河南省名校高三数学上学期期中试卷 文（含解析）.doc

河南省名校2015届高三上学期期中数学 试卷（文科）一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.请把答案填涂在答题纸的相应位置.1（5分）在复平面内，复数z=+i2015对应的点位于（）a第四象限b第三象限c第二象限d第一象限2（5分）已知集合m=x|y=lg，n=y|y=x2+2x+3，则（rm）n=（）ax|10x1bx|x1cx|x2dx|1x23（5分）已知sin2=，（，0），则sin+cos=（）abcd4（5分）设f（x）是定义在r上的奇函数，当x0时，f（x）=xex（e为自然数的底数），则f（ln6）的值为（）aln6+6bln66cln6+6dln665（5分）已知向量+=（2，8），=（8，16），则与夹角的余弦值为（）abcd6（5分）执行如图所示的程序框图，会输出一列数，则这个数列的第3项是（）a870b30c6d37（5分）函数f（x）=sin（2x+）（|x|）的图象向左平移个单位后关于原点对称，则函数f（x）在上的最小值为（）abcd8（5分）某几何体的三视图如图所示，且该几何体的体积是3，则正视图中的x的值是（）a2bcd39（5分）已知数列an为等差数列，bn为等比数列，且满足：a1003+a1013=，b6b9=2，则tan=（）a1b1cd10（5分）若点m（x，y）为平面区域上的一个动点，则x+2y的最大值是（）a1bc0d111（5分）已知函数f（x）=，若a、b、c互不相等，且f（a）=f（b）=f（c），则a+b+c的取值范围是（）a（1，2014）b（1，2015）c（2，2015）d12（5分）已知定义在r上的偶函数f（x）在bcd时，f（x）=（）1x，则（1）f（x）的周期是2； （2）f（x）在（1，2）上递减，在（2，3）上递增；（3）f（x）的最大值是1，最小值是0； （4）当x（3，4）时，f（x）=（）x3其中正确的命题的序号是三、解答题：本大题共5小题，共70分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.17（12分）设函数（）求f（x）的最大值，并写出使f（x）取最大值是x的集合；（）已知abc中，角a，b，c的对边分别为a，b，c若求a的最小值18（12分）已知数列an的前n项和为sn，sn=2an2（1）求数列an的通项公式；（2）设bn=log2an，cn=，记数列cn的前n项和tn，若对nn*，tnk（n+4）恒成立，求实数k的取值范围19（12分）如图所示的多面体中，abcd是菱形，bdef是矩形，ed面abcd，（1）求证：平面bcf面aed；（2）若bf=bd=a，求四棱锥abdef的体积20（12分）设椭圆+=1（ab0）的左、右焦点分别为f1，f2，右顶点为a，上顶点为b已知|ab|=|f1f2|（1）求椭圆的离心率；（2）设p为椭圆上异于其顶点的一点，以线段pb为直径的圆经过点f1，经过原点o的直线l与该圆相切，求直线l的斜率21（12分）已知函数f（x）=x2+a（x+lnx），x0，ar是常数（1）ar，试证明函数y=f（x）的图象在点（1，f（1）处的切线经过定点；（2）若函数y=f（x）图象上的点都在第一象限，试求常数a的取值范围请考生在第22、23、24三题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分作答时请写清题号【选修4-1：几何证明选讲】22（10分）选修41：几何证明选讲如图，已知圆上的，过c点的圆的切线与ba的延长线交于e点（）证明：ace=bcd；（）若be=9，cd=1，求bc的长【选修4-4：坐标系与参数方程】23已知直线l：（t为参数）经过椭圆c：（为参数）的右焦点f（）求m的值；（）设直线l与椭圆c交于a，b两点，求|fa|fb|的最大值与最小值【选修4-5：不等式选讲】24已知函数f（x）=|2x+1|+|2x3|（）求不等式f（x）6的解集；（）若关于x的不等式f（x）|a1|的解集非空，求实数a的取值范围河南省名校2015届高三上学期期中数学试卷（文科）参考答案与试题解析一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.