2020届临川一中高三模拟考试 理数试卷Word版含答案
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江西省临川一中2020届高三年级教学质量检测(二)数 学(理科)注意事项:1.考试范围:集合与简单逻辑用语,函数与初等函数,导数及其应用,三角函数,解三角形, 平面向量,数列,不等式,立体几何,解析几何(直线、直线与圆的位置关系为主,可少量 涉及圆锥曲线)。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动, 用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试 卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是 符合题目要求的)1.已知集合{}0)5)(2(≤-+=x x x M , {}x y y N 2==,则=N M I A .]2,0(B .]5,0(C .]5,2[D .),2[+∞2.已知向量)2,1(-=m ),4(,λ=n ,其中.R ∈λ若n m ⊥,则=mn A .5B .2C .52D .23.已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的正半轴重合,点)5,2(-P 是角α终边上的一点,则=α2cos A .2920B .2921C .2921-D .2920-4.现有如下命题:命题),0(:+∞∈∀x p “”0ln ,<-x x 的否定为”“0ln ],0,(000≥--∞∈∃x x x ;命题”“02sin :>x q 的充要条件为”“)(2)12(Z k k x k ∈+<<ππ, 则下列命题中的真命题是 A .pB .q p ∧C .)(q p ⌝∨D .q p ∧)(⌝5.已知椭圆13964:22=+y x C 的左、右焦点分别为21,F F ⋅,点P 在椭圆C 上,若6|1=PF ,则 21F PF ∠的余弦值为A .103B .107 C .52 D .536.如图,在正六边形ABCDEF 中,=EC A .32- B .23- C .52-D .25-7.已知函数⎪⎭⎫ ⎝⎛∈+=32,6,sin 4cos 3)(2ππx x x x f ,则)(x f 的值域为 A .)417,4[B .)417,4(C .]313,4[D .]313,4( 8.已知长方体1111D C B A ABCD -中,2221===AA BC AB F E ,分别是线段111,CC D A 的中点,若E '是E 在平面11B BDD 上的射影,点F '在线段1BB 上,且,//BC FF 则=''F EA .15215B .10215C .15430D .104309.函数xx x x f ⎪⎭⎫⎝⎛⋅+--=32)2(4)(的零点个数为A .0B .1C .2D .310.已知函数221)(-⎪⎭⎫⎝⎛=x x f ,()28log 3f a =()2ln 3,f b =,21=c ,则c b a ,,的大小关系为 A .a c b >>B .b c a >>C .c a b >>D .c b a >>11.若关于x 的不等式01ln 2≥--x m x 在]3,2[上有解,则实数m 的取值范围为 A .⎥⎦⎤⎝⎛∞-2ln 3,B .⎥⎦⎤⎝⎛∞-3ln 8,C .(]1,2-∞-eD .⎥⎦⎤⎢⎣⎡3ln 8,2ln 312.四棱柱1111D C B A ABCD -中,底面四边形ABCD 是菱形,ο120=∠ADC ,连接BD AC ,交于点⊥O A O 1,平面ABCD ,41==BD O A ,点C '与点C 关于平面D BC 1对称,则三棱锥ABD C -'的体积为A .33B .32C .36D .34二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填写在题中的横线上) 13.记等比数列}{n a 的前n 项和为n s ,若41105=s s,则=72a a14.若椭圆C 过点)2,2(,)3,2(,则椭圆C 的离心率为15.已知实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≥++≥,4062,4y y x x y ,则44-+=x y z 的最大值为16.已知首项为3的正项数列}{n a 满足),1)(1(3))((11-+=-+++n n n n n n a a a a a a 记数列{})1(log 22-n a 的前n 项和为n S ,则使得440>n s 成立的n 的最小值为三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分) 已知函数.1432)(23+--=x x x x f (1)求曲线)(x f y =在点))1(,1(f 处切线的方程; (2)求函数)(x f 的极大值. 18.(本小题满分12分)已知ABC ∆中,角C B A ,,所对的边分别为,13,,,=a c b a且⋅-+=-++ba AC a b c C A C A sin sin sin cos cos sin(1)求ABC ∆外接圆的半径;(2)若3=c ,求ABC ∆的面积. 19.(本小题满分12分)直角梯形ABCD 如图(1)所示,其中CD AB //,AD AB ⊥,过点B 作CD BM ⊥,垂足为M , 得到面积为4的正方形ABMD ,现沿BM 进行翻折,得到如图(2)所示的四棱锥.ABMD C -(1)求证:平面⊥CBM 平面;CDM(2)若ο90=∠CMD ,平面CBM 与平面CAD 所成锐二面角的余弦值为13133,求CM 的长.20.(本小题满分12分)已知圆C 过点)1,4()1,0(,)3,2(,,过点)0,2(-P 的直线与圆C 交于N M ,两点. (1)若圆9)4()2(:22=-++'y x C ,判断圆C 与圆C '的位置关系,并说明理由; (2)若135=,求MN 的值. 21.(本小题满分12分)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,且,42=a .)1(2n a S n n +=&等比数列{}n b 满足:32b a =, ⋅++=3213b b b a(1)求数列{}n b 的通项公式以及前n 项和n T . (2)求数列{}n a 的通项公式. 22.(本小题满分12分)已知函数e x x f x2)(=,其中Λ718.2=e 为自然对数的底数. (1)求函数)(x f 在[]1,5--上的最值; (2)若函数x a x x f x g ln 1)()(-+=,求证:当()e a 2,0∈时,函数)(x g 无零点.数学(理科)参考答案1.B 2.B3.C4.D5.A 6.B8.D9.C10.A11.B12.D13.31 14.2215.72-16.2117.解:(1)依题意310)1(,-=f (1分) 而,4)1(,422)(2-=--='f x x x f (3分)故所求切线方程为)1(4310--=⎪⎭⎫⎝⎛--x y ,即.02312=-+y x (4分) (2)依题意)2)(1(2)2(2)(2-+=--='x x x x x f (5分)令0)(='x f ,解得1-=x 或.2=x (6分)故当)1,(--∞∈x 时,0)(>'x f ;当)2,1(-∈x 时0)(,<'x f ; 当),2(+∞∈x 时,0)(>'x f (8分)故函数)(x f 的极大值为310)1(=-f (10分) 18.解:(1)依题意b a a b c A C C A --+=++sin sin )sin(,,1sin sin sin --=+b a cA CB (1分)由正弦定理得1--=+ba ca cb (2分)整理得bc a c b -=-+222,所以212cos 222-=-+=bc a c b A (4分) 因为π<<A 0,所以32π=A (5分) 故所求外接圆半径339313sin 2===A a r (6分) (2)因为13=a ,3=c ,32π=A 所以由余弦定理,cos 2222A bc c b a -+=得32cos329132π⨯⨯⨯-+=b b (8分) 即0432=-+b b ,解得1=b 或4-=b (舍去),(10分) 所以433233121sin 21=⨯⨯⨯==A bc S (12分)19.解:(1)在图(1)中,因为,CM BM ⊥,DM BM ⊥所以翻折后,在图(2)中有CM BM ⊥,,DM BM ⊥(2分) 又M DM CM =I ,所以⊥BM 平面CDM (3分)因为⊂BM 平面CBM ,故平面⊥CBM 平面.CDM (4分)(2)因为DM CM ⊥,BM CM ⊥,M BM DM =I ,所以⊥CM 平面ABMD又MD BM ⊥,以M 为原点,分别以MD ,MB ,MC 所在直线为x 轴,y 轴,z 油,建立 如图所示的空间直角坐标系,(5分)设)0(>=a a CM ,)0,0,2(D ,),0,0(a C ,)0,2,2(A ,则),0,2(a CD -=,),2,2(a -= 设平面CAD 的法向量为),,(z y x n =由⎩⎨⎧=-+=-⇒⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅0220200az y x az x CA n n取a x =0,=y ,2=z ,即)2,0,(a n =(9分) 取平面CBM 的法向量为)0,0,2(=MD (10分)13133=,即131334222=+a a ,解得3=a ,即.3=CM (12分) 20.解:(1)设圆,0:22=++++F Ey Dx y x C则⎪⎩⎪⎨⎧=+++=++=+++03213,01,0417F E D F E F E D ,解得4-=D ,2-=E ,1=F (3分)故圆,0124:22=+--+y x y x C 即4)1()2(22=-+-y x 而2353422+==+='C C ,故圆C 与圆C '外切.(5分)(2)当直线MN 与x 轴重合时,令0=y ,得32-=M x ,32+=N x ,可得PN PM 3434+-=,不符合题意。
2020年江西省抚州市临川一中高考数学一模试卷(理科)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|(x−2)(x+1)>0}则C R A=()A. {x|−1<x<2}B. {x|−1≤x≤2}C. {x|x<−1}∪{x|x>2}D. {x|x≤−1}∪{x|x≥2}2.已知复数z=1+i,则|z2−1|=()A. 5B. 2√5C. √5D. 23.一个几何体的三视图如图所示,其中俯视图的曲线部分是四分之一圆弧,该几何体的表面上的两点M,N在正视图上的对应点分别为A(中点),B,则一质点自点M沿着该几何体的侧面绕行一周到达点N的最短路径长为()A. √(π+4)2+1B. √π2+1C. √4π2+1D. √374.函数f(x)=13ax3+12ax2−2ax+2a+1的图像经过四个象限的一个充分但不必要条件是()A. −43<a<−13B. −1<a<−12C. −65<a<−316D. −2<a<05.已知△ABC的三个顶点是A(−a,0),B(a,0)和C(a2,√32a),则△ABC的形状是()A. 等腰三角形B. 等边三角形C. 直角三角形D. 斜三角形6.下列函数图象不是轴对称图形的是()A. y=1xB. y=cosx,x∈[0,2π]C. y=√xD. y=lg|x|7.如图是一个2×2列联表,则表中m,n的值分别为()y 1 y 2 合计 x 1 a 35 45 x 2 7 b n 合计m73SA. 10,38B. 17,45C. 10,45D. 17,388. 一个圆经过以下两个点B(−3,0),C(0,−2),且圆心在y 轴上,则圆的标准方程为( )A.B. x 2+(y ±54)2=(134)2 C. x 2+(y −54)2=134D. x 2+(y −54)2=(134)29. 已知F 1(−8,3),F 2(2,3),动点P 满足|PF 1|−|PF 2|=10,则P 点的轨迹是( )A. 双曲线B. 双曲线的一支C. 直线D. 一条射线10. 向如图中所示正方形内随机地投掷飞镖,飞镖落在阴影部分的概率为( )A. 3518 B. 2536 C. 25144 D. 257211. 如图,直三棱柱ABC −A 1B 1C 1,AC ⊥BC ,且CA =CC 1=√2CB ,则直线BC 1与直线AB 1所成角的余弦值为( )A. √55B. √53C. 2√55D. √151512. 已知函数f(x)=k(x −lnx)−e x x,若f(x)只有一个极值点,则实数k 的取值范围是( )A. (−e,+∞)B. (−∞,e)C. (−∞,e]D. (−∞,1e ]二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.f(x)=(2−x)e2x的单调递增区间是__________.)5的展开式中x4的系数为________.14.(x2+2x15.如图,江岸边有一观察台CD高出江面30米,江中有两条船A和B,由观察台顶部C测得两船的俯角分别是45o和30o,若两船与观察台底部连线成30o角,则两船的距离是__________.16.已知函数f(x)=axlnx−e x(其中e为自然对数的底数)存在唯一的极值点,则实数a的取值范围是________.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.设f(x)=6cos2x−√3sin2x.(1)求f(x)的最大值及最小正周期;α的值.(2)若锐角α满足f(α)=3−2√3,求tan4518.如图,在直三棱柱ABC−A1B1C1中,AC=BC,F为A1B1的中点.求证:(1)B1C//平面FAC1;(2)平面FAC1⊥平面ABB1A1.19.已知函数(1)当a=−1时,求f(x)的单调区间;(2)当x∈[1,e]时,求f(x)的最小值.20. 已知函数,f(x)=log 2x −x +1,(x ∈[2,+∞)),数列{a n }满足a 1=2,a n+1a n=2,(n ∈N ∗).(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式a n ; (Ⅱ)求f(a 1)+f(a 2)+⋯+f(a n ).21. 设M 点为圆C :x 2+y 2=4上的动点,点M 在x 轴上的投影为N.动点P 满足2PN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =√3MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,动点P 的轨迹为E . (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设E 的左顶点为D ,若直线l :y =kx +m 与曲线E 交于两点A ,B(A,B 不是左右顶点),且满足|DA ⃗⃗⃗⃗⃗ +DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|DA ⃗⃗⃗⃗⃗ −DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,求证:直线l 恒过定点,并求出该定点的坐标.22. 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为{x =1−√32ty =−√3+12t(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=√22. (1)求直线l 的普通方程及曲线C 的直角坐标方程;(2)设点P(1,−√3),直线l与曲线C相交于两点A,B,求1|PA|+1|PB|的值.23.设函数f(x)=|x−a|.(1)当a=−1时,解不等式f(x)≥7−|x−1|;(2)若f(x)≤2的解集为[−1,3],m+2n=2mn−3a(m>0,n>0),求证:m+2n≥6.【答案与解析】1.答案:B解析:本题考查一元二次不等式的解法和补集及其运算.化简集合A,结合数轴即可求出结果.解:由(x−2)(x+1)>0得x>2或x<−1,∴A={x|x<−1或x>2},∴C R A={x|−1≤x≤2}.故选B.2.答案:C解析:本题主要考查了复数的四则运算,复数的模,属于基础题.先求出z2−1,再根据复数模的求法即可求得结果.解:由复数z=1+i,得z2−1=(1+i)2−1=2i−1,所以|z2−1|=√22+(−1)2=√5.故选:C.3.答案:A解析:本题考查几何体的三视图和多面体和旋转体上的最短距离(折叠与展开图),属中档题,关键是根据三视图确定几何体的形状与尺寸,并将空间最短路径问题转化为侧面展开图的直线距离问题解:如图是由三视图得到的几何体,是有一个棱长为2的正方体去掉以一条棱为轴的底面半径r=2的圆柱的四分之一得到,×2π×r=π,圆柱部分的底面弧长为14其展开图如图所示,是长为4+π,宽为2的矩形,质点自点M沿着该几何体的侧面绕行一周到达点N的最短路径长为展开图中M、N的直线距离为,故选A.4.答案:B解析:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合函数的导数,研究函数的极值是解决本题的关键.据选择项只要判断当a<0时的函数的导数,研究函数的极值,结合函数的图象特点进行求解即可解:根据选择项只要判断当a<0时,即可,函数的导数f′(x)=ax2+ax−2a=a(x−1)(x+2).若a<0,当x<−2或x>1,f′(x)<0,当−2<x<1,f′(x)>0,即当x=−2时,函数取得极小值,当x=1时函数取得极大值,要使函数f(x)=13ax3+12ax2−2ax+2a+1的图象经过四个象限,则有f(−2)<0,且f(1)>0,∴−65<a<−316,即函数的图象经过四个象限的充要条件为−65<a<−316,则对应的充分但不必要条件为(−65,−316)的真子集,则−1<a<−12满足条件,故选:B.5.答案:C解析:本题主要考查了两点间的距离公式以及勾股定理判断,熟练掌握相关知识点和方法是解决此类问题的关键.解:由坐标可知|AB|=2a,|AC|=a2)(√3a2)=√3a,|BC|=a2)(√3a2)=a,所以|AB|2=|AC|2+|BC|2,则△ABC是直角三角形,故选C.6.答案:C解析:解:对于A,y=1x为轴对称图形,其对称轴y=x,或y=−x,对于B:y=cosx在x∈[0,2π]为轴对称图形,其对称轴x=π,对于C:y=√x不是轴对称图形,对于D:y=lg|x|为轴对称图形,其对称轴x=0,故选:C.根据常见函数的图象即可判断本题考查了函数的图象和性质,属于基础题7.答案:B解析:本题考查2×2列联表,考查推理能力和计算能力,属于基础题. 由联表中数据即可求解.解:根据2×2列联表可知a +35=45,解得a =10,则m =a +7=17,又由35+b =73,解得b =38,则n =7+b =45,故选B .8.答案:D解析:本题考查圆的标准方程的求法,训练了利用待定系数法求解圆的方程,是基础题.设圆心坐标为(0,b),半径为r ,可得圆的方程为x 2+(y −b)2=r 2,把已知点的坐标代入,求解b 与r 值,则圆的方程可求.解:设圆心坐标为(0,b),半径为r , 则圆的方程为x 2+(y −b)2=r 2, 则{9+b 2=r 2(b +2)2=r 2, 解得b =54,r 2=16916,∴圆的标准方程为x 2+(y −54)2=(134)2. 故选D .9.答案:D解析:F 1,F 2是两定点,|F 1F 2|=10,所以满足条件|PF 1|−|PF 2|=10的点P 的轨迹应为一条射线.故选D .10.答案:C解析:根据几何概率的求法:镖落在阴影部分的概率就是阴影区域的面积与总面积的比值.几何概型的概率估算公式中的“几何度量”,可以为线段长度、含面积、体积等,而且这个“几何度量”只与“大小”有关,而与形状和位置无关.解:观察这个图可知:阴影部分是一个小三角形,在直线AB 的方程为6x −3y −4=0中, 令x =1得A(1,23), 令y =−1得B(16,−1). ∴三角形ABC 的面积为S =12AC ×BC =12×(1+23)(1−16)=2536∵图中正方形的面积为4,∴飞镖落在阴影部分(三角形ABC 的内部)的概率是:25364=25144.故选:C .11.答案:D解析:本题考查利用空间向量解决异面直线所成角的问题,向量夹角余弦的坐标公式,要清楚两异面直线的方向向量的夹角和这两异面直线所成角的关系.设CA =1,由条件及建立的空间直角坐标系,可求出点A ,B ,B 1,C 1几点的坐标,从而得到向量BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标,由向量夹角余弦的坐标公式即可求出cos <BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >,从而便得出直线BC 1与直线AB 1夹角的余弦值.解:设CA =1,建立空间直角坐标系,如图,根据条件可求以下几点坐标:A(1,0,0),B 1(0,1,√22),B(0,0,√22),C 1(0,1,0);∴BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,−√22),AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−1,1,√22);∴cos <BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |·|AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=1−12√1+24×√1+1+24=√1515.∴直线BC 1与直线AB 1夹角的余弦值为√1515.故选D .12.答案:C解析:本题考查了利用导数研究函数的单调性与极值问题,是中档题. 求出函数的导数,令f ′(x)=0,解得x =1,或k =e x x,令ℎ(x)=e x x,根据函数的单调性结合ℎ(x)=e x x的图象,求出k 的范围即可. 解:函数f(x)=k(x −lnx)−e x x(k ∈R ),∴f ′(x)=(x−1)(kx−e x )x 2,x ∈(0,+∞);令f′(x)=0,解得x =1,或k =e x x,设,则ℎ′(x)=e x x−e xx 2=e x (x−1)x 2,由ℎ′(x)>0,得x >1; 由ℎ′(x)<0得0<x <1.当x =1时,ℎ(x)取得极小值ℎ(1)=e . 作出函数ℎ(x)=e x x的图象如图所示:结合函数ℎ(x)的图象,则k <e 时,函数f(x)只有一个极值点x =1;k=e时,函数f(x)也只有一个极值点x=1,满足条件;k>e时不满足条件,舍去.综上所述,实数k的取值范围是(−∞,e].故选C.13.答案:(−∞,32)解析:f′(x)=−e2x+2(2−x)e2x=e2x(3−2x),因为e2x>0恒成立,所以令f′(x)=e2x(3−2x)>0得x<32.即f(x)的单调递增区间为(−∞,32).本题考察导数的基本计算和函数单调性的求解,属于基础题.14.答案:40解析:本题考查二项展开式的特定项与特定项的系数.求出二项展开式的通项,计算可得结果.解:根据题意得,T r+1=C5r(x2)5−r(2x)r=C5r2r x10−3r,令10−3r=4,得r=2,∴(x2+2x)5的展开式中x4的系数为C5222=40.故答案为40.15.答案:30米解析:本题给出实际应用问题,求观察台旁边两条小船间的距离.着重考查了余弦定理、空间线面的位置关系等知识,属于中档题.利用直线与平面所以及俯角的定义,化为两个特殊直角三角形的计算,再在底面△DAB中用余弦定理即可求出两船距离.解:如图,设C处观测小船A的俯角为45°,设C处观测小船B的俯角为30°,连接DA、DB,Rt△CDA中,∠CAD=45°,可得DA=CD=30米,Rt△CDB中,∠CBD=30°,可得DB=√3CD=30√3米,在△DAB中,DA=30米,DB=30√3米,∠ADB=30°,由余弦定理可得:AB2=DA2+DB2−2DA·DBcos30°=900.∴AB=30米(负值舍去).故答案为30米.16.答案:解析:本题考查了利用导数求函数的极值问题,求出函数的导数,由已知条件结合零点存在定理进行判断即可.解:f′(x)=a lnx+a−e x=a(lnx+1)−e x,令f′(x)=0,即a(lnx+1)−e x=0,解得x=0,∴f(x)在x=0处存在极值为,f(0)=−e0=−1<0,又∵函数存在唯一的极值点,∴只需要f′(x)=a(lnx+1)−e x<0即可,∵e x在R上恒大于0,则只需a<0即可,∴a的取值范围为,故答案为.−√3sin2x17.答案:解:(1)f(x)=61+cos2x2=3cos2x −√3sin2x +3 =2√3(√32cos2x −12sin2x)+3=2√3cos(2x +π6)+3故f(x)的最大值为2√3+3;最小正周期T =2π2=π(2)由f(α)=3−2√3得2√3cos(2α+π6)+3=3−2√3, 故cos(2α+π6)=−1又由0<α<π2得π6<2α+π6<π+π6,故2α+π6=π,解得α=512π. 从而tan 45α=tan π3=√3.解析:本题考查三角函数的图象与性质即三角函数的恒等变换,解决问题的关键是:(1)利用三角函数的二倍角公式及公式asinx +bcosx =√a 2+b 2sin(x +θ)化简为只含一个角一个函数名的三角函数,利用有界性及周期公式求出最大值最小正周期. (2)列出关于α的三角方程,求出α,求出正切值.18.答案:解:(1)证明:如图所示取AB 的中点E ,连接CE ,EB 1,∵F 为A 1B 1的中点,∴C 1F//CE ,AF//B 1E ,且C 1F ∩AF =F ,CE ∩B 1E =E , ∴面B 1CE//平面FAC 1,∵B 1C ⊂B 1CE , ∴B 1C//平面FAC 1(2)证明:直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,A 1A ⊥面A 1C 1B 1,∵C 1F ⊂面A 1C 1B 1,∴A 1A ⊥C 1F , ∵AC =BC ,F 为A 1B 1的中点,∴A 1B 1⊥C 1F ,且AA 1∩A 1B 1,∴C 1F ⊥面AA 1C 1B 1B ,C1F⊂面A1C1B1,∴平面FAC1⊥平面ABB1A1.解析:(1)如图所示取AB的中点E,连接CE,EB1,可得面B1CE//平面FAC1,即B1C//平面FAC1 (2)只需证明C1F⊥面AA1C1B1B,即可得平面FAC1⊥平面ABB1A1.本题考查了线面平行、面面垂直的判定,关键是空间位置关系的判定与性质的应用,属于中档题.19.答案:解:(1)当a=−1时,,∴f′(x)=x−1x =x2−1x(x>0),由f′(x)>0,解得x>1;由f′(x)<0,解得0<x<1,故f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞).(2)f′(x)=x−(a+1)+ax =x2−(a+1)x+ax=(x−1)(x−a)x(x>0),当a≤1时,f(x)在[1,e]上为增函数,∴f(x)min=f(1)=92−a;当1<a<e时,f(x)在(1,a)上为减函数,在(a,e)上为增函数,;当a≥e时,f(x)在[1,e]上为减函数,∴f(x)min=f(e)=e22−(a+1)e+5+a,综上所述,当a≤1时,f(x)min=92−a;当1<a<e时,;当a≥e时,f(x)min=e22−(a+1)e+5+a解析:本题考查利用导数研究函数的单调性及最值,属于中档题.(1)求出导函数,由f′(x)>0解得单调递增区间,由f′(x)<0解得单调递减区间;(2)求出导函数,由f′(x)=0的两根的的大小,分类讨论,求得函数在[1,e]上的单调性,得到最小值.20.答案:解:(I)∵a n+1a n =2,a1=2,∴数列{a n}是以2为首项,2为公比的等比数列∴a n=2×2n−1=2n;(II)由(I)可得f(a n)=log22n−2n+1=(n+1)−2n,∴f(a1)+f(a2)+⋯+f(a n)=[2+3+⋯+(n+1)]−(2+22+⋯+2n]=n(n+3)2−2n+1+2.解析:(I)根据a n+1a n=2,a 1=2,利用等比数列的定义可得数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列,从而可求数列{a n }的通项公式a n ;(II)由(I)可得f(a n )=log 22n −2n +1=(n +1)−2n ,利用等差数列与等比数列的求和公式,可得结论.本题考查等比数列的定义,考查等差数列与等比数列的求和公式,属于中档题.21.答案:解:(Ⅰ)设P(x,y),M(x 0,y 0),则N (x 0,0),∴PN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 0−x,−y ),MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−y 0), ∵2PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =√3MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴x 0=x ,y 0=2√3y3, 代入圆的方程得,x 2+43y 2=4, 即x 24+y 23=1,故动点P 的轨迹E 的方程为:x 24+y 23=1;证明:(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,D (−2,0), ∵|DA ⃗⃗⃗⃗⃗ +DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|DA ⃗⃗⃗⃗⃗ −DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |, ∴DA ⊥DB ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由{y =kx +m x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2−12=0, ∴x 1+x 2=−8km3+4k 2,x 1x 2=4m 2−123+4k 2,…①∴y 1y 2=(kx 1+m)(kx 2+m)=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2,…② 由DA ⊥DB 得:y 1x 1+2×y 2x 2+2=−1, 即−y 1y 2=x 1x 2+2(x 1+x 2)+4,…③由②③得:(k 2+1)x 1x 2+(2+mk )(x 1+x 2)+m 2+4=0,…④ 把①代入④并整理得:7m 2−16km +4k 2=0,得: (7m −2k )(m −2k )=0,即m =27k 或m =2k ,故直线l 的方程为y =k (x +27),或y =k (x +2), 当直线l 的方程为y =k (x +27)时,l 过定点(−27,0);满足Δ>0当直线l 的方程为y =k (x +2)时,l 过定点(−2,0),这与A ,B 不是左右顶点矛盾. 故直线l 的方程为y =k (x +27),过定点(−27,0).解析:本题考查了轨迹方程的求法,直线与圆锥曲线的综合,难度较大.(Ⅰ)设P(x,y),M(x 0,y 0),由已知条件建立二者之间的关系,利用坐标转移法可得轨迹方程; (2)由向量条件结合矩形对角线相等可得DA ,DB 垂直,斜率之积为−1,再联立直线与椭圆方程,得根与系数关系,逐步求解得证.22.答案:解:(1)因为,所以,将,ρ2=x 2+y 2,代入上式,可得x 2+2y 2=8,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+2y 2=8; 因为直线l 的参数方程为{x =1−√32ty =−√3+12t, 消去参数t 得x +√3y +2=0,所以直线l 的普通方程为x +√3y +2=0; (2)易知点P(1,−√3)在直线l 上,将直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程, 可得5t 2−12√3t −4=0,设A,B 两点所对应的参数分别为t 1,t 2, 则t 1+t 2=12√35,t 1t 2=−45, 于是1|PA|+1|PB|=|PA|+|PB||PA||PB|=|t 1−t 2||t 1t 2|=√(t 1+t 2)2−4t 1t 2|t 1t 2|=4√2.解析:本题考查的知识点是椭圆的极坐标方程,直线的参数方程,直线参数方程中参数的几何意义,难度中档.(1)利用三种方程的转化方法,求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)将直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程,可得5t 2−12√3t −4=0,利用参数的几何意义,求1|PA |+1|PB |的值.23.答案:解:(1)a =−1时,f(x)=|x +1|,f(x)≥7−|x −1|,即|x +1|+|x −1|≥7,故{x ≥1x +1+x −1≥7或{−1<x <1x +1+1−x ≥7或{x ≤−1−x −1+1−x ≥7, 解得:x ≥72或x ≤−72,故不等式的解集是(−∞,−72]∪[72,+∞);(2)令f (x )≤2,即|x −a|≤2,解得−2+a ≤x ≤2+a , 由f (x )≤2的解集是[−1,3],易得a =1,m +2n =2mn −3, ∵m >0,n >0,由均值不等式可得m +2n ≥2√2mn , 当且仅当m =2n =3时“=”成立, 故(m+2n 2)2≥(m +2n)+3,∴m +2n ≥6.解析:本题考查了解绝对值不等式问题,考查基本不等式的性质以及分类讨论思想,转化思想,是一道中档题.(1)通过讨论x 的范围,求出不等式的解集即可; (2)求出a 的值,根据基本不等式的性质证明即可.。
