河北张家口高三10月阶段检测数学文答案
河北省张家口市(新版)2024高考数学统编版考试(综合卷)完整试卷
河北省张家口市(新版)2024高考数学统编版考试(综合卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题已知为函数图象上的一个动点,为函数图象上一个动点,则最小值=A.B.C.D.第(2)题若复数满足,则()A.1B.C.D.4第(3)题已知平面向量,,且,则()A.5B.C.D.第(4)题已知,,,则,,的大小关系为()A.B.C.D.第(5)题()A.2B.C.5D.第(6)题已知全集,集合,则()A.B.C.D.第(7)题已知正项数列的前项和为,前项积为,且满足,则不等式成立的的最小值为()A.11B.12C.13D.10第(8)题设是三个互不重合的平面,是两条不重合的直线,则下列命题为真命题的是()A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题已知函数为奇函数,则参数的可能值为()A.B.C.D.第(2)题如图,在三棱锥中,,,,为中点,,,下列结论中正确的是()A.在棱上有且仅有一个点,使得平面B.存在某个位置,使得点到平面的距离为C.当时,直线与平面所成角的正弦值为D.当时,第(3)题已知函数,则下列说法正确的是( )A .的值域为B.的对称中心为C.在上的递增区间为D.在上的极值点个数为1三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知抛物线的焦点为F ,准线l 交x 轴于点K ,过F 作倾斜角为的直线与C 交于A ,B 两点,若,则__________.第(2)题已知向量,若,则______.第(3)题如图, 为边长为 2 的正 的重心,, 为的外心, 则_________ ;的面积为_____.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题记为数列的前项和,已知,且,.(1)证明:为等差数列;(2)求的通项公式;(3)若,求数列的前项和.第(2)题新型冠状病毒疫情已经严重影响了我们正常的学习、工作和生活.某市为了遏制病毒的传播,利用各种宣传工具向市民宣传防治病毒传播的科学知识.某校为了解学生对新型冠状病毒的防护认识,对该校学生开展防疫知识有奖竞赛活动,并从女生和男生中各随机抽取30人,统计答题成绩分别制成如下频数分布表和频率分布直方图.规定:成绩在80分及以上的同学成为“防疫标兵”.名女生成绩频数分布表:成绩频数(1)根据以上数据,完成以下列联表,并判断是否有%的把握认为“防疫标兵”与性别有关;男生女生合计防疫标兵非防疫标兵合计(2)以样本估计总体,以频率估计概率,现从该校女生中随机抽取人,其中“防疫标兵”的人数为,求随机变量的分布列与数学期望.附:0.1000.0500.0250.0100.0050.0012.7063.8415.0246.6357.87910.828第(3)题已知,四棱锥的底面是菱形,平面,,,点在上,且.(1)过点作截面,使其与均平行,求该截面的面积;(2)求二面角的正弦值.第(4)题2023年12月30号,长征二号丙/远征一号S运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,随后成功将卫星互联网技术实验卫星送入预定轨道,发射任务获得圆满完成,此次任务是长征系列运载火箭的第505次飞行,也代表着中国航天2023年完美收官.某市一调研机构为了了解当地学生对我国航天事业发展的关注度,随机的从本市大学生和高中生中抽取一个容量为n的样本进行调查,调查结果如下表:学生群体关注度合计关注不关注大学生高中生合计附:,其中.(1)完成上述列联表,依据小概率值的独立性检验,认为关注航天事业发展与学生群体有关,求样本容量n的最小值;(2)该市为了提高本市学生对航天事业的关注,举办了一次航天知识闯关比赛,包含三个问题,有两种答题方案选择:方案一:回答三个问题,至少答出两个可以晋级;方案二:在三个问题中,随机选择两个问题,都答对可以晋级.已知小华同学答出三个问题的概率分别是,,,小华回答三个问题正确与否相互独立,则小华应该选择哪种方案晋级的可能性更大?(说明理由)第(5)题已知为坐标原点,椭圆,直线与椭圆相交于两点,若椭圆上存在两点关于直线对称.(1)求的取值范围;(2)当的面积最大时,求直线的方程.。
2020届河北省张家口市高三上学期10月月考数学(文)试题(解析版)
2020届河北省张家口市高三上学期10月月考数学(文)试题一、单选题1.已知集合(){}2{),13A x x x B x y ln x =≤==-, 则AB =( )A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1[0,)3C .1(,1]3D .1,3⎛+∞⎫ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】分别解一元二次不等式和一元一次不等式求出集合A ,B ,再进行交集运算即可. 【详解】1{|01},{|130}{|}3A x xB x x x x =≤≤=->=<,∴1[0,)3A B ⋂=.故选:B. 【点睛】本题考查集合描述法的特征、一元二次不等式的解法、对数函数的定义域、集合的交运算,考查基本运算求解能力.2.已知集合{|25}A x x =-≤≤,{|121}B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .3m ≥ B .23m ≤≤C .2m ≥D .3m ≤【答案】D【解析】考虑集合B 是空集和不是空集两种情况,求并集得到答案. 【详解】{|121}B x m x m =+≤≤-当B 为空集时:2112m m m -<+⇒< 成立当B 不为空集时:22152312m m m m ≥⎧⎪-≤⇒≤≤⎨⎪+≥-⎩综上所述的:3m ≤ 故答案选D 【点睛】本题考查了集合的包含关系,忽略空集是容易犯的错误.3.已知向量()1,2a =-,(),4b x =且//a b ,则a b +=( )A .5B .C .D 【答案】C【解析】根据向量平行可求得x ,利用坐标运算求得()3,6a b +=-,根据模长定义求得结果. 【详解】//a b 420x ∴--= 2x ∴=- ()2,4b ∴=- ()3,6a b ∴+=- 35a b ∴+=本题正确选项:C 【点睛】本题考查向量模长的求解,涉及到利用向量共线求解参数、向量的坐标运算问题,属于基础题.4.函数()f x = ) A .35(,]44B .35[,44)C .5(,]4-∞D .5[,)4+∞【答案】A【解析】根据函数()f x 的解析式,列出使解析式有意义的不等式,求出解集即可. 【详解】因为函数()f x =所以0.50.50.5log (43)10log (43)log 2x x -+≥⇒-≥,则0432x <-≤, 解得3544x <≤, 所以函数()f x 的定义域为3(4,5]4.故选:A. 【点睛】本题考查函数定义域、对数不等式的求解,考查基本运算求解能力,是基础题.5.某工厂从2017年起至今的产值分别为2,3,a a ,且为等差数列的连续三项,为了增加产值,引人了新的生产技术,且计划从今年起五年内每年产值比上一年增长10%,则按此计划这五年的总产值约为( ) (参考数据:51.1 1.61≈) A .12.2 B .9.2C .3.22D .2.92【答案】A【解析】先根据等差中项得2a =,再由等比数列的前n 项和公式,求出前五年的总产值. 【详解】因为2,3,a a 为等差数列的连续三项, 所以622a a a =+⇒=,从今年起五年内每年产值构成以2为首项,公比为1.1的等比数列,所以五年的总产值552(1 1.1)20(1.11)12.21 1.1S -==-≈-.故选:A. 【点睛】本题考查等差中项性质、等比数列前n 项和,考查数学建模能力和运算求解能力. 6.已知1sin 64πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则2cos 23πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭( ) A .1516 B .1516-C .78D .78-【答案】D【解析】由已知利用诱导公式可求1cos()34πα-=,利用二倍角的余弦公式即可计算得解. 【详解】1sin()sin[()]cos()62334ππππααα+=+-=-=,222217cos(2)cos(2)cos 2()2cos ()12()1333348ππππαααα∴-=-=-=--=⨯-=-.故选:D. 【点睛】本题考查诱导公式、二倍角的余弦公式等知识在三角函数化简求值中的应用,考查转化与化归思想的应用. 7.在平行四边形ABCD 中,,AB a AC b ==,若E 是DC 的中点,则AE =( )A .12a b -B .32a b -C .12a b -+r rD .32a b -+ 【答案】C【解析】根据题意画出草图,以,AB a AC b ==为基底,利用平面向量基本定理可得结果. 【详解】 如图所示,平行四边形ABCD 中,AB a =,AC b =, 则AD BC AC AB b a ==-=-, 又E 是DC 的中点, 则111()222AE AD DE b a a b a a b =+=-+=-=-+. 故选:C. 【点睛】本题考查平面向量基本定理的应用,求解过程中关键是基底的选择,向量加法与减法法则的应用,注意图形中回路的选取.8.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2cos sin sin B A C =,则ABC △的形状一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形【答案】C【解析】将角C 用角A 角B 表示出来,和差公式化简得到答案. 【详解】△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2cos sin sin 2cos sin sin()sin cos cos sin B A C B A A B A B A B =⇒=+=+ cos sin cos sin 0sin()0B A A B A B -=⇒-=角A ,B ,C 为△ABC 的内角A B ∠=∠故答案选C 【点睛】本题考查了三角函数和差公式,意在考查学生的计算能力. 9.函数的图象的大致形状为( )A .B .C .D .【答案】B【解析】取特殊值排除得到答案. 【详解】,排除ACD故答案选B 【点睛】本题考查了函数图像的判断,特殊值可以简化运算. 10.已知函数()()(0) ,2f x sin x πωϕωϕ=+><的部分图像如图所示,为了得到()2g x sin x =的图象,可将()f x 的图象( )A .向右平移6π个单位 B .向右平移3π个单位 C .向左平移3π个单位 D .向左平移6π个单位 【答案】A【解析】利用函数()f x 的图象求得,ωϕ的值,再利用左加右减的平移原则,得到()f x 向右平移6π个单位得()2g x sin x =的图象.【详解】因为712344T πππ-==, 所以22T ππωω==⇒=.因为7()112f π=-, 所以7322,122k k Z ππϕπ⋅+=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈, 因为2πϕ<,所以3πϕ=,所以() 23f x sin x π⎛⎫⎪⎝=⎭+. 所以() 2() 2663f x sin x sin x g x πππ⎛⎫⎛⎪-=-+⎫== ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()f x 的图象向右平移6π个单位 可得()2g x sin x =的图象. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数的图象提取信息求,ωϕ的值、图象平移问题,考查数形结合思想的应用,求解时注意是由哪个函数平移到哪个函数,同时注意左右平移是针对自变量x 而言的.11.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若20200a >,且201920200a a +<, 则满足0n S >的最小正整数n 的值为( ) A .2019 B .2020C .4039D .4040【答案】C【解析】由20200a >,201920200a a +<,可得20190a <,再利用等差数列前n 项和公式、等差中项,得0n S >的最小正整数n 的值. 【详解】20200a >,且201920200a a +<, 20190a ∴<.14039403920204039()403902a a S a +∴==>,140384038201920204038()2019()02a a S a a +==+<,则满足0n S >的最小正整数n 的值为4039. 故选:C. 【点睛】本题考查等差数列的通项公式、前n 项和公式、等差中项,考查逻辑推理能力和运算求解能力,注意求使0n a >和0n S >的最小正整数n 的区别.12.已知a ,0b >,则下列命题正确的是( )A .若ln 25aa b b =-,则a b > B .若ln25aa b b =-,则a b < C .若ln 52ab a b=-,则a b >D .若ln 52ab a b=-,则a b <【答案】C【解析】设()()ln 2,ln 5f x x x g x x x =-=- 因为()12x f x x ='- 所以()f x 在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上递增,在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭递减,所以()1ln 2102f x f ⎛⎫≤=--< ⎪⎝⎭,同理可得()1ln 5105g x g ⎛⎫≤=--< ⎪⎝⎭ 又注意到()()30f x g x x -=> 所以()f x 的图像始终在()g x 图像的上方,故()()f a g b = 时,,a b 的大小关系不确定,即A ,B 不正确.设()()ln 2,ln 5h x x x k x x x =+=+ 则易知()(),h x k x 在()0,∞+上单调递增,又注意到()()30h x k x x -=-<,所以()h x 的图像始终在()k x 图像的下方,故()()h a k b = 时,a b > 故C 正确; 故选C点睛:本题主要考查函数单调性的应用,根据A,B 选项给出等式的特征构造新函数()()ln 2,ln 5f x x x g x x x =-=-,根据C,D 选项给出的式子特征构造出新函数()()ln 2,ln 5h x x x k x x x =+=+是解决本题的关键.二、填空题 13.若()()321111322f x f x x x '=-++,则曲线() y f x =在点()(1,)1f 处的切线方程是__________. 【答案】3310x y -+=【解析】对函数进行求导,令1x =求得'(1)f ,从而得到函数解析式,进一步求得(1)f ,再由直线的点斜式方程并化简得到直线的一般方程. 【详解】3'11()(1)32f x x f =-212x x ++,2'()(1)f x x f ∴'=-1x +,则'(1)f '1(1)f =-1+,即'(1)f 1=.32111()322f x x x x ∴=-++,则(1)f 43=.∴曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程是41(1)3y x -=⨯-, 即3310x y -+=. 故答案为:3310x y -+=. 【点睛】本题考查利用导数研究曲线在某点处的切线方程,由已知函数解析式求得'(1)f ,再得到函数的解析式是求解的关键.14.已知函数321x y a -=+(0a >且1a ≠)恒过定点 (,)A m n , 则m log n =__________. 【答案】12【解析】令幂指数等于零,求得,x y 的值,可得它的图象经过定点的坐标,从而得到,m n 的值,再代入对数式中进行求值. 【详解】 在函数321(0x y aa -=+>且1)a ≠中,令30x -=,求得3x =,3y =,所以图象经过定点(3,3). 又图象恒过定点(,)A m n ,3m n ∴==,则log 1m n =, 故答案为:1. 【点睛】本题考查指数函数的图象经过定点、对数式求值,考查基本运算求解能力,属于基础题. 15.已知1e ,2e 是夹角为3π的两个单位向量,123a e e =-,12b ke e =+,若1a b ⋅=,则实数k 的值为__________. 【答案】7-.【解析】直接利用向量数量积公式化简1a b ⋅=即得解. 【详解】 因为1a b ⋅=,所以1212123=1e e ke e e e -⋅+∴⋅=()()1,k-3+(1-3k), 所以cos 13π⋅=k-3+(1-3k),所以k =-7.故答案为:-7 【点睛】本题主要考查平面向量的数量积的计算,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.16.在ABC ∆中,2sin sin sin 2A B A B -+=,4AC =,6ABC S ∆=,则BC =______.【答案】【解析】先化简已知三角等式得4C π=,再根据6ABC S ∆=得BC 的值.【详解】由已知得:()21cos 4sin sin 2A B A B --+=+⎡⎤⎣⎦化简得2cos cos 2sin sin A B A B -+=,故()cos 2A B +=-, 所以34A B π+=, 从而4C π=,由4AC =,14sin 624ABC S BC π∆=⋅⋅=,得BC =故答案为:【点睛】本题主要考查三角恒等变换和三角形面积的计算,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.三、解答题17.正项数列{}n a ,对于任意的*n N ∈,向量()()112,,,n n n n n u a a v a a +++==-u u r r ,且()11,4,3n n u v u v ⊥+=-u u r u r u r u r. (1)求数列{}n a 的通项公式:(2)若2+log n n n b a a =, 求数列{}n b 的前n 项和n S . 【答案】(1)12n n a -=;(2)22122nn n nS =+--【解析】(1)先根据向量互相垂直,数量积为0,得到n a 的递推关系,并证明出数列{}n a 为等比数列,再由()114,3u v +=-求得1,a q 的值,进而得到等比数列的通项公式;(2)将12n n a -=代入{}n b 的通项公式,再利用分组求和法求得n S .【详解】(1)由n n u v ⊥u u r u r ,得2120n n n a a a ++-=,即212n n n a a a ++=,因为0n a ≠,所以{}n a 为等比数列.因为()()112132,4,3u v a a a +=-=-u r r, 即()21213122413a a q a a a q ==⎧⎪⎨-=-=-⎪⎩,得11,2a q ==, 所以数列{}n a 的通项公式为12n n a -=.(2)由(1)可得121n n b n -=+-,所以()21122112222n nn n n n n S --=+=+---.【点睛】本题考查向量垂直的坐标运算、等比数列通项公式、等比数列与等差数列前n 项和,考查基本法的运用.18.已知()()3sin 2f x x x πωπω⎛⎫=+⋅- ⎪⎝⎭()2cos 0x ωω->的最小正周期为T π=.(1)求43f π⎛⎫⎪⎝⎭的值; (2)在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是为a ,b ,c ,若()2cos cos a c B b C -=,求角B 的大小以及()f A 的取值范围.【答案】(1)12;(2) 3B π=,()11,2f A ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦.【解析】 试题分析:(1) 根据三角恒等变换的公式,得()1sin(2)62f x wx π=--,根据周期,得1w =,即()1sin(2)62f x x π=--,即可求解4()3f π的值;(2)根据正弦定理和三角恒等变换的公式,化简()2cos cos a c B b C -=,可得1cos 2B =,可得3B π=,进而求得1sin 2,162A π⎛⎫⎛⎫-∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即可求解()f A 的取值范围. 试题解析:(1)∵()()3sin 2f x x x ππωω⎛⎫=+-⎪⎝⎭22cos cos cos x x x x ωωωω-=-11cos222x x ωω=-- 1sin 262x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,由函数()f x 的最小正周期为T π=,即22ππω=,得1ω=,∴()1sin 262f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,∴441sin 23362f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 511sin 222π=-=. (2)∵()2cos cos a c B b C -=,∴由正弦定理可得()2sin sin cos A C B - sin cos B C =,∴2sin cos sin cos cos sin A B B C B C =+ ()sin sin B C A =+=.∵sin 0A >,∴1cos 2B =.∵()0,B π∈,3B π=.∵23A C B ππ+=-=,∴20,3A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴72,666A πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,∴1sin 2,162A π⎛⎫⎛⎫-∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴()11sin 21,622f A A π⎛⎫⎛⎤=--∈- ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦.19.ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c,已知cos (cos )cos 0.C A A B +-= (1)求角B 的大小;(2)若1,a c +=求b 的取值范围. 【答案】(1)3π(2)12≤b <1. 【解析】(1)cos()(cos )cos 0,sin sin cos 0,sin (sin )0,sin 02sin()0,.33A B A A B A B A B A B B B B B B ππ-++=∴=∴-=∴=-=∴=即在三角形ABC 中有余弦定理得222222112cos()3()3()..3242a c b a c ac a c ac a c b π+=+-=+-≥+-=∴≥11, 1.2b ac b <+=∴≤<【考点】本题主要考查解三角形、正余弦定理、基本不等式等基础知识,考查分析问题解决问题的能力.20.已知数列{}n a 是公比大于1的等比数列()*2,4n N a∈= ,且21+a 是1a 与3a 的等差中项.(1)求数列{}n a 的通项公式:(2)设2log ,n n n b a S =为数列{}n b 的前n 项和,记1231111n nT S S S S =++++,求n T . 【答案】(1)2nn a =;(2)221n -+【解析】(1)利用等差中项求出公比q ,再由24a =求出首项1a ,再代入通项公式求n a ;(2)由(1)得2log 2nn b n ==,求出数列{}n b 的前n 项和n S ,再利用裂项相消法求n T .【详解】(1)由题意得: ()21321a a a +=+ 设数列{}n a 公比为q ,则()22221a a a q q+=+,即22520q q -+= 解得:12q =(舍去)或2q =,则212a a q ==, 所以112n nn a a q -==.(2)由(1)得:2log 2nn b n ==,可知{}n b 为首项为1,公差为1的等差数列.则()()11,22n n n b b n n S ++== 所以()1211211n S n n n n ⎛⎫==⨯- ⎪++⎝⎭, 所以111111*********n T n n ⎛⎫=⨯-+-+-++- ⎪+⎝⎭L 1221211n n ⎛⎫=⨯-=- ⎪++⎝⎭. 【点睛】本题考查等差中项、等比数列通项公式、对数运算、等差数列前n 项和及裂项相消法求和,考查基本量法运用.21.已知函数()2ln f x x ax bx =+-.(1)若函数()y f x =在2x =处取得极值1ln 22-,求,a b 的值; (2)当18a =-时,函数()() g x f x bxb =++在区间[]1,3上的最小值为1,求() y g x =在该区间上的最大值.【答案】(1)180a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩;(2)最大值528ln + 【解析】(1)由极值的定义得到方程组()()20,12ln 2,2f f ⎧=⎪⎨='-⎪⎩从而求得,a b 的值,再进行验证;(2)化简函数的表达式,求出导函数,利用函数的单调性,求解函数的最小值为1,求出b ,然后求解()y g x =在该区间上的最大值. 【详解】 (1)()()120f x ax b x x'=+-> 由已知得()()11220,8102ln 242ln 2,2f ax b a xb f a b ⎧=+-=⎧⎪=-⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪==+-⎪'=-⎩⎩, ()()()()221044x x x f x x x x-+'∴=-=>, 当'()002f x x >⇒<<,当'()02f x x <⇒>,∴()f x 在()0,2递增,()2,+∞递减,满足2x =在处取到极值,∴180a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩满足条件. (2)当18a =-时,()()()()22211ln ,844x x x g x x xb g x x x-+'=-+=-= ()1,2x ∈时,()() 0;2,3g x x '>∈时,()0g x '<,()g x ∴在[1]2,单增,在[2]3,单减 ()()max 12ln 22g x g b ∴==-+又()()191,3ln 3,88g b g b =-+=-+()()31ln310g g -=->;()()max 1118g x g b ∴==-+=,98b ∴=,()52ln 28g ∴=+,∴函数()g x 在区间[1]3,上的最大值为()5228g ln =+.【点睛】本题考查函数的导数的应用,函数的极值以及函数的最值、单调区间的求法,考查数形结合思想、转化与化归思想、函数与方程思想的应用,求解时要注意定义域优先法则的应用,同时注意第(1)问中求得,a b 的值后,还要进行验证.22.已知函数()()11xf x ax e ax =-++,其中e 为自然对数的底数,a R ∈。
张家口市2020届高三上学期10月份月考数学文科试卷附答案详析
【答案】A
【解析】先根据等差中项得 a 2 ,再由等比数列的前 n 项和公式,求出前五年的总产值.
