江苏省内各市学校高三年级12月月考数学卷
江苏省苏州市常熟市2021-2022学年高三上学期12月月考数学试卷

江苏省苏州市常熟市2021-2022学年高三上学期12月月考数学 注意事项:1.本试卷共150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.答题前必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,作图可用2B 铅笔.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有--项是符合题目要求的.1.已知集合A ={-2,-1,0,1,2},B ={x |x 2-2x -3<0},则A ∩B =A . {-2,-1,0}B . {2}C . {0,1}D .{0,1,2}2.已知i 是虚数单位,且复数z =2+a i 3-i (a ∈R )为纯虚数,则a = A .-23 B .23C .-6D .6 3.已知a ,b ,c ,d 是非零实数,则“ad =bc ”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.如果0<a <1,那么下列不等式中正确的是A .(1-a )13>(1-a )12B .log (1-a )(1+a )>0C .(1-a )3>(1+a )2D .(1-a )(1+a )>15.若直线ax -4y +2=0与直线2x +5y +c =0垂直,垂足为(1,b ),则a -b +c =A .-6B .4C .-10D .-46.用一平面截圆柱,得到如图所示的几何体,截面椭圆的长轴两端点到底面的距离分别为3和5,圆柱的底面直径为4,则该几何体的体积为A .16πB .32πC .8πD .64π7.已知圆x 2+y 2=r 2过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点F ,且圆与双曲线的渐近线在的一、四象限的交点分别为A 、B ,若四边形OAFB 为菱形,则双曲线的离心率为A . 2B .2C .2 2D .48.若函数f (x )=sin(ωx +π3)在区间[0,π)内有且只有两个极值点,则正数ω的取值范围是A .[53,83]B .[53,83)C .[76,136]D .[76,136) 二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知圆C :x 2+y 2-4x +2=0,点P (a ,b )是圆C 上的动点,以下结论正确的是A .圆C 关于直线x +3y -2=0对称B .直线y =x -3与圆C 相交所得弦长为 6C .b a -4的最小值为-1 D .a 2+b 2的最大值为2+ 210.已知矩形ABCD ,AB =2,AD =2,将△ABD 沿矩形的对角线BD 所在直线进行翻折,在翻折过程中,以下说法正确的是A .存在某个位置,使得AC ⊥BDB .存在某个位置,使得AB ⊥CDC .四面体ABCD 的体积最大值为263D .四面体ABCD 的外接球表面积为6π11.网络流行语“内卷”,是指一类文化模式达到某种最终形态后,既没办法稳定下来,也不能转变为新的形态,只能不断地在内部变得更加复杂的现象数学中的螺旋线可以形象地展示“内卷”这个词.螺旋线这个词来源于希腊文,原意是“旋卷”或“缠卷”,如图所示的阴影部分就是一个美丽的旋卷性型的图案,它的画法是:正方形ABCD 的边长为4,取正方形ABCD 各边的四等分点E ,F ,G ,H ,作第二个正方形EFGH ,然后再取正方形EFGH 各边的四等分点M ,N ,P ,Q ,作第三个正方形MNPQ ,按此方法继续下去,就可以得到下图.设正方形ABCD 的边长为a 1,后续各正方形的边长依次为a 2,a 3,…,a n ,…;如图阴影部分,设直角三角形AEH 面积为b 1,后续各直角三角形面积依次为b 2,b 3,…,b n ,….下列说法正确的是 A .正方形MNPQ 的面积为2516 B .a n =4×(104)n -1 C .使不等式b n >1 4)成立的正整数n 的最大值为4 D .数列{b n }的前n 项和S n <412.已知定义在R 上的函数f (x )=|1+sin2x -1-sin2x |,则A .f (-x )=f (x )B .f (x +π2)=f (x ) C .f (x )的值域[0,2] D .f (x )≥2cos x 的解集为[π2+2k π,3π2+2k π],k ∈Z 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=1,S 6=12,则a 8= .14.已知A (1,3),F 是椭圆C :x 29+y 25=1的左焦点,点P 是椭圆C 上的动点,则P A +PF 的最小值为 .15.已知平行四边形ABCD 中,→AB ·→AD =3,点P 满足→P A ·→PC =4,则→PB ·→PD = .16.已知正方体ABCD -AB 1CD 1的棱长为3,点P 在棱A 1B 1上运动,点Q 在棱BC 上运动,且PQ 与DD 1所成角为30°.若线段PQ 的中点为M ,则M 的轨迹长度为 .四、解答题:本题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)如图,点A 是单位圆O 与x 轴正半轴的交点,点B 是圆O 上第一象限内的动点,将点B 绕原点O 逆时针旋转π3至点C ,记∠AOB =θ. (1)若点B 的坐标为(35,45),求点C 的坐标; (2)若f (θ)=→BC ·→OA ,求f (θ)的单调递增区间.18.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的准线经过点P (-1,2).(1)直线OP 与抛物线E 的另一个交点为Q ,求抛物线E 在点Q 处的切线方程;(2)对(1)中的Q ,设M 为抛物线E 上的点,满足→PM ·→QM =7,求点M 的坐标.19.(12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,AD //BC ,AB =BC =CD =1,AD =2,直线BC 与平面PCD 所成角的正弦值为34. (1)求证:平面PCD ⊥平面P AC ;(2)求平面P AB 与平面PCD 所成锐二面角的余弦值.PA B C D20.(12分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=⎩⎨⎧a n +1,n 为奇数2a n ,n 为偶数, ,n ∈N *. 从①b n =a 2n -1+2,②b n =a 2n +1-a 2n -1这两个条件中任选一个填在横线上,并完成下面问题.(1)写出b 1,b 2,并求数列{b n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .21.(12分)已知函数f (x )=ax +ln x +1(a ∈R ),g (x )=x (e x+1).(1)若y =g (x )的图象在x =0处的切线l 与y =f (x )的图象相切,求实数a 的值;(2)若不等式f (x )≤g (x )对任意的x ∈(0,+∞)恒成立,求实数a 的取值范围.22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的上顶点B ,左右焦点分别为F 1(-c ,0),F (c ,0),△F 1BF 2是周长为4+42的等腰直角三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点P (-1,-1),且互相垂直的直线l 1,l 2分别交椭圆C 于M 、N 两点及S 、T 两点. ①若直线l 1过左焦点F 1,求四边形MSNT 的面积;②求|PM |·|PN ||PS |·|PT |的最大值.。
江苏省苏州市苏大附中2024届高三上学期12月月考数学试题含答案

苏大附中2024届高三年级数学学科零模适应性训练(一)(考试时间:120分钟总分150分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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.已知集合{}20,1,2,{Z |3}A B x x ==∈<,则A B ⋃=()A.{}0,1 B.{}1,0,2- C.{}1,0,1,2- D.{}1,1,2,3-2.()()()351i 2i 2i +=+-()A.1- B.1C.1i- D.1i+3.已知一组成对数据()(),1,2,,6i i x y i = 中y 关于x 的一元非线性回归方程21y bx =+,已知666211112,4,18ii i i i i xx y ======∑∑∑,则b =()A.1-B.1C.92-D.924.下列不等式一定成立的是()A.lg(x 2+14)>lg x (x >0) B.sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z )C.()212x x x R +≥∈ D.211x +>1(x ∈R )5.若443243210(21)x a x a x a x a x a -=++++,则024a a a ++=()A.40B.41C.40- D.41-6.已知e 1()(0)eax xf x a -=≠是奇函数,则()f x 在0x =处的切线方程是()A.0y = B.y x= C.2y x= D.e y x=7.已知角,αβ满足11sin ,cos()sin 43ααββ=-+=,则in 2(s )αβ+的值为()A.1112-B.14-C.112D.5128.已知数列{}n a 满()*321ln 3521n a a a a n n n ++++=∈-N L ,则下列选项正确的是()A.325ln3a = B.23a a < C.234a a a +> D.112n a n+>+二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.在正方体1111ABCD A B C D -中,下列结论正确的是()A.11CA AD ⊥ B.//AC 平面11BA C C.直线1AD 与1A B 所成的角为60°D.二面角1C AB C --的大小为45°10.在直角坐标系xOy 中,已知双曲线()222:104x y a a a a Γ-=>-+的点,A B 分别在Γ的左、右两支上,则()A.Γ的离心率为定值B.40x y +=是Γ的一条渐近线C.Γ的两条渐近线的夹角的正切值为43D.AB 的最小值为211.已知函数()()2e xf x x ax b =++,下列结论正确的是()A.若函数()f x 无极值点,则()f x 没有零点B.若函数()f x 无零点,则()f x 没有极值点C .若函数()f x 恰有一个零点,则()f x 可能恰有一个极值点D.若函数()f x 有两个零点,则()f x 一定有两个极值点12.某区四所高中各自组建了排球队(分别记为“甲队”“乙队”“丙队”“丁队”)进行单循环比赛(即每支球队都要跟其他各支球队进行一场比赛),最后按各队的积分排列名次,积分规则为每队胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分.若每场比赛中两队胜、平、负的概率都为13,则在比赛结束时()A.甲队积分为9分的概率为127B.四支球队的积分总和可能为15分C.甲队胜3场且乙队胜1场的概率为2243D.甲队输一场且积分超过其余每支球队积分的概率为8243三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知平面向量(3,1)a m m =+- ,(1,1)b =-- ,且2a b = ,则+=a b __________.14.一个圆台的上底面半径为1,下底面半径为2,高为2,以该圆台的上底面为底面,挖去一个半球,则剩余部分几何体的体积为___________.15.已知点(1,),R P t t t +∈,点O 是坐标原点,点Q 是圆22(3)(1)4x y -++=上的动点,则||||PQ PO -的最大值为___________.16.已知函数()sin()f x x ωϕ=+,如图A ,B 是直线2y =与曲线()y f x =的两个交点,2π03f ⎛⎫= ⎪⎝⎭且π12=AB ,则(2023π)f =___________.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且1cos cos 2cos cos 22a A Bb B A +=.(1)求角C ;(2)若7,c ABC =△的面积为1534,求ABC 的周长.18.已知正项等差数列{}n a 的前n 项和为1,1n S a =,且124,,8S S S +成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式:(2)令2nn n b a =⋅,求{}n b 的前n 项和n T .19.某市移动公司为了提高服务质量,决定对使用,A B 两种套餐的集团用户进行调查,准备从本市()*n n ∈N 个人数超过1000的大集团和3个人数低于200的小集团中随机抽取若干个集团进行调查,若一次抽取2个集团,全是大集团的概率为514.(1)在取出的2个集团是同一类集团的情况下,求全为小集团的概率;(2)若一次抽取3个集团,假设取出大集团的个数为X ,求X 的分布列和数学期望.20.如图,已知AB 为圆锥SO 底面的直径,点C 在圆锥底面的圆周上,2BS AB ==,6BAC π∠=,BE 平分SBA ∠,D 是SC 上一点,且平面DBE ⊥平面SAB .(1)求证:SA BD ⊥;(2)求平面EBD 与平面BDC 所成角的余弦值.21.已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过3(0,2),,12A B ⎛⎫-- ⎪⎝⎭两点.(1)求E 的方程;(2)设过点(1,2)P -的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =,证明:A ,H ,N 三点共线.22.已知函数21()(1)ln ,2f x ax a x x a =+++∈R .(1)讨论()f x 的单调性;(2)已知21()2f x ax x =+有两个解()1212,x x x x <,①直接写出a 的取值范围;(无需过程)②λ为正实数,若对于符合题意的任意12,x x ,当()12s x x λ=+时都有()0f s '<,求λ的取值范围.苏大附中2024届高三年级数学学科零模适应性训练(一)(考试时间:120分钟总分150分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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.已知集合{}20,1,2,{Z |3}A B x x ==∈<,则A B ⋃=()A.{}0,1 B.{}1,0,2- C.{}1,0,1,2- D.{}1,1,2,3-【答案】C 【解析】【分析】根据题意,求得{}1,0,1B =-,结合集合并集的运算,即可求解.【详解】由集合{}2{Z |3}1,0,1B x x =∈<=-,又因为{}0,1,2A =,所以{}1,0,1,2A B ⋃=-.故选:C.2.()()()351i 2i 2i +=+-()A.1- B.1C.1i- D.1i+【答案】C 【解析】【分析】利用复数的四则运算求解即可.【详解】()()351i 51i 1i(2i)(2i)5+-==-+-故选:C.3.已知一组成对数据()(),1,2,,6i i x y i = 中y 关于x 的一元非线性回归方程21y bx =+,已知666211112,4,18ii i i i i xx y ======∑∑∑,则b =()A.1-B.1C.92-D.92【答案】B 【解析】【分析】根据题意,求得2x 和y 的平均数,根据样本中心满足回归方程,即可求解.【详解】因为y 关于x 的一元非线性回归方程21y bx =+,设2t x =,则回归直线方程ˆˆ1y bt=+,又因为6621112,18ii i i x y ====∑∑,可得66211112,366i i i i x y ====∑∑,即样本中心为(2,3),将样本中心(2,3)代入回归直线方程ˆˆ1y bt=+,可得ˆ321b =+,解得ˆ1b =,即1b =.故选:B.4.下列不等式一定成立的是()A.lg(x 2+14)>lg x (x >0) B.sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z )C.()212x x x R +≥∈ D.211x +>1(x ∈R )【答案】C 【解析】【分析】应用基本不等式:x ,y >0,2x y+(当且仅当x =y 时取等号)逐个分析,注意基本不等式的应用条件及取等号的条件.【详解】当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg(x 2+14)≥lg x (x >0),故选项A 不正确;当x ≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不能确定,故选项B 不正确;因为()22+1()12x x x x R =≥∈+,所以选项C 正确;当x =0时,有211x +=1,故选项D 不正确.故选:C.【点睛】本题考查基本不等式的运用,在运用基本不等式时需保证“一正,二定,三相等”,属于基础题.5.若443243210(21)x a x a x a x a x a -=++++,则024a a a ++=()A.40B.41C.40- D.41-【答案】B 【解析】【分析】利用赋值法可求024a a a ++的值.【详解】令1x =,则432101a a a a a ++++=,令=1x -,则()443210381a a a a a -+-+=-=,故420181412a a a +++==,故选:B.6.已知e 1()(0)eax xf x a -=≠是奇函数,则()f x 在0x =处的切线方程是()A.0y = B.y x= C.2y x= D.e y x=【答案】C 【解析】【分析】根据奇函数定义求出a ,再由导数的几何意义求出切线斜率,即可得解.【详解】因为()f x 为奇函数,则()e 1e 1()0e e ax ax x xf x f x -----+=+=,可得()()2e 1e e0--=axaxx,注意到0a ≠,可知e 10-=ax 不恒成立,则2e e 0-=ax x ,即2e e =ax x ,可得2a =,所以2e 1()e e ex x x xf x --==-,则()e e x x f x -'=+,故()00,(0)2'==f f ,可知切点坐标为()0,0,切线斜率为2,所以切线方程为2y x =.故选:C.7.已知角,αβ满足11sin ,cos()sin 43ααββ=-+=,则in 2(s )αβ+的值为()A.1112-B.14-C.112D.512【答案】D【解析】【分析】由sin sin[()]ααββ=+-,求得1sin()cos 12αββ+=,结合()sin[(sin 2)]βαβαβ++=+,代入即可求解.【详解】由sin sin[()]sin()cos cos()sin ααββαββαββ=+-=+-+,可得11sin()cos 34αββ+-=-,所以1sin()cos 12αββ+=,115()sin[()]sin()cos cos()sin 1si 31n 222αβαβαβββαββ=+=++=+=+++.故选:D.8.已知数列{}n a 满()*321ln 3521n a a a a n n n ++++=∈-N L ,则下列选项正确的是()A.325ln 3a = B.23a a < C.234a a a +> D.112n a n+>+【答案】C 【解析】【分析】根据通项公式与前n 项和公式之间的关系可得数列{}n a 的通项公式.对于ABC :根据数列{}n a 的通项公式结合对数分析判断;对于D :构建()()ln 1f x x x =+-,结合导数可证ln(1)x x +<在(0,)+∞上恒成立,结合通项公式分析判断.【详解】因为()*321ln 3521n a a a a n n n ++++=∈-N L ,当1n =时,则110ln ==a ;当2n ≥时,则()3121ln 13523-++++=--L n a a a a n n ,两式相减得()ln ln 1ln 211=--=--n a n n n n n ,即()21ln 1=--n n a n n ;综上所述:()0,121ln ,21n n a nn n n =⎧⎪=⎨-≥⎪-⎩.对于选项A :335ln2a =,故A 错误.对于选项B :2332433ln 2ln8,5lnln 232====a a ,因为256243>,即243832>,则243ln8ln 32>,即23a a >,故B 错误;对于选项C :23243243ln8ln ln 324+=+=a a ,74447ln ln 33⎛⎫== ⎪⎝⎭a ,因为()()44712348164424333327,42216⨯======,即7824334⨯>,可得753443⎛⎫> ⎪⎝⎭,即7534ln ln 43⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以234a a a +>,故C 正确;对于选项D :设0x >,记()()ln 1f x x x =+-,则()11011xf x x x'=-=-<++,故()()00f x f <=,ln(1)x x +<在(0,)+∞上恒成立,所以11111(21)ln (21)ln 1(21)2++⎛⎫=+=++<+⋅=+ ⎪⎝⎭n n a n n n n n n n ,故D 错误.故选:C .【点睛】关键点睛:1.对于连加形式的问题,往往结合通项公式与前n 项和公式之间的关系分析求解;2.对于不等式问题,常常构建函数,结合导数分析处理.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.在正方体1111ABCD A B C D -中,下列结论正确的是()A.11CA AD ⊥ B.//AC 平面11BA C C.直线1AD 与1A B 所成的角为60° D.二面角1C AB C --的大小为45°【答案】ABCD 【解析】【分析】结合正方体的性质,由1AD ⊥平面1A DC ,线面垂直可判断选项A ;由线面平行的判定定理可判断选项B ;由异面直线所成角的定义可判断选项C ;由二面角的平面角定义可判断选项D.