江苏省东台市安丰中学2013届高三上学期期中考试数学试题

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江苏省东台市安丰中学2013届高三上学期期中考试数学试题

东台市安丰中学2012—2013学年度第一学期 高三数学期中试卷 ‎(第Ⅰ卷)‎ 一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题纸相应位置上)‎ ‎1、=________________‎ ‎2、设集合,________.‎ ‎3、若将复数表示为是虚数单位的形式,则 。 ‎ ‎4、已知函数f(x)=,若f (a)+f (1)=0,则实数a的值等于 . ‎ ‎5、函数单调递减区间是 。‎ ‎6、已知,,则 _______ . ‎ ‎7、已知||=3,||=4,(+)×(+3)=33,则与的夹角为 ___________ . ‎ ‎8、等比数列{}的前项和为,已知成等差数列,则等比数列{}的公比为______‎ ‎9、已知函数.则函数在区间上的值域为____________‎ ‎10、函数的图像与函数的图像所有交点的横坐标之和等于 .‎ ‎11、定义在[-4,4]上的偶函数f(x)在区间[0,4]上单调递减,若,则实数的取值范围是 ‎ ‎12、已知存在实数,满足对任意的实数,直线都不是曲线的切线,则实数的取值范围是 _____________ .‎ ‎13、已知函数f (x)=ax2+bx+与直线y=x相切于点A(1,1),若对任意x∈[1,9],不等式f (x-t)≤x恒成立,则所有满足条件的实数t的值为__________.‎ ‎14、函数的定义域为,若满足①在内是单调函数,②存在,使在上的值域为,那么叫做对称函数,现有是对称函数, 那么的取值范围是 ______ .‎ 二、解答题:本大题共6小题,共90分。请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤。‎ ‎15.(本题满分14分)已知且.‎ ‎(1)求的值;‎ ‎(2)证明:.‎ A B C D E F P Q 16、 ‎(本题满分14分)如图,空间几何体ABCDEF中,四边形ABCD是菱形,直角梯形ADFE所在平面与面ABCD垂直,且AE^AD,EF//AD,其中P,Q分别为棱BE,DF的中点. (1)求证:BD^CE; (2)求证:PQ∥平面ABCD.‎ ‎17、(本题满分14分)设等差数列的前项和为且. ‎ ‎(1)求数列的通项公式及前项和公式;‎ ‎(2)设数列的通项公式为,问: 是否存在正整数t,使得 成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.‎ ‎18、(本题满分16分)已知椭圆E:的左顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,且圆C:过A,F2两点.‎ ‎(1)求椭圆E的方程;‎ ‎(2)设直线PF2的倾斜角为α,直线PF1的倾斜角为β,当β-α=时,证明:点 P在一定圆上.‎ ‎ (3)直线BC过坐标原点,与椭圆E相交于B,C,点Q为椭圆E上的一点,若直线QB,QC的斜率存在且不为0,求证:为定植。‎ ‎19、(本题满分16分)如图一块长方形区域ABCD,AD=2(),AB=1().在边AD的中点O处,有一个可转动的探照灯,其照射角∠EOF始终为,设∠AOE=α,探照灯O照射在长方形ABCD内部区域的面积为S.‎ ‎(1)当0≤α<时,写出S关于α的函数表达式;‎ ‎(2)当0≤α≤时,求S的最大值.‎ ‎(3)若探照灯每9分钟旋转“一个来回”(OE自OA转到OC,再回到OA,称“一个来回”,忽略OE在OA及OC反向旋转时所用时间),且转动的角速度大小一定,设AB边上有一点G,且∠AOG=,求点G在“一个来回”中,被照到的时间.‎ G ‎ a F ‎ E ‎ D ‎ C ‎ B ‎ A ‎ O ‎ ‎(第19题)‎ ‎20、(本题满分16分)已知函数.‎ ‎(1)若函数在区间上有极值,求实数的取值范围;‎ ‎(2)若关于的方程有实数解,求实数的取值范围;‎ ‎(3)当,时,求证:.‎ 数学Ⅱ(理科附加题)‎ ‎ (满分40分,考试时间30分钟)‎ ‎21.【选做题】在A,B,C,D四小题中只能选做2题,每小题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.‎ A.选修4—1 几何证明选讲 已知 中,,是外接圆劣弧上 的点(不与点重合),延长至.‎ 求证:的延长线平分.‎ B.选修4—2 矩阵与变换 已知矩阵,若矩阵A属于特征值1的一个特征向量为α1=,属于特征值5的一个特征向量为α2=.求矩阵A,并写出A的逆矩阵.‎ C.选修4—4 参数方程与极坐标 在极坐标系中,求曲线与的交点的极坐标.‎ D.选修4—5 不等式证明选讲 设均为正数,证明:.‎ ‎【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.‎ ‎22. 已知函数f(x)=(k<0)‎ ‎(1)求f(x)的单调区间;‎ ‎(2)若对于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤,求k的取值范围.