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福州市2014-2015學(xué)年度第一學(xué)期高三質(zhì)量檢查
理科數(shù)學(xué)試卷
(滿分:150分;完卷時(shí)間:120分鐘)
注意事項(xiàng):
1.本科考試分試題卷和答題卷,考生須在答題卷上作答,答題前,請(qǐng)?jiān)诖痤}卷的密封線內(nèi)填寫學(xué)校、班級(jí)、準(zhǔn)考證號(hào)、姓名;
2.本試卷分為第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,全卷滿分150分,考試時(shí)間120分鐘.
第Ⅰ卷 (選擇題 共60分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題所給的四個(gè)選項(xiàng)中有且只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的.把正確選項(xiàng)涂在答題卡的相應(yīng)位置上.)
1. 如圖,復(fù)平面上的點(diǎn) 到原點(diǎn)的距離都相等.若復(fù)數(shù) 所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為 ,則復(fù)數(shù) 的共軛復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為( ?。?BR> A. B.
C. D.
2. 已知 ,則 的值是( ?。?BR> A.2 B. C. D.
3. 已知 ,則“ ”是“ ”的( ?。?BR> A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
4. 某班有49位同學(xué)玩“數(shù)字接龍”游戲,具體規(guī)則按如圖所示的程序
框圖執(zhí)行(其中 為座位號(hào)),并以輸出的值作為下一個(gè)輸入的值.
若第一次輸入的值為8,則第三次輸出的值為( ?。?BR> A.8 B.15
C.29 D.36
5. 如圖,若在矩形 中隨機(jī)撒一粒豆子,則豆子落在圖中陰影部分的概率為( ?。?BR> A. B.
C. D.
6. 已知函數(shù) 的值域?yàn)?,則函數(shù) 的定義域?yàn)椋ā 。?BR> A. B. C. D.
7. 已知拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,正面朝上的概率為 .現(xiàn)采用隨機(jī)模擬試驗(yàn)的方法估計(jì)拋擲這枚硬幣三次恰有兩次正面朝上的概率:先由計(jì)算器產(chǎn)生0或1的隨機(jī)數(shù),用0表示正面朝上,用1表示反面朝上;再以每三個(gè)隨機(jī)數(shù)做為一組,代表這三次投擲的結(jié)果.經(jīng)隨機(jī)模擬試驗(yàn)產(chǎn)生了如下20組隨機(jī)數(shù):
101 111 010 101 010 100 100 011 111 110
000 011 010 001 111 011 100 000 101 101
據(jù)此估計(jì),拋擲這枚硬幣三次恰有兩次正面朝上的概率為( ).
A. B. C. D.
8. 的三個(gè)內(nèi)角 所對(duì)的邊分別為 . 若 ,則角 的大小為( ?。?BR> A. B. C. D.
9. 若雙曲線 ( )的右焦點(diǎn) 到其漸近線的距離為 ,則雙曲線 的離心率為( ?。?BR> A. B. C.2 D.4
10. 定義運(yùn)算“ ”為: .若函數(shù) ,則該函數(shù)的圖象大致是( ?。?BR>
A B C D
11. 已知 的三個(gè)頂點(diǎn) 的坐標(biāo)分別為 , 為坐標(biāo)原點(diǎn),動(dòng)點(diǎn) 滿足 ,則 的最小值是( ?。?BR> A. B. C. D.
12. 已知直線 與曲線 沒(méi)有公共點(diǎn).若平行于 的直線與曲線 有且只有一個(gè)公共點(diǎn),則符合條件的直線 ( ).
A.不存在 B.恰有一條 C.恰有兩條 D.有無(wú)數(shù)條
第Ⅱ卷 (非選擇題 共90分)
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分,把答案填在答題卡的相應(yīng)位置上.)
13. 若變量 滿足約束條件 ,則 的最小值為 ★★★ .
14. 已知 ,則 中的所有偶數(shù)的和等于 ★★★ .