【详解】对于选项A ,如图,因为在正方体1111ABCD A B C D -中,CD ⊥平面11AA D D ,1AD ⊂平面11AA D D ,所以1CD AD ⊥,又11AD A D ⊥,1DA CD D ⋂=,1,DA CD ⊂平面1A DC ,所以1AD ⊥平面1A DC ,又1AC ⊂平面1A DC ,所以11A C AD ⊥,故选项A 正确;对于选项B ,如图,因为在正方体1111ABCD A B C D -中,11AC AC ∥,11AC ⊂平面11BA C ,AC ⊄平面11BA C ,所以AC //平面11BA C ,故选项B 正确;对于选项C ,如图,因为在正方体1111ABCD A B C D -中,11A B D C ∥,所以1AD C ∠或其补角即为直线1AD 与1A B 所成的角,由1AD C 为正三角形可知,160AD C ∠= ,故选项C 正确;对于选项D ,如图,因为在正方体1111ABCD A B C D -中,AB ⊥面11BCC B ,1,BC BC ⊂平面11BCC B ,所以AB BC ⊥,1AB BC ⊥,又因为二面角1C AB C --的交线为AB ,所以1C BC ∠为二面角1C AB C --的平面角,在等腰直角1C CB △中,145C BC ∠=,故选项D 正确.故选:ABCD.10.在直角坐标系xOy 中,已知双曲线()222:104x y a a a a Γ-=>-+3a +点,A B 分别在Γ的左、右两支上,则()A.Γ的离心率为定值B.40x y +=是Γ的一条渐近线C.Γ的两条渐近线的夹角的正切值为43D.AB 的最小值为2【答案】ACD【解析】3a +,求出a ,即可判断A 选项;利用双曲线的方程求出渐近线方程即可判断B 选项;利用正切的二倍角公式即可判断C 选项;利用双曲线的性质即可判断D 选项.【详解】选项A :双曲线()222Γ:104x y a a a a -=>-+的右焦点为)24,0F a +,240a a x a y -+-=,焦点到渐近线的距离2224434a a a d a a -++=≤++,故1a =.22Γ:14y x ∴-=,故离心率1e ==,故A 正确;选项B :由A 知,22Γ:14y x -=,渐近线方程为20x y ±=,故B 错误;选项C :渐近线方程为20x y ±=,一条渐近线的斜率=tan 2k α=,则22tan 4tan2=1tan 3ααα=--,且两直线的夹角的取值范围为π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦所以两条渐近线的夹角的正切值()4tan π2=3α-,故C 正确;选项D :点,A B 分别在Γ的左、右两支上,22AB a ∴≥=,故D 正确.故选:ACD11.已知函数()()2e x f x x ax b =++,下列结论正确的是()A.若函数()f x 无极值点,则()f x 没有零点B.若函数()f x 无零点,则()f x 没有极值点C .若函数()f x 恰有一个零点,则()f x 可能恰有一个极值点D.若函数()f x 有两个零点,则()f x 一定有两个极值点【答案】AD【解析】【分析】画出可能图象,结合图象判断选项即可.【详解】()()22e x f x x a x a b '⎡⎤=++++⎣⎦,设()()22b g x a x a x =++++若函数()f x 无极值点则,则()()2240a a b ∆=+-+≤,此时2440a b -+≤,即24a b -4≤-,所以()()20e x f x x ax b =+>+,没有零点,如图①;若函数()f x 无零点,则有240a b -<,此时2444a b -+<,当2440a b -+>时,()f x '先正再负再正,原函数先增再减再增,故有极值点,如图②;若函数()f x 恰有一个零点,则240a b -=,此时24440a b -+=>,()f x '先正再负再正,原函数先增再减再增,有两个极值点,如图③;若函数()f x 有两个零点,则240a b ->,此时24440a b -+>>,()f x '先正再负再正,函数先增再减再增,有两个极值点,如图④;所以AD 正确.故选:AD.12.某区四所高中各自组建了排球队(分别记为“甲队”“乙队”“丙队”“丁队”)进行单循环比赛(即每支球队都要跟其他各支球队进行一场比赛),最后按各队的积分排列名次,积分规则为每队胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分.若每场比赛中两队胜、平、负的概率都为13,则在比赛结束时()A.甲队积分为9分的概率为127 B.四支球队的积分总和可能为15分C.甲队胜3场且乙队胜1场的概率为2243 D.甲队输一场且积分超过其余每支球队积分的概率为8243【答案】ABD【解析】【分析】若甲队积分为9分,则甲胜乙、丙、丁,结合独立事件的概率公式运算判断A ;举例比赛的各种得分情况判断B ;由互斥事件与独立事件的概率公式计算概率判断CD .【详解】对于选项A :若甲队积分为9分,则甲胜乙、丙、丁,所以甲队积分为9分的概率为111133327⨯⨯=,故A 正确;对于选项B :四支球队共6场比赛,例如甲胜乙、丙、丁,而乙、丙、丁之间平,则甲得9分,乙、丙、丁各得2分,所以四支球队的积分总和可能为15分,故B 正确;对于选项C :每场比赛中两队胜、平、负的概率都为13,则甲队胜3场且乙队胜1场的概率为311242333243⎛⎫⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,故C 错误;对于选项D :甲队在输了一场且其积分仍超过其余三支球队的积分,三队中选一队与甲比赛,甲输,133⨯,例如是丙甲,若甲与乙、丁的两场比赛一赢一平,则甲只得4分,这时,丙乙、丙丁两场比赛中丙只能输,否则丙的分数不小于4分,不合题意,在丙输的情况下,乙、丁已有3分,那个它们之间的比赛无论什么情况,乙、丁中有一人得分不小于4分,不合题意;若甲全赢(概率是213⎛⎫ ⎪⎝⎭)时,甲得6分,其他3人分数最高为5分,这时丙乙,丙丁两场比赛中丙不能赢否则丙的分数不小于6分,只有全平或全输,①若丙一平一输,概率2123⎛⎫ ⎪⎝⎭,如平乙,输丁,则乙丁比赛时,丁不能赢,概率23;②若丙两场均平,概率是213⎛⎫ ⎪⎝⎭,乙丁这场比赛无论结论如何均符合题意;③若两场丙都输,概率是213⎛⎫ ⎪⎝⎭,乙丁这场比赛只能平,概率是13;综上概率为222211121118323333333243⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯++⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,故D 正确.故选:ABD .【点睛】难点点睛:本题考查独立的概率与互斥事件的概率公式,难点在于分析丙在输第一场的情况下如何才能使得分超过其他三人,方法是结合列举法对六场比赛结果分步分析,确定每人的得分使之合乎题意.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知平面向量(3,1)a m m =+- ,(1,1)b =-- ,且2a b = ,则+= a b __________.【答案】【解析】【分析】根据2a b = ,求出1m =-,从而得到(1,3)a b +=- ,求出模长.【详解】由2a b = ,得224a b = ,即22(3)(1)8m m ++-=.整理得2210m m ++=,解得1m =-,所以(2,2)a =- ,所以(1,3)a b +=- ,故a b +== .14.一个圆台的上底面半径为1,下底面半径为2,高为2,以该圆台的上底面为底面,挖去一个半球,则剩余部分几何体的体积为___________.【答案】4π【解析】【分析】由题意得到圆台和半球的体积,即可求解.【详解】因为()22114π2π1π233=⨯⨯⨯+⨯=圆台V ,314π2π1233V 半球=⨯⨯=,所以剩余部分几何体的体积为4πV V 圆台半球-=.故答案为:4π.15.已知点(1,),R P t t t +∈,点O 是坐标原点,点Q 是圆22(3)(1)4x y -++=上的动点,则||||PQ PO -的最大值为___________.【答案】4【解析】【分析】根据题意,得到点(1,)P t t +,可得点P 在直线10x y --=上的动点,把||||PQ PO -的最大值转化为则2PQ PO PC PO -≤-+,结合对称法和圆的性质求最值,即可求解.【详解】由圆22(3)(1)4x y -++=,可得圆心(3,1)C -,半径为2r =,又由点(1,)P t t +,可得点P 在直线10x y --=上的动点,因为点O 是坐标原点,点Q 是圆22(3)(1)4x y -++=上的动点,则()2PQ PO PC r PO PC PO -≤+-=-+,如图所示,设点O 关于直线10x y --=的对称点为11(,)N x y ,可得1111111022y x x y ⎧⨯=-⎪⎪⎨⎪--=⎪⎩,解得111,1x y ==-,即(1,1)-N ,设直线CN 与直线10x y --=的交点为M ,则直线CN 的方程为1y =-,联立方程组110y x y =-⎧⎨--=⎩,解得0,1x y ==-,即(0,1)M -,则3MC =,当点P 与M 重合时,此时PO PN =,则PC PO PC PN MC MN -=-=-,此时PC PO -取得最大值,最大值为312-=,所以24PC PO -+=,即PQ PO -的最大值为4.故答案为:4.16.已知函数()sin()f x x ωϕ=+,如图A ,B 是直线2y =与曲线()y f x =的两个交点,2π03f ⎛⎫= ⎪⎝⎭且π12=AB ,则(2023π)f =___________.【答案】【解析】【分析】设12,,,22A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,根据图形可得1π2π3ωϕ+=+x k ,22π2π3x k ωϕ+=+,2π2π2π,3ωϕ+=+∈k k Z ,结合题意求,ωϕ,结合函数周期性运算求解.【详解】不妨设0ω>,12,,,22A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可得()()12sin sin 2x x ωϕωϕ+=+=,2πsin 03ωϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,由图可知2π,,,03⎛⎫ ⎪⎝⎭A B 在一个周期内,则1π2π3ωϕ+=+x k ,22π2π3x k ωϕ+=+,2π2π2π,3ωϕ+=+∈k k Z ,又因为π||12=AB ,即21π12-=x x ,可得21ππ123ωωω-==x x ,解得4ω=,则2π42π2π,3ϕ⨯+=+∈k k Z ,解得2π2π,3ϕ=-+∈k k Z ,所以2π2π()sin 42πsin 4,33⎛⎫⎛⎫=-+=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x x k x k Z ,可知()f x 的最小正周期2ππ42T ==,所以()π2π2π(2023π)20460sin sin 2332⎛⎫⎛⎫=⨯==-=-=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭f f f .故答案为:32.【点睛】方法点睛:函数sin()y A x ωϕ=+的解析式的确定1.A 由最值确定;2.ω由周期确定;3.ϕ由图象上的特殊点确定.提醒:根据“五点法”中的零点求ϕ时,一般先根据图象的升降分清零点的类型.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且1cos cos 2cos cos 22a A B b B A +=.(1)求角C ;(2)若7,c ABC =△的面积为4,求ABC 的周长.【答案】(1)2π3C =(2)15【解析】【分析】(1)用正弦定理边化角,结合二倍角公式和两角和的正弦公式即可;(2)利用面积求ab ,再用余弦定理求a b +,即可得结果.【小问1详解】因为1cos cos 2cos 2cos 2a A Bb A Bc +=,由正弦定理得2sin cos cos22sin cos2cos sin A A B B A B C +=,所以sin2cos2cos2sin2sin A B A B C +=,所以()sin 22sin A B C +=,因为πA B C +=-,则()()sin 22sin 2π2sin 22sin cos A B C C C C +=-=-=-,即2sin cos sin C C C -=,因为0πC <<,所以sin 0C >,所以1cos 2C =-,所以2π3C =.【小问2详解】因为1sin 244ABC S ab C ===△,所以15ab =,由余弦定理可得()22222cos c a b ab C a b ab =+-=+-,即()24915a b =+-,得8a b +=.所以ABC 的周长为15a b c ++=.18.已知正项等差数列{}n a 的前n 项和为1,1n S a =,且124,,8S S S +成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式:(2)令2n n n b a =⋅,求{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)43n a n =-(2)1(47)214n n T n +=-+【解析】【分析】(1)根据等差数列的前n 项和公式以及等比中项的性质,利用基本量法即可求出d ,从而得出通项公式;(2)利用第(1)小问求出n b ,再由错位相减法进行数列求和即可得出结论.【小问1详解】设等差数列{}n a 的公差为0d >,因为1(1)(1)22--=+=+n n n d n n d S na n ,则1241,2,46==+=+S S d S d ,又因为124,,8S S S +成等比数列,可得()22148S S S =+,则()22126+=+d d ,解得4d =或2d =-(舍去),所以()14143n a n n =+-=-.【小问2详解】由(1)可得:(43)2n n b n =-,则()()1231125292472432-=⨯+⨯+⨯++-+- n n n T n n ,可得34212125292(47)2(43)2n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-+- ,两个等式相减得,123112424242(43)2n n n T n +-=⨯+⨯+⨯++⋅-- ,所以()()211122244327421412n n n n T n n +++--=+⨯--=---,所以1(47)214n n T n +=-+.19.某市移动公司为了提高服务质量,决定对使用,A B 两种套餐的集团用户进行调查,准备从本市()*n n ∈N 个人数超过1000的大集团和3个人数低于200的小集团中随机抽取若干个集团进行调查,若一次抽取2个集团,全是大集团的概率为514.(1)在取出的2个集团是同一类集团的情况下,求全为小集团的概率;(2)若一次抽取3个集团,假设取出大集团的个数为X ,求X 的分布列和数学期望.【答案】19.31320.分布列见解析,158【解析】【分析】(1)根据古典概型的概率公式计算全为小集团的概率值;(2)由题意知随机变量X 的可能取值,计算对应的概率值,写出分布列,求出数学期望值.【小问1详解】由题意知共有3n +个集团,取出2个集团的方法总数是23C n +,其中全是大集团的情况有2C n ,故全是大集团的概率是()()()2231C 5C 3214n n n n n n +-==++,整理得到2939300n n --=,解得5n =.若2个全是大集团,共有25C 10=种情况;若2个全是小集团,共有23C 3=种情况;故全为小集团的概率为3331013=+.【小问2详解】由题意知,随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,计算()035338C C 10C 56P X ===,()125338C C 151C 56P X ===,,()215338C C 152C 28P X ===,()305338C C 103C 56P X ===;故X 的分布列为:X0123P 156********1056数学期望为()1151510150123565628568E X =⨯+⨯+⨯+⨯=.20.如图,已知AB 为圆锥SO 底面的直径,点C 在圆锥底面的圆周上,2BS AB ==,6BAC π∠=,BE 平分SBA ∠,D 是SC 上一点,且平面DBE ⊥平面SAB .(1)求证:SA BD ⊥;(2)求平面EBD 与平面BDC 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)155【解析】【分析】(1)由等腰三角形的性质可得BE SA ⊥,再由面面垂直的性质可得SA ⊥平面BDE ,再利用线面垂直的性质可得结论,(2)取 AB 的中点M ,连接OM ,OS ,则OM ,OS ,OA 两两垂直,所以以O 为坐标原点,以OM 为x 轴,以OA 为y 轴,以OS 为z 轴建立如图空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.【小问1详解】因为2SA SB AB ===,且BE 平分SBA ∠,所以BE SA ⊥,又因为平面DBE ⊥平面SAB ,且平面DBE 平面SAB BE =,SA ⊂平面SAB ,所以SA ⊥平面BDE ,又因为BD ⊂平面BDE ,所以SA BD ⊥;【小问2详解】取 AB 的中点M ,连接OM ,OS ,则OM ,OS ,OA 两两垂直,所以以O 为坐标原点,以OM 为x 轴,以OA 为y 轴,以OS 为z 轴建立如图空间直角坐标系,则(0,0,0)O ,(0,1,0)A ,(0,1,0)B -,1,,022C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,S ,由(1)知SA ⊥平面BDE,所以(0,AS =- 是平面BDE 的一个法向量,设平面BDC 的法向量为(,,)m x y z =,因为BS =,1,22CS ⎛=- ⎝则031022m BS y m CS x y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-++=⎪⎩,取z=,则m=-,因此cos,5 m ASm ASm AS⋅==⋅,所以平面EBD与平面BDC所成角的余弦值为5.【点睛】21.已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过3(0,2),,12A B⎛⎫--⎪⎝⎭两点.(1)求E的方程;(2)设过点(1,2)P-的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足MT TH=,证明:A,H,N三点共线.【答案】(1)22143y x+=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)将给定点代入设出的方程求解即可;(2)分情况讨论斜率是否存在,设出直线方程,与椭圆C的方程联立,根据题意结合韦达定理分析证明.【小问1详解】设椭圆E的方程为221,0,0,+=>>≠mx ny m n m n,因为椭圆E 过()30,2,,12A B ⎛--⎫ ⎪⎝⎭,则41914n m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得1314m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以椭圆E 的方程为:22143y x +=.【小问2详解】因为3(0,2),(,1)2A B --,则直线AB :231202+=-+-y x ,即223y x =-,①若过点(1,2)P -的直线斜率不存在,直线为1x =,代入22134x y +=,可得1,3M ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,1,3N ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,代入AB 方程223y x =-,可得263,3T ⎛- ⎝⎭,由MT TH =得到265,3H ⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭,求得HN 方程:26223y x ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭,过点(0,2)-,所以A ,H ,N 三点共线;②若过点(1,2)P -的直线斜率存在,设()112212,(,),(,)=+-y k x M x y N x y .联立方程()2212134y k x x y ⎧=+-⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得22(34)6(2)3(4)0k x k k x k k +-+++=,则0∆>,可得1221226(2)343(4)34k k x x k k k x x k +⎧+=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,由()2212134y k x x y ⎧=+-⎪⎨+=⎪⎩消去x 得()()()222348244420k y k y k k +++++-=,可得()()12221228234444234k y y k k k y y k ⎧-++=⎪+⎪⎨+-⎪=⎪+⎩,且()()()()122111************⎡⎤⎡⎤+=+-++-=+-+⎣⎦⎣⎦x y x y x k x x k x kx x k x x ()22226(4)6(2)242343434++-=+-=+++k k k k k k k k k 即122122434k x y x y k -+=+,联立1223y y y x =⎧⎪⎨=-⎪⎩,可得1133,2y T y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由MT TH = 得到111(36,)H y x y +-,可得1222112:()36y y HN y y x x y x x --=-+--,将(0,2)-代入整理得12121221122()6()3120x x y y x y x y y y +-+++--=,即()()222221244248212(2)2412034343434+-++-++--=++++k k k k k k k k k k ,整理得222241296482448482436480,k k k k k k k +++---+--=即直线直线HN 过点(0,2)-,所以A ,H ,N 三点共线;综上所述:A ,H ,N 三点共线.【点睛】方法点睛:求定点、定值问题常见的方法有两种:①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22.已知函数21()(1)ln ,2f x ax a x x a =+++∈R .