2020-2021青岛大学附属中学高一数学下期末一模试题附答案
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2020-2021高三数学下期末一模试题附答案(18)一、选择题1.函数ln ||()xx f x e =的大致图象是( ) A . B .C .D .2.已知2a ib i i+=+ ,,a b ∈R ,其中i 为虚数单位,则+a b =( ) A .-1B .1C .2D .33.命题“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定为( ) A .对任意x ∈R ,都有x 2<0 B .不存在x ∈R ,都有x 2<0 C .存在x 0∈R ,使得x 02≥0D .存在x 0∈R ,使得x 02<04.已知集合{}{}x -1<x 1Q=x 0x 2P =<<<,,那么P Q=⋃ A .(-1,2)B .(0,1)C .(-1,0)D .(1,2)5.生物实验室有5只兔子,其中只有3只测量过某项指标,若从这5只兔子中随机取出3只,则恰有2只测量过该指标的概率为 A .23 B .35C .25D .156.已知F 1,F 2分别是椭圆C :22221x y a b+= (a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 离心率的取值范围是( )A .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,32⎡⎢⎣⎦C .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦7.如图是某高三学生进入高中三年来的数学考试成绩茎叶图,第1次到第14次的考试成绩依次记为1214,,A A A L ,下图是统计茎叶图中成绩在一定范围内考试次数的一个算法流程图,那么算法流程图输出的结果是( )A .7B .8C .9D .108.设R λ∈,则“3λ=-”是“直线2(1)1x y λλ+-=与直线()614x y λ+-=平行”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分又不必要条件 9.圆C 1:x 2+y 2=4与圆C 2:x 2+y 2﹣4x +4y ﹣12=0的公共弦的长为( )A 2B 3C .22D .3210.甲、乙、丙,丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩。
2020-2021高三数学下期末一模试题(附答案)(2)一、选择题1.已知集合{}{}x -1<x 1Q=x 0x 2P =<<<,,那么P Q=⋃A .(-1,2)B .(0,1)C .(-1,0)D .(1,2)2.一个频率分布表(样本容量为30)不小心被损坏了一部分,只记得样本中数据在[)2060,上的频率为0.8,则估计样本在[)40,50、[)50,60内的数据个数共有( )A .14B .15C .16D .173.设01p <<,随机变量ξ的分布列如图,则当p 在()0,1内增大时,( )ξ0 1 2P12p- 122pA .()D ξ减小B .()D ξ增大C .()D ξ先减小后增大D .()D ξ先增大后减小4.函数32()31f x x x =-+的单调减区间为 A .(2,)+∞B .(,2)-∞C .(,0)-∞D .(0,2)5.甲、乙、丙,丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩。
老师说:你们四人中有两位优秀,两位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩,根据以上信息,则( ) A .乙、丁可以知道自己的成绩 B .乙可以知道四人的成绩 C .乙、丁可以知道对方的成绩D .丁可以知道四人的成绩6.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线3x π=对称的函数是( )A .2sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ C .2sin 23x y π⎛⎫=+⎪⎝⎭ D .2sin 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭7.522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数为 A .10B .20C .40D .808.如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是由一个棱柱挖去一个棱锥后的几何体的三视图,则该几何体的体积为A .72B .64C .48D .329.已知,a b r r 是非零向量且满足(2)a b a -⊥r r r,(2)b a b -⊥,则a r 与b r 的夹角是( )A .6π B .3π C .23π D .56π 10.将函数()sin 2y x ϕ=+的图象沿轴向左平移8π个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ的一个可能取值为( ) A .B .C .0D .4π-11.设集合(){}2log 10M x x =-<,集合{}2N x x =≥-,则M N ⋃=( )A .{}22x x -≤<B .{}2x x ≥-C .{}2x x <D .{}12x x ≤<12.某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 A .13B .12C .23D .34二、填空题13.设25a b m ==,且112a b+=,则m =______. 14.事件,,A B C 为独立事件,若()()()111,,688P A B P B C P A B C ⋅=⋅=⋅⋅=,则()P B =_____.15.在区间[1,1]-上随机取一个数x ,cos2xπ的值介于1[0,]2的概率为 .16.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若3A π=,3a =b=1,则c =_____________17.已知(13)n x + 的展开式中含有2x 项的系数是54,则n=_____________.18.在等腰梯形ABCD 中,已知AB DC P ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=o 点E 和点F 分别在线段BC和CD上,且21,,36BE BC DF DC==u u u r u u u r u u u r u u u r则AE AF⋅u u u r u u u r的值为.19.已知圆C经过(5,1),(1,3)A B两点,圆心在x轴上,则C的方程为__________.20.在平面上,若两个正三角形的边长的比为1:2,则它们的面积比为1:4,类似地,在空间内,若两个正四面体的棱长的比为1:2,则它们的体积比为▲三、解答题21.如图,在四棱锥P−ABCD中,AB//CD,且90BAP CDP∠=∠=o.(1)证明:平面P AB⊥平面P AD;(2)若P A=PD=AB=DC,90APD∠=o,求二面角A−PB−C的余弦值.22.选修4-5:不等式选讲设函数()|2||1|f x x x=-++.(1)求()f x的最小值及取得最小值时x的取值范围;(2)若集合{|()10}x f x ax+->=R,求实数a的取值范围.23.在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为2+,,x ty kt=⎧⎨=⎩(t为参数),直线l2的参数方程为2,,x mmmyk=-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.(1)写出C的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设()3:cos sin20lρθθ+=,M为l3与C的交点,求M的极径.24.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为21x ty at=+⎧⎨=-⎩(t为参数,a R∈),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,线C的极坐标方程是224πρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭.(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;(2)己知直线l与曲线C交于A、B两点,且7AB=a的值.25.随着“互联网+交通”模式的迅猛发展,“共享自行车”在很多城市相继出现。
2020-2021青岛市高三数学下期末一模试题附答案一、选择题1.()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为( ) A .15B .20C .30D .352.如图,12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线C 交于,A B 两点.若11::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的渐近线方程为( )A .23y x =±B .22y x =±C .3y x =±D .2y x =±3.已知命题p :若x >y ,则-x <-y ;命题q :若x >y ,则x 2>y 2.在命题①p ∧q ;②p ∨q ;③p ∧(⌝q );④(⌝p )∨q 中,真命题是( ) A .①③B .①④C .②③D .②④4.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a ,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b ,其中a ,b ∈{1,2,3,4,5,6},若|a-b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( ) A .19B .29C .49D .7185.函数32()31f x x x =-+的单调减区间为 A .(2,)+∞ B .(,2)-∞C .(,0)-∞D .(0,2)6.已知集合1}{0|A x x -≥=,{0,1,2}B =,则A B =IA .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}7.已知a r 与b r均为单位向量,它们的夹角为60︒,那么3a b -r r 等于( )A .7B .10C .13D .48.设R λ∈,则“3λ=-”是“直线2(1)1x y λλ+-=与直线()614x y λ+-=平行”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分又不必要条件9.已知复数,则复数在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限10.已知某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积是( )A .108cm 3B .100cm 3C .92cm 3D .84cm 311.若0,0ab >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件12.在ABC ∆中,A 为锐角,1lg lg()lgsin lg 2b A c+==-,则ABC ∆为( ) A .等腰三角形 B .等边三角形 C .直角三角形D .等腰直角三角形二、填空题13.曲线21y x x=+在点(1,2)处的切线方程为______________. 14.若三点1(2,3),(3,2),(,)2A B C m --共线,则m 的值为 . 15.事件,,A B C 为独立事件,若()()()111,,688P A B P B C P A B C ⋅=⋅=⋅⋅=,则()P B =_____.16.若过点()2,0M 且斜率为3的直线与抛物线()2:0C y ax a =>的准线l 相交于点B ,与C 的一个交点为A ,若BM MA =v u u u v,则a =____.17.已知样本数据,,,的均值,则样本数据,,,的均值为 .18.已知点()0,1A ,抛物线()2:0C y ax a =>的焦点为F ,连接FA ,与抛物线C 相交于点M ,延长FA ,与抛物线C 的准线相交于点N ,若:1:3FM MN =,则实数a 的值为__________.19.已知函数()(ln )f x x x ax =-有两个极值点,则实数a 的取值范围是__________. 20.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人,组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有__________种不同的选法.(用数字作答)三、解答题21.已知复数12i z m =-,复数21i z n =-,其中i 是虚数单位,m ,n 为实数. (1)若1m =,1n =-,求12z z +的值; (2)若212z z =,求m ,n 的值.22.在△ABC 中,a =7,b =8,cos B = –17. (Ⅰ)求∠A ; (Ⅱ)求AC 边上的高.23.已知函数()2f x m x =--,m R ∈,且()20f x +≥的解集为[]1,1- (1)求m 的值;(2)若,,a b c ∈R ,且11123m a b c++=,求证239a b c ++≥ 24.某公司培训员工某项技能,培训有如下两种方式: 方式一:周一到周五每天培训1小时,周日测试 方式二:周六一天培训4小时,周日测试公司有多个班组,每个班组60人,现任选两组(记为甲组、乙组)先培训;甲组选方式一,乙组选方式二,并记录每周培训后测试达标的人数如表:第一周 第二周 第三周 第四周 甲组 20 25 10 5 乙组8162016()1用方式一与方式二进行培训,分别估计员工受训的平均时间(精确到0.1),并据此判断哪种培训方式效率更高?()2在甲乙两组中,从第三周培训后达标的员工中采用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求这2人中至少有1人来自甲组的概率.25.2016年某市政府出台了“2020年创建全国文明城市简称创文”的具体规划,今日,作为“创文”项目之一的“市区公交站点的重新布局及建设”基本完成,市有关部门准备对项目进行调查,并根据调查结果决定是否验收,调查人员分别在市区的各公交站点随机抽取若干市民对该项目进行评分,并将结果绘制成如图所示的频率分布直方图,相关规则为:调查对象为本市市民,被调查者各自独立评分;采用百分制评分,内认定为满意,80分及以上认定为非常满意;市民对公交站点布局的满意率不低于即可进行验收;用样本的频率代替概率.求被调查者满意或非常满意该项目的频率;若从该市的全体市民中随机抽取3人,试估计恰有2人非常满意该项目的概率; 已知在评分低于60分的被调查者中,老年人占,现从评分低于60分的被调查者中按年龄分层抽取9人以便了解不满意的原因,并从中选取2人担任群众督察员,记为群众督查员中老年人的人数,求随机变量的分布列及其数学期望.26.如图,在四面体ABCD 中,△ABC 是等边三角形,平面ABC ⊥平面ABD ,点M 为棱AB 的中点,AB =2,AD =23,∠BAD =90°. (Ⅰ)求证:AD ⊥BC ;(Ⅱ)求异面直线BC 与MD 所成角的余弦值; (Ⅲ)求直线CD 与平面ABD 所成角的正弦值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】利用多项式乘法将式子展开,根据二项式定理展开式的通项即可求得2x 的系数. 【详解】根据二项式定理展开式通项为1C r n r r r n T a b -+=()()()66622111111x x x x x ⎛⎫++=++⋅+ ⎪⎝⎭则()61x +展开式的通项为16r rr T C x +=则()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭ 展开式中2x 的项为22446621C x C x x ⎛⎫+⋅ ⎪⎝⎭ 则()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭ 展开式中2x 的系数为2466151530C C +=+= 故选:C 【点睛】本题考查了二项定理展开式的应用,指定项系数的求法,属于基础题. 2.A 解析:A 【解析】 【分析】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,利用双曲线的定义求出3x =和a 的值,再利用勾股定理求c ,由by x a=±得到双曲线的渐近线方程. 【详解】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,由双曲线的定义得:345x x +-=-,解得:3x =, 所以2212||46413F F =+=13c ⇒=,因为2521a x a =-=⇒=,所以23b =, 所以双曲线的渐近线方程为23by x x a=±=±. 【点睛】本题考查双曲线的定义、渐近线方程,解题时要注意如果题干出现焦半径,一般会用到双曲线的定义,考查运算求解能力.3.C解析:C 【解析】试题分析:根据不等式的基本性质知命题p 正确,对于命题q ,当,x y 为负数时22x y>不成立,即命题q 不正确,所以根据真值表可得,(p q p ∨∧q )为真命题,故选C.考点:1、不等式的基本性质;2、真值表的应用.4.C解析:C 【解析】试题分析:由题为古典概型,两人取数作差的绝对值的情况共有36种,满足|a-b|≤1的有(1,1)(2,2)(3,3)(4,4)(5,5)(6,6)(1,2)(2,1)(3,2)(2,3)(3,4)(4,3)(5,4)(4,5)(5,6)(6,5)共16种情况,则概率为;164369p == 考点:古典概型的计算.5.D解析:D 【解析】 【分析】对函数求导,让函数的导函数小于零,解不等式,即可得到原函数的单调减区间. 【详解】32'2()31()363(2)002f x x x f x x x x x x -=-<⇒=+∴=<-<Q ,所以函数的单调减区间为(0,2),故本题选D. 【点睛】本题考查了利用导数求函数的单调减区间问题,正确求出导函数是解题的关键.6.C解析:C 【解析】 【分析】由题意先解出集合A,进而得到结果. 【详解】解:由集合A 得x 1≥, 所以{}A B 1,2⋂= 故答案选C. 【点睛】本题主要考查交集的运算,属于基础题.7.A解析:A 【解析】本题主要考查的是向量的求模公式.由条件可知==,所以应选A .8.A解析:A 【解析】 【分析】当3λ=-时,两条直线是平行的,但是若两直线平行,则3λ=-或1λ=,从而可得两者之间的关系.当3λ=-时,两条直线的方程分别为:6410x y ++=,3220x y +-=,此时两条直线平行;若两条直线平行,则()()2161λλλ⨯-=--,所以3λ=-或1λ=,经检验,两者均符合,综上,“3λ=-”是“直线()211x y λλ+-=与直线()614x y λ+-=平行” 的充分不必要条件,故选A. 【点睛】充分性与必要性的判断,可以依据命题的真假来判断,若“若p 则q ”是真命题,“若q 则p ”是假命题,则p 是q 的充分不必要条件;若“若p 则q ”是真命题,“若q 则p ”是真命题,则p 是q 的充分必要条件;若“若p 则q ”是假命题,“若q 则p ”是真命题,则p 是q 的必要不充分条件;若“若p 则q ”是假命题,“若q 则p ”是假命题,则p 是q 的既不充分也不必要条件.9.A解析:A 【解析】在复平面内对应的点坐标为在第一象限,故选A.10.B解析:B 【解析】试题分析:由三视图可知:该几何体是一个棱长分别为6,6,3,砍去一个三条侧棱长分别为4,4,3的一个三棱锥(长方体的一个角).据此即可得出体积.解:由三视图可知:该几何体是一个棱长分别为6,6,3,砍去一个三条侧棱长分别为4,4,3的一个三棱锥(长方体的一个角). ∴该几何体的体积V=6×6×3﹣=100.故选B .考点:由三视图求面积、体积.11.A【解析】 【分析】本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取,a b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查. 【详解】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b ≤+≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件. 【点睛】易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取,a b 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.12.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:由1lg lg()lgsin b A c+==-lgb bc =⇒=且sin A =A 为锐角,所以45A =o ,由2b c =,根据正弦定理,得sin sin sin(135)cos sin 22B C B B B ==-=+o ,解得cos 090B B =⇒=o ,所以三角形为等腰直角三角形,故选D. 考点:三角形形状的判定.二、填空题13.【解析】设则所以所以曲线在点处的切线方程为即点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一用导数求切线方程的关键在于求出斜率其求法为:设是曲线上的一点则以为切点的切线方程是若曲线在点处的切线平行于轴(即 解析:1y x =+【解析】设()y f x =,则21()2f x x x'=-,所以(1)211f '=-=, 所以曲线21y x x=+在点(1,2)处的切线方程为21(1)y x -=⨯-,即1y x =+. 点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出斜率,其求法为:设00(,)P x y 是曲线()y f x =上的一点,则以P 为切点的切线方程是000()()y y f x x x '-=-.若曲线()y f x =在点00(,())P x f x 处的切线平行于y 轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为0x x =.14.【解析】试题分析:依题意有即解得考点:三点共线 解析:12【解析】试题分析:依题意有AB AC k k =,即531522m --=+,解得12m =. 考点:三点共线.15.【解析】【分析】【详解】分析:根据独立事件的关系列出方程解出详解:设因为所以所以所以点睛:本题主要考查相互独立事件的概率的乘法公式及对立事件的概率关系属于中档题 解析:12【解析】 【分析】 【详解】分析:根据独立事件的关系列出方程,解出()P B . 详解:设()()()P A a,P B b,P C c ===, 因为()()()111,,688P A B P B C P A B C ⋅=⋅=⋅⋅=, 所以()()16118118ab b c ab c ⎧=⎪⎪⎪-=⎨⎪⎪-=⎪⎩所以111a ,b ,324c === 所以()1P B 2=点睛:本题主要考查相互独立事件的概率的乘法公式及对立事件的概率关系,属于中档题.16.【解析】【分析】由直线方程为与准线得出点坐标再由可得点为线段的中点由此求出点A 的坐标代入抛物线方程得出的值【详解】解:抛物线的准线方程为过点且斜率为的直线方程为联立方程组解得交点坐标为设A 点坐标为因 解析:8【解析】 【分析】由直线方程为3(2)y x =-与准线:al x 4=-得出点B 坐标,再由BM MA u u u u v u u u v =可得,点M 为线段AB 的中点,由此求出点A 的坐标,代入抛物线方程得出a 的值.【详解】解:抛物线()2:0C y ax a =>的准线方程为:a l x 4=-过点()2,0M 且斜率为3的直线方程为3(2)y x =-,联立方程组3(2)4y x a x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩,解得,交点B 坐标为()(,)a 3a 84-+-, 设A 点坐标为00(,)x y , 因为BM MA u u u u v u u u v=,所以点M 为线段AB 的中点,所以00()4423(8)402a x a y ⎧+-⎪=⎪⎪⎨-+⎪+⎪=⎪⎩,解得()(,)a 3a 8A 44++,将()(,)a 3a 8A 444++代入抛物线方程, 即()()()23a 8aa 44+=+, 因为0a >, 解得8a =. 【点睛】本题考查了抛物线的性质、向量相等等知识,解决几何问题时,往往可以转化为代数问题来进行研究,考查了数形结合的思想.17.11【解析】因为样本数据x1x2⋅⋅⋅xn 的均值x=5所以样本数据2x1+12x2+1⋅⋅⋅2xn+1的均值为2x+1=2×5+1=11所以答案应填:11考点:均值的性质 解析:【解析】 因为样本数据,,,的均值,所以样本数据,,,的均值为,所以答案应填:. 考点:均值的性质.18.【解析】依题意可得焦点的坐标为设在抛物线的准线上的射影为连接由抛物线的定义可知又解得点睛:本题主要考查的知识点是抛物线的定义以及几何性质的应用考查了学生数形结合思想和转化与化归思想设出点在抛物线的准 解析:2 【解析】 依题意可得焦点F 的坐标为04a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,, 设M 在抛物线的准线上的射影为K ,连接MK 由抛物线的定义可知MF MK =13FM MN =Q ∶∶221KN KM ∴=∶∶又01404FN K a a--==-, 22FN KN K KM ==- 422a-∴=-,解得2a = 点睛:本题主要考查的知识点是抛物线的定义以及几何性质的应用,考查了学生数形结合思想和转化与化归思想,设出点M 在抛物线的准线上的射影为K ,由抛物线的定义可知MF MK =,再根据题设得到221KN KM =∶∶,然后利用斜率得到关于a 的方程,进而求解实数a 的值19.【解析】令函数有两个极值点则在区间上有两个实数根当时则函数在区间单调递增因此在区间上不可能有两个实数根应舍去当时令解得令解得此时函数单调递增令解得此时函数单调递减当时函数取得极大值当近于与近于时要使 解析:.【解析】 ()()()2ln 0,'ln 12f x x x ax x f x x ax =->=+-,令()ln 12,g x x ax =+-Q 函数()()ln f x x x ax =-有两个极值点,则()0g x =在区间()0,∞+上有两个实数根,()112'2ax g x a x x-=-=,当0a ≤时,()'0g x >,则函数()g x 在区间()0,∞+单调递增,因此()0g x =在区间()0,∞+上不可能有两个实数根,应舍去,当0a >时,令()'0g x =,解得12x a =,令()'0g x >,解得102x a<<,此时函数()g x 单调递增,令()'0g x <,解得12x a >,此时函数()g x 单调递减,∴当12x a =时,函数()g x 取得极大值,当x 近于0与x 近于+∞时,()g x →-∞,要使()0g x =在区间()0,∞+有两个实数根,则11ln 022g a a ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,解得10,2a <<∴实数a 的取值范围是102a <<,故答案为102a <<. 