陕西省汉中市2020届高三年级教学质量第一次检测考试理科数学
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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.。
(全国卷)2020届高三数学第一次大联考试题 理考生注意:1.本试卷共150分,考试时间120分钟。
2.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。
3.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语、函数与导数。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
{}{}223,,1A x x x N B x x =-<<∈=> ,则集合A∩B=A.{2}B.{-1,0,1)C.{-2,2}D.{-1,0,1,2}2.命题“∀x>0,x(x +1)>(x -1)2”的否定为;A.20,(1)(1)x x x x ∀>+≤-B.20,(1)(1)x x x x ∀≤+≤-C.20,(1)(1)x x x x ∃>+≤-D.20,(1)(1)x x x x ∃≤+≤- 3.21232x dx x -+=+⎰ A.2+ln2 B.3-ln2 C.6-ln2 D.6-ln44.设集合A 、B 是全集U 的两个子集,则“A B ⊆”是“U AB φ= ”的2,0()0x x f x x -⎧≤⎪=> ,若f(x 0)<2,则x 0的取值范围是A.(-∞,-1)B.(-1,0]C.(-1,+∞)D.(-∞,0)01021:1,log ;:,2x p x x q x R e x ∃>>∀∈>,则下列说法中正确的是 A.p∨q 是假命题 B.p∧q 是真命题 C.p∨(⌝q)是真命题 D.p∧(⌝q)是假命题 {}{}12,15A x x B x x =-<≤=≤-≤, 定义集合{},,A B z z x y x A y B *==+∈∈,则()B A B **等于 A.{}61x x -<≤ B.{}112x x <≤ C.{}110x x -<≤ D.{}56x x -<≤8.已知定义在R 上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x - a -x +2(a>0且a≠1),若g(2)=a ,则函数f(x 2+2x)的单调递增区间为A(-1.1) B.(-∞,1) C.(1,+∞) D.(-1,+∞)9.如图是二次函数f(x)=x 2-bx +a 的部分图象,则函数g(x)=alnx + f’(x)的零点所在的区间是 A.(14,12) B.(12,1) C.(1,2) D.(2,3) ∈R ,函数f(x)满足f(2-x)=-f(x),且当x≧1时,函数f(x)=1x -。
绝密★启用前2020届陕西省汉中市重点中学高三下学期4月开学第一次联考数学(文)试题注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.设集合{}214A x x x =<-<,{}2B x x =<-,则A B =()A .{}1x x <- B .{}2x x <- C.{}5x x < D .{}21x x -<<-答案:A解不等式求得集合A ,由此求得两个集合的并集. 解:由214x x <-<,得2114x x x <-⎧⎨-<⎩,解得1x <-,{}1A x x =<-,所以A B ={}1x x <-.故选:A 点评:本小题主要考查集合并集的概念和运算,属于基础题. 2.若()(1223)z i i =--,则() A .z 的实部大于38i --的实部 B .z 的实部等于38i --的实部 C .z 的虚部大于38i --的虚部 D .z 的虚部小于38i --的虚部答案:C利用复数的乘法运算计算即可. 解:因为(12i)(23i)47i z =--=--,所以z 的实部小于38i --的实部,z 的虚部大于38i --的虚部. 故选:C 点评:本题主要考查复数的乘法运算,考查学生的基本计算能力,是一道容易题.3.设双曲线22227x y m m-=(0m >)的焦距为12,则m =()A .1B .2C .3D .4答案:B根据222c a b =+可得关于m 的方程,解方程即可得答案. 解:因为22227x y m m -=可化为221414x y m m-=,所以221241418362c m m m ⎛⎫=+=== ⎪⎝⎭,则2m =.故选:B. 点评:本题考查已知双曲线的焦距求参数的值,考查函数与方程思想,考查运算求解能力,属于基础题.4.若向量()1,2AC =,()1,4AB BC -=-,则AB =() A .()1,1- B .()0,6C .()2,2-D .()0,3答案:D求得AB BC +,由此求得AB . 解:依题意()1,2AB BC AC +==,所以()()1,21,4AB BC AB BC ⎧+=⎪⎨-=-⎪⎩,两式相加得()20,6AB =, 所以()0,3AB =. 故选:D 点评:本小题主要考查向量加法和减法的坐标运算,属于基础题. 