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文檔簡介

2016年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(山東卷)理科數(shù)學(xué)第Ⅰ卷一、選擇題(本大題共10個小題;每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.)1.(2016·山東理,1)若復(fù)數(shù)z滿足2z+eq\x\to(z)=3-2i,其中i為虛數(shù)單位,則z等于()A.1+2iB.1-2iC.-1+2i D.-1-2i2.(2016·山東理,2)設(shè)集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},則A∪B等于()A.(-1,1)B.(0,1)C.(-1,+∞)D.(0,+∞)3.(2016·山東理,3)某高校調(diào)查了200名學(xué)生每周的自習(xí)時間(單位:小時),制成了如圖所示的頻率分布直方圖,其中自習(xí)時間的范圍是[17.5,30],樣本數(shù)據(jù)分組為[17.5,20),[20,22.5),[22.5,25),[25,27.5),[27.5,30].根據(jù)直方圖,這200名學(xué)生中每周的自習(xí)時間不少于22.5小時的人數(shù)是()A.56B.60C.120D.1404.(2016·山東理,4)若變量x,y滿足eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+y≤2,,2x-3y≤9,,x≥0,))則x2+y2的最大值是()A.4B.9C.10D.125.(2016·山東理,5)一個由半球和四棱錐組成的幾何體,其三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為()A.eq\f(1,3)+eq\f(2,3)π B.eq\f(1,3)+eq\f(\r(2),3)πC.eq\f(1,3)+eq\f(\r(2),6)π D.1+eq\f(\r(2),6)π6.(2016·山東理,6)已知直線a,b分別在兩個不同的平面α,β內(nèi),則“直線a和直線b相交”是“平面α和平面β相交”的()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7.(2016·山東理,7)函數(shù)f(x)=(eq\r(3)sinx+cosx)(eq\r(3)cosx-sinx)的最小正周期是()A.eq\f(π,2) B.πC.eq\f(3π,2) D.2π8.(2016·山東理,8)已知非零向量m,n滿足4|m|=3|n|,cos〈m,n〉=eq\f(1,3).若n⊥(tm+n),則實數(shù)t的值為()A.4B.-4C.eq\f(9,4)D.-eq\f(9,4)9.(2016·山東理,9)已知函數(shù)f(x)的定義域為R,當(dāng)x<0時,f(x)=x3-1;當(dāng)-1≤x≤1時,f(-x)=-f(x);當(dāng)x>eq\f(1,2)時,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2))),則f(6)等于()A.-2B.-1C.0D.210.(2016·山東理,10)若函數(shù)y=f(x)的圖象上存在兩點,使得函數(shù)的圖象在這兩點處的切線互相垂直,則稱y=f(x)具有T性質(zhì).下列函數(shù)中具有T性質(zhì)的是()A.y=sinx B.y=lnxC.y=ex D.y=x3第Ⅱ卷二、填空題:本大題共5小題,每小題5分,共25分.11.(2016·山東理,11)執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若輸入的a,b的值分別為0和9,則輸出的i的值為________.12.(2016·山東理,12)若eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ax2+\f(1,\r(x))))5的展開式中x5的系數(shù)為-80,則實數(shù)a=________.13.(2016·山東理,13)已知雙曲線E:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),若矩形ABCD的四個頂點在E上,AB,CD的中點為E的兩個焦點,且2|AB|=3|BC|,則E的離心率是________.14.(2016·山東理,14)在[-1,1]上隨機(jī)地取一個數(shù)k,則事件“直線y=kx與圓(x-5)2+y2=9相交”發(fā)生的概率為________.15.(2016·山東理,15)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(|x|,x≤m,,x2-2mx+4m,x>m,))其中m>0,若存在實數(shù)b,使得關(guān)于x的方程f(x)=b有三個不同的根,則m的取值范圍是________.三、解答題:本答題共6小題,共75分.16.(2016·山東理,16)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知2(tanA+tanB)=eq\f(tanA,cosB)+eq\f(tanB,cosA).