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- 2021-06-16 发布
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高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 1页(共 2 页)
银川一中 2021 届高三年级第五次月考
理 科 数 学
命题人:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,满分 60 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.设集合 3 5|A x x , 2| 3 4 0B x x x ,则 A B .
A. B. | 2 5x x C. 5{ | }4x x D.{ | 3 4}x x
2.在复平面内,复数 z 对应的点的坐标是 Z (1,2),则 zi
A.1 2i B. 2 i C.1 2i D. 2 i
3.新冠肺炎疫情防控中,核酸检测是新冠肺炎确诊的有效快捷手段.某医院在成为新冠肺炎核酸检
测定点医院并开展检测工作的第 n 天,每个检测对象从接受检测到检测报告生成平均耗时 t n
(单位:小时)大致服从的关系为
0
0
0
0
0
,
,
t n N
nt n t n N
N
( 0t 、 0N 为常数).已知第16 天检测过
程平均耗时为16 小时,第 64 天和第 67 天检测过程平均耗时均为8 小时,那么可得到第 49 天检
测过程平均耗时大致为
A.16 小时 B.11小时 C.9小时 D.8 小时
4.直线 1 : +1 0l ax y a ,直线 1 : 4 2 0l x ay ,则“ 2a ”是“l1∥l2”的
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5.若 2cos( )12 10x , 5(12x , 11 )12
,则 cos( )6 x 值为
A. 3
5 B. 4
5 C. 3
5
D. 4
5
6.设 nS 是等差数列 na 的前 n 项和,若 m 为大于 1 的正整数,且 2
1 13 2 3 4m m ma a a ,
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 2页(共 2 页)
2 1 4038mS ,则 m .
A.1000 B.1010 C.1020 D.1030
7.如右图所示,等边 ABC 的边长为 2 , //AM BC ,且 6AM .
若 N 为线段CM 的中点,则 AN BM
A.24 B.23 C.22 D.18
8.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有
刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高二丈,问积
几何.”其意思为:“今有底面为矩形的屋脊状的楔体,下底
面宽 3 丈,长 4 丈,上棱长 2 丈,高 2 丈,问:它的体积
是多少?”(已知 1 丈为 10 尺)该锲体的三视图如图所示,则该楔体的体积为
A.12000 立方尺 B.11000 立方尺 C.10000 立方尺 D.9000 立方尺
9.函数 1
4 1xy e x
(其中 e 为自然对数的底数)的图象可能是
A B C D
10.已知函数 ( 1) 2y f x 是奇函数, 2 1( ) 1
xg x x
,且 ( )f x 与 ( )g x 的图像的交点为 1 1( , )x y ,
2 2( , )x y , , 6 6( , )x y ,则 1 2 6 1 2 6x x x y y y
A.0 B.6 C.12 D.18
11.若函数
2
1 2 2ln2
axf x a x x 在区间 1 ,12
内有极小值,则 a 的取值范围是
A. 1, e
B. , 1 C. 2, 1 D. , 2
12.在 ABC 中,角 , ,A B C 的对边分别为 , ,a b c 已知 2 5c ,且
52 sin cos sin sin sin2a C B a A b B b C ,点 O 满足 0OA OB OC ,
3cos 8CAO ,则 ABC 的面积为
A.3 5 B. 55
4
C. 55
2
D. 55
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 3页(共 2 页)
二、填空题:(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分)
13.已知
5
1cossin xx , x0 ,则 xtan .
14.已知函数 233
1)( 23 xxxxf ,则函数 xf 的
极大值点为_________.
15.如图,在直三棱柱 1 1 1ABC A B C 中, 4AC BC ,
AC BC , 1 5CC , D 、 E 分别是 AB 、 1 1B C 的
中点,则异面直线 BE 与 CD 所成的角的余弦值为_____.
