南京2012届高三第二次教学质量检测(数学)

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南京市2012年届高三第二次模拟考试

数学试卷解析 2012.3

一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分

1.已知集合A x|x2 2x 0,x R ,B x|x a ,若A B B,则实数a的取值

范围是 。

解析:A B B可知道A B,又A [0,2]所以实数a的取值范围是( ,0] 11.已知

a 3ii

b i,其中a,b R,i为虚数单位,则a b 。

解析:将等式两边都乘i,得到a 3i 1 bi,两边比较得结果为4

12.某单位从4名应聘者A、B、C、D中招聘2人,如果这4名应聘者被录用的机会均等,则

A,B两人中至少有1人被录用的概率是

解析:从题目来看,所有的可能性共有6种,但A,B都没被录取的情况只有一种,即满足条件的有5种,所以结果为

56

4、某日用品按行业质量标准分成王五个等级,等级系数X依次为1,2,3,4,5.现从一批

该日用品中随机抽取200件,对其等级系数进行统计分析,得到频率f的分布如下

X 1解析:由所有频率之和为1,可知道a =0.1,由频率公式可知道所求件数为20。

x y 2

5、已知变量x,y满足约束条件 x y 1,则目标函数z 2x y的取值范围是

y 2

解析:画出可行域,可以知道目标函数的取值范围是[-4,2]

6、已知双曲线

x

22

a

解析:焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是bx ay 0,与题是所给比较得

a 2,b 1.c

5,所以结果为

y 1的一条渐近线方程为x 2y 0,则该双曲线的离心率e

2

2

2

7、已知圆C的经过直线2x y 2 0与坐标轴的两个交点,又经过抛物线y 8x的焦点,

则圆C的方程为 。

解析:先求直线得2x y 2 0与坐标轴的交点为A( 1,0),B(0,2),抛物线y 8x的焦点为D(2,0),可把圆C的方程设为一般形式,把点坐标代入求得x2+y2-x-y-2=0

法2。可以利用圆心在弦的垂直平分线上的特点,先求出圆心。并求出半径,再求。 8、设Sn是等差数列 an 的前n项和。若 解析:由S3 3a2,S7 7a4,

S3S7

13

S3S7

13

S6S7

2

,则

可得

1721

9a2 7a4 7(a2 2d) a2 7d.a3 8d,a4 9dS6 3(a3 a4) 3 17d,S7 7a4 63d,故结果为

从而

)的部分图象如图所示,则 的值为

9、已知函数y Asin( x )(A 0, 0,| |

2

解析:由图像可知A=2,

=3

10、在如图所示的流程图中,若输入n的值为11,则输出A的值

为 。 解析:经计算A值是以2, 3,

13

为循环的,注意,当i =11时仍循环,

1

12的时候出来,所以有12个A值,结果为

3

11、一块边长为10cm的正方形铁片按如图所示的阴影部分裁下,然

后用余下的四个全等的等腰三角形作侧面,以它们的公共顶点P为顶点,加工成一个如图所示的正四棱锥形容器。当x 6cm时,该容器的容积为 cm3。

解析:由题意可知道,这个正四棱锥形容器的底面是以6为边长的正方形,侧高为5,高为4,所以所求容积为48

12、下列四个命题

①“ x R,x2 x 1 1”的否定;

②“若x2 x 6 0,则x 2”的否命题; ③在 ABC中,“A 30”是“sinA

12

”的充分不必要条件;

④“函数f(x) tan(x )为奇函数”的充要条件是“ k (k z)”。 其中真命题的序号是 。(把真命题的序号都填上)

22

解析:“ x R,x x 1 1”的否定;即 x R,x x 1 1,是真命题; “若x x 6 0,则x 2”的否命题;即x x 6 0,x 2,也是真倒是,其余两个是假命题很显然

13、在面积为2的 ABC中,E,F分别是AB,AC的中点,点P

PC PB BC的最小值是 解析:

