2020届河北省沧州市高三9月教学质量检测数学(理)试题(解析版)
【全国市级联考】河北省沧州市2017届高三9月教学质量监测联考理数(解析版)

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.设集合{}101M =-,,,{}2N x x x =≤,则M N =( )A .{}0B .{}01,C .{}11-,D .{}101-,, 【答案】B 【解析】试题分析:{}2N x x x =≤}10|{≤≤=x x ,则M N =}1,0{.考点:集合运算. 2.设复数21z i=--(i 为虚数单位),z 的共轭复数为z ,则i z ⋅在复平面内对应的点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 【答案】D考点:复数四则运算、复数几何意义. 3.已知向量a b ,满足()1232a b a b ==-=,,,,则2a b +=( )A .. D 【答案】C 【解析】试题分析:设向量a b ,的夹角为θ,则234cos 2121cos ||||2)(222+=+⨯⨯-=+-=-θθb b a a b a ,则0cos =θ,所以2a b +=17=.考点:向量基本运算.4.已知点()a b ,在圆()222:0C x y r r +=≠的外部,则2ax by r +=与圆C 的位置关系是( )A .相切B .相离C .内含D .相交 【答案】D【解析】试题分析:由已知222r b a >+,且圆心到直线2ax by r +=的距离为222ba r d +=,则r d <,故直线2ax by r +=与C 的位置关系是相交.考点:圆与直线的位置关系.5.甲、乙、丙、丁四位同学各自在周六、周日两天中随机选一天郊游,则周六、周日都有同学参 加郊游的情况共有( )A .2种B .10种C .12种D .14种 【答案】D考点:计数原理.6.下图是某几何体的三视图,则该几何体的体积等于( )A .43 B .23 C .1 D .13【答案】B 【解析】试题分析:由三视图可知,该几何体为一直三棱柱截去一同高的三棱锥,故其体积为32211213121121=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯. 考点:三视图.【方法点睛】思考三视图还原空间几何体首先应深刻理解三视图之间的关系,遵循“长对正,高平齐,宽相等”的基本原则,其内涵为正视图的高是几何体的高,长是几何体的长;俯视图的长是几何体的长,宽是几何体的宽;侧视图的高是几何体的高,宽是几何体的宽.由三视图画出直观图的步骤和思考方法:1、首先看俯视图,根据俯视图画出几何体地面的直观图;2、观察正视图和侧视图找到几何体前、后、左、右的高度;3、画出整体,然后再根据三视图进行调整.7.函数tan 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象的一个对称中心的坐标为( )A .012π⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .06π⎛⎫ ⎪⎝⎭,C .04π⎛⎫ ⎪⎝⎭,D .203π⎛⎫ ⎪⎝⎭, 【答案】A考点:三角函数图象的性质.8.执行如图所示的算法,则输出的结果是( )A .1B .43C .54D .2 【答案】A 【解析】试题分析:3=n ,34=M ,34log 2=S ;4=n ,45=M ,35log 45log 34log 222=+=S ;5=n ,56=M ,Q S ∈==+=12log 56log 35log 222,故输出1=S . 考点:程序框图.【方法点睛】本题主要考查程序框图的条件结构流程图,属于容易题. 解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1)不要混淆处理框和输入框;(2)注意区分程序框图是条件分支结构还是循环结构;(3)注意区分当型循环结构和直到型循环结构;(4)处理循环结构的问题时一定要正确控制循环次数;(5)要注意各个框的顺序.9.已知锐角θ满足2sin 263θπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5cos 6πθ⎛⎫+⎪⎝⎭的值为( ) A .19- BC. D .19【答案】C考点:三角恒等变换.10.在[]22-,上随机地取两个实数a ,b ,则事件“直线1x y +=与圆()()222x a y b -+-=相交”发生的概率为( ) A .1116 B .916 C .34 D .14【答案】A 【解析】试题分析:当直线1x y +=与圆()()222x a y b -+-=相交时,22|1|<-+b a ,即2|1|<-+b a ,由此作出可行域,如图,当点落于图中阴影部分时,满足要求,由几何概型可知,所求概率为1611443321112144=⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯.考点:几何概型.【方法点睛】 对于一个具体问题能否用几何概型的概率公式计算事件的概率,关键在于能否将问题几何化,也可根据实际问题的具体情况,选取合适的参数建立适当的坐标系,在此基础上,将实验的每一结果一一对应于该坐标系中的一点,使得全体结果构成一个可度量的区域;另外,从几何概型的定义可知,在几何概型中,“等可能”一词理解为对应于每个实验结果的点落入某区域内的可能性大小,仅与该区域的度量成正比,而与该区域的位置、形状无关.11.已知A 、B 是双曲线()2222:100y x C a b a b -=>>,的两个焦点,若在双曲线上存在点P 满足2PA PB AB +≤,则双曲线C 的离心率e 的取值范围是( )A .12e <≤B .2e ≥C .1e <≤.e 【答案】B考点:双曲线几何性质.12.已知函数()y f x =的定义域为()0+∞,,当1x >时,()0f x >,对任意的()0x y ∈+∞,,,()()()f x f y f x y +=⋅成立,若数列{}n a 满足()11a f =,且()()()*121N n n f a f a n +=+∈,则2017a 的值为 ( )A .20141a -B .20151a -C .20161a -D .20171a - 【答案】C 【解析】试题分析:∵()()()f x f y f x y +=⋅,∴()()()111f f f +=,∴()10f =,()110a f ==,设120x x <<,211xx >,∵()()()f x f y f x y +=⋅,∴()()22110xf x f x f x ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭,∴()()21f x f x >,所以()y f x =为增函数.()()()()()11121210121n n n n n n a f a f a f a f a f f a +++⎛⎫=+-+=== ⎪+⎝⎭,,1121n n aa +=+,121n n a a +=+,()1121n n a a ++=+,112n n a -+=,121n n a -=-,∴2016201721a =-. 考点:抽象函数、递推公式求通项.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每题5分,满分20分.)13.在ABC △中,a b c ,,分别是角A B C ,,的对边,且cos cos 2B bC a c=-+,则B ∠=________. 【答案】23π考点:正弦定理、三角恒等变换.【思路点睛】本题主要考查正弦定理及三角恒等变换公式的应用,属基础题.由题已知条件,cos cos 2B bC a c =-+,结合所求为角B ,故理由正弦定理将ca b +-2化为C A B sin sin 2sin +-,即使得条件“同一”化,去分母交叉相乘后,由三角恒等变换公式化简可得A B C B sin cos 2)sin(-=+,由内角和A CB -=+π,得A B A sin cos 2sin -=,即21cos -=B ,可得角B .14.已知m n ,是两条不同的直线,αβγ,,是三个不同的平面,有下列四个命题:①若m α⊥, m β⊥,则αβ∥;②若αγβγ∥,∥,则αβ∥;③若m n m n αβ⊂⊂,,∥,则αβ∥;④若m n , 是异面直线,m n n αβα⊂⊂,,∥,则αβ∥.其中正确的命题有_______________.(填写所有正确命题的编号) 【答案】①②④ 【解析】试题分析:由空间中点线面的位置关系易知,①②④为真命题. 考点:空间中点线面位置关系.15.在一次连环交通事故中,只有一个人需要负主要责任,但在警察询问时,甲说:“主要责任在 乙”;乙说:“丙应负主要责任”;丙说“甲说的对”;丁说:“反正我没有责任”.四人中只有一个 人说的是真话,则该事故中需要负主要责任的人是_______________. 【答案】甲考点:逻辑推理.16.已知常数a b ∈R ,,且不等式ln 0x a x a b -+-<解集为空集,则ab 的最大值为________.【答案】312e【解析】试题分析:不等式ln 0x a x a b -+-<解集为空集,即任意正数x ,ln 0x a x a b -+-≥恒成立,即ln x a b a x +-≥恒成立,当题目条件成立时,0a >是必然的,设曲线ln y a x =的切线l 与直线y x a b=+-平行,则可以求得直线l 方程为ln y x a a a =+-.于是必有ln x a b x a a a +-≥+-,即2ln b a a a ≤-,当ab 取得最大值时,必然0b >,于是()2ln ab a a a ≤⋅-,构造函数()()22ln f x x x =-,当23e x =时,函数)(x f 取得最大值,且为312e ,即≤-⋅)ln 2(a a a 312e ,所以ab 的最大值为312e .考点:不等式恒成立.【方法点睛】本题主要考查不等式恒成立问题.已知某不等式恒成立,求参数取值范围,此类问题最常用的分发是参数分离法,如果能够将参数分离出来,建立起明确的参数与变量的关系,则可以利用函数的单调性求解:①)(x f a >恒成立)(max x f a >⇔,即大于时大于函数)(x f 值域的上界;②)(x f a <恒成立)(min x f a <⇔,即小于时小于函数)(x f 值域的下界.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.(本小题满分12分)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S .且10523202n n S S a a =+=,. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)令()22121n n nn b a a ++=,数列{}n b 的前n 项和n T ,证明:对任意n ∈*N ,都有316416n T ≤<. 【答案】(Ⅰ)2n a n n =∈*N ,;(Ⅱ)证明见解析.解得122a d =⎧⎨=⎩,所以2n a n n =∈*N ,;……………………………………………………………………4分(Ⅱ)证明:∵2n a n n =∈*N ,,∴()()222221111164141n n b n n n n ⎡⎤+⎢⎥==-⎢⎥+⋅+⎣⎦,……………………6分 则()222222211111111116223341n T n n ⎡⎤⎢⎥=-+-+-++-⎢⎥+⎣⎦…,…………………………………………8分 ()2111161n ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥+⎣⎦,…………………………………………………………………………………………10分 ∵n ∈*N ,∴316416n T ≤<.………………………………………………………………………………12分 考点:等差数列、(裂项)求和. 18.(本小题满分12分)中秋节吃月饼是我国的传统习俗,设一盘中盛有7块月饼,其中五仁月饼2块,莲蓉月饼3块,豆沙月 饼2块,这三种月饼的形状大小完全相同,从中任取3块. (Ⅰ)求这三种月饼各取到1块的概率;(Ⅱ)设X 表示取到的豆沙月饼的个数,求X 的分布列,数学期望与方差. 【答案】(Ⅰ)54;(Ⅱ)分布列见解析,76)(=X E ,4920)(=X D .【解析】2152374(1)7C C P X C ===, 1252371(2)7C C P X C ===,X 的分布列………………………………………………………………………………………………………………8分()426777E X =+=.……………………………………………………………………………………10分 ()2222646162001277777749D X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.………………………………………………12分考点:古典概型、分布列. 19.(本小题12分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥平面ABC ,90ABC∠=︒,AB 1BC =,13AA =,BD AC ⊥,M 为线段1CC 上一点.(Ⅰ)求CM 的值,使得AM ⊥平面1A BD ;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求二面角B AM C --的正切值. 【答案】(Ⅰ)证明见解析;. 【解析】∵BD AC ⊥,∴BD ⊥平面11ACC A ,∴BD AM ⊥. ∵90ABC ∠=︒,1AB BC =,,∴3122BD AD CD ===,,.……………………………………………………………………2分 在平面11ACC A 内,当1A AD ACM △∽△即可满足1AM A D ⊥,此时,AM ⊥平面1A BD .…………4分 ∴1CM AD AC AA =,∴3223CM =,∴1CM =,AM ⊥平面1A BD .……………………………………………6分 (Ⅱ)方法一:在(Ⅰ)的条件下,BD ⊥平面11ACC A ,BD AM ⊥, 设1A DAM N =,则BND ∠即为二面角B AM C --的平面角.…………………………………………8分Rt ACM △中,∴CM AMDN AD=,∴DN =.…………………………………………………………10分 Rt BDN △中,BD =DN =,tan BD BND DN ∠==,二面角B AM C --.……………………………………………………………………12分即1010x z x z ⎧-+-=⎪⎨--=⎪⎩,则()101n =-,,,………………………………………………………………10分 设二面角B AM C --的平面角为θ,6cos n BDn BD θ⋅==⋅ 所以二面角B AM C --.…………………………………………………………………12分考点:空间位置关系证明、空间向量的应用.20.(本小题12分)已知动圆P (P为圆心)经过点)0N,,并且与圆(22:16M x y ++=相切. (Ⅰ)求点P 的轨迹E 的方程;(Ⅱ)经过点()02A ,的直线l 与曲线E 相交于点C ,D ,并且35AC AD =,求直线l 的方程. 【答案】(Ⅰ)2214x y +=;(Ⅱ)2y x =±+. 【解析】试题分析:(Ⅰ)4PM PN PM PB +=+=,由椭圆定义可得点P 的轨迹方程为2214x y +=;(Ⅱ)设直线:2l y kx =+,()11C x y ,,()22D x y ,,联立方程()22221141612042x y k x kx y kx ⎧+=⎪⇒+++=⎨⎪=+⎩,则1221614k x x k +=-+,1221214x x k =+,由35AC AD =,得1235x x =,解得21k =,1k =±(满足234k >). 试题解析:(Ⅰ)设()P x y ,为所求曲线上任意一点,并且P ⊙与M ⊙相切于点B ,则4PM PN PM PB +=+=.又由35AC AD =,得1235x x =,………………………………………………………………………10分 将它代入①,②得21k =,1k =±(满足234k >), 所以直线l 的斜率为1k =±,所以直线l 的方程为2y x =±+.…………………………………………12分考点:直线与圆锥曲线的位置关系.【方法点睛】本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.21.(本小题满分12分)函数()x f x e =,()()ln 1g x x m =++,(e 是自然对数的底数, 2.71828e ≈).(Ⅰ)求函数()y f x =的图象在点()()00P f ,的切线l 的方程;(Ⅱ)若对任意()x m ∈-+∞,,恒有()()f x g x ≥成立,求实数m 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)1y x =+;(Ⅱ)1]-∞(,. 【解析】试题分析:(Ⅰ)由导数几何意义求得直线l 斜率为1k =,进而得切线方程;(Ⅱ)分别证明1x e x ≥+及11)ln(+≤++x m x ,其中当1m ≤满足题意;1m >,不满足,由此得证.(i )当()()ln 11g x x m x =++≤+恒成立时,即x m e x ≤-恒成立时,条件必然满足.…………6分 设()x G x e x =-,则()'1x G x e =-,在区间()1-∞,上,()'0G x <,()G x 是减函数,在区间()0+∞,上,()'0G x >,()G x 是增函数,即()G x 最小值为()01G =.于是当1m ≤时,条件满足.………………………………………………………………………………9分 (ii )当1m >时,()01f =,()0ln 11g m =+>即()()00f g <,条件不满足.……………………11分综上所述,m 的取值范围为1]-∞(,.……………………………………………………………………12分 考点:利用导数证明不等式.【方法点睛】本题主要考查不等式恒成立问题.已知某不等式恒成立,求参数取值范围,此类问题最常用的分发是参数分离法,如果能够将参数分离出来,建立起明确的参数与变量的关系,则可以利用函数的单调性求解:①)(x f a >恒成立)(max x f a >⇔,即大于时大于函数)(x f 值域的上界;②)(x f a <恒成立)(min x f a <⇔,即小于时小于函数)(x f 值域的下界.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号.22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,过圆内接四边形ABCD 的顶点C 引切线MN AB ,为圆的直径.(Ⅰ)若30BCM ∠=︒,求ABC ∠;(Ⅱ)已知E 为线段AB 上一点,满足3AE BE =,CE AB ⊥,求证::2:3BC AE =.【答案】(Ⅰ)60ABC ∠=︒;(Ⅱ)证明见解析. (Ⅱ)∵Rt ABC △中,224BC BE BA BE =⋅=,…………………………………………………………8分 ∴2BC BE =,∴:2:3BC AE =.………………………………………………………………………10分 考点:弦切角定理、射影定理.23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,倾斜角为α的直线l 的参数方程为1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩(t 为参数). (Ⅰ)以坐标原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系(与平面直角坐标系的单位长度相同),当 60α︒=时,求直线l 的极坐标方程;(Ⅱ)已知点()10P ,,直线l 与椭圆2212x y +=相交于点A 、B ,求PA PB⋅的取值范围. 【答案】cos sin 0θρθ-=;(Ⅱ)]1,21[.【解析】试题分析:(Ⅰ)由参数方程112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,消去t ,得0y --=,化为极坐标方程cos sin 0θρθ-;(Ⅱ)将参数方程1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩,代入椭圆方程2212x y +=,则12222112sin cos sin 1PA PB t t ααα⋅===++,由20sin 1α≤≤,所以112PA PB ⎡⎤⋅∈⎢⎥⎣⎦,. 试题解析:(Ⅰ)由直线l的参数方程112x t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,消去t0y -.将cos sin x y ρθρθ==,代入,得直线lcos sin 0θρθ--;………………4分(Ⅱ)将参数方程1cos sin x t y t αα=+⎧⎨=⎩,代入椭圆方程2212x y +=,得 ()2222sin cos 2cos 10t t ααα++-=,(其判别式0∆>恒成立). 12222112sin cos sin 1PA PB t t ααα⋅===++.…………………………………………………………8分 20sin 1α≤≤,所以112PA PB ⎡⎤⋅∈⎢⎥⎣⎦,.……………………………………………………………………10分 考点:极坐标与参数方程.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数()f x x a =-,()()()2g x f x f x =++. (Ⅰ)当1a =-时,解不等式:()421f x x ≥--; (Ⅱ)若关于x 的不等式()1f x ≤的解集为[]02,,求证:()2g x ≥.【答案】(Ⅰ)4433x x x ⎧⎫≤-≥⎨⎬⎩⎭或;(Ⅱ)证明见解析.所以1012aa-=⎧⎨+=⎩,解得1a=,从而()1f x x=-.…………………………………………………………6分于是只需证明()()()22g x f x f x=++≥.即证112x x-++≥.…………………………………………………………………………………………8分因为1111112x x x x x x-++=-++≥-++=.所以()2g x≥.………………………………………………………………………………………………10分考点:绝对值不等式.:。
2019届河北沧州市高三9月联考数学(理)试卷【含答案及解析】
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2019届河北沧州市高三9月联考数学(理)试卷【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________一、选择题1. 设集合,,则()A. B._________ C._________ D.2. 设复数(为虚数单位),的共轭复数为,则在复平面内对应的点在()A.第一象限_________ B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3. 已知向量满足,则() A.________ B.________ C. ________ D.4. 已知点在圆的外部,则与圆的位置关系是()A.相切_________ B.相离_________ C.内含_________ D.相交5. 甲、乙、丙、丁四位同学各自在周六、周日两天中随机选一天郊游,则周六、周日都有同学参加郊游的情况共有()A.2种______________ B .1 0 种________ C .1 2 种______________ D .1 4 种6. 下图是某几何体的三视图,则该几何体的体积等于()A.____________________ B._______________________ C.____________________________ D.7. 函数的图象的一个对称中心的坐标为()A.____________________ B.______________ C.____________________ D.8. 执行如图所示的算法,则输出的结果是()A. 1____________________________ B.______________________________ C.______________________________ D. 29. 已知锐角满足,则的值为()A.________ B.___________ C.______________ D.10. 在上随机地取两个实数,则事件“直线与圆相交”发生的概率为A.B.C.D.11. 已知、是双曲线的两个焦点,若在双曲线上存在点满足,则双曲线的离心率的取值范围是()A.______________ B.___________________ C.________________________ D.12. 已知函数的定义域为,当时,,对任意的,成立,若数列满足,且,则的值为()A.______________ B.______________ C.______________ D.二、填空题13. 在中,分别是角的对边,且,则 ________ .14. 已知是两条不同的直线,是三个不同的平面,有下列四个命题:①若,,则;②若,则;③若,则;④若是异面直线,,则.其中正确的命题有 _______________ .(填写所有正确命题的编号)15. 在一次连环交通事故中,只有一个人需要负主要责任,但在警察询问时,甲说:“主要责任在乙”;乙说:“丙应负主要责任”;丙说“甲说的对”;丁说:“反正我没有责任”.四人中只有一个人说的是真话,则该事故中需要负主要责任的人是__________ .16. 已知常数,且不等式解集为空集,则的最大值为 ________ .三、解答题17. 设等差数列的前项和为.且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)令,数列的前项和,证明:对任意,都有.18. 中秋节吃月饼是我国的传统习俗,设一盘中盛有 7块月饼,其中五仁月饼 2块,莲蓉月饼 3块,豆沙月饼 2块,这三种月饼的形状大小完全相同,从中任取 3块.(Ⅰ)求这三种月饼各取到 1块的概率;(Ⅱ)设表示取到的豆沙月饼的个数,求的分布列,数学期望与方差.19. 如图,在三棱柱中,平面,,,,,,为线段上一点.(Ⅰ)求的值,使得平面;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求二面角的正切值.20. 已知动圆(为圆心)经过点,并且与圆相切.(Ⅰ)求点的轨迹的方程;(Ⅱ)经过点的直线与曲线相交于点,,并且,求直线的方程.21. 函数,,(是自然对数的底数,).(Ⅰ)求函数的图象在点的切线的方程;(Ⅱ)若对任意,恒有成立,求实数的取值范围.22. 选修4-1:几何证明选讲如图,过圆内接四边形的顶点引切线为圆的直径.(Ⅰ)若,求;(Ⅱ)已知为线段上一点,满足,,求证:.23. 选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,倾斜角为的直线的参数方程为(为参数).(Ⅰ)以坐标原点为极点,轴非负半轴为极轴建立极坐标系(与平面直角坐标系的单位长度相同),当时,求直线的极坐标方程;(Ⅱ)已知点,直线与椭圆相交于点、,求的取值范围.24. 选修4-5:不等式选讲已知函数,.(Ⅰ)当时,解不等式:;(Ⅱ)若关于的不等式的解集为,求证:.参考答案及解析第1题【答案】第2题【答案】第3题【答案】第4题【答案】第5题【答案】第6题【答案】第7题【答案】第8题【答案】第9题【答案】第10题【答案】第11题【答案】第12题【答案】第13题【答案】第14题【答案】第15题【答案】第16题【答案】第17题【答案】第18题【答案】第19题【答案】第20题【答案】第21题【答案】第22题【答案】第23题【答案】第24题【答案】。
河北省衡水中学2020届高三数学下学期第九次调研试题理(含解析)

