河北省承德市第一中学2020届高三数学上学期12月月考试题理(含解析)
河北省承德第一中学2020届高三9月月考数学(理)试题
高三理数第一次月考一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-3)<0,x∈Z},则A∩B=()A. B. C. 1,2, D. 0,1,2,2.已知复数z=,其中i为虚数单位,则|z|=()A. B. C. D. 23.如图是国家统计局今年4月11日发布的2018年3月到2019年3月全国居民消费价格的涨跌幅情况折线图.(注:2019年2月与2018年2月相比较称同比,2019年2月与2019年1月相比较称环比),根据该折线图,下列结论错误的是()A. 2018年3月至2019年3月全国居民消费价格同比均上涨B. 2018年3月至2019年3月全国居民消费价格环比有涨有跌C. 2019年3月全国居民消费价格同比涨幅最大D. 2019年3月全国居民消费价格环比变化最快4.数列{a n}中,已知a1=2,且a n+1=a n+2n+1,则a10=()A. 19B. 21C. 99D. 1015. 已知双曲线> , > 的离心率为,点(4,1)在双曲线上,则该双曲线的方程为( )A.B.C.D.6. 执行如图所示的程序框图,输出的结果为( )A. 3,5B. 8,13C. 12,17D. 21,347. 已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,1]时,f (x )=2x +ln x ,则f (2019)=( )A. B. 2C.D.8. 已知向量=(a ,-1), =(2b -1,3)(a >0,b >0),若 ∥ ,则的最小值为( )A. 12B.C. 15D.9. 将函数f (x )=sin (2x +φ)(0<φ<π)的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则函数f (x )的一个单调减区间为( )A.B.C.D.10. 如图,网格纸上的小正方形的边长为1,粗线条画出的图形为某几何体的三视图,则该几何体的外接球表面积为( )A.B.C.D.11.已知数列:,按照k从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的-数列{a n}:则首次出现时为数列{a n}的()A. 第44项B. 第76项C. 第128项D. 第144项12.已知函数,在其图象上任取两个不同的点P(x1,y1),Q(x2,y2)(x1>x2),总能使得>,则实数a的取值范围为()A. B. C. D.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.杨辉三角形,又称贾宪三角形、帕斯卡三角形,是二项式系数在三角形中的一种几何排列.在我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》(1261年)一书中用三角形解释二项和的乘方规律,称之为“杨辉三角”,由杨辉三角可以得到(a+b)n 展开式的二项式系数.根据相关知识可求得(1-2x)5展开式中的x3的系数为______14.若x,y满足约束条件,则z=x+2y的最小值为______15.已知一正四棱柱(底面为正方形的直四棱柱)内接于底面半径为1,高为2的圆锥,当正四棱柱体积最大时,该正四棱柱的底面边长为______16.已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,过焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且,若点A,B在l上的投影分别为M,N,则△MFN的内切圆半径为______三、解答题(本大题共7小题,共70.0分)17.已知函数>正周期为π.(1)当∈,时,求函数f(x)的最大值与最小值:(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=2,b2=2a2-5c2,求sin C.18.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,AB∥CD,AB⊥AD,AB=AD=2CD=2,△ADP为等边三角形.(1)当PB长为多少时,平面PAD⊥平面ABCD?并说明理由;(2)若二面角P-AD-B大小为150°,求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.19.手机支付也称为移动支付,是指允许用户使用其移动终端(通常是手机)对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式.随着信息技术的发展,手机支付越来越成为人们喜欢的支付方式.某机构对某地区年龄在15到75岁的人群“是否使用手机支付”的情况进行了调查,随机抽取了100人,其年龄频率分布表和使用手机支付的人数如下所示:(年龄单位:岁)(1)若以45岁为分界点,根据以上统计数据填写下面的2×2列联表,并判断能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“使用手机支付”与年龄有关?(2)若从年龄在[55,65),[65,75]的样本中各随机选取2人进行座谈,记选中的4人中“使用手机支付”的人数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.参考数据:参考公式:.20.已知椭圆>>的四个顶点围成的菱形的面积为,椭圆的一个焦点为圆x2+y2-2x=0的圆心.(1)求椭圆的方程;(2)若M,N为椭圆上的两个动点,直线OM,ON的斜率分别为k1,k2,当时,△MON的面积是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,说明理由.21.已知函数f(x)=(x2-ax)e x,函数图象在x=1处的切线与x轴平行.(1)讨论方程f(x)=m根的个数;(2)设,若对于任意的x1∈(0,2),总存在x2∈[1,e],使得f (x1)≥g(x2)成立,求实数b的取值范围.22.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数,0≤α<π),以坐标原点为极点,以x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2-6ρcosθ-8ρsinθ+21=0,已知直线l与曲线C交于不同的两点A,B.(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(2)设P(1,2),求|PA|2+|PB|2的取值范围.23.已知函数f(x)=|2x+m-1|+|2x-3|.(1)当m=2时,求不等式f(x)≤6的解集;(2)若f(x)≤|2x-6|的解集包含区-,求m的取值范围.答案和解析1.【答案】B【解析】解:B={x|-1<x<3,x∈Z}={0,1,2};∴A∩B={1,2}.故选:B.可求出集合B,然后进行交集的运算即可.考查描述法、列举法的定义,以及一元二次不等式的解法,交集的运算.2.【答案】B【解析】解:z==,则|z|=.故选:B.直接由复数代数形式的乘除运算化简复数z,再利用复数求模公式计算得答案.本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数模的求法,是基础题.3.【答案】C【解析】解:对于A选项,从同比来看,同比均为正数,即同比均上涨,故A正确,对于B选项,从环比来看,2018年3月至2019年3月全国居民消费价格环比图象有升有降,即环比有涨有跌,故B正确,对于C选项,从同比来看,2018年9月,10月全国居民消费价格同比涨幅最大,故C 错误,对于D选项,从环比来看,2019年3月全国居民消费价格环比的绝对值最大,即2019年3月全国居民消费价格环比变化最快,故D正确,故选:C.先对图表数据的分析处理,再结合简单的合情推理逐一检验即可得解.本题考查了对图表数据的分析处理能力及进行简单的合情推理,属中档题.4.【答案】D【解析】解:由a n+1=a n+2n+1,得a n+1-a n=2n+1,∴a2-a1=2×1+1,a3-a2=2×2+1,a4-a3=2×3+1,a10-a9=2×9+1.累加可得:=99.∴a10=99+2=101.故选:D.由已知数列递推式直接利用累加法求解.本题考查数列递推式,训练了利用累加法求数列的通项公式,是中档题.5.【答案】C【解析】解:由题意双曲线>,>的离心率为得,=,,c2=a2+b2,∴a=2,b=,∴双曲线C的方程为:.故选:C.利用双曲线的离心率,以及双曲线经过的点,求解双曲线的几何量,然后得到双曲线的方程.本题考查双曲线方程的综合应用,双曲线的方程的求法,考查分析问题解决问题的能力.6.【答案】B【解析】解:i=1,i≥4否,i=2,a=1,b=1+1=2,i=2,i≥4否,i=3,a=1+2=3,b=3+2=5,i=3,i≥4否,i=4,a=3+5=8,b=5+8=13,i=4,i≥4是,输出a=8,b=13,故选:B.根据程序框图进行模拟运算即可.本题主要考查程序框图的识别和判断,利用模拟运算法是解决本题的关键.7.【答案】A【解析】解:根据题意,函数f(x)满足f(x+4)=f(x),则f(x)是周期为4的周期函数,则f(2019)=f(2020-1)=f(-1),又由f(x)为奇函数,则f(-1)=-f(1)=-(2+ln1)=-2,故选:A.根据题意,由f(x+4)=f(x)分析可得函数的周期,进而可得f(2019)=f(2020-1)=f(-1),结合函数的奇偶性与解析式分析可得答案.本题考查抽象函数的求值,涉及函数的周期性,属于基础题.8.【答案】B【解析】解:∵ =(a,-1),=(2b-1,3)(a>0,b>0), ∥ ,∴3a+2b-1=0,即3a+2b=1,∴=()(3a+2b)=8+≥8+=8+,当且仅当,即a=,b=,时取等号,∴的最小值为:8+.故选:B.由 ∥ 可得3a+2b=1,然后根据=()(3a+2b),利用基本不等式可得结果.本题考查了向量平行和“乘1法”与基本不等式的性质,属于基础题.9.【答案】A【解析】解:函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,即:把函数的图象,向左平移个单位,即得到f(x)的图象,故:=sin(2x+),令:(k∈Z),解得:(k∈Z),当k=0时,,由于:,,,故选:A.首先利用三角函数的平移变换的应用和正弦型函数的整体思想的应用求出结果.本题考查的知识要点:三角函数关系式的变换,正弦型函数的性质的应用,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.10.【答案】D【解析】解:由三视图可知几何体为三棱锥C1-ABD,其中ABCD-A1B1C1D1为边长为3的正方体,故棱锥的外接球也是正方体的外接球,设外接球半径为R,则2R==3,∴R=,∴S球=4πR2=27π.故选:D.几何体为正方体切割而成的三棱锥,故棱锥的外接球也是正方体的外接球,根据正方体的棱长得出球的半径,得出球的面积.本题考查了棱锥的三视图,棱锥与外接球的位置关系,属于中档题.11.【答案】C【解析】解:观察数列可得,该数列中分子,分母之和为2的有1项,为3的有2项,为4的有3项, ,分子,分母之和为16的有15项,分子,分母之和为17的有16项,排列顺序为,,, ,,,其中为分子,分母之和为17的第8项,故共有项.故选:C.观察数列可知,此数列按照分子,分母之和的大小排顺序,据此可以求出的位次.本题考查数列的应用,涉及数列求和公式和分数知识,属于中档题.12.【答案】B【解析】解:x1>x2时,总能使得>,等价于x1>x2时f(x1)-2x1>f(x2)-2x2恒成立.即函数g(x)=f(x)-2x在(0,+∞)单调递增.g′(x)=≥0在(0,+∞)恒成立,∴a≥x(2-x)在(0,+∞)恒成立.而x(2-x)max=1,∴a≥1.故选:B.原问题等价于x1>x2时f(x1)-2x1>f(x2)-2x2恒成立.即函数g(x)=f(x)-2x在(0,+∞)单调递增.利用导数求解.本题考查了转化思想,导数与单调性的关系,属于中档题.13.【答案】-80【解析】解:由杨辉三角可得:(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5,令a=1,b=-2x,则(1-2x)5展开式中的x3的系数为10×12×(-2)3=-80,故答案为:-80.由杨辉三角得:(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5,令a=1,b=-2x,代入可得解.本题考查了二项式定理及杨辉三角,属中档题.14.【答案】【解析】解:x,y满足约束条件,对应的可行域如下图:由图可知:z=x+2y,平移直线z=x+2y,当直线z=x+2y经过可行域的A时,截距最小,由解得A(,-)∴z A==-,故答案为:-.根据x,y满足约束条件,画出满足约束条件的可行域,再用角点法,求出目标函数的最大值.用图解法解决线性规划问题时,分析题目的已知条件,找出约束条件和目标函数是关键,可先将题目中的量分类、列出表格,理清头绪,然后列出不等式组(方程组)寻求约束条件,并就题目所述找出目标函数,然后将可行域各角点的值一一代入,最后比较,即可得到目标函数的最优解.15.【答案】【解析】【分析】设正四棱柱的高为h,结合过正四棱柱的圆锥的轴截面,根据三角形相似得到正四棱柱底面边长和高的关系,用h表示出正四棱柱的体积,求最值即可.本题考查了空间几何体的结构特征,考查了函数的最值的求法.作出轴截面(同时是柱体的对角面)是解决圆锥问题的常见方法.本题属于中档题.【解答】解:依题意,如图为过正四棱柱的圆锥的轴截面,设正四棱柱的高为h,底面边长为a,则O,O1分别为AC,A1C1的中点,所以A1C1=,EF=2,△SA1C1∽△SEF,所以,即,所以a=,(0<h<2)所以正四棱柱的体积V=a2h==,令V'==(h-2)(3h-2)=0,得h=,或者h=2(舍).当< <时,V'>0,当< <时,V'<0,所以当< <时,V(h)单调递增,当< <时,V(h)单调递减,故当h=时,V有最大值,此时a==.故填:.16.【答案】2-2【解析】解:F(1,0),由可得F是AB的中点,故直线AB与x轴垂直,∴直线AB的方程为x=1,代入抛物线方程得y=±2,不妨设A(1,2),B(1,-2),则M(-1,2),N(-1,-2),∴MN=4,MF=NF=2,∴S△MFN==4,设△MFN的内切圆半径为r,则S△MFN=(MN+MF+NF)•r=(2+2)r=4,∴r==2-2.故答案为:2-2.由条件可知直线AB方程为x=1,求出各点坐标,计算三角形MNF的面积,列方程得出内切圆半径.本题考查了抛物线的性质,三角形的面积计算,属于中档题.17.【答案】解:(1)∵=== (3分)因为f(x)的最小正周期为π,所以,可得ω=2, (4分)故,当∈,时,∈,, (5分)所以当时,f(x)最大值为2,当时,f(x)最小值为. (6分)(2)由f(A)=2可得,,因为∈,,∈,,所以,, (8分)由余弦定理知,b2+c2-a2=2bc cos A=bc,又b2=2a2-5c2,可得3c2+2bc-b2=0,解得b=3c,, (10分)由正弦定理知,,. (12分)【解析】(1)利用和差差角公式及辅助角公式对已知函数进行化简可得,f(x)=,结合周期公式可求ω,然后结合正弦函数的性质可求(2)由f(A)=2可求A,然后由余弦定理及已知可得,a,b,c的关系,再结合正弦定理即可求解本题主要考查了三角公式,正弦函数的性质及正余弦定理在求解三角形中的综合应用,属于中档试题18.【答案】解:(1)当时,平面PAD⊥平面ABCD,证明如下:在△PAB中,因为,,所以AB⊥PA,又AB⊥AD,AD∩PA=A,AD,PA平面PAD,所以AB⊥平面PAD,又AB平面ABCD,所以平面PAD⊥平面ABCD.(2)分别取线段AD,BC的中点O,E,连接PO,OE,因为△ADP为等边三角形,O为AD的中点,所以PO⊥AD,O,E为AD,BC的中点,所以OE∥AB,又AB⊥AD,所以OE⊥AD,故∠POE为二面角P-AD-B的平面角,所以∠POE=150°,如图,分别以,的方向以及垂直于平面ABCD向上的方向作为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系O-xyz,因为,∠POE=150°,所以,,,A(1,0,0),B(1,2,0),C(-1,1,0).可得,,,,,,,,,设=(x,y,z)为平面PBC的一个法向量,则有,即,令x=1,可得,设AB与平面PBC所成角为θ,则有==所以直线AB与平面PBC所成角的正弦值为.【解析】(1)当时,推导出AB⊥PA,AB⊥AD,从而AB⊥平面PAD,由此能证明平面PAD⊥平面ABCD.(2)分别取线段AD,BC的中点O,E,连接PO,OE,推导出PO⊥AD,OE∥AB,由AB⊥AD,得OE⊥AD,从而∠POE为二面角P-AD-B的平面角,进而∠POE=150°,分别以,的方向以及垂直于平面ABCD向上的方向作为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系O-xyz,利用向量法能求出直线AB与平面PBC所成角的正弦值.本题考查满足面面垂直的线段长的求法,考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.19.【答案】解:(1)由统计表可得,低于45岁人数为70人,不低于45岁人数为30人,可得列联表如下:(3分)于是有K2的观测值>. (5分)故可以在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“使用手机支付”与年龄有关.(6分)(2)由题意可知,X的所有可能取值为0,1,2,3,相应的概率为:,,,, (10分)于是X的分布列为:所以. (12分)【解析】(1)利用已知条件,求解联列表中的数值,求出k2,即可判断结果.(2)X的所有可能取值为0,1,2,3,求出相应的概率,得到分布列,然后求解期望即可.本题考查离散型随机变量的分布列以及期望的求法,独立检验的应用,考查计算能力.20.【答案】解:(1)由题意可知,, (1分)圆x2+y2-2x=0的圆心为(1,0),所以c=1, (2分)因此a2-b2=1,联立,解之a2=4,b2=3,故椭圆的方程为.(4分)(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),当直线MN的斜率存在时,设方程为y=kx+m,由,消y可得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0 (5分)则有△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(4k2-m2+3)>0,即m2<4k2+3,,, (6分)所以==. (7分)点O到直线MN的距离,所以△ . (8分)又因为,所以,化简可得2m2=4k2+3,满足△>0, (9分)代入S△MON=, (10分)当直线MN的斜率不存在时,由于,考虑到OM,ON关于x轴对称,不妨设,,则点M,N的坐标分别为,,,,此时△ ,综上,△MON的面积为定值.(12分)法二:设,,,,由题意,可得cos(θ1-θ2)=0, (6分)所以∈, (7分)而△ = (10分)因为,所以sin(θ1-θ2)=±1,故S△MON=为定值.(12分)(注:若,,,,则△ )【解析】(1)根据题目中条件建立方程求解;(2)方法一先联立方程组得出根与系数关系,计算出弦长|MN|、O到直线MN的距离,进而得出,△MON的面积表达式,根据得出变量间的关系,从而得出△MON的面积;方法二利用椭圆的参数方程,得出△MON的面积的表达式,然后根据据得关系式,进而得出△MON的面积.本题考查椭圆的方程、直线与椭圆的关系,属于中档题目.21.【答案】解:(1)f'(x)=(2x-a)e x+(x2-ax)e x=[x2+(2-a)x-a]e x, (1分)由题意知,f'(1)=0,即(3-2a)e=0,解得, (2分)故,此时′,则有:(5分)且当x→-∞时,f(x)→0,当x→+∞时,f(x)→+∞.所以,当<时,方程无根,当或>时,方程有一根,当<或时,方程有两个根,当<<时,方程有三个根; (7分)(2)由题意可知,只需f min(x)≥g min(x), (8分)由(1)知,当x∈(0,2)时,,而′,当x∈[1,e]时,1-ln x<0,当b>0时,g'(x)<0,g(x)在[1,e]单调递减,,所以,因为b>0,无解, (10分)b=0,g(x)=0,无解,b<0,g'(x)>0,g(x)在[1,e]单调递增,g min(x)=g(1)=b,此时,,综上所述,实数b的取值范围为. (12分)【解析】(1)求出函数的导数,求出切线的斜率,然后求解极值点,判断函数的单调性求解函数的极值,然后判断函数的零点个数.(2)由题意可知,只需f min(x)≥g min(x),求出,而′,求出,推出,转化求解实数b的取值范围.本题考查函数的导数的应用,函数的单调性以及函数的极值的求解,函数的最值的求法,考查转化思想以及分类讨论思想的应用.22.【答案】解:(1)直线l的普通方程为x sinα-y cosα-sinα+2cosα=0.因为x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2,所以曲线C的直角坐标方程x2+y2-6x-8y+21=0.(2)将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,整理得关于t的方程:t2-4(sinα+cosα)t+4=0.因为直线l与曲线C有两个不同的交点,所以上述方程有两个不同的解,设为t1,t2,则t1+t2=4(sinα+cosα),t1t2=4;并且△=16(sinα+cosα)2-16=32sinαcosα>0,注意到0≤α<π,解得<<.因为直线l的参数方程为标准形式,所以根据参数t的几何意义,有|PA|2+|PB|2===16(sinα+cosα)2-8=16sin2α+8,因为<<,所以sin2α∈(0,1],16sin2α+8∈(8,24].因此|PA|2+|PB|2的取值范围是(8,24]【解析】(1)根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2可得;(2)根据直线参数方程中参数的几何意义可得.本题考查了简单曲线的极坐标方程,属中档题.23.【答案】解:(1)当m=2时,只需解不等式|2x+1|+|2x-3|≤6.当<时,不等式化为-(2x+1)-(2x-3)≤6,解得<;当时,不等式化为(2x+1)-(2x-3)≤6,解得;当>时,不等式等价于(2x+1)+(2x-3)≤6,解得<综上,不等式的解集为{x|-1≤x≤2}.(2)因为|2x+m-1|+|2x-3|≤|2x-6|的解集包含区间,,所以当∈,时,|2x+m-1|+|2x-3|≤|2x-6|成立,也就是|2x+m-1|-(2x-3)≤-(2x-6),即|2x+m-1|≤3成立.解上述不等式得-3≤2x+m-1≤3,即.由已知条件,,,所以,解得-1≤m≤1.所以m的取值范围是{m|-1≤m≤1}.【解析】(1)m=2时,利用分段讨论法求不等式|2x+1|+|2x-3|≤6的解集;(2)问题化为∈,时|2x+m-1|+|2x-3|≤|2x-6|成立,化简为|2x+m-1|≤3成立,即,由题意列出不等式组求出m的取值范围.本题考查了不等式恒成立的应用问题,也考查了含有绝对值的不等式解法与应用问题,是中档题.。
河北省承德市第一中学2022届高三数学上学期12月月考试题 理(含解析)
由题意得抛物线的焦点为 ,准线方程为 .
