高三第一次教学质量检测(数学理)word(含答案)
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2024—2025学年度上学期普通高中高三第一次联合教学质量检测高三数学试卷解析版满分150分,考试用时120分钟注意事项:1. 答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置.2. 选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3. 非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4. 考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若集合{}260M xx x =+−=∣,{}20,N x ax a =+=∈R ∣,且N M ⊆,则a 的取值不可以是( ).A .2B .23C .0D .1−【答案】A【详解】依题意,{3,2}M −,由N M ⊆,得N =∅或{3}N −或{2}N =, 当N =∅时,0a =;当{3}N −时,23a =;当{2}N =时,1a =−, 因此a 的取值不可以是2. 故选:A.2.已知向量()cos ,sin a θθ= ,()2,1b =−,若a b ⊥,则sin cos sin 3cos θθθθ++的值为( )A .13B .35C .45D .23【答案】B【详解】由题设2cos sin 0tan 2θθθ−=⇒=, 而sin cos tan 1213sin 3cos tan 3235θθθθθθ+++===+++.故选:B3.已知等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 、n T ,若342n n S n T n +=+,则62102a b b +( ) A .11113B .3713C .11126D .3726【答案】B【详解】因为等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 、n T,满足342n n S n T n +=+, 所以111131143711213S T ×+==+,又11161116111111()211()2a a a Sb b T b +==+,故666210662322371a a a b b b b ===+, 故选:B4.甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行数学建模比赛,决出了第1名到第5名的名次(无并列情况).甲、乙、丙去询问成绩.老师对甲说:“你不是最差的.”对乙说:“很遗憾,你和甲都没有得到冠军.”对丙说:“你不是第2名.”从这三个回答分析,5名同学可能的名次排列情况种数为( ) A .44 B .46 C .48 D .54【答案】B【详解】解法一:多重限制的排列问题:甲、乙都不是第一名且甲不是最后一名,且丙不是第二名,即甲的限制最多,故以甲为优先元素分类计数,甲的排位有可能是第二、三、四3种情况:①甲排第二位,乙排第三、四、五位,包含丙的余下3人有33A 种排法,则有3313A 18××=; ②甲排第三、四位,乙排第二位,包含丙的余下3人有33A 种排法,则有3321A 12××=; ③甲排第三、四位,乙不排第一、二位,即有2种排法,丙不排第二位,有2种排法,余下2人有22A 种排法,则有22222A 16×××=; 综上,该5名同学可能的名次排情况种数为18121646++=种. 解法二:间接法:甲不排首尾,有三种情况,再排乙,也有3种情况,包含丙的余下3人有33A 种排法,共有3333A 3332154××=××××=种不同的情况;但如果丙是第二名,则甲有可能是第三、四名2种情况;再排乙,也有2种情况;余下2人有22A 种排法,故共有2222A 22218××=×××=种不同的情况;从而该5名同学可能的名次排情况种数为54846−=种. 故选:B.5.已知直线1:0l x y C ++=与直线2:0l Ax By C ++=均过点()1,1,则原点到直线2l 距离的最大值为( ) AB .1 CD .12【答案】A【详解】因为两直线交于()1,1,则110C ++=,即2C =−, 且0A B C ++=,则2A B +=;由原点到直线2l的距离d=,易知2222(1)11A A A −+=−+≥,则d ≤ 当且仅当1A =时,d 1B =. 即两直线重合时,原点到直线2l 的距离最大. 故选:A.6.已知双曲线22:13x C y −=的右焦点为F ,过点F 的直线交C 于,A B 两点,若3FA FB ⋅= ,则直线AB 的斜率为( )ABC .D .【答案】D【详解】易知()2,0F ,当直线AB的斜率为零时,得((221FA FB ⋅=×= ,不合题意;当直线AB 的斜率不为零时,设直线AB 的方程为2x my =+, 联立222,1,3x my x y =+ −=得()223410m y my −++=, 设()()1122,,,A x y B x y ,由3FA FB ⋅=得()()()21212122213x x y y m y y −−+=+=, 而12213y y m =−,即22133m m +=−,解得m=k = 故选:D7.已知函数()331f x x x =++,若关于x 的方程()()sin cos 2f x f m x ++=有实数解,则m 的取值范围为( )A . −B .[]1,1−C .[]0,1D .【答案】D【详解】令()()313g x f x x x −+,则()2330g x x ′=+>恒成立,则()g x 在R 上单调递增,且()g x 是奇函数.由()()sin cos 2f x f m x ++=,得()()sin 1cos 1f x f m x −=−+− ,即()()sin cos g x g m x =−−,从而sin cos x m x =−−,即πsin cos 4m x x x=−−+∈ 故选:D【点睛】方法点睛:设()()313g x f x x x −+,可得函数()g x 为奇函数,利用导函数分析函数()g x 的单调性,把()()sin cos 2f x f m x ++=转化成sin cos m x x =−−,再求m 的取值范围. 8.如图,在三棱锥A BCD −中,45ABC ∠=°,点P 在平面BCD 内,过P 作PQ AB ⊥于Q ,当PQ 与面BCD PQ 与平面ABC 所成角的余弦值是( )A B C D 【答案】A【详解】过点Q 作AB 的垂面QEF ,交平面ABC 于直线EF ,即,,AB QE AB QF AB EF ⊥⊥⊥, 再过AB 作平面BCD 的垂面ABM ,即平面ABM ⊥平面BCD , 过O 作QG BM ⊥,垂足为G ,如图所示,设BM EF P = ,则此点即为PQ 与平面BCD 所成角最大时,对应的P 点, 理由如下:因为PQ AB ⊥恒成立,所以P ∈平面QEF ,又因为P ∈平面BCD ,平面QEF 平面BCD EF =,所以P EF ∈,过点Q 作QG BM ⊥,因为平面ABM ⊥平面BCD ,平面ABM ∩平面BCD BM =, 且QG ⊂平面ABM ,所以QG ⊥平面BCD ,所以PQ 与平面BCD 所成角即为QPB ∠,所以sin QGQPB PQ ∠=,因为QG 为定值,所以当PQ 最小时,sin QPB ∠最大,即QPB ∠最大, 又因为EF ⊂平面BCD ,所以QG EF ⊥,因为,AB EF AB QG Q ⊥=,,AB QG ⊂平面ABM ,所以⊥EF 平面ABM , 则当P 为BM 与EF 交点时,EF PQ ⊥,此时PQ 取得最小值, 所以,当BM EF P = 时,PQ 与平面BCD 所成角最大,即为QPB ∠,所以sin QPB ∠P 作PH QE ⊥,垂足为H ,连接BH ,因为AB ⊥平面QEF ,AB ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面QEF , 又因为QEF 平面ABC QE =,PH ⊂平面QEF ,所以PH ⊥平面ABC , 所以EQP ∠即为PQ 与平面ABC 所成角,在直角QPE △中,cos PQEQP QE∠=,因为45ABC ∠= ,且AB QE ⊥,所以BQE △为等腰直角三角形,所以QB QE =, 又因为tan PQQBP OB∠=,所以tan cos QBP EQP ∠=∠,因为sin QPB ∠tan QPB ∠因为π2QBP QPB ∠+∠=,所以1tan tan QBP QPB ∠==∠. 故选:A.二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.设1z ,2z 为复数,且120z z ≠,则下列结论正确的是( )A .1212z z z z =B .1212z z z z +=+C .若12=z z ,则2212z z = D .1212z z z z ⋅=⋅【答案】ABD【详解】设1i z a b =+,2i z c d =+(,,,)a b c d ∈R ,对于选项A ,因为12(i)(i)()()i z z a b c d ac bd ad bc =++=−++,所以12z z,所以1212z z z z =,故A 正确;对于选项B ,因为12()()i z z a c b d +=+++,1i z a b =−,2i z c d =−, 则12()()z z a c b d i +=+−+,12()()i z z a c b d +=+−+, 所以1212z z z z +=+,故B 正确;对于选项C ,若12=z z ,例如11i z =+,21i z =−但221(1i)2i z =+=,222(1i)2i z =−=−,即2212z z ≠,故C 错误;对于选项D ,因为21(i)(i)()()i z a b c d ac bd c z ad b ⋅=++=−++,所以21()()i z ac bd a b z d c ⋅−−+2(i)(i)()()i z a b c d ac bd ad bc =−−=−−+, 所以1212z z z z ⋅=⋅,故D 正确. 故选:ABD.10.已知2n >,且*n ∈N ,下列关于二项分布与超几何分布的说法中,错误的有( )A .若1(,)3X B n ,则()22113E X n ++ B .若1(,)3X B n ,则()4219D X n +=C .若1(,)3X B n ,则()()11P X P X n ===−D .当样本总数远大于抽取数目时,可以用二项分布近似估计超几何分布 【答案】BC【详解】对于A ,由1(,)3X B n ,得()13E X n =,则()22113E X n ++,A 正确; 对于B ,由1(,)3X B n ,得()122339D X n n =×=,则()()82149D X D X n +==,B 错误;对于C ,由1(,)3X B n ,得11111221(1)C (),(1)C ()3333n n n n n P X P X n −−−==××=−=××,故(1)(1)P X P X n =≠=−,C 错误; 对于D ,当样本总数远大于抽取数目时,可以用二项分布近似估计超几何分布,D 正确. 故选:BC11.“曼哈顿距离”是十九世纪的赫尔曼·闵可夫斯省所创词汇,用以标明两个点在标准坐标系上的绝对轴距总和,其定义如下:在直角坐标平面上任意两点()()1122,,,A x y B x y 的曼哈顿距离()1212,d A B x x y y =−+−,则下列结论正确的是( )A .若点()()1,3,2,4P Q ,则(),2d P Q =B .若对于三点,,A BC ,则“()()(),,,d A B d A C d B C +=”当且仅当“点A 在线段BC 上” C .若点M 在圆224x y +=上,点P 在直线280x y −+=上,则(),d P M 的最小值是8−D .若点M 在圆224x y +=上,点P 在直线280x y −+=上,则(),d P M 的最小值是4 【答案】AD【详解】对于A 选项:由定义可知(),21432d P Q =−+−=,故A 选项正确; 对于B 选项:设点AA (xx 1,yy 1),BB (xx 2()33,C x y则()()121313,,d A B d A C x x y x y y +=−+−+−,()2323,d B C x x y y =−+−显然,当点A 在线段BC 上时,121323x x x x x x −+−=−,121323y y y y y y −+−=−,∴()()(),,,d A B d A C d B C +=成立,如图:过点B 作BE y ⊥轴,过点C 作EE x ⊥轴,且相交于点E ,过点A 作AD BE ⊥与D ,过点A 作AF CE ⊥与F ,由图可知121213132323x x y y x x y y BD AD AF CF BE CE x x y y −+−+−+−=+++=+=−+−显然此时点A不在线段BC 上,故B 选项不正确; 对于CD 选项:∵当0,0a b >>a b ≥+≥ ∴想要(),d P M 最小,点M 到直线距离最小时取得,∴过原点O 作OM ⊥直线280x y −+=交圆于M , 如图:设(),M a b ,则2OM bk a==−∴M设点PP (xx 0,yy 0),则(0,d P M x =又∵当0ab =,a b +≥①当00x +=时,由00442x y =+=()0,4d P M x =+①当00y =时,由00288x y =−=()0,8d P M x =+−又∵48<−∴(),d P M的最小值为:4.故C 选项错误,D 选项正确. 故选:AD三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.已知12,34a b a b ≤−≤≤+≤则93a b +的取值范围为 .【答案】[]21,30【详解】假设()()93a b a b a b λµ+=−++,则93λµλµ+=−+=,解得36λµ= = , 因为12a b ≤−≤,所以()336a b ≤−≤; 又因为34a b ≤+≤,所以()18624a b ≤+≤;由上两同向不等式相加得:()()213630a b a b ≤−++≤, 整理得:219330a b ≤+≤ 故答案为:[]21,3013.已知函数()cos 2sin 2sin f x x x x ωωω=−(0ω>)在()0,2π上有最小值没有最大值,则ω的取值范围是 .【答案】11,63【详解】()()()cos 22sin 2sin cos 2cos3f x x x x x x x x ωωωωωωω=−−=+=, 当()0,2πx ∈时,()30,6πx ωω∈,若()f x 在()0,2π上有最小值没有最大值, 则π6π2πω<≤,所以1163ω<≤. 故答案为:11,6314.函数2e 12()e 21x x xh x −=++,不等式()22(2)2h ax h ax −+≤对R x ∀∈恒成立,则实数a 的取值范围是 【答案】[]2,0−【详解】因为2e 122()e ee 2121x x xx x x h x −−=+=−+++, 所以22222()()e e e e 221212121x x x x xxx x x h x h x −−−⋅+−=+−++−=+=++++, 令()()1f x h x =−,则()()0f x f x +−=,可得()f x 为奇函数, 又因为()()222ln 41ln 4()e e e e e 121e 21222x x x x xx x x x x xf x −−′ ′′=+−=+−=+− + +++, 1e 2e x x +≥,当且仅当1e ex x =,即0x =时等号成立;ln 4ln 4ln 2142222x x ≤=++,当且仅当122xx=,即0x =时等号成立;所以()0f x ′>,可得()f x 在R 上为增函数,因为()2222(2)2(2)(2)0(2)(2)h ax h ax f ax f ax f ax f ax −+≤⇔−+≤⇔−≤−,所以2220ax ax +−≤在R 上恒成立, 当0a =时,显然成立;当0a ≠,需满足2Δ480a a a < +≤,解得20a −≤<, 综上,[]2,0a ∈−, 故答案为:[]2,0−.四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题13分)在锐角ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A 、B ,C 的对边,且()2sin 2sin a A b c B =−+()2sin c b C −. (1)求A 的大小;(2)求cos 2cos B C +的取值范围. 【答案】(1)π3A =(2) 【详解】(1)由题及正弦定理得:22(2)(2)a b c b c b c =−+−,即222bc b c a =+−,则2221cos 22b c a Abc +−==,∵π0,2A ∈,∴π3A =; (2)由ABC 为锐角三角形知,π022ππ032C C<<<−<,故ππ62C <<,则π3πcos 2cos cos 2cos cos 323B C C C C C C+=−++=+, 有ππ5π236C <+<π3C<+<故cos cos B C +的取值范围为. 16.(本小题15分)已知数列{}n a ,{}n b ,(1)2n n n a =−+,1(0)n n n b a a λλ+=−>,且{}n b 为等比数列. (1)求λ的值; (2)记数列{}2n b n ⋅的前n 项和为nT .若()*2115N i i i T T T i ++⋅=∈,求i 的值.【答案】(1)2 (2)2【详解】(1)因为(1)2n n n a =−+,则11a =,25a =,37a =,417a =. 又1n n n b a a λ+=−,则1215b a a λλ=−=−,23275b a a λλ=−=−,343177b a a λλ=−=−. 因为{bb nn }为等比数列,则2213b b b =⋅,所以2(75)(5)(177)λλλ−=−−, 整理得220λλ−−=,解得1λ=−或2.因为0λ>,故2λ=.当2λ=时,1112(1)22(1)2n n n nn n n b a a +++ =−=−+−−+11(1)(1)22(1)23(1)n n n n n ++=−×−+−×−−=−×−.则113(1)13(1)n n nn b b ++−×−==−−×−,故{bb nn }为等比数列,所以2λ=符合题意. (2)223(1)nn b n n ⋅=−×−⋅,当n 为偶数时,222222223123456(1)n T n n =−×−+−+−+−−−+33(12)(1)2n n n =−×+++=−+ ;当n 为奇数时,221133(1)(1)(2)3(1)(1)22n n n T T b n n n n n n ++=−+=−++++=+. 综上,3(1),21,N 23(1),2,N 2n n n n k k T n n n k k ∗∗ +=−∈ =−+=∈ , 因为20i i T T +⋅>,又2115i i i T T T ++⋅=, 故10i T +>,所以i 为偶数.所以333(1)(2)(3)15(1)(2)222i i i i i i−+⋅−++=×++ , 整理得23100i i +−=,解得2i =或5i =−(舍),所以2i =. 17.(本小题15分)如图,棱长为2的正方体1111ABCD A B C D −中,E F 、分别是棱,AB AD 的中点,G 为棱1DD 上的动点.(1)是否存在一点G ,使得1BC ∥面EFG ?若存在,指出点G 位置,并证明你的结论,若不存在,说明理由;(2)若直线EF 与平面CFG ,求三棱锥1G EBC −的体积; (3)求三棱锥1B ACG −的外接球半径的最小值. 