重庆市第一中学2013届高三上学期第三次月考数学(理)试题
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重庆市一中2013届高三上学期第三次月考生物试卷2012.11一、选择题(每题只有一个正确选项,每小题6分,共36分)1.下列关于细胞的结构和功能叙述正确的是:A、人体成熟的红细胞吸收葡萄糖需要消耗能量B、用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养洋葱根尖,可以在线粒体,叶绿体,细胞核中检测到较强的放射性,而在核糖体中检测不到C、线粒体基质中的氧气浓度比细胞质基质中的低D、菠菜叶肉细胞有丝分裂前期,两组中心粒会分别移向两级2.下列有关ATP与酶的叙述正确的是:A、动物与绿色植物ADP转化为ATP所需能量只能由呼吸作用提供B、所有酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢反应C、ATP中含有核糖,形成需要酶的催化;酶中不含核糖,形成需要消耗ATPD、ATP中用于生命活动的能量贮存在远离腺苷的高能磷酸键中3.根据所学的知识判断,下列说法正确的:①乙醇可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄②细胞分裂间期,核糖体上合成解旋酶和DNA聚合酶③核移植技术,反应了动物细胞也具有全能性④从cDNA文库中获取的目的基因,既无启动子,又无内含子⑤在“提取和分离色素”的实验中,使用无水乙醇提取叶绿体中的色素⑥具有分裂能力的细胞一定会分化且分化程度越高分裂能力越强⑦胚胎工程中冲卵的实质是用特定的装置把受精卵从子宫冲出来⑧减数第一次分裂染色体联会不需要线粒体提供能量A、三项B、四项C、五项D、六项4、研究小组发现了胎盘生长因子抗体——PLGF抗体,该抗体与肿瘤细胞的胎盘生长因子结合,阻断了胎盘生长因子与毛细血管结合的通路,削减了对肿瘤的养分供给,癌细胞分裂速度减缓,且低于免疫系统杀死癌细胞的速度,使肿瘤明显缩小。
下列有关叙述正确的:A、人体内只有癌变的细胞内才存在原癌基因B、抗体的化学本质是蛋白质,其合成和分泌需要多种细胞器的参与C、癌细胞容易发生转移是由于细胞表面糖蛋白增多,细胞之间的润滑作用增强D、该抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合属于细胞免疫5、下列有关细胞分裂的描述解释合理的是:A、图1是次级卵母细胞,将产生一个卵细胞和一个极体,每个子细胞含有2条非同源染色体B、观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图2所示,出现该现象的原因是减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离导致C、图3为体细胞的有丝分裂,图中含有4对同源染色体,两个染色体组D、图4图为某二倍体生物体内的一个细胞,在分裂形成此细胞的过程中,细胞内可形成2个四分体。
重庆市第一中学2021届高三英语上学期第三次月考试题(含解析)注意事项:1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2. 作答时,务必将答案写在答题卡上。
写在本试卷及草稿纸上无效。
3. 考试结束后,将答题卡交回。
第一部分听力(共两节,满分20分)第一节(共5小题,每小题1分,满分5分)听下面5段对话。
每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选岀最佳选项。
听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。
每段对话仅读一遍。
1. Where does the conversation probably take place?A. In a bank.B. In a restaurant.C. In a hospital.2. What will the woman most probably do this Friday?A. Do some shopping.B. Watch a movie.C. Organize a sales promotion.3. What does the woman think of the trip to Indonesia?A. Safe.B. Dangerous.C. Exciting.4. How much does the man make in a year?A. £49,000.B. £50,000.C. £ 60,000.5. What are the speakers mainly talking about?A. The man's travel experience.B. A flight to Romania.C. Family members.第二节听下面5段对话或独白。
每段对话或独白后有几个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。