过点P作 于点 ,由定义可得 ,
所以 ,
由图形可得,当 三点共线时, 最小,此时 .
故点 的纵坐标为1,所以横坐标 .即点P的坐标为 .选A.
点睛:与抛物线有关的最值问题的解题策略
该类问题一般解法是利用抛物线的定义,实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化.
【详解】由题意,函数 ,则 ,
当 时,即 时, 单调递减,
当 时, 单调递增,
所以当 时, 取得最大值 ,解得 ,不合题意;
当 时, 在 单调递减,所以最大值为 ,不成立;
当 时, 在 单调递减,此时最大值为 ,
解得 ,故选D.
【点睛】本题主要考查了利用求解函数在区间上的最值问题,其中解答中熟记导数与原函数的单调性之间的关系,合理分类讨论求得函数的最值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.
(1)求DH与 所成角的大小;
(2)求DH与平面 所成角的正弦值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
(1)建立空间直角坐标系,设H(m,m,1)(m>0),求出 、 ,利用向量的夹角公式可求DH与CC′所成角的大小;
(2)求出平面A1BD的法向量,利用向量的夹角公式,即可得出结论.
【详解】(1)以 为原点,射线 为 轴 正半轴建立空间直角坐标系 .
又 ,
,
又
本题正确结果:
【点睛】本题考查根据三角函数图象求解函数解析式的问题,关键是能够通过整体对应的方式确定最值所对应的点,从而得到初相的取值.
15.若x,y满足约束条件 ,则 的最大值为______.
【答案】10
【解析】
【分析】
作出不等式组 表示的平面区域,利用线性规划知识求解.
河北省承德市第一中学2020届高三数学上学期10月月考试题文(含解析)
河北省承德市第一中学2020届高三数学上学期10月月考试题 文(含解析)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷1至2页。
第Ⅱ卷3至4页。
全卷满分150分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一.选择题:(本大题共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,将正确答案选项涂在答题卡上) 1.设集合{}2,1,0,1,2A =--,集合11B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭,则A B =I ( ) A. {}2,1,0,2--B. {}2C. {}2,1,2--D.{}2,1--【答案】C 【解析】 【分析】根据分式不等式的解法得到集合B ,再由集合的交集运算得到结果. 【详解】集合{}2,1,0,1,2A =--,集合{}11=|01B x x x x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭或, 根据集合的交集运算得到A B =I {}2,1,2--. 故答案为:C.【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题.2.已知复数z 满足()1i z i +=,i 为虚数单位,则z 等于( )A. 1i -B. 1i +C.1122i - D.1122i + 【答案】A 【解析】因为|2(1)11(1)(1)i i z i i i i -===-++-,所以应选答案A 。
3.命题“若a ,b 都是奇数,则+a b 是偶数”的逆否命题是( ) A. 若两个整数a 与b 的和+a b 是偶数,则a ,b 都是奇数 B. 若两个整数a ,b 不都是奇数,则+a b 不是偶数C. 若两个整数a 与b 的和+a b 不是偶数,则a ,b 都不是奇数D. 若两个整数a 与b 的和+a b 不是偶数,则a ,b 不都是奇数 【答案】D 【解析】 【分析】根据逆否命题的定义,先否定原命题的条件做结论,再否定原命题的结论做条件,就得到原命题的逆否命题.【详解】解:由逆否命题定义可知:命题“a ,b 都是奇数,则+a b 是偶数”的逆否命题是:“若+a b 不是偶数,则a ,b 不都是奇数”. 故选:D .【点睛】本题考查四种命题间的逆否关系,解题时要注意四种命题间的相互转化,属基础题. 4.函数2xy =与2y x =图像的交点个数是( ). A. 0 B. 1 C. 2 D. 3【答案】D 【解析】函数2x y =与2y x =的图象的交点个数即函数2()2x f x x =-的零点的个数.显然,2x =和4x =是函数()f x 的两个零点. 再由11(1)1022f -=-=-<,(0)101f =-=, 可得(1)(0)0f f -<,故函数在区间(1,0)-上有一个零点.故函数2xy =与2y x =的图象的交点个数为3. 故选D .点睛:利用零点存在性定理不仅要求函数的图象在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点5.函数1()ln(1)f x x =++ )A. (][2,0)0,2-UB. (](1,0)0,2-UC. [2,2]-D. (1,2]-【答案】B 【解析】 【分析】分式的分母不为0,对数的真数大于0,被开方数非负,解出函数的定义域. 【详解】解:要使函数有意义,有:2401011x x x ⎧-≥⎪+>⎨⎪+≠⎩,解得(](1,0)0,2x ∈-U ,所以函数的定义域为:(](1,0)0,2-U . 故选:B .【点睛】本题考查对数函数的定义域,函数的定义域及其求法,考查计算能力. 6.函数2()ln(28)f x x x =--的单调递增区间是 A. (,2)-∞- B. (,1)-∞ C. (1,)+∞ D. (4,)+∞【答案】D 【解析】由228x x -->0得:x ∈(−∞,−2)∪(4,+∞), 令t =228x x --,则y =ln t ,∵x ∈(−∞,−2)时,t =228x x --为减函数;x ∈(4,+∞)时,t =228x x --为增函数; y =ln t 为增函数,故函数f (x )=ln(228x x --)的单调递增区间是(4,+∞), 故选:D.点睛:形如()()y f g x =的函数为()y g x =,() y f x =的复合函数,() y g x =为内层函数,()y f x =为外层函数. 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单增; 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单增. 简称为“同增异减”.7.已知a r ,b r 为单位向量,设a r 与b r 的夹角为3π,则a r 与a b -r r 的夹角为( )A.6π B.3π C.23π D.56π 【答案】B 【解析】由题意111cos 32a b π⋅=⨯⨯=rr ,1a b -=r r ,2()11cos ,11122a a b a a b a a b a a b ⋅--⋅-===-=⨯-r r r r r r r r r r r r ,∴,3a ab π-=r r r ,故选B .8.设,x y 满足约束条件360,{20,0,0,x y x y x y --≤-+≥≥≥若目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为12,则23a b+的最小值为( ) A.256B. 83C.113D. 4【答案】A 【解析】不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax by z +=(0,0a b >>),过直线20x y -+=与直线360x y --=的交点(4,6)时,目标函数z ax by =+(0,0a b >>)取得最大12,即4612a b +=,即236a b +=,而23a b +=2323131325()()26666a b b a a b a b ++=+++=…。
河北省承德第一中学2020届高三数学上学期第三次月考(12月)试题文
a 4, b 6 ,则△ABC 的面积为_______.
16.已知双曲线 C :
x2 a2
y2 b2
1a
0,b
0 的右焦点为 F
,左顶点为 A .以 F
为圆心,FA
为半径的圆交 C 的右支于 P,Q 两点, APQ 的一个内角为 60 ,则 C 的离心率为______.
三、解答题
17.已知数列an 为等差数列, a7 a2 10 ,且 a1,a6,a21 依次成等比数列. (1)求数列an 的通项公式;
2 0.12 0.24 ;海鲜需求量在区间 14,16 的频率是 2 0.15 0.30 ;海鲜需求量在区间 16,18 的频率是 2 0.10 0.20 ;海鲜需求量在区间18, 20 的频率是 2 0.05 0.10 ;
这 50 50 天商店销售该海鲜日利润 y 的平均数为:
11 60 1410 0.16 13 60 1410 0.24 1530 2014 0.30 1730
月份 x
1
2
3
4
利润 y(万元) 4.5
4
3
2.5
由散点图可得回归方程 y 0.7x a ,据此模型预测,该商户在 5 月份的营业利润为( )
A. 1.5 万元
B. 1.75 万元
C. 2 万元
D. 2.25 万
元
6.阿基米德(公元前 287 年—公元前 212 年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,
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(2)设 bn
1 an an 1
,数列bn 的前
n 项和为
Sn
,若
Sn
2 25
,求 n 的值.
18.如图,正方形 ADEF 与梯形 ABCD 所在的平面互相垂直, AD CD , AB∥CD , AB AD 2 , CD 4 , M 为 CE 的中点.
2020届河北省承德第一中学高三上学期第三次月考12月物理试题 (1)
2020届河北省承德第一中学高三上学期第三次月考12月物理试题一、单项选择题1.如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F 和绳子的拉力大小T ,下列判断正确的是A. F 逐渐减小,T 逐渐减小B. F 逐渐增大,T 逐渐减小C. F 逐渐减小,T 逐渐增大D. F 逐渐增大,T 逐渐增大 【答案】A2.汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s 2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( ) A. 10m B. 20mC. 25mD. 5om【答案】C3.如图,两物块P 、Q 置于水平地面上,其质量分别为m 、2m ,两者之间用水平轻绳连接.两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g ,现对Q 施加一水平向右的拉力F ,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为A. 2F mg μ-B.13F mg μ+ C.13F mg μ- D.13F 【答案】D4.如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴'OO 的距离为r ,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g.若硬币与圆盘一起'OO轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为()A. 12grμB.grμC.2grμD. 2grμ【答案】B5.2019年5月,我国第45颗北斗卫星发射成功.已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km,是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右,则()A. 该卫星的速率比“天宫二号”的大B. 该卫星的周期比“天宫二号”的大C. 该卫星的角速度比“天宫二号”的大D. 该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大【答案】B6.某大瀑布的平均水流量为5900m3/s,水的落差为50m.已知水的密度为1.00×103kg/m3.在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率约为()A. 3×106wB. 3×107wC. 3×108wD. 3×109w【答案】D7.已知234 T h的半衰期为24天.4g234 T h经过72天还剩下A. 0B. 0.5gC. 1gD. 1.5g【答案】B8.如图,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下.当铜线通有顺时针方向电流时,铜线所受安培力的方向A. 向前B. 向后C. 向左D. 向右【答案】A二、多项选择题9.如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块以速度v0滑到长木板上,图(b)为物块与木板运)动的v-t图像,图中t1、v0、v1已知.重力加速度大小为g.由此可求得(A. 木板的长度B. 物块与木板的质量之比C. 物块与木板之间的动摩擦因数D. 从t=0开始到t1时刻,木板获得的动能【答案】BC 10.如图,三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电源的内阻r<R,c为滑动变阻器的中点.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动,下列说法正确的是()A. R2消耗的功率变小B. R3消耗的功率变大C. 电源输出的功率变大D. 电源内阻消耗的功率变大【答案】CD11.如图,a、b、c、d为一边长为l的正方形的顶点.电荷量均为q(q>0)的两个点电荷分别固定在a、c两点,)静电力常量为k.不计重力.下列说法正确的是(A. b 点的电场强度大小为2kqB. 过b 、d 点的直线位于同一等势面上C. 在两点电荷产生的电场中,ac 中点的电势最低D. 在b 点从静止释放的电子,到达d 点时速度为零 【答案】AD12.如图甲所示为氢原子能级图,大量处于4n =能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,其中用从4n =能级向2n =能级跃迁时辐射的光照射如图乙所示,光电管的阴极K 时电路中有光电流产生,则A. 若将滑片右移,则电路中光电流增大B. 若将电源反接,则电路中可能有光电流产生C. 若阴极所用材料的逸出功为1.05eV ,则逸出的光电子的最大初动能为192.410J -⨯D. 大量处于4n =能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子中只有4种光子能使阴极K 发生光电效应 【答案】BC13.对于钠和钙两种金属,其遏止电压c U 与入射光频率v 的关系如图所示.用h 、e 分别表示普朗克常量和电子电荷量,则( )A. 钠的逸出功小于钙的逸出功B. 图中直线的斜率为heC. 在得到这两条直线时,必须保证入射光的光强相同D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能,则照射到钠的光频率较高【答案】AB14.如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P 、Q 和R,质量分别为m 、2m 和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F 的水平外力推动物块P,记R 和Q 之间相互作用力与Q 与P 之间相互作用力大小之比为k .下列判断正确的是( )A. 若0μ≠,则56k =B. 若0μ≠ ,则35k =C. 若0μ=,则12k =D. 若0μ=,则35k =【答案】BD三、填空题15.某同学利用图(a )的装置测量轻弹簧的劲度系数.图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为50.0g m =).弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出.实验步骤如下:①在绳下端挂上一个硅码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触; ②系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;③逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内):④用n 表示砝码的个数,l 表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内. 回答下列问题:(1)根据下表的实验数据在图(b )中补齐数据点并做出l n -图像__________. l1 2 3 4 5 /cm l10.4810.9611.4511.9512.40(2)弹簧的劲度系数k 可用砝码质量m 、重力加速度大小g 及l n -图线的斜率α表示,表达式为k=________.若g取29.80m/s,则本实验中k=________N/m(结果保留3位有效数字).【答案】(1). (1)图见解析;(2). (2)mgka=;(3). 109N/m16.用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路.实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为50Ω),滑动变阻器1R,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关1S和2S,导线若干.(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用_____________;(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线__________;(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格①10Ω,额定电流2A ②1500Ω,额定电流0.5A实验中应该取________.(填“①”或“②”)【答案】(1). (1)电路图见解析;(2). (2)实物连线见解析;(3). (3)②.三、计算题17.如图,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B.P是圆外一点,OP=3r.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出.己知粒子运动轨迹经过圆心O ,不计重力.求 (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径; (2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间.【答案】(1)4rR 3=(2)3m t 2qB =18.如图,光滑轨道PQO 的水平段QO=2h,轨道在O 点与水平地面平滑连接.一质量为m 的小物块A 从高h 处由静止开始沿轨道下滑,在O 点与质量为4m 的静止小物块B 发生碰撞.A 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度大小为g .假设A 、B 间的碰撞为完全弹性碰撞,碰撞时间极短.求 (1)第一次碰撞后瞬间A 和B 速度的大小; (2)A 、B 均停止运动后,二者之间的距离.【解】(1)设A 滑到水平轨道的速度为0v ,则有2012mgh mv =① A 与B 碰撞时,由动量守恒有04A B mv mv mv =+② 由动能不变有22201114222A B mv mv mv =+③ 联立①②③得:325A v gh = 225B v gh =第一次碰撞后瞬间A 和B 32gh 522gh 5(2)第一次碰撞后A 经过水平段QO所需时间A Ah 2h 2t 3v ===n⑤ 第一次碰撞后B停下来所需时间B BB v 5t a μg ===⑥ 易知:A B t t >故第一次碰撞后B 停时,A 还没有追上B设第一次碰撞后B 停下来滑动的位移为B x ,由动能定理得2B B 1μ4mgx 04mv 2-=-⑦解得B 8x h 25=⑧ 设A 第二次碰撞B 前的速度为1v ,由动能定理得22B 1A 11μmgx mv mv 22-=-⑨解得1v =1v 0>,故A 与B 会发生第二次碰撞A 与B 会发生第二次碰撞,由动量守恒有1A B mv mv 4mv =+,,⑪由动能不变有2221A B 111mv mv 4mv 222,,=+⑫解得:A v =,B v =, B 发生第二次碰撞后,向右滑动的距离为B x ,,由动能定理得2B B 1μ4mgx 04mv 2-=-,,⑭解得B 8x h 125=,⑮ A 发生第二次碰撞后,向左滑动的距离为A x ,,由动能定理得2AA 1μmgx 0mv 2,,-=-⑯ 解得A 18x h 125=,⑰ A B x x <,故,即A 不会再回到光滑轨道PQO 的水平段QO 上,在O 点左边停下所以A 、B 均停止运动后它们之间的距离为A B x x x =+n ,,=18826h h h 125125125+=⑱ 四、选做题19.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为0.2s ,0t =时的波形图如图所示.下列说法正确的是________.A. 平衡位置在1m x =处的质元的振幅为0.03mB. 该波的波速为10m/sC. 0.3s t =时,平衡位置在0.5m x =处的质元向y 轴正向运动D. 0.4s t =时,平衡位置在0.5m x =处的质元处于波谷位置E. 0.5s t =时,平衡位置在 1.0m x =处的质元加速度为零 【答案】ABC20.一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷,凹面与圆柱体下底面可透光,表面其余部分均涂有遮光材料.过圆柱体对称轴线的截面如图所示.O 点是球形凹陷的球心,半径OA 与OG 夹角120θ=?.平行光沿轴线方向向下入射时,从凹面边缘A 点入射的光线经折射后,恰好由下底面上C 点射出.已知1cm AB FG ==,3cm BC =,=2cm OA .(i )求此透明材料的折射率;(ii )撤去平行光,将一点光源置于球心O 点处,求下底面上有光出射的圆形区域的半径(不考虑侧面的反射光及多次反射的影响). 【答案】(i )3 (ii )26cm + 21.一定量的理想气体从状态M 出发,经状态N 、P 、Q 回到状态M ,完成一个循环.从M 到N 、从P 到Q 是等温过程;从N 到P 、从Q 到M 是等容过程;其体积-温度图像(V-T 图)如图所示.下列说法正确的是( )A. 从M 到N 是吸热过程B. 从N 到P 是吸热过程C. 从P 到Q 气体对外界做功D. 从Q 到M 是气体对外界做功E. 从Q 到M 气体内能减少 【答案】BCE22.如图,一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为A 、B 两部分,A 体积为334.010m A V -=⨯.压强为A 47cmHg p =;B 体积为336.010m B V -=⨯,压强为52cmHg B p =.现将容器缓慢转至水平,气体温度保持不变,求此时A 、B 两部分气体的体积.页 11第 【答案】333.7610m -⨯; 336.2410m -⨯。
