数学试题卷(理科) 第1页(共4页)金丽衢十二校2015学年高三第二次联考数学试卷(理科)命题人:高雄略 王飞龙 审题人:卢 萍 郑惠群本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.考试时间120分钟. 试卷总分为150分.请考生将所有试题的答案涂、写在答题纸上.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.平行直线l 1:3x +4y -12=0与l 2:6x +8y -15=0之间的距离为( ▲ )A .310B .910C .35D .952.命题“∃α∈[0, +∞),sin α>α”的否定形式是( ▲ )A .∀α∈[0, +∞),sin α≤αB .∃α∈[0, +∞),sin α≤αC .∀α∈(-∞,0),sin α≤αD .∃α∈(-∞,0),sin α>α3.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积等于( ▲ ) cm 3 A .4+23πB .4+32πC .6+23πD .6+32π4.若直线l 交抛物线C :y 2=2px (p>0)于两不同点A ,B ,且|AB |=3p ,则线段AB 中点M 到y 轴距离的最小值为( ▲ ) A .p2B . pC .3p 2D .2p5.已知φ是实数,f (x )=cos x ﹒cos(x +π3),则(第3题图)俯视图正视图侧视图数学试题卷(理科) 第1页(共4页)D AB CD 1 (第6题图)“φ=π3”是“函数f (x )向左平移φ个单位后关于y 轴对称”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6.如图,将四边形ABCD 中△ADC 沿着AC 翻折到AD 1C ,则翻折过程中线段DB 中点M 的轨迹是( ▲ )A .椭圆的一段B .抛物线的一段C .一段圆弧D .双曲线的一段7.已知双曲线C :2222x y ab-=1(a , b >0)虚轴上的端点B (0, b ),右焦点F ,若以B 为圆心的圆与C 的一条渐近线相切于点P ,且//, 则该双曲线的离心率为( ▲ ) A .5B .2C .1+32D .1+528.已知非零正实数x 1, x 2, x 3依次构成公差不为零的等差数列.设函数f (x )=x α,α∈{-1, 12, 2, 3},并记M ={-1, 12, 2, 3}.下列说法正确的是( ▲ )A .存在α∈M ,使得f (x 1) , f (x 2) , f (x 3)依次成等差数列B .存在α∈M ,使得f (x 1), f (x 2), f (x 3)依次成等比数列C .当α=2时,存在正数λ,使得f (x 1), f (x 2), f (x 3)- λ依次成等差数列D .任意α∈M ,都存在正数λ>1,使得λf (x 1), f (x 2), f (x 3)依次成等比数列第Ⅱ卷二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.9.设集合A ={x ∈N |6x +1∈N },B ={x |y =ln(x -1)},则A = ▲ ,B = ▲ ,)(B C A R = ▲ .10.设函数f (x )=A sin(2x +φ),其中角φ的终边经过点P (-1,1),且0<φ<π,f (π2)= -2.则φ= ▲ ,A = ▲ ,f (x )在[-π2, π2]上的单调减区间为 ▲ .11.设a >0且a ≠1,函数f (x )=⎩⎨⎧a x +1-2,x ≤0,g (x ), x >0为奇函数,则a = ▲ ,g (f (2))= ▲ .12.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =BC =CC 1=2,AC =23,M 是AC 的中点,则异面直线CB 1与C 1M 所成角的余弦值为 ▲ .13.设实数x ,y 满足x +y -xy ≥2,则|x -2y |的最小值为 ▲ .ACA 1M BB 1(第12题图)C 1数学试题卷(理科) 第1页(共4页)14.已知非零平面向量a , b , c 满足a ·c = b ·c=3,|a -b |=|c |=2,则向量a 在向量c 方向上的投影为 ▲ ,a ·b 的最小值为 ▲ .15.设f (x )=4x +1+a ·2x +b (a , b ∈R ),若对于∀x ∈[0,1],| f (x )|≤12都成立,则=b ▲ .三、解答题:本大题共5小题,共74分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(本小题15分)在△ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为a , b , c ,且2sin(A -B )=a sin A -b sin B , a ≠b . (Ⅰ)求边c ;(Ⅱ)若△ABC 的面积为1,且tan C =2,求a +b 的值.17.