2020届临川一中暨临川一中实验学校高三理科数学月考试卷(满分:150分考试时间:120分钟)审题人:临川一中高三数学备课组一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1. 已知i 为虚数单位,若复数1z ,2z 在复平面内对应的点分别为(2,1),(1,2)-,则复数12z z i⋅=( ) A .34i -- B .34i -+C .43i --D .3-2.已知集合{|20}A x x =-≥,{|ln(1)}B x y x =∈=+Z ,则A B =I ( )A .[1,2]-B .(1,2]-C .{0,1,2}D .{1,0,1,2}-3.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若41012222a a a ++=,则14S =( )A .56B .66C .77D .784.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足(2)()f x f x +=-,且在区间[]1,2上是减函数,令2log 3a =,12211,log 162b c -⎛⎫== ⎪⎝⎭,则()()(),,f a f b f c 的大小关系为( )A.()()()f a f b f c << B.()()()f a f c f b << C.()()()f b f a f c <<D.()()()f c f a f b <<5.若点()x y P 2sin ,cos -=在直线αα上,则sin 22πα⎛⎫+⎪⎝⎭的值等于( ) A .53-B .53C .54-D .546. 在统计学中,同比增长率一般是指和去年同期相比较的增长率,环比增长率一般是指和前一时期相比较的增长率.2020年2月29日人民网发布了我国2019年国民经济和社会发展统计公报图表,根据2019年居民消费价格月度涨跌幅度统计折线图,下列说法正确的是( )A .2019年我国居民每月消费价格与2018年同期相比有涨有跌B .2019年我国居民每月消费价格中2月消费价格最高C .2019年我国居民每月消费价格逐月递增D .2019年我国居民每月消费价格3月份较2月份有所下降7.已知1111114357941π≈-+-+-+L ,如图是求π的近似值的一个程序框图,则图中空白框中应填入( )A .()n+1121i n -=+ B .(1)21n i n -=+ C .()n+112i i -=+ D .(1)2n i i -=+8.已知实数,x y 满足约束条件2202201,1x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥-≥-⎩,则2x y +的取值范围是( ) A .(3,6]-B .[3,6]-C .3(,6]2-D .3[,6]2-9.函数1()ln ||1xf x x+=-的图象大致为( )10.2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为( ) A .72B .84C .96D .12011.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点.若2211||,||,||,||QF PF PF QF 依次构成等差数列,且1||PQ PF =,则椭圆C 的离心率为( )A .23B .34CD12.已知是函数的极大值点,则的取值范围是( )A .(]1,-∞-B .(,1]-∞C .[0,)+∞D .[1,)+∞二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设向量a v 与b v 的夹角为θ,定义a v 与b v 的“向量积”:a b ⨯v v是一个向量,它的模sin a b a b θ⨯=⋅⋅v v v v .若()1,a b =-=r r ,,则a b ⨯=v v____________.14. 若2a xdx =⎰,则()51-+ay x 的展开式中22x y 的系数为___________.15.在棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为线段11A D 的中点,若三棱锥P ABC -的四个顶点都在球O 的球面上,则球O 的表面积为 .16.已知1(3,0)A -,2(3,0)A 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右顶点,双曲线C 的渐近线上存在一点P 满足122||||PA PA =,则b 的最大值为________.0x =()()tan f x x ax x =-a三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)如图,在平面四边形ABCD 中,2BC =,23CD =,且AB BD DA ==.(1)若6CDB π∠=,求tan ABC ∠的值;(2)求四边形ABCD 面积的最大值.18.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PAB ∆是正三角形,BC AB ⊥,BC CD=23=,AB AD 2==. (1)若3PB BE =,求证:AE ∥平面PCD ; (2)若4PC =,求二面角A PCB --的正弦值.19.(本小题满分12分)2018年反映社会现实的电影《我不是药神》引起了很大的轰动,治疗特种病的创新药研发成了当务之急.为此,某药企加大了研发投入,市场上治疗一类慢性病的特效药品A 的研发费用x (百万元)和销量y (万盒)的统计数据如下:研发费用x (百万元)2 3 6 10 13 15 18 21销量y (万盒)1 12 2.5 3.5 3.5 4.5 6(1)根据数据用最小二乘法求出y 与x 的线性回归方程ˆˆy bxa =+(系数用分数表示,不能用小数);(2)该药企准备生产药品A 的三类不同的剂型1A ,2A ,3A ,并对其进行两次检测,当第一次检测合格后,才能进行第二次检测.第一次检测时,三类剂型1A ,2A ,3A 合格的概率分别为12,34,35,第二次检测时,三类剂型1A ,2A ,3A 合格的概率分别为45,23,23.两次检测过程相互独立,设经过两次检测后1A ,2A ,3A 三类剂型合格的种类数为X ,求X 的分布列与数学期望.附:(1)1221ˆˆˆbni ii nii x y nx ya y bx xnx==-==--∑∑,(2)882113471308i i i i i x y x ====∑∑,.20.(本小题满分12分)给定椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>,称圆心在原点O ,半径为22a b +的圆是椭圆C 的“准圆”.若椭圆C 的一个焦点为(30)F ,,其短轴上的一个端点到F 的距离为6.(1)求椭圆C 的方程和其“准圆”方程;(2)点P 是椭圆C 的“准圆”上的动点,过点P 作椭圆的切线12,l l 交“准圆”于点,M N .①当点P 为“准圆”与y 轴正半轴的交点时,求直线12,l l 的方程并证明12l l ⊥; ②求证:线段MN 的长为定值.21.(本小题满分12分)已知函数.(1)若在63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上存在单调递增区间,求实数的取值范围;(2)设,若,恒有成立,求的最小值.请考生在第22、23两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一个题目计分.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为8242x 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,曲线C 的极坐标方程为θρsin 2=. (1)求直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)若射线(0)4θρπ=>与l 和C 分别交于点,A B ,求||AB .()sin axf x e x =()f x a 1a ≥0,2x π⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦()f x bx ≤2b e a -23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知()|||2|f x x x =+-.(1)求不等式|4|()x f x x >的解集;(2)若()f x 的最小值为M ,且22(,,)a b c M a b c ++=∈R ,求证:22249a b c ++≥.2020届临川一中暨临川一中实验学校高三理科数学月考答案一、单选题1-5.ACCCA 6-10.DBBDB 11-12.DB 二、填空题13.2 14.120- 15. π41 16.4 三、解答题17.【答案】(1)3-(2)38法一:解:(1)在BCD ∆中,由正弦定理得sin sin CD BCCBD BDC=∠∠,∴sin6sin 22CBD π∠==∵0CBD π<∠<,∴3CBD π∠=或23CBD π∠=………………3分 当23CBD π∠=时,此时A B C 、、三点共线,矛盾 ∴3CBD π∠= ………………4分 ∴()2tan tan tan tan 333ABC ABD CBD πππ⎛⎫∠=∠+∠=+==⎪⎝⎭………………6分法二:由余弦定理222cos 242BD CD BC BDC BD BD BD CD +-∠====⋅或 (3)分若2BD =时,此时23CBD π∠=,即A B C 、、三点共线,矛盾………………4分 ∴4BD =,此时3CBD π∠=∴()tan tan tan 33ABC ABD CBD ππ⎛⎫∠=∠+∠=+=⎪⎝⎭6分(2)设BCD θ∠=,在BCD ∆中,由余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD θ=+-⋅()222232223cos 1683cos θθ=+-⨯⨯=-……8分 ∴21113sin sin sin 222ABC BCD BAD D S S BC CD BA BD BC CD BD S θθθ∆∆=+=⋅+⋅=⋅+四边形 23sin 436cos 43sin 433πθθθ⎛⎫=+-=-+ ⎪⎝⎭.……………………11分当56πθ=时,四边形ABCD 面积的最大值83. ……………………12分 备注:(1)若第1问用正弦定理没写出23CBD π∠=,扣1分 (2)若第1问用余弦定理没写出2BD =,并且排除2BD =,扣1分 18.【答案】(1)见详细答案(2)25(1)如图,作EF PC ∥,交BC 于F ,连接AF . 因为3PB BE =,所以E 是PB 的三等分点,可得23BF =. 因为2AB AD ==,23BC CD ==,AC AC =,所以ABC ADC △≌△, 因为BC ⊥AB ,所以90ABC ∠=︒,…………………1分因为3tan 23AB ACB BC ∠===,所以30ACB ACD ∠=∠=︒,所以60BCD ∠=︒,(2分) 因为tan 323AB AFB BF ∠===,所以60AFB ∠=︒,所以AF CD ∥,……3分 因为AF ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,所以AF ∥平面PCD .……4分又EF PC ∥,EF ⊄平面PCD ,PC ⊂平面PCD ,所以EF ∥平面PCD .……………5分 因为AF EF F =I ,AF 、EF ⊂平面AEF ,所以平面AEF ∥平面PCD ,所以AE ∥平面PCD .…6分(2)因为PAB △是等边三角形,2AB =,所以2PB =.又因为4PC =,BC =,所以222PC PB BC =+,所以BC PB ⊥. 又BC ⊥AB ,,AB PB ⊂平面PAB ,AB PB B =I ,所以BC ⊥平面PAB .因为BC ⊂平面ABCD ,所以平面PAB ⊥平面ABCD .在平面PAB 内作Bz ⊥平面ABCD .………7分以B 点为坐标原点,分别以,,BC BA Bz 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系B xyz -,则C ,(0,2,0)A,P ,所以BC =u u u r,BP =u u u r,2,0)AC =-u u u r,(0,AP =-u u u r.………8分设111(,,)x y z =m 为平面BPC 的法向量,则00BC BP ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=u u u ru u u r m m,即1110y ⎧==⎪⎨⎪⎩, 令11z =-,可得1)=-m .………………9分设222(,,)x y z =n 为平面APC 的法向量,则00AC AP ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=u u u ru u u r n n,即2222200y y -=-+=⎧⎪⎨⎪⎩, 令21z =,可得=n .………………10分所以,cos ==m n ………………11分则n s ,i =m n ,所以二面角A PC B --的正弦值为.……………………12分 备注:若第2问用几何法做对也给满分. 19.【答案】(1)83107340340y x =+(2)分布列见详解,数学期望为1310. 解:解:(1)由题意可知2361021131518118x +++++++==,112 2.56 3.5 3.5 4.538y +++++++==,………………2分 由公式12221ˆ34781138313088b 11340ni ii n i i x y nx y x nx==-⨯⨯==-⨯-=-∑∑………………3分 83107ˆˆ311340340ay bx =-=-⨯=………………4分 ∴83107340340y x =+……………5分 (2)药品A 的三类剂型123A A A 、、经过两次检测后合格分别为事件123B B B 、、,则()()()123142321322,,255432535p B P B P B =⨯==⨯==⨯=……………7分 由题意,0,1,2,3X 可取()()()()()()()()2123212312312321231231231232190115250212212111112525525021221821125255225235p X p B B B p X p B B B B B B B B B p X p B B B B B B B B B p X p B B B ⎛⎫⎛⎫===--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=-⋅+-⋅⋅-⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=⋅-+-⋅⋅⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫=== ⎝212225⋅=⎪⎭………10分X ∴的分布列为9218213123.5050255010X ∴⨯+⨯+⨯+⨯=的期望为:EX=0…………12分20.【答案】(1) 椭圆方程为22163x y +=,准圆方程为229x y +=; ①12l l ,方程为33y x y x =+=-+, ②见详解 【解析】(1)c a b ==∴=Q 2分∴椭圆方程为22163x y +=, ………………3分 准圆方程为229x y +=.………………4分(2)(ⅰ)因为准圆229x y +=与y 轴正半轴的交点为(03)P ,, 设过点(03)P ,且与椭圆相切的直线为3y kx =+, 所以由223{163y kx x y =++=,,得22(12)12120k x kx +++=.……………5分 因为直线3y kx =+与椭圆相切,所以22144412(12)0k k ∆=-⨯+=,解得1k =±,……………6分 所以12l l ,方程为33y x y x =+=-+,.……………7分 121l l k k ⋅=-Q ,12l l ∴⊥.……………8分(ⅱ)①当直线12l l ,中有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在, 则1l:x =当1l :6x =时,与准圆交于点(63)(63)-,,,,此时2l 为y =y =,显然直线12l l ,垂直;同理可证当1l:x =12l l ,垂直……………9分 ②当12l l ,斜率存在时,设点00(,)P x y ,其中22009x y +=. 设经过点00()P x y ,与椭圆相切的直线为00()y t x x y =-+, 所以由0022(){163y t x x y x y =-++=,,得2220000(12)4()2()60t x t y tx x y tx ++-+--=.……………10分由0∆=化简整理得()22200006230x t x y t y -++-=因为22009x y +=,所以有2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=. 设12l l ,的斜率分别为12t t ,,因为12l l ,与椭圆相切, 所以12t t ,满足上述方程2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=, 所以201220616x t t x -⋅==--,即12l l ,垂直.……………11分 综合①②知:因为12l l ,经过点00()P x y ,,又分别交其准圆于点M N ,,且12l l ,垂直. 所以线段MN 为准圆229x y +=的直径,6MN =,所以线段MN 的长为定值6.……………12分21.【答案】(1)()∞(2)22e π-解:(1)由()sin ax f x e x =,得()()'sin cos ax f x e a x x =+,……………1分由()f x 在63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上存在单调递增区间,可得()'0f x >在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,……………2分即sin cos 0a x x +>在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则min 1tan a x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭,∴a > ∴a的取值范围为()∞.……………4分 (2)设()()sin ax bx e x g x f x b x =-=-,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 则()()'sin cos ax g x e a x x b =+-.设()()sin cos ax h x e a x x b =+-,则()()2'1sin 2cos 0ax h x e a x a x ⎡⎤=-+≥⎣⎦, ……………5分∴()h x 单调递增,即()'g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 ∴()2'1,a g x b ae b π⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦.……………6分当1b ≤时,()'0g x ≥,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴()()00g x g ≥=,不符合题意; 当2a b ae π≥时,()'0g x ≤,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,()()00g x g ≤=,符合题意; 当21a b ae π<<时,由于()'g x 为一个单调递增的函数,而()'010g b =-<,2'02a g ae b ππ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭, 由零点存在性定理,必存在一个零点0x ,使得()0'0g x =,从而()g x 在[]00,x x ∈上单调递减,在0,2x π⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递增, ……………9分 因此只需02g π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴22a e b ππ≤,∴22a b e ππ≥,从而222a a e b ae πππ≤<, 综上,b 的取值范围为22,a e ππ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,……………10分 因此2222a b e a e e a ππ-≥-. 设()222a G a e e a ππ=-,则()22'ae a e G π=-, 令()'0G a =,则41a π=>,∴()G a 在41,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在4,π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,……………11分 从而()242e G a G ππ⎛⎫≥=- ⎪⎝⎭,∴2b e a -的最小值为22e π-.……………12分 备注:第1问写)⎡+∞⎣扣1分22.(1):40(0)l x y x +-=≠,22:20C x y y +-=(2【解析】(1)由82x t =+可得0x ≠, 由8242x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,消去参数t ,可得直线l 的普通方程为40(0)x y x +-=≠.………………2分由2sin ρθ=可得22sin ρρθ=,将sin y ρθ=,222x y ρ=+代入上式,可得2220x y y +-=,所以曲线C 的直角坐标方程为2220x y y +-=.…………………………5分(2)由(1)得,l 的普通方程为40(0)x y x +-=≠, 将其化为极坐标方程可得cos sin 40()2ρθρθθπ+-=≠,…………………………7分当()04θρπ=>时,A ρ=,B ρ,所以|||||A B AB ρρ=-==10分备注:第1问没写0x ≠扣1分23.(1)(,0)(3,)-∞+∞U (2)见详解【解析】(1)当0x <时,|4|()x f x x>等价于|||2|4x x +->-,该不等式恒成立; 当02x <≤时,|4|()x f x x>等价于24>,该不等式不成立; 当2x >时,|4|()x f x x >等价于2224x x >⎧⎨->⎩,解得3x >,…………………………3分 所以不等式|4|()x f x x>的解集为(,0)(3,)-∞+∞U .…………………………5分 (2)因为()|||2||(2)|2f x x x x x =+-≥--=,当02x ≤≤时取等号,所以2M =,222a b c ++=,……7分由柯西不等式可得22222222224(22)(122)()9()a b c a b c a b c =++≤++++=++, 当且仅当244,,999a b c ===时等号成立,所以22249a b c ++≥.…………………………10分备注:第1问结果没用集合或区间表示扣1分。
2020年江西省抚州市临川一中高考数学模拟试卷(理科)(5月份)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知i为虚数单位,复数z1对应的点是z1(1,1),z2对应的点是z2(1,−1),则z1z2=()A. 0B. iC. 1D. 1+i2.已知集合A={−1,0,1,2,3},B={x|x=n2,n∈A},则A∩B=()A. {0,1}B. {2,3}C. {4,1}D. {0,9}3.已知S n为等差数列{a n}的前n项和,若a4+a9=10,则S12=()A. 30B. 45C. 60D. 1204.定义域为R的偶函数y=f(x)满足f(x+1)=f(x−4),且x∈[−52,0]时,f(x)=−x2,则f(2016)+f(92)的值等于()A. −54B. −34C. 34D. 545.已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有两点A(3,a),B(4,b),且角α终边不在直线y=x上,若,则|a−b|=()A. 1B. 15C. 13D. 126.2016年3月9日至15日,谷歌人工智能系统“阿尔法”迎战围棋冠军李世石,最终结果“阿尔法”以总比分4比1战胜李世石.许多人认为这场比赛是人类的胜利,也有许多人持反对意见,有网友为此进行了调查,在参加调查的2548名男性中有1560名持反对意见,2452名女性中有1200名持反对意见,在运用这些数据说明“性别”对判断“人机大战是人类的胜利”是否有关系时,应采用的统计方法是()A. 茎叶图B. 分层抽样C. 独立性检验D. 回归直线方程7.如图给出的计算1+12+13+⋯+12014的值的一个程序框图,则判断框内应填入的条件是()A. i≤2014B. i>2014C. i≤2013D. i>20138.已知实数x,y满足约束条件{x−y−1≥0,x−2y−2≥0,y<0,,则x−3y的取值范围是()A. (2,+∞)B. [2,+∞)C. (1,+∞)D. [1,+∞)9.函数f(x)=lg(|x|+x2)(|x|−1)x的图象大致为()A. B.C. D.10.2020年3月31日,某地援鄂医护人员A,B,C,D,E,F,6人(其中A是队长)圆满完成抗击新冠肺炎疫情任务返回本地,他们受到当地群众与领导的热烈欢迎.当地媒体为了宣传他们的优秀事迹,让这6名医护人员和接见他们的一位领导共7人站一排进行拍照,则领导和队长站在两端且BC相邻,而BD不相邻的排法种数为()A. 36种B. 48种C. 56种D. 72种11.已知F1,F2为椭圆C:x24+y2=1的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=3|PF2|,则cos∠F1PF2等于()A. 34B. −13C. −35D. 4512.函数f(x)=3x−x3在区间(a2−12,a)上有最小值,则实数a的取值范围是()A. (−1,√11)B. (−1,2]C. (−1,4)D. (−1,4]二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知向量|a⃗|=1,|b⃗ |=2,a⃗⋅b⃗ =1,则向量a⃗与b⃗ 的夹角为______ .14.已知n=∫1x dxe6 1,那么(x−3x)n展开式中含x2项的系数为________.15.已知三棱锥P−ABC的4个顶点都在球O的球面上,若|AC|=4,∠ABC=30°,PA⊥平面ABC,PA=6,则球O的表面积为______ .16.双曲线x2−y23=1的右焦点F,点P是渐近线上的点,且|OP|=2,|PF|=______ .三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17. 如图,在四边形ABCD 中,cos∠DAB =−14,AD AB =23,BD =4,AB ⊥BC .(1)求sin∠ABD 的值;(2)若∠BCD =π4,求CD 的长.18. 如图,在四棱锥P −ABCD 中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =60°,Q 为AD 的中点,点M 在线段PC 上,MC =2PM .(Ⅰ)求证:PA//平面MQB ;(Ⅱ)若平面PAD ⊥平面ABCD ,PA =PD =AD =2,求二面角M −BQ −C 的大小.19. 为加快经济转型升级,加大技术研发力度,某市建立高新科技研发园区,并力邀某高校入驻设园区.为了解教职工意愿,该高校在其所属的8个学院的教职员工中作了“是否愿意将学校整体搬迁至研发园区”的问卷调盘,8个学院的调查人数及统计数据如下: 调查人数(x)1020 30 40 50 60 70 80 愿意整体搬迁人数(y)817 25 31 39 47 55 66(1)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出变量y 关于变量x 的线性回归方程 y =b x+a ( b 保留小数点后两位有效数字):若该校共有教职员工2500人,请预测该校 愿意将学校整体搬迁至研发园区的人数:(2)若该校的8位院长中有5位院长愿意将学校整体搬迁至研发园区,现该校拟在这8位院长中随机选取4位院长组成考察团赴研发区进行实地考察,记X 为考察团中愿意将学校整体搬迁至研发园区的院长人数,求X 的分布列及数学期望 参考公式及数据:, a =y−b ⋅x ,∑x i y i 8i=1=16310,∑x i 28i=1=2040020. 