山东省济宁市高三数学上学期期末考试试卷 理（含解析）.doc

2015年山东省济宁市高三（上）期末数学试卷（理科） 一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50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）1设全集为r，a=x|x（x2）0，b=x|y=ln（1x），则a（rb）=（）a（2，1）b1，2）c（2，1d（1，2）2下列命题中，假命题是（）axr，3x20bx0r，tanx0=2cx0r，log2x02dxn*，（x2）203已知tan=2，且（，0），则sincos的值是（）abcd4直线l：y=kx+1与圆o：x2+y2=1相交于a，b 两点，则“k=1”是“oab的面积为”的（）a充分而不必要条件b必要而不充分条件c充分必要条件d既不充分又不必要条件5已知向量，其中=（1，），且（3），则在上的投影为 （）abcd6一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）abcd7函数y=的图象大致为（）abcd8设x，y满足约束条件，若目标函数z=ax+by（a0，b0）的最大值为8，则ab的最大值为（）a1b2cd49已知函数f（x）=sin（x），且f（x）dx=0，则函数f（x）的图象的一条对称轴是（）ax=bx=cx=dx=10已知函数f（x）=，若函数y=f（x）k（x+1）有三个零点，则实数k的取值范围是（）a（1，+）b（，0）c（0，）d（，1）二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分11如图，在棱长为2的正方体abcda1b1c1d1中，o为底面abcd的中心，e为cc1的中点，那么异面直线oe与ad1所成角的余弦值等于12已知数列an的前n项和为sn，a1=1，an=2sn1（n2），则an=13若对任意实数x，不等式|x+3|+|x1|a23a恒成立，则实数a的取值范围为14已知双曲线=1（a0，b0）的两条渐近线与抛物线y2=2px（p0）的准线分别交于a、b两点，o为坐标原点，若双曲线的离心率为2，aob的面积为，则该抛物线的标准方程是15在实数集r中，我们定义的大小关系“”为全体实数排了一个“序”，类似的，我们在平面向量集d=|=（x，y），xr，yr上也可以定义一个称为“序”的关系，记为“”定义如下：对于任意两个向量=（x1，y1），=（x2，y2），当且仅当“x1x2”或“x1=x2且y1y2”时，成立按上述定义的关系“”，给出如下几个命题：若=（1，0），=（0，1），=（0，0），则；若，则；若，则对于任意d，+；其中真命题的序号为（把你认为正确的命题序号都填上）三、解答题：本大题共6个小题，共75分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤16在abc中，角a，b，c的对边分别为a，b，c，且（）求cosa的值；（）若，b=5，求角b、边c的值17已知公比为q的等比数列an是递减数列，且满足（）求数列an的通项公式；（）求数列（2n1）an的前n项和tn18已知一企业生产某产品的年固定成本为10万元，每生产千件该产品需另投入2.7万元，设该企业年内共生产此种产品x千件，并且全部销售完，每千件的销售收入为f（x）万元，且f（x）=（）写出年利润p（万元）关于产品年产量x（千件）的函数关系式；（）年产量x为多少千件时，该企业生产此产品所获年利润最大？（注：年利润=年销售收入年总成本）19如图，四棱锥pabcd中，abcd为矩形，平面pad平面abcd（）求证：abpd；（）若bpc=90，pb=pc=2，问ab为何值时，四棱锥pabcd的体积最大？并求此时直线pb与平面pdc所成角的正弦值20已知椭圆+=1（ab0）经过点（0，），离心率为，左、右焦点分别为f1（c，0）与f2（c，0）（）求椭圆c的方程；（）设椭圆c与x轴负半轴交点为a，过点m（4，0）作斜率为k（k0）的直线l，交椭圆c于b、d两点（b在m、d之间），n为bd中点，并设直线on的斜率为k1（i）证明：kk1为值；（ii）是否存在实数k，使得f1nad？