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- 2021-07-01 发布
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高三数学(文科)试卷 第 1 页 共 7 页
2020—2021 学年度 第一学期 期中考试
高三数学(文科)试卷
考试说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分 150 分,考试时间 120
分钟。
(1) 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚;
(2) 请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,在草稿纸、试题上答题无效。
第Ⅰ卷(共 60 分)
一、选择题(60 分,每题 5 分)
1.设集合 则 =( )
A. B. C. D.
2.设 是虚数单位,条件 复数 是纯虚数,条件 ,则 是 的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.设 m,n 是两条不同的直线,α,β 是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
4.在等比数列 中, , ,则 ( )
A.16 B. C. 或 D.16 或 1
5.在 中, , , ,则 ( )
A. B. C. D.
6.已知 , 均为单位向量,它们的夹角为 ,那么 ( )
A. B. C. D.4
7.函数 的图像大致是( )
A. B. C. D.
8.曲线 在点 处的切线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
9.已知 , ,并且 , , 成等差数列,则 的最小值为
A.16 B.9 C.5 D.4
10.已知函数 是定义在 上的偶函数,且在 上单调递增,则三个数 ,
, 的大小关系为( )
A. B. C. D.
11.若将函数 y=sin(2x )的图象向右平移 个单位长度,平移后所得图象为曲线 y=f(x),
下列四个结论:
①f(x)=sin(2x ) ②f(x)=sin(2x )
③曲线 y=f(x)的对称中心的坐标为( ,0),(k∈Z)
④曲线 y=f(x)的对称中心的坐标为( π,0)(k∈Z)
其中所有正确的结论为( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
12.若函数 恰有两个零点 , ,且 ,则 ( )
A. B.2 C. D.1
第 II 卷(共 90 分)
2{ | 2 , }, { | 1 0},xA y y x R B x x= = ∈ = − < A B∪
( 1,1)− (0,1) ( 1, )− +∞ (0, )+∞
i :p ( )1 ,a bi a b R− + ∈ : 1q a = p q
/ / / /m nα α, //m n
/ / m nα β α β⊂ ⊂, , //m n
m n n mα β α= ⊂ ⊥ , , n β⊥
/ /m m n nα β⊥ ⊂, , α β⊥
{ }na 1 1a = 3 2 2a a− = 5a =
1− 16− 1−
ABC∆ 3cos 5C = − 1BC = 5AC = AB =
30 4 2 29 2 5
a b 060 3a b+ =
10
( ) 2ln 1
xf x x
= −
( ) ( )( ) ' 1 1= − −xf x f e e x ( )( )0, 0f
2 e− 1
2 e− 4 2e−
0a > 0b > 1
a
1
2
1
b 9a b+ ( )
( )f x R [ )0, ∞+ ( )3log 13a f= −
1
2
1log 8b f
=
( )0.62c f=
a b c> > a c b> > b a c> > c a b> >
4
π+
6
π
12
π− 7
12
π+
2 24
kπ π+
7
2 24
kπ +
( ) ( ) ( )1 sin 0f x a x x a= − − > 1x 2x 1 2x x< 1 1tanx x− =
2− 1−
高三数学(文科)试卷 第 2 页 共 7 页
二、填空题(20 分,每题 5 分)
13.在某班举行的成人典礼上,甲、乙、丙三名同学中的一人获得了礼物.
甲说:“礼物不在我这”;
乙说:“礼物在我这”;
丙说:“礼物不在乙处”.
如果三人中只有一人说的是真的,请问__________(填“甲”、“乙”或“丙”)获得了礼物.
14.设 满足约束条件 ,则 的最小值是____________.
15.已知四棱锥的底面是边长为 的正方形,侧棱长均为 .若圆柱的一个底面的圆周经过四棱
锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为__________.
16.已知菱形 的边长为 , ,点 、 分别在边 , 上,
, ,若 ,则 的最小值__________.
三、解答题(70 分,第 17 题 10 分,其余每道大题 12 分)
17.在平面直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数),以坐标原点为极点,
轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线 的极坐标方程是 .
