江苏省徐州、宿迁市2013届高三年级第三次模拟考试数学

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江苏省徐州、宿迁市2013届高三年级第三次模拟考试数学

江苏省宿迁市2013届高三年级第三次模拟考试 数学Ⅰ 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 ‎1.本试卷共4页,包含填空题(共14题)、解答题(共6题),满分为160分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡交回。‎ ‎2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的‎0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔正确涂写考试号。‎ ‎3.作答试题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑、加粗,描写清楚。‎ 参考公式:样本数据的方差,其中;‎ 锥体的体积公式:,其中为锥体的底面面积,是高.‎ 一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.‎ 结束 开始 输出 Y N ‎(第3题图)‎ ‎1. 已知是虚数单位,若,则的值为 ▲ .‎ ‎2. 某射击选手连续射击枪命中的环数分别为:,,,,,‎ 则这组数据的方差为 ▲ .‎ ‎3. 右图是一个算法流程图,则输出的的值是 ▲ . ‎ ‎4. 若集合,,则 ▲ .‎ ‎5. 方程表示双曲线的充要条件是 ▲ .‎ ‎6.在中,已知,,则的值是 ▲ .‎ ‎7. 已知实数满足则的最小值是 ▲ .‎ ‎8. 已知是等差数列的前项和,若,,则数列的前20项和为 ▲ .‎ ‎9. 已知三棱锥的所有棱长都相等,现沿,,三条侧棱剪开,将其表面展开成一个平面图形,若这个平面图形外接圆的半径为,则三棱锥的体积为 ▲ .‎ ‎10.已知为的外心,若,则等于 ▲ .‎ ‎11. 已知数字发生器每次等可能地输出数字或中的一个数字,则连续输出的个数字之和能被3整除的概率是 ▲ .‎ ‎12. 若,且,则的最小值为 ▲ .‎ ‎13.已知函数若,且,则的取值范围是 ▲ . ‎ ‎14. 已知曲线:,直线:,在曲线上有一个动点,过点分别作直线和轴的垂线,垂足分别为.再过点作曲线的切线,分别与直线和轴相交于点,是坐标原点.若的面积为,则的面积为 ▲ .‎ 二、解答题: 本大题共6小题, 15~17每小题14分,18~20每小题16分,共计90分.请在答题卡指定的区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.‎ A B C D O E F ‎(第15题图)‎ ‎15. 如图,,均为圆的直径,圆所在的平面,.求证:‎ ‎⑴平面平面; ‎ ‎⑵直线平面.‎ ‎16.已知的面积为,角的对边分别为,.‎ ‎⑴求的值;‎ ‎⑵若成等差数列,求的值.‎ A B O C D ‎(第17题甲图)‎ A B O C D ‎(第17题乙图)‎ E ‎17.已知一块半径为的残缺的半圆形材料,O为半圆的圆心,,残缺部分位于过点的竖直线的右侧.现要在这块材料上截出一个直角三角形,有两种设计方案:如图甲,以为斜边;如图乙,直角顶点在线段上,且另一个顶点在上.要使截出的直角三角形的面积最大,应该选择哪一种方案?请说明理由,并求出截得直角三角形面积的最大值.‎ ‎18.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,分别是椭圆的左、右两个顶点,圆的半径为,过点作圆的切线,切点为,在轴的上方交椭圆于点. ‎ ‎⑴求直线的方程;‎ ‎⑵求的值;‎ ‎⑶设为常数.过点作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于点,分别交圆于点,记和的面积分别为,,求的最大值.‎ A1‎ A2‎ O P Q M N B C x y ‎(第18题图)‎ ‎19.已知数列满足:,,.‎ ‎⑴若,求数列的通项公式;‎ ‎⑵设,数列的前项和为,证明:.‎ ‎20.已知函数,.‎ ‎⑴若函数在其定义域内是单调增函数,求的取值范围;‎ ‎⑵设函数的图象被点分成的两部分为(点除外),该函数图象在点处的切线为,且分别完全位于直线的两侧,试求所有满足条件的的值.