(1)讨论()f x 的单调性;(2)已知21()2f x ax x =+有两个解()1212,x x x x <,①直接写出a 的取值范围;(无需过程)②λ为正实数,若对于符合题意的任意12,x x ,当()12s x x λ=+时都有()0f s '<,求λ的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)①1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭;②1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】【分析】(1)分类讨论0a ≥与a<0,可得()f x 的单调情况;(2)①构造()()ln 0g x ax x x =+>,分类讨论0a ≥与a<0时()g x 的图像性质,由极大值10g a ⎛⎫-> ⎪⎝⎭得到10e a -<<,再分类讨论区间10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭与1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上零点的情况可确定a 的取值范围;②对()0f s '<进行转化得2122111ln 1x x x x x x λ->⎛⎫+ ⎪⎝⎭,令()211x t t x =>,则()1ln 1t t t λ->+,构造函数()()()21ln 11t h t t t t -=->+证得()0h t >,分类讨论12λ≥与102λ<<两种情况,从而确定12λ≥.【小问1详解】由题意可知:因为()f x 的定义域为()0,∞+,且()()()()1111++'=+++=ax x f x ax a x x,当0a ≥时,()()()110ax x f x x ++'=>,故()f x 在()0,∞+上单调递增;当a<0时,令()0f x ¢>得10x a <<-;令()0f x '<得1x a>-;所以()f x 在10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上单调递减,综上:当0a ≥时,()f x 在()0,∞+上单调递增;当a<0时,()f x 在10,a ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上单调递减.【小问2详解】①由()212f x ax x =+得ln 0ax x +=,即ln 0ax x +=有两个解()1212,x x x x <,令()()ln 0g x ax x x =+>,则()11ax g x a x x +'=+=,且()g x 在()0,∞+上两个零点,当0a ≥时,()10ax g x x+'=>,故()g x 在()0,∞+上单调递增,则()g x 在()0,∞+上没有两个零点,不满足题意;当a<0时,令()0g x '>,得10x a <<-;令()0g x '<,得1x a >-;所以()g x 在10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上单调递减,即()g x 的极大值为1g a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,为使()g x 在()0,∞+上有两个零点,则10g a ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,即11ln 0a a a ⎛⎫⎛⎫-+-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得10e a -<<,当10x a <<-时,易知1e a ->,因为()1ln10g a a =+=<,故()110g g a ⎛⎫-< ⎪⎝⎭,又()g x 在10,a ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增,所以()g x 在10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一零点;当1x a>-时,令()()2e 1x x xx ϕ=->,则()e 2x x x ϕ'=-,再令()()e 21x u x x x =->,则()1e 2e 20x u x '=->->,故()u x 在()1,+∞上单调递增,所以()()1e 20u x u >=->,即()0x ϕ'>,故()x ϕ在()1,+∞上单调递增,所以()()1e 10x ϕϕ>=->,因为1e 1a->>,所以10a ϕ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,即211e 0a a -⎛⎫--> ⎪⎝⎭,即121e a a ->,即12e 1a a ->,故12e 10a a -->,所以1111121e 1e e ln e e 0aa a a a a g a a a a -----⎛⎫-=+=-=< ⎪⎝⎭,故11e 0a g g a -⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又()g x 在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上单调递减,所以()g x 在1,a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭有唯一零点;综上:当10e a -<<时,()g x 在()0,∞+上两个零点,即()212f x ax x =+有两个解()1212,x x x x <时,10e a -<<,即1,0e a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭;②由①得,1210x x a <<-<,1122ln 0ln 0ax x ax x +=⎧⎨+=⎩,故2121ln ln x x a x x -=--,又()0f s '<,所以()()110as s s ++<,即1s a >-,即()211221ln ln x x x x x x λ-+>-,故()()2211211222111ln ln ln 1x x x x x x x x x x x x λ-->=-+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,令()211x t t x =>,则()11ln t t t λ->+,故1ln 1t t t λ->+,设()1ln 1t s t t t λ-=-+,则()()()2221211t s t t t t t λλ⎡⎤'=-=-⎢⎥++⎢⎥⎣⎦,当1t >时,()22211212t t t t=≤+++,故当12λ≥时,()0s t '>恒成立,故()s t 在()1,+∞上为增函数,故()()10s t s >=即1ln 1t t t λ->+在()1,+∞上恒成立.当102λ<<时,()1102s λ'=-<,而()()()22221t t s t t t λλλ+-+'=+当11t λλ-+>>时()0s t '>,故存在01t >,使得()01,t t ∀∈,使得()0s t '<,故()s t 在()01,t 为减函数,故()()10s t s <=,矛盾,舍;综上:12λ≥,即1,2λ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】方法点睛: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.。
江苏省苏州高级中学高三数学12月月考试题(含解析)

一、填空题(每题5分,满分70分,将答案填在答题纸上).1.已知集合M ={1,2,3,4,5},N ={2,4,6,8,10},则M ∩N = ▲4.不等式()21230x x x ---≥的解集是 ▲ .5.函数x x x y sin cos -=,(0,2)x π∈单调增区间是 ▲ .7.等差数列{}n a 中,已知27a ≤,69a ≥,则10a 的取值范围是 ▲ .8.已知向量),cos 6,9(),3,5(α--=-=b a α是第二象限角,)2//(b a a -,则αtan = ▲ .9.设m ,n 是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出下列命题:①若m β⊂,αβ⊥,则m α⊥;②若m//α,m β⊥,则αβ⊥;③若αβ⊥,αγ⊥,则βγ⊥;④若m αγ=,n βγ=,m//n ,则//αβ.上面命题中,真命题...的序号是 ▲ (写出所有真命题的序号).10.已知数列{}n a 中,n a *N ∈,对于任意*n N ∈,1n n a a +≤,若对于任意正整数K ,在数列中恰有K 个K出现,求50a = ▲ 。
11.已知3()log (3)f x x =-,若实数,m n 满足()(3)2,f m f n +=则m n +的最小值为 ▲ .12.过圆x 2+y 2=1上一点P 作圆的切线与x 轴和y 轴分别交于A ,B 两点,O 是坐标原点,则| 2|OBOA+的最小值是▲.13.已知A、B、C是直线l上的三点,向量,,OA OB OC满足()[2'(1)]lnOA f x f x OB x OC=+-⋅,则函数()y f x=的表达式为▲.14.各项都为正数的数列{}n a,其前n项的和为n S,且211()(2)n nS S a n-=≥,若11n nnn na aba a++=+,二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)在三角形ABC中,已知2AB AC AB AC⋅=⋅,设∠CAB=α,(1)求角α的值;(2)若43cos(-βα5(,)36βππ∈,求cosβ的值.16.(本小题满分14分)如图的几何体中,AB ⊥平面ACD ,DE ⊥平面ACD ,△ACD 为等边三角形,AB DE AD 2==,F 为CD 的中点.(1)求证://AF 平面BCE ;(2)求证:平面BCE ⊥平面CDE .17.(本小题满分14分)如图,在海岸线一侧C处有一个美丽的小岛,某旅游公司为方便游客,在上设立了A、B两个报名点,满足A、B、C中任意两点间的距离为10千米。
江苏省苏南四校2012-2013学年高三数学上学期12月月考试卷(含解析)苏教版

2012-2013学年江苏省苏南四校高三(上)12月月考数学试卷一、填空题1.(5分)已知集合A={sin90°,cos180°},B={x|x2+x=0},则A∩B={﹣1} .考点:交集及其运算.分析:首先化简集合A和B,然后根据交集的定义得出结果.解答:解:∵集合A={sin90°,cos180°}={1,﹣1} B={x|x2+x=0}={0,﹣1}∴A∩B={﹣1}故答案为:{﹣1}.点评:此题考查了交集的定义,正确化简集合A和B是解题的关键,属于基础题.2.(5分)不等式ax2+bx+c>0的解集是(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞),则a:b:c= 1:3:2 .考点:一元二次不等式的解法.专题:不等式的解法及应用.分析:利用一元二次不等式的解集与相应的方程的实数根之间的关系即可得出.解答:解:∵不等式ax2+bx+c>0的解集是(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞),∴a>0,且﹣2,﹣1是方程ax2+bx+c=0的解,∴,解得b=3a,c=2a>0,∴a:b:c=1:3:2.故答案为1:3:2.点评:熟练掌握一元二次不等式的解集与相应的方程的实数根之间的关系是解题的关键.3.(5分)设复数z=(a2﹣a)+2ai(a∈R)为纯虚数,则a= 1 .考点:复数的基本概念.专题:计算题.分给出的复数z=(a2﹣a)+2ai(a∈R)为纯虚数,则该复数的实部等于0且虚部不等析:于0,然后列式计算a的值.解答:解:由复数z=(a2﹣a)+2ai(a∈R)为纯虚数,则,解得:a=1.故答案为1.点评:本题考查了复数的基本概念,复数为纯虚数的充要条件是实部等于0且虚部不等于0,此题是基础题.4.(5分)函数y=的定义域为(] .考点:函数的定义域及其求法.专题:计算题.分析:求已知函数的定义域,则需要根式内部的对数式大于等于0,然后运用对数函数的单调性去掉对数符号求解关于x的一次不等式即可,要注意保证对数式的真数大于0.解答:解:要使原函数有意义,则,即,因为函数为减函数,所以,0<3x﹣1≤1,所以,.所以,原函数的定义域为.故答案为.点评:本题考查了函数的定义域及其求法,考查了对数不等式的解法,解答此题的关键是熟练对数函数的单调性,解答此题时学生易忽略真数大于0而导致解题出错,此题是基础题.5.(5分)(2011•江苏模拟)已知α、β表示两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥β”的必要不充分条件.考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;空间中直线与平面之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系.分析:直线和平面垂直,平面和平面垂直的判定,二者的关系搞清楚,解答:解:由平面与平面垂直的判定定理知,m为平面α内的一条直线,如果m⊥β,则α⊥β;反过来m为平面α内的一条直线,则“α⊥β”可能有m∥β,m∩β=p,可能有m⊥β三种情况.所以“α⊥β”是“m⊥β”的必要不充分条件.故答案为:必要不充分点评:考查定理的理解,分析问题时:考虑要全面,有时可以借助实物,动手动脑,简化问题.6.(5分)200辆汽车通过某一段公路时的时速的频率分布直方图如图所示,则时速在[50,60]的汽车大约有60 辆.考点:频率分布直方图.专题:图表型.分析:由已知中的频率分布直方图为200辆汽车通过某一段公路时的时速的频率分布直方图,我们可得到样本容量,再由图中分析出时速在[50,60]的频率,即可得到该组数据的频数,进而得到答案.解答:解:由已知可得样本容量为200,又∵数据落在区间的频率为0.03×10=0.3∴时速在[50,60]的汽车大约有200×0.3=60故答案为60点评:本题考查的知识点是频率分布直方图,其中根据已知中的频率分布直方图结合频率=矩形高×组距计算各组的频率是解答此类问题的关键.7.(5分)已知某算法的流程图如图所示,则输出的结果是 5 .考点:程序框图.专题:图表型.分析:框图首先给变量a和b赋值,然后执行用a+b替换c,用b替换a,用c替换b,再判断b<5是否成立,成立则继续进入循环,不成立则输出c的值.解答:解:框图首先给变量a、b赋值,a=1,b=2;然后用a+b=1+2=3替换c,用2替换a,用3替换b,判断3<5成立;执行用a+b=2+3=5替换c,用3替换a,用5替换b,判断5<5不成立;则算法结束,输出c的值为5.故答案为5.点评:本题考查了程序框图,考查了循环结构,虽然框图先执行了一次循环体,实则是当型循环,原因是判断框中的条件满足时执行循环体,不满足时跳出循环,此题是基础题.8.(5分)设S n是等比数列{a n}的前n项的和,若a3+2a6=0,则的值是.考点:等比数列的通项公式;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:由已知利用等比数列的通项公式可求q3,然后利用等比数列的求和公式化简===1+q3,代入即可求解解答:解:∵a3+2a6=0,∴=即q3=﹣∴===1+q3=1﹣故答案为:点评:本题主要考查了等比数列的通项公式及求和公式的简单应用,属于基础试题9.(5分)函数f(x)=sinx+cosx的图象向左平移m(m>0)个单位后,与y=cosx﹣sinx 的图象重合,则实数m的最小值为.考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;两角和与差的正弦函数.专题:计算题;三角函数的图像与性质.分析:化简两个函数的表达式为正弦函数的形式,按照平移的方法平移,即可得到m的最小值.解答:解:函数f(x)=sinx+cosx=sin(x+),y=cosx﹣sinx=sin(x+),所以函数至少向左平移个单位,即m的最小值为:.故答案为:,点评:本题考查两角和的正弦函数以及三角函数图象的平移,考查计算能力.10.(5分)一个质地均匀的正四面体(侧棱长与底面边长相等的正三棱锥)骰子四个面上分别标有1,2,3,4这四个数字,抛掷这颗正四面体骰子,观察抛掷后能看到的数字.若连续抛掷两次,两次朝下面上的数字之积大于6的概率是.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:计算题.分析:本题是一个古典概型,试验发生包含的事件是抛掷这颗正四面体骰子两次,共有4×4种结果,满足条件的事件是两次朝下面上的数字之积大于6,可以列举出这种事件,共有6种结果,根据古典概型概率公式得到结果.解答:解:由题意知本题是一个古典概型,试验发生包含的事件是抛掷这颗正四面体骰子两次,共有4×4=16种结果,满足条件的事件是两次朝下面上的数字之积大于6,可以列举出这种事件,(2,4)(3,3)(3,4)(4,3)(4,2)(4,4)共有6种结果,根据古典概型概率公式得到P==,故答案为:点评:本题主要考查古典概型,解决古典概型问题时最有效的工具是列举,大纲中要求能通过列举解决古典概型问题,也有一些题目需要借助于排列组合来计数.11.(5分)(2011•淮南一模)我们把在平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,在平面直角坐标系xOy中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A(﹣3,4),且其法向量为的直线方程为1x(x+3)+(﹣2)×(y﹣4)=0,化简得x﹣2y+11=0.类比上述方法,在空间坐标系O﹣xyz中,经过点A(1,2,3),且其法向量为的平面方程为x+2y﹣z﹣2=0 .考点:归纳推理.分析:类比求曲线方程的方法,我们可以用坐标法,求空间坐标系中平面的方程.任取平面内一点P(x,y,z),则根据,即,将A点坐标及的坐标代入易得平面的方程.解答:解:根据法向量的定义,若为平面α的法向量则⊥α,任取平面α内一点P(x,y,z),则∵PA=(1﹣x,2﹣y,3﹣z),∴(x﹣1)+2(y﹣2)+(3﹣z)=0即:x+2y﹣z﹣2=0故答案为:x+2y﹣z﹣2=0点评:类比推理的一般步骤是:(1)找出两类事物之间的相似性或一致性;(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想).由于平面向量与空间向量的运算性质相似,故我们可以利用求平面曲线方程的办法,构造向量,利用向量的性质解决空间内平面方程的求解.12.(5分)数列{a n}的通项a n=n2(cos2﹣sin2),其前n项和为S n,则S30为470 .考点:数列的求和.专题:计算题;等差数列与等比数列.分析:利用二倍角公式对已知化简可得,a n=n2(cos2﹣sin2)=n2cos,然后代入到求和公式中可得,+32cos2π+…+302cos20π,求出特殊角的三角函数值之后,利用平方差公式分组求和即可求解解答:解:∵a n=n2(cos2﹣sin2)=n2cos∴+32cos2π+…+302cos20π=+…=[1+22﹣2×32)+(42+52﹣62×2)+…+(282+292﹣302×2)]=[(12﹣33)+(42﹣62)+…+(282﹣302)+(22﹣32)+(52﹣62)+…+(292﹣302)] =[﹣2(4+10+16…+58)﹣(5+11+17+…+59)]=[﹣2×]=470故答案为:470点评:本题主要考查了二倍角的余弦公式、分组求和方法的应用,解题的关键是平方差公式的应用13.(5分)设正实数x,y,z满足x+2y+z=1,则的最小值为7 .考点:平均值不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:把式子中的1换成已知条件(x+y)+(y+z)=1,化简后再利用基本不等式即可.解答:解:∵正实数x,y,z满足x+2y+z=1,∴==1+=7,当且仅当,x+y+y+z=1,即,时,取等号.∴则的最小值为7.故答案为7.点评:适当变形应用基本不等式是解题的关键.14.(5分)对任意x∈R,函数f(x)的导数存在,若f′(x)>f(x)且a>0则e a•f(0)与f(a)的大小关系为:e a•f(0)<f(a)(用≤,≥,<,>之一填空).考点:导数的几何意义;不等关系与不等式.专题:函数的性质及应用.分析:由f′(x)>f(x)可得f'(x)﹣f(x)>0,而由e﹣x[f′(x)﹣f(x)]>0可判断函数e﹣x f(x)是单调递增函数,结合a>0可求.解答:解:∵f′(x)>f(x),∴f′(x)﹣f(x)>0,又∵e﹣x>0,∴e﹣x[f′(x)﹣f(x)]>0∴e﹣x f′(x)﹣e﹣x f(x)>0而[e﹣x f(x)]′=(e﹣x)′f(x)+e﹣x f′(x)=﹣e﹣x f(x)+e﹣x f′(x)>0 ∴函数F(x)=e﹣x f(x)是单调递增函数,又∵a>0所以F(a)>F(0),即e﹣a f(a)>e﹣0f(0)=f(0)变形可得:e a f(0)<f(a),故答案为:<点评:本题考查导数的基本运算及利用导数判断函数的单调性,观察和利用e﹣x f(x)的导函数的形式是解决问题的关键,属基础题.二、解答题15.(14分)已知向量.(1)当时,求的值;(2)设函数f(x)=()•,求f(x)的单调增区间;(3)已知在锐角△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,c=2asin(A+B),对于(2)中的函数f(x),求f(B+)的取值范围.考点:三角函数中的恒等变换应用;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角.专题:综合题;平面向量及应用.分析:(1)利用向量共线的条件,可得3sinx=﹣cosx,代入,即可得到结论;(2)利用向量数量积公式化简函数,结合正弦函数的单调增区间,可得f(x)的单调增区间;(3)求出A的值,确定B的范围,化简函数,可得函数的值域.解答:解:(1)∵向量,∴3sinx=﹣cosx,∴=﹣;(2)函数f(x)=()•=(sinx+cosx,2)•(sinx,﹣1)=sin2x+sinxcosx ﹣2=+sin2x﹣2=sin()﹣由≤≤,可得≤x≤∴f(x)的单调增区间为[,](k∈Z);(3)∵c=2asin(A+B),∴sinC=2sinAsinC,∴sinA=∵A∈(0,π),∴A=∵△ABC为锐角三角形,∴f(B+)=sin[2(B+)﹣]﹣=sin2B﹣∵,∴∴0<sin2B≤1∴﹣<f(B+)≤﹣.点评:本题考查向量知识的运用,考查三角函数的化简,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.16.(14分)已知函数f(x)=ax3+bx2﹣3x(a,b∈R)在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若对于区间[﹣2,2]上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|≤c,求实数c的最小值.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值.专题:导数的综合应用.分析:(1)由题意可得,解得即可.(2)利用导数求出此区间上的极大值和极小值,再求出区间端点出的函数值,进而求出该区间的最大值和最小值,则对于区间[﹣2,2]上任意两个自变量的值x1,x2,都对于区间[﹣2,2]上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|≤|f(x)max﹣f(x)min|≤c,求出即可.