【数学】2020届一轮复习浙江版综合检测一
综合检测一
(时间:120 分钟 满分:150 分)
第Ⅰ卷(选择题 共 40 分)
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4 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 A={x∈R|x+1≥0},B={x∈R|2-x2<0},则 A∪(∁RB)等于( )
A.[-1,+∞)
B.[- 2,+∞)
C.(-∞,- 2]∪[-1,+∞)
D.[-1, 2]
答案 B
解析 根据题意,得 A={x|x≥-1},
∁RB={x∈R|x2≤2}={x|- 2≤x≤ 2},
从而 A∪(∁RB)={x|x≥- 2},故选 B.
2.已知向量 a=(1+m,1-m),b=(m-1,2m+1),m∈R,则“m=0”是“a⊥b”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 a⊥b⇔(1+m)(m-1)+(1-m)(2m+1)=0⇔m(m-1)=0⇔m=0 或 m=1,所以“m=0”
是“a⊥b”的充分不必要条件.故选 A.
3.已知函数 f(x)=log (x2-2x-3),则下列关系正确的是( )
A.f(- 3)
f(- 3) D.f(log328)0,
得 x<-1 或 x>3.
∴y=x2-2x-3=(x-1)2-4 在(-∞,-1)上是减函数,在(3,+∞)上是增函数,而 y=log
x 在(0,+∞)上是减函数,
∴f(x)在(-∞,-1)上是增函数,在(3,+∞)上是减函数,
∵- 3<- 2<-1,∴f(- 3)f( 11);
∵- 5<- 3<-1,∴f(- 5)f(3 ).
故选 A.
4.已知 x,y 满足约束条件Error!则 z=|x+y+2|的最大值是( )
A.7 B.6 C.5 D.4
答案 B
解析 方法一 画出可行域如图中阴影部分(含边界)所示,
则 A(0,1),B(2,2),C(1
2,1
2 ),
则可行域在直线 l:x+y+2=0 的右上方,z=|x+y+2|=x+y+2,即 y=-x+z-2,
故当直线 y=-x+z-2 过点 B 时,z 取得最大值,最大值是 6.
方法二 画出可行域如图中阴影部分(含边界)所示,则 A(0,1),B(2,2),C(1
2,1
2 ),记直线 l:
x+y+2=0,点 B 到直线 l 的距离为 dB-l,则 z=|x+y+2|= 2×|x+y+2|
2
≤ 2·dB-l,而 dB
-l=3 2,故 z=|x+y+2|≤6,所以 z=|x+y+2|的最大值是 6.
5.若(3ax-1)5(2x-1)3 的展开式中各项系数的和为 1,则该展开式中 x2 项的系数为( )
A.56 B.112 C.168 D.224
答案 B
解析 令 x=1 得(3a-1)5(2-1)3=1,
解得 a=2
3,
则(3ax-1)5(2x-1)3=(2x-1)8,
其二项展开式的通项 Tk+1=Ck8·(2x)8-k·(-1)k,
所以 x2 项为 Tk+1=C68(2x)8-6·(-1)6=4C68x2=112x2,
所以 x2 项的系数为 112.
6.已知函数 f(x)=Error!若函数 g(x)=f(x)-k(x+1)在(-∞,1]上恰有两个不同的零点,则实
数 k 的取值范围是( )
3log 4 3log 4
A.[1,3) B.(1,3]
C.[2,3) D.[1,+∞)
答案 A
解析 函数 g(x)=f(x)-k(x+1)在(-∞,1]上恰有两个不同的零点,等价于直线 y=k(x+1)与
函数 y=f(x)的图象在(-∞,1]上有两个不同的交点.作出 f(x)的大致图象如图所示,
因为直线 y=k(x+1)过定点(-1,0),定点(-1,0)与点(1,2)和(0,3)连线的斜率分别为 1 和 3,结
合 f(x)的图象可知 k 的取值范围是[1,3).故选 A.