河北省承德市第一中学2020届高三数学上学期10月月考试题文(含解析)
河北省承德市第一中学2020届高三数学上学期10月月考试题 文(含解析)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷1至2页。
第Ⅱ卷3至4页。
全卷满分150分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一.选择题:(本大题共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,将正确答案选项涂在答题卡上) 1.设集合{}2,1,0,1,2A =--,集合11B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭,则A B =I ( ) A. {}2,1,0,2--B. {}2C. {}2,1,2--D.{}2,1--【答案】C 【解析】 【分析】根据分式不等式的解法得到集合B ,再由集合的交集运算得到结果. 【详解】集合{}2,1,0,1,2A =--,集合{}11=|01B x x x x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭或, 根据集合的交集运算得到A B =I {}2,1,2--. 故答案为:C.【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题.2.已知复数z 满足()1i z i +=,i 为虚数单位,则z 等于( )A. 1i -B. 1i +C.1122i - D.1122i + 【答案】A 【解析】因为|2(1)11(1)(1)i i z i i i i -===-++-,所以应选答案A 。
3.命题“若a ,b 都是奇数,则+a b 是偶数”的逆否命题是( ) A. 若两个整数a 与b 的和+a b 是偶数,则a ,b 都是奇数 B. 若两个整数a ,b 不都是奇数,则+a b 不是偶数C. 若两个整数a 与b 的和+a b 不是偶数,则a ,b 都不是奇数D. 若两个整数a 与b 的和+a b 不是偶数,则a ,b 不都是奇数 【答案】D 【解析】 【分析】根据逆否命题的定义,先否定原命题的条件做结论,再否定原命题的结论做条件,就得到原命题的逆否命题.【详解】解:由逆否命题定义可知:命题“a ,b 都是奇数,则+a b 是偶数”的逆否命题是:“若+a b 不是偶数,则a ,b 不都是奇数”. 故选:D .【点睛】本题考查四种命题间的逆否关系,解题时要注意四种命题间的相互转化,属基础题. 4.函数2xy =与2y x =图像的交点个数是( ). A. 0 B. 1 C. 2 D. 3【答案】D 【解析】函数2x y =与2y x =的图象的交点个数即函数2()2x f x x =-的零点的个数.显然,2x =和4x =是函数()f x 的两个零点. 再由11(1)1022f -=-=-<,(0)101f =-=, 可得(1)(0)0f f -<,故函数在区间(1,0)-上有一个零点.故函数2xy =与2y x =的图象的交点个数为3. 故选D .点睛:利用零点存在性定理不仅要求函数的图象在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点5.函数1()ln(1)f x x =++ )A. (][2,0)0,2-UB. (](1,0)0,2-UC. [2,2]-D. (1,2]-【答案】B 【解析】 【分析】分式的分母不为0,对数的真数大于0,被开方数非负,解出函数的定义域. 【详解】解:要使函数有意义,有:2401011x x x ⎧-≥⎪+>⎨⎪+≠⎩,解得(](1,0)0,2x ∈-U ,所以函数的定义域为:(](1,0)0,2-U . 故选:B .【点睛】本题考查对数函数的定义域,函数的定义域及其求法,考查计算能力. 6.函数2()ln(28)f x x x =--的单调递增区间是 A. (,2)-∞- B. (,1)-∞ C. (1,)+∞ D. (4,)+∞【答案】D 【解析】由228x x -->0得:x ∈(−∞,−2)∪(4,+∞), 令t =228x x --,则y =ln t ,∵x ∈(−∞,−2)时,t =228x x --为减函数;x ∈(4,+∞)时,t =228x x --为增函数; y =ln t 为增函数,故函数f (x )=ln(228x x --)的单调递增区间是(4,+∞), 故选:D.点睛:形如()()y f g x =的函数为()y g x =,() y f x =的复合函数,() y g x =为内层函数,()y f x =为外层函数. 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单增; 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单增. 简称为“同增异减”.7.已知a r ,b r 为单位向量,设a r 与b r 的夹角为3π,则a r 与a b -r r 的夹角为( )A.6π B.3π C.23π D.56π 【答案】B 【解析】由题意111cos 32a b π⋅=⨯⨯=rr ,1a b -=r r ,2()11cos ,11122a a b a a b a a b a a b ⋅--⋅-===-=⨯-r r r r r r r r r r r r ,∴,3a ab π-=r r r ,故选B .8.设,x y 满足约束条件360,{20,0,0,x y x y x y --≤-+≥≥≥若目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为12,则23a b+的最小值为( ) A.256B. 83C.113D. 4【答案】A 【解析】不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax by z +=(0,0a b >>),过直线20x y -+=与直线360x y --=的交点(4,6)时,目标函数z ax by =+(0,0a b >>)取得最大12,即4612a b +=,即236a b +=,而23a b +=2323131325()()26666a b b a a b a b ++=+++=…。
2023-2024学年河北省承德市高三第一学期12月份月考数学模拟试题(含解析)
,则 z 1 ai 的模为( )
D. 1, 0
A. 2
B.1
C.2
D.4
3.已知向量
a
(2,
m)
,
b
(m
1,
1)
,且
a
b
,若
c
(2,1)
,则
a
在
c
方向上的投影向量的坐
标是( )
A.
4 5
,
2 5
B.
1 2
,
1 2
C.
1 2
,
1 2
D.
4 5
,
2 5
4.已知等轴双曲线 C 的对称轴为坐标轴,且经过点 A 4 2, 2 ,则双曲线 C 的标准方程为( )
于是 AC (1,1, 0) 为平面 BB1D1D 的一个法向量, AE (1 , ,1) ,
设直线 AE 与平面 BB1D1D 所成角为 ,
sin
| cos AC, AE |
|AC AE|
1
则
| AC || AE | 2 2 2 2 2 不是定值,B 错误;
uuur
对于 C,由选项 A 知 DB1 平面 ACD1 ,即 DB1 (1, 1,1) 为平面 ACD1 的一个法向量,
17.已知 ABC 的内角 A, B,C 的对边分别为 a,b, c,b 3, a c ,且 3sin2 A cos2 A 1, (1)求 A 的大小;
(2)若 asinA csinC 4 3sinB ,求 ABC 的面积.
18.已知数列an的通项公式为 an 2n 1,数列bn的前 n 项和为 Tn ,且满足Tn 1 bn (1)求 bn 的通项公式;
13.命题
【解析】河北省承德第一中学2020届高三9月月考数学(理)试题
高三理数第一次月考一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合{}()(){}1,2,3,130,A B x x x x Z A B ==+-<∈⋂=,则 A. {l}B. {l ,2}C. {}0123,,, D.{}10123,,,,- 【答案】B 【分析】先求集合B ,再求两个集合的交集.【详解】因为(1)(3)0x x +-<,所以13x -<<,因为x ∈Z ,所以{}0,1,2B =,所以{}1,2A B =I ,故选B.【点睛】本题主要考查集合的交集运算,侧重考查数学运算的核心素养.2.已知复数1z ii=+,其中i 为虚数单位.则||z =( )A.12B.2C.D. 2【答案】B 【分析】先利用复数的除法法则将复数z 表示为一般形式,然后利用复数求模公式可求出z 的值.【详解】()()()1111122i i i i z i i i -===+++-,则2z ==,故选B . 【点睛】本题考查复数的除法法则以及复数模的计算,解题的关键就是利用复数的四则运算法则将复数表示为一般形式,考查计算能力,属于基础题.3.下图是国家统计局今年4月11日发布的2018年3月到2019年3月全国居民消费价格的涨跌幅情况折线图.(注:2019年2月与2018年2月相比较称同比,2019年2月与2019年1月相比较称环比),根据该折线图,下列结论错误的是A. 2018年3月至2019年3月全国居民消费价格同比均上涨B. 2018年3月至2019年3月全国居民消费价格环比有涨有跌C. 2019年3月全国居民消费价格同比涨幅最大D. 2019年3月全国居民消费价格环比变化最快 【答案】C 【分析】根据折线图提供的信息逐个选项验证可得.【详解】对于选项A ,从图可以看出同比涨跌幅均为正数,故A 正确; 对于选项B ,从图可以看出环比涨跌幅有正数有负数,故B 正确;对于选项C ,从图可以看出同比涨幅最大的是2018年9月份和2018年10月份,故C 错误; 对于选项D ,从图可以看出2019年3月全国居民消费价格环比变化最快,故D 正确. 【点睛】本题主要考查统计图表的识别,根据折线图研究统计结论,侧重考查数据分析的核心素养.4.数列{}n a 中,已知12,a =且121n n a a n +=++,则10a = A. 19 B. 21C. 99D. 101【答案】D 分析】利用累加法及等差数列的求和公式可求10a .【详解】因为121n n a a n +=++,所以213a a =+,325a a =+,437a a =+L 10919a a =+. 上面各式相加可得1013193519291012a a +=++++=+⨯=L ,故选D. 【点睛】本题主要考查数列通项公式的求解,利用累加法求解数列通项公式时注意数列项数的变化.5.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,点(4,1)在双曲线上,则该双曲线的方程为A. 2214x y -=B. 221205x y -=C. 221123y x -=D.2218x y -= 【答案】C 【分析】根据离心率可得一个方程,结合双曲线过点(4,1)得另一个方程,联立可得.【详解】,所以c a =①;因为点(4,1)在双曲线上,所以221611a b-=②;因为222c a b =+③;联立①②③可得2212,3a b ==,故选C.【点睛】本题主要考查双曲线方程的求解,根据已知条件建立方程组是求解的关键,注意隐含关系的挖掘使用.6.执行如图所示的程序框图,输出的结果为A. 3,5B. 8,13C. 12,17D. 21,34【答案】B 【分析】结合框图的循环条件,逐步运算可得结果.【详解】第一次运算:i 2,1,2a b ===;第二次运算:i 3,3,5a b ===;第三次运算:i 4,8,13a b ===;此时结束循环,输出结果,故选B.【点睛】本题主要考查程序框图的识别,侧重考查数学运算的核心素养.7.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()4f x f x +=,当(]0,1x ∈时,()2ln x f x x =+,则()2019f =A. 2-B. 2C. 12-D.12【答案】A 【分析】先根据()()4f x f x +=可得函数周期,结合奇函数及解+析式可得()2019f .【详解】因为()()4f x f x +=,所以周期为4,所以()()20191f f =-;因为()f x 为奇函数,所以()()20191(1)f f f =-=-.因为当(]0,1x ∈时,()2ln xf x x =+,所以(1)2f =,即()20192f =-,故选A.【点睛】本题主要考查函数性质的应用,侧重考查数学抽象和数学运算的核心素养.8.已知向量(,1),(21,3)(0,0)m a n b a b =-=->>r r ,若m n r P r,则21a b+的最小值为( )A. 12B. 8+C. 15D.10+【答案】B 【分析】因为//m n r r,所以对向量坐标运算,得到321a b +=,根据21a b +=()21()3+2a b a b+可构造出基本不等式的形式,利用基本不等式求出结果.【详解】Q (,1),(21,3)m a n b =-=-r r共线,3210a b ∴+-=,即321a b +=,所以21a b +=()2143()326288b a a b a b a b +⋅+=+++≥=,当且仅当2b =时等号成立.【点睛】本题考查平面向量平行的坐标运算,均值定理求最小值,考查数学的转化能力,属于基础题.9.将函数()()()sin 20f x x ϕϕ=+<<π的图象向右平移4π个单位长度后得到函数()sin 26g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,则函数()f x 的一个单调减区间为A. 5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B. 5,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ C. 5,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D.2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A【分析】先根据平移变换求出ϕ,然后再根据正弦函数的单调区间. 【详解】把()()()sin 20f x x ϕϕ=+<<π的图象向右平移4π个单位长度后得到()sin(2)sin(2)26g x x x ϕππ=-+=+,所以23ϕπ=,所以()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.令2222232k x k ππ3ππ+≤+≤π+,解得1212k x k π5ππ-≤≤π+,令0k =可得一个减区间为,]1212π5π[-,故选A.【点睛】本题主要考查三角函数的单调区间求解,平移图象时,注意x 的系数对解+析式的影响.10.如图,网格纸上的小正方形的边长为1,粗线条画出的图形为某几何体的三视图,则该几何体的外接球表面积为A. 3πB. 12πC. 18πD. 27π【答案】D 【分析】根据三视图还原出几何体,结合几何体的特征求出其外接球的表面积. 【详解】根据三视图还原成几何体如图,它是从一个四棱锥截下的部分,四棱锥如图,四棱锥又可以看作是从边长为3的正方体中截取出来的,所以三棱锥的外接球就是截取它的正方体的外接球,正方体的对角线的长就是外接球的直径,所以其外接球半径为22233333R ++==故外接球的表面积为2427S R =π=π,故选D. 【点睛】本题主要考查三视图的识别,利用三视图还原几何体时,要注意数据的对号入座.侧重考查直观想象的核心素养.11.已知数列:()12,,,11kk N k k *⋅⋅⋅∈-,按照k 从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的数列{}n a :1212381,,,,,,,213219⋅⋅⋅则首次出现时为数列{}n a 的A. 第44项B. 第76项C. 第128项D. 第144项 【答案】C 【分析】从分子分母的特点入手,找到89出现前的所有项,然后确定89的项数. 【详解】观察分子分母的和出现的规律:2,3,4,5L ,把数列重新分组:11212312(),(,),(,,),(,,,)12132111kk k -L L ,可看出89第一次出现在第16组,因为12315120++++=L ,所以前15组一共有120项; 第16组的项为1278(,,,,)1615109L L ,所以89是这一组中的第8项,故89第一次出现在数列的第128项,故选C.【点睛】本题主要考查数列的通项公式,结合数列的特征来确定,侧重考查数学建模的核心素养.12.已知函数()21ln 2f x a x x =+,在其图象上任取两个不同的点()()()112212,,,P x y Q x y x x >,总能使得()()12122f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围为A. ()1,+∞B. [)1,+∞C. (1,2)D. []1,2【答案】B【分析】 根据()()12122f x f x x x ->-可知()f x 的图象上任意两个点连线的斜率大于2,结合导数的几何意义可求. 【详解】()a f x x x '=+,因为()()12122f x f x x x ->-,所以()2af x x x'=+>; 易知当0a ≤时,不符合题意;当0a >时,()af x x x'=+≥12x x >,所以()af x x x'=+>2,即1a ≥,故选B. 【点睛】本题主要考查导数的几何意义,曲线上任意两点的斜率问题转化为导数的几何意义,侧重考查数学建模的核心素养.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.杨辉三角形,又称贾宪三角形、帕斯卡三角形,是二项式系数在三角形中的一种几何排列.在我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》(1261年)一书中用三角形解释二项和的乘方规律,称之为“杨辉三角”,由杨辉三角可以得到()na b +展开式的二项式系数.根据相关知识可求得()512x -展开式中的3x 的系数为 【答案】80- 【分析】利用二项式定理展开式的通项公式求解.【详解】()512x -的展开式的通项公式为155(2)(2)r r r r rr T C x C x +=-=-,令3r =,可得系数为335(2)80C -=-.【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,求解二项式展开式特定项时,一般是利用通项公式求解.14.若,x y 满足约束条件20220,3260x y x y x y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =+的最小值为【答案】27- 【分析】作出可行域,平移目标式,确定最值点,求出最值.【详解】作出可行域如图,平移直线0:20l x y +=可得目标函数z 在点A 处取到最小值,联立2203260x y x y +-=⎧⎨--=⎩可得106(,)77A -,代入2z x y =+可得z 的最小值27-. 【点睛】本题主要考查线性规划,利用线性规划知识求解线性目标函数的最值问题,侧重考查直观想象的核心素养.15.已知一正四棱柱(底面为正方形的直四棱柱)内接于底面半径为1,高为2的圆锥,当正四棱柱体积最大时,该正四棱柱的底面边长为【答案】223【分析】根据内接关系作出截面图,建立正四棱柱和圆锥之间的关系,从而可求.【详解】设正四棱柱的底面边长为a,高为h,如图由题意可得21221ah-=解得22h a=,正四棱柱的体积为232(22)22V Sh a a a a==-=-+,2324V a a'=-+,当22(0,3a∈时,0V'>,V为增函数;当22()3a∈+∞时,0V'<,V为减函数;所以当22a=223【点睛】本题主要考查组合体的内接问题,体积最大值的确定要根据目标式的特征来选择合适的方法,侧重考查直观想象的核心素养.16.已知抛物线24y x=的焦点为F,准线为l,过焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且AF FB=u u u r u u u r,若点A,B在l上的投影分别为M,N,则△MFN的内切圆半径为【答案】1) 【分析】先根据AF FB =u u u r u u u r可得,直线l 垂直于x 轴,确定△MFN 的形状,然后可求其内切圆半径.【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,因为AF FB =u u u r u u u r,所以直线l 垂直于x 轴,所以(1,2),(1,2)A B -,所以(1,2),(1,2)M N ---,(2,2),(2,2)FM FN =-=--u u u u r u u u r,因为0FM FN ⋅=u u u u r u u u r,所以△MFN 为直角三角形,且FM FN ==u u u u r u u u r r ,则有114)22r ⨯=,解得1)r ==. 【点睛】本题主要考查直线和抛物线的位置关系,内切圆的问题一般是通过面积相等来求解,侧重考查直观想象和数学运算的核心素养.三、解答题(本大题共7小题,共70.0分)17.已知函数()()cos sin 1032f x x x ππωωω⎛⎫⎛⎫=--++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭正周期为π. (1)当,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值与最小值: (2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,若()2222,25f A b a c ==-,求sinC .【答案】(1)()f x 最大值为2,()f x 最小值为32.(2)sin C = 【分析】(1)先化简函数为标准型,结合周期可得ω,从而可求最值;(2)先根据()2f A =求出A ,结合条件及余弦定理可得,a c 关系,利用正弦定理可求sinC.【详解】解:(1)()cos()sin()132f x x x ππωω=--++13cos sin cos 12x x x ωωω=+-+ 31sin cos 122x x ωω=-+ sin()16x πω=-+ 因为()f x 的最小正周期为π,所以2=ππω,可得2ω=,故()sin(2)16f x x π=-+,当[,]42x ππ∈时,52[,]636x πππ-∈,所以当226x ππ-=时,()f x 最大值为2,当5266x ππ-=时,()f x 最小值为32.(2)由()2f A =可得,sin(2)16A π-=,因为11(0,),2(,)666A A ππππ∈-∈-,所以262A ππ-=,3A π=,由余弦定理知,2222cos b c a bc A bc +-==,又22225b a c =-, 可得22320c bc b +-=,解得3b c =,7a c =,由正弦定理知,sin sin a c A C =,21sin 147C ==. 【点睛】本题主要考查三角函数的性质及解三角形问题,三角函数性质问题的关键是化简,注意公式的使用,侧重考查数学运算的核心素养.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为梯形,AB//CD ,AB AD ⊥,AB=AD=2CD=2,△ADP 为等边三角形.(1)当PB 长为多少时,平面PAD ⊥平面ABCD?