雅礼中学2025届高三月考试卷(三)数学命题人:审题人:得分:________本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页.时量120分钟,满分150分.第Ⅰ卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.命题“存在,”的否定是A.存在,B.不存在,C.任意,D.任意,2.若集合(i 是虚数单位),,则等于A. B. C. D.3.已知奇函数,则A.-1B.0C.1D.4.已知,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列可以推出的是A.,, B.,,C.,, D.,,5.已知函数图象的一个最高点与相邻的对称中心之间的距离为5,则A.0B. C.4D.x ∈Z 220x x m ++…x ∈Z 220x x m ++>x ∈Z 220x x m ++>x ∈Z 220x x m ++…x ∈Z 220x x m ++>{}2341,i ,i ,i A ={}1,1B =-A B ⋂{}1-{}1{}1,1-∅()()22cos x x f x m x -=+⋅m =12m l αβαβ⊥m l ⊥m β⊂l α⊥m l ⊥l αβ⋂=m α⊂m l m α⊥l β⊥l α⊥m l m β()()4cos (0)f x x ωϕω=+>6f ϕπ⎛⎫-=⎪⎝⎭2ϕ2ϕ6.已知是圆上一个动点,且直线与直线(,,)相交于点,则的取值范围为A. B.C. D.7.是椭圆上一点,,是的两个焦点,,点在的角平分线上,为原点,,且.则的离心率为A.8.设集合,那么集合中满足条件“”的元素个数为A.60B.90C.120D.130二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.如图为某地2014年至2023年的粮食年产量折线图,则下列说法正确的是A.这10年粮食年产量的极差为16B.这10年粮食年产量的第70百分位数为35C.这10年粮食年产量的平均数为33.7D.前5年的粮食年产量的方差小于后5年粮食年产量的方差10.已知函数满足,,并且当时,,则下列关于函数说法正确的是M 22:1C x y +=1:30l mx ny m n --+=2:30l nx my m n +--=m n ∈R 220m n +≠P PM 1,1⎤-+⎦1⎤-⎦1,1⎤-+⎦1⎤+⎦P 2222:1(0)x y C a b a b+=>>1F 2F C 120PF PF ⋅= Q 12F PF ∠O 1OQPF OQ b =C 12(){}{}{}12345,,,,|1,0,1,1,2,3,4,5iAx x x x x x i ∈-=A 1234513x x x x x ++++……()f x ()()22f x f x ππ+=-()()0fx f x ππ++-=()0,x π∈()cos f x x =()f xA. B.最小正周期C.的图象关于直线对称D.的图象关于对称11.若双曲线,,分别为左、右焦点,设点是在双曲线上且在第一象限的动点,点为的内心,,则下列说法不正确的是A.双曲线的渐近线方程为B.点的运动轨迹为双曲线的一部分C.若,,则D.不存在点,使得取得最小值答题卡题号1234567891011得分答案第Ⅱ卷三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.的展开式中的系数为________.13.各角的对应边分别为,,,满足,则角的取值范围为________.14.对任意的,不等式(其中e 是自然对数的底)恒成立,则的最大值为________.四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)设为正项等比数列的前项和,,.(1)求数列的通项公式;(2)数列满足,,求数列的前项和.302f π⎛⎫=⎪⎝⎭2T π=()f x x π=()f x (),0π-22:145x y C -=1F 2F P I12PF F △()0,4A C 045x y±=I 122PF PF =12PI xPF yPF =+ 29y x -=P 1PA PF +523x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭4x ABC △a b c 1b ca c a b+++…A *n ∈N 11e 1nan n n ⎛⎫⎛⎫+⋅ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭…a n S {}n a n 21332S a a =+416a ={}n a {}n b 11b =1222log log n nn n b a b a ++={}n b n n T16.(本小题满分15分)如图,在四棱锥,,,,点在上,且,.(1)若为线段的中点,求证:平面;(2)若平面,求平面与平面所成夹角的余弦值.17.(本小题满分15分)已知函数有两个极值点为,,.(1)当时,求的值;(2)若(e 为自然对数的底数),求的最大值.18.(本小题满分17分)已知抛物线的焦点为,为上任意一点,且的最小值为1.(1)求抛物线的方程;(2)已知为平面上一动点,且过能向作两条切线,切点为,,记直线,,的斜率分别为,,,且满足.①求点的轨迹方程;②试探究:是否存在一个圆心为,半径为1的圆,使得过可以作圆的两条切线,,切线,分别交抛物线于不同的两点,和点,,且为定值?若存在,求圆的方程,不存在,说明理由.19.(本小题满分17分)对于一组向量,,,…,(且),令,如果存在,使得,那么称是该向量组的“长向量”.