2021届广东省兴宁市第一中学高三上学期期末数学试题(解析版)

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二、多选题
9.已知向量 , ,则下列命题正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 取得最大值时,则
D. 的最大值为
【答案】ACD
【分析】根据向量的平行和垂直的坐标运算即可判断A正确,B不正确.对于C,根据 , ,即可得到 ,所以C正确,对于D,根据 的最大值为 ,即可判断D正确.
【详解】A选项,若 ,则 ,即 ,故A正确.
19.如图,四棱锥 ,四边形 为平行四边形, , , , , , , 为 中点.
(1)求证: 平面 ;
(2)求证:平面 平面 ;
(3)求二面角 的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3) .
A.函数 是圆O的一个太极函数
B.圆O的所有非常数函数的太极函数都不能为偶函数
C.函数 是圆O的一个太极函数
D.函数 的图象关于原点对称是 为圆O的太极函数的充要条件
【答案】AC
【分析】根据题中所给的定义对四个选项逐一判断即可.
【详解】选项A:因为 ,所以函数 是奇函数,它的图象关于原点对称,如下图所示:
【详解】在双曲线C 中,实半轴长 ,虚半轴长 ,半焦距 .
对于AD,双曲线的离心率 ,渐近线方程为 ,故A正确,D错误;
对于B,当P在双曲线的左支上时, ,
故 ,当且仅当 时,即 时等号成立,故 的最大值为 ,故B错误;
对于C,设 ,则 ,即 ,而渐近线为 和 ,故 到渐近线的距离之积为 为定值,故C正确.
A.10 海里B.10 海里
C.20 海里D.20 海里
【答案】A
【分析】先确定∠CAB和∠ACB,然后由正弦定理可直接求解.
【详解】如图所示,易知,在△ABC中,AB=20,∠CAB=30°,∠ACB=45°,
根据正弦定理得 = ,
解得BC=10 (海里).
故选:A
【点睛】本题考查利用正弦定理解三角形,属于基础题.
【详解】解:(1)由正弦定理及 与 得:
, (R是 的外接圆半径)
两式相除,得
设 , ,∵B是 的内角,∴由 得 ,
∵ ,
∴ ,即得 , ,
∴ .
(2)由(1)及余弦定理知

当且仅当 时, 取得最小值 .
又 ,∴ .
∴源自文库最小时 的面积为 .
【点睛】思路点睛:
解有关三角形的题目时,要有意识地根据已知条件判断用哪个定理更合适.如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理.
8.已知函数 为R上的奇函数,且图象关于点 对称,且当 时, ,则函数 在区间 上的()
A.最小值为 B.最小值为 C.最大值为 D.最大值为
【答案】B
【分析】由奇函数得出函数在 上的单调性,结合点对称得出函数的周期性,从而 在区间 上的单调性可转化以原点附近.可得出结论.
【详解】 时, ,且是减函数,
【答案】
【解析】设 , ,弦 所在直线方程为 ,则 ,
∵ , 在抛物线 上