并说明理由;(2)若二面角P AD B --大小为150°,求直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值. 【答案】(1)当22PB =时,平面PAD ⊥平面ABCD ,详见解+析(2)253【分析】(1)根据平面和平面垂直可得线面垂直,从而可得AB PA ⊥,利用直角三角形知识可得PB 的长;(2)构建空间直角坐标系,利用法向量求解直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值. 【详解】解:(1)当22PB =时,平面PAD ⊥平面ABCD , 证明如下:在PAB ∆中,因为2,22AB PA PB ===,所以AB PA ⊥, 又AB AD ⊥,AD PA A ⋂=,所以AB ⊥平面PAD , 又AB Ì平面ABCD ,所以平面PAD ⊥平面ABCD ;(2)分别取线段,AD BC 的中点,O E ,连接,PO OE ,因为ADP ∆为等边三角形,O 为AD 的中点,所以PO AD ⊥,,O E 为,AD BC 的中点,所以//OE AB ,又AB AD ⊥,所以OE AD ⊥,故POE ∠为二面角P AD B --的平面角,所以150POE ∠=o ,如图,分别以,OA OE u u u v u u u v的方向以及垂直于平面ABCD 向上的方向作为,,x y z 轴的正方向,建立空间直角坐标系O xyz -,因为3OP =150POE ∠=o ,所以33(0,)2P -,(1,0,0)A ,(1,2,0)B ,(1,1,0)C -. 可得(0,2,0)AB =u u u r ,7353(1,(1,,22PB PC ==-u u u r u u u r ,,设(,,)n x y z =r为平面PBC 的一个法向量,则有0,0PB n PC n ⋅=⋅=u u u r r u u u r r ,即70225022x y z x y z ⎧+-=⎪⎪⎨⎪-+-=⎪⎩,令1x =,可得(1,2,n =--r,设AB 与平面PBC 所成角为θ,则有||sin ||||AB n AB n θ⋅=u u u r r u u u r r==所以直线AB 与平面PBC. 【点睛】本题主要考查平面和平面垂直的性质及线面角的求解,侧重考查逻辑推理,直观想象和数学运算的核心素养.19.手机支付也称为移动支付,是指允许用户使用其移动终端(通常是手机)对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式.随着信息技术的发展,手机支付越来越成为人们喜欢的支付方式.某机构对某地区年龄在15到75岁的人群“是否使用手机支付”的情况进行了调查,随机抽取了100人,其年龄频率分布表和使用手机支付的人数如下所示:(年龄单位:岁)(1)若以45岁为分界点,根据以上统计数据填写下面的2×2列联表,并判断能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“使用手机支付”与年龄有关?(2)若从年龄在[55,65),[65,75]的样本中各随机选取2人进行座谈,记选中的4人中“使用手机支付”的人数为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望. 参考数据:参考公式:()()()()22()n ad bc K a b c d a c b d -=++++.【答案】(1)填表见解+析,可以在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“使用手机支付”与年龄有关(2)详见解+析 【分析】(1)利用已知条件,求解联列表中的数值,求出K 2的观测值k ,即可判断结果. (2)X 的所有可能取值为0,1,2,3,求出相应的概率,得到分布列,然后求解期望即可. 【详解】解:(1)由统计表可得,低于45岁人数为70人,不低于45岁人数为30人, 可得列联表如下:于是有K 2的观测值2100(60151510)14.28610.82875257030k ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯>.故可以在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“使用手机支付”与年龄有关.(2)由题意可知,X 的所有可能取值为0,1,2,3,相应的概率为:()223222531010C C P X C C ===,()112213223222225353215C C C C C P X C C C C ==+=,()11122322222222535313230C C C C C P X C C C C ==+=,()212222531315C C P X C C ===,于是X 的分布列为:所以12131220123105301515EX =⨯+⨯+⨯+⨯=. 【点睛】本题考查离散型随机变量的分布列以及期望的求法,独立检验的应用,考查计算能力,难度一般.20.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的四个顶点围成的菱形的面积为椭圆的一个焦点为圆2220x y x +-=的圆心. (1)求椭圆的方程;(2)若M ,N 为椭圆上的两个动点,直线OM ,ON 的斜率分别为12,k k ,当1234k k =-时,△MON 的面积是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)MON S ∆,详见解+析【分析】(1)根据菱形的面积和焦点建立方程组,解方程组可得; (2)先求弦长和三角形的高,再求面积的表达式,求出定值. 【详解】解:(1)由题意可知,2ab =,圆2220x y x +-=的圆心为(1,0),所以1c =,因此221a b -=,联立221ab a b ⎧=⎪⎨-=⎪⎩,解之224,3a b ==, 故椭圆的方程为22143x y +=.(2)设1122(,),(,)M x y N x y ,当直线MN 的斜率存在时,设方程为y kx m =+,由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消y 可得,222(34)84120k x kmx m +++-= 则有222222644(34)(412)48(43)0k m k m k m ∆=-+-=-+>,即2243m k <+,21212228412,3434km m x x x x k k --+==++,所以12MN x =-===点O 到直线MN的距离d =所以1||2MON S MN d ∆== 又因为12121234y y k k x x ⋅==-,所以22222121221228()()334412434kmkm m k x x km x x mk k m x x k -+++++=+=--+, 化简可得22243m k =+,满足>0∆, 代入MONS ∆=222m==, 当直线MN 的斜率不存在时,由于1234k k =-,考虑到,OM ON 关于x轴对称,不妨设1222k k ==-,则点,M N的坐标分别为22M N -,此时12MON S ∆=综上,MON ∆法二:设1122(2cos ),(2cos )M N θθθθ, 由题意12121212123sin sin 34cos cos 4y y k k x x θθθθ⋅===-,可得12cos()0θθ-=, 所以12()2k k πθθπ-=+∈Z ,而12211sin sin |2MON S θθθθ∆=⨯-12sin()|θθ=-因为122k πθθπ-=+,所以12sin(=1θθ-±),故MON S ∆=为定值.【点睛】本题主要考查椭圆方程的求解和定值问题,侧重考查数学运算的核心素养.21.已知函数()()2xf x x ax e =-,函数图象在1x =处的切线与x 轴平行.(1)讨论方程()f x m =根的个数; (2)设()ln 1x g x b x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,若对于任意的()10,2x ∈,总存在[]21,e x ∈,使得()()12f x g x ≥成立,求实数b 的取值范围.【答案】(1)见解+析(2)e2b ≤- 【分析】(1)先根据函数图象在1x =处的切线与x 轴平行可求a 的值,然后求出函数的极值,从而可得根的个数;(2) 对于任意的()10,2x ∈,总存在[]21,e x ∈,使得()()12f x g x ≥成立,可以转化为min min ()()f x g x ≥,进而分别求解最值即可.【详解】解:(1)22()(2)e ()e [(2)]e xxxf x x a x ax x a x a '=-+-=+--,由题意知,()01f '=,即(32)e=0a -,解得32a =, 故23()()e 2x f x x x =-,此时211()23e (23)(1)e 22x xf x x x x x '=+-=+-(),则有:且当x →-∞时,()0f x →,当x →+∞时,()f x →+∞.所以,当e 2m <-时,方程无根,当e 2m =-或22em >时,方程有一根, 当e 02m -<≤或m =时,方程有两个根,当0m <<时,方程有三个根; (2)由题意可知,只需min min ()()f x g x ≥,由(1)知,当(0,2)x ∈时,min e ()2f x =-, 而21ln ()()xg x b x-'=,当[1,e]x ∈时,1ln 0x -<, 当0b >时,()0g x '<,()g x 在[1,]e 单调递减,min 1()(e)(1)eg x g b ==+, 所以e 1(1)2eb -≥+,因为0b >,无解, 0b =,()0g x =,无解,0b <,()0g x '>,()g x 在[1,]e 单调递增,min ()(1)g x g b ==,此时,e2b ≤-, 综上所述,实数b 的取值范围为e 2b ≤-. 【点睛】本题主要考查利用导数解决切线问题,方程根的问题及最值问题,侧重考查数学建模,数学运算和数学抽象的核心素养.22.[选修4—4:坐标系与参数方程]:在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为1cos 2sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0απ≤<),以坐标原点为极点,以x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为26cos 8sin 210ρρθρθ--+=,已知直线l 与曲线C 交于不同的两点A ,B .(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设P(1,2),求22PA PB +的取值范围.【答案】(1)直线l 的普通方程为sin cos sin 2cos 0x y αααα--+=. 曲线C 的直角坐标方程为2268210x y x y +--+=(2)(8,24] 【分析】(1)消去参数可得直线l 的普通方程,利用cos ,sin x y ρθρθ==可以化成直角坐标方程; (2)联立直线和曲线方程,结合参数的几何意义可求..【详解】解:(1)因1cos 2sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩,所以sin sin cos sin cos 2cos sin cos x t y t αααααααα=+⎧⎨=+⎩,两式相减可得 直线l 的普通方程为sin cos sin 2cos 0x y αααα--+=.因为cos x ρθ=,sin y ρθ=,222x y ρ+=, 所以曲线C 的直角坐标方程2268210x y x y +--+=.(2)将直线l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程: 24(sin cos )40t t αα-++=.因为直线l 与曲线C 有两个不同的交点,所以上述方程有两个不同的解,设为12,t t , 则 12t t +=4(sin cos )αα+,124t t =.并且216(sin cos )1632sin cos 0αααα∆=+-=>,注意到0απ≤< ,解得02πα<<. 因为直线l 的参数方程为标准形式,所以根据参数t 的几何意义, 有22||PA PB +=2212t t +=21212()2t t t t +-=216(sin cos )8αα+-16sin 28α=+, 因为02πα<<,所以sin 2(0,1]α∈,16sin 28(8,24]α+∈. 因此22||||PA PB +的取值范围是(8,24].【点睛】本题主要考查参数方程与普通方程的转化及极坐标方程与直角坐标方程的转化,利用参数的几何意义求解范围等,侧重考查了数学建模和数学运算的核心素养.23.[选修4—5:不等式选讲]:已知函数()2123f x x m x =+-+-.(1)当m=2时,求不等式()6f x ≤的解集;(2)若()26f x x ≤-的解集包含区间13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,求m 的取值范围。
河北省承德市第一中学2021届高三数学上学期12月月考试题 理(含解析).doc
河北省承德市第一中学2021届高三数学上学期12月月考试题 理(含解析)一. 选择题:(本大题共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,将正确答案选项涂在答题卡上) 1.集合{}{}11324x A x x B x ,+=-≤=≥,则A B =( )A. []02,B. ()13,C. []14, D.[)2-+∞,【答案】D 【解析】 【分析】解不等式313x -≤-≤可得集合A ,解1222x +≥可得集合B ,进而得到集合A,B 的并集. 【详解】由题得{}|24A x x =-≤≤,{}|1B x x =≤,则有{}|2A B x x ⋃=≥-,故选D . 【点睛】本题考查求集合的并集,属于基础题. 2.设i 是虚数单位,若复数1z ii=+,则z 的共轭复数为( ) A. 11i 22+ B. 11i 2+C. 11i 2-D. 11i 22-【答案】D 【解析】 复数1i z i =+12i += ,根据共轭复数的概念得到,共轭复数为:1122i -. 故答案为D .3.下列命题正确的是( ) A. 若>a b ,则11a b< B. 若>a b ,则22a b > C. 若>a b ,c d <,则>a c b d -- D. 若>a b ,>c d ,则>ac bd【答案】C 【解析】 【分析】对每一个选项进行判断,选出正确的答案. 【详解】A.若>a b ,则11a b<,取1,1a b ==- 不成立 B.若>a b ,则22a b >,取0,1a b ==- 不成立 C. 若>a b ,c d <,则>a c b d --,正确D. 若>a b ,>c d ,则>ac bd ,取1,1,1,2a b c d ==-==- 不成立 故答案选C【点睛】本题考查了不等式的性质,找出反例是解题的关键.4.已知在ABC ∆中,P 为线段AB 上一点,且3BP PA =,若CP xCA yCB =+,则2x y +=( ) A.94B.74C.54D.34【答案】C 【解析】 【分析】首先CP CB BP =+,由已知条件可知34BP BA =,再有BA CA CB =-,这样可用,CA CB 表示出CP .【详解】∵3BP PA =,∴34BP BA =, CP CB BP =+=3331()4444CB BA CB CA CB CA CB +=+-=+xCA yCB =+, ∴31,44x y ==,∴524x y +=. 故选C .【点睛】本题考查平面向量基本定理,解题时用向量加减法表示出CP ,然后用基底,CA CB 表示即可.5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A. 34π+B. 942π+C. 42π+D.1142π+ 【答案】B 【解析】 【分析】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的四分之三圆柱,累加各个面的面积,可得答案.【详解】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的四分之三圆柱, 其底面半径为1,高为2,故其表面积:2339212122214442S πππ=⨯⨯+⨯+⨯⨯=+, 故选B .【点睛】本题考查的知识点是圆柱的体积和表面积,简单几何体的三视图,难度不大,属于基础题.6.已知向量(1,2)a =-,(1,)b m =,则“12m <”是,a b 为钝角的( ) 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【答案】B 【解析】 【分析】由充分条件与必要条件的概念,以及向量的夹角公式,即可得出结果. 【详解】因为(1,2)a =-,(1,)b m =,所以12a b m ⋅=-+,则cos ,5a b a b a b⋅==⋅若12m <,则cos ,05a b a b a b ⋅==<⋅, 但当2m =-时, ,a b 反向,夹角为180;所以由12m <不能推出,a b 为钝角; 反之,若,a b 为钝角,则cos ,0a b <且2m ≠-,即12m <且2m ≠-,能推出12m <;因此,“12m <”是,a b 为钝角的必要不充分条件.【点睛】本题主要考查充分条件与必要条件的判定,熟记概念即可,属于常考题型.7.设,m n 是两条不同的直线,αβ,是两个不同的平面,则下列结论正确的是( ) A. 若m β⊥,n n βα⊥⊥,,则m α⊥ B. 若,m ββα⊥,∥,则m α⊥ C. 若,m n n α⊥∥,则m α⊥D. 若m n n ββα⊥⊥⊥,,,则m α⊥【答案】A 【解析】 【分析】依据立体几何有关定理及结论,逐个判断即可.【详解】A 正确:利用“垂直于同一个平面的两条直线平行”及“两条直线有一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于该平面”,若m β⊥且n β⊥,则//m n ,又n α⊥,所以m α⊥,A 正确;B 错误:若,m ββα⊥,∥,则m 不一定垂直于平面α; C 错误:若,m n n α⊥∥,则m 可能垂直于平面α,也可能平行于平面α,还可能平面α内;D 错误:若m n n ββα⊥⊥⊥,,,则m 可能在平面α内,也可能平行于平面α,还可能垂直于平面α;【点睛】本题主要考查立体几何中的定理和结论,意在考查学生几何定理掌握熟练程度. 8.已知△ABC 的周长为20,且顶点B (0,﹣4),C (0,4),则顶点A 的轨迹方程是( )A. 2213620x y +=(x≠0) B. 2212036x y +=(x≠0)C. 221620x y +=(x≠0)D. 221206x y +=(x≠0)【答案】B 【解析】 【分析】根据三角形的周长和定点,得到点A 到两个定点的距离之和等于定值,得到点A 的轨迹是椭圆,椭圆的焦点在y 轴上,写出椭圆的方程,去掉不合题意的点. 【详解】解:∵△ABC 的周长为20,顶点B (0,﹣4),C (0,4), ∴BC =8,AB +AC =20﹣8=12, ∵12>8∴点A 到两个定点的距离之和等于定值, ∴点A 的轨迹是椭圆, ∵a =6,c =4 ∴b 2=20,∴椭圆的方程是()22102036x y x +=≠故选B .【点睛】本题考查椭圆的定义,注意椭圆的定义中要检验两个线段的大小,看能不能构成椭圆,本题是一个易错题,容易忽略掉不合题意的点.9.斜率为2的直线l 过双曲线2222=1x y a b-(0,0)a b >>的右焦点,且与双曲线的左右两支分别相交,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A. 2e <B. 13e <<C. 15e <<D. 5e >【答案】D 【解析】 【分析】利用数形结合,根据已知直线的斜率,求出渐近线的斜率范围,推出,a b 的关系,然后求出离心率的范围.【详解】双曲线的一条渐近线的斜率为b a, 结合图形分析可知, 若ba小于或等于2, 则直线与双曲线的一支相交或没有交点,不合题意; 所以b a 必大于2,即2ba>, 22222214b c a e a a-==-> 解得双曲线的离心率5e >D .【点睛】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率范围,属于中档题.求离心率范围问题,应先将 e 用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于e 的不等式,从而求出e 的取值范围.10.试在抛物线2y 4x =-上求一点P ,使其到焦点F 的距离与到()A 2,1-的距离之和最小,则该点坐标为( )A. 1,14⎛⎫-⎪⎝⎭B. 1,14⎛⎫⎪⎝⎭C. ()2,22--D.()2,22-【答案】A 【解析】由题意得抛物线的焦点为(1,0)F -,准线方程为:1l x =. 过点P 作PM l ⊥于点M ,由定义可得PM PF =, 所以PA PF PA PM +=+,由图形可得,当,,P A M 三点共线时,||||PA PM +最小,此时PA l ⊥.故点P 的纵坐标为1,所以横坐标14x =-.即点P 的坐标为1(,1)4-.选A .点睛:与抛物线有关的最值问题的解题策略该类问题一般解法是利用抛物线的定义,实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化. (1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中的垂线段最短”解决. 11.若函数()()20xf x a x a =>+在[)1,+∞上的最大值为33,则a 的值为( ) 3331 31【答案】D 【解析】【分析】 对于函数()()20xf x a x a=>+进行求导,分类讨论,求得函数的单调性和最值,即可求解.【详解】由题意,函数()()20xf x a x a =>+,则()()222a x f x x a -=+,当1a >时,即x a >时,()()0,f x f x '<单调递减, 当1x a <<时,()()0,f x f x '>单调递增, 所以当x a =时,()f x 取得最大值3a =,解得314a =<,不合题意; 当1a =时,()f x 在[)1,+∞单调递减,所以最大值为()1312f =≠,不成立; 当01a <<时,()f x 在[)1,+∞单调递减,此时最大值为()1311f a ==+, 解得31a,故选D .【点睛】本题主要考查了利用求解函数在区间上的最值问题,其中解答中熟记导数与原函数的单调性之间的关系,合理分类讨论求得函数的最值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.12.如图,设椭圆的右顶点为A ,右焦点为F ,B 为椭圆在第二象限上的点,直线BO 交椭圆于C 点,若直线BF 平分线段AC 于M ,则椭圆的离心率是( )A. 12B. 23C. 13D. 14【答案】C 【解析】 【分析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线,可得△OFA ∽△AFB ,且12OF OM FAAB==,即可得出e . 【详解】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为ABC ∆的中位线,于是OFM AFB ∆∆∽,且12OF OM FAAB==,即12c a c =-,可得13c e a ==. 