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- 2021-06-16 发布
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1
20 20 学年第一学期 高三 调研 考试数学试题 参考答案 与评分标准
评 分 说 明 :
1.参考答案与评分标准给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与参考答案不
同,可根据试题主要考查的知识点和能力对照评分标准给以相应的分数.
2.对解答题中的计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未
改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的得分,但所给分数不得超过该部分
正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.
3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数.
4.只给整数分数,选择题和填空题不给中间分.
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.1~8 小题为单项选择题,在每小题
给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的; 9~12 小题为多项选择题,在每小题给
出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得 5 分,有选错的得 0 分,部分选对的得 3
分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A C B B B D C C AD ABC BC BD
8.解:因为函数 ( )f x π+ 为偶函数,所以 ( π) ( π)f x f x− + = + ,
即函数 ( )f x 的图象关于直线 x π= 对称,即 ( ) (2π )f x f x= − .
又因为当 (0, π)x∈ 时, ( ) 3cosf x x x= − ,所以函数 ( )f x 在 (0, π) 上单调递减,因而在
(π,2π) 上单调递增,因为 4 2 2 6π< − < ,所以 (4) (2π 2) (6)f f f< − < ,即
( ) ( ) ( )4 2 6f f f< < ,即 b a c< < .故选 C.
12.解:若 / /MN PQ ,则 M 、 N 、 P 、 Q 四点共面 γ ,当 MN PQ< 时,
平面 1 1DCC D 、 ABCD 、 γ 两两相交有三条交线,分别为 MP 、 NQ 、 CD ,则三条交
线交于一点 O,则 CD 与平面 γ 交于点 O,则 EF 与 CD 不平行.故 A 错误;
若 E , F 两点重合,则 / /MP NQ , M 、 N 、 P 、 Q 四点共面 γ ,平面 1 1DCC D 、
ABCD 、 γ 两两相交有三条交线,分别为 MP 、 NQ 、 CD ,由 / /MP NQ ,得
/ / / /MP NQ CD ,故 B 正确;
若 MN 与 PQ 相交,确定平面 γ ,平面 1 1DCC D 、 ABCD 、 γ 两两相交有三条交线,
分别为 MP 、 NQ 、 CD ,因为 / /MP CD ,所以 / / / /MP NQ CD ,
所以 NQ 与 CD 不可能相交.故 C 错误;
当 MN 与 PQ 是异面直线时,如图,连接 NP ,取 NP 中点
G ,连接 EG , FG .则 / /EG MP ,因为 MP ⊂ 平面 1 1DCC D ,
EG ⊄ 平面 1 1DCC D ,则 / /EG 平面 1 1DCC D .假设 / /EF CD ,
因为 CD ⊂ 平面 1 1DCC D , EF ⊄ 平面 1 1DCC D ,所以 / /EF 平
面 1 1DCC D .
又 EF EG E∩ = , ∴平面 / /EFG 平面 1 1DCC D ,同理可得,平面 / /EFG 平面
G
2
ABCD ,则平面 1 1DCC D / / 平面 ABCD ,与平面 1 1DCC D ∩ 平面 ABCD = CD 矛盾.所
以假设错误, EF 不可能与 CD 平行,故 D 正确.故选 BD .
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13. 0x y+ = 14. 25 15. 7+4 3 16. 13
1 6 . 解:由题意知 1 2 90F AF∠ = , 1 2
3cos 5F BF∠ = − ,所以 1
3cos 5ABF∠ = ,即
1
3
5
AB
BF = ,
易得 1 1: : 3: 4 :5AB AF BF = .设 3AB = , 1 4AF = 1 5BF = , 2BF x= .
由双曲线的定义得: 3 4 5x x+ − = − ,解得: 3x = ,所以 2 2
1 2| | 4 6 4 13F F = + =
13c⇒ = ,因为 2 5 2 1a x a= − = ⇒ = ,所以离心率 13e = .
三 、 解 答 题 : 本 大题 共 6 小题 , 满 分 7 0 分 .解答 应 写 出 文 字 说 明, 证明 过 程 或 演 算 步 骤.
