【文档说明】天津市和平区2020届高三下学期第一次质量调查数学试卷【精准解析】.doc,共(20)页,1.904 MB,由小赞的店铺上传
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天津市和平区2020届高三下学期第一次质量调查数学试题温馨提示:本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.祝同学们考试顺利!第Ⅰ卷选择题(共45分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂
写在答题卡上.2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.答在试卷上的无效.3.本卷共9小题,每小题5分,共45分.·如果事件A,B互斥,那么()()()PABPAPB=+·如果事件A,B相互独立,那么()()()PABPAPB=.·
柱体的体积公式VSh=·球体的体积公式34π3VR=一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设全集33,IxxxZ=−,1,2A=,2,0,2B=−,则()IACB=()A.1B.1,1,2−C.2
D.0,1,2【答案】B【解析】【分析】先利用补集运算求出ICB,即可根据并集运算求出()IACB.【详解】因为33,2,1,0,1,2IxxxZ=−=−−,所以1,1ICB=−,故()IACB=1,1,2
−.故选:B.【点睛】本题主要考查集合的补集和并集运算,以及常用数集的识别,属于基础题.2.“3k=+(kZ)”是“3tan63−=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】分别从充分性和必要性入手进行分析,最后作出判断即可.【详解】充分性:当3k=+(kZ)时,66k−=+(kZ),所以3t
an63−=,充分性成立;必要性:由3tan63−=可得66k−=+(kZ),即3k=+(kZ),必要性成立;所以“3k=+(kZ)”是“3tan63−=”
的充分必要条件.故选:C.【点睛】本题考查充要条件,考查逻辑推理能力和运算求解能力,属于常考题.3.已知[]x表示不超过实数x的最大整数,()[]gxx=为取整函数,0x是函数()ln4fxxx=+−的零点,则()0gx=()A.4B.5C.2D.3【答案】C【解析】【分析】根据零点存
在定理,可判断出零点所在的相邻整数区间,即可由定义求得()0gx的值.【详解】函数()ln4fxxx=+−在(0,)+递增,且(2)ln220f=−,(3)ln310f=−,所以函数()fx存在唯一的零点0(2,3)x,故()02gx=,
故选:C.【点睛】本题考查了零点存在定理的简单应用,由定义求函数值,属于基础题.4.已知双曲线()22122:10,0xyCabab−=的两条渐近线与抛物线()22:20Cypxp=的准线分别交于A,B两点,若双曲线C的离心率为2,AOB的
面积为3,O为坐标原点,则抛物线2C的焦点坐标为().A.()2,0B.()1,0C.2,02D.1,02【答案】B【解析】【分析】求出双曲线的渐近线方程与抛物线22(0)ypxp=
的准线方程,进而求出A,B两点的坐标,再由双曲线的离心率为2,AOB的面积为3,列出方程,由此方程求出p的值,可得所求焦点坐标.【详解】双曲线()22122:10,0xyCabab−=的两条渐近线方程是byxa=,又抛物线22(0)ypxp
=的准线方程是2px=−,故A,B两点的纵坐标分别是2pbya=,又由双曲线的离心率为2,所以2ca=,即2212ba+=,则3ba=,A,B两点的纵坐标分别是32py=,又AOB的面积为3,可得1··3322pp=,得2p=,所以抛物线2C的焦点坐标为(1,0)
,故选:B5.某班50名学生期中考试数学成绩的频率分布直方图如图所示,其中成绩分组区间是:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100].从样本成绩不低于80分的学生中随机选取2人,记这
2人成绩在90分以上(含90分)的人数为ξ,则ξ的数学期望为()A.13B.12C.23D.34【答案】B【解析】由频率分布直方图知,3×0.006×10+0.01×10+0.054×10+10x=1,解得x=0.018,∴成
