【文档说明】广东省华南师大附中、实验中学、广雅中学、深圳中学2020届高三上学期期末联考理科数学【精准解析】.doc,共(25)页,2.265 MB,由小赞的店铺上传
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华附、省实、广雅、深中2020届高三上学期期末联考理科数学一、选择题1.集合1|,24kMxxkZ,1|,42kNxxkZ,则()A.MN=B.MNC.NM
D.MN【答案】B【解析】【分析】首先求出集合M、N中的元素,由集合的包含关系即可求解.【详解】121|,,244kkMxxkZxxkZ,12|,,424kkNxxkZxkZ,2kZ可表示全体
整数,21k表示全体奇数,MN,故选:B【点睛】本题考查了集合与集合之间的关系,解题的关键是确定集合中的元素,属于基础题.2.原命题为“若12,zz互为共轭复数,则12=zz”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是()A.真,假,
真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假【答案】B【解析】试题分析:设复数1zabi,则21zzabi,所以2212zzab,故原命题为真;逆命题:若12zz,则12,zz互为共轭复数;如134zi,243zi
,且125zz,但此时12,zz不互为共轭复,故逆命题为假;否命题:若12,zz不互为共轭复数,则12zz;如134zi,243zi,此时12,zz不互为共轭复,但125zz,故否命题为假;原命题和逆否命题的
真假相同,所以逆否命题为真;故选B.考点:命题以及命题的真假.3.已知平面向量a,b是非零向量,|a|=2,a⊥(a+2b),则向量b在向量a方向上的投影为()A.1B.-1C.2D.-2【答案】B【解析】【分析】先根据向量垂直得到a(a+2b),=0,化简得到ab=﹣2,再根据投影的定义即
可求出.【详解】∵平面向量a,b是非零向量,|a|=2,a⊥(a+2b),∴a(a+2b),=0,即2·20aab即ab=﹣2∴向量b在向量a方向上的投影为·22aba=﹣1,故选B.【点睛】本题主要考查向量投影的定义及求解的
方法,公式与定义两者要灵活运用.解答关键在于要求熟练应用公式.4.平面∥平面的一个充分条件是()A.存在一条直线a,a∥,a∥B.存在一条直线a,a⊂,a∥C.存在两条平行直线a,b,a⊂,b⊂,a∥,b∥D.存在两条异面直线a,b,a⊂,b⊂,a∥,b
∥【答案】D【解析】试题分析:对于A,一条直线与两个平面都平行,两个平面不一定平行.故A不对;对于B,一个平面中的一条直线平行于另一个平面,两个平面不一定平行,故B不对;对于C,两个平面中的两条直线平行,不能保证两个平面平行,故
C不对;对于D,两个平面中的两条互相异面的直线分别平行于另一个平面,可以保证两个平面平行,故D正确考点:空间线面平行的判定与性质5.函数2()log3sin()2fxxx零点的个数是()A.5B.4C.3D.2【答案】C【解析】【详解】令2()log3sin()2fxxx=0,可得
2log3sin()2xx,在同一平面直角坐标系内,画出y=2log,3sin()2yxyx的图象,由图可得交点个数为3,所以函数2()log3sin()2fxxx零点的个数是3,故选C.6.已知函数sin
2cos2fxaxbx(a,b为常数,0a,xR)在12x处取得最大值,则函数3yfx是()A.奇函数且它的图象关于点,02对称B.偶函数且它的图象关于点,02对称C.奇函数且它的图象关于x对称D.偶函数且它的图
象关于x对称【答案】A【解析】【分析】首先根据已知可得22sin2fxabx,然后根据正弦函数的图像与性质得到23k,再化简函数3yfx,从而求解问题.【详解】22sin2cos2sin2fxaxbxabx
,在12x处取得最大值,22122kkZ,则23k,22sin23fxabx,2222sin23sin2abxabxyfx,3yfx奇函数且它的图
象关于点,02对称.故选:A【点睛】本题考查了辅助角公式以及三角函数的图像与性质,需熟记三角函数的性质,属于基础题.7.已知函数fx的图象连续且在2,上单调,又函数2yfx
的图象关于y轴对称,若数列na是公差不为0的等差数列,且42016fafa,则na的前2019项之和为()A.0B.2019C.4038D.4040【答案】C【解析】【分析】由函数2yfx的图象关于y轴对称,
平移可得yfx的图像关于2x对称,由题意可得420164aa,利用等差数列的性质和求和公式,计算即可得到所求的和.【详解】函数2yfx的图象关于y轴对称,且函数fx的图象连续且在2,上单调,可得yfx的图像关于2x对称,由数列na是公差不为0的等
差数列,且42016fafa,可得420164aa,又na是等差数列,可得42016120194aaaa,所以na的前2019项之和为120192019201940328aaS故选:C【点睛】本题考查了函数的平移变换
、等差数列的性质以及等差数列的前n项和,需熟记公式与性质,属于基础题.8.函数2sincos2fxxx在,22上的单调减区间为()A.,26和06,B.
