黑龙江安达市七中2020届高三数学(理)上学期期末模拟试卷一附答案解析

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安达市七中2020届高三上学期期末模拟数学(理)试卷一、选择题1.已知集合}242{60{}M x x N x x x =-<<=--<,,则MN I =( )A .}{43xx -<<B .}42{x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<2.设复数z 满足=1i z -,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则( )A .22+11()x y += B .221(1)x y +=- C .22(1)1y x +-= D .22(+1)1y x +=3.已知0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===,则( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a <<4.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是512-,(510.6182-≈称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512-.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是( )A.165cmB.175cmC.185cmD.190cm5.函数2sin ()cos x xf x x x +=+在[,]-ππ的图像大致为( )A .B .C .D .6.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“— —”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是( )A .516B .1132C .2132D .11167.已知非零向量,a b r r 满足||2||a b =r r ,且()b a b -⊥r r r ,则a r 与b r的夹角为( )A .π6B .π3C .2π3D .5π68.如图是求112122++的程序框图,图中空白框中应填入( )A .12A A =+ B .12A A =+B .C .112A A=+D .112A A=+9.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知450,5S a ==,则( )A .25na n =-B .310n a n =-C .228n S n n =-D .2122nS n n =- 10.已知椭圆C 的焦点为12(1,0)(1,0)F F -,,过2F 的直线与C 交于,A B 两点.若222AF F B =,1AB BF =,则C 的方程为( )A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=11.关于函数()sin sin f x x x =+有下述四个结论: ①()f x 是偶函数 ②()f x 在区间π(,π)2单调递增 ③()f x 在[]π,π-有4个零点 ④()f x 的最大值为2其中所有正确结论的编号是( ) A.①②④B.②④C.①④D.①③12.已知三棱锥P ABC -的四个顶点在球O 的球面上,PA PB PC ==,ABC △是边长为2的正三角形,,E F 分别是,PA AB 的中点,90CEF ∠=︒,则球O 的体积为( ) A .68π B .64πC .62πD .6π二、填空题 13.曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为_______.14.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若21461,3a a a ==,则5S =________. 15.甲、乙两队进行篮球决赛,采取七场四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,决赛结束).根据前期比赛成绩,甲队的主客场安排依次为“主主客客主客主”.设甲队主场取胜的概率为0.6,客场取胜的概率为0.5,且各场比赛结果相互独立,则甲队以4:1获胜的概率是____________.16.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,,F F 过1F 的直线与C 的两条渐近线分别交于,A B 两点.若1F A AB =u u u r u u u r ,120F B F B ⋅=u u u r u u u u r,则C 的离心率为________.三、解答题17.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.1.求A ;2.若22a b c +=,求sin C .18.如图,直四棱柱1111ABCD A B C D -的底面是菱形,14,2,60,,,AA AB BAD E M N ==∠=︒分别是11,,BC BB A D 的中点.1.证明://MN 平面1C DE ;2.求二面角1A MA N --的正弦值.19.已知抛物线2:3C y x =的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为,A B ,与x 轴的交点为P .1.若4AF BF +=,求l 的方程;2.若3AP PB =u u u r u u u r,求AB .20.已知函数()sin ln(1)f x x x =-+,()f x '为()f x 的导数.证明: 1.()f x '在区间(1,)2π-存在唯一极大值点; 2.()f x 有且仅有2个零点.21.为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多4只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得1分,乙药得1-分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药得1分,甲药得1-分;若都治愈或都未治愈则两种药均得0分.