1、2015-2016 学年江西省南昌市八一中学高三(上)12 月月考数学试卷(文科)一选择题:共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项1设复数 z=1+i(i 是虚数单位),则 =( )A1i B1+i C 1i D1+i2已知集合 A=x|y=ln(12x),B=x|x 2x,则 AB( AB)=( )A(,0) B( , 1 C( ,0) ,1 D( ,03“ a=1”是“直线 a2xy+6=0 与直线 4x(a3)y+9=0 互相垂直 ”的( )A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件4如图是一个几何体
2、的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是( )A9 B10 C11 D125某四棱锥的三视图如图所示,则最长的一条侧棱长度是( )A B C5 D6等比数列a n中的 a1,a 2015 是函数 f(x)= x34x2+4x1 的极值点,则 log2a1+log2a2+log2a2015=( )A4032 B4030 C2016 D20157ABC 中,a ,b,c 分别是角 A,B ,C 的对边,向量 =(1, ), =(cosB,sinB),且 ,bcosC+ccosB=2asinA,则C=( )A30 B60 C120 D1508若 x、y 满足约束条件 目标函数 z=ax+2y
3、仅在点(1,0)处取得最小值,则 a 的取值范围是( )A(4 ,2) B( 1,2) C( 4,0) D(2,4)9阅读如图所示的程序框图,则输出的 S 的值是( )A B C D10若函数 f(x)=ax 2ln(2x+1)在区间1,2上为单调函数,则实数 a 不可能取到的值为( )A1 B C D11设二次函数 f(x)=ax 24x+c 的值域为0,+ ),则 的最大值为( )A B C D12已知定义域为 R 的函数 f(x)以 4 为周期,且函数 f(x)= ,若满足函数 g(x)=f(x)mx(m0)恰有 5 个零点,则 m 的取值范围为( )A( , ) B , ) C( ,
4、D( , 二填空题:本大题共四小题,每小题 5 分,共 20 分13已知 m,n 是两条不同的直线, , 为两个不同的平面,有下列四个命题:若 m,n ,mn,则 ;若 m,n ,mn,则 ;若 m,n,mn,则 ;若 m,n, ,则 mn其中正确的命题是(填上所有正确命题的序号) 14如图,是某四棱锥的三视图,则该几何体的表面积为 15已知函数 是 R 上的增函数,则实数 a 的取值范围是 16如图所示的数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,他们是由整数的倒数组成的,第 n 行有 n 个数且两端的数均为 ,每个数是它下一行左右相邻两数的和,如: ,则第 n(n3)行第 3 个数字是 三.解答题:解答
5、应写出文字说明,证明过程或演算步骤17在ABC 中,设内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c 向量 =(cosA ,sinA),向量=( sinA,cosA),若| + |=2(1)求角 A 的大小; (2)若 b=4 ,且 c= a,求 ABC 的面积18在四棱锥 PABCD 中,ABC= ACD=90, BAC=CAD=60,PA平面 ABCD,E 为 PD 的中点,PA=2AB=2(1)求四棱锥 PABCD 的体积 V;(2)若 F 为 PC 的中点,求证 PC平面 AEF;(3)求证 CE平面 PAB19已知等比数列a n是递增数列,且 a2a5=32,a 3+a4=12,数列b
6、n满足 b1=1,且bn+1=2bn+2an(nN *)(1)证明:数列 是等差数列;(2)若对任意 nN*,不等式(n+2)b n+1bn,总成立,求实数 的最大值20四棱锥 ABCDE 的正视图和俯视图如下,其中正视图是等边三角形,俯视图是直角梯形(I)若 F 为 AC 的中点,当点 M 在棱 AD 上移动时,是否总有 BF 丄 CM,请说明理由(II)求三棱锥的高21已知:函数 g(x)=ax 22ax+1+b(a 0,b1),在区间 上有最大值 4,最小值 1,设函数(1)求 a、b 的值及函数 f(x)的解析式;(2)若不等式 f(2 x)k2 x0 在 时恒成立,求实数 k 的取值