请把答案填涂在答题纸的相应位置.1（5分）在复平面内，复数z=+i2015对应的点位于（）a第四象限b第三象限c第二象限d第一象限考点：复数的代数表示法及其几何意义 专题：数系的扩充和复数分析：利用复数的出错运算法则，以及复数单位的幂运算，化简复数，推出对应点的坐标即可解答：解：复数z=+i2015=i=i=复数对应点的坐标（），在第四象限故选：a点评：本题考查复数的代数形式的混合运算，复数的几何意义，基本知识的考查2（5分）已知集合m=x|y=lg，n=y|y=x2+2x+3，则（rm）n=（）ax|10x1bx|x1cx|x2dx|1x2考点：其他不等式的解法；交、并、补集的混合运算；函数的值域 专题：不等式的解法及应用分析：利用函数的定义域求出m，函数的值域求出n，即可求解（rm）n解答：解：集合m=x|y=lg，解得：0x1，m=x|0x1，rm=x|x0或x1n=y|y=x2+2x+3=y|y2，（rm）n=3（5分）已知sin2=，（，0），则sin+cos=（）abcd考点：二倍角的正弦 分析：把要求的结论平方，就用到本题已知条件，这里用到二倍角公式，由角的范围，确定sin+cos的符号为正，实际上本题考的是正弦与余弦的和与两者的积的关系，解答：解：（，0），sin+cos0，（sin+cos）2=1+sin2=，sin+cos=，故选a点评：必须使学生熟练的掌握所有公式，在此基础上并能灵活的运用公式，培养他们的观察能力和分析能力，提高他们的解题方法本题关键是判断要求结论的符号，可以用三角函数线帮助判断4（5分）设f（x）是定义在r上的奇函数，当x0时，f（x）=xex（e为自然数的底数），则f（ln6）的值为（）aln6+6bln66cln6+6dln66考点：函数奇偶性的性质；函数的值 专题：函数的性质及应用分析：由x0时的解析式，先求出f（ln6），再由f （x）是定义在r上的奇函数，f（x）=f（x），得到答案解答：解：当x0时，f （x）=xex，f（ln6）=ln6eln6=ln66，又f （x）是定义在r上的奇函数，f（ln6）=f（ln6）=ln6+6故选a点评：本题考查的知识点是函数奇偶性的性质，函数的值，其中熟练掌握奇函数的定义f（x）=f（x），是解答的关键5（5分）已知向量+=（2，8），=（8，16），则与夹角的余弦值为（）abcd考点：数量积表示两个向量的夹角 专题：计算题；平面向量及应用分析：利用向量坐标关系，求出=（3，4），=（5，12），再利用cos=求解即可解答：解：由向量，得=（3，4），=（5，12），所以|=5，|=13，=63，即与夹角的余弦值cos=故选：b点评：本题考查向量运算的坐标表示，夹角的计算，属于基础题6（5分）执行如图所示的程序框图，会输出一列数，则这个数列的第3项是（）a870b30c6d3考点：程序框图 专题：计算题；算法和程序框图分析：根据已知的框图，可知程序的功能是利用循环计算数列an的各项值，并输出，模拟程序的运行结果，可得答案解答：解：当n=1时，a=3，故数列的第1项为3，n=2，满足继续循环的条件，a=32=6；当n=2时，a=6，故数列的第2项为6，n=3，满足继续循环的条件，a=65=30；当n=3时，a=30，故数列的第3项为30，故选：b点评：本题考查的知识点是程序框图，当程序的运行次数不多时，我们多采用模拟程序运行的方法得到程序的运行结果7（5分）函数f（x）=sin（2x+）（|x|）的图象向左平移个单位后关于原点对称，则函数f（x）在上的最小值为（）abcd考点：函数y=asin（x+）的图象变换 