甲、乙两种药的治愈率分别记为α和β,一轮试验中甲药的得分记为X . 1.求X 的分布列;2.若甲药、乙药在试验开始时都赋予4分,i (i 0,1,,8)p =L 表示“甲药的累计得分为i 时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则00p =,81p =,i i 1i i 1p ap bp cp -+=++(i 1,2,,7)=L ,其中(1)a P X ==-,(0)b P X ==,(1)c P X ==.假设0.5α=,0.8β=.(i)证明:i 1i {}p p +-(i 0,1,2,,7)=L 为等比数列;(ii)求4p ,并根据4p 的值解释这种试验方案的合理性.22.[选修4—4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2221141t x t t y t ⎧-=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(t 为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为2cos 3sin 110ρθρθ++=.1.求C 和l 的直角坐标方程;2.求C 上的点到l 距离的最小值.23.[选修4—5:不等式选讲]已知,,a b c 为正数,且满足1abc =.证明: (1)222111a b c a b c++≤++; (2)333()()()24a b b c c a +++≥++.参考答案1.答案:C解析:由题意得,{}{}42,23M x x N x x =-<<=-<<,则{}22M N x x ⋂=-<<.故选C .2.答案:C解析:,(1),z x yi z i x y i =+-==+-22(1)1,z i x y -=+-=则22(1)1x y +-=.故选C .3.答案:B解析:22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,<<=则01,c a c b <<<<.故选B .4.答案:B解析:设某人身高为cm m ,脖子下端至肚脐的长度为cm n ,则由腿长为105cm,可得105510.6181052m -->≈,解得169.890m >. 由头顶至脖子下端的长度为26cm, 可得26510.6182n ->≈, 解得42.071n <. 由已知可得26510.618(26)2n m n +-=≈-+,解得178.218m <.综上,此人身高m 满足169.890178.218m <<, 所以其身高可能为175cm. 故选B. 5.答案:D解析:由22sin()()sin ()()cos()()cos x x x xf x f x x x x x -+----===--+-+,得()f x 是奇函数,其图象关于原点对称.又221422()1,2()2f πππππ++==>2()01f πππ=>-+.故选D .6.答案:A解析:由题知,每一爻有2中情况,一重卦的6爻有62情况,其中6爻中恰有3个阳爻情况有36C ,所以该重卦恰有3个阳爻的概率为3662C =516,故选A .7.答案:B解析:因为()a b b -⊥,所以2()a b b a b b -⋅=⋅-=0,所以2a b b ⋅=,所以cos θ=22||12||2a b b a b b ⋅==⋅,所以a 与b 的夹角为π3,故选B . 8.答案:A解析:执行第1次,1,122A k ==≤是,因为第一次应该计算1122+=12A +,1k k =+=2,循环,执行第2次,22k=≤,是,因为第二次应该计算112122++=12A+,1k k =+=3,循环, 执行第3次,22k =≤,否,输出,故循环体为12A A=+,故选A . 秒杀速解 认真观察计算式子的结构特点,可知循环体为12A A=+. 9.答案:A解析:由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,故选A . 10.答案:B解析:如图,由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===,由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在1AF B △中,由余弦定理推论得22214991cos 2233n n n F AB n n +-∠==⋅⋅.在12AF F △中,由余弦定理得2214422243n n n n +-⋅⋅⋅=,解得32n =.2222423,3,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .11.答案:C解析:f (-x )=sin|-x|+|sin (-x )|=sin|x|+|sinx|=f (x )则函数f (x )是偶函数,故①正确,当π(,π)2x ∈时,sin|x|=sinx ,|sinx|=sinx ,则f (x )=sinx+sinx=2sinx 为减函数,故②错误,当0≤x≤π时,f (x )=sin|x|+|sinx|=sinx+sinx=2sinx , 由f (x )=0得2sinx=0得x=0或x=π,由f (x )是偶函数,得在[-π,)上还有一个零点x=-π,即函数f (x )在[-π,π]有3个零点,故③错误,当sin|x|=1,|sinx|=1时,f (x )取得最大值2,故④正确, 故正确是①④, 故选:C . 12.答案:D解析:法一:本题也可用解三角形方法,达到求出棱长的目的.适合空间想象能力略差学生.设2PA PB PC x ===,,E F 分别为,PA AB 中点,//EF PB ∴,且12EF PB x ==,ABC ∆Q 为边长为2等边三角形, 3CF ∴=又90CEF∠=︒213,2CE x AE PA x ∴=-== AEC ∆中余弦定理()2243cos 22x x EAC x+--∠=⨯⨯,作PD AC ⊥于D ,PA PC =Q ,D Q 为AC 中点,1cos 2AD EAC PA x ∠==,2243142x x x x +-+∴=, 221221222x x x ∴+=∴==,2PA PB PC ∴===,又===2AB BC AC ,,,PA PB PC ∴两两垂直,22226R ∴=++=,62R ∴=,344666338V R ∴=π=π⨯=π,故选D.