如图所示,没 BPC ,BP a,PC b,BC c 由S ABC 2,得S PBC 1,即absin 2 ab

2

2

2

2

2

2

2sin

C

2

再用余弦定理得c a b 2abcos ,所以PC PB BC2 cos 2 cos

a2 b2 abcos 2ab abcos 2(),令f( ) 2(),求导以后可

sin sin

以知道当cos

12

时,有最小值

14、已知关于x的方程x2 2alog2(x2 2) a2 3 0有唯一解,则实数a的值为

解析:先将方程化为log2(x 2)

2

12a

x

2

3 a2a3 a2a

2

,由题意知有唯一解,即为“=”两边的

2

函数图像只有一个交点。画图可知道当a 0,二、解答题

15.(本小题满分14分)

,图像只有一个交点。解得a =1 1时,

设向量a=(2,sinθ),b=(1,cosθ),θ为锐角. (1)若a·b=

13

sinθ+cosθ的值; 6

π

(2)若a∥b,求sin(2θ+)的值.

3解:(1) 因为a·b=2+sinθcosθ=

131

sinθcosθ=. 2分 66

4

所以 (sinθ+cosθ)2=1+2 sinθcosθ=

3

3

. 5分 3

(2) 解法一 因为a∥b,所以tanθ=2. 7分

2 sinθcosθ2 tanθ4

所以 sin2θ=2 sinθcosθ==

sinθ+cosθ tanθ+15

又因为θ为锐角,所以sinθ+cosθ=

cos2θ-sin2θ1-tan2θ3

cos2θ=cosθ-sinθ=. 11分

5 sinθ+cosθ tanθ+1

2

2

π1所以sin(2θ+ )=sin2θ+cos2θ

322

1434-3=×(-)=. 14分 252510

解法二 因为a∥b,所以tanθ=2. 7分 ,cosθ=. 55

43

因此 sin2θ=2 sinθcosθ=, cos2θ=cos2θ-sin2θ=- 11分

55所以 sinθ=

π1所以sin(2θ+ )=sin2θ+cos2θ

322

1434-3=×(-)=. 14分 252510

16.(本小题满分14分)

如图,四边形ABCD是矩形,平面ABCD⊥平面BCE,BE⊥EC.

(1)求证:平面AEC⊥平面ABE; (2)点F在BE上.若DE//平面ACF,求

BF

的值 BE

D

解:(1)证明:因为ABCD为矩形,所以AB⊥BC.

因为平面ABCD⊥平面BCE,

平面ABCD∩平面BCE=BC,AB 平面ABCD, 所以AB⊥平面BCE. 3分 因为CE 平面BCE,所以CE⊥AB.

因为CE⊥BE,AB 平面ABE,BE 平面ABE,AB∩BE=B,

F

E

(第16题图)

C

D

C

所以CE⊥平面ABE. 6分 E

因为CE 平面AEC,所以平面AEC⊥平面ABE. 8分 (第16题图)

(2)连结BD交AC于点O,连结OF.

因为DE∥平面ACF,DE 平面BDE,平面ACF∩平面BDE=OF,

所以DE//OF. 12分 又因为矩形ABCD中,O为BD中点,

BM1

所以F为BE中点,即. 14分

BF217.(本小题满分14分)

x2y2如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C1(a>b>0)ab原点为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆与直线x-y+2=0相切.(1)求椭圆C的方程;

(2)已知点P(0,1),Q(0,2).设M,N是椭圆C上关于y点,直线PM与QN相交于点T,求证:点T在椭圆C上. 解:(1)由题意知b=

2

(第17题图)

2. 3分

2

c1

1-()2=.

a2

cb

因为离心率e=a2a所以a=2.

2

2

xy

所以椭圆C的方程为+=1. 6分

82(2)证明:由题意可设M,N的坐标分别为(x0,y0),(-x0,y0),则

y0-1

直线PM的方程为y=+1, ①

x0

y0-2

直线QN的方程为y=+2. ② 8分

-x0证法一 联立①②解得x=

x03y0-4x03y0-4

y=,即T(). 11分 2y0-32y0-32y0-32y0-3

x02y02

由=1可得x02=8-4y02. 82

1x0213y0-42x0+4(3y0-4)因为+(=

82y0-322y0-38(2y0-3)8-4y02+4(3y0-4)232y02-96y0+728(2y0-3)2

===1,

8(2y0-3)8(2y0-3)8(2y0-3)所以点T坐标满足椭圆C的方程,即点T在椭圆C上. 14分 证法二 设T(x,y).

x3y-4

联立①②解得x0y0= 11分

2y-32y-3x02y021x213y-42

因为+=1,所以(+=1.