7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.12-π
2 .12-π
C.12-2π
3 .12-π
3
答案 A
解析 由三视图可知,该几何体是一个正四棱柱挖去一个半圆锥所得到的几何体,其直观图
如图所示,
其中正四棱柱的底面正方形的边长 a=2,半圆锥的底面半径 r=1,高 h=3,所以正四棱柱
的体积 V1=a2h=22×3=12,半圆锥的体积 V2=1
2×π
3r2h=π
6×12×3=π
2,所以该几何体的体
积 V=V1-V2=12-π
2.
8.已知圆 C:x2+(y-1)2=8,直线 l1:mx+y-m-3=0 与圆 C 交于 A,B 两点,直线 l2:x
-my+3m-1=0 与圆 C 交于 E,F 两点,则四边形 AEBF 的面积的最大值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
答案 B
解析 方法一 设圆心 C(0,1)到直线 l1,l2 的距离分别为 d1,d2,圆 C 的半径为 r,
则 d1= |m+2|
m2+1
,d2= |2m-1|
m2+1
,
∴|AB|=2 r2-d21=2 8-
(m+2)2
m2+1
,
|EF|=2 r2-d22=2 8-
(2m-1)2
m2+1
,
又由直线方程知 l1⊥l2,∴AB⊥EF,
则 S 四边形 AEBF=1
2|AB|·|EF|
=1
2×2 8-
(m+2)2
m2+1
×2 8-
(2m-1)2
m2+1
=2 64-8[
(m+2)2
m2+1 +
(2m-1)2
m2+1 ]+
(m+2)2
m2+1 ×
(2m-1)2
m2+1
=2 64-8 × 5+(2m2+3m-2
m2+1 )2
=2 24+(2+3m-4
m2+1)2
=2 24+[2+9 × 3m-4
(3m-4+4)2+9]2
=2 24+[2+9 × 1
(3m-4)+8+ 25
3m-4]2≤11,
当且仅当 3m-4= 25
3m-4,即 m=3 或-1
3时等号成立.
方法二 直线 l1:mx+y-m-3=0⇒m(x-1)+(y-3)=0,直线 l2:x-my+3m-1=0⇒(x-
1)-m(y-3)=0,
∴直线 l1⊥l2,且均过定点 P(1,3).
∵圆 C:x2+(y-1)2=8,则圆心 C(0,1),
设圆 C 的半径为 r,圆心 C 到直线 l1,l2 的距离分别为 d1,d2,过点 C 分别向直线 l1,l2 作垂
线,垂足分别为 M,N,则四边形 CMPN 为矩形,且满足 d21+d22=|CP|2=(1-0)2+(3-1)2=
5.
|AB|=2 r2-d21=2 8-d21,
|EF|=2 r2-d22=2 8-d22,
由 l1⊥l2⇒AB⊥EF,则 S 四边形 AEBF=1
2|AB|·|EF|
=1
2×2 8-d21×2 8-d22
≤(8-d21)+(8-d22)=16-(d21+d22)=11,
当且仅当 8-d21=8-d22,即 d21=d22=5
2时等号成立.
9.如图,在三棱柱 ABC-A1B1C1 中,AA1⊥平面 ABC,AB=BC=CA=3,AA1=2,M 是 AB
上的点,且 BM=2AM,动点 Q 在底面 A1B1C1 内,若 BQ∥平面 A1CM,则 BQ 的取值范围是
( )
A.[ 5,5
2] .[5
2, 13]
C.[5
2,3 3
2 ] .[ 973
14 ,5
2]
答案 D
解析 如图,在 A1B1 上取一点 D,使 A1D=2B1D,
取 B1C1 的中点 E,连接 BD,BE,DE,
则 BD∥A1M,因为 A1M⊂平面 A1CM,
所以 BD∥平面 A1CM.
