【文档说明】四川省宜宾市叙州区第二中学校2020届高三上学期期末考试数学(理)试题【精准解析】.doc,共(20)页,1.692 MB,由小赞的店铺上传
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2019-2020学年秋四川省叙州区第二中学高三期末考试理科数学试题第I卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把正确选项的代号填在答题卡的指定位置.)1.已知
a为实数,若复数()()12aii+−为纯虚数,则a=()A.12−B.2C.12D.2−【答案】D【解析】【分析】根据复数的运算法则进行化简,结合复数是纯虚数,进行求解即可.【详解】()()12aii+−=()212aai++
−,∵复数是纯虚数,∴20a+=且120a−得2a=−且a≠12,即2a=−,故选D.【点睛】本题主要考查复数的运算以及复数的概念,根据复数是纯虚数建立条件关系是解决本题的关键,属于基础题.2.已知集合A={x|﹣2<x<4}
,B={x|y=lg(x﹣2)},则A∩(∁RB)=()A.(2,4)B.(﹣2,4)C.(﹣2,2)D.(﹣2,2]【答案】D【解析】【分析】先求得集合B,再进行补集和交集的运算即可.【详解】B={x|
x>2};∴∁RB={x|x≤2};∴A∩(∁RB)=(﹣2,2].故选D.【点睛】本题考查描述法表示集合,交集和补集的运算.3.“1x”是“()2log11x+”的()A.充要条件B.充分而不必要条件C.必要而不充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】因为()2log11x+,所
以121xx+,所以“1x”是“()2log11x+”的充要条件,选A.4.若{an}是等差数列,且a1+a4+a7=45,a2+a5+a8=39,则a3+a6+a9=()A.39B.20C.19.5D.33【答案】
D【解析】【分析】根据等差数列的通项公式,纵向观察三个式子的项的脚标关系,可巧解.【详解】由等差数列得:258147147()()339,aaaadadadaaad++=+++++=+++=所以36,d=−同理:369258339633.aaaaaad++=+++=−=故选D.【点睛】本题考查等
差数列通项公式,关键纵向观察出脚标的特殊关系更妙,属于中档题.5.函数xya=(0a且1a)与函数()212yaxx=−−在同一坐标系内的图象可能是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】当1a时,函数xya=为增函数;函数()212yaxx=
−−图象的开口向上,对称轴为101xa=−,且与y轴的交点为(0,0),排除B.当01a时,函数xya=为减函数;函数()212yaxx=−−图象的开口向下,对称轴为101xa=−,与y轴的交点为(0,0),排除C,D,故A正确.选A.6.如图,网格线上小正方形的边长为1,粗实线画出
的是某几何体的三视图,其正视图,侧视图均为等边三角形,则该几何体的体积为()A.83(1)3π+B.43(2)π+C.43(2)3π+D.43(1)π+【答案】C【解析】【分析】由三视图判断出几何体的结构,进而求得几何体的体积.【详解】等边三角形的高为22213−=,由三视图可知,该几
何体的左边是一个三棱锥,右边是一个半个圆锥,由此可求得几何体的体积为211114223π2233232V=+()8343π432π333=+=+,故选C.【点睛】本小题主要考查由三视图还原为原图,考查锥体体积计算公式,考查运算求解能力,属于基础题.
7.已知向量(2,tan)a=,(1,1)b=−,且ab,则πtan4−=A.2B.3−C.3D.13−【答案】B【解析】【分析】向量平行:內积等于外积.【详解】abtan2=−π1tantan341tan−−==−+
【点睛】本题结合向量考查向量与两角差的正切值.向量平行:內积等于外积.8.已知命题:p4sin4sinxx+,命题:q“230xx−”是“4x”的必要不充分条件,则下列命题正确的是()A.pqB.()pqC.()pqD.()()pq【答案
】C【解析】试题分析::p当sin0x时4sin4sinxx+,当sin0x时4sin4sinxx+−,为假命题;:q23030xxxx−或,即“230xx−”是“4x”的必要不充分条件,q为真
命题;因此pq为假,()pq为假,()pq为真,()()pq为假,所以选C.考点:复合命题真假【名师点睛】充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若p则q”、“若q则p”的真假.并注意和图示相结合,例如“p⇒q”为真,则p是q的充分条件.2.
