2020届名校联盟高三11月教学质量检测数学(理)试题(解析版)
2020届高三第十一次考试数学(理)河南省顶级名校答案
设
AQ
a
,b,
c
是平面
ACM
的一个法向量
则 AQAM 2xb 2 2x c 0
AQ AC 2a 2b 0
a b
∴
c
2x 2x 2
b
令 b 2x 2 ,则 AQ 2x 2, 2x 2, 2x ,它背向二面角
又∵平面
ACD
的法向量
AP
0,
0,
2
,它指向二面角
这样,二面角 M AC D 的大小为 60
1
2 时, e 3
x22 x1x2
x22 x22
x12 x12
,∴
x2 x1
1
e3 ,令 q
x2 x1
1
e3
0 ,则 q
1,
∵
x1
1,∴下面证明对任意的正整数
n,
xn
n1
e3
.
①当 n 1 ,2 时,显然成立;
k 1
k
②假设对任意的 n k 时, xk e 3 ,下面证明 n k 1 时, xk1 e 3 ;
a2
分
(Ⅱ)又
A 2, 0 ,
B 0,1 ,所以
k AB
1 2
.由 CD
/
/
AB
,可直线 CD
的方程为
y
1 2
x
m
.由已知得
M
2m,
0,
N
0,
m
,设
C
x1,
y1 ,
D
x2 ,
y2
.
由
x2 4
y2
1
,得:
y
1 2
x
m
x2 2mx 2m2 2 0 . 2m2 4 2m2 2 0 m2 2 ,所以
2020届百校联盟11月普通高中教育教学质量监测考试全国i卷数学(理)(解析版)
2020届百校联盟11月普通高中教育教学质量监测考试数学(理)一、单选题1.已知集合{|31,}A x x k k ==+∈N ,}{41,B y y k k ==-∈N ,{1,2,3,4,5,6,7,8}C =,则()A B C =U I ( )A .{}7B .{147},, C .{}137,, D .17}3{4,,, 【答案】D【解析】根据题意,对集合A 和集合B 中的k 赋值0,1,2,3,求出集合C 中元素与集合A 中或与集合B 中重复的元素即可. 【详解】由题意知,集合C 中元素在集合A 中有1,4,7, 集合C 中元素在集合B 中的有3,7,所以集合C 中元素在集合A 或在集合B 中有1,3,4,7, 故{1,3,4,7()}A B C ⋃⋂=, 故选:D 【点睛】本题考查集合的交与并的混合运算;正确求出集合C 中元素与集合A 中或与集合B 中重复的元素是求解本题的关键;属于基础题. 2.已知复数z 满是2()1miz m R i+=∈-且||=2z ,则m 的值为( ) A .2 B .-2或2C .3.D .-3或3【答案】B【解析】化简复数z 为(,)a bi a b R +∈形式,再由复数模的运算列方程解得m . 【详解】由题意知2i 2(2)i 1i 2m m m z +-++==-,因为||2z =,所以22(2)(2)44m m -++=,即24m =,解得2m =±. 故选B .【点睛】本题考查复数的除法运算,考查复数的模,属于基础题.3.已知实数0a >,0b >,则“1a b >>”是“22a b e b e a +>+”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】构造函数()e 2(0)xf x x x =->,利用函数()f x 的单调性和充分与必要条件的定义判断即可. 【详解】e 2e 2e 2e 2a b a b b a a b +>+⇔->-,令()e 2(0)xf x x x =->,则()e 2xf x '=-, 令()0f x '=,解得ln 2x =, 因为()'fx 为R 上的增函数,所以当()0,ln 2x ∈时,()'0fx <;当()ln 2,x ∈+∞时,()'0f x >,故()f x 在(0,ln 2)上单调递减,在(ln 2,)+∞上单调递增, 所以当1a b >>时,()()f a f b >,即22a b e a e b ->-, 即“1a b >>”是“e 2e 2a b b a +>+”的充分条件;但当0ln 2a b <<<时,有()()f a f b >,即22a b e a e b ->-, 所以当22a b e b e a +>+时,可得1a b >>或0ln 2a b <<<, 故“1a b >>”是“e 2e 2a b b a +>+”的不必要条件.综上可知“1a b >>”是“22a b e b e a +>+”的充分不必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分与必要条件;解题的关键是构造函数()e 2(0)xf x x x =->,利用函数的单调性进行判断;属于中档题.4.已知函数()f x 满足(2)1()(2),(0)2f x f x f x f +-=+=,则(2018)(2020)f f +=( )A .-1B .2C .1D .12-【答案】D【解析】由已知得出递推式:1(2)1()f x f x +=-,连续利用递推关系可得函数是周期函数且周期为6,这样利用周期性和递推关系可求得(2018)f 和(2020)f . 【详解】1(2)1()f x f x +=-,11(4)11(2)()f x f x f x +==--+,1(6)()1(4)f x f x f x +==-+,所以()f x 的周期为6,(2018)(63362)(2)1f f f =⨯+==-,1(2020)(63364)(4)2f f f =⨯+==,所以1(2018)(2020)2f f +=-. 故选:D . 【点睛】本题考查函数的周期性,确定函数的周期是解题关键.在已知()()f x a f x +=-或1()()f x a f x +=等关系时,可得函数是周期函数,且2a 是其一个周期. 5.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点M 为11A D 中点,则异面直线AM 与1CD 所成角的余弦值为( )A .105B 5C .1010D 5 【答案】A【解析】取AD 的中点N ,连结CN ,1D N ,易知1AM ND ∥,故1ND C ∠(或其补角)即为异面直线AM 与1CD 所成的角.在三角形中计算即可. 【详解】取AD 的中点N ,连结CN ,1D N ,易知1AM ND ∥,故1ND C ∠(或其补角)即为异面直线AM 与1CD 所成的角.不妨设1AB =,则115,22CND N CD ===,故15521044cos 5222ND C +-∠==⨯⨯. 故选A .【点睛】本题考查异面直线所成的角,解题时需先作出这个角(同时证明),即作其中一条直线的平行线,与另一条相交,相交直线之间的夹角就是异面直线所成的角,然后在三角形中求解.6.已知函数()f x 为定义在R 上的增函数且其图象关于点(2,0)对称,若()(2)g x f x =-,则不等式(3)(12)0g x g x ++-…的解集为( )A .[2,)+∞B .[4,)+∞C .(,4]-∞D .[2,4]【答案】B【解析】由若()(2)g x f x =-知()g x 的图象关于原点对称,从而它是奇函数,()f x 是增函数,则()g x 是减函数,利用奇函数变形不等式为(3)(21)g x g x +≥-,再由减函数得解. 【详解】由题意知()g x 为R 上奇函数且为减函数,不等式(3)(12)0g x g x ++-≥等价于(3)(12)g x g x +≥--,即(3)(21)g x g x +≥-,故321x x +≤-,解得4x ≥.故选:B .【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性,由函数()g x 的定义与()f x 的性质可得()g x 的性质,从而可求解函数不等式.本题关键是确定()g x 的性质. 7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .103B .83C .2D .73【答案】C【解析】由三视图还原出原几何体,可以看作是由一个直三棱柱削去两个三棱锥得到的。
河南省名校联盟2020届高三数学11月教学质量检测试题 理(含答案)
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(1)求 C 的普通方程和 l 的直角坐标方程; (2)求 C 上的点到 l 距离的最大值.
-4-
23.[选修 4-5:不等式选讲](10 分)
已知 a,b 为正数,且满足 a+b=1.
(1)求证:(1+ 1 )(1+ 1 )≥ 9 ;
a
b
(2)求证:( a + 1 )( b + 1 )≥ 25 .
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#>?@A$B?CD&E²#HµÇ´mÈÉ´! #RT$UV*!#*!"Dz#'WX*!'#*!"&*!#*!"'§*!'#"&*!#*#") UV*!#'!"Dz#'WX*!'#'!"&*!#'!"'§*!'#"&*!#'#"! d*!#*#"&*!#'#"'*!#*-"&*!#"'WX*!#"X-VÈÉH²#! UV*!'#'!"&*!#'!"'WX*!'#'!*-"&*!#'!*-"'Ê*!'#*+"&*!#*+"' WX*!#*+"Dz#! !!!#'($( #>?@A$B?CD&E¶«ËG9 #RT$+ÌÍ&Î+.KÍ'Ïy!ÐÑÒÓ+Ô+ÕÖ×ØÙ'ÚÛ+ÐÑÒÓÜ+Ô!ÕÖ×ØÙ' ÝÍ+Ô(Þ#V (+"2--&-3$).MÍ'Ïy#ÐÑÒÓÜ+Ô#ÕÖ×ØÙ'ÚÛ#ÐÑÒÓÜ+Ô !ÕÖ×ØÙ'ÝÍ+Ô(Þ#V(2#"(# ##-(2! #(# #! !2- -&!$3$9OH+Ô(0}!,"$Þ9 !#!#'($( #>?@A$B?CD&E8ß²#H´;! #RT$UV*!'#"&4)5!'#"(4)5!#'##"&4)5#(4)5!'##"&'4)5#(4)5##&'*!#"'WX3&
华大新高考联盟2020届高三11月教学质量测评数学(理)试题及答案
2019-2020学年湖北省华大新高考联盟高三(上)11月质检数学试卷(理科)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A={x|x﹣2<0},B={x|x2﹣x﹣2<0},则A∩B=()A.(﹣∞,2)B.(﹣∞,1)C.(﹣2,1)D.(﹣1,2)2.复平面内表示复数z=的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.设两个单位向量的夹角为,则=()A.1B.C.D.74.设有不同的直线a,b和不同的平面α,β,给出下列四个命题:①若a∥α,b∥α,则a∥b;②若a∥α,a∥β,则α∥β;③若a⊥α,b⊥α,则a∥b;④若a⊥α,a⊥β,则α∥β.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.45.如图是某市10月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数越小表示空气质量越好,空气质量指数小于100表示空气质量优良,下列叙述中不正确的是()A.这14天中有7天空气质量优良B.这14天中空气质量指数的中位数是103C.从10月11日到10月14日,空气质量越来越好D.连续三天中空气质量指数方差最大的是10月5日至10月7日6.已知甲、乙、丙三人中,一位是河南人,一位是湖南人,一位是海南人,丙比海南人年龄大,甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,由此可以推知:甲、乙、丙三人中()A.甲不是海南人B.湖南人比甲年龄小C.湖南人比河南人年龄大D.海南人年龄最小7.已知数列{a n}对于任意正整数m,n,有a m+n=a m+a n,若a20=1,则a2020=()A.101B.1C.20D.20208.函数的图象大致是()A.B.C.D.9.已知F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,P是C上一点,满足PF2⊥F1F2,Q是线段PF1上一点,且,,则C的离心率为()A.B.C.D.10.函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)与f(x﹣1)都是偶函数,则()A.f(x)是偶函数B.f(x)是奇函数C.f(x+3)是偶函数D.f(x)=f(x+2)11.将6名党员干部分配到4个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配1名党员干部,则不同的分配方案共有()A.2640种B.4800种C.1560种D.7200种12.已知函数f(x)=sin x•sin2x,下列结论中错误的是()A.y=f(x)的图象关于点对称B.y=f(x)的图象关于直线x=π对称C.f(x)的最大值为D.f(x)是周期函数二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知棱长为2的正方体的各顶点都在同一个球面上,则该球的体积为.14.已知F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,点P是以F1F2为直径的圆与C在第一象限内的交点,若线段PF1的中点Q在C的渐近线上,则C的两条渐近线方程为.15.若直线y=kx+b是曲线y=e x﹣2的切线,也是曲线y=e x﹣1的切线,则b=.16.设等比数列{a n}满足a3=2,a10=256,则数列{4n2a n}的前n项和为.三、解答题(共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a cos B=4,b sin A=3.(1)求tan B及边长a的值;(2)若△ABC的面积S=9,求△ABC的周长.18.《九章算术》中,将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.如图,在直三棱柱ABC ﹣A1B1C1中,AB=1,AC=AA1=,∠ABC=60°.(1)证明:三棱柱ABC﹣A1B1C1为堑堵;(2)求二面角A﹣A1C﹣B的余弦值.19.已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到F(1,0)的距离减去它到y轴的距离的差都是1.(1)求曲线C的方程;(2)过点F且斜率为k的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8,求直线l的方程.20.已知函数f(x)=sin2x﹣|ln(x+1)|,g(x)=sin2x﹣x.(1)求证:g(x)在区间上无零点;(2)求证:f(x)有且仅有两个零点.21.一种掷骰子走跳棋的游戏:棋盘山标有第0站、第1站、第2站、…、第100站,共101站,设棋子跳到第n站的概率为P n,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次骰子,棋子向前跳动一次,若掷出奇数点,则棋子向前跳动一站;若掷出偶数点,则向前跳动两站,直到棋子跳到第99站(获胜)或100站(失败)时,游戏结束(骰子是用一种均匀材料做成的立方体形状的玩具,它的六个面分别标有点数1,2,3,4,5,6).(1)求P0,P1,P2,并根据棋子跳到第n站的情况,试用P n﹣2和P n﹣1表示P n;(2)求证:{P n﹣P n﹣1}(n=1,2…,100)是等比数列;(3)求玩该游戏获胜的概率.请考生在第22、23两题中任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题.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.直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为.(1)求C的普通方程和l的直角坐标方程;(2)求C上的点,到l距离的最大值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b为正数,且满足a+b=1.(1)求证:;(2)求证:.2019-2020学年湖北省华大新高考联盟高三(上)11月质检数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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A={x|x﹣2<0},B={x|x2﹣x﹣2<0},则A∩B=()A.(﹣∞,2)B.(﹣∞,1)C.(﹣2,1)D.(﹣1,2)【解答】解:A={x|x<2},B={x|﹣1<x<2},∴A∩B=(﹣1,2).故选:D.2.复平面内表示复数z=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:∵z===,∴复平面内表示复数z=的点的坐标为(),位于第三象限.故选:C.3.设两个单位向量的夹角为,则=()A.1B.C.D.7【解答】解:两个单位向量的夹角为,则=9+24•+16=9×12+24×1×1×cos+16×12=13,所以=.故选:B.4.设有不同的直线a,b和不同的平面α,β,给出下列四个命题:①若a∥α,b∥α,则a∥b;②若a∥α,a∥β,则α∥β;③若a⊥α,b⊥α,则a∥b;④若a⊥α,a⊥β,则α∥β.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.4【解答】解:对于①,若a∥α,b∥α,则直线a和直线b可以相交也可以异面,故①错误;对于②,若a∥α,a∥β,则平面a和平面β可以相交,故②错误;对于③,若a⊥α,b⊥α,则根据线面垂直出性质定理,a∥b,故③正确;对于④,若a⊥α,a⊥β,则α∥β成立;故选:B.5.如图是某市10月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数越小表示空气质量越好,空气质量指数小于100表示空气质量优良,下列叙述中不正确的是()A.这14天中有7天空气质量优良B.这14天中空气质量指数的中位数是103C.从10月11日到10月14日,空气质量越来越好D.连续三天中空气质量指数方差最大的是10月5日至10月7日【解答】解:由图可知,空气质量指数小于100表示空气质量优良,有7天,A正确,空气质量指数从小到大为:25,37,40,57,79,86,86,121,143,158,160,160,217,220,3月1日至14日空气质量指数的中位数为:,B不成立,C,正确,D,正确,偏差最大,故选:B.6.已知甲、乙、丙三人中,一位是河南人,一位是湖南人,一位是海南人,丙比海南人年龄大,甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,由此可以推知:甲、乙、丙三人中()A.甲不是海南人B.湖南人比甲年龄小C.湖南人比河南人年龄大D.海南人年龄最小【解答】解:由于甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,可知湖南人不是甲乙,故丙是湖南人;由于丙比海南人年龄大,湖南人比乙年龄小,可知甲是海南人;故:乙(河南人)的年龄>丙(湖南人)的年龄>甲(海南人)的年龄;所以ABC错,D对.故选:D.7.已知数列{a n}对于任意正整数m,n,有a m+n=a m+a n,若a20=1,则a2020=()A.101B.1C.20D.2020【解答】解:∵a mn=a m+a n对于任意正整数m,n都成立,当m=1,n=1时,a2=a1+a1=2a1,当m=2,n=1时,a3=a2+a1=3a1,…∴a n=na1,∴a20=20a1=1,∴a1=,∴a2020=2020a1=2020×=101.故选:A.8.函数的图象大致是()A.B.C.D.【解答】解:函数f(x)是奇函数,图象关于原点对称,排除B,当x>0,x→0,f(x)>0,且f(x)→0,排除A,函数的导数f′(x)=x2+cos x,则f′(x)为偶函数,当x>0时,设h(x)=x2+cos x,则h′(x)=2x﹣sin x>0恒成立,即h(x)≥h(0)=1>0,即f′(x)>0恒成立,则f(x)在R上为增函数,故选:D.9.已知F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,P是C上一点,满足PF2⊥F1F2,Q是线段PF1上一点,且,,则C的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:如图所示,∵PF2⊥F1F2,∴P(c,).∵,∴=,∴=+=(﹣c,0)+(2c,)=(,),∵,∴(2c,)•(﹣,)=﹣+=0,又b2=a2﹣c2.化为:e4﹣4e2+1=0,e∈(0,1).解得e2=2﹣,∴e=.故选:A.10.函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)与f(x﹣1)都是偶函数,则()A.f(x)是偶函数B.f(x)是奇函数C.f(x+3)是偶函数D.f(x)=f(x+2)【解答】解:f(x+1)与f(x﹣1)都是偶函数,根据函数图象的平移可知,f(x)的图象关于x=1,x=﹣1对称,可得f(x)=f(2﹣x)=f(﹣4+x),即有f(x+4)=f(x),∴函数的周期T=4,∴f(﹣x+3)=f(﹣x﹣1)=f(x+3),则f(x+3)为偶函数,故选:C.11.将6名党员干部分配到4个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配1名党员干部,则不同的分配方案共有()A.2640种B.4800种C.1560种D.7200种【解答】解:依题意,6人分成每组至少一人的4组,可以分为3,1,1,1或2,2,1,1两种,分为3,1,1,1四组时,有=480种,分为2,2,1,1四组时,有=1080种,故共有480+1080=1560种,故选:C.12.已知函数f(x)=sin x•sin2x,下列结论中错误的是()A.y=f(x)的图象关于点对称B.y=f(x)的图象关于直线x=π对称C.f(x)的最大值为D.f(x)是周期函数【解答】解:对于A,因为f(π﹣x)+f(x)=sin(π﹣x)sin(2π﹣2x)+sin x sin2x=0,所以A正确;对于B,f(2π﹣x)=sin(2π﹣x)sin(4π﹣2x)=sin x sin2x=f(x),所以B正确;对于C,f(x)=sin x•sin2x=2sin2x cos x=2(1﹣cos2x)cos x=2cos x﹣2cos3x,令t=cos x,则t∈[﹣1,1],f(x)=g(t)=2t﹣2t3,令g′(t)=2﹣6t2=0,得,t=,当t =时,g(t)有最大值2(1﹣)=,故C错误;对于D,f(2π+x)=f(x),故2π为函数f(x)的一个周期,故D正确;故选:C.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知棱长为2的正方体的各顶点都在同一个球面上,则该球的体积为4π.【解答】解:若棱长为2的正方体的八个顶点都在同一个球面上,则球的直径等于正方体的对角线长即2R=2∴R=则球的体积V==4π.故答案为:4π.14.已知F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,点P是以F1F2为直径的圆与C在第一象限内的交点,若线段PF1的中点Q在C的渐近线上,则C的两条渐近线方程为y=±2x.【解答】解:双曲线的渐近线方程为y=±x,点P是以F1F2为直径的圆与C在第一象限内的交点,可得PF1⊥PF2,线段PF1的中点Q在C的渐近线,可得OQ∥PF2,且PF1⊥OQ,OQ的方程设为bx+ay=0,可得F1(﹣c,0)到OQ的距离为=b,即有|PF1|=2b,|PF2|=2|OQ|=2a,由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2b﹣2a=2a,即b=2a,所以双曲线的渐近线方程为y=±2x.故答案为:y=±2x.15.若直线y=kx+b是曲线y=e x﹣2的切线,也是曲线y=e x﹣1的切线,则b=.【解答】解:设直线y=kx+b与y=e x﹣2和y=e x﹣1的切点分别为()和(),则切线分别为,,化简得:,,依题意有:,∴x1﹣2=x2,x2=﹣ln2,则b==.故答案为:.16.设等比数列{a n}满足a3=2,a10=256,则数列{4n2a n}的前n项和为S n=(n2﹣2n+3)•2n+1﹣6.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,a3=2,a10=256,可得q7==128,解得q=2,则a n=a3q n﹣3=2n﹣2,可得4n2a n=n22n,设数列{4n2a n}的前n项和为S n,则S n=1•2+22•22+32•23+…+n22n,2S n=1•22+22•23+32•24+…+n22n+1,相减可得﹣S n=1•2+3•22+5•23+…+(2n﹣1)•2n﹣n22n+1,﹣2S n=1•22+3•23+5•24+…+(2n﹣1)•2n+1﹣n22n+2,相减可得S n=1•2+2(22+23+…+2n)+n22n+1﹣(2n﹣1)•2n+1=2+2•+(n2﹣2n+1)•2n+1=(n2﹣2n+3)•2n+1﹣6.故答案为:S n=(n2﹣2n+3)•2n+1﹣6.三、解答题(共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a cos B=4,b sin A=3.(1)求tan B及边长a的值;(2)若△ABC的面积S=9,求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,由a cos B=4,b sin A=3,两式相除,有==•=•=,所以tan B=,又a cos B=4,故cos B>0,则cos B=,所以a=5.…(2)由(1)知sin B=,由S=ac sin B,得到c=6.由b2=a2+c2﹣2ac cos B,得b=,故l=5+6+=11+即△ABC的周长为11+.…18.《九章算术》中,将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.如图,在直三棱柱ABC ﹣A1B1C1中,AB=1,AC=AA1=,∠ABC=60°.(1)证明:三棱柱ABC﹣A1B1C1为堑堵;(2)求二面角A﹣A1C﹣B的余弦值.【解答】解:(1)证明:∵AB=1,AC=,∠ABC=60°,∴AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos60°,即3=1+BC2﹣BC,解得BC=2,∴BC2=AB2+AC2,即AB⊥AC,则△ABC为直角三角形,∴三棱柱ABC﹣A1B1C1为堑堵;(2)如图,作AD⊥A1C交A1C于点D,连接BD,由三垂线定理可知,BD⊥A1C,∴∠ADB为二面角A﹣A1C﹣B的平面角,在Rt△AA1C中,,在Rt△BAD中,,∴,即二面角A﹣A1C﹣B的余弦值为.19.已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到F(1,0)的距离减去它到y轴的距离的差都是1.(1)求曲线C的方程;(2)过点F且斜率为k的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8,求直线l的方程.【解答】解:(1)依题意,设曲线C上的的坐标为(x,y),则x>0,所以﹣x=1,化简得:y2=4x,(x>0);(2)根据题意,直线l的方程为y=k(x﹣1),联立直线l和曲线C的方程得,k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2)所以,所以|AB|=8=x1+x2+2,即=6,解得k=±1,所以直线l方程为:x+y﹣1=0或者x﹣y﹣1=0.20.已知函数f(x)=sin2x﹣|ln(x+1)|,g(x)=sin2x﹣x.(1)求证:g(x)在区间上无零点;(2)求证:f(x)有且仅有两个零点.【解答】证明:(1)g′(x)=2cos2x﹣1,当时,,此时函数g (x)单调递增,当时,,此时函数g(x)单调递减,又,,∴函数g(x)在区间上无零点;(2)要证函数f(x)有且仅有两个零点,只需证明方程sin2x﹣|ln(x+1)|=0有且仅有两个解,设m(x)=sin2x,n(x)=|ln(x+1)|,则只需证明函数m(x)与函数n(x)的图象有且仅有两个交点,在同一坐标系中作出两函数图象如下,由图象可知,函数m(x)与函数n(x)的图象有且仅有两个交点,故原命题得证.21.一种掷骰子走跳棋的游戏:棋盘山标有第0站、第1站、第2站、…、第100站,共101站,设棋子跳到第n站的概率为P n,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次骰子,棋子向前跳动一次,若掷出奇数点,则棋子向前跳动一站;若掷出偶数点,则向前跳动两站,直到棋子跳到第99站(获胜)或100站(失败)时,游戏结束(骰子是用一种均匀材料做成的立方体形状的玩具,它的六个面分别标有点数1,2,3,4,5,6).(1)求P0,P1,P2,并根据棋子跳到第n站的情况,试用P n﹣2和P n﹣1表示P n;(2)求证:{P n﹣P n﹣1}(n=1,2…,100)是等比数列;(3)求玩该游戏获胜的概率.【解答】解:(1)根据题意,棋子跳到第n站的概率为p n,则p0即棋子跳到第0站的概率,则p0=1,p1即棋子跳到第1站的概率,则,p2即棋子跳到第2站的概率,有两种情况,即抛出2次奇数或1次偶数,则;故跳到第n站p n有两种情况,①在第n﹣2站抛出偶数,②在第n﹣1站抛出奇数;所以;(2)证明:∵,∴,又∵;∴数列{P n﹣P n﹣1}(n=1,2…,100)是以为首项,﹣为公比的等比数列.(3)玩游戏获胜即跳到第99站,由(2)可得(1≤n≤100),∴,,,⋮,∴,∴.请考生在第22、23两题中任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题.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.直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为.(1)求C的普通方程和l的直角坐标方程;(2)求C上的点,到l距离的最大值.【解答】解:(1)由(t为参数),两式平方相加,得x2+y2=1(x≠﹣1);由ρcosθ+ρsinθ+4=0,得x+y+4=0.即直线l的直角坐标方程为得x+y+4=0;(2)设C上的点P(cosθ,sinθ)(θ≠π),则P到直线得x+y+4=0的距离为:d==.∴当sin(θ+φ)=1时,d有最大值为3.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b为正数,且满足a+b=1.(1)求证:;(2)求证:.【解答】证明:已知a,b为正数,且满足a+b=1(1)(1+)(1+)=1+=1+,()(a+b)≥()2=8,故;(2)∵a+b=1,a>0,b>0,∴根据基本不等式1=a+b≥2∴0<ab≤,(a+)(b+)==≥ab+,令t=ab∈(0,],y=t+递减,所以,故(a+)(b+)≥2+=.。
