福建省莆田四中2010届高三下学期理科数学综合练习
一、选择题
1. 若{2,3,4},{|,,,}A B x x n m m n A m n ===?∈≠,则集合B 的元素个数为 ( ) A .2 B .3 C .4 D .5
2. 若复数z 满足i z i 6)33(=-(i 是虚数单位),则z= ( )
A. i 2323+-
B. 322-
C. 322
+ D
.322-- 3. 等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若362,18S S ==,则
10
5
S S 等于( ) A .3- B .5 C .31- D .33
4. 定义在R 上的函数()x f 是奇函数又是以2为周期的周期函数,则()()()
741f f f ++等于( )
A .-1
B .0
C .1
D .4 5.函数sin 2y x =的图象经过适当变换可以得到cos2y x =的图象,则这种变换可以是( )
A .沿x 轴向右平移4π
个单位 B .沿x 轴向左平移
4π
个单位 C .沿x 轴向左平移2
π
个单位
D .沿x 轴向右平移2
π
个单位
6. 在区间[-1,1]上随机取一个数x ,cos 2
x π的值介于0到
2
1
之间的概率为 ( )
A .
31 B .π
2
C .21
D .32 7.函数()cos lg f x x x
=-的零点个数是( )
A .6
B .8
C .4
D .2
8. 已知y = f (x )是定义在(–2,2)上的偶函数,且f (x )在[0,2)上是增函数,若f (m –2) – f (m + 1)<0,则实数m 的取值范围是( )
A .(0,1)
B .(1
2
,1) C .(0,
12) D .(1
2
,2)
9. 若()2cos()f x x m ω?=++,对任意实数t 都有()()4f t f t π
+=-,且()18
f π
=-,
则实数m 的值等于( )
A .±1
B .±3
C .-3或1
D .-1或3
10. 如果直线04122=-++++=my kx y x kx y 与圆交于M 、N 两点,且M 、N 关于直线
0=+y x 对称,则不等式组??
?
??≥≤-≥+-000
1y my kx y kx ,表示的平面区域的面积是( ) A .
4
1
B .
2
1
C .1
D .2 二、填空题
11. 二项式2
51()x x
-的展开式中,含4
x 的项的系数是 12.
2
20
(42)(43)x x dx --=?
.
13. 已知正方形ABCD ,则以B A ,为焦点,且过D C ,两点的椭圆的离心率为 14. 已知b a bx ax x f +++=3)(2
是偶函数,定义域为]2,1[a a -,则b a += 。 15. 15.观察下列等式:
153
5522C C +=-, 1597399922C C C ++=+, 159131151313131322C C C C +++=-,
1591317157
171717171722C C C C C ++++=+,………
由以上等式推测到一个一般的结论:
对于*
n N ∈,1594141414141n n n n n C C C C +++++++++=L
三、解答题
16. 已知x R ∈,向量2
(cos ,1),(2,3sin 2)OA a x OB a x a ==-u u u r u u u r ,()f x OA OB =?uu u r uuu r ,
0a ≠.
(Ⅰ)求函数)(x f 解析式,并求当a >0时,)(x f 的单调递增区间; (Ⅱ)当]2,0[π∈x 时,)(x f 的最大值为5,求a 的值.
17. 如图所示,四棱锥P ABCD -的底面为直角梯形,90ADC DCB ∠=∠=o
,1AD =,
3BC =,2PC CD ==,PC ⊥底面ABCD ,E 为AB 的中点.
(Ⅰ)求证:平面PDE ⊥平面PAC ;
(Ⅱ)求直线PC 与平面PDE 所成的角正弦值; (Ⅲ)求点B 到平面PDE 的距离.