16.已知从 2 开始的连续偶数蛇形排列形成宝塔形数表,第一
行为 2,第二行为 4,6,第三行为 8,10,12,第四行为
14,16,18,20,如图所示,在宝塔形数表中位于第 i 行,
第 j 列的数记为 ,i ja ,比如 3,2 10a , 4,2 16a , 5,4 24a ,
若 , 2020i ja ,则i j =________.
三、解答题:共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第 17~21 题为必考题,每个
试题考生都必须作答。第 22、23 题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共 60 分)
17.(本题满分 12 分)
在 ABC 中,角 A , B ,C 的对边分别为 a ,b , c ,
已知 3a , 2c , 45B .
(1)求sinC 的值;
(2)在边 BC 上取一点 D ,使得 4cos 5ADC ,求 tan DAC 的值.
18.(本题满分 12 分)
在数列 na 中, 1
1
2a , 1(4 2) (2 1)n nn a n a .
(1)设
2 1
n
n
ab n
,证明: nb 是等比数列,并求 na 的通项公式;
(2)设 nS 为数列 na 的前 n 项和,证明: 3nS .
19.(本题满分 12 分)
已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yG a ba b
的离心率为 6
3
,右焦点为 (2 2,0) ,斜率为 1 的直线l 与
椭圆 G 交于 A、B 两点,以 AB 为底边作等腰三角形 PAB,顶点为 ( 3,2)P .
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 4页(共 2 页)
(1)求椭圆 G 的方程;
(2)求 PAB 的面积.
20.(本题满分 12 分)
如图, PD 平面 ABCD AD CD AB CD PQ CD, , ∥ , ∥ ,
2 2 2AD CD DP PQ AB ,点 E F M, , 分别为 AP CD BQ, , 的中点.
(1)求证:EF∥平面 MPC ;
(2)求二面角Q PM C 的正弦值;
(3)若 N 为线段CQ 上的点,且直线 DN 与平面 PMQ
所成的角为
6
,求线段QN 的长.
21.(本题满分 12 分)
已知函数 3 2 14 6 13
xf x x e x x g x a x lnx
, .
(1)求函数 f x 在 0 , 上的单调区间;
(2)用 max m n, 表示 m n, 中的最大值, f x 为 f x 的导函数,设函数
h x max f x g x , ,若 0h x 在 0 , 上恒成立,求实数 a 的取值范围;
(3)证明: *1 1 1 1 1 ln31 2 3 1 3 n Nn n n n n
.
(二)选考题:共 10 分。请考生在第 22、23 两题中任选一题做答,如果多做.则按所做的第一题记分。
22.[选修 4-4:坐标系与参数方程]
在直角坐标系 xOy 中,曲线 1C 的参数方程为
sin2
cos
y
x ( 为参数),将曲线 1C 经过伸缩变换
yy
xx
'
2' 后得到曲线 2C .在以原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为
cos sin 10 0 .
(1)说明曲线 2C 是哪一种曲线,并将曲线 2C 的方程化为极坐标方程;
(2)已知点 M 是曲线 2C 上的任意一点,求点 M 到直线l 的距离的最大值和最小值.
23.[选修 4—5:不等式选讲](10 分)
已知函数 4 1 3f x x x .
(1)解不等式 2f x ;
(2)方程 2 0f x kx 解集非空,求 k 的取值范围.
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 5页(共 2 页)
银川一中 2021 届高三第五次月考数学(理科)参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D B C C A B B C D D C D
二、 填空题
13.﹣ 14. -1 15. 58
29
16. 71
三、解答题
17.【解析】(1)由余弦定理,得
2 2 2 211 2cos cos45 2 26 2
a c b bB ac
,
因此 2 5b ,即 5b ,由正弦定理
sin sin
c b
C B
,得
2 5
sin 2
2
C
,因此 5sin 5C .
(2)∵ 4cos 5ADC ,∴ 2 3sin 1 cos 5ADC ADC ,
∵ ( , )2ADC ,∴ (0, )2C ,∴ 2 2 5cos 1 sin 5C C ,
sin sin( ) sin( )DAC DAC ADC C 2 5sin cos cos sin 25ADC C ADC C ,∵
(0, )2DAC ,
∴ 2 11 5cos 1 sin 25DAC DAC ,故 sin 2tan cos 11
DACDAC DAC
.