2020届高三11月联考数学(理)试题(解析版)
2020届高三11月联考数学(理)试题一、单选题1.复数312112ii i +++-的模为( )A .1BCD .5【答案】C【解析】对复数进行计算化简,然后根据复数的模长公式,得到答案.【详解】 根据题意,31211211212i i i i i i +++++=+-+(12)(1)122i i i+-+=+3122i i++=+2i =+,所以|2|i +==故选:C.【点睛】本题考查复数的四则运算,求复数的模长,属于简单题.2.集合{|3}A x x =≤,(){}22|log 2,B x y x x x R ==-+∈,则A B =ð( )A .{|0}x x ≤B .{|2 3 0}x x x ≤≤≤或C .{|23}x x ≤≤D .{|03}x x ≤≤【答案】B【解析】对集合B 进行化简,然后根据集合的补集运算,得到答案.【详解】因为(){}22|log 2,B x y x x x ==-+∈R{}2|20,x x x x =-+>∈R{}|02,x x x =<<∈R ,因为集合{|3}A x x =≤所以{|2 3 0}A B x x x =≤≤≤或ð.故选:B.【点睛】本题考查解对数不等式,一元二次不等式,集合的补集运算,属于简单题.3.已知向量(3,4)a =r ,则实数1λ=是||5a λ=r的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】先求出a r ,然后分别判断由1λ=能否得到||5a λ=r ,和由||5a λ=r 能否得到1λ=,从而得到答案.【详解】因为向量(3,4)a =r,所以5a ==r因为1λ=,所以可得5a a λλ==r r ,所以1λ=是||5a λ=r的充分条件. 因为||5a λ=r ,所以||||5a λ= ||1λ=即1λ=±.所以1λ=是||5a λ=r的不必要条件.综上所述,实数1λ=是||5a λ=的充分而不必要条件.故选:A.【点睛】本题考查根据向量的坐标求向量的模长,判断充分而不必要条件,属于简单题. 4.已知函数32,0()log ,0x x g x x x ⎧-≤=⎨>⎩,则不等式()1g x <的解集为( ) A .(0,2)B .(,2)-∞C .(1,2)-D .(1,2)【答案】C【解析】按0x ≤和0x >,分别解不等式()1g x <,从而得到答案.【详解】 根据题意,32,0,()log ,0,x x g x x x ⎧-≤=⎨>⎩,由不等式()1g x <得310x x ⎧-<⎨≤⎩或2log 10x x <⎧⎨>⎩,, 所以10x -<≤或02x <<.即12x -<<所以不等式()1g x <的解集为(1,2)-.故选:C.【点睛】本题考查解分段函数不等式,解对数不等式,属于简单题.5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )正视图 侧视图俯视图A .43-B .23-C .32-D .34- 【答案】C【解析】根据三视图还原出几何体的直观图,将几何体分为三棱锥E ABC -和三棱锥E ACD -两部分,根据三视图中的数据及线段的位置关系分别得到底面积和高,求出几何体的体积.【详解】该几何体的直观图如下图,平面ACD ⊥平面ABC ,DE P 平面ABC ,ACD V 与ACB △均是边长为2的等边三角形,2BE =,点E 在平面ABC 上的射影落在ABC ∠的平分线上,所以DE ⊥平面ACD ,所以113E ABC ABC V S -∆=⨯=, 13E ACD ACD V S DE -=⨯⨯V 11)3=1=,所以几何体的体积为2. 故选:C.【点睛】本题考查三视图还原结合体,根据三视图求几何体的体积,属于中档题.6.函数1()1x f x x +=-的图象在点(3,2)处的切线与函数2()2g x x =+的图象围成的封闭图形的面积为( )A .1112B .3316C .3516D .12548【答案】D【解析】对()f x 求导,利用导数的几何意义,求出切线方程,然后求出切线与()g x 的交点坐标,利用定积分求出围成的封闭图形的面积,得到答案.【详解】 由题意,22()(1)f x x '=--, 221(3)(31)2f '∴=-=--, 所以切线方程为270x y +-=,与2()2g x x =+的交点横坐标为132x =-,21x =. 故封闭图形的面积13227222x S x dx -⎛⎫=--- ⎪⎝⎭⎰ 3122231323311d 22243x x x x x x --⎛⎫⎛⎫=⎰--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12548= 故选:D.【点睛】本题考查利用导数求函数图像上在一点的切线方程,定积分求封闭图形的面积,属于中档题.7.已知数列满足11a =,121n n a a +=+,设数列(){}2log 1n a +的前n 项和为n S ,若12111n nT S S S =++⋅⋅⋅+,则与9T 最接近的整数是( ) A .5B .4C .2D .1 【答案】C【解析】根据递推关系式121n n a a +=+,得到1121n n a a ++=+,得到{}1n a +的通项,从而得到(){}2log 1n a +的通项和前n 项和n S ,从而求出n T ,再得到9T ,从而得到答案.【详解】由题意,()112221n n n a a a ++=+=+, 所以1121n n a a ++=+, 所以{}n a 为以112a +=为首项,2为公比的等比数列,所以()11112n n a a -+=+2n =,因此()2log 1n a n +=,数列(){}2log 1n a +的前n 项和为(1)2n n n S +=, 12112(1)1n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 12111n n T S S S =++⋅⋅⋅+ 11111212231n n ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪+⎝⎭ 1211n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭所以995T =. 所以与9T 最接近的整数是2.故选:C.【点睛】本题考查构造法求数列的通项,等差数列前n 项和公式,裂项相消法求数列的和,属于中档题.8.已知函数2211,1()1,1x x f x x x x⎧--≤⎪=⎨+>⎪⎩,若函数()()g x f x m =-有两个零点,则实数m的取值范围为( )A .[2,)+∞B .(1,0)(2,)-+∞UC .(1,2]-D .(1,0)-【答案】D【解析】画出()y f x =的图像,然后得到()y f x =的图像和y m =的图像有两个交点,从而得到m 的取值范围.【详解】 根据函数2211,1()1,1x x f x x x x⎧--≤⎪=⎨+>⎪⎩,画出()f x 的图象如图所示,函数()()g x f x m =-有两个零点则函数()y f x =的图象与y m =的图象有2个交点,所以10m -<<,所以实数m 的取值范围为(1,0)-.故选:D.【点睛】本题考查画分段函数的图像,函数与方程,属于简单题.9.如果函数21()(2)12f x mx n x =+-+(0,0)m n >>的单调递增区间为[1,)+∞,则14m n+的最小值为( ) A .92 B .2 C .1 D .34【答案】A【解析】由()f x 单调递增区间为[1,)+∞,得到对称轴方程21n m --=,即2m n +=,再根据基本不等式求出14m n+的最小值,得到答案. 【详解】 因为函数21()(2)12f x mx n x =+-+(0,0)m n >>的单调递增区间为[1,)+∞ 所以对称轴为:21n m --=,即2m n +=, 所以14114()2m n m n m n ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭ 1452m n n m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1(52≥+92=, 当且仅当2,3m =43n =时,等号成立. 故选:A.【点睛】本题考查根据二次函数的单调区间求参数之间的关系,基本不等式求和的最小值,属于简单题.10.已知sin()1223πα-= 则sin(2)6πα+= ( ) A .710- B .710 C .79- D .79【答案】C【解析】利用倍角公式,结合函数名的转换求解.【详解】21cos()12sin ()61223ππαα-=--=,(2)cos[(2)]cos(2)6263sin ππππααα+=-+=-272()169cos πα=--=-,故选C. 【点睛】本题主要考查三角函数的给值求值问题,首先从角入手,寻求已知角和所求角的关系,再利用三角恒等变换公式求解.11.如图,在三角形ABC 中,AC 上有一点D 满足4BD =,将ABD △沿BD 折起使得5AC =,若平面EFGH 分别交边AB ,BC ,CD ,DA 于点E ,F ,G ,H ,且AC P 平面EFGH ,BD P 平面EFGH 则当四边形EFGH 对角线的平方和取最小值时,DH DA=( )A .14B .1641C .2041D .3241【答案】B【解析】易得HG AC P ,EF AC P ,设DH GH k DA AC==,易得∥EH BD ,∥FG BD ,得1AH EH k DA BD==-,从而得到5GH k =,4(1)EH k =-,平行四边形EFGH 中,()2222413216EG HF k k +=-+,从而得到22EG HF +最小时的k 值,得到答案.【详解】AC P 平面EFGH ,AC ⊂平面ACD ,平面ACD I 平面EFGH HG =,所以AC HG P ,同理AC EF P设DH GH k DA AC==(01)k <<, BD P 平面EFGH ,BD ⊂平面ABD ,平面ABD ⋂平面EFGH HE =,所以BD HE P ,同理∥FG BD所以1AH EH k DA BD==-, 因为4BD =,5AC =所以5GH k =,4(1)EH k =-,在平行四边形EFGH 中,222222516(1)EG HF k k ⎡⎤∴+=+-⎣⎦(22413216)k k =-+, 又01k <<Q ,∴当1641k =时,22EG HF +取得最小值. 故选:B.【点睛】本题考查线面平行证明线线平行,平行四边形对角线的性质,二次函数求最值,属于中档题.12.定义在R 上的函数()f x 满足(2)()0f x f x ++=,(2018)2f =,任意的[1,2]t ∈,函数32(2)()(2)2f m g x x x f x ⎡⎤=+-++⎢⎥⎣⎦在区间(,3)t 上存在极值点,则实数m 的取值范围为( ) A .37,53⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .(9,5)--C .37,93⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .37,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ 【答案】C 【解析】根据(2)()0f x f x ++=得到()f x 周期为4,再求得()()220182f f ==,得到()g x ,求导得到()g x ',判断出()0g x '=的两根一正一负,则()g x 在区间(,3)t 上存在极值点,且[]1,2t ∈,得到()g x '在(),3t 上有且只有一个根,从而得到关于t 的不等式组,再根据二次函数保号性,得到关于m 不等式组,解得m 的范围.【详解】由题意知,(2)()f x f x +=-,(4)()f x f x ∴+=,所以()f x 是以4为周期的函数,(2018)(2)2f f ∴==,所以322()22m g x x x x ⎛⎫=+-++ ⎪⎝⎭32222m x x x ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭, 求导得2()3(4)2g x x m x '=++-,令()0g x '=,23(4)20x m x ∴++-=, 2(4)240m ∆=++>, 由12203x x =-<, 知()0g x '=有一正一负的两个实根.又[1,2],t ∈(,3)x t ∈,根据()g x 在(,3)t 上存在极值点,得到()0g x '=在(,3)t 上有且只有一个正实根.从而有()0(3)0g t g ''<⎧⎨>⎩,即23(4)2027(4)320t m t m ⎧++-<⎨++⨯->⎩恒成立, 又对任意[1,2]t ∈,上述不等式组恒成立,进一步得到2311(4)20,322(4)20,273(4)20,m m m ⨯+⨯+-<⎧⎪⨯+⨯+-<⎨⎪+⨯+->⎩所以59373m m m ⎧⎪<-⎪<-⎨⎪⎪>-⎩故满足要求的m 的取值范围为:3793m -<<-. 故选:C.【点睛】本题考查函数的周期性的应用,根据函数的极值点求参数的范围,二次函数根的分布和保号性,属于中档题.二、填空题13.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,(1,1)A -,(0,3)B ,(3,0)C ,3BD DC =u u u r u u u r,则OA OD ⋅=u u u r u u u r________.【答案】32-【解析】将3BD DC =u u u r u u u r 转化为3()OD OB OC OD -=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,从而得到OD uuu r的坐标,然后根据向量数量积的坐标运算,得到答案. 【详解】因为3BD DC =u u u r u u u r,所以3()OD OB OC OD -=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以()134OD OC OB =+u u u r u u u r u u u r 93,44⎛⎫= ⎪⎝⎭, ()1,1OA =-u u u r所以9344OA OD ⋅=-+u u u r u u u r 32=-.故答案为:32-.【点睛】本题考查向量线性运算的坐标表示,数量积的坐标表示,属于简单题.14.已知x ,y 满足不等式组0,010240x y x y x y ≥≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,则11y z x +=+的最小值为________.【答案】13【解析】根据约束条件,画出可行域,将目标函数看成点(,)x y 与点(1,1)--两点连线的斜率,从而得到斜率的最小值,得到答案. 【详解】因为已知x ,y 满足不等式组0,010240x y x y x y ≥≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,画出可行域,如图所示,11y x ++表示点(,)x y 与点(1,1)--两点连线的斜率,所以可得当直线过点A 时,z 最小, 由0240y x y =⎧⎨+-=⎩得2,0,x y =⎧⎨=⎩ 所以z 的最小值为011213+=+. 故答案为:13. 【点睛】本题考查根据线性规划求分式型目标函数的最值,属于简单题.15.如图,底面ABCD 为正方形,四边形DBEF 为直角梯形,DB EF ∥,BE ⊥平面ABCD ,2AB BE ==,2BD EF =,则异面直线DF 与AE 所成的角为________.【答案】6π 【解析】设正方形ABCD 的中心为O ,可得OE DF ∥,得到直线DF 与AE 所成角为AEO ∠(或其补角),根据余弦定理,可得cos AEO ∠的值,从而得到答案. 【详解】 如图,设正方形ABCD 的中心为O ,连接AO ,EO , 则12OD BD =因为DB EF ∥,2BD EF = 所以EF OD P ,EF OD = 所以DFEO 为平行四边形, 所以OE DF ∥,所以直线DF 与AE 所成角等于OE 与AE 所成的角,即AEO ∠(或其补角),因为AE =OA =OE =在三角形AEO 中,根据余弦定理,可知222cos 22EO EA AO AEO EO EA +-∠==⋅, 所以6AEO π∠=.故答案为:6π. 【点睛】本题考查求异面直线所成的角的大小,属于简单题.16.已知函数()4cos sin 3f x x x πωω⎛⎫=⋅+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值4f π⎛⎫⎪⎝⎭,无最大值,则ω=________. 【答案】73【解析】先对()f x 进行整理,得到()2sin 23f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭,根据最小值4f π⎛⎫⎪⎝⎭,得到743k ω=+,然后根据()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭无最大值,得到周期的范围,从而得到ω的范围,确定出ω的值. 【详解】()4cos sin 3f x x x πωω⎛⎫=⋅+ ⎪⎝⎭14cos sin 2x x x ωωω⎛⎫=⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭)22sin cos 2cos 1x x x ωωω=+-sin 22x x ωω=+2sin 23x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,依题意,则322,432k ππωππ⨯+=+k Z ∈, 所以743k ω=+()k ∈Z .因为()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值,无最大值, 所以342πππω-≤,即6ω≤, 令0k =,得73ω=. 故答案为:73ω=. 【点睛】本题考查二倍角公式,辅助角公式化简,根据正弦型函数的最值和周期求参数的值,属于中档题.三、解答题17.已知递增的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,149a a +=,238a a =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n n S ⋅的前n 项和n T .【答案】(1)12n n a -=;(2)1(1)(1)222n n n nT n ++=-⋅+-【解析】(1)根据等比数列23148a a a a ==,解出1a 和4a 的值,从而得到公比q ,得到{}n a 的通项公式;(2)根据(1)得到n S ,再利用错位相减法和分组求和的方法求出{}n n S ⋅的前n 项和nT.【详解】(1)由题意,1423149,8,a a a a a a +=⎧⎨==⎩ 解得11,a =48a =或18,a =41a =; 而等比数列{}n a 递增,所以11,a =48a =,故公比2q =,所以12n n a -=. (2)由(1)得到12n S =++…1221n n -=-, 所以()*21n n S n ⋅=-2n n n =⋅-,23122232n T =⨯+⨯+⨯+…2(12n n +⋅-++…)n +,设23122232t =⨯+⨯+⨯+…2n n +⋅,2342122232t =⨯+⨯+⨯+…12n n ++⋅,两式相减可得,23222t -=+++ (1)22n n n ++-⋅()1212212n n n +-=-⋅-故1(1)22n t n +=-⋅+,所以1(1)(1)222n n n nT n ++=-⋅+-. 【点睛】本题考查等比数列通项基本量的计算,分组求和的方法,错位相减法求数列的前n 项的和,属于简单题. 18.已知函数321()3f x x ax bx =-+(),a b ∈R 在区间(1,2)-上为单调递减函数. (1)求+a b 的最大值;(2)当2a b +=-时,方程2135()32b f x x +=+有三个实根,求b 的取值范围. 【答案】(1)32-;(2)123,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【解析】(1)先求得()f x ',根据()f x 在区间(1,2)-上为减函数,得到(1)0(2)0f f ''-≤⎧⎨≤⎩在区间(1,2)-上恒成立,从而得到关于a ,b 的约束条件,画出可行域,利用线性规划,得到+a b 的最大值;(2)根据2a b +=-,得到b 的范围,设2135()()32b h x f x x +=--,求导得到()h x ',令()0h x '=得到x b =或1x =,从而得到()h x 的极值点,根据()h x 有3个零点,得到b 的不等式组,解得b 的范围. 【详解】(1)2()2f x x ax b '=-+,因为()f x 在区间(1,2)-上为减函数,所以(1)0(2)0f f ''-≤⎧⎨≤⎩在区间(1,2)-上恒成立即120,440,a b a b ++≤⎧⎨-+≤⎩,画出可行域如图所示:设z a b =+,所以b a z =-+,z 表示直线l ,b a z =-+在纵轴上的截距.当直线:l b a z =-+经过A 点时,z 最大, 由120,440,a b a b ++=⎧⎨-+=⎩所以12a =,2b =- 故z a b =+的最大值为13222-=-. (2)由2a b +=-得2a b =-- 代入120,440,a b a b ++≤⎧⎨-+≤⎩可得1235b -≤≤-, 令2135()()32b h x f x x +=--32111323b x x bx +=-+-, 故由2()(1)h x x b x b '=-++(1)()0x x b =--=,得x b =或1x =,所以得到()h x 和()h x '随x 的变化情况如下表:x (,)b -∞ b(,1)b 1(1,)+∞ ()h x '+-+()h xZ极大值32111623b b -+- ]极小值12b -要使()h x 有三个零点,故需321110,62310,2b b b ⎧-+->⎪⎪⎨-⎪<⎪⎩ 即()2(1)220,1,b b b b ⎧---<⎪⎨<⎪⎩解得1b <,而1215>-所以b 的取值范围是123,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性、极值和零点,根据函数的单调性求参数的取值范围,根据函数零点个数求参数的取值范围,属于中档题.19.已知ABC V 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 满足cos cos 2cos ca Bb A C+=,且BC 边上一点P 使得PA PC =.(1)求角C 的大小; (2)若3PB =,sin 38BAP ∠=,求ABC V 的面积. 【答案】(1)3C π=;(2【解析】根据正弦定理,将边化成角,然后整理化简,得到cos C 的值,从而得到C 的值;(2)根据条件得到APC △为等边三角形,从而得到23APB ∠=π,根据正弦定理,得到AB 的值,根据余弦定理,得到AP 的长,根据三角形面积公式,得到答案. 【详解】(1)因为cos cos 2cos ca Bb A C+=在ABC V ,由正弦定理sin sin sin a b cA B C== 所以得2cos (sin cos sin cos )C A B B A +sin C =. 所以2cos sin()sin C A B C +=. 即2cos 1C =所以1cos 2C =, 因为()0,C π∈,所以3C π=(2)由(1)知3C π=,而PA PC =APC △为等边三角形.由于APB ∠是APC △的外角, 所以23APB ∠=π. 在APB △中,由正弦定理得2sin sin3PB ABBAPπ=∠, 即2357sin 3ABπ=,所以19AB =. 所以由余弦定理得,2222co 23s AB PA PB PA PB π=+-⋅, 即21993PA PA =++, 所以2PA =,故235BC =+=,2AC =, 所以11353sin 252222ABC S CA CB C =⋅⋅=⨯⨯⨯=V . 【点睛】本题考查正弦定理的边角互化,正弦定理、余弦定理解三角形,三角形面积公式,属于简单题.20.如图,在四棱锥1A ABCD ﹣中,底面ABCD 为直角梯形,90BAD ︒∠=,AB DC P ,2DC AB =24AD ==,12AA =,且O 为BD 的中点,延长AO 交CD 于点E ,且1A 在底ABCD 内的射影恰为OA 的中点H ,F 为BC 的中点,Q 为1A B 上任意一点.(1)证明:平面EFQ ⊥平面1A OE ;(2)求平面1A OE 与平面1A DC 所成锐角二面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2 【解析】(1)根据1A H ⊥平面ABCD ,得到1A H EF ⊥,由平面几何知识得到EF AE ⊥,从而得到EF ⊥平面1A OE ,所以所以平面EFQ ⊥平面1A OE ;(2)以O 为原点建立空间直角坐标系,得到平面1A DC 和平面1A OE 的法向量,利用向量的夹角公式,得到这两个面所成的锐角二面角的余弦值. 【详解】(1)由题意,E 为CD 的中点,因为1A H ⊥平面ABCD ,EE ⊂平面ABCD , 所以1A H EF ⊥,又因为DB EF ∥,AB AD =,OB OD =,所以AE 垂直平分BD , 所以DE BE =又因AB DE ∥,90BAD ︒∠= 所以ADEB 为正方形, 所以DE EC AB == 因为F 为BC 的中点, 所以EF BD P而DB AE ⊥,所以EF AE ⊥,又1A H AE H =I ,所以EF ⊥平面1A OE , 又EF ⊂平面EFQ , 所以平面EFQ ⊥平面1A OE .(2)因为1A 在底面ABCD 内的射影恰为OA 的中点H ,所以11242OH OA BD ===. 因为AB AD ⊥,所以过点O 分别作AD ,AB 的平行线(如图), 并以它们分别为x ,y 轴,以过O 点且垂直于xOy 平面的直线为z 轴, 建立如图所示的空间直角坐标系,所以(1,1,0)A --,(1,1,0)B -,(1,3,0)C ,(1,1,0)D -,1116,,222A ⎛-- ⎝⎭,所以1316,,222A D ⎛=-- ⎝⎭u u u u r ,1376,,222A C ⎛=- ⎝⎭, 设平面1A DC 的一个法向量为(,,)n x y z =r,则1100n A D n A C ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r v u u v v ,所以316022376022x y z x y z ⎧--=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩令6z =6)n =r,由(1)知,BD ⊥平面1A OE ,所以OD ⊥平面1A OE ,所以(1,1,0)OD =-u u u r为平面1A OE 的一个法向量,则||5|cos ,|||||102n OD n OD n OD ⋅〈〉===⋅r u u u rr u u u r r u u ur . 故平面1A OE 与平面1A DC 5. 【点睛】本题考查线面垂直的判定和性质,面面垂直的判定,利用空间向量求二面角的余弦值,属于中档题.21.已知函数1()1ln1mxf x x x-=-++(0)m >与满足()2()g x g x -=-()x R ∈的函数()g x 具有相同的对称中心.(1)求()f x 的解析式;(2)当(,]x a a ∈-,期中(0,1)a ∈,a 是常数时,函数()f x 是否存在最小值若存在,求出()f x 的最小值;若不存在,请说明理由;(3)若(21)(1)2f a f b -+-=,求22211a b a b+++的最小值. 【答案】(1)1()1ln 1x f x x x -=-++;(2)11ln 1a a a--++(3)94 【解析】(1)根据()g x 关于()0,1对称,从而得到()()2f x f x +-=,整理化简,得到m 的值;(2)判断出()f x 的单调性,得到当(0,1),a ∈(,]x a a ∈-时,()f x 单调递减,从而得到()f x 最小值;(3)由(21)(1)2f a f b -+-=得到a ,b 关系,然后将22b a =-代入到22211a b a b+++,利用基本不等式,得到其最小值. 【详解】(1)因为()2()g x g x -=-,所以()()2g x g x -+=,所以()y g x =图象关于(0,1)对称, 所以11()()1ln 1ln 11mx mx f x f x x x x x-++-=-+++++- 22212ln 21m x x ⎛⎫-=+= ⎪-⎝⎭所以22211,1m x x-=-0m > 解得1m =, 所以1()1ln 1x f x x x-=-++. (2)()f x 的定义域为(1,1)-,1()1ln 1x f x x x -=-++21ln 11x x ⎛⎫=-+-+ ⎪+⎝⎭, 当12x x <且12,(1,1)x x ∈-时,()f x 为减函数,所以当(0,1),a ∈(,]x a a ∈-时,()f x 单调递减,所以当x a =时,min 1()1ln1a f x a a-=-++. (3)由(21)(1)2f a f b -+-=, 得2110,1211,111,a b a b -+-=⎧⎪-<-<⎨⎪-<-<⎩解得01,a <<02,b <<22a b +=, 所以2222221211(1)a b a b ab b a a b a b++++++=++ 21(1)b a a b++=+()25321a a -=- 令53t a =-,则5,3t a -=(2,5)t ∈, ()()225392121016a t a t t -=--+- 916210t t =⎛⎫--+ ⎪⎝⎭94≥= 当且仅当4t =时,等号成立, 即当13a =,43b =时,22211a b a b+++的最小值为94. 