河北省衡水中学2020届高三数学下学期第九次调研试题 理(含解析)一、选择题(本大题包括12小题,每小题5分,共60分.) 1.已知集合{|0A x x =<<,12|log 2B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭,则A B =( )A. RB. {|0x x <<C. {}|0x x >D.1|4x x ⎧<<⎨⎩ 【答案】C 【解析】 【分析】先化简集合A ,B ,再求AB .【详解】因为{|0A x x =<<,121|log 2|4B x x x x ⎧⎫⎧⎫=<=>⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,所以{}|0A B x x ⋃=>. 故选:C【点睛】本题主要考查集合的基本运算,属于基础题. 2.复数5iz i=+上的虚部为( ) A.526B. 526i C. 526-D. 526i -【答案】A 【解析】 【分析】 化简得到152626z i =+计算虚部得到答案. 【详解】()515262626i i z i-==+,所以5i z i =+的虚部为526. 故选:A【点睛】本题考查了复数虚部的计算,属于简单题.3.某运动制衣品牌为了成衣尺寸更精准,现选择15名志愿者,对其身高和臂展进行测量(单位:厘米),左图为选取的15名志愿者身高与臂展的折线图,右图为身高与臂展所对应的散点图,并求得其回归方程为 1.160.5ˆ37yx =-,以下结论中不正确的为( )A. 15名志愿者身高的极差小于臂展的极差B. 15名志愿者身高和臂展成正相关关系,C. 可估计身高为190厘米的人臂展大约为189.65厘米D. 身高相差10厘米的两人臂展都相差11.6厘米, 【答案】D 【解析】 【分析】根据散点图和回归方程的表达式,得到两个变量的关系,A 根据散点图可求得两个量的极差,进而得到结果;B ,根据回归方程可判断正相关;C 将190代入回归方程可得到的是估计值,不是准确值,故不正确;D ,根据回归方程x 的系数可得到增量为11.6厘米,但是回归方程上的点并不都是准确的样本点,故不正确.【详解】A ,身高极差大约为25,臂展极差大于等于30,故正确;B ,很明显根据散点图像以及回归直线得到,身高矮臂展就会短一些,身高高一些,臂展就长一些,故正确;C ,身高为190厘米,代入回归方程可得到臂展估计值等于189.65厘米,但是不是准确值,故正确;D ,身高相差10厘米的两人臂展的估计值相差11.6厘米,但并不是准确值,回归方程上的点并不都是准确的样本点,故说法不正确. 故答案为D.【点睛】本题考查回归分析,考查线性回归直线过样本中心点,在一组具有相关关系的变量的数据间,这样的直线可以画出许多条,而其中的一条能最好地反映x 与Y 之间的关系,这条直线过样本中心点.线性回归方程适用于具有相关关系的两个变量,对于具有确定关系的两个变量是不适用的, 线性回归方程得到的预测值是预测变量的估计值,不是准确值. 4.函数()||()af x x a R x=-∈的图象不可能是( ) A. B.C. D.【答案】C 【解析】 【分析】变成分段函数后分段求导,通过对a 分类讨论,得到函数的单调性,根据单调性结合四个选项可得答案.【详解】,0(),0a x x xf x a x x x ⎧->⎪⎪=⎨⎪--<⎪⎩,∴221,0()1,0a x x f x a x x ⎧+>⎪⎪=⎨⎪-+<⎩'⎪.(1)当0a =时,,0(),0x x f x x x >⎧=⎨-<⎩,图象为A; (2)当0a >时,210ax+>,∴()f x 在(0,)+∞上单调递增, 令210ax -+=得x a =∴当x a <,210ax -+<,当0a x <<时,210ax-+>,∴()f x 在(,)a -∞-上单调递减,在(,0)a -上单调递增,图象为D; (3)当0a <时,210ax-+<,∴()f x 在(,0)-∞上单调递减,令210ax +=得x a =-, ∴当x a >-时,210ax +>,当0x a <<-时,210ax+<,∴()f x 在(0,)a -上单调递减,在(,)a -+∞上单调递增,图象为B; 故选:C.【点睛】本题考查了分段函数的图像的识别,考查了分类讨论思想,考查了利用导数研究函数的单调性,属于中档题.5.某几何体的三视图如图所示,该几何体表面上的点P 与点Q 在正视图与侧视图上的对应点分别为A ,B ,则在该几何体表面上,从点P 到点Q 的路径中,最短路径的长度为( )A. 5B. 6C. 22D. 10【答案】C 【解析】 【分析】画出几何体的图形,然后PQ 的路径有正面和右面以及正面和上面两种路径,分别计算出结果,得出答案.【详解】由题,几何体如图所示(1)前面和右面组成一面此时PQ=222222+=(2)前面和上面再一个平面此时223110+=2210<故选C【点睛】本题考查了几何体的三视图以及相关的计算,解题的关键是PQ 的路径有两种情况,属于较易题.6.设m ,n 为正数,且2m n +=,则1312n m n ++++的最小值为( ) A.32B.53C. 74D.95【答案】D 【解析】 【分析】根据2m n +=,化简135112(1)(2)n m n m n ++=++++⋅+,根据均值不等式,即可求得答案; 【详解】当2m n +=时,131111212n m n m n ++=++++++3511(1)(2)(1)(2)m n m n m n ++=+=++⋅++⋅+21225(1)(2)24m n m n +++⎛⎫+⋅+≤=⎪⎝⎭, 当且仅当12m n +=+时,即3122m n ==,取等号, ∴139125n m n ++≥++. 故选:D【点睛】本题主要考查了根据均值不等式求最值,解题关键是灵活使用均值不等式,注意要验证等号的是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.7.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,用现代式子表示即为:在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,则ABC ∆的面积S =.根据此公式,若()cos 3cos 0a B b c A ++=,且2222a b c --=,则ABC ∆的面积为( )B.D. 【答案】A 【解析】 【分析】 根据()cos 3cos 0a B b c A ++=,利用正弦定理边化为角得sin cos cos sin 3sin cos 0A B A B C A ++=,整理为()sin 13cos 0C A +=,根据sin 0C ≠,得1cos 3A =-,再由余弦定理得3bc =,又2222a b c --=,代入公式=S . 【详解】由()cos 3cos 0a B b c A ++=得sin cos cos sin 3sin cos 0A B A B C A ++=, 即()sin 3sin cos 0A B C A ++=,即()sin 13cos 0C A +=,因为sin 0C ≠,所以1cos 3A =-, 由余弦定理22222cos 23a b c bc A bc --=-==,所以3bc =, 由ABC ∆的面积公式得()222222211()312424c b a S bc ⎡⎤⎛⎫+-⎢⎥=-=-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦故选:A【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理以及类比推理,还考查了运算求解的能力,属于中档题.8.执行如图所示的程序框图,则输出的a 值为( )A. 3-B.13C. 12-D. 2【答案】D 【解析】 【分析】由题知,该程序是利用循环结构计算,输出变量a 的值,可发现周期为4,即可得到2020i =,2a =,2021i =,此时输出2a =.【详解】1i =,3a =-.2i =,12a =-.3i =,13a =. 4i =,2a =.5i =,3a =-.可发现周期4,2020i =,2a =,2021i =. 此时输出2a =.故选:D【点睛】本题主要考查程序框图中的循环结构和条件结构,周期是4是解决本题的关键,属于简单题.9.设01a b <<<,b x a =,a y b =,log b z a =,则( ) A. x y z << B. y x z <<C. z x y <<D. z y x <<【答案】A 【解析】 【分析】根据条件01a b <<<,令11,32a b ==,代入,x y 中并取相同的正指数,可得,x y 的范围并可比较,x y 的大小;由对数函数的图像与性质可判断z 的范围,进而比较,,x y z 的大小.【详解】因为01a b <<< 令11,32a b == 则1213b x a ⎛⎫= ⎪⎝⎭=1312a y b ⎛⎫= ⎪⎝⎭=12log log 13b a z == 将式子变形可得61321113327⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥== ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,6123111224⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥== ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦因为111274<< 所以x y <由对数函数的图像与性质可知112211log log 132>= 综上可得x y z << 故选:A.【点睛】本题考查了指数式与对数式大小比较,指数幂的运算性质应用,对数函数图像与性质应用,属于基础题.10.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点()00,P x y 是直线40bx ay a -+=上任意一点,若圆()()22001x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则双曲线的离心率取值范围是( ). A. (]1,2 B. (]1,4 C. [)2,+∞ D. [)4,+∞ 【答案】B 【解析】 【分析】先求出双曲线的渐近线方程,可得则直线bx ay 2a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离d ,根据圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,可得d 1≥,解得即可.【详解】由题意,双曲线2222x y C :1(a 0,b 0)a b-=>>的一条渐近线方程为b y x a =,即bx ay 0-=,∵()00P x ,y 是直线bx ay 4a 0-+=上任意一点, 则直线bx ay 4a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离4ad c==, ∵圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则d 1≥, ∴41a c ≥,即4ce a=≤,又1e > 故e 的取值范围为(]1,4, 故选:B .【点睛】本题主要考查了直线和双曲线的位置关系,以及两平行线间的距离公式,其中解答中根据圆与双曲线C 的右支没有公共点得出d 1≥是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.直线y a =与函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象的相邻两个交点的距离为2π,若()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,则m 的取值范围是( )A. (0,]4π B. (0,]2πC. 3(0,]4π D. 3(0,]2π 【答案】B 【解析】 【分析】根据直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期,得到12ω=,则()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后求得其单调增区间,再根据()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,由(,)m m -是增区间的子集求解.【详解】因为直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期, 所以12ω=,()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由12242k x k πππππ-<+<+,得322()22k x k k ππππ-<<+∈Z , 所以()f x 在3,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数, 由3(,),22m m ππ⎛⎫-⊆- ⎪⎝⎭, 解得02m π<≤.故选:B【点睛】本题主要考查正切函数的图象和性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题 12.已知函数()()22xf x x x e =-,若方程()f x a =有3个不同的实根()123123,,x x x x x x <<,则22ax -的取值范围是( )A. 1[,0)e-B. ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭C. ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D.(【答案】A【解析】 【分析】利用导数法,明确()f x 在(),2-∞-,()2,+∞上是增函数,在()2,2-上是减函数,结合()f x 的图象,得220x -<<,构造函数()()2222222===--x f x a g x x e x x ,再利用导数法求其取值范围.【详解】由()()22xf x x x e =-得()()22xf x x e '=-,所以()f x 在(),2-∞-,()2,+∞上是增函数,在()2,2-上是减函数,结合()f x 的图象可得220x -<<,又()2222222x f x a x e x x ==--, 设()(20)x g x xe x =<<,则()()1xg x x e '=+, 所以()g x 在()2,1--上是减函数,在()1,0-上是增函数, 由()11g e-=-,(222g e --=-,()00g =, 可得22a x -的取值范围是 1[,0)e-故选:A【点睛】本题主要考查导数在函数中的综合应用,还考查了转化化归的思想和运算求解问题的能力,属于难题.二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.)13.717x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的第2项为_______. 【答案】5x - 【解析】 【分析】由二项式定理的通项公式求解即可【详解】由题展开式的第2项为116571C x x 7x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭故答案为5x -【点睛】本题考查二项式定理,熟记公式,准确计算是关键,是基础题. 14.已知ABC ∆中,3AB =,5AC =,7BC =,若点D 满足1132AD AB AC =+,则DB DC ⋅=__________.【答案】12- 【解析】 【分析】 根据1132AD AB AC =+,以,AB AC 为一组基底,由2222()2BC AC AB AC AB AB AC=-=+-⋅,得到152AB AC ⋅=-,再由2111()()3223⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅-=-⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭DB DC AB AD AC AD AB AC AC AB 求解.【详解】因为2222()2BC AC AB AC AB AB AC =-=+-⋅ 又因为3AB =,5AC =,7BC = 所以152AB AC ⋅=-, 所以2111()()3223DB DC AB AD AC AD AB AC AC AB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅-=-⋅-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22211251521294244AB AC AB AC --+⋅=---=-. 故答案为:-12【点睛】本题主要考查平面向量基本定理和向量的线性运算,还考查了运算求解的能力,属于中档题.15.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2418a a +=,17459S =,则(){}31nn a -的前n 项和n T =______.【答案】()()9,229(1),212n nn k k Z T n n k k Z ⎧=∈⎪⎪=⎨+⎪-=+∈⎪⎩【解析】 【分析】由等差数列的通项公式以及前n 项和公式代入可求得n a ,再由分组求和即可求解.【详解】因为{}n a 是等数差数列,17994591745927S a a =⇒=⇒=,而2418a a +=,所以1918272418a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得3d =,13a =,则3(1)33n a n n +-⨯==,n *∈N ; 数列{}3n a 构成首项为9,公差为9的等差数列; 若n 为偶数,则991827369(1)92n n T n n =-+-++--+=, 若n 为奇数,则T 91827369(2)9(1)9n n n n =-+-++--+--9(1)9(1)922n n n -+=-=- 故()()9,229(1),212n nn k k Z T n n k k Z ⎧=∈⎪⎪=⎨+⎪-=+∈⎪⎩.故答案为:()()9,229(1),212n nn k k Z T n n k k Z ⎧=∈⎪⎪=⎨+⎪-=+∈⎪⎩【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式以及分组求和,需熟记公式,属于基础题. 16.已知三棱锥D ABC -的所有顶点都在球O 的表面上,AD ⊥平面ABC,AC =1BC =,cos ACB ACB ∠=∠,2AD =,则球O 的表面积为__________.【答案】8π 【解析】分析:根据三棱锥的结构特征,求得三棱锥外接球半径,由球表面积公式即可求得表面积.详解:由cos ACB ACB ∠=∠,根据同角三角函数关系式得22sin cos 1ACB ACB ∠+∠= ,解得1sin 2ACB ∠=所以6C π=,因为AC =1BC =,由余弦定理2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅代入得 3121AB =+-=所以△ABC 为等腰三角形,且120B = ,由正弦定理得△ABC 外接圆半径R 2sin120R = ,解得1R =设△ABC 外心为'O ,'OO h = ,过'O 作'O M AD ⊥ 则在'O OA ∆ 中2221h R += 在'O MD ∆中()22221h R -+=解得R =所以外接球面积为22448S R πππ===点睛:本题综合考查了空间几何体外接球半径的求法,通过建立空间模型,利用勾股定理求得半径;结合球的表面积求值,对空间想象能力要求高,综合性强,属于难题. 三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明或演算步骤.)17.设()2sin cos cos 4f x x x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若0,12A f a ⎛⎫== ⎪⎝⎭,求ABC ∆面积的最大值.【答案】(Ⅰ)单调递增区间是(),44k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;单调递减区间是()3,44k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)ABC ∆面积的最大值为24+ 【解析】试题分析:(Ⅰ)首先利用二倍角公式化简函数()f x 的解析式,再利用正弦函数的单调性求其单调区间;(Ⅱ)首先由02A f ⎛⎫= ⎪⎝⎭结合(Ⅰ)的结果,确定角A 的值,然后结合余弦定理求出三角形ABC ∆面积的最大值.试题解析:解:(Ⅰ)由题意知()1cos 2sin 2222x x f x π⎛⎫++ ⎪⎝⎭=-sin 21sin 21sin 2222x x x -=-=- 由222,22k x k k Z ππππ-+≤≤+∈可得,44k x k k Z ππππ-+≤≤+∈由3222,22k x k k Z ππππ+≤≤+∈可得3,44k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 所以函数()f x 的单调递增区间是(),44k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;单调递减区间是()3,44k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)由1sin 0,22A f A ⎛⎫=-=⎪⎝⎭得1sin 2A = 由题意知A为锐角,所以cos A =由余弦定理:2222cos a b c bc A =+-可得:22132bc b c bc +=+≥即:23,bc ≤+当且仅当b c =时等号成立.因此123sin 2bc A +≤所以ABC ∆面积的最大值为23+ 考点:1、诱导公式;2、三角函数的二倍角公式;3、余弦定理;4、基本不等式.18.如图,在三棱锥P -ABC 中,已知22====,AC AB BC PA ,顶点P 在平面ABC 上的射影为ABC 的外接圆圆心.(1)证明:平面PAC ⊥平面ABC ; (2)若点M 在棱PA 上,||||=λAM AP ,且二面角P -BC -M 的余弦值为53333,试求λ的值. 【答案】(1)证明见解析 (2)12λ= 【解析】 【分析】(1)设AC 的中点为O ,连接PO ,易知点O 为ABC 的外接圆圆心,从而PO ⊥平面ABC ,即可证明平面PAC ⊥平面ABC ;(2)以OC ,OB ,OP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系, 求出平面MBC 与平面PBC 的法向量,代入公式即可建立λ的方程,解之即可. 【详解】(1)证明:如图,设AC 的中点为O ,连接PO ,由题意,得222BC AB AC +=,则ABC 为直角三角形, 点O 为ABC 的外接圆圆心.又点P 在平面ABC 上的射影为ABC 的外接圆圆心, 所以PO ⊥平面ABC ,又PO ⊂平面PAC ,所以平面PAC ⊥平面ABC . (2)解:由(1)可知PO ⊥平面ABC , 所以PO OB ⊥,PO OC ⊥,OB AC ⊥,于是以OC ,OB ,OP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则(000)O ,,,(100)C ,,,(010)B ,,,(100)A -,,,(001)P ,,, 设[01](101)(10)AM AP AP M λλλλ=∈=-,,,,,,,,,(110)BC =-,,,(101)PC =-,,,(20).MC λλ=--,,设平面MBC 的法向量为111()m x y z =,,, 则·0·0m BC m MC ⎧=⎨=⎩,,得11110(2)0x y x z λλ-=⎧⎨--=⎩,,令11x =,得11y =,12z λλ-=,即211m λλ-⎛⎫= ⎪⎝⎭,,. 设平面PBC 的法向量为222()n x y z =,,,由·0·0n BC n PC ⎧=⎨=⎩,,得222200x y x z -=⎧⎨-=⎩,,令1x =,得1y =,1z =,即(111)n =,,,2222·533cos ||?||(2)3?2n mn m n m λλλλ-+〈〉===-+,, 解得1110222⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,,,λM 即M 为PA 的中点. 【点睛】本题考查平面与平面垂直的判定,二面角的平面角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.19.某快餐连锁店招聘外卖骑手,该快餐连锁店提供了两种日工资方案:方案(a)规定每日底薪50元,快递业务每完成一单提成3元;方案(b)规定每日底薪100元,快递业务的前44单没有提成,从第45单开始,每完成一单提成5元,该快餐连锁店记录了每天骑手的人均业务量,现随机抽取100天的数据,将样本数据分为[ 25,35),[35,45),[45,55),[55,65),[65,75),[75,85),[85,95]七组,整理得到如图所示的频率分布直方图.(1)随机选取一天,估计这一天该连锁店的骑手的人均日快递业务量不少于65单的概率; (2)从以往统计数据看,新聘骑手选择日工资方案(a )的概率为13,选择方案(b )的概率为23.若甲、乙、丙三名骑手分别到该快餐连锁店应聘,三人选择日工资方案相互独立,求至少有两名骑手选择方案(a)的概率;(3)若仅从人均日收入的角度考虑,请你利用所学的统计学知识为新聘骑手做出日工资方案的选择,并说明理由.(同组中的每个数据用该组区间的中点值代替) 【答案】(Ⅰ) 0.4 (Ⅱ) 727(Ⅲ)见解析 【解析】 分析】(Ⅰ)先设事件A 为“随机选取一天,这一天该连锁店的骑手的人均日快递业务量不少于65单”,由频率分布直方图,即可求出结果;(Ⅱ)先设事件B 为“甲、乙、丙三名骑手中至少有两名骑手选择方案(1)”,设事件i C 为“甲乙丙三名骑手中恰有()0,1,2,3i i =人选择方案(1)”,根据题意可得()()()23P B P C P C =+,进而可求出结果;(Ⅲ)先设骑手每日完成快递业务量为X 件,得到方案(1)的日工资()*1503Y X X N=+∈,方案(2)的日工资()*2*100,44,100544,44,X X N Y X X X N ⎧≤∈⎪=⎨+->∈⎪⎩,再由题中条件分别得到1Y 与2Y 的期望,比较大小即可得出结果.【详解】(Ⅰ)设事件A 为“随机选取一天,这一天该连锁店的骑手的人均日快递业务量不少于65单”依题意,连锁店的人均日快递业务量不少于65单的频率分别为:0.20.150.05,, 因为0.20.150.050.4++= 所以()P A 估计为0.4.(Ⅱ) 设事件B 为“甲、乙、丙三名骑手中至少有两名骑手选择方案(1)” 设事件i C 为“甲乙丙三名骑手中恰有()0,1,2,3i i =人选择方案(1)”,则()()()213232333121617333272727P B P C P C C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以三名骑手中至少有两名骑手选择方案(1)的概率为727(Ⅲ)设骑手每日完成快递业务量为X 件 方案(1)的日工资()*1503Y X X N=+∈,方案(2)的日工资()*2*100,44,100544,44,X X N Y X X X N ⎧≤∈⎪=⎨+->∈⎪⎩所以随机变量1Y 的分布列为11400.051700.052000.22300.32600.22900.153200.05EY =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯236=;同理随机变量2Y 的分布列为1Y100130 180 230 280 330 P0.10.20.30.20.150.0521000.11300.21800.32300.22800.153300.05EY =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ 194.5=因为12EY EY >,所以建议骑手应选择方案(1)【点睛】本题主要考查频率分布直方图、离散型随机变量的分布列与期望等,熟记概念,会分析频率分布直方图即可,属于常考题型.20.如图,椭圆1C :22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率为3,过抛物线2C :24x by =焦点F 的直线交抛物线于,M N 两点,当7||4MF =时,M 点在x 轴上的射影为1F ,连接,)NO MO 并延长分别交1C 于,A B 两点,连接AB ,OMN ∆与OAB ∆的面积分别记为OMN S ∆,OAB S ∆,设λ=OMNOABS S ∆∆.(1)求椭圆1C 和抛物线2C 的方程; (2)求λ的取值范围.【答案】(I ) 2214x y +=,24x y =;(II ) [)2,+∞. 【解析】试题分析:(Ⅰ )由题意得得7,4M c b ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,根据点M 在抛物线上得2744c b b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,又由2c a =,得 223c b =,可得277b b =,解得1b =,从而得2c a ==,可得曲线方程.(Ⅱ )设ON k m =,'OM k m =,分析可得1'4m m=-,先设出直线ON 的方程为y mx = (0)m >,由24y mxx y=⎧⎨=⎩,解得4N x m =,从而可求得4ON =,同理可得,,OM OA OB ,故可将=OMN OAB ON OMS S OA OBλ∆∆⋅=⋅化为m 的代数式,用基本不等式求解可得结果. 试题解析:(Ⅰ)由抛物线定义可得7,4M c b ⎛⎫--⎪⎝⎭, ∵点M 在抛物线24x by =上, ∴2744c b b ⎛⎫=-⎪⎝⎭,即2274c b b =- ①又由2c a =,得 223c b = 将上式代入①,得277b b = 解得1,b =∴c =2a ∴=,所以曲线1C 方程为2214x y +=,曲线2C 的方程为24x y =.(Ⅱ)设直线MN 的方程为1y kx =+,由214y kx x y=+⎧⎨=⎩消去y 整理得2440x kx --=, 设11,)Mx y (,()2,2N x y . 则124x x =-,设ON k m =,'OM k m =, 则21122111'164y y mm x x x x =⋅==-, 所以1'4m m=-, ② 设直线ON 的方程为y mx = (0)m >,由24y mxx y=⎧⎨=⎩,解得4N x m =,所以4N ON ==, 由②可知,用14m-代替m ,可得M OM == 由2214y mxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得A x =,所以A OA ==用14m-代替m,可得B OB ==所以=OMN OABON OM S S OA OB λ∆∆⋅==⋅==1222m m=+≥,当且仅当1m =时等号成立. 所以λ的取值范围为[)2,+∞.点睛:解决圆锥曲线的最值与范围问题时,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值.