(1)證明:a+b=2c;(2)求cosC的最小值.17.(2016·山東理,17)在如圖所示的圓臺中,AC是下底面圓O的直徑,EF是上底面圓O′的直徑,F(xiàn)B是圓臺的一條母線.(1)已知G,H分別為EC,F(xiàn)B的中點,求證:GH∥平面ABC;(2)已知EF=FB=eq\f(1,2)AC=2eq\r(3),AB=BC,求二面角FBCA的余弦值.18.(2016·山東理,18)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=3n2+8n,{bn}是等差數(shù)列,且an=bn+bn+1.(1)求數(shù)列{bn}的通項公式;(2)令cn=eq\f(an+1n+1,bn+2n),求數(shù)列{cn}的前n項和Tn.19.(2016·山東理,19)甲、乙兩人組成“星隊”參加猜成語活動,每輪活動由甲、乙各猜一個成語,在一輪活動中,如果兩人都猜對,則“星隊”得3分;如果只有一個人猜對,則“星隊”得1分;如果兩人都沒猜對,則“星隊”得0分.已知甲每輪猜對的概率是eq\f(3,4),乙每輪猜對的概率是eq\f(2,3);每輪活動中甲、乙猜對與否互不影響,各輪結(jié)果亦互不影響.假設(shè)“星隊”參加兩輪活動,求:(1)“星隊”至少猜對3個成語的概率;(2)“星隊”兩輪得分之和X的分布列和數(shù)學(xué)期望E(X).20.(2016·山東理,20)已知f(x)=a(x-lnx)+eq\f(2x-1,x2),a∈R.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)當(dāng)a=1時,證明f(x)>f′(x)+eq\f(3,2)對于任意的x∈[1,2]成立.21.(2016·山東理,21)平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的離心率是eq\f(\r(3),2),拋物線E:x2=2y的焦點F是C的一個頂點.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)P是E上的動點,且位于第一象限,E在點P處的切線l與C交于不同的兩點A,B,線段AB的中點為D.直線OD與過P且垂直于x軸的直線交于點M.①求證:點M在定直線上;②直線l與y軸交于點G,記△PFG的面積為S1,△PDM的面積為S2,求eq\f(S1,S2)的最大值及取得最大值時點P的坐標(biāo).

答案解析1.解析設(shè)z=a+bi(a,b∈R),則eq\x\to(z)=a-bi,∴2(a+bi)+(a-bi)=3-2i,整理得3a+bi=3-2i,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3a=3,,b=-2,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=1,,b=-2,))∴z=1-2i,故選B.答案B2.解析∵A={y|y>0},B={x|-1<x<1},∴A∪B=(-1,+∞),故選C.答案C3.解析設(shè)所求人數(shù)為N,則N=2.5×(0.16+0.08+0.04)×200=140,故選D.答案D4.解析滿足條件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+y≤2,,2x-3y≤9,,x≥0))的可行域如下圖陰影部分(包括邊界),x2+y2是可行域上動點(x,y)到原點(0,0)距離的平方,顯然,當(dāng)x=3,y=-1時,x2+y2取最大值,最大值為10.故選C.答案C5.解析由三視圖知,半球的半徑R=eq\f(\r(2),2),四棱錐為底面邊長為1,高為1的正四棱錐,∴V=eq\f(1,3)×1×1×1+eq\f(1,2)×eq\f(4,3)π×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)))3=eq\f(1,3)+eq\f(\r(2),6)π,故選C.答案C6.解析若直線a和直線b相交,則平面α和平面β相交;若平面α和平面β相交,那么直線a和直線b可能平行或異面或相交,故選A.答案A7.解析∵f(x)=2sinxcosx+eq\r(3)(cos2x-sin2x)=sin2x+eq\r(3)cos2x=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))),∴T=π,故選B.答案B8.解析∵n⊥(tm+n),∴n·(tm+n)=0,即t·m·n+n2=0,∴t|m||n|cos〈m,n〉+|n|2=0,由已知得t×eq\f(3,4)|n|2×eq\f(1,3)+|n|2=0,解得t=-4,故選B.答案B9.解析當(dāng)x>eq\f(1,2)時,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2))),即f(x)=f(x+1),∴T=1,∴f(6)=f(1).當(dāng)x<0時,f(x)=x3-1且-1≤x≤1,f(-x)=-f(x),∴f(2)=f(1)=-f(-1)=2,故選D.答案D10.