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文档介绍
江苏省灌云一中2020届高三3月线上考试数学试题
绝密★启用前 灌云一中2020届高三3月线上考试 数学 数学试卷(总分160分) 一.填空题(共14小题) 1.已知集合A={x|x≥1},B={﹣1,0,1,4},则A∩B= . 2.设复数z=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),且z2=2i,则a+b= . 3.若一组样本数据21,19,x,20,18的平均数为20,则该组样本数据的方差为 . 4.椭圆(b>0)与双曲线有公共的焦点,则b= . 5.执行如图所示的伪代码,则输出的结果为 . 6.把分别标有“诚”“信”“考”“试”的四张卡片随意的排成一排,则能使卡片从左到右可以念成“诚信考试”和“考试诚信”的概率是 . 7.已知圆柱的高为2,它的两个底面的圆周在半径为2的同一个球的球面上.则球的体积与圆柱的体积的比值为 . 8.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足,S2020= . 9.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若=则sin(A﹣)= . 10.如图,在平面四边形ABCD中,∠CBA=∠CAD=90°,∠ACD=30°,AB=BC,点E在线段BC上,且=3,若=λ+μ(λ,μ∈R),则的值为 . 11.过直线l:y=x﹣2上任意一点P作圆C: x2+y2=1的一条切线,切点为A,若存在定点B(x0,y0),使得PA=PB恒成立,则x0﹣y0= . 12.设a>0,b>0,a﹣2b=1,则的最小值为 . 13.函数f(x)=sinωx(ω>0)的图象与其对称轴在y轴右侧的交点从左到右依次记为A1,A2,A3,…,An,…,在点列{An}中存在三个不同的点Ak、Al、Ap,使得△AkAlAp是等腰直角三角形,将满足上述条件的ω值从小到大组成的数记为ωn,则ω6= . 14.已知定义在R上的偶函数f(x)满足f(1+x)+f(1﹣x)=0.且当0≤x≤1时,f(x)=log3(a﹣x).若对于任意x∈[﹣1,0],都有5,则实数t的取值范围为 . 二.解答题(共10小题) 15.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2a﹣c=2bcosC. (1)求B; (2)若,△ABC的面积为,求△ABC的周长. 16.如图,在三棱锥A﹣BCD中,点M、N分别在棱AC、CD上,N为CD的中点. (1)若M为AC的中点,求证:AD∥平面BMN; (2)若平面ABD⊥平面BCD,AB⊥BC,求证:BC⊥AD. 17.如图所示,一座小岛A距离海岸线上最近的点P的距离是2km,从点P沿海岸正东12km处有一城镇B.一年青人从小岛A出发,先驾驶小船到海岸线上的某点C处,再沿海岸线步行到城镇B.若∠PAC=θ,假设该年青人驾驶小船的平均速度为2km/h,步行速度为4km/h. (Ⅰ)试将该年青人从小岛A到城镇B的时间t表示成角θ的函数; (Ⅱ)该年青人欲使从小岛A到城镇B的时间t最小,请你告诉他角θ的值. 18.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P是椭圆C上一点,以PF1为直径的圆E:x2+=过点F2.(Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)过点P且斜率大于0的直线l1与C的另一个交点为A,与直线x=4的交点为B,过点(3,)且与l1垂直的直线l2与直线x=4交于点D,求△ABD面积的最小值. 19.已知函数的极大值为,其中e=2.71828…为自然对数的底数. (1)求实数k的值; (2)若函数,对任意x∈(0,+∞),g(x)≥af(x)恒成立. (i)求实数a的取值范围; (ii)证明:x2f(x)>asinx+x2﹣1. 20.对于数列{an},若从第二项起的每一项均大于该项之前的所有项的和,则称{an}为P 数列.