故选:C【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、三角形中位线定理、相似三角形的性质,考查了数形结合方法、推理能力与计算能力,属于中档题. 二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知()f x 是定义域R 上的奇函数,周期为4,且当[0,1]x ∈时,2()log (1)=+f x x ,则(31)f =_____________.【答案】1- 【解析】 【分析】根据题意,由函数的周期性可得f (31)=f (-1),结合奇偶性可得f (-1)=-f (1),进而结合函数的解析式计算可得答案.【详解】根据题意,y =f (x )的周期为4,则f (31)=f (-1) 又由f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (-1)=-f (1), 若当x ∈[0,1]时,2()log (1)=+f x x ,则f (1)=1 则(31)f =﹣1; 故答案为:﹣1【点睛】本题考查函数的奇偶性与周期性的综合应用,涉及函数的求值,属于基础题. 14.设函数()()(sin ,,f x A x A ωϕωϕ=+为参数,且)0,0,0A ωϕπ>><<的部分图象如图所示,则ϕ的值为______.【答案】3π 【解析】 【分析】根据图象首先求得()f x 最小正周期2T ππω==,从而解得2ω=;代入712f A π⎛⎫=-⎪⎝⎭可得到23k πϕπ=+,结合0ϕπ<<即可求得结果.【详解】由图象可得()f x 最小正周期:473126T πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,即2ππω= 2ω∴= 又77sin 126f A A ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 73262k ππϕπ∴+=+,k Z ∈ 23k πϕπ∴=+,k Z ∈又0ϕπ<< 3πϕ∴=本题正确结果:3π 【点睛】本题考查根据三角函数图象求解函数解析式的问题,关键是能够通过整体对应的方式确定最值所对应的点,从而得到初相的取值.15.若x ,y 满足约束条件02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩,则2z x y =-的最大值为______.【答案】10 【解析】 【分析】作出不等式组02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩表示的平面区域,利用线性规划知识求解.【详解】作出不等式组02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩表示的平面区域如下:作出直线:l 20x y -=,当直线l 往下平移时,2z x y =-变大, 当直线l 经过点()2,4A -时,()max 22410z =-⨯-=【点睛】本题主要考查了利用线性规划求目标函数的最值知识,考查作图及计算能力,属于基础题.16.在数列{}n a 中,1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+,则2019a 的值为______. 【答案】1 【解析】 【分析】 由11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+,可得1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,利用“累加法”可得结果.【详解】因为11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+所以1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,2111,2a a -=-3211,23a a -=-...,201920181120182019a a -=-, 各式相加,可得20191112019a a -=-, 201911120192019a -=-,所以,20191a =,故答案为1.【点睛】本题主要考查利用递推关系求数列中的项,属于中档题.利用递推关系求数列中的项常见思路为:(1)项的序号较小时,逐步递推求出即可;(2)项的序数较大时,考虑证明数列是等差、等比数列,或者是周期数列;(3)将递推关系变形,利用累加法、累乘法以及构造新数列法求解.三、解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()222tan b c a A +-=.(1)求角A ;(2)若3a =,则ABC ∆周长的取值范围.【答案】(1)3A π=(2)(3⎤+⎦【解析】 【分析】(1)利用切化成弦和余弦定理对等式进行化简,得角A 的正弦值;(2)利用成正弦定理把边化成角,从而实现ABC ∆的周长用角B 的三角函数进行表示,即周长36sin 6B π⎛⎫=++⎪⎝⎭,再根据锐角三角形中角,62B ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,求得函数值域.【详解】(1)由()222sin 2cos 2bc a A bc A bc+-⋅=,得到sin 2A =, 又0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3A π=.(2)3A π=,3BC =,设周长为x ,由正弦定理知2sin sin sin BC AC ABR A B C===, 由合分比定理知sin sin sin sin BC AB BC ACA AB C++=++,=()sin sin B A B x ⎤∴+++=⎥⎦,即3sin sin 3x B B π⎤⎛⎫=+++= ⎪⎥⎝⎭⎦3sin sin cos cos sin 33B B B ππ⎫+++⎪⎭13sin sin 2B B B ⎫=++⎪⎪⎭33sin 2B B ⎫=+⎪⎪⎭136sin cos 22B B ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭36sin 6B π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 又因为ABC ∆为锐角三角形,所以,62B ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭. sin 62B π⎛⎤⎛⎫+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦,周长(3x ⎤∈+⎦. 【点睛】对运动变化问题,首先要明确变化的量是什么?或者选定什么量为变量?然后,利用函数与方程思想,把所求的目标表示成关于变量的函数,再研究函数性质进行问题求解. 18.已知数列{}n a 满足11a =,121n n a a +=+.(1)证明数列{}1n a +是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)令3(1)n n b n a =⋅+,求数列{}n b 的前n 项和n T【答案】(1)见解析(2)1(33)26n n T n +∴=-⋅+【解析】 【分析】(1)将式子合理变形,即可化成1121n n a a ++=+,从而证明{}1n a +是以首项为2,公比为2的等比数列,并利用等比数列通项公式求出{}n a 的通项公式.(2)由数列{}n b 的通项公式是由等比数列与等差数列通项公式乘积得到,即可判断其可运用错位相减法求解前n 项和n T .【详解】(Ⅰ)证明:由题意可得: 112(1)n n a a ++=+,则1121n n a a ++=+,又112a +=故{}1na+是以首项为2,公比为2的等比数列,所以11222n n n a-+=⨯=,故21n n a=-(2)由(1)知32n n b n=⋅12313262923(1)232n n n T n n-∴=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅234123262923(1)232n n n T n n+∴=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅12313(222232n n n T n+∴-=⨯++++⋅)-1(33)26n n T n+∴=-⋅+【点睛】本题主要考查了等比数列的证明,以及错位相减法的运用,属于中档题.对于等比数列的证明主要有两种方法:(1)定义法,证得*1,0)(2,nna q qn n Na-≠=≥∈即可,其中q为常数;(2)等比中项法:证得211n n na a a+-=即可.19.如图,已知点H在正方体1111ABCD A B C D-的对角线11B D上,∠HDA=060.(1)求DH与1CC所成角的大小;(2)求DH与平面1A BD所成角的正弦值.【答案】(1)45;(2)66【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,设H (m ,m ,1)(m >0),求出1CC 、DH ,利用向量的夹角公式可求DH 与CC ′所成角的大小;(2)求出平面A 1BD 的法向量,利用向量的夹角公式,即可得出结论.【详解】(1)以D 为原点,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D xyz -.设H (m ,m ,1)(m >0),则DA =(1,0,0),1CC =(0,0,1),连接BD ,B 1D 1. 则DH =(m ,m ,1)(m >0),由已知DA <,DH =>60°,∴可得2m 221m =+,解得m 22=, ∴DH =(22,22,1), ∴cos DH <,122CC =>, ∴DH <,1CC =>45°,即DH 与CC ′所成角的大小为45°; (2)设平面A BD '的法向量为(,,),n x y z =则(,,)(1,0,1)0(,,)(1,1,0)0n DA x y z n DB x y z ⎧⋅=⋅='⎨⋅=⋅=⎩,∴00x z x y +=⎧⎨+=⎩,令1,x =得(1,1,1)n =--是平面A BD '的一个法向量. 221(1)1(1)622cos 23DH n ⨯-+⨯-==⨯,, 设DH 与平面A BD '所成的角为θ 所以6sin cos DH n θ==,.【点睛】本题考查向量知识的运用,考查空间角,正确运用向量的夹角公式是关键.20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为32,过顶点(0,1)A 的直线L 与椭圆C相交于两点,A B . (1)求椭圆C 的方程;(2)若点M 在椭圆上且满足1322OM OA OB =+,求直线L 的斜率k 的值. 【答案】(1);(2).【解析】【详解】(1)因为e=,b=1,所以a=2,故椭圆方程为. 4分(2)设l 的方程为y=kx+1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),M(m,n).联立221{14y kx x y =++=,解得 (1+4k 2)x 2+8kx=0,因为直线l 与椭圆C 相交于两点,所以△=(8k)2>0,所以x 1+x 2=,x 1×x 2=0,∵1322OM OA OB =+∴点M 在椭圆上,则m 2+4n 2=4,∴2212121(3)(3)44x x y y +++=,化简得 x 1x 2+4y 1y 2= x 1x 2+4(kx 1+1)(kx 2+1)= (1+4k 2)x 1x 2+4k(x 1+x 2)+4=0, ∴4k·()+4=0,解得k=±12.故直线l 的斜率k=±12. 21.已知函数f (x )=12x 2-(a +1)x +a ln x +1 (Ⅰ)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )的极大值; (Ⅱ)求a 的范围,使得f (x )≥1恒成立.【答案】(Ⅰ)极大值为()512f =-;(Ⅱ)12a ≤- 【解析】 【分析】(Ⅰ)由于x=3是f (x )的极值点,则f′(3)=0求出a ,进而求出f′(x )>0得到函数的增区间,求出f′(x )<0得到函数的减区间,即可得到函数的极大值; (Ⅱ)由于f (x )≥1恒成立,即x >0时,21(1)ln 02x a x a x -++≥恒成立,设21()(1)ln 2g x x a x a x =-++,求得其导函数,分类讨论参数a ,得到函数g (x )的最小值大于等于0,即可得到a 的范围. 【详解】解:(Ⅰ)()()'1a f x x a x=-++∵x =3是f (x )的极值点,∴()()'33103af a =-++=,解得a =3 当a =3时,()()()21343'x x x x f x x x---+==, 当x 变化时,f (x )的极大值为()512f =-; (Ⅱ)要使得f (x )≥1恒成立,即x >0时,()21102x a x alnx -++≥恒成立, 设()()2112g x x a x alnx =-++,则()()()()1'1x x a a g x x a x x--=-++=, (ⅰ)当a ≤0时,由g ′(x )<0得单减区间为(0,1),由g ′(x )>0得单增区间为(1,+∞),故()1()102min g x g a ==--≥,得()()2f x f x k ++≥;(ii )当0<a <1时,由g ′(x )<0得单减区间为(a ,1),由g ′(x )>0得单增区间为(0,a ),(1,+∞),此时()1102g a =--<,∴不合题意;(iii )当a =1时,f (x )在(0,+∞)上单增,()1102g a =--此时<,∴不合题意; (iv )当a >1时,由g ′(x )<0得单减区间为(1,a ),由g ′(x )>0得单增区间为(0,1),(a ,+∞),此时()1102g a =--<,∴不合题意. 综上所述:()()2f x f x k ++≥时,f (x )≥1恒成立.【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性及函数恒成立时所取的条件.考查考生的运算、推导、判断能力.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M 的极坐标为34π⎛⎫⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭. (1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(2)2. 【解析】 【分析】(1)直接利用极坐标方程、参数方程和普通方程互化的公式求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)设N α,sinα),α∈[0,2π).先求出点P 到直线l 的距离d =再求最大值.【详解】(1)因为直线l 的极坐标方程为πsin 04ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsinθ-ρcosθ+4=0.由x =ρcosθ,y =ρsinθ,可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0. 将曲线C的参数方程x y sin αα⎧=⎪⎨=⎪⎩消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设Nα,sinα),α∈[0,2π). 点M的极坐标(3π4),化为直角坐标为(-2,2).则1cos 1,sin 122P αα⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭.所以点P 到直线l的距离d ==≤, 所以当5π6α=时,点M 到直线l 的. 【点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.23.(1)已知,a b ,都是正数,且ab ,求证:552323a b a b b a +>+.(2)已知已知,,a b c ∈R ,且1a b c ++=,求证:22213a b c ++≥. 【答案】(1)见解析;(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用比较法证明,欲证552323a b a b b a +>+,只要证552323()0a b a b b a -+>+即可,然后利用因式分解判断每个式子的正负即可;(2)由题意得:1=(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab+bc+ac )≤3(a 2+b 2+c 2),即可证得结论. 【详解】(1)()()()()552332532523a ba ba b a a b b a b +-+=-+-()()()()()3223222233222()()a a b b a b a b a b a b a b a ab b ---=--=+-++.∵,a b 都是正数,∴22,0a b a ab b +++>,又∵2,()0a b a b ≠∴->, ∴()()()222552332()()0,a b a b aab b a b a b a b +-++>∴+>+ ;(2)∵a+b+c=1,∴1=(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab+bc+ac )≤3(a 2+b 2+c 2), ∴a 2+b 2+c 2≥13. 【点睛】本题考查了不等式的证明,熟悉公式和运用是解题的关键,属于中档题.。
河北省承德市承德县第一中学等校2025届高三上学期摸底联考数学试题(含答案)
河北省承德市承德县第一中学等校2025届高三上学期摸底联考数学试题一、单选题:本题共7小题,每小题5分,共35分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知z1=(a+1)−2i为纯虚数,则z2=a+i在复平面内对应的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限2.渔民在某次打捞中打捞到的8条鱼的质量(单位:斤)分别为:3.5,1.6,4.2,3.2,4.0,4.3,5.3,2.6,则这组数据的上四分位数为( )A. 4.1B. 4.25C. 4.35D. 4.53.已知平面向量a=(0,23+x),b=(−3,x),⟨a,b⟩=2π3,则x=( )A. −1B. 1C. 12D. −124.已知椭圆T:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,T上一点A满足|AF2|=2b,若AF2⊥AF1,则T的离心率为( )A. 13B. 12C. 23D. 535.已知X∼N(1.8,0.12),Y∼N(2.1,0.01),则P(X>1.9)+P(Y>2)≈( ) (注:若随机变量Z∼N(μ,σ2),则P(Z<μ+σ)≈0.8413)A. 0.1587B. 0.8413C. 1D. 0.42066.过点(2,0)可作曲线f(x)=x3−3x−2的切线条数为( )A. 1B. 2C. 3D. 07.在圆锥SO中,轴截面▵SAC为腰长为22的等腰直角三角形,B为底面圆上一点,且E为线段AB上一动点,▵ABC为等腰三角形,则SE+CE的最小值为( )A. 25B. 2(3+1)C. 33D. 2(3+2)二、多选题:本题共3小题,共15分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
8.已知函数f(x)=2024sin(2x+π6),则( )A. f(x)的图象关于直线x=π6对称B. f(x)的图象关于点(5π12,0)对称C. f (x )在区间(−π6,π6)上单调递减D. f (x )在区间[−π3,π2]的值域为[−2024,2024]9.已知点M (0,m )(m ≠0),F 为抛物线C:y 2=4x 的焦点,N,Q 为C 上不重合的两个动点,O 为坐标原点,若直线MN(直线MN 斜率存在且不为0)与C 仅有唯一交点N ,则( )A. C 的准线方程为x =−1B. 若线段MF 与C 的交点恰好为MF 中点,则m =±22C. 直线MN 与直线MF 垂直D. 若|QF |=3,则|OQ |=2210.如图所示的曲线Γ被称为双纽线,该种曲线在生活中应用非常广泛,其代数形式可表示为坐标中(O 为坐标原点)动点P 到点F 1(−1,0),F 2(1,0)的距离满足:|PF 1||PF 2|=14|F 1F 2|2,则( )A. |OP|的最大值是2B. 若(x 0,y 0)是曲线上一点,且在第一象限,则y 0>2x 0C. Γ与y =tan x 有1个交点D. ▵OPF 1面积的最大值是14三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
河北省承德市第一中学2021届高三数学上学期12月月考试题 理(含解析)
