2019-2020学年人教A版四川省蓉城名校联盟高三第二学期第二次联考(文科)数学试卷 含解析
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2019-2020学年高三第二学期第二次联考数学试卷(文科)一、选择题
1.已知集合A={﹣1,1,3,4},集合B={x|x2﹣4x+3>0},则A∩B=()A.{﹣1,4}B.{﹣1,1,4}
C.{﹣1,3,4}D.(﹣∞,1)∪(3,+∞)
2.已知复数z=,则|z|=()
A.1B.C.2D.3
3.为了解某地区中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是()
A.简单的随机抽样B.按性别分层抽样
C.按学段分层抽样D.系统抽样
4.已知实数0<a<b,则下列说法正确的是()
A.>B.ac2<bc2
C.lna<lnb D.()a<()b
5.已知命题p:x<2m+1,q:x2﹣5x+6<0,且p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围为()
A.m>B.m≥C.m>1D.m≥1
6.若数列{a n}为等差数列,且满足3+a5=a3+a8,S n为数列{a n}的前n项和,则S11=()A.27B.33C.39D.44
7.已知α,β是空间中两个不同的平面,m,n是空间中两条不同的直线,则下列说法正确的是()
A.若m⊂α,n⊂β,且α⊥β,则m⊥n
B.若m⊂α,n⊂α,且m∥β,n∥β,则α∥β
C.若m⊥α,n∥β,且α⊥β,则m⊥n
D.若m⊥α,n∥β,且α∥β,则m⊥n
8.已知抛物线y2=20x的焦点与双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点重合,且抛
物线的准线被双曲线截得的线段长为,那么该双曲线的离心率为()
A.B.C.D.
9.如图,在△ABC中,=,P是BN上的一点,若m=﹣,则实数m 的值为()
A.B.C.1D.2
10.已知实数a>0,b>1满足a+b=5,则+的最小值为()A.B.C.D.
11.关于圆周率π,数学发展史上出现过许多很有创意的求法,如著名的浦丰实验和查理斯实验.受其启发,我们也可以通过设计下面的实验来估计π的值:先请全校m名同学每人随机写下一个都小于1的正实数对(x,y);再统计两数能与1构成钝角三形三边的数对(x,y)的个数a;最后再根据统计数a估计π的值,那么可以估计π的值约为()A.B.C.D.
12.已知=(2sin,cos),=(cos,2cos),函数f(x)=•在区间[0,]上恰有3个极值点,则正实数ω的取值范围为()
A.[,)B.(,]C.[,)D.(,2]
二、填空题
13.实数x,y满足,则z=2x+y的最大值为.
14.在△ABC中,若a:b:c=2:3:4,则最大内角的余弦值为.
15.已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=,AB=4,BC=CC1=2,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为.
16.已知函数f(x)=﹣x3+x+a,x∈[,e]与g(x)=3lnx﹣x﹣1的图象上存在关于x轴对称的点,则a的取值范围为.
三、解答题:共70分。
解答应写岀文字说明、证明过程或演算步骤。
第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共60分。
17.某企业为了解该企业工人组装某产品所用时间,对每个工人组装一个该产品的用时作了记录,得到大量统计数据.从这些统计数据中随机抽取了9个数据作为样本,得到如图所示的茎叶图(单位:分钟).若用时不超过40(分钟),则称这个工人为优秀员工.(1)求这个样本数据的中位数和众数;
(2)从样本数据用时不超过50分钟的工人中随机抽取2个,求至少有一个工人是优秀员工的概率.
18.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为4的菱形,PA=PC=5,点M,N 分别是AB,PC的中点.
(1)求证:MN∥平面PAD;
(2)若cos∠PCD=,∠DAB=60°,求三棱锥P﹣ADN的体积.
19.已知数列{a n}满足对任意n∈N*都有2a n+1=a n+a n+2,其前n项和为S n,且S7=49,a3是a1与a13的等比中项,a1<a2.
