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- 2021-06-15 发布
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2019-2020学年云南省玉溪一中高三(上)第四次月考数学试卷(文科)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.已知集合A={x|≤0},B={x|0<x<4},则A∪B=( )
A.{x|﹣1≤x<4} B.{x|0<x≤3} C.{x|0<x<3} D.{x|﹣1<x<4}
2.设z=+i,则|z|=( )
A. B. C. D.2
3.已知命题p:对任意x∈R,总有2x>x2;q:“ab>1“是“a>1,b>1”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.¬p∧q C.p∧¬q D.¬p∧¬q
4.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )
A.64 B.72 C.80 D.112
5.如果执行如图所示的框图,输入N=5,则输出的S等于( )
A. B. C. D.
6.△ABC中,∠BAC=135°,,AC=1,D是BC边上的一点(包括端点),则的取值范围是( )
A.[﹣3,0] B. C.[0,2] D.[﹣3,2]
7.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)=f(x+2),且在[﹣1,0]上单调递减,设a=f(),b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<b<c C.b<a<c D.a<c<b
8.已知正方形ABCD的对角线AC与BD相交于E点,将△ACD沿对角线折起,使得平面ABC⊥平面ADC(如图),则下列命题中正确的是( )
A.直线AB⊥直线CD,且直线AC⊥直线BD
B.直线AB⊥平面BCD,且直线AC⊥平面BDE
C.平面ABC⊥平面BDE,且平面ACD⊥BDE
D.平面ABD⊥平面BCD,且平面ACD⊥平面BDE
9.如图,用与底面成45°角的平面截圆柱得一椭圆截线,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
10.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A.60件 B.80件 C.100件 D.120件
11.已知函数f(x)=asinx﹣cosx的一条对称轴为x=﹣,且f(x1)•f(x2)=﹣4,则|x1+x2|的最小值为( )
A. B. C. D.
12.设等差数列{an}满足a1=1,an>0(n∈N*),其前n项和为Sn,若数列{}也为等差数列,则的最大值是( )
A.310 B.212 C.180 D.121
二、填空题:本题共4小题,每题5分,共20分.
13.若直线ax﹣by﹣3=0(a>0,b>0)过点(1,﹣1),则+的最小值为 .
14.向量=(﹣1,1),=(1,0),若(﹣)⊥(2+λ),则λ= .
15.在等差数列{an}中,若a10=0,则有等式:a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19﹣n(n<19)成立,类比上述性质,相应地,在等比数列{bn}中,若b9=1,则有等式 成立.
16.已知在△ABC中,D为边AC上一点,AB=AD=4,AC=6,若△ABC的外心恰在线段BD上,则BC= .
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.(一)必考题:共60分.第17-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.
17.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.
(1)求cos2α的值;
(2)求tan(α﹣β)的值.
18.在等差数列{an}中,a1=1,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,且b2+S3=11,S6=9b3.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,DC=6,AD=8,BC=10,PD=9,E为PA的中点.
(1)求证:DE∥平面BPC;
(2)线段AB上是否存在一点F,满足CF⊥DB?若存在,试求出此时三棱锥B﹣PCF的体积;若不存在,请说明理由.
20.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4,直线l1过定点A(1,0).
(1)若l1与圆相切,求l1的方程;
(2)若l1与圆相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,判断AM•AN是否为定值,若是,则求出定值;若不是,请说明理由.
21.已知函数f(x)=lnx﹣x+1.
(1)证明f(x)≤0恒成立;
(3)证明:
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(α为参数).
(Ⅰ)若直线l与圆C的相交弦长不小于,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若点A的坐标为(2,0),动点P在圆C上,试求线段PA的中点Q的轨迹方程..
[选修4-5:不等式选讲]
23.(1)求f(x)=+的最大值;
(2)设a,b,c>0,且ab+bc+ca=1,求证:.
2019-2020学年云南省玉溪一中高三(上)第四次月考数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.已知集合A={x|≤0},B={x|0<x<4},则A∪B=( )
A.{x|﹣1≤x<4} B.{x|0<x≤3} C.{x|0<x<3} D.{x|﹣1<x<4}
【解答】解:A={x|﹣1≤x<3},B={x|0<x<4},
∴A∪B={x|﹣1≤x<4}.
故选:A.
