成都市2021届高中毕业班第一次诊断性检测 数学试题(文科)【试卷综述】本试卷是高三文科试卷,以基础学问和基本技能为载体,以力量测试为主导,在留意考查学科核心学问的同时,突出考查考纲要求的基本力量,重视同学科学素养的考查.学问考查留意基础、留意常规、留意主干学问,兼顾掩盖面.试题重点考查:集合、不等式、向量、三视图、导数、简洁的线性规划、直线与圆、数列、充要条件等;考查同学解决实际问题的综合力量,是份较好的试卷。
【题文】一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.【题文】1.设全集{|0}=≥U x x ,集合{1}=P ,则UP =(A )[0,1)(1,)+∞ (B )(,1)-∞ (C )(,1)(1,)-∞+∞ (D )(1,)+∞【学问点】集合的补集 A1【答案】【解析】A 解析:由于{|0}=≥U x x ,{1}=P ,所以UP =[0,1)(1,)+∞故选A.【思路点拨】由补集运算直接计算可得.【题文】2.若一个几何体的正视图和侧视图是两个全等的正方形,则这个几何体的俯视图不行能是( )(A ) (B ) (C ) (D ) 【学问点】三视图 G2 【答案】【解析】C 解析:由题意可得,A 是正方体,B 是三棱柱,C 是半个圆柱,D 是圆柱,C 不能满足正视图和侧视图是两个全等的正方形,故选C. 【思路点拨】由三视图的基本概念即可推断.【题文】3.命题“若22≥+x a b ,则2≥x ab ”的逆命题是(A )若22<+x a b ,则2<x ab (B )若22≥+x a b ,则2<x ab(C )若2<x ab ,则22<+x a b (D )若2≥x ab ,则22≥+x a b 【学问点】四种命题 A2【答案】【解析】D 解析:“若p 则q ”的逆命题是“若q 则p ”,故选D. 【思路点拨】将原命题的条件和结论互换位置即可得到逆命题.【题文】4.函数31,0()1(),03xx x f x x ⎧+<⎪=⎨≥⎪⎩的图象大致为(A ) (B ) (C ) (D ) 【学问点】函数的图像 B6,B8【答案】【解析】A 解析:当0x <时,将3y x =的图像向上平移一个单位即可;当0x ≥时,取1()3xy =的图像即可,故选A.【思路点拨】由基本函数3y x =和1()3xy =的图像即可求得分段函数的图像. 【题文】5.复数5i(2i)(2i)=-+z (i 是虚数单位)的共轭复数为( )(A )5i3- (B )5i 3 (C )i - (D )i【学问点】复数运算 L4【答案】【解析】C 解析:5i (2i)(2i)=-+z 25545i iii ===-,z i ∴=-, 故选C.【思路点拨】化简得z i =,从而可求z i =-.【题文】6.若关于x 的方程240+-=x ax 在区间[2,4]上有实数根,则实数a 的取值范围是( )(A )(3,)-+∞ (B )[3,0]- (C )(0,)+∞ (D )[0,3] 【学问点】二次函数B5【答案】【解析】B 解析:由于240+-=x ax 在区间[2,4]上有实数根,令2(x)4f x ax =+-所以(2)(4)0f f ≤ ,即()21240a x +≤,30a ∴-≤≤ ,故选B.【思路点拨】二次函数在给定区间上根的分布问题,只需找准条件即可,不能丢解.【题文】7.已知53cos()25+=πα,02-<<πα,则sin 2α的值是(A )2425 (B )1225 (C )1225- (D )2425-【学问点】诱导公式,二倍角公式 C2 C6yx OxyOxy Ox yO【答案】【解析】D 解析:由于53cos()cos()sin 225ππααα+=+=-=,所以3sin 5α=-,又2-<<πα,4cos 5α=,()24sin 22sin cos 25ααα∴==- ,故选D.【思路点拨】由53cos()sin 25παα+=-=,得3sin 5α=-,4cos 5α=,再依据二倍角公式即可求得24sin 225α=-.【题文】8.已知抛物线:C 28y x =,过点(2,0)P 的直线与抛物线交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则OA OB ⋅的值为(A )16- (B )12- (C )4 (D )0 【学问点】抛物线及其标准方程 H7【答案】【解析】B 解析:由题意可知,点P 为抛物线的焦点,所以不妨设AB x ⊥轴,从而()()2,4,2,4A B -,OA OB ⋅224(4)12=⨯+⨯-=-,故选B.【思路点拨】解本题若是留意到点P 为抛物线的焦点,就可以利用特殊状况(AB x ⊥轴)求解;此题还可以设出直线方程,联立抛物线:C 28y x =,利用OA OB ⋅1212x x y y =+进行求解. 【题文】9.已知m ,n 是两条不同直线,α,β是两个不同的平面,且n ⊂β,则下列叙述正确的是 (A )若//m n ,m ⊂α,则//αβ (B )若//αβ,m ⊂α,则//m n (C )若//m n ,m α⊥,则αβ⊥ (D )若//αβ,m n ⊥,则m α⊥ 【学问点】线线关系,线面关系 G4 G5【答案】【解析】C 解析:A 中α,β还可能相交;B 中m ,n 还可能异面;D 中可能//m α,故选C. 