数学--山师附中2021届高三第一次模拟考试(整理含答案)
高三数学理科模拟试题含答案及评分标准

山东师大附中高三数学模拟考试试题理科数学 第Ⅰ卷(共60分)一. 选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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{4,5,6},{1,2,3}P Q ==,定义{|,,}P Q x x p q p P q Q ⊕==-∈∈,则集合P Q⊕的所有真子集的个数为( )A.32B.31C.30D.以上都不对 2. 如果复数ibi212+-(其中i 为虚数单位,b 为实数)的实部和虚部互为相反数,那么b 等于( ) A .2 B .32 C .32- D .2 3. 对任意x R ∈,2|2||3|4x x a a -++≥-恒成立,则a 的取值范围是( )A.[1,5]-B.(1,5]-C.[1,5)-D.(1,5)-4. 已知两个不同的平面,αβ和两条不重合的直线,m n ,有下列四个命题:①若//,m n m α⊥,则n α⊥;②若,m m αβ⊥⊥,则//αβ;③若,//,m m n n αβ⊥⊂,则αβ⊥;④若//,m n ααβ=,则//m n ;其中不正确的命题的个数为( )A.0B. 1C. 2D. 35. 已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的体积是A .313cmB .323cmC .343cmD .383cm6. 要得到函数sin(2)3y x π=-的图像,只需将函数cos 2y x =的图像( )A.向右平移6π个单位 B. 向右平移12π个单位C. 向左平移6π个单位 D. 向左平移12π个单位7. 已知命题[]2:"1,2,0"p x x a ∀∈-≥,命题2:",220"q x R x ax a ∃∈++-=,若命题“p q ∧”是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .2a ≤-或1a = B. 2a ≤-或12a ≤≤ C. 1a ≥ D. 21a -≤≤8. 椭圆2211612x y +=的长轴为12A A ,短轴为12B B ,将椭圆沿y 轴折成一个二面角,使得1A 点在平面122B A B 上的射影恰好为椭圆的右焦点,则该二面角的大小为( ) A.30 B.45 C.60 D.759. 在区间)1,0(上任取两个数,则两个数之和小于56的概率为( ) A.2512 B. 2518 C. 2516 D. 2517 10. 右图是一个算法的程序框图,该算法输出的结果是( )A .12 B. 23 C.34 D. 4511. 设函数()f x =,类比课本推导等差数列的前 n 项和公式的推导方法计算(4)(3)...(0)(1)...(4)(5)f f f f f f -+-++++++的值为( )A 12. 定义在R 上的函数()f x 满足()()4f x f x -=-+,当2x >时,()f x 单调递增,如果124x x +<,且()()12220x x --<,则()()12f x f x +的值为( )A .恒小于0 B. 恒大于0 C.可能为0 D.可正可负第Ⅱ卷(共90分)二. 填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上) 一. 二. 三. 四. 五. 六. 七.八. 九. 十. 十一.13. 设R y x ∈,且x y x 62322=+,则22y x +的范围是 .14. 设(sin cos )a x x dx π=+⎰,则二项式6(展开式中含2x 项的系数是 . 15. 设椭圆()222210x y a b a b+=>>的两个焦点分别为12,F F ,点P 在椭圆上,且120PF PF ⋅=,12tan 2PF F ∠=,则该椭圆的离心率为 .16. 给出下列四个命题中:①命题“2,13x R x x ∃∈+>”的否定是“2,13x R x x ∀∈+≤”;②“2m =-”是“直线(2)10m x my +++=与直线(2)(2)30m x m y -++-=相互垂直”的必要不充分条件;③设圆22220(40)x y D x E y F D E F ++++=+->与坐标轴有4个交点,分别为1212(,0),(,0),(0,),(0,)A x B x C y D y ,则12120x x y y -=;④关于x 的不等式13x x m ++-≥的解集为R ,则4m ≤. 其中所有真命题的序号是 .三. 解答题(本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17. (本小题满分12分)在ABC ∆中,C B A 、、 的对边分别是c b a 、、,且满足C b B c a cos cos )2(=-. (1)求B 的大小;(2)设m )2cos ,(sin A A =,n )1,4(k =)1(>k ,且m ·n 的最大值是5,求k 的值. 18. (本小题满分12分)有编号为n ,,3,2,1 的n 个学生,入坐编号为n ,,3,2,1 的n 个座位.每个学生规定坐一个座位,设学生所坐的座位号与该生的编号不同的学生人数为ξ,已知2=ξ时,共有6种坐法. (Ⅰ)求n 的值;(Ⅱ)求随机变量ξ的概率分布列和数学期望. 19. (本小题满分12分)在正三角形ABC 中,E 、F 、P 分别是AB 、AC 、BC 边上的点,满足AE:EB =CF:FA =CP:PB=1:2(如图1)。
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A.
B.
C.
25
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D.
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6 的概率为( ) 5
10. 右图是一个算法的程序框图,该算法输出的结果是(
)
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A.
B.
C.
D.
2
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11. 设函数 f ( x)
1 ,类比课本推导等差数列的前 2x 2
n 项和公式的推导方法计算 f ( 4) f ( 3) ... f (0) f (1) ... f (4) f (5) 的值为( )
①
2
∵ A1E⊥平面 BEP, EQ=EF= 3 , ∴ A1F=A 1Q,∴△ A1FP≌△ A 1QP,
从而∠ A 1PF=∠ A 1PQ.
②
由①②及 MP 为公共边知 △ FMP ≌△ QMP ,
∴∠ QMP= ∠FMP=90 0,且 MF=MQ ,
从而∠ FMQ 为二面角 B-A 1P-F 的平面角 …………… 10分
18. (本小题满分 12 分)
有编号为 1, 2,3, ,n 的 n 个学生,入坐编号为 1, 2, 3, , n 的 n 个座位.每个学生规定坐一个座
位,设学生所坐的座位号与该生的编号不同的学生人数为
,已知
2 时,共有 6 种坐法.
(Ⅰ)求 n 的值;
(Ⅱ)求随机变量
的概率分布列和数学期望.
19. (本小题满分 12 分) 在正三角形 ABC 中, E、 F、 P 分别是 AB 、AC 、 BC 边上的点,满足 AE:EB =CF:FA = CP:PB
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山师附中数学试卷含答案

山东师大附中数 学 试 卷第Ⅰ卷一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分,每小题给出的四个选项中,有且仅有一个是正确的)1.已知集合}9,7,6,4,3,2,1{=A ,集合}9,8,4,2,1{=B ,则=B A ( ) A .}9,4,2,1{ B .}8,4,2{ C .}8,2,1{ D .}9,2,1{ 2. 函数{}()1,1,1,2f x x x =+∈-的值域是 ( ) A . 0,2,3 B .30≤≤y C .}3,2,0{ D .]3,0[ 3. 函数xx y 1+=的定义域是 ( ) A .)1[∞+-,B .)0,1[-C .),1(+∞-D .}0,1|{≠-≥x x x 且 4.下列函数中,是偶函数,且在区间()0,1上为增函数的是( )A .x y =B .x y -=3C .xy 1= D .42+-=x y 5. 已知函数⎩⎨⎧≥+-<+=1,31,1)(x x x x x f ,则)]25([f f 等于( )A .21B .52C .29D .236. 函数x y a =在[]0,1的最大值与最小值的和为3,则a =( )A .12B .2C .4D .147. 函数x x g x 52)(+=的零点0x 所在的一个区间是 ( )A .)1,0(B .)2,1(C .)0,1(-D .)1,2(--8.设函数c x x x f ++=4)(2,则下列关系中正确的是 ( ) A .)2()0()1(-<<f f f B .)2()0()1(->>f f fC .)2()1()0(->>f f fD .)1()2()0(f f f <-<9.已知函数))(()(b x a x x f --=(其中b a >)的图象如右图所示,则函数()x g x a b =+的图象是 ( )10.对于函数11)(+-=x x x f ,设)]([)(2x f f x f =,)]([)(23x f f x f =,…, )]([)(1x f f x f n n =+,)2*,(≥∈n N n 且.令集合}R ,)(|{2007∈==x x x f x M ,则集合M为 ( ) A .空集 B .实数集C .单元素集D .二元素集第Ⅱ卷二、填空题(本大题共5小题,每题4分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 11. 已知集合},3,1{2m A -=,}4,3{=B ,若A B ⊆,则=m ________.12. 计算:21019)41()21(-+- = .13. 若函数()f x 为奇函数,当0x ≥时,2()f x x x =+,则(3)f -= . 14.已知2)1]([)(2++=x x f ,其中][x 表示不超过x 的最大整数,则=-)5.2(f . 15.奇函数()f x 满足:①()f x 在(0,)+∞内单调递增;②0)1(=f .则不等式()0x f x ⋅<的解集为 .三、解答题(本大题共6个小题,共60分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本题满分8分)已知集合}62|{≤≤=x x A ,集合}2873|{x x x B -≥-=. (1)求)(R B A C ;(2)若}|{a x x C ≤=,且C A ⊆,求实数a 的取值范围.17.(本题满分8分)已知二次函数()x f y =在2=x 处取得最小值4-,且()x f y = 的图象经过原点. (1)求()x f 的解析式;(2)求函数)(x f y =在]4,1[-上的最大值和最小值.18.(本题满分10分) 已知函数3||2)(2--=x x x f . (1)用分段函数的形式表示该函数; (2)在所给的坐标系中画出该函数的简图; (3)写出该函数的单调区间(不要求证明) .19.(本题满分10分) 已知函数()2af x x x=-,且3)1(=f . (1)求实数a 的值; (2)判断该函数的奇偶性;(3)判断函数()f x 在),1(+∞上的单调性,并证明.20.(本题满分12分)已知函数()f x 是定义在),0(+∞上的单调递增函数,满足),()()(y f x f xy f += 且1)3(=f .(1)求()11 , 3f f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)若满足()()82f x f x +-≤,求x 的取值范围.21.(本题满分12分)设函数()()()101x x f x a k a a a -=-->≠且是定义域为R 的奇函数. (1)求k 的值;(2)若()10f <,试判断)(x f y =的单调性,并求使不等式()()240f x tx f x ++-<恒成立的t 的取值范围; (3)若()312f =,)(2)(22x f a a xg x x -+=-,求()g x 在[)1,+∞上的最小值.山东师大附中参考答案11.2± 12.0 13.12- 14. 6 15.)1,0()0,1( - 三、解答题16. 解:(1)B ={x |3x -7≥8-2x }={x |x ≥3},……………… 1分 A ={x |2≤x ≤6},A ∩B ={x |3≤x ≤6}, ……………… 3分 ∁R (A ∩B )={x |x <3或x >6}.……………… 5分 (3)∵A ⊆C ,∴a 的取值范围是6≥a .……………… 8分17.解:(1)2223,0()23,0x x x f x x x x ⎧--≥=⎨+-<⎩.……………… 2分(2)图象略 .……………… 4分(3)单调增区间为[1,0]-和[1,)+∞,单调减区间为(,1]-∞-和[0,1].………8分 18.解:(1)由题意设4)2()(2--=x a x f ,又图象过原点, ∴f (0)=0, ∴1=a ∴4)2()(2--=x x f ……………… 4分(2)该函数对称轴为2=x ,∴)(x f 在]2,1[-单调递减,]4,2[单调递增……… 6分 ∴4)2()(min -==f x f ……………… 8分 又0)4(,5)1(==-f f ,∴5)1()(max =-=f x f ……………… 10分19. 