(Ⅰ)求直线 和曲线 的直角坐标方程;
(Ⅱ)求曲线 上的点到直线 距离的最小值.
18.设 是等差数列,且 .
(Ⅰ)求 的通项公式; (Ⅱ)求 .
19.已知函数 .
(1)求不等式 的解集;
(2)正数 满足 ,证明: .
20.已知函数 ,
(1)求函数 的最小正周期;
(2)设 的内角 的对边分别为 ,且 , ,且
,求 的面积.
21. 市某企业坚持以市场需求为导向,合理配置生产资源,不断改革、探索销售模式.下表是该企
,x y
2 2 0
2
2
x y
x
y
+ − ≥
≤
≤
2z x y= −
2 5
ABCD 2 120BAD∠ = ° E F BC CD
BE BCλ= DF DCµ= 52 2
λ µ+ = AE AF⋅
xOy l
3
4 2
x t
y t
=
= − t
x C 2
2
12
3 cos
ρ θ= +
l C
C l
{ }na 1 2 3ln 2, 5ln 2a a a= + =
{ }na 1 2 naa ae e e+ + +
( ) | 3 1| | 3 3|f x x x= − + +
( ) 10f x ≥
,a b 2a b+ = ( )f x a b≥ +
( ) 23sin 2 2cos 1f x x x= − − x∈R
( )f x
ABC∆ , ,A B C , ,a b c 6c = ( ) 0f C =
( )sin sin 2sin 2C B A A+ − = ABC∆
H
高三数学(文科)试卷 第 3 页 共 7 页
业每月生产的一种核心产品的产量 (吨 与相应的生产总成本 (万元)的五组对照数据.
(1)根据上达数据,若用最小二乘法进行线性模拟,试求 关于 的线性回归直线方程
;
参考公式: , .
(2) 记第(1)问中所求 与 的线性回归直线方程 为模型①,同时该企业科研人员利
用计算机根据数据又建立了 与 的回归模型②: .其中模型②的残差图(残差 实际
值 预报值)如图所示:请完成模型①的残差表与残差图,并根据残差图,判断哪一个模型更适宜
作为 关于 的回归方程?并说明理由;
(3) 根据模型①中 与 的线性回归方程,预测产量为 6 吨时生产总成本为多少万元?
22.已知函数 ( )
(1)若 为 的极大值点,求 的取值范围;
(2)当 时,判断 与 轴交点个数,并给出证明.
一、选择题
1.C
2.A
3.D
4.D
5.B
6.C
7.C
8.A
9.A
10.C
11.D
12.D
二、填空题
13.甲 14.-6 15. 16. 3
三、解答题
17.解:(Ⅰ) 代入 ,得 : ;
由 , 得,曲线 的直角坐标方程是 .
产量 (件 1 2 3 4 5
生产总成本 (万元) 3 7 8 10 12
x ) y
y x
ˆˆ ˆy bx a= +
1
2 2
1
ˆ
n
i i
i
n
i
i
x y nxy
b
x nx
=
=
−
=
−
∑
∑
ˆˆa y bx= −
y x ˆˆ ˆy bx a= +
y x 21 12
ˆy x= + =
−
y x
y x
( ) ( 2) lnxf x x e a x ax= − + − a R∈
1x = ( )f x a
0a ≥ ( )y f x= x
4
π
3
xt = 4 2y t= − l 2 3 12 0x y+ − =
cosx ρ θ= 2 2 2x yρ = + C
2 2
14 3
y x+ =
x )
y
高三数学(文科)试卷 第 4 页 共 7 页
(Ⅱ)设曲线 上任意一点 到 的距离 ,
,
当 时,曲线 上的点到 的距离 的最小值为 .
18.(I)设等差数列 的公差为 ,∵ ,∴ ,
又 ,∴ .∴ .
(II)由(I)知 ,∵ ,∴ 是以 2 为首项,2 为公比的等比数列.∴
.
∴
19.(1)当 时, ,解得 ,所以 ;
当 时, , ;
当 时, ,解得 ,所以 .
综上,不等式 的解集为 .