解析對函數(shù)y=sinx求導(dǎo),得y′=cosx,當(dāng)x=0時,該點處切線l1的斜率k1=1,當(dāng)x=π時,該點處切線l2的斜率k2=-1,∴k1·k2=-1,∴l(xiāng)1⊥l2;對函數(shù)y=lnx求導(dǎo),得y′=eq\f(1,x)恒大于0,斜率之積不可能為-1;對函數(shù)y=ex求導(dǎo),得y′=ex恒大于0,斜率之積不可能為-1;對函數(shù)y=x3,得y′=2x2恒大于等于0,斜率之積不可能為-1.故選A.答案A11.解析第1次循環(huán):i=1,a=1,b=8,a<b;第2次循環(huán):i=2,a=3,b=6,a<b;第3次循環(huán):i=3,a=6,b=3,a>b,輸出i的值為3.答案312.解析∵Tr+1=Ceq\o\al(r,5)(ax2)5-req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(x))))r=a5-rCeq\o\al(r,5)x,∴10-eq\f(5,2)r=5,解得r=2,∴a3Ceq\o\al(3,5)=-80,解得a=-2.答案-213.解析由已知得|AB|=eq\f(2b2,a),|BC|=2c,∴2×eq\f(2b2,a)=3×2c,又∵b2=c2-a2,整理得:2c2-3ac-2a2=0,兩邊同除以a2得2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,a)))2-3eq\f(c,a)-2=0,即2e2-3e-2=0,解得e=2或e=-1(舍去).答案214.解析由已知得,圓心(5,0)到直線y=kx的距離小于半徑,∴eq\f(|5k|,\r(k2+1))<3,解得-eq\f(3,4)<k<eq\f(3,4),由幾何概型得P=eq\f(\f(3,4)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,4))),1--1)=eq\f(3,4).答案eq\f(3,4)15.解析如圖,當(dāng)x≤m時,f(x)=|x|;當(dāng)x>m時,f(x)=x2-2mx+4m,在(m,+∞)為增函數(shù),若存在實數(shù)b,使方程f(x)=b有三個不同的根,則m2-2m·m+4m<|m|.∵m>0,∴m2-3m>0,解得m>3.答案(3,+∞)16.(1)證明由題意知2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(sinA,cosA)+\f(sinB,cosB)))=eq\f(sinA,cosAcosB)+eq\f(sinB,cosAcosB).化簡得2(sinAcosB+sinBcosA)=sinA+sinB,即2sin(A+B)=sinA+sinB,因為A+B+C=π,所以sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,從而sinA+sinB=2sinC,由正弦定理得a+b=2c.(2)解由(1)知c=eq\f(a+b,2),所以cosC=eq\f(a2+b2-c2,2ab)=eq\f(a2+b2-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))2,2ab)=eq\f(3,8)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)+\f(b,a)))-eq\f(1,4)≥eq\f(1,2),當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,等號成立,故cosC的最小值為eq\f(1,2).17.(1)證明設(shè)FC中點為I,連接GI,HI,在△CEF中,因為點G是CE的中點,所以GI∥EF.又EF∥OB,所以GI∥OB.在△CFB中,因為H是FB的中點,所以HI∥BC,又HI∩GI=I,所以平面GHI∥平面ABC.因為GH?平面GHI,所以GH∥平面ABC.(2)連接OO′,則OO′⊥平面ABC.又AB=BC,且AC是圓O的直徑,所以BO⊥AC.以O(shè)為坐標(biāo)原點,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系Oxyz.由題意得B(0,2eq\r(3),0),C(-2eq\r(3),0,0).過點F作FM垂直O(jiān)B于點M,所以FM=eq\r(FB2-BM2)=3,可得F(0,eq\r(3),3).故eq\o(BC,\s\up6(→))=(-2eq\r(3),-2eq\r(3),0),eq\o(BF,\s\up6(→))=(0,-eq\r(3),3).設(shè)m=(x,y,z)是平面BCF的一個法向量.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m·\o(BC,\s\up6(→))=0,,m·\o(BF,\s\up6(→))=0,))可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-2\r(3)x-2\r(3)y=0,,-\r(3)y+3z=0.))可得平面BCF的一個法向量m=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,1,\f(\r(3),3))),因為平面ABC的一個法向量n=(0,0,1),所以cos〈m,n〉=eq\f(m·n,|m||n|)=eq\f(\r(7),7).所以二面角FBCA的余弦值為eq\f(\r(7),7).18.