专题：三角函数的图像与性质分析：由函数图象的平移得到，再由函数为奇函数及的范围得到，求出的值，则函数解析式可求，再由x的范围求得函数f（x）在上的最小值解答：解：函数f（x）=sin（2x+）图象向左平移个单位得，由于函数图象关于原点对称，函数为奇函数，又|，得，由于，02x，当，即x=0时，故选：a点评：本题考查了函数y=asin（x+）型函数的图象和性质，考查了三角函数值域的求法，是中档题8（5分）某几何体的三视图如图所示，且该几何体的体积是3，则正视图中的x的值是（）a2bcd3考点：简单空间图形的三视图 专题：计算题；空间位置关系与距离分析：根据三视图判断几何体为四棱锥，再利用体积公式求高x即可解答：解：根据三视图判断几何体为四棱锥，其直观图是：v=3x=3故选d点评：由三视图正确恢复原几何体是解题的关键9（5分）已知数列an为等差数列，bn为等比数列，且满足：a1003+a1013=，b6b9=2，则tan=（）a1b1cd考点：等差数列与等比数列的综合 专题：等差数列与等比数列分析：利用等差数列的性质求出a1+a2015，等比数列的性质求出所求表达式的分母，然后求解即可解答：解：数列an为等差数列，bn为等比数列，且满足：a1003+a1013=，b6b9=2，所以a1+a2015=a1003+a1013=，b7b8=b6b9=2，所以tan=tan=故选：d点评：本题考查等差数列以及等比数列的应用，三角函数值的求法，考查计算能力10（5分）若点m（x，y）为平面区域上的一个动点，则x+2y的最大值是（）a1bc0d1考点：简单线性规划 专题：数形结合；不等式的解法及应用分析：由约束条件作出可行域，令z=x+2y，化为直线方程的斜截式，数形结合得到最优解，求出最优解的坐标，代入z=x+2y得答案解答：解：由约束条件作出可行域如图，令z=x+2y，化为直线方程的斜截式得：，由图可知，当直线过可行域内的点a（0，）时，直线在y轴上的截距最大，z最大，最大值为z=0+2=1故选：d点评：本题考查了简单的线性规划，考查了数形结合的解题思想方法，是中档题11（5分）已知函数f（x）=，若a、b、c互不相等，且f（a）=f（b）=f（c），则a+b+c的取值范围是（）a（1，2014）b（1，2015）c（2，2015）d考点：分段函数的应用 专题：函数的性质及应用分析：根据题意，在坐标系里作出函数f（x）的图象，根据f（a）=f（b）=f（c），确定a，b，c的大小，即可得出a+b+c的取值范围解答：解：作出函数的图象如图，直线y=m交函数图象于如图，不妨设abc，由正弦曲线的对称性，可得（a，m）与（b，m）关于直线x=对称，因此a+b=1，当直线y=m=1时，由log2014x=1，解得x=2014，即x=2014，若满足f（a）=f（b）=f（c），（a、b、c互不相等），由abc可得1c2014，因此可得2a+b+c2015，即a+b+c（2，2015）故选：c点评：本题以三角函数和对数函数为例，考查了函数的零点与方程根个数讨论等知识点，利用数形结合，观察图象的变化，从而得出变量的取值范围是解决本题的关键12（5分）已知定义在r上的偶函数f（x）在bcd上的最小值为f（1）=f（1）若f（ax+1）f（x2）对任意都成立，当时，1ax+11，即2ax0恒成立则2a0故选a点评：本题考查的知识点是奇偶性与单调性的综合，其中根据已知条件及偶函数在对称区间上单调性相反，得到函数的单调性是解答本题的关键二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，满分20分.