法二:,PA PB PC ABC ==∆Q 为边长为2的等边三角形,P ABC ∴-为正三棱锥,PB AC ∴⊥,又E ,F 分别PA 、AB 中点,//EF PB ∴,EF AC ∴⊥,又EF CE ⊥,,CE AC C EF =∴⊥I 平面PAC ,PB ⊥平面PAC ,2PAB PA PB PC ∴∠=90︒,∴===,P ABC ∴-为正方体一部分,22226R =++=,即 364466,62338R V R =∴=π=⨯=ππ,故选D .13.答案:3y x = 解析:解:/223(21)3()3(31),x x x y x e x x e x x e =+++=++所以,/0|3x k y === 所以,曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为3y x =,即30x y -=.14.答案:1213解析:设等比数列的公比为q ,由已知21461,3a a a ==,所以32511(),33q q =又0q ≠, 所以3,q =所以55151(13)(1)12131133a q S q --===--.15.答案:0.18解析:前四场中有一场客场输,第五场赢时,甲队以4:1获胜的概率是30.60.50.520.108,⨯⨯⨯=前四场中有一场主场输,第五场赢时,甲队以4:1获胜的概率是220.40.60.520.072,⨯⨯⨯=综上所述,甲队以4:1获胜的概率是0.1080.0720.18.q =+= 16.答案:2 解析:如图,由1,F A AB =u u u r u u u r得1.F A AB =又12,OF OF = 得OA 是三角形12F F B的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =u u u r u u u u rg , 得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则12,OB OF OF ==有221122,OBF BF O OBF OF B ∠=∠=∠=∠1AOB AOF ∠=∠.又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠则0260BOF ∠=.又渐近线OB 的斜率为0tan 603b a ==,所以该双曲线的离心率为221()1(3)2c be a a ==+=+=.17.答案:1.由已知得222sin sin sin sin sin B C A B C +-=,故由正弦定理得222b c a bc +-=.由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==. 因为0180A <<︒︒,所以60A =︒.2.由1知120B C =︒-,由题设及正弦定理得()2sin sin 1202sin A C C +-=︒,即631cos sin 2sin 222C C C ++=,可得()2cos 602C +︒=-.由于0120C <<︒︒,所以()2sin 602C +︒=,故 ()sin sin 6060C C ︒=+-︒()()sin 60cos60cos 60sin60C C =+-︒+︒︒︒624+=. 解析:18.答案:1.连结1,B C ME . 因为,M E 分别为1,BB BC 的中点, 所以1//ME B C ,且112MEB C =. 又因为N 为1A D 的中点,所以112ND A D =. 由题设知11//A B DC ,可得11//B C A D ,故//ME ND , 因此四边形MNDE 为平行四边形,//MN ED . 又MN⊄平面1EDC ,所以//MN 平面1C DE .2.由已知可得DE DA ⊥.以D 为坐标原点,DA u u u r的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -,则(2,0,0)A ,12,()0,4A ,(1,3,2)M ,(1,0,2)N ,1(0,0,4)A A =-u u u r ,1(1,3,2)AM =--u u u u r ,1(1,0,2)A N =--u u u u r ,(0,3,0)MN =-u u u u r.设(,,)m x y z =为平面1A MA 的法向量,则110m A M m A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u r u u u r ,所以320,40x y z z ⎧-+-=⎪⎨-=⎪⎩.可取(3,1,0)m =.设(,,)n p q r =为平面1A MN 的法向量,则10,0n MN n A N ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u ru u u u r.所以30,20q p r ⎧-=⎪⎨--=⎪⎩.可取(2,0,1)n =-.于是2315cos ,||||525m n m n m n ⋅〈〉===⨯, 所以二面角1A MA N --的正弦值为105. 解析:19.答案:1.设直线()()11223:,,,,2l yx t A x y B x y =+. 由题设得3,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,故1232AF BF x x +=++,由题设可得1252x x +=.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得22912(1)40x t x t +-+=,则1212(1)9t x x -+=-. 从而12(1)592t --=,得78t =-. 所以l 的方程为3728y x =-. 2.由3AP PB =u u u r u u u r可得123y y =-.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得2220y y t -+=. 所以122y y +=.从而2232y y -+=,故211,3y y =-=.代入C 的方程得1213,3x x ==.