【详解】
5
因为 2a, 3, a 为等差数列的连续三项,
所以 6 2a a a 2 , 从今年起五年内每年产值构成以 2 为首项,公比为1.1的等比数列,
所以五年的总产值 S 2(11.15) 20(1.15 1) 12.2 . 1 1.1
2
D.
3
a
b
2
【答案】C
【解析】根据题意画出草图,以 AB a, AC b 为基底,利用平面向量基本定理可得结果.
【详解】 如图所示,
6
平行四边形
ABCD
中,
AB
a
,
AC
b
,
则
AD
BC
AC
以及 f A 的取值范围.
19. ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a, b, c ,已知 cos C (cos A 3 sin A) cos B 0.
(1)求角 B 的大小;
(2)若 a c 1, 求 b 的取值范围.
20.已知数列 an 是公比大于1的等比数列 n N * , a2 4 ,且1 a2 是 a1 与 a3 的等差中项.
故选:A. 【点睛】
本题考查等差中项性质、等比数列前 n 项和,考查数学建模能力和运算求解能力.
6.已知
sin
6
1 4
,则
cos
2 3
2
(
2019~2020学年河北省张家口市普通高中高二上学期10月阶段检测数学试题(解析版)
绝密★启用前河北省张家口市普通高中2019~2020学年高二上学期10月阶段性质量检测数学试题(解析版)2019年10月一、选择题:本大题共12个小题,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.如图是根据变量x ,y 的观测数据(,)i i x y (i =1,2,3…,10)得到的散点图,由这些散点图可以判断变量x ,y 具有相关关系的图是( )① ② ③ ④A. ①②B. ②③C. ①④D. ③④【答案】D【解析】分析:由散点图的形状进行判定.详解:由散点图可以发现,图③中的变量负相关,图④的变量正相关.点睛:本题考查散点图、变量的相关性等知识,意在考查学生的识图、用图能力. 2.一个频率分布表(样本容量为50)不小心被损坏了一部分,只记得样本中数据在[)2060,上的频率为0.6,则估计样本在[)4060,内的数据个数为( ) 分组[)10,02 [)200,3 [)30,40 频数5 7 8A. 10B. 13C. 14D. 15【答案】D【解析】【分析】 根据样本在[)4060,内的频率列方程,解方程即得解. 【详解】设样本在[)4060,内的数据个数为x, 则7+8+x 0.650=, 所以x=15.故选:D【点睛】本题主要考查频率的计算,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题. 3.为了解某社区居民有无收看“青运会开幕式”,某记者分别从某社区6070:岁,4050:岁,2030:岁的三个年龄段中的160人,x 人,200人中,采用分层抽样的方法共抽查了30人进行调查,若在6070:岁这个年龄段中抽查了8人,那么x 为( )A. 120B. 180C. 220D. 240 【答案】D【解析】【分析】根据分层抽样对应比例关系列方程,解方程即得解. 【详解】由题得308160+200160x =+, 所以x=240.故选:D【点睛】本题主要考查分层抽样,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.4.命题:20p x ->;命题2:450q x x --<.若p q ∧为假命题,p q ∨为真命题,则实数x 的取值范围是( )A. 25x <<B. 12x -<≤或5x ≥。
河北省张家口市2020届高三10月阶段检测文科数学试卷含答案
张家口市2019-2020学年第一学期阶段测试卷高三数学(文科)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考试时间为120分钟,满分150分。
3.请将各题答案填在答题卡上。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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 ={x|x 2≤2},B ={x|y =ln(1-3x)},则A ∩B =A.(0,13)B.[0,13)C.(13,1]D.(13,+∞) 2.已知集合A ={x|-2≤x ≤5},B ={x|m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为A.m ≥3B.2≤m ≤3C.m ≥2D.m ≤33.已知向量(1,2),(,4)a b x ==,且a //b ,则|a +b |=A.54.函数()f x = A.35(,]44 B.35[,)44 C.5(,]4-∞ D.5[,)4+∞5.某工厂从2017年起至今的产值分别为2a ,3,a ,且为等差数列的连续三项,为了增加产值,引入了新的生产技术,且计划从今年起五年内每年产值比上一年增长10%,则按此计划这五年的总产值约为( )(参考数据:451.1 1.46,1.1 1.61≈≈)A.12.2B.9.2C.3.22D.2.92 6.已知1sin()64πα+=,则2cos(2)3πα-= A.1516 B.1516- C.78 D.78- 7.在平行四边形ABCD 中,,AB a AC b ==,若E 是DC 的中点,则AE = A.12a -b B.32a -b C. -12a +b D.-32a +-b 8.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2cosBsinA =sinC ,则△ABC 的形状一定是A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形9.函数31()(13)x x f x x +=-的图象的大致形状为10.已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<2π)的部分图像如图所示,为了得到g(x)=sin2x 的图象,可将f(x)的图象A.向右平移6π个单位 B.向右平移3π个单位 C.向左平移3π个单位 D.向左平移6π个单位 11.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2020>0,且a 2019+a 2020<0,则满足S n >0的最小正整数n 的值为A.2019B.2020C.4039D.404012.已知a ,b>0,则下列命题正确的是A.若ln25a a b b =-,则a>b B.若ln 25a a b b=-,则a<b C.若ln 52a b a b =-,则a>b D.若ln 52a b a b =-,则a<b 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共计20分。
河北省张家口市2021-2022高一数学上学期10月月考试题(含解析)
河北省张家口市2021-2022高一数学上学期10月月考试题(含解析)考试说明:1.本试卷共150分。
考试时间120分钟;2.请将各题答案填在答题卡上;3.本试卷主要考试内容,必修一第一章,到函数的奇偶性第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本题共10小题;每题4分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确. 1.有下列说法:(1)0与{}0表示同一个集合;(2)由1,2,3组成的集合可表示为{}1,2,3或{}3,2,1; (3)方程()()2120x x +-=的所有解的集合可表示为{}1,2,2-;(4)集合{}|34x x -<<是有限集. 其中正确的说法是( ) A. 只有(1)和(4) B. 只有(2)和(3) C. 只有(2) D. 以上四种说法都不对【答案】C 【解析】 【分析】根据集合的的表示方法,逐项判定,即可求解,得到答案.【详解】由题意,(1)中,0是一个实数,{}0表示同一个集合,所以(1)不正确; (2)中,根据集合的表示方法,可得由1,2,3 组成的集合可表示为{}1,2,3或{}3,2,1,所以(2)是正确的;(3)中,根据集合表示方法,得方程()()2120x x +-=的所有解的集合可表示为{}1,2-,所以(3)不正确;(4)中,集合{}|34x x -<<是无限集,所以(4)不正确. 故选C.【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,其中解答中熟记集合的表示方法,逐项判定是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.2.设集合{}|2A x N x =∈<,则下列关系中正确的是( ) A. 1A -∈B. 1A ∈C. {}1,0A -⊆D.{}1A =【答案】B 【解析】 【分析】根据集合的表示方法,可得集合{}|2{0,1}A x N x =∈<=,即可作出判定,得到答案. 【详解】由题意,根据集合的表示方法,可得集合{}|2{0,1}A x N x =∈<=,所以1A ∈,故选B.【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,其中解答中熟练把描述法的集合表示为列举法的集合是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.3.设{}|02A x x =≤≤,{}|12B y y =≤≤,能表示集合A 到集合B 的函数关系的是( )A. B.C. D.【答案】D 【解析】 【分析】结合函数的定义,进行判定,即可求解,得到答案.【详解】对于A 中,一个自变量x 有两个y 与其对应,不满足函数的定义,所以不正确; 对于B 中,函数对应的值域为[0,2],不满足条件,所以不正确;对于C 中,当1x =时,有两个y 与其对应,不满足函数的定义,所以不正确; 对于D 中,每个自变量x 都满足函数的定义,所以能表示集合A 到集合B 的函数关系, 故选D.【点睛】本题主要考查了函数的概念与判定,其中解答中熟记函数的概念是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.4.函数()f x = ) A. [)(]2,33,4- B. ()(],33,4-∞C. []2,4- D. (],4-∞【答案】A 【解析】 【分析】由函数()3f x x =-403020x x x -≥⎧⎪-≠⎨⎪+≥⎩,即可求解,得到答案.【详解】由题意,函数()f x =403020x x x -≥⎧⎪-≠⎨⎪+≥⎩,解得23x -≤<或34x <≤,所以函数()f x 的定义域为[)(]2,33,4-,故选A.【点睛】本题主要考查了函数的定义域的求解,其中解答中根据函数的解析式有意义,列出相应的不等式组是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.5.已知全集{}1,0,1,2,3,4U =-,集合{}0,1,2A =,{}1,0,1B =-,则()⋂=U C A B ( )A. {}1-B. {}0,1C. {}1,2,3-D. {}1,0,1,3-【答案】A 【解析】 【分析】根据集合的交集、并集和补集的概念及运算方法,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,全集{}1,0,1,2,3,4U =-,集合{}0,1,2A =,{}1,0,1B =-, 可得{1,3,4}U C A =-,所以()⋂=U C A B {}1-, 故选A.【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中熟记集合的交集、并集和补集的概念及运算,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.已知集合{}|12A x x =-<<,{}|1B x x =<,则A B =( )A. ()1,1-B. ()1,2C. (),1-∞D. (),2-∞【答案】D 【解析】 【分析】根据集合的并集的概念及运算,即可求得AB ,得到答案.【详解】由题意,集合{}|12A x x =-<<,{}|1B x x =<, 根据集合的并集的概念及运算,可得(){|2},2A B x x =<=-∞,故选D.【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,其中解答中熟记集合的并集的概念及运算方法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.7.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A. 293x y x -=-与3yxB. 33y x =与y x =C. ()21y x =-与1y x =-D. 21y x =+,x ∈Z 与21y x =-,x ∈Z 【答案】B 【解析】 【分析】根据同一函数判定方法,分别判定函数的定义域和对应法则是否相同,即可求解.【详解】由题意,对于A 中,函数293x y x -=-的定义域为(,3)(3,)-∞+∞,函数3yx 的定义域为R ,两函数的定义域不同,不是同一函数; 对于B 中,函数33y x x ==与y x =的定义域和对应法则都相同,所以是同一函数;对于C 中,函数()21,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩与1y x =-的对应法则不相同,所以不是同一函数;对于D 中,函数21,y x x Z =+∈与21,y x x Z =-∈的对应法则不相同,所以不是同一函数, 故选B.【点睛】本题主要考查了同一函数的判定,其中解答中熟记同一函数的判定方法,逐项判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.函数()11f x x =+-的图象是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】 【分析】由函数(),1112,1x x f x x x x ≥-⎧=+-=⎨--<-⎩,根据一次函数的图象,即可判定,得到答案.【详解】由题意,函数(),1112,1x x f x x x x ≥-⎧=+-=⎨--<-⎩,根据一次函数的图象,可得函数()f x 的图象为选项C. 故选C.【点睛】本题主要考查了函数的图象的识别,其中解答中正确化简函数的解析式,利用一次函数的图象判定是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及识图能力,属于基础题.9.方程组251x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集不可以表示为( )A. ()25,1x y x y x y ⎧⎫+=⎧⎪⎪⎨⎨⎬-=⎩⎪⎪⎩⎭B. ()2,1x x y y ⎧⎫=⎧⎪⎪⎨⎨⎬=⎩⎪⎪⎩⎭C. {}2,1D. {}(2,1)【答案】C 【解析】 【分析】 由方程组251x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集所表示的集合应为点集,根据集合的表示方法,即作出判定,得到答案.【详解】由题意,方程组251x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集所表示的集合应为点集,根据集合的表示方法,可得方程组的解集可表示为A 、B 、D 的形式, 而集合{}2,1为两个元素的数集,所以不正确, 故选C.【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,其中解答中熟记集合的表示方法,准确判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.10.函数()f x 、()g x 由下列表格给出,则()3f g =⎡⎤⎣⎦( )A. 4B. 3C. 2D. 1【答案】A 【解析】 【分析】根据上表的对应关系,可得()32g =,进而求解[(3)](2)f g f =,即可得到答案. 【详解】由题意,根据上表的对应关系,可得()32g =,所以[(3)](2)4f g f ==, 故选A.【点睛】本题主要考查了函数的表示方法及其应用,其中解答中熟记函数的表示方法,准确把握对应关系是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.第Ⅱ卷(非选择题部分 共110分)二、填空题:本题共7小题(11-16题每题5分,17题每空3分),共计36分.请把正确答案填写在答题纸相应的位置上.11.若2{|{|1}=A x y B y y x A B ====+⋂,则 .【答案】[1,+∞] 【解析】 【分析】分别解出集合A 和B 然后根据集合交集的定义进行求解.【详解】解∵2{|{|1}A x y B y y x ====+,可知集合A 中的元素是x 集合B 中的元素是y ,∴10x +≥, 211y x =+≥,{}|1A x x =≥-, {}1B y y =≥,∴[)1,A B ⋂=+∞, 故答案为[1,+∞).【点睛】此题主要考查集合交集及其运算,解题时注意A,B 中的代表元素是什么许多同学会出错解出{}|0A x x =≥,这一点同学们要注意.12.满足{}{}1,30,1,3,5A ⊆⊆条件的集合A 的个数有______个. 【答案】4 【解析】 【分析】根据集合的包含关系,可对于集合A 进行一一列举,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合满足{}{}1,30,1,3,5A ⊆⊆,根据集合的表示方法,可得集合A 可能为:{1,3},{0,1,3},{1,3,5},{0,1,3,5},共有4个, 故答案为:4个.【点睛】本题主要考查了集合的表示,以及集合的包含关系的应用,其中解答中熟练应用集合的包含关系,准确列举是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.13.设()()()()()210710x x f x f f x x ⎧-≥⎪=⎨+<⎪⎩,则()5f =______.【答案】8 【解析】 【分析】由分段函数的解析式,可得()5((57))(122)(10)f f f f f =+=-=,即可求解.【详解】由题意,函数()()()()()210710x x f x f f x x ⎧-≥⎪=⎨+<⎪⎩,可得()5((57))(122)(10)1028f f f f f =+=-==-=,故答案为:8.【点睛】本题主要考查了分段函数的求值问题,其中解答中根据分段函数的解析式,结合分段条件准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.14.已知函数()216f x x x +=+,则()f x =______.【答案】245x x +- 【解析】 【分析】令1t x =+,则1x t =-,求得()22(1)6(1)45f t t t t t =-+-=+-,即可求解函数()f x 的解析式.【详解】由题意,函数()216f x x x +=+,令1t x =+,则1x t =-,所以()22(1)6(1)45f t t t t t =-+-=+-,所以函数()f x 的解析式为()245f x x x =+-.故答案为:245x x +-.【点睛】本题主要考查了函数的解析式的求解,其中解答中合理利用换元法求解函数的解析式是解答的关键,着重考查了换元思想,以及推理与运算能力,属于基础题.15.已知函数()f x 为偶函数,函数()1f x +为奇函数,()11f =,则()3f =______.【答案】-1 【解析】 【分析】由函数()f x 为偶函数, ()1f x +为奇函数,求得(1)(1)f x f x -=-+,再根据()11f =,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,函数()1f x +为奇函数,可得()1(1)f x f x -+=-+,由函数()f x 为偶函数,()1[(1)](1)f x f x f x -+=--=-, 所以(1)(1)f x f x -=-+,又由()11f =,所以()3(21)(21)(1)1f f f f =+=--=-=-, 故答案为:1-.