同理,DE∥平面 A1CM,所以平面 BDE∥平面 A1CM,
所以点 Q 在线段 DE 上,点 Q 的轨迹为线段 DE,
易得 BD= 5,BE=5
2,
在△B1DE 中,由余弦定理得
DE2=DB21+B1E2-2DB1·B1E·cos∠DB1E
=1+9
4-2×1×3
2×1
2=7
4,所以 DE= 7
2 ,
在△BDE 中,利用余弦定理得
cos∠BDE=BD2+DE2-BE2
2BD·DE = 35
70 ,
所以 sin∠BDE= 4 865
70 ,
则 BQ 的最小值为 DE 边上的高,最大值为 BE 的长,
DE 边上的高是 BD·sin∠BDE= 5× 4 865
70 = 973
14 ,
所以 BQ∈[ 973
14 ,5
2],故选 D.
10.已知同一平面内的向量 a,b,c 满足|a-b|=|b-c|=|c-a|=2,d 为该平面内的任意一个
向量,且(b-d)·(c-d)=0,则(a-d)·(a+b-2d)的最大值为( )
A.4+2 7 B.4+ 7 C.5+ 7 D.5+2 7
答案 D
解析 如图,假设 a,b,c,d 共起点 D,根据|a-b|=|b-c|=|c-a|=2,可知 a,b,c 终点
的连线构成一个边长为 2 的正三角形(如图所示的△ABC),
又(b-d)·(c-d)=0,故 OC⊥OB,
而(a-d)·(a+b-2d)=(a-d)·[(a-d)+(b-d)]= OA
→
·OE
→
,其中 E 为平行四边形 OAEB 的顶
点,这样问题就转化为求OA
→
·OE
→
的最大值了.
以 O 为原点,OB,OC 所在直线分别为 x 轴,y 轴建立平面直角坐标系,设∠OBC=θ,
则 B(2cos θ,0),C(0,2sin θ),
A(2cos θ-2cos(θ+π
3 ),2sin(θ+π
3 )),
E(4cos θ-2cos(θ+π
3 ),2sin(θ+π
3 )),
∴OA
→
·OE
→
=[2cos θ-2cos(θ+π
3 )]·
[4cos θ-2cos(θ+π
3 )]+2sin(θ+π
3 )·2sin(θ+π
3 )
=4+2cos2θ+6 3sin θcos θ
=5+cos 2θ+3 3sin 2θ
=5+2 7sin(2θ+φ),其中 tan φ= 3
9 ,
∴OA
→
·OE
→
的最大值为 5+2 7.
第Ⅱ卷(非选择题 共 110 分)
二、填空题(本大题共 7 小题,多空题每题 6 分,单空题每题 4 分,共 36 分.把答案填在题
中横线上)
11.十九世纪德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就卓著,函数 f(x)=Error!被称为狄利克
雷函数,其中 R 为实数集,Q 为有理数集,狄利克雷函数是无法画出函数图象的,但是它的
函数图象却客观存在,如果 A(0,f(0)),B( 3,f( 3))在其图象上,那么 f( 3)=________,
A,B 两点间的距离为________.
答案 0 2
解析 根据函数的解析式得 f(0)=1,f( 3)=0,所以 A,B 两点间的距离为 2.
12.已知 i 为虚数单位, 2
-1+i=a+bi(a,b∈R),则 a+b=________,a+bi 的共轭复数在
复平面内对应的点位于第________象限.
答案 -2 二
解析 2
-1+i=-1-i,则 a=-1,b=-1,∴a+b=-2,a+bi 的共轭复数在复平面内对
应的点为(-1,1),位于第二象限.
13.双曲线x2
4-y2
3=1 的离心率是________,右焦点到渐近线的距离是________.
答案 7
2 3
解析 双曲线x2
4-y2
3=1 的离心率 e=c
a= 1+b2
a2= 7
2 .双曲线的右焦点为( 7,0),渐近线
方程为 y=±
3
2 x,所以右焦点到渐近线的距离 d= 7 × 3
3+4
= 3.
