2020届宁夏六盘山高级中学高三下学期第一次模拟考试数学(文)试题解析
- 格式:doc
- 大小:1.94 MB
- 文档页数:19
绝密★启用前2020届宁夏六盘山高级中学高三下学期第一次模拟考试数学(文)试题注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题1.若复数z 满足()1234i z i +=-,则z 的实部为 A .1 B .1-C .2D .2-答案:B解:根据已知得复数z 的表达式,再根据复数的除法运算,将复数z 的分子、分母同时乘以分母的共轭复数,计算化简得复数z ,从而得解. 【详解】由()1234i z i +=-得()()()()22341234310851012121212145i i i i i i z i i i i i ----+--=====--++--,所以复数z 的实部为1-, 故选B . 点评:本题考查复数的概念与乘法、除法运算,属于基础题.2.已知集合{|10}A x x =+>,{1,0,1}B =-,则A B =I ( ) A .{1} B .{}1-C .{0,1}D .{1,0}-答案:C解:求得集合{|10}{|1}A x x x x =+>=>-,根据集合的交集运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{|10}{|1}A x x x x =+>=>-,又由{1,0,1}B =-, 所以{0,1}A B =I ,故选C. 点评:本题主要考查了集合的交集运算,其中解答中正确求解集合A ,再利用集合的交集运算求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力.3.从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为( ) A .15B .25C .825D .925答案:B解:试题分析:从甲乙等5名学生中随机选出2人,基本事件的总数为2510n C ==,甲被选中包含的基本事件的个数11144m C C ==,所以甲被选中的概率25m p n ==,故选B .【考点】古典概型及其概率的计算.4.已知非零向量a r ,b r 满足a k b =r r ,且()2b a b ⊥+r r r ,a r ,b r 的夹角为23π,则实数k 的值为( )A .4B .3C .2D .12答案:A解:根据(2)b a b ⊥+r r r即可得出(2)0b a b +=r r r g ,然后根据2||||,,3a kb a b π=<>=r r r r 进行数量积的运算即可得出22202k b b -+=r r ,再由20b ≠r 即可求出k .【详解】()2b a b ⊥+r r rQ ,()22222cos ,0b a b b a b b a b a b ∴⋅+=+⋅=+=r r r r r r r r r r r,且0a ≠r ,0b ≠r ,22cos03b a π∴+=r r , 即1202b a -=r r,4a b ∴=r r ,4k ∴=.故选:A . 点评:本题考查向量垂直的充要条件,向量数量积的运算及计算公式,属于基础题.5.函数2()()41x x x e e f x x --=-的部分图象大致是( )A .B .C .D .答案:B解:先判断函数奇偶性,再根据对应区间函数值的正负确定选项. 【详解】2221()()410,()()24141x x x x x e e x e e x x f x f x x x ------≠∴≠±-===∴--Q Q ()f x 为偶函数,舍去A; 当102x <<时()0f x >,舍去C ; 当12x >时()0f x <,舍去D ; 故选:B 点评:本题考查函数奇偶性以及识别函数图象,考查基本分析求解判断能力,属基础题.6.双曲线22x a-22y b =1 (a >0,b >0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A .512⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭, B .52⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭, C .514⎛⎫⎪⎝⎭,D .54,⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭解:根据点在不等式表示的区域内,即可求得,a b 的不等关系,据此求得离心率范围. 