湖南省2008届高三年级十二校联考第二次考试数学试卷(理科)
总分:150分 时量:120分钟 2008年4月5日下午
联合命题
由
隆回一中;澧县一中;郴州一中;益阳市一中;桃源县一中;株洲市二中
一、选择题:(本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中有且只有一项是符合题目要求的).
1.集合的真子集的个数为 ( )
A.3 B.4 C.7 D.8
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2.复数()2(其中i为虚数单位)的虚部等于 ( )
A.-i B.1 C.-1 D.0
3.设函数在区间上连续,则实数的值为 ( )
A.2 B.1 C.0 D.3
4. 已知展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则展开式中的常数项等于 ( )
A. 135 B. 270 C. 540 D. 1215
5.下面四个命题:
①“直线a∥直线b”的充要条件是“a平行于b所在的平面”;
②“直线⊥平面内所有直线”的充要条件是“⊥平面”;
③“直线a、b为异面直线”的充分不必要条件是“直线a、b不相交”;
④“平面∥平面”的必要不充分条件是“内存在不共线三点到的距离相等”;
其中正确命题的序号是 ( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
6.已知,则 ( )
A.2 B. C.1 D.0
7.已知O,A,B,C是不共线的四点,若存在一组正实数,,,使++= ,则三个角∠AOB,∠BOC,∠COA ( )
A.都是锐角 B.至多有两个钝角 C.恰有两个钝角 D.至少有两个钝角。
8.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,所得的数是大于20000的偶数的概率为 ( )
A. B. C. D.
9.双曲线 -=1的左右焦点分别为F1 ?F2,在双曲线上存在点P,满足?PF1?=5?PF2?。则此双曲线的离心率e的最大值为 ( )
A. B. C. D.2
10.f (x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数 ,且满足 ,对任意的正数
a ?b ,若a < b,则必有 ( )
A.a f (a)≤b f (b) B.a f (a)≥b f (b) C.a f (b)≤b f (a) D.a f (b)≥b f (a)
二、填空题:(本大题共5个小题,共25分,将答案填写在题中的横线上).
11.已知在平面直角坐标系中,O (0,0), M (1,), N (0,1), Q (2,3), 动点P (x,y)满足:
0≤≤1,0≤≤1,则的最大值为_____.
12.已知函数y=f(x),x∈[-1,1]的图象是由以原点为圆心的两段圆弧及原点构成(如图所示), 则不等式的的解集为
13.已知=1,则=_____.
14.若两条异面直线所成的角为600,则称这对异面直线为“理想异面直线对”,在连接正方体各顶点的所有直线中,“理想异面直线对”的对数为_____.
15.已知抛物线的方程为,直线与抛物线交于A,B两点,且以弦AB
为直径的圆与抛物线的准线相切,则弦AB的中点的轨迹方程为 ;当直线的倾斜角为时,圆的半径为 .
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a=(cos, sin), b=(cos,- sin), 且x∈[0, ].
(1) 求a?b及?a+b?;
(2)若f (x)= a?b-2?a+b?的最小值为-7, 求实数的值.
17.(本小题满分12分)
某公司科研部研发了甲?乙两种产品的新一代产品,在投产上市前,每种新一代产品都要经过第一和第二两项技术指标检测,两项技术指标的检测结果相互独立,每项技术指标的检测结果都均有A ,B两个等级,对每种新一代产品,当两项技术指标的检测结果均为A级时,才允许投产上市,否则不能投产上市。
(1)已知甲?乙两种新一代产品的每一项技术指标的检测结果为A级的概率如下表所示,分别求出甲?乙两种新一代产品能投产上市的概率P甲?P乙;
第一项技术指标
第二项技术指标
甲
0.8
0.85
乙
0.75
(2)若甲?乙两种新一代产品能投产上市,可分别给公司创造100万元?150万元的利润;否则将分别给公司造成10万元?20万元的损失,在1)的条件下,用?分别表示甲?乙两种新一代产品的研发给公司创造的利润,求?的分布列及E?E.
18.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面△ABC为等腰直角三角形,∠B = 900,D为棱BB1上一点,且面DA1 C⊥面AA1C1C.