(1)设,且,若是向量组,,的“长向量”,求实数的取值范P ABCD -BCAD 1AB BC ==3AD =E AD PE AD ⊥2DE PE ==F PE BFPCD AB ⊥PAD PAB PCD ()21ln 2f x x x ax =+-1x ()212x x x <a ∈R 52a =()()21f x f x -21e x x …()()21f x f x -2:2(0)E x py p =>F H E HF E P P E M N PM PN PF 1k 2k 3k 123112k k k +=P ()0,(0)Q λλ>P Q 1l 2l 1l 2l E ()11,A s t ()22,B s t ()33,C s t ()44,D s t 1234s s s s Q 1a 2a 3a n a N n ∈3n …123n n S a a a a =++++{}()1,2,3,,p a p n ∈ p n p a S a - …p a(),2n a n x n =+n ∈N 0n >3a 1a 2a 3ax围;(2)若,且,向量组,,,…,是否存在“长向量”?给出你的结论并说明理由;(3)已知,,均是向量组,,的“长向量”,其中,.设在平面直角坐标系中有一点列,,,…,,满足为坐标原点,为的位置向量的终点,且与关于点对称,与(且)关于点对称,求的最小值.sin,cos 22n n n a ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭n ∈N 0n >1a 2a 3a 7a 1a 2a 3a 1a2a3a()1sin ,cos a x x =()22cos ,2sin a x x = 1P 2P 3P n P 1P 2P 3a 21k P +2k P 1P 22k P +21k P +k ∈N 0k >2P10151016P P参考答案一、二、选择题题号1234567891011答案DCADCBCDACDADABD1.D2.C 【解析】集合,,.故选C.3.A【解析】是奇函数,,,,,.故选A.4.D 【解析】有可能出现,平行这种情况,故A 错误;会出现平面,相交但不垂直的情况,故B 错误;,,,故C 错误;,,又由,故D 正确.故选D.5.C 【解析】设的最小正周期为,函数图象的一个最高点与相邻的对称中心之间的距离为5,则有,得,则有,解得,所以,所以.故选C.6.B 【解析】依题意,直线恒过定点,直线恒过定点,显然直线,因此,直线与交点的轨迹是以线段为直径的圆,其方程为:,圆心,半径,而圆的圆心,半径,如图:,两圆外离,由圆的几何性质得:,{}i,1,1,i A =--{}1,1B =-{}1,1A B ⋂=-()f x ()()22cos x x f x m x -=+⋅()()()2222x x x xf x f x m --⎡⎤∴+-=+++⎣⎦cos 0x =()()122cos 0x x m x -∴++=10m ∴+=1m =-αβαβm l m α⊥l βαβ⊥⇒ l α⊥m l m α⇒⊥ m βαβ⇒⊥ ()f x T 224254T ⎛⎫+= ⎪⎝⎭12T =212πω=6πω=()4cos 6f x x πϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭664cos 4cos046f ϕϕπϕππ⎛⎫⎛⎫-=-⨯+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()1:310l m x n y ---=()3,1A ()()2:130l n x m y -+-=()1,3B 12l l ⊥1l 2l P AB 22(2)(2)2x y -+-=()2,2N 2r =C ()0,0C 11r =12NC r r =>+12min1PMNC r r =--=-,所以的取值范围为.故选B.7.C 【解析】如图,设,,延长交于点,由题意知,为的中点,故为中点,又,即,则,又由点在的角平分线上得,则是等腰直角三角形,故有化简得即代入得,即,又,所以,所以,.故选C.8.D 【解析】因为或,所以若,则在中至少有一个,且不多于3个.所以可根据中含0的个数进行分类讨论.①五个数中有2个0,则另外3个从1,-1中取,共有方法数为,②五个数中有3个0,则另外2个从1,-1中取,共有方法数为,③五个数中有4个0,则另外1个从1,-1中取,共有方法数为,所以共有种.故选D.9.ACD 【解析】将样本数据从小到大排列为26,28,30,32,32,35,35,38,39,42,这10年的粮食年产量极差为,故A 正确;,结合A 选项可知第70百分位数为第7个数和第812max1PMNC r r =++=+PM 1⎤-+⎦1PF m =2PF n =OQ 2PF A 1OQ PF O 12F F A 2PF 120PF PF ⋅= 12PF PF ⊥2QAP π∠=Q 12F PF ∠4QPA π∠=AQP △2222,4,11,22m n a m n c b n m ⎧⎪+=⎪+=⎨⎪⎪+=⎩2,2,m n b m n a -=⎧⎨+=⎩,,m a b n a b =+⎧⎨=-⎩2224m n c +=222()()4a b a b c ++-=2222a b c +=222b a c =-2223a c =223e =e =0i x =1i x =1234513x x x x x ++++……()1,2,3,4,5i x i =1i x =i x 2315C 2N =⋅3225C 2N =⋅435C 2N =⋅23324555C 2C 2C 2130N =⋅+⋅+⋅=422616-=1070%7⨯=个数的平均数,即,故B 不正确;这10年粮食年产量的平均数为,故C 正确;结合图形可知,前5年的粮食年产量的波动小于后5年的粮食产量波动,所以前5年的粮食年产量的方差小于后5年的粮食年产量的方差,故D 正确.