18.甲、乙二人进行一次围棋比赛,约定先胜3局者获得这次比赛的胜利,比赛结束,假设在一局中,甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,各局比赛结果相互独立,已知前2局中,甲、乙各胜1局。
(I )求甲获得这次比赛胜利的概率;
(II )设ξ表示从第3局开始到比赛结束所进行的局数,求ξ得分布列及数学期望。
19. 如图,直角梯形ABCD 中,∠?=90DAB ,AD ∥BC ,AB=2,AD=23,BC=2
1, 椭圆F 以A 、B 为焦点且过点D 。
(Ⅰ)建立适当的直角坐标系,求椭圆的方程; (Ⅱ)若点E 满足2
1
=
,是否存在斜率与的直线l k 0≠M 、F 交于椭圆N 两点, D
P
E
B
C
且||||NE ME =,若存在,求K 的取值范围;若不存在,说明理由。
20. 设函数2
()ln f x x x ax =++.(Ⅰ)若x =12时,()f x 取得极值,求a 的值;
(Ⅱ)若()f x 在其定义域内为增函数,求a 的取值范围;
(Ⅲ)设2
()()1g x f x x =-+,当a =-1时,证明0)(≤x g 在其定义域内恒成立,
并证明
)
1(212ln
ln
ln
233222
2
2
2
2
2
---<+
++
n n n n n Λ )(2,≥∈n N n
21.①设???
?
??=4251A ,求A 的特征值以及属于每个特征值的一个特征向量。 ②已知⊙O 1和⊙O 2的极坐标方程分别是θρθρsin 2cos 2a ==和 (a 是非零常数)。 (1)将两圆的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)若两圆的圆心距为5,求a 的值。
C B
D A
y
数学(理科)试题参考答案
一、选择题 1-5 BADBB AABCA
二、填空题 11.10 12.8 13. 12- 14. 3
1 15. ()41
21212n
n n --+-
三、解答题
16、解:(Ⅰ)2()2cos sin 2f x a x
x a =+-sin 2cos 2x a x =+2sin(2)6
a x π
=+
.
222(),()2623
6
k x k k k x k k 当时即时p
p
p
p p
p p p p -
???#+
?Z Z . ()(),()6f x f x k k k 为增函数,即的增区间为-3
p p
p p 轾犏+?犏臌Z ………9分
(Ⅱ)()2sin(2)6
f x a x π
=+,当]2
,
0[π
∈x 时,72[,]6
6
6
x πππ+∈.
若0,262a x p p >+
=当时,()f x 最大值为25a =,则5
2a =.………11分 若)(,6
762,0x f x a 时当π
π=+<的最大值为5a -=,则5a =-. …12分
[来17.如图所示,建立空间直角坐标系C xyz -,则(0,0,0),(2,1,0)C A ,(0,3,0)B ,
(0,0,2)P ,(2,0,0)D ,(1,2,0)E .
(Ⅰ)由于(1,2,0)DE =-u u u r ,(2,1,0)CA =u u u r ,(0,0,2)CP =u u u r
, 所以
(1,2,0)(2,1,0)0DE CA ?=-?=u u u r u u u r
,
(1,2,0)(0,0,2)0DE CP ?=-?=u u u r u u u r
,所以,DE CA DE CP ⊥⊥,而CP CA C =I ,
所以DE ⊥平面PAC ,∵DE ?平面PDE (Ⅱ)设(,,)n x y z =r
是平面PDE 的一个法向量,则n ?r 由于(1,2,0)DE =-u u u r ,(1,2,2)PE =-u u u r
,所以有
(,,)(1,2,0)20
(,,)(1,2,2)220
n DE x y z x y n PE x y z x y z ??=?-=-+=???=?-=+-=??r u u u r r u u u
r , 令2x =,则1,2y z ==,即(2,1,2)n =r
,
再设直线PC 与平面PDE 所成的角为α,
而(0,0,2)PC =-u u u r ,所以|(2,1,2)(0,0,2)|2
sin |cos ,||(2,1,2)||(0,0,2)|3||||n PC n PC n PC α??-=<>===?-?r u u u r
r u u u r r u u u r , 因此直线PC 与平面PDE 所成的角为正弦值为2
