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广东省潮州市2012-2013学年第一学期期末质量检测高三理科数学试卷


潮州市 2012-2013 学年度第一学期期末质量检测 高三理科数学试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷 1 至 2 页。第Ⅱ卷 3 至 4 页。全卷满分 150 分,考试时间 120 分钟。 参考公式: 如果事件 A 、 B 互斥,那么 P( A ? B ) ? P( A ) ? P( B ) 如果事件 A 、 B 相互独立,那么 P( AB ) ? P( A ) P( B ) 棱柱的体积公式 V ? Sh ,其中 S 、 h 分别表示棱柱的底面积、高. 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、选择题:本题共 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 选项符合题目要求. 1. 1 ? 2i ? i A. ? 2 ? i B. ? 2 ? i C. 2 ? i D. 2 ? i 2.集合 A ? { x | | x ? 2 | ? 2} , B ? { y | y ? ? x2 , ?1 ? x ? 2} ,则 A ? B ? A. R B. { x | x ? 0} C. {0} D. ?

3.若抛物线 y ? 2 px 的焦点与双曲线
2

x2 y 2 ? ? 1 的右焦点重合,则 p 的值为 2 2
D. 4

A. ?2 4.不等式 x ?

B. 2

C. ?4

5.对于平面 ? 和共面的两直线 m 、 n ,下列命题中是真命题的为 A.若 m ? ? , m ? n ,则 n // ? B.若 m // ? , n // ? ,则 m // n C.若 m ? ? , n // ? ,则 m // n D.若 m 、 n 与 ? 所成的角相等,则 m // n 6.平面四边形 ABCD 中 AB ? CD ? 0 , ( AB ? AD ) ? AC ? 0 ,则四边形 ABCD 是 A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.梯形 7.等比数列 { an } 中 a1 ? 512 ,公比 q ? ?

1 ? 0 成立的一个充分不必要条件是 x A. ?1 ? x ? 0 或 x ? 1 B. x ? ?1 或 0 ? x ? 1 C. x ? ?1

D. x ? 1

??? ??? ? ?

?

??? ??? ??? ? ? ?

1 ,记 ?n ? a1 ? a 2??? an (即 ? n 表示 2

数列 { an } 的前 n 项之积) ?8 , ?9 , ?10 , ? 11 中值为正数的个数是 , A. B. 2 C. 3 D. 4

8.定义域 R 的奇函数 f ( x ) ,当 x ? ( ? ? , 0 ) 时 f ( x) ? xf '( x) ? 0 恒成立,若

a ? 3 f (3) , b ? ( log? 3) ? f ( log? 3) , c ? -2f (-2 ,则 ) A. a ? c ? b B. c ? b ? a C. c ? a ? b D. a ? b ? c
第Ⅱ 卷(非选择题,共 110 分)

1/9

二 填空题:本题共 6 小题,共 30 分,把答案填在答题卷相应的位置上. 9.某校有 4000 名学生,各年级男、女生人数如表,已知在全校学生中随机抽取一名奥运火 炬手,抽到高一男生的概率是 0.2 ,现用分层抽样的方法在全校抽取 100 名奥运志愿者, 则在高二抽取的学生人数为______. 高一 女生 男生 高二 高三

600

y

x

z

650 750

?x ? y ?1 ? 0 ? 10.如果实数 x 、 y 满足条件 ? y ? 1 ? 0 ,那么 2x ? y 的最大值为______. ?x ? y ?1 ? 0 ?
11.在 ?ABC 中角 A 、 B 、 C 的对边分别是 a 、 b 、 c ,若 ( 2b ? c ) cos A ? a cos C , 则 cos A ? ________. 开始

1 1 1 1 12.右图给出的是计算 ? ? ? ? ? ? ? 的值 2 4 6 20
的一个程序框图,其中判断框内应填入的条 件是 i ? ___? 13.由数字 0 、 2 、 3 、 4 组成无重复数字的 、 五位数,其中奇数有 个. 14.若一个正三棱柱的三视图如下图所示,则这 个正三棱柱的体积为__________.
2 主视图

S ? 0, n ? 2, i ? 1
是 否

S?S?

1 n

输出 S 结束

n ? n?2 i ? i ?1

2 3
左视图

题 12 图

俯视图

三.解答题(本大题共 6 小题,共 80 分 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15. (本小题共 12 分)已知函数 f ( x) ? sin x ? cos x , f ?( x ) 是 f ( x ) 的导函数. (1)求函数 g ( x) ? f ( x) ? f '( x) 的最小值及相应的 x 值的集合; (2)若 f ( x) ? 2 f ?( x) ,求 tan( x ?

?
4

) 的值.

