西藏自治区拉萨市拉萨中学2020届高三第七次月考数学(理)试卷
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绝密★启用前理科数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上(满分:150分,考试时间:120分钟。
请将答案填写在答题卡上)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1.已知集合{}{}=⋂<+-==B A x x x A ,则,,,0)1)(2(B 321 A.φB.{1}C.{1,2}D.{1,2,3}2.已知复数z=m+(m-1)i 在复平面所对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围 A.(0,1)B.()0,∞- C.()1,∞- D.()∞+,13.如图,长方体1111ABCD A B C D -中,12AA AB ==,1AD =,点,,E F G 分别是1DD ,AB ,1CC 的中点,则异面直线1A E 与GF 所成的角是 A .90oB .60oC .45oD .30o4.==+απα2sin ,21)4tan(则 A.54- B.54C.53- D.535.若,x y 满足约束条件02636x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩,则2z x y =+的最大值为A .10B .8C .5D .36.已知ABC V ,则“sin cos A B =”是“ABC V 是直角三角形”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7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为 A .32413+ B .32213+ C .22221413++D .22221213++8.德国数学家莱布尼兹(1646年-1716年)于1674年得到了第一个关于π的级数展开式,该公式于明朝初年传入我国.在我国科技水平业已落后的情况下,我国数学家、天文学家明安图(1692年-1765年)为提高我国的数学研究水平,从乾隆初年(1736年)开始,历时近30年,证明了包括这个公式在内的三个公式,同时求得了展开三角函数和反三角函数的6个新级数公式,著有《割圆密率捷法》一书,为我国用级数计算π开创了先河.如图所示的程序框图可以用莱布尼兹“关于π的级数展开式”计算π的近似值(其中P 表示π的近似值),若输入10n =,则输出的结果是A .11114(1)35717P =-+-+⋅⋅⋅+ B .11114(1)35719P =-+-+⋅⋅⋅- C .11114(1)35721P =-+-+⋅⋅⋅+D .11114(1)35721P =-+-+⋅⋅⋅-9.已知函数f(x)=x 2e x ,当x ∈[-1,1]时,不等式f(x)<m 恒成立,则实数m 的取值范围为 A .[,+∞)B .(,+∞)C .[e ,+∞)D .(e ,+∞)10.已知奇函数()f x 是R 上增函数,()()g x xf x =则A .233231log 224g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .233231log 224g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .23323122log 4g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .23323122log 4g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭11.若33log (2)1log a b ab +=+,则42a b +的最小值为()A .6B .83C .163D .17312.已知函数3ln ()3ln x a x f x a x x=-+-在区间()1,+∞上恰有四个不同的零点,则实数的取值范围是() A .(,3)(3,)e +∞UB .[)0,eC .()2,e +∞D .(,){3}e -∞U二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分。
)13.若向量()()221a x b x ==r r ,,,满足3a b ⋅<r r ,则实数的取值范围是___________. 14.822x x ⎛- ⎪⎝⎭展开式的第5项的系数为_________.15.已知直线0x y a -+=与圆22:2o x y +=相交于,两点(O 为坐标原点),且AOB ∆为等腰直角三角形,则实数的值为__________;16.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上存在两点A ,B 关于直线8y x =-对称,且线段AB 的中点在直线2140x y --=上,则双曲线的离心率为_________.三、解答题(共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
) (一)必考题:共60分。