【答案】(1)存在点G 为1DD 的中点,证明见解析 (2)13; (3)4−【详解】(1)存在一点G ,当点G 为1DD 的中点,使得1BC ∥面EFG , 连接1AD ,如图所示:点,F G 分别是1,AD DD 的中点,FG ∴∥1AD ,又AB ∥11D C ,且11AB D C =,∴四边形11ABC D 是平行四边形,1∴AD ∥1,BC FG ∴∥1BC ,又1BC ⊄ 平面EFG ,且FG ⊂平面1,EFG BC ∴∥平面EFG .(2)以D 点为坐标原点,分别以1,,DA DC DD 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,如图所示,连接11,,AC AB B C ,则()()()()()112,0,0,2,2,2,0,2,0,2,2,0,0,0,2,(2,1,0),(1,0,0)A B C B D E F , 设()0,0,G t (02)t ≤≤,(0,2,),(1,2,0)CG t CF =−=− ,(1,1,0)EF =−−,设平面CFG 的一个法向量是(,,)n x y z =,则2020n CG y tz n CF x y ⋅=−+=⋅=−= ,取1y =得2(2,1,)n t = ,因为直线EF 与平面CFG,所以cos ,n EF n EFn EF⋅==1t =(负值舍去), G 为1DD 中点,取1CC 中点H ,则////GH CD AB ,因此GH 在平面GEB 内,且GEB HEB S S = ,所以1111111112113323G EBC C GEB C HEB E BHC BHC V V V V S EB −−−−====⋅=××××= ; (3)11(0,2,2),(2,2,0),(2,2,2),AB AC BD ==−=−−因为111440,440,AB BD AC BD ⋅=−+=⋅=−=所以111,AB BD AC BD ⊥⊥即111,AB BD AC BD ⊥⊥因为1AB ⊂平面1,AB C AC ⊂平面1AB C ,1AB AC A = ,所以1BD ⊥平面1AB C ,又因为1ABCB B B ==,所以1BD 与平面1ACB 的交点是1ACB 的外心,所以三棱锥1B ACG −的外接球的球心在1BD 上, 设外接球球心为1O ,设()[]112,2,2,0,1BO BD λλλλλ==−−∈,则1O 的坐标为()22,22,2λλλ−−,设()[]()0,0,0,2G m m ∈, 则11O G O A =所以2484m mλ+=+,设[]848,16m t +=∈,则84t m −=, 则22841664648411616t t t t t t tλ−+ −++ +−,而811116t t +−≥=,当且仅当816t t =,即t =[]8,16t ∈,所以11,2λ ∈ ,三棱锥1B ACG −的外接球的半径1r O A ====,因为11,2λ ∈−,所以218124833λ −+∈−,所以r ∈− , 三棱锥1B ACG −的外接球半径的最小值为4. 18.(本小题17分)已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>经过点(M −,其右焦点为FF (cc ,0),下顶点为B ,直线BF 与椭圆C交于另一点D ,且3BF FD =.(1)求椭圆C 的方程;(2)O 为坐标原点,过点M 作x 轴的垂线1l ,垂足为A ,过点A 的直线与C 交于P ,Q 两点,直线OP 与1l 交于点H .直线OQ 与1l 交于点G ,设APH 的面积为1S ,AQG 的面积为2S ,试探究1212S S S S +是否存在最小值.若存在,求出此时直线PQ 的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22184x y +=(2))2y x + 【详解】(1)设()00,D x y ,由(),0F c ,()0,B b −,得(),BF c b = ,()00,FDx c y =−,由3BF FD = ,得()()00,3,c b x c y =−,043x c =,013y b =, 所以2222161991c b a b +=,得2212c a =,所以222212b ac a =−=,将(M −代入椭圆C 的方程得22421a b+=,即22441a a +=,则28a =,所以22142b a ==,故椭圆的方程为22184x y +=.(2)由题意可知()2,0A −,直线PQ 的斜率存在且不为0,设直线PQ 的方程为()2y k x =+,()11,P x y ,()22,Q x y , 则()221842x y y k x += =+,得()2222128880k x k x k +++−=, 因为点A 在椭圆内,则直线PQ 与椭圆必有两交点,则2122812k x x k +=−+,21228812k x x k −+=+, ()121224412k y y k x x k +=++=+,()()()2221212121224222412k y y k x x k x x x x k =++=+++=− +, 又OP 的方程为11y y x x =,与直线2x =−联立可得1122,y H x−−, 又OQ OP 的方程为22y y x x =,与直线2x =−联立可得2222,y G x−−, 所以111111121222y y S x x x x =×−×+=×+,22222222122y y S x x x x =×−×+=×则()()121212221212112212221122y k y k S S x x S S S S y x y x y y −−+=+=+=+++, 当21k ≥时,()()21212220y k y k k x x −−=≥, 所以()222121212121212122222222212121212121212122222222y y y k y k S S y k y k y y y y y y k k S S y y y y y y y y y y y y y y +−− +−−+++=+=−=−=−−, 又12121y y y y k +=−,22121124k y y k +=−, 所以()222212122221212122111242222y y y y k k k k y y y y y y k k k k ++++ −−=−−−+=−, 所以121222S S k S S k+=+≥22k =时取等号,当201k <<时,()()21212220y k y k k x x −−=<, 所以221212121212222222121212121222222y k y k S S y k y k y y y y k S S y y y y y y y y −− +−−−−=+=−=−, 又知()1212k y y y y −+=, 则1212121236S S y yS S y y +−====>, 综上可知,当22k =时,1212SS S S +存在最小值此时直线PQ 的方程为)2y x +.19.(本小题17分)设()h x ′为()h x 的导函数,若()h x ′在区间D 上单调递减,则称()h x 为D 上的“凸函数”.已知函数()2sin f x x ax ax =−++.(1)若()f x 为π0,2上的“凸函数”,求a 的取值范围;(2)证明:当1a =−时,()()()213ln 22g x f x x x x =++++++有且仅有两个零点. 【答案】(1)1,2−∞−(2)证明见解析【详解】(1)由()2sin f x x ax ax =−++,则()cos 2f x x ax a ′=−++. 由题意可知,()f x 为π0,2上的“凸函数”,则ff ′(xx )在区间π0,2上单调递减,设()()x f x ϕ′=,则()sin 2x x a ϕ′=+,所以sin 20x a +≤在π0,2恒成立, 则2sin a x ≤−在π0,2恒成立,又当π2x =时,函数sin y x =−取最小值,且最小值为1−, 所以有21a ≤−,解得12a ≤−,即a 的取值范围为1,2−∞−.(2)当1a =−时,由2(1)sin(1)(1)(1)f x x x x +=−+−+−+得 22()sin(1)(21)(1)3ln(2)2g x x x x x x x x =−+−++−++++++sin(1)ln(2)x x =−+++. 令()(1)sin ln(1),1H x g x x x x =−=−++>−,其中(0)0H =, 则1()cos 1H x x x ′=−++,其中(0)0H ′=. ①当10x −<<时,则011x <+<,11cos 1x x >≥+, 所以1()cos 01H x x x ′=−+>+,则()H x 在(1,0)−单调递增, 则()(0)0H x H <=恒成立,即()H x 在(1,0)−无零点; ②当π02x <<时,令1()()cos 1G x H x x x ′==−++,其中(0)0G =, 由21()sin (1)G x x x ′=−+在π0,2单调递增, 又ππ(0)10,sin 22G G=−=′′,故存在0π0,2x∈,使得0()0G x ′=,故当00x x <<时,()0G x ′<,()G x 在()00,x 单调递减; 当0π2x x <<时,()0G x ′>,()G x 在0π,2x单调递增; 由ππ11(0)0,cos 0ππ221122G G==−+=>++, 故存在1π0,2x∈ ,使1()0G x =,即1()0H x ′=,故当10x x <<时,()0H x ′<,()H x 在()10,x 单调递减; 当1π2x x <<时,()0H x ′>,()H x 在1π,2x单调递增; 又πππ(0)0,sin ln 11ln e 0222H H==−++<−+=,故当π0,2x ∈ 时,()0H x <,即()H x 在π0,2无零点;③当π22x ≤<时,由1cos 0,01x x −≥>+,则()0H x ′>, 故故()H x 在π,22单调递增,πππsin ln 10222H=−++<,且(2)sin 2ln 3110H =−+>−+=,故由零点存在性定理可知()H x 在π,22有且仅有一个零点;④当2x ≥时,()sin ln(1)1ln 30H x x x =−++≥−+>, 故()H x 在[)2,+∞无零点;综上所述,()H x 有且仅有两个零点,其中(0)0H =,而另一个零点在π,22内.由()(1)H x g x =−,即将()H x 图象向左移1个单位可得()g x 的图象. 故()g x 也有两个零点,一个零点为1−,另一个零点在π1,12 −内.故()()()213ln 22g x f x x x x =++++++有且仅有两个零点,命题得证.。
厦门市2024届高中毕业班第一次质量检测数学试题2024.1准考证号__________姓名__________(在此卷上答题无效)本试卷共4页,22小题,满分150分,考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的学校,班级和姓名填在答题卡上,正确粘贴条形码.2.作答选择题时,用2B 铅笔在答题卡上将对应答案的选项涂黑.3.非选择题的答案必须写在答题卡各题目的指定区域内相应位置上,不准使用铅笔和涂改液.4.考试结束后,考生上交答题卡.一、单项选择题:本题共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i 1z z ⋅=+(i 为虚数单位),则||z =() A.12B.22C.1D.2.设集合{}22M x x =-≤≤,{}21xN y y ==+,则M N ⋃=()A.[2,)-+∞ B.(1,2]C.[1,2]D.(1,)+∞3.已知直线l 与曲线3y x x =-在原点处相切,则l 的倾斜角为()A.π6B.π4 C.3π4 D.5π64.已知a ,b 为单位向量,若||||a b a b +=- ,则a b + 与a b - 的夹角为()A.π3B.π2C.2π3D.3π45.已知()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()21f x x x =-+,则(2)(0)f f +=()A.2B.1C.8- D.9-6.已知1a x x=+,e e x x b -=+,sin c x x =,则下列结论错误的为()A.[1,1]x ∃∈-,a c> B.[1,1]x ∃∈-,b c>C.[1,1]x ∃∈-,a c <D.[1,1]x ∃∈-,b c<7.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图所示的1,5,12,22被称为五边形数,将所有的五边形数从小到大依次排列,则其第8个数为()151222A.51B.70C.92D.1178.已知函数()f x 的定义域为R ,x ∀,y ∈R ,(1)(1)()()f x f y f x y f x y ++=+--,若(0)0f ≠,则(2024)f =()A.2- B.4- C.2D.4二、多项选择题:本题共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.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知函数π()2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()A.()f x 的最小正周期为π2B.()f x 的图象关于点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称C.()f x 在区间π0,3⎡⎤⎢⎣⎦上单调递增D.若()f x 的图象关于直线0x x =对称,则01sin 22x =10.已知甲、乙两组数据分别为:20,21,22,23,24,25和a ,23,24,25,26,27,若乙组数据的平均数比甲组数据的平均数大3,则()A.甲组数据的第70百分位数为23B.甲、乙两组数据的极差相同C.乙组数据的中位数为24.5D.甲、乙两组数据的方差相同11.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线与C 交于A ,B 两点,若122F F =,且2ABF △的周长为8,则()A.2a = B.C 的离心率为14C.||AB 可以为πD.2BAF ∠可以为直角12.如图所示,在五面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是矩形,ABF △和DCE △均是等边三角形,且AB =(0)EF x x =>,则()A.//EF 平面ABCDB.二面角A EF B --随着x 的减小而减小C.当2BC =时,五面体ABCDEF 的体积(x)V 最大值为272D.当32BC =时,存在x 使得半径为32的球能内含于五面体ABCDEF 三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若π3sin 45α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则πcos 4α⎛⎫-= ⎪⎝⎭_________.14.《九章算术》、《数书九章》、《周髀算经》是中国古代数学著作,甲、乙、丙三名同学计划每人从中选择一种来阅读,若三人选择的书不全相同,则不同的选法有_________种.15.已知平面α的一个法向量为(1,0,1)n = ,且点(1,2,3)A 在α内,则点(1,1,1)B 到α的距离为_________.16.设ABC 是面积为1的等腰直角三角形,D 是斜边AB 的中点,点P 在ABC 所在的平面内,记PCD与PAB 的面积分别为1S ,2S ,且121S S -=.当||PB =||||PA PB >时,||PA =_________;记PA PB a -=,则实数a 的取值范围为_________.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.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos cos 2a B ab A c +=.(1)求a ;(2)若2π3A =,且ABC 的周长为2+,求ABC 的面积.18.如图,在四棱锥E ABCD -中,//AD BC ,22AD BC ==,AB =,AB AD ⊥,EA ⊥平面ABCD ,过点B 作平面BD α⊥.(1)证明:平面//α平面EAC ;(2)已知点F 为棱EC 的中点,若2EA =,求直线AD 与平面FBD 所成角的正弦值.19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,2124a a ==,当*n ∈N ,且2n ≥时,1132n n n S S S +-=-.(1)证明:{}n a 为等比数列;(2)设()()111n n n n a b a a +=--,记数列{}n b 的前n 项和为n T ,若21172m m T -+>⨯,求正整数m 的最小值.20.已知甲、乙两支登山队均有n 名队员,现有新增的4名登山爱好者a b c d ,,,将依次通过摸出小球的颜色来决定其加入哪支登山队,规则如下:在一个不透明的箱中放有红球和黑球各2个,小球除颜色不同之外,其余完全相同先由第一名新增登山爱好者从箱中不放回地摸出1个小球,再另取完全相同的红球和黑球各1个放入箱中;接着由下一名新增登山爱好者摸出1个小球后,再放入完全相同的红球和黑球各1个,如此重复,直至所有新增登山爱好者均摸球和放球完毕.新增登山爱好者若摸出红球,则被分至甲队,否则被分至乙队.(1)求,,a b c 三人均被分至同一队的概率;(2)记甲,乙两队的最终人数分别为1n ,2n ,设随机变量12X n n =-,求()E X .21.已知函数1()ln 1x f x a x x -=-+有两个极值点1x ,2x .(1)求实数a 的取值范围;(2)证明:()()2121221f x f x a a x x a -->--.22.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,0)P ,点A 为动点,以线段AP 为直径的圆与y 轴相切,记A 的轨迹为Γ,直线AP 交Γ于另一点B .(1)求Γ的方程;(2)OAB 的外接圆交Γ于点C (不与O ,A ,B 重合),依次连接O ,A ,C ,B 构成凸四边形OACB ,记其面积为S .(i )证明:ABC 的重心在定直线上;(ii )求S 的取值范围.厦门市2024届高中毕业班第一次质量检测数学试题2024.1准考证号__________姓名__________(在此卷上答题无效)本试卷共4页,22小题,满分150分,考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的学校,班级和姓名填在答题卡上,正确粘贴条形码.2.作答选择题时,用2B 铅笔在答题卡上将对应答案的选项涂黑.3.非选择题的答案必须写在答题卡各题目的指定区域内相应位置上,不准使用铅笔和涂改液.4.考试结束后,考生上交答题卡.一、单项选择题:本题共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i 1z z ⋅=+(i 为虚数单位),则||z =() A.12B.22C.1D.【答案】B 【解析】【分析】先求出复数z ,再求||z .【详解】由i 1z z ⋅=+,得()i 11z -=,即()()()i 1111i i 1i 1i 122z --===------,所以||2z ==,故选:B2.设集合{}22M x x =-≤≤,{}21xN y y ==+,则M N ⋃=()A.