解答:解:(1)∵函数f(x)=ax3+bx2﹣3x(a,b∈R),∴f′(x)=3ax2+2bx﹣3.∵函数f(x)=ax3+bx2﹣3x(a,b∈R)在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0,∴切点为(1,﹣2).∴,即,解得.∴f(x)=x3﹣3x.(2)令f′(x)=0,解得x=±1,列表如下:由表格可知:当x=﹣1时,函数f(x)取得极大值,且f(﹣1)=2;当x=1时,函数f(x)取得极小值,且f(1)=﹣2.又f(﹣2)═﹣2,f(2)=2.∴f(x)=x3﹣3x在区间[﹣2,2]上的最大值和最小值分别为2,﹣2.∴对于区间[﹣2,2]上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)﹣f(x2)|≤|f(x)max﹣f(x)min|=|2﹣(﹣2)|=4≤c.即c得最小值为4.点评:熟练掌握利用导数求切线的斜率和函数的单调区间及极值是解题的关键.17.(14分)(2008•杨浦区二模)建造一条防洪堤,其断面为等腰梯形,腰与底边成角为60°(如图),考虑到防洪堤坚固性及石块用料等因素,设计其断面面积为平方米,为了使堤的上面与两侧面的水泥用料最省,则断面的外周长(梯形的上底线段BC与两腰长的和)要最小.(1)求外周长的最小值,此时防洪堤高h为多少米?(2)如防洪堤的高限制在的范围内,外周长最小为多少米?考点:函数模型的选择与应用.专题:综合题;转化思想.分析:(1)利用梯形的面积公式将梯形的上底、下底用h表示;将梯形周长用h表示;利用基本不等式求出周长的最小值.(2)利用函数单调性的定义判断出函数的单调性;利用函数的单调性求出周长的最小值.解答:解:(1),AD=BC+2×hcot60°=BC+,,解得.设外周长为l,则=;当,即时等号成立.外周长的最小值为米,此时堤高h为米.(2),设,则=,l是h的增函数,∴(米).(当h=3时取得最小值).点评:将实际问题转化为函数模型、利用基本不等式求函数的最值注意需满足:一正、二定、三相等;利用函数单调性的定义判断函数的单调性、利用函数的单调性求函数的最值.18.(16分)设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)满足下列条件:①当x∈R时,f(x)的最小值为0,且f(x﹣1)=f(﹣x﹣1)恒成立;②当x∈(0,5)时,x≤f(x)≤2|x﹣1|+1恒成立.(I)求f(1)的值;(Ⅱ)求f(x)的解析式;(Ⅲ)求最大的实数m(m>1),使得存在实数t,只要当x∈[1,m]时,就有f(x+t)≤x 成立.考点:函数恒成立问题;函数解析式的求解及常用方法;二次函数的性质.专题:函数的性质及应用.分析:(1)由当x∈(0,5)时,都有x≤f(x)≤2|x﹣1|+1恒成立可得f(1)=1;(2)由f(﹣1+x)=f(﹣1﹣x)可得二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)的对称轴为x=﹣1,于是b=2a,再由f(x)min=f(﹣1)=0,可得c=a,从而可求得函数f (x)的解析式;(3)可由f(1+t)≤1,求得:﹣4≤t≤0,再利用平移的知识求得最大的实数m.解答:解:(1)∵x∈(0,5)时,都有x≤f(x)≤2|x﹣1|+1恒成立,∴1≤f(1)≤2|1﹣1|+1=1,∴f(1)=1;(2)∵f(﹣1+x)=f(﹣1﹣x),∴f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)的对称轴为x=﹣1,∴﹣=﹣1,b=2a.∵当x∈R时,函数的最小值为0,∴a>0,f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)的对称轴为x=﹣1,∴f(x)min=f(﹣1)=0,∴a=c.∴f(x)=ax2+2ax+a.又f(1)=1,∴a=c=,b=.∴f(x)=x2+x+=(x+1)2.(3)∵当x∈[1,m]时,就有f(x+t)≤x成立,∴f(1+t)≤1,即(1+t+1)2≤1,解得:﹣4≤t≤0.而y=f(x+t)=f[x﹣(﹣t)]是函数y=f(x)向右平移(﹣t)个单位得到的,显然,f(x)向右平移的越多,直线y=x与二次曲线y=f(x+t)的右交点的横坐标越大,∴当t=﹣4,﹣t=4时直线y=x与二次曲线y=f(x+t)的右交点的横坐标最大.∴(m+1﹣4)2≤m,∴1≤m≤9,∴m max=9.点评:本题考查二次函数的性质,难点在于(3)中m的确定,着重考查二次函数的性质与函数图象的平移,属于难题.19.(16分)(2010•盐城一模)已知⊙O:x2+y2=1和点M(4,2).(Ⅰ)过点M向⊙O引切线l,求直线l的方程;(Ⅱ)求以点M为圆心,且被直线y=2x﹣1截得的弦长为4的⊙M的方程;(Ⅲ)设P为(Ⅱ)中⊙M上任一点,过点P向⊙O引切线,切点为Q.试探究:平面内是否存在一定点R,使得为定值?若存在,请举出一例,并指出相应的定值;若不存在,请说明理由.考点:直线与圆的位置关系.专题:综合题.分析:(Ⅰ)找出圆的圆心坐标和半径,设切线方程的斜率为k,由M的坐标和k写出切线l的方程,然后利用点到直线的距离公式表示出圆心到直线l的距离d让d等于半径r得到关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,写出直线l的方程即可;(Ⅱ)根据点到直线的距离公式求出M到已知直线的距离d,然后利用勾股定理即可求出圆M的半径,根据圆心和半径写出圆的标准方程即可;(Ⅲ)假设存在这样的R点,设出R的坐标,并设出P的坐标,根据圆的切线垂直于过切点的半径得到三角形OPQ为直角三角形,根据勾股定理表示出PQ的长,然后利用两点间的距离公式表示出PR的长,设PQ与PR之比等于λ,把PQ和PR的式子代入后两边平方化简得到一个关系式记作(*),又因为P在⊙M上,所以把P的坐标当然到⊙M的方程中,化简后代入到(*)中,根据多项式对应项的系数相等即可求出R 的坐标和λ的值.解答:解:(Ⅰ)由⊙O:x2+y2=1得到圆心O(0,0)半径r=1,设切线l方程为y﹣2=k(x﹣4),易得,解得,∴切线l方程为;(Ⅱ)圆心M到直线y=2x﹣1的距离d==,设圆的半径为r,则,∴⊙M的方程为(x﹣4)2+(y﹣2)2=9;(Ⅲ)假设存在这样的点R(a,b),点P的坐标为(x,y),相应的定值为λ,根据题意可得,∴,即x2+y2﹣1=λ2(x2+y2﹣2ax﹣2by+a2+b2)(*),又点P在圆上∴(x﹣4)2+(y﹣2)2=9,即x2+y2=8x+4y﹣11,代入(*)式得:8x+4y﹣12=λ2[(8﹣2a)x+(4﹣2b)y+(a2+b2﹣11)],若系数对应相等,则等式恒成立,∴,解得,∴可以找到这样的定点R,使得为定值.如点R的坐标为(2,1)时,比值为;点R的坐标为时,比值为.点评:此题考查学生掌握直线与圆的位置关系,灵活运用两点间的距离公式及点到直线的距离公式化简求值,会根据圆心坐标和圆的半径写出圆的标准方程,是一道综合题.20.(16分)设数列{a n}满足:a n(n∈N*)是整数,且a n+1﹣a n是关于x的方程x2+(a n+1﹣2)x﹣2a n+1=0的根.(1)若a1=4且n≥2时,4≤a n≤8求数列{a n}的前100项和S100;(2)若a1=﹣8,a6=1且a n<a n+1(n∈N*)求数列{a n}的通项公式.考点:数列递推式.专题:综合题;等差数列与等比数列.分析:(1)利用a n+1﹣a n是关于x的方程x2+(a n+1﹣2)x﹣2a n+1=0的根,可得a n+1=a n+2,或a n+1=a n,结合a1=4且n≥2时,4≤a n≤8,即可得到结论;(2)根据条件,确定数列{a n}的前6项是﹣8,﹣6,﹣4,﹣2,﹣1,1,且n>4时,a n+1=a n+2,从而可得数列{a n}的通项公式.解答:解:(1)∵a n+1﹣a n是关于x的方程x2+(a n+1﹣2)x﹣2a n+1=0的根∴(a n+1﹣a n)2+(a n+1﹣2)(a n+1﹣a n)﹣2a n+1=0∴(a n+1﹣a n﹣2)(2a n+1﹣a n)=0∴a n+1=a n+2,或a n+1=a n,∵a1=4且n≥2时,4≤a n≤8,∴数列{a n}为:4,6,8,4,6,8,…,∴数列{a n}的前100项和S100=33(4+6+8)+4=598;(2)若a1=﹣8且a n<a n+1(n∈N*)∵a n+1=a n+2,或a n+1=a n,∴数列{a n}的前6项是:﹣8,﹣6,﹣4,﹣2,0,2或﹣8,﹣6,﹣4,﹣2,﹣1,1或:﹣8,﹣6,﹣3,﹣1,1,3或﹣8,﹣6,﹣2,0,2,4或﹣8,﹣6,﹣2,﹣1,1,3∵a6=1,∴数列{a n}的前6项是﹣8,﹣6,﹣4,﹣2,﹣1,1,且n>4时,a n+1=a n+2,∴数列{a n}的通项公式是;点评:本题考查数列的通项与求和,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.。
高三数学上学期12月月考试卷(含解析)苏教版

高级中学天华学校高三(上)12月月考数学试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)函数y=sinπxcosπx的最小正周期是 1 .利用二倍角公式把函数的解析式化为2.(5分)(2010•南通模拟)曲线y=2x﹣lnx在点(1,2)处的切线方程是x﹣y+1=0 .y′=2﹣﹣3.(5分)若实数x,y满足则z=x+2y的最大值是 2 .即使得函数4.(5分)(2010•徐州二模)如图,已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,O为底面正方形ABCD的中心,则三棱锥B1﹣BCO的体积为.故答案为:5.(5分)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若a3=,S3=,则a1的值为或6 .,由,得:由①得:,代入②得:,代入①得:的值为或故答案为6.(5分)如图,已知正方形ABCD的边长为3,E为DC的中点,AE与BD交于点F.则= ﹣.cos是正方形,∴DE=CD==,∴FD=BD=cos••(﹣,故答案为﹣.7.(5分)已知,且0°<α<90°,则cosα的值为.,﹣(﹣)×=故答案为:.8.(5分)(2010•盐城三模)已知A,B,F分别是椭圆的上、下顶点和右焦点,直线AF与椭圆的右准线交于点M,若直线MB∥x轴,则该椭圆的离心率e=.,从.9.(5分)(2010•孝感模拟)设点P(x0,y0)是函数y=tanx与y=﹣x(x>0)的图象的一个交点,则(x02+1)(cos2x0+1)= 2 .=210.(5分)在平面直角坐标系中,若符合点A(1,2),B(m,1)到直线l的距离分别为1,2的直线有且仅有2条,则实数m的取值范围是(1﹣2,1+2).<∴|AB|=<1+2,)21+211.(5分)(2010•镇江一模)若不等式对于任意正实数x,y总成立的必要不充分条件是k∈[m,+∞),则正整数m只能取1或2 .将不等式转化为求其最小值,再由“不等式解:不等式∵不等式12.(5分)已知m≥1,n≥1,且,(a>1),则log a(mn)的最大值为.=2+2sin+)≤2+2..13.(5分)(2011•深圳一模)已知等差数列{a n}首项为a,公差为b,等比数列{b n}首项为b,公比为a,其中a,b都是大于1的正整数,且a1<b1,b2<a3,对于任意的n∈N*,总存在m∈N*,使得a m+3=b n成立,则a n= 5n﹣3 .14.(5分)(2013•宿迁一模)已知函数f(x)=||x﹣1|﹣1|,若关于x的方程f(x)=m(m∈R)恰有四个互不相等的实数根x1,x2,x3,x4,则x1x2x3x4的取值范围是(﹣3,0).二、解答题:本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明或演算步骤. 15.(14分)(2012•湖北模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,求△ABC面积的最大值.(Ⅰ)通过求出(Ⅱ)利用)因为,所以.…(=+=,…(,所以.…(,ac≤6,当且仅当.的面积的最大值为16.(14分)(2012•盐城二模)在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥BC,AB=BC=1,DC=2,点E在PB上.(1)求证:平面AEC⊥平面PAD;(2)当PD∥平面AEC时,求PE:EB的值.17.(14分)如图,2012年春节,摄影爱好者S在某公园A处,发现正前方B处有一立柱,测得立柱顶端O的仰角和立柱底部B的俯角均为30°,已知S的身高约为米(将眼睛距地面的距离按米处理)(1)求摄影者到立柱的水平距离和立柱的高度;(2)立柱的顶端有一长2米的彩杆MN绕中点O在S与立柱所在的平面内旋转.摄影者有一视角范围为60°的镜头,在彩杆转动的任意时刻,摄影者是否都可以将彩杆全部摄入画面?说明理由.SA=,故在=3OC=SC•tan30°=BC=SA=,即立柱的高度为米.…()=)•=﹣﹣|•||=|•||∈[18.(16分)(2010•盐城一模)已知⊙O:x2+y2=1和点M(4,2).(Ⅰ)过点M向⊙O引切线l,求直线l的方程;(Ⅱ)求以点M为圆心,且被直线y=2x﹣1截得的弦长为4的⊙M的方程;(Ⅲ)设P为(Ⅱ)中⊙M上任一点,过点P向⊙O引切线,切点为Q.试探究:平面内是否存在一定点R,使得为定值?若存在,请举出一例,并指出相应的定值;若不存在,请说明理由.,解得;=,则,若系数对应相等,则等式恒成立,∴,,使得为定值.)时,比值为;点的坐标为时,比值为19.(16分)已知函数f(x)=x(x﹣a)2,g(x)=﹣x2+(a﹣1)x+a(其中a为常数);(1)如果函数y=f(x)和y=g(x)有相同的极值点,求a的值;(2)设a>0,问是否存在,使得f(x0)>g(x0),若存在,请求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.(3)记函数H(x)=[f(x)﹣1]•[g(x)﹣1],若函数y=H(x)有5个不同的零点,求实数a的取值范围.,而处有极大值,从而可得即存在由,使得,而)在,或,使得得只需满足个不同的实根,1°当2°当)在处取得极大值,;(注:综上,当20.(16分)已知各项均为整数的数列{a n}满足:a9=﹣1,a13=4,且前12项依次成等差数列,从第11项起依次成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若存在正整数m、p使得:a m+a m+1+…+a m+p=a m a m+1…a m+p,请找出所有的有序数对(m,p),并证明你的结论.,可得,或各项均为整数,故.不存在大于三、附加题21.(20分)【选做题】(1)已知矩阵,向量.求向量α,使得A2α=β.(2)椭圆中心在原点,离心率为,点P(x,y)是椭圆上的点,若的最大值为10,求椭圆的标准方程.)设,由,,∴,∴.,设椭圆标准方程是,它的参数方程为,最大值是.四、【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(10分)(2011•盐城模拟)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,,M是棱CC 1的中点,(1)求证:A1B⊥AM;(2)求直线AM与平面AA1B1B所成角的正弦值.,,,•⊥,∴;所成角的正弦值为23.(10分)假设位于正四面体ABCD顶点处的一只小虫,沿着正四面体的棱随机地在顶点间爬行,记小虫沿棱从一个顶点爬到另一个顶点为一次爬行,小虫第一次爬行由A等可能地爬向B、C、D中的任意一点,每二次爬行又由其所在顶点等可能地爬向其它三点中的任意一点,如此一直爬下去,记第n(n∈N*)次爬行小虫位于顶点A处的概率为p n.(1)求p1,p2,p3的值,并写出p n的表达式(不要求证明);(2)设,试求S n(用含n的式子表示).,(,(==﹣(﹣)(++…++(﹣)(﹣)+…(﹣(++…+)[(﹣)(﹣)(﹣)+…(﹣)+)+(。
江苏省2021-2022学年高三上学期12月联考数学试题及答案

江苏省G4(苏州中学、扬州中学、盐城中学、常州中学)2021-2022学年高三上学期12月联考数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题1.已知复数z 满足()12i z i -=(其中i 为虚数单位),则z =( )A B .2C .1D .42.若集合{}2370,A x x x x Z =+≤∈,且B A ⊆,则满足条件的集合B 的个数是( ) A .5B .6C .7D .83.若{}n a 为等比数列,则“s t p q a a a a =”是“s t p q +=+(s ,t ,p ,*N q ∈)”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分又不必要条件4.若()*12nx n N x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭的展开式中只有第三项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( ) A .6B .12C .24D .485.已知平面向量a ,b 满足2a =,2b =,a 与b 的夹角为45°,()b a a λ-⊥,则实数λ的值为( ) A .2B .2-C .12D .12-6.已知cos()sin()6παπα-+-=cos()3πα-的值( )A .B .15-C .15D 7.已知直线1:0l kx y +=()k R ∈与直线2:220l x ky k -+-=相交于点A ,点B 是圆22(2)(3)2x y +++=上的动点,则||AB 的最大值为( )A.B .C .5+D .3+8.若不等式()()2e 2ln 12xa x a x ->-+++对()0,x ∈+∞恒成立,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围为( ) A .(),2-∞B .(],2-∞C .()2,+∞D .[)2,+∞二、多选题9.已知定义在R 上的函数()4,Z4,Z x f x x -∈⎧=⎨∉⎩,则( )A .()f x 是奇函数B .()f x 是偶函数C .对任意R x ∈,()()4f f x =-D .()f x 的图象关于直线12x =对称10.已知函数()sin 2f x x x =,则下列说法正确的有( ) A .点,03π⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的图象的一个对称中心B .对任意x ∈R ,函数()f x 满足66f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .函数()f x 在区间()0,π上有且仅有1个零点D .存在512πθ>-,使得()f x 在()5,Z 12k k k πππθ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭上单调递增 11.已知两个变量y 与x 线性相关,为研究其具体的线性关系进行了10次实验.实验中不慎丢失2个数据点,根据剩余的8个数据点求得的线性回归方程为3 4.5y x =+,且4x =,又增加了2次实验,得到2个数据点()2,11,()6,22,根据这10个数据点重新求得线性回归方程为y mx n =+(其中m ,R n ∈),则( ) A .变量y 与x 正相关 B .3m <C . 4.5n <D .回归直线y mx n =+经过点()4,16.512.已知实数a ,b 满足等式()2e e 22a bb a -=-,则下列不等式中可能成立的有( ) A .0a b << B .0b a << C .0a b << D .0b a <<三、填空题13.双曲线22194x y -=的焦点到渐近线的距离为_____________.14.若数列{}n a 满足12a =,23a =,()*21n n n a a a n +++=∈N ,则2021a 的值为__________.15.在如图所示的四边形区域ABCD 中,1AB BC ==,2CD =,120B C ∠=∠=︒,现园林绿化师计划在区域外以AD 为边增加景观区域ADM ,当135AMD ∠=︒时,景观区域ADM 面积的最大值为__________.四、双空题16.已知在四棱锥S -ABCD 中,SD ⊥底面ABCD ,且底面ABCD 是等腰梯形,//BC AD ,若8SD AD ==,6BC =,AB CD ==S -ABCD 的体积为__________;它的外接球的半径为__________五、解答题17.设数列{}n a 的前n 项和为n s ,且满足()12n n n s s a n N *+=++∈,()54623s a a =+.(1)求数列的通{}n a 项公式:(2)若12na n nb a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱1DD 的中点.(1)求证:1BD ∥平面EAC ;(2)求直线1AB 与平面EAC 所成角的正弦值.19.已知△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin cos sin B A C >. (1)求证:B 为钝角;(2)若△ABC 同时满足下列4个条件中的3个:△cos A △sin C =△2a =;△c =△ABC 存在的这3个条件仅有一组,写出这组条件并求b 的值. 20.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,且过点()2,3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设A 为椭圆C 的左顶点,过点()3,0R 作与x 轴不重合的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,连接AP ,AQ 分别交直线163x =于M ,N 两点,若直线MR ,NR 的斜率分别为1k ,2k ,试问12k k 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 21.AMC 是美国数学竞赛(American Mathematics Competitions )的简称,其中AMC10是面向世界范围内10年级(相当于高一年级)及以下的学生的数学竞赛,AMC10试卷由25道选择题构成,每道选择题均有5个选项,只有1个是正确的,试卷满分150分,每道题答对得6分,未作答得1.5分,答错得0分.考生甲、乙都已答对前20道题,对后5道题(依次记为1T ,2T ,3T ,4T ,5T )均没有把握确定正确选项.两人在这5道题中选择若干道作答,作答时,若能排除某些错误选项,则在剩余的选项中随机地选择1个,否则就在5个选项中随机地选择1个.(1)已知甲只能排除1T ,2T ,3T 中每道题的1个错误选项,若甲决定作答1T ,2T ,3T ,放弃作答4T ,5T ,求甲的总分不低于135的概率;(2)已知乙能排除1T ,2T ,3T 中每道题的2个错误选项,但无法排除剩余2道题中的任一错误选项.