‎ 宿迁市高三年级第三次模拟考试 数学Ⅱ(附加题)‎ 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 ‎1.本试卷共2页,均为解答题(第21题~第23题)。本卷满分为40分,考试时间为30分钟。考试结束后,请将答题卡交回。‎ ‎2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的‎0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔正确涂写考试号。‎ ‎3.作答试题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑、加粗,描写清楚。‎ ‎21.【选做题】本大题包括A、B、C、D共4小题,请从这4题中选做2小题.每小题10分,共20分.请在答题卡上准确填涂题目标记.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.‎ A.选修4-1:几何证明选讲 E A B C D ‎(第21—A题图)‎ 如图,已知圆,圆都经过点,是圆的切线,圆交于点,连结并延长交 圆于点,连结.求证.‎ B.选修4-2:矩阵与变换 已知,若矩阵所对应的变换把直线:变换为自身,求.‎ C.选修4-4:坐标系与参数方程 在极坐标系中,已知直线被圆截得的弦长为,求的值.‎ D.选修4-5:不等式选讲 已知,且,求的最小值.‎ ‎22.【必做题】本小题10分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.‎ 如图,在正三棱柱中,已知,,分别是棱,上的点,且,.‎ ‎⑴求异面直线与所成角的余弦值;‎ ‎(第22题图)‎ A B C A1‎ B1‎ C1‎ M N ‎⑵求二面角的正弦值.‎ ‎23.【必做题】本小题10分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.‎ 已知函数,.‎ ‎⑴当时,求函数的极大值和极小值;‎ ‎⑵是否存在等差数列,使得对一切都成立?并说明理由. ‎ 宿迁市高三年级第三次模拟考试 数学参考答案与评分标准 一、填空题 ‎1.; 2. ; 3. ; 4. ; 5.; 6.; 7.1;‎ ‎8.55; 9.; 10.; 11. ; 12. ; 13.; 14. ‎ 二、解答题 ‎15.⑴因为圆所在的平面,圆所在的平面,‎ 所以,………………………………………………………………………………2分 因为为圆的直径,点在圆上,所以, ……………………………3分 因为,平面,‎ 所以平面,………………………………………………………………………5分 因为平面,所以平面平面.…………………………………7分 ‎⑵由⑴,又因为为圆的直径,‎ 所以,‎ 因为在同一平面内,所以,…………………………………………9分 因为平面,平面,所以平面.………………………11分 因为,同理可证平面,‎ 因为,平面,‎ 所以平面平面,‎ 因为平面,所以平面.……………………………………………14分 ‎16.⑴由,得,即.……………2分 代入,化简整理得,.……………………………………4分 由,知,所以.………………………………………6分 ‎⑵由及正弦定理,得,‎ 即,………………………………………………………………8分 所以.①‎ 由及,得,……………………………………………10分 代入①,整理得.‎ 代入,整理得,……………………………12分 解得或.‎ 因为,所以.…………………………………………………………14分 ‎17.如图甲,设,‎ 则,, ………………………………………………2分 所以………………………………………………………………………4分 ‎,‎ 当且仅当时取等号, …………………………………………………6分 此时点到的距离为,可以保证点在半圆形材料内部,因此按照图甲方案得到直角三角形的最大面积为. …………………………………………………7分 A B O C D ‎(第17题甲图)‎ A B O C D ‎(第17题乙图)‎ E 如图乙,设,则,,‎ 所以, . …………………………………10分 设,则,‎ 当时,,所以时,即点与点重合时,‎ 的面积最大值为. ………………………………………………………13分 因为,‎ 所以选择图乙的方案,截得的直角三角形面积最大,最大值为.…………14分 ‎18.⑴连结,则,且,‎ 又,所以.