sin 3
α=
…………8分 (Ⅲ)由(Ⅱ)知(2,1,2)n =r 是平面PDE 的一个法向量,而(1,1,0)BE =-u u u r
,
所以点B 到平面PDE 的距离为|||(2,1,2)(1,1,0)|1
|(2,1,2)|3n BE d n
??-===r u u u r
r
………12分 18、【解析】 解:记“第i 局甲获胜”为事件)5,4,3(=i A i ,“第j 局甲获胜”为事件
)5,4,3(=j B i 。
(Ⅰ)设“再赛2局结束这次比赛”为事件A ,则
4343B B A A A ?+?=,由于各局比赛结果相互独立,故
)
()()()()()()()(434343434343B P B P A P A P B B P A A P B B A A P A P +=?+?=?+?=
52.04.04.06.06.0=?+?=。
(Ⅱ)记“甲获得这次比赛胜利”为事件B ,因前两局中,甲、乙各胜1局,故甲获得这
次比赛胜利当且仅当在后面的比赛中,甲先胜2局,从而
54354343A B A A A B A A B ??+??+?=,由于各局比赛结果相互独立,故 )()(54354343A B A A A B A A P B P ??+??+?=
648
.06.04.06.06.06.04.06.06.0)()()()()()()()()
()()(5435434354354343=??+??+?=++=??+??+?=A P B P A P A P A P B P A P A P A B A P A A B P A A P 19、解 :(Ⅰ)以AB 中点为原点O ,AB 所在直线为x 轴,建立直角坐标系,如图则A (-1,0),B(1,0), D(-1,
2
3
),设椭圆F 的方程为)0(12
2
22>>=+b a b y a x ……………2分 得???
????+==??? ??+-1123)1(222
2
22b a b a
…… 4分 得3410417422224==∴>=+-b a a a a Θ
所求椭圆F 方程 1342
2=+y x … 6分
(Ⅱ)由)2
1
,0(21E 得=,显然)0(≠+=⊥k m kx y l AB l 方程设时不合条件
代入01248)43(13
42222
2=-+++=+m kmx x k y x 得 ……………7分
l 与椭圆F 有两不同公共点的充要条件是0)124)(43(4)8(222>-+-=?m k km …… 8分
即03422>+-m k ,设、
y x M ),(11),(),(0022y x P ,MN y x N 中点,
MN PE NE ME ⊥=等价于|
||| 2
02
2104344382k
km
x k km
x x x +-
=∴+-=
+=Θ 2
00436k m
m kx y +=
+= ,k
x y MN
PE 121
00-=-
⊥得
… 10分
得 k k km k m 143421
4362
2-=+--+ 得 2432k m +-= 代入 02343402
22
>???
? ??+-+>?k k 得
41
434022<
<+ 1 ,0()0,21(0?-∈≠k k k 取值范围为故Θ …12分 21.(1)???? ??-=251ξ是矩阵A 的属于特征值11-=λ的一个特征向量???? ??=112ξ是矩阵A 的属于 特征值61=λ的一个特征向量。………………7分 2.解:(1)∴两圆的直角坐标方程是02022 2 2 2 =-+=-+ay y x x y x 和……4分 (2)根据(1)可知道两圆心的直角坐标是O 1(1,0)和O 2(0,a ) 2,512±==+∴a a ……………………7分 20.解:2121 ()2x ax f x x a x x ++'=++=, (Ⅰ)因为12x = 时,()f x 取得极值,所以1 ()02 f '=,即210,a ++=故3a =- 因为2n ,n 纬N ,所以22 ln 1n n ?.则2222 2 ln 1 1 1n n n n n -? - . 所以 222222222ln 2ln 3ln 111 (1)(1)(1)2323n n n +++?+-+-L L = 222 111 (1)( )23n n --+++L <111(1)()2334(1)n n n --+++创+L = 11 (1)()21 n n ---+=2212(1)n n n --+.所以结论成立. ……14分