20.660【解析】【分析】【详解】第一类先选女男有种这人选人作为队长和副队有种故有种;第二类先选女男有种这人选人作为队长和副队有种故有种根据分类计数原理共有种故答案为解析:660【解析】【分析】【详解】第一类,先选1女3男,有316240C C =种,这4人选2人作为队长和副队有2412A =种,故有4012480⨯= 种;第二类,先选2女2男,有226215C C =种,这4人选2人作为队长和副队有2412A =种,故有1512180⨯=种,根据分类计数原理共有480180660+=种,故答案为660.三、解答题21.(1(2)0,1.m n =⎧⎨=⎩【解析】【分析】(1)根据题意求出()()121212i z i z i +=-++=-,即可得到模长;(2)根据212z z =,化简得()2212m i n ni -=--,列方程组即可求解. 【详解】(1)当1m =,1n =-时112z i =-,21z i =+,所以()()121212i z i z i +=-++=-,所以12z z +==. (2)若212z z =,则()221m i ni -=-,所以()2212m i n ni -=--,所以2122m n n⎧=-⎨-=-⎩解得0,1.m n =⎧⎨=⎩ 【点睛】 此题考查复数模长的计算和乘法运算,根据两个复数相等,求参数的取值范围.22.(1) ∠A =π3 (2) AC 边上的高为33 【解析】 分析:(1)先根据平方关系求sin B ,再根据正弦定理求sin A ,即得A ∠;(2)根据三角形面积公式两种表示形式列方程11sin 22ab C hb =,再利用诱导公式以及两角和正弦公式求sin C ,解得AC 边上的高. 详解:解:(1)在△ABC 中,∵cos B =–17,∴B ∈(π2,π),∴sin B =2431cos B -=.由正弦定理得sin sin a b A B = ⇒ 7sin A =43,∴sin A =3.∵B ∈(π2,π),∴A ∈(0,π2),∴∠A =π3. (2)在△ABC 中,∵sin C =sin (A +B )=sin A cos B +sin B cos A =3114372⎛⎫⨯-+⨯ ⎪⎝⎭=33. 如图所示,在△ABC 中,∵sin C =h BC ,∴h =sin BC C ⋅=33337142⨯=,∴AC 边上的高为33.点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.23.(1)1;(2)见解析【解析】【分析】(1)由条件可得()2f x m x +=-,故有0m x -≥的解集为[11]-,,即x m ≤的解集为[11]-,,进而可得结果;(2)根据()111232323a b c a b c a b c ⎛⎫++=++++ ⎪⎝⎭利用基本不等式即可得结果.【详解】(1)函数()2f x m x =--,m R ∈,故()2f x m x +=-,由题意可得0m x -≥的解集为[11]-,,即x m ≤的解集为[11]-,,故1m =. (2)由a ,b ,R c ∈,且111 123m a b c ++==, ∴()111232323a b c a b c a b c ⎛⎫++=++++ ⎪⎝⎭ 23321112233b c a c a b a a b b c c =++++++++ 233233692233b c a c a b a a b b c c=++++++≥+=, 当且仅当2332 12233bc a c a b a a b b c c======时,等号成立. 所以239a b c ++≥.【点睛】 本题主要考查带有绝对值的函数的值域,基本不等式在最值问题中的应用,属于中档题.24.(1)方式一(2)35【解析】【分析】(1)用总的受训时间除以60,得到平均受训时间.由此判断出方式一效率更高.(2)利用分层抽样的知识,计算得来自甲组2人,乙组4人.再利用列举法求得“从这6人中随机抽取2人,求这2人中至少有1人来自甲组的概率”.【详解】解:(1)设甲乙两组员工受训的平均时间分别为1t 、2t ,则 1205251010155201060t ⨯+⨯+⨯+⨯==(小时) 2841682012161610.960t ⨯+⨯+⨯+⨯=≈(小时) 据此可估计用方式一与方式二培训,员工受训的平均时间分别为10小时和10.9小时,因1010.9<,据此可判断培训方式一比方式二效率更高;(2)从第三周培训后达标的员工中采用分层抽样的方法抽取6人,则这6人中来自甲组的人数为:610230⨯=, 来自乙组的人数为:620430⨯=, 记来自甲组的2人为:a b 、;来自乙组的4人为:c d e f 、、、,则从这6人中随机抽取2人的不同方法数有:()()()()(),,,,,,,,,a b a c a d a e a f ,()()()(),,,,,,,b c b d b e b f ,()()(),,,,,c d c e c f ,()()(),,,,,d e d f e f ,共15种,其中至少有1人来自甲组的有:()()()()(),,,,,,,,,a b a c a d a e a f ,()()()(),,,,,,,,b c b d b e b f共9种,故所求的概率93155P ==. 【点睛】本题主要考查平均数的计算,考查分层抽样,考查古典概型的计算方法,属于中档题.25.(1);(2);(3). 【解析】试题分析:(1)根据直方图的意义,求出后四个小矩形的面积和即可求得被调查者满意或非常满意该项目的频率;(2)根据频率分布直方图,被调查者非常满意的频率是,根据独立重复试验次发生次的概率公式可得结果;(3)随机变量的所有可能取值为0,1,2,利用组合知识根据古典概型概率公式分别求出各随机变量的概率,即可得分布列,根据期望公式可得结果.试题解析:(1)根据题意:60分或以上被认定为满意或非常满意,在频率分布直方图中, 评分在的频率为:;(2)根据频率分布直方图,被调查者非常满意的频率是,用样本的频率代替概率,从该市的全体市民中随机抽取1人,该人非常满意该项目的概率为,现从中抽取3人恰有2人非常满意该项目的概率为:;(3)∵评分低于60分的被调查者中,老年人占,又从被调查者中按年龄分层抽取9人,∴这9人中,老年人有3人,非老年人6人,随机变量的所有可能取值为0,1,2,的分布列为:012的数学期望.26.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)13;(Ⅲ)3.【解析】分析:(Ⅰ)由面面垂直的性质定理可得AD⊥平面ABC,则AD⊥BC.(Ⅱ)取棱AC的中点N,连接MN,ND.由几何关系可知∠DMN(或其补角)为异面直线BC与MD所成的角.计算可得113226MNcos DMNDM∠==.则异面直线BC与MD所成角的余弦值为13.(Ⅲ)连接CM.由题意可知CM⊥平面ABD.则∠CDM为直线CD与平面ABD所成的角.计算可得3CMsin CDMCD∠==.即直线CD与平面ABD所成角的正弦值为3.详解:(Ⅰ)证明:由平面ABC⊥平面ABD,平面ABC∩平面ABD=AB,AD⊥AB,可得AD⊥平面ABC,故AD⊥BC.(Ⅱ)取棱AC的中点N,连接MN,ND.又因为M为棱AB的中点,故MN∥BC.所以∠DMN(或其补角)为异面直线BC与MD所成的角.在Rt△DAM中,AM=1,故DM22=13AD AM+AD⊥平面ABC,故AD⊥AC.在Rt△DAN中,AN=1,故DN22=13AD AN+.在等腰三角形DMN中,MN=1,可得12cosMNDMNDM∠==.所以,异面直线BC与MD.(Ⅲ)连接CM.因为△ABC为等边三角形,M为边AB的中点,故CM⊥AB,CMABC⊥平面ABD,而CM⊂平面ABC,故CM⊥平面ABD.所以,∠CDM为直线CD与平面ABD所成的角.在Rt△CAD中,CD.在Rt△CMD中,sinCMCDMCD∠==.所以,直线CD与平面ABD点睛:本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面垂直等基础知识.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.。
2020-2021学年高一数学下学期期末满分冲刺全真模拟卷01一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.设x ∈R ,向量a →=(x ,1),b →=(1,﹣2),且a →∈b →,则|a →+b →|=( )AB .2C D .5【答案】A 【分析】由向量共线求得未知数x ,根据模长的坐标表示求得即可. 【详解】解:根据题意,向量a →=(x ,1),b →=(1,﹣2),若a →∈b →,则﹣2x =1,解可得x =﹣12,则a →=(﹣12,1),故a →+b →=(12,﹣1),则|a →+b →|,故选:A .2.为了得到函数2sin 6y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图象,只需把函数sin y x x =的图象( ) A .向左平移4π个长度单位 B .向右平移4π个长度单位 C .向左平移2π个长度单位D .向右平移2π个长度单位【答案】C 【分析】逆用两角差的正弦公式将sin y x x =化为一个角的三角函数,再根据平移法则判断即可. 【详解】1sin 2sin 2sin cos cos sin 2sin 22333y x x x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 故将其向左平移2π个长度单位可得2sin 2sin 236y x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【点睛】方法点睛:解决此类问题的方法是将原函数化为与目标函数同名的一个角的三角函数,再根据三角函数图象的变换法则求解.3.若ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,8010030a b A ===︒,,,则B 的解的个数是( ) A .2 B .1C .0D .不确定【答案】A 【分析】通过正弦定理求得5sin 8B =,分别判断在锐角和钝角时,是否存在即可. 【详解】 由正弦定理知,sin sin a bA B =,即 80100sin 30sin B =,解得5sin 8B =,又(0,)B π∈,由三角函数性质知角B 由两个解, 当角B 为锐角时,满足A B π+<,即存在;当角B 为钝角时,cos B =51sin()0828216B A ⎛+=⨯+-⨯=> ⎝⎭, 则满足A B π+<,即存在;故有两个解. 故选:A 【点睛】关键点点睛:当正弦值可以取两个解时,需要讨论其存在情况.4.2020年1月,教育部出台《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(简称“强基计划”),明确从2020年起强基计划取代原有的高校自主招生方式.如果甲、乙两人通过强基计划的概率分别为43,54,那么两人中恰有一人通过的概率为( ) A .35B .15C .14D .720【答案】D由题意,甲乙两人通过强基计划是相互独立的事件,可确定甲乙两人中恰有一人通过的事件为甲通过乙不通过和甲不通过乙通过. 【详解】由题意,甲乙两人通过强基计划的事件是相互独立的,那么甲乙两人中恰有一人通过的概率为41137545420P =⨯+⨯=. 故选:D.5.在长方体1111ABCD A BC D -中,已知棱长1AB =,体对角线1AC =1C D 与1A A 所成的角为45°,则该长方体的表面积是( ) A .6 B .8 C .10 D .12【答案】C 【分析】推导出11AA AB ==2BC =,由此能求出该长方体的表面积.【详解】∈在长方体1111ABCD A BC D -中,异面直线1C D 与1A A 所成的角为45°, ∈1C D 与1C C 所成的角为45°,即145C CD ∠=︒,∈11=C C C D ,∈11AA AB ===2BC =,∈该长方体的表面积是:()11112ABB A ABCD BCC B S S S S =++矩形矩形矩形 2(212111)=⨯+⨯+⨯=10.故选:C6.已知三棱锥A BCD -中,底面BCD是边长为ABD ⊥底面BCD ,且2AB AD ==,则该几何体的外接球的表面积为( )A .12πB .16πC .20πD .24π【答案】C 【分析】设底面正三角形的外心为G ,侧面三角形ABD 的外心为H ,过G 作底面垂线,过H 作侧面ABD 的垂线,相交于O ,从而可得O 为三棱锥A BCD -的外接球的球心,利用勾股定理求出OH ,再利用正弦定理求出ABD △的外接圆半径,根据球的表面积公式即可求解.【详解】如图,设底面正三角形的外心为G ,侧面三角形ABD 的外心为H ,过G 作底面垂线,过H 作侧面ABD 的垂线,相交于O , 则O 为三棱锥A BCD -的外接球的球心,由已知可得1OH GE ===,1sin 2ABD ∠==,设三角形ABD 的外接圆的半径为r ,则2212r =,即2r .在Rt BHO 中,可得22225R BO OH BH ==+=, ∈该几何体的外接球的表面积为2420R ππ=. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考外接球查了多面体的外接球问题,解题的关键是作出外接球的球心,求出外接球的半径,考查了空间想象能力以及数学运算能力.7.在一次科普知识竞赛中共有200名同学参赛,经过评判,这200名参赛者的得分都在[]40,90之间,其得分的频率分布直方图如图,则下列结论错误的是( )A .可求得0.005a =B .这200名参赛者得分的中位数为64C .得分在()60,80之间的频率为0.5D .得分在()40,60之间的共有80人【答案】B 【分析】利用直方图的面积之和为1求出a 的值,可判断A 选项的正误;利用频率分布直方图计算中位数,可判断B 选项的正误;利用频率分布直方图可判断CD 选项的正误. 【详解】对于A 选项,由于直方图的面积之和为1,则100.350.30.20.11a ++++=,解得0.005a =,A 选项正确;对于B 选项,前两个矩形的面积之和为0.050.350.40.5+=<,前三个矩形的面积之和为0.050.350.30.70.5++=>,设中位数为x ,则()60,70x ∈,则()0.4600.030.5x +-⨯=,解得63.33x ≈,B 选项错误;对于C 选项,得分在()60,80之间的频率为0.30.20.5+=,C 选项正确; 对于D 选项,得分在()40,60之间的人数为()0.050.3520080+⨯=,D 选项正确. 故选:B. 【点睛】方法点睛:从频率分布直方图中得出相关数据的方法 (1)频率:频率分布直方图中横轴表示样本数据,纵轴表示频率组距,=⨯频率频率组距组距,即每个小长方形的面积表示相应各组的频率.(2)众数:频率分布直方图中最高的小长方形底边中点对应的横坐标.(3)中位数:平分频率分布直方图中小长方形的面积且垂直于横轴的直线与横轴交点的横坐标. (4)平均数:频率分布直方图中每个小长方形的面积与对应小长方形底边中点的横坐标的乘积之和.8.如图,四边形ABCD 满足:1,2,3AB AD BD BC C π====∠=.若点M 为线段BD 上的动点,则AM CM ⋅的最小值为( )A .54-B .2516-C .58-D .158-【答案】B 【分析】由题设有AD AB ⊥、//AB DC ,以A 为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴构建直角坐标系,则C ,设(,)M x y ,利用向量数量积的坐标表示、结合二次函数的性质求最小值.【详解】由题意知:222AB AD BD +=,有AD AB ⊥且3ABD π∠=,即//AB DC , ∈以A 为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴构建直角坐标系,设点(,)M x y ,且满足y ,点C ,∈2(2)(45AM CM x x y y x x ⋅=-+=-,其中01x ≤≤,当58x =时,AM CM ⋅的最小值为2516-,故选:B . 【点睛】关键点点睛:构建坐标系,设(,)M x y 且在y =上,利用向量数量积的坐标表示及二次函数性质求最值.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,少选得3分,多选、错选不得分。
2020-2021高三数学下期末一模试题(附答案)一、选择题1.现有甲、乙、丙、丁4名学生平均分成两个志愿者小组到校外参加两项活动,则乙、丙两人恰好参加同一项活动的概率为 A .12B .13C .16D .1122.设ω>0,函数y=sin(ωx+3π)+2的图象向右平移43π个单位后与原图象重合,则ω的最小值是 A .23B .43C .32D .33.设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ⋂N 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .5D .7 4.若设a 、b 为实数,且3a b +=,则22a b +的最小值是( )A .6B .8C .26D .425.如图是某高三学生进入高中三年来的数学考试成绩茎叶图,第1次到第14次的考试成绩依次记为1214,,A A A L ,下图是统计茎叶图中成绩在一定范围内考试次数的一个算法流程图,那么算法流程图输出的结果是( )A .7B .8C .9D .106.已知平面向量a v ,b v 是非零向量,|a v |=2,a v ⊥(a v +2b v ),则向量b v在向量a v 方向上的投影为( ) A .1B .-1C .2D .-27.某单位有职工100人,不到35岁的有45人,35岁到49岁的有25人,剩下的为50岁以上(包括50岁)的人,用分层抽样的方法从中抽取20人,各年龄段分别抽取的人数为( ) A .7,5,8B .9,5,6C .7,5,9D .8,5,78.某校现有高一学生210人,高二学生270人,高三学生300人,用分层抽样的方法从这三个年级的学生中随机抽取n 名学生进行问卷调查,如果已知从高一学生中抽取的人数为7,那么从高三学生中抽取的人数为( ) A .7 B .8C .9D .109.设集合,,则=( )A .B .C .D .10.已知tan 212πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则tan 3πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .13-B .13C .-3D .311.将函数()sin 2y x ϕ=+的图象沿轴向左平移8π个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ的一个可能取值为( ) A .B .C .0D .4π-12.某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 A .13B .12C .23D .34二、填空题13.若过点()2,0M 且斜率为3的直线与抛物线()2:0C y ax a =>的准线l 相交于点B ,与C 的一个交点为A ,若BM MA =v u u u v,则a =____.14.已知复数z=(1+i )(1+2i ),其中i 是虚数单位,则z 的模是__________ 15.函数2()log 1f x x =-的定义域为________. 16.已知直线:与圆交于两点,过分别作的垂线与轴交于两点.则_________.17.如图,圆C (圆心为C )的一条弦AB 的长为2,则AB AC ⋅u u u r u u u r=______.18.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.现有抛物线22(0)y px p =>,如图一平行于x 轴的光线射向抛物线,经两次反射后沿平行x 轴方向射出,若两平行光线间的最小距离为4,则该抛物线的方程为__________.19.已知正三棱锥P ABC -的底面边长为3,外接球的表面积为16π,则正三棱锥P ABC -的体积为________.20.在ABC ∆中,若13AB =,3BC =,120C ∠=︒,则AC =_____.三、解答题21.在△ABC 中,a =7,b =8,cos B = –17. (Ⅰ)求∠A ; (Ⅱ)求AC 边上的高. 22.设()34f x x x =-+-.(Ⅰ)求函数()2()g x f x =-的定义域;(Ⅱ)若存在实数x 满足()1f x ax ≤-,试求实数a 的取值范围.23.如图,四边形ABCD 为矩形,平面ABEF ⊥平面ABCD ,//EF AB ,90BAF ∠=︒,2AD =,1AB AF ==,点P 在线段DF 上.(1)求证:AF ⊥平面ABCD ; (2)若二面角D AP C --的余弦值为63,求PF 的长度. 24.如图所示,在四面体PABC 中,PC⊥AB,点D ,E ,F ,G 分别是棱AP ,AC ,BC ,PB 的中点,求证: (1)DE∥平面BCP ; (2)四边形DEFG 为矩形.25.已知函数()1f x ax lnx =--,a R ∈.(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在1x =处取得极值,对()0,x ∀∈+∞,()2f x bx ≥-恒成立,求实数b 的取值范围.26.已知3,cos )a x x =r ,(sin ,cos )b x x =r ,函数()f x a b =⋅rr .(1)求()f x 的最小正周期及对称轴方程; (2)当(,]x ππ∈-时,求()f x 单调递增区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】求得基本事件的总数为222422226C C n A A =⨯=,其中乙丙两人恰好参加同一项活动的基本事件个数为2222222m C C A ==,利用古典概型及其概率的计算公式,即可求解.【详解】由题意,现有甲乙丙丁4名学生平均分成两个志愿者小组到校外参加两项活动,基本事件的总数为222422226C C n A A =⨯=, 其中乙丙两人恰好参加同一项活动的基本事件个数为2222222m C C A ==,所以乙丙两人恰好参加同一项活动的概率为13m p n ==,故选B. 【点睛】本题主要考查了排列组合的应用,以及古典概型及其概率的计算问题,其中解答中合理应用排列、组合的知识求得基本事件的总数和所求事件所包含的基本事件的个数,利用古典概型及其概率的计算公式求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.2.C解析:C 【解析】 函数sin 23y x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象向右平移43π个单位后44sin 2sin 23333w y w x wx ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-++=+-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 所以有43332013222w k k k w w k w ππ=∴=>∴≥∴=≥Q 故选C3.B解析:B 【解析】试题分析:{1,2,6)M N ⋂=.故选B. 考点:集合的运算.4.D解析:D 【解析】 【分析】2a b+≤转化为指数运算即可求解。