7、范围22已知函数 f(x)=x alnx(aR)()当 a=2 时,求曲线 f( x)在 x=1 处的切线方程;()设函数 h(x)=f(x)+ ,求函数 h(x)的单调区间;()若 g(x)= ,在1,e(e=2.71828)上存在一点 x0,使得 f(x 0)g(x 0)成立,求 a 的取值范围2015-2016 学年江西省南昌市八一中学高三(上)12 月月考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一选择题:共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的一项1设复数 z=1+i(i 是虚数单位),则 =( )A1i B1+i C 1i D1+i【
8、考点】复数代数形式的乘除运算【专题】数系的扩充和复数【分析】利用复数的运算法则即可得出【解答】解: = =1i,故选:A【点评】本题考查了复数的运算法则,属于基础题2已知集合 A=x|y=ln(12x),B=x|x 2x,则 AB( AB)=( )A(,0) B( , 1 C( ,0) ,1 D( ,0【考点】交、并、补集的混合运算【专题】集合【分析】分别求出关于集合 A、B 中的 x 的范围,从而求出 AB,A B,进而求出 AB(A B)【解答】解:集合 A=x|y=ln(12x),A=x|12x0=x|x ,B=x|x2x=x|0x1,AB=x|x1,A B=x|0x ,AB(AB)=(
9、 ,0) ,1,故选:C【点评】本题考查了集合的交、并、补集的运算,是一道基础题3“ a=1”是“直线 a2xy+6=0 与直线 4x(a3)y+9=0 互相垂直 ”的( )A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系【专题】计算题【分析】由题意需要把1 代入直线方程,判断斜率之积是否为 1;再由直线垂直的等价条件求出两直线垂直时 a 的值,再判断充分性和必要性是否成立【解答】解:当 a=1 时,直线分别为 xy+6=0 与 4x+4y+9=0,则两直线垂直;当直线 a2xy+6=0 与 4x(a 3)y+9=0 互相垂直时,则有
10、 4a2+(a 3)=0,解得 a=1 或 ,故选 A【点评】本题的考点是直线垂直的等价条件的应用,即根据直线一般方程的系数满足的关系式进行求值,判断判断充分性和必要性4如图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是( )A9 B10 C11 D12【考点】由三视图求面积、体积【专题】计算题【分析】由题意可知,几何体是由一个球和一个圆柱组合而成的,依次求表面积即可【解答】解:从三视图可以看出该几何体是由一个球和一个圆柱组合而成的,其表面为S=412+122+213=12故选 D【点评】本题考查学生的空间想象能力,是基础题5某四棱锥的三视图如图所示,则最长的一条侧棱长度是( )A
11、 B C5 D【考点】由三视图求面积、体积【专题】计算题【分析】由三视图可知几何体是底面为直角梯形的四棱锥,通过三视图的数据,求出最长的侧棱长度即可【解答】解:由题意可知几何体是底面为直角梯形,直角边长为:4,2,高为 3 的梯形,棱锥的高为 2,高所在的棱垂直直角梯形的上直角顶点,所以侧棱最长为,底面梯形下底边锐角顶点与棱锥顶点连线,所以长度为: = 故选 D【点评】本题考查三视图与几何体的直观图的关系,判断出侧棱的最长棱是解题的关键,考查计算能力6等比数列a n中的 a1,a 2015 是函数 f(x)= x34x2+4x1 的极值点,则 log2a1+log2a2+log2a2015=(