(1)若{an}的前n项和Sn=3n+2,试判断{an}是否是P数列,并说明理由; (2)设数列a1,a2,a3,…,a10是首项为﹣1、公差为d的等差数列,若该数列是P数列,求d的取值范围; (3)设无穷数列{an}是首项为a、公比为q的等比数列,有穷数列{bn},{cn}是从{an}中取出部分项按原来的顺序所组成的不同数列,其所有项和分别为T1,T2,求{an}是P数列时a与q所满足的条件,并证明命题“若a>0且T1=T2,则{an}不是P数列”. 参考答案与试题解析 一.填空题(共14小题) 1. {1,4} . 【分析】进行交集的运算即可. 【解答】解:∵A={x|x≥1},B={﹣1,0,1,4}, ∴A∩B={1,4}. 故答案为:{1,4}. 【点评】本题考查了描述法、列举法的定义,交集的运算,考查了计算能力,属于基础题. 2. ±2 . 【分析】由已知利用复数代数形式的乘除运算可得a2﹣b2+2abi=2i,然后利用复数相等的条件列式求得a,b的值,则答案可求. 【解答】解:∵z=a+bi(a,b∈R),且z2=2i, ∴(a+bi)2=a2﹣b2+2abi=2i, 得,解得或. ∴a+b=±2. 故答案为:±2. 【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数相等的条件,是基础题. 3. 2 . 【分析】由平均数的定义求出x的值,再计算方差的大小. 【解答】解:数据21,19,x,20,18的平均数为 ×(21+19+x+20+18)=20, 解得x=22; 所以该组样本数据的方差为 s2=×[(21﹣22)2+(19﹣20)2+(22﹣20)2+(20﹣20)2+(18﹣20)2]=2. 故答案为:2. 【点评】本题考查了平均数与方差的计算问题,是基础题. 4. 4 . 【分析】求得双曲线的焦点坐标,可得25﹣b2=9,解方程可得b的值. 【解答】解:双曲线的焦点为(±3,0), 由题意可得25﹣b2=9,得b2=16,则b=4. 故答案为:4. 【点评】本题考查椭圆和双曲线的焦点坐标,考查方程思想和运算能力,属于基础题. 5. 15 . 【分析】根据给出的算法语句的作用求解即可. 【解答】解:依题意,第一次运行循环时,I=1,满足I<9,S=2×1+1=3,I=3; 第二次运行循环时,I=3,满足I<9,S=2×3+1=7,I=5; 第三次运行循环时,I=5,满足I<9,S=2×5+1=11,I=7; 第四次运行循环时,I=7,满足I<9,S=2×7+1=15,I=9; 循环结束, 输出S=15, 故答案为:15. 【点评】本题考查了算法语句的理解和应用,考查分析和解决问题的能力,属于基础题. 6. . 【分析】基本事件总数n==24,能使卡片从左到右可以念成“诚信考试”和“考试诚信”包含的基本事件个数m=2,由此能求出能使卡片从左到右可以念成“诚信考试”和“考试诚信”的概率. 【解答】解:把分别标有“诚”“信”“考”“试”的四张卡片随意的排成一排, 基本事件总数n==24, 能使卡片从左到右可以念成“诚信考试”和“考试诚信”包含的基本事件个数m=2, 则能使卡片从左到右可以念成“诚信考试”和“考试诚信”的概率是p===. 故答案为:. 【点评】本题考查概率的求法,考查查古典概型等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 7. . 【分析】画图分析可得,该球的直径与圆柱的底面直径和高构成直角三角形,进而求得圆柱的底面半径,进而求得球的体积与圆柱的体积的比值. 【解答】解:如图, 外接球的体积, 圆柱的底面直径,故底面半径, 故圆柱体积V2=3π×2=6π.故球的体积与圆柱的体积的比值为. 故答案为:. 【点评】本题主要考查了圆柱与外接球的关系,需要根据球的直径和圆柱的底面直径和高构成直角三角形进行求解.属于基础题. 8. . 【分析】直接利用关系式的应用求出结果. 【解答】解:当n=1时有得,当n≥2时,①, 又②, ②﹣①得, 整理得; 于是n=2得, n=4得, n=6得,…, , ; . 故答案为: 【点评】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,求和公式的应用,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. . 【分析】由已知结合正弦定理及余弦定理可求A,然后代入即可求解. 