2020-2021山东省青岛实验初级中学高一数学下期末试题附答案一、选择题1.如图,在ABC V 中,90BAC ︒∠=,AD 是边BC 上的高,PA ⊥平面ABC ,则图中直角三角形的个数是( )A .5B .6C .8D .102.设集合{1,2,3,4}A =,{}1,0,2,3B =-,{|12}C x R x =∈-≤<,则()A B C =U I A .{1,1}- B .{0,1} C .{1,0,1}-D .{2,3,4}3.《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和,则最小的一份为( ) A .53B .103C .56D .1164.已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是( ) A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 25.已知{}n a 的前n 项和241n S n n =-+,则1210a a a +++=L ( )A .68B .67C .61D .606.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为A .1B .2C .3D .47.函数()lg ||f x x x =的图象可能是( )A .B .C .D .8.已知二项式2(*)nx n N x ⎛∈ ⎝的展开式中第2项与第3项的二项式系数之比是2︰5,则3x 的系数为( ) A .14B .14-C .240D .240-9.将直线2x -y +λ=0沿x 轴向左平移1个单位,所得直线与圆x 2+y 2+2x -4y =0相切,则实数λ的值为( ) A .-3或7 B .-2或8 C .0或10D .1或1110.已知圆()()22:341C x y -+-=和两点(),0A m -,()(),00B m m >,若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则m 的最大值为( ) A .7B .6C .5D .411.如图,点N 为正方形ABCD 的中心,ECD ∆为正三角形,平面ECD ⊥平面,ABCD M 是线段ED 的中点,则( )A .BM EN =,且直线,BM EN 是相交直线B .BM EN ≠,且直线,BM EN 是相交直线C .BM EN =,且直线,BM EN 是异面直线D .BM EN ≠,且直线,BM EN 是异面直线12.如图,在△ABC 中, 13AN NC =u u u v u u u v ,P 是BN 上的一点,若29AP m AB AC −−→−−→−−→=+,则实数m 的值为( )A .B .C .19D .二、填空题13.已知函数()3sin(2)cos(2)(||)2f x x x πϕϕϕ=---<的图象关于y 轴对称,则()f x 在区[6π-,5]12π上的最大值为__. 14.一个空间几何体的三视图及部分数据如图所示,则这个几何体的体积是___________15.抛物线214yx =-上的动点M 到两定点(0,1)(1,3)--、的距离之和的最小值为__________.16.已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为18,则这个球的体积为____.17.若函数()6,23log ,2a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩(0a >且1a ≠)的值域是[)4,+∞,则实数a 的取值范围是__________.18.已知定义在实数集R 上的偶函数()f x 在区间(],0-∞上是减函数,则不等式()()1ln f f x <的解集是________.19.函数2cos 1y x =+的定义域是 _________.20.某三棱锥的三视图如下图所示,正视图、侧视图均为直角三角形,则该三棱锥的四个面中,面积最大的面的面积是 .三、解答题21.已知直线12:210:280,l x y l ax y a ,++=+++=且12l l //. (1)求直线12,l l 之间的距离;(2)已知圆C 与直线2l 相切于点A ,且点A 的横坐标为2-,若圆心C 在直线1l 上,求圆C 的标准方程.22.已知23()sin cos 32f x x x x =+- (1)求函数()f x 的对称轴方程;(2)求函数()f x 在[0,]π上的单调递增区间.23.已知A 、B 、C 为ABC ∆的三内角,且其对边分别为a 、b 、c ,若1cos cos sin sin 2B C B C -=.(1)求角A 的大小;(2)若23,4a b c =+=,求ABC ∆的面积.24.某家庭进行理财投资,根据长期收益率市场预测,投资债券等稳健型产品的收益()f x 与投资额x 成正比,且投资1万元时的收益为18万元,投资股票等风险型产品的收益()g x 与投资额x 的算术平方根成正比,且投资1万元时的收益为0.5万元, (1)分别写出两种产品的收益与投资额的函数关系;(2)该家庭现有20万元资金,全部用于理财投资,问:怎样分配资金能使投资获得最大收益,其最大收益为多少万元?25.已知平面向量()3,4a =v ,()9,b x =v ,()4,c y =v,且//a b v v ,a c ⊥v v .(1)求b v 和c v;(2)若2m a b =-v v v ,n a c =+v v v ,求向量m u v 与向量n v 的夹角的大小.26.某校高一()1班的一次数学测试成绩的茎叶图和频率分布直方图都受到不同程度的污损,可见部分如图.(1)求分数在[)50,60的频数及全班人数;(2)求分数在[)80,90之间的频数,并计算频率分布直方图中[)80,90间矩形的高; (3)若要从分数在[)80,100之间的试卷中任取两份分析学生失分情况,求在抽取的试卷中,至少有一份分数在[)90,100之间的概率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】根据线面垂直得出一些相交直线垂直,以及找出题中一些已知的相交直线垂直,由这些条件找出图中的直角三角形.【详解】①PA ⊥Q 平面ABC ,,,,PA AB PA AD PA AC PAB ∴⊥⊥⊥∴∆,,PAD PAC ∆∆都是直角三角形;②90,BAC ABC ︒∠=∴Q V 是直角三角形; ③,,AD BC ABD ACD ⊥∴∆∆Q 是直角三角形;④由,PA BC AD BC ⊥⊥得BC ⊥平面PAD ,可知:,,BC PD PBD PCD ⊥∴∆∆也是直角三角形.综上可知:直角三角形的个数是8个,故选C .【点睛】本题考查直角三角形个数的确定,考查相交直线垂直,解题时可以充分利用直线与平面垂直的性质得到,考查推理能力,属于中等题.2.C解析:C 【解析】分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果. 详解:由并集的定义可得:{}1,0,1,2,3,4A B ⋃=-, 结合交集的定义可知:(){}1,0,1A B C ⋃⋂=-. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查并集运算、交集运算等知识,意在考查学生的计算求解能力.3.A解析:A 【解析】 【分析】设5人分到的面包数量从小到大记为{}n a ,设公差为d ,可得345127()a a a a a ++=+,5100S =,求出3a ,根据等差数列的通项公式,得到关于d 关系式,即可求出结论.【详解】设5人分到的面包数量从小到大记为{}n a ,设公差为d , 依题意可得,15535()51002a a S a +===,33451220,7()a a a a a a ∴=++=+, 6037(403)d d ∴+=-,解得556d =, 1355522033a a d ∴=-=-=. 故选:A. 【点睛】本题以数学文化为背景,考查等差数列的前n 项和、通项公式基本量的计算,等差数列的性质应用是解题的关键,属于中档题.4.D解析:D 【解析】把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x 图象,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到函数y=cos2(x +π12)=cos (2x +π6)=sin (2x +2π3)的图象,即曲线C 2, 故选D .点睛:三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言. 函数sin()()y A x x R ωϕ=+∈是奇函数π()k k Z ϕ⇔=∈;函数sin()()y A x x R ωϕ=+∈是偶函数ππ+()2k k Z ϕ⇔=∈;函数cos()()y A x x R ωϕ=+∈是奇函数ππ+()2k k Z ϕ⇔=∈;函数cos()()y A x x R ωϕ=+∈是偶函数π()k k Z ϕ⇔=∈.5.B解析:B 【解析】 【分析】首先运用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出通项n a ,判断n a 的正负情况,再运用1022S S -即可得到答案. 【详解】当1n =时,112S a ==-;当2n ≥时,()()()22141141125n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-+----+=-⎣⎦,故2,125,2n n a n n -=⎧=⎨-≥⎩;所以,当2n ≤时,0n a <,当2n >时,0n a >. 因此,()()()12101234101022612367a a a a a a a a S S +++=-+++++=-=-⨯-=L L .故选:B . 【点睛】本题考查了由数列的前n 项和公式求数列的通项公式,属于中档题,解题时特别注意两点,第一,要分类讨论,分1n =和2n ≥两种情形,第二要掌握()12n n n a S S n -=-≥这一数列中的重要关系,否则无法解决此类问题,最后还要注意对结果的处理,分段形式还是一个结果的形式.6.B解析:B 【解析】分析:由题意结合流程图运行程序即可求得输出的数值. 详解:结合流程图运行程序如下: 首先初始化数据:20,2,0N i T ===,20102N i ==,结果为整数,执行11T T =+=,13i i =+=,此时不满足5i ≥; 203N i =,结果不为整数,执行14i i =+=,此时不满足5i ≥; 2054N i ==,结果为整数,执行12T T =+=,15i i =+=,此时满足5i ≥; 跳出循环,输出2T =. 本题选择B 选项.点睛:识别、运行程序框图和完善程序框图的思路: (1)要明确程序框图的顺序结构、条件结构和循环结构. (2)要识别、运行程序框图,理解框图所解决的实际问题. (3)按照题目的要求完成解答并验证.7.D解析:D 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的定义域、奇偶性及其在()0,1上的函数值符号,可得出结论. 【详解】函数()lg f x x x =的定义域为{}0x x ≠,定义域关于原点对称,()()lg lg f x x x x x f x -=--=-=-,函数()y f x =为奇函数,排除A 、C 选项;当01x <<时,lg 0x <,此时()lg 0f x x x =<,排除B 选项. 故选:D. 【点睛】本题考查由函数的解析式选择函数图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、零点以及函数值符号,考查推理能力,属于中等题.8.C解析:C 【解析】 【分析】由二项展开式的通项公式为()12rn rrr n T C x x -+⎛=- ⎪⎝⎭及展开式中第2项与第3项的二项式系数之比是2︰5可得:6n =,令展开式通项中x 的指数为3,即可求得2r =,问题得解. 【详解】二项展开式的第1r +项的通项公式为()12rn rrr n T C x x -+⎛=- ⎪⎝⎭由展开式中第2项与第3项的二项式系数之比是2︰5,可得:12:2:5n n C C =. 解得:6n =.所以()()366216221rr n rr rr r r n T C x C xx ---+⎛=-=- ⎪⎝⎭ 令3632r -=,解得:2r =, 所以3x 的系数为()2262621240C --=故选C 【点睛】本题主要考查了二项式定理及其展开式,考查了方程思想及计算能力,还考查了分析能力,属于中档题.9.A解析:A 【解析】试题分析:根据直线平移的规律,由直线2x ﹣y+λ=0沿x 轴向左平移1个单位得到平移后直线的方程,然后因为此直线与圆相切得到圆心到直线的距离等于半径,利用点到直线的距离公式列出关于λ的方程,求出方程的解即可得到λ的值.解:把圆的方程化为标准式方程得(x+1)2+(y ﹣2)2=5,圆心坐标为(﹣1,2),半径为,直线2x ﹣y+λ=0沿x 轴向左平移1个单位后所得的直线方程为2(x+1)﹣y+λ=0, 因为该直线与圆相切,则圆心(﹣1,2)到直线的距离d==r=,化简得|λ﹣2|=5,即λ﹣2=5或λ﹣2=﹣5, 解得λ=﹣3或7 故选A考点:直线与圆的位置关系.10.B解析:B 【解析】由题意知,点P 在以原点(0,0)为圆心,以m 为半径的圆上,又因为点P 在已知圆上,所以只要两圆有交点即可,所以15m -=,故选B.考点:本小题主要考查两圆的位置关系,考查数形结合思想,考查分析问题与解决问题的能力.11.B解析:B 【解析】 【分析】利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题. 【详解】如图所示, 作EO CD ⊥于O ,连接ON ,过M 作MF OD ⊥于F . 连BF ,Q 平面CDE ⊥平面ABCD .,EO CD EO ⊥⊂平面CDE ,EO ∴⊥平面ABCD ,MF ⊥平面ABCD ,MFB ∴∆与EON ∆均为直角三角形.设正方形边长为2,易知3,12EO ON EN ===,35,,72MF BF BM ==∴=.BM EN ∴≠,故选B . 【点睛】本题考查空间想象能力和计算能力, 解答本题的关键是构造直角三角性.解析:C 【解析】 【分析】先根据共线关系用基底AB AC→→,表示AP→,再根据平面向量基本定理得方程组解得实数m的值. 【详解】如下图,∵,,B P N 三点共线,∴,∴,即,∴①,又∵13AN NC =u u u v u u u v,∴,∴28=99AP m AB AC m AB AC →→→→→=++②, 对比①,②,由平面向量基本定理可得:.【点睛】本题考查向量表示以及平面向量基本定理,考查基本分析求解能力.二、填空题13.【解析】【分析】利用辅助角公式化简可得再根据图象关于轴对称可求得再结合余弦函数的图像求出最值即可【详解】因为函数的图象关于轴对称所以即又则即又因为所以则当即时取得最大值故答案为:【点睛】判定三角函数 3【解析】 【分析】利用辅助角公式化简可得()2sin(2)6f x x πϕ=--,再根据图象关于y 轴对称可求得()2cos2f x x =-,再结合余弦函数的图像求出最值即可.因为函数()()()2cos 2f x x x ϕϕ=---2sin(2)6x πϕ=--的图象关于y 轴对称,所以πππ62k ϕ--=+,即()2ππ,3k k Z ϕ=--∈. 又2πϕ<,则π3ϕ=,即()2sin(2)2cos22f x x x π=-=-.又因为π5π612x -≤≤,所以π5π236x -≤≤,则当5π26x =,即5π12x =时,()f x 取得最大值5π2cos6-=.【点睛】判定三角函数的奇偶性时,往往与诱导公式进行结合,如: 若()sin y x ωϕ=+为奇函数,则π,Z k k ϕ=∈;若()sin y x ωϕ=+为偶函数,则ππ+,Z 2k k ϕ=∈; 若()cos y x ωϕ=+为偶函数,则π,Z k k ϕ=∈;若()cos y x ωϕ=+为奇函数,则ππ+,Z 2k k ϕ=∈. 14.【解析】【分析】先还原几何体再根据柱体体积公式求解【详解】空间几何体为一个棱柱如图底面为边长为的直角三角形高为的棱柱所以体积为【点睛】本题考查三视图以及柱体体积公式考查基本分析求解能力属基础题 解析:32【解析】 【分析】先还原几何体,再根据柱体体积公式求解 【详解】空间几何体为一个棱柱,如图,底面为边长为体积为13122⨯=【点睛】本题考查三视图以及柱体体积公式,考查基本分析求解能力,属基础题15.4【解析】【分析】【详解】由题意得交点设作与准线垂直垂足为作与准线垂直垂足为则解析:4 【解析】 【分析】 【详解】由题意得交点(0,1)F - ,设(1,3)A - ,作AN 与准线垂直,垂足为N ,作MH 与准线垂直,垂足为H ,则314MA MF MA MH AN +=+≥=+=16.【解析】设正方体边长为则外接球直径为【考点】球【名师点睛】求多面体的外接球的面积和体积问题常用方法有(1)三条棱两两互相垂直时可恢复为长方体利用长方体的体对角线为外接球的直径求出球的半径;(2)直棱解析:92π 【解析】设正方体边长为a ,则226183a a =⇒= , 外接球直径为344279233,πππ3382R a V R ====⨯=. 【考点】 球【名师点睛】求多面体的外接球的面积和体积问题常用方法有(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;(2)直棱柱的外接球可利用棱柱的上下底面平行,借助球的对称性,球心为上下底面外接圆的圆心连线的中点,再根据勾股定理求球的半径;(3)如果设计几何体有两个面相交,可过两个面的外心分别作两个面的垂线,垂线的交点为几何体的球心,本题就是第三种方法.17.【解析】试题分析:由于函数的值域是故当时满足当时由所以所以所以实数的取值范围考点:对数函数的性质及函数的值域【方法点晴】本题以分段为背景主要考查了对数的图象与性质及函数的值域问题解答时要牢记对数函数 解析:(]1,2试题分析:由于函数()()6,2{0,13log ,2a x x f x a a x x -+≤=>≠+>的值域是[)4,+∞,故当2x ≤时,满足()64f x x =-≥,当2x >时,由()3log 4a f x x =+≥,所以log 1a x ≥,所以log 2112a a ≥⇒<<,所以实数a 的取值范围12a <≤. 考点:对数函数的性质及函数的值域.【方法点晴】本题以分段为背景主要考查了对数的图象与性质及函数的值域问题,解答时要牢记对数函数的单调性及对数函数的特殊点的应用是解答的关键,属于基础题,着重考查了分类讨论的思想方法的应用,本题的解答中,当2x >时,由()4f x ≥,得log 1a x ≥,即log 21a ≥,即可求解实数a 的取值范围.18.【解析】由定义在实数集上的偶函数在区间上是减函数可得函数在区间上是增函数所以由不等式得即或解得或即不等式的解集是;故答案为解析:()10,e,e ∞⎛⎫⋃+ ⎪⎝⎭【解析】由定义在实数集R 上的偶函数()f x 在区间(],0-∞上是减函数,可得函数()f x 在区间()0+∞,上是增函数,所以由不等式()()1ln f f x <得ln 1x >,即ln 1x >或ln 1x <-,解得x e >或10e x <<,即不等式()()1ln f f x <的解集是()10,e,e ∞⎛⎫⋃+ ⎪⎝⎭;故答案为()10,e,e ∞⎛⎫⋃+ ⎪⎝⎭. 19.【解析】【分析】由函数的解析式得到关于x 的不等式求解不等式即可确定函数的定义域【详解】函数有意义则:即求解三角不等式可得:则函数的定义域为【点睛】求函数的定义域其实质就是以函数解析式有意义为准则列出解析:()222,233k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】由函数的解析式得到关于x 的不等式,求解不等式即可确定函数的定义域. 【详解】函数有意义,则:2cos 10x +≥,即1cos 2x ≥-, 求解三角不等式可得:()222233k x k k Z ππππ-≤≤+∈, 则函数的定义域为()222,233k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦.求函数的定义域,其实质就是以函数解析式有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集即可.20.【解析】试题分析:该三棱锥底面是边长为2的正三角形面积为有两个侧面是底边为2高为2的直角三角形面积为2另一个侧面是底边为2腰为的等腰三角形面积为所以面积最大的面的面积是考点:三视图【解析】试题分析:该三棱锥底面是边长为2,有两个侧面是底边为2,高为2的直角三角形,面积为2,另一个侧面是底边为2,腰为.考点:三视图.三、解答题21.(12)22x (y 1)5++=. 【解析】 【分析】()1先由两直线平行解得a 4=,再由平行直线间的距离公式可求得;()2代x 2=-得()A 2,2--,可得AC 的方程,与1l 联立得()C 0,1-,再求得圆的半径,从而可得圆的标准方程. 【详解】解:()121l //l Q ,a 28a 211+∴=≠,解得a 4=, 1l ∴:2x y 10++=,2l :2x y 60++=,故直线1l 与2l的距离d === ()2当x 2=-代入2x y 60++=,得y 2=-, 所以切点A 的坐标为()2,2--,从而直线AC 的方程为()1y 2x 22+=+,得x 2y 20--=, 联立2x y 10++=得()C 0,1-. 由()1知C e所以所求圆的标准方程为:22x (y 1)5++=. 【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,考查了两条平行线的距离公式,属中档题. 22.(1)对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈(2)单调递增区间为[0,]12π和7[,]12ππ【解析】 【分析】(1)由二倍角公式和辅助角公式对函数进行整理,可得()sin(2)3f x x π=+,令2()32x k k Z πππ+=+∈即可求出对称轴.(2)由(1)知,令222()232k x k k Z πππππ-+++∈剟,即可求出函数的单调递增区间,令0k =和1可求得函数在[0,]π上的单调递增区间. 【详解】解:(1)已知23()sin cos 3cos 2f x x x x =+-133sin 2(1cos 2)222x x =++-, sin(2)3x π=+,令2()32x k k Z πππ+=+∈,解得:()212k x k Z ππ=+∈, 所以函数()f x 的对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈. (2)由(1)得:令:222()232k x k k Z πππππ-+++∈剟,整理得:5()1212k x k k Z ππππ-++∈剟,当0k =和1时, 函数在[0,]π上的单调递增区间为[0,]12π和7[,]12ππ. 【点睛】本题考查了二倍角公式,考查了辅助角公式,考查了三角函数的对称轴求解,考查了三角函数单调区间的求解.本题的关键是对函数解析式的化简.本题的易错点是在求单调区间时,解不等式求错. 23.(1)23A π=;(2)3. 【解析】 【分析】(1)已知等式左边利用两角差的余弦函数公式化简,求出()cos B C +的值,确定出B C +的度数,即可求出A 的度数;(2)利用余弦定理列出关系式,再利用完全平方公式变形,将a 与b c +的值代入求出bc 的值,再由sin A 的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC 的面积. 【详解】(1)∵cos B cos C -sin B sin C =, ∴cos(B +C )=.∵A +B +C =π,∴cos(π-A )=.∴cos A =-. 又∵0<A <π,∴A =.(2)由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A . 则(2)2=(b +c )2-2bc -2bc ·cos.∴12=16-2bc -2bc ·(-).∴bc =4. ∴S △ABC =bc ·sin A =×4×=.【点睛】本题主要考查余弦定理、特殊角的三角函数以及三角形面积公式的应用,属于中档题.对余弦定理一定要熟记两种形式:(1)2222cos a b c bc A =+-;(2)222cos 2b c a A bc+-=,同时还要熟练掌握运用两种形式的条件.另外,在解与三角形、三角函数有关的问题时,还需要记住30,45,60ooo等特殊角的三角函数值,以便在解题中直接应用.24.(1)()11,(),(0)82f x xg x x x ==≥;(2)投资债券等稳健型产品为16万元,投资股票等风险型产品为4万元,投资收益最大为3万元. 【解析】 【分析】(1)投资债券等稳健型产品的收益()f x 与投资额x 成正比,投资股票等风险型产品的收益()g x 与投资额x 的算术平方根成正比,用待定系数法求这两种产品的收益和投资的函数关系;(2)由(1)的结论,设投资股票等风险型产品为x 万元,则投资债券等稳健型产品为20x -万元,这时可构造出一个关于收益y 的函数,然后利用求函数最大值的方法进行求解. 【详解】(1)依题意设()1,()f x k x g x k x ==,1211(1),(1)82f k g k ====,()11,(),(0)82f x xg x x x ==≥;(2)设投资股票等风险型产品为x 万元,则投资债券等稳健型产品为20x -万元,11(20)()(20)82y f x g x x x =-+=-21(2)3,0208x x =-+≤≤Q ,2,4x ==万元时,收益最大max 3y =万元, 20万元资金,投资债券等稳健型产品为16万元, 投资股票等风险型产品为4万元,投资收益最大为3万元. 【点睛】本题考查函数应用题,考查正比例函数、二次函数的最值、待定系数法等基础知识与基本方法,属于中档题.25.(1)()9,12b =v ,()4,3c =-v ;(2)34π. 【解析】 【分析】(1)利用共线向量的坐标表示和垂直向量的坐标表示并结合条件//a b r r ,a c ⊥r r,列方程求出x 、y 的值,可得出向量b r 和c r的坐标; (2)求出m u r 、n r 的坐标,利用向量数量积的坐标运算计算出向量m u r 与向量n r夹角的余弦值,由夹角的取值范围可求出这两个向量夹角的值. 【详解】(1)()3,4a =r Q ,()9,b x =r ,()4,c y =r ,且//a b r r ,a c ⊥r r ,3493440x y =⨯⎧∴⎨⨯+=⎩, 解得123x y =⎧⎨=-⎩,因此,()9,12b =r ,()4,3c =-r ;(2)()()()223,49,123,4m a b =-=⨯-=--u r r r Q ,()()()3,44,37,1n a c =+=+-=r r r,则374125m n ⋅=-⨯-⨯=-u r r ,5m ∴==ur,n ==r设m u r 与n r 的夹角为θ,cos ,2m n m n m n ⋅∴===-⋅u r r u r r ,0θπ≤≤Q ,则34πθ=. 因此,向量m u r 与向量n r 的夹角为34π. 【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,涉及共线向量、向量垂直以及利用坐标计算向量的夹角,解题的关键就是将问题转化为向量的坐标运算,考查计算能力,属于中等题. 26.(1)2,25;(2)0.012;(3)0.7. 【解析】 【分析】(1)先由频率分布直方图求出[)50,60的频率,结合茎叶图中得分在[)50,60的人数即可求得本次考试的总人数;(2)根据茎叶图的数据,利用(1)中的总人数减去[)50,80外的人数,即可得到[)50,80内的人数,从而可计算频率分布直方图中[)80,90间矩形的高;(3)用列举法列举出所有的基本事件,找出符合题意得基本事件个数,利用古典概型概率计算公式即可求出结果. 【详解】(1)分数在[)50,60的频率为0.008100.08⨯=,由茎叶图知:分数在[)50,60之间的频数为2,∴全班人数为2250.08=. (2)分数在[)80,90之间的频数为25223-=;频率分布直方图中[)80,90间的矩形的高为3100.01225÷=. (3)将[)80,90之间的3个分数编号为1a ,2a ,3a ,[)90,100之间的2个分数编号为1b ,2b ,在[)80,100之间的试卷中任取两份的基本事件为:()12a ,a ,()13a ,a ,()11a ,b ,()12a ,b ,()23a ,a ,()21a ,b ,()22a ,b ,()31a ,b ,()32a ,b ,()12b ,b 共10个,其中,至少有一个在[)90,100之间的基本事件有7个,故至少有一份分数在[)90,100之间的概率是70.710=. 【点睛】本题考查了茎叶图和频率分布直方图的性质,以及古典概型概率计算公式的应用,此题是基础题.对于古典概型,要求事件总数是可数的,满足条件的事件个数可数,使得满足条件的事件个数除以总的事件个数即可.。