【详解】由题意可得双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,且“右”区域由不等式组b y x ab y x a ⎧<⎪⎪⎨⎪>-⎪⎩确定,∵点(2,1)在“右”区域内, ∴21ba >,即12b a >,∴2c e a ==>=, 即双曲线离心率e的取值范围是)2+∞. 故选:B . 点评:本题考查双曲线离心率范围的求解,属中档题.7.在四边形ABCD 中,2D B ∠=∠,且1AD =,3CD =,cos B ∠=,则边AC 的长( ) AB .4C.D.答案:D解:利用二倍角的余弦公式求出cos D ∠,然后利用余弦定理可求得边AC 的长. 【详解】2D B ∠=∠Q,221cos cos 22cos 1213D B B ∴∠=∠=∠-=⨯-=-⎝⎭, 由余弦定理得2222212cos 13213123AC AD CD AD CD D ⎛⎫=+-⋅⋅∠=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,因此,AC =故选:D.本题考查利用余弦定理求三角形的边长,同时也考查了二倍角余弦公式的应用,考查计算能力,属于基础题.8.如图,给出的是计算111147100++++L的值的一个程序框图,则图中判断框内(1)处和执行框中的(2)处应填的语句是()A.i>100,n=n+1 B.i<34,n=n+3C.i>34,n=n+3 D.i≥34,n=n+3答案:C解:根据算法的功能确定跳出循环的i值,可得判断框内的条件,根据n值的出现规律可得执行框②的执行式子.【详解】算法的功能是计算111147100++++L的值,易知1,4,7,…,100成等差数列,公差为3,所以执行框中(2)处应为n=n+3,令1+(i-1)×3=100,解得i=34,∴终止程序运行的i值为35,∴判断框内(1)处应为i>34.故选:C.点评:本题考查了循环结构的程序框图,根据算法的功能确定跳出循环的i值及n值的出现规律是解答本题的关键,属于基础题.9.如图四棱锥P ABCD-中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是正方形,且2PA AB==,则直线PB与平面PAC所成角为()A .2π B .3π C .4π D .6π 答案:D解:证明出BD ⊥平面PAC ,可得出直线PB 与平面PAC 所成角为OPB ∠,计算出OB 和PB ,可求得OPB ∠,即可得解.【详解】Q 四边形ABCD 是边长为2的正方形,则BD AC ⊥,且22BD =122OB BD == PA ⊥Q 平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,BD PA ∴⊥,同理可得PA AB ⊥, AC PA A =Q I ,BD ∴⊥平面PAC ,所以,直线PB 与平面PAC 所成角为OPB ∠,2PA AB ==Q ,2222PB PA AB ∴=+=,BD ⊥Q 平面PAC ,PO ⊂平面PAC ,BD PO ∴⊥,在Rt OPB V 中,2BOP π∠=,1sin 2OB OPB OP ∠==,6OPB π∴∠=. 因此,直线PB 与平面PAC 所成角为6π. 故选:D. 点评:本题考查直线与平面所成角的计算,考查计算能力,属于中等题. 10.定义行列式运算12122112a a ab a b b b =-.已知函数())sin 10cos 3x f x xωωω-=>满足()()120,2f x f x ==-且12x x -的最小值为2π,则ω的值为( ) A .1B .2C .3D .4答案:A解:先求出函数()f x 的解析式,然后由12x x -的最小值为2π可以求出周期2T π=,进而求出1ω=. 【详解】由题意得,()3sin cos 2sin 6f x x x x πωωω=+=+(),(0)ω>,因为12x x -的最小值为42T π=,所以2T π=,则由2T πω=得1ω=. 点评:本题考查了三角函数的图象与性质,属于基础题.11.如图,若C 是()222210x y a b a b+=>>椭圆上位于第一象限内的点,A 、B 分别是椭圆的左顶点和上顶点,F 是椭圆的右焦点,且OC OF =,//AB OC ,则该椭圆的离心率为( )A .63B .66C .13D .33答案:A解:求出直线OC 的方程,将直线OC 的方程与椭圆的方程联立,求出点C 的坐标,由OC OF =建立等式,可求得椭圆的离心率. 