2019-2020年高考数学小题综合训练4
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2019-2020年高考数学小题综合训练41.已知全集U ={1,2,3,4},若A ={1,3},B ={3},则(∁U A )∩(∁U B )等于( ) A .{1,2} B .{1,4} C .{2,3} D .{2,4} 答案 D解析 根据题意得∁U A ={2,4},∁U B ={1,2,4}, 故(∁U A )∩(∁U B )={2,4}.2.设i 是虚数单位,若复数z =i1+i ,则z 的共轭复数为( )A.12+12i B .1+12i C .1-12i D.12-12i 答案 D解析 复数z =i 1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=i +12,根据共轭复数的概念得,z 的共轭复数为12-12i.3.从某校高三年级随机抽取一个班,对该班50名学生的高校招生体检表中视力情况进行统计,其结果的频率分布直方图如图所示.若某高校A 专业对视力的要求在0.9以上,则该班学生中能报A 专业的人数为( )A .30B .25C .22D .20 答案 D解析 50×(1.00+0.75+0.25)×0.2=20.4.已知曲线y =x 4+ax 2+1在点(-1,f (-1))处切线的斜率为8,则f (-1)等于( ) A .7 B .-4 C .-7 D .4 答案 B解析 ∵y ′=4x 3+2ax ,∴-4-2a =8,∴a =-6,∴f (-1)=1+a +1=-4.5.已知|a |=1,|b |=2,且a ⊥(a -b ),则向量a 在b 方向上的投影为( ) A .1 B. 2 C.12 D.22答案 D解析 设a 与b 的夹角为θ, ∵a ⊥(a -b ),∴a ·(a -b )=a 2-a ·b =0,即a 2-|a |·|b |cos θ=0, ∴cos θ=22, ∴向量a 在b 方向上的投影为|a |·cos θ=22. 6.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.83B.163C.203 D .8 答案 B解析 由三视图可知,该几何体是底面积为8,高为2的四棱锥,如图所示.∴该几何体的体积V =13×8×2=163.7.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫π2,0,且f ⎝⎛⎭⎫π4=12,则ω的最小值为( )A.23 B .1 C.43 D .2 答案 A解析 方法一 当x =π2时,ωx +φ=π2ω+φ=k 1π,k 1∈Z ,当x =π4时,ωx +φ=π4ω+φ=2k 2π+π6或2k 2π+5π6,k 2∈Z ,两式相减,得π4ω=(k 1-2k 2)π-π6或(k 1-2k 2)π-5π6,k 1,k 2∈Z ,即ω=4(k 1-2k 2)-23或4(k 1-2k 2)-103,k 1,k 2∈Z ,又因为ω>0,所以ω的最小值为4-103=23.方法二 直接令π2ω+φ=π,π4ω+φ=5π6,得π4ω=π6,解得ω=23.8.《九章算术》中的“两鼠穿墙”问题为“今有垣厚五尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问何日相逢?”,可用如图所示的程序框图解决此类问题.现执行该程序框图,输入的d 的值为33,则输出的i 的值为( )A .4B .5C .6D .7 答案 C解析 i =0,S =0,x =1,y =1,开始执行程序框图,i =1,S =1+1,x =2,y =12;i =2,S=1+2+1+12,x =4,y =14;…;i =5,S =(1+2+4+8+16)+⎝⎛⎭⎫1+12+14+18+116<33,x =32,y =132,再执行一次,S >d 退出循环,输出i =6,故选C.9.在△ABC 中,tan A +B2=sin C ,若AB =2,则△ABC 的周长的取值范围是( ) A .(2,22] B .(22,4] C .(4,2+22] D .(2+22,6]答案 C解析 由题意可得tan A +B 2=tan ⎝⎛⎭⎫π2-C 2=cosC 2sinC2=2sin C 2cos C2,则sin 2C 2=12,即1-cos C 2=12,∴cos C =0,C =π2.据此可得△ABC 是以点C 为直角顶点的直角三角形, 则4=a 2+b 2=(a +b )2-2ab ≥(a +b )2-2×⎝⎛⎭⎫a +b 22,据此有a +b ≤22,∴△ABC 的周长a +b +c ≤2+2 2. 三角形满足两边之和大于第三边, 则a +b >2,∴a +b +c >4.综上可得,△ABC 周长的取值范围是(4,2+22].10.一个三棱锥A -BCD 内接于球O ,且AD =BC =3,AC =BD =4,AB =CD =13,则球心O 到平面ABC 的距离是( ) A.152 B.153 C.154 D.156答案 D解析 由题意可得三棱锥A -BCD 的三对对棱分别相等,所以可将三棱锥补成一个长方体AEDF -GCHB ,如图所示,该长方体的外接球就是三棱锥A -BCD 的外接球O ,长方体AEDF -GCHB 共顶点的三条面对角线的长分别为3,4,13,设球O 的半径为R ,长方体的长、宽、高分别为x ,y ,z , 由题意可知,⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=9,x 2+z 2=16,y 2+z 2=13,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=6,y 2=3,z 2=10,则(2R )2=x 2+y 2+z 2=6+3+10=19,即4R 2=19. 