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山东师大附中2015级高三第一次模拟考试
数学试题(理科)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分. 在每题给出的四个选项中,有且仅有一项是符合要求的.
1. 已知集合,集合,则的子集个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
2. 计算:( )
A. B. C. D.
3. 下列区间中函数有零点的是( )
A. B. C. D.
4. 设随机变量服从正态分布,,则( )
A. B. C. D.
5. 调查表明,酒后驾驶是导致交通事故的主要原因,交通法规规定:驾驶员在驾驶机动车时血液中酒精含量不得超过.如果某人喝了少量酒后,血液中酒精含量将迅速上升到,在停止喝酒后,血液中酒精含量就以每小时50%的速度减少,则他至少要经过( )小时后才可以驾驶机动车.
A.1 B.2 C.3 D.4
6. 如图中的三个直角三角形是一个体积为的几何体的三视图,则该几何体外接球的面积(单位:)等于( )
A. B. C. D.
7. 某一算法程序框图如图所示,则输出的S的值为( )
A. B. C. D.
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8. 设不等式组所表示的区域为,函数的图象与轴所围成的区域为,向内随机投一个点,则该点落在内的概率为( )
A. B. C. D.
9. 用数学归纳法证明时,由不等式成立,推证时,左边应增加的项数是( )
A. B. C. D.
10. 已知函数,将的图象上所有的点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变;再把所得的图象向右平移个单位长度,所得的图象关于原点对称,则的一个值是( ).
A. B. C. D.
11. “”是“方程有两个负实数根”的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
12. 抛物线的焦点为,准线为,是抛物线上的两个动点,且满足.设线段的中点在上的投影为,则的最大值是( ).
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知两个单位向量满足,则的夹角为 .
14. 若,则展开式中的常数项为 .
15. 已知,则 .
16. 已知函数,当时,函数在上均为增函数,则
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的取值范围是 .
三、 解答题:共70分. 解答题应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 第17 ~ 21题为必做题,每个试题考生都必须作答. 第22、23题为选做题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
17.(本题满分12分)
已知等差数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设等比数列各项均为正数,其前项和,若,求.
18. (本题满分12分)
如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,
(1)求证:;
(2)若,分别为,的中点,平面,求直线与平面所成角的大小.
19. (本题满分12分)
自2016年1月1日起,我国全面二孩政策正式实施,这次人口与生育政策的历史性调整,使得“要不要再生一个”,“生二孩能休多久产假”等问题成为千千万万个家庭在生育决策上避不开的话题.为了解针对产假的不同安排方案形成的生育意愿,某调查机构随机抽取了200户有生育二胎能力的适龄家庭进行问卷调查,得到如下数据:
产假安排(单位:周)
14
15
16
17
18
有生育意愿家庭数
4
8
16
20
26
(1)若用表中数据所得的频率代替概率,面对产假为14周与16周,估计某家庭有生育意愿的概率分别为多少?
(2)假设从5种不同安排方案中,随机抽取2种不同安排分别作为备选方案,然后由单位根据单位情况自主选择.
①求两种安排方案休假周数和不低于32周的概率;
②如果用表示两种方案休假周数之和.求随机变量的分布列及数学期望.
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18. (本题满分12分)
已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,左顶点为,左焦点为,点在椭圆上,直线与椭圆交于两点,直线,分别与轴交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)在轴上是否存在点,使得无论非零实数怎样变化,总有为直角?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
19. (本题满分12分)
已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)当时,设函数,函数,
①若恒成立,求实数的取值范围;
②证明:.
(二) 选做题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题做答至选做题答题区域,标清题号 . 如果多做,则按所做第一题计分.
22. [选修4-4:坐标系与参数方程](本题满分10分)
已知直线的参数方程:(为参数),曲线的参数方程:(为参数),且直线交曲线于A,B两点.
(Ⅰ)将曲线的参数方程化为普通方程,并求时,的长度;
(Ⅱ)已知点,求当直线倾斜角变化时,的范围.
23.[选修4-5:不等式选讲](本题满分10分)
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已知函数.
(Ⅰ)当时,求函数的定义域;
(Ⅱ)若关于的不等式的解集是,求实数的取值范围.
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参考答案(理科)
一、 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
A
B
B
B
C
A
B
C
D
A
D
二、 填空题
13. 14. 15. 16.
三、 解答题
17.解:(1)设等差数列的公差为,首项为,
∵,∴………………3分
解得………………5分
∴数列的通项公式…………6分
(2)设各项均为正数的等比数列的公比为
∵,
∴,
∵,
∴b3=4
于是………………8分
解得或(舍)………………10分
∴.……………12分
18. 解:(1)连接,交于点,∵底面是正方形,
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∴,且为的中点,又∵,,
∴平面,由于平面,故,
又∵,故;………………4分
(2)设的中点为,连接,,//,
∴为平行四边形,,∵平面,
∴平面,∴,的中点为,
∴,由平面,又可得,
又∵,,∴平面,
∴,又∵,
∴平面,由题意,,,两两垂直,以为坐标原点,向量,, 的方向为,,轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,…………8分
,,而为平面的一个法向量,……10分
设直线与平面所成角为,,
∴直线与平面所成角为.……………………12分
19.解:(1)由表中信息可知,当产假为14周时某家庭有生育意愿的概率为;……………………2分
当产假为16周时某家庭有生育意愿的概率为 ………………4分
(2)①设“两种安排方案休假周数和不低于32周”为事件,由已知从5种不同安排方案中,随机地抽取2种方案选 法共有(种),
其和不低于32周的选法有(14,18)、(15,17)、(15,18)、(16,17)、(16,18)、(17,18),共6种,
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由古典概型概率计算公式得.………………7分
②由题知随机变量的可能取值为29,30,31,32,33,34,35.
,,
,
因而的分布列为
29
30
31
32
33
34
35
0.1
0.1
0.2
0.2
0.2
0.1
0.1
……10分
.…12分
20. 解:(1)设椭圆的方程为,
因为椭圆的左焦点为,所以,
设椭圆的右焦点为,已知点在椭圆上,
由椭圆的定义知,
所以,
所以,从而,
所以椭圆的方程为. ………………4分
(2)因为椭圆的左顶点为,则点的坐标为,
因为直线与椭圆交于两点,,
设点(不妨设),则点,
联立方程组,消去得,
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所以,,………………6分
所以直线的方程为,
因为直线与轴交于点,
令得,即点,
同理可得点. ………………10分
假设在轴上存在点,使得为直角,则,
即,即.
解得或.
故存在点或,无论非零实数怎样变化,
总有为直角.……………………12分
21. 解:(1),令,
当时,解得;当时,解得,
所以当时,函数的单调递增区间是;
当时,函数的单调递增区间是.…………4分
(2)①,由题意得,
因为,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
,……………7分
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由,得,解得,
所以实数的取值范围是.…………9分
②由(1)知时,在上恒成立,当时等号成立,
时,,令,累加可得
,
即 .…………12分
22.解:(Ⅰ)曲线的参数方程:(为参数),曲线的普通方程为.………………2分
当时,直线的方程为,…………3分
代入,可得,∴.
∴;……………………5分
(Ⅱ)直线参数方程代入,
得.………………7分
设对应的参数为,
∴.…………10分
23. 解:(Ⅰ)由题设知:,
令,解得,这就是两个分界点。把全体实数分成3个区间。
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不等式的解集是以下不等式组解集的并集:
,或,或………………3分
解得函数的定义域为; ………………5分
(Ⅱ)不等式即,
时,恒有,…………………8分
不等式解集是R,
的取值范围是.…………………………10分
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