【点睛】本题考查根据函数的对称性求参数的值,根据函数的单调性求最值,基本不等式求和的最小值,属于中档题.22.已知函数1()ln 2f x mx x =--()m R ∈,函数()F x 的图象经过10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,其导函数()F x '的图象是斜率为a -,过定点(1,1)-的一条直线.(1)讨论1()ln 2f x mx x =--()m R ∈的单调性; (2)当0m =时,不等式()()F x f x ≤恒成立,求整数a 的最小值.【答案】(1)当0m ≤时,()f x 在(0,)+∞上为减函数;当0m >时,()f x 在10,m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,在1,m ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数. (2)2【解析】对()f x 求导,得到()f x ',按0m ≤和0m >进行分类讨论,利用导函数的正负,得到()f x 的单调性;(2)根据题意先得到()F x ',然后得到()F x 的解析式,设()()()g x F x f x =-,按0a ≤和0a >分别讨论,利用()g x '得到()g x 的单调性和最大值,然后研究其最大值恒小于等于0时,整数a 的最小值.【详解】(1)函数()f x 的定义域是(0,)+∞,1()mx f x x-'=, 当0m ≤时,()0f x '≤,所以()f x 在(0,)+∞上为减函数,当0m >时,令()0f x '=,则1x m =, 当10,x m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<,()f x 为减函数, 当1,x m ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>,()f x 为增函数, 综上,当0m ≤时,()f x 在(0,)+∞上为减函数;当0m >时,()f x 在10,m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,在1,m ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数. (2)根据题意,()(1)1F x a x '=-++, 设21()(1)2F x ax a x c =-+-+,代入10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,可得12c =, 令()()()g x F x f x =-21ln (1)12x ax a x =-+-+, 所以1()(1)g x ax a x '=-+-2(1)1ax a x x-+-+=. 当0a ≤时,因为0x >,所以()0g x '>.所以()g x 在(0,)+∞上是单调递增函数, 又因为21(1)ln11(1)112g a a =-⨯+-⨯+3202a =-+>, 所以关于x 的不等式()()F x f x ≤不能恒成立.当0a >时,2(1)1()ax a x g x x -+-+'=1(1)a x x a x⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=-, 令()0g x '=,得1x a =. 所以当10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '>;当1,x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x '<, 因此函数()g x 在10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上是增函数,在1,x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭上是减函数. 故函数()g x 的最大值为211111ln (1)12g ax a a a a a ⎛⎫⎛⎫=-+-⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1ln 2a a =-. 令1()ln 2h a a a =-,因为1(1)0,2h =>1(2)ln 204h =-<, 又因为()h a 在(0,)a ∈+∞上是减函数.所以当2a ≥时,()0h a <.所以整数a 的最小值为2.【点睛】本题考查函数与方程的应用,利用导数研究函数的单调区间、极值和最值,根据导函数的解析式求原函数的解析式,利用导数研究不等式恒成立问题,涉及分类讨论的思想,题目比较综合,属于难题.。
2020届高三数学11月统测试题理
高三数学 11 月统测试题理本试卷满分150 分,考试时间120 分钟考生注意:1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考据号、考场号、座位号填写在答题卡上,并仔细批准条形码上的准考据号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的地点贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦洁净后,再选涂其余答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共12 小题,每题 5 分,共 60 分。
在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项切合题目要求的。
1. 已知会合A= {1 , 2, 3} , B= {x|(x +1)(x - 2) < 0,x∈Z} ,则 A∪B等于A.{1}B.{1 , 2}C.{0 , 1,2, 3}D.{-1,0,1,2,3}2. 设复数 z 知足 (1 + i)z =2i ,则 |z| =A. 1B. 2C. 22 23. 某教育局为认识“跑团”每个月跑步的均匀里程,采集并整理了2017 年 1 月至 2017 年 11 月时期“跑团”每个月跑步的均匀里程 ( 单位:公里 ) 的数据,绘制了下边的折线图。
依据折线图,以下结论正确的选项是A. 月跑步均匀里程的中位数为 6 月份对应的里程数D.1 月至 5 月的月跑步均匀里程相关于 6 月至 11 月,颠簸性更小,变化比较安稳- 1 -4. 已知二项式 (2 x1)n (n N * ) 的睁开式中第 2 项与第 3 项的二项式系数之比是 2:5,则xx 3 的系数为A. 240B.-14D. - 2405. 履行以下图的程序框图,输出的S 值为A.5B.3 C.2 D. 8 3256. 已知等比数列 {a n } 知足 a 1+a 2= 6, a 4+ a 5=48,则数列 {a n } 前 10 项的和为 S 10=7. 若函数 f(x) = e x cosx 在点 (0 , f(0)) 处的切线与直线 2x - ay +1= 0 相互垂直,则实数 a 等于 A. - 2 B.-11 2x cos x 的图象大概为8. 函数 f ( x)2x 19. 某几何体的三视图以下图 ( 单位同样 ) ,记该几何体的体积为 V ,则 V =A. 243B.243C.7292210. 设 F 是双曲线 C :y 2x 2 1(b 0) 的一个焦点, 若 C 上存在点 P ,使线段 PF 的中点恰为9b 2虚轴的一个端点,则 C 的离心率为B.2 C.5 D. 511. 设函数 f(x) =e x + x - 2, g(x) = lnx + x 2- 3。
2020届贵州省贵阳市高三11月高三联合考试数学(理)科试题(解析版)
x
2
对称
【答案】B
【解析】根据题意,先得到 f x 2 cos 2x ,再由余弦函数的单调区间,以及余弦
函数的对称轴,即可求出 y f x 的单调区间,以及对称轴,进而可得出结果.
【详解】
因为
f
x
sin
2x
3 4
cos
2x
4
2 cos 2x ,
由 2k 2x 2k , k Z 得 k x k , k Z , 2
故选:C. 【点睛】 本题考查了根据递推公式求数列中的项,属于基础题.
12.已知 f x 是函数 f x 的导数,且满足 f x f x 0对 x0,1 恒成立,A ,
B 是锐角三角形的两个内角,则下列不等式一定成立的是( )
A.
f
sin A
esin B
f
sin B
esin A
B.
f
sin A
sin
2x
3 4
cos
2x
4
,则(
)
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A.
y
f
x
在
4
,
0
上单调递增,其图象关于直线
x
4
对称
B.
y
f
x
在
4
,
0
上单调递增,其图象关于直线
x
2
对称
C.
y
f
x
在
4
,
0
上单调递减,其图象关于直线
x
4
对称
D.
y
f
x
在
4
,
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上单调递减,其图象关于直线
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河南省2020届高三11月质量检测数学(理)试卷
数学理一、选择题:本题共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.下列集合中不同于另外三个集合的是() A.{}3|1x x =B.{}4|1x x = C.{1}D.1|1x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭答案:B 【分析】计算每个集合中的元素再判断即可.解:{}4|1{1,1}x x ==-,另外三个集合都是{1}, 故选:B .点评:本题主要考查集合中元素的求解,属于基础题型. 2.下列说法正确的是() A.若a b >,则44ac bc > B.若a b <,则2211a b> C.若a b c >>,则222a b c >> D.若a b >,c d >,则a c b d +>+答案:D 【分析】根据不等式的性质或者举反例逐个选项判断即可. 解:对于A 选项,若0c,则命题错误.故A 选项错误;对于B 选项,取2a =-,1b =-,则满足a b <,但2211a b <,故B 选项错误; 对于C 选项,取1a =,2b =-,3c =-,则满足a b c >>,但222a b c <<,故C 选项错误; 对于D 选项,由不等式的性质可知该选项正确. 故选:D .点评:本题主要考查了不等式的性质,属于基础题型.3.已知向量(,3)a x =,(2,7)b =-,若()a b b -⊥,则实数x 的值为() A.-16 B.67-C.67D.16答案:A 【分析】根据向量坐标的运算与垂直的数量积为0求解即可.解:因为(,3)(2,7)(2,4)a b x x -=--=+-,且()a b b -⊥,所以()(2,4)(2,7)a b b x -⋅=+-⋅-=2(2)(4)70x -++-⨯=,解得16x =-. 故选:A .点评:本题主要考查了向量的坐标运算与向量垂直则数量积为0,属于基础题型. 4.若函数21()x f x e +=,则曲线()y f x =在点11,22f ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为()A.220x y ++=B.220x y -+=C.220x y +-= D.220x y --=答案:B 【分析】 先求出12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭,再求导代入12x =-求得在切点出的切线斜率,再根据点斜式求解方程即可.解:依题意,得0112f e ⎛⎫-== ⎪⎝⎭,21()2x f x e '+=,则切线的斜率为122f '⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以切线方程为1122y x ⎡⎤⎛⎫-=-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即220x y -+=.故选:B .点评:本题主要考查了导数的几何意义,属于基础题型. 5.下列命题中正确的是()A.若三个平面两两相交,则它们的交线互相平行B.若三条直线两两相交,则它们最多确定一个平面C.若不同的两条直线均垂直于同一个平面,则这两条直线平行D.不共线的四点可以确定一个平面 答案:C 【分析】根据线面平行与垂直的判定与性质,或举出反例逐个判断即可.解:在A 中,从正方体的一个顶点出发的三个平面是两两相交,但他们的交线互相垂直,故A 错误;在B 中,从正方体的一个顶点出发的三条棱可以确定三个平面,故B 错误;在C 中,不同的两条直线均垂直于同一个平面,则由线面垂直的性质定理得这两条直线平行,故C 正确;在D 中,若四点连线构成两条异面直线,这时四点不能确定一个平面,故D 错误. 故选:C .点评:本题主要考查了线面垂直与平行的性质与判定,属于基础题型.6.若关于x 的不等式20x ax b +-<(a ,b 为常数)的解集为(2,1)-,则不等式230bx ax +->的解集是()A.3,(1,)2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭B.3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭C.3(,1),2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D.31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭答案:A 【分析】根据不等式20x ax b +-<(a ,b 为常数)的解集为(2,1)-可知2,1x =-为方程20x ax b +-=的两根即可求得,a b ,再求解230bx ax +->即可.解:由20x ax b +-<解集为(2,1)-,可得211(2)12a b -=-+=-⎧⎨-=-⨯=-⎩,解得12a b =⎧⎨=⎩.∴所求不等式230bx ax +->即为2230x x +->,解得32x <-或1x >. 即不等式230bx ax +->的解集是3,(1,)2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭. 故选:A .点评:本题主要考查了二次不等式的解集的性质,属于基础题型.7.函数()3sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的相邻两条对称轴之间的距离为2π,则将()f x 的图象向右平移4π个单位长度,所得函数图象的一个对称中心是() A.,04π⎛⎫ ⎪⎝⎭B.,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭C.,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭D.,03π⎛-⎫⎪⎝⎭答案:D 【分析】由相邻两条对称轴之间的距离为2π即可得()3sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的周期,再求得平移后的函数表达式,再求解对称中心即可.解:由题意.函数()f x 的最小正周期为π,则2ππω=,解得2ω=,所以()3sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.将()3sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位长度.所得函数3sin 246y x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦3sin 23x π⎛⎫- ⎪⎝⎭.令2()3x k k ππ-=∈Z ,得()26k x k ππ=+∈Z , 所以所得函数图象的一个对称中心是,03π⎛-⎫⎪⎝⎭.点评:本题主要考查了三角函数图像的平移与基本性质,属于中等题型. 8.已知实数a ,b 满足0b >,||1a b +=,则120192019||a a b++的最小值为()A.2018B.2019C.2020D.2021答案:D 【分析】 将12019||a a +拆成12019||2019||a a a +,再根据||1ab +=构造12019(||)2019||a b a b ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭的结构,利用基本不等式从而求得最小值.解:因为0b >,||1a b +=,所以12019120192019||2019||2019||2019||a a a ab a a b a ++=++=+1201912019||(||)20192019||2019||20192019||a b a a b a b a a b ⎛⎫+⋅+=++++ ⎪⎝⎭1120192019≥-++20192021+=, 当且仅当0a <,2019||2019||b a a b =,即12020a =-,20192020b =时等号成立.故选:D .点评:本题主要考查了基本不等式的运用与构造,属于中等题型. 9.在单调递减的等比数列{}n a 中,已知3a ,5a 为一元二次方程2204081729x x -+=的两个根,则其前n 项和为()A.31729n -B.131243n +-C.1313n n --D.1313n n+- 答案:C由3a ,5a 为一元二次方程2204081729x x -+=与单调递减的等比数列{}n a 可求得35,a a 进而求得13q =.再利用求和公式求前n 项和即可. 解:设等比数列{}n a 的公比为q ,由已知得352081a a +=,35354,729a a a a =>, 所以329a =,5281a =,2532918129a q a ==⨯=,又数列{}n a 单调递减,所以13q =, 3122929a a q ==⨯=,所以其前n 项和为11213311313n nn -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭-⎢⎥⎣⎦=-.故选:C .点评:本题主要考查了等比数列的性质与求和,属于基础题型. 10.函数()ln 2(1)2(1)x x f x x x ⎡⎤=--⎢⎥-+⎣⎦的图象大致是()A. B. C.D.答案:B 【分析】先求得()ln 2(1)2(1)x x f x x x ⎡⎤=--⎢⎥-+⎣⎦求得定义域,排除A,D,再分析当1x >时的单调性即可.详解】22(1)(1)11()ln ln ln ln ln 2(1)2(1)2(1)(1)1x x x x x x x x f x x x x x x x x x ⎡⎤+---⎛⎫=--=-=-==- ⎪⎢⎥-+-+-⎝⎭⎣⎦, 由10x x->得10x -<<或1x >,即函数()f x 的定义域为(1,0)(1,),故A,D 错误;当1x >时,1y x x =-为增函数,所以1()ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为增函数,所以排除C .故选:B .点评:本题主要考查了函数图像的判定,属于基础题型.11.在三棱锥A BCD -中,BCD 3BAC π∠=,二面角A BC D --的大小为θ,且1cos 3θ=-,则三棱锥A BCD -体积的最大值为()答案:B 【分析】画图分析,设AB x =,AC y =,在BCD 中利用BAC ∠对应的余弦定理求得,x y 的关系式,再表达出三棱锥A BCD -体积关于,x y 的关系式利用基本不等式求解即可. 解:设AB x =,AC y =,因为3BAC π∠=,所以2223BC x y xy =+-=,所以223x y xy =+-2xy xy xy ≥-=,即3xy ≤,当且仅当x y ==过A 作AO ⊥平面BCD ,垂足为O ,作AE BC ⊥垂足为E ,连接OE ,则AEO πθ∠=-,所以sin()sin AO AE AE πθθ=-=3AE ==,又11sin 223BC AE xy π⋅=,所以12AE xy =,所以3AO xy =≤所以1133344A BCD BCDV SAO AO -=⋅=⋅⋅⋅≤.故选:B .点评:本题主要考查了基本不等式在立体几何中的运用,需要根据题意建立未知量的关系,再根据关系选用合适的基本不等式求解.属于中等题型.12.已知定义域为R 的函数2log (1),1()1,12,1x x f x x x +>-⎧⎪==-⎨⎪<-⎩,若关于x 的方程2()()0f x bf x c --=有无数个不同的实数解,但只有三个不同的实数解123,,[1,)x x x ∈-+∞,则()123f x x x b c ++++=()A.2log 5B.2log 6C.3D.2答案:A 【分析】对每个分段中的函数表达式讨论,即可得11x =-,再根据只有三个不同的实数解123,,[1,)x x x ∈-+∞,可分析得()1,2f x =为2()()0f x bf x c --=的根,进而求得3b =,2c =-.再求()123f x x x b c ++++即可.解:当1x >-时.函数()f x 单调递增,则关于x 的方程2()()0f x bf x c --=在(1,)-+∞内至多只有两个解,所以1x =-必为其中一解,即11x =-.故当1x =-时,2()()0f x bf x c --=,此时由函数()1f x =,得10b c --=;①若关于x 的方程2()()0f x bf x c --=有无数个不同的实数解,则当1x <-时, ()2f x =也一定满足2()()0f x bf x c --=,代入得420b c --=.②联立①②,解得3b =,2c =-.当1x >-时,2()log (1)=+f x x ,由2()()0f x bf x c --=即2()3()20f x f x -+=,得22log 2(1)3log (1)20x x +-++=,解得2log (1)1x +=或2log (1)2x +=,解得21x =或33x =.所以()1232(11332)(4)log 5f x x x b c f f ++++=-+++-==. 故选:A .点评:本题主要考查了分段函数的运用以及复合函数的问题,需要根据题意分析每个根满足的条件与具体值等.属于难题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足111a b ==,448a b ==,则33a b +=________. 答案:293【分析】根据等差等比数列的性质先求得公比公差,再求得33a b +即可. 解:由4137173733a a d d a -==⇒=⇒=,34182b q q b ==⇒=,34b =,则331729433a b +=+=. 故答案为:293点评:本题主要考查了等差等比数列的基本性质与运用,属于基础题型.14.若命题“0x R ∃∈,使得201k x >+成立”是假命题,则实数k 的取值范围是________. 答案:(,1]-∞ 【分析】由题意先找到等价命题“x R ∀∈,都有21k x ≤+恒成立”,再求21x +的最小值即可. 解:“0x R ∃∈,使得201k x >+成立”是假命题等价于“x R ∀∈,都有21k x ≤+恒成立”是真命题.因为211x +≥,即21x +的最小值为1,要使“21k x ≤+恒成立”,只需()2min1k x ≤+,即1k ≤.故答案为:(,1]-∞点评:本题主要考查了特称命题的否定与恒成立问题,属于简单题型.15.若x ,y 满足约束条件2201220x y y x y -+≥⎧⎪≥-⎨⎪+-≤⎩,则目标函数3z x y =+的最小值为________.答案:-7 【分析】画出可行域,再判断3z x y =+取最小值时的点即可.解:画出约束条件2201220x y y x y -+≥⎧⎪≥-⎨⎪+-≤⎩,表示的平面区域(阴影部分)如图所示:平移直线30x y +=,由图形知,当目标函数3z x y =+过点M 时取得最小值,由2201x y y -+=⎧⎨=-⎩,解得(4,1)M --.代入得min (4)3(1)7z =-+⨯-=-.所以3z x y =+的最小值为―7. 故答案为:-7点评:本题主要考查了线性规划的不等式问题,属于基础题型.16.在直三棱柱111ABC A B C -内有一个与其各面都相切的球O 1,同时在三棱柱111ABC A B C -外有一个外接球2Q .若AB BC ⊥,3AB =,4BC =,则球2Q 的表面积为______. 答案:29π 【分析】先求出球O 1的半径,再求出球2Q 的半径,即得球2Q 的表面积.解:由题得AC=5,设球O 1的半径为r ,由题得11345)34,122r r r r ++=⨯⨯∴=(. 所以棱柱的侧棱为22r.,所以球2Q 的表面积为2429ππ⋅=. 故答案:29π点评:本题主要考查几何体的内切球和外接球问题,考查球的表面积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.已知在ABC 中.,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2228a b c ,ABC 的面积为(1)求角C 的大小;(2)若c =,求 sin A sin B +的值. 答案:(1)3π;(2)32【分析】(1)由三角形的面积为12absinC =,由余弦定理以及2228a b c +-=得到28abcos C =,进而可求出tan C ,得到角C ;(2)由(1)的结果,先求出ab ,根据c =,即可求出a b +,再由正弦定理可得sin sin sin sin a C b CA B c c+=+,即可求出结果.解:(1)由ABC ∆的面积为12absinC =,由2228a b c +-=及余弦定理可得28abcos C =,故tan 3C π==;(2)∵,2cos 8,83C ab C ab π==∴=又2228,23a b c c +-==,可得6a b += 由正弦定理,sin sin sin a b c A B C ==,得()sin sin sin 3sin sin 2a Cb C C A B a bc c c +=+=+= 点评:本题主要考查解三角形,熟记正弦定理和余弦定理即可,属于基础题型. 18.城市中大量公园的兴建意味着建筑让位,还地于民,城市公共空间被越来越充分地打开.这种打开不只是物理意义上的空间开放,而是使城市公园不仅供民众用来休憩、娱乐、锻炼,还用于相互交往、传播文化、锤炼公民意识,让城市与人建立更好的连接,推动城市回归人本.某城市计划在靠近环城公路Ax ,Ay 的P 处建一所职业技校,且配套修建一条道路BC ,并把三条路围成的三角形区域开辟为休闲公园(如图).经测量P 到Ax ,Ay 的距离PE ,PF 分别为4km ,3km ,若,2BAC πθθπ⎛⎫⎛⎫∠=∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,3sin 4θ=,km AB x =,km AC y =.(1)试建立x ,y 间的等量关系;(2)为尽量减少土地占用,试问如何确定B 点的位置,才能使得该公园的面积最小?并求最小面积. 答案:(1)3434x y xy +=;(2)当8km AB =时,最小面积为232km 【分析】 (1)根据ABCABPAPCSSS=+建立等量关系即可.(2)由(1)有3434x y xy +=,表达出公园的面积38ABCS xy =,再利用基本不等式求解即可. 解:(1)因为Р到Ax .Ay 的距离分别为4,3.所以4PE =,3PF =.因为11143(43)222ABC ABP APCSSSx y x y =+=⋅⋅+⋅⋅=+,① 又1324ABC S xy =⨯,②,所以3434x y xy +=.(2)因为43212x y xy +≥所以32124xy xy ≥,解得2563xy ≥.当且仅当43x y =时,取“=”,即8x =,323y =.所以38ABC S xy =有最小值32.所以当8km AB =时,该公园的面积最小,最小面积为232km .点评:本题主要考查了基本不等式的实际运用,需要根据题目条件列出对应的表达式,再根据变量间的关系选用合适的基本不等式即可.属于中等题型.19.已知函数()4(sin cos )cos 2(0)f x x x x ωωωω=-+>图象的一个对称中心为,08π⎛⎫⎪⎝⎭,设函数()f x 的最小正周期为T . (1)求T 的最大值;(2)当T 取最大值时,若82f πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,04πα<<,求sin 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.答案:(1)π;(2 【分析】(1)利用降幂公式与辅助角公式求得()24f x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭,再根据一个对称中心为,08π⎛⎫⎪⎝⎭求得41()k k ω=+∈Z ,再求T 的最大值即可.(2)由(1)有()24π⎛⎫=-⎪⎝⎭f x x ,利用82f πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭求得sin 24α=,再求得cos2α,利用降幂公式求解sin ,cos αα与sin 4πα⎛⎫+⎪⎝⎭即可. 解:(1)由题意得()4(sin cos )cos 2f x x x x ωωω=-+24sin cos 4cos 2x x x ωωω=-+2sin22cos2x x ωω=-24x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭.因为函数()f x 的一个对称中心为,08π⎛⎫⎪⎝⎭,所以2()84k k ππωπ⋅-=∈Z ,得41()k k ω=+∈Z .又0>ω,所以ω最小值为1.所以T 的最大值为22ππ=.(2)由(1)知,()24π⎛⎫=-⎪⎝⎭f x x ,若82f πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则2284ππαα⎡⎤⎛⎫+-== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即sin 24α=.