【文档说明】江苏省苏州市常熟市2020届高三下学期3月“线上教育”学习情况调查数学试题【精准解析】.doc,共(23)页,1.823 MB,由小赞的店铺上传
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高三学生“线上教育”学习情况调查高中数学注意事项:1.本试卷共160分,考试时间120分钟;2.答题前,请务必将自己的姓名、学校、考试号写在答卷纸的规定区域内;3.答题时必须使用0.5毫米黑色签字笔书写
,作图可用2B铅笔.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.把答案填写在答题卷相应位置上.1.已知集合{|21,},{|10}AxxxZBxx=−=−,则AB=_______.【答案】1,0−【解析】【分析】求出集合A,B,根据集合的基本运算即可得
到结论.【详解】解:{|21,}2,1,0,1AxxxZ=−=−−,又{|10}Bxx=−,则1,0AB=−.故答案为:1,0−.【点睛】本题主要考查集合的基本运算,确定集合元素是解决本题的关键.2.某校高一、高二、高三学生数之比为2∶3∶4,现用分层抽样方法抽取n位同
学参加志愿服务,其中高三年级抽取了12位同学,则n=________.【答案】27【解析】【分析】根据比例关系列方程412234n=++,解出即可.【详解】解:由已知得412234n=++,解得:27n=.故答案为:27.【点睛】本题考查分层抽样的基本计算,是基础题.3.有4件产品,其中
1件是次品,其余为正品,从中选取两件检测,两件产品均为正品的概率是_______.【答案】12【解析】【分析】先列举选取两件的基本事件个数,再列举两件产品均为正品的基本事件数,最后用古典概型公式求解概率即可.【详解】解
:设1件是次品为A,正品为,,abc从4件产品中选取两件,有,,,,,AaAbAcabacbc共6个基本事件,检测的两件产品均为正品,有,,abacbc共3种基本事件,则两件产品均为正品的概率是3162=.故答案为:12.【点睛】本题考查古典概型的概率计算,是基础题.4.若
执行下面的程序框图,则输出的k值是________.【答案】4【解析】【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算n的值并输出相应变量k的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变
化情况,可得答案.【详解】解:模拟程序的运行,可得n=3,k=0不满足条件n为偶数,n=10,k=1不满足条件n=8,执行循环体,满足条件n为偶数,n=5,k=2不满足条件n=8,执行循环体,不满足条件n为偶数,n=16,k=3不满足条件n=8,执行循环体,满足条件n为偶数,n=8,
k=4此时,满足条件n=8,退出循环,输出k的值为4.故答案为:4.【点睛】本题主要考查循环结构的程序框图,正确依次写出每次循环得到的n,k的值是解题的关键,属于基础题.5.复数20191izi+=(其中i是虚数单位)的虚部是___________.【答案】-1【解
析】【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【详解】解:41i=,则201950443321111iiiziiiiii++++====−=−−,虚部为1−.故答案为:1−【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.6.已知0,2
,且52sin3cos1212−=+,则=________.【答案】512【解析】【分析】利用诱导公式化为同一个角的计算问题即可.【详解】解:由已知5552sin3cos3sin
1212212−=−+=−−,得5sin012−=,又0,2,550,1212−==.故答案为:512.【点睛】本题考查利用诱导公式化简和求值,是基础题.7
.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层灯
数为_____________【答案】3【解析】分析:设塔的顶层共有a1盏灯,则数列{an}公比为2的等比数列,利用等比数列前n项和公式能求出结果.详解:设塔的顶层共有a1盏灯,则数列{an}公比为2的等比数列,∴S7=71(12)12a−−=381,解得a1=3.故
