二面角A1-BC1-B1为arccos. 即arctan,又∵>
∴二面角A1-BC1-B1大于60°, ∴M在棱AA1上时,二面角M-BC1-B1总大于60°,故棱AA1上不存在使二面角M-BC1-B1的大小为60°的点M. …12分
19. (1)解:∵= ln x+1,解>0,得x>;解<0,得0<x<,
∴f(x)的单调递增区间是(,+∞),单调递减区间是(0, ). …3分
(2) ∵g(x)= f(x)+ f(k-x)=x ln x+(k-x)ln(k-x),定义域是(0, k)
∴= ln x+1-[ln (k-x)+1]= ln …5分
由>0,得<x<k,由<0,得0<x<,
∴函数g(x)在(0, ) 上单调递减;在(, k)上单调递增, …7分
故函数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≥0alna+blnb+(a+b)ln2-(a+b)ln(a+b)≥0
f(a)+(a+b)ln2≥f(a+b)-f(b) …12分
20.(1)由题意,知a=
(2)设P(2cosθ, sinθ),M(4,m),N(4,n),则A(-2,0),B(2,0),
由A、P、M三点共线,得m= …7分
由B、P、N三点共线,得n=, …9分
以MN为直径的圆的方程为(x-4)(x-4)+(y-)(y-)=0,
整理得:(x-4)2+y2-(+)y-9=0 …12分
解得(舍去)或
∴以为直径的圆必过椭圆外的一个定点(7,0),命题成立. …13分
【由对称性先猜出在x轴上存在符合要求的定点,再求出该点,结果正确的,给13分.】
21.(1)根据及计算易得 …3分
(2)证明:①,
而>,故<2-,即当时,结论成立. …5分
②假设结论对成立,即.
因为≥,而函数在时为增函数,所以
,
即当时结论也成立.
综合①、②可知,不等式对一切都成立. …9分
(3) 由可得,而,于是 …11分
于是当时,,故,所以.…14分
命题人:赵文耀 冯志勇 审题人:陈根成