2020-2021青岛市高一数学下期中第一次模拟试题带答案一、选择题1.直线(2)4y k x =-+与曲线2320x y y ++-=有两个不同的交点,则实数k 的取值范围是( ) A .53(,]124B .51(,]122C .13(,]24D .1[,)2+∞2.已知点(),P x y 是直线()400kx y k ++=>上一动点,,PA PB 是圆22:20C x y y +-=的两条切线,切点分别为,A B ,若四边形PACB 的面积最小值为2,则k 的值为( ) A .3B .212C .22D .23.已知平面//α平面β,直线m αÜ,直线n βÜ,点A m ∈,点B n ∈,记点A 、B 之间的距离为a ,点A 到直线n 的距离为b ,直线m 和n 的距离为c ,则 A .b a c ≤≤B .a c b ≤≤C . c a b ≤≤D .c b a ≤≤4.直线20x y ++=截圆222210x y x y a ++-+-=所得弦的长度为4,则实数a 的值是( ) A .-3B .-4C .-6D .36-5.在我国古代数学名著 九章算术 中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑,如图,在鳖臑ABCD 中, AB ⊥平面BCD ,且AB BC CD ==,则异面直线AC 与BD 所成角的余弦值为( )A .12B .12-C .32D .3 6.在梯形ABCD 中,90ABC ∠=︒,//AD BC ,222BC AD AB ===.将梯形ABCD 绕AD 所在直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( ) A .23π B .43π C .53π D .2π7.长方体的三个相邻面的面积分别为2,3,6,则该长方体外接球的表面积为( ) A .72π B .56π C .14π D .64π8.矩形ABCD 中,4AB =,3BC =,沿AC 将矩形ABCD 折成一个直二面角B ACD --,则四面体ABCD 的外接球的体积是( )A.12512πB.1259πC.1256πD.1253π9.若a>b>0,0<c<1,则A.log a c<log b c B.log c a<log c b C.a c<b c D.c a>c b10.若方程21424x kx k+-=-+有两个相异的实根,则实数k的取值范围是()A.13,34⎛⎤⎥⎝⎦B.13,34⎛⎫⎪⎝⎭C.53,124⎛⎫⎪⎝⎭D.53,124纟çúçú棼11.如图,平面四边形ABCD中,1AB AD CD===,2BD=,BD CD⊥,将其沿对角线BD折成四面体A BCD'-,使平面A BD'⊥平面BCD,若四面体A BCD'-的顶点在同一个球面上,则该球的表面积为()A.3πB.3πC.4πD.3π12.若圆锥的高等于底面直径,则它的底面积与侧面积之比为A.1∶2B.1∶3C.1∶5D.3∶2二、填空题13.在平面直角坐标系xOy中,A为直线:2l y x=上在第一象限内的点,()5,0B,以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若0AB CD⋅=u u u v u u u v,则点A的横坐标为________.14.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,M为B1C1中点,连接A1B,D1M,则异面直线A1B和D1M所成角的余弦值为________________________.15.如图,在圆柱O1 O2内有一个球O,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切.记圆柱O1 O2的体积为V1 ,球O的体积为V2,则12VV的值是_____16.在三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,AB BC ⊥,3AB =,4BC =,5PA =,则三棱锥P ABC -的外接球的表面积为__________ 17.如图,在ABC ∆中,6AB BC ==,90ABC ∠=o ,点D 为AC 的中点,将ABD △沿BD 折起到的位置,使PC PD =,连接PC ,得到三棱锥P BCD -,若该三棱锥的所有顶点都在同一球面上,则该球的表面积是__________.18.已知动点,A B 分别在x 轴和直线y x =上,C 为定点()2,1,则ABC ∆周长的最小值为_______.19.函数2291041y x x x =++-+的最小值为_________.20.在三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,AC BC ⊥,且三棱锥的最长的棱长为2,则此三棱锥的外接球体积为_____________.三、解答题21.如图1所示,在等腰梯形ABCD 中,4524AB CD BAD AB CD ∠=︒==∥,,,点E 为AB 的中点.将ADE ∆沿DE 折起,使点A 到达P 的位置,得到如图2所示的四棱锥P EBCD -,点M 为棱PB 的中点.(1)求证:PD MCE ∥平面;(2)若PDE EBCD ⊥平面平面,求三棱锥M BCE -的体积. 22.已知圆22:(2)(3)4C x y -+-=外有一点()41-,,过点P 作直线l .(1)当直线l 与圆C 相切时,求直线l 的方程;(2)当直线l的倾斜角为135︒时,求直线l被圆C所截得的弦长.23.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为3112 x t y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t为参数),若以直角坐标系xOy 的O点为极点,Ox所在直线为极轴,且长度单位相同,建立极坐标系,得曲线C的极坐标方程为22cos()4πρθ=-.(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C交于,A B两点,求线段AB的长度.24.如图,已知四棱锥的底面是菱形,平面,点为的中点.(1)求证:∥平面;(2)求证:.25.已知圆22C(4)4x y+-=:,直线:(31)(1)40l m x m y++--=.(1)求直线l所过定点A的坐标;(2)求直线l被圆C所截得的弦长最短时直线l的方程及最短弦长;(3)已知点M(-3,4),在直线MC上(C为圆心),存在定点N(异于点M),满足:对于圆C上任一点P,都有||||PMPN为一常数,试求所有满足条件的点N的坐标及该常数.26.如图,在直三棱柱111ABC A B C-中,90ABC︒∠=,1AB AA=,,M N分别为AC,11B C的中点.(1)求证://MN 平面11ABB A ; (2)求证:1AN A B ⊥.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】利用数形结合,作出图象,计算得直线1l 与直线2l 的斜率,即可得到结论. 【详解】曲线可化简为()22(1)40x y x +-=≤,如图所示:直线()1:24l y k x =-+23221k k -=+,解得512k =,直线()2:24l y k x =-+,此直线与曲线有两个交点,此时有12k =. 所以,过点()2,4的直线与该半圆有两个交点,数形结合,解得51122k <≤. 故选:B. 【点睛】本题考查了直线与圆相交的性质,涉及的知识有:恒过定点的直线方程,点到直线的距离公式,以及直线斜率的求法,利用了数形结合的思想,其中抓住两个关键点是解本题的关键.2.D解析:D 【解析】 【分析】当且仅当PC 垂直于()400kx y k ++=>时,四边形PACB 的面积最小,求出PC 后可得最小面积,从而可求k 的值. 【详解】圆C 方程为()2211x y +-=,圆心()0,1C ,半径为1.因为PA ,PB 为切线,221PC PA ∴=+且1=2122PACB S PA PA ⨯⨯⨯==四边形.∴当PA 最小时,PACB S 四边形最小,此时PC 最小且PC 垂直于()400kx y k ++=>.又min PC =,2222+1⎛⎫∴=,2k ∴=,故选D. 【点睛】圆中的最值问题,往往可以转化圆心到几何对象的距离的最值来处理,这类问题属于中档题.3.D解析:D 【解析】 【分析】根据平面与平面平行的判断性质,判断c 最小,再根据点到直线距离和点到直线上任意点距离判断a 最大. 【详解】由于平面//α平面β,直线m 和n 又分别是两平面的直线,则c 即是平面之间的最短距离. 而由于两直线不一定在同一平面内,则b 一定大于或等于c ,判断a 和b 时, 因为B 是上n 任意一点,则a 大于或等于b .故选D. 【点睛】本题主要考查面面平行的性质以及空间距离的性质,考查了空间想象能力,意在考查灵活应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.4.A解析:A 【解析】 【分析】求出圆心坐标和半径,根据圆的弦长公式,进行求解即可. 【详解】由题意,根据圆的方程222210x y x y a ++-+-=,即22(1)(1)2x y a ++-=-, 则圆心坐标为(1,1)-,半径1r a =-, 又由圆心到直线的距离为11222d -++==,所以由圆的弦长公式可得222(1)(2)4a --=,解得3a =-,故选A. 【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系的因公,以及弦长公式的应用,其中根据圆的方程,求得圆心坐标和半径,合理利用圆的弦长公式列出方程求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.5.A解析:A 【解析】如图,分别取,,,BC CD AD BD 的中点,,,M N P Q ,连,,,MN NP PM PQ ,则,MN BD NP AC P P ,∴PNM ∠即为异面直线AC 和BD 所成的角(或其补角). 又由题意得PQ MQ ⊥,11,22PQ AB MQ CD ==. 设2AB BC CD ===,则2PM =又112,222MN BD NP AC ==== ∴PNM ∆为等边三角形, ∴60PNM =︒∠,∴异面直线AC 与BD 所成角为60︒,其余弦值为12.选A . 点睛:用几何法求空间角时遵循“一找、二证、三计算”的步骤,即首先根据题意作出所求的角,并给出证明,然后将所求的角转化为三角形的内角.解题时要注意空间角的范围,并结合解三角形的知识得到所求角的大小或其三角函数值.6.C解析:C 【解析】 【分析】 【详解】由题意可知旋转后的几何体如图:直角梯形ABCD 绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体是一个底面半径为1,母线长为2的圆柱挖去一个底面半径同样是1、高为1的圆锥后得到的组合体,所以该组合体的体积为2215121133V V V πππ=-=⨯⨯-⨯⨯⨯=圆柱圆锥 故选C.考点:1、空间几何体的结构特征;2、空间几何体的体积.7.C解析:C 【解析】 【分析】由题意首先求得长方体的棱长,然后求解其外接球的表面积即可. 【详解】设长方体的棱长分别为,,a b c ,则236ab bc ac =⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以()236abc =,于是213a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,设球的半径为R ,则2222414R a b c =++=,所以这个球面的表面积为24R π=14π. 本题选择C 选项. 【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.8.C解析:C 【解析】 【分析】由矩形的对角线互相平分且相等即球心到四个顶点的距离相等推出球心为AC 的中点,即可求出球的半径,代入体积公式即可得解. 【详解】因为矩形对角线互相平分且相等,根据外接球性质易知外接球球心到四个顶点的距离相等,所以球心在对角线AC 上,且球的半径为AC 长度的一半,即22115222r AC AB BC ==+=,所以334451253326V r πππ⎛⎫==⋅= ⎪⎝⎭.故选:C 【点睛】本题考查球与几何体的切、接问题,二面角的概念,属于基础题.9.B解析:B 【解析】试题分析:对于选项A ,a b 1gc 1gclog c ,log c lg a lg b==,01c <<Q ,10gc ∴<,而0a b >>,所以lg lg a b >,但不能确定lg lg a b 、的正负,所以它们的大小不能确定;对于选项B ,c lg lg log ,log lg lg c a b a b c c ==,lg lg a b >,两边同乘以一个负数1lg c改变不等号方向,所以选项B 正确;对于选项C ,利用cy x =在第一象限内是增函数即可得到c c a b >,所以C 错误;对于选项D ,利用xy c =在R 上为减函数易得a b c c <,所以D 错误.所以本题选B.【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.10.D解析:D 【解析】 【分析】由题意可得,曲线22(1)4(1)x y y +-=…与直线4(2)y k x -=-有2个交点,数形结合求得k 的范围. 【详解】如图所示,化简曲线得到22(1)4(1)x y y +-=…,表示以(0,1)为圆心,以2为半径的上半圆,直线化为4(2)y k x -=-,过定点(2,4)A ,设直线与半圆的切线为AD ,半圆的左端点为(2,1)B -,当AD AB k k k <„,直线与半圆有两个交点, AD 221k =+,解得512AD k =,4132(2)4AB k -==--,所以53,124k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故选:D 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,属于中档题.11.A解析:A 【解析】 【分析】设BC 的中点是E ,连接DE ,由四面体A′BCD 的特征可知,DE 即为球体的半径. 【详解】设BC 的中点是E ,连接DE ,A′E, 因为AB =AD =1,BD 2由勾股定理得:BA⊥AD又因为BD⊥CD,即三角形BCD 为直角三角形所以DE 为球体的半径3DE =234()3S ππ== 故选A 【点睛】求解球体的表面积、体积的问题,其实质是求球体的半径,解题的关键是构造关于球体半径R 的方程式,构造常用的方法是构造直角三角形,再利用勾股定理建立关于半径R 的方程.12.C解析:C 【解析】 【分析】由已知,求出圆锥的母线长,进而求出圆锥的底面面积和侧面积,可得答案 【详解】设圆锥底面半径为r ,则高h =2r ,∴其母线长l =r .∴S 侧=πrl =πr 2,S 底=πr 故选C . 【点睛】本题考查的知识点是旋转体,圆锥的表面积公式,属于基础题.二、填空题13.3【解析】分析:先根据条件确定圆方程再利用方程组解出交点坐标最后根据平面向量的数量积求结果详解:设则由圆心为中点得易得与联立解得点的横坐标所以所以由得或因为所以点睛:以向量为载体求相关变量的取值或范解析:3 【解析】分析:先根据条件确定圆方程,再利用方程组解出交点坐标,最后根据平面向量的数量积求结果.详解:设(),2(0)A a a a >,则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=e ,与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭u u u v u u u v , 由0AB CD ⋅=u u u v u u u v 得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-, 因为0a >,所以 3.a =点睛:以向量为载体求相关变量的取值或范围,是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解方程或解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法.14.【解析】【分析】连接取的中点连接可知且是以为腰的等腰三角形然后利用锐角三角函数可求出的值作为所求的答案【详解】如下图所示:连接取的中点连接在正方体中则四边形为平行四边形所以则异面直线和所成的角为或其解析:10. 【解析】 【分析】连接1CD 、CM ,取1CD 的中点N ,连接MN ,可知11//A B CD ,且1CD M ∆是以1CD 为腰的等腰三角形,然后利用锐角三角函数可求出1cos CD M ∠的值作为所求的答案. 【详解】 如下图所示:连接1CD 、CM ,取1CD 的中点N ,连接MN ,在正方体1111ABCD A B C D -中,11//A D BC ,则四边形11A BCD 为平行四边形, 所以11//A B C D ,则异面直线1A B 和1D M 所成的角为1CD M ∠或其补角,易知1111190B C D BC C CDD ∠=∠=∠=o,由勾股定理可得15CM D M ==12CDN Q 为1CD 的中点,则1MN CD ⊥,在1Rt D MN ∆中,11110cos 5D N CD M D M ∠==, 因此,异面直线1A B 和1D M 所成角的余弦值为105,故答案为105. 【点睛】本题考查异面直线所成角的余弦值的计算,求解异面直线所成的角一般利用平移直线法求解,遵循“一作、二证、三计算”,在计算时,一般利用锐角三角函数的定义或余弦定理求解,考查计算能力,属于中等题.15.【解析】设球半径为则故答案为点睛:空间几何体体积问题的常见类型及解题策略:①若给定的几何体是可直接用公式求解的柱体锥体或台体则可直接利用公式进行求解;②若所给定的几何体的体积不能直接利用公式得出则常 解析:32【解析】设球半径为r ,则213223423V r r V r π⨯==π.故答案为32. 点睛:空间几何体体积问题的常见类型及解题策略:①若给定的几何体是可直接用公式求解的柱体、锥体或台体,则可直接利用公式进行求解;②若所给定的几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用转换法、分割法、补形法等方法进行求解.16.【解析】【分析】以为长宽高构建长方体则长方体的外接球是三棱锥的外接球由此能求出三棱锥的外接球的表面积【详解】由题意在三棱锥中平面以为长宽高构建长方体则长方体的外接球是三棱锥的外接球所以三棱锥的外接球 解析:50π【解析】 【分析】以,,AB BC PA 为长宽高构建长方体,则长方体的外接球是三棱锥P ABC -的外接球,由此能求出三棱锥P ABC -的外接球的表面积. 【详解】由题意,在三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面,,3,4,5ABC AB BC AB BC PA ⊥===, 以,,AB BC PA 为长宽高构建长方体,则长方体的外接球是三棱锥P ABC -的外接球, 所以三棱锥P ABC -的外接球的半径为2R ==, 所以三棱锥P ABC -的外接球的表面积为2244()502S R πππ==⨯=. 【点睛】本题主要考查了三棱锥的外接球的表面积的计算问题,其中解答中根据几何体的结构特征,以,,AB BC PA 为长宽高构建长方体,得到长方体的外接球是三棱锥P ABC -的外接球是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及推理与运算能力.17.【解析】【分析】由题意得该三棱锥的面PCD 是边长为的正三角形且BD ⊥平面PCD 求出三棱锥P ﹣BDC 的外接球半径R =由此能求出该球的表面积【详解】由题意得该三棱锥的面PCD 是边长为的正三角形且BD ⊥平 解析:7π【解析】 【分析】由题意得该三棱锥的面PCD的正三角形,且BD⊥平面PCD,求出三棱锥P﹣BDC的外接球半径R=2,由此能求出该球的表面积.【详解】由题意得该三棱锥的面PCD的正三角形,且BD⊥平面PCD,设三棱锥P﹣BDC外接球的球心为O,△PCD外接圆圆心为O1,则OO1⊥面PCD,∴四边形OO1DB为直角梯形,由BD O1D=1,OB=OD,得OB=2,∴三棱锥P﹣BDC的外接球半径R=2,∴该球的表面积S=4πR2=474π⨯=7π.故答案为:7π.【点睛】本题考查三棱锥外接球的表面积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方思想,是中档题.18.【解析】【分析】点C关于直线y=x的对称点为(12)点C关于x轴的对称点为(2﹣1)三角形PAB周长的最小值为(12)与(2﹣1)两点之间的直线距离【详解】点C关于直线y=x的对称点为(12)点C关【解析】【分析】点C关于直线y=x的对称点为C'(1,2),点C关于x轴的对称点为C''(2,﹣1).三角形PAB周长的最小值为C'(1,2)与C''(2,﹣1)两点之间的直线距离.【详解】点C关于直线y=x的对称点为C'(1,2),点C关于x轴的对称点为C''(2,﹣1).三角形PAB周长的最小值为C'(1,2)与C''(2,﹣1)两点之间的直线距离,|C C'''(2,﹣1).【点睛】本题考查点到直线的距离公式,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.19.【解析】【分析】将变形为设则即轴上的一动点到的距离之和作点关于轴的对称点即可求出距离和的最小值;【详解】解:设则即轴上的一动点到的距离之和作点关于轴的对称点连接则即为距离和的最小值故答案为:【点睛】 解析:74【解析】 【分析】将2291041y x x x =++-+变形为()2222354y x x =++-+,设()0,3A ,()5,4B ,(),0C x ,则()2222354y x x AC BC =++-+=+即x 轴上的一动点C 到()0,3A ,()5,4B 的距离之和,作()0,3A 点关于x 轴的对称点()10,3A -,即可求出距离和的最小值; 【详解】解:()22222291041354y x x x x x =++-+=++-+,设()0,3A ,()5,4B ,(),0C x ,则()2222354y x x AC BC =++-+=+,即x 轴上的一动点(),0C x 到()0,3A ,()5,4B 的距离之和,作()0,3A 点关于x 轴的对称点()10,3A -,连接1BA ,则1BA 即为距离和的最小值,()22153474BA =+--=min 74y ∴=故答案为:74【点睛】本题考查平面直角坐标系上两点间的距离公式的应用,将军饮马问题,属于中档题.20.【解析】【分析】根据题意可得平面所以得出为三棱锥的最长边根据直角三角形的性质边的中点到三棱锥的各顶点距离都相等所以为球心球直径即为【详解】平面平面平面所以三棱锥中最长边为设中点为在中所以三棱锥的外接 解析:43π 【解析】 【分析】根据题意可得,BC ⊥平面PAC ,所以BC PC ⊥,得出PB 为三棱锥的最长边,PA AB ⊥,根据直角三角形的性质,PB 边的中点到三棱锥的各顶点距离都相等,所以为球心,球直径即为PB . 【详解】PA ⊥Q 平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,PA BC ∴⊥,,,AC BC PA AC A BC ⊥=∴⊥I 平面PAC ,BC PC ⊥,,,,,PB BC PB PC PA AC PC AC PC PA ∴>>⊥∴>>,所以三棱锥中最长边为2PB =,设PB 中点为O ,在,Rt PAB Pt PBC ∆∆中,12AO CO PB ==,所以三棱锥的外接球的球心为O , 半径为41,3V π∴=. 故答案为:43π. 【点睛】本题考查几何体的“切”“接”球问题,确定球心是解题的关键,考查空间垂直的应用,属于中档题.三、解答题21.(1)见解析;(2)6【解析】 【分析】(1)连接BD ,交CE 于点O ,连接OM ,易知底面EBCD 是平行四边形,则O 为BD 中点,又M 是BP 中点,可知PD MO P ,则结论可证.(2)先证明ADE V 是等腰直角三角形,由条件中的面面垂直可得PD ⊥平面BCDE ,则由(1)可知MN ⊥平面BCDE ,则MN 为三棱锥M BCE -的高,底面BCE V 的面积容易求得,根据公式求三棱锥M BCE -的体积. 【详解】(1)在平面图中,因为12BE AB CD ==且//BE CD , 所以四边形EBCD 是平行四边形; 在立体图中,连接BD ,交CE 于点O ,连接OM ,所以点O 是BD 的中点,又因为点M 为棱PB 的中点,所以//OM PD ,因为PD ⊄平面MCE ,OM ⊂平面MCE , 所以//PD 平面MCE ; (2)在平面图中,因为EBCD 是平行四边形,所以DE BC =,因为四边形ABCD 是等腰梯形, 所以AD BC =,所以AD DE =,因为45BAD ∠=︒,所以AD DE ⊥; 在立体图中,PD DE ⊥,又平面PDE ⊥平面EBCD ,且平面PDE ⋂平面EBCD DE =,PD ⊂平面PDE 所以PD ⊥平面EBCD ,由(1)知//OM PD ,所以OM ⊥平面EBCD , 在等腰直角三角形ADE 中,因为2AE =,所以2AD DE ==所以112222OM PD AD ===,又1BCE ADE S S ∆∆==, 所以123M BCE BCE V S OM -∆=⋅⋅=. 【点睛】本题考查平面几何与立体几何的关系,线面平行的证明,面面垂直的性质等,有一定的综合性,属中等题.22.(1)4x =或3480x y +-=(2)22 【解析】【分析】(1)根据题意分斜率不存在和斜率存在两种情况即可求得结果;(2)先求出直线方程,然后求得圆心C 与直线l 的距离,由弦长公式即可得出答案. 【详解】解: (1)由题意可得()2,3C ,直线l 与圆C 相切 当斜率不存在时,直线l 的方程为4x =,满足题意 当斜率存在时,设直线l 的方程为14y k x +=-,即410kx y k ---=2=,解得34k =-∴直线的方程为3480x y +-= ∴直线l 的方程为4x =或3480x y +-=(2)当直线l 的倾斜角为135︒时,直线l 的方程为30x y +-= 圆心()2,3C 到直线l=∴弦长为=【点睛】本题考查了直线的方程、直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式及弦长公式,培养了学生分析问题与解决问题的能力.23.(1)22220x y x y +--=;(2【解析】 【分析】 (1)由公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩可得曲线C 的直角坐标方程;(2)把直线参数方程化为普通方程,曲线C 是圆,因此由垂径定理计算弦长,即求出圆心到直线的距离,由勾股定理计算弦长. 【详解】(1)因为)4πρθ=-,所以()cos cos sin sin 2cos sin 44ππρθθθθ⎫=+=+⎪⎭即()22cos sin ρρθρθ=+.因为222cos ,sin ,x y x y ρθρθρ===+,所以222()x y x y +=+,所以曲线C 的直角坐标方程为22220x y x y +--=(2)因为直线l的参数方程为112x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),所以333(3)3x y t t -=-+=-, 所以l 的直角坐标方程为330x y -+= 所以圆心()1,1到直线l 的距离()21331213d -+==+,所以21222274AB d =-=-=,所以线段AB 的长度为7 【点睛】本题考查极坐标与直角坐标的互化,考查参数方程与普通方程的互化.考查圆的弦长问题.求圆弦长,一般用几何方法,即求出圆心到弦所在直线距离(弦心距),由勾股定理计算弦长.24.(1)详见解析;(2)详见解析。
