江苏省镇江中学2020届高三年级第一学期期中调研试题强化班数学试题(无答案)
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江苏省镇江市2019—2020学年高三上学期第一次调研考试数学试卷2020.01一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上..........) 1.已知集合A ={}220x x x -≤,B ={﹣1,1,2},则A I B = .2.设复数21iz =+(其中i 为虚数单位),则z = . 3.右图是一个算法的伪代码,则输出的结果是 .4.顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点的抛物 线方程是 . 第3题5.已知在平面直角坐标系Oy 中,直线l 1:20x my m -+-=,l 2:(2)10mx m y +--=,若直线l 1∥l 2,则m = .6.从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,则剩余三个数能构成等差数列的概率是 .7.若实数,y 满足条件1010330x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则32z x y =+的最大值为 .8.将函数()cos 2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,再将图象上各点的纵坐标变为原的2倍,得到函数()y g x =的图象,则()4g π= .9.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1棱长为1,点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱B 1C 1上的任意一点,则三棱锥B —ECF 的体积为 . 10.等比数列{}n a 的前三项和342S =,若1a ,23a +,3a 成等差数列,则公比q = . 11.记集合A =[a ,b ],当θ∈[6π-,4π]时,函数2()23sin cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“A x ∈”是“B x ∈”的必要条件,则b ﹣a 的最小值是 .12.已知函数331()0()220x x x x f x x x ⎧-+<⎪=⎨⎪--≥⎩,,,若对任意的∈[m ,m +1],不等式(1)f x -≤()f x m +恒成立,则实数m 的取值范围是 .13.过直线l :2y x =-上任意一点P 作圆C :221x y +=的一条切线,切点为A ,若存在定点B(0x ,0y ),使得PA =PB 恒成立,则0x ﹣0y = .14.在平面直角坐标系Oy 中,已知三个点A(2,1),B(1,﹣2),C(3,﹣1),点P(,y )满足(OP OA)(OP OB)1⋅⨯⋅=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,则2OP OC OP⋅u u u r u u u ru u u r 的最大值为 .二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 15.(本题满分14分)在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,E 是AP 的中点,AB ⊥BD, PB ⊥PD ,平面PBD ⊥底面ABCD .(1)求证:PC ∥平面BDE ; (2)求证:PD ⊥平面PAB .16.(本题满分14分)如图,在△ABC 中,点D 是边BC 上一点,AB =14,BD =6,BA BD 66⋅=u u u r u u u r.(1)若C >B ,且cos(C ﹣B)=1314,求角C ; (2)若△ACD 的面积为S ,且1CA CD 2S =⋅u u ur u u u r ,求AC 的长度.在平面直角坐标系Oy中,椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)的长轴长为4,左准线l的方程为=﹣4.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l1过椭圆E的左焦点F1,且与椭圆E交于A,B两点.①若AB=247,求直线l1的方程;②过A作左准线l的垂线,垂足为A1,点G(52-,0),求证:A1,B,G三点共线.18.(本题满分16分)某游乐场过山车轨道在同一竖直钢架平面内,如图所示,矩形PQRS的长PS为130米,宽RS 为120米,圆弧形轨道所在圆的圆心为O,圆O与PS,SR,QR分别相切于点A,D,C,T为PQ 的中点.现欲设计过山车轨道,轨道由五段连接而成.出发点N在线段PT上(不含端点,游客从点Q处乘升降电梯至点N),轨道第一段NM与圆O相切于点M,再沿着圆弧轨道¼MA到达最高点A,然后在点A处沿垂直轨道急速下降至点O处,接着沿直线轨道OG滑行至地面点G处(设计要求M,O,G三点共线),最后通过制动装置减速沿水平轨道GR滑行到达终点R.记∠MOT为α,轨道总长度为l米.(1)试将l表示为α的函数()lα,并写出α的取值范围;(2)求l最小时cosα的值.已知函数2()ln ()f x x a x x =+-(a ∈R). (1)当a =0,证明:()1f x x <-;(2)如果函数()f x 有两个极值点1x ,2x (1x <2x ),且12()()f x f x k +<恒成立,求实数的取值范围;(3)当a <0时,求函数()f x 的零点个数. 20.(本题满分16分)已知N n *∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11n n S a a +=-;数列{}n b 的前n 项和为n T ,且满足1(1)2n n n T b n n b +=++,且12a b =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的通项公式; (3)设n n na cb =,问:数列{}n c 中是否存在不同两项i c ,j c (1≤i <j ,i ,j N *∈),使i c +j c 仍是数列{}n c 中的项?若存在,请求出i ,j ;若不存在,请说明理由.参考答案11.3 12. 13.14.15.16.17.18.19.20.。
镇江市2024~2025学年度第一学期高三期中质量检测数学试卷2024.11注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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.3.考试结束后,将答题卡交回.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.已知集合{}1,2,3,4A =,(){}2|log 12B x x =−≤,则A B 的元素个数为A .1B .2C .3D .42.设复数21i i z i−−=+,则z 的虚部是A .1B .1−C .iD .i −3.等比数列{}n a 的各项均为正数,若1237a a a ++=,4322a a a =+,则789a a a ++= A .588 B .448C .896D .2244.已知向量a = ()1,1b =− ,a b +=,则向量a 在b 上的投影向量为 A .11,22 −B .()2,2−C .()2,2−D .11,22 −5.已知a ∈R ,函数()()e ,0,ln 1,0x a x f x x a x −≤ = −+−> 在R 上没有零点,则实数a 的取值范围A .()0,+∞B .()1,+∞C .[){}1,0+ ∞D .(){}1,0+ ∞6.已知θ为第一象限角,且tan tan 03++=πθθ,则1cos21cos2+=−θθA .9B .3C .13D .197.设无穷等差数列{}n a 的公差为d ,其前n 项和为n S .若10a <,则“n S 有最小值”是“0d ≥”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件8.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 若22BC BC AB =⋅,则cos A 的最小值为A B .12C D .13二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知函数()cos sin f x x x =⋅,则 A .()f x 是偶函数 B .()f x 的最小正周期为π C .()f x 的最大值为12D .()f x 在0,2π上单调递增10.已知函数()()2(1)44f x x x =−−+的导函数为()f x ′ A .()f x 只有两个零点B .()()4f x f x −′=′C .1x =是()f x 的极小值点D .当0x ≥时,()0f x ≥恒成立11.如图,圆锥SO 的底面直径和母线长均为,其轴截面为SAB △,C 为底面半圆弧AB 上一点,且 2AC CB =,SM SC = λ,(01,01)SN SB =<<<<µλµ,则A .存在()0,1∈λ,使得BC AM ⊥B .当23=µ时,存在()0,1∈λ,使得//AM 平面ONCC .当13=λ,23=µ时,四面体SAMN D .当AN SC ⊥时,57=µ 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.镇江的慈寿塔是金山寺的标志性建筑,创建于1400余年前的齐梁时期.某同学为了测量慈寿塔ED 的高,他在山下A 处测得塔尖D 点的仰角为45°,再沿正对塔ED 方向前进20米到达山脚点B ,测得塔尖点D的仰角为60°,塔底点E 的仰角为30°,则慈寿塔高约为________米. 1.7≈,答案保留整数)13.已知数列{}n a 是单调递增数列,其前n 项和为2n S An Bn =+(A ,B 为常数),写出一个有序数对(),A B =________,使得数列是等差数列.14.定义在R 上的函数()g x 满足()212y g x =+−是奇函数,则()g x 的对称中心为________;若()*123211111n n a g g g g n n n n n + =+++⋅⋅⋅+∈++++N ,则数列{}n a 的通项公式为________. 四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)在锐角三角形ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知cos 3cos22A A +=−. (1)求cos A 的值;(2)若23b c =,求sin C 的值.16.(15分)已知函数()21f x x x =+−,()e x g x =.(1)求证:直线1y x =+既是曲线()y f x =的切线,也是曲线()y g x =的切线; (2)请在以下三个函数:①()()f x g x +;②()()f x g x ⋅;③()()f xg x 中选择一个函数,记为()yh x =,使得该函数有最大值,并求()h x 的最大值.17.(15分)已知*n ∈N ,数列{}n a 前n 项和为n S ,且满足21n n S a =−;数列{}n b 满足12b =,112n nb b +=−. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)是否存在实数λ,使得数列1n b −λ是等差数列?如果存在,求出实数λ的值;如果不存在,请说明理由;(3)求使得不等式2n n nb a ≥成立的n 的最大值.18.(17分)在四棱锥P ABCD −中,90ABC ACD ∠=∠=°,30BCA CDA ∠=∠=°,PA ⊥平面ABCD ,E ,F 分别为PD ,PC 的中点,1AB =.(1)求证:平面PAC ⊥平面AEF ;(2)若2PA =,求点F 到平面ACE 的距离;(3)若二面角A PD C−−PA.19.(17分)已知函数()lnf x ax x x=−.(1)当1a=时,讨论()f x的单调性;(2)当1x>时,()1f x<−,求a的取值范围;(3)设*n∈N,证明:()111ln11n ni ini>+>+∑.镇江市2024~2025学年度第一学期高三期中质量检测数学试卷答案一、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.【答案】C 【解析】{|15}B x x =<≤,{}2,3,4A B = 共3个元素,选C . 2.【答案】B 【解析】21(1)2122i i i z i i −−−====−+,虚部为1−,选B .3.【答案】B 【解析】4322a a a =+,∴22q q =+,∴2q =或1−(舍) ()6678912372448a a a a a a q ++=++=×=,选B .4.【答案】D 【解析】222282212a b a a b b a b +=+⋅+=+⋅+=,∴1a b ⋅=a 在b 上的投影向量2111,222||a b b b b ⋅⋅=⋅=−,选D .5.【答案】D 【解析】0x ≤时,e x a =无解,∴0a ≤或1a >;0x >时,()ln 1x a +=−无解, ∴0a ≥则(){}1,0a ∈+ ∞,选D .6.【答案】C 【解析】tan tan 03++=πθθ,∴3=πθ,111cos21211cos2312−+==−+θθ,选C . 7.【答案】A 【解析】“n S 有最小值”⇔“0d >”,∴“n S 有最小值”是“0d ≥”的充分不必要条件选A .8.【答案】A 【解析】22BC BC AB =⋅ ,∴22cos a BC AB B =−⋅,∴222222222a c b a ac a c b ac +−=−⋅=−−+, ∴2222a b c =−22222222211132222cos 222b c b c b c b c a A bc bc bc +−−+ +− ===≥,选A . 二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.【答案】AC 【解析】()f x 为偶函数,A 对.()()()()cos sin cos sin |f x x x x x f x +=++=−=−πππ,∴()f x 为奇函数,B 错.()11sin cos sin222f x x x x ≤=≤,C 对.0,2x∈π,()1sin cos sin22f x x x x ==,()f x 在0,4 π单调递增,,42ππ单调递减,D 错. 10.【答案】ABD 【解析】()()()3130f x x x =−−=′,1x =或3,()f x 在(),1−∞单调递减,()1,3单调递增,()3,+∞单调递减,() ()14f x f ==极大值,() ()30f x f ==极小值,∴()f x 有且仅有两个零点,A 对. ()f x ′关于2x =对称,B 对.1x =是极大值点,C 错.0x ≥时,()00f =,()0f x ≥恒成立,D 对.11.【答案】BCD 【解析】BC AC ⊥,则BC 与AM 不可能垂直,若BC AM ⊥,则BC ⊥面SAC ,则BC SA ⊥,则BC ⊥面SAB 矛盾,A 错.对于B ,取SN 中点P ,则//AP ON ,过P 作//PM CN 交SC 于点M ,此时M为SC 中点,则面//APM 平面ONC ,∴//AM 平面ONC ,B 对.对于D ,如图建系,()0,A −,()B ,()0,0,6S ,(),66N −µ ()6AN =+− µ,()C ,6)SC =−,,0AN SC ⋅= ∴6636360+−+=µµ,∴57=µ,D 对.23=µ时,23ASN SAB S S =△△,13=λ时,M 到平面SAB 的距离是C 到平面SAB 距离的1311213333M SANSAN SAB V S h S h −=′=⋅⋅△△,其中h ′表示M 到平面SAB 的距离,h 是C 到平面SAB 距离,221211362793932M SAN ABS SAB S ABC V S h S h −−==⋅==××××=△△,C 对,选BCD . 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.【答案】31 【解析】如图,45DAC ∠=°,60DBC ∠=°,30EBC ∠=°,20AB =设BC x =,则CE x =,DC =,DC AC =20x =+,∴x =31DE=.13.【答案】(1,0) 【解析】1A =,0B =,n =为等差数列,即(),A B 可以是()1,0. 14.【答案】42na n =+ 【解析】()212y g x =+−关于()0,0对称,则()()2122120g x g x −+−++−=∴()()12124g x g x −++=,则()g x 关于()1,2对称,(第一空) 1221111n n a g g g n n n +=++⋅⋅⋅+ +++,2121111n n n a g g g n n n + =++⋅⋅⋅+ +++ ∴() 212444421n n a n +=++⋅⋅⋅+=+共个,则42n a n =+. 四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【解析】(1)()2cos 32cos 12A A +−=−,∴26cos cos 10A A +−=,()()2cos 13cos 10A A +−=而ABC △为锐角三角形,cos 0A >,∴1cos 3A =. (2)()12sin 3sin 2sin 3sin 2sin 3sin 3B C A C C C C C =⇒+=⇒⋅+=,∴7sin C C =,∴tan C =,sin C =.16.【解析】(1)设1y x =+与()e x g x =切于()00,e x P x ,()e x g x ′=,∴0e x k =∴切线方程为()000e e x x y x x =−+,令00e 10x x =⇒= 此时()e x g x =在0x =处的切线方程为1y x =+,即1y x =+是()g x 的切线 联立211y x y x x=+ =+− ,∴200x x =⇒=,∴()f x 在0x =处的切线为1y x =+ ∴1y x =+也是()f x 的切线.(2)①中x →+∞时,()h x →+∞,()h x 显然无最大值.若选②,()()21e x h x x x =+−,()()()()()22121e 2e 21e x x x h x x x x x x x x =−++−=−−+=−+−′,()h x 在(),2−−∞上单调递减;()2,1−上单调递增,()1,+∞上单调递减,x →−∞时,()0h x <且()0h x →,()1e h =,e 0>,∴max ()e h x =.若选③()21e x x x h x +−=,()()()22212e 1e 3e e x x x xx x x x x h x −=′−+−−= ()h x 在(),0−∞上单调递增;()0,3上单调递减;()3,+∞上单调递增 x →+∞时,()0h x <且()0h x →,()01h =,10>,∴max ()1h x =. 17.【解析】(1)21n n S a =−①,1121n n S a ++=−②,②-①1122n n n a a a ++⇒=−,∴12n n a a +=,而1121a a =−,∴110a =≠∴{}n a 成首项为1,公比为2的等比数列,∴12n n a −=. (2)假设存在,∴()1111111212nn n n n n nb b b b b b b −−=−=−−−−−−−−−λλλλλλ()()()()()2221212121n n n n n n n n n b b b b b b b b b −−−+−+= −−−−−− λλλλλλ为常数,∴()121221==−−+λλλλ 解得1=λ, ∴存在1=λ使11n b−成等差数列,且公差为1.