,06和,62C.,26和,62D.,66【答案】B【解析】【分析】利用二倍角公式将函数化为22sin2sin1fxxx,进而可
得2132sin22fxx,根据,22x,利用复合函数的单调性即可求解.【详解】22132sincos22sin2sin12sin22fxxxxxx
,令sintx,由,22x,则0,1t所以213222yt,在10,2上单调递增,在1,12单调递减又sintx在,26
上单调递减,在,62上单调递增,此时1,12t,利用复合函数的单调性可得函数fx在,62上单调递减;sintx在,06上单调递减,在06,上单调递增,此时10,2t,利用复合函数的单调性可得
函数fx在,06上单调递减;故选:B【点睛】本题主要考查了三角函数的性质以及复合函数的单调性,需熟记正弦三角函数的性质以及复合函数的单调性“同增异减”的特征,此题属于中档题.9.函数f(x)=2112xx的值域为()A.[-4
3,43]B.[-43,0]C.[0,1]D.[0,43]【答案】C【解析】令cos,[0,π]x,则sin1()()cos2fxg的几何意义是单位圆(在x轴及其上方)上的动点(cos,sin)M与点
(2,1)A连线的斜率k,由图象,得01k,即函数()fx的值域为[0,1],故选C.点睛:本题考查利用三角代换、直线的斜率公式求函数的值域,解决本题的关键有两个,一是利用21x的形式和平方关系联想到三角代换,二是由sin1cos2的形式联想到过两点的直线的斜
率公式,充分体现了代数、三角函数、解析几何间的有机结合.10.已知圆221xy,点()1,0A,ABC内接于圆,且60BAC,当B,C在圆上运动时,BC中点的轨迹方程是()A.2212xyB.2214xyC.221122xyx
D.221144xyx【答案】D【解析】【分析】将圆周角为定值转化为圆心角为定值,结合圆心距构成的直角三角形得12OD,从而得BC中点的轨迹方程.【详解】设BC中点为D,圆心角等于圆周角的
一半,60BAC,60BOD,在直角三角形BOD中,由1122ODOB,故中点D的轨迹方程是:2214xy,如图,由BAC的极限位置可得,14x.故选:D【点睛】本题考查了动点的轨迹方程问题,考查了数形结合的思想,
属于基础题.11.F是双曲线2222:10,0xyCabab的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线,垂足为A,交另一条渐近线于点B,若2AFFB,则C的离心率是()A.233B.143C.
2D.2【答案】A【解析】试题分析:由题意得,2,3;,2AFbBFbABbOAaOBa,因此222222224(2)(3)33()3aababcaee233,选A.考点:双曲线离心
率【名师点睛】求双曲线的离心率(取值范围)的策略求双曲线离心率是一个热点问题.若求离心率的值,需根据条件转化为关于a,b,c的方程求解,若求离心率的取值范围,需转化为关于a,b,c的不等式求解,正确把握c2=a2+b2的应用及e>1是求解的关键.12.
