【文档说明】四川省棠湖中学2019-2020学年高一下学期期末模拟考试数学试题【精准解析】.doc,共(18)页,1.257 MB,由小赞的店铺上传
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2020年春四川省棠湖中学高一期末模拟考试数学试题一、选择题1.设集合2{1,2,3},|1ABxx===,则AB=()A.{}1−B.{1}C.{1,1}−D.{1,2,3}【答案】B【解析】【分析】先求得集合{1,1}B=−,再结合集合的交集的概念及运算,即可
求解.【详解】由题意,集合2{1,2,3},|1{1,1}ABxx====−,所以AB={1}.故选:B.【点睛】本题主要考查了集合的交集的运算,其中解答中正确求解集合B,结合集合的交集的概念与运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.sin20cos70cos20s
in70+=()A.0B.1−C.1D.12【答案】C【解析】【分析】由两角和差正弦公式将所求式子化为sin90,由特殊角三角函数值得到结果.【详解】sin20cos70cos20sin70sin901+==故选:C【点睛】本题考查利用两角和差正弦公式化简求值的问题,属于基础题.3.下列函数中,
在(0,)+上存在最小值的是()A.2(1)yx=−B.yx=C.2xy=D.lnyx=【答案】A【解析】【分析】结合初等函数的单调性,逐项判定,即可求解,得到答案.【详解】由题意,函数2(1)yx=−,当1x=时,取得最小值min0y=,满足题意;函数yx=在
(0,)+为单调递增函数,所以函数yx=在区间(0,)+无最小值,所以B不正确;函数2xy=在(0,)+为单调递增函数,所以函数2xy=在区间(0,)+无最小值,所以C不正确;函数lnyx=在(0,)+为单调递增函
数,所以函数lnyx=在区间(0,)+无最小值,所以D不正确.故选:A.【点睛】本题主要考查了函数的最值问题,其中解答中熟记基本初等函数的单调性,合理判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.4.已知
平面向量(3,1)a=,(,3)bx=−,且ab⊥,则x=()A.3−B.1−C.1D.3【答案】C【解析】试题分析:两向量垂直,数量积等于0,所以,考点:向量垂直的数量积5.在ABC中,D是BC上一点,且13BDBC
=,则AD=()A.13ABAC+B.13ABAC−C.2133ABAC+D.1233ABAC+【答案】C【解析】【分析】利用平面向量的三角形法则和共线定理,即可得到结果.【详解】因为D是BC上一点,且13BDBC=,
则()11213333ADABBDABBCABBAACABAC=+=+=++=+.故选:C.【点睛】本题考查了平面向量的线性运算和共线定理的应用,属于基础题.6.在等差数列na中,1352,10aaa=+=,则7a=()A.5B.8C.10D.14【答案】B
【解析】试题分析:设等差数列na的公差为d,由题设知,12610ad+=,所以,110216ad−==所以,716268aad=+=+=故选B.考点:等差数列通项公式.7.等比数列na的各项均为正数,且675818aaaa+=,则3132312l
ogloglogaaa++=()A.12B.10C.8D.32log5+【答案】A【解析】【分析】根据等比数列下标和性质可求得679aa=,利用对数运算法则和等比数列性质可求得结果.【详解】na为等比数列,6758aaaa=,67218aa=,解得
:679aa=,()()63132312312123673logloglogloglog6log912aaaaaaaa+++====.故选:A.【点睛】本题考查等比数列下标和性质的应用,涉及到对数运算,属于基础题.8.已知等差数列5,247,437,…,的前n项和为
nS,则使得nS最大的序号n的值为()A.7B.8C.7或8D.9【答案】C【解析】【分析】根据等差数列中的项可求得公差,利用等差数列求和公式求得nS,利用nS的二次函数性可求得结果.【详解】由题意知:等差
数列的公差57d=−,()2155755271414nnnSnnn−=+−=−+,由二次函数性质知:nS对称轴为751514527n=−=−,又nN,nS的最大值为7S或8S,即n的值为7或8.故选:C.【点睛】本题考查等差数列前n项和的最值的求解问
题,关键是熟练应用等差数列前n项和的二次函数性.9.如图,飞机的航线和山顶在同一个铅垂面内,若飞机的高度为海拔18km,速度为1000km/h,飞行员先看到山顶的俯角为30,经过1min后又看到山顶的俯角为75,则山顶
的海拔高度为(精确到0.1km,参考数据:31.732)A.11.4kmB.6.6kmC.6.5kmD.5.6km【答案】C【解析】【分析】根据题意求得ACB和AB的长,然后利用正弦定理求得BC,最后利用sin7
5oBC求得问题答案.【详解】在ABC中,15030,753045.1000603ooooBACACBAB==−===根据正弦定理,502532sin45sin303ooBCBC==25sin752sin(4530)11.53ooo
BC=+所以:山顶的海拔高度为18-11.5=6.5km.故选:C【点睛】本题考查了正弦定理在实际问题中的应用,考查了学生数学应用,转化与划归,数学运算的能力,属于中档题.10.化简22221sinsincoscosc
os2cos22+−=()A.12B.21−C.14D.221−【答案】A【解析】【分析】由原式利用二倍角公式,和同角三角函数基本关系进行化简,即可得到结果.【详解】()()2222cos2cos2cossincossin=−−22222222coscoscossinsin
cossinsin=−−+,所以22221sinsincoscoscos2cos22+−()2222222222221sinsincoscoscoscoscossinsincossinsin2
=+−−−+()222222221sinsincoscos+cossin+sincos2=+()()()2222221sinsin+coscoscos+sin2=+()2211sincos
22=+=.故选:A【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,涉及到同角三角函数基本关系和三角恒等变换,属于中档题.11.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则此几何体的表面积为()A.