△问乙采用怎样的作答策略(即依次确定后5道题是否作答)可使其总分的数学期望最大,并说明理由;△在△的作答策略下,求乙的总分的概率分布列.22.已知函数()cos xf x e ax x =--,()()g x f x x =-,a R ∈.(1)若()f x 在[)0,∞+上单调递增,求a 的最大值;(2)当a 取(1)中所求的最大值时,讨论()g x 在R 上的零点个数,并证明()g x >参考答案:1.A 【解析】 【分析】根据复数的除法运算可得复数1z i =-+,再根据复数的模长公式可得结果. 【详解】由()12i z i -=得2i2i(1i)22i1i 1i (1i)(1i)2z +-+====-+--+,所以|||1|z i =-+= 故选:A. 【点睛】本题考查了复数的除法运算,考查了复数的模长公式,属于基础题. 2.D 【解析】 【分析】解一元二次不等式求集合A ,并列举出A 中元素,再由包含关系求集合B 的个数. 【详解】由题设,{}70,2,1,03A x x x Z ⎧⎫=-≤≤∈=--⎨⎬⎩⎭,又B A ⊆,所以集合B 有328=个. 故选:D . 3.C 【解析】 【分析】利用等比数列的性质,分别从充分性、必要性两方面判断题设条件间的推出关系,进而确定它们充分、必要关系. 【详解】充分性:若s t p q a a a a =,当1q =时,21s t a a a =,21p q a a a =,此时s t +与p q +不一定相等,不充分.必要性:若s t p q +=+,则2112211s t s t s t a a a qa q -+-+-==,2112211p q p q p q a a a q a q -+-+-==,所以s t p q a a a a =,综上,“s t p q a a a a =”是“s t p q +=+”的必要不充分条件. 故选:C 4.C 【解析】 【分析】由题知4n =,进而得其展开式的通项公式44214C 2rrr r T x --+=,进而2r =时324T =为常数项.【详解】解:△二项式系数最大的项只有第三项, △展开式中共有5项,△4n =.△41122n x x x x ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭展开式第1r +项为()44421441C 2C 2rr r r r rr T x x x ---+⎛⎫== ⎪⎝⎭,△当2r =时,2234C 26424T ==⨯=为常数项.故选:C . 5.A 【解析】 【分析】根据向量垂直列方程,化简求得λ的值. 【详解】()0b a a λ-=⊥,20ab a λ⋅-=,40λ⋅=,△2λ=. 故选:A 6.C 【解析】 【分析】利用差角公式和诱导公式将题中所给的条件化简,求得11cos 25αα=,利用辅助角公式得到结果. 【详解】cos()sin()6παπα-+-=3sin 2αα+=,即11cos 25αα=1cos()35πα∴-= 1cos()35πα∴-=,故选:C. 【点睛】该题考查的是有关三角变换的问题,涉及到的知识点有余弦差角公式、诱导公式和辅助角公式,属于基础题目. 7.C 【解析】求出点A 的轨迹方程,确定A 点轨迹,然后通过几何意义求得最大值. 【详解】由0220kx y x ky k +=⎧⎨-+-=⎩,消去参数k 得22(1(1)2x y -+-=),所以A 在以(1,1)C又点B 是圆22(2)(3)2x y +++=上的动点,此圆圆心为(2,3)D --5CD ,△AB 的最大值为5CD =+ 故选:C. 【点睛】本题考查交轨法求轨迹方程,考查两点间的距离公式.由圆的性质知某点到圆上的点间距离的最大值可以转化为到圆心的距离与半径的和. 8.B 【解析】 【分析】根据题意,构造函数()()2e 22ln 1xg x x a x x =--++-⎡⎤⎣⎦,0x ≥,在利用导数研究函数单调性得当2a ≤时,()g x 在[)0,∞+单调递增,()()00g x g >=满足条件;当2a >时,存在0x ,使得()g x 在[)00,x 上单调递减,进而()()00g x g <=得矛盾,进而得答案.【详解】解: 因为()2e 2ln 12xa x ax x ->-+++对()0,x ∀∈+∞恒成立,所以()2e 22ln 10xx a x x --++->⎡⎤⎣⎦对()0,x ∀∈+∞恒成立, 故令()()2e 22ln 1xg x x a x x =--++-⎡⎤⎣⎦,0x ≥,()00g =,()'12e 212e 211x x x g a a x x x -⎛⎫=-+-=-+ ⎪++⎝⎭2e 21x ax x =--+,()'00g =,()()''2e 12x g x ax -+=,()''02g a =-,()()()2''212e 11x g x a x x ⎡⎤=+-⎣⎦+, 当20a -≥时,即2a ≤时,()''0g x ≥,则()'g x 在[)0,∞+单调递增,()()''00g g x ≥=,△()g x 在[)0,∞+单调递增,△()()0g x g ≥.0x >时,()()00g x g >=,满足条件.2a >时,()''00g =,x 趋近于+∞时,()''g x 趋近于+∞, △()''g x 在[)0,∞+有解,设为0x .[)00,x x ∈时,()''0g x <,()'g x 在[)00,x 上单调递减,()()''00g x g <=,△()g x 在[)00,x 上单调递减,△()()00g x g <=,矛盾 综上:2a ≤, 故选:B . 9.BCD 【解析】 【分析】根据偶函数的定义判断选项A ,B ,根据对称性的定义判断D ,由解析式判断C. 【详解】解:x ∈Z 时,x -∈Z ,()()4f x f x -=-=.x ∉Z 时,x -∉Z ,()()4f x f x -==.△()()f x f x -=,即()f x 为偶函数,A 错,B 对. x ∈Z 时,()4f x =-,4-∈Z ,()()()44f f x f =-=-.x ∉Z 时,()4f x =,4∈Z ,()()()44f f x f ==-.△()()4f f x =-,C 对.x ∈Z 时,1x -∈Z ,此时()()1f x f x =-.x ∉Z 时,1x -∉Z ,此时()()1f x f x =-.综上:()()1f x f x =-,则()f x 关于12x =对称,D 对. 故选:BCD . 10.AD 【解析】 【分析】化简函数解析式为()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,利用正弦型函数的对称性可判断AB 选项;在()0,x π∈时,解方程()0f x =,可判断C 选项的正误;利用正弦型函数的单调性可判断D选项的正误. 【详解】解:()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由()2Z 3x k k ππ+=∈,则()26k x k ππ=-∈Z , 当1k =时,3x π=,所以,()f x 关于,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,A 对;由()2Z 32x k k πππ+=+∈得1226k x πππ=+=,则16k =∉Z .所以,直线6x π=不是()f x 的对称轴,B 错; 当0πx <<时,72333x πππ<+<,由()2sin 203f x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,可得23x ππ+=或2π,解得3x π=或56π,所以,函数()f x 在区间()0,π上有且仅有2个零点,C 错; 对于D 选项,由()222Z 232k x k k πππππ-+<+<+∈,则()5Z 1212k x k k ππππ-+<<+∈,所以,当51212ππθ-<≤时,()f x 在5,12k k πππθ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上单调递增,D 对.故选:AD. 11.ABD 【解析】 【分析】结合回归直线方程、样本中心点等知识对选项进行分析,从而确定正确选项. 【详解】设()2,11A ,()6,22B ,由1134AB k =<, 而8个数据点的回归方程3b =,△03m <<,A ,B 正确. 而10个数据点的4826410x ⨯++==,16.58112216.510y ⨯++==,样品中心()4,16.5,则16.54,16.54m n n m =+=-,03,0412,1240,4.516.5416.5m m m m <<<<-<-<<-<,即4.516.5n <<△D 正确,C 错. 故选:ABD 12.ACD 【解析】 【分析】将已知条件转化为2e 2e 4a b a b +=+,通过构造函数法,结合导数判断出当0b <时,0a b <<,由此判断AB 选项的正确性.当0b >时,对b 取特殊值来判断CD 选项的正确性.【详解】()2e e 22a b b a -=-,2e 42e a b b a -=-,2e 2e 4a b a b +=+,构造()22e 2e 4e e 2b b b bf b b b b =+--=--,()'22e e 2b b f b =--,当0b <时,()'0f b <,f b 在(),0∞-上递减, ()()00f b f >=,此时2e 2e 4b b b b +>+,△22e 2e 2b a b a +>+,构造()2e 2xg x x =+,()g x 在R 上递增,△()()0g b g a a b >⇒<<,A 正确,B 错.当0b >时,()'f b 先负后正,△f b 先减后增,f b 有正有负,取21e 2e 4a b a =⇒+=+,此时()()21e 2e 41g g a a b =+>+=⇒<=,△0a b <<有可能,C 正确.取14b =,124e 2e 1a a +=+,()1124111e e 1424g g a a b ⎛⎫=+<+=⇒>= ⎪⎝⎭,△0a b >>也有可能,D 正确. 故选:ACD 13.2 【解析】 【详解】试题分析:由题意得,双曲线的右焦点0)F ,其中一条渐近线的方程为22303y x x y =⇒-=,所以焦点到渐近线的距离为2d ==. 考点:点到直线的距离公式及双曲线的性质. 14.3- 【解析】 【分析】由递推式求数列的前几项,确定数列的项的规律,由规律确定2021a . 【详解】 解:132a a a +=,则3211a a a =-=,243a a a +=,则4322a a a =-=-, 354a a a +=,则5433a a a =-=-,6541a a a =-=-, 7652a a a =-=,8763a a a =-=,⋅⋅⋅⋅⋅⋅△数列{}n a 为周期数列,且周期6T =, 又202163365=⨯+,△202153a a ==-. 故答案为:-3.15.)714【解析】 【分析】连AC ,根据已知条件可得90ACD ∠=︒、AC =AD ,再由余弦定理、基本不等式求MA MD ⋅的范围,最后应用面积公式求区域ADM 面积的最大值. 【详解】连AC ,BA BC =,120B ∠=︒,△30ACB ∠=︒,则90ACD ∠=︒,AC =△AD =在△ADM 中,2227MA MD MA MD ⎛+-⋅⋅= ⎝⎭,△2272MA MD MD MAMD MD =+⋅⋅≥△(722MA MD ⋅≤=,当且仅当MA MD =时等号成立, (())727271122284MADS≤⋅⨯==.故答案为:)714.16. 563【解析】 【分析】根据锥体体积公式即可计算第一空;结合几何关系得底面ABCD 的外接圆的半径为5,进而根据空间几何体的外接球问题求解即可. 【详解】 解: ()168172ABCD S =+⨯=, 115678333S ABCD ABCD V S SD -=⋅=⨯⨯=,AC =△BCD 外接圆半径为r 圆为设为M ,则2r =,△=5r , 设外接球的球心为O ,半径为R ,则()222225825OM R OM R ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,△221641OM R ⎧=⎨=⎩,△R = 17.(1)2n a n = (2)211334nn n ++-⋅【解析】 【分析】(1)根据11n n n a S S ++=-化简条件可得数列为等差数列,再由()54623s a a =+求出首项即可得出等差数列的通项公式;(2)根据等差、等比数列的求和公式利用分组求和即可求解. (1)()12n n n s s a n N *+=++∈ 12n n a a +∴-=,{}n a ∴是以2为公差的等差数列,()54623s a a =+352532a a ∴⨯=⨯,即1110(4)6(8)a a +=+, 解得12a =,2(1)22n a n n ∴=+-⨯=(2)11224na nn n b a n ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2231111111442(123)++++1444414n n n T n n n⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭∴=+++++=++ ⎪⎝⎭-211334nn n ++-⋅=.18.(1)证明见解析 【解析】 【分析】小问1:连接BD ,交AC 于O ,连接OE ,推导出1//OE BD ,由此能证明1//BD 平面EAC . 小问2:以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线1AB 与平面EAC 所成角的大小. (1)证明:连接BD ,交AC 于O ,连接OE ,△在正方体1111ABCD A B C D -中,ABCD 是正方形,△O 是BD 中点, △E 为棱1DD 的中点,△1//OE BD , △1BD ⊄平面AEC ,OE ⊂平面AEC , △1//BD 平面EAC . (2)以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系, 设正方体1111ABCD A B C D -中棱长为2,则()2,0,0A ,()12,2,2B ,()0,2,0C ,()0,0,1E ,()10,2,2AB =,()2,0,1AE =-,()2,2,0AC =-, 设平面EAC 的法向量(),,n x y z =,则20220n AE x z n AC x y ⎧⋅=-+=⎨⋅=-+=⎩,取1x =,得()1,1,2n =, 设直线1AB 与平面EAC 所成角的大小为θ,则116sin 8AB n AB nθ⋅===⋅⋅, △直线1AB 与平面EAC19.(1)证明见解析(2)证明见解析,△△△,1b = 【解析】 【分析】(1)变形()sin cos sin B A A B >+,整理可得cos 0B <,则可得答案;(2)分析可得△△不可能都成立,则△△均成立,再根据条件利用余弦定理计算可得答案. (1)△sin cos sin B A C >,△()sin cos sin sin cos cos sin B A A B A B A B >+=+, △sin cos 0A B <,即cos 0B <, △B 为钝角; (2)△B 为钝角,△2A C π+<,即A ,C 均为锐角,则4A π=,3C π=,若△△均成立,则4A π=,3C π=,此时5122B ππ=<与B 为钝角矛盾, △△△不可能都成立,△△△均成立,△a c >,△A C >,只能选△△△.在△ABC 中,由余弦定理得2224b b +-=由0b >,解得1b =. 20.(1)2211612x y +=(2)是定值,定值为127- 【解析】 【分析】(1)根据已知条件求得,a b ,由此求得椭圆方程.(2)设出直线l 的方程并与椭圆方程联立,化简写出根与系数关系,求得,M N 两点的坐标,由此计算出12127k k =-为定值. (1)由题意知22222124491c a a a b b a b c ⎧=⎪⎪=⎧⎪⎪+=⇒⎨⎨=⎪⎩⎪=+⎪⎪⎩△椭圆C 的方程为:2211612x y +=.(2)设直线l 的方程为3x my =+,()11,P x y ,()22,Q x y ,()4,0A -,()22223334483448x my my y x y =+⎧⇒++=⎨+=⎩, △()223418210m y my ++-=,1212221821,3434m y y y y m m --+=⋅=++, 直线AP 方程为:()1144y y x x =++, 令163x =得()112834y y x =+,△()112816,334y M x ⎛⎫⎪ ⎪+⎝⎭,同理()222816,334y N x ⎛⎫⎪ ⎪+⎝⎭, △()()()()()()121212121212122828161633347374477y y y y y y k k x x y x x my my =⋅⋅==++++++()2221212222116213421187497493434m m m y y m y y m m m m -⋅-+==--+++⋅+⋅+++()22248127318734m m m -==---++为定值.21.(1)532(2)△选择作答1T ,2T ,3T ,放弃作答4T ,5T ,理由见解析;△答案见解析 【解析】 【分析】(1)依题意得甲至少要答对1T ,2T ,3T 中的两题,分类讨论即可求解结果;(2)△1T ,2T ,3T 每道题作答的话,每题得分期望162 1.53⨯=>,4T ,5T 每道题作答的话,每题得分期望166 1.555⨯=<,即可采用策略作答;△结合二项分布求解即可.(1)前20道题和最后两道共可得分1203123+=分, 故1T ,2T ,3T 得分不低于13512312-=分. △甲至少要答对1T ,2T ,3T 中的两题.△若甲只答两题,2213139C 4464P ⎛⎫=⋅⨯= ⎪⎝⎭. △若甲答对三题,3211464P ⎛⎫== ⎪⎝⎭,故甲的总分不低于135分的概率915646432P =+=. (2)△△1T ,2T ,3T 每道题作答的话,每题得分期望162 1.53⨯=>4T ,5T 每道题作答的话,每题得分期望166 1.555⨯=<故要使乙总分的数学期望最大,应选择作答1T ,2T ,3T ,放弃作答4T ,5T . △前20道题和最后两道乙共可得分:1203123+=分. △乙的总分的所有可能取值为123,129,135,141 ()328123327P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,()213124129C 339P X ⎛⎫==⋅⋅= ⎪⎝⎭ ()223122135C 339P X ⎛⎫==⋅⋅= ⎪⎝⎭,()311141327P X ⎛⎫===⎪⎝⎭, △乙总分的概率分布列为22.(1)1;(2)2个,证明见解析.【解析】 【分析】(1)求出函数的导数,转化为导函数()sin 0x f x e a x '=-+≥在[0,)+∞上恒成立,再求导求其最小值即可;(2)利用导数分析函数在0,0x x ≤>上的单调性,根据两点的存在性定理可确定出2个零点,再由导数求出函数的最小值,求出最小值的范围即可得证. (1)由题意可知,()sin 0x f x e a x '=-+≥在[0,)+∞上恒成立, 因为()cos 1cos 0x f x e x x ''=+≥+≥,所以()'f x 单调递增, 所以(0)10'=-≥f a ,解得a ≤1,所以a 的最大值为1. (2)易知a =1,所以()2cos x g x e x x =--,当x ≤0时,()2sin 1sin 0x g x e x x '=-+≤-+≤,所以g (x )单调递减,当x >0时,()2sin x g x e x '=-+,则()cos 1cos 0x g x e x x ''=+≥+≥,所以()g x '单调递增, 因为(0)10,(1)2sin10g g e ''=-<=-+>,所以存在0(0,1)x ∈,使得00()g x '=,()g x 在0(,)x -∞上单调递减,在0(,)x +∞上单调递增,又(0)0g =,所以0()0g x ,因为2(2)4cos 20g e =-->,所以存在10(,2)x x ∈,使得1()0g x =, 所以()g x 有两个零点,又因为002sin 0xe x -+=,所以00000m 0in 0()()2cos 22sin cos xg x g x e x x x x x ==--=---,因为01x <,所以0000()sin cos )4g x x x x >--=+≥π故()g x >. 【点睛】关键点点睛:求函数零点时,注意利用导数研究出函数的单调性后,根据零点存在性定理可确定出函数的隐零点,求最小值时,要注意对隐零点的使用,才能化简求值,属于难题.答案第16页,共16页。
江苏省南通市高三数学12月检测试卷苏教版

江苏省海安高级中学高三数学试卷一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请将答案填在答题卡相应的位置........上.) 1. 复数2i1iz =-(i 为虚数单位)的实部是 ▲ .【答案】—1 2. 集合{}3,2a A =,{},B a b =,若{}2A B =I ,则A B =U ▲ .【答案】{1,2,3} 3. 已知等比数列{}n a 的各项都为正数,它的前三项依次为1,a +1,2a +5,则数列{}n a 的通项公式n a = ▲ .【答案】13n -4. 若()ππ,42θ∈,且1sin 216θ=,则cos sin θθ-的值是 ▲ .【答案】5. 设,,a b c 是单位向量,且=+a b c ,则向量a,b 的夹角等于 ▲ .【答案】3π6. 若函数ln 26y x x =+-的零点为0x ,则满足0k x ≤的最大整数k = ▲ .【答案】2 7. 定义在R 上的可导函数()y f x =满足()()5f x f x +=-,()()250x f x '->.错误!未找到引用源。
已知12x x <,则“()()12f x f x >”是“125x x +<”错误!未找到引用源。
