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2020届湖南省湘潭市第一中学高三上学期10月月考数学(理)试题(解析版)
2020届湖南省湘潭市第一中学高三上学期10月月考数学(理)试题 一、单选题 1.已知集合,则满足条件的集合的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【解析】由得到集合N为集合M的子集,根据子集的定义写出其子集,即可得到集合的个数. 【详解】 ,即集合N为集合M的子集 则集合N可以为: ,共四个 故选:D 【点睛】 本题主要考查了集合间的基本关系,属于基础题. 2.复数的共轭复数是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】试题分析:因为,所以共轭复数是,故选C. 【考点】1.复数的运算;2.共轭复数. 3.已知等差数列中,为其前项的和,,,则 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】根据等差数列前n项和的性质得到=,=,,联立两式可得到公差,进而得到结果. 【详解】 等差数列中,为其前项的和,=,=,,联立两式得到 故答案为:C. 【点睛】 本题考查了等差数列前n项和的性质的应用,和基本量的计算,数列通项的求法中有常见的已知和的关系,求表达式,一般是写出做差得通项,但是这种方法需要检验n=1时通项公式是否适用;数列求和常用法有:错位相减,裂项求和,分组求和等。 4.下列函数中是偶函数,且在区间(0,+)上是减函数的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据函数表达式,判断f(x)和f(-x)的关系,得到奇偶性,再依次判断单调性即可得到结果. 【详解】 A.,,函数是偶函数,在上是增函数,故不正确; B. ,是偶函数,,在区间上是减函数,故正确; C. ,,是奇函数,故不正确; D. ,,是偶函数,但是在上是增函数,故不正确; 故答案为B. 【点睛】 这个题目考查了函数的奇偶性和单调性,函数奇偶性的判断,先要看定义域是否关于原点对称,接着再按照定义域验证和 的关系,函数的单调性,一般小题直接判断函数在所给区间内是否连续,接着再判断当x变大时y的变化趋势,从而得到单调性. 5.函数的零点是和,则( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】利用韦达定理求得和的值,再利用两角和的正切公式求得的值. 【详解】 因为函数的零点是和, 所以和是的两个实数根, 所以,,则, 故选C. 【点睛】 本题主要考查了根与系数的关系及两角和的正切展开,着重考查了学生公式的应用,属于基础题. 6.若中心在原点,焦点坐标为(0,±5)的椭圆被直线3x﹣y﹣2=0截得的弦的中点的横坐标为,则椭圆方程为( ) A.1 B.1 C. D. 【答案】C 【解析】先根据焦点坐标得出a2﹣b2=50,根据直线方程求出AB中点为(,).再设而不求的方法求得AB的斜率与中点坐标之间的关系式,求出a2=3b2,联解两式即可得到该椭圆的标准方程. 【详解】 解:设椭圆:1(a>b>0),则a2﹣b2=50① 又设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB中点(x0,y0) ∵x0,∴代入直线方程得y02 由,可得 ∴AB的斜率k••3 ∵1,∴a2=3b2② 联解①②,可得a2=75,b2=25,得椭圆的方程为:1 故选:C. 【点睛】 本题主要考查了椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的综合问题.直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,主要涉及位置关系的判定,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等. 7.某运动制衣品牌为了成衣尺寸更精准,现选择15名志愿者,对其身高和臂展进行测量(单位:厘米),左图为选取的15名志愿者身高与臂展的折线图,右图为身高与臂展所对应的散点图,并求得其回归方程为,以下结论中不正确的为( ) A.15名志愿者身高的极差小于臂展的极差 B.15名志愿者身高和臂展成正相关关系, C.可估计身高为190厘米的人臂展大约为189.65厘米 D.