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- 2021-07-01 发布
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唐山一中2019-2020学年度第一学期期中考试
高三年级 文科数学试卷
卷Ⅰ(选择题 共60分)
一.选择题(共12小题,每小题5分,计60分)
1. 已知全集,集合和关系的Venn图如图所示,则阴影部分所表示集合中的元素共有( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 无穷多个
【答案】B
【解析】
【分析】
先解分式不等式得集合A,再化简B,最后根据交集与补集定义得结果.
【详解】因为,,
所以阴影部分所表示集合为,元素共有4个,
故选B
【点睛】本题考查分式不等式以及交集与补集定义,考查基本分析求解能力,属基础题.
2. 已知数列满足,,(,,),则“”是“数列为等差数列”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
【答案】A
【解析】
【分析】
先根据等差数列定义证明充分性成立,再举反例说明必要性不成立.
- 18 -
【详解】当时,,所以数列为公差为1的等差数列,即充分性成立;
,所以若数列为等差数列,则或,即必要性不成立,
综上,“”是“数列为等差数列”的充分不必要条件,
故选A
【点睛】本题考查等差数列定义以及充要关系判定,考查基本分析化简求证能力,属中档题.
3. 已知向量,,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据向量平行可构造方程求得,由同角三角函数关系求得;根据诱导公式可求得结果.
【详解】 ,解得:
故选:
【点睛】本题考查向量平行关系的应用、同角三角函数关系与诱导公式求解三角函数值的问题;关键是能够根据向量平行关系求得.
4. 函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
- 18 -
先根据分段函数转化为两个不等式组,解得结果.
【详解】因为,所以或
因此或,或,即
故选:A
【点睛】本题考查分段函数性质以及解指对数不等式,考查基本分析求解能力,属中档题.
5. 某工厂产生的废气经过过滤后排放,在过滤过程中,污染物的数量p(单位:毫克/升)不断减少,已知p与时间t(单位:小时)满足p(t)=,其中p0为t=0时的污染物数量.又测得当t∈[0,30]时,污染物数量的变化率是-10ln 2,则p(60)=( )
A. 150毫克/升 B. 300毫克/升
C. 150ln 2毫克/升 D. 300ln 2毫克/升
【答案】C
【解析】
【分析】
由当时,污染物数量的变化率是,求出,再利用关系式,可求 的值.
【详解】选C 因为当t∈[0,30]时,污染物数量的变化率是-10ln 2,所以-10ln 2=,所以p0=600ln 2,因为p(t)=,所以p(60)=600ln 2×2-2=150ln 2(毫克/升).
【点睛】本题考查指数函数的运用,考查学生的计算能力,属于基础题.
6. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
借助第三量比较大小关系.
- 18 -
【详解】因为
所以
故选D
【点睛】本题考查比较大小以及二次函数值域,考查基本分析判断能力,属中档题.
7. 已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是
A. 3 B. 4 C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解析:考察均值不等式,整理得即,又,
8. 函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
分析】
先判断函数的奇偶性,再根据函数值的变化规律即可得到答案.
- 18 -
【详解】∵函数
∴
∴函数为奇函数,即图象关于原点对称
当向右趋向于1时,趋向于,故排除D;
当向左趋向于1时,趋向于,故排除B、C.
故选A.
【点睛】本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除
9. 若是函数的极值点,则的极小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由题可得,
因为,所以,,故,
令,解得或,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的极小值为,故选A.
【名师点睛】(1)可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f ′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f ′(x)的符号不同;
(2)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.
- 18 -
10. 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且B=2C,2bcosC-2ccosB=a,则角A的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由正弦定理得
,
,
,
,为锐角,
所以,故选A.
11. 实数,,成等差,点在动直线上的射影为,点则线段长度的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先根据条件确定动直线过定点,再确定点轨迹,最后根据点与圆位置关系求最值.
【详解】因为,,成等差,所以,因此过定点,
因为点在动直线上的射影为,所以点轨迹为以为直径的圆,即,从而,(为坐标原点)
- 18 -
故选B
【点睛】本题考查直线过定点、圆的轨迹以及点与圆的位置关系,考查综合分析求解能力,属中档题.