8282y-322y-3

x2(3y-4)2x29y2x2y222

整理得=(2y-3),所以12y+8=4y-12y+9,即=1.

828282所以点T坐标满足椭圆C的方程,即点T在椭圆C上. 14分 18.(本小题满分16分)

某单位设计一个展览沙盘,现欲在沙盘平面内,布设一个对角线在l上的四边形电气线路,如图所示.为充分利用现有材料,边BC,CD用一根5米长的材料弯折而成,边BA,AD用一根9米长的材料弯折而成,要求∠A和∠C互补,且AB=BC.

2

2

(1)设AB=x米,cosA=f(x),求f(x)的解析式,并指出x的取值围;

(2)求四边形ABCD面积的最大值.

解:(1)在△ABD中,由余弦定理得

BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cosA.

同理,在△CBD中,BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cosC. 3分 因为∠A和∠C互补,

所以AB+AD-2AB·AD·cosA=CB+CD-2CB·CD·cosC

=CB+CD+2CB·CD·cosA. 5分 即 x2+(9-x)2-2 x(9-x) cosA=x2+(5-x)2+2 x(5-x) cosA.

2

2

2

2

2

2

l

(第18题图)

22

解得 cosA=,即f( x)=x∈(2,5). 8分

xx(2)四边形ABCD的面积

11

S=(AB·AD+ CB·CD)sinA=[x(5-x)+x(9-x)]-cosA. 22=x(7-x)

2

222222

1-(=x-4)(7-x)=(x-4)( x-14x+49). 11分

x

2

记g(x)=(x-4)( x-14x+49),x∈(2,5).

由g′(x)=2x( x2-14x+49)+(x2-4)( 2 x-14)=2(x-7)(2 x2-7 x-4)=0, 1

解得x=4(x=7和x舍). 14分

2所以函数g(x)在区间(2,4)内单调递增,在区间(4,5)内单调递减. 因此g(x)的最大值为g(4)=12×9=108. 所以S=63.

答:所求四边形ABCD面积的最大值为3m. 16分 19.(本小题满分16分)

函数f(x)=∣ex-bx∣,其中e为自然对数的底. (1)当b=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程; (2)若函数y=f(x)有且只有一个零点,求实数b的取值范围;

(3)当b>0时,判断函数y=f(x)在区间(0,2)上是否存在极大值.若存在,求出极大值及相应实数b的取值范围.

解:(1)记g(x)=ex-bx.当b=1时,g (x)=ex-1.

当x>0时,g (x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上为增函数. 又g(0)=1>0,所以当x∈(0,+∞)时,g(x)>0.

所以当x∈(0,+∞)时,f(x)=∣g(x)∣=g(x),所以f (1)=g (1)=e-1. 所以曲线y=f(x)在点(1,e-1)处的切线方程为:

y-(e-1)=(e-1)(x-1),

即y=(e-1)x. 4分 (没有说明“在x=1附近,f(x)=ex-bx”的扣1分)

(2)解法一 f(x)=0同解于g(x)=0,因此,只需g(x)=0有且只有一个解.

即方程ex-bx=0有且只有一个解.

e

因为x=0不满足方程,所以方程同解于b=. 6分

x

x2

e(x-1)e

令h(x)=h (x)==0得x=1. xx

当x∈(1,+∞)时,h (x)>0,h(x)单调递增,h(x)∈(e,+∞); 当x∈(0,1)时,h (x)<0,h(x)单调递减,h(x)∈(e,+∞);

ex

所以当x∈(0,+∞)时,方程b=b=e. 8分

x当x∈(-∞,0)时,h(x)单调递减,且h(x)∈(-∞,0), ex

从而方程b=有且只有一解等价于b∈(-∞,0).

x

综上所述,b的取值范围为(-∞,0)∪{e}. 10分 解法二 f(x)=0同解于g(x)=0,因此,只需g(x)=0有且只有一个解.