17 . ( 10 分 )
解: 已知 4 sin 3 cos sin ,a B b A b A= + 由正弦定理,
得 4sin sin 3sin cos sin sin ,A B B A B A= + ………………………………2 分
因为 B 为三角形内角, sin 0B ≠ , ………………………………3 分
所以 4sin 3 cos sin ,A A A= + 即 3sin 3 cosA A= ………………………………4 分
所以 3tan 3A = , ………………………………5 分
因为 0 πA< < ,所以 π
6A = ………………………………6 分
选 择 条 件 ① 的解 析:
解 法 一 :由 sin 3 sinB C= 及正弦定理,可得 3b c= ,………………………………7 分
由余弦定理 2 2 2 2 cosa b c bc A= + − ,
则 2 2 34 ( 3 ) 2 3 ( )2c c c c= + − ⋅ ⋅ ⋅ , ………………………………9 分
解得 2c = . …………………………… …10 分
解法 二 : 由 sin 3 sinB C= ,又因为 π
6A = ,所以 5π
6B C= − ,……………………7 分
则 5πsin( ) 3 sin6 C C− = ,展开得, cos 3 sinC C= , …………………………8 分
所以 3tan 3C = , π
6C =
所以 A C= , ……………………………9 分
所以 2c = . ……………………………10 分
选择条件 ② 的解析:
解法一: 由 4sinb A= ,可得 π4sin 26b = = , ………………………………7 分
由余弦定理 2 2 2 2 cosa b c bc A= + − 得, ………………………………8 分
2 2 2 π2 =2 2 2 cos 6c c+ − × × × , ………………………………9 分
3
解得 2 3.c = ………………………………10 分
解法二:由 4sinb A= 得 π4sin 26b = = , ………………………………7 分
因为 2,a = 所以, ABC∆ 是以 C 为顶角的等边三角形.
所以 π
6A B= = ,所以 2π
3C = . ………………………………8 分
由正弦定理
sin sin
a c
A C= 得, 2
π 2πsin sin6 3
c= , ………………………………9 分
解得 2 3.c = …………………………………10 分
选择条件 ③ 的解析:
解法一:由 2B C A+ = ,由因为 πA B C+ + = ,则
π ,3A = …………………………8 分
与
π
6A = 矛盾,则问题中的三角形不存在. ………………………………10 分
解法二:由 2B C A+ = ,则 π π2 =6 3B C+ = × ,
则 π π π π6 3 2A B C+ + = + = < , ……………………………………8 分
与三角形内角和等于 π 矛盾,因而三角形不存在. ……………………………………10 分
1 8 . ( 1 2 分 )
解:(1)设等比数列 { }na 的公比为 q .依题意,
有 ( )2 1 32 1a a a+ = + ……………………………………1 分
将 ( )1 3 22 1a a a+ = + 代入 1 2 3 14a a a+ + = 得 ( )2 22 1 14a a+ + = ,
得 2 4a = . ……………………………………2 分
联立 1 2 3
2
14
4
a a a
a
+ + =
=
得
2
1 1 1
1
14
4
a a q a q
a q
+ + =
=
两式两边相除消去 1a 得 22 5 2 0q q− + = ,
解得 2q = 或 1
2q = (舍去), ………………………………3 分
所以 1
4 22a = = . ………………………………4 分
所以, 1 1
1 2 2 2n n n
na a q − −= = × = . ………………………………5 分
(2)解法一:因为 2
1log = 22
n
n
n nb a n = − ⋅
………………………………6 分
所以, 2 31 2 2 2 3 2 2 n
nT n− = × + × + × + + ×⋯ ……① …………………………7 分
( )2 3 4 12 1 2 2 2 3 2 1 2 2n n
nT n n +− = × + × + × + + − × + ×⋯ ……② ……………………8 分
①﹣②,得 2 3 12 2 2 2 2n n
nT n += + + + + − ×⋯ …………………………9 分
4
( ) 1 1 12 1 2
= 2 2 2 2.1 2
n
n n nn n+ + +−
− × = − ⋅ −−
…………………………11 分
所以,数列 { }nb 的前 n 项和 nT 1 12 2 2.n nn+ += − ⋅ −
…………………………12 分
解法二:因为 { }2
1log ( ) 2 ( 2 ) 2 [ 2( 1) 4] ( 2) 22
n n n n
n nb a n n n n n= = − ⋅ = − + ⋅ = − + + − − + ⋅
所以 1[ ( 1) 2] 2 ( 2) 2n n
nb n n+= − + + ⋅ − − + ⋅ …………………………8 分
进而得
{ }
2 1 3 2
1
[( 2 2) 2 ( 1 2) 2 ] [( 3 2) 2 ( 2 2) 2 ] ...