(3)由(2)知()11111n n n b =+−⋅=−,∴11n b n =+ ∴122112121212n n n n n n n −−−++≥⇒+≥⇒≥令212n n n c −+=,1121210222n n n n n n n n c c +−−−++−−=−=< ∴{}n c 在*n ∈N 上单调递减,注意到4514c =>,5618c =<, ∴5n ≥时,51n c c ≤<,∴max 4n =.18.【解析】(1)证明:∵PA ⊥平面ABCD ,∴PA CD ⊥,又∵90ACD ∠=°,∴CD AC ⊥ PA AC A = ,∴CD ⊥平面PAC ,又∵E ,F 分别为PD ,PC 的中点 ∴//EF CD ,∴EF ⊥平面PAC ,∵EF ⊂平面AEF ,∴平面AEF ⊥平面APC (2)如图建系∵1AB =,30BCA CDA ∠=∠=°,90ABC ACD ∠=∠=°,∴2AC =,BC =,4AD=,CD =∴()0,2,0A ,()0,0,0C ,()D ,()0,2,2P ,∴)E,()0,1,1F ,()0,2,0CA =,)CE =,设平面ACE 的一个法向量(,,)n x y z =,∴(201,0,0y n y z = ⇒=++= ,()0,1,1CF =∴F 到平面ACE的距离CF n dn⋅==. (3)仿(2)建系,设PA m =,∴(0,2,)P m ,(0,0,)AP m =,()2,PD m =−−,()CD =,设平面APD 和平面PDC 的一个法向量分别为()1111,,n x y z =,()2222,,n x y z =∴()11111020mz n y mz = ⇒ −−=,()22222200,,20z mz n m −−= ⇒=−=显然二面角A PD C −−平面角为锐角,∴1212cos n n n n ⋅==θ,∴2m=,即2PA =.19.【解析】(1)1a =时,()ln f x x x x =−,()ln f x x ′=,令()01f x x =′⇒= 当01x <<时,()0f x ′<,()f x 单调递减;当1x >时,()0f x ′>,()f x 单调递增. (2)()1f x <−对1x ∀>恒成立1ln 1ln x ax x x a x x−⇒−<−⇒<对1x ∀>恒成立而10ln x x x −>,1x >,当x →+∞时,10ln x x x−→,∴0a ≤. (3)先证右边,⇔证()()()11ln 1ln ln ln 1ln 2ln11ni n n n n i =<+−+−−+⋅⋅⋅+−+∑只需证:()11ln 1ln ln1n n n n n+<+−=+,由(1)知当1a =时,()ln 1f x x x x =−≥−(当且仅当1x =时取“=”) ∴1ln 1x x ≥−,令11n x n+=>,∴11ln111n n n n n +>−=++ 此时()()11ln2ln1ln3ln2ln 1ln ln 11ni n n n i =<−+−+⋅⋅⋅++−=++∑右边得证再证左边:易知1x >时,11ln 2x x x<−,∴1122<=∴1ln n n +<()ln 1ln n n >+−,∴()()1ln2ln1ln3ln2ln 1ln ln 1ni n n n =>−+−+⋅⋅⋅++−=+,左边得证! 综上:不等式得证!。
2020届江苏省镇江市高三上学期第一次调研考试(期末)数学试题一、填空题1.已知集合{}220A x x x =-≤,{}1,1,2B =-,则A B =I ______. 【答案】{}1,2【解析】先求出集合A ,然后根据交集的计算,即可求出A B I .【详解】∵集合{}220A x x x =-≤∴集合{}02A x x =≤≤∵集合{}1,1,2B =-∴{}1,2A B =I故答案为:{}1,2.【点睛】本题考查了描述法、列举法的定义,一元二次不等式的解法,考查了交集的运算,属于基础题.2.设复数21iz =+(其中i 为虚数单位),则z =______.【解析】根据复数的基本运算法则进行化简,再利用复数的模长公式即可求出结果.【详解】 ∵21iz =+∴2112i i i z i =+=-⋅∴z ==【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.3.如图是一个算法的伪代码,则输出的结果是______.【答案】25【解析】模拟执行伪代码,可得伪代码的功能是计算并输出013579S =+++++的值,从而得解.【详解】模拟执行伪代码,可得:01357925S =+++++=.故答案为:25.【点睛】本题考查了伪代码的应用问题,解答本题的关键是应根据已知分析出循环的循环变量的初值,终值及步长,是基础题目.4.顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点的抛物线方程是______. 【答案】216y x =【解析】求得双曲线的右焦点,可设抛物线的方程为2,0y mx m =>,由抛物线的焦点坐标,可得m ,即可得到所求方程.【详解】 由题意得,双曲线221124x y -=的右焦点为()4,0. 抛物线方程设为2,0y mx m =>. ∵抛物线的顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点 ∴44m =,即16m = ∴抛物线方程为216y x =故答案为:216y x =.【点睛】本题考查双曲线和抛物线的方程和性质,考查方程思想和运算能力,属于基础题.5.已知在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :20x my m -+-=,2l :()210mx m y +--=,若直线12l l //,则m =______.【答案】2-【解析】根据题意,由直线平行的条件可得()220m m -+=,可得m 的值,验证直线是否重合即可得答案.【详解】根据题意,直线1l :20x my m -+-=,2l :()210mx m y +--=.若直线12l l //,必有()220m m -+=,解得:1m =或2-. 当1m =时,直线1l :10x y --=,2l :10x y --=,两直线重合,不符合题意; 当2m =-时,直线1l :240x y +-=,2l :2410x y ---=,两直线平行,符合题意;∴2m =-.故答案为:2-.【点睛】已知直线1l ,2l 的方程分别是:1l :1110A x B y C ++=(1A ,1B 不同时为0),2l :2220A x B y C ++=(2A ,2B 不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别: ①2112210A A l B B l +⇔=⊥;②121221//0l l A B A B ⇔-=,12210AC A C -≠.6.从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,则剩余三个数能构成等差数列的概率是______. 【答案】25【解析】基本事件总数2510n C ==,利用列举法求出剩余三个数能构成等差数列包含的基本事件有4个,由此能求出剩余三个数能构成等差数列的概率.【详解】从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,基本事件总数为2510n C ==. ∴剩余三个数能构成等差数列包含的基本事件有:(1,2,3),(1,3,5),(2,3,4),(3,4,5),共4个.∴剩余三个数能构成等差数列的概率是42105p == 故答案为:25. 【点睛】 本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.7.若实数x ,y 满足条件10,10,330,x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则32z x y =+的最大值为______.【答案】13【解析】画出约束条件对应的可行域,再求出对应的交点的坐标,分别代入目标函数,比较目标函数值即可得到其最优解.【详解】实数x ,y 满足条件10,10,330,x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,对应的可行域如下图所示:由10330x y x y --=⎧⎨-+=⎩,解得3x =,2y =时,目标函数经过()3,2A 时,目标函数取得最大值,即3213z x y =+=.∴32z x y =+的最大值为13.故答案为:13.【点睛】本题考查的是线性规划问题,解决线性规划问题的实质是把代数问题几何化,即数形结合思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意让其斜率与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大值或最小值会在可行域的端点或边界上取得.8.将函数()cos2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,再将图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,则4g π⎛⎫=⎪⎝⎭______.【答案】 【解析】由题意利用函数()sin y A ωx φ=+的图象变换规律,得到()g x 的解析式,再根据()g x 的解析式,求得4g π⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【详解】将函数()cos2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,可得cos 2cos 263y x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,再将图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,得到函数()2cos 23y g x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭的图象.∴2cos 22sin 4433g ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:【点睛】本题考查函数()sin y A ωx φ=+的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言.9.已知正方体1111ABCD A B C D -,棱长为1.点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱11B C 上的任意一点,则三棱锥B ECF -的体积为______. 【答案】16【解析】由题意画出图形,再由等积法求三棱锥B ECF -的体积.【详解】根据题意画出图形,如下图所示:∵正方体1111ABCD A B C D -棱长为1,点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱11B C 上的任意一点. ∴11111111132326B ECF F BCE V V BC AB B B --==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= 故答案为:16. 【点睛】本题考查多面体体积的求法,注意求体积的一些特殊方法——分割法、补形法、等体积法,等积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.10.等比数列{}n a 的前三项和342S =,若1a ,23a +,3a 成等差数列,则公比q =______.【答案】2或12【解析】由等差数列的等差中项性质和等比数列的通项公式,解方程组可得所求公比q 的值.【详解】∵等比数列{}n a 的前三项和342S =,1a ,23a +,3a 成等差数列∴()211121114223a a q a q a q a a q ⎧++=⎪⎨+=+⎪⎩,解得2q =或12 故答案为:2或12. 【点睛】 本题考查等差数列的等差中项性质和等比数列的通项公式,考查方程思想和运算能力,属于基础题.11.记集合[],A a b =,当,64ππθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数()2cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则b a -的最小值是______.【答案】3【解析】利用倍角公式、和差公式化简()f θ,利用三角函数的单调性可得B ,根据“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,可得B A ⊆,即可得出结论.【详解】根据题意可得:()2cos 2cos 2sin 216f πθθθθθ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭. ∵,64ππθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ ∴()[]0,3f θ∈,即[]0,3B =“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则B A ⊆∴03a b ≤⎧⎨≥⎩ ∴303b a -≥-=,即()min 3b a -=.故答案为:3.【点睛】本题考查了倍角公式、和差公式、三角函数的单调性、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.己知函数()331,0,22,0,xx x x f x x x ⎧⎛⎫-+<⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,则实数m 的取值范围是______. 【答案】11,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【解析】由题意可得()f x 为偶函数,求得()f x 在0x ≥上连续,且为减函数,可得1x x m -≥+,即有即()22210m x m ++-≤在[],1x m m ∈+恒成立,由一次函数的单调性,解不等式组,即可得到所求范围.【详解】∵()()f x f x -=∴()f x 为偶函数且在[)0,+∞单调递减∵()()1f x f x m -≤+在[],1x m m ∈+恒成立 ∴1x x m -≥+在[],1x m m ∈+恒成立,则222212x x x mx m -+≥++在[],1x m m ∈+恒成立∴()22210m x m ++-≤在[],1x m m ∈+恒成立 ∴()()()22221022110m m m m m m ⎧++-≤⎪⎨+++-≤⎪⎩,解得113m -≤≤-. 故答案为:11,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查不等式恒成立问题解法,注意运用偶函数的性质和单调性,考查转化思想和运算能力,解答本题的关键是判断出函数()f x 的奇偶性与单调性,属于中档题. 13.过直线l :2y x =-上任意一点P 作圆C :221x y +=的一条切线,切点为A ,若存在定()00,B x y ,使得PA PB =恒成立,则00x y -=______.【答案】2【解析】设(),P x y ,根据圆C 及切点A ,结合PA PB =,可推出221PO PB -=,再根据两点之间距离公式化简可得220000012x x y y x y y ++=-+,结合点P 在2y x =-上,可列出方程组,即可解出0y ,进而可得答案.【详解】设(),P x y∵PA PB =∴22PA PB =∴221PO PB -=∴()()2222001x y x x y y +-=-+-,即220000012x x y y x y y ++=-+∵P 在2y x =-上任取 ∴00220001122x y x y y ⎧-=⎪⎪⎨++⎪=-⎪⎩,解得022y -±= ∵001x y -= ∴00x y =-∴00022x y y -=-=故答案为:2【点睛】本题考查直线与圆的关系,涉及了两点之间的距离公式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.14.在平面直角坐标系xOy 中已知三个点()2,1A ,()1,2B -,()3,1C -,点(),P x y 满足()()1OP OA OP OB ⋅⨯⋅=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,则2OP OC OP ⋅u u u r u u u r u u u r 的最大值为______.【答案】4【解析】依题意可得()()221x y x y +-=-,通过换元令22x y m x y n +=⎧⎨-=⎩,将所求式子化简,再利用基本不等式得解.【详解】 ∵点(),P x y 满足()()1OP OA OP OB ⋅⨯⋅=-u u u r u u u r u u u r u u u r ∴()()221x y x y +-=-令22x y m x y n +=⎧⎨-=⎩,解得2525m n x m ny +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩∴1mn =-∴2222222344442525OP OC x y m n m mn nm mn n x y OP ⋅-+==++-+++u u u r u u u r u u u r ()()()()()222255522m n m n m n m n m n mn m n +++===++-++ 要求出2OP OC OP ⋅u u u r u u u r u u u r 的最大值,不妨设0m n +>,则2552222OP OC OP m n m n ⋅=≤=+++u u u r u u u r u u u r 2m n m n+=+,即2m n +=,即2626m n ⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩或2626m n ⎧-=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,取“=”.故答案为:524. 【点睛】本题考查平面向量与基本不等式的综合运用,考查换元思想及化简运算能力,属于中档题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).二、解答题15.在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是平行四边形,E 是AP 的中点,AB BD ⊥,PB PD ⊥,平面PBD ⊥底面ABCD .(1)求证://PC 平面BDE ;(2)求证:PD ⊥平面PAB .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)连结AC ,交BD 于点O ,连结EO ,则点O 为AC 中点,由点E 为AP 的中点,得//EO PC ,由此能证明//PC 平面BDE ;(2)根据题设条件推导出PB ⊥平面ABCD ,PB AB ⊥,AB BD ⊥,从而AB ⊥平面PBD ,进而可得AB PD ⊥,结合PD PB ⊥,由此能证明PD ⊥平面PAB . 