湖南师大附中2015届高三上学期第一次月考数学试卷(理科)

P(ξ=2)=(1﹣p1)p2, P(ξ=3)=(1﹣p1)(1﹣p2)×1, ∴ξ的分布列为: ξ 1

2 3

P p1 (1﹣p1)p2 (1﹣p1)(1﹣p2) Eξ=p1+2(1﹣p1)p2+3(1﹣p1)(1﹣p2)p3,

分别计算当甲选手按C→B→A,C→A→B,B→A→C,B→C→A,A→B→C,A→C→B 的顺序参加测试时,Eξ的值几时甲选手按C→B→A的顺序参加测试时,Eξ最小, 因为参加测试的次数少的选手优先进入正赛,故该选手将自己的优势项目放在前面, 即按C→B→A的顺序参加测试更有利用于进入正赛.

点评: 本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,是中档题. 18.(12分)如图,△ABC的外接圆⊙O的半径为5,CE垂直于⊙O所在的平面,BD∥CE,CE=4,BC=6,且BD=1,cos∠ADB=(1)求证:平面AEC⊥平面BCED;

(2)试问线段DE上是否存在点M,使得直线AM与平面ACE所成角的正弦值为存在,确定点M的位置;若不存在,请说明理由.

?若

考点: 平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角. 专题: 空间位置关系与距离;空间角. 分析: (1)由已知得BD⊥AB,AD=,AB=10=直径,由此能证明平面AEC⊥平面BCED.

(2)以C为原点,直线CA为x轴,CB为y轴,CE这z轴,建立空间直角坐标系,利用向

量法能求出线段DE上存在点M,且为

时,使得直线AM与平面ACE所成角的正弦值

解答: (1)证明:∵BD⊥平面ABC, ∴BD⊥AB,又∵BD=1,cos

∴AD=,AB=10=直径,

∴AC⊥BC,又EC⊥平面ACE,BC?平面BCED, ∴平面AEC⊥平面BCED. (2)解:存在.

如图,以C为原点,直线CA为x轴,CB为y轴,CE这z轴, 建立空间直角坐标系,

则A(8,0,0),B(0,6,0),D(0,6,1),E(0,0,4), =(﹣8,6,1),设故

=λ=

=(0,﹣6,3),

=(0,﹣6λ,3λ),0<λ<1, +

=(﹣8,6﹣6λ,1+3λ),

=(0,6,0),

由(1)得平面ACE的法向量为

设直线AM与平面CE所成角为θ, 则sinθ=

=

=

解得.

时,

∴线段DE上存在点M,且

使得直线AM与平面ACE所成角的正弦值为

点评: 本题考查平面与平面垂直的证明,考查直线与平面所成角的正弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.

19.(13分)等比数列an中的前三项a1,a2,a3分别是下面数阵中第一、二、三行中的某三个数,且三个数不在同一列.

(1)求此数列{an}的通项公式;

n

(2)若数列{bn}满足bn=3an﹣(﹣1)lgan,求数列{bn}的前n项和Sn.

考点: 数列的求和.

专题: 等差数列与等比数列.

分析: (1)由已知得a1=3,a2=6,a3=12,公比q=2,由此能求出数列{an}的通项公式.

(2)由

,得bn=3an﹣(﹣1)lgan=9×2

nn﹣1

﹣(﹣1)[lg3+(n﹣1)lg2],由此能

n

求出数列{bn}的前n项和Sn.

解答: 解:(1)经检验,当a1=5或a1=4时,不可能得到符合题意的等比数列, ∴a1=3,a2=6,a3=12,公比q=2, ∴(2)由

∴Sn=9(1+2+…+2

n﹣1

,得bn=3an﹣(﹣1)lgan=9×2

2n

n﹣1

﹣(﹣1)[lg3+(n﹣1)lg2],

n

n

)﹣[(﹣1)+(﹣1)+…+(﹣1)](lg3﹣lg2),

+(lg3﹣lg2)﹣(

)lg2=9(2﹣1)+

n

n为偶数时,Sn=9×

n为奇数时,=9(2﹣1)

n

+.

