2020届江西省新余市高三上学期期末数学(理)试题(解析版)
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2020届江西省新余市高三上学期期末数学(理)试题 一、单选题 1.已知全集UR,集合Ax|xx20,B1,0,1,2,3,则CUAB( ) A.1 【答案】B 【解析】求得集合A{x|0x2},得到CUA{x|x0或x2},再根据集合的交集运算,即可求解. 【详解】 由题意,集合Ax|xx20{x|0x2},B1,0,1,2,3, 则CUA{x|x0或x2},所以CUAB1,3. 故选:B. 【点睛】 本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中熟记集合的交集、并集和补集的概念和运算,以及正确求解集合A是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 2.复数z满足z1iA.B.1,3 C.1,2,3 D.1,0,2,3 7 225i,则复数z的共轭复数的虚部为( ) i777B.i C. D.i 222【答案】A 【解析】利用复数的乘除运算求出复数z的代数形式,再求出其共轭复数,确认其虚部即可. 【详解】 25i25i25ii+17i337i, 因为zi1ii1222i1i+137i, 227其虚部为. 2所以z故选:A. 【点睛】 本题考查复数的乘除运算,以及对共轭复数的认识,是基础题. 3.鸡兔同笼,是中国古代著名的趣味题之一.《孙子算经》中就有这样的记载:今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各有几何?设计如右图的算法来解决这个问题,则判断框中应填入的是( ) A.m94 【答案】B B.m94 C.m35 D.m35 【解析】由题意知i为鸡的数量,j为兔的数量,m为足的数量,根据题意可得出判断条件. 【详解】 由题意可知i为鸡的数量,j为兔的数量,m为足的数量,根据题意知,在程序框图中,当计算足的数量为94时,算法结束,因此,判断条件应填入“m94”. 故选B. 【点睛】 本题考查算法程序框图中判断条件的填写,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等 题. 4.函数f(x)x2e的图像只可能是( ) xA. B. C. D. 【答案】C 【解析】利用函数f(x)x2e0排除A,B,取特殊值,排除D,即可判断. 【详解】 因为对于任意的xR,f(x)x2e0恒成立,所以排除A,B 由于f(0)02e1,则排除D 故选:C 【点睛】 本题主要考查了函数图像的识别,属于基础题. 5.若x,y满足A.2 【答案】A 【解析】作出x,y满足的可行域,利用z的几何意义即可解答. 【详解】 作出实数x,y满足不等式组对应的平面区域如图(阴影部分): 0xx1x1yx,则y2x的最大值是( ) 2B.2 C.1 D.1 令z2xy则y2xz,由图可知当直线y2xz过点A(2,2)时,z最大, 即z2xy取最大值为422, 故选:A . 【点睛】 本题主要考查线性规划的应用,利用z的几何意义,利用结合数形结合是解决本题的关键.属于基础题. 6.设alog43,blog86,c20.1,则( ) A.abc 【答案】D 【解析】由对数的运算化简可得alog23,blog236,结合对数函数的性质,求得ab1,又由指数函数的性质,求得c20.11,即可求解,得到答案. 【详解】 由题意,对数的运算公式,可得alog43B.bac C.cab D.cba log231log23log23, log242blog86又由33log261log26log236, log28362,所以log23log236log221,即ab1, 由指数函数的性质,可得c20.1201, 所以cba. 故选:D. 【点睛】 本题主要考查了对数函数的图象与性质,以及指数函数的图象与性质的应用,其中解答中熟练应用指数函数与对数函数的图象与性质,求得a,b,c的范围是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 7.