(1)求数列{a n}的通项公式a n;
(2)已知数列{b n}满足b n=2,c n=a n b n,设数列{c n}的前n项和为T n,求
大于1000的最小的正整数n的值.
20.已知点P(1,),=(x﹣1,y),=(x+1,y),且||+||=4,满足条件的点Q(x,y)的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在过点(0,﹣1)的直线l,直线l与曲线C相交于A,B两点,直线PA,PB与y轴分别交于M,N两点,使得|PM|=|PN|?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
21.已知函数f(x)=ln(x+1)﹣ax+1﹣a(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若bln(x+1)+e x﹣x﹣1>0对任意x>0恒成立,求实数b的取值范围.
(二)选考题:共10分。
请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数,以坐标原点O 为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的普通方程;
(2)设射线OP:θ=与曲线C1交于不同于极点的点A,与曲线C2交于不同于极点的点B,求线段AB的长.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.设函数f(x)=|x+a|+|x﹣1|(a∈R).
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥4的解集;
(2)若对任意x∈R都有f(x)≥2,求实数a的取值范围.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A={﹣1,1,3,4},集合B={x|x2﹣4x+3>0},则A∩B=()A.{﹣1,4}B.{﹣1,1,4}
C.{﹣1,3,4}D.(﹣∞,1)∪(3,+∞)
解:∵集合A={﹣1,1,3,4},
集合B={x|x2﹣4x+3>0}={x|x<1或x>3},
∴A∩B={﹣1,4}.
故选:A.
2.已知复数z=,则|z|=()
A.1B.C.2D.3
解:∵z=,
∴|z|=||=.
故选:C.
3.为了解某地区中小学生的视力情况,拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查,事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是()
A.简单的随机抽样B.按性别分层抽样
C.按学段分层抽样D.系统抽样
解:我们常用的抽样方法有:简单随机抽样、分层抽样和系统抽样,
而事先已经了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异,而男女生视力情况差异不大.
了解某地区中小学生的视力情况,按学段分层抽样,这种方式具有代表性,比较合理.故选:C.
4.已知实数0<a<b,则下列说法正确的是()
A.>B.ac2<bc2
C.lna<lnb D.()a<()b
解:对于A.∵实数0<a<b,∴>,>(c≤0不成立),
对于B.c=0不成立.
对于C.利用对数函数的单调性即可得出.
对于D.>,因此不成立.
故选:C.
5.已知命题p:x<2m+1,q:x2﹣5x+6<0,且p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围为()
A.m>B.m≥C.m>1D.m≥1
解:∵命题p:x<2m+1,q:x2﹣5x+6<0,即:2<x<3,
p是q的必要不充分条件,
∴(2,3)⊆(2m+1,+∞),
∴2m+1≥3,解得m≥1.
实数m的取值范围为m≥1.
故选:D.
6.若数列{a n}为等差数列,且满足3+a5=a3+a8,S n为数列{a n}的前n项和,则S11=()A.27B.33C.39D.44
解:设等差数列{a n}的公差为d,且满足3+a5=a3+a8,
∴a6=3.
S n为数列{a n}的前n项和,则S11=11a6=33.
故选:B.
7.已知α,β是空间中两个不同的平面,m,n是空间中两条不同的直线,则下列说法正确的是()
A.若m⊂α,n⊂β,且α⊥β,则m⊥n
B.若m⊂α,n⊂α,且m∥β,n∥β,则α∥β
C.若m⊥α,n∥β,且α⊥β,则m⊥n
D.若m⊥α,n∥β,且α∥β,则m⊥n
解:对于A,当m⊂α,n⊂β,且α⊥β,则m与n的位置关系不定,故错;
对于B,当m∥n时,不能判定α∥β,故错;
对于C,若m⊥α,n∥β,且α⊥β,则m与n的位置关系不定,故错;
对于D,由m⊥α,α∥β可得m⊥β,又n∥β,则m⊥n故正确.