如果存在，求直线l的方程；如果不存在，请说明理由21设ar，函数f（x）=ax2（2a+1）x+lnx（）当a=1时，求f（x）的极值；（）设g（x）=exx1，若对于任意的x1（0，+），x2r，不等式f（x1）g（x2）恒成立，求实数a的取值范围2014-2015学年山东省济宁市高三（上）期末数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50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）1设全集为r，a=x|x（x2）0，b=x|y=ln（1x），则a（rb）=（）a（2，1）b1，2）c（2，1d（1，2）考点： 交、并、补集的混合运算专题： 集合分析： 分别求出关于a，b的集合，再求出b在r的补集，从而求出则a（rb）解答： 解：a=x|x（x2）0=x|0x2，b=x|y=ln（1x）=x|1x0=x|x1，rb=x|x1，a（rb）=1，2）故选：b点评： 本题考查了集合的补集，交集的运算，是一道基础题2下列命题中，假命题是（）axr，3x20bx0r，tanx0=2cx0r，log2x02dxn*，（x2）20考点： 全称命题；特称命题专题： 函数的性质及应用；简易逻辑分析： 根据指数函数，对数函数，正切函数，二次函数的图象和性质，分别判断四个答案的真假，可得答案解答： 解：由指数函数的值域为（0，+）可得：xr，3x20为真命题；由正切函数的值域为r可得：x0r，tanx0=2为真命题；由对数函数的值域为r可得：x0r，log2x02为真命题；当x=2时，（x2）2=0，故xn*，（x2）20为假命题，故选：d点评： 本题考查的知识点是全称命题，函数的值域，是函数与命题的综合应用，难度不大，属于基础题3已知tan=2，且（，0），则sincos的值是（）abcd考点： 同角三角函数基本关系的运用专题： 三角函数的求值分析： 由tan的值，根据的范围，利用同角三角函数间的基本关系求出sin与cos的值，代入原式计算即可得到结果解答： 解：tan=20，（，），cos=，sin=，则sincos=+=点评： 此题考查了同角三角基本关系的运用，熟练掌握基本关系是解本题的关键4直线l：y=kx+1与圆o：x2+y2=1相交于a，b 两点，则“k=1”是“oab的面积为”的（）a充分而不必要条件b必要而不充分条件c充分必要条件d既不充分又不必要条件考点： 必要条件、充分条件与充要条件的判断；直线与圆相交的性质专题： 直线与圆；简易逻辑分析： 根据直线和圆相交的性质，结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论解答： 解：若直线l：y=kx+1与圆o：x2+y2=1相交于a，b 两点，则圆心到直线距离d=，|ab|=2，若k=1，则|ab|=，d=，则oab的面积为=成立，即充分性成立若oab的面积为，则s=2=，即k2+1=2|k|，即k22|k|+1=0，则（|k|1）2=0，即|k|=1，解得k=1，则k=1不成立，即必要性不成立故“k=1”是“oab的面积为”的充分不必要条件故选：a点评： 本题主要考查充分条件和必要条件的判断，利用三角形的面积公式，以及半径半弦之间的关系是解决本题的关键5已知向量，其中=（1，），且（3），则在上的投影为 （）abcd考点： 平面向量数量积的运算专题： 平面向量及应用分析： 利用在上的投影为即可得出解答： 解：由已知，=（1，），且（3），=43，所以在上的投影为；故选c点评： 本题考查了向量垂直与数量积的关系、向量的投影，属于基础题6一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）abcd考点： 由三视图求面积、体积专题： 计算题；空间位置关系与距离分析： 由三视图知几何体为四棱锥，且四棱锥的左边侧面与底面垂直，四棱锥的底面是边长为2的正方形，画出其直观图如图，由侧视图等腰三角形的腰长为，求得棱锥的高，把数据代入棱锥的体积公式计算解答： 解：由三视图知几何体为四棱锥，四棱锥的左边侧面与底面垂直，其直观图如图：且四棱锥的底面是边长为2的正方形，由侧视图等腰三角形的腰长为，得棱锥的高为=2，几何体的体积v=222=故选b点评： 本题考查了由三视图求几何体的体积，解题的关键是判断几何体的形状及求相关几何量的数据7函数y=的图象大致为（）abcd考点： 函数的图象专题： 函数的性质及应用分析： 现根据函数的奇偶性排除a，再根据函数值y的情况排除b，再利用极限的思想排除c，问题得以解决解答： 解：f（x）=f（x），函数f（x）为奇函数，故排除a，当x0时，3x3x，当x0时，3x3x，当2k3x2k+，即x+时，cos3x0，故y0，故排除b，因为=0，故排除c，故选：d点评： 本题考查了函数的图象的识别，函数的奇偶性，函数值，极限是常用的方法，属于中档题8设x，y满足约束条件，若目标函数z=ax+by（a0，b0）的最大值为8，则ab的最大值为（）a1b2cd4考点： 