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- 2021-06-17 发布
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理 科 数 学(三)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共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.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.设(是虚数单位),则( )
A. B. C. D.
3.已知等差数列的前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
4.空气质量指数是反映空气质量状况的指数,指数值越小,表明空气质量越好,其对应关系如表:
如图是某市月日日指数变化趋势:
下列说法错误的是( )
A.这天中指数值的中位数略高于
B.这天中的中度污染及以上的天数占
C.该市月的前半个月的空气质量越来越好
D.总体来说,该市月上旬的空气质量比中旬的空质量好
5.已知函数的图象如图所示,则可以为( )
A. B. C. D.
6.若两个非零向量、满足,且,则与夹角的余弦值
为( )
A. B. C. D.
7.已知为等比数列,,,则( )
A. B. C. D.
8.已知、分别是双曲线(,)的左、右焦点,过作双曲线的一条渐近线的垂线,分别交两条渐近线于点、,过点作轴的垂线,垂足恰为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
9.已知,,,则( )
A. B. C. D.
10.过抛物线的焦点的直线与抛物线交于、两点,且,抛物线的准线与轴交于,的面积为,则( )
A. B. C. D.
11.已知函数(,,),将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的部分图象如图所示,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
12.年末,武汉出现新型冠状病毒肺炎()疫情,并快速席卷我国其他地区,传播速度很快.因这种病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株,所以目前没有特异治疗方法,防控难度很大.武汉市出现疫情最早,感染人员最多,防控力最大,武汉市从月日起举全市之力入户上门排查确诊的新冠肺炎患者、疑似的新冠肺炎患者、无法明确排除新冠肺炎的发热患者和与确诊患者的密切接触者等“四类”人员,强化网格化管理,不落一户、不漏一人.在排查期间,一户口之家被确认为“与确诊患者的密切接触者”,这种情况下医护人员要对其家庭成员随机地逐一进行“核糖核酸”检测,若出现阳性,则该家庭为“感染高危户”.设该家庭每个成员检测呈阳性的概率均为且相互独立,该家庭至少检测了个人才能确定为“感染高危户”的概率为,当时,最大,则( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若、满足约束条件,则的最小值为 .
14.已知函数为奇函数,则 .
15.五声音阶是中国古乐基本音阶,故有成语“五音不全”.中国古乐中的五声音阶依次为:宫、商、角、徵、羽,如果把这五个音阶全用上,排成一个五个音阶的音序,且要求宫、羽两音阶不相邻且在角音阶的同侧,可排成 种不同的音序.
16.在三棱锥中,,三角形为等边三角形,二面角的余弦值为,当三棱锥的体积最大值为时,三棱锥的外接球的表面积为 .
三、解答题:本大题共6个大题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(12分)如图,在中,,,点在线段上.
(1),求的长;
(2)若,,求的面积.
18.(12分)如图,在四棱柱中,底面为菱形,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,是等边三角形,求二面角的余弦值.
19.(12分)某工厂生产-种产品的标准长度为,只要误差的绝对值不超过就认为合格,工厂质检部抽检了某批次产品件,检测其长度,绘制条形统计图如图:
(1)估计该批次产品长度误差绝对值的数学期望;
(2)如果视该批次产品样本的频率为总体的概率,要求从工厂生产的产品中随机抽取件,假设其中至少有件是标准长度产品的概率不小于时,该设备符合生产要求现有设备是否符合此要求?若不符合此要求,求出符合要求时,生产一件产品为标准长度的概率的最小值.
20.(12分)已知椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于、两点,若,在线段上取点,使,求证:点在定直线上.
21.(12分)设函数,是函数的导数.
(1)若,证明:在区间上没有零点;
(2)在上恒成立,求的取值范围.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.
22.(10分)【选修4-4:坐标系与参数方程】
在直角坐标系中,倾斜角为的直线的参数方程为(为参数),在以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的普通方程与曲线的直角坐标方程;
(2)若直线与曲线交于两点,且,求直线的倾斜角.
23.(10分)【选修4-5:不等式选讲】
已知函数.
(1)求的最小值;
(2)若不等式的解集为,且,求的值
理 科 数 学(三)答 案
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共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.【答案】B
【解析】∵,而,
∴,故选B.
2.【答案】A
【解析】∵,∴,故选A.
3.【答案】C
【解析】设等差数列的首项为,公差为,
则,解得,,
∴,即有,故选C.
4.【答案】C
【解析】对A,因为第天与第天指数值都略高,所以中位数略高于,正确;
对B,中度污染及以上的有第,,,,天,共天占,正确;
对C,由图知,前半个月中,前天的空气质量越来越好,后天该市的空气质量越来越差,错误;
对D,由图知,月上旬大部分指数在以下,月中旬大部分指数在以上,
所以正确,
故选C.
5.【答案】A
【解析】首先对个选项进行奇偶性判断,可知,为偶函数,不符合题意,排除B;
其次,在剩下的个选项,对其在上的零点个数进行判断,在上无零点,不符合题意,排除D;
然后,对剩下的个选项,进行单调性判断,在上单调递减,不符合题意,
排除C,
故选A.
6.【答案】A
【解析】设平面向量与的夹角为,
∵,可得,
在等式两边平方,得,
化简得,
故选A.