答案为3.点睛:本题考查了等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力.8.双曲线22221(0,0)xyabab−=的渐近线与抛物线22(0)ypxp=的两个交点(原点除外)连线恰好经过抛物线的焦点,则双曲线的离心率为
__________.【答案】5【解析】【分析】先求出双曲线的渐近线与抛物线的一个交点,2pp,再利用交点在渐近线上可得2ba=,进而根据21cbeaa==+可得结果.【详解】解:对于抛物线22(0)y
pxp=,当2px=时,yp=则双曲线的渐近线与抛物线的一个交点为,2pp,则双曲线22221(0,0)xyabab−=的渐近线的斜率22bppa==,则离心率21145cbeaa==+=+=.故答案为:5.【
点睛】本题考查双曲线离心率的求解,关键是要通过条件找到,,abc的关系式,是基础题.9.四棱锥PABCD−中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,2PA=,则四棱锥的侧面积是_________.【答案】442+【解析】【分析】首先证明CD⊥平面PAD,得到PCD
是直角三角形,进而四棱锥PABCD−每个侧面都是直角三角形,用三角形的面积公式求解即可.【详解】解:如图:由已知PA⊥平面ABCD,又CD平面ABCD,则CDPA⊥,又CDAD⊥,且PAADA=,所以CD⊥平面PAD,又PD平面PAD,所以CDPD⊥,即
PCD是直角三角形,同理PBC也是直角三角形,且PBC和PCD的面积相同,四棱锥的侧面积:221122222222244222PADPCDSSS=+=++=+.故答案为:442+.【点睛】本题考查四棱锥
侧面积的计算,关键是得到侧面都是直角三角形,是基础题.10.已知正项数列na的前n项和为nS,且12a=,()()*121nnnaaSnN+=+,则20192020aa+=_______.【答案】4041【解析】【分析】由()121nnnaaS+=+,可得2n时,()11
21nnnaaS−−+=,相减可得:+112+nnaa−=,利用等差数列的通项公式即可得出.【详解】解:∵()121nnnaaS+=+,∴2n时,()1121nnnaaS−−+=,相减可得:112,0nnnnnnaaaaaa+−−=.112nnaa+−−=,又12a=201920
1912(1)220202a+=+−=.由()121nnnaaS+=+,当1n=时,()()12112121aaSa=+=+,得23a=,202020203(1)220212a=+−=,则201920204041aa
+=.故答案为:4041.【点睛】本题考查了nS法求数列通向公式,考查了等差数列的通项公式,考查了学生计算能力,属于中档题.11.已知函数132,1()log,1xxfxxx=„,若1(())2ffx=,则x=___________.【答
案】3【解析】【分析】分类讨论,分别令122x=,13log12x=,求得x后,继续将x作为函数值求自变量.【详解】由题意,当1x„时,((])220,xfx=,当1x时,13()log0fxx=,又1(())2ffx=,则122x=,可得1x=−,再令13log1x
=−,得3x=,符合;故答案为:3.【点睛】本题考查已知分段函数的函数值求自变量,考查分类讨论的思想,是基础题.12.若对于给定的正实数k,函数()kfxx=的图象上总存在点C,使得以C为圆心,1为半径的圆上有两个不同的点到原点O的距离为2,则k的取值范围是________
__.【答案】90,2【解析】【分析】根据题意得:以C为圆心,1为半径的圆与原点为圆心,2为半径的圆有两个交点,即C到原点距离小于3,即()fx的图象上离原点最近的点到原点的距离小于3,设出C坐标,利用两点间的距离公式表示出C到原点的距离,利
用基本不等式求出距离的最小值,让最小值小于3列出关于k的不等式,求出不等式的解集即可得到k的范围.【详解】解:根据题意得:211123OC−=+=,设,kCxx,222||2kOCxkx=+,23k,即902k则k的范围为90,2
.故答案为:90,2.【点睛】此题考查圆与圆位置关系的判定,基本不等式的运用,以及两点间的距离公式,解题的关键是根据题意得出以C为圆心,1为半径的圆与原点为圆心,2为半径的圆有两个交点,即C到原点距离小于3.13.已知平面四边形ABCD中,1,2,3,10ABCDD
