(新高考)2021届高三上学期12月质量检测数学试题 Word版含答案
ID:50210 2021-10-08 1 5.00元 14页 483.68 KB
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2020~2021学年大联考高三12月质量检测数学本卷命题范围:高考范围.一、单项选择题: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A={-2,-1,0,1,2,3},B={x|x2-2x-1>0},则A∩B=A.{-2,2,3}B.{-2,-1,2,3}C.{-2,-1,3}D.{-2,3}2.已知复数z=(1+2i)(2-i)(其中i为虚数单位),则复数z的共轭复数在复平面内对应的点为A.(3,4)B.(3,-4)C.(4,3)D.(4,-3)3.为研究每平方米平均建筑费用与楼层数的关系,某开发商收集了一栋住宅楼在建筑过程中,建筑费用的相关信息,将总楼层数x与每平米平均建筑成本y(单位:万元)的数据整理成如图所示的散点图:则下面四个回归方程类型中最适宜作为每平米平均建筑费用y和楼层数x的回归方程类型的是A.y=a+bxB.y=a+bexC.D.y=a+bx24.在的展开式中,二项式系数最大的项的系数为A.20B.160C.180D.2405.已知菱形ABCD的边长为2,且,则的值为A.2B.4C.6D.86.毛泽东在《七律二首·送瘟神》中有句诗为“坐地日行八万里,巡天遥看一千河.”前半句的意思是:人坐在地面上不动,由于地球的自转,每昼夜会随着地面经过八万里路程.诗中所提到的八万里,指的是人坐在赤道附近所得到的数据.设某地所在纬度为北纬θ (0°<θ<90°)(即地球球心O和该地的连线与赤道平面所成的角为θ),且.若将地球近似看作球体,则某人在该地每昼夜随着地球自转而经过的路程约为A.6万里B.万里C.万里D.7万里7.已知圆O:x2+y2=r2(0<r<4),过点P(4,0)作圆O的两条切线,切点分别为A,B,若∠APB=2∠AOB,则AB的长为A.2B.3C.D.8.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,Sx=y2,Sy=x2(其中x∈N*,y∈N*,x≠y),则Sx+y=A.x+yB.x-yC.-(x-y)2D.-(x+y)2二、多项选择题:在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.9.已知函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x-1,则下列说法正确的是A.函数f(x)的最小正周期为πB.函数f(x)的增区间为(k∈Z)C.点(,0)是函数f(x)图象的一个对称中心D.将函数的图象向左平移个单位长度,可得到函数f(x)的图象10.已知a>0,b>0,且ab=4,则A.B.C.D.11.如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线C的准线与x轴交于点D,过点F的直线l(直线l的倾斜角为锐角)与抛物线C相交于A,B两点(A在x轴的上方,B在x轴的下方),过点A作抛物线C的准线的垂线,垂足为M,直线l与抛物线C的准线相交于点N,则 A.若抛物线C的焦点F的坐标为(,0),则p=5B.若|NF|=|FM|,则直线l的斜率为2C.当p=2时,若△MNA为等腰三角形,则△MNA的面积为D.当|NB|=|AF|时,12.已知函数f(x)=ax3+(1-a)x,则A.函数f(x)为奇函数B.当时,或1C.若函数f(x)有且仅有一个零点,则实数a的取值范围为[0,1)D.若函数f(x)在区间[-1,1]上的值域为[-1,1],则实数a的取值范围为[,4]三、填空题:13.已知双曲线C:(a>0,b>0)的右顶点为A,右焦点为F,y轴上一点M(0,b),若|AM|-|AF|=2b,则该双曲线的离心率为________.14.已知α为锐角,且,则tanα=________.15.已知函数f(x)=x(ex-e-x)-2x2,若f(a-1)+f(a)≤f(3a-2)+f(-a),则实数a的取值范围为________.16.如图,在三棱锥P-ABC中,,PC=1,PB=2,PA=4,若该三棱锥的外接球表面积为24π,则锐二面角A-PB-C的平面角的正切值为________.四、解答题:解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.17.在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求△ABC的面积; 若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,c=b+1,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,CA=CB=1,侧棱AA1=2,D,E分别是CC1,A1B的中点.