14.抛掷 1 枚质地均匀的骰子,当正面朝上的点数为 3 的倍数时,就说这次试验成功,则在
两次试验中至少有一次成功的概率为________;若连续做 10 次试验,记 X 为试验成功的次
数,则 E(X)=________.
答案 5
9 10
3
解析 记事件 A 为“两次试验中至少有一次成功”,则事件A为“两次试验都不成功”.基本
事件的个数为 n=6×6=36,事件A包括的基本事件的个数 m=4×4=16,则 P(A)=1-P(A)=
1-m
n=1-16
36=5
9.易知 X~B(10,p),其中一次试验成功的概率 p=2
6=1
3,则 E(X)=np=10×1
3
=10
3 .
15.由 1,2,3,4,5,6 六个数字组成无重复数字的六位数,要求 1 不排在两端,2,3 相邻,6 在 4
的左边,则可以组成________个不同的六位数.
答案 72
解析 方法一 2,3 相邻,所以把 2,3 看作一个整体,有 2 种排法,这样,六个元素变成了五
个.先排 1,由于 1 不排在两端,则 1 在中间的 3 个位置中,有 A13=3 种排法,其余的 4 个
元素任意排,有 A 44种排法,又 4,6 顺序已经确定,所以不同的六位数有2 × 3 × A44
A22 =
72(个).
方法二 2,3 排序有 A 22种,且 1 不在两端的情形有(A22A55-A22C12A44)种,除去 4,6 的顺序,得
A22A55-A22C12A44
A22 =72(个).
16.已知 a>0,b>0,则b2+2
a+b + a2
ab+1的最小值是________.
答案 2
解析 方法一 当 a+b≥ab+1 时,
b2+2
a+b + a2
ab+1≥b2+2
a+b + a2
a+b=a2+b2+2
a+b
=
(a2+1)+(b2+1)
a+b ≥2a+2b
a+b =2,
当且仅当 a=b=1 时等号成立;
当 a+bb2+2
ab+1+ a2
ab+1
=
(a2+b2)+2
ab+1 >2ab+2
ab+1 =2.
故b2+2
a+b + a2
ab+1的最小值是 2.
方法二 因为 3(b2+2)-(b+2)2=2(b-1)2≥0,
所以 b2+2≥
(b+2)2
3 ,
进而b2+2
a+b + a2
ab+1≥
(b+2)2
3(a+b)+ a2
ab+1
≥
(a+b+2)2
3(a+b)+ab+1
=
(a+b)2+4(a+b)+4
3(a+b)+ab+1
=
(a2+1)+(b2+1)+4(a+b)+2ab+2
3(a+b)+ab+1
≥2a+2b+4(a+b)+2ab+2
3(a+b)+ab+1
=6(a+b)+2ab+2
3(a+b)+ab+1
=2,
当且仅当 a=b=1 时等号成立,
故b2+2
a+b + a2
ab+1的最小值是 2.
17.已知 F1,F2 是椭圆和双曲线的公共焦点,且 F1,F2 在 x 轴上,P 是它们的一个公共点,
且∠F1PF2=2π
3 ,则椭圆和双曲线的离心率之积的取值范围是________.
答案 (1,+∞)
解析 方法一 设椭圆方程为x2
a21+y2
b21=1(a1>b1>0),
离心率为 e1,半焦距为 c,满足 c2=a21-b21,
双曲线方程为x2
a22-y2
b22=1(a2>0,b2>0),
离心率为 e2,半焦距为 c,满足 c2=a22+b22,
不妨设 F1,F2 分别为左、右焦点,P 是它们在第一象限的一个公共点,
则由椭圆与双曲线的定义得,
Error!⇒Error!
在△F1PF2 中,由余弦定理可得
(a1+a2)2+(a1-a2)2-4c2
2(a1+a2)(a1-a2) =-1
2,
整理得 4c2=3a21+a22,即 3×a21
c2+a22
c2=4,
即 3(1
e1 )2+(1
e2 )2=4,则 (1
e2 )2=4-3(1
e1 )2.