简单线性规划专题：不等式的解法及应用分析： 由约束条件作出可行域，数形结合得到最优解，求出最优解的坐标，代入目标函数得到3a+14b=20，然后利用基本不等式求得ab的最大值解答： 解：由约束条件作出可行域如图，联立，解得b（）化z=ax+by为，由图可知，当直线过b时，直线在y轴上的截距最大，z最大此时z=，即3a+14b=20a0，b0，即ab的最大值为故选：c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，训练了利用基本不等式求最值，是中档题9已知函数f（x）=sin（x），且f（x）dx=0，则函数f（x）的图象的一条对称轴是（）ax=bx=cx=dx=考点： 函数y=asin（x+）的图象变换；定积分专题： 三角函数的图像与性质分析： 由f（x）dx=0求得cos（+）=0，故有 +=k+，kz可取=，则f（x）=sin（x）令x=k+，求得x的值，可得函数f（x）的图象的一条对称轴方程解答： 解：函数f（x）=sin（x），f（x）dx=cos（x）=cos（）cos（）=cossin=cos（+）=0，+=k+，kz，即 =k+，kz，故可取=，f（x）=sin（x）令x=k+，求得 x=k+，kz，则函数f（x）的图象的一条对称轴为 x=，故选：a点评： 本题主要考查定积分，函数y=asin（x+）的图象的对称性，两角和差的三角公式的应用，属于中档题10已知函数f（x）=，若函数y=f（x）k（x+1）有三个零点，则实数k的取值范围是（）a（1，+）b（，0）c（0，）d（，1）考点： 函数零点的判定定理专题： 计算题；作图题；函数的性质及应用分析： 函数y=f（x）k（x+1）有三个零点可化为f（x）k（x+1）=0有三个不同的解；易知x=1不是方程的解，故可化为k=；从而作图求解解答： 解：函数y=f（x）k（x+1）有三个零点可化为f（x）k（x+1）=0有三个不同的解；易知x=1不是方程的解，故可化为k=；作y=的图象如下，由图象结合选项可知，实数k的取值范围是（0，）；故选c点评： 本题考查了函数的性质与图象的应用，同时考查了数形结合的思想应用，属于基础题二、填空题：本大题共5小题，每小题5分，共25分11如图，在棱长为2的正方体abcda1b1c1d1中，o为底面abcd的中心，e为cc1的中点，那么异面直线oe与ad1所成角的余弦值等于考点： 异面直线及其所成的角专题： 空间角分析： 首先通过做平行线把异面直线的夹角转化为共面直线的夹角，进一步利用解直角三角形知识求得结果解答： 解：取bc的中点f，连接ef，of由于o为底面abcd的中心，e为cc1的中点，所以：efbc1ad1所以：异面直线oe与ad1所成角，即oe与ef所成的角平面abcd平面bcc1b1ofbc所以：of平面bcc1b1ef平面bcc1b1所以：efofcos故答案为：点评： 本题考查的知识要点：异面直线所成的角的应用，线面垂直与面面垂直及线线垂直之间的转化，属于基础题型12已知数列an的前n项和为sn，a1=1，an=2sn1（n2），则an=考点： 数列递推式专题： 计算题；等差数列与等比数列分析： 利用n2时，an=snsn1，确定数列sn是以1为首项，3为公比的等比数列，从而可得结论解答： 解：n2时，an=2sn1，snsn1=2sn1，sn=3sn1，a1=1，s1=1数列sn是以1为首项，3为公比的等比数列sn=3n1，n2时，an=2sn1=23n2，又a1=1，an=故答案为：点评： 本题考查数列递推式，考查等比数列的判定，考查数列的通项，确定数列sn是以1为首项，3为公比的等比数列是解题的关键13若对任意实数x，不等式|x+3|+|x1|a23a恒成立，则实数a的取值范围为1，4考点： 函数恒成立问题专题： 不等式的解法及应用分析： 由绝对值的集合意义求得|x+3|+|x1|的最小值，把不等式|x+3|+|x1|a23a恒成立转化为a23a4，求解该不等式得答案解答： 解：由绝对值的几何意义知，|x+3|+|x1|表示数轴上的动点x与两定点3，1的距离，则|x+3|+|x1|的最小值为4，要使不等式|x+3|+|x1|a23a恒成立，则a23a4，即a23a40，解得：1a4满足对任意实数x，不等式|x+3|+|x1|a23a恒成立的实数a的取值范围为1，4故答案为：1，4点评： 本题考查了函数恒成立问题，考查了绝对值的几何意义，考查了数学转化思想方法，是中档题14已知双曲线=1（a0，b0）的两条渐近线与抛物线y2=2px（p0）的准线分别交于a、b两点，o为坐标原点，若双曲线的离心率为2，aob的面积为，则该抛物线的标准方程是y2=4x考点： 