16. (本题满分 12 分) 近年来,政府提倡低碳减排,某班同学利用寒假在两个小区逐户调查人们的生活习 惯是否符合低碳观念.若生活习惯符合低碳观念的称为“低碳族” ,否则称为“非低碳 族” .数据如下表(计算过程把频率当成概率) .

A 小区 频率 p

低碳族

非低碳族

0.5

0.5
2/9

B 小区 频率 p

低碳族

非低碳族

0.8

0.2

(1)如果甲、乙来自 A 小区,丙、丁来自 B 小区,求这 4 人中恰有 2 人是低碳族的概率; (2) A 小区经过大力宣传,每周非低碳族中有 20% 的人加入到低碳族的行列.如 果 2 周后随机地从 A 小区中任选 25 个人,记 X 表示 25 个人中低碳族人数,求 E ( X ) . 17. (本小题满分 14 分) 已知点 M ( 4 , 0) 、 N (1, 0) ,若动点 P 满足 MN ? MP ? 6 | NP | . (1)求动点 P 的轨迹 C ; (2)在曲线 C 上求一点 Q ,使点 Q 到直线: x ? 2 y ? 12 ? 0 的距离最小. 18.(本小题满分 14 分)已知梯形 ABCD 中, AD ∥ BC , ?ABC ? ?BAD ?

???? ???? ?

??? ?

?
2



AB ? BC ? 2 AD ? 4 , E 、 F 分别是 AB 、 CD 上的点, EF ∥ BC , AE ? x .
沿 EF 将梯形 ABCD 翻折,使平面 AEFD ⊥平面 EBCF (如图). G 是 BC 的 中点,以 F 、 B 、 C 、 D 为顶点的三棱锥的体积记为 f ( x ) . (1)当 x ? 2 时,求证: BD ⊥ EG ; (2)求 f ( x ) 的最大值; (3)当 f ( x ) 取得最大值时,求异面直线 AE 与 BD 所成的角的余弦值.

19. (本题满分 14 分)

1 ,前 n 项和 Sn ? n2an ? n( n ?1) , n ? 1 , 2 ,?. 2 n ?1 S n } 是等差数列; (1)证明数列 { (2)求 Sn 关于 n 的表达式; n 1 (3)设 bn ? n3 S n ,求数列 { bn } 的前 n 项和 Tn .
数列 { an } 中 a1 ? 20. (本题满分 14 分)二次函数 f ( x) 满足 f (0) ? f (1) ? 0 ,且最小值是 ? . (1)求 f ( x) 的解析式; (2)设常数 t ? (0 , ) ,求直线: y ? t 2 ? t 与 f ( x) 的图象以及 y 轴所围成封闭

1 4

1 2 图形的面积是 S ( t ) ;

3/9

(3)已知 m ? 0 , n ? 0 ,求证: ( m ? n )2 ? ( m ? n ) ? m n ? n m .

1 2

1 4

4/9

答案及评分标准: 1 1 ~ 8 :CCDD;CBBA;9. 30 ;10. ;11. ;12. 10 ;13. 36 ;14. 8 3 . 2
以下是各题的提示:

1 ? 2i ?i 2 ? 2i ? ? 2?i . i i 2. A ? [ 0 , 4 ] , B ? [ ? 4 , 0] ,所以 A ? B ? {0} .
1.

x2 y 2 ? ? 1 的右焦点为 ( 2 , 0) , 所以抛物线 y 2 ? 2 px 的焦点为 ( 2 , 0) , p ? 4 . 则 2 2 1 4.画出直线 y ? x 与双曲线 y ? ,两图象的交点为 (1,1) 、 ( ? 1, ?1) ,依图知 x 1 x ? ? 0 ? ?1 ? x ? 0 或 x ? 1 (*),显然 x ? 1 ? (*);但(*) ? x ? 1 . ? x
3. 双曲线 5.考查空间中线、面的平行与垂直的位置关系的判断. 6.由 AB ? CD ? 0 ,得 AB ? ?CD ? DC ,故平面四边形 ABCD 是平行四边形, 又 ( AB ? AD ) ? AC ? 0 ,故 DB ? AC ? 0 ,所以 DB ? AC ,即对角线互相垂直. 7.等比数列 { an } 中 a1 ? 0 ,公比 q ? 0 ,故奇数项为正数,偶数项为负数, ∴ ?11 ? 0 , ?10 ? 0 , ?9 ? 0 , ?8 ? 0 ,选 B. 8.设 g ( x) ? xf ( x) ,依题意得 g ( x) 是偶函数,当 x ? ( ? ? , 0 ) 时 f ( x) ? xf '( x) ? 0 ,即

??? ??? ? ?

?

??? ?

??? ?

????

??? ??? ??? ? ? ?