AACBD====,则BC=________.【答案】4【解析】【分析】根据平面向量的线性运算与数量积运算,用AB,,BCCD和DA表示AC和BD,计算即可.【详解】解:平面四边形ABCD中,1,2,3,10ABCDDAACBD====则2()(
)ABACCBADDB=++ACADACDBCBADCBDB=+++()ACBDACADCBADCBDB=−+++ACBDABADCBDB=−++()()ACBDADDBADCBD
CCB=−++++22ACBDADDBADCBDCCB=−++++22()ACBDADDBACCDCBDCCB=−+++++22()ACBDADDBACDBCDCBDCCB=−+++++222()ACBDA
DCBDBCBCD=−+++−2222ACBDADCBCD=−++−即2222121032CB=−++−,解得216CB=,即4CB=;所以4BC=.故答案为:4.【点睛】本题考查了平面向量的线性表示与数量积运算问题,也考查了运算求解能力,是难题.14.设函
数1()ln()fxxaxaRx=−+的两个极值点分别为12,xx,若()()12212221fxfxeaxxe−−−−„恒成立,则实数a的取值范围是_______.【答案】1aee+【解析】【分析】由函数1()ln()fxxaxaRx=−+有两个极值点分别为12,xx
,可知()fx不单调,利用导数求得a的范围,运用韦达定理可得122212axxxx=+=+,作差()()12fxfx−,再由条件,结合恒成立思想,运用函数的单调性,构造函数211()ln(1,)eFxxxxx
e−=−+,通过求导,判断单调性可得2xe,即可得到a的范围.【详解】解:∵函数1()ln()fxxaxaRx=−+有两个极值点分别为12,xx,()fx的定义域为(0,)+,22211()1axaxfxxxx−+=−−+=−,令2()1gxxax=−+,其判别式24a=−.
当22a−时,0,()0,()fxfx在(0,)+上单调递减,不合题意.当2a−时,0,()0gx=的两根都小于零,在(0,)+上,()0fx,则()fx在(0,)+上单调递减,不合题意.当2a时,,设()0gx=的两个根12,xx都大于零,
令22121244,,122aaaaxxxx−−+−===,当10xx时,()0fx,当12xxx时,()0fx,当2xx时,()0fx,故()fx分别在()()120,,,xx+上单调递减,在()1
2,xx上单调递增,∴a的取值范围是(2,)+.则122212axxxx=+=+,()()1211221211lnlnfxfxxaxxaxxx−=−+−−+()()21211212lnlnxxxxaxxxx−=
+−+−,()()12121212121212lnlnlnln112fxfxxxxxaaxxxxxxxx−−−=−−+=−+−−−.若()()12212221fxfxeaxxe−−−−恒成立,则1
2212lnln2221xxeaaxxe−−+−−−,12212lnln21xxexxe−−−,不妨设12xx,则()212121lnln2exxxxe−−−.又()212222111,2ln2exxxxxe−=−−,()2222211ln01exxxx
e−−+①恒成立.记22211111()ln(1),()1eeFxxxxFxxexex−−=−+=−−+,记222222121111114,422eeeexeeeex−−−−=−−=+−,()Fx在()21,x
上单调递增,在()2,x+上单调递减,且易知1201xxe.又(1)0,()0FFe==,∴当(1,)xe时,()0Fx;当[,)xe+时,()0Fx.故由①式可得,2xe,代入方程()222210gxxax
=−+=,得2211axexe=++,(221axx=+在2[,)ex+上递增).又2a,∴a的取值范围是1aee+.故答案为:1aee+.【点睛】本题考查利用导数求单调区间、极值,主要考查极值的运用,运用分类讨论的思想方法是解题的关键,同时考查函数
的单调性的运用和基本不等式的运用,考查运算能力,属于难题.二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卷指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知直三棱柱111ABCABC−中,ABC为等腰直角三角形,90BAC=