[2,)-+∞B.(1,2]C.[1,2]D.(1,)+∞【答案】A 【解析】【分析】由指数函数值域求集合N ,应用集合并运算求结果.【详解】由题设{|1}N y y =>,故M N ⋃={}{}221{|2}x x y y x x -≤≤⋃=≥-.故选:A3.已知直线l 与曲线3y x x =-在原点处相切,则l 的倾斜角为()A.π6B.π4C.3π4 D.5π6【答案】C 【解析】【分析】利用导数几何意义求直线的斜率,进而确定倾斜角.【详解】由231y x '=-,则0|1x y ='=-,即直线l 的斜率为1-,根据倾斜角与斜率关系及其范围知:l 的倾斜角为3π4.故选:C4.已知a ,b 为单位向量,若||||a b a b +=- ,则a b + 与a b - 的夹角为()A.π3B.π2C.2π3 D.3π4【答案】B 【解析】【分析】根据已知,应用向量数量积的运算律求()()a b a b +⋅-即可判断夹角大小.【详解】由题意22()()0a b a b a b +⋅-=-= ,则a b + 与a b - 的夹角为π2.故选:B5.已知()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()21f x x x =-+,则(2)(0)f f +=()A.2B.1C.8- D.9-【答案】D 【解析】【分析】根据奇函数的定义求解即可.【详解】当0x <时,2()21f x x x =-+,所以()()()2222219f -=--⨯-+=,因为()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()229f f =--=-,且()00f =,所以(2)(0)9f f +=-故选:D6.已知1a xx=+,e e x x b -=+,sin c x x =,则下列结论错误的为()A.[1,1]x ∃∈-,a c >B.[1,1]x ∃∈-,b c >C.[1,1]x ∃∈-,a c <D.[1,1]x ∃∈-,b c<【答案】D 【解析】【分析】举例即可判断ABC ;再根据基本不等式及三角函数的性质即可判断D.【详解】对于A ,当π6x =时,π63626π64a =+>+=,13222c =+=,此时a c >,所以[1,1]x ∃∈-,a c >,故A 正确;对于B ,当0x =时,2b =,c =b c >,所以[1,1]x ∃∈-,b c >,故B 正确;对于C ,当π6x =-时,π606πa =--<,13122c =-+=,此时a c <,所以[1,1]x ∃∈-,a c <,故C 正确;对于D ,当[]1,1x ∈-时,2e e x x b -=≥=+,当且仅当e e x x-=,即0x =时取等号,πsin 2sin 3c x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,由[]1,1x ∈-,得πππ1,1333x ⎡⎤+∈-++⎢⎥⎣⎦,而ππππ1π,012332<+<<-+<,所以当π3x +,即π6x =时,πsin 2sin 23c x x x ⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭,所以2≤c ,当且仅当π6x =时取等号,而π06≠,所以[1,1]x ∀∈-,b c >,故D 错误.故选:D.7.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图所示的1,5,12,22被称为五边形数,将所有的五边形数从小到大依次排列,则其第8个数为()151222A.51B.70C.92D.117【答案】C 【解析】【分析】根据题图及前4个五边形数找到规律,即可得第8个数.【详解】由题图及五边形数知:后一个数与前一个数的差依次为4,7,10,13,16,19,22, ,所以五边形数依次为1,5,12,22,35,51,70,92, ,即第8个数为92.故选:C8.已知函数()f x 的定义域为R ,x ∀,y ∈R ,(1)(1)()()f x f y f x y f x y ++=+--,若(0)0f ≠,则(2024)f =()A.2-B.4- C.2D.4【答案】A 【解析】【分析】利用赋值法对,x y 进行赋值结合函数的周期可得答案.【详解】令0x y ==,得()()()()11000f f f f ⋅=-=,即()10f =,令0x =,得()()()()110f f y f y f y ⋅+=--=,得()()-=f y f y ,所以函数()f x 为偶函数,令1x y ==,得()()()2220ff f =-,令1x y ==-,得()()()()()202020f f f f f =--=-,()()2220f f ∴=,()()20f f ∴=或()()20f f =-,若()()20f f =,解得()00f =与已知()00f ≠矛盾,()()20f f ∴=-,即()()2222f f =,解得()22f =,()02f =-,令1y =,得()()()()1211f x f f x f x +⋅=+--,()()()2111f x f x f x ∴+=+--,()()11f x f x ∴+=--,()()2f x f x ∴+=-,∴()()4f x f x +=,所以函数()f x 的周期为4.()()202402f f ∴==-.故选:A.二、多项选择题:本题共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.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知函数π()2sin 23f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,则()A.()f x 的最小正周期为π2B.()f x 的图象关于点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称C.()f x 在区间π0,3⎡⎤⎢⎣⎦上单调递增D.若()f x 的图象关于直线0x x =对称,则01sin 22x =【答案】BC 【解析】【分析】根据正弦型函数的性质,结合代入法、整体法逐一判断各项正误.【详解】由π()2sin 23f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,最小正周期2ππ2T ==,A 错;由2π2ππ()2sin 20333f ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,即2π,03⎛⎫⎪⎝⎭是对称中心,B 对;由π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则πππ2[,]333x -∈-,显然()f x 在区间π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,C 对;由题意00ππ5π2π2π326x k x k -=+⇒=+,故01sin 22x =±,D 错.故选:BC10.已知甲、乙两组数据分别为:20,21,22,23,24,25和a ,23,24,25,26,27,若乙组数据的平均数比甲组数据的平均数大3,则()A.甲组数据的第70百分位数为23B.甲、乙两组数据的极差相同C.乙组数据的中位数为24.5D.甲、乙两组数据的方差相同【答案】BD 【解析】【分析】根据已知平均数的关系求得28a =,再由极差、中位数、方差求法判断各项正误即可.【详解】由题设,2021222324252324252627366a ++++++++++=-,所以28a =,甲组数据中670% 4.2⨯=,故第70百分位数为24,A 错;甲乙组数据的极差都为5,B 对;乙组数据从小到大为23,24,25,26,27,28,故其中位数为252625.52+=,C 错;由上易知:甲的平均数为22.5,乙的平均数为25.5,所以甲的方差为2222221(2.5 1.50.50.5 1.5 2.5)6⨯+++++=3512,乙的方差为2222221(2.5 1.50.50.5 1.5 2.5)6⨯+++++=3512,故两组数据的方差相同,D 对.故选:BD11.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线与C 交于A ,B 两点,若122F F =,且2ABF △的周长为8,则()A.2a = B.C 的离心率为14C.||AB 可以为πD.2BAF ∠可以为直角【答案】AC 【解析】【分析】根据已知可得1c =、2a =,进而有12e =,结合椭圆性质求相交弦长的范围及焦点三角形内角的范围判断各项的正误.【详解】由12221F F c c ==⇒=,如下图2ABF △周长为482a a =⇒=,故2223b a c =-=,所以,椭圆离心率为12e =,A 对,B 错;当AB x ⊥轴,即AB 为通径时2min 2||3b AB a==,且||24AB a <=,所以3||4AB ≤<,故||AB 可以为π,C 对;由椭圆性质知:当A 为椭圆上下顶点时2BAF ∠最大,此时222222c 41os 2a a F c a BA +∠-==,且2(0,π)BAF ∈∠,故2max π)3(BAF =∠,即2BAF ∠不可能为直角,D 错.故选:AC12.如图所示,在五面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是矩形,ABF △和DCE △均是等边三角形,且23AB =(0)EF x x =>,则()A.//EF 平面ABCDB.二面角A EF B --随着x 的减小而减小C.当2BC =时,五面体ABCDEF 的体积(x)V 最大值为272D.当32BC =时,存在x 使得半径为32的球能内含于五面体ABCDEF 【答案】ACD 【解析】【分析】A 由线面平行的判定证明;B 设二面角A EF B --的大小为2α,点F 到面ABCD 的距离为h ,则3tan hα=,分析取最小值的对应情况即可判断;C 把五面体ABCDEF 补成直三棱柱FGI EKJ -,取,AB GI 的中点,M H ,设π(0)2FMH θθ∠=<≤,则3cos ,3sin MH FH θθ==,结合()2FGI EKJ F ABIG V x V V --=-并应用导数研究最值;D 先分析特殊情况:ABF △和DCE △所在平面均垂直于面ABCD 时构成正三棱柱ABF DCE -,再借助左视图、正视图研究内切圆半径分析一般情况判断.【详解】A :由题设//BC AD ,AD ⊂面ADEF ,BC ⊄面ADEF ,则//BC 面ADEF ,由面BCEF 面ADEF EF =,BC ⊂面BCEF ,则//BC EF ,BC ⊂面ABCD ,EF ⊄面ABCD ,则//EF 平面ABCD ,对;B :设二面角A EF B --的大小为2α,点F 到面ABCD 的距离为h ,则3tan hα=,点F 到面ABCD 的距离,仅在面FAB ⊥面ABCD 时取得最大值,当EF x BC ==时tan α取最小值,即α取最小值,即二面角A EF B --取最小值,所以EF x =∈(0,)+∞,二面角先变小后变大,错;C :当2BC =,如图,把五面体ABCDEF 补成直三棱柱FGI EKJ -,分别取,AB GI 的中点,M H ,易得FH ⊥面ABCD ,3FM =,设π(02FMH θθ∠=<≤,则3cos ,3sin MH FH θθ==,()2ABCDEFFGI EKJ F ABIG V x V V V --==-=113sin (26cos )23sin 3cos 23θθθθ⨯⨯+-⨯⨯⨯cos θθθ=+,令()cos f θθθθ=+,则()2f θθθ'=+,令2()02cos cos 10f θθθ'=⇒+-=,可得1cos 2θ=或cos 1θ=-(舍),即π3θ=,π03θ<<,()0f θ'>,()f θ递增,ππ32θ<≤,()0f θ'<,()f θ递减,显然π3θ=是()f θ的极大值点,故max 127()2222f θ=+=.所以五面体ABCDEF 的体积(x)V 最大值为272,C 对;D :当32BC =时,ABF △和DCE △所在平面均垂直于面ABCD 时构成正三棱柱ABF DCE -,此时正三棱柱内最大的求半径342r =<,故半径为2的球不能内含于五面体ABCDEF ,对于一般情形,如下图示,左图为左视图,右图为正视图,由C 分析结果,当五面体ABCDEF 体积最大时,其可内含的球的半径较大,易知,当π3FMH ∠=时,3339,22FH IH IF ===,设FIG 的内切圆半径为1r ,则113313922222r ⨯⨯=⨯⨯,可得12r =>,另外,设等腰梯形EFMN 中圆的半径为2r ,则213π33tan434r r ==>=所以,存在x 使半径为2的球都能内含于五面体ABCDEF ,对.故选:ACD【点睛】关键点点睛:对于C 通过补全几何体为棱柱,设π(02FMH θθ∠=<≤得到五面体ABCDEF 的体积关于θ的函数;对于D 从特殊到一般,结合几何体视图研究内切圆判断最大半径是否大于2为关键.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若π3sin 45α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则πcos 4α⎛⎫-= ⎪⎝⎭_________.【答案】35-##0.6-【解析】【分析】应用诱导公式有ππππcos cos[()]sin()4424ααα⎛⎫-=+-=+ ⎪⎝⎭,即可求值.【详解】ππππ3cos cos[()sin()44245ααα⎛⎫-=+-=+=- ⎪⎝⎭.故答案为:35-14.《九章算术》、《数书九章》、《周髀算经》是中国古代数学著作,甲、乙、丙三名同学计划每人从中选择一种来阅读,若三人选择的书不全相同,则不同的选法有_________种.【答案】24【解析】【分析】先求出三人选书没有要求的选法,再排除三人选择的书完全相同的选法即可.【详解】若三人选书没有要求,则有3327=种,若三人选择的书完全相同,则有3种,所以三人选择的书不全相同,不同的选法有27324-=种.故答案为:24.15.已知平面α的一个法向量为(1,0,1)n =,且点(1,2,3)A 在α内,则点(1,1,1)B 到α的距离为_________.【答案】【解析】【分析】由题设得(0,1,2)BA =,应用向量法求点面距离即可.【详解】由题设(0,1,2)BA = ,则点(1,1,1)B 到α的距离为||||BA n n ⋅==16.设ABC 是面积为1的等腰直角三角形,D 是斜边AB 的中点,点P 在ABC 所在的平面内,记PCD与PAB 的面积分别为1S ,2S ,且121S S -=.当||PB =||||PA PB >时,||PA =_________;记PA PB a -=,则实数a 的取值范围为_________.【答案】①.②.(2)5【解析】【分析】以D 为原点,AB为x 轴正方向建立直角坐标系,设00(,)P x y ,根据已知得001||||12y x =-、2200(1)10x y -+=,即可得04x =,0||1y =,应用两点距离公式求||PA ;根据PA PB a -=确定P 的轨迹曲线,并写出方程,利用曲线性质列不等式求参数范围.【详解】以D 为原点,AB为x 轴正方向建立直角坐标系,设00(,)P x y ,则101||2S x =,20||S y =,所以001||||12x y -=,则001||||12y x =-,当||PB =,||||PA PB >时,00x >,即22200||(1)10PB x y =-+=,所以22001(1)(1)102x x -+-=,即200512320x x --=,可得04x =(负值舍),则0||1y =,故||PA ==若0PA PB a -=>,结合双曲线定义知:P 在以,A B 为焦点的双曲线上,但不含顶点,该双曲线为22221()1()22x y a a -=-,即22224414x y a a -=-,双曲线顶点的横坐标的绝对值小于半焦距1,则双曲线与曲线1||||12x y -=有交点,即双曲线的渐近线和曲线1||||12x y -=有交点,则双曲线的渐近线斜率的绝对值小于12,所以221115160424165a a <<⇒<<⇒<<,故4525a <<,所以实数a的取值范围为(,2)5.,(2)5【点睛】关键点点睛:第二空,注意P 在以,A B 为焦点的双曲线上,但不含顶点,将问题化为双曲线的渐近线斜率的绝对值小于12为关键.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.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos cos 2a B ab A c +=.(1)求a ;(2)若2π3A =,且ABC 的周长为2+,求ABC 的面积.【答案】(1)2a =;(2)4.【解析】【分析】(1)应用正弦边角关系及和角正弦公式有sin()2sin a A B C +=,再由三角形内角性质即可求边长;(2)应用余弦定理及已知得224b c bc ++=且b c +=1bc =,最后应用面积公式求面积.【小问1详解】由题设(cos cos )2a a B b A c +=,由正弦定理有(sin cos sin cos )2sin a A B B A C +=,所以sin()2sin a A B C +=,而πA B C +=-,故sin 2sin a C C =,又sin 0C >,所以2a =.【小问2详解】由(1)及已知,有2222241cos 222b c a b c A bc bc +-+-===-,可得224b c bc ++=,又2a b c ++=+,即b c +=,所以2()541b c bc bc bc +-=-=⇒=,故13sin 24ABC S bc A ==△.18.如图,在四棱锥E ABCD -中,//AD BC ,22AD BC ==,AB =,AB AD ⊥,EA ⊥平面ABCD ,过点B 作平面BD α⊥.(1)证明:平面//α平面EAC ;(2)已知点F 为棱EC 的中点,若2EA =,求直线AD 与平面FBD 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见详解(2)277【解析】【分析】(1)利用三角形相似及等量代换得AC BD ⊥,利用线面垂直得EA BD ⊥,进而得BD ⊥平面EAC ,结合已知条件得证;(2)利用空间向量法可求【小问1详解】设AC 与BD 的交点为O ,连接OF ,因为AD BC ∥,且AB AD ⊥,所以AB BC ⊥,因为22AD =,所以1AD =,AB =,AB AD ⊥,且AB =,2BC =,AB BC ⊥,所以ABD BCA ,所以ABD BCA ∠=∠,所以BAC ABD BAC BCA ∠+∠=∠+∠,因为AB BC ⊥,所以90BAC BCA ∠+∠=︒,所以90BAC ABD ∠+∠=︒,即90BAO ABO ∠+∠=︒,所以90AOB ∠=︒,所以AO OB ⊥,即AC BD ⊥,因为EA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以EA BD ⊥,因为EA AC A = ,,EA AC ⊂平面EAC ,所以BD ⊥平面EAC ,又因为平面BD α⊥,且B ∉平面EAC ,所以平面//α平面EAC 【小问2详解】因为AB AD ⊥,EA ⊥平面ABCD ,所以,,AB AD EA 两两垂直,如图,以A 为原点,,,AB AD EA 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系A xyz -,则()0,0,0A ,()0,1,0D ,()()(),0,0,2,2,0B E C ,所以())())0,1,0,,0,2,0,2AD BD BC BE ====,因为点F 为棱EC 的中点,所以()1,1,122BF BC BE ⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭,设平面FBD 的一个法向量为(),,n x y z =,则00BD n BF n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,所以0202y x y z +=++=⎪⎩,取2x =,得y z =-=,所以平面FBD的一个法向量为(2,n =-,记直线AD 与平面FBD 所成角为θ,则27sin cos ,7AD n AD n AD n θ⋅===,所以直线AD 与平面FBD 所成角的正弦值为277.19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,2124a a ==,当*n ∈N ,且2n ≥时,1132n n n S S S +-=-.