∴Sn=

点评: 本题考查数列的通项公式和前n项和公式的求法,是中档题,解题时要注意分类讨

论思想的合理运用.

20.(13分)已知圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2经过椭圆Γ:

2

2

+=1(a>b>0)的右焦点

F和上顶点B.

(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;

(Ⅱ)过原点O的射线l与椭圆Γ在第一象限的交点为Q,与圆C的交点为P,M为OP的中点,求

?

的最大值.

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.

22

分析: (Ⅰ)在圆(x﹣1)+(y﹣1)=2中,令y=0,得F(2,0),令x=0,得B(0,2),由此能求出椭圆方程.

(Ⅱ)设点Q(x0,y0),x0>0,y0>0,则

=

=x0+y0,又

,设b=x0+y0,与

求出

的最大值.

2

联立,得:,由此能

解答: 解:(Ⅰ)在圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2中, 令y=0,得F(2,0),即c=2, 令x=0,得B(0,2),即b=2, 222

∴a=b+c=8, ∴椭圆Γ的方程为:

2

(Ⅱ)设点Q(x0,y0),x0>0,y0>0, 则

=

=(1,1)?(x0,y0) =x0+y0, 又

设b=x0+y0,与

联立,得: ,

令△≥0,得16b﹣12(12b﹣8)≥0, 解得﹣2.

又点Q(x0,y0)在第一象限, ∴当

时,

取最大值2

22

点评: 本题考查直线、圆、椭圆、平面向量、分式函数等基础知识,考查直线与圆锥曲线的位置关系,考查运算求解能力、推理论证能力,考查数形结合、化归转化及函数与方程等数学思想.

21.(13分)已知函数f(x)=e﹣ax﹣2x﹣1(x∈R). (1)当a=0时,求f(x)的单调区间; (2)求证:对任意实数a<0,有f(x)>

考点: 利用导数研究函数的单调性.

x

专题: 证明题;导数的综合应用.

分析: (1)求出函数f(x)的导函数f′(x),解出f′(x)>0和f′(x)<0,从而求出函数f(x)的单调区间;

(2)构造新的函数,判断函数的单调性求出函数的最值,从而证明不等式.

x

解答: 解:(1)当a=0时,f(x)=e﹣2x﹣1(x∈R),

x

∵f′(x)=e﹣2,且f′(x)的零点为x=ln2,

∴当x∈(﹣∞,ln2)时,f′(x)<0;当x∈(ln2,+∞)时,f′(x)>0 即(﹣∞,ln2)是f(x)的单调减区间,(ln2,+∞)是f(x)的单调增区间.

x2x

(2)由f(x)=e﹣ax﹣2x﹣1(x∈R)得,f′(x)=e﹣2ax﹣2,

x

记g(x)=e﹣2ax﹣2(x∈R),

x

∵a<0,∴g′(x)=e﹣2a>0,即f′(x)=g(x)是R上的单调递增函数, 又f′(0)=﹣1<0,f′(1)=e﹣2a﹣2>0,

故R上存在唯一的x0∈(0,1),使得f′(x0)=0,且当x<x0时,f′(x)<0;当x>x0时, f′(x)>0,即f(x)在(﹣∞,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增, 则f(x)min=f(x0)=ex0﹣ax0﹣1,

再由f′(x0)=0得ex0=2ax0+2,将其代入前式可得, f(x)min=

又令h(x0)=由于﹣a>0,对称轴∴h(x0)>h(1)=a﹣1, 又

>0,

=﹣a

,而x0∈(0,1),

∴h(x0)>

故对任意实数a<0,都在f(x)>.

点评: 本题是一道导数的综合题,考查了,利用导数求函数的单调区间,等价转化思想,

不等式的证明.难度中等.

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