【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性的应用,其中解答中熟记函数的奇偶性的概念,以及合理应用函数的奇偶性是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.16.已知()f x 是定义在()1,1-上的减函数,且()()121f m f m ->-,则m 的范围是______. 【答案】2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】由函数()f x 是定义在()1,1-上的减函数,根据题意,得到不等式组1111211121m m m m -<-<⎧⎪-<-<⎨⎪-<-⎩,即可求解.【详解】由题意,函数()f x 是定义在()1,1-上的减函数,因()()121f m f m ->-,则满足1111211121m m m m -<-<⎧⎪-<-<⎨⎪-<-⎩,解得213m <<,即实数m 的取值范围是2,13⎛⎫⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了函数单调性的应用,其中解答中根据函数的定义域和函数的单调性,得到相应的不等式组是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力,属于基础题.17.设全集为R ,集合{}|39A x x =≤<,{}|210B x x =<<,则()R C AB =______;()R C A B =______.【答案】 (1). {}|210x x x ≤≥或 (2). {}|23910x x x <<≤<或【解析】 【分析】由集合的并集运算,求得AB ,再由补集的运算,即可求得()RC A B ⋃,由补集的运算求得R C A ,再由交集的运算,即可求得()R C A B ⋂.【详解】由题意,集合{}|39A x x =≤<,{}|210B x x =<<, 可得{|210}A B x x ⋃=<<,所以()R C AB ={}|210x x x ≤≥或,又由{|3R C A x x =<或10}x ≥,所以()R C A B ={}|23910x x x <<≤<或.【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中熟记集合的交集、并集和补集的概念及运算,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.三、解答题:本大题共5小题,共计74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.已知全集{}|35U x x =-≤≤,集合{}|32A x x =-≤<-,{}21B x =-≤≤. (1)求AB ,A B ;(2)求()()U U C A C B ⋂,()()U U C A C B .【答案】(1) AB =∅,{}|31A B x x =-≤≤.(2) ()(){}|15U U C A C B x x =<≤,()(){}|35U U C A C B x x =-≤≤.【解析】 【分析】(1)根据集合的交集和并集的运算,即可求解AB ,A B .(2)由集合补集的运算,分别求解{}|25U C A x x =-≤≤,{}|3215U C B x x x =-≤<-<≤或,进而可求得()()U U C A C B ⋂,()()U U C A C B .【详解】(1)由题意,集合{}|32A x x =-≤<-,{}|21B x x =-≤≤, 根据集合的交集和并集的运算,可得AB =∅,{}|31A B x x =-≤≤.(2)由全集{}|35U x x =-≤≤,集合{}|32A x x =-≤<-,{}|21B x x =-≤≤,可得{}|25U C A x x =-≤≤,{}|3215U C B x x x =-≤<-<≤或, 则()(){}|15U U C A C B x x =<≤,()(){}|35U U C A C B x x =-≤≤.【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中熟记集合的交集、并集和补集的概念及运算,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.19.已知函数()[]()22,71x f x x x +=∈-. (1)判断()f x 的单调性,并证明你的结论; (2)求()f x 的最大值和最小值.【答案】(1) ()f x 在区间[]2,7上是减函数,证明见解析;(2) 最大值4;最小值32. 【解析】 【分析】(1)利用函数的单调性的定义,即可作出判定,得到结论;(2)由(1)知,函数()f x 在区间[]2,7上是减函数,即可求得函数的最大值和最小值. 【详解】(1)设1x ,2x 是区间[]2,7上的任意两个实数,且12x x <, 则()()1212122211x x f x f x x x ++-=---()()()()()()122112212111x x x x x x +--+-=--()()()2112311x x x x -=--,因为1227x x ≤<≤,所以210x x ->,()()12110x x -->, 于是()()120f x f x ->,即()()12f x f x >, 所以函数()21x f x x +=-是区间[]2,7上的减函数. (2)由(1)知,函数()f x 在区间[]2,7上减函数, 所以当2x =时,()f x 取最大值()24f =; 当7x =时,()f x 取最小值()372f =. 【点睛】本题主要考查了函数单调性的判定与应用,其中解答中熟记函数的单调性的定义,以及合理利用函数的单调性与函数最值的关系,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.20.已知集合{}|312A x x =≤<,{}|17B x x =<<. (1)求()R C A B ⋂,()R C B A ;(2)已知{}|121C x m x m =+<<-,若C B ⊆,求实数m 的取值的集合. 【答案】(1) (){}|13R C A B x x =<<;(){}|13R C B A x x x =≤≥或 (2) 4m ≤【解析】 【分析】(1)由集合的补集运算,求得R C A ,R C B ,再根据集合的交集和并集的运算,即可求得()R C A B ⋂,()R C B A .(2)由C B ⊆,分类讨论,列出相应的条件,即可求解.【详解】(1)由题意,集合{}|312A x x =≤<,则{}|312R C A x x x =<≥或, 又因为{}|17B x x =<<,所以{}|17R C B x x x =≤≥或, 所以(){}|13R C A B x x =<<,(){}|13R C B A x x x =≤≥或.(2)因为C B ⊆,①当B =∅时,即121m m +≥-,2m ≤时满足题意,②当B ≠∅时,即有12111217m m m m +<-⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,解得204m m m >⎧⎪≥⎨⎪≤⎩,即24m <≤,故由①②可知,实数m 的取值的集合为4m ≤.【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,以及集合的包含关系的应用,其中解答中熟记集合运算的概念和运算方法,以及合理利用集合的包含关系,分类讨论求解是解答的关键,着重考查了分类讨论思想,以及推理与运算能力,属于基础题.21.已知定义在R 上的奇函数()f x ,当0x >时,()22f x x x =+.(1)求函数()f x 在R 上的解析式,画出函数()f x 的图象; (2)解不等式()()10f t f t -+<.【答案】(1) ()222,00,02,0x x x f x x x x x ⎧-+<⎪==⎨⎪+>⎩,图象见解析; (2) 1(,)2-∞ 【解析】 【分析】(1)利用函数的奇偶性,求得函数的解析式()222,00,02,0x x x f x x x x x ⎧-+<⎪==⎨⎪+>⎩,再根据二次函数的性质,作出函数的图象;(2)利用函数的奇偶性,把不等式转化为()()1f t f t -<-,再由()f x 在R 上是增函数,转化为不等式1t t -<-,即可求解.【详解】(1)由题意,设0x <,则0x ->,因为0x >时,()22f x x x =+,所以()22f x x x -=-,又函数()f x 是R 的奇函数,所以()()f x f x -=-, 可得()22f x x x -=-,即()22f x x x =-+,又由()()00f f -=-,得()00f =,所以函数的解析式为:()222,00,02,0x x x f x x x x x ⎧-+<⎪==⎨⎪+>⎩, 函数图象,如图所示:(2)由(1)可知()f x 在R 上是增函数, 因为()()10f t f t -+<,所以()()1f t f t -<-, 又∵()f x 为奇函数,∴()()1f t f t -<-, 可得1t t -<-,解得12t,即不等式的解集为1(,)2-∞.【点睛】本题主要考查了函数的单调性与函数的奇偶性的应用,其中解答熟记函数的单调性和奇偶性的定义,合理利用单调性和奇偶性进行转化是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.22.已知函数()f x 的定义域是R ,对任意实数x ,y ,均有()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时,()1f x >.(1)证明()f x 在R 上是增函数;(2)若()13f =,求不等式()245f a a +-<的解集.【答案】(1)证明见解析;(2) ()3,2- 【解析】 【分析】(1)利用函数的单调性的定义,即可作出判定,得到结论;(2)由题意,求得()()()21115f f f =+-=,不等式可化为()()242f a a f +-<,利用函数的单调性,得到242a a +-<,即可求解. 【详解】(1)设12,x x R ∈,12x x <,则210x x ->, 因为当0x >时,()1f x >,所以()211f x x ->,因为()()()()22112111f x f x x x f x x f x =-+=-+-⎡⎤⎣⎦, 所以()()()212110f x f x f x x -=-->,即()()12f x f x <, 所以()f x 在R 上是增函数.(2)因为()()()1f x y f x f y +=+-,()13f =, 所以()()()21115f f f =+-=, 不等式可化为()()242f a a f +-<,又因为()f x 为R 上的增函数,所以242a a +-<,解得32a -<<, 故不等式()245f a a +-<的解集为()3,2-.【点睛】本题主要考查了抽象函数的单调性的判定与证明,以及函数的单调性的应用,其中解答中熟记函数的单调性的定义,以及合理利用抽象函数的赋值转化是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.。
2024-2025学年河北省张家口市尚义一中等校高三(上)段考数学试卷(10月份)(含答案)
2024-2025学年河北省张家口市尚义一中等校高三(上)段考数学试卷(10月份)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设集合U =R ,A ={x|x 2−2x−3<0},B ={−1,2,3,4},则图中阴影部分表示的集合为( )A. {−1,2,4}B. {−1,2,3}C. {2,3,4}D. {−1,3,4}2.函数f(x)= 2x−3+1x−2的定义域为( )A. {x|x >23且x ≠2}B. {x|x <23且x >2}C. {x|32≤x ≤2}D. {x|x ≥32且x ≠2}3.下列函数是偶函数的是( )A. y =x +1xB. y =x 2+1x 2C. y =x −12 D. y = x−1+ 1−x 4.曲线f(x)=e x −2x 在点(0,f(0))处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )A. 18B. 14C. 12D. 15.函数f(x)=x 2⋅log 121−x 1+x 的大致图像是( )A. B.C. D.6.定义在(0,+∞)上的函数f(x)的导函数为f′(x),若xf′(x)−f(x)<0,且f(3)=0,则不等式(x−2)f(x)<0的解集为( )A. (0,2)∪(2,3)B. (0,2)∪(3,+∞)C. (0,2)∪(2,+∞)D. (0,3)∪(3,+∞)7.已知函数f(x)={|log 2(−x)|,x <0x 2−6x +2,x ≥0.若x 1,x 2,x 3,x 4是方程f(x)=t 的四个互不相等的解,则x 1+x 2+x 3+x 4的取值范围是( )A. [2,4)B. (2,4]C. (74,4]D. [74,4)8.已知函数f(x)的定义域为R ,且满足f(x)+f(y)=f(x +y)−2xy +1,f(1)=3,则下列结论正确的是( )A. f(4)=21B. 方程f(x)=x 有整数解C. f(x +1)是偶函数D. f(x−1)是偶函数二、多选题:本题共3小题,共18分。
河北省张家口市2021届高三数学10月阶段检测试题 文.doc
河北省张家口市2021届高三数学10月阶段检测试题 文注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考试时间为120分钟,满分150分。
3.请将各题答案填在答题卡上。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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 ={x|x 2≤2},B ={x|y =ln(1-3x)},则A ∩B = A.(0,13) B.[0,13) C.(13,1] D.(13,+∞) 2.已知集合A ={x|-2≤x ≤5},B ={x|m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为 A.m ≥3 B.2≤m ≤3 C.m ≥2 D.m ≤33.已知向量(1,2),(,4)a b x ==,且a //b ,则|a +b |=4.函数()f x = A.35(,]44 B.35[,)44 C.5(,]4-∞ D.5[,)4+∞5.某工厂从2021年起至今的产值分别为2a ,3,a ,且为等差数列的连续三项,为了增加产值,引入了新的生产技术,且计划从今年起五年内每年产值比上一年增长10%,则按此计划这五年的总产值约为( )(参考数据:451.1 1.46,1.1 1.61≈≈)A.12.2B.9.2C.3.22D.2.92 6.已知1sin()64πα+=,则2cos(2)3πα-= A.1516 B.1516- C.78 D.78- 7.在平行四边形ABCD 中,,AB a AC b ==,若E 是DC 的中点,则AE = A.12a -b B.32a -b C. -12a +b D.-32a +-b 8.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2cosBsinA =sinC ,则△ABC 的形状一定是A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形9.函数31()(13)x x f x x +=-的图象的大致形状为10.已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<2π)的部分图像如图所示,为了得到g(x)=sin2x 的图象,可将f(x)的图象A.向右平移6π个单位 B.向右平移3π个单位 C.向左平移3π个单位 D.向左平移6π个单位 11.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2021>0,且a 2021+a 2021<0,则满足S n >0的最小正整数n 的值为A.2021B.2021C.4039D.404012.已知a ,b>0,则下列命题正确的是A.若ln25a a b b =-,则a>b B.若ln 25a a b b=-,则a<b C.若ln 52a b a b =-,则a>b D.若ln 52a b a b =-,则a<b 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共计20分。
河北省张家口市2021-2022高二数学上学期10月月考试题(含解析).doc
河北省张家口市2021-2022高二数学上学期10月月考试题(含解析)一、选择题:本大题共12个小题,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.如图是根据变量x ,y 的观测数据(,)i i x y (i =1,2,3…,10)得到的散点图,由这些散点图可以判断变量x ,y 具有相关关系的图是( )① ② ③ ④ A. ①② B. ②③C. ①④D. ③④【答案】D 【解析】分析:由散点图的形状进行判定.详解:由散点图可以发现,图③中的变量负相关,图④的变量正相关.点睛:本题考查散点图、变量的相关性等知识,意在考查学生的识图、用图能力.2.一个频率分布表(样本容量为50)不小心被损坏了一部分,只记得样本中数据在[)2060,上的频率为0.6,则估计样本在[)4060,内的数据个数为( ) 分组 [)10,02[)200,3[)30,40频数 578A. 10B. 13C. 14D. 15【答案】D 【解析】 【分析】根据样本在[)4060,内的频率列方程,解方程即得解. 【详解】设样本在[)4060,内的数据个数为x, 则7+8+x0.650=, 所以x=15. 故选:D【点睛】本题主要考查频率的计算,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题. 3.为了解某社区居民有无收看“青运会开幕式”,某记者分别从某社区6070岁,4050岁,2030岁的三个年龄段中的160人,x 人,200人中,采用分层抽样的方法共抽查了30人进行调查,若在6070岁这个年龄段中抽查了8人,那么x 为( )A. 120B. 180C. 220D. 240【答案】D 【解析】 【分析】根据分层抽样对应比例关系列方程,解方程即得解. 【详解】由题得308160+200160x =+,所以x=240. 故选:D【点睛】本题主要考查分层抽样,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.4.命题:20p x ->;命题2:450q x x --<.若p q ∧为假命题,p q ∨为真命题,则实数x的取值范围是( ) A. 25x <<B. 12x -<≤或5x ≥C. 12x -<<或5x ≥D. 12x -<<或5x >【答案】B 【解析】 【分析】先化简命题p 和命题q,再根据命题的真假得到x 的不等式组,解不等式组即得解. 【详解】由题得命题p:x >2,命题q:-1<x <5,因为p q ∧为假命题,p q ∨为真命题, 所以p 真q 假或p 假q 真,所以221515x x x x x >≤⎧⎧⎨⎨≤-≥-<<⎩⎩或或,所以x≥5或12x -<≤, 故选:B【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法,考查复合命题的真假,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.5.下面的茎叶图表示的是甲乙两人在5次综合测评中的成绩、其中一个数字被污损,已知甲、乙的平均成绩相同,则被污损的数字为( )A. 7B. 8C. 9D. 0【答案】C 【解析】 【分析】分别计算甲乙均值,根据相等列方程,解之即得解. 