(1)证明:{}n a 为等比数列;(2)设()()111n n n n a b a a +=--,记数列{}n b 的前n 项和为n T ,若21172m m T -+>⨯,求正整数m 的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【解析】【分析】(1)由题设112()n n n n S S S S +--=-,结合已知得到12n n a a +=在*n ∈N 上都成立,即可证结论;(2)由(1)得()()122121nn n n b +=--,裂项相消法求n T ,根据不等式关系得221m ->,即可确定正整数m 的最小值.【小问1详解】当2n ≥时,1111322()n n n n n n n S S S S S S S +-+-=-⇒-=-,即12n n a a +=,又2124a a ==,故12n n a a +=在*n ∈N 上都成立,且12a =,所以{}n a 是首项、公比均为2的等比数列.【小问2详解】由(1)知:2n n a =,则()()1121121212121n n n n n n b ++==-----,所以11111111212121211111133712n n n n n n T -++=-+-+--=----+-+- ,则21211117221712m m m m T -+-+=-+>⨯-⨯,即2121722182m m m -+-⨯-⨯<-=,所以221m ->,可得m>2,而*m ∈N ,故3m ≥,正整数m 的最小值为3.20.已知甲、乙两支登山队均有n 名队员,现有新增的4名登山爱好者a b c d ,,,将依次通过摸出小球的颜色来决定其加入哪支登山队,规则如下:在一个不透明的箱中放有红球和黑球各2个,小球除颜色不同之外,其余完全相同先由第一名新增登山爱好者从箱中不放回地摸出1个小球,再另取完全相同的红球和黑球各1个放入箱中;接着由下一名新增登山爱好者摸出1个小球后,再放入完全相同的红球和黑球各1个,如此重复,直至所有新增登山爱好者均摸球和放球完毕.新增登山爱好者若摸出红球,则被分至甲队,否则被分至乙队.(1)求,,a b c 三人均被分至同一队的概率;(2)记甲,乙两队的最终人数分别为1n ,2n ,设随机变量12X n n =-,求()E X .【答案】(1)215;(2)3835.【解析】【分析】(1)由题意,,,a b c 三人均被分至同一队,即三人同分至甲队或乙队,分别求出a 被分至甲队即a 摸出红球的概率、b 被分至甲队即b 摸出红球的概率、c 被分至甲队即c 摸出红球的概率,再应用条件概率公式及互斥事件加法求,,a b c 三人均被分至同一队的概率;(2)根据题意有X 可能取值为4,2,0,分析X 各对应值的实际含义,并求出对应概率,进而求期望即可.【小问1详解】,,a b c 三人均被分至同一队,即三人同分至甲队或乙队,记事件A =“a 被分至甲队”,事件B =“b 被分至甲队”,事件C =“c 被分至甲队”,当a 即将摸球时,箱中有2个红球和2个黑球,则a 被分至甲队即a 摸出红球的概率为1()2P A =;当a 被分至甲队时,箱中有2个红球和3个黑球,则b 被分至甲队即b 摸出红球的概率为2(|)5P B A =;当,a b 均被分至甲队时,箱中有2个红球和4个黑球,则c 被分至甲队即c 摸出红球的概率为1(|)3P C AB =;所以121()()(|)255P AB P A P B A ==⨯=,则111()()(|)5315P ABC P AB P C AB ==⨯=,同理知:新增登山爱好者,,a b c 均被分至乙队的概率也为115,所以,,a b c 三人均被分至同一队的概率为215.【小问2详解】由题设,X 可能取值为4,2,0,4X =为新增的4名登山爱好者被分至同一队,则22224(4)24567105P X ⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯,2X =为新增的4名登山爱好者中有3名均被分至同一队,其余1名被分至另一队,设新增的第(1,2,3,4)k k =名登山爱好者被单独分至甲队或乙队,则123339(1)2456770P P k ⨯⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯,223339(2)2456770P P k ⨯⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯,322434(3)2456735P P k ⨯⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯,422252(4)2456721P P k ⨯⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯,所以12347(2)15P X P P P P ==+++=,X 0=为新增的4名登山爱好者中各有2名被分至甲队和乙队,则52(0)1(2)(4)105P X P X P X ==-=-==,所以475238()4201051510535E X =⨯+⨯+⨯=.21.已知函数1()ln 1x f x a x x -=-+有两个极值点1x ,2x .(1)求实数a 的取值范围;(2)证明:()()2121221f x f x a a x x a -->--.【答案】(1)1(0,2;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用导数,结合()f x 的极值点个数,得到0a >且1x ,2x 是22(1)0ax a x a +-+=的两个不同根,列不等式组求参数范围;(2)设1201x x <<<,应用分析法将问题化为证11212211ln 21x x x x x x -<+,令12(0,1)x t x =∈,则证11ln 21t t t -<+,再由12a =对应()f x 单调性即可证结论.【小问1详解】由题设22222(1)()(1)(1)a ax a x a f x x x x x +-+'=-=++且0x >,若0a ≤,则()0f x '<在(0,)+∞上恒成立,即()f x 递增,不可能有两个极值点,不符;故0a >,又()f x 有两个极值点,则1x ,2x 是22(1)0ax a x a +-+=的两个不同正根,所以()()22Δ4144120100a a a a aa ⎧=--=->⎪-⎪->⎨⎪>⎪⎩,可得102a <<,即实数a 的取值范围是1(0,2.【小问2详解】由(1)102a <<且122(1)a x x a-+=,121=x x ,不妨设1201x x <<<,则()()1212f x f x x x -=-1212121211ln ln 11x x a x a x x x x x ----+++-112212122()ln (1)(1)x x x a x x x x x --++=-121212121212ln (ln ln )21x a x a x x a x x x x x x x x -=-=--+++-,要证()()2121221f x f x a a x x a -->--,需证1212ln ln 1211x x a x x a --->--,即1212ln ln 1x x a x x a ->--,只需证121212ln ln 2x x x x x x ->-+,即11212211ln 21x x x x x x -<+,令12(0,1)x t x =∈,则证11ln 21t t t -<+,由(1),12a =时2212(1)(1)02ax a x a x +-+=-≥,即()0f x '≥,所以11()ln 21x f x x x -=-+在(0,)+∞上递增,又01t <<,故()(1)0f t f <=,即11ln 21t t t -<+,综上,()()2121221f x f x a a x x a -->--.【点睛】关键点点睛:第二问,设1201x x <<<,应用分析法将问题转化为证11212211ln 21x x x x x x -<+为关键.22.在平面直角坐标系xOy 中,点(1,0)P ,点A 为动点,以线段AP 为直径的圆与y 轴相切,记A 的轨迹为Γ,直线AP 交Γ于另一点B .(1)求Γ的方程;(2)OAB 的外接圆交Γ于点C (不与O ,A ,B 重合),依次连接O ,A ,C ,B 构成凸四边形OACB ,记其面积为S .(i )证明:ABC 的重心在定直线上;(ii )求S 的取值范围.【答案】(1)24y x=(2)证明见详解;32,2⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)设(),A x y ,根据已知条件列出方程化简即得;(2)(i )因为,,,O A B C 四点共圆,设该圆的方程为220x y dx ey +++=,联立22204x y dx ey y x ⎧+++=⎨=⎩,得()42416160y d y ey +++=,结合重心公式可得证;(ii )记,OAB ABC △△的面积分别为12,S S ,用已知条件分别表示出12,S S ,进而表示出面积为S 的表达式,然后利用导数求最值即得.【小问1详解】设(),A x y ,则线段AP 的中点坐标为1,22x y +⎛⎫ ⎪⎝⎭,因为以线段AP 为直径的圆与y 轴相切,所以1122x AP +==,化简,得24y x =.【小问2详解】(i )因为,,,O A B C 四点共圆,设该圆的方程为220x y dx ey +++=,联立22204x y dx ey y x⎧+++=⎨=⎩,消去x ,得()42416160y d y ey +++=,即()()3416160y y d y e +++=,所以123,,y y y 即为关于y 的方程()3416160y d y e +++=的3个根,则()()()()312341616y d y e y y y y y y +++=---,因为()()()()()32123123122313123y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y ---=-+++++-,由2y 的系数对应相等得,1230y y y ++=,即()123103y y y ++=,因为ABC 的重心的纵坐标为()12313y y y ++,所以ABC 的重心在定直线0y =上.(ii )记,OAB ABC △△的面积分别为12,S S ,由已知得直线AB 的斜率不为0设直线AB :1x my =+,联立241x xy y m =+=⎧⎨⎩,消去x ,得2440y my --=,所以12124,4y y m y y +=⋅=-,所以1121122S OP y y =⋅⋅-==,由(i )得,()3124y y y m =-+=-,所以()22233114444x y m m ==⨯-=,即()24,4C m m -,因为()212122444AB x x m y y m =++=++=+,点C 到直线AB的距离d =,所以()22211448122S AB d m m =⋅⋅=⋅+=-,所以)221281181S S S m m =+=-=+-不妨设0m >,且A 在第一象限,即120,0y y ><,340y m =-<,依次连接O ,A ,C ,B 构成凸四边形OACB ,所以()3122y y y y =-+<,即122y y -<,又因为124y y ⋅=-,2242y y <,即222y <,即20y <<,所以122244m y y y y =+=->+=,即24m >,即218m >,所以)218116S m m=+-=,设t =,则324t >,令()()2161f t t t =-,则()()()2221611614816f t t t t t '='=-+--,因为324t >,所以()248160f t t -'=>,所以()f t 在区间32,4∞⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,所以()323242f t f ⎛⎫>= ⎪ ⎪⎝⎭,所以S 的取值范围为32,2∞⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】第二问:(i )关键是把证明ABC 的重心在定直线上转化为方程根的问题,利用韦达定理以及重心公式可得.(ii )关键是把四边形OACB 拆成两个三角形,然后用相同的变量分别表示两个三角形的面积以及变量的取值范围的确定,进而得到四边形OACB 面积的表达式,然后利用导数求最值即得.。
中学2021届高三数学第一次教学质量检测试题 理〔含解析〕〔考试时间是是:120分钟满分是:150分〕考前须知1.在答题之前,必须在答题卡和答题卷规定的地方填写上本人的姓名、准考证号和座位号后两位.2.答第一卷时,每一小题在选出答案以后,需要用2B 铅笔把答题卡上对应题目之答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.3.答第二卷时,必须使用毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹明晰.作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用毫米的黑色墨水签字笔描清楚,必须在题号所指示的答题区域答题,超出答题区域书写之答案无效,在试题卷、草纸上答题无效.第一卷〔满分是60分〕一、选择题:本大题一一共12小题,每一小题5分,满分是60分.在每一小题给出的四个选项里面,只一项是哪一项符合题目要求的.1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.假设{}1A B ⋂=,那么B =( ) A. {}1,3- B. {}1,0C. {}1,3D. {}1,5【答案】C 【解析】∵ 集合{}124A ,,=,{}2|40B x x x m =-+=,{}1A B =∴1x =是方程240x x m -+=的解,即140m -+= ∴3m =∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,,应选C2.z 是z 的一共轭复数,假设()2,2(z z z z i i +=-=为虚数单位) ,那么z =〔 〕 A. 1i + B. 1i --C. 1i -+D. 1i -【答案】D 【解析】【详解】试题分析:设,,,z a bi z a bi a b R =+=-∈,依题意有22,22a b =-=, 故1,1,1a b z i ==-=-. 考点:复数概念及运算.【易错点晴】在复数的四那么运算上,经常由于忽略而导致计算结果出错.除了加减乘除运算外,有时要结合一共轭复数的特征性质和复数模的相关知识,综合起来加以分析.在复数的四那么运算中,只对加法和乘法法那么给出规定,而把减法、除法定义为加法、乘法的逆运算.复数代数形式的运算类似多项式的运算,加法类似合并同类项;复数的加法满足交换律和结合律,复数代数形式的乘法类似多项式乘以多项式,除法类似分母有理化;用类比的思想学习复数中的运算问题.3.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.那么以下各数中与MN最接近的是 〔参考数据:lg3≈0.48〕 A. 1033B. 1053C. 1073D. 1093【答案】D 【解析】试题分析:设36180310M x N == ,两边取对数,36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,即M N 最接近9310,应选D.【名师点睛】此题考察了转化与化归才能,此题以实际问题的形式给出,但本质就是对数的运算关系,以及指数与对数运算的关系,难点是令36180310x =,并想到两边同时取对数进展求解,对数运算公式包含log log log a a a M N MN +=,log log log a a aM M N N-=,log log n a a M n M =.4.奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.假设0.82(log 5.1),(2),(3)a g b g c g =-==,那么,,a b c 的大小关系为〔 〕A. a b c <<B. c b a <<C. b a c <<D.b c a <<【答案】C 【解析】 【分析】根据奇函数()f x 在R 上是增函数可得()g x 为偶函数且在[)0,+∞上为增函数,从而可判断,,a b c 的大小.【详解】()g x 的定义域为R .()()()()()g x xf x x f x xf x g x -=--=--==⎡⎤⎣⎦,故()g x 为偶函数.因为()f x 为R 上的奇函数,故()00f =,当0x >时,因为()f x 为R 上的增函数,故()()00f x f >=.设任意的120x x ≤<,那么()()120f x f x ≤<,故()()1122x f x x f x <, 故()()12g x g x <,故()g x 为[)0,+∞上的增函数,所以 ()()22log 5.1log 5.1a g g =-=,而0.82223log 8log 5.1log 422=>>=>,故()()()0.823log 5.12g g g >>,所以c a b >>.应选C.【点睛】此题考察函数的奇函数、单调性以及指对数的大小比拟,注意奇函数与奇函数的乘积、偶函数与偶函数的乘积都是偶函数,指数对数的大小比拟应利用中间数和对应函数的单调性来考虑.5.如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,那么不等式()()2log 1f x x ≥+的解集是〔 〕A. {}|10x x -<≤B. {}|11x x -≤≤C. {}|11x x -<≤D. {}|12x x -<≤【答案】C 【解析】试题分析:如以下图所示,画出2()log (1)g x x =+的函数图象,从而可知交点(1,1)D ,∴不等式()()f x g x ≥的解集为(1,1]-,应选C .考点:1.对数函数的图象;2.函数与不等式;3.