由Error!令 t=(1
e1 )2,
则 t=(1
e1 )2=1
3[4-(1
e2 )2]∈(1,4
3 ),
∴(1
e1 )2·(1
e2 )2=(1
e1 )2·[4-3(1
e1 )2]
=-3t2+4t=-3(t-2
3 )2+4
3,
∵函数 f(t)=-3(t-2
3 )2+4
3在(1,4
3 )上单调递减,
∴(1
e1 )2·(1
e2 )2=-3(t-2
3 )2+4
3∈(0,1),
即 e1e2 的取值范围为(1,+∞).
方法二 设椭圆方程为x2
a21+y2
b21=1(a1>b1>0),
离心率为 e1,半焦距为 c,满足 c2=a21-b21,
双曲线方程为x2
a22-y2
b22=1(a2>0,b2>0),
离心率为 e2,半焦距为 c,满足 c2=a22+b22,
不妨设 F1,F2 分别为左、右焦点,P 是它们在第一象限的一个公共点,|PF1|=m,|PF2|=n,
则 m>n>0,
在△F1PF2 中,由余弦定理可得 m2+n2+mn=4c2,
则由椭圆与双曲线的定义,得Error!
则1
e1· 1
e2=a1a2
c2 =m2-n2
4c2 = m2-n2
m2+n2+mn
=m2+n2+mn-(2n2+mn)
m2+n2+mn =1-
2+m
n
(m
n )2+m
n+1
,
令 t=2+m
n>3,
则1
e1· 1
e2=1- t
t2-3t+3=1- 1
t+3
t-3
,
∵函数 g(t)=1- 1
t+3
t-3
在(3,+∞)上单调递增,
∴1
e1· 1
e2∈(0,1),即 e1e2 的取值范围为(1,+∞).
三、解答题(本大题共 5 小题,共 74 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
18.(14 分)已知函数 f(x)=cos2x- 3sin xcos x.
(1)求 f(x)的单调递增区间;
(2)若锐角三角形 ABC 的三个内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,且 f(C)=-1
2,a=2,
求 b 的取值范围.
解 (1)∵f(x)=cos2x- 3sin xcos x
=1+cos 2x
2 - 3
2 sin 2x,
∴f(x)=cos(2x+π
3)+1
2,
令 2kπ-π≤2x+π
3≤2kπ,k∈Z,
得 kπ-2π
3 ≤x≤kπ-π
6,k∈Z,
∴f(x)的单调递增区间为[kπ-2π
3 ,kπ-π
6],k∈Z.
(2)∵f(C)=-1
2,
∴f(C)=cos(2C+π
3)+1
2=-1
2,
∴2C+π
3=2kπ+π,k∈Z,
又 0c3>c4>…>cn,
∴对一切正整数 n,cn 的最大值是1
4.
又 cn≤1
4m2+m-1 对一切正整数 n 恒成立,
∴1
4m2+m-1≥1
4,
即 m2+4m-5≥0,解得 m≥1 或 m≤-5.
21.(15 分)如图,已知椭圆 C:x2
a2+y2
b2=1(a>b>0),F1,F2 为其左、右焦点,离心率 e= 5
5 ,M
为椭圆上一动点,△MF1F2 的面积的最大值为 2.
(1)求椭圆 C 的方程;
(2)过点 P(2,0)作直线 l,交椭圆 C 于 A,B 两点,求△MAB 面积的最大值,并求此时直线 l 的
方程.
解 (1)由Error!得Error!
所以椭圆 C 的方程为x2
5+y2
4=1.
(2)当直线 l 的斜率为 0 时,直线 l 的方程为 y=0,
此时 S△MAB 的最大值为1
2×2×2 5=2 5.
