西南名校联盟2021届高三高考适应性月考卷(五)数学(文)试题文数答案
西南名校联盟高考适应性月考卷12月考
文科数学参考答案
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D
B
D
C
A
B
A
C
D
C
B
A
【解析】
1.因为{101}A =-,
,,所以满足条件B A 的集合B 的个数为3217-=,故选D .
2.1
2
()f x x
x
-
==
,()f x 的定义域为(0)+∞,
,因此A ,C ,D 错误;又()0f x >,所以()f x 的图象恒在x 轴上方,B 正确,故选B .
3.该程序框图对应的分段函数2
9010x x y x x +>?=?-?,,,,≤当8y =时,098x x >??+=?,
或2018x x ??-=?
≤,,解得3x =-,故选D .
4.试验发生包含的事件总的时间长度为24小时,其中播放音乐时间为245613--=(小时),所以某人随机在某一时刻打开该广播收听到音乐或新闻的概率为
1353
244
+=,故选C . 5.因为c 为单位向量,所以2
2
2222112113939c a kb a ka b k b k ??
=+=++=+= ???
,又0k >,所以
22
k =
A . 6.因为当0tan tan 1A
B <<时,tan 0A >,tan 0B >,所以tan tan[π()]tan()
C A B A B =-+=-+
tan tan 01tan tan A B
A B
+=-
<-,则C 为钝角;但当A 为钝角时,tan tan 0A B <,故选B .
7.由()f x 的导函数图象可知,()f x 在()a b ,
,()c e ,上单调递增,在()b c ,上单调递减,所以()()f a f b <,B 错误;()(0)()f b f f c >>,C ,D 错误;()()()f c f d f e <<,A 正确,故选A .
8.如图1,设焦点F 关于直线3
y 的对称点为P ,
C 的左焦点为F ',PF 与直线3
y =
的交点为Q ,则由Q ,O 分别为PF ,FF '的中点,可得OQ PF '∥,所以90F PF OQF '∠=∠=?,则OP OF =,又
图1
3
tan QOF ∠=
,所以30QOF ∠=?,则60POF ∠=?,又因为P 在渐近线上,所以tan 3b
POF a
∠=
,即3b a =.经检验,只有C 选项满足条件,故选C . 9.由121n n a a +=+,可得112(1)n n a a ++=+,令1n n b a =+,则{}n b 为以11a +为首项,2为公比的等
比数列,所以12n n n b a =+=,则864864211111222a a a a ++++++++=+++ 221341+=,故选D .
10.如图2,设截面为α,设BD
AM O =,P 为1DD 的靠近于1D 的三等分点,
N 为1CC 的靠近于C 的三等分点,由1BD α∥可得平面1BDD 与α的交线平行于1BD ,所以α
平面1DBD OP =,又平面α与两平行平面11AA D D ,
11BB C C 的交线应互相平行,∴α平面11BB C C MN =,由MN AP ∥且MN AP ≠可得截面AMNP
为梯形,故选C .
11.因为22|||i |1z x y x y =++=,所以221x y +=,即z 在复平面内表示圆O :221x y +=上的点;
又22|12i ||(1)(2)i |(1)(2)z x y x y +-=++-=++-,所以|12i |z +-表示圆O 上的动点到定点(12)A -,的距离,所以min |12i |z +-为||51OA r -=,故选B .
12.因为120x x ≠,所以
22
1211222
221
()()()()f x f x x f x x f x x x <,令22()()cos g x x f x x x ==,则()g x 为偶函数.当π04x ??
∈ ???,时,2()2cos sin (2cos sin )g x x x x x x x x x '=-=-,令()2cos h x x =- sin x x ,
则()3sin cos h x x x x '=--,则()0h x '<在π04?? ???,上恒成立,所以()h x 在π04??
???,上单调递减,又
ππ22044h ???
?=-> ? ????
?,所以()0g x '>在π04x ??∈ ???,上恒成立,所以()g x 在π04?? ???,上单调递
增.再结合()g x 为偶函数,从而当1x ,2ππ0044x ????
∈- ? ?????
,,且1()g x < 2()g x 时必有12||||x x <,即22
12x x <,故选A .
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
题号 13 14
15
16
答案 2
1
2
- 13a -≤≤
59
【解析】
13.因为ln ||0x =,当且仅当1x =±,所以()ln ||f x x =有两个零点.
图2
14.如图3,作出可行域,则3
y
k x =
-表示可行域内的动点()x y ,与定点(30)P ,
连线的斜率,所以当且仅当动点取点(11)A ,
时,min 1
2
z =-. 15.由于A ,B 均在直线l :2y x =上,又l 与椭圆C 的交点分别为(12)M ,,(12)N --,,且||||25MN AB ==A 或点B 在线段MN 上,均能保证线段AB 与椭圆有公共点,
即11a -≤≤或121a --≤≤,所以13a -≤≤.