故选ACD.10.AD 【解析】由于时,,并且满足,则函数的图象关于直线对称.由于,所以,故,故,故函数的最小正周期为,根据,知函数的图象关于对称.由于时,,,故A 正确,由于函数的最小正周期为,故B 错误;由函数的图象关于对称,易知的图象不关于直线对称,故C 错误;根据函数图象关于点对称,且函数图象关于直线对称,知函数图象关于点对称,又函数的最小正周期为,则函数图象一定关于点对称,故D 正确.故选AD.11.ABD 【解析】双曲线,可知其渐近线方程为,A 错误;设,,的内切圆与,,分别切于点,,,可得,,,由双曲线的定义可得:,即,又,解得,则点的横坐标为,由点与点的横坐标相同,即点的横坐标为,故在定直线上运动,B 错误;由,且,解得,,,,则,同理可得:,设直线,直线,联立方程得,设的内切圆的半径为,则,解得,即,353836.52+=()13232302835384239263533.710⨯+++++++++=()0,x π∈()cos f x x =()()22f x f x ππ+=-()f x 2x π=()()0fx f x ππ++-=()()fx f x ππ+=--()()()()()22f xf x f x f x ππππ--+=+=--=-()()()24f x f x f x ππ=-+=+4π()()0fx f x ππ++-=()f x (),0π()0,x π∈()cos f x x =3cos 022222f f ff πππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=--=-=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭4π()f x (),0π()f x x π=(),0π2x π=()3,0π4π(),0π-22:145x y C -=02x =1PF m =2PF n =12PF F △1PF 2PF 12F F S K T PS PK =11F S FT =22F T F K =2m n a -=12122F S F K FT F T a -=-=122FT F T c +=2F T c a =-T a I T I 2a =I 2x =122PF PF =1224PF PF a -==18PF =24PF =1226F F c ==126436167cos 2868PF F ∠+-∴==⨯⨯12sin PF F ∠==12tan PF F ∠∴=21tan PF F ∠=)1:3PF y x =+)2:3PF y x =-(P 12PF F △r ()12118684622PF F S r =⨯⨯=⨯++⋅△r =I ⎛ ⎝,,,由,可得解得,,故,C 正确;,,当且仅当,,三点共线取等号,易知,故存在使得取最小值,D 错误.故选ABD.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.90 【解析】展开式的通项公式为,令,解得,所以展开式中的系数为.13. 【解析】从所给条件入手,进行不等式化简,观察到余弦定理公式特征,进而利用余弦定理表示,由可得,可得.14. 【解析】对任意的,不等式(其中e 是自然对数的底)恒成立,只需恒成立,只需恒成立,只需恒成立,2,PI ⎛∴=- ⎝ (17,PF =- (21,PF =- 12PI xPF yPF =+ 27,,x y -=--⎧⎪⎨=⎪⎩29x =49y =29y x -=1224PF PF a -== 12244PA PF PA PF AF ∴+=+++…A P 2F ()1min549PA PF +=+=P 1PA PF +523x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭()()521031553C C 3rr rrr r r T x x x --+⎛⎫=⋅⋅=⋅⋅ ⎪⎝⎭1034r -=2r =4x 225C 310990⋅=⨯=0,3π⎛⎤⎥⎝⎦()()1b c b a b c a c a c a b+⇒+++++……()()222a c a b b c a bc ++⇒++…cos A 222b c a ac +-…2221cos 22b c a A bc +-=…0,3A π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦11ln2-*n ∈N 11e 1n an n n ⎛⎫⎛⎫+⋅ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭…11e n an +⎛⎫+ ⎪⎝⎭…()1ln 11n a n ⎛⎫++ ⎪⎝⎭…11ln 1a n n -⎛⎫+ ⎪⎝⎭…构造,,,.下证,再构造函数,,,,设,,,令,,,,在时,,单调递减,,即,所以递减,,即,所以递减,并且,所以有,,所以,所以在上递减,所以的最小值为.,即的最大值为.四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【解析】(1)因为是正项等比数列,所以,公比,因为,所以,即,则,解得(舍去)或,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3分)又因为,所以,所以数列的通项公式为.