绩不低于80分的学生有(0.018+0.006)×10×50=12人,成绩在90分以上(含90分)的学生有0.006×10×50=3人.ξ的可能取值为0,1,2,P(ξ=0)=29212CC=611,P(ξ=1)=1139212CCC=922,P(ξ=2)=23212CC=1
22,∴ξ的分布列为ξ012P611922122∴E(ξ)=0×611+1×922+2×122=12.选B.6.已知函数2()sin22sin1fxxx=−+,给出下列四个结论,其中正确的结论是()A.函数()fx的最小正
周期是2B.函数()fx在区间5[,]88上是减函数C.函数()fx的图象关于16x=对称D.函数()fx的图象可由函数2sin2yx=的图象向左平移4个单位得到【答案】B【解析】【分析】先将()2221fxsinxsinx=−+化简为()2s
in24fxx=+,再逐个选项判断即可.【详解】2()sin22sin1sin2cos22sin24fxxxxxx=−+=+=+A选项,因为2=,则()fx的最小正周期T=,结论错误;B选项,当5,88x
时,32,422x+,则()fx在区间5,88上是减函数,结论正确;C选项,因为216f,则()fx的图象不关于直线16x=对称,结论错误;D选项,设()2sin2gxx=,则()2sin22sin22c
os2442gxxxxfx+=+=+=,结论错误.故选:B【点睛】本题考查三角函数的恒等变换及三角函数的性质,属于中档题.7.函数()fx是定义在R上的奇函数,对任意两个正数()1212,,xxxx,都有(
)()1212fxfxxx,记()2250.2af=,()1bf=,513log3log5cf=−,则,,abc大小关系为()A.cbaB.bcaC.abcD.acb【答案】C【解析】【分析】构造函数()()f
xgxx=,则函数()gx单调递减,且a=()20.2g,b=()1g,c=()3log5g,通过自变量的大小和函数的单调性比较函数值的大小即可.【详解】构造函数()()fxgxx=,则函数()gx单调递减,()2250.2af=()()2
220.20.20.2fg==,()1bf=()()111fg==,51335clogflog=−()()333log5log5log5fg==,230.21log5,abc.故选C.【点睛】本题主要考
查函数的单调性及其应用,实数比较大小的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.8.国际高峰论坛,组委会要从6个国内媒体团和3个国外媒体团中选出3个媒体团进行提问,要求这三个媒体团中既有国内媒体团又有国外媒体团,且国内媒体团不能连续提问,则不同的提问方式的种数为()A.
378B.306C.268D.198【答案】D【解析】【分析】分“选两个国内媒体一个国外媒体”和“选两个外国媒体一个国内媒体”两种情况讨论,分别求出种数再相加即可.【详解】解:分两种情况讨论.①若选两个国内媒体一个国外媒体,有21263290CCA=种不同提问方式;②若选两个外国媒体一个国内
媒体,有123633108CCA=种不同提问方式.所以共有90108198+=种提问方式.故选:D【点睛】本题考查组合数公式的运用,排列与组合问题要区分开题目要求元素的顺序,则是排列问题要做到不重不漏,有些题目带有一定的约束条件,解题时要先考虑有限制条件的元
素,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.9.已知圆O的半径为2,,PQ是圆O上任意两点,且60,POQAB=是圆O的一条直径,若点C满足(1)OCOPOQ=−+(R),则CACB的最小值为()A.-1B.-2C.-3D.-
4【答案】C【解析】【分析】根据向量的运算法和向量的数量积的运算,得到224[(1)]4CACBCOOPOQ=−=−+−2134[3()]24=−−,结合二次函数的性质,即可求解.【详解】因为2()()()CACBCOOACOOBCOCOOAOBOAOB=++=+
++,由于圆O的半径为2,AB是圆O的一条直径,所以0OAOB+=,22(1)4OAOB=−=−,又60POQ=,所以224[(1)]4CACBCOOPOQ=−=−+−()()2222121?4OPO