因为04a π<<,所以022πα<<.所以3cos24α==.所以sin 44αα====.所以1sin sin cos cos sin 44442424πππααα+⎛⎫+=+=⨯+= ⎪⎝⎭. 点评:本题主要考查了三角恒等变换中的公式,包括降幂公式、辅助角公式等.需要根据题目中角度的关系选用合适的公式,属于中等题型.20.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足126n n a S +=+,且16a =. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,证明:23123111133333nnT T T T ++++<⋅⋅⋅⋅. 答案:(Ⅰ)16323n n n a -=⋅=⋅;(Ⅱ)试题分析:(Ⅰ)根据1n n n a S S -=-得出{}n a 是等比数列,从而可得{}n a 的通项;(Ⅱ)求出n T ,利用裂项法计算2312311113333n nT T T T ++++⋅⋅⋅⋅得出结论. 试题解析:(Ⅰ)由已知得当2n ≥时,()1122n n n n n a a S S a +--=-=,所以13n n a a +=, 又2112626183n a S a a =+=+==.所以{}n a 是以16a =为首项,3为公比的等比数列,所以16323n nn a -=⋅=⋅.(Ⅱ)由(Ⅰ)得1123nn a =⋅,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,1111163114313n n nT ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭==-⎪⎝⎭-. 所以()()()()111111431431146331313131313131n n n n n n n n n n n T +++++-⋅⎛⎫==⋅<=- ⎪⋅-------⎝⎭.所以2312311113333n nT T T T ++++⋅⋅⋅⋅122311111116313131313131n n +⎛⎫<-+-+⋯⋯+- ⎪------⎝⎭11163231n +⎛⎫=-< ⎪-⎝⎭.得证点睛:本题主要考查了等比数列的证明,以及数列的求和,属于高考中常考知识点,难度不大;常见的数列求和的方法有公式法即等差等比数列求和公式,分组求和类似于n n n c a b =+,其中{}na 和{}nb 分别为特殊数列,裂项相消法类似于()11n a n n =+,错位相减法类似于n n n c a b =⋅,其中{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列等.21.如图,在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 是直角梯形,AD BC ∥,AB BC ⊥,SAB 是等边三角形.SAB ⊥底面ABCD ,23AB =,3BC =,1AD =,点M 是棱SB 上靠近点S 的一个三等分点.(1)求证:AM平面SCD ;(2)求二面角S CD B --的大小. 答案:(1)见解析;(2)60︒ 【分析】(1)取棱SC 上靠近点S 的一个三等分点N ,再证明AM ND ∥即可.(2)作SO AB ⊥,垂足为点O .再建立空间直角坐标系,分别求平面SCD 的一个法向量与平面BCD 一个法向量,利用法向量夹角的余弦值求二面角S CD B --的大小即可.解:(1)证明:取棱SC 上靠近点S 的一个三等分点N ,连接MN ,DN , 因为13SM SN SB SC ==,所以MN BC 且13MN BC =.因为AD BC ∥,所以MN AD .又因为3BC =,1AD =,所以13AD BC MN ==.所以四边形MNDA 是平行四边形. 所以AMND ∥.又因为AM ⊄平面SCD ,ND ⊂平面SCD ,所以//AM 平面SCD .(2)作SO AB ⊥,垂足为点O .如图所示.因为SAB 是等边三角形,所以点O 是线段AB 的中点.因为侧面SAB ⊥底面ABCD , 侧面SAB底面ABCD AB =,SO AB ⊥,SO ⊂二侧面SAB ,所以SO ⊥底面ABCD .所以以点O 为原点,OA 为x 轴,过点O 且平行于EC 的射线为y 轴,OS 为z 轴,建立如上图所示的空间直角坐标系O xyz -.因为23AB =3BC =,1AD =,SAB 是等边三角形, 所以132AO BO AB ===3sin 602332SO AS ︒=⋅==. 所以点(0,0,0)O ,3,0,0)A ,(3,1,0)D ,(3,3,0)C ,(0,0,3)S ,所以(3,1,3)SD =-,(3,3,3)SC =--.设平面SCD 的一个法向量为(,,)x y z =m ,则由00m SD m SC ⎧⋅=⎨⋅=⎩,得3303330x y z x y z +-=-+-=⎪⎩,解得3232x z y z ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 令2z =,得平面SCD 的一个法向量为(3,3,2)m =.易知平面BCD 一个法向量为(0,0,1)n =.设二面角S CD B --的大小是θ,易知θ是锐角,则||1cos ||||2m n m n θ⋅===.又0180θ︒︒≤≤,所以60θ︒=.所以二面角S CD B --的大小是60︒.点评:本题主要考查了空间中平行垂直的证明与性质等,同时也考查了建立空间直角坐标系求解二面角的问题,属于中等题型. 22.已知函数1()2(2)x f x ea x -=-+,()(1ln )()g x a x a R =-+∈.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若对任意的[1,)x ∈+∞,()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围. 答案:(1)当2a ≤-时,()f x 在R 上单调递增,当2a >-时,()f x 在2,ln12a +⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭上单调递减,在2ln 1,2a +⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增;(2)(,2]-∞ 【分析】(1)求导得1()2(2)x f x ea '-=-+,再分(2)0a -+≥与(2)0a -+<两种情况讨论即可.(2)将()()f x g x ≥中()g x 移至左边,再构造新函数1()ln 2(2)x h x a x e a x a -=+-++,根据第(1)问的结论,分2a ≤与2a >两种情况讨论()h x 的最小值即可. 解:(1)1()2(2)x f x ea x -=-+的定义域是R ,则1()2(2)x f x ea '-=-+.当(2)0a -+≥,即2a ≤-时,()0f x '>对任意x ∈R 恒成立,故函数()f x 在R 上单调递增 当(2)0a -+<,即2a >-时,令()0f x '<,得2ln12a x +<+;令()0f x '>,得2ln12a x +>+, 故函数()f x 在2,ln12a +⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭上单调递减,在2ln 1,2a +⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增. 综上,当2a ≤-时,()f x 在R 上单调递增,当2a >-时,()f x 在2,ln12a +⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭上单调递减,在2ln 1,2a +⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增. (2)()()f x g x ≥,即12(2)(1ln )x e a x a x --+≥-+,得1ln 2(2)0x a x e a x a -+-++≥.令1()ln 2(2)x h x a x ea x a -=+-++,则112(2)()2(2)x x a xe a x a h x e a x x-'--++=+-+=. 由(1)知,函数122x y ex -=-在区间(1,)+∞上单调递增,所以当1x >时,1022220x e x e -->-=,即在(1,)+∞上,恒有1x e x ->.所以在(1,)+∞上22(2)(2)(1)()x a x a x a x h x x x'-++-->=. ①当2a ≤时,()0h x '≥在区间[1,)+∞上恒成立,即()h x 在[1,)+∞上单调递增,所以()(1)0h x h ≥=(符合题意);②当2a >时,由12(2)()x xe a x a h x x-'-++=,得12()2x a h x e x ''-=-+,且()h x ''在[1,)+∞上单调递增,又(1)20h a ''=-<,1210h ''=->,故()h x ''在上存在唯一的零点0x ,当[)01,x x ∈时,()0h x ''<,即()h x '在()01,x x ∈上单调递减,此时()(1)0h x h ''≤=,知()h x 在()01,x x ∈上单调递减,此时()(1)0h x h <=与已知矛盾(不合题意). 综上,a 的取值范围是(,2]-∞.点评:本题主要考查了利用导数分析函数的单调性与最值问题,同时也考查了利用导数解决恒成立问题与最值问题等,需要求导分情况进行最值的讨论,属于难题.。
安徽省十四校联盟2020届高三上学期11月段考理科数学答案
Q(x2 ,Y2 ),则切线方程为y-1nx1 =—X11 (x-x1),即y= —X11 ·x+lnx1-1; y-exi-2 = exi-2 (X-X2 )'即y= exi -2 ·x+(l-xi )exi-2'
¼= e''_,
lnx, = 2-x,
均_, { { lnx, -1= (1-x,)e
X
X
X
X
:.f(x)在(O,+oo)上单调递增,:.f(x)至多有一个零点.…………………………3分
又f(l)=1- 4+0=-3< 0, /(4)=16-16+ 2ln4= 21n4>0,
则 f(l)·/(4)< 0, :.f(x)在(O,+oo)上有且只有一个零点.…………………………..…·5分
nE N*, 由 an �20l9,
得
1 n引69—,
6
·: nE N* ,
:. 此数列的项数为169, 故选 C.
1(卫) 6. B ·.-函数 f(x)为奇函数,易得 a= O , .寸(x)=X·COSX, 则
=-!_杻.故
6
12
选 B.
r [ 7. A 由题意得, S= 2x2 -(2x2 -X)]心= -1 x2 4 = -1 . 故选 A.
4. C 'ix E R , ex > 0 , 故 A 错误;当 x= 3 时, 2x <x2' 故 B 错误;·: (-,p)Aq 是
真命题,:. p 是假命题, q 是真命题,:. pv(-,q) 是假命题,故 C 正确;选项 D
显然错误,故选C.
5. C 由题意得,被 3 除余l且被 4除余 l的数就是能被 12 除余l的数,:. an = l2n- ll,
2020届广东省百校高三11月大联考数学(理)试题(解析版)
2020届广东省百校高三11月大联考数学(理)试题一、单选题1.已知集合{}31A x x =-<≤,集合{B x y ==,则A B =I ( )A .()2,1-B .(]3,2--C .[]2,1-D .(]3,1-【答案】C【解析】由题意得集合{}2B x x =≥-,计算即可得解. 【详解】由题意得集合{}31A x x =-<≤,集合{}2B x x =≥-,∴{}[]212,1A B x x ⋂=-≤≤=-.故选:C. 【点睛】本题考查了集合的运算,属于基础题. 2.在复平面内,复数234ii i+-(i 为虚数单位)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】B【解析】转化条件得4532342525i i i i +=-+-,根据复数的几何意义即可得解. 【详解】由题意()()()3443453222343434252525i i i i i i i i i i i +-++=+=+=-+--+, 其在复平面内对应点的坐标为453,2525⎛⎫-⎪⎝⎭,位于第二象限. 故选:B. 【点睛】本题考查了复数的运算与复数的几何意义,属于基础题.3.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,3726a a +=,770S =,则15a =( ) A .46 B .43C .40D .37【答案】B【解析】根据等差数列的性质与前n 项和公式,结合题意可得513a =、410a =,求出公差后即可得解. 【详解】根据等差数列的性质537226a a a =+=,∴513a =,Q ()177477702a a S a +===,∴410a =, ∴543d a a =-=,∴1551043a a d =+=.故选:B. 【点睛】本题考查了等差数列的性质与前n 项和公式的应用,属于基础题. 4.已知x 是第二象限角,3sin 85x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则11cos 24x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .B .C .D 【答案】A【解析】根据平方关系得4cos 85x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,令11cos cos 2483x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦即可得解. 【详解】Q x 是第二象限角,3sin 085x π⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,∴8x π+是第二象限角,∴4cos 85x π⎛⎫+==- ⎪⎝⎭, ∴11cos cos 2483x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦4134cos cos sin sin 8383525210x x ππππ+⎛⎫⎛⎫=+-+=-⨯-⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查了平方关系以及两角和余弦公式的应用,属于基础题.5.函数()ln f x a x x =+的图象在点()1,1处的切线与直线y x =-平行,则实数a =( )A .1B .1-C .2D .2-【答案】D【解析】由题意得()11f '=-,求出导函数后代入即可得解. 【详解】由()ln f x a x x =+得()1af x x'=+, 由题意得()11f '=-,即11a +=-,所以2a =-. 故选:D. 【点睛】本题考查了导数几何意义的应用,属于基础题.6.在古代典籍《周易》中,长横“——”表示阳爻,两个短横“——”表示阴爻,有放回地取出阳爻和阴爻六次合成一卦,恰好出现四个阳爻和两个阴爻的概率是( ) A .164B .516C .1564D .332【答案】C【解析】由题意,计算出共有64种情况,再计算出符合要求的情况有4262C C 种,计算即可得解. 【详解】有放回地取阳爻和阴爻六次,有6264=种情况,恰好出现四个阳爻和两个阴爻有426215C C =种情况,所以恰好出现四个阳爻和两个阴爻的概率1564P =. 故选:C. 【点睛】本题考查了古典概型概率的计算和组合数的应用,属于基础题. 7.函数()21f x x x=+的大致图象是( ) A . B . C .D .【答案】B【解析】通过函数()f x 的奇偶性、单调性以及当x →+∞时()f x 的值,逐个排除错误选项即可得解. 【详解】Q ()21f x x x-=-+,∴()f x 是非奇非偶函数,故排除选项D ; Q ()10f -=,()7204f -=-<,故排除选项A ;又易知当x →+∞时,()f x →+∞,故排除选项C. 故选:B. 【点睛】本题考查了函数图象的识别,属于基础题. 8.若函数()cos()0,2f x A x A πωϕϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,将()f x 图象上所有点的横坐标缩短为原来的12得到函数()g x 的图象,则()g x 在,88ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是( )A .1-B .12-C 3D .3 【答案】A【解析】由图像可得()2cos 26x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再求出()2cos 46g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,利用整体法即可得解. 【详解】 由图象知2A =,2362T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, ∴2T ππω==,得2ω=,∴()()2cos 2f x x ϕ=+,又 图象过点,212π⎛⎫⎪⎝⎭,∴2cos 2212πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭即2212k πϕπ⨯+=,k Z ∈,∴6πϕ=-,∴()2cos 26x f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, ∴()2cos 46g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,当,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,得24,633x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, ∴()12g x -≤≤.故选:A. 【点睛】本题考查了三角函数cos()y A x ωϕ=+表达式的确定、图像变换以及值域的求解,属于中档题.9.设直线l 经过椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的一个上顶点A 和右焦点2F ,且与椭圆交于另一点B ,若O 为坐标原点,AOB V的面积为7,且22AF =,则该椭圆的标准方程是( )A .2214x y +=B .22148413x y += C .2213x y +=D .2214x y +=或22148413x y += 【答案】D【解析】由22AF =可得2a =;用直线l 的方程1x yc b+=与椭圆方程联立,可得点B 横坐标为2222a c a c +,利用AOB V面积可得2447bc c =+,结合222b c a +=即可得解. 【详解】由22AF =2,即2a =. 易知直线l 的方程为1x yc b+=,即0bx cy bc +-=.联立222201bx cy bc x ya b +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并化简得222220a c x x a c c ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭, 解得0x =或2222a c x a c =+.则点B 横坐标为2222a ca c+. 则222212443247AOBa c bc Sb ac c =⋅==++V ①, 又 2224b c a +==②,结合①②,解得2213b c ⎧=⎨=⎩,或224813413b c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.所以椭圆的标准方程是2214x y +=或22148413x y +=.故选:D. 【点睛】本题考查了椭圆的性质以及直线与椭圆的位置关系,考查了计算能力和方程思想,属于中档题.10.蹴鞠起源于春秋战国,是现代足球的前身.到了唐代,制作的蹴鞠已接近于现代足球,做法是:用八片鞣制好的尖皮缝制成“圆形”的球壳,在球壳内放一个动物膀胱,“嘘气闭而吹之”,成为充气的球.如图所示,将八个全等的正三角形缝制成一个空间几何体,在几何体内放一个气球,往气球内充气使几何体膨胀,当几何体膨胀成球体(顶点位置不变)且恰好是原几何体外接球时,测得球的体积是6π,则正三角形的边长为( )A 3B 2C 3D .22【答案】A【解析】由题意可知缝制成的空间几何体是正八面体,设边长为a ,求得外接球的半径2a,列出方程即可得解.【详解】图中的八个全等的正三角形缝制成的空间几何体是正八面体,如图:设正三角形的边长为a ,正八面体的外接球的半径为PO ,易知2222a PO PC OC =-=. 依题意342632a ππ⎛⎫⋅= ⎪ ⎪⎝⎭,整理得333a =,所以3a =故选:A. 【点睛】本题考查了立体图形外接球半径的求解以及球的体积公式的应用,考查了方程思想,属于中档题.11.已知函数()223,0log ,0x x a x f x x x ⎧-+≤=⎨>⎩,若函数()()()265g x f x f x =-+恰有三个零点,则a 的取值范围为( ) A .[)1,5- B .(]1,5C .[)5,1--D .()1,+∞【答案】B【解析】画出()f x 的图像,转化条件得方程()1f x =有一个解,()5f x =有两个解,数形结合即可得解. 【详解】作出()f x 的图象如图:若函数()()()265g x fx f x =-+恰有三个零点,等价为方程()1f x =有一个解,()5f x =有两个解, 故15a <≤. 故选:B. 【点睛】本题考查了函数零点问题,考查了数形结合和转化化归思想,属于中档题.12.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,A ,B 是双曲线C 上的两点,且114BF F A=u u u r u u u r ,29cos 10ABF ∠=,则该双曲线的渐近线方程为( ) A .2153y x =±B .153y x =±C .2155y x =±D .15 5y x =±【答案】C【解析】设1AF x =,14BF x =,根据双曲线的性质结合题意可得32ax =,再在12F BF V 中使用余弦定理即可得22175a c =,即可求出ba,即可得解.【详解】设1AF x =,14BF x =,则5AB x =,22AF a x =+,224BF a x =+, 在2ABF V 中,由余弦定理得:()()()()22292524252410a x x a x x a x +=++-⨯+⨯, 解得32ax =,∴16BF a =,28BF a =, 在12F BF V 中,()()()222968268210a a a a c +-⨯⨯⨯=,得22175a c =, ∴222215b c a a a -==2155y x =±.故选:C. 【点睛】本题考查了双曲线的性质和余弦定理的应用,属于中档题.二、填空题13.已知向量()2,m y =u r ,()2,1n =-r,()2m n n +⊥u r r r ,则m =u r ________.【答案】52【解析】先表示出2m n +u r r,由题意得()20m n n +⋅=u r r r ,求出y 后即可得解.【详解】由题知()22,21m n y +=+u r r,Q ()2m n n +⊥u r r r ,∴()()2222110m n n y +⋅=-⨯++⨯=u r r r ,解得32y =,∴52m ==. 故答案为:52. 【点睛】本题考查了平面向量线性运算的坐标表示、数量积的应用以及模的计算,属于基础题.14.若x ,y 满足约束条件32110207210x y x y x y +-≤⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则2z x y =+的最大值为________.【答案】9【解析】根据题意画出可行域,化目标函数为斜截式,数形结合即可求得最优解的点,求出点的坐标即可得解. 【详解】作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线0:20l x y +=,平移直线0l ,由图可知,当直线:2l z x y =+过A 时,z 取最大值,由321107210x y x y +-=⎧⎨-+=⎩解得()1,4A ,所以max 1249z =+⨯=.故答案为:9. 【点睛】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的思想,属于基础题.15.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,M ,N ,P 分别为棱11A D ,11A B ,CD 的中点,则平面MNP 与正方形11BCC B 相交形成的线段的长度为________.2【解析】由面面平行的性质结合题意,作出平面MNP 与正方形11BCC B 的交线,求出长度即可得解. 【详解】如图,取BC 得中点Q ,1BB 的中点H ,易知//PQ MN ,//QH NP , 所以点Q ∈面MNP ,点H ∈面MNP ,故平面MNP 与正方形11BCC B 的交线是QH ,而22112QH =+=2【点睛】本题考查了面面平行性质的应用和面面相交的性质,属于基础题.16.在各项均为正数的数列{}n a 中,11a =,2211230n n n n a a a a ++--=,n S 是数列{}n a 的前n 项和,若对*n N ∈,不等式()227n n a S λ-≤恒成立,则实数λ的取值范围为________. 【答案】(],17-∞【解析】转化条件得13-=n n a 、3122n n S =-、127313nn λ-≤+-对*n N ∈恒成立,利用基本不等式求出12733nn -+的最小值后即可得解. 【详解】Q 2211230n n n n a a a a ++--=,∴()()1130n n n n a a a a +++-=, Q 0n a >,∴13n n a a +=,又 11a =,∴数列{}n a 是首项为1公比为3的等比数列,∴13-=n n a ,13311322n nn S -==--, ∴不等式()227n n a S λ-≤即127272313n n n n S a λ-≤+=+-对*n N ∈恒成立, Q 112727331833n nn n --+≥⨯=,当且仅当12733n n -=,即2n =时,1min 273183n n -⎛⎫+= ⎪⎝⎭,∴17λ≤,∴实λ的取值范围为(],17-∞.故答案为:(],17-∞. 【点睛】本题考查了等比数列通项和前n 项和的求解、基本不等式的应用以及恒成立问题的解决,考查了转化化归思想,属于中档题.三、解答题17.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,B 为锐角且满足cos cos sin b A a B C +=.(1)求角B 的大小;(2)若2a =,b =,求ABC V 的面积.【答案】(1)4B π=;(21.【解析】(1)题目条件可转化为()sin sin A B B C +=,可得sin B ,即可得解.(2)利用余弦定理可得22222a cb ac +-=,计算即可求出c ,利用面积公式即可得解. 【详解】(1)由cos cos sin b A a B C +=,结合正弦定理得:sin cos cos sin sin B A B A B C +=,即()sin sin A B B C +=,又在ABC V 中,()sin sin 0A B C +=≠,∴sin B = 而B 为锐角,∴4B π=.(2)Q 2a =,b =,4B π=,∴222246cos 24a c b c B ac c +-+-===即220c --=,解得2c =.故ABC V 的面积为)11sin 221222ac B =⨯⨯⨯=. 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理、面积公式的应用,属于基础题.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,//AD BC ,AB AD ⊥,22AD BC AB ==,O 是AD 的中点.(1)在线段PA 上找一点E ,使得//BE 平面PCD ,并证明;(2)在(1)的条件下,若2PA PD AD ===,求平面OBE 与平面POC 所成的锐二面角的余弦值.【答案】(1)E 是线段P A 的中点,证明详见解析;(2)217. 【解析】(1)E 是线段PA 的中点;连接BE ,OE ,OB ,证明平面//OBE 平面PCD 后即可得证;(2)建立空间直角坐标系,表示出O 、B 、P 、C 、E 的坐标后,分别求出平面OBE的一个法向量m u r 与平面POC 的一个法向量n r,利用cos cos ,m n θ=u r r 即可得解.【详解】(1)E 是线段PA 的中点, 证明:连接BE ,OE ,OB ,Q O 是AD 的中点,∴//OE PD ,又OE ⊄平面PCD ,PD ⊂平面PCD ,∴//OE 平面PCD ,又Q 底面ABCD 是直角梯形,22AD BC AB ==,∴//OB CD , 又OB ⊂/平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,∴//OB 平面PCD ,Q OE ⊂平面OBE ,OB ⊂平面OBE ,OE OB O =I ,∴平面//OBE 平面PCD ,又BE ⊂平面OBE ,∴//BE 平面PCD .(2)Q 平面PAD ⊥平面ABCD ,2PA PD AD ===,∴PO AD ⊥,∴PO ⊥平面ABCD ,且1OC AB ==,3PO =以O 为原点,如图建立空间直角坐标系O xyz -,得()0,0,0O ,()1,1,0B -,(3P ,()1,0,0C ,130,2E ⎛- ⎝⎭,得130,,22OE ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭u u u r ,()1,1,0OB =-u u ur ,设(),,m x y z =u r是平面OBE 的一个法向量,则m OE m OB ⎧⊥⎨⊥⎩u u u v v u u u v v ,得300y z x y ⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩,取3x =得)3,3,1m =u r,又易知()0,1,0n =r是平面POC 的一个法向量,设平面OBE 与平面POC 所成的锐二面角为θ,则321cos cos ,771m n m n m nθ⋅====⋅⋅u r r u r r u r r ,即平面OBE 与平面POC 所成的锐二面角的余弦值为217. 