【数学】2020届一轮复习浙江版综合检测一

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【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.
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