1)求证:D点为棱BB1的中点;
2)若二面角A -A1D - C的平面角为600,求的值。
19.(本小题满分13分)设正项数列{}的前项和为Sn,q为非零常数。已知对任意正整数n, m,当n > m时,总成立。
1)求证数列{}是等比数列;
2)若正整数n, m, k成等差数列,求证: +≥。
20.(本小题满分13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,过右焦点F且斜率为1的直线交椭圆C于A,B两点,N为弦AB的中点。
1)求直线ON(O为坐标原点)的斜率KON ;
2)对于椭圆C上任意一点M ,试证:总存在角(∈R)使等式:
=cos+sin成立。
21.(本小题满分13分)
我们知道:函数y=f (x)如果存在反函数y=f -1 (x),则y=f (x)的图像与y=f -1 (x)图像关于直线y=x对称。若y=f (x)的图像与y=f -1 (x)的图像有公共点,其公共点却不一定都在直线y=x上;例如函数f (x)=。
(1)若函数y=f (x)在其定义域上是增函数,且y=f (x)的图像与其反函数y=f -1 (x)的图像有公共点,证明这些公共点都在直线y=x上;
(2)对问题:“函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax的图像有多少个公共点?”有如下观点:
观点①:“当a>1时两函数图像没有公共点,只有当0<a<1时两函数图像才有公共点”。
观点②:“利用(1)中的结论,可先讨论函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x的公共点的个数,为此可构造函数F (x)=a x-x(a>1),然后可利用F (x)的最小值进行讨论”。
请参考上述观点,讨论函数f (x)=ax (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像公共点的个数。
数学试卷(理科)参考解答
题序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
B
11. 4. 12. [-1,- )∪(0, ).. 13. 。 14. 24.
15. (3分)、(2分)。
16.解:(1)∵ a = (cos, sin), b = (cos,- sin)
∴ a?b =cos cos+sin(- sin)=cos cos-sin sin
=cos(+)=cos2x ………3分
又易知:?a?=1,?b?=1 ∴?a+b?2 = a 2+b 2+2 a?b
=1+1+2 cos2x=4cos2x ,且x∈[0, ],
∴?a+b?=2cosx. ………6分
(2) f (x)= a?b-2?a+b?
=cos2x-2(2cosx)
=2cos2x-4cosx - 1
=2(cosx-)2-22-1 ………8分
若<0,当cosx=0时,f (x)取得最小值-1,不合题意;
若>1,当cosx=1时,f (x)取得最小值1-4,由题意有1-4=-7,得=2;
若0≤≤1,当cosx=时,f (x)取得最小值-22-1,由题意有-22-1=-7,得=±(舍去)。
综上所述:=2。 ………12分
17.解: 1)由题意有: P甲 = 0.8×0.85= 0.68 ; ………3分
P乙 = 0.75×0.8= 0.6 。 ………6分
2)随机变量?的分布列分别是:
100
-10
P
0.68
0.32
150
-20
0.6
0.4
………9分
E = 100×0.68+(-10)×0.32 = 64.8 ;
E = 150×0.6+(-20)×0.4 = 82 。 ………12分
18.解: 1)过点D作DE ⊥ A1 C 于E点,取AC的中点F,连BF ?EF。
∵面DA1 C⊥面AA1C1C且相交于A1 C,面DA1 C内的直线DE ⊥ A1 C
∴直线DE⊥面AA1C1C ………3分
又∵面BA C⊥面AA1C1C且相交于AC,易知BF⊥AC,
∴BF⊥面AA1C1C
由此知:DE∥BF ,从而有D,E,F,B共面,
又易知BB1∥面AA1C1C,故有DB∥EF ,从而有EF∥AA1,
又点F是AC的中点,所以DB = EF = AA1 = BB1,
所以D点为棱BB1的中点; ………6分
2)解法1:延长A1 D与直线AB相交于G,易知CB⊥面AA1B1B,
过B作BH⊥A1 G于点H,连CH,由三垂线定理知:A1 G⊥CH,
由此知∠CHB为二面角A -A1D - C的平面角; ………9分
设AA1 = 2b ,AB=BC =;
在直角三角形A1A G中,易知 AB = BG。
