2020届浙江省之江教育联盟高三上学期9月第一次联考数学试题(解析版)
2020届浙江省“9 1”高中联盟高三上学期期中数学试题(解析版)
2020届浙江省“9+1”高中联盟高三上学期期中数学试题一、单选题1.已知集合{}1,0,2,3A =-,{}11B x x =-≤,则A B =I ( ) A .{}0,2 B .{}2,3C .{}1,0,2-D .{}0,1,2【答案】A【解析】求出集合B 后可求A B I . 【详解】{}{}[]11|1110,2B x x x x =-≤=-≤-≤=,所以{}0,2A B =I .故选:A. 【点睛】本题考查集合的运算(交集)以及求绝对值不等式的解,解绝对值不等式的基本方法有公式法、零点分段讨论法、图像法、平方法等,利用公式法时注意不等号的方向. 2.以下哪个点在倾斜角为45°且过点(1,2)的直线上( ) A .(﹣2,3) B .(0,1)C .(3,3)D .(3,2)【答案】B【解析】由过两点的直线斜率公式逐一判断即可得解. 【详解】解:由直线的倾斜角为45°,则直线的斜率为tan 451k ==o , 则过点()2,3-与点(1,2)的直线的斜率为321213-=---,显然点()2,3-不满足题意;过点()0,1与点(1,2)的直线的斜率为12101-=-,显然点()0,1满足题意; 过点()3,3与点(1,2)的直线的斜率为321312-=-,显然点()3,3不满足题意; 过点()3,2与点(1,2)的直线的斜率为22031-=-,显然点()2,3-不满足题意; 即点()0,1在倾斜角为45°且过点(1,2)的直线上, 故选:B. 【点睛】本题考查了斜率公式,重点考查了运算能力,属基础题.3.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.1 3B.23C.43D.2【答案】B【解析】由已知中的三视图可得:该几何体是一个以俯视图为底面的三棱锥,计算体积即可.【详解】由已知中的三视图可得:该几何体是一个以俯视图为底面的三棱锥,其底面面积S1212=⨯⨯=1,高h=2,故体积V121233=⨯⨯=,故选:B.【点睛】本题考查了利用三视图求几何体体积的应用问题,考查了空间想象能力,是基础题.4.若实数,x y满足20220x yx yx y-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2z x y=-的最大值是()A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【解析】画出不等式组对应的可行域,平行移动直线20x y z--=后可得z的最大值. 【详解】不等式组对应的可行域如图阴影部分所示(含边界):把动直线平移到A 处,z 取最大值.由2200x y x y -+=⎧⎨-=⎩可得22x y =⎧⎨=⎩,故()2,2A ,所以min 2222z =⨯-=.故选:C. 【点睛】二元一次不等式组条件下的二元函数的最值问题,常通过线性规划来求最值,求最值时往往要考二元函数的几何意义,比如34x y +表示动直线340x y z +-=的横截距的三倍 ,而21y x +-则表示动点(),P x y 与()1,2-的连线的斜率. 5.已知平面α,β,直线m 满足m β⊄,αβ⊥,则“m α⊥”是“m βP ”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】A【解析】根据原命题和逆命题的真假可判断两者之间的条件关系. 【详解】 设n αβ=I ,若m α⊥,则过β内一点A 作n 的垂线,垂足为B , 因为αβ⊥,n αβ=I ,,AB AB n β⊂⊥,故AB α⊥, 因为m α⊥,故AB m ∥,而m β⊄,AB β⊂,故m βP . 故命题“若m α⊥,则m βP ”为真命题.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,平面11AA D D ⊥平面ABCD ,BC ∥平面平面11AA D D ,但BC 与平面ABCD 不垂直.故命题“若m βP ,则m α⊥”为假命题. 故“m α⊥”是“m βP ”的充分不必要条件. 故选:A.【点睛】充分性与必要性的判断,可以依据命题的真假来判断,若“若p 则q ”是真命题,“若q 则p ”是假命题,则p 是q 的充分不必要条件;若“若p 则q ”是真命题,“若q 则p ”是真命题,则p 是q 的充分必要条件;若“若p 则q ”是假命题,“若q 则p ”是真命题,则p 是q 的必要不充分条件;若“若p 则q ”是假命题,“若q 则p ”是假命题,则p 是q 的既不充分也不必要条件.6.设函数()sin 1xxf x e-=+,则()f x 的图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】B【解析】根据0x ≥时()f x 的函数值的范围及2f π⎛⎫⎪⎝⎭的符号可得正确选项. 【详解】当0x ≥时,()sin 1111xx f x e -=≤=+,故()11f x -≤≤, 又21021f eππ-⎛⎫=> ⎪⎝⎭+,对比A ,B ,C ,D 中的函数图像,只有B 符合这个性质. 故选:B. 【点睛】本题为图像识别题,考查图形构建的能力,一般地,我们需要从函数的奇偶性、单调性、极值点和函数在特殊点或某范围上的函数值及其符号来做正确的判断.7.汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”是我国古代数学的瑰宝.如图所示的弦图中,由四个全等的直角三角形和一个正方形构成.现有五种不同的颜色可供涂色,要求相邻的区域不能用同一种颜色,则不同的涂色方案有( )A .180B .192C .420D .480【答案】C【解析】就使用颜色的种类分类计数可得不同的涂色方案的总数. 【详解】相邻的区域不能用同一种颜色,则涂5块区域至少需要3种颜色.若5块区域只用3种颜色涂色,则颜色的选法有35C ,相对的两个直角三角形必同色,此时共有不同的涂色方案数为335360C A =(种).若5块区域只用4种颜色涂色,则颜色的选法有45C ,相对的两个直角三角形必同色,余下两个直角三角形不同色,此时共有不同的涂色方案数为414524240C C A =(种).若5块区域只用5种颜色涂色,则每块区域涂色均不同,此时共有不同的涂色方案数为55120A =(种).综上,共有不同的涂色方案数为420(种). 故选:C. 【点睛】本题考查排列组合的应用,注意根据题设要求合理分类分步,此类问题属于中档题. 8.甲乙两人进行乒乓球赛,现采用三局两胜的比赛制度,规定每局比赛都没有平局(必须分出胜负),且每一局甲赢的概率都是p ,随机变量X 表示最终的比赛局数,若103p <<,则( )A .()52E X = B .()218E X >C .()14D X >D .()2081D X <【答案】D【解析】结合二项分布可计算随机变量X 的分布列,再利用公式可求()E X 、()D X ,最后利用二次函数的性质可求其范围. 【详解】随机变量X 可能的取值为2,3.()()202222221221P X C p C p p p ==+-=-+.()()()()11222311122P X C p p p C p p p p p ==-+--=-,故X 的分布列为:故()()()2222152221322222222E X p p p p p p p ⎛⎫=⨯-++⨯-=-++=--+ ⎪⎝⎭ 因为103p <<,故()2229E X <<,而2252221,9298<<,故A 、B 错误. 而()()()()22224221922222D X p p p ppp =⨯-++⨯---++,令221122222t p p p ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭,因为11032p <<<,故409t <<,此时()()()222041920,81D X t t t t t ⎛⎫=⨯-+-+=-+∈ ⎪⎝⎭, ()14D X <必成立,故C 错误,D 正确. 故选:D. 【点睛】本题考查离散型随机变量的分布列、期望、方差的计算以及函数的值域的求法,计算分布列时可借助常见的分布列(如二项分布等)来计算,估计方差的范围时,注意利用换元法把高次函数的值域问题转化为二次函数的值域问题.9.已知平面向量a v ,b v ,c v 满足对任意x ∈R 都有a xb a b -≥-v v v v ,a xc a c -≥-v v v v成立,且1a c b c -=-=v v v v ,3a b -=vv ,则a v 的值为( )A .1B .3C .2D .7【答案】C【解析】根据任意x ∈R 都有a xb a b -≥-r r r r 可得()a b b -⊥r r r ,同理()a c c -⊥r r r,再根据1a c b c -=-=r r r r ,3a b -=r r 得到,,a b c r r r 的终点和起点(三个向量的起点为同一个点)在一个圆上,据此可求a r的值.【详解】 如图,设,,OA a OB b OD xb ===u u u r r u u u r r u u u r r ,则DA a xb =-u u u r r r ,因为任意x ∈R 都有a xb a b -≥-r r r r ,故a b -r r 是诸向量DA uuu r的模的最小值,而A 为定点,故AB u u u r 是DA u u u r 的最小值即AB OB ⊥u u u r u u u r 即()a b b -⊥r r r ,同理()a c c -⊥r r r ,设平面向量a r ,b r ,c r共起点,因为1a c b c -=-=r r r r ,故c r 的终点在,a b r r 的终点的中垂线上,故,,a b c r r r的终点和起点可构成如下图形:因为3a b -=r r ,故=3AB u u u r ,而1BC AC ==u u u r u u u r,故120ACB ∠=︒,因AB OB ⊥u u u r u u u r ,AC OC ⊥u u ur u u u r ,故,,,O B C A 四点共圆(据此可得,B C 在直径OA 的同侧,否则与120ACB ∠=︒矛盾),故60BOA ∠=︒,所以3323OA ==u u u r .故选:C. 【点睛】本题考查向量的线性运算及模的计算,注意挖掘向量的模的不等式或等式所蕴含的几何意义,此问题属于难题.10.设实数x ,y 满足22413x xy y x y ++=+-,则代数式2413xy y x y ++-( )A .有最小值631B .有最小值413C .有最大值1D .有最大值2021【答案】B【解析】先利用条件把413x y +-进行等量代换,再利用换元法,结合二次函数区间最值求解. 【详解】设y t x=,则222222221114113xy y xy y x x xy y x xy y t t x y ++==-=-+++++++-, ()222222441(1)01313x tx t x x tx t t x t x ++=+-⇒++-++=, 10(3)(31)033t t t ∆≥⇒--≤⇒≤≤.221314121,13,1,911313t t t t ⎡⎤⎡⎤++∈-∈⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦,2min 441313xy y x y ⎛⎫⎪+= ⎪ ⎪+-⎝⎭,2max 1241313xy y x y ⎛⎫ ⎪+= ⎪ ⎪+-⎝⎭. 故选:B. 【点睛】本题主要考查最值问题,利用条件进行等量代换是求解的关键,注意齐次分式的处理方法,侧重考查数学运算的核心素养.二、填空题11.椭圆22143x y +=的长轴长是______,离心率是______.【答案】412【解析】分析:由椭圆方程22143x y +=确定椭圆的22,a b ,进而求出,a b ,再求长轴长、短轴长、离心率。
浙江省2020届高三第一次联考试题 数学【含解析】
浙江省2020届高三第一次联考试题数学一、选择题1.已知集合{|(3)(1)0}A x x x =-+>,{1|1}B xx =->‖,则()R C A B ⋂=( ) A. [1,0)(2,3]-B. (2,3]C. (,0)(2,)-∞+∞D. (1,0)(2,3)-【答案】A 【解析】 【分析】解一元二次不等式和绝对值不等式,化简集合A , B 利用集合的交、补运算求得结果.【详解】因为集合{|(3)(1)0}A x x x =-+>,{1|1}B xx =->‖, 所以{|3A x x =>或1}x <-,{|2B x x =>或0}x <, 所以{|13}R C A x x =-≤≤,所以()R C A B ⋂={|23x x <≤或10}x -≤<,故选A.【点睛】本题考查一元二次不等式、绝对值不等式的解法,考查集合的交、补运算.2.已知双曲线22:193x y C -=,则C 的离心率为( )3323D. 2【答案】C 【解析】 【分析】由双曲线的方程得229,3a b ==,又根据222c a b =+,可得,a c 的值再代入离心率公式.【详解】由双曲线的方程得229,3a b ==,又根据2229312c a b =+=+=,解得:3,23ac ==,所以233c e a ==,故选C. 【点睛】本题考查离心率求法,考查基本运算能力.3.已知,a b 是不同的直线,αβ,是不同的平面,若a α⊥,b β⊥,//a β,则下列命题中正确的是( ) A. b α⊥ B. //b αC. αβ⊥D. //αβ【答案】C 【解析】 【分析】构造长方体中的线、面与直线,,,a b αβ相对应,从而直观地发现αβ⊥成立,其它情况均不成立. 【详解】如图在长方体1111ABCD A B C D -中,令平面α为底面ABCD ,平面β为平面11BCC B ,直线a 为1AA若直线AB 为直线b ,此时b α⊂,且αβ⊥,故排除A,B,D ;因为a α⊥,//a β,所以β内存在与a 平行的直线,且该直线也垂直α,由面面垂直的判定定理得:αβ⊥,故选C.【点睛】本题考查空间中线、面位置关系,考查空间想象能力,求解时要排除某个答案必需能举出反例加以说明.4.已知实数,x y 满足312(1)x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤-⎩,则2z x y =+的最大值为( )A. 11B. 10C. 6D. 4【答案】B 【解析】 【分析】画出约束条件所表示的可行域,根据目标函数2z x y =+的几何意义,当直线2y x z =-+在y 轴上的截距达到最大时,z 取得最大值,观察可行域,确定最优解的点坐标,代入目标函数求得最值.【详解】画出约束条件312(1)x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤-⎩所表示的可行域,如图所示,根据目标函数2z x y =+的几何意义,当直线2y x z =-+在y 轴上的截距达到最大时,z 取得最大值,当直线过点(3,4)A 时,其截距最大,所以max 23410z =⨯+=,故选B.【点睛】本题考查线性规划,利用目标函数的几何意义,当直线2y x z =-+在y 轴上的截距达到最大时,z 取得最大值,考查数形结合思想的应用.5.已知圆C 的方程为22(3)1x y -+=,若y 轴上存在一点A ,使得以A 为圆心、半径为3的圆与圆C 有公共点,则A 的纵坐标可以是( ) A. 1 B. –3C. 5D. -7【答案】A 【解析】 【分析】设0(0,)A y ,以A 为圆心、半径为3的圆与圆C 有公共点,可得圆心距大于半径差的绝对值,同时小于半径之和,从而得到077y -<<. 【详解】设0(0,)A y ,两圆的圆心距2203d y =+,因为以A 为圆心、半径为3的圆与圆C 有公共点, 所以2203131234d y -<<+⇒<+<,解得077y -<<,选项B 、C 、D 不合题意,故选A.【点睛】本题考查两圆相交的位置关系,利用代数法列出两圆相交的不等式,解不等式求得圆心纵坐标的范围,从而得到圆心纵坐标的可能值,考查用代数方法解决几何问题.6.已知函数221,0()log ,0x x f x x x ⎧+-≤=⎨>⎩,若()1f a ≤,则实数a 的取值范围是( ) A. (4][2,)-∞-+∞ B. [1,2]-C. [4,0)(0,2]-D. [4,2]-【答案】D 【解析】 【分析】不等式()1f a ≤等价于0,211,a a ≤⎧⎨+-≤⎩或20,log 1,a a >⎧⎨≤⎩分别解不等式组后,取并集可求得a 的取值范围.【详解】()1f a ≤⇔0,211,a a ≤⎧⎨+-≤⎩或20,log 1,a a >⎧⎨≤⎩,解得:40a -≤≤或02a <≤,即[4,2]a ∈-,故选D.【点睛】本题考查与分段函数有关的不等式,会对a 进行分类讨论,使()f a 取不同的解析式,从而将不等式转化为解绝对值不等式和对数不等式.7.已知函数()ln(||)cos f x x x =⋅,以下哪个是()f x 的图象( )A.B.C. D.【答案】B 【解析】 【分析】由2x π=时的函数值,排除C,D ;由2x π=的函数值和322x ππ<<函数值的正负可排除A. 【详解】当2x π=时,(2)ln 20f ππ=>排除C,D , 当2x π=时,()02f π=,当322x ππ<<时,ln 0,cos 0x x ><, 所以()0f x <排除A, 故选B.【点睛】本题考查通过研究函数解析式,选择函数对应的解析式,注意利用特殊值进行检验,考查数形结合思想的运用.8.在矩形ABCD 中,4AB =,3AD =,E 为边AD 上的一点,1DE =,现将ABE ∆沿直线BE 折成A BE ∆',使得点A '在平面BCDE 上的射影在四边形BCDE 内(不含边界),设二面角A BE C '--的大小为θ,直线A B ','A C 与平面BCDE 所成的角分别为,αβ,则( )A. βαθ<<B. βθα<<C. αθβ<<D. αβθ<<【答案】D 【解析】 【分析】由折叠前后图象的对比得点A '在面BCDE 内的射影'O 在线段OF 上,利用二面角、线面有的定义,求出tan ,tan ,tan αβθ的表达式,再进行大小比较.【详解】如图所示,在矩形ABCD 中,过A 作AF BE ⊥交于点O ,将ABE ∆沿直线BE 折成A BE ∆',则点A '在面BCDE 内的射影'O 在线段OF 上,设A '到平面BCDE 上的距离为h ,则''h AO =,由二面角、线面角的定义得:'tan h O O θ=,'tan h O B α=,'tan hO Cβ=,显然'''',O O O B O O O C <<,所以tan θ最大,所以θ最大, 当'O 与O 重合时,max (tan )h OB α=,min (tan )h OCβ=, 因为h OB <hOC,所以max (tan )α<min (tan )β,则tan tan αβ<,所以αβ<, 所以αβθ<<,故选D.