等价法:利用p⇒q与非q⇒非p,q⇒p与非p⇒非q,p⇔q与非q⇔非p的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则
A是B的充要条件.9.将函数()yfx=图像上每一点的纵坐标保持不变,横坐标扩大到原来的2倍,再把所得的图像沿x轴向右平移2个单位,这样所得的曲线与3ysinx=的图像相同,则函数()yfx=的表达式是()A.()3sinfxx=−B.()3cos2fxx=C.()3sin2
2xfx=−D.()3sin24xfx=+【答案】B【解析】【分析】采用逆推方法可以求得结果.【详解】由题意可得,把3ysinx=的图像向左平移2个单位,即3sin()2yx=+;再把所得图
像上各点横坐标缩为原来的12,即3sin(2)2yx=+可以得到函数()yfx的=图像,即()3sin(2)3cos22fxxx=+=.故选B.【点睛】本题主要考查三角函数图像的变换,平移变换时,明确平移方向和平移单位是解决平移问题
的关键.10.已知A,B是圆心为C,半径为5的圆上两点,且5AB=,则ACCB等于()A.52−B.52C.2D.532【答案】A【解析】【分析】由A,B是圆心为C,半径为5的圆上两点,且5AB=,可得ABC是等边三角形.再利用数
量积定义即可得出.【详解】解:A,B是圆心为C,半径为5的圆上两点,且5AB=,ABC∴是等边三角形.则()255cos602ACCBCACB=−=−=−.故选:A.【点睛】本题考查了圆的性质、数量积定义、
等边三角形的性质,属于基础题.11.,xy满足约束条件362000xyxyxy−−+,若目标函数(0,0)zaxbyab=+的最大值为12,则23ab+的最小值为()A.256B.25C.253D.5【答案】A【解析】
【分析】先画不等式组表示的平面区域,由图可得目标函数(0,0)zaxbyab=+何时取最大值,进而找到ab,之间的关系式236,ab+=然后可得23123()(23)6ababab+=++,化简变形用基本不等式即可求解.【详解】不等式组表示的平面区域
如图,由36020xyxy−−=−+=得点B坐标为B(4,6).由图可知当直线zaxby=+经过点B(4,6)时,Z取最大值.因为目标函数(0,0)zaxbyab=+的最大值为12,所以4612,ab+=即23
6,ab+=所以2312316616625()(23)(13)(132)6666abababababbaba+=++=+++=.当且仅当66236abbaab=+=即65ab==时,上式
取“=”号.所以当65ab==时,23ab+取最小值256.故选A.【点睛】利用基本不等式2abab+可求最大(小)值,要注意“一正,二定,三相等”.当ab,都取正值时,(1)若和+ab取定值,则积ab有最大值;(2)
若积ab取定值时,则和+ab有最小值.12.已知双曲线22221(0,0)xyabab−=的左、右两个焦点分别为12FF、,AB、为其左右顶点,以线段12FF、为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为M,且30MAB=,则双曲线的离心率为()A.212B.2
13C.193D.192【答案】B【解析】分析:求出双曲线的渐近线方程和圆的方程,求出交点M,再由两点的斜率公式,得到,ab的关系,再由离心率公式即可得到所求值.详解:双曲线22221(0,0)xyabab−=的渐近线方程为byxa=,以12FF为byxa,=
代入圆的方程,可得,22acxaab==+(负的舍去),yb=,即有Mab(,),又0Aa−(,),由于30MAB=,则直线AM的斜率为33k=,又2bka=,则2222343baca==−(),即有2237ca=,则离心率
21.3cea==.故选B.点睛:本题考查双曲线的方程和性质,考查直线和圆的位置关系,直线的斜率公式,考查离心率的求法,属于基础题.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)13.已知向量()()1,2,,4abx==−,若ab,则ab=vv__
____.【答案】-10【解析】【分析】根据ab,得到关于x的方程,解出x,再根据数量积的坐标运算,得到答案.【详解】向量()()1,2,,4abx==−,因为ab,所以42x−=,解得2x=−所以()()1,2,2,4ab==−−所以()()122410ab=
−+−=−.【点睛】本题考查向量的平行关系,向量数量积的坐标运算,属于简单题.14.函数()2263fxsinxcosx=++的最大值为【答案】9【解析】【分析】由同角三角函数基本关系将函数整理成二次函数的形式,再配方即可求解.【详解】因为()2223192632263
