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- 2021-06-16 发布
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高三年级 2020-2021 学年第一学期期中考试数学试卷(实验班)
第 I 卷(选择题)
一、单选题
1.设集合 2 8 0xA x , 2 7 10 0B x x x ,则 A B ( ).
A. 2 3x x B. 3 5x x C. 5x x D. 2x x
2.设复数 1z bi b R ,且 2 3 4z i ,则 z 的虚部为( )
A. 2i B. 2i C. 2 D. 2
3.直线 1: 2 1 0l ax y 与 2
2: 1 0l x a y a 平行,则 a ( )
A. 1 B.2 C. 1 或 2 D.0 或 1
4.记等差数列{ }na 的前 n 项和为 nS ,且 3 5a , 4
2
4S
S
,则 10a ( )
A.9 B.11 C.19 D.21
5.已知空间四边形 ABCD 的每条边和对角线的长都等于 a ,点 ,E F 分别是 ,BC AD
的中点,则 AE AF 的值为( )
A. 2a B. 21
2 a C. 21
4 a D. 23
4 a
6.直线 0x y a 与圆 2 2 2 4 3 0x y x y 有两个不同交点的一个必要
不充分条件是( )
A. 2 3a B. 1 3a C. 2 0a D. 0 < < 3a
7.已知函数 2f x x ln x ,则函数 y f x 的大致图象是( )
A. B.
C. D.
8.已知定义在 R 上的函数 ( )y f x 满足;函数 1y f x ( ) 的图象关于直线 1x 对称,
且当 ( , 0)x 时, ( ) ( ) 0f x xf x (其中 ( )f x 是函数 ( )f x 的导函数)恒成立,若
1 1
2 2
1 1 1 1sin sin , (ln 2) (ln 2), log log2 2 4 4a f b f c f
,则 , ,a b c 的大小
关系是 ( )
A. a b c B.b a c C. c a b D. a c b
二、多选题
9.若 2 3x ,3 4y ,则下列选项正确的是( )
A.
3
2y
B. x y C. 2xy D. 2 2x y
10. ABC 是边长为 2 的等边三角形,已知向量 ,a b 满足 2AB a , 2AC a b ,则下列结论中正
确的是( )
A. a 为单位向量 B.b 为单位向量 C. a b D. (4 )a b BC
11.已知函数 f x 的导函数 f x 的图像如图,则下列叙述正确的是( )
A.函数 f x 只有一个极值点
B.函数 f x 满足 4 1f f ,且在 4x 处取得极小值
C.函数 f x 在 2x 处取得极大值
D.函数 f x 在 , 4 内单调递减
12.已知函数 ( ) sin 2 3 cos2f x x x ,则下列结论正确的是( )
A. f x 的最小正周期为 2 B. f x 的图象关于点 ,03
成中心对称
C. f x 的图象关于直线 5
12x 对称
D. f x 的单调递增区间是 5 , ( )12 12
k k k Z
第 II 卷(非选择题)
三、 填空题
13.若正数 ,x y 满足 3 5x y xy ,则3 4x y 的最小值是___________.
14.给出以下四个命题:
①若 cos cos 1 ,则sin( ) 0 ;
②已知直线 x m 与函数 ( ) sinf x x , ( ) sin( )2g x x 的图像分别交于点 ,M N ,
则| |MN 的最大值为 2 ;
③若数列 2 ( )na n n n N 为单调递增数列,则 取值范围是 2 ;
④已知数列{ }na 的通项 3
2 11na n
,前 n 项和为 nS ,则使 0nS 的 n 的最小值为 12.
其中正确命题的序号为__________.
15. 已知定义在 R 上的奇函数 ( )f x 满足 ( 4) ( )f x f x ,且在区间 0,2 上是增函数,
若方程 0f x m m 在区间 8,8 上有四个不同的根,则 1 2 3 4 ____.x x x x
16. 已知过球面上三点 A、B、C 的截面到球心的距离等于球半径的一半,且 AB=6,AC=8,
BC=10,则球的半径等于________;球的表面积等于__________.