在直角三角形DB G中,BH = = ,
在直角三角形CHB中,tan∠CHB = = ,
据题意有: = tan600 = ,解得:,
所以 = 。 ………12分
2)解法2:建立如图所示的直角坐标系,设AA1 = 2b ,AB=BC = ,
则D(0,0,b), A1 (a,0,2b), C (0,a,0)
所以, ………8分
设面DA1C的法向量为
则
可取
又可取平面AA1DB的法向量
cos〈〉 ………10分
据题意有:,解得: = ………12分
说明:考生的其他不同解法,请参照给分。
19.解: 1)因为对任意正整数n, m,当n > m时,总成立。
所以当≥2时:,即,且也适合,又>0,
故当≥2时:(非零常数),即{}是等比数列。 ………5分
2)若,则。所以
≥。 ………7分
若,则,,。 ………8分
所以≥。 ………10分
又因为
≤。所以
≥≥。
综上可知:若正整数n, m, k成等差数列,不等式 +≥总成立。
当且仅当时取“=”。 ………13分
20.解: 1)设椭圆的焦距为2c,因为,所以有,故有。从而椭圆C的方程可化为: ① ………2分
易知右焦点F的坐标为(),
据题意有AB所在的直线方程为: ② ………3分
由①,②有: ③
设,弦AB的中点,由③及韦达定理有:
所以,即为所求。 ………5分
2)显然与可作为平面向量的一组基底,由平面向量基本定理,对于这一平面内的向量,有且只有一对实数,使得等式成立。设,由1)中各点的坐标有:
,所以
。 ………7分
又点在椭圆C上,所以有整理为。 ④
由③有:。所以
⑤
又A?B在椭圆上,故有 ⑥
将⑤,⑥代入④可得:。 ………11分
对于椭圆上的每一个点,总存在一对实数,使等式成立,而
在直角坐标系中,取点P(),设以x轴正半轴为始边,以射线OP为终边的角为,显然 。
也就是:对于椭圆C上任意一点M ,总存在角(∈R)使等式:=cos+sin成立。 ………13分
21.解; 1)设点M(x0, y0)是函数y = f (x)的图像与其反函数y = f -1 (x)的图像的公
点,则有:y0=f (x0) ,
y0 = f -1 (x0),据反函数的意义有:x0 = f (y0)。 ………2分
所以:y0 = f (x0)且同时有x0 = f (y0)。
若x0 < y0 ,因为函数y = f (x) 是其定义域上是增函数,
所以有:f (x0) < f (y0) ,即y0 < x0 与 x0 < y0矛盾,这说明x0 < y0是错误的。
同理可证x0 > y0也是错误的。
所以x0 = y0 ,即函数y = f (x)的图像与其反函数y = f -1 (x)的图像有公共点在直线y = x上; ………5分
2)构造函数F (x)=a x-x(a>1)
因为F′ (x)= a xlna - 1(a > 1), ………6分
令F′ (x)= a xlna - 1≥0,
解得:x ≥。
所以当x ≥时:F′ (x)≥0,F (x)在区间上是增函数;
当x ≤时:F′ (x)≤0,F (x)在区间上是减函数。
所以F (x)的最小值为F (x)min=F ()=-。………9分
令->0,解得:a >。
故当a>时:F (x)min =F ()>0,所以方程F (x)=a x-x =0无实数解,这说明函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x没有公共点; ………10分
当a=时:F (x)min =F ()=F (e)=0,所以方程F (x)=a x-x =0有唯一实数解x ==e。这说明函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x有唯一公共点; ………11分
当a<时:F (x)min =F ()<0,所以方程F (x)=a x-x =0有两相异的实数解(设<)。
又因为当x → -∞或x → +∞时有F (x) → +∞,且F (0)=1,所以据函数
F (x)=a x-x(a>1)的单调性可知:-∞<0<<<<+∞,这说明函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x有两不同的公共点个公共点。 ………12分
综上所述:
当a>时: 函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像没有公共点;
当a =时:函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像有唯一公共点;
当1<a<时:函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像有两个不同的公共点。 ………13分