皖南八校2012届高三第一次联考数学试题(理科)参考公式: 锥体体积公式:Sh V 31=,其中S 是锥体的底面积,h 是锥体的高。
如果事件A 、B 互斥,那么P (A+B )=P (A )+P (B )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。
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.已知集合}1)1(log |{},2|1||{2≤-=≤-∈=x x B x Z x A ,则集合A ∩B 的元素个数为( )A .0B .2C .5D .8 2.设i 为虚数单位,复数ii a ++1是纯虚数,则实数a 等于( )A .-1B .1C .2D .2-3.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by ax 的右焦点为F ,若过点且斜率为33的直线与双曲线渐近线平行,则此双曲线离心率是 ( )A .332 B .3C .2D .324.设2121,,,b b a a ,均不为0,则“2121b b a a =”是“关于x 的不等式002211>+>+b x a b x a 与的解集相同”的( )A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件5.若变量y x ,满足约束条件|2|,10103x y z y y x y x -=⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+-≤-+则的最大值为( )A .6B .5C .4D .3 6.计算机是将信息转化为二进制数进行处理的,二进制即“逢二进一”,若1011(2)表示二进制数,将它转换成十进制数式是11212120210123=⨯+⨯+⨯+⨯了么二进制数2011111(2)转换成十进制数形式是( )A .22010-1B .22011-1C .22012-1D .22013-17.已知0x 是函数x xx f ln 11)(+-=的一个零点,若),(),,1(0201+∞∈∈x x x x ,则( )A .0)(,0)(21<<x f x fB .0)(,0)(21>>x f x fC .0)(,0)(21<>x f x fD .0)(,0)(21><x f x f8.已知函数)(x f 的图象如图,则|)(|x f 的图象为( )A .①B .②C .③D .①②③图都不对9.如图,已知三点A ,B ,E 在平面α内,点C ,D 在α外,并且α⊥AC ,AB BD DE ⊥⊥,α。
若AB=3,AC=BD=4,CD=5,则BD 与平面α所成的角等于A .︒60B .︒45C .︒30D .︒1610.在ABC ∆中,D 是BC 边上任意一点(D 与B ,C 不重合),且||||||||22DC BD AD AB ⋅+=,则ABC∆一定是( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形D .等腰直角三角形第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。
把答案填在答题卡上。
11.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出b 的值为 。
12.①三角形纸片内有1个点,连同三角形的顶点共4个点,其中任意三点都不共线,以这4个点为顶点作三角形,并把纸片剪成小三角形,可得小三角形个数为3个;②三角形纸片内有2个点,连同三角形的顶点共5个点,其中任意三点都不共线,以这5个点为顶点作三角形,并把纸片剪成小三角形,可得小三角形个数为5个,…………以此类推,三角形纸片内有2012个点,连同三角形的顶点共2015个点,其其中任意三点都不共线,以这些点为顶点作三角形,并把纸片剪成小三角形,则这样的小三角形个数为 个(用数字作答) 13.已知角βα,的顶点在坐标原点,始边写x 轴的正半轴重合,),0(,πβα∈,角β的终边与单位圆交点的横坐标是135-,角βα+的终边与单位圆交点的纵坐标是=αcos ,53则 。
14.设6655443322106)1()1()1()1()1()1(-+-+-+-+-+-+=x a x a x a x a x a x a a x ,则=3a 。
15.平面上三条直线0,01,012=+=+=-+ky x x y x ,如果这三条直线将平面划分为六部分,则实数k 的所有取值为 。
(将你认为所有正确的序号都填上)①0 ②21 ③1 ④2 ⑤3三、解答题:本大题共6小题,共75分。
解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤。
16.(本小题满分12分)一个盒子中装有5张卡片,每张卡片上写有一个数字,数字分别是1、2、3、4、5,现从盒子中随机抽取卡片。
(1)从盒中依次抽取两次卡片,每次抽取一张,取出的卡片不放回,求两次取到的卡片的数字既不全是奇数,也不全是偶数的概率;(2)若从盒子中有放回的抽取3次卡片,每次抽取一张,求恰有两次取到卡片的数字为偶数的概率;(3)从盒子中依次抽取卡片,每次抽取一张,取出的卡片不放回,当放回记有奇数的卡片即停止抽取,否则继续抽取卡片,求抽取次数X的分布列和期望。