??? ??? ? ?

g '(x ) ? 0恒成立,故 g ( x) 在 x ? ( ? ? , 0 ) 单调递减,则 g ( x) 在 ( 0 , ? ? ) 上
递增, a ? 3 f (3) ? g (3) , b ? (log? 3) ? f (log? 3) ? g (log? 3) ,

c ? ?2 f ( ? 2) ? g ( ? 2) ? g ( 2) .
又 log? 3 ? 1 ? 2 ? 3 ,故 a ? c ? b . 9.依表知 x ? y ? z ? 4000 ? 2000 ? 2000 ,

x ? 0.2 ,于是 x ? 800 , 4000 1 ? 30 . y ? z ? 1200 ,高二抽取学生人数为 1200 ? 40

10.作出可行域及直线: 2 x ? y ? 0 ,平移直线至可行域的点 ( 0 , ? 1) 时

2x ? y 取得最大值.
11.由 ( 2b ? c ) cos A ? a cos C ,得 2b cos A ? c cos A ? a cos C ,

5/9

2sin B cos A ? sin C cos A ? sin A cos C ,故 2sin B cos A ? sin( A ? C ) ,
又在 ?ABC 中 sin( A ? C ) ? sin B ? 0 ,故 cos A ?

1 , 2

12.考查循环结构终止执行循环体的条件.
1 1 3 13. C2 ? C3 ? A3 ? 6 ? 6 ? 36 .

14.由左视图知正三棱柱的高 h ? 2 ,设正三棱柱的底面边长 a ,则 底面积 S ?

3a ? 2 3 ,故 a ? 4 , 2

1 ? 4 ? 2 3 ? 4 3 ,故 V ? Sh ? 4 3 ? 2 ? 8 3 . 2
?? 2 分

15.解: (1)∵ f ( x) ? sin x ? cos x ,故 f '( x) ? cos x ? sin x , ∴ g ( x) ? f ( x) ? f '( x) ? (sin x ? cos x )( cos x ? sin x )

? cos2 x ? sin 2 x ? cos 2 x ,
∴当 2 x ? ?? ? 2k? ( k ? Z ) ,即 x ? ? 相应的 x 值的集合为 { x | x ? ?

??? 4 分

?
2

? k? ( k ? Z ) 时, g ( x) 取得最小值 ?1 ,
??? 6 分

?
2

? k? , k ? Z } .

评分说明:学生没有写成集合的形式的扣分. (2)由 f ( x) ? 2 f ?( x) ,得 sin x ? cos x ? 2 cos x ? 2sin x , ∴ cos x ? 3sin x ,故 tan x ?

1 , 3

?? 10 分

1 3 ? 2. 4 ? ∴ tan( x ? ) ? ? 1 4 1 ? tan x tan 1? 4 3 16.解: (1)设事件 C 表示“这 4 人中恰有 2 人是低碳族” .

?

tan x ? tan

?

1?

?? 12 分

?? 1 分

2 2 1 1 2 2 P(C) ? C2 ? 0.52 ? C2 ? 0.22 ? C2 ? 0.5? 0.5? C2 ? 0.2 ? 0.8 ? C2 ? 0.52 ? C2 ? 0.82

?? 4 分 答:甲、乙、丙、丁这 4 人中恰有 2 人是低碳族的概率为 0.33 ; ?? 5 分

?0.01 0.16 ? ?

0 . 1 6 .0 . 3 3 ?

a ? 0.5 ? (1 ? 20% )2 ? 0.32 . (2)设 A 小区有 a 人,两周后非低碳族的概率 P ? a
故低碳族的概率 P ? 1 ? 0.32 ? 0.68 . ???? 9 分 随机地从 A 小区中任选 25 个人,这 25 个人是否为低碳族相互独立,且每个 人是低碳族的概率都是 0.68 ,故这 25 个人中低碳族人数服从二项分布,即

6/9

X ~ B ( 25 ,

17 17 ) ,故 E ( X ) ? 25 ? ? 17 . 25 25

???? 12 分

17.解: (1)设动点 P( x , y ) ,又点 M ( 4 , 0) 、 N (1, 0) , ∴ MP ? ( x ? 4 , y ) , MN ? ( ? 3 , 0) , NP ? ( x ?1, y ) . ??? 3 分
2 2 由 MN ? MP ? 6 | NP | ,得 ?3( x ? 4 ) ? 6 (1 ? x ) ? ( ? y ) , ??? 4 分

????

???? ?

??? ?

???? ???? ?