(本小题15分) 在几何体ABCDE 中,矩形BCDE 的边CD =2,BC =AB =1,∠ABC =90°,直线EB ⊥平面ABC ,P 是线段AD 上的点,且AP =2PD ,M 为线段AC 的中点. (Ⅰ)证明:BM //平面ECP ; (Ⅱ)求二面角A -EC -P 的余弦值.18.(本小题14分)设函数f (x )=ax 2+b ,其中a , b 是实数.(Ⅰ)若ab >0,且函数f [f (x )]的最小值为2,求b 的取值范围;(Ⅱ)求实数a , b 满足的条件,使得对任意满足xy =1的实数x , y ,都有f (x )+f (y )≥f (x )f (y )成立.ABCDE PM(第17题图)19.(本小题15分)已知椭圆L:x2a2+y2b2=1(a>b>0)离心率为22,过点(1,22),与x轴不重合的直线l过定点T(m,0)(m为大于a的常数),且与椭圆L交于两点A, B(可以重合),点C 为点A关于x轴的对称点.(Ⅰ)求椭圆L的方程;(Ⅱ)(ⅰ)求证:直线BC过定点M,并求出定点M的坐标;(ⅱ)求△OBC面积的最大值.20.(本小题15分)设数列{a n}满足:a1=2,a n+1=ca n+1a n(c为正实数,n∈N*),记数列{a n}的前n项和为S n.(Ⅰ)证明:当c=2时,2n+1-2≤S n≤3n-1(n∈N*);(Ⅱ)求实数c的取值范围,使得数列{a n}是单调递减数列.数学试题卷(理科) 第1页(共4页)数学试卷(理科)参考答案 第5页 (共5页)金丽衢十二校2015学年高三第二次联考数学试卷(理科)参考答案一、选择题.每小题5分,共40分.9. {}0,1,2,5, {}1x x >, {}0,1. 10. 3π4, π3π(,)88-. 11. 2, 22-2. 12. 28. 13. 22-1. 14. 32,54. 15. 172.三、解答题:本大题共5小题,共74分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16. 解:(Ⅰ)∵ 2sin()sin sin A B a A b B -=-,∴ 2sin cos 2cos sin sin sin A B A B a A b B -=-,由正弦定理有222cos 2cos a B b A a b -=-, ……………………4分由余弦定理有222222222222a c bb c a a b a b ac bc+-+-⨯-⨯=-, 即22222()a b a b c-=-, ∵ a ≠b ∴ 2c =. ……………………7分 (Ⅱ)∵sin tan 2cos CC C==,且22sincos 1C C +=, ∴ sin 5C =cos 5C =. ……………………9分 ∵ 11=sin 1225ABCSab C ab =⨯=,∴ ab =………………11分 由余弦定理有222224cos 22a b c a b C ab ab+-+-===,数学试卷(理科)参考答案 第5页 (共5页)∴ 226a b +=. ……………13分∴222()26a b a b ab +=++=+∴1a b +=. ……………15分17. 解:(Ⅰ)证:连接BD 、MD ,BD CE F =,MD CP N =,连接FN .矩形BCDE ,∴F 为BD 中点.EB ⊥平面ABC ,∴ D C ⊥平面ABC ,如图,在直角△ACD 中,取AP 中点Q ,连接QM , ∵ M 是AC 的中点,∴QM//CP 又由AP=2PD ∴ QP=PD ∴DN=MN ∴FN //BM . 又∵ FN ⊆平面ECP ,而BN ⊄平面ECP , ∴ BM //平面ECP ; ………………7分 (Ⅱ)如图,建立空间直角坐标系:以B 点为原点,BA 所在的直线为x 轴,BC 所在的直线为y 轴,BE 所在的直线为z 轴,则B (0,0,0), A (1,0,0), C (0,1,0), E (0,0,2), P (13,23,43).……………………9分 平面ACE 上,AC =(-1,1,0),AE =(-1,0,2);平面PCE 上,PC =(13-,13,43-),PE =(13-,23-,23).设平面ACE 的法向量为1n =(1x ,1y ,1z ), 平面PCE 法向量2n =(2x ,2y ,2z ),则有1111020x y x z -+=⎧⎨-+=⎩⇒111221x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩,即1n =(2,2,1); …………………………11分ACDPQMN数学试卷(理科)参考答案 第5页 (共5页)22222211403331220333x y z x y z ⎧-+-=⎪⎪⎨⎪--+=⎪⎩⇒222221x y z =-⎧⎪=⎨⎪=⎩, 即2n =(-2,2 ,1). …………………………13分 ∴ cos<1n ,2n >=1212||||n n n n ⋅⨯=19.∴二面角A -EC -P 的余弦值为19. ……………………………15分18.