广西省钦州市2021届新高考三诊数学试题含解析
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广西省钦州市2021届新高考三诊数学试题
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.已知三棱锥P ABC -中,ABC ∆是等边三角形,43,25,AB PA PC PA BC ===⊥,则三棱锥
P ABC -的外接球的表面积为( )
A .25π
B .75π
C .80π
D .100π
【答案】D 【解析】 【分析】
根据底面为等边三角形,取BC 中点M ,可证明BC ⊥平面PAM ,从而BC PM ⊥,即可证明三棱锥
P ABC -为正三棱锥.取底面等边ABC ∆的重心为O ',可求得P 到平面ABC 的距离,画出几何关系,设
球心为O ,即可由球的性质和勾股定理求得球的半径,进而得球的表面积. 【详解】
设M 为BC 中点,ABC ∆是等边三角形, 所以AM BC ⊥,
又因为PA BC ⊥,且PA AM A =I , 所以BC ⊥平面PAM ,则BC PM ⊥, 由三线合一性质可知,PB PA PC ==
所以三棱锥P ABC -为正三棱锥,43,AB =25,PA PB PC === 设底面等边ABC ∆的重心为O ', 可得22
6433
AO AM '=
=⨯=,2220162PO PA AO '=-'=-=, 所以三棱锥P ABC -的外接球球心在面ABC 下方,设为O ,如下图所示:
由球的性质可知,PO ⊥平面ABC ,且,,P O O '在同一直线上,设球的半径为R , 在Rt AOO ∆'中,222AO AO OO ='+', 即()2
2162R R =+-,
解得5R =,
所以三棱锥P ABC -的外接球表面积为24425100S R πππ==⨯=, 故选:D. 【点睛】
本题考查了三棱锥的结构特征和相关计算,正三棱锥的外接球半径求法,球的表面积求法,对空间想象能力要求较高,属于中档题.
2.若复数z 满足1zi i =-(i 为虚数单位),则其共轭复数z 的虚部为( ) A .i - B .i
C .1-
D .1
【答案】D 【解析】 【分析】
由已知等式求出z ,再由共轭复数的概念求得z ,即可得z 的虚部. 【详解】 由zi =1﹣i ,∴z =()()
111·i i i i i i i ---==--- ,所以共轭复数z =-1+i ,虚部为1
故选D . 【点睛】
本题考查复数代数形式的乘除运算和共轭复数的基本概念,属于基础题.
3.在ABC V 中,点P 为BC 中点,过点P 的直线与AB ,AC 所在直线分别交于点M ,N ,若
AM AB λ=u u u u r u u u r ,(0,0)AN AC μλμ=>>u u u
r u u u r ,则λμ+的最小值为( )
A .
54
B .2
C .3
D .
72
【答案】B 【解析】 【分析】
由M ,P ,N 三点共线,可得11122λμ+=,转化11()22λμλμλμ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭
,利用均值不等式,即得解. 【详解】
因为点P 为BC 中点,所以1122
AP AB AC =+u u u r u u u r u u u r
,
又因为AM AB λ=u u u u r u u u r ,AN AC μ=u u u
r u u u r ,
所以1122AP AM AN λμ
=+u u u r u u u u
r u u u r . 因为M ,P ,N 三点共线,
所以
11122λμ
+=,
所以111111()1222222
2λμλμλμλμμλ⎛⎫⎛⎫+=++=++++⨯=
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭…, 当且仅当,11122λμ
μλλμ
⎧=⎪⎪
⎨⎪+=⎪⎩即1λμ==时等号成立,
所以λμ+的最小值为1. 故选:B 【点睛】
本题考查了三点共线的向量表示和利用均值不等式求最值,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
4.已知等式2324214
012141(1(2))x x x a a x a x a x -+⋅-=++++L 成立,则2414a a a +++=L ( )
A .0
B .5
C .7
D .13
【答案】D 【解析】 【分析】
根据等式和特征和所求代数式的值的特征用特殊值法进行求解即可. 【详解】
由23
24
2
14
012141(1(2))x x x a a x a x a x -+⋅-=++++L 可知: 令0x =,得0011a a ⇒==;
令1x =,得012140121411(1)a a a a a a a a =++++++++⇒=L L ;
令1x =-,得0123140123142727(2)()()a a a a a a a a a a =-++-++-++⇒=+-+L L ,
(2)(1)+得,024********(28)14a a a a a a a a ++++=⇒++++=L L ,而01a =,所以 241413a a a +++=L .
故选:D 【点睛】
本题考查了二项式定理的应用,考查了特殊值代入法,考查了数学运算能力.
5.要排出高三某班一天中,语文、数学、英语各2节,自习课1节的功课表,其中上午5节,下午2节,若要求2节语文课必须相邻且2节数学课也必须相邻(注意:上午第五节和下午第一节不算相邻),则不同的排法种数是( ) A .84 B .54 C .42
D .18
【答案】C 【解析】 【分析】
根据题意,分两种情况进行讨论:①语文和数学都安排在上午;②语文和数学一个安排在上午,一个安排在下午.分别求出每一种情况的安排方法数目,由分类加法计数原理可得答案. 【详解】
根据题意,分两种情况进行讨论:
①语文和数学都安排在上午,要求2节语文课必须相邻且2节数学课也必须相邻,将2节语文课和2节数学课分别捆绑,然后在剩余3节课中选1节到上午,由于2节英语课不加以区分,此时,排法种数为
123323
2
2
18C A A A =种; ②语文和数学都一个安排在上午,一个安排在下午.
语文和数学一个安排在上午,一个安排在下午,但2节语文课不加以区分,2节数学课不加以区分,2节
英语课也不加以区分,此时,排法种数为1424
2
2
24C A A =种. 综上所述,共有182442+=种不同的排法. 故选:C . 【点睛】
本题考查排列、组合的应用,涉及分类计数原理的应用,属于中等题.
6.已知函数e 1()e 1
x x f x -=+,()
0.32a f =,()
0.3
0.2b f =,()0.3log 2c f =,则a ,b ,c 的大小关系为
( ) A .b a c << B .c b a << C .b c a << D .c a b <<
【答案】B 【解析】 【分析】
可判断函数()f x 在R 上单调递增,且0.30.3
0.3210.20log 2>>>>,所以c b a <<.
【详解】