17.某校学生社团组织活动丰富,学生会为了解同学对社团活动的满意程度,随机选取了100位同学进行问卷调查,并将问卷中的这100人根据其满意度评分值(百分制)按照[40,50),[50,60),[60,70),…,[90,100]分成6组,制成如图所示频率分布直方图. (1)求图中x 的值. (2)求这组数据的中位数.(3)现从被调查的问卷满意度评分值在[60,80)的学生中按分层抽样的方法抽取5人进行座谈了解,再从这5人中随机抽取2人作主题发言,求抽取的2人恰在同一组的概率.18.已知等差数列{}n a 的前项和为n S ,且满足28718,49a a S +== (1)求数列{}n a 的通项公式. (2)设()()413n n n b a a =++,数列{}n b 的前项和为n T ,求证:112n T ≤<. 19.如图,正方形ABCD 和四边形ACEF 所在的平面互相垂直.EF AC P ,2AB =,1CE EF ==.()求证:AF P 平面BDE .()求证:CF ⊥平面BDE .(3)在直线CD 上是否存在点M ,使得AM ⊥平面BDE ?并说明理由.20.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为22,圆O 22:2C x y +=与轴正半轴交于点,圆O 在点处的切线被椭圆C 截得的弦长为22. (1)求椭圆C 的方程.(2)设圆O 上任意一点处的切线交椭圆C 于点M 、N ,求证:MON ∠为定值. 21.已知函数()(2),()ln xf x e xg x x x =-=-.(1)求函数()()y f x g x =+的最小值;(2)设函数()()()h x f x ag x =-(0)a ≠,讨论函数()h x 的零点个数.(二)选考题:共10分。
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。
22.在新中国成立70周年国庆阅兵庆典中,众多群众在脸上贴着一颗红心,以此表达对祖国的热爱之情,在数学中,有多种方程都可以表示心型曲线,其中有著名的笛卡尔心型曲线,如图,在直角坐标系中,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.图中的曲线就是笛卡尔心型曲线,其极坐标方程为1sin ρθ=-(02,0θπρ≤<>),M 为该曲线上的任意一点.(1)当32OM =时,求M 点的极坐标. (2)将射线OM 绕原点O 逆时针旋转2π与该曲线相交于点N ,求MN 的最大值.23.已知,,a b c R +∈,x R ∀∈,不等式|1||2|x x a b c ---≤++恒成立. (1)求证:22213a b c ++≥. (2)求证:2222222a b b c c a +++++≥.参考答案一、BAACDDABDBCA二、13.(-3,1)14.7015.2±16.217.解:(1)由(0.005+0.010+0.030+0.025+0.010+x )×10=1,解得x=0.02. (2)中位数设为m ,则0.05+0.1+0.2+(m-70)×0.03=0.5,解得m=75. (3)可得满意度评分值在[60,70)内有20人,抽得样本为2人,记为a 1,a 2 满意度评分值在[70,80)内有30人,抽得样本为3人,记为b 1,b 2,b 3, 记“5人中随机抽取2人作主题发言,抽出的2人恰在同一组”为事件A , 基本事件有(a 1,a 2),(a 1,b 1),(a 1,b 2),(a 1,b 3),(a 2,b 1),(a 2,b 2),(a 2,b 3),(b 1,b 2),(b 1,b 3),(b 2,b 3)共10个,A 包含的基本事件个数有(a 1,a 2),(b 1,b 2),(b 1,b 3),(b 2,b 3)共4个,利用古典概型概率公式可知P (A )=0.4. 18.解:(1)设数列{}n a 的公差为,由285218a a a +==,则59a =, 又由()177477492a a S a +===,47a =,542d a a ∴=-=,又4137a a d =+= 所以11a =21n a n ∴=-(2)由(Ⅰ)可知()11n b n n =+111n n =-+数列{}n b 的前项和为11111111223341n T n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭L 11111111223341n n =-+-+-++-+L 111n =-+ 由11012n <≤+,所以11.2n T ≤< 19.解:()设AC 与BD 交于点G ,∵EF AG P ,1EF =,112AG AC ==, ∴四边形AGEF 为平行四边形, ∴AF EG P ,∵EG ⊂平面BDE ,AF ⊄平面BDE , ∴AF P 平面BDE . ()连接FG ,∵EF CG P ,1EF CG ==,1CE =, ∴平行四边形CEFG 为菱形, ∴CF EG ⊥,∵四边形ABCD 为正方形, ∴BD AC ⊥,又平面ACEF ⊥平面ABCD ,平面ACEF ⋂平面ABCD AC =, ∴BD ⊥平面ACEF , ∴CF BD ⊥, 又BD EG G ⋂=, ∴CF ⊥平面BDE .(3)直线CD 上是否存在点M .理由如下.