即方程e-bx=0有且只有一个解,即e=bx有且只有一解.

也即曲线y=ex与直线y=bx有且只有一个公共点. 6分 如图1,当b<0时,直线y=bx与y=ex总是有且只有一个公共点,满足要求.

x

xx

xx

x

8分

如图2,当b≥0时,直线y=bx与y=ex有且只有一个公共点, 当且仅当直线y=bx与曲线y=ex相切.

设切点为(x0,e),根据曲线y=ex在x=x0处的切线方程为:

y-e=e(x-x0).

把原点(0,0)代入得x0=1,所以b=e=e.

综上所述,b的取值范围为(-∞,0)∪{e}. 10分

(3)由g (x)=ex-b=0,得x=lnb.

当x∈(-∞,lnb)时,g (x)<0,g(x)单调递减. 当x∈(lnb,+∞)时,g (x)>0,g(x)单调递增.

所以在x=lnb时,g(x)取极小值g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb).

①当0<b≤e时, g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb)≥0,从而当x∈R时,g(x)≥0. 所以f(x)=∣g(x)∣=g(x)在(-∞,+∞)上无极大值.

x0x0

x0

x0

因此,在x∈(0,2)上也无极大值. 12分

②当b>e时,g(lnb)<0.

因为g(0)=1>0,g(2lnb)=b2-2blnb=b(b-2lnb)>0,

2

(令k(x)=x-2lnx.由k (x)=1-=0得x=2,从而当x∈(2,+∞)时,k(x)单调递增,

x又k(e)=e-2>0,所以当b>e时,b-2lnb>0.)

所以存在x1∈(0,lnb),x2∈(lnb,2lnb),使得g(x1)=g(x2)=0.

g(x),x≤x1或x≥x2,此时f(x)=∣g(x)∣=

-g(x),x1<x<x2.

所以f(x)在(-∞,x1)单调递减,在(x1,lnb)上单调递增,在(lnb,x2)单调递减, 在(x2,+∞)上单调递增. 14分 所以在x=lnb时,f(x)有极大值.

因为x∈(0,2).所以,当lnb<2,即e<b<e2时,f(x)在(0,2)上有极大值; 当lnb≥2,即b≥e2 时,f(x)在(0,2)上不存在极大值. 综上所述,在区间(0,2)上,

当0<b≤e或b≥e时,函数y=f(x)不存在极大值;

当e<b<e时,函数y=f(x),在x=lnb时取极大值f(lnb)=b(lnb-1). 16分 20.(本小题满分16分)

a2a3an

已知数列{an}满足:a1+ -=n2+2n(其中常数λ>0,n∈N*).

λλλ(1)求数列{an}的通项公式;

(2)当λ=4时,是否存在互不相同的正整数r,s,t,使得ar,as,at成等比数列?若存在,给出r,s,t满足的条件;若不存在,说明理由;

(3)设Sn为数列{an}的前n项和.若对任意n∈N*,都有(1-λ)Sn+λan≥2λn恒成立,求实数λ的取值范围.

解:(1)当n=1时,a1=3.

a2a3an

当n≥2时,由a1-=n2+2n, ①

λλλ

a2a3an-12

得a1+ -=(n-1)+2(n-1). ②

λλλ

①-②得:

ann-1

,(n≥2). -2n+1,所以an=(2n+1)·λ

λ

n-1

2

2

因为a1=3,所以an=(2n+1)·λ (n∈N). 4分

*

(2)当λ=4时,an=(2n+1)·4n-1.

若存在ar,as,at成等比数列,则

[(2r+1)·4

r-1

] [(2t+1)·4

t-1

]=(2s+1)

2

2s-2·4.

整理得(2r+1) (2t+1) 4 r+t -2s=(2s+1)2. 6分 由奇偶性知r+t -2s=0.

所以(2r+1) (2t+1)=(r+t+1),即(r-t)=0.