解:(1)1a =- ……………… 2分(2)由(1)得函数1()2f x x x=+,定义域为{|0}x x ≠关于原点对称……4分1()2()f x x x -=-+-112(2)()x x f x x x =--=-+=-∴函数1()2f x x x =+为奇函数. ……………… 6分(3)函数()f x 在(1,)+∞上是增函数,证明如下:任取12,(1,)x x ∈+∞,不妨设12x x <, 即210x x x ∆=->,则y ∆=12212121212121121111()()2(2)2()()2()()x x f x f x x x x x x x x x x x x x --=+-+=-+-=-+ 2112211212()(21)1()(2)x x x x x x x x x x --=--= ……………… 8分12,(1,)x x ∈+∞且12x x < 2112120,210,0x x x x x x ∴->->> 21()()0f x f x ∴->,即0y ∆>∴)(x f 在(1,)+∞上是增函数 ……… 10分 20. 解:(1)令1x y ==有:()()()111f f f =+,得()10f = ………2分 令13,3x y ==有:()()1133f f f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又()31f =,得113f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭……4分 (2)∵()31f =,∴()()()2339f f f =+=, ………………6分 所以()()82f x f x +-≤得()()89f x x f -≤⎡⎤⎣⎦, ………………8分又()f x 是定义在()0,+∞上的单调增函数,所以有()89080x x x x -≤⎧⎪>⎨⎪->⎩………10分所以89x <≤ ----------12分21. 解: (1) ∵)(x f 是定义域为R 的奇函数,∴ f (0)=0, ∴ 1-(k -1)=0,∴ k =2, ………… 2分 (2)),10()(≠>-=-a a a a x f x x 且10,1,0,01,0)1(<<∴≠><-∴<a a a a a f 且又…………… 3分 x a 单减,x a -单增,故f (x )在R 上单减 ,故不等式化为()()24,f x tx f x +<- 224,1)40x tx x x t x ∴+>-+-+>即(恒成立∴ 016)1(2<--=∆t ,解得 35t -<< ……………… 7分2313(3)(1),,2320,22f a a a a =∴-=--=即12()2a a ∴==-或舍去……… 8分 2)22(2)22()22(222)(222+---=--+=----x x x x x x x x x g令x x t --=22 ∵ x x t --=22在),1[+∞上为递增的 ∴),23[+∞∈t … 10分∴设1)1(22)(22+-=+-=t t t t h , ),23[+∞∈t∴ 45)23()(min ==h t h .即)(x g 在),1[+∞上的最小值为45. …………12分。
2024年山东省济南市山东师范大学附中数学高三上期末联考模拟试题含解析

2024年山东省济南市山东师范大学附中数学高三上期末联考模拟试题注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.函数()y f x =()x R ∈在(]1∞-,上单调递减,且(1)f x +是偶函数,若(22)(2)f x f -> ,则x 的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(﹣∞,1)∪(2,+∞) C .(1,2)D .(﹣∞,1)2.执行如图所示的程序框图,输出的结果为( )A .193B .4C .254D .1323.函数()sin 3f x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭(0>ω),当[]0,x π∈时,()f x 的值域为3,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则ω的范围为( ) A .53,62⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .55,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .14,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,3⎛⎤ ⎥⎝⎦4.已知函数有三个不同的零点 (其中),则 的值为( )A .B .C .D .5.已知,m n 是两条不重合的直线,,αβ是两个不重合的平面,下列命题正确的是( ) A .若m α,m β,n α∥,n β∥,则αβB .若m n ∥,m α⊥,n β⊥,则αβC .若m n ⊥,m α⊂,n β⊂,则αβ⊥D .若m n ⊥,m α,n β⊥,则αβ⊥6.已知向量a ,b ,b =(1,3),且a 在b 方向上的投影为12,则a b ⋅等于( ) A .2B .1C .12D .07.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的最长棱的长为( )A .5B .4C .2D .228.小明有3本作业本,小波有4本作业本,将这7本作业本混放在-起,小明从中任取两本.则他取到的均是自己的作业本的概率为( ) A .17B .27C .13D .18359.在ABC ∆中,“cos cos A B <”是“sin sin A B >”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件10.已知向量(1,4)a =,(2,)b m =-,若||||a b a b +=-,则m =( ) A .12-B .12C .-8D .811.已知正三角形ABC 的边长为2,D 为边BC 的中点,E 、F 分别为边AB 、AC 上的动点,并满足2AE CF =,则DE DF ⋅的取值范围是( ) A .11[,]216- B .1(,]16-∞ C .1[,0]2-D .(,0]-∞12.已知集合{}2,1,0,1,2A =--,2}2{|0B x x x =-+>,则A B =( )A .{}1,0-B .{}0,1C .{}1,0,1-D .{}2,1,0,1,2--二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
山东师大附中高三数学模拟考试试题

山东师大附中高三数学模拟考试试题文科数学 第Ⅰ卷(共60分)一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的)1.已知集合{}24M x x =<,{}2230N x x x =--<,那么集合MN =( )2.A .{}2x x <- B .{}3x x > C .{}12x x -<< D .{}23x x <<3.若是复数ibi212+-(其中i 为虚数单位,b 为实数)的实部和虚部互为相反数,那么b 等于( ) 4.A .2 B .32 C .32- D .2 5.若x -=+===2,2),1,(),2,1(,且n m ⊥,那么=x ( ) 6.A .2B .72 C.2-或72D. 21或27-7.已知某个几何体的三视图如下,依照图中标出的尺寸(单位:cm ),可得那个几何体的体积是( ) 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.15.A .313cmB .323cmC .343cmD .383cm16.已知命题[]2:"1,2,0"p x x a ∀∈-≥,命题2:",220"q x R x ax a ∃∈++-=,假设命题“p q ∧” 是真命题,那么实数a 的取值范围是( )17.A .2a ≤-或1a = B. 2a ≤-或12a ≤≤ C. 1a ≥ D. 21a -≤≤18.设有如下三个命题:甲:相交直线l 、m 都在平面α内,而且都不在平面β内;乙:直线l 、m 中至少有一条与平面β相交;丙:平面α与平面β相交.当甲成立时,( ) 19.A .乙是丙的充分而没必要要条件 B .乙是丙的必要而不充分条件20.C .乙是丙的充分且必要条件 D .乙既不是丙的充分条件又不是丙的必要条件21.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>和抛物线22y px =22.()0p >的离心率别离是123,,e e e ,那么 ( )23.A .123e e e > B. 123e e e = C. 123e e e < D. 123e e e ≥24.已知函数()()()sin 0f x A x A ϕ=+>在4x π=时取得最小值,那么函数34y f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭是( )25.A .奇函数且在2x π=处取得最大值 B.偶函数且图像关于点(),0π对称26.C.奇函数且在2x π=处取得最小值 D.偶函数且图像关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称 27.设二次函数()2f x ax bx c =++的导数为()f x ',28.()00f '>,关于任意的实数x 恒有()0f x ≥,29.则()()20f f -'的最小值是( ) 30.A .2- B. 0 C. 2 D. 431.右图是一个算法的程序框图,该算法输出的结果是( ) 32.A.12 B.23 C.34 D.4533.设()f x 是概念在R 上的恒不为零的函数,对任意的实数,x y R ∈,都有()()f x f y ()f x y =+,假设112a =,()n a f n =n N *∈,那么数列{}n a 的前n 项和n S 的取值范围是( )34.A .1,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B. 1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C. 1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D. 1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦35.概念在R 上的函数()f x 知足()()4f x f x -=-+,当2x >时,()f x 单调递增,若是124x x +<,且()()12220x x --<,那么()()12f x f x +的值为( )36.A .恒小于0 B. 恒大于0 C 可能为0 D.可正可负第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(本大题共4小题,每题4分,共16分,把答案填在题中横线上)37.ABC △中,角A B C ,,的对边别离为c b a ,,.若3,5==c b ,415=∆ABC S ,那么=⋅ .38.假设不等式()()1112n na n+--<+关于任意的正整数n 恒成立,那么实数a 的取值范围是39.圆上的任意两点间的距离大于圆的内接正三角形边长的概率是40.设椭圆()222210x y a b a b+=>>的两个核心别离为12,F F ,点P 在椭圆上,且120PF PF ⋅=,12tan 2PF F ∠=,那么该椭圆的离心率为 .三、解答题(本大题共6小题,共80分,解许诺写出文字说明、证明进程或演算步骤) 41.(本小题总分值12分)42.已知向量⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin ,2cos ,23sin ,23cos x x b x x a ,且,2,0⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈πx 求43.(1) b a ⋅及b a+;44.(2)若()b a b a x f +-⋅=λ2的最小值是23-,求实数λ的值.45.46.(本小题总分值12分)47.为了了解某校毕业班数学考试情形,抽取了假设干名学生的数学成绩,将所得的数据通过整理后,画出频率散布直方图(如下图)。
2024-2025学年山东省济南市山东师大附中高三(上)期中数学模拟试卷(含答案)

2024-2025学年山东师大附中高三(上)期中数学模拟试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A ={x|log 3x <2},B ={y|y = x },则(∁R A)∩B =( )A. (0,9)B. [9,+∞)C. {0}∪[9,+∞)D. [0,9)2.若“sinθ=−22”是“tanθ=1”的充分条件,则θ是( )A. 第四象限角 B. 第三象限角C. 第二象限角D. 第一象限角3.已知正数x ,y 满足 9x 2−1+ 9y 2−1=9xy ,则4x 2+y 2的最小值为( )A. 1B. 2C. 3D. 44.在△ABC 中,AB =AC =5,BC =6,P 为△ABC 内的一点,AP =xAB +yAC ,则下列说法错误的是( )A. 若P 为△ABC 的重心,则2x +y =1B. 若P 为△ABC 的外心,则PB ⋅BC =18C. 若P 为△ABC 的垂心,则x +y =716D. 若P 为△ABC 的内心,则x +y =585.数列{a n }满足a 1=1,a n +1+a n =2n +1,若数列{a n +1+1a n ⋅a n +1⋅2a n }的前n 项的和为T n ,则T n >20232024的n 的最小值为( )A. 6B. 7C. 8D. 96.已知f(x)=−x 2+2|x|,若关于x 的方程[f(x)]2+mf(x)+n =0(m,n ∈R)恰好有三个互不相等的实根,则实数m 的取值范围为( )A. m <−1B. m ≤0C. m <−1或m >0D. m =0或m <−17.设a =ln 54,b =sin 14,c =0.2,则a ,b ,c 的大小关系为( )A. a >b >cB. b >a >cC. b >c >aD. c >b >a8.f(x)是定义在[a,b]上的函数,f′(x)为f(x)的导函数,若方程f(x)=f′(x)在[a,b]上至少有3个不同的解,则称f(x)为[a,b]上的“波浪函数”.已知定义在[−4,3]上的函数f(x)=x 3+2x 2+mx +8为“波浪函数”,则实数m 的取值范围是( )A. −565⩽m <−7B. −565⩽m <−4C. −4⩽m <565D. −7⩽m <−4二、多选题:本题共3小题,共18分。