【详解】直线AB 的斜率为b k a=,//AB OC Q ,所以,直线OC 的方程为by x a =,联立22221b y x a x y a b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2222x a y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或2222x a y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 由于点C 在第一象限,则22,22C a ⎛⎫⎪⎪⎝⎭, OC OF =Q ,则2222222a c ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2222a b c +=,22222a c c ∴-=,=,因此,该椭圆的离心率为3c e a ===. 故选:A. 点评:本题考查椭圆离心率的求解,解答的关键就是求出点C 的坐标,并由此建立有关a 、b 、c 的齐次方程,考查计算能力,属于中等题.12.定义在R 上的奇函数()f x 满足()1(2)f x f x +=-,且在()0,1上()3x f x =,则()3log 54f =( )A .32B .23-C .23D .32-答案:D解:由题意结合函数的性质整理计算即可求得最终结果. 【详解】由题意可得:()354f log =()3log 23f +, 则()354f log =()31log 21f -+,且()()331log 21log 21f f +=--, 由于()3log 211,0-∈-,故()()31log 2333log 211log 232f f --=--=-=-,据此可得:()()3312log 21log 213f f +=-=-,()354f log =32-.本题选择D 选项. 点评:本题主要考查函数的奇偶性,函数的周期性及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.二、填空题13.曲线()21ln y x x =+在点()1,0处的切线方程为__________. 答案:330x y --=解:求出原函数的导函数,得到函数在1x =时的导数值,即切线的斜率,然后由直线方程的点斜式得答案. 【详解】求导可得212ln x y x x+'=+,故切线斜率为31y x '==, 故切线方程为()31y x =-,即330x y --=. 故答案为:330x y --=. 点评:本题考查了利用导数研究过曲线上某点的切线方程,过曲线上某点处的切线的斜率,就是函数在该点处的导数值,是基础题.14.若实数x ,y 满足条件32122800x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨⎪⎪⎩……,则34z x y =+的最大值为_____________.答案:18解:绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知目标函数在点()2,3p 处取得最大值, 最大值为:max 34324318z x y =+=⨯+⨯=. 故答案为 18.15.已知tan 74πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则tan2α=__________. 答案:247解:利用两角差的正切公式求出tan α的值,再利用二倍角的正切公式可求出tan2α的值. 【详解】tan tan71344tan tan 4417141tan tan 44ππαππααππα⎛⎫+- ⎪⎡⎤-⎛⎫⎝⎭=+-=== ⎪⎢⎥+⨯⎛⎫⎝⎭⎣⎦++ ⎪⎝⎭Q ,因此,22322tan 316244tan 21tan 277314ααα⨯===⨯=-⎛⎫- ⎪⎝⎭. 故答案为:247. 点评:本题考查利用两角差和二倍角的正切公式求值,考查计算能力,属于基础题.16.已知圆柱的轴截面为正方形,且圆柱的体积为54π,则该圆柱的侧面积为________. 答案:36π解:设圆柱的底面半径为r ,可知该圆柱的高为2r ,计算出圆柱的体积,可求得r 的值,进而可求得圆柱的侧面积. 【详解】设圆柱的底面半径为r ,由于该圆柱的轴截面为正方形,则该圆柱的高为2r , 所以,圆柱的体积为232254V r r r πππ=⨯==,解得3r =. 因此,该圆柱的侧面积为222244336S r r r ππππ=⨯==⨯=. 故答案为:36π. 点评:本题考查圆柱侧面积的计算,同时也考查了圆柱的体积的计算,考查计算能力,属于基础题.三、解答题17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,2882a a +=,419S S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n S 的最大值.