已知椭圆C:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为14,左顶点为A ,右焦点为F ,且AF =5. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知圆M 的圆心M(−78,0),半径为r.点P 为椭圆上的一点,若圆M 与直线PA,PF 都相切,求此时圆M 的半径r .21. 已知函数f(x)=e 2x −2e x −4x .(1)求f(x)的单调区间;(2)当x >0时,af(x)<e x −(4a +1)x 恒成立,求a 的取值范围.22. 在平面直角坐标系中,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 的参数方程为{x =2t y =12+√3t(t 为参数),曲线C 1:为参数).(1)求直线l 及曲线C 1的极坐标方程;(ρ∈R)与直线l和曲线C1分别交于异于原点的A,B两点,求|AB|的值.(2)若曲线C2:θ=π323.已知函数f(x)=x2+2|x−1|.(1)求不等式f(x)>|2x|的解集;x(2)若f(x)的最小值为N,且a+b+c=N,(a,b,c∈R).求证:√a2+b2+√b2+c2+√c2+a2≥√2.-------- 答案与解析 --------1.答案:B解析:解:∵复数z1对应的点是z1(1,1),z2对应的点是z2(1,−1),∴z1=1+i,z2=1−i,则z1z2=1+i1−i=(1+i)2(1−i)(1+i)=2i2=i.故选:B.利用复数的几何意义可得z1=1+i,z2=1−i,再利用复数的乘除运算化简即可得出.本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.2.答案:A解析:本题考查了交集的定义与运算问题,属于基础题.根据题意化简集合B,再计算A∩B.解:集合A={−1,0,1,2,3},B={x|x=n2,n∈A}={0,1,4,9},则A∩B={0,1}.故选:A.3.答案:C解析:本题考查了等差数列的性质与求和公式,属于基础题.利用等差数列的性质与求和公式即可得出.解:由等差数列的性质可得:S12=(a1+a12)×122=6×(a4+a9)=60.故选C.4.答案:A解析:本题考查了函数的奇偶性与周期性的应用问题,也考查了求函数值的应用问题,是中档题. 根据题意,得出f(x)是周期为5的函数,再根据f(x)=−x 2,即可求出f(2016)+f(92)的值. 解:∵偶函数y =f(x)(x ∈R),满足f(x +1)=f(x −4), ∴f(x +4+1)=f(x +4−4),∴f(x +5)=f(x)∴f(x)的周期是5, ∵x ∈[−52,0]时,f(x)=−x 2,设x ∈[0,52]时,则−x ∈[−52,0],∴f(−x)=−(−x)2=−x 2=f(x),∴f(x)=−x 2,∴f(2016)+f(92)=f(403×5+1)+f(10−12) =f(1)+f(−12)=−1−14=−54. 故选:A . 5.答案:C解析:本题考查任意角的三角函数的定义,同角三角函数的基本关系,二倍角公式,属于基础题.由题意利用任意角的三角函数的定义求出tanα=b −a ,且b −a ≠1,再利用同角三角函数的基本关系,二倍角公式求出tanα的值,可得|a −b|的值.解:由题意可得tanα=b−a 4−3=b −a ,且b −a ≠1, 若=1−tan 2α1+tan 2α+tanα1+tan 2α=12,解得tanα=−13或tanα=1(舍去),即|a −b|=13,故选:C . 6.答案:C解析:解:在参加调查的2548名男性中有1560名持反对意见,2452名女性中有1200名持反对意见,可得:K2=5000×(1560×1252−1200×988)22548×2452×2760×2240=83.88>10.828,故有理由“性别”对判断“人机大战是人类的胜利”是否有关系时,故利用独立性检验的方法最有说服力,故选:C.这是一个独立性检验应用题,处理本题时要注意根据在参加调查的2548名男性中有1560名持反对意见,2452名女性中有1200名持反对意见,计算出K2的值,并代入临界值表中进行比较,不难得到答案.本题考查独立性检验知识,考查学生的计算能力,属于基础题.7.答案:A解析:解:由程序框图知:算法的功能是求S=1+12+13+14+⋯,根据输出S=1+12+13+⋯+12014,∴i=2015时,程序运行终止,∴条件应为:i≤2014或i<2015.故选:A.根据输出S=1+12+13+⋯+12014,得i=2015时,程序运行终止,可得条件应为:i≤2014或i<2015.本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解答此类问题的关键.8.答案:A解析:本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数z的几何意义是解决本题的关键,利用数形结合是解决此类问题的基本方法.作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义,求出z的取值范围即可.解:作出不等式组{x−y−1≥0x−2y−2≥0y<0对应的平面区域如图:令z =x −3y ,则化为直线y =x 3−z 3,当直线y =x 3−z 3过点A(2,0)时,截距最大,则z 值最小,z min =2−3×0=2,因为平面区域不包含点A ,所以x −3y 的取值范围是(2,+∞),故选A . 9.答案:A解析:先判断函数的奇偶性,然后令x =2进行计算,判断函数值的符号是否一致即可.本题主要考查函数图象的识别和判断,利用函数奇偶性,和特殊值的关系是解决本题的关键. 解:f(−x)=lg(|−x|+(−x)2)(|−x|−1)(−x)=−lg(|x|+x 2)(|x|−1)x =−f(x),则f(x)是奇函数,图象关于原点对称,排除C ,D ,f(2)=lg(2+4)2=lg62>0,排除B ,故选:A .10.答案:D解析:本题考查计数原理和排列问题,属于基础题.依题意,领导和队长站两端有A22种排法,其余5人分两种情况讨论,进行求解即可.解:领导和队长站两端有A22种排法,其余5人分两种情况讨论,BC相邻且与D相邻,A22A33种排法,BC相邻且与D不相邻A22·A22·A32种排去,所以共有A22(A22A33+A22·A22·A32)=72种,故选D.11.答案:B解析:解:由椭圆C: x24+y2=1,得a2=4,b2=1,则a=2,c=√a2−b2=√3,设|PF1|=3|PF2|=3m,则根据椭圆的定义,可得3m+m=4,∴m=1,∴|PF1|=3,|PF2|=1,∵|F1F2|=2c=2√3.∴cos∠F1PF2=32+12−(2√3)22×3×1=−13.故选:B.根据椭圆的定义,结合|PF1|=3|PF2|,求出|PF1|=3,|PF2|=1,利用余弦定理,即可求cos∠F1PF2的值.本题考查椭圆的性质,考查椭圆的定义,考查余弦定理的运用,属于中档题.12.答案:B解析:∵f′(x)=3−3x2=3(1−x)(1+x),当x∈(−∞,−1)或x∈(1,+∞)时,f′(x)<0;当x∈(−1,1)时,f′(x)>0,所以函数f(x)=3x−x3在区间x=−1时,有极小值f(−1)=−2,又由3x−x3=−2,解得x=−1或x=2,a2−12<−1,−1<a≤2,a2−12<a,所以函数f(x)=3x−x3在区间(a2−12,a)上有最小值,则实数a的取值范围是(−1,2]故选B.13.答案:π3解析:解:设夹角为θ,∵ a⃗⃗⃗ ⋅b⃗ =|a⃗||b⃗ |cosθ,∴1=2cosθ∴cosθ=12,即θ=π3.故答案为:π3.根据向量的数量积计算即可.本题主要考查了向量的数量积,属于基础题.14.答案:135解析:本题主要考查求定积分,二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于中档题.先求定积分得出n的值,再在二项式展开式的通项公式中,再令x的系数等于2,求得r的值,即可求得展开式中含x2项的系数.解:因为n=∫1x dxe61=lnx|1e6=lne6−ln1=6,所以(x−3x )n=(x−3x)6,其展开式的通项为T r+1=C6r x6−r(−3x )r=(−3)r C6r x6−2r,令6−2r=2,得r=2,所以含x2项的系数为(−3)2C62=135.故答案为135.15.答案:100π解析:解:△ABC中,∠ABC=30°,AC=4,M为三角形ABC外接圆圆心,底面三角形ABC 的外接圆的半径为:AM =42×12=4,AP 是球的弦,PA =6,∴OM =12PA =3,∴球的半径OA =√42+32=5. 该球的表面积为:4πOA 2=100π. 故答案为:100π.通过底面三角形ABC 求出底面圆的半径AM ,判断球心到底面圆的距离OM ,求出半径,即可求解取得表面积.本题考查球的表面积的求法,球的内接体,考查空间想象能力以及计算能力.16.答案:2或2√3解析:解:双曲线的渐近线方程为y =±√3x∵|OP|=2,∴P(1,√3)或P(1,−√3)或P(−1,√3)或P(−1,−√3)共四个点, ∵F(2,0),∴|PF||=2或|PF|=2√3. 故答案为:2或2√3.求出双曲线的渐近线方程,利用|OP|=2,可得P 的坐标,即可求出|PF|. 本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,确定P 的坐标是关键.17.答案:解:(Ⅰ)因为AD AB =23,所以设AD =2k ,AB =3k ,其中k >0,在△ABD 中,由余弦定理,BD 2=AB 2+AD 2−2AB ⋅AD ⋅cos∠DAB , 所以16=4k 2+9k 2−2×2k ×3k ×(−14),解得k =1,则AD =2, 而sin∠DAB =√1−(−14)2=√154,在△ABD 中,由正弦定理,sin∠ABD =ADBDsin∠DAB =24×√154=√158. (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,sin∠ABD =√158,而AB ⊥BC ,则sin∠CBD =sin(π2−∠ABD)=cos∠ABD =(√158)=78,在△BCD 中,∠BCD =π4,由正弦定理,CD =sin∠CBDsin∠BCD BD =78√22×4=7√22.解析:本题主要考查了余弦定理,同角三角函数基本关系式,正弦定理,诱导公式在解三角形中的应用,考查了数形结合思想和转化思想,考查了运算求解能力,属于中档题.(Ⅰ)设AD =2k ,AB =3k ,其中k >0,在△ABD 中,由余弦定理解得k =1,则AD =2,可求cos∠DAB ,利用同角三角函数基本关系式可求sin∠DAB ,利用正弦定理可求sin∠ABD 的值.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,sin∠ABD =√158,利用诱导公式可求sin∠CBD ,由∠BCD =π4,根据正弦定理可求CD 的值.18.答案:(Ⅰ)证明:连接AC 交BQ 于点N ,连接MN ,∵AQ//BC ,∴ANNC =AQBC =0.5, ∵2PM =MC ,∴PM MC =0.5, ∴PM MC=AN AC,∴在△PAC 中,MN//PA ,∵MN ⊂平面MQB ,PA 不包含于平面MQB , ∴PA//平面MQB;(Ⅱ)解:∵PQ ⊥AD ,平面PAD ⊥平面ABCD ,交线为AD , ∴PQ ⊥平面ABCD .以Q 为坐标原点,分别一QA ,QB ,QP 所在的直线为x ,y ,z 轴, 建立如图所示的空间直角坐标系Q −xyz .∵PA =PD =2,∴A(1,0,0),B(0,√3,0),P(0,0,√3). 设平面MQB 的方向量为n⃗ =(x,y,z), 由PA⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,−√3)QB =(0,√3,0), 且n ⃗ ⊥PA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ ⊥QB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,得:{x −√3z =0√3y =0, 令z =1,得x =√3,y =0∴n ⃗ =(√3,0,1)为平面MQB 的一个方向量. 取平面ABCD 的方向量为m⃗⃗⃗ =(0,0,1)则,故二面角M −BQ −C 大小为60°.解析:(Ⅰ)连接AC 交BQ 于点N ,连接MN ,由已知条件推导出MN//PA ,由此能证明PA//平面MQB . (Ⅱ)以Q 为坐标原点,分别一QA ,QB ,QP 所在的直线为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角M −BQ −C 大小.本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.19.答案:解:(Ⅰ)由已知有x −=18(10+20+30+40+50+60+70+80)=45,y −=18(8+17+25+31+39+47+55+66)=36,b ̂=∑x i n i=1y i −nx −y−∑x i 2n i=1−nx−2≈0.80,a =36−0.80×45=0,变量y 关于变量x 的线性回归方程为y ̂=0.80x , ∴当x =2500时,y =2500×0.8=2000; (Ⅱ)由题意得X 的可能取值有1,2,3,4, P(X =1)=C 51C 33C 84=114, P(X =2)=C 52C 32C 84=37,P(X =3)=C 53C 31C 84=37, P(X =4)=C 54C 84=114,∴X 的分布列为: X 1 2 3 4 P1143737114E(X)=1×114+2×37+3×37+4×114=52.解析:本题考查线性回归方程的求法及应用,考查离散型随机变量的分布列及数学期望的求法,考查回归直线方程、离散型随机事件的分布列等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.(Ⅰ)求出x −,y −,从而b ̂≈0.80,由此能求出变量y 关于变量x 的线性回归方程,进而能预测该校愿意将学校整体搬迁至雄安新区的人数;(Ⅱ)由题意得X 的可能取值有1,2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出X 的分布列和E(X).20.答案:解:(1)∵椭圆离心率为14,左顶点为A ,右焦点为F ,且AF =5. ∴{ca=14a +c =5,解得:{a =4c =1 ,∴b 2=15 , ∴椭圆C 的方程为:x 216+y 215=1 . (2)由题意得:A(−4,0),F(1,0),设点P 的坐标为(x 0,y 0),则x 0216+y 0215=1.①当x 0=1时,直线PF:x =1,与圆M 相切,则R =1−(−78)=158,不妨取P(1,154),直线PA:y =1541−(−4)(x +4),即3x −4y +12=0. ∴点M 到直线PF 的距离为|3×(−78)+12|√32+42=158=r ,∴直线PF 与圆M 相切∴当r =158时,圆M 与直线PA,PF 都相切. ②当x 0=−4时,点P 与点A 重合,不符合题意;③当x 0≠1且x 0≠−4时,直线PA:y =y 0x 0+4(x +4),PF:y =yx 0−1(x −1)化简得:PA:y 0x −(x 0+4)y +4y 0=0,PF:y 0x −(x 0−1)y −y 0=0, ∵圆M 与直线PA,PF 都相切 ∴|−78y +4y |0202=|−78y −y |0202=r .∵y 0≠0,又y 02=15(1−x 0216)代入化简得:x 02−122x 0+121=0,解得:x 0=1或x 0=121,∵−4<x 0<4且x 0≠1, ∴无解 . 综上:r =158.解析:本题主要考查椭圆的标准方程与性质,以及直线与椭圆的位置关系,题目有难度. (1)由已知,{ca=14a +c =5,解得:{a =4c =1 ,∴b 2=15 ,可得椭圆的标准方程; (2)设点P 的坐标为(x 0,y 0),讨论x 0的取值,求得直线PA,PF 的方程, 若圆M 与直线PA,PF 都相切,求得圆心M 与直线直线PA,PF 的距离,求得r .21.答案:解:(1)f(x)=e 2x −2e x −4x ,则f ′(x)=2e 2x −2e x −4=2(e x +1)(e x −2).当x ∈(−∞,ln2)时,f ′(x)<0,当x ∈(ln2,+∞)时,f ′(x)>0, ∴f(x)的单调减区间为(−∞,ln2),单调增区间为(ln2,+∞); (2)令g(x)=af(x)−e x +(4a +1)x=ae 2x −2ae x −4ax −e x +4ax +x=ae 2x −(2a +1)e x +x .由题意可得,当x ∈(0,+∞)时,g(x)<0恒成立. g ′(x)=(2ae x −1)(e x −1),①当0<a <12,x ∈(−ln2a,+∞)时,g ′(x)>0恒成立,∴g(x)在(−ln2a,+∞)上为增函数,且g(x)∈(g(−ln2a),+∞),不合题意; ②当a ≥12,x ∈(0,+∞)时,g ′(x)>0恒成立,∴g(x)在x ∈(0,+∞)上为增函数,且g(x)∈(g(0),+∞),不合题意; ③当a ≤0时,∵x ∈(0,+∞),∴g ′(x)<0恒成立,故g(x)在(0,+∞)上为减函数,于是g(x)<0对于任意x ∈(0,+∞)恒成立的充要条件是g(0)≤0. 即a −(2a +1)≤0,解得a ≥−1. 故−1≤a ≤0.综上,a 的取值范围是[−1,0].解析:本题考查利用导数研究函数的单调性,考查数学转化思想方法及分类讨论的数学思想方法,属难题.(1)求出原函数的导函数,解得导函数的零点,由导函数的零点对定义域分段,根据导函数在不同区间段内的符号可得原函数的单调性;(2)构造函数g(x)=af(x)−e x +(4a +1)x ,求导可得g ′(x)=(2ae x −1)(e x −1),然后分0<a <12,a ≥12,a ≤0三类求解即可.22.答案:解:(1)由{x =2ty =12+√3t ,得直线l 的一般方程为√3x −2y +24=0,直线l 的极坐标方程为,曲线C 1的标准方程为x 2+(y −2)2=4,即ρ2−4ρsinθ=0,可得曲线C 1的极坐标方程:ρ=4sinθ;(2)将θ=π3分别代入和得ρA =16√3,ρB =2√3,所以|AB|=|ρA −ρB |=|16√3−2√3|=14√3.解析:本题考查简单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,是基础题. (1)分别化直线与圆的参数方程为普通方程,进一步化为极坐标方程;(2)把曲线θ=π3分别代入直线l 和曲线C 1的极坐标方程,求出A ,B 的极径,由|AB|=|ρA −ρB |可得结果.23.答案:解:(1)当x <0时,f(x)>|2x|x等价于x 2+2|x −1|>−2,该不等式显然成立;当0<x ≤1时,f(x)>|2x|x等价于{0<x ≤1x 2−2x >0,此时不等组的解集为⌀,当x >1时,f(x)>|2x|x等价于{x >1x 2+2x −4>0,∴x >√5−1,综上,不等式f(x)>|2x|x的解集为(−∞,0)∪(√5−1,+∞).(2)当x ≥1时,f(x)=x 2+2x −2=(x +1)2−3; 当x =1时,f(x)取得最小值为1;当x <1时,f(x)=x 2−2x +2=(x −1)2+1>1, ∴f(x)最小值为1,∴a +b +c =N =1, ∵a 2+b 2≥a 22+b 22+ab =(a+b)22,∴√a 2+b 2≥√2|a+b|2≥√2(a+b)2, 同理2+c 2≥√2(b+c)2,√c 2+a 2≥√2(c+a)2, ∴√a 2+b 2+√b 2+c 2+√c 2+a 2≥√2(a +b +c)=√2.解析:(1)根据f(x)>|2x|x,分x <0,0<x ≤1和x >1三种情况解不等式即可;(2)先求出f(x)的最小值为1,从而得到a +b +c =N =1,然后根据a 2+b 2≥a 22+b 22+ab =(a+b)22,进一步证明√a 2+b 2+√b 2+c 2+√c 2+a 2≥√2成立.本题考查了绝对值不等式的解法和利用综合法证明不等式,考查了分类讨论思想和转化思想,属中档题.。
2020届临川一中暨临川一中实验学校高三理科数学月考答案一、单选题1-5.ACCCA 6-10.DBBDB 11-12.DB 二、填空题13.2 14.120- 15. π41 16.4 三、解答题17.【答案】(1)3-(2)38法一:解:(1)在BCD ∆中,由正弦定理得sin sin CD BC CBD BDC=∠∠,∴sin6sin 22CBD π∠== ∴0CBD π<∠<,∴3CBD π∠=或23CBD π∠= ………………3分当23CBD π∠=时,此时A B C 、、三点共线,矛盾 ∴3CBD π∠= ………………4分∴()2tan tan tan tan 333ABC ABD CBD πππ⎛⎫∠=∠+∠=+==⎪⎝⎭………………6分法二:由余弦定理222cos 242BD CD BC BDC BD BD BD CD +-∠====⋅或………………3分若2BD =时,此时23CBD π∠=,即A B C 、、三点共线,矛盾………………4分 ∴4BD =,此时3CBD π∠=∴()tan tan tan 33ABC ABD CBD ππ⎛⎫∠=∠+∠=+=⎪⎝⎭6分 (2)设BCD θ∠=,在BCD ∆中,由余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD θ=+-⋅(2222216θθ=+-⨯⨯=-……8分∴2111sin sin sin 222ABC BCD BAD D S S BC CD BA BD BC CD S θθθ∆∆=+=⋅+⋅=⋅四边形6cos 3πθθθ⎛⎫=+=-+ ⎪⎝⎭……………………11分当56πθ=时,四边形ABCD面积的最大值 ……………………12分 备注:(1)若第1问用正弦定理没写出23CBD π∠=,扣1分(2)若第1问用余弦定理没写出2BD =,并且排除2BD =,扣1分18.【答案】(1)见详细答案(2)25(1)如图,作EF PC ∥,交BC 于F ,连接AF .因为3PB BE =,所以E 是PB 的三等分点,可得23BF =. 因为2AB AD ==,23BC CD ==,AC AC =,所以ABC ADC △≌△, 因为BC ⊥AB ,所以90ABC ∠=︒,…………………1分 因为3tan 23AB ACB BC ∠===,所以30ACB ACD ∠=∠=︒,所以60BCD ∠=︒,(2分) 因为tan 323AB AFB BF ∠===,所以60AFB ∠=︒,所以AF CD ∥,……3分 因为AF ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,所以AF ∥平面PCD .……4分又EF PC ∥,EF ⊄平面PCD ,PC ⊂平面PCD ,所以EF ∥平面PCD .……………5分因为AF EF F =,AF 、EF ⊂平面AEF ,所以平面AEF ∥平面PCD ,所以AE ∥平面PCD .…6分 (2)因为PAB △是等边三角形,2AB =,所以2PB =.又因为4PC =,23BC =,所以222PC PB BC =+,所以BC PB ⊥.又BC ⊥AB ,,AB PB ⊂平面PAB ,AB PB B =,所以BC ⊥平面PAB .因为BC ⊂平面ABCD ,所以平面PAB ⊥平面ABCD .在平面PAB 内作Bz ⊥平面ABCD .………7分 以B 点为坐标原点,分别以,,BC BA Bz 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系B xyz -, 则(23,0,0)C ,(0,2,0)A ,(0,1,3)P ,所以(23,0,0)BC =,(0,1,3)BP =,(23,2,0)AC =-,(0,1,3)AP =-.………8分设111(,,)x y z =m 为平面BPC 的法向量,则00BC BP ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=m m ,即11123030x y z ⎧=+=⎪⎨⎪⎩, 令11z =-,可得(0,3,1)=-m .………………9分设222(,,)x y z =n 为平面APC 的法向量,则00AC AP ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=n n ,即2222232030x y y z -=-+=⎧⎪⎨⎪⎩,令21z =,可得(1,3,1)=n .………………10分 所以5,25cos ==⨯m n ………………11分 则25251()n s ,5i =-=m n ,所以二面角A PC B --的正弦值为25.……………………12分 备注:若第2问用几何法做对也给满分.19.【答案】(1)83107340340y x =+(2)分布列见详解,数学期望为1310. 解:解:(1)由题意可知2361021131518118x +++++++==,112 2.56 3.5 3.5 4.538y +++++++==,………………2分由公式12221ˆ34781138313088b11340ni ii ni i x y nx yx nx==-⨯⨯==-⨯-=-∑∑………………3分83107ˆˆ311340340ay bx =-=-⨯=………………4分 ∴83107340340y x =+……………5分 (2)药品A 的三类剂型123A A A 、、经过两次检测后合格分别为事件123B B B 、、,则()()()123142321322,,255432535p B P B P B =⨯==⨯==⨯=……………7分由题意,0,1,2,3X 可取()()()()()()()()2123212312312321231231231232190115250212212111112525525021221821125255225235p X p B B B p X p B B B B B B B B B p X p B B B B B B B B B p X p B B B ⎛⎫⎛⎫===--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=-⋅+-⋅⋅-⋅=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=⋅-+-⋅⋅⋅=⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫=== ⎝212225⋅=⎪⎭………10分X ∴的分布列为9218213123.5050255010X ∴⨯+⨯+⨯+⨯=的期望为:EX=0…………12分20.【答案】(1) 椭圆方程为22163x y +=,准圆方程为229x y +=;①12l l ,方程为33y x y x =+=-+, ②见详解 【解析】(1)3c a b ==∴=,2分∴椭圆方程为22163x y +=, ………………3分 准圆方程为229x y +=.………………4分(2)(ⅰ)因为准圆229x y +=与y 轴正半轴的交点为(03)P ,, 设过点(03)P ,且与椭圆相切的直线为3y kx =+, 所以由223{163y kx x y =++=,,得22(12)12120k x kx +++=.……………5分 因为直线3y kx =+与椭圆相切,所以22144412(12)0k k ∆=-⨯+=,解得1k =±,……………6分所以12l l ,方程为33y x y x =+=-+,.……………7分 121l l k k ⋅=-,12l l ∴⊥.……………8分(ⅱ)①当直线12l l ,中有一条斜率不存在时,不妨设直线1l斜率不存在, 则1l :x =当1l :6x =时,与准圆交于点(63)(63)-,,,, 此时2l 为y =y =,显然直线12l l ,垂直; 同理可证当1l :x =12l l ,垂直……………9分 ②当12l l ,斜率存在时,设点00(,)P x y ,其中22009x y +=. 设经过点00()P x y ,与椭圆相切的直线为00()y t x x y =-+, 所以由0022(){163y t x x y x y =-++=,,得2220000(12)4()2()60t x t y tx x y tx ++-+--=.……………10分由0∆=化简整理得()22200006230x t x y t y -++-=因为22009x y +=,所以有2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=.设12l l ,的斜率分别为12t t ,,因为12l l ,与椭圆相切, 所以12t t ,满足上述方程2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=, 所以20122616x t t x -⋅==--,即12l l ,垂直.……………11分 综合①②知:因为12l l ,经过点00()P x y ,,又分别交其准圆于点M N ,,且12l l ,垂直. 所以线段MN 为准圆229x y +=的直径,6MN =,所以线段MN 的长为定值6.……………12分 21.【答案】(1)()∞(2)22e π-解:(1)由()sin axf x e x =,得()()'sin cos axf x e a x x =+,……………1分由()f x 在63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上存在单调递增区间,可得()'0f x >在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,……………2分即sin cos 0a x x +>在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则min 1tan a x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭,∴a >∴a的取值范围为()∞.……………4分 (2)设()()sin axbx e x g x f x b x =-=-,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 则()()'sin cos axg x e a x x b =+-.设()()sin cos axh x ea x xb =+-,则()()2'1sin 2cos 0ax h x e a x a x ⎡⎤=-+≥⎣⎦, ……………5分∴()h x 单调递增,即()'g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 ∴()2'1,a g x b ae b π⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦.……………6分当1b ≤时,()'0g x ≥,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴()()00g x g ≥=,不符合题意;当2a b ae π≥时,()'0g x ≤,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,()()00g x g ≤=,符合题意;当21a b ae π<<时,由于()'g x 为一个单调递增的函数,而()'010g b =-<,2'02a g ae b ππ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,由零点存在性定理,必存在一个零点0x ,使得()0'0g x =, 从而()g x 在[]00,x x ∈上单调递减,在0,2x π⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增, ……………9分因此只需02g π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴22a e b ππ≤,∴22a b e ππ≥,从而222a a eb ae πππ≤<,综上,b 的取值范围为22,a e ππ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,……………10分因此2222ab e a ee a ππ-≥-. 设()222aG a ee a ππ=-,则()22'ae a e G π=-,令()'0G a =,则41a π=>,∴()G a 在41,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在4,π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,……………11分 从而()242e G a G ππ⎛⎫≥=- ⎪⎝⎭,∴2b e a -的最小值为22e π-.……………12分备注:第1问写)⎡+∞⎣扣1分22.(1):40(0)l x y x +-=≠,22:20C x y y +-=(2【解析】(1)由82x t=+可得0x ≠, 由8242x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,消去参数t ,可得直线l 的普通方程为40(0)x y x +-=≠.………………2分由2sin ρθ=可得22sin ρρθ=,将sin y ρθ=,222x y ρ=+代入上式,可得2220x y y +-=, 所以曲线C 的直角坐标方程为2220x y y +-=.…………………………5分(2)由(1)得,l 的普通方程为40(0)x y x +-=≠,将其化为极坐标方程可得cos sin 40()2ρθρθθπ+-=≠,…………………………7分当()04θρπ=>时,A ρ=B ρ=|||||A B AB ρρ=-==.………………10分 备注:第1问没写0x ≠扣1分23.(1)(,0)(3,)-∞+∞ (2)见详解 【解析】(1)当0x <时,|4|()x f x x>等价于|||2|4x x +->-,该不等式恒成立; 当02x <≤时,|4|()x f x x>等价于24>,该不等式不成立; 当2x >时,|4|()x f x x >等价于2224x x >⎧⎨->⎩,解得3x >,…………………………3分 所以不等式|4|()x f x x>的解集为(,0)(3,)-∞+∞.…………………………5分 (2)因为()|||2||(2)|2f x x x x x =+-≥--=,当02x ≤≤时取等号,所以2M =,222a b c ++=,……7分由柯西不等式可得22222222224(22)(122)()9()a b c a b c a b c =++≤++++=++,当且仅当244,,999a b c ===时等号成立,所以22249a b c ++≥.…………………………10分备注:第1问结果没用集合或区间表示扣1分。
