【文档说明】辽宁省沈阳市第二中学2020届高三下学期第五次模拟考试数学(理)试题【精准解析】.doc,共(25)页,1.895 MB,由小赞的店铺上传
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沈阳二中2019-2020学年度下学期高三第五次模拟考试理科数学一、选择题1.已知集合()2log5Mxyx==−,1,0Nyyxxx==+,则MN().A.(),5−B.)2,+
C.)2,5D.()5,+【答案】B【解析】【分析】根据对数的含义可得5Mxx=,求出函数()1,0yxxx=+的值域,可得2Nyy=,再根据并集运算,即可求出结果.【详解】令-50x,即5x
,故5Mxx=;当0x时,12yxx=+,当且仅当1x=时等号成立,故2Nyy=;故)2,MN=+.故选:B.【点睛】本题主要考查了集合并集的运算,同时考查了对数的含义和函数值域的求法,属于基础题.2.若复数1zi=+,则zzi=(
)A.0B.2C.2iD.2i−【答案】D【解析】【分析】利用复数的除法运算即可.【详解】2(1)(1)222zziiiiiiii+−====−.故选:D【点睛】本题主要考查复数的除法运算,涉及到共轭复数的概念,考查学生的基本计算能力
,是一道容易题.3.已知向量a与b不共线,且0ab=rr,则下列结论正确的是()A.向量ab+与ab−垂直B.向量ab−与a垂直C.向量ab+与a垂直D.向量ab+与ab−共线【答案】A【解析】【分析】如图所示,作,OAaOCb==,以OA和OC为
邻边作四边形OABC,确定四边形OABC是菱形,得到答案.【详解】如图所示,作,OAaOCb==,以OA和OC为邻边作四边形OABC.由于0ab=rr,则四边形OABC是菱形,所以必有ACOB⊥.又因为,a
bOBabCA+=−=,所以()()abab+⊥−.故选:A.【点睛】本题考查了向量的运算,意在考查学生的计算能力和应用能力.4.《算法统宗》是中国古代数学名著,由明代数学家程大位编著,它对我国民间普及珠算和
数学知识起到了很大的作用,是东方古代数学的名著.在这部著作中,许多数学问题都是以歌诀形式呈现的,“九儿问甲歌”就是其中一首:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”这首歌决的大意是:“一位老公公有
九个儿子,九个儿子从大到小排列,相邻两人的年龄差三岁,并且儿子们的年龄之和为207岁,请问大儿子多少岁,其他几个儿子年龄如何推算.”在这个问题中,记这位公公的第n个儿子的年龄为na,则3a=()A.17B.29C.23D.35【答案】B【解析】【分析】由已
知可得{}na为等差数列,由9S,求出5a,再结合公差,即可得出结论.【详解】依题意{}na为等差数列,且3d=−,199559()9207,232aaSaa+====,35229aad=−=.故选:B.
【点睛】本题以数学文化为背景,考查等差数列的前n项和以及通项的基本量运算,属于基础题.5.设12log3a=,0.213b=,132c=,则()A.abcB.cbaC.cabD.bac【答案】B【解析】【分析】根据与特殊点的
比较可得因为1230alog=,01b,1c,从而得到cba,得出答案.【详解】解:因为11223log10alog==,0.20110331b==,1133212c==,所以cba.故选:B【点睛】本题主要
考查指数函数和对数函数的单调性与特殊点的问题,要熟记一些特殊点,如1aloga=,log10a=,01a=.6.如果函数3sin(2)6yx=++的图象关于直线x=对称,那么取最小值时的值为()A.6B.3−C.3D.6−【答案】A【解析】【分
析】根据三角函数的对称性可得262k++=+,整理得162k−=+,结合取最小值时,即可得出的值.【详解】解:函数3sin(2)6yx=++的图象关于直线x=对称,所以262k++=+,即162k−=+,取最小值时6π=.故选:A【点睛】
本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数的对称性是解决本题的关键.7.已知m,n为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列为真命题的是()A.若//m,//n,则//mnB.若//nm,n⊥,则m⊥C.若//m,//n,mn⊥,则⊥D.若//m,n⊥,
//mn,则//【答案】B【解析】【分析】根据直线与平面的平行、垂直的判定定理与性质定理依次分析每个选项的正误即可.【详解】对于选项A,若//m,//n,则m与n平行,相交或者异面,故A错误;对于选项B,若//nm,n⊥,则m⊥,故B正确;对于选项C,若//m,//n
,mn⊥,则与也可以平行,故C错误;对于选项D,若n⊥,//mn,所以m⊥,因为//m,则与垂直,故D错误.【点睛】本题主要考查直线与平面的平行的判定定理与性质定理,直线与平面的垂直的判定定理与性质定理,属于基础题.8.下
图统计了截止到2019年年底中国电动汽车充电桩细分产品占比及保有量情况,关于这5次统计,下列说法正确的是()A.私人类电动汽车充电桩保有量增长率最高的年份是2018年B.公共类电动汽车充电桩保有量的中
位数是25.7万台C.公共类电动汽车充电桩保有量的平均数为23.12万台D.从2017年开始,我国私人类电动汽车充电桩占比均超过50%【答案】D【解析】【分析】根据统计图表中数据依次判断各个选项即可得到结果.【详解】对于A,2016年私人类电动汽车充电桩保有量增长率为6.30.