【详解】(1)证明:连接AC 交BD 于点O ,并连接EO∵平行四边形ABCD ,且AC 交BD 于点O ∴点O 为AC 中点在PAC ∆中,点E 为AP 的中点 ∴//EO PC∵EO ⊂平面BDE ,PC ⊄平面BDE ∴//PC 平面BDE(2)∵平面PBD ⊥平面ABCD ,平面PBD I 平面ABCD BD =,PB BD ⊥,PB ⊂平面PBD∴PB ⊥平面ABCD ∵AB Ì平面ABCD ∴PB AB ⊥又∵AB BD ⊥,BD PB B =I ,PB ⊂平面PBD ,BD ⊂平面PBD ∴AB ⊥平面PBD ∵PD ⊂平面PBD ∴AB PD ⊥又∵PD PB ⊥,PB AB B ⋂=,PB ⊂平面PAB ,AB Ì平面PAB ∴PD ⊥平面PAB . 【点睛】本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.16.如图,在ABC ∆中,点D 是边BC 上一点,14AB =,6BD =,66BA BD ⋅=u u u r u u u r.(1)若C B >,且()13cos 14C B -=,求角C ; (2)若ACD ∆的面积为S ,且12S CA CD =⋅u uu r u u u r ,求AC 的长度.【答案】(1)3C π=;(2)56AC =【解析】(1)利用平面向量数量积的运算可求cos B 的值,利用同角三角函数基本关系式可求sin B 的值,由已知利用两角和的余弦函数公式可求cos C 的值,结合C 的范围可求C 的值;(2)由已知利用三角形的面积公式,平面向量数量积的运算,同角三角函数基本关系式可求tan 1C =,可得4C π=,在ABC ∆中,由正弦定理可得AC 的值.【详解】(1)∵14AB =,6BD =,66BA BD ⋅=u u u r u u u r∴cos 146cos 66BA BD AB BD B B ⋅=⋅=⨯=u u u r u u u r∴11cos 14B =∵在ABC ∆中,C B >,且B C ABC π++∠= ∴0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭∴221153sin 1cos 114B B ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭∵在ABC 中,C B >,且B C ABC π++∠=, ∴()0,C B π-∈ ∵()13cos 14C B -=且()0,C B π-∈ ∴()()2sin 1cos C B C B -=--21333114⎛⎫=-= ⎪⎝⎭∴()cos cos C C B B =-+⎡⎤⎣⎦()()cos cos sin sin C B B C B B=---13113353114142=⨯=在ABC ∆中,∵()0,C π∈ ∴3C π=.(2)∵ACD ∆的面积12S CA CD=⋅u uu r u u u r∴11sin cos 22CD CA C AC CD C ⋅⋅=⋅⋅ ∴sin cos C C =∵在ACD ∆中,()0,C π∈ ∴sin 0C ≠,则cos 0C ≠ ∴sin tan 1cos CC C==,则4C π=在ABC ∆中,由正弦定理得:sin sin AC ABB C=又∵53sin B =,14AB =,2sin sin 42C π==∴532142=,则56AC =.【点睛】本题主要考查了平面向量数量积的运算,同角三角函数基本关系式,两角和的余弦函数公式,三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于中档题.17.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=(0a b >>)的长轴长为4,左准线l 的方程为4x =-.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线1l 过椭圆E 的左焦点1F ,且与椭圆E 交于A ,B 两点.①若247AB =,求直线1l 的方程; ②过A 作左准线l 的垂线,垂足为1A ,点5,02G ⎛⎫-⎪⎝⎭,求证:1A ,B ,G 三点共线. 【答案】(1)2214x y y+=(2)①1y x =+或1y x =--,②证明见解析 【解析】(1)根据长轴的值和准线的方程,可求得a ,c 的值,结合222b a c =-,从而可求出椭圆的标准方程;(2)①设()11,A x y ,()22,B x y ,作11AA l ⊥,根据椭圆的第二定义可得11AF e AA =,结合211a AA x c=+,可推出11AF a ex =+,从而推出12BF a ex =+,根据247AB =,可得1287x x +=-,分别对直线1l 的斜率存在与不存在进行讨论,结合韦达定理即可求得直线1l 的方程;②当直线1l 的斜率不存在时,分别求出1A G k ,1A B k ,即可得证;当直线1l 的斜率存在时,分别求出1A G k ,BG k ,结合韦达定理即可求证. 【详解】(1)由题,24a =,24a c =,∴2a =,1c =∴2223b a c =-=,椭圆方程2214x y y+=. (2)①设()11,A x y ,()22,B x y作11AA l ⊥,由第二定义,11AF e AA =,而211a AA x c=+ ∴21101c a AF eAA x a ex a c ⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭,同理12BF a ex =+∴()11122427AB AF BF a e x x =+=++=,即1287x x +=-,②证明见解析 设AB 的斜率为k1°若k 不存在,即122x x +=-(舍)2°若k 存在,AB :()1y k x =+联立()3234121x y y k x ⎧+=⎪⎨=+⎪⎩消去y ,()22223484120kxk x k +++-=(),>0∆恒成立∴212288347k x x k +=-=-+,即1k =±,∴AB :1y x =+或1y x =-- ②证明1°若AB 的斜率不存在,31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,31,2B ⎛⎫--⎪⎝⎭,134,2A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,11A G k =-,11A B k =-,11A G A B k k =-∴1A ,B ,G 三点共线.2°若AB 的斜率存在,()114,A y -,1132A G y k =-,2252BG y k x =+要证1A ,B ,G 共线.即证1A G BG k k =,即1225322y x y ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即()122253y x y +=- 即()()()121212531k x x k x ++=-+,即()12122580kx x k x x k +++=由()2122834k x x k+=-+,212241234k x x k -=+ 代入上式:2222412825803434k k k k k k k -⋅-⋅+=++,即3332824402432034k k k k k k --++=+显然成立。
江苏省镇江市2019—2020学年高三上学期第一次调研考试数学试卷2020.01一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡...相应的位置上.......) 1.已知集合A ={}220x x x -≤,B ={﹣1,1,2},则A I B = . 2.设复数21iz =+(其中i 为虚数单位),则z = . 3.右图是一个算法的伪代码,则输出的结果是 .4.顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点的抛物 线方程是 . 第3题5.已知在平面直角坐标系xOy 中,直线l 1:20x my m -+-=,l 2:(2)10mx m y +--=,若直线l 1∥l 2,则m = . 6.从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,则剩余三个数能构成等差数列的概率是 .7.若实数x ,y 满足条件1010330x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则32z x y =+的最大值为 .8.将函数()cos 2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,再将图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,则()4g π= .9.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1棱长为1,点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱B 1C 1上的任意一点,则三棱锥B —ECF 的体积为 . 10.等比数列{}n a 的前三项和342S =,若1a ,23a +,3a 成等差数列,则公比q = . 11.记集合A =[a ,b ],当θ∈[6π-,4π]时,函数2()23sin cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“A x ∈”是“B x ∈”的必要条件,则b ﹣a 的最小值是 .12.已知函数331()0()220x x x x f x x x ⎧-+<⎪=⎨⎪--≥⎩,,,若对任意的x ∈[m ,m +1],不等式(1)f x -≤()f x m +恒成立,则实数m 的取值范围是 .13.过直线l :2y x =-上任意一点P 作圆C :221x y +=的一条切线,切点为A ,若存在定点B(0x ,0y ),使得PA =PB 恒成立,则0x ﹣0y = .14.在平面直角坐标系xOy中,已知三个点A(2,1),B(1,﹣2),C(3,﹣1),点P(x,y)满足(OP OA)(OP OB)1⋅⨯⋅=-u u u r u u u r u u u r u u u r,则2OP OCOP⋅u u u r u u u ru u u r的最大值为.二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(本题满分14分)在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E是AP的中点,AB⊥BD, PB⊥PD,平面PBD ⊥底面ABCD.(1)求证:PC∥平面BDE;(2)求证:PD⊥平面PAB.16.(本题满分14分)如图,在△ABC中,点D是边BC上一点,AB=14,BD=6,BA BD66⋅=u u u r u u u r.(1)若C>B,且cos(C﹣B)=1314,求角C;(2)若△ACD的面积为S,且1CA CD2S=⋅u u u r u u u r,求AC的长度.17.(本题满分14分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)的长轴长为4,左准线l的方程为x=﹣4.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l 1过椭圆E 的左焦点F 1,且与椭圆E 交于A ,B 两点.①若AB =247,求直线l 1的方程;②过A 作左准线l 的垂线,垂足为A 1,点G(52-,0),求证:A 1,B ,G 三点共线.18.(本题满分16分)某游乐场过山车轨道在同一竖直钢架平面内,如图所示,矩形PQRS 的长PS 为130米,宽RS 为120米,圆弧形轨道所在圆的圆心为O ,圆O 与PS ,SR ,QR 分别相切于点A ,D ,C ,T 为PQ 的中点.现欲设计过山车轨道,轨道由五段连接而成.出发点N 在线段PT 上(不含端点,游客从点Q 处乘升降电梯至点N ),轨道第一段NM 与圆O 相切于点M ,再沿着圆弧轨道¼MA到达最高点A ,然后在点A 处沿垂直轨道急速下降至点O 处,接着沿直线轨道OG 滑行至地面点G 处(设计要求M ,O ,G 三点共线),最后通过制动装置减速沿水平轨道GR 滑行到达终点R .记∠MOT 为α,轨道总长度为l 米.(1)试将l 表示为α的函数()l α,并写出α的取值范围; (2)求l 最小时cos α的值.19.(本题满分16分)已知函数2()ln ()f x x a x x =+-(a ∈R). (1)当a =0,证明:()1f x x <-;(2)如果函数()f x 有两个极值点1x ,2x (1x <2x ),且12()()f x f x k +<恒成立,求实数k 的取值范围;(3)当a <0时,求函数()f x 的零点个数.20.(本题满分16分)已知N n *∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11n n S a a +=-;数列{}n b 的前n 项和为n T ,且满足1(1)2n n n T b n n b +=++,且12a b =.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的通项公式; (3)设n n na cb =,问:数列{}n c 中是否存在不同两项i c ,j c (1≤i <j ,i ,j N *∈),使i c +j c 仍是数列{}n c 中的项?若存在,请求出i ,j ;若不存在,请说明理由.参考答案11.3 12. 13.14.15.16.17.18.19.20.。
2020届江苏省镇江市高三上学期期中数学试题一、填空题1.设全集{}=1,2,3,4,5U ,若集合{}3,4,5A =,则U C A =__________. 【答案】{}1,2【解析】利用补集定义直接求解即可. 【详解】∵全集{}=1,2,3,4,5U ,集合{}3,4,5A =,∴{1}2U C A ==,, 故答案为{}1,2. 【点睛】本题考查补集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意补集定义的合理运用. 2.命题“2,210x R x x ≥∃∈-+”的否定是__________. 【答案】2210x R x x ∀∈-+<,【解析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可. 【详解】因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“2,210x R x x ≥∃∈-+”的否定命题:2210x R x x ∀∈-+<,, 故答案为:2210x R x x ∀∈-+<,. 【点睛】本题主要考查命题的否定,全称命题与特称命题的否定关系,是基础题.3.函数()lg(3)f x x =-______________. 【答案】[)2,3-【解析】根据对数的真数大于零,偶次根下大于等于零,即可得答案。
【详解】解:由题意得3020x x ->⎧⎨+≥⎩解得:23x -≤< ,故答案为:[)2,3- 【点睛】本题考查定义域,属于基础题。
4.已知扇形的半径为6,圆心角为3π,则扇形的面积为__________. 【答案】6π【解析】先计算扇形的弧长,再利用扇形的面积公式可求扇形的面积. 【详解】根据扇形的弧长公式可得362l ππαr ==⨯=, 根据扇形的面积公式可得1126622S lr ππ==⋅⋅=,故答案为6π. 【点睛】本题主要考查扇形的弧长与面积公式,正确运用公式是解题的关键,属于基础题. 5.设函数()()(sin ,,f x A x A ωϕωϕ=+为参数,且)0,0,0A ωϕπ>><<的部分图象如图所示,则ϕ的值为______.【答案】3π【解析】根据图象首先求得()f x 最小正周期2T ππω==,从而解得2ω=;代入712f A π⎛⎫=- ⎪⎝⎭可得到23k πϕπ=+,结合0ϕπ<<即可求得结果. 【详解】由图象可得()f x 最小正周期:473126T πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,即2ππω= 2ω∴=又77sin 126f A A ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 73262k ππϕπ∴+=+,k Z ∈ 23k πϕπ∴=+,k Z ∈又0ϕπ<< 3πϕ∴=本题正确结果:3π 【点睛】本题考查根据三角函数图象求解函数解析式的问题,关键是能够通过整体对应的方式确定最值所对应的点,从而得到初相的取值.6.若函数()ln(f x x x =为偶函数,则a = . 【答案】1【解析】试题分析:由函数()ln(f x x x =为偶函数⇒函数()ln(g x x =为奇函数,(0)ln 01g a a ==⇒=.【考点】函数的奇偶性.【方法点晴】本题考查导函数的奇偶性以及逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力、特殊与一般思想、数形结合思想与转化思想,具有一定的综合性和灵活性,属于较难题型.首先利用转化思想,将函数()ln(f x x x =为偶函数转化为 函数()ln(g x x =为奇函数,然后再利用特殊与一般思想,取(0)ln 01g a a ==⇒=.7.已知,B ,C ()222A kx kx kx k Z πππ≠+≠+≠+∈, 则“A B C π++=”是tan tan tan tan tan tanC A B C A B ++="的___________________条件 (请在“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中选择一个合适的填空) . 【答案】充分不必要【解析】由A B C π++=,得tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=;反之, 由tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=,得,A B C n n Z π++=∈.然后结合充分必要条件的判定得答案. 【详解】解:若A B C π++=, 则A B C π+=-,又,,,2A B C k k Z ππ≠+∈ ,tan()tan()A B C π∴+=- ,tan tan tan 1tan tan A BC A B+∴=-- ,tan tan tan +tan tan tan A B C A B C ∴+=-, tan tan tan tan tan tan A B C A B C ∴++=;若tan tan tan tan tan tan A B C A B C ∴++=,则()()tan tan tan +tan tan tan 1tan tan tan A B C A B C A B C ∴+=-=--,依题意,()1tan tan 0A B -≠,tan tan tan 1tan tan A BC A B+∴=--,tan()tan()A B C ∴+=-,,A B n C n Z π+=-∈∴ ,A B C n n Z π++=∈∴∴“A B C π++=”是tan tan tan tan tan tanC A B C A B ++="的充分不必要条件.故答案为:充分不必要. 【点睛】本题考查两角和与差的正切函数,着重考查充分必要条件的判定,考查转化思想与推理证明能力,属于中档题.8.设曲线x y e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为_____. 【答案】【解析】【详解】 设00(,)P x y .对y =e x求导得y ′=e x,令x =0,得曲线y =e x在点(0,1)处的切线斜率为1,故曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线斜率为-1,由02011x x y x ==-=-',得01x =,则01y =,所以P 的坐标为(1,1). 【考点】导数的几何意义. 9.函数21()|1|ln 2f x x x =-++的零点个数为________________. 【答案】3【解析】令2()|1|(2)g x x x =->-,()ln(2)(2)h x x x =+>-,画出草图,并判断(0)g 和(0)h 的大小即可得出答案。