12. 已知函数(为自然对数的底),若方程有且仅有四个不同的解,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
首先需要根据方程特点构造函数,将方程根的问题转化为函数零点问题,并根据函数的奇偶性判断出函数在上的零点个数,再转化成方程解的问题,最后利用数形结合思想,构造两个函数,转化成求切线斜率问题,从而根据斜率的几何意义得到解.
【详解】因为函数是偶函数,,所以零点成对出现,依题意,方程有两个不同的正根,又当时,,所以方程可以化为:,即,
记,,设直线与图像相切时的切点为,则切线方程为,过点,所以或(舍弃),所以切线的斜率为,由图像可以得.选D.
- 18 -
【点睛】本题考查函数的奇偶性、函数零点、导数的几何意义,考查函数与方程思想、数形结合思想、转化与化归思想,突显了直观想象、数学抽象、逻辑推理的考查.属中档题.
卷Ⅱ(非选择题 共90分)
二.填空题(共4小题,每小题5分,计20分)
13. 已知为虚数单位,为实数,复数在复平面内对应的点为,若点在第四象限,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,又点在第四象限,
所以,
故答案为
【点睛】本题考查复数几何意义,考查基本分析求解能力,属基础题.
14. 函数存在与直线平行的切线,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
试题分析:由题意,得,故存在切点,使得,所以
- 18 -
有解.由于,所以(当且仅当取等号),即.
考点:1、导数的几何意义;2、基本不等式.
【思路点晴】求解时要充分借助题设和直线与函数代表的曲线相切的的条件,建立含参数的方程,然后运用存在变量使得方程有解,再进一步转化为求函数的值域问题.求值域时又利用题设中的,巧妙运用基本不等式使得问题简捷巧妙获解.
15. 执行如图所示的程序框图,若输出,则输入的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
执行程序一次,,执行第二次后,执行第三次后,执行第四次后,此时应该跳出循环,所以,故填.
16. 已知三棱锥中,平面平面,,则三棱锥的外接球的大圆面积为________.
【答案】
【解析】
【分析】
球的切接问题是最近高考的热点之一,解题的关键是利用所给几何体的特征,找到球心,求出半径;找球心常用方法就是先找到多面体的一个三角形面的外心,球心在过这个外心且垂直于这个平面的直线上,再利用已知条件求出半径,如本题就釆用这种方法;或者是看所给多面体是否能放入某个正方体或长方体中,借助正方体或长方体的外接球去求解.
【详解】解:如下图所示,设的中点为,,连结,因为,所以
- 18 -
,又平面平面,所以平面,又因为是等腰直角三角形,所为的外心,,所以球心一定在直线上,,所以球心在线段的延长线上,设,则三棱锥外接球半径,即,解得,所以,所以三棱锥的外接球的大圆面积.
【名师点睛】本题主要考查球的切接问题与球的性质,属中档题.
考点:1.球的切接问题;2.球的性质.
三.解答题(共6小题,计70分)
17. 在中,,.
(1)求的值;
(2)设的面积,求边上的高.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)根据三角形内角关系以及两角和正弦公式求解,(2)先根据正弦定理以及三角形面积公式求,再利用三角形面积公式求高.
【详解】解:(1),
为钝角,,
为钝角为锐角,
,
- 18 -
.
.
(2),
设,,,边上的高为
则,
,,
.
边上的高为.
【点睛】本题考查正弦定理、三角形面积公式以及两角和正弦公式,考查基本分析求解能力,属中档题.
18. 在数列中,,,且对任意的N*,都有.
(Ⅰ)证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(Ⅱ)设,记数列的前项和为,若对任意的N*都有,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ)见证明;(Ⅱ)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)可变形为,故是等比数列.利用累加法可以求出的通项.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,用裂项相消法可求,求出的最小值后可得的取值范围.
【详解】(Ⅰ)由可得.
- 18 -
又,,所以,故.