8100%687.5%0.8−=,高于2018年的增长率47.723.2100%105.6%23.2−,A错误;对于B,公共类电动汽车充电桩保有量由小至大排序,位于第三位的是21.4,故中位数为21.4万台,B错误;对于C,公
共类电动汽车充电桩保有量的平均数为4.914.121.430.044.723.025++++=万台,C错误;对于D,从2017年开始,私人类电动汽车充电桩占比分别为52.0%,61.4%,57.5%,均超过50%,D正确.故选:D.【点睛】本题考查根据统计图
表解决实际问题,涉及到增长率、中位数和平均数的计算,属于基础题.9.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若34A=,3tan4C=,2b=,则ABC的面积S=().A.6B.4C.32D.22【答案】A【解析】【分析】先根据已知条件求
出sinC,cosC,利用三角形的内角和定理、诱导公式、两角和的正弦公式求出sinB,再利用正弦定理求出c,最后利用三角形的面积公式求ABC的面积即可.【详解】34A=,由:3tan4C=,22sincos1CC+=,3sin5C=,4cos
5C=,sinB=322sin()sin(cossin)4210ACCCC+=+=−=.由正弦定理sinsinbcBC=,得232510c=,解得62c=,故ABC的面积1sin62SbcA==,故选:A.【点睛】本题主要考查同角
三角函数的基本关系、两角和的正弦公式、正弦定理的应用、三角形的面积公式,考查数学运算核心素养.10.已知函数()cossin36gxxx=+++,设函数()()214fxxgx=+,函数()fx的导函数为()'fx,则
函数()'fx的图像大致为()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】先化简()gx,再求()'fx,最后根据函数奇偶性以及函数值正负进行确定选项.【详解】()cossin36gxxx=+++Qcoscossinsinsinco
scossin6633xxxx++=−1313cossincossincos2222xxxxx=−++=,()21cos4fxxx=+则()1sin2fxxx=−.()()fxfx−=−Q,函数()fx为奇函数,排除选项,BD,又1106262
f=−.所以舍C,故选A.【点睛】本题考查函数图象以及函数奇偶性,考查基本分析判断能力,属中档题.11.在三棱锥ASBC−中,10AB=,4ASCBSC==,ACAS=,BCBS=,若该三棱锥的体积为153,则三棱锥SABC−外接球的体积为()A.