答案:(1)512n a n =-;(2)625解:(1)由题,等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,2882a a +=,419S S =,求得1,a d ,可求得通项公式;(2)先利用求和公式,求得n S ,即可求得最大值. 【详解】(1)由题,因为等差数列{}n a ,2882a a +=,所以12882a d += 又419S S =,所以4191141409841(9)022S S a d a d ⨯⨯-=+-+= 解得149,2a d ==-所以1(1)512n a a n d n =+-=- (2)由(1)可得:221()50(25)6252n n n a a S n n n +==-+=--+ 可得当n=25时,n S 取最大值为625 点评:本题考查了数列,熟悉等差数列的通项和求和公式是解题的关键,熟记基础题. 18.甲、乙两人在相同条件下各射击10次,每次中靶环数情况如图所示:(1)请填写下表(先写出计算过程再填表): 平均数 方差命中9环及9环以上的次数甲 71.21乙(2)从下列三个不同的角度对这次测试结果进行分析: ①从平均数和方差相结合看(分析谁的成绩更稳定);②从平均数和命中9环及9环以上的次数相结合看(分析谁的成绩好些); ③从折线图上两人射击命中环数的走势看(分析谁更有潜力).参考公式:()()()2222121n s x x x x x x n ⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦L .答案:(1)详见解析;(2)①甲成绩比乙稳定;②乙成绩比甲好些;③乙更有潜力. 解:(1)根据统计图列举出甲、乙两人各射击10次中靶环数,并计算出乙射击10次中靶环数的平均数、方差以及命中9环及9环以上的次数,由此可完善表格; (2)①根据表格中的数据甲、乙两人的平均数和方差的大小,由此可得出结论; ②根据表格中的数据甲、乙两人的平均数和命中9环及9环以上的次数的大小,由此可得出结论;③根据甲、乙两人射击命中环数的波动情况可得出结论. 【详解】解:(1)由列联表中数据,计算由题图,知:甲射击10次中靶环数分别为9、5、7、8、7、6、8、6、7、7.将它们由小到大排列为5、6、6、7、7、7、7、8、8、9. 乙射击10次中靶环数分别为2、4、6、8、7、7、8、9、9、10. 将它们由小到大排列为2、4、6、7、7、8、8、9、9、10; (1)x 乙()124672829210710=⨯+++⨯+⨯+⨯+=(环), ()()()()()()()22222222127476777287297210710s ⎡⎤=⨯-+-+-+-⨯+-⨯+-⨯+-⎣⎦乙()125910289 5.410=⨯++++++=. 填表如下: 平均数 方差命中9环及9环以上的次数甲 7 1.2 1乙 75.43(2)①Q 平均数相同,22s s <甲乙,∴甲成绩比乙稳定;②Q 平均数相同,命中9环及9环以上的次数甲比乙少,∴乙成绩比甲好些; ③甲成绩在平均数上下波动;而乙处于上升势头,从第三次以后就没有比甲少的情况发生,乙更有潜力. 点评:本题考查统计图表的应用,同时也考查了平均数、方差的计算,考查计算能力与数据处理能力,属于基础题.19.如图,直三棱柱111ABC A B C -中,D 是BC 的中点,且AD BC ⊥,四边形11ABB A 为正方形.(Ⅰ)求证:1//AC 平面1AB D ; (Ⅱ)若60BAC ∠=o , 4BC =,求点1A 到平面1AB D 的距离. 答案:45解:(Ⅰ)根据三角形中位线性质得线线平行,再根据线面平行判定定理得结果,(Ⅱ)根据等体积法求高,即得结果. 【详解】(Ⅰ)连接1BA ,交1AB 于点E ,再连接DE , 由已知得,四边形11ABB A 为正方形,E 为1AB 的中点,∵D 是BC 的中点,∴1//DE A C ,又DE ⊂平面1AB D ,1AC ⊄平面1AB D , ∴1//AC 平面1AB D .(Ⅱ)∵在直三棱柱111ABC A B C -中,平面11BCC B ⊥平面ABC ,且BC 为它们的交线,又AD BC ⊥,∴AD ⊥平面11BCC B ,又∵1B D ⊂平面11BCC B , ∴1AD B D ⊥,且1AD B D ==.同理可得,过D 作DG AB ⊥,则DG ⊥面11ABB A,且DG =设1A 到平面1AB D 的距离为h ,由等体积法可得:1111A AB D D AA B V V --=,即111111113232AD DB h AA A B DG ⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅,即44h h =⋅=. 