POQOQ=−+−+−222134(331)44(33)4[3()]24=−+−=−=−−,所以当12=时,2133[3()]244−−=−,所以CACB的最小值为34()34−=−.故
选:C.【点睛】本题主要考查向量的线性运算,以及向量的数量积的运算及其应用,其中解答中熟记向量的运算法则,以及平面向量的数量积的运算公式,准确化简是解答的关键,着重考查推理与运算能力.第Ⅱ卷非选择题(共105分)注意事项:1.用钢笔或圆珠笔直接答在答题卷上,答在
本试卷上的无效.2.本卷共11小题,共105分.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卷上.10.已知a为实数,i为虚数单位,若复数2(1)(1)zaai=−++为纯虚数,则2020||1aii
+=+__.【答案】2【解析】【分析】利用纯虚数的定义、复数的运算法及复数模的公式即可得到答案.【详解】解:2(1)(1)zaai=−++为纯虚数,210a−=且10a+,解得1a=20001112(1)111(1)(1)iiiiiii++−===−++
+−,所以20201|||1|21iii+=−=+故答案为:2.【点睛】本题考查了复数的运算法则、纯虚数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.11.若83()axx+的展开式中4x的系数为448−,则实数a=__.【答案】﹣2【解析】【分析】写出展开式通项公式,令x
的指数为4,求得4x的项数,得其系数,由系数为-448可得a.【详解】由题意展开式通项公式为48831883()rrrrrrraTCxaCxx−−+==,令4843r−=,3r=,∴4x系数为338448aC=−,解得2a=−.故答案为:
2−.【点睛】本题考查二项式定理,解题关键是掌握二项展开式通项公式.12.已知一个体积为8的正方体内接于半球体,即正方体的上底面的四个顶点在球面上,下底面的四个顶点在半球体的底面圆内.则该半球体的体积为__.【答案】46【解析】【分析】过正方体对角面作半球的截面,得
半个大圆,在此平面图形中求得半球的半径后可得体积,【详解】过正方体对角面作半球的截面,得半个大圆O,矩形11AACC是正方体对角面,O是11AC中点,设正方体棱长为a,则38a=,2a=,由图知球半径为222(2)6OC=+
=,半球体积为3322(6)4633VOC===.故答案为:46.【点睛】本题考查求半球的体积,解题关键是过正方体对角面作半球的截面,得出正方体与半球的关系.13.函数()lnfxxxa=+的图象在1x=处的切线被圆22:2440Cxyxy+−+−=截得弦长为2,则实数a
的值为________.【答案】6−或2.【解析】【分析】由题可知切线的斜率()11kf==,又()1fa=,所以切点坐标为()1,a,函数()fx的图象在1x=处的切线方程为1yxa=+−.圆心到切线的距离
|2|2ad+=,则222|2|132a++=,求出实数a的值.【详解】因为()lnfxxxa=+,所以()1lnfxx=+代入切点横坐标1x=,可知切线的斜率()11kf==.又()1fa=,所以切点坐标为()1,a,所以函数()lnfxxxa
=+的图象在1x=处的切线方程为1yxa=+−.又因为圆22:2440Cxyxy+−+−=,圆心坐标为()1,2−,半径为3,所以圆心到切线的距离|2|2ad+=.因为切线被圆22:2440Cxyxy+−+−=截得弦长为2,则222|2|132a++=,解得实
数a的值是6−或2.故答案为:6−或2.【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,及导数的几何意义,属于中档题.14.若0x,0y,且224log3log9log81xy+=,则此时2xy+=__,233xyxy++的最小值为__.【答案】(1).2(2).26
23+【解析】【分析】(1)由对数运算和换底公式,求得xy、的关系为22xy+=即可.(2)根据22xy+=化简232233xyyxxyxy++=++,再利用基本不等式求最小值即可.【详解】(1)因为0x,0y,224log3log9log
81xy+=,所以()224222222log33log3log3log3xyxy+==所以22xy+=.(2)因为22xy+=,故2323222223333xyxyxyyxyxxyxyxyxy++++=+=+++2623=+当且仅当23yxxy=,22xy+=,即62662