,且1ABAA=,点,,DEF分别为11,,ABCCBC中点.(1)求证://DF平面11ACCA;(2)求证:EF⊥平面1BAF.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)连结11,ABAC,推导出D是1AB中点,从而1//DFAC,由此能证
明//DF平面11ACCA;(2)推导出ABAC=,AFBC⊥,1BBAF⊥,从而AF⊥平面11BCCB,进而AFEF⊥,从而四边形11BCCB是矩形,推导出1~BBFFCE,从而1EFBF⊥,由此能证明EF⊥平面1BAF.【详解】(1)连11,ABAC,三棱柱111ABCABC−中,侧面
11ABBA是平行四边形,因平行四边形对角线互相平分,D是1AB中点,D∴是1AB中点,又F是BC中点,1//,DFACDF平面111,ACCAAC平面11ACCA,//DF平面11ACCA;(2)ABC为等腰直角三角形,90BAC=,ABAC
=,又F是BC中点,AFBC⊥,由直三棱柱111ABCABC−知1BB⊥平面ABC,AF平面ABC,1BBAF⊥,又11,,BCBBBBCBB=平面11BCCB,AF⊥平面11BCCB,又EF平面11BCCB
,AFEF⊥,又由ABC为等腰直角三角形,90BAC=,且1ABAA=,可知12BCBB=,又F是BC中点,E是1CC中点,易证1~BBFFCE,得11,BFBCEFBBFCFE==,又1190BBFBFBCEFCFE+=+=,119,0BFBCFE
EFBF+=⊥,又11,,AFBFFBFAF=平面1,BAFEF⊥平面1BAF.【点睛】本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于中档题.16.在ABC中,角A、B、C的对边分别
为,,abc,已知1c=,3C=.(1)若ABC的面积为34,求a,b;(2)若sin26sincosBAB=,求ABC的面积.【答案】(1)1ab==;(2)36或3328【解析】【分析】(1)由已知利用三角形的面积公式可求1ab=,利用余
弦定理可得2ab+=,联立方程即可得解a,b的值.(2)由已知可求得cos0B=,或sin3sinBA=,分类讨论,当cos0B=时,可得2B=,求得a,利用三角形的面积公式即可求解;当sin3sinBA=时,由正弦
定理可得3ba=,进而根据余弦定理,三角形的面积公式即可求解.【详解】解:(1)1133sin2224ABCSabCab===,1ab=,∵由22222cos()31cababCabab=+−=+−=,2
ab+=,∴解得1ab==;(2)sin26sincosBAB=,即2sincos6sincosBBAB=,2cos(sin3sin)0BBA−=,可得cos0B=,或sin3sinBA=,当cos0B=时,由于(0,)B,可得2B=,又1,3cC==.可得33a=,113
3sin112236ABCacBS===;当sin3sinBA=时,由正弦定理可得3ba=,又22222cos71cababCa=+−==,可得737,77ab==,11737333sin2277228ABCSabC===.∴三角形的
面积为36或3328.【点睛】本题主要考查了三角形的面积公式,余弦定理,正弦定理在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和分类讨论思想,属于中档题.17.江南某湿地公园内有一个以O为圆心,半径为20米的圆形
湖心洲.该湖心洲的所对两岸近似两条平行线12,ll,且两平行线之间的距离为70米.公园管理方拟修建一条木栈道,其路线为ABC−−(如图,A在B右侧).其中,BC与圆O相切于点Q,1,30OAlOA⊥=米.设CBP
=,满足02.(1)试将木栈道ABC−−的总长表示成关于的函数()L,并指出其定义域;(2)求木栈道ABC−−总长的最短长度.【答案】(1)9030cossinL−=,定义域为0,2,其中02cos3=;(2)602【解析】【分析】(
1)试将木栈道ABC−−的总长表示成关于的函数()L,由0AB且0BC求三角不等式得函数定义域;(2)利用导数求木栈道ABC−−总长的最短长度.【详解】解:(1)过Q分别向AO和1l作垂线,垂足为,HM,由题意可得,,20sin,20cosQOH