2.设z=+i,则|z|=( )
A. B. C. D.2
【解答】解:z=+i=+i=.
故|z|==.
故选:B.
3.已知命题p:对任意x∈R,总有2x>x2;q:“ab>1“是“a>1,b>1”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.¬p∧q C.p∧¬q D.¬p∧¬q
【解答】解:命题p:对任意x∈R,总有2x>x2;是假命题,例如取x=2时,2x与x2相等.
q:由“a>1,b>1”⇒:“ab>1”;反之不成立,例如取a=10,b=.
∴“ab>1“是“a>1,b>1”的必要不充分条件,是假命题.
∴下列命题为真命题的是¬p∧(¬q),
故选:D.
4.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )
A.64 B.72 C.80 D.112
【解答】解:由三视图可知该几何体为上部是一四棱锥,下部为正方体的组合体.四棱锥的高h1=3,正方体棱长为4
V正方体=Sh2=42×4=64,V四棱锥=Sh1==16,
所以V=64+16=80.
故选:C.
5.如果执行如图所示的框图,输入N=5,则输出的S等于( )
A. B. C. D.
【解答】解:n=5时,k=1,S=0,
第一次运行:S=0+=,k=1<5,
第二次运行:k=1+1=2,S==,k=2<5,
第三次运行:k=2+1=3,=,k=3<5,
第四次运行:k=3+1=4,S==,k=4<5,
第五次运行:k=4+1=5,S==,k=5,
结束运行,输出S=.
故选:D.
6.△ABC中,∠BAC=135°,,AC=1,D是BC边上的一点(包括端点),则的取值范围是( )
A.[﹣3,0] B. C.[0,2] D.[﹣3,2]
【解答】解:∵D是BC上的一点,(包括端点),
∴设=,(0≤λ≤1),
∵∠BAC=135°,,AC=1,D是BC边上的一点(包括端点),
∴==﹣1,
∴=[]•()
=(2λ﹣1)﹣+(1﹣λ)
=(2λ﹣1)﹣+(1﹣λ)
=﹣(2λ﹣1)﹣2λ+(1﹣λ)
=﹣5λ+2,
∵0≤λ≤1,∴﹣5λ+2∈[﹣3,2],
∴的取值范围是[﹣3,2].
故选:D.
7.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)=f(x+2),且在[﹣1,0]上单调递减,设a=f(),b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<b<c C.b<a<c D.a<c<b
【解答】解:∵偶函数f(x)满足f(x)=f(x+2),
故周期T=2,
∵在[﹣1,0]上单调递减,根据偶函数的对称性可知在[0,1]上单调递增,距对称轴越远,函数值越大,
∵a=f()=f(),=f(2﹣),b=f(2)=f(0),c=f(3)=f(1),
则b<a<c.
故选:C.
8.已知正方形ABCD的对角线AC与BD相交于E点,将△ACD沿对角线折起,使得平面ABC⊥平面ADC(如图),则下列命题中正确的是( )
A.直线AB⊥直线CD,且直线AC⊥直线BD
B.直线AB⊥平面BCD,且直线AC⊥平面BDE
C.平面ABC⊥平面BDE,且平面ACD⊥BDE
D.平面ABD⊥平面BCD,且平面ACD⊥平面BDE
【解答】解:由题意知DC⊥BE,AB∩BE=E,
∴直线AB⊥直线CD不成立,故A错误;
∵AC⊥AB,∴AB与BC不垂直,
∴直线AB⊥平面BCD不成立,故B错误;
∵BE⊥DE,BE⊥AC,∴AC⊥平面BDE,
∴平面ABC⊥平面BDE,且平面ACD⊥平面BDE,故C正确;
∵平面ABD⊥平面BCD不成立,故D错误.
故选:C.
9.如图,用与底面成45°角的平面截圆柱得一椭圆截线,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设圆柱底面圆的方程为x2+y2=R2,
∵与底面成45°角的平面截圆柱,
∴椭圆的半长轴长是R,
半短轴长是R,
∴c=R,
∴e===.
故选:A.
10.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A.60件 B.80件 C.100件 D.120件
【解答】解:根据题意,该生产x件产品的生产准备费用与仓储费用之和是=
这样平均每件的生产准备费用与仓储费用之和为(x为正整数)
由基本不等式,得
当且仅当时,f(x)取得最小值、
可得x=80时,每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小
故选:B.