山东师范大学附中高三期初数学试卷
山东师范大学附中高三期初数学试卷—、选择题:本大题共12小题,每小题5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. A.第一象限 B.第二象限 C.第三象跟 D.第四象限2. 若集合}822|{2≤<∈=+x Z x A ,}02|{2>-∈=x x R x B ,则)(B C A R 所含的元素个数为A. OB. 1C. 2D. 33. 某学校高三年级一班共有60名学生,现采用系统抽样的方法从中抽取6名学生做“早餐 与健康”的调查,为此将学生编号为1、2、…、60,选取的这6名学生的编号可能是A. 1,2,3,4,5,6B. 6,16,26,36,46,56C. 1,2,4,8,16,32D. 3,9,13 ,27,36,544 已知双曲线的一个焦点与抛物线x 2=20y 的焦点重合,且其渐近线的方程为3x ±4y=0,则该双曲线的标准方程为5.设l 、m 是两条不同的直线,a,β是两个不同的平面,有下列命题:①l//m,m ⊂a,则l//a ② l//a,m//a 则 l//m ③a 丄β,l ⊂a ,则l 丄β ④l 丄a ,m 丄a,则l//m其中正确的命题的个数是A. 1B. 2C. 3D. 46.下面左图是某学习小组学生数学考试成绩的茎叶图,1号到16号同学的成绩依次为A 1,A 2,…,A 16,右图是统计茎叶图中成绩在一定范围内的学生人数的算法流程图,那么该算法流程图输出的结果是 A .6 B .10 C .91 D .927. 已知等比数列{a n },且a 4+a 8=-2,则a 6(a 2+2a 6+a 10)的值 为A. 4B. 6C. 8D. -98. 设曲线()()f x x m R =∈上任一点(,)x y 处切线斜率为()g x ,则函数2()y x g x =的部分图象可以为9. 巳知点(x,y)在ΔABC 所包围的阴影区域内(包含边界),若的取值范围为11. 已知正三棱锥P-ABC 的主视图和俯视图如图所示,则此三棱锥的外接球的表面积为 A 4π B, 12π12. 已知函数2(1)(0)()2x f f f x e x x e '=⋅+⋅-,若存在实数m 使得不等式 2()2f m n n ≤-成立,则实数n 的取值范围为A. [)1-,1,2⎛⎤∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦ B. (]1,1,2⎡⎫-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭C. (]1,0,2⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭D. [)1-,0,2⎛⎤∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分a13.已知向量(1,2),(,1)a b x == ,2,2u a b v a b =+=-,且 u ∥v,则实数x 的值是____15. 已知点P (x ,y )在直线x+2y=3上移动,当2x +4y取得最小值时,过点P 引圆16. 已知12,F F 分别是椭圆22221x y a b+=(0)a b >>的左、右焦点,P 是椭圆上一点(异于左、右顶点),过点P 作12F PF ∠的角平分线交x 轴于点M ,若2122PM PF PF =⋅,则该椭圆的离心率为三 、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. (本小题满分10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足B(1)求角C 的大小;(2)若bsin (π﹣A )= acosB ,且,求△ABC 的面积.18. (本小题满分12分)如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,∠ADC=90°,AD ∥BC ,BC=CD=AD=1,PA ⊥平面ABCD ,PA=2AD ,E 是线段PD 上的点,设PE=λPD ,F 是BC 上的点,且AF ∥CD(Ⅰ)若λ=,求证:PB ∥平面AEF(Ⅱ)三棱锥P ﹣AEF 的体积为时,求λ的值.19. (本小题满分12分)已知经销某种商品的电商在任何一个销售季度内,每售出吨该商品可获利润万元,未售出的商品,每吨亏损万元.根据往年的销售经验,得到一个销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如下图所示.已知电商为下一个销售季度筹备了吨该商品.现以(单位:吨,)表示下一个销售季度的市场需求量,(单位:万元)表示该电商下一个销售季度内经销该商品获得的利润.(Ⅰ)根据频率分布直方图,估计一个销售季度内市场需求量的平均数与中位数的大小; (结果精确到小数后1位)(Ⅱ)根据直方图估计利润不少于57万元的概率.20. (本小題满分12分)221(0)y a b b+=>>的左、右焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),过F 1作与x 轴不重合的直线l 交椭圆于A,B 两点.(I)若ΔABF 2为正三角形,求椭圆的标准方程; (II )若椭圆的离心率满足0<<e AOB 为钝角.21 (本小题满分14分)已知函数f (x )=x 2+1,g (x )=2alnx+1(a ∈R ) (1)求函数h (x )=f (x )-g (x )的极值;(2)当a=e 时,是否存在实数k ,m ,使得不等式g (x )≤ kx+m ≤f (x )恒成立?若存在,请求实数k ,m 的值;若不存在,请说明理由.请考生在22〜23三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中 ,以 原 点 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为: θθρcos sin 2=(I)求曲线C 的直角坐标方程;(II)若直线l的参数方程为222x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,求|AB|的值。
山东省师范大学附属中学2021届高三数学11月学业水平测试试题含解析
(1)求 和 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .
【答案】(1)答案见解析;(2) .
【解析】
所以“ ”是“ ”的充要条件,A正确;
对于B,若 ,则 , 的夹角为锐角或零角,B错误;
对于C, 表示与 共线的向量, 表示与 共线的向量,所以两者不一定相等,故C错误;
对于D,如图,设BC的中点为D,因为G为 的重心,
所以 ,即 ,D正确.
故选:AD
10.等差数列 的前n项和记为 ,若 , ,则()
∴ ,得 .
∴ ,∴ 为 ,公比为 的等比数列,
∴ .
选择②③:
当 时,由③ ,得 ,
两式相减,得 ,∴ ,
又 ,得 ,
∴ ,∴ 为 ,公比为 的等比数列,
∴ .
选择①③,由于 和 等价,故不能选择;
设等差数列 的公差为d, ,
且 , , 成等比数列.
,即 ,
解得 , (舍去),∴ .
(2) , ,
对B, ,
,
是奇函数,
令 ,
则 ,
在 上单调递增,故B错误;
对C, ,且 在 上单调递增,
又 ,
时, ,
在 上单调递减,故C错误;
对D, 是偶函数,且在 上单调递增,
,且 ,故D正确.
故选:AD.
【点睛】用导数求函数 单调区间或判断函数的单调性问题时应注意如下几方面:
(1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域;
2021届山东师范大学附属中学高三数学打靶模拟试题及答案
2021届山东师范大学附属中学高三数学打靶模拟试题一、单选题1.在复平面内,复数2i ,3对应的点分别为,A B .若C 为线段AB 上的点,且AC CB =,则点C 对应的复数是( ) A .312i +B .32i +C .213i +D .23i +【答案】B【分析】由AC CB =得,点C 为AB 的中点,则可得出点C 的坐标,然后得出点C 对应的复数. 【详解】两个复数对应的点分别为()0,2A ,()3,0B , 设点C 的坐标为()(),,x y x y R ∈, 则由AC CB =,得C 为AB 的中点,故C 的坐标为3,12⎛⎫⎪⎝⎭,则点C 对应的复数是32i +.故选:B . 【解析】本题考查复数的几何意义、以及与向量的联系,较简单.2.已知全集U =R ,集合{}13M x Z x =∈-<,{}4,2,0,1,5N =--,则下列Venn 图中阴影部分的集合为( )A .{}0,1B .{}3,1,4-C .{}1,2,3-D .{}1,0,2,3-【答案】C【分析】由给定条件求出集合M ,再由Venn 图中阴影部分表示的意义求解即得.【详解】集合{}{}13{|313}{|24}1,0,1,2,3M x Z x x Z x x Z x =∈-<=∈-<-<=∈-<<=-, Venn 图中阴影部分表示的集合是{1,2,3}R M N ⋂=-. 故选:C3.已知随机变量()3,1X N ~,且()20.1587P X <=,则()24P X ≤≤=( )A .0.1586B .0.3413C .0.4177D .0.6826【答案】D【分析】利用正态分布曲线的对称轴及对称性即可作答.【详解】因随机变量()3,1X N ~,则3,1μσ==,而()20.1587P X <=,即()0.1587P X μσ<-=, 于是有()24()2()2[()()]P X P X P X P X P X μσμσμσμμμσ≤≤=-≤≤+=-≤≤=≤-<-12(0.1587)0.68262=-=.故选:D4.若函数()()()2,232ln 1,2ax x f x a x x -≤⎧=⎨-->⎩在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .(]0,1B .(]0,2C .30,2⎛⎫⎪⎝⎭D .31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】A【分析】由分段函数单调递增的特性结合单调增函数的图象特征列出不等式组求解即得.【详解】因函数()()()2,232ln 1,2ax x f x a x x -≤⎧=⎨-->⎩在R 上单调递增,则有2y ax =-在(,2]-∞上递增,()()32ln 1y a x =--在(2,)+∞上也递增, 根据增函数图象特征知,点(2,22)a -不能在点(2,0)上方,于是得0320220a a a >⎧⎪->⎨⎪-≤⎩ ,解得01a <≤,所以实数a 的取值范围是(]0,1. 故选:A5.已知变量x ,y 的关系可以用模型kx y c e =⋅拟合,设ln z y =,其变换后得到一组数据下:由上表可得线性回归方程4z x a =-+,则c =( ) A .4- B .4e -C .109D .109e【分析】根据表格数据求,x z ,代入回归方程求参数a ,结合ln z y =得ln z c kx =+,由方程的形式可知ln a c =,即可求c. 【详解】由表格数据知:161718195034413117.5,3944x z ++++++====.由4z x a =-+,得417.539a -⨯+=,则109a =. ∴4109z x =-+,由kx y c e =⋅,得ln ln()ln ln ln kx kx z y c e c e c kx ==⋅=+=+, ∴ln 109c =,即109c e =. 故选:D. 6.直线3yx与曲线2||194y x x -=( )A .没有交点B .只有一个交点C .有两个交点D .有三个交点【答案】D【分析】分别在0x ≤和0x >两种情况下得到曲线方程,与直线方程联立后可求得方程的根,从而确定交点个数.【详解】当0x ≤时,曲线为22194y x +=,与直线方程联立得:213240x x +=解得:10x =,22413x =- ∴此时直线与曲线有两个交点当0x >时,曲线为22194y x -=,与直线方程联立得:25240x x -=解得:10x =(舍),2245x = ∴此时直线与曲线有一个交点综上所述:直线与曲线有三个交点 故选:D【点睛】本题考查直线与曲线交点个数的求解,关键是能够通过分类讨论的方式得到曲线的解析式,进而通过直线与曲线方程联立求得结果.7.在ABC 中,2BC =,若AB =,则BC BA ⋅的取值范围是( )A .(6-+B .6⎡-+⎣C .(8-+D .8⎡-+⎣【答案】C【分析】建立平面直角坐标系,由AB 得到A 的轨迹,最后结合图形及向量的数量积运算可得结果.【详解】以BC 的中点O 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴建立如图所示的平面直角坐标系, 则()1,0B -,()1,0C .设点()(),0A x y y ≠,由2AB AC =, 可得()()2222121x y x y ⎡⎤++=-+⎣⎦,化简得()23x - ()()22220y y +=≠,故点A 的轨迹为圆(不包含与x 轴的交点),记圆()()222322x y -+=与x 轴的交点分别为M ,N (M 在N 的左侧)则422MB =-,422NB =+,所以BC BA BC BA ⋅=⋅cos 842ABC BC BM ⋅∠>⋅=-,842BC BA BC BN ⋅<⋅=+. 故选:C.【点睛】关键点睛:解决本题的关键一是建立坐标后根据几何关系建立等式然后得到点A 的轨迹方程,二是求最值. 8.23(2ln 3)1ln 3,,3a b c e e -===,则a ,b ,c 的大小顺序为( ) A .a c b << B .c a b << C .a b c << D .b a c <<【答案】A【分析】构造函数ln ()x f x x =,应用导数研究其单调性,进而比较2()3e af =,()b f e =,(3)c f =的大小,若ln xt x =有两个解12,x x ,则121x e x <<<,1(0,)t e∈,构造2(1)()ln (1)1x g x x x x -=->+,利用导数确定()0>g x ,进而得到212121ln ln 2x x x x x x ->-+,即可判断a 、c 的大小,即可知正确选项.