2019—2020届临川一中上学期第一次联合考试高三数学试题(理)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.若21iz i-=+,则z z ⋅=( ) A. -2 B. 2C.52D. 52-【答案】C 【解析】 【分析】根据共轭复数的性质可知2||z z z ⋅=,直接利用复数模的性质即可求解. 【详解】因为21iz i-=+, 所以|2|510|||1|22i z i -===+ 2105||42z z z ⋅===,故选C. 【点睛】本题主要考查了复数模的性质,共轭复数的性质,属于中档题.2.设集合{}2A x x a =>,{}32B x x a =<-,若A B =∅I,则a 的取值范围为( )A. ()1,2B. ()(),12,-∞⋃+∞C. []1,2D. (][),12,-∞+∞U【答案】D 【解析】 【分析】集合的交集运算即求两个集合的公共元素,A B =∅I 说明集合,A B 没有公共元素,借助于数轴列式计算.【详解】因为A B φ⋂=,所以232a a ≥-,解得1a ≤或2a ≥. 【点睛】本题考查集合的交集运算,考查运算求解能力与推理论证能力.3.设,a b ∈R ,则“()20a b a ->”是“a b >”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】 【分析】利用充分、必要条件的定义即可判断。
【详解】()20a b a ->,因为0a ≠,可推出a b >;a b >时,若0a =,则无法推出()20a b a ->,所以“()20a b a ->”是“a b >”的充分不必要条件,故选A 。
【点睛】本题主要考查分、必要条件的定义的应用。
4.若函数()ln f x ax x =-的图象上存在与直线240x y +-=垂直的切线,则实数a 的取值范围是( ) A. ()2,-+∞ B. 1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭C. 1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D. ()2,+∞【答案】D 【解析】 【分析】函数()ln f x ax x =-的图象上存在与直线240x y +-=垂直的切线,即()2f x '=有解,转化为12,0a x x=+>有解即可求出. 【详解】因为函数()ln f x ax x =-的图象上存在与直线240x y +-=垂直的切线, 所以函数()ln f x ax x =-的图象上存在斜率为2的切线, 故()12k f x a x'==-=有解, 所以12,0a x x =+>有解, 因为12,0y x x=+>的值域为(2,)+∞所以(2,)a ∈+∞.【点睛】本题主要考查了函数导数的几何意义,方程有根的问题,转化思想,属于中档题.5.若0x >,0y <,则下列不等式一定成立的是( ) A. 222xyx -> B.()1222log 1x y x ->+ C. 221x y x ->+ D. 221x y x ->-【答案】B 【解析】 【分析】利用指数函数与对数函数的性质结合特殊值可得正确答案. 【详解】A 选项,取2,1x y ==-,不等式不成立; B 选项,0,0x y ><Q22,220x y x y ∴>->0,x >Q∴()12log 10x +<∴()1222log 1x yx ->+故B 正确;C 选项,取1,1x y ==-,不等式不成立,D 选项,当0x →, 21x →,11x -→,当0y <且0y →,21y →,所以220x y -→,而11x -→,所以不等式不成立.【点睛】本题主要考查了指数、对数函数性质,以及与不等式的交汇,属于中档题.6.17世纪德国著名的天文学家开普勒曾经这样说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿.”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为36︒的等腰三角形(另一种是顶角为108︒的等腰三角形).例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金ABC ∆中,51BC AC -=.根据这些信息,可得sin 234︒=( )A.154- B. 358+-C. 514-D.45+ 【答案】C 【解析】 【分析】要求sin 234︒的值,需将角234︒用已知角表示出来,从而考虑用三角恒等变换公式解题.已知角有36︒,正五边形内角108︒,72ACB ∠=︒,已知三角函数值有1512cos72BCAC -︒==,所以234=272+90=144+90︒⨯︒︒︒︒,从而sin 234=cos144︒︒.【详解】由题可知72ACB ∠=︒,且1512cos724BCAC ︒==,251cos1442cos 721+︒=︒-=, 则()51sin 234sin 14490cos144+︒=︒+︒=︒=. 【点睛】本题考查三角恒等变换,考查解读信息与应用信息的能力.7.若函数()()222,1log 1,1x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨->⎪⎩,在(],a -∞上的最大值为4,则a 的取值范围为( )A. (]1,17B. (]1,9C. []1,17D. []1,9【答案】C 【解析】 【分析】利用分段函数的单调性,结合已知条件求解即可.【详解】因为函数()()222,1log 1,1x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨->⎪⎩,(,1]x ∈-∞时,函数为增函数,(1,)x ∈+∞时,函数为增函数,且(1)4,(17)4f f == 所以[1,17]a ∈.【点睛】本题主要考查了分段函数的应用,函数的单调性以及函数的最值求法,属于中档题.8.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. 60 C. 80 D. 100【答案】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.9.执行如图所示的程序框图,若输出的结果是7,则判断框内m 的取值范围是( )A. (3042],B. (30,42)C. (42,56]D. (42,56)【答案】A 【解析】依次运行程序框图中的程序可得:第一次,0212,2S k =+⨯==,满足条件,继续运行; 第二次,2226,3S k =+⨯==,满足条件,继续运行; 第三次,62312,4S k =+⨯==,满足条件,继续运行; 第四次,122420,5S k =+⨯==,满足条件,继续运行; 第五次,202530,6S k =+⨯==,满足条件,继续运行;第六次,302642,7S k =+⨯==,不满足条件,停止运行,输出7. 故判断框内m 的取值范围为3042m <≤.选A .10.已知1F ,2F 为椭圆()222210x y a b a b +=>>的两个焦点,B 为椭圆短轴的一个端点,2121214BF BF F F ⋅≥uuu r uuu r uuu u r ,则椭圆的离心率的取值范围为( )A. 1(0,]2B. 2(0,2C. 3(0,]3D. 1(,1)2【答案】C【解析】 【分析】用,,a b c 表示出21212,BF BF F F ⋅uuu r uuu r uuu u r ,解出不等式得出e 的范围. 【详解】由椭圆定义可知:12BF BF a ==,12OF OF c ==,则1sin cOBF e a∠==, 所以22121cos 12sin 12F BF OBF e ∠=-∠=-,因为2121214BF BF F F ⋅≥uuu r uuu r uuu u r ,即222(12)e a c -≥,22(12)e e -≥,即213e ≤.303e ∴<≤. 【点睛】本题主要考查了椭圆的几何性质,平面向量的数量积运算,属于中档题.11.设曲线cos y x =与x 轴、y 轴、直线6x π=围成的封闭图形的面积为b ,若()22ln 2g x x bx kx =--在[]1,+∞上的单调递减,则实数k 的取值范围是( )A. [)0,+∞B. ()0,∞+C. [)1,+∞ D. ()1,+∞【答案】A 【解析】 【分析】由定积分可以求出b , ()22ln 2g x x bx kx =--在[]1,+∞上单调递减可转化为()0g x '≤在[]1,+∞上恒成立即可求解.【详解】由题意,6601cos sin 2|b xdx x ππ===⎰, 所以()22ln g x x x kx =--,因为()22ln g x x x kx =--在[]1,+∞上的单调递减,所以222()0x kx g x x--+'=≤在[]1,+∞上恒成立,即2()220h x x kx =--+≤在[]1,+∞上恒成立,只需14(1)0k h ⎧-≤⎪⎨⎪≤⎩,解得0k ≥.【点睛】本题主要考查了利用定积分求面积,函数的单调性与导数的关系,不等式的恒成立问题,属于中档题.12.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足122a a +=,123n n a S +=+,用[]x 表示不超过x 的最大整数,设[]n n b a =,数列{}n b 的前2n 项和为2n T ,则使22000n T >成立的最小正整数n 是() A. 5 B. 6C. 7D. 8【答案】B 【解析】 【分析】利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求得数列{}n a 通项公式以及前n 项和n S ,利用二项式展开式化简[]n n b a =,求得2212211n n n n b b a a --+=+-,利用分组求和法求得数列{}n b 的前2n 项和2n T ,由此求得使22000n T >成立的最小正整数n 的值. 【详解】令1n =,得2123a a =+,又122a a +=,解得123a =,243a =,又123n n a S +=+,123n n a S -=+,所以12(2)n n a a n +=…,又212a a =,可求得23nn a =,()2213n n S =-.所以01111333(1)(1)2(31)333n n n n n n n n n n n C C C b ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⋅-⋅++⋅⋅-+--===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦L , 即011211(1)C 3C 3C (1)3n n n n n n nnnb ----⎡⎤-=⋅-⋅++-+⎢⎥⎣⎦L ,所以2(1)(1)33n n n n b ⎡⎤---=+⎢⎥⎣⎦,即22,321,3n n n n b n ⎧-⎪⎪=⎨-⎪⎪⎩为奇数为偶数,所以2212211n n n n b b a a --+=+-,因此()2222213nn n T S n n =-=--,当5n =时,1067T =;当6n =时,1227242000T =>.使22000n T >成立的最小正整数n 是6.故选B.【点睛】本题考查等比数列通项公式及前n 项和公式,考查分组求和法,考查推理论证能力和创新意识,属于难题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.13.912x ⎫⎪⎭展开式中的常数项为______.【答案】212- 【解析】 【分析】利用二项展开式的通项公式即可求出. 【详解】因为993rr 22+19911=()()22r rr r r r T C x x C x----=-, 令9302r-=,解得3r =, 所以展开式中常数项为3349121=()22T C -=-. 【点睛】本题主要考查了二项展开式的通项公式,属于中档题.14.设n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,且712a a =-,则1197S Sa =+______.【答案】32【解析】 【分析】由712a a =-可得12a d =-,利用前n 项和公式及通项公式即可求解. 【详解】因为712a a =-, 所以120a d =-≠,111111011332S a d d ⨯=+=,91989182S a d d ⨯=+=,7164a a d d =+=, 所以11973331842S d S a d d ==++.【点睛】本题主要考查了等差数列的通项公式与前n 项和公式,属于中档题.15.如图所示是一几何体的三视图,正视图是一等腰直角三角形,且斜边BD 长为2,侧视图是一直角三角形,俯视图为一直角梯形,且1AB BC ==,则异面直线PB 与CD 所成角的正切值是______.2 【解析】 【分析】根据三视图画出空间图形的直观图,取AD 中点E ,连接BE ,PE ,CE ,将CD 平移到BE ,根据异面直线所成角的定义可知PBE ∠为异面直线PB 与CD 所成角,在直角三角形PBE ∆中,求出其正切值即可.【详解】作出直观图如图:取AD 中点E ,连接BE ,PE ,CE , 因为CD //BE ,根据异面直线所成角的定义可知PBE ∠为异面直线PB 与CD 所成角, 由条件知,1,2,PE BE PE BE ==⊥,2tan 22PBE ∴∠==. 【点睛】本题主要考查了异面直线所成的角,空间图形的三视图,考查了空间想象能力、运算能力,属于中档题.16.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点A 是双曲线左支上的一点,若直线1AF 与直线by x a=平行且12AF F ∆的周长为9a ,则双曲线的离心率为______. 【答案】2 【解析】 【分析】根据双曲线的定义及三角形的周长可求出2111272||,||22a c a cAF AF --==,利用直线1AF 与直线by x a =平行知12cos a AF F c∠=,结合余弦定理即可求解. 【详解】由双曲线定义知21||||2AF AF a -=,又21||||92AF AF a c +=-解得2111272||,||22a c a cAF AF --==, 因为直线1AF 与直线by x a=平行, 所以12tan b AF F a ∠=,故12cos a AF F c∠=, 由余弦定理得:12cos a AF F c∠=222121||4||2||2AF c AF AF c +-=⋅即2211844144e e e e e-++=-,化简得2280e e +-=, 解得2e =或4e =-(舍去).【点睛】本题主要考查了双曲线的定义,余弦定理,双曲线的离心率,属于难题.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,每道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.ABC ∆的内角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,已知()cos 4cos a B c b A =-. (1)求cos A 的值;(2)若4b =,点M 在线段BC 上,2AB AC AM +=u u u r u u u r u u u u r,AM =uuu r ABC ∆的面积.【答案】(1)1cos 4A =;(2)【解析】 【分析】(1)由正弦定理将条件统一为三角函数,化简即可求解(2)2AB AC AM +=u u u r u u u r u u u u r,两边平方可转化为关于c 的方程,求解代入三角形面积公式即可. 【详解】(1)∵()cos 4cos a B c b A =-,由正弦定理得:()sin cos 4sin sin cos A B C B A =-,即sin cos cos sin 4sin cos A B A B C A +=,即sin 4cos sin C A C =, 在ABC ∆中,sin 0C ≠,所以1cos 4A =.(2)2AB AC AM +=u u u r u u u r u u u u r ,两边平方得:22224AB AC AB AC AM ++⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,由4b =,10AM =uuu r ,1cos 4A =,15sin A =得22124104c b c b ++⨯⨯⨯=⨯,可得216240c c ++=, 解得:4c =或6c =-(舍), 所以ABC ∆的面积1sin 2152S bc A ==. 【点睛】本题主要考查了正弦定理,三角恒等变换,向量数量积的性质,三角形面积公式,属于中档题.18.如图,在三棱锥P ABC -中,平面PAB ⊥平面ABC ,6AB =,23BC =,26AC =,,D E 分别为线段,AB BC 上的点,且2AD DB =,2CE EB =,PD AC ⊥.(1)求证:PD ⊥平面ABC ;(2)若PA 与平面ABC 所成的角为4π,求平面PAC 与平面PDE 所成的锐二面角.【答案】(1)证明见解析;(2)30°. 【解析】 试题分析:(1)由条件可得ABC ∆为直角三角形,且3cos ABC ∠=故由余弦定理可得22CD =所以222CD AD AC +=,从而CD AB ⊥,又由条件可得CD PD ⊥,故PD ⊥平面ABC .(2)由,,PD CD AB 两两互相垂直可建立空间直角坐标系,结合条件可求得平面PAC 的法向量和平面DEP 的法向量,根据两法向量夹角的余弦值可得锐二面角的大小. 试题解析:(1)证明:连DE ,由题意知4,2AD BD ==. 222,AC BC AB +=Q90.ACB ∴∠=o∴cos 63BC ABC AB ∠=== 在BCD ∆中,由余弦定理得2222?· cos CD BC BD BC BD DBC ∴=+-∠412228.3=+-⨯⨯=CD ∴=222CD AD AC ∴+=,∴90CDA ∠=o , ∴CD AB ⊥,又因为PAB ABC ⊥平面平面, ∴,CD PAB ⊥平面 又PD ⊂PAB 平面,,CD PD ∴⊥又PD AC ⊥,=AC CD C ⋂, ∴PD ⊥平面ABC .(2)由(1)知,,PD CD AB 两两互相垂直,建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -,由PA 与平面ABC 所成的角为4π,知4PD =, 则()()()()0,4,0,22,0,0,0,2,0,0,0,4A C B P -∴()()()22,2,0,22,4,0,0,4,4CB AC PA =-==--u u u v u u u v u u u v因为2,2,AD DB CE EB ==//,DE AC ∴由(1)知,AC BC ⊥ PD ⊥平面ABC , ∴ CB ⊥平面DEP∴()22,2,0CB =-u u u v为平面DEP 的一个法向量.设平面PAC 的法向量为(),,n x y z v=,则,,n AC n PA ⎧⊥⎨⊥⎩u u u u v v u u u v v ∴2240440x y y z ⎧+=⎪⎨--=⎪⎩,令1z =,则2,1x y ==-,∴)2,1,1n =-v为平面PAC 的一个法向量.∴3cos ,2412||n CB n CB n CB ⋅===-⋅u u u v v u u u v vu u v u u u u v 故平面PAC 与平面PDE 3所以平面PAC 与平面PDE 的锐二面角为30o . 点睛:(1)在建立空间直角坐标系后求平面的法向量时,首先要判断一下条件中是否有垂直于面的直线.若有,则可将直线的方向向量直接作为平面的法向量,以减少运算量.(2)求二面角的余弦值时,在求得两平面法向量夹角的余弦值后,要根据图形判断出二面角是锐角还是钝角,然后再求出二面角的余弦值.19.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率2,一个长轴顶点在直线2y x =+上,若直线l 与椭圆交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为1k ,直线OQ 的斜率为2k . (1)求该椭圆的方程. (2)若1214k k ⋅=-,试问OPQ ∆的面积是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)2214x y +=;(2)OPQ ∆的面积为定值1. 【解析】 【分析】(1)根据离心率及长轴即可写出椭圆标准方程(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,当直线PQ 的斜率存在时,设其方程为y kx m =+,求PQ ,点O 到直线y kx m =+的距离21md k =+,写出三角形面积,化简即可求证.【详解】由c e a ==,又由于0a b >>,一个长轴顶点在直线2y x =+上,可得:2a =,c =,1b =.(1)故此椭圆的方程为2214x y +=.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,当直线PQ 的斜率存在时,设其方程为y kx m =+, 联立椭圆的方程得:()222418440k x kmx m +++-=, 由()()222264441440k m k m ∆=-+->,可得2241m k <+, 则122841km x x k +=-+,21224441m x x k -⋅=+,12PQ x x=-=,又点O到直线y kx m=+的距离d=,122OPQS d PQ m∆=⋅⋅=,由于2121212121214y y x x mk kx x x x++⋅===-,可得:22421k m=-,故2212OPQS mm∆=⋅=,当直线PQ的斜率不存在时,可算得:1OPQS∆=,故OPQ∆的面积为定值1.【点睛】本题主要考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,三角形的面积公式,考查了学生的运算能力及推理能力,属于难题.20.抚州不仅有着深厚的历史积淀与丰富的民俗文化,更有着许多旅游景点.每年来抚州参观旅游的人数不胜数.其中,名人园与梦岛被称为抚州的两张名片,为合理配置旅游资源,现对已游览名人园景点的游客进行随机问卷调查.若不去梦岛记1分,若继续去梦岛记2分.每位游客去梦岛的概率均为23,且游客之间的选择意愿相互独立.(1)从游客中随机抽取3人,记总得分为随机变量X,求X的分布列与数学期望;(2)若从游客中随机抽取m人,记总分恰为m分的概率为m A,求数列{}m A的前6项和;(3)在对所有游客进行随机问卷调查的过程中,记已调查过的累计得分恰为n分的概率为n B,探讨n B与1n B-之间的关系,并求数列{}n B的通项公式.【答案】(1)详见解析;(2)364729;(3)1213n nB B-=-+;322553nnB⎛⎫=+⋅-⎪⎝⎭.【解析】【分析】(1)根据n 次独立重复试验模型可求解(2)总分恰为m 的概率13mm A ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求前6项和即可(3)已调查过的累计得分恰为n 分的概率为n B ,得不到n 分的情况只有先得1n -分,再得2分,概率为123n B -,可得递推关系1213n n B B -=-+,构造等比数列求解即可. 【详解】(1)X 可能取值为3,4,5,6()3113327P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭, ()21321643327P X C ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ()223211253327P X C ⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()3286327P X ⎛⎫===⎪⎝⎭, 故其分布列为()5E X =.(2)总分恰为m 的概率13mm A ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 故6611(1)36433172913S -==-.(3)已调查过的累计得分恰为n 分的概率为n B ,得不到n 分的情况只有先得1n -分,再得2分,概率为123n B -,而113B =, 故1213n n B B --=,即1213n n B B -=-+,可得1323535n n B B -⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,134515B -=-, 所以13425153n n B -⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭可得322553nn B ⎛⎫=+⋅- ⎪⎝⎭.【点睛】本题主要考查了n 次独立重复试验,分布列、期望,等比数列求和,由递推关系式求通项公式,属于难题.21.已知函数()()()22112ln 1ln 242f x x x ax x x =----. (1)讨论()f x 的单调性.(2)试问是否存在(],a e ∈-∞,使得()13sin 44a f x π>+对[)1,x ∈+∞恒成立?若存在,求a 的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2) 存在;a 的取值范围为(]2,e . 【解析】 【分析】(1)()()()ln ln ln 1f x x x a x a x x a x =-+-=--',()0,x ∈+∞,所以()0f x '=得12,x a x e ==,所以通过对a 与0,e 的大小关系进行分类讨论得()f x 的单调性;(2)假设存在满足题意的a 的值,由题意需()min 13sin 44a f x π>+,所以由(1)的单调性求()min f x 即可;又因为()13sin 44a f x π>+对[)1,x ∈+∞恒成立,所以可以考虑从区间[)1,+∞内任取一个x 值代入,解出a 的取值范围,从而将(],a e ∈-∞的范围缩小减少讨论.【详解】解:(1)()()()ln ln ln 1f x x x a x a x x a x =-+-=--',()0,x ∈+∞. 当a e =时,()()()ln 10f x x e x '=--≥,()f x 在()0,∞+上单调递增当0a ≤时,0x a ->,()f x 在()0,e 上单调递减,在(),e +∞上单调递增 当0a e <<时,()f x 在(),a e 上单调递减,在()0,a ,(),e +∞上单调递增; 当a e >时,()f x 在(),e a 上单调递减,在()0,e ,(),a +∞上单调递增.(2)假设存在(],a e ∈-∞,使得()13sin 44a f x π>+对[)1,x ∈+∞恒成立. 则()31123sin 444a f a π=->+,即8sin1504a a π-->, 设()8sin 154xg x x π=--,则存在(],x e ∈-∞,使得()0g x >, 因为()8cos044xg x ππ='->,所以()g x 在(],x e ∈-∞上单调递增, 因为()20g =,所以()0g x >时2x >即2a >. 又因为()13sin 44a f x π>+对[)1,x ∈+∞恒成立时,需()min 13sin 44a f x π>+, 所以由(1)得:当a e =时,()f x 在[)1,+∞上单调递增,所以()()min 331=2=244f x f a e =--, 且3123sin 444e e π->+成立,从而a e =满足题意. 当2e a <<时,()f x 在(),a e 上单调递减,在[)1,a ,(),e +∞上单调递增,所以()()2113sin ,4413sin ,444a f e a f e ea ππ⎧>+⎪⎪⎨⎪=->+⎪⎩所以22,4sin 1204a a ea e π>⎧⎪⎨--->⎪⎩(*) 设()()24sin 1242xh x ex e x e π=---<<,()4cos044xh x e ππ=-'>,则()h x 在()2,e 上单调递增,因为()228130h e e =-->,所以()h x 的零点小于2,从而不等式组(*)的解集为()2,+∞, 所以2x e <<即2e a <<.综上,存在(],a e ∈-∞,使得()13sin 44a f x π>+对[)1,x ∈+∞恒成立,且a 的取值范围为(]2,e .【点睛】求可导函数()f x 的单调区间的一般步骤是:(1)求定义域;(2)求()f x ';(3)讨论()f x '的零点是否存在;若()f x '的零点有多个,需讨论它们的大小关系及是否在定义域内;(4)判断()f x '在每个区间内的正负号,得()f x 的单调区间.当()f x a >在区间D 上恒成立时,需()min f x a >.(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.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos ,2sin x y αα=⎧⎨=⎩([0,2),απα∈为参数),在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换'2,'x x y y=⎧⎨=⎩得到曲线1C ,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系(ρ为极径,θ为极角).(Ⅰ)求曲线C 的直角坐标方程和曲线1C 的极坐标方程;(Ⅱ)若射线():0OA θβρ=>与曲线1C 交于点A ,射线():02OB πθβρ=+>与曲线1C 交于点B ,求2211OAOB +的值. 【答案】(Ⅰ)224x y +=,2222416cos sin ρθρθ+=;(Ⅱ)516. 【解析】【分析】 (Ⅰ)消去参数,求得曲线C 的直角方程为224x y +=,再根据图象的变换公式,即可求解曲线1C 的方程,进而得到其极坐标方程;(Ⅱ)将()0θβρ=>代入2222416cos sin ρθρθ+=,根据极坐标中极经的几何意义,即可求解。