【解答】解:∵=, 由正弦定理可得,, 整理可得,b2+c2﹣a2=bc, 由余弦定理可得,cosA=, ∵0<A<π, ∴A=, 则sin(A﹣)=sin=. 故答案为: 【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理在求解三角形中的应用,属于基础试题. 10. . 【分析】建立平面直角坐标系后,设AB=BC=t后,用向量的坐标运算可得. 【解答】解如图建立直角坐标系:设AB=BC=t, 则A(﹣t,0),C(0,t), 点E在线段BC上,且=3,所以E(0,), 因为在Rt△ADC中,AC=,∠ACD=30°, 所以AD=, 由题知Rt△ABC,是等腰三角形. 所以∠DAF=45°, 所以DF=AF=, D(﹣(1+)t,), =(t,t),=(﹣,),=(t,), 若=λ+μ(λ,μ∈R), 则(t,t)=λ(﹣,)+μ(t,), ,解得,, 所以. 故答案为:. 【点评】本题考查了平面向量的基本运算,属中档题. 11. 2± . 【分析】设P(a,a﹣2),B必在以P为圆心,PA为半径的圆上,B(x0,y0)为这些圆的公共点,PB2=PA2恒成立,即任意a∈R,(x0﹣a)2+[y0﹣(a﹣1)]2=a2+(a﹣2)2﹣1恒成立,所以,即可解得x0,y0,进而得到答案. 【解答】解:设P(a,a﹣2), 由题意知B必在以P为圆心,PA为半径的圆上,B(x0,y0)为这些圆的公共点, 因为PB2=PA2, 所以(x0﹣a)2+[y0﹣(a﹣2)]2=a2+(a﹣2)2﹣1 即(x02+y02+4y0+1)﹣2a(x0+y0)=0, 因为任意a∈R,(x02+y02+4y0+1)﹣2a(x0+y0)=0恒成立, 所以 解得或, 所以x0﹣y0=2±, 故答案为:2±. 【点评】本题考查直线与圆的位置关系,恒成立问题,属于难题. 12. 4+2 . 【分析】结合已知条件进行化简后,直接利用基本不等式即可求解. 【解答】解:∵a>0,b>0,a﹣2b=1, 则=, =ab, =ab+, =ab+, 当且仅当ab=时取等号,此时取得最小值4+2. 故答案为:4+2. 【点评】本题考查了基本不等式在求最值中的应用,属于基础题. 13. π . 【分析】令ωx=kπ+,可求对称轴方程,进而可求A1,A2,A3,……An的坐标,由△AkAtAp是等腰直角三角形可知直线的斜率之积为﹣1可求ωn,进而可求ω6的值. 【解答】解:由ωx=kπ+,得x=,k∈Z, 由题意得x=,,,…,, 即A1(,1),A2(,﹣1),A3(,1),A4( ,﹣1)…, 由△A1A2A3是等腰直角三角形, 得kA1A2•kA2A3=﹣1, 即 •=﹣1,得ω1=, 同理△A1A4A7是等腰直角三角形得kA1A4•kA1A4=﹣1,得ω2=. 同理△A1A6A11是等腰直角三角形得kA1A6•kA6A11=﹣1,得ω2=从而有ωn=. 则ω6==π, 故答案是:π. 【点评】本题主要考查了正弦函数的对称性及直线垂直关系的应用,还考查了归纳推理的应用,属于知识的简单综合. 14. . 【分析】先求得f(1)的值,由此求得a的值,证得f(x)时周期为4的函数,将1﹣log3 5转化为f(),根据函数周期性和对称性,将原式转化为﹣+4k≤x2﹣tx,结合x的取值范围即可求得t的取值范围. 【解答】解:因为f(1+x)+f(1﹣x)=0.令x=0,则2f(1)=0,即f(1)=0, 由于0≤x≤1时,f(x)=log3(a﹣x).所以(1)=log3(a﹣1)=0,解得a=2, 即有当0≤x≤1时,f(x)=log3(2﹣x). 因为1﹣log35==﹣=﹣=﹣f()=﹣f(1﹣)=f(1+)=f(), 又因为f(x)为偶函数,所以f()=f(﹣), 再根据f(1+x)+f(1﹣x)=0.f(﹣x)=f(x), 则f(x+4)=f[1+(x+3)]=﹣f[1﹣(x+3)]=﹣f[﹣(x+2)]=﹣f(x+2)=﹣f[1+(1+x)]=f[1﹣(1+x)]=f(﹣x)=f(x), 所以函数f(x)是周期为4的周期函数, 当x∈[﹣1,0]时,﹣x∈[0,1],所以f(x)=f(﹣x)=log3(2+x), 所以当x∈[﹣1,1]时,f(x)=log3(2﹣|x|). 