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2016年湖南省长沙市高考数学一模试卷(文科)一、选择题1设i为虚数单位,则复数3i的虚部是()a3bic1d12记集合a=x|x+20,b=y|y=sinx,xr,则ab=()a(2,+)b1,1c1,12,+)d(2,13某空间几何体的三视图中,有一个是正方形,则该空间几何体不可能是()a圆柱b圆锥c棱锥d棱柱4已知向量=(cos,sin),=(sin,cos),若,则,的值可以是()a=,=b=,=c=,=d=,=5已知数列的前4项为2,0,2,0,则依次归纳该数列的通项不可能是()aan=(1)n1+1ban=can=2sindan=cos(n1)+16已知定义在r上的函数f(x)满足f(x+1)=f(x),且f(x)=,则下列函数值为1的是()af(2.5)bf(f(2.5)cf(f(1.5)df(2)7某研究性学习小组调查研究学生使用智能手机对学习的影响,部分统计数据如表使用智能手机不使用智能手机合计学习成绩优秀4812学习成绩不优秀16218合计201030附表:p(k2k0)0.150.100.050.0250.0100.0050.001k02.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828经计算k2=10,则下列选项正确的是:()a有99.5%的把握认为使用智能手机对学习有影响b有99.5%的把握认为使用智能手机对学习无影响c有99.9%的把握认为使用智能手机对学习有影响d有99.9%的把握认为使用智能手机对学习无影响8函数的单调递增区间是()abcd9平面直径坐标系xoy中,动点p到圆(x2)2+y2=1上的点的最小距离与其到直线x=1的距离相等,则p点的轨迹方程是()ay2=8xbx2=8ycy2=4xdx2=4y10非负实数x、y满足ln(x+y1)0,则关于xy的最大值和最小值分别为()a2和1b2和1c1和1d2和211如果执行如图所示的程序框图,则输出的数s不可能是()a0.7b0.75c0.8d0.912已知函数f(x)=ex,g(x)=x+1,则关于f(x),g(x)的语句为假命题的是()axr,f(x)g(x)bx1,x2r,f(x1)g(x2)cx0r,f(x0)=g(x0)dx0r,使得xr,f(x0)g(x0)f(x)g(x)二、填空题13在空间直角坐标系中,已知点a(1,0,1),b(1,1,2),则线段ab的长度为_14记等差数列an的前n项和为sn,若s3=2a3,s5=15,则a2016=_15abc的周长等于2(sina+sinb+sinc),则其外接圆半径等于_16m,n分别为双曲线=1左、右支上的点,设是平行于x轴的单位向量,则|的最小值为_三、解答题17如图,opq是半径为2,圆心角为的扇形,c是扇形弧上的一动点,记cop=,四边形opcq的面积为s(1)找出s与的函数关系;(2)试探求当取何值时,s最大,并求出这个最大值18空气质量指数(air quality index,简称aqi)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量按照aqi大小分为六级:050为优;51100为良;101150为轻度污染;151200为中度污染;201300为重度污染;300为严重污染一环保人士记录了去年某地某月10天的aqi的茎叶图如图所示(1)利用该样本估计该地本月空气质量优良(aqi100)的天数;(按这个月总共30天计算)(2)若从样本的空气质量不佳(aqi100)的这些天中,随机地抽取两天深入分析各种污染指标,求该两天的空气质量等级恰好不同的概率19如图,矩形bdef垂直于正方形abcd,gc垂直于平面abcd,且ab=de=2cg=2(1)求三棱锥afgc的体积(2)求证:面gef面aef20已知椭圆c1: +=1(ab0)的顶点到直线l1:y=x的距离分别为,(1)求c1的标准方程;(2)设平行于l1的直线l交c1与a、b两点,若以ab为直径的圆恰好过坐标原点,求直线l的方程21已知函数f(x)=x2+(a为实常数)(1)若f(x)在(0,+)上单调递增,求实数a的取值范围;(2)判断是否存在直线l与f(x)的图象有两个不同的切点,并证明你的结论选修4-1:几何证明选讲22如图,c,d是以ab为直径的半圆上两点,且=(1)若cdab,证明:直线ac平分dab;(2)作deab交ac于e,证明:cd2=aeac选修4-4:坐标系与参数方程选讲23在平面直角坐标系xoy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线c1的极坐标方程为24cos+3=0,0,2(1)求c1的直角坐标方程;(2)曲线c2的参数方程为(t为参数),求c1与c2的公共点的极坐标选修4-5:不等式选讲24设、均为实数(1)证明:|cos(+)|cos|+|sin|;|sin(+)|cos|+|cos|(2)若+=0证明:|cos|+|cos|+|cos|12016年湖南省长沙市高考数学一模试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题1设i为虚数单位,则复数3i的虚部是()a3bic1d1【考点】复数的基本概念【分析】直接由复数的基本概念得答案【解答】解:复数3i,复数3i的虚部是:1故选:d2记集合a=x|x+20,b=y|y=sinx,xr,则ab=()a(2,+)b1,1c1,12,+)d(2,1【考点】并集及其运算【分析】先化简集合a,b,再根据并集的定义即可求出【解答】解:集合a=x|x+20=(2,+),b=y|y=sinx,xr=1,1,则ab=(2,+),故选:a3某空间几何体的三视图中,有一个是正方形,则该空间几何体不可能是()a圆柱b圆锥c棱锥d棱柱【考点】由三视图求面积、体积【分析】由于圆锥的三视图中一定不会出现正方形,即可得出结论【解答】解:圆锥的三视图中一定不会出现正方形,该空间几何体不可能是圆锥故选:b4已知向量=(cos,sin),=(sin,cos),若,则,的值可以是()a=,=b=,=c=,=d=,=【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示【分析】根据向量的平行的条件以及两角和的余弦公式即可判断【解答】解:向量=(cos,sin),=(sin,cos),若,coscossinsin=0,即cos(+)=0,+=k+,kz,对于a:+=0,不符合,对于b,+=,不符合,对于c:+=,符合,对于d,+=,不符合,故选:c5已知数列的前4项为2,0,2,0,则依次归纳该数列的通项不可能是()aan=(1)n1+1ban=can=2sindan=cos(n1)+1【考点】数列的概念及简单表示法【分析】令n=1,2,3,4分别代入验证:即可得出答案【解答】解:令n=1,2,3,4分别代入验证:可知c:a3=2,因此不成立故选:c6已知定义在r上的函数f(x)满足f(x+1)=f(x),且f(x)=,则下列函数值为1的是()af(2.5)bf(f(2.5)cf(f(1.5)df(2)【考点】函数的值【分析】由f(x+1)=f(x),得到函数的周期是2,根据分段函数的表达式结合函数的周期性进行求解即可【解答】解:由f(x+1)=f(x),得f(x+2)=f(x+1)=f(x),则函数的周期是2,则f(2.5)=f(2+0.5)=f(0.5)=1,f(f(2.5)=f(1)=f(1+2)=f(1)=1f(f(1.5)=f(f(20.5)=f(f(0.5)=f(1)=1,f(2)=f(0)=1,即列函数值为1的f(2),故选:d7某研究性学习小组调查研究学生使用智能手机对学习的影响,部分统计数据如表使用智能手机不使用智能手机合计学习成绩优秀4812学习成绩不优秀16218合计201030附表:p(k2k0)0.150.100.050.0250.0100.0050.001k02.