‎ ‎23.在平面直角坐标系中,已知焦点为的抛物线上有两个动点、,且满足, 过、两点分别作抛物线的切线,设两切线的交点为M. ‎ (1) 求:的值; ‎ (2) 证明:为定值. ‎ ‎2012—2013学年度第一学期高三数学期中试卷Ⅰ卷参考答案 一、填空题 ‎1、 2、 3、1 4、 5、(0,2) 6、 7、120° ‎8、 9、 10、4 11、 12、 13、{4} 14、‎ 二、解答题 ‎15、解:(1)=…(6分)‎ ‎(2)易得,又 所以,……(8分)‎ ‎ 由(1)可得,所以……(14分)‎ ‎16、‎ ‎17、解:(1)设等差数列的公差为d. 由已知得 ……2分 即解得……………………4分 ‎.故. ……6分 ‎(2)由(1)知.要使成等差数列,必须,即,……8分.整理得, ……… 11分 因为m,t为正整数,所以t只能取2,3,5.当时,;当时,; 当时,.‎ 故存在正整数t,使得成等差数列. ………………… 14分 ‎18、解:(1)圆与轴交点坐标为,,‎ 故,所以,∴椭圆方程是:.……………4分 ‎(2)设点P(x,y),因为(-,0),(,0),‎ 设点P(x,y),则=tanβ=,=tanα=,‎ 因为β-α=,所以tan(β-α)=-.‎ 因为tan(β-α)==,‎ 所以=-.化简得x2+y2-2y=3.‎ H ‎ O A ‎ B ‎ C ‎ D E ‎ F ‎ a G ‎ 图②‎ 所以点P在定圆x2+y2-2y=3上.……………10分 ‎(3)=…………………………………………16分 ‎19、解:(1)过O作OH⊥BC,H为垂足.‎ ‎①当0≤α≤时,E在边AB上,F在线段BH上(如图①),‎ 此时,AE=,FH=,… 2分 ‎∴S=S正方形OABH-S△OAE-S△OHF=. ………… 2分 ‎②当<α<时,E在线段BH上,F在线段CH上(如图②),‎ 此时,EH=,FH=,… 4分 ‎∴EF=.‎ ‎∴S=S△OEF=. ‎ 综上所述, ………… 6分 ‎(2)当0≤α≤时,S=,即S.…… 8分 ‎∵0≤α≤,∴0≤≤1.即1≤1+≤2.∴≥2.‎ ‎∴S≤2-.当=-1时,S取得最大值为2-. ……………… 10分 ‎(3)在“一个来回”中,OE共转了2×=.‎ 其中点G被照到时,共转了2×=. ‎ 则“一个来回”中,点G被照到的时间为(分钟).……………… 16分 ‎20、解:(1), ‎ 当时,;当时,;‎ 函数在区间(0,1)上为增函数;在区间为减函数 -----------------------3分 当时,函数取得极大值,而函数在区间有极值.‎ ‎,解得. --------------------5分 ‎(2)由(1)得的极大值为,令,所以当时,函数取得最小值,又因为方程有实数解,那么,即,所以实数的取值范围是:. ----------10分 ‎(另解:,,‎ 令,所以,当时,‎ 当时,;当时,‎ 当时,函数取得极大值为 当方程有实数解时,.)‎ ‎(3)函数在区间为减函数,而,‎ ‎,即 ‎ ‎----------12分 即,‎ 而,结论成立. -----------------16分 Ⅱ卷附加题参考答案及评分标准 A.选修4—1 几何证明选讲 解(Ⅰ)设为延长线上一点 ‎∵四点共圆,‎ ‎∴ 3分 又 ∴, 5分 且, ∴, 7分 对顶角, 故, ‎ 即的延长线平分. 10分 B.选修4—2 矩阵与变换 解:由矩阵A属于特征值1的一个特征向量为α1=可得,=,‎ 即; 3分 由矩阵A属于特征值5的一个特征向量为α2=,可得=5,‎ 即, 6分 解得即A=, 7分 A的逆矩阵是 10分 C.选修4—4 参数方程与极坐标 解:以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立直角坐标系 则曲线可化为:‎ ‎ 曲线化为x=1, ………………6分 ‎ 由可得交点坐标(1,1),‎ 所以交点Q的极坐标是………………10分 D.选修4—5 不等式证明选讲 证明: 3分 ‎ 9分 即得. 10分 另证 利用柯西不等式 取代入即证.‎ ‎22. 解:(1)f′(x)…………………………………………2分 令f′(x)=0,得x=±k.‎ 因为k<0,所以f(x)与f′(x)的变化情况如下:‎ x ‎(-∞,k)‎ k ‎(k,-k)‎ ‎-k ‎(-k,+∞)‎ f′(x)‎ ‎-‎ ‎0‎ ‎+‎ ‎0‎ ‎-‎ f(x)‎ ‎↘‎ ‎0‎ ‎↗‎ ‎4k2e-1‎ ‎↘‎ 所以f(x)的单调递减区间是(-∞,k)和(-k,+∞),单调递增区间是(k,-k).…………6分 ‎(2) 因为k<0,由(1)知f(x)在(0,+∞)上的最大值是f(-k)=‎ 所以x∈(0,+∞),f(x)≤等价于f(-k)=≤,‎ 解得-≤k<0.‎ 故当x∈(0,+∞),f(x)≤时,k的取值范围是[-,0).…………………………10分 ‎23.解:设 焦点F(0,1)‎ ‎ ‎ ‎ 消得 化简整理得 ‎ ‎ ‎(定值)………………………………5分 ‎(2)抛物线方程为 过抛物线A、B两点的切线方程分别为和 即和 联立解出两切线交点的坐标为 ‎=(定值)…10分
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