江苏省涟水一中重点中学2020-2021学年高考适应性考试数学试卷 考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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.已知点P 在椭圆τ:2222x y a b +=1(a>b>0)上,点P 在第一象限,点P 关于原点O 的对称点为A ,点P 关于x 轴的对称点为Q ,设34PD PQ =,直线AD 与椭圆τ的另一个交点为B ,若PA ⊥PB ,则椭圆τ的离心率e=( ) A .12 B .22 C .32 D .33
2.曲线312ln 3
y x x =+上任意一点处的切线斜率的最小值为( ) A .3 B .2 C .32 D .1
3.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,底面为正三角形,侧棱垂直底面,148AB AA ==,.若E F ,分别
是棱1BB CC ,上的点,且1BE B E =,1114
C F CC =,则异面直线1A E 与AF 所成角的余弦值为( )
A .210
B .2613
C .1313
D .1310
4.设m 、n 是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则m β⊥的一个充分条件是( ) A .αβ⊥且m α? B .//m n 且n β⊥ C .αβ⊥且//m α D .m n ⊥且//n β
5.设,,a b R i ∈是虚数单位,则“复数z a bi =+为纯虚数”是“0ab =”的( )
A .充要条件
B .必要不充分条件
C .既不充分也不必要条件
D .充分不必要条件
6.已知函数()()1x e a ax f x e ??=-+ ???
,若()()0f x x R ≥∈恒成立,则满足条件的a 的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3
7.在ABC ?中,E ,F 分别为AB ,AC 的中点,P 为EF 上的任一点,实数x ,y 满足
0PA xPB yPC ++=,设ABC ?、PBC ?、PCA ?、PAB ?的面积分别为S 、1S 、2S 、3S ,记i i S S λ=(1,2,3i =),则23λλ?取到最大值时,2x y +的值为( )
A .-1
B .1
C .32-
D .32
8.著名的斐波那契数列{}n a :1,1,2,3,5,8,…,满足121a a ==,21n n n a a a ++=+,*N n ∈,若2020
211n n k a a -==∑,则k =( )
A .2020
B .4038
C .4039
D .4040
9.已知向量,a b 满足||1,||3a b ==,且a 与b 的夹角为
6π,则()(2)a b a b +?-=( ) A .12 B .32- C .12- D .32
10.函数()1ln 1y x x
=-+的图象大致为( ) A . B .
C .
D .
11.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积(单位:3cm )为( )
A .163
B .6
C .203
D .223
12.已知双曲线22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的左、右顶点分别为1A ,2A ,虚轴的两个端点分别为1B ,2B ,若四边形1122A B A B 的内切圆面积为18π,则双曲线焦距的最小值为( )
A .8
B .16
C .62
D .122
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若奇函数()f x 满足()()2f x f x +=-,()g x 为R 上的单调函数,对任意实数x ∈R 都有
()g 221x g x ??-+=??,当[]0,1x ∈时,()()f x g x =,则()2log 12f =________.
14.函数()24f x sin x π??=+
???的最小正周期为________;若函数()f x 在区间()0α,上单调递增,则α的最大值为________.
15.若1x >,则91211
x x x +++-的最小值是______. 16.已知数列{}n a 是等比数列,131,36a a ==,则2a =__________.
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.(12分)设函数()3f x x =+,()21g x x =-.
(1)解不等式()()f x g x <;
(2)若2()()4f x g x ax +>+对任意的实数x 恒成立,求a 的取值范围.
18.(12分)为了检测某种零件的一条生产线的生产过程,从生产线上随机抽取一批零件,根据其尺寸的数据得到如图所示的频率分布直方图,若尺寸落在区间(2,2)x s x s -+之外,则认为该零件属“不合格”的零件,其中x ,s 分别为样本平均数和样本标准差,计算可得15s ≈(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).
(1)求样本平均数的大小;
(2)若一个零件的尺寸是100 cm ,试判断该零件是否属于“不合格”的零件.
19.(12分)已知集合(){}2|log 33A x x =+≤,{}|213B x m x m =-<≤+.
(1)若3m =,则A B ; (2)若A B B =,求实数m 的取值范围.
