陕西省咸阳市三原县南郊中学2020届高三摸底考试数学(理)试题 Word版含答案
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三原南郊中学2020届摸底考试数学(理)试题命题人: 审题人:一、 选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)1.已知集合(){}|lg 21A x x =-<,集合{}2|230B x x x =--<,则A B U ( ) A .()2,12 B .()1,3- C .()1,12- D .()2,32.设()()()2i 3i 35i x y +-=++(i 为虚数单位),其中x ,y 是实数,则i x y +等于( )A .5BC .D .2 3.设,a b r r 是非零向量, “=||||a b a b ⋅⋅r r r r ”是“a b r r P ”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4.定积分12)0x x e dx +⎰(的值为( ) A.e +2 B.e +1 C.e D.e -15.在等差数列{}n a 中,51340a a +=,则8910a a a ++=( )A .72B .60C .48D .366.已知2log 0.2a =,0.22b =,0.30.2c =,则()A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .a c b <<7.下列说法错误的是( )A .垂直于同一个平面的两条直线平行B .一条直线与一个平面内的无数条直线垂直,则这条直线和这个平面垂直C .一个平面内的两条相交直线均与另一个平面平行,则这两个平面平行D .若两个平面垂直,则其中一个平面内垂直于这两个平面交线的直线与另一个平面垂直8.设0a >,0b >是3a 与3b 的等比中项,则11a b +的最小值为( ) A .2 B .83 C .3D .49.2020年东京夏季奥运会将设置米男女混合泳接力这一新的比赛项目,比赛的规则是:每个参赛国家派出2男2女共计4名运动员参加比赛,按照仰泳蛙泳蝶泳自由泳的接力顺序,每种泳姿100米且由1名运动员完成,且每名运动员都要出场,若中国队确定了备战该项目的4名运动员名单,其中女运动员甲只能承担仰泳或者自由泳,男运动员乙只能承担蝶泳或者自由泳,剩下的2名运动员四种泳姿都可以承担,则中国队的排兵布阵的方式共有( )A .144种B .24种C .12种D .6种 10.已知命题2:233p x x a ++≥恒成立,命题():21x q y a =-为减函数,若p 且q 为真命题,则a 的取值范围是( )A .1223a <≤B .102a <<C .121a <<D .23a £ 11.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,)x m ∈-∞,都有()1f x <,则m 的取值范围是( ) A .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ B .8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ C .7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ D .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦12.网络工作者经常用网络蛇形图来解释网络的运作模式,如图所示,数字1出现在第一行;数字2,3出现在第二行;数字6,5,4(从左至右)出现在第三行;数字7,8,9,10出现在第四行;以此类推,则按网络运作顺序第64行从左到右的第2个数字是( )A .2016B .2017C .2018D .2019二、 填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中横线上.)13.若程序框图如图所示,则该程序运行后输出k 的值是______.14.过点(1,0)且与直线220x y --=垂直的直线方程为______15.《数书九章》中对已知三角形三边长求三角形面积的求法填补了我国传统数学的一个空白,与著名的海伦公式等价,由此可以看出我国古代已具有很高的数学水平,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上.以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实.一为从隅,开平方得积.”这段文字写成公式,即⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=222222241b a c a c S .△ABC 满足 )sin (sin )sin (sin B A B A +⋅-C C A 2sin sin sin -=,且222==BC AB ,则用以上给出的公式可求得△ABC 的面积为 .16. 已知函数,(0()2,(0)x e a x f x x a x ⎧-≤=⎨->⎩),若函数()f x 在R 上有两个零点,则实数a 的取值范围是______.三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.)17.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin 2x -sin 2⎝⎛⎭⎫x -π6,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最大值和最小值.18.(本小题满分12分)如图,在三棱锥P ABC -中,PC ⊥平面ABC ,3PC =,2ACB π∠=,,D E 分别为线段,AB BC 上的点,且CD DE ==22CE EB ==.(1)证明:ED ⊥平面PCD ;(2)求二面角A PD C --的余弦值.PED C B A19.(本小题满分12分)随着互联网金融的不断发展,很多互联网公司推出余额增值服务产品和活期资金管理服务产品,如蚂蚁金服旗下的“余额宝”,腾讯旗下的“财富通”,京东旗下“京东小金库”.为了调查广大市民理财产品的选择情况,随机抽取1200名使用理财产品的市民,按照使用理财产品的情况统计得到如下频数分布表:已知这1200名市民中,使用“余额宝”的人比使用“财富通”的人多160名.