四、解答题
17.已知 a R ,命题 p :“ 0,2 ,2 4 0x xx a 均成立”,命题 q:“函数
2ln 2f x x ax 定义域为 R ”.
(1)若命题 p 为真命题,求实数 a 的取值范围;
(2)若命题“ p q ”为真命题,命题“ p q ”为假命题,求实数 a 的取值范围
18.在① 2 2 2cos cos sin sin sinC A B B C ,② 3 2 sinb a B ,③ ABC 的面积
sinS AB AC A ,三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.(如果选择多
个条件作答,则按所选的第一个条件给分)
在 ABC 中,角 A 、 B 、C 所对的边分别为 a 、b 、 c ,且角 A 为锐角,
(1)求角 A ;
(2)若 2a ,求b c 的取值范围.
19.已知等比数列 na 的前 n 项和是 nS ,且 1 22, 1 S a 是 1a 与 3a 的等差中项.
(1)求数列 na 的通项公式;
(2)若数列 nb 满足 22 log n n nb S a ,求数列 nb 的前 n 项和 nT .
20.四棱锥 P ABCD 中,底面 ABCD 为直角梯形, //BC AD , AD DC ,
1BC CD , 2AD , PA PD , E 为 PC 的中点, F 为 AD 的中点,
平面 PAD 底面 ABCD .
(Ⅰ)证明:平面 BEF 平面 PAD ;
(Ⅱ)若 PC 与底面 ABCD 所成的角为
3
,求二面角 E BF A 的余弦值.
21.平面内有两个定点 A(1,0),B(1,﹣2),设点 P 到 A、B 的距离分别为 1 2d d, ,
且 1
2
2d
d
(I)求点 P 的轨迹 C 的方程;
(II)是否存在过点 A 的直线l 与轨迹 C 相交于 E、F 两点,满足 2 2OEFS
(O 为坐标原点).若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.
22.已知函数 2( ) lnf x x x ax .
(1)当 1a 时,求曲线 ( )y f x 在 1x 处的切线方程;
(2)若 ( ) 0f x 恒成立,求 a 的取值范围
高三年级 2020-2021 学年第一学期期中考试数学答案(实验班)
一、选择题
1-5.BDBCC 6-8:AAA
9.BCD 10.AD 11.AC 12.BCD
二.填空题
13.5 14.①② 15.-8 16.
3
310
3
400
三.解答题
17.(1)设 2 , 1,4xt t ,则 2a t t 在 1,4t 上恒成立,
令
2
2 1 1
2 4g t t t t
,则 g t 在 1,4 单调递增,
min 1 0g t g ,故 0a .
(2)当命题 q为真命题时, 2 2 0x ax 在 R 上恒成立,
2 8 0a ,解得: 2 2 2 2a ,
命题“ p q ”为真命题,命题“ p q ”为假命题,
命题 ,p q 一真一假,
0
2 2 2 2
a
a a
或
或
0
2 2 2 2
a
a
,
解得: 2 2a 或 0 2 2a .
18.(1)选①由 2 2 2cos cos sin sin sinC A B B C ,
得 2 2 21 sin 1 sin sin sin sinC A B B C
由正弦定理,得 2 2 2b c a bc .所以
2 2 2 1cos 2 2
b c aA bc
因为 π0 2A ,所以 π
3A .
选② 3 2 sinb a B ,则 3sin 2sin sinB A B , 3sin 2A .
π0 2A ,所以 π
3A .
选③ sinS AB AC A ,则 1 sin cos sin2 bc A bc A A .
sin 0A ,所以 1cos 2A ,又 π0 2A ,所以 π
3A .
(2)
2 6 2 6 2 62 sin 2 sin sin sin sin sin sinsin sin 3 3 3
a ab c R B R C B C B C BA A
2 6 2 6 2 6 3 1sin sin cos sin3 3 3 2 2A B B B B
,
化简得: π2 2 sin 6b c B .因为 2π0 3B ,所以 π π 5π
6 6 6B ,
1 πsin 12 6B
,即 2 2 2b c .