若正四面体SABC的面ABC内有一动点P到平面SAB、平面SBC、平面SCA的距离依次成等差数列,则点P在平面ABC内的轨迹是A.一条线段B.一个点C.一段圆弧D.抛物线的一段【答案】A【解析】试题分析:设点到三个面的距离分别是.因为正三棱锥的体积为定值,
所以为定值,因为.成等差数列,所以.∴为定值,所以点的轨迹是平行的线段.考点:等差数列的性质;抛物线的定义.点评:本题以等差数列为载体,考查正三棱锥中的轨迹问题,关键是分析得出P到侧面SBC的距离为定值.二、填空题13.在区间0,2上分别任取两个数m,n
,若向量,amn,1,1br,则满足1ab的概率是______.【答案】4【解析】【分析】由已知向量的坐标求出满足1ab的,mn所满足的条件,结合,0,2mn,数形结合得出答案.【详解】由,amn,1,1br,得1,1abmn由1ab,得
22111mn,即22111mn,,mn满足0202mn,作出图像如图:圆22111mn的面积为,正方形OABC的面积为4.则1ab的概率是4.故答案为:4【点睛】本题考
查了几何概型的概率求法,解题的关键是变量满足的条件,属于基础题.14.已知两个等差数列na和nb的前n项和分别为nA和nB,且311nnAnBn,则25837aaabb______.【答案】215【解析】【
分析】由等差数列的性质,258537532aaaabbb,结合等差数列的前n项和公式得到9595AaBb,在311nnAnBn中取9n即可得出答案.【详解】数列na、nb为等差数列
,且前n项和分别为nA和nB,则258537532aaaabbb,且1955919559922922aaaaAbbbbB,又311nnAnBn,595939114915aAbB,所以2
5853753314212255aaaabbb.故答案为:215【点睛】本题考查了等差数列的性质、等差数列的前n项和公式,需熟记公式,属于基础题.15.已知随机变量~(2,)XBp,2~(2,)YN
,若(1)0.64PX,(02)PYp,则(4)PY__________.【答案】0.1【解析】∵随机变量服从~2,XBp,∴202111p0.64PXC,解得:0.4p.又2~2,YN,∴400.
5020.1PYPYPY故答案为0.116.在锐角ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,22222bac,当tanBA取最大值时,角A的值为______.【答案】6【解析】【分析】利
用正弦定理以及二倍角公式将22222bac化为2cos2cos2sin0BAAB,再由两角和与差的公式将式子化为sincos3cossinBABA,由此可得tan3tanBA,代入tanBA
的展开式,利用基本不等式即可求解.【详解】由22222bac,2222sin2sinsinBAC,21cos21cos2sinBAAB,2cos2cos2sin0BAAB,2coscossin0
BABABABAAB,2sin2sinsinABABBA,sin2sinABBA,即sincos3cossinBABA,tan3tanBA,由三角形ABC为锐角三角形,所以2tantan
2tan23tan11tantan13tan33tantanBAABABAAAA,当且仅当13tantanAA,即3tan3A,6A取等号故答案为:6【点睛】本题考查了正弦定理边化角、两角和与差的公式、二倍角公式以及基本不等式,需熟
记公式,综合性比较强,属于中档题.三、解答题17.已知数列na满足:12a,1422nnaann.(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1422nnaann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1
1231137221nnnanbbbb,与原式作差再由(Ⅰ)即可求解.【详解】(Ⅰ)由1422nnaann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.18.某鲜花店根据以往某品种鲜花的销售记录,绘制出日销售量的频率分布直方图,如图所示.将日销售量落入各组区间的频率视为概率,且假设每天的销售量相互独立.(1)求在未来的连续4