()6223++B.()6225++C.10D.12【答案】B【解析】【分析】作出多面体的直观图,将各面的面积相加可得出该多面积的表面积.【详解】由三视图得知该几何体的直观图如下图所示:由直观图可知,底面ABCD是边长为2
的正方形,其面积为224=;侧面PCD是等腰三角形,且底边长2CD=,底边上的高为2,其面积为12222=,且22125PCPD==+=;侧面PAD是直角三角形,且PDA为直角,5PD=,2AD=,其面积为
12552=,PBCPAD,PBC的面积为5;侧面积PAB为等腰三角形,底边长2AB=,223PAPBPDAD==+=,底边上的高为22222ADhPA=−=,其面积为122222
2=.因此,该几何体的表面积为()4255226225++++=++,故选B.【点睛】本题考查几何体的三视图以及几何体表面积的计算,再利用三视图求几何体的表面积时,要将几何体的直观图还原,并判断出各个面的形状,结合图中数
据进行计算,考查空间想象能力与计算能力,属于中等题.12.对任意实数x,[]x表示不超过x的最大整数,如[3.6]3=,[3.4]4−=−,关于函数1()33xxfx+=−,有下列命题:①()fx是周期函数;②()fx是偶函
数;③函数()fx的值域为{0,1};④函数()()cosgxfxx=−在区间(0,)内有两个不同的零点,其中正确的命题为()A.①③B.②④C.①②③D.①②④【答案】A【解析】【分析】根据()fx的表达式,结合函数的周期性,奇偶性和值域分别进行判断即可得到结论.【详解】431(3
)11()3333xxxxfxfx++++=−=+−+=()fx是周期函数,3是它的一个周期,故①正确.0,[0,2)1()=1,[2,3)33xxxfxx+=−,结合函数的周期性可得函数的值域为{0}1
,,则函数不是偶函数,故②错误.0,[0,2)[3,)1()=1,[2,3)33xxxfxx+=−,故()()cosgxfxx=−在区间(0,)内有3个不同的零点13222,,,故④错误.故选:A【点睛】本题考查了取整函数综合问题
,考查了学习综合分析,转化与划归,数学运算的能力,属于难题.二、填空题13.若1sin3=,则cos2=__________.【答案】79【解析】【详解】2217cos212sin12().39=−=−=14.《九章算术》“竹九节”
问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为升;【答案】6766【解析】试题分析:由题意可知123417891463,3214aaaaadaaaad+++=+=++=+=,解得137,2266ad==,所以5167466aa
d=+=.考点:等差数列通项公式.15.已知函数2()sin,2fxxx=−,若1()2fx,则x的取值围为_________.【答案】3,,2444−−【解析】【分析】由函数21cos2(
)sin2xfxx−==,根据1()2fx,得到cos20x,再由,2x−,得到2,2x−,结合余弦函数的性质,即可求解.【详解】由题意,函数21cos2()sin2xfxx
−==,又由1()2fx,即1cos2122x−,即cos20x,因为,2x−,则2,2x−,所以22x−−或3222x,即24x−−或344x,所以实数x的取值围为3,,2444
−−.故答案为:3,,2444−−.【点睛】本题主要考查了余弦的倍角公式,以及三角不等式的求解,其中解答中熟练应用余弦函数的性质是解答的关键,着重考查了推理
与运算能力,属于基础题.16.如图所示,E,F分别是边长为1的正方形ABCD的边BC,CD的中点,将其沿AE,AF,EF折起使得B,D,C三点重合.则所围成的三棱锥的体积为___________.【答案】124【解析】【分析】
根据折叠后不变的垂直关系,结合线面垂直判定定理可得到AP为三棱锥的高,由此可根据三棱锥体积公式求得结果.【详解】设点,,BDC重合于点P,如下图所示:ABBE⊥,ADDF⊥APPE⊥,APPF⊥又,PEPF平面PEF,PEPFP=AP⊥平面PEF,即AP
为三棱锥的高1111111133322224APEFPEFCEFVSAPSAB−====故答案为:124【点睛】本题考查立体几何折叠问题中的三棱锥体积的求解问题,处理折叠问题的关键是能够明确折叠后的不变量,即不变的垂直关系和长度关系.三.解答题1