【点睛】本题以折叠问题为背景,考查二面角、线面角大小比较,本质考查角的定义和正切函数的定义,考查空间想象能力和运算求解能力.9.已知函数2()(,R)f x x ax b a b =++∈有两个零点,则“20a b -≤+≤”是“函数()f x 至少有一个零点属于区间[0]2,”的一个( )条件 A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充分必要 D. 既不充分也不必要【答案】A 【解析】 【分析】函数2()(,R)f x x ax b a b =++∈有两个零点,所以判别式240a b ∆=->,再从函数在[0]2,上的零点个数得出相应条件,从而解出+a b 的范围.【详解】函数2()(,R)f x x ax b a b =++∈有两个零点,所以判别式240a b ∆=->,函数()f x 至少有一个零点属于区间[0]2,分为两种情况: (1)函数()f x 在区间[0]2,上只有一个零点0,(0)(2)0,f f ∆>⎧⇔⎨⋅≤⎩2222(0)(2)(42)2424f f b a b b ab b b ab a b a ⋅=++=++=+++- 22()40a b b a =++-≤,即22()4a b a b +≤-又因为240a b ->,所以,2244a b a b a b --≤+≤-(2)函数()f x 在[0]2,上有2个零点0,(0)0,(2)420,02,2f b f a b a ∆>⎧⎪=≥⎪⎪⇔⎨=++≥⎪⎪<-<⎪⎩解得:20a b -≤+≤; 综上所述“函数()f x 至少有一个零点属于区间[0]2,”⇔20a b -≤+≤或2244a b a b a b --≤+≤-所以20a b -≤+≤⇒20a b -≤+≤或2244a b a b a b --≤+≤- 而后面推不出前面(前面是后面的子集),所以“20a b -≤+≤”是“函数()f x 至少有一个零点属于区间[0]2,”的充分不必要条件,故选A. 【点睛】本题考查二次函数的性质、简易逻辑的判定方法,考查推理能力与计算能力,属于基础题.10.已知数列{}n a 满足:1102a <<,()1ln 2n n n a a a +=+-.则下列说法正确的是( ) A. 2019102a << B. 2019112a <<C. 2019312a <<D. 2019322a <<【答案】B 【解析】 分析】考察函数()ln(2)(02)f x x x x =+-<<,则'11()1022xf x x x-=-=>--先根据单调性可得1n a <,再利用单调性可得1231012n a a a a <<<<<<<<.【详解】考察函数()ln(2)(02)f x x x x =+-<<, 由'11()1022xf x x x-=-=>--可得()f x ()0,1单调递增,由'()0f x <可得()f x 在()1,2单调递减且()()11f x f ≤=,可得1n a <,数列{}n a 为单调递增数列, 如图所示:且1(0)ln 2ln 4ln 2f e ==>=,211()(0)2a f a f =>>,图象可得1231012n a a a a <<<<<<<<,所以2019112a <<,故选B. 【点睛】本题考查数列通项的取值范围,由于数列是离散的函数,所以从函数的角度来研究数列问题,能使解题思路更简洁,更容易看出问题的本质,考查数形结合思想和函数思想.二、填空题11.复数2(1)1i z i-=+(i 为虚数单位),则z 的虚部为_____,||z =__________.【答案】2 【解析】 【分析】复数z 进行四则运算化简得1i z =--,利用复数虚部概念及模的定义得虚部为1-2.【详解】因为2(1)2(1)11(1)(1)i i i z i i i i ---===--++-,所以z 的虚部为1-,22||(1)12z =-+=, 故填:1-;2.【点睛】本题考查复数的四则运算及虚部、模的概念,考查基本运算能力.12.某几何体的三视图为如图所示的三个正方形(单位:cm ),则该几何体的体积为_____3cm ,表面积为____2cm .【答案】 (1). 233(2). 23 【解析】 【分析】判断几何体的形状,利用三视图的数据求解几何体的体积与表面积. 【详解】由题意可知几何体为正方体去掉一个三棱锥的多面体,如图所示:正方体的棱长为2,去掉的三棱锥的底面是等腰直角三角形,直角边长为1,棱锥的高为2, 所以多面体的体积为:1123222112323⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=3cm , 表面积为:2212116222(5)()11212232222⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯-⨯⨯⨯=2cm【点睛】本题考查几何体的三视图的应用,几何体的体积与表面积的求法,考查空间想象能力和运算求解能力.13.若7280128(2)(21)x x a a x a x a x +-=++++,则0a =______,2a =_____.【答案】 (1). –2 (2). –154 【解析】 【分析】令0x =得:02a =-,求出两种情况下得到2x 项的系数,再相加得到答案. 【详解】令0x =得:02a =-,展开式中含2x 项为:(1)当(2)x +出x ,7(21)x -出含x 项,即1617(2)(1)T x C x =⋅⋅⋅-; (2)当(2)x +出2,7(21)x -出含2x 项,即225272(2)(1)T C x =⋅⋅⋅-; 所以2a =1277224(1)154C C ⋅+⋅⋅⋅-=-,故填:2-;154-.【点睛】本题考查二项式定理展开式中特定项的系数,考查逻辑推理和运算求解,注意利用二项式定理展开式中,项的生成原理进行求解.14.在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,点,D E 分别在线段,BC AB 上,36AC BC BD ===,60EDC ∠=︒,则BE =________,cos CED ∠=________. 【答案】 (1). 326+ (2). 22【解析】 【分析】在BDE ∆中利用正弦定理直接求出BE ,然后在CEB ∆中用余弦定理求出CE ,再用余弦定理求出cos CEB ∠,进一步得到cos CED ∠的值.【详解】如图ABC ∆中,因为60EDC ∠=︒,所以120EDB ∠=︒,所以sin sin BE BD EDB BED =∠∠,即2sin120sin15BE =,解得:33326sin1523212222BE ===⋅-⋅在CEB ∆中,由余弦定理,可得:2222cos CE BE CB BE CB B =+-⋅22462(42)=-=-,所以422CE =-2221cos 22CE BE CB CEB CE BE +-∠==⋅,CEB 60,︒∠=CED CEB BED 45∠=∠-∠=,所以2cos 2CED ∠=,故答案为326;22.【点睛】本题考查正弦定理和余弦定理在三角形中的运用,求解过程中注意把相关的量标在同一个三角形中,然后利用正、余弦定理列方程,考查方程思想的应用.15.某高三班级上午安排五节课(语文,数学,英语,物理,体育),要求语文与英语不能相邻、体育不能排在第一节,则不同的排法总数是_______(用数字作答). 【答案】60 【解析】 【分析】先求出体育不能排在第一节的所有情况,从中减去体育不能排在第一节,且语文与英语相邻的情况,即为所求.【详解】体育不能排在第一节,则从其他4门课中选一门排在第一节,其余的课任意排,它的所有可能共有144496A A ⋅=种.其中,体育不能排在第一节,若语文与英语相邻,则把语文与英语当做一节,方法有22A 种,则上午相当于排4节课,它的情况有:13233236A A A ⋅⋅=种.故语文与英语不能相邻,体育不能排在第一节,则所有方法有963660-=种.【点睛】本题考查用间接法解决分类计数原理问题,以及特殊元素特殊处理,属于中档题.16.已知,A B 是抛物线24y x =上的两点,F 是焦点,直线,AF BF 的倾斜角互补,记,AF AB 的斜率分别为1k ,2k ,则222111k k -=____.【答案】1 【解析】 【分析】设1122(,),(,)A x y B x y ,由抛物线的对称性知点22(,)x y -在直线AF 上,直线1:(1)AF y k x =-代入24y x =得到关于x 的一元二次方程,利用韦达定理得到12,k k 的关系,从而求得222111k k -的值. 【详解】设1122(,),(,)A x y B x y ,由抛物线的对称性知点22(,)x y -在直线AF 上,直线1:(1)AF y k x =-代入24y x =得:2222111(24)0k x k x k -++=,所以2112211224,1,k x x k x x ⎧++=⎪⎨⎪=⎩,因为2221122221121121212y y k k k x x k x x x x x x -==⇒==-++++,所以212222211111111k k k k k +-=-=,故填:1. 【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,会用坐标法思想把所要求解的问题转化成坐标运算,使几何问题代数化求解.17.已知非零平面向量,a b 不共线,且满足24a b a ⋅==,记3144c a b =+,当,b c 的夹角取得最大值时,||a b -的值为______.【答案】4 【解析】 【分析】先建系,再结合平面向量数量积的坐标及基本不等式的应用求出向量b ,进而通过运算求得||a b -的值.【详解】由非零平面向量,a b 不共线,且满足24a b a ⋅==,建立如图所示的平面直角坐标系:则(2,0),(2,),0A B b b >,则(2,0),(2,)a b b ==,由3144c a b =+,则(2,)4b C , 则直线,OB OC 的斜率分别为,28b b, 由两直线的夹角公式可得:3328tan BOC 848122822b b b b b b b b -∠==≤=+⨯+⨯,当且仅当82bb =,即4b =时取等号,此时(2,4)B ,则(0,4)a b -=-, 所以||4a b -=,故填:4.【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标运算及基本不等式求最值的运用,考查转化与化归思想,在使用基本不等式时,注意等号成立的条件.三、解答题18.已知函数2()cos 3sin cos f x x x x =.(1)求3f π⎛⎫ ⎪⎝⎭的值; (2)若13,0,2103f απα⎛⎫⎛⎫=∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求cos α的值. 【答案】(1)1;(2) 334cos α+= 【解析】 【分析】(1)利用倍角公式、辅助角公式化简1()sin 226f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再把3x π=代入求值; (2)由13,0,2103f απα⎛⎫⎛⎫=∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,43sin ,cos 6565ππαα⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,利用角的配凑法得:66ππαα=+-,再利用两角差的余弦公式得334cos α+=. 【详解】解:(1)因为21cos231()cos 3sin cos sin2sin 2226x f x x x x x x π+⎛⎫=+=+=++ ⎪⎝⎭, 所以121511sin sin 132362622f ππππ⎛⎫⎛⎫=++=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)由13,0,2103f απα⎛⎫⎛⎫=∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得43sin ,cos 6565ππαα⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 334cos cos cos cos sin sin 66666610ππππππαααα+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+++=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【点睛】本题考查三角恒等变换中的倍角公式、辅助角公式、两角差的余弦公式等,考查角的配凑法,考查运算求解能力.19.在三棱柱111ABC A B C -中,底面ABC ∆是等腰三角形,且90ABC ∠=︒,侧面11ABB A 是菱形,160BAA ∠=︒,平面11ABB A ⊥平面BAC ,点M 是1AA 的中点.(1)求证:1BB CM ⊥;(2)求直线BM 与平面1CB M 所成角的正弦值.【答案】(1) 证明见解析;10【解析】 【分析】(1)证明直线1BB 垂直CM 所在的平面BCM ,从而证明1BB CM ⊥;(2)以A 为原点,BC 为x 轴正方向,AB 为y 轴正方向,垂直平面ABC 向上为z 轴正方向建立平面直角坐标系,设2AB =,线面角为θ,可得面1B MC 的一个法向量(23,3,5)n =-,330,,22BM ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,代入公式sin |cos ,|n BM θ=<>进行求值.【详解】(1)证明:在Rt ABC ∆中,B 是直角,即BC AB ⊥,平面ABC ⊥平面11AA B B , 平面ABC平面11AA B B AB =,BC ⊂平面ABC ,BC ∴⊥平面11AA B B AB =,1BC B B ∴⊥.在菱形11AA B B 中,160A AB ︒∠=,连接BM ,1A B 则1A AB ∆是正三角形,∵点M 是1AA 中点,1AA BM ∴⊥. 又11//AA B B ,1BB BM ∴⊥.又BMBC B =,1BB ∴⊥平面BMC1BB MC ∴⊥.(2)作1BG MB ⊥于G ,连结CG .由(1)知BC ⊥平面11AA B B ,得到1BC MB ⊥, 又1BG MB ⊥,且BCBG B =,所以1MB ⊥平面BCG .又因为1MB ⊂平面1CMB ,所以1CMB ⊥BCG ,又平面1CMB 平面BCG CG =,作BH CG ⊥于点H ,则BH ⊥平面1CMB ,则BMH ∠即为所求线面角. 设 2AB BC ==, 由已知得1221302,3,BB BM BG BH ====30105sin 53BHBMH BM∠===,则BM 与平面1 CB M 10【点睛】本题考查空间中线面垂直判定定理、求线面所成的角,考查空间想象能力和运算求解能力.20.已知数列{}n a 为等差数列,n S 是数列{}n a 的前n 项和,且55a =,36S a =,数列{}n b 满足1122(22)2n n n a b a b a b n b +++=-+.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)令*,nn na c n Nb =∈,证明:122n c c c ++<.【答案】(1) n a n =.2nn b =. (2)证明见解析【解析】 【分析】(1)利用55a =,36S a =得到关于1,a d 的方程,得到n a n =;利用临差法得到12nn b b -=,得到{}n b 是等比数列,从而有2nn b =; (2)利用借位相减法得到12111121222222n n nn n -+++++-=-,易证得不等式成立. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,11145335a d a d a d +=⎧∴⎨+=+⎩,解得111a d =⎧⎨=⎩,∴数列{}n a 的通项公式为n a n =.122(22)2n n b b nb n b ∴++=-+,当2n ≥时,12112(1)(24)2n n b b n b n b --++-=-+11(24)(2)2nn n n b n b n b b --⇒-=-⇒=, 即{}n b 是等比数列,且12b =,2q =,2n n b ∴=. (2)2n n nn a nc b ==,记121212222n nn S c c c =++=++⋯+, 则1212321222n nS -=++++, 1211112212222222n n n n n S S S -+∴=-=++++-=-<.【点睛】本题考查数列通项公式、前n 项和公式等知识的运用,考查临差法、错位相减法的运用,考查运算求解能力.21.已知抛物线24x y =,F 为其焦点,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,1F ,2F 为其左右焦点,离心率12e =,过F 作x 轴的平行线交椭圆于,P Q 两点,46||PQ =.(1)求椭圆的标准方程;(2)过抛物线上一点A 作切线l 交椭圆于,B C 两点,设l 与x 轴的交点为D ,BC 的中点为E ,BC 的中垂线交x 轴为K ,KED ∆,FOD ∆的面积分别记为1S ,2S ,若121849S S =,且点A 在第一象限.求点A 的坐标.【答案】(1) 22143x y +=. (2) ()2,1【解析】 【分析】(1)由题设可知26,13P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又12e =,把,a b 均用c 表示,并把点26,13P ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入标圆方程,求得1c =; (2)根据导数的几可意义求得直线BC 的方程,根据韦达定理及中点坐标公式求得点E 的坐标,求得中垂线方程,即可求得K 点坐标,根据三角形面积公式,即可求得点A 坐标. 【详解】(1)不妨设P 在第一象限,由题可知26,1P ⎛⎫⎪⎝⎭,228113a b ∴+=, 又12e =,22811123c c∴+=, 可得1c =,椭圆的方程为22143x y +=.