16.方法一:不妨设△ABC 的外接圆半径为5.如图4,取点(30)B ,
,(30)C -,,(09)Q ,,并作△BQC 的外接圆P ⊙,则点P 为(04),,则
此时BQC OPC ∠=∠且4cos 5OPC ∠=
,所以4
cos 5
A =当且仅当点A 是优弧BC 上除
B ,
C 以外的点.当△ABC 为锐角三角形时,过点P 作
B C BC ''∥,其中B C ''分别交AB ,AC 于点B ',C ',AP 的延长线交
BC 于点R .设AP x AB y AC ''''=+,则由B ',P ,C '共线,可得1x y ''+=.设||||||
||||||
AB AC AP k AB AC AR ''===,则AP x AB y AC x k AB y k AC ''''''=+=+=xAB y AC +,所以x x k '=,y y k '=,()x y k x y k ''+=+=,所以为使k 取最大值,只需使
||
||
AP AR 最大.过A 作x 轴的垂线交B C '',BC 分别于点M ,N ,则||||=||||AP AM AR AN ,又
||||||||||
AM AM AN AM MN =+ 1
||1||MN AM =
+,所以当||5AM r ==时,max ||15
4||915
AP AR ==
+.
方法二:作出△ABC 的外接圆,则由AP xAB y AC =+可得()AP x AP PB =++ ()y AP PC +,所
以(1)(*)x y AP xPB yPC --=+,则101x y x y -->?+<,设外接圆的半径为R ,则对(*)两
边平方可得2222222(1)2cos x y R x R xyR BPC y R --=+∠+.又2
7
cos 2cos 125
BPC A ∠=-=
,所以上式整理可得3622125xy x y =+-.因为0x >,0y >,所以由均值不等式可得2
()4
x y xy +≤.令
t x y =+,则2950250t t -+≥,解得5t ≥(舍去)或59
t ≤,其中“=”成立当且仅当x y =,所以
max 5()9
x y +=
. 三、解答题(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12分)
解:(1)∵OM MB ⊥,又C 为OB 的中点,
图
3 图4
∴||
||||22
OB MC OC ==
=. 又||||OM MC =,∴△OMC 为边长为2的等边三角形, ∴(13)M ,,3A = 又2π2ππ42
T ω=
==, ∴π
()3sin
2
f x x . ………………………………………………………(6分)
(2)ππ
π()3sin (1)3sin 44
4g x x x ????=+=+ ???????,
令
πππ3π
2π2π()2442
k x k k +++∈Z ≤≤, 得1858()k x k k ++∈Z ≤≤,
∴()g x 在R 上的单调减区间为[1858]()k k k ++∈Z ,
.
……………………………………………(12分)
18.(本小题满分12分)
解:(1)从A ,B ,C ,D ,E 中选择2个采样地,
所有选择方式为AB ,AC ,AD ,AE ,BC ,BD ,BE ,CD ,CE ,DE (共10种), 其中BC ,CD 可满足标本数量至少达到总标本数量的一半.
令P 为两个采样地所含标本数量至少达到总标本数量一半的概率,则21
105
P ==.
………………………………………………………(6分)
(2)由表格数据可得,5
152
2
21
55008.5597229.7
3.336005279
5i
i
i i i x y
x y
b x x
==--?=
=
=-=--?-∑∑, ∴36 3.327125.1a y bx =-=+?=,
∴y 与x 的线性回归方程是 3.3125.1y x =-+.
∴当30x =时,26.1y =,即纬度为30度时,大绒鼠的平均体长为26.1厘米.
………………………………………………………(12分)
19.(本小题满分12分)
(1)证明:如图5,连接PO ,OQ ,PQ , ∵PB PD =,O 为BD 的中点, ∴PO DB ⊥. 同理,QO DB ⊥,
图5
又PO OQ O =,PO ,OQ ?平面POQ , ∴BD ⊥平面POQ . 又BD ?平面ABCD , ∴平面POQ ⊥平面ABCD .
……………………………………………(5分)
(2)解:如图,分别过P ,Q 作平面ABCD 的垂线,垂足分别为1O ,2O , 则1O ,2O 在AC 上,且1O ,2O 分别为AO ,OC 的三等分点, 且1
PO 2QO ,112PO O O ⊥,
∴四边形12PO O Q 为矩形, ∴PQ AC ∥.
且121223
2232333PQ O O AO AO ==?==??=,
∴2
222211124323
43PO AP AO AP O O ??=-=-=-= ? ???
, 取BC 的中点E ,则221621
33QE QB BE =-=-=, 又由(1),平面POQ ⊥平面ABCD , 而平面POQ
平面ABCD AC =,BO AC ⊥,
∴BO ⊥平面PQC .
设点P 到平面QBC 的距离为d ,
则由P QBC B PQC V V --=,可得11
33QBC PQC S d S BO =△△ ,
即1111
332QE BE d PQ PO BO =? , 即
21123
32332d ?=???, 解得27
d =.