[ ( 1) 2] 2 ( 2) 2
n
n n
T
n n+
= − + ⋅ − − + ⋅ + − + ⋅ − − + ⋅ + +
− + + ⋅ − − + ⋅
1 1[ ( 1) 2] 2 2 (1 ) 2 2n nn n+ += − + + ⋅ − = − ⋅ − …………………………11 分
所以数列 { }nb 的前 n 项和为 1(1 ) 2 2n
nT n += − ⋅ − …………………………12 分
1 9 . ( 1 2 分 )
解:(1)连接 1 1,O C O D ,………………………1 分
因为 ,C D 是半圆 AB 上的两个三等分点,
所以 1 1 1 60AO D DO C CO B∠ = ∠ = ∠ = ,
又 1 1 1 1O A O B O C O D= = = ,
所以 1 1 1, ,AO D CO D BO C∆ ∆ ∆ 均为等边三角形.
所以 1 1O A AD DC CO= = = , ………………………………2 分
所以四边形 1ADCO 是平行四边形. ………………………………3 分
所以 1 / /CO AD , ………………………………4 分
又因为 1CO ⊄ 平面 AFD , AD ⊂ 平面 AFD ,
所以 1 / /CO 平面 AFD . ………………………………………… 5 分
(2)因为 FC 是圆柱 1 2O O 的母线,
所以 FC ⊥ 平面 ABC , BC ⊂ 平面 ABC ,所以 FC ⊥ BC ………………………6 分
因为 AB 为圆 1O 的直径,所以 90ACB∠ = ,
在 60Rt ABC ABC∆ ∠ = 中 , , 3AC = ,
所以 1tan 60
ACBC = = ,
所以在 tan 45 1Rt FBC FC BC∆ = = 中 , ………………………7 分
(方法一)因为 BC AC⊥ , BC FC⊥ , AC FC C∩ = ,
所以 BC ⊥ 平面 FAC ,
又 FA ⊂ 平面 FAC ,
所以 BC FA⊥ .
在 FAC∆ 内,作 CH FA⊥ 于点 H ,连接 BH .
5
因为 , ,BC CH C BC CH∩ = ⊂ 平面 BCH ,
所以 FA ⊥ 平面 BCH , ……………………………8 分
又 BH ⊂ 平面 BCH ,
所以 FA BH⊥ ,
所 以 BHC∠ 就 是 二 面 角 B AF C− − 的 平 面
角. ……………………………………9 分
在 2 2 2Rt FCA FC AC∆ + =中,FA= ,
3
2
FC ACCH FA
⋅= = . ………………………………10 分
在 90Rt BCH BCH∆ ∠ = 中 , ,
所以 2 2 7
2BH BC CH= + = , ……………………………………………………11 分
所以 21cos 7
CHBHC BH∠ = = .
所以,二面角 B AF C− − 的余弦值为 21
7
.…………………………………12 分
(方法二)以 C 为坐标原点,分别以 CA,CB,CF 所在直线为 , ,x y z 轴,建立如图所示的空间
直角坐标系,则 ( ) ( ) ( )3,0,0 , 0,1,0 , 0,0,1A B F ,
所以 ( ) ( )3,1,0 , 3,0,1AB AF= − = −
.……………8 分
设平面 AFB 的法向量为 ( ), ,x y z=n ,则
, 3 0,
, 3 0,
AB x y
AF x z
⊥ − + = ⊥ − + =
n
n
即
令 1 3x y z= = =, 则 ,
所以平面 AFB 的一个法向量为 ( )1, 3, 3=n . ……………………………………9 分
又因为平面 AFC 的一个法向量 ( )0,1,0=m , ……………………………………10 分
所以 3 21cos , 77
⋅= = =m nm n m n
. ……………………………………11 分
所以结合图形得,二面角 B AF C− − 的余弦值为 21
7
.……………………………12 分
2 0 . ( 12 分 )
解: (1)由题意知对业务水平的满意的为 120 人,对服务水平的满意的为 100 人,得 2 2× 列联
表:
对服务水平满意人数 对服务水平不满意人数 合计
对业务水平满意人数 90 30 120
对业务水平不满意人数 10 10 20
6
合计 100 40 140
…………………………2 分
( )2
2 140 90 10 30 10 21= =5.25 5.024120 20 100 40 4K × × − ×= >× × ×
. …………………………3 分
所以,有 97.5%的把握认为业务水平与服务水平有关. …………………………4 分
(2) X 的可能取值为 0,1,2 . …………………………5 分
( )
0 2
10 30
2
40
290 52
C CP X C
⋅= = = , ( )
1 1
10 30
2
40
201 52
C CP X C
⋅= = = , ( )
2 0
10 30
2
40
32 52
C CP X C
⋅= = = .