15. 已知橢圓 的左焦點(diǎn)為 ,點(diǎn) 是橢圓上異于頂點(diǎn)的任意一點(diǎn), 為坐標(biāo)原點(diǎn).若點(diǎn) 是線段 的中點(diǎn),則 的周長(zhǎng)為 ★★★?。?BR> 16. 若數(shù)列 滿足 ( ),則稱數(shù)列 為凹數(shù)列.已知等差數(shù)
列 的公差為 , ,且數(shù)列 是凹數(shù)列,則 的取值范圍為 ★★★ .
三、解答題(本大題共6小題,共74分.解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.)
17.(本小題滿分12分)
已知等比數(shù)列 的公比 , , 是方程 的兩根.
(Ⅰ)求數(shù)列 的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)求數(shù)列 的前 項(xiàng)和 .
18.(本小題滿分12分)
“ALS冰桶挑戰(zhàn)賽”是一項(xiàng)社交網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起的籌款活動(dòng),活動(dòng)規(guī)定:被邀請(qǐng)者要么在24小時(shí)內(nèi)接受挑戰(zhàn),要么選擇為慈善機(jī)構(gòu)捐款(不接受挑戰(zhàn)),并且不能重復(fù)參加該活動(dòng).若被邀請(qǐng)者接受挑戰(zhàn),則他需在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布自己被冰水澆遍全身的視頻內(nèi)容,然后便可以邀請(qǐng)另外3個(gè)人參與這項(xiàng)活動(dòng).假設(shè)每個(gè)人接受挑戰(zhàn)與不接受挑戰(zhàn)是等可能的,且互不影響.
(Ⅰ)若某被邀請(qǐng)者接受挑戰(zhàn)后,對(duì)其他3個(gè)人發(fā)出邀請(qǐng),則這3個(gè)人中至少有2個(gè)人接受挑戰(zhàn)的概率是多少?
(Ⅱ)假定(Ⅰ)中被邀請(qǐng)到的3個(gè)人中恰有兩人接受挑戰(zhàn).根據(jù)活動(dòng)規(guī)定,現(xiàn)記 為接下來(lái)被邀請(qǐng)到的6個(gè)人中接受挑戰(zhàn)的人數(shù),求 的分布列和均值(數(shù)學(xué)期望).
19.(本小題滿分12分)
已知函數(shù) 在同一半周期內(nèi)的圖象過(guò)點(diǎn) ,其中 為坐標(biāo)原點(diǎn), 為函數(shù) 圖象的最高點(diǎn), 為函數(shù) 的圖象與 軸的正半軸的交點(diǎn).
(Ⅰ)試判斷 的形狀,并說(shuō)明理由.
(Ⅱ)若將 繞原點(diǎn) 按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角 時(shí),頂點(diǎn) 恰好同時(shí)落在曲線 上(如圖所示),求實(shí)數(shù) 的值.
20.(本小題滿分12分)
一種藥在病人血液中的含量不低于2克時(shí),它才能起到有效治療的作用.已知每服用 ( 且 )個(gè)單位的藥劑,藥劑在血液中的含量 (克)隨著時(shí)間 (小時(shí))變化的函數(shù)關(guān)系式近似為 ,其中
(Ⅰ)若病人一次服用3個(gè)單位的藥劑,則有效治療時(shí)間可達(dá)多少小時(shí)?
(Ⅱ)若病人第一次服用2個(gè)單位的藥劑,6個(gè)小時(shí)后再服用 個(gè)單位的藥劑,要使接下來(lái)的2小時(shí)中能夠持續(xù)有效治療,試求 的最小值.
21.(本小題滿分12分)
已知拋物線 的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)為 .
(Ⅰ)求拋物線 的方程;
(Ⅱ)若點(diǎn) 為拋物線 的準(zhǔn)線上的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn) 作拋物線 的切線 與 ,切點(diǎn)分別為 ,求證:直線 恒過(guò)某一定點(diǎn);
(Ⅲ)分析(Ⅱ)的條件和結(jié)論,反思其解題過(guò)程,再對(duì)命題(Ⅱ)進(jìn)行變式和推廣.請(qǐng)寫出一個(gè)你發(fā)現(xiàn)的真命題,不要求證明(說(shuō)明:本小題將根據(jù)所給出的命題的正確性和一般性酌情給分).
22.(本小題滿分14分)
已知函數(shù) ,其中 是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).