【解析】对集合和集合进行化简,然后根据集合的交集运算,得到答案.A B 【详解】由题得或,2{|40}{|0A x x x x x =->=<4}x >,2{|40}{|22}x x x x -≤=-≤≤,{|20}B x x =-≤< 故选:C .【点睛】本题考查解不含参的二次不等式,集合的交集运算,属于简单题..已知角α终边上一点M 的坐标为,则()(1,3)sin 2α=B .C .D .12-1232-32【答案】D的值,结合的范围得到答案.)2cos αα-α【详解】,1sin(2)2απ-=-,即,1sin 22α=-12sin cos 2αα=-,2(sin cos )1αα-=-132sin cos 122αα=+=,所以,,02π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭sin cos αα<所以得到.sin cos αα-=62-故选:D .【点睛】上的图象大致是( )....时,,排除B ,1x =1(1)sin103f =-<故选:A.【点睛】本题考查函数图像的识别,属于简单题..已知x ,y 满足约束条件,则的最小值是( )1400y x y x y ≤⎧⎪++≥⎨⎪-≤⎩2z x y =+8B .6C .3D .3---【答案】B【解析】根据约束条件画出可行域,然后将目标函数化为斜截式,得到过点时,直线的截距最小,B 从而得到答案.【详解】画出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,【点睛】本题考查线性规划求最值,属于简单题6.已知函数在R 上为增函数,则的取值范围是( )22ln ,1()1,1x x f x x ax a x ≥⎧=⎨-+-+<⎩a B .C .D .(,1]-∞[1,)+∞(,2]-∞[2,)+∞【答案】D 【解析】由为增函数,得到其在每段上都为增函数,得到时,二次函数对称轴大于等于()f x 1x <时,二次函数对应的值应小于等于对数函数的值,才能保证单调递增,从而得到答案1x =()f x 【详解】若函数在R 上为增函数,()f x 则在两段上都应为单调递增函数,时,,1<()221f x x ax a =-+-+对称轴为,所以,2a x =12a ≥【解析】根据,得到的值,由,得,按照向量tan 2θ=cos θ()()()()数量积的运算律,得到关于和的方程,同除,设,解得的值,得到答案.ar bar b x a= x 【详解】,,得,tan 2θ=0θπ≤≤3cos 3θ=,得,)()2b a b-⊥+ ()()20a b a b -⋅+= ,2220a b b -⋅-= ,3cos 3b a b a bθ=⋅⋅=⋅ ,223203a a b b -⋅-=B .C .D .1234【答案】C【解析】根据题意得到平移后的解析式,再将函数化为sin()63y x ωωππ=++cos()3y x πω=+,从而得到,得到的表达式,根据的范围,得到答案.5sin()6x ωπ+52636k ωπππ+=+πωω【详解】将函数的图象向左平移个单位长度后,sin()3y x ωπ=+6π得到函数的图象,sin()63y x ωωππ=++,5cos()sin()36x x ωωππ=+=+52,636k ωπππ+=+πω,故,12()()f x f x <<12()()<g x g x 在上也是增函数,()g x (0+)∞,,所以为偶函数.()()()g x xf x xf x -=--=()g x ,,2log 4.1(2,3)∈0.22(1,2)∈,0.2212log 4.1<<<π,0.20.2(2)(2)g g =-=,b a c <<:C .【点睛】本题考查函数的单调性和奇偶性的判断,根据函数的性质比较大小,属于中档题.{}a S a a a S S,211(1)3141a q a q q -==⋅--,311(1)9181a q a q q -=⋅--.41(1)1a q q -=-115161a q ⋅-,,成等比数列,2mS 3S 4S ,2324S mS S =⋅,211193158141161a a a m q q q ⎫⋅=⋅⋅⋅⋅⎪---⎭2111315a a a m ⎫⎪⎪=⋅⋅⋅⋅,212x y ++=,111(21)()21x y x y ++++1121(3)(322)212y x x y +=++≥++当且仅当,时取等号,12=1y x x y ++21x y +=时取得最小值.22,223y =-=-322+故选:B.【点睛】本题考查基本不等式求和的最小值,的妙用求最值,属于中档题.1.已知函数,若存在实数a ,使得函数恰好有4个零点,321,()3,x x x m f x x m x m ⎧-+≤⎪=⎨⎪->⎩()()g x f x a =-上单调递增,(0,2)画出函数的大致图象如图所示,()f x 由图可知当时,存在直线与函数图象的交点为4个;2m >y a =()f x 当时,直线与函数图象的交点至多为3个;02m <≤y a =()f x 当时,直线与函数图象的交点至多为2个;0m ≤y a =()f x 的取值范围为.m (2,)+∞故选:B.【解析】根据题意可知时,函数有周期性,判断的范围,然后利用周期性,得4x >()f x 25log 6+到,代入时的解析式,得到答案.()()225log 61log 6f f +=+4x ≤【详解】由题意时,函数,4x >()()1f x f x =-所以在时,周期为,()f x ()4,+∞1因为,所以,,22log 63<<()25log 67,10+∈()21log 63,4+∈所以()()225log 61log 6f f +=+.21log 622612+==⨯=故答案为:.12【点睛】本题考查函数的周期性,求分段函数的值,属于简单题.14.已知等差数列,其前项和为,若,则的最大值为________.{}n a n n S 253924,a a S S +==n S 【答案】72【解析】根据,得到,结合,得到数列的前6项为正,从而得39S S =670a a +=25240a a +=>{}n a 到时,的最大值,得到答案.6n =n S 【详解】由,得39S S =4567890,a a a a a a +++++=根据等差数列下标公式可得670,a a +=又,25240a a +=>所以数列的前项为正,{}n a 6所以当时,6n =有最大值,且.n S 616253()3()72S a a a a =+=+=故答案为:.72【点睛】,23AD BD BA BC BA =-=- 2133BE BC BA=+221333AD BE BC BA BC BA ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 221439BC BA BC BA --⋅149432cos6039⨯-⨯-⨯⨯⨯︒.444333--=故答案为:.43时,单调递增,22,33ππππ-≤≤+∈k x k k Z()f x 时,单调递减,5+2,33x k k πππ<<π+∈Z ()f x 在处取得极大值即最大值,()x 23x k k π=π+∈Z,.max 131333()sinsin(2)3232224f x ππ=+⨯=+⨯=故答案为:.334【点睛】本题考查利用导数求函数的单调性和最大值,属于简单题.三、解答题2πππ.sin 2cos 21x x --π2sin(2)16x =--的最小正周期为.π()2sin(2)16f x x =--π),,,1()3f α=-π12sin(2)163α--=-π1sin(2)63α-=,所以,(0,)2πα∈π52(,)666αππ-∈-,所以.π11sin(2)632α-=<π2(0,)66απ-∈,2ππ22cos(2)1sin (2)663αα-=--=ππsin 2=sin[(2)]66αα-+ππππsin(2)cos cos(2)sin6666αα-+-3221322+也满足上式,所以.2=2()n a n n *=∈N ,122212121n n n b b ba n+++==+++ ,1122122(2,)212121n n b b bn n n *--+++=-≥∈+++N 两式作差得,,所以,221nn b =+122(2,)n n b n n +*=+≥∈N 时,又满足上式,所以.1=11,2,63b b ==16b =122()n n b n +*=+∈N )因为2,4n n n n a bc n n =-=⋅,231222322nn T n =⨯+⨯+⨯++⋅ ,2311222(1)22n n n n +=⨯+⨯++-⨯+⋅ 两式相减,得,23122222n n n T n +-=++++-⋅(1)若,求2DC BD =(2)求面积的最小值ABC △32c =【解析】(1)根据已知条件,结合,利用三角形面积公式,表示出面积,从而得到12ABD ADC S BD S DC ==△△,在、中,利用余弦定理表示出和,然后代入已2AB =ABD △ACD cos BAD ∠cos CAD ∠知条件,解得的值;(2)设,所以,在中,由余弦定理可知c BD x =bDC xc =,ABD ACD △△,得到关于的方程,消去得到关于的方程,得到2223()332323bxb xc c b +--==,,x b c x ,b c ,分类讨论,分别研究面积,从而得到其最小值.)()0c bc b c --=ABC △【详解】)因为,,2DC BD =BAD CAD ∠=∠,12ABD ADC S BD S DC ==△△1sin 12AB AD BADAB ⋅⋅∠化简,得.()()0b c bc b c ---=时,为等边三角形,此时; c =ABC △2,3ABC b c S ===△时,由基本不等式可得,得到,即b c =+2bc b c bc =+≥2bc ≥4bc ≥时取等号,此时.2c ==13sin 60324ABC S bc bc =︒=≥△综上可得,面积的最小值为.ABC △3【点睛】本题考查三角形面积公式,余弦定理解三角形,利用基本不等式求和的最小值,涉及分类讨论的思想,属于中档题..已知函数且,满足,且,其中.()(0,xf x a b a =+>1)a ≠(1)3f =(1)4()+3f n f n +=n *∈N )求函数的解析式;()f x或(舍去),41a b =⎧⎨=-⎩36a b =-⎧⎨=⎩.()=41xf x -)由(1)得()41().n f n n *=-∈N ,即,所以,141n -≥1144341n n --⨯-⨯≥14134n n --≥⨯,,1()4134n n n -=-≥⨯111()34n f n -≤⨯1111(1)(2)(3)()f f f f n ++++21111(1)444n -⨯++++ 111()1()144n n --⨯=⨯)当时,,,0a =x x ,,(1)1=(1)2f '=故曲线在处的切线方程为:,即.()f x 1x =12(1)y x -=-210x y --=),,ln ()(1)x af x x x x +=+>22221ln ln 1()1x a x x a f 'x x x x ---+=+-=,则,2()ln 1x x x a =--+2121()2x F'x x x x -=-=时,,所以函数在上单调递增,(1,)∈+∞()0F'x >()F x (1,)+∞,故(1)2a =-时,,,在上单调递增,无极值;2a ≤()0F x >()0f 'x >()f x (1,)+∞时,,,2a >(1)0F <2()ln 1F a a a a =--+,则,2()ln 1x x x x =--+2121()21x x G'x x x x --=--=【答案】(1)见解析;(2)证明见解析【解析】(1)对求导,得到,然后判断的根的情况,得到的正负,然()f x ()f x '()0f x '=()f x '后得到的单调性;(2)由(1)可得,且,由()f x 1m >2211(0,1)1t m m m m =--=∈+-得,所以只需证,令221)0,t mt t -+==212t m t +=32ln 20,(0,1)t t t t t --+>∈,,利用导数研究出的单调性和最值,结合,得到32ln 2x x x x =--+0x >()h x (1)0h =时,,从而得以证明.(0,1)()0h x >【详解】)由题意,知,对于方程,,221()(0)x mx f 'x x x -+=>221=0x mx -+24(1)m ∆=-时,,,在上单调递增.01m <≤24(1)0m ∆=-≤()0f 'x ≥()f x (0,)+∞时,令,则,,1m >()0f 'x =21x m m =--21x m m =+-,3ln 20,(0,1)t t t t --+>∈,,3)2ln 2x x x x x =--+0x >,2()2ln 31x x x =-+,,2)2ln 31x x x =-+0x >,2226()6x x x x x -=-=时,,单调递增;33x <<'()0x ϕ>)'(h x 时,,单调递减,33>'()0x ϕ<)'(h x ,max 33)()2ln 033h'==<'()0h x <()h x (0,)+∞(1)0h =。
江西省临川一中高三考前模拟考试数学试题第Ⅰ卷(共60分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.全集{}2018,lo |)1(g U R A x y x ===-,{|B y y ==,则()U A B =( ) A. []1,2 B. [)1,2C. (]1,2D. ()1,2【答案】D【解析】(){}{}{}2018log 1101A x y x x x x x ==-=->=>,{{}2B y y y y ====≥,则{}2UB x x =<,则(){}12U A B x x ⋂=<<,故选:D . 2.若复数()21a ia R i-∈+为纯虚数,则3ai -=( ) A.B. 13C. 10D.【答案】A【解析】由复数的运算法则有:2(2)(1)221(1)(1)22a i a i i a ai i i i ++-+-==+++-, 复数()21a ia R i -∈+为纯虚数,则2020a a +=⎧⎨-≠⎩, 即2,|3|a ai =--== 本题选择A 选项.3.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )A. 45B. 54C. 57D. 63【答案】B【解析】由三视图得,该几何体是棱长为3的正方体截去一个棱长为1的正方体,如图所示,所以该几何体的表面积与棱长为3的正方体的表面积相等,即所求表面积为26354S =⨯=. 故选:B .4.如图为某省高考数学(理)卷近三年难易程度的对比图(图中数据为分值).根据对比图,给出下面三个结论:①近三年容易题分值逐年增加;②近三年中档题分值所占比例最高的年份是2017年;③2018年的容易题与中档题的分值之和占总分的90%以上.其中正确结论的个数为( )A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】C【解析】根据对比图得:2016年,2017年,2018年容易题分值分别为40,55,96,逐年增加,①正确; 近三年中档题分值所占比例最高的年份是2016年,②错误;2018年的容易题与中档题的分值之和为96+42=138,1380.9290%150=>,③正确 故选:C .5.已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2474S S =,则公比q 的值为( ) A. 1 B. 1或12C.D. 【答案】C【解析】因为2474S S =,所以()()()124234344a a S S a a +=-=+,故234q =,因{}n a 为正项等比数列,故0q >,所以q =C . 6.已知()4cos cos 3f x x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则下列说法中错误的是( ) A. 函数()f x 的最小正周期为π B. 函数()f x 在,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减 C. 函数()f x 的图象可以由函数cos 213y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象上各点的横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍得到 D. 7,112π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心 【答案】C【解析】()4cos cos 3f x x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭22cos 22cos 213x x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭, 所以22T ππ==,故A 正确; 当,612x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,20,32x ππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,因23t x π=+在,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦为增函数,2cos 1y t =+在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,故()f x 在,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,故B 正确;函数()f x 的图象可以由函数1cos 232y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象上各点的横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍 得到,而函数cos 213y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象上各点的横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍得到得是2cos 223y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象,故C 错误; 令2,32x k k Z πππ+=+∈,当1k =时,712x π=,故7,112π⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 图像的一个对称中心,故D 正确; 综上,选C.7.已知曲线ln y x x =+在点()1,1处的切线与抛物线()221y ax a x =+++相切,则a 的值为( ) A. 0 B. 0或8C. 8D. 1【答案】C 【解析】11y x'=+,当1x =时,切线的斜率2k =, 切线方程为()21121y x x =-+=-,因为它与抛物线相切,()22121ax a x x +++=-有唯一解即220ax ax ++= 故280a a a ≠⎧⎨-=⎩ ,解得8a =,故选C. 8.设椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为12e =,右焦点为(),0F c ,方程20ax bx c +-=的两个实根分别为1x 和2x ,则点()12,P x x ( )A. 必在圆222x y +=内B. 必在圆222x y +=上C. 必在圆222x y +=外D. 以上三种情形都有可能【答案】A【解析】∵椭圆离心率e =c a =12,∴c =12a ,b2a , ∴ax 2+bx -c =ax 2+2ax -12a =0,∵a ≠0, ∴x 2x -12=0,又该方程两个实根分别为x 1和x 2, ∴x 1+x 2=x 1x 2=-12,∴x 12+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=34+1<2. ∴点P 在圆x 2+y 2=2的内部. 故选A .9.十三届全国人大二次会议于2019年3月5日至15日在北京召开,会议期间工作人员将其中的5个代表团人员(含A 、B 两市代表团)安排至a ,b ,c 三家宾馆入住,规定同一个代表团人员住同一家宾馆,且每家宾馆至少有一个代表团入住,若A 、B 两市代表团必须安排在a 宾馆入住,则不同的安排种数为( ) A. 6 B. 12C. 16D. 18【答案】B【解析】如果仅有A 、B 入住a 宾馆,则余下三个代表团必有2个入住同一个宾馆,此时共有22326C A =安排种数,如果有A 、B 及其余一个代表团入住a 宾馆,则余下两个代表团分别入住,b c ,此时共有12326C A =安排种数,综上,共有不同的安排种数为12,故选B. 10.设函数()tan 2x f x =,若()3log 2a f =,151log 2b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()0.22c f =,则( ) A. a b c << B. b c a <<C. c a b <<D. b a c <<【答案】D【解析】()1551log log 22b f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,因为35log 2log 20>>且0.2033221log 3log 2>==>,故0.2530log 2log 212π<<<<<,又()tan2xf x =在()0,π上为增函数, 所以()()()0.253log 2log 22f f f <<即b a c <<,故选D .11.如图,1F 和2F 分别是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1OF 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且2F AB ∆是等边三角形,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D. 1【答案】D【解析】设F 1F 2=2c , ∵△F 2AB 是等边三角形, ∴∠A F 1F 2==30°, ∴AF 1=c ,AF 2,∴a-c )÷2,e =2c ÷-c, 故选D.12.在四面体P ABC -中,ABC ∆为等边三角形,边长为3,3PA =,4PB =,5PC =,则四面体P ABC -的体积为( ) A. 3B.C.D.【答案】C【解析】如图,延长CA 至D ,使得3AD =,连接,DB PD , 因为3AD AB ==,故ADB ∆为等腰三角形, 又180120DAB CAB ∠=︒-∠=︒,故()1180120302ADB ∠=︒-︒=︒, 所以90ADB DCB ∠+∠=︒即90DBC ∠=︒,故CB DB ⊥,因为4,5,3PB PC BC ===,所以222PC PB BC =+,所以CB PB ⊥, 因DBPB B =,DB ⊂平面PBD ,PB ⊂平面PBD ,所以CB ⊥平面PBD ,所以13PBD P CBD C PBD V V CB S ∆--==⨯⨯三棱锥三棱锥, 因A 为DC 的中点,所以1113262PBD PBD P ABC P CBD V V S S ∆∆--==⨯⨯=三棱锥三棱锥,因为3DA AC AP ===,故PDC ∆为直角三角形,所以PD ==又DB ==4PB =,故222DB PD PB =+即PBD ∆为直角三角形,所以142PBD S ∆=⨯=P ABC V -=三棱锥C .二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知向量()3,4a =,()1,b k =-,且a b ⊥,则4a b +与a 的夹角为________. 【答案】4π 【解析】因为a b ⊥,故0a b ⋅=,所以340k -+=,故34k =, 故()41,7a b +=-,设4a b +与a 的夹角为θ,则cos 2θ===,因[]0,θπ∈,故4πθ=,填4π.14.已知实数x ,y 满足不等式组00y y x x y m ≥⎧⎪≤⎨⎪+-≤⎩,且目标函数32z x y=-最大值为180,则实数m 的值为________. 【答案】60【解析】不等式组对应的可行域如图所示, 因为不等式组有解,所以0m ≥,当动直线320x y z --=平移到(),0A m 时,z 有最大值,故320180m ⨯-⨯=, 所以60m =,填60.15.如图,点D 在ABC ∆的边AC 上,且3CD AD =,BD ,cos2ABC ∠=,则3AB BC +的最大值为________.【解析】因为cos2ABC ∠=,所以221cos 2cos 121244ABC ABC ⎛∠∠=-=-= ⎝⎭的因为3CD AD =,所以3CD DA =即()3BD BC BA BD -=-,整理得到3144BD BA BC =+,两边平方后有22291316168BD BA BC BA BC =++⋅,所以22913216168BA BC BA BC =++⋅即2291312||||161684BA BC BA BC =++⋅⨯, 整理得到2233292BA BC BA BC =++⋅, 设,c BA a BC ==,所以()22239329322c a ac c a ac =++=+-,因为2933332222ac a c a c ⨯⨯+⎛⎫=≤⨯ ⎪⎝⎭,所以()()()()2222935323333288c a ac c a c a c a =+-≥+-+=+,3c a +≤=,当且仅当5a =,15c =时等号成立,. 16.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>中,12,A A 是左、右顶点,F 是右焦点,B 是虚轴的上端点.若在线段BF 上(不含端点)存在不同的两点(1,2)i P i =,使得120i i PA PA ⋅=,则双曲线离心率的取值范围是____________.【答案】⎭【解析】设c 为半焦距,则(),0F c ,又()0,B b , 所以:0BF bxcy bc +-=,以12A A 为直径的圆的方程为O :222x y a +=,因为120i i PA PA ⋅=,1,2i =, 所以O 与线段BF 有两个交点(不含端点),所以ab a<>⎩即422422302c a c a c a ⎧-+<⎨>⎩,故4223102e e e ⎧-+<⎨>⎩,e <<故填⎭. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足()2212n n n S a a n *+=+∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)已知对于N n *∈,不等式1231111nM S S S S ++++<恒成立,求实数M 的最小值; 解:(1)1n =时,2111212a a a +=+,又0n a >,所以11a =, 当2n ≥时,()2212n n n S a a n *+=+∈N ()2111212n n n S a n a --*-+=+∈N ,作差整理得:()()1112n n n n n n a a a a a a ---+=+-, 因为0n a >,故10n n a a ->+,所以112n n a a --=, 故数列{}n a 为等差数列,所以12n n a +=. (2)由(1)知()34n n n S +=,所以()14411333nS n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 从而1231111nS S S S ++++ 411111111111=134253621123n n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++-+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦411111411111221323123361239n n n n n n ⎛⎫⎛⎫=++---=---< ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭.所以229M ≥,故M 的最小值为229.18.