【点睛】本题考查了线面平行的判定和空间向量的应用,考查了计算能力,属于中档题. 19.某超市新上一种瓶装洗发液,为了打响知名度,举行为期六天的低价促销活动,随着活动的有效开展,第六天该超市对前五天中销售的洗发液进行统计,y 表示第x 天销售洗发液的瓶数,得到统计表格如下: x 1 2 3 4 5 y 46101520(1)若y 与x 具有线性相关关系,请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程ˆˆˆy bx a =+,并预测第六天销售该洗发液的瓶数(按四舍五入取到整数);(2)超市打算第六天加大活动力度,购买洗发液可参加抽奖,中奖者可领取奖金20元,中奖概率为15,已知甲、乙两名顾客抽奖中奖与否相互独立,求甲、乙所获得奖金之和X 的分布列及数学期望.参考公式:()()()121ˆniii nii x x y y bx x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-. 【答案】(1)ˆ 4.1 1.3y x =-;23;(2)详见解析.【解析】(1)把数据代入公式分别求得ˆ 4.1b=,ˆ 1.3a =-即可求得线性回归方程;把6x =代入线性回归方程即可预测第六天销售该洗发液的瓶数;(2)易知X 的可能取值为0、20、40,根据每个金额对应的中奖情况分别求出对应的概率后列出分布列,进而求出期望. 【详解】 (1)依题意:()11234535x =++++=, ()146101520115y =++++=, 所以()()()51521ˆiii ii x x y y bx x ==--=-∑∑=()()()()()()()()()()()()22221341123611431511532011 4.113234353--+--+--+--=-+-+-+-,ˆ11 4.13 1.3a=-⨯=-, 故所求线性回归方程为ˆ 4.1 1.3yx =-. 将6x =代入ˆ 4.1 1.3yx =-中,得ˆ 4.16 1.323.323y =⨯-=≈, 故预测第六天销售该洗发液的瓶数为23. (2)X 的可能取值为0,20,40.()441605525P X ==⨯=;()1482025525P X ==⨯⨯=;()111405525P X ==⨯=.分布列为所以X 的数学期望()1681020*********E X =⨯+⨯+⨯=. 【点睛】本题考查了线性回归方程的求解和应用,考查了离散型随机变量的分布列及其期望,属于中档题.20.已知点C 是平面直角坐标系中的一个动点,过点C 且与y 轴垂直的直线与直线4x =-交于点M ,若向量OC u u u r 与向量OM u u u u r垂直,其中O 为坐标原点.(1)求点C 的轨迹方程E ;(2)过曲线E 的焦点作互相垂直的两条直线分别交曲线E 于A ,B ,P ,Q 四点,求四边形APBQ 的面积的最小值. 【答案】(1)24y x =;(2)32.【解析】(1)设点(),C x y ,转化条件得240OC OM y x ⋅=-=u u u r u u u u r ,即可得解;(2)设直线():10AB x my m =+≠,直线1:1PQ x y m=-+,()11,A x y ,()22,B x y ,()33,P x y ,()44,Q x y ,联立方程组可得244AB m =+,244PQ m=+,则()22144442APBQ S m m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭四边形,求出最小值即可得解. 【详解】(1)设点(),C x y .由题意,点()4,M y -,则(),OC x y =u u u r ,()4,OM y =-u u u u r. 因为向量OC u u u r 与向量OM u u u u r垂直,所以240OC OM y x ⋅=-=u u u r u u u u r.即24y x =.故点C 的轨迹方程是24y x =.(2)由(1)知,抛物线E 的焦点是()1,0, 设直线():10AB x my m =+≠,则直线1:1PQ x y m=-+. 联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y my --=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y m +=,124y y =-. 所以2121222244AB x x my my m =++=+++=+. 设点()33,P x y ,()44,Q x y ,同理可得244PQ m=+. 所以()2211444422APBQ S AB PQ m m ⎛⎫=⋅=++ ⎪⎝⎭四边形2281681632m m =++≥+=,当且仅当2288m m =,即1m =±时等号成立.即四边形APBQ 的面积的最小值为32. 【点睛】本题考查了轨迹方程的求解、直线和抛物线的位置关系以及基本不等式的应用,属于中档题.21.已知函数()()()121e12x f x x a x a a R -=-+-+∈. (1)讨论函数()f x 的极值点的个数;(2)当函数()f x 有两个极值点1x ,2x 时,求证:()()123f x f x +>. 【答案】(1)分类讨论,详见解析;(2)详见解析.【解析】(1)对()f x 求导得()f x ',令()()g x f x '=,再对()g x 求导,根据a 的取值范围确定()min g x 的正负,即可得解;(2)不妨设121x x <<,由题意()221122222x x g x e e x ---=-+-,对函数()()11221x x h x e e x x --=-+->求导后可得()0h x <即()()212g x g x -<,由()g x 、()f x 单调性可得()()122f x f x >-,再令()()112231x x k x e e x x x --=+-+->,求导后可得()0k x >,即可得证.【详解】 (1)Q ()()12112x f x e x a x a -=-+-+,∴()11x f x e x a -'=-+-. 设()11x g x ex a -=-+-,则()11x g x e -'=-.令()110x g x e -'=-=,解得1x =.∴当(),1x ∈-∞时,()0g x '<;当()1,x ∈+∞时,()0g x '>. ∴()()min 11g x g a ==-.当1a ≤时,()()0g x f x '=≥,∴函数()f x 单调递增,没有极值点; 当1a >时,()110g a =-<,且当x →-∞时,()g x →+∞;当x →+∞时,()g x →+∞.当1a >时,()()11x g x f x e x a -'==-+-有两个零点,即函数()f x 有两个极值点. 综上,当1a ≤时,函数()f x 的极值点的个数为0;当1a >时,函数()f x 的极值点的个数为2.(2)由(1)知,1x 、2x 为()0g x =的两个实数根,不妨设121x x <<,()g x 在(),1-∞上单调递减.下面先证1221x x <-<,只需证()()2120g x g x -<=.Q ()2122e 10x g x x a -=-+-=,得2121x a ex -=-+,∴()2221112222122x x x g x e x a e e x ----=+--=-+-.设()1122xx h x ee x --=-+-,1x >,则()11120x x h x e e--'=--+<,∴()h x 在()1,+∞上单调递减, ∴()()10h x h <=,∴()()2220h x g x =-<,∴1221x x <-<. Q 函数()f x 在()1,1x 上也单调递减,∴()()122f x f x >-.∴要证()()123f x f x +>,只需证()()2223f x f x -+>,即证2211222230x x ee x x --+-+->.设函数()11223x x k x ee x x --=+-+-,()1,x ∈+∞,则()1122x x k x e e x --'=--+.设()()1122x x x k x e e x ϕ--'==--+,则()1120x x x e e ϕ--'=+->.∴()x ϕ在()1,+∞上单调递增,∴()()10x ϕϕ>=,即()0k x '>. ∴()k x 在()1,+∞上单调递增,∴()()10k x k >=.∴当()1,x ∈+∞时,2211222230x x e e x x --+-+->,∴()()2223f x f x -+>,∴()()123f x f x +>.【点睛】本题考查了导数的综合应用,考查了转化划归思想和计算能力,属于难题.22.已知直线l的参数方程为212x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程是22cos 20ρρθ--=. (1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)若点()2,0M ,直线l 与曲线C 交于A ,B 两点.求MA MB AB ⋅⋅的值. 【答案】(1)直线l的普通方程为20x -=;曲线C 的直角坐标方程为()2213x y -+=;(2). 【解析】(1)消去参数方程中的t 即可得出直线l 的普通方程;利用222x y ρ=+,cos x ρθ=即可得出曲线C 的直角坐标方程;(2)将直线参数方程代入曲线C的直角坐标方程得12t t +=122t t =-,再把MA MB AB ⋅⋅转化为1212t t t t ⋅-即可得解.【详解】(1)消去212x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩中的t ,得直线l的普通方程为20x -=;将222x y ρ=+,cos x ρθ=代入曲线C 的极坐标方程,得曲线C 的直角坐标方程为()2213x y -+=.(2)将212x y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩代入()2213x y -+=,得220t +-=,设1t ,2t是上述方程的两根,则12t t +=122t t =-,1212MA MB AB t t t t ⋅⋅=⋅-==【点睛】本题考查了参数方程、极坐标方程、直角坐标方程的互化,考查了直线参数方程参数的几何意义,属于中档题.23.已知函数()1f x x =+,()()()2g x f x f x =++. (1)求不等式()23f x x ≤-的解集;(2)已知0a >,记函数()g x 的最小值为M ,求证:286Ma a +≥. 【答案】(1)1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;(2)详见解析.【解析】(1)转化条件得32123230x x xx -≤+≤-⎧⎨-≥⎩,解不等式组即可得解;(2)根据绝对值三角不等式结合题意得2M =,再利用均值不等式即可得证. 【详解】(1)由题知,原不等式()23f x x ≤-,即123x x +≤-等价于32123230x x x x -≤+≤-⎧⎨-≥⎩,解得14x ≤, ∴不等式()23f x x ≤-的解集为1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)由题知()()()()()213312g x f x f x x x x x =++=+++≥+-+=, 当且仅当31x -≤≤-时,取等号,∴2M =,∴22288826Ma a a a a a a +=+=++≥=. 当且仅当28a a =,即2a =时取等号. 【点睛】本题考查了绝对值不等式的解法、绝对值三角不等式的应用、均值不等式的应用,属于中档题.第 21 页共 21 页。
河南省九师联盟2020届高三数学11月质量检测试题理(含解析)
河南省九师联盟2020届高三数学11月质量检测试题 理(含解析)一、选择题:本题共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.下列集合中不同于另外三个集合的是( ) A. {}3|1x x =B. {}4|1x x =C. {1}D.1|1x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭【答案】B 【解析】 【分析】计算每个集合中的元素再判断即可.【详解】{}4|1{1,1}x x ==-,另外三个集合都是{1}, 故选:B .【点睛】本题主要考查集合中元素的求解,属于基础题型. 2.下列说法正确的是( ) A. 若a b >,则44ac bc > B. 若a b <,则2211a b> C. 若a b c >>,则222a b c >> D. 若a b >,c d >,则a c b d +>+【答案】D 【解析】 【分析】根据不等式的性质或者举反例逐个选项判断即可. 【详解】对于A 选项,若0c,则命题错误.故A 选项错误;对于B 选项,取2a =-,1b =-,则满足a b <,但2211a b <,故B 选项错误; 对于C 选项,取1a =,2b =-,3c =-,则满足a b c >>,但222a b c <<,故C 选项错误; 对于D 选项,由不等式的性质可知该选项正确. 故选:D .【点睛】本题主要考查了不等式的性质,属于基础题型.3.已知向量(,3)a x =,(2,7)b =-,若()a b b -⊥,则实数x 的值为( ) A. -16 B. 67-C.67D. 16【答案】A 【解析】 【分析】根据向量坐标的运算与垂直的数量积为0求解即可.【详解】因为(,3)(2,7)(2,4)a b x x -=--=+-,且()a b b -⊥,所以()(2,4)(2,7)a b b x -⋅=+-⋅-=2(2)(4)70x -++-⨯=,解得16x =-. 故选:A .【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算与向量垂直则数量积为0,属于基础题型. 4.若函数21()x f x e+=,则曲线()y f x =在点11,22f ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为( )A. 220x y ++=B. 220x y -+=C. 220x y +-=D.220x y --=【答案】B 【解析】 【分析】 先求出12f ⎛⎫-⎪⎝⎭,再求导代入12x =-求得在切点出的切线斜率,再根据点斜式求解方程即可. 【详解】依题意,得0112f e ⎛⎫-== ⎪⎝⎭,21()2x f x e '+=,则切线的斜率为122f '⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以切线方程为1122y x ⎡⎤⎛⎫-=-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即220x y -+=.故选:B .【点睛】本题主要考查了导数的几何意义,属于基础题型. 5.下列命题中正确的是( )A. 若三个平面两两相交,则它们的交线互相平行B. 若三条直线两两相交,则它们最多确定一个平面C. 若不同的两条直线均垂直于同一个平面,则这两条直线平行D. 不共线的四点可以确定一个平面 【答案】C 【解析】 【分析】根据线面平行与垂直的判定与性质,或举出反例逐个判断即可.【详解】在A 中,从正方体的一个顶点出发的三个平面是两两相交,但他们的交线互相垂直,故A 错误;在B 中,从正方体的一个顶点出发的三条棱可以确定三个平面,故B 错误;在C 中,不同的两条直线均垂直于同一个平面,则由线面垂直的性质定理得这两条直线平行,故C 正确;在D 中,若四点连线构成两条异面直线,这时四点不能确定一个平面,故D 错误. 故选:C .【点睛】本题主要考查了线面垂直与平行的性质与判定,属于基础题型.6.若关于x 的不等式20x ax b +-<(a ,b 为常数)的解集为(2,1)-,则不等式230bx ax +->的解集是( ) A. 3,(1,)2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭B. 3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭C. 3(,1),2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D. 31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】根据不等式20x ax b +-<(a ,b 为常数)的解集为(2,1)-可知2,1x =-为方程20x ax b +-=的两根即可求得,a b ,再求解230bx ax +->即可.【详解】由20x ax b +-<解集为(2,1)-,可得211(2)12a b -=-+=-⎧⎨-=-⨯=-⎩,解得12a b =⎧⎨=⎩.∴所求不等式230bx ax +->即为2230x x +->,解得32x <-或1x >.即不等式230bx ax +->的解集是3,(1,)2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭.故选:A .【点睛】本题主要考查了二次不等式的解集的性质,属于基础题型. 7.函数()3sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的相邻两条对称轴之间的距离为2π,则将()f x 的图象向右平移4π个单位长度,所得函数图象的一个对称中心是( ) A. ,04π⎛⎫⎪⎝⎭ B. ,04π⎛⎫-⎪⎝⎭C. ,03π⎛⎫⎪⎝⎭D.,03π⎛-⎫⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】由相邻两条对称轴之间的距离为2π即可得()3sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的周期,再求得平移后的函数表达式,再求解对称中心即可.【详解】由题意.函数()f x 的最小正周期为π,则2ππω=,解得2ω=,所以()3sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.将()3sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位长度.所得函数3sin 246y x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦3sin 23x π⎛⎫- ⎪⎝⎭.令2()3x k k ππ-=∈Z ,得()26k x k ππ=+∈Z , 所以所得函数图象的一个对称中心是,03π⎛-⎫⎪⎝⎭. 故选:D .【点睛】本题主要考查了三角函数图像的平移与基本性质,属于中等题型. 8.已知实数a ,b 满足0b >,||1a b +=,则120192019||a a b++的最小值为( )A. 2018B. 2019C. 2020D. 2021【答案】D 【解析】 【分析】 将12019||a a +拆成12019||2019||a a a +,再根据||1ab +=构造12019(||)2019||a b a b ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭的结构,利用基本不等式从而求得最小值.【详解】因为0b >,||1a b +=,所以12019120192019||2019||2019||2019||a a a ab a a b a ++=++=+1201912019||(||)20192019||2019||20192019||a b a a b a b a a b ⎛⎫+⋅+=++++ ⎪⎝⎭1120192019≥-++20192021+=, 当且仅当0a <,2019||2019||b a a b =,即12020a =-,20192020b =时等号成立.故选:D .【点睛】本题主要考查了基本不等式的运用与构造,属于中等题型.9.在单调递减的等比数列{}n a 中,已知3a ,5a 为一元二次方程2204081729x x -+=的两个根,则其前n 项和为( )A. 31729n -B. 131243n +-C. 1313n n --D. 1313n n+- 【答案】C 【解析】 【分析】由3a,5a为一元二次方程22040 81729x x-+=与单调递减的等比数列{}n a可求得35,a a进而求得13 q=.再利用求和公式求前n项和即可.【详解】设等比数列{}n a的公比为q,由已知得352081a a+=,35354,729a a a a=>,所以329a=,5281a=,2532918129aqa==⨯=,又数列{}na单调递减,所以13q=,3122929aaq==⨯=, 所以其前n项和为11213311313nnn-⎡⎤⎛⎫-⎢⎥⎪⎝⎭-⎢⎥⎣⎦=-.故选:C.【点睛】本题主要考查了等比数列的性质与求和,属于基础题型.10.函数()ln2(1)2(1)x xf xx x⎡⎤=--⎢⎥-+⎣⎦的图象大致是()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】先求得()ln2(1)2(1)x xf xx x⎡⎤=--⎢⎥-+⎣⎦求得定义域,排除A,D,再分析当1x>时的单调性即可.详解】22(1)(1)11 ()ln ln ln ln ln 2(1)2(1)2(1)(1)1x x x x x x x xf x xx x x x x x x ⎡⎤+---⎛⎫=--=-=-==-⎪⎢⎥-+-+-⎝⎭⎣⎦, 由10x x->得10x -<<或1x >,即函数()f x 的定义域为(1,0)(1,),故A,D 错误;当1x >时,1y x x =-为增函数,所以1()ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为增函数,所以排除C .故选:B .【点睛】本题主要考查了函数图像的判定,属于基础题型.11.在三棱锥A BCD -中,BCD 是边长为3的等边三角形,3BAC π∠=,二面角A BC D --的大小为θ,且1cos 3θ=-,则三棱锥A BCD -体积的最大值为( )A.36B.6 C.3 D.3 【答案】B 【解析】 【分析】画图分析,设AB x =,AC y =,在BCD 中利用BAC ∠对应的余弦定理求得,x y 的关系式,再表达出三棱锥A BCD -体积关于,x y 的关系式利用基本不等式求解即可. 【详解】设AB x =,AC y =,因为3BAC π∠=,所以2223BC x y xy =+-=,所以223x y xy =+-2xy xy xy ≥-=,即3xy ≤,当且仅当3x y ==时等号成立.过A 作AO ⊥平面BCD ,垂足为O ,作AE BC ⊥垂足为E ,连接OE ,则AEO πθ∠=-, 所以sin()sin AO AE AE πθθ=-=122193AE AE =-=,又11sin 223BC AE xy π⋅=,所以12AE xy =,所以22AO xy =≤,所以113633344A BCD BCDV SAO AO -=⋅=⋅⋅⋅≤.【点睛】本题主要考查了基本不等式在立体几何中的运用,需要根据题意建立未知量的关系,再根据关系选用合适的基本不等式求解.属于中等题型.12.已知定义域为R 的函数2log (1),1()1,12,1x x f x x x +>-⎧⎪==-⎨⎪<-⎩,若关于x 的方程2()()0f x bf x c --=有无数个不同的实数解,但只有三个不同的实数解123,,[1,)x x x ∈-+∞,则()123f x x x b c ++++=( )A. 2log 5B. 2log 6C. 3D. 2【答案】A 【解析】 【分析】对每个分段中的函数表达式讨论,即可得11x =-,再根据只有三个不同的实数解123,,[1,)x x x ∈-+∞,可分析得()1,2f x =为2()()0f x bf x c --=的根,进而求得3b =,2c =-.再求()123f x x x b c ++++即可.【详解】当1x >-时.函数()f x 单调递增,则关于x 的方程2()()0f x bf x c --=在(1,)-+∞内至多只有两个解,所以1x =-必为其中一解,即11x =-.故当1x =-时,2()()0f x bf x c --=,此时由函数()1f x =,得10b c --=;①若关于x 的方程2()()0f x bf x c --=有无数个不同的实数解,则当1x <-时, ()2f x =也一定满足2()()0f x bf x c --=,代入得420b c --=.②联立①②,解得3b =,2c =-.当1x >-时,2()log (1)=+f x x ,由2()()0f x bf x c --=即2()3()20f x f x -+=,得22log 2(1)3log (1)20x x +-++=,解得2log (1)1x +=或2log (1)2x +=,解得21x =或33x =.所以()1232(11332)(4)log 5f x x x b c f f ++++=-+++-==.【点睛】本题主要考查了分段函数的运用以及复合函数的问题,需要根据题意分析每个根满足的条件与具体值等.属于难题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足111a b ==,448a b ==,则33a b +=________. 【答案】293【解析】 【分析】根据等差等比数列的性质先求得公比公差,再求得33a b +即可. 【详解】由4137173733a a d d a -==⇒=⇒=,34182b q q b ==⇒=,34b =,则331729433a b +=+=. 故答案为:293【点睛】本题主要考查了等差等比数列的基本性质与运用,属于基础题型.14.若命题“0x R ∃∈,使得201k x >+成立”是假命题,则实数k 的取值范围是________.【答案】(,1]-∞ 【解析】 【分析】由题意先找到等价命题“x R ∀∈,都有21k x ≤+恒成立”,再求21x +的最小值即可.【详解】“0x R ∃∈,使得201k x >+成立”是假命题等价于“x R ∀∈,都有21k x ≤+恒成立”是真命题.因为211x +≥,即21x +的最小值为1,要使“21k x ≤+恒成立”,只需()2min1k x ≤+,即1k ≤.故答案为:(,1]-∞【点睛】本题主要考查了特称命题的否定与恒成立问题,属于简单题型.15.若x ,y 满足约束条件2201220x y y x y -+≥⎧⎪≥-⎨⎪+-≤⎩,则目标函数3z x y =+的最小值为________.【答案】-7 【解析】 【分析】画出可行域,再判断3z x y =+取最小值时的点即可.【详解】画出约束条件2201220x y y x y -+≥⎧⎪≥-⎨⎪+-≤⎩,表示的平面区域(阴影部分)如图所示:平移直线30x y +=,由图形知,当目标函数3z x y =+过点M 时取得最小值,由2201x y y -+=⎧⎨=-⎩,解得(4,1)M --.代入得min (4)3(1)7z =-+⨯-=-.所以3z x y =+的最小值为―7. 故答案为:-7【点睛】本题主要考查了线性规划的不等式问题,属于基础题型.16.在直三棱柱111ABC A B C -内有一个与其各面都相切的球O 1,同时在三棱柱111ABC A B C -外有一个外接球2Q .若AB BC ⊥,3AB =,4BC =,则球2Q 的表面积为______. 【答案】29π 【解析】 【分析】先求出球O 1的半径,再求出球2Q 的半径,即得球2Q 的表面积. 【详解】由题得AC=5,设球O 1的半径为r ,由题得11345)34,122r r r r ++=⨯⨯∴=(. 所以棱柱的侧棱为22r.所以球2Q 的表面积为2429ππ⋅=. 故答案:29π【点睛】本题主要考查几何体的内切球和外接球问题,考查球的表面积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.已知在ABC 中. ,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2228a b c ,ABC 的面积为(1)求角C 的大小;(2)若c =,求 sin A sin B +的值. 【答案】(1)3π;(2)32【解析】 【分析】(1)由三角形的面积为得到12absinC =,由余弦定理以及2228a b c +-=得到28abcos C =,进而可求出tan C ,得到角C ;(2)由(1)的结果,先求出ab ,根据c =a b +,再由正弦定理可得sin sin sin sin a C b CA B c c+=+,即可求出结果.【详解】(1)由ABC ∆的面积为 12absinC =,由2228a b c +-=及余弦定理可得28abcos C =,故tan 3C π==;(2)∵,2cos 8,83C ab C ab π==∴=又2228,a b c c +-==6a b += 由正弦定理,sin sin sin a b c A B C ==,得()sin sin sin 3sin sin 2a Cb C C A B a bc c c +=+=+= 【点睛】本题主要考查解三角形,熟记正弦定理和余弦定理即可,属于基础题型.18.城市中大量公园的兴建意味着建筑让位,还地于民,城市公共空间被越来越充分地打开.这种打开不只是物理意义上的空间开放,而是使城市公园不仅供民众用来休憩、娱乐、锻炼,还用于相互交往、传播文化、锤炼公民意识,让城市与人建立更好的连接,推动城市回归人本.某城市计划在靠近环城公路Ax ,Ay 的P 处建一所职业技校,且配套修建一条道路BC ,并把三条路围成的三角形区域开辟为休闲公园(如图).经测量P 到Ax ,Ay 的距离PE ,PF 分别为4 km ,3 km ,若,2BAC πθθπ⎛⎫⎛⎫∠=∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,3sin 4θ=,km AB x =,km AC y =.