……………………………………………………(12分)
20.(本小题满分12分)
解:(1)设抛物线的方程为22(0)y px p =>, ∵点A 在抛物线上, ∴00242px x p
=?=
, ∴点A 到准线的距离为2025
540222
p p x p p p +
=+=?-+=,
解得4p =或1,
∴当4p =时,C :28y x =,122A ??
???
,;
当1p =时,C :22y x =,(22)A ,.
…………………………………………………(4分)
(2)∵4p <,∴C :22y x =,
设MN :1x my =+,代入抛物线方程可得2220y my --=, 设11()M x y ,,22()N x y ,, 则1212
22y y m y y +=??
=-?,
,
∴||MN = 又∵PQ MN ⊥,∴PQ :1
1x y m
=-
+,
∴||PQ =
∴1||||2MNPQ S MN PQ =
=四边形
2
(2)m =+ 2
52m =
+
∵2
21
2m m
+
≥,其中“=”成立当且仅当21m =, ∴12MNPQ S 四边形≥,
∴当1m =±时,MNPQ S 四边形取得最小值为12.
……………………………………………(12分)
21.(本小题满分12分)
证明:(1)令2525()()ln 33
g x f x x x x =+-=+-, 则22122
()x g x x x x
-'=
-=, ∴当2x >时,()0g x '>, ∴()g x 在(2)+∞,
上单调递增.
又2(2)ln 23
g =-
,
而2
2
ln 233e e 2e -=-,328=,2
323(e )e = 2.83e =>, ∴2
(2)ln 203
g =-
>, ∴25
()3f x x -+<在(2)+∞,
上恒成立. 令()()ln 22
x x h x f x x =-
=-,则112()22x h x x x -'=-=,
∴当2x >时,()0h x '<, ∴()h x 在(2)+∞,
上单调递减. 又(2)ln 210h =-<, ∴()2
x
f x <
在(2)+∞,
上恒成立. 综上,当2x >时,25()32x
f x x -+<<恒成立.
……………………………………………(6分)
(2)∵22ln 22n n ?
?+ ?+?
?,而2
2222n n +>+,(*) 所以令(*)中不等式的2222242
222n n x n n n n
++=+=++,
则有222251
12132n n n a n n n n
+-+<<++++,
则一方面,222
22
25521121
2133213(1)n n n n n a n n n n n +++->-+=-=+>+++++ 213(1)(2)n n +++211
312
n n =+-++, ∴21111
1121132334
12322n S n n n n n ??>+-+-++-=+- ?
+++??…2112132336n n >+-=+. 另一方面,111111(2)22n a n n n n ??
<+
=+- ?++??
,
∴111111111111232422212n S n n n n n n ????
<+-+-++-=++-- ? ?+++????…
3111342124
n n n n ??=+
-+<+ ?++??, 综上,有213364
n n S n +<<+.
……………………………………………(12分)
22.(本小题满分10分)【选修4?4:坐标系与参数方程】
解:(1)由条件可得cos 1x α=+,sin y α=, 又22cos sin 1αα+=,∴22(1)1x y -+=, 即2220x y x +-=为曲线C 的普通方程,
将222cos sin x y x y ρθρθρ?=?
=??+=?,,,代入C 的普通方程,可得22cos 0ρρθ-=, 即2cos ρθ=为曲线C 的极坐标方程.
…………………………………(5分)
(2)将1θθ=分别代入曲线C 与直线l 的极坐标方程, 可得1||2cos A OA ρθ==,
11||π2sin 4B OB ρθ==
?
?+ ?
?
?,
∴1||||2(sin OA OB =
= .
又1ππ43θ?
?
∈ ???
,,
∴1tan (1θ∈
,
∴||||OA OB ?∈ ??
. ………………………………………………………………(10分)
23.(本小题满分10分)【选修4?5:不等式选讲】 (1)解:若1c =,则2a b +=,2b a =-, ∴()|||2||||42|f x x a x b x a x a =-+-=-+-+,
由绝对值三角不等式可得,()|()(42)||43|f x x a x a a ---+=-≥, 其中“=”成立当且仅当()(42)0x a x a --+≤, ∴min ()|43|f x a =-,
∴()|||2|2|43|2f x x a x b a =-+-?-≥≥,
∴432a -≥或432a --≤,即2
3a ≤或2a ≥.
…………………………………………………(5分)
(2)证明:∵222a b ab +≥, 222b c bc +≥
222c a ca +≥,
∴2222()2()a b c ab bc ca ++++≥, ∴222a b c ab bc ca ++++≥,
2222()222a b c a b c ab bc ca ++=+++++≥3()ab bc ca ++,
∴2
()33a b c ab bc ca ++++=≤
, 其中“=”当且仅当1a b c ===. ………………………………………………(10分)