河北省承德市第一中学2021届高三数学上学期12月月考试题 理(含解析)一. 选择题:(本大题共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,将正确答案选项涂在答题卡上) 1.集合{}{}11324x A x x B x ,+=-≤=≥,则A B =( )A. []02,B. ()13,C. []14, D.[)2-+∞,【答案】D 【解析】 【分析】解不等式313x -≤-≤可得集合A ,解1222x +≥可得集合B ,进而得到集合A,B 的并集. 【详解】由题得{}|24A x x =-≤≤,{}|1B x x =≤,则有{}|2A B x x ⋃=≥-,故选D . 【点睛】本题考查求集合的并集,属于基础题. 2.设i 是虚数单位,若复数1z ii=+,则z 的共轭复数为( ) A. 11i 22+ B. 11i 2+C. 11i 2-D. 11i 22-【答案】D 【解析】 复数1i z i =+12i += ,根据共轭复数的概念得到,共轭复数为:1122i -. 故答案为D .3.下列命题正确的是( ) A. 若>a b ,则11a b< B. 若>a b ,则22a b > C. 若>a b ,c d <,则>a c b d -- D. 若>a b ,>c d ,则>ac bd【答案】C 【解析】 【分析】对每一个选项进行判断,选出正确的答案. 【详解】A.若>a b ,则11a b<,取1,1a b ==- 不成立 B.若>a b ,则22a b >,取0,1a b ==- 不成立 C. 若>a b ,c d <,则>a c b d --,正确D. 若>a b ,>c d ,则>ac bd ,取1,1,1,2a b c d ==-==- 不成立 故答案选C【点睛】本题考查了不等式的性质,找出反例是解题的关键.4.已知在ABC ∆中,P 为线段AB 上一点,且3BP PA =,若CP xCA yCB =+,则2x y +=( ) A.94B.74C.54D.34【答案】C 【解析】 【分析】首先CP CB BP =+,由已知条件可知34BP BA =,再有BA CA CB =-,这样可用,CA CB 表示出CP .【详解】∵3BP PA =,∴34BP BA =, CP CB BP =+=3331()4444CB BA CB CA CB CA CB +=+-=+xCA yCB =+, ∴31,44x y ==,∴524x y +=. 故选C .【点睛】本题考查平面向量基本定理,解题时用向量加减法表示出CP ,然后用基底,CA CB 表示即可.5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A. 34π+B. 942π+C. 42π+D.1142π+ 【答案】B 【解析】 【分析】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的四分之三圆柱,累加各个面的面积,可得答案.【详解】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的四分之三圆柱, 其底面半径为1,高为2,故其表面积:2339212122214442S πππ=⨯⨯+⨯+⨯⨯=+, 故选B .【点睛】本题考查的知识点是圆柱的体积和表面积,简单几何体的三视图,难度不大,属于基础题.6.已知向量(1,2)a =-,(1,)b m =,则“12m <”是,a b 为钝角的( ) 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【答案】B 【解析】 【分析】由充分条件与必要条件的概念,以及向量的夹角公式,即可得出结果. 【详解】因为(1,2)a =-,(1,)b m =,所以12a b m ⋅=-+,则cos ,5a b a b a b⋅==⋅若12m <,则cos ,05a b a b a b ⋅==<⋅, 但当2m =-时, ,a b 反向,夹角为180;所以由12m <不能推出,a b 为钝角; 反之,若,a b 为钝角,则cos ,0a b <且2m ≠-,即12m <且2m ≠-,能推出12m <;因此,“12m <”是,a b 为钝角的必要不充分条件.【点睛】本题主要考查充分条件与必要条件的判定,熟记概念即可,属于常考题型.7.设,m n 是两条不同的直线,αβ,是两个不同的平面,则下列结论正确的是( ) A. 若m β⊥,n n βα⊥⊥,,则m α⊥ B. 若,m ββα⊥,∥,则m α⊥ C. 若,m n n α⊥∥,则m α⊥D. 若m n n ββα⊥⊥⊥,,,则m α⊥【答案】A 【解析】 【分析】依据立体几何有关定理及结论,逐个判断即可.【详解】A 正确:利用“垂直于同一个平面的两条直线平行”及“两条直线有一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于该平面”,若m β⊥且n β⊥,则//m n ,又n α⊥,所以m α⊥,A 正确;B 错误:若,m ββα⊥,∥,则m 不一定垂直于平面α; C 错误:若,m n n α⊥∥,则m 可能垂直于平面α,也可能平行于平面α,还可能平面α内;D 错误:若m n n ββα⊥⊥⊥,,,则m 可能在平面α内,也可能平行于平面α,还可能垂直于平面α;【点睛】本题主要考查立体几何中的定理和结论,意在考查学生几何定理掌握熟练程度. 8.已知△ABC 的周长为20,且顶点B (0,﹣4),C (0,4),则顶点A 的轨迹方程是( )A. 2213620x y +=(x≠0) B. 2212036x y +=(x≠0)C. 221620x y +=(x≠0)D. 221206x y +=(x≠0)【答案】B 【解析】 【分析】根据三角形的周长和定点,得到点A 到两个定点的距离之和等于定值,得到点A 的轨迹是椭圆,椭圆的焦点在y 轴上,写出椭圆的方程,去掉不合题意的点. 【详解】解:∵△ABC 的周长为20,顶点B (0,﹣4),C (0,4), ∴BC =8,AB +AC =20﹣8=12, ∵12>8∴点A 到两个定点的距离之和等于定值, ∴点A 的轨迹是椭圆, ∵a =6,c =4 ∴b 2=20,∴椭圆的方程是()22102036x y x +=≠故选B .【点睛】本题考查椭圆的定义,注意椭圆的定义中要检验两个线段的大小,看能不能构成椭圆,本题是一个易错题,容易忽略掉不合题意的点.9.斜率为2的直线l 过双曲线2222=1x y a b-(0,0)a b >>的右焦点,且与双曲线的左右两支分别相交,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A. 2e <B. 13e <<C. 15e <<D. 5e >【答案】D 【解析】 【分析】利用数形结合,根据已知直线的斜率,求出渐近线的斜率范围,推出,a b 的关系,然后求出离心率的范围.【详解】双曲线的一条渐近线的斜率为b a, 结合图形分析可知, 若ba小于或等于2, 则直线与双曲线的一支相交或没有交点,不合题意; 所以b a 必大于2,即2ba>, 22222214b c a e a a-==-> 解得双曲线的离心率5e >D .【点睛】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率范围,属于中档题.求离心率范围问题,应先将 e 用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于e 的不等式,从而求出e 的取值范围.10.试在抛物线2y 4x =-上求一点P ,使其到焦点F 的距离与到()A 2,1-的距离之和最小,则该点坐标为( )A. 1,14⎛⎫-⎪⎝⎭B. 1,14⎛⎫⎪⎝⎭C. ()2,22--D.()2,22-【答案】A 【解析】由题意得抛物线的焦点为(1,0)F -,准线方程为:1l x =. 过点P 作PM l ⊥于点M ,由定义可得PM PF =, 所以PA PF PA PM +=+,由图形可得,当,,P A M 三点共线时,||||PA PM +最小,此时PA l ⊥.故点P 的纵坐标为1,所以横坐标14x =-.即点P 的坐标为1(,1)4-.选A .点睛:与抛物线有关的最值问题的解题策略该类问题一般解法是利用抛物线的定义,实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化. (1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中的垂线段最短”解决. 11.若函数()()20xf x a x a =>+在[)1,+∞上的最大值为33,则a 的值为( ) 3331 31【答案】D 【解析】【分析】 对于函数()()20xf x a x a=>+进行求导,分类讨论,求得函数的单调性和最值,即可求解.【详解】由题意,函数()()20xf x a x a =>+,则()()222a x f x x a -=+,当1a >时,即x a >时,()()0,f x f x '<单调递减, 当1x a <<时,()()0,f x f x '>单调递增, 所以当x a =时,()f x 取得最大值3a =,解得314a =<,不合题意; 当1a =时,()f x 在[)1,+∞单调递减,所以最大值为()1312f =≠,不成立; 当01a <<时,()f x 在[)1,+∞单调递减,此时最大值为()1311f a ==+, 解得31a,故选D .【点睛】本题主要考查了利用求解函数在区间上的最值问题,其中解答中熟记导数与原函数的单调性之间的关系,合理分类讨论求得函数的最值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.12.如图,设椭圆的右顶点为A ,右焦点为F ,B 为椭圆在第二象限上的点,直线BO 交椭圆于C 点,若直线BF 平分线段AC 于M ,则椭圆的离心率是( )A. 12B. 23C. 13D. 14【答案】C 【解析】 【分析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线,可得△OFA ∽△AFB ,且12OF OM FAAB==,即可得出e . 【详解】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为ABC ∆的中位线,于是OFM AFB ∆∆∽,且12OF OM FAAB==,即12c a c =-,可得13c e a ==. 故选:C【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、三角形中位线定理、相似三角形的性质,考查了数形结合方法、推理能力与计算能力,属于中档题. 二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知()f x 是定义域R 上的奇函数,周期为4,且当[0,1]x ∈时,2()log (1)=+f x x ,则(31)f =_____________.【答案】1- 【解析】 【分析】根据题意,由函数的周期性可得f (31)=f (-1),结合奇偶性可得f (-1)=-f (1),进而结合函数的解析式计算可得答案.【详解】根据题意,y =f (x )的周期为4,则f (31)=f (-1) 又由f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (-1)=-f (1), 若当x ∈[0,1]时,2()log (1)=+f x x ,则f (1)=1 则(31)f =﹣1; 故答案为:﹣1【点睛】本题考查函数的奇偶性与周期性的综合应用,涉及函数的求值,属于基础题. 14.设函数()()(sin ,,f x A x A ωϕωϕ=+为参数,且)0,0,0A ωϕπ>><<的部分图象如图所示,则ϕ的值为______.【答案】3π 【解析】 【分析】根据图象首先求得()f x 最小正周期2T ππω==,从而解得2ω=;代入712f A π⎛⎫=-⎪⎝⎭可得到23k πϕπ=+,结合0ϕπ<<即可求得结果.【详解】由图象可得()f x 最小正周期:473126T πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,即2ππω= 2ω∴= 又77sin 126f A A ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 73262k ππϕπ∴+=+,k Z ∈ 23k πϕπ∴=+,k Z ∈又0ϕπ<< 3πϕ∴=本题正确结果:3π 【点睛】本题考查根据三角函数图象求解函数解析式的问题,关键是能够通过整体对应的方式确定最值所对应的点,从而得到初相的取值.15.若x ,y 满足约束条件02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩,则2z x y =-的最大值为______.【答案】10 【解析】 【分析】作出不等式组02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩表示的平面区域,利用线性规划知识求解.【详解】作出不等式组02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩表示的平面区域如下:作出直线:l 20x y -=,当直线l 往下平移时,2z x y =-变大, 当直线l 经过点()2,4A -时,()max 22410z =-⨯-=【点睛】本题主要考查了利用线性规划求目标函数的最值知识,考查作图及计算能力,属于基础题.16.在数列{}n a 中,1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+,则2019a 的值为______. 【答案】1 【解析】 【分析】 由11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+,可得1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,利用“累加法”可得结果.【详解】因为11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+所以1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,2111,2a a -=-3211,23a a -=-...,201920181120182019a a -=-, 各式相加,可得20191112019a a -=-, 201911120192019a -=-,所以,20191a =,故答案为1.【点睛】本题主要考查利用递推关系求数列中的项,属于中档题.利用递推关系求数列中的项常见思路为:(1)项的序号较小时,逐步递推求出即可;(2)项的序数较大时,考虑证明数列是等差、等比数列,或者是周期数列;(3)将递推关系变形,利用累加法、累乘法以及构造新数列法求解.三、解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()222tan b c a A +-=.(1)求角A ;(2)若3a =,则ABC ∆周长的取值范围.【答案】(1)3A π=(2)(3⎤+⎦【解析】 【分析】(1)利用切化成弦和余弦定理对等式进行化简,得角A 的正弦值;(2)利用成正弦定理把边化成角,从而实现ABC ∆的周长用角B 的三角函数进行表示,即周长36sin 6B π⎛⎫=++⎪⎝⎭,再根据锐角三角形中角,62B ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,求得函数值域.【详解】(1)由()222sin 2cos 2bc a A bc A bc+-⋅=,得到sin 2A =, 又0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3A π=.(2)3A π=,3BC =,设周长为x ,由正弦定理知2sin sin sin BC AC ABR A B C===, 由合分比定理知sin sin sin sin BC AB BC ACA AB C++=++,=()sin sin B A B x ⎤∴+++=⎥⎦,即3sin sin 3x B B π⎤⎛⎫=+++= ⎪⎥⎝⎭⎦3sin sin cos cos sin 33B B B ππ⎫+++⎪⎭13sin sin 2B B B ⎫=++⎪⎪⎭33sin 2B B ⎫=+⎪⎪⎭136sin cos 22B B ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭36sin 6B π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 又因为ABC ∆为锐角三角形,所以,62B ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭. sin 62B π⎛⎤⎛⎫+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦,周长(3x ⎤∈+⎦. 【点睛】对运动变化问题,首先要明确变化的量是什么?或者选定什么量为变量?然后,利用函数与方程思想,把所求的目标表示成关于变量的函数,再研究函数性质进行问题求解. 18.已知数列{}n a 满足11a =,121n n a a +=+.(1)证明数列{}1n a +是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)令3(1)n n b n a =⋅+,求数列{}n b 的前n 项和n T【答案】(1)见解析(2)1(33)26n n T n +∴=-⋅+【解析】 【分析】(1)将式子合理变形,即可化成1121n n a a ++=+,从而证明{}1n a +是以首项为2,公比为2的等比数列,并利用等比数列通项公式求出{}n a 的通项公式.(2)由数列{}n b 的通项公式是由等比数列与等差数列通项公式乘积得到,即可判断其可运用错位相减法求解前n 项和n T .【详解】(Ⅰ)证明:由题意可得: 112(1)n n a a ++=+,则1121n n a a ++=+,又112a +=故{}1na+是以首项为2,公比为2的等比数列,所以11222n n n a-+=⨯=,故21n n a=-(2)由(1)知32n n b n=⋅12313262923(1)232n n n T n n-∴=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅234123262923(1)232n n n T n n+∴=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅12313(222232n n n T n+∴-=⨯++++⋅)-1(33)26n n T n+∴=-⋅+【点睛】本题主要考查了等比数列的证明,以及错位相减法的运用,属于中档题.对于等比数列的证明主要有两种方法:(1)定义法,证得*1,0)(2,nna q qn n Na-≠=≥∈即可,其中q为常数;(2)等比中项法:证得211n n na a a+-=即可.19.如图,已知点H在正方体1111ABCD A B C D-的对角线11B D上,∠HDA=060.(1)求DH与1CC所成角的大小;(2)求DH与平面1A BD所成角的正弦值.【答案】(1)45;(2)66【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,设H (m ,m ,1)(m >0),求出1CC 、DH ,利用向量的夹角公式可求DH 与CC ′所成角的大小;(2)求出平面A 1BD 的法向量,利用向量的夹角公式,即可得出结论.【详解】(1)以D 为原点,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D xyz -.设H (m ,m ,1)(m >0),则DA =(1,0,0),1CC =(0,0,1),连接BD ,B 1D 1. 则DH =(m ,m ,1)(m >0),由已知DA <,DH =>60°,∴可得2m 221m =+,解得m 22=, ∴DH =(22,22,1), ∴cos DH <,122CC =>, ∴DH <,1CC =>45°,即DH 与CC ′所成角的大小为45°; (2)设平面A BD '的法向量为(,,),n x y z =则(,,)(1,0,1)0(,,)(1,1,0)0n DA x y z n DB x y z ⎧⋅=⋅='⎨⋅=⋅=⎩,∴00x z x y +=⎧⎨+=⎩,令1,x =得(1,1,1)n =--是平面A BD '的一个法向量. 221(1)1(1)622cos 23DH n ⨯-+⨯-==⨯,, 设DH 与平面A BD '所成的角为θ 所以6sin cos DH n θ==,.【点睛】本题考查向量知识的运用,考查空间角,正确运用向量的夹角公式是关键.20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为32,过顶点(0,1)A 的直线L 与椭圆C相交于两点,A B . (1)求椭圆C 的方程;(2)若点M 在椭圆上且满足1322OM OA OB =+,求直线L 的斜率k 的值. 【答案】(1);(2).【解析】【详解】(1)因为e=,b=1,所以a=2,故椭圆方程为. 4分(2)设l 的方程为y=kx+1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),M(m,n).联立221{14y kx x y =++=,解得 (1+4k 2)x 2+8kx=0,因为直线l 与椭圆C 相交于两点,所以△=(8k)2>0,所以x 1+x 2=,x 1×x 2=0,∵1322OM OA OB =+∴点M 在椭圆上,则m 2+4n 2=4,∴2212121(3)(3)44x x y y +++=,化简得 x 1x 2+4y 1y 2= x 1x 2+4(kx 1+1)(kx 2+1)= (1+4k 2)x 1x 2+4k(x 1+x 2)+4=0, ∴4k·()+4=0,解得k=±12.故直线l 的斜率k=±12. 21.已知函数f (x )=12x 2-(a +1)x +a ln x +1 (Ⅰ)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )的极大值; (Ⅱ)求a 的范围,使得f (x )≥1恒成立.【答案】(Ⅰ)极大值为()512f =-;(Ⅱ)12a ≤- 【解析】 【分析】(Ⅰ)由于x=3是f (x )的极值点,则f′(3)=0求出a ,进而求出f′(x )>0得到函数的增区间,求出f′(x )<0得到函数的减区间,即可得到函数的极大值; (Ⅱ)由于f (x )≥1恒成立,即x >0时,21(1)ln 02x a x a x -++≥恒成立,设21()(1)ln 2g x x a x a x =-++,求得其导函数,分类讨论参数a ,得到函数g (x )的最小值大于等于0,即可得到a 的范围. 【详解】解:(Ⅰ)()()'1a f x x a x=-++∵x =3是f (x )的极值点,∴()()'33103af a =-++=,解得a =3 当a =3时,()()()21343'x x x x f x x x---+==, 当x 变化时,f (x )的极大值为()512f =-; (Ⅱ)要使得f (x )≥1恒成立,即x >0时,()21102x a x alnx -++≥恒成立, 设()()2112g x x a x alnx =-++,则()()()()1'1x x a a g x x a x x--=-++=, (ⅰ)当a ≤0时,由g ′(x )<0得单减区间为(0,1),由g ′(x )>0得单增区间为(1,+∞),故()1()102min g x g a ==--≥,得()()2f x f x k ++≥;(ii )当0<a <1时,由g ′(x )<0得单减区间为(a ,1),由g ′(x )>0得单增区间为(0,a ),(1,+∞),此时()1102g a =--<,∴不合题意;(iii )当a =1时,f (x )在(0,+∞)上单增,()1102g a =--此时<,∴不合题意; (iv )当a >1时,由g ′(x )<0得单减区间为(1,a ),由g ′(x )>0得单增区间为(0,1),(a ,+∞),此时()1102g a =--<,∴不合题意. 综上所述:()()2f x f x k ++≥时,f (x )≥1恒成立.【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性及函数恒成立时所取的条件.考查考生的运算、推导、判断能力.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M 的极坐标为34π⎛⎫⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭. (1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(2)2. 【解析】 【分析】(1)直接利用极坐标方程、参数方程和普通方程互化的公式求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)设N α,sinα),α∈[0,2π).先求出点P 到直线l 的距离d =再求最大值.【详解】(1)因为直线l 的极坐标方程为πsin 04ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsinθ-ρcosθ+4=0.由x =ρcosθ,y =ρsinθ,可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0. 将曲线C的参数方程x y sin αα⎧=⎪⎨=⎪⎩消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设Nα,sinα),α∈[0,2π). 点M的极坐标(3π4),化为直角坐标为(-2,2).则1cos 1,sin 122P αα⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭.所以点P 到直线l的距离d ==≤, 所以当5π6α=时,点M 到直线l 的. 【点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.23.(1)已知,a b ,都是正数,且ab ,求证:552323a b a b b a +>+.(2)已知已知,,a b c ∈R ,且1a b c ++=,求证:22213a b c ++≥. 【答案】(1)见解析;(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用比较法证明,欲证552323a b a b b a +>+,只要证552323()0a b a b b a -+>+即可,然后利用因式分解判断每个式子的正负即可;(2)由题意得:1=(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab+bc+ac )≤3(a 2+b 2+c 2),即可证得结论. 【详解】(1)()()()()552332532523a ba ba b a a b b a b +-+=-+-()()()()()3223222233222()()a a b b a b a b a b a b a b a ab b ---=--=+-++.∵,a b 都是正数,∴22,0a b a ab b +++>,又∵2,()0a b a b ≠∴->, ∴()()()222552332()()0,a b a b aab b a b a b a b +-++>∴+>+ ;(2)∵a+b+c=1,∴1=(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab+bc+ac )≤3(a 2+b 2+c 2), ∴a 2+b 2+c 2≥13. 【点睛】本题考查了不等式的证明,熟悉公式和运用是解题的关键,属于中档题.。