【详解】设被污损的数字为x, 由题得88+89+90+91+9283+83+87+98+90+=55x,解之得x=9. 故选:C【点睛】本题主要考查茎叶图和平均数的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 6. 从一批产品中取出三件产品,设A=“三件产品全不是次品”,B=“三件产品全是次品”,C=“三件产品至少有一件是次品”,则下列结论正确的是( ) A. A 与C 互斥 B. 任何两个均互斥 C. B 与C 互斥 D. 任何两个均不互斥【答案】A本题中给了三个事件,四个选项都是研究互斥关系的,可先对每个事件进行分析,再考查四个选项得出正确答案解答:解:A 为“三件产品全不是次品”,指的是三件产品都是正品,B 为“三件产品全是次品”,C 为“三件产品至少有一件是次品”,它包括一件次品,两件次品,三件全是次品三个事件 由此知,A 与B 是互斥事件,A 与C 是对立事件,也是互斥事件,B 与C 是包含关系,故选项B 正确 故选A7.已知函数()()2log 2f x x =+,若在[]1,5-上随机取一个实数0x ,则()01f x ≥的概率为( ) A.35B.56C.57D.67【答案】B 【解析】 【分析】解不等式()2log 21,x +≥得到x >0,再利用几何概型概率公式求解. 【详解】由题得()22log 21log 2,x +≥= 所以x ≥0,由几何概型的概率公式得()01f x ≥的概率为5(0)55(1)6-=--.故选:B【点睛】本题主要考查对数不等式的解法和几何概型的概率的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.8.从集合{}1,3,5,7,9A =和集合{}2,4,6,8B =中各取一个数,那么这两个数之和能被3整除的概率是( ) A.13B.310C.720D.320【答案】C 【解析】先求出所有基本事件数,以及两个数之和能被3整除的基本事件数,再根据古典概型概率公式求解.【详解】从集合{1A =,3,5,7,9},{2B =,4,6,8}各取一个数,基本事件有(1,2),(1,4),(1,6), (1,8),(3,2),(3,4),(3,6),(3,8),(5,2),(5,4),(5,6),(5,8),(7,2),(7,4),(7,6), (7,8),(9,2),(9,4),(9,6),(9,8)共20个;其中两个数的和被3整除的基本事件有(1,2),(1,8),(3,6)(5,,4),(7,2),(7,8),(9,6)共7个,∴两个数的和能被3整除的概率为720P =. 故选:C .【点睛】本题主要考查古典概型的概率公式的求法,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.9.下列判断正确的个数是( )①“1ω=”是函数“()sin cos f x x x ωω=-的最小正周期为2π”的充分不必要条件; ②若()p q ⌝∨为真命题,则p ,q 均为假命题;③0x R ∃∈,20013x x +>的否定是: x R ∀∈,213x x +<A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】C 【解析】 【分析】对命题①,先求出函数f(x)中的ω的值,再利用充要条件的定义判断;对命题②,利用复合命题的真假进行判断;对命题③利用特称命题的否定解答.【详解】对于①,()sin cos )4f x x x x πωωω=--的最小正周期为2π,所以=1ω±,所以“1ω=”是函数“()sin cos f x x x ωω=-的最小正周期为2π”的充分不必要条件,所以该命题是正确的;对于②,若()p q ⌝∨为真命题,则p ,q 均为假命题,所以该命题是正确的;对于③,0x R ∃∈,20013x x +>的否定是: x R ∀∈,213x x +≤,所以该命题是错误的.故选:C【点睛】本题主要考查充要条件的判断和复合命题真假的判断,考查特称命题的否定,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.10.为激发学生学习其趣,老师上课时在板上写出三个集合:{20x A xx ∆-⎫=<⎬⎭,{}2450B x x x =--≤,{}0.5log 0C x x =>,然后请甲、乙、丙三位同学到讲台上,并将“∆”中的数告诉了他们,要求他们各用一句话来描述,以便同学们能确定该数,以下是甲、乙、丙三位同学的描述,甲:此数为小于6的正整数;乙:A 是B 成立的充分不必要条件;丙:A 是C 成立的必要不充分条件.若三位同学说的都对,则“∆”中的数为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4【答案】A 【解析】 【分析】先求出两个集合B ,C ,再根据三位同学的描述确定集合A 与两个集合B ,C 之间的关系,推测出∆的可能取值.【详解】由题意2{|450}{|15}B x x x x x =--=-, 0.5{|log 0}{|01}C x x x x =>=<<,22{|0}{|0}x A x x x x ∆-=<=<∆<, 由A 是B 成立的充分不必要条件知,A 真包含于B , 故25∆,再由此数为小于6的正整数得出25∆, 由A 是C 成立的必要不充分条件得出C 真包含于A , 故21>∆,得出2∆<, 所以225≤∆<, 所以1∆=.故选:A【点睛】本题主要考查集合的关系和充要条件的应用,考查分式不等式和对数不等式的解法,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. 二、填空题11.某班级有60名学生,现采取系统抽样的方法在这60名学生中抽取10名,将这60名学生随机編号160号,并分组,第一组16~,第二组712,⋅⋅⋅,第十组5560,若在第三组中抽得的号码为14号的学生,在第八组中抽得的号码为_____的学生. 【答案】44 【解析】 【分析】利用系统抽样的特点得到第八组中抽取的号码为14+83)644-⨯=(得解. 【详解】由于系统抽样得到的号码是一个以6为公差的等差数列, 所以第八组中抽取的号码为14+83)644-⨯=(. 故答案为:44【点睛】本题主要考查系统抽样,意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力. 12.曙光中学团委组织了“弘扬奥运精神,爱我中华”的知识竞赛,从参加考试的学生中抽出40名学生,将其成绩(均为整数)分成六段[)4050,,[)5060,,⋅⋅⋅,[]90100,后画出如下部分频率分布直方图,则第四小组的频率为_______,从成绩是[)4050,和[]90100,的学生中选两人,他们在同一分数段的概率_______.【答案】 (1). 0.3 (2). 715【解析】 【分析】(1)利用六个矩形的面积和为1求出第四小组的频率;(2)利用古典概型的概率公式求他们在同一分数段的概率.【详解】(1)第四小组的频率为1-10×0.01-10×0.015×2-10×0.025-10×0.005=0.3, 所以第四小组的频率为0.3.(2)成绩在[)4050,的学生有40100.01=4⨯⨯人,设他们为a,b,c,d, 成绩在[]90100,的学生有40100.005=2⨯⨯人,设他们为1,2. 从6个人中选两个人,有,),(,),(,),(,),(,),(c,d)a b a c a d b c b d (,1,2),(,1),(,2),a a ( (,1),(,2),(,1),(,2),(,1),(,2)b b c c d d ,共15种,其中两个人在同一小组的有,),(,),(,),(,),(,),(c,d)a b a c a d b c b d (,(1,2),共7种,由古典概型的概率公式得他们在同一分数段的概率为715P =. 故答案为: (1). 0.3 (2).715【点睛】本题主要考查利用频率分布直方图求频率,考查古典概型的概率的计算,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.13.如图为中国古代刘徽的《九章算术注》中研究“勾股容方”问题的图形,图中ABC ∆为直角三角形,四边形DEFC 为它的内接正方形,已知3BC =,6AC =在ABC ∆上任取一点,则此点取自正方形DEFC 的概率为_______.【答案】49【解析】 【分析】先求出正方形的边长,再由几何概型中的面积型得解. 【详解】设CD x =,由//DE BC 则有AD DE AC CB=,即636x x-=,解得2x =,设在ABC ∆上任取一点,则此点取自正方形DEFC 为事件A , 由几何概型中的面积型得: P (A )2(2)419362ABC S S ===⨯⨯正方形,故答案为:49【点睛】本题主要考查几何概型的概率的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 14.某市农科所对冬季昼夜温差大小与某反季节大豆新品种发芽多少之间的关系进行分析研究,他们分别记录了12月1日至12月5日的每天昼夜温度与实验室每天每100颗种子中的发芽数,得到如下数据:由表中根据12月2日至12月4的数据,求的线性回归方程ˆˆˆybx a =+中的ˆ3b =,则ˆa 为______,若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过1颗,则认为得到的线性回归方程是可靠的,则求得的线性回归方程____.(填“可靠”或“不可幕”)【答案】 (1). ˆ8a=- (2). 可靠 【解析】 【分析】(1)先求出样本中心点的坐标,再求出ˆa 的值得解;(2)求出12月1日和12月5日的估计数据,再根据题意判断线性回归方程是否可靠. 【详解】(1)由题得11121326263212,2833x y ++++====,所以样本中心点为(12,28),所以ˆ28=312+a⨯, 所以ˆ8a=-. 所以ˆ38y x =-. (2)由题得ˆ38yx =-. 12月1日的估计值为:ˆ310822y=⨯-=,23-22=1,没有超过1. 12月5日的估计值为:ˆ38816y=⨯-=,16-16=0,没有超过1. 所以求得的线性回归方程可靠.故答案为:(1). ˆ8a=- (2). 可靠【点睛】本题主要考查回归方程的求法和意义,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.15.已知:14p x a -<+<,()():230q x x -->,若p ⌝是q ⌝的充分条件,则实数a 的取值范围是_______. 【答案】[]3,1- 【解析】 【分析】先化简命题p 和q,再根据已知得到a 的不等式组,解不等式组即得解. 【详解】由题得命题p: 14a x a --<<-, q: 2<x <3,因为p ⌝是q ⌝的充分条件, 所以q 是p 的充分条件,所以1243a a --≤⎧⎨-≥⎩,解之得31a -≤≤. 故答案为:[]3,1-【点睛】本题主要考查充分条件和不等式的解法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 16.已知直线():1l y kx =+,l 与圆()22:13C x y -+=相交于A 、B 两点,k 的取值范围为_____,弦长2AB ≥的概率为______.【答案】 (1). ( (2). 3【解析】 【分析】(1)根据圆心到直线的距离小于圆的半径得到k 的不等式,解不等式得解;(2)利用几何概型求出弦长2AB ≥的概率.【详解】(1<解之得k <<(2)因为2AB ≥,所以2≥,解之得11k -≤≤,由几何概型的概率公式得弦长2AB ≥=.故答案为: (1). (【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系和几何概型的概率的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.17.将两颗正方体型骰子投掷一次,则向上的点数之和是10的概率为_____,向上的点数之和不小于10的概率为_____. 【答案】 (1). 112(2). 16【解析】 【分析】(1)利用古典概型的概率公式求解;(2)求出所有的基本事件和向上的点数之和不小于10的基本事件的数量,再利用古典概型的概率公式即得解.【详解】(1)将两颗正方体型骰子投掷一次,共有6×6=36个结果,其中向上的点数之和是10的基本事件有(4,6),(5,5),(6,4),共3种,由古典概型的概率公式得向上的点数之和是10的概率为31=3612. (2) 将两颗正方体型骰子投掷一次,共有6×6=36个结果,其中向上的点数之和不小于10的基本事件有(4,6),(5,5),(6,4),(5,6),(6,5),(6,6),共6种,由古典概型的概率公式得向上的点数之和不小于10的概率为61=366. 故答案为:(1).112(2). 16【点睛】本题主要考查古典概型的概率的求法,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.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.) 18.已知m R ∈,命題:p 对任意[]0,1x ∈,不等式()22log 123x m m +-≥-恒成立;命题:q 存在[]1,1x ∈-,使得1()12x m ≤-成立.(1)若p 为真命题,求m 的取值范围;(2)若p q ∧为假,p q ∨为真,求m 的取值范围. 【答案】(1)[]1,2;(2)()(],11,2-∞【解析】 【分析】(1)由题得223m m -≥-,解不等式即得解;(2)先由题得max 1[()1]12xm ≤-=, 由题得p ,q 中一个是真命题,一个是假命题,列出不等式组,解不等式组得解. 【详解】(1)对任意[]0,1x ∈,不等式()22log 123x m m +-≥-恒成立,当[]0,1x ∈,由对数函数的性质可知当0x =时,()2y log 12x =+-的最小值为2-,223m m ∴-≥-,解得12m ≤≤.因此,若p 为真命题时,m 的取值范围是[]1,2.(2)存在[]1,1x ∈-,使得1()12xm ≤-成立,max 1[()1]12xm ∴≤-=.命题q 为真时,1m ,p 且q 为假,p 或q 为真,p ∴,q 中一个是真命题,一个是假命题.当p 真q 假时,则121m m ≤≤⎧⎨>⎩解得12m <≤;当p 假q 真时,121m m m ⎧⎨≤⎩或,即1m <.综上所述,m 的取值范围为()(],11,2-∞.【点睛】本题主要考查指数对数函数的性质和不等式的恒成立问题的解法,考查复合命题的真假和存在性问题,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.19.抽样得到某次考试中高二年级某班6名学生的数学成绩和物理成绩如下表:学生编号123456数学成绩606570758085物里成绩727780848890(1)在图中画出表中数据的散点图;(2)建立y关于x的回归方程:(系数保留到小数点后两位). (3)如果某学生的数学成绩为83分,预测他本次的物理成绩(成绩取整数). 参考公式:回归方程ˆˆˆy bx a=+,其中()()()121ˆni iiniix x y ybx x==--=-∑∑,ˆˆa y bx=-.参考数据:72.5x=,81.8y=,()()1317.5ni iix x y y=--≈∑【答案】(1)见解析;(2)ˆ0.7328.88y x=+;(3)物理成绩约为89分【解析】【分析】(1)根据表中的数据画出散点图;(2)利用最小二乘法求出y关于x的回归方程;(3)把83x=代入回归方程即预测到他本次的物理成绩.【详解】(1)散点图如图(2)从散点图可以看出,这些点分布在一条直线附近,因此可以用公式计算.由72.5x=,得()621437.5 iix x=-≈∑,因()()61317.5i iix x y y=--≈∑所以()()()61621317.5ˆ0.73437.5i iiiix x y ybx x==--==≈-∑∑,由72.5x=,81.8y≈,得ˆˆ81.80.7372.528.88a y bx=-≈-⨯=,所以回归直线方程为ˆ0.7328.88y x=+.(3)当83x=时ˆ0.738328.8889.4789y=⨯+=≈,因此某学生数学成绩为83分时,物理成绩约为89分.【点睛】本题主要考查散点图和线性回归方程的求法,考查利用回归方程估计预测数据,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.20.某校高二年组组了一次专题培训,从参加考试的学生中出100名学生,将其成(均为整数)分成为[)5060,,[)6070,,[)7080,,[)800,9,[)90,010分为5组,得到如图所示的率分布直方图:(1)求分数值不低于70分的人数;(2)计这次考试的平均数和中位数(保留两位小数);(3)已知分数在[)5060,内的男性与女性的比为3:4,为提高他们的成绩,现从分数在[)5060,的人中随机抽取2人进行补课,求这2人中只有一位男性的概率.【答案】(1)73人;(2)平均分:76.2,中位数:70.66;(3)()47P M=【解析】【分析】(1)由题得分数值不低于70分的人数为()0.0350.0300.00810100++⨯⨯,计算即得解;(2)利用频率分布直方图中平均数和中位数公式求这次考试的平均数和中位数;(3)利用古典概型的概率公式求这2人中只有一位男性的概率.【详解】(1)由频率分布直方图可知满意度分数不低于70分的人数为:()0.0350.0300.0081010073++⨯⨯=人,所以分数不低于70分的人数为73人.(2)平均分:550.07650.2750.35850.3950.0876.2⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. 中位数:()700.0350.23t -⨯=,70.66t =.(3)[)50,60的样本内共有学生0.007101007⨯⨯=人,即有3名男性,4名女性, 设三名男性分别表示为A ,B ,C ,四名女性分别表示为D ,E ,F ,G ,则从7名学生中随机抽取2名的所有可能结果为:{},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 ,共21种.设事件M 为“抽取2人中只有一位男性”,则M 中所含的结果为:{},A D ,{},A E ,{},A F ,{},A G ,{},B D ,{},B E ,{},B F ,{},B G ,{},C D ,{},C E ,{},C F ,{},C G 共12种.所以事件M 发生的概率为()124217P M ==. 【点睛】本题主要考查频率分布直方图中频数、平均数和中位数的计算,考查古典概型的概率的计算,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. 21.已知函数()21f x ax bx =-+.(1)若a ,b 都是从集合{}0,1,2,3中任取的一个数,求函数()f x 没有零点的概率; (2)分别从集合P 和Q 中随机取一个数a 和b 得到数对(),a b ,若{}13P x x =≤≤,{}04Q x x =≤≤,求函数()y f x =在区间[)1,+∞上是增函数的概率.【答案】(1)()58P A =;(2)()78P B = 【解析】【分析】(1)利用古典概型的概率公式求函数()f x 没有零点的概率;(2)利用几何概型的概率公式求函数()y f x =在区间[)1,+∞上是增函数的概率.【详解】(1)因为a ,b 都是从集合{}0,1,2,3中任取的一个数,基本事件总数为4416⨯=个, 设“函数()f x 有零点”为事件A .则①当0a =时, b 取1,2,3,时,函数1y bx =-+均有零点,即()0,1,()0,2,()0,3. ②当0a ≠时,则240b a -≥即24b a ≥, 1a =时2b =,3b =,2a =时3b =,事件A 包含()0,1,()0,2,()0,3,()1,2,()1,3,()2,3共6个基本事件, 所以()63168P A ==. 则没有零点的事件为A , 则()()351188P A P A =-=-=. (2)要使()y f x =单调递增,所以12ba--≤即2a b ≥,(),a b 可看成是平面区域(){},13,04a b a b ≤≤≤≤中的所有点,而满足条件是在平面区域(){},2,13,04a b a b a b ≥≤≤≤≤中的所有点,所以()1242172248 ASP BSΩ⨯-⨯⨯===⨯.