(Ⅰ)判斷函數(shù) 在 內(nèi)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由;
(Ⅱ) ,使得不等式 成立,試求實(shí)數(shù) 的取值范圍;
(Ⅲ)若 ,求證: .
福州市2014-2015學(xué)年度第一學(xué)期高三質(zhì)量檢查
理科數(shù)學(xué)試卷參考答案及評(píng)分細(xì)則
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.
1.C 2.B 3.A 4.A 5.B 6.D
7.B 8.C 9.C 10.D 11.B 12.C
二、填空題:本大題共4小題,每小題4分,共16分,
13. 14.32 15. 16.
三、解答題:本大題共6小題,共74分.
17. 本題主要考查一元二次方程的根、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、錯(cuò)位相減法求數(shù)列的和等基礎(chǔ)知識(shí),考查應(yīng)用能力、運(yùn)算求解能力,考查函數(shù)與方程思想.
解:(Ⅰ)方程 的兩根分別為1,2, 1分
依題意得 , . 2分
所以 , 3分
所以數(shù)列 的通項(xiàng)公式為 . 4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 , 5分
所以 , ①
, ②
由①-②得
, 8分
即 , 11分
所以 . 12分
18.本題主要考查離散型隨機(jī)變量的概率、分布列、數(shù)學(xué)期望等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力以及應(yīng)用意識(shí),考查必然與或然思想等.
解法一:(Ⅰ)這3個(gè)人接受挑戰(zhàn)分別記為 、 、 ,則 分別表示這3個(gè)人不接受挑戰(zhàn).
這3個(gè)人參與該項(xiàng)活動(dòng)的可能結(jié)果為: , , , , , , , .共有8種; 2分
其中,至少有2個(gè)人接受挑戰(zhàn)的可能結(jié)果有: , , , ,共有4種. 3分
根據(jù)古典概型的概率公式,所求的概率為 . 4分
(說(shuō)明:若學(xué)生先設(shè)“用 中的 依次表示甲、乙、丙三人接受或不接受挑戰(zhàn)的情況”,再將所有結(jié)果寫成 , , , , , , , ,不扣分.)
(Ⅱ)因?yàn)槊總€(gè)人接受挑戰(zhàn)與不接受挑戰(zhàn)是等可能的,
所以每個(gè)人接受挑戰(zhàn)的概率為 ,不接受挑戰(zhàn)的概率也為 . 5分
所以 , ,
, ,
, ,
9分
故 的分布列為:
0 1 2 3 4 5 6
10分
所以 .
故所求的期望為 . 12分
解法二:因?yàn)槊總€(gè)人接受挑戰(zhàn)與不接受挑戰(zhàn)是等可能的,
所以每個(gè)人接受挑戰(zhàn)的概率為 ,不接受挑戰(zhàn)的概率也為 . 1分
(Ⅰ)設(shè)事件M為“這3個(gè)人中至少有2個(gè)人接受挑戰(zhàn)”,
則 . 4分
(Ⅱ)因?yàn)?為接下來(lái)被邀請(qǐng)的6個(gè)人中接受挑戰(zhàn)的人數(shù),
所以 . 5分
所以 , ,
, ,
, ,
9分
故 的分布列為:
0 1 2 3 4 5 6
10分
所以 .
故所求的期望為 . 12分
19.本題主要考查反比例函數(shù)、三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)、三角函數(shù)的定義、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式、二倍角公式、兩角和的正弦公式等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)與方程思想.