当直线 l 的斜率存在且不为 0 或斜率不存在时,设直线 l:x=my+2,
代入椭圆方程得 4(my+2)2+5y2-20=0,
即(4m2+5)y2+16my-4=0,
设 A(x1,y1),B(x2,y2),
则 y1+y2=- 16m
4m2+5,y1y2=
-4
4m2+5,
故|AB|= (1+m2)·[(- 16m
4m2+5)2+ 16
4m2+5]
= (1+m2)·16(20m2+5)
(4m2+5)2
,
平移直线 l 至直线 l′的位置,使得直线 l′与椭圆相切(图略),设直线 l′:x=my+t,代入
椭圆方程得 4(my+t)2+5y2-20=0,即(4m2+5)y2+8mty+4t2-20=0,
由 Δ=0 得 4m2+5=t2,则 t2≥5,
当 t=- 4m2+5时,点 M 距离直线 l 最远,即 S△MAB 最大,此时,点 M 到直线 l 的距离 d=
|2-t|
1+m2,
从而 S△MAB=1
2|AB|·d
=1
2 (t-2)2·16(20m2+5)
(4m2+5)2
=2 5
(t-2)3·(t+2)
t4
=2 5· (1-2
t )3·(1+2
t ).
令 1-2
t=u,f(u)=u3(2-u),
由 f′(u)=6u2-4u3=0 得 u1=0,u2=3
2,
所以函数 f(u)在[0,3
2 )上单调递增,在(3
2,+∞)上单调递减,
因为 t≤- 5,所以 u∈(1,2 5
5 +1],故当 u=3
2,即 t=-4 时,S△MAB 取得最大值,最大
值为3 15
2 .
综上,S△MAB 的最大值为3 15
2 ,此时,m=±
11
2 ,
所以直线 l 的方程为 x=±
11
2 y+2.
22.(15 分)已知函数 f(x)=x2-4x+5-a
ex(a∈R).
(1)若 f(x)在 R 上为增函数,求实数 a 的取值范围;
(2)设 g(x)=exf(x),当 m≥1 时,若 g(x1)+g(x2)=2g(m)(其中 x1m),求证:x1+x2<2m.
(1)解 由题意知 f′(x)=2x-4+a
ex≥0 在 R 上恒成立,即 a≥(4-2x)ex 在 R 上恒成立.
设 h(x)=(4-2x)ex,∴h′(x)=(2-2x)ex,
∴当 x∈(-∞,1)时,h′(x)>0,h(x)在(-∞,1)上为增函数,当 x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
h(x)在(1,+∞)上为减函数,
∴h(x)max=h(1)=2e,∴a≥2e,即 a∈[2e,+∞).
(2)证明 g(x)=exf(x)=(x2-4x+5)ex-a,
∵g(x1)+g(x2)=2g(m),m∈[1,+∞),
∴(x21-4x1+5) -a+(x22-4x2+5) -a
=2(m2-4m+5)em-2a,
∴(x21-4x1+5) +(x22-4x2+5) =2(m2-4m+5)em.
设 φ(x)=(x2-4x+5)ex,x∈R,
则 φ(x1)+φ(x2)=2φ(m),则 φ′(x)=(x-1)2ex≥0,
∴φ(x)在 R 上单调递增.
设 F(x)=φ(m+x)+φ(m-x),
则 F′(x)=(m+x-1)2em+x-(m-x-1)2em-x.
当 x>0 时,em+x>em-x>0,
(m+x-1)2-(m-x-1)2=2x(2m-2)≥0,
∴F′(x)>0,F(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴F(x)>F(0)=2φ(m),
∴φ(m+x)+φ(m-x)>2φ(m),x∈(0,+∞).
令 x=m-x1,∵x10,
∴φ(m+m-x1)+φ(m-m+x1)>2φ(m),
即 φ(2m-x1)+φ(x1)>2φ(m),
又 φ(x1)+φ(x2)=2φ(m),
∴φ(2m-x1)+2φ(m)-φ(x2)>2φ(m),
即 φ(2m-x1)>φ(x2),
∵φ(x)在 R 上单调递增,
1xe 2xe
1xe 2xe
∴2m-x1>x2,即 x1+x2<2m.