山东省潍坊市临朐县2021届高三数学下学期综合模拟考试试题(一)
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山东省潍坊市临朐县2021届高三数学下学期综合模拟考试试题(一)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
3.本试卷共150分,考试时间120分钟。
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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{}2|0log 16A x N x =∈<<,集合B ={x |2x-2>0},则集合AB 子集个数是A .2B .4C .8D .16 2.己知z 为复数,i 为虚数单位,若复数z iz i-+为纯虚数,则z =A .2BC .1D .23. 设:,p a b 是正实数,:q a b +>则 A. p 是q 的充分条件但不是必要条件 B. p 是q 的必要条件但不是充分条件 C. p 是q 的充要条件D. p 既不是q 的充分条件,也不是q 必要条件4. 中国是发现和研究勾股定理最古老的国家之一,古代数学家称直角三角形的较短的直角边为勾,另一直角边为股、斜边为弦,其三边长组成的一组数据称为勾股数,现从1 -15这15个数中随机抽取3个整数,则这三个数为勾股数的概率为 A.9101 B. 9103 C. 4553 D.45545. 已知b a ,是两个相互垂直的单位向量,且2=⋅a c ,1=⋅b c ,则=+c bA. 6B.7C.22D.32+ 6. 在6)11(+-xx 的展开式中,含5x 项的系数为 A .6- B . 6 C . 24- D .247. 双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线与直线230x y ++=垂直,则双曲线的离心率为A .5B .3C .5D .2 8. 已知奇函数()f x 的定义域为(,)22ππ-,其导函数为'()f x ,当02x π<<时,有'()cos ()sin 0f x x f x x +<成立,则关于x 的不等式()2()cos 4f x f x π<⋅的解集为 A .,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭ B. ,,2442ππππ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .,00,44ππ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D. ,0,442πππ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 9.某文体局为了解“跑团”每月跑步的平均里程,收集并整理了2021年1月至2021年11月期间“跑团”每月跑步的平均里程(单位:公里)的数据,绘制了下面的折线图.根据折线图,下列结论错误的是A .月跑步平均里程的中位数为6月份对应的里程数B .月跑步平均里程逐月增加C .月跑步平均里程高峰期大致在8、9月D .1月至5月的月跑步平均里程相对于6月至11月,波动性更小,变化比较平稳 10. 将函数()sin 2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后得到函数()g x 的图象,则 A.()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为32- B.()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为1- C.()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为32D.()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值1 11.实数,x y 满足2220x y x ++=,则下列关于1yx -的判断正确的是 A. 1yx -的最大值为3 B. 1y x -的最小值为3- C. 1y x -的最大值为33 D. 1y x -的最小值为33-12. 如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点F 是线段1BC 上的动点,则下列说法正确的是A .当点F 移动至1BC 中点时,直线1A F 与平面1BDC 所成角最大且为60︒B .无论点F 在1BC 上怎么移动,都有11A F BD ⊥C .当点F 移动至1BC 中点时,才有1A F 与1BD 相交于一点,记为点E ,且13A EEF= D .无论点F 在1BC 上怎么移动,异面直线1A F 与CD 所成角都不可能是30︒三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.13.已知3cos()25πθ+=,则cos2θ=________.14.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足(+4)=()f x f x ,且(0,2)x ∈时,2()=1f x x +,则(7)=f _______.15.已知点(1,2)M 在抛物线2:2(0)C y px p =>上,则p =____________;点M 到抛物线C 的焦点的距离是____________.16.若三棱锥P ABC -的4的球面上,PA ⊥平面ABC ,ABC △是A 到平面PBC 的距离为____________.四、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.(10分)在①,12-=n n b s ②),2(41≥=--n b b n n ③)2(21≥+=-n b b n n 这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的k 存在,求出k 的值;若k 不存在,说明理由.已知数列}{n a 为等比数列,,,322131a a a a ==数列}{n b 的首项,11=b 其前n 项和为n s , ,是否存在*N k ∈,使得对任意k k n n b a b a N n ≤∈,*恒成立?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分。