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(6分)(2)依题意得,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(7分)当时,,所以,因为,所以,当时,符合上式,所以数列的通项公式为.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(10分)()()11ln 1m x x x =-+(]0,1x ∈()()()()()22221ln 11ln 1x x x m x x x x ++-=++'(]0,1x ∈()(]22ln 1,0,11x x x x+<∈+()()22ln 11x h x x x =+-+(]0,1x ∈()()()2221ln 12(1)x x x xh x x ++-'-=+(]0,1x ∈()()()221ln 12F x x x x x =++--()()2ln 12F x x x =+-'(]0,1x ∈()()2ln 12G x x x =+-(]0,1x ∈()21xG x x=-+'(]0,1x ∈(]0,1x ∈()0G x '<()G x ()()00G x G <=()0F x '<()F x ()()00F x F <=()0h x '<()h x ()00h =()22ln 11x x x+<+(]0,1x ∈()0m x '<()m x (]0,1x ∈()m x ()111ln2m =-11ln2a ∴-…a 11ln2-{}n a 10a >0q >21332S a a =+()121332a a a a +=+21112320a q a q a --=22320q q --=12q =-2q =3411816a a q a ===12a ={}n a 2n n a =1222222log log 2log log 22n n n n n n b a nb a n +++===+2n …()324123112311234511n n b b b b n b b b b n n n --⨯⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=++ ()121n b b n n =+11b =()21n b n n =+1n =1n b ={}n b ()21n b n n =+因为,所以.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(13分)16.【解析】(1)设为的中点,连接,,因为是中点,所以,且,因为,,,,所以四边形为平行四边形,,且,所以,且,即四边形为平行四边形,所以,因为平面平面,所以平面.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(6分)(2)因为平面,所以平面,又,所以,,相互垂直,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(7分)以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,所以,,,,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(9分)设平面的一个法向量为,则取,则,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(11分)设平面的一个法向量为,()211211n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭1111112212221223111n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭M PD FM CM F PE FMED 12FM ED =AD BC 1AB BC ==3AD =2DE PE ==ABCE BC ED 12BC ED =FM BC FM BC =BCMF BFCM BF ⊄,PCD CM ⊂PCD BF PCD AB ⊥PAD CE ⊥PAD PE AD ⊥EP ED EC E ()0,0,2P ()0,1,0A -()1,1,0B -()1,0,0C ()0,2,0D ()1,0,0AB = ()0,1,2AP = ()1,0,2PC =- ()1,2,0CD =-PAB ()111,,m x y z =1110,20,m AB x m AP y z ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩ 11z =-()0,2,1m =- PCD ()222,,n x y z =则取,则,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(13分)设平面与平面所成夹角为,则∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(15分)17.【解析】(1)函数的定义域为,则,当时,可得,,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(2分)当或时,;当时,;所以在区间,上单调递增,在区间上单调递减;∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(4分)所以和是函数的两个极值点,又,所以,;所以,即当时,.