2020年山东省济宁市第一中学高三下学期一轮质量检测数学试题一、选择题1.在复平面上,复数24i1i++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2.已知实数集R ,集合{|13}A x x =<<,集合|2B x y x ⎧==⎨⎬-⎩⎭,则()R A C B ⋂=( ) A .{|12}x x <≤ B .{|13}x x << C .{|23}x x ≤<D .{|12}x x <<3.过点(1,2)P 的直线与圆221x y +=相切,且与直线10ax y +-=垂直,则实数a 的值为( )A .0B .43-C .0或43D .434.某次考试,班主任从全班同学中随机抽取一个容量为8的样本,他们的数学、物理分数对应如下表:学生编号 1 2 3 4 5 6 7 8 数学分数x 60 65 70 75 80 85 90 95 物理分数y7277808488909395绘出散点图如下:根据以上信息,判断下列结论:①根据此散点图,可以判断数学成绩与物理成绩具有线性相关关系; ②根据此散点图,可以判断数学成绩与物理成绩具有一次函数关系;③甲同学数学考了80分,那么,他的物理成绩一定比数学只考了60分的乙同学的物理成绩要高. 其中正确的个数为( ).A .0B .3C .2D .15.函数()3cos 1x f x x+=的部分图像大致是( ) A . B .C .D .6.设0a >,0b >,lg 2是lg 4a 与lg 2b的等差中项,则21a b+的最小值为( ) A .22B .3C .4D .97.七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,现从该正方形中任取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A .316 B .38C .14D .188.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两顶点为1A ,2A ,虚轴两端点为1B ,2B ,两焦点为1F ,2F ,若以12A A为直径的圆内切于菱形1122F B F B ,则双曲线的离心率是( ) A .51- B.35+ C .51+ D .31+二、填空题9.已知12,e e →→为单位向量且夹角为3π ,设12a e e →→→=+,2b e →→=,a →在b →方向上的投影为______ .10.在32nx x ⎛-⎪⎝⎭的展开式中,只有第五项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是 .11.如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过F 的直线交椭圆于,A B 两点,点C 是A 点关于原点O 的对称点,若CF AB ⊥且CF AB =,则椭圆的离心率为__________.12.已知定义域为R 的函数()f x 满足:当(1,1]x ∈-时,2,10()122,01x xx f x x x -⎧--<≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩,且(2)()f x f x +=对任意的x ∈R 恒成立,若函数()()(1)g x f x m x =-+在区间[1,5]-内有6个零点,则实数m 的取值范围是________. 三、解答题13.已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.14.已知函数221()cos sin ,(0,)2f x x xx .(1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC 为锐角三角形,角A 所对边19a =,角B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC 的面积.15.如图所示,直角梯形AB C D 中,//AD BC ,AD AB ⊥,22AB BC AD ===,四边形ED C F 为矩形,3CF =,平面EDCF ⊥平面ABCD .(1)求证:DF 平面ABE ;(2)求平面ABE 与平面EFB 所成锐二面角的余弦值.(3)在线段DF 上是否存在点P ,使得直线BP 与平面ABE 3,若存在,求出线段BP 的长,若不存在,请说明理由.16.某班级体育课进行一次篮球定点投篮测试,规定每人最多投3次,每次投篮的结果相互独立.在A 处每投进一球得3分,在B 处每投进一球得2分,否则得0分.将学生得分逐次累加并用X 表示,如果X 的值不低于3分就判定为通过测试,立即停止投篮,否则应继续投篮,直到投完三次为止.现有两种投篮方案:方案1:先在A 处投一球,以后都在B 处投;方案2:都在B 处投篮.已知甲同学在A 处投篮的命中率为14,在B 处投篮的命中率为45. (1)若甲同学选择方案1,求他测试结束后所得总分X 的分布列和数学期望()E X ; (2)你认为甲同学选择哪种方案通过测试的可能性更大?说明理由.17.已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.18.已知函数)f x =(a e 2x +(a ﹣2) e x ﹣x . (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. 四、不定项选择题19.(多选)等差数列{}n a 是递增数列,满足753a a =,前n 项和为n S ,下列选择项正确的是( )A .0d >B .10a <C .当5n =时n S 最小D .0n S >时n 的最小值为820.已知函数2()sin 22sin 1f x x x =-+,给出下列四个结论,其中正确的结论是( ).A .函数()f x 的最小正周期是2πB .