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828经计算k2=10,则下列选项正确的是:()a有99.5%的把握认为使用智能手机对学习有影响b有99.5%的把握认为使用智能手机对学习无影响c有99.9%的把握认为使用智能手机对学习有影响d有99.9%的把握认为使用智能手机对学习无影响【考点】独立性检验的应用【分析】根据观测值k2,对照数表,即可得出正确的结论【解答】解:因为7.879k2=1010.828,对照数表知,有99.5%的把握认为使用智能手机对学习有影响故选:a8函数的单调递增区间是()abcd【考点】复合三角函数的单调性【分析】由2k+2k+(kz)与x2,2即可求得答案【解答】解:y=sin(+)的单调递增区间由2k+2k+(kz)得:4kx4k+(kz),x2,2,x即y=sin(+)的单调递增区间为,故选a9平面直径坐标系xoy中,动点p到圆(x2)2+y2=1上的点的最小距离与其到直线x=1的距离相等,则p点的轨迹方程是()ay2=8xbx2=8ycy2=4xdx2=4y【考点】直线与圆的位置关系【分析】设动点p(x,y),由已知得|x+1|=1,由此能求出点p的轨迹方程【解答】解:设动点p(x,y),动点p到直线x=1的距离等于它到圆:(x2)2+y2=1的点的最小距离,|x+1|=1,化简得:6x2+2|x+1|=y2,当x1时,y2=8x,当x1时,y2=4x48,不合题意点p的轨迹方程为:y2=8x故选:a10非负实数x、y满足ln(x+y1)0,则关于xy的最大值和最小值分别为()a2和1b2和1c1和1d2和2【考点】简单线性规划;对数函数的图象与性质【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义进行求解即可【解答】解:由题意得,作出不等式组对应的平面区域如图:设z=xy,由z=xy,得y=xz表示,斜率为1纵截距为z的一组平行直线,平移直线y=xz,当直线y=xz经过点c(2,0)时,直线y=xz的截距最小,此时z最大,最大为zmax=20=2当直线经过点a(0,2)时,此时直线y=xz截距最大,z最小此时zmin=02=2故选:d11如果执行如图所示的程序框图,则输出的数s不可能是()a0.7b0.75c0.8d0.9【考点】程序框图【分析】模拟执行程序,可得此程序框图的功能是计算并输出s=+的值,结合选项,只有当s的值为0.7时,n不是正整数,由此得解【解答】解:模拟执行程序,可得此程序框图执行的是输入一个正整数n,求+的值s,并输出s,由于s=+=1+=1=,令s=0.7,解得n=,不是正整数,而n分别输入2,3,8时,可分别输出0.75,0.8,0.9故选:a12已知函数f(x)=ex,g(x)=x+1,则关于f(x),g(x)的语句为假命题的是()axr,f(x)g(x)bx1,x2r,f(x1)g(x2)cx0r,f(x0)=g(x0)dx0r,使得xr,f(x0)g(x0)f(x)g(x)【考点】命题的真假判断与应用【分析】根据全称命题和特称命题的定义进行判断即可【解答】解:设h(x)=f(x)g(x),则h(x)=exx1,则h(x)=ex1,当x0时,h(x)0,h(x)单调递减,当x0时,h(x)0,则h(x)单调递增,即当x=0时,函数h(x)取得极小值同时也是最小值h(0)=0,即h(x)0,即xr,f(x)g(x)不一定成立,故a是假命题,故选:a二、填空题13在空间直角坐标系中,已知点a(1,0,1),b(1,1,2),则线段ab的长度为【考点】空间两点间的距离公式【分析】根据两点间的距离公式,进行计算即可【解答】解:空间直角坐标系中,点a(1,0,1),b(1,1,2),所以线段ab的长度为|ab|=故答案为:14记等差数列an的前n项和为sn,若s3=2a3,s5=15,则a2016=2016【考点】等差数列的前n项和【分析】利用等差数列的通项公式及其前n项和公式即可得出【解答】解:设等差数列an的公差为ds3=2a3,s5=15,d=2(a1+2d),d=15,解得a1=d=1则a2016=1+