xy=−=−时取等号.所以最小值为2623+故答案为:2;2623+【点睛】本题考查了对数的运算和对数换底公式的综合应用,根据“1”的代换联系基本不等式求最值,综合性强,属于中档题.15.已知函数()(
)()11,2,022,0,xxfxfxx−+−=−+,则()3log2563f=_______;若方程()fxxa=+在区间2,4−有三个不等实根,则实数1a的取值范围为______.【答案】(1).81(2).11,2−−【解析】【分析】(1)利用
分段函数解析式求出()3f,再根据对数、指数的运算法则计算可得.(2)画出函数的图象,利用函数的零点的个数推出实数1a的取值范围.【详解】解:由()11,2,0()2(2),0,xxfxfxx−+−=−+,则()()()()()()3232212212414104fffff
=−==−=−=−=,所以()34log256log256433381f===.作出函数()fx在区间2,4−上的图象,如图所示,设yxa=+,由图象可知要使方程()fxxa=+在区间2,4−有3个不等实根,则直线yxa=+应位于1l与2l之间或直线3l的位
置,所以实数a的取值范围为20a−或1a=.所以,112a−或11a=,故答案为:81;11,2−−.【点睛】本题考查了分段函数求值、根据零点个数求参数的取值范围,考查了数形结合的思想,属于中档题.三、解答题:本大题共5小题,共75分.解答
应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.在ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,2cos(coscos)0CaBbAc++=.(1)求角C的大小;(2)若2a=,2b=.求:(ⅰ)边长c;(ⅱ)sin(2)BC−的值.【答案】(1)34C=;(2)(ⅰ)10c=;(ii)72sin
(2)10BC−=−.【解析】【分析】(1)利用正弦定理化简已知条件,求得cosC的值,由此求得角C的大小.(2)(ⅰ)已知两边和夹角,用余弦定理求得边c;(ⅱ)由两角差的正弦公式求得sin(2)BC−的值.【详解】解:(1)由已知及正弦定理得2cos(sincossincos)sin0CA
BBAC++=2cossinsin0CCC+=,2cos2C=−,0C,34C=(2)(ⅰ)因为2,2ab==,34C=,由余弦定理得22222cos24222()102cababC=+−=+−−=,10c=(ⅱ)由5sinsinsin
5cbBCB==,因为B为锐角,所以25cos5B=5254sin22555B==,223cos2cossin5BBB=−=,423272sin(2)sin2coscos2sin()525210BCBCBC−=−=−−=−【点睛】本题考查了利用正弦定理和余弦定理解三角形,还考
查同角三角函数的基本关系式,二倍角公式以及两角差的正弦公式.17.如图所示,平面ABCD⊥平面BCEF,且四边形ABCD为矩形,四边形BCEF为直角梯形,//BFCE,BCCE⊥,4DCCE==,2BCBF==.(Ⅰ)求证://AF平面CDE;(Ⅱ)求平面ADE与平面BC
EF所成锐二面角的大小;(Ⅲ)求直线EF与平面ADE所成角的余弦值.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)4;(Ⅲ)32.【解析】【分析】证明DC⊥平面BCEF,以C为原点,CB所在直线为x轴,CE所在直线
为y轴,CD所在直线为z轴建立空间直角坐标系,(Ⅰ)CB为平面CDE的一个法向量,证明AF平面CDE,只需证明·0AFCB=;(Ⅱ)求出平面ADE的一个法向量、平面BCEF一个法向量,利用向量的夹角公式,即可求平面ADE与平面BCEF所成锐二面角的余弦值;(Ⅲ)求出平面ADE一个法向量
为()()10,1,1,2,2,0nEF==−,利用向量的夹角公式,即可求直线EF与平面ADE所成角的余弦值.【详解】(Ⅰ)证明:四边形BCEF为直角梯形,四边形ABCD为矩形,BCCE⊥,BCCD⊥,又平面ABCD⊥平面BCEF,且平面
ABCD平面BCEFBC=,DCCE⊥DC⊥平面BCEF.以C为原点,CB所在直线为x轴,CE所在直线为y轴,CD所在直线为z轴建立如图所示空间直角坐标系.根据题意,得以下点的坐标:(2,0,4)A,(20,0)B,,(00,
