2015年安徽省“江南十校”高三联考数学(理)试题及答案

2015年安徽省“江南十校”高三联考数学(理)试题及答案
2015年安徽省“江南十校”高三联考数学(理)试题及答案

2015年安徽省“江南十校”高三联考

数 学(理科)试题答案

一、选择题:(本大题共10题,每小题5分,共50分)

1.答案A 解析:10

)63(18)3)(3()3)(6(i

a a i i i ai z ++-=

+-++=

由条件得,6318+=-a a 3=∴a .

2.答案C 解析:命题p 为真,命题q 为假.

3.答案B 解析:A 选项中两直线也可能相交或异面,B 选项中直线与平面也可能相交,D 中选项也可能相交.

4.答案D 解析:图像①是关于原点对称的,即所对应函数为奇函数,只有()f x ;图像②④恒在

x 轴上方,即在[],ππ-上函数值恒大于0,符合的函数有()h x 和()x ?,又图像②过定点()0,1,

其对应函数只能是()h x ,那图像④对应()x ?,图像③对应函数()g x .

5.答案A 解析:以顶部抛物线顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为y 轴建立直角坐标系,易得

抛物线过点()3,1-,其方程为2

19y x

=-,那么正(主)视图上部分抛物线与矩形围成的部分面

积3

3

23313

0111122334

92727S x dx x x -??????=-+=-+=-?+= ? ? ????????,下部分矩形面积224S =,

故挖掘的总土方数为()122820560V S S h =+=?=3

m .

6.答案D 解析:不等式组??

?

??≤--≥+-≥-+033042022y x y x y x 表示

的平面区域如

图,结合图像可知AM 的最小值为点A 到直线

220

x y +-=的距离,即

min

AM

=

=

7.答案C 解析:3

4

421'

f (x )x cos x x sin x mx =-++,令3

4

42g(x )x cos x x sin x mx =-+是奇函数,由'

f (x )的最大值为10知:g(x )的最大值为9,最小值为9-,从而'

f (x )的最小值为

8-.

8.答案B 解析:展开式中第1+r 项是28)1()1()

(433=-=---r r n r n r r

n r n x C x

x C ,则 ???

??==-=-281)1(043r n

r C r n 6,8==∴r n

9.答案D 解析:1320)]()[(4

4242

2

242614

36

=?-+-=A C A C C C C N . 10.答案A 解析:双曲线方程为

22

145

x y -=,12PF PF -=4 由

1

2

1

2

PM PF PM PF PF PF ??=

可得

1212MP F P MP F P MP F P

MP F P

??=

,

得MP 平分12F PF ∠,又结合平面几何知识可得,12F PF 的内心在直线2x =上;所以点M(2,1)就是12F PF 的内心。故1

2

1211

()141222

PMF PMF S

S

PF PF -=

-?=??= 二.填空题(本题共5小题,每小题5分,共25分)

11.答案0.6 解析:由对称性(0)(4)1(4)0.6P P P ξξξ>=<=->=. 12.答案0 解析:42015sin 42sin

4

sin

πππ

+++= S ,由于4

n sin π

周期为8,所以 04

7sin 42sin 4sin =+++=πππ S .

13.答案 2 解析:直线l 的方程是052=+-y x ,曲线C 的方程:25)3()4(2

2=-+-y x ,即以)3,4(为圆心,5为半径的圆.

又圆心到直线l 的距离是525

5

342=+-?=

d ,

故曲线C 上到直线l 的距离为4的点有2个.

14.答案

11

8 解析:27

.0 = ++++=n 10072100721007210072727272.032 1189972100

1110072

==

-= 15.答案①②④ 解析:①中因11BD AB C ⊥面,所以动点P 的轨

离为

3

3

2的迹所在曲线是直线1B C ,①正确;②中满足到点A 的距点集是球,所以点

P 应为平面截球体所得截痕,即轨迹所在曲线为圆,②正确;③满足条件1MAP MAC ∠=∠的点P 应

为以AM 为

轴,以1AC 为母线的圆锥,平面11BB C C 是一个与母线AM 平行的平面,又点P 在11BB C C 所在的平面上,故P 点轨迹所在曲线是抛物线,③错误;④P 到直线11D C 的距离,即到点1C 的距离与到直线BC 的距离比为2:1,所以动点P 的轨迹所在曲线是以1C 为焦点,以直线BC 为准线的双曲线,④正确;⑤如图建立空间直角坐标系,作1,,PE BC EF AD PG CC ⊥⊥⊥,连接PF ,设点P 坐标为(),,0x y ,由PF

PG =

x =,即221x y -=,所以P 点轨迹所在曲线是

双曲线,⑤错误.