解:(Ⅰ)由题, f [f (x )]=a 3x 4+2a 2bx 2+ab 2+b ,记t =x 2当ab >0时,二次函数b ab bt a t a y +++=22232的对称轴abt -=<0, …3分 显然当0<a 时,不符合题意,所以0,0>>b a ,所以当0=t 时,f [f (x )]取到最小值,即有22=+b ab ……………5分 从而 02>-=bbab ,解得20<<b ; ……………7分 (Ⅱ)∵ 1xy =,即1y x=,且()()()()f x f y f x f y +≥, ∴ ()()11f x f f x f x x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≥, 即22222211()2()a x b ab x a b x x +++++≥. ……………9分 令221[2,)t x x=+∈+∞,则22(1)2a b t a b b -+-≥要恒成立, ……12分 需要(1)0a b -≥,此时(1)y a b t =-在[2,)+∞上是增函数, 所以222(1)2a b a b b -+-≥,即2()2()0a b a b +-+≤,⇒02a b +≤≤ 所以实数a ,b 满足的条件为(1)002a b a b -⎧⎨+⎩≥≤≤ ………………15分数学试卷(理科)参考答案 第5页 (共5页)19.解:(Ⅰ)由题,⎪⎩⎪⎨⎧=+=1211222b a b a ,解得⎩⎨⎧==1222b a , ∴ 椭圆L 的方程为1222=+y x ; ……………………4分 (Ⅱ) (ⅰ)由对称性可知若直线BC 过定点,则定点必在x 轴上.设直线l 的方程为x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2, y 2),C (x 1,-y 1)代入1222=+y x , 可得 022)2(222=-+++m tmy y t ……………①则 2212221228(2)02222t m tm y y t m y y t ⎧⎪∆=-+⎪-⎪+=⎨+⎪⎪-=⎪+⎩≥…………………②…………7分 设直线BC 的方程为)(112121x x x x y y y y --+=+,令y =0,则mm y y y ty y y y x y x x 222121211221=++=++=所以直线BC 过定点M (m2,0); ……………………11分 (ⅱ)记△OBC 的面积为S ,则S =||2||22||21|)(|||21212t t t tm m y y OM +=+=--⨯⨯由②可知,||t 2>m ), ……………………13分(1)若222>-m 即2>m 时,S max =222222-+-m m ;数学试卷(理科)参考答案 第5页 (共5页)(2)2m ≤时,S max =22. ……………………15分20.解:(Ⅰ)易得a n >0(n ∈N *),由a n +1=ca n +1a n 得a n +1a n =2+1a n2>2,所以{a n }是递增数列,从而有a n ≥2,故a n +1a n ≤2+14<3, ………………………4分由此可得a n +1<3a n <32 a n -1<………<3n a 1=2﹒3n ,而a 1=2,所以S n ≤2(1+3+32+…+3n-1)=3n -1, …………………………7分 又有 a n +1>2a n >22 a n -1>………>2n a 1=2n +1, 所以 S n ≥2+22+…+2n =2n +1-2.所以,当c =2时,2n +1-2≤S n ≤3n -1(n ∈N *)成立; ……………………8分 (Ⅱ)由a 1=2可得a 2=2c +12<2,解得c <34, ……………………………10分若数列{a n }是单调递减数列,则a n +1a n = c +1a n 2<1,得a n >11-c ,记t =11-c ……①又a n +1-t =(a n -t )( c -1ta n ),因为a n -t (n ∈N *)均为正数,所以c - 1ta n >0,即a n >1tc…… ② 由(Ⅰ) a n >0(n ∈N *)及从c ,t >0可知a n +1-t <c (a n -t )<…<c n (a 1-t )= c n (2-t ) 进而可得 a n < c n -1(2-t )+t …………③由②③两式可得 对任意的自然数n ,1tc< c n -1(2-t )+t 恒成立.因为0<c <34,t <2,所以1tc < t ,即1c < t 2=11-c ,解得c >12. ……………………12分下面证明:当12<c <34时,数列{a n }是单调递减数列.由a n +1=ca n +1a n 及a n =c a n -1+1 a n -1(n ≥2),两式相减得a n +1-a n = (a n -a n -1)( c - 1a n -1a n )由a n +1=ca n +1a n 有a n ≥2c 成立,则a n -1a n >4c>1c ,即 c > 1a n -1a n又当c <34时,a 2-a 1<0成立,所以对任意的自然数n ,a n +1-a n <0都成立. ……15分综上所述,实数c 的取值范围为12<c <34.。