这与r≠t矛盾,故不存在这样的正整数r,s,t,使得ar,as,at成等比数列. 8分 (3)Sn=3+5λ+7λ+ +(2n+1)λ

2

n-12

2

当λ=1时,Sn=3+5+7+ +(2n+1)=n2+2n. 当λ≠1时,Sn=3+5λ+7λ2+ +(2n+1)λn-1,

λSn= 3λ+5λ2+ +(2n-1)λn-1+(2n+1)λn.

(1-λ)Sn=3+2(λ+λ+λ++ +λ

2

3

n-1

)-(2n+1)λ

n

λ(1-λn-1)n

=3+2-(2n+1)λ. 10分

1-λ

要对任意n∈N,都有(1-λ)Sn+λan≥2λ恒成立,

①当λ=1时,左=(1-λ)Sn+λan=an=2n+1≥2,结论显然成立; λ(1-λ)n

②当λ≠1时,左=(1-λ)Sn+λan=3+2×-(2n+1)λ+λan

1-λ

λ(1-λn-1)3-λ2λn

=3+2.

1-λ1-λ1-λ

3-λ4-2λn*

因此,对任意n∈N·λ恒成立.

1-λ1-λ当0<λ<1时,只要3-λ

≥λn对任意n∈N*恒成立. 4-2λ

n-1

*

n

3-λ3

≥λ即可,解得λ≤1或λ≥

24-2λ

因此,当0<λ<1时,结论成立. 14分 3-λ4-2λn*

当λ≥2时,≥·λ显然不可能对任意n∈N恒成立.

1-λ1-λ当1<λ<2时,只要3-λ

≤λn对任意n∈N*恒成立. 4-2λ

3-λ3

≤λ即可,解得1≤λ≤.

24-2λ

3

因此当1<λ≤

2

3

综上可得,实数λ的取值范围为(0,. 16分

2

21.A.选修4—1:几何证明选讲

如图,已知AD,BE,CF分别是△ABC三边的高,H是垂心,AD的延长线交△ABC的外接圆于点G.求证:DH=DG.

B.选修4—2:矩阵与变换

1 2 .

设矩阵M=

4 3

(1)求矩阵M的逆矩阵M-1; (2)求矩阵M的特征值.

(第21A题图)

21.A.选修4—1:几何证明选讲 证明:连结BG.

如图,因为AD是△ABC的高,

π

所以∠CAD+∠ACB=. 2分

同理∠HBD+∠ACB=

2

所以∠CAD=∠HBD. 4分

(第21A题图)

又因为∠CAD=∠CBG,所以∠HBD=∠CBG. 6分 又因为∠BDH=∠BDG=90°,BD=BD,

所以△BDH≌△BDG.所以DH=DG. 10分 B.选修4—2:矩阵与变换

ab (ad-bc≠0)的逆矩阵为A-1

解:(1)矩阵A=

cd

32- 55

d ad-

bc

= -c ad-bc

. a

ad-bc

-bad-bc

所以矩阵M的逆矩阵M

-1

= . 5分.

41 5 -5

-1 -2 = 2-4 -5. -4 -3

(2)矩阵M的特征多项式为f( )=

令f( )=0,得到M的特征值为-1或5. 10分 21C.选修4—4:坐标系与参数方程

在平面直角坐标系xOy中,判断曲线C: 为参数)是否有公共点,并证明你的结论.

解法一:直线l的普通方程为x+2y-3=0. 3分

曲线C的普通方程为x 4y 4. 3分 x 2y 3 02

8y 12y 5 0 由方程组 2得2

x 4y 4

2

2

x=2cos , y=sin

( 为参数)与直线l:

x=1+2t, y=1-t

(t

因为 16 0无解,所以曲线C与直线l没有公共点. 4分 (注: 16 0计算出错,但位置关系正确,得2分)

解法二:直线l的普通方程为x+2y-3=0. 3分

把曲线C的参数方程代入l的方程x+2y-3=0,

3

得2cos +2sin -3=0,即2sin( +)=. 3分

423

因为 +∈[-,,而[-,,

42

3

所以方程 +无解.即曲线C与直线l没有公共点. 4分

42 3

(或2sin( +)