B.43C.5πD.3【答案】B【解析】【分析】设SC的中点为O,AB的中点为D,连接OA,OB,OD.根据已知条件可以推出O为棱锥SABC−外接球的球心,再根据13ASBCSOABSCOBOABVV
VSCS−−−=+=计算可得.【详解】如图,设SC的中点为O,AB的中点为D,连接OA,OB,OD.因为4ASCBSC==,ACAS=,BCBS=,所以90SACSBC==,所以OAOBOCOS===.所以O为棱锥SABC−
外接球的球心,设半径为R,又⊥ODAB,且10AB=,所以102ADDB==,252ODR=−,则211102522OABSABODR==−.又由SCOA⊥,SCOB⊥且OAOBO=可证SC⊥平面OAB,所以
2111510252323ASBCVRR−=−=,解得3R=.所以外接球的体积()343433V==.故选:B.【点睛】本题考查了直线与平面垂直的判定,考查了三棱锥的体积公式,考查了球的体积公式,解题关键是找到球心,属于基础题.12.已知线段AB是过抛物线22(
0)ypxp=的焦点F的一条弦,过点A(A在第一象限内)作直线AC垂直于抛物线的准线,垂足为C,直线AT与抛物线相切于点A,交x轴于点T,给出下列命题:(1)2AFxTAF=;(2)TFAF=;(3)ATCF⊥.其中正确的命题个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】D【解析】【
分析】根据抛物线的定义得到AFAC=,然后判断出过A点的抛物线的切线垂直CF,进而判断出三个命题正确.【详解】根据抛物线的定义可知AFAC=,由于AC垂直抛物线的准线,所以//ACx轴,所以AFxCAF=
.设200,2yAyp,则0,,,022ppCyF−,设D是CF的中点,则00,2yD.所以直线AD的方程为()0002020202yyyyxyp−−=−−,即00
2ypyxy=+.由00222ypyxyypx=+=消去y并化简得22202004ypxpxy−+=,其判别式222020404yppy=−=,所以直线AD与抛物线相切,故直线AD与直线AT重合.由于D是CF的中点,所以ADCF⊥,也即ATCF⊥,命题(3)成立.根据等腰
三角形的性质可知2CAFTAF=,所以2AFxTAF=,命题(1)成立.由于//ACx轴,所以CATFTA=,所以FTATAF=,所以TFAF=,命题(2)成立.综上所述,正确的命题个数为3个.故选:D【点睛】本小题主要考查抛物线的定义和抛物线的切线
方程,属于中档题.二、填空题:13.已知函数13log,02,0xxxfxx()=,则9ff()的值是______.【答案】14【解析】【分析】逐层计算,先计算9f(),再计算9ff()的值.【详解】解:因为9>0,所以()13992flog==−,
又-2<0,所以219224fff−=−==()().故答案为14.【点睛】本题考查分段函数的函数值问题,要注意定义域,由内向外计算,属于基础题.14.若31()2nxx−的展开式中第四项为常数项,则n=.【答案】5【解析】【详解】试题分析:先将题
中二项式进行化简得,1132311()()22nnxxxx−−=−,由题意1133332311()()2nnTCxx−−+=−为常数项,则11(3)()3023n−+−=,解得5n=.考点:1.二项式定理的应用;2.二
项式的通项、系数、次数.15.已知双曲线222:1(0)4xyCbb−=的左、右顶点分别为A、B,点P在双曲线C上,若2PBAPAB=+,则双曲线C的焦距为_________.【答案】42【解析】【分析】由2PBAPAB=+可得1PAPBkk=,再结合斜率
公式及双曲线方程求解即可.【详解】解:由2PBAPAB=+,则1PAPBkk=.设()00,Pxy,则20020001224yyyxxx==+−−.∵点P在双曲线C上,2200214xyb−=,2202044ybx=−,214b=
,即2b=,则焦距为24442+=,故答案为:42.【点睛】本题考查双曲线的性质,重点考查了双曲线焦距的求法,属基础题.16.若函数()(0)fxaxaxaa=−++−不存在零点,则a的取值范围是______.【答案】()0,24(
),+【解析】【分析】函数()(0)fxaxaxaa=−++−不存在零点,转化为方程(0)axaxaa−++=无实根,等价于22222aaax=+−无解,求出22ax−的取值范围,即可求解.【详解】函数要有意义,则需00axax−+,解得
axa−,所以aa−,又0a,所以0a,函数定义域为[,]xaa−,因为函数()(0)fxaxaxaa=−++−不存在零点,所以方程(0)axaxaa−++=无实根,平方可得:22222aaax=+−无实根,
22[0,]axa−Q,2222[2,4]aaxaa+−,因为方程无实根,所以22aa或24aa,解得2a或4a,故答案为:()0,24(),+【点睛】本题主要考查了函数零点,方程的根的判定,转化思想,属于难题.三、解答题17.