三.解答题(本大题共6小题,共75分) 16.(本小题满分12分)

解:(Ⅰ)111

212222f (x )sin x sin (cos x )cos cos ???=?++?- 111

222222

sin x sin cos x cos cos(x )???=?+?=- ……………2分

由f (x)图像过点1

62

(,)π知:1033cos()().ππ??π?-=<<∴=

所以1=223f (x )cos(x )π

- ………………………………………… …4分

令2223k x k ππππ≤-≤+即263

k x k ,ππ

ππ+≤≤+

∴f (x)在[]0,π上的单调递减区间是]3

2,6[π

π …………………………………6分

(Ⅱ)因为003

25

x (,),sin x ,ππ∈=则045cos x ,=- ………………………8分

由022x (,),ππ∈知25

242sin ,257sin cos 2cos 002

020-==-=x x x x …………10分

所以000011=

22223233f (x )cos(x )(cos x cos sin x sin )πππ-=?+?=…12分

17. (本小题满分12分)

解:(Ⅰ)设该校报考飞行员的总人数为n ,前三个小组的频率为123P ,P ,P.

则21

31

123

245001700431P P P P P P P (..)=??=??+++?+=? 解得123110

1525P P P ?

=???

=??

?=??

………………4分 由于2111

5P n

=

=,故55n .= ……………………………………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,一个报考学生的体重超过60公斤的概率为

10

7

)043.0017.0(53=+?+=P P ,

由题意知X 服从二项分布即:X ~)10

7

,

3(B ……………………………………8分 ∴337301231010k k k

P(X k )C (

)()(k ,,,)-=== ∴7217363

3310101010100EX ,DX .=?==??=

………………………………12分

18. (本小题满分12分)

证明:(Ⅰ)由抛物线C :y x 22=得,2

2

1x y =

,则x y =', ∴在点),(n m P 切线的斜率m k =,

∴切线方程是)(m x m n y -=-,即2m mx n y -=-

又点),(n m P 是抛物线上一点

∴n m 22=,

∴切线方程是n y n mx -=-2,即n y mx += …………………………………6分

(也可联立方程证得)

(Ⅱ)当直线l 是x 轴时,直线MF 与直线l 位置关系是相交但不垂直;

当直线l 不是x 轴时,直线MF 与直线l 位置关系是垂直.………………7分

证明:当直线l 是x 轴时,直线l 与抛物线相切于原点,此时,直线MF 与直线l 位置关系是相交但不垂直; ……………………………………………………8分

当直线l 不是x 轴时,由(Ⅰ)得,设切点为)0)(,(≠m n m P ,则切线l 方程为n y mx +=,

∴切线l 的斜率m k =, 点)0,(

m

n

M , 又点)2

1,0(F ,

此时,m m m n m m n k MF 1212200

212-=?-=-=--=

∴1)1

(-=-?=?m

m k k MF

∴直线⊥MF 直线l ……………………………………………………12分

19. (本小题满分12分)

(Ⅰ)证明: AB 是圆O 的直径 ∴BC AC ⊥

又 DC ⊥平面ABC ∴BC DC ⊥

又?CD AC ,平面ACD ,且C CD AC =

∴⊥BC 平面ACD

又?AD 平面ACD

∴BC AD ⊥ ………………………………………………………5分

(Ⅱ)设a CD =,以CD CA CB ,,所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,如图所示 则)0,0,0(C ,)0,0,2(B ,)0,32,0(A ,),0,0(a D 由(Ⅰ)可得,⊥AC 平面BCD

∴平面BCD 的一个法向量是)0,32,0(=

设),,(z y x n =为平面ABD 的一个法向量 由条件得,)0,32,2(-=AB ,),0,2(a AD -=

∴?????=?=?0

0AD n 即???=+-=-020322az x y x 不妨令1=x ,则33=y ,a z 2=

∴)2

,33,

1(a

= 又二面角C BD A --所成角θ的正切值是2

∴5

5cos =

θ ∴5

5cos ,cos =

=><θ

5

5

2331323

3322

2

2=

??

? ??+???? ??+?