(2)设200,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭则切线l 的方程为20024x x y x =-代入椭圆方程得:()4223031204x x x x x +-+-=,设()()()112233,,,,,B x y C x y E x y ,则()3012320223x x x x x +==+,()22000332032443x x x y x x =-=-+,KE 的方程为()()230022000324323x x y x x x x ⎡⎤+=--⎢⎥++⎢⎥⎣⎦, 即()20200243x y x x x =-++, 令0y =得()32083K x x x =+, 在直线l 方程中令0y =得02D x x =, 222004124x x FD +⎛⎫=+=⎪⎝⎭()()()23000022003428383x x x x DK x x +=-=++,002,2FD BC x k k x =-=, 1FD BC k k ∴⋅=-,FD BC ⊥,DEK FOD ∴∆∆∽,()()22200122220941849163x x S DK S FD x +∴===+. 化简得()()2200177240x x+-=,02x ∴=(02x =-舍去)A ∴的坐标为()2,1.()4223031204x x x x x +-+-=,()()462420000431234814404x x x x x ⎛⎫∆=-+-=---≥ ⎪⎝⎭,因为200847x ≤≤+【点睛】本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理、中点坐标公式、三角形的面积公式,考查逻辑推理和运算求解能力.22.设a 为实常数,函数2(),(),xf x axg x e x R ==∈.(1)当12a e=时,求()()()h x f x g x =+的单调区间; (2)设m N *∈,不等式(2)()f x g x m +≤的解集为A ,不等式()(2)f x g x m +≤的解集为B ,当(]01a ∈,时,是否存在正整数m ,使得A B ⊆或B A ⊆成立.若存在,试找出所有的m ;若不存在,请说明理由.【答案】(1) ()h x 在(),1-∞-上单调递减,在()1,-+∞上单调递增.(2)存在,1m = 【解析】 【分析】 (1)当12a e =时得21()2x h x x e e=+,求导后发现()h x '在R 上单调递增,且(1)0h '-=,从而得到原函数的单调区间;(2)令2()(2)()4xF x f x g x ax e =+=+,22()()(2)xG x f x g x ax e =+=+,利用导数和零点存在定理知存在120x x <≤,使得()()12F x F x m ==,再对m 分1m =和1m 两种情况进行讨论. 【详解】解:(1)21()2x h x x e e =+,1()x h x x e e'=+, ∵()h x '在R 上单调递增,且(1)0h '-=,∴()h x '在(),1-∞-上负,在()1,-+∞上正,故()h x 在(),1-∞-上单调递减,在()1,-+∞上单调递增.(2)设2()(2)()4xF x f x g x ax e =+=+,22()()(2)xG x f x g x ax e =+=+()8x F x ax e '=+,()80x F x a e ''=+>,()F x '∴单调递增.又(0)0F '>,11120a F '⎛++ < ⎪⎪⎝⎭(也可依据lim ()0x F x '→-∞<), ∴存在00 x <使得()00F x '=,故()F x 在()0,x -∞上单调递减,在()0,x +∞上单调递增. 又∵对于任意*m N ∈存在ln x m >使得()F x m >, 又lim ()x F x →-∞→+∞,且有()0(0)1F x F m <=≤,由零点存在定理知存在120x x <≤,使得()()12F x F x m ==, 故[]34,B x x =.()()222()()4x x F x G x ax e ax e -=---,令2()xH x ax e =-,由0a >知()H x 在(,0)-∞上单调递减,∴当0x <时,()()(2 )()0F x G x H x H x -=->又∵m 1≥,3x 和1x 均在各自极值点左侧,结合()F x 单调性可知()()()133F x m G x F x ==<,310x x ∴<<当1m =时,240x x ==, A B ∴⊆成立,故1m =符合题意.当0x >时,2222()()33x x x x F x G x ax e e x e e -=+-≤+-, 令1()2ln P t t t t =--,则22(1)()0t P t t '-=>, ∴当1t >时,()(1)0P t P >=. 在上式中令2x t e =,可得当0x >时,有22x xe e x -->成立, 322x x x e e xe ∴-> 令()2t Q t e t =-,则()2tQ t e '=-, ()(ln2)22ln20Q t Q ∴≥=->,2x e ∴>恒成立. 故有32223x x x e e xe x ->>成立,知当0x >时,()()0F x G x -<又∵()F x ,()G x 在[)0,+∞上单调递增,∴当1m 时,()()()244F x m G x F x ==>,240x x ∴>>,而31 0x x <<,∴此时A B ⊆和B A ⊆均不成立.综上可得存在1m =符合题意.【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性、零点存在定理,特别要注意使用零点存在定理判断零点的存在性,要注意说明端点值的正负.同时,对本题对构造法的考查比较深入,对逻辑推理、运算求解的能力要求较高,属于难题.。
浙江名校联盟2020届高三9月内部特供卷 浙江数学 (解析版)
2019-2020学年浙江名校联盟9月份内部特供卷数 学注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40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.已知全集{}0U x x =≥,{}1A x x =≥,则U A ð=( ) A .∅ B .{}1x x <C .{}01x x ≤<D .{}0x x ≥【答案】C【解析】由{}|0U x x =≥,可得{}|01U A x x =≤<ð.故选C . 2.双曲线2214yx -=的焦距是( ) AB.CD.【答案】D【解析】双曲线22221y x a b-=的焦距为2c ===D .3.已知i 是虚数单位,则复数i2i+的共轭复数对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】D 【解析】()()()i 2i i 12i 2i 2i 2i 55-==+++-,其共轭复数为12i 55-,对应的点为12,55⎛⎫- ⎪⎝⎭, 在第四象限.故选D .4.已知实数,x y 满足()()201x y x y x ⎧-+≥⎨≥⎩,则2x y -( )A .有最小值,无最大值B .有最大值,无最小值C .有最小值,也有最大值D .无最小值,也无最大值【答案】A【解析】作出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示.设2x y z -=,则2y x z =-,z 表示直线在y 轴上的截距的相反数. 平移直线2y x z =-,可得当直线过点A 时z 取得最小值,z 没有最大值. 故选A .5.已知平面,αβ,直线,m n ,若αβ⊥,l αβ=,,m n αβ⊂⊂,则“m n ⊥”是“,m n 中至少有一条与l 垂直”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】先判断充分性,当m n ⊥时,假设,m n 都不与l 垂直. 在平面α内作l 的垂线m ',由αβ⊥可得m β'⊥,则m n '⊥. 由m l '⊥,m 不垂直于l 可得m '与m 相交. 由m n '⊥,m n ⊥可得n α⊥.所以n l ⊥,矛盾.所以当m n ⊥时,可以推出,m n 中至少有一条与l 垂直,即充分性成立. 再判断必要性,当,m n 中至少有一条与l 垂直时,不妨设m l ⊥, 由αβ⊥可得m β⊥,所以m n ⊥,即必要性成立.综上所述,“m n ⊥”是“,m n 中至少有一条与l 垂直”的充要条件.故选C .6.已知甲口袋中有3个红球和2个白球,乙口袋中有2个红球和3个白球,现从甲,乙此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号口袋中各随机取出一个球并相互交换,记交换后甲口袋中红球的个数为ξ,则E ξ=( )A .145B .135C .73D .83【答案】A【解析】ξ的可能取值为2,3,4.2ξ=表示从甲口袋中取出一个红球,从乙口袋中取出一个白球,故()33925525P ξ==⨯=;3ξ=表示从甲、乙口袋中各取出一个红球,或从甲、乙口袋中各取出一个白球,故()3223123555525P ξ==⨯+⨯=;4ξ=表示从甲口袋中取出一个白球,从乙口袋中取出一个红球, 故()22445525P ξ==⨯=,所以9124142342525255E ξ=⨯+⨯+⨯=.故选A . 7.已知()()22log 2log 11a b -+-≥,则2a b +取到最小值时,ab =( ) A .3 B .4C .6D .9【答案】D【解析】由()()22log 2log 11a b -+-≥,可得20a ->,10b ->且()()212a b --≥. 所以()()22215559a b a b +=-+-+≥≥=, 当()221a b -=-且()()212a b --=时等号成立,解得3a b ==. 所以2a b +取到最小值时339ab =⨯=.故选D .8.已知正三棱锥P ABC -(底面是正三角形,顶点在底面的射影是正三角形的中心),直线BC ∥平面α,,,E F G 分别是棱,,PA AB PB 上一点(除端点),将正三棱锥P ABC-绕直线BC 旋转一周,则能与平面α所成的角取遍区间02π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,一切值的直线可能是( )A .EFB .FGC .EGD .,,EF FG EG 中的任意一条【答案】B【解析】假设EF 满足题意,当EF 与平面α所成的角为π2时, EF α⊥,由BC α∥可得BC EF ⊥.在正三棱锥中,可得BC AP ⊥,当BC EF ⊥时可得BC PAB ⊥平面, 显然这是不可能成立的,所以EF 不满足题意.同理,EG 与BC 不可能垂直,则EG 与平面α所成的角不可能为π2. 综上所述,可以排除A ,C ,D ,故选B .9.已知平面向量,a b 不共线,且1=a ,1⋅=a b ,记b 与2+a b 的夹角是θ,则θ最大时,-=a b ( ) A .1 BC D .2【答案】C【解析】设||x =b ,则()22222x ⋅+=⋅+=+b a ba b b,|2|+=a b 所以()22cos 2θ⋅+==+b a b b a bcos 0θ>,()()()2222222222211cos 124811411222263x x x x x x θ+===+⎛⎫-++--+⎪+++⎝⎭, 当24x =时,2cos θ取得最小值,θ取得最大值,此时||-===a b .故选C .10.已知数列{}n a 满足()2110,n n n a a a a ta n +=>=-+∈*N ,若存在实数t ,使{}n a 单调递增,则a 的取值范围是( ) A .()0,1 B .()1,2C .()2,3D .()3,4【答案】A【解析】由{}n a 单调递增,可得21n n n n a a ta a +=-+>,由10a a =>,可得0n a >,所以1n t a >+()n ∈*N .1n =时,可得1t a >+.①2n =时,可得21t a ta >-++,即()()()111a t a a -<+-.②若1a =,②式不成立,不合题意;若1a >,②式等价为1t a <+,与①式矛盾,不合题意. 排除B ,C ,D ,故选A .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题4分,共36分. 11.《算法统宗》中有如下问题:“哑子来买肉,难言钱数目,一斤少三十,八两多十八,试问能算者,合与多少肉”,意思是一个哑子来买肉,说不出钱的数目,买一斤(两)还差30文钱,买八两多十八文钱,求肉数和肉价,则该问题中,肉价是每两__________文. 【答案】6【解析】设肉价是每两x 文,由题意得1630818x x -=+,解得6x =, 即肉价是每两6文.12.若某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体最长的棱长是_____ cm ,体积等于__________3 cm .20【解析】由三视图可得该几何体是截长方体得到的四棱锥11A BDD B -,其中,最长的棱长是1AB ==体积111111111221=43520332ABD A B D A A B D ABD A B D V V V V ----==⨯⨯⨯⨯=.13.在锐角ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,2c =,π3A =, 则sin a C =__________.a b +的取值范围是__________.1,43+ 【解析】由正弦定理,可得sin sin a cA C =,则πsin sin 2sin 3a C c A ===. 由sin sin sin a b c A B C ==,可得sin sin sin c A a C C==,2π2sin sin 3sin sin C c B b C C ⎛⎫- ⎪⎝⎭==,所以)21cos sin 2111sin sin sin 2sin cos tan 222CC C C a b C C C C C C +++=+=+=+=+. 由ABC △是锐角三角形,可得π02C <<,2ππ032C <-<,则ππ62C <<, 所以ππ1224C <<,2tan 12C<<.所以11a b ++<+14.已知二项式2nx ⎛ ⎝的展开式中,第5项是常数项,则n =________.二项式系数最大的项的系数是__________.【答案】6 160【解析】二项式2nx ⎛ ⎝展开式的通项为()321C 22C rn r n r r n r r r n n T x x---+==, 因为第5项是常数项,所以3402n -⨯=,即6n =.当3r =时,二项式系数6C r最大, 故二项式系数最大的项的系数是63362C 160-=.15.定义{},max ,,a a b a b b a b≥⎧=⎨<⎩,已知函数()(){}2max ,1f x x x b =--+,b ∈R ,()11f >,则b 的取值范围是__________,若()2f x =有四个不同的实根,则b 的取值范围是__________.【答案】()1,+∞ ()2,3【解析】由题意得()1max{1,}f b =,当1b ≤时,()11f =;当1b >时,()11f b =>, 故b 的取值范围是()1,+∞.如图所示,()1,A b ,令()21x b x --+=,解得12x ±=,则B ⎝⎭. 若()2f x =2b <<,解得23b <<,即()2,3b ∈.16.某超市内一排共有6个收费通道,每个通道处有1号,2号两个收费点,根据每天的人流量,超市准备周一选择其中的3处通道,要求3处通道互不相邻,且每个通道至少开通一个收费点,则周一这天超市选择收费的安排方式共有__________种.【答案】108【解析】设6个收费通道依次编号为1,2,3,4,5,6,从中选择3个互不相邻的通道,有135,136,146,246共4种不同的选法.对于每个通道,至少开通一个收费点,即可以开通1号收费点,开通2号收费点,同时开通两个收费点,共3种不同的安排方式.由分步乘法计数原理,可得超市选择收费的安排方式共有343108⨯=种.17.已知抛物线24y x =,过点()1,2A 作直线l 交抛物线于另一点B ,Q 是线段AB 的中点,过Q 作与y 轴垂直的直线1l ,交抛物线于点C ,若点P 满足QC CP =,则OP 的最小值是__________.【答案】2【解析】由24y x =,可设2,4b B b ⎛⎫⎪⎝⎭.因为()1,2A ,Q 是AB 的中点,所以242,82b b Q ⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 所以直线1l 的方程为22b y +=.代入24y x =,可得()222,162b b C ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭. 因为QC CP =,所以点C 为PQ 的中点,可得2,22b b P +⎛⎫⎪⎝⎭. 所以()()2222211||14422b b OP b +=+=++.所以当1b =-时,2||OP 取得最小值12,即||OP的最小值为2.三、解答题:本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.已知函数()()1cos sin cos 2f x x x x =+-. (1)求函数()f x 的单调增区间;(2)若()f α=3π,88πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求cos2α的值.【答案】(1)()3ππ,ππ88k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ;(2【解析】(1)()11cos21sin2sin 22224π2x f x x x +⎛⎫=+-=+ ⎪⎝⎭, 由2π224ππππ22k x k -+≤+≤+,得函数()f x 的单调增区间是3ππ,π88πk k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ). (2)由()6f α=,得1sin 23π4α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为3,π8π8α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以2,π42ππα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以cos 24πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以4cos2cos 2π6π44αα⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.19.如图,在三棱锥P ABC -中,G 是棱PA 的中点,PC AC ⊥,且2PB AB AC BC ====, 1.PC =(1)求证:直线BG ⊥平面PAC ; (2)求二面角P AC B --的正弦值. 