‎ 所以,所以直线的方程为.……………………………………3分 ‎⑵由⑴知,直线的方程为,的方程为,‎ 联立解得. ………………………………………………………………………5分 因为,即,所以,,故椭圆的方程为.‎ 由解得,…………………………………………………………7分 所以. ………………………………………………………………8分 ‎⑶不妨设的方程为,‎ 联立方程组解得,‎ 所以;……………………………………………………………………10分 用代替上面的,得.‎ 同理可得,,.…………………………………………13分 所以.………………………14分 因为,‎ 当且仅当时等号成立,所以的最大值为.………………………………16分 ‎19.⑴若时,,,所以,且.‎ 两边取对数,得,……………………………………………………2分 化为,‎ 因为,‎ 所以数列是以为首项,为公比的等比数列.……………………4分 所以,所以.………………………………………6分 ‎⑵由,得,①‎ 当时,,②‎ ‎①②,得,…………………………………………8分 由已知,所以与同号.…………………………………………10分 因为,且,所以恒成立,‎ 所以,所以.………………………………………………………12分 因为,所以,‎ 所以 ‎.…………………………………………………………16分 ‎20.⑴,………………………………………2分 只需要,即,‎ 所以.…………………………………………………………………………………4分 ‎⑵因为.‎ 所以切线的方程为.‎ 令,则.‎ ‎.………………………………………6分 若,则,‎ 当时,;当时,,‎ 所以,在直线同侧,不合题意;…………………………………8分 若,,‎ 若,,是单调增函数,‎ 当时,;当时,,符合题意;…10分 若,当时,,,‎ 当时,,,不合题意; …………………………12分 若,当时,,,‎ 当时,,,不合题意; ……………………………14分 若,当时,,,‎ 当时,,,不合题意.‎ 故只有符合题意. ………………………………………………………………16分 附加题 F E A B C D ‎(第21—A题图)‎ ‎21.‎ A.由已知,,因为,‎ ‎,,‎ 所以,,‎ 因为,所以,‎ 所以.……………………………………………5分 延长交于点,连结,则,,‎ 所以,所以,所以∽,‎ 所以,所以,因为,‎ 所以.…………………………………………………………………10分 B.对于直线上任意一点,在矩阵对应的变换作用下变换成点,‎ 则,‎ 因为,所以, ………………………………………4分 所以解得 所以, …………………………………………………………………………7分 所以. ………………………………………………………………10分 C.直线的极坐标方程化为直角坐标方程为, …………………………3分 圆的极坐标方程化为直角坐标方程为,即 ,…………6分 因为截得的弦长为,所以圆心到直线的距离为,‎ 即,因为,所以. ………………………………………10分 D.由柯西不等式,得,‎ 即, ……………………………………………………5分 即.‎ 所以,即的最小值为. …………………………………10分 ‎(第22题图)‎ A B C A1‎ B1‎ C1‎ M N x y z O ‎22.⑴以的中点为原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系(如图). 则,,,,,,,‎ ‎.‎ 所以,.‎ 所以,‎ 所以异面直线与所成角的余弦值为.…………………………………………5分 ‎⑵平面的一个法向量为.‎ 设平面的法向量为,因为,, ‎ 由得令,则.‎ 所以,‎ 所以二面角的正弦值为. ……………………………………………10分 ‎23.(1) =,‎ ‎=,‎ 令得,‎ 因为,所以.…………………………………………………2分 当为偶数时的增减性如下表:‎ 无极值 极大值 极小值 所以当时,;当时,.………4分 当为奇数时的增减性如下表:‎ 极大值 极小值 无极值 所以时,;当时,.…………6分 ‎(2)假设存在等差数列使成立,‎ 由组合数的性质,‎ 把等式变为,‎ 两式相加,因为是等差数列,所以,‎ 故,‎ 所以. …………………………………………………………………8分 再分别令,得且,‎ 进一步可得满足题设的等差数列的通项公式为.………10分
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