函数f(x)4sinx(0)的最小正周期是3,则其图象向左平移6个单3位长度后得到的函数的一条对称轴是( ) A.x4 B.x3 C.x5 6D.x19 12【答案】D 【解析】由三角函数的周期可得解析式为y4sin【详解】 2,由函数图像的变换可得, 平移后得到函数342x,再求其对称轴方程即可. 39f(x)4sinx解:函数(0)的最小正周期是3,则函数32f(x)4sinx,经过平移后得到函数解析式为33242y4sinx4sinx63933得x24xk(kZ), ,由392319k(kZ),当k1时,x. 21212故选D. 【点睛】 本题考查了正弦函数图像的性质及函数图像的平移变换,属基础题. 8.已知三棱锥PABC的四个顶点都在球O的表面上,侧棱PA,PB,PC两两垂直,且PAPBPC2,若以P为球心且1为半径的球与三棱锥PABC公共部分的体积为V1,球O的体积为V2,则V1的值为( ) V2C.A.3 36B.3 721 64D.3 24【答案】B 【解析】由题意可知V1是半径为1的球的体积的1,把三棱锥PABC补成正方体,8利用正方体与外接球的关系即可得到球O的体积为V2. 【详解】 由题意易得:V11431, 83将三棱锥PABC补形为正方体可得其外接球即为三棱锥体的外接球,直径为:2RPA2PB2PC223, 4从而R3,V233, 3V11所以V283故选:B. 【点睛】 3372, 三棱锥三条侧棱两两垂直,且棱长分别为a,b,c,则其外接球半径公式为: 4R2a2b2c2. 9.今年4月,习近平总书记专程前往重庆石柱考察了“精准脱贫”工作,为了进一步解决“两不愁,三保障”的突出问题,当地安排包括甲、乙在内的5名专家对石柱县的3个不同的乡镇进行调研,要求每个乡镇至少安排一名专家,则甲、乙两名专家安排在不同乡镇的概率为( ) A.19 25B.17 20C.16 25D.19 40【答案】A 【解析】先求出甲、乙两名专家被分配在同乡镇的概率,由此能求出甲、乙两名专家不在同乡镇的概率. 【详解】 记甲、乙两名专家被分配在同乡镇的事件为A,5名专家分到3个不同的乡镇, 共有2种情况,1种情况为1,1,3人,另1种情况为1,2,2人. 1313C3A3C3A366P(A)113122那么C5C4C33C5C4C23101525, AA3322A2A2所以甲、乙两名专家不在同乡镇的概率为:P(A)1P(A)19. 25 故答案为:A 【点睛】 本题考查了分步计算原理的运用问题,也考查了间接法和古典概型的计算问题,属于基础题. x2y210.已知双曲线C:221(a0,b0)的左右焦点分别为F1、F2,过原点的直线ab与双曲线C交于A,B两点,若AF2B60,ABF2的面积为3a2,则双曲线的渐近线方程为( ) A.y1x 2B.y2x C.y3x 3D.y3x 【答案】D 【解析】连接AF根据双曲线定义及ABF2的1为平行四边形;1,BF1得四边形AF2BFBF1F2中应用余弦定理即可求得a、c关系,进而利用双面积求得BF1,BF2,再在曲线中【详解】 根据题意,连接AF1为平行四边形,几何关系如下图所示: 1,BF1得四边形AF2BF的关系求得渐近线方程。 设AF2x,则BF1x,BF2x2a ABF2的面积为3a2,AF2B60,则由三角形面积公式可得 3a2解得x13,化简得x22ax4a20 xx2a2251a,x51a(舍) 所以BF251a 在BF1F2中,F1F22c 由余弦定理可得 F1F2BF1BF22BF1BF2cos120, 即2c222251a2251a22251a51acos120 化简可得c24a2 ,由双曲线中c2a2b2 可得b23a2 即b3 a 所以渐近线方程为所以选D 【点睛】 本题考查了双曲线的定义和性质,渐近线方程求法,余弦定理的简单应用,属于中档题。11.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c25,且2asinCcosBasinAbsinBcosCAOA.5bsinC,点O满足OAOBOC0,23,则△ABC的面积为( ) 8B.35 C.52 D.55 55 3【答案】D 【解析】运用正弦定理和余弦定理将角统一成边,再利用向量的数量积运算和三角形的面积公式结合求解. 