如图,四棱锥E﹣ABCD的侧棱DE与四棱锥F﹣ABCD的侧棱BF都与底面ABCD垂直,ADCD⊥,AB//CD,3,4,5,32ABADCDAEAF=====.(1)证明:DF//平面BCE.(2)设平面ABF与平面CDF所成的二面角为θ,求cos2
.【答案】(1)证明见解析(2)725−【解析】【分析】(1)根据线面垂直的性质定理,可得DE//BF,然后根据勾股定理计算可得BF=DE,最后利用线面平行的判定定理,可得结果.(2)利用建系的方法,可得平面ABF的一个法向量为
n,平面CDF的法向量为m,然后利用向量的夹角公式以及平方关系,可得结果.【详解】(1)因为DE⊥平面ABCD,所以DE⊥AD,因为AD=4,AE=5,DE=3,同理BF=3,又DE⊥平面ABCD,B
F⊥平面ABCD,所以DE//BF,又BF=DE,所以平行四边形BEDF,故DF//BE,因为BE平面BCE,DF平面BCE所以DF//平面BCE;(2)建立如图空间直角坐标系,则D(0,0,0),A(4,0,0),
C(0,4,0),F(4,3,﹣3),()()0,4,0,4,3,3DCDF==−,设平面CDF的法向量为mxyz=(,,),由404330mDCymDFxyz===+−=,令x=3,得()3,0,
4m=,易知平面ABF的一个法向量为()1,0,0n=r,所以35mn=cos<,>,故27cos22cos125=−=−.【点睛】本题考查线面平行的判定以及利用建系方法解决面面角问题,属基础题.18.已知数列na满足:12a=,()1422nna
ann−+=−.(Ⅰ)求数列na的通项公式;(Ⅱ)若数列nb满足:()1233721nnnbbbba++++−=,求数列nb的通项公式.【答案】(Ⅰ)2nan=;(Ⅱ)221nnb=−【解析】【分析】(Ⅰ)由()1422nnaan
n−+=−可化为()()12220nnanan−−+−+=,令2nncan=−,推出1nncc−=−,根据nc的特征即可求出.(Ⅱ)根据题意可得()()11231137221nnnanbbbb−−−++++−=,与原式作差再由(Ⅰ)即可求解.【详解】(Ⅰ)由()1422nna
ann−+=−可化为()()12220nnanan−−+−+=.令2nncan=−,则10nncc−+=,即1nncc−=−.因为12a=,所以1120ca=−=,所以0nc=,即20nan−=,故2nan=.(Ⅱ)由()1233721nnnbbbba+++
+−=,可知()()11231137221nnnanbbbb−−−++++−=,两式作差得()()12122nnnnbaan−−=−=,即()2221nnbn=−.又当1n=时,也112ba==满足上式,故221nnb=−.【点睛】本题
考查了由递推关系式求通项公式以及nS与na的关系,属于中档题.19.如图,已知椭圆222:1xCya+=上顶点为A,右焦点为F,直线AF与圆22:6270Mxyxy+−−+=相切,其中1a.(1)求椭圆的方程;(2)不过点A的动直线l与
椭圆C相交于P,Q两点,且APAQ⊥,证明:动直线l过定点,并且求出该定点坐标.【答案】(1)2213xy+=;(2)102−,【解析】【分析】(1)确定圆M的圆心与半径,利用直线AF与圆M相切关系,根据点
到直线的距离公式构建方程,求得a,即可表示方程;(2)设直线AP的方程为1ykx=+,则直线AQ的方程为11yxk=−+,分别于椭圆联立方程求得交点P、Q的坐标,即可表示直线l的方程,得答案.【详解】(1)由题可知,()()0,1,,0AFc,则直线AF的方程为1xy
c+=,即0xcyc+−=因为直线AF与圆22:6270Mxyxy+−−+=相切,该圆的圆心为()3,1,3r=则223333bcbcaabc+−===+故椭圆的标准方程为2213xy+=(2)因为不过
点A的动直线l与椭圆C相交于P,Q两点,且APAQ⊥,即直线AP与坐标轴不垂直也不平行由()0,1A可设直线AP的方程为1ykx=+,则直线AQ的方程为11yxk=−+联立22131xyykx+==+,消去y并整理得()221360kxkx++=,解得0x=或2613kk