222fxsinxcosxcoxcosxcosx=++=−++=−−+,又xR,所以1,1cosx−,所以当1cosx=时,()fx取最大值为9.【点睛】本题主要考查配方法求函数最大值的问题
,属于基础题型.15.在四面体ABCD中,,,ABACAD两两垂直,且3AB=,2AD=,5AC=,则该四面体的外接球的表面积为_______.【答案】12【解析】【分析】由球的对称性及,,ABAC
AD两两垂直,可将四面体ABCD补形为''''ABCDABCD−,由已知求出外接球的球心,可得其表面积.【详解】解:由球的对称性及,,ABACAD两两垂直,可将四面体ABCD补形为''''ABCDABCD−,长方体的对称中心即为外接球的球心,设球的半径为R,可得:222234523RABACA
D=++=++=,3R=,可得其表面积为:2412SR==.【点睛】本题主要考查空间几何体的外接球问题,相对不难,将四面体ABCD补形为长方体''''ABCDABCD−,利用长方体的外接球的性质求出半径是解题的关键.16.已知函数()fx是定
义在R上的偶函数,若对于0x,都有()()2fxfx+=−且当)0,2x时,()e1xfxx=−,则()()20172018ff−+=__________.【答案】e【解析】【分析】由已知可得函数是以4为周期的周期函数,且()fx是
定义在R上的偶函数可得()()()()2017201820172018ffff−+=+,求出()2017f与()2018f的值,可得答案.【详解】解:由已知函数()fx对于0x,都有()()2fxfx+=−,可得()()()42fxfxfx+=−+=,即当0x时,函数()fx是以4为周
期的周期函数,又函数()fx是定义在R上的偶函数,可得()()()()2017201820172018ffff−+=+,()()201750441(1)1fffe=+==−,()()201850442(2)(0)1ffff=+==−=,故可得:()()()()201
720182017201811ffffee−+=+=−+=,故答案为:e.【点睛】本题主要考查了函数奇偶性与周期性的综合应用,其中根据已知条件得出函数为周期是4的周期函数是解题关键.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,第17~21题为必
考题,每个试题考生都必须作答,第22、23题为选考题,考生根据要求作答.)17.甲、乙、丙三人参加微信群抢红包游戏,规则如下:每轮游戏发50个红包,每个红包金额为x元,1,5x.已知在每轮游戏中所产生的50个红包金
额的频率分布直方图如图所示.(1)求a的值,并根据频率分布直方图,估计红包金额的众数;(2)以频率分布直方图中的频率作为概率,若甲、乙、丙三人从中各抢到一个红包,其中金额在[1,2)的红包个数为X,求X的分布列和期望.【答案】(1)0.3a=,众数为2.5(2)见解析【解析】【分析】(1)由
频率分布直方图的性质可得()0.180.20.3211a+++=,解得a,众数为2.5;(2)由频率分布直方图可得,红包金额在)1,2的概率为15,则13,5XB,根据二项分布概率计算公式得分布列及期望.【详解】(1)由题可
得:()0.180.20.3211a+++=,∴0.3a=,众数为2.5.(2)由频率分布直方图可得,红包金额在)1,2的概率为15,则13,5XB.∴X的取值为0,1,2,3,()3034640
5125PXC===,()2134148155125PXC===,()12234112255125PXC===,()3331135125PXC=
==,∴X的分布列为X0123P6412548125121251125∴()6448121301231251251251255EX=+++=(或()13355EX==).【点睛】本题考查了频率分布直方图的性质、二项分布列的计算公及其数学期望与方差,考查了推理能力与计算能力,属
于中档题.18.ABC的内角A、B、C所对的边分别为abc,,,且sinsinsin2sinaAbBcCaB+=+()1求角C;()2求3sincos4AB−+的最大值.【答案】()()124C=2【解析】试题分析:(1)由正弦定理得到2222ab
cab+=+,再由余弦定理得到()2222cos0224abcCCCab+−===,;(2)由第一问得到原式等价于33sincos44AA−−+,化简后为2sin6A=+,再根据角
的范围得到三角函数的范围即可.解析:()2221sinsinsin2sin2aAbBcCaBabcab+=++=+即2222abcab+−=由余弦定理()2222cos0224abcCCCab+−==
=,(2)由题意可得3sincos4AB−+=3313sincos3sincos2sincos4422AAAAAA−−+=−=+2sin6A=+()110,,6612AA+,,12sin26A−+