即点1A 到平面1AB D. 点评:本题考查线面平行判定定理以及等体积法,考查基本分析求解能力,属中档题. 20.已知抛物线()21:20C x py p =>和圆()222:12C x y ++=,倾斜角为45°的直线1l 过抛物线1C 的焦点,且1l 与圆2C 相切. (1)求p 的值;(2)动点M 在抛物线1C 的准线上,动点A 在1C 上,若1C 在A 点处的切线2l 交y 轴于点B ,设MN MA MB =+u u u u r u u u r u u u r.求证点N 在定直线上,并求该定直线的方程. 答案:(1)6p =;(2)点N 在定直线3y =上. 解:(1)设出直线1l 的方程为2py x =+,由直线和圆相切的条件:d r =,解得p ; (2)设出(,3)M m -,运用导数求得切线的斜率,求得A 为切点的切线方程,再由向量的坐标表示,可得N 在定直线上; 【详解】解:(1)依题意设直线1l 的方程为2py x =+, 由已知得:圆222:(1)2C x y ++=的圆心2(1,0)C -,半径r =因为直线1l 与圆2C 相切,所以圆心到直线1:2pl y x =+的距离d ==,=6p =或2p =-(舍去).所以6p =;(2)依题意设(,3)M m -,由(1)知抛物线1C 方程为212x y =,所以212x y =,所以6x y '=,设11(,)A x y ,则以A 为切点的切线2l 的斜率为16x k =,所以切线2l 的方程为1111()6y x x x y =-+.令0x =,211111111266y x y y y y =-+=-⨯+=-,即2l 交y 轴于B 点坐标为1(0,)y -,所以11(,3)MA x m y =-+u u u r , 1(,3)MB m y =--+u u u r,∴()12,6MN MA MB x m =+=-u u u u r u u u r u u u r, ∴1(,3)ON OM MN x m =+=-u u u ru u u u ru u u u r.设N 点坐标为(,)x y ,则3y =, 所以点N 在定直线3y =上. 点评:本题考查抛物线的方程和性质,直线与圆的位置关系的判断,考查直线方程和圆方程的运用,以及切线方程的求法,考查化简整理的运算能力,属于综合题. 21.已知函数()()1ln f x x a ax=+∈R 在1x =处的切线与直线210x y -+=平行. (1)求实数a 的值,并判断函数()f x 的单调性;(2)若函数()f x m =有两个零点1x ,2x ,且12x x <,求证:121x x +>. 答案:(1)()f x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上是单调递减;在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上是单调递增. (2)详见解析 解:(1)由()1'12f =可得2a =,利用导数可求()f x 的单调区间. (2)由121211ln ,ln 22x m x m x x +=+=可得1211212lnx x x x x -=,2121212ln x x x x x -=,令12x t x =,则()0,1t ∈且121+=2ln t t x x t-,构建新函数()()12ln 01h t t t t t=--<<,利用导数可以证明()1h t >即121x x +>.【详解】(1)函数()f x 的定义域:()0,+∞,()11112f a =-=',解得2a =, ()1ln 2f x x x ∴=+,()22112122x f x x x x -∴=-='令()0f x '<,解得102x <<,故()f x 在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上是单调递减; 令()0f x '>,解得12x >,故()f x 在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上是单调递增. (2)由12,x x 为函数()f x m =的两个零点,得121211ln ,ln 22x m x m x x +=+= 两式相减,可得121211ln ln 022x x x x -+-= 即112212ln 2x x x x x x -=,1212122ln x xx x x x -=, 因此1211212lnx x x x x -=,2121212ln x x x x x -=令12x t x =,由12x x <,得01t <<. 