常从以下几个方面考虑: ①利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;②利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; ③利用基本不等式求出参数的取值范围; ④利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围. 21.已知函数()21xf x x ae =--.(1)若()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,求实数a 的取值范围; (2)在(1)的条件下,求证:124xx e ea+>. 【答案】(1)20,e ⎛⎫⎪⎝⎭;(2)详见解析. 【解析】 【分析】(1)由()21xf x x ae =--得()2xf x x ae '=-,根据()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,则()f x '有两个不同的零点,即方程2x x a e =有两个不同的实根,转化为直线y a =与2xx y e =的图象有两个不同的交点求解.(2)由(1)知20a e <<,设12x x <,则1201x x <<<,由121222x x x ae x ae⎧=⎨=⎩得()()12122x x x x a e e -=-,()12122x x x x a e e -=-,要证124xx e ea +>,将()12122x x x x a e e -=- 代入整理为()()121212121x x x x x x e e ---+>-,再令12(0)x xt t -=<,转化为()2101t t e t e --<+,再构造函数()21()(0)1t t e g t t t e -=-<+,研究其最大值即可.【详解】(1)由()21x f x x ae =--得()2x f x x ae '=-,()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,则()f x '有两个不同的零点,即方程2x xa e=有两个不同的实根, 即直线y a =与2xxy e =的图象有两个不同的交点, 设()2x xg x e =,则()()21xx g x e-'=, (),1x ∈-∞时()0g x '>,()g x 单调递增,且()g x 的取值范围是2,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭; ()1,x ∈+∞时()0g x '<,()g x 单调递减,且()g x 的取值范围是20,e ⎛⎫⎪⎝⎭,所以当20a e <<时,直线y a =与2x x y e=的图象有两个不同的交点, ()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,故实数a 的取值范围是20,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭. (2)由(1)知20a e<<,设12x x <,则1201x x <<<, 由121222x x x ae x ae ⎧=⎨=⎩得()()12122x x x x a e e -=-,()12122x x x x a e e -=- 所以要证124xx e ea+>,只需证()124x xa e e +>, 即证()()1212122x x x x x x e e e e -+>-,即证()()121212121x x x x x x e e ---+>-,设12(0)x x t t -=<,即证()121t t t e e +>-,即证()2101tt e t e --<+,设()21()(0)1t te g t t t e -=-<+,则21()01t t e g t e '⎛⎫-=> ⎪+⎝⎭, 所以()g t 在(),0-∞是增函数,()()00g t g <=,所以()2101t t e t e --<+,从而有124x x ee a+>. 【点睛】本题主要考查导数与函数的极值,导数法证明不等式,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于难题.选考题:共10分.请考生在第22、23两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.选修4-4:坐标系与参数方程22.在平面直角坐标系中,曲线C 的参数方程为22cos 2sin x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数),直线l 的参数方程为212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C 以及直线l 的极坐标方程;(Ⅱ)若()0,1A ,直线l 与曲线C 相交于不同的两点M ,N ,求11+AM AN的值. 【答案】(Ⅰ)4cos ρθ=sin 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭;(Ⅱ)【解析】 【分析】(1)消去参数t 可得l 的普通方程,利用平方关系消去参数θ可得曲线C 的直角坐标方程,把ρ2=x 2+y 2,y =ρsin θ代入,可得曲线C 以及直线l 的极坐标方程..(II )把直线l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程,利用直线参数的几何意义求得结果. 【详解】(Ⅰ)依题意,曲线C :()2224x y -+=,故2240x y x +-=,即24cos 0ρρθ-=,即4cos ρθ=;直线l :1y x =-,即10x y +-=,即cos sin 10ρθρθ+-=,sin 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭; (Ⅱ)将直线l的参数方程212x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入2240x y x +-=中,化简可得210t ++=,设M ,N 所对应的参数分别为1t ,2t ,则12t t +=-121t t =,故11AM AN AM AN AM AN++==【点睛】本题考查了极坐标方程、参数方程与普通方程的互化,考查了直线参数的意义,考查了计算能力,属于中档题. 选修4-5:不等式选讲 23.选修4-5:不等式选讲 已知函数() 1.f x x =+(Ⅰ)解不等式()32f x x >-+; (Ⅱ)已知0,0a b >>,且2a b +=()f x x -≤【答案】(Ⅰ)()(),30,-∞-⋃+∞; (Ⅱ)见解析. 【解析】 【分析】(Ⅰ)整理()32f x x >-+得:123x x +++>,由绝对值的几何意义即可解不等式. (Ⅱ)将问题转化成()max f x x -≤⎡⎤⎣⎦()max 1f x x -=⎡⎤⎣⎦,转化成证明1≤利用基本不等式即可证明结论,问题得解.【详解】(Ⅰ)()32f x x >-+,即123x x +++>, 由绝对值的几何意义得:(,3)(0,)x ∈-∞-⋃+∞; (Ⅱ)()[]11,1f x x x x -=+-∈-,要证()f x x -≤1≤22a b a b +==+≥1,4ab ≤1.==【点睛】本题主要考查了绝对值的几何意义,还考查了转化思想及基本不等式的应用,考查计算能力,属于中档题.。
2020年9月河北省普通高中学业水平合格性考试数学试题(解析版)
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2020年9月河北省普通高中学业水平合格性考试数学试题一、单选题1.已知集合{}012M =,,,{}1,2N =,则M N ⋃=( ).A .{}1,2B .{}0C .{}0,1,2D .{}0,1【答案】C【分析】由并集定义直接得到结果. 【详解】由并集定义可得:{}0,1,2M N =.故选:C.2.直线210x y +-=的斜率是( ). A .2- B .2C .12-D .12【答案】A【分析】将直线化成斜截式即可求解. 【详解】解:210x y -+=,即21y x =-+, 故直线的斜率为2-. 故选:A.3.在等差数列{}n a 中,21a =,30a =,则10a =( ). A .7- B .8-C .9D .10【答案】A【分析】利用23,a a 求得公差d ,由等差数列通项公式可求得结果. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则32011d a a =-=-=-,1028187a a d ∴=+=-=-.故选:A.4.若角α的顶点为坐标原点,始边为x 轴正半轴,且终边经过点()12,5P -,则sin α=( ). A .1213B .513C .1213-D .513-【答案】B【分析】根据任意角的三角函数的定义,由题中条件,可直接得出结果. 【详解】因为角α终边经过点()12,5P -, 所以5sin 13α==.故选: B.5.已知向量()1,2OA =,()3,4OB =,则AB =( ). A .()2,2-- B .()2,2 C .()4,6-- D .()4,6【答案】B【分析】根据向量线性运算的坐标表示,由题中条件,可直接得出结果. 【详解】因为向量()1,2OA =,()3,4OB =, 则()2,2AB OB OA =-=. 故选:B.6.函数()()sin π2f x x =+的最小正周期是( ). A .2π B .πC .2D .1【答案】C【分析】利用最小正周期的公式直接计算即可. 【详解】函数()()sin π2f x x =+的最小正周期是22T ππ==.故选:C.7.在等比数列{}n a 中,18a =-,41a =,则该数列的公比q =( ). A .2 B .2- C .12D .12-【答案】D【分析】根据题中条件,由等比数列的通项公式,即可求出结果. 【详解】因为在等比数列{}n a 中,18a =-,41a =,则该数列的公比12q ===-. 故选:D.8.若两个单位向量,a b 互相垂直,则a b +=( ).A .1-B .2C .2D .3【答案】B【分析】先依题意确定1,0a b a b ==⋅=,再利用()2a b a b +=+展开计算即可.【详解】两个单位向量,a b 互相垂直,故1,0a b a b ==⋅=,则()22221102a b a ba b a b +=+=++⋅=++=.故选:B.9.下列函数中,在()0,∞+上是增函数的是( ). A .x y e -= B .3y x = C .1lny x= D .sin y x =【答案】B【分析】利用基本初等函数的单调性逐项判断各选项中的函数在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项.【详解】对于A 选项,函数xy e -=在()0,∞+上是减函数;对于B 选项,函数3y x =在()0,∞+上是增函数;对于C 选项,函数1lnln y x x==-在()0,∞+上是减函数; 对于D 选项,函数sin y x =在()0,∞+上不单调. 故选:B.10.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1CC 的中点,则异面直线1A E 是1AD 所成角的余弦值等于( ).A .66B .63C .26D .23【答案】C【分析】以D 点为坐标原点,建立空间直角坐标系,分别求出两异面直线的方向向量,利用向量夹角公式,即可求出结果.【详解】以D 点为坐标原点,分别以DA ,DC ,1DD 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,由题意,可得()2,0,0A ,()12,0,2A ,()0,2,1E ,()10,0,2D , 所以()12,2,1A E =--,()12,0,2AD =-, 因此1111112cos ,644144A E AD A E AD A E AD ⋅<>===++⨯+, 所以异面直线1A E 是1AD 所成角的余弦值等于26. 故选:C.【点睛】方法点睛: 求空间角的常用方法:(1)定义法,由异面直线所成角、线面角、二面角的定义,结合图形,作出所求空间角,再结合题中条件,解对应三角形,即可求出结果;(2)向量法:建立适当的空间直角坐标系,通过计算向量夹角(直线方向向量与直线方向向量、直线方向向量与平面法向量,平面法向量与平面法向量)余弦值,即可求出结果.11.已知0.51log 3a =,2log 2b =lg 2c =,则( ). A .a b c << B .b c a <<C .c a b <<D .c b a <<【答案】D【分析】将,,a b c 与特殊值进行比较,即可求出,,a b c 的大小.【详解】解:0.5122211log log log 3log 2133a ===>=,2211log log 222b ===,121lg 2lg102c =<=, 即a b c >>. 故选:D.12.经过坐标原点,且圆心坐标为()1,1-的圆的一般方程是( ). A .22220x y x y +--= B .22220x y x y +-+= C .22220x y x y ++-= D .22220x y x y +++=【答案】C【分析】根据题意,求出圆的半径,即可得圆的标准方程,变形可得其一般方程. 【详解】根据题意,圆的圆心为()1,1-,且过原点,且其半径r =则其标准方程为22(1)(1)2x y ++-=, 变形可得其一般方程是22220x y x y ++-=, 故选:C .13.已知函数()()sin π,01,0x x f x x x ⎧<=⎨-≥⎩,则13f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( ).A .12B .12-CD. 【答案】D【分析】根据函数的解析式求得3132f ⎛⎫=-⎪⎝⎭,再求23f ⎛⎫- ⎪⎝⎭即为所求. 【详解】解:1121333f ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 1222sin sin 3333f f f ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-=-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 故选:D.14.函数()1ln1f x x =-的图象大致是( ). A . B .C .D .【答案】A【分析】利用()2f 和2x >时()f x 的符号,可排除错误选项得到结果. 【详解】()2ln10f ==,∴排除BD ;当2x >时,1011x <<-,()1ln 01f x x ∴=<-,排除C. 故选:A.15.某班从包括2名男生和2名女生的4名候选人中随机选2人加入校学生会,则2名女生均被选中的概率是( ). A .16B .14C .13D .12【答案】A【分析】列举出所有可能的情况,根据古典概型概率公式计算可得结果. 【详解】记2名男生为,A B ,2名女生为,x y ,挑选2人加入校学生会有(),A B ,(),A x ,(),A y ,(),B x ,(),B y ,(),x y ,共6种情况;其中2名女生均被选中的情况仅有(),x y ,∴2名女生均被选中的概率16p =. 故选:A.16.若实数x ,y 满足2241x y +=,则xy 的最大值是( ).A .12B .14C .22D .24【答案】B【分析】根据题中条件,利用基本不等式,可直接求出结果.【详解】因为实数x ,y 满足2241x y +=,为使xy 取得最大值,必有x ,y 同号,因为222241244x y x y xy +=≥⋅=,当且仅当2x y =,即2224x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或2224x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩时,等号成立, 所以14≤xy ,因此xy 的最大值为14. 故选:B.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.17.假期中某校50名骨干教师参加社区志愿者活动的次数如图所示,则这50名骨干教师参加社区志愿者活动的人均次数是( ).A .1.8B .2C .3.1D .3【答案】C【分析】根据题中条件,确定这50名骨干教师参加社区志愿者活动的总次数,进而可求出平均值.【详解】由题意可得,这50名骨干教师参加社区志愿者活动的总次数为102253154155⨯+⨯+⨯=,因此这50名骨干教师参加社区志愿者活动的人均次数是1553.150=. 故选:C.18.已知直线m ,n 和平面α,则下列命题中正确的是( ). A .如果m α⊥,n α⊥,那么m n ⊥ B .如果m α⊥,//n α,那么//m n C .如果//m α,//n α,那么//m n D .如果m α⊥,//n α,那么m n ⊥ 【答案】D【分析】根据空间中线线、线面位置关系,逐项判定,即可得出结果.【详解】若m α⊥,n α⊥,根据线面垂直的性质:垂直于同一个平面的两条直线相互平行,可得A 错;若m α⊥,//n α,则存在n α'⊂,使得//n n ',因此m n '⊥,所以m n ⊥,故B 错;D 正确;若//m α,//n α,则m 与n 可能平行、相交或异面,故C 错; 故选:D.19.如图所示,M ,N 分别是ABC 的边AB ,AC 上的点,且2AM MB =,2NC AN =,则向量MN =( ).A .1233AB AC - B .1233AB AC + C .1233AC AB - D .1233AC AB + 【答案】C【分析】根据平面向量基本定理,由平面向量的线性运算,利用题中条件直接计算, 即可得出结果.【详解】因为2AM MB =,2NC AN =,所以1233MN AN AM AC AB =-=-. 故选:C. 20.22tan15tan 45tan 15︒=︒-︒( ). A .32B .33C .34D .36【答案】D【分析】化简、拼凑,利用二倍角公式的逆应用计算即可. 【详解】222tan1512tan1513tan 30tan 45tan 1521tan 1526︒︒=⨯=︒=︒-︒-︒. 故选:D.21.如果某正方体的八个顶点都在同一个半径为1的球面上,那么该正方体的体积是( ). A .829B .839C .429D .439【答案】B【分析】根据正方体外接球的直径等于体对角线的长,由题中条件,求出正方体的棱长,进而可求出正方体的体积.【详解】因为正方体的八个顶点都在同一个半径为1的球面上,所以该球是正方体的外接球,记该正方体为1111ABCD A B C D -,其外接球为球O , 又因为正方体外接球的直径等于体对角线的长,设该正方体1111ABCD A B C D -的棱长为a ,则体对角线的长为222121B D a a a =++=⨯,解得23a =383V a ==.故选:B.22.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =60A =︒,则c =( ). A .2sin C B .2sin BCCDB【答案】A【分析】根据正弦定理,由题中条件,可直接得出结果. 【详解】因为在ABC中,a =60A =︒,由正弦定理可得:sin sin a c A C =,即sin 60sin cC=︒, 所以2sin c C =. 故选:A.23.若圆锥的底面半径和高都等于球的半径,则圆锥的体积与球的体积之比是( ). A .13B .29C .16D .14【答案】D【分析】设球的半径为r ,根据题中条件,由圆锥和球的体积公式,分别求出体积,即可得出结果.【详解】设球的半径为r ,则该球的体积为3143V r π=; 又圆锥的底面半径和高都等于球的半径, 所以该圆锥的体积为2321133V r r r ππ=⋅=,因此圆锥的体积与球的体积之比是2114V V =. 故选:D.24.函数()ππsin cos cos sin 2626x x f x =+的零点是( ). A .π2π3x k =-,k ∈Z B .ππ3x k =-,k ∈ZC .π2π6x k =-,k ∈Z D .ππ6x k =-,k ∈Z【答案】A【分析】先化简函数,再求()0f x =的根即得结果. 【详解】依题意,令()πππsincos cos sin sin 0262626x x x f x ⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭得,π,26x k k Z π+=∈,解得π2π3x k =-,k Z ∈. 故选:A.25.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()()2log 1f x x =+,则不等式()2f x ≤的解集是( ). A .[]3,3- B .[]4,4-C .(][),33,-∞-+∞D .(][),44,-∞-⋃+∞【答案】A【分析】根据0x >的解析式,可得()f x 在[)0,+∞上单调递增,进而判断出()f x 在R 上单调递增,并求出()32f =,()32f -=-,再根据函数的单调性即可求解不等式.【详解】解:0x ≥时,()()2log 1f x x =+,()f x ∴在[)0,+∞上单调递增,又()f x 是定义在R 上的奇函数,()f x ∴在R 上单调递增,易知()()223log 31log 42f =+==,()()332f f -=-=-, 由()2f x ≤, 解得:()22f x -≤≤, 由()f x 在R 上单调递增, 解得:33x -≤≤,()2f x ∴≤的解集是[]3,3-.故选:A.【点睛】关键点点睛:本题考查的核心是利用函数的单调性解不等式,解题的关键是利用函数的奇偶性判断出函数的单调性,26.如图,直四棱柱1111ABCD A B C D -的底面ABCD 是正方形,且122AA AB ==,E ,F 分别为1AA ,1CC 的中点,则下列结论正确的是( ).A .平面EFB 6 B .平面EFB 截此四棱柱所得裁面是矩形,且截面面积为23C .直线BD 与平面EFB 3 D .直线BD 与平面EFB 所成角的余弦值是33【答案】D【分析】作出截面并求出截面面积即可判断A 、B ;利用空间向量法求线面角可判断C 、D.【详解】连接1D E 、1D F ,则1//D E BF ,1//D F BE ,即1,,,B E D F 四点共面,且222112BF D F BD +=≠,所以平面EFB 截此四棱柱所得截面是菱形, 连接1BD ,则1111224322BED FSEF BD =⋅⋅=+=A 、B 不正确;以D 为坐标原点,1,,DA DC DD 所在的直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则()1,1,0B ,()0,0,0D ,()1,0,1E ,()0,1,1F ,()1,1,0DB =,()0,1,1BE =-,()1,0,1BF =-,设平面EFB 的一个法向量为(),,n x y z =, 则00BE n BF n ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即0y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,令1z =,则1,1x y ==,所以()1,1,1n =,设直线BD 与平面EFB 所成角为θ,02πθ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,所以2sin cos ,2DB n DB n DB nθ⋅====⨯, 则直线BD 与平面EFB =. 故选:D27.关于函数()()()1sin 1sin 2cos f x x x x =-++,[]π,πx ∈-,有以下四个结论: ①()f x 是偶函数②()f x 在[]π,0-是增函数,在[]0,π是减函数 ③()f x 有且仅有1个零点④()f x 的最小值是1-,最大值是3 其中正确结论的个数是( ). A .1 B .2 C .3 D .4【答案】C【分析】先化简函数得()()2cos 11f x x =+-,再利用奇偶性定义和换元法研究复合函数单调性、零点及最值对选项逐一判断即可. 【详解】函数()()()()221sin 1sin 2cos cos 2cos cos 11f x x x x x x x =-++=+=+-,()()()()22cos 2cos cos 2cos x x f x f x x x -=-+-=+=,故()f x 是偶函数,①正确;令cos t x =在[]π,0-是增函数,在[]0,π是减函数,()()22211y f t t t t ==+=+-在[]1,1t ∈-上递增,根据复合函数单调性可知()f x 在[]π,0-是增函数,在[]0,π是减函数,②正确;()()211y f t t ==+-,[]1,1t ∈-,则1t =-时,最小值为-1,1t =时,最大值为3,④正确;令()()2110f t t =+-=得0t =或2t =-(舍去),即cos 0t x ==,则2()2x k k Z ππ=+∈,()f x 有无数个零点,故③错误.所以有3个正确结论.故选:C.【点睛】本题的解题关键是借助换元法进行转化,将三角函数问题转化成二次函数的单调性、零点及最值问题.28.为了解全年级1180名学生的数学成绩分布情况,在一次数学调研测试后,某教师随机抽取了80份试卷并对试卷得分(满分:150分)进行了整理,得到如下频率分布表:]若规定及格分数是90分,则全年级此次数学测试及格率的估计值是( ). A .70% B .72.5%C .80%D .82.5%【答案】D【分析】根据频率分布表,直接求出分数大于等于90分对应的频率,即可得出结果. 【详解】由频率分布表可得,分数大于等于90分对应的频率为0.1250.25002000.1000.0750.0750.825+++++=,则全年级此次数学测试及格率的估计值是82.5%. 故选:D.29.为了解全年级1180名学生的数学成绩分布情况,在一次数学调研测试后,某教师随机抽取了80份试卷并对试卷得分(满分:150分)进行了整理,得到如下频率分布表: ]此次数学测试全年级学生得分的中位数的估计值是().A.108 B.108.5C.109 D.109.5【答案】A【分析】根据频率分布表,由中位数的概念,可直接得出结果.【详解】中位数两边的频率之和相等,都等于0.5,因为0.0250.0500.1000.1250.300+++=,又[)100,110对应的频率为0.250,所以此次数学测试全年级学生得分的中位数的估计值是0.2 100101080.25+⨯=.故选:A.30.为了解全年级1180名学生的数学成绩分布情况,在一次数学调研测试后,某教师随机抽取了80份试卷并对试卷得分(满分:150分)进行了整理,得到如下频率分布表:]若同一组数据用该区间的中点值作代表,则此次数学测试全年级平均分的估计值是().A.110 B.108. 5C.105 D.102. 5【答案】B【分析】根据频率分布表,由每组的中点值乘以该组的频率再求和,即可得出结果.【详解】由题意可得,此次数学测试全年级平均分的估计值是650.025750.050850.100950.1251050.2501150.200⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯1250.1001350.0751450.075108. 5+⨯+⨯+⨯=.故选:B.二、解答题31.已知函数()22f x x x =+,()24g x ax a =+.(Ⅰ)解不等式()()f x g x ≥;(Ⅱ)用{}max ,p a 表示p ,q 中的较大值,当0a >时,求函数()()(){}max ,H x f x g x =的最小值.【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ)最小值为0.【分析】(Ⅰ)先化不等式为()()220x x a +-≥,分别讨论1a <-,1a =-,1a >-三种情况,即可得出结果;(II )根据题中条件,得到()(][)()22,,22,24,2,2x x x a H x ax a x a ⎧+∈-∞-⋃+∞⎪=⎨+∈-⎪⎩,根据二次函数以及分段函数性质,即可求出最值.【详解】(Ⅰ)由()()f x g x ≥,得()22240x a x a +--≥,即()()220x x a +-≥.当1a <-时,解不等式可得:2x a ≤或2x ≥-;当1a =-时,不等式可化为()220x +≥,显然恒成立,所以解集为R ; 当1a >-时,解不等式可得:2x -≤或2x a ≥;综上,当1a <-时,不等式的解集为(][),22,a -∞⋃-+∞; 当1a =-时,不等式的解集为R ;当1a >-时,不等式的解集为(][),22,a -∞-⋃+∞.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,()(][)()22,,22,24,2,2x x x a H x ax a x a ⎧+∈-∞-⋃+∞⎪=⎨+∈-⎪⎩.当2x -≤或2x a ≥时,()22H x x x =+是开口向上的二次函数,且对称轴为1x =-,所以()22H x x x =+在(],2-∞-上单调递减,在[)2,a +∞上单调递增,又()20H -=,()()2244410H a a a a a =+=+>,所以()min 0H x =;当22x a -<<时,()()24220H x ax a a x =+=+>. 综上,()H x 的最小值为0. 【点睛】思路点睛:求解含参数一元二次不等式时,一般需要先讨论二次项系数是否为零,当二次项系数为零时,转化为一元一次不等式求解;当二次项系数不为零时,求出不等式对应的方程的根,比较两根的大小,确定参数的不同范围,进而即可求解.。
河北省衡水中学2020届高三数学下学期第九次调研试题理(含解析)
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,
x
0
.