如图所示,在棱台1111ABCD A BC D -中,1AA ⊥平面ABCD ,1112224CD AB BC AA A B ====,90ABC BCD ︒∠=∠=(1)求证:11A D BC ⊥; (2)求二面角11C A D D --的大小(1)证明:连结1AD ,设4CD =,因为11//C D CD ,//CD AB ,所以11//C D AB , 又因11AB C D =,所以四边形11ABC D 为平行四边形,因此11//BC AD ,在直角梯形11ADD A中,11tan 2A AD ∠=,1tan DA A ∠=, 因此11190A AD AA D ︒∠+∠=,所以11A D AD ⊥,因此11A D BC ⊥(2)解:因为1AA ⊥平面ABCD ,所以建立如图空间直角坐标系,设111=A B ,则()0,0,0A ,()10,0,2A ,()2,2,0D -,()2,2,0C ,()10,0,2AA=,()2,2,0AD =-,()0,4,0DC =,()12,2,2AC =-, 设向量()111,,x y z =m 为平面1AA D法向量,则有100m AA m AD ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即11120,220,z x y =⎧⎨-=⎩,令11x =,取平面1AA D 的一个法向量()1,1,0m =.设向量()222x y z =,,n 为平面1CA D 的法向量,则有100n AC n DC ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即22222220,40,x y z y +-=⎧⎨=⎩ 令21x =,取平面1CA D 的一个法向量()1,0,1n =, 1cos ,2m n m n m n⋅==⋅, 设二面角1C A D A --的平面角为θ,则1cos 2θ=因此二面角11C A D D --的大小为120︒.19.2019年4月,甲乙两校的学生参加了某考试机构举行的大联考,现对这两校参加考试的学生的数学成绩进行统计分析,数据统计显示,考生的数学成绩X 服从正态分布(110,144)N ,从甲乙两校100分及以上的试卷中用系统抽样的方法各抽取了20份试卷,并将这40份试卷的得分制作成如图所示的茎叶图:(1)试通过茎叶图比较这40份试卷的两校学生数学成绩的中位数;(2)若把数学成绩不低于135分的记作数学成绩优秀,根据茎叶图中的数据,判断是否有90%的把握认为数学成绩在100分及以上的学生中数学成绩是否优秀与所在学校有关?(3)从所有参加此次联考的学生中(人数很多)任意抽取3人,记数学成绩在134分以上的人数为ξ,求ξ的数学期望.附:若随机变量X 服从正态分布2(,)N μσ,则()0.6826P X μσμσ-<≤+=,(2P X μσμ-<≤+2)0.9544σ=,(33)0.9974P X μσμσ-<+=≤.参考公式与临界值表:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.解:(1)由茎叶图可知:甲校学生数学成绩的中位数为128135131.52+=,乙校学生数学成绩的中位数为128129128.52+=,所以这40份试卷的成绩,甲校学生数学成绩的中位数比乙校学生数学成绩的中位数高. (2)由题意,作出22⨯列联表如下:计算得2K的观测值40(1013107)0.9207 2.70620201723k ⨯⨯-⨯=≈<⨯⨯⨯,所以没有9000的把握认为数学成绩在100分及以上的学生中数学成绩是否优秀与所在学校有关.(3)因为~(110,144)X N ,所以110μ=,12σ=, 所以(86134)0.9544P X <≤=,所以10.9544(134)0.02282P X ->==, 由题意可知~(3,0.0228)B ξ,所以30.02280.0684E ξ=⨯=.20.已知抛物线24y x =,过点()8,4P -的动直线l 交抛物线于A ,B 两点 (1)当P 恰为AB 的中点时,求直线l 的方程;(2)抛物线上是否存在一个定点Q ,使得以弦AB 为直径的圆恒过点Q ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)设A ,B 两点坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,当P 恰为AB 的中点时, 显然12x x ≠,故1212124AB y y k x x y y -==-+,又128y y +=-,故12AB k =-则直线l 的方程为12y x =-(2)假设存在定点Q ,设200,4y Q y ⎛⎫⎪⎝⎭,当直线l 斜率存在时,设()():840l y k x k =--≠,()11,A x y ,()22,B x y ,联立()24,84y x y k x ⎧=⎪⎨=--⎪⎩整理得2432160ky y k ---=,>0∆,124y y k +=,121632y y k=--, 由以弦AB 为直径的圆恒过点Q 知0QA QB ⋅=,即()()2200121020044y y x x y y y y ⎛⎫⎛⎫--+--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭即()()2222001210204444y y y y y y y y ⎛⎫⎛⎫--+--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()()()()102010201016y y y y y y y y ++⎡⎤+--=⎢⎥⎣⎦故()()102016y y y y ++=-,即()2120120160y y y y y y ++++=整理得()()20016440y k y -+-=即当04y =时,恒有0QA QB ⋅=,故存在定点()4,4Q 满足题意;当直线l 斜率不存在时,:8l x =,不妨令(8,A,(8,B -,()4,4Q ,也满足0QA QB ⋅=综上所述,存在定点()4,4Q ,使得以弦AB 为直径的圆恒过点Q 21.已知函数()e x f x ax b =--.(其中e 为自然对数的底数) (1)若()0f x ≥恒成立,求ab 的最大值;(2)设()ln 1g x x =+,若()()()F x g x f x =-存在唯一的零点,且对满足条件的,a b 不等式e 1)-+≥(ma b 恒成立,求实数m 的取值集合. 解:(1)()xg x e a '=-,当0a <时,()0g x '>,()g x 在R 上单调递增,取1min 0,b m a -⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,当0x m <时,()000010xg x e ax b ax b =--<-+-<矛盾;当0a =时,()xg x e b b =->-,只要0b -≥,即0b ≤,此时0ab =; 当0a >时,令()0g x '>,ln x a >,所以()g x 在()ln ,a +∞单调递增,在(),ln a -∞单调递减,()()ln ln g x g a a a a b ≥=--,所以ln 0a a a b --≥,即ln b a a a ≤-, 此时22ln ab a a a ≤-,令()22ln h a a a a =-,()()2122ln 12ln h a a a a aa a a'=--=-, 令()0h a '=,a =当(a ∈,()0h a '>,()h a在(上为增函数;当)a ∈+∞,()0h a '<,()h a在)+∞上为减函数.所以()1122h a he e e ≤=-=,所以2e ab ≤,故ab 的最大值为2e.(2)()1xFx e a x'=-+在()0,∞+单调递减且()F x '在()0,∞+的值域为R , 设()F x 的唯一的零点为0x ,则()00F x =,()00F x '=,即00000ln 1010x x x e ax b e a x ⎧+-++=⎪⎨-+=⎪⎩ 所以01xa e x =-,()001ln xo b x e x =--, 由()1m a e b -+≥恒成立,则()00000111ln x x m e e x e x x ⎛⎫--+≥-- ⎪⎝⎭,得()()00001ln 10xmx m ex m e x +-+-+-+≥在()0,∞+上恒成立. 令()()()1ln 1xmk x x m e x m e x=+-+-+-+,()0,x ∈+∞, ()()()2211x x m k x x m e x m e x x x '⎛⎫=+++=++ ⎪⎝⎭.若0m ≥,()0k x '>,()k x 在()0,∞+上为增函数,注意到()10k =,知当()0,1x ∈时,()0k x <,矛盾;当(),x m ∈-+∞时,()0k x '>,()k x 为增函数,若01m <<-,则当()1,x m ∈-时,()0k x '<,,()k x 为减函数, 所以()1,x m ∈-时,总有()()10k x k <=,矛盾;若01m <-<,则当(),1x m ∈-时,()0k x '>,,()k x 为增函数, 所以(),1x m ∈-时,总有()()10k x k <=,矛盾;所以1m -=即1m =-,此时当()1,x ∈+∞时,()0k x '>,()k x 为增函数,, 当()0,1x ∈时,()0k x '<,()k x 为减函数,而(1)0k =, 所以()F x 有唯一的零点. 综上,m 的取值集合为{}1- . 选修4-4:坐标系与参数方程22.在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为112x y t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线E 的极坐标方程为22312sin ρθ=+(1)求曲线E 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线E 交于A ,B 两点,求线段AB 的长解:(1)E 的方程可化为2222sin 3ρρθ+=,将222x y ρ=+,sin y ρθ=,代入其中得2233x y +=,所以曲线E 的直角坐标方程为2213x y +=.(2)直线l 过定点()1,0P ,将直线l 的参数方程代入曲线E的直角坐标方程得2340t +-=,12t t +=1243t t =-,所以12AB t t =-3==. 选修4-5:不等式选讲23.已知函数()211f x x x =--+. (1)解不等式()4f x ≤;(2)记函数()31y f x x =++的最小值m ,正实数a ,b 满足3ma b +=,求证:341log 2a b ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭.解:(1)()4f x ≤等价于12114x x x ≤-⎧⎨-+++≤⎩ 或1122114x x x ⎧-<<⎪⎨⎪-+--≤⎩或122114x x x ⎧≥⎪⎨⎪---≤⎩, 故21x -≤≤-或112x -<<或162x ≤≤, 综上()4f x ≤解集为[]2,6-.(2)()()31212221223f x x x x x x ++=-++≥--+= 当且仅当()()21220x x -+≤取等号,∴3m =,1a b +=, ∴()41414559b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当21,33a b ==时等号成立,∴3341log log 92a b ⎛⎫+≥= ⎪⎝⎭.。
2020届江西省临川高三上学期第一次联考试题高三数学试题(理)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若21iz i-=+则z z ⋅= A.-2 B.2 C.52 D.-522.设集合2{},{32}A x x a B x x a =>=<-,若A B I 为空集,则实数a 的取值范围为 A.(1,2) B.(-∞,1)∪(2,+∞) C.[1,2] D.(-∞,1]∪[2,+∞) 3.设a ,b ∈R ,则“(a -b)a 2>0”是“a>b ”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件 4.若函数f(x)=ax -lnx 的图象上存在与直线x +2y -4=0垂直的切线,则实数a 的取值范围是 A. (-2,+∞) B. (12,+∞) C. (-12,+∞) D. (2,+∞) 5.若x>0,y<0,则下列不等式一定成立的是A.2x -2y >x 2B.()12221x y log x ->+ C. 2x -2y >1+x D. 2x -2y >1-x17.世纪德国著名的天文学家开普勒曾经这样说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割。
如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿。
”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为360的等腰三角形(另一种是顶角为1080的等腰三角形)。
例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金△ABC 中,512BC AC -=。
根据这些信息,可得cos2160=A.45+B.15+-C.35+ 125-7.若函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧+≤=⎨->⎩,在(-∞,a]上的最大值为4,则a 的取值范围为A. (1,17]B. (1,9]C.[1,17]D. [1,9]8.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的六个盒子中,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,则不同的放法总数是 A.40 B.60 C.80 D.1009.执行如图所示的程序框图,若输出的结果是7,则判断框内m 的取值范围是A.(30,42]B.(30,42)C.(42,56]D.(42,56)10.已知F 1,F 2为椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的两个焦点, B 为椭圆短轴的一个端点,2121214BF BF F F ⋅≥u u u r u u u u r u u u u r ,则椭圆的离心率的取值范围为 A.[0,12] B.[0,22] C. [03 D. [12,1]11.设曲线y =cosx 与x 轴、y 轴、直线6x π=围成的封闭图形的面积为b ,若g(x)=2lnx -2bx 2-kx 在[1,+∞]上的单调递减,则实数k 的取值范围是A.[0,+∞)B.(0.+∞)C.[1,+∞)D.(1,+∞) 12.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1+a 2=2,123n n a S +=+,用[x]表示不超过x 的最大整数,设b n =[a n ],数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则使T 2n >2019成立的最小正整数n 是 A.5 B.6 C.7 D.8二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
答案1----6CDACCB 7----12 ADACDA13. 14. 15. 16 5.17(解:(1)由题意得,解得,.又,,当时,的最小值是.(2)对恒成立,则,即恒成立,所以,解得,18(1)∵平面,又∵平面,平面平面.∴,同理,∵,,,∴,∴.同理.∴,同理.又∵,是平面内的两相交直线.∴平面.(2)由(1)及异面直线,互相垂直知,直线,,两两垂直.作,以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则,,,∵轴平面,∴平面的一个法向量可设为,∵,∴.得,即,又∵轴平面,∴平面的一个法向量可设为.∴,得,即,设锐二面角的大小为,那么,∴二面角的正切值为.19解:(Ⅰ)记“小球落入4号容器”为事件,若要小球落入4号容器,则在通过的四层中有三层需要向右,一层向左,∴理论上,小球落入4号容器的概率.(Ⅱ)落入4号容器的小球个数的可能取值为0,1,2,3,∴,,,,∴的分布列为:∴.20(1)设:,∴∴,∴∴(2)直线:∴即,∴,即直线:∴∴,∴三点共线∵∴∴.21的极值点,又当时,,从而的极值点成立.(II)因为上为增函数,所以上恒成立. 6分若,则,上为增函数不成产‘若所以上恒成立.令,其对称轴为因为从而上为增函数.所以只要即可,即所以又因为10分(III)若时,方程可得即上有解即求函数的值域.法一:令由,从而上为增函数;当,从而上为减函数.可以无穷小.15分法二:当,所以上递增;当所以上递减;又所以上递减;当,所以上递增;当上递减;又当,当则所以22(1)由曲线:得直角坐标方程为,即的直角坐标方程为:.由直线:展开的,即.(2)由(1)得直线的倾斜角为.所以的参数方程为(为参数),代入曲线得:.设交点所对应的参数分别为,则.23.(1)当时,取得最小值,即.(2)证明:依题意,,则.所以,当且仅当,即,时,等号成立. 所以.。
2020届临川一中暨临川一中实验学校高三理科数学月考答案一、单选题1-5.ACCCA 6-10.DBBDB 11-12.DB 二、填空题13.2 14.120- 15. π41 16.4 三、解答题17.【答案】(1)3-(2)38法一:解:(1)在BCD ∆中,由正弦定理得sin sin CD BC CBD BDC=∠∠,∴sin6sin 22CBD π∠== ∴0CBD π<∠<,∴3CBD π∠=或23CBD π∠= ………………3分当23CBD π∠=时,此时A B C 、、三点共线,矛盾 ∴3CBD π∠= ………………4分∴()2tan tan tan tan 333ABC ABD CBD πππ⎛⎫∠=∠+∠=+==⎪⎝⎭………………6分法二:由余弦定理222cos 242BD CD BC BDC BD BD BD CD +-∠====⋅或………………3分若2BD =时,此时23CBD π∠=,即A B C 、、三点共线,矛盾………………4分 ∴4BD =,此时3CBD π∠=∴()tan tan tan 33ABC ABD CBD ππ⎛⎫∠=∠+∠=+=⎪⎝⎭6分 (2)设BCD θ∠=,在BCD ∆中,由余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD θ=+-⋅(2222216θθ=+-⨯⨯=-……8分∴2111sin sin sin 222ABC BCD BAD D S S BC CD BA BD BC CD S θθθ∆∆=+=⋅+⋅=⋅四边形6cos 3πθθθ⎛⎫=+=-+ ⎪⎝⎭……………………11分当56πθ=时,四边形ABCD面积的最大值 ……………………12分 备注:(1)若第1问用正弦定理没写出23CBD π∠=,扣1分(2)若第1问用余弦定理没写出2BD =,并且排除2BD =,扣1分18.【答案】(1)见详细答案(2)25(1)如图,作EF PC ∥,交BC 于F ,连接AF .因为3PB BE =,所以E 是PB 的三等分点,可得23BF =. 因为2AB AD ==,23BC CD ==,AC AC =,所以ABC ADC △≌△, 因为BC ⊥AB ,所以90ABC ∠=︒,…………………1分 因为3tan 23AB ACB BC ∠===,所以30ACB ACD ∠=∠=︒,所以60BCD ∠=︒,(2分) 因为tan 323AB AFB BF ∠===,所以60AFB ∠=︒,所以AF CD ∥,……3分 因为AF ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,所以AF ∥平面PCD .……4分又EF PC ∥,EF ⊄平面PCD ,PC ⊂平面PCD ,所以EF ∥平面PCD .……………5分因为AF EF F =,AF 、EF ⊂平面AEF ,所以平面AEF ∥平面PCD ,所以AE ∥平面PCD .…6分 (2)因为PAB △是等边三角形,2AB =,所以2PB =.又因为4PC =,23BC =,所以222PC PB BC =+,所以BC PB ⊥.又BC ⊥AB ,,AB PB ⊂平面PAB ,AB PB B =,所以BC ⊥平面PAB .因为BC ⊂平面ABCD ,所以平面PAB ⊥平面ABCD .在平面PAB 内作Bz ⊥平面ABCD .………7分 以B 点为坐标原点,分别以,,BC BA Bz 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系B xyz -, 则(23,0,0)C ,(0,2,0)A ,(0,1,3)P ,所以(23,0,0)BC =,(0,1,3)BP =,(23,2,0)AC =-,(0,1,3)AP =-.………8分设111(,,)x y z =m 为平面BPC 的法向量,则00BC BP ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=m m ,即11123030x y z ⎧=+=⎪⎨⎪⎩, 令11z =-,可得(0,3,1)=-m .………………9分设222(,,)x y z =n 为平面APC 的法向量,则00AC AP ⎧⎪⎨⎪⎩⋅=⋅=n n ,即2222232030x y y z -=-+=⎧⎪⎨⎪⎩,令21z =,可得(1,3,1)=n .………………10分 所以5,25cos ==⨯m n ………………11分 则25251()n s ,5i =-=m n ,所以二面角A PC B --的正弦值为25.……………………12分 备注:若第2问用几何法做对也给满分.19.【答案】(1)83107340340y x =+(2)分布列见详解,数学期望为1310. 解:解:(1)由题意可知2361021131518118x +++++++==,112 2.56 3.5 3.5 4.538y +++++++==,………………2分由公式12221ˆ34781138313088b11340ni ii ni i x y nx yx nx==-⨯⨯==-⨯-=-∑∑………………3分83107ˆˆ311340340ay bx =-=-⨯=………………4分 ∴83107340340y x =+……………5分 (2)药品A 的三类剂型123A A A 、、经过两次检测后合格分别为事件123B B B 、、,则()()()123142321322,,255432535p B P B P B =⨯==⨯==⨯=……………7分由题意,0,1,2,3X 可取()()()()()()()()2123212312312321231231231232190115250212212111112525525021221821125255225235p X p B B B p X p B B B B B B B B B p X p B B B B B B B B B p X p B B B ⎛⎫⎛⎫===--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=-⋅+-⋅⋅-⋅=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=⋅-+-⋅⋅⋅=⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫=== ⎝212225⋅=⎪⎭………10分X ∴的分布列为9218213123.5050255010X ∴⨯+⨯+⨯+⨯=的期望为:EX=0…………12分20.【答案】(1) 椭圆方程为22163x y +=,准圆方程为229x y +=;①12l l ,方程为33y x y x =+=-+, ②见详解 【解析】(1)3c a b ==∴=,2分∴椭圆方程为22163x y +=, ………………3分 准圆方程为229x y +=.………………4分(2)(ⅰ)因为准圆229x y +=与y 轴正半轴的交点为(03)P ,, 设过点(03)P ,且与椭圆相切的直线为3y kx =+, 所以由223{163y kx x y =++=,,得22(12)12120k x kx +++=.……………5分 因为直线3y kx =+与椭圆相切,所以22144412(12)0k k ∆=-⨯+=,解得1k =±,……………6分所以12l l ,方程为33y x y x =+=-+,.……………7分 121l l k k ⋅=-,12l l ∴⊥.……………8分(ⅱ)①当直线12l l ,中有一条斜率不存在时,不妨设直线1l斜率不存在, 则1l :x =当1l :6x =时,与准圆交于点(63)(63)-,,,, 此时2l 为y =y =,显然直线12l l ,垂直; 同理可证当1l :x =12l l ,垂直……………9分 ②当12l l ,斜率存在时,设点00(,)P x y ,其中22009x y +=. 设经过点00()P x y ,与椭圆相切的直线为00()y t x x y =-+, 所以由0022(){163y t x x y x y =-++=,,得2220000(12)4()2()60t x t y tx x y tx ++-+--=.……………10分由0∆=化简整理得()22200006230x t x y t y -++-=因为22009x y +=,所以有2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=.设12l l ,的斜率分别为12t t ,,因为12l l ,与椭圆相切, 所以12t t ,满足上述方程2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=, 所以20122616x t t x -⋅==--,即12l l ,垂直.……………11分 综合①②知:因为12l l ,经过点00()P x y ,,又分别交其准圆于点M N ,,且12l l ,垂直. 所以线段MN 为准圆229x y +=的直径,6MN =,所以线段MN 的长为定值6.……………12分 21.【答案】(1)()∞(2)22e π-解:(1)由()sin axf x e x =,得()()'sin cos axf x e a x x =+,……………1分由()f x 在63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上存在单调递增区间,可得()'0f x >在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,……………2分即sin cos 0a x x +>在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则min 1tan a x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭,∴a >∴a的取值范围为()∞.……………4分 (2)设()()sin axbx e x g x f x b x =-=-,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 则()()'sin cos axg x e a x x b =+-.设()()sin cos axh x ea x xb =+-,则()()2'1sin 2cos 0ax h x e a x a x ⎡⎤=-+≥⎣⎦, ……………5分∴()h x 单调递增,即()'g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 ∴()2'1,a g x b ae b π⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦.……………6分当1b ≤时,()'0g x ≥,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴()()00g x g ≥=,不符合题意;当2a b ae π≥时,()'0g x ≤,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,()()00g x g ≤=,符合题意;当21a b ae π<<时,由于()'g x 为一个单调递增的函数,而()'010g b =-<,2'02a g ae b ππ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,由零点存在性定理,必存在一个零点0x ,使得()0'0g x =, 从而()g x 在[]00,x x ∈上单调递减,在0,2x π⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增, ……………9分因此只需02g π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴22a e b ππ≤,∴22a b e ππ≥,从而222a a eb ae πππ≤<,综上,b 的取值范围为22,a e ππ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,……………10分因此2222ab e a ee a ππ-≥-. 设()222aG a ee a ππ=-,则()22'ae a e G π=-,令()'0G a =,则41a π=>,∴()G a 在41,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在4,π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,……………11分 从而()242e G a G ππ⎛⎫≥=- ⎪⎝⎭,∴2b e a -的最小值为22e π-.……………12分备注:第1问写)⎡+∞⎣扣1分22.(1):40(0)l x y x +-=≠,22:20C x y y +-=(2【解析】(1)由82x t=+可得0x ≠, 由8242x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,消去参数t ,可得直线l 的普通方程为40(0)x y x +-=≠.………………2分由2sin ρθ=可得22sin ρρθ=,将sin y ρθ=,222x y ρ=+代入上式,可得2220x y y +-=, 所以曲线C 的直角坐标方程为2220x y y +-=.…………………………5分(2)由(1)得,l 的普通方程为40(0)x y x +-=≠,将其化为极坐标方程可得cos sin 40()2ρθρθθπ+-=≠,…………………………7分当()04θρπ=>时,A ρ=B ρ=|||||A B AB ρρ=-==.………………10分 备注:第1问没写0x ≠扣1分23.(1)(,0)(3,)-∞+∞ (2)见详解 【解析】(1)当0x <时,|4|()x f x x>等价于|||2|4x x +->-,该不等式恒成立; 当02x <≤时,|4|()x f x x>等价于24>,该不等式不成立; 当2x >时,|4|()x f x x >等价于2224x x >⎧⎨->⎩,解得3x >,…………………………3分 所以不等式|4|()x f x x>的解集为(,0)(3,)-∞+∞.…………………………5分 (2)因为()|||2||(2)|2f x x x x x =+-≥--=,当02x ≤≤时取等号,所以2M =,222a b c ++=,……7分由柯西不等式可得22222222224(22)(122)()9()a b c a b c a b c =++≤++++=++,当且仅当244,,999a b c ===时等号成立,所以22249a b c ++≥.…………………………10分备注:第1问结果没用集合或区间表示扣1分。