身高相差10厘米的两人臂展都相差11.6厘米, 【答案】D 【解析】 根据散点图和回归方程的表达式,得到两个变量的关系,A根据散点图可求得两个量的极差,进而得到结果;B,根据回归方程可判断正相关;C将190代入回归方程可得到的是估计值,不是准确值,故不正确;D,根据回归方程x的系数可得到增量为11.6厘米,但是回归方程上的点并不都是准确的样本点,故不正确. 【详解】 A,身高极差大约为25,臂展极差大于等于30,故正确; B,很明显根据散点图像以及回归直线得到,身高矮臂展就会短一些,身高高一些,臂展就长一些,故正确; C,身高为190厘米,代入回归方程可得到臂展估计值等于189.65厘米,但是不是准确值,故正确; D,身高相差10厘米的两人臂展的估计值相差11.6厘米,但并不是准确值,回归方程上的点并不都是准确的样本点,故说法不正确. 故答案为D. 【点睛】 本题考查回归分析,考查线性回归直线过样本中心点,在一组具有相关关系的变量的数据间,这样的直线可以画出许多条,而其中的一条能最好地反映x与Y之间的关系,这条直线过样本中心点.线性回归方程适用于具有相关关系的两个变量,对于具有确定关系的两个变量是不适用的, 线性回归方程得到的预测值是预测变量的估计值,不是准确值. 8.在的展开式中,含x5项的系数为( ) A.6 B.﹣6 C.12 D.﹣12 【答案】D 【解析】直接利用二项式的展开式的应用求出结果. 【详解】 解:的展开式中, 当r=0时,, 所以的展开式为, 当s=1时,系数为. 故选:D. 【点睛】 本题考查的知识要点:二项式展开式的应用,主要考查配对问题的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题型. 9.已知角ø是曲线f(x)=ln(ex+1)的切线的倾斜角,则ø的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】求出原函数的导函数,得到曲线f(x)的切线的斜率的范围,进一步求得ø的取值范围. 【详解】 解:由f(x)=ln(ex+1),得f′(x), ∵ex>0,∴1,则f′(x)∈(0,1), 即tanø∈(0,1),又直线倾斜角的范围为[0,π), ∴ø的取值范围为(0,). 故选:C. 【点睛】 本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了由直线的斜率求倾斜角,是中档题. 10.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有器中米,不知其数,前人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一头五升(注:一斗为十升).问,米几何?”如图是解决该问题的程序框图,执行该程序框图,若输出的(单位:升),则输入的值为, A. B. C. D. 【答案】D 【解析】分析:模拟程序运行,依次写出每次循环得到的的值,当时,不满足条件,推出循环,输出的值为,即可求解. 详解:模拟程序的运行,可得, 满足条件,执行循环体,; 满足条件,执行循环体,; 满足条件,执行循环体,; 此时,不满足条件,推出循环,输出的值为, 根据题意可得,解得,故选D. 点睛:识别算法框图和完善算法框图是近年高考的重点和热点.解决这类问题:首先,要明确算法框图中的顺序结构、条件结构和循环结构;第二,要识别运行算法框图,理解框图解决的问题;第三,按照框图的要求一步一步进行循环,直到跳出循环体输出结果,完成解答.近年框图问题考查很活,常把框图的考查与函数和数列等知识考查相结合. 11.函数的图象在上恰有两个最大值点,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由三角函数图象确定满足条件,解得结果. 【详解】 由题意得,选C. 【点睛】 本题考查三角函数图象与性质,考查基本求解能力. 12.设函数f(x),若对任意x1∈[1,2],总存在x0∈[0,a],使得g(x0)=f(x1)成立,则a的取值范围为( ) A.a≥4 B.0≤a≤4 C.a≥1 D.0<a≤1 【答案】A 【解析】求出f(x),g(x)的值域,根据题意,[3,5]⊆[1﹣3a,a2﹣3a+1],a>0,求出a即可. 【详解】 解:若对任意x∈[1,2],f(x),f'(x)=2x0,f(x)递增, 故f(x)∈[3,5], 在x∈[0,a],a>0, 则g(x)=ax+1﹣3a,在[0,a]单调递增,g(x)∈[1﹣3a,a2﹣3a+1], 根据题意,[3,5]⊆[1﹣3a,a2﹣3a+1],a>0, ,解得a≥4, 综上,a≥4, 故选:A. 