【答案】(1)见解析;(2)6. 【解析】(1)连接CG ,因为BP BA =,所以BG PA ⊥.由已知得12CG PA ==2BG =, 所以222BG CG BC +=,所以BG CG ⊥, 又PA CG G =,所以BG ⊥平面PAC .(2)过点G 作GQ AC ⊥,垂足是Q ,因为G 是棱PA 的中点,PC AC ⊥,所以点Q 是AC 的中点. 连接BQ ,所以BQ AC ⊥.所以GQB ∠就是二面角P AC B --的平面角. 由(1)知BG ⊥平面PAC ,所以BG GQ ⊥.因为2BG =,1122GQ PC ==,所以BQ =所以sin GB GQB BQ ∠==, 即二面角P AC B --. 20.已知数列{}n a ,{}n b 的各项均不为零,若{}n b 是单调递增数列,且12n n n a b b +=⋅,2111226,,n n n a a b a b a b +++===.(1)求1b 及数列{}n b 的通项公式;(2)若数列{}n c 满足113c =-,1n b n n c c ++=,求数列{}2n c 的前n 项的和.n S【答案】(1)12,2n b b n ==;(2)()4419nn S n =+-. 【解析】(1)因为12112,2a b a b b ==,所以12b =. 因为2112122n n n n n b b b b b ++++⋅⋅+=,则212n n n b b b +++=, 所以{}n b 是等差数列. 因为26a b =,2232a b b =⋅,则()()()225222d d d +=++,所以2d =.所以2n b n =.(2)因为1121,23c c c =-+=,所以273c =.当2n ≥时,12n n n c c ++=,112n n n c c --+=,所以1112n n n c c -+--= ()2n ≥.所以2422c c -=,4642c c -=,,222222n n n c c ---=,累加得当2n ≥时,()1224413n n c c --=-,即21413n n c =⨯+. 273c =也适合上式,故21413n n c =⨯+ ()*n ∈N ,所以()4419nn S n =+-.21.对于椭圆()222210x y a b a b +=>>,有如下性质:若点()00,P x y 是椭圆外一点,PA ,PB是椭圆的两条切线,则切点,A B 所在直线的方程是00221x x y ya b+=,利用此结论解答下列问题:已知椭圆22:12x C y +=和点()2,P t ()t ∈R ,过点P 作椭圆C 的两条切线,切点是,A B ,记点,A B 到直线PO (O 是坐标原点)的距离是1d ,2d .(1)当0t =时,求线段AB 的长; (2)求12AB d d +的最大值.【答案】(1)AB =(2)4. 【解析】(1)因为点()2,P t ,直线AB 的方程式212xty +=,即1x ty +=, 当0t =时,直线AB 的方程是1x =,此时AB =(2)由(1)知直线AB 的方程是1x ty +=,直线PO 的方程是20tx y -=.设()11,A x y ,()22,B x y,则12d d +=.又112211x ty x ty +=⎧⎨+=⎩,由点,A B 在直线PO 的两侧可得112tx y -与222tx y -异号,所以12d d +=.又12AB y =-,所以12AB d d =+.设22t x +=,则12AB d d ==+, 所以,当114x =,即24,2x t ==时,12AB d d +.22.已知函数()()22ln f x x a x a x =---.(1)求函数的单调区间;(2)若方程()f x c =有两个不相等的实数根12,x x ,求证:1202x x f +⎛⎫> ⎪⎝⎭'.【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】(1)()()()21x a x f x x-+'=()0x >.当0a ≤时,()0f x '>,函数()f x 在()0,+∞上单调递增, 所以函数()f x 的单调增区间为()0,+∞.当0a >时,由()0f x '>,得2a x >;由()0f x '<,得02ax <<, 所以函数()f x 的单调增区间为,2a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,单调减区间为0,2a ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(2)因为12,x x 是方程()f x c =的两个不等实根,所以0a >.不妨设120x x <<,则()21112ln x a x a x c ---=,()22222ln x a x a x c ---=, 两式相减得()()221112222ln 2ln 0x a x a x x a x a x ⎡⎤-------=⎣⎦,即221122112222ln ln x x x x a x x x x +--=+--.又02a f ⎛⎫= ⎪⎭'⎝,当2a x >时,()0f x '>;当02a x <<时,()0f x '<.故只要证明1222x x a+>即可,即证22112212112222ln ln x x x x x x x x x x +--+>+--,即证11221222ln x x x x x x -<+,即证11212222ln 1x x x x x x -<+.设()1201x t t x =<<,令()22ln 1t g t t t -=-+,则()()()22101t g t t t +'-=>, 则()22ln 1t g t t t -=-+在()0,1为增函数, 又()10g =,所以()0,1t ∈时,()0g t <总成立,得证.。
浙江省2020届高三数学9月第一次联考试题(含解析)
浙江省2020届高三数学9月第一次联考试题(含解析)注意事项:1.本试题卷共8页,满分150分,考试时间120分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项目符合题目要求的。
1.记全集U =R ,集合{}240A x x =-≥,集合{}22xB x =≥,则()U A B =I ð()A. [)2+∞,B. ØC. [)12, D. ()12, 【答案】C 【解析】 【分析】先解一元二次不等式和指数不等式,再求补集与交集.【详解】由240x -≥得2x -≤或2x ≥,由22x ≥得1x ≥,则()[)221U A B =-=+∞,,,ð,所以()[)12U A B =I ,ð,故选C . 【点睛】本题考查集合的运算、解一元二次不等式和指数不等式,其一容易把交集看作并集,概念符号易混淆;其二求补集时要注意细节.2.已知复数2-iz 1i=+(i 为虚数单位),则复数z 的模长等于()A.2 B.2【答案】A【解析】 【分析】先化简复数z,利用模长公式即可求解. 【详解】化简易得13i z 2-=,所以10z 2=,故选A . 【点睛】本题考查复数的基本运算和概念,了解复数的基本概念、运算和共轭复数的概念、模长是解答本题的关键.3.若实数x y ,满足约束条件2032402340x y x y x y ++≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,,,则2z x y =+的最大值为()A. -2B. 12C. -4D. 8【答案】B 【解析】 【分析】作出可行域,平移目标函数即可求解.【详解】如图中阴影部分所示(含边界),显然当目标函数2z x y =+经过点()44,时有最大值12,故选B .【点睛】本题考查线性规划,准确作出可行域是解答本题的关键.4.在同一直角坐标系中,函数2y ax bx =+,x by a-=(0a >且1a ≠)的图象可能是()A. B. C. D.【答案】D 【解析】 【分析】本题考查函数的图象,以指数函数的底数a 与1的大小分情况讨论,由指数函数图象与y 轴的交点即可得出b 的大小,从而能判断出二次函数图象的正误.【详解】对1a >和01a <<分类讨论,当1a >时,对应A,D:由A 选项中指数函数图象可知,002bb a>∴-<,A 选项中二次函数图象不符,D 选项符合;当01a <<时,对应B,C:由指数函数图象可知,00,02bb a a<∴->>,则B ,C 选项二次函数图象不符,均不正确,故选D . 【点睛】本题易错在于函数图象的分类,从指数函数分类易正确得到函数图象.5.已知直线ml ,,平面αβ,满足l α⊥,m β⊂,则“l m P ”是“αβ⊥”的() A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】根据面面垂直的判定定理进行判断.【详解】当l m P 时,m α⊥,则可知αβ⊥;反之当αβ⊥时,l 与β中的m 不一定平行,故选A .【点睛】本题考查线面垂直的判定定理、面面垂直的判定定理.若平行直线中一条垂直于平面,则另一条也垂直于该平面.6.已知随机变量ξ满足下列分布列,当()01p ∈,且不断增大时,()A. ()E ξ增大,()D ξ增大B. ()E ξ减小,()D ξ减小C. ()E ξ增大,()D ξ先增大后减小D. ()E ξ增大,()D ξ先减小后增大 【答案】C 【解析】 【分析】由分布列可知,随机变量ξ服从二项分布,根据二项分布的期望、方差公式即可判断. 【详解】由题意可知,随机变量ξ满足二项分布,即~(2,)B p ξ,易得()()()221E p D p p ==-,ξξ,所以当01p <<且不断增大时,()E ξ增大,()D ξ先增大后减小.故选C .【点睛】本题考查二项分布的期望、方差.理解二项分布的期望、方差,会判定和计算二项分布的期望和方差是解答本题的关键.7.已知双曲线()22210y x b b-=>右焦点为F ,左顶点为A ,右支上存在点B 满足BF AF ⊥,记直线AB 与渐近线在第一象限内的交点为M ,且2AM MB =u u u u r u u u r,则双曲线的渐近线方程为()A. 2y x =±B. 12y x =±C. 4 3y x =±D. 34y x =?【答案】D 【解析】 【分析】根据题意依次求出,A B 点的坐标,求出直线AB 的方程,联立渐近线求出点M 的横坐标,利用向量关系即可得出关系式,进而可求出渐近线方程.【详解】易知()2B c b ,,()10A -,,得直线211b AB y xc =++:(),联立渐近线y bx =,得1M b x c b =+-,又2AM MB =u u u u r u u u r ,所以1211b b c c b c b ⎛⎫+=- ⎪+-+-⎝⎭,得12c b -=,又221c b -=,所以34b =,所以双曲线的渐近线方程为34y x =?,故选D . 【点睛】本题考查双曲线的渐近线.当双曲线的标准方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>时,渐近线方程为by x a=±; 当双曲线的标准方程为22221(0,0)y x a b a b-=>>时,渐近线方程为a y x b =±.8.已知函数()()()()ln 1212if x x x m i =---=,,e 是自然对数的底数,存在m R ∈() A. 当1i =时,()f x 零点个数可能有3个 B. 当1i =时,()f x 零点个数可能有4个 C. 当2i =时,()f x 零点个数可能有3个 D. 当2i =时,()f x 零点个数可能有4个 【答案】C 【解析】 【分析】首先将()f x 的零点转化为两个图象的交点,利用以直代曲的思想可以将(ln 1)x -等价为()x e -,根据穿针引线画出草图,即可判断.【详解】将()()()()ln 1212if x x x m i =---=,看成两个函数(),yg x y m ==的交点,利用以直代曲,可以将()g x 等价看成()()()20iy x e x x =-⋅->,利用“穿针引线”易知12i =,时图象如图,所以当1i =时最多有两个交点,当2i =时最多有三个交点.故选C .【点睛】本题考查函数的零点,函数零点个数的3种判断方法(1)直接求零点:令()0f x =,如果能求出解,则有几个解就有几个零点. (2)零点存在性定理:利用定理不仅要求函数在区间[],a b 上是连续不断的曲线,且()()0f a f b ⋅<,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.9.三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥平面ABC ,动点M 在线段1CA 上滑动(包含端点),记BM与11B A 所成角为α,BM 与平面ABC 所成线面角为β,二面角M BC A --为γ,则()A. ≥≤,βαβγB. ≤≤,βαβγC. ≤≥,βαβγD. ≥≥,βαβγ【答案】B 【解析】 【分析】根据题意找出这三个角,分别在直角三角形中表示出这三个角对应的三角函数值,将角的大小比较转化为线段长度的大小比较即可.【详解】过点M 作MN AC ⊥于N ,则MN ABC ⊥平面,过点M 作MH BC ⊥于H ,连接NH ,则NH BC ⊥,过点M 作MG AB ⊥于G ,连接NG ,则NG AB ⊥. 所以MBA =∠α,MBN =∠β,MHN =∠γ,sin ,sin ,MG MNBM BMαβ== tan ,tan ,MN MNBN HNβγ== 由MG MN ≥可知≤βα(M 位于1A 处等号成立),由BN NH ≥可知≤βγ(当B Ð为直角时,等号成立),故选B . 【点睛】本题主要考查线线角、线面角、二面角,本题也可以直接用线线角最小角定理(线面角是最小的线线角)和线面角最大角定理(二面角是最大的线面角)判断.10.已知函数()()1121222x x f x f x x ⎧--≤⎪=⎨-->⎪⎩,,,,若函数()()g x x f x a =⋅-(1)a ≥- 的零点个数为2,则()A. 2837a <<或1a =- B.2837a << C. 7382a <<或1a =-D. 7382a <<【答案】D 【解析】 【分析】 由1()(2)(2)2f x f x x =-->,可知当()2,22()x k k k Z ∈+∈时,()f x 的图象可由()22,2()x k k k Z ∈-∈的图象沿x 轴翻折,并向右平移2个单位长度,纵坐标变为原来的一半,即可作出函数()f x 的图象,将()g x 的零点问题转化为两个函数图象的焦点问题即可. 【详解】如图,可得()f x 的图象.令()0g x =,当0x =时,不符合题意;当0x ≠时,得()a f x x =,若0a >,则满足132178a a ⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,,可得7382a <<;若10a -≤<,因左支已交于一点,则右支必然只能交于一点,当10a -<<时,因为(1)11af =-<,所以在()0,2上有两个交点,不合题意舍去,当1a =-时,则需154a <-,解得a Ø∈,故选D .【点睛】本题考查分段函数的图象和零点问题.对函数图象的正确绘制是解答本题的关键.二、选择题:本大题共7小題,多空题每小题6分,单空题每小题4分,共36分。
2020届浙江省之江教育联盟高三上学期9月第一次联考数学试题(解析版)
当a>1时,幂函数 在 递增且过 ,由 ,得 ( 且 )在 递减函数,且 ;
当0<a<1,幂函数 在 是递增且过 ,由 ,得 ( 且 )在 是递增函数,且 .
当 时,幂函数 在a>1时比在0<a<1增长的快.
故选:A
【点睛】
本题考查了对数函数、幂函数的图象和性质,分类讨论思想,属于基础题.
6.“ ”是“关于x的不等式 有解”的()
(2)若线段 的垂直平分线与x轴交于点C,求 面积的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)先利用中点公式可得 ,再根据抛物线的定义可得 ,进而求解;
(2) , 为点 到直线 的距离,可设直线 : ( ),则 的中垂线方程为: ,可得到点 的坐标,将直线 的方程与抛物线联立,利用弦长公式求得弦长 ,再利用点到直线距离公式求得 ,则可得到 的面积为关于 的函数,进而利用导函数求得最大值即可.
【详解】
由 , ,所以 ,
又 , ,所以 ,则 ,
因为 ,所以 平面 ,
如图所示建系,
则 , , ,设 ,
则 , ,
所以 ,
故选:D
【点睛】
本题考查空间向量法求异面直线成角,考查空间想象能力.
8.设椭圆C的两个焦点是 , ,过点 的直线与椭圆C交于点P,Q, ,且 则椭圆C的离心率为()
A. B. C. D.
故选:A
【点睛】
本题考查求分段函数最小值,考查充分条件与必要条件的判定,考查分类讨论思想.
7.在四面体 中, , , , ,点E为线段 上动点(包含端点),设直线 与 所成角为 ,则 的取值范围为()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】先利用勾股定理可得 ,则 平面 ,再建立空间直角坐标系,利用空间向量及数量积求解即可.
浙江省名校新高考研究联盟(Z20联盟)2020届高三数学第一次联考试题(含解析)
e
c a
2
3 3
,故选
C.
【点睛】本题考查离心率求法,考查基本运算能力.
3.已知 a, b 是不同的直线,, 是不同的平面,若 a , b , a / / ,则下列命题
中正确的是( )
A. b
B. b / /
C.
D. / /
【答案】C
【解析】
【分析】
构造长方体中的线、面与直线 a, b, , 相对应,从而直观地发现 成立,其它情况均
而后面推不出前面(前面是后面的子集),
所以“ 2 a b 0 ”是“函数 f (x) 至少有一个零点属于区间[0,2]”的充分不必要条件,
故选 A. 【点睛】本题考查二次函数的性质、简易逻辑的判定方法,考查推理能力与计算能力,属于 基础题.
10.已知数列 {an } 满足:
0
a1
1 2
,
an1
f
(0)
f
(2)
0,
f (0) f (2) b(4 2a b) b2 2ab 4b b2 2ab a2 4b a2
(a b)2 4b a2 0 ,即 (a b)2 a2 4b 又因为 a2 4b 0 ,所以, a2 4b a b a2 4b ;
当 O' 与 O 重合时, (tan )max
h OB
(tan )min
,
h OC
,
h 因为 OB
h OC
,所以 (tan )max
(tan )min ,则 tan
tan
,所以
,
所以 ,故选 D.
【点睛】本题以折叠问题为背景,考查二面角、线面角大小比较,本质考查角的定义和正切
函数的定义,考查空间想象能力和运算求解能力.