3sincos4AB−+的最大值为219.在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,//EFAB,1DEEF==,2DCBF==,30EAD=.(Ⅰ)求证:AE⊥平面CDEF;(Ⅱ
)在线段BD上确定一点G,使得平面EAD与平面FAG所成的角为30.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)当点G满足13DGDB=时,平面EAD与平面FAG所成角的大小为30.【解析】【详解】试题分析:(Ⅰ)在ADE中,由正弦定理得得sin1AED
=即90AED=∠即AEDE⊥,在RtADE中,可得222AEAPEP+=即AEAB⊥,即AEEF⊥,由此可证明AE⊥平面CDEF.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,DC⊥平面AED,则平面ABCD⊥平面AED如图,过D点作平面ABCD的
垂线DH,以点D为坐标原点,DA,DC,DH所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,求出相应点及向量的坐标,设平面FAG的一个法向量()1,,nxyz=,令3x=−,得()()13,31,25n=−−−.易知平面E
AD的一个法向量()20,1,0n=uur.由向量的夹角公式()()()2223133125−+−+−32=,化简得29610−+=,13=.即当点G满足13DGDB=时,平面EAD与平面FAG所成角的大小为30.试题解析:(Ⅰ)四
边形ABCD是正方形,2ADDC==.在ADE中,sinsinADDEAEDEAD=,即21sinsin30AED=得sin1AED=90AED=,即AEDE⊥,在梯形ABFE中,过E点作//EPBF,交AB于点P.//EFAB,2
EPBF==,1PBEF==,1APABPB===在RtADE中,可求3AE=,224AEAP+=,24EP=222AEAPEP+=AEAB⊥,AEEF⊥.又EFDEE=Q,AE⊥平面CDEF,(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,AEDC
⊥,ADDC⊥DC⊥平面AED,又DC平面ABCD,平面ABCD⊥平面AED如图,过D点作平面ABCD的垂线DH,以点D为坐标原点,DA,DC,DH所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则()0,0,0D
,()2,2,0B,()0,2,0C,13,1,22F,()2,0,0A,33,1,22AF=−()2,2,0DB=,.设()2,2,0DGDB==,0,1,则()22,2,0AG=−.设平面FAG的一个法向量()1,,nx
yz=,则1nAF⊥,1AGn⊥1100nAFnAG==即()330,222220,xyzxy−++=−+=令3x=−,得()()13,31,25n=−−−.易知平面EAD的一个法向量()20,1,0n=uur.由已知得2112·cos30·nn
nn=()()()2223133125−=+−+−32=,化简得29610−+=,13=.当点G满足13DGDB=时,平面EAD与平面FAG所成角的大小为30.20.已知椭圆2222:1xyCab+=(0)ab
的左、右两个焦点分别为1F,2F,上项点()0,3,A12AFF是正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)O为坐标原点,P是直线1FA上的一个动点,求2PFPO+的最小值,并求出此时点P的坐标.【答案
】(1)22143xy+=(2)2PFPO+的最小值为7,P的坐标为23,33−.【解析】【分析】(1)由题得到a,b,c的方程组,解方程组即得椭圆的标准方程;(2)先求出M坐标为33,22−.再根据222PFP
OPFPMMF+=+求2PFPO+的最小值,再联立直线12AFMF、方程求点P的坐标.【详解】(1)由题意的22223acbabc===+解得2,3,1abc===.所以椭圆C的标准方程为22143xy+=.(2)因为12A
FF是正三角形,可得直线1AF的斜率为tan33k==,所以直线1AF的方程为()31yx=+.设点O关于直线1AF的对称点为(),Mmn,则313122nmnm=−=+,解得33,22mn=−=,可得M坐标为33,22−
.因为POPM=,所以222PFPOPFPMMF+=+.所以2PFPO+的最小值2223310722MF=−−+−=,直线2MF的方程为()3021312yx−=−−−,即()315yx=−−.由()()31531
yxyx=−−=+解得2333xy=−=,所以此时点P的坐标为23,33−.综上所述,可求的2PFPO+的最小值为7,此时点P的坐标为23,33−.【点睛】本题