河北省承德第一中学2021届高三数学上学期第三次月考(12月)试题 文.doc
河北省承德第一中学2021届高三数学上学期第三次月考(12月)试题 文一、选择题(每小题5分) 1.集合{}{}11324x A x x B x ,+=-≤=≥,则A B =( )A. []02,B. ()13,C. [)13,D. [)2-+∞, 2.复数121z i z i =+=,,其中i 为虚数单位,则12z z 的虚部为( ) A. 1-B. 1C. iD. i -3.已知p q ,是两个命题,那么“p q ∧是真命题”是“p ⌝是假命题”的( ) A. 既不充分也不要必要条件 B. 充分必要条件 C. 充分不必要条件D. 必要不充分条件4.工厂利用随机数表对生产的600个零件进行抽样测试,先将600个零件进行编号,编号分别为001,002,…,599,600从中抽取60个样本,如下提供随机数表的第4行到第6行: 32 21 18 34 29 78 64 54 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78 90 56 42 84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 86 23 45 78 89 07 23 68 96 08 04 32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 45 77 89 23 45 若从表中第6行第6列开始向右依次读取3个数据,则得到的第6个样本编号( ) A. 522 B. 324 C. 535 D. 5785.下表是某个体商户月份x 与营业利润y (万元)的统计数据:由散点图可得回归方程0.7y x a =-+,据此模型预测,该商户在5月份的营业利润为( ) A. 1.5万元 B. 1.75万元 C. 2万元 D. 2.25万元6.阿基米德(公元前287年—公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆C 的对称轴,焦点在y 轴上,且椭圆C 的离心率为74,面积为12π,则椭圆C 的方程为( )A. 221916x y +=B. 22134x y +=C. 2211832x y +=D. 221436x y +=7.如图所示,ABC ∆中,点D 是线段BC 的中点,E 是线段AD 的靠近A 的三等分点,则AC =( )A.43AD BE + B. 53AD BE + C. 4132AD BE + D. 5132AD BE + 8.已知定义在()0+∞,上的函数()()26ln 4x m g x f x x x =+=-,,设两曲线()y f x =与()y g x =在公共点处的切线相同,则m 值等于( )A. 5B. 3C. 3-D. 5-9.一个几何体的三视图如图所示,该几何体表面上的点P 在正视图上的对应点为P ,点、、A B C 在俯视图上的对应点为、、A B C ,则PA 与BC 所成角的余弦值为( )(9题图) (10题图)A.510 C. 22510.如图,在平面直角坐标系xOy 中,质点M N ,间隔3分钟先后从点P ,绕原点按逆时针方向作角速度为6π弧度/分钟的匀速圆周运动,则M 与N 的纵坐标之差第4次达到最大值时,N 运动的时间为( )A. 37.5分钟B. 40.5分钟C. 49.5分钟D. 52.5分钟 11.已知点A 、B 、C 、D 均在球O上,AB BC ==3AC =,若三棱锥D -ABC 体积的最大O 的表面积为( ). A. 36πB. 16πC. 12πD.163π 12.定义在R 上的函数()f x ,满足()()f x f x -=且对任意不相等实数[)120x x ∈+∞,,有()()12120f x f x x x -<-成立,若不等式()()()2ln 3232ln 3f mx x f f mx x ----++≥在[]13x ∈,上恒成立,则实数m 的取值范围( )A. 1ln 612e 6⎡⎤+⎢⎥⎣⎦, B. 1ln 623e ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦, C. 1ln 323e ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦, D. 1ln 3126e ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦, 二、填空题(每小题5分)13.若函数()()2log a f x x =+的零点为2-,则a =________.14.若x y ,满足约束条件402400x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-≥⎩,则2z x y =+的最小值为_____15.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos cos 2cos b C c B a B +=,且4,6a b == ,则△ABC 的面积为_______.16.已知双曲线()2222:100x y C a b a b-=>>,的右焦点为F ,左顶点为A .以F 为圆心,FA为半径的圆交C 的右支于P Q ,两点,APQ ∆的一个内角为60︒,则C 的离心率为______.三、解答题17.已知数列{}n a 为等差数列,7210a a -=,且1621a a a ,,依次成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设11nn n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n S ,若225n S =,求n 的值. 18.如图,正方形ADEF 与梯形ABCD 所在的平面互相垂直,AD CD ⊥,AB CD ∥,2AB AD ==,4CD =,M 为CE 的中点.(1)求证:BM ∥平面ADEF ; (2)求证:平面BDE ⊥平面BEC .19.已知抛物线2:2(0)C y px p =>,点F 为抛物线C 的焦点,点(1,)(0)A m m >在抛物线C 上,且2FA =,过点F 作斜率为1(2)2k k ≤≤的直线l 与抛物线C 交于P ,Q 两点. (1)求抛物线C 的方程; (2)求△APQ 面积的取值范围.20.某商店销售某海鲜,统计了春节前后50天海鲜的需求量x ,(1020x ≤≤,单位:公斤),其频率分布直方图如图所示,该海鲜每天进货1次,商店每销售1公斤可获利50元;若供大于求,剩余的削价处理,每处理1公斤亏损10元;若供不应求,可从其它商店调拨,销售1公斤可获利30元.假设商店每天该海鲜的进货量为14公斤,商店的日利润为y 元.(1)求商店日利润y 关于需求量x 的函数表达式; (2)假设同组中的每个数据用该组区间的中点值代替. ①求这50天商店销售该海鲜日利润的平均数;②估计日利润在区间[]580760,内的概率.21.已知函数()211xax x f x e +-=+.其中21->a (1)求()f x 的单调区间;(2)当0x ≥时,()01f x ≤≤,求a 的取值范围.在22、23题中选择一道题目作答22.在直角坐标系xOy 中,点(1,3)P --,直线l的参数方程为1,3x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数),曲线C 1的参数方程为cos ,1sin x y αα=⎧⎨=-+⎩(α为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 2的极坐标方程为2cos 2cos 0a ρθθρ+-=(0)a >,直线l 与曲线C 2相交于A ,B 两点.(1)求曲线C 1与直线l 交点的极坐标(0ρ>,[0,2)θπ∈); (2)若||||22PA PB ⋅=,求a 的值.23.已知函数()|||3|()f x x a x a =-++∈R . (1)若函数()f x 的最小值为2,求实数a 的值;(2)若当[0,1]x ∈时,不等式()|5|f x x ≤+恒成立,求实数a 的取值范围.答案1-12 DACDB ABDBA BD 13. 3 14. 615. 2632+ 16.34 17.(1) 23n a n =+ (2) 10n = 18.在EDC △中,M 、N 分别为CE 、DE 的中点,∴MN CD ∥,且12MN CD =. 由已知AB CD ∥,12AB CD =,所以MN AB ∥,且MN AB =,∴四边形ABMN 为平行四边形,∴BM AN ∥,又∵AN ⊂平面ADEF ,且BM ⊄平面ADEF ,∴BM ∥平面ADEF . (2)∵ADEF 为正方形,∴ED AD ⊥. 又∵平面ADEF ⊥平面ABCD ,且平面ADEF平面ABCD AD =,又∵ED ⊂平面ADEF ,∴ED ⊥平面ABCD ,∴ED BC ⊥.在直角梯形ABCD 中,2AB AD ==,4CD =,可得BC =在BCD △中,BD BC ==4CD =,∴BC BD ⊥,∴BC ⊥平面BDE , 又∵BC ⊂平面BCE ,∴平面BDE ⊥平面BEC .19. (1)24y x =;(2)解:(1)点A 到准线距离为:12p +,到焦点距离2FA =,所以122p+=,2p =,24y x = (2)将(1,)(0)A m m >代入抛物线,2m =,设直线:(1)l y k x =-,设1122(,),(,)P x y Q x y ,联立方程:24(1)y xy k x ⎧=⎨=-⎩⇒22(1)4k x x -=⇒2222(24)0k x k x k -++= 224(24)40k k ∆=+-≥恒成立212212241k x x k x x ⎧++=⎪⎨⎪=⎩连接AF ,则2121112(1)2(1)22APQ AFP AFQ S S S x x x x ∆∆∆=+=⨯⨯-+⨯⨯-=- 2APQS∆=2222212121242(24)41()()44(2)4(2)2k x x x x x x k k k +-=+-=-=+-≤≤ 当2k =时,APQ S ∆当12k =时,APQ S ∆有最大值为所以答案20. (1) 30280,142060140,1014x x y x x +≤≤⎧=⎨-≤<⎩ (2)①698.8元 ②0.54【详解】(1)商店的日利润y 关于需求量x 的函数表达式为:()()50143014,1420501014,1014x x y x x x ⎧⨯+⨯-≤≤⎪=⎨-⨯-≤<⎪⎩化简得:30280,142060140,1014x x y x x +≤≤⎧=⎨-≤<⎩(2)①由频率分布直方图得:海鲜需求量在区间[)10,12的频率是20.080.16⨯=;海鲜需求量在区间[)12,14的频率是20.120.24⨯=;海鲜需求量在区间[)14,16的频率是20.150.30⨯=;海鲜需求量在区间[)16,18的频率是20.100.20⨯=;海鲜需求量在区间[]18,20的频率是20.050.10⨯=;这5050天商店销售该海鲜日利润y 的平均数为:()()()(116014100.16136014100.24153020140.301730⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+)()20140.20193020140.1083.2153.621915885698.8⨯⨯+⨯+⨯⨯=++++=(元)②由于14x =时,30142806014140700⨯+=⨯-= 显然30280,142060140,1014x x y x x +≤≤⎧=⎨-≤<⎩在区间[]10,20上单调递增,58060140y x ==-,得12x =; 76030280y x ==+,得16x =;日利润y 在区间[]580,760内的概率即求海鲜需求量x 在区间[]12,16的频率: 0.240.300.54+=21.【详解】(1)()()()12xax x f x e '+-=-①当0a >时,()()12xa x x a f x e ⎛'⎫+- ⎪⎝⎭=- 令()0f x '=,解得11x a=-, 22x =,且12x x < 当()1,2,x a ⎛⎫∈-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '<;当1,2x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '>所以,()f x 的单调递增区间是1,2a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,单调递减区间是1,a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭和()2,+∞;②当0a =时,()2xx f x e =-'- 所以,()f x 的单调递增区间是(),2-∞,单调递减区间是()2,+∞; ③当102a -<<时,令()0f x '=,解得12x =,21x a =-,并且12x x <当()1,2,x a ⎛⎫∈-∞⋃-+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>;当12,x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<.所以()f x 的单调递增区间是(),2-∞和1,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭,单调递减区间是12,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)由()00f =及(1)知, ①当0a ≥时,()241211a f e +=+>,不恒成立,因此不合题意; ②当102a -<<时,a 需满足下列三个条件: ⑴极大值:()241211a f e +=+≤,得14a -≤ ⑵极小值:121110a f e e a -⎛⎫-=->-> ⎪⎝⎭⑶当1x a>-时,()1f x ≤当12x a >->时,210ax x +-≤,221111124a x x x ⎛⎫≤-=-- ⎪⎝⎭,故14a -≤所以1124a -<≤-; 22. (1)32,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭,74π⎫⎪⎭.(2)1a =【详解】(1)直线l 的普通方程为2y x =-,曲线1C 的普通方程为22(1)1x y ++=.联立222(1)1y x x y =-⎧⎨++=⎩,解得02x y =⎧⎨=-⎩或11x y =⎧⎨=-⎩, 所以交点的极坐标为32,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭,74π⎫⎪⎭. (2)曲线2C 的直角坐标方程为22yax ,将1,32x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,代入得2)4180t a t a -+++=. 设A ,B 两点对应的参数分别为1t ,2t ,则有12418t t a =+, 所以1212||||41822PA PB t t t t a ⋅=⋅==+=, 解得1a =23. (1) 1a =-或5a =-. (2) [1,2]-【详解】解:(1)因为()|||3||()(3)||3|f x x a x x a x a =-++≥--+=+,所以min ()|3|f x a =+.令|3|2a +=,得32a +=或32a +=-,解得1a =-或5a =-. (2)当[0,1]x ∈时,()||3,|5|5f x x a x x x =-+++=+.由()|5|f x x ≤+,得||35x a x x -++≤+,即||2x a -≤,即22a x a -≤≤+.据题意,[0,1][2,2]a a ⊆-+,则2021a a -≤⎧⎨+≥⎩,解得12a -≤≤.所以实数a 的取值范围是[1,2]-.。
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河北省承德市第一中学2020届高三数学上学期12月月考试题 理(含解析)一. 选择题:(本大题共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,将正确答案选项涂在答题卡上) 1.集合{}{}11324x A x x B x ,+=-≤=≥,则A B =U ( )A. []02,B. ()13,C. []14, D.[)2-+∞,【答案】D 【解析】 【分析】解不等式313x -≤-≤可得集合A ,解1222x +≥可得集合B ,进而得到集合A,B 的并集. 【详解】由题得{}|24A x x =-≤≤,{}|1B x x =≤,则有{}|2A B x x ⋃=≥-,故选D . 【点睛】本题考查求集合的并集,属于基础题. 2.设i 是虚数单位,若复数1z ii=+,则z 的共轭复数为( ) A. 11i 22+ B. 11i 2+C. 11i 2-D. 11i 22-【答案】D 【解析】 复数1i z i =+12i += ,根据共轭复数的概念得到,共轭复数为:1122i -. 故答案为D .3.下列命题正确的是( ) A. 若>a b ,则11a b< B. 若>a b ,则22a b > C. 若>a b ,c d <,则>a c b d -- D. 若>a b ,>c d ,则>ac bd【答案】C 【解析】 【分析】对每一个选项进行判断,选出正确的答案. 【详解】A.若>a b ,则11a b<,取1,1a b ==- 不成立 B.若>a b ,则22a b >,取0,1a b ==- 不成立 C. 若>a b ,c d <,则>a c b d --,正确D. 若>a b ,>c d ,则>ac bd ,取1,1,1,2a b c d ==-==- 不成立 故答案选C【点睛】本题考查了不等式的性质,找出反例是解题的关键.4.已知在ABC ∆中,P 为线段AB 上一点,且3BP PA =u u u r u u u r,若CP xCA yCB =+u u u r u u u r u u u r ,则2x y +=( ) A.94B.74C.54D.34【答案】C 【解析】 【分析】首先CP CB BP =+u u u r u u u r u u u r ,由已知条件可知34BP BA =u u u r u u u r ,再有BA CA CB =-u u u r u u u r u u u r,这样可用,CA CBu u u r u u u r 表示出CP u u u r.【详解】∵3BP PA =u u u r u u u r,∴34BP BA =u u u r u u u r ,CP CB BP =+=u u u r u u u r u u u r 3331()4444CB BA CB CA CB CA CB +=+-=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u uu r u u u r xCA yCB =+u u u r u u u r ,∴31,44x y ==,∴524x y +=. 故选C .【点睛】本题考查平面向量基本定理,解题时用向量加减法表示出CP u u u r ,然后用基底,CA CBu u u r u u u r 表示即可.5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A. 34π+B. 942π+C. 42π+D.1142π+ 【答案】B 【解析】 【分析】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的四分之三圆柱,累加各个面的面积,可得答案.【详解】由已知中的三视图可得该几何体是一个以俯视图为底面的四分之三圆柱, 其底面半径为1,高为2,故其表面积:2339212122214442S πππ=⨯⨯+⨯+⨯⨯=+g gg , 故选B .【点睛】本题考查的知识点是圆柱的体积和表面积,简单几何体的三视图,难度不大,属于基础题.6.已知向量(1,2)a =-r ,(1,)b m =r ,则“12m <”是,a b r r 为钝角的( )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【答案】B 【解析】 【分析】由充分条件与必要条件的概念,以及向量的夹角公式,即可得出结果. 【详解】因为(1,2)a =-r,(1,)b m =r ,所以12a b m ⋅=-+r r,则cos ,a b a b a b ⋅==r rr r r r若12m <,则cos ,0a b a b a b ⋅==<r rr r r r , 但当2m =-时, ,a b r r 反向,夹角为180o;所以由12m <不能推出,a b r r 为钝角;反之,若,a b r r 为钝角,则cos ,0a b <r r 且2m ≠-,即12m <且2m ≠-,能推出12m <;因此,“12m <”是,a b r r 为钝角的必要不充分条件.【点睛】本题主要考查充分条件与必要条件的判定,熟记概念即可,属于常考题型.7.设,m n 是两条不同的直线,αβ,是两个不同的平面,则下列结论正确的是( ) A. 若m β⊥,n n βα⊥⊥,,则m α⊥ B. 若,m ββα⊥,∥,则m α⊥ C. 若,m n n α⊥∥,则m α⊥D. 若m n n ββα⊥⊥⊥,,,则m α⊥【答案】A 【解析】 【分析】依据立体几何有关定理及结论,逐个判断即可.【详解】A 正确:利用“垂直于同一个平面的两条直线平行”及“两条直线有一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于该平面”,若m β⊥且n β⊥,则//m n ,又n α⊥,所以m α⊥,A 正确;B 错误:若,m ββα⊥,∥,则m 不一定垂直于平面α; C 错误:若,m n n α⊥∥,则m 可能垂直于平面α,也可能平行于平面α,还可能平面α内;D 错误:若m n n ββα⊥⊥⊥,,,则m 可能在平面α内,也可能平行于平面α,还可能垂直于平面α;【点睛】本题主要考查立体几何中的定理和结论,意在考查学生几何定理掌握熟练程度. 