【详解】 由2asinCcosBasinAbsinB5bsinC, 2a2c2b255可得2aca2b2bc,即cb.又c25,所以b4. 2ac22因为OAOBOC0,所以点O为△ABC的重心, 所以ABAC3AO,所以AB3AOAC, 两边平方得AB|9AO|6AOACcosCAO|AC|2. 因为cosCAO2233222,所以AB|9AO|6AO|ACAC|, 88 于是9|AO|29AO40,所以AO4, 32114355. △AOC的面积为AOACsinCAO4122338因为△ABC的面积是△AOC面积的3倍.故△ABC的面积为55. 【点睛】 本题关键在于运用向量的平方可以转化到向量的夹角的关系,再与三角形的面积公式相结合求解,属于难度题. 12.已知函数f(x)121xxa(x0),g(x)lnx(x0),其中aR.若f(x)42gx)的图象在点Ax1,fx1处的切线与(的图象在点Bx2,fx2处的切线重合,则a的取值范围为() A.(1ln2,) B.(1ln2,) D.(ln2ln3,) 3C., 4【答案】A 【解析】先根据导数的几何意义写出函数fx在点A与函数gx在B处的切线方程,111ln1,令再利用两直线重合的充要条件列出关系式,从而得出ax2x22t11 ,则0t,最后利用导数研究它的单调性和最值,即可得出a的取值范围.x222【详解】 121xxa(x0),g(x)lnx(x0) 42111∴fxxx0,gxx0, 22x∵f(x)函数fx在点Ax1,fx1处的切线方程为:1111yx12x1ax1xx1, 2242函数gx在点Bx2,fx2处的切线方程为:ylnx21xx2, x2111x①,1x12alnx21②, 两直线重合的充要条件是122x24 由①及x10x2得0211, x22211111故alnx21ln1, x2x22x222111令t,则0t,且atlnt1, x22211设httlnt1,0t 2212t2t12t1t1, ht2t1ttt当0t21时,ht0恒成立,即ht单调递减, 21hth1ln2,x0时,ht, 2即a的取值范围为(1ln2,),故选A. 【点睛】 本题主要考查了导数的几何意义等基础知识,考查了推理论证能力、运算能力、创新意识,考查了函数与方程、分类与整合、转化与化归等思想方法,属于中档题. 二、填空题 13.中国古代数学专家(九章算术)中有这样一题:今有男子善走,日增等里,九日走1260里,第一日,第四日,第七日所走之和为390里,则该男子的第三日走的里数为__________. 【答案】120 【解析】将题目转化成数学语言,得到等差数列关系,求出首项和公差,再求第三日走的里数,即数列的第三项. 【详解】 因为男子善走,日增等里,可知每天走的里数符合等差数列,设这个等差数列为an,其公差为d,前n项和为Sn. 根据题意可知,S91260,a1a4a7390, 法一:S99a1a99a51260,a5140 2a1a4a73a4390,a4130, da5a410, a3a4d120. 98d1260S912609a1 法二:,2aaa390147a1a13da16d390a1100解得所以a3a12d120 d10【点睛】 本题考查文字描述转化数学语言的能力,等差数列求和和通项以及基本性质,属于简单题. 14.(x1)12x的展开式中x4的系数为_________. 【答案】160 【解析】根据12x的展开式的通项公式可得(x1)12x的展开式中x4的系数. 【详解】 3344(x1)12x的展开式中x4的系数为C52C52160 5555【点睛】 本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,属于基础题. sin2的值为__________. 15.若tan3,则tan4【答案】3 103,利用5【解析】利用二倍角的正弦公式和平方关系式的逆用公式弦化切可得sin2两角和的正切公式可得tan(【详解】 因为tan3, 4)2,然后相除可得. 所以sin22sincos2tan2332sincos, 2222sincostan1315431tan()2, 41tantan13143sin235. 所以10tan()243 故答案为: 10【点睛】 本题考查了二倍角的正弦公式,两角和的正切公式,属于中档题. 