42

sin( +) 1无解.即曲线C与直线l没有公共点. 4分)

4

21D.选修4—5:不等式选讲

已知a>0,b>0,a+b=1,求证:

证法一:因为a>0,b>0,a+b=1,

14

所以 ( )[(2a+1)+(2b+1)]

2a+12b+1

=1+4+≥5+2

2b+14(2a+1)

5分 2a+12b+1

149

+ . 2a+12b+14

2b+14(2a+1)

=9. 3分 2a+12b+1

149

而 (2a+1)+(2b+1)=4,所以≥. 2分

2a+12b+14证法二:因为a>0,b>0,由柯西不等式得

14(+ )[(2a+1)+(2b+1)] 5分 2a+12b+1≥(

1

2a+1

a+1 4

2b+1

b+1 )2

=(1+2)2=9. 3分

由a+b=1,得 (2a+1)+(2b+1)=4, 所以

149

≥. 2分 2a+12b+14

证法三:设2a 1 x,2b 1 y,则x 1,y 1,且x y 2a 1 2b 1 4 2分

1x

4y

94

只需证明 即可. 2分

因为

(

1x

4y

)(x y) 5

yx

4xy

5 .9 2分

且x y 4,所以

1x

4y

94

149

+ 2分 2a+12b+14

22.甲、乙两班各派三名同学参加青奥知识竞赛,每人回答一个问题,答对得10分,答错得2221

0分.假设甲班三名同学答对的概率都是,乙班三名同学答对的概率分别是 ,,且

3332这六个同学答题正确与否相互之间没有影响.

(1)用X表示甲班总得分,求随机变量X的概率分布和数学期望;

(2)记“两班得分之和是30分”为事件A,“甲班得分大于乙班得分”为事件B,求事件A,B同时发生的概率.

解:(1)随机变量X的可能取值是0,10,20,30,且

23122212

P(X=0)=C0 (1- )= , P(X=10)=C (1- )=,

33332739248222323

P(X=20)=C3 ()(1-)=, P(X=30)=C3 ()= .

339327所以,X的概率分布为

3分

1248

随机变量X的数学期望E(X)= + +20×+30×=20. 5分

279927(2)甲班得20分,且乙班得10分的概率是:

22222122122110

C2 ()(1-)×[×(1-)×(1-+(1-)××(1-)+(1-)×= 3333323323323

甲班得30分,且乙得班0分的概率是:

232214

C3(× (1-)×(1--)=. 33332310434

所以事件A,B同时发生的概率为. 10分

33243xxx

23.记(1++ (1+)的展开式中,x的系数为an,x2的系数为bn,其中 n∈N*.

222

(1) 求an;

1pq

(2)是否存在常数p,q(p<q) ,使bn=+)(1+ 对n∈N*,n≥2恒成立?证明你

322的结论.

解:(1) 根据多项式乘法运算法则,得

1111an=+ +1-

2222

3分

17

(2)解法一 计算得b2=b3=

832

1pq

代入bn(1+),解得p=-2,q=-1. 6分

3221111121

下面用数学归纳法证明bn(1--)=-× (n≥2):

32232341

①当n=2时,b2=

81121

②设n=k时成立,即bk=-+.

3234则当n=k+1时, bk+1=bk+

ak112111=×+2323422

1121=+×. 3234

由①②可得结论成立. 10分 解法二 根据多项式乘法运算法则,得

bn+1=bn+

an

. 2

6分

所以bn-bn-1=

an-11112

-- (n≥3). 22224

111111

所以bn++ 2( +b2

222444

1121

=+ (n≥3) . 3234

11121111

又b2也满足上式.所以bn=+=) (1-) (n≥2).

83234322所以存在p=-2,q=-1符合题意. 10分 解法三 根据多项式乘法运算法则,得 11112111

bn=[(++ +)-(++ +)] 7分

2222224

11

(1-)

11441121111=[(1-2--×(1--. 2213234322

1-4

所以存在p=-2,q=-1符合题意. 10分

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/0flm.html

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