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(6分)(2)易知,又,所以,是方程的两个实数根,则且,,所以,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(9分)所以,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(11分)设,由,可得,令,,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(13分)则,所以在区间上单调递减,222220,20,n PC x z n CD x y ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ 21z =()2,1,1n = PAB PCD θcos θ=()21ln 2f x x x ax =+-()0,+∞()211x ax f x x a x x -+=+-='52a =()()2152122x x x x f x x x'⎛⎫---+ ⎪⎝⎭==10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()2,x ∈+∞()0f x '>1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()0f x '<()f x 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭()2,+∞1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭12x =2x =()f x 12x x <112x =22x =()()()211115152ln225ln 2ln222848f x f x f f ⎛⎫⎛⎫-=-=+--+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭52a =()()21152ln28f x f x -=-()()()()22221212111ln2x f x f x x x a x x x -=+---()21x ax f x x-+='1x 2x 210x ax -+=2Δ40a =->120x x a +=>121x x =2a >()()()()()()()2222222121212112211111lnln 22x x f x f x x x a x x x x x x x x x x -=+---=+--+-()()222222221212111121121111lnln ln 222x x x x x x x x x x x x x x x x ⎛⎫=--=-⋅-=-- ⎪⎝⎭21x t x =21e x x (21)e x t x =…()11ln 2g t t t t ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭e t …()222111(1)1022t g t t t t-⎛⎫=-+=-< ⎪⎝⎭'()g t [)e,+∞得,故的最大值为.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(15分)18.【解析】(1)设抛物线的准线为,过点作直线于点,由抛物线的定义得,所以当点与原点重合时,,所以,所以抛物线的方程为.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(4分)(2)①设,过点且斜率存在的直线,联立消去,整理得:,由题可知,即,所以,是该方程的两个不等实根,由韦达定理可得∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(6分)又因为,所以,,由,有,所以,因为,,,所以点的轨迹方程为.②由①知,设,,且,∙∙∙∙∙∙∙∙∙(9分)联立消去,整理得,又,,,,由韦达定理可得,同理可得,所以,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(11分)又因为和以圆心为,半径为1的圆相切,,即.同理,所以,是方程的两个不等实根,()()11e 1e 1e 12e 22eg t g ⎛⎫=--=-+ ⎪⎝⎭…()()21f x f x -e 1122e -+E l 2py =-H 1HH ⊥l 1H 1HF HH =H O 1min 12pHH ==2p =E 24x y =(),P m n P ():l y k x m n =-+()24,,x y y k x m n ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩y 24440x kx km n -+-=()2Δ164440k km n =--=20k mk n -+=1k 2k 1212,,k k m k k n +=⎧⎨=⎩()0,1F 31n k m -=0m ≠123112k k k +=121232k k k k k +=21m m n n =-0m ≠12n n -=1n ∴=-P ()10y x =-≠(),1P m -()14:1l y k x m =--()25:1l y k x m =--1m ≠±0m ≠()244,1,x y y k x m ⎧=⎪⎨=--⎪⎩y 2444440x k x k m -++=()11,A s t ()22,B s t ()33,C