18.【解析】(1)因为 1
1 2 1
n
n
ab n
, 1(4 2) (2 1)n nn a n a ,所以 1 1(2 1) 1
(2 1) 2
n n
n n
b n a
b n a
.
又 1 1b ,所以 nb 是首项为 1
2
,公比为 1
2
的等比数列.
于是
11 1 1
2 1 2 2 2
n
n
n n
a bn
,故 2 1
2n n
na .
(2) 2 3
1 3 5 2 1
2 2 2 2n n
nS .
2 3 4 1
1 1 3 5 2 1
2 2 2 2 2n n
nS
.
以上两式相减得 2 1
1 1 1 1 1 2 1
2 2 2 2 2 2n n n
nS
1
1 1 1
1 2 12 2 2
12 21 2
n
n
n
.
故 2 33 32n n
nS .
19. 【解答】(1)由已知得 62 2, 3
cc a
,解得 2 3a .又 2 2 2 4b a c ,所以椭圆 G 的
方程为
2 2
112 4
x y .
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 6页(共 2 页)
(II)设直线l 的方程为 y x m ,由 2 2
112 4
y x m
x y
得, 2 24 6 3 12 0x mx m …①.
设 A,B 的坐标分别为 1 1 2 2( , ),( , )x y x y 1 2( )x x ,AB 中点为 0 0( , )E x y ,
则 1 2
0 0 0
3 ,2 4 4
x x m mx y x m .
因为 AB 是等腰 PAB 的底边,所以 PE AB .
所以 PE 的斜率
2 4 133 4
m
k m
,解得 2m .
此时方程①为 24 12 0x x ,解得 1 23, 0x x ,所以 1 21, 2y y .所以| | 3 2AB .此时,
点 ( 3,2)P 到直线 AB: 2 0x y 的距离 | 3 2 2 | 3 2
22
d ,
所以 PAB 的面积 1 9| |2 2S AB d .
20.【解析】(Ⅰ)连接 EM ,因为 AB CD PQ CD∥ , ∥ ,
所以 AB PQ∥ ,又因为 AB PQ ,所以 PABQ 为平行四边形.
由点 E 和 M 分别为 AP 和 BQ 的中点,
可得 EM AB∥ 且 EM AB ,
因为 2AB CD CD AB F∥ , , 为 CD 的中点,
所以CF AB∥ 且CF AB ,可得 EM CF∥ 且 EM CF ,
即四边形 EFCM 为平行四边形,所以 EF∥MC,
又 EF MPC 平面 ,CM MPC 平面 ,
所以 EF MPC∥平面 .
(Ⅱ)因为 PD ABCD 平面 , AD CD ,可以建立以 D 为原点,分别以 DA DC DP , , 的方向为
x 轴, y 轴, z 轴的正方向的空间直角坐标系.
依题意可得 0 0 0 2 0 0 2 1 0 0 2 0D A B C,, , ,, , ,, , ,, ,
0 0 2 0 1 2 1 1 1P Q M,, , ,, , ,, .
1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 2 2PM PQ CM PC ,, , ,, , , , , ,, 设 1n x y z , , 为平面 PMQ
的法向量,
则 1
1
0
0
n PM
n PQ
,即 0
0
x y z
y
,不妨设 1z ,
可得 )1,0,1(1 n
设 2n x y z , , 为平面 MPC 的法向量,
则 2
2
0
0
n PC
n CM
,即 2 2 0
0
y z
x y z
,不妨设 1z ,
可得 2 = 0 1 1n ,, . 1 2
1 2
1 2
1cos 2
n nn n
n n
, ,于是 1 2
3sin 2n n , .
所以,二面角Q PM C 的正弦值为 3
2
.
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 7页(共 2 页)
(Ⅲ)设 0 1QN QC ,即 0 2QN QC , , ,则 0 1 2 2N , , .