2020-2021高三数学下期末一模试卷(附答案)(2)一、选择题1.某人连续投篮5次,其中3次命中,2次未命中,则他第2次,第3次两次均命中的概率是( )A .310B .25C .12D .352.下列函数图像与x 轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是( ) A . B . C . D . 3.已知532()231f x x x x x =++++,应用秦九韶算法计算3x =时的值时,3v 的值为( ) A .27B .11C .109D .36 4.若满足sin cos cos A B C a b c==,则ABC ∆为( ) A .等边三角形 B .有一个内角为30°的直角三角形C .等腰直角三角形D .有一个内角为30°的等腰三角形 5.设向量a r ,b r 满足2a =r ,||||3b a b =+=r r r ,则2a b +=r r ( )A .6B .32C .10D .426.将编号为1,2,3,4,5,6的六个小球放入编号为1,2,3,4,5,6的六个盒子,每个盒子放一个小球,若有且只有三个盒子的编号与放入的小球编号相同,则不同的放法种数是( ) A .40 B .60C .80D .1007.一个容量为80的样本中数据的最大值是140,最小值是51,组距是10,则应将样本数据分为( )A .10组B .9组C .8组D .7组8.函数()()2ln 1f x x x =+-的一个零点所在的区间是( ) A .()0,1 B .()1,2C .()2,3D .()3,4 9.设三棱锥V ABC -的底面是正三角形,侧棱长均相等,P 是棱VA 上的点(不含端点),记直线PB 与直线AC 所成角为α,直线PB 与平面ABC 所成角为β,二面角P AC B --的平面角为γ,则( )A .,βγαγ<<B .,βαβγ<<C .,βαγα<<D .,αβγβ<<10.定义运算()()a ab a b b a b ≤⎧⊕=⎨>⎩,则函数()12x f x =⊕的图象是( ).A .B .C .D .11.某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是A .13B .12C .23D .3412.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为2c ,焦点到双曲线C 的渐近线的距离为3c ,则双曲线的渐近线方程为() A .3y x =±B .2y x =±C .y x =±D .2y x =± 二、填空题13.设25a b m ==,且112a b+=,则m =______. 14.若不等式|3|4x b -<的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b 的取值范围是 15.在平行四边形ABCD 中,3A π∠=,边AB ,AD 的长分别为2和1,若M ,N 分别是边BC ,CD 上的点,且满足CN CDBM BC =u u u u v u u u v u u u v u u u v ,则AM AN ⋅u u u u v u u u v 的取值范围是_________. 16.已知样本数据,,,的均值,则样本数据,,,的均值为 .17.在等腰梯形ABCD 中,已知AB DC P ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=o 点E 和点F 分别在线段BC 和CD 上,且21,,36BE BC DF DC ==u u u r u u u r u u u r u u u r 则AE AF ⋅u u u r u u u r 的值为 . 18.若45100a b ==,则122()a b +=_____________.19.已知α,β均为锐角,4cos 5α=,1tan()3αβ-=-,则cos β=_____.20.函数()lg 12sin y x =-的定义域是________.三、解答题21.如图,在四棱锥P−ABCD 中,AB//CD ,且90BAP CDP ∠=∠=o .(1)证明:平面P AB ⊥平面P AD ;(2)若P A =PD =AB =DC ,90APD ∠=o ,求二面角A −PB −C 的余弦值.22.如图,已知四棱锥P ABCD -的底面为等腰梯形,//AB CD ,AC BD ⊥,垂足为H ,PH 是四棱锥的高.(Ⅰ)证明:平面PAC ⊥平面PBD ;(Ⅱ)若AB 6=APB ADB ∠=∠=60°,求四棱锥P ABCD -的体积. 23.已知矩形ABCD 的两条对角线相交于点20M (,),AB 边所在直线的方程为360x y --=,点11T -(,)在AD 边所在直线上. (1)求AD 边所在直线的方程;(2)求矩形ABCD 外接圆的方程.24.已知函数()1f x ax lnx =--,a R ∈.(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在1x =处取得极值,对()0,x ∀∈+∞,()2f x bx ≥-恒成立,求实数b 的取值范围.25.如图,在四面体ABCD 中,△ABC 是等边三角形,平面ABC ⊥平面ABD ,点M 为棱AB 的中点,AB =2,AD =3BAD =90°.(Ⅰ)求证:AD ⊥BC ;(Ⅱ)求异面直线BC 与MD 所成角的余弦值;(Ⅲ)求直线CD 与平面ABD 所成角的正弦值.26.如图,已知三棱柱111ABC A B C -,平面11A AC C ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,1130,,,BAC A A AC AC E F ∠=︒==分别是11,AC A B 的中点.(1)证明:EF BC ⊥;(2)求直线EF 与平面1A BC 所成角的余弦值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【分析】基本事件总数3252n C C 10==,他第2次,第3次两次均命中包含的基本事件个数212232m C C C 3==,由此能求出他第2次,第3次两次均命中的概率,得到答案.【详解】由题意某人连续投篮5次,其中3次命中,2次未命中,因为基本事件总数3252n C C 10==,他第2次,第3次两次均命中包含的基本事件个数212232m C C C 3==,所以他第2次,第3次两次均命中的概率是m 3p n 10==.故选:A .【点睛】本题主要考查了古典概型及其概率的计算,以及排列、组合等知识的应用,其中解答中根据排列、组合求得基本事件的总数和第2次、第3次两次均命中所包含的基本事件的个数是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.2.C解析:C【解析】【分析】根据函数图象理解二分法的定义,函数f (x )在区间[a ,b ]上连续不断,并且有f (a )•f (b )<0.即函数图象连续并且穿过x 轴.【详解】解:能用二分法求零点的函数必须在给定区间[a ,b ]上连续不断,并且有f (a )•f (b )<0A 、B 中不存在f (x )<0,D 中函数不连续.故选C .【点睛】本题考查了二分法的定义,学生的识图能力,是基础题.3.D解析:D【解析】【分析】【详解】由秦九韶算法可得()())((())532231? 02311,f x x x x x x x x x x =++++=+++++0ν1∴= 1ν=1303⨯+=2ν33211=⨯+=3ν113336=⨯+=故答案选D4.C解析:C【解析】【分析】由正弦定理结合条件可得tan tan 1B C ==,从而得三角形的三个内角,进而得三角形的形状.【详解】由正弦定理可知sin sin sin A B C a b c ==,又sin cos cos A B C a b c==, 所以cos sin ,cos sin B B C C ==,有tan tan 1B C ==. 所以45B C ==o .所以180454590A =--=o o o o .所以ABC ∆为等腰直角三角形.故选C.【点睛】本题主要考查了正弦定理解三角形,属于基础题.5.D解析:D【解析】【分析】3=,求得2a b ⋅=-r r ,再根据向量模的运算,即可求解.【详解】∵向量a r ,b r 满足2a =r ,3b a b =+=r r r 3=,解得2a b ⋅=-r r .则2a b +==r r .故选D .【点睛】本题主要考查了向量的数量积的运算,及向量的模的运算问题,其中解答中熟记向量的数量积的运算和向量的模的运算公式,合理、准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.A解析:A【解析】解:三个小球放入盒子是不对号入座的方法有2 种,由排列组合的知识可得,不同的放法总数是: 36240C = 种.本题选择A 选项.7.B解析:B【解析】由题意知,(14051)108.9-÷=,所以分为9组较为恰当,故选B.8.B解析:B【解析】【分析】先求出(1)(2)0,f f <根据零点存在性定理得解.【详解】由题得()21ln 2=ln 2201f =--<, ()22ln3=ln3102f =-->, 所以(1)(2)0,f f <所以函数()()2ln 1f x x x=+-的一个零点所在的区间是()1,2. 故选B【点睛】 本题主要考查零点存在性定理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题. 9.B 解析:B【解析】【分析】本题以三棱锥为载体,综合考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的概念,以及各种角的计算.解答的基本方法是通过明确各种角,应用三角函数知识求解,而后比较大小.而充分利用图形特征,则可事倍功半.【详解】方法1:如图G 为AC 中点,V 在底面ABC 的投影为O ,则P 在底面投影D 在线段AO 上,过D 作DE 垂直AE ,易得//PE VG ,过P 作//PF AC 交VG 于F ,过D 作//DH AC ,交BG 于H ,则,,BPF PBD PED α=∠β=∠γ=∠,则cos cos PF EG DH BD PB PB PB PB α===<=β,即αβ>,tan tan PD PD ED BDγ=>=β,即y >β,综上所述,答案为B.方法2:由最小角定理βα<,记V AB C --的平面角为γ'(显然γ'=γ)由最大角定理β<γ'=γ,故选B.方法3:(特殊位置)取V ABC -为正四面体,P 为VA 中点,易得333222cos sin sin 33α=⇒α=β=γ=,故选B. 【点睛】常规解法下易出现的错误有,不能正确作图得出各种角.未能想到利用“特殊位置法”,寻求简便解法.10.A解析:A【解析】【分析】【详解】由已知新运算a b ⊕的意义就是取得,a b 中的最小值,因此函数()1,0122,0x x x f x x >⎧=⊕=⎨≤⎩, 只有选项A 中的图象符合要求,故选A.11.B解析:B【解析】试题分析:由题意,这是几何概型问题,班车每30分钟发出一辆,到达发车站的时间总长度为40,等车不超过10分钟的时间长度为20,故所求概率为201402=,选B. 【考点】几何概型【名师点睛】这是全国卷首次考查几何概型,求解几何概型问题的关键是确定“测度”,常见的测度有长度、面积、体积等. 12.A解析:A【解析】【分析】利用双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>,求出a ,b 的关系式,然后求解双曲线的渐近线方程.【详解】双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的焦点(),0c 到渐近线0bx ay +=,可得:2c =,可得2b c =,b a =C 的渐近线方程为y =. 故选A .【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,构建出,a b 的关系是解题的关键,考查计算能力,属于中档题.二、填空题13.【解析】【分析】变换得到代入化简得到得到答案【详解】则故故答案为:【点睛】本题考查了指数对数变换换底公式意在考查学生的计算能力【解析】【分析】变换得到2log a m =,5log b m =,代入化简得到11log 102m a b+==,得到答案. 【详解】 25a b m ==,则2log a m =,5log b m =,故11log 2log 5log 102,m m m m a b+=+==∴=【点睛】本题考查了指数对数变换,换底公式,意在考查学生的计算能力.14.【解析】【分析】【详解】由得由整数有且仅有123知解得解析:(5,7)【解析】【分析】【详解】由|3|4x b -<得4433b b x -+<< 由整数有且仅有1,2,3知40134343b b -⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,解得57b << 15.【解析】【分析】画出图形建立直角坐标系利用比例关系求出的坐标然后通过二次函数求出数量积的范围【详解】解:建立如图所示的直角坐标系则设则所以因为二次函数的对称轴为:所以时故答案为:【点睛】本题考查向量解析:[2]5, 【解析】【分析】画出图形,建立直角坐标系,利用比例关系,求出M ,N 的坐标,然后通过二次函数求出数量积的范围.【详解】解:建立如图所示的直角坐标系,则(2,0)B ,(0,0)A ,12D ⎛ ⎝⎭,设||||||||BM CN BC CD λ==u u u u r u u u r u u u r u u u r ,[]0,1λ∈,则(22M λ+),5(22N λ-,所以(22AM AN λ=+u u u u r u u u r g ,35)(22λλ-g ,22353)542544λλλλλλ=-+-+=--+, 因为[]0,1λ∈,二次函数的对称轴为:1λ=-,所以[]0,1λ∈时,[]2252,5λλ--+∈. 故答案为:[2]5,【点睛】本题考查向量的综合应用,平面向量的坐标表示以及数量积的应用,二次函数的最值问题,考查计算能力,属于中档题.16.11【解析】因为样本数据x1x2⋅⋅⋅xn 的均值x=5所以样本数据2x1+12x2+1⋅⋅⋅2xn+1的均值为2x+1=2×5+1=11所以答案应填:11考点:均值的性质解析:【解析】因为样本数据,,,的均值,所以样本数据,,,的均值为,所以答案应填:. 考点:均值的性质.17.【解析】在等腰梯形ABCD 中由得所以考点:平面向量的数量积解析:2918 【解析】 在等腰梯形ABCD 中,由AB DC P ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=o得12AD BC ⋅=u u u r u u u r ,1AB AD ⋅=u u u r u u u r ,12DC AB =u u u r u u u r ,所以()()AE AF AB BE AD DF ⋅=+⋅+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 22121111129131231218331818AB BC AD AB AB AD BC AD AB BC AB ⎛⎫⎛⎫=+⋅+=⋅+⋅++⋅=++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r .考点:平面向量的数量积.18.【解析】【分析】根据所给的指数式化为对数式根据对数的换地公式写出倒数的值再根据对数式的性质得到结果【详解】则故答案为【点睛】本题是一道有关代数式求值的问题解答本题的关键是熟练应用对数的运算性质属于基 解析:2【解析】【分析】根据所给的指数式,化为对数式,根据对数的换地公式写出倒数的值,再根据对数式的性质,得到结果.【详解】45100a b ==Q ,4log 100a ∴=,5log 100b =,10010010012log 42log 5log 1001a b∴+=+==, 则1222a b ⎛⎫+= ⎪⎝⎭故答案为2【点睛】本题是一道有关代数式求值的问题,解答本题的关键是熟练应用对数的运算性质,属于基础题.19.【解析】【分析】先求得的值然后求得的值进而求得的值【详解】由于为锐角且故由解得由于为锐角故【点睛】本小题主要考查同角三角函数的基本关系式考查两角差的正切公式属于中档题【解析】【分析】先求得tan α的值,然后求得tan β的值,进而求得cos β的值.【详解】由于α为锐角,且4cos 5α=,故3sin 5α==,sin 3tan cos 4ααα==.由()tan tan 1tan 1tan tan 3αβαβαβ--==-+⋅,解得13tan 9β=,由于β为锐角,故cos β===50=. 【点睛】本小题主要考查同角三角函数的基本关系式,考查两角差的正切公式,属于中档题.20.【解析】由题意可得函数满足即解得即函数的定义域为 解析:513|22,66x k x k k Z ππππ⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭【解析】由题意可得,函数lg(12sin )y x =-满足12sin 0x ->,即1sin 2x <,解得51322, 66k x k k Zππππ+<<+∈,即函数lg(12sin)y x=-的定义域为513{|22,}66x k x k k Zππππ+<<+∈.三、解答题21.(1)见解析;(2)3-.【解析】【详解】(1)由已知90BAP CDP∠=∠=︒,得AB⊥AP,CD⊥PD.由于AB//CD ,故AB⊥PD ,从而AB⊥平面P AD.又AB⊂平面P AB,所以平面P AB⊥平面P AD.(2)在平面PAD内作PF AD⊥,垂足为F,由(1)可知,AB⊥平面PAD,故AB PF⊥,可得PF⊥平面ABCD.以F为坐标原点,FAu u u v的方向为x轴正方向,ABu u u v为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系F xyz-.由(1)及已知可得22A⎛⎫⎪⎪⎝⎭,2P⎛⎝⎭,2,1,02B⎛⎫⎪⎪⎝⎭,22C⎛⎫-⎪⎪⎝⎭.所以22PC⎛=⎝⎭u u u v,)2,0,0CB=u u u v,22PA=⎝⎭u u u v,()0,1,0AB=u u u v.设(),,n x y z=r是平面PCB的法向量,则0,0,n PCn CB⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u vru u u vr即220,20,x yx⎧+-=⎪⎨⎪=⎩可取(0,1,2n=--r.设(),,m x y z r=是平面PAB 的法向量,则 0,0,m PA m AB ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v r u u u v r即0,220.x z y -=⎨⎪=⎩可取()1,0,1m =r .则cos ,3n m n m n m ⋅==-r r r r r r , 所以二面角A PB C --的余弦值为 【名师点睛】高考对空间向量与立体几何的考查主要体现在以下几个方面:①求异面直线所成的角,关键是转化为两直线的方向向量的夹角;②求直线与平面所成的角,关键是转化为直线的方向向量和平面的法向量的夹角;③求二面角,关键是转化为两平面的法向量的夹角.建立空间直角坐标系和表示出所需点的坐标是解题的关键.22.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ. 【解析】【分析】【详解】试题分析:(Ⅰ)因为PH 是四棱锥P-ABCD 的高.所以AC ⊥PH,又AC ⊥BD,PH,BD 都在平面PHD 内,且PH I BD=H.所以AC ⊥平面PBD.故平面PAC ⊥平面PBD.(Ⅱ)因为ABCD 为等腰梯形,AB P CD,AC ⊥.所以因为∠APB=∠ADR=600所以,HD=HC=1.可得等腰梯形ABCD 的面积为S=12所以四棱锥的体积为V=13x (考点:本题主要考查立体几何中的垂直关系,体积的计算.点评:中档题,立体几何题,是高考必考内容,往往涉及垂直关系、平行关系、角、距离、体积的计算.在计算问题中,有“几何法”和“向量法”.利用几何法,要遵循“一作、二证、三计算”的步骤,利用向量则能简化证明过程.本题(I )较为简单,(II )则体现了“一作、二证、三计算”的解题步骤.23.(1)3x +y +2=0;(2)(x -2)2+y 2=8.【解析】【分析】(1) 直线AB 斜率确定,由垂直关系可求得直线AD 斜率,又T 在AD 上,利用点斜式求直线AD 方程;(2)由AD 和AB 的直线方程求得A 点坐标,以M 为圆心,以AM 为半径的圆的方程即为所求.【详解】(1)∵AB 所在直线的方程为x -3y -6=0,且AD 与AB 垂直,∴直线AD 的斜率为-3. 又∵点T (-1,1)在直线AD 上,∴AD 边所在直线的方程为y -1=-3(x +1),即3x +y +2=0.(2)由360320x y x y --=⎧⎨++=⎩,得02x y =⎧⎨=-⎩, ∴点A 的坐标为(0,-2),∵矩形ABCD 两条对角线的交点为M (2,0),∴M 为矩形ABCD 外接圆的圆心,又|AM |= ∴矩形ABCD 外接圆的方程为(x -2)2+y 2=8.【点睛】本题考查两直线的交点,直线的点斜式方程和圆的方程,考查计算能力,属于基础题.24.(1) 当0a ≤时,()f x 的单调递减区间是(0,)+∞,无单调递增区间;当0a >时,()f x 的单调递减区间是10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递增区间是1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2) 211b e -≤ 【解析】【分析】【详解】分析:(1)求导()f x ',解不等式()0f x '>,得到增区间,解不等式()0f x '<,得到减区间;(2)函数f (x )在x=1处取得极值,可求得a=1,于是有f (x )≥bx ﹣2⇔1+1x ﹣lnx x ≥b ,构造函数g (x )=1+1x﹣lnx x ,g (x )min 即为所求的b 的值 详解:(1)在区间()0,∞+上, ()11ax f x a x x-'=-=, 当0a ≤时, ()0f x '<恒成立, ()f x 在区间()0,∞+上单调递减;当0a >时,令()0f x '=得1x a=,在区间10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上,()0f x '<,函数()f x 单调递减, 在区间1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上,()0f x '>,函数()f x 单调递增. 综上所述:当0a ≤时, ()f x 的单调递减区间是()0,∞+,无单调递增区间; 当0a >时,()f x 的单调递减区间是10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递增区间是1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2)因为函数()f x 在1x =处取得极值,所以()10f '=,解得1a =,经检验可知满足题意由已知()2f x bx ≥-,即1ln 2x x bx --≥-, 即1ln 1+x b x x-≥对()0,x ∀∈+∞恒成立, 令()1ln 1x g x x x =+-, 则()22211ln ln 2x x g x x x x -='---=, 易得()g x 在(20,e ⎤⎦上单调递减,在)2,e ⎡+∞⎣上单调递增, 所以()()22min 11g x g e e ==-,即211b e -≤.点睛:导数问题经常会遇见恒成立的问题:(1)根据参变分离,转化为不含参数的函数的最值问题;(2)若()0f x >就可讨论参数不同取值下的函数的单调性和极值以及最值,最终转化为min ()0f x >,若()0f x <恒成立,转化为max ()0f x <;(3)若()()f x g x >恒成立,可转化为min max ()()f x g x >25.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)26;(Ⅲ)4. 【解析】分析:(Ⅰ)由面面垂直的性质定理可得AD ⊥平面ABC ,则AD ⊥BC .(Ⅱ)取棱AC 的中点N ,连接MN ,ND .由几何关系可知∠DMN (或其补角)为异面直线BC 与MD所成的角.计算可得12MN cos DMN DM ∠==.则异面直线BC 与MD 所成角的余弦值为26. (Ⅲ)连接CM .由题意可知CM ⊥平面ABD .则∠CDM 为直线CD 与平面ABD 所成的角.计算可得3 4CMsin CDMCD∠==.即直线CD与平面ABD所成角的正弦值为34.详解:(Ⅰ)证明:由平面ABC⊥平面ABD,平面ABC∩平面ABD=AB,AD⊥AB,可得AD⊥平面ABC,故AD⊥BC.(Ⅱ)取棱AC的中点N,连接MN,ND.又因为M为棱AB的中点,故MN∥BC.所以∠DMN(或其补角)为异面直线BC与MD所成的角.在Rt△DAM中,AM=1,故DM22=13AD AM+AD⊥平面ABC,故AD⊥AC.在Rt△DAN中,AN=1,故DN22=13AD AN+.在等腰三角形DMN中,MN=1,可得1132cosMNDMNDM∠==.所以,异面直线BC与MD13.(Ⅲ)连接CM.因为△ABC为等边三角形,M为边AB的中点,故CM⊥AB,CM3ABC⊥平面ABD,而CM⊂平面ABC,故CM⊥平面ABD.所以,∠CDM为直线CD与平面ABD所成的角.在Rt△CAD中,CD22AC AD+.在Rt△CMD中,3sinCMCDMCD∠==.所以,直线CD与平面ABD所成角的正弦值为34.点睛:本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面垂直等基础知识.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.26.(1)证明见解析;(2)35.【解析】【分析】(1)由题意首先证得线面垂直,然后利用线面垂直的定义即可证得线线垂直;(2)建立空间直角坐标系,分别求得直线的方向向量和平面的法向量,然后结合线面角的正弦值和同角三角函数基本关系可得线面角的余弦值.【详解】(1)如图所示,连结11,A EB E,等边1AAC △中,AE EC =,则1A E AC ⊥, 平面ABC ⊥平面11A ACC ,且平面ABC ∩平面11A ACC AC =,由面面垂直的性质定理可得:1A E ⊥平面ABC ,故1A E BC ⊥,由三棱柱的性质可知11A B AB ∥,而AB BC ⊥,故11A B BC ⊥,且1111A B A E A =I , 由线面垂直的判定定理可得:BC ⊥平面11A B E ,结合EF ⊆平面11A B E ,故EF BC ⊥.(2)在底面ABC 内作EH ⊥AC ,以点E 为坐标原点,EH ,EC ,1EA 方向分别为x ,y ,z 轴正方向建立空间直角坐标系E xyz -.设1EH =,则3AE EC ==1123AA CA ==3,3BC AB ==, 据此可得:()()()1330,3,0,,,0,0,3,3,022A B A C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 由11AB A B =u u u r u u u u r 可得点1B 的坐标为1333,322B ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 利用中点坐标公式可得:333,344F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由于()0,0,0E ,故直线EF的方向向量为:34EF ⎛⎫= ⎪⎝⎭u u u r 设平面1A BC 的法向量为(),,m x y z =u r ,则:()()133,,3302233,,022m A B x y z x y z m BC x y z x y u u u v v u u u v v ⎧⎛⎫⋅=⋅-=+-=⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪⋅=⋅-=-= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩, 据此可得平面1A BC的一个法向量为()m =u r,34EF ⎛⎫= ⎪⎝⎭u u u r此时4cos ,5EF m EF m EF m ⋅===⨯u u u r u r u u u r u r u u u r u r , 设直线EF 与平面1A BC 所成角为θ,则43sin cos ,,cos 55EF m θθ===u u u r u r . 【点睛】 本题考查了立体几何中的线线垂直的判定和线面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严密推理,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.。