数形结合的数学思想.1,l 2分别是函数f(x)=ln ,01,{ln ,1,x x x x -<<>图象上点P 1,P2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,那么△PAB 的面积的取值范围是 A. (0,1) B. (0,2)C. (0,+∞)D. (1,+∞)【答案】A 【解析】试题分析:设()()111222,ln ,,ln P x x P x x -〔不妨设121,01x x ><<〕,那么由导数的几何意义易得切线12,l l 的斜率分别为121211,.k k x x ==-由得12122111,1,.k k x x x x =-∴=∴=∴切线1l 的方程分别为()1111ln y x x x x -=-,切线2l 的方程为()2221ln y x x x x +=--,即1111ln y x x x x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭.分别令0x =得()()110,1ln ,0,1ln .A xB x -++又1l 与2l 的交点为221111112222111121211,ln .1,1,0111211PAB A B P PAB x x x x P x x S y y x S x x x x ∆∆⎛⎫-++>∴=-⋅=<=∴<< ⎪++++⎝⎭,应选A .考点:1.导数的几何意义;2.两直线垂直关系;3.直线方程的应用;4.三角形面积取值范围.7.〔2021新课标全国Ⅲ理科〕圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,那么该圆柱的体积为 A. π B.3π4 C.π2D. π4【答案】B 【解析】绘制圆柱的轴截面如下图,由题意可得:11,2AC AB ==, 结合勾股定理,底面半径2213122r ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 由圆柱的体积公式,可得圆柱的体积是2233ππ1π24V r h ⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭,应选B.【名师点睛】涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时,一般过球心及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或者线作截面,把空间问题转化为平面问题,再利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系,或者只画内切、外接的几何体的直观图,确定球心的位置,弄清球的半径(直径)与该几何体量的关系,列方程(组)求解.8.〔2021新课标全国I 理科〕记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.假设4524a a +=,648S =,那么{}n a 的公差为 A. 1 B. 2 C 4 D. 8【答案】C 【解析】 设公差为d ,45111342724a a a d a d a d +=+++=+=,611656615482S a d a d ⨯=+=+=,联立112724,61548a d a d +=⎧⎨+=⎩解得4d =,应选C. 点睛:求解等差数列根本量问题时,要多多使用等差数列的性质,如{}n a 为等差数列,假设m n p q +=+,那么m n p q a a a a +=+.9.设,m n 为非零向量,那么“存在负数λ,使得λ=m n 〞是“0m n ⋅<〞的〔 〕 A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】通过非零向量,m n 的夹角为钝角,满足0m n ⋅<,而λ=m n 不成立,可判断出结论. 【详解】解:,m n 为非零向量,存在负数λ,使得λ=m n ,那么向量,m n 一共线且方向相反,可得0m n ⋅<.反之不成立,非零向量,m n 的夹角为钝角,满足0m n ⋅<,而λ=m n 不成立.∴,m n 为非零向量,那么“存在负数λ,使得λ=m n 〞是0m n ⋅<〞的充分不必要条件. 应选:A.【点睛】此题考察了向量一共线定理、向量夹角公式、简易逻辑的断定方法,考察了推理才能与计算才能,属于根底题.10.设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩那么z =2x +y 的最小值是〔 〕A. -15B. -9C. 1D. 9【答案】A 【解析】 【分析】作出不等式组表示的可行域,平移直线z =2x +y ,当直线经过B 〔-6,-3〕时,获得最小值.【详解】作出不等式组表示的可行域,结合目的函数的几何意义得函数在点B 〔-6,-3〕处获得最小值z min =-12-3=-15.应选:A【点睛】此题考察二元一次不等式组表示平面区域,解决线性规划问题,通过平移目的函数表示的直线求得最值.11.椭圆()2212:11x C y m m +=>与双曲线()2222:10x C y n n-=>的焦点重合,1e 、2e 分别为1C 、2C 的离心率,那么〔 〕 A. m n >且121e e >B. m n >且111e e <C. m n <且121e e >D. m n <且121e e <【答案】A 【解析】 【分析】根据椭圆1C 和双曲线2C 的焦点重合得出222m n -=,可得出m 、n 的大小,再由离心率公式可得出12e e 与1的大小关系,进而可得出结论.【详解】由于椭圆1C 和双曲线2C 的焦点重合,那么2211m n -=+,那么2220m n -=>,1m >,0n >,m n ∴>.21m e m ==,2e ==,121e e ∴====>, 应选:A.【点睛】此题考察利用椭圆和双曲线的焦点求参数的大小关系,同时也考察了两曲线的离心率之积的问题,考察计算才能,属于中等题. 12.假设2x =-是函数21()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,那么()f x 的极小值为〔 〕.A. 1-B. 32e --C. 35e -D. 1【答案】A 【解析】由题可得()()()()121212121x x x f x x a ex ax e x a x a e ---⎡⎤=+++-=+++-⎣⎦', 因为()20f '-=,所以1a =-,()()211x f x x x e -=--,故()()212x f x x x e --'=+,令()0f x '>,解得2x <-或者1x >,所以()f x 在()(),2,1,-∞-+∞上单调递增,在()2,1-上单调递减, 所以()f x 的极小值为()()1111111f e-=--=-,应选A .【名师点睛】〔1〕可导函数y =f (x )在点x 0处获得极值的充要条件是f ′(x 0)=0,且在x 0左侧与右侧f ′(x )的符号不同;〔2〕假设f (x )在(a ,b )内有极值,那么f (x )在(a ,b )内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或者减的函数没有极值.第二卷〔非选择题一共90分〕本卷包括必考题和选考题两局部,第〔13〕题~第〔21〕题为必考题,每个试题考生都必须答题.第〔22〕题、第〔23〕题为选考题,考生根据要求答题.二、填空题:本大题一一共4小题,每一小题5分,满分是20分.第16题第一空2分,第二空3分.把答案填在答题卡上的相应位置.13.定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x 的图象与y=cosx 的图象的交点个数是 . 【答案】7 【解析】 由1sin 2cos cos 0sin 2x x x x =⇒==或,因为[0,3]x π∈,所以3551317,,,,,,,2226666x πππππππ=一共7个考点:三角函数图像14.如图,三棱锥A BCD -中, 3,2AB AC BD CD AD BC ======,点,M N 分别是,AD BC 的中点,那么异面直线,AN CM 所成的角的余弦值是________.【答案】78【解析】如以下图,连结DN ,取DN 中点P ,连结PM ,PC ,那么可知即为异面直线,所成角〔或者其补角〕易得,,,∴,即异面直线,所成角的余弦值为.考点:异面直线的夹角.xoy 中,假设曲线2b y ax x=+〔,a b 为常数〕过点(2,5)P -,且该曲线在点P 处的切线与直线7230x y ++=平行,那么a b += . 【答案】3- 【解析】曲线2b y ax x=+过点(2,5)P -,那么452b a +=-①,又2'2by ax x =-,所以7442b a -=-②,由①②解得1,{2,a b =-=-所以3a b +=-. 【考点】导数与切线斜率.16.如图,圆C 与x 轴相切于点(1,0)T ,与y 轴正半轴交于两点,A B 〔在的上方〕,且2AB =.〔Ⅰ〕圆C 的HY 方程为 ;〔Ⅱ〕过点A 任作一条直线与圆22:1O x y +=相交于,M N 两点,以下三个结论:①NA MA NBMB=; ②2NB MA NAMB-=; ③22NB MA NAMB+=.其中正确结论的序号是 .〔写出所有正确结论的序号〕【答案】〔Ⅰ〕22(1)(2)2x y -+-=;〔Ⅱ〕①②③ 【解析】 〔Ⅰ〕依题意,设〔为圆的半径〕,因为,所以,所以圆心,故圆的HY 方程为.〔Ⅱ〕联立方程组,解得或者,因为在的上方, 所以,, 令直线的方程为,此时,,所以,,,因为,,所以NA MA NBMB=.所以2221(21)22222NB MA NA MB -==-=-+, 222121222222NB MA NAMB+===-+ 正确结论的序号是①②③.考点:圆的HY 方程,直线与圆的位置关系.三、解答题:本大题一一共6小题,满分是70分,解容许写出文字说明、证明过程或者演算步骤.17.某同学用“五点法〞画函数π()sin()(0,)2f x A x ωϕωϕ=+><在某一个周期内的图象时,列表并填入了局部数据,如下表:x ωϕ+π2 π3π2 2πxπ35π6sin()A x ωϕ+0 55-〔Ⅰ〕请将上表数据补充完好,填写上在答题卡上相应位置,并直接写出函数()f x 的解析式;〔Ⅱ〕将()y f x =图象上所有点向左平行挪动θ(0)θ>个单位长度,得到()y g x =的图象.假设()y g x =图象的一个对称中心为5π(,0)12,求θ的最小值.【答案】〔Ⅰ〕π()5sin(2)6f x x =-;〔Ⅱ〕π6. 【解析】〔Ⅰ〕根据表中数据,解得π5,2,6A ωϕ===-.数据补全如下表: x ωϕ+π2 π 3π2 2πxπ12 π37π125π613π12sin()A x ωϕ+ 055-且函数表达式为π()5sin(2)6f x x =-.〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕知π()5sin(2)6f x x =-,得π()5sin(22)6g x x θ=+-. 因为sin y x =的对称中心为(π,0)k ,k Z ∈.令π22π6x k θ+-=,解得ππ212k x θ=+-,k Z ∈. 由于函数()y g x =的图象关于点5π(,0)12成中心对称,令ππ5π21212k θ+-=,解得ππ23k θ=-,k Z ∈.由0θ>可知,当1k =时,θ获得最小值π6. 考点:“五点法〞画函数π()sin()(0,)2f x A x ωϕωϕ=+><在某一个周期内的图象,三角函数的平移变换,三角函数的性质.18. 某班的一次数学测试成绩的茎叶图和频率分布直方图都受到不同程度的破坏,但可见局部如下,据此解答如下问题:(1)求分数在[50,60)的频率及全班人数;(2)求分数在[80,90)之间的频数,并计算频率分布直方图中[80,90)间的矩形的高.【答案】〔1〕25;〔2〕0.016.【解析】试题分析:解题思路:〔1〕通过茎叶图得出数据即可求解;〔2〕观察频率直方图中的各个矩形的高与面积即可.规律总结:以图表给出的统计题目一般难度不大,主要考察频率直方图、茎叶图、频率分布表给出.试题解析:(1)分数在[50,60)的频率为0.00810=0.08,由茎叶图知:分数在 [50,60)之间的频数为2,所以全班人数为20.08=25.(2)分数在[80,90)之间的频数为25-2-7-10-2=4,频率分布直方图中 [80,90)间的矩形的高为425÷10=0.016. .考点:1.茎叶图;2.频率直方图.19.如图,几何体是圆柱的一局部,它是由矩形ABCD(及其内部)以AB边所在直线为旋转轴旋转120°得到的,G是DF的中点.(1)设P是CE上的一点,且AP⊥BE,求∠CBP的大小;(2)当AB=3,AD=2时,求二面角E-AG-C的大小.【答案】〔1〕30;〔2〕60【解析】试题分析: (1)第(1)问,直接证明BE⊥平面ABP得到BE⊥BP,从而求出∠CBP的大小. (2)第〔2〕问,可以利用几何法求,也可以利用向量法求解.试题解析:(1)因为AP⊥BE,AB⊥BE,AB,AP⊂平面ABP,AB∩AP=A,所以BE⊥平面ABP.又BP⊂平面ABP,所以BE⊥BP.又∠EBC=120°,所以∠CBP=30°.(2)方法一:如图,取EC的中点H,连接EH,GH,CH.因为∠EBC=120°,所以四边形BEHC为菱形,所以AE=GE=AC=GC22+=3213取AG的中点M,连接EM,CM,EC,那么EM⊥AG,CM⊥AG,所以∠EMC为所求二面角的平面角.-=.又AM=1,所以EM=CM13123在△BEC中,由于∠EBC=120°,由余弦定理得EC2=22+22-2×2×2×cos 120°=12,所以EC=3为等边三角形,故所求的角为60°. 方法二:以B 为坐标原点,分别以BE ,BP ,BA 所在的直线为x ,y ,z 轴,建立如下图的空间直角坐标系B -xyz.由题意得A(0,0,3),E(2,0,0),G(133),C(-13,0), 故AE =(2,0,-3),AG =(13,0),CG =(2,0,3). 设m =(x 1,y 1,z 1)是平面AEG 的一个法向量,由00m AE m AG ⎧⋅=⎨⋅=⎩可得111123030x z x -=⎧⎪⎨+=⎪⎩取z 1=2,可得平面AEG 的一个法向量m =(332). 设n =(x 2,y 2,z 2)是平面ACG 的一个法向量.由00n AG n CG ⎧⋅=⎨⋅=⎩可得222230230x x z ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩取z 2=-2,可得平面ACG 的一个法向量n =(33,-2).所以cos 〈,m n 〉=||||m n m n ⋅=12.故所求的角为60°.点睛:此题的难点主要是计算,由于空间向量的运算,所以大家在计算时,必须仔细认真.20.椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>以抛物线28y x =的焦点为顶点,且离心率为12.〔1〕求椭圆E 的方程;〔2〕假设直线:l y kx m =+与椭圆E 相交于A 、B 两点,与直线4x =-相交于Q 点,P 是椭圆E 上一点且满足OP OA OB =+〔其中O 为坐标原点〕,试问在x 轴上是否存在一点T ,使得OP TQ ⋅为定值?假设存在,求出点T 的坐标及OP TQ ⋅的值;假设不存在,请说明理由.【答案】〔1〕22143x y +=;〔2〕存在,且定点T 的坐标为()1,0-. 【解析】 【分析】〔1〕求出抛物线的焦点坐标可得出a 的值,由椭圆E 的离心率可得c 的值,进而可得出b 的值,由此可求得椭圆E 的方程;〔2〕设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与椭圆E 的方程联立,列出韦达定理,求出点P 的坐标,由点P 在椭圆E 上得出22443m k =+,并求出点Q 的坐标,设点(),0T t ,计算出OP TQ ⋅,由OP TQ ⋅为定值求出t ,由此可求得定点T 的坐标. 【详解】〔1〕抛物线28y x =的焦点坐标为()2,0,由题意可知2a =,且12c e a ==,1c ∴=,那么b == 因此,椭圆E 的方程为22143x y +=;〔2〕设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并整理得()2224384120k x kmx m +++-=,由韦达定理得122843kmx x k +=-+,那么()121226243m y y k x x m k +=++=+, ()12122286,,4343kmm OP OA OB x x y y k k ⎛⎫=+=++=- ⎪++⎝⎭,即点2286,4343kmm P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 由于点P 在椭圆E 上,那么222281611434433km m k k ⎛⎫⎛⎫-⋅+⋅= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,化简得22443m k =+,联立4y kx m x =+⎧⎨=-⎩,得44x y m k =-⎧⎨=-⎩,那么点()4,4Q m k --,设在x 轴上是否存在一点(),0T t ,使得OP TQ ⋅为定值,()4,4TQ t m k =---,()()()22284642188634342km t m m k k t ktm km m OP TQ k m m ++-+++⋅===++为定值, 那么10t +=,得1t =-,因此,在x 轴上存在定点()1,0T -,使得OP TQ ⋅为定值.【点睛】此题考察椭圆方程的求解,同时也考察了椭圆中存在定点满足某条件问题的求解,考察计算才能,属于中等题.21.函数()2ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥.〔1〕求a ;〔2〕证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()2202e f x --<<.【答案】〔1〕a=1;〔2〕见解析. 【解析】 【分析】〔1〕通过分析可知f 〔x 〕≥0等价于h 〔x 〕=ax ﹣a ﹣lnx ≥0,进而利用h ′〔x 〕=a 1x-可得h 〔x 〕min =h 〔1a〕,从而可得结论; 〔2〕通过〔1〕可知f 〔x 〕=x 2﹣x ﹣xlnx ,记t 〔x 〕=f ′〔x 〕=2x ﹣2﹣lnx ,解不等式可知t 〔x 〕min =t 〔12〕=ln 2﹣1<0,从而可知f ′〔x 〕=0存在两根x 0,x 2,利用f 〔x 〕必存在唯一极大值点x 0及x 012<可知f 〔x 0〕14<,另一方面可知f 〔x 0〕>f 〔1e〕21e =. 【详解】〔1〕解:因为f 〔x 〕=ax 2﹣ax ﹣xlnx =x 〔ax ﹣a ﹣lnx 〕〔x >0〕, 那么f 〔x 〕≥0等价于h 〔x 〕=ax ﹣a ﹣lnx ≥0,求导可知h ′〔x 〕=a 1x-. 那么当a ≤0时h ′〔x 〕<0,即y =h 〔x 〕在〔0,+∞〕上单调递减, 所以当x 0>1时,h 〔x 0〕<h 〔1〕=0,矛盾,故a >0.因为当0<x 1a <时h ′〔x 〕<0、当x 1a>时h ′〔x 〕>0, 所以h 〔x 〕min =h 〔1a〕,又因为h 〔1〕=a ﹣a ﹣ln 1=0, 所以1a=1,解得a =1; 另解:因为f 〔1〕=0,所以f 〔x 〕≥0等价于f 〔x 〕在x >0时的最小值为f 〔1〕, 所以等价于f 〔x 〕在x =1处是极小值, 所以解得a =1;〔2〕证明:由〔1〕可知f 〔x 〕=x 2﹣x ﹣xlnx ,f ′〔x 〕=2x ﹣2﹣lnx ,令f ′〔x 〕=0,可得2x ﹣2﹣lnx =0,记t 〔x 〕=2x ﹣2﹣lnx ,那么t ′〔x 〕=21x-, 令t ′〔x 〕=0,解得:x 12=, 所以t 〔x 〕在区间〔0,12〕上单调递减,在〔12,+∞〕上单调递增, 所以t 〔x 〕min =t 〔12〕=ln 2﹣1<0,从而t 〔x 〕=0有解,即f ′〔x 〕=0存在两根x 0,x 2,且不妨设f ′〔x 〕在〔0,x 0〕上为正、在〔x 0,x 2〕上为负、在〔x 2,+∞〕上为正, 所以f 〔x 〕必存在唯一极大值点x 0,且2x 0﹣2﹣lnx 0=0,所以f 〔x 0〕20x =-x 0﹣x 0lnx 020x =-x 0+2x 0﹣220x =x 020x -,由x 012<可知f 〔x 0〕<〔x 020x -〕max 2111224=-+=;由f ′〔1e 〕<0可知x 0112e <<, 所以f 〔x 〕在〔0,x 0〕上单调递增,在〔x 0,1e 〕上单调递减, 所以f 〔x 0〕>f 〔1e 〕21e=; 综上所述,f 〔x 〕存在唯一的极大值点x 0,且e ﹣2<f 〔x 0〕<2﹣2.