X 0 1 2
P 29
52
20
52
3
52
…………………………7 分
( ) 29 20 3 10 1 252 52 52 2E X = × + × + × = . …………………………8 分
(3) 在业务服务协议终止时,对业务水平和服务水平两项都满意的客户 流失 的 概 率为
90 5%140 × 9= 280
,只对 其 中一项不满意的客户 流失 率为 40 40%140 × 32= 280
,对两项都不满
意的客户 流失 率为 10 75%140 × 15= 280
. …………………………9 分
从 该 运营 系 统 中 任 选一 名 客户 流失 的 概 率为 9+32+15 1=280 5
. …………………………10 分
在业务服务协议终止时, 从社区 中 任 选 4 名 客户, 至少 有 2 名 客户 流失 的 概 率为
4 0 3
0 1
4 4
4 1 4 1 1131 5 5 5 5 625P C C = − × − × =
. …………………………12 分
21 . ( 12 分 )
解:(1)因为 椭 圆 C 的 焦 点在 x 轴上,
所以设 它 的标准方程为
2 2
2 2 1x y
a b
+ = ( 0a b> > ).…………………………… 1 分
由 椭 圆的定义得 ( ) ( )
2 2
2 22 22 1 1 0 1 1 0 2 22 2a = + + − + − + − =
,
所以 2a = . …………………………… 2 分
又因为 1c = ,所以 2 2 2 1b a c= − = . …………………………… 3 分
因 此 , 椭 圆 C 的标准方程为
2
2 12
x y+ = . …………………………… 4 分
(2)根据题意可设直线 AB 的方程为 y x n= − + ,联立 2
2 12
y x n
x y
= − + + =
,
,
整理得 2 23 4 2 2 0x nx n− + − = , ……………………………5 分
由 2 2( 4 ) 4 3(2 2) 0n n∆ = − − × − > ,得 2 3n < . ……………………………6 分
7
设 1 1( )A x x n,− + , 2 2( )B x x n,− + ,
则 1 2
4
3
nx x+ = ,
2
1 2
2 2
3
nx x −= . ……………………………7 分
又设 AB 的中点为 0 0( )M x x n,− + ,则 1 2
0
2
2 3
x x nx += = , 0 3
nx n− + = .
由于点 M 在直线 y x m= + 上,
所以 2
3 3
n n m= + ,得 3n m= − , ……………………………8 分
代入 2 3n < ,得 29 3m < ,所以 3 3
3 3m− < < ①. ……………………………9 分
因为 1 1( , 2)QA x x n= − + −
, 2 2( , 2)QB x x n= − + −
,所以
2
1 2 1 22 ( 2)( ) ( 2)QA QB x x n x x n⋅ = − − + + −
( )22 2 23 4 44 4 4 8 3 4 8
3 3 3 3
n nn n n n n− +− − − += − + = . ……………………………10 分
由 4QA QB⋅ <
,得 23 4 8 12n n− + < , 23 4 4 0n n− − <
得 2 23 n− < < ,得 2 3 23 m− < − < ,所以 2 2
3 9m− < < ②…………………………11 分
由①②得 3 2
3 9m− < < .故 实 数 m 的取值 范围 为 3 2
3 9
−
, . ……………………12 分
22 . ( 12 分 )
解: ﹙ 1 ﹚ 函数 ( ) ( )ln 1f x x a x= − + 的定义 域 为 ( )0 + ∞, . …………………………1 分
则 ( ) ( )1 1f x ax
′ = − + . ……………………………2 分
﹙ⅰ﹚ 当 1 0a + > ,即 1a > − 时,
令 ( ) ( )1 1 0f x ax
′ = − + > 得, 1 1,ax > + 得 1
1x a< +
,
又因为 0x > ,所以 10 1x a< < +
,
所以函数 ( )f x 在 10 1a
+
, 上单调递增,在 1 +1a
∞ +
, 上单调递减. …………………3 分
﹙ⅱ﹚ 当 1 0a + ≤ ,即 1a ≤ − 时, ( )1 0a− + ≥ ,
又由 0x > 得 ( ) 0f x′ > 对 任 意的 ( )0,x∈ +∞ 恒成 立.