5.已知tan 2α=,32a ππ<<,则 sin cos αα+=()A.5-B.5-C.D答案:A根据同角三角函数的基本关系式求得sin ,cos αα的值,由此求得 sin cos αα+. 解:由于tan 2α=,32a ππ<<, 所以22sin 2sin 2cos cos sin cos 1αααααα⎧=⇒=⎪⎨⎪+=⎩,故()222cos cos 1αα+=,解得cos sin αα=⇒=. 所以 sin cos αα+=5- 故选:A 点评:本小题主要考查同角三角函数的基本关系式,属于基础题. 6.若24log log 1x y +=,则()A .22x y = B .24x y =C .22xy =D .24xy =答案:B利用对数运算公式化简已知条件,由此确定正确选项. 解: 由于24log log 1x y +=,所以222log log 1x y +=,即1122222221log log log log log 12x y x y xy ⎛⎫+=+== ⎪⎝⎭,所以122xy =,两边平方得24x y =. 故选:B 点评:本小题主要考查对数运算,属于基础题.7.哥德巴赫在1742年6月7日给大数学家欧拉的信中提出:任一大于2的偶数都可写成两个质数的和.这就是著名的“哥德巴赫猜想”,可简记为“11+”.1966年,我国数学家陈景润证明了“12+”,获得了该研究的世界最优成果.若从大于10且不超过30的所有质数中,随机选取两个不同的数,则这两数之和超过30的概率是() A .815B .35C .1115D .45答案:C利用列举法结合古典概型概率计算公式,计算出所求概率. 解:大于10且不超过30的所有质数有:11,13,17,19,23,29,共6个,从中任取2个,所有可能情况为1113,1117,1119,1123,1129+++++,1317,1319,1323,1329++++,1719,1723,1729+++,1923,1929++,2329+共15种.其中两数之和超过30的有:1123,1129,1319,1323,1329+++++,1719,1723,1729+++,1923,1929,2329+++共11种.所以所求的概率为1115. 故选:C 点评:本小题主要考查古典概型的计算,属于基础题.8.已知函数()f x 的图象关于点()1,0对称,当1x >时,2()5f x x mx =-+,且()f x 在(,0)-∞上单调递增,则m 的取值范围为() A .[4,)+∞ B .[2,)+∞ C .(,4]-∞ D .(,2]-∞答案:C由已知可得()f x 在(2,)+∞上单调递增,结合二次函数的图象即可得到答案. 解:函数()f x 的图象关于点()1,0对称且在(,0)-∞上单调递增,所以()f x 在(2,)+∞上单调递增,所以对称轴22m≤,即4m ≤. 故选:C 点评:本题考查函数的性质,涉及到单调性、对称性等知识,考查学生数形结合的思想,是一道容易题.9.已知函数()sin 2sin 23f x x x π⎛⎫=++⎪⎝⎭,则() A .()f x 的最小正周期为2π B .曲线()y f x =关于,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称 C .()f x 的最大值为2 D .曲线()y f x =关于6x π=对称答案:D由已知可得()3sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,根据三角函数的性质逐一判断. 解:()13sin 2sin 2cos 23sin 2226f x x x x x π⎛⎫=++=+ ⎪⎝⎭,则T π=.()f x 的最大值为3,当6x π=时,3sin 26636f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故曲线()y f x =关于6x π=对称,当3x π=时,3sin 23306f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+≠⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故曲线()y f x =不关于,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称. 故选:D. 点评:本题考查三角函数的性质,其中对称轴和对称中心可代入判断,是基础题.10.如图,在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,12AB AA =,E F ,分别为AB BC ,的中点,异面直线1AB 与1C F 所成角的余弦值为m ,则()A .直线1A E 与直线1C F 异面,且2m =B .直线1A E 与直线1C F 共面,且2m =C .直线1A E 与直线1C F 异面,且3m = D .直线1A E 与直线1C F 共面,且3m = 答案:B连接EF ,11A C ,1C D ,DF ,由正四棱柱的特征可知11EF AC ,再由平面的基本性质可知,直线1A E 与直线1C F 共面.,同理易得11AB C D ,由异面直线所成的角的定义可知,异面直线1AB 与1C F 所成角为1DC F ∠,然后再利用余弦定理求解. 