−+,因此点P的坐标为22266,11313kkkk−−+++,即222613,1313kkkk−−++将上式中的k换成1k−,得点Q22263,33kkkk−++所以直线l
的斜率为22222223131313664313kkkkkkkkkk−−−−++=+++,即直线l的方程为2222163433kkkyxkkk−−=−+++,化简并整理得21142kyxk−=−,故直线l恒过定点1
02−,【点睛】本题考查椭圆中的过定点问题,还考查了求椭圆的标准方程,属于较难题.20.某校高三男生体育课上做投篮球游戏,两人一组,每轮游戏中,每小组两人每人投篮两次,投篮投进的次数之和不少于3次称为“优
秀小组”.小明与小亮同一小组,小明、小亮投篮投进的概率分别为12,pp.(1)若123p=,212p=,则在第一轮游戏他们获“优秀小组”的概率;(2)若1243pp+=则游戏中小明小亮小组要想获得“优秀小组”次数为16次,则理论上至少要进行
多少轮游戏才行?并求此时12,pp的值.【答案】(1)49;(2)理论上至少要进行27轮游戏.2123pp==.【解析】【分析】(1)小明、小亮获“优秀小组”的情况有①小明投中1次,小亮投中2次;②小明投中2次,小亮投中1次;③小明投中2次,小亮投中2次,分别求出对应概率即可求解;(2)借
鉴(1)的求法化简可得()()221212833Ppppp=−,结合基本不等式得121499pp,令12tpp=,则28()33Phttt==−+,结合二次函数最值和二项分布即可求解【详解】(1)由题可知,所以可能的情况有①小明投中1次,小亮投中2次;②小明投中2次,小亮投中1次;③小明
投中2次,小亮投中2次.故所求概率12212222222221112211221143322332233229PCCCCCC=++=(2)他们在一轮游戏
中获“优秀小组”的概率为()()()()()()()()()222222122122211222122221221212121123PCppCpCpCppCpCppppppp=−+−+=+−因为124
3pp+=,所以()()221212833Ppppp=−因为101p,201p,1243pp+=,所以1113p,2113p,又21212429pppp+=所以121499pp,令12tpp=,以1499t,则28()33Ph
ttt==−+当49t=时,max1627P=,他们小组在n轮游戏中获“优秀小组”次数满足~(,)Bnp由max()16np=,则27n=,所以理论上至少要进行27轮游戏.此时1243pp+=,1249pp=,2123pp==【
点睛】本题考查相互独立事件概率的求法,利用函数和基本不等式求解概率最值,二项分布的应用,综合性强,考查了数学运算,转化与化归思想,属于难题21.已知函数sincs()ofxmxx=+,其中m为常数,且23是函数()fx的极值点.(Ⅰ)求m的值;(Ⅰ)若(1)()xkefx−在0x上恒成立,求
实数k的最小值.【答案】(Ⅰ)2m=;(Ⅱ)13.【解析】【分析】(Ⅰ)先对()fx求导,再利用2()03f=,列式求解m,最后再进行检验即可;(Ⅱ)令()(1)sin2cosxgxkexx=−−+,则题意可转化为()0gx在0x上恒成立,对()gx求导,然后分13k
,103k和0k三种情况,研究()gx的单调性,判断其最小值是否大于0,从而得出结论.【详解】(Ⅰ)sincs()ofxmxx=+,则2cos1()(co)smfxmxx+=+,23是函数()fx的极值点,2()0,1032mf=−=,2m=,又2m=时,2cos12()(2)
cosfxxx+=+,当2(0,)3x时,()0fx,2(,)3x时,()0fx,∴()fx在2(0,)3上单调递增,2(,)3上单调递减,∴23是函数()fx的极大值点,∴2m=符合题意;(Ⅱ)令()(1)sin2cosx
gxkexx=−−+,则()00g=,由题得()0gx在0x上恒成立,2co12(scos)(2)xxxgxke+=−+,令2cos1,3tx=+,则22123211,(2)coscos3ttxx+=−+−+,①当13k时,13
xke,则()0gx,∴()gx在(0,)+上单调递增,∴()()00gxg=,成立;②当103k时,令()()hxgx=,则3sincos2(1)(s)()co2xxxhxexk−=−+,在(0,)x时