(1)求频数分布表中x ,y 的值;(2)已知2018年“余额宝”的平均年化收益率为2.8%,“财富通”的平均年化收益率为4.2%.若在1200名使用理财产品的市民中,从使用“余额宝”和使用“财富通”的市民中按分组用分层抽样方法共抽取7人,然后从这7人中随机选取2人,假设这2人中每个人理财的资金有10000元,这2名市民2018年理财的利息总和为X ,求X 的分布列及数学期望.注:平均年化收益率,也就是我们所熟知的利息,理财产品“平均年化收益率为3%”即将100元钱存入某理财产品,一年可以获得3元利息.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ln x -a x .(1)当时,求曲线在点处的切线方程;(2)若f (x )在[1,e]上的最小值为32,求实数a 的值.21.(本小题满分12分)已知抛物线的焦点F (1,0),O 为坐标原点,A ,B 是抛物线C 上异于O 的两点.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线AB 过点(8,0),求证:直线OA ,OB 的斜率之积为定值.请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
答题时请在答题卷中写清题号并将相应信息点涂黑。
22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程] 在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为3x t y t =⎧⎨=-⎩(t 为参数).在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)若1C 与2C 相交于A B 、两点,求OAB △的面积.合计 120023.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲] 已知()11f x x ax a =++-+.(1)当1a =时,求不等式()3f x ≥的解集;(2)若1x ≥时,不等式()2f x x ≥+恒成立,求a 的取值范围.数学(理)参考答案C A A C BD B D D A D. C 13.514.220x y +-=15.316.(0,1]17解析(1)由已知,有f (x )=1-cos 2x 2-1-cos ⎝⎛⎭⎫2x -π32………………………2分 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 2x +32sin 2x -12cos 2x…………………….3分 =34sin 2x -14cos 2x……………………………………….4分 =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6………………………………………..5分所以f (x )的最小正周期T =2π2=π………………….6分(2)因为f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,-π6上是减函数,在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上是增函数,………..8分且f ⎝⎛⎭⎫-π3=-14,f ⎝⎛⎭⎫-π6=-12,f ⎝⎛⎭⎫π4=34,………………………………………..10分所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最大值为34,最小值为-12…………………………..12分18.(1)证明:因为PC ⊥平面ABC ,DE ⊂平面ABC ,所以PC DE ⊥.…………1分由2,CE CD DE ===CDE ∆为等腰直角三角形,故CD DE ⊥.………………2分 又PC CD C =I ,且PC ⊂面PCD ,CD ⊂面PCD ,……3分(注:此步骤中写出任意一个可得1分;全部不写,本得分点不给分)故DE ⊥平面PCD .……………4分(2)解:如图所示,过点D 作DF 垂直CE 于F ,易知1DF FC FE ===,又1EB =,故2FB =. 由2ACB π∠=,得//DF AC ,23DF FB AC BC ==, 故3322AC DF ==.………………………………5分 以点C 为坐标原点,分别以CA u u u r ,CB u u u r ,CP u u u r 的方向分别为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,P E D CB A建立如图空间直角坐标系C xyz -, ……………………………6分(0,0,0)C ,(0,0,3)P ,3(,0,0)2A ,(0,2,0)E ,(1,1,0)D , 1(1,1,0),(1,1,3),(,1,0)2ED DP DA =-=--=-u u u r u u u r u u u r ………………………………7分 设平面PAD 的法向量为()1111,,n x y z =u r ,则10n DP ⋅=u r u u u r , 即1111130102x y z x y --+=⎧⎪⎨-=⎪⎩,……………………………………8分 令12x =,则111,1y z ==,故可取1(2,1,1)n =u r .…………9分(注:与1n u r 共线的非零向量都可给分)由(1)可知DE ⊥平面PCD ,故平面PCD 的法向量2n u u r 可取为ED u u u r ,即2=(1,1,0)n -u u r ……………………………………………………………….10分则121212cos ,||n n n n n n ⋅===u r u u r u r u u r u r u u r ,………….11分 (注:根据法向量方向不同结果可正可负,都可给分)又二面角A PD C --为锐二面角,所以二面角A PD C --的余弦值为6.