1=2016故答案为:201615abc的周长等于2(sina+sinb+sinc),则其外接圆半径等于1【考点】正弦定理【分析】利用正弦定理得出a,b,c和外接圆半径r的关系,根据周长列出方程解出r【解答】解:设abc的三边分别为a,b,c,外接圆半径为r,由正弦定理得,a=2rsina,b=2rsinb,c=2rsinc,a+b+c=2(sina+sinb+sinc),2rsina+2rsinb+2rsinc=2(sina+sinb+sinnc),r=1故答案为:116m,n分别为双曲线=1左、右支上的点,设是平行于x轴的单位向量,则|的最小值为4【考点】双曲线的简单性质【分析】根据向量数量积的定义结合双曲线的性质进行求解即可【解答】解:由向量数量积的定义知即向量在向量上的投影|模长的乘积,故求|的最小值,即求在x轴上的投影的绝对值的最小值,由双曲线的图象可知|的最小值为4,故答案为:4三、解答题17如图,opq是半径为2,圆心角为的扇形,c是扇形弧上的一动点,记cop=,四边形opcq的面积为s(1)找出s与的函数关系;(2)试探求当取何值时,s最大,并求出这个最大值【考点】三角函数中的恒等变换应用;弧度制的应用;三角函数的最值【分析】(1)由面积公式即可得到s与的函数关系(2)对三角函数化简,由的范围,得到s的最大值【解答】解:(1)s=sopc+soqc=op0csinpoc+oqocsinqoc=2sin+2sin()(0,)(2)由(1)知,s=2sin+2sin()=sin+cos=2sin(+)(0,),+(,)当+=,即=时,s最大,为218空气质量指数(air quality index,简称aqi)是定量描述空气质量状况的指数,空气质量按照aqi大小分为六级:050为优;51100为良;101150为轻度污染;151200为中度污染;201300为重度污染;300为严重污染一环保人士记录了去年某地某月10天的aqi的茎叶图如图所示(1)利用该样本估计该地本月空气质量优良(aqi100)的天数;(按这个月总共30天计算)(2)若从样本的空气质量不佳(aqi100)的这些天中,随机地抽取两天深入分析各种污染指标,求该两天的空气质量等级恰好不同的概率【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率【分析】(1)由茎叶图可得样本中空气质量优良的天数,可得概率,用总天数乘以概率可得;(2)该样本中轻度污染共4天,分别记为a,b,c,d,中度污染为1天,记为a,重度污染为1天,记为,列举可得总的基本事件共15个,其中空气质量等级恰好不同有9个,由概率公式可得的【解答】解:(1)由茎叶图可发现样本中空气质量优的天数为1,空气质量为良的天数为3,故空气质量优良的概率为=,故利用该样本估计该地本月空气质量优良的天数为30=12;(2)该样本中轻度污染共4天,分别记为a,b,c,d,中度污染为1天,记为a,重度污染为1天,记为,则从中随机抽取2天的所有可能结果为:(a,b)(a,c)(a,d)(a,a)(a,)(b,c)(b,d)(b,a)(b,)(c,d)(c,a)(c,)(d,a)(d,)(a,)共15个,其中空气质量等级恰好不同有(a,a)(a,)(b,a)(b,)(c,a)(c,)(d,a)(d,)(a,)共9个,该两天的空气质量等级恰好不同的概率p=19如图,矩形bdef垂直于正方形abcd,gc垂直于平面abcd,且ab=de=2cg=2(1)求三棱锥afgc的体积(2)求证:面gef面aef【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积【分析】(1)由平面bdef平面abcd得fb平面abcd,故fbab,又abbc,于是ab平面fbcg,即ab为棱锥afcg的高;(2)建立空间坐标系,分别求出平面aef和平面efg的法向量,证明他们的法向量垂直即可【解答】解:(1)平面bdef平面abcd,平面bdef平面abcd=bd,fbbd,fb平面bdef,fb平面abcd,ab平面abcd,abfb,又abbc,ab平面bcgf,vafgc=(2)以b为原点,ab,bc,bf为坐标轴建立空间直角坐标系,如图:则a(2,0,0),e(2,2,2),f(0,0,2),g(0,2,1),=(0,2,2),=(2,2,0),=(0,2,1)设平面aef的法向量为=(x,y,z),平面efg的法向量为=(a,b,c),则,即,令z=1得=(1,1,1),令c=1得=(,1)=0,平面aef平面efg20已知椭圆c1: +=1(ab0)的顶点到直线l1:y=x的距离分别为,(1)求c1的标准方程;(2)设平行于l1的直线l交c1与a、b两点,若以ab为直径的圆恰好过坐标原点,求直线l的方程【考点】椭圆的简单性质【分析】(1)由ab,可设顶点(a,0)到直线y=x的距离为,又顶点(0,b)到直线y=x的距离为,运用点到直线的距离公式,计算可得a=2,b=1,进而得到椭圆方程;(2)设直线l的方程为y=x+t(t0),代入椭圆方程x2+4y2=4,设a(x1,y1),b(x2,y2),运用韦达定理和判别式大于0,以及直径所对的圆周角为直角,由向量垂直的条件:数量积为0,化简整理,可得t,进而得到所求直线l的方程【解答】解:(1)由ab,可设顶点(a,0)到直线y=x的距离为,可得=,即a=2,又顶点(0,b)到直线y=x的距离为,可得=,即b=1,则椭圆方程为+y2=1;(2)设直线l的方程为y=x+t(t0),代入椭圆方程x2+4y2=4,可得5x2+8tx+4t24=0,设a(x1,y1),b(x2,y2),即有=64t220(4t24)0,解得t,且t0,x1+x2=,x1x2=,y1y2=(x1+t)(x2+t)=x1x2+t2+t(x1+x2)=+t2=,以ab为直径的圆恰好过坐标原点,可得oaob,即有=0,即x1x2+y1y2=0,即为+=0,解得t=,满足t,且t0,则直线l的方程为y=x21已知函数f(x)=x2+(a为实常数)(1)若f(x)在(0,+)上单调递增,求实数a的取值范围;(2)判断是否存在直线l与f(x)的图象有两个不同的切点,并证明你的结论【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【分析】(1)求出导数,由题意可得2x3a0在(0,+)上恒成立,即a2x3,求出右边函数的值域,即可得到a的范围;(2)不存在直线l与f(x)的图象有两个不同的切点假设存在这样的直线l,设两切点为(x1,f(x1),(x2,f(x2),由假设可得f(x1)=f(x2)=,运用导数和函数的解析式,化简整理,即可得到矛盾【解答】解:(1)函数f(x)=x2+的导数为f(x)=2x=,由f(x)在(0,+)上单调递增,可得2x3a0在(0,+)上恒成立,即a2x3,由2x3在(0,+)上递增,可得2x3的值域为(0,+),则a0,即有a的取值范围为(,0;(2)不存在直线l与f(x)的图象有两个不同的切点证明:假设存在这样的直线l,设两切点为(x1,f(x1),(x2,f(x2),由假设可得f(x1)=f(x2)=,由f(x1)=f(x2),可得2x1=2x2,即有2(x1x2)=a,显然x1+x20,x1x20,即有a=,而f(x1)=2x1+=x1+x22x1+=x2x1+=0,即f(x1)=f(x2),故不存在直线l与f(x)的图象有两个不同的切点选修4-1:几何证明选讲22如图,c,d是以ab为直径的半圆上两点,且=(1)若cdab,证明:直线ac平分dab;(2)作deab交ac于e,证明:cd2=aeac【考点】与圆有关的比例线段;弦切角【分析】(1)证明:直线ac平分dab,只要证明dac=bac,利用平行线的性质及等弧对等角即可;(2)作deab交ac于e,证明:adeacd,即可证明cd2=aeac【解答】证明:(1)cdab,dca=bac,=,dac=dca,dac=bac,直线ac平分dab;
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