∴ ,即
∴弦 所在直线方程为
故答案为
点睛:弦中点问题解法一般为设而不求,关键是求出弦 所在直线方程的斜率 ,方法一利用点差法,列出有关弦 的中点及弦斜率之间关系求解;方法二是直接设出斜率 ,利用根与系数的关系及中点坐标公式求得直线方程.
18.设 的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c且 , .
(1)求 ;
(2)当 取最小值时,求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)根据已知条件利用正弦定理化边为角得到 ,再利用同角三角函数基本关系求得 ,最后利用诱导公式即得 ;
(2)结合余弦定理化简 ,求二次函数取最小值时的取等号条件即确定边 ,再结合 ,利用三角形的面积公式计算即可.
【分析】求得函数 的导函数 ,根据 在区间 上有极值,求得 的取值范围.
【详解】 ,令 得 ,
由于 ,
分离常数 得 .
构造函数 , ,所以 在 上递减,在 上递增, .
下证 :
构造函数 , ,当 时, ①,
而 ,即 ,所以 ,所以由①可得 .所以当 时, 单调递增.
由于 ,所以当 时, ,故 ,也即 .
D.
【答案】A
【分析】选项A.由数量积的运算性质,当 时,则 ,结合向量垂直的定义,从而可判断.
选项B. , ,从而可判断.
选项C.函数 的最小正周期为 ,从而可判断.
选项D.由对数运算可得 ,从而可判断.
【详解】选项A.由数量积的运算性质,当 时,则 ,
当 或者 时, 与 不垂直,当 且 时,有 ,从而A不正确.
15.已知函数 ,且 ,则 __________.
【答案】
【分析】对 的取值分奇数、偶数求得 ,再利用分组求和法求和即可.
【详解】当 为奇数时,
.
当 为偶数时,
.
所以
【点睛】本题主要考查了分类思想及分组求和方法,考查计算能力,属于中档题.
16.函数 在 上不单调,则实数a的取值范围是_____.
【答案】
A.双曲线C的离心率为2B.当P在双曲线左支时, 的最大值为
C.点P到两渐近线距离之积为定值D.双曲线C的渐近线方程为
【答案】AC
【分析】先利用双曲线方程得到对应的 ,直接求得离心率和渐近线方程,判断AD的正误,设 ,知 ,结合点到直线的距离公式直接计算点P到两渐近线距离之积得到定值判断C正确;利用双曲线定义将 转化成关于 的关系式,再利用基本不等式即求得最值,判断选项B的正误.
5.若 ,则()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设函数 ,判断 在 上单调递增,计算 ,由零点存在性定理即可判断.
【详解】设函数 ,则 在 上单调递增,
又 ,

所以有 , ,
所以由零点存在性定理可知函数 的一个零点位于 .
故选:C
6.下列命题中,是假命题的是()
A.若 ,则
B. ,
C.函数 的最小正周期为
【详解】解:因为截面 是正方形,所以 ,
又 平面
所以 平面
又 平面 ,平面 平面
截面 ,故B正确
同理可证
因为 ,所以 ,故A正确