以C 为原点,CB ,CD ,CE 分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系C xyz -,则()0,0,0C ,)2,0,0D,()B 2,0,()0,0,1E ,)2,2,0A∴()2,2,0BD =-u u u v ,()02,1BE =u u u v,,()2,01DE =-u u u v ,,设平面BDE 一个法向量为(),,n x y z =v,由·220·20n BD x n DE x z ⎧=-=⎪⎨=-+=⎪⎩u u u v v u u u vv ,得2y xz x =⎧⎪⎨=⎪⎩,令1x =,得(n =v,设()00,,0M y ,则()0AM y =u u u u v,若AM ⊥平面BDE ,则有AM n u u u u P v v, 但AM kn =u u u u vv,即AM u u u u v与平行不会成立, ∴不存在点M 使得AM ⊥平面BDE .20.解:(1)设椭圆的半焦距为由椭圆的离心率为2,由题知b c =,a =椭圆的方程为222212x y b b+=易求得)A,点在椭圆上,222212b b∴+=,解得226,3a b ==, 椭圆C 的方程为22163x y +=.(2)当过点与圆O 相切的切线斜率不存在时,不妨设切线的方程为x =由(1)知,M,N,OM =u u u u v,ON =u u u v,0OM ON ⋅=u u u u v u u u vOM ON ∴⊥当过点与圆O 相线的切线斜率存在时,可设切线的方程为y kx m =+,()11,M x y ,()22,N x y=()2221m k =+联立直线和椭圆的方程得()2226x kx m ++=,()222124260k x kmx m ∴+++-=,得()()()2242412260km km∆=-+->,且122412km x x k +=-+,21222612m x x k -=+()()1122,,,OM x y ON x y ==u u u u v u u u Q v1212OM ON x x y y u u u u v u u u v∴⋅=+()()1212x x kx m kx m =+++()()2212121k x x km x x m =++++()2222226411212m kmkkm m k k--=++⋅+++ ()()()222222212641212k m k m m k k +--++=+()2222223226636601212k k m k k k+----===++ OM ON ∴⊥u u u u v u u u v21.解:(1)令()()()x f x g x ϕ=+11()e (1)1(1)e x x x x x x xϕ⎛⎫⎛⎫'=-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令()0,1x x ϕ'==,()0,1,()0,01x x x x ϕϕ''>><<<, 所以()x ϕ的单调递增区间是(1,)+∞,单调递减区间是(0,1), 所以1x =时,()x ϕ取得极小值,也是最小值, 所以min ()(1)1e x ϕϕ==-; (2)11()1x g x x x-'=-=,令()0,1g x x '==, ()0,01,()0,1g x x g x x ''<<<>>()g x 的递减区间是(0,1),递增区间是(1,)+∞,所以()g x 的极小值为(1)g ,也是最小值,()(1)10g x g ≥=>.所以()0h x =e (2)()ln x x a s x x x-⇔==-,因为22(1)ln 1()(ln )x e x x x x s x x x ⎛⎫---+ ⎪⎝⎭'=-, 令2()ln 1k x x x x =--+2(1)(2)()x x k x x+-'⇒=, 令()0,2k x x '==,()0,02,()0,2k x x k x x ''<<<>>()k x 的递减区间是(0,2),递增区间是(2,)+∞,所以()k x 的极小值为(2)k ,也是最小值, 所以()(2)2ln 20k x k ≥=->,所以()s x 的递减区间是(0,1),递增区间是(1,)+∞,又因为0,x +→()0,s x →,x →+∞()s x →+∞,且(1)e s =-,所以,当e a <-时,()h x 有0个零点; 当a e =-或0a >时,()h x 有1个零点; 当e 0a -<<时,()h x 有2个零点.22.解:(1)设点M 在极坐标系中的坐标3,2θ⎛⎫⎪⎝⎭, 由1sin ρθ=-,得31sin 2θ=-,1sin 2θ=- ∵02θπ≤< ∴76θπ=或116πθ=, 所以点M 的极坐标为37,26π⎛⎫⎪⎝⎭或311,26π⎛⎫ ⎪⎝⎭(2)由题意可设()1,M ρθ,2,2N πρθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭. 由1sin ρθ=-,得11sin ρθ=-,21sin 1cos 2πρθθ⎛⎫=-+=-⎪⎝⎭.==M N==故54πθ=时,MN 1. 23.解:(1)∵|1||2||12|1x x x x ---≤--+=,∴1a b c ++≥. ∵222a b ab +≥,222b c bc +≥,222c a ac +≥, ∴222222222a b c ab bc ac ≥++++,∴2222222333222()1a b c a b c ab bc ac a b c ++≥+++++=++≥, ∴22213a b c ++≥,当且仅当c b a ==时等号成立. (2)∵222a b ab +≥,()2222222()a baab b a b +≥++=+,即222()2a b a b ++≥||()22a b a b ≥+=+.)2b c ≥+)2c a ≥+.)a b c ≥++≥。