从而 0 1 2 2DN , , .
由(Ⅱ)知平面 PMQ 的法向量为 1 1 0 1n ,, ,
由题意, 1
1
1
sin cos6
DN n
DN n
DN n
,
,即
2 2
2 21
2 1 2 2 2
,
整理得 23 10 3 0 ,解得 1
3
或 3 ,
因为 0 1≤ ≤ 所以 1
3
,所以 1 1 5
3 3 3QN QC QN QC , .
21.【解析】(1)因为 3 24 6xf x x e x x ,
所以 3 33 2 6 3 2x xf x x e x x e ,
令 0f x 得 3x ,当 3x 时, 0f x , f x 单调递增;
当 0 3x 时, 0f x , f x 单调递减;
所以函数 f x 在 0 , 上的单调递增区间为 3 , ,单调递减区间为 0 3, ;
(2)由(1)知 33 2xf x x e ,
当 3x 时, 0f x 恒成立,故 0h x 恒成立;
当 3x 时, 0f x ,又因为 0h x max f x g x , 恒成立,
所以 0g x 在 0 3, 上恒成立,
所以 1 1 ln 03a x x
,即 1 1 ln
3
xa x
在 0 3, 上恒成立,
令 1 ln 0 3xF x xx
,则 1
3 maxa F x ,由
2 2
1 ln 1 lnx xF x x x
,
令 0F x 得 1x ,易得 F x 在 01,上单调递增,在 13, 上单调递减,
所以 1 1maxF x F , 所以 1 13a ,即 4
3a ,
综上可得 4
3a .
(3)证明:设 1 0xm x e x x ,则 1 0xm x e ,
所以 m x 在 0 , 上单调递增,所以 0 0m x m ,即 1xe x ,
所以
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 3 1 2 3 1 2 3 3 3 1
1 2 3 1 3
n n n n n n n n n n n n ne e e e e n n n n n
1 2 3 3 31 2 3 1
n n n n
n n n n
,
所以 1 1 1 1 1 ln31 2 3 1 3n n n n n
.
22.解析:(1)因为曲线 1C 的参数方程为{ 2
x cos
y sin
( 为参数),
高三第五次月考 数学(理科)试卷 第 8页(共 2 页)
因为 2{ .
x x
y y
,
,则曲线 2C 的参数方程 2{ 2 .
x cos
y sin
,
.
所以 2C 的普通方程为 2 2 4x y .
所以 2C 为圆心在原点,半径为 2 的圆.
所以 2C 的极坐标方程为 2 4 ,即 2 .
(2)直线l 的普通方程为 10 0x y .
曲线 2C 上的点 M 到直线l 的距离
|2 2cos( + ) 10||2cos 2sin 10| 4
2 2
d
.
当 cos + =14
即 =2 4k k Z 时, d 取到最小值为 |2 2 10| =5 2 2
2
.
当 cos + = 14
即 3= 24 k k Z 时, d 取到最大值为 |2 2+10| =2 5 2
2
.
23.【解析】
2 2 1
4 1 3 0 1 4
2 8 4
x x
f x x x x
x x
2f x ,即 1 4 3 2x x
所以 1
2 2 2
x
x
或 1 4
0 2
x
或 4
2 8 2
x
x
解得 0 1x 或1 4x 或 4 5x
解集为 0 5x x
(2)等价于 1 1 4kx x x 有解
即函数 1y kx 和函数 1 4y x x 的图像有交点
5 2 1
1 4 3 1 4
2 5 4
x x
y x x x
x x
画出 1 4y x x 的图像,直线 1y kx 恒过点 0,1P ,
即直线 1y kx 绕点 P 旋转时,与函数图象 1 4y x x 有交点时斜率的范围.
如图,当直线 1y kx 过点 B 时刚好满足条件,当旋转到斜率为 2 ,刚好不满足条件,
1
2BPk
所以 k 的取值范围为 1, 2 ,2