0)C,,(00,4)D,,(04,0)E,,(22,0)F,则(0,2,4)AF=−,(20,0)CB=,.BCCD⊥,BCCE⊥,CB为平面CDE的一个法向量.又·0AFCB=.AF平面CDE.//AF平面CDE.(Ⅱ)设平面ADE的一个法向量为(,,)nxyz
=,则(20,0)AD=−,,(044)DE=−,,,·20·440ADnxDEnyz=−==−=得(01,1)n=,DC⊥平面BCEF,平面BCEF一个法向量为(0,0,4)CD=,设平面ADE与平面BCEF所成锐二面角
的大小为,则42cos=242nCDnCD==因此,平面ADE与平面BCEF所成锐二面角的大小为4.(Ⅲ)根据(Ⅱ)知平面ADE一个法向量为得(01,1)n=,(2,2,0)EF=−,设直线EF与平面ADE所成角为,则11121sincos,2222EFnEFnEFn=
===23cos1sin2=−=因此,直线EF与平面ADE所成角的余弦值为32.【点睛】本题主要考查空间点、线、面的位置关系,线面垂直,二面角及空间坐标系等基础知识与基本技能,考查用向量方法解决数学问题的能力.意在考查考生的空间想象能
力、运算求解能力和推理论证能力.计算二面角大小的常用方法:分别求出二面角的两个半平面所在平面的法向量,然后通过两个平面的法向量的夹角得到二面角的大小,但要注意结合实际图形判断所求角的大小18.已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的离心率为22,左、右焦点分别为12,F
F,以原点O为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆与直线20xy−+=相切.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设Q为椭圆C上不在x轴上的一个动点,过点2F作OQ的平行线交椭圆C与,MN两个不同的点,记2QFM△的面积为1S,2OFN△的面积为2S,令12SSS=+,求S的最大值.【答案
】(1)22142xy+=;(2)2.【解析】【分析】(1)由离心率可得222ab=,再根据条件求出2b=,即可求出a,写出椭圆方程;(2)设()11Mxy,,()22Nxy,,直线OQxmy=:,则直线2MNxmy=+:,联立椭圆方程,根据弦长公式求出()22412mMNm+
=+,再求出点O到直线MN的距离221dm=+,即可表达出OMN的面积,进而求出最大值.【详解】(1)由题意知22cea==,所以22222212cabeaa−===,即222ab=,又以原点O为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆
为222xyb+=,且与直线20xy−+=相切,所以()222211b==+−,2224ab==,故椭圆C的标准方程为22142xy+=.(2)设()11Mxy,,()22Nxy,,直线OQxmy=:,则直线2MNxmy=+:,由222142xmyxy=+
+=,得()2222220mymy++−=,122222myym+=−+,12222yym=−+.2221MNmyy=+−∣∣()22121214myyyy=++−2222221422mmmm=+−−−++()224
12mm+=+,因为MNOQ∥,所以2QFM△的面积等于2OFM△的面积,12OMNSSSS=+=,因为点O到直线2MNxmy=+:的距离221dm=+,所以()222224111222122221mmSMNdmmm++===+++∣∣令21m
t+=,则()2211mtt=−,2222211tSttt==++,因为1122tttt+=,当且仅当1tt=,即1t=时,也即0m=时取等号,所以当0m=时,S取得最大值2.【点睛】本题考查椭圆标准方程的求法,考查椭圆中的三角形面积最值问题,属于较难题.19.数列{}na
是等比数列,公比大于0,前n项和*()nSnN,{}nb是等差数列,已知112a=,32114aa=+,3461abb=+,45712abb=+.(Ⅰ)求数列{}na,{}nb的通项公式na,nb;(Ⅱ)设{}nS的前n项和为*():nTnN(ⅰ)求n
T;(ⅱ)若11312()nnnnnnTbbcbb+++++−=,记1nnnnRC==,求nR的取值范围.【答案】(Ⅰ)12nna=;1nbn=−;(Ⅱ)(i)112nnTn=−+;(ii)3[8,1)2.【解析