镇江市2024~2025学年度第一学期高三期中质量检测数学试卷2024.11注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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.3.考试结束后,将答题卡交回.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.已知集合,,则的元素个数为A.1B.2C.3D.42.设复数,则的虚部是A.1B.C.i D.3.等比数列的各项均为正数,若,,则A.588B.448C.896D.2244.已知向量,,则向量在上的投影向量为A.B.C.D.5.已知,函数在上没有零点,则实数的取值范围A.B.C.D.6.已知为第一象限角,且,则A.9B.3C.D.7.设无穷等差数列的公差为,其前项和为.若,则“有最小值”是“”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件8.在中,角,,的对边分别为,,若,则的最小值为AB.CD.{}1,2,3,4A=(){}2|log12B x x=-≤A B21i izi--=+z1-i-{}na1237a a a++=4322a a a=+789a a a++= a=()1,1b=-a b+=ab11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭()2,2-()2,2-11,22⎛⎫-⎪⎝⎭a∈R()()e,0,ln1,0x a xf xx a x⎧-≤⎪=⎨-+->⎪⎩R a()0,+∞()1,+∞[){}1,0+∞(){}1,0+∞θtan tan03⎛⎫++=⎪⎝⎭πθθ1cos21cos2+=-θθ1319{}na d nnS1a<nS0d≥ABC△A B C a b c22BC BC AB=⋅cos A1213二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知函数,则A .是偶函数B .的最小正周期为C .的最大值为D .在上单调递增10.已知函数的导函数为A .只有两个零点B .C .是的极小值点D .当时,恒成立11.如图,圆锥的底面直径和母线长均为,其轴截面为,为底面半圆弧上一点,且,,,则A .存在,使得B .当时,存在,使得平面C .当,时,四面体D .当时,三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.镇江的慈寿塔是金山寺的标志性建筑,创建于1400余年前的齐梁时期.某同学为了测量慈寿塔的高,他在山下处测得塔尖点的仰角为,再沿正对塔方向前进20米到达山脚点,测得塔尖点的仰角为,塔底点的仰角为,则慈寿塔高约为________米.,答案保留整数)()cos sin f x x x =⋅()f x ()f x π()f x 12()f x 0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦π()()2(1)44f x x x =--+()f x '()f x ()()4f x f x -'='1x =()f x 0x ≥()0f x ≥SO SAB △C AB 2AC CB =SM SC = λ(01,01)SN SB =<<<<μλμ()0,1∈λBC AM ⊥23=μ()0,1∈λ//AM ONC 13=λ23=μSAMN AN SC ⊥57=μED A D 45︒ED B D 60︒E 30︒ 1.7≈13.已知数列是单调递增数列,其前项和为(,为常数),写出一个有序数对________,使得数列是等差数列.14.定义在上的函数满足是奇函数,则的对称中心为________;若,则数列的通项公式为________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)在锐角三角形中,角,,所对的边分别是,,,已知.(1)求的值;(2)若,求的值.16.(15分)已知函数,.(1)求证:直线既是曲线的切线,也是曲线的切线;(2)请在以下三个函数:①;②;③中选择一个函数,记为,使得该函数有最大值,并求的最大值.17.(15分)已知,数列前项和为,且满足;数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)是否存在实数,使得数列是等差数列?如果存在,求出实数的值;如果不存在,请说明理由;(3)求使得不等式成立的的最大值.18.(17分)在四棱锥中,,,平面,,分别为,的中点,.{}n a n 2n S An Bn =+A B (),A B =R ()g x ()212y g x =+-()g x ()*123211111n n a g g g g n n n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+∈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭N {}n a ABC △A B C a b c cos 3cos22A A +=-cos A 23b c =sin C ()21f x x x =+-()e x g x =1y x =+()y f x =()y g x =()()f x g x +()()f x g x ⋅()()f xg x ()yh x =()h x *n ∈N {}n a n n S 21n n S a =-{}n b 12b =112n nb b +=-{}n a λ1n b ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭λλ2n n nb a ≥n P ABCD -90ABC ACD ∠=∠=︒30BCA CDA ∠=∠=︒PA ⊥ABCD E F PD PC 1AB =(1)求证:平面平面;(2)若,求点到平面的距离;(3)若二面角.19.(17分)已知函数.(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求的取值范围;(3)设,证明:.PAC ⊥AEF 2PA =F ACE A PD C --PA ()ln f x ax x x =-1a =()f x 1x >()1f x <-a *n ∈N ()111ln 11nni i n i ==>+>+∑镇江市2024~2025学年度第一学期高三期中质量检测数学试卷答案一、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.【答案】C 【解析】,共3个元素,选C .2.【答案】B 【解析】,虚部为,选B .3.【答案】B 【解析】,∴,∴或(舍),选B .4.【答案】D 【解析】,∴在上的投影向量,选D .5.【答案】D 【解析】时,无解,∴或;时,无解,∴则,选D .6.【答案】C 【解析】,∴,,选C .7.【答案】A 【解析】“有最小值”“”,∴“有最小值”是“”的充分不必要条件选A .8.【答案】A 【解析】,∴,∴,∴ ,选A .二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.【答案】AC 【解析】为偶函数,A 对.,∴为奇函数,B 错.,C 对.,,在单调递增,单调递减,D 错.10.【答案】ABD 【解析】,或3,在单调递减,单调递{|15}B x x =<≤{}2,3,4A B = 21(1)2122i i i z ii ---====-+1-4322a a a =+22q q =+2q =1-()6678912372448a a a a a a q ++=++=⨯=222282212a b a a b b a b +=+⋅+=+⋅+= 1a b ⋅=a b 2111,222||a b b b b ⋅⎛⎫⋅=⋅=- ⎪⎝⎭0x ≤e x a =0a ≤1a >0x >()ln 1x a +=-0a ≥(){}1,0a ∈+ ∞tan tan 03⎛⎫++= ⎪⎝⎭πθθ3=πθ111cos21211cos2312-+==-+θθn S ⇔0d >n S 0d ≥22BC BC AB =⋅ 22cos a BC AB B =-⋅222222222a c b a ac a c b ac +-=-⋅=--+2222a b c =-22222222211132222cos 222b c b c b c b c a A bc bc bc ⎛⎫+--+ ⎪+-⎝⎭===≥=()f x ()()()()cos sin cos sin |f x x x x x f x +=++=-=-πππ()f x ()11sin cos sin222f x x x x ≤=≤0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦π()1sin cos sin22f x x x x ==()f x 0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦ππ()()()3130f x x x =--='1x =()f x (),1-∞()1,3增,单调递减,,,∴有且仅有两个零点,A 对.关于对称,B 对.是极大值点,C 错.时,,恒成立,D 对.11.【答案】BCD 【解析】,则与不可能垂直,若,则面,则,则面矛盾,A 错.对于B ,取中点,则,过作交于点,此时为中点,则面平面,∴平面,对.对于D ,如图建系,,,, ,,,,∴,∴,D 对.时,,时,到平面的距离是到平面距离的,其中表示到平面的距离,是到平面距离,,C 对,选BCD .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.【答案】31 【解析】如图,,,,设,则,,,,∴.13.【答案】(1,0)【解析】,为等差数列,即可以是.()3,+∞()()14f x f ==极大值()()30f x f ==极小值()f x ()f x '2x =1x =0x ≥()00f =()0f x ≥BC AC ⊥BC AM BC AM ⊥BC ⊥SAC BC SA ⊥BC ⊥SAB SN P //AP ON P //PM CN SC M M SC //APM ONC //AM ONC B ()0,A -()B ()0,0,6S (),66N -μ()6AN =+-μ()C 6)SC =- 0AN SC ⋅=6636360+-+=μμ57=μ23=μ23ASN SAB S S =△△13=λM SAB C SAB 1311213333M SAN SAN SAB V S h S h -='=⋅⋅△△h 'M SAB h C SAB 22122113627939932M SAN ABS SAB S ABC V S h S h --==⋅==⨯⨯⨯⨯=△△45DAC ∠=︒60DBC ∠=︒30EBC ∠=︒20AB =BC x =CE x =DC DC AC =20x =+x =31DE ==1A =0B =n =(),A B ()1,014.【答案】 【解析】关于对称,则∴,则关于对称,(第一空),∴,则.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【解析】(1),∴,而为锐角三角形,,∴.(2),∴,∴,.16.【解析】(1)设与切于,,∴∴切线方程为,令 此时在处的切线方程为,即是的切线 联立,∴,∴在处的切线为∴也是的切线.(2)①中时,,显然无最大值.若选②,,,在上单调递减;上单调递增,上单调递减,时,且,,,∴.若选③, 在上单调递增;上单调递减;上单调递增 时,且,,,∴.17.【解析】(1)①,②,②-①,∴,而,∴∴成首项为1,公比为2的等比数列,∴.(2)假设存在,∴42n a n =+()212y g x =+-()0,0()()2122120g x g x -+-++-=()()12124g x g x -++=()g x ()1,21221111n n a g g g n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭2121111n n n a g g g n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭()212444421n n a n +=++⋅⋅⋅+=+共个42n a n =+()2cos 32cos 12A A +-=-26cos cos 10A A +-=()()2cos 13cos 10A A +-=ABC △cos 0A >1cos 3A =()12sin 3sin 2sin 3sin 2sin 3sin 3B C A C C C C C ⎫=⇒+=⇒⋅+=⎪⎪⎭7sin C C =tan C =sin C =1y x =+()e x g x =()00,e x P x ()e x g x '=0e x k =()000e e x x y x x =-+00e 10x x =⇒=()e x g x =0x =1y x =+1y x =+()g x 211y x y x x =+⎧⎪⎨=+-⎪⎩200x x =⇒=()f x 0x =1y x =+1y x =+()f x x →+∞()h x →+∞()h x ()()21e x h x x x =+-()()()()()22121e 2e 21e x x x h x x x x x x x x =-++-=--+=-+-'()h x (),2--∞()2,1-()1,+∞x →-∞()0h x <()0h x →()1e h =e 0>max ()e h x =()21e xx x h x +-=()()()22212e 1e 3e e x x x x x x x x x h x -='-+--=()h x (),0-∞()0,3()3,+∞x →+∞()0h x <()0h x →()01h =10>max ()1h x =21n n S a =-1121n n S a ++=-1122n n n a a a ++⇒=-12n n a a +=1121a a =-110a =≠{}n a 12n n a -=()1111111212n n n n n n nb b b b b b b --=-=---------λλλλλλ为常数,∴ 解得,∴存在使成等差数列,且公差为1.(3)由(2)知,∴ ∴令, ∴在上单调递减,注意到,,∴时,,∴.18.【解析】(1)证明:∵平面,∴,又∵,∴ ,∴平面,又∵,分别为,的中点 ∴,∴平面,∵平面,∴平面平面(2)如图建系∵,,,∴,,,∴,,,,∴,,,,设平面的一个法向量,∴,∴到平面的距离.(3)仿(2)建系,设,∴,,,,设平面和平面的一个法向量分别为,∴,显然二面角平面角为锐角,∴∴,即.()()()()()2221212121n n n n n n n n n b b b b b b b b b ---+-+==⎡⎤⎡⎤------⎣⎦⎣⎦λλλλλλ()121221==--+λλλλ1=λ1=λ11n b ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭()11111n n n b =+-⋅=-11n b n =+122112121212n n n n n n n ---+⎛⎫+≥⇒+≥⇒≥ ⎪⎝⎭212n n n c -+=1121210222n n n n n n n n c c +---++--=-=<{}n c *n ∈N 4514c =>5618c =<5n ≥51n c c ≤<max 4n =PA ⊥ABCD PA CD ⊥90ACD ∠=︒CD AC ⊥PA AC A = CD ⊥PAC E F PD PC //EF CD EF ⊥PAC EF ⊂AEF AEF ⊥APC 1AB =30BCA CDA ∠=∠=︒90ABC ACD ∠=∠=︒2AC =BC =4AD =CD =()0,2,0A ()0,0,0C ()D ()0,2,2P )E()0,1,1F ()0,2,0CA =)CE =ACE (,,)n x y z = (201,0,0y n y z =⎧⇒=++= ()0,1,1CF = F ACE CF n d n⋅==PA m =(0,2,)P m (0,0,)AP m =()2,PD m =-- ()CD = APD PDC ()1111,,n x y z =()2222,,n x y z = ()11111020mz n y mz =⎧⎪⇒=⎨--=⎪⎩ ()22222200,,20z mz n m ⎧--=⎪⇒=-⎨=⎪⎩A PD C --1212cos n n n n ⋅=== θ2m =2PA =19.【解析】(1)时,,,令当时,,单调递减;当时,,单调递增.(2)对恒成立对恒成立而,,当时,,∴.(3)先证右边,证只需证:,由(1)知当时,(当且仅当时取“=”)∴,令,∴此时右边得证再证左边:易知时,,∴∴,∴,左边得证!综上:不等式得证!1a =()ln f x x x x =-()lnf x x '=()01f x x ='⇒=01x <<()0f x '<()f x 1x >()0f x '>()f x ()1f x <-1x ∀>1ln 1ln x ax x x a x x -⇒-<-⇒<1x ∀>10ln x x x->1x >x →+∞10ln x x x-→0a ≤⇔()()()11ln 1ln ln ln 1ln 2ln11ni n n n n i =<+-+--+⋅⋅⋅+-+∑()11ln 1ln ln1n n n n n +<+-=+1a =()ln 1f x x x x =-≥-1x =1ln 1x x ≥-11n x n +=>11ln 111n n n n n +>-=++()()11ln2ln1ln3ln2ln 1ln ln 11ni n n n i =<-+-+⋅⋅⋅++-=++∑1x >11ln 2x x x ⎛⎫<- ⎪⎝⎭1122<=1ln n n +<()ln 1ln n n >+-()()1ln2ln1ln3ln2ln 1ln ln 1ni n n n =>-+-+⋅⋅⋅++-=+。