因为f(1+x)+f(1﹣x)=0,所以f(2﹣x)+f(x)=0,故f(x)=﹣f(2﹣x), 所以当x∈[1,3]时,2﹣x∈[﹣1,1],所以f(x)=﹣log3(2﹣|2﹣x|). 作出函数f(x)的图象如图: 由5,得﹣+4k≤x2﹣tx﹣≤+4k(k∈Z),对于任意x∈[﹣1,0]成立 当x=0时,﹣+4k≤﹣≤+4k,解得﹣≤k≤,所以k=0,即﹣≤x2﹣tx﹣≤对于任意x∈[﹣1,0]成立, 当x∈[﹣1,0)时,由﹣≤x2﹣tx﹣得t≥(x+)的最大值,由于y=x+在[﹣ 1,0)单调递减,所以t≥﹣1﹣=﹣, 由x2﹣tx﹣≤得t≤(x﹣)的最小值,由于y=x﹣在[﹣1,0)单调递增,所以t≤﹣1﹣=1, 综上,t的取值范围是[﹣,1], 故答案为:[﹣,1]. 【点评】本题主要考查不等式的解法,利用函数的奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键,综合考查函数性质的应用. 二.解答题(共10小题) 15. 【分析】(1)由已知利用余弦定理可得a2+c2﹣b2=ac,可求cosB的值,结合范围B∈(0,π),可得B的值. (2)由已知利用三角形的面积公式可求ac=2,进而利用余弦定理可求a+c的值,即可求解△ABC的周长. 【解答】解:(1)∵2a﹣c=2bcosC=2b•, ∴整理可得a2+c2﹣b2=ac, ∵cosB===, ∴由B∈(0,π),可得B=. (2)∵B=,△ABC的面积为=acsinB=ac, ∴ac=2, ∵, ∴由余弦定理b2=a2+c2﹣2accosB,可得3=a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac=(a+c)2﹣6,解得a+c=3, ∴△ABC的周长a+b+c=3+. 【点评】本题主要考查了余弦定理,三角形的面积公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题. 16. 【分析】(1)推导出MN∥AD,由此能证明AD∥平面BMN. (2)作AO⊥BD,垂足为O,推导出AO⊥平面BCD,从而AO⊥BC,再由AB⊥BC,得BC⊥平面ABD,由此能证明BC⊥AD. 【解答】证明:(1)在△ACD中,∵点M、N分别在棱AC、CD的中点, ∴MN∥AD, ∵AD⊄平面BMN,MN⊂平面BMN, ∴AD∥平面BMN. (2)如图,在平面ADB中,作AO⊥BD,垂足为O, ∵平面ABD⊥平面BCD,平面ABD∩平面BCD=BD, AO⊂平面ABD,∴AO⊥平面BCD, ∵BC⊂平面BCD,∴AO⊥BC, 又AB⊥BC,AB∩AO=A,∴BC⊥平面ABD, ∵AD⊂平面ABD,∴BC⊥AD. 【点评】本题考查线面平行、线线垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题. 17. 【分析】(Ⅰ)根据直角三角形的边角关系求出AC和BC的值,再求t关于θ的函数解析式; (Ⅱ)根据t的解析式,结合三角函数的性质求出t的最小值以及对应θ的值. 【解答】解:(Ⅰ)由题意知,AP⊥PB,AP=2,, 所以PC=2tanθ,,BC=12﹣2tanθ, 所以t关于θ的函数为 ; (Ⅱ)由(Ⅰ)知,, 令,则; 解得,当且仅当时,等号成立; 即时,所化时间t最小. 【点评】本题考查了解三角形的应用问题,也考查了三角函数图象与性质的问题,是中档题. 18. 【分析】(Ⅰ)根据题意求得椭圆的焦点坐标,利用椭圆的定义求得a和b的值,即可求得椭圆方程; (Ⅱ)设直线l1的方程,代入涂鸦方程,利用韦达定理求得A的横坐标,求得直线l2方程,求得D点坐标,利用三角形的面积公式及基本不等式即可求得△ABD面积的最小值. 【解答】解:(Ⅰ)在圆E的方程中,令y=0,得到:x2=4, 所以F1(﹣2,0),F2(2,0), 又因为,所以P点坐标为, 所以,则,b=2, 因此椭圆的方程为; (Ⅱ)设直线l1:y﹣=k(x﹣2)(k>0), 所以点B的坐标为, 设A(xA,yA),D(xD,yD),将直线l1代入椭圆方程得:(1+2k2)x2+(4k﹣8k2)x+8k2﹣8k﹣4=0, 所以xPxA=,所以xA=, 直线l2的方程为y﹣=﹣(x﹣3),所以点D坐标为, 所以S△ABD=(4﹣xA)|yB﹣yD|=•• =2k++2≥2+2, 当且仅当2k=,即k=时取等号, 综上,△ABD面积的最小值2+2. 