2020-2021青岛志远学校高一数学下期末一模试卷含答案一、选择题1.已知向量()cos ,sin a θθ=v ,()1,2b =v ,若a v 与b v 的夹角为6π,则a b +=v v ( )A .2B .7C .2D .12.某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内为 A .k >4? B .k >5? C .k >6?D .k >7?3.已知D ,E 是ABC V 边BC 的三等分点,点P 在线段DE 上,若AP xAB yAC =+u u u r u u u r u u u r,则xy 的取值范围是( )A .14,99⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,94⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .21,92⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .21,94⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,那么它的通项公式是( )A .21n a n =-B .21n a n =+C .41n a n =-D .41n a n =+5.若,l m 是两条不同的直线,m 垂直于平面α,则“l m ⊥”是“//l α”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件6.已知{}n a 的前n 项和241n S n n =-+,则1210a a a +++=L ( )A .68B .67C .61D .607.在ABC V 中,已知,2,60a x b B ===o,如果ABC V 有两组解,则x 的取值范围是( )A .4323⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,B .4323⎡⎤⎢⎥⎣⎦,C .4323⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭,D .432,3⎛⎤⎥ ⎝⎦8.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为A .1B .2C .3D .49.设函数()sin()cos()f x x x ωϕωϕ=+-+0,||2πωϕ⎛⎫><⎪⎝⎭的最小正周期为π,且f x f x -=()(),则( )A .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增B .()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减C .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 D .()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增10.函数()lg ||f x x x =的图象可能是( )A .B .C .D .11.若tan()24πα+=,则sin cos sin cos αααα-=+( )A .12B .2C .2-D .12-12.在ABC ∆中,2cos (,b,22A b c a c c+=分别为角,,A B C 的对边),则ABC ∆的形状是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形或直角三角形 C .等腰直角三角形D .正三角形二、填空题13.已知两个正数,x y 满足4x y +=,则使不等式14m x y+≥恒成立的实数m 的范围是__________14.已知2a b ==r r ,()()22a b a b +⋅-=-r r r r ,则a r 与b r的夹角为 .15.等边ABC ∆的边长为2,则AB u u u v 在BC uuuv 方向上的投影为________.16.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米.17.△ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.18.在200m 高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底的俯角分别是30°,60°,则塔高为19.已知点()M a b ,在直线3415x y +=上,则22a b +的最小值为_______. 20.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点E 是棱1CC 上的一个动点,平面1BED 交棱1AA 于点F .下列命题正确的为_______________.①存在点E ,使得11A C //平面1BED F ; ②对于任意的点E ,平面11AC D ⊥平面1BED F ; ③存在点E ,使得1B D ⊥平面1BED F ;④对于任意的点E ,四棱锥11B BED F -的体积均不变.三、解答题21.已知函数31()log 1a m xf x x -=-(0a >,且1a ≠)的图象关于坐标原点对称.(1)求实数m 的值;(2)比较()2f 与()3f 的大小,并请说明理由.22.ABC V 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2cos (cos cos )C a B b A c +=. (1)求角C ;(2)若7c =,332ABC S ∆=,求ABC ∆的周长. 23.投资商到一开发区投资72万元建起一座蔬菜加工厂,经营中,第一年支出12万元,以后每年支出增加4万元,从第一年起每年蔬菜销售收入50万元,设表示前n 年的纯利润总和(前年总收入-前年的总支出 -投资额72万元)(Ⅰ)该厂从第几年开始盈利?(Ⅱ)该厂第几年平均纯利润达到最大?并求出年平均纯利润的最大值. 24.已知数列{}n a 是等比数列,24a =,32a +是2a 和4a 的等差中项. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设22log 1n n b a =-,求数列{}n n a b 的前n 项和n T .25.如图所示,为美化环境,拟在四边形ABCD 空地上修建两条道路EA 和ED ,将四边形分成三个区域,种植不同品种的花草,其中点E 在边BC 的三等分点处(靠近B 点),3BC =百米,BC CD ⊥,120ABC ∠=o ,21EA =百米,60AED ∠=o . (1)求ABE △区域的面积;(2)为便于花草种植,现拟过C 点铺设一条水管CH 至道路ED 上,求水管CH 最短时的长.26.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】先计算a r 与b r的模,再根据向量数量积的性质22()a b a b +=+r r r r 即可计算求值.【详解】因为()cos ,sin a θθ=r,(b =r ,所以||1a =r ,||b =r又222222()2||2||||cos ||6a b a b a a b b a a b b +=+=+⋅+=+π+r r r r r r r r r r r r1372=++=,所以a b +=r r,故选B.【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,向量的数量积,向量的模的计算,属于中档题.2.A解析:A 【解析】试题分析:由程序框图知第一次运行112,224k S =+==+=,第二次运行213,8311k S =+==+=,第三次运行314,22426k S =+==+=,第四次运行4154,52557k S =+=>=+=,输出57S =,所以判断框内为4?k >,故选C.考点:程序框图.3.D解析:D 【解析】 【分析】利用已知条件推出x +y =1,然后利用x ,y 的范围,利用基本不等式求解xy 的最值. 【详解】解:D ,E 是ABC V 边BC 的三等分点,点P 在线段DE 上,若AP xAB yAC =+u u u r u u u r u u u r,可得x y 1+=,x ,12y ,33⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则2x y 1xy ()24+≤=,当且仅当1x y 2==时取等号,并且()2xy x 1x x x =-=-,函数的开口向下,对称轴为:1x 2=,当1x 3=或2x 3=时,取最小值,xy 的最小值为:29.则xy 的取值范围是:21,.94⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选D . 【点睛】本题考查函数的最值的求法,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力.4.C解析:C 【解析】分类讨论:当1n =时,11213a S ==+=,当2n ≥时,221(2)2(1)141n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=-⎣⎦, 且当1n =时:1414113n a -=⨯-== 据此可得,数列的通项公式为:41n a n =-. 本题选择C 选项.5.B解析:B 【解析】若l m ⊥,因为m 垂直于平面α,则//l α或l α⊂;若//l α,又m 垂直于平面α,则l m ⊥,所以“l m ⊥”是“//l α的必要不充分条件,故选B . 考点:空间直线和平面、直线和直线的位置关系. 6.B解析:B 【解析】 【分析】 首先运用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出通项n a ,判断n a 的正负情况,再运用1022S S -即可得到答案. 【详解】当1n =时,112S a ==-;当2n ≥时,()()()22141141125n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-+----+=-⎣⎦, 故2,125,2n n a n n -=⎧=⎨-≥⎩;所以,当2n ≤时,0n a <,当2n >时,0n a >. 因此,()()()12101234101022612367a a a a a a a a S S +++=-+++++=-=-⨯-=L L .故选:B . 【点睛】本题考查了由数列的前n 项和公式求数列的通项公式,属于中档题,解题时特别注意两点,第一,要分类讨论,分1n =和2n ≥两种情形,第二要掌握()12n n n a S S n -=-≥这一数列中的重要关系,否则无法解决此类问题,最后还要注意对结果的处理,分段形式还是一个结果的形式.7.A解析:A 【解析】 【分析】已知,,a b B ,若ABC V 有两组解,则sin a B b a <<,可解得x 的取值范围. 【详解】由已知可得sin a B b a <<,则sin602x x ︒<<,解得2x <<故选A. 【点睛】本题考查已知两边及其中一边的对角,用正弦定理解三角形时解的个数的判断. 若ABC V 中,已知,,a b B 且B 为锐角,若0sin b a B <<,则无解;若sin b a B =或b a ≥,则有一解;若sin a B b a <<,则有两解. 8.B 解析:B 【解析】分析:由题意结合流程图运行程序即可求得输出的数值. 详解:结合流程图运行程序如下: 首先初始化数据:20,2,0N i T ===,20102N i ==,结果为整数,执行11T T =+=,13i i =+=,此时不满足5i ≥; 203N i =,结果不为整数,执行14i i =+=,此时不满足5i ≥; 2054N i ==,结果为整数,执行12T T =+=,15i i =+=,此时满足5i ≥; 跳出循环,输出2T =. 本题选择B 选项.点睛:识别、运行程序框图和完善程序框图的思路: (1)要明确程序框图的顺序结构、条件结构和循环结构. (2)要识别、运行程序框图,理解框图所解决的实际问题.(3)按照题目的要求完成解答并验证.9.A解析:A 【解析】 【分析】将f(x)化简,求得ωφ,,再进行判断即可. 【详解】()πf x ωx φ,4⎛⎫=+- ⎪⎝⎭∵最小正周期为2ππ,π,ω∴=得ω2=,又f x f x ()()-=为偶函数,所以ππφk π42-=+, k Z ∈∵πφ2<,∴k=-1,()πππφ,f x 2x 444⎛⎫=-∴=--= ⎪⎝⎭,当2k π2x 2k ππ≤≤+,即πk πx k π2≤≤+,f(x)单调递增,结合选项k=0合题意, 故选A. 【点睛】本题考查三角函数性质,两角差的正弦逆用,熟记三角函数性质,熟练计算f(x)解析式是关键,是中档题.10.D解析:D 【解析】 【分析】分析函数()y f x =的定义域、奇偶性及其在()0,1上的函数值符号,可得出结论. 【详解】函数()lg f x x x =的定义域为{}0x x ≠,定义域关于原点对称,()()lg lg f x x x x x f x -=--=-=-,函数()y f x =为奇函数,排除A 、C 选项;当01x <<时,lg 0x <,此时()lg 0f x x x =<,排除B 选项. 故选:D. 【点睛】本题考查由函数的解析式选择函数图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、零点以及函数值符号,考查推理能力,属于中等题.11.D解析:D 【解析】 由tan()24πα+=有tan 112,tan 1tan 3ααα+==-,所以11sin cos tan 1131sin cos tan 1213αααααα---===-+++,选D.点睛:本题主要考查两角和的正切公式以及同角三角函数的基本关系式,属于中档题。
2020-2021青岛智荣北校高一数学下期末一模试题含答案一、选择题1.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若1353a a a ++=,则5S =A .5B .7C .9D .112.设集合{1,2,3,4}A =,{}1,0,2,3B =-,{|12}C x R x =∈-≤<,则()A B C =U I A .{1,1}- B .{0,1} C .{1,0,1}-D .{2,3,4}3.在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间没有发生在规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.根据过去10天甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据,一定符合该标志的是 A .甲地:总体均值为3,中位数为4 B .乙地:总体均值为1,总体方差大于0 C .丙地:中位数为2,众数为3D .丁地:总体均值为2,总体方差为34.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B = ( ) A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,55.已知集合{}22(,)1A x y x y =+=,{}(,)B x y y x ==,则A B I 中元素的个数为( ) A .3B .2C .1D .06.已知函数y=f (x )定义域是[-2,3],则y=f (2x-1)的定义域是( ) A .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[]1,4-C .1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[]5,5-7.有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为 A .45B .35C .25D .158.函数223()2xx xf x e+=的大致图像是( ) A . B .C .D .9.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右焦点为F .短轴的一个端点为M ,直线:340l x y -=交椭圆E 于,A B 两点.若4AF BF +=,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A .3(0,]2B .3(0,]4C .3[,1)2D .3[,1)410.1()xf x e x=-的零点所在的区间是( ) A .1(0,)2B .1(,1)2C .3(1,)2D .3(,2)211.下列四个正方体图形中,A ,B 为正方体的两个顶点,M ,N ,P 分别为其所在棱的中点,能得出//AB 平面MNP 的图形的序号是( )A .①③B .②③C .①④D .②④12.若函数()(),1231,1x a x f x a x x ⎧>⎪=⎨-+≤⎪⎩是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭二、填空题13.在区间[﹣2,4]上随机地取一个数x ,若x 满足|x|≤m 的概率为,则m= _________ .14.已知数列{}n a 满足1121,2n n a a a n +==+,则na n的最小值为_______. 15.若x ,y 满足约束条件10,{30,30,x y x y x -+≥+-≥-≤则z=x−2y 的最小值为__________.16.关于函数()sin sin f x x x =+有如下四个结论: ①()f x 是偶函数;②()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增;③()f x 最大值为2;④()f x在[],ππ-上有四个零点,其中正确命题的序号是_______.17.函数sin 3cos y x x =-的图像可由函数2sin y x =的图像至少向右平移________个单位长度得到.18.过点1(,1)2M 的直线l 与圆C :(x ﹣1)2+y 2=4交于A 、B 两点,C 为圆心,当∠ACB 最小时,直线l 的方程为_____. 19.设0x >,0y >,24x y +=,则(1)(21)x y xy++的最小值为__________.20.某三棱锥的三视图如下图所示,正视图、侧视图均为直角三角形,则该三棱锥的四个面中,面积最大的面的面积是 .三、解答题21.已知直线12:210:280,l x y l ax y a ,++=+++=且12l l //. (1)求直线12,l l 之间的距离;(2)已知圆C 与直线2l 相切于点A ,且点A 的横坐标为2-,若圆心C 在直线1l 上,求圆C 的标准方程.22.某校200名学生的数学期中考试成绩频率分布直方图如图所示,其中成绩分组区间是[)70,80,[)80,90,[)90,100,[)90,100,[)100,110,[)110,120.()1求图中m 的值;()2根据频率分布直方图,估计这200名学生的平均分;()3若这200名学生的数学成绩中,某些分数段的人数x 与英语成绩相应分数段的人数y 之比如表所示,求英语成绩在[)90,120的人数.分数段[)90,100[)100,110[)110,120:x y6:51:21:123.如图,四面体ABCD 中,O 、E 分别是BD 、BC 的中点,2AB AD ==,2CA CB CD BD ====. (1)求证:AO ⊥平面BCD ;(2)求异面直线AB 与CD 所成角的余弦值; (3)求点E 到平面ACD 的距离.24.已知23()sin cos 3cos f x x x x =+- (1)求函数()f x 的对称轴方程;(2)求函数()f x 在[0,]π上的单调递增区间.25.ABC ∆是边长为3的等边三角形,2BE BA λ=u u u r u u u r ,1(1)2BF BC λλ=<<u u ur u u u r ,过点F 作DF BC ⊥交AC 边于点D ,交BA 的延长线于点E .(1)当23λ=时,设,BA a BC b ==u u u r r u u u r r ,用向量,a b r r 表示EF u u u r ;(2)当λ为何值时,AE FC ⋅u u u r u u u r取得最大值,并求出最大值.26.已知平面向量a r ,b r满足1a b ==r r .(1)1a b -=r r ,求a r 与b r的夹角;(2)若对一切实数x ,不等式a xb a b +≥+r r r r 恒成立,求a r 与b r的夹角θ.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】1353333,1a a a a a ++===,5153355()25522S a a a a =+=⨯==,选A. 2.C解析:C 【解析】分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果. 详解:由并集的定义可得:{}1,0,1,2,3,4A B ⋃=-, 结合交集的定义可知:(){}1,0,1A B C ⋃⋂=-. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查并集运算、交集运算等知识,意在考查学生的计算求解能力.3.D解析:D 【解析】试题分析:由于甲地总体均值为,中位数为,即中间两个数(第天)人数的平均数为,因此后面的人数可以大于,故甲地不符合.乙地中总体均值为,因此这天的感染人数总数为,又由于方差大于,故这天中不可能每天都是,可以有一天大于,故乙地不符合,丙地中中位数为,众数为,出现的最多,并且可以出现,故丙地不符合,故丁地符合.考点:众数、中位数、平均数、方差4.C解析:C【解析】∵ 集合{}124A ,,=,{}2|40B x x x m =-+=,{}1A B ⋂= ∴1x =是方程240x x m -+=的解,即140m -+= ∴3m =∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,,故选C5.B解析:B 【解析】试题分析:集合中的元素为点集,由题意,可知集合A 表示以()0,0为圆心,1为半径的单位圆上所有点组成的集合,集合B 表示直线y x =上所有的点组成的集合,又圆221x y +=与直线y x =相交于两点⎝⎭,⎛ ⎝⎭,则A B I 中有2个元素.故选B.【名师点睛】求集合的基本运算时,要认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合,这是正确求解集合运算的两个先决条件.集合中元素的三个特性中的互异性对解题影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.6.C解析:C 【解析】∵函数y =f (x )定义域是[−2,3], ∴由−2⩽2x −1⩽3, 解得−12⩽x ⩽2, 即函数的定义域为1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,本题选择C 选项.7.C解析:C 【解析】选取两支彩笔的方法有25C 种,含有红色彩笔的选法为14C 种,由古典概型公式,满足题意的概率值为142542105C p C ===. 本题选择C 选项. 考点:古典概型名师点睛:对于古典概型问题主要把握基本事件的种数和符合要求的事件种数,基本事件的种数要注意区别是排列问题还是组合问题,看抽取时是有、无顺序,本题从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,是组合问题,当然简单问题建议采取列举法更直观一些.8.B解析:B 【解析】由()f x 的解析式知仅有两个零点32x =-与0x =,而A 中有三个零点,所以排除A ,又()2232xx x f x e-++'=,由()0f x '=知函数有两个极值点,排除C ,D ,故选B . 9.A解析:A 【解析】试题分析:设1F 是椭圆的左焦点,由于直线:340l x y -=过原点,因此,A B 两点关于原点对称,从而1AF BF 是平行四边形,所以14BF BF AF BF +=+=,即24a =,2a =,设(0,)M b ,则45b d =,所以4455b ≥,1b ≥,即12b ≤<,又22224c a b b =-=-,所以0c <≤02c a <≤.故选A . 考点:椭圆的几何性质.【名师点睛】本题考查椭圆的离心率的范围,因此要求得,a c 关系或范围,解题的关键是利用对称性得出AF BF +就是2a ,从而得2a =,于是只有由点到直线的距离得出b 的范围,就得出c 的取值范围,从而得出结论.在涉及到椭圆上的点到焦点的距离时,需要联想到椭圆的定义.10.B解析:B 【解析】函数f (x )=e x ﹣1x 是(0,+∞)上的增函数,再根据f (12)2<0,f (1)=e ﹣1>0,可得f (12)f (1)<0,∴函数f (x )=e x ﹣1x 的零点所在的区间是(12,1),故选B .点睛:判定函数的零点所在区间,只需计算区间端点处的函数值,并判断是否异号,只要异号,则区间内至少有一个零点存在.11.C解析:C 【解析】 【分析】用面面平行的性质判断①的正确性.利用线面相交来判断②③的正确性,利用线线平行来判断④的正确性. 【详解】对于①,连接AC 如图所示,由于//,//MN AC NP BC ,根据面面平行的性质定理可知平面//MNP 平面ACB ,所以//AB 平面MNP .对于②,连接BC 交MP 于D ,由于N 是AC 的中点,D 不是BC 的中点,所以在平面ABC 内AB 与DN 相交,所以直线AB 与平面MNP 相交.对于③,连接CD ,则//AB CD ,而CD 与PN 相交,即CD 与平面PMN 相交,所以AB 与平面MNP 相交.对于④,连接CD ,则////AB CD NP ,由线面平行的判定定理可知//AB 平面MNP .综上所述,能得出//AB 平面MNP 的图形的序号是①④. 故选:C 【点睛】本小题主要考查线面平行的判定,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于基础题.12.C解析:C 【解析】 【分析】由题意结合分段函数的解析式分类讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】当1x >时,x a 为减函数,则01a <<,当1x ≤时,一次函数()231a x -+为减函数,则230a -<,解得:23a >, 且在1x =处,有:()12311a a -⨯+≥,解得:34a ≤, 综上可得,实数a 的取值范围是23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦. 本题选择C 选项. 【点睛】对于分段函数的单调性,有两种基本的判断方法:一保证各段上同增(减)时,要注意上、下段间端点值间的大小关系;二是画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观的判断.二、填空题13.3【解析】【分析】【详解】如图区间长度是6区间﹣24上随机地取一个数x 若x 满足|x|≤m 的概率为若m 对于3概率大于若m 小于3概率小于所以m=3故答案为3解析:3 【解析】 【分析】 【详解】如图区间长度是6,区间[﹣2,4]上随机地取一个数x ,若x 满足|x|≤m 的概率为,若m 对于3概率大于,若m 小于3,概率小于,所以m=3. 故答案为3.14.【解析】【分析】根据递推公式和累加法可求得数列的通项公式代入中由数列中的性质结合数列的单调性即可求得最小值【详解】因为所以从而…累加可得而所以则因为在递减在递增当时当时所以时取得最小值最小值为故答案解析:415. 【解析】 【分析】根据递推公式和累加法可求得数列{}n a 的通项公式.代入na n中,由数列中*n N ∈的性质,结合数列的单调性即可求得最小值. 【详解】因为12n n a a n +=+,所以12n n a a n +-=, 从而12(1)(2)n n a a n n --=-≥ …,3222a a -=⨯ 2121a a -=⨯,累加可得12[12(1)]n a a n -=⨯++⋅⋅⋅+-,2(1)22n nn n -=⨯=- 而121,a =所以221n a n n =-+,则221211n a n n n n n n-+==+-, 因为21()1f n n n=+-在(0,4]递减,在[5,)+∞递增 当4n =时,338.254n a n ==, 当5n =时,418.25n a n ==, 所以5n =时n a n 取得最小值,最小值为415. 故答案为:415【点睛】本题考查了利用递推公式及累加法求数列通项公式的方法,数列单调性及自变量取值的特征,属于中档题.15.