8.已知△ABC 的周长为20,且顶点B (0,﹣4),C (0,4),则顶点A 的轨迹方程是( )A. 2213620x y +=(x≠0) B. 2212036x y +=(x≠0)C. 221620x y +=(x≠0)D. 221206x y +=(x≠0)【答案】B 【解析】 【分析】根据三角形的周长和定点,得到点A 到两个定点的距离之和等于定值,得到点A 的轨迹是椭圆,椭圆的焦点在y 轴上,写出椭圆的方程,去掉不合题意的点. 【详解】解:∵△ABC 的周长为20,顶点B (0,﹣4),C (0,4), ∴BC =8,AB +AC =20﹣8=12, ∵12>8∴点A 到两个定点的距离之和等于定值, ∴点A 的轨迹是椭圆, ∵a =6,c =4 ∴b 2=20,∴椭圆的方程是()22102036x y x +=≠故选B .【点睛】本题考查椭圆的定义,注意椭圆的定义中要检验两个线段的大小,看能不能构成椭圆,本题是一个易错题,容易忽略掉不合题意的点.9.斜率为2的直线l 过双曲线2222=1x y a b-(0,0)a b >>的右焦点,且与双曲线的左右两支分别相交,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A. 2e <B. 13e <<C. 15e <<D. 5e >【答案】D 【解析】 【分析】利用数形结合,根据已知直线的斜率,求出渐近线的斜率范围,推出,a b 的关系,然后求出离心率的范围.【详解】双曲线的一条渐近线的斜率为b a, 结合图形分析可知, 若ba小于或等于2, 则直线与双曲线的一支相交或没有交点,不合题意; 所以b a 必大于2,即2ba>, 22222214b c a e a a-==-> 解得双曲线的离心率5e >D .【点睛】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率范围,属于中档题.求离心率范围问题,应先将 e 用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于e 的不等式,从而求出e 的取值范围.10.试在抛物线2y 4x =-上求一点P ,使其到焦点F 的距离与到()A 2,1-的距离之和最小,则该点坐标为( )A. 1,14⎛⎫-⎪⎝⎭B. 1,14⎛⎫⎪⎝⎭C. ()2,22--D.()2,22-【答案】A 【解析】由题意得抛物线的焦点为(1,0)F -,准线方程为:1l x =. 过点P 作PM l ⊥于点M ,由定义可得PM PF =, 所以PA PF PA PM +=+,由图形可得,当,,P A M 三点共线时,||||PA PM +最小,此时PA l ⊥.故点P 的纵坐标为1,所以横坐标14x =-.即点P 的坐标为1(,1)4-.选A .点睛:与抛物线有关的最值问题的解题策略该类问题一般解法是利用抛物线的定义,实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化. (1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中的垂线段最短”解决. 11.若函数()()20xf x a x a =>+在[)1,+∞上的最大值为33,则a 的值为( ) 3331 31【答案】D 【解析】【分析】 对于函数()()20xf x a x a=>+进行求导,分类讨论,求得函数的单调性和最值,即可求解.【详解】由题意,函数()()20xf x a x a =>+,则()()222a x f x x a -=+,当1a >时,即x a >时,()()0,f x f x '<单调递减, 当1x a <<时,()()0,f x f x '>单调递增, 所以当x a =时,()f x 取得最大值3a =,解得314a =<,不合题意; 当1a =时,()f x 在[)1,+∞单调递减,所以最大值为()1312f =≠,不成立; 当01a <<时,()f x 在[)1,+∞单调递减,此时最大值为()1311f a ==+, 解得31a =-,故选D .【点睛】本题主要考查了利用求解函数在区间上的最值问题,其中解答中熟记导数与原函数的单调性之间的关系,合理分类讨论求得函数的最值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.12.如图,设椭圆的右顶点为A ,右焦点为F ,B 为椭圆在第二象限上的点,直线BO 交椭圆于C 点,若直线BF 平分线段AC 于M ,则椭圆的离心率是( )A. 12B. 23C. 13D. 14【答案】C 【解析】 【分析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线,可得△OFA ∽△AFB ,且12OF OM FAAB==,即可得出e . 【详解】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为ABC ∆的中位线,于是OFM AFB ∆∆∽,且12OF OM FAAB==,即12c a c =-,可得13c e a ==. 故选:C【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、三角形中位线定理、相似三角形的性质,考查了数形结合方法、推理能力与计算能力,属于中档题. 二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知()f x 是定义域R 上的奇函数,周期为4,且当[0,1]x ∈时,2()log (1)=+f x x ,则(31)f =_____________.【答案】1- 【解析】 【分析】根据题意,由函数的周期性可得f (31)=f (-1),结合奇偶性可得f (-1)=-f (1),进而结合函数的解析式计算可得答案.【详解】根据题意,y =f (x )的周期为4,则f (31)=f (-1) 又由f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (-1)=-f (1), 若当x ∈[0,1]时,2()log (1)=+f x x ,则f (1)=1 则(31)f =﹣1; 故答案为:﹣1【点睛】本题考查函数的奇偶性与周期性的综合应用,涉及函数的求值,属于基础题. 14.设函数()()(sin ,,f x A x A ωϕωϕ=+为参数,且)0,0,0A ωϕπ>><<的部分图象如图所示,则ϕ的值为______.【答案】3π 【解析】 【分析】根据图象首先求得()f x 最小正周期2T ππω==,从而解得2ω=;代入712f A π⎛⎫=-⎪⎝⎭可得到23k πϕπ=+,结合0ϕπ<<即可求得结果.【详解】由图象可得()f x 最小正周期:473126T πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,即2ππω= 2ω∴= 又77sin 126f A A ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 73262k ππϕπ∴+=+,k Z ∈ 23k πϕπ∴=+,k Z ∈又0ϕπ<< 3πϕ∴=本题正确结果:3π 【点睛】本题考查根据三角函数图象求解函数解析式的问题,关键是能够通过整体对应的方式确定最值所对应的点,从而得到初相的取值.15.若x ,y 满足约束条件02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩,则2z x y =-的最大值为______.【答案】10 【解析】 【分析】作出不等式组02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩表示的平面区域,利用线性规划知识求解.【详解】作出不等式组02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩表示的平面区域如下:作出直线:l 20x y -=,当直线l 往下平移时,2z x y =-变大, 当直线l 经过点()2,4A -时,()max 22410z =-⨯-=【点睛】本题主要考查了利用线性规划求目标函数的最值知识,考查作图及计算能力,属于基础题.16.在数列{}n a 中,1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+,则2019a 的值为______. 【答案】1 【解析】 【分析】 由11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+,可得1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,利用“累加法”可得结果.【详解】因为11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+所以1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,2111,2a a -=-3211,23a a -=-...,201920181120182019a a -=-, 各式相加,可得20191112019a a -=-, 201911120192019a -=-,所以,20191a =,故答案为1.【点睛】本题主要考查利用递推关系求数列中的项,属于中档题.利用递推关系求数列中的项常见思路为:(1)项的序号较小时,逐步递推求出即可;(2)项的序数较大时,考虑证明数列是等差、等比数列,或者是周期数列;(3)将递推关系变形,利用累加法、累乘法以及构造新数列法求解.三、解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()222tan b c a A +-=.(1)求角A ;(2)若3a =,则ABC ∆周长的取值范围.【答案】(1)3A π=(2)(3⎤+⎦【解析】 【分析】(1)利用切化成弦和余弦定理对等式进行化简,得角A 的正弦值;(2)利用成正弦定理把边化成角,从而实现ABC ∆的周长用角B 的三角函数进行表示,即周长36sin 6B π⎛⎫=++⎪⎝⎭,再根据锐角三角形中角,62B ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,求得函数值域.【详解】(1)由()222sin 2cos 2bc a A bc A bc+-⋅=,得到sin 2A =, 又0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3A π=.(2)3A π=,3BC =,设周长为x ,由正弦定理知2sin sin sin BC AC ABR A B C===, 由合分比定理知sin sin sin sin BC AB BC ACA AB C++=++,=()sin sin B A B x ⎤∴+++=⎥⎦,即3sin sin 3x B B π⎤⎛⎫=+++= ⎪⎥⎝⎭⎦3sin sin cos cos sin 33B B B ππ⎫+++⎪⎭13sin sin 2B B B ⎫=++⎪⎪⎭33sin 2B B ⎫=+⎪⎪⎭136sin cos 22B B ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭36sin 6B π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 又因为ABC ∆为锐角三角形,所以,62B ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭. sin 62B π⎛⎤⎛⎫+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦,周长(3x ⎤∈+⎦. 【点睛】对运动变化问题,首先要明确变化的量是什么?或者选定什么量为变量?然后,利用函数与方程思想,把所求的目标表示成关于变量的函数,再研究函数性质进行问题求解. 18.已知数列{}n a 满足11a =,121n n a a +=+.(1)证明数列{}1n a +是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)令3(1)n n b n a =⋅+,求数列{}n b 的前n 项和n T【答案】(1)见解析(2)1(33)26n n T n +∴=-⋅+【解析】 【分析】(1)将式子合理变形,即可化成1121n n a a ++=+,从而证明{}1n a +是以首项为2,公比为2的等比数列,并利用等比数列通项公式求出{}n a 的通项公式.(2)由数列{}n b 的通项公式是由等比数列与等差数列通项公式乘积得到,即可判断其可运用错位相减法求解前n 项和n T .【详解】(Ⅰ)证明:由题意可得: 112(1)n n a a ++=+,则1121n n a a ++=+,又112a +=故{}1na+是以首项为2,公比为2的等比数列,所以11222n n n a-+=⨯=,故21n n a=-(2)由(1)知32n n b n=⋅12313262923(1)232n n n T n n-∴=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅L234123262923(1)232n n n T n n L+∴=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅12313(222232n n n T n+∴-=⨯++++⋅L)-1(33)26n n T n+∴=-⋅+【点睛】本题主要考查了等比数列的证明,以及错位相减法的运用,属于中档题.对于等比数列的证明主要有两种方法:(1)定义法,证得*1,0)(2,nna q qn n Na-≠=≥∈即可,其中q为常数;(2)等比中项法:证得211n n na a a+-=即可.19.如图,已知点H在正方体1111ABCD A B C D-的对角线11B D上,∠HDA=060.(1)求DH与1CC所成角的大小;(2)求DH与平面1A BD所成角的正弦值.【答案】(1)45o;(2)66【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,设H (m ,m ,1)(m >0),求出1CC u u u u r 、DH u u u u r,利用向量的夹角公式可求DH 与CC ′所成角的大小;(2)求出平面A 1BD 的法向量,利用向量的夹角公式,即可得出结论.【详解】(1)以D 为原点,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D xyz -.设H (m ,m ,1)(m >0),则DA =u u u r(1,0,0),1CC =u u u u r(0,0,1),连接BD ,B 1D 1. 则DH =u u u u r(m ,m ,1)(m >0),由已知DA u u u r <,DH =u u u u r>60°,∴可得2m 221m =+,解得m 22=, ∴DH =u u u u r(22,22,1), ∴cos DH u u u u r <,122CC =u u u ur >, ∴DH u u u u r <,1CC =u u uu r >45°,即DH 与CC ′所成角的大小为45°;(2)设平面A BD '的法向量为(,,),n x y z =r 则(,,)(1,0,1)0(,,)(1,1,0)0n DA x y z n DB x y z ⎧⋅=⋅='⎨⋅=⋅=⎩u u u v v u u u v v ,∴00x z x y +=⎧⎨+=⎩,令1,x =得(1,1,1)n =--v 是平面A BD '的一个法向量. 221(1)1(1)622cos 23DH n -+⨯-==⨯u u u u v v ,, 设DH 与平面A BD '所成的角为θ 所以6sin cos DH n θ==u u u u v v,.【点睛】本题考查向量知识的运用,考查空间角,正确运用向量的夹角公式是关键.20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为32,过顶点(0,1)A 的直线L 与椭圆C相交于两点,A B . (1)求椭圆C 的方程;(2)若点M 在椭圆上且满足1322OM OA OB =+u u u u r u u u r u u ur ,求直线L 的斜率k 的值.【答案】(1);(2).【解析】【详解】(1)因为e=,b=1,所以a=2, 故椭圆方程为. 4分(2)设l 的方程为y=kx+1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),M(m,n).联立221{14y kx x y =++=,解得 (1+4k 2)x 2+8kx=0,因为直线l 与椭圆C 相交于两点,所以△=(8k)2>0,所以x 1+x 2=,x 1×x 2=0,∵1322OM OA OB =+u u u u ru u u r u u ur ∴点M 在椭圆上,则m 2+4n 2=4,∴2212121(3)(3)44x x y y +++=,化简得 x 1x 2+4y 1y 2= x 1x 2+4(kx 1+1)(kx 2+1)= (1+4k 2)x 1x 2+4k(x 1+x 2)+4=0, ∴4k·()+4=0,解得k=±12.故直线l 的斜率k=±12. 21.已知函数f (x )=12x 2-(a +1)x +a ln x +1 (Ⅰ)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )的极大值; (Ⅱ)求a 的范围,使得f (x )≥1恒成立.【答案】(Ⅰ)极大值为()512f =-;(Ⅱ)12a ≤- 【解析】 【分析】(Ⅰ)由于x=3是f (x )的极值点,则f′(3)=0求出a ,进而求出f′(x )>0得到函数的增区间,求出f′(x )<0得到函数的减区间,即可得到函数的极大值; (Ⅱ)由于f (x )≥1恒成立,即x >0时,21(1)ln 02x a x a x -++≥恒成立,设21()(1)ln 2g x x a x a x =-++,求得其导函数,分类讨论参数a ,得到函数g (x )的最小值大于等于0,即可得到a 的范围. 【详解】解:(Ⅰ)()()'1a f x x a x=-++∵x =3是f (x )的极值点,∴()()'33103af a =-++=,解得a =3 当a =3时,()()()21343'x x x x f x x x---+==, 当x 变化时,f (x )的极大值为()512f =-; (Ⅱ)要使得f (x )≥1恒成立,即x >0时,()21102x a x alnx -++≥恒成立, 设()()2112g x x a x alnx =-++,则()()()()1'1x x a a g x x a x x--=-++=, (ⅰ)当a ≤0时,由g ′(x )<0得单减区间为(0,1),由g ′(x )>0得单增区间为(1,+∞),故()1()102min g x g a ==--≥,得()()2f x f x k ++≥;(ii )当0<a <1时,由g ′(x )<0得单减区间为(a ,1),由g ′(x )>0得单增区间为(0,a ),(1,+∞),此时()1102g a =--<,∴不合题意;(iii )当a =1时,f (x )在(0,+∞)上单增,()1102g a =--此时<,∴不合题意; (iv )当a >1时,由g ′(x )<0得单减区间为(1,a ),由g ′(x )>0得单增区间为(0,1),(a ,+∞),此时()1102g a =--<,∴不合题意. 综上所述:()()2f x f x k ++≥时,f (x )≥1恒成立.【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性及函数恒成立时所取的条件.考查考生的运算、推导、判断能力.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数),在以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,点M 的极坐标为34π⎛⎫⎪⎝⎭,直线l 的极坐标方程为sin 04ρθπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭. (1)求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)若N 是曲线C 上的动点,P 为线段MN 的中点,求点P 到直线l 的距离的最大值.【答案】(1)40x y --=,2213x y +=;(2)2. 【解析】 【分析】(1)直接利用极坐标方程、参数方程和普通方程互化的公式求直线l 的直角坐标方程与曲线C 的普通方程;(2)设N α,sinα),α∈[0,2π).先求出点P 到直线l 的距离d =再求最大值.【详解】(1)因为直线l 的极坐标方程为πsin 04ρθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即ρsinθ-ρcosθ+4=0.由x =ρcosθ,y =ρsinθ,可得直线l 的直角坐标方程为x -y -4=0. 将曲线C的参数方程x y sin αα⎧=⎪⎨=⎪⎩消去参数a ,得曲线C 的普通方程为2213x y +=.(2)设Nα,sinα),α∈[0,2π). 点M的极坐标(3π4),化为直角坐标为(-2,2).则1cos 1,sin 122P αα⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭.所以点P 到直线l的距离d ==≤, 所以当5π6α=时,点M 到直线l 的. 【点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程和普通方程的互化,考查三角函数的图像和性质,考查点到直线的距离的最值的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.23.(1)已知,a b ,都是正数,且a b ¹,求证:552323a b a b b a +>+. (2)已知已知,,a b c ∈R ,且1a b c ++=,求证:22213a b c ++≥. 【答案】(1)见解析;(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用比较法证明,欲证552323a b a b b a +>+,只要证552323()0a b a b b a -+>+即可,然后利用因式分解判断每个式子的正负即可;(2)由题意得:1=(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab+bc+ac )≤3(a 2+b 2+c 2),即可证得结论. 【详解】(1)()()()()552332532523a ba ba b a a b b a b +-+=-+-()()()()()3223222233222()()a a b b a b a b a b a b a b a ab b ---=--=+-++.∵,a b 都是正数,∴22,0a b a ab b +++>,又∵2,()0a b a b ≠∴->, ∴()()()222552332()()0,a b a b aab b a b a b a b +-++>∴+>+ ;(2)∵a+b+c=1,∴1=(a+b+c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab+bc+ac )≤3(a 2+b 2+c 2), ∴a 2+b 2+c 2≥13. 【点睛】本题考查了不等式的证明,熟悉公式和运用是解题的关键,属于中档题.。