天中,有2天的日销售量低于100枝且另外2天不低于150枝的概率;(2)用表示在未来4天里日销售量不低于100枝的天数,求随机变量的分布列和数学期望.【答案】(1)∴0.06;(2)见解析.【解析】试题分
析:根据频率分布直方图求频率要注意小条形的面积代表频率,有2天日销售量低于100枝,另外2天不低于150枝为事件的概率,可根据4天中有2天发生的概率公式计算,根据二项分布列出频率分布列,计算数学期望.试题解析:(1)设日销量为x,有2天日销售量低于100枝,另外2天不低于150枝为事
件A.则1000.002500.006500.4Px,1500.005500.25Px,∴22240.40.250.06PAC.(2)日销售量不低于100枝的概率0.6P,则~4,0.6B,于是440.60.4
0,1,2,3,4kkkPkCk,则分布列为01234P166259662521662521662581625∴169621621681012342.4625625625625625E.【点睛
】频率分布直方图、茎叶图、线性回归、独立性检验是高考需要掌握的统计知识,概率分布问题注意一些常用的概率分布,如二项分布,超几何分布等,会计算概率,正确列出分布列,正确计算数学期望及方差.19.如图,AB是圆O的直径
,点C是圆O上异于A,B的点,直线PC平面ABC,E,F分别是PA,PC的中点.(Ⅰ)记平面BEF与平面ABC的交线为l,试判断直线l与平面PAC的位置关系,并加以证明;(Ⅱ)设2PCAB,求二面角ElC大小的取值范围.【答案】(Ⅰ)//l平面PAC,证明见解析;(Ⅱ
),42【解析】【分析】(Ⅰ)证出//EF平面ABC,由线面平行的性质定理可证出//EFl,再由线面平行的判定定理即可求解.(Ⅱ)法一:证出FBC是二面角ElC的平面角,1tancosFCABFBCBCBCABC,根
据ABC的范围即可求解.法二:以CA为x轴,CB为y轴,CP为z轴建立空间直角坐标系,求出平面DBF的法向量与平面BCD的法向量,利用向量的数量积即可求解.【详解】(Ⅰ)证明如下:∵//EFAC,AC平面ABC
,EF平面ABC,∴//EF平面ABC.又EF平面BEF,平面BEF与平面ABC的交线为l,∴//EFl.而l平面PAC,EF平面PAC,∴//l平面PAC.(Ⅱ)解法一:设直线l与圆O的另一个交点为D,连结DE,FB.由(Ⅰ)
知,//BDAC,而ACBC,∴BDBC.∵PC平面ABC,∴PCBD.而PCBCC,∴BD平面PBC,又∵FB平面PBC,∴BDBF,∴FBC是二面角ElC的平面角.1tancosFCABFBC
BCBCABC.注意到02ABC,∴0cos1ABC,∴tan1FBC.∵02FBC,∴,42FBC,即二面角ElC的取值范围是,42.解法二
:由题意,ACBC,以CA为x轴,CB为y轴,CP为z轴建立空间直角坐标系,设2AB,02BCtt,则0,,0Bt,0,0,2F,24,,0Dtt,0,,2BFt,24,0,0BDt.设平面DBF的法向量为,,mxyz,
则由00mBFmBD得22040tyztx,取2y得0,2,mt.易知平面BCD的法向量0,0,1n,设二面角ElC的大小为,易知为锐角,2212cos0,2441mntmntt,∴42
,即二面角ElC的取值范围是,42.【点睛】本题考查了线面平行的性质定理、判定定理以及求面面角、空间向量法求面面角,考查了学生的空间想象能力以及推理能力,属于中档题.20.已知椭圆C:2222
10xyabab的离心率为22,过左焦点F的直线与椭圆交于A,B两点,且线段AB的中点为21,33.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设M为C上一个动点,过点M与椭圆C只有一个公共点的直线为1l,过点F与MF垂直的直线为2l,求证:1l与2l的交点在定直线上