江苏省镇江市2019—2020学年高三上学期第一次调研考试数学试卷2020.01一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上..........) 1.已知集合A ={}220x x x -≤,B ={﹣1,1,2},则A I B = .2.设复数21iz =+(其中i 为虚数单位),则z = . 3.右图是一个算法的伪代码,则输出的结果是 .4.顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点的抛物 线方程是 . 第3题5.已知在平面直角坐标系Oy 中,直线l 1:20x my m -+-=,l 2:(2)10mx m y +--=,若直线l 1∥l 2,则m = .6.从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,则剩余三个数能构成等差数列的概率是 .7.若实数,y 满足条件1010330x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则32z x y =+的最大值为 .8.将函数()cos 2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,再将图象上各点的纵坐标变为原的2倍,得到函数()y g x =的图象,则()4g π= .9.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1棱长为1,点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱B 1C 1上的任意一点,则三棱锥B —ECF 的体积为 . 10.等比数列{}n a 的前三项和342S =,若1a ,23a +,3a 成等差数列,则公比q = . 11.记集合A =[a ,b ],当θ∈[6π-,4π]时,函数2()23sin cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“A x ∈”是“B x ∈”的必要条件,则b ﹣a 的最小值是 .12.已知函数331()0()220x x x x f x x x ⎧-+<⎪=⎨⎪--≥⎩,,,若对任意的∈[m ,m +1],不等式(1)f x -≤()f x m +恒成立,则实数m 的取值范围是 .13.过直线l :2y x =-上任意一点P 作圆C :221x y +=的一条切线,切点为A ,若存在定点B(0x ,0y ),使得PA =PB 恒成立,则0x ﹣0y = .14.在平面直角坐标系Oy 中,已知三个点A(2,1),B(1,﹣2),C(3,﹣1),点P(,y )满足(OP OA)(OP OB)1⋅⨯⋅=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,则2OP OC OP⋅u u u r u u u ru u u r 的最大值为 .二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 15.(本题满分14分)在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,E 是AP 的中点,AB ⊥BD, PB ⊥PD ,平面PBD ⊥底面ABCD .(1)求证:PC ∥平面BDE ; (2)求证:PD ⊥平面PAB .16.(本题满分14分)如图,在△ABC 中,点D 是边BC 上一点,AB =14,BD =6,BA BD 66⋅=u u u r u u u r.(1)若C >B ,且cos(C ﹣B)=1314,求角C ; (2)若△ACD 的面积为S ,且1CA CD 2S =⋅u u ur u u u r ,求AC 的长度.在平面直角坐标系Oy中,椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)的长轴长为4,左准线l的方程为=﹣4.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l1过椭圆E的左焦点F1,且与椭圆E交于A,B两点.①若AB=247,求直线l1的方程;②过A作左准线l的垂线,垂足为A1,点G(52-,0),求证:A1,B,G三点共线.18.(本题满分16分)某游乐场过山车轨道在同一竖直钢架平面内,如图所示,矩形PQRS的长PS为130米,宽RS 为120米,圆弧形轨道所在圆的圆心为O,圆O与PS,SR,QR分别相切于点A,D,C,T为PQ 的中点.现欲设计过山车轨道,轨道由五段连接而成.出发点N在线段PT上(不含端点,游客从点Q处乘升降电梯至点N),轨道第一段NM与圆O相切于点M,再沿着圆弧轨道¼MA到达最高点A,然后在点A处沿垂直轨道急速下降至点O处,接着沿直线轨道OG滑行至地面点G处(设计要求M,O,G三点共线),最后通过制动装置减速沿水平轨道GR滑行到达终点R.记∠MOT为α,轨道总长度为l米.(1)试将l表示为α的函数()lα,并写出α的取值范围;(2)求l最小时cosα的值.已知函数2()ln ()f x x a x x =+-(a ∈R). (1)当a =0,证明:()1f x x <-;(2)如果函数()f x 有两个极值点1x ,2x (1x <2x ),且12()()f x f x k +<恒成立,求实数的取值范围;(3)当a <0时,求函数()f x 的零点个数. 20.(本题满分16分)已知N n *∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11n n S a a +=-;数列{}n b 的前n 项和为n T ,且满足1(1)2n n n T b n n b +=++,且12a b =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的通项公式; (3)设n n na cb =,问:数列{}n c 中是否存在不同两项i c ,j c (1≤i <j ,i ,j N *∈),使i c +j c 仍是数列{}n c 中的项?若存在,请求出i ,j ;若不存在,请说明理由.参考答案11.3 12. 13.14.15.16.17.18.19.20.。
2020届江苏省镇江中学高三(强化班)上学期期中数学试题一、填空题1.已知集合(){}{}|30,1,0,1,2,3A x x x B =-<=-,则A B =I _______________. 【答案】{}1,2【解析】化简集合A ,再根据交集运算定义计算可得. 【详解】由(3)0x x -<得03x <<,所以{|03}A x x =<<, 所以{1,2}A B =I , 故答案为: {}1,2 【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题. 2.i 是虚数单位,复数151ii-=-________. 【答案】32i -【解析】根据复数的化简:“分母实数化”即可求解 【详解】2215(15)(1)14564321(1)(1)12i i i i i ii i i i i --+---====---+- 【点睛】本题考查复数的基本运算,属于基础题. 3.函数y =________.【答案】(1,2]【解析】根据对数函数的真数大于0,二次根号下被开方数大于等于0,即可求出答案. 【详解】11221log (1)log 1112110x x x x x -⎧-≤⎧⎪⇒⇒<≤⎨⎨>⎩⎪->⎩… 故答案为:(1,2] 【点睛】本题主要考查了函数定义域的求法,属于基础题.4.已知α是第二象限角,其终边上一点(),5P x ,且2cos 3α=-,则x 的值为______. 【答案】2-【解析】直接根据三角函数定义得到24x =,根据α是第二象限角得到答案. 【详解】由α终边上一点(),5P x ,得22cos 35x α==-+,解得24x =,α是第二象限角,所以x 的值为2-.故答案为:2-. 【点睛】本题考查根据三角函数定义求参数,意在考查学生的计算能力. 5.下图是一个算法流程图,则输出的i 的值为____.【答案】3【解析】第一次循环后S=400,i=1; 第二次循环后S=800,i=2; 第三次循环后S=1200,i=3;第四次循环后S=1600>1200,输出i=3.点睛:本题考查的是算法与流程图.对算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.6.若同时抛掷两枚骰子,则向上的点数之差的绝对值为3的慨率是______. 【答案】16【解析】计算基本事件总数为36,满足条件的事件数为6,相除得到概率. 【详解】同时抛掷两枚骰子,基本事件总数为36,向上的点数之差的绝对值为3的事件数有()()()()()()1,4,2,5,3,6,4,1,5,2,6,36种, 故61366P ==. 故答案为:16. 【点睛】本题考查了古典概率的计算,意在考查学生的计算能力.7.若正四棱锥的底面边长为,侧面积为,则它的体积为___. 【答案】8【解析】由题意可得:侧面三角形的面积:1=2S h h ⨯=侧侧侧, 棱锥的高3h == ,该四棱锥的体积:(21383V =⨯⨯= .8.设等差数列{}na 的前n 项和为n S .若35a =,且1S ,5S ,7S 成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a =____.【答案】21n -【解析】设等差数列{}n a 的公差为d , ∵35a =,且1S ,5S ,7S 成等差数列,∴111125,7211020a d a a d a d +=⎧⎨++=+⎩解得11,2a d =⎧⎨=⎩∴21n a n =- 9.在ABC V 中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,则cos A =______________.【答案】. 【解析】设BC 边上的高为AD ,则3BC AD=,求出AC=,AB =.再利用余弦定理求出cos A . 【详解】设BC 边上的高为AD ,则3BC AD =,所以AC =,AB =.由余弦定理,知222222cos210AB AC BC A AB AC +-===⋅.故答案为 【点睛】本题主要考查余弦定理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题. 10.已知0x >,0y >,且1x y +=,则21x y xy++的最小值为______.【答案】5【解析】变换得到21325x y y xxy x y++=++,再利用均值不等式计算得到答案. 【详解】()21232323255x y x y x y y xx y xy xy x y x y x y⎛⎫+++++==+=++=++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当1x y =+=⎪⎩,即32x y =-=时等号成立.故答案为:5. 【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值,灵活应用1x y +=是解题的关键.11.已知a R ∈,设函数()2,1,1x x ax a x f x ae x x ⎧-+≥=⎨-<⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为______.【答案】14a e≤≤ 【解析】考虑1x ≥和1x <两种情况,分别计算得到211211x a x x x ≤=-++--,利用均值不等式得到4a ≤;x x a e ≥,证明()xx p x e=单调递增,得到1a e ≥,得到答案. 【详解】当1x ≥时,()0f x ≥,即20x ax a -+≥对1x ≥恒成立, 当1x =时,符合题意;当1x >时,参变分离得:211211x a x x x ≤=-++--,因为11241x x -++≥-,当2x =时等号成立,故上式恒成立时4a ≤; 当1x <时,()0f x ≥,即0x ae x -≥对1x <恒成立, 参变分离得:x x a e ≥,令()x x p x e =,()10xxp x e-'=>,故()p x 单调递增, ∴()()11x x p x p e e=<= 要使0x ae x -≥对1x <恒成立,则1a e≥. 综上所述:a 的取值范围为14a e≤≤. 故答案为:14a e≤≤. 【点睛】本题考查了恒成立问题,参数分离转化为函数的最值问题是解题的关键.12.在ABC ∆中,已知()4AB AC CB -⊥u u u r u u u r u u u r,则sin A 最大值等于______.【答案】35【解析】根据()4AB AC CB -⊥u u u r u u u r u u u r,得到2245cos 0c bc A b -+=,根据余弦定理得到44cos 555b c A c b =+≥,得到答案. 【详解】∵()4AB AC CB -⊥u u u r u u u r u u u r ,∴()40AB AC CB -⋅=u u u r u u u r u u u r∵CB AB AC =-u u u r u u u r u u u r ,代入上式,并化简得:22450AB AB AC AC -⋅+=u u u r u u u r u u u r u u u r ,故2245cos 0c bc A b -+=,得2244cos 0555b c b cA bc c b+==+>,由同角三角函数关系式,可知sin A 最大时,cos A 最小, 由44cos 555b c A c b =+≥,当且仅当2b c =时等号成立,此时sin A 最大值等于35.故答案为:35. 【点睛】本题考查了向量运算,余弦定理,均值不等式,意在考查学生的综合应用能力.13.已知实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,2142420a a a a a +-=,且123a a a >>,则4a 的取值范围是_______.【答案】⎝⎭【解析】由实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,且123a a a >>,得出12a a >,从而得出21a a 的范围,用21a a 表示4a ,构建函数,求解取值范围. 【详解】解:实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,且123a a a >>, 所以130,0a a ><, 若20,a ≥则12a a >,若20,a <则123232a a a a a a =--=->, 所以,12a a >,因为关于4a 的方程为2142420a a a a a +-=,所以解得:24111•2a a a ==- 设21a t a =,由12a a >得,(1,1)t ∈-,则412a t =- 因为240t t +≥要成立, 故[0,1)t ∈,设函数1()2f t t =-[0,1)t ∈ 因为1()02f t ='--<在[0,1)t ∈上恒成立,故函数()f t 单调递减,所以min 1()(1)2f t f ->=,max ()(0)0f t f ==,所以此时()f t 在[0,1)t ∈的值域为1(2-,即当412a t =-时,4a ∈;设函数1()2g t t =-+[0,1)t ∈因为1()2g t =-+='0=>在[0,1)t ∈上恒成立,故函数()g t 单调递增,所以max ()(1)g t g <=,min()(0)0g t g ==,所以此时()g t 在[0,1)t ∈的值域为,即当412a t =-+41[0,2a -+∈,综上:411(,22a --+∈. 【点睛】本题本质上考查了函数的最值问题,解题的关键是要能构建出关于4a 的函数,通过函数思想求解取值范围,还考查了学生整体换元的思想.14.已知()()()2ln ln f x ax x x x x =+--恰有三个不同零点,则a 的取值范围为______.【答案】2211,2e e e ⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭【解析】变形得到()()2ln ln 110x x a a x x ⎛⎫+---= ⎪⎝⎭,设ln x t x =,()()2110t a t a +---=,讨论得到方程有唯一根或无解时不成立,有两解时,直线1y t =,2y t =与ln xy x=的交点恰有三个,计算得到答案. 【详解】令()0f x =,变形得:()()2ln ln 110x x a a x x ⎛⎫+---= ⎪⎝⎭, 令ln x t x =,得()()2110t a t a +---=,ln x t x =,故21ln x t x¢-=, 当0x e <<,0t '>,ln xt x=在()0,e 上单调递增; 当x e >,0t '<,ln xt x=在(),e +∞上单调递减, 且ln 0x t x=>,故ln xt x =在x e =时有最大值1e .当()()2110t a t a +---=有唯一根或无解时,原方程最多两解,不符题意;当()()2110t a t a +---=有两根时,1t t =或2tt =,规定12t t <,要使原方程有三个解,则直线1y t =,2y t =与ln xy x=的交点恰有三个, 即转化为()()2110t a t a +---=的两根10t ≤,210t e<<, 则()()()()()2214101011110a a a a a ee ⎧⎪-+->⎪--≤⎨⎪⎪+--->⎩,解得2211e e a e e -+<<-. 故答案为:2211,2e e e ⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭.【点睛】本题考查了函数的零点问题,意在考查学生的计算能力和转化能力,综合应用能力.二、解答题15.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,DC AB ∥,90BAD ∠=︒,且222AB AD DC PD ===,E 为PA 的中点.(1)证明:DE P 平面PBC ; (2)证明:DE ⊥平面PAB .【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析 【解析】(1)由线面平行的判定定理即可证明. (2)由线面垂直的判断定理即可证明. 【详解】证明:(1)取PB 中点F ,连接CF ,EF ∵在PAB ∆中,点E ,F 分别是PA ,PB 中点 ∴EF AB ∥,且12EF AB =∵DC AB ∥,2AB DC = ∴EF CD ∥且EF CD = ∴四边形EDCF 为平行四边形 ∴FC DE P∵FC ⊂平面PBC ,DE ⊂/平面PBC ∴DE P 平面PBC .(2)∵PD ⊥底面ABCD ,AB Ì平面ABCD ∴PD AB ⊥∵90BAD ∠=︒,∴AD AB ⊥又∴AD PD D =I ,AD ⊂平面PAD ,PD ⊂平面PAD∴AB ⊥平面PAD ∵DE ⊂平面PAD ∴AB DE ⊥∵在PAD ∆中,PD AD =,E 为PA 的中点 ∴DE AP ⊥∵AB AP A =I ,AB Ì平面PAB ,AP ⊂平面PAB∴DE ⊥平面PAB . 【点睛】本题考查了立体几何中线面平行、线面垂直的证明; (1)要证线面平行,需先证线线平行.(2)要证线面垂直,先证线线垂直,同时注意是平面两条相交直线. 16.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,()()()sin sin sin a b A b c C B -=+-.(1)求角C 的值; (2)若1cos 63B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,求sin A .【答案】(1)3C π=(2 【解析】(1)根据正弦定理将已知条件角化边,变形后再用余弦定理可得; (2)利用sin sin[()]sin()sin()366A B C B B ππππ=-+=+=++,再用两角和的正弦公式可计算得. 【详解】解:(1)在ABC ∆中,由正弦定理sin sin sin a b cA B C==得:()()()a b a b c c b -=+-, 即222a b c ab +-=,在ABC ∆中,由余弦定理得:222cos 122a b c C ab +-==,因为0C π<<∴3C π=;(2)在ABC ∆中,∵3C π=,∴203B π<<,∴5666B πππ<+<,因为1cos 63B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,∴sin 6B π⎛⎫+== ⎪⎝⎭, 因为A B C π++=,∴()sin sin sin sin 366A B C B B ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+=++⎡⎤ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣⎦ sin cos cos sin 6666B B ππππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1132=⨯16=. 