则121111+=2ln 2ln 2ln t t t t x x t t t---+=, 构造函数()()12ln 01h t t t t t=--<<,则()()22211210t h t t t t-=+-=>' 所以函数()h t 在()0,1上单调递增,故()()1h t h <,即12ln 0t t t--<,可知112ln t t t->.故命题121x x +>得证.点评:(1)一般地,若()f x 在区间(),a b 上可导,且()()()'0'0f x f x ><,则()f x 在(),a b 上为单调增(减)函数;反之,若()f x 在区间(),a b 上可导且为单调增(减)函数,则()()()'0'0f x f x ≥≤.(2)函数()f x 有两个不同的零点12,x x ,考虑它们的和或积的性质时,我们可以通过设12x t x =,再利用()()120,0f x f x ==得到12x x +、12x x 与t 的关系式,最后利用导数证明所考虑的性质成立.22.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为2cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为()222cos cos23ρθθ+=.(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点M 的直角坐标为(2,1),求直线l 的方程.答案:(1)2213y x -=;(2)611y x =- 解:(1)曲线C 的极坐标方程中将cos ρθ和sin ρθ换成y 和x 即可得到曲线C 的直角坐标方程;(2)将直线l 的参数方程2{1x tcos y tsin αα=+=+代入C 的直角坐标方程得()()2232cos 1sin 3t t αα+-+=,利用韦达定理以及直线参数方程的几何意义可得122212cos 2sin 03cos sin t t αααα-+=-=-,从而可得结果. 【详解】(1)由题目知曲线C 的极坐标方程可化为()2223cos sin 3ρθθ-=,即22223cos sin 3ρθρθ-=,即2233x y -=,∴ 曲线C 的直角坐标方程为2213y x -=.(2)将直线l 的参数方程2{1x tcos y tsin αα=+=+代入C 的直角坐标方程得()()2232cos 1sin 3t t αα+-+=,整理可得()()2223cos sin 12cos 2sin 80t t αααα-+-+=,设A ,B 所对应的参数分别为1t ,2t ,则120t t +=, ∴ 122212cos 2sin 012cos 2sin 03cos sin t t αααααα-+=-=⇒-=-,∴ 直线l 的斜率tan 6k α==, ∴ 直线l 的方程为611y x =-. 点评:本题考查圆的参数方程和普通方程的转化、直线极坐标方程和直角坐标方程的转化以及点到直线距离公式,消去参数方程中的参数,就可把参数方程化为普通方程,消去参数的常用方法有:①代入消元法;②加减消元法;③乘除消元法;④三角恒等式消元法,极坐标方程化为直角坐标方程,只要将cos ρθ和sin ρθ换成y 和x 即可. 23.已知函数()13f x x x =-+- (1)解不等式()1f x x ≤+;(2)设函数()f x 的最小值为c ,实数ab 满足0a >,0b >,a b c +=,求证:22111a b a b +≥++. 答案:(1)[]1,5;(2)证明见解析.解:(1)对x 按1x <,13x ≤≤,3x ≥进行分类讨论,去掉绝对值,得到不等式的解集;(2)根据绝对值三角不等式得到()f x 最小值c 的值,再令1a m +=,1b n +=,由基本不等式进行证明. 【详解】①当1x <时,不等式可化为421x x -≤+,1x ≥. 又1x <Q ,x ∴∈∅;②当13x ≤≤时,不等式可化为21x ≤+,1x ≥. 又13x ≤≤Q ,13x ∴≤≤.③当3x >时,不等式可化为241x x -≤+,5x ≤. 又3x >Q ,35x ∴<≤. 综上所得,15x ≤≤.∴原不等式的解集为[]1,5.(2)证明:由绝对值不等式性质得,()13(1)(3)2f x x x x x =-+-≥-+-=,2c ∴=,即2a b +=.令1a m +=,1b n +=,则1m >,1n >,1a m =-,1b n =-,4m n +=,2222(1)(1)11a b m n a b m n--+=+++ 21144412m n m n mn m n =+-++=≥=+⎛⎫ ⎪⎝⎭,原不等式得证. 点评:本题考查分类讨论解绝对值不等式,绝对值三角不等式,利用基本不等式进行证明,属于中档题.。