【点睛】本题主要考查古典概型和几何概型的概率的计算,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.22.某学校需要从甲、乙两名学生中选一人参加数学竞赛,抽取了近期两人5次数学考试的成绩,统计结果如下表:(1)若从甲、乙两人中选出一人参加数学竞赛,你认为选谁合适?请说明理由.(2)若数学竞赛分初赛和复赛,在初赛中有两种答题方案:方案一:每人从5道备选题中任意抽出1道,若答对,则可参加复赛,否则被淘汰.方案二:每人从5道备选题中任意抽出3道,若至少答对其中2道,则可参加复赛,否则被润汰.已知学生甲、乙都只会5道备选题中的3道,那么你推荐的选手选择哪种答题方条进人复赛的可能性更大?并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)选方案二【解析】【分析】(1)可以用两种方法决定参赛选手,方法一:先求平均数再求方差,根据成绩的稳定性决定选手;方法二:从统计的角度看,看甲乙两个选手获得85以上(含85分)的概率的大小决定选手;(2)计算出两种方案学生乙可参加复赛的概率,比较两个概率的大小即得解.【详解】(1)解法一:甲的平均成绩为180********835x++++==;乙的平均成绩为29076759282835x++++==,甲的成绩方差()25211150.85i i s x x==-=∑;乙的成绩方差为()25221148.85i i s x x==-=∑;由于12x x =,2212s s >,乙的成绩较稳定,派乙参赛比较合适,故选乙合适. 解法二、派甲参赛比较合适,理由如下:从统计的角度看,甲获得85以上(含85分)的概率135P =,乙获得85分以上(含85分)的概率225P =因为12P P >故派甲参赛比较合适,(2)5道备选题中学生乙会的3道分别记为a ,b ,c ,不会的2道分别记为E ,F . 方案一:学生乙从5道备选题中任意抽出1道的结果有:a ,b ,c ,E ,F 共5种,抽中会的备选题的结果有a ,b ,c ,共3种. 所以学生乙可参加复赛的概率135P =. 方案二:学生甲从5道备选题中任意抽出3道的结果有(),,a b c ,(),,a b E ,(),,a b F ,(),,a c E ,(),,a c F ,(),,a E F ,(),,b c E ,(),,b c F ,(),,b E F ,(),,c E F ,共10种,抽中至少2道会的备选题的结果有:(),,a b c ,(),,a b E ,(),,a b F ,(),,a c E ,(),,a c F ,(),,b c E ,(),,b c F 共7种,所以学生乙可参加复赛的概率2710P =因为12P P <,所以学生乙选方案二进入复赛的可能性更大.【点睛】本题主要考查平均数和方差的计算,考查古典概型的概率的计算和决策,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.。
2021学年河北省张家口市某校高二(下)10月月考数学试卷(有答案)
2020-2021学年河北省张家口市某校高二(下)10月月考数学试卷一、选择题1. 已知直线l 的斜率为√33,且过点(√3,0),则直线l 的方程为( )A.√3x −3y +3√3=0B.√3x −3y −3=0 C .√3x +3y +3√3=0D.√3x −y −3=02. 函数f (x )=ax +2在[−1,3]上存在零点的充要条件是( )A.a ≥2B.a ≤−23C.a ≥2或a ≤−23D.−23≤a ≤23. 直线l 与x 轴和直线x −y −5=0分别交于A ,B 两点,若线段AB 的中点为M (1,−1),则直线l 的斜率为( )A.23B.12C.−23D.−124. 若变量x ,y 满足约束条件 {x ≥0,y ≥0,3x +4y ≤12,则z =2x −y 的最大值为( ) A.8B.−3C.3D.45. 已知实数x ,y 满足方程x +2y =6,当1≤x ≤3时,y+1x−2的取值范围为( )A.(−∞,−72]∪[52,+∞,)B.(−∞,−32]∪[12,+∞)C.[−32,12]D.[−72,52]6. 长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =AA 1=2,AD =1,E 为CC 1的中点,则异面直线BD 1与AE 所成角的余弦值为( )A.−√618B.√618C.√318D.3√18187. 若不等式组{2x −y +2≥0,x −2y −2≤0,x +y −2≤0所表示的平面区域被直线l:mx −y +2m −2=0分为面积相等的两部分,则m =( )A.2B.1C.12D.−128. 已知从点A (6,1)射出的光线经直线x +y +1=0上的点M 反射后经过点B (3,2),则|AM|+|BM|=( )A.√10B.√106C.√105D.3√10二、多选题给出下列命题,其中正确的命题是( )A.∃x ∈Z ,使x 3<1B.命题“∃x 0∈R ,使得x 02−x 0−6<0”的否定形式是“∀x ∈R ,都有x 2−x −6>0”C.∀x ∈N ,使x 3>x 2D.∀x ∈R ,使x 2+x +1>0已知直线x a +y b =1经过第一、三、四象限,且斜率小于1,则下列不等式中一定正确的是( )A.|a|>|b|B.√−b <√aC.(b −a )(b +a )>0D.1a >1b下列说法正确的是( )A.直线方程的斜截式可以表示不垂直于x 轴的任何直线B.方程k =y−2x+1与方程y −2=k (x +1)可表示同一条直线C.过点P 1(x 1,y 1) P 2(x 2,y 2)的直线可以表示成(x 2−x 1)(y −y 1)=(y 2−y 1)(x −x 1)D.当C =0时,方程Ax +By +C =0 (A ,B 不同时为0)表示的直线过原点已知正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1,点P ,Q 为线段B 1B ,AB 上的动点,下列命题正确的是( )A.(A 1A →+A 1D 1→+A 1B 1→)2=3A 1B 1→2B.A 1C →⋅(A 1B 1→−A 1A →)=0C.若AC 1→=xAB →+2yBC →+3zC 1C →,则x +y +z =75D.对任意给定的点Q,存在点P,使得CP⊥D1Q三、填空题命题“∀x∈{x|−1≤x≤1},都有(a+1)x−3<0”为真命题,则a的取值范围是________.“m=3”是“直线l1:2(m+1)x+(m−3)y−5=0与直线l2:(m−3)x+2y+7−5m=0垂直”的________.(填“充分不必要条件”,“必要不充分条件”,“充分必要条件”,“既不充分又不必要条件”之一)已知直线l1:x+2y−5=0和点A(−2,1),过点A作直线l2与直线l1相交于点B,且|AB|=5,则直线l2的方程为________.某企业生产甲、乙两种产品均需用A,B两种原料.已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如下表所示.如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为________.(结果保留分数)四、解答题命题p:∃m∈R,1≤m≤4,命题q:∃x0∈R,x02+2mx0+m+2<0.若命题p为真命题,命题q为假命题,求实数m的取值范围.已知△ABC的顶点A的坐标为(2,−4),C的坐标为(8,−1),∠B的平分线所在的直线方程为x+y−2=0.(1)求BC所在的直线方程;(2)求点B的坐标.如图,在四棱锥A−BCDE中,四边形BCDE为直角梯形,∠CDE=90∘,平面ABC⊥平面BCDE,AB=CD=2,DE=BE=1,AC=√2.(1)求AE与平面ACD所成的角的正切值;(2)求二面角B−AD−C的大小.为了绿化城市,准备在如图的矩形ABCD内规划一块地面,修建一个矩形草坪PQRC,按规划要求,草坪的两边RC与CP分别在BC和CD上,且草坪不能超过文物保护区△AEF的边界EF,经测量AB=CD=100m,BC=AD=80m,AE=30m,AF=20m. 以点A为原点,BA所在的直线为x轴,建立坐标系.(1)求直线EF所在的直线方程;(2)问应如何设计才能使草坪的占地面积最大又符合设计要求?并求出最大面积(精确到1m2).在四棱锥P−ABCD中,底面正方形的边长为6√2,侧棱长都为10,E,F,G分别为BC,CD,PC的中点.(1)求证:EF⊥PA;(2)用向量的方法探究直线PA与平面EFG是否平行?若平行写出证明过程,不平行求出直线PA与平面EFG所成角的正弦值.在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的长为4,宽为2,AB,AD边分别在x轴,y轴的非负半轴上,A点与坐标原点重合,将矩形ABCD折叠,使点B落在线段DC上.(1)当点B落在线段DC的中点时,求折痕所在的直线方程;(2)若折痕所在直线的斜率为k,求折痕所在的直线与y轴的交点坐标(答案中可以出现k).参考答案与试题解析2020-2021学年河北省张家口市某校高二(下)10月月考数学试卷一、选择题1.【答案】B【考点】直线的点斜式方程【解析】根据直线的点斜式写出直线方程,化为一般式即可.【解答】解:因为直线l的斜率为√3,且过点(√3,0),3(x−√3),故由点斜式方程可得y−0=√33整理为一般式可得:√3x−3y−3=0.故选B.2.【答案】C【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断函数零点的判定定理【解析】分类讨论,当a=0时,函数f(x)=2为常数函数,不存在零点;当a≠0时,若函数f(x)=ax+2在[−1,3]上存在零点,即f(−1)⋅f(3)≤0,求出a的范围,结合充要条件的定义即可得解.【解答】解:当a=0时,函数f(x)=2为常数函数,不存在零点;当a≠0时,若函数f(x)=ax+2在[−1,3]上存在零点,则f(−1)⋅f(3)≤0,即(−a+2)(3a+2)≤0,.解得a≥2或a≤−23”.综上所述“函数f(x)=ax+2在[−1,3]上存在零点”的充要条件是“a≥2或a≤−23故选C.3.【答案】D【考点】中点坐标公式斜率的计算公式【解析】利用中点坐标公式以及点在直线上解得B,利用斜率公式得解. 【解答】解:由题意可设A(x A,0),B(x B,y B),利用中点坐标公式可得:−1=y B+02,解得y B=−2,代入直线x−y−5=0,解得x B=3,所以x A+32=1,解得x A=−1,即A(−1,0),B(3,−2),所以直线l的斜率为k=−2−03−(−1)=−12.故选D.4.【答案】A【考点】求线性目标函数的最值【解析】根据约束条件作出可行域,目标函数z=2x−y可化为y=2x−z,−z的几何意义为直线y=2x−z在y轴的截距,数形结合法求解即可.【解答】解:根据约束条件作出可行域,如图所示:目标函数z=2x−y可化为y=2x−z,−z的几何意义为直线y=2x−z在y轴的截距,平移直线y=2x,当过点B(4,0)时,−z最小,此时z最大,最大值为2×4−0=8.故选A.5.【答案】A【考点】直线的斜率【解析】根据题意,画出图形,把y+1x−2看作是线段AB的动点与点C(2,−1)的连线的斜率值,求出k BC ,k AC ,即得答案.【解答】解:根据题意,画出图形,如图所示;∴ y+1x−2是直线x +2y =6上的线段AB 上的某一点与点C (2,−1)的连线的斜率值.∵ A (1,52),B (3,32),∴ 直线BC 的斜率是k BC =−1−322−3=52, 直线AC 的斜率是k AC =−1−522−1=−72, ∴ y+1x−2≥52或y+1x−2≤−72,∴ 当1≤x ≤3时,y+1x−2的取值范围是(−∞,−72]∪[52,+∞).故选A .6.【答案】B【考点】用空间向量求直线间的夹角、距离【解析】分别以边DA ,DC , DD 1所在直线为x,y,z 轴建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线异面直线BD 1→与AE →所成角的余弦值.【解答】解:分别以边DA ,DC ,DD 1所在直线为x,y,z 轴建立空间直角坐标系,如图,A (1,0,0),E (0,2,1),B (1,2,0),D 1(0,0,2),∴ AE →=(−1,2,1),BD 1→=(−1,−2,2),设异面直线BD 1与AE 所成角为θ,则cos θ=|AE →⋅BD 1→|AE →|⋅|BD 1→||=|√6×√9=√618, ∴ 异面直线BD 1与AE 所成角的余弦值为√618.故选B .7.【答案】B【考点】简单线性规划二元一次不等式(组)与平面区域【解析】先根据约束条件画出可行域,求出可行域顶点的坐标,再利用其几何意义求出答案来.【解答】解:变量x ,y 满足约束条件{2x −y +2≥0,x −2y −2≤0,x +y −2≤0,画出约束条件表示的平面区域,如图所示,由{2x −y +2=0,x −2y −2=0,解得{x =−2,y =−2,即B (−2,−2).又mx −y +2m −2=0,即为y +2=m (x +2),即l 恒过定点(−2,−2).由图可知,平面区域被直线l 分为面积相等的两部分,则l 过A (0,2) ,C (2,0)的中点(1,1),把x =1,y =1代入直线mx −y +2m −2=0中,解得m =1.故选B .8.【答案】B【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程两点间的距离公式【解析】根据对称的性质,设点A (6,1)关于直线l 的对称点为A 0(x 0,y 0),从而即可得到|AM |+|BM |=|A 0B |,即可求出.【解答】解:设点A (6,1)关于直线x +y +1=0的对称点为A 0(x 0,y 0),则 {6+x 02+1+y 02+1=0,y 0−1x 0−6=1,解得,A 0(−2,−7).因为A 0,M ,B 三点共线,所以|A 0M |+|BM |=|A 0B |.又|A 0B |=√(−7−2)2+(−2−3)2=√106, 所以|AM |+|BM |=|A 0M |+|BM |=√106. 故选B .二、多选题【答案】A,D【考点】命题的真假判断与应用命题的否定【解析】【解答】解:A ,当x =−1时,(−1)3<1,故A 正确;B ,命题“∃x 0∈R ,使得x 02−x 0−6<0”的否定形式是“∀x ∈R ,都有x 2−x −6≥0”,故B 错误;C ,当x =0时,03=02,故C 错误;D ,一元二次方程x 2+x +1=0,则Δ=1−4=−3<0,所以x 2+x +1>0恒成立,故D 正确.故选AD .【答案】A,B,D【考点】不等式性质的应用直线的截距式方程【解析】【解答】解:直线x a +y b =1经过第一、三、四象限,则a >0,b <0. 因为斜率小于1,所以0<b −a <1,所以0>b >−a ,|a|>|b|,A 正确;因为0<−b <a ,所以√−b <√a ,B 正确;因为a +b >0,b −a <0,所以(b −a )(b +a )<0,C 错误;因为a >0,b <0,所以1a >1b ,D 正确.故选ABD .【答案】A,C,D【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系直线的一般式方程直线的斜截式方程【解析】【解答】解:A ,不垂直x 轴的任何直线都有斜率,所以都能用直线方程的斜截式,A 正确; B ,方程 k =y−2x+1表示的直线不含(−1,2),B 错误;C , (x 2−x 1)(y −y 1)=(y 2−y 1)(x −x 1)没有两点式的限制,C 正确;D ,当C =0时,Ax +By =0,满足A ×0+B ×0=0,所以直线过原点,D 正确.故选ACD .【答案】A,B,D【考点】空间向量运算的坐标表示空间向量的正交分解及其坐标表示命题的真假判断与应用直线与平面垂直的判定【解析】【解答】解:建立如图所示坐标系,设正方体边长为1,A 1A →=(0,0,1),A 1D 1→=(1,0,0),A 1B 1→=(0,1,0),A 1C →=(1,1,1),AD 1→=(1,0,−1).(A 1A →+A 1D 1→+A 1B 1→)2=(1,1,1)2=3=3A 1B 1→2,A 正确;A 1C →⋅(A 1B 1→−A 1A →)=(1,1,1)⋅(0,1,−1)=0,B 正确;AC 1→=AB →+BC →+CC 1→=AB →+BC →−C 1C →=xAB →+2yBC →+3zC 1C →,解得x +y +z =76,C 错误; 当点P 与B 1重合时,CP ⊥AB 且CP ⊥AD 1,所以CP ⊥平面ABD 1.因为对于任意给定的点Q ,都有D 1Q ⊂平面ABD 1,所以对于任意给定的点Q ,存在点P ,使得D 1Q ⊥CP ,D 正确.故选ABD .三、填空题【答案】−4<a <2【考点】全称命题与特称命题命题的真假判断与应用【解析】根据已知条件结合函数的图象解答即可.【解答】解:设f(x)=(a +1)x −3,依题意可得:{f (−1)<0,f (1)<0,即{−a −1−3<0,a +1−3<0,解得−4<a <2.故答案为:−4<a <2.【答案】充分不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断两条直线垂直的判定【解析】利用直线的垂直条件,充分必要条件得解.【解答】解:当m =3时,l 1:8x −5=0,l 2:2y −8=0,显然两直线垂直,满足充分条件; 当直线l 1:2(m +1)x +(m −3)y −5=0与直线 l 2:(m −3)x +2y +7−5m =0垂直, 满足2(m +1)×(m −3)+2(m −3)=0,解得m =3或m =−2,故不满足必要条件, ∴ ”m =3“是”直线l 1:2(m +1)x +(m −3)y −5=0与直线 l 2:(m −3)x +2y +7−5m =0垂直“的充分不必要条件.故答案为:充分不必要条件.【答案】y =1或4x +3y +5=0【考点】两条直线的交点坐标直线的一般式方程直线的点斜式方程【解析】分类讨论:当直线l 2的斜率不存在时,直线为x =−2,与l 1相交于B (−2,72), 结合|AB |=52,不符合题意;当直线l 2斜率存在时,设出直线l 2的方程,与直线l 1联立得到B 的坐标,再根据两点间的距离公式求出直线l 2的斜率,即可得解.【解答】解:①当直线l 2的斜率不存在时,直线为x =−2,与l 1相交于B (−2,72), 此时|AB |=52,不符合题意;②当直线l 2的斜率存在时,设直线l 2的方程为y −1=k (x +2),由{x +2y −5=0,y −1=k (x +2),解得B (3−4k 2k+1,7k+12k+1),因为|AB |=5,即√(3−4k 2k+1+2)2+(7k+12k+1−1)2=5, 解得k =0或k =−43,故直线为y =1或4x +3y +5=0.故答案为:y =1或4x +3y +5=0.【答案】856【考点】线性规划的实际应用求线性目标函数的最值【解析】此题暂无解析【解答】解:根据题意,设每天生产甲x 吨,乙y 吨,则{ x >0,y >0,4x +3y ≤15,2x +3y ≤10,目标函数为z =3x +4y ,作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线3x+4y=0并平移,易知当直线经过点A(52,53)时,z取得最大值且z max=3×52+4×53=856,故该企业每天可获得最大利润为856万元.故答案为:856.四、解答题【答案】解:因为命题q:∃x0∈R,x02+2mx0+m+2<0为假命题,所以¬q:∀x∈R,x2+2mx+m+2≥0为真命题,则Δ=4m2−4(m+2)≤0,解得m∈[−1,2],所以命题p为真命题,命题q为假命题时,{1≤m≤4,−1≤m≤2,解得1≤m≤2.【考点】复合命题及其真假判断逻辑联结词“或”“且”“非”一元二次方程的根的分布与系数的关系【解析】【解答】解:因为命题q:∃x0∈R,x02+2mx0+m+2<0为假命题,所以¬q:∀x∈R,x2+2mx+m+2≥0为真命题,则Δ=4m2−4(m+2)≤0,解得m∈[−1,2],所以命题p为真命题,命题q为假命题时,{1≤m≤4,−1≤m≤2,解得1≤m≤2.