【点睛】此题考察利用导数研究函数的极值,考察运算求解才能,考察转化思想,注意解题方法的积累,属于难题.请考生在第22、23题中任选一题答题.注意:只能做所选定的题目,假如多做,那么按所做的第一个题目计分,答题时,请需要用2B 铅笔在答题卡上,将所选题号对应的方框涂黑.22.在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=.〔Ⅰ〕以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;〔Ⅱ〕直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩〔t 为参数〕,l 与C 交于,A B 两点,||AB =,求l 的斜率.【答案】〔Ⅰ〕212cos 110ρρθ++=;〔Ⅱ〕. 【解析】试题分析:〔Ⅰ〕利用cos x ρθ=,sin y ρθ=化简即可求解;〔Ⅱ〕先将直线l 化成极坐标方程,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110ρρα++=,再利用根与系数的关系和弦长公式进展求解.试题解析:〔Ⅰ〕化圆的一般方程可化为2212110x y x +++=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=可得圆C 的极坐标方程212cos 110ρρθ++=.〔Ⅱ〕在〔Ⅰ〕中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈.设A ,B 所对应的极径分别为1ρ,2ρ,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110ρρα++=.于是1212cos ρρα+=-,1211ρρ=. ()221212124144cos 44AB ρρρρρρα=-=+-=-. 由10AB =得23cos 8α=,15tan 3α=±. 所以l 的斜率为153或者153-. 23.函数()123f x x x =+--.〔I 〕在答题卡图中画出()y f x =的图像;〔II 〕求不等式()1f x >的解集.【答案】〔I 〕见解析〔II 〕()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭,,,【解析】 试题分析:〔Ⅰ〕化为分段函数作图;〔Ⅱ〕用零点分区间法求解 试题解析:〔Ⅰ〕如下图:〔Ⅱ〕()413{3212342x x f x x x x x -≤-=--<<-≥,,,()1f x >当1x ≤-,41x ->,解得5x >或者3x <1x ∴≤- 当312x -<<,321x ->,解得1x >或者13x < 113x ∴-<<或者312x << 当32x ≥,41x ->,解得5x >或者3x < 332x ∴≤<或者5x > 综上,13x <或者13x <<或者5x > ()1f x ∴>,解集为()()11353⎛⎫-∞⋃⋃+∞ ⎪⎝⎭,,, 考点:分段函数的图像,绝对值不等式的解法 创 作人:历恰面 日 期: 2020年1月1日。
2021-2021年度高三复习质量检测一数学〔理科答案〕一、本卷贰O 贰贰年贰月捌日编写; 出题人:令狐学复;欧阳化语;令狐理总。
二、 选择题:本大题一一共12小题,每一小题5分,在每一小题给出的四个选项里面,只有一项是哪一项符合题目要求的.1-5 CCBDD 6-10 CABBB 11-12 AA二、填空题:本大题一一共4小题,每一小题5分,一共20分.13.14. 0.254 15. 18 16.3π三、解答题:本大题一一共6小题,一共70分.解容许写出文字说明,证明过程或者演算步骤.17.(本小题满分是10分)解:〔Ⅰ〕依题意1146,65618.2a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩……………………2分 解得12,2.a d =-⎧⎨=⎩42-=n a n .………………5分〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕可知423-=n n b ,+19n n b b =,所以数列{}n b 是首项为91,公比为9的等比数列,……………7分 1(19)19(91)1972n n -=-- 数列{}n b 的前n 项的和1(91)72n -.………………10分 18. (本小题满分是12分)解:〔Ⅰ〕在ABC ∆中,由余弦定理得222222cos 161021610cos AB AC BC AC BC C C =+-⋅=+-⋅⋅ ①在ABD ∆中,由余弦定理及C D ∠=∠整理得2222222cos 1414214cos AB AD BD AD BD D C =+-⋅=+-⋅ ②………2分由①②得:222221414214cos 161021610cos C C +-⋅=+-⋅⋅整理可得 1cos 2C =,……………4分 又C ∠为三角形的内角,所以60C =,又C D ∠=∠,AD BD =,所以ABD ∆是等边三角形,故14AB =,即A 、B 两点的间隔 为14.……………6分〔Ⅱ〕小李的设计符合要求.理由如下:1sin 2ABD S AD BD D ∆=⋅ 1sin 2ABC S AC BC C ∆=⋅ 因为AD BD ⋅>AC BC ⋅…………10分所以ABD ABC S S ∆∆>由建造费用与用地面积成正比,应选择ABC ∆建造环境标志费用较低。
高三毕业班数学(理)第一次质量检查注意事项:准考证号码填写说明:准考证号码共九位,每位都体现不同的分类,具体如下:7 0 0 0答题卡上科目栏内必须填涂考试科目一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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,请将所选答案涂在答题卡上) 1.设集合B A B N x x x A ⋃=∈≤<-=则},3,2{},,21{等于 A .{1,2,3} B .{0,1,2,3}C .{2}D .{-1,0,1,2,3}2.集合{|1}P x y x ==-,集合{|1}Q y y x ==-,则P 与Q 的关系是A.P=QB.PQ C .P ≠⊂Q D.P ∩Q=∅3.若函数f(x)=2log (a ax x 32+-)在区间[2,+∞)上递增,则实数a 的范围是 A.(-∞,4] B.(-4,4]C.(-4,2)D.(-∞,-4)∪[2,+∞)4.若一系列函数的解析式相同,值域也相同,但定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,那么解析式为2x y =,值域为{1,4}的“同族函数”共有A.4个B.8个C.9个D.16个5.函数y =f(x)的图象在点P (1,f(1))处的切线方程为y =-2x +10, 导函数为()f x ',则f(1)+(1)f '的值为A. -2B.2C .6D. 86设函数f(x)在定义域内可导,y =f(x)的图象如图1所示,则导函数y =f '(x)可能为级别代号科类代号教学班代号行政班代号行政班座号xyOAxyOB xyOC yODxxyO图17.函数,93)(23-++=x ax x x f 已知3)(-=x x f 在时取得极值,则a =A .2B .3C .4D .58.要得到)42sin(3π+=x y 的图象只需将y =3sin2x 的图象A .向左平移4π个单位 B .向右平移4π个单位C .向左平移8π个单位 D .向右平移8π个单位 9.设)4tan(,41)4tan(,52)tan(παπββα+=-=+则的值是A .223 B .1813 C .2213 D .6110.定义函数sin , sin cos ()cos , sin cos x x xf x x x x ≥⎧=⎨<⎩,给出下列四个命题:(1)该函数的值域为[1,1]-; (2)当且仅当2()2x k k Z ππ=+∈时,该函数取得最大值;(3)该函数是以π为最小正周期的周期函数; (4)当且仅当322()2k x k k Z ππππ+<<+∈时,()0f x <.上述命题中正确的个数是A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题(本题共5小题,每题4分,共20分)11.设函数⎪⎩⎪⎨⎧--=1)21()1(log )(2x x x f )2()2(<≥x x 若3)(0>x f 则0x 的取值范围是12.当0<x<1时,2212)(,)(,)(-===x x h x x g x x f 的大小关系是___________ 13.如果奇函数y=f(x) (x ≠0),当x ∈(0,+∞)时,f(x)=x -1,则使f(x -1)<0的x 的取值范围是14.直线12y x b =+是曲线()ln 0y x x =>的一条切线,则实数b = . 15. 设函数)0)(x 3cos()x (f π<ϕ<ϕ+=,若)x (f )x (f /+是奇函数,则ϕ=_________三、解答题(共6题,共80分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(本小题13分)设}015{2≥--=ax x x A ,}02{2<+-=b ax x x B ,}65{<≤=⋂x x B A ,求B A ⋃ 17.(本小题13分)设函数f(x)=cos(2x+3π)+sin 2x.求函数f(x)的最大值和最小正周期。
2021年高三上学期第一次质量检测数学(理)试题含答案一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分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.请在答题卡上填涂相应选项.1.已知集合,,则集合()A.B. C. D.2.已知复数,则的共轭复数是()A. B. C. D.3. 设变量满足约束条件则目标函数的最小值为()A.2B. 3C. 4D. 54.已知,则“”是“”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5.若某三棱柱截去一个三棱锥后所剩几何体的三视图如右图所示,则此几何体的体积等于()A. B. C. D.6.直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为()A. B. C. D.7.已知向量与的夹角为120°,且,若,且,则实数的值为( )A.B.C.D.8.已知,且,现给出如下结论:①;②;③;④. 其中正确结论个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题:本大题共7小题,每小题5分,满分30分。
本大题分为必做题和选做题两部A B C D P ME O 1O 2分.(一)必做题:第9、10、11、12、13题为必做题,每道试题考生都必须作答。
9.若,则的值是 .10. 设随机变量服从正态分布,若,则的值为 .11.若把英语单词“error ”的字母顺序写错了,则可能出现的错误共有________种. 12.若等比数列的各项均为正数,且,则 .13.已知的展开式中的常数项为,是以为周期的偶函数,且当时,,若在区间内,函数有4个零点,则实数的取值范围是 .(二)选做题:第14、15题为选做题,考生只能选做一题,两题全答的,只计前一题的得分。
14. (坐标系与参数方程选做题)在平面直角坐标系中,倾斜角为的直线与曲线,(为参数)交于、两点,且,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,则直线的极坐标方程是________.15.(几何证明选讲选做题)已知⊙O 1和⊙O 2交于点C 和D ,⊙O 1上的点P 处的切线交⊙O 2于A 、B 点,交直线CD 于点E ,M 是⊙O 2上的一点,若PE=2,EA=1,,那么⊙O 2的半径为 .三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 16.(本小题满分12分) 已知函数.(Ⅰ)求函数的最小正周期;(Ⅱ)已知内角的对边分别为,且,若向量与共线,求的值. 17.(本小题满分13分)为迎接6月6日的“全国爱眼日”,某高中学生会从全体学生中随机抽取16名学生,经校医用对数视力表检查得到每个学生的视力状况的茎叶图(以小数点前的一位数字为茎,小数点后的一位数字为叶),如图,若视力测试结果不低于5.0,则称为“好视力”. (Ⅰ)写出这组数据的众数和中位数;(Ⅱ)从这16人中随机选取3人,求至少有2人是“好视力”的概率;(Ⅲ)以这16人的样本数据来估计整个学校的总体数据,若从该校(人数很多)任选3人,记X表示抽到“好视力”学生的人数,求X的分布列及数学期望.18. (本小题满分13分)如图,在直三棱柱中,平面侧面,且(Ⅰ) 求证:;(Ⅱ)若直线与平面所成的角为,求锐二面角的大小.19. (本小题满分14分)已知数列中,,前项和.(Ⅰ)设数列满足,求与之间的递推关系式;(Ⅱ)求数列的通项公式.20.(本小题满分14分)已知点是椭圆的右焦点,点、分别是轴、轴上的动点,且满足.若点满足.(Ⅰ)求点的轨迹的方程;(Ⅱ)设过点任作一直线与点的轨迹交于、两点,直线、与直线分别交于点、(为坐标原点),试判断是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.21.(本小题满分14分)已知函数(为常数,)(Ⅰ)若是函数的一个极值点,求的值;(Ⅱ)求证:当时,在上是增函数;(Ⅲ)若对任意的,总存在,使不等式成立,求正实数的取值范围.xx~xx学年广州六中高三理数第一次测验卷答案一、选择题:题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A B A C C B D二、填空题:(一)必做题(9~13题)9.10.11.19 12. 12 13.(二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题)14.15.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.(本小题满分12分)解:17.(本小题满分13分)解:(1)由题意知众数为4.6和4.7,中位数为4.75. ------------2分(2)这是一个古典概型,设至少有2人是“好视力”记为事件A,---------3分则事件A包含的基本事件个数为:----------5分总的基本事件个数为:-----------6分--------------------7分(3)X的可能取值为0,1,2,3. -------------------8分由于该校人数很多,故X近似服从二项分布B(3,).P(X=0)=()3=,P(X=1)=××()2=,P(X=2)=×()2×=,P(X=3)=()3=,------------------12分X 0 1 2 3P故X的数学期望E(X)=3×=.------------------13分18.解(1)证明:如图,取的中点,连接,--------1分因,则---------2分由平面侧面,且平面侧面,---------3分得,又平面,所以. -------- 4分因为三棱柱是直三棱柱,则,所以. ------ 5分又,从而侧面,又侧面,故. -------6分(2)解法一:连接,由(1)可知,则是在内的射影∴即为直线与所成的角,则 ------7分在等腰直角中,,且点是中点,∴,且,∴ --------8分过点A作于点,连,由(1)知,则,且∴即为二面角的一个平面角 --------9分且直角中:,又,∴,-------11分且二面角为锐二面角∴,即二面角的大小为 ----13分解法二(向量法):由(1)知且,所以以点为原点,以所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,且设,则,,,,,,,----------------8分设平面的一个法向量,由,得:令,得,则 ------9分设直线与所成的角为,则得,解得,即 -------10分又设平面的一个法向量为,同理可得,-----11分设锐二面角的大小为,则,且,得∴锐二面角的大小为. ------------13分19.解: (1) ∵ ∴ ∴ ----------4分整理得, 等式两边同时除以得 , ----7分 即 -------8分 6.由(1)知即 所以112211112211n n n n n a a a a a a a a n n n n n ---=-+-++-+--- 111111113112232n n n n n n =-+-+-++-+-----得 ---------14分20. 解:(1)椭圆右焦点的坐标为,………………1分 .,由,得. …3分设点的坐标为,由,有,代入,得. …………………………5分 (2)(法一)设直线的方程为,、, 则,. ………………………………6分 由,得, 同理得.…………………………8分②当不垂直轴时,设直线的方程为,、,同解法一,得. …………………………………10分由,得,.……………………11分则.…………………………13分因此,的值是定值,且定值为.…………………………………14分21.解:axaaxaxaxaxaxf+--=-++=1)22(22212121)('2…………1分(Ⅰ)由已知,得且,………2分----3分(Ⅱ)当时,02)1)(2(22212222≤+-=--=--aaaaaaaa………4分当时,又………5分29468 731C 猜up39376 99D0 駐+34380 864C 虌38036 9494 钔30446 76EE 目&H22493 57DD 埝21516 540C 同32316 7E3C 縼31870 7C7E 籾2。