【思路点拨】生疏空间中线线,线面关系的推断,逐一排解即可. 【题文】10.如图,已知正方体1111ABCD A BC D -棱长为4,点H 在棱1AA 上,且11HA =.点E ,F 分别为棱11B C ,1C C的中点,P 是侧面11BCC B 内一动点,且满足⊥PE PF .则当点P 运动时,2HP的最小值是( )(A )72- (B )2762- (C )51142- (D )1422- 【学问点】点、线、面间的距离计算 G11 【答案】【解析】B 解析:以EF 为直径在平面11BCC B 内作圆,该圆的半径为2,再过H 引1BB的垂线,垂足为G ,连接GP ,所以222HP HG GP =+ ,其中HG 的长为棱长4,因此当GP 最小时,HP 就取最小值,点G 到圆心的距离为3,所以GP 的最小值为:32-,所以2HP 的最小值为:2234(2)7622-+-= ,故选B. 【思路点拨】由P 是侧面11BCC B 内一动点,且满足⊥PE PF ,想到以EF 为直径在平面11BCC B 内作圆,点P 在圆上,在GPH 中,222HP HG GP =+,当GP 最小时,HP 就取最小值,从而转化为圆外一点到圆上点的距离问题.【题文】二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.【题文】11.已知100名同学某月饮料消费支出状况的频率分布直方图如右图所示.则这100名同学中,该月饮料消费支出超过150元的人数是________.【学问点】频率分布直方图 I2【答案】【解析】30解析:由图知,该月饮料消费支出超过150元的人占的比例为()0.0040.002500.3+⨯=,所以人数为1000.330⨯=.故答案为30【思路点拨】求出该月饮料消费支出超过150元的人占的比例即可.【题文】12.若非零向量a ,b 满足a b a b +=-,则a ,b 的夹角的大小为__________.【学问点】向量的夹角 F3 【答案】【解析】090解析:a b a b +=-22||||a b a b ∴+=-,即0a b =,所以a b ⊥,a ,b 的夹角为090,故答案为090.【思路点拨】由a b a b +=-可得0a b =,所以夹角为090.【题文】13.在∆ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2=c a ,4=b ,1cos 4=B .则边c 的长度为__________.【学问点】余弦定理 C8【答案】【解析】4解析:由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,得222116444a a a =+-⨯,2,4a c ∴==.【思路点拨】由余弦定理2222cos b a c ac B =+-可求24a =.【题文】14.已知关于x 的不等式()(2)0---≤x a x a 的解集为A ,集合{|22}=-≤≤B x x .若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是__________. 【学问点】充分必要条件 A2【答案】【解析】[2,0]-解析:由题得[,2]A a a =+,由于“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,所以A B ⊄,即22022a a a ≥-⎧∴-≤≤⎨+≤⎩.故答案为[2,0]-.【思路点拨】由于“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,所以A B ⊄,列式求解即可.【题文】15.已知函数21()()2f x x a =+的图象在点n P (,())n f n (*n ∈N )处的切线n l 的斜率为n k ,直线nl 交x 轴,y 轴分别于点(,0)n n A x ,(0,)n n B y ,且11y =-.给出以下结论:①1a =-; ②记函数()=ng n x (*n ∈N ),则函数()g n 的单调性是先减后增,且最小值为1;③当*n ∈N 时,1ln(1)2n n n y k k ++<+;④当*n ∈N时,记数列的前n 项和为n S,则1)n n S n -<.其中,正确的结论有 (写出全部正确结论的序号)【学问点】命题的真假推断A2【答案】【解析】①②④ 解析:'()f x x k == ①'11(1)1,1k f y ===-,11,(1)0x f ∴==,因此1a =-,正确;②n k n =,切线n l :n (n)k (x n)y f -=-,即()2112y nx n =-+,212n n x n += 112n n ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ,亦即11(n)2g n n ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,明显(n)g 在0,1()上减,在1,+∞()上增,正确;③()2112n y n =-,左边()()211111222n n n n =-++=+,右边ln(n 1)=+ ,当1n =时,左=1,右=ln 21< ,即左>右,所以错误;④令n a ===(2n ≥),221(n 1)n ->-,112()1n n<=--,且11a ==,12111112(11)2231n n S a aa n n =+++<+-+-++-- 12(2)n =-=故正确.