2020届高三数学上学期9月第一次质量检测试题文(含解析)
2020届高三数学上学期9月第一次质量检测试题文(含解析)本试卷共4页,22小题,满分150分.考试用时120分钟.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.1.已知集合,则().A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】求解出集合,根据并集的定义求得结果.【详解】本题正确选项:【点睛】本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.2.设复数z满足,则().A. B. 1 C. D. 2【答案】B【解析】【分析】利用复数除法运算求得,根据模长定义求得结果.【详解】由题意得:本题正确选项:【点睛】本题考查复数模长的求解,关键是能够利用复数的除法运算整理出复数.3.为弘扬中华民族传统文化,某中学学生会对本校高一年级1000名学生课余时间参加传统文化活动的情况,随机抽取50名学生进行调查,将数据分组整理后,列表如下:估计该校高一学生参加传统文化活动情况正确的是().A. 参加活动次数是3场的学生约为360人B. 参加活动次数是2场或4场的学生约为480人C. 参加活动次数不高于2场的学生约为280人D. 参加活动次数不低于4场的学生约为360人【答案】D【解析】【分析】根据样本中的百分比代替总体中的百分比,从而可计算求得各选项中的学生数.【详解】参加活动场数为场学生约有:人,错误参加活动场数为场或场的学生约有:人,错误参加活动场数不高于场的学生约有:人,错误参加活动场数不低于场的学生约有:人,正确本题正确选项:【点睛】本题考查利用样本的数据特征估计总体的数据特征,属于基础题.4.已知双曲线,直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N,O为坐标原点.若为直角三角形,则C的离心率为().A. B. C. 2 D.【答案】A【解析】【分析】由双曲线的对称性可得渐近线方程,从而得到关系,进而求得关系,利用求得结果.【详解】为直角三角形,结合对称性可知,双曲线的渐近线为:即本题正确选项:【点睛】本题考查双曲线离心率的求解,关键是能够根据双曲线的对称性得到渐近线方程.5.已知数列中,,.若数列为等差数列,则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由已知条件计算出等差数列的公差,然后再求出结果【详解】依题意得:,因为数列为等差数列,所以,所以,所以,故选C.【点睛】本题考查了求等差数列基本量,只需结合题意先求出公差,然后再求出结果,较为基础6.已知,且,则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】解法一:由题意求出的值,然后代入求出结果;解法二:由两角差的余弦公式求出结果【详解】解法一:由,且得,,代入得,=,故选C.解法二:由,且得,,所以,故选C.【点睛】本题考查了运用两角差的余弦公式来求出三角函数值,较为基础7.如图,线段MN是半径为2圆O的一条弦,且MN的长为2.在圆O内,将线段MN绕N点按逆时针方向转动,使点M 移动到圆O上的新位置,继续将线段绕点按逆时针方向转动,使点N移动到圆O上的新位置,依此继续转动……点M的轨迹所围成的区域是图中阴影部分.若在圆内随机取一点,则此点取自阴影部分内的概率为().A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】求解出阴影部分的面积,根据几何概型中面积型问题的求解方法求得结果.【详解】由题意得:阴影部分的面积:本题正确选项:【点睛】本题考查几何概型中面积型问题的求解,关键是能够准确求解出阴影部分的面积,属于常考题型.8.在边长为等边中,点满足,则( )A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】结合题意线性表示向量,然后计算出结果【详解】依题意得:,故选D.【点睛】本题考查了向量之间的线性表示,然后求向量点乘的结果,较为简单9.若函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果【详解】依题意得:函数在上单调递减,因为,所以,即,在上恒成立,所以,即,故选B.【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法10.设函数在R上可导,其导函数为,且函数在处取得极小值,则函数的图像可能是()、A. B.C. D.【答案】C【解析】试题分析:函数f(x)在x=﹣2处取得极小值,所以时,;时,.所以时,;时,;时,.选C.考点:导数及其应用.11.已知过抛物线焦点F的直线与抛物线交于点A,B,,抛物线的准线l与x轴交于点C,于点M,则四边形AMCF的面积为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】过作于,作于,设,,根据抛物线定义和长度关系可求得,进而得到,利用求得梯形的上下底边长和高,利用梯形面积公式求得结果.【详解】过作于,过作于设,,则,,本题正确选项:【点睛】本题考查抛物线中四边形面积的求解问题,关键是能够灵活运用抛物线的定义,得到图形中的等量关系,进而求得所需的线段长度.12.若关于的方程没有实数根,则实数的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】方程化为,令,求出函数的值域,只需令属于所求值域的补集即可得结果.【详解】因为不满足方程,所以原方程化为化为,,令,时,;时,,令,+递增当,即时,,综上可得,的值域为,要使无解,则,即使关于的方程没有实数根的实数的取值范围是,故选A.【点睛】本题主要考查利用导数研究方程的根,以及转化与划归思想的应用,属于难题. 已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.二、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.13.若实数满足约束条件,则的最小值等于_____.【答案】【解析】【分析】先画出可行域,改写目标函数,然后求出最小值【详解】依题意,可行域为如图所示的阴影部分的三角形区域,目标函数化为:,则的最小值即为动直线在轴上的截距的最大值.通过平移可知在点处动直线在轴上的截距最大.因为解得,所以的最小值.【点睛】本题考查了线性规划的简单应用,一般步骤:画出可行域,改写目标函数,求出最值14.已知长方体的外接球体积为,且,则直线与平面所成的角为_____.【答案】【解析】【分析】先求出外接球的半径,结合题意找出线面角的平面角,然后计算出结果【详解】设长方体的外接球半径为,因为长方体的外接球体积为,所以, 即,因为,所以.因为平面,所以与平面所成的角为,在中,因为,所以,所以.【点睛】本题考查了求线面角的平面角,通常要先找出线面角的平面角,然后结合题意解三角形求出角的大小,需要掌握解题方法15.将函数的图象向左平移个单位长度,得到一个偶函数图象,则________.【答案】【解析】分析】根据平移后关于轴对称可知关于对称,进而利用特殊值构造方程,从而求得结果.【详解】向左平移个单位长度后得到偶函数图象,即关于轴对称关于对称即:本题正确结果:【点睛】本题考查根据三角函数的对称轴求解参数值的问题,关键是能够通过平移后的对称轴得到原函数的对称轴,进而利用特殊值的方式来进行求解.16.已知数列的前项和为,,且(为常数).若数列满足,且,则满足条件的的取值集合为________.【答案】【解析】【分析】利用可求得;利用可证得数列为等比数列,从而得到,进而得到;利用可得到关于的不等式,解不等式求得的取值范围,根据求得结果.【详解】当时,,解得:当且时,,即:数列是以为首项,为公比的等比数列,解得:又或满足条件的的取值集合为本题正确结果:【点睛】本题考查数列知识的综合应用,涉及到利用与的关系求解通项公式、等比数列通项公式的求解、根据数列的单调性求解参数范围等知识;关键是能够得到的通项公式,进而根据单调性可构造出关于的不等式,从而求得结果.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在中,角,,的对边分别是,,.已知.(Ⅰ)求角的值;(Ⅱ)若,,求的面积.【答案】(I);(II)【解析】【分析】(Ⅰ)由,利用正弦定理以及两角和与差的正弦公式可得,结合角的范围可得结果;(Ⅱ)由余弦定理可得,求出的值,利用三角形面积公式可得结果.【详解】(Ⅰ)∵,∴由正弦定理可得,,因为,∴,∴.∵,∴.(Ⅱ)∵,∴,∵,∴,∴.【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理及两角和与差的正弦公式,属于中档题.对余弦定理一定要熟记两种形式:(1);(2),同时还要熟练掌握运用两种形式的条件.另外,在解与三角形、三角函数有关的问题时,还需要记住等特殊角的三角函数值,以便在解题中直接应用.18.为了了解我市特色学校的发展状况,某调查机构得到如下统计数据:年份201 4特色学校(百个)0.30(Ⅰ)根据上表数据,计算与的相关系数,并说明与的线性相关性强弱(已知:,则认为与线性相关性很强;,则认为与线性相关性一般;,则认为与线性相关性较弱);(Ⅱ)求关于的线性回归方程,并预测我市2019年特色学校的个数(精确到个).参考公式:,,,,,.【答案】(I)相关性很强;(II),208个.【解析】【分析】(Ⅰ)求得,,利用求出的值,与临界值比较即可得结论;(Ⅱ)结合(Ⅰ)根据所给的数据,利用公式求出线性回归方程的系数,再根据样本中心点一定在线性回归方程上,求出的值,写出线性回归方程;代入线性回归方程求出对应的的值,可预测地区2019年足球特色学校的个数.【详解】(Ⅰ),,,∴与线性相关性很强.(Ⅱ),,∴关于的线性回归方程是.当时,(百个),即地区2019年足球特色学校的个数为208个.【点睛】本题主要考查线性回归方程的求解与应用,属于中档题.求回归直线方程的步骤:①依据样本数据确定两个变量具有线性相关关系;②求得公式中所需数据;③计算回归系数;④写出回归直线方程为;回归直线过样本点中心是一条重要性质,利用线性回归方程可以估计总体,帮助我们分析两个变量的变化趋势.19.如图,三棱台的底面是正三角形,平面平面,,.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若和梯形的面积都等于,求三棱锥的体积.【答案】(I)证明见解析;(II).【解析】【分析】(Ⅰ)取的中点为,连结,可证明四边形为平行四边形,得,由等腰三角形的性质得,可得,由面面垂直的性质可得平面,从而可得结果;(Ⅱ)由三棱台的底面是正三角形,且,可得,由此,.根据面积相等求得棱锥的高,利用棱锥的体积公式可得结果.【详解】(Ⅰ)取的中点为,连结.由是三棱台得,平面平面,∴.∵,∴,∴四边形为平行四边形,∴.∵,为的中点,∴,∴.∵平面平面,且交线为,平面,∴平面,而平面,∴.(Ⅱ)∵三棱台的底面是正三角形,且,∴,∴,∴.由(Ⅰ)知,平面.∵正的面积等于,∴,.∵直角梯形的面积等于,∴,∴,∴.【点睛】本题主要考查面面垂直证明线面垂直、线面垂直证明线线垂直以及棱锥的体积,属于中档题. 解答空间几何体中垂直关系时,一般要根据已知条件把空间中的线线、线面、面面之间垂直关系进行转化,转化时要正确运用有关的定理,找出足够的条件进行推理;证明直线和平面垂直的常用方法有:(1)利用判定定理;(2)利用判定定理的推论;(3)利用面面平行的性质;(4)利用面面垂直的性质,当两个平面垂直时,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面.20.已知直线与焦点为F的抛物线相切.(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,求A,B 两点到直线l的距离之和的最小值.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】【分析】(Ⅰ)联立和,利用即可求得,从而得到抛物线方程;(Ⅱ)设直线为,与抛物线联立后可利用韦达定理求得,进而得到;由中点坐标公式可求得中点;利用点到距离之和等于点到的距离的倍,可将所求距离变为关于的函数,求解函数的最小值即可得到所求距离之和的最小值.【详解】(Ⅰ)将与抛物线联立得:与相切,解得:抛物线的方程为:(Ⅱ)由题意知,直线斜率不为,可设直线方程为:联立得:设,,则线段中点设到直线距离分别为则当时,两点到直线的距离之和的最小值为:【点睛】本题考查直线与抛物线的综合应用问题,涉及到根据直线与抛物线的位置关系求解抛物线方程、抛物线中的最值问题的求解等知识;求解最值的关键是能够将所求距离之和转变为中点到直线的距离,利用点到直线距离公式得到函数关系,利用函数最值的求解方法求得结果.21.已知函数.(Ⅰ)求的单调区间;(Ⅱ)若对于任意的(为自然对数的底数),恒成立,求的取值范围.【答案】(I)当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;当时,的单调递增区间为和,单调递减区间是;(II)【解析】【分析】(Ⅰ)求出,分两种情况讨论,在定义域内,分别令求得的范围,可得函数增区间,求得的范围,可得函数的减区间;(Ⅱ)对分四种情况讨论,分别利用导数求出函数最小值的表达式,令最小值不小于零,即可筛选出符合题意的的取值范围.【详解】(Ⅰ)的定义域为..(1)当时,恒成立,的单调递增区间为,无单调递减区间;(2)当时,由解得,由解得.∴的单调递增区间为和,单调递减区间是.(Ⅱ)①当时,恒成立,在上单调递增,∴恒成立,符合题意.②当时,由(Ⅰ)知,在、上单调递增,在上单调递减.(i)若,即时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.∴对任意的实数,恒成立,只需,且.而当时,且成立.∴符合题意.(ii)若时,在上单调递减,在上单调递增.∴对任意的实数,恒成立,只需即可,此时成立,∴符合题意.(iii)若,在上单调递增.∴对任意的实数,恒成立,只需,即,∴符合题意.综上所述,实数的取值范围是.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性、求函数的最值以及不等式恒成立问题,属于难题.不等式恒成立问题常见方法:①分离参数恒成立(即可)或恒成立(即可);②数形结合(图象在上方即可);③讨论最值或恒成立;④讨论参数,排除不合题意的参数范围,筛选出符合题意的参数范围.请考生在第22、23题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目,如果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时,请用2B铅笔在答题卡上,将所选题号对应的方框涂黑.22.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数,).以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,射线与曲线交于两点,直线与曲线相交于两点.(Ⅰ)求直线的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)当时,求的值.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)或【解析】【分析】(Ⅰ)将参数方程消去即可得到普通方程;由,根据极坐标和直角坐标互化原则可得的直角坐标方程;(Ⅱ)联立和射线的极坐标方程可得点极坐标,从而得到;将参数方程代入圆的直角坐标方程,利用的几何意义,结合韦达定理构造关于的方程,解方程求得结果.【详解】(1)将直线的参数方程消去,化为普通方程得:由得:整理可得曲线的直角坐标方程为:(2)由得:将直线的参数方程代入得:由得:设两点对应的参数分别为,则:解得:或所求的值为或【点睛】本题考查极坐标与直角坐标的互化、参数方程化普通方程、极径的意义、直线参数方程中参数的几何意义的应用等知识,属于常考题型.23.选修4-5:不等式选讲已知.(1)求的解集;(2)若恒成立,求实数的最大值.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)先由题意得,进而可得,求解,即可求出结果;(2)先由恒成立,得到恒成立,讨论与,分别求出的范围,即可得出结果.【详解】解:(1)由得,所以,解得,所以,的解集为(2)恒成立,即恒成立.当时,;当时,.因为(当且仅当,即时等号成立),所以,即最大值是.【点睛】本题主要考查含绝对值不等式,熟记含绝对值不等式的解法即可,属于常考题型.2020届高三数学上学期9月第一次质量检测试题文(含解析)本试卷共4页,22小题,满分150分.考试用时120分钟.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.1.已知集合,则().A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】求解出集合,根据并集的定义求得结果.【详解】本题正确选项:【点睛】本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.2.设复数z满足,则().A. B. 1 C. D. 2【答案】B【解析】【分析】利用复数除法运算求得,根据模长定义求得结果.【详解】由题意得:本题正确选项:【点睛】本题考查复数模长的求解,关键是能够利用复数的除法运算整理出复数.3.为弘扬中华民族传统文化,某中学学生会对本校高一年级1000名学生课余时间参加传统文化活动的情况,随机抽取50名学生进行调查,将数据分组整理后,列表如下:估计该校高一学生参加传统文化活动情况正确的是().A. 参加活动次数是3场的学生约为360人B. 参加活动次数是2场或4场的学生约为480人C. 参加活动次数不高于2场的学生约为280人D. 参加活动次数不低于4场的学生约为360人【答案】D【解析】【分析】根据样本中的百分比代替总体中的百分比,从而可计算求得各选项中的学生数.【详解】参加活动场数为场学生约有:人,错误参加活动场数为场或场的学生约有:人,错误参加活动场数不高于场的学生约有:人,错误参加活动场数不低于场的学生约有:人,正确本题正确选项:【点睛】本题考查利用样本的数据特征估计总体的数据特征,属于基础题.4.已知双曲线,直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N,O为坐标原点.若为直角三角形,则C的离心率为().A. B. C. 2 D.【答案】A【解析】【分析】由双曲线的对称性可得渐近线方程,从而得到关系,进而求得关系,利用求得结果.【详解】为直角三角形,结合对称性可知,双曲线的渐近线为:即本题正确选项:【点睛】本题考查双曲线离心率的求解,关键是能够根据双曲线的对称性得到渐近线方程.5.已知数列中,,.若数列为等差数列,则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由已知条件计算出等差数列的公差,然后再求出结果【详解】依题意得:,因为数列为等差数列,所以,所以,所以,故选C.【点睛】本题考查了求等差数列基本量,只需结合题意先求出公差,然后再求出结果,较为基础6.已知,且,则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】解法一:由题意求出的值,然后代入求出结果;解法二:由两角差的余弦公式求出结果【详解】解法一:由,且得,,代入得,=,故选C.解法二:由,且得,,所以,故选C.【点睛】本题考查了运用两角差的余弦公式来求出三角函数值,较为基础7.如图,线段MN是半径为2圆O的一条弦,且MN的长为2.在圆O内,将线段MN绕N 点按逆时针方向转动,使点M移动到圆O上的新位置,继续将线段绕点按逆时针方向转动,使点N移动到圆O上的新位置,依此继续转动……点M的轨迹所围成的区域是图中阴影部分.若在圆内随机取一点,则此点取自阴影部分内的概率为().A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】求解出阴影部分的面积,根据几何概型中面积型问题的求解方法求得结果.【详解】由题意得:阴影部分的面积:本题正确选项:【点睛】本题考查几何概型中面积型问题的求解,关键是能够准确求解出阴影部分的面积,属于常考题型.8.在边长为等边中,点满足,则( )A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】结合题意线性表示向量,然后计算出结果【详解】依题意得:,故选D.