【详解】令ln ()x f x x=,则222ln 3()33e e af e ==,ln ()e b f e e ==,ln 3(3)3c f ==,而21ln ()x f x x -'=且0x >,即0x e <<时()f x 单调增,x e >时()f x 单调减,又2133e e <<<, ∴b c >,b a >. 若ln xt x =有两个解12,x x ,则121x e x <<<,1(0,)t e∈,即2121ln ln x x t x x -=-,1212ln x x x x t+=,令2(1)()ln (1)1x g x x x x -=->+,则22(1)()0(1)x g x x x -'=>+,即()g x 在(1,)+∞上递增, ∴()(1)0g x g >=,即在(1,)+∞上,2(1)ln 1x x x ->+,若21x x x =即212121ln ln 2x x x x x x ->-+,故122ln t t x x >,有212x x e >∴当23x =时,213e e x >>,故21()()(3)3e f f x f <=, 综上:b c a >>. 故选:A【点睛】关键点点睛:利用函数与方程的思想,构造函数,结合导数研究其单调性或极值,从而确定a ,b ,c 的大小. 二、多选题9.已知0a >,0b >,4165log 2log 16a b +=,则下列结论正确的是( ) A .45a b += B .542a b +=C .ab 的最大值为2564D .11a b+的最小值为185【答案】BCD【分析】根据已知4165log 2log 16a b +=化简可得542a b +=,即可判断A,B 的真假,再利用基本不等式即可判断CD .【详解】由4165log 2log 16a b +=可得,52816a b +=,即542a b +=.所以A 错误,B 正确;因为5254264a b ab =+≥≤,当且仅当55,164a b ==时取等号,所以ab 的最大值为2564,C 正确;因为()11211244555b a a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(218555≥+=,当且仅当55,126a b ==时取等号,所以11a b+的最小值为185,D 正确.故选:BCD .10.如图,平面四边形ABCD 中,E ,F 分别是AD ,BD 的中点,2AB AD CD ===,BD =90BDC ∠=︒,将ABD △沿对角线BD 折起至A BD ',使平面A BD '⊥平面BCD ,则四面体A BCD'中,下列结论正确的是( )A .//EF 平面A BC 'B .异面直线CD 与A B '所成的角为90°C .异面直线EF 与A C '所成的角为60°D .直线A C '与平面BCD 所成角为30° 【答案】ABD【分析】利用直线与平面平行判断选项A ;利用直线与平面垂直判断选项B ,C ;作出直线A C '在平面BCD 内射线得线面角求解即可判断选项D.【详解】因E ,F 分别为,A D BD '的中点,则//,EF A B A B ''⊂平面A BC ',EF ⊄平面A BC ',则//EF 平面A BC ',A 正确;因平面A BD '⊥平面BCD ,平面A BD '平面BCD BD =, 而CD BD ⊥,则CD ⊥平面A BD ',于是CD A B '⊥, 异面直线CD 与A B '所成的角为90°,B 正确;2228A B A D BD ''+==,则A B A D ''⊥,而CD A B '⊥,A D CD D '=,从而得AB '⊥平面ACD ',A B A C ''⊥,EF A C '⊥,异面直线EF 与A C '所成的角为90°,C 不正确;连,A F CF ',由2A B A D ''==,F 为BD 的中点得A F BD '⊥, 于是有A F '⊥平面BCD ,则CF 是A C '在平面BCD 内射影, A CF '∠是直线A C '与平面BCD 所成角,如图:而2,2A F A C ''==1sin A F A CF ''∠==,则30A CF '∠=,D 正确.故选:ABD.11.已知函数()()()sin cos cos sin f x x x =+,则下列说法正确的是( ) A .π为函数()f x 的一个周期 B .直线2x π=是函数()f x 图象的一条对称轴C .函数()f x 在,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增D .函数()()2g x f x x =+有且仅有2个零点 【答案】AB【分析】根据()()f x f x π+=判断选项A 正确;根据()()f x f x π-=判断选项B 正确;判断出函数()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦的单调性,结合周期性,奇偶性和对称轴画出函数的简图,由此可以判断选项C 和D.【详解】因为()()()()()()()sin cos cos sin sin cos cos sin f x x x x x πππ+=+++=-+-()()()()sin cos cos sin sin cos cos sin ()x x x x f x =-+=+=,所以π为函数()f x 的一个周期,选项A 正确;因为()()()()()()()sin cos cos sin sin cos cos sin f x x x x x πππ-=-+-=-+()()()()sin cos cos sin sin cos cos sin ()x x x x f x =-+=+=,所以直线2x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,故选项B 正确;因为()()()()()sin cos cos sin f x x x -=-+-()()()()sin cos cos sin sin cos cos sin ()x x x x f x =+-=+= ,所以()f x 是偶函数,又当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,cos t x =单调递减,sin y t =单调递增,且()sin cos 0x >,所以()()sin cos sin cos y x x ==在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时单调递减;当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,sin m x =单调递增,cos y m =单调递减, 且()cos sin 0x >,所以()()cos sin cos sin y x x ==在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时单调递减,所以函数()()()sin cos cos sin f x x x =+在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时单调递减,又π为函数()f x 的一个周期,且直线2x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,所以画出函数()f x 的故选:AB. 12.若双曲线22:145x y C , 12,F F 分别为左、右焦点,设点P 在双曲线上且在第一象限的动点,点I 为12PF F △的内心,点G 为12PF F △的重心,则下列说法正确的是( )A .双曲线C 的离心率为32B .点I 的运动轨迹为双曲线的一部分C .若122PF PF =,12PI xPF yPF =+,则29y x -=. D .存在点P ,使得12//IG F F 【答案】ACD【分析】根据双曲线的方程,求得,,,a b c e 的值,可判定A 不正确;由圆的切线长定理和双曲线的定义,可求得I 的横坐标,可判定B 不正确;由双曲线的定义和余弦定理,利用等积法,求得I 的纵坐标,由正弦1PF 和2PF 求交点,求得P 的坐标,运用向量的坐标表示,可得,x y ,可判定C 正确;由等积法求得12PF F △的内切圆的半径r ,结合三角形的重心坐标公式和两点间的距离公式,可判定D 正确.【详解】由题意,双曲线22:145x y C ,可得222,5,3a b c a b ===+=, 则离心率为32c e a ==,所以A 正确;设12,PF m PF n ==,12PF F △的内切圆与边1PF 切于点S ,与边2PF 切于点K ,与边12F F 切于点T ,可得1122,,PS PK FS FT F T F K ===, 由双曲线的定义可得2m n a -=,即12122FS F K FT F T a -=-=, 又由122FT F T c +=,解得2F T c a =-,则T 的横坐标为a , 由I 与T 的横坐标相同,可得I 的横坐标为2a =,可得I 在定直线2x =上运动,由122PF PF =且1224PF PF a -==,解得12128,4,26PF PF F F c ====, 则126436167cos 2868PF F +-∠==⨯⨯,可得12sin PF F ∠=所以12tan PF F ∠=21tan PF F ∠=设直线1:3)PF y x =+,直线2:3)PF y x -,联立方程组,求得P , 设12PF F △的内切圆的半径为r,则1211=86(846)22PF F S r ⨯⨯++⋅,解得r =I ,可得12215(2,),(7,15),(1,3PI PF PF =--=--=-, 由12PI xPF yPF =+,可得27x y-=--⎧⎪⎨=⎪⎩,解得24,99x y ==,可得29y x -=,所以C 正确; 设0000(,)(0,0)P x y x y >>,则00(,)33x y G , 设12PF F △的内切圆的半径为r ,则1212011=(2)22PF F SF F y m n c r ⨯=++⋅, 于是01(2)2cy m n c r =++⋅,可得022cy r m n c=++,若12//IG F F ,可得00223cy ym n c =++,即412m n c +==,又由24m n a -==,联立可得4n =,因此()2200223165420x y x y ⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩,解得004,x y = 即存在点P ,使得12//IG F F ,所以D 正确. 故选:ACD.【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:一是几何方法,即利用圆锥曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是代数方法,即把要求最值的几何量或代数式表示为某个(些)参数的函数,然后利用函数、不等式的知识等进行求解. 三、填空题13.《航拍中国》是中央广播电视台推出的以空中视角俯瞰中国的纪录片,立体化展示了我国历史人文景观、自然地理风貌及经济社会发展,全景式俯瞰了观众们既熟悉又新鲜的美丽中国、生态中国、文明中国.小明同学观看完《四川》这一集后,决定利用四天假期时间游玩峨眉山、黄龙、九寨沟和都江堰四个景区,每天游玩一个景区,且黄龙和九寨沟两个不同景区不在相邻两天游玩,则该同学的不同游玩方法种数为________. 【答案】12【分析】由插空法即可求出.【详解】因为黄龙和九寨沟两个不同景区不在相邻两天游玩,所以先排好峨眉山,都江堰,再根据它们产生的三个空位选择两个将黄龙和九寨沟排进去,所以共有222312A A ⨯=种不同游玩方法.故答案为:12.14.已知()6y f x π=+是周期为π的偶函数,则函数()f x =____________(写出符合条件的一个函数解析式即可)【答案】cos(2)3x π-(答案不唯一)【分析】由给定函数是周期函数和偶函数,可联想到余弦型函数,由此即可写出函数式作答.【详解】因()6y f x π=+是周期为π的偶函数,可联想到余弦型函数π显然22πωπ==,()cos[2()]cos[2()]663f x x x πππϕϕ+=++=++,()3k k Z πϕπ+=∈,由||2ϕπ<得0,3k πϕ==- ,所以()cos(2)3f x x π=-.故答案为:cos(2)3x π-15.变径圆弧螺旋线是以不同半径的圆弧连接而成的螺旋线,这种螺旋线极具美感.图1是鹦鹉螺的截面,其轮廓是等比变径螺旋线(半径构成等比数列),图2是一段等差变径圆弧螺旋线(半径构成等差数列),其中ABCDEF 是边长为1的正六边形,弧1FA 是以A 为圆心,AF 为半径的圆弧,弧11A B 是以B 为圆心,1BB 为半径的圆弧,弧11B C 是以C 为圆心,1CC 为半径的圆弧,依次类推,已知各圆弧的圆心角均等于正六边形的外角,则弧11E F 的长为_________.【答案】2π【分析】由等差数列的通项公式求出156FE AF d =+=,再利用弧长公式求解即可. 【详解】由题意知,11AB AF AA ===, 故112BB A B ==,又因为图2是一段等差变径圆弧螺旋线, 所以公差211d =-=, 故156FE AF d =+=,又正六边形的外角等于60,1160E FF ∴=,11E F ∴的长623l ππ=⨯=,故答案为:2π16.已知三棱锥A BCD -的所有棱长都为2,且球O 为三棱锥A-BCD 的外接球,点M 是线段BD 上靠近D 点的四等分点,过点M 作平面α截球O 得到的截面面积为S ,则S 的取值范围为____________.【答案】33,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】由题设条件求出正四面体外接球半径可得面积S 的最大值,再求出与OM 垂直的截面小圆半径即可作答.