函数()f x 在区间5,88ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数 C .函数()f x 的图象关于直线8x π=对称:D .函数()f x 的图象可由函数2sin 2y x =的图象向左平移4π个单位得到 21.已知函数()y f x =是R 上的偶函数,对于任意x ∈R ,都有(6)()(3)f x f x f +=+成立,当12,[0,3]x x ∈,且12x x ≠时,都有()()12120f x f x x x ->-,给出下列命题,其中所有正确命题为( ).A .(3)0f =B .直线6x =-是函数()y f x =的图象的一条对称轴C .函数()y f x =在[9,6]--上为增函数D .函数()y f x =在[9,9]-上有四个零点22.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,F 是棱11A D 上动点,下列说法正确的是( ).A .对任意动点F ,在平面11ADD A 内存在与平面CBF 平行的直线B .对任意动点F ,在平面ABCD 内存在与平面CBF 垂直的直线C .当点F 从1A 运动到1D 的过程中,FC 与平面ABCD 所成的角变大D.当点F从1A运动到1D的过程中,点D到平面CBF的距离逐渐变小参考答案1.【解析】24i (24i)(1i)62i3i 1i (1i)(1i)2++-+===+++-,对应点为(3,1)在第一象限. 故答案选A 【答案】A2.0>,得2x >,即(2,)B =+∞,所以R C B (,2]=-∞, 所以()R A C B ⋂=(1,2]. 故选:A 【答案】A3.【解析】当0a ≠时,过点()1,2P且与直线10ax y +-=垂直的直线斜率为1a,可设该直线方程为12(1)y x a -=-,即210x ay a -+-=,再根据直线与圆相切,即圆心到直线距离为11=,解得43a =.故本题正确答案为C . 【答案】C4.【解析】对于①,根据此散点图知,各点都分布在一条直线附近,可以判断数学成绩与物理成绩具有较强的线性相关关系,①正确;对于②,根据此散点图,可以判断数学成绩与物理成绩具有较强的线性相关关系, 不是一次函数关系,②错误;对于③,甲同学数学考了80分,他的物理成绩可能比数学只考了60分的乙同学的物理成绩要高,所以③错误.综上,正确的命题是①,只有1个. 故选:D . 【答案】D5.【解析】函数()f x 的定义域为()()00+,,-∞∞.()()()3cos +13cos +1x x f x f x xx--==-=--,所以()f x 为奇函数,故排除选项A . 由当0x >且0x →时,()f x →+∞,故排除选项D . 由23034f ππ⎛⎫=-<⎪⎝⎭,故排除选项C . 故选:B 【答案】B6.【解析】∵lg4a 与lg2b 的等差中项,∴lg 4lg 2a b =+, 即2lg 2lg 42lg 2aba b+=⋅=,∴21a b +=.所以212122()(2)559b aa b a b a b a b+=++=++≥+= 当且仅当22b a a b =即13a b ==时取等号, ∴21a b+的最小值为9. 【答案】D7.【解析】设2AB =,则1BC CD DE EF====.∴112224BCI S ∆=⨯⨯=,112242BCI EFGH S S ∆==⨯=平行四边形∴所求的概率为113422216P +==⨯ 故选A . 【答案】A8.【解析】由题意可得()1,0A a -,()2,0A a ,()10,Bb ,()20,B b -, ()1,0Fc -,()2,0F c ,且222a b c +=,菱形1122F B F B 的边长为22b c +,由以12A A 为直径的圆内切于菱形1122F B F B ,切点分别为A ,B ,C ,D . 由面积相等,可得221122422b c a b c ⋅⋅=⋅+, 即为()22222b c abc =+,即有442230c a a c +-=, 由e ca=,可得42e 3e 10-+=, 解得235e 2±=, 可得15e 2+=,或51e 2-=(舍去) 故选:C . 【答案】C9.【解析】由题可知1,b = 故,a 在b 方向上的投影为即答案为32. 【答案】3210.【解析】根据题意可得8n =,88831883()()(1)?2?2r r r r r r r r r x T C C x x----+=-=-,令48063r r -==,,可得常数项为7. 【答案】711.【解析】作另一焦点F ',连接AF '和BF '和CF ',则四边形FAF C '为平行四边,所以AF CF AB '==,且AF AB '⊥,则三角形ABF '为等腰直角三角形, 设AF AB x '== ,则24x x x a +=,解得(422)x a =-,(222)AF a =,在三角形AFF ' 中由勾股定理得222()()(2)AF AF c '+=,所以2962,63e e =-=,故答案为63-. 63-12.【解析】()()2f x f x +=对x ∀∈R 恒成立,∴函数()f x 的周期为2.又当(]1,1x ∈-时,2,10()122,01x xx f x x x -⎧--<⎪=+⎨⎪-<⎩ ∴函数()f x 的图象如下图所示:令函数()()()10g x f x m x =-+=, 则()()=+1f x m x ,若函数()()()1g x f x m x =-+在区间内有6个零点,则()=y f x 与()=+1y m x 的图象在区间[-1,5]内有6个交点.()1y m x =+恒过点()-1,0,过()1,0-,()4,2点的直线斜率为25, 过()1,0-,()2,2点的直线斜率为23,根据图象可得:22,53m ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭故答案为:22,.53⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】22,53⎡⎫⎪⎢⎣⎭13.