故选:D.
8.已知抛物线y2=20x的焦点与双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点重合,且抛物线的准线被双曲线截得的线段长为,那么该双曲线的离心率为()
A.B.C.D.
解:由抛物线y2=20x,可得2p=20,则p=10,故其准线方程为x=﹣5,
∵抛物线y2=20x的准线过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点,
∴c=5.
∵抛物线y2=20x的准线被双曲线截得的线段长为,
∴=,又c2=25=a2+b2,
∴a=4,b=3,
则双曲线的离心率为e=.
故选:A.
9.如图,在△ABC中,=,P是BN上的一点,若m=﹣,则实数m 的值为()
A.B.C.1D.2
解:依题意,,
又B,P,N三点共线,
∴,解得.
故选:B.
10.已知实数a>0,b>1满足a+b=5,则+的最小值为()A.B.C.D.
解:因为a>0,b>1满足a+b=5,
则+=(+)[a+(b﹣1)]×,
=,
当且仅当时取等号,
故选:A.
11.关于圆周率π,数学发展史上出现过许多很有创意的求法,如著名的浦丰实验和查理斯实验.受其启发,我们也可以通过设计下面的实验来估计π的值:先请全校m名同学每人随机写下一个都小于1的正实数对(x,y);再统计两数能与1构成钝角三形三边的数对(x,y)的个数a;最后再根据统计数a估计π的值,那么可以估计π的值约为()A.B.C.D.
解:根据题意知,m名同学取m对都小于l的正实数对(x,y),即,
对应区域为边长为1的正方形,其面积为1,
若两个正实数x、y能与1构成钝角三角形三边,则有,
其面积S=﹣;
则有=﹣,
解得π=.
故选:D.
12.已知=(2sin,cos),=(cos,2cos),函数f(x)=•
在区间[0,]上恰有3个极值点,则正实数ω的取值范围为()
A.[,)B.(,]C.[,)D.(,2]解:=,令,解得,
令,解得,
又函数f(x)在区间恰有3个极值点,
∴,解得.
故选:B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.实数x,y满足,则z=2x+y的最大值为.
解:作出可行域如图所示,
则当直线z=2x+y过点C时直线的截距最大,z取最大值.
由⇒,
∴C(,),z取最大值:2×+=.
故答案为:.
14.在△ABC中,若a:b:c=2:3:4,则最大内角的余弦值为﹣.解:根据题意得:a=3k,b=2k,c=4k,且最大角为C,
∴cos C===﹣.
故答案为:﹣.
15.已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=,AB=4,BC=CC1=2,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为.
解:直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=,AB=4,BC=CC1=2,
以B为原点,在平面ABC中,过点B作BC的垂线为x轴,BC为y轴,BB1为z轴,建立空间直角坐标系,
A(2,﹣2,0),B1(0,0,2),B(0,0,0),C1(0,2,2),=(﹣2,2,2),=(0,2,2),
设异面直线AB1与BC1所成角为θ,
则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为:
cosθ===.
故答案为:.
16.已知函数f(x)=﹣x3+x+a,x∈[,e]与g(x)=3lnx﹣x﹣1的图象上存在关于x轴对称的点,则a的取值范围为[2,e3﹣2].