12、 )A4032 B4030 C2016 D2015【考点】利用导数研究函数的极值【专题】转化思想;综合法;导数的综合应用【分析】利用对数函数的运算性质与等比数列的性质即可求的 log2a1+log2a2+log2a2015 的值【解答】解:f(x)=x 28x+4,a1、a 2015 是函数 f(x)的极值点,a1、a 2015 是方程 x28x+4=0 的两实数根,则 a1a2015=4,a1008=2,log2a1+log2a2+log2a2015= = =2015,故选:D【点评】本题考查对数函数的运算性质与等比数列的性质,得到 a1a2a2015 是= 关键,属于中档题7ABC 中,a
13、 ,b,c 分别是角 A,B ,C 的对边,向量 =(1, ), =(cosB,sinB),且 ,bcosC+ccosB=2asinA,则C=( )A30 B60 C120 D150【考点】正弦定理;平行向量与共线向量【专题】计算题【分析】由两向量的坐标及两向量平行满足的条件列出关系式,利用同角三角形函数间的基本关系求出tanB 的值,由 B 为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值求出 B 的度数,再利用正弦定理化简已知的等式,利用两角和与差的正弦函数公式化简后根据 sinA 的值不为 0,求出 sinA 的值,由 A 为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值求出 A 的度数,即可求出C 的度数
14、【解答】解:向量 =(1, ), =(cosB,sinB),且 ,sinB= cosB,即 tanB= ,B 为三角形的内角,B=120,把 bcosC+ccosB=2asinA 利用正弦定理化简得:sinBcosC+sinCcosB=2sin 2A,即 sin(B+C )=sinA=2sin2A,sinA0,sinA= ,又A 为三角形的内角,A=30 ,则C=30 故选 A【点评】此题考查了正弦定理,平面向量的数量积运算,两角和与差的正弦函数公式,诱导公式,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握定理及公式是解本题的关键8若 x、y 满足约束条件 目标函数 z=ax+2y 仅在点(1,0)处取得最
15、小值,则 a 的取值范围是( )A(4 ,2) B( 1,2) C( 4,0) D(2,4)【考点】简单线性规划【专题】计算题;作图题;不等式的解法及应用【分析】由题意作出其平面区域,将 z=ax+2y 化为 y= x+ , 相当于直线 y= x+ 的纵截距,由几何意义可得【解答】解:由题意作出其平面区域,将 z=ax+2y 化为 y= x+ , 相当于直线 y= x+ 的纵截距,则由目标函数 z=ax+2y 仅在点(1,0)处取得最小值可知,1 2,则4 a2,故选 A【点评】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,属于中档题9阅读如图所示的程序框图,则输出的 S 的值是( )A B C D
16、【考点】程序框图【专题】算法和程序框图【分析】写出前三次循环的结果,得到当 i=9 时,输出 ,利用裂项相消求出输出的 S【解答】解;第一次循环得到 ;第二次循环得到 ;第三次循环得到当 i=9 时,输出=(1 ) +( )+=故选 B【点评】本题考查了程序框图中的循环结构的应用,解题的关键是由框图的结构判断出框图的计算功能10若函数 f(x)=ax 2ln(2x+1)在区间1,2上为单调函数,则实数 a 不可能取到的值为( )A1 B C D【考点】二次函数的性质【分析】先求出函数的导数,通过讨论 a 的范围,从而得出答案【解答】解:f(x)=2ax = ,2x+102ax2+ax10 在1
17、,2成立;令 G(x)=2ax 2+ax+1,对称轴 x= ,若 a0,函数 G(x) 在1,2上递增,G(1)=2a+a 10,解得:a ,若 a0,G(x)在1 ,2上递减,G(2)=9a 1 10,无解综上所述 a 时函数 f(x)在区间1,2 上为单调函数,故 a 不可能取 【点评】本题考查了函数的单调性,函数的最值问题,考查导数的应用,分类讨论思想,是一道中档题11设二次函数 f(x)=ax 24x+c 的值域为0,+ ),则 的最大值为( )A B C D【考点】二次函数的性质;基本不等式在最值问题中的应用【专题】计算题【分析】由于二次函数 f(x) =ax24x+c 的值域为0,