(1)当 a
0
时,
f
(x)
x, x x, x
0 0 ,图象为
A;
(2)当 a
0
1
时,
a x2
0
,∴
f (x) 在 (0, ) 上单调递增,
1
令
a x2
0 得x
a,
∴当 x
1 a 0
a 时,
x2 ,
当
a
x
1 0 时,
a x2
0
,
∴ f (x) 在 (, a ) 上单调递减,在 ( a ,0) 上单调递增,图象为 D;
11.直线
y
a
与函数
f
(x)
tan
x
4
(
0)
的图象的相邻两个交点的距离为 2
,若
f
x m, mm 在
0 上是增函数,则
m
的取值范围是(
)
(0, ] A. 4
(0, ] B. 2
3 (0, ] C. 4
3 (0, ] D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】
根据直线
y
a
与函数
f
x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期,得到
即
,即
,
cos A 1
因为 sin C 0 ,所以
3,
a2 b2 c2 2bc cos A 2 bc 2
由余弦定理
3
,所以 bc 3 ,
S
由 ABC 的面积公式得
1 4
(bc)2
c2
b2 2
a2
2
1 32 12 4
2020届河北省沧州市高三9月教学质量检测数学(理)试题

2020届河北省沧州市高三9月教学质量检测数学(理)试题一、单选题 1.21ii+=+( ) A .3122i - B .1322i - C .32i - D .112i -【答案】A【解析】根据复数的除法的运算法则,准确运算,即可求解. 【详解】 由题意,复数()()()()2123111122i i i i i i i +-+==-++-,故选A. 【点睛】本题主要考查了复数的运算,其中解答中熟记复数的除法运算的运算法则,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.2.已知集合{}2|230A x x x =+->,{|04}B x x =<,则A∩B=( )A .{|34}x x -<≤B .{|14}x x <C .{|30 14}x x x -<<<或D .{|3 1 14}x x x -<<-<或【答案】B【解析】首先求集合A ,再求A B .【详解】{1A x x =>或3}x <-,{}14A B x x ⋂=<≤,故选B. 【点睛】本题考查集合的交集,属于简单题型.3.已知抛物线2:3C y x =,则焦点到准线的距离是( ) A .16B .32C .3D .13【答案】A【解析】化简抛物线的方程213x y =,求得16p =,所以焦点到准线的距离,得到答案. 【详解】由题意,抛物线23y x =,即21=2py 3x y =,解得16p =, 所以焦点到准线的距离是16p =,故选A. 【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程及几何性质的应用,其中熟记抛物线的标准方程和几何性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 4.设a =log 35,b =log 45,c =212-,则( ) A .b >c >a B .b >a >c C .a >b >c D .a >c >b【答案】C【解析】根据对数函数的单调性以及不等式的性质可以比较,a b ,又结合指数函数的单调性可得1221c -=<,从而可得出答案. 【详解】 解:∵55110log 3log 41a b<=<=<,∴a b >>1, 又1221c -=<,∴a b c >>,故选:C . 【点睛】本题主要考查比较指数式、对数式的大小,通常先与中间值10,,12等进行比较,属于基础题.5.某学校组织高一和高二两个年级的同学,开展“学雷锋敬老爱老”志愿服务活动,利用暑期到敬老院进行打扫卫生、表演文艺节目、倾听老人的嘱咐和教诲等一系列活动.现有来自高一年级的4名同学,其中男生2名、女生2名;高二年级的5名同学,其中男生3名、女生2名.现从这9名同学中随机选择4名打扫卫生,则选出的4名同学中恰有2名男生,且这2名男生来自同一个年级的概率是( ) A .1126B .521C .635D .421【答案】D【解析】对这两名男生来自高一或高二两种情况讨论,当男生来自高一时,同时任选2名女生,有2224C C 种方法,当男生来自高二时,有2234C C 种方法,并求概率. 【详解】当两名男生来自高一年级,2224149121C C P C ==,当两名男生来自高二,223424917C C P C == 1211421721P P P =+=+=, 故选D. 【点睛】本题考查了古典概型的概率,难度不大,关键是能正确分类. 6.函数||1()e sin 28x f x x =的部分图象大致是( ) A . B .C .D .【答案】C【解析】判断函数的性质,和特殊值的正负,以及值域,逐一排除选项. 【详解】()()f x f x -=-,∴函数是奇函数,排除D ,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >,,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x <,排除B ,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin 20,1x ∈,2111,888x e e π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()0,1⊂0,2x π⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭时,()()0,1f x ∈,排除A ,C 符合条件,故选C.【点睛】本题考查了根据函数解析式判断函数图象,属于基础题型,一般根据选项判断函数的奇偶性,零点,特殊值的正负,以及单调性,极值点等排除选项.7.《九章算术》是我国最重要的数学典书,曾被列为对数学发展影响最大的七部世界名著之一.其中的“竹九节“问题,题意是:有一根竹子,共九节,各节的容积依次成等差数列,已知较粗的下3节共容4升,较瘦的上4节共容3升.根据上述条件,请问各节容积的总和是( ) A .20122B .21122C .60166D .61166【答案】A【解析】首先用1a 和d 表示已知条件,建立方程,最后代入前n 项和的计算方法. 【详解】设首项1a ,公差d123678943a a a a a a a ++=⎧⎨+++=⎩ 即113344263a d a d +=⎧⎨+=⎩ ,19566a = ,766d =- , 91987201926622S a ⨯⎛⎫=+⨯-= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了等差数列基本量的计算,考查逻辑推理和计算能力,属于基础题型. 8.已知(13a x+)(1+x )6的展开式中各项系数的和为128,则该展开式中x 2的系数为( ) A .15 B .21 C .30 D .35【答案】B【解析】把所给的式子按照二项式定理展开,可得展开式中2x 的系数. 【详解】解:由题意得()67121282a +⋅==,∴1a =,∴()6311a x x ⎛⎫++= ⎪⎝⎭()0122666666311...C C x C x C x x ⎛⎫+++++ ⎪⎝⎭, 故展开式中2x 的系数为256615621C C +=+=,故选:B . 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.9.在以BC 为斜边的直角△ABC 中,2AB =,2BE EC =,则AB AE ⋅=( ) A .3 B .73C .83D .2【答案】C【解析】根据向量加法和减法转化1233AE AC AB =+,然后根据数量积的运算公式计算. 【详解】()23AB AE AB AC CE AB AC BC ⎛⎫⋅=⋅+=⋅- ⎪⎝⎭()22122833333AB AC AC AB AB AC AB AB ⎛⎫⎛⎫=⋅--=⋅+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选C. 【点睛】本题考查了向量加减法,以及数量积的运算,意在考查向量转化和计算的问题,属于基础题型.10.在长方体1111ABCD A B C D -中,12,3AB AD AA ===,点E 为棱1BB 上的点,且12BE EB =,则异面直线DE 与11A B 所成角的正弦值为( )A B C D 【答案】B【解析】在1AA 上取点F ,使得12AF FA =,连接,EF FD ,可得11//EF A B ,得到异面直线DE 与11A B 所成角就是相交直线EF 与DE 所成的角,在DEF ∆中,利用余弦定理和三角函数的基本关系式,即可求解. 【详解】在长方体1111ABCD A B C D -中,12,3AB AD AA ===,点E 为棱1BB 上的点,且12BE EB =,如图所示,在1AA 上取点F ,使得12AF FA =,连接,EF FD ,可得11//EF A B ,所以异面直线DE 与11A B 所成角就是相交直线EF 与DE 所成的角, 设DEF θ∠=,又由在直角ADF ∆中,2,2AD AF ==,所以2222DF AD AF =+=,在直角BDE ∆中,22,2BD BE ==,所以2223DE BD BE =+=,在DEF ∆中,22,2,23DF EF DE ===,由余弦定理可得2223cos 232232DE EF DF DE EF θ+-===⋅⨯⨯, 所以所以异面直线DE 与11A B 所成角的正弦值sin 6θ=,故选B.【点睛】本题主要考查了异面直线所成角的求解,其中解答中根据几何体的结构特征,把异面直线所成的角转化为相交直线所成的角是解答的关键,着重考查了空间向量能力,以及推理与计算能力,属于基础题.11.将函数()cos 2sin 2g x x x =-图象上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍,再把所得各点向右平移6π个单位长度,最后把所得各点纵坐标扩大到原来的2倍,就得到函数f (x )的图象,则下列说法中正确的个数是( ) ①函数f (x )的最小正周期为2π; ②函数f (x )的最大值为2;③函数f (x )图象的对称轴方程为5()12x k k Z ππ=+∈; ④设x 1,x 2为方程2f x =()的两个不相等的根,则12x x -的最小值为4π. A .1 B .2C .3D .4【答案】A【解析】根据函数的图象变换,得到函数()12f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ,然后根据函数性质依次判断,得到正确结论. 【详解】()cos 2sin 224g x x x x π⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,图象上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍后得到的函数是4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所得各点向右平移6π个单位长度后得到的函数是6412y x x πππ⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,最后把所得各点纵坐标扩大到原来的2倍后得到的函数是12y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,函数的最小正周期是2π,所以①正确;函数的最大值是②不正确;令12x k ππ+=,12x k k Z ππ⇒=-+∈,所以③不正确;212x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得cos 122x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得2124x k πππ+=±+,解得2,124x k k Z πππ=-±+∈,即26x k ππ=+ 或23x k ππ=-+ ,k Z ∈,则12x x -的最小值是632πππ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,所以④不正确. 故选A. 【点睛】本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.12.已知F 1,F 2分别为双曲线C :22126x y -=的左、右焦点,过F 2的直线与双曲线C的右支交于A ,B 两点(其中点A 在第一象限).设点H ,G 分别为△AF 1F 2,△BF 1F 2的内心,则|HG|的取值范围是( )A .4)B .⎡⎢⎣⎭C .⎝D .⎡⎢⎣⎭【答案】D【解析】利用平面几何和内心的性质,可知,H G 的横坐标都是a ,得到HG x ⊥轴,设直线AB 的倾斜角为θ,2Rt HMF ∆和2Rt GMF ∆分别表示HM 和GM ,根据(60,90θ⎤∈⎦,将HG 表示为θ的三角函数求最值.【详解】12AF F ∆内切圆与各边相切于点,,P Q M ,有,H M 的横坐标相等,AP AQ =,11F P FM =,22F Q F M = 121222AF AF a MF MF a -=⇒-=,M ∴在双曲线上,即M 是双曲线的顶点,HG ∴与双曲线相切于顶点(如图),H G ∴的横坐标都是a ,设直线AB 的倾斜角为θ ,那么22OF G θ∠=,222HF O πθ∠=-2HF G ∆中,()()sin cos 22tan tan 222cos sin 22HG c a c a θθθπθθθ⎛⎫ ⎪⎡⎤⎛⎫=-+-=-⋅+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ⎪⎝⎭()()22sin cos 222sin sin cos 22c a c a θθθθθ+=-=-⋅双曲线22:126x y C -=,a b c ===,可得sin HG θ=,6090θ<≤sin 1θ<≤, HG的范围是3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭故选D.【点睛】本题考查了双曲线方程,几何性质,以及三角形内心的性质,并且考查了三角函数的化简和求最值,意在考查数形结合,转化与化归,和逻辑推理,计算能力,属于难题,本题的关键1.根据几何性质确定,H G 的横坐标都是a ,2.设倾斜角为θ,将HG 表示为θ的三角函数.二、填空题13.曲线32()21f x x x =-++在点(1,(1))f 处的切线方程为________. 【答案】1y x =+【解析】首先求()1f 和()1f ',代入()()()111y f f x '-=-. 【详解】()234f x x x '=-+,()11f '=,()12f =21y x ∴-=-, ∴切线方程为1y x =+.故填:1y x =+ 【点睛】本题考查导数的几何意义求切线方程,属于简单题型.14.在产品质量检测中,已知某产品的一项质量指标X~N (100,100),且110120X <<的产品数量为5436件,请估计该批次检测的产品数量是________件. 参考数据,若()2~,X Nμσ,则()0.6827P X μσμσ-<<+=,(22)0.9545P X μσμσ-<<+=,(33)0.9973P X μσμσ-<<+=.【答案】40000【解析】首先根据条件判断100,10μσ==,可知()()1101202P X P x μσμσ<<=+<<+,根据条件求得概率,最后再计算样本总量. 【详解】()100,100XN可知100,10μσ==()()1101202P X P x μσμσ<<=+<<+()()222P x P X μσμσμσμσ-<<+--<<+=0.95450.68270.13592-==,又5436400000.1359=(件). 故填:40000. 【点睛】本题考查了正态分布应用的实际问题,计算正态分布下的概率时,需充分应用曲线关于x μ=对称,对称轴两侧的概率均为0.5.15.已知等比数列{a n },a n >0,n ∈N ,且2a 1+3a 2=33,23269a a a =,则a 2020=_____【答案】32020【解析】利用等比数列的通项公式即可得出. 【详解】解:由题意设数列{}n a 的公比为()0q q >, 由题意有11222234323339a a q a a a q+=⎧⎨==⎩,解得133a q =⎧⎨=⎩, ∴201920202020333a =⋅=, 故答案为:20203. 【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式的基本量的计算,属于基础题.16.在四面体ABCD 中,60ACB ∠=︒,90DCA ∠=︒,2DC CB CA ===,二面角D-AC-B 的大小为120°,则此四面体的外接球的表面积是________.【答案】(100163)9π+【解析】取,AC AD 的中点,M N ,和ABC ∆的中心E ,点N 是ACD ∆外接圆的圆心,点E 是ABC ∆外接圆的圆心,过点,E N 分别作平面ABC 和平面ACD 的垂线,交于点O ,在四边形OEMN 中找几何关系,构造方程求解外接圆的半径和表面积. 【详解】由条件可知ABC ∆是等边三角形,取,AC AD 的中点,M N ,和ABC ∆的中心E ,过点,E N 分别作平面ABC 和平面ACD 的垂线,交于点O ,120EMN ∠=,60EON =∠,如图:由条件可知,3EM =60EMG ∠= 30OEH ∠= 3312HN EG ∴===,31EH GN GM MN ==+= 33123tan 301636OH EH ⎛⎫+∴=⋅=+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭, 323ON OH HN ∴=+=,222222R OD ON ND ==+=+=⎝⎭,24S R π==【点睛】本题考查了球与几何体的综合问题,考查空间想象能力以及化归和计算能力,(1)当三棱锥的三条侧棱两两垂直时,并且侧棱长为,,a b c ,那么外接球的直径2R =(2)当有一条侧棱垂直于底面时,先找底面外接圆的圆心,过圆心做底面的垂线,球心在垂线上,根据垂直关系建立R 的方程.(3)而本题类型,需要过两个平面外接圆的圆心作面的垂线,垂线的交点就是球心.三、解答题17.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知(1611)cos 11cos b c A a C -=.(1)求cosA 的值;(2)若4b c +=,求a 的最小值.【答案】(1)11cos 16A =; 【解析】(1)首先根据正弦定理边角互化公式,转化为(16sin 11sin )cos 11sin cos B C A A C -=,再根据两角和的正弦公式化简,最后求cos A 的值;(2)根据基本不等式求得4bc ≤,再代入余弦定理并化简为227168a bc =-,最后求得a 的最小值. 【详解】(1)由已知(1611)cos 11cos b c A a C -=及正弦定理, 得(16sin 11sin )cos 11sin cos B C A A C -=,即16cos sin 11(sin cos cos sin )11sin A B A C A C B =+=,且sin 0B ≠, 所以11cos 16A =. (2)由4b c +=,可得22216b c bc ++=,则1622bc bc -,解得4bc ,当且仅当2b c ==时,等号成立由余弦定理可得222211272752()1616882a b c bc b c bc bc =+-⨯=+-=-,所以a 的最小值为2. 【点睛】本题考查了正余弦定理解三角形,意在考查三角函数恒等变形,以及正余弦定理的变形和应用,尤其记住公式2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===,代入后转化为三角函数的问题,和余弦定理中常用变形:()2222b c b c bc +=++.18.某市一所高中为备战即将举行的全市羽毛球比赛,学校决定组织甲、乙两队进行羽毛球对抗赛实战训练.每队四名运动员,并统计了以往多次比赛成绩,按由高到低进行排序分别为第一名、第二名、第三名、第四名.比赛规则为甲、乙两队同名次的运动员进行对抗,每场对抗赛都互不影响,当甲、乙两队的四名队员都进行一次对抗赛后称为一个轮次.按以往多次比赛统计的结果,甲、乙两队同名次进行对抗时,甲队队员获胜的概率分别为12,23,13,12. (1)进行一个轮次对抗赛后一共有多少种对抗结果?(2)计分规则为每次对抗赛获胜一方所在的队得1分,失败一方所在的队得0分,设进行一个轮次对抗赛后甲队所得分数为X ,求X 的分布列及数学期望. 【答案】(1)16种;(2)见解析,()2E x =【解析】(1)每个同名次的对抗有2种结果,共有4个名次的对抗,所以有42种结果;(2)由条件可知0,1,2,3,4X =共5种情况,分别计算概率得到分布列和数学期望. 【详解】(1)由于甲、乙两队的四名队员每进行一次对抗赛都会有2种情况产生,所以一共有4216=(种)(2)X 的可能取值分别为4,3,2,1,0,则121121(4)23323618P X ==⨯⨯⨯==12111111122121191(3)233223322332332364P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯==;1111112112211221121111(2)2332233223322332233223P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯11147323618⨯==; 11211111111212191(1)233223322223332364P X ==⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯==;112121(0)23323618P X ==⨯⨯⨯==X 的分布列为 X 4321P 118 14 718 14 11829149272()432102363636363636E x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==. 【点睛】本题考查独立事件同时发生的概率,意在考查分析数据,解决问题的能力,本题的难点是求分布列中的概率时,需分类准确,不要漏掉某一类.19.如图1,在等腰梯形ABCD 中,//AD CB ,24AD CB ==,120ABC ︒∠=,E 为AD 的中点.现分别沿BE ,EC 将△ABE 和△ECD 折起,使得平面ABE ⊥平面BCE ,平面ECD ⊥平面BCE ,连接AD ,如图2.(1)若在平面BCE 内存在点G ,使得GD ∥平面ABE ,请问点G 的轨迹是什么图形?并说明理由.(2)求平面AED 与平面BCE 所成锐二面角的余弦值. 【答案】(1)点G 的轨迹是直线MN ,见解析;5【解析】(1)分别取BC 和CE 的中点N 和M ,连接DM ,MN ,ND ,根据线线平行可证明平面//NMD 平面BEA ,则可判断点G 的轨迹;(2)以点M 为坐标原点,MB 所在直线为x 轴,MC 所在直线为y 轴,MD 所在直线为z 轴,建立空间直角坐标系,分别求两个平面的法向量,m n ,代入公式cos ,m n <>求解. 【详解】(1)点G 的轨迹是直线MN.理由:如图,分别取BC 和CE 的中点N 和M ,连接DM ,MN ,ND ,则MN//BE.又MN⊄平面BEA,BE⊂平面BEA,所以MN//平面BEA.依题意有△ABE,△BCE,△ECD均为边长为2的正三角形,所以MD⊥CE.又平面ECD⊥平面BCE,则MD⊥平面BCE.又平面ABE⊥平面BCE,所以MD//平面BEA.所以平面NMD//平面BEA,则点G的轨迹是直线MN.(2)如图,以点M为坐标原点,MB所在直线为x轴,MC所在直线为y轴,MD所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,则E(0,-1,0),D(0,0,3)),A 31 ,,322⎛⎫-⎪⎪⎝,所以31,,32EA⎛⎫= ⎪⎪⎝,(0,1,3)ED=.设平面AED的法向量为(,,)n x y z=,则303130.22n ED y zn EA x y z⎧⋅=+=⎪⎨⋅=++=⎪⎩,取3z=-,得(3,3,3)n=-. 取平面BCE的一个法向量为001m=(,,),则5cos,||||5n mn mn m⋅〈〉==-,所以平面AED与平面BCE所成锐二面角的余弦值为5.【点睛】本题考查了面面平行的判断定理,以及二面角的求法,意在考查转化与化归和计算求解能力,不管是证明面面平行,还是证明线面平行,都需要证明线线平行,证明线线平行的几种常见形式,1.利用三角形中位线得到线线平行;2.构造平行四边形;3.构造面面平行.20.已如椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点与其中一个顶点构成一个斜边长为4的等腰直角三角形. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设动直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,直线OP ,OQ 的斜率分别为k ,k '.