(1)证明:DE∥平面ABC;(2)求直线BD与平面CDE所成的角的大小.19.已知数列{an}中,,.(1)记,证明:数列{bn}为等比数列;(2)求数列{an}的通项公式;(3)记cn=2nanan+1,求数列{cn}的前n项和Sn.20.已知有五个大小相同的小球,其中3个红色,2个黑色.现在对五个小球随机编为1,2,3,4,5号,红色小球的编号之和为A,黑色小球的编号之和为B,记随机变量X=|A-B|.(1)求X=3时的概率;(2)求随机变量X的概率分布列及数学期望.21.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:(a>b>0)的右顶点为A(2,0),焦距为.过点M(-4,0)的直线l(直线l的斜率不为零)与椭圆C交于P,Q两点,直线AP,AQ分别交y轴于点E,F. (1)求椭圆C的标准方程;(2)求证:|OE|·|OF|为定值.22.已知函数,.(其中e是自然对数的底数)(1)若f(x)单调递增,求a的取值范围;(2)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),曲线y=g(x)在(x1,g(x1)),(x2,g(x2))处的切线l1,l2交于点A,若点A在第一象限,求a的取值范围. 参考答案、提示及评分细则1.C将集合A中元素代入集合B,可知A∩B={-2,-1,3}.2.D复数z=(1+2i)(2-i)=4+3i,所以,在复平面内对应的点为(4,-3).3.C由图象特征可知,选项C最为适宜.4.B二项式系数最大为,则该项的系数为.5.D由题目条件可知,,且向量与向量的夹角为,则.6.A由题意可知,赤道周长为8万里,则地球半径万里.设某地随着地球自转,所形成圆的半径为r0,则万里,则该圆的周长l=2πr0=6万里.7.D因为,若∠APB=2∠AOB,则,即,因为OP=4,所以,.8.D设等差数列{an}的公差为d,有,两式作差有,有, .9.AD由.对于选项A,函数f(x)的最小正周期为π,故A选项正确;令(k∈Z),可得(k∈Z),函数f(x)的增区间为(k∈Z),故B选项错误;对于C选项,由,可知点不是函数f(x)图象的一个对称中心,故C选项错误;对于选项D,由,故D选项正确.10.BC对于选项A,(当且仅当a=b=2时取等号),故选项A错误;对于选项B,(当且仅当a=b=2时取等号),故选项B正确;对于选项C,,有log2,故选项C正确;对于选项D,,故D选项错误.11.ACD对于选项A,可得,有p=5,故A选项正确;对于选项B,由|MF|=|NF|,DF⊥MN,可得MD=DN,又由DF∥MA,有DF为△MNA的中位线,有|MA|=2p,可得点A的横坐标为,代入抛物线C的方程,求得点A的纵坐标为,故直线l的斜率为,故B选项错误;对于选项C,当△MNA为等腰三角形时,∠MAF=45°,直线AB的斜率为1,焦点F的坐标为(1,0),直线l的方程为y=x-1,联立方程,解得点A的横坐标为,有,则△MNA的面积为 ,故C选项正确;对于选项D,如图,过点B作直线MN的垂线,垂足为E,记|AF|=m,|BF|=n(m>n),当|NB|=|AF|时,有|BN|=m,由抛物线的性质有|BE|=n,|AM|=m,在△AMN中,,有,可得m2-2mn-n2=0,得,有,故选项D正确.12.ABD对于选项A,由f(-x)=-f(x),可知函数f(x)为奇函数,故A选项正确;对于选项B,由,解得或a=1,故B选项正确;对于选项C,由f(x)=0,有x[ax2+(1-a)]=0,当a=0时,函数f(x)仅有一个零点0,当a≠0时,必有,有0<a≤1,可得0≤a≤1,故C选项错误;对于选项D,由f(1)=1,f(-1)=-1,f(0)=0,f(-x)=-f(x),可知满足题意只需当0<x<1时,-1≤f(x)≤1,有,有,有,由0<x<1,有,有,可知当0<x<1时,和恒成立,,0<x2+x<2,有.故D选项正确.13.易知|AM|=c,|AF|=c-a,所以|AM|-|AF|=a=2b,所以a2=4b2=4(c2-a2),解得.14.因为,,所以,所以,即,因为α为锐角,所以,即. 15.由f(-x)=-x(e-x-ex)-2x2=x(ex-e-x)-2x2=f(x),可知函数f(x)为偶函数,函数图象关于y轴对称,又由f(x)=x(ex-e-x-2x),令g(x)=ex-e-x-2x,由g(-x)=-g(x)可知函数g(x)为奇函数,又由g(0)=0,(当且仅当x=0时取“=”),可得函数g(x)单调递增,且当x>0时g(x)>0,由一次函数y=x在区间(0,+∞)单调递增且函数值恒为正,可知函数f(x)在区间[0,+∞)单调递增,又由函数f(x)为偶函数,可得函数f(x)的增区间为[0,+∞),减区间为(-∞,0).