双曲线的简单性质分析： 把x=代入，解得y，可得|ab|=，利用aob的面积为，可得=，再利用=2，解得即可得出p解答： 解：把x=代入，解得y=|ab|=，aob的面积为，=，由=2，解得=，解得p=2该抛物线的标准方程是y2=4x故答案为：y2=4x点评： 本题考查了双曲线与抛物线的标准方程及其性质，考查了推理能力与计算能力，属于基础题15在实数集r中，我们定义的大小关系“”为全体实数排了一个“序”，类似的，我们在平面向量集d=|=（x，y），xr，yr上也可以定义一个称为“序”的关系，记为“”定义如下：对于任意两个向量=（x1，y1），=（x2，y2），当且仅当“x1x2”或“x1=x2且y1y2”时，成立按上述定义的关系“”，给出如下几个命题：若=（1，0），=（0，1），=（0，0），则；若，则；若，则对于任意d，+；其中真命题的序号为（把你认为正确的命题序号都填上）考点： 进行简单的合情推理专题： 推理和证明分析： 根据已知中任意两个向量=（x1，y1），=（x2，y2），当且仅当“x1x2”或“x1=x2且y1y2”时，成立逐一判断四个结论的真假，可得答案解答： 解：任意两个向量=（x1，y1），=（x2，y2），当且仅当“x1x2”或“x1=x2且y1y2”时，成立若=（1，0），=（0，1），=（0，0），则，故正确；（2）设=（x1，y1），=（x2，y2），=（x3，y3），由，得“x1x2”或“x1=x2且y1y2”由，得“x2x3”或“x2=x3且y2y3”若“x1x2x3”，则；若“x1x2”，且“x2=x3且y2y3”，则“x1x3”，所以若“x1=x2且y1y2”且“x2x3”，则x1x3，所以若“x1=x2且y1y2”且“x2=x3且y2y3”，则x1=x3且y1y3，所以，综上所述，若，则，所以正确（3）设=（x1，y1），=（x2，y2），=（x，y），则+=（x1+x，y1+y），+=（x2+x，y2+y），由，得“x1x2”或“x1=x2且y1y2”若x1x2，则x1+xx2+x，所以+；若x1x2”或“x1=x2且y1y2，则x1+x=x2+x且y1+yy2+y，所以+；综上所述，若，则对于任意d，+；所以正确，综上所述，正确，故答案为：点评： 本题以命题的真假判断为载体，考查了新定义“”正确理解新定义“”的实质，是解答的关键三、解答题：本大题共6个小题，共75分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤16在abc中，角a，b，c的对边分别为a，b，c，且（）求cosa的值；（）若，b=5，求角b、边c的值考点： 余弦定理；两角和与差的正弦函数；正弦定理专题： 计算题；解三角形分析： （i）利用三角函数的降幂公式和诱导公式，化简题中等式得，再利用两角和的正弦公式得，即得cosa的值；（ii）由同角三角函数关系算出，再根据正弦定理得出，结合题意算出最后根据余弦定理a2=b2+c22bccosa的式子加以计算，即可得到边c的值解答： 解：（i）由，得，（3分）即，可得，即（6分）（ii）由，得，根据正弦定理，得由题意ab，则ab，故（9分）再由余弦定理a2=b2+c22bccosa，得，解之得c=1（c=7舍去）（12分）点评： 本题着重考查了三角函数恒等变换公式、正弦定理、余弦定理和三角形大角对大边等知识，属于中档题17已知公比为q的等比数列an是递减数列，且满足（）求数列an的通项公式；（）求数列（2n1）an的前n项和tn考点： 数列的求和专题： 综合题；等差数列与等比数列分析： （）由a1a2a3=及等比数列性质得=，可求得a2=，根据等比数列的通项公式求出数列的首项和公比，然后求数列an的通项公式；（）利用错位相减法可求数列（2n1）an的前n项和为tn；解答： 解：由a1a2a3=，及等比数列性质得=，解得a2=，由a1+a2+a3=得a1+a3=由以上得，=，即3q210q+3=0，解得q=3，或q=an是递减数列，故q=3舍去，q=，由a2=，得a1=1故数列an的通项公式为an=（nn*）（ii）由（i）知（2n1）an=，tn=1+，tn=+得：tn=1+=1+2（+）=1+2=2，tn=3点评： 本题主要考查等比数列的通项公式以及利用错位相减法求数列的和，考查学生的运算求解能力，属中档题18已知一企业生产某产品的年固定成本为10万元，每生产千件该产品需另投入2.7万元，设该企业年内共生产此种产品x千件，并且全部销售完，每千件的销售收入为f（x）万元，且f（x）=（）写出年利润p（万元）关于产品年产量x（千件）的函数关系式；（）年产量x为多少千件时，该企业生产此产品所获年利润最大？