所以是首项为2,公比为2的等比数列.所以.
所以.
(Ⅱ)因为.
所以
.
又因为对任意的都有,所以恒成立,
即,即当时,.
【点睛】给定数列的递推关系,我们常需要对其做变形构建新数列(新数列的通项容易求得),而数列求和关键看通项的结构形式,如果通项是等差数列与等比数列的和,则用分组求和法;如果通项是等差数列与等比数列的乘积,则用错位相减法;如果通项可以拆成一个数列连续两项的差,那么用裂项相消法;如果通项的符号有规律的出现,则用并项求和法.
19. 如图,在三棱柱中,,,为中点,点在平面内的射影在线段上.
(1)求证:;
(2)若是正三角形,求三棱柱的体积.
【答案】(1)见证明;(2)
- 18 -
【解析】
分析】
(1)分别证明和,结合直线与平面垂直判定,即可.(2)法一:计算,结合和,即可.法二 :计算,结合,计算体积,即可.法三:结合,计算结果,即可.
【详解】(1)证明:设点在平面内的射影为,
则,,且,因,所以.
在中,,,
则,在中,,,
则,
故,故.
因,故.
(2)法一、,
由(1)得,故是三棱锥的高,
是正三角形,,,
- 18 -
,
,
故三棱柱的体积,故三棱柱的体积为.
法二、将三棱柱补成四棱柱如图,因且高一样,
故,
故,
由(1)得,故是四棱柱的高,
故,
故,故三棱柱的体积为.
法三、在三棱锥中,由(1)得,是三棱锥的高,6分
记到平面的距离为,
由得,即,
为的中点,故到平面的距离为,
.
故三棱柱的体积为.
【点睛】本道题考查了直线与平面垂直判定,考查了三棱柱的体积计算公式,难度较大.
- 18 -
20. 已知为函数的一个极值点.
(1)求实数的值,并讨论函数的单调性;
(2)若方程有且只有一个实数根,求实数的值.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【详解】(1),.
.
∵ 为函数的一个极值点,
∴ ,
故,.
令,解得或.
∴ 当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
(2)方程,
整理得.因为,所以有
.
令,则.
令,,故在上是增函数.
∵ ,
- 18 -
∴ 当时,,即,单调递减;
当时,,即,单调递增;
∴ .
∵ 当或时,,
∴ 方程有且只有一个实数根时,实数.
点睛:已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.
21. 已知中,内角,,的对边分别为,,.
(1)若且,求角的大小;
(2)若为锐角三角形,且,,求面积的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)先根据正弦定理化简得,再代入条件化简得,(2)根据正弦定理以及三角形面积公式得面积为,再根据锐角三角形确定B角范围,最后根据正弦函数性质求取值范围.
【详解】(1)由于,由正弦定可得,
即,
,,
故,,
- 18 -
又,
所以,
即
由于,所以,由于是三角形的内角,
故.
(2)由,所以,,
所以面积为
由于为锐角三角形,所以,即,
解得,所以,,
所以.
即面积的取值范围是.
【点睛】本题考查正弦定理、三角形面积公式、二倍角公式以及辅助角公式,考查基本分析求解能力,属中档题.
22. 已知(
(1)当a=0时,求f(x)的极值;
(2)当a>0时,讨论f(x)的单调性;
(3)若对任意的a∈(2, 3),x1, x2∈[1, 3],恒有(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)的极大值为,无极小值;(2)①当时,
- 18 -
在和上是增函数,在上是减函数;②当时,在上是增函数;③当时,在和上是增函数,在上是减函数 (3).
【解析】
【详解】(1)当时,
由,解得,可知在上是增函数,在上是减函数.
∴的极大值为,无极小值.
①当时,在和上增函数,在上是减函数;
②当时,在上是增函数;
③当时,在和上是增函数,在上是减函数
(3)当时,由(2)可知在上是增函数,
∴.
由对任意的a∈(2, 3),x1, x2∈[1, 3]恒成立,
∴
即对任意恒成立,
即对任意恒成立,
由于当时,,∴.
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