】【分析】(Ⅰ)由等比数列的定义求得公比q,得通项公式na,再由等差数列的定义求得1b和d,得nb;(Ⅱ)(ⅰ)由等比数列前n项和公式求得nS,由分组求和法求得nT,(ⅱ)求得nc后,用裂项相消法求得nR,结合函数性质可得取值范围.【详解】解:(Ⅰ)设数列
{}na的公比为(0)qq,因为112a=,32114aa=+,可得121112114aaqaq==+,整理得21120qq−−=,解得1q=−(舍)或12q=,所以数列{}na通项公式为12nna=.设数列{}nb的公差为d,因为3
461abb=+,45712abb=+,即1128831616bdbd+=+=,解得10b=,1d=,所以数列{}nb的通项公式为1nbn=−;(Ⅱ)(ⅰ)由等比数列的前n项和公式可得11(1)12211212nnnS−==−−,所以211111(1
11)()(1)122222nnnnTnn=+++−+++=−−=−+;(ⅱ)由(ⅰ)可得111311121()(2)()(2)112(1)(1)22(1)2nnnnnnnnnnnnnTbbncbbnnnnnn++++
+++++−+−+====−+++,所以{}nc的前n项和122231111111111()()()122222322(1)22(1)2nnnnnRcccnnn++=+++=−+−++−=−++.又nR在*nN上是递增的,13182nRR=„.所以nR的取值范围为3[8,1)2.【
点睛】本题考查等差数列和等比数列的通项公式和前n项和公式,考查分组求和法与裂项相消法,解题过程只要按照题意计算即可,考查了学生的运算求解能力.20.已知函数()xaxbfxex+=,a,bR,且0a.(1)若函数()fx在1x=−处取得极值1e,求函数()fx的解析式;(2)在(1)的条件下,
求函数()fx的单调区间;(3)设()()()1xgxaxefx−=−,()gx为()gx的导函数.若存在()01,x+,使()()000gxgx+=成立,求ba的取值范围.【答案】(1)()()210xxfxexx+=;(2)调递增区
间是(),1−−,1,2+;单调递减区间是()1,0−,10,2;(3)()1,−+.【解析】【分析】(1)先求导函数,再由函数()fx在1x=−处取得极值1e,得1(1)(1)0fef−=−
=,代入求解参数a,b,(2)由(1)可得()fx,再求出函数的导函数,利用令()0fx…和()0fx求解函数的单调区间;(3)将()fx代入()gx化简,再求()gx,然后得00()()gxgx+,令其为0,得2(23)21bxxax−=−,令2(23)()21xxhxx
−=−,则问题转化为求()hx在区间(1,)−+上的值域,利用导数求解.【详解】解:(1)函数()fx的定义域为()(),00,−+.()22xaxbxbfxex+−=,由题知()()1011ffe−=−=即()()112011abeabe
e−−−=−+=−解得2a=,1b=,所以函数()()210xxfxexx+=.(2)()()()2212121xxxxxxfxeexx+−+−==令()0fx得1x−或12
x,令()0fx得10x−或102x.所以函数()fx的单调递增区间是(),1−−,1,2+单调递减区间是()1,0−,10,2(3)()2xbgxaxaex=−−,()0a()
2xbbgxaxaexx=+−−22221()()23(23)xxxxxxeexgxgxaxeaebeaxabxx−−+=−−=−−,由条件存在0(1,)x+,使00()()0gxgx+=成
立,得22230xxxxxeeaxeaebx−−−=,对(1,)x+成立,又0xe221230xaxabx−−−=对(1,)x+成立,化简得2(23)21bxxax−=−,令2(23)()21xxhxx−=−,则问题转化为求()hx在区间(1,)+上的值域
,求导得222(463)()(21)xxxhxx−+=−,令2463yxx=−+,为二次函数,图象开口向上,△120=−,则24630xx−+,又0x,则()0hx,()hx在区间(1,)+上单调递增,值域为(1,)−+,所以ba的取值范围是(1,)−+.【点睛】导
函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.