2021届江西省南昌市高三摸底测试数学(理)试题(解析版)

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同理可得,当直线 与 、 都相切时有: ,
综上所述,只需 有两解,
令 ,则 ,
故当 时, ,
当 时, ,
所以 在 上递增,在 递减,
故 ,
所以只需满足 即可.
故选:C.
【点睛】
本题考查曲线的切线方程,考查两条曲线的公切线问题,难度较大.解答时,设出直线方程及切点坐标,根据导数的几何意义,列出关于切点横坐标和斜率的方程组然后设法求解.
【详解】
圆 : 整理得 ,
可知圆心为 ,半径为 ,且圆过原点 ,
根据圆的性质可得,弦 所对的圆周角 等于圆心角 的一半,
锐角 的面积为 ,

,则 ,解得 .
故选:B.
【点睛】
本题考查圆的性质,考查三角形面积公式,属于基础题.
12.已知曲线 : , : ,若恰好存在两条直线直线 、 与 、 都相切,则实数 的取值范围是()
所以 的面积为 .
【点睛】
本题主要考查了正弦定理、余弦定理以及三角形面积公式的应用,属于中档题.
18.如图,四棱柱 中,底面 是菱形, ,对角面 是矩形,且平面 平面 .
(1)证明:四棱柱 是直四棱柱;
(2)设 ,若 ,求二面角 的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】(1)由面面垂直得 平面 ,得直棱柱;
【答案】7576
【解析】根据新定义得数列是周期数列,从而易求得 .
【详解】
∵ 成等比数列, ,∴ ,
又 , 为“和谐递进数列”,∴ , , , ,…,
∴数列 是周期数列,周期为4.
∴ .
故答案为:7576.
【点睛】
本题考查数列新定义,解题关键是由数列新定义性质得出数列为周期数列,从而易得结论.
16.集合 , ,若 ,求实数 的取值范围_________.
A.他们健身后,体重在区间 内的人数增加了4个
B.他们健身后,体重在区间 内的人数没有改变
C.因为体重在 内所占比例没有发生变化,所以说明健身对体重没有任何影响
D.他们健身后,原来体重在区间 内的肥胖者体重都有减少
【答案】C
【解析】根据给定的柱状图分别求得健身前后各个区间上的人数,进行比较,即可求解.
二、填空题
13. 展开式中 的系数为__________.
【答案】
【解析】利用二项展开式的通式求解.
【详解】
因为 的展开式的通式为: ,
当 时, .
故展开式中 的系数为 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查二项式的展开式通项公式,考查指定项系数的求解,较简单.
14.已知向量 , ,则 _________.
于是 .
故二面角 的余弦值为 .
【点睛】
本题考查直棱柱的概念,考查用空间向量法求二面角.建立空间直角坐标系,用空间向量法求空间角是求解的常用方法.
19.某机构要对某职业的月收入水平做一个调研,选择了 , , 三个城市,三个城市从业人数分别为10万,20万,20万,该机构决定用分层抽样的方法从三个城市中抽取1000个样本进行调查,并分析 、 城市的样本数据后得到以下频率分布直方图:
【解析】(1)根据 , , 三个城市人数比,用分成抽样得出各城市因抽取的人数.
再根据频率分布直方图求出 城市月收入平均值;
(2)设 可能取值有0,1,2,3,4,求出概率 , ,
, , ,列出随机变量 的分布列再求数学期望即可.
【详解】
解:(1)由题, , , 三个城市人数比为 ,
所以 城市应抽取200人, 城市应抽取400人, 城市应抽取400人,
(1) , , 三个城市应各抽取多少个样本?并估计 城市从业人员月收入的平均值;
(2)用频率估计概率, , 城市从业人数视为无限大,若从 , 两城市从业人员中各随机抽取2人, 表示这抽取的4人中月收入在3000元以上的人数,求 的分布列和期望.(用分数作答)
【答案】(1) 城市应抽取200人, 城市应抽取400人, 城市应抽取400人, 城市月收入平均值约为2900元;(2)分布列见解析, .
三、解答题
17.已知 中, , 是边 上一点, , , .
(1)求 的长;
(2)求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)在 中,由正弦定理求出 的长;
(2)在 中,求出 ,由余弦定理求出 ,再由三角形面积公式求解即可.