(1)试建立x ,y 间的等量关系;(2)为尽量减少土地占用,试问如何确定B 点的位置,才能使得该公园的面积最小?并求最小面积.【答案】(1)3434x y xy +=;(2)当8km AB =时,最小面积为232km 【解析】 【分析】 (1)根据ABCABPAPCSSS=+建立等量关系即可.(2)由(1)有3434x y xy +=,表达出公园的面积38ABCS xy =,再利用基本不等式求解即可. 【详解】(1)因为Р到Ax .Ay 的距离分别为4,3.所以4PE =,3PF =.因为11143(43)222ABC ABP APCSSSx y x y =+=⋅⋅+⋅⋅=+,① 又1324ABC S xy =⨯,②,所以3434x y xy +=.(2)因为43212x y xy +≥所以32124xy xy ≥,解得2563xy ≥.当且仅当43x y =时,取“=”,即8x =,323y =.所以38ABCS xy =有最小值32. 所以当8km AB =时,该公园的面积最小,最小面积为232km .【点睛】本题主要考查了基本不等式的实际运用,需要根据题目条件列出对应的表达式,再根据变量间的关系选用合适的基本不等式即可.属于中等题型.19.已知函数()4(sin cos )cos 2(0)f x x x x ωωωω=-+>图象的一个对称中心为,08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,设函数()f x 的最小正周期为T . (1)求T 的最大值;(2)当T 取最大值时,若82f πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,04πα<<,求sin 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.【答案】(1)π;(2 【解析】 【分析】(1)利用降幂公式与辅助角公式求得()24f x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭,再根据一个对称中心为,08π⎛⎫⎪⎝⎭求得41()k k ω=+∈Z ,再求T 的最大值即可.(2)由(1)有()24π⎛⎫=- ⎪⎝⎭f x x ,利用82f πα⎛⎫+=⎪⎝⎭求得sin 24α=,再求得cos2α,利用降幂公式求解sin ,cos αα与sin 4πα⎛⎫+⎪⎝⎭即可.【详解】(1)由题意得()4(sin cos )cos 2f x x x x ωωω=-+24sin cos 4cos 2x x x ωωω=-+2sin22cos2x x ωω=-24x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭.因为函数()f x 的一个对称中心为,08π⎛⎫⎪⎝⎭,所以2()84k k ππωπ⋅-=∈Z ,得41()k k ω=+∈Z .又0>ω,所以ω最小值为1.所以T 的最大值为22ππ=.(2)由(1)知,()24π⎛⎫=- ⎪⎝⎭f x x ,若82f πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则22842ππαα⎡⎤⎛⎫+-== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即sin 2α=.因为04a π<<,所以022πα<<.所以3cos24α==.所以sin 44αα====.所以1sin sin cos cos sin 44442424πππααα+⎛⎫+=+=⨯+= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了三角恒等变换中的公式,包括降幂公式、辅助角公式等.需要根据题目中角度的关系选用合适的公式,属于中等题型.20.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足126n n a S +=+,且16a =. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,证明:23123111133333nnT T T T ++++<⋅⋅⋅⋅. 【答案】(Ⅰ) 16323n nn a -=⋅=⋅;(Ⅱ)【解析】试题分析:(Ⅰ)根据1n n n a S S -=-得出{}n a 是等比数列,从而可得{}n a 的通项;(Ⅱ)求出n T ,利用裂项法计算2312311113333n nT T T T ++++⋅⋅⋅⋅得出结论. 试题解析:(Ⅰ)由已知得当2n ≥时,()1122n n n n n a a S S a +--=-=,所以13n n a a +=, 又2112626183n a S a a =+=+==.所以{}n a 是以16a =为首项,3为公比的等比数列,所以16323n nn a -=⋅=⋅.(Ⅱ)由(Ⅰ)得1123n n a =⋅,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,1111163114313nn nT ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭==-⎪⎝⎭-. 所以()()()()111111431431146331313131313131n n n n n n n n n n n T +++++-⋅⎛⎫==⋅<=- ⎪⋅-------⎝⎭.所以2312311113333n nT T T T ++++⋅⋅⋅⋅ 122311111116313131313131n n +⎛⎫<-+-+⋯⋯+- ⎪------⎝⎭ 11163231n +⎛⎫=-< ⎪-⎝⎭.得证点睛:本题主要考查了等比数列的证明,以及数列的求和,属于高考中常考知识点,难度不大;常见的数列求和的方法有公式法即等差等比数列求和公式,分组求和类似于n n n c a b =+,其中{}n a 和{}n b 分别为特殊数列,裂项相消法类似于()11n a n n =+,错位相减法类似于n n n c a b =⋅,其中{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列等.21.如图,在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 是直角梯形,AD BC ∥,AB BC ⊥,SAB 是等边三角形.SAB ⊥底面ABCD ,23AB =,3BC =,1AD =,点M 是棱SB 上靠近点S 的一个三等分点.(1)求证:AM平面SCD ;(2)求二面角S CD B --的大小. 【答案】(1)见解析;(2)60︒ 【解析】 【分析】(1) 取棱SC 上靠近点S 的一个三等分点N ,再证明AM ND ∥即可.(2) 作SO AB ⊥,垂足为点O .再建立空间直角坐标系,分别求平面SCD 的一个法向量与平面BCD 一个法向量,利用法向量夹角的余弦值求二面角S CD B --的大小即可.【详解】(1)证明:取棱SC 上靠近点S 的一个三等分点N ,连接MN ,DN , 因为13SM SN SB SC ==,所以MN BC 且13MN BC =.因为AD BC ∥,所以MN AD .又因为3BC =,1AD =,所以13AD BC MN ==.所以四边形MNDA 是平行四边形.所以AM ND ∥.又因为AM ⊄平面SCD ,ND ⊂平面SCD ,所以//AM 平面SCD .(2)作SO AB ⊥,垂足为点O .如图所示.因为SAB 是等边三角形,所以点O 是线段AB 的中点.因为侧面SAB ⊥底面ABCD , 侧面SAB底面ABCD AB =,SO AB ⊥,SO ⊂二侧面SAB ,所以SO ⊥底面ABCD .所以以点O 为原点,OA 为x 轴,过点O 且平行于EC 的射线为y 轴,OS 为z 轴,建立如上图所示的空间直角坐标系O xyz -.因为23AB =3BC =,1AD =,SAB 是等边三角形, 所以132AO BO AB ===3sin 602332SO AS ︒=⋅==. 所以点(0,0,0)O ,3,0,0)A ,3,1,0)D ,(3,3,0)C ,(0,0,3)S ,所以(3,1,3)SD =-,(3,3,3)SC =--.设平面SCD 的一个法向量为(,,)x y z =m ,则由00m SD m SC ⎧⋅=⎨⋅=⎩,得3303330x y z x y z +-=+-=⎪⎩,解得332x z y z ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 令2z =,得平面SCD 的一个法向量为3,3,2)m =.易知平面BCD 一个法向量为(0,0,1)n =. 设二面角S CD B --的大小是θ,易知θ是锐角,则222|||(3,3,2)(0,0,1)|1cos ||||2(3)321m n m n θ⋅⋅===++⨯.又0180θ︒︒≤≤,所以60θ︒=.所以二面角S CD B --的大小是60︒.【点睛】本题主要考查了空间中平行垂直的证明与性质等,同时也考查了建立空间直角坐标系求解二面角的问题,属于中等题型. 22.已知函数1()2(2)x f x ea x -=-+,()(1ln )()g x a x a R =-+∈.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若对任意的[1,)x ∈+∞,()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)当2a ≤-时,()f x 在R 上单调递增,当2a >-时,()f x 在2,ln12a +⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭上单调递减,在2ln 1,2a +⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增;(2)(,2]-∞ 【解析】 【分析】(1)求导得1()2(2)x f x ea '-=-+,再分(2)0a -+≥与(2)0a -+<两种情况讨论即可.(2)将()()f x g x ≥中()g x 移至左边,再构造新函数1()ln 2(2)x h x a x e a x a -=+-++,根据第(1)问的结论,分2a ≤与2a >两种情况讨论()h x 的最小值即可. 【详解】(1)1()2(2)x f x ea x -=-+的定义域是R ,则1()2(2)x f x ea '-=-+.当(2)0a -+≥,即2a ≤-时,()0f x '>对任意x ∈R 恒成立,故函数()f x 在R 上单调递增 当(2)0a -+<,即2a >-时,令()0f x '<,得2ln12a x +<+;令()0f x '>,得2ln12a x +>+, 故函数()f x 在2,ln12a +⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭上单调递减,在2ln 1,2a +⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增. 综上,当2a ≤-时,()f x 在R 上单调递增,当2a >-时,()f x 在2,ln12a +⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭上单调递减,在2ln1,2a +⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增. (2)()()f x g x ≥,即12(2)(1ln )x e a x a x --+≥-+,得1ln 2(2)0x a x e a x a -+-++≥.令1()ln 2(2)x h x a x ea x a -=+-++,则112(2)()2(2)x x a xe a x a h x e a x x-'--++=+-+=. 由(1)知,函数122x y ex -=-在区间(1,)+∞上单调递增,所以当1x >时,1022220x e x e -->-=,即在(1,)+∞上,恒有1x e x ->.所以在(1,)+∞上22(2)(2)(1)()x a x a x a x h x x x'-++-->=. ①当2a ≤时,()0h x '≥在区间[1,)+∞上恒成立,即()h x 在[1,)+∞上单调递增,所以()(1)0h x h ≥=(符合题意);②当2a >时,由12(2)()x xe a x a h x x-'-++=,得12()2x a h x e x ''-=-+,且()h x ''在[1,)+∞上单调递增,又(1)20h a ''=-<,1210h ''=->,故()h x ''在上存在唯一的零点0x ,当[)01,x x ∈时,()0h x ''<,即()h x '在()01,x x ∈上单调递减,此时()(1)0h x h ''≤=,知()h x 在()01,x x ∈上单调递减,此时()(1)0h x h <=与已知矛盾(不合题意). 综上,a 的取值范围是(,2]-∞.【点睛】本题主要考查了利用导数分析函数的单调性与最值问题,同时也考查了利用导数解决恒成立问题与最值问题等,需要求导分情况进行最值的讨论,属于难题.。
2020届湖北省部分重点高中高三11月期中联考数学(理)科试题(解析版)
2020届湖北省部分重点高中高三11月期中联考数学(理)科试题一、单选题1.设集合{|12},{|}A x x B x x a =-≤<=<,若A∩B≠∅,则a 的取值范围是( ) A .1a ≥- B .12a -<≤C .2a >D .1a >-【答案】D【解析】∵A∩B≠∅,∴A ,B 有公共元素,∵{|12},{|}A x x B x x a =-≤<=< ∴1a >- 故选:D点睛:在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn 图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用Venn 图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时要注意端点值的取舍 2.定义运算a b ad bc c d=-,则符合条件1142i zzi-=+的复数z 为( )A .3i -B .13i +C .3i +D .13i -【答案】A【解析】试题分析:由题意得()()()()42142624231112i i i izi z i z i i i i +-+-+=+∴====-++- 【考点】复数运算3.已知12,e e 是不共线向量,1212122,3,AB BC CD e e e e e e λ=+=-+=-,且A ,B ,D 三点共线,则实数λ等于( ) A .3 B .4C .5D .6【答案】C【解析】根据共线向量基本定理得:A ,B ,D 三点共线,存在唯一的实数t 使得AB tBD =,(t 为实数),由此能求出实数λ. 【详解】A ,B ,D 三点共线,122AB e e =+,123BC e e =-+,12CD e e λ=-,∴12(1)2BD BC CD e e λ=+=-+, ∴12122(1)2e e t e te λ+=-+,解得12t =,5λ=. 故选C. 【点睛】本题考查向量的线性运算、共线向量基本定理,考查运算求解能力,属于基础题. 4.如图,点A 为单位圆上一点,3xOA π∠=,点A 沿单位圆逆时针方向旋转角α到点34()55B -,,则cos α=( )A .310B .310-C D .410+-【答案】A【解析】可得)os(35c 3p a +=-,)in(45s 3p a +=,再根据cos cos[()]33ππαα=+-化简可得答案. 【详解】解:由题意得:)os(35c 3p a +=-,)in(45s 3p a +=,∴cos cos[()]33ππαα=+-=1cos()23p a ++)23p a +=134()2525?=, 故选A.5.我国明代著名乐律学家、明宗室王子朱载堉在《律学新说》中提出的十二平均律,即是现代在钢琴的键盘上,一个八度音程从一个c 键到下一个1c 键的8个白键与5个黑键(如图)的音频恰好构成一个等比数列的原理,高音1c 的频率正好是中音c 的2倍.已知标准音1a 的频率为440Hz ,那么频率为的音名是( )A .dB .fC .eD .d【答案】D【解析】的音比1a 的频率低,故可将1a 的频率记为第一项,的音设为第n 项,则这个数列是以440Hz 为第一项,以1122q -=为公比的等比数列,代入等比数列的通项公式可得. 【详解】从第二个单音起,每一个单音的频率与它的左边一个单音的频率的比1122.故从g起,每一个单音的频率与它右边的一个单音的比为1122q -= 由1112440(2)n --=⨯,解得7n =,频率为的音名是(#)d , 故选D. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式及其性质,考查逻辑推理能力与运算求解能力,属于中档题.6.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和( ) A .若*1,n n a a n n N +-=∈,则{}n a 是等差数列B .若2*12,n n n a a a n N ++=⋅∈,则{}n a 是等比数列C .若()1*,2n n n a a S n N +=∈,则{}n a 是等差数列 D .若(0nn S q q =>且*1),q n N ≠∈,则{}n a 是等比数列【答案】C【解析】对A ,利用等差数列的定义判断;对B ,若有项为0则不能为等比数列;对C ,对递推关系进行两次递推,得到122(3)n n n a a a n --=+≥;对D ,可求出等比数列的前3项,证明2213a a a ≠⋅;【详解】对A ,若1n n a a t +-=(常数),则{}n a 是等差数列,故A 错误;对B ,当120n n n a a a ++===,即使212n n n a a a ++=⋅,则{}n a 不是等比数列,故B 错误;对C ,由1111112,2(1)2(1)(1),n n n n n n n S na na a a na n a S n a n a ---=+⎧⇒=+--⎨=-+-⎩①,又11122(1)(2)n n n a a n a n a ---=+---②,由①-②得:122(3)n n n a a a n --=+≥,故C正确;对D ,由(0nn S q q =>且1)q ≠,则11a S q ==,2221a S S q q =-=-,32332a S S q q =-=-,因为2224322()2a q q q q q =-=-+,324313()a a q q q q q =⋅-=-,显然2213a a a ≠⋅,则{}n a 不是等比数列,故D 错误.故选C. 【点睛】本题考查等差数列、等比数列的定义证明及相关性质,考查逻辑推理能力和运算求解能力,考查方程思想的应用.7.下列四个命题中真命题是( ). 1:(0,1)P x ∀∈,1123log log x x ≤2:(0,)P x ∃∈+∞,121log 2xx ⎛⎫⎪⎝⎭≤13:0,3P x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭,131log 2xx ⎛⎫⎪⎝⎭≥A .2P ,3PB .2P ,4PC .1P ,3PD .1P ,4P【答案】A【解析】根据对数函数与指数函数的性质,逐项判断,即可得出结果. 【详解】解:1P :()0,1x ∀∈,1123log log x x >故1P 不正确;2P :()0,x ∃∈+∞,121log 2xx ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭故2P 正确;3P :10,3x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭,131log 2xx ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭故3P 正确;4P :()0,x ∀∈+∞,1123x x⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故4P 不正确.故选A . 【点睛】本题主要考查命题真假的判定,熟记指数函数与对数函数的性质即可,属于常考题型.8.已知函数133,(1)()log ,(1)x x f x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,则函数(1)y f x =-的大致图象是A .B .C .D .【答案】C【解析】绘制函数()f x 的图象如图所示,则函数()1f x -的图象可由如下变换得到: 首先将函数()f x 的图象关于y 轴对称变换,然后将函数图象向右平移1个单位长度, 观察所给选项,只有D 选项符合题意. 本题选择D 选项.9.已知函数f (x )=cos 4x+sin 2x ,下列结论中错误的是( ) A .f (x )是偶函数 B .函数f (x )最小值为34C .π2是函数f (x )的一个周期 D .函数f (x )在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭内是减函数 【答案】D【解析】根据偶函数定义进行判断;将函数化为关于sin 2x 的二次函数,根据二次函数性质确定最小值;根据周期定义判断C 是否正确;举反例说明D 不成立. 【详解】由f (-x )=cos 4(-x )+sin 2(-x )=f (x ),知函数f (x )是偶函数,故A 正确;f (x )=(1-sin 2x )2+sin 2x=sin 4x-sin 2x+1=2213sin -24x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,又sin 2x ∈[0,1],则当sin 2x=12时,f (x )min =34,所以B 正确; f π2x ⎛⎫+⎪⎝⎭=sin 4π2x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-sin 2π2x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+1=cos 4x+1-cos 2x=cos 4x+sin 2x ,则f (x )=f π2x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.所以C 也正确,因为()()43f f ππ< ,所以D 错误,选D本题考查偶函数、二次函数最值、周期、单调性,考查基本分析判断能力.10.定义在[)0,∞+上的函数()f x 满足:当02x ≤<时,()22f x x x =-;当2x ≥时,()()32f x f x =-.记函数()f x 的极大值点从小到大依次记为12,,,,,n a a a 并记相应的极大值为12,,,,,n b b b 则11222020a b a b a b +++的值为( )A .201931⨯+B .191931⨯+C .192031⨯+D .202031⨯+【答案】A【解析】确定函数极大值点及极大值求得21n a n =-.1,3n n b -=,再求和即可【详解】由题当当0x 2≤<时,()()22f x 2x x 11,x =-=--+极大值点为1,极大值为1 当x 2≥时,()()f x 3f x 2=-.则极大值点形成首项为1公差为2 的等差数列,极大值形成首项为1公比为3 的等比数列故21n a n =-.1,3n n b -=,故()1213n n n a b n -=-设S=121911222020113353393a b a b a b +++=++++3S=12201333393+++两式相减得-2S=1+2(1219333+++)-()19202020313312393238313-=+⨯-=---∴S=201931⨯+故选:A 【点睛】本题考查数列与函数综合,错位相减求和,确定n a 及n b 的通项公式是关键,考查计算能力,是中档题11.设函数()sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若对于任意5,62ππα⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦,在区间[]0,m 上总存在唯一确定的β,使得()()0f f αβ+=,则m 的最小值为( )A .π6B .π2C .7π6D .π【解析】先求()[2f α∈-,再由存在唯一确定的β,使得()()f f βα=-∈,得2[,)633m πππ-∈,从而得解.【详解】当5,62ππα⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,有2,36ππαπ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦,所以()[f α∈. 在区间[]0,m 上总存在唯一确定的β,使得()()0f f αβ+=,所以存在唯一确定的β,使得()()f f βα=-∈. []0,,[,]666m m πππββ∈-∈--,所以25[,),[,)63326m m πππππ-∈∈.故选B. 【点睛】本题主要考查了三角函数的图像和性质,考查了函数与方程的思想,正确理解两变量的关系是解题的关键,属于中档题.12.函数()121x xf x e e b x -=---在()0,1内有两个零点,则实数b 的取值范围是( )A .(⋃B .()()1,00,1e e -⋃-C .()()11⋃D .()1,1e e -⋃-【答案】D【解析】设12t x =-,则函数等价为11222t ty e e b t +-=--,条件转化为11222t t eeb t +--=,进而转化为1122t t y ee+-=-与2y b t =有两个交点,利用函数的单调性和导数的几何意义,结合绝对值,合理分类讨论,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,函数()121xxf x e eb x -=---,设12t x =-,则12x t =+, 因为01x <<,所以1122t -<<,则函数()f x 等价于()1122t t +-,即等价为()11222t t f x e eb t +-=--在1122t -<<上有两个零点, 即11222t t eeb t +--=在1122t -<<有两个根, 设()1122t t h t e e+-=-,则()()11112222t t t t h t eee e h t -++-⎛⎫-=-=--=- ⎪⎝⎭,即函数()h t 是奇函数,则()11220t t h t ee+-=+'>,即函数()h t 在1122t -<<上是增函数, 且()1100,1,122h h e h e ⎛⎫⎛⎫==--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当102t ≤<,若0b =时,则函数()f x 只有一个零点,不满足条件; 若0b >时,则()2g t bx =,设过原点的直线()2g t bx =与()h t 相切,切点为1122,a a a ee +-⎛⎫- ⎪⎝⎭, 由()11220t t h t ee+-=+'>,则()1122a a h a ee+-=+',则切线方程为()11112222()a a a a y e e e e x a +-+-⎛⎫--=+- ⎪⎝⎭, 切线过原点,则()11112222()a a a a e e e e a +-+-⎛⎫--=+⋅- ⎪⎝⎭,即11112222a a a a e ea e e +-+-⎛⎫-+=-⋅+ ⎪⎝⎭,则()()112211a a a ea e-++=-+,当0a =,即切点为()0,0,此时切线的斜率为()11122202k h e e e ==+=',若1222e b =,则12b e ==y =与()h t 相切,只有一个交点,不满足题意. 当直线过点1,12e ⎛⎫-⎪⎝⎭时,1122e b b -=⨯=,此时直线()()21g t e x =-,要使得()g t 与()h t 1b e <<-,由1222b e -=,得b =1,12e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭时,1122e b b ⎛⎫-=-⋅-= ⎪⎝⎭, 要使得()g t 与()h t由两个交点,则1e b -<<综上1e b -<<1b e <<-, 即实数b的取值范围是(1,e -)1e ⋃-,故选D. 【点睛】本题主要考查函数与方程的综合应用问题,其中解答中利用换元法,利用条件转化为两个函数的图象的交点个数问题,利用导数求得函数的单调性和导数的几何意义,合理分类讨论是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与计算能力,试题难度大,属于难题.二、填空题13.设函数()(1)(23)f x x x a =++为偶函数,则a =__________. 【答案】23a =-【解析】注意到()()()()221211f x x x x =-=+-为偶函数,故()()3212a f x x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,通过对比可知321,23a a -==-.14.ABC ∆内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若115,,cos 314a B A π===,则ABC ∆的面积S =__________.【答案】【解析】由同角三角函数基本关系可得:sin A ==,由正弦定理有:5sin 7sin a B b A ===, 由诱导公式结合两角和差正余弦公式可得:则ABC △的面积:11sin 57227ABCSab C ==⨯⨯⨯=. 15.如图,三个边长为2的等边三角形有一条边在同一条直线上,边GD 上有10个不同的点12310,,P P P P ⋯⋯,则12310()AF AP AP AP AP ⋅+++⋯+=________.【答案】180【解析】可用特殊位置法处理此题,假定这10个点是DG 的等分点,且M 为DG 中点,则1231010AP AP AP AP AM +++⋯+=,建立坐标系,向量坐标法处理数量积. 【详解】令这10个点是DG 的等分点,且M 为DG 中点, 则1231010AP AP AP AP AM +++⋯+=, 以A 为原点,AD 方向为x 轴建立坐标系,故F ,11(2M ,AF =,11(2AM =,∴原式10180AF AM =⋅=.