【点睛】本题考查了正弦定理角化边,余弦定理,两角和的正弦公式,属于中档题. 17.已知a ,b 为实数,函数()21f x x a x b =---.(1)已知0a ≠,讨论()y f x =的奇偶性;(2)若1b =,①若2a =,求()f x 在[]0,3x ∈上的值域; ②若2a >,解关于x 的不等式()0f x ≥.【答案】(1)答案不唯一,具体见解析(2)①[]3,4-②{1x x a ≥-或1x a ≤--或}1x = 【解析】(1)讨论0b =,0b ≠两种情况,分别讨论函数的奇偶性得到答案.(2)①()2221,1323,01x x x f x x x x ⎧-+≤≤=⎨+-≤<⎩,()f x 在[]1,3上单调递增,在[)0,1上单调递增,得到函数值域.②()()()2211,111,1x a x x f x x a x x ⎧---≥⎪=⎨+--<⎪⎩,当1x ≥时,()()110x x a -+-≥,故1x =,或1x a ≥-,当1x <时,()()110x x a -++≥,解得1x a ≤--,得到答案.【详解】(1)若0b =,则()21f x x a x =--,则定义域为R ,且()()f x f x -=,故()f x 为偶函数;若0b ≠,则()21f x x a x b =---,()11f a b =--,()11f a b -=-+,由于0a ≠,则()()11f f -≠-,且()()11f f -≠,故()f x 既不是奇函数也不是偶函数;(2)因为1b =,则()211f x x a x =---,①若2a =,则()22221,13,21123,01,x x x f x x x x x x ⎧-+≤≤=---=⎨+-≤<⎩当13x ≤≤时,()f x 在[]1,3上单调递增,故()f x 的取值范围为[]0,4; 当01x ≤<时,()f x 在[)0,1上单调递增,故()f x 的取值范围为[]3,0-; 所以()f x 在[]0,3上的取值范围为[]3,4-.②因为1b =,则()()()22211,11111,1x a x x f x x a x x a x x ⎧---≥⎪=---=⎨+--<⎪⎩,当1x ≥时,不等式可化为()()110x x a -+-≥,又因为2a ≥,则此时不等式的解为1x =,或1x a ≥-;当1x <时,不等式可化为()()110x x a -++≥,又因为2a ≥,则此时不等式的解为1x a ≤--;故关于x 的不等式()0f x ≥的解为{1x x a ≥-或1x a ≤--或}1x =. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,值域,解不等式,意在考查学生的分类讨论的能力和综合应用能力.18.在路边安装路灯,灯柱AB 与地面垂直,灯杆BC 与灯柱AB 所在平面与道路垂直,且120ABC ∠=︒,路灯C 采用锥形灯罩,射出的光线如图中阴影部分所示,已知60ACD ∠=︒,路宽27AD =米,设灯柱高AB h =(米),ACB θ∠=(3045θ︒≤≤︒).(1)求灯柱的高h (用θ表示);(2)若灯杆BC 与灯柱AB 所用材料相同,记此用料长度和为S ,求S 关于θ的函数表达式,并求出S 的最小值.【答案】(1)18sin 2θ(米)(2)()18sin 260S θ=+︒;S 的最小值为()9米.【解析】(1)计算60BAC θ∠=︒-,根据正弦定理得到AC θ=,cos sin120AC AB θ=︒,得到答案.(2)根据正弦定理得到29sin 2BC θθ=-,()18sin 260S θ=+︒,根据120260150θ︒≤+︒≤︒计算得到答案.【详解】(1)因为120ABC =︒,ACB θ∠=,所以60BAC θ∠=︒-, 又因为灯柱AB 与地面垂直,即90BAD ∠=︒,所以30CAD θ∠=︒+, 因为60ACD ∠=︒,所以90ADC θ∠=︒-,在ACD ∆中,因为sin sin AD AC ACD ADC =∠∠,所以27cos sin 60AC θθ==︒, 在ABC ∆中,因为sin sin AB AC ACB B =∠,所以cos 18sin 2sin120AC AB θθ==︒. (2)在ABC ∆中,因为sin sin BC ACBAC B=∠,所以()()sin 6036cos sin 6029sin 2sin120AC BC θθθθθ︒-==︒-=-︒,则()9sin 218sin 260S AB BC θθθ=+=+=+︒, 因为3045θ︒≤≤︒,所以120260150θ︒≤+︒≤︒,所以当45θ=︒时,min 9S =. 【点睛】本题考查了正弦定理,三角恒等变换,三角函数最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.19.对于给定的正整数k ,若正项数列{}n a 满足()21111kn k n k n n n k n k n a a a a a a a --+-+--+++++=L L ,对任意的正整数n (n k >)总成立,则称数列{}n a 是“()G k 数列”.(1)证明:若{}n a 是正项等比数列,则{}n a 是“()2G 数列”; (2)已知正项数列{}n a 既是“()2G 数列”,又是“()3G 数列”, ①证明:{}n a 是等比数列;②若21a qa =,q *∈N ,且存在t *∈N ,使得2134i i a a ++-为数列{}n a 中的项,求q 的值.【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析②2q =【解析】(1){}n a 是各项均为正数的等比数列,设公比为q ,则42112n n n n n a a a a a --++=,得到答案.(2)①2n ∀>,42112n n n n n a a a a a --++=,3n ∀>,6321123n n n n n n n a a a a a a a ---+++=,变换得到211n n n a a a -+=,得到证明.②11n n a a q -=,根据题意存在p *∈N ,使得2134t t p a a a -+-=,即134p t q q ---=,讨论1q =和2q ≥,两种情况,分别计算得到答案. 【详解】(1){}n a 是“()2G 数列”,理由如下:因为{}n a 是各项均为正数的等比数列,不妨设公比为q .当2n >时,有()432114211211111n n n n n n n n n na a a a a q a q a q a q a q a ------++=⋅⋅⋅==. 所以{}n a 是“()2Q 数列”.(2)①因为{}n a 既是“()2Q 数列”,又是“()3Q 数列”,所以2n ∀>,42112n n n n n a a a a a --++=,①,3n ∀>,6321123n n n n n n n a a a a a a a ---+++=.② 出①得,1n ∀>,41231n n n n n a a a a a -+++=,③,3n ∀>,43211n n n n n a a a a a ----=.④③⨯④÷②得,3n ∀>,442116n n nna aa a -+⋅=.因为数列{}n a 各项均为正数,所以3n ∀>,211n n n a a a -+=.所以数列{}n a 从第3项起成等比数列,不妨设公比为q '.①中,令4n =得,423564a a a a a =,所以32a a q='. ①中,令3n =得,412453a a a a a =,所以21a a q ='. 所以数列{}n a 是公比为q '的等比数列.②由①知,{}n a 是等比数列,又因为21a qa =,则公比为q ,故11n n a a q -=,所以存在t *∈N ,使得2134t t a a ++-为数列{}n a 中的项, 即存在p *∈N ,使得2134t t p a a a -+-=, 即1134t t p qq q +--=,也即134p t q q ---=(),因为q *∈N ,若1q =,()式不成立;则2q ≥,故342q -≥,因为p *∈N ,t *∈N ,故1p t --∈N ,若10p t --=,()式不成立; 若11p t --=,则2q =符合题意;若12p t --≥,则1234340p t q q q q ---+≥-+>,()式不成立;所以2q =. 【点睛】本题考查了数列的新定义问题,等比数列的证明,意在考查学生对于数列公式方法的综合应用.20.已知函数()32113f x x ax bx =+++(a ,b R ∈). (1)若0b =,且()f x 在()0,∞+内有且只有一个零点,求a 的值;(2)若20a b +=,且()f x 有三个不同零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由; (3)若1a =,0b <,试讨论是否存在0110,,122x ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U ,使得()012f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 【答案】(1)1334⎛⎫- ⎪⎝⎭(2)存在;a 的值为1335⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)答案不唯一,具体见解析【解析】(1)()32113f x x ax =++,()22f x x ax '=+,讨论0a ≥和0a <两种情况,分别计算函数的单调性,再根据零点个数得到参数. (2)()322113f x x ax a x =+-+,根据题意()()()()13f x x m d x m x m d =----+,计算得到m a -=,335a =-,计算得到答案.(3)()32113f x x x bx =+++,()()200001114147122122f x f x x x b ⎛⎫⎛⎫-=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故必须2004147120x x b +++=在110,,122⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭上有解,解方程得到答案. 【详解】(1)若0b =,则()32113f x x ax =++,()22f x x ax '=+, 若0a ≥,则在()0,∞+,则()0f x '>,则()f x 在()0,∞+上单调递增, 又()010f =>,故()f x 在()0,∞+上无零点,舍;若0a <,令()220f x x ax '=+=,得()0f x '=,10x =,22x a =-,在()0,2a -上,()0f x '<,()f x 在上单调递减, 在()0,2a -上,()0f x '>,()f x 在上单调递增, 故()()33384241133f x f a a a a =-=-++=+极小值, 若34103a +>,则()20f a ->,()f x 在()0,∞+上无零点,舍; 若34103a +>,则()20f a -=,()f x 在()0,∞+上恰有一零点,此时1334a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;若34103a +<,则()20f a -<,()010f =>,()()()23310f a a a a -=--++>,则()f x 在()0,2a -和()2,3a a --上有各有一个零点,舍;故a 的值为1334⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)因为20a b +=,则()322113f x x ax a x =+-+,若()f x 有三个不同零点,且成等差数列,可设()()()()()()322232113333f x x m d x m x m d x mx m d x m md =----+=-+--+,故m a -=,则()0f a -=,故3331103a a a -+++=,3513a =-,335a =-.此时,335m =,d =,故存在三个不同的零点. 故符合题意的a 的值为1335⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)若1a =,0b <,()32113f x x x bx =+++, ()3232000011111111233222f x f x x bx b ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+++-+++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦()323220000001111114147123222122x x b x x x x b ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-=-+++⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ ∴若存在0110,,122x ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭U ,使得()012f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,必须2004147120x x b +++=在110,,122⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭上有解. 0b <Q ,()()21416712421480b b ∴∆=-+=->=0x >Q ,0x ∴依题意01<<,即711<,492148121b ∴<-<即2571212b-<<-,12=,得54b=-,故欲使满足题意的x存在,则54b≠-,∴当25557,,124412b⎛⎫⎛⎫∈----⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U时,存在唯一的110,,122x⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U满足()01 2f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当2575,,012124b⎛⎤⎡⎫⎧⎫∈-∞---⎨⎬⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭⎩⎭U U时,不存在110,,122x⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U使()12f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查了函数的零点问题,解方程,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.。
2019-2020学年江苏省镇江市高三(上)期中数学试卷一、填空题(本大题共14小题,共70.0分)1.设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},则∁U A=______ .2.命题“∃x∈R,x2−4x+4<0”的否定是 _____________.3.函数f(x)=2√x+2+lg(1−2x)的定义域是______ .4.已知扇形的周长是10,面积是4,则扇形的圆心角的弧度数为:5.已知函数f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f(0)=______.6.若函数是偶函数,则实数a的值为________.7.已知:A+B=π4,且A≠π2+kπ,B≠π2+kπ,k∈Z,则(1+tanA)(1+tanB)=______ .8.设函数f(x)=e x sin x的图像在点(0,0)处的切线与直线x+my+1=0平行,则m=____.9.函数的零点个数为____________.10.已知ab>0 , a+b=5,则2a+1+1b+1的最小值为__________.11.定义在(0,π2)的函数的最大值为__________12.已知α∈(π2,π),sinα=35,则tan(π4−α)=__________.13.已知函数有3个不同的零点,则实数a的取值范围是________.14.函数f(x)=|2x+a|+x−a,x∈R的最小值为3,则a的值为______ .二、解答题(本大题共6小题,共90.0分)15.已知函数(1)求f(x)的最小正周期.(2)当x∈[0,π2]时,求f(x)的最小值及以及取得最小值时x的集合.16.在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a,b,c,若a+2b=2ccosA.(Ⅰ)求角C;(Ⅱ)已知△ABC的面积为√3,b=4,求边c的长.17.已知函数g(x)=f(x)+x(x∈R)为奇函数.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)若x>0时,f(x)=log2x,求当x<0时,函数g(x)的解析式.18.已知函数f(x)是定义在[−e,0]∪(0,e]上的奇函数,当x∈[−e,0)时,有f(x)=ax−ln(−x)(其中e为自然对数的底,a∈R).(1)求函数f(x)的解析式.(2)试问是否存在实数a,使得当x∈(0,e]时,f(x)的最大值是2?如果存在,求出实数a的值;如果不存在,请说明理由.19.如图,在半径为40cm的半圆(O为圆心)形铁皮上截取一块矩形材料ABCD,其中A,B在直径上,C,D在圆周上.(1)设AD=x,将矩形ABCD的面积y表示为x的函数,并写出定义域(2)应怎样截取,才能使矩形ABCD的面积最大?最大面积是多少?20.已知函数f(x)=x2−ax−aln x(a∈R).(1)若函数f(x)在x=1处取得极值,求a的值;(2)在(1)的条件下,求证:f(x)≥−x33+5x22−4x+116.-------- 答案与解析 --------1.答案:{4,6,7,9,10}解析:解:∵全集U ={n ∈N|1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8}, ∴∁U A ={4,6,7,9,10}. 故答案为:{4,6,7,9,10}. 利用补集定义直接求解.本题考查补集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意补集定义的合理运用.2.答案:∀x ∈R ,x 2−4x +4≥0解析: 【分析】此题考查特称命题的否定,考查全称命题与特称命题的否定关系,考查计算能力. 直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可. 【解答】解:命题“∃x ∈R ,x 2−4x +4<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2−4x +4≥0”. 故答案为∀x ∈R ,x 2−4x +4≥0.3.