2021届高三第一次教学质量检查考试制卷人:歐陽文化、歐陽理複;制卷時間:二O二二年二月七日数学〔理〕试题一、选择题〔本大题一一共12小题〕2,3,,集合,集合,那么〔〕A. B. C. D. 3,【答案】B【解析】【分析】由补集的定义求得得,进而由交集的定义可得结果.【详解】因为全集,集合,那么,又因为集合,所以;应选B.【点睛】研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性.研究两集合的关系时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,此题本质求满足属于集合且不属于集合的元素的集合.,其中i是虚数单位,那么复数z在复平面内对应的点位于A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】A【解析】【分析】利用复数的除法运算法那么:分子、分母同乘以分母的一共轭复数,化简复数,从而得答案.【详解】,,那么在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.应选A.【点睛】此题考察复数代数形式的乘除运算,考察了复数的根本概念,是根底题.复数是高考中的必考知识,主要考察复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、一共轭复数这些重要概念,复数的运算主要考察除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.3.如图是一个边长为3的正方形二维码,为了测算图中黑色局部的面积,在正方形区域内随机投掷1089个点,其中落入白色局部的有484个点,据此可估计黑色局部的面积为A. 4B. 5C. 8D. 9【答案】B【解析】【分析】由几何概型中的随机模拟试验可得:,将正方形面积代入运算即可.【详解】由题意在正方形区域内随机投掷1089个点,其中落入白色局部的有484个点,那么其中落入黑色局部的有605个点,由随机模拟试验可得:,又,可得,应选B.【点睛】此题主要考察几何概型概率公式以及模拟实验的根本应用,属于简单题,求不规那么图形的面积的主要方法就是利用模拟实验,列出未知面积与面积之间的方程求解.,一个焦点,那么该双曲线的虚轴长为A. 1B.C. 2D.【答案】C【解析】【分析】根据焦点可得,结合渐近线方程中的关系;联立可得、的值,从而可得答案.【详解】因为双曲线的渐近线方程为,一个焦点,所以,,联立、可得:,,,该双曲线的虚轴长2,应选C.【点睛】此题考察双曲线的简单几何性质,涉及双曲线的焦点、渐近线方程,属于中档题. 求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进展分析,既使不画出图形,考虑时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的根本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联络.,,,那么a,b,c的大小关系是A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】根据的范围和指数函数性质,估算出的范围,从而可判断大小.【详解】解:,,,,.应选:D.【点睛】此题主要考察了对数函数与指数函数性质的应用,属于中档题.,,且,那么m等于A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】B【解析】【分析】分别求出关于的表达式,解方程即可得结果.【详解】由题意,可知:,.,.,,解得:.应选B.【点睛】此题主要考察向量线性运算的坐标表示以及向量的模计算,意在考察对根底知识的掌握与应用,属根底题.的图象向右平移个单位,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍得到的图象,那么A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由三角函数图象的平移变换及伸缩变换可得:将的图象所有点的横坐标缩短到原来的倍,再把所得图象向左平移个单位,即可得到的图象,得解.【详解】解:将的图象所有点的横坐标缩短到原来的倍得到,再把所得图象向左平移个单位,得到,应选:A.【点睛】此题主要考察了三角函数图象的平移变换及伸缩变换,属于简单题.8.某电商为某次活动设计了“和谐〞、“爱国〞、“敬业〞三种红包,活动规定每人可以依次点击4次,每次都会获得三种红包的一种,假设集全三种即可获奖,但三种红包出现的顺序不同对应的奖次也不同员工甲按规定依次点击了4次,直到第4次才获奖那么他获得奖次的不同情形种数为A. 9B. 12C. 18D. 24 【答案】C【解析】【分析】根据题意,分析可得甲第4次获得的红包有3种情况,进而可得前三次获得的红包为其余的2种,分析前三次获得红包的情况,由分步计数原理计算可得答案.【详解】解:根据题意,假设员工甲直到第4次才获奖,那么其第4次才集全“和谐〞、“爱国〞、“敬业〞三种红包,那么甲第4次获得的红包有3种情况,前三次获得的红包为其余的2种,有种情况,那么他获得奖次的不同情形种数为种;应选:C.【点睛】此题主要考察了排列、组合的实际应用,注意“直到第4次才获奖〞的含义.还考察了分类思想,属于中档题.9.,分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且,当时,〔b为常数〕,那么A. 3B. 1C.D.【答案】C【解析】【分析】由奇函数的性质可得:,对赋值为0即可求得,再对赋值为1即可求得,再对赋值为即可解决问题。
高三普通班第一次质量大检测理科数学试题第Ⅰ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.复数1iz i=-的实部为( )A .12B .2iC .-12D .-2i 2.集合,则P Q =( )A. (12],B. [12],C. ),1()3,(+∞⋃--∞D. [12), 3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,14a =,546S S S ≥≥,则公差d 的取值范围是 ( )A.81,9⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ B.41,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ C.84,95⎡⎤--⎢⎥⎣⎦D.[]1,0-4.已知“x a x b ≥⇒>”,且“x a x c <⇒≤”,则“x c ≤”是“x 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5.若的展开式中的系数为,则( )A .B .C .D . 6.七巧板是我们祖先的一项创造,被誉为“东方魔板”,它是由五块等腰直角三角形(两块全等的小三角形、一块中三角形和两块全等的大三角形)、一块正方形和一块平行四边形组成的.如图是一个用七巧板拼成的正方形,在此正方形中任取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )2101()()x a x x-+6x 30a =12-2-122A .B .C .D . 7.已知,则( ) A . B . C . D . 8.函数的大致图象为( )A .B .C .D .9.已知等差数列的前项和为,且,,则数列的前10项和为A.B. C. D. 10. 已知函数在上单调,且函数的图象关于对称,若数列是公差不为0的等差数列,且,则的前100项的和为A .B .C .D .11.已知,两直角边,是内一点,且, 设,则316381418tan()4πα-=sin 2α=79-7919-19()ln(1)f x x x =-+{}n a n n S 912162a a =+24a =1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭1112101191089()f x (1,)-+∞(2)y f x =-1x ={}n a 5051()()f a f a ={}n a 200-100-050-Rt ABC 1,2AB AC ==D ABC ∆60DAB ∠=(,)AD AB AC R λμλμ=+∈λμ=A.C. D. 12.已知函数的定义域为,若对于分别为某个三角形的边长,则称为“三角形函数”.给出下列四个函数:①; ②;③;④.其中为“三角形函数”的个数是 A.B.C. D.第 Ⅱ 卷二.填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分) (13)若,且,则的最小值是__________ (14)若,则 +−+…+的值为(15)已知、、是球的球面上三点,,,,且棱锥的表面积为___________ (16)已知外接圆的半径为1,且.若,则的最大值为__________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.第17-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22,23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分 17.(本小题满分12分)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且满足*4(1),3n n S a n N =-∈. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅰ)令n n a b 2log =,记数列1(1)(1)n n b b ⎧⎫⎨⎬-+⎩⎭的前n 项和为n T .证明:1132n T ≤<.18.(本小题满分12分)33()f x D ,,,(),(),()a b c D f a f b f c ∀∈()f x 23()ln ()f x x e x e =≤≤()4cos f x x =-12()(14)f x x x =<<()1xx e f x e =+12340,0a b >>()ln 0a b +=11a b+()2018220180122018(12)x a a x a x a x x R +=++++∈12a -222a 332a 201820182a A B C O 2AB =AC =60ABC ∠=O ABC -O ABC ∆O BO BA BC λμ=+60ABC ∠=λμ+据统计,国庆中秋假日期间,黔东南州共接待游客590.23万人次,实现旅游收入48.67亿元,同比分别增长44.57%、55.22%.旅游公司规定:若公司导游接待旅客,旅游年总收入不低于40(单位:百万元),则称为优秀导游.经验表明,如果公司的优秀导游率越高,则该公司的影响度越高.已知甲、乙两家旅游公司各有导游100名,统计他们一年内旅游总收入,分别得到甲公司的频率分布直方图和乙公司的频数分布表如下:(Ⅰ)求,a b的值,并比较甲、乙两家旅游公司,哪家的影响度高?(Ⅰ)若导游的奖金y(单位:万元),与其一年内旅游总收入x(单位:百万元)之间的关系为12022040340xy xx<⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩,求甲公司导游的年平均奖金;(Ⅰ)从甲、乙两家公司旅游收入在[)50,60的总人数中,随机的抽取3人进行表彰,设来自乙公司的人数为ξ,求ξ的分布列及数学期望.19. 如图,四棱锥中,为等边三角形,且平面平面,,,.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)若直线与平面所成角为,求二面角的余弦值.20. 已知圆经过椭圆:的两个焦点和两个顶点,点,,是椭圆上的两点,它们在轴两侧,且的平分线在轴上,.分组频数b1849245[)20,30[)10,20[)30,40[)50,60[)40,50(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)证明:直线过定点.21.(本题满分12分)设函数f (x )=ax 2+b ,其中a ,b 是实数.(Ⅰ)若ab >0,且函数f [f (x )]的最小值为2,求b 的取值范围;(Ⅰ)求实数a , b 满足的条件,使得对任意满足xy =1的实数x , y ,都有f (x )+f (y )≥f (x )f (y )成立.(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分,作答时请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为:(为参数,),将曲线经过伸缩变换:得到曲线.(1)以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求的极坐标方程; (2)若直线:(为参数)与,相交于,两点,且,求的值.23.[选修4-5:不等式选讲] 已知函数.(1)若的最小值不小于,求的最大值;(2)若的最小值为,求的值.xOy 1C cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩θ[0,]θπ∈1C ''x xy =⎧⎪⎨=⎪⎩2C x 2C l cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩t 1C 2C AB 1AB =α()1()f x x a a R =--∈()f x 3a ()()2g x f x x a a =+++3a参考答案CAAB DCBA BBAC13. 4 14. -1 15.48 16.17.解:(I )当1=n 时,有1114(1)3a S a ==-,解得41=a . 当2≥n 时,有)1(3411-=--n n a S ,则 1144(1)(1)33n n n n n a S S a a --=-=---整理得:41=-n na a ∴ 数列}{n a 是以4q =为公比,以41=a 为首项的等比数列.∴ 1*444(n n n a n N -=⨯=∈)即数列}{n a 的通项公式为:*4(n n a n N =∈). ……………………………6分 (II )由(I )有22log log 42nn n b a n ===,则11111=(1)(1)(21)(21)22121n n b b n n n n ⎛⎫=- ⎪+-+--+⎝⎭∴ n T )12)(12(1751531311-++⋅⋅⋅+⨯+⨯+⨯=n n )]121121()7151()5131()3111[(21+--+⋅⋅⋅+-+-+-=n n )1211(21+-=n 易知数列{}n T 为递增数列∴ 112n T T ≤<,即2131<≤n T . ………………………………………12分 18.解:(I )由直方图知:()0.010.0250.0350.01101a ++++⨯=,有0.02a =, 由频数分布表知:1849245100b ++++=,有4b =.∴ 甲公司的导游优秀率为:()0.020.0110100%30%+⨯⨯=;乙公司的导游优秀率为:245100%29%100+⨯=; 由于30%29%>,所以甲公司的影响度高. ………………………4分π(II )甲公司年旅游总收入[)10,20的人数为0.011010010⨯⨯=人;年旅游总收入[)20,40的人数为()0.0250.0351010060+⨯⨯=人; 年旅游总收入[)40,60的人数为()0.020.011010030+⨯⨯=人; 故甲公司导游的年平均奖金1106023032.2100y ⨯+⨯+⨯==(万元). ……8分 (III )由已知得,年旅游总收入在[)50,60的人数为15人,其中甲公司10人,乙公司5人.故ξ的可能取值为0,1,2,3,易知:()31031524091C p C ξ===; ()2110531545191C C p C ξ===; ()1210531520291C C p C ξ===; ()353152391C p C ξ===.∴ ξ的分布列为:∴ ξ的数学期望为:2445202()0123191919191E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=. …………12分 19.【答案】证明见解析;(Ⅱ).【解析】试题分析: (Ⅰ)取的中点为,连接,,结合条件可证得平面,于是,又,故可得.(Ⅱ)由题意可证得,,两两垂直,建立空间直角坐标系,通过求出平面和平面的法向量可求解本题.试题解析: 证明:(Ⅰ)取的中点为,连接,,∵为等边三角形,∴.在底面中,可得四边形为矩形,∴,∵,∴平面,∵平面,∴.又,∴.(Ⅱ)∵平面面,,∴平面,由此可得,,两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系.∵直线与平面所成角为,即,由,知,得.则,,,,,,,设平面的一个法向量为.由,得.令,则.设平面的一个法向量为,由,得.令,则,∴,由图形知二面角为钝角,∴二面角的余弦值为.20.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ)直线过定点.【解析】【试题分析】(I)根据圆的半径和已知,故,由此求得椭圆方程.(II)设出直线的方程,联立直线方程与椭圆方程,写出韦达定理,写出的斜率并相加,由此求得直线过定点.【试题解析】(Ⅰ)圆与轴交点即为椭圆的焦点,圆与轴交点即为椭圆的上下两顶点,所以,.从而,因此椭圆的方程为:.(Ⅱ)设直线的方程为.由,消去得.设,,则,.直线的斜率;直线的斜率..由的平分线在轴上,得.又因为,所以,所以.因此,直线过定点.21.解:(1)由题, f [f (x )]=a 3x 4+2a 2bx 2+ab 2+b ,记t =x 2当ab >0时,二次函数b ab bt a t a y +++=22232的对称轴abt -=<0, 显然当0<a 时,不符合题意,所以0,0>>b a , 所以当0=t 时,f [f (x )]取到最小值,即有22=+b ab从而 02>-=bbab ,解得20<<b ; (2)∵ 1xy =,即1y x=,且()()()()f x f y f x f y +≥,∴ ()()11f x f f x f x x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≥,即22222211()2()a x b ab x a b x x +++++≥.令221[2,)t x x=+∈+∞,则22(1)2a b t a b b -+-≥要恒成立,需要(1)0a b -≥,此时(1)y a b t =-在[2,)+∞上是增函数,所以222(1)2a b a b b -+-≥,即2()2()0a b a b +-+≤,⇒02a b +≤≤ 所以实数a ,b 满足的条件为(1)002a b a b -⎧⎨+⎩≥≤≤22.解:(1)的普通方程为,把,代入上述方程得,, ∴的方程为. 令,, 所以的极坐标方程为. (2)在(1)中建立的极坐标系中,直线的极坐标方程为,由得,由得1C 221(0)x y y +=≥'x x ='y y =22''1('0)3y x y +=≥2C 221(0)3y x y +=≥cos x ρθ=sin y ρθ=2C 22233cos sin ρθθ=+232cos 1θ=+([0,])θπ∈l ()R θαρ=∈1ρθα=⎧⎨=⎩1A ρ=2232cos 1ρθθα⎧=⎪+⎨⎪=⎩ρ=第11页 共11页,∴. 而,∴或. 23.解:(1)因为,所以,解得,即. (2).当时,,,所以不符合题意.当时,,即,所以,解得.当时,同法可知,解得.综上,或.11=1cos 2α=±[0,]απ∈3πα=23πmin ()(1)f x f a ==-3a -≥3a ≤-max 3a =-()()2g x f x x a a =+++12x x a =-++1a =-()310g x x =-≥03≠1a =-1a <-(1)2(),()(1)2(),1(1)2(),1x x a x a g x x x a x a x x a x -++≥-⎧⎪=--+≤<-⎨⎪---+<⎩312,()12,1312,1x a x a g x x a x a x a x -+≥-⎧⎪=---≤<-⎨⎪-+-<⎩min ()()13g x g a a =-=--=4a =-1a >-min ()()13g x g a a =-=+=2a =2a =4-。