【答案】解:(1)因为点A关于∠B的平分线所在直线的对称点在直线BC上,设点A 关于∠B 的平分线所在直线的对称点为A ′(m,n ),则 {n+4m−2⋅(−1)=−1,m+22+n−42−2=0,解得m =6,n =0,故A ′(6,0).由两点式y−0−1−0=x−68−6,整理得x +2y −6=0,即BC:x +2y −6=0.(2)B 点在∠B 的平分线所在直线上,也在边BC 所在直线上,解{x +2y −6=0,x +y −2=0,得x =−2,y =4, 故B (−2,4).【考点】两条直线的交点坐标直线的一般式方程与直线的性质直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系【解析】【解答】解:(1)因为点A 关于∠B 的平分线所在直线的对称点在直线BC 上, 设点A 关于∠B 的平分线所在直线的对称点为A ′(m,n ),则 {n+4m−2⋅(−1)=−1,m+22+n−42−2=0,解得m =6,n =0,故A ′(6,0).由两点式y−0−1−0=x−68−6,整理得x +2y −6=0,即BC:x +2y −6=0.(2)B 点在∠B 的平分线所在直线上,也在边BC 所在直线上,解{x +2y −6=0,x +y −2=0,得x =−2,y =4, 故B (−2,4).【答案】解:(1)连接BD ,如图所示:在直角梯形BCDE 中,由DE =BE =1,CD =2得, BD =BC =√2,由AC =√2,AB =2,得AB 2=AC 2+BC 2,即AC ⊥BC ,又平面ABC ⊥平面BCDE ,从而AC ⊥平面BCDE ,所以AC ⊥DE ,又DE ⊥DC ,DC ∩AC =C ,从而DE ⊥平面ACD ,所以∠EAD 为AE 与平面ACD 成的角.在Rt △ADE 中,DE =1,AD =√2+22=√6,tan ∠EAD =ED AD =1√6=√66, 故AE 与平面ACD 成的角的正切值为√66.(2)以D 为原点,分别以射线DE ,DC 为x ,y 轴的正半轴,过点D 作平面BCDE 的垂线,为z 轴,建立如图所示空间直角坐标系D −xyz ,由题意可知各点坐标如下:D(0,0,0),E(1,0,0),C(0,2,0),A(0,2,√2),B(1,1,0).因为DE ⊥平面ACD ,所以DE 为平面ACD 的法向量,DE →=(1,0,0),设平面ABD 的法向量为n →=(x 1,y 1,z 1),可算得AD →=(0,−2,−√2),DB →=(1,1,0),由{n →⋅AD →=0,n →⋅BD →=0,得,{0−2y 1−√2z 1=0,x 1+y 1=0, 可取n →=(1,−1,√2),于是cos ⟨DE →,n →⟩=|DE →⋅n →||DE →||n →|=12,由题意可知所求二面角是锐角, 故二面角B −AD −C 的大小是π3.【考点】用空间向量求平面间的夹角直线与平面所成的角【解析】【解答】解:(1)连接BD ,如图所示:在直角梯形BCDE 中,由DE =BE =1,CD =2得,BD =BC =√2,由AC =√2,AB =2,得AB 2=AC 2+BC 2,即AC ⊥BC ,又平面ABC ⊥平面BCDE ,从而AC ⊥平面BCDE ,所以AC ⊥DE ,又DE ⊥DC ,DC ∩AC =C ,从而DE ⊥平面ACD ,所以∠EAD 为AE 与平面ACD 成的角.在Rt △ADE 中,DE =1,AD =√2+22=√6,tan ∠EAD =ED AD =1√6=√66, 故AE 与平面ACD 成的角的正切值为√66.(2)以D 为原点,分别以射线DE ,DC 为x ,y 轴的正半轴,过点D 作平面BCDE 的垂线,为z 轴,建立如图所示空间直角坐标系D −xyz ,由题意可知各点坐标如下:D(0,0,0),E(1,0,0),C(0,2,0),A(0,2,√2),B(1,1,0).因为DE ⊥平面ACD ,所以DE 为平面ACD 的法向量,DE →=(1,0,0),设平面ABD 的法向量为n →=(x 1,y 1,z 1),可算得AD →=(0,−2,−√2),DB →=(1,1,0),由{n →⋅AD →=0,n →⋅BD →=0,得,{0−2y 1−√2z 1=0,x 1+y 1=0, 可取n →=(1,−1,√2),于是cos ⟨DE →,n →⟩=|DE →⋅n →||DE →||n →|=12, 由题意可知所求二面角是锐角,故二面角B −AD −C 的大小是π3.【答案】解:(1)由图可知,F (0,−20),E (−30,0),由截距式得直线EF 方程为x −30+y −20=1,即EF:2x +3y +60=0.(2)设Q (x,y ),因为Q 在EF 上,所以Q (x,−20−23x), 则矩形PQRC 的面积为:S =(100+x )[80+(−20−23x)](−30≤x ≤0), 化简,得S =−23x 2−203x +6000(−30≤x ≤0), 配方, 得S =−23(x +5)2+6000+503(−30≤x ≤0), 易得当x =−5,y =−503时,S 最大,其最大值为S max ≈6017m 2,即CP 的长度为95m ,CR 的长度为1903m 时,草坪的占地面积最大又符合设计要求.【考点】直线的截距式方程根据实际问题选择函数类型【解析】【解答】解:(1)由图可知,F (0,−20),E (−30,0),由截距式得直线EF 方程为x −30+y −20=1,即EF:2x +3y +60=0.(2)设Q (x,y ),因为Q 在EF 上,所以Q (x,−20−23x),则矩形PQRC 的面积为:S =(100+x )[80+(−20−23x)](−30≤x ≤0), 化简,得S =−23x 2−203x +6000(−30≤x ≤0), 配方, 得S =−23(x +5)2+6000+503(−30≤x ≤0), 易得当x =−5,y =−503时,S 最大,其最大值为S max ≈6017m 2,即CP 的长度为95m ,CR 的长度为1903m 时,草坪的占地面积最大又符合设计要求.【答案】(1)证明:设AC 与BD 的交点为O .因为四棱锥P −ABCD 为正四棱锥,所以PO ⊥平面ABCD ,且AC ⊥BD .以O 为原点,OB ,OC ,OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,因为正方形的边长为6√2,所以OB =OC =6.又PC =10,所以OP =8.所以A (0,−6,0),B (6,0,0), C (0,6,0),D (−6,0,0),P (0,0,8).因为E ,F 分别为BC ,CD 的中点,所以E (3,3,0),F (−3,3,0),所以EF →=(−6,0,0),PA →=(0,−6,−8),所以EF →⋅PA →=0,所以EF ⊥PA .(2)解:因为G 为PC 的中点,由(1)可知G (0,3,4),所以 EG →=(−3,0,4).设平面EFG 的法向量为n →=(x,y,z ),则n →⋅EF →=0,n →⋅EG →=0,所以{−6x =0,−3x +4z =0,解得{x =0,z =0. 取n →=(0,1,0),因为n →⋅PA →=−6≠0,所以直线PA 与平面EFG 不平行.设直线PA 与平面EFG 所成角为θ,则sin θ=|n⋅PA →||n →||PA →|=61×10=35,故直线PA 与平面EFG 所成角的正弦值为35.【考点】用空间向量求直线与平面的夹角两条直线垂直的判定【解析】【解答】(1)证明:设AC 与BD 的交点为O .因为四棱锥P −ABCD 为正四棱锥,所以PO ⊥平面ABCD ,且AC ⊥BD .以O 为原点,OB ,OC ,OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,因为正方形的边长为6√2,所以OB =OC =6.又PC =10,所以OP =8.所以A (0,−6,0),B (6,0,0), C (0,6,0),D (−6,0,0),P (0,0,8).因为E ,F 分别为BC ,CD 的中点,所以E (3,3,0),F (−3,3,0),所以EF →=(−6,0,0),PA →=(0,−6,−8),所以EF →⋅PA →=0,所以EF ⊥PA .(2)解:因为G 为PC 的中点,由(1)可知所以 EG →=(−3,0,4).设平面EFG 的法向量为n →=(x,y,z ),则n →⋅EF →=0,n →⋅EG →=0,所以{−6x =0,−3x +4z =0,解得{x =0,z =0. 取n →=(0,1,0),因为n →⋅PA →=−6≠0,所以直线PA 与平面EFG 不平行.设直线PA 与平面EFG 所成角为θ,则sin θ=|n⋅PA →||n →||PA →|=61×10=35, 故直线PA 与平面EFG 所成角的正弦值为35.【答案】解:(1)当点B 落在线段DC 的中点时,折痕所在的直线过点C (4,2),点(2,0), 由两点式y−02−0=x−24−2,整理得x −y −2=0,所以易求得折痕所在的直线方程为x −y −2=0.(2)①当k =0时,此时点B 与点C 重合,折痕所在的直线方程为y =1, 折痕所在的直线与y 轴的交点坐标为(0,1);②当k ≠0时,将矩形ABCD 折叠后,点B 落在线段DC 上的点记为G (a,2), 点B 与点G 关于折痕所在的直线对称,则有k BG ⋅k =−1,即2a−4×k =−1,解得a =4−2k ,故点G 的坐标为(4−2k,2),所以折痕所在的直线与BG 的交点(线段BG 的中点)坐标为(4−k,1), 所以折痕所在的直线方程为y −1=k (x +k −4),折痕所在的直线方程为y =kx +k 2−4k +1.令x =0得,y =k 2−4k +1,故折痕所在的直线与y 轴的交点坐标为(0,k 2−4k +1).综上,折痕所在的直线与y 轴的交点坐标为(0,1)或(0,k 2−4k +1).【考点】直线的两点式方程直线的点斜式方程两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)当点B落在线段DC的中点时,折痕所在的直线过点C(4,2),点(2,0),由两点式y−02−0=x−24−2,整理得x−y−2=0,所以易求得折痕所在的直线方程为x−y−2=0.(2)①当k=0时,此时点B与点C重合,折痕所在的直线方程为y=1,折痕所在的直线与y轴的交点坐标为(0,1);②当k≠0时,将矩形ABCD折叠后,点B落在线段DC上的点记为G(a,2),点B与点G关于折痕所在的直线对称,则有k BG⋅k=−1,即2a−4×k=−1,解得a=4−2k,故点G的坐标为(4−2k,2),所以折痕所在的直线与BG的交点(线段BG的中点)坐标为(4−k,1),所以折痕所在的直线方程为y−1=k(x+k−4),折痕所在的直线方程为y=kx+k2−4k+1.令x=0得,y=k2−4k+1,故折痕所在的直线与y轴的交点坐标为(0,k2−4k+1).综上,折痕所在的直线与y轴的交点坐标为(0,1)或(0,k2−4k+1).。
张家口市宣化第一中学2022届高三上学期10月月考数学试卷
2021-2022学年上学期宣化一中高三月考考试数学试卷(10月份)一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1. 设集合A ={x|x 2−x −2<0},B ={x|0<x <3},则A ∩B =( )A. (−1,2)B. (0,2)C. (−1,3)D. ( 0,3)2. 已知m1+i =1−ni,其中m,n 是实数,i 是虚数单位,则m +ni =( )A. 1+2iB. 1−2iC. 2+iD. 2−i3. 设点P 是函数f(x)=sinωx 的图象C 的一个对称中心,若点P 到图象C 的对称轴的距离的最小值是π8,则f(x)的最小正周期是( )A. π2B. πC. 2πD. π44. 已知向量a ⃗ =(√3,1),b ⃗ 是不平行于x 轴的单位向量,且a ⃗ ⋅b ⃗ =√3,则b ⃗ =( )A. (√32,12) B. (12,√32) C. (14,3√34) D. (1,0)5. 已知未成年男性的体重G(单位:kg)与身高x(单位:cm)的关系可用指数模型G =ae bx 来描述,根据大数据统计计算得到a =2.004,b =0.0197.现有一名未成年男性身高为110cm ,体重为17.5kg ,预测当他体重为35kg 时,身高约为( )(ln2≈0.69)A. 155cmB. 150cmC. 145cmD. 135cm6. 已知f(x)是周期为2的奇函数,当0<x <1时,f(x)=lgx.设a =f(65),b =f(32),c =f(52),则( )A. a <b <cB. b <a <cC. c <b <aD. c <a <b7. 已知直三棱柱ABC −A 1B 1C 1的6个顶点都在球O 的球面上,若AB =1,AC =√3,AB ⊥AC ,AA 1=4,则球O 的表面积为( )A. 5πB. 10πC. 20πD. 20√5π38. 命题p :f(x)=x +alnx(a ∈R)在区间[1,2]上单调递增;命题q :存在x ∈[2,e],使得x−1lnx −e +4+2a ≥0成立(e 为自然对数的底数),若p 且q 为假,p 或q 为真,则实数a 的取值范围是( )A. (−2,−32) B. (−2,−32)∪[−1,+∞) C. [−32,−1)D. (2,−32)∪[1,+∞)二、多选题(本大题共4小题,共20.0分)9. 设等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项和为S n ,前n 项积为T n ,并且满足条件a 1>1,a 9a 10>1,a 9−1a 10−1<0,则下列结论正确的是( )A. 0<q <1B. a 10a 11>1C. S n 的最大值为S 10D. T n 的最大值为T 910. 如图,已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|≤π2)的图象与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2BD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∠OCB =π3,|OA|=2,|AD|=2√213.则下列说法正确的有( ) A. f(x)的最小正周期为12 B. φ=−π6C. f(x)的最大值为163D. f(x)在区间(14,17)上单调递增11. 下列说法正确的是( )A. 若0<a <b ,则“a +b =1”是“log 2a +log 2b <−2”的充要条件B. ∀n ∈N ∗,(n +2)n+3>(n +3)n+2C. ∃x ∈(0,π4),2x 1+x 2>sin2xD. △ABC 的内角分别为A ,B ,C ,若∠C 为钝角,则cos(sinA)>cos(cosB)12. 四边形ABCD 内接于圆O ,AB =CD =5,AD =3,∠BCD =60°,下列结论正确的有( )A. 四边形ABCD 为梯形B. 圆O 的直径为7C. 四边形ABCD 的面积为55√34D. △ABD 的三边长度可以构成一个等差数列三、单空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 若tanα=−23,则sin(2α+π4)=______.14. 已知向量a ⃗ ,b ⃗ 满足:|a ⃗ |=1,|b ⃗ |=2,且(a ⃗ +b ⃗ )⋅(a ⃗ −2b ⃗ )=−6,则向量a ⃗ 与b ⃗ 的夹角是______ . 15. 设函数f(x)=ln1+sinx 2cosx在区间[−π4,π4]上的最小值和最大值分别为m 和M ,则m +M =______ . 16. 在数列{a n }中,a 1=1,且a n+1=3a n +(−1)n ,则数列{a n }的前2021项和为______. 四、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.在①S11+S22+⋯+S77=21,②1a1a2+1a2a3+⋯+1a6a7=−23,③a22−a32+a42−a52+a62−a72=−48.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的数列存在,求数列{a n}的通项公式;若问题中的数列不存在,请说明理由.问题:是否存在等差数列{a n},它的前n项和为S n,公差d>0,a1=−3,____?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.已知函数f(x)=cosxsin(x+π6)−cos2x−14,x∈R.(1)求f(x)单调递增区间;(2)求f(x)在[−π6,π4]的最大值和最小值.19.袋中装有黑球和白球共7个,从中任取2个球都是白球的概率为17,现有甲、乙两人从袋中轮流摸取1球,甲先取,乙后取,然后甲再取,…,取后不放回,直到两人中有一人取到白球时即终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的.(Ⅰ)求袋中原有白球的个数;(Ⅱ)求取球次数X的分布列和数学期望.20.如图,设四棱锥S−ABCD的底面是正方形,SD⊥平面ABCD,SD=2a,AD=√2a点E是SD上的点,且DE=λa(0<λ≤2)(1)求证:对任意的λ∈(0,2],都有AC⊥BE;(2)设二面角C−AE−D的大小为θ,直线BE与平面ABCD所成的角为φ,若cosθ=sinφ,求λ的值.21.已知点E到直线l:y=−2的距离与点E到点F(0,1)的距离之差为1.设点E的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若P(x0,y0)为直线l上任意一点,过点P作曲线C的两条切线PM,PN,切点分别为M,N,求点F到直线MN的最大距离.22.已知函数f(x)=xlnx+x2−ax(a∈R).(Ⅰ)若a=3,求f(x)的单调性和极值;(Ⅱ)若函数y=f(x)+1至少有1个零点,求a的取值范围.e x2021-2022学年上学期宣化一中高三月考考试数学试卷(10月份)答案和解析1.【答案】B【解析】解:∵A ={x|−1<x <2},B ={x|0<x <3}, ∴A ∩B =(0,2). 故选:B .可求出集合A ,然后进行交集的运算即可.本题考查了描述法、区间的定义,一元二次不等式的解法,交集的定义及运算,考查了计算能力,属于基础题.2.【答案】C【解析】解:∵m1+i =1−ni ⇒m =(1+n)+(1−n)i , 由于m 、n 是实数, 得{1−n =01+n =m ∴{n =1m =2⇒m +ni =2+i , 故选择C .复数为实数的充要条件是虚部为0.和复数相等,求出m 、n 即可. 本题考查复数的运算及性质,基础题.3.【答案】A【解析】解:点P 到图象C 的对称轴的距离的最小值是π8, 可得14T =π8, 解得:T =π2, 故选:A .根据点P 到图象C 的对称轴的距离的最小值是π8,可得14T =π8,可得周期. 本题主要考查y =Asinωx 的图象特征,周期的求法.属于基础题.4.【答案】B【解析】解:设b ⃗ =(x,y),(x ≠y),则依题意有 {√x 2+y 2=1√3x +y =√3,解得:{x =12y =√32, 故选:B .设出向量b 的坐标,得到方程组,解出即可.本题考查了平面向量的运算性质,考查即方程组问题,本题是一道基础题.5.【答案】C【解析】解:根据题意,a =2.004,b =0.0197,则G =ae bx =2.004×e 0.0197x , 现有一名未成年男性身高为110cm ,体重为17.5kg ,则17.5=2.004×e 0.0197×110,① 当他体重为35kg 时,身高为m ,则有35=2.004×e 0.0197×m ,② 则有2×(2.004×e 0.0197×110)=2.004×e 0.0197×m ,变形可得2=2.004×e 0.0197×(m−110),变形可得0.0197(m −110)=ln2, 解可得m ≈145, 故选:C .根据题意,由函数的关系可得17.5=2.004×e 0.0197×110和35=2.004×e 0.0197×m ,变形分析可得2=2.004×e 0.0197×(m−110),计算可得答案.