(2)证明:因为 为正数,则 等价于 恒成立.
又因为 ,且 ,所以只需证 ,
因为 ,当且仅当 时等号成立.所以 成立.
20.(1)
的最小正周期:
(2)由 得: ,即:
, ,解得: ,
由 得:
即:
若 ,即 时,
则:
若 ,则 ,由正弦定理可得:
由余弦定理得:
解得:
综上所述, 的面积为:
21.解:(1)计算 , ,
, ,
, ,
因此,回归直线方程为 .
(2)模型①的残差表为:
C ( )3 cos ,2sinM θ θ l d
4 3sin 122 3 cos 6sin 12 6
13 13
d
πθθ θ
+ − + − = =
( )23 k k Z
πθ π= + ∈ C l d 12 13 4 39
13
−
{ }na d 2 3 5ln2a a+ = 12 3 5ln2a d+ =
1 ln2a = ln2d = ( )1 1 ln2na a n d n= + − =
ln2na n= 2 ln2 =2n
na nln ne e e= = { }nae
2
1 2 ln2 ln2 ln2n
naa ae e e e e e+ + + = + + +
2=2 2 2n+ + +
1=2 2n+ −
1 2 naa ae e e+ + + 1=2 2n+ −
1x < − ( ) 1 3 3 3 6 2 10f x x x x= − − − = − − ≥ 2x −≤ 2x −≤
11 3x− ≤ ≤ ( ) 1 3 3 3 4 10f x x x= − + + = ≥ x φ∈
1
3x > ( ) 3 1 3 3 6 2 10f x x x x= − + + = + ≥ 4
3x ≥ 4
3x ≥
( ) 10f x ≥ 4( , 2] [ , )3
−∞ − +∞
,a b ( )f x a b≥ + ( ) 2f x a b ab≥ + +
( ) | 3 1| | 3 3| 4f x x x= − + + ≥ 2a b+ = 1ab ≤
12
a bab
+≤ = 1a b= = ( )f x a b≥ +
( ) 23sin 2 2cos 1 3sin 2 cos2 2 2sin 2 26f x x x x x x
π = − − = − − = − −
( )f x∴ 2
2T
π π= =
( ) 0f C = 2sin 2 2 06C
π − − = sin 2 16C
π − =
2 26 2C k
π π π∴ − = + k Z∈
3C k
π π= + k Z∈ ( )0,C π∈ 3C
π∴ =
( )sin sin 2sin 2C B A A+ − =
( ) ( )sin sin sin cos cos sin sin cos cos sin 2cos sinA B B A A B A B B A B A A B+ + − = + + − =
4sin cosA A= cos sin 2sin cosA B A A=
cos 0A =
2A
π=
6 2 2sin 3
2
ca C
= = =
2 2 2b a c= − = 1 1 2 6 32 2ABCS bc∆∴ = = × × =
cos 0A ≠ sin 2sinB A= 2b a=
2 2 2 2 2 22 cos 5 4 cos 3 63c a b ab C a a a
π= + − = − = =
2a = 2 2b∴ = 1 1sin 2 2 2 sin 32 2 3ABCS ab C
π
∆∴ = = × × =
ABC∆ 3
1 (1 2 3 4 5) 35x = + + + + = 1 (3 7 8 10 12) 85y = + + + + =
5
2 2 2 2 2 2
1
1 2 3 4 5 55i
i
x
=
= + + + + =∑ 5
1
1·3 2·7 3·8 4·10 5·12 141i i
i
x y
=
= + + + + =∑
5
1
5
2 2
1
141 5 3 8 2.155
ˆ
5 9
i i
i
i
i
x y nxy
b
x nx
=
=
− − × ×= = =− ×−
∑
∑ 8 2.1 3 1ˆˆ .7a y bx= − = − × =
2.1 .7ˆ 1y x= +
高三数学(文科)试卷 第 5 页 共 7 页
1 2 3 4 5
3 7 8 10 12
3.8 5.9 8 10.1 12.2
1.1 0
结论:模型①更适宜作为 关于 的回归方程,因为:
理由 1:模型①的 4 个样本点的残差点落在的带状区域比模型②的带状区域更窄;
理由 2:模型①的 4 个样本点的残差点比模型②的残差点更贴近进 轴..