在△ABC 中,由余弦定理得 cos ∠ACB =32+42-(13)22×3×4=12,则sin ∠ACB =32, 再由正弦定理得AB sin ∠ACB =2r (r 为△ABC 外接圆的半径),则r =133,因此球心O 到平面ABC 的距离d =R 2-r 2=156. 11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=13,S m =0,S m +1=-15.其中m ∈N *且m ≥2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和的最大值为( )A.24143B.1143C.2413D.613答案 D解析 ∵S m -1=13,S m =0,S m +1=-15, ∴a m =S m -S m -1=0-13=-13, a m +1=S m +1-S m =-15-0=-15, 又∵数列{a n }为等差数列,∴公差d =a m +1-a m =-15-(-13)=-2, ∴⎩⎨⎧(m -1)a 1+(m -1)(m -2)2×(-2)=13,ma 1+m (m -1)2×(-2)=0,解得a 1=13,∴a n =a 1+(n -1)d =13-2(n -1)=15-2n ,当a n ≥0时,n ≤7.5, 当a n +1≤0时,n ≥6.5, ∴数列的前7项为正数, ∴1a n a n +1=1(15-2n )(13-2n )=12⎝⎛⎭⎫113-2n -115-2n ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和的最大值为12⎝⎛⎭⎫111-113+19-111+17-19+…+1-13=12⎝⎛⎭⎫1-113=613.故选D.12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧||log 2x ,0<x <2,sin ⎝⎛⎭⎫π4x ,2≤x ≤10,若存在实数x 1,x 2,x 3,x 4满足x 1<x 2<x 3<x 4,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则(x 3-2)(x 4-2)x 1x 2的取值范围是( )A .(0,12)B .(0,16)C .(9,21)D .(15,25)答案 A解析 函数的图象如图所示,∵f (x 1)=f (x 2),∴-log 2x 1=log 2x 2, ∴log 2x 1x 2=0,∴x 1x 2=1, ∵f (x 3)=f (x 4), 由函数对称性可知, x 3+x 4=12,2<x 3<x 4<10, ∴(x 3-2)(x 4-2)x 1x 2=x 3x 4-2(x 3+x 4)+4=x 3x 4-20=x 3(12-x 3)-20=-(x 3-6)2+16, ∵2<x 3<4,∴(x 3-2)(x 4-2)x 1x 2的取值范围是(0,12).13.已知二面角α-l -β为60°,动点P ,Q 分别在平面α,β内,P 到β的距离为3,Q 到α的距离为23,则P ,Q 两点之间距离的最小值为________. 答案 2 3解析 如图,分别作QA ⊥α于点A ,AC ⊥l 于点C ,PB ⊥β于点B ,PD ⊥l 于点D ,连接CQ ,BD ,则∠ACQ =∠PDB =60°,AQ =23,BP =3,∴AC =PD =2.又∵PQ =AQ 2+AP 2=12+AP 2≥23,当且仅当AP =0,即点A 与点P 重合时取最小值.14.已知正方形的四个顶点A (1,1),B (-1,1),C (-1,-1),D (1,-1)分别在曲线y =x 2和y =1-x 2-1上,如图所示,若将一个质点随机投入正方形ABCD 中,则质点落在图中阴影区域的概率是________.答案8+3π24解析 y =x 2与AB 相交的阴影部分面积为2-ʃ1-1x 2d x =2-⎪⎪⎝⎛⎭⎫x 331-1=2-23=43, y =1-x 2-1化简得(y +1)2+x 2=1,则y =1-x 2-1与CD 相交的阴影部分的面积为半圆的面积, 即π×122=π2,故质点落在图中阴影区域的概率是43+π24=8+3π24.15.已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≥0,x +2y -5≤0,y ≥1,则u =(x +y )2xy的取值范围为________.答案 ⎣⎡⎦⎤4,163解析 作出可行域如图阴影部分所示(含边界),令t =yx ,它表示可行域内的点(x ,y )与原点的斜率,由图联立直线方程可得A (1,2),B (3,1),t ∈⎣⎡⎦⎤13,2. u =(x +y )2xy =x 2+2xy +y 2xy=x y +y x +2=t +1t+2. 易知u =t +1t +2在⎣⎡⎦⎤13,1上单调递减, 在[1,2]上单调递增.当t =13时,u =163;当t =1时,u =4;当t =2时,u =92,所以u ∈⎣⎡⎦⎤4,163. 16.已知在等腰梯形ABCD 中,AB ∥CD ,|AB |=2|CD |=4,∠ABC =60°,双曲线以A ,B 为焦点,且与线段AD ,BC (包含端点D ,C )分别有一个交点,则该双曲线的离心率的取值范围是________. 答案 (1,3+1]解析 以线段AB 的中点为坐标原点建立平面直角坐标系如图所示,则在双曲线中c =2,C (1,3). 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),只需C 点在双曲线右支图象的上方(包括在图象上)即可,即1a 2-3b2≤1, 两边同乘a 2b 2,得b 2-3a 2≤a 2b 2, 由于b 2=c 2-a 2=4-a 2,所以上式化为4-a 2-3a 2≤a 2()4-a 2,解得3-1≤a <2,所以12<1a ≤3+12,故1<ca ≤3+1.。