7.已知向量()3,1a=−,5ab=−,(),1cx=.(1)若//ac,求实数x的值;(2)若5b=,求向量a与b的夹角.【答案】(1)3x=−;(2)34=【解析】【分析】(1)由向量平行的坐标表示可构造方程求得结果;(2)利用向量夹角公
式cosabab=可求得cos,进而根据向量夹角的范围求得结果.【详解】(1)//ac()3110x−−=,解得:3x=−(2)()3,1a=−9110a=+=52cos2105abab−===−又0,34=【点
睛】本题考查平面向量共线的坐标表示、向量夹角的求解问题;考查学生对于平面向量坐标运算、数量积运算掌握的熟练程度,属于基础应用问题.18.已知函数3()sincoscos2()2fxxxxxR=+.(1)求函数()fx的最小正周期;(2)将函数()fx的图象向右平移12个单位得到函数()gx
的图象,若,44x−,求()gx的值域.【答案】(1);(2)3,12−.【解析】【分析】(1)将已知函数转化为()sin23fxx=+,结合周期的公式,即可求解;(2)利用三角函数的图象
变换,求得()sin26gxx=+,再结合三角函数的性质,即求解.【详解】(1)因为3()sincoscos22fxxxx=+13sin2cos222xx=+sin23x=+,所以()fx的最小
正周期22T==;(2)若将函数()fx的图象向右平移12个单位,得到函数()gx的图象对应的解析式为()sin2sin21236gxxx=−+=+,由,44x−知,22363x−+,所以当263x+=−即4π
x=−时,()gx取得最小值32−;当262x+=即6x=时,()gx取得最大值1,因此()gx的值域为3,12−.【点睛】本题主要考查了三角函数的恒等变换,以及正项型函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的
关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.19.如图,在平面四边形ABCD中,已知A=2,B=23,AB=6.在AB边上取点E,使得BE=1,连接EC,ED.若∠CED=23,EC=7.(1)求si
n∠BCE的值;(2)求CD的长.【答案】(1)2114(2)7【解析】【分析】(1)在三角形BEC中,利用正弦定理求得sinBCE.(2)证得DEABCE=,结合(1)中sinBCE的值,求得cosDEA的值,在直角三角形
AED中求得ED的值,在三角形CED中,利用余弦定理求得CD.【详解】(1)在△BEC中,由正弦定理,知sinBEBCE=sinCEB,因为B=23,BE=1,CE=7,所以sin∠BCE=sinBEBCE=327=2114.(2)因为∠CED=B=23,所以
∠DEA=∠BCE,所以cos∠DEA=21sinDEA−=21sinBCE−=3128−=5714.因为2A=,所以△AED为直角三角形,又AE=5,所以ED=cosAEDEA=55714=27.在△CED中,CD2=CE2+DE2-2CE·DE·cos
∠CED=7+28-2×7×27×12−=49.所以CD=7.【点睛】本小题主要考查正弦定理和余弦定理解三角形,考查同角三角函数的基本关系式,属于中档题.20.已知△ABC内角A,B,C的对边分别是a,
b,c,且3sincoscoscbBCaA−−=.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)若4a=,求△ABC面积的最大值.【答案】(Ⅰ)23A=(Ⅱ)433【解析】【分析】(Ⅰ)利用正弦定理,三角函数恒等变换,可得1sin()62A+=,结合范围7(,)666A+,可求A的值.(Ⅱ)方法1:由余弦
定理,基本不等式可得163bc,利用三角形的面积公式即可求解;方法2:由正弦定理可得83sin3bB=,83sin33cB=−,并将其代入1sin2SbcA=可得163sinsin()33SB
B=−,然后再化简,根据正弦函数的图象和性质即可求得ABC面积的最大值.【详解】解:(I)因为3sincoscoscbBCaA−−=,由正弦定理可得:sinsin3sincossincosCBBCAA−−=,所
以3sinsinsincossincossincosABACCABA−=−所以3sinsinsincossincossincosABBAACCA+=+,即()sin3sincossinBAAB+=,sinB0,所以3sinAcos2sin16AA+=+=,可得:1si