所以答案为①②④.【思路点拨】依题意, n k n =, 212n n x n +=,()2112n y n =-,依次进行推断即可.【题文】三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.【题文】16.(本小题满分12分)口袋中装有除编号外其余完全相同的5个小球,编号依次为1,2,3,4,5.现从中同时取出两个球,分别记录下其编号为,m n .(Ⅰ)求“5+=m n ”的概率;(Ⅱ)求“5≥mn ”的概率. 【学问点】古典概型 K2【答案】【解析】(Ⅰ)15(Ⅱ)710解析:同时取出两个球,得到的编号,m n 可能为:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5), (2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)………6分(Ⅰ)记“5+=m n ”为大事A ,则21()105==P A .…………………………………………………………………3分(Ⅱ)记“5≥mn ”为大事B ,则37()11010=-=P B .……………………………………………………………… 3分【思路点拨】由题意列出全部的基本大事,再去求符合题意的基本大事有几个,即可求解. 【题文】17.(本小题满分12分)如图,在多面体ECABD 中,EC ⊥平面ABC ,//DB EC ,ABC ∆为正三角形,F 为EA 的中点,2EC AC ==,1BD =.(Ⅰ)求证:DF //平面ABC ; (Ⅱ)求多面体ECABD 的体积.DBC AFE【学问点】线面平行,几何体体积 G4 G8 【答案】【解析】(Ⅰ)略(Ⅱ)3 (Ⅰ)证明:作AC 的中点O ,连结BO .在∆AEC 中,//=FO 12EC ,又据题意知,//=BD 12EC .∴//=FO BD ,∴四边形FOBD 为平行四边形. ∴//DF OB ,又⊄DF 面ABC ,⊂OB 平面ABC . ∴//DF 面ABC .………………………6分(Ⅱ)据题意知,多面体ECABD 为四棱锥-A ECBD . 过点A 作⊥AH BC 于H .∵⊥EC 平面ABC ,⊂EC 平面ECBD , ∴平面⊥ECBD 平面ABC .又⊥AH BC ,⊂AH 平面ABC ,平面ECBD 平面=ABC BC ,∴⊥AH 面ECBD .∴在四棱锥-A ECBD 中,底面为直角梯形ECBD ,高3=AH∴1(21)23332-+⨯=⨯=A ECBD V∴多面体ECABD 36分 【思路点拨】(Ⅰ)求证线面平行,可以利用线线平行,本题很简洁找出//DF OB ; (Ⅱ)求多面体ECABD 的体积转化成四棱锥-A ECBD 的体积,底面为直角梯形ECBD , 高很好求,所以利用锥体体积公式即可.【题文】18.(本小题满分12分) 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且122+=-n n S ;数列{}n b 满足11b =,12n n b b +=+.*n ∈N .(Ⅰ)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)记n n nc a b =,*n ∈N .求数列{}n c 的前n 项和n T . 【学问点】等差数列,等比数列 D2 D3 【答案】【解析】(Ⅰ)2nn a =,21n b n =-(Ⅱ)1(23)24+=-+n n T n(Ⅰ)∵122+=-n n S ①当2≥n 时,122-=-n n S ②①-②得,2=n na (2≥n ).∵当2≥n 时,11222--==nn n n a a ,且12=a .∴数列{}n a 是以2为首项,公比为2的等比数列,∴数列{}n a 的通项公式为1222-=⋅=n nn a .…………………………………4分又由题意知,11b =,12n n b b +=+,即12+-=n n b b∴数列{}n b 是首项为1,公差为2的等差数列,∴数列{}n b 的通项公式为1(1)221=+-⨯=-n b n n .………………………2分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,(21)2=-nn c n ……………………………………………………1分∴231123252(23)2(21)2-=⨯+⨯+⨯++-⋅+-⋅n nn T n n231121232(25)2(23)2(21)2-+=⨯+⨯++-⋅+-⋅+-⋅n n n n T n n n ④由-④得2311222222222(21)2-+-=+⨯+⨯++⋅+⋅--⋅n n n n T n ………………1分23112(12222)(21)2-+-=++++--⋅n n n n T n∴12222(21)212+-⋅-=⨯--⋅-n n n T n ………………………………………1分∴111224222+++-=⋅--⋅+n n n n T n 即1(32)24+-=-⋅-n n T n∴1(23)24+=-+n n T n∴数列{}n c 的前n 项和1(23)24+=-+n n T n ………………………………3分【思路点拨】(Ⅰ)由条件直接求解即可;(Ⅱ)数列(21)2=-nn c n ,为差比数列,利用错位相减法直接求解.