【详解】三棱锥A BCD -的所有棱长都为2,则三棱锥A BCD -是正四面体,将它放置于正方体中,可得正方体外接球就是正四面体的外接球,如图:正方体棱长为2,球O 的球心O 是正方体的中心,球O 的半径R ,则2222(2)(2)(2)6R =++=6R =, 过点M 作球的最大截面是球面大圆,则截面面积最大值2max 32S R ππ==, 点M 在线段BD 上,1142DM BD ==,连OB ,OD ,则OBD 是等腰三角形,过O 作OE BD ⊥于E ,则E 为BD 中点,12EM DM ==,2222222262213()1()()22222OE OD DE OM OE ME --++=由球面的截面性质知,当OM ⊥平面α时,平面α截球面所得小圆面积最小, 这个最小圆半径为2222633()()22r R OM =--, 则截面面积最小值2min 34S r ππ==, 所以S 的取值范围为33,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为:33,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦四、解答题17.在ABC 中,角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,已知()sin sin sin sin b B C a A c C +=-,7a =27cos C =,角B 的平分线交边AC 于点D. (1)求角A ;(2)求AD 的长. 【答案】(1)23A π=;(2))223AD =.【分析】(1)利用正弦定理角化边,再利用余弦定理即可得解; (2)利用正弦定理求出b ,c ,再借助三角形面积推出BA DABC DC=,由此即可作答. 【详解】(1)ABC 中,由正弦定理得222b bc a c +=-,即222b c a bc +-=-, 由余弦定理2221cos 22b c a A bc +-==-,而0A π<<,于是得23A π=, 所以角23A π=; (2)因为cos C ,23A π=,a =sin C =()21sin sin sin()sin 32B A C C C C π=+=+=-=由正弦定理sin sin sin a b cA B C ==得,sin sin 1,2sin sin a B a C b c A A ====, 又角B 的平分线交边AC 于点D ,则ABD CBD ∠=∠,CDB ADB ∠=∠,11sin sin 2211sin sin 22ABD CBDBA BD ABDAD DB ADBS BADA BC SDC BC BD CBD CD DB CDB ⋅⋅∠⋅⋅∠====⋅⋅∠⋅⋅∠1DA DA =-,解得:AD =, 所以AD 18.已知首项为1a ,公比为q 的等比数列{}n a 前n 项和为n S ,若 ,是否存在互不相等的正整数,,k r t ,使得k S ,r S ,t S ,成等差数列?若存在,求n S ;若不存在,请说明理由. 从(1)418a a =(2)2121n n S a ++=这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【答案】答案见解析.【分析】若选择(1):根据418a a =先求解出公比q ,然后假设,,k r t 存在并列出对应的等式,化简后根据数值的奇偶判断等式是否成立;若选择(2):根据2121n n S a ++=列出对应的等式并求解出q 的值,然后设,,k r t 存在并列出对应的等式,化简后根据数值的奇偶判断等式成立的条件. 【详解】解:若选择(1):由418a a =,得3118a q a =,所以38q =,解得2q.假设存在正整数,,k r t ,且k r t <<,使得k S ,r S ,t S 成等差数列,则2k t r S S S +=,即()()()1111212122121212k t r a a a ---+=---,整理得1222k t r ++=,所以1122t k r k --++=(), 因为,,k r t 是正整数,且k r t <<,所以 2t k -,12t k -+为偶数,而12t k -+为奇数,所以()式不可能成立,故不存在正整数,,k r t ,使得k S ,r S ,t S 成等差数列. 若选择(2):由2121n n S a ++=可知1q ≠, 所以()2112111n n a q a q q+-=-,解得21n q = 因为1q ≠,所以1q =- 假设存在正整数,,k r t ,且k r t <<,使得k S ,r S ,t S 成等差数列,则2k t r S S S +=,即()()()()()()()()()1111111112111111ktra a a ------+=------,整理得()()()1121kt r-+-=-,易知任意3个不同的正奇数,,k r t 或任意3个不同的正偶数,,k r t 都满足, 例如1,3,5k r t ===或2,4,6k r t ===,所以存在正整数,,k r t 使得k S ,r S ,t S 成等差数列, 当n 为正奇数时1n S a =;当n 为正偶数时,0n S =.19.如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 为直角梯形,//BC AD ,且222,AD AB BC === 90,BAD PAD ∠=︒为等边三角形,平面ABCD ⊥平面PAD ;点E M 、分别为PD PC 、的中点.(1)证明://CE 平面PAB ;(2)求直线DM 与平面ABM 所成角的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2)427. 【分析】(1)求解线面平行,根据题意,连接相应的中位线,根据中位线的关系可得,四边形ENBC 是平行四边形.(2) 设AD 的中点为O , 可证,,OA OC OP 两两垂直,以点O 为原点,OA 为x 轴,OP 为y 轴,OC 为z 轴建立坐标系,然后求出平面ABM 的法向量,最后利用向量的内积关系即可求解出直线DM 与平面ABM 所成角的正弦值.【详解】(1)设PA 的中点为N ,连接,EN BN ,E 为PD 的中点,所以EN 为PAD △的中位线,则可得//EN AD ,且12EN AD =; 在梯形ABCD 中,//BC AD ,且12BC AD =, //,BC EN BC EN ∴=,所以四边形ENBC 是平行四边形,//CE BN ∴,又BN ⊂平面PAB ,CE ⊄平面PAB ,//CE ∴平面PAB .法二:设O 为AD 的中点,连接,CO OE ,E 为PD 的中点,所以OE 是ADP △的中位线,所以//OE AP , 又OE ⊄平面PAB ,AP ⊂平面PAB ,//OE ∴平面PAB ,又在梯形ABCD 中,//BC AD ,且12BC AD =, 所以四边形BAOC 是平行四边形,//BC BA ∴,又OC ⊄平面PAB ,AB平面PAB ,//OC ∴平面PAB ,又OE OC O ⋂=,所以平面//OEC 平面PAB , 又CE ⊂平面PAB ,//CE ∴平面PAB .(2)设AD 的中点为O ,又,PA PD PO AD =∴⊥. 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,交线为AD ,PO ⊂平面PAD ,PO ∴⊥平面ABCD ,又由//CO BA ,90BAD ∠=︒,CO AD ∴⊥.即有,,OA OC OP 两两垂直,如图,以点O 为原点,OA 为x 轴,OP 为y 轴,OC 为z 轴建立坐标系.已知点()()()()31311,0,0,1,0,1,,1,0,0,0,0,1,22A B M D AB AM ⎛⎫⎛⎫-==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 设平面ABM 的法向量为:(),,m x y z =.则有03102m AB z m AM x y z ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,可得平面ABM 的一个法向量为()3,2,0m =,311,2DM ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,可得:()2222223131204222cos ,31320122m DM m DM m DM+⨯⋅===⋅⎛⎫⎛⎫++⋅++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以直线DM 与平面ABM. 【点睛】本题的第一问是比较常规的证明线面平行的题目,难点在于根据中点连成相应的平行四边形,进而证明出线面平行;第二问是常规的求线面角的正弦值,难点在于建立坐标系,当建立了坐标系后,即可求出平面的法向量,进而求解所求角的正弦值.20.武汉出现的新型冠状病毒是一种可以通过飞沫传播的变异病毒,某药物研究所为筛查该新型冠状病毒,需要检验血液是否为阳性,现有()*N n n ∈份血液样本,每份样本取到的可能性均等,有以下两种检验方式:①逐份检验,则需要检验n 次;②混合检验,将其中()*N ,2k k k ∈≥份血液样本分别取样混合在一起检验.若检验结果为阴性,这k 份血液全为阴性,因此这k 份血液样本检验一次就够了,如果检验结果为阳性,为了明确这k 份血液究竟哪几份为阳性,就要对这k 份血液再逐份检验,此时这k 份血液的检验次数总共为1k +次.假设在接受检验的血液样本中,每份样本的检验结果是阴性还是阳性都是独立的,且每份样本是阳性结果的概率为(01)p p <<.(1)假设有5份血液样本,其中只有2份为阳性,若采取逐份检验方式,求恰好经过2次检验就能把阳性样本全部检验出来的概率;(2)现取其中()*N ,2k k k ∈≥份血液样本,记采用逐份检验方式,样本需要检验的次数为1ξ,采用混合检验方式,样本需要检验的总次数为2ξ.(i )试运用概率统计知识,若()()12E E ξξ=,试求P 关于k 的函数关系式()p f k =; (ii)若1p =k 份血液样本需要检验的总次数的期望值比逐份检验的总次数期望值更少,求k 的最大值.参考数据:ln 20.6931≈,ln3 1.0986≈,ln 4 1.3863≈,ln5 1.6094≈,ln6 1.7918≈【答案】(1) 110;(2) (i )111k p k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()*N ,2k k k ∈≥;(ii )4 【分析】(1)根据排列的方法列式求概率即可.(2) (i )分别求解()()12,E E ξξ,再化简求()()12E E ξξ=时()p f k =的解析式即可.(ii )由题()()12E E ξξ>,化简可得1ln 3k k >,再构造函数求导分析函数的单调性,再根据零点存在性定理求区间端点的正负判断即可.【详解】(1)设恰好经过2次检验能把阳性样本全部检验出来的事件为A ,则()232355110A A P A A ==,故恰好经过2次检验能把阳性样本全部检验出来的概率为110(2) (i )由已知可得()1E k ξ=,2ξ所有可能的取值为1,1k +. 所以()()211k P p ξ==-,()()2111kP k p ξ=+=--,所以()()()()()2111111k k kE p k p k k p ξ⎡⎤=-++--=+--⎣⎦. 若()()12E E ξξ=,则()11kk k k p =+--,所以()11kk p -=.故()11111kk p p k k ⎛⎫-=⇒=- ⎪⎝⎭.所以P 关于k 的函数关系式111kp k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()*N ,2k k k ∈≥ (ii )由题意可知()()12E E ξξ>,即()11kk k k p >+--,化简得()11k p k<-. 因为1p =-所以1kk <,即1ln 3k k >.设函数()()1ln ,03f x x x x =->.又()11'3f x x =-,故当3x >时, ()'0f x <,即()f x 在()3,+∞上单调递减. 又()44ln 403f =->,()55ln 503f =-<. 故k 的最大值为4.【点睛】本题主要考查了排列在概率中的运用,同时也考查了构造函数数学期望的求解以及构造函数分析不等式的方法.属于中档题..21.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆()2222:11x y C a b a b +=>≥的离心率e =C 上一点N 到()0,3Q 距离的最大值为4,过点()3,0M 的直线交椭圆C 于点A 、B. (1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为椭圆上一点,且满足OA OB tOP +=(O 为坐标原点),当AB 时,求实数t 的取值范围.【答案】(1)2214x y +=;(2)2t -<<2t <<.【分析】(1)由椭圆离心率结合222b c a +=化简方程,设()00,N x y ,由NQ 最大值为4即可作答; (2)设直线AB 斜率k ,写出直线AB 方程,联立直线AB 与椭圆C 的方程组,消去y 得关于x 的一元二次方程,用判别式0∆>和AB k 的范围,再借助OA OB tOP +=及点P 在椭圆上建立起t 与k 的关系而得解.