请把答案填在答题纸的相应位置.13（5分）已知tan（）=2，则sin2+sincos2cos2+3的值为考点：二倍角的余弦；同角三角函数间的基本关系；二倍角的正弦 专题：三角函数的求值分析：由条件利用诱导公式可得tan=2，再利用同角三角函数的基本关系把要求的式子化为 +3，从而求得结果解答：解：已知tan（）=2=tan，则sin2+sincos2cos2+3=+3=+3=+3=，故答案为 点评：本题主要考查同角三角函数的基本关系、诱导公式，属于中档题14（5分）设a为g（x）=x3+2x23x1的极值点，且函数f（x）=，则f（）+f（）的值等于8考点：利用导数研究函数的极值 专题：计算题；函数的性质及应用分析：令g（x）=0，可得极值点，由题意可求a值，从而可得函数f（x）解析式，利用对数运算性质可求答案解答：解：g（x）=4x2+4x3=（2x1）（2x+3），令g（x）=0，得x=或x=，由题意可知a=，f（x）=，f（）+f（）=+=2+=2+6=8，故答案为：8点评：该题考查利用导数研究函数的极值、分段函数求值，考查对数的运算性质，属基础题15（5分）设正实数x，y，z满足x23xy+4y2z=0，则当取得最大值时，+的最大值为1考点：基本不等式 专题：不等式的解法及应用分析：由正实数x，y，z满足x23xy+4y2z=0，可得z=x23xy+4y2于是=，利用基本不等式即可得到最大值，当且仅当x=2y0时取等号，此时z=2y2于是+=，再利用二次函数的单调性即可得出解答：解：由正实数x，y，z满足x23xy+4y2z=0，z=x23xy+4y2=1，当且仅当x=2y0时取等号，此时z=2y2+=1，当且仅当y=1时取等号，即+的最大值是1故答案为1点评：熟练掌握基本不等式的性质和二次函数的单调性是解题的关键16（5分）设f（x）是定义在r上的偶函数，且对于xr恒有f（x+1）=f（x1），已知当x时，f（x）=（）1x，则（1）f（x）的周期是2； （2）f（x）在（1，2）上递减，在（2，3）上递增；（3）f（x）的最大值是1，最小值是0； （4）当x（3，4）时，f（x）=（）x3其中正确的命题的序号是（1）（2）（4）考点：命题的真假判断与应用 专题：综合题；函数的性质及应用分析：（1）依题意，f（x+2）=f=f（x），可判断（1）；（2）利用x时，f（x）=（）1x=2x1，可判断f（x）在区间上为增函数，利用其周期性与偶函数的性质可判断（2）；（3）利用函数的周期性、奇偶性及单调性可判断（3）；（4）当x（3，4）时，x4（1，0），4x（0，1），从而可得f（4x）=（）1（4x）=，又f（x）是周期为2的偶函数，可判断（4）解答：解：（1）对任意的xr恒有f（x+1）=f（x1），f（x+2）=f=f（x），即2是f（x）的周期，（1）正确；（2）x时，f（x）=（）1x=2x1为增函数，又f（x）是定义在r上的偶函数，f（x）在区间上单调递减，又其周期t=2，f（x）在（1，2）上递减，在（2，3）上递增，（2）正确；（3）由（2）x时，f（x）=（）1x=2x1为增函数，f（x）在区间上单调递减，且其周期为2可知，f（x）max=f（1）=211=20=1，f（x）min=f（0）=201=，故（3）错误；（4）当x（3，4）时，x4（1，0），4x（0，1），f（4x）=（）1（4x）=，又f（x）是周期为2的偶函数，f（4x）=f（x）=，（4）正确综上所述，正确的命题的序号是（1）（2）（4），故答案为：（1）（2）（4）点评：本题考查命题的真假判断与应用，综合考查抽象函数的周期性、奇偶性、单调性即最值的综合应用，属于难题三、解答题：本大题共5小题，共70分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤.17（12分）设函数（）求f（x）的最大值，并写出使f（x）取最大值是x的集合；（）已知abc中，角a，b，c的对边分别为a，b，c若求a的最小值考点：余弦定理；三角函数的化简求值；正弦函数的定义域和值域 