解:根据题意,若函数f(x)=﹣x3+x+a(≤x≤e)与g(x)=3lnx﹣x﹣1的图象上存在关于x轴对称的点,
则方程﹣x3+x+a=﹣3lnx+x+1在区间[,e]上有解,
即方程a﹣1=x3﹣3lnx在区间[,e]上有解,
设函数g(x)=x3﹣3lnx,其导数g′(x)=3x2﹣=,
又由x∈[,e],可得:当≤x≤1时,g′(x)<0,g(x)为减函数,
当1≤x≤e时,g′(x)>0,g(x)为增函数,
故函数g(x)=x3﹣3lnx有最小值g(1)=1,
又由g()=+3,g(e)=e3﹣3;比较可得:g()<g(e),
故函数g(x)=x3﹣3lnx有最大值g(e)=e3﹣3,
故函数g(x)=x3﹣3lnx在区间[,e]上的值域为[1,e3﹣3];
若方程a+1=x3﹣3lnx在区间[,e]上有解,
必有1≤a﹣1≤e3﹣3,则有2≤a≤e3﹣2,
即a的取值范围是[2,e3﹣2];
故答案为:[2,e3﹣2];
三、解答题:共70分。
解答应写岀文字说明、证明过程或演算步骤。
第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共60分。
17.某企业为了解该企业工人组装某产品所用时间,对每个工人组装一个该产品的用时作了记录,得到大量统计数据.从这些统计数据中随机抽取了9个数据作为样本,得到如图所示的茎叶图(单位:分钟).若用时不超过40(分钟),则称这个工人为优秀员工.(1)求这个样本数据的中位数和众数;
(2)从样本数据用时不超过50分钟的工人中随机抽取2个,求至少有一个工人是优秀员工的概率.
解:(1)由茎叶图得:
中位数为43,众数为47.
(2)设不超过50的工人为a,b,c,d,e,f,g,
其中a,b,c为优秀员工,
从这7名工人中随机抽取2人的基本事件有21个,分别为:
{a,b},{a,c},{a,d},{a,e},{a,f},{a,g},{b,c},{b,d},{b,e},{b,f},{b,g},
{c,d},{c,e},{c,f},{c,g},{d,e},{d,f},{d,g},{e,f},{e,g},{f,g},其中至少有一名工人是优秀员工的基本事件有15个,
∴至少有一个工人是优秀员工的概率P=.
18.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为4的菱形,PA=PC=5,点M,N 分别是AB,PC的中点.
(1)求证:MN∥平面PAD;
(2)若cos∠PCD=,∠DAB=60°,求三棱锥P﹣ADN的体积.
【解答】(1)证明:取PD的中点H,连接NH,AH,
∵N是PC的中点,∴NH∥DC,NH=,
又AM∥DC,AM=,∴NH∥AM且NH=AM,
∴四边形AMNH为平行四边形,则MN∥AH,
又MN⊄平面PAD,AH⊂平面PAD,
∴MN∥平面PAD;
(2)解:∵PC=5,DC=4,cos∠PCD=,
∴,则PC2=PD2+DC2,
∴PD⊥DC,同理PD⊥AD,
又AD∩DC=D,∴PD⊥平面ABCD,
又MN∥平面PAD,∴V P﹣ADN=V N﹣PAD=V M﹣PAD=V P﹣ADM,
又∵∠DAB=60°,∴.
∴.
19.已知数列{a n}满足对任意n∈N*都有2a n+1=a n+a n+2,其前n项和为S n,且S7=49,a3是a1与a13的等比中项,a1<a2.
(1)求数列{a n}的通项公式a n;
(2)已知数列{b n}满足b n=2,c n=a n b n,设数列{c n}的前n项和为T n,求
大于1000的最小的正整数n的值.
解:(1)∵任意n∈N*都有2a n+1=a n+a n+2,
∴数列{a n}是等差数列,
∵S7=49,∴7a4=49,∴a4=7,
又∵a3是a1与a13的等比中项,a1<a2,设数列{a n}的公差为d,且d<0,
则(7﹣d)2=(7﹣3d)(7+9d),解得d=2,
∴a1=7﹣3d=1,
∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1;
(2)由题意可知,,,
∴①,
②,
①﹣②得:,
∴,
∴=4n+1=22n+2,
由>1000得,22n+2>1000,
∴2n+2≥10,
∴n≥4,
∴满足条件的最小的正整数n的值为4.