16.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出,今有抛物线y2px(p0),如图,一平行x轴的光线射向抛物线2tantan上的点P,经过抛物线的焦点F反射后射向抛物线上的点Q,再反射后又沿平行x轴方向射出,若两平行光线间的最小距离为6,则此抛物线的方程为_______. 【答案】y6x 【解析】联立直线与抛物线方程,消去x得到关于y的方程,利用韦达定理得到2y1y2,y1y2的值,然后表示两平行光线距离,并求出其最小值为2p,而由题意可知最小值为6,从而得到2p6,抛物线方程得解. 【详解】 设P(x1,y1),Q(x2,y2),设两平行光距离为d, 由题意可知,dy1y2, 因为F(pp,0),而直线PQ过点F,则设直线PQ方程为:xmy,mR 22y22px22因为{p,消去x得y2pmyp0, xmy2 2由韦达定理可得y1y22pm,y1y2p, 则dy1y2所以2p6, 4p2m24p22p1m22p, 故抛物线方程为y6x. 【点睛】 本题主要考查了抛物线方程的求解,涉及到韦达定理的应用,属于难题.对于涉及到直线与曲线相关的距离问题,常常运用到韦达定理以及弦长公式进行求解. 三、解答题 17.已知an是首项为1的等比数列,各项均为正数,且a2a312. (1)求数列an的通项公式; (2)设bn21,求数列bn的前n项和Sn. (n2)log3an1【答案】(1) an3n1 (2) Sn=32n3 42(n1)(n2)【解析】(1)由a2a312得q方程求解即可;(2)bn1变形为bn nn2111裂项求和即可. 2nn2【详解】 (1)设an的公比为q, 2由a2a312得 qq12, 解得q3,或q4, n1因an各项都为正数,所以q0,所以q3,所以an3, 2bn 11111 n2log3an1nn22nn21111111132n3Sn1+=. 2324n1n1nn242n1n2【点睛】 本题考查等比数列通项公式,裂项相消求和,熟记等比数列通项,熟练计算裂项求和是关键,易错点是裂项时提系数,及剩余项数,是基础题. 18.如图,在四棱锥PABCD中,平面PAD平面ABCD,AD∥BC,ABBCPA1,AD2,PADDABABC90,点E在棱PC上,且CECP. (Ⅰ)求证:CDAE; (Ⅱ)是否存在实数,使得二面角CAED的余弦值为10?若存在,求出实数5的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)10. 5【解析】试题分析:(1)由边长和勾股定理得CDAC,又平面PAD平面ABCD,由定理证得CD平面PAC CDAE (2) 建立空间直角坐标系, 得出平面AEC的一个法向量为 nCD1,1,0,设平面AED的一个法向量为m,由题意计算得出结果 解析:(Ⅰ)过点C作CFAB交AD于D, ABBC1,AD2,DABABC90 四边形ABCF为正方形,且AFFD1,AC在RtCFD中,CD2 2,在ACD中,CD2AC24AD2 CDAC PAD90,PAAD 又平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD PA平面ABCD PACD PA,AC平面PAC,且PAACA CD平面PAC CDAE (Ⅱ)PAD90PAAD 又平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD PA平面ABCD PACD,PAAB 以点A为坐标原点,AB、AD、AP所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系, A0,0,0,P0,0,1,C1,1,0,D0,2,0,CD1,1,0,AD0,2,0 假设存在实数使得二面角CAED的余弦值为点E在棱PC上,0,1 设Ex,y,z10,令CECP 5CECP,x1,y1,z1,1,1 E1,1,则AE1,1,, CD平面PAC,平面AEC的一个法向量为nCD1,1,0 设平面AED的一个法向量为mx1,y1,z1 由mAE0mAD0得1x11y1z10y10令z1得1m,0,1,0,1 11取m,0,1 cosm,nmnmn2122105 化简得32840又0,1 存在实数2 3210. 