解(1)由題意知,當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1=6n+5,當(dāng)n=1時,a1=S1=11,所以an=6n+5.設(shè)數(shù)列{bn}的公差為d.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a1=b1+b2,,a2=b2+b3,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(11=2b1+d,,17=2b1+3d,))可解得b1=4,d=3,所以bn=3n+1.(3)由(1)知,cn=eq\f(6n+6n+1,3n+3n)=3(n+1)·2n+1.又Tn=c1+c2+…+cn,得Tn=3×[2×22+3×23+…+(n+1)×2n+1],2Tn=3×[2×23+3×24+…+(n+1)×2n+2].兩式作差,得-Tn=3×[2×22+23+24+…+2n+1-(n+1)×2n+2]=3×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(4+\f(41-2n,1-2)-n+1×2n+2))=-3n·2n+2,所以Tn=3n·2n+2.19.解(1)記事件A:“甲第一輪猜對”,記事件B:“乙第一輪猜對”,記事件C:“甲第二輪猜對”,記事件D:“乙第二輪猜對”,記事件E:“‘星隊’至少猜對3個成語”.由題意,E=ABCD+eq\x\to(A)BCD+Aeq\x\to(B)CD+ABeq\x\to(C)D+ABCeq\x\to(D).由事件的獨立性與互斥性,P(E)=P(ABCD)+P(eq\x\to(A)BCD)+P(Aeq\x\to(B)CD)+P(ABeq\x\to(C)D)+P(ABCeq\x\to(D))=P(A)P(B)P(C)P(D)+P(eq\x\to(A))P(B)P(C)P(D)+P(A)P(eq\x\to(B))P(C)P(D)+P(A)P(B)P(eq\x\to(C))P(D)+P(A)P(B)P(C)P(eq\x\to(D))=eq\f(3,4)×eq\f(2,3)×eq\f(3,4)×eq\f(2,3)+2×eq\b\lc\(\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)×\f(2,3)×\f(3,4)×\f(2,3)+\f(3,4)×\f(1,3)))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(×\f(3,4)×\f(2,3)))=eq\f(2,3).所以“星隊”至少猜對3個成語的概率為eq\f(2,3).(2)由題意,隨機(jī)變量X可能的取值為0,1,2,3,4,6.由事件的獨立性與互斥性,得P(X=0)=eq\f(1,4)×eq\f(1,3)×eq\f(1,4)×eq\f(1,3)=eq\f(1,144),P(X=1)=2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)×\f(1,3)×\f(1,4)×\f(1,3)+\f(1,4)×\f(2,3)×\f(1,4)×\f(1,3)))=eq\f(10,144)=eq\f(5,72),P(X=2)=eq\f(3,4)×eq\f(1,3)×eq\f(3,4)×eq\f(1,3)+eq\f(3,4)×eq\f(1,3)×eq\f(1,4)×eq\f(2,3)+eq\f(1,4)×eq\f(2,3)×eq\f(3,4)×eq\f(1,3)+eq\f(1,4)×eq\f(2,3)×eq\f(1,4)×eq\f(2,3)=eq\f(25,144),P(X=3)=eq\f(3,4)×eq\f(2,3)×eq\f(1,4)×eq\f(1,3)+eq\f(1,4)×eq\f(1,3)×eq\f(3,4)×eq\f(2,3)=eq\f(12,144)=eq\f(1,12),P(X=4)=2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)×\f(2,3)×\f(3,4)×\f(1,3)+\f(3,4)×\f(2,3)×\f(1,4)×\f(2,3)))=eq\f(60,144)=eq\f(5,12).P(X=6)=eq\f(3,4)×eq\f(2,3)×eq\f(3,4)×eq\f(2,3)=eq\f(36,144)=eq\f(1,4).可得隨機(jī)變量X的分布列為x012346Peq\f(1,144)eq\f(5,72)eq\f(25,144)eq\f(1,12)eq\f(5,12)eq\f(1,4)所以數(shù)學(xué)期望E(X)=0×eq\f(1,144)+1×eq\f(5,72)+2×eq\f(25,144)+3×eq\f(1,12)+4×eq\f(5,12)+6×eq\f(1,4)=eq\f(23,6).20.(1)解f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=a-eq\f(a,x)-eq\f(2,x2)+eq\f(2,x3)=eq\f(ax2-2x-1,x3).當(dāng)a≤0時,x∈(0,1)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,x∈(1,+∞)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.