【题文】19.(本小题满分12分)某大型企业一天中不同时刻的用电量y (单位:万千瓦时)关于时间t (024t ≤≤,单位:小时)的函数()y f t =近似地满足()sin()(0,0,0)f t A t B A ωϕωϕπ=++>><<,下图是该企业一天中在0点至12点时间段用电量y 与时间t 的大致图象.(Ⅰ)依据图象,求A ,ω,ϕ,B 的值;(Ⅱ)若某日的供电量()g t (万千瓦时)与时间t (小时)近似满足函数关系式205.1)(+-=t t g (012t ≤≤).当该日内供电量小于该企业的用电量时,企业就必需停产.请用二分法计算该企业当日停产的大致时刻(精确度0.1). 参考数据:【学问点】函数模型及其应用B10 【答案】【解析】(Ⅰ)1,22A B == ,12T =,6πω=(Ⅱ)11.625时 (Ⅰ)由图知12T =,6πω=.………………………………………………………1分2125.15.22min max =-=-=y y A ,225.15.22min max =+=+=y y B .……………2分t (时)10 11 12 11.5 11.25 11.75 11.625 11.6875 ()f t (万千瓦时) 2.25 2.433 2.5 2.48 2.462 2.496 2.490 2.493 ()g t (万千瓦时) 53.522.753.1252.3752.5632.469∴0.5sin()26y x πϕ=++.又函数0.5sin()26y x πϕ=++过点(0,2.5).代入,得22k πϕπ=+,又0ϕπ<<,∴2πϕ=.…………………………………2分综上,21=A ,6πω=,2πϕ=,21=B . ………………………………………1分 即2)26sin(21)(++=ππt t f .(Ⅱ)令)()()(t g t f t h -=,设0)(0=t h ,则0t 为该企业的停产时间.由0)11()11()11(<-=g f h ,0)12()12()12(>-=g f h ,则)12,11(0∈t . 又0)5.11()5.11()5.11(<-=g f h ,则)12,5.11(0∈t . 又0)75.11()75.11()75.11(>-=g f h ,则)75.11,5.11(0∈t . 又0)625.11()625.11()625.11(<-=g f h ,则)75.11,625.11(0∈t .又0)6875.11()6875.11()6875.11(>-=g f h ,则)6875.11,625.11(0∈t .…4分∵1.00625.0625.116875.11<=-. ……………………………………………1分∴应当在11.625时停产.……………………………………………………………1分(也可直接由0)625.11()625.11()625.11(<-=g f h ,0)6875.11()6875.11()6875.11(>-=g f h ,得出)6875.11,625.11(0∈t ;答案在11.625—11.6875之间都是正确的;若换算成时间应为11点37分到11点41分停产)【思路点拨】(Ⅰ)由三角函数图像可直接求)1,22A B == ,12T =,6πω=,代点(0,2.5)可求2πϕ=;(Ⅱ)理解二分法定义即可求解本题.【题文】20.(本小题满分13分)已知椭圆Γ:12222=+b y a x (0>>b a )的右焦点为)0,22(,且过点(23,0). (Ⅰ)求椭圆Γ的标准方程;(Ⅱ)设直线:()l y x m m =+∈R 与椭圆Γ交于不同两点A 、B ,且32AB =.若点0(,2)P x 满足=PA PB,求0x 的值.【学问点】直线与椭圆 H8【答案】【解析】(Ⅰ)141222=+y x (Ⅱ)0x 的值为3-或1-.(Ⅰ)由已知得23=a ,又22=c . ∴2224=-=b a c .∴椭圆Γ的方程为141222=+y x .…………………………………………………4分(Ⅱ)由⎪⎩⎪⎨⎧=++=,1412,22y x m x y 得01236422=-++m mx x ① ………………………1分∵直线l 与椭圆Γ交于不同两点A 、B ,∴△0)123(163622>--=m m , 得216<m . 设),(11y x A ,),(22y x B ,则1x ,2x 是方程①的两根,则2321mx x -=+, 2123124-⋅=m x x .∴2222129312(312)21244=+-=⨯--=⨯-+AB k x x m m m .又由32AB =,得231294-+=m ,解之2m =±.……………………………3分据题意知,点P 为线段AB 的中垂线与直线2=y 的交点.设AB 的中点为),(00y x E ,则432210m x x x -=+=,400mm x y =+=,当2m =时,31(,)22E - ∴此时,线段AB 的中垂线方程为13()22y x -=-+,即1y x =--.令2=y ,得03x =-.…………………………………………………………………2分当2m =-时,31(,)22E - ∴此时,线段AB 的中垂线方程为13()22y x +=--,即1y x =-+.