,并求出该定直线的方程.【答案】(Ⅰ)2212xy;(Ⅱ)证明见解析,2x,【解析】【分析】(Ⅰ)设11,Axy,22,Bxy,根据点A,B都在椭圆上,代入椭圆方程两式相减,根据“设而不求”的思想,结合离心率以及中点坐标公式
、直线的斜率建立等式即可求解.(Ⅱ)设00,Mxy,由对称性,设00y,由2212xy,得椭圆上半部分的方程为212xy,从而求出直线1l的方程,再由过点F与MF垂直的直线为2l,求出2l,两方程联立,消去y,即可求解.【详解】(Ⅰ)由题可知,0Fc,直线AB的斜率存
在.设11,Axy,22,Bxy,由于点A,B都在椭圆上,所以2211221xyab①,2222221xyab②,①-②,化简得2221222212yybaxx③又因为离心率为22,所以2212ba.又因为直线AB过焦点F,线段AB的中点为21,33
,所以1243xx,1223yy,12121323yyxxc,代入③式,得1213324233c,解得1c.再结合222acb,解得22a,21b,故所求椭圆的方程为2212xy.(Ⅱ)证明
:设00,Mxy,由对称性,设00y,由2212xy,得椭圆上半部分的方程为212xy,22142212'xxxxy,又1l过点M且与椭圆只有一个公共点,所以100200242lxxkyx,所以1l:00
002xyyxxy,④因为2l过点F且与MF垂直,所以2l:11xyxy,⑤联立④⑤,消去y,得220000122xxxyxx,又220012xy,所以002202xxx,从而可得2x,所以1l与2
l的交点在定直线2x上.【点睛】本题考查了椭圆的几何性质、直线与椭圆的位置关系,考查了圆锥曲线中“设而不求”的思想,考查了学生的计算能力,属于中档题.21.已知函数lnfxxax,aR.(Ⅰ)求函数fx的单调区间;(Ⅱ)当1,2x时,
都有0fx成立,求a的取值范围;(Ⅲ)试问过点1,3P可作多少条直线与曲线yfx相切?并说明理由.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)2,ln2;(Ⅲ)见解析,理由见解析【解析】【分析】(Ⅰ)首先求出函数的定义域和导函数,根据导函数分类讨论a的取值范围;当
0a时,当0a时,分析fx的正负即可求解.(Ⅱ)由(Ⅰ)中的导函数讨论a是否在区间1,2内,利用函数的单调性求出函数的最值,使min0fx即可解不等式即可.(Ⅲ)法一:设切点为000,lnxxax,求出切线方程0000ln1ayxaxxxx
,从而可得001ln120axx,令1ln120axxxxg,讨论a的取值范围,分析函数gx的的单调性以及0gx在0,上的零点即可求解;法二:设切点为000,lnxxax
,求出切线方程0000ln1ayxaxxxx,从而可得001ln120axx,分离参数可得12ln1xxa,令1ln1xgxx,讨论
gx的单调性求出函数gx的值域,根据值域确定2a的范围即可求解.【详解】(Ⅰ)函数fx的定义域为|0xx,'1axafxxx.(1)当0a时,'0fx恒成立,函数fx在0,上单调递增;(
2)当0a时,令'0fx,得xa.当0xa时,'0fx,函数fx为减函数;当xa时,'0fx,函数fx为增函数.综上所述,当0a时,函数fx的单调递增区间为0,
.当0a时,函数fx的单调递减区间为0,a,单调递增区间为,a.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,(1)当1a时,即1a时,函数fx在区间1,2上为增函数,所以在区间1,2
上,min11fxf,显然函数fx在区间1,2上恒大于零;(2)当12a时,即21a时,函数fx在1,a上为减函数,在,2a上为增函数,所以minlnfxfaaaa.依题意有minln0fxa
aa,解得ae,所以21a.(3)当2a时,即2a时,fx在区间1,2上为减函数,所以min22ln2fxfa.依题意有min2ln20fxa,解得2ln2a,所以22ln2a.综上所述,当