17.(本小题满分12分)如图,在多面体ABCDE中,AE⊥面ABC,DB//AE,且AC=AB=BC=AE=1,BD=2,F为CD中点。
(1)求证:EF⊥平面BCD;(2)求多面体ABCDE的体积;(3)求平面ECD和平面ACB所成的锐二面角的余弦值。
18.(本小题满分13分)已知sin2 ()23sin.sinx f x xx=+(1)求()f x的最大值,及当取最大值时x的取值集合。
(2)在三角形ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,对定义域内任意x,有()(),3,f x f A a AB AC ≤=⋅若求的最大值.19.(本小题满分13分)已知函数21()(2,)2x f x x x R x +=≠∈+,数列{}n a 满足11(2,),(),().n n a t t t R a f a n N +=≠-∈=∈(1)若数列{}n a 是常数列,求t 的值; (2)当12a =时,记1(*)1n n n a b n N a +=∈-,证明:数列{}n b 是等比数列,并求出通项公式a n .20.(本小题满分12分)已知椭圆22221(0),x y a b ab+=>>过点A (a,0),B(0,b)的直线倾斜角为56π,原点到该直线的距离为32.(1)求椭圆的方程;(2)斜率小于零的直线过点D (1,0)与椭圆交于M ,N 两点,若2,M D D N =求直线MN 的方程;(3)是否存在实数k ,使直线2y kx =+交椭圆于P 、Q 两点,以PQ 为直径的圆过点D (1,0)?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由。
21.(本小题满分13分)已知()22(0)b f x ax a a x=++->的图像在点(1,(1))f 处的切线与直线21y x =+平行.(1)求a ,b 满足的关系式;(2)若()2ln )f x x ≥∞在[1,+上恒成立,求a 的取值范围; (3)证明:11111(21)()3521221n n n n n +++++>++∈-+参考答案1、B2、A3、A4、C5、D6、B7、D8、B9、C 10、C 11、8 12、4025 13、566514、20 15、①③④提示:1、B {1,0,1,2,3}A =-,{|13}B x x =<≤,{2,3}A B ⋂=所以元素个数为2个2、A111122a i a i i a a ii+(+)(-)(+)-(-)==+是纯虚数,则故1a =-.3 、A 依题意,应有b a =33,又ba =e 2-1,∴e 2-1=33,解得e=233.4、C5、D6 、B(2)2011111 转换成十进制数形式:2011201020092011121212122112-⨯+⨯++⨯==-- .7、D 8、B 9、C 10、C11、8 12、4025zFDE13、566514、2015、①③④ 16、解:(Ⅰ)因为1,3,5是奇数,2、4是偶数,设事件A 为“两次取到的卡片的数字既不全是奇数,也不全是偶数” ……2分1132253()5C C P A C ⋅==或 2232253()15C C P A C +=-=4分(Ⅱ)设B 表示事件“有放回地抽取3次卡片,每次抽取一张,恰有两次取到的卡片上数字为偶数”, 由已知,每次取到的卡片上数字为偶数的概率为25, ……6分则2232236()()(1)55125P B C =⋅⋅-=. ……8分(Ⅲ)依题意,X 的可能取值为1,2,3.3(1)5P X ==,233(2)5410P X ⨯===⨯,2131(3)54310P X ⨯⨯===⨯⨯, …………………11分所以X 的分布列为X 123P353101103313()123510102E X =⨯+⨯+⨯=. …………………12分17、解:(Ⅰ)找BC 中点G 点,连接AG ,FG ∵F ,G 分别为DC,BC 中点∴12FG DB EA ∥∥==∴EFGA 四边形为平行四边形 ∴EF //AG ∵⊥AE 面ABC ,BD ∥AE ∴DB ⊥平面ABC 又∵DB ⊂平面BCD 平面ABC ⊥平面BCD又∵G 为 BC 中点且AC=AB=BC∴AG ⊥BC ∴AG ⊥平面BCD ∴⊥EF 平面BCD (4)(Ⅱ)过C 作CH ⊥AB,则CH ⊥平面ABDE 且CH=32ABCE DF H G∴()121133133224C ABDE ABD E V S C H -+=⨯⨯=⨯⨯⨯=四边形…………8分(Ⅲ)以H 为原点建立如图所示的空间直角坐标系则3131(,0,0),(0,,1),(,,1)2244C E F -3131(,,1),(,,1)2244C E C F =--=-310223-31044u (0,0,1)u 15cos ,u 55C EF n C E n x y z n C F n x y z ABC n n n u⎧∙=--+=⎪⎪⎨⎪∙=-++=⎪⎩=∙===设平面的法向量为=(x,y,z),由得=(,1,1)平面的法向量为则 ∴平面角ECD 和平面ACB 所成的锐二面角的余弦值5125分法二(略解):延长DE 交BA 延长线与R 点,连接CE,易知AR=BA=1, ∠RCB=0905 C B cos C B=5D D ∠∠为二面角E-DC-B 的平面角∴平面角ECD 和平面ACB 所成的锐二面角的余弦值5125分18.