20.已知点P(1,),=(x﹣1,y),=(x+1,y),且||+||=4,满足条件的点Q(x,y)的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在过点(0,﹣1)的直线l,直线l与曲线C相交于A,B两点,直线PA,PB与y轴分别交于M,N两点,使得|PM|=|PN|?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
解:(1)设F1(﹣1,0),F2(1,0),
由=(x﹣1,y),=(x+1,y),||+||=4,
可得+=4,即为|QF1|+|QF2|=4,
由4>|F1F2|,可得Q的轨迹是以F1(﹣1,0),F2(1,0)为焦点,且2a=4的椭圆,由c=1,a=2,可得b==,可得曲线C的方程为+=1;
(2)假设存在过点(0,﹣1)的直线l符合题意.
当直线l的斜率不存在,设方程为x=0,可得M,N为短轴的两个端点,
|PM|=|PN|不成立;
当直线l的斜率存在时,设方程为y=kx﹣1,A(x1,kx1﹣1),B(x2,kx2﹣1),由|PM|=|PN|,可得k PM+k PN=0,即k PA+k PB=0,
可得+=0,化为2kx1x2﹣(k+)(x1+x2)+5=0,
由可得(3+4k2)x2﹣8kx﹣8=0,
由(0,﹣1)在椭圆内,可得直线l与椭圆相交,
x1+x2=,x1x2=﹣,
则2k(﹣)﹣(k+)()+5=0,
化为﹣16k﹣8k(k+)+5(3+4k2)=0,即为4k2﹣12k+5=0,解得k=或k=,所以存在直线l符合题意,且方程为y=x﹣1或y=x﹣1.
21.已知函数f(x)=ln(x+1)﹣ax+1﹣a(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若bln(x+1)+e x﹣x﹣1>0对任意x>0恒成立,求实数b的取值范围.
解:(1)f(x)的定义域为(﹣1,+∞),,
当a≤0时,﹣a(x+1)+1>0,故函数f(x)在(﹣1,+∞)单调递增;
当a>0时,时,f′(x)>0,当时,f′(x)<0,故函数f(x)在单调递增,在单调递增;
(2)令g(x)=bln(x+1)+e x﹣x﹣1,则g(0)=0,
∴对任意x>0,g(x)>0等价于g(x)>g(0),
,
当b<0时,g′(0)<0,则存在m>0,使x∈(0,m)使,g′(x)≤0,
∴g(x)在(0,m)上是减函数,
∴x∈(0,m)时,g(x)<g(0),与条件不符,
当b≥0时,由x>0,可知x+1>1,故,
∴g′(x)>0,
∴g(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴x>0时,g(x)>g(0),即g(x)>0,;
综上,实数b的取值范围为[0,+∞).
(二)选考题:共10分。
请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数,以坐标原点O 为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的普通方程;
(2)设射线OP:θ=与曲线C1交于不同于极点的点A,与曲线C2交于不同于极点的点B,求线段AB的长.
解:(1)曲线C1的参数方程为(α为参数,转换为直角坐标方程为x2+(y﹣2)2=4.
曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.转换为直角坐标方程为(x﹣2)2+y2=4.
(2)设射线OP:θ=与曲线C1交于不同于极点的点A,
所以,解得ρ1=2.
与曲线C2交于不同于极点的点B,
所以,解得,
所以.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.设函数f(x)=|x+a|+|x﹣1|(a∈R).
(1)当a=1时,求不等式f(x)≥4的解集;
(2)若对任意x∈R都有f(x)≥2,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=1时,不等式f(x)≥4即为|x+1|+|x﹣1|≥4,
可得或或,
解得x≤﹣2或x∈∅或x≥2,
则原不等式的解集为(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞);
(2)若对任意x∈一、选择题都有f(x)≥2,
即为f(x)min≥2,
由|x+a|+|x﹣1|≥|x+a﹣x+1|=|a+1|,当(x+a)(x﹣1)≤0取得等号,则f(x)min=|a+1|,由|a+1|≥2,可得a≥1或a≤﹣3,
则a的取值范围是(﹣∞,﹣3]∪[1,+∞).。