解法一:(Ⅰ) 為等邊三角形. 1分
理由如下:
因?yàn)楹瘮?shù) ,
所以 ,所以函數(shù) 的半周期為4,
所以 . 2分
又因?yàn)?為函數(shù) 圖象的最高點(diǎn),
所以點(diǎn) 坐標(biāo)為 ,所以 , 4分
又因?yàn)?坐標(biāo)為 ,所以 ,
所以 為等邊三角形. 6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ,
所以點(diǎn) , 的坐標(biāo)分別為 , , 7分
代入 ,得 ,
且 , 9分
所以 ,結(jié)合 , ,
解得 , 11分
所以 ,所以所求的實(shí)數(shù) 的值為4. 12分
解法二:(Ⅰ) 為等邊三角形. 1分
理由如下:
因?yàn)楹瘮?shù) ,
所以 ,所以函數(shù) 的半周期為4,所以 , 2分
因?yàn)?為函數(shù) 的圖象的最高點(diǎn),
所以點(diǎn) 坐標(biāo)為 ,所以 ,所以 . 4分
又因?yàn)橹本€ 的斜率 ,所以 ,
所以 為等邊三角形. 6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ,
所以點(diǎn) , 的坐標(biāo)分別為 , , 7分
因?yàn)辄c(diǎn) , 在函數(shù) 的圖象上,
所以 , 8分
所以 , 9分
消去 得, ,
所以 ,
所以 ,所以 , 10分
又因?yàn)?nbsp; ,所以 ,所以 , 11分
所以 .所以所求的實(shí)數(shù) 的值為4. 12分
解法三:(Ⅰ)同解法一或同解法二;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, 為等邊三角形.
因?yàn)楹瘮?shù) 的圖象關(guān)于直線 對(duì)稱, 8分
由圖象可知,當(dāng) 時(shí),點(diǎn) , 恰在函數(shù) 的圖象上. 10分
此時(shí)點(diǎn) 的坐標(biāo)為 , 11分
所以 ,所以所求的實(shí)數(shù) 的值為4. 12分
20. 本題主要考查分段函數(shù)模型的應(yīng)用問(wèn)題、一元二次函數(shù)的最值、解不等式等基礎(chǔ)知識(shí),考查應(yīng)用意識(shí)、運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想、分類討論思想等.
解:(I)因?yàn)?,所以 . 1分
當(dāng) 時(shí),由 ,解得 ,此時(shí) ; 3分
當(dāng) 時(shí),由 ,解得 ,此時(shí) . 5分
綜上所述, .
故若一次服用3個(gè)單位的藥劑,則有效治療的時(shí)間可達(dá) 小時(shí). 6分
(Ⅱ)當(dāng) 時(shí), , 8分
因?yàn)?對(duì) 恒成立,
即 對(duì) 恒成立,
等價(jià)于 , . 9分
令 ,則函數(shù) 在 是單調(diào)遞增函數(shù), 10分
當(dāng) 時(shí),函數(shù) 取得最大值為 , 11分
所以 ,所以所求的 的最小值為 . 12分
解法二:(Ⅰ)同解法一;
(Ⅱ)當(dāng) 時(shí), , 8分
注意到 及 ( 且 )均關(guān)于 在 上單調(diào)遞減,
則 關(guān)于 在 上單調(diào)遞減, 10分
故 ,由 ,得 , 11分
所以所求的 的最小值為 . 12分
21. 本題主要考查拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與性質(zhì)、直線與拋物線的位置關(guān)系、歸納推理等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想、特殊與一般思想等.
解:(Ⅰ)依題意可設(shè)拋物線 的方程為: ( ). 1分
由焦點(diǎn)為 可知 ,所以 . 2分
所以所求的拋物線方程為 . 3分
(Ⅱ)方法一:
設(shè)切點(diǎn) 、 坐標(biāo)分別為 ,由(Ⅰ)知, .
則切線 的斜率分別為 ,
故切線 的方程分別為 , , 4分
聯(lián)立以上兩個(gè)方程,得 .故 的坐標(biāo)為 , 5分
因?yàn)辄c(diǎn) 在拋物線 的準(zhǔn)線上,所以 ,即 . 6分
設(shè)直線 的方程為 ,代入拋物線方程 ,得 ,
所以 ,即 ,所以 . 7分
故 的方程為 ,故直線 恒過(guò)定點(diǎn) . 8分
方法二:設(shè)切點(diǎn) 、 坐標(biāo)分別為 ,設(shè) ,
易知直線 斜率必存在,可設(shè)過(guò)點(diǎn) 的切線方程為 .
由 ,消去 并整理得 . ①
因?yàn)榍芯€與拋物線有且只有一個(gè)交點(diǎn),
所以 ,整理得 , ②
所以直線 斜率 為方程②的兩個(gè)根,故 , 4分
另一方面,由 可得方程①的解為 ,
所以 . 5分
假設(shè)存在一定點(diǎn),使得直線 恒過(guò)該定點(diǎn),則由拋物線對(duì)稱性可知該定點(diǎn)必在 軸
上,設(shè)該定點(diǎn)為 , 6分
則 .