（注：年利润=年销售收入年总成本）考点： 函数模型的选择与应用；分段函数的应用专题： 计算题；应用题；函数的性质及应用；导数的综合应用；不等式的解法及应用分析： （）当0x10时，p=xf（x）（10+2.7x）=8.1x10；当x10时，p=xf（x）（10+2.7x）=982.7x；写成分段函数即可；（）分0x10与10x时讨论函数的最大值，从而求最大值点即可解答： 解：（）当0x10时，p=xf（x）（10+2.7x）=8.1x10；当x10时，p=xf（x）（10+2.7x）=982.7x；故p=；（）当0x10时，由p=8.1=0解得，x=9；故当x=9时有最大值p=8.1910=38.6；当10x时，由p=98（+2.7x）982=38；（当且仅当=2.7x，即x=时，等号成立）；综上所述，当x=9时，p取得最大值即当年产量x为9千件时，该企业生产此产品所获年利润最大点评： 本题考查了函数在实际问题中的应用，同时考查了导数的应用与基本不等式的应用，属于中档题19如图，四棱锥pabcd中，abcd为矩形，平面pad平面abcd（）求证：abpd；（）若bpc=90，pb=pc=2，问ab为何值时，四棱锥pabcd的体积最大？并求此时直线pb与平面pdc所成角的正弦值考点： 直线与平面所成的角；空间中直线与直线之间的位置关系专题： 空间位置关系与距离；空间角分析： （）由已知条件推导出ab平面pad，由此能证明abpd（）取线段ad的中点o，连结po，则po平面abcd，取bc中点m，连结om，则omad，设ab=x，则vpabcd=，当且仅当x2=1，即x=1时，四棱锥pabcd的体积最大，此时以o为原点，oa为x轴，op为z轴，建立空间直角坐标系，利用向量法能求出直线pb与平面pdc所成角的正弦值解答： （）证明：平面pad平面abcd，平面pad平面abcd=ad，abad，ab平面pad，又pd平面pad，abpd，abpd（）解：由题意得ab平面pad，dc平面pad，在rtpab与rtpdc中，pb=pc=2，ab=dc，pa=pd，pad为等腰三角形，取线段ad的中点o，连结po，则po平面abcd，取bc中点m，连结om，则omad，设ab=x，则om=ab=x，在bpc中，bpc=90，pb=pc=2，bc=2，pm=，在rtpom中，po=，vpabcd=，当且仅当x2=1，即x=1时，四棱锥pabcd的体积最大，此时以o为原点，oa为x轴，op为z轴，建立空间直角坐标系，则o（0，0，0），b（），c（，1，0），d（，0，0），p（0，0，1），=（0，1，0），设平面pdc的一个法向量=（x，y，z），由，令x=1，解得=（1，0，），又=（），设直线pb与平面pdc所成角为，sin=|cos|=|=直线pb与平面pdc所成角的正弦值为点评： 本题考查异面向量垂直的证明，考查四面体体积最大时线段长的求法，考查直线与平面所成角的正弦值的求法，解题时要注意向量法的合理运用20已知椭圆+=1（ab0）经过点（0，），离心率为，左、右焦点分别为f1（c，0）与f2（c，0）（）求椭圆c的方程；（）设椭圆c与x轴负半轴交点为a，过点m（4，0）作斜率为k（k0）的直线l，交椭圆c于b、d两点（b在m、d之间），n为bd中点，并设直线on的斜率为k1（i）证明：kk1为值；（ii）是否存在实数k，使得f1nad？如果存在，求直线l的方程；如果不存在，请说明理由考点： 直线与圆锥曲线的综合问题专题： 圆锥曲线中的最值与范围问题分析： （i）由椭圆经过点（0，），离心率为，可得，解得即可（ii）（i）设b（x1，y1），d（x2，y2），线段bd的中点n（x0，y0）由题意可得直线l的方程为：y=k（x+4），与椭圆方程联立化为（3+4k2）x2+k2x+64k212=0，由0，可得，且k0利用根与系数的关系、中点坐标公式可得=，即可证明（ii）假设存在实数k，使得f1nad，则=1，利用斜率计算公式可得x2=8k222，与x22矛盾解答： 解：（i）椭圆经过点（0，），离心率为，解得a=2，c=1，b=椭圆c的方程为（ii）（i）证明：设b（x1，y1），d（x2，y2），线段bd的中点n（x0，y0）由题意可得直线l的方程为：y=k（x+4），联立，化为（3+4k2）x2+k2x+64k212=0，由0，可得，且k0x1+x2=，=，y0=k（x0+4）=，=，即k1k=为定值（ii）假设存在实数k，使得f1nad，则=1，=，kad=，=1，化