专题：计算题分析：（）把函数解析式第一项利用两角和与差的余弦函数公式及特殊角的三角函数值化简，第二项利用二倍角的余弦函数公式化简，合并整理后，再利用两角和与差的余弦函数公式化为一个角的余弦函数，由余弦函数的值域得到余弦函数的最大值为1，可得出函数f（x）的最大值，并根据余弦函数的图象与性质得出此时x的范围，即可确定出使f（x）取最大值是x的集合；（）由f（b+c）=，将b+c代入第一问化简后的式子中，利用诱导公式化简后得到cos（2a）的值，由a为三角形的内角，得出2a的范围，利用特殊角的三角函数值求出a的度数，进而确定出cosa的值，再利用余弦定理表示出a2=b2+c22bccosc，利用完全平方公式化简后，将b+c及cosc的值代入，并利用基本不等式求出bc的最大值，可得出a的最小值解答：解：（）f（x）=cos（2x）+2cos2x=（cos2xcos+sin2xsin）+（1+cos2x）=cos2xsin2x+1=cos（2x+）+1，（3分）1cos（2x+）1，即cos（2x+）最大值为1，f（x）的最大值为2，（4分）要使f（x）取最大值，cos（2x+）=1，即2x+=2k（kz），解得：x=k（kz），则x的集合为x|x=k（kz）；（6分）（）由题意，f（b+c）=cos+1=，即cos（22a+）=，化简得：cos（2a）=，（8分）a（0，），2a（，），则有2a=，即a=，（10分）在abc中，b+c=2，cosa=，由余弦定理，a2=b2+c22bccos=（b+c）23bc=43bc，（12分）由b+c=2知：bc=1，当且仅当b=c=1时取等号，a243=1，则a取最小值1（14分）点评：此题考查了余弦定理，三角函数的化简求值，余弦函数的图象与性质，基本不等式，两角和与差的余弦函数公式，二倍角的余弦函数公式，特殊角的三角函数值，以及余弦函数的定义域与值域，熟练掌握定理及公式是解本题的关键18（12分）已知数列an的前n项和为sn，sn=2an2（1）求数列an的通项公式；（2）设bn=log2an，cn=，记数列cn的前n项和tn，若对nn*，tnk（n+4）恒成立，求实数k的取值范围考点：数列的求和；数列递推式 专题：等差数列与等比数列分析：（1）当n=1时，a1=s1，解得a1当n2时，an=snsn1，再利用等比数列的通项公式即可得出（2）利用对数的运算性质可得bn，利用cn=利用“裂项求和”即可得出：数列cn的前n项和tn=由于对nn*，tnk（n+4）恒成立，可得，化为=，利用基本不等式的性质即可得出解答：解：（1）当n=1时，a1=s1=2a12，解得a1=2当n2时，an=snsn1=2an2（2an12）=2an2an1，化为an=2an1，数列an是以2为公比的等比数列，（2）bn=log2an=n，cn=数列cn的前n项和tn=+=对nn*，tnk（n+4）恒成立，化为=n+5=9，当且仅当n=2时取等号，实数k的取值范围是点评：本题综合考查了等比数列的通项公式、对数的运算性质、“裂项求和”、恒成立问题的等价转化、基本不等式的性质等基础知识与基本技能方法，考查了推理能力和计算能力，属于难题19（12分）如图所示的多面体中，abcd是菱形，bdef是矩形，ed面abcd，（1）求证：平面bcf面aed；（2）若bf=bd=a，求四棱锥abdef的体积考点：棱柱、棱锥、棱台的体积；平面与平面平行的性质 专题：综合题；空间位置关系与距离分析：（1）证明fb平面aed，bc平面aed，利用面面平行的判定定理可得结论；（2）连接ac，acbd=o，证明ao面bdef，即可求出四棱锥abdef的体积解答：（1）证明：abcd是菱形，bcad，bc面ade，ad面ade，bc面ade（3分）bdef是矩形，bfde，bf面ade，de面ade，bf面ade，bc面bcf，bf面bcf，bcbf=b，面bcf面ade（6分）（2）解：连接ac，acbd=oabcd是菱形，acbded面abcd，ac面abcd，edac，ed，bd面bdef，edbd=d，ao面bdef，（10分）ao为四棱锥abdef的高由abcd是菱形，则abd为等边三角形，由bf=bd=a，则，（14分）点评：本题考查线面平行、面面平行，考查四棱锥的体积，考查学生分析解决问题的能力，正确运用线面平行、面面平行是关键20（12分）设椭圆+=1（ab0）的左、右焦点分别为f1，f2，右顶点为a，上顶点为b已知|ab|=|f1f2|（1）求椭圆的离心率；（2）设p为椭圆上异于其顶点的一点，以线段pb为直径的圆经过点f1，经过原点o的直线l与该圆相切，求直线l的斜率考点：直线与圆锥曲线的综合问题 