【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,因为b 2=3,b 3=9,可得323b q b ==, 所以b n =b 2q n -2=3·3n -2=3n -1, 又由a 1=b 1=1,a 14=b 4=27,所以1412141a a d -==-,所以数列{a n }的通项公式为a n =a 1+(n -1)×d =1+2(n -1)=2n -1; (2)由题意知c n =a n +b n =(2n -1)+3n -1, 设数列{c n }的前n 项和为n S ,则[13(21)](13931)n S n n =++⋯+-++++⋯+-2(121)13312132n n n n n +---=+=+-. 【答案】(1)21n a n =-;(2)2312nn -+. 14.【解析】(1)依题意2211()cos sin cos 20,π22f x x xxx ,由2ππ22πk x k -≤≤得πππ2k x k -≤≤,令1k =得ππ2x ≤≤.所以()f x 的单调递增区间,2.(2)由于a b <,所以A 为锐角,即π0,02π2A A <<<<.由()0f A =,得11cos 20,cos 222A A +==-,所以2ππ2,33A A ==. 由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-⋅,2560c c -+=,解得2c =或3c =.当2c =时,222cos 0238a cb B ac +-==-<,则B 为钝角,与已知三角形ABC 为锐角三角形矛盾.所以3c =.所以三角形ABC 的面积为11sin 5322bc A =⨯⨯=【答案】(1),2;(2 15.【解析】(Ⅰ)取D 为原点,DA 所在直线为x 轴,DE 所在直线为z 轴建立空间直角坐标系,如图,则()1,0,0A ,()1,2,0B ,(E ,(F -,∴(1,BE =--,()0,2,0AB =,设平面ABE 的法向量(),,n x y z =,∴20,20,x y y ⎧--+=⎪⎨=⎪⎩不妨设()3,0,1n =,又(1,DF =-,∴30DF n ⋅=-+=,∴DF n ⊥,又∵DF ⊄平面ABE ,∴//DF 平面ABE .(Ⅱ)∵()1,2,3BE =--,()2,0,3BF =-,设平面BEF 的法向量(),,m x y z=,∴230,230,x y z x z ⎧--+=⎪⎨-+=⎪⎩不妨设()23,3,4m =,∴531cos 231m n m n θ⋅===⋅⋅,∴平面ABE 与平面EFB 所成锐二面角的余弦值为531. (Ⅲ)设()1,2,3DP DF λλ==- (),2,3λλλ=-,[]0,1λ∈,∴(),2,3P λλλ-, ∴()1,22,3BP λλλ=---,又∵平面ABE 的法向量()3,0,1n =,∴()()2223333sin cos ,21223BP n λλθλλλ--+===++-+,∴28610λλ-+=,∴12λ=或14λ=. 当12λ=时,33,1,2BP ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭,∴2BP =;当14λ=时,533,,42BP ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭,∴2BP =. 综上,2BP =.【答案】(I )见解析(II 531(III )2BP = 16.【解析】(1)设甲同学在A 处投中为事件A ,在B 处第i 次投中为事件(1,2)i B i =,由已知1()4P A =,()45i P B =. X 的取值为0,2,3,4.则()()()12123113(0)()455100P X P AB B P A P B P B ====⨯⨯=, ()()11223413146(2)45545525P X P AB B P AB B ==+=⨯⨯+⨯⨯=, 1(3)()4P X P A ===,()1234412(4)45525P X P AB B ===⨯⨯=,X 的分布列为:X 的数学期望为:()0234 3.1510025425100E X =⨯+⨯+⨯+⨯==. (2)甲同学选择方案1通过测试的概率为1P ,选择方案2通过测试的概率为2P , 则111273(3)(4)0.73425100P P X P X ==+==+==, ()()()2121231234414441455555555P P B B P B B B P B B B =++=⨯+⨯⨯+⨯⨯1120.896125==, ∵21P P >,∴甲同学选择方案2通过测试的可能性更大.【答案】(1)分布列见解析,3.15(2)方案2,理由见解析17.【解析】(Ⅰ)将点()2,1-代入抛物线方程:()2221p =⨯-可得:2p =,故抛物线方程为:24x y =-,其准线方程为:1y =. (Ⅱ)很明显直线l 的斜率存在,焦点坐标为()0,1-,设直线方程为1y kx =-,与抛物线方程24x y =-联立可得:2440x kx +-=. 故:12124,4x x k x x +=-=-.设221212,,,44x x M x N x ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则12,44OM ON x x k k =-=-,直线OM 的方程为14x y x =-,与1y =-联立可得:14,1A x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,同理可得24,1B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,易知以AB 为直径的圆的圆心坐标为:1222,1x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,圆的半径为:1222x x -, 且:()1212122222x x k x x x x ++==,12222x x -==则圆的方程为:()()()2222141x k y k -++=+,令0x =整理可得:2230y y +-=,解得:123,1y y =-=,即以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点()()0,3,0,1-. 