的 ▲ 条件. 【答案】充分必要8. 已知函数()32f x x ax bx c =+++的图象过点A (2,1),且在点A 处的切线方程2x —y +a = 0,则a +b +c = ▲ .【答案】09. 在平面直角坐标系中,两条平行直线的横截距相差20,纵截距相差15,则这两条平行直线间的距离为 ▲ .【答案】1210.半径为4的球面上有A 、B 、C 、D 四点,且满足AB ⊥AC ,AC ⊥AD ,AD ⊥AB ,则ABC S ∆+ACD ADB S S ∆∆+的最大值为(S 为三角形的面积) ▲ .【答案】32 11.已知(A ,O 是原点,点P 的坐标为(x ,y )满足条件0200y x y -≤-+≥⎨⎪≥⎪⎩,则||OA OP z OP ⋅=u u u r u u u r u u u r 的取值范围是 ▲ .【答案】[]3,3-12.若对任意[],1,2x y ∈,x y =2,总有不等式2—x ≥4a y -成立,则实数a 的取值范围是▲ .【答案】a ≤0 13.给出下列四个命题:①“k =1”是“函数22cos sin y kx kx =-的最小正周期为π”的充要条件;② 函数()πsin 26y x =-的图像沿x 轴向右平移π6个单位所得的图像的函数表达式是cos2y x =;③ 函数()2lg 21y ax ax =-+的定义域为R ,则实数a 的取值范围是(0,1); ④ 设O 是△ABC 内部一点,且2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r,则△AOB 和△AOC 的面积之比为1:2;其中真命题的序号是 ▲ .(写出所有真命题的序号)【答案】④14.定义在R 上的函数满足()()()1(0)0,11,()52x f f x f x f f x =+-==,且当1201x x ≤<≤时,()()12f x f x ≤,则1()2012f = ▲ .【答案】132二、解答题:(本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域内........作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本大题满分14分)如图,A 、B 是海面上位于东西方向相距()533+海里的两个观测点,现位于A 点北偏东45o ,B 点北偏西60o 的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西60o 且与B 点相距203海里的C 点救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/小时,该救援船到达D 点需要多长时间? 【答案】由题意知AB = ()533+海里,906030DBA ∠=-=o o o ,904545DAB ∠=-=o o o ,∴()1804530105ADB ∠=-+=o o o o .在ABD ∆中,由正弦定理得:sin sin DB AB DAB ADB =∠∠,∴()533sin 45sin 103sin sin105AB DAB DB ADB+⋅⋅∠===∠oo(海里)又()30906060DBC DBA ABC ∠=∠+∠=+-=o o o o,BC = 在DBC ∆中,由余弦定理得:22212cos 300120029002CD BD BC BD BC DBC =+-⋅⋅∠=+-⨯=∴30CD =(海里)∴需要的时间30130t ==(小时)故救援船到达D 点需要1小时. 16.(本大题满分14分)如图,,,M N K 分别是正方体1111ABCD A B C D -的棱11,,AB CD C D 的中点.(1)求证:AN //平面1A MK ; (2)求证:平面11A B C ⊥平面1A MK .【答案】(1)证明:连结NK . 在正方体1111ABCD A B C D -中,Q 四边形1111,AA D D DD C C 都为正方形,1111//,,AA DD AA DD ∴= 1111//,.C D CD C D CD =,N K Q 分别为11,CD C D 的中点,11//,.DN D K DN D K ∴=1DD KN ∴为平行四边形. 11/,.KN DD KN DD ∴= 11//,.AA KN AA KN ∴=1AA KN ∴为平行四边形.1//.AN A K ∴ 1A K ⊂Q 平面1,A MK AN ⊄平面1A MK ,D 1A 1B 1C 1KNCAD D 1A 1B 1KNBAMD//AN ∴平面1.A MK(2)连结1.BC在正方体1111ABCD A B C D -中,1111//,.AB C D AB C D =,M K Q 分别11,AB C D 中点,11//,.BM C K BM C K ∴= ∴四边形1BC KM 为平行四边形.1//.MK BC ∴在正方体1111ABCD A B C D -中,11A B ⊥平面111,BB C C BC ⊂平面11,BB C C111.A B BC ∴⊥111//,.MK BC A B MK ∴⊥Q11BB C C Q 为正方形,11.BC B C ∴ 1.MK B C ⊥ 11A B ⊂Q 平面111,A B C B C ⊂平面111111,,A B C A B B C B =IMK ∴⊥平面11.A B CMK ⊂Q 平面 1,A MK ∴平面1A MK ⊥平面11.A B C17.(本大题满分14分)如图:在平面直角坐标系中,锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于A 、B 两点. (1)若A 、B 两点的纵坐标分别为45、1213,求()cos βα-的值;(2)已知点(C -,求函数()f OA OC α=⋅u u u r u u u r的值域.【答案】(1)根据三角函数的定义,得4sin 5α=,12sin 13β=. 又α是锐角,所以3cos 5α=.由12sin 13β=;因为β是钝角,所以5cos 13β=-. 所以5312433c o s ()c o s c o ss i n s i n ()13513565βαβαβα-=+=-⨯+⨯=. (2)由题意可知,(c o s s i n)O A αα=u u u r ,,(O C u u u r .所以()i nc o s 2s i n ()6f O A παααα=⋅-=-u u u r u , 因为02πα<<,所以663πππα-<-<,1s i n ()26a π-<-从而1()f α-<,因此函数()f O A O C α=⋅u u u r u u u r的值域为(1-.18.(本大题满分16分)已知O 为平面直角坐标系的原点,过点()2,0M -的直线l 与圆221x y +=交于P 、Q 两点.(1)若12OP OQ ⋅=-u u u r u u u r ,求直线l 的方程;(2)若OMP ∆与OPQ ∆的面积相等,求直线l 的斜率.【答案】(1)依题意,直线l 的斜率存在,因为 直线l 过点(2,0)M -,可设直线l :(2)y k x =+.因为Q P ,两点在圆221x y +=上,所以 1OP OQ ==u u u r u u u r,因为 12OP OQ ⋅=-u u u r u u u r ,所以 1cos 2OP OQ OP OQ POQ ⋅=⋅⋅∠=-u u u r u u u r u u u r u u u r .所以 120POQ ︒∠= 所以 O 到直线l 的距离等于12.所以12=,得15k =±.所以 直线l的方程为20x -+=或20x ++=.(2)因为OMP ∆与OPQ ∆的面积相等,所以2MQ MP =u u u u r u u u r,设 11(,)P x y ,22(,)Q x y ,所以 22(2,)MQ x y =+u u u u r ,11(2,)MP x y =+u u u r.所以⎩⎨⎧=+=+,12122),2(22y y x x 即⎩⎨⎧=+=.12122),1(2y y x x (*)因为 P ,Q 两点在圆上,所以⎩⎨⎧=+=+.1,122222121y x y x 把(*)代入得⎩⎨⎧=++=+.14)1(4,121212121y x y x 所以11788x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=±⎪⎩, 故直线l的斜率9MP k k ==±,即9k =±.19.(本大题满分16分)已知函数()()322152f x x k k x x =--++-,()221g x k x kx =++,其中k ∈R . (1)设函数()()()p x f x g x =+,若()p x 在区间(0,3)是单调函数,求k 的取值范围;(2)设函数()()(),0,0g x x q x f x x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,是否存在实数k ,对任意给定的非零实数1x ,存在惟一的非零实数()221x x x ≠,使得()()21q x q x ''=成立?若存在,求k 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)因32()()()(1)(5)1P x f x g x x k x k =+=+-++- ()232(1)(5)p x x k x k '=+-++, ∵()p x 在区间(0,3)上单调.. 恒成立或00≤'≥'∴)()(x P x P)523()12()523()12(22+--≤++--≥+x x x k x x x k 或即恒成立01230>+∴∈x x ),(Θ ∴125231252322++--≤++--≥x x x k x x x k 或恒成立设()()2325391*********x x F x x x x -+⎡⎤=-=-++-⎢⎥++⎣⎦令21,t x =+有()1,7t ∈,记9(),h t t t =+由函数()h t 的图像可知,()h t 在(]1,3上单调递减,在[)3,7上单调递增, ∴()[)6,10h t ∈,于是],()(25--∈x F ∴ 5,2-≤-≥k k 或(2)当0x <时有()()2232(1)5q x f x x k k x ''==--++;当0x >时有()()22q x g x k x k ''==+,因为当0k =时不合题意,因此0k ≠,……8分下面讨论0k ≠的情形,记}|)({},|)({00<'=>'=x x f B x x g A 求得 A (,)k =+∞,B=()5,+∞(ⅰ)当10x >时,()q x '在()0,+∞上单调递增,所以要使()()21q x q x ''=成立,只能20x <且A B ⊆,因此有5k ≥(ⅱ)当10x <时,()q x '在()0,+∞上单调递减,所以要使()()21q x q x ''=成立,只能20x >且A B ⊆,因此5k ≤综合(ⅰ)(ⅱ)5k =当5k =时A=B ,则()110,x q x B A '∀<∈=,即20,x ∃>使得()()21q x q x ''=成立, 因为()q x '在()0,+∞上单调递增,所以2x 的值是唯一的;…13分同理,10x ∀<,即存在唯一的非零实数221()x x x ≠,要使()()21q x q x ''=成立, 所以5k =满足题意. 20.(本大题满分16分)设集合W 由满足下列两个条件的数列{}n a 构成:①212n n n a a a +++<;② 存在实数M ,使n a M ≤(n 为正整数). (1)在只有5项的有限数列{}n a ,{}n b 中,其中123451,2,3,4,5a a a a a =====; 123451,4,5,4,1b b b b b =====;试判断数列{}n a ,{}n b 是否为集合W 的元素;(2)设{}n c 是各项为正的等比数列,n S 是其前n 项和,314c =,374S =,证明:数列{}n S W ∈;并写出M 的取值范围;(3)设数列{}n d W ∈,且对满足条件的M 的最小值0M ,都有()*0n d M n ≠∈N .求证:数列{}n d 单调递增. 【答案】(1)对于数列{}n a ,取13222a a a +==,显然不满足集合W 的条件,① 故{}n a 不是集合W 中的元素,对于数列{}n b ,当{1,2,3,4,5}n ∈时,不仅有13232b b b +=<,24342b bb +=<,33432b b b +=<,而且有5n b ≤,显然满足集合W 的条件①②, 故{}n b 是集合W 中的元素.(2)∵{}n c 是各项为正数的等比数列,n S 是其前n 项和,3317,,44c S ==设其公比为0q >, ∴333274c c c q q ++=,整理得2610q q --=. ∴12q =,∴1111,2n n c c -==,1122n n S -=-对于*n ∀∈N ,有222111222222n n n n n n S S S ++++=--<-=,且2n S <,故{}n S W ∈,且[)2,M ∈+∞ (3)证明:(反证)若数列{}n d 非单调递增,则一定存在正整数k , 使1k k d d +≥,易证于任意的n k ≥,都有1k k d d +≥,证明如下: 假设()n m m k =≥时,1k k d d +≥当1n m =+时,由212m m m d d d +++<,212m m m d d d ++<-.而12111(2)0m m m m m m m d d d d d d d +++++->--=-≥ 所以12,m m d d ++>所以对于任意的n k ≥,都有1m m d d +≥.显然12,,,k d d d L 这k 项中有一定存在一个最大值,不妨记为0n d ; 所以0*()n n d d n ∈N ≥,从而00n d M =与这题矛盾. 所以假设不成立, 故命题得证.。
江苏省五市十一校2024届高三上学期12月阶段联测数学试题含答案解析

2023~2024学年度第一学期阶段联测高三数学试题考试时间120分钟总分150分一、单选题(本大题共8小题,共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.设集合{}3A x x =<,()(){}520B x x x =--≤,则()A B =RI ð()A.(],2-∞ B.[]3,5 C.[]2,3 D.[)3,52.若复数()()i 1i 2a a +-=,则实数=a ()A.1- B.0C.1D.23.已知实数0,1a b >>满足5a b +=,则211a b +-的最小值为()A.34+ B.34+ C.36+ D.36+4.函数()f x 的图象如下图所示,则()f x 的解析式可能为()A.()25e e 2x xx --+ B.25sin 1x x +C.()25e e 2x xx -++ D.25cos 1x x +5.若tan 2θ=-,则()sin 1sin 2sin cos θθθθ+=+()A.65-B.25-C.25D.656.已知数列{}n a 满2n a n n λ=+(N n *∈),且对任意N n *∈,1n n a a +<恒成立,则实数λ的取值范围为()A.()0,∞+ B.(),0∞- C.[)2,-+∞ D.()3,-+∞7.已知ln 56a =,ln 47b =,ln 38c =,则()A.a >b >cB.a >c >bC.b >c >aD.c >b >a8.已知函数()()1e x f x x =+,若函数()()()21F x f x mf x m =-+-有三个不同的零点,则实数m 的取值范围为()A.21(,0)e -B.21(,1)e -C.21(1,1)e- D.21(1,1)(1,)e-+∞ 二、多选题(本大题共4小题,共20分.在每小题有多项符合题目要求)9.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知()()()::4:5:6b c c a a b +++=,则下列结论正确的是()A.sin :sin :sin 7:5:3A B C =B.0CA AB ⋅>uu r uu u r C.若6c =,则ABC 的面积是15D.若8+=b c ,则ABC外接圆半径是310.设正项等差数列{}n a 满足()211029220a a a a +=+,则()A.29a a 的最大值为10B.29a a +的最大值为C.222911a a +的最大值为15D.4429a a +的最小值为20011.如图,棱长为6的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 、N 满足1AM AC λ= ,CN CD μ= ,其中λ、()0,1μ∈,点P 是正方体表面上一动点,下列说法正确的是()A.当13λ=时,DM ∥平面11CB DB.当12μ=时,若1B P ∥平面11A NC ,则1B P 的最大值为C.当12λμ==时,若1PM D N ⊥,则点P 的轨迹长度为12+D.过A 、M 、N 三点作正方体的截面,截面图形可以为矩形12.已知函数()e x f x x m =--(x ∈R ),()sin cos g x x x =-(0x ≥),则下列说法正确的是()A.若()f x 有两个零点,则1m >B.若12x x ≠且()()12f x f x =,则120x x +<C.函数()y g x =在区间5π0,4⎡⎤⎢⎣⎦有两个极值点D.过原点的动直线l 与曲线()y g x =相切,切点的横坐标从小到大依次为:1x ,2x ,…,n x .则πtan 4n n x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭三、填空题(本大题共4小题,共20分)13.已知()sin(0)12f x x πωω=+>,124f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且()f x 在区间(,124ππ有最小值无最大值,则ω=_______.14.定义运算a b ad bc cd=-则不等式1011ax x <+对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.15.正ABC 的三个顶点都在球O 的球面上,2AB AC ==,若三棱锥O ABC -的体积为2,则该球的表面积为______.16.对于数列{a n },使数列{a n }的前k 项和为正整数的k 的值叫做“幸福数”.已知41log n n a n+=,则在区间[1,2021]内的所有“幸福数”的个数为________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.在ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且sin sin 1cos 2cos B AB A=+-.(1)若π3A =,求1cos sin B B-的值;(2)若1b =,求ABC 的面积的最大值.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AB CD ,且1AB =,2CD =,BC =1PA =,AB BC ⊥,N 为PD 的中点.(1)求证://AN 平面PBC ;(2)求二面角B PC D --的正弦值.19.设{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,公比大于0,已知113a b ==,23b a =,3243b a =+.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n c 满足21,,,n n n c bn ⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数求()*112222n na c a c a c n N +++∈ .20.已知函数2()2x f x e x ax=-+1)若a=1,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程(2)若()f x 在R 上单调递增,求实数a 的取值范围21.设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <.22.已知函数321()3()3f x x x ax a =-+∈R .(1)若()f x 在=1x -时有极值,求a 的值;(2)在直线1x =上是否存在点P ,使得过点P 至少有两条直线与曲线()y f x =相切?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.2023~2024学年度第一学期阶段联测高三数学试题考试时间120分钟总分150分一、单选题(本大题共8小题,共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.设集合{}3A x x =<,()(){}520B x x x =--≤,则()A B =RI ð()A.(],2-∞ B.[]3,5 C.[]2,3 D.[)3,5【答案】B 【解析】【分析】解一元二次不等式得集合B ,然后由集合的运算法则计算.【详解】由题意{|25}B x x =≤≤,{|3}R A x x =≥ð,所以(){|35}A B x x =≤≤R I ð.故选:B .2.若复数()()i 1i 2a a +-=,则实数=a ()A.1-B.0C.1D.2【答案】C 【解析】【分析】根据复数的乘法运算结合复数相等列式求解.【详解】因为()()()2i 1i 21i 2+-=+-=a a a a,可得22210a a =⎧⎨-=⎩,解得1a =.故选:C.3.已知实数0,1a b >>满足5a b +=,则211a b +-的最小值为()A.3224+ B.34+ C.3226+ D.36+【答案】A 【解析】【分析】所求211a b +-的分母特征,利用5a b +=变形构造(1)4a b +-=,再等价变形121((1)]41a b a b ++--,利用基本不等式求最值.【详解】解:因为0,1a b >>满足5a b +=,则()21211(1114a b a b a b +=++-⨯⎡⎤⎣⎦--()21113(3414b a a b -⎡⎤=++≥+⎢⎥-⎣⎦,当且仅当()211b aab -=-时取等号,故选:A .【点睛】本题考查通过拼凑法利用基本不等式求最值.拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键.(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形;(2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标(3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提.4.函数()f x 的图象如下图所示,则()f x 的解析式可能为()A.()25e e 2x xx --+ B.25sin 1x x +C.()25e e 2x xx -++ D.25cos 1x x +【答案】D 【解析】【分析】由图知函数为偶函数,应用排除,先判断B 中函数的奇偶性,再判断A 、C 中函数在(0,)+∞上的函数符号排除选项,即得答案.【详解】由图知:函数图象关于y 轴对称,其为偶函数,且(2)(2)0f f -=<,由225sin()5sin ()11x xx x -=--++且定义域为R ,即B 中函数为奇函数,排除;当0x >时25(e e )02x x x -->+、25(e e )02x x x -+>+,即A 、C 中(0,)+∞上函数值为正,排除;故选:D5.若tan 2θ=-,则()sin 1sin 2sin cos θθθθ+=+()A.65-B.25-C.25D.65【答案】C 【解析】【分析】将式子先利用二倍角公式和平方关系配方化简,然后增添分母(221sin cos θθ=+),进行齐次化处理,化为正切的表达式,代入tan 2θ=-即可得到结果.【详解】将式子进行齐次化处理得:()()()22sin sin cos 2sin cos sin 1sin 2sin sin cos sin cos sin cos θθθθθθθθθθθθθθ+++==+++()2222sin sin cos tan tan 422sin cos 1tan 145θθθθθθθθ++-====+++.故选:C .【点睛】易错点睛:本题如果利用tan 2θ=-,求出sin ,cos θθ的值,可能还需要分象限讨论其正负,通过齐次化处理,可以避开了这一讨论.6.