7.【答案】C
【解析】∵,∴,
又,可解得或,
设等比数列的公比为,
则当时,,∴;
当时,,∴,
故选C.
8.【答案】B
【解析】设点位于第二象限,由于轴,
则点的横坐标为,纵坐标为,即点,
由题意可知,直线与直线垂直,,
∴,
因此,双曲线的离心率为,故选B.
9.【答案】D
【解析】∵,即,
,即,
,即,
∴,,即,
∵,即,
∴,
综上,,故选D.
10.【答案】B
【解析】设点、,并设直线的方程为,
将直线的方程与抛物线方程联立,消去,
得,
由韦达定理得,,
,,
∵,∴,∴,∴,
可得,,
抛物线的准线与轴交于,
的面积为,解得,
则抛物线的方程为,
所以,故选B.
11.【答案】B
【解析】设,根据图象可知,,,
再由,取,∴.
将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,
∴,
,,
令,则,
显然,,
∴是的必要不充分条件,故选B.
12.【答案】A
【解析】设事件:检测个人确定为“感染高危户”,
事件:检测个人确定为“感染高危户”,
∴,,
即,
设,则,
∴,
当且仅当,即时取等号,即,故选A.
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.【答案】
【解析】作出不等式所表示的可行域如下图所示:
联立,解得,即点,
平移直线,当直线经过可行域的顶点时,
该直线在轴上的截距最小,此时取最小值,即,
故答案为.
14.【答案】
【解析】由于函数为奇函数,则,
即,∴,
整理得,解得,
当时,真数,不合乎题意;
当时,,解不等式,解得或,
此时函数的定义域为,定义域关于原点对称,合乎题意,
综上所述,,故答案为.
15.【答案】
【解析】①若“角”在两端,则宫、羽两音阶一定在角音阶同侧,此时有;
②若“角”在中间,则不可能出现宫、羽两音阶不相邻且在角音阶的同侧;
③若“角”在第二个或第四个位置上则有种;
综上,共有种,故答案为.
16.【答案】
【解析】如图所示:
过点作面,垂足为,过点作交于点,连接.
则为二面角的平面角的补角,即有.
∵易证面,∴,
而三角形为等边三角形,∴为的中点,
设,,,
∴,
故三棱锥的体积为,
当且仅当时,,即,,
∴,,三点共线,设三棱锥的外接球的球心为,半径为.
过点作于,∴四边形为矩形,
则,,,
在中,,解得,
三棱锥的外接球的表面积为,故答案为.
三、解答题:本大题共6个大题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.【答案】(1);(2).
【解析】(1)由,得,所以.
由正弦定理得,即,得.
(2)由正弦定理,在中,,①
在中,,②
又,,,
由,得,
由余弦定理得,
即,解得,
所以的面积.
18.【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】(1)如图,设与相交于点,连接,
又为菱形,故,为的中点,
又,故,
又平面,平面,且,
故平面,
又平面,所以平面平面.
(2)由是等边三角形,可得,故平面,
所以,,两两垂直.
如图以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,
建立空间直角坐标系.
不妨设,则,,
则,,,,,,
设为平面的法向量,
则,即,可取;
设为平面的法向量,
则,即,可取,
所以,所以二面角的余弦值为.
19.【答案】(1);(2)不符合,最小值为.
【解析】(1)由柱状图,该批次产品长度误差的绝对值的频率分布列为下表:
所以的数学期望的估计为.
(2)由(1)可知任取一件产品是标准长度的概率为,
设至少有件是标准长度产品为事件,则,
故不符合概率不小于的要求.
设生产一件产品为标准长度的概率为,由题意,
又,解得,
所以符合要求时,生产一件产品为标准长度的概率的最小值为.
20.【答案】(1);(2)证明见解析.
【解析】(1)由题意得,解得,,
所以椭圆的方程是.
(2)设直线的方程为,、、,
由,得,
,
则有,,
由,得,
由,可得,,
,
综上,点在定直线上.
21.【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】(1)若,则,,
设,则,,,故函数是奇函数.
当时,,,这时,
又函数是奇函数,所以当时,,
综上,当时,函数单调递增;当时,函数单调递减.
又,,
故在区间上恒成立,所以在区间上没有零点.
(2),
由,所以恒成立,
若,则,
设,.
故当时,,
又,所以当时,,满足题意;
当时,有,与条件矛盾,舍去;
当时,令,则,
又,故在区间上有无穷多个零点,
设最小的零点为,则当时,,
因此在上单调递增,,所以.
于是,当时,,得,与条件矛盾,
故的取值范围是.
22.【答案】(1)直线的普通方程见解析,;(2)或.
【解析】(1)因为直线的参数方程为(为参数),
当时,直线的直角坐标方程为;
当时,直线的直角坐标方程为.
因为,,
因为,所以,
所以的直角坐标方程为.
(2)直线与圆交于两点,且,
故圆心到直线的距离.
①当时,直线的直角坐标方程为,符合题意;
②当时,直线的方程为,
所以,
整理得.解得,
综上所述,直线的倾斜角为或.
23.【答案】(1);(2).
【解析】(1),
时,的最小值为.
(2)当,即时,的解集为,
,符合;
当,即时,的解集为,
,
综上可得