故4133AB =. 解析:20.答案:1.设()()g x f 'x =,则1()cos 1g x x x=-+,21sin ())(1x 'x g x =-++.当1,2x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()g'x 单调递减,而(0)0,()02g'g'π><,可得()g'x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一零点, 设为α.则当(1,)x α∈-时,()0g'x >;当,2x α⎛π⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g'x <. 所以()g x 在(1,)α-单调递增,在,2απ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,故()g x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点,即()f 'x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点. 2.()f x 的定义域为(1,)-+∞.(i )当(1,0]x ∈-时,由1知,()f 'x 在(1,0)-单调递增,而(0)0f '=,所以当(1,0)x ∈-时,()0f 'x <,故()f x 在(1,0)-单调递减,又(0)=0f ,从而0x =是()f x 在(1,0]-的唯一零点. (ii )当0,2x ⎛π⎤∈ ⎥⎝⎦时,由1知,()f 'x 在(0,)α单调递增,在,2απ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,而(0)=0f ',02f 'π⎛⎫< ⎪⎝⎭,所以存在,2βαπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()0f 'β=,且当(0,)x β∈时,()0f 'x >;当,2x βπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f 'x <.故()f x 在(0,)β单调递增,在,2βπ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减.又(0)=0f ,1ln 1022f ππ⎛⎫⎛⎫=-+>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当0,2x ⎛π⎤∈ ⎥⎝⎦时,()0f x >.从而,()f x 在0,2⎛⎤⎥⎝⎦π没有零点. (iii )当,2x π⎛⎤∈π⎥⎝⎦时,()0f 'x <,所以()f x 在,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减.而02f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,()0f π<,所以()f x 在,2π⎛⎤π ⎥⎝⎦有唯一零点.(iv )当(,)x ∈π+∞时,ln(1)1x +>,所以()0f x <,从而()f x 在(,)π+∞没有零点. 综上,()f x 有且仅有2个零点. 解析:21.答案:1.X 的所有可能取值为1,0,1-.(1)(1),P X αβ=-=-(0)(1)(1),P X αβαβ==+-- (1)(1),P X αβ==-所以X 的分布列为2.(i )由1得0.4,0.5,0.1a b c ===. 因此i i 1i i 1=0.4+0.5 +0.1p p p p -+,故()()i 1i i i 10.10.4p p p p +--=-,即()i 1i i i 14p p p p +--=-.又因为1010p p p -=≠,所以{}i 1i (i 0,1,2,,7)p p +-=L 为公比为4,首项为1p 的等比数列.(ii )由i 可得()()()8887761008776101341p p p p p p p p p p p p p p p -=-+-++-+=-+-++-=L L . 由于8=1p ,故18341p =-,所以 ()()()()44433221101411.325 7p p p p p p p p p p -=-+-+-+=-=4p 表示最终认为甲药更有效的概率,由计算结果可以看出,在甲药治愈率为0.5,乙药治愈率为0.8时,认为甲药更有效的概率为410.0039257p =≈,此时得出错误结论的概率非常小,说明这种试验方案合理. 解析:22.答案:1.因为221111t t --<≤+,且()22222222141211y t t x t t ⎛⎫-⎛⎫+=+= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭+,所以C 的直角坐标方程为221(1)4y x x +=≠-. l 的直角坐标方程为23110x y ++=.2.由1可设C 的参数方程为cos ,2sin .x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππα-<<).C 上的点到l 的距离为π4cos 11|2cos 23sin 11|377ααα⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭=. 当2π3α=-时,π4cos 113α⎛⎫-+ ⎪⎝⎭取得最小值7,故C 上的点到l 距离的最小值为7.解析:23.答案:(1)因为2222222,2,2a b ab b c bc c a ac +≥+≥+≥,又1abc =,故有222111ab bc ca a b c ab bc ca abc a b c++++≥++==++.所以222111a b c a b c++≤++. (2)因为, , a b c 为正数且1abc =,故有3333333()()()3()()()a b b c c a a b b c a c +++++≥+++=3(+)(+)(+)a b b c a c3(2)(2)(2)ab bc ac ≥⨯⨯⨯24=.所以333()()()24a b b c c a +++++≥. 解析:。