若22b kk a'=-,求证△OPQ 的面积为定值,并求此定值.【答案】(1)22184x y +=;(2)△OPQ的面积为定值,且此定值为 【解析】(1)根据等腰直角三角形可知,24,c b c ==,根据222a b c =+求解椭圆方程;(2)当l 与x 轴垂直时,设()()00,,,P t y Q t y -,代入22bkk a'=-和椭圆方程,得到面积,当l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y mx n =+,联立方程,得到根与系数的关系,并表示面积,得到面积是定值. 【详解】(1)设椭圆C 的左、右焦点分别为F 1,F 2.依题查,有1224F F c b c ⎧==⎨=⎩,,得2b c ==,则28a =,所以椭圆C 的标准方程为22184x y +=.(2)证明:①当直线1与x 轴垂直时,设直线l的方程为(x t =∈-,()()00,0P t y y >,()0,Q t y -.由2262212y b kk t a '-==-=-,且22184t y +=,解得P,(2,Q或(P -,(2,Q -,所以122OPQS=⨯⨯= ②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y mx n =+,()11,P x y ,()22,Q x y .联立直线l 和椭圆C 的方程,得22184y mx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,整理得()222124280m xmnx n +++-=.()22848m n ∆=+-,122412mn x x m +=-+,21222812n x x m -=+. 由2212b kk a '=-=-,则121212y y x x =-,即()()121212mx n mx n x x ++=-,所以()()22121221220mn x x mx xn ++++=,即()22222428212201212mn n mn m n m m -⎛⎫⋅-++⋅+= ⎪++⎝⎭,整理得2242n m =+,则280n ∆=>.又||PQ ==,点O 到直线PQ 的距离为d =,所以1||2OPQSPQ d =⋅=综上,△OPQ 的面积为定值,且此定值为【点睛】本题考查了直线与椭圆的位置关系的综合问题,涉及椭圆中三角形面积定值的求法,第二问中设而不求的基本方法也使得求解过程变得简单,在解决圆锥曲线与动直线问题中,韦达定理,弦长公式都是解题的基本工具. 21.已知函数()21(1)2xf x e x ax =-++.(1)当1a ≤时,讨论函数()f x 的零点个数;(2)当0a =时,[0,)x ∀∈+∞,证明:()()2211x f x x ⎡⎤++≥+⎣⎦恒成立. 【答案】(1)有且只有一个零点;(2)详见解析.【解析】(1)求函数的导数()xf x e x a '=--,令()()g x f x '=,则()1xg x e '=-.根据()g x '的正负,判断()g x 的单调性,求得()()min 01g x g a ==-,根据1a ≤判断()f x 的单调性和求零点个数;(2)不等式转化为证明21(1)02x e x x -++≥,[)0,x ∈+∞,这个式子就是(1)证得的当1a =时函数()f x 在R 上单调递增,且()00f =,即可证得不等式.【详解】(1)解:()x f x e x a '=--,令()()g x f x '=,则()1xg x e '=-.所以函数()g x 在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增. 所以()()01g x g a ≥=-.当1a ≤时,()0g x ≥,即函数()f x 在R 上单调递增,且()00f =. 所以此时()f x 有且只有一个零点. (2)证明:要证()()2211x f x x ⎡⎤++≥+⎣⎦ 即证21(1)02xe x x -++≥,[)0,x ∈+∞.由(1)知,当1a =时,函数()f x 在在R 上单调递增,且()00f =, 所以[0,)x ∀∈+∞,21(1)02xe x x -++≥恒成立, 即不等式()()2211x f x x ⎡⎤++≥+⎣⎦恒成立. 【点睛】本题考查利用导数判断函数的单调性和零点个数问题,意在考查转化与推理变形能力,属于中档题型,判断函数单调性的时候,先求函数的导数,如果此时确定不了导数的正负,需要拿出影响正负的那部分另设函数,并求其导数,再推理函数的单调性.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为cos ,1sin x y αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(α为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为0θθ=.(1)求曲线C 的极坐标方程,(2)设直线l 与曲线C 相交于不同的两点12,P P ,求1211OP OP +的取值范围. 【答案】(1) 2cos 2sin 30ρθρθ--+=. (2) 433⎛⎤⎥ ⎝⎦【解析】(1)利用三角函数的基本关系式消去参数,即可求得曲线C 的普通方程,代入极坐标与直角坐标的互化公式,代入即可求解曲线C 的极坐标方程.(2)将0θθ=代人曲线C 的极坐标方程,根据极径的几何意义,即可求解. 【详解】(1)将曲线C的参数方程,1x cos y sin αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩消去参数α,得(()2211x y +-=.将cos x ρθ=及sin y ρθ=代入上式,得2cos 2sin 30ρθρθ--+=. (2)依题意有00,3πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 将0θθ=代人曲线C的极坐标方程,得200cos 2sin 30ρθρθ--+=. 设()()110220,,,P P ρθρθ,则1200122sin ,3ρρθθρρ+=+=.所以001201212122sin 11114sin 333OP OP θθρρπθρρρρ++⎛⎫+=+===+ ⎪⎝⎭. 因为00,3πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以02,333πππθ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则044sin 333πθ⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦, 所以1211OP OP +的取值范围为43⎤⎥⎝⎦. 【点睛】本题主要考查了参数方程与普通方程,直角坐标方程与极坐标方程的互化,以及极坐标系的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 23.函数()2132f x x x =-++的最小值为t . (1)求t 的值,(2)若0,0a b >>,且t a b ab +=,求22a b +的最小值. 【答案】(1) 73t =. (2) 7249【解析】(1)由题意,去掉绝对值,得到分段函数,即可求得函数的最小值,得到答案. (2)由(1)知,73a b ab +=,则1173a b +=,利用基本不等式,即可求得22a b +的最小值,得到答案. 【详解】(1)由题意,函数()251,,32121323,,32151,,2x x f x x x x x x x ⎧--≤-⎪⎪⎪=-++=+-<<⎨⎪⎪+≥⎪⎩当23x ≤-时,函数的最小值为73;当2132x -<<时,函数的最小值()min 73f x >;当12x ≥时,函数的最小值为72,所以函数的最小值为73,即73t =.(2)由(1)知,73a b ab +=,则1173a b +=,则()2222222229119224949b a b a a b a b a b ab a b ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦972224949⎛≥+⋅= ⎝,当且仅当2222b a a b=且b aa b =时,即67a b ==时取等号,所以22a b +的最小值为7249. 【点睛】本题主要考查了含绝对值函数的应用,以及利用基本不等式求最值问题,其中解答中合理去掉绝对值得到分段函数,以及准确利用基本不等式求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.。
河北省沧州市普通高中2020届高三数学上学期12月教学质量监测试题理(含解析)
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河北省沧州市普通高中2020届高三上学期12月教学质量监测数学试题 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)1.已知集合{}2230A x x x =--≤,集合{0B x Z x =∈<<,则A B =I ( )A. {}1,2,3B. {0x x <<C. {}1,2D. {}1【答案】C 【解析】化简集合,A B 后根据集合的交集运算可得答案. 【详解】因为集合13{|}A x x =-≤≤.{1,2}B =, 所以{1,2}A B =I . 故选:C【点睛】本题考查了一元二次不等式的解法,集合的交集运算,属于基础题. 2.复数z 满足11(23)z i i-=+,则z 的虚部为( )A. 113-B. 113i -C. 513-D. 17-【答案】A 【解析】根据复数的四则运算法则计算出复数z ,再根据复数的概念得到虚部. 【详解】因为11(23)z i i-=+,所以111(23)(1)2323(23)(23)i i i i z i i i i -----====+----551941313i i -=-+ ,所以复数z 的虚部为113-. 故选:A【点睛】本题考查了复数的四则运算,复数的概念,属于基础题. 3."0<a <1"是“函数()log a f x a x =-在(0,)+∞上为增函数”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】C 【解析】根据对数函数的单调性与a 的关系,充分必要条件的概念分析可得答案. 【详解】当01a <<时,log ay x =递减,所以()log a f x a x =-递增,当()log a f x a x =-递增时,log ay x =递减,所以01a <<,所以"0<a <1"是“函数()log a f x a x =-在(0,)+∞上为增函数”的充要条件. 故选:C【点睛】本题考查了对数函数的单调性,充分必要条件的概念,属于基础题.4.2019年第十三届女排世界杯共12支队伍参加,中国女排不负众望荣膺十冠王.将12支队伍的积分制成茎叶图如图所示,则这组数据的中位数和平均数分别为( )A. 17.5和17B. 17.5和16C. 17和16.5D. 17.5和16.5【答案】D 【解析】根据茎叶图将这12个数据按照从小到大的顺序排成一列,再根据中位数和平均数的概念可得答案.【详解】根据茎叶图的概念可得这12个数据分别为:2,3,5,13,17,17,18,19,21,23,28,32, 再根据中位数的概念可得中位数为17.5, 根据平均数的概念可得平均数为23513171718192123283212+++++++++++16.5=.故选:D【点睛】本题考查了茎叶图的概念,中位数和平均数的定义,将这12个数据按照从小到大的顺序排成一列是答题的关键,属于基础题.5.椭圆22164x y +=的两焦点分别为F 1,F 2,以椭圆短轴的两顶点为焦点,12||F F 长为虚轴长的双曲线方程为( ) A. 222x y -= B. 222y x -=C. 22x y -=D. 22y x -=【答案】B 【解析】根据椭圆方程可得双曲线的焦点位置以及半焦距,虚半轴长,再根据222a c b =-可得双曲线的长半轴长,从而可写出双曲线方程.【详解】由椭圆方程可得双曲线的两焦点为(0,2),(0,2)-,虚轴长为12||F F =,=所以双曲线方程为22122y x -=,即222y x -=.故选:B【点睛】本题考查了椭圆和双曲线的几何性质,注意区别椭圆和双曲线中,,a b c 的关系,本题属于基础题. 6.若tan()2cos()2παπα-=-+,则cos2=α( )A.12B.34C. 1-或12D. 0或12【答案】C 【解析】根据诱导公式化简得到cos 0α=或1sin 2α=-,再根据二倍角的余弦公式可得答案.【详解】由tan()2cos()2παπα-=-+得sin()22cos()cos()2παπαπα-=-+-, 所以cos 2cos sin ααα=-, 所以cos 0α=或1sin 2α=-,所以2cos 22cos 11αα=-=-或21cos212sin 2αα=-=.故选:C【点睛】本题考查了诱导公式,二倍角的余弦公式,属于基础题.7.已知(a =-r ,5a b ⋅=-v v ,则a b +r r 在a r 方向上的投影为( )A.12B. 12-C. 32-D.114【答案】B 【解析】根据向量在向量上投影的概念计算可得答案.【详解】根据投影的定义可得a b +r r 在a r 方向上的投影为()||a b aa +⋅r r rr 2||a a b a +⋅=rr rr12==-, 故选:B【点睛】本题考查了向量在向量上投影的概念,向量的数量积,向量的模长,属于基础题. 8.阅读如图判断闰年的流程图,判断公元1900年、公元2000年、公元2018年、公元2020年这四年中闰年的个数为(n MOD m 为n 除以m 的余数)( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个【答案】B 【解析】根据流程图进行计算,分析,判断可得答案. 【详解】按照程序框图进行运算:当1900n =时,1900除以4的余数为0,是,1900除以100的余数为0,是, 1900除以400的余数为3,否,1900年不是闰年;当2000n =时,2000除以4的余数为0,是,2000除以100的余数为0,是,2000除以400的余数为0,是,2000年是闰年;当2018=n 时,2018除以4的余数为2,否, 2018年不是闰年;当2020n =时,2020除以4的余数为0,是,2020除以100的余数为2,否,2020年是闰年, 故选:B【点睛】本题考查了对程序框图中的判断框的理解,考查了分析问题的能力,属于基础题. 9.如图,三棱锥P ABC -的四个顶点恰是长、宽、高分别是m ,2,n 的长方体的顶点,此三棱锥的体积为2,则该三棱锥外接球体积的最小值为( )A.2563πB.82πC.323πD. 36π【答案】C 【解析】根据三棱锥的体积关系可得6mn =,根据三棱锥与长方体共外接球,长方体的对角线就是外接球的直径可得2R 根据基本不等式可得半径的最小值,进一步可得体积的最小值.【详解】根据长方体的结构特征可知三棱锥的高为n ,所以112232n m ⋅⋅⋅⋅=,所以6mn =, 又该三棱锥的外接球就是长方体的外接球,该外接球的直径是长方体的对角线,设外接球的半径为R ,所以2R所以24R ≥==,当且仅当m n ==时,等号成立,所以2R ≥,所以该三棱锥外接球体积为343R π3432233ππ≥⨯=. 故选:C【点睛】本题考查了三棱锥的体积公式,球的体积公式,长方体的对角线长定理,基本不等式,属于中档题.10.命题p :若随机变量ξ服从正态分布(3,8)N ,则(4)(2)P P ξξ<=>;命题q :若函数()f x =11k x-+有两个零点,则k <1,下列说法正确的是( ) A. p q ∧为假命题 B. p q ∨为假命题 C. p q ⌝∧为真命题 D. p q ∨⌝为假命题【答案】A 【解析】根据正态曲线关于3x =对称可知命题p 为真命题,根据1||1x k=-有2根可得01k <<,所以命题q 为假命题,根据真值表可知答案.【详解】对于命题P :因为随机变量ξ服从正态分布(3,8)N ,所以3μ=,所以正态曲线关于3x =对称,根据正态曲线的对称性可知(4)(2)P P ξξ<=>成立,故命题p 为真命题;对于命题q :若函数()f x =11k x -+有两个零点,所以()0f x =,即11||k x =+,即1||1x k=-有2个根,所以110k->,解得01k <<,所以命题q 为假命题. 所以p q ∧为假命题,p q ∨为真命题, p q ⌝∧为假命题, p q ∨⌝为真命题. 故选:A【点睛】本题考查了正态曲线的对称性,函数的零点,复合命题的真假判断,属于基础题. 11.关于函数()sin sin()2f x x x π=--,33[,]44x ππ∈-,有以下四个结论:①()f x 是偶函数;②值域为[0,1];③在3[0,]4π上为减函数;④在[0,]4π上为增函数.其中正确的结论编号为( ) A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ①②③【答案】A 【解析】根据诱导公式化为()|sin |cos f x x x =+,根据奇偶性的定义判断,可知①正确,根据()14f π=>可知②不正确,根据()f x 在[0,]4π上递增,在3[,]44ππ上递减可知③不正确,④正确,【详解】因为()|sin |sin()|sin |cos 2f x x x x x π=--=+,33[,]44x ππ∈-, 所以()|sin()|cos()|sin |cos ()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以()f x 为偶函数,故①正确;当4x π=时,()1422f π=+=>,所以②不正确;当3[0,]4x π∈时,()sin cos f x x x =+)4x π=+,此时()f x 在[0,]4π上递增,在3[,]44ππ上递减,故③不正确,④正确.故选:A【点睛】本题考查了三角函数的奇偶性,单调性,值域,诱导公式,答题关键是对正弦函数的性质的熟练掌握,本题属于中档题.12.已知函数()2f x x =,函数()g x 与()1ln(2)p x x =+--的图象关于点(1,0)-对称,若12()()f x g x =,则12x x +的最小值为( )A. 2B.ln 212- C. ln 2 D.1ln 22【答案】D 【解析】设函数()g x 上的动点为(,)x y ,则其关于点(1,0)-对称的点(2,)x y ---在函数()1ln(2)p x x =+--的图象上,由此可得()g x 的解析式,根据12()()f x g x =可得1211ln 22x x =--,进而可得122211ln 22x x x x +=--+,然后构造函数利用导数可求得最小值.【详解】设函数()g x 上的动点为(,)x y ,则其关于点(1,0)-对称的点(2,)x y ---在函数()1ln(2)p x x =+--的图象上,所以1ln[2(2)]y x -=+----,即1ln y x =--,所以()1ln g x x =--,由12()()f x g x =得1221ln x x =--,即1211ln 22x x =--, 所以122211ln 22x x x x +=--+, 令11()ln 22h x x x =--+, 则121()1(0)22x h x x x x-'=-+=>,由()0h x '<,得102x << ; 由()0h x '>,得12x >, 所以()h x 在1(0,)2上递减,在1(,)2+∞上递增, 所以12x =时,()h x 取得最小值1()2g =1111111ln ln ln 22222222--+=-=, 即12x x +的最小值为1ln 22. 故选:D【点睛】本题考查了函数图象的对称性,构造法,利用导数研究函数的最小值,利用对称性求出函数()g x 的解析式是解题关键,本题属于中档题. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.圆心为(1,0)-并且与直线23y x =-相切圆的半径为_________. 【解析】 【分析】根据点到直线的距离可得半径.【详解】圆心为(1,0)-并且与直线23y x =-=故答案为【点睛】本题考查了直线与圆相切的位置关系以及点到直线的距离公式,属于基础题.14.ABC ∆内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .222)2sin 0a c b bc A +-+=,则B =_________. 【答案】23π【解析】 【分析】 将已知等式变形2222a c b ac +-=后,利用余弦定理,利用正弦定理边化角后可得答案.222)2sin 0a c b bc A +-+=得2222a c b ac +-=, 所以cosB =所以由正弦定理得cos B =sin B B =-,所以tan B =又0B π<<,所以23B π=. 故答案为:23π. 【点睛】本题考查了余弦定理,正弦定理边化角,由cosB =根据正弦定理边化角得cosB =,本题属于中档题.15.()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,2()f x x =,()f x '为()f x 的导函数,则(1)(1)f f +'=_________. 【答案】32【解析】 【分析】根据函数为奇函数以及当0x ≤时,2()f x x =,可求得2()f x x '=.进而可求得(1)f 和(1)f ',再相加即可得答案.【详解】当0x >时,0x -<,所以22()()()]f x f x x x =--=--=, 所以(1)110f =-+=,所以121()222f x x x x -'=-+=, 所以13(1)222f '=-+=,所以(1)(1)f f +'=33022+=, 故答案为:32. 【点睛】本题考查了根据奇偶性求函数解析式,考查了利用公式求导函数,属于基础题. 16.有一个装有足量水的圆柱形水杯,当水杯倾斜时,水面成椭圆形,水杯底面与水平面所成的二面角为θ,椭圆的离心率为e .①当45θ︒=时,e =_________;②e 与θ的关系为_________. 【答案】 (1). 2(2). sin e θ= 【解析】 【分析】依题意椭圆的短轴为圆柱底面直径,椭圆的长轴长为椭圆的短轴长除以二面角θ的余弦值,再根据椭圆中的勾股定理计算出半焦距,从而可求出离心率. 【详解】如图所示:设圆柱的底面半径为R ,椭圆的短轴为1BB ,长轴为1AA , 则122BB b R ==,122cos RAA a θ==⨯, 所以,cos R a b R θ==,222222221(1)cos cos R c a b R R θθ=-=-=-, 所以椭圆的离心率22221(1)cos cos R c e R aθθ-==sin θ=,当45θ=o 时,sin 45e ==o 故答案为:(1)2,(2)e =sin θ 【点睛】本题考查了空间想象能力,二面角的平面角,椭圆的长短轴,求椭圆的离心率,找出椭圆的的长短轴,和二面角的平面角之间的关系是解题关键,属于中档题.三、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,本题包括必考题和选考题两部分,第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.已知数列{}n a 中,11a =,23a =,且数列{}1n n a a +-是以2为公比的等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令1(1)n n n c a +=-,求数列{}n c 的前n 项和n S .【答案】(1)21nn a =-;(2)1121,322,3n n n n S n ++⎧-⎪⎪=⎨-⎪⎪⎩为奇数为偶数. 【解析】 【分析】(1)根据数列{}1n n a a +-是以2为公比的等比数列,可得12nn n a a +-=,再变形为1111(1)222n nn n a a ++-=-,利用{1}2n na -为等比数列可以求出{}n a 的通项公式; (2)当n 为偶数时,n S 12341222222n n -=-+-++-K ,利用等比数列求和公式可得n S ,当n 为奇数时, 1n n n S S c -=+,利用n 为偶数时的n S 可得1n S -,将其代入,化简可得.【详解】(1)依题意可知数列{}1n n a a +-是以21312a a -=-=为首项,以2为公比的等比数列, 所以11222n n n n a a -+-=⨯=,112122n n n n a a ++⋅-=,即11112222n n n n a a ++=⋅+,所以1111(1)222n nn na a ++-=-, 又11122a -=-0≠, 所以{1}2n n a -是首项为12-,公比为12的等比数列, 所以1111()222n n n a --=-⨯12n=-, 所以21nn a =-.(2)1(1)(21)n n n c +=--,当n 为偶数时,12341(21)(21)(21)(21)(21)(21)n n n S -=---+---++---K12341222222n n -=-+-++-K 2[1(2)]22[1(2)](12)1(2)33n n n --==--=---,当n 为奇数时,1n -为偶数,所以1n n n S S c -=+12(12)213n n-=-+-1213n +-=, 综上所述:1121,322,3n n n n S n ++⎧-⎪⎪=⎨-⎪⎪⎩为奇数为偶数 . 