【详解】
(1)由已知 ,
则 中, ;
(2) 中, , , ,
由余弦定理得: ,解得 ,
10.若函数 有唯一零点,则 ()
A. B.2或 C. D.2
【答案】D
【解析】由函数的奇偶性结合已知,可得 ,即 ,从而可求出 的值,然后代入函数中验证即可
【详解】
解: 的定义域为 ,

所以 为偶函数,又 有唯一零点,
根据偶函数的对称性得 ,即 ,
,解得 或 ,
当 时, ,
因为 ,
所以根据零点存在性定理可知 的零点不唯一,
A. ,使得 B. ,使得
C. ,都有 D. ,都有
【答案】B
【解析】根据全称命题的否定形式判断即可.
【详解】
由全称命题的否定为特称命题可知:“ ,都有 ”的否定为:“ ,使得 ”.
故选:B.
【点睛】
本题考查全称命题的否定,考查学生对全称命题和特称命题的理解,属于简单题.
3.爱美之心,人皆有之.健身减肥已成为很多肥胖者业余选择的项目.为了了解运动健身减肥的效果,某健身房调查了40名肥胖者,健身之前他们的体重(单位: )情况如柱状图1所示,经过四个月的健身后,他们的体重情况如柱状图2所示.对比健身前后,关于这40名肥胖者,下面结论不正确的是()
【答案】
【解析】由 得 ,然后将 代入求解即可.
【详解】
因为 ,则 ,即 ,
所以 ,将 代入得 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查平面向量的数量积运算,考查平面向量垂直的应用,属于简单题.
15.无穷数列 满足:只要 ,必有 ,则称 为“和谐递进数列”.已知 为“和谐递进数列”,且前四项成等比数列, , ,则 _________.
【答案】(1) ;(2) 或 .
【点睛】
本题考查分层抽样,考查根据频率分布直方图求平均数,以及求分布列和数学期望,属于中档题.
20.已知椭圆 : ( )的左、右焦点分别是 、 ,其离心率为 ,以 为圆心以1为半径的圆与以 为圆心以3为半径的圆相交,两圆交点在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过椭圆上顶点 斜率为 的直线 与椭圆的另外一个交点为 ,若 的面积为 ,求直线 的方程.
【详解】
由已知得, ,双曲线 的离心率 ,又由 ,则 ,化简得 ,故 的取值范围为
故选:B
【点睛】
本题考查双曲线的方程以及双曲线的几何性质,主要考查学生的计算能力,属于基础题
7.如图,图中小正方形的边长为1,粗线是一个几何体的三视图,则该几何体的体积为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由三视图还原几何体,结合圆锥和三棱锥的体积公式即可得解.
(2)由四边形 是菱形,∴ .
设 , 底面 ,
从而 , , 两两垂直.
如图,以 为坐标原点, , , 所在直线分别为 轴, 轴, 轴,建立空间直角坐标系.
不妨设 ,因为 ,所以 , ,又 ,
于是 , .易知, 是平面 的一个法向量.
设 是平面 的一个法向量,则 即
取 ,则 , ,所以 .
设二面角 的平面角为 ,易知 是锐角,
【答案】
【解析】由 都不是空集,求得 ,再根据 ,得出 ,即可求得实数 的取值范围.
【详解】
由题意,集合 , ,
因为 ,可得 都不是空集,则 ,解得 ,
要使得 ,则只需满足 ,解得 ,
综上可得,实数 的取值范围 .
故答案为: .
【点睛】
本题主要考查了根据集合的运算求解参数的取值范围问题,其中解答中熟记集合的交集的概念及运算,列出相应的不等式组是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.
【详解】
根据给定的健身前后的体重柱状图,可得健身前体重在区间有 人,健身后有 ,所以体重在区间 内的人数增加了4个,所以A正确;
由健身前体重在 的人数为 人,健身后有 ,所以健身前后体重在 的人数不变,所以B正确;
由健身前后体重再 和 的人数有明显变化,所以健身对体重有明显效果,所以C不正确;
由健身前体重在 的人数为 人,健身后为0人,所以原来体重在区间 内的肥胖者体重都有减少,所以D正确.
【详解】
设等差数列 的公差为d,
因为 , ,所以 ,解得 .
故选:A.
【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式及前n项和公式的应用,考查了运算求解能力,属于基础题.
5.已知 , 满足约束条件 , ,则 ()
A.0B.1C.2D.4
【答案】C
【解析】作出不等式组表示的平面区域如图,利用图形确定 ,即可算出结果.