s t ()44,D s t 12444s s k m =+34544s s k m =+()()()212344515454444161616s s s s k m k m k k m m k k =++=+++1l ()0,(0)Q λλ>1()()2224412120m k m k λλλ-++++=()()2225512120m k m k λλλ-++++=4k 5k ()()22212120m k m k λλλ-++++=所以由韦达定理可得∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(14分)所以,若为定值,则,又因为,所以,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(16分)所以圆的方程为.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(17分)19.【解析】(1)由题意可得:,解得.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3分)(2)存在“长向量”,且“长向量”为,,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(5分)理由如下:由题意可得,若存在“长向量”,只需使,又,故只需使,即,即,当或6时,符合要求,故存在“长向量”,且“长向量”为,.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(8分)(3)由题意,得,,即,即,同理,,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(10分)三式相加并化简,得,即,,所以,设,由得∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(12分)设,则依题意得:∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(13分)()452245221,12,1m k k m k k m λλλ⎧++=-⎪⎪-⎨+⎪=⎪-⎩()()()22222123445452216161616162221621611m m s s s s k k m m k k m m λλλλ=+++=+--+=-+--1234s s s s 220λ-=0λ>λ=Q 22(1x y +=312a a a +…40x -……2a 6a1n a ==p a1n p S a - …()()712371010101,01010100,1S a a a a =++++=+-+++--+++-+=-71p S a -=== 022cos12p π+ (1)1cos 22p π--……2p =2a 6a123a a a + (2)2123a a a + …()22123a a a +...222123232a a a a a ++⋅ (2)22213132a a a a a ++⋅ …222312122a a a a a ++⋅…2221231213230222a a a a a a a a a +++⋅+⋅+⋅…()21230a a a ++…1230a a a ++ …1230a a a ++=()3,a u v = 1220a a a ++= sin 2cos ,cos 2sin ,u x x v x x =--⎧⎨=--⎩(),n n n P x y ()()()()()()212111222222222121,2,,,,2,,,k k k k k k k k x y x y x y x y x y x y ++++++⎧=-⎪⎨=-⎪⎩得,故,,所以,,当且仅当时等号成立,∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(16分)故.∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(17分)()()()()2222221122,2,,,k k k k x y x y x y x y ++⎡⎤=-+⎣⎦()()()()2222221122,2,,,k k x y k x y x y x y ++⎡⎤=-+⎣⎦()()()()2121221122,2,,,k k x y k x y x y x y ++⎡⎤=--+⎣⎦()()()212222212221221112,4,,4k k k k k k P P x x y y k x y x y k PP ++++++⎡⎤=--=-=⎣⎦22212(sin 2cos )(cos 2sin )58sin cos 54sin21PP x x x x x x x =--+--=+=+ …()4x t t ππ=-∈Z 10151016min1014420282P P =⨯=。
