商丘市2017-2018学年度第一学期期末考试
高三数学(理科)
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设,,则( )
A. B. C. D.
2.已知非零向量的夹角为,且,则( )
A. 1 B.2 C. D.
3.《九章算术》上有这样一道题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问何日相逢,各穿几何?”题意是:“有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙,大老鼠第一天进一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半.”假设墙厚16尺,现用程序框图描述该问题,则输出( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
4.以为焦点的抛物线的准线与双曲线相交于两点,若为正三角形,则抛物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
5.定义在上的偶函数满足,当时,,则的零点个数为( )
A. 4 B.8 C. 5 D.10
6.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
7.下列命题中的假命题是( )
A.,使
B.,函数都不是偶函数
C. ,使(且未常数)
D.,函数有零点
8.如图,在由,,,及围成区域内任取一点,则该点落在,及围成的区域内(阴影部分)的概率为( )
A. B. C. D.
9.正项等比数列中,,若,则的最小值等于( )
A.1 B. C. D.
10.函数的部分图像如图所示,且,对不同的,若,有,则( )
A.在上是减函数
B.在上是减函数
C. 在上是增函数
D.在上是增函数
11.设双曲线的左、右焦点分别为,,过作轴的垂线与双曲线在第一象限的交点为,已知,,点是双曲线右支上的动点,且恒成立,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.设曲线(为自然对数的底数)上任意一点处的切线为,总存在曲线上某点处的切线,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.若点是不等式组,表示的平面区域内的一动点,且不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
14.已知的展开式中第五项与第七项的系数之和为0,其中为虚数单位,则展开式中常数项为 .
15.在三棱锥中,侧棱两两垂直,的面积分别为,则三棱锥的外接球的体积为 .
16.设点是函数的图像上的任意一点,点,则的最小值为 .
三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17. 已知数列的前项和, ,且,,成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
18. 已知的外接圆半径为,三个内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,,求的面积.
19. 心理学家发现视觉和空间能力与性别有关,某数学兴趣小组为了验证这个结论,从兴趣小组中按分层抽样的方法抽取50名同学,给所有同学几何和代数各一题,让各位同学自由选择一道题进行解答,统计情况如下表:(单位:人)
几何题
代数题
总计
男 同学
22
8
30
女同学
8
12
20
总计
30
20
50
(1)能否据此判断有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关?
(2)现从选择几何题的8名女生中任意抽取两人对他们的答题进行研究,记甲、乙两名女生被抽到的人数为,求的分布列及数学期望.
附表及公式:
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
20. 如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,和均为等边三角形,且平面平面,点为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.
21. 已知圆,点,以线段为直径的圆内切于圆,记点
的轨迹为.
(1)求曲线的方程;
(2)若为曲线上的两点,记,,且,试问的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
22.函数,其中.
(1)求函数的单调区间;
(2)已知当(其中是自然对数)时,在上至少存在一点,使成立,求的取值范围;
(3)求证:当时,对任意,,有.
商丘市2017—2018学年度第一学期期末考试
高三数学(理科)参考答案
一、选择题(每小题5分,共60分)
(1)B (2)A (3)D (4)C (5)C (6)A
(7)B (8)D (9)B (10)C (11)B (12)D
二、填空题(每小题5分,共20分)
(13) (14) (15) (16)
三、解答题(共70分)
(17)解:(Ⅰ)由得,
由,
做差得,
又成等差数列,所以,
即,解得,
所以数列是以3为首项公比为3的等比数列,即.
(Ⅱ)由,
得,
于是.
(18)解:(Ⅰ)∵,
∴两边同乘以得,
由正弦定理得,即,
由余弦定理得,∴.
(Ⅱ)由得,即,
解得,
当时,,
当时,.
(19)解:(Ⅰ)由表中数据得的观测值,
所以根据统计有的把握认为视觉和空间能力与性别有关.
(Ⅱ)由题可知可能取值为0,1,2,
,,,
0
1
2
故的分布列为:
∴.
(20)解:(Ⅰ)过点作∥交于点,连接;
取的中点,连接,∵是等边底边的中线,
∴,
∵,∴四边形是矩形,
∴,∥,
∵是底边的中位线,∴,∥,
∴,∥,
∴四边形是平行四边形,∴∥,
∵平面,∴∥平面.
(Ⅱ)以点为坐标原点,为轴正方向,为单位长度建立空间直角坐标系,如图所示,
各个点的坐标分别为,,,,
∴,,,
设平面和平面的法向量分别为,
则,得,不妨令,解得,
同理得.
设平面和平面所成的锐二面角为,
则.
(21)解:(Ⅰ)取,连结,设动圆的圆心为,∵两圆相内切,
∴,又,
∴,
∴点的轨迹是以为焦点的椭圆,其中,∴,
∴,∴的轨迹方程为.
(Ⅱ)当轴时,有,,由,得,又,∴,,
∴.
当与轴不垂直时,设直线的方程为,
由得,7分
则,,
由,得,∴,
整理得,
∴,
∴,
综上所述,的面积为定值.
(22)解:(Ⅰ)易知的定义域为.
.
由 得: 或 .
∵,∴.
∴时,为增函数;
时,为减函数;
时,为增函数,
∴函数的递增区间为和,
递减区间为.
(Ⅱ)在上至少存在一点,使成立,等价于当
时,.
∵,∴.
由(Ⅰ)知, 时,为增函数,时,为减函数.
∴在时,.
∴ .
检验,上式满足,所以是所求范围. :学.科.网Z.X.X.K]
(Ⅲ)当时,函数.构造辅助函数
,
并求导得.
显然当时,,为减函数.
∴ 对任意,都有成立,即.
即.又∵,
∴ .