QHHO===,则3020cosAHMQ==−.在直角三角形BMQ中,3020costantanQMBM−==.3020cos2030cos20sintansinABAMBMQHBM−−=−=−=−=.又7
0702030cos9030cos,0sinsinsinsin2BCLBCAB−−==+=+=,0AB且2cos0,3sin0BC,令02cos3=,则0,2
.∴定义域为0,2,02cos3=;(2)由9030cos()sinL−=,得0213cos()30,,sin2L−=.令()0L=,得1cos3=,1233,∴当1cos3=时,
min9010[()]602119L−==−.故木栈道ABC−−总长的最短长度为602米.【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系的判断,根据直线和圆相切的等价条件,利用导数求函数的最值是解决本题的关键,是中档题.18.已知椭圆2222:1(0
)xyCabab+=上一点31,2与椭圆右焦点的连线垂直于x轴,过椭圆C上一点P的直线:lykxm=+与椭圆22:11612xyE+=交于,AB两点(,AB均不在坐标轴上),设O为坐标原点,过O的射线OP
与椭圆E交于点Q.(1)若||||OQOP=,求实数的值;(2)当P为31,2时,若四边形OAQB的面积为12,试求直线l的方程.【答案】(1)2=;(2)122yx=−+【解析】【分析】(1)由题意可知1c=且
232ba=,从而求出椭圆C的方程,再把点,PQ再把代入椭圆方程,即可求出的值;(2)设()()1122,,,AxyBxy,由直线过点31,2知32km+=①,分别联立直线l与椭圆E和椭圆C的方程,利用韦达定理得到所以22243161
221234AQBAOBkmSSmk+−===+,化简得2243km+=②,由①②即可解得k和m的值,从而求出直线l的方程.【详解】解:(1)椭圆C的右焦点坐标为(1,0),且232ba=,又221,0abab−=,解得:224,
3ab==,所以椭圆C的方程为:22143xy+=,设()00,Pxy,则()00,Qxy,由220022220014311612xyxy+=+=得:214=,又0,故2=;(2)设(
)()1122,,,AxyBxy,由直线过点31,2知32km+=①,由2211612ykxmxy=++=得,()2223484480kxkmxm+++−=,有()()()222221(8)4344484121612
0kmkmkm=−+−=+−,且21212228448,3434kmmxxxxkk−−+==++,由22143ykxmxy=++=得,()2223484120kxkmxm+++−=,因为()()()222222(8)43441248430kmkmkm=−+=+
−−,所以2243km+,所以221224316122||||1234AQBAOBkmSmxxmkS+−==−==+,化简得()()2222224343kmk+−=+,得2243km+=②,由①②解得:1,22km=−
=,所以直线l的方程为:122yx=−+.【点睛】本题主要考查了直线与椭圆的综合,考查了韦达定理的应用及面积的计算,考查了学生计算能力与分析能力,是一道中档题.19.构造数组,规则如下:第一组是两个1,即(1,1),第二组是(1,2,1)a,第三组是(1,(12),2,(21),
1),aaaaa++,在每一组的相邻两个数之间插入这两个数的和的a倍得到下一组,其中(0,1)a.设第n组中有na个数,且这na个数的和为()*nSnN.(1)直接写出1na+与na的关系式,并求na和nS;
(2)已知12a=,11,21,11,2,1nnnnkkNabnkkNS+−=−−==−,nT是数列nb的前n项和,nH是数列nT的前n项和.若对任意*nN,2162|44nkkHxx−−−,求所有满足条件的正整数k的值.【答案
】(1)121nnaa+=−,112nna−=+,11(21)nnSa−=++;(2)1,2,3k=【解析】【分析】(1)112,21nnaaa+==−,化为:()1121nnaa+−=−,数列1na−为等比数列,可得:1,2naS=
,()121nnnSSSa+=+−,可得:()()111211,11nnSSaS+−=+−−=,利用通项公式可得nS;(2)11,21,21,2,2nnnnkkNbnkkN−−=−==,可得1,21,20,2,nnnkkNTnkkN−=−==