18、+ ),所以 a0,且=0,从而得到 a,c 的关系等式,再利用 a,c 的关系等式解出 a,把 转化为只含一个变量的代数式利用均值不等式进而求解【解答】解:因为二次函数 f(x)=ax 24x+c 的值域为0,+),所以 ac=4c= ,所以 = = = =由于 (当且仅当 a=6 时取等号)所以 故答案为:C【点评】此题考查了二次函数的值域,变量的替换及利用均值不等式求最值12已知定义域为 R 的函数 f(x)以 4 为周期,且函数 f(x)= ,若满足函数 g(x)=f(x)mx(m0)恰有 5 个零点,则 m 的取值范围为( )A( , ) B , ) C( , D( , 【考点】根的
19、存在性及根的个数判断【专题】数形结合;转化思想;数形结合法;函数的性质及应用【分析】函数 g(x)=f(x)mx (m0)恰有 5 个零点时,直线 y=mx 与函数 f(x)的图象恰有 5 个交点,画出函数的图象,数形结合,可得答案【解答】解:定义域为 R 的函数 f(x)以 4 为周期,且函数 f(x)= ,故函数 f(x)的图象如下图所示:当直线 y=mx 过( 10,2)点时, m= ,当直线与第二个半圆相切时,圆心(4,0)到直线 y=mx 的距离为 1,则 m= = ,由图可得:函数 g(x)=f(x)mx (m0)恰有 5 个零点时,直线 y=mx 与函数 f(x)的图象恰有 5
20、个交点,故 m , ),故选:B【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断,将函数零点转化为函数图象的交点,是解答的关键二填空题:本大题共四小题,每小题 5 分,共 20 分13已知 m,n 是两条不同的直线, , 为两个不同的平面,有下列四个命题:若 m,n ,mn,则 ;若 m,n ,mn,则 ;若 m,n,mn,则 ;若 m,n, ,则 mn其中正确的命题是(填上所有正确命题的序号) 【考点】平面与平面之间的位置关系【专题】综合题【分析】若 m,mn, n 或 n 再由面面垂直的判定定理得到结论 根据面面平行的判定定理判断若 m,m n,则 n 或 n,再由面面平行的判定定理判断
21、若 m, ,由面面平行的性质定理可得 m,再由 n 得到结论【解答】解:若 m,m n,n 或 n又 n,;故正确若 m,n ,由面面平行的判定定理可知,若 m 与 n 相交才平行,故不正确若 m,m n,则 n 或 n,由面面平行的判定定理可知,只有 n,两平面不一定平行,故不正确若 m, ,则 m,又n,则 mn故正确故答案为:【点评】本题主要考查线与线,线与面,面与面的位置关系及垂直与平行的判定定理和性质定理,综合性强,方法灵活,属中档题14如图,是某四棱锥的三视图,则该几何体的表面积为 34+6 【考点】由三视图求面积、体积【专题】计算题【分析】几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个长
22、为 6,宽为 2 的矩形,顶点底面的面积,四棱锥的一个侧面与底面垂直,四棱锥的高是 4,根据勾股定理做出三角形的高,做出 4 个三角形的面积,求和得到结果【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个长为 6,宽为 2 的矩形,面积是 62=12,四棱锥的一个侧面与底面垂直,顶点在底面上的射影是垂直于底面的这条棱与底面的交线的中点,四棱锥的高是 4,和垂直于底面的侧面相对的面的高是 ,四个侧面的面积是 =34+6 ,故答案为:34+6【点评】本题考查由三视图求几何体的表面积,考查由三视图还原几何体,并且顶点几何体各个部分的长度,本题考查利用勾股定理求三角形的高,本题是一个基础题