??? ?

x2 y 2 ? ? 1, ∴ ( x ? 8x ? 16) ? 4( x ? 2 x ? 1) ? 4 y ,故 3x ? 4 y ? 12 ,即 4 3
2 2 2 2 2

∴轨迹 C 是焦点为 ( ? 1, 0) 、长轴长 2a ? 4 的椭圆;

??? 7 分

评分说明:只求出轨迹方程,没有说明曲线类型或交代不规范的扣分. (2)椭圆 C 上的点 Q 到直线的距离的最值等于平行于直线: x ? 2 y ? 12 ? 0 且与椭圆 C 相切的直线 l1 与直线的距离. 设直线 l1 的方程为 x ? 2 y ? m ? 0( m ? ?12) . ??? 8 分

由?

?3 x 2 ? 4 y 2 ? 12 ?x ? 2 y ? m ? 0

2 2 ,消去 y 得 4 x ? 2mx ? m ? 12 ? 0 (*) .

2 2 2 依题意得 ? ? 0 ,即 4m ? 16( m ? 12) ? 0 ,故 m ? 16 ,解得 m ? ?4 .

当 m ? 4 时,直线 l1 : x ? 2 y ? 4 ? 0 ,直线与 l1 的距离 d ?

| 4 ? 12 | 16 5 . ? 5 1? 4

当 m ? ?4 时,直线 l1 : x ? 2 y ? 4 ? 0 ,直线与 l1 的距离 d ?

| ?4 ? 12| 8 5 . ? 5 1? 4

由于

8 5 16 5 8 5 ,故曲线 C 上的点 Q 到直线的距离的最小值为 .?12 分 ? 5 5 5

2 2 当 m ? ?4 时,方程(*)化为 4 x ? 8 x ? 4 ? 0 ,即 ( x ?1) ? 0 ,解得 x ? 1 .

由 1 ? 2 y ? 4 ? 0 ,得 y ? ∴ 曲线 C 上的点 Q (1 ,

3 3 ,故 Q (1 , ) . 2 2
??? 14 分

??? 13 分

3 ) 到直线的距离最小. 2

18. (法一) (1)证明:作 DH ? EF ,垂足 H ,连结 BH , GH , ∵平面 AEFD ? 平面 EBCF ,交线 EF , DH ? 平面 EBCF ,

7/9

DH ? 平面 EBCF ,又 EG ? 平面 EBCF ,故 EG ? DH , ∴
∵ EH ? AD ?

1 BC ? BG , EF // BC , ?ABC ? 90? . 2

∴ 四边形 BGHE 为正方形,故 EG ? BH . 又 BH 、 DH ? 平面 DBH ,且 BH ? DH ? H ,故 EG ? 平面 DBH . 又 BD ? 平面 DBH ,故 EG ? BD . (2)解:∵ AE ? EF ,平面 AEFD ? 平面 EBCF ,交线 EF , AE ? 平面 AEFD . AE ∴ ? 面 EBCF .又由(1) DH ? 平面 EBCF ,故 AE // DH , ∴ 四边形 AEHD 是矩形, DH ? AE ,故以 F 、 B 、 C 、 D 为顶点的三棱 锥 D ? BCF 的高 DH ? AE ? x , 又 S?BCF ?

1 1 BC ? BE ? ? 4 ? ( 4 ? x ) ? 8 ? 2 x . 2 2

∴ 三棱锥 的体积 . ∴ 时, 有最大值为 . 当 (3)解:由(2)知当 取得最大值时 ,故 , 由(2)知 ,故 是异面直线 与 所成的角. 在 中 , 由 平面 , 平面 ,故 在 中 , ∴. ∴ 异面直线 与 所成的角的余弦值为 . 法二: (1)证明:∵平面 平面 ,交线 , 平面 , , 故 ⊥平面 ,又 、 平面 , ∴⊥ , ⊥ ,又 ⊥ ,取 、 、 分别为 轴、 轴、 轴,建立空间坐标系 ,如图所示. 当 时, , ,又 , . ∴ , , , , . ∴ , , ∴ . ∴ ,即 ; (2)解:同法一; (3)解:异面直线 与 所成的角 等于 或其补角. 又 , 故 ∴ ,故异面直线 与 所成的角的余弦值为 .

8/9

19. (1)证明:由 ,得 . ∴ ,故 .?2分 ∴数列由 是首项 ,公差 的等差数列; ?? 4 分 (2)解:由(1)得 .??? 6 分 ∴ ; ???8分 (3)由(2) ,得 = = .?? 10 分 ∴ 数列 的前 项和 ?12分 . ??? 14 分 20.解: (1)由二次函数 满足 .设 , 则 . ?????? 2分 又 的最小值是 ,故 .解得 . ∴ ; ??????4分 (2)依题意,由 ,得 ,或 . )??6分 ( 由定积分的几何意义知 ?? 8分 (3)∵ 的最小值为 ,故 , . ?? 10分 ∴ ,故 . ∵ , , ∴ , ∴ . ??? 12 分 ??? 13 分 ??? 14 分

9/9


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