【点睛】本题考查了等比数列的定义以及通项公式,考查了数列求和,对n 分奇偶讨论,先求n 为偶数时的n S ,再利用n 为偶数时的和,求n 为奇数时的和是解题关键.属于中档题.18.如图1,平面四边形ABCD 中,60BAD ︒∠=,AB BD =,BC CD ⊥且BC=CD .将∆CBD 沿B D 折成如图2所示的三棱锥C ABD '-,使二面角C BD A '--的大小为30︒.(1)证明:AC BD '⊥;(2)求直线BC'与平面C'AD 所成角的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2)42. 【解析】(1) 取BD 得中点M ,连接,AM C M ',根据已知条件可以证明BD ⊥平面C AM ',从而可证AC BD '⊥;(2) 取AM 得中点O ,取N 为AB 的中点,通过证明C O 'AM ⊥,ON AM ⊥,C O BD '⊥,然后以O 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.再用空间向量可以求得结果. 【详解】(1)证明:平面四边形ABCD 中,60BAD ∠=o ,AB BD =,所以△ABD 为正三角形, 在三棱锥C ABD '-中,取BD 得中点M ,连接,AM C M ',则,AM BD C M BD '⊥⊥, 因为AM C M M '⋂=,所以BD ⊥平面C AM ',从而AC BD '⊥. (2)设2AB =,则3,1AM C M '==,由(1)知,C MA '∠为二面角C BD A'--的平面角,所以30C MA '∠=o ,在△C AM '中,利用余弦定理可求得1AC '=,所以△C AM '为等腰三角形,取AM 得中点O ,则C O 'AM ⊥,又C O BD '⊥, 所以C O '⊥平面ABD ,取N 为AB 的中点,则//ON BD ,且ON AM ⊥, 所以以O 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.则3331(0,((0,0,)2A B D C '-, 3131(1,),(3,0),)22BC AD AC ''=-=-=u u u u r u u u r u u u u r ,设平面C AD '的法向量(,,)m x y z =r ,则00m AD m AC ⎧⋅=⎨⋅=⎩'u u u v r u u u u v r ,即01022x y z ⎧-+=+=⎪⎩,可取m =r,所以cos ,||||BC m BC m BC m '⋅'<>='u u u u r r u u u u r r u u u u rr 1117--==-. 所以直线BC'与平面C'AD所成角的正弦值为7. 【点睛】本题考查了线面垂直的判定与性质,考查了用空间向量求线面角的正弦值,找到AM 的中点为原点,建立空间直角坐标系是解题关键,本题属于中档题.19.已知O 为坐标原点,F 为抛物线22(0)y px p =>的焦点,(3,)P y 为抛物线上一点,且4PF =.(1)求抛物线方程及P 点坐标;(2)过点F 的直线与抛物线相交于A ,B 两点,直线OA ,OB 分别与其准线相交于C 、D 两点,证明:.OA OC ODOB=【答案】(1)24y x =,(3,P ±;(2)证明见解析.【解析】(1)根据抛物线的定义列式||342pPF =+=,可解得2p =,从而可得抛物线方程; (2)将证OA OCODOB=转化为证||||||||OA OD OC OB =,然后通过联立方程组,利用韦达定理可证明结论.【详解】(1)由抛物线的定义可知||342pPF =+=,得2p =,所以抛物线方程为24y x =, 把3x =代入抛物线方程,得y =±,所以(3,P ±.(2)若证||||||||OA OC OD OB =,可证||||||||OA OD OC OB =, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则11||||1x OA x OC ==,2||1||OD OB x =, 所以只要证明121=x x 即可.若直线斜率不存在,易知||||||||OA OB OC OD ===,所以||||||||OA OC OD OB =, 若直线斜率存在,设直线方程为(1)y k x =-,联立2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩,消去y 并整理得2222(24)0k x k x k -++=, 所以21221k x x k==,从而||||||||OA OC OD OB =. 【点睛】本题考查了抛物线的定义,直线与抛物线相交的问题,韦达定理,将所要证的等式转化为,||||||||OA OD OC OB =,再利用坐标证明是解题关键,本题属于中档题. 20.已知函数()cos ().x f x ae x x a R =--∈ (1)若1a =,证明:()0f x ≥;(2)若()f x 在(0,)π上有两个极值点,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)证明见解析;(2)0a e π-<<. 【解析】(1) 令()x g x e x =-,利用导数求出()g x 的最小值为1,而cos x 的最大值为1,所以()0f x ≥;(2)将问题转化为1sin xxa e-=在(0,)π上有两个不同的实数根,然后构造函,数利用导数研究函数的单调性,根据单调性求得函数的最小值,根据最小值和端点值可以得到答案.【详解】(1)证明:1a =时,()cos x f x e x x =--,令()x g x e x =-,则()1xg x e '=-,当0x <时,()0g x '<,()g x 在(,0)-∞上为递减函数, 当0x >时,()0g x '>,()g x 在(0,)+∞上为增函数, 所以()(0)1g x g ≥=,而c o s 1x ≤,且(0)cos0g =, 所以cos x e x x -≥,即()0f x ≥.(2)()f x 在(0,)π上有两个极值点等价于()f x 'sin 10x ae x =+-=在(0,)π上有两个不同的实数根,()0f x '=等价于1sin x x a e -=,设1sin (),(0,)xx h x x e π-=∈, )1sin cos 14()x xx x x h x e e π----'==,令()0h x '=,得2x π=, 当02x π<<时,()0h x '<,()h x 在(0,)2π上减函数,当2x ππ<<时,()0h x '>,()h x 在(,)2ππ上为增函数,又1(0)1,()0,()2h h h e eππππ-====,01e π-<<, 所以当0a e π-<<时,方程1sin xxa e-=在(0,)π上有两个不同的实数根, 所以a 的取值范围是0a e π-<<.【点睛】本题考查了利用导数研究函数的最值,根据最值证明不等式,考查了根据极值点的个数求参数,第(1)问中转化为证()g x 的最小值大于cos x 的最大值是解题关键,第(2)问题中对sin 10x ae x +-=分离参数后构造函数求导是解题关键,本题属于较难题.21.2019举国上下以各种不同的形式共庆新中国成立70周年,某商家计划以“我和我的祖国"为主题举办一次有奖消费活动,此商家先把某品牌酒重新包装,包装时在每瓶酒的包装盒底部随机印上“中"国"“梦”三个字样中的一个,之后随机装箱(1箱4瓶),并规定:若顾客购买的一箱酒中的四瓶酒底部所印的字为同一个字,则此顾客获得一等奖,此箱洒可优惠36元;若顾客购买的一箱酒的四瓶洒底部集齐了“中"“国"二字且仅有此二字,则此顾客获得二等奖,此箱洒可优惠27元;若顾客购买的一箱酒中的四瓶酒的底部集齐了“中”“国"“梦”三个字,则此顾客获得三等奖,此箱酒可优惠18元(注:每箱单独兑奖,箱与箱之间的包装盒不能混).(1)①设ξ为顾客购买一箱酒所优惠的钱数,求ξ的分布列;②若不计其他损耗,商家重新包装后每箱酒提价a 元,试问a 取什么范围时才能使活动后的利润不会小于搞活动之前?(2)若顾客一次性购买3箱酒,并都中奖,可再加赠一张《我和我的祖国》电影票,顾客小张一次性购买3箱酒,共优惠了72元,试问小张能否得到电影票,概率多大? 【答案】(1)①分布列见解析;②14a ≥时,搞活动后的利润不会小于搞活动之前;(2)能,304311. 【解析】(1)分析题意得到ξ的所有可能取值后,利用古典概型的概率公式求得概率后可得分布列和期望,根据期望值可得答案;(2)分析题意得到小张能得到电影票和不能得到电影票的情况后,根据古典概型概率公式可以得到答案.【详解】(1)①ξ的所有可能取值为36,27,18,0,431(36)327P ξ===, 112244414(27)381C C C P ξ+===, 12234244(18)39C C A P ξ===, 28(0)81P ξ==, 则ξ的分布列为:②因为114428()3627180142781981E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=. 所以当14a ≥时,搞活动后的利润不会小于搞活动之前. (2)因为723622721836182=⨯=⨯+=+⨯ ,所以若三箱酒中两箱中一等奖,另一箱不中奖,则小张不能得到电影票;若三箱酒中两箱中二等奖,另一箱中三等奖,或一箱中一等奖,两箱中三等奖,则小张能得到电影票,概率设为P ,则213322133314144144304818192799112814144144311272781818192799C C P C C C ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯. ∴能,得到电影票的概率为304311. 【点睛】本题考查了利用古典概型概率公式求概率,求分布列,求数学期望,属于中档题. (二)选考题:共10分,请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.选修4-4:坐标系与参数方程22.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为212x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),以O 为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线221:(1sin )8C ρθ+=,2:2sin .C ρθ=(1)写出曲线12,C C 的直角坐标方程;(2)设点(0,1)M ,l 与1C 相交于A ,B 两点,与2C 相交于C ,D 两点,证明:2||.MA MB CD ⋅=【答案】(1)()22221,1184x y x y +=+-=;(2)证明见解析. 【解析】(1)利用极坐标与直角坐标互化公式可得曲线1C ,2C 的直角坐标方程;(2) 把直线l 的参数方程代入2228x y +=后利用韦达定理和参数t 的几何意义可得答案.【详解】(1)曲线1C 化成直角坐标方程为2228x y +=,即22184x y +=,曲线2C 化成直角坐标方程为2220x y y +-=,即22(1)1y x +-=. (2)证明:经分析,曲线2C 是以(0,1)M 圆心,CD 为直径的圆,所以||2CD =,把直线l 的参数方程代入2228x y +=,得22()2(1)822++=,整理得23120t +-=,设方程的两根为12,t t ,则124t t =-, 所以1212||||||||||4MA MB t t t t ⋅=⋅=⋅=,所以2||||||MA MB CD ⋅=.【点睛】本题考查了极坐标方程化直角坐标方程,考查了直线参数方程中参数的几何意义,属于中档题.选修4-5:不等式选讲23.已知函数()|1|f x x =+,()2g x x a =-. (1)若a=1,求不等式()()0f x g x -≥的解集;(2)函数()()y f x g x =+与直线y m =围成的封闭图形为三角形,且三角形的面积最大为32,求正数a 的值. 【答案】(1)[]0,2;(2)1. 【解析】(1)通过两边平方去绝对值后,解一元二次不等式可得答案; (2)将函数化为分段函数后,通过求封闭三角形的最大值可得答案.21【详解】(1)不等式()()0f x g x -≥,即|1||21|x x +≥-,两边平方得22212414,20x x x x x x ++≥+--≤,解得02x ≤≤,所以不等式的解集为[0,2]. (2)31,11,1231,2x a x a y x a x a x a x ⎧⎪-+-≤-⎪⎪=-++-<<⎨⎪⎪+-≥⎪⎩, 设( 1.2),(,1)22a a A a B -++,因为0a >,所以212a a +>+, 所以当2m a =+时,封闭三角形的面积最大.令3112x a +-=+,得213a x +=,设21(,2)3a C a ++, 所以封闭三角形ABC 的面积为121(1)23a ++3(21)22a a ⋅+--=, 解得5a =-(舍)或1a =.所以正数1a =.【点睛】本题考查了含两个绝对值的不等式的解法,两边平方是解题关键,考查了根据面积求参数,属于中档题.。
精品解析:河北省2020年9月普通高中学业水平合格性考试数学试题(解析版)
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A. 2
B. 2
8. 若两个单位向量 a, b 互相垂直,则 a b (
1 C.
2 ).
D. 1
D. 1 2
A. 1
B. 2
C. 2
D. 3
9. 下列函数中,在 0, 上是增函数的是( ).
A. y ex
B. y x3
C. y ln 1 x
D. y sin x
10. 如图,在正方体 ABCD A1B1C1D1 中,E 是 CC1 的中点,则异面直线 A1E 是 AD1 所成角的余弦值等于( ).
故选:A.
4. 若角 的顶点为坐标原点,始边为 x 轴正半轴,且终边经过点 P 12,5 ,则 sin ( ).
12
A.
13
5
B.
13
C. 12 13
D. 5 13
【答案】B
【解析】 【分析】 根据任意角的三角函数的定义,由题中条件,可直接得出结果.
【详解】因为角 终边经过点 P 12,5 ,
0.100
0.075
0.075
A. 108
B. 108.5
C. 109
D. 109.5
30. 为了解全年级 1180 名学生的数学成绩分布情况,在一次数学调研测试后,某教师随机抽取了 80 份试卷并对试
卷得分(满分:150 分)进行了整理,得到如下频率分布表:
分 60, 70 70,80 80,90 90,100 100,110 110,120 120,130 130,140 140,150
B. x kπ π , k Z 3
C. x 2kπ π , k Z 6
D.
x
kπ
π 6
,
k
2021-2022学年河北省沧州市普通高中高三(上)质检数学试卷(9月份)(附答案详解)
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2021-2022学年河北省沧州市普通高中高三(上)质检数学试卷(9月份)一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1. 已知集合M ={−5,−2,0,3},N ={x|x 2+2x −8<0},则M ∩N =( )A. {−5,−2}B. {−2,0}C. {0,3}D. {−2,3}2. 已知复数z 在复平面内对应的点的坐标为(2,−1),则|z −i|=( )A. √2B. 2C. 2√2D. 83. 某杂交水稻种植研究所调查某地水稻的株高X(单位:cm)的情况,得出X ~N(100,102),随机测量一株水稻,其株高在(110,120)(单位:cm)范围内的概率为( )(附:若随机变量X ~N(μ,σ2),则P(μ−σ<X <μ+σ)=0.6826,P(μ−2σ<X <μ+2σ)=0.9544)A. 0.0456B. 0.1359C. 0.2718D. 0.31744. 若实数a ,b 满足a 2<ab <a ,则( )A. 1a <1b B. √b +1<√a +1 C. (12)a <(12)bD. 0<b −a <15. 如图,已知AB ,CD 分别是圆柱上、下底面圆的直径,且AB ⊥CD ,若该圆柱的侧面积是其上底面面积的2√3倍,则AB 与平面BCD 所成的角为( )A. π6 B. π4 C. π3 D. 5π126. 已知直线l 1:x −y +2=0,l 2:x −y −2=0与圆E :x 2−ax +y 2−2y +b =0分别交于点A ,B 与C ,D.若四边形ABCD 是正方形,则a +b =( )A. 0B. 1C. 2D. 47. 如图,△ABC 中,AB =2AC =6,P ,Q 分别是BC的三等分点,若AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =−3,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =( )A. −1B. 2C. 3D. 68.已知定义在R上的函数y=f(x+1)是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,则满足f(2x)>f(x+2)的x的取值范围为()A. (2,+∞)B. (−∞,0)∪(2,+∞)C. (−∞,−23) D. (−∞,−23)∪(2,+∞)二、多选题(本大题共4小题,共20.0分)9.已知一组数据为−1,1,4,4,2,8,则该组数据的()A. 众数是4B. 平均数是3C. 第50百分位数是2D. 方差是810.已知(x−2x3)n的展开式中各项的二项式系数之和为16,则展开式中()A. 各项的系数之和为−1B. 存在常数项−32C. 各项的系数中最大的是24D. 含x的无理项有三项11.已知直线l:x=ty+2与抛物线C:y2=8x交于A,B两点,若线段AB的中点是M(m,2),则()A. t=12B. m=3C. |AB|=8D. 点(−2,2)在以AB为直径的圆内12.已知函数f(x)=(sinx+cosx)2,将f(x)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g(x)的图象,若∀x1∈[0,7π12],总∃x2∈[0,π2],使f(x1)+g(x2)=2.则φ可以为()A. π6B. π4C. π3D. 5π12三、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知正项等差数列{a n}满足a1a2=3,a2a3=15,则a5=______.14.已知直线y=ax+b与曲线y=alnx+2相切,则ab的最大值为______.15.如图,已知平面四边形ABCD中,△ABD是边长为2的正三角形,BC⊥CD,以BD为棱折成直二面角A−BD−C,若折叠后A,B,C,D四点在同一球面上,则该球的体积为______.16.已知F为双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,点A是以OF为直径的圆与双曲线C的一个公共点.若点F关于点A的对称点也在双曲线C 上,则双曲线C的渐近线的斜率为______.四、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.设S n为数列{a n}的前n项和,已知S n=−n2+3n2.(1)求{a n}的通项公式;(2)记b n=2a2n,求数列{b n}的前n项和T n.18.如图,在△ABC中,D为边BC上一点,AD=3,且sin∠ADB=√3sinB.(1)求AB的长;(2)若AD⊥AC,BC=3BD,求△ABC的面积.19.如图,在四棱锥P−ABCD中,AD//BC,AB⊥AP,PD⊥平面ABCD,AP=BC=√2AB=2AD.(1)证明:PB⊥AC;(2)求平面PAB与平面PBC夹角的余弦值.20.某校组织一次篮球定点投篮比赛,有A,B两处场地,每人每处最多投2次.在A处每投进一球得2分,投不进得0分;在B处每投进一球得3分,投不进得0分.若先在A处投,在A处只要有一次投不进就停止投篮,两次都投进才能在B处投,在B处两次都可投;若先在B处投,连续两次都未投进,则停止投篮,否则继续在A处投完两次.已知同学甲在A处的命中率为0.8,在B处的命中率为0.5,每次投篮的结果相互独立.(1)若同学甲先在A处投,记X为同学甲的投篮总得分,求X的分布列与数学期望;(2)试判断同学甲先在A处投还是先在B处投能使投篮总得分超过6分的概率更大一些.21.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为√32,且过点A(√22a,1).(1)求椭圆C的方程;(2)直线l:y=kx+m与椭圆C交于P,Q两点(不同于点A),记直线PA,QA的斜率分别为k1,k2,试判断是否存在定值k,使当m变化时k1k2=14总成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.22.已知函数f(x)=ae x−x,a>0.(1)若a=1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)有两个不同的零点x1,x2,证明:√x1x2>ae.答案和解析1.【答案】B【解析】解:因为集合M={−5,−2,0,3},N={x|x2+2x−8<0}={x|−4<x<2},则M∩N={−2,0}.故选:B.先利用一元二次不等式的解法求出集合N,再由集合交集的定义求解即可.本题考查了集合的运算,主要考查了集合交集的求解,解题的关键是掌握交集的定义,属于基础题.2.【答案】C【解析】解:由题意,z=2−i,∴|z−i|=|2−2i|=√22+(−2)2=2√2.故选:C.由已知直接利用复数模的计算公式求解.本题考查复数的代数表示法,考查复数模的求法,是基础题.3.【答案】B【解析】解:∵X~N(100,102),∴P(110<X<120)=12[P(80<X<120)−P(90<X<110)]=12×(0.9544−0.6826)=0.1359.故选:B.根据已知条件,结合正态分布的对称性,即可求解.本题主要考查了正态分布的对称性,掌握正态分布的对称性是解决正态分布概率的关键,属于基础题.4.【答案】D【解析】解:∵实数a ,b 满足a 2<ab <a ,∴{a 2<a ab <a,∴0<a <b <1, A :∵0<a <b ,∴1a >1b,∴A 错误, B :∵0<a <b ,∴1<a +1<b +1,∴√a +1<√b +1,∴B 错误, C :∵y =(12)x 为减函数,a <b ,∴(12)a >(12)b ,∴C 错误, D :∵0<a <b <1,∴0<b −a <1,∴D 正确, 故选:D .由实数a ,b 满足a 2<ab <a ,得到0<a <b <1,利用不等式的性质判断ABD ,利用指数函数的单调性判断C .本题考查了不等式的性质,指数函数的单调性,属于中档题.5.【答案】C【解析】解:设上底面圆心为E ,下底面圆心为F ,连接EF 、ED 、BF 、EC ,因为AB ,CD 分别是圆柱上、下底面圆的直径,且AB ⊥CD , 所以FB 在时底面上的射影为EB ,同时AB 在平面CDB 上的射影为BF ,所以∠EBF 为AB 与平面BCD 所成的角, 设底面半径为R ,高为h ,该圆柱的侧面积是其上底面面积的2√3倍, 可得2πRℎπR 2=2√3,ℎ=√3R , tan∠EBF =√3,所以∠EBF =π3. 故选:C .设出圆柱的底面半径,利用侧面积与底面积关系,求解圆柱的高,然后转化求解AB 与平面BCD 所成的角.本题考查直线与平面所成角的求法,考查空间想象能力,转化思想以及计算能力,是中档题.6.【答案】A【解析】解:由圆E :x 2−ax +y 2−2y +b =0,得(x −12a)2+(y −1)2=14a 2−b +1,则圆心坐标为E(a2,1),半径R =√14a 2−b +1.点E 到直线l 1:x −y +2=0的距离d 1=|12a−1+2|√2=√22⋅√14a 2−b +1, 点E 到直线l 2:x −y −2=0,d 2=d 1=|12a−1+2|√2=√22⋅√14a 2−b +1=|12a−1−2|√2.解得a =2,b =−2, a +b =0. 故选:A .由圆的方程求得圆心坐标与半径,再由点到直线的距离公式,结合四边形是正方形,列出关系式,求解a ,b ,即可得到结果.本题考查直线与圆的位置关系,考查点到直线距离公式及两平行线间的距离公式的应用,考查运算求解能力,是基础题.7.