2021届广东省中山一中等七校高三第一次联考数学(理)试题Word版含答案

2021届广东省中山一中等七校高三第一次联考数学（理）试题本试卷共4页,23小题,满分150分.考试用时120分钟.参考公式： 24S R π=球表，其中R 表示球的半径第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、 选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分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.{}2|450A x x x =--≤，{}|||2B x x =≤，则()R AB =（ ）A .[]2,5 B.(2,5] C.[]1,2- D.[)1,2-2．如果复数21m imi++是纯虚数,那么实数m 等于（ ）A ．1-B ．0C ．0或1D ．0或1-3．设,x y 满足约束条件2602600x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩，则目标函数z x y =+最大值是（ ）A ．3；B ．4；C ．6； D.84．已知某批零件的长度误差（单位：毫米）服从正态分布2(0,3)N ，从中随机取一件，其长度误差落在区间(3,6)内的概率为（ ）（附：正态分布2(,)N μσ中，()68.26%P μσξμσ-<<+=(22)95.44%P μσξμσ-<<+=）A ．4.56% B.13.59% C ．27.18% D.31.74%5．下列函数中，在其定义域内是增函数而且又是奇函数的是（ ）A ．2xy = B ．2xy = C ．22x x y -=- D ．22x xy -=+ 6．下列有关命题的说法正确的是( )A . 命题“若21x =,则1x =”的否命题为:“若21x =,则1x ≠”. B . “1x =-”是“2560x x --=”的必要不充分条件．C . 命题“x ∃∈R ,使得210x x ++<”的否定是:“x ∀∈R ,均有210x x ++<”. D . 命题“若x y =,则sin sin x y =”的逆否命题为真命题. 7．已知函数sin(2)y x ϕ=+在6x π=处取得最大值，则函数cos(2)y x ϕ=+的图象（ ）A .关于点(0)6π,对称 B ．关于点(0)3π,对称 C ．关于直线6x π=对称 D ．关于直线3x π=对称8．函数()cos f x x x =的导函数()f x '在区间[],ππ-上的图像大致是（ ）9．二项式291(2)x x -展开式中,除常数项外,各项系数的和为（ ）A. 671-B. 671C. 672D. 67310.某一简单几何体的三视图如图1所示,该几何体的外接球的表面积是（ ）A . 13πB . 16πC . 25πD . 27π11.已知双曲线C ：22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ，以F 为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M ，且MF 与双曲线的实轴垂直，则双曲线C 的离心率为（ ）A .525 2 D .212. 已知函数2y x =的图象在点()200,x x 处的切线为l ，若l 也与函数ln y x =，)1,0(∈x 的图象相切，则0x 必满足（ ）A ．012x <<0 B ．012x <<1 C ．2220<<x D 023x <<第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13～21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22～23为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.13.设向量a 、b 满足:1=a ,2=b ,()⊥-a a b ,则a 与b 的夹角是____. 14.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增 加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”,利用“割 圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著 名的“徽率”.如图2是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框 图,则输出的值为____.(参考数据:sin150.2588︒=,sin7.50.1305︒=15.过抛物线24y x =的焦点F 的直线交该抛物线于,A B 两点,若||3AF =,则||BF =______.16．在△ABC 中，点D 在边AB 上，CD BC ⊥，AC =5CD =,2BD AD =，则AD 的长为 ．三、解答题:本大题共7小题,共70分,解答须写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知{}n a 是递增数列，其前n 项和为n S ，11a >，且10(21)(2)n n n S a a =++，*n ∈N ．（Ⅰ）求数列{}n a 的通项n a ；（Ⅱ）是否存在*, , m n k N ∈，使得2()m n k a a a +=成立？若存在，写出一组符合条件的,,m n k 的值；若不存在，请说明理由；18.(本小题满分12分)如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是菱形，且120ABC ∠=︒．点E 是棱PC 的中点，平 面ABE 与棱PD 交于点F ． (Ⅰ)求证：//AB EF ；(Ⅱ)若2PA PD AD ===，且平面PAD ⊥平面ABCD ，求平面PAF 与平面AFE 所成的锐二面角的余弦值．19.(本小题满分12分)某中药种植基地有两处种植区的药材需在下周一、下周二两天内采摘完毕，基地员工一天可以完成一处种植区的采摘．由于下雨会影响药材品质，基地收益如下表所示：万元；有雨时，收益为10万元．额外聘请工人的成本为a 万元．已知下周一和下周二有雨的概率相同，两天是否下雨互不影响，基地收益为20万元的概率为0.36． (Ⅰ)若不额外聘请工人，写出基地收益X 的分布列及基地的预期收益； (Ⅱ)该基地是否应该外聘工人，请说明理由．20.(本小题满分12分)已知动点M 到定点(1,0)F 的距离比M 到定直线2x =-的距离小1. （Ⅰ）求点M 的轨迹C 的方程；（Ⅱ）过点F 任意作互相垂直的两条直线12,l l ，分别交曲线C 于点,A B 和,M N ．设线段AB ，MN 的中点分别为,P Q ，求证：直线PQ 恒过一个定点； （Ⅲ）在（Ⅱ）的条件下，求FPQ ∆面积的最小值．21.(本小题满分12分)已知函数()ln f x x =，()()h x a x a R =∈.（Ⅰ）函数()f x 与()h x 的图象无公共点，试求实数a 的取值范围；（Ⅱ）是否存在实数m ，使得对任意的1(,)2x ∈+∞，都有函数()my f x x=+的图象在()x e g x x =的图象的下方？若存在，请求出最大整数m 的值；若不存在，请说理由.