本题考查函数值的计算,涉及指数幂的计算,属于基础题.6.【答案】D【解析】解:已知f(x)是周期为2的奇函数,当0<x <1时,f(x)=lgx . 则a =f(65)=f(−45)=−f(45)=−lg 45>0, b =f(32)=f(−12)=−f(12)=−lg 12>0,c =f(52)=f(12)=lg 12<0,又lg 45>lg 12∴0<−lg 45<−lg 12∴c <a <b , 故选D .首先利用奇函数的性质与函数的周期性把f(x)的自变量转化到区间(0,1)内,然后由对数函数f(x)=lgx 的单调性解决问题.本题主要考查奇函数性质与函数的周期性,同时考查对数函数的单调性.7.【答案】C【解析】 【分析】本考查直棱柱的外接球的半径与棱长的关系,考查计算能力,属于中档题. 由题意画出图形,利用勾股定理可求出外接球的半径,代入球的表面积公式得答案.【解答】解:由直棱柱的外接球的半径与底面三角形的外接圆的半径和棱柱高的一半构成直角三角形.∵AB=1,AC=√3,AB⊥AC,∴底面外接圆的半径r=12BC=12×√12+(√3)2=1,球心到底面的距离h=12AA1=2,∴球的半径满足R2=r2+h2=12+22=5,∴球O的表面积为4πR2=20π.故选:C.8.【答案】C【解析】解:对于命题p:f(x)=x+alnx(a∈R)在区间[1,2]上单调递增;则任意x∈[1,2],均有f′(x)=1+ax≥0恒成立,即任意x∈[1,2],均有a≥−x恒成立,所以只需a≥(−x)max,x∈[1,2],所以a≥−1,对于命题q:存在x∈[2,e],使得x−1lnx−e+4+2a≥0成立,则存在x∈[2,e],使得2a≥1−xlnx+e−4成立,只需2a≥(1−xlnx+e−4)min,x∈[2,e],设g(x)=1−xlnx+e−4,x∈[2,e],g′(x)=−1⋅lnx−1x(1−x)(lnx)2=−lnx−1x+1(lnx)2=−xlnx−1+xx(lnx)2,令h(x)=−xlnx−1+x,x∈[2,e],h′(x)=−x⋅1x+(−1)⋅lnx+1=−lnx,当x∈[2,e]时,−lne≤h′(x)≤−ln2,即−1≤h′(x)≤ln12<0,所以x∈[2,e]时,h(x)单调递减,所以h(x)≥h(e)=−elne−1+e=−1,h(x)≤h(2)=−2ln2−1+2=ln2−2+1=ln14+1=ln e4<0,所以h(x)<0,g′(x)<0,所以g(x)在[2,e]上单调递减,所以g(x)min=g(e)=1−elne+e−4=−3,所以2a≥−3,即a≥−32.若p且q为假,p或q为真,则p,q为一真一假,当p真q假时,a≥−1且a<−32,无解,当p假q真时,a<−1且a≥−32,所以a的取值范围为:[−32,−1).故选:C.对于命题p可以转化为⇒任意x∈[1,2],均有f′(x)=1+ax≥0恒成立,⇒只需a≥(−x)max,x∈[1,2],解得a的取值范围;对于命题q可以转化为存在x∈[2,e],使得2a≥1−xlnx+e−4成立,⇒只需2a≥(1−xlnx+e−4)min,x∈[2,e],即可解得a的取值范围,若p且q为假,p或q为真,分两种情况:当p真q假时,当p假q真时,解得a的取值范围.本题考查简易逻辑关系,恒成立问题,存在性问题,导数的综合应用,解题中注意转化思想的应用,属于中档题.9.【答案】AD【解析】解:∵a1>1,a9a10>1,∴a12q17>1,∴q>0,由a9−1a10−1<0,得a9>1,a10<1,若不然,a10>a9,则q>1,又a1>1,a n=a1q n−1>1,a9−1a10−1<0不成立,又q=1时,有a10=a9,显然与已知矛盾,综上,有0<q<1,故选项A正确;∵a1>1,0<q<1,∴数列{a n}是正项的递减数列,∴S n没最大值,故选项C错误;又a9>1,a10<1,∴a10a11<1,T9最大,故选项B错误;选项D正确.故选:AD.先由题设推出q的取值范围,再逐个选项判断正误即可.本题主要考查等比数列的性质及反证法的应用,属于中档题.10.【答案】ACD【解析】解:由题意可得:|OB|=√3|OC|,A(2,0),B(2+πω,0),C(0,Asinφ).∴√3|Asinφ|=2+πω,sin(2ω+φ)=0,∴D(1+π2ω,Asinφ2), ∵|AD|=2√213,∴(1−π2ω)2+A 2sin 2φ4=283,把|Asinφ|=√3+πω)代入上式可得:(πω)2−2×πω−24=0,ω>0. 解得πω=6,∴ω=π6,可得周期T =2πω=12.∴sin(π3+φ)=0,|φ|≤π2,解得φ=−π3.可知:B 不对.∴√3|Asin(−π3)|=2+6,A >0,解得A =163.∴函数f(x)=163sin(π6x −π3),可知C 正确.x ∈(14,17)时,(π6x −π3)∈(2π,5π2),可得:函数f(x)在x ∈(14,17)单调递增. 综上可得:ACD 正确. 故选:ACD .由题意可得:√3|Asinφ|=2+πω,sin(2ω+φ)=0,可得A ,B ,C ,D 的坐标,根据|AD|=2√213,可得方程(1−π2ω)2+A 2sin 2φ4=283,进而解出ω,φ,A.判断出结论.本题考查了三角函数方程的解法、三角函数求值、三角函数的图象与性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.11.【答案】BD【解析】解:对于A ,∵0<a <b ,a +b =1,∴ab <(a+b 2)2=14,∴log 2a +log 2b =log 2ab <log 214=−2,故充分性成立;当取a =18,b =14,log 2a +log 2b =−5<−2,必要性不成立,故A 不正确. 对于B ,考查函数f(x)=lnx x(x >3),因为f′(x)=1−lnx x 2<0⇒f(x)单调递减,故ln(n+2)n+2>ln(n+3)n+3⇒(n +3)ln(n +2)>(n +2)ln(n +3)⇒ln[(n +2)n+3]>ln[(n +3)n+2],∴∀n ∈N ∗,(n +2)n+3>(n +3)n+2.故B 正确.对于C,因为0<x<tanx<1又设f(x)=2x1+x2⇒f′(x)=2(1−x2)(x2+1)2>0,从而f(x)递增,故f(x)=2x1+x2<f(tanx)=sin2x,所以C错误.对于D,因为∠C为钝角,所以A+B<π2,有A<π2−B,所以0<sinA<sin(π2−B)=cosB<1,又因为函数y=cosx在(0,π2)上是减函数,故有cos(sinA)>cos(cosB),所以D正确.故选:BD.直接利用充分性和必要性的证明判定A的结论,利用构造函数的应用,进一步利用函数的导数的应用判定B和C的结论,利用利用三角函数的关系式的变换及函数的性质的应用判定D的结论.本题考查的知识要点:充分性和必要性的证明,函数的导数与单调性的关系,三角函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.12.【答案】ACD【解析】解:四边形ABCD内接于圆O,AB=CD=5,AD=3,∠BCD=60°,所以∠DAB=120°.如图所示:连接AC,BD,在△ABD中,利用余弦定理BD2=AD2+AB2−2⋅AD⋅AB⋅cos120°=9+25+15=49,解得BD=7.在△BCD中,利用余弦定理BD2=CD2+BC2−2⋅CD⋅BC⋅cos60°,整理得49=BC2+25−2×5×BC×12,整理得:BC=8或−3(负值舍去).由于四边形ABCD内接于圆O,设∠ADC=θ,所以∠ABC=π−θ,在△ACD中,利用余弦定理AC2=AD2+CD2−2⋅AD⋅CD⋅cosθ,在△ABC中,利用余弦定理AC2=AB2+CB2−2⋅AB⋅CB⋅cos(π−θ),所以9+25−30cosθ=25+64+2×5×8cosθ,整理得cosθ=−12, 所以θ=120°,即∠ADC =120°, 所以AD//BC ,且AB 不平行CD . 则四边形ABCD 为梯形.故A 正确. 设△ABD 的外接圆直径为2R =BDsin120∘=√32=14√33,故B 错误.S 四边形ABCD =12⋅AD ⋅AB ⋅sin120°+12⋅CD ⋅CB ⋅sin60°=55√34,故C 正确.△ABD 的三边长度分别为3,5,7可以构成一个等差数列,故D 正确. 故选:ACD .直接利用余弦定理三角形的面积公式的应用和圆的内接四边形的应用求出结果.本题考查的知识要点:正弦定理、余弦定理和三角形面积公式的应用,圆的内接四边形的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.13.【答案】−726√2【解析】解:sin(2α+π4)=√22(sin2α+cos2α)=√222sinαcosα+cos 2α−sin 2αsin 2α+cos 2α =√222tanα+1−tan 2αtan 2α+1 =√22×−43+1−4949+1=−7√226, 故答案为:−7√226.利用两角和与差的公式展开,再利用齐次式构造法,转化成正切函数,代入即可. 考查两角和与差的公式,二倍角公式,中档题.14.【答案】2π3【解析】解:根据题意,设向量a ⃗ 与b ⃗ 的夹角是θ,(a ⃗ +b ⃗ )⋅(a ⃗ −2b ⃗ )=a ⃗ 2−a ⃗ ⋅b ⃗ −2b ⃗ 2=−6,又由|a ⃗ |=1,|b ⃗ |=2,则a ⃗ ⋅b ⃗ =−1, 则cosθ=a⃗ ⋅b ⃗ |a ⃗ ||b⃗ |=−12,又由0≤θ≤π,则θ=2π3,故答案为2π3.根据题意,设向量a ⃗ 与b ⃗ 的夹角是θ,将(a ⃗ +b ⃗ )⋅(a ⃗ −2b ⃗ )=−6展开变形可得a ⃗ ⋅b ⃗ =−1,结合题意,由公式cos <a ⃗ ,b ⃗ >=a⃗ ⋅b ⃗ |a ⃗ ||b⃗ |计算可得cosθ,又由θ的范围,分析可得答案. 本题考查数量积的运算,涉及求向量夹角的问题,解决此类问题一般用cos <a ⃗ ,b ⃗ >=a ⃗ ⋅b⃗ |a ⃗ ||b⃗ |. 15.【答案】−2ln2【解析】解:函数f(x)=ln1+sinx2cosx,x ∈[−π4,π4], f′(x)=2cosx1+sinx ⋅(1+sinx2cosx )′=2cosx1+sinx ⋅cosx⋅2cosx−(1+sinx)⋅(−2sinx)4cos 2x=2cosx 1+sinx ⋅2(1+sinx)4cos 2x=1cosx >0,所以f(x)在区间[−π4,π4]上单调递增,所以f(x)在区间[−π4,π4]上的最大值M =f(π4)=ln √2+12,最小值m =f(−π4)=ln √2−12,所以m +M =ln √2−12+ln√2+12=ln 14=−2ln2.故答案为:−2ln2.对f(x)求导,利用导数求得函数f(x)的单调性,从而求得最值,即可得解.本题主要考查利用导数求函数的最值,掌握导数的运算是解题的关键,属于中档题.16.【答案】32022−18【解析】解:由且a n+1=3a n +(−1)n ,变形为:a n+1+(−1)n+14=3[a n +(−1)n 4],a 1+−14=1−14=34,∴数列{a n +(−1)n 4}是等比数列,首项为34,公比为3.∴a n +(−1)n 4=34×3n −13−1,∴a n =−(−1)n 4+3n+18−38.∴数列{a n }的前2021项和=−[(−14+14)+(−14+14)+⋯…+(−14+14)−14]+18×9(32021−1)3−1−3×20218=32023−1213116.故答案为:32023−1213116.由且a n+1=3a n +(−1)n ,变形为:a n+1+(−1)n+14=3[a n +(−1)n 4],利用等比数列的通项公式可得a n ,再利用求和公式即可得出.本题考查了等比数列的通项公式与求和公式、数列递推关系、分组求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.【答案】解:选择①:由S n+1n+1−S nn=a1+a n+12−a1+a n2=12d,可得{S nn }构成公差为12d的等差数列,∴在①S11+S22+⋯+S77=7S1+7×62×12d=21,又a1=−3,∴d=4,可得a n=4n−7,因此,选择①条件时,数列存在,此时得a n=4n−7.选择②:由1a n a n+1=1a n+1−a n(1a n−1a n+1)=1d(1a n−1a n+1),那么1d (1a1−1a2+1a2−1a3+⋯…+1a6−1a7)=−23,可得1d (1a1−1a7)=−23,即6a1a7=−23,将a1=−3代入,可得a7=3,∴d=1,那么a4=0,原式没有意义,故选择②条件不存在数列.选择③:由a n2−a n−12=(a n+a n−1)(a n−a n−1)=d(a n+a n−1),可得−d(a2+a3+⋯…+a7)=−48,即d(S7−a1)=48,S7=7a1+21d,又a1=−3,∴d=2或d=−87(舍去),可得a n=2n−5,因此,选择③条件时,数列存在,此时得a n=2n−5.【解析】根据选择条件,结合等差定义,利用构造,裂项等方法,逐个选择条件判断是否存在即可.本题考查等差关系的确定与等差数列的性质,考查等差数列的求和公式,考查运算与推理、证明的能力,属于中档题.18.【答案】解:(1)f(x)=cosxsin(x +π6)−cos2x −14,=cosx(12cosx +√32sinx)−cos2x −14,=12cos 2x +√32sinxcosx −cos2x −14,=√34sin2x −34cos2x , =√32sin(2x −π3). 由2kπ−π2≤2x −π3≤2kπ+π2,解得kπ−π12≤x ≤kπ+5π12, ∴f(x)单调递增区间是[kπ−π12,kπ+5π12](k ∈Z). (2)由−π6≤x ≤π4得−2π3≤2x −π3≤π6,∴−1≤sin(2x −π3)≤12, ∴−√32≤f(x)≤√34,因此,f(x)在[−π6,π4]上的最大值和最小值分别为√34,−√32.【解析】(1)将已知函数解析式转化为正弦函数,然后求其单调递增区间; (2)根据(1)中正弦函数的自变量的取值范围来求函数的最值.本题考查了三角函数中的恒等变换应用.利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.19.【答案】解:(Ⅰ)设袋中原有n 个白球,由题意知:C n 2C 72=n(n−1)27×62=n(n−1)7×6=17,化简得n(n −1)=6,解得n =3或n =−2(不合题意,舍去), 即袋中原有3个白球;(Ⅱ)由题意,X 的可能取值为1,2,3,4,5, 计算P(X =1)=37,P(X =2)=4×37×6=27,P(X =3)=4×3×37×6×5=635,P(X =4)=4×3×2×37×6×5×4=335, P(X =5)=4×3×2×1×37×6×5×4×3=135; 所以X 的分布列为:X12345P 3727635335135数学期望是E(X)=1×37+2×27+3×635+4×335+5×135=2.【解析】(Ⅰ)本题是一个等可能事件的概率,设出袋中原有n个白球,写出试验发生包含的事件数和满足条件的事件数,根据等可能事件的概率公式得到关于n的方程,解方程即可;(Ⅱ)根据题意X的所有可能值为1,2,3,4,5;计算X取每一个值时对应的概率得分布列,根据分布列求数学期望E(X).本题考查了随机事件的概率计算问题,也考查了离散型随机变量的分布列和数学期望的问题,是基础题.20.【答案】(1)证明:连接BE、BD,由底面ABCD是正方形可得AC⊥BD.∵SD⊥平面ABCD,∴BD是BE在平面ABCD上的射影,∴AC⊥BE(2)解:由SD⊥平面ABCD知,∠DBE=φ,∵SD⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴SD⊥CD.又底面ABCD是正方形,∴CD⊥AD,而SD∩AD=D,CD⊥平面SAD.连接AE、CE,过点D在平面SAD内作DF⊥AE于F,连接CF,则CF⊥AE,故∠CFD是二面角C−AE−D的平面角,即∠CFD=θ.在Rt△BDE中,∵BD=2a,DE=λa,∴tanφ=DE BD=λ2在Rt△ADE中,∵AD=√2a,DE=λa∴AE=a√λ2+2从而DF=AD⋅DEAE =√2λa√λ2+2在Rt△CDF中,tanθ=CDDF =√λ2+2λ.由sinφ=cosθ⇔θ+φ=π2⇔tanθ⋅tanφ=1,得√λ2+2λ⋅λ2=1即√λ2+2=2,所以λ2=2.由0<λ≤2,解得λ=√2,即为所求.【解析】(1)因为SD⊥平面ABCD,BD是BE在平面ABCD上的射影,由三垂线定理只要证AC⊥BD即可.(2)先找出θ和φ,因为由SD⊥平面ABCD知,∠DBE=φ,二面角C−AE−D的平面角可由三垂线定理法作出.再用λ表示出tanθ和tanφ,代入tanθ⋅tanφ=1,解方程即可.本题考查空间线线垂直的证明、空间垂直之间的相互转化、空间角的求解,考查逻辑推理能力和运算能力.21.【答案】解:(1)依题意,点E到直线l′:y=−1的距离等于点E到点F(0,1)的距离,则点E的轨迹是以F为焦点以直线l′为准线的抛物线.设其方程为x2=2py(p>0),由题意,p2=1,解得p=2,所以曲线C的方程是x2=4y.(2)设切点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),设过曲线C上点M(x1,y1)的切线方程为y−y1=k(x−x1),代入x2=4y,整理得x2−4kx+4(kx1−y1)=0,△=(−4k)2−4×4(kx1−y1)=0,又因为x12=4y1,所以,k=x12,从而过曲线C上点M(x1,y1)的切线方程为:y−y1=x12(x−x1),即:y=x12x−x124,又切线过点P(x0,y0),所以得:y0=x12x0−x124,即:y0=x12x0−y1;同理可得过点N(x2,y2)的切线为:y=x22x−x224,又切线过点P(x0,y0),所以得:y0=x22x0−x224,即:y0=x22x0−y2,即点M(x1,y1),N(x2,y2)均满足y0=x2x0−y,即x0x=2(y0+y),故直线MN的方程为x0x=2(y0+y),又P(x0,y0)为直线l:y=−2上任意一点,故x0x=2(y−2)对任意x0成立,所以令x=0,得y=2,从而直线MN恒过定点(0,2),又曲线C的焦点F的坐标为(0,1),所以点F到直线MN的最大距离为1.【解析】(1)判断点E的轨迹是以F为焦点以直线l′为准线的抛物线.设其方程为x2=2py(p>0).求出p,即可得到抛物线方程.(2)设切点分别为M(x1,y1),N(x2,y2).设过曲线C上点M(x1,y1)的切线方程为y−y1=k(x−x1),代入x2=4y,整理得x2−4kx+4(kx1−y1)=0,△=(−4k)2−4×4(kx1−y1)=0,求出过曲线C 上点M(x1,y1)切线方程,过点N(x2,y2)的切线方程,说明点M(x1,y1),N(x2,y2)均满足x0x=2(y0+ y).推出直线MN恒过定点(0,2),然后求解即可.本题考查抛物线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,是难题.22.【答案】解:(Ⅰ)由题意得f(x)=xlnx+x2−3x,(x>0)∴f′(x)=lnx+2x−2,显然f(1)=0.且f″(x)=1x+2>0,f′(x)是增函数.所以0<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;x>1时,f′(x)>0,f(x)递增.故x=1时,f(x)取得极小值−2,无极大值.(Ⅱ)由题意得xlnx+x2−ax+1e x=0(x>0)至少有一个根.两边同除以x,并分离a得:a=lnx+x+1xe x.令g(x)=lnx+x+1xe x.∴g′(x)=1x+1+e−x(x+1)−x2=(x+1)xe x−1x2,显然只需研究h(x)=xe x−1的符号.h′(x)=e x(x+1)>0,故h(x)是增函数.令xe x−1=0得x0e x0=1……①,x0为h(x)的零点.当0<x<x0时,h(x)<0,g(x)递减;x>x0时,h(x)>0,g(x)递增.故g(x)min=g(x0)=lnx0+x0+1x0e x0……②.由①得e x0=1x,两边取对数得lnx0=−x0,代入②式得:g(x0)=1,所以函数g(x)的最小值为1,显然x→+∞时,h(x)→+∞.所以要使原函数至少有一个零点,只需a≥1.【解析】(Ⅰ)对原函数求导并求零点,再根据导数的单调性确定导数的符号,则问题可迎刃而解;(Ⅱ)先两边同除以x,并把a分离出来,然后研究与a相等的函数的单调性、极值(最值)情况,即可使问题获解.本题考查利用导数研究函数的单调性、极值、最值以及函数的零点等问题.同时考查学生利用函数与方程思想、转化思想等解决问题的能力.还考查了学生的逻辑推理、数学抽象、数学运算等数学核心素养.属于较难的题目.。