【答案】D【解析】解:∵△ABC 中,AB =2AC =6,P ,Q 分别是BC 的三等分点, ∵AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AP⃗⃗⃗⃗⃗ =−3, ∴AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +CP ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=13AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =13×32+23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−3, ∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC⃗⃗⃗⃗⃗ =−9, 则AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +CQ ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅13CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−9+13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=−9+13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2−13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−9+13×62−13×(−9)=6, 故选:D .根据条件转化求得AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC⃗⃗⃗⃗⃗ =−9,进而求得结论. 本题考查向量的数量积的应用,考查向量的表示以及计算,考查计算能力.8.【答案】B【解析】解:定义在R 上的函数y =f(x +1)是偶函数, 可得f(−x +1)=f(x +1),即f(x)的图象关于直线x =1对称,且在(1,+∞)上单调递增,则f(2x)>f(x+2),即为f(|2x−1|)>f(|x+2−1|),可得f(|2x−1|)>f(|x+1|),即有|2x−1|>|x+1|,可得3x(x−2)>0,解得x>2或x<0.故选:B.由偶函数的定义可得f(x)的图象关于直线x=1对称,结合单调性可得|2x−1|>|x+1|,解不等式可得所求范围.本题考查函数的奇偶性和单调性的综合,以及对称性的运用,考查转化思想和运算能力、推理能力,属于中档题.9.【答案】ABD【解析】解:把该组数据从小到大排列:−1,1,2,4,4,8,所以这组数据的众数为4,平均数为−1+1+2+4+4+86=3,第50百分位数是2+43=3,方差为16×[(−1−3)2+(1−3)2+(2−3)2+(4−3)2+(4−3)2+(8−3)2]=8,故选:ABD.根据众数,平均数,第50百分位数,方差的定义求解.本题主要考查了数据的数字特征,是基础题.10.【答案】BCD【解析】解:∵(x−2x3)n的展开式中各项的二项式系数之和为2n=16,∴n=4,令x=1,可得(x−2x3)n的展开式中各项系数之和为1,故A错误;由于它的通项公式为Tr+1=C4r⋅(−2)r⋅x4−4r3,令4−4r3=0,求得r=3,可得它的常数项为T4=C43⋅(−2)3=−32,故B正确;由于第r+1项的系数为C4r⋅(−2)r,故当r=2时,该项的系数中最大的是24,故C正确;由于第r+1项的x的幂指数为4−4r3,故当r=1,2,4时,该项为含x的无理项,故D 正确,故选:BCD.由题意利用二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,得出结论.本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于中档题.11.【答案】AB【解析】解:直线l:x=ty+2与抛物线C:y2=8x,可得y2=8ty+16,y2−8ty−16=0设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意可得x1+x22=m,y1+y22=4t=2,可得t=12,m=12×2+2=3,所以A,B正确;即有y1+y2=4,y1y2=−16,|AB|=√1+t2|y1−y2|=√52⋅√42+4×16=10.所以C不正确;点(−2,2)与M的距离为:√52+0=5,点(−2,2)在以AB为直径的圆上,所以D不正确;故选:AB.联立直线与抛物线方程,结合中点坐标,求解t,m,利用弦长公式求解AB判断C;推出点(−2,2)与AB中点的距离与弦长|AB|的关系,判断D即可.本题考查抛物线的弦长的求法,注意运用中点坐标公式和抛物线的定义,考查运算能力,属于中档题.12.【答案】BCD【解析】解:函数f(x)=(sinx+cosx)2=1+sin2x,将f(x)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g(x)=1+sin(2x−2φ),∀x1∈[0,7π12],总∃x2∈[0,π2],使f(x1)+g(x2)=2,即∀x1∈[0,7π12],总∃x2∈[0,π2],使−sin2x1=sin(2x2−2φ),因为x1∈[0,7π12],则2x1∈[0,7π6],所以−sin2x1∈[−1,12],因为x2∈[0,π2],则2x2−2φ∈[−2φ,π−2φ],所以[−π2+2kπ,π6+2kπ]⊆[−2φ,π−2φ]或[5π6+2kπ,3π2+2kπ]⊆[−2φ,π−2φ],k∈Z ,则{−2φ≤−π2+2kππ−2φ≥π6+2kπ,k ∈Z 或{−2φ≤5π6+2kππ−2φ≥3π2+2kπ,k ∈Z , 解得π4−kπ≤φ≤5π12+kπ,k ∈Z 或无解,结合选项可得,φ可以为π4,π3,5π12. 故选:BCD .先化简函数f(x),然后由三角函数的图象变换求出g(x),将问题转化为∀x 1∈[0,7π12],总∃x 2∈[0,π2],使−sin2x 1=sin(2x 2−2φ),分别求解−sin2x 1的值域,从而得到[−π2+2kπ5,π6+2kπ]⊆[−2φ,π−2φ]或[5π6+2kπ,3π2+2kπ]⊆[−2φ,π−2φ],k ∈Z ,列式求解即可.本题考查了函数与方程的综合应用,三角函数性质的应用,三角函数的图象变换,考查了逻辑推理能力、转化化归能力与化简运算能力,属于中档题.13.【答案】9【解析】解:设等差数列{a n }的公差为d(d >0),由a 1a 2=3,得(a 2−d)a 2=2,即a 22−a 2d =3①,又a 2a 3=15,得a 2(a 2+d)=15,即a 22+a 2d =15②,联立①②,解得a 2=3,d =2或a 2=−3,d =−2(舍去), 所以a 5=a 2+3d =3+6=9. 故答案为:9.设等差数列{a n }的公差为d(d >0),由a 1a 2=3可得a 22−a 2d =3;又a 2a 3=15可得a 22+a 2d =15,从而解出a 2与d 的值即可利用a 5=a 2+3d 求出结果.本题考查等差数列的通项公式,考查学生的逻辑推理和运算求解的能力,属于中档题.14.【答案】1【解析】解:直线y =ax +b 与曲线y =alnx +2相切,设切点为(x 0,y 0),则{a x 0=ay 0=ax 0+b y 0=alnx 0+2,可得{x0=1y0=2a+b=2,所以ab≤(a+b)24=1,所以ab的最大值为1,故答案为:1.设曲线的切点,利用切线,列出方程组,求出切点坐标,a+b的值,利用基本不等式求解最值即可.本题考查曲线的切线方程,考查基本不等式的应用,属于中档题.15.【答案】32√3π27【解析】解:平面四边形ABCD中,AB=AD=BD=2,BC⊥CD,以BD为棱折成直二面角A−BD−C,若折叠后A,B,C,D四点在同一球面上,E为BD的中点,底面三角形BCD的外心,直二面角A−BD−C,所以△ABD的外心就是A,B,C,D四点在同一球面上的球的球心,球的半径为:23×√32×2=2√33;所以球的体积为:4π3×(2√33)3=32√3π27.故答案为:32√3π27.由题意可知,A,B,C,D顶点在同一个球面上,△ABD的中点就是球心,求出球的半径,即可得到球的体积.本题是中档题,考查四面体的外接球的体积的求法,找出外接球的球心,是解题的关键,考查计算能力,空间想象能力.16.【答案】±2√3【解析】解:设点F关于点A的对称点为M,左焦点为F1,根据题意可得MF1⊥MF,所以M为以FF1为直径的圆与双曲线的交点位于y轴右边的点,以FF1为直径的圆的方程为x2+y2=c2,联立方程{x2+y2=c2x2a2−y2b2=1,解得点M的坐标为(−a√c2+b2c,±b2c),MF的中点A的坐标为(c2−a√c2+b22c ,±b22c),又点A在双曲线线上,代入双曲线方程得(c2−a√c2+b2)24a2c2−b24c2=1,c4−2ac2√c2+b2+a2(c2+b2)−a2b2=4a2c2,∴−2a√c2+b2=3a2−c2,∴4a2c2+4a2b2=9a4−6a2c2+c4,把c2=a2+b2代入化简有12a2=b2,所以ba=2√3,所以渐近线的斜率为±2√3.故答案为:±2√3.设点F关于点A的对称点为M,左焦点为F1,根据题意可得MF1⊥MF,M为以FF1为直径的圆与双曲线的交点位于y轴右边的点,解圆与双曲线的方程组成的方程组得交点M的坐标,表示出点A的坐标为(c2−a√c2+b22c ,±b22c),代入双曲线方程计算可渐近线的斜率.本题考查了转化的思想和双曲线的性质,以及运算能力,属中档题.17.【答案】解:(1)因为S n=−n2+3n2,所以当n=1时,a1=−2;当n≥2时,S n−1=−(n−1)2+3(n−1)2,故a n=S n−S n−1=−n2+3n2+(n−1)2+3(n−1)2=−n−1.由于首项符合通项,故a n=−n−1.(2)由(1)得b n=2a2n=2−2n−1=(12)2n+1,所以T n=18×[1−(14)n]1−14=13×[1−(14)n].【解析】(1)直接利用数列的递推关系式,求出数列的通项公式;(2)利用(1)的结论,得到数列{b n}的通项公式,再利用等比数列的前n项和公式,求出数列的前n项和T n.本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法,数列的递推关系式,等比数列的求和,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.18.【答案】解:(1)在△ABD 中,由正弦定理可得AB sin∠ADB =AD sinB ,则AB =ADsin∠ADBsinB,因为sin∠ADB =√3sinB ,AD =3,代入可得AB =3√3; (2)如图,因为AD ⊥AC ,AB =3√3,AD =3,所以BD =√AB 2−AD 2=√(3√3)2−32=3√2, 又因为BC =3BD ,所以BC =9√2,则三角形ABC 的面积为12AD ⋅BC =12×3×9√2=27√22.【解析】(1)由正弦定理可得ABsin∠ADB =ADsinB ,代入条件即可解得AB ; (2)作图,根据勾股定理得到BD ,结合条件求得BC ,进而求得三角形面积. 本题考查解三角形,涉及正弦定理的应用,属于基础题.19.【答案】证明:(1),设AD =2,则由已知得,AB =2√2,AP =BC =4,∵PD ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD , ∴PD ⊥BC ,又∵AB ⊥AP , AP ∩PD =p ,∴AB ⊥平面PAD ,∵AD ⊂面PAD ,∴AB ⊥AD ,, 过点D 作DM//AB 交BC 于点M ,可得PD ⊥DM ,PD ⊥AD , 在Rt △ADP 中易求得PD =2√3,以点D 为坐标原点,以DA ,DM ,DP 所在直线分别作为坐标轴建立如图所示的坐标系, 则P(0,0,2√3),B(2,2√2,0),A(2,0,0)C(−2,2√2,0), 所以PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,2√2,−2√3),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−4,2√2,0), ∴PB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×(−4)+2√2×2√2+0×2√3=0, ∴PB ⊥AC ;(2)由(1)知AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2√2,0),AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,2√3) 设平面ABP 的一个法向量n⃗ =(x,y,z),∴{n ⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0n ⃗ ⋅AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,所以{2√2y =0−2x +2√3z =0,令z =√3,则x =3,y =0所以平面ABP 的一个法向量n ⃗ =(3,0,√3), 由(1)知CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(4,0,0),CP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,−2√2,2√3) 设平面PBC 的一个法向量m⃗⃗⃗ =(a,b ,c) 所以{m ⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0m ⃗⃗⃗ ⋅CP ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,所以{4a =02a −2√2b +2√3c =0,令b =√3,则c =√2,所以平面PBC 的一个法向量m ⃗⃗⃗ =(0,√3,√2), cos <n ⃗ ,m ⃗⃗⃗ >=√3+√2×√32√3×√5=√1010, 所以平面PAB 与平面PBC 夹角的余弦值√1010.故答案为:(1)PB ⊥AC 成立. (2)√1010.【解析】(1)由PD ⊥平面ABCD 得PD ⊥BC ,进而AB ⊥平面PAD ,AB ⊥AD ,作直线DM//AB ,建立空间直角坐标系证明PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC⃗⃗⃗⃗⃗ =0,从而证明结论. (2)由(1)可得两平面的一个法向量,从而用向量法求得平面PAB 与平面PBC 夹角的余弦值.本题考查了线线垂直和线面垂直和性质和判定,用向量法证明线线垂直以及用向量法求平面与平面所成角的余弦值,属中档题.20.【答案】解:(1)由题意可得,X 的所有可能取值为0,2,4,7,10,则P(X =0)=1−0.8=0.2,P(X =2)=0.8×(1−0.8)=0.16,P(X =4)=0.8×0.8×0.5×0.5=0.16,P(X =7)=2×0.8×0.8×0.5×0.5=0.32, P(X =10)=0.8×0.8×0.5×0.5=0.16, 故X 的分布列为:数学期望E(X)=0×0.2+2×0.16+4×0.16+7×0.32+10×0.16=4.8(分). (2)由(1)知,同学甲先在A 处投,投篮总得分超过6分的概率P 1=0.32+0.16=0.48, 若同学甲先在B 处投,投篮总得分超过6分包含前两次投中一次,后两次全投中,及前两次全投中,后两次至少投中一次,所以记事件M =“同学甲先在B 处投篮,总得分超过6分”,则P(M)=2×0.5×0.5×0.8×0.8+0.5×0.5×[1−(1−0.8)(1−0.8)]=0.56, ∵P(M)>P 1,∴同学甲先在B 处投能使投篮总得分超过6分的概率更大一些.【解析】(1)由题意可得,X 的所有可能取值为0,2,4,7,10,分别求出对应的概率,即可得X 的分布列,并结合期望公式,即可求解. (2)分别算出A ,B 两地投篮超过6分的概率,即可求解.本题主要考查了离散型随机变量及其分布列,需要学生熟练掌握期望公式,属于基础题.21.【答案】解:(1)因为椭圆的离心率为√32,则e =c a =√1−b 2a 2=√32①, 又过点A(√22a,1),所以12a 2a2+1b 2=1,解得b 2=2,由①可得a 2=8, 所以椭圆C 的标准方程为x 28+y 22=1;(2)由(1)可知,点A(2,1),设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),联立方程组{x 28+y 22=1y =kx +m ,可得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2−8=0, 所以x 1+x 2=−8km4k 2+1,x 1x 2=4m 2−84k 2+1,所以y 1+y 2=k(x 1+x 2)+2m =2m4k 2+1, y 1y 2=k 2x 1x 2+km(x 1+x 2)+m 2=m 2−8k 24k 2+1,因为k 1k 2=14,所以y 1−1x1−2⋅y 2−1x2−2=14, 整理可得,4y 1y 2−4(y 1+y 2)=x 1x 2−2(x 1+x 2), 所以4×m 2−8k 24k 2+1−4×2m4k 2+1=4m 2−84k 2+1−2×(−8km4k 2+1),化简整理可得,4k 2+2km +m −1=0, 解得k =−12或k =1−m 2,若k =1−m 2,则y =1−m 2x +m 过点A(2,1),则P ,Q 与点A 重合,不符合题意,所以k =−12,故存在定值k=−12,使当m变化时k1k2=14总成立.【解析】(1)利用椭圆的离心率得到a和b的关系,然后结合点A在椭圆上,求出b的值,得到a的值,即可得到椭圆的方程;(2)联立椭圆与直线的方程,然后利用两点间斜率公式化简k1k2=14,求出k的值,即可得到答案.本题考查了椭圆标准方程的求解、直线与椭圆位置关系,斜率公式,在解决直线与圆锥曲线位置关系的问题时,一般会联立直线与圆锥曲线的方程,利用韦达定理和“设而不求”的方法进行研究,属于中档题.22.【答案】解:(1)当a=1时,f(x)=e x−x,x∈(−∞,+∞),则f’(x)=e x−1.因为x∈(−∞,0)时,f’(x)<0,f(x)单调递减,x∈(0,+∞)时,f’(x)>0,f(x)单调递增,所以f(x)的单调递减区间为(−∞,0),单调递增区间为(0,+∞).(2)证明:x1,x2是f(x)的两个不同的零点,等价于x1,x2是方程e x=xa的两个不同的根,也是方程xe x=a的两个不同的根,由a>0,可知x1>0,x2>0.要证√x1x2>ae,只需证x1a ⋅x2a>e2,只需证e x1+x2>e2,即证x1+x2>2.令ℎ(x)=xe x ,则ℎ′(x)=1−xe x,所以x∈(0,1)时,ℎ’(x)>0,ℎ(x)单调递增;x∈(1,+∞)时,ℎ’(x)<0,ℎ(x)单调递减.不妨设x1<x2,则0<x1<1<x2,2−x1>1,令φ(x)=ℎ(x)−ℎ(2−x)=xe x −2−xe2−x(x>0),则φ′(x)=(1−x)e2−e2xe x+2,所以0<x<1时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,又φ(1)=0,所以0<x<1时,φ(x)<0,即ℎ(x1)=ℎ(x2)<ℎ(2−x1).因为x∈(1,+∞)时,ℎ(x)单调递减,所以x2>2−x1,即x1+x2>2.故原结论正确,即√x1x2>ae.【解析】(1)首先求得导函数的解析式,然后由导函数的符号,即可确定函数的单调区间;(2)首先将不等式进行恒等变形,然后构造函数ℎ(x)=x,判断ℎ(x)的单调性,进一步e x证明结论.本题主要考查导数的几何意义,利用导数证明不等式的方法,考查了转化思想,属于中档题.。
河北省沧州市沧县中学2020年高三数学理下学期期末试题含解析
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河北省沧州市沧县中学2020年高三数学理下学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 若,则的定义域为()A. B. C. D..参考答案:A略2. 已知集合A={﹣1,0,1},B={y|y=πx,x∈A},则A∩B=()A.{﹣1} B.{0} C.{1} D.{0,1}参考答案:C【考点】交集及其运算.【分析】根据集合A求得集合B,再根据两个集合的交集的定义求得A∩B.【解答】解:∵集合A={﹣1,0,1},B={y|y=πx,x∈A}={,1,π},∴A∩B={1},故选:C.3. 已知平面向量的夹角为且,在中,,,为中点,则( )A.2B.4C.6D.8参考答案:A 4.已知,.记,则的值是A.2 B. C.0 D.参考答案:答案:B5. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()A.24 B.20+4C.28 D.24+4参考答案:B【考点】由三视图求面积、体积.【专题】空间位置关系与距离.【分析】由几何体的三视图知该几何体的上部是底面边长为4高为2的正四棱锥,该几何体的下部是边长为4的正方体,由此能求出该几何体的表面积.【解答】解:由几何体的三视图知该几何体的上部是底面边长为2高为1的正四棱锥,该几何体的下部是边长为2的正方体,∴该几何体的表面积:S=5×22+4××2×=20+4.故选B.【点评】本题考查由几何体的三视图求几何体的表面积,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.6. 在所在平面内有一点O,满足,则()A. B. C.3 D.参考答案:C略7. 已知是圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为()A B C D参考答案:C略8. 已知定义在上的函数满足,且,,若有穷数列()的前项和等于,则等于A.4 B.5 C.6 D. 7参考答案:B略9. 已知函数,有下列四个命题,①函数是奇函数;②函数在是单调函数;③当时,函数恒成立;④当时,函数有一个零点,其中正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4参考答案:B①函数的定义域是,,不满足函数奇偶性定义,所以函数非奇非偶函数,所以①错误;②取,,,所以函数在不是单调函数,所以②错误;③当x>0时,,要使,即,即,令,,,得,所以在上递减,在上递增,所以,所以③正确;④当时,函数的零点即为的解,也就是,等价于函数与函数图像有交点,在同一坐标系画出这两个函数图像,可知他们只有一个交点,所以④是正确的.故选B.10. 函数y=的图象大致是 ( )参考答案:C二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知为直线的倾斜角,,则_______________.参考答案:12. 已知函数的图象在点处的切线方程为= 。
河北省沧州市苗庄中学2020年高三数学理联考试卷含解析

河北省沧州市苗庄中学2020年高三数学理联考试卷含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 若,则向量与的夹角为( )A.B.C.D.参考答案:B【考点】数量积表示两个向量的夹角;向量的模.【专题】平面向量及应用.【分析】将已知式子平方可得=0,代入向量的夹角公式可得其余弦值,结合夹角的范围可得答案.【解答】解:∵,∴,两边平方可得=,化简可得=0,设向量与的夹角为θ则可得cosθ====,又θ∈[0,π],故θ=故选B.【点评】本题考查数量积与向量的夹角,涉及向量的模长公式,属中档题.2. 抛物线y2=8x的焦点坐标是( )A.(4,0)B.(2,0)C.(0,2)D.(0,4)参考答案:B【考点】抛物线的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由抛物线y2=8x可得:p=4.即可得出焦点坐标.【解答】解:由抛物线y2=8x可得:p=4.∴=2,∴抛物线y2=8x的焦点坐标是(2,0).故选:B.【点评】本题考查了抛物线的标准方程及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.3. 在直角三角形中,,,点是斜边上的一个三等分点,则( )A.0 B. C.D.4参考答案:D略4. 如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1绕其体对角线BD1旋转θ之后与其自身重合,则θ的值可以是()A.B.C.D.参考答案:C【考点】棱柱的结构特征.【分析】由正方体的特点,对角线BD1垂直于平面AB1C,且三角形AB1C为等边三角形得答案.【解答】解:如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,对角线BD1垂直于平面AB1C,且三角形AB1C为等边三角形,正方体绕对角线旋转120°能与原正方体重合.故选:C.5. 函数的图像与x轴交点的横坐标构成一个公差为的等差数列,要得到函数的图像,只需将函数的图像A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度参考答案:C6. 已知集合,,若,则实数的所有可能取值的集合为()A. B. C. D.参考答案:D7. 已知各项均为正数的等比数列{a n}中,,则数列的前10项和为A.5B.6C. 10D.12 参考答案:C8. 已知,则的值使得过A(1,1)可以做两条直线与圆相切的概率等于()A. B. C.D.不确定参考答案:B9. 如右图,设OABC是图中边长分别为l和2’的建形区域:则矩形OABC内位于函数图象下方的阴影部分区域面积为A.In 2 B.1一ln2C.2一In 2 D.1+ln 2参考答案:D10. 设等比数列的前项和为,若则A.31 B.32 C.63 D.64参考答案:C:由等比数列的性质可得成等比数列,即成等比数列,∴,解得63,故选A.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知且则的值为_____________.参考答案:12. 若二项式的展开式中,的系数为,则常数的值为 .参考答案:213. 向量a,b满足,,,则向量a与b的夹角为__________。