18.(12分)在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且223(sin sin )B C +=2sin 3sin B C A +.(1)求tan A 的值;(2)若3sin c Ba A=,且ABC △的面积ABC S =△c 的值.19.(12分)已知△ABC 的各边长为3,点D ,E 分别是AB ,BC 上的点,且满足CE EA =12,D 为AB 的三等分点(靠近点A ),(如图(1)),将△ADE 沿DE 折起到△A 1DE 的位置,使二面角A 1-DE -B 的平面角为90°,连接A 1B ,A 1C (如图(2)).(1)求证:A 1D ⊥平面BCED ;(2)在线段BC 上是否存在点P ,使直线PA 1与平面A 1BD 所成的角为60°?若存在,求出PB 的长;若不存在,请说明理由.20.(12分)“过元宵节,吃元宵”是我国过元宵节的一大习俗.2021年过元宵节前夕,北方一城市某质检部门随机抽取了100包某种品牌的元宵,检测其某项质量指标值,所得频率分布直方图如下:(1)求所抽取的100包元宵该项质量指标值的样本平均数x (同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)①由直方图可以认为,元宵的该项质量指标值Z 服从正态分布N (μ,σ2),利用该正态分布,求Z 落在(14.55,38.45]内的概率;②将频率视为概率,若某人从某超市购买了4包这种品牌的速冻水饺,记这4包速冻水饺中这种质量指标值位于(10,30)内的包数为X ,求X 的分布列和均值.附:计算得所抽查的这100包速冻水饺的质量指标值的标准差为σ=142.75≈11.95;若ξ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P (μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4.21.(12分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>过点(1,且离心率e =(1)求椭圆C 的方程; (2)已知斜率为12的直线l 与椭圆C 交于两个不同的点,A B ,点P 的坐标为(21),,设直线PA 与PB 的倾斜角分别为αβ,,证明:παβ+=.22.(12分)已知函数()()ln mf x m x x m R x=-+∈. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,不等式()()122212f x f x a x x +<+恒成立,求实数a 的取值范围.高三数学试题(一)参考答案一、单项选择题: 本大题共8小题,每小题5分,共40分. 1-5:BCDDA 6-8: BCA二、多项选择题: 本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 9. ABC 10. AD 11.CD 12.BD 三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 72514. 2- 15. 2 , 2 (本题第一空2分,第二空3分.) 16. 56四、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. 解:设等比数列}{n a 的公比为q ,因为321=a ,所以,32,23213===a a q a a a 所以 故.32nn a ⎪⎭⎫ ⎝⎛= ……….........…………3分①,12-=n n b s ,2121-1-)(则≥-=n b s n n 两式相减整理得,1),2(211=≥=-b n b b n n又 所以}{n b 是首项为1,公比为2的等比数列,所以.21-=n n b ………….........…………6分所以.34212321nn n n n b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⋅⎪⎭⎫⎝⎛=- ………….........…………8分由指数函数的性质知,数列}{n n b a 单调递增,没有最大值,所以不存在*N k ∈,使得对任意k k n n b a b a N n ≤∈,*恒成立.…………........……10分 ②,由)2(41≥=--n b b n n ,11=b 知数列}{n b 是首项为1,公比为41-的等比数列, 所以,411-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n b (6)分所以().61441321nn nn n b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=- (8)分因为()11122444.1.66633n nn n a b n ⎛⎫⎛⎫=-⨯-≤⨯≤⨯== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当时取得最大值所以存在1=k ,使得对任意k k n n b a b a N n ≤∈,*恒成立. (10)分③}{.2)2(21的等差数列是公差为知数列由n n n b n b b ≥+=-.12,11-==n b b n 所以又 ………….........…………6分,32)12(nn n n n b a c ⎪⎭⎫ ⎝⎛-==设 ………….........…………7分()().323253212321211nn n n n n n n c c ⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫⎝⎛+=-++则.3,211n n n n c c n c c n <≥>≤++时,当时,所以当 (9)分>>><<54321c c c c c 即所以存在3=k ,使得对任意k k n n b a b a N n ≤∈,*恒成立. (10)分18.解:(1)因为2223(sin sin )sin 3sin B C B C A +=+,所以2223b c a bc +-=, …………………………2分则222cos 2b c a A bc +-==1sin 3A ==, …………4分因此,sin 1tancos 34A A A ===. …………………………6分(2)因为3sin c B a A =,所以3c a a =,即2b c =,……………………9分因为1sin 2ABC S bc A ==△所以21123=,故28c =,解得c =…………………………12分19.(12分)(1)证明 由图(1)可得:AE =2,AD =1,A =60°.从而DE =12+22-2×1×2×cos 60°= 3 …………………………2分 故得AD 2+DE 2=AE 2,∴AD ⊥DE ,BD ⊥DE . ∴A 1D ⊥DE ,BD ⊥DE ,∴∠A 1DB 为二面角A 1-DE -B 的平面角, ………………………4分 又二面角A 1-DE -B 为直二面角,∴∠A 1DB =90°,即A 1D ⊥DB ,∵DE ∩DB =D 且DE ,DB ⊂平面BCED ,∴A 1D ⊥平面BCED . …………………6分 (2)存在.由(1)知ED ⊥DB ,A 1D ⊥平面BCED .