2020届临川一中暨临川一中实验学校高三理科数学月考试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1. 已知i 为虚数单位,若复数1z ,2z 在复平面内对应的点分别为(2,1),(1,2)-,则复数12iz z ⋅=( ) A. 34i -- B. 34i -+C. 43i --D. 3-【答案】A 【解析】 【分析】根据题意12z i =+,212z i =-,故()()12212i i z z i i+-⋅=,计算得到答案. 【详解】根据题意12z i =+,212z i =-,故()()122124334i i z z ii i i i+-⋅-===--. 故选:A.【点睛】本题考查了复数的计算,意在考查学生的计算能力. 2. 已知集合{|20}A x x =-≥,{|ln(1)}B x y x =∈=+Z ,则A B =A. [1,2]-B. (1,2]-C. {0,1,2}D.{1,0,1,2}-【答案】C 【解析】【详解】因为{|20}{|2}A x x x x =-≥=≤,{|ln(1)}{|1}B x y x x x =∈=+=∈>-Z Z ,所以{0,1,2}AB =.故选C .3. 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若41012222a a a ++=,则14S =( ) A 56B. 66C. 77D. 78【答案】C 【解析】 【分析】化简得到11411a a +=,代入公式计算得到答案.【详解】()()()()410124104127811422222a a a a a a a a a a a ++=+++=+=+=,故11411a a +=,()1141414772a a S +==.故选:C.【点睛】本题考查了等差数列求和,确定11411a a +=是解题的关键.4. 已知定义在R 上的偶函数()f x 满足(2)()f x f x +=-,且在区间[]1,2上是减函数,令2log 3a =,12211,log 162b c -⎛⎫== ⎪⎝⎭,则()()(),,f a f b f c 的大小关系为( ) A. ()()()f a f b f c << B. ()()()f a f c f b << C. ()()()f b f a f c << D. ()()()f c f a f b <<【答案】C 【解析】 【分析】化简得到()()2f b f =,()()1f c f =,12a <<,根据函数单调性得到答案.【详解】()()()()12142216f b f f f f -⎛⎫⎛⎫ ⎪===-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()21log 112f c f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,2221log 2log 3log 42a =<=<=,函数在区间[]1,2上是减函数,故()()()f b f a f c <<. 故选:C.【点睛】本题考查了根据函数单调性比较函数值大小,意在考查学生的计算能力和对于函数性质的灵活运用.5. 若点()cos ,sin P αα在直线2y x =-上,则sin 22πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值等于( )A. 3-5B.35C. 4-5D.45【答案】A 【解析】 【分析】 根据题意得到tan 2α,再利用齐次式计算得到答案.【详解】点()cos ,sin P αα在直线2y x =-上,故tan 2α,222222cos sin 1tan 3sin 2cos 22cos sin 1tan 5παααααααα--⎛⎫+====- ⎪++⎝⎭, 故选:A.【点睛】本题考查了三角函数定义,齐次式求值,意在考查学生的计算能力和转化能力. 6. 在统计学中,同比增长率一般是指和去年同期相比较的增长率,环比增长率一般是指和前一时期相比较的增长率.2020年2月29日人民网发布了我国2019年国民经济和社会发展统计公报图表,根据2019年居民消费价格月度涨跌幅度统计折线图,下列说法正确的是( )A. 2019年我国居民每月消费价格与2018年同期相比有涨有跌B. 2019年我国居民每月消费价格中2月消费价格最高C. 2019年我国居民每月消费价格逐月递增D. 2019年我国居民每月消费价格3月份较2月份有所下降 【答案】D 【解析】 【分析】根据统计折线图以及同比和环比的概念,对四个选项逐个分析可得答案.【详解】根据统计折线图以及同比增长率的概念可知2019年我国居民每月消费价格与2018年同期相比都是上涨的,故A不正确;2019年我国居民每月消费价格中2月消费价格涨幅最高,不是消费价格最高,故B不正确;2019年我国居民每月消费价格有涨有跌,故C.不正确;2019年我国居民每月消费价格3月份较2月份有所下降,下降了0.4个百分点,故D正确. 故选:D【点睛】本题考查了对统计折线图的分析和理解能力,考查了同比和环比的概念,属于基础题.7. 已知1111114357941π≈-+-+-+,如图是求π的近似值的一个程序框图,则图中空白框中应填入()A.()1121nin+-=+B.(1)21nin-=+C.()112nii+-=+D.(1)2nii-=+【答案】B【解析】【分析】根据计算公式:计算数据正负交替,分母为首项是1,公差为2的等差数列,得到答案. 【详解】根据计算公式:计算数据正负交替,分母为首项是1,公差为2的等差数列,故填写(1)21n i n -=+. 故选:B.【点睛】本题考查了程序框图,意在考查学生的计算能力和理解能力. 8. 已知实数,x y 满足约束条件2202201,1x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥-≥-⎩,则2x y +的取值范围是A. (3,6]-B. [3,6]-C. 3(,6]2-D. 3[,6]2-【答案】B 【解析】【详解】作出不等式组2202201,1x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥-≥-⎩表示的平面区域,如图中阴影部分所示,设2z x y =+,则2y x z =-+,平移该直线,当直线2y x z =-+经过点A 时,z 取到最大值,由220220x y x y -+=⎧⎨--=⎩得22x y =⎧⎨=⎩,即(2,2)A ,则max 426=+=z ;当直线2y x z =-+经过点C 时,z 取到最小值,易得(1,1)C --,则min 213=--=-z ,所以2x y +的取值范围是[3,6]-.故选B .9. 函数1()ln ||1xf x x+=-的图象大致为( ) A. B. C. D.【答案】D 【解析】 【分析】判断出函数为奇函数,即排除B;代入特殊点后又能排除两个选项,即可得到正确答案. 【详解】由题可得函数()f x 的定义域为{|1}x x ≠±.因为1()ln ||1x f x x --==+1ln ||()1xf x x+-=-- 所以函数()f x 为奇函数,排除选项B;又(1.1)ln 211f =>,(3)ln 21f =<,所以排除选项A 、C 故选:D.【点睛】本题考查了函数的图像,考查了对数的运算.在选择正确的函数图像时,一般都不是直接画函数图像,而是运用排除法.首先判断函数的定义域、奇偶性、单调性进行排除,然后代入特殊点,进行排除.10. 2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为( ) A. 72 B. 84 C. 96 D. 120【答案】B 【解析】 【分析】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有96种,其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,共有12种,得到答案.【详解】先选择一个非0数排在首位,剩余数全排列,共有144496C A ⋅=种,其中1和0排在一起形成10和原来的10有重复,考虑1和0相邻时,且1在0的左边,和剩余数字共有4!=24种排法, 其中一半是重复的,故此时有12种重复. 故共有961284-=种. 故选:B.【点睛】本题考查了排列组合的综合应用,意在考查学生的计算能力和应用能力.11. 已知1F,2F是椭圆C :22221(0)x ya ba b+=>>的左、右焦点,过2F的直线交椭圆于,P Q两点.若2211||,||,||,||QF PF PF QF依次构成等差数列,且1||PQ PF=,则椭圆C的离心率为()A.23B.34C.15D.105【答案】D【解析】【分析】设2211||,||,||,||QF PF PF QF依次构成等差数列{}n a,其公差为d,可得12344a a a a a+++=,及123a a a+=,进而可求得1234,,,a a a a的表达式,然后在12PF F△和1PFQ中,利用余弦定理得到12cos F PF∠的表达式,进而可求出离心率的值.【详解】如图所示,设2211||,||,||,||QF PF PF QF依次构成等差数列{}n a,其公差为d.根据椭圆定义得12344a a a a a+++=,又123a a a+=,则1111111()(2)(3)4()2a a d a d a d aa a d a d++++++=⎧⎨++=+⎩,解得25d a=,12342468,,,5555a a a a a a a a====.所以18||5QF a=,16||5PF a=,24||5PF a=,6||5PQ a=.在12PF F△和1PFQ中,由余弦定理得2222221246668()()(2)()()()55555cos4666225555a a c a a aF PFa a a a+-+-∠==⨯⨯⨯⨯,整理得22715a c =,则c e a ==. 故选:D.【点睛】本题考查椭圆离心率的求法,考查椭圆定义的应用,考查等差数列的性质,考查学生的计算求解能力,属于中档题.12. 已知0x =是函数()(tan )f x x ax x =-的极大值点,则a 的取值范围是( ) A. (],1-∞- B. (,1]-∞C. [0,)+∞D. [1,)+∞【答案】B 【解析】 【分析】求导得到()22tan cos xf x ax x x'=--,导函数为奇函数,根据题意得到()00f ''≤,计算得到答案.【详解】()(tan )f x x ax x =-,则()22tan cos xf x ax x x'=--, 易知()f x '为奇函数,又0x =是函数()(tan )f x x ax x =-的极大值点,故()00f ''≤,()2241cos sin cos 2cos cos x x x xf x a x x+''=--,代入计算得到1a ≤. 易知()f x ''为偶函数,当1a ≤时,取0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()2241cos sin cos 22110cos cos x x x xf x a x x+''=--<--=,故函数()f x '在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()00f '=,满足条件.故选:B.【点睛】本题考查了根据极值点求参数,确定''(0)0f ≤是解题的关键. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13. 设向量a 与b 的夹角为θ,定义a 与b 的“向量积”:a b ⨯是一个向量,它的模sin a b a b θ⨯=⋅⋅.若()()13,3,1a b =--=,,则a b ⨯=____________.【答案】2 【解析】【分析】 计算3cos 2a b a bθ⋅==-⋅得到1sin 2θ=,代入公式得到答案. 【详解】(1a =--,,3,1b,则23cos 42a b a bθ⋅-===-⋅, []0,θπ∈,故1sin 2θ=,故sin 2a b a b θ⨯=⋅⋅=.故答案为:2.【点睛】本题考查了向量的新定义,意在考查学生的计算能力和理解能力. 14. 若2a xdx =⎰,则()51x ay +-的展开式中22x y 的系数为___________.【答案】120- 【解析】 【分析】计算2a =,()521x y +-的展开式的通项为:()()51521rrrr T C x y -+=+⋅-,()52rx y -+的展开式的通项为:()5152mm r mm r T C xy --+-=⋅,计算得到答案. 【详解】22200122a xdx x ===⎰,故()521x y +-的展开式的通项为:()()51521rrr r T C x y -+=+⋅-.()52rx y -+的展开式的通项为:()5152mm r mm r T C xy --+-=⋅, 取2m =,1r =得到系数为:()2214521120C C ⋅⋅⋅-=-.故答案为:-120.【点睛】本题考查了定积分的计算,二项式定理,意在考查学生的计算能力和综合应用能力. 15. 在棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为线段11A D 的中点,若三棱锥P ABC -的四个顶点都在球O 的球面上,则球O 的表面积为_______________. 【答案】41π 【解析】 【分析】AC 中点1O 为ABC 外心,故球心O 在平面ABC 的投影为1O ,Q 为AD 中点,OM PQ ⊥于M ,连接1QO ,设1OO h =,则()22224R h =+-,()22222R h =+,解得答案.【详解】如图所示:AC 中点1O 为ABC 外心,故球心O 在平面ABC 的投影为1O ,QAD 中点,OM PQ ⊥于M ,连接1QO ,OC ,则12MO QO ==,122OC =, 设1OO h =,则()22224R h =+-,()22222R h =+,解得412R =, 故2441S R ππ==. 故答案为:41π.【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.16. 已知1(3,0)A -,2(3,0)A 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右顶点,双曲线C 的渐近线上存在一点P 满足122||||PA PA =,则b 的最大值为________. 【答案】4 【解析】 【分析】根据题意知:3a =,根据对称性不妨设渐近线为3by x =,设()3,P m bm ,代入计算得到()2227390270b mm +-+=,根据0∆≥得到答案.【详解】根据题意知:3a =,根据对称性不妨设渐近线为3by x =,设()3,P m bm , 122||||PA PA =,则()()()()2222334334m bm m bm ++=-+,整理得到:()2227390270bmm +-+=,()22904272730b ∆=-⨯⨯+≥,解得4b ≤.故答案为:4.【点睛】本题考查了双曲线中参数的最值,意在考查学生的计算能力和转化能力. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17. 如图,在平面四边形ABCD 中,2BC =,23CD =,且AB BD DA ==.(1)若6CDB π∠=,求tan ABC ∠的值;(2)求四边形ABCD 面积的最大值. 【答案】(1)32)3【解析】 【分析】(1)根据正弦定理得到3CBD π∠=,()tan tan ABC ABD CBD ∠=∠+∠,计算得到答案.(2)根据余弦定理得到21683BD θ=-,计算43433ABCD S πθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭四边形,计算得到答案.【详解】(1)在BCD ∆中,由正弦定理得sin sin CD BCCBD BDC=∠∠,∴23sin36sin 22CBD π∠==,∵0CBD π<∠<,∴3CBD π∠=或23CBD π∠=, 当23CBD π∠=时,此时、、A B C 三点共线,矛盾 ∴3CBD π∠=,∴()2tan tan tan tan 3333ABC ABD CBD πππ⎛⎫∠=∠+∠=+==-⎪⎝⎭.(2)设BCD θ∠=,在BCD ∆中,由余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD θ=+-⋅()222232223cos 1683cos θθ=+-⨯⨯=-,∴11sin sin 22AB BCD BA CD D S S BC C B S D A BD θθ∆∆=+=⋅+⋅四边形 213sin 24BC CD BD θ=⋅+23sin 436cos 43sin 433πθθθ⎛⎫=+-=-+ ⎪⎝⎭.当56πθ=时,四边形ABCD 面积的最大值83. 【点睛】本题考查了正弦定理,余弦定理,面积公式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.18. 如图,在四棱锥P ABCD -中,PAB △是等边三角形,BC ⊥AB ,23BC CD ==,2AB AD ==.(1)若3PB BE =,求证://AE 平面PCD ; (2)若4PC =,求二面角A PC B --的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(225【解析】 【分析】(1)作//EF PC ,交BC 于F ,连接AF ,分别证明//AF 平面PCD ,//EF 平面PCD ,进而可证明平面AEF //平面PCD ,可得//AE 平面PCD ;(2)计算可知222PC PB BC =+,所以BC PB ⊥,结合BC ⊥AB ,可知BC ⊥平面PAB ,从而可知平面PAB ⊥平面ABCD ,在平面PAB 内作Bz ⊥平面ABCD ,以B 点为坐标原点,分别以,,BC BA Bz 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系B xyz -,求出平面BPC 的法向量m ,平面APC 的法向量n ,再结合cos ,m n m n m n⋅=,可求出sin ,m n .【详解】(1)如图,作//EF PC ,交BC 于F ,连接AF . 因为3PB BE =,所以E 是PB 的三等分点,可得12333BF BC ==. 因为2AB AD ==,23BC CD ==,AC AC =,所以ABC ADC △≌△, 因为BC ⊥AB ,所以90ADC ABC ∠=∠=︒, 因为3tan 323AB ACB BC ∠===,所以30ACB ACD ∠=∠=︒,所以60BCD ∠=︒, 因为tan 323AB AFB BF ∠===,所以60AFB ∠=︒,所以//AF CD , 因为AF ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,所以//AF 平面PCD .又//EF PC ,EF ⊄平面PCD ,PC ⊂平面PCD ,所以//EF 平面PCD . 因为AFEF F =,AF 、EF ⊂平面AEF ,所以平面AEF //平面PCD ,所以//AE 平面PCD .(2)因为PAB △是等边三角形,2AB =,所以2PB =.又因为4PC =,23BC =,所以222PC PB BC =+,所以BC PB ⊥. 又BC ⊥AB ,,AB PB ⊂平面PAB ,AB PB B ⋂=,所以BC ⊥平面PAB . 因为BC ⊂平面ABCD ,所以平面PAB ⊥平面ABCD .在平面PAB 内作Bz ⊥平面ABCD ,以B 点为坐标原点,分别以,,BC BA Bz 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系B xyz -,则C ,(0,2,0)A,P ,所以(23,0,0)BC =,BP =,(23,2,0)AC =-,(0,AP =-.设111(,,)z m x y =为平面BPC 的法向量,则00m BC m BP ⋅=⋅⎧⎪⎨⎪⎩=,即1110y ⎧=+=⎪⎨⎪⎩,令11z =-,可得(0,3,1)m =-.设222(,,)x n y z =为平面APC 的法向量,则00n AC n AP ⋅=⋅⎧⎪⎨⎪=⎩,即2222200y y ⎧-=⎪⎨-=⎪⎩,令21z =,可得(1,3,1)n =.所以2c s ,o m n m n m n⋅===⨯,则1sin ,m n =-=, 所以二面角A PC B --. 【点睛】本题考查线面平行的证明,考查二面角的求法,考查利用空间向量求二面角,考查学生的空间想象能力与计算求解能力,属于中档题.19. 2018年反映社会现实的电影《我不是药神》引起了很大的轰动,治疗特种病的创新药研发成了当务之急.为此,某药企加大了研发投入,市场上治疗一类慢性病的特效药品A 的研发费用x (百万元)和销量y (万盒)的统计数据如下:(1)根据数据用最小二乘法求出y 与x 的线性回归方程y bx a =+(系数用分数表示,不能用小数);(2)该药企准备生产药品A 的三类不同的剂型1A ,2A ,3A ,并对其进行两次检测,当第一次检测合格后,才能进行第二次检测.第一次检测时,三类剂型1A ,2A ,3A 合格的概率分别为12,34,35,第二次检测时,三类剂型1A ,2A ,3A 合格的概率分别为45,23,23.两次检测过程相互独立,设经过两次检测后1A ,2A ,3A 三类剂型合格的种类数为X ,求X 的分布列与数学期望.附:(1)1221ni ii ni i x y nx yb a y bx x nx==-==--∑∑,(2)882113471308i i i i i x y x ====∑∑,.【答案】(1)83107340340y x =+(2)分布列见解析,1310【解析】 【分析】(1)直接利用回归方程公式计算得到答案.(2)X 可取0,1,2,3,计算概率得到分布列,再计算数学期望得到答案. 【详解】(1)2361021131518118x +++++++==,112 2.56 3.5 3.5 4.538y +++++++==,由公式12221ˆ34781138313088b11340ni ii ni i x y nx yx nx==-⨯⨯==-⨯-=-∑∑, 83107ˆˆ311340340a y bx =-=-⨯=, ∴83107340340y x =+. (2)药品A 的三类剂型123A A A 、、经过两次检测后合格分别为事件123B B B 、、, 则()()()123142321322,,255432535p B P B P B =⨯==⨯==⨯=, 由题意,X 可取0,1,2,3,()()21232190115250p X p B B B ⎛⎫⎛⎫===--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ()()21231231232122121111125255250p X p B B B B B B B B B ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=-⋅+-⋅⋅-⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()()212312312321221821125255225p X p B B B B B B B B B ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==++=⋅-+-⋅⋅⋅=⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()()212321235225p X p B B B ⎛⎫===⋅=⎪⎝⎭.X ∴的分布列为:X123p950 2150 825 22592182130123.5050255010EX =⨯+⨯+⨯+⨯= 【点睛】本题考查了回归方程,分布列,数学期望,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.20. 给定椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>,称圆心在原点O ,半径为22a b +的圆是椭圆C 的“准圆”.若椭圆C 的一个焦点为(30)F ,,其短轴上的一个端点到F 的距离为6.(1)求椭圆C 的方程和其“准圆”方程;(2)点P 是椭圆C 的“准圆”上的动点,过点P 作椭圆的切线12,l l 交“准圆”于点,M N . ①当点P 为“准圆”与y 轴正半轴的交点时,求直线12,l l 的方程并证明12l l ⊥; ②求证:线段MN 的长为定值.【答案】(1)椭圆方程为22163x y +=,准圆方程为229x y +=;(2)①12:33:l y x l y x =+=-+,,证明见解析;②证明见解析 【解析】【分析】(1)根据题意c a b ===.(2)(ⅰ)设直线为3y kx =+,联立方程计算0∆=得到1k =±,得到答案.(ⅱ)考虑斜率存在和不存在两种情况,设点00(,)P x y ,切线为00()y t x x y =-+,联立方程得到2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=,20122616x t t x -⋅==--,得到直线12l l ,垂直,得到线段MN 为准圆的直径,得到答案.【详解】(1)3c a b ==∴=,∴椭圆方程为22163x y +=,准圆方程为229x y +=.(2)(ⅰ)因为准圆229x y +=与y 轴正半轴的交点为(03)P ,, 设过点(03)P ,且与椭圆相切的直线为3y kx =+, 所以由223163y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(12)12120k x kx +++=.因为直线3y kx =+与椭圆相切,所以22144412(12)0k k ∆=-⨯+=,解得1k =±,所以12l l ,方程为33y x y x =+=-+,,121l l k k ⋅=-,12l l ∴⊥.(ⅱ)①当直线12l l ,中有一条斜率不存在时,不妨设直线1l斜率不存在, 则1l :x=1l :x =1l与准圆交于点, 此时2l为y =y =,显然直线12l l,垂直; 同理可证当1l :x =12l l ,垂直 ②当12l l ,斜率存在时,设点00(,)P x y ,其中22009x y +=. 设经过点00()P x y ,与椭圆相切的直线为00()y t x x y =-+, 所以由0022()163y t x x y x y =-+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2220000(12)4()2()60t x t y tx x y tx ++-+--=.由0∆=化简整理得()22200006230x t x y t y -++-=,因为22009x y +=,所以有2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=.设12l l ,的斜率分别为12t t ,,因为12l l ,与椭圆相切, 所以12t t ,满足上述方程2220000(6)2(6)0x t x y t x -++-=, 所以20122616x t t x -⋅==--,即12l l ,垂直. 综合①②知:因为12l l ,经过点00()P x y ,,又分别交其准圆于点M N ,,且12l l ,垂直. 所以线段MN 为准圆229x y +=的直径,6MN =,所以线段MN 的长为定值6.【点睛】本题考查了椭圆方程,证明直线垂直,定值问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.21. 已知函数()sin axf x e x =. (1)若()f x 在,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上存在单调递增区间,求实数a 的取值范围; (2)设1a ≥,若0,2x π⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,恒有()f x bx ≤成立,求2b e a -的最小值. 【答案】(1)()∞(2)22e π-【解析】 【分析】(1)求导得到()()sin cos axf x ea x x '=+,根据题意得到sin cos 0a x x +>在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则min1tan a x ⎛⎫>-⎪⎝⎭,计算得到答案. (2)设()()g x f x bx =-,()()()sin cos axh x g x e a x x b ==+-',计算得到()h x 单调递增,故()21,a g x b ae b π⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦',讨论1b ≤,2a b ae π≥,21a b ae π<<三种情况,得到b 的取值范围为22,a e ππ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,设()222a G a e e a ππ=-,根据函数的单调性得到答案.【详解】(1)由()sin axf x e x =,得()()sin cos axf x ea x x '=+,由()f x 在63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上存在单调递增区间,可得()0f x '>在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,即sin cos 0a x x +>在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,则min 1tan a x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭,∴a >∴a的取值范围为()∞.(2)设()()sin axg x f x bx e x bx =-=-,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()()sin cos axg x e a x x b =+'-.设()()sin cos axh x ea x xb =+-,则()()21sin 2cos 0ax h x e a x a x ⎡-'⎤=+≥⎣⎦, ∴()h x 单调递增,即()g x '在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 ∴()21,a g x b ae b π⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦'.