【解析】【分析】【详解】试题分析:由得记为点;由得记为点;由得记为点分别将ABC 的坐标代入得所以的最小值为【考点】简单的线性规划【名师点睛】利用线性规划求最值一般用图解法求解其步骤是:(1)在平面直 解析:5-【解析】 【分析】 【详解】 试题分析:由10{30x y x y -+=+-=得12x y =⎧⎨=⎩,记为点()1,2A ;由10{30x y x -+=-=得34x y =⎧⎨=⎩,记为点()3,4Β;由30{30x x y -=+-=得3x y =⎧⎨=⎩,记为点()3,0C .分别将A ,B ,C 的坐标代入2z x y =-,得1223Αz =-⨯=-,3245Βz =-⨯=-,3203C z =-⨯=,所以2z x y =-的最小值为5-.【考点】 简单的线性规划 【名师点睛】利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是: (1)在平面直角坐标系内作出可行域;(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形;(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解; (4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.16.①③【解析】【分析】利用奇偶性的定义判定函数的奇偶性可判断出命题①的正误;在时去绝对值化简函数的解析式可判断函数在区间上的单调性可判断命题②的正误;由以及可判断出命题③的正误;化简函数在区间上的解析解析:①③ 【解析】 【分析】利用奇偶性的定义判定函数()y f x =的奇偶性,可判断出命题①的正误;在,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,去绝对值,化简函数()y f x =的解析式,可判断函数()y f x =在区间,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上的单调性,可判断命题②的正误;由22f π⎛⎫=⎪⎝⎭以及()2f x ≤可判断出命题③的正误;化简函数()y f x =在区间[],ππ-上的解析式,求出该函数的零点,即可判断命题④的正误. 【详解】对于命题①,函数()sin sin f x x x =+的定义域为R ,关于原点对称,且()()()sin sin sin sin sin sin f x x x x x x x f x -=-+-=+-=+=,该函数为偶函数,命题①正确; 对于命题②,当2x ππ<<时,sin 0x >,则()sin sin 2sin f x x x x =+=,则函数()y f x =在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,命题②错误;对于命题③,sin 1x ∴≤,sin 1x ≤,()2f x ∴≤,又22f π⎛⎫=⎪⎝⎭Q ,所以,函数()y f x =的最大值为2,命题③正确;对于命题④,当0πx <<时,sin 0x >,()sin sin 2sin 0f x x x x =+=>, 由于该函数为偶函数,当0x π-<<时,()0f x >, 又()()()00ff f ππ=-==Q ,所以,该函数在区间[],ππ-上有且只有三个零点.因此,正确命题的序号为①③. 故答案为:①③. 【点睛】本题考查与三角函数相关命题真假的判断,涉及三角函数的奇偶性、单调性、最值以及零点的判断,解题的关键就是将三角函数的解析式化简,考查推理能力,属于中等题.17.【解析】试题分析:因为所以函数的的图像可由函数的图像至少向右平移个单位长度得到【考点】三角函数图像的平移变换两角差的正弦公式【误区警示】在进行三角函数图像变换时提倡先平移后伸缩但先伸缩后平移也经常出 解析:3π【解析】试题分析:因为sin 2sin()3y x x x π==-,所以函数sin y x x =的的图像可由函数2sin y x =的图像至少向右平移3π个单位长度得到.【考点】三角函数图像的平移变换、两角差的正弦公式【误区警示】在进行三角函数图像变换时,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也经常出现在题目中,所以也必须熟练掌握,无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言,即图像变换要看“变量”变化多少,而不是“角”变化多少.18.2x ﹣4y+3=0【解析】【分析】要∠ACB 最小则分析可得圆心C 到直线l 的距离最大此时直线l 与直线垂直即可算出的斜率求得直线l 的方程【详解】由题得当∠ACB 最小时直线l 与直线垂直此时又故又直线l 过点解析:2x ﹣4y +3=0 【解析】 【分析】要∠ACB 最小则分析可得圆心C 到直线l 的距离最大,此时直线l 与直线CM 垂直,即可算出CM 的斜率求得直线l 的方程. 【详解】由题得,当∠ACB 最小时,直线l 与直线CM 垂直,此时102112CM k -==-- ,又1CM l k k ⋅=-,故12l k =,又直线l 过点1(,1)2M ,所以11:1()22l y x -=-,即2430x y -+= . 故答案为:2430x y -+=【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系,过定点的直线与圆相交于两点求最值的问题一般为圆心到定点与直线垂直时取得最值.同时也考查了线线垂直时斜率之积为-1,以及用点斜式写出直线方程的方法.19.【解析】【分析】把分子展开化为再利用基本不等式求最值【详解】由得得等号当且仅当即时成立故所求的最小值为【点睛】使用基本不等式求最值时一定要验证等号是否能够成立解析:92. 【解析】 【分析】把分子展开化为(1)(21)2212552x y xy x y xy xy xy xy xy++++++===+,再利用基本不等式求最值. 【详解】由24x y +=,得24x y +=≥,得2xy ≤(1)(21)221255592222x y xy x y xy xy xy xy xy ++++++===+≥+=,等号当且仅当2x y =,即2,1x y ==时成立. 故所求的最小值为92. 【点睛】使用基本不等式求最值时一定要验证等号是否能够成立.20.【解析】试题分析:该三棱锥底面是边长为2的正三角形面积为有两个侧面是底边为2高为2的直角三角形面积为2另一个侧面是底边为2腰为的等腰三角形面积为所以面积最大的面的面积是考点:三视图【解析】试题分析:该三棱锥底面是边长为2,有两个侧面是底边为2,高为2的直角三角形,面积为2,另一个侧面是底边为2,腰为.考点:三视图.三、解答题21.(12)22x (y 1)5++=. 【解析】 【分析】()1先由两直线平行解得a 4=,再由平行直线间的距离公式可求得;()2代x 2=-得()A 2,2--,可得AC 的方程,与1l 联立得()C 0,1-,再求得圆的半径,从而可得圆的标准方程. 【详解】解:()121l //l Q ,a 28a 211+∴=≠,解得a 4=, 1l ∴:2x y 10++=,2l :2x y 60++=,故直线1l 与2l的距离d ===()2当x 2=-代入2x y 60++=,得y 2=-, 所以切点A 的坐标为()2,2--,从而直线AC 的方程为()1y 2x 22+=+,得x 2y 20--=, 联立2x y 10++=得()C 0,1-.由()1知C e所以所求圆的标准方程为:22x (y 1)5++=. 【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,考查了两条平行线的距离公式,属中档题. 22.(1)0.005m =(2)平均数为93(3)140人 【解析】 【分析】(1)根据面积之和为1列等式解得.(2)频率分布直方图中每一个小矩形的面积乘以底边中点的横坐标之和即为平均数, (3)先计算出各分数段上的成绩,再根据比值计算出相应分数段上的英语成绩人数相加即可. 【详解】解:()1由()1020.020.030.041m ⨯+++=, 解得0.005m =.()2频率分布直方图中每一个小矩形的面积乘以底边中点的横坐标之和即为平均数,即估计平均数为0.05750.4850.3950.21050.0511593⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.()3由频率分布直方图可求出这200名学生的数学成绩在[)90,100,[)100,110,[)110,120的分别有60人,40人,10人,按照表中给的比例,则英语成绩在[)90,100,[)100,110,[)110,120的分别有50人,80人,10人,所以英语成绩在[)90,120的有140人. 【点睛】本题考查了频率分布直方图,属中档题.23.(1)见解析(2)4(3)7【解析】 【分析】(1)连接OC ,由BO =DO ,AB =AD ,知AO ⊥BD ,由BO =DO ,BC =CD ,知CO ⊥BD .在△AOC 中,由题设知AO 1CO ==,AC =2,故AO 2+CO 2=AC 2,由此能够证明AO ⊥平面BCD ;(2)取AC 的中点M ,连接OM 、ME 、OE ,由E 为BC 的中点,知ME ∥AB ,OE ∥DC ,故直线OE 与EM 所成的锐角就是异面直线AB 与CD 所成的角.在△OME中,11EM AB OE DC 122====,由此能求出异面直线AB 与CD 所成角大小的余弦;(3)设点E 到平面ACD 的距离为h .在△ACD中,CA CD 2AD ===,ACD1S 22==V ,由AO =1,知2CDE 1S 22==V ,由此能求出点E 到平面ACD 的距离. 【详解】(1)证明:连接OC ,∵BO =DO ,AB =AD ,∴AO ⊥BD , ∵BO =DO ,BC =CD ,∴CO ⊥BD .在△AOC中,由题设知1AO CO ==,AC =2, ∴AO 2+CO 2=AC 2,∴∠AOC =90°,即AO ⊥OC . ∵AO ⊥BD ,BD ∩OC =O , ∴AO ⊥平面BCD .(2)解:取AC 的中点M ,连接OM 、ME 、OE ,由E 为BC 的中点, 知ME ∥AB ,OE ∥DC ,∴直线OE 与EM 所成的锐角就是异面直线AB 与CD 所成的角. 在△OME中,111222EM AB OE DC ====, ∵OM 是直角△AOC 斜边AC 上的中线,∴112OM AC ==,∴11142cos OEM +-∠==, ∴异面直线AB 与CD所成角大小的余弦为4(3)解:设点E 到平面ACD 的距离为h .E ACD A CDE V V --=Q ,1133ACD CDE h S AO S ∴=V V ..., 在△ACD中,2CA CD AD ===,,∴122ACDS ==V ,∵AO =1,213322CDE S=⨯⨯=V , ∴3121277CDE ACDAO S h S ⨯⋅===V V ,∴点E 到平面ACD 的距离为217.【点睛】本题考查点、线、面间的距离的计算,考查空间想象力和等价转化能力,解题时要认真审题,仔细解答,注意化立体几何问题为平面几何问题. 24.(1)对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈(2)单调递增区间为[0,]12π和7[,]12ππ【解析】 【分析】(1)由二倍角公式和辅助角公式对函数进行整理,可得()sin(2)3f x x π=+,令2()32x k k Z πππ+=+∈即可求出对称轴.(2)由(1)知,令222()232k x k k Z πππππ-+++∈剟,即可求出函数的单调递增区间,令0k =和1可求得函数在[0,]π上的单调递增区间. 【详解】解:(1)已知23()sin cos 3f x x x x =+133sin 2cos 2)2x x =+ sin(2)3x π=+,令2()32x k k Z πππ+=+∈,解得:()212k x k Z ππ=+∈, 所以函数()f x 的对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈. (2)由(1)得:令:222()232k x k k Z πππππ-+++∈剟,整理得:5()1212k x k k Z ππππ-++∈剟,当0k =和1时,函数在[0,]π上的单调递增区间为[0,]12π和7[,]12ππ. 【点睛】本题考查了二倍角公式,考查了辅助角公式,考查了三角函数的对称轴求解,考查了三角函数单调区间的求解.本题的关键是对函数解析式的化简.本题的易错点是在求单调区间时,解不等式求错.25.(1)4233a b -+r r ;(2)916【解析】 【分析】 【详解】(Ⅰ)由题意可知:23BF b =u u u r r ,且2323BF =⨯=u u u r ,4BE =u u u r ,故4433BE BA a ==u u u r u u u r r ,4233EF BF BE a b =-=-+u u u r u u u r u u u r r r(Ⅱ)由题意,3,33BF FC λλ==-u u u r u u u r, 6,63BE AE λλ==-u u u r u u u r,2279(63)(33)cos60922AE FC λλλλ⋅=--︒=-+-u u u r u u u r当2732924λ=-=-⨯1(,1)2∈时, AE FC ⋅u u u r u u u r 有最大值916. 、 26.(1)3π(2)θπ= 【解析】 【分析】(1)根据向量数量积的定义及性质即可求解(2)利用平方化简不等式可得22cos 12cos 0x x θθ+⋅--≥恒成立,利用判别式求解即可.【详解】(1)∵1a b ==r r,21211a b a b ∴-=-⋅+=r r r u r,即12a b ⋅=r r ,∴1cos 2a b θ=r r ,∴3πθ=.(2)不等式a xb a b +≥+r r r r两边平方可得:22cos 12cos 0x x θθ+⋅--≥恒成立,∴0∆≤,即()24cos412cos 0θθ++≤,故()2cos 10θ+≤, 只能cos 1θ=-, 而0θπ≤≤, 所以θπ=. 【点睛】本题主要考查了向量的数量积定义,性质,不等式恒成立,属于中档题.。
2020-2021高三数学下期末一模试题(附答案)(4)一、选择题1.设集合2{|20,}M x x x x R =+=∈,2{|20,}N x x x x R =-=∈,则M N ⋃=( )A .{}0B .{}0,2C .{}2,0-D .{}2,0,2-2.设双曲线2222:1x y C a b-=(00a b >>,)的左、右焦点分别为12F F ,,过1F 的直线分别交双曲线左右两支于点M N ,,连结22MF NF ,,若220MF NF ⋅=u u u u v u u u u v,22MF NF =u u u u v u u u u v ,则双曲线C 的离心率为( ). A .2B .3C .5D .63.已知()3sin 30,601505αα︒+=︒<<︒,则cos α为( ) A .310B .310-C .433- D .343- 4.若()34i x yi i +=+,,x y R ∈,则复数x yi +的模是 ( ) A .2B .3C .4D .55.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱1CC 的中点,则异面直线AE 与CD 所成角的正切值为 A .2 B .3 C .5 D .7 6.函数()23x f x x+=的图象关于( )A .x 轴对称B .原点对称C .y 轴对称D .直线y x =对称7.已知π,4αβ+=则(1tan )(1tan )αβ++的值是( ) A .-1B .1C .2D .48.南北朝时代的伟大数学家祖暅在数学上有突出贡献,他在实践的基础上提出祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.其含义是:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等,如图,夹在两个平行平面之间的两个几何体的体积分别为12,V V ,被平行于这两个平面的任意平面截得的两个截面的面积分别为12,S S ,则“12,S S 总相等”是“12,V V 相等”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件9.正方形ABCD 中,点E 是DC 的中点,点F 是BC 的一个三等分点,那么EF =u u u v( )A .1123AB AD -u u uv u u u vB .1142AB AD +u u uv u u u vC .1132AB DA +u u uv u u u vD .1223AB AD -u u uv u u u v .10.下表提供了某厂节能降耗技术改造后在生产A 产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程为0.70.35y x =+,则下列结论错误的是( )x3 4 5 6 y 2.5t44.5A .产品的生产能耗与产量呈正相关B .回归直线一定过4.5,3.5() C .A 产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨 D .t 的值是3.1511.已知复数z 满足()12i z +=,则复数z 的虚部为( ) A .1B .1-C .iD .i -12.一个样本a,3,4,5,6的平均数是b ,且不等式x 2-6x +c <0的解集为(a ,b ),则这个样本的标准差是( ) A .1 B 2C 3D .2二、填空题13.已知实数x ,y 满足24240x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩,则32z x y =-的最小值是__________.14.已知0x >,0y >,0z >,且36x z ++=,则323x y z ++的最小值为_________.15.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,拟采用分层抽样的方法,从该校四个年级的本科生中抽取一个容量为300的样本进行调查.已知该校一年级、二年级、三年级、四年级的本科生人数之比为4:5:5:6,则应从一年级本科生中抽取_______名学生.16.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.17.若,满足约束条件则的最大值 .18.如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,线段11B D 上有两个动点,E F ,且2EF =,现有如下四个结论: AC BE ①⊥;//EF ②平面ABCD ;③三棱锥A BEF -的体积为定值;④异面直线,AE BF 所成的角为定值,其中正确结论的序号是______.19.函数()lg 12sin y x =-的定义域是________. 20.()sin 5013=oo________________.三、解答题21.设函数22()ln (0)f x a x x ax a =-+>(Ⅰ)求()f x 单调区间(Ⅱ)求所有实数a ,使21()e f x e -≤≤对[1,e]x ∈恒成立 注:e 为自然对数的底数 22.选修4-5:不等式选讲 设函数()|2||1|f x x x =-++.(1)求()f x 的最小值及取得最小值时x 的取值范围; (2)若集合{|()10}x f x ax +->=R ,求实数a 的取值范围.23.已知函数()32f x x ax bx c =+++,过曲线()y f x =上的点()()1,1P f 处的切线方程为31y x =+.(1)若函数()f x 在2x =-处有极值,求()f x 的解析式; (2)在(1)的条件下,求函数()y f x =在区间[]3,1-上的最大值.24.已知3,cos )a x x =r ,(sin ,cos )b x x =r ,函数()f x a b =⋅rr .(1)求()f x 的最小正周期及对称轴方程;(2)当(,]x ππ∈-时,求()f x 单调递增区间.25.某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚I 内的地块形状为矩形ABCD ,大棚II 内的地块形状为CDP V ,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP V 的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚I 内种植甲种蔬菜,大棚II 内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.26.一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a ,b ,c .(Ⅰ)求“抽取的卡片上的数字满足a b c +=”的概率; (Ⅱ)求“抽取的卡片上的数字a ,b ,c 不完全相同”的概率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:M ={x|x 2+2x =0,x ∈R}={0,-2},N ={x|x 2-2x =0,x ∈R}={ 0,2},所以M N ⋃={-2,0,2},故选D .考点:1、一元二次方程求根;2、集合并集的运算.2.B解析:B 【解析】 【分析】本道题设2MF x =,利用双曲线性质,计算x ,结合余弦定理,计算离心率,即可. 【详解】结合题意可知,设22,,,MF x NF x MN ===则则结合双曲线的性质可得,21122,2MF MF a MF MN NF a -=+-=代入,解得x =,所以122,NF a NF =+=,01245F NF ∠= 对三角形12F NF 运用余弦定理,得到()()()()()22202222cos45a c a ++-=+⋅,解得ce a== 故选B. 【点睛】本道题考查了双曲线的性质,考查了余弦定理,关键利用余弦定理,解三角形,进而计算x ,即可,难度偏难.3.D解析:D 【解析】分析:先求出()cos 30α︒+的值,再把cos α变形为0cos[(30)30]α+-,再利用差角的余弦公式展开化简即得cos α的值. 详解:∵60150α︒<<︒, ∴90°<30α︒+<180°, ∴()cos 30α︒+=-45, ∵c os α=00cos[(30)30]α+-,∴c os α=-45×31325210-+⨯=, 故选D.点睛:三角恒等变形要注意“三看(看角看名看式)”和“三变(变角变名变式)”,本题主要利用了看角变角,0(30)30αα=+-,把未知的角向已知的角转化,从而完成解题目标.4.D解析:D 【解析】试题分析:根据题意可知34xi y i -=+,所以有3{4y x =-=,故所给的复数的模该为5,故选D.考点:复数相等,复数的模.5.C【解析】 【分析】利用正方体1111ABCD A B C D -中,//CD AB ,将问题转化为求共面直线AB 与AE 所成角的正切值,在ABE ∆中进行计算即可. 【详解】在正方体1111ABCD A B C D -中,//CD AB ,所以异面直线AE 与CD 所成角为EAB ∠, 设正方体边长为2a ,则由E 为棱1CC 的中点,可得CE a =,所以5BE a =,则55tan 22BE a EAB AB a ∠===.故选C.【点睛】求异面直线所成角主要有以下两种方法:(1)几何法:①平移两直线中的一条或两条,到一个平面中;②利用边角关系,找到(或构造)所求角所在的三角形;③求出三边或三边比例关系,用余弦定理求角;(2)向量法:①求两直线的方向向量;②求两向量夹角的余弦;③因为直线夹角为锐角,所以②对应的余弦取绝对值即为直线所成角的余弦值.6.C解析:C 【解析】 【分析】求函数的定义域,判断函数的奇偶性即可. 【详解】解:()23x f x x+=Q0x ∴≠解得0x ≠()f x ∴的定义域为()(),00,D =-∞+∞U ,D 关于原点对称.任取x D ∈,都有()()()2233x x f x f x xx+-+-===-,()f x ∴是偶函数,其图象关于y 轴对称,【点睛】本题主要考查函数图象的判断,根据函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性是解决本题的关键.7.C解析:C 【解析】 【分析】 由4παβ+=,得到1tanαβ+=(),利用两角和的正切函数公式化简1tan αβ+=(),即可得到所求式子的值. 【详解】 由由4παβ+=,得到1tanαβ+=(), 所以11tan tan tantan tan αβαβαβ++==-() ,即1tan tan tan tan αβαβ+=-,则1112tan tan tan tan tan tan αβαβαβ++=+++=()() . 故选C . 【点睛】本题考查学生灵活运用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简求值,是一道基础题.8.A解析:A 【解析】 【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合祖暅原理进行判断即可. 【详解】根据祖暅原理,当12,S S 总相等时,12,V V 相等,所以充分性成立;当两个完全相同的四棱台,一正一反的放在两个平面之间时,此时体积固然相等但截得的面积未必相等,所以必要性不成立.所以“12,S S 总相等”是“12,V V 相等”的充分不必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分条件与必要条件的判断,属于基础题.9.D解析:D 【解析】 【分析】用向量的加法和数乘法则运算。
2020-2021青岛大学附属中学高一数学下期末一模试题附答案一、选择题1.已知向量a v ,b v 满足4a =v,b v 在a v 上的投影(正射影的数量)为-2,则2a b -v v 的最小值为( )A .B .10CD .82.已知不等式()19a x y x y ⎛⎫++ ⎪⎝⎭≥对任意实数x 、y 恒成立,则实数a 的最小值为( ) A .8B .6C .4D .23.已知集合{}{}2|320,,|05,A x x x x R B x x x N =-+=∈=<<∈,则满足条件A CB ⊆⊆的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .44.已知ABC ∆是边长为4的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则•()PA PB PC +u u u v u u u v u u u v的最小值是() A .6-B .3-C .4-D .2-5.在ABC V 中,角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,且B 为锐角,若sin 5sin 2A cB b=,sin B =,ABC S =△b =( )A .B .C D 6.《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和,则最小的一份为( ) A .53 B .103C .56 D .1167.已知函数y=f (x )定义域是[-2,3],则y=f (2x-1)的定义域是( ) A .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[]1,4-C .1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[]5,5-8.已知不等式220ax bx ++>的解集为{}12x x -<<,则不等式220x bx a ++<的解集为( ) A .112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭B .112x x x ⎧⎫<->⎨⎬⎩⎭或 C .{}21x x -<<D .{}21x x x <->或9.设样本数据1210,,,x x x L 的均值和方差分别为1和4,若(i i y x a a =+为非零常数,1,2,,10)i =L ,则1210,,,y y y L 的均值和方差分别为( )A .1,4a +B .1,4a a ++C .1,4D .1,4a +10.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了九匹三丈,问每天增加多少尺布?”若一个月按30天算,则每天增加量为A .12尺 B .815尺 C .1629尺 D .1631尺 11.要得到函数23sin 23y x x =+2sin 2y x =的图象( ) A .向左平移3π个单位 B .向右平移3π个单位 C .向左平移6π个单位 D .向右平移6π个单位 12.已知0,0a b >>,并且111,,2a b成等差数列,则4a b +的最小值为( ) A .2B .4C .5D .9二、填空题13.已知数列{}n a 前n 项和为n S ,若22nn n S a =-,则n S =__________.14.函数sin 232y x x =的图象可由函数sin 232y x x =+的图象至少向右平移_______个长度单位得到。