故答案为180 【点睛】考查向量在图形中的几何应用,向量的加法法则,数量积的运算律,数量积的求值,考查数形结合思想和坐标法的应用. 16.已知函数2()cos2x f x x π=,数列{}n a 中,()*()(1)n a f n f n n N =++∈,则数列{}n a 的前100项之和100S =____.【答案】10200【解析】因为()2πxf x x cos2=,所以 ()()n a f n f n 1=++=22+1cos ++1cos22n n n n ππ()() 2224-34-34-24-3cos +4-2cos =-(42)22n n n a n n n ππ=-()()()()同理可得:22242414(42),(4),(4)n n n a n a n a n --=--=-=-2243424142(42)2(4)8(41)n n n n a a a a n n n ---∴+++=--+=- , ∴ {}n a 的前100项之和()100S 8379910200=++⋯+=.故答案为:10200 .点睛:本题中由条件()()n a f n f n 1=++=22+1cos++1cos22n n n n ππ()() ,由余弦函数的值可将n 分成四种情况,即将数列分成四个一组求和即可.三、解答题17.已知n S 是数列{}n a 的前n 项之和,*111,2,n n a S na n N +==∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设211(1)n n n n a b a a ++=-⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和n T ,若112019n T +<,求正整数n的最小值.【答案】(1)n a n =;(2)2019.【解析】(1)由已知递推关系式和1n n n a S S -=-可推出11n n a a n n +=+,则{}n an为常数列,继而可算出n a ;(2)先把n b 表示出来,用裂项相消法求n T ,然后代入不等式可求出n . 【详解】(1)因为12n n S na +=……①, 所以12(1)n n S n a -=-……②,②-①得:12(1),2n n n a na n a n +=--≥, 所以11n n a a n n +=+,则n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数列,又22122,12n a a a S n ==∴==, (2)n a n n ∴=≥,当1n =时也满足,所以n a n =.(2)2112111(1)(1)(1)(1)1nn n n n n n a n b a a n n n n +++⎛⎫=-=-=-+ ⎪++⎝⎭, 当n 为偶数时,111111112233411n n T n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-++⋯++=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 当n 为奇数时,1111111212233411n n T n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-++⋯-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 综上,1,111,1n n n T n n ⎧⎪⎪++=⎨⎪-⎪+⎩为偶数为奇数,则1111201912019n T n n +=<⇒+>+, 2018,n n ∴>的最小值为2019.【点睛】此题考查数列临差法求数列通项公式、并项求和法,考查方程思想和分类讨论思想,考查逻辑思维能力和运算求解能力,求和时注意对n 分奇偶讨论.18.如图,三棱柱111ABC A B C -,点1A 在平面ABC 内的射影D 在AC 上,160BAC CAA ︒∠=∠=且12AB AC AA ===.(1)求证:11B C A B ⊥;(2)求二面角1A B C B --的余弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2【解析】(1)连结BD 、1AB 推导出D 是AC 的中点,BD AC ⊥,从而AC ⊥平面1A BD ,进而1AC A B ⊥,再求出11AB A B ⊥,由此证明1A B ⊥平面1AB C ,从而11B C A B ⊥.(2)由AC 、DB 、1DA 两两垂直,以D 为坐标原点,建立空间直角坐标系D xyz -,利用向量法求出二面角1A B C B --的余弦值. 【详解】证明:(1)连结1,BD AB ,111,60,A D AC CAA AC AA ︒⊥∠==,D ∴是AC 的中点,又60AB AC BAC BD AC =∠=︒∴⊥,,,11,,A D BD D A D BD =⊂平面1A BD ,AC ∴⊥平面1A BD ,1A B ⊂平面1A BD ,1AC A B ∴⊥,又11AA B B 是平行四边形,111,AB AA AB A B =∴⊥,11,,ACAB A AC AB =⊂平面1AB C ,1A B ∴⊥平面1AB C ,1B C ⊂平面1AB C , 11B C A B ∴⊥.(2)由(1)知AC DB 、、1DA 两两垂直,故以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -,1(0,1,0),(0,1,0),A B C A -,1(0,1AA ∴=,设()1000,,B x y z ,则()1000,BB x y z =,110001,0,1,AA BB x y z B =∴==∴, 1(3,2,3),(0,2,0)AB AC ∴==,设平面1AB C 的一个法向量(,,)m x y z =,则132020m AB x y m AC y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅==⎪⎩,取1x =,得(1,0,1)m =-, 设平面1BB C 的一个法向量为n ,同理得(1,3,1)n =-,10cos ,||||5m n m n m n ⋅∴<>==⋅,∴二面角1A B C B --的余弦值为5. 【点睛】本题考查线线垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题. 19.如图,一个角形海湾,2AOB AOB θ∠=(常数θ为锐角).拟用长度为l (l 为常数)的围网围成一个养殖区,有以下两种方案可供选择:方案一:如图1,围成扇形养殖区OPQ ,其中»PQl =;方案二:如图2,围成三角形养殖区OCD ,其中CD l =.(1)求方案一中养殖区的面积1S ;(2)求方案二中养殖区的最大面积(用l θ,表示);(3)为使养殖区的面积最大,应选择何种方案?并说明理由.【答案】(1)21,0,42l S πθθ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭;(2)224tan l S θ=;(3)应选择方案一. 【解析】(1)设此扇形所在的圆的半径为r ,则2l r θ=⋅,可得2lr θ=.利用扇形面积计算公式可得1S .(2)设OC x =,OD y =,利用余弦定理与基本不等式的性质可得:2222cos 222cos 2l x y xy xy xy θθ=+-≥-,可得:224l xy sin θ≤,即可得出. (3)由于12tan S S θθ=,令()t a n f θθθ=-,求导,可得()f θ在(0,)2π上单调递增.即可得出结论. 【详解】(1)设OP r =,则2l r θ=⋅,即2lr θ=,所以 211,0,242l S lr πθθ⎛⎫==∈ ⎪⎝⎭.(2)设,OC a OD b ==.由余弦定理,得2222cos 2l a b ab θ=+-,所以22cos2l ab ab θ≥-.所以22(1cos 2)l ab θ≤-,当且仅当a b =时等号成立.所以221sin 2sin 224(1cos 2)4tan OCDl l S ab θθθθ∆=≤=-,即224tan l S θ=. (3)221114(tan ),0,2S S l πθθθ⎛⎫-=-∈ ⎪⎝⎭, 令()tan f θθθ=-,则22sin sin ()1cos cos f θθθθθ''⎛⎫=-= ⎪⎝⎭. 当0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f θ'>,所以()f θ在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. 所以,当0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,总有()(0)0f f θ>=,即21110S S ->,即12S S >. 答:为使养殖区面积最大,应选择方案一. 【点睛】本题考查扇形的面积计算公式、余弦定理、基本不等式的性质,考查函数与方程思想、分类讨论思想的应用,考查逻辑推理能力和运算求解能力,注意利用基本不等式求最值时,记得验证等号成立的条件.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线22(0)x py p =>上的点(,1)M m 到焦点F 的距离为2.(1)求抛物线的方程;(2)如图,点E 是抛物线上异于原点的点,抛物线在点E 处的切线与x 轴相交于点P ,直线PF 与抛物线相交于A B ,两点,求EAB ∆面积的最小值. 【答案】(1)24x y =;(2)【解析】(1)求出抛物线22(0)x py p =>的准线方程为2py =-,由抛物线定义,得到2p =,即可求解抛物线的方程.(2)求出函数的12y x '=.设点2(,),04t E t t ≠,得到抛物线在点E 处的切线方程为21()42t y t x t -=-.求出(,0)2t P .推出直线PF 的方程,点2(,)4t E t 到直线PF 的距离,联立2420x y x ty t ⎧=⎪⎨⎪+-=⎩求出AB ,表示出EAB ∆的面积,构造函数,通过函数的导数利用单调性求解最值即可. 【详解】(1)抛物线22(0)x pyp =>的准线方程为2p y =-, 因为(,1)M m ,由抛物线定义,知12p MF =+, 所以122p+=,即2p =, 所以抛物线的方程为24x y =. (2)因为214y x =,所以12y x '=. 设点2,,04t E t t ⎛⎫≠ ⎪⎝⎭,则抛物线在点E 处的切线方程为21()42t y t x t -=-.令0y =,则2t x =,即点,02t P ⎛⎫⎪⎝⎭.因为,0,(0,1)2t P F ⎛⎫⎪⎝⎭所以直线PF 的方程为22t y x t ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,即20x ty t +-=.则点2,4tE t ⎛⎫⎪⎝⎭到直线PF的距离为|4t d ==. 联立方程2420x y x ty t ⎧=⎪⎨⎪+-=⎩消元,得()22222160t y t y t -++=. 因为()()224221646440t t t∆=+-=+>,所以12y y ==,所以()22121222442161122t t AB y y y y t t++=+++=++=+=. 所以EAB ∆的面积为()()322224441122||t t S tt ++=⨯=⨯.不妨设()3224()(0)x g x x x+=>,则()122224()(24)xg x x x +=-'.当x ∈时,'()0g x <,所以()g x 在上单调递减; 当)x ∈+∞上,'()0g x >,所以()g x 在)+∞上单调递增,所以当x=32min4)()g x ==所以EAB ∆的面积的最小值为【点睛】本题考查抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系、利用导数求函数的最值等知识的交会,考查函数与方程思想、转化与化归思想、数形结合思想的灵活运用,考查逻辑推理能力和运算求解能力以及构造法的应用,难度比较大. 21.已知函数()ln mx f x x=,曲线()y f x =在点()()22,e f e 处的切线与直线20x y +=垂直(其中e 为自然对数的底数). (1)求()f x 的解析式及单调递减区间;(2)若函数()()21kx g x f x x =--无零点,求k 的取值范围.【答案】(1)单调减区间为(0,1)和(1,]e ;(2)k 的取值范围为:0k ≤或2k =. 【解析】(1)先求出函数的导数,求得切线的斜率,由两直线垂直的条件,可得2m =,求得()f x 的解析式,可得导数,令导数小于0,可得减区间;(2)先求得()g x ,要使函数()g x 无零点,即要2ln 1kxx x =-在()()0,11,x ∈+∞内无解,亦即要()21ln 0x k x x--=在()()0,11,x ∈+∞内无解.构造函数()()21ln x h x k x x-=-,对其求导,然后对k 进行分类讨论,运用单调性和函数零点存在性定理,即可得到k 的取值范围. 【详解】 (1) ()()()2ln 1ln m x f x x -'=,又由题意有:()212f e '= 1242m m ⇒=⇒=,故()2ln x f x x =. 此时,()()()22ln 1ln x f x x -'=,由()001f x x <⇒<<'或1x e <<,所以函数()f x 的单调减区间为()0,1和()1,e .(2) ()()21kx g x f x x =-- ()2ln 1kx g x x x x ⎛⎫⇒=- ⎪-⎝⎭,且定义域为()()0,11,+∞,要函数()g x 无零点,即要2ln 1kxx x =-在()()0,11,x ∈+∞内无解,亦即要()21ln 0x k x x--=在()()0,11,x ∈+∞内无解.构造函数()()()2212ln x kx h x k x h x xx'--=-⇒=. ①当0k ≤时,()0h x '<在()()0,11,x ∈+∞内恒成立,所以函数()h x 在()0,1内单调递减,()h x 在()1,+∞内也单调递减. 又()10h =,所以在()0,1内无零点,在()1,+∞内也无零点,故满足条件;②当0k >时, ()()2222k x kx k h x h x x x ⎛⎫- ⎪-⎝⎭=⇒='' ⑴若02k <<,则函数()h x 在()0,1内单调递减,在21,k ⎛⎫⎪⎝⎭内也单调递减,在2,k ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内单调递增. 又()10h =,所以在()0,1内无零点;易知20h k ⎛⎫<⎪⎝⎭, 而222220k kh e k k e ⎛⎫=⋅-+> ⎪⎝⎭,故在2,k ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内有一个零点,所以不满足条件; ⑵若2k =,则函数()h x 在()0,1内单调递减,在()1,+∞内单调递增. 又()10h =,所以()()0,11,x ∈+∞时,()0h x >恒成立,故无零点,满足条件;⑶若2k >,则函数()h x 在20,k ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,在21k ⎛⎫⎪⎝⎭,内单调递增,在()1,+∞内也单调递增. 又()10h =,所以在21k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,及()1,+∞内均无零点. 又易知20h k ⎛⎫<⎪⎝⎭,而()()22222k k k h e k k e e k -=⋅--+=--, 又易证当2k > 时,()0kh e ->,所以函数()h x 在20,k ⎛⎫⎪⎝⎭内有一零点,故不满足条件.综上可得:k 的取值范围为:0k ≤或2k =. 【点睛】本题主要考查导数的几何意义、应用导数研究函数的零点问题、其中分类讨论思想.本题覆盖面广,对考生计算能力要求较高,是一道难题,解答本题,准确求导数是基础,恰当分类讨论是关键,易错点是分类讨论不全面、不彻底、不恰当,或因复杂式子变形能力差,而错漏百出.本题能较好的考查考生的逻辑思维能力、基本计算能力、分类讨论思想等.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为t tt tx e e y e e--⎧=+⎨=-⎩(其中t 为参数).在以O 为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系(两种坐标系的单位长度相同)中,直线l的极坐标方程为sin 3πρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭. (1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)求直线l 与曲线C 的公共点P 的极坐标.【答案】(1)224(2)x y x -=≥;(2)6π⎛⎫⎪⎝⎭.【解析】(1)由曲线C 的参数方程求出曲线C 的直角坐标方程,由此能求出曲线C 的极坐标方程.(2)将l 与C 的极坐标方程联立,得222(cos sin )2cos 2ρθθθ-=,从而23tan 10θ-=,进而方程的解为6πθ=,由此能求出直线l 与曲线C 的公共点P的极坐标.【详解】 (1)消去参数得曲线C 的直角坐标方程为224(2)x y x -=≥,所以曲线C 的极坐标方程2222cos sin 4ρθρθ-=,即2c o s 2444ππρθθ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭, (2)将l 与C 的极坐标方程联立,消去ρ,得4sin 2cos 23πθθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,化简得23tan 10θθ-+=,得tan 36πθθ==,代入sin 3πρθ⎛⎫-=⎪⎝⎭.得ρ=P 的极坐标为6π⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】 本题考查曲线的极坐标方程的求法、直线与曲线的公共点的极坐标的求法,考查直角坐标方程、参数方程、极坐标方程的互化等基础知识,考查运算求解能力,是中档题. 23.已知函数2()1f x x x =-+,且,,a b c ∈R .(1)若2a b c ++=,求()()()f a f b f c ++的最小值;(2)若||1x a -<,求证:|()()|2(||1)f x f a a -<+.【答案】(1)73;(2)证明见解析. 【解析】(1)根据柯西不等式即可求出最小值,(2)根据绝对值三角不等式即可证明.【详解】(1)因为222214()33a b c a b c ++≥++=,当23a b c ===取等号, ()22247()()()()3133f a f b f c a b c a b c ++=++-+++≥+=, 所以()()()f a f b f c ++的最小值73.(2)因为||1x a -<,所以()22|()()|()|||1||1|f x f a x a x a x a x a x a -=---=-+-<+-|()(21)||||21|1(2||1)2(||1)x a a x a a a a =-+-≤-+-<++=+.【点睛】本题考查柯西不等式和绝对值三角形不等式的证明,考查转化与化归思想的运用,属于中档题.。
华大新高考联盟2020届高三11月教学质量测评理科数学
绝密★启用前华大新高考联盟2020届高三11月教学质量测评理科数学时间:120分钟满分:152分命卷人:* 审核人:一、选择题(每小题5分,共60分)1. 已知集合,则( )A. B. C. D.2. 复平面内表示复数的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限3. 设两个单位向量,的夹角为,则( )A. B. C. D.4. 设两条不同的直线,和两个不同的平面,给出下列四个命题: ①若,,则; ②若,,则; ③若,,则; ④若,,则. 其中正确的个数是( )A. B. C. D.5. 下图是某市月日至日的空气质量指数趋势图,空气质量指数越小表示空气质量越好,空气质量指数小于表示空气质量优良,下列叙述中不正确的是( )A. 这天中有天空气质量优良B. 这天中空气质量指数的中位数是C. 从月日到月日,空气质量越来越好 D. 连续三天中空气质量指数方差最大的是月日至月日6. 已知甲、乙、丙三人中,一位是河南人,一位是湖南人,一位是海南人,丙比海南人年龄大,甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,由此可以推知:甲,乙、丙三人中( )A. 甲不是海南人B. 南人比甲年龄小C. 湖南人比河南人年龄大D. 海南人年龄最小7. 已知数列 对于任意正整数 ,有 ,若 ,则 ( )A. B. C. D.8. 函数在 的图像大致为( )A.B.C.D.9. 已知 , 分别为椭圆( )的左、右焦点, 是 上一点,满足 , 是线段上一点,且 , ,则 的离心率为( )A.B. C. D.10. 函数 的定义域为 ,若 与 都是偶函数,则( )A. 是偶函数B. 是奇函数C. 是偶函数D.11. 将 名党员干部分配到 个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配 名党员干部,则不同的分配方案共有A. 种B. 种C. 种D. 种12. 已知函数,下列结论中错误的是( )A. 的图像关于点对称B. 的图像关于直线对称C. 的最大值为 D. 是周期函数二、填空题(每小题5分,共20分)13. 已知棱长为的正方体的各顶点都在同一个球面上,则该球的体积为__________.14. 已知分别为双曲线(,)的左、右焦点,点是以为直径的圆与在第一象限内的交点,若线段的中点在的渐近线上,则的两条渐近线方程为__________.15. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则__________.16. 设等比数列满足,则数列的前项和为__________.三、解答题(每小题12分,共60分)17. 已知的三个内角对应的边分别为,且,. (1)求; (2)若的面积为,求的周长.中,,,.(1)证明:三棱柱是堑堵; (2)求二面角的余弦值.19. 已知一条曲线在轴右边,上每一点到点的距离减去它到轴距离的差都是. (1)求曲线的方程; (2)过点且斜率为的直线与交于,两点,,求直线的方程.20. 已知函数,. (1)求证:在区间上无零点; (2)求证:有且仅有个零点.21. 一种掷骰子走跳棋的游戏:棋盘上标有第站、第站、第站、…、第站,共站,设棋子跳到第站的概率为,一枚棋子开始在第站,棋手每掷一次骰子,棋子向前跳动一次.若掷出奇数点,棋子向前跳一站;若掷出偶数点,棋子向前跳两站,直到棋子跳到第站(获胜)或第站(失败)时,游戏结束(骰子是用一种均匀材料做成的立方体形状的游戏玩具,它的六个面分别标有点数,,,,,). (1)求,并根据棋子跳到第站的情况,试用和表示; (2)求证:(,,…,)为等比数列;(3)求玩该游戏获胜的概率.四、选做题(每小题12分,共24分)22A. 在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为(1)求的普通方程和的直角坐标方程;(2)求上的点到距离的最大值.22B. 已知,为正数,且满足. (1)求证:; (2)求证:.第1题:【答案】D【解析】因为,,所以.第2题:【答案】C【解析】因为, 所以复数所对应的复平面内的点为,位于第三象限.第3题:【答案】B【解析】因为, 所以.第4题:【答案】B【解析】①中可能相交也可能异面,故错误;②错误,可能相交;③④正确.第5题:【答案】B【解析】这天中空气质量指数小于的有天,所以这天中有天空气质量优良,故选项A正确; 这天中空气质量指数的中位数是,故选项B不正确; 从月日到月日,空气质量指数越来越小,所以空气质量越来越好,故选项C正确; 连续三天中空气质量指数离散程度最大的是月日至月日,所以连续三天中空气质量指数方差最大的是月日至月日,故选项D正确.第6题:【答案】D【解析】因为甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,所以丙是湖南人, 又丙比海南人年龄大,湖南人比乙年龄小, 所以乙不是海南人,从而乙是河南人,甲是海南人. 于是甲、乙、丙三人中,甲是海南人且年龄最小,乙是河南人且年龄最大,丙是湖南人且年龄居中.第7题:【答案】A【解析】令,由,得, 所以数列是以为首项,为公差的等差数列,从而,因为, 所以,.【解析】,所以是一个偶函数,关于对称,.故选A.第9题:【答案】A【解析】因为在中,,,所以, 又,所以,从而,进而, 所以,椭圆的离心率为.第10题:【答案】C【解析】因为是偶函数,所以,从而; 因为是偶函数,所以,从而, 于是,,所以是以为周期的函数, 因为,所以,即, 所以是偶函数.第11题:【答案】C【解析】分两类考虑:第一类,其中个贫困村分配名党员干部,另外个贫困村各分配名党员干部,此类分配方案种数为;第二类,其中个贫困村各分配名党员干部,另外个贫困村各分配名党员干部,此类分配方案种数为. 故不同的分配方案共有种.第12题:【答案】C【解析】因为, 所以的图像关于点对称,故结论A正确; 因为, 所以的图像关于直线对称,故结论B正确; 因为, 令,则, 令,,则, 令,得或,,,,, 所以的最大值是,从而的最大值是,故结论C错误; 因为, 所以是周期函数,故结论D正确.第13题:【答案】【解析】设球的半径为,则,, 从而球的体积为.第14题:【答案】【解析】不妨设双曲线中心为, 依题意,有,, 由双曲线定义,所以, 双曲线的两条渐近线方程为.【解析】设直线与曲线切于点, 与曲线切于点, 则有,从而,,,, 所以切线方程为,于是.第16题:【答案】 【解析】依题意,有,解得, 所以数列的通项公式为, 数列的通项为:;设数列的前项和为, 则,①,② 用①②,得,③,④ 用③④,得.第17题:【答案】见解析.【解析】(1)在中,,, 由正弦定理得, 又,所以,所以,所以. (2)由(1)知,,所以, 因为的面积,所以, 由余弦定理得,所以, 所以的周长为.第18题:【答案】见解析.【解析】(1)在中,,,, 由正弦定理得,所以,即, 所以三棱柱是堑堵. (2)以点为坐标原点,以,,所在的直线分别为轴、轴、轴, 建立如图所示的空间直角坐标系.则,,,, 于是,,, 设平面的一个法向量是,则由,得, 所以可取, 又可取为平面的一个法向量, 所以, 所以二面角的余弦值为第19题:【答案】见解析.【解析】(1)设点是曲线上任意一点,则由题意可得:(), 化简得曲线的方程为(). (2)由题意得,直线的方程为,设, 由,得, 因为,故, 所以, 由题设知,解得或, 因此直线的方程为或.【解析】(1),, 当时,;当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减,为极大值点,,所以当时,, 所以在区间上无零点. (2)的定义域为. ①当时,,, 所以,从而在上无零点. ②当时,,从而是的一个零点. ③当时,由(1)知,所以, 又,所以,从而在上无零点. ④当时,,, 所以在上单调递减,而,, 从而在上有唯一零点. ⑤当时,,所以,从而在上无零点. 综上,有且仅有个零点.第21题:【答案】见解析.【解析】(1)棋子开始在第站是必然事件,所以. 棋子跳到第站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,其概率为,所以. 棋子跳到第站,包括两种情形,①第一次掷骰子出现偶数点,其概率为;②前两次掷骰子出现奇数点,其概率为,所以. 棋子跳到第站,包括两种情形,①棋子先跳到第站,又掷骰子出现偶数点,其概率为;②棋子先跳到第站,又掷骰子出现奇数点,其概率为.故. (2)由(1)知,,所以, 又因为, 所以(,,…,)是首项为,公比为的等比数列. (3)由(2)知,, 所以, 所以玩该游戏获胜的概率为.第22A题:【答案】见解析.【解析】(1)因为,且, 所以的普通方程为(),的直角坐标方程为. (2)由(1)可设的参数方程为(为参数,),上的点到的距离为, 当时,取得最大值, 故上的点到距离的最大值为.第22B题:【答案】见解析.【解析】(1)因为,为正数,且, 所以,当且仅当时,等号成立, 所以, 当且仅当时,等号成立. (2)不妨设,,,则,当且仅当,即时,等号成立.。
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2020届名校联盟高三11月教学质量检测数学(理)试题一、单选题1.已知集合{|20}A x x =-<,2{|20}B x x x =--<,则A B =I ( )A .()2-∞,B .()1-∞,C .(21)-,D .(12)-, 【答案】D【解析】先求出集合={|12}B x x -<<,再与集合A 求交, 【详解】本题主要考查集合的运算和一元二次不等式的解法. 因为{|20}={|2}A x x x x =-<<,2{|20}B x x x =--<={|12}x x -<<,所以{|12}B x x A -<<⋂=. 故选:D 【点睛】本题考查解二次不等式,考查集合的交集。