當(dāng)a>0時,f′(x)=eq\f(ax-1,x3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\r(\f(2,a))))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\r(\f(2,a)))).①0<a<2時,eq\r(\f(2,a))>1,當(dāng)x∈(0,1)或x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(2,a)),+∞))時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\r(\f(2,a))))時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.②a=2時,eq\r(\f(2,a))=1,在x∈(0,+∞)內(nèi),f′(x)≥0,f(x)單調(diào)遞增.③a>2時,0<eq\r(\f(2,a))<1,當(dāng)x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\r(\f(2,a))))或x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(2,a)),1))時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.綜上所述,當(dāng)a≤0時,f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,在(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減;當(dāng)0<a<2時,f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\r(\f(2,a))))內(nèi)單調(diào)遞減,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(2,a)),+∞))內(nèi)單調(diào)遞增;當(dāng)a=2時,f(x)在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增;當(dāng)a>2時,f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\r(\f(2,a))))內(nèi)單調(diào)遞增,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(2,a)),1))內(nèi)單調(diào)遞減,在(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.(2)證明由(1)知,a=1時,f(x)-f′(x)=x-lnx+eq\f(2x-1,x2)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,x)-\f(2,x2)+\f(2,x3)))=x-lnx+eq\f(3,x)+eq\f(1,x2)-eq\f(2,x3)-1,x∈[1,2].設(shè)g(x)=x-lnx,h(x)=eq\f(3,x)+eq\f(1,x2)-eq\f(2,x3)-1,x∈[1,2],則f(x)-f′(x)=g(x)+h(x).由g′(x)=eq\f(x-1,x)≥0,可得g(x)≥g(1)=1,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時取得等號.又h′(x)=eq\f(-3x2-2x+6,x4).設(shè)φ(x)=-3x2-2x+6,則φ(x)在x∈[1,2]單調(diào)遞減.因為φ(1)=1,φ(2)=-10,所以?x0∈(1,2),使得x∈(1,x0)時,φ(x)>0,x∈(x0,2)時,φ(x)<0.所以h(x)在(1,x0)內(nèi)單調(diào)遞增,在(x0,2)內(nèi)單調(diào)遞減.由h(1)=1,h(2)=eq\f(1,2),可得h(x)≥h(2)=eq\f(1,2),當(dāng)且僅當(dāng)x=2時取得等號.所以f(x)-f′(x)>g(1)+h(2)=eq\f(3,2).即f(x)>f′(x)+eq\f(3,2)對于任意的x∈[1,2]成立.21.(1)解由題意知eq\f(\r(a2-b2),a)=eq\f(\r(3),2),可得a2=4b2,因為拋物線E的焦點Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))),所以b=eq\f(1,2),a=1,所以橢圓C的方程為x2+4y2=1.(2)①證明設(shè)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m,\f(m2,2)))(m>0),由x2=2y,可得y′=x,所以直線l的斜率為m,因此直線l的方程為y-eq\f(m2,2)=m(x-m).即y=mx-eq\f(m2,2).設(shè)A(x1,y1),B(x

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