蚌埠市2019届高三年级第一次教学质量检查考试数学(理工类)第Ⅰ卷(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. 设集合,,若,则()A. B. C. D.【答案】A【解析】依题意可知是集合的元素,即,解得,由,解得.2. 设是复数的共轭复数,且,则()A. 3B. 5C.D.【答案】D【解析】,故.3. 若满足约束条件则的最小值为()A. -3B. 0C. -4D. 1【答案】A【解析】画出可行域如下图所示,由图可知目标函数在点处取得最小值为.4. “直线不相交”是“直线为异面直线”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】B5. 已知等差数列的前项和为,且满足,,则()A. 4B. 5C. 6D. 7【答案】B【解析】设等差数列的公差为,,联立解得,则,故选B.6. 已知,且,则()A. B. C. D.【答案】A【解析】,由于角为第三象限角,故,.7. 已知,则()A. 18B. 24C. 36D. 56【答案】B【解析】,故,.8. 已知,下列程序框图设计的是求的值,在“”中应填的执行语句是()A. B. C. D.【答案】A【解析】不妨设,要计算,首先,下一个应该加,再接着是加,故应填.9. 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,则它的体积可能为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由三视图可知,该几何体由半个圆锥和一个三棱锥组合而成.故体积为.10. 已知为双曲线的左焦点,直线经过点,若点,关于直线对称,则双曲线的离心率为()A. B. C. D.【答案】C【解析】∵点,关于直线对称,,又∵直线经过点,∴直线的方程为,的中点坐标为,∴,化简整理得,即,,解得,(舍去),故选C.11. 已知,顺次连接函数与的任意三个相邻的交点都构成一个等边三角形,则()A. B. C. D.【答案】B【解析】当正弦值等于余弦值时,函数值为,故等边三角形的高为,由此得到边长为,边长即为函数的周期,故.【点睛】本题主要考查三角函数的图像与性质.首先大致画出正弦函数图像和余弦函数图像,通过观察可知可知,三角形左右两个顶点之间为一个周期,故只需求出等边三角形的边长即可.再根据可知等边三角形的高,由此求得边长即函数的周期,再由周期公式求得的值.12. 定义在上的奇函数满足:当时,(其中为的导函数).则在上零点的个数为()A. 4B. 3C. 2D. 1【答案】D【解析】构造函数,,由于当时,,故当时,为增函数.又,所以当时,成立,由于,所以,由于为奇函数,故当时,,即只有一个根就是.【点睛】本题考查了零点的判断,考查了函数的奇偶性,和利用导数来研究函数的单调性.本题的难点在于构造新函数,然后利用导数来判断新函数的最值,进而判断出的取值.如何构造函数,主要靠平时积累,解题时要多尝试.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13. 已知,是两个不同的平面向量,满足:,则__________.【答案】【解析】,,解得,当时,两个是相同的向量,故舍去,所以.14. 已知函数图象关于原点对称.则实数的值为__________.【答案】【解析】依题意有,,,故.15. 已知是抛物线的焦点,是上一点,是坐标原点,的延长线交轴于点,若,则点的纵坐标为__________.【答案】【解析】由于三角形为直角三角形,而,即为中点,设,而,故,代入抛物线方程得,即点的纵坐标为.【点睛】本题主要考查直线和抛物线的位置关系,考查直角三角形斜边的中线等于斜边一半这一几何性质.首先根据题目所给的条件画出图像,突破口就在题目所给条件,这就联想到直角三角形斜边中线等于斜边一半这一几何性质,可得是的中点,设出坐标,代入抛物线方程即可得到所求的结果.16. 已知满足,,,则__________.(用表示)【答案】【解析】依题意,与已知条件相加可得.....................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. 在中,角的对边分别为,且,(1)求的面积;(2)若,求的周长.【答案】(1) (2)的周长为【解析】【试题分析】(1)根据余弦定理,由得到,,在利用三角形面积公式可求得面积.(2)利用三角形内角和定理,有,展开后结合已知条件可求得.利用正弦定理求得,利用配方法可求得由此求得周长为. 【试题解析】(1)∵,∴,即,∴;(2)∵,∴由题意,∴,∵,∴,∴∵,∴.∴的周长为.18. 如图,在四棱锥中,是等边三角形,,. (1)求证:平面平面;(2)若直线与所成角的大小为60°,求二面角的大小.【答案】(1)见解析(2)90°【解析】【试题分析】(1)由于是等边三角形,结合勾股定理,可计算证明三条直线两两垂直,由此证得平面,进而得到平面平面.(2)根据(1)证明三条直线两两垂直,以为空间坐标原点建立空间直角坐标系,利用和所成角为计算出点的坐标,然后通过平面和平面的法向量计算二面角的余弦值并求得大小.【试题解析】(1)∵,且是等边三角形∴,,均为直角三角形,即,,∴平面∵平面∴平面平面(2)以为单位正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系.令,,∴,,,.设,则,.∵直线与所成角大小为60°,所以,即,解得或(舍),∴,设平面的一个法向量为.∵,,则即令,则,所以.∵平面的一个法向量为,∵,,则即令,则,,∴.∴,故二面角的大小为90°.19. 为监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取10件零件,度量其内径尺寸(单位:).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的内径尺寸服从正态分布.(1)假设生产状态正常,记表示某一天内抽取的10个零件中其尺寸在之外的零件数,求及的数学期望;(2)某天正常工作的一条生产线数据记录的茎叶图如下图所示:①计算这一天平均值与标准差;②一家公司引进了一条这种生产线,为了检查这条生产线是否正常,用这条生产线试生产了5个零件,度量其内径分别为(单位:):85,95,103,109,119,试问此条生产线是否需要进一步调试,为什么?参考数据:,,,,,,,.【答案】(1) (2)①②生产线异常,需要进一步调试【解析】【试题分析】(1)依题意可知满足二项分布,根据二项分布的公式计算出,然后用减去这个值记得到的值.利用二项分布的期望公式,直接计算出的值.(2)分别计算出均值和标准差,计算的范围,发现不在这个范围内,根据原理可知需要进一步调试.【试题解析】(1)由题意知:或,,∵,∴;(2)①所以②结论:需要进一步调试.理由如下:如果生产线正常工作,则服从正态分布,零件内径在之外的概率只有0.0026,而根据原则,知生产线异常,需要进一步调试.20. 已知椭圆经过点,离心率.(1)求的方程;(2)设直线经过点且与相交于两点(异于点),记直线的斜率为,直线的斜率为,证明:为定值.【答案】(1) (2)见解析【解析】【试题分析】(1)依题意可知,解方程组可求得椭圆的标准方程.(2)当直线斜率斜率不存在时,不符合题意.当斜率存在时,设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆的方程,写出韦达定理,计算的值,化简后结果为,由此证明结论成立. 【试题解析】(1)因为椭圆,经过点,所以.又,所以,解得.故而可得椭圆的标准方程为:.(2)若直线的斜率不存在,则直线的方程为,此时直线与椭圆相切,不符合题意.设直线的方程为,即,联立,得.设,,则所以为定值,且定值为-1.【点睛】本题主要考查椭圆标准方程的求法,考查直线与圆锥曲线位置关系,考查一元二次方程根与系数关系.椭圆标准方程的参数有两个,要确定这两个参数,需要有两个条件,结合恒等式,列方程组来求的椭圆的标准方程.考查直线和圆锥曲线位置关系,要注意直线斜率不存在的情况.21. 已知函数,(其中为自然对数的底数,).(1)若函数的图象与函数的图象相切于处,求的值;(2)当时,若不等式恒成立,求的最小值.【答案】(1) ,(2)【解析】【试题分析】(1)依题意求得切点为,斜率为,由此列方程组可求得的值.(2)将原不等式等价变形为,构造函数,利用导数求得的最大值为,由此求得的最小值.【试题解析】(1),.(过程略)(2)令,则,当时,单调递增,而,∴时,不合题意当时,令,则,∵为减函数,∴时,,单调递增,时,,单调递减,∴,即.(△)但,等号成立当且仅当且.故(△)式成立只能即.【点睛】本题主要考查导数与切线有关的知识.考查利用导数解不等式恒成立问题.解决导数与切线有关的问题,关键点在于切点和斜率,联络点在于切点的横坐标,以此建立方程组,求得未知参数的值.不等式恒成立问题往往可以考虑构造函数法,利用函数的最值来求解.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22. 选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线的极坐标方程为,的参数方程为(为参数).(1)将曲线与的方程化为直角坐标系下的普通方程;(2)若与相交于两点,求.【答案】(1) (2)【解析】【试题分析】(1)对方程两边乘以,由此求得曲线的普通方程.对的参数方程利用加减消元法可求得的普通方程.(2)将的参数方程代入,利用韦达定理和直线参数的几何意义,来求的弦长的值.【试题解析】(1)曲线的普通方程为,曲线的普通方程为(2)将的参数方程代入的方程,得,得:解得,∴.23. 选修4-5:不等式选讲已知.(1)当时,求不等式的解集;(2)若函数与的图象恒有公共点,求实数的取值范围.【答案】(1) (2)【解析】【试题分析】(1)利用零点分段法,去绝对值,分别求解每一段的解集.由此计算不等式的解集.(2)先求得函数的最小值,求得函数的最大值,比较这两个数值的大小,即可求得有公共点时,实数的取值范围.【试题解析】(1)当时,,由得,;(2),该二次函数在处取得最小值,因为函数,在处取得最大值故要使函数与的图象恒有公共点,只需要,即.。
高三第一次教学质量检测试卷理科数学(考试时间:120分钟满分:150分)注意事项:1.选择题用答题卡的考生,答第1卷前,务必将自己的姓名、准考证号、试题科目用2B 铅笔涂写在答题卡上。
2.选择题用答题卡的考生,在答第I 卷时,每小题选出答案后,用2B 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,再选涂其它答案,不能答在试题卷和答题卷的选择题栏中;不用答题卡的考生,在答第I 卷时,每小题选出答案后,填在答题卷相应的选择题栏上。
3.答第Ⅱ卷时,考生务必将自己的学校、姓名、考点、准考证号填在答题卷相应的位置;答题时,请用0.5毫米的黑色签字笔直接答在答题卷上,不要在试题卷上答题。
4.考试结束,监考人将答题卷和答题卡一并收回,第I 、Ⅱ卷不收回。
第Ⅰ卷(满分50分)一、选择题(本大题共l0题,每小题5分,共50分;在每小题给出的4个选项中,只有一是符合题目要求的) 1.复数5(3)2iZ i i=-+-在复平面内的对应点位于 ( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.集合2{1,0,4},A N =-≤∈集合B={x|x -2x-30,x }, 全集为U ,则图中阴影部分表示的集合是( ) A .{4} B .{4,—1} C .{4,5} D .{—1,0} 3.下列命题:①,x ∀∈R 不等式2243x x x +>-成立; ②若2log log 22x x +≥ ,则x>1; ③命题“00,c ca b c a b>><>若且则”的逆否命题;④若命题p: 2,11x x ∀∈+≥R ,命题q :2,210x x x ∃∈--≤R ,则命题p q ∧⌝是真命题.其中真命题只有( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④4.如果执行如图的程序框图,那么输出的值是( ) A .2010 B .—1C .12D .25.从四棱锥S —ABCD 的八条棱中任取两条,其中抽到两条棱成异面直线的概率为 ( )A .17B .12 C .27D .476.已知某一几何体的正视图与侧视图如图,则在下列图形中,可以是该几何体的俯视图的图形有 ( ) A .①②③⑤ B .②③④⑤ C .①②④⑤D .①②③④ 7.函数2ln 2(0)()21(0)x x x x f x x x ⎧-+>=⎨+≤⎩的零点个数是( )A .0B .1C .2D .38.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 的两条渐近线与圆221(2)x y=-+都相切,则双曲线C 的离心率是 )AB.2C2 D9.如图,△ABC 中,AD=2DB ,AE=3EC ,CD 与BE交于F ,设,,,(,)AB a AC b AF xa yb x y ===+则 为 ( ) A .11(,)32B .11(,)43C .33(,)77D .29(,)52010.已知函数321()232x f x ax bx c =+++的两个极值分别为1212(),(),,f x f x x x 若分别在区间(0,1)与(1,2)内,则21b a --的取值范围是 ( )A .(一1,一14) B .(—∞,14)∪(1,+∞) C .(1,14)D .(2,24)第Ⅱ卷(满分100分)二、填空题(本大题共5题,每小题5分,共25分;把答案填在题中横线上) 11.在20171(2)x x x-+-的展形式中含项的系数是 。
(用数字作答) 12.当1x >时,直线2y ax a =-恒在抛物线y=x 的下方,则a 的取值范围是 。
13.定义一种运算:12341423(,)(,)a a a a a a a a ⊗=-,将函数())(cos ,cos2)f x x x x =⊗ 的图象向左平移n (n>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则n 的最小值为 。
14.如图,一船在海上由西向东航行,在A 处测得某岛M的方位角为北偏东α角,前进m (km )后在B 处测得 该岛的方位角为北偏东β角,已知该岛周围n (km ) 范围内(包括边界)有暗礁,现该船继续东行,当α 与β满足条件 时,该船没有触礁危险。
15.在三棱锥T —ABC 中,TA ,TB ,TC 两两垂直,T 在底面ABC 上的正投影为D ,下列命题: ①TA ⊥BC ,TB ⊥AC ,TC ⊥AB ; ②△ABC 是锐角三角形; ③22221111TD TA TB TC =++;④22221()3ABC TAB TBC TAC S S S S ∆∆∆∆=++(注:S △ABC 表示△ABC 的面积)其中正确的是 (写出所有正确命题的编号)。
三、解答题(本大题包括6题,共75分) 16.(本大题满分12分)在△ABC 中,sin sin sin .sin()sin sin A B A CA B A B--=++(I )求B , (Ⅱ)若3sin ,5A =求cosC 的值。
17.(本小题满分12分)已知P 在矩形ABCD 边DC 上,AB=2,BC=1,F 在AB 上且DF ⊥AP ,垂足为E ,将△ADP 沿AP 折起.使点D 位于D ′位置,连D ′B 、D ′C 得四棱锥D ′—ABCP . (I )求证D ′F 与AP 所成角大小;(II )若二面角D ′—AP —B 和D ′F 与平面ABCP 所成角的大小均为3,求四棱锥 D ′—ABCP 的体积。
18.(本小题满分12分)某市为响应国家节能减排,建设资源节约型社会的号召,唤起人们从自己身边的小事做起,开展了以“再小的力量也是一种支持”为主题的宣传教育活动,其中有两则公益广告:(一)80部手机,一年就会增加一吨二氧化碳的排放。
……(二)人们在享受汽车带来的便捷与舒适的同时,却不得不呼吸汽车排放的尾气。
…… 活动组织者为了解市民对这两则广告的宣传效果,随机对10~60岁的人群抽样了n人,统计结果如下图表:(I )分别写出n ,a ,c ,d 的值;(II )若以表中的频率近似看作各年龄组正确回答广告内容的概率,规定正确回答广告一的内容得20元,广告二的内容得30元。
组织者随机请一家庭的两成员(大人45岁,孩子17岁)回答两广告内容,求该家庭获得奖金的期望(各人之间,两广告之间,对能否正确回答,均无影响。
)19.(本小题满分13分)已知函数2()ln(1)().f x x ax a x a =---∈R (I )求函数()f x 的单调区间;(II )试说明是否存在实数(1),a a ≥使y=f(x)的图象与直线1y =+无公共点,(其中自然对数的底数e 为无理数且 2.271828e = )20.(本小题满分13分)已知数列111{}2,.(1)n n n a a a a n n +==-+满足(I )求函数{}n a 的单调区间,(Ⅱ)设12321,, 1.n n n n nb T b b b b T a ==⋅⋅> 求证21.(本小题满分13分)如图,椭圆C: 22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(0,c )、F 2(0,一c )(c>0),抛物线2:2(0)P x py p =>的焦点与F 1重合,过F 2的直线l 与抛物线P 相切,切点在第一象限,且与椭圆C 相交于A 、B 两点,且223.F B AF =(I )求证:切线l 的斜率为定值;(Ⅱ)若抛物线P 与直线l 及y 轴围成的图形面积为23,求抛物线P 的方程; (III )当[2,4]λ∈时,求椭圆离心率e 的取值范围。
参考答案一、选择题(本大题共l0题,每小题5分,共50分) 1—5 BBADC 6—10 DDCAC二、填空题(本大题共5题,每小题5分,共25分) 11.—9880; 12.(,4)-∞; 13.512π; 14.cos cos sin()m n αβαβ>-; 15.①②③ (文)11.(]1,2 12.[)2,-+∞; 13.512π; 14.cos cos sin()m n αβαβ>-;15.①② (14题答案形式不唯一如:tan tan m nαβ-<) 三、解答题:16.(本小题满分12分)解:(I )222sin sin sin sin A B A C C -=- ,由正弦定理得:222,a b c -=-222,a c b ∴+-=………………4分由余弦定理得:222cos 22a cb B ac +-== 4B π∴= ………………6分(II )31sin ,sin 522A A =∴<< 35,6446A A ππππ∴<<<<或又,464B A πππ=∴<<,4cos 5A ∴=, ………………9分333cos cos()cos cos sin sin 44410C A A A πππ∴=-=+=- …………12分(文)解:(I )222sin sin sin sin A B A C C -=⋅- ,由正弦定理得:222,a b c -=- 222,a c b ∴+-=…………4分由余弦定理得:222cos (0,)2a c b B B ac π+-==∈又4B π∴=………………6分(II )34cos ,sin 55A A ==所以, ………………9分所以sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+=…………12分 17.(本小题满分12分)证明:(I ),AP D E AP EF '⊥⊥ ,,D E E F ''''∴⊥∴⊥ 又是平面D EF 两相交直线AP 平面D EF,AP D F,.2D F A P π'∴与所成角的大小为………………6分(II )由(I )易知AP D EF '⊥,,3,,33D ABCP H EF D EF D FE D EF πππ''∴⊥∠'∴''∠=∠='∴∆ 平面D EF 平面ABCP 并且D EF=过作平面的垂线垂足必在上且是等边三角形∴D ′E=EF 即DE=EF ,∴△DAF 是等腰直角三角形, ………………9分113(12)1,22ABCPDP EF D ABCP D H S ''∴==∴-==⨯+⨯= 梯形且四棱锥的高又138D ABCP ABCP V DE S '-'∴=⨯⨯=梯形 ………………12分 (文)解:(I )设共抽取学生n 名,则1,10606n n =∴=,即共抽取10名学生。