以D 为坐标原点,以射线DB 、DE 、DA 1分别为x 轴、y 轴、z 轴的正半轴建立空间直角坐标系D -xyz ,如图,过P 作PH ∥DE 交BD 于点H ,设PB =2a (0≤2a ≤3),则BH =a ,PH =3a ,DH =2-a ,易知A 1(0,0,1),P (2-a ,3a ,0),E (0,3,0),所以PA 1→=(a -2,-3a ,1). 因为ED ⊥平面A 1BD ,所以平面A 1BD 的一个法向量为DE →=(0,3,0).………8分 因为直线PA 1与平面A 1BD 所成的角为60°,所以sin 60°=|PA 1→·DE →||PA 1→||DE →|=3a 4a 2-4a +5×3=32,解得a =54. ……………………………………10分 ∴PB =2a =52,满足0≤2a ≤3,符合题意.所以在线段BC 上存在点P ,使直线PA 1与平面A 1BD 所成的角为60°,此时PB =52.12分20. 解:(1)所抽取的100包速冻水饺该项质量指标值的平均数x =5×0.1+15×0.2+25×0.3+35×0.25+45×0.15=26.5. .....................2分 (2)①∵Z 服从正态分布N (μ,σ2),且μ=26.5,σ≈11.95, ∴P (14.55<Z ≤38.45)=P (26.5-11.95<Z ≤26.5+11.95)=0.682 6, ∴Z落在(14.55,38.45]内的概率是0.6826. .....................4分②根据题意得X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12, P (X =0)=C 04⎝ ⎛⎭⎪⎫124=116;P (X =1)=C 14⎝ ⎛⎭⎪⎫124=14; P (X =2)=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫124=38;P (X =3)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫124=14;P (X =4)=C44⎝ ⎛⎭⎪⎫124=116. .....................10分 ∴X 的分布列为∴E (X )=4×12=2. .....................12分21.解:(1)由题意得227141a b e ⎧⎪+=⎪⎨⎪⎪==⎩,解得228,2a b ==,…………2分 所以椭圆C 的方程为22182x y +=. ………………3分(2)设直线1:2l y x m =+, 由2212182y x m x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y ,得222240x mx m ++-=, 由2248160m m ∆=-+>,解得22m -<<.设1122(,),(,)A x y B x y ,则212122,24x x m x x m +=-⋅=-, ………………6分由题意,易知PA 与PB 的斜率存在,所以0≠m 且π,2αβ≠. 设直线PA 与PB 的斜率分别为12k k ,,则1tan k α=,2tan k β=,要证παβ+=,即证tan tan(π)tan B αβ=-=-,只需证120k k +=,……8分因为11112y k x -=-,22212y k x -=-,所以12121221121211(1)(2)(1)(2)22(2)(2)y y y x y x x x k k x x ----+--+=--+-=-, 又1112y x m =+,2212y x m =+, 则1221122111(1)(2)(1)(2)(1)(2)(1)(2)22y x y x x m x x m x --+--=+--++--21212(2)()4(1)24(2)(2)4(1)0x x m x x m m m m m =⋅+-+--=-+----=,所以120k k +=,则παβ+=. ………………12分22.解:(1)由题意得:()0,x ∈+∞()2221m m x mx m f x x x x -+'=--=- (1)分令()()22,44g x x mx m m m m m =-+∆=-=-①当04m ≤≤时,()0,0g x ∆≤≥恒成立,则()()()0,0f x f x '≤+∞在,上单调递减…2分②当()00m g x x <∆>时,,函数与轴有两个不同的交点()1212,x x x x <,且1212120,0,0,0x x m x x m x x +=<=<∴<>,又因为()0,x ∈+∞x ⎛∴∈ ⎝⎭当时,()()()0,0,g x f x f x '<>单调递增;当()()(),0,0,2m x g x f x f x ⎛⎫'∈+∞><⎪ ⎪⎝⎭时,单调递减.…………3分 ③当4m >时,0∆>,函数()g x x 与轴有两个不同的交点()1212,x x x x <,且1212120,0,0,0x x m x x m x x +=>=>∴>>,又因为()0,x ∈+∞x ⎛∴∈ ⎝⎭时,()f x 单调递减,x ∈⎝⎭时,()f x 单调递增;2m x ⎛⎫+∈+∞⎪ ⎪⎝⎭时,()f x 单调递减.…………………5分 综上所述:当04m ≤≤时,()()0f x +∞在,上单调递减.当()00,2m m x f x ⎛<∈ ⎪⎝⎭时,时单调递减;2m x ⎛⎫∈+∞⎪ ⎪⎝⎭时,()f x 单调递减.当4m >时,0,2m x ⎛-∈ ⎪⎝⎭时,()f x 单调递减,,22m m x ⎛∈ ⎪⎝⎭时,()0+∞在,时,()f x 单调递减.……6分(2)由(1)知:()4m f x >时有两个极值点1212,,x x x x ,且为方程2x mx m -+=的两根,1212,.x x m x x m +=+= ………7分()()12112212ln ln m mf x f x m x x m x x x x +=-++-+ ()()12121212ln ln ln m x x m x x x x m m m m m m x x +=-++=-+=.()222212121222x x x x x x m m +=+-=-所以()()1222212ln ln 22f x f x m m mx x m m m +==+-- ()ln 4,2ma m m ∴>∈+∞-在上恒成立. ……………………………………9分 令()()()()221ln ln 4,22mmm h m m h m m m --'=>=--则 ……………………………10分令()()2222121ln ,0mm m m m m m mφφ-=--=-=< ……………………………11分 ()()4m φ∴+∞在,上单调递减,且()()()14=12ln 20042m φφ--<<+∞,所以在,上恒成立,即()()()2ln 004m m h m m'1--<<+∞,所以h ,所以在,上为减函数,所以()()4ln 2h m h <=()4ln 2,ln 2a h a ∴≥=∴≥. ………………………………………………………12分。