【详解】(1)椭圆C 的半焦距c ,22222234c a b e a a -===,即224a b =, 则椭圆方程为222214x y b b+=,即22244x y b +=,设()00,N x y ,则NQ ==== 当01y =-时,NQ4=,解得21b =, 24a =, 故椭圆方程是2214x y +=;(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,(,)P x y ,直线AB 的方程为()3y k x =-, 由()22314y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,整理得()222214243640k x k x k +-+-=, 则()()()2222Δ241691140kk k =---+>,解得215k <,21222414k x x k +=+,212236414k x x k -⋅=+,因AB且12AB x -,则()()221212143k x x x x ⎡⎤++-<⎣⎦, 于是有()()()2242222436424131414k k k k k ⎡⎤-⎢⎥+-<⎢⎥++⎣⎦,化简,得()()228116130k k -+>,则2810k ->,即218k >,所以21185k <<,由OA OB tOP+=得()1212,(,)x x y y t x y ++=,则()()212212414k x x x t t k =+=+,()()()12122116614ky y y k x x k t t t k -=+=+-=⎡⎤⎣⎦+, 而点P 在椭圆上,即()()()2222222222414441414k k t k t k+=++,化简得()2223614k t k =+,从而有222236991414k t k k ==-++,而2239914562514k k <+<⇔<<+, 于是得234t <<,解得2t -<<2t <,故实数t 的取值范围为2t-<<2t <.22.已知函数()xf x e =,()sing x x =.( 2.71828e =……为自然对数的底数)(1)设函数()()()()1h x f x x g x =--⋅,当,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π时,求函数()h x 零点的个数;(2)求证:()()()1ln g x g x x f x x '⋅+<⋅-. 【答案】(1)零点个数是1;(2)证明见解析.【分析】(1)利用导数可判断出函数()h x 在,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,再根据02h π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,()010h =>,以及零点存在性定理,可知函数()h x 在,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦内的零点个数是1;(2)先将原不等式等价变形为sin cos 1ln 0x x x x e x ⋅+-⋅+<,再利用sin 22x x <在()0,∞+上恒成立,即只需证1ln 0x x x e x +-⋅+≤,构造函数()1ln xG x x x e x =+-⋅+,令()0x x e t t +=>,函数()()ln 1G x t t t ϕ==-+,然后利用导数判断函数()t ϕ的单调性求出最大值,即得证.【详解】(1)由题意得:()()1sin x h x e x x =--,∴()()sin 1cos xh x e x x x '=---,当,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π时,0x e >,sin 0x ≤,()1cos 0x x -≤,故()0h x '>,∴()h x 在,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增;21022h e πππ-⎛⎫-=--< ⎪⎝⎭,()010h =>,且()h x 的图象在,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦内连续不断,∴存在唯一的0,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,使得()00h x =,∴函数()h x 在,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦内的零点个数是1.(2)要证()()()1ln g x g x x f x x '⋅+<⋅-,即证()sin cos 1ln 0*xx x x e x ⋅+-⋅+<,设()sin 22F x x x =-,则()()2cos 222cos 210F x x x '=-=-≤, ∴()F x 在()0,∞+单调递减,∴()()00F x F <=,∴sin 22x x <, 故要证()成立,只需证明1ln 0x x x e x +-⋅+≤,设()1ln xG x x x e x =+-⋅+,则()()ln ln 1ln 1x x x x G x e x x e x e x e =+-⋅+=⋅-⋅+令()0xx e t t +=>,即证明ln 10t t -+≤,令()ln 1t t φt =-+,()111t t t tϕ-=-=',所以()t ϕ在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减,()()max 10x ϕϕ==, 所以()ln 10t t t ϕ=-+≤,故原命题成立.【点睛】本题第一问解题关键是函数()h x 单调性的判断以及零点存在性定理的结合使用,方可判断出函数零点的个数;第二问关键是函数不等式的放缩,通过sin 22x x <在()0,∞+上恒成立,将证gm高三试题 明的目标函数转化为()1ln x G x x x e x =+-⋅+,然后换元,进一步转化为()ln 1t t φt =-+,这样比较容易求出函数的最大值,从而使原不等式得证.。
山东省师范大学附属中学2021届高三数学6月模拟检测试题(含解析)
山东省师范大学附属中学2021届高三数学6月模拟检测试题(含解析)本试卷共6页,22小题.考试用时120分钟. 注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题:本题共8小题.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}220M x x x =-<,{}2,1,0,1,2N =--,则MN =( ).A. ∅B. {}1C. {}0,1D. {}1,0,1-【答案】B 【解析】 【分析】首先求出集合M ,然后再利用集合的交运算即可求解.【详解】由集合{}{}22002M x x x x x =-<=<<,{}2,1,0,1,2N =--,所以M N ={}1.故选:B【点睛】本题考查了集合的交运算、一元二次不等式的解法,属于基础题. 2.已知复数z 满足z (1+2i )=i ,则复数z 在复平面内对应点所在的象限是( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限【答案】D 【解析】 【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简,求出z 的坐标得答案. 【详解】解:由(12)z i i +=,得(12)2112(12)(12)55i i i z i i i i -===+++-,所以2155z i =-∴复数z 在复平面内对应的点的坐标为21,55⎛⎫- ⎪⎝⎭,在第四象限.故选:D .【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,属于基础题.3.已知向量(),2a m=-,()2,1b =,则“m<1”是“a ,b 夹角为钝角”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】由题意结合平面向量数量积的知识可得若a ,b 夹角为钝角,则1m <且4m ≠-,再由{1m m <且}4m ≠- {}1m m <结合充分条件、必要条件的概念即可得解.【详解】若a ,b 夹角为钝角,则cos ,0a b <且cos ,1a b ≠-,由2cos ,a b a b a b m ⋅==可得01<≠-,解得1m <且4m ≠-, 由{1m m <且}4m ≠- {}1m m <可得“m <1”是“a ,b 夹角为钝角”的必要不充分条件. 故选:B.【点睛】本题考查了利用平面向量数量积解决向量夹角问题,考查了充分条件、必要条件的判断,属于中档题. 4.甲、乙、丙3人站到共有6级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法总数是( )A. 90B. 120C. 210D. 216【答案】C 【解析】 【分析】根据题意:分为两类:第一类,甲、乙、丙各自站在一个台阶上;第二类,有2人站在同一台阶上,剩余1人独自站在一个台阶上,算出每类的站法数,然后再利用分类计数原理求解. 【详解】因为甲、乙、丙3人站到共有6级的台阶上,且每级台阶最多站2人, 所以分为两类:第一类,甲、乙、丙各自站在一个台阶上,共有:3363120C A =种站法;第二类,有2人站在同一台阶上,剩余1人独自站在一个台阶上,共有:22236290C C A =种站法;所以每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置的不同的站法总数是12090210+=.故选:C【点睛】本题主要考查排列组合的应用以及分类计数原理的应用,还考查了分析求解问题的能力,属于中档题.5.已知定义在R 上的函数()2xf x x =⋅,3(log a f =,31(log )2b f =-,(ln 3)c f =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A. c b a >>B. b c a >>C. a b c >>D.c a b >>【答案】D 【解析】 【分析】先判断函数在0x >时的单调性,可以判断出函数是奇函数,利用奇函数的性质可以得到3(log 2)b f =,比较33log 2,ln3三个数的大小,然后根据函数在0x >时的单调性,比较出三个数,,a b c 的大小.【详解】当0x >时,'()22()2ln 220xx x x f x x x f x x =⋅=⋅⇒=+⋅⋅>,函数()f x 在0x >时,是增函数.因为()22()xx f x x x f x --=-⋅=-⋅=-,所以函数()f x 是奇函数,所以有33311(log )(log )(log 2)22b f f f =-=-=,因为3log lo ln31g 20>>>>,函数()f x 在0x >时,是增函数,所以c a b >>,故本题选D.【点睛】本题考查了利用函数的单调性判断函数值大小问题,判断出函数的奇偶性、单调性是解题的关键.6.对n 个不同的实数1a 、2a 、⋅⋅⋅、n a 可得!n 个不同的排列,每个排列为一行写成一个!n 行的数阵.对第i 行1i a 、2i a 、⋅⋅⋅、in a ,记()123231ni i i i in b a a a na =-+-+⋅⋅⋅+-,1i =、2、3、、!n .例如用1、2、3可得数阵如下,对于此数阵中每一列各数之和都是12,所以1261221231224b b b ++⋅⋅⋅+=-+⨯-⨯=-.那么,在用1、2、3、4、5形成的数阵中,12120b b b +++等于( )A. 3600-B. 1800-C. 1080-D. 720-【答案】C 【解析】 【分析】计算出每列数之和为()1234524360++++⨯=,进而可求得12120b b b +++的值.【详解】由题意可知,在用1、2、3、4、5形成的数阵中,一共有5!120=行,120524÷=,所以,数阵的每一列中1、2、3、4、5都是24个,所以,每一列数字之和为()1234524360++++⨯=, 因此,1212036023603360436053601080b b b +++=-+⨯-⨯+⨯-⨯=-.故选:C.【点睛】本题考查归纳推理,解答的关键在于计算出每一列数的和,考查推理能力与计算能力,属于中等题.7.已知ABC ∆中,60A =︒,6AB =,4AC =,O 为ABC ∆所在平面上一点,且满足OA OB OC ==.设AO AB AC λμ=+,则λμ+的值为( )A. 2B. 1C.1118D.711【答案】C【解析】 【分析】由由OA OB OC ==,得:点O 是ABC ∆的外心,由向量的投影的概念可得:·18·8AO AB AO AC ⎧=⎨=⎩,再代入运算623342λμλμ+=⎧⎨+=⎩,即可【详解】解:由OA OB OC ==,得:点O 是ABC ∆的外心, 又外心是中垂线的交点,则有:·18·8AO AB AO AC ⎧=⎨=⎩,即()?18()?8AB AC AB AB AC AC λμλμ⎧+=⎨+=⎩,又6AB =,4AC =,12AB AC =,所以623342λμλμ+=⎧⎨+=⎩,解得:4916λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即41119618λμ+=+=, 故选:C .【点睛】本题考查了外心是中垂线的交点,投影的概念,平面向量的数量积公式,属中档题. 8.在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥BC ,AB =BC =BB 1=1,M 是AC 的中点,则三棱锥B 1-ABM 的外接球的表面积为( ) A.32π B. 2π C. 54πD. 98π【答案】B 【解析】 【分析】根据题意找到三棱锥B 1-ABM 的外接球球心为1AB 中点,即可求出其半径,则可求出其表面积. 【详解】如图所示:取1AB 中点为O ,AB 中点为D .并连接DM , 则OD ⊥平面ABM ,DA DB DM == 所以1OA OB OM OB ===所以三棱锥B 1-ABM 的外接球球心为1AB 中点O . 所以1222AB R ==, 所以三棱锥B 1-ABM 的外接球的表面积为242S R ππ==. 故选:B【点睛】本题考查三棱锥的外接球表面积,属于基础题.解本题的关键在于画出三棱柱,找到三棱锥的外接球球心.二、多项选择题:本题共4小题.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 9.Keep 是一款具有社交属性的健身APP ,致力于提供健身教学、跑步、骑行、交友及健身饮食指导、装备购买等一站式运动解决方案.Keep 可以让你随时随地进行锻炼,记录你每天的训练进程.不仅如此,它还可以根据不同人的体质,制定不同的健身计划.小明根据Keep 记录的2021年1月至2021年11月期间每月跑步的里程(单位:十公里)数据整理并绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论正确的是( )A. 月跑步里程最小值出现在2月B. 月跑步里程逐月增加C. 