解: 如图所示:连接EF ,11A C ,1C D ,DF ,由正方体的特征得11EF AC ,所以直线1A E 与直线1C F 共面. 由正四棱柱的特征得11AB C D ,所以异面直线1AB 与1C F 所成角为1DC F ∠.设12AA =AB =122AA =,则5DF =13C F 16C D =, 由余弦定理,得1cos m DC F =∠=2236=⨯⨯故选:B 点评:本题主要考查异面直线的定义及所成的角和平面的基本性质,还考查了推理论证和运算求解的能力,属于中档题.11.已知直线y =k (x ﹣1)与抛物线C :y 2=4x 交于A ,B 两点,直线y =2k (x ﹣2)与抛物线D :y 2=8x 交于M ,N 两点,设λ=|AB|﹣2|MN|,则() A .λ<﹣16 B .λ=﹣16 C .﹣12<λ<0 D .λ=﹣12答案:D分别联立直线与抛物线的方程,利用韦达定理,可得244AB k =+,244AB k=+,然后计算,可得结果. 解:设()()1122,,,A x y B x y , 联立()2222212404y k x k x k x k y x=-⎧⇒-++=⎨=⎩() 则212222442kx x k k++==+, 因为直线()1y k x =-经过C 的焦点, 所以12244x x kA pB =++=+. 同理可得228MN k =+, 所以41612λ=-=- 故选:D. 点评:本题考查的是直线与抛物线的交点问题,运用抛物线的焦点弦求参数,属基础题。
陕西省2022届高三第一次模拟联考理科数学试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|-1≤x<2},B={x|0≤x≤3},则A∩B=()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】利用集合的交集的定义,直接运算,即可求解.【详解】由题意,集合A={x|-1≤x<2},B={x|0≤x≤3},∴A∩B={x|0≤x<2}.故选:B.【点睛】本题主要考查了集合的交集运算,其中解答中熟记集合的交集定义和准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.2.复数的模是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】先将复数化成形式,再求模。
【详解】所以模是故选D.【点睛】本题考查复数的计算,解题的关键是将复数化成形式,属于简单题。
3.若抛物线y2=2px的焦点坐标为(2,0),则准线方程为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】抛物线y2=2px的焦点坐标为(2,0),求得的值,即可求解其准线方程.【详解】由题意,抛物线y2=2px的焦点坐标为(2,0),∴,解得p=4,则准线方程为:x=-2.故选:A.【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程及其性质,其中解答中熟记抛物线的标准方程,及其简单的几何性质,合理计算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.4.一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()A. 64B.C. 80D.【答案】B【解析】【分析】根据三视图画出几何体的直观图,判断几何体的形状以及对应数据,代入公式计算即可.【详解】几何体的直观图是:是放倒的三棱柱,底面是等腰三角形,底面长为4,高为4的三角形,棱柱的高为4,所求表面积:.故选:B.【点睛】本题主要考查了几何体的三视图,以及几何体的体积计算,其中解答中判断几何体的形状与对应数据是解题的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题。
5.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”,利用“割圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出n的值为()(参考数据:sin15°=0.2588,sin7.5°=0.1305)A. 12B. 24C. 48D. 96【答案】B【解析】【分析】列出循环过程中S与n的数值,满足判断框的条件,即可结束循环,得到答案.【详解】模拟执行程序,可得:n=6,S=3sin60°=,不满足条件S≥3.10,n=12,S=6×sin30°=3,不满足条件S≥3.10,n=24,S=12×sin15°=12×0.2588=3.1056,满足条件S≥3.10,退出循环,输出n的值为24.故选:B.【点睛】本题主要考查了循环框图的应用,其中解答中根据给定的程序框图,逐次循环,注意判断框的条件的应用是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题。