主要考查椭圆标准方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系和最值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力.21.设函数()ln(1)xfxxaea−=++−,aR.(1)当1a=时,证明()fx在(0,)+
是增函数;(2)若[0,),()0xfx+,求a的取值范围.【答案】(1)证明见解析(2)(,1]−【解析】【分析】(1)将1a=代入()fx,对()fx求导,利用导函数的性质可证明()fx在(0,)+是增函数;(2)对a
进行讨论,求出函数的最小值,使函数的最小值大于等于零,从而求得a的取值范围.【详解】解:(1)由题意得'1(1)()1(1)xxxaeaxfxxeex−+=−=++.当1a=时,()()()11xxex
fxex−+=+.令()1xgxex=−−,则()1xgxe=−.当(0,)x+时,()10xgxe=−,所以()gx在(0,)+为增函数.因此(0,)x+时,()(0)0gxg=,所以当(0,)x+时,()0fx,则()fx在()0,+是增函数.(
2)由'(1)()(1)xxeaxfxex−+=+.由(1)知,1xex+当且仅当0x=等号成立.故'1(1)(1)(1)()(1)(1)xxxaxaxfxexex+−+−+=++,从而当10a−,即1a时,对[0,)x+,'(
)0fx.于是对[0,)x+()(0)0fxf=.满足题意,由1(0)xexx+得1(0)xexx−−,从而当1a时,()()()()()()222222111xxxxxxxxxeaaaeaaaeaaeaeaeafxexexex−−+−−−−
−+−−+==+++.故当2(0,ln())xaaa+−时,()0fx.于是当2(0,ln())xaaa+−时,()(0)0fxf=.不满足题意,综上,a的取值范围是(,1]−【点睛】本题主要考查利用导数
证明函数的单调性及利用导数解不等式求参数,综合性大,属于难题.(二)选考题:共10分,请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.22.在平面直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为2sin
=,点0,4A在C上,直线l经过点02,4B且与直线OA垂直.(1)求直线l的极坐标方程;(2)已知点P在曲线C上运动(异于O点),射线OP交直线l于点Q,求线段PQ的中点轨迹的极坐标方程.【答案】(1)sin
224+=(2)23sin04sin4=++【解析】【分析】(1)由已知条件先求出直线的普通方程,再转化成极坐标方程;(2)直接用极坐标表示P、Q两点,运用中点坐标公式求解.【详解】解析:(1)由题知2,4A,
22,4B,故点B的直角坐标为()2,2,由lOA⊥知直线l的倾斜角为34,故直线l的直角坐标方程为4xy+=,所以其极坐标方程为cossin4+=即sin224+=;(2)由题知可
设()1,P,()2,Q,其中30,4,则PQ中点的极坐标为12,2+,由P在曲线C上得12sin=,由Q在直线l上得222sin4=+,故PQ中点的极坐标为2sin,s
in4++,所以PQ中点轨迹的极坐标方程为23sin04sin4=++.【点睛】本题考查极坐标与平面直角坐标互化,属于中档题.23.已知函
数()5fxxax=−+−.(1)当3a=时,求不等式()3fx的解集;(2)若不等式()6fxx−的解集包含1,3,求a的取值范围.【答案】(Ⅰ)5{|2xx,或11}2x(Ⅱ)0a或4a【解析】试题分析:
(1)主要考查了含绝对值不等式的解法.当3a=时,这里可采用零点分段法即可解出不等式的解集.(2)不等式()6fxx−的解集包含1,3,易知当x∈[1,3]时,不等式f(x)≥|x﹣6|恒成立,
适当变形为|x﹣a|≥|x﹣6|﹣|x﹣5|=6﹣x﹣(5﹣x)=1,即得|x﹣a|≥1在x∈[1,3]恒成立.试题解析:解:(1)当a=3时,求不等式f(x)≥3,即|x﹣3|+|x﹣5|≥3,∴3353xxx−+−①,或
35353xxx−+−②,或5353xxx−+−③.解①求得x≤52;解②求得x∈;解③求得x≥112.综上可得,不等式f(x)≥3的解集为{x|x≤52,或x≥112}.(2)若不等式f(x
)≥|x﹣6|的解集包含[1,3],等价于当x∈[1,3]时,不等式f(x)≥|x﹣6|恒成立,即|x﹣a|+|x﹣5|≥|x﹣6|恒成立,即|x﹣a|≥|x﹣6|﹣|x﹣5|=6﹣x﹣(5﹣x)=1恒成立,即|x﹣a|≥
1恒成立,∴x﹣a≥1,或x﹣a≤﹣1恒成立,即a≤x﹣1,或a≥x+1恒成立,∴a≤0,或a≥4.综上可得,a≤0,或a≥4.