解:(Ⅰ)()23sin 2cos 4sin()6f x x x x π=+=+………………2分()2()462x k k Z f x πππ+=+∈当时,取得最大值为()4 |2,3fx x x x k k Z ππ⎧⎫∴=+∈⎨⎬⎩⎭的最大值为,的取值集合为……4分 (Ⅱ)因为()f x 对定义域内任一x 有()()f x f A ≤=2()3A k k z ππ∴+∈ =63A A π∵为三角形内角 ∴分sin sin sin sin sin sin a ca C a B ACAA=由得,c=,同理可得b=∴AB A C →→∙=22sin sin 2cos cos 2sin sin()sin 3a B Ccb A A B B Aπ==-23113sin cos sin sin 2(1cos 2)sin(2)2226B B B B B B π=+=+-=+-3B π∴=当时,AB A C →→∙最大为3122分19、解 (Ⅰ)∵数列{}n a 是常数列,∴1n n a a t +==,即212t t t +=+,解得1t =-,或1t =.∴所求实数t 的值是1或-1. …………………………5分(Ⅱ)112,1n n n a a b a +==- ,111+12111+213,321111+2n n n n n n n n n a a a a b b a a a a ++++++∴====+---,即*13()n n b b n N +=∈. ……9分∴数列{}n b 是以13b =为首项,公比为3q =的等比数列,于是1*333()n n n b n N -=⨯=∈.……11分由*1()1n n n a b n N a +=∈-,即131nn n a a +=-,解得3131nn na +=-.∴所求的通项公式*31()31nn na n N +=∈-.………… 13分20、解:(Ⅰ)由33=ab ,22232121ba b a +⋅⋅=⋅ ,得3=a ,1=b ,所以椭圆方程是:1322=+yx……………………3分(Ⅱ)设MN :1(0)x ty t =+<代入1322=+yx,得22(3)220t y ty ++-=,设1122(,),(,)M x y N x y ,由2M D DN =,得212y y -=.由122223t y y y t +=-=-+,21222223y y y t -=-=+……………………6分得222222()33t t t --=++,1t ∴=-,1t =(舍去)直线M N 的方程为:1x y =-+即10x y +-=……………………8分(Ⅲ)将2y kx =+代入1322=+yx,得0912)13(22=+++kx x k(*)记33(,)P x y ,44(,)Q x y ,PQ 为直径的圆过(1,0)D ,则QD PD ⊥,即33443434(1,)(1,)(1)(1)0x y x y x x y y -⋅-=--+=,又332y kx =+,442y kx =+,得23434(1)(21)()50k x x k x x ++-++=………① 又343422912,3131k x x x x k k =+=-++,代入①解得76k =-……………11分此时(*)方程0>∆,∴存在76k =-,满足题设条件.…………12分21、解:(Ⅰ)2)(xb a x f -=',根据题意2)1(=-='b a f ,即2-=a b ……3分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,a xa ax x f 222)(-+-+=,令x x f x g ln 2)()(-=x a xa ax ln 2222--+-+=,[)1,x ∈+∞则0)1(=g ,xxa a x g 22)(2---='=2)2)(1(xaa x x a ---①当10<<a 时,12>-aa ,若21a x a-<<,则'()0g x <,()g x 在[1,)+∞减函数,所以()(1)0g x g <=,即()2ln f x x≥在[1,)+∞上恒不成立.②1a ≥时,21a a-≤,当1x >时,'()0g x >,()g x 在[1,)+∞增函数,又(1)0g =,所以()2ln f x x ≥.综上所述,所求a 的取值范围是[1,)+∞ ……8分(Ⅲ)有(Ⅱ)知当1≥a 时,x x f ln 2)(≥在[)1,+∞上恒成立.取1=a 得x xx ln 21≥-令11212>-+=n n x ,*N n ∈得1212ln212121212-+>+---+n n n n n n ,即1212ln 2)1221(1221-+>+---+n n n n 所以)121121(211212ln 21121+--+-+>-n n n n n 上式中n=1,2,3,…,n ,然后n 个不等式相加得到11111ln(21)3521221n n n n ++++>++-+………13分。