………12分(注:无此步骤,本得分点不能给分) 19【解析】(1)据题意,得160120080x y x y -=⎧⎨+=-⎩,所以640480x y =⎧⎨=⎩………………….4分 (2)据640:4804:3=,得 这被抽取的7人中使用“余额宝”的有4人,使用“财富通”的有3人.10000元使用“余额宝”的利息为10000 2.8%280⨯=(元).10000元使用“财富通”的利息为10000 4.2%420⨯=(元).X 所有可能的取值为560(元),700(元),840(元).2043272(560)7C C P X C ===,1143274(700)7C C C P X ===,2034271(840)7C C C P X ===. X 的分布列为X 560 700 840 P27 47 17 所以()241560700840680777E X =⨯+⨯+⨯=(元).…………………………12分 20解析(1)当时,1()ln f x x x =-所以211'()f x x x =+. 所以(1)1f =-,,所以切线方程为230x y --=.……………………..4分(2)f ′(x )=x +ax 2, ①若a ≥-1,则x +a ≥0,即f ′(x )≥0在[1,e]上恒成立,此时f (x )在[1,e]上单调递增,所以f (x )min =f (1)=-a =32,所以a =-32(舍去).②若a ≤-e ,则x +a ≤0,即f ′(x )≤0在[1,e]上恒成立,此时f (x )在[1,e]上单调递减,所以f (x )min =f (e)=1-a e =32,所以a =-e 2(舍去).③若-e<a <-1,令f ′(x )=0,得x =-a ,当1<x <-a 时,f ′(x )<0,所以f (x )在(1,-a )上单调递减,当-a <x <e 时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-a ,e)上单调递增,所以f (x )min =f (-a )=ln(-a )+1=32,所以a =-e ,综上a =-e ………………..12分21【解析】(1)抛物线的焦点坐标为()1,0,12p ∴=, 即抛物线的方程为.……………………………………………….4分(2)证明:①当直线的斜率不存在时,即, 可得直线与抛物线交点坐标为, 42421882OA OB k k ⎛⎫∴⋅=-⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭; ②当直线的斜率存在时,设方程为,, 联立方程组()248y x y k x ==-⎧⎪⎨⎪⎩,消去得, 则22416A B k x x k ++=,,()()()2286488A B A B A B A B OA OB A B A B A Bk x x x x k x x y y k k x x x x x x -++⎡⎤--⎣⎦∴⋅=== 222416648641642k k k ⎛⎫+-⨯+ ⎪⎝⎭==-, 综合①②可知,直线,的斜率之积为定值12-.………………………………12分 22.解:(1)消去参数可得1C 的普通方程为30x y +-=,…………1分由4cos ρθ=,得24cos ρρθ=,………………………………2分又因为222,cos x y x ρρθ=+=,…………3分(注:此步骤中写出任意一个可得1分)所以2C 的直角坐标方程为2240x y x +-=.……………………4分(2)解法1:2C 标准方程为22(2)4x y -+=, 表示圆心为2(2,0)C ,半径2r =的圆.………5分2C 到直线30x y +-=的距离222d =,………………………………………………6分 故222214AB r d =-=……………………………………………………………7分原点O 到直线30x y +-=的距离2d =,…………………………………………8分 所以113714222OAB S AB d ===△ …………………………………9分 综上,OAB △的面积为372 ……………………………………10分 解法2:联立方程组223(2)4y x x y =-+⎧⎨-+=⎩得221090x x -+=,…………………5分 ∴121295,2x x x x +==,……………………………………………………………6分 ∴222121212||1|1()414AB k x x k x x x x =+-=++-=……………7分原点O 到直线30x y +-=的距离d =,……………………………………8分所以11222OAB S AB d ===△…………………………………9分 综上,OAB △的面积为2 ……………………………………10分 23.解:(1)解法1:当1a =时,不等式()3f x ≥可化简为13x x ++≥.………1分 当1x <-时,13x x ---≥,解得2x ≤-,所以2x ≤-;………………………2分 当10x -≤<时,13,13x x +-≥≥,无解;………………………………………3分当0x ≥时,13x x ++≥,解得1x ≥,所以1x ≥.………………………………4分综上,不等式()3f x ≥的解集为(,2][1,)-∞-+∞U .………5分(注:解集必须是集合或区间形式)解法2:当1a =时,21(1)()11(10)21(0)x x f x x x x x x --<-⎧⎪=++=-≤<⎨⎪+≤⎩………1分 当1x <-时,213x --≥,解得2x ≤-,所以2x ≤-; ………………2分当10x -≤<时,13≥,无解; …………………………………………3分当0x ≥时,213x +≥,解得1x ≥,所以1x ≥. ……………………4分综上,不等式()3f x ≥的解集为(,2][1,)-∞-+∞U . ………………5分(2)解法1:当1x ≥时,不等式()2f x x ≥+可化简为11ax a -+≥.……………6分 令()(1)1g x a x =-+,则()g x 的图像为过定点(1,1)斜率为a 的一族直线, ………7分 数形结合可知,当0a ≥时,11ax a -+≥在[)1,+∞上恒成立………………………9分 所以,所求a 的取值范围为[0,)+∞.………10分(注:最终结果可以是集合、区间或不等式)解法2:当1x ≥时,不等式()2f x x ≥+可化简为11ax a -+≥.……………6分 由不等式的性质得11ax a -+≤-或11ax a -+≥,即(1)2a x -≤-或(1)0a x -≥.……………………………………………………7分天幕数学第 11 页 共 11 页天幕数学 当x ≥1时,a R ∀∈,不等式(1)2a x -≤-不恒成立;…………………………8分为使不等式(1)0a x -≥恒成立,则0a ≥.………………………9分综上,所求a 的取值范围为[0,)+∞.……………………………………………10分。