河北省张家口市重点高中2021届高三上学期10月月考 数学试卷
2021届高三上学期10月月考数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合,,若,则实数a的取值范围是A. B. C. D.2.复平面内与复数所对应点关于虚轴对称的点为则A对应的复数为A. B. C. D.3.条件p:,条件,则是的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4.函数的定义域为A. B.C. D.5.设是奇函数,且在处有意义,则该函数是A.上的减函数B.上的增函数C.上的减函数D.上的增函数6.函数的图象大致是A. B.C. D.7.定义:若函数的图象经过变换T后所得的图象对应的函数与的值域相同,则称变换T是的同值变换,下面给出了四个函数与对应的变换:,T:将函数的图象关于y轴对称;,T:将函数的图象关于x轴对称;,T:将函数的图象关于点对称.,T:将函数的图象关于点对称.其中T是的同值变换的有A. B. C. D.8.如图所示的程序框图中,若,,且恒成立,则m的最大值是A.4B.3C.1D.09.二次函数,若,且函数在上有两个零点,求的取值范围A.B. C. D.10.设函数,若互不相等的实数a ,b ,c 满足,则的取值范围是A.B. C. D.11.函数是定义在R 上的奇函数,对任意两个不相等的正数,,都有,记,,,则A.B.C. D.12.函数,与的图象上存在关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围是A. B. C. D.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知命题p :,,则命题p 的否定是______.14.若函数的值域为R ,则实数a 的取值范围是______.15.若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则______.16.若的内角A ,B 满足,则当B 取最大值时,角C 大小为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.已知的内角A,B,C的对边分别为a、b、c,满足求角B的大小;若,,求的面积.18.已知等比数列的前n项和为,公比,,.求数列的通项公式;设,求的前n项和.19.如图,四棱锥的底面ABCD是直角梯形,,,,点M在线段AD上,且,,平面ABCD.求证:平面平面PAD;当四棱锥的体积最大时,求平面PCM与平面PCD所成二面角的余弦值.20.已知函数,,,且对于任意实数x,恒有.求函数的解析式;已知函数在区间上单调,求实数a的取值范围;函数有几个零点?21.已知函数.讨论的单调性;若在上存在最大值,证明:.22.在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立直角坐标系,圆C的极坐标方程为,直线l的参数方程为为参数,直线l和圆C 交于A,B两点,P是圆C上不同于A,B的任意一点.Ⅰ求圆心的极坐标;Ⅱ求面积的最大值.23.已知函数.当时,求不等式的解集;若二次函数与函数的图象恒有公共点,求实数m的取值范围.答案1.【答案】B【解析】解:集合,,,,实数a的取值范围是故选:B.由集合,,,由集合包含关系的定义比较两个集合的端点可直接得出结论本题考查集合关系中的参数取值问题解题的关键是根据题设中的条件作出判断,得到参数所满足的不等式,从而得到其取值范围,此类题的求解,可以借助数轴,避免出错.2.【答案】C【解析】【分析】本题考查了复数的运算法则、几何意义、对称性,属于基础题.利用复数的运算法则、几何意义、对称性,即可得出.【解答】解:复数,z所对应的点,z关于虚轴对称的点为,对应的复数为.故选:C.3.【答案】A【解析】解:由题意得:条件p:,即p:或.所以:.由题意得:条件,即q:.所以:或.所以是的充分不必要条件.故选:A.先求出当命题为真时x的范围,再根据补集思想求出命题为假时的x的范围,然后根据题意观察两个集合之间的关系由小范围推大范围是充分不必要条件,即可得到答案.此类问题是求参数问题,解决的关键是正确利用补集的思想,并且根据充要条件的判断可以转化为两个集合之间的关系,进而求出参数的范围.4.【答案】C【解析】解:要使函数有意义,则,即或,解得或,即函数的定义域为,故选:C.根据函数出来的条件,建立不等式即可求出函数的定义域.本题主要考查函数定义域的求法,根据对数函数的性质是解决本题的关键,比较基础.5.【答案】D【解析】解:由于是奇函数,且在处有意义,故有,即,解得.故令,求得,故函数的定义域为.再根据,函数在上是增函数,可得函数在上是增函数,故选D.由,求得a的值,可得,由此求得函数的定义域.再根据,以及在上是增函数,可得结论.本题主要考查函数的奇偶性,复合函数的单调性,属于中档题.6.【答案】B【解析】解:作函数的图象如下,故选:B.作函数的图象,从而确定答案.本题考查了函数的图象的作法与应用.7.【答案】B【解析】解:的值域为,T:将函数的图象关于y轴对称得到的值域为,值域相同是同值变换.,值域为,将函数的图象关于x轴对称得到,即,两个函数的值域不相同,不是同值变换.,函数关于对称,函数值域为,将函数的图象关于点对称后函数是自身,满足值域相同,是同值变换的值域为,则的图象关于点对称后的值域仍然为,则两个函数的值域相同,是同值变换.故T是的同值变换的有,故选:B.根据同值变换的定义,先求出对应的函数解析式,求出相应的值域,结合值域关系进行判断即可.本题主要考查函数图象变换以及函数值域的求解判断,结合新定义求出函数的解析式以及值域是解决本题的关键.8.【答案】B【解析】解:由已知中的程序框图可得该程序的功能是:计算并输出分段函数:的值,在同一坐标系,画出,的图象如下图所示:由图可知:当时,取最小值3,又恒成立,的最大值是3,故选:B.由已知中的程序框图可得该程序的功能是计算并输出分段函数:的值,数形结合求出的最小值,可得答案.本题主要考查了程序框图,分段函数的应用,函数恒成立,属于基本知识的考查.9.【答案】C【解析】解:因为函数在上有两个零点,且则即其对应的平面区域如图所示:令,由,得,由线性规划知识可知.故选:C.若,且函数在上有两个零点,则,利用线性规划的知识可得的取值范围.考查二次函数在特定区间与零点的关系以及线性规划中的范围问题.10.【答案】B【解析】【分析】本题考查代数式取值范围的求法,考查函数性质等基础知识,考查、运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.不妨设,利用,结合图象可得c的范围,即可.【解答】解:互不相等的实数a,b,c满足,可得,,,对应的函数值接近1时,函数趋向最小值:,当函数值趋向0时,表达式趋向最大值:.故选B.11.【答案】C【解析】【分析】设,对任意两个不相等的正数,,都有,可得在上单调递增,分别化简a,b,c,即可得出结论.本题考查大小比较,考查函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,正确构造函数是关键.【解答】解:设,对任意两个不相等的正数,,都有,在上单调递增,,,,,.故选:C.12.【答案】D【解析】解:的图象关于x轴对称的函数解析式为,即,若与的图象上存在关于x轴对称的点,则等价为与在上有交点,即,即,有解即可,设,,则,当得,此时函数为增函数,当得,此时函数为减函数,即当时,函数取得极小值同时也是最小值,当时,,当时,,则,即的取值范围是,则实数a的取值范围是,故选:D.先求出函数关于x轴对称的函数,转化为与对称函数有交点,利用构造函数法,结合导数研究函数的最值即可.本题主要考查函数与方程的应用,结合对称性转化为方程有解,利用导数研究函数的单调性和最值是解决本题的关键.综合性较强.13.【答案】,【解析】解:命题p:,,则命题p的否定是:,,故答案为:,.利用含逻辑连接词的否定是将存在变为任意,同时将结论否定,写出命题的否定.本题考查命题的否定,命题的否定即命题的对立面.“全称量词”与“存在量词”正好构成了意义相反的表述.如“对所有的都成立”与“至少有一个不成立”;“都是”与“不都是”等,所以“全称命题”的否定一定是“存在性命题”,“存在性命题”的否定一定是“全称命题”.14.【答案】【解析】解:函数的值域为R,,且,当时,,故只需即可,解不等式可得,综上可得a的取值范围为:且.故答案为:.问题转化为可以取所有正数,且,由分类讨论和基本不等式可得.本题考查对数函数的性质,涉及恒成立问题和基本不等式求最值,属中档题.15.【答案】【解析】【分析】本题考查了导数的几何意义,属于中档题.设切线与两曲线的切点的横坐标分别为,,根据导数的几何意义得到k与切点横坐标的关系,由切点在切线上,又在曲线上,列方程组,解之即可得到答案.【解答】解:设直线与曲线和的切点横坐标分别为,,对函数求导,得;对函数求导,得.由导数的几何意义可得,,再由切点既在切线上也在各自的曲线上,可得代入得,,得,代入得,将,代入,得.故答案为.16.【答案】【解析】【分析】此题考查了同角三角函数基本关系的运用,熟练掌握基本关系是解本题的关键.已知等式变形后,利用同角三角函数间基本关系化简,利用基本不等式求出tan B的最大值,进而求出B的最大值,即可求出C的度数.【解答】解:已知等式变形得:,,,与B为锐角,,,当且仅当,即时取等号,,即B的最大值为,则.故答案为:.17.【答案】解:根据题意,中,有,则有,变形可得,又由,则,又由,则;根据题意,中有,由余弦定理可得,故,变形可得,得,故为正三角形,故.【解析】根据题意,由正弦定理可得,变形可得,进而可得cos B的值,分析可得B的值;根据题意,由余弦定理可得,变形可得,得,据此分析可得答案.本题考查三角形中的几何计算,涉及正弦定理与余弦定理的应用,属于基础题.18.【答案】解:等比数列的前n项和为,公比,,,,即,,解得或舍去.又,,,代入,解得,.,的前n项和:,,得:,.【解析】本题考查等比数列的通项公式、前n项和公式,数列前n项和的求法,解题时要认真审题,注意错位相减法的合理运用.先求出,从而,解得,再由,得,从而求出数列的通项公式.由,利用错位相减法能求出的前n项和.19.【答案】证明:由,,可得,得四边形ABCM是矩形,,又平面ABCD,平面ABCD,,又,PM,平面PAD,平面PAD,又平面PCM,平面平面PAD.解:四棱锥的体积为:,要使四棱锥的体积取最大值,只需取得最大值.由条件可得,,即,当且仅当时,取得最大值36.分别以AP,AB,AD所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.则0,,6,,0,,0,,,,,设平面PCD的一个法向量为,由,,可得,令,得,同理可得平面PCM的一个法向量为,设平面PCM与平面PCD所成二面角为,则.由于平面PCM与平面PCD所成角为锐二面角,平面PCM与平面PCD所成二面角的余弦值为.【解析】推导出,,从而平面PAD,由此能证明平面平面PAD.四棱锥的体积为,要使四棱锥的体积取最大值,只需取得最大值.推导出当且仅当时,取得最大值分别以AP,AB,AD所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系利用向量法能求出平面PCM与平面PCD所成二面角的余弦值.本题考查面面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,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,考查函数与方程思想,是中档题.20.【答案】解:由题设得:,,,对于任意实数x都成立,.由,得在上恒单调,只需或在上恒成立.即或在上恒成立.或在上恒成立.设,,易知:,或.令,,令或或,列表如下:当时,无零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点;当时,有四个零点.【解析】先表示出汗水的表达式,再根据求出b的值,进而可确定函数的解析式.将中求出的函数的解析式代入函数然后求导,将问题转化为或在上恒成立.对函数进行求导,然后根据导函数的正负和原函数的单调性的关系判断函数的单调性,进而确定零点.本题主要考查函数的单调性、极值点与其导函数之间的关系.对原函数进行求导,然后列出函数、随x变化的表格,其单调性、极值点即可呈现出来.21.【答案】解:定义域为,,当时,,在上单调递减,当时,由,得,在上单调递增,由,得,在上单调递减,综上,当时,的单调递减区间是;当时,的单调递减区间是,单调递增区间是.易知,当时,,由知,在上单调递减,此时,在上不存在最大值.当时,在上单调递增,在上单调递减,则,故,设,则,,,在上单调递增,,即,且,要证,只需证,即证,设,则,则在上单调递减,从而,即,则,由可知,.【解析】分类讨论,利用导数求函数的单调区间即可,注意函数的定义域为;从中结论可知,当时,在上单调递减,不存在最大值;当时,,再构造函数,结合导数,利用分析法证明即可.本题考查了利用导数求含参函数的单调性问题,最值,以及证明不等式,其中证明不等式属于难点,需要多次构造函数,考查了学生转化与回归的能力.22.【答案】解:Ⅰ由圆C的极坐标方程为,化为,把代入可得:圆C的普通方程为,即.圆心坐标为,圆心极坐标为;Ⅱ由直线l的参数方程为参数,把代入可得直线l的普通方程:,圆心到直线l的距离,,点P直线AB距离的最大值为,.【解析】Ⅰ由圆C的极坐标方程为,化为,把代入即可得出.把直线的参数方程化为普通方程,利用点到直线的距离公式可得圆心到直线的距离d,再利用弦长公式可得,利用三角形的面积计算公式即可得出.本题考查了把直线的参数方程化为普通方程、极坐标化为直角坐标方程、点到直线的距离公式、弦长公式、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.23.【答案】解:当时,,由结合函数的单调性易得不等式解集为;由二次函数的解析式可得该函数在对称轴处取得最小值2,而在处取得最大值,所以要使二次函数与函数的图象恒有公共点,只需,即.【解析】将函数的解析式写成分段函数的形式,然后结合函数的单调性和不等式的特点即可确定不等式的解集;首先求得二次函数的最小值和的最大值,据此得到关于实数m的不等式,求解不等式即可求得最终结果.本题考查了绝对值不等式的解法,二次函数的性质等,重点考查学生对基础概念的理解和计算能力,属于中等题.。
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据此可得 f ' x 0 恒成立,
函数 f x 在定义域内单调递增,函数不存在极值点.
用min
1 1 ݔ1
ݔ
2 ln2
函数 用在区间[1,3]上的最大值为 2 ln2
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17.【解析】(1)由 un
vn
得
an
2 +1
anan2
0
,
即
an
2 +1
an an 2
.
因为 an 0 ,所以{an} 为等比数列.
因为 u1+v1=(2a2, a1 a3) (4, 3) ,
即
2a1a2
2a1q a3 a1
数学(文科)试卷
注意事项:
1. 本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分.
2. 考试时间为 120 分钟,满分 150 分.
第Ⅰ卷(选择题共 60 分)
一、选择题:BDCAA DCCBA CC
二、填空题: 3x 3 y 1 0 ;
1
;
2
7 .;
32
三、解答题:本题共 6 小题,共计 70 分.
∵ sin A 0 ,∴ tan B
3
,∴
B
3
.
(2) b2
a2
c2
2ac cos
B
a2
c2
ac
(a
c)2
3ac
1 3 ( a
2
c )2
1 3(1)2 1 , 24
∴ b 1 ,又 b a c 1 , 2
∴ b 的取值范围是[ 1 ,1) . 2
2
B 0,
,
B
3
.∵
A
CFra bibliotekB
2 3
,∴
A
0,
2 3
,∴
2A
6
6
,
7 6
,
∴ sin
2
A
6
1 2
,1
,∴
f
A
sin
2
A
6
1 2
1,
1 2
值。注意:不检验扣分
1
满足条件. ܾݔ
(2)当
1时, 用
ln用
1 用2
ݔ,
用
1 用
用 Ͷ
2 用 2 用.
Ͷ用
用 1,2时, 用 ܾ;用 2,3时, 用 ሻ ܾ
用在[1,2]单增,在[2,3]单减
用max
2
ln2
1 2
ݔ
又 1 1 ݔ, 3 ln3
ݔ, 3 1 ln3 1 ܾ;
2x
6
1 2
,∴
f
4 3
sin
2
4 3
6
1 2
sin 5 2
1 2
1 2
.
(2)∵ 2a ccosB bcosC ,∴由正弦定理可得 2sinA sinC cosB sinBcosC ,∴
2sinAcosB sinBcosC cosBsinC sin B C sinA .∵ sinA 0 ,∴ cosB 1 .∵
1 2
1 2
1 3
1 3
1 4
1 n
1 n 1
2 1
1 n 1
2
2 n 1
21.【解析】(1)
用
1 用
2用
ݔ用
ܾ.
由已知,得
2
1 2
Ͷ
ܾݔ
2 ሻ 2 Ͷ
2ݔ
ሻ2
1 2
用
1 用
用 Ͷ
2
用 2 Ͷ用
用 用
ܾ
1
ܾݔ
用在(ܾ,2)增,(2, ∞)减,满足在 x 2 处取到极值 或者写经检验满足在 x 2 处取到极
20.【解析】(1)由题意得: 21 a2 a1 a3
设数列an 公比为 q,则
2 1
a2
a2 q
a2q
,即
2q2
5q
2
0
解得: q 1 (舍去)或 q = 2 2
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则 a1
a2 q
2 an
a1qn1
2n
n N*
(2)由(1)得: bn log2 2n n ,可知 bn 为首项为1,公差为1的等差数列
则 Sn
n b1 bn
2
n n 1
2
1 Sn
2
n n 1
2
1 n
1 n 1
Tn
2 1
22.【解析】(1)由题意得 f(x)=(ax−1)ex+ax+1, ∴f′(x)=aex+(ax−1)ex+a, ∵在点(0,f(0))处的切线与直线 x−y+1=0 平行, ∴切线的斜率为 f′(0)=a−1+a=1,解得 a=1.
(2)当
a
1 2
时,
f
x
1 2
x
1e x
3 2
x
cos2 x
3sin xcos x cos2 x
3 sin2 x 1 cos2 x 1
2
2
2
sin
2
x
6
1 2
,由函数
f
x 的最小正周期为T
,
即
2 2
,得
1,∴
f
x
sin
.
19.【解析】(1)∵ cos C (cos A 3 sin A) cos B 0 ,
∴ cos( A B) cos A cos B 3 sin A cos B 0 ,
即 cos Acos B sin Asin B cos Acos B 3 sin Acos B 0 ,
县(市、区):______________学校:___________姓名:___________班级:___________考场:___________考号:___________ …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……
张家口市 2019-2020 学年第一学期阶段测试卷
4, (1 q
2
)
3
,得
a1
=1,q
2
.
∴数列{an} 的通项公式为 an 2n1 .
(2)由(1)可得 bn 2n1 n 1 ,
∴
Sn
=
1 2n 1 2
n(n 1) 2
2n
n2 2
n 2
1
.
18【. 解析】(1)∵ f x
3sin
x sin
1 2
x
1,
∴
f
'(x)
1 2
ex
1 2
x
1
e
x
1 2
1 2
e x (x
1)
1
,
设 g(x)=ex(x−1)+1,则 g′(x)=ex(x−1)+ex=xex,
则函数 g x 在区间 , 0 上单调递减,在区间 0, 上单调递增,
函数 g x g 0 0 ,