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- 2021-06-16 发布
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北京市丰台区2020届高三下学期综合练习(二)(二模)
数学试题
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1.集合的子集个数为( )
A. 4 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】∵,
∴集合A的子集个数为个,
故选:D.
2.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由,得或.
∴函数的定义域为.
故选:C.
3.下列函数中,最小正周期为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由函数的最小正周期为,故排除A;
由函数的最小正周期为,故排除B;
由函数的最小正周期为,故排除C;
由正切函数的最小正周期的公式,可得函数的最小正周期为,故D满足条件,
故选:D.
4.已知数列的前n项和,则( )
A. 3 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【解析】由数列的前n项和,
当时,,
则.
故选:B.
5.设,为非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】,为非零向量,
“”展开为:
∴“”是“”的充要条件.
故选:C.
6.已知抛物线M:的焦点与双曲线N:的一个焦点重合,则( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】D
【解析】抛物线的焦点坐标为,
双曲线的方程为,,,则.
因为抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合,
所以,即.
故选:D.
7.已知函数,则( )
A. 是奇函数,且在定义域上是增函数
B. 是奇函数,且在定义域上是减函数
C. 是偶函数,且在区间上是增函数
D. 是偶函数,且在区间上是减函数
【答案】B
【解析】根据题意,函数,则有,解可得,
即的定义域为;
设任意,,则函数为奇函数;
,其导数,
在区间上,,则为上的减函数;
故选:B.
8.如图所示,一个三棱锥的主视图和左视图均为等边三角形,俯视图为等腰直角三角形,则该棱锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体为三棱锥体.如图所示:
所以:,由于三棱锥体的左视图和主视图都为等边三角形,
所以,所以.
故选:A.
9.在中,,,,则边上的高等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在中,,,,
由余弦定理可得:,
可得,
设边上的高为h,则,
即,解得:.
故选:B.
10.某中学举行了科学防疫知识竞赛.经过选拔,甲、乙、丙三位选手进入了最后角逐.他们还将进行四场知识竞赛.规定:每场知识竞赛前三名的得分依次为a,b,c(,且a,b,);选手总分为各场得分之和.四场比赛后,已知甲最后得分为16分,乙和丙最后得分都为8分,且乙只有一场比赛获得了第一名,则下列说法正确的是( )
A. 每场比赛的第一名得分a为4
B. 甲至少有一场比赛获得第二名
C. 乙在四场比赛中没有获得过第二名
D. 丙至少有一场比赛获得第三名
【答案】C
【解析】∵甲最后得分为16分,
∴,
接下来以乙为主要研究对象,
①若乙得分名次为:1场第一名,3场第二名,则,则,而,则,
又,,此时不合题意;
②若乙得分名次为:1场第一名,2场第二名,1场第三名,则,则,
由,且a,b,可知,此时没有符合该不等式的解,不合题意;
③若乙得分名次为:1场第一名,1场第二名,2场第三名,则,则,
由,且a,b,可知,此时没有符合该不等式的解,不合题意;
④若乙得分名次为:1场第一名,3场第三名,则,此时显然,,
则甲的得分情况为3场第一名,1场第三名,共分,
乙的得分情况为1场第一名,3场第三名,共分,
丙的得分情况为4场第二名,则,即,此时符合题意.
综上分析可知,乙在四场比赛中没有获得过第二名.
故选:C.
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11.已知复数,则______.
【答案】
【解析】∵复数,∴.
故答案为:.
12.已知直线的倾斜角为,则______.
【答案】
【解析】直线的斜率,
∴直线的倾斜角.∴.
故答案:.
13.已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为_______.
【答案】
【解析】由已知可知离心率
由双曲线的焦点在x轴上,渐近线方程为:
故答案为: .
14.天干地支纪年法(简称干支纪年法)是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法.天干有十,即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;地支有十二,即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.干支纪年法中,天干地支对应的规律如表:
天干
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
甲
乙
丙
…
地支
子
丑
寅
卯
辰
巳
午
未
申
酉
戌
亥
子
…
干支
纪年
甲子年
乙丑年
丙
寅年
丁
卯年
戊
辰年
己
巳年
庚
午年
辛
未年
壬
申年
癸
酉年
甲
戌年
乙
亥年
丙
子年
…
2049年是新中国成立100周年.这一百年,中国逐步实现中华民族的伟大复兴.使用干支纪年法,2049年是己巳年,则2059年是______年;使用干支纪年法可以得到______种不同的干支纪年.
【答案】 (1). 己卯 (2). 60.
【解析】根据题意,天干有十,即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸,
地支有十二,即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥;
其相配顺序为:甲子、乙丑、丙寅、…、癸酉,甲戌、乙亥、丙子、…、癸未,甲申、乙酉、丙戌、…、癸巳,…,
若2049年是己巳年,则2059年是己卯年;
天干是以10为公差的等差数列,地支是以12为公差的等差数列,
则天干地支共有60种组合,即使用干支纪年法可以得到60种不同的干支纪年;
故答案为:己卯,60.
15.已知集合.由集合P中所有的点组成的图形如图中阴影部分所示,中间白色部分形如美丽的“水滴”.给出下列结论:
①“水滴”图形与y轴相交,最高点记为A,则点A的坐标为;
②在集合P中任取一点M,则M到原点的距离的最大值为3;
③阴影部分与y轴相交,最高点和最低点分别记为C,D,则;
④白色“水滴”图形的面积是.
其中正确的有______.
【答案】②③④
【解析】对于①中,方程中,
令,得,
所以,其中,所以,所以,
解得;
所以点,点,点,点,所以①错误;
对于②中,由,设,
则点M到原点的距离为
,
当时,,d取得最大值为3,所以②正确;
对于③中,由①知最高点为,最低点为,
所以,③正确;
对于④中,“水滴”图形是由一个等腰三角形,两个全等的弓形,和一个半圆组成;
计算它的面积是,
所以④正确;
综上知,正确的命题序号是②③④.