【点睛】本题考查了向量之间的线性表示,然后求向量点乘的结果,较为简单9.若函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )A. B. C. D.【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果【详解】依题意得:函数在上单调递减,因为,所以,即,在上恒成立,所以,即,故选B.【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法10.设函数在R上可导,其导函数为,且函数在处取得极小值,则函数的图像可能是()、A. B.C. D.【答案】C【解析】试题分析:函数f(x)在x=﹣2处取得极小值,所以时,;时,.所以时,;时,;时,.选C.考点:导数及其应用.11.已知过抛物线焦点F的直线与抛物线交于点A,B,,抛物线的准线l 与x轴交于点C,于点M,则四边形AMCF的面积为()A. B. C. D.【分析】过作于,作于,设,,根据抛物线定义和长度关系可求得,进而得到,利用求得梯形的上下底边长和高,利用梯形面积公式求得结果.【详解】过作于,过作于设,,则,,本题正确选项:【点睛】本题考查抛物线中四边形面积的求解问题,关键是能够灵活运用抛物线的定义,得到图形中的等量关系,进而求得所需的线段长度.12.若关于的方程没有实数根,则实数的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】方程化为,令,求出函数的值域,只需令属于所求值域的补集即【详解】因为不满足方程,所以原方程化为化为,,令,时,;时,,令,+递增当,即时,,综上可得,的值域为,要使无解,则,即使关于的方程没有实数根的实数的取值范围是,故选A.【点睛】本题主要考查利用导数研究方程的根,以及转化与划归思想的应用,属于难题. 已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.二、填空题:本大题4小题,每小题5分,共20分.13.若实数满足约束条件,则的最小值等于_____.【答案】【解析】【分析】先画出可行域,改写目标函数,然后求出最小值【详解】依题意,可行域为如图所示的阴影部分的三角形区域,目标函数化为:,则的最小值即为动直线在轴上的截距的最大值.通过平移可知在点处动直线在轴上的截距最大.因为解得,所以的最小值.【点睛】本题考查了线性规划的简单应用,一般步骤:画出可行域,改写目标函数,求出最值14.已知长方体的外接球体积为,且,则直线与平面所成的角为_____.【答案】【解析】【分析】先求出外接球的半径,结合题意找出线面角的平面角,然后计算出结果【详解】设长方体的外接球半径为,因为长方体的外接球体积为,所以, 即,因为,所以.因为平面,所以与平面所成的角为,在中,因为,所以,所以.【点睛】本题考查了求线面角的平面角,通常要先找出线面角的平面角,然后结合题意解三角形求出角的大小,需要掌握解题方法15.将函数的图象向左平移个单位长度,得到一个偶函数图象,则________.【答案】【解析】分析】根据平移后关于轴对称可知关于对称,进而利用特殊值构造方程,从而求得结果.【详解】向左平移个单位长度后得到偶函数图象,即关于轴对称关于对称即:本题正确结果:【点睛】本题考查根据三角函数的对称轴求解参数值的问题,关键是能够通过平移后的对称轴得到原函数的对称轴,进而利用特殊值的方式来进行求解.。
2019-2020学年浙江省名校联盟高三(上)9月月考数学试卷-解析版
2019-2020学年浙江省名校联盟高三(上)9月月考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40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.(4分)(2019•浙江模拟)已知全集{|0}U x x =…,{|1}A x x =…,则(U A =ð ) A .ϕB .{|1}x x <C .{|01}x x <…D .{|0}x x …【解答】解:{|0}U x x =…,{|1}A x x =…; {|01}U A x x ∴=<…ð. 故选:C .2.(4分)(2019•浙江模拟)双曲线2214y x -=的焦距是( )A B .CD .【解答】解:双曲线2214y x -=的焦距为:2c ==.故选:D .3.(4分)(2019•浙江模拟)已知i 是虚数单位,则复数2ii+的共轭复数对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解答】解:(2)122(2)(2)55i i i i i i i -==+++-, 其共轭复数为1255i -,对应的点为1(5,2)5-,在第四象限.故选:D .4.(4分)(2019•浙江模拟)已知实数x ,y 满足()(2)01x y x y x -+⎧⎨⎩……,则2(x y - )A .有最小值,无最大值B .有最大值,无最小值C .有最小值,也有最大值D .无最小值,也无最大值【解答】解:作出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示. 设2x y z -=,则2y x z =-,z 表示直线在y 轴上的截距的相反数.平移直线2y x z =-,可得当直线过点A 时z 取得最小值, z 没有最大值.故选:A .5.(4分)(2019•浙江模拟)已知平面α,β,直线m ,n ,若αβ⊥,l αβ=,m α⊂,n β⊂,则“m n ⊥”是“m ,n 中至少有一条与l 垂直”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【解答】解:先判断充分性,当m n ⊥时,假设m ,n 都不与l 垂直. 在平面α内作了l 的垂线m ',由αβ⊥可得m β'⊥,则m n '⊥. 由m l '⊥,m 不垂直于l 可得m '与m 相交. 由m n '⊥,m n ⊥, 可得n α⊥.所以n l ⊥,得出矛盾. 所以当m n ⊥时,可以推出m ,中至少有一条与l 垂直, 即充分性成立. 再判断必要性,当m ,n 中至少有一条与l 垂直时, 不妨设m l ⊥, 由αβ⊥可得m β⊥, 所以m n ⊥, 即必要性成立.综上所述,“m n ⊥”是“m ,n 中至少有一条与l 垂直”的充要条件.故选:C .6.(4分)(2019•浙江模拟)已知甲口袋中有3个红球和2个白球,乙口袋中有2个红球和3个白球,现从甲,乙口袋中各随机取出一个球并相互交换,记交换后甲口袋中红球的个数为ξ,则(E ξ= ) A .145B .135C .73 D .83【解答】解:ξ的可能取值为2,3,4.2ξ=表示从甲口袋中取出一个红球,从乙口袋中取出一个白球,故339(2)5525P ξ==⨯=. 3ξ=表示从甲、乙口袋中各取出一个红球,或从甲、乙口袋中各取出一个白球,故322312(2)555525P ξ==⨯+⨯=. 4ξ=表示从甲口袋中取出一个白球,从乙口袋中取出一个红球,故224(2)5525P ξ==⨯=. 所以9124142342525255E ξ=⨯+⨯+⨯=. 故选:A .7.(4分)(2019•浙江模拟)已知22log (2)log (1)1a b -+-…,则2a b +取到最小值时(ab =) A .3B .4C .6D .9【解答】解:根据题意,22log (2)log (1)1a b -+-…,则有2010a b ->⎧⎨->⎩, 若22log (2)log (1)1a b -+-…,则有(2)(1)2a b --…且21a b >⎧⎨>⎩,则有22(2)(1)55259a b a b +=-+-+=厖, 当且仅当3a b ==时,等号成立,即当3a b ==时,2a b +取到最小值,此时9ab =; 故选:D .8.(4分)(2019•浙江模拟)已知正三棱锥P ABC -(底面是正三角形,顶点在底面的射影是正三角形的中心),直线//BC 平面α,E ,F ,G 分别是棱PA ,AB ,PB 上一点(除端点),将正三棱锥P ABC -绕直线BC 旋转一周,则能与平面α所成的角取遍区间[0,]2π一切值的直线可能是( )A .EFB .FGC .EGD .EF ,FG ,EG 中的任意一条【解答】解:假设EF 满足题意,当EF 与平面α所成的角为2π时, EF α⊥,由//BC α可得BC EF ⊥.在正三棱锥中,可得BC AP ⊥,当BC EF ⊥时可得BC ⊥平面PAB , 显然这是不可能成立的,所以EF 不满足题意.同理,EG 与BC 不可能垂直,则EG 与平面α所成的角不可能为2π. 综上所述,可以排除A ,C ,D , 故选:B .9.(4分)(2019•浙江模拟)已知平面向量a ,b 不共线,且||1a =,1a b =,记b 与2a b +的夹角是θ,θ最大时,||(a b -= ) A .1BCD .2【解答】解:设||b x =,则22(2)22b a b a b b x +=+=+,222|2|448a b a a b b x +=++=+;∴22(2)cos |||2|b a b b a b x x θ+==++,易得cos 0θ>;∴2222222222(2)11124114(8)112()(2)2263x cos x x x x x θ+===+-++--++++;当24x =,即2x =时,2cos θ取得最小值,θ取得最大值; 此时222||21243a b a a b b -=-+=-+=;∴||3a b -=.故选:C .10.(4分)(2019•浙江模拟)已知数列{}n a 满足10a a =>,21(*)n nn a a ta n N +=-+∈若存在实数t 使{}n a 单调递增,则a 的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)【解答】解:10a a =>,21(*)n nn a a ta n N +=-+∈,存在实数t 使{}n a 单调递增, ∴12t …,20n n n a ta a a -+>>…, 解得:01n a a t <<-…,1t …, 解得01a <<.a ∴的取值范围是(0,1).故选:A .二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题6分,共36分. 11.(6分)(2019•浙江模拟)《算法统宗》中有如下问题:“哑子来买肉,难言钱数目,一斤少三十,八两多十八,试问能算者,合与多少肉”,意思是一个哑子来买肉,说不出钱的数目,买一斤(16两)还差30文钱,买八两多十八文钱,求肉数和肉价,则该问题中,肉价是每两 6 文.【解答】解:设肉价是每两x 文,由题意得1630818x x -=+,解得6x =,即肉价是每两6文.故答案为:6.12.(6分)(2019•浙江模拟)若某几何体的三视图(单位:)cm 如图所示,则该几何体,体积等于 3cm .【解答】解:由三视图可得该几何体是截长方体得到的四棱锥11A BDD B -,其中,最长的棱长是1AB ==体积11111111122143520332ABD A B D A A B D ABD A B D V V V V ---=-==⨯⨯⨯⨯=.故答案为:(1(2).20.13.(6分)(2019•浙江模拟)在锐角ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,2c =,3A π=,则sin a Ca b +的取值范围是 .【解答】解:由正弦定理,可得sin sina c A C =,则sin sin 2sin 3a C c A π== 由sin sin sin a b cAB C==,可得:sin sin c A a C ==,22sin()sin 3sin sin C c B b C Cπ-==,所以:221112sin cos tan 222Ca b C C +==+=+=+ 由ABC ∆是锐角三角形,可得:02C π<<,2032C ππ<-<,则:62C ππ<<,所以:124C ππ<<,2tan12C<.所以:114a b +<+<+=+(1+4+. 14.(6分)(2019•浙江模拟)已知二项式(2n x +的展开式中,第5项是常数项,则n =6 .二项式系数最大的项的系数是. 【解答】解:二项式(2nx 的展开式的通项为3212r n rn rr nT C x--+=,因为第5项是常数项,所以3402n -⨯=,即6n =.当3r =时,二项式系数6r C最大,故二项式系数最大的项的系数是3362160C =.故答案为:6;160.15.(6分)(2019•浙江模拟)定义{max a ,,},a a b b b a b ⎧=⎨<⎩…,已知函数(){||f x max x =,2(1)}x b --+,b R ∈,f (1)1>,则b 的取值范围是 (1,)+∞ ,若()2f x =有四个不同的实根,则b 的取值范围是 .【解答】解:由题意得f (1){1max =,}b ,当1b …时,f (1)1=,当1b >时,f (1)1b =>,故b 的取值范围是(1,)+∞.如图所示,(1,)A b ,令2(1)x b x --+=,解得x =,则B .若()2f x =2b <<,解得23b <<,即(2,3)b ∈.故答案为:(1,)+∞;(2,3).16.(6分)(2019•浙江模拟)某超市内一排共有6个收费通道,每个通道处有1号,2号两个收费点,根据每天的人流量,超市准备周一选择其中的3处通道,要求3处通道互不相邻,且每个通道至少开通一个收费点,则周一这天超市选择收费的安排方式共有 108 种.【解答】解:设6个收费通道依次编号为1,2,3,4,5,6,从中选择3个互不相邻的通道,有135,136,146,246共4种不同的选法.对于每个通道,至少开通一个收费点,即可以开通1号收费点,开通2号收费点,同时开通两个收费点,共3种不同的安排方式.由分步乘法计数原理,可得超市选择收费的安排方式共有343108⨯=种. 故答案为:108.17.(6分)(2019•浙江模拟)已知抛物线24y x =,过点(1,2)A 作直线l 交抛物线于另一点B ,Q 是线段AB 的中点,过Q 作与y 轴垂直的直线1l ,交抛物线于点C ,若点P 满足QC CP =,则||OP 的最小值是. 【解答】解:由24y x =,可设2(,)4b B b .因为(1,2)A ,Q 是AB 的中点,所以24(8b Q +,2)2b +.所以直线1l 的方程为:22b y +=.代入24y x =,可得2(2)(16b C +,2)2b +.因为QC CP =,所以点C 为PQ 的中点,可得(2b P ,2)2b +.所以,2222(2)11||(1)4422b b OP b +=+=++.所以当1b =-时,2||OP 取得最小值12,即||OP .. 三、解答题:本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.(2019•浙江模拟)已知函数1()cos (sin cos )2f x x x x =+-. (Ⅰ)求函数()f x 的单调增区间;(Ⅱ)若()6f α=,3(,)88ππα∈,求cos2α的值.【解答】解:(Ⅰ)函数111cos21()cos (sin cos )sin 2)22224x f x x x x x x π+=+-=+-+,令222242k x k πππππ-++剟,求得388k x k ππππ-+剟,可得函数的增区间为3[8k ππ-,]8k ππ+,k Z ∈,(Ⅱ)由(Ⅱ)若()f α1sin(2)43πα+=, 因为(8πα∈,3)8π,所以2(42ππα+∈,)π,所以cos(2)43πα+=-,所以cos2cos[(2)]cos(2)cos sin(2)sin 444444ππππππαααα=+-=+++=19.(2019•浙江模拟)如图,在三棱锥P ABC -中,G 是棱PA 的中点,PC AC ⊥,且2PB AB AC BC ====,1PC =.(Ⅰ)求证:直线BG ⊥平面PAC ; (Ⅱ)求二面角P AC B --的正弦值.【解答】证明:(Ⅰ)连接CG ,因为BP BA =,所以BG PA ⊥.由已知得12CG PA =BG =, 所以222BG CG BC +=,所以BG CG ⊥, 又PACG G =,所以BG ⊥平面PAC .解:(Ⅱ)过点G 作GQ AC ⊥,垂足是Q , 因为G 是棱PA 的中点,PC AC ⊥, 所以点Q 是AC 的中点. 连接BQ ,所以BQ AC ⊥.所以CQP ∠就是二面角P AC B --的平面角. 由(Ⅰ)知BG ⊥平面PAC ,所以BG GQ ⊥.因为BG =1122GQ PC ==,所以BQ =所以sin CB GQB BQ ∠==,即二面角P AC B --20.(2019•浙江模拟)已知数列{}n a ,{}n b 的各项均不为零,若{}n b 是单调递增数列,且12n n n a b b +=,211n n n a a b +++=,12a b =,26a b =.(Ⅰ)求1b 及数列{}n b 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n c 满足113c =-,1n b n n c c ++=,求数列2{}n c 的前n 项的和n S .【解答】解:(Ⅰ)12a b =,1122a b b =,12b ∴=. 2112122n n n n n b b b b b +++++=,∴212n n n b bb +++=, ∴数列{}n b 是等差数列.26a b =,2232a b b =,则2(25)(2)(22)d d d +=++,2d ∴=. 2n b n ∴=;(Ⅱ)113c =-,122c c +=,∴273c =.当2n …时,12n n n c c ++=,112n n n c c --+=,∴1112(2)n n n c c n -+--=…. ∴2422c c -=,4642c c -=,⋯,222222n n n c c ---=,累加得,当2n …时,1224(41)3n n c c --=-,即21413n n c =+.273c =也适合上式, 故21413nn c =+, ∴2114(14)4(444)(41)33149n nn n S n n n -=++⋯++=+=-+-.21.(2019•浙江模拟)对于椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,有如下性质:若点0(P x ,0)y 是椭圆外一点,PA ,PB 是椭圆的两条切线,则切点A ,B 所在直线的方程是00221x x y ya b+=,利用此结论解答下列问题:已知椭圆22:12x C y +=和点(2P ,)()t t R ∈,过点P 作椭圆C 的两条切线,切点是A ,B ,记点A ,B 到直线(PO O 是坐标原点)的距离是1d ,2d . (Ⅰ)当0t =时,求线段AB 的长; (Ⅱ)求12||AB d d +的最大值.【解答】解:(Ⅰ)因为点(2,)P t ,直线AB 的方程式:212xt +=, 即1x ty +=,当0t =时,直线AB 的方程是1x =,此时||AB =(Ⅱ)由(Ⅰ)知直线AB 的方程是1x ty +=,直线PO 的方程是20tx y -=. 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y,则12d d +=.又112211x ty x ty +=⎧⎨+=⎩由点A ,B 在直线PO 的两侧可得112tx y -与222tx y -异号,所以212d d +=又12||||AB y y =-,所以12||AB d d =+设22t x +=,则12||AB d d ==+, 所以,当114x =,即4x =,22t =时,则12||AB d d +. 22.(2015•南昌校级二模)设函数2()(2)f x x a x alnx =---. ()I 求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若方程()()f x c c R =∈,有两个不相等的实数根1x 、2x ,求证:12()02x x f +'>. 【解答】(12分)解:()I 22(2)(2)(1)()2(2)(0)a x a x a x a x f x x a x x x x----+'=---==>.当0a …时,()0f x '>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,函数()f x 的单调增区间为(0,)+∞. 当0a >时,由()0f x '>,得2a x >;由()0f x '<,得02ax <<.所以函数()f x 的单调增区间为(,)2a+∞,单调减区间为(0,)2a .⋯(4分)()II 证明:因为1x 、2x 是方程()f x c =的两个不等实根,由(1)知0a >.不妨设120x x <<,则2111(2)x a x alnx c ---=,2222(2)x a x alnx c ---=. 两式相减得22111222(2)(2)0x a x alnx x a x alnx ----+-+=, 即2211221122112222()x x x x ax alnx ax alnx a x lnx x lnx +--=+--=+--. 所以221122112222x x x x a x lnx x lnx +--=+--.因为()02af '=,当(0,)2a x ∈时,()0f x '<,当(,)2ax ∈+∞时,()0f x '>,故只要证12()22x x a+>即可,即证明22112212112222x x x x x x x lnx x lnx +--+>+--, 即证明22221212121122()()22x x x x lnx lnx x x x x -++-<+--, 即证明ln11221222x x x x x x -<+.设12(01)xt t x =<<. 令22()1t g t lnt t -=-+,则22214(1)()(1)(1)t g t t t t t -'=-=++. 因为0t >,所以()0g t '…,当且仅当1t =时,()0g t '=,所以()g t 在(0,)+∞上是增函数. 又g (1)0=,所以当(0,1)t ∈时,()0g t <总成立.所以原题得证 ⋯(12分)。
