山东省桓台第二中学2017届高三数学12月摸底考试试题 理本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共2页。
满分150分,考试时间120分钟。
考试结束后,将本试卷以及答题卡和答题纸一并交回。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在试卷、答题卡和答题纸规定的地方。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题:本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分. 1.已知R 是实数集,2{|1},{|1}M x N y y x x===-<,则R N C M ⋂=( ) A.(1,2) B. [0,2] C.∅ D. [1,2]2.设i 为虚数单位,复数3iz i-=,则z 的共轭复数z =( ) A.13i --B. 13i -C. 13i -+D. 13i +3.已知平面向量,a b ,1,2,25a b a b ==-=,则向量,a b 的夹角为( ) A.6π B.3π C. 4π D.2π4.下列命题中,真命题是( )A. 2,2xx R x ∀∈> B. ,0xx R e ∃∈<C. 若,a b c d >>,则 a c b d ->-D. 22ac bc <是a b <的充分不必要条件5.已知实数,x y 满足401010x y y x +-≤⎧⎪-≥⎨⎪-≥⎩,则22(1)z x y =-+的最大值是( )A .1B .9C .2D .11 6.将函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭图象向左平移4π个单位,所得函数图象的一条对称轴的方程是( )A. 12x π=- B. 12x π=C. 6x π=D. 3x π=7.函数()01x y a a a a =->≠且的定义域和值域都是[]0,1,则548log log 65aa += ( ) A. 1B. 2C. 3D. 48.已知函数()()2,14xf x ax e f '=--=-,则函数()y f x =的零点所在的区间是( )A. ()3,2--B. ()1,0-C. ()0,1D. ()4,59.若n xx x )1(6+的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于( )A. 3B. 4C. 5D. 6 10.已知函数2()2cos x f x x x π=-+,设12,(0,)x x π∈,12x x ≠且12()()f x f x =,若1x 、0x 、2x 成等差数列,则( )A .0()0f x '>B .0()0f x '=C .0()0f x '<D .0()f x '的符号不确定第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题:本大题共5小题, 每小题5分,共25分.11.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x <时, ()2xf x =,则4(log 9)f 的值为______12. 将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移4π个单位长度,所得图象关于点)0,43(π对称,则ω的最小值是______13.已知等比数列{a n }的前6项和S 6=21,且4a 1、32a 2、a 2成等差数列, 则a n =______14.已知球的直径4PC =,,A B 在球面上,2AB =,45CPA CPB ∠=∠=︒ ,则棱锥P ABC - 的体积为______15.若定义在R 上的偶函数()(1)(1).f x f x f x -=+满足且当[]1,0x ∈-时,2()1,f x x =+如果函数()()g x f x a x =-恰有8个零点,则实数a 的值为______ 三、解答题:本大题共6小题,共75分. 16.(本小题满分12分)已知向量(1,cos 2),(sin 2,3)a x b x ==-,函数()f x a b =⋅. (1)若26235f θπ⎛⎫+=⎪⎝⎭,求cos2θ的值; (2)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求函数()f x 的值域. 17.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且122n n S +=-(*n ∈N ). (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令n n b na =,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.(本小题满分12分)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,()(2)e 2x f x x -=+- (1) 当x >0时,求()f x 的解析式;(2)若[02]x ∈,时,方程()f x m =有实数根,求实数m 的取值范围. 19.(本小题满分12分)如图,三角形ABC 和梯形ACEF 所在的平面互相垂直, AB BC ⊥,//,2AF AC AF CE ⊥,G 是线段BF 上一点,2AB AF BC ===.(1)当GB GF =时,求证://EG 平面ABC ; (2)求二面角E BF A --的正弦值;(3)是否存在点G 满足⊥BF 平面AEG ?并说明理由 20.(本小题满分13分)已知数列{}n a 的首项12a =,且121n n a a -=- (,2)n N n +∈≥. (1)求证:数列{1}n a -为等比数列;并求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列}{n na n -的前n 项和n S . 21.(本小题满分14分)设f (x )=(xlnx +ax +2a -a -1)x e ,a ≥-2. (1)若a =0,求f (x )的单调区间;(2)讨论f (x )在区间(1e,+∞)上的极值点个数;(3)是否存在a ,使得f (x )在区间(1e,+∞)上与x 轴相切?若存在,求出所有a 的值.若不存在,说明理由.GE A高三摸底考试理科数学试题参考答案一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 二、填空题:本大题共5小题, 每小题5分,共25分11. 13- 12. 2 13. 321-n 14. 33415. 528- 三.解答题 16.解:(1)∵向量(1,cos 2),(sin 2,3)a x b x ==-, ∴()sin 23cos 22sin(2)3f x a b x x x π=⋅=-=-,∴246()2sin()2sin 23335f ππθθπθ+=+-=-=, 则3sin 5θ=-,2cos 212sin θθ=-97122525=-⨯=; (2)由[0,]2x π∈,则22[,]333x πππ-∈-,∴3sin(2)[,1]32x π-∈-, 则()[3,2]f x ∈-.