2ln2a时,函数fx在区间1,2上恒大于零.另解:当1x时,显然ln10xax恒成立.当1,2x时,ln0xax恒成立lnxax恒成立lnxax的最大值.令lnxmxx,则21ln'
0lnxmxx,易知lnxmxx在1,2上单调递增,所以mx最大值为22ln2m,此时应有2ln2a.综上,a的取值范围是2,ln2.(Ⅲ)设切点为000,lnxxax
,则切线斜率01akx,切线方程为0000ln1ayxaxxxx.因为切线过点1,3P,则00003ln11axaxxx.即001ln120axx.①令
1ln120axxxxg,则22111'axaxxxgx.(1)当0a时,在区间0,1上,'0gx,gx单调递增;在区间1,上,'0gx
,gx单调递减,所以函数gx的最大值为120g.故方程0gx无解,即不存在0x满足①式.因此当0a时,切线的条数为0.(2)当0a时,在区间0,1上,'0gx,gx单调递减,在区间1
,上,'0gx,gx单调递增,所以函数gx的最小值为120g.取211axee,则2211121120aagxaeaea.故gx在1,上存在唯一零点.取2121axe
e,则22112211224aagxaeaeaa21221aaea.设211tta,2tutet,则'2tute.当1t时,'220tutee恒成立.所以ut在1,
单调递增,120utue恒成立.所以20gx.故gx在0,1上存在唯一零点.因此当0a时,过点1,3P存在两条切线.(3)当0a时,fxx,显然不存在过点1,3P的切线.综上所述,当0a时,过点
1,3P存在两条切线;当0a时,不存在过点1,3P的切线.另解:设切点为000,lnxxax,则切线斜率01akx,切线方程为0000ln1ayxaxxxx.因为切线过点1,3P,则000
03ln11axaxxx,即001ln120axx.当0a时,020无解.当0a时,12ln1xxa,令1ln1xgxx,则21'xgxx,易知当
01x时,21'0xgxx;当1x时,21'0xgxx,所以gx在0,1上单调递减,在1,上单调递增.又10g,且0limlimxxgxgx,故当20a时有两条切线,当20a时无切
线,即当0a时有两条切线,当0a时无切线.综上所述,0a时有两条切线,0a时无切线.【点睛】本题考查了导数在研究函数单调性性的应用以及函数的零点,综合性较强,属于难题.22.已知直线l的参数方程为cossinxmtyt(t
为参数,0),以坐标原点为极点,以x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为4cos,射线,444,4分别与曲线C交于、、ABC三点(不包括极点O).(Ⅰ)求证:2OBOCOA;(Ⅱ)当12
时,若BC、两点在直线l上,求m与的值.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)22,3m.【解析】试题分析:(Ⅰ)由曲线C的极坐标方程可得点ABC、、的极径,即得到,,OAOBOC,计算后即可证得结论正确.(Ⅱ)根据12可求得点B,C的极坐标,转化为
直角坐标后可得直线BC的直角坐标方程,结合方程可得m与的值.试题解析:(Ⅰ)证明:依题意,,,,则.(Ⅱ)当时,两点的极坐标分别为,,故两点的直角坐标为,.所以经过点的直线方程为,又直线经过点,倾斜角为,故,.23.已知函数222
fxxaxa.(Ⅰ)若13f,求实数a的取值范围;(Ⅱ)若不等式2fx恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(Ⅰ)2433,;(Ⅱ)26,,55.【解析】试题分析:(Ⅰ)由13f可得123a
a,根据分类讨论法解不等式组即可.(Ⅱ)根据绝对值的几何意义求得fx的最小值为(1)2af,由(1)22af可得实数a的取值范围.试题解析:(Ⅰ)由可得,,①当时,不等式化为,解得,∴;②当时,不等式化为,解得,∴;③当时,不等式化为,解得,∴.综上实数的取值范围是.
(Ⅱ)由及绝对值的几何意义可得,当时,取得最小值.∵不等式2fx恒成立,∴,即,解得或.∴实数的取值范围是.