浙江省名校2020年上学期新高考研究联盟高三数学第一次联考试题答案
浙江省名校2020年上学期新高考研究联盟高三数学第一次联考试题答案一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40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.D 2.D 3.B 4.A 5.C 6.D 7.A 8.C 9.B 10.B 10.解析:令2sin [1,3]t x =+∈,原不等式整理得:()2cos 4sin 4(2sin )4|sin 2|0a x x b x x a ---+--+-≥,即21(2)4(2)44||0a t t bt t a ⎡⎤---------≥⎣⎦,∴()214||0a t bt t a -----≥,即24||0at bt a t a ++-+-≤, 两边处t 得:410a a at b tt -+++-≤,所以441;11;1()4421;31;3a a atb t aat b t a t tt f t a a aat b a t at b a t t t t -⎧⎧+++-≤≤++-≤≤⎪⎪⎪⎪==⎨⎨--⎪⎪+++-≤≤+++≤≤⎪⎪⎩⎩,在⎡⎢⎣上递减,3⎤⎥⎦上递增,又(1)3f a b =++,77(3)33f a b =++,且42(3)(1)033f f a -=->,所以77(3)033f a b =++≤.则22235713a a b a a ++≤--≤-.二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分. 11.12,6 12.3,7 13.2π1-14.4+8+ 15.20202019122-16.375617.6+15.解析:法一:11a =,272a =,3314a =,41278a =,猜想:211212222n nn n na ---==-,用数学归纳法可证上述等式成立.法二:∵1322n n na a +-=,∴112312222n n n nna a ++-=⨯,累加可得:121131111122244424n nn n a a --⎛⎫=++++=- ⎪⨯⎝⎭, 所以222n n na =-,则202020202019122a =-.16.解析:3856C =,按甲取9或不取9分类,可得a b >的概率: 2328856339828565528565537845635656C C C P C C+⨯+⨯+====⨯⨯.17.解析:由平面几何知识可得:当12F PF 的外接圆与直线相切时,12F PF ∠取到最大值,且圆心O 在y 轴上,设点(0,)Ot,则r==,即240t +-=,解得6t =-±,所以由正弦定理知当6t =-时, 最大值1212sin 26F F F PF r∠====.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.解析:(1cos 2sin 26A A A π⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭(4分)∴62A ππ+=,即3A π=. 6分(2)由正弦定理得2sin sin sin a b c R ABc====,∴sin )b c B C +=+, 10分∵23sin sin sin sin sin 3226B C B B B B B ππ⎛⎫⎛⎫+=+-=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 12分又∵20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴1sin ,162B π⎛⎫⎛⎤+∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦,∴(4,8]b c +∈. 14分 19.解析(1)证明:连接AB ',由A ABB ''是等腰梯形,22AB A B BB '''==,得AB BB ''⊥ ∵平面A ABB ''⊥平面B BCC '',平面A ABB ''⋂平面B BCC BB '''=A B '⊆平面A ABB '',∴AB '⊥平面B BCC ''4分又∵BC ⊆平面B BCC '',∴AB BC '⊥. 又∵AB AB A '⋂=,AB ,A B '⊆平面A ABB ''∴B C ⊥平面A ABB ''. 7分(2)设C '到平面A B C 的高学科网为h ,连接B C '则B '到平面A B C 的高也为h , 故所求角的正弦值即为h C C'. 10分设2A B B C ==,则2ABC S ∆=,2A B B S '∆=,则1232112233C ABB ABCV h S '-⨯⨯===⨯, 12分又由12A B B C ABBC''''==得1B C ''=,∵B B '⊆平面,∴BC BB '⊥,所以C C '=故所求角的正弦值sin 4h C Cθ'===. 15分20.证明:(1)由已知得2226n n n S a a =+-,同理2111226n n n S a a +++=+-,两式相减得:22111222n n n n n a a a a a +++=-+-, 3分 即()()112210n n n n a a a a +++--=,所以112n n a a +-=,所以数列{}n a 是首项为2,公差为12的等差数列,通项公式32n n a +=. 7分(2)∵n b ==<==-12分所以12424242424242455634n n T b bb n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++<-+-++- ⎪⎪ ⎪++⎝⎝⎝=-=-15(也可利用数学归纳法求证.) 21.解析:(1)点(2,0)A ,所以2a =,又∵||1AF =,∴1a c -=,1c =,b =, 4分椭圆2C 的标准方程为:22143xy+=. 6分(2)设点()2,P t t ,所以切线2:2M N x t l ty +=,即220x ty t -+=,联立椭圆方程得:()2234413123120t y t x t +-+-=, 则()()()624241444813448124t t t t t ∆=-+-=+-,()31224122313312413t y y t t y y t ⎧+=⎪+⎪⎨-⎪=+⎪⎩, 9分12||M N y y=-=11分又因为d=所以21||2BM NS M N d∆==+13分则由基本不等式得:()()()224222224040124339413413S t t t tt t⎡⎤⎛⎫⎛⎫≤++-++=+=⎢⎥⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当224221243t t t⎛⎫+=-++⎪⎝⎭,即42161639t t--=,解得283t+=,S15分22.解析:(1)()2xf x ae x=-,令()2xg x xe-=,则12,x x为方程2xxe a-=的两个不同实根,()(22)xg x x e'-=-,即()g x在(,1)-∞上递增,在(1,)+∞上递减,2分极大值为2(1)ge=,所以20ae<<,且1201x x<<<4分(2)要证22xa<,只须证()22g g x aa⎛⎫<=⎪⎝⎭,即224aea<,只须证2()0xh x e x=->在(,)e+∞上成立,6分因为()220x h x e x ex x '=->->,所以()h x 在(0,)+∞上递增,()(0)0h x h >>,得证. 8分(3)引理:不等式212xxe x >++在(0,)+∞上成立, 10分所以22()212xx a g x xexx -==<++,((0,))x ∈+∞且222()11122x x x xx x ϕ==++++在(0,上递增,)+∞上递减,令()3434,x x x x <为方程()x a ϕ=,即2(2)02a x a x a +-+=的两个实根,, 其中34342(2)2a x x ax x -⎧+=⎪⎨⎪=⎩. 由于31240x x x x <<<<,即421311110x x x x <<<<, 12分所以43123434341111x x x x x x x x x x --<-===21a =<-,得证. 15分。
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2020届浙江省之江教育联盟高三上学期9月第一次联考数学试题一、单选题1.已知集合{}{}1,0A x x B x x =<=<,则( ) A .{}0A B x x ⋂=< B .A B R =U C .{}1A B x x ⋃=> D .A B =∅I【答案】A【解析】分别根据集合交集与并集定义求解,再判断选择. 【详解】因为{}{}1,0A x x B x x =<=<,所以{}0A B x x ⋂=<,{}1A B x x ⋃=<, 故选:A 【点睛】本题考查集合交集与并集定义,考查基本分析求解能力,属基础题.2.若双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >),则其渐近线方程为( )A .2y x =±B .y x =±C.y =D.2y x =±【答案】B【解析】由双曲线的离心率为c e a ===即可求得渐近线方程b y x a =±. 【详解】由题,因为c e a ===所以1b a =, 所以渐近线方程为y x =±, 故选:B 【点睛】本题考查求双曲线的渐近线方程,考查双曲线的离心率的应用.3.若实数满足约束条件2330233010x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最大值是( )A .5-B .9-C .5D .9【答案】C【解析】由不等式组画出可行域,根据2y x z =-+,即在可行域内找到满足截距最大的点,进而代入求解. 【详解】由不等式组画出可行域,如图所示,因为2z x y =+,则2y x z =-+,作出直线2y x z =-+,平移直线,当过点A 时,截距最大,此时点()3,1A -,则2315z =⨯-=, 故选:C 【点睛】本题考查利用线性规划求最值,考查数形结合思想.4.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的表面积(单位:cm )是( )A .42012113π++B .4201211π++ C .42012103π++D .4201210π++【答案】D【解析】由三视图可分析,该组合体为一个直径为2的球及一个棱台,由此求得表面积. 【详解】由图可得该组合体为一个直径为2的球及一个棱台, 则球的表面积为2414ππ⨯=, 棱台的表面积为()2212244243142012102⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=+, 故该几何体的表面积为4201210π++, 故选:D 【点睛】本题考查由三视图求组合体的表面积,考查空间想象能力. 5.在同一平面直角坐标系中,函数()()0af x x x =>,()11log 2a g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0a >且1a ≠)的部分图象可能是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】对底数a 进行讨论,结合幂函数,对数的性质可得答案; 【详解】当a >1时,幂函数()af x x =在()0,∞+递增且过()0,0,由101a<<,得()11log 2ag x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0a >且1a ≠)在1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭递减函数,且()110log 02a g =>;当0<a <1,幂函数()af x x =在()0,∞+是递增且过()0,0,由11a>,得()11log 2a g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0a >且1a ≠)在1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭是递增函数,且()110log 02ag =<. 当x →+∞时,幂函数()af x x =在a >1时比在0<a <1增长的快. 故选:A 【点睛】本题考查了对数函数、幂函数的图象和性质,分类讨论思想,属于基础题. 6.“3a >”是“关于x 的不等式211x x a ++-<有解”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】设()123,212112,123,1x x f x x x x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=++-=+-≤<⎨⎪≥⎪⎪⎩,由函数图象可得()f x 的最小值,即求得a 的范围,进而判断{}|3a a >与其关系,即可得到结论. 【详解】由题,设()123,212112,123,1x x f x x x x x x x ⎧-<-⎪⎪⎪=++-=+-≤<⎨⎪≥⎪⎪⎩, 则()f x 图象如图所示,当12x =-时,()f x 取得最小值为32,若不等式211x x a ++-<有解,则32a >, 因为{}|3a a >3|2a a ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭, 所以“3a >”是“关于x 的不等式211x x a ++-<有解”的充分不必要条件, 故选:A 【点睛】本题考查求分段函数最小值,考查充分条件与必要条件的判定,考查分类讨论思想. 7.在四面体ABCD 中,AB BC ⊥,BC CD ⊥,1AB BC CD ===,3AD =,点E 为线段AB 上动点(包含端点),设直线DE 与BC 所成角为θ,则cos θ的取值范围为( ) A .30,3⎡⎢⎣⎦B .20,2⎡⎢⎣⎦C .2523⎣⎦D .32,32⎢⎣⎦【答案】D【解析】先利用勾股定理可得CD AC ⊥,则CD ⊥平面ABC ,再建立空间直角坐标系,利用空间向量及数量积求解即可. 【详解】由AB BC ⊥,1AB BC ==,所以2AC =,又3AD =1CD =,所以222CD AC AD +=,则CD AC ⊥,因为BC CD ⊥,所以CD ⊥平面ABC , 如图所示建系,则()0,0,0B ,()0,1,1D ,()0,1,0C ,设(),0,0E x []()0,1x ∈,则()0,1,0BC =u u u r ,(),1,1ED x =-u u u r, 所以232cos 22BC ED BC EDx θ⎡⋅==⎢⋅+⎣⎦u u u r u u u r u u ur u u u r ,, 故选:D 【点睛】本题考查空间向量法求异面直线成角,考查空间想象能力.8.设椭圆C 的两个焦点是1F ,2F ,过点1F 的直线与椭圆C 交于点P ,Q ,212PF F F =,且1134PF QF =则椭圆C 的离心率为( )A .13- B .57C .35D .34【答案】B【解析】由题可设14PF k =,13QF k =,作2F D PQ ⊥,利用椭圆的定义用,,a c k 表示2QF ,DQ PD ,2PF ,再根据勾股定理可得,a c 的齐次方程,进而求解. 【详解】由题,2122PF F F c ==,则12222PFa PF a c =-=-, 因为1134PF QF =,设14PF k =,13QF k = ,则422k a c =-,即()12k a c =-, 且21223QF a QF a k =-=-,作2F D PQ ⊥,则12PD F D k ==,所以5DQ k =,根据勾股定理可得222222PF PD QF DQ -=-,即()()()()222222235c k a k k -=--,整理可得2257120a c ac +-=, 解得75ac =或a c =(舍), 所以57c e a ==, 故选:B【点睛】本题考查椭圆的离心率,考查椭圆的定义的应用,考查数形结合思想. 9.已知数列{}n a ,满足13a =,12n n na a a +=+(n *∈N ),则使20204n a >成立的最小正整数n 为( ) A .10 B .11C .12D .13【答案】C 【解析】由12n n na a a +=+可得()2211211n n n n a a a a ++=++=+,则可得()()12211111n n n a a a --+=+=+,即不等式20204n a >转化为122020414n -->,进而求解.【详解】 由题,因为12n n na a a +=+,即212n n n a a a +=+,所以()2211211n n n n a a a a ++=++=+, 则()22111a a +=+,()()22232111=1a a a +=++,L ,()()12211111n n n a a a --+=+=+,所以1214n n a -+=,即1241n n a -=-,因为20204n a >,即122020414n -->,又n *∈N ,所以12n ≥,故选:C 【点睛】本题考查构造法求数列的通项公式,考查解数列的不等式.10.设函数()f x =a ∈R ),若存在[]02,3x ∈,使得()00f f x x =⎡⎤⎣⎦,则a 的取值范围为( ) A .[]ln33,ln 22-- B .[]ln36,ln 22-- C .[]ln36,ln 24-- D .[]ln 22,ln33++【答案】B【解析】由()00f f x x =⎡⎤⎣⎦可得()()1fx f x -=,利用反函数的性质可得()00f x x =,则当[]02,3x ∈时()[]02,3f x ∈,即0000ln 9ln 4x x a x x +-≤≤+-,进而利用单调性求解. 【详解】因为()00f f x x =⎡⎤⎣⎦,所以()()1f x f x -=,因为()f x 与()1fx -关于直线y x =对称,所以()00f x x =,因为[]02,3x ∈,所以()[]02,3f x ∈,即23≤≤,则004ln 9x x a ≤+-≤,所以0000ln 9ln 4x x a x x +-≤≤+-,设()ln h x x x =+,因为()h x 在[]2,3x ∈上单调递增,所以()[]2ln 2,3ln3h x ∈++, 因为存在[]02,3x ∈,使得()00f f x x =⎡⎤⎣⎦, 所以[]ln36,ln 22a ∈--, 故选:B 【点睛】本题考查反函数的应用,考查运算能力与转化思想.二、双空题11.设复数z 满足()1i z i -=,则z =______,z =______.【答案】11i 22-+ 2【解析】先将z 整理为a bi +的形式,再求得复数的模. 