【详解】
由图象可得函数的最小正周期 满足 ,
所以该函数图象在y轴右侧的第一个对称轴 ,
又 ,
所以该函数图象在y轴右侧的第二个对称轴 ,且 ,
所以函数的最小正周期 满足 即 ,
所以 , ,
所以 ,所以 ,
又 ,所以 .
故选:C.
【点睛】
本题考查了由三角函数的图象与性质确定函数的解析式,考查了运算求解能力,属于基础题.
【详解】
, ,显然 ,即 , ,
,∴ .∴ .
故选:D.
【点睛】
本题考查幂和对数的大小比较,掌握指数函数和对数函数的性质是解题关键,在不同类型的数比较大小时可借助中间值比较,如0,1,2等待.
9.已知函数 的部分图象如图所示,若 ,则()
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】由图象结合三角函数的性质可得 ,即可得 ,再代入特殊点即可得 .
详解由图象可得函数的最小正周期t满足766t?????????????所以该函数图象在y轴右侧的第一个对称轴648tx??????又223ff???????????????所以该函数图象在y轴右侧的第二个对称轴12722312x????????????且7112f?????????所以函数的最小正周期t满足37341264t?????????????即t??所以22t????????sin2fxx???所以77sin211212f????????????????????所以73262kkz????????又2???所以3???
【详解】
作出不等式组表示的平面区域如图,由图知直线 经过点 时, ,当直线 经过点 时, ,所以 .
故选:C
【点睛】
本题考查线性规划求目标函数的最值,考查数形结合的思想,属于基础题.
6.若双曲线 的离心率 ,则 的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】利用双曲线的离心率可以建立不等式 ,然后直接求解即可
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设直线 , ,设 与 、 的切点坐标分别为 、 ,根据题目条件列出方程组 ,解得 ,同理可得 ,然后将问题转化为 有两解.然后构造函数 ,利用导数讨论 的单调性及最值,得出 的范围.
【详解】
设直线 , ,设 与 、 的切点坐标分别为 、 ,
则有 ,可得 ,
故 ,整理得: ,
2021届江西省南昌市高三摸底测试数学(理)试题
一、单选题
1.已知 为虚数单位,则 ()
A.2B.1C.0D.
【答案】D
【解析】由复数的运算可得 ,再由复数模的概念即可得解.
【详解】
因为 ,所以 .
故选:D.
【点睛】
本题考查了复数的运算及复数模的求解,考查了运算求解能力,属于基础题.
2.命题:“ ,都有 ”的否定为()
【详解】
由三视图画出直观图,如图,
该几何体是由半圆锥和三棱锥组合而成,
结合三视图可得该几何体的体积 .
故选:A.
【点睛】
本题考查了由三视图求几何体的体积,考查了空间思维能力与运算求解能力,属于基础题.
8.设 , , ,则 , , 的大小关系是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据指数函数和对数函数的性质比较大小,同时借助中间值2.
因为 百元,
所以 城市月收入平均值约为2900元;
(2) 可能取值有0,1,2,3,4,从 城从业人员中随机抽取一人,
月收入在3000元以上的概率为 ,从 城从业人员中随机抽取一人,
月收入在3000元以上的概率为 ,所以:, , Nhomakorabea,


所以随机变量 的分布列为:
0
1
2
3
4
所以随机变量 的数学期望 .
(或者 )
故 不合题意,舍去,
当 时, ,
所以 满足题意
所以 ,
故选:D.
【点睛】
此题考查函数的性质以及零点存在性定理的应用,考查计算能力,属于中档题
11.已知直线 与圆 : 相交于 , 两点, 为坐标原点,若锐角 的面积为 ,则 ()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据圆的性质可得,弦 所对的圆周角 等于圆心角 的一半,利用面积公式求出 ,即可得出 .
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了统计图表的应用,其中解答中图表中的数据,分别计算求得健身前后各个区间的人数,进行比较是解答的关键,着重考查图表提取信息的能力,以及数据处理能力.
4. 为等差数列 的前 项和,满足 , ,则 ()
A.1B.2C.3D.4
【答案】A
【解析】设等差数列 的公差为d,由等差数列的通项公式及前n项和公式列方程即可得解.
(2)以 为坐标原点, , , 所在直线分别为 轴, 轴, 轴,建立空间直角坐标系.设 ,写出各点坐标然后求出两个平面 和 的法向量,由法向量夹角的余弦可得二面角的余弦.
【详解】
(1)如图,平面 平面 ,且平面 平面 .
因对角面 是矩形,所以 ,
由面面垂直的性质定理得 平面 ,
故四棱柱 是直四棱柱.
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