所以 ,
所以 ,整理得
所以 ,
所以 7分
所以直線 過(guò)定點(diǎn) . 8分
(Ⅲ)結(jié)論一:若點(diǎn) 為直線 ( )上的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn) 作拋物線 ( )的切線 ,切點(diǎn)分別為 ,則直線 恒過(guò)定點(diǎn) . 12分
結(jié)論二:過(guò)點(diǎn) ( )任作一條直線交拋物線 于 兩點(diǎn),分別以點(diǎn) 為切點(diǎn)作該拋物線的切線,兩切線交于點(diǎn) ,則點(diǎn) 必在定直線 上. 12分
結(jié)論三:已知點(diǎn) 為直線 上的一點(diǎn),若過(guò)點(diǎn) 可以作兩條直線與拋物線 ( )相切,切點(diǎn)分別為 ,則直線 恒過(guò)定點(diǎn) . 12分
說(shuō)明:①以上兩結(jié)論只要給出其中一個(gè)即可或給出更一般性的結(jié)論;
②以上兩結(jié)論中的拋物線開(kāi)口方向均可改變;
③該小題評(píng)分可對(duì)照以下表格分等級(jí)給分:
得分 答題情況
0分 寫出與命題(?。o(wú)關(guān)的結(jié)論.
所給命題的條件與結(jié)論均存在問(wèn)題.
1分 將準(zhǔn)線或拋物線改為其它特殊情況,結(jié)論正確.
將準(zhǔn)線或拋物線其中一個(gè)一般化,但結(jié)論中的定點(diǎn)(或定直線)有誤.
2分 寫出命題的逆命題,結(jié)論正確.( 其它分點(diǎn)逆命題相應(yīng)給分)
將準(zhǔn)線和拋物線都推廣成一般情況,但結(jié)論中的定點(diǎn)(或定直線)有誤.
3分 將準(zhǔn)線和拋物線其中一個(gè)推廣成一般情況,結(jié)論正確.
將準(zhǔn)線和拋物線都推廣成一般情況,但 中漏寫一個(gè)或兩個(gè).
4分 將準(zhǔn)線和拋物線都推廣成一般情況,結(jié)論正確.
22.本題主要考查函數(shù)的零點(diǎn)、函數(shù)的導(dǎo)數(shù)、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、不等式的恒成立等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力等,考查函數(shù)與方程思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想等.
解:(Ⅰ)函數(shù) 在 上的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1. 1分
理由如下:
因?yàn)?,所以 . 2分
因?yàn)?,所以 ,
所以函數(shù) 在 上是單調(diào)遞增函數(shù). 3分
因?yàn)?, ,
根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)存在性定理得
函數(shù) 在 上的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1. 4分
(Ⅱ)因?yàn)椴坏仁?等價(jià)于 ,
所以 ,使得不等式 成立,等價(jià)于
,即 . 6分
當(dāng) 時(shí), ,故 在區(qū)間 上單調(diào)遞增,所以 時(shí), 取得最小值 . 7分
又 ,由于 ,
所以 ,故 在區(qū)間 上單調(diào)遞減,
因此, 時(shí), 取得最大值 . 8分
所以 ,所以 .
所以實(shí)數(shù) 的取值范圍是 . 9分
(Ⅲ)當(dāng) 時(shí),要證 ,只要證 ,
只要證 ,
只要證 ,
由于 ,只要證 . 10分
下面證明 時(shí),不等式 成立.
令 ,則 ,
當(dāng) 時(shí), , 單調(diào)遞減;
當(dāng) 時(shí), , 單調(diào)遞增.
所以當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí), 取得極小值也就是最小值為1.
令 ,其可看作點(diǎn) 與點(diǎn) 連線的斜率,
所以直線 的方程為: ,
由于點(diǎn) 在圓 上,所以直線 與圓 相交或相切,
當(dāng)直線 與圓 相切且切點(diǎn)在第二象限時(shí),
直線 取得斜率 的最大值為 . 12分
故 時(shí), ; 時(shí), . 13分
綜上所述,當(dāng) 時(shí), 成立. 14分
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