所以异面直线 与 所成的角为 ,故D正确
和 不一定相等,故C错误
故选:ABD
【点睛】考查线线、线面平行的判定和性质以及异面直线所成的角;基础题.
12.太极图被称为“中华第一图”,闪烁着中华文明进程的光辉,它是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相对统一的和谐美.定义:能够将圆O的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O的一个“太极函数”,设圆O: ,则下列说法中正确的是( )
B选项,若 ,则 ,则 ,故B不正确.
C选项, ,其中 .
当 取得最大值时, ,即 ,
,故C正确.
D选项, ,
当 时, 取得最大值为 ,
所以 的最大值为 ,故D正确.
故答案为:ACD
【点睛】本题主要考查平面向量的坐标运算,同时考查了三角函数的最值问题,属于中档题.
10.已知动点P在左、右焦点分别为 、 的双曲线C 上,下列结论正确的是()
由于 ,所以 .
所以 的取值范围是
故答案为:
【点睛】本小题主要考查利用导数研究函数的单调性,属于中档题.
四、解答题
17.在① ,② ,③ ,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求 的面积;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在 ,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 ,__________, ?
【答案】D
【分析】通过导函数的图象,判断导函数的符号,然后判断函数的单调性以及函数的极值即可得到选项.
【详解】由题意可知 , ,
所以函数 是减函数,
不是函数 的极小值点;
当 或 时,函数 的值为0不正确;
当 , 时, ,
所以函数 是增函数,故选项C不正确, 正确,
故选: .
【点睛】本题考查函数的导数与函数的单调性以及函数的极值的关系,是基本知识的考查.
选项B. , ,从而B正确.
选项C.函数 的图象如图.
由 ,
结合函数的图象,可得 的最小正周期为 ,从而C正确.
选项D.设 ,则 ,所以
所以 ,从而D正确.
故选:A
【点睛】本题考查命题真假的判断,考查向量垂直的判断,三角函数的周期的判断,对数的运算,属于基础题.
7.一艘海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是()
所以函数 是圆O的一个太极函数,故本说法正确;
选项B:如下图所示:函数 是偶函数, 也是圆O的一个太极函数,故本说法不正确;
选项C:因为 是奇函数,所以它的图象关于原点对称,而圆 也关于原
点对称,如下图所示:因此函数 是圆O的一个太极函数,故本说法是正确的;
选项D:根据选项B的分析,圆O的太极函数可以是偶函数不一定关于原点对称,故本说法不正确.
故选:AC.
【点睛】关键点点睛:
本题的解题关键在于突破选项B,其关键点在于利用双曲线定义将比值转化到一个变量的关系式上,利用基本不等式突破最值.
11.如图,在四面体 中,截面 是正方形,则在下列命题中,正确的为()
A.
B. 截面
C.
D.异面直线 与 所成的角为
【答案】ABD
【分析】根据线线、线面平行判定和性质逐一判断即可.
故选:AC
【点睛】本题考查了数学阅读能力,考查了函数对称性的应用和圆的对称性的应用,属于中档题.
三、填空题
13.已知正方体 的棱长为1,除面 外,该正方体其余各面的中心分别为点E,F,G,H,M(如图),则四棱锥 的体积为__________.
【答案】
【分析】由题意首先求解底面积,然后结合四棱锥的高即可求得四棱锥的体积.
【答案】答案见解析.
【分析】选择①结合余弦定理和正弦定理求出 , , 即可求出三角形面积;
选择②由正弦定理可得 ,从而可求出 的大小,再结合正弦定理可求出 ,从而可求出三角形的面积;选择③由辅助角公式可求出 ,结合正弦定理可求出 ,进而可求出三角形的面积.
【详解】选择①:由余弦定理可知, ,
由正弦定理得, ,又 ,所以 ,
2021届广东省兴宁市第一中学高三上学期期末数学试题
一、单选题
1.在复平面内,复数 对应的点位于()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【答案】B
【分析】根据复数的乘法运算化简复数,得出其对应的点,进而可求出结果.
【详解】因为 ,
所以其在复平面内对应的点为 位于第二象限.
故选:B.
【点睛】本题主要考查求复数对应的点所在的象限,考查复数的乘法运算,属于基础题型.
所以 是直角三角形,则 ,所以 的面积 .
选择②:由正弦定理得, ,即 ,
又 ,所以 ,所以 ,即 ,
又 ,所以 .由正弦定理得, ,
所以 的面积 .
选择③:因为 ,所以 ,
又 ,所以 ,所以, ,即 .
由正弦定理得, ,
所以 的面积 .
【点睛】思路点睛:
三角形相关问题,若已知条件中既有边又有角,则常运用正弦定理进行边角互换,偶尔也会用到余弦定理或余弦定理的变形形式进行边角互换.
【答案】D
【分析】将数据与 进行比较即可区分大小关系.
【详解】因为 ; ; ,
故 .
故选:D.
【点睛】本题考查利用指数和对数函数的单调性比较大小,属基础题.
4.如图是函数 的导函数 的图象,则下列说法一定正确的是()
A. 是函数 的极小值点
B.当 或 时,函数 的值为0
C.函数 的图像关于点 对称
D.函数 在 上是增函数
2.若集合 ,则 的真子集的个数为()
A.3B.4C.7D.8
【答案】A
【分析】先求出 的交集,再依据求真子集个数公式求出,也可列举求出.
【详解】 , ,
,所以 的真子集的个数为 ,故选A.
【点睛】有限集合 的子集个数为 个,真子集个数为 .
3.设 , , ,则a,b,c的大小关系是()
A. B. C. D.
【详解】由题意可得,底面四边形 为边长为 的正方形,其面积 ,
顶点 到底面四边形 的距离为 ,
由四棱锥的体积公式可得: .
【点睛】本题主要考查四棱锥的体积计算,空间想象能力等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
14.已知抛物线 的一条弦 恰好以 为中点,则弦 所在直线方程是__________.
∵ 是奇函数,∴ 在 上是减函数且 又 ,
∴ 在 上是减函数.
由 的图象关于点 对称得 ,
又 是奇函数, ,∴ , ,即 ,∴ 是周期函数,周期为4.
∴ 且 ,∴ ,∴ .
在 上递减,则 在 上递减,
,而 ,
∴ 在 上的最小值是 .
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题考查函数的奇偶性,对称性、周期性.解题关键是由奇偶性和对称性得出函数的周期性.这样函数 在 上的性质与 上性质完全一致.解题时还要注意函数的定义,对 要另外求解确定具体的值,以正确求得最小值..
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