23、15已知函数 是 R 上的增函数,则实数 a 的取值范围是 4a8 【考点】分段函数的应用【专题】计算题【分析】利用函数单调性的定义,结合指数函数,一次函数的单调性,即可得到实数 a 的取值范围【解答】解:由题意, ,解得 4a8故答案为:4a8【点评】本题考查函数的单调性,解题的关键是掌握函数单调性的定义,属于中档题16如图所示的数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,他们是由整数的倒数组成的,第 n 行有 n 个数且两端的数均为 ,每个数是它下一行左右相邻两数的和,如: ,则第 n(n3)行第 3 个数字是 【考点】归纳推理【专题】规律型【分析】根据“莱布尼兹调和三角形”的特征,每个数是它下一个行左
24、右相邻两数的和,得出将杨晖三角形中的每一个数 Cnr 都换成分数 ,就得到一个如图所示的分数三角形,最后即可求出第n(n3)行第 3 个数字【解答】解:将杨晖三角形中的每一个数 Cnr 都换成分数 ,就得到一个如图所示的分数三角形,即为莱布尼兹三角形杨晖三角形中第 n(n3)行第 3 个数字是 Cn12,则“莱布尼兹调和三角形” 第 n(n3)行第 3 个数字是 = 故答案为: 【点评】本题考查归纳推理、通过观察分析归纳各数的关系,据关系求出各值,旨在考查学生的观察分析和归纳能力,属中档题三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤17在ABC 中,设内角 A,B,C 的对边分别为 a,
25、b,c 向量 =(cosA ,sinA),向量=( sinA,cosA),若| + |=2(1)求角 A 的大小; (2)若 b=4 ,且 c= a,求 ABC 的面积【考点】余弦定理的应用【专题】综合题【分析】(1)先根据向量模的运算表示出 ,然后化简成 y=Asin(wx+)+b 的形式,再根据正弦函数的性质和| |=2 可求出 A 的值(2)先根据余弦定理求出 a,c 的值,再由三角形面积公式可得到最后答案【解答】解:()= = 又 0 A ,()由余弦定理,即 c=8【点评】本题主要考查向量的求模运算、余弦定理和三角形面积公式的应用向量和三角函数的综合题是高考的热点问题,每年必考,要给
26、予充分重视18在四棱锥 PABCD 中,ABC= ACD=90, BAC=CAD=60,PA平面 ABCD,E 为 PD 的中点,PA=2AB=2(1)求四棱锥 PABCD 的体积 V;(2)若 F 为 PC 的中点,求证 PC平面 AEF;(3)求证 CE平面 PAB【考点】直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定【专题】证明题【分析】(1)利用直角三角形中的边角关系求出 BC、AC 、CD,由 求得底面的面积,代入体积公式进行运算(2)证明 AFPC,再由 CD平面 PAC 证明 CDPC,由 EFCD,可得 PCEF,从而得到 PC平面AEF(3)延长 DC,A
27、B,设它们交于点 N,证明 EC 是三角形 DPN 的中位线,可得 ECPN,从而证明 EC平面 PAB【解答】解:(1)在 RtABC 中,AB=1 ,BAC=60, ,AC=2在 RtACD 中,AC=2,ACD=60, = 则 (2)证明:PA=CA ,F 为 PC 的中点,AFPCPA平面 ABCD, PACD,AC CD,PA AC=A,CD平面 PAC,CDPCE 为 PD 中点, F 为 PC 中点, EFCD,则 EFPC,AFEF=F, PC平面 AEF(3)证明:延长 DC,AB,设它们交于点 N,连 PNNAC=DAC=60 ,ACCD,C 为 ND 的中点E 为 PD
28、中点,ECPNEC 平面 PAB,PN平面 PAB,EC平面 PAB【点评】本题考查证明线线垂直、线面垂直的方法,求棱锥的体积,证明 CE平面 PAB 是解题的难点19已知等比数列a n是递增数列,且 a2a5=32,a 3+a4=12,数列b n满足 b1=1,且bn+1=2bn+2an(nN *)(1)证明:数列 是等差数列;(2)若对任意 nN*,不等式(n+2)b n+1bn,总成立,求实数 的最大值【考点】数列与不等式的综合;等差关系的确定【专题】等差数列与等比数列【分析】(1)运用等比数列的性质和通项,结合等差数列的定义,即可得证;(2)求出数列b n的通项,判断数列 n+2+ (