河北省沧州市第四中学2019-2020学年高三数学理下学期期末试卷含解析
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河北省沧州市第四中学2019-2020学年高三数学理下学期期末试卷含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 设等差数列{a n}{b n}前项和为S n、T n,若对任意的n∈N*,都有,则的值为()A.B.C.D.参考答案:C【考点】等差数列的性质.【分析】由等差数列的性质和求和公式可得原式=,代值计算可得.【解答】解:由等差数列的性质和求和公式可得:=====.故选C.【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.2. 等比数列{a n}各项为正,成等差数列,S n为{a n}的前n项和,则()A. 2B.C.D.参考答案:D【分析】设的公比为q(q≠0,q≠1),利用a3,a5,﹣a4成等差数列结合通项公式,可得2a1q4=a1q2﹣a1q3,由此即可求得数列的公比,进而求出数列的前n项和公式,可得答案.【详解】设的公比为,∵,,成等差数列,∴,,,∴,得或(舍去),∴.故选D.【点睛】本题考查等差数列与等比数列的综合,熟练运用等差数列的性质,等比数列的通项是解题的关键.3. 已知直线经过两条直线:,:的交点,且直线l的一个方向向量,则直线l的方程是()A.B.C.D.参考答案:C4. 已知集合M={x|(x+1)(x﹣3)<0,x∈R},N={﹣1,0,1,2,3},则M∩N等于()A.{0,1,2} B.{﹣1,0,1} C.{﹣1,0,2} D.{1,2,3}参考答案:A略5. 函数y=(3-x2)e x的单调递增区是()A.(-∞,0)B.(0,+∞)C.(-∞,-3)和(1,+∞)D.(-3,1)参考答案:D略6. 函数的图象在点x=0处的切线的倾斜角为A.0 B. C. D.参考答案:D7. 要得到函数的图明,只需将函数的图象()A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位参考答案:D略8. 已知函数f(x)=log2(x2+1)的值域为{0,1,2},则满足这样条件的函数的个数为()A.8 B.5 C.9 D.27参考答案:C【考点】对数的运算性质.【专题】函数的性质及应用.【分析】由ln(x2+1)等于0,1,2求解对数方程分别得到x的值,然后利用列举法得到值域为{0,1,2}的所有定义域情况,则满足条件的函数个数可求.【解答】解:令log2(x2+1)=0,得x=0,令log2(x2+1)=1,得x2+1=2,x=±1,令log2(x2+1)=2,得x2+1=4,x=.则满足值域为{0,1,2}的定义域有:{0,﹣1,﹣ },{0,﹣1, },{0,1,﹣ },{0,1, },{0,﹣1,1,﹣ },{0,﹣1,1, },{0,﹣1,﹣, },{0,1,﹣, },{0,﹣1,1,﹣, }.则满足这样条件的函数的个数为9.故选:C.【点评】本题考查了对数的运算性质,考查了学生对函数概念的理解,是中档题.9. 若,且,则tanα=()A.B.C.D.参考答案:B考点:同角三角函数基本关系的运用.专题:三角函数的求值.分析:由条件利用诱导公式、二倍角公式,同角三角函数的基本关系求得3tan2α+20tanα﹣7=0,解方程求得tanα的值.解答:解:若,且,则cos2α﹣sin2α=(cos2α+sin2α),∴cos2α﹣sin2α﹣2sinαcosα=0,即 3tan2α+20tanα﹣7=0.求得tanα=,或tanα=﹣7(舍去),故选:B.点评:本题主要考查同角三角函数的基本关系,诱导公式、二倍角公式的应用,以及三角函数在各个象限中的符号,属于基础题.10. 集合M={x||x-3|<4}, N={x|x2+x-2<0,x∈Z}, 则 M N ()A.{0}B.{2}C.D. {参考答案:A略二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 函数为奇函数,则增区间为________。
2020年河北省沧州市第一中学高三数学理联考试卷含解析

2020年河北省沧州市第一中学高三数学理联考试卷含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 已知,则值为()A.B.C.D.参考答案:D∵,∴,,,故选D.2. 如果,那么下列不等式一定成立的是()A. B. C. D.参考答案:A3. 已知点P(x,y)在不等式组,表示的平面区域上运动,则x-y的取值范围是A.[-2,-1] B.[-2,1] C.[-1,2] D.[1,2]参考答案:C4. 圆台的高为2,上底面直,,下底面直径,与不平行,则三棱锥体积的最大值是()A.B.C.D.参考答案:B5. 已知i是虚数单位,复数的虚部为()A、-2B、2C、-2iD、2i参考答案:B,所以虚部为2。
6. “”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参考答案:A考点:充分、必要条件的判定.7. 若是纯虚数,则=()B. C.D.参考答案:B略8. 在空间直角坐标系中,已知,,,,若,,分别表示三棱锥在,,坐标平面上的正投影图形的面积,则()(A)(B)且(C)且(D)且参考答案:D9. 函数(其中)的图象如图所示,为了得到的图象,只需把的图象上所有点()A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度参考答案:D10. 过点作圆的两条切线,,为切点,则()(A)(B)(C)(D)参考答案:D设切线斜率为,则切线方程为,即,圆心到直线的距离,即,所以,,,所以,选D二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 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,则乙的平均成绩超过甲的平均成绩的概率是.参考答案:12. 函数y=ln(x﹣1)+的定义域为.参考答案:(1,2]考点:函数的定义域及其求法.专题:函数的性质及应用.分析:根据对数的性质,二次根式的性质得不等式组,解出即可.解答:解:∵,∴1<x≤2.故答案为:(1,2].点评:本题考查了对数的性质,二次根式的性质,考查函数的定义域,是一道基础题.13. 已知命题p:1∈{x|x2<a},q:2∈{x|x2<a},则“p且q”为真命题时a的取值范围是 .参考答案:_ a>4略14. 在直角三角形ABC中,∠C=90°,AB=2,AC=1,若,则= .参考答案:【考点】平面向量数量积的运算.【专题】平面向量及应用.【分析】利用向量的三角形法则和数量积的定义即可得出.【解答】解:如图所示.在直角三角形ABC中,∵∠C=90°,AB=2,AC=1.∴CB==.∵,, =0∴===0+=====.故答案为:.【点评】本题考查了向量的三角形法则和数量积的定义、勾股定理,属于基础题.15. 点P是双曲线=1(a>0,b>0)上一点,F是右焦点,且△OPF是∠POF=120°的等腰三角形(O为坐标原点),则双曲线的离心率是.参考答案:+1考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:由题意可得P在双曲线的左支上,可设P在第二象限,且|OP|=|OF|=c,即有P (﹣ccos60°,csin60°),代入双曲线方程,由离心率公式,解方程即可得到结论.解答:解:由题意可得P在双曲线的左支上,可设P在第二象限,且|OP|=|OF|=c,即有P(﹣ccos60°,csin60°),即为(﹣c,c),代入双曲线方程,可得﹣=1,即为﹣=1,由e=,可得e2﹣=1,化简可得e4﹣8e2+4=0,解得e2=4±2,由e>1,可得e=+1.故答案为:+1.点评:本题考查双曲线的方程和性质,主要方程的运用和离心率的求法,正确判断P的位置和求出P的坐标是解题的关键.16. 已知函数,则满足的实数x的取值范围是________.参考答案:17. 已知函数,若关于x的不等式恰有3个整数解,则实数a的取值范围为.参考答案:三、解答题:本大题共5小题,共72分。
2020-2021学年河北省沧州市青县中学高三数学理测试题含解析
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2020-2021学年河北省沧州市青县中学高三数学理测试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 如图,半径为的扇形的圆心角为,点在上,且,若,则A. B. C. D.参考答案:A略2. 已知函数是定义在R上的奇函数,,当时,有成立,则不等式的解集是A. B.C. D.参考答案:C略3. 定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,]时,f(x)=sin x,则f()的值为()A.﹣B.C.﹣D.参考答案:D4. 复数(i是虚数单位)的模等于()A.B.10 C.D.5参考答案:A【考点】复数代数形式的乘除运算.【专题】数系的扩充和复数.【分析】首先将复数化简为a+bi的形式,然后求模.【解答】解: =1+=3+i,故模为;故选:A.【点评】本题考查了复数的混合运算以及复数模的求法;属于基础题.5. 设变量x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最大值为()A.﹣2 B.2 C.3 D.4参考答案:【分析】作出约束条件对应的平面区域,利用z的几何意义,即可得到结论.【解答】解:作出约束条件,对应的平面区域如图:由z=3x﹣2y得y=x﹣,平移直线y=x,经过点A时,直线y=x﹣的截距最小,此时z最大.由,解得A(1,0),此时z max=3×1﹣0=3,故选:C【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用z的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.6. 已知集合,,则( )A. B. C. D.参考答案:B7. 已知线性回归方程()A. B.4 C.18 D.0参考答案:B略8. 我国古代《九章算术》将上下两个平行平面为矩形的六面体称为刍童.如图是一个刍童的三视图,其中正视图及侧视图均为等腰梯形,两底的长分别为2和6,高为2,则该刍童的体积为()A.B.C.27 D.18 参考答案:B由题意几何体原图为正四棱台,底面的边长分别为和,高为,所以几何体体积.故选B.9. 设椭圆=1(a>0,b>0)的离心率e=,右焦点F(c,0),方程ax2+bx﹣c=0的两个根分A略10. 已知为虚数单位,复数的模()A. 1B. C. D.3参考答案:C二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 。
河北省沧州市中捷高级中学2020年高三数学理联考试题含解析
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河北省沧州市中捷高级中学2020年高三数学理联考试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 点在不等式组所确定的区域内(包括边界),已知点,当取最大值时,的最大值和最小值之差为()A.52 B.30 C.83 D.82参考答案:B2. 设函数,则下列结论中正确的是( )A. B.C. D.参考答案:B3. 已知集合,,则等于A.B.C.D.参考答案:A4. 已知复数(其中i是虚数单位,满足i2=﹣1),则复数z等于()A.1﹣2i B.1+2i C.﹣1﹣2i D.﹣1+2i参考答案:A【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解: =,故选:A.5. 供电部门对某社区1000位居民2016年11月份人均用电情况进行统计后,按人均用电量分为0,10),10,20),20,30),30,40),40,50]五组,整理得到如右的频率分布直方图,则下列说法错误的是()A.11月份人均用电量人数最多的一组有400人B.11月份人均用电量不低于20度的有500人C.11月份人均用电量为25度D.在这1000位居民中任选1位协助收费,选到的居民用电量在30,40)一组的概率为参考答案:C【考点】频率分布直方图.【分析】根据频率分布直方图,求出11月份人均用电量人数最多的一组,判断A正确;计算11月份人均用电量不低于20度的频率与频数,判断B正确;计算11月份人均用电量的值,判断C错误;计算从中任选1位协助收费,用电量在[30,40)一组的频率,判断D正确.【解答】解:根据频率分布直方图知,11月份人均用电量人数最多的一组是[10,20),有1000×0.04×10=400人,A正确;11月份人均用电量不低于20度的频率是(0.03+0.01+0.01)×10=0.5,有1000×0.5=500人,∴B 正确;11月份人均用电量为5×0.1+15×0.4+25×0.3+35×0.1+45×0.1=22,∴C错误;在这1000位居民中任选1位协助收费,用电量在[30,40)一组的频率为0.1,估计所求的概率为,∴D正确.【点评】本题考查了频率分布直方图的应用问题,是基础题.6. 把函数的图象向左平移个单位长度后,所得到的图象关于轴对称,则的最小值是()A. B. C.D.参考答案:D7. 如图,网格纸的小正方形的边长是1,粗线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体的体积为()A.B.C.2+D.3+参考答案:B【考点】由三视图求面积、体积.【分析】根据几何体的三视图,得出该几何体是三棱柱与长方体的组合体,结合图中数据即可求出它的体积.【解答】解:根据几何体的三视图,得;该几何体是上部为三棱柱,下部为长方体的组合体,且三棱柱的底面为底面边长是1,底边上的高是1,三棱柱的高是3,长方体的底面是边长为1的正方形,高是2;所以该几何体的体积为V=V三棱柱+V长方体=×1×1×3+1×1×2=.故选:B.【点评】本题考查了空间几何体三视图的应用问题,解题的关键是根据三视图得出几何体的结构特征,是基础题目.8. 已知函数若方程有且只有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是( A )A. B.C. D.参考答案:9. F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上,线段PF2与轴的交点为M,且,则点M到坐标原点O的距离是A. B. C.1 D.2参考答案:A略10. 设偶函数对任意,都有,且当时,,则( )A. 10B.C.D.参考答案:B二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 与直线2x-y-4=0平行且与曲线相切的直线方程是.12. 各项均为正偶数的数列中,前三项依次成公差为的等差数列,后三项依次成公比为q 的等比数列.若,则q 的所有可能的值构成的集合为________.参考答案:【分析】先假设数列的前三项,使这三项是等差数列,再根据,确定第四项,根据后三项依次成公比为的等比数列,确定公差为的取值范围,最后求出的所有可能的值构成的集合. 【详解】因为前三项依次成公差为的等差数列,,所以这四项可以设为,其中为正偶数,后三项依次成公比为的等比数列,所以有,整理得,得,,为正偶数,所以当时,;当时,,不符合题意,舍去;当时,,故的所有可能的值构成的集合为.【点睛】本题考查了等差数列、等比数列的性质,考查了数学运算能力.二、解答题:共 6 小题,共90 分、请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 13. 如果复数为纯虚数,那么实数的值为参考答案:-214. 已知函数 ,则满足方程的所有的的值为 ;参考答案:略15. 设,函数是偶函数,若曲线y =f (x)的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为____ __.参考答案:ln216. 计算:_____参考答案:【分析】由二项式定理得,再求极限即可【详解】;∴.故答案为:.【点睛】本题考查极限,考查二项式定理,是基础题17. 已知下图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积为___________。
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线所成的角转化为相交直线所成的角是解答的关键,
着重考查了空间向量能力, 以及推
理与计算能力,属于基础题 .
11.将函数 g(x) cos2x sin 2x 图象上的所有点的横坐标伸长到原来的 2 倍,再把所
得各点向右平移 个单位长度,最后把所得各点纵坐标扩大到原来的 6
数 f( x)的图象,则下列说法中正确的个数是(
【解析】 根据函数的图象变换, 得到函数 f x 2 2 cos x
,然后根据函数性
12
质依次判断,得到正确结论 .
【详解】
g x cos 2x sin 2x 2 cos 2x
,图象上的所有点的横坐标伸长到原来的
2
4
倍后得到的函数是 y
2 cos x
,所得各点向右平移 个单位长度后得到的函数
4
6
是 y 2 cos x 64
其中熟记抛物线的标准方程和几
何性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题
.
1
4.设 a= log 35, b= log 45, c= 2 2 ,则(
)
A . b> c> a 【答案】 C
B. b> a> c
C. a> b> c
D .a>c>b
【解析】 根据对数函数的单调性以及不等式的性质可以比较
)
①函数 f( x)的最小正周期为 2π;
②函数 f( x)的最大值为 2;
③函数 f( x)图象的对称轴方程为 x k
5 (k Z) ; 12
2 倍,就得到函
④设 x 1, x 2 为方程 (f x) 2 的两个不相等的根,则 x1 x2 的最小值为 . 4
A.1 【答案】 A
B. 2
C.3
D.4
90 o
sin
3 sin 1,
2 46
HG 的范围是 2 2, 3
故选 D.
【点睛】 本题考查了双曲线方程,几何性质,以及三角形内心的性质,并且考查了三角函数的化 简和求最值,意在考查数形结合,转化与化归,和逻辑推理,计算能力,属于难题,本
题的关键 1.根据几何性质确定 H ,G 的横坐标都是 a ,2.设倾斜角为 ,将 HG 表示为
66
7 ,
66
98 S9 9 a1
2
7 201
.
66 22
【点睛】
本题考查了等差数列基本量的计算,考查逻辑推理和计算能力,属于基础题型
.
8.已知( 1 ()
a x3
)( 1+ x)6 的展开式中各项系数的和为
128,则该展开式中 x2 的系数为
A . 15 【答案】 B
B. 21
C. 30
D . 35
本题主要考查了复数的运算, 其中解答中熟记复数的除法运算的运算法则, 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
.
2.已知集合 A x | x2 2x 3 0 , B { x | 0 x, 4} ,则 A∩ B=( )
A . { x | 3 x 4}
B. { x |1 x, 4}
C . { x | 3 x 0或 1 x, 4}
D. { x | 3 x 1 或 1 x, 4}
【答案】 B
【解析】 首先求集合 A ,再求 A I B .
【详解】
A x x 1或 x 3} , A B x 1 x 4 ,
故选 B. 【点睛】 本题考查集合的交集,属于简单题型 .
3.已知抛物线 C : y 3x2 ,则焦点到准线的距离是(
)
1
A.
在 DEF 中, DF 2 2, EF 2, DE 2 3 ,
由余弦定理可得 cos
DE 2 EF 2 DF 2 12 4 8
3
,
2DE EF
223 2 3
所以所以异面直线 DE 与 A1B1 所成角的正弦值 sin
6
,故选 B.
3
【点睛】
本题主要考查了异面直线所成角的求解, 其中解答中根据几何体的结构特征, 把异面直
10.在长方体 ABCD A1B1C1D1 中, AB AD 2, AA1 3 ,点 E 为棱 BB1上的点,
且 BE 2EB1 ,则异面直线 DE 与 A1B1 所成角的正弦值为(
)
A. 5 2
6
B.
3
6
C.
4
7
D.
3
【答案】 B
【解析】 在 AA1 上取点 F ,使得 AF 2 FA1 ,连接 EF , FD ,可得 EF / / A1B1 ,得到
的三角函数 .
二、填空题
13.曲线 f ( x)
x3 2 x2 1 在点 (1, f (1))处的切线方程为 ________.
.
【详解】
fx
f x , 函数是奇函数,排除 D ,
x 0, 时, f x 0 , x
, 时, f x 0 ,排除 B ,
2
2
当 x 0,
时, sin 2x
0,1
,
1x e
1 , 1 e2
0,1
2
8
88
x 0, 时, f x 0,1 ,排除 A , 2
C 符合条件,故选 C.
【点睛】
本题考查了根据函数解析式判断函数图象, 属于基础题型, 一般根据选项判断函数的奇
y Asin ωx φ ,若 y A sin x 向右(或左)平移 ( 0 )个单位,得到函数
的解析式是 y Asin x
或 y A sin x
.
x2
12.已知 F 1,F 2 分别为双曲线 C:
2
y2 1 的左、右焦点,过 F 2 的直线与双曲线 C
6
的右支交于 A ,B 两点(其中点 A 在第一象限) .设点 H ,G 分别为 △ AF 1F 2, △ BF 1F 2
6
【答案】 A
3
B.
2
C.3
1
D.
3
【解析】 化简抛物线的方程 x 2
【详解】
1 y ,求得 p
3
1
,所以焦点到准线的距离, 得到答案 .
6
由题意,抛物线 y
3x 2 ,即 x 2
1 y=2py ,解得 p
1
,
3
6
所以焦点到准线的距离是
1 p ,故选 A.
6
【点睛】
本题主要考查了抛物线的标准方程及几何性质的应用,
设直线 AB 的倾斜角为
,那么 OF2G
, HF2O
2
22
HF 2G 中, HG c a tan tan
2
22
sin cos
ca
2
2
cos sin
2
2
sin 2 cos2
ca
2
2
sin cos 22
ca 2 sin
2
2
双曲线 C : x y 1 , a 2, b 6, c 2 2 ,
26
可得 HG 2 2 , 60o
2 cos x
,最后把所得各点纵坐标扩大到原来的 2
12
倍后得到的函数是 y 2 2 cos x
,函数的最小正周期是 2 ,所以 ① 正确;函
12
数的最大值是 2 2 ,所以 ②不正确;令 x
k
12
x
k , k Z ,所以 ③ 不
12
正确; 2 2 cos x
2 ,解得 cos x
12
12
2
,解得 x
偶性,零点,特殊值的正负,以及单调性,极值点等排除选项
.
7.《九章算术》 是我国最重要的数学典书, 曾被列为对数学发展影响最大的七部世界名
著之一 .其中的 “竹九节 “问题,题意是:有一根竹子,共九节,各节的容积依次成等差
数列,已知较粗的下 3 节共容 4 升,较瘦的上 4 节共容 3 升 .根据上述条件,请问各节
异面直线 DE 与 A1B1 所成角就是相交直线 EF 与 DE 所成的角,在 DEF 中,利用余
弦定理和三角函数的基本关系式,即可求解 . 【详解】
在长方体 ABCD A1B1C1D1 中, AB AD 2, AA1 3 ,点 E 为棱 BB1 上的点,且 BE 2EB1 ,如图所示,在 AA1 上取点 F ,使得 AF 2FA1 ,连接 EF , FD ,可得
础题.
5.某学校组织高一和高二两个年级的同学,开展
“学雷锋敬老爱老 ”志愿服务活动,利
用暑期到敬老院进行打扫卫生、表演文艺节目、倾听老人的嘱咐和教诲等一系列活动
.
现有来自高一年级的 4 名同学,其中男生 2 名、女生 2 名;高二年级的 5 名同学,其中
男生 3 名、女生 2 名 .现从这 9 名同学中随机选择 4 名打扫卫生,则选出的 4 名同学中
【解析】 把所给的式子按照二项式定理展开,可得展开式中
x2 的系数.
【详解】
解:由题意得 1 a 26 128 27 , ∴ a 1 ,
∴1
a x3
1
6
x
1
1 x3
C
0 6
C
1 6
x
C62x 2
...
C
6 6
x
6
,
故展开式中
x2 的系数为
C
2 6
C
5 6
15 6
21,
故选: B.
【点睛】
本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基
础题.
uuuv uuuv uuuv uuuv 9.在以 BC 为斜边的直角 △ ABC 中, AB 2 , 2BE EC ,则 AB AE ( )