令2=y ,得01x =-.………………………………………………………………2分综上所述,0x 的值为3-或1-.【思路点拨】联立直线与椭圆,可得2m =±,由于=PA PB,所以点P 为线段AB 的中垂线与直线2=y 的交点,分状况争辩即可求0x .【题文】21.(本小题满分14分)已知函数()ln 2mf x x x =+,()2g x x m =-,其中m ∈R ,e 2.71828=为自然对数的底数.(Ⅰ)当1m =时,求函数()f x 的微小值;(Ⅱ)对1[,1]e x ∀∈,是否存在1(,1)2m ∈,使得()()1>+f xg x 成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)设()()()F x f x g x =,当1(,1)2m ∈时,若函数()F x 存在,,a b c 三个零点,且a b c <<,求证: 101e a b c <<<<<.【学问点】函数综合 B14【答案】【解析】(Ⅰ)=极小值)(x f 1ln2-(Ⅱ)4(,1)5∈m (Ⅲ)略 (Ⅰ)1m =时,1()ln ,02=+>f x x x x .∴221121()22-'=-=x f x x x x ………………………………………………………………1分由()0'>f x ,解得12>x ;由()0'<f x ,解得102<<x ;∴()f x 在1(0,)2上单调递减,1(,)2+∞上单调递增.……………………………………2分∴=极小值)(x f 11()ln 11ln 222f =+=-.…………………………………………… 2分(II )令1()()()1ln 21,,12⎡⎤=--=+-+-∈⎢⎥⎣⎦m h x f x g x x x m x x e ,其中1(,1)2m ∈由题意,()0h x >对1,1x e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, ∵2221221()1,,122-+-⎡⎤'=--=∈⎢⎥⎣⎦m x x m h x x x x x e ∵1(,1)2m ∈,∴在二次函数222=-+-y x x m 中,480∆=-<m , ∴2220-+-<x x m 对∈x R 恒成立,∴()0'<h x 对1,1x e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, ∴()h x 在1,1e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单减. ∴min 5()(1)ln11212022==+-+-=->m h x h m m ,即45>m . 故存在4(,1)5∈m 使()()f x g x >对1,1⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦x e 恒成立.……………………4分 (III )()(ln )(2),(0,)2mF x x x m x x =+-∈+∞,易知2x m =为函数()F x 的一个零点,∵12>m ,∴21>m ,因此据题意知,函数()F x 的最大的零点1>c , 下面争辩()ln 2mf x x x =+的零点状况,∵2212()22m x mf x x x x -'=-=.易知函数()f x 在(0,)2m 上单调递减,在(,)2m+∞上单调递增.由题知()f x 必有两个零点,∴=极小值)(x f ()ln 1022=+<m mf ,解得20<<m e , ∴122<<m e ,即(,2)2∈eme .…………………………………………………………3分∴11(1)ln10,()ln 11102222=+=>=+=-<-=m m em emf f e e .…………………1分又10101010101()ln 10100224---=+=->->m m f e e e e e .101()0,()0,(1)0f e f f e -∴><>. 10101e a b c e -∴<<<<<<.101a b c e ∴<<<<<,得证.……………………………………………………………1分.【思路点拨】(Ⅰ)1m =时,221121()22-'=-=x f x x x x ,由导数推断函数的单调性,可求得=极小值)(x f 1ln2-;(Ⅱ)令1()()()1ln 21,,12⎡⎤=--=+-+-∈⎢⎥⎣⎦m h x f x g x x x m x x e ,2221221()1,,122-+-⎡⎤'=--=∈⎢⎥⎣⎦m x x m h x x x x x e ,得()0'<h x ,∴()h x 在1,1e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单减,∴min()(1)0h x h =>,所以4(,1)5∈m (Ⅲ)()(ln )(2),(0,)2mF x x x m x x =+-∈+∞,当1(,1)2m ∈时,若函数()F x 存在,,a b c 三个零点,易知2x m =为函数()F x 的一个零点,从而()f x 必有两个零点,则只需求解()0f x <极小值,1(1)0,()0f f e ><.。