答案:(−2,12)解析: 【分析】本题主要考查函数定义域的求法,要求熟练掌握常见函数成立的条件,是基础题. 根据函数成立的条件即可求出函数的定义域. 【解答】解:要使函数有意义,则{x +2>01−2x >0,即{x >−2x <12,即−2<x<12,∴函数的定义域为(−2,12),故答案为:(−2,12).4.答案:解析:【分析】本题是基础题,考查扇形的周长与扇形的面积公式的应用,考查计算能力,是高考中常见的题型.【解答】解:设扇形的弧长为:l半径为r,所以2r+l=10,所以l=2,r=4,所以扇形的圆心角的弧度数是,故答案为.5.答案:32解析:解:根据函数f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象,可得14⋅2πω=7π12−π3,∴ω=2,再根据五点法作图可得2⋅7π12+φ=2π,求得φ=5π6,∴f(x)=3sin(2x+5π6),∴f(0)=3sin5π6=32,故答案为:32.由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式,从而求得f(0)的值.本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,属于基础题.6.答案:−1解析:本题主要考查函数的奇偶性及对数运算,是基础题.由偶函数定义得出等式求出a的值即可.【解答】解:因为函数f(x)是偶函数,所以f(−x)=f(x),即lg(1−x)+lg(1−ax)=lg(1+x)+lg(1+ax),也即lg(1−x)(1−ax)=lg(1+x)(1+ax)所以1+ax2−(a+1)x=1+ax2+(a+1)x,所以(a+1)=0,故a=−1.故答案为−1.7.答案:2解析:解:∵A+B=π4,且A≠π2+kπ,B≠π2+kπ,k∈Z,∴tan(A+B)=tanA+tanB1−tanAtanB=tan45°=1∴tanA+tanB+tanAtanB=1∴(1+tanA)(1+tanB)=1+tanA+tanB+tanAtanB=2故答案为:2.根据正切的两角和公式,利用tan(A+B)=tanA+tanB1−tanAtanB=1可求得tanA+tanB+tanAtanB的值,代入(1+tanA)(1+tanB)答案可得.本题主要考查了两角和与差的正切函数.注意对两角和与差公式的变形利用.8.答案:−1解析:【分析】本题属于利用导数求某点处的曲线方程,考察了对导数的几何意义的理解.首先要判定点是否满足曲线,而后求导求出切线方程的斜率,切线方程与直线x+my+l=0平行,故斜率相等.属中等题.【解答】解:点(0,0)满足曲线f(x),对f(x)求导:f′(x)=e x sinx+e x cosx;过(0,0)的切线方程斜率为:f′(0)=1;∴切线方程为:y−0=1×(x−0)⇒y=x;由直线x+my+l=0,则y=−1m x−1m∵切线方程与直线x+my+l=0平行;∴−1m=1解得m=−1.故答案为−1.9.答案:4【分析】本题考查函数的零点与方程的根,由f(x)=0得|lgx|=sinx,分别作出两个函数的图象,根据图象的交点个数进行判断即可.属基础题目.【解答】解:令f(x)=0得|lgx|=sinx,作出y=|lgx|与y=sinx的函数图象,如图所示:由图象可以知道两图象有4个交点,所以f(x)共有4个零点.故答案为4.10.答案:3+2√27解析:【分析】本题考查利用基本不等式求最值,属于一般题.由已知得a+1+b+1=7,然后利用基本不等式求解即可.【解答】解:因为ab>0 , a+b=5,所以a+1+b+1=7,a>0,b>0所以2a+1+1b+1=17(a+1+b+1)(2a+1+1b+1)=17(3+2(b+1)a+1+a+1b+1)≥17(3+2√2(b+1)a+1×a+1b+1)=3+2√27,当且仅当a+1=√2(b+1)时取等号,所以2a+1+1b+1的最小值为3+2√27.故答案为3+2√27.11.答案:3√3【分析】本题考查了利用导函数研究其单调性,求其最大值的问题.属于基础题.利用导函数研究其单调性,求其最大值.【解答】解:函数f(x)=8sinx−tanx,那么:f′(x)=8cosx−1cos2x =8cos3x−1cos2x,令f′(x)=0,得:cosx=12∵x∈(0,π2),∴x=π3.当x∈(0,π3)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(0,π3)上是单调增函数.当x∈(π3,π2)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(π3,π2)上是单调减函数.∴当x=π3时,函数f(x)取得最大值为3√3,故答案为3√3.12.答案:7解析:由题意知tanα=sinαcosα=−34,tan(π4−α)=tanπ4−tanα1+tanπ4tanα=1−(−34)1+1⋅(−34)=7.13.答案:解:依题意,要使函数f(x)有三个不同的零点,则当x≤0时,方程2x−a=0,即2x=a必有一个根,此时0<a≤1;当x>0时,方程有两个不等的实根,即方程x2−3ax+a=0有两个不等的正实根,于是有,由此解得a>49.因此,满足题意的实数a需满足即.故答案为.解析:本题考查函数的零点与方程根的关系,分段函数性质,考查了分析能力和转化能力,属于中档题.要使函数f(x)有三个不同的零点,则当x≤0时,方程2x−a=0必有一个根,当x>0时,方程有两个不等的实根,根据指数函数的性质和一元二次方程根的分布即可求出a的范14.答案:−2解析:解:∵f(x)=|2x+a|+x−a={−x−2a,x<−a2 3x,x≥−a2故函数f(x)在区间(−∞,−a2]上为减函数,在区间[−a2,+∞)上为增函数,故当x=−a2时,函数f(x)=|2x+a|+x−a取最小值−32a故−32a=3解得a=−2故答案为:−2利用零点分段法,将函数f(x)的解析式化为分段函数,进而根据一次函数的图象和性质,求出函数的最值,进而可得a的值.本题考查的知识点绝对值函数,分段函数的单调性和最值,其中分析出原函数的单调性及最值点是解答的关键.15.答案:解:f(x)=cos2x−2sinxcosx−sin2x=cos2x−sin2x=√2cos(2x+π4),(1)T=π;(2)∵0≤x≤π2,∴π4≤2x+π4≤54π,当2x+π4=π⇒x=38π,∴x=38π时,f(x)有最小值−√2.故x的集合{3π8}.解析:本题主要考查三角函数最小正周期的求法和三角函数的最值的求法,先把函数化简为y= Asin(wx+ρ)或y=Acos(wx+ρ)的形式再解题,为基础题.(1)先根据三角函数的二倍角公式化简为y=√2cos(2x+π4),再由T=2π2可得答案.(2)先根据x的范围确定2x+π4的范围,再由余弦函数的性质可求出最小值.16.答案:解:(Ⅰ)由正弦定理有sinA+2sinB=2sinCcosA,有sinA+2sin(A+C)=2sinCcosA,得sinA+2sinAcosC=0.由0<A<π,得sinA>0,有cosC=−12,由0<C <π,得C =2π3.(Ⅱ)△ABC 的面积为12absinC =√3. 又b =4,sinC =√32,∴a =1.由余弦定理得:c 2=1+16−2×1×4×(−12)=21. ∴c =√21.解析:本题考查正弦定理、余弦定理,三角形的面积公式,以及两角和与差的三角函数公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键,属于中档题.(Ⅰ)已知等式利用正弦定理和两角和的正弦公式化简、整理并结合已知条件,可确定出C 的度数; (Ⅱ)由题意,根据三角形面积公式,求出边a ,再由余弦定理即可求出边c .17.答案:解:(1)∵函数g(x)=f(x)+x(x ∈R)为奇函数,∴g(−x)=−g(x), 即f(−x)−x =−f(x)−x , 即f(−x)=−f(x) 则函数f(x)是奇函数; (2)∵x <0,∴−x >0, 则f(−x)=log 2(−x), ∵函数f(x)是奇函数,∴f(−x)=log 2(−x)=−f(x), 即f(x)=−log 2(−x),x <0,则g(x)=f(x)+x =x −log 2(−x),x <0故当x <0时,函数g(x)的解析式为g(x)=x −log 2(−x),x <0.解析:(1)根据函数奇偶性的定义进行判断; (2)根据函数奇偶性的性质即可求g(x)的解析式.本题主要考查函数奇偶性的判断,和函数奇偶性的应用,利用定义法是解决本题的关键.18.答案:解:(1)当x ∈(0,e]时,−x ∈[−e,0),则f(−x)=a(−x)−lnx ,又f(x)是奇函数,故f(x)=−f(−x)=ax +lnx , 故f(x)={ax −ln(−x),−e ≤x <0ax +lnx,0<x ≤e ;(2)当x ∈(0,e]时,f(x)=ax +lnx , f′(x)=a +1x =ax+1x,①当a ≥0时,f′(x)>0,f(x)在区间(0,e]递增,故函数f(x)在区间(0,e]上的最大值是f(e)=ae +1=2,故a =1e >0满足题意;②当−1a ≥e ,即−1e ≤a <0时,f′(x)=a +1x ≥−1e +1x ≥−1e +1e =0,故f(x)在(0,e]递增,此时f(x)在区间(0,e]的最大值是f(e)=ae +1=2,则a =1e >0,不满足条件=1e ≤a <0;③当a <−1e 时,可得f(x)在区间(0,−1a ]递增,在区间[−1a ,e]递减,故x =−1a 时,f(x)max =f(−1a )=−1+ln(−1a ),令f(−1a )=2,得a =−1e 3>01e ,不满足条件,综上a =1e 时,函数f(x)在区间(0,e]上的最大值是2.解析:(1)设x ∈(0,−e],则−x ∈[−e,0),故f(−x)=−ax −ln(x),根据函数的奇偶性求出此时的解析式,即可得到函数在定义域内的解析式;(2)假设存在实数a 满足条件,通过讨论a 的范围,利用函数的单调性求出函数的最小值,解出a 的值即可.本题考查对数函数的单调性和特殊点,函数的奇偶性,利用导数研究函数得最值,体现了分类讨论的数学思想,确定函数的最小值,是解题的难点和关键.19.答案:解:(1)AB =2OA =2√402−x 2=2√1600−x 2,∴y =f(x)=2x√1600−x 2,x ∈(0,40).(2)y 2=4x 2(1600−x 2)≤4×(x 2+1600−x 22)2=16002,即y ≤1600,当且仅当x =20√2时取等号.∴截取AD =20√2时,才能使矩形材料ABCD 的面积最大,最大面积为1600cm 2.解析:(1)AB =2OA =2√1600−x 2,可得y =f(x)的解析式.(2)平方利用基本不等式的性质即可得出.本题考查了函数的性质、矩形的面积计算公式、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.答案:解:(1)f′(x)=2x −a −a x ,由题意可得f′(1)=0,解得a =1.经检验,a =1时f(x)在x =1处取得极值,所以a =1.(2)证明:由(1)知,f(x)=x 2−x −ln x ,令g(x)=f(x)−(−x 33+5x 22−4x +116)=x 33−3x 22+3x −ln x −116,由g′(x)=x2−3x+3−1x =x3−1x−3(x−1)=(x−1)3x(x>0),可知g(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,所以g(x)≥g(1)=0,所以f(x)≥−x33+5x22−4x+116成立.解析:本题考查了函数的极值,考查不等式的证明以及导数的应用,是一道中档题.(1)求出函数的导数,求出a的值,检验即可;(2)令g(x)=f(x)−(−x33+5x22−4x+116),求出函数的导数,根据函数的单调性证明即可.。
2020届江苏省镇江市高三上学期第一次调研考试(期末)数学试题一、填空题1.已知集合{}220A x x x =-≤,{}1,1,2B =-,则AB =______.【答案】{}1,2【解析】先求出集合A ,然后根据交集的计算,即可求出A B .【详解】∵集合{}220A x x x =-≤ ∴集合{}02A x x =≤≤ ∵集合{}1,1,2B =- ∴{}1,2AB =故答案为:{}1,2. 【点睛】本题考查了描述法、列举法的定义,一元二次不等式的解法,考查了交集的运算,属于基础题. 2.设复数21iz =+(其中i 为虚数单位),则z =______.【解析】根据复数的基本运算法则进行化简,再利用复数的模长公式即可求出结果. 【详解】∵21i z =+∴2112i iiz i =+=-⋅∴z ==【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.3.如图是一个算法的伪代码,则输出的结果是______.【答案】25【解析】模拟执行伪代码,可得伪代码的功能是计算并输出013579S =+++++的值,从而得解. 【详解】模拟执行伪代码,可得:01357925S =+++++=. 故答案为:25. 【点睛】本题考查了伪代码的应用问题,解答本题的关键是应根据已知分析出循环的循环变量的初值,终值及步长,是基础题目.4.顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点的抛物线方程是______.【答案】216y x =【解析】求得双曲线的右焦点,可设抛物线的方程为2,0y mx m =>,由抛物线的焦点坐标,可得m ,即可得到所求方程. 【详解】由题意得,双曲线221124x y -=的右焦点为()4,0.抛物线方程设为2,0y mx m =>.∵抛物线的顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点∴44m=,即16m = ∴抛物线方程为216y x = 故答案为:216y x =. 【点睛】本题考查双曲线和抛物线的方程和性质,考查方程思想和运算能力,属于基础题. 5.已知在平面直角坐标系xOy 中,直线1l :20x my m -+-=,2l :()210mx m y +--=,若直线12l l //,则m =______.【答案】2-【解析】根据题意,由直线平行的条件可得()220m m -+=,可得m 的值,验证直线是否重合即可得答案. 【详解】根据题意,直线1l :20x my m -+-=,2l :()210mx m y +--=. 若直线12l l //,必有()220m m -+=,解得:1m =或2-.当1m =时,直线1l :10x y --=,2l :10x y --=,两直线重合,不符合题意; 当2m =-时,直线1l :240x y +-=,2l :2410x y ---=,两直线平行,符合题意; ∴2m =-. 故答案为:2-. 【点睛】已知直线1l ,2l 的方程分别是:1l :1110A x B y C ++=(1A ,1B 不同时为0),2l :2220A x B y C ++=(2A ,2B 不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:①2112210A A l B B l +⇔=⊥; ②121221//0l l A B A B ⇔-=,12210AC A C -≠.6.从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,则剩余三个数能构成等差数列的概率是______. 【答案】25【解析】基本事件总数2510n C ==,利用列举法求出剩余三个数能构成等差数列包含的基本事件有4个,由此能求出剩余三个数能构成等差数列的概率. 【详解】从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,基本事件总数为2510n C ==.∴剩余三个数能构成等差数列包含的基本事件有:(1,2,3),(1,3,5),(2,3,4),(3,4,5),共4个.∴剩余三个数能构成等差数列的概率是42 105p==故答案为:25.【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.7.若实数x,y满足条件10,10,330,x yx yx y+-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则32z x y=+的最大值为______.【答案】13【解析】画出约束条件对应的可行域,再求出对应的交点的坐标,分别代入目标函数,比较目标函数值即可得到其最优解.【详解】实数x,y满足条件10,10,330,x yx yx y+-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,对应的可行域如下图所示:由10330x yx y--=⎧⎨-+=⎩,解得3x=,2y=时,目标函数经过()3,2A时,目标函数取得最大值,即3213z x y=+=.∴32z x y=+的最大值为13.故答案为:13.【点睛】本题考查的是线性规划问题,解决线性规划问题的实质是把代数问题几何化,即数形结合思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意让其斜率与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大值或最小值会在可行域的端点或边界上取得. 8.将函数()cos2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,再将图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,则4g π⎛⎫= ⎪⎝⎭______.【答案】【解析】由题意利用函数()sin y A ωx φ=+的图象变换规律,得到()g x 的解析式,再根据()g x 的解析式,求得4g π⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【详解】将函数()cos2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,可得cos 2cos 263y x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,再将图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,得到函数()2cos 23y g x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭的图象.∴2cos 22sin 4433g ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:【点睛】本题考查函数()sin y A ωx φ=+的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言.9.已知正方体1111ABCD A B C D -,棱长为1.点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱11B C 上的任意一点,则三棱锥B ECF -的体积为______. 【答案】16【解析】由题意画出图形,再由等积法求三棱锥B ECF -的体积. 【详解】根据题意画出图形,如下图所示:∵正方体1111ABCD A B C D -棱长为1,点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱11B C 上的任意一点. ∴11111111132326B ECF F BCE V V BC AB B B --==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= 故答案为:16. 