29、 ) n1 的单调性,结合不等式恒成立的思想方法,即可得到最大值【解答】(1)证明:由等比数列的性质可得 a2a5=a3a4=32,又 a3+a4=12,解得 a3=4,a 4=8 或 a3=8,a 4=4,由于等比数列a n是递增数列,则 a3=4,a 4=8,即有公比 q= =2,则 an=42n3=2n1;bn+1=2bn+2an(nN *)=2b n+2n,= +1,即有数列 是公差为 1,首项为 1 的等差数列;(2)解:由(1)可得 =1+n1=n,即有 bn=n2n1,不等式(n+2)b n+1bn,即为 n+2+ ( ) n1 对任意 nN*恒成立由于 n+3+ ( ) nn+
30、2+ ( ) n1=1 ,且 n(n+1)2 nn+2,则有 n+2+ ( ) n1 递增,即有 n=1 时,取得最小值,且为 3则 3即有 的最大值为 3【点评】本题考查等差数列和等比数列的定义、通项的求法,同时考查数列不等式恒成立问题的解法,注意运用数列的单调性解决,属于中档题20四棱锥 ABCDE 的正视图和俯视图如下,其中正视图是等边三角形,俯视图是直角梯形(I)若 F 为 AC 的中点,当点 M 在棱 AD 上移动时,是否总有 BF 丄 CM,请说明理由(II)求三棱锥的高【考点】空间中直线与直线之间的位置关系;棱柱、棱锥、棱台的体积【专题】综合题;空间位置关系与距离【分析】()总有
31、 BF 丄 CM取 BC 的中点 O,连接 AO,由 AO平面 BCDE,可得 AOCD,可证CD面 ABC,有 CDBF,根据 F 是 AC 的中点,可得 BFAC,从而可得 BF面 ACD,进而可得 BF 丄CM;()先计算 VACDE= = ,设三棱锥 CADE 的高为 h,再计算 VCADE=,利用 VACDEV=CADE,即可求得三棱锥 CADE 的高【解答】解:()总有 BF 丄 CM理由如下:取 BC 的中点 O,连接 AO,由俯视图可知,AO平面 BCDE,CD 平面 BCDE,所以 AOCD 又 CDBC,AOBC=O,所以 CD面 ABC,因为 BF面 ABC,故 CDBF
32、因为 F 是 AC 的中点,所以 BFAC又 ACCD=D故 BF面 ACD,因为 CM面 ACD,所以 BF 丄 CM()由()可知,AO平面 BCDE, ,又在正ABC 中,AO= ,所 VACDE= = ,在直角ABE 中,AE= ,在直角梯形 BCDE 中,DE= ,在直角ACD 中,AD=2 ,在ADE 中,S ADE= = = ,设三棱锥 CADE 的高为 h,则 VCADE= ,又 VACDEV=CADE,可得 ,解得 h= 所以,三棱锥 CADE 的高为 【点评】本题考查线面垂直,考查三棱锥体积的计算,掌握线面垂直的判定,正确计算体积是关键21已知:函数 g(x)=ax 22a
33、x+1+b(a 0,b1),在区间 上有最大值 4,最小值 1,设函数(1)求 a、b 的值及函数 f(x)的解析式;(2)若不等式 f(2 x)k2 x0 在 时恒成立,求实数 k 的取值范围【考点】二次函数在闭区间上的最值;函数解析式的求解及常用方法;指数型复合函数的性质及应用【专题】函数的性质及应用【分析】(1)由二次函数 g(x)=ax 22ax+1+b 的对称轴为 x=1,由题意得 ,或,解得 a、b 的值,即可得到函数 f(x)的解析式(2)不等式即 ,在 时,设 ,则 k(t1)2,根据(t1) 2min0,求得实数 k 的取值范围【解答】解:(1)由于二次函数 g(x)=ax
34、22ax+1+b 的对称轴为 x=1,由题意得:1 ,解得 或 2 ,解得 (舍去) a=1, b=0故 g(x)=x 22x+1, (2)不等式 f(2 x)k2 x0,即 , 在 时,设 ,k(t 1) 2,由题意可得,函数 f(x)的定义域为 x|x0,故 t1,即 t2,且 t1( t1) 2min0,k0,即实数 k 的取值范围为( ,0【点评】本题主要考查求二次函数在闭区间上的最值,用待定系数法求函数的解析式,函数的恒成立问题,属于中档题22已知函数 f(x)=x alnx(aR)()当 a=2 时,求曲线 f( x)在 x=1 处的切线方程;()设函数 h(x)=f(x)+ ,求函数 h(x)的单调区间;