15.等边ABC ∆的边长为2,则AB u u u v 在BC uuu v方向上的投影为________. 16.若42x ππ<<,则函数3tan 2tan y x x =的最大值为 .17.直线l 与圆22240(3)x y x y a a ++-+=<相交于两点A ,B ,弦AB 的中点为(0,1),则直线l 的方程为__________.18.已知四棱锥P ABCD 的底面ABCD 是矩形,PA ⊥底面ABCD ,点E 、F 分别是棱PC 、PD 的中点,则①棱AB 与PD 所在直线垂直;②平面PBC 与平面ABCD 垂直; ③△PCD 的面积大于△PAB 的面积; ④直线AE 与直线BF 是异面直线.以上结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)19.已知a ∈R ,命题p :[]1,2x ∀∈,20x a -≥,命题q :x ∃∈R ,2220x ax a ++-=,若命题p q ∧为真命题,则实数a 的取值范围是_____.20.已知函数()2,01,0x x f x x x >⎧=⎨+≤⎩若()()10f a f +=,则实数a 的值等于________.三、解答题21.已知数列{a n }是一个等差数列,且a 2=1,a 5=-5. (1)求{a n }的通项a n ;(2)求{a n }前n 项和S n 的最大值. 22.在中角所对的边分别是,,,.求的值; 求的面积.23.在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且()()3a b c a b c ab +++-=. (1)求角C 的值;(2)若2c =,且ABC ∆为锐角三角形,求+a b 的取值范围.24.在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知10cos A =,2b =5c =(1)求a ;(2)求cos()B A -的值.25.等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9a a a a a +==.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设 31323log log ......log nn b a a a =+++,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 26.某校高一()1班的一次数学测试成绩的茎叶图和频率分布直方图都受到不同程度的污损,可见部分如图.(1)求分数在[)50,60的频数及全班人数;(2)求分数在[)80,90之间的频数,并计算频率分布直方图中[)80,90间矩形的高; (3)若要从分数在[)80,100之间的试卷中任取两份分析学生失分情况,求在抽取的试卷中,至少有一份分数在[)90,100之间的概率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【分析】b r 在a r上的投影(正射影的数量)为2-可知||cos ,2b a b <>=-r r r ,可求出||2b ≥r ,求22a b -r r 的最小值即可得出结果.【详解】因为b r 在a r上的投影(正射影的数量)为2-,所以||cos ,2b a b <>=-r r r, 即2||cos ,b a b =-<>r r r ,而1cos ,0a b -≤<><r r , 所以||2b ≥r,因为2222222(2)44||4||||cos ,4||a b a b a a b b a a b a b b -=-=-⋅+=-<>+r r r r r r r r r r r r r r22=1644(2)4||484||b b -⨯⨯-+=+r r所以22484464a b -≥+⨯=r r ,即28a b -≥r r ,故选D.【点睛】本题主要考查了向量在向量上的正射影,向量的数量积,属于难题.2.C解析:C 【解析】 【分析】由题意可知,()min 19a x y x y ⎡⎤⎛⎫++≥⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,将代数式()1a x y x y ⎛⎫++⎪⎝⎭展开后利用基本不等式求出该代数式的最小值,可得出关于a 的不等式,解出即可. 【详解】()11a ax yx y a x y y x⎛⎫++=+++ ⎪⎝⎭Q .若0xy <,则0yx<,从而1ax y a y x +++无最小值,不合乎题意; 若0xy >,则0yx>,0x y >.①当0a <时,1ax ya y x+++无最小值,不合乎题意; ②当0a =时,111ax y y a y x x +++=+>,则()19a x y x y ⎛⎫++ ⎪⎝⎭≥不恒成立; ③当0a >时,())211111a ax y x y a a a x y y x⎛⎫++=+++≥+=+=⎪⎝⎭,当且仅当=y 时,等号成立.所以,)219≥,解得4a ≥,因此,实数a 的最小值为4.故选:C. 【点睛】本题考查基本不等式恒成立问题,一般转化为与最值相关的不等式求解,考查运算求解能力,属于中等题.3.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】求解一元二次方程,得{}()(){}2|320,|120,A x x x x x x x x =-+=∈=--=∈R R{}1,2=,易知{}{}|05,1,2,3,4B x x x =<<∈=N .因为A C B ⊆⊆,所以根据子集的定义, 集合C 必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4, 原题即求集合{}3,4的子集个数,即有224=个,故选D. 【点评】本题考查子集的概念,不等式,解一元二次方程.本题在求集合个数时,也可采用列举法.列出集合C 的所有可能情况,再数个数即可.来年要注意集合的交集运算,考查频度极高.4.A解析:A 【解析】 【分析】建立平面直角坐标系,表示出点的坐标,利用向量坐标运算和平面向量的数量积的运算,求得最小值,即可求解. 【详解】由题意,以BC 中点为坐标原点,建立如图所示的坐标系, 则(0,23),(2,0),(2,0)A B C -,设(,)P x y ,则(,23),(2,),(2,)PA x y PB x y PC x y =--=---=--u u u r u u u r u u u r,所以22()(2)(23)(2)2432PA PB PC x x y y x y y •+=-⋅-+-⋅-=-+u u u r u u u r u u u r222[(3)3]x y =+--,所以当0,3x y ==时,()PA PB PC •+u u u r u u u r u u u r取得最小值为2(3)6⨯-=-,故选A.【点睛】本题主要考查了平面向量数量积的应用问题,根据条件建立坐标系,利用坐标法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.5.D解析:D 【解析】 【分析】 利用正弦定理化简sin 5sin 2A cB b=,再利用三角形面积公式,即可得到,a c ,由sin 4B =,求得cos B ,最后利用余弦定理即可得到答案. 【详解】 由于sin 5sin 2A c B b=,有正弦定理可得: 52a c b b =,即52a c =由于在ABC V中,sin 4B =,4ABC S =△1sin 24ABC S ac B ==V ,联立521sin 2sin a c ac B B ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,解得:5a =,2c = 由于B为锐角,且sin 4B =,所以3cos 4B ==所以在ABC V 中,由余弦定理可得:2222cos 14b a c ac B =+-=,故b =(负数舍去) 故答案选D 【点睛】本题考查正弦定理,余弦定理,以及面积公式在三角形求边长中的应用,属于中档题.6.A解析:A 【解析】 【分析】设5人分到的面包数量从小到大记为{}n a ,设公差为d ,可得345127()a a a a a ++=+,5100S =,求出3a ,根据等差数列的通项公式,得到关于d 关系式,即可求出结论.【详解】设5人分到的面包数量从小到大记为{}n a ,设公差为d , 依题意可得,15535()51002a a S a +===, 33451220,7()a a a a a a ∴=++=+, 6037(403)d d ∴+=-,解得556d =, 1355522033a a d ∴=-=-=. 故选:A. 【点睛】本题以数学文化为背景,考查等差数列的前n 项和、通项公式基本量的计算,等差数列的性质应用是解题的关键,属于中档题.7.C解析:C 【解析】∵函数y =f (x )定义域是[−2,3], ∴由−2⩽2x −1⩽3, 解得−12⩽x ⩽2, 即函数的定义域为1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,本题选择C 选项.8.A解析:A 【解析】 【分析】根据一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,结合韦达定理可构造方程求得,a b ;利用一元二次不等式的解法可求得结果.【详解】220ax bx ++>Q 的解集为{}12x x -<<1∴-和2是方程220ax bx ++=的两根,且0a <1212122ba a⎧-=-+=⎪⎪∴⎨⎪=-⨯=-⎪⎩,解得:11a b =-⎧⎨=⎩ 222210x bx a x x ∴++=+-< 解得:112x -<<,即不等式220x bx a ++<的解集为112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭故选:A 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法、一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系等知识的应用;关键是能够通过一元二次不等式的解集确定一元二次方程的根,进而利用韦达定理构造方程求得变量.9.A解析:A 【解析】试题分析:因为样本数据1210,,,x x x L 的平均数是1,所以1210,,...y y y 的平均数是121012101210 (1101010)y y y x a x a x a x x x a a ++++++++++++==+=+;根据i i y x a =+(a 为非零常数,1,2,,10i =L ),以及数据1210,,,x x x L 的方差为4可知数据1210,,,y y y L 的方差为2144⨯=,综上故选A. 考点:样本数据的方差和平均数.10.C解析:C 【解析】试题分析:将此问题转化为等差数列的问题,首项为,,求公差,,解得:尺,故选C.考点:等差数列11.C解析:C 【解析】 【分析】化简函数223sin 23y x x =+-. 【详解】依题意2ππ23sin 232sin 22sin 236y x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故只需将函数2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位.所以选C. 【点睛】本小题主要考查三角函数降次公式和辅助角公式,考查三角函数图象变换的知识,属于基础题.12.D解析:D 【解析】 ∵111,,2a b成等差数列, ()1111441445529a b a b a b a b a b a b b a b a ⎛⎫∴+=∴+=++=+++⋅= ⎪⎝⎭,…, 当且仅当a =2b 即33,2a b ==时“=“成立, 本题选择D 选项.点睛:在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.二、填空题13.【解析】分析:令得当时由此推导出数列是首项为1公差为的等差数列从而得到从而得到详解:令得解得当时由)得两式相减得整理得且∴数列是首项为1公差为的等差数列可得所以点睛:本题考查数列的通项公式的求法是中解析:*2()n n S n n N =∈g【解析】分析:令1n =,得12a =,当2n ≥ 时,11122n n n S a ---=-,由此推导出数列{}2n n a 是首项为1公差为12的等差数列,从而得到()112n n a n -+=,从而得到n S . 详解:令1n =,得11122a a =-,解得12a = ,当2n ≥ 时,由22n n n S a =-),得11122n n n S a ---=-,两式相减得()()1112222,nn n n n n n a S S a a---=-=--- 整理得111222n n n n a a ---=,且111,2a = ∴数列{}2n n a是首项为1公差为12 的等差数列, ()111,22n na n ∴=+- 可得()112,n n a n -=+ 所以()12221222.nn n nn n S a n n -⎡⎤=-=+-=⋅⎣⎦点睛:本题考查数列的通项公式的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意构造法的合理运用.14.【解析】【分析】利用两角和与差的正弦函数化简两个函数的表达式为同名函数然后利用左加右减的原则确定平移的方向与单位【详解】分别把两个函数解析式化简为:可知只需把函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图 解析:3π【解析】 【分析】利用两角和与差的正弦函数化简两个函数的表达式为同名函数,然后利用左加右减的原则确定平移的方向与单位. 【详解】分别把两个函数解析式化简为:sin 222sin(2)3y x x x π==+,sin 23cos 22sin(2)2sin[2()]333y x x x x πππ=-=-=-+,可知只需把函数sin 23cos 2y x x =+的图象向右平移3π个单位长度, 得到函数sin 23cos 2y x x =-的图象, 故答案是:3π. 【点睛】该题考查的是有关函数图象的平移变换的问题,在解题的过程中,注意正确化简函数解析式,把握住平移的原则是左加右减,以及自变量本身的变化量.15.【解析】【分析】建立直角坐标系结合向量的坐标运算求解在方向上的投影即可【详解】建立如图所示的平面直角坐标系由题意可知:则:且据此可知在方向上的投影为【点睛】本题主要考查平面向量数量积的坐标运算向量投 解析:1-【解析】 【分析】建立直角坐标系,结合向量的坐标运算求解AB u u u r 在BC uuur 方向上的投影即可.【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,由题意可知:()0,0A ,()2,0B ,()1,3C ,则:()2,0AB =uu u r ,()1,3BC =-u u u v ,2AB BC ⋅=-u u u r u u u r且2AB =u u u r ,10BC =u u u v,据此可知AB u u u r 在BC uuu r 方向上的投影为212AB BC AB⋅-==-u u u v u u u vu u uv .【点睛】本题主要考查平面向量数量积的坐标运算,向量投影的定义与计算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.16.-8【解析】试题分析:设当且仅当时成立考点:函数单调性与最值解析:-8 【解析】 试题分析:2tan 1tan 1,42xx x ππ∴∴Q设2tan t x =()()()2221412222142248111t t t y t t t t -+-+∴==-=----≤-⨯-=----当且仅当2t =时成立考点:函数单调性与最值17.【解析】【分析】【详解】设圆心直线的斜率为弦AB 的中点为的斜率为则所以由点斜式得解析:10x y -+=. 【解析】 【分析】 【详解】设圆心O ,直线l 的斜率为k ,弦AB 的中点为P ,PO 的斜率为op k ,2110op k -=--则l PO ⊥,所以k (1)11op k k k ⋅=⋅-=-∴=由点斜式得1y x =+.18.①③【解析】由条件可得AB⊥平面PAD∴AB⊥PD 故①正确;若平面PBC⊥平面ABCD 由PB⊥BC 得PB⊥平面ABCD 从而PA∥PB 这是不可能的故②错;S△PCD=CD·PDS△PAB=AB·PA 由解析:①③ 【解析】由条件可得AB ⊥平面PAD , ∴AB ⊥PD ,故①正确;若平面PBC ⊥平面ABCD ,由PB ⊥BC ,得PB ⊥平面ABCD ,从而PA ∥PB ,这是不可能的,故②错;S △PCD =12CD ·PD ,S △PAB =12AB ·PA , 由AB =CD ,PD >PA 知③正确; 由E 、F 分别是棱PC 、PD 的中点, 可得EF ∥CD ,又AB ∥CD , ∴EF ∥AB ,故AE 与BF 共面,④错.19.或【解析】【分析】根据不等式恒成立化简命题为根据一元二次方程有解化简命题为或再根据且命题的性质可得结果【详解】若命题:为真;则解得:若命题:为真则解得:或若命题是真命题则或故答案为或【点睛】解答非命解析:2a ≤-或1a = 【解析】 【分析】根据不等式恒成立化简命题p 为1a ≤,根据一元二次方程有解化简命题q 为2a ≤-或1a ≥,再根据且命题的性质可得结果.【详解】若命题p :“[]1,2x ∀∈,20x a -≥”为真; 则10a -≥, 解得:1a ≤,若命题q :“x ∃∈R ,2220x ax a ++-=”为真, 则()24420a a ∆=--≥,解得:2a ≤-或1a ≥,若命题“p q ∧”是真命题,则2a ≤-,或1a =, 故答案为2a ≤-或1a = 【点睛】解答非命题、且命题与或命题真假有关的题型时,应注意:(1)原命题与其非命题真假相反;(2)或命题“一真则真”;(3)且命题“一假则假”.20.-3【解析】【分析】先求再根据自变量范围分类讨论根据对应解析式列方程解得结果【详解】当a>0时2a=-2解得a=-1不成立当a≤0时a+1=-2解得a=-3【点睛】求某条件下自变量的值先假设所求的值解析:-3 【解析】 【分析】先求()f a ,再根据自变量范围分类讨论,根据对应解析式列方程解得结果. 【详解】()()()102f a f f a +=⇒=-当a>0时,2a=-2,解得a=-1,不成立 当a≤0时,a+1=-2,解得a=-3 【点睛】求某条件下自变量的值,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.三、解答题21.(1)a n =-2n +5.(2)4 【解析】(Ⅰ)设{a n }的公差为d ,由已知条件,,解出a 1=3,d =-2. 所以a n =a 1+(n -1)d =-2n +5.(Ⅱ)S n =na 1+d =-n 2+4n =-(n -2)2+4,所以n =2时,S n 取到最大值4. 22.(1);(2)【解析】 【分析】)利用同角三角函数基本关系式可求,由正弦定理可得的值;由,可得为锐角,由可得,利用两角和的正弦函数公式可求的值,利用三角形面积公式即可得解. 【详解】,,.,由正弦定理可得:,C 为锐角,由可得:,,【点睛】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,正弦定理的应用,两角和的正弦函数公式,三角形面积公式在解三角形中的综合应用,属于中档题.正弦定理是解三角形的有力工具,其常见用法有以下三种:(1)知道两边和一边的对角,求另一边的对角(一定要注意讨论钝角与锐角);(2)知道两角与一个角的对边,求另一个角的对边;(3)证明化简过程中边角互化;(4)求三角形外接圆半径. 23.(1) 3C π=.(2) (23,4].【解析】 【分析】(1)根据题意,由余弦定理求得1cos 2C =,即可求解C 角的值;(2)由正弦定理和三角恒等变换的公式,化简得到4sin 6a b A π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再根据ABC ∆为锐角三角形,求得62A ππ<<,利用三角函数的图象与性质,即可求解.【详解】(1)由题意知()()3a b c a b c ab +++-=,∴222a b c ab +-=,由余弦定理可知,222cos 122a b c C ab +-==,又∵(0,)C π∈,∴3C π=.(2)由正弦定理可知,2sin sin sin 3a b A Bπ===,即,a A b B ==∴sin )a b A B +=+2sin sin 3A A π⎤⎛⎫=+- ⎪⎥⎝⎭⎦2cos A A =+4sin 6A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又∵ABC ∆为锐角三角形,∴022032A B A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<=-<⎪⎩,即,则2363A πππ<+<,所以4sin 46A π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭,综上+a b的取值范围为. 【点睛】本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值. 利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题. 24.(1) 3a =.(2) cos()10B A -=. 【解析】 【分析】分析:(1)在ABC ∆中,由余弦定理可得3a =. (2)由10cosA =-得10sinA =.根据正弦定理得5sinB =,从而5cosB =,故得()10cos B A cosBcosA sinBsinA -=+=. 【详解】(1)在ABC ∆中,由余弦定理得2222252910a b c bccosA ⎛⎫=+-=+--= ⎪ ⎪⎝⎭,∴3a =.(2)在ABC ∆中,由10cosA =-得,2A ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴10sinA ===,在ABC ∆中,由正弦定理得a b sinA sinB =sinB =,∴5sinB =, 又,2A ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴cosB ===∴()cos B A cosBcosA sinBsinA ⎛-=+== ⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值. 利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题. 25.(1)13n n a = (2)21nn -+ 【解析】试题分析:(Ⅰ)设出等比数列的公比q ,由23269a a a =,利用等比数列的通项公式化简后得到关于q 的方程,由已知等比数列的各项都为正数,得到满足题意q 的值,然后再根据等比数列的通项公式化简12231a a +=,把求出的q 的值代入即可求出等比数列的首项,根据首项和求出的公比q 写出数列的通项公式即可;(Ⅱ)把(Ⅰ)求出数列{an}的通项公式代入设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,利用对数的运算性质及等差数列的前n 项和的公式化简后,即可得到bn 的通项公式,求出倒数即为1nb 的通项公式,然后根据数列的通项公式列举出数列的各项,抵消后即可得到数列{1nb }的前n 项和 试题解析:(Ⅰ)设数列{a n }的公比为q,由23a =9a 2a 6得23a =924a ,所以q 2=19. 由条件可知q >0,故q =13.由2a 1+3a 2=1得2a 1+3a 1q =1,所以a 1=13. 故数列{a n }的通项公式为a n =13n .(Ⅱ)b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n =-(1+2+…+n )=-()21n n +.故()1211211n b n n n n ⎛⎫=-=-- ⎪++⎝⎭. 121111111122122311n n b b b n n n L L ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=--+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦所以数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为21n n -+考点:等比数列的通项公式;数列的求和 26.(1)2,25;(2)0.012;(3)0.7. 【解析】 【分析】(1)先由频率分布直方图求出[)50,60的频率,结合茎叶图中得分在[)50,60的人数即可求得本次考试的总人数;(2)根据茎叶图的数据,利用(1)中的总人数减去[)50,80外的人数,即可得到[)50,80内的人数,从而可计算频率分布直方图中[)80,90间矩形的高;(3)用列举法列举出所有的基本事件,找出符合题意得基本事件个数,利用古典概型概率计算公式即可求出结果. 【详解】(1)分数在[)50,60的频率为0.008100.08⨯=,由茎叶图知:分数在[)50,60之间的频数为2,∴全班人数为2250.08=. (2)分数在[)80,90之间的频数为25223-=;频率分布直方图中[)80,90间的矩形的高为3100.01225÷=.(3)将[)80,90之间的3个分数编号为1a ,2a ,3a ,[)90,100之间的2个分数编号为1b ,2b ,在[)80,100之间的试卷中任取两份的基本事件为:()12a ,a ,()13a ,a ,()11a ,b ,()12a ,b ,()23a ,a ,()21a ,b ,()22a ,b ,()31a ,b ,()32a ,b ,()12b ,b 共10个,其中,至少有一个在[)90,100之间的基本事件有7个,故至少有一份分数在[)90,100之间的概率是70.710=. 【点睛】本题考查了茎叶图和频率分布直方图的性质,以及古典概型概率计算公式的应用,此题是基础题.对于古典概型,要求事件总数是可数的,满足条件的事件个数可数,使得满足条件的事件个数除以总的事件个数即可.。