=

a 得32=a ………………………9分 ABC E AD C E ABCD E V V V --+=∴

EB S ED S ABC ADC ?+?=

??31

31 EB BC AC ED DC AC ???+???=61

61

EB BC AC ED DC AC ???+???=6

1

61

8=

∴该几何体ABCDE 的体积是8 ……………………………………………12分 (本小题也可用几何法求得CD 的长)

20.(本小题满分13分) 解:(Ⅰ)10'

a a x

f (x )x a x x

-=

-==∴= ∴f (x)在0(,a )递增,在(a,)+∞上递减,

从而)(x f 的最大值是a a a a f -=ln )( ……………………………………4分 (Ⅱ)令g(x )f (a x )f (a x )=--+,即2g(x )aln(a x )aln(a x )x.=--++

∴222

22'

a a x g (x ),a x a x a x

--=-+=-+-当0x (,a )∈时,0'

g (x ).< ∴00g(x )g()<=即f (a x )f (a x )+>-. …………………………………9分

(Ⅲ)依题意得:βα<

由(Ⅱ)知,)()()]([)]([)2(βααααf f a a f a a f a f ==-->-+=-, 又2a a,a αβ->>

∴2a αβ-<即2a.αβ+> ……………………………………………………13分

21.(本小题满分14分) 解析:(Ⅰ))(6

4)33(*1N n n

n a n a n n ∈+++=

+

64)1(31+++=∴+n a n na n n

两边同除)1(+n n 得,)1(64311+++?=++n n n n a n a n n

即 1

2

6311+-+?=++n n n a n a n n 也即

)2

(31211n

n a n n a n n +?=++++ 又11-=a 011

2

11≠=+∴a

∴数列}2

{n

n a n +是以1为首项,3为公比的等比数列.……………………………3分

(Ⅱ)由(Ⅰ)得,132-=+n n n

n a ,∴231

-?=-n n n a

∴n

b n 1

= …………………………………………………………………………4分

(ⅰ)原不等式即为:

5

4212111<+++++n n n 先用数学归纳法证明不等式: 当2≥n 时,

1

2154212111+-<+++++n n n n …………………………………………6分 证明过程如下:

当2=n 时,左边=

1

221

54603660351274131+?-=<==+,不等式成立 假设k n =时,不等式成立,即12154212111+-<+++++k k k k 则1+=k n 时,左边=2

21121213121+++++++++k k k k k 2

211211112154+++++-+-

)1(215422154++-<+-=

k k

∴当1+=k n 时,不等式也成立.

因此,当2≥n 时,1

2154212111+-<+++++n n n n …………………………8分 显然,当2≥n 时,

5412154<+-n , ∴当2≥n 时,5

4

212111<+++++n n n

又当1=n 时,左边=5

4

21<,不等式成立

故原不等式成立. ……………………………………………………9分

(ⅱ)由此可得,n

S n 131211++++

= 方法一:当222

12)1

1211()111211(,2-+++-+-+

++=-≥-n n n S S n n n 21

2)12(1n

n S n S n n n -=-=

2

12

221)

1(1

12

---=----n n S S S n n n

2221222

1

22

-=-S S S 将上面式子累加得,)1

3121()32(21222322

n

n S S S S n n +++-+++=- 又

n

n n ?-++?+?<+++)1(1

32121113121222 =n

n n 1

111131212111-=--++-+-

∴)11()32(21322

n n S S S S n n --+++>-

即)32(21)32(232322

n

S S S n n S S S S n n n +++>++++>

故原不等式成立. ………………………………………………………………14分 方法二: 由此可发现,1

))((1112

2

1++=+-=-++++k S S S S S S S S k

k k k k k k k

且1

2)32(2)132(

2132132+=+++-+++++++k S k S S S

k S k S S S k k k k ∴

2

111)1(11112+=+-=++-++++k k S S k S S k S k k k k k 当2≥k 时,令m k

S S S S k k =+++-)32(23

22

则21322

1)

1(1

)132(

+-=+++++-++k m k S k S S S S k k k 又4

3

2222

2=?

-S S

∴)1

4131(43)32(

2222322

n

n S S S S n n +++-=+++- 又

n

n n ?-++?+?<+++)1(143132114131222 4

32112111141313121<<-=--++-+-=

n n n 故当2≥n 时,)32(2322n S S

S S n k +++> . (14)

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