20.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 是边长为2的菱形,60ADC ∠=?,PAD △为等边三角形,平面PAD ⊥平面ABCD ,M ,N 分别是线段PD 和BC 的中点.
(1)求直线CM 与平面PAB 所成角的正弦值;
(2)求二面角D-AP-B 的余弦值;
(3)试判断直线MN 与平面PAB 的位置关系,并给出证明.
21.(12分)ABC ?的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知ABC ?的面积为24sin a A
. (1)求sin sin B C ;
(2)若10cos cos 1B C =-,2a =,求ABC ?的周长.
22.(10分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :
的右准线方程为x =2,且两焦点与短轴的一个顶点构成等腰直角三角形.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)假设直线l :与椭圆C 交于A ,B 两点.①若A 为椭圆的上顶点,M 为线段AB 中点,
连接OM 并延长交椭圆C 于N ,并且
,求OB 的长;②若原点O 到直线l 的距离为1,并且,当时,求△OAB 的面积S 的范围.
参考答案
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、C
【解析】
【分析】
设()11,P x y ,则()11,A x y --,()11,Q x y -,11,2y D x ??- ???
,设()22,B x y ,根据PA PB ⊥化简得到2234a c =,得到答案.
【详解】
设()11,P x y ,则()11,A x y --,()11,Q x y -,34PD PQ =,则11,2y D x ??- ??
?,设()22,B x y , 则221122222222
11x y a b x y a b ?+=????+=??,两式相减得到:()()()()1212121222x x x x y y y y a b +-+-=-, 2121221212PB y y x x b k x x a y y -+==-?-+,AD AB k k =,即112112
4y y y x x x +=+,()1211124PA y y y k x x x +==+, PA PB ⊥,故1PA PB
k k ?=-,即2241b a -=-,故2234a c =
,故e =故选:C .
【点睛】 本题考查了椭圆的离心率,意在考查学生的计算能力和转化能力.
2、A
【解析】
【分析】
根据题意,求导后结合基本不等式,即可求出切线斜率3k ≥,即可得出答案.
【详解】 解:由于312ln 3
y x x =+,根据导数的几何意义得: (
)()2221130k f x x x x x x x '==+
=++≥=>, 即切线斜率3k ≥,
当且仅当1x =等号成立, 所以312ln 3
y x x =+上任意一点处的切线斜率的最小值为3.
故选:A.
【点睛】
本题考查导数的几何意义的应用以及运用基本不等式求最值,考查计算能力.
3、B
【解析】
【分析】
建立空间直角坐标系,利用向量法计算出异面直线1A E 与AF 所成角的余弦值.
【详解】
依题意三棱柱底面是正三角形且侧棱垂直于底面.设AB 的中点为O ,建立空间直角坐标系如下图所示.所以()()()()10,2,8,0,2,4,0,2,0,23,0,6A E A
F ---,所以()()10,4,4,23,2,6A E AF =-=-.所以异面直线1A E 与AF 所成角的余弦值为118242642213
A E AF
A E AF ?-==??. 故选:B
【点睛】
本小题主要考查异面直线所成的角的求法,属于中档题.
4、B
【解析】
由//m n 且n β⊥可得m β⊥,故选B.
5、D
【解析】
【分析】
结合纯虚数的概念,可得0,0a b =≠,再结合充分条件和必要条件的定义即可判定选项.
【详解】
若复数z a bi =+为纯虚数,则0,0a b =≠,所以0ab =,若0ab =,不妨设1,0a b ==,此时复数1z a bi =+=,不是纯虚数,所以“复数z a bi =+为纯虚数”是“0ab =”的充分不必要条件.
故选:D
【点睛】
本题考查充分条件和必要条件,考查了纯虚数的概念,理解充分必要条件的逻辑关系是解题的关键,属于基础题.
6、C
【解析】
【分析】
由不等式恒成立问题分类讨论:①当0a =,②当0a <,③当0a >,考查方程1lna ae
=-
的解的个数,综合①②③得解.