月跑步里程的中位数为5月份对应的里程数D. 1月至5月的月跑步里程相对于6月至11月波动性更小 【答案】ACD 【解析】 【分析】根据折线图,依次分析月跑步里程的最小值,中位数,变化趋势,波动性即得解 【详解】由折线图可知,月跑步里程的最小值出现在2月,故A 正确; 月跑步平均里程不是逐月增加的,故B 不正确;月跑步里程数从小到大排列分别是:2月,8月,3月,4月,1月,5月,7月,6月,11月,9月,10月,故5月份对应的里程数为中位数,故C 正确;1月到5月的月跑步平均里程相对于6月至11月波动性更小,变化比较平稳,故D 正确. 故选:ACD【点睛】本题考查了统计图表折线图的应用,考查了学生综合分析,数形结合,数据处理能力,属于基础题10.已知函数()sin cos sin cos f x x x x x =++-,下列结论正确的是( ) A. 函数图像关于4x π=对称B. 函数,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 C. 若()()124f x f x +=,则()1222x x k k Z ππ+=+∈D. 函数()f x 的最小值为2- 【答案】A 【解析】 【分析】本题首先可以去绝对值,将函数()f x 变成分段函数,然后根据函数解析式绘出函数图像,最后结合函数图像即可得出答案. 【详解】由题意可得:()2cos ,sin cos sin cos sin cos 2sin ,sin cos xx xf x x x x x x x x <⎧=++-=⎨≥⎩()312cos ,2,244152sin ,2,244x x k k k Z x x k k ππππππππ⎧⎛⎫∈-++ ⎪⎪⎪⎝⎭=∈⎨⎡⎤⎪∈++⎢⎥⎪⎣⎦⎩, 即可绘出函数图像,如下所示:故对称轴为()4x k k Z ππ=+∈,A 正确;由图像易知,函数在,04π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递减,B 错误;要使()()124f x f x +=,则()()122f x f x ==, 由图象可得112πx k 或1122x k ππ=+、222x k π=或2212π2π,2x k k k Z ,故122x x k π+=或1222x x k ππ+=+或122x x k ππ+=+()k Z ∈,C 错误;当()524x k k Z ππ=+∈时,函数取最小值,最小值()min 2f x =-,D 错误, 故选:A .【点睛】本题考查三角函数的相关性质,主要考查三角函数的对称轴、三角函数的单调性以及三角函数的最值,考查分段函数,考查数形结合思想,是难题.11.已知正方体1111ABCD A B C D -棱长为2,如图,M 为1CC 上的动点,AM ⊥平面α.下面说法正确的是( )A. 直线AB 与平面α所成角的正弦值范围为32⎣⎦B. 点M 与点1C 重合时,平面α截正方体所得的截面,其面积越大,周长就越大C. 点M 为1CC 的中点时,若平面α经过点B ,则平面α截正方体所得截面图形是等腰梯形D. 己知N 为1DD 中点,当AM MN +的和最小时,M 为1CC 的中点 【答案】AC 【解析】 【分析】以点D 为坐标原点,DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系D xyz -,利用空间向量法可判断A 选项的正误;证明出1AC ⊥平面1A BD ,分别取棱11A D 、11A B 、1BB 、BC 、CD 、1DD 的中点E 、F 、Q 、N 、G 、H ,比较1A BD 和六边形EFQNGH 的周长和面积的大小,可判断B 选项的正误;利用空间向量法找出平面α与棱11A D 、11A B 的交点E 、F ,判断四边形BDEF 的形状可判断C 选项的正误;将矩形11ACC A 与矩形11CC D D 延展为一个平面,利用A 、M 、N 三点共线得知AM MN +最短,利用平行线分线段成比例定理求得MC ,可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,以点D 为坐标原点,DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系D xyz -,则点()2,0,0A 、()2,2,0B 、设点()()0,2,02M a a ≤≤,AM ⊥平面α,则AM 为平面α的一个法向量,且()2,2,AM a =-,()0,2,0AB =, 2232cos ,32288AB AM AB AM AB AMa a ⋅<>===⎢⋅⨯++⎣⎦, 所以,直线AB 与平面α所成角的正弦值范围为3232⎣⎦,A 选项正确; 对于B 选项,当M 与1CC 重合时,连接1A D 、BD 、1A B 、AC , 在正方体1111ABCD A B C D -中,1CC ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,1BD CC ∴⊥,四边形ABCD 是正方形,则BD AC ⊥,1CC AC C =,BD ∴⊥平面1ACC ,1AC ⊂平面1ACC ,1AC BD ∴⊥,同理可证11AC A D ⊥, 1A D BD D ⋂=,1AC ∴⊥平面1A BD ,易知1A BD 是边长为2(12322234A BD S =⨯=△22362=.设E 、F 、Q 、N 、G 、H 分别为棱11A D 、11A B 、1BB 、BC 、CD 、1DD 的中点,易知六边形EFQNGH 是边长为2的正六边形,且平面//EFQNGH 平面1A BD ,正六边形EFQNGH 的周长为62,面积为()2362334⨯⨯=,则1A BD 的面积小于正六边形EFQNGH 的面积,它们的周长相等,B 选项错误; 对于C 选项,设平面α交棱11A D 于点(),0,2E b ,点()0,2,1M ,()2,2,1AM =-,AM ⊥平面α,DE ⊂平面α,AM DE ∴⊥,即220AM DE b ⋅=-+=,得1b =,()1,0,2E ∴,所以,点E 为棱11A D 的中点,同理可知,点F 为棱11A B 的中点,则()2,1,2F ,()1,1,0EF =, 而()2,2,0DB =,12EF DB ∴=,//EF DB ∴且EF DB ≠,由空间中两点间的距离公式可得2222015DE =++=,()()()2222212205BF =-+-+-=,DE BF ∴=,所以,四边形BDEF 为等腰梯形,C 选项正确;对于D 选项,将矩形11ACC A 与矩形11CC D D 延展为一个平面,如下图所示:若AM MN +最短,则A 、M 、N 三点共线,11//CC DD ,2222222MC AC DN AD ∴===+ 11222MC CC =-≠,所以,点M 不是棱1CC 的中点,D 选项错误.故选:AC.【点睛】本题考查线面角正弦值的取值范围,同时也考查了平面截正方体的截面问题以及折线段长的最小值问题,考查空间想象能力与计算能力,属于难题. 12.函数f (x )=e x +asinx ,x ∈(-π,+∞),下列说法正确的是( ) A. 当a =1时,f (x )在(0,f (0))处的切线方程为2x -y +1=0 B. 当a =1时,f (x )存在唯一极小值点x 0且-1<f (x 0)<0 C. 对任意a >0,f (x )在(-π,+∞)上均存在零点 D. 存在a <0,f (x )在(-π,+∞)上有且只有一个零点 【答案】ABD 【解析】 【分析】逐一验证选项,选项A ,通过切点求切线,再通过点斜式写出切线方程,选项B 通过导数求出函数极值并判断极值范围,选项C 、D ,通过构造函数,将零点问题转化判断函数与直线y =a 的交点问题.【详解】选项A ,当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,所以()01f =,故切点为()0,1,()cos xf x e x '=+,所以切线斜率()02kf ='=,故直线方程为:()120y x -=-,即切线方程为:21y x =+, 选项A 正确. 选项B ,当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,()cos xf x e x '=+()sin 0x f x e x ''=->恒成立,所以()f x '单调递增,又202f π⎛⎫'-=> ⎪⎝⎭,3434331cos 442f e e ππππ-⎛⎫⎛⎫'-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭-⎝⎭233422e e e ππ⎛⎫=> ⎪⎝>⎭,所以34e π>3412e π<,所以304f π⎛⎫'-< ⎪⎝⎭所以存03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得()00f x '=,即00cos 0x e x +=则在()0,x π-上,()0f x '<,在()0x +∞,上,()0f x '>, 所以在()0,x π-上,()f x 单调递减,在()0x +∞,上,()f x 单调递增. 所以()f x 存在唯一的极小值点0x .()000000sin sin cos 4x f x e x x x x π⎛⎫=+=-=- ⎪⎝⎭03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,则03,44x πππ⎛⎫-∈--⎪⎝⎭()01,04x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以B 正确. 对于选项C 、D ,()sin xf x e a x =+,(),x π∈-+∞ 令()0f x =,即 sin 0x e a x +=,所以1sin x xa e -=, 则令()sin x x F x e=,(),x π∈-+∞ ()cos sin 4x xx x x F x e e π⎛⎫- ⎪-⎝⎭'==,令()0F x '=,得,1,4x k k k Z ππ=+≥-∈由函数4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像性质可知:52,2+44x k k ππππ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭04x π⎛⎫-> ⎪⎝⎭,()F x 单调递减. 52,2++244x k k πππππ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭04x π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,()F x 单调递增.所以52,,14x k k Z k ππ=+∈≥-时,()F x 取得极小值, 即当35,,44x ππ=-时()F x 取得极小值, 又354435sin sin 44e e ππππ-⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即3544F F ππ⎛⎫⎛⎫-<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭又因为在3,4ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上()F x 单调递减,所以()34342F x F e ππ⎛⎫≥-=- ⎪⎝⎭所以2,,04x k k Z k ππ=+∈≥时,()F x 取得极小值,即当9,,44x ππ=时()F x 取得极大值,又9449sin sin 44e e ππππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即944F F ππ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以()442F x F e π⎛⎫≤=⎪⎝⎭当(),x π∈-+∞时,()34422e F x eππ-≤≤所以当3412e a π-<-,即34a e π>时,f (x )在(-π,+∞)上无零点,所以C 不正确.当412ae π-=,即4a e π=时,1=-y a 与()sin x xF x e =的图象只有一个交点即存在a <0,f (x )在(-π,+∞)上有且只有一个零点,故D 正确. 故选:ABD .【点睛】本题考查函数的切线、极值、零点问题,含参数问题的处理,考查数学运算,逻辑推理等学科素养的体现,属于难题题.三、填空题:本题共4小题. 13.621(2)x x-的展开式中的常数项为____________________.(用数字作答) 【答案】240 【解析】 【分析】在二项展开式的通项公式中,令x 的幂指数等于0,求出r 的值,即可求得常数项. 【详解】解:621(2)x x-展开式的通项公式为663162(1)r r r rr T C x --+=-, 令630r -=,求得2r ,可得展开式中的常数项为2462240C =,故答案为:240.【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于基础题.14.一个不透明的箱中原来装有形状、大小相同的1个绿球和3个红球.甲、乙两人从箱中轮流摸球,每次摸取一个球,规则如下:若摸到绿球,则将此球放回箱中可继续再摸;若摸到红球,则将此球放回箱中改由对方摸球,甲先摸球,则在前四次摸球中,甲恰好摸到两次绿球的概率是________. 【答案】15128【解析】 【分析】先定义事件A ,A ,B ,B ,从而得到事件“甲恰好摸到两次绿球的情况为事件(),,AAA B B AABA ABAA +,利用事件的独立性进行概率计算,即可得到答案。
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图如图所示
. (1) 求抽取的 200 名职工中,参加这种技能培训时间不少于 90 小时的人数,并估计从招
聘职工中任意选取一人,其参加这种技能培训时间不少于 90 小时的概率; (2) 从招聘职工(人数很多)中任意选取 3 人,记 X 为这 3 名职工中参加这种技能培训
设 F= (x) f (x) − x 在 (0, +∞) 上为减函数,即 F′(x) ≤ 0 恒成立.