(不列残差表不扣分,写出一个理由即可得分.
(3)根据模型①中 与 的线性回归直线程,
计算 时, ,
所以预测产量为 6 吨时生产总成本为 14.3 万元.
22. (1)
设 , ,所以 在 上单调递增.
当 时, ,当 时, ,当 时, ,
所以当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递增,所以此时
无极值.
当 时, ,
则一定存在 ,使得
所以当 时, ,从而 , 单调递减.
当 时, ,从而 单调递增.
所以此时满足 为 的极大值点
当 时, ,
所以当 时, ,从而 ,所以 在 单调递增
此时 不可能为 的极大值点.
综上所述:当 为 的极大值点时, 的取值范围是 .
(2)讨论 与 轴交点个数,即讨论方程 的根
的个数.
设 ,则
令 ,得 ,令 ,得
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,所以
所以讨论方程 的根的个数,即探讨 的实数根的个数.
设 ,
则
x
y
ˆy
ˆe 0.8− 0.1− 0.2−
y x
x
)
y x
6x = 2.1 6 1. .3ˆ 7 14y = × + =
( ) ( 1)( ) 1)(
x
x a xe af x x e xx x
−= − − = −′
( ) xg x xe a= − ( ) 1 0xg x x e+′ = >( ) ( )g x R
a e= (1) 0g e e= − = 1x > ( ) 0>g x 1x < ( ) 0 ( ) 0f x′ > ( )f x 1x < ( ) 0f x′ > ( )f x
( )f x
a e> (1) 0g e a= − < ( )( ) 1 0a ag a ae a a e= − = − >
( )0 1,x a∈ 0( ) 0g x =
( )01,x x∈ ( ) 0 ( )f x
1x = ( )f x
a e< (1) 0g e a= − >
1x > ( ) 0>g x ( ) 0f x′ > ( )f x ( )1 + ∞,
1x = ( )f x
1x = ( )f x a a e>
( ) ( 2) lnxf x x e a x ax= − + − x ( )( 2) lnxx e a x x=− −
( ) lnr x x x= − ( ) 1 11 xr x x x
−′ = − =
( ) 0r x′ > 1x > ( ) 0r x′ < 0 1x< <
( )r x ( )0,1 ( )1 + ∞, ( ) ( )1 1 0r x r≥ = >
( )( 2) lnxx e a x x=− − ( 2)
ln
xx ea x x
−
−=
( ) ( 2)
ln
xx e
xh x x
= −
−
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
( )
' '
2 2
21 ln 12 ln 2 ln
ln ln
x
x x e x x xx e x x x e x x xh x
x x x x
− − + − − − − − − = =
− −
′
高三数学(文科)试卷 第 6 页 共 7 页
设 ,则
令 ,得 ,令 ,得
所以 在 上单调递减,在 上单调递增.所以
所以当 时, ,当 时,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增
又当 时, ,且 ,
当 时, 且 时,
所以当 时,方程 有唯一实数根.
综上: , 与 轴有唯一交点
( ) 2ln 1x x x x
ϕ = − + − ( ) ( )( )
2 2
2 11 21 x xx x x x
ϕ − +′ = − − =
( ) 0xϕ′ > 2x > ( ) 0xϕ′ < 0 2x< <
( )xϕ ( )0 2, ( )2 + ∞, ( ) ( )2 2 ln 2 0xϕ ϕ≥ = − >
1x > ( ) 0h x′ > 0 1x< < ( ) 0h x′ <
( )h x ( )01, ( )1 + ∞,
( )0 2x∈ , ( ) 2 0( )
ln
xx eh x xx
−
−= < ( )2 0h =
( )2x∈ + ∞, ( ) 2 0( )
ln
xx eh x xx
−
−= > x → +∞ ( )h x → +∞
0a ≥ ( 2)
ln
xx ea x x
−
−=
0a ≥ ( )y f x= x
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