【点睛】 本题考查函数的存在性问题和恒成立问题,考查利用导数处理函数的最值问题,考查分类讨论思想与转化思想,中档题. 二、填空题 13.有一个几何体的三视图及其尺寸(单位cm),则该几何体的表面积为:_____. 【答案】24πcm2 【解析】由三视图可知:该几何体是一个圆锥,其母线长是5cm,底面直径是6cm.据此即可计算出答案. 【详解】 解:由三视图可知:该几何体是一个圆锥,其母线长是5cm,底面直径是6cm. ∴该三棱锥的表面积S=π×3224πcm2. 故答案为:24πcm2. 【点睛】 本题考查由三视图还原几何体,考查锥体的表面积的计算,由三视图正确恢复原几何体是解题的关键. 14.若满足约束条件则的最小值是___________,最大值是___________. 【答案】 【解析】先作可行域,再平移目标函数对应的直线,从而确定最值. 【详解】 作可行域,如图中阴影部分所示,则直线过点时取最大值,过点时取最小值. 【点睛】 线性规划的实质是把代数问题几何化,即用数形结合的思想解题.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界处取得. 15.双曲线=1(b∈N)的两个焦点F1、F2,P为双曲线上一点,|OP|<5,|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比数列,则b2=_________. 【答案】1 【解析】解:设F1(-c,0)、F2(c,0)、P(x,y), 则|PF1|2+|PF2|2=2(|PO|2+|F1O|2)<2(52+c2), 即|PF1|2+|PF2|2<50+2c2, 又∵|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|, 依双曲线定义,有|PF1|-|PF2|=4, 依已知条件有|PF1|·|PF2|=|F1F2|2=4c2 ∴16+8c2<50+2c2,∴c2<, 又∵c2=4+b2<,∴b2<,∴b2=1. 答案:1 16.设是定义在上的偶函数,且当时,,若对任意的,不等式恒成立,则实数的最大值是__________. 【答案】 【解析】由为偶函数, 在上连续,且为减函数,可得,等价于,即有,由一次函数的单调性,解不等式即可得结果. 【详解】 因为当时,, 所以可得时,递减,; 当时,递减,且, 在上连续,且为减函数, 对任意的,不等式恒成立, 等价于,可得, 两边平方、移项分解因式可得, 由一次函数的单调性, 可得,且, 即为且,即有, 则的最大值为,故答案为. 【点睛】 化简函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为的形式,然后根据函数的单调性去掉“”,转化为具体的不等式(组),此时要注意与的取值应在外层函数的定义域内. 三、解答题 17.在中,内角、、的对边分别为、、,已知. (1)求角; (2)若,求的最小值. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)先由正弦定理得到,再由三角形内角和的关系得到角A的正弦值,进而得到角A的大小;(2)由向量点积运算得到,再由余弦定理得到,再由重要不等式得到结果. 【详解】 (1)∵△ABC中,b﹣acosC=, ∴由正弦定理知,sinB﹣sinAcosC=sinC,∵A+B+C=π, ∴sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,∴sinAcosC+cosAsinC﹣sinAcosC=sinC, ∴cosAsinC=sinC,∴cosA=,∴A=. (2)由(1)及得,所以 ,当且仅当时取等号,所以的最小值为. 【点睛】 解三角形的应用中要注意与基本不等式的结合,以此考查三角形中有关边、角的范围问题.利用正弦定理、余弦定理与三角形的面积公式,建立如“”之间的等量关系与不等关系,通过基本不等式考查相关范围问题;注意与三角函数的图象与性质的综合考查,将两者结合起来,既考查解三角形问题,也注重对三角函数的化简、计算及考查相关性质等;正、余弦定理也可能结合平面向量及不等式考查面积的最值或求面积,此时注意应用平面向量的数量积或基本不等式进行求解. 18.某城市的华为手机专卖店对该市市民使用华为手机的情况进行调查.