所以 F′(x) = 3ax2 + ln x ≤ 0 ,即 a ≤ −3lxn2= x ,设 h(x)
−= 3lxn2x , h′(x)
−3
+ 6 ln 9x3
x
(x>0)当 x ∈ (0, e), h′(x) < 0, h(x) 单减,当 x ∈ ( e, +∞), h′(x) > 0, h(x) 单增,
即 BE ⊥ AF .
…………………………4 分
AD AF = A ,∴ BE ⊥ 平面ADF , DF ⊂ 平面ADF,∴ BE ⊥ DF. ………6 分
(2)
VC− ABE =
1 3
S ABE
⋅
BC
=
22 3
19.
……………………12 分
………4 分
………12 分 20.
…6 分
(2)因为 x1 > x2 > 0, 所以 f (x1) − f (x2 ) < x1 − x2 ,即 f (x1) − x1 < f (x2 ) − x2 恒成立,
(1) 地产数据研究发现,3 月至 7 月的各月均价 y (万元/平方米)与月份 x 之间具有较 强的线性相关关系,试建立 y 关于 x 的回归方程;
(2) 若政府不调控,依此相关关系预测 12 月份该市新建住宅销售均价.
5
5
5
∑ ∑ ∑ 参考数据及公式: =xi 25, =yi 5.36, (xi − x)( yi −= y) 0.64,
∴ AD ⊥ 平面ABEF ,∴ AD ⊥ BE ,
…………………………2 分
取 EF 的中点记为 G,连接 AG, BA EG, BA = EG ,∴四边形ABEG为平行四边形 ,
即 BE AG ,在三角形 AGF 中,AG=AF=2, G=F 2 2, AF 2 + A= G2 GF 2 , 所以 AG ⊥ AF .
设所选三人中男生人数为ξ ,则数学期望 E(ξ ) =
.
2
14.如图,在正方体 ABCD − A′B′C′D′ 中, BB′ 的中点为 M , CD 的中点为 N ,
异面直线 AM 与 D′N 所成的角是
.
15. 在 (1− 2x)5 (2 + x) 展开式中, x4 的系数为
.
16.关于 x 的方程 kx − ln x −1 =0 在 (0, e] 上有两个不相等的实根,则实数 k 的取值范
以 DE 为折痕把 ADE 折起,使点 A 到达点 P 的位置,且 PC 2 3 ,则 A. 平面 PDE 平面 EBCD B. PC ED C. 二面角 P DC B 的大小为
4 D. PC 与平面 PED 所成角的正切值为 2
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。 13.从某班 6 名学生(其中男生 4 人,女生 2 人)中任选 3 人参加学校组织的社会实践活动,
………4 分
(Ⅱ)依题意, CA = (2, 0, 0) 是平面 BB1E 的一个法向量,
EB1 = (0, 2,1) ,= ED (2, 0, −1) .设 n = ( x, y, z ) 为平面 DB1E 的法向量,
则
n n
⋅ ⋅
EB1 ED
= 0
,即
= 0
2 2
y x
+ −
z z
=0
,不妨设
A. 2
9
B.
8
3
C.
2
9
D.
4
{ } 4.若不等式 ax2 + bx + c > 0 的解集为 x −1 < x < 2 ,则不等式
a(x2 +1) + b(x −1) + c < 2ax 的解集为
A. {x − 2 < x < 1}
B. {x x < −2或x > 1}
C. {x x < 0或x > 3}
是 cos < AB, n >=
AB ⋅ n = AB ⋅ n 2
−4 2×
6
=
−
3 3.
所以,直线 AB 与平面 DB1E 所成角的正弦值为 3 . 3
………12 分
22. ………5 分
………12 分
D. {x 0 < x < 3}
5.设 f= 1(x) sin x, f= 2 (x) f1′(x), f= 3 (x) f2′(x),⋅⋅⋅, fn+= 1(x) fn′(x), n ∈ N , 则 f2020 (x) =
A. sin x
B. − sin x
C. cos x
D. − cos x
6.某医院拟派 2 名内科医生、3 名外科医生和 3 名护士共 8 人组成两个医疗分队,平均分到
甲、乙两个村进行义务巡诊,其中每个分队都必须有内科医生、外科医生和护士,则不同的
分配方案有
A.18 种
B.24 种
C.36 种
D. 72 种
7.若幂函数
f (x) 的图象过点 (
2 , 1) ,则函数 g(x) = 22
f (x)
的递增区间为
ex
A. (0, 2)
B. (−∞, 0) (2, +∞) C. (−2, 0)
B. 命题“ ∃x0 ∈ (0, +∞), ln x=0 x0 −1”的否定是“ ∀x ∈ (0, +∞), ln x ≠ x −1 ”
C.
b 若 a,b ∈ R ,则
+
a
≥
2
b ⋅ a =2
a b ab
D.
设 a ∈ R ,“ a
= 1”,是“函数
f
(
x)
=
a − ex 1+ aex
在定义域上是奇函数”的充分不必要条件
5
22.(本小题满分 12 分)
已知函数 f= (x) ex (ln x − ax + a + b) ( e 为自然对数的底数), a,b ∈ R ,直线 y = e x 是 2
曲线 y = f (x) 在 x = 1 处的切线. (1)求 a, b 的值; (2)是否存在 k ∈ Z ,使得 y = f (x) 在 (k, k +1) 上有唯一零点?若存在,求出 k 的值;若不
多项符合题目要求。全部选对得 5 分;部分选对的得 3 分;有选错的得 0 分。
2 9. 若复数 z=1+iA,其中 i 为虚数单位,则下列结论正确的是
E
A. z 的虚部为-1 C. z2 为纯虚数
B. |z|= 2
A
E
D. z 的共轭复数为-1-i
10. 下列命题正确的是
A.“ a > 1”是“ 1 < 1 ”的必要不充分条件 a
存在,请说明理由.
6
山东师大附中 2018 级高三 9 月开学考数学检测题答案
一、
答案 C B A C D C A A
二、
题号
9
10
11
12
答案
ABC
BD
ACD
AC
三、13. 2 14. 90°
四、17.(10 分)
15.80
16.
e+ e2
1
,1
18.(12 分)
(1) AD ⊥ AB, 平面 ABCD ⊥ 平面 ABEF, 平面 ABCD 平面 ABEF = AB ,
x
围
.
四、解答题:本题共 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.(本小题满分 10 分) 据某市地产数据研究显示,2019 年该市新建住宅销售均价走势如图所示,3 月至 7 月房价上 涨过快,为抑制房价过快上涨,政府从 8 月开始采用宏观调控措施,10 月份开始房价得到 很好的控制.
11.关于 (a − b)11 的说法,正确的是
A. 展开式中的二项式系数之和为 2048 B. 展开式中只有第 6 项的二项式系数最大 C. 展开式中第 6 项和第 7 项的二项式系数最大 D. 展开式中第 6 项的系数最小
12. 如图直角梯形 ABCD, AB // CD, AB BC, BC CD 1 AB 2 ,E 为 AB 中点, 2
2018 级高三第一次模拟考试数学试题
(满分:150 分 考试时间:120 分钟)
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. 已知复数 z 满足 (2 − i)z =i + i2 ,则 z 在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限
< 1 ,求实数 a 的取值范围.
21. (本小题满分 12 分)
如图,在三棱柱 ABC − A1B1C1 中,CC1 ⊥ 平面 ABC, AC ⊥ BC, AC = BC = 2 ,CC1 = 3 , 点 D, E 分别在棱 AA1 和棱 CC1 上,且= AD 1= CE 2, M 为棱 A1B1 的中点. (Ⅰ)求证: C1M ⊥ B1D ; (Ⅱ)求二面角 B − B1E − D 的正弦值; (Ⅲ)求直线 AB 与平面 DB1E 所成角的正弦值.