使得二面角CAED的余弦值为3519.为庆祝党的98岁生日,某高校组织了“歌颂祖国,紧跟党走”为主题的党史知识竞赛。从参加竞赛的学生中,随机抽取40名学生,将其成绩分为六段70,75,75,80, 80,85,85,90,90,95,95,100,到如图所示的频率分布直方图. (1)求图中a的值及样本的中位数与众数; (2)若从竞赛成绩在70,75与95,100两个分数段的学生中随机选取两名学生,设这两名学生的竞赛成绩之差的绝对值不大于5分为事件M,求事件M发生的概率. (3)为了激励同学们的学习热情,现评出一二三等奖,得分在95,100内的为一等奖,得分在90,95内的为二等奖, 得分在85,90内的为三等奖.若将频率视为概率,现从考生中随机抽取三名,设为获得三等奖的人数,求的分布列与数学期望. 【答案】(1)0.06;87.5;87.5;(2)7;(3)详见解析 15【解析】(1)根据小矩形的面积之和等于1,列出方程,求得a的值,根据中位数定义估计中位数的范围,在列出方程求解中位数,再根据众数的定义,即可求解. (2)计算两组的人数,再计算抽取的两人在同一组的概率,即可求解; (3)根据题意,得到随机变量服从二项分布,再利用二项分布的期望公式,即可求解. 【详解】 (1)由频率分布直方图可知(a0.050.0420.020.01)51,解得a0.06,可知样本的中位数在第4组中,不妨设为x, 则(0.010.020.04)5(x85)0.050.5,解得x87.5, 即样本的中位数为87.5, 由频率分布直方图可知,样本的众数为859087.5. 2(2)由频率分布直方图可知,在70,75与95,100两个分数段的学生人数分别为2和4,设中两名学生的竞赛成绩之差的绝对值不大于5分为事件M, 22C2C477M. 则事件M发生的概率为,即事件发生的概率为2C61515 (3)从考生中随机抽取三名,则随机变量为获得三等奖的人数,则0,1,2,3, 由频率分布直方图知,从考升中任抽取1人,此生获得三等奖的概率为0.0650.3,所以随机变量服从二项分布B(3,0.3), 312则P(0)(10.3)0.343,P(1)C30.3(10.3)0.441, P(2)C320.32(10.3)0.189,P(3)0.330.027, 所以随机变量的分布列为 P 0 0.343 1 0.441 2 0.189 3 0.027 所以E30.30.9. 【点睛】 本题主要考查了频率分布直方图的应用,以及随机变量的分布列及其数学期望的求解,其中解答中认真审题,熟练频率分布直方图的性质,正确确定随机变量的取值,求得相应的概率,得出随机变量的分布列是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. x2y22 20.已知椭圆C:221ab0过点A(2,0),离心率为,O为坐标原点.ab2(1)求椭圆C的标准方程; (2)设P,Q,R为椭圆C上的三点,OQ与PR交于点M,且OQ3OM,当PR的中点恰为点M时,判断△OPR的面积是否为常数,并说明理由. uuuruuur4x2【答案】(1)y21;(2)△OPR的面积是常数为,理由见解析. 29【解析】(1)由题a=2,再由离心率,求得c,再由 (2)b2a2c2,即可求得方程;若点Q是椭圆的右顶点,求得OPR的面积为4,若点Q不是椭圆的左、右顶点,则9设直线PR的方程为:ykxmm0,与椭圆联立,由韦达定理得M,Q的坐标,弦长公式,点到线的距离公式,进而求出OPR的面积为常数 【详解】 212a2a,解得(1)由已知易得, c1c22a∴b2a2c21, x2故椭圆C的标准方程为:y21. 2(2)①若点Q是椭圆的右顶点(左顶点一样),则Q∵OQ3OM,M在线段OQ上, ∴M2,0, 242,0,此时轴,求得, PRxPR3314224. 2339∴OPR的面积等于②若点Q不是椭圆的左、右顶点,则设直线PR的方程为:ykxmm0,Px1,y1,Rx2,y2, x22y224km222由得2k1x4kmx2m20,则x1x22,2k1ykxm2m22, x1x222k1∴PR的中点M的坐标为m2km,, 222k12k1∴点Q的坐标为3m6km22,,将其代入椭圆方程,化简得2k19m. 222k12k1∴PR1k2x1x22221k22k21m281k2. 