【答案】(Ⅰ) 24x y =-,1y =; (Ⅱ)见解析.18.【解析】(1)()f x 的定义域为(),-∞+∞,()()()()2221121x x x x f x ae a e ae e =+---'=+,(ⅰ)若0a ≤,则()0f x '<,所以()f x 在(),-∞+∞单调递减. (ⅱ)若0a >,则由()0f x '=得ln x a =-.当(),ln x a ∈-∞-时,()0f x '<;当()ln ,x a ∈-+∞时,()0f x '>,所以()f x 在(),ln a -∞-单调递减,在()ln ,a -+∞单调递增.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点.(ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为()1ln 1ln f a a a-=-+. ①当1a =时,由于()ln 0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当()1,a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即()ln 0f a ->,故()f x 没有零点; ③当()0,1a ∈时,11ln 0a a-+<,即()ln 0f a -<. 又()()4222e 2e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(),ln a -∞-有一个零点. 设正整数0n 满足03ln 1n a ⎛⎫>-⎪⎝⎭,则()()00000000e e 2e 20n n n n f n a a n n n =+-->->->. 由于3ln 1ln a a ⎛⎫->- ⎪⎝⎭,因此()f x 在()ln ,a -+∞有一个零点. 综上,a 的取值范围为()0,1. 【答案】(1)见解析;(2)(0,1).19.【解析】由题意,设等差数列{}n a 的公差为d ,因为753a a =,可得()11634a d a d +=+,解得13a d =-,又由等差数列{}n a 是递增数列,可知0d >,则10a <,故,A B 正确; 因为22172222n d d d d S n a n n n ⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭, 由7722d nn d -=-=可知,当3n =或4时n S 最小,故C 错误, 令27022n d dS n n =->,解得0n <或7n >,即0n S >时n 的最小值为8,故D 正确. 故选:ABD 【答案】ABD20.【解析】2()sin 22sin 1sin 2cos 224f x x x x x x π⎛⎫=-+=+=+ ⎪⎝⎭A 选项,因为2ω=,则()f x 的最小正周期T π=,结论错误;B 选项,当5,88x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,32,422x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,则()f x 在区间5,88ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数,结论正确;C 选项,因为8f π⎛⎫=⎪⎝⎭()f x 的最大值,则()f x 的图象关于直线8x π=对称,结论正确; D 选项,设()2g x x =,则()22sin 22cos 2442g x x x x f x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+=+=≠ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结论错误.故选:BC . 【答案】BC21.【解析】A :令3x =-,则由()()()63f x f x f +=+,得()()()()33323f f f f =-+=, 故()30f =,A 正确;B :由()30f =得:()()6f x f x +=,故()f x 以6为周期. 又()f x 为偶函数即关于直线0x =对称,故直线6x =-是函数()y f x =的图象的一条对称轴,B 正确; C :因为当1x ,[]20,3x ∈,12x x ≠时,有()()12120f x f x x x ->-成立,故()f x 在[]0,3上为增函数, 又()f x 为偶函数, 故在[]3,0-上为减函数, 又周期为6.故在[]9,6--上为减函数, C 错误;该抽象函数图象草图如下:D :函数()f x 周期为6,故()()93f f -=-()()390f f ===,故()y f x =在[]9,9-上有四个零点, D 正确.故答案为:ABD . 【答案】ABD22.【解析】因为AD 在平面11ADD A 内,且平行平面CBF ,故A 正确;平面CBF 即平面11A D CB ,又平面11A D CB 与平面ABCD 斜相交,所以在平面ABCD 内不存在与平面CBF 垂直的直线,故B 错误;F 到平面ABCD 的距离不变且FC 变小,FC 与平面ABCD 所成的角变大,故C 正确; 平面CBF 即平面11A D CB ,点D 到平面11A D CB 的距离为定值,故D 错误. 故选:AC . 【答案】AC。