则()f x 的值域为[3,2]-. 17.解:(1)由122n n S +=-, 当1n =时,21222a =-=, 当2n ≥,122n n S -=-,则1122(22)2n n n n n n a S S +-=-=---=,当n=1时,12a =满足上式,所以2n n a =. (2) 由(Ⅰ),2n n n b na n ==⨯. 则1212222n n T n =⨯+⨯++⨯,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BCCDBBCBCC所以231212222n n T n +=⨯+⨯++⨯,则212222nn n T n +-=+++-⨯12(12)212n n n +-=-⨯-1(1)22n n +=--.所以1(1)22n n T n +=-+. 18.解:(1) 当x ≤0时,()(2)e 2x f x x -=+-,当x >0时,则-x <0时,()(2)e 2x f x x -=-+-, 由于()f x 奇函数,则()()[(2)e 2]x f x f x x =--=--+-, 故当x >0时,()(2)e 2x f x x =-+. (2) 当0x =时, (0)0f =.当02x <≤时,()(2)e 2x f x x =-+,()(1)e x f x x '=-,由()0f x '=,得1x =,当01x <<时,()0f x '<,当12x <<时,()0f x '>,则()f x 在(0,1)上单调递减;在(1,2) 上单调递增.则()f x 在1x =处取得极小值(1)2e f =-, 又(0)0f =,(2)2f =,故当02x <≤时,()[2e 2]f x ∈-,. 综上,当[02]x ∈,时,()[2e 2]f x ∈-,, 所以实数m 的取值范围是[2e 2]-,. 19.解:(1)取AB 中点D ,连接,GD CD ,又GB GF =,所以//2AF GD .因为//2AF CE ,所以//GD CE ,四边形GDCE 是平行四边形, 所以//CD EG 因为EG ⊄平面ABC ,CD ⊂平面ABC 所以//EG 平面ABC .(2)因为平面ABC ⊥平面ACEF ,平面ABC平面ACEF =AC ,且AF AC ⊥,所以AF ⊥平面ABC ,所以AF AB ⊥,AF BC ⊥因为BC AB ⊥,所以BC ⊥平面ABF .如图,以A 为原点,建立空间直角坐标系A xyz -. 则(0,0,2),(2,0,0),(2,2,0),(2,2,1)F B C E ,(0,2,0)BC =是平面ABF 的一个法向量.设平面BEF 的法向量(,,)x y z =n ,则0,0.BE BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n ,即20,220.y z x z +=⎧⎨-+=⎩ 令1y =,则2,2z x =-=-,所以(2,1,2)=--n , 所以1cos ,3||||BC BC BC ⋅<>==n n n ,故二面角E BF A --的正弦值为322。
(3)因为(2,0,2)(2,2,1)20BF AE ⋅=-=-≠,所以BF 与AE 不垂直,所以不存在点G 满足BF ⊥平面AEG . 20.解:(1)由121n n a a -=-,得112(1)n n a a --=-,故{1}n a -构成首项为111a -=,公比2q =的等比数列. 所以112n n a --=,即121n n a -=+. (2)1122n n n na n n n n n ---=⋅+-=⋅.所以,01211222322n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅ ①, 12312122232(1)22n n n S n n -=⋅+⋅+⋅++-⋅+⋅ ②,②-①,得:012122222n nn S n -=-----+⋅12212nn n -=-+⋅-212n n n =⋅+-(1)21n n =-+.21.解:(1)当0=a 时:xe x x xf )1ln ()(-=,(0>x )故x e x x x x f )1ln 1(ln )('-++=xe x x )1(ln +=当1=x 时:0)('=x f ,当1>x 时:0)('>x f ,当1<x 时:0)('<x f . 故)(x f 的减区间为:)1,0(,增区间为),1(+∞ (2)xe a ax x x x xf )ln (ln )(2'+++=令=)(x g 2ln ln a ax x x x +++,故a x x x g +++=1ln 1)(',x xx g 11)(2''+-=,显然0)1(''=g ,又当1<x 时:0)(''<x g .当1>x 时:0)(''>x g . 故=min ')(x g a g +=2)1(', 2-≥a ,02)()(min ''≥+=≥∴a x g x g . 故)(x g 在区间),1(+∞e上单调递增,注意到:当+∞→x 时,)(x g +∞→,故)(x g 在),1(+∞e上的零点个数由)11)(1()1(ea a e g ++-=的符号决定. ①当0)1(≥e g ,即:e a 112--≤≤-或1≥a 时:)(x g 在区间),1(+∞e上无零点,即)(x f 无极值点.②当0)1(<e g ,即:111<<--a e 时:)(x g 在区间),1(+∞e上有唯一零点,即)(x f 有唯一极值点.综上:当e a 112--≤≤-或1≥a 时:)(x f 在),1(+∞e上无极值点. 当111<<--a e 时:)(x f 在),1(+∞e上有唯一极值点.(3)假设存在a ,使)(x f 在区间),1(+∞e上与x 轴相切,则)(x f 必与x 轴相切于极值点处由(2)可知:111<<--a e.不妨设极值点为0x ,则有:⎩⎨⎧=--++==+++=0)1ln ()(0)ln (ln )(0020000200000'x x e a a ax x x x f e a ax x x x x f …(*)同时成立. 联立得:01ln 0=++a x ,即)1(0+-=a e x 代入(*)可得0)1(2)1(=-+++-a a ea .令)1,2(),1(et a t -∈+-=,2)1()(+--=t t e t h t .……9分则32)('--=t e t h t,2)(''-=te t h ,当 )1,2(e t -∈时02)1()(1''''<-=<e e e h t h( <e e 1<21e 2).故)('t h 在)1,2(e t -∈上单调递减.又01)2(2'>+=--e h ,032)1(1'<--=e e e h e .故)('t h 在)1,2(et -∈上存在唯一零点0t .即当),2(0t t -∈时0)('>t h ,)(t h 单调递增.当)1,(0et t ∈时0)('<t h ,)(t h 单调递减.因为01)2(2>+=--eh ,0131)1(21'<---=e ee e h e .故)(t h 在),2(0t t -∈上无零点,在)1,(0et t ∈上有唯一零点. 由观察易得0)0(=h ,故01=+a ,即:1-=a .综上可得:存在唯一的1-=a 使得)(x f 在区间),1(+∞e上与x 轴相切.。