4x1x2 22k19mm1k2点O到直线PR的距离d, ∴OPR的面积SOPRm1181k24PRd. 229m1k294. 9 综上可知,OPR的面积为常数【点睛】 本题考查椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系,三角形面积公式,熟记椭圆的简单几何性质,准确计算弦长,距离及面积公式是关键,是中档题 21.已知函数(1)若,. 存在极小值,求实数的取值范围; 的极小值点,且.(2)见解析. ,可构造函数,通过,证明:. (2)设是【答案】(1) 【解析】(1)先求得导函数,根据定义域为求导及分类讨论,即可求得的取值范围。 (2)由(1)令可得,通过分离参数得。构造函数的最小值,结合及,同时求对数,根据函数,由导数即可判断,的单调情况,进而求得【详解】 (1)令则所以在时,时,时,, 即可证明不等式成立。. , 上是增函数. ; . ,,函数在区间上是增函数,不存在极值又因为当当所以,当点; 当时,的值域为使时,时,. ,,, 必存在所以当当所以,,单调递减; 单调递增; 存在极小值点. . . 综上可知实数的取值范围是(2)由(1)知所以, . ,即 由令又令,得,显然,所以由, , . 在区间,得. 上单调递减. 当当时,时,,函数,函数单调递增; 单调递减; , , , , 所以,当所以所以所以即【点睛】 时,函数,即,取最小值,即. 本题考查了导数在研究函数单调性、极值和最值中的综合应用,利用导数证明不等式成立,变换过程复杂,需要很强的逻辑推理能力,是高考的常考点和难点,属于难题。 x32cos22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),y32sin直线C2的普通方程为y系. (1)求曲线C1和直线C2的极坐标方程; (2)若直线C2与曲线C1交于A,B两点,求3x.以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标311. OAOB22【答案】(1) (cos3)(sin3)4,6R;(2) 333. 14【解析】(1)先将曲线C1的参数方程化为普通方程,再化为极坐标方程;根据直线过原点,即可得C2的极坐标方程。 (2)联立直线的极坐标方程与曲线C1的极坐标方程,根据极径的关系代入即可求得 11的值。 OAOB【详解】 x32cos(1)由曲线C1的参数方程为(为参数), y32sin得曲线C1的普通方程为x3y34, 所以曲线C1的极坐标方程为cos3sin34, 即6cos6sin140. 因为直线C2过原点,且倾斜角为所以直线C2的极坐标方程为, 6222226R. (2)设点A,B对应的极径分别为1,2, 26cos6sin140由, 6得333140, 所以12333,1214, 又10,20, 2OAOB112333 1. 所以OAOBOAOB1214【点睛】 本题考查了参数方程、普通方程和极坐标方程的转化,利用极坐标求线段和,属于中档题。 23.[选修4-5:不等式选讲] 已知证明: (1)(2). ; ,,,且. 【答案】(1)见解析.(2)见解析. 【解析】(1)根据分析法,结合不等式关系中的 ,,,即可证明不等式成立;或用柯西不等式,直接证明不等式成立。 (2)根据“1”的代换,代入后结合基本不等式即可证明;直接构造基本不等式证明,也可证明不等式成立。 【详解】 (1)方法一:因为所以因为所以,, . 所以方法二:所以(2)方法一:,当且仅当 , 所以当且仅当方法二:所以当且仅当【点睛】 本题考查了不等式的证明,基本不等式及柯西不等式的应用,属于中档题。 , 时,等号成立. , 时,等号成立. , 时,等号成立. ,当且仅当时,等号成立. , , , , 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/6553f282de3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b00f.html