已知数列{}n a 满2n a n n λ=+(N n *∈),且对任意N n *∈,1n n a a +<恒成立,则实数λ的取值范围为()A.()0,∞+ B.(),0∞- C.[)2,-+∞ D.()3,-+∞【答案】D 【解析】【分析】根据数列单调性结合二次函数的性质分析求解.【详解】由题意可知:123a a a <<<⋅⋅⋅,且2λ=+y x x 开口向上,对称轴为2x λ=-,可得322λ-<,解得3λ>-,所以实数λ的取值范围为()3,-+∞.故选:D.7.已知ln 56a =,ln 47b =,ln 38c =,则()A.a >b >cB.a >c >bC.b >c >aD.c >b >a【答案】A 【解析】【分析】对,,a b c 两边取对数,得到ln ln 5ln 6a =⋅,ln ln 4ln 7b =⋅,ln ln 3ln8c =⋅,构造()()ln ln 11f x x x =⋅-,35x ≤≤,求导后再令()ln g x x x =,研究其单调性,得到()()ln ln 11f x x x =⋅-在35x ≤≤上单调递增,从而得到ln ln ln c b a <<,结合ln y x =在()0,∞+上的单调性求出答案.【详解】ln 56a =,ln 47b =,ln 38c =两边取对数得:ln ln 5ln 6a =⋅,ln ln 4ln 7b =⋅,ln ln 3ln8c =⋅,令()()ln ln 11f x x x =⋅-,35x ≤≤,则()()()()()11ln 11ln 1ln ln 111111x x x x xf x x x x x x ---'=--=--,令()ln g x x x =,35x ≤≤,则()1ln 0g x x '=+>在35x ≤≤上恒成立,所以()ln g x x x =在35x ≤≤上为增函数,因为当35x ≤≤时,11x x ->恒成立,所以()()11ln 11ln 0x x x x --->在35x ≤≤上恒成立,故()()()()11ln 11ln 011x x x x f x x x ---'=>-在35x ≤≤上恒成立,故()()ln ln 11f x x x =⋅-在35x ≤≤上单调递增,所以()()()345f f f <<,故ln 3ln8ln 4ln 7ln 5ln 6⋅<⋅<⋅,即ln ln ln c b a <<,因为ln y x =在()0,∞+上单调递增,所以c b a <<.故选:A【点睛】构造函数比较大小是高考热点和难点,结合代数式的特点,选择适当的函数,通过导函数研究出函数的单调性,从而比较出代数式的大小,本题中,对ln 56a =,ln 47b =,ln 38c =两边取对数得:ln ln 5ln 6a =⋅,ln ln 4ln 7b =⋅,前后两个对数中真数之和为11,从而达到构造出适当函数的目的.8.已知函数()()1e x f x x =+,若函数()()()21F x f x mf x m =-+-有三个不同的零点,则实数m 的取值范围为()A.21(,0)e -B.21(,1)e -C.21(1,1)e- D.21(1,1)(1,)e-+∞ 【答案】C 【解析】【分析】把函数()F x 有3个不同零点问题转化成方程()1f x m =-有两个不同解,再利用导数结合函数图象求解作答.【详解】函数()(1)e x f x x =+的定义域为R ,求导得()(2)e x f x x '=+,当<2x -时,()0f x '<,当2x >-时,()0f x '>,因此函数()f x 在(,2)-∞-上单调递减,在(2,)-+∞上单调递增,min 21()(2)e f x f =-=-,且1x <-,恒有()0f x <,由()0F x =,得[()1][()1]0f x f x m --+=,即()1f x =或()1f x m =-,由()1f x =,得0x =,于是函数()F x 有3个不同零点,当且仅当方程()1f x m =-有2个不同的解,即直线1y m =-与()y f x =图象有2个公共点,在同一坐标系内作出直线1y m =-与()y f x =的图象,如图,观察图象知,当2110e m -<-<,即2111em -<<时,直线1y m =-与()y f x =的图象有2个公共点,所以实数m 的取值范围为21(1,1)e-.故选:C【点睛】思路点睛:涉及给定函数零点个数求参数范围问题,可以通过分离参数,等价转化为直线与函数图象交点个数,数形结合推理作答.二、多选题(本大题共4小题,共20分.在每小题有多项符合题目要求)9.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知()()()::4:5:6b c c a a b +++=,则下列结论正确的是()A.sin :sin :sin 7:5:3A B C =B.0CA AB ⋅>uu r uu u rC.若6c =,则ABC 的面积是15D.若8+=b c ,则ABC 外接圆半径是33【答案】ABD 【解析】【分析】先利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,进而得到 3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,利用正弦定理可判定选项A ;利用向量的数量积公式可判断选项B ;利用余弦定理和三角形的面积公式可判定选项C ;利用余弦定理和正弦定理可判断选项D.【详解】依题意,设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,所以 3.5, 2.5, 1.5a k b k c k ===,由正弦定理得:::::7:5:3sinA sinB sinC a b c ==,故选项A 正确;222222cos 22b c a b c a AB AC bc A bc bc +-+-⋅==⨯= 222222.5 1.5 3.515028k k +-==-<,故0CA AB AC AB ⋅=-⋅>,选项B 正确;若6c =,则4k =,所以14,10a b ==,所以222106141cos 21062A +-==-⨯⨯,所以3sin 2A =,故ABC的面积是:113sin 610222bc A =⨯⨯⨯=C 不正确;若8+=b c ,则2k =,所以7,5,3a b c ===,所以2225371cos 2532A +-==-⨯⨯,所以3sin 2A =,则利用正弦定理得:ABC 的外接圆半径是:1732sin 3a A ⨯=,故选项D 正确.故选:ABD10.设正项等差数列{}n a 满足()211029220a a a a +=+,则()A.29a a 的最大值为10B.29a a +的最大值为C.222911a a +的最大值为15D.4429a a +的最小值为200【答案】ABD【解析】【分析】根据等差数列的性质,求得29,a a 的关系式,由此结合基本不等式,判断出正确选项.【详解】因为正项等差数列{}n a 满足()211029220a a a a +=+,所以()22929220a a a a +=+,即222920a a +=.①222929201022a a a a +≤==,当且仅当29a a ==A 选项正确.②由于22229291022a a a a ++⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,所以29292a a a a +≤+≤29a a ==时成立,故B 选项正确.③22292222222222292929291120202011052a a a a a a a a a a ++==≥==⋅⋅⎛⎫+ ⎪⎝⎭,当且仅当29a a ==所以222911a a +的最小值为15,故C 选项错误.④结合①的结论,有()24422222222929292924002400210200a a a a a a a a +=+-⋅=-⋅≥-⨯=,当且仅当29a a ==时成立,故D 选项正确.故选:ABD【点睛】本小题主要考查等差数列的性质,考查基本不等式求最值,属于中档题.11.如图,棱长为6的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 、N 满足1AM AC λ= ,CN CD μ= ,其中λ、()0,1μ∈,点P 是正方体表面上一动点,下列说法正确的是()A.当13λ=时,DM ∥平面11CB D B.当12μ=时,若1B P ∥平面11A NC ,则1B P的最大值为C.当12λμ==时,若1PM D N ⊥,则点P的轨迹长度为12+D.过A 、M 、N 三点作正方体的截面,截面图形可以为矩形【答案】ABC【解析】【分析】以点1D 为原点,11D A 、11D C 、1D D 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,利用空间向量法可判断AC 选项;分别取AB 、BC 中点G 、H ,连接1B G 、GH 、1B H 、11A C 、GN ,,找出点P 的轨迹,结合图形求出1B P 的最大值,可判断B 选项;作出截面,分析截面的形状,可判断D 选项.【详解】以点1D 为原点,11D A 、11D C 、1D D 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,则()10,0,0D 、()16,6,0B 、()0,6,6C 、()6,0,6A 、()0,0,6D 、()10,6,0C ,对于A 选项:当13λ=时,则()114,2,23DM AM AD AC AD =-=-=-uuu u r uuu r uuu r uuu r uuu r ,因为()116,6,0D B = ,()10,6,6D C = ,设平面11CB D 的法向量为()111,,m x y z = ,则1111111660660m D B x y m D C y z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ ,取11y =-,则111x z ==,可得()1,1,1m =- ,所以4220m DM ⋅=--= ,则m DM ⊥ ,因为DM ⊄平面11CB D ,所以当13λ=时,DM ∥平面11CB D ,故A 正确;对于B 选项:当12μ=时,N 为CD 中点,分别取AB 、BC 中点G 、H ,连接1B G 、GH 、1B H 、11A C 、GN ,因为G 、H 分别为AB 、BC 的中点,所以GH ∥AC ,又因为1AA ∥1CC 且11AA CC =,则四边形11AA C C 为平行四边形,可得AC ∥11A C ,所以GH ∥11A C ,且GH ⊄平面11A NC ,11AC ⊂平面11ANC ,所以GH ∥平面11A NC ,同理可得,1B G ∥平面11A NC,因为1B G GH G = ,1B G 、GH Ì平面1B GH ,所以平面1B GH ∥平面11A NC ,当点P 为1B GH △的边上一点(异于点1B )时,则1B P ⊂平面1B GH ,则1B P ∥平面11A NC ,故点P 的轨迹为1B GH △的边(除去点1B ),则1B G ===,同理可得1B H =111max B P B G B H ===,故B 正确;对于选项C :当12λμ==时,M 、N 分别为1AC 、CD 的中点,如图所示:此时点()0,3,6N 、()3,3,3M 、()10,0,0D ,()10,3,6D N = ,当点P 在平面11AA D D 内运动时,设点(),0,P x z ,其中06x ≤≤,06z ≤≤,则()3,3,3MP x z =--- ,因为1D N MP ⊥,则()19636270D N MP z z ⋅=-+-=-= ,解得92z =,设点P 的轨迹分别交棱1AA 、1DD 于点R 、Q ,则96,0,2R ⎛⎫ ⎪⎝⎭、90,0,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭,当点P 在平面11CC D D 内运动时,设点(),0,P x z ,其中06y ≤≤,06z ≤≤,则()3,3,3MP y z =--- ,则()1396336270D N MP y z y z ⋅=-+-=+-= ,设点P 的轨迹交棱1CC 于点F ,则30,6,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,设点P 的轨迹交棱1BB 于点T ,因为平面11AA D D ∥平面11BB C C ,平面RQFT 平面11AA D D RQ =,平面RQFT 平面11B BCC FT =,所以RQ ∥FT ,同理可得QF ∥RT ,所以四边形RQFT 为平行四边形,且6FT RQ ==,RT FQ ==因此点P 的轨迹的长度即为平行四边形RQFT 的周长(2612+=+,故C 正确;对于D 选项:设截面AMN 交棱11A B 于点U ,连接AU 、1C U ,由题意可知,截面AMN 与平面1AC N 重合,因为平面ABCD ∥平面1111D C B A ,平面1ANC 平面ABCD AN =,平面1ANC 平面11111A B C D C U =,所以AN ∥1C U ,同理可得AU ∥1C N ,所以四边形1AUC N 为平行四边形,因为()0,66,6N λ-,其中01λ<<,则()6,66,0AN λ=-- ,()10,6,6C N λ=- ,且()()16663610AN C N λλλλ⋅=--=-< ,即AN 与1C N 不可能垂直,所以平行四边形1AUC N 不可能为矩形,即过A 、M 、N 三点的截面不可能是矩形,故D 错误.故选:ABC.12.已知函数()e x f x x m =--(x ∈R ),()sin cos g x x x =-(0x ≥),则下列说法正确的是()A.若()f x 有两个零点,则1m >B.若12x x ≠且()()12f x f x =,则120x x +<C.函数()y g x =在区间5π0,4⎡⎤⎢⎣⎦有两个极值点D.过原点的动直线l 与曲线()y g x =相切,切点的横坐标从小到大依次为:1x ,2x ,…,n x .则πtan 4n n x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】ABD【解析】【分析】A 项:方法1:分离参数画图即可求得m 的范围;方法2:研究原图的图象与x 轴交点即可;B 项:由极值点偏移的证明步骤即可证得结果;C 项:应用辅助角公式化简()g x ,求()g x 的极值点可得;D 项:由'()(0)()0n n n g x g k g x x -==-化简可得.【详解】A 项:方法1:∵()e x f x x m =--有两个零点,即:方程e x x m -=有两个根.令()e x h x x=-∴()e x h x x y m⎧=-⎨=⎩有两个交点.∵'()e 1x h x =-∴令'()0h x =,解得0x =,当0x <,'()0h x <,()h x 在(,0)-∞单调递减,当0x >,'()0h x >,()h x 在(0,)+∞单调递增.当x →+∞,()h x →+∞,当x →-∞,()h x →+∞.()h x如图所示,又∵0e ()010h =-=∴1m >,A 正确.方法2:()e x f x x m =--,则'()e 1x f x =-,令'()0f x =,解得0x =,当0x <,'()0f x <,()f x 在(,0)-∞单调递减,当0x >,'()0f x >,()f x 在(0,)+∞单调递增,所以0x =是()f x 的极小值点同时也是最小值点,即min ()(0)1f x f m ==-,当1m >时,(0)10f m =-<,()e 0m f m --=>,所以()f x 在(,0)-∞只有一个零点,又因为()e 2m f m m =-,只需证明()e 20m f m m =->恒成立,即可得到()f x 在(0,)+∞内只有一个零点.令()e 2m t m m =-,∵'()e 20,(1)m t m m =->>∴()t m 在(1,)+∞上单调递增.∴()()1e 20t m f >=->∴()e 20m t m m =->恒成立得证.∴()f x 在R 上有两个零点,A 正确;B 项:方法1:由A 项知∵()()12f x f x =∴()()12m h x h x ==且m >1且()h x 在(,0)-∞单调递减,()h x 在(0,)+∞单调递增.不妨设:10x <,20x >要证:120x x +<只需证:12x x <-又∵10x <,20x >∴120x x <-<又∵()h x 在(,0)-∞单调递减.∴只需证:()()12h x h x >-又∵()()12h x h x =∴只需证:()()22h x h x >-,20x >令()()()H x h x h x =--∴只需证:()0H x >,0x >∵()()'''()H x h x h x =+-=e 1e 1e e 2x x x x ---+-=+-当0x >,e e 20x x -+->恒成立,所以'()0H x >,∴()H x 在(0,)+∞上单增∴()(0)0H x H >=∴原命题得证.B 正确.C 项:∵()sin cos 4g x x x x π=-=-∴42x k πππ-=+,Z k ∈解得:34x k ππ=+,Z k ∈即为()g x 的极值点.∴()g x 在区间5[0,4π有1个极值点为34π.C 项错误.D.∵()sin cos g x x x =-,[0,)x ∈+∞,则'()cos sin g x x x =+,设切点坐标为()(),n n x g x ,则切线斜率为()'cos sin n n n k g x x x ==+,则sin cos 0cos sin 0n n n n n x x x x x --=+-,即sin cos tan 1πtan cos sin 1tan 4n n n n n n n n x x x x x x x x --⎛⎫===- ⎪++⎝⎭,D 正确.故选:ABD.【点睛】函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令()0f x =,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且()()0f a f b <,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.极值点偏移问题的解法:(1)(对称化构造法)构造辅助函数:对结论120()2x x x +><型,构造函数0()()(2)F x f x f x x =--;对结论2120()x x x ><型,构造函数20()()x F x f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,通过研究F (x )的单调性获得不等式.(2)(比值代换法)通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换12x t x =化为单变量的函数不等式,利用函数单调性证明.三、填空题(本大题共4小题,共20分)13.已知()sin(0)12f x x πωω=+>,124f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且()f x 在区间(,124ππ有最小值无最大值,则ω=_______.【答案】172【解析】【详解】试题分析:因为124f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以直线6x π=是函数()sin()(0)12f x x πωω=+>的一条对称轴,又因为()f x 在区间(,)124ππ有最小值无最大值,所以36122ππωπ+=,解得172ω=;故填172.考点:三角函数的性质.14.定义运算a b ad bc c d =-则不等式1011ax x <+对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.【答案】(]4,0-【解析】【分析】由题意可得:210ax ax +-<对任意x ∈R 恒成立,分0a =和0a ≠两种情况,结合一元二次不等式恒成立问题分析求解.【详解】由题意可得211011=+-<+ax ax ax x 对任意x ∈R 恒成立,若0a =,则10-<,符合题意,即0a =成立;若0a ≠,则20Δ40a a a <⎧⎨=+<⎩,解得40a -<<;综上所述:实数a 的取值范围是(]4,0-.故答案为:(]4,0-.15.正ABC 的三个顶点都在球O 的球面上,2AB AC ==,若三棱锥O ABC -的体积为2,则该球的表面积为______.【答案】1603π【解析】【详解】由题可知截面小圆的半径3r =,又11222322V d d ∴=⨯⨯⨯⨯⨯=⇒=,所以216043R S R ππ==∴==16.对于数列{a n },使数列{a n }的前k 项和为正整数的k 的值叫做“幸福数”.已知41log n n a n +=,则在区间[1,2021]内的所有“幸福数”的个数为________.【答案】5【解析】【分析】求得数列{}n a 的前n 项和n S ,结合对数运算列不等式,由此求得“幸福数”的个数.【详解】4441log log (1)log n n a n n n+==+-,设{}n a 的前n 项和为n S ,则444444log 2log 1log 3log 2log (1)log n S n n =-+-+++- 4log (1)n =+,n S 为整数,设为m ,4log (1)n m +=,14m n ∴+=,1412021m n ≤=-≤,m 可取1,2,3,4,5共5个数,∴“幸福数”有5个.故答案为:5四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.在ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且sin sin 1cos 2cos B A B A=+-.(1)若π3A =,求1cos sin B B -的值;(2)若1b =,求ABC 的面积的最大值.【答案】(1)33(2)34【解析】【分析】(1)由π3A =可知3sin 2A =,1cos 2A =,由同角三角关系可得1cos sin sin 1cos -=+B B B B ,进而可求得结果;(2)由sin sin 1cos 2cos B AB A=+-结合正弦定理可得22b a c =+=,在ABC 中利用余弦定理和同角三角函数的关系可得sin B =.【小问1详解】因为π3A =,可知3sin 2A =,1cos 2A =,由已知可得3sin sin 211cos 223cos 32===+--B A B A ,又因为21cos (1cos )(1cos )1cos sin sin sin (1cos )sin (1cos )1cos --+-===+++B B B B BB B B B B B所以1cos sin 3sin 1cos 3-==+B B B B .