【详解】由题,()()()1111111222i i i i z i i i i +-====-+--+,所以z ==,故答案为:1122-+i 【点睛】本题考查复数的模,考查复数的除法运算.12.过点()3,1P 作圆C :()2211x y -+=的两条切线,切点分别为A ,B ,则PA =______,直线AB 的方程为______.【答案】2 230x y +-=【解析】利用勾股定理可得PA =代入求解即可;再求出以点()3,1P 和点()1,0C 为直径的圆的方程,将两圆的方程相减即可得到公共弦AB 的方程. 【详解】由题,圆C :()2211x y -+=的圆心为()1,0C ,半径1r =,则2PA ===,以点()3,1P 和点()1,0C 为直径的圆的方程为()2215224x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,与圆C 的方程作差可得230x y +-=,即为直线AB 的方程, 故答案为:2;230x y +-= 【点睛】本题考查圆的几何性质的应用,考查两点间距离公式的应用,考查求公共弦方程. 13.已知函数()22sin sin 6f x x x π⎛⎫=--⎪⎝⎭,x ∈R ,则()f x 的最小正周期为______,单调递增区间为______.【答案】π ,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k Z ∈)【解析】先利用降幂公式及和(差)角公式可得()1sin 226f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用2T πω=求得周期,根据222,262k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈求得单调增区间.【详解】由题,()()2211sin sin 1cos 21cos 26223f x x x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--=---- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦11cos 22sin 2426x x x π⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,所以22T ππ==, 令222,262k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,则,63k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,即单调增区间为,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k Z ∈)故答案为:π;,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k Z ∈) 【点睛】本题考查三角恒等变换的化简,考查正弦型函数的周期和单调区间,考查运算能力.三、填空题14.等比数列{}n a中,1a =2a =2201382019a a a a +=+__________,1234a a a a =__________.【答案】89 92【解析】根据已知条件,求出等比数列{}n a 的公比q ,然后将所求式子进行化简,利用等比数列的基本量进行计算. 【详解】因为等比数列{}n a中,1a =2a =所以21a q a ==, 所以()22013220136682019220131a a a a a a a a q q ++==++6189==644612341a a a a a q=⋅=⋅99482=⨯=.故答案为:89;92【点睛】本题考查等比数列通项中基本量的计算,属于简单题.15.设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线22y px=(0p>)上任意一点,Q是线段PF上的点,且2PQ QF=u u u r u u u r,则直线OQ的斜率的最大值为______.【解析】要求直线OQ的斜率的最大值,由直线的斜率公式可知应求点Q的横、纵坐标的关系,由题可设点2,2yP yp⎛⎫⎪⎝⎭,点,02pF⎛⎫⎪⎝⎭,进而根据2133OQ OP OF=+u u u r u u u r u u u r求得OQuuu r,再由均值不等式求得最值.【详解】由题可得,02pF⎛⎫⎪⎝⎭,设2,2yP yp⎛⎫⎪⎝⎭,显然,当00y<时,0OQk<;当y>时,0OQk>,要求OQk的最大值,设y>,因为2PQ QF=u u u r u u u r,所以2PQ QF=u u u r u u u r,即()2OQ OP OF OQ-=-u u u r u u u r u u u r u u u r,所以200221,33363y ypOQ OP OFp⎛⎫=+=+⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r,所以2223236OQyky py pp yp==≤=++当且仅当222y p=时等号成立,即OQk,故答案为:2 【点睛】本题考查与抛物线有关的最值问题,考查利用均值不等式求最值,考查运算能力与转化思想.16.已知1AB AC ==u u u r u u u r ,AB u u u r与AC u u u r 所成角为60︒,点P 满足1AP AC -≤u u u r u u u r ,若AP xAB y AC =+u u u r u u u r u u u r,则x y +的最大值为______.【答案】2313+【解析】可建立如图所示的平面直角坐标系,根据题设可得动点P 在圆内运动,设点13cos ,sin 22P θθ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭,则可用θ的三角函数表示x y +,进而求得最大值. 【详解】由题,如图建系,()0,0A ,()10B ,,13,2C ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,则()1,0AB =u u u r ,13,2AC ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭u u u r ,因为1AP AC CP -=≤u u u r u u u r u u u r,则点P 在以点C 为圆心,半径为1的圆内(包括边界),则设13cos sin 2P θθ⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭, 因为AP xAB y AC =+u u u r u u u r u u u r ,所以11cos 2233sin x y y θθ⎧+=+⎪⎪=,所以()323cos 11x y θθθϕ+=++=++, 因为R θ∈,所以()max sin 1θϕ+=,所以x y +的最大值为1,故答案为:1+ 【点睛】本题考查平面向量中基底向量的系数和的最值,考查坐标法表示向量的应用. 17.当[]1,4x ∈时,不等式322044ax bx a x ≤++≤恒成立,则7a b +的取值范围是__________. 【答案】[]4,8-【解析】先对不等式进行整理,得到2440a x b x ≤≤⎛⎫++ ⎪⎝⎭对[]1,4x ∈恒成立,设24t x x =+,利用导数求出t 的值域,然后根据一次函数保号性得到关于,a b 的不等式组,通过配凑系数,得到答案. 【详解】因为322044ax bx a x ≤++≤对[]1,4x ∈恒成立, 两边同除以2x 得2440a x b x ≤≤⎛⎫++ ⎪⎝⎭对[]1,4x ∈恒成立, 故令24t x x=+,[]1,4x ∈,不等式转化为40at b ≤+≤, 381t x'=-,令0t '=得2x =, 所以()1,2x ∈,0t '<,t 单调递减,()2,4x ∈,0t '>,t 单调递增, 所以2x =时,t 取最小值为3, 当1x =时,5t =;当4x =时,174t =; 所以t 的值域为[]3,5, 根据一次函数保号性可知034054a b a b ≤+≤⎧⎨≤+≤⎩令()()357m a b n a b a b +++=+,得3571m n m n +=⎧⎨+=⎩,解得12m n =-⎧⎨=⎩,所以784a b ≤+≤-, 故答案为:[]4,8- 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,利用导数求函数的最值,一次函数保号性,属于中档题.四、解答题18.已知ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且ABC ∆的面积为23sin b B.(1)求sin sin A C ;(2)若6cos cos 1A C =,3b =,求角B 的大小及ABC ∆的周长,【答案】(1)2sin sin 3A C =(2)3B π=,周长3+【解析】(1)先利用三角形面积公式可得21sin 23sin ABCb S bc A B∆==,即3sin sin 2c B A b =,再利用正弦定理化边为角即可求解;(2)由(1)及6cos cos 1A C =可得1cos cos sin sin 2A C A C -=-,可解得3B π=,再根据正弦定理可得2sin bR B==,则可得8ac =,进而根据余弦定理可得a c +,即可求解. 【详解】解:(1)由三角形的面积公式可得21sin 23sin ABCb S bc A B∆==, 3sin sin 2c B A b ∴=,由正弦定理可得3sin sin sin 2sin C B A B =,sin 0B ≠Q ,2sin sin 3A C ∴=(2)6cos cos 1A C =Q ,即1cos cos 6A C =, 1cos cos sin sin 2A C A C ∴-=-,()1cos 2A C ∴+=-,1cos 2B ∴=,0B Q π<<,3B π∴=,2sin sin sin a b c R A B C====Q 2sin sin 3A C =Q ,8ac ∴=,2222cos b a c ac B =+-Q ,229a c ac ∴+-=,()233a c ∴+=,33a c ∴+=,∴周长为333a b c ++=+.【点睛】本题考查三角形面积公式的应用,考查利用正弦定理化边为角,考查余弦定理的应用,考查运算能力.19.如图,已知三棱锥P ABC -,平面PAC ⊥平面ABC ,122AB BC PA PC ====,120ABC ∠=︒.(1)证明:PA BC ⊥;(2)设点E 为PC 中点,求直线AE 与平面PBC 所成角的正弦值. 【答案】(1)见解析;21 【解析】(1)由题可利用余弦定理计算AC ,再利用勾股定理证明PA AC ⊥,进而得到PA ⊥平面ABC ,进而证明PA BC ⊥(2)由(1)可知PA ⊥面ABC ,故可以A 为坐标原点建立空间直角坐标系,求出AE 对应的向量与面PBC 的法向量即可求得AE 与平面PBC 所成角的正弦值. 【详解】(1) 2AB BC ==,120ABC ∠=︒,由余弦定理得2222cos 12AC AB BC AB BC ABC =+-⋅⋅∠=,故23AC =又22241216PA AC PC +=+==,故PA AC ⊥.又平面PAC ⊥平面ABC ,且平面PAC I 平面ABC AC =,故PA ⊥平面ABC .又BC ⊂平面ABC ,故PA BC ⊥.证毕.(2)由(1)有PA ⊥平面ABC ,故以A 为坐标原点,垂直,AC AP 为x 轴,AC u u u r为y 轴正向,AP u u u r为z 轴正向建如图空间直角坐标系.则(0,0,0)A ,3,0)B ,(0,0,2)P ,(0,23,0)C ,3,1)E .故3,1)AE =u u u r ,(0,3,2)PC =-u u u r ,(3,0)BC =-u u u r,设平面PBC 的法向量(,,)m x y z =u r 则23200030z m PC m BC x ⎧⎧-=⋅=⎪⇒⎨⎨⋅=-=⎪⎩⎩u u u v v u u u v v ,令1y =有313x y z ⎧=⎪=⎨⎪=⎩ ,故(3,1,3)m =u r ,设AE 与平面PBC 所成角为θ,则()()()22222321sin 731313AE m AE m θ===+++u u u r u r g u u u r u r 21【点睛】本题主要考查线面垂直的一般证明方法,包括线线垂直与勾股定理等基本方法. 一般求解先与面的夹角的正弦值,均先求直线的向量与平面法向量,再根据直线与法向量的夹角的余弦值等于直线与平面夹角的正弦值求得即可.20.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且242n n n S a a =+.(1)求数列{}n a 的前n 项和n S ;(2)求证:22123222n n n n nS S S S ++<L 【答案】(1)()1n S n n =+(2)证明见解析【解析】(1)先求得当1n =时,12a =,再利用1n n n a S S -=-可得12n n a a --=,即数列{}n a 为以2位首项,2为公差的等差数列,进而求解;(2)由(1)()1n S n n =+,可知()112n n n n <+<+,进而求证.【详解】(1)解:当1n =时,由211142a a a =+,得12a =,当2n ≥时,由()()221114442n n n n n n n a S S a a a a ---=-=-+-,得12n n a a --=,所以数列{}n a 为以2为首项,2为公差的等差数列, 所以2n a n =, 所以()1n S n n =+ (2)由(1)知()1n S n n =+,因为()112n n n n <+<+,所以12311231232n n S S S S n n ++++<++++<+++++L L L ,所以22123222n n n n n S S S S ++<++++<L 【点睛】本题考查由n a 与n S 的关系求数列的通项公式,考查数列的不等式的证明,考查等差数列的应用.21.已知抛物线22y px =(0p >)上的两个动点()11,A x y 和()22,B x y ,焦点为F .线段AE 的中点为()03,M y ,且点到抛物线的焦点F 的距离之和为8(1)求抛物线的标准方程;(2)若线段AE 的垂直平分线与x 轴交于点C ,求ABC ∆面积的最大值. 【答案】(1)24y x =(2)39【解析】(1)先利用中点公式可得126x x +=,再根据抛物线的定义可得12AF BF x x p +=++,进而求解;(2)12ABC S AB d =⋅V ,d 为点C 到直线AB 的距离,可设直线AB :x my n =+(0m ≠),则AB 的中垂线方程为:()23y m m x -=--,可得到点C 的坐标,将直线AB 的方程与抛物线联立,利用弦长公式求得弦长AB ,再利用点到直线距离公式求得d ,则可得到ABC ∆的面积为关于m 的函数,进而利用导函数求得最大值即可.【详解】解:(1)由题意知126x x +=,则1268AF BF x x p p +=++=+=,2p ∴=,∴抛物线的标准方程为24y x =(2)设直线AB :x my n =+(0m ≠), 由24x my n y x=+⎧⎨=⎩,得2440y my n --=, 124y y m ∴+=212426x x m n ∴+=+=,即232n m =-,即()21221216304812m y y m y y m ⎧∆=->⎪⎪+=⎨⎪⋅=-⎪⎩, 12AB y y ∴=-=设AB 的中垂线方程为:()23y m m x -=--,即()5y m x =--, 可得点C 的坐标为()5,0,Q 直线AB :232x my m =+-,即2230x my m -+-=,∴点C 到直线AB的距离d ==,()21412S AB d m ∴=⋅=+令t =则223m t =-(0t <<,令()()244f t tt =-⋅,()()2443f t t '∴=-,令()0f t '∴=,则3t =,在0,3⎛ ⎝⎭上()0f t '>;在3⎛ ⎝上()0f t '<,故()f t 在⎛ ⎝⎭单调递增,3⎛⎝单调递减,∴当t =,即m =,max S = 【点睛】本题考查求抛物线的标准方程,考查利用导函数求最值,考查抛物线内的三角形面积问题,考查运算能力.22.已知函数2()ln (,)f x x ax bx a b R =--∈.(1)当1a =-时,设1x ,2x 为()f x 的两个不同极值点,证明:()()123ln2f x f x +<--;(2)设1x ,2x 为()f x 的两个不同零点,证明:()12123f x x x x +<+-. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)求出函数()f x 的导函数()f x ',1x ,2x 为()f x 的两个不同极值点,转化为12,x x 为方程2210x bx -+=的两不等正根,再利用韦达定理和基本不等式即可证明; (2)要证明()12123f x x x x +<+-,只要证明()1212ln 1x x x x +≤+-和()()212122a x x b x x -+-+<-,分别利用导数进行证明即可.【详解】(1)当1a =-时,2()ln f x x x bx =+-,2121()2(0)x bx f x x b x x x'-+∴=+-=>,12,x x Q 为()f x 的两个不同极值点,12,x x ∴为方程2210x bx -+=的两不等正根,22112221,21bx x bx x ∴=+=+,且由韦达定理1212x x =, ()()()()2212111222ln ln f x f x x x bx x x bx +=+-++- 221212ln 2x x x x =---1212ln 22ln 23x x x x <--=--,()()123ln 2f x f x ∴+<--.(2)要证明()12123f x x x x +<+-,即()()()212121212ln 3x x a x x b x x x x +-+-+<+-,下面分别证明()1212ln 1x x x x +≤+-和()()212122a x x b x x -+-+<-,两式相加即得结论.(i )()1212ln 1x x x x +≤+-, 令120t x x =+>, 即证ln 10t t -+≤.令函数()ln 1g t t t =-+,则11()1tg t t t-'=-=, ()g t ∴在(0,1)单调递增,在(1,)+∞单调递减,()(1)0g t g ∴≤=.(ii )再证明()()212122a x x b x x -+-+<-, 即()()212122a x x b x x +++>.12,x x Q 为()f x 的两个不同零点,不妨设120x x <<, 2111ln x ax bx ∴=+①2222ln x ax bx =+②∴①-②可得()()()11212122lnx a x x x x b x x x =+-+-, 两边同时乘以1212x x x x +-,第 21 页 共 21 页 可得()()()()11222121212ln x x x x a x x b x x x x ⋅+=+++-, 即()()112221212121ln 1x x x x a x x b x x x x ⎛⎫+⋅ ⎪⎝⎭+++=-. 令12(0,1)x m x =∈,则()()21212(1)ln 1m m a x x b x x m +⋅+++=-. 即证(1)ln 21m m m +⋅>-, 即2(1)4ln 211m m m m -<=-++, 即证4ln 201m m +-<+. 令函数4()ln 21h m m m =+-+, 则22214(1)()0(1)(1)m m m m m h m '-=-=>++, ()h m ∴在(0,1)单调递增,()(1)0h m h ∴<=.由(i )(ii )可得()()()212121212ln 3x x a x x b x x x x +-+-+<+-, ()12123f x x x x ∴+<+-.【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性、不等式恒成立问题,构造函数是解决本题的关键,考查考生的等价转化能力、数学计算能力,考查学生综合运用知识分析解决问题的能力,综合性强,难度大,是难题题.。