在使用华为手机的用户中,随机抽取100名,按年龄(单位:岁)进行统计的频率分布直方图如图: (1)根据频率分布直方图,分别求出样本的平均数(同一组数据用该区间的中点值作代表)和中位数的估计值(均精确到个位); (2)在抽取的这100名市民中,按年龄进行分层抽样,抽取20人参加华为手机宣传活动,现从这20人中,随机选取2人各赠送一部华为手机,求这2名市民年龄都在内的人数为,求的分布列及数学期望. 【答案】(1)39,39(2)见解析 【解析】分析:(1)根据组中值与对应区间概率的乘积得平均数,根据中位数对应概率为0.5,列式可得结果,(2)先根据分层抽样得区间人数,再确定随机变量取法,利用组合数求对应区间概率,列表可得分布列,最后根据数学期望公式求期望. 详解: 解:(Ⅰ)平均值的估计值 中位数的估计值: 因为, 所以中位数位于区间年龄段中,设中位数为,所以,. (Ⅱ)用分层抽样的方法,抽取的20人,应有6人位于年龄段内,14人位于年龄段外。 依题意,的可能值为0,1,2 ,, 分布列为 0 1 2 . 点睛:求解离散型随机变量的数学期望的一般步骤为: 第一步是“判断取值”,即判断随机变量的所有可能取值,以及取每个值所表示的意义; 第二步是“探求概率”,即利用排列组合、枚举法、概率公式(常见的有古典概型公式、几何概型公式、互斥事件的概率和公式、独立事件的概率积公式,以及对立事件的概率公式等),求出随机变量取每个值时的概率; 第三步是“写分布列”,即按规范形式写出分布列,并注意用分布列的性质检验所求的分布列或某事件的概率是否正确; 第四步是“求期望值”,一般利用离散型随机变量的数学期望的定义求期望的值,对于有些实际问题中的随机变量,如果能够断定它服从某常见的典型分布(如二项分布),则此随机变量的期望可直接利用这种典型分布的期望公式()求得.因此,应熟记常见的典型分布的期望公式,可加快解题速度. 19.如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥底面ABCD,PA=AB=1,AD=,点F是PB的中点,点E在边BC上移动. (1)点E为BC的中点时,试判断EF与平面PAC的位置关系,并说明理由; (2)求证:无论点E在BC边的何处,都有; (3)当为何值时,与平面所成角的大小为45°. 【答案】(1)EF//面PAC (2) 因PA⊥底面ABCD,所以DA⊥PA,又DA⊥AB,所以DA⊥面PAB,又DA//CB,所以CB⊥面PAB所以,因为 AF⊥PB所以AF⊥面PBC有 (3) 【解析】试题分析:⑴当E是BC中点时,因F是PB的中点,所以EF为的中位线, 故EF//PC,又因面PAC,面PAC,所以EF//面PAC 4分 ⑵证明:因PA⊥底面ABCD,所以DA⊥PA,又DA⊥AB,所以DA⊥面PAB, 又DA//CB,所以CB⊥面PAB,而面PAB,所以, 又在等腰三角形PAB中,中线AF⊥PB,PBCB=B,所以AF⊥面PBC. 而PE面PBC,所以无论点E在BC上何处,都有 8分 ⑶以A为原点,分别以AD、AB、AP为xyz轴建立坐标系,设, 则,,,设面PDE的法向量为, 由,得,取,又, 则由,得,解得. 故当时,PA与面PDE成角 12分 【考点】线面平行垂直的判定及线面角的求解 点评:证明线面平行时常借助于已知的中点转化为线线平行,第三问求线面角采用空间向量的方法思路较简单,只需求出直线的方向向量与平面的法向量,代入公式即可 20.已知平面上两定点M(0,﹣2)、N(0,2),P为一动点,满足•||•|| (I)求动点P的轨迹C的方程; (II)若A、B是轨迹C上的两不同动点,且λ.分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设其交点Q,证明为定值. 【答案】(I)x2=8y (II)见解析 【解析】(I)先设P(x,y),求动点P的轨迹C的方程,即寻找x,y之间的关系,结合向量的坐标运算即可得到. (II)先设出A,B两点的坐标,利用向量关系及向量运算法则,用A,B的坐标表示出,最后看其是不是定值即可. 【详解】 (I)设P(x,y). 由已知 (x,y+2),(0,4),(﹣x,2﹣y), •4y+8. ||•||=4 ∵•||•|| ∴4y+8=4整理,得x2=8y 即动点P的轨迹C为抛物线,其方程为x2=8y. (II)由已知N(0,2). 即得(﹣x1,2﹣y1)=λ(x2,y2﹣2) 设A(x1,y1),B(x2,y2).