n()62A+=(0,)A,所以7(,)666A+,所以566A+=,可得:23A=(II)方法1:由余弦定理得:22222161cos222bcabcAbcbc+−+−===−,得2216216bcbcbc+−=−−,所以163b
c当且仅当433bc==时取等号,1343sin243SbcAbc==所以△ABC面积的最大值为433方法2:因为sinsinsinabcABC==,所以83sin3bB=,8383sinsin()333cCB==−,所以138383163sinsinsin()sins
in()2433333SbcABBBB==−=−,所以1634343sinsin()[2sin(2)1]33363SBBB=−=+−,当且仅当sin(2)16B+=,即262B+=,当6BC==时取等号.所以△ABC面积的最大值为433.【点睛】本题
主要考查了正弦定理,三角函数恒等变换的应用,余弦定理,基本不等式,三角形的面积公式,正弦函数的图象和性质在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.21.如图1,ABCD为菱形,∠ABC=60°,△PAB是边长为2的等边三角形,点M为
AB的中点,将△PAB沿AB边折起,使平面PAB⊥平面ABCD,连接PC、PD,如图2,(1)证明:AB⊥PC;(2)求PD与平面ABCD所成角的正弦值(3)在线段PD上是否存在点N,使得PB∥平面MC?若存在,请找出N点的位置;若不存在
,请说明理由【答案】(1)证明见解析(2)3010.(3)存在,PN13PD=.【解析】【分析】(1)只需证明AB⊥面PMC,即可证明AB⊥PC;(2)由PM⊥面ABCD得∠PDM为PD与平面ABCD所成角,解△PDM即可求得PD与平面ABCD所成角的正弦值.(3
)设DB∩MC=E,连接NE,可得PB∥NE,12BEPNEDND==.即可.【详解】(1)证明:∵△PAB是边长为2的等边三角形,点M为AB的中点,∴PM⊥AB.∵ABCD为菱形,∠ABC=60°.∴CM⊥AB,且PM∩MC=M,∴AB⊥面PMC
,∵PC⊂面PMC,∴AB⊥PC;(2)∵平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,PM⊥AB.∴PM⊥面ABCD,∴∠PDM为PD与平面ABCD所成角.PM3=,MD220122121207cos=+−=,PD2210PMMD=+=sin
∠PMD3301010PMPD===,即PD与平面ABCD所成角的正弦值为3010.(3)设DB∩MC=E,连接NE,则有面PBD∩面MNC=NE,∵PB∥平面MNC,∴PB∥NE.∴12BEPNEDND==.线段PD上存在点N,使得PB∥平面MNC,且PN13P
D=.【点睛】本题考查了面面垂直的性质定理、线面垂直的判定定理、线面角,利用线面平行的性质定理确定点N的位置是关键,属于中档题..22.设数列na的前n项和为()*nSnN,且满足()1232122nnaananS+++
−=+.(1)求na的通项公式;(2)设数列21nnabn=−,求数列nb的前n项和nT.【答案】(1)()*223naxNn=−;(2)221nn−−【解析】【分析】(1)当2n时,()()1211323212nnaananS−−+++
−=−+,与已知式作差可求得223nan=−;验证1n=时也满足,由此得到通项公式;(2)由(1)可得nb,采用裂项相消法可求得结果.【详解】(1)由已知得:()1232122nnaananS+++−=+…①当2n时,()()121132
3212nnaananS−−+++−=−+…②由①−②得:()2122nnnaa−=+,当2n时,223nan=−,当1n=时,1122aa=+,即12a=−,适合上式,()223nanNn−=;(2)由(1)得:()()2112123212321nnabnnnnn===−−−
−−−()111111113352321nTnn=−−+−+−++−−−1212121nnn=−−=−−−.【点睛】本题考查利用na与nS关系求解数列通项公式、裂项相消法求解数列的前n项和的问题;关键是
能够根据数列通项公式的形式进行准确裂项,进而前后相消求得前n项和.