11.已知函数f(x)=asinx﹣cosx的一条对称轴为x=﹣,且f(x1)•f(x2)=﹣4,则|x1+x2|的最小值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:f(x)=asinx﹣cosx
=,
由于函数的对称轴为:x=﹣,
所以,
则:,
解得:a=1.
所以:f(x)=2sin(x﹣),
由于:f(x1)•f(x2)=﹣4,
所以函数必须取得最大值和最小值,
所以:或
所以:|x1+x2|=4k,
当k=0时,最小值为.
故选:C.
12.设等差数列{an}满足a1=1,an>0(n∈N*),其前n项和为Sn,若数列{}也为等差数列,则的最大值是( )
A.310 B.212 C.180 D.121
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,a1=1,an>0(n∈N*),
∴an=1+(n﹣1)d,Sn=.
∴=1,=,=,
∵数列{}也为等差数列,
∴2=+,
∴=1+,
化为(d﹣2)2=0,解得d=2.
∴an=2n﹣1,Sn=n2.
∴==,
∵数列单调递减,
∴的最大值是=121.
故选:D.
二、填空题:本题共4小题,每题5分,共20分.
13.若直线ax﹣by﹣3=0(a>0,b>0)过点(1,﹣1),则+的最小值为 .
【解答】解:∵ax﹣by﹣3=0(a>0,b>0)过点(1,﹣1),
∴a+b=3,
则+=(+)(a+b)==.
故答案为:
14.向量=(﹣1,1),=(1,0),若(﹣)⊥(2+λ),则λ= 3 .
【解答】解:向量=(﹣1,1),=(1,0),
∴=2,=1,=﹣1;
又(﹣)⊥(2+λ),
∴(﹣)•(2+λ)=2+(λ﹣2)•﹣λ=0,
即2×2+(λ﹣2)•(﹣1)﹣λ•1=0,
解得λ=3.
故答案为:3.
15.在等差数列{an}中,若a10=0,则有等式:a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19﹣n(n<19)成立,类比上述性质,相应地,在等比数列{bn}中,若b9=1,则有等式 b1•b2•…•bn=b1•b2•…•b17﹣n(n<17) 成立.
【解答】解:在等差数列{an}中,若a10=0,则有等式a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19﹣n(n<19,n∈N+)成立,
故相应的在等比数列{bn}中,若b9=1,则有等式b1•b2•…•bn=b1•b2•…•b17﹣n(n<17)
故答案为b1•b2•…•bn=b1•b2•…•b17﹣n(n<17)
16.已知在△ABC中,D为边AC上一点,AB=AD=4,AC=6,若△ABC的外心恰在线段BD上,则BC= 2 .
【解答】解:∵外心为三角形三边垂直平分线的交点,△ABC的外心恰在线段BD上,
∴作线段AC的垂直平分线,交BD于点O,即为△ABC外心,
∴OA=OB=OC,
取AB的中点E,连接OE,则有OE⊥AB,可得∠BEO=∠OFD=90°,
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴△BEO∽△DFO,
∵AC=6,
∴AF=3,
∴DF=AD﹣AF=1,
∵BE=2,
∴==2,
设OD=a,则有OB=OA=2a,OF2=OD2﹣FD2=a2﹣1,
由AO2=AF2+OF2,得到4a2=9+a2﹣1,即a2=,
由余弦定理得:cosA====,
∴BC2=AB2+AC2﹣2AB•ACcosA=16+36﹣2×4×6×=40,
则BC=2.
故答案为:2
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.(一)必考题:共60分.第17-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.
17.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.
(1)求cos2α的值;
(2)求tan(α﹣β)的值.
【解答】解:(1)由,解得,
∴cos2α=;
(2)由(1)得,sin2,则tan2α=.
∵α,β∈(0,),∴α+β∈(0,π),
∴sin(α+β)==.
则tan(α+β)=.
∴tan(α﹣β)=tan[2α﹣(α+β)]==.
18.在等差数列{an}中,a1=1,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,且b2+S3=11,S6=9b3.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
【解答】解:(1)设等差数列{an}公差为d,等比数列{bn}的公比为q,
则,
解得d=2,q=2,
所以an=2n﹣1,bn=2n﹣1;
(2)cn=(2n﹣1)()n﹣1.