故答案为:②③④.
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.如图,四边形为正方形,,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(1)证明:因为,,所以,
因为,,
所以平面.
(2)解:因为平面,平面,平面,
所以,.
因为四边形为正方形,所以.
如图建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,.
设平面的法向量为,
则,即
令,则,.于是.
平面的法向量为.
设直线与平面所成的角为,所以.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
17.已知等差数列的前n项和为,,.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若等比数列满足,且公比为q,从①;②;③这三个条件中任选一个作为题目的已知条件,求数列的前n项和.
解:(Ⅰ)设等差数列公差为d,又因为,且,所以,故,
所以;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,又,所以.
若选择条件①,可得,
;
若选择条件②,可得,
;
若选择条件③,可得,
.
18.为了增强学生的冬奥会知识,弘扬奥林匹克精神,北京市多所中小学校开展了模拟冬奥会各项比赛的活动.为了了解学生在越野滑轮和旱地冰壶两项中的参与情况,在北京市中小学学校中随机抽取了10所学校,10所学校的参与人数如下:
(Ⅰ)现从这10所学校中随机选取2所学校进行调查.求选出的2所学校参与越野滑轮人数都超过40人的概率;
(Ⅱ)现有一名旱地冰壶教练在这10所学校中随机选取2所学校进行指导,记X为教练选中参加旱地冰壶人数在30人以上的学校个数,求X的分布列和数学期望;
(Ⅲ)某校聘请了一名越野滑轮教练,对高山滑降、转弯、八字登坡滑行这3个动作进行技术指导.规定:这3个动作中至少有2个动作达到“优”,总考核记为“优”.在指导前,该校甲同学3个动作中每个动作达到“优”的概率为0.1.在指导后的考核中,甲同学总考核成绩为“优”.能否认为甲同学在指导后总考核达到“优”的概率发生了变化?请说明理由.
解:(Ⅰ)记“选出的两所学校参与越野滑轮人数都超过40人”为事件S,现从这10所学校中随机选取2所学校进行调查,可得基本事件总数为.
参与越野滑轮人数超过40人的学校共4所,随机选择2所学校共种,
所以
(Ⅱ)X的所有可能取值为0,1,2,参加旱地冰壶人数在30人以上的学校共4所.
,,.
X的分布列为:
X
0
1
2
P
.
(Ⅲ)答案不唯一.
答案示例1:可以认为甲同学在指导后总考核为“优”的概率发生了变化.理由如下:
指导前,甲同学总考核为“优”的概率为:.
指导前,甲同学总考核为“优”的概率非常小,一旦发生,就有理由认为指导后总考核达到“优”的概率发生了变化.
答案示例2:无法确定.理由如下:
指导前,甲同学总考核为“优”的概率为:.
虽然概率非常小,但是也可能发生,所以,无法确定总考核达到“优”的概率发生了变化.
19.已知函数.
(Ⅰ)求函数的极值;
(Ⅱ)求证:当时,;
(Ⅲ)当时,若曲线在曲线的上方,求实数a的取值范围.
(Ⅰ)解:因为,定义域,所以.令,解得.
随x的变化,和的情况如下:
x
0
0
增
极大值
减
由表可知函数在时取得极大值,无极小值;
(Ⅱ)证明:令(),
由得,于是,故函数是上的增函数.
所以当时,,即;
(Ⅲ)解:当时,由(Ⅱ)知,满足题意.
令,.
当时,若,,
则在上是减函数.
所以时,,不合题意.
当时,,则在上是减函数,所以,不合题意.
综上所述,实数a的取值范围.
20.已知椭圆C:()经过,两点.O为坐标原点,且的面积为.过点且斜率为k()的直线l与椭圆C有两个不同的交点M,N,且直线,分别与y轴交于点S,T.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求直线l的斜率k的取值范围;
(Ⅲ)设,,求的取值范围.
解:(Ⅰ)因为椭圆C:经过点,
所以解得.
由的面积为可知,,
解得,
所以椭圆C的方程为.
(Ⅱ)设直线l方程为,,.
联立,消y整理可得:.
因为直线与椭圆有两个不同的交点,
所以,解得.
因为,所以k的取值范围是.
(Ⅲ)因为,,,.
所以直线的方程是:.
令,解得.
所以点S的坐标为.
同理可得:点T的坐标为.
所以,,.
由,,
可得:,,
所以.
同理.
由(Ⅱ)得,,
所以
所以的范围是.
21.已知无穷集合A,B,且,,记,定义:满足时,则称集合A,B互为“完美加法补集”.
(Ⅰ)已知集合,.判断2019和2020是否属于集合,并说明理由;
(Ⅱ)设集合,.
(ⅰ)求证:集合A,B互为“完美加法补集”;
(ⅱ)记和分别表示集合A,B中不大于n()的元素个数,写出满足的元素n的集合.(只需写出结果,不需要证明)
解:(Ⅰ)由,得是奇数,
当,时,,
所以,;
(Ⅱ)(ⅰ)首先证明:对于任意自然数p可表示为唯一一数组(,,,…,,…,),
其中,1;,1,…,k,,
使得,,1;,1,…,k,,
由于这种形式的自然数p至多有个,且最大数不超过.
由,1;,1,…,k,,每个都有两种可能,
所以这种形式的自然数p共有个结果.
下证
,
其中,1;,1;,1,…,k,,则.
假设存在中,取i最大数为j,
则
,
所以不可能.
综上,任意正整数p可唯一表示为
显然,,
满足,所以集合A,B互为“完美加法补集”.
(ⅱ).