由λ 即得(﹣x1,2﹣y1)=λ(x2,y2﹣2), ∴﹣x1=λx2…(1), 2﹣y1=λ(y2﹣2)…(2) 将(1)式两边平方并把x12=8y1,x22=8y2代入得y1=y2 解得 y1=2λ,y2, 且有x1x2=﹣λx22=﹣8λy2=﹣16. 抛物线方程为 y=,求导得y′x. 所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是 yx1(x﹣x1)+y1,yx2(x﹣x2)+y2, 即yx1xx12,yx2xx22 解出两条切线的交点Q的坐标为 (,)=(,﹣2) 所以 •(,﹣4)•(x2﹣x1,y1﹣y2) (x22﹣x12)﹣4(x22x12)=0 所以 为定值,其值为0. 【点睛】 求曲线的轨迹方程是解析几何的基本问题 求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系. 21.已知函数f(x)=[x2﹣(a+4)x+3a+4]ex, (1)讨论函数f(x)的单调性; (2)求证不等式(x3﹣6x2+10x)ex>10(lnx+1)成立. 【答案】(1)见解析(2)见解析 【解析】(1)求导,讨论a与2的大小关系,解导不等式,得出结论; (2)根据题意,当a=2时,f(x)=(x2﹣6x+10)ex,故原不等式可化为f(x)>g(x),其中g(x)=10(),求出f(x)和g(x)的值域,比较即可. 【详解】 (1)f'(x)=ex(x﹣a)(x﹣2),x∈R, 当a<2时,当x∈(﹣∞,a],(2,+∞)时,f'(x)>0,f(x)递增;当x∈(a,2)时,f'(x)<0,f(x)递减; 当a>2时,当x∈(﹣∞,2],(a,+∞)时,f'(x)>0,f(x)递增;当x∈(2,a)时,f'(x)<0,f(x)递减; 当a=2时,f'(x)≥0,f(x)在R上递增; (2)当a=2时,f(x)=(x2﹣6x+10)ex, 故原不等式可化为f(x)>g(x),其中g(x)=10(), 由(1)知,函数f(x)在(0,+∞)单调递增,故当x>0时,f(x)>f(0)=10, 对于g(x)=10(),g'(x), 当x∈(0,1)时,g'(x)>0,g(x)递增;当x∈(1,+∞)时,g'(x)<0,g(x)递减; 故g(x)的最大值为g(1)=10, 故f(x)>g(x)成立, 原命题得证. 【点睛】 本题考查利用导数研究函数的单调性及证明不等式,考查分类讨论思想与等价转化思想,属于中档题. 22.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(θ为参数),直线l 的参数方程为 . (1)若,求C与l的交点坐标; (2)若C上的点到l的距离的最大值为,求. 【答案】(1),;(2)或. 【解析】试题分析:(1)直线与椭圆的参数方程化为直角坐标方程,联立解交点坐标;(2)利用椭圆参数方程,设点,由点到直线距离公式求参数. 试题解析:(1)曲线的普通方程为. 当时,直线的普通方程为. 由解得或. 从而与的交点坐标为,. (2)直线的普通方程为,故上的点到的距离为 . 当时,的最大值为.由题设得,所以; 当时,的最大值为.由题设得,所以. 综上,或. 点睛:本题为选修内容,先把直线与椭圆的参数方程化为直角坐标方程,联立方程,可得交点坐标,利用椭圆的参数方程,求椭圆上一点到一条直线的距离的最大值,直接利用点到直线的距离公式,表示出椭圆上的点到直线的距离,利用三角有界性确认最值,进而求得参数的值. 23.已知函数,. (1)当时,求不等式的解集; (2)若不等式的解集包含[–1,1],求的取值范围. 【答案】(1);(2). 【解析】【详解】试题分析:(1)分,,三种情况解不等式;(2)的解集包含,等价于当时,所以且,从而可得. 试题解析:(1)当时,不等式等价于.① 当时,①式化为,无解; 当时,①式化为,从而; 当时,①式化为,从而. 所以的解集为. (2)当时,. 所以的解集包含,等价于当时. 又在的最小值必为与之一,所以且,得. 所以的取值范围为. 点睛:形如(或)型的不等式主要有两种解法: (1)分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为,, (此处设)三个部分,将每部分去掉绝对值号并分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集. (2)图像法:作出函数和的图像,结合图像求解.查看更多