,()0hx,∴()hx在(0,)上单调递增,又1(0)03hk=−,1(0)hke=+,则在(0,)上存在唯一0x使得()00hx=,∴当()00,xx时,()0hx,()gx在()00,x上单调递减,()()00g
xg=,不符合题意;③当0k时,在(0,)2x时,()0gx,∴()gx在(0,)2上单调递减,此时()()00gxg=,不符合题意;综上所述,实数k的最小值为13.【点睛】本题考查极值点的应用,考查利用导数研究恒成立问题,有一定
难度.在遇见含参的恒成立问题时,常分离参数,将恒成立问题转化为简单函数的最值问题,或者利用分类讨论法解决问题.22.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为:=2cos()3−,曲线C2的参数方程为:4coscos3{(0)2sinsin3xtt
yt=+=+为参数,,点N的极坐标为(4)3,.(Ⅰ)若M是曲线C1上的动点,求M到定点N的距离的最小值;(Ⅱ)若曲线C1与曲线C2有两个不同交点,求正数t的取值范围.【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)(31,31)−+.【解析】【分析】(1)分别将极坐标方程与参数方程转化为普通方程,根据点与
圆的几何意义求MN的最小值;(2)根据曲线C1与曲线C2有有两个不同交点的几何意义,求正数t的取值范围.【详解】(Ⅰ)在直角坐标系xOy中,可得点(2,23)N,曲线1C为圆2213122xy−+−=,圆心为113,22O,
半径为1,∴1ON=3,∴MN的最小值为312−=.(Ⅱ)由已知,曲线1C为圆2213122xy−+−=,曲线2C为圆222(2)(3)(0)xytt−+−=,圆心为2(2,
3)O,半径为t,∵曲线1C与曲线2C有两个不同交点,22131231,022ttt−−+−+,解得3131t−+,∴正数t的取值范围是(31,31)−+.23.
记函数1()212fxxx=++−的最小值为m.(1)求m的值;(2)若正数a,b,c满足abcm=,证明:9abbccaabc++++.【答案】(1)1m=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)将函数()fx转化为分段函数或利用绝对值三角不等式进行求
解;(2)利用基本不等式或柯西不等式证明即可.【详解】解法一:(1)113,22311(),222113,22xxfxxxxx−+−=−+−−当12x−时,1()22fxf−=,当1122x−,1()12fxf=,当12x时,1
()12fxf=,所以min()1mfx==解法二:(1)113,22311(),222113,22xxfxxxxx−+−=−+−−如图当12x=时,min()1mfx==解法三:(1)111(
)222fxxxx=++−+−111222xxx+−−+−1112x=+−当且仅当11022102xxx+−−=即12x=时,等号成立.当12x=时min(
)1mfx==解法一:(2)由题意可知,111abbccacab++=++,因为0a,0b,0c,所以要证明不等式9abbccaabc++++,只需证明111()9abccab++++,因为331111()339abcabccababc++++=
成立,所以原不等式成立.解法二:(2)因为0a,0b,0c,所以322230abbccaabc++,330abcabc++,又因为1abc=,所以32223()()339abcabbcacabcabc++++=,()
()9abbcacabc++++所以9abbccaabc++++,原不等式得证.补充:解法三:(2)由题意可知,111abbccacab++=++,因为0a,0b,0c,所以要证明不等式9abbccaabc++++,只需证明111()9abcabc+++
+,由柯西不等式得:2111111()9abcabcabcabc++++++=成立,所以原不等式成立.【点睛】本题主要考查了绝对值函数的最值求解,不等式的证明,
绝对值三角不等式,基本不等式及柯西不等式的应用,考查了学生的逻辑推理和运算求解能力.