∴数列{cn}的前n项和Tn=1×()0+3×()1+5×()2+…+(2n﹣1)•()n﹣1,
Tn=1×()1+3×()2+5×()3+…+(2n﹣1)•()n,
∴Tn=+2×()1+2×()2+2×()3+…+2×()n﹣1﹣(2n﹣1)•()n
=1+2(1﹣()n﹣1)﹣(2n﹣1)•()n
=3﹣(2n+3)×()n
∴Tn=6﹣(2n+3)•()n+1
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,DC=6,AD=8,BC=10,PD=9,E为PA的中点.
(1)求证:DE∥平面BPC;
(2)线段AB上是否存在一点F,满足CF⊥DB?若存在,试求出此时三棱锥B﹣PCF的体积;若不存在,请说明理由.
【解答】(1)证明:取PB的中点M,连接EM和CM,过点C作CN⊥AB,垂足为点N.
∵CN⊥AB,DA⊥AB,∴CN∥DA,
又AB∥CD,∴四边形CDAN为平行四边形,∴CN=AD=8,DC=AN=6,
在Rt△BNC中,BN==,
∴AB=12,而E,M分别为PA,PB的中点,
∴EM∥AB且EM=6,又DC∥AB,∴EM∥CD且EM=CD,
则四边形CDEM为平行四边形,∴DE∥CM.
∵CM⊂平面PBC,DE⊄平面PBC,∴DE∥平面BPC;
(2)解:由题意可得DA,DC,DP两两互相垂直,如图,以D为原点,
分别以DA,DC,DP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系D﹣xyz,
则D(0,0,0),B(8,12,0),C(0,6,0),
假设AB上存在一点F使CF⊥BD,设点F坐标为(8,t,0),
则=(8,t﹣6,0),=(8,12,0),
由,得64+12(t﹣6)=12t﹣8=0,得t=,
即AF=,则BF=12﹣=,又PD=9,
∴=136.
20.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4,直线l1过定点A(1,0).
(1)若l1与圆相切,求l1的方程;
(2)若l1与圆相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,判断AM•AN是否为定值,若是,则求出定值;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)①若直线l1的斜率不存在,即直线x=1,符合题意.
②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,
即 解之得 .
所求直线方程是x=1,3x﹣4y﹣3=0.
(2)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为kx﹣y﹣k=0
由 得 ;
又直线CM与l1垂直,得 .
∴AM•AN=为定值.
21.已知函数f(x)=lnx﹣x+1.
(1)证明f(x)≤0恒成立;
(3)证明:
【解答】解:(1)f(x)=lnx﹣x+1,f'(x)=,(x>0),
当x∈(0,1),f'(x)>0,f(x)递增;
当x∈(1,+∞),f'(x)<0,f(x)递减,
故f(x)min=f(1)=0,所以f(x)≤0恒成立;
(2)由(1)知,lnx≤x﹣1,x=1时取等号,
n>1,则lnn<n﹣1=,
故=,
所以<.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(α为参数).
(Ⅰ)若直线l与圆C的相交弦长不小于,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若点A的坐标为(2,0),动点P在圆C上,试求线段PA的中点Q的轨迹方程..
【解答】解:(Ⅰ)直线l的参数方程为(t为参数),普通方程为y=mx,
圆C的参数方程为(a为参数),普通方程为x2+(y﹣1)2=1.
圆心到直线l的距离d=,相交弦长=2,
∴2≥,∴m≤﹣1或m≥1;
(Ⅱ)设P(cosα,1+sinα),Q(x,y),则x=(cosα+2),y=(1+sinα),
消去α,整理可得线段PA的中点Q的轨迹方程(x﹣1)2+(y﹣)2=.
[选修4-5:不等式选讲]
23.(1)求f(x)=+的最大值;
(2)设a,b,c>0,且ab+bc+ca=1,求证:.
【解答】解:(1)由题意知:定义域为[0,4],
由基本不等式,得=,当且仅当,即x=2,取等号;
(2)因为ab+bc+ca=1,a,b,c>0,
2(a+b+c)2=a2+b2+b2+c2+a2+4ab+4ac+4bc≥6(ab+bc+ac)=6,当且仅当a=b=c,取等号,
故.