19.(1)等比数列 na 的公比设为 q, 1 2S ,即 1 2a ,
2 1a 是 1a 与 3a 的等差中项,可得 1 3 22 1a a a ,
所以 22 2 2(2 1)q q ,整理求得 2q = ,
则 12 2 2 , *n n
na n N ;
(2)由(1)可求得 12(1 2 ) 2 21 2
n
n
nS
,
2
1 1
22 log 2 log 2 2n n n
n n nb S a n ,
∴ 2 3 4 11 2 2 2 3 2 2n
nT n .①
3 4 5 22 1 2 2 4 3 2 2 n
nT n ,②
①-②得 2 3 4 1 22 2 2 2 2n n
nT n
24(1 2 ) 21 2
n
nn
2 2 22 4 2 (1 ) 2 4n n nn n ,
所以 2( 1) 2 4n
nT n ,
20.(Ⅰ) //BC DF
四边形 BCDF 是平行四边形 //BF CD .
又 CD AD , BF AD .
又面 PAD 面 ABCD ,面 PAD 面 ABCD AD ,
BF 面 ABCD BF 面 PAD
且 BF 面 BEF 平面 BEF 平面 PAD .
(Ⅱ)连结 PF , PA PD , F 为 AD 中点, PF AD
又 PF 平面 PAD ,平面 PAD 平面 ABCD ,
平面 PAD 平面 ABCD AD ,
PF 底面 ABCD ,
又 BF AD ,以 FA
, FB
, FP
分别为 x , y , z 轴的正方向建立空间直角坐标系,设
0,0,P t , 1,1,0C ,取平面 ABCD 的法向量 1 0,0,1n , 1,1,PC t , 0,1,0B ,
1
1
sin 3
n PC
n PC
,
2
3
22
t
t
,
6t
0,0, 6P , 1 1 6, ,2 2 2E
设平面 EBF 的法向量 2 , ,n x y z ,
2
2
1 1 6 02 2 2
0
n FE x y z
n FB y
,令 1z ,
6x , 2 6,0,1n
.
设二面角 E BF A 的平面角为
1 2
1 2
7cos 7
n n
n n
又 为钝角, 7cos 7
,即二面角 E BF A 的余弦值为 7
7
.
21.(Ⅰ)设 P(x,y),
则 ,d2= ,
∵ ,∴ = ,
整理得: 2 2x 1 y 4 8 ,
∴点 P 的轨迹 C 的方程为 2 2x 1 y 4 8 .
(II)存在过点 A 的直线 l ,l 与轨迹 C 相交于 E,F 两点,且使三角形 S△OEF 2 2 .
理由如下:①当直线 l 的斜率不存在时,直线 l 的方程为 x=1,
直线过圆心, EF 4 2 , 点O 到直线l 的距离为 1,
此时, ΔOEF
1S EF 1 2 22
,所以成立.
②当直线 l 斜率存在时,设 l 方程为: y k x 1 .
点C 到 l 的距离 3 2
4d
k 1
,利用勾股定理,得:
2
2 2
16 8k 8EF 2 8 2k 1 k 1
.
点O 到 l 的距离 4 2
kd
k 1
,
2
ΔOEF 2 2
k1 8k 8S 2 2 22 k 1 k 1
,
整理得 23k 1 ,无解.所以直线斜率存在时满足题意的直线不存在.
综上,存在过点 A 的直线 l :x=1,满足题意.
22. 1 1a 时,函数 2lnf x x x x ,可得 1' 2 1f x xx
,所以 ' 1 2f , 1x
时, 1 2f .曲线 y f x 则 1x 处的切线方程; 2 2 1y x 即: 2y x ;
2 由条件可得 2ln 0( 0)x x ax x ,则当 0x 时, lnxa xx
恒成立,
令 ln ( 0)xh x x xx
,则
2
2
1 ln' x xh x x
,令 21 ln ( 0)k x x x x ,
则当 0x 时, 1' 2 0k x x x
,所以 k x 在 0, 上为减函数.又 ' 1 0k ,
所以在 0,1 上, ' 0h x ;在 1, 上, ' 0h x .
所以 h x 在 0,1 上为增函数;在 1, 上为减函数.
所以 ( ) 1 1maxh x h ,所以 1a .