不等式f(a-1)+f(a)≤f(3a-2)+f(-a)可化为f(a-1)≤f(3a-2),必有|a-1|≤|3a-2|,平方后整理为8a2-10a+3≥0,解得或.16.因为S=24π=4πr2,所以,由题中数据可知,BA⊥BP,CB⊥CP,所以△ABP,△BCP的外接圆圆心O1,O2分别位于斜边PA,PB的中点,设球心为O,则OO1⊥平面PAB,OO2⊥平面PBC,因为,,所以,因为,所以,设锐二面角A-PB-C的平面角为θ,因为OO2⊥平面PBC,所以θ与∠OO2O1互余,即θ=∠O1OO2.17.解:由,有又由sinB>0,有再由A∈(0,π),可得由余弦定理有选择条件①,有,而b+1>1,,可得,故方程无解,满足条件的△ABC不存在;选择条件②,由正弦定理有,有,解得b=1 故这样的△ABC存在,△ABC的面积为;选择条件③,有,可得,有,解得b=2故这样的△ABC存在,△ABC的面积为.18.解:(1)证明:如图,取AB的中点F,连EF,CF∵A1E=EB,AF=FB,∴∵,AA1=CC1,∴∴四边形DEFC为平行四边形,∴DE∥CF∵DE平面ABC,CF平面ABC,CF∥DE∴DE∥平面ABC(2)以C为原点,分别以CA,CB,CC1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,即C(0,0,0),A(1,0,0),B(0,1,0),因为E是A1B的中点,所以,D(0,0,1)设平面CDF的法向量为由,,有,取x=1,y=-1,z=0,有由,, 有故直线BD与平面CDF所成角的大小为30°.19.解:(1)证明:由故数列{bn}是公比为2的等比数列(2)由及(1)有bn=2n可得,可得(3)由.20.解:(1)因为1+2+3+4+5=15,所以当X=3时,A=6或A=9所以A=1+2+3或A=2+3+1或A=1+3+5,所以;(2)因为1+2+3+4+5=15为奇数,所以A,B必然一奇一偶,所以X为奇数,所以Xmin=|(1+3+4)-(2+5)|=1,Xmax=|(3+4+5)-(1+2)|=9,即X所有可能的取值为X=1,3,5,7,9,当X=1时,A=1+3+4或A=1+2+5或A=1+2+4,所以;由(1)知,;当X=5时,A=1+4+5或A=2+3+5,所以;当X=7时,A=2+4+5,所以; 当X=9时,A=3+4+5,所以;所以随机变量X的概率分布列如下表:P13579X随机变量X的数学期望.21.解:(1)由题意可知,a=2,焦距,即,所以b2=a2-c2=1,所以椭圆C的标准方程为;(2)证法一:点A的坐标为(2,0)设直线l的方程为y=k(x+4)(k≠0),点P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)联立方程消去y后整理为(4k2+1)x2+32k2x+64k2-4=0有,由Δ=(32k2)2-4(4k2+1)(64k2-4)=16(1-12k2)>0,可得且k≠0直线AP的方程为:,令x=0,可得点E的纵坐标为同理可得点F的纵坐标为有 故|OE|·|OF|为定值.证法二:设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),将直线l:y=kx+m的方程与椭圆C的方程联立,,消去y,整理得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,,直线AP:,令x=0,解得,同理可知,,所以,整理得,将,代入,可得,因为直线过点M(-4,0),所以-4k+m=0,即m=4k,所以.22.解:(1)由题意可知,恒成立,所以,即a≤2,当且仅当x=1时,上述等号成立,所以a的取值范围为(-∞,2];(2),由题意可知f′(x1)=f′(x2)=0,所以Δ=a2-4>0,且,解得a>2,且x1x2=1,所以0<x1<1,x2>1,,则,曲线y=g(x)在(x1,g(x1))处的切线为, 同理,在(x2,g(x2))处的切线为,令,解得,所以,由题意可知,,整理得,设(x∈(0,1)),则,设H(x)=h′(x),则,所以H(x)=h′(x)在(0,1)上单调递减,因为,,所以存在,使得h′(x0)=0,且当x∈(0,x0)时,h′(x)>0,当x∈(x0,+∞)时,h′(x)<0,所以h(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,1)上单调递减,因为,所以h(x)<0的解集为,即,因为,所以.
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