属于基础题. 2.复平面内表示复数1212iz i-+=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】C【解析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,再求出z 的坐标得答案. 【详解】因为212i (12i)34i 12i (12i)(12i)55z --===--++-, 所以复数1212i z i -=+所对应的复平面内的点为34,55Z ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,位于第三象限. 故选:C . 【点睛】本题主要考查复数的几何意义,复数的运算,属于基础题.3.设两个单位向量a b r r ,的夹角为23π,则34a b +=r r ( )A .1B CD .7【答案】B【解析】由222349+24+16a b a a b b +=⋅r rr r r r ,然后用数量积的定义,将a b r r,的模长和夹角代入即可求解. 【详解】2222349+24+16=9+24cos 16133a b a a b b π+=⋅+=r r r r r r ,即34a b +=r r故选:B 【点睛】本题考查向量的模长,向量的数量积的运算,属于基础题.4.设有不同的直线a ,b 和不同的平面α,β,给出下列四个命题: ①若//a α,//b α,则//a b ; ②若//a α,//a β,则//αβ; ③若a α⊥,b α⊥,则//a b ; ④若a α⊥,a β⊥,则//αβ. 其中正确的个数是( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】B【解析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系判断求解即可. 【详解】对于①,若a ∥α,b ∥α,则直线a 和直线b 可以相交也可以异面,故①错误; 对于②,若a ∥α,a ∥β,则平面a 和平面β可以相交,故②错误; 对于③,若a ⊥α,b ⊥α,则根据线面垂直性质定理,a ∥b ,故③正确; 对于④,若a ⊥α,a ⊥β,则α∥β成立; 故选:B . 【点睛】本题考查命题真假的判断,考查推理判断能力,是基础题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.5.如图是某市10月1日至14日的空气质量指数趋势图,空气质量指数越小表示空气质量越好,空气质量指数小于100表示空气质量优良,下列叙述中不正确的是( )A.这14天中有7天空气质量优良B.这14天中空气质量指数的中位数是103C.从10月11日到10月14日,空气质量越来越好D.连续三天中空气质量指数方差最大的是10月5日至10月7日【答案】B【解析】根据题目给出的折线图的信息对选项进行逐一判断即可得到答案.【详解】这14天中空气质量指数小于100的有7天,所以这14天中有7天空气质量优良,故选项A正确;这14天中空气质量指数的中位数是86121103.52+=,故选项B不正确;从10月11日到10月14日,空气质量指数越来越小,所以空气质量越来越好,故选项C正确;连续三天中空气质量指数离散程度最大的是10月5日至10月7日,所以连续三天中空气质量指数方差最大的是10月5日至10月7日,故选项D正确.故选:B【点睛】本题主要考查统计中对折线图的认识,属于基础题.6.已知甲、乙、丙三人中,一位是河南人,一位是湖南人,一位是海南人,丙比海南人年龄大,甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小.由此可以推知:甲、乙、丙三人中()A.甲不是海南人B.湖南人比甲年龄小 C.湖南人比河南人年龄大D.海南人年龄最小【答案】D【解析】通过分析,排除即可.【详解】由于甲和湖南人不同岁,湖南人比乙年龄小,可知湖南人不是甲乙,故丙是湖南人;由于丙比海南人年龄大,湖南人比乙年龄小,可知甲是海南人; 故:乙(河南人)的年龄>丙(湖南人)的年龄>甲(海南人)的年龄; 所以ABC 错,D 对. 故选:D . 【点睛】本题考查简单的逻辑推理,属于基础题.7.已知数列{}n a 对于任意正整数m ,n ,有m n m n a a a +=+,若201a =,则2020a =( ) A .101 B .1C .20D .2020【答案】A【解析】由m n m n a a a +=+,得11n n a a a +-=,所以数列{}n a 是以1a 为首项,1a 为公差的等差数列,从而得到答案. 【详解】由m n m n a a a +=+,令1m = 得11n n a a a +-=, 所以数列{}n a 是以1a 为首项,1a 为公差的等差数列, 从而1n a na =.因为201a =,所以1120a =,2020101a =. 故选:A 【点睛】本题主要考查等差数列的概念,数列的递推关系,属于基础题.8.函数()3sin 3x f x x =+的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】本题首先可根据()3sin 3x f x x =+得出()3sin 3x f x x 骣琪-=-+琪桫,然后即可判断出函数是奇函数并排除B 项,然后利用导数判断函数的单调性,问题得解。
【详解】因为()3sin 3x f x x =+,()33sin sin 33x x f x x x 骣-琪-=-=-+琪桫, 所以函数()f x 是奇函数,排除B ,因为函数的解析式为()3sin 3x f x x =+,所以()2cos f x x x ¢=+,∴()2sin f x x x ¢¢轾=-臌∴()2cos 0f x x ¢轾¢¢轾=->犏臌臌, ∴()2sin f x x x ¢¢轾=-臌在[)0,+∞递增 又()0sin00f ¢¢轾=-=臌, 所以()2sin 0f x x x ¢¢轾=-?臌在[)0,+∞恒成立 所以()2cos f x x x ¢=+在[)0,+∞递增,又()200cos010f ¢=+=>所以()0f x '>在[)0,+∞恒成立所以()f x 在[)0,+∞为增函数,排除A 、C , 综上所述,故选D 。
【点睛】本题考查如何判断函数的大致图像,可通过函数性质来判断,比如说函数的单调性、奇偶性、值域、特殊值的大小,考查推理能力,是中档题。
9.已知1F ,2F 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点,P 是C 上一点,满足212PF F F ⊥,Q 是线段1PF 上一点,且12FQ QP =u u u r u u u r ,120F P F Q ⋅=u u u r u u u u r,则C 的离心率为( )A .62B 1C .2-D .6【答案】A【解析】根据条件在12PF F ∆,可得1F P =,则2F P =,由椭圆的定义有122F P F P a +=+=,可建立关于离心率的方程,从而解出离心率.【详解】因为在12PF F ∆中,212PF F F ⊥,12PF QF ⊥,所以2211124FQ F P F F c ==,又1123FQ F P =,所以221243F P c =,从而1F P =,进而2F P =.所以122F P F P a +==,椭圆C 的离心率为2c e a -==. 故选:A 【点睛】本题主要考查椭圆的定义和简单几何性质,考查椭圆的离心率,属于中档题. 10.函数()f x 的定义域为R ,若(1)f x +与(1)f x -都是偶函数,则( ) A .()f x 是偶函数 B .()f x 是奇函数 C .(3)f x +是偶函数D .()(2)f x f x =+【答案】C【解析】首先由偶函数及图象平移的性质求得f (x )的周期,然后利用所求结论直接判断即可. 【详解】f (x +1)与f (x ﹣1)都是偶函数,根据函数图象的平移可知,f (x )的图象关于x =1,x =﹣1对称,可得f (x )=f (2﹣x )=f (﹣4+x ),即有f (x +4)=f (x ), ∴函数的周期T =4,∴f (﹣x +3)=f (﹣x ﹣1)=f (x +3),则f (x +3)为偶函数, 故选:C . 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的应用与周期性的证明,准确把握定义是解题的关键,属于中档题.11.将6名党员干部分配到4个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配1名党员干部,则不同的分配方案共有( ) A .2640种 B .4800种 C .1560种 D .7200种【答案】C【解析】分两类考虑:第一类,其中1个贫困村分配3名党员干部,另外3个贫困村各分配1名党员干部, 第二类,其中2个贫困村各分配2名党员干部,另外2个贫困村各分配1名党员干部. 【详解】将6名党员干部分配到4个贫困村驻村扶贫,每个贫困村至少分配1名党员干部. 分两类考虑:第一类,其中1个贫困村分配3名党员干部,另外3个贫困村各分配1名党员干部,此类分配方案种数为3464480C A =;第二类,其中2个贫困村各分配2名党员干部,另外2个贫困村各分配1名党员干部,此类分配方案种数为221146421422221080C C C C A A A =. 故不同的分配方案共有1560种. 故选:C 【点睛】本题主要考查排列组合,考查分组分配问题,考查部分平均分组问题,属于中档题. 12.已知函数()sin sin2f x x x =⋅,下列结论中错误的是( ) A .()y f x =的图像关于点(,0)2π对称B .()y f x =的图像关于直线x π=对称C .()f xD .()f x 是周期函数【答案】C【解析】根据对称性,周期性最值的概念结合三角函数的运算,逐项判断即可. 【详解】对于A ,因为f (π﹣x )+f (x )=sin (π﹣x )sin (2π﹣2x )+sinxsin 2x =0,所以A 正确; 对于B ,f (2π﹣x )=sin (2π﹣x )sin (4π﹣2x )=sinxsin 2x =f (x ),所以()y f x =的图像关于直线x π=对称,所以B 正确;对于C ,f (x )=sinx •sin 2x =2sin 2xcosx =2(1﹣cos 2x )cosx =2cosx ﹣2cos 3x ,令t =cosx ,则t ∈[﹣1,1],f (x )=g (t )=2t ﹣2t 3,令g ′(t )=2﹣6t 2=0,得,t =,g ⎛= ⎝⎭g =⎝⎭(1)0g -=,(1)0g =,所以()g t 的最大值是,从而()f x ,故C 错误; 对于D ,因为(2)sin(2)sin(24)sin sin2()f x x x x x f x πππ+=+⋅+=⋅=,即f (2π+x )=f (x ),故2π为函数f (x )的一个周期,故D 正确; 故选:C . 【点睛】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,考查了三角函数的周期性及其求法函数的单调性以及函数的对称性,考查命题的真假的判断与应用,考查分析和解决问题的能力,属于中档题.二、填空题13.若一个棱长为2的正方体的八个顶点在同一个球面上,则该球的体积为__________.【答案】【解析】Q 棱长为2的正方体的八个顶点在同一个球面上,则球的直径等于正方体的对角线长,即2R =,R =则该球的体积343V R π== 14.已知1F ,2F 分别为双曲线:C 22221x y a b-=()00a b >>,的左、右焦点,点P 是以12F F 为直径的圆与C 在第一象限内的交点,若线段1PF 的中点Q 在C 的渐近线上,则C 的两条渐近线方程为__________. 【答案】y =±2x 【解析】求得双曲线的渐近线方程,由圆的性质可得PF 1⊥PF 2,由三角形的中位线定理可得PF 1⊥OQ ,OQ 的方程设为bx +ay =0,运用点到直线的距离公式可得F 1(﹣c ,0)到OQ 的距离,结合双曲线的定义可得b =2a ,进而双曲线的渐近线方程. 【详解】双曲线()2222100x y C a b a b-=:>,>的渐近线方程为y =±b a x ,点P 是以F 1F 2为直径的圆与C 在第一象限内的交点,可得PF 1⊥PF 2, 线段PF 1的中点Q 在C 的渐近线,可得OQ ∥PF 2, 且PF 1⊥OQ ,OQ 的方程设为bx +ay =0, 可得F 1(﹣c ,0)到OQ=b ,即有|PF 1|=2b ,|PF 2|=2|OQ |=2a ,由双曲线的定义可得|PF 1|﹣|PF 2|=2b ﹣2a =2a , 即b =2a ,所以双曲线的渐近线方程为y =±2x . 故答案为:y =±2x . 【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,考查直径所对的圆周角为直角,三角形的中位线定理和化简整理能力,属于中档题.15.若直线y kx b =+是曲线2x y e -=的切线,也是曲线1x y e =-的切线,则b =__________.【答案】11ln 222- 【解析】分别设出直线y kx b =+与曲线2x y e -=和曲线1xy e =-的切点,然后求导利用切线的几何意义利用斜率相等可得答案. 【详解】设直线y kx b =+与曲线2x y e-=切于点1211(,)x P x e-,与曲线e 1xy =-切于点222(,1)xP x e -,则有21122221(e 1)x x x x e k ee x x ----===-,从而122x x -=,12k =,212xe =,2ln 2x =-. 所以切线方程21111(ln 2)1ln 22222xy x e x =++-=+-,所以11ln 222b =-.故答案为:11ln 222-.【点睛】本题主要考查导数的几何意义,两曲线的公切线问题,属于中档题.16.设等比数列{}n a 满足32a =,10256a =,则数列2{4}n n a 的前n 项和为__________.【答案】21(23)26n n n +-+-【解析】先求出等比数列{}n a 的通项公式为121222n n n a --=⋅=,然后分析求和. 【详解】依题意,有23191012256a a q a a q ⎧==⎨==⎩,,解得11,22.a q ⎧=⎪⎨⎪=⎩所以数列{}n a 的通项公式为121222n n n a --=⋅=.设数列2{4}n n a 的前n 项和为n T 则2122212222nn T n =⋅+⋅++L ,(1)222321212222n n T n +=⋅+⋅++L .(2)用(1)-(2),得12211232(21)22n n n T n n --=⋅+⋅++--L ,(3)2312221232(21)22n n n T n n ++-=⋅+⋅++--L .(4)用(3)-(4),得122121*********(221)2(23)26n n n n n T n n n n n +++=⋅+⋅++⋅-+-+=-+-L .故答案为:21(23)26n n n +-+-【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式和数列求和的方法.考查错位相减法求数列的和.属于中档题.三、解答题17.已知ABC ∆的三个内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且cos 4a B =,sin 3b A =. (1)求a ;(2)若ABC ∆的面积为9,求ABC ∆的周长. 【答案】(1)5;(2)11.【解析】(1)由cos 4a B =,sin 3b A =,两式相除,再用正弦定理得答案. (2)由(1)可求出3sin 5B =,进一步可求出边c ,然后用余弦定理可计算出边b ,得出答案. 【详解】(1)在ABC ∆中,cos 4a B =,sin 3b A =.由正弦定理得sin sin sin 3tan cos sin cos 4b A B A B a B A B ===.又cos 4a B =,所以cos 0B >,所以cos 45B =.所以5a =.(2)由(1)知,cos 45B =,所以3sin 5B =. 因为ABC ∆的面积1sin 92ABC S ac B ∆==,所以6c =.由余弦定理得2222cos 13b a c ac B =+-=,所以13b =. 所以ABC ∆的周长为1113a b c ++=+. 【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理以及三角形面积公式,属于中档题.18.《九章算术》中,将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1AB =,13AC AA ==,60ABC ∠=︒.(1)证明:三棱柱111ABC A B C -是堑堵; (2)求二面角1A A C B --的余弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2)155. 【解析】(1)根据条件由正弦定理可求30ACB ︒∠=,从而可证明90BAC ︒∠=,可得证.(2)建立空间坐标系,用向量法求解二面角的余弦值即可. 【详解】(1)在ABC ∆中,1AB =,3AC =60ABC ︒∠=,由正弦定理得sin sin AC ABABC ACB=∠∠ ,即312sin 23ACB ∠== ,因为在ABC V 中,AB AC <则ABC ACB ∠>∠,30ACB ︒∠=,所以90BAC ︒∠=,即BA AC ⊥.又三棱柱111ABC A B C -为直三棱柱. 所以三棱柱111ABC A B C -是堑堵.(2)以点A 为坐标原点,以AB ,AC ,1AA 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.则(0,0,0)A ,(1,0,0)B ,(0,3,0)C ,1(0,0,3)A .于是(1,0,0)AB =u u u r,1(0,3,3)AC =-u u u r ,(1,3,0)BC =-u u u r . 设平面1A BC 的一个法向量是(,,)n x y z =r,则由10,0,n AC n BC ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u vr u u u v r 得330,30.y z x y ⎧-=⎪⎨-+=⎪⎩ 所以可取(3,1,1)n =r.又可取(1,0,0)m AB ==u r u u u r为平面1AA C 的一个法向量,所以15cos ,||||n m n m n m ⋅〈〉==r r r rr r .所以二面角1A A C B --15. 【点睛】本题主要考查二面角的求法,同时考查数学文化.本题还可以由二面角的平面角的定义作出平面角直接求解,属于中档题.19.已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点(10)F ,的距离减去它到y 轴距离的差都是1.(1)求曲线C 的方程;(2)过点F 且斜率为k 的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =,求直线l 的方程.【答案】(1)24(0)y x x =>;(2)1y x =-+或1y x =-.【解析】(1)1(0)x x -=>化简得答案.(2)有抛物线过交点的弦长公式有12||+2=8x x AB =+,然后设出直线方程与抛物线方程联立求出12x x +代入12||+2=8x x AB =+,可计算出k ,得到直线方程. 【详解】(1)设点(,)P x y 是曲线C 上任意一点,那么点(,)P x y 1(0)x x =>.化简得曲线C 的方程为24(0)y x x =>.(2)由题意得,直线l 的方程为(1)y k x =-, 设11(,)A x y ,22(,)B x y .由2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=. 因为216160k ∆=+>,故212224k x x k++=, 所以122244||||||(1)(1)x k AB AF BF k x +=+=+++=.由题设知22448k k+=,解得1k =-或1k =. 因此直线l 的方程为1y x =-+或1y x =-. 【点睛】本题主要考查曲线与方程、直线与抛物线的位置关系,属于中档题. 20.已知函数sin2()(n )l 1f x x x =-+,sin )2(g x x x =-. (1)求证:()g x 在区间(0,]4π上无零点;(2)求证:()f x 有且仅有2个零点. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)求出()2cos21g x x '=-,再求出函数()g x 的单调区间,从而分析其图像与x 轴无交点即可.(2)显然0x =是函数()f x 的零点,再分析()f x 在0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦上和在3,4π⎛⎫+∞⎪⎝⎭上无零点,在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有一个零点,从而得证. 【详解】(1)sin )2(g x x x =-,()2cos21g x x '=-. 当0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '>;当,64x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0g x '<, 所以()g x 在0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,64ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减. 而(0)0g =,04g π⎛⎫>⎪⎝⎭, 所以当0,4x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()0>g x , 所以()g x 在区间0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦上无零点. (2)()f x 的定义域为(1,)-+∞.①当(1,0)x ∈-时,sin 20x <,ln(1)0x +<,所以()sin 2ln(1)0f x x x =++<,从而()f x 在(1,0)-上无零点. ②当0x =时,()0f x =,从而0x =是()f x 的一个零点. ③当0,4x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,由(1)知()0>g x ,所以sin2x x >,又ln(1)x x +…, 所以()sin 2ln(1)0f x x x =-+>,从而()f x 在0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦上无零点.④当3,44x ππ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,()sin 2ln(1)f x x x =-+,1()2cos201f x x x '=-<+,所以()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减. 而04f π⎛⎫>⎪⎝⎭,304f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,从而()f x 在3,44ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦上有唯一零点.⑤当3,4x π⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,ln(1)1x +>,所以()0f x <,从而()f x 在3,4π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上无零点.综上,()f x 有且仅有2个零点. 【点睛】本题主要考查利用导数判断函数单调性的方法和函数零点的概念,属于难题.21.一种掷骰子走跳棋的游戏:棋盘上标有第0站、第1站、第2站、…、第100站,共101站,设棋子跳到第n 站的概率为n P ,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次骰子,棋子向前跳动一次.若掷出奇数点,棋子向前跳一站;若掷出偶数点,棋子向前跳两站,直到棋子跳到第99站(获胜)或第100站(失败)时,游戏结束(骰子是用一种均匀材料做成的立方体形状的游戏玩具,它的六个面分别标有点数1,2,3,4,5,6). (1)求0P ,1P ,2P ,并根据棋子跳到第n 站的情况,试用2n P -和1n P -表示n P ;(2)求证:1{}12100()n n P P n --=⋯,,,为等比数列; (3)求玩该游戏获胜的概率. 【答案】(1)01P =,112P =,234P =,211122n n n P P P --=+;(2)证明见解析;(3)10021132⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】(1) 在第0站是必然事件,所以01P =.棋子跳到第1站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,可求出1P ,棋子跳到第2站,包括两种情形,①第一次掷骰子岀现偶数点,②前两次掷骰子出现奇数点,可求出2P .棋子跳到第(299)n n 剟站,包括两种情形,①棋子先跳到第2n -站,又掷骰子出现偶数点, ②棋子先跳到第1n -站,又掷骰子出现奇数点,进行求解. (2) 由(1)知,211122n n n P P P --=+,所以112(1)2n n n n P P P P ----=--可证.(3) 该游戏获胜的概率,即求99P ,由(2)用累加法可求解. 【详解】(1)棋子开始在第0站是必然事件,所以01P =.棋子跳到第1站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,其概率为12,所以112P =. 棋子跳到第2站,包括两种情形,①第一次掷骰子岀现偶数点,其概率为12;②前两次掷骰子出现奇数点,其概率为14,所以2113244P =+=.棋子跳到第(299)n n 剟站,包括两种情形,①棋子先跳到第2n -站,又掷骰子出现偶数点,其概率为212n P -;②棋子先跳到第1n -站,又掷骰子出现奇数点,其概率为112n P -. 故211122n n n P P P --=+.(2)由(1)知,211122n n n P P P --=+,所以112(1)2n n n n P P P P ----=--.又因为1012P P -=-, 所以1{}(1,2,,100)n n P P n --=L 是首项为12-,公比为12-的等比数列.(3)由(2)知,11111222n nn n P P --⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 所以9999989897100()()()P P P P P P P P =-+-++-+L99981111222⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭L 99111221112⎡⎤⎛⎫⎛⎫---⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=+⎛⎫-- ⎪⎝⎭10021132⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 所以玩该游戏获胜的概率为10021132⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查随机事件的概率和等比数列的概念、通项公式及前n 项和公式.考查累加法求和,属于难题.22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2221121t x t t y t ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩-=,+=+(t 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cos sin 40ρθθ+=.(1)求C 的普通方程和l 的直角坐标方程; (2)求C 上的点到l 距离的最大值.【答案】(1)C 的普通方程为221(1)x y x +=≠-.l的直角坐标方程为40x ++=(2)3【解析】(1)把曲线C 的参数方程平方相加可得普通方程,把x =ρcosθ,y =ρsinθ代入ρcosθ+4=0,可得直线l 的直角坐标方程;(2)设出椭圆上动点的坐标(参数形式),再由点到直线的距离公式写出距离,利用三角函数求最值. 【详解】(1)由2221121t x tt y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(t 为参数),因为221111t t --<+…,且22222222()14111t t x y t t ⎛⎫-+=+= ⎪++⎝⎭, 所以C 的普通方程为221(1)x y x +=≠-. 由ρcosθ+4=0,得x +4=0. 即直线l 的直角坐标方程为得x +4=0;(2)由(1)可设C 的参数方程为cos ,sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,παπ-<<). 则P 到直线得x +4=0的距离为:C 上的点到l2cos 432πα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=.当3πα=时,2cos 43πα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最大值6,故C 上的点到l 距离的最大值为3.【点睛】本题考查间单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查直线与椭圆位置关系的应用,是中档题.23.已知a ,b 为正数,且满足1a b +=.(1)求证:11(1)(1)9a b ++…; (2)求证:1125()()4a b a b ++….【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】(1)把a +b =1代入,用柯西不等式证明;(2)根据基本不等式求出ab 的范围,再化简所求结论,根据对勾函数的最值,求出即可. 【详解】已知a ,b 为正数,且满足a +b =1, (1)(11a+)(11b +)=111a b a b ab ++++=122a b ++,(22a b +)(a +b )≥2=8, 故11119a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; (2)∵a +b =1,a >0,b >0,∴根据基本不等式1=a +b 0<ab 14≤, (a 1a +)(b 1b +)222222111a b a b a b a b ab +++++=⋅=≥ab 12ab ++, 令t =ab ∈(0,14],y =t 1t +递减, 所以117444min y =+=,故(a 1a+)(b 1b +)≥2172544+=.【点睛】考查基本不等式、柯西不等式的应用,构造函数法证明不等式,属于中档题.。