【详解】
①当0a =时,1()00x f x e -=>,满足题意,
②当0a <时,0x e a ->,01(x ae ?∈-,)+∞,10ax e +<,故()0()f x x R ∈不恒成立, ③当0a >时,设()x g x e a =-,1()h x ax e
=+, 令()0x g x e a =-=,得x lna =,1()0h x ax e =+
=,得1x ae
=-, 下面考查方程1lna ae =-的解的个数, 设?(a )alna =,则?'(a )1lna =+
由导数的应用可得:
?(a )alna =在1(0,)e 为减函数,在1(e
,)+∞为增函数, 则?(a )1min e
=-, 即1lna ae
=-有一解, 又()x g x e a =-,1()h x ax e
=+均为增函数, 所以存在1个a 使得()0()f x x R ∈成立,
综合①②③得:满足条件的a 的个数是2个,
故选:C .
【点睛】
本题考查了不等式恒成立问题及利用导数研究函数的解得个数,重点考查了分类讨论的数学思想方法,属难度较大的题型.
7、D
【分析】
根据三角形中位线的性质,可得P 到BC 的距离等于△ABC 的BC 边上高的一半,从而得到
12312S S
S S =
=+,由此结合基本不等式求最值,得到当23λλ?取到最大值时,P 为EF 的中点,再由平行四边形法则得出11022PA PB PC ++=,根据平面向量基本定理可求得12x y ==,从而可求得结果. 【详解】
如图所示:
因为EF 是△ABC 的中位线,
所以P 到BC 的距离等于△ABC 的BC 边上高的一半,
所以12312
S S S S ==+, 由此可得22232322322(
)1216S S S S S S S S S S λλ+=?=≤=, 当且仅当23S S =时,即P 为EF 的中点时,等号成立,
所以0PE PF +=,
由平行四边形法则可得2PA PB PE +=,2PA PC PF +=, 将以上两式相加可得22()0PA PB PC PE PF ++=+=,
所以11022
PA PB PC ++=, 又已知0PA xPB yPC ++=,
根据平面向量基本定理可得12x y ==
, 从而132122
x y +=+
=. 故选:D
【点睛】
本题考查了向量加法的平行四边形法则,考查了平面向量基本定理的应用,考查了基本不等式求最值,属于中档题.
8、D
【解析】
计算134a a a +=,代入等式,根据21n n n a a a ++=+化简得到答案.
【详解】
11a =,32a =,43a =,故134a a a +=,
2020
21134039457403967403940401............n n a a a a a a a a a a a a -==+++=++++=+++==∑,
故4040k =.
故选:D .
【点睛】
本题考查了斐波那契数列,意在考查学生的计算能力和应用能力.
9、A
【解析】
【分析】
根据向量的运算法则展开后利用数量积的性质即可.
【详解】
221
()(2)223122
a b a b a b a b +?-=-+?=-+=. 故选:A.
【点睛】
本题主要考查数量积的运算,属于基础题.
10、A
【解析】
【分析】 确定函数在定义域内的单调性,计算1x =时的函数值可排除三个选项.
【详解】
0x >时,函数为减函数,排除B ,10x -<<时,函数也是减函数,排除D ,又1x =时,1ln 20y =->,排除C ,只有A 可满足.
故选:A.
【点睛】
本题考查由函数解析式选择函数图象,可通过解析式研究函数的性质,如奇偶性、单调性、对称性等等排除,可通过特殊的函数值,函数值的正负,函数值的变化趋势排除,最后剩下的一个即为正确选项. 11、D
【分析】
根据几何体的三视图,该几何体是由正方体去掉三棱锥得到,根据正方体和三棱锥的体积公式可求解.
【详解】
如图,该几何体为正方体去掉三棱锥111B A C E -,
所以该几何体的体积为:11111111122222221323
B A
C E ABC
D A B C D V V V --=-=??-?
???=, 故选:D
【点睛】 本题主要考查了空间几何体的三视图以及体积的求法,考查了空间想象力,属于中档题.
12、D
【解析】
【分析】
根据题意画出几何关系,由四边形1122A B A B 的内切圆面积求得半径,结合四边形1122A B A B 面积关系求得c 与ab 等量关系,再根据基本不等式求得c 的取值范围,即可确定双曲线焦距的最小值.
【详解】
根据题意,画出几何关系如下图所示:
设四边形1122A B A B 的内切圆半径为r ,双曲线半焦距为c ,
则21,,OA a OB b ==