当1b ≤时,()0g x '≥,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴()()00g x g ≥=,不符合题意; 当2a b ae π≥时,()0g x '≤,()g x 0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,()()00g x g ≤=,符合题意; 当21a b ae π<<时,由于()g x '为一个单调递增的函数,而()010g b ='-<,202a g ae b ππ⎛⎫='-> ⎪⎝⎭,由零点存在性定理,必存在一个零点0x ,使得()00g x '=, 从而()g x 在[]00,x x ∈上单调递减,在0,2x π⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增,因此只需02g π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴22a e b ππ≤,∴22a b e ππ≥,从而222a a eb ae πππ≤<,综上,b 的取值范围为22,a e ππ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,因此2222ab e a ee a ππ-≥-.设()222aG a ee a ππ=-,则()22aG a e e π-'=,令()0G a '=,则41a π=>,∴()G a 在41,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在4,π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增, 从而()242e G a G ππ⎛⎫≥=- ⎪⎝⎭,∴2b e a-的最小值为22e π-.【点睛】本题考查了根据单调区间求参数,恒成立问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.22. 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为8,242x tt 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,曲线C 的极坐标方程为2sin ρθ=. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)若射线4πθ=(0ρ>)与直线l 和曲线C 分别交于A ,B 两点,求AB 的值.【答案】(1)40x y +-=(0x ≠),2220x y y +-=;(2. 【解析】 【分析】(1)将直线l 的参数方程消参,即可得直线l 的普通方程,要注意0x ≠;将曲线C 的极坐标方程两边同乘ρ,再将sin y ρθ=,222x y ρ+=代入,即可得曲线C 的直角坐标方程;(2)先将直线l 的直角坐标方程化为极坐标方程,再将4πθ=(0ρ>)代入直线l 和曲线C的极坐标方程中,可得点A ,B 对应的极径,利用||A B AB ρρ=-计算,即可求解.【详解】(1)由82x t=+得0x ≠, 将8,242x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(t 为参数)消去参数t ,得直线l 的普通方程为40x y +-=(0x ≠).由2sin ρθ=得22sin ρρθ=,将sin y ρθ=,222x y ρ=+代入上式, 得2220x y y +-=,所以曲线C 的直角坐标方程为2220x y y +-=.(2)由(1)可知直线l 的普通方程为40x y +-=(0x ≠),化为极坐标方程得cos sin 40ρθρθ+-=(2πθ≠), 当4πθ=(0ρ>)时,设A ,B 两点的极坐标分别为,4A πρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,4B πρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则A ρ=2sin 4B πρ==,所以|||A B AB ρρ=-==【点睛】本题考查直角坐标方程与极坐标方程的互化、参数方程与普通方程的互化及参数的几何意义,考查运算求解能力,考查数学运算核心素养,属于常考题.23. 已知()|||2|f x x x =+-.(1)求不等式|4|()x f x x>的解集; (2)若()f x 的最小值为M ,且22(,,)a b c M a b c ++=∈R ,求证:22249a b c ++≥. 【答案】(1)(,0)(3,)-∞⋃+∞;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)分0x <、02x <≤和2x >三种情况,分别解不等式,进而可得出答案;(2)先求出()f x 的最小值,可求出的M 的值,再结合柯西不等式,可证明结论.【详解】(1)当0x <时,|4|()x f x x>等价于|||2|4x x +->-,该不等式恒成立; 当02x <≤时,()|||2|2f x x x =+-=,则|4|()x f x x >等价于24>,该不等式不成立; 当2x >时,()|||2|22f x x x x =+-=-,则|4|()x f x x >等价于2224x x >⎧⎨->⎩,解得3x >,所以不等式|4|()x f x x>的解集为:(,0)(3,)-∞⋃+∞. (2)因为()|||2||(2)|2f x x x x x =+-≥--=,当02x ≤≤时取等号,所以2M =,222a b c ++=,由柯西不等式可得22222222224(22)(122)()9()a b c a b c a b c =++≤++++=++, 当且仅当244,,999a b c ===时等号成立,所以22249a b c ++≥. 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,考查不等式的证明,考查分类讨论的数学思想的应用,考查学生的推理论证能力,属于基础题.。
2019-2020届临川一中上学期第一次联合考试数学答案(理)二、填空题13.-221 14.2315.16.2三、解答题17.解(1)∵a cos B =(4c -b )cos A ,由正弦定理得:sin A cos B =(4sin C -sin B )cos A ,…………2分即sin A cos B +cos A sin B =4sin C cos A ,即sin C =4 cos A sin C ,…………4分在中,,所以cos A =41…………………………5分(2)→AB +→AC =2→AM,两边平方得:……6分由b =4,|→AM |=,cos A =41得c 2+b 2+2×c ×b ×41=4×10, (8)分可得c 2+16+2c =40……………………10分解得:c =4或c =-6(舍) ………………11分所以△ABC 的面积s =21bc sin A =2 ………………12分18.解:(1)证明:∵AC =2,BC =2,AB =6,∴AC 2+BC 2=AB 2, ∴∠ACB =90°,∴cos ∠ABC =63=33.又易知BD =2, ∴CD 2=22+(2)2-2×2×2cos ∠ABC =8, ∴CD =2,又AD =4, ∴CD 2+AD 2=AC 2, ∴CD ⊥AB .∵平面PAB ⊥平面ABC ,平面PAB ∩平面ABC =AB ,CD ⊂平面ABC , ∴CD ⊥平面PAB ,又PD ⊂平面PAB ,∴CD ⊥PD ,∵PD ⊥AC ,AC ∩CD =C ,∴PD ⊥平面ABC .……………………5分 (2)由(1)知PD ,CD ,AB 两两互相垂直, ∴可建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz ,∵直线PA 与平面ABC 所成的角为45°,即∠PAD =45°, ∴PD =AD =4,则A (0,-4,0),C (2,0,0),B (0,2,0),P (0,0,4),∴―→CB =(-2,2,0),―→AC =(2,4,0),―→PA=(0,-4,-4). ∵AD =2DB ,CE =2EB , ∴DE ∥AC ,由(1)知AC ⊥BC , ∴DE ⊥BC ,又PD ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC , ∴PD ⊥BC , ∵PD ∩DE =D , ∴CB ⊥平面PDE ,∴―→CB=(-2,2,0)为平面PDE 的一个法向量. 设平面PAC 的法向量为n =(x ,y ,z ),则―→AC ―→PA =0,PA 即-4y -4z =0,2x +4y =0,令z =1,得x =,y =-1, ∴n =(,-1,1)为平面PAC 的一个法向量. ∴cos<n ,―→CB >=12-4-2=-23,∴平面PAC 与平面PDE 所成的锐二面角的余弦值为23,故平面PAC 与平面PDE 所成的锐二面角为30°.……………………12分19.解:由e =a c =23,又由于a >b >0,一个长轴顶点在直线y =x +2上,可得:a =2,c =,b =1(1)故此椭圆的方程为4x2+y 2=1………………5分(2)设P (x 1,y 1),Q (x 1,y 1),当直线PQ 的斜率存在时,设其方程为y =kx +m 联立椭圆的方程得: (4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0由△=64k 2m 2-4(4k 2+1)( 4m 2-4)>0,可得m 2<4k 2+1则x 1+x 2=-4k2+18km ,x 1·x 2=4k2+14m2-4|PQ |=·|x 1-x 2|=·=4·4k2+14k2-m2+1又点O 到直线y =kx +m 的距离d =k2+1|m|S △OPQ =21·d ·|PQ |=2|m |·4k2+14k2-m2+1由于k 1·k 2=x1x2y1y2=x1x2x1+x2+m2=- 41,可得:4k 2=2m 2-1 故S △OPQ =2|m |·2m22m2-1-m2+1=1当直线PQ 的斜率不存在时,可算得:S △OPQ =1故△OPQ 的面积为定值1……………………12分20.(1)X 可能取值为3,4,5,6P (X =3)=(31)3 =271P (X =4)=C 31 (32)(31)2=276…………1分 P (X =5)=C 32 (32)2(31) =2712 P (X =6)= (32)3 =278…………2分E (X )=5………………4分(2)①总分恰为m 的概率A m =(31)m ……………………6分 故S 6=31=729364……………………8分②已调查过的累计得分恰为n 分的概率为B n ,得不到n 分的情况只有先得n -1分,再得2分,概率为32B n -1,而B 1=31…………9分 故1-B n =32B n -1,即B n =-32B n -1+1…………10分 可得B n -53=-32( B n -1-53),B 1-53=-154…………11分可得B n =53+52·(-32)n ……………………12分21.解:(1)f / (x )=x ln x -a ln x +a -x =(x -a )(ln x -1),x ∈(0,+∞)………………1分 ①当a =e 时,f / (x ) =(x -e )(ln x -1)≥0,f (x )在(0,+∞)上单调递增…………2分②当a ≤0时,x -a >0,f (x )在(0,e ) 上单调递减,在(e ,+∞)上单调递增…………3分 ③当0<a <e 时, f (x )在(a ,e ) 上单调递减,在(0,a ),(e ,+∞)上单调递增…………4分 ④当a >e 时, f (x )在(e ,a ) 上单调递减,在(0,e ),(e ,+∞)上单调递增…………6分(2)假设存在a ∈(-∞,e ],使得f (x )>3+41sin 4aπ对任意x ∈[1,+∞)恒成立 则f (1)=2a -43>3+41sin 4aπ,即8a -sin 4aπ-15>0…………7分 设g (x )=8x -sin 4πx -15,g / (x )=8-4πcos 4πx>0,则g (x )单调递增由于g (2)=0,所以a >2①当a =e 时,f (x )在[1,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (1),所以a >2, 从而a =e 满足题意…………8分②当2<a <e 时, f (x )在(a ,e ) 上单调递减,在(0,a ),(e ,+∞)上单调递增所以414aπ414aπ4aπ,可4aπ-e2-12>0aπ(1)…………9分设h (x )=4ex -sin 4πx -e 2-12,h /(x )=4e -4πcos 4πx>0,则h (x )是单调递增函数…………10分由于h (2)=8e -e 2-13>0可得h (x )的零点小于2,从而不等式组(1)的解集为(2,+∞) 所以2<a <e …………11分综上,存在a ∈(-∞,e ],使得f (x ) >3+41sin 4aπ对x ∈[1,+∞]恒成立,且a 的取值范围是(2,e ] …………12分 22.(1)C :x 2+y 2=1,曲线C 1:y/=sinαx/=2cosα,得x /2+4y /2=4…………2分即ρ2cos 2θ+4ρ2sin 2θ=4………………5分(2)ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=4θ=β,有ρ21=4cos2θ+sin 2θ…………7分 ∴|OA|21=4cos2θ+sin 2θ,…………8分同理|OB|21=2+sin 2(θ+2π)=4sin2θ+cos 2θ…………9分故|OA|21+|OB|21=45………………10分23.(1)f (x )=|x -2|+|x -1|≥5可解得x ∈(-∞,-1]∪[4,+∞)…………5他(2)由|x -a a2+1|+|x -1|≤4-|x +1|在[1,2]上恒成立,由于a >0,可得a a2+1≥2…………6分等价于a a2+1-x +x -1≤4-x -1在[1,2]上恒成立…………7分即a a2+1≤4-x 在[1,2]上恒成立,…………8分 即a a2+1≤2,可得a =1,…………9分故a 的取值集合为{1}…………10分。
江西省临川一中2020届高三下学期联合检测数 学(理科)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间为 120分钟。
2.本试卷分试题卷和答题卷,第Ⅰ卷(选择题)的答案应填在答题卷卷首相应的空格内, 做在第Ⅰ卷的无效。
3.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡相应的位置。
第Ⅰ卷一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符 合题目要求的。
1.已知集合{}1->∈=x Z x A ,集合{}2log 2<=x x B ,则=B A I A .{}41<<-x xB .{}40<<x xC .{}3,2,1,0D .{}3,2,1 2.设复数)(1R b bi z ∈+=,且i z 432+-=,则z 的虚部为 A .i 2B .i 2-C .2D .2-3.在等比数列}{n a 中,11=a ,2715386=++a a a a ,则6a 的值为 A .271B .811 C .2431D .7291 4.右图的框图中,若输入1615=x ,则输出的i 值为A .3B .4C .5D .65.已知8.0log 3=a ,8.03=b ,1.23.0=c ,则A .c ab a <<B .c b ac <<C .C a ab <<D .b ac c <<6.已知某函数的图像如图所示,则其解析式可以是 A .)sin(xx e e y -+= B .)sin(xxe e y --= C .)cos(xxe e y --= D .)cos(xxe e y -+=7. 《算数书》竹简于上世纪八十年代出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“盖”的术:置如其周,令相承也,又以高乘之,三十六成一.该术相当于给出了由圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式h L y 2361≈,它实际上是将圆锥体积公式中的圆周 率π近似值为.3那么近似公式h L v 21123≈相当于将圆锥体积公式中的π近似值为 A .722B .825C .928D .27828.已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,)1(+x f 是偶函数,且当(]1,0∈x 时,23)(-=xx f , 则=+)2020()2019(f fA .1-B .0C .1D .29.甲乙两运动员进行乒乓球比赛,采用7局4胜制,在一局比赛中,先得l1分的运动员为胜方, 但打到10平以后,先多得2分者为胜方.在10平后,双方实行轮换发球法,每人每次只发1个 球,若在某局比赛中,甲发球赢球的概率为21,甲接发球赢球的概率为,52则在比分为10:10后 甲先发球的情况下,甲以13:11赢下此局的概率为 A .252B .103C .101 D .253 10.己知()、0,1x A ()0,2x B 两点是函数()()),0(,01sin 2)(πϕωϕω∈>++=x x f 与x 轴的两个交 点,且满足3min21π=-x x ,现将函数)(x f 的图像向左平移6π个单位,得到的新函数图像关于 y 轴对称,则ϕ的可能取值为 A .6πB .3πC .32πD .65π11.已知直线a x 2=与双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的一条渐近线交于点,P 双曲线C 的左,右焦点分别为21,F F ,且41cos 2-=∠F PF ,则双曲线C 的渐近线方程为A .x y 15±=B .x y 11153±= C .x y 11152±= D .1115315±=±=或x y12.已知R k ∈,设函数⎪⎩⎪⎨⎧>+--≤+-=1,)1(1,22)(32x e e k x x k kx x x f x ,若关于x 的不等式0)(≥x f 在R x ∈上恒成立,则k 的取值范围为 A .],0[2eB .],2[2eC .]4,0[D .]3,0[第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将正确答案填在答题卷相应位置. 13.已知向量)1,1(-=a ,向量)1,0(=b =-b a14.已知抛物线)0,(:2=/∈=m R m mx y C 过点)4,1(-P ,则抛物线C 的准线方程为 15.已知数列{}n a ,{}n b ,其中数列{}n a 满足)(10++∈=N n a a n n ,前n 项和为n S 满足21ln 22+--=n S n )10,(≤∈+n N n ;数列{}n b 满足)(12++∈=N n b b n n ,且,11=b )12,(,1.1≤∈+=++n N n b n n b n n ,则数列}{n n b a ⋅的第2020项的值为 16.如图,四棱锥ABCD P -中,底面为四边形ABCD .其中 ACD ∆为正三角形,又AB DB DC DB DB DA ⋅=⋅=⋅3 设三棱锥ABCD P -,三棱锥ACD P -的体积分别是,1V2V ,三棱锥ABD P -,三棱锥ACD P -的外接球的表面积分别是21,S S .对于以下结论:①21V V <;②21V V =;③21V V >;④21S S <;⑤;21S S =⑥21S S >其中正确命题的序号为三、解答题:共70分。
23322233⎩⎨⎧≥+-≤-05302y x y x nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+1)(21OF OP OQ +=2020届临川一中高三模拟考试 理数试卷第一卷(选择题,共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若复数,2i z -=则zz 10+等于( ) A. i -2 B. i +2 C.i 24+ D.i 36+2.设全集U = R ,A = {x |x - 2x + 1<0},B = {y | y = cos x ,x ∈A },则A ∩B =( ) A.( cos2,1] C.(- 1,2 )B.[cos2,1] D.(- 1,cos2 ]3.已知 | a | = 5,| b | = 5,a ·b = - 3,则 | a + b | =( )A.23B.35C.2 11D.354.对任意非零实数b a ,,若b a *的运算原理如图所示,那么=*⎰πsin 2xdx ( )A. B.C. D.5.某项测量中,测量结果X ~)0)(,1(2>σσN ,若X 在)1,0(内取的概率为4.0,则X 在)2,0(內取值的概率为( )A. 8.0B. 4.0C. 3.0D.2.06. ,0,0>>b a 设则“122≥+b a ”是“1+≥+ab b a ”的( )条件 A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D.既不充分也不必要7.已知的展开式中的第五项为常数项,则展开式中各项的二项式系数之和为( ) A.128 B.64 C. 32 D.168.已知正数y x ,满足,则1log log 22++=y x z 的最大值为( ) A.8 B.4 C. 2 D. 19.已知双曲线 上一点P 到F (3,0)的距离为6,O 为坐标原点,则15422=-y x=OQ ( )A. 1B. 2C. 2或5D.1或5 10.已知函数)0)(sin(2)(>+=ωϕωx x f 的图像关于直线对称,且,则ω的最小值是( )A. 1B. 2C. 3D. 4 11.12. 已知x xxx f ln 1ln )(-+=,)(x f 在0x x =处取得最大值,以下各式正确的序号为( ) ①00)(x x f <;②00)(x x f =;③00)(x x f >;④ 21)(0<x f ;⑤21)(0>x f .A .①④B .②④C . ②⑤D .③⑤第二卷(非选择题,共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卡上.13.若焦点在x 轴上的椭圆 的离心率为 ,则 .14.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 成等差数列,且AB = 2,AC = 3,则cos C 的值是 .15.在矩形ABCD 中,AB = 4,BC = 3,沿对角线AC 把矩形折成二面角D -AC -B 的平面角为060时,则=BD .16.已知数列{}n a 的通项公式为,15+=n n a 数列{}n c 的通项公式为nn n a c )2(-+=λ,若数列{}n c 递增,则λ的取值范围是 .三、解答题:(共计70分,解答题应写出文字说明、证明过程和演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选做题,考生根据要求作答) (一)必考题:共60分.17.(本小题满分12分)已知函数f (x ) = cos 2(x + π12),g (x ) = 1 + 12 sin 2x .(1) 设x = x 0是函数y = f (x )图像的一条对称轴,求g (2x 0)的值; (2) 求函数h (x ) = f (x ) + g (x ),x ∈[ 0 , π4]的值域.1222=+my x 213π=x 0)12(=πf18.(本小题满分12分)某名校从2008年到2017年考入清华,北大的人数可以通过以下表格反映出来。
(为了方便计算,将2008年编号为1,2009年编为2,以此类推。
)年份x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 人数y 89910122429212016(1)从这10年的数据中随机抽取2年,记其中考入清华、北大的人数不少于20的有年,求的分布列和数学期望;(2)根据最近5年的数据,利用最小二乘法求出y 与x 之间的线性回归方程,并用以预测2018年该校考入清华、北大的人数。
(结果要求四舍五入至个位)参考公式:∑∑∑∑====⋅-⋅-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=ni i ni i i n i i ni i x n x y x n y x xb y a x x x x b 122111)()(.855,106=∑=i i i y x 19. (本小题满分12分)如图:长为3的线段PQ 与边长为2的正方形ABCD 垂直相交于其中心O (PO>OQ ).(1)若二面角P-AB-Q 的正切值为-3,试确定O 在线段PQ 的位置;(2)在(1)的前提下,以P ,A ,B ,C ,D ,Q 为顶点的几何体PABCDQ 是否存在内切球?若存在,试确定其内切球心的具体位置;若不存在,请说明理由.20. (本小题满分12分) 已知:函数)0()1ln(1)(>++=x txx x f .(1)此函数在点))1(,1(--e f e 处的切线与直线020)1()1(2=-++-x e ey e 平行,求实数的值;(2)在(1)的条件下,若)0(,1)(>+>x x kx f ()恒成立,求k 的最大值.21. (本小题满分12分)已知曲线C 是中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的右支,它的离心率刚好是其对应双曲线的实轴长,且一条渐近线方程是x y 3=,线段PQ 是过曲线C 右焦点F 的一条弦,R 是弦PQ 的中点。
(1) 求曲线C 的方程;(3)若作出直线)21(,:≤=t t x m ,使点R 在直线m 上的射影S 满足0=⋅QS PS .当点P 在曲线C 上运动时,求t 的取值范围. 【参考公式:若),(00y x T 为双曲线12222=+by a x (+∈R b a ,)右支上的点,F 为右焦点,则a ex TF -=0).(e 为离心率)】(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答同,如果多做,则按所做的第一题计分.22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xoy 中,曲线的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y tx 224223(t 为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1) 求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)设P (4,3)且曲线和曲线的交点为A ,B.求的值. 23.[ 选修4-5:不等式选讲] 已知函数(1)若且的最大值为,求实数的值;(2)若不等式的解集非空,求实数a 取值范围.2020届临川一中高三模拟考试 理数试卷答案一、选择题:1.D 2.A 3.C 4.C 5.A 6.B 7.B 8.C 9.D 10.B 11.D 12.B 二、填空题: 13.2314.63 15.5193 16.⎪⎭⎫ ⎝⎛-325,310三、解答题:本大题共6小题,共计74分,解答应写出文字说明、证明过程和演算步骤.17.解:(1) f (x ) = cos 2(x + π12) = 1 + cos(2x + π6 )2. (2分)由于x = x 0是f (x )图像的一条对称轴,∴cos(2x 0 + π6 ) = ±1.∴2x 0 + π6= k π,k ∈Z ,g (2x 0) = 1 + 12 sin (2k π - π3 ) = 1 -34. (6分) (2) h (x ) = f (x ) + g (x ) = 32 + 12 sin 2x + 12 cos(2x + π6 )= 32 + 12 sin 2x + 12×32 cos 2x - 12×12sin2x= 32 + 14 sin 2x + 34 cos 2x = 32 + 12 sin (2x + π3 ). (9分) ∵0≤x ≤π4,∴π3≤2x + π3≤5π6,∴12≤sin (2x + π3 )≤1,即74≤h (x )≤2. ∴h (x )的值域为[ 74 , 2]. (12分) 18.(1)的分布列X0 1 2P数学期望(2)y 与x 之间的线性回归方程425.2+-=x y ,预测2018年该校考入清华,北大的人数为15人。
19.解:(1)取线段AB 的中点为点E,则3tan -=∠PEQ设α=∠PEO ,β=∠QEO ,x OP =,x OQ -=3 故x =αtan ,x -=3tan β 由3tan tan 1tan tan )tan(tan -=⋅-+=+=∠βαβαβαPEQ ,得:0232=+-x x∵PO>OQ ∴2==x OP故O 在线段PQ 上的靠近Q 点的三分点位置; (2)几何体PABCDQ 存在内切球,令球心为O ', 设线段CD 的中点为点F,内切球的半径为r ,由对称性可知:平面四边形PEQF 的内切圆的半径即为r ,故)22(2121QE PE r PQ EF S PEQF +=⋅=所以)2252(213221+=⨯⨯r ,得25-=r 由三角形相似有:55sin =∠='EPO O P r 所以1055-=='r O P 故其内切球心O '在点P 距离为105-的位置上. (注:也可用分割体积法求r )20.(1),的最大值为k ∴ 3.Z k ∈Θ,的最大值为k ∴ 3.21.解:(1)曲线C 的方程是:)1(1322≥=-x y x (2)由(1)知,曲线C 的右焦点F 的坐标为(2,0),若弦PQ 的斜率存在, 则弦PQ 的方程为: y=k (x-2),代入双曲线方程得:0344)3(2222=--+-k x k x k设点P(x 1, y 1),Q( x 2, y 2),⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-+-=>--=+>∆,0334,034022212221k k x x k k x x 由解得:32>k ,点R 到y 轴距离: 2362322||22221>-+=-=+=k k k x x x R而当弦PQ 的斜率不存在时,点R 到y 轴距离||R x =2。
所以点R 到y 轴距离的最小值为2. (3)∵点R 在直线m 上的射影S 满足QS PS ⋅=0,∴QS PS ⊥,t x PQ RS t t x m R R -==≤=∴2)21(:的距离到直线……①由焦半径公式a ex TF -=0||||||QF PF PQ +=∴ )1(221-+=x x =4x R -2 ………②将②代入①,得:t x x R R -=-1221,21≤≥-=∴t t x R , .1-≤∴t(二)选考题:22. (1)曲线的普通方程为,曲线的直角坐标方程+;(2)曲线1C ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y tx 223224代入0622=-+y y x 得:则==.23.(1),(2)由题意得:,或。