【点评】本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,韦达定理及基本不等式的应用,考查转化思想,属于中档题. 19. 【分析】(1)对f(x)求导,判断函数的极大值为f(e),求出k; (2)(i)根据题意,任意x∈(0,+∞),g(x)≥af(x),即,设H(t)=et﹣at﹣a,H'(t)=et﹣a,只需H(t)≥0,t∈R,对a分类讨论求出即可; (ii)要证x2f(x)>asinx+x2﹣1,只需证明,化简得xlnx+1>asinx,只需证,集合(i)证明即可. 【解答】解:(1)f'(x)=,x>0, 当x∈(0,e)时,f'(x)>0,f(x)递增;当x∈(e,+∞)时,f'(x)<0,f(x)递减; 所以f(x)的极大值为f(e)=, 故k=1; (2)(i)根据题意,任意x∈(0,+∞),g(x)≥af(x),即, 化简得xex﹣alnx﹣ax﹣a≥0,令h(x)=xex﹣alnx﹣ax﹣a,x>0, h(x)=elnxex﹣alnx﹣ax﹣a=elnx+x﹣a(lnx+x)﹣a, 令lnx+x=t,t∈R,设H(t)=et﹣at﹣a,H'(t)=et﹣a,只需H(t)≥0,t∈R, 当a<0时,当t<0时,H(t)<1﹣at﹣a,所以H()<1﹣a(﹣1)﹣a=0,不成立; 当a=0时,H(t)≥0显然成立; 当a>0时,由H'(t)=et﹣a,当t∈(﹣∞,lna),H(t)递减,t∈(lna,+∞),H(t)递增, H(t)的最小值为H(lna)=a﹣alna﹣a=﹣alna, 由H(lna)=﹣alna≥0,得0<a≤1, 综上0≤a≤1; (ii)证明:要证x2f(x)>asinx+x2﹣1,只需证明, 化简得xlnx+1>asinx,只需证, 设F(x)=lnx+,G(x)=x﹣sinx, 由F'(x)=,当x∈(0,1)时,F(x)递减;x∈(1,+∞)时,F(x)递增; 所以F(x)≥F(1)=1, 由G'(x)=1﹣cosx≥0,G(x)在(0,+∞)递增,故G(x)>G(0)=0,得x>sinx, 又由(i)0≤a≤1,所以, 所以F(x)>成立, 故原命题成立. 【点评】本题考查已知导数的极值求参数,考查利用导数判断单调性,证明不等式恒成立,考查计算能力,属于中档题. 20. 【分析】(1)求出数列{an}的通项,根据P数列的定义判断即可; (2)由P数列的定义建立不等式,求解即可; (3)通过反证法即可得出结论. 【解答】解:(1)∵, ∴, 当n=1时,a1=S1=5, 故, 那么当k∈N•时,,符合题意, 故数列{an}是P数列; (2)由题意知,该数列的前n项和为, 由数列a1,a2,a3,…,a10是P数列,可知a2>S1=a1,故公差d>0, 对满足n=1,2,3……,9的任意n都成立,则 ,解得, 故d的取值范围为; (3)①若{an}是P数列,则a=S1<a2=aq, 若a>0,则q>1,又由an+1>Sn对一切正整数n都成立,可知,即对一切正整数n都成立, 由,故2﹣q≤0,可得q≥2,; 若a<0,则q<1,又由an+1>Sn对一切正整数n都成立,可知,即(2﹣q)qn<1对一切正整数n都成立, 又当q∈(﹣∞,﹣1]时,(2﹣q)qn<1当n=2时不成立, 故有或,解得, ∴当{an}是P数列时,a与q满足的条件为或; ②假设{an}是P数列,则由①可知,q≥2,a>0,且{an}中每一项均为正数, 若{bn}中的每一项都在{cn}中,则由这两数列是不同数列,可知T1<T2; 若{cn}中的每一项都在{bn}中,同理可得T1>T2; 若{bn}中至少有一项不在{cn}中且{cn}中至少有一项不在{bn}中, 设{bn'},{cn'是将{bn},{cn}中的公共项去掉之和剩余项依次构成的数列,它们的所有项和分别为T1',T2', 不妨设{bn'},{cn'}中最大的项在{bn'}中,设为am(m≥2), 则T2'≤a1+a2+……+am﹣1<am≤T1',故T2'<T1',故总有T1≠T2与T1=T2矛盾,故假设错误,原命题正确. 【点评】本题考查数列的通项公式的求法,考查P数列的判断,考查等差数列、等比数列等基础知识,考查运算求解能力,是难题.查看更多