,可得2112232121..134nnnnTTHTT−−−=++++=−−,可得212132nH−−−,根据对任意2162,|44nkknNHxx−−−,
即可得出.【详解】解:(1)112,21nnaaa+==−,化为:()1121nnaa+−=−,∴数列1na−为等比数列,可得112nna−−=,可得:112nna−=+,12S=,()121nnnSSSa+=+−可得:()()111211,11nnSSa
S+−=+−−=.11(21)nnSa−−=+,解得:11(21)nnSa−=++.(2)11,21,21,2,2nnnnkkNbnkkN−−=−==,1,21,20,2,nnnkkNTnkkN−=−
==.21122321..nnnTTTTH−−−=++++3211111112124112223414nnn−−=−−−−=−=−−−.212132nH−−−.∵对任意2162,|44nkknNxxH−−−,
6221,4342kk−−−−,解得1003k.∴正整数1,2,3k=.【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式、不等式的解法、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.已知函数31(),()3xfxxaxgxe=−+=.(1)设()
()()fxFxgx=,①当1a=−时,求曲线()yFx=在点(1,(1))F处的切线方程;②当0a时,求证:2()Fxe−对任意(0,)x+恒成立.(2)讨论()()()Gxfxgx=的极值点个数.【答案
】(1)①2ye=−;②证明见解析;(2)当0a时,()fx有且仅有一个极值点;当0a时,()fx有三个极值点【解析】【分析】(1)①将1a=−代入,求出切点及斜率,利用点斜式即可得切线方程;②只需证0a时,()()2xxhxeea
e=+−对任意0x都成立,利用导数求其最值即可得证;(2)()Gx只有一个极值点或三个极值点,令()3213xxxaxa=−−++,当()Gx只有一个极值点时,()x的图象必穿过x轴且只穿过一次,即()x为单调减函数或者()x极值同号,分类讨论即
可得解,同理可求当()Gx有三个极值点时的情况.【详解】解:(1)()()22'2,xxaxxxaFxFxee−−−==,①当1a=−时,2''212(),(1)0,(1)xxxFxFFee−+===−,∴切线方程为2ye=
−;②证明:要证对任意0x,()2120xxeaxee+−+,只需证0a时,()2()20xhxeeax=+−对任意0x都成立,()22,()22xxhxeexhxee=−=−,令()0hx
=得1x=,且(0,1)x时,()0,()nhxhx单减,(1,)x+时,()0,()hxhx单增,()(1)0hxh=,()hx在(0,)+上单增,()(0)20hxhae=+,∴当0a时,
2()Fxe−对任意(0,)x+恒成立.(2)31()3xGxxaxe=−+,,则321()3xGxexxaxa=−−++()Gx只有一个极值点或三个极值点,令321()3xxxaxa=−−+
+,当()Gx只有一个极值点时,()x的图象必穿过x轴且只穿过一次,即()x为单调减函数或者()x极值同号,(i)()x为单调减函数时,2()20xxxa=−−+在R上恒成立,则440a=+,解得1a−;(ii)()x
极值同号时,设12,xx为极值点,则()()2120,()20xxxxxa=−−+=有解,则1a−,且2211221220,20,2xxaxxaxx−−+=−−+=+=−,12xxa=−,()()()()3211111111111222
(1)333xxxaxaxaxaxaxaaxa=−−++=−−−−++=++,同理()()222(1)3xaxa=++,()()()()121222(1)(1)033xxaxaaxa=++++,化简得()221212(1)(1)0axx
aaxxa+++++,22(1)()(1)(2)0aaaaa+−++−+,解得10a−,∴当0a时,()Gx只有一个极值点;当()Gx有三个极值点时,()()120xx,同理可得0a,综上,当0a时,()fx有且仅有一个极值点;当0a时,(
)fx有三个极值点.【点睛】本题考查利用导数求曲线在某点的切线方程,不等式的恒成立问题,函数的极值等知识点,考查分类讨论思想,属于较难题目.