所以函数 ( )f x 在 ( )0 + ∞, 上单调递增. ……………………………4 分
综 上.当 1a > − 时,函数 ( )f x 在 10 1a
+
, 上单调递增,在 1 +1a
∞ +
, 上单调递减 ; 当
1a ≤ − 时, 函数 ( )f x 在 ( )0 + ∞, 上单调递增. ……………………………5 分
8
﹙ 2 ﹚ 解法一: ( ) ( ) 1= ln 1g x f x x x ax= + + + − ,
函数 ( )g x 的定义 域 为 ( )0 + ∞, , ( ) 1g x ax
′ = −
﹙ ⅰ ﹚ 当 0a ≤ 时 , ( ) 0g x′ > , 函 数 ( )g x 在 ( )0 + ∞, 上 是 增 函 数 , 不 可 能 有 两 个 零
点 ; ……… ……………………6 分
﹙ⅱ﹚ 当 0a > 时,在 10 a
, 上, ( ) 0g x′ > ,在 1
a
∞
, + 上, ( ) 0g x′ < .…………7 分
所以函数 ( )g x 在 10 a
, 上单调递增,在 1
a
∞
, + 上单调递减, 此 时 1g a
为函数 ( )g x
的 最大 值. ………………… …………8 分
若 1 0g a
≤
,则 ( )g x 最多 有一个 零 点,不合题意.所以 1 1= ln 0g a a
>
,
解得 0 1a< < . ………………………………9 分
此 时
2
2
1 1 e
e a a< < , 且 1 1 1 0e e e
a ag = − − + = − <
,
2 2
2
e e2 2ln 1g aa a
= − − +
( )
2e=3 2ln 0 1a aa− − < < …………………………10 分
令 ( ) ( )
2eG =3 2ln 0 1a a aa− − < < ,则 ( )
2 2
2 2
2 e e 2 0aG a a a a
−′ = − + = >
所以 ( )G a 在 ( )0,1 上单调递增.
所以 ( ) ( ) 21 3 e 0G a G< = − < ,即
2
2
e 0g a
<
. …………………………11 分
故函数 ( )g x 有两个不同的 零 点 ( )1 2 1 2,x x x x< , 且
2
1 2 2
1 1 1 e, , ,ex xa a a
∈ ∈
.
综 上, a 的取值 范围 是 ( )0,1 . …………………………12 分
解法二:
因为 1 ln( ) ln 1 0 xg x x ax a x
+= + − = ⇔ = …………………………6 分
所以 “ 函数 ( )g x 有两个 零 点 ” 等 价 于 “ 直线 y a= 与函数 1 ln( ) xh x x
+= 的图象有两个交点 ”
…………………………7 分
'
2
ln( ) xh x x
−=
则 ' ( ) 0 0 1h x x> ⇔ < < ; ' ( ) 0 1h x x< ⇔ > …………………………8 分
得函数 ( )h x 在 (0,1) 上单调递增,在 (1, )+∞ 上单调递减,所以函数 ( )h x 的 最大 值为
(1) 1h = , ……………………… …9 分
9
又因为函数 ( )h x 在 其 定义 域 (0, )+∞ 上连 续 不 断 ,( 这个理由可以不 写 )
且 易知当 10 ex< < 时, ( ) 0h x < ;当 1
ex > 时, ( ) 0h x > ,
当 x → +∞ 时, ( ) 0h x → …………………………10 分
所以当函数 ( )g x 有两个 零 点时,只 需 满 足 max0 ( )a h x< < , …………………………11 分
即 a 的取值 范围 为 (0,1) . …………………………12 分
注: 求最大 值后 也 可以 画 图象 说明 :
4
2
2
4
10 5 5 10