【小问2详解】在ABC 中,π+=-A B c ,因为sin sin 1cos 2cos B AB A=+-,则(2cos )sin sin (1cos )A B A B -⨯=+,即2sin cos sin sin cos sin -=+B A B A B A ,则2sin sin sin cos cos sin =++B A A B A B ,可得2sin sin sin()sin sin =++=+B A A B A C ,由正弦定理可得得2b a c =+若1b =,则21+=>a c ,在ABC 中,由余弦定理()22222222213cos 112222a c b ac a c b B ac ac ac ac+--+--===-=-,且()0,πB ∈,则sin B ===,可得11sin 224ABCS ac B ===≤= ,当且仅当1a c ==时,等号成立,所以ABC 的面积的最大值是34.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AB CD ,且1AB =,2CD =,BC =1PA =,AB BC ⊥,N 为PD 的中点.(1)求证://AN 平面PBC ;(2)求二面角B PC D --的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)53【解析】【分析】(1)取PC 中点为M ,连接NM ,MB ,进而证明四边形NMBA 为平行四边形即可证明结论;(2)取DC 中点为E ,以A 为空间直角坐标系原点,AE 为x 轴,AB 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用坐标法求解即可;【小问1详解】证明:取PC 中点为M ,连接NM ,MB ,如图所示,因为M ,N 分别是PC ,PD 的中点,所以NM DC ∥且12NM DC =,又因为AB DC 且12AB DC =,所以NM AB ∥,NM AB =,所以四边形NMBA 为平行四边形,所以AN BM ∥,又因为AN ⊄平面PBC ,BM ⊂平面PBC ,所以//AN 平面PBC .【小问2详解】解:取DC 中点为E ,以A 为空间直角坐标系原点,AE 为x 轴,AB 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则()0,0,0A ,()0,0,1P ,()0,1,0B,()1,0D -,()C ,设平面PBC 的法向量为(),,m x y z =,因为()0,1,1BP =-,()BC = ,所以00BP m y z BC m ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅==⎪⎩,令1y =,解得01x z =⎧⎨=⎩,即()0,1,1m = ,设平面PDC 的法向量为(),,n a b c =,因为()1,1PD =-- ,()0,2,0DC =,所以020PD n b c DC n b ⎧⋅=--=⎪⎨⋅==⎪⎩,令a =04b c =⎧⎨=⎩,即)4n = ,记平面PDC 与平面PBC 夹角为θ,π02θ≤≤,则2cos cos ,3m n m n m n θ⋅===⋅,5sin 3θ==,所以二面角B PC D --的正弦值为53.19.设{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,公比大于0,已知113a b ==,23b a =,3243b a =+.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n c 满足21,,,n n n c bn ⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数求()*112222n na c a c a c n N +++∈ .【答案】(I )3n a n =,3nn b =;(II )22(21)369()2n n n n +*-++∈N 【解析】【分析】(I )首先设出等差数列的公差,等比数列的公比,根据题意,列出方程组,求得33d q =⎧⎨=⎩,进而求得等差数列和等比数列的通项公式;(II )根据题中所给的n c 所满足的条件,将112222n n a c a c a c +++ 表示出来,之后应用分组求和法,结合等差数列的求和公式,以及错位相减法求和,最后求得结果.【详解】(I )解:设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,依题意,得23323154q d q d =+⎧⎨=+⎩,解得33d q =⎧⎨=⎩,故33(1)3n a n n =+-=,1333n nn b -=⨯=,所以,{}n a 的通项公式为3n a n =,{}n b 的通项公式为3nn b =;(II )112222n na c a c a c +++ 135212142632()()n n n a a a a ab a b a b a b -=+++++++++ 123(1)[36](6312318363)2n n n n n -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯++⨯ 21236(13233)n n n =+⨯⨯+⨯++⨯ ,记1213233n n T n =⨯+⨯++⨯ ①则231313233n n T n +=⨯+⨯++⨯ ②②-①得,231233333nn n T n +=-----+⨯ 113(13)(21)333132n n n n n ++--+=-+⨯=-,所以122112222(21)3336332n n n n n a c a c a c n T n +-++++=+=+⨯22(21)369()2n n n n N +*-++=∈.【点睛】本小题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和公式等基础知识,考查数列求和的基本方法和运算求解能力,属于中档题目.20.已知函数2()2x f x e x ax=-+1)若a=1,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程(2)若()f x 在R 上单调递增,求实数a 的取值范围【答案】(1)10ex y -+=(2)ln 2 1.a ≥-【解析】【详解】分析:(1)求出导数,求出切点和切线的斜率,由点斜式方程,即可得到切线方程;(2)求出导数,若()f x 是单调递增函数,则()220xf x e x a '=-+≥恒成立,分离参数构造函数,求出函数的最值即可得到实数a 的取值范围.详解:(1)()()221xf x e x f e''=-+∴= ()()1110y f e x ex y ∴-=-∴-+=(2)()()2202x xe f x e x a a x g x =-+≥∴≥-=' ()'10ln22xe g x x =-=∴=Q 所以()g x 在(),ln2-∞上单调递增,在()ln2,+∞上单调递减所以()()max g ln2ln21ln2 1.x g a ==-∴≥-.点睛:本题主要考查导数的几何意义以及函数单调性和导数之间的关系,综合考查导数的应用,属于中档题.21.设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <.【答案】(1)11(3n n a -=,3n n n b =;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用等差数列的性质及1a 得到29610q q -+=,解方程即可;(2)利用公式法、错位相减法分别求出,n n S T ,再作差比较即可.【详解】(1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==.(2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和211213333n n n n nT --=++++ ,012111111223333-⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭ n n S ,230121123111112333323333n n nn S n T -⎛⎫⎛⎫-=++++-++++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 012111012222333---++++ 111233---+n nn n .设0121111101212222Γ3333------=++++ n n n ,⑧则1231111012112222Γ33333-----=++++ n nn .⑨由⑧-⑨得1121113312111113322Γ132********--⎛⎫--- ⎪⎛⎫⎝⎭=-++++-=-+- ⎝⎭- n n n n nn n .所以211312Γ432323----=--=-⨯⨯⨯n n n n n n .因此10232323--=-=-<⨯⨯n n n n nS n n nT .故2nn S T <.[方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得11(1313(112313nn n S ⨯-==--,211213333n n n n nT --=++++ ,①231112133333n n n n nT +-=++++ ,②①-②得23121111333333n n n nT +=++++- 1111(1)1133(11323313n n n n n n ++-=-=---,所以31(14323n n n n T =--⋅,所以2n n S T -=3131(1)(1043234323n n n nn n----=-<⋅⋅,所以2n n ST <.[方法三]:构造裂项法由(Ⅰ)知13⎛⎫= ⎪⎝⎭nn b n ,令1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,且1+=-n n n b c c ,即1111()[(1)]333αβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭nnn n n n ,通过等式左右两边系数比对易得33,24αβ==,所以331243nn c n ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则12113314423nn n n n T b b b c c +⎛⎫⎛⎫=+++=-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,下同方法二.[方法四]:导函数法设()231()1-=++++=- n nx x f x x x x x x,由于()()()()()()1221'111'11(1)'1(1)1n n n n nx x x x x x x x nx n x x x x +⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⨯--+-+⎣⎦⎣⎦⎢==---⎢⎥⎣⎦,则12121(1)()123(1)+-+-+=++++='- n nn nx n x f x x x nxx .又1111333-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n n b n n ,所以2112311111233333n n n T b b b b n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++=+⨯+⨯++⋅=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦12111(1)11133333113n nn n f +⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⋅=⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭'13113311(1)4334423n nnn n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,下同方法二.【整体点评】本题主要考查数列的求和,涉及到等差数列的性质,错位相减法求数列的和,考查学生的数学运算能力,是一道中档题,其中证明不等式时采用作差法,或者作商法要根据式子得结构类型灵活选择,关键是要看如何消项化简的更为简洁.(2)的方法一直接作差后利用错位相减法求其部分和,进而证得结论;方法二根据数列的不同特点,分别利用公式法和错位相减法求得,n n S T ,然后证得结论,为最优解;方法三采用构造数列裂项求和的方法,关键是构造1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,使1+=-n n n b c c ,求得n T 的表达式,这是错位相减法的一种替代方法,方法四利用导数方法求和,也是代替错位相减求和法的一种方法.22.已知函数321()3()3f x x x ax a =-+∈R .(1)若()f x 在=1x -时有极值,求a 的值;(2)在直线1x =上是否存在点P ,使得过点P 至少有两条直线与曲线()y f x =相切?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)1-;(2)不存在;答案见解析.【解析】【分析】(1)对函数进行求导,根据极值的定义进行求解即可;(2)设点P 坐标,切点坐标,利用导数的意义求出切线方程,通过构造函数,利用导数进行求解即可.【详解】解析(1)由321()33f x x x ax =-+,得2()23f x x x a '=-+,由()f x 在=1x -时有极值,可得(1)1230f a '-=++=,解得1a =-.2()23(3)(1)f x x x x x '=--=-+,当1x <-时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,当13x -<<时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,因此当1a =-时,()f x 有极值.所以a 的值为1-.(2)不妨设在直线1x =上存在一点(1,)P b ,使得过点P 至少有两条直线与曲线()y f x =相切.设过点P 且与()y f x =相切的直线为l ,切点坐标为()00,x y ,则切线l 的方程为()()32200000013233y x x ax x x a x x -+-=-+-,又直线l 过点(1,)P b ,所以()()322000000132313b x x ax x x a x -+-=-+-,即32000222303x x x a b -+-+=,设322()2233g x x x x a b =-+-+,则22()2422(1)0g x x x x '=-+=-≥,所以()g x 在区间(,)∞∞-+上单调递增,所以()0g x =至多有一个解,即过点P 且与()y f x =相切的直线至多有一条,故在直线1x =上不存在点P ,使得过P 至少有两条直线与曲线()y f x =相切.。
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江苏省内各市学校高三年级12月月考数学卷
江苏镇江韩雨
最近在各个平台(其实就是QQ 群)收集了大家比较喜爱的数学试卷(也就数学老师喜欢),我个人对填空题有独特喜爱之处,所以也就收集了填空题,当然也并不是都收集整理录入,只是部分题目录入了下来!这些题目有的比较相似,你比如“2020届张家港高三数学调研测试第14题”和“江苏镇江市2019~2020届高三八校数学联考第二次月考第13题”;“2020届江苏第三次百校大联考数学卷第14题”和“2020届如皋、宿迁、徐州三校联考数学卷第13题”等等。
这里的题目最近准备都录制一遍,顺便也刷刷题,增长自己的见识,省的各位大佬聊天的时候我插不上嘴。
至于我为什么写这么长的前奏,主要觉得这小五楷体字写在前面还挺好看的!
2020届南通如皋高三第三次月考数学试题
13、函数()ln ln f x mx x x mx =+-,若函数()f x 在()0,+∞上是增函数,则实数m 的取值范围________
14、数列{}n a 的通项公式为4n n a =,若对任意的()*,p q N p q ∈≠,都有p q
qa pa k p q -≥-(k 为常数)
成立,k 的最大值为________
2020届南京十校高三联考数学卷
13、已知0,0,a b >>且31126,a b a b ++≤+则3ab a b
+的最大值为________14、已知偶函数()f x 满足()()44f x f x +=-,且当[]0,4x ∈时()()x x f x
=,关于x 的不等式
()()20f x af x +>在区间[]400,400-上有且仅有400个整数解,则实数a 的取值范围是________
2020届张家港高三数学调研测试
13、已知函数()()1x f x e x =-,若关于x 的不等式22()(21)()0f x a f x a a -+++≤有且仅有两个不同的整数解,则实数a 的取值范围是________
14、已知2
,0,()9,x y xy x y >+=则2x y +的最小值为________2020届如皋、宿迁、徐州三校联考数学卷
13、在平面直角坐标系xOy 中,已知,B C 为圆22
4x y +=上两点,点()1,1A ,且1·0,()2
AB AC AM AB AC ==+ ,则OAM ∆的面积最大值为________
14、已知函数()|2||3||2020||2||3||2020|, f x x x x x x x =+++++++-+-++- 且()243(1)f a a f a -+=-,满足条件的所有整数a 的和是________
2020届江苏第三次百校大联考数学卷
12、已知函数21,0(),0x x x f x x x e
-⎧<⎪=⎨≥⎪⎩,若方程221()2()016f x af x a -+-=有4个不等的实数根,则实数a 的取值集合为________
13、已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足2*42,.n n n S a a n N =+∈设1(1),n
n n n n b a a T +=-⋅为数列{}n b 的前n 项和,则2n T =________
14、设点,B C 为圆22
4x y +=上两点,O 为坐标原点,点()1,1A ,且·0,AC AB AE AB AC ==+ ,则OAM ∆的面积最大值为________
2020届昆山高三12月份联考数学卷
13、已知P 为三角形外心,且3,21(,),2CP mCA nCB m n m n R =++=∈ 若2,CA CB =则cos C 的值为________
14、已知12,x x 是函数2()ln 2,f x x m x x m R =+-∈的两个极值点,若12x x <,若()
12f x x 的取值范围为
________
江苏镇江市2019~2020届高三八校数学联考第二次月考
11、已知锐角ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若2cos b a a C -=,则()
2cos cos A C A -的取值范围是___________
12、已知,A B 为圆()()22
:115C x y ++-=上的两个动点,且2AB =,直线():5l y k x =-,若线段AB 的中点D 关于原点的对称点D ',若直线l 上任意一点P ,都有1PD '≥,则实数k 的取值范围___________
13、已知正数,a b 满足()2
24a b a b +=,则a b +的最小值为___________
14、已知函数()64,225,02
x x f x x x x ⎧+-≥⎪=⎨⎪-+<<⎩,若方程()f x a =恰有两个实数解()1212,x x x x <,且126x x ⋅>,则实数a 的取值范围是___________
2020届沭阳、靖江、丹阳三校12月月考数学联考试卷
13、在平面内,已知AD AC ⊥,且2,,DB DC BP AC === 若12DP ≤≤,则DA 的取值范围是
___________
14、在ABC ∆
2BC AC +=
,则sin AB AB A
+⋅的最小值为___________2020届苏州市高三上学期12月月考数学试卷
11、已知函数2241(0)()(0)x x x x f x e x -⎧++<=⎨≥⎩,若函数1()()2h x f x x a =+-恰有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为___________
12、已知ABC ∆的两个顶点(1,5)A -和(0,1)B -,若C ∠的平分线所在的直线方程为2360x y -+=,则
BC 边所在直线的方程为___________
13、已知圆O :221x y +=,圆E :22
()(4)1x m y m -+-+=,若圆E 上存在点P ,过P 作圆O 的两条切线,切点为A 、B ,使得3
APB π∠=,则实数m 的取值范围为___________14、函数2(43)3(0)()log (1)1
(0)a x a x a x f x x x ⎧+-+<=⎨++≥⎩(0a >且1a ≠)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰有两个不相等的实数解,则实数a 的取值范围为___________
2020届常熟中学高三上学期12月预考数学试题
13、已知函数()[](]
2,0,1,1,3x x x f x e x -⎧∈⎪=⎨∈⎪⎩,其中e 是自然对数的底数,若存在实数12,x x 满足1203x x ≤<≤,且()()12f x f x =,则212x x -的取值范围为为___________
14、已知函数()ln ln x
f x ae x a =-+,其中e 是自然对数的底数,若对于任意正实数x ,都有()0f x ≥,则实数a 的最小值___________
2020届学年度南通中学第二次调研测试高三数学13、在ABC ∆中,已知,31,2=
⋅=⋅BC BA BC AC AB 且则ABC ∆面积的最大值为.14、已知函数2)1()(2-+-=x a x x f 有两个零点21,x x ,函数a x x x g --=2ln )(有两个零点
,,,423143x x x x x x <<<且则实数a 的取值范围是.
2020届南通市高三上学期教学质量调(三)数学
13、已知ABC ∆中,)1(3,1,3R AB AC AB ∈-+==λλλ且的最小值为P ,若233为边AB 上任意一点,则PC PB ⋅的最小值是
.14、已知函数(]2,014)(23在+++-=x ax x x f 上时增函数,函数,ln 2ln )(x a x x g --=若
[]
321,,e e x x ∈∀(e 为自然对数的底数)时,不等式5)()(21≤-x g x g 恒成立,则实数a 的取值范围是.2020届溧阳南渡高三数学(文科)第二次阶段考试
13、已知椭圆22221(0)x y a b a b
+=>>的离心率1,2e =左焦点为A F ,为左顶点,C B ,为上、下顶点,直线AB CF 与交于D ,则BDC ∠tan 的值为
.14、已知对于一切,,R y x ∈不等式021*******≥--+-+
a y x
xy x x 恒成立,则实数a 的取值范围是.。