专题：向量与圆锥曲线分析：（1）由题意设椭圆右焦点f2的坐标为（c，0），结合|ab|=|f1f2|，可得a2+b2=3c2，再结合隐含条件b2=a2c2得到a，c的关系式，则椭圆的离心率可求；（2）由题意设出椭圆方程为设p（x0，y0）由f1（c，0），b（0，c），求得，的坐标，利用=0得到（x0+c）c+y0c=0，从而得到x0+y0+c=0再由点p在椭圆上，得到两式联立得到3x20+4cx0=0根据点p不是椭圆的顶点得到x0=c进一步得到y0=，再设圆的圆心为t（x1，y1），则x1=c，y1=c，求出圆的半径r再由直线l与圆相切列式求得k的值解答：解：（1）设椭圆右焦点f2的坐标为（c，0）由|ab|=|f1f2|，可得a2+b2=3c2又b2=a2c2，则2a2=4c2，椭圆的离心率e=；（2）由（1）知a2=2c2，b2=c2故椭圆方程为设p（x0，y0）由f1（c，0），b（0，c），得=（x0+c，y0），=（c，c）由已知，有=0，即（x0+c）c+y0c=0又c0，故有x0+y0+c=0又点p在椭圆上，由和可得3x20+4cx0=0而点p不是椭圆的顶点，故x0=c代入得y0=，即点p的坐标为（，）设圆的圆心为t（x1，y1），则x1=c，y1=c，进而圆的半径r=c设直线l的斜率为k，依题意，直线l的方程为y=kx由l与圆相切，可得，即，整理得k28k+1=0，解得k=4，直线l的斜率为4+或4点评：本题主要考查了直线与圆锥曲线的位置关系的应用，考查了向量在解题中的应用，圆锥曲线的特点是计算量比较大，要求考生具备较强的运算推理能力和逻辑思维能力，是压轴题21（12分）已知函数f（x）=x2+a（x+lnx），x0，ar是常数（1）ar，试证明函数y=f（x）的图象在点（1，f（1）处的切线经过定点；（2）若函数y=f（x）图象上的点都在第一象限，试求常数a的取值范围考点：利用导数研究曲线上某点切线方程；利用导数研究函数的单调性 专题：综合题；导数的综合应用分析：（1）求导函数，可得切线斜率，求出切点坐标，可得函数y=f（x）的图象在点（1，f（1）处的切线，即可得出切线y=（1+a）（2x1）经过定点；（2）分类讨论，a0时，由f（x）=x2+a（x+lnx）0得，求出右边对应函数的最值，即可求常数a的取值范围解答：（1）证明：f（x）=（1分）f（1）=1+a，f（1）=2+2a（2分），函数y=f（x）的图象在点（1，f（1）处的切线为y（1+a）=（2+2a）（x1），即y=（1+a）（2x1）（4分）ar，当时，y=（1+a）（2x1）=0，即切线y=（1+a）（2x1）经过定点（5分）（2）解：a=0时，f（x）=x2，x0，点（x，x2）在第一象限（6分）依题意，f（x）=x2+a（x+lnx）0（7分）a0时，由对数函数性质知，x（0，1）时，lnx（，0），alnx（，0），从而“x0，f（x）=x2+a（x+lnx）0”不成立（8分）a0时，由f（x）=x2+a（x+lnx）0得（9分）设，（10分）x（0，1）1（1，+）g（x）0+g（x）极小值g（x）g（1）=1，从而，1a0（13分）综上所述，常数a的取值范围1a0（14分）点评：本题考查导数知识的运用，考查导数的几何意义，考查函数的最值，考查分类讨论的数学思想，考查学生分析解决问题的能力，属于中档题请考生在第22、23、24三题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分作答时请写清题号【选修4-1：几何证明选讲】22（10分）选修41：几何证明选讲如图，已知圆上的，过c点的圆的切线与ba的延长线交于e点（）证明：ace=bcd；（）若be=9，cd=1，求bc的长考点：圆的切线的性质定理的证明；相似三角形的判定 专题：证明题分析：（i