【点睛】本题考查多面体体积的求法,注意求体积的一些特殊方法——分割法、补形法、等体积法,等积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.10.等比数列{}n a 的前三项和342S =,若1a ,23a +,3a 成等差数列,则公比q =______.【答案】2或12【解析】由等差数列的等差中项性质和等比数列的通项公式,解方程组可得所求公比q 的值. 【详解】∵等比数列{}n a 的前三项和342S =,1a ,23a +,3a 成等差数列∴()211121114223a a q a q a q a a q⎧++=⎪⎨+=+⎪⎩,解得2q 或12故答案为:2或12. 【点睛】本题考查等差数列的等差中项性质和等比数列的通项公式,考查方程思想和运算能力,属于基础题.11.记集合[],A a b =,当,64ππθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数()2cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则b a -的最小值是______. 【答案】3【解析】利用倍角公式、和差公式化简()fθ,利用三角函数的单调性可得B ,根据“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,可得B A ⊆,即可得出结论. 【详解】根据题意可得:()2cos 2cos 2sin 216f πθθθθθ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭. ∵,64ππθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦∴()[]0,3fθ∈,即[]0,3B =“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则B A ⊆ ∴03a b ≤⎧⎨≥⎩∴303b a -≥-=,即()min 3b a -=. 故答案为:3. 【点睛】本题考查了倍角公式、和差公式、三角函数的单调性、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.己知函数()331,0,22,0,xx x x f x x x ⎧⎛⎫-+<⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,则实数m 的取值范围是______.【答案】11,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【解析】由题意可得()f x 为偶函数,求得()f x 在0x ≥上连续,且为减函数,可得1x x m -≥+,即有即()22210m x m ++-≤在[],1x m m ∈+恒成立,由一次函数的单调性,解不等式组,即可得到所求范围. 【详解】∵()()f x f x -=∴()f x 为偶函数且在[)0,+∞单调递减 ∵()()1f x f x m -≤+在[],1x m m ∈+恒成立∴1x x m -≥+在[],1x m m ∈+恒成立,则222212x x x mx m -+≥++在[],1x m m ∈+恒成立∴()22210m x m ++-≤在[],1x m m ∈+恒成立∴()()()22221022110m m m m m m ⎧++-≤⎪⎨+++-≤⎪⎩,解得113m -≤≤-. 故答案为:11,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查不等式恒成立问题解法,注意运用偶函数的性质和单调性,考查转化思想和运算能力,解答本题的关键是判断出函数()f x 的奇偶性与单调性,属于中档题. 13.过直线l :2y x =-上任意一点P 作圆C :221x y +=的一条切线,切点为A ,若存在定()00,B x y ,使得PA PB =恒成立,则00x y -=______.【答案】2【解析】设(),P x y ,根据圆C 及切点A ,结合PA PB =,可推出221PO PB -=,再根据两点之间距离公式化简可得220000012x x y y x y y ++=-+,结合点P 在2y x =-上,可列出方程组,即可解出0y ,进而可得答案. 【详解】 设(),P x y ∵PA PB = ∴22PA PB = ∴221PO PB -=∴()()2222001x y x x y y +-=-+-,即220000012x x y y x y y ++=-+∵P 在2y x =-上任取∴00220001122x y x y y ⎧-=⎪⎪⎨++⎪=-⎪⎩,解得022y -±= ∵01x y -= ∴00x y =-∴00022x y y -=-=故答案为:2【点睛】本题考查直线与圆的关系,涉及了两点之间的距离公式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.14.在平面直角坐标系xOy 中已知三个点()2,1A ,()1,2B -,()3,1C -,点(),P x y 满足()()1OP OA OP OB ⋅⨯⋅=-,则2OP OC OP⋅的最大值为______.【答案】4【解析】依题意可得()()221x y x y +-=-,通过换元令22x y mx y n +=⎧⎨-=⎩,将所求式子化简,再利用基本不等式得解. 【详解】∵点(),P x y 满足()()1OP OA OP OB ⋅⨯⋅=- ∴()()221x y x y +-=-令22x y m x y n +=⎧⎨-=⎩,解得2525m n x m ny +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩∴1mn =-∴2222222344442525OP OCx y m nm mnn m mn n x y OP⋅-+==++-+++()()()()()222255522m n m n m n m n m n mn m n +++===++-++要求出2OP OC OP⋅的最大值,不妨设0m n +>,则2552222OP OC OPm n m n⋅=≤=+++2m n m n+=+,即2m n +=,即2626m n ⎧+=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩或2626m n ⎧-=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,取“=”. 故答案为:52. 【点睛】本题考查平面向量与基本不等式的综合运用,考查换元思想及化简运算能力,属于中档题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).二、解答题15.在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是平行四边形,E 是AP 的中点,AB BD ⊥,PB PD ⊥,平面PBD ⊥底面ABCD .(1)求证://PC 平面BDE ; (2)求证:PD ⊥平面PAB .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)连结AC ,交BD 于点O ,连结EO ,则点O 为AC 中点,由点E 为AP 的中点,得//EO PC ,由此能证明//PC 平面BDE ;(2)根据题设条件推导出PB ⊥平面ABCD ,PB AB ⊥,AB BD ⊥,从而AB ⊥平面PBD ,进而可得AB PD ⊥,结合PD PB ⊥,由此能证明PD ⊥平面PAB . 【详解】(1)证明:连接AC 交BD 于点O ,并连接EO∵平行四边形ABCD ,且AC 交BD 于点O ∴点O 为AC 中点在PAC ∆中,点E 为AP 的中点 ∴//EO PC∵EO ⊂平面BDE ,PC ⊄平面BDE ∴//PC 平面BDE(2)∵平面PBD ⊥平面ABCD ,平面PBD 平面ABCD BD =,PB BD ⊥,PB ⊂平面PBD∴PB ⊥平面ABCD ∵AB平面ABCD∴PB AB ⊥ 又∵AB BD ⊥,BD PB B =,PB ⊂平面PBD ,BD ⊂平面PBD∴AB ⊥平面PBD ∵PD ⊂平面PBD ∴AB PD ⊥又∵PD PB ⊥,PB AB B ⋂=,PB ⊂平面PAB ,AB 平面PAB∴PD ⊥平面PAB . 【点睛】本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.16.如图,在ABC ∆中,点D 是边BC 上一点,14AB =,6BD =,66BA BD ⋅=.(1)若C B >,且()13cos 14C B -=,求角C ; (2)若ACD ∆的面积为S ,且12S CA CD =⋅,求AC 的长度.【答案】(1)3C π=;(2)56AC =【解析】(1)利用平面向量数量积的运算可求cos B 的值,利用同角三角函数基本关系式可求sin B 的值,由已知利用两角和的余弦函数公式可求cos C 的值,结合C 的范围可求C 的值;(2)由已知利用三角形的面积公式,平面向量数量积的运算,同角三角函数基本关系式可求tan 1C =,可得4C π,在ABC ∆中,由正弦定理可得AC 的值.【详解】(1)∵14AB =,6BD =,66BA BD ⋅= ∴cos 146cos 66BA BD AB BD B B ⋅=⋅=⨯= ∴11cos 14B =∵在ABC ∆中,C B >,且B C ABC π++∠= ∴0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭∴221153sin 1cos 114B B ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭∵在ABC 中,C B >,且B C ABC π++∠=, ∴()0,C B π-∈ ∵()13cos 14C B -=且()0,C B π-∈ ∴()()2sin 1cos C B C B -=--21333114⎛⎫=-= ⎪⎝⎭∴()cos cos C C B B =-+⎡⎤⎣⎦()()cos cos sin sin C B B C B B=---13113353114142=⨯=在ABC ∆中,∵()0,C π∈ ∴3C π=.(2)∵ACD ∆的面积12S CA CD =⋅ ∴11sin cos 22CD CA C AC CD C ⋅⋅=⋅⋅ ∴sin cos C C =∵在ACD ∆中,()0,C π∈ ∴sin 0C ≠,则cos 0C ≠ ∴sin tan 1cos CC C==,则4C π在ABC ∆中,由正弦定理得:sin sin AC ABB C=又∵53sin B =,14AB =,2sin sin 42C π==∴532142=,则56AC =.【点睛】本题主要考查了平面向量数量积的运算,同角三角函数基本关系式,两角和的余弦函数公式,三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于中档题.17.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=(0a b >>)的长轴长为4,左准线l 的方程为4x =-.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线1l 过椭圆E 的左焦点1F ,且与椭圆E 交于A ,B 两点.①若247AB =,求直线1l 的方程; ②过A 作左准线l 的垂线,垂足为1A ,点5,02G ⎛⎫-⎪⎝⎭,求证:1A ,B ,G 三点共线. 【答案】(1)2214x y y+=(2)①1y x =+或1y x =--,②证明见解析 【解析】(1)根据长轴的值和准线的方程,可求得a ,c 的值,结合222b a c =-,从而可求出椭圆的标准方程;(2)①设()11,A x y ,()22,B x y ,作11AA l ⊥,根据椭圆的第二定义可得11AF e AA =,结合211a AA x c=+,可推出11AF a ex =+,从而推出12BF a ex =+,根据247AB =,可得1287x x +=-,分别对直线1l 的斜率存在与不存在进行讨论,结合韦达定理即可求得直线1l 的方程;②当直线1l 的斜率不存在时,分别求出1A G k ,1A B k ,即可得证;当直线1l 的斜率存在时,分别求出1A G k ,BG k ,结合韦达定理即可求证. 【详解】(1)由题,24a =,24a c =,∴2a =,1c =∴2223b a c =-=,椭圆方程2214x y y+=. (2)①设()11,A x y ,()22,B x y作11AA l ⊥,由第二定义,11AF e AA =,而211a AA x c=+ ∴21101c a AF eAA x a ex a c ⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭,同理12BF a ex =+∴()11122427AB AF BF a e x x =+=++=,即1287x x +=-,②证明见解析 设AB 的斜率为k1°若k 不存在,即122x x +=-(舍)2°若k 存在,AB :()1y k x =+联立()3234121x y y k x ⎧+=⎪⎨=+⎪⎩消去y ,()22223484120kxk x k +++-=(),>0∆恒成立∴212288347k x x k +=-=-+,即1k =±,∴AB :1y x =+或1y x =-- ②证明1°若AB 的斜率不存在,31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,31,2B ⎛⎫--⎪⎝⎭,134,2A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,11A G k =-,11A B k =-,11A G A B k k =-∴1A ,B ,G 三点共线.2°若AB 的斜率存在,()114,A y -,1132A G y k =-,2252BG y k x =+要证1A ,B ,G 共线.即证1A G BG k k =,即1225322y x y ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即()122253y x y +=- 即()()()121212531k x x k x ++=-+,即()12122580kx x k x x k +++=由()2122834k x x k+=-+,212241234k x x k -=+ 代入上式:2222412825803434k k k k k k k -⋅-⋅+=++,即3332824402432034k k k k k k --++=+显然成立。
2020 届高三年级期中调研试题
数学
2019.1 0
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请将答案填写在答题卡相应位置上.)
1.己知集合A = {x |0<x <2 } ,B = {x |-1<x <1 } , 则
A ∩
B = .
2.复数z = i (1-2i )(i 是虚数单位)的实部为 .
3.函数f (x ) = log 2 (3x -l )的定义域为 .
4.某校高三年级500名学生中,血型为O 型的有200人,
A 型的有125人,
B 型的有125人,AB 型的有50
人.为研究血型与色弱之间的关系,现用分层抽样的方
法从这500名学生中抽取一个容量为60的样本,则应
抽取 名血型为AB 的学生.
5.右图是一个算法流程图,则输出的i 的值为 .
6.若同时抛掷两枚骰子,则向上的点数之差的绝对值为3
的概率是 .
7.若正四棱锥的底面边长为22,侧面积为422,则
它的体积为 .
8.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 3=5,且S 1、S 5,S 7成等差数列,则数列{a n }的通项公式a n = .
9.在△ABC 中,B=4π ,BC 边上的高等于3
1BC ,则cosA= . 10.己知x > 0,y > 0,且x +y =l ,则
x y 1 +2y +x 的最小值为 . l l .己知a ∈R ,设函数f (x )=⎩⎨⎧<+ ,1x ,
x -ae ,1≥x ,a ax -x 22(其中e 是自然对数的底数) 若关于x 的不式f (x )≥0在R 上恒成立,则a 的取值范围为 . 12.在△ABC
sinA 最大值等于 .
13.己知实数 a 1,a 2, a 3,a 4满足a 1+a 2+ a 3+a 4=0,a 1a 42+a 2a 4-a 2=0,且 a 1>a 2>a 3,则a 4的取值范围是 .
14.己知f (x )=(ax +ln x )(x -ln x ) -x 2恰有三个不同零点,则a 的取值范围为 . (第 5 题
二、解答题:本大题共6小题,共计90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分14分)
如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =BC ,点M 为棱A 1B 1
的中点.求证:
(1)AB //平面A 1B 1C ;
(2)平面C 1CM ⊥平面A 1B 1C .
16.(本小题满分14分)
设△ABC 的内角A 、B 、C 所对边分别为a 、b 、c ,向量m = (a ,b 3),n = (sin B ,-cos A ) 且m ⊥n .
(1)求A 的大小:
(2)若|n |=
4
6,求cos C 的值.
己知a、b为实数,函数f(x)=x2-a|x-b|-1.
(1)己知a≠0,讨论y=f(x)的奇偶性;
(2)若b= 1
①若a=2,求f(x)在x∈[0,3] 上的值域;
②若a> 2,解关于x的不等式f(x)≥0.
18.(本题满分16分)
在路边安装路灯,灯柱AB与地面垂直,灯杆BC与灯柱AB所在平面与道路垂直,且∠ABC = 120°,路灯C采用锥形灯罩,射出的光线如图中阴影部分所示,己知∠ACD=60°,路宽AD=27米,设灯柱高AB=h(米),∠ACB=θ( 30°≤θ≤ 45°).
(1)求灯柱的高h(用θ表示);
(2)若灯杆BC与灯柱AB所用材料相同,记此用料长度和为S,求S关于θ的函数表达式,并求出S的最小值,
对于给定的正整数k ,若正项数列{a n }满足:a n -k a n -k+1…a n -1a n+1…a n+k -1a n+k =(a n )2k ,对任意的正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“ G (k )数列";
(1)证明:正项等比数列{a n }是“ G (2)数列" ;
(2)己知正项数列{a n }既是“ G (2)数列",又是“ G (3)数列";
①证明:{a n }是等比数列;
②若a 2=qa 1,q ∈N *,且存在t ∈N *,使得3a t+2-4a t+1为数列{a n }中的项,求q 的值.
20.(本题满分16分)
己知函数f (x )=31x 3 + a x 2 +bx + 1,(a ,b ∈ R ).
(1)若b =0,且f (x )在(0,+∞)内有且只有一个零点,求a 的值.
(2)若a 2+b =0,且f (x )有三个不同零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若
存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由;
(3)若a =1,b < 0, 试讨论是否存在x 0 ∈(0,
21)∪(21,1),使得f (x 0) = f (2
1),。