（参考数据：ln 20.6931=，,ln3 1.0986= 1.3956==）.请考生在第22,23题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分,做答时请写清楚题号. 22.(本小题满分10分)选修44-:坐标系与参数方程选讲已知曲线C 的参数方程为21x y αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(α为参数)，以直角坐标系原点O 为极点，x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C 的极坐标方程；(Ⅱ)设12::63l l ππθθ==，，若l 1 、l 2与曲线C 相交于异于原点的两点 A 、B ，求△AOB 的面积.23. (本小题满分10分)选修45-:不等式选讲已知函数12)(---=x a x x f . (Ⅰ)当2=a 时，求03)(≥+x f 的解集；(Ⅱ)当]3,1[∈x 时，3)(≤x f 恒成立，求a 的取值范围.2021届广东省中山一中等七校高三第一次联考数学（理）试题参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分12.【解析】D ；画出图像，显然可以排除A 、B 选项.由题x x f 2)(='，200)(x x f =，所以l 的方程为2000)(2x x x x y +-=2002x x x -=，因为l 也与函数ln y x =的图象相切，令切点坐标为)ln ,(11x x ，所以l 的方程为y 1ln 111-+=x x x，这样有⎪⎩⎪⎨⎧=-=20110ln 112x x xx ，所以2002ln 1x x =+，()01,x ∈+∞,令12ln )(2--=x x x g ，()1,x ∈+∞，又因为xx x g 12)(-='x x 122-=，所以)(x g 在()1,+∞上单调增，又02ln )1(<-=g ，022ln 1)2(<-=g ，2ln 0g =-0x <<D .二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.13.60︒ 14. 24； 15. 32； 16. 5；16.【解析】5；在△ABC中，因为2BD AD =，设AD x =()0x >，则2BD x =．在△BCD 中，因为CD BC ⊥，5CD =，2BD x =，所以cos CD CDB BD ∠=52x=． 在△ACD 中，因为AD x =，5CD =，AC =， 由余弦定理得222cos 2AD CD AC ADC AD CD +-∠==⨯⨯CDB ADC ∠+∠=π，所以cos cos ADC CDB ∠=-∠52x=-．解得5x =．所以AD 的长为5.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答须写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.【解析】(Ⅰ)11110(21)(2)a a a =++，得2112520a a -+=，解得12a =，或112a =．由于11a >，所以12a =．.…………1分因为10(21)(3)n n n S a a =++，所以210252n n n S a a =++.故221111101010252252n n n n n n n a S S a a a a ++++=-=++---，.…………3分 整理，得22112()5()0n n n n a a a a ++--+=，即11()[2()5]0n n n n a a a a +++--=．.因为{}n a 是递增数列，且12a =，故10n n a a ++≠，因此152n n a a +-=．…………5分 则数列{}n a 是以2为首项，52为公差的等差数列. 所以512(1)(51)22n a n n =+-=-.……………………………6分 （Ⅱ）满足条件的正整数, , m n k 不存在，证明如下：假设存在*, , m n k N ∈，使得2()m n k a a a +=，…………………8分则15151(51)2m n k -+-=-．…………………9分整理，得3225m n k +-=， ①显然，左边为整数，所以①式不成立．故满足条件的正整数, , m n k 不存在．…………………12分18.【解析】(Ⅰ)∵底面ABCD 是菱形，∴//AB CD ， 又∵AB ⊄面PCD ，CD ⊂面PCD ，∴//AB 面PCD ，…………2分又∵A ，B ，E ，F 四点共面，且平面ABEF 平面PCD EF =∴//AB EF ；…………4分(Ⅱ) 取AD 中点G ，连接PG ，GB ，∵PA PD =，∴PG AD ⊥，又∵平面PAD ⊥平面ABCD ，且平面PAD 平面ABCD AD =∴PG ⊥平面ABCD ，∴PG GB ⊥， 在菱形ABCD 中，∵AB AD =，60DAB ∠=︒，G 是AD ∴AD GB ⊥，…………………6分如图，建立空间直角坐标系G xyz -，设2PAPD AD ===，则(0,0,0)G ，(1,0,0)A，B (C -，(1,0,0)D -，P ， 又∵//AB EF ，点E 是棱PC 中点， ∴点F 是棱PD 中点，∴(1,22E -，1(,0,22F -，3(,0,22AF =-,1(,22EF =-，……………8分 设平面AFE 的法向量为(,,)n x yz =，则有00n AF n EF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，∴3z y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩，不妨令3x =，则平面AFE的一个法向量为(3,3,3n =，…………………10分 ∵BG ⊥平面PAD ，∴GB =是平面PAF 的一个法向量，∵cos ,1339n GB <n GB >n GB⋅===⋅， ∴平面PAF 与平面AFE ．………………12分 19.【解析】(Ⅰ)设下周一无雨的概率为p ，由题意，20.36,0.6p p ==，…………2分基地收益X 的可能取值为20,15,10,7.5，则(20)0.36P X ==，(15)0.24P X ==， (10)0.24P X ==，(7.5)0.16P X ==………………………………………4分 ∴基地收益X 的分布列为：()200.36150.24100.247.50.1614.4E X =⨯+⨯+⨯+⨯=，…………………………5分∴基地的预期收益为14.4万元．……………………………………………6分 (Ⅱ)设基地额外聘请工人时的收益为Y 万元，则其预期收益()200.6100.416E Y a a =⨯+⨯-=-（万元），…………………8分 ()() 1.6E Y E X a -=-，…………………9分综上，当额外聘请工人的成本高于1.6万元时，不外聘工人；成本低于1.6万元时，外聘工人；成本恰为1.6万元时，是否外聘工人均可以．……………………12分20.【解析】(Ⅰ)由题意可知：动点M 到定点(1,0)F 的距离等于M 到定直线1x =-的距离，根据抛物线的定义可知，点M 的轨迹C 是抛物线。