2021届重庆市第一中学校高三上学期第三次月考数学试题一、单选题1.复数z 满足21iz i=-,则复数z 的虚部为()A .﹣1B .1C .iD .﹣i【答案】B【分析】利用复数的除法运算化简211ii i=-+-,再利用复数的代数形式求出结果.【详解】解:∵()()()()2121211112i i i i i z i i i i ++====-+--+,则复数z 的虚部为1.故选:B .【点睛】本题考查复数的除法运算.复数的除法运算关键是分母“实数化”,其一般步骤如下:(1)分子、分母同时乘分母的共轭复数;(2)对分子、分母分别进行乘法运算;(3)整理、化简成实部、虚部分开的标准形式.2.已知集合{}22,A xx x Z =<∈∣,则A 的真子集共有()个A .3B .4C .6D .7【答案】D【分析】写出集合{1,0,1}A =-,即可确定真子集的个数.【详解】因为{}22,{1,0,1}A xx x Z =<∈=-∣,所以其真子集个数为3217-=.故选:D.【点睛】本题考查集合的真子集个数问题,属于简单题.3.已知某圆锥的母线长为4,底面圆的半径为2,则圆锥的全面积为()A .10πB .12πC .14πD .16π【答案】B【分析】首先求得底面周长,即侧面展开图的扇形弧长,然后根据扇形的面积公式即可求得侧面积,即圆锥的侧面积,再求得圆锥的底面积,侧面积与底面积的和就是全面积.【详解】底面周长是:2×2π=4π,则侧面积是:14π48π2⨯⨯=,底面积是:π×22=4π,则全面积是:8π+4π=12π.故选B .【点睛】本题考查了圆锥的全面积计算,正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长.4.为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小,星星就越亮;星等的数值越大它的光就越暗.到了1850年,由于光度计在天体光度测量的应用,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足()12212.5lg lg m m E E -=-,其中星等为k m 的星的亮度为(1,2)k E k =.已知“心宿二”的星等是1.00,“天津四”的星等是1.25,则“心宿二”的亮度大约是“天津四”的()倍.(当||x 较小时,2101 2.3 2.7x x x ≈++)A .1.27B .1.26C .1.23D .1.22【答案】B【分析】把已知数据代入公式计算12E E .【详解】由题意211 1.25 2.5(lg lg )E E -=-,12lg0.1E E =,∴0.1212101 2.30.1 2.70.1 1.257 1.26E E =≈+⨯+⨯=≈.故选:B .【点睛】本题考查数学新文化,考查阅读理解能力.解题关键是在新环境中抽象出数学知识,用数学的思想解决问题.5.向量,a b 满足||1a = ,a 与b 的夹角为3π,则||a b - 的取值范围为()A .[1,)+∞B .[0,)+∞C .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .3,2⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【答案】D【分析】把||a b -用数量积表示后结合函数的性质得出结论.【详解】22222||()2121cos 3a b a b a a b b b b π-=-=-⋅+=-⨯⨯+ 21b b -+= 2134423b ⎛⎫=+≥⎪⎝⎭- ,所以3||2a b -≥ .1||2b = 时取得最小值.故选:D .【点睛】本题考查平面向量的模,解题关键是把模用向量的数量积表示,然后结合二次函数性质得出结论.6.已知三棱锥P ABC -,过点P 作PO ⊥面,ABC O 为ABC ∆中的一点,,PA PB PB PC ⊥⊥,PC PA ⊥,则点O 为ABC ∆的()A .内心B .外心C .重心D .垂心【答案】D【分析】连接AO 并延长交BC 于一点E ,连接PO ,由于PA ,PB ,PC 两两垂直可以得到PA ⊥面PBC ,而BC ⊂面PBC ,可得BC ⊥PA ,由PO ⊥平面ABC 于O ,BC ⊂面ABC ,PO ⊥BC ,可得BC ⊥AE ,同理可以证明CO ⊥AB ,又BO ⊥AC .故O 是△ABC 的垂心.【详解】连接AO 并延长交BC 于一点E ,连接PO ,由于PA ,PB ,PC 两两垂直可以得到PA ⊥面PBC ,而BC ⊂面PBC ,∴BC ⊥PA ,∵PO ⊥平面ABC 于O ,BC ⊂面ABC ,∴PO ⊥BC ,∴BC ⊥平面APE ,∵AE ⊂面APE ,∴BC ⊥AE ;同理可以证明CO ⊥AB ,又BO ⊥AC .∴O 是△ABC 的垂心.故选D .【点睛】本题主要考查了直线与平面垂直的性质,解题时要注意数形结合,属于基本知识的考查.7.设sin5a π=,b =,2314c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()A .a c b <<B .b a c <<C .c a b<<D .c b a<<【答案】C【分析】借助中间量1和12比较大小即可.【详解】解:由对数函数y x =在()0,∞+单调递增的性质得:1b =>=,由指数函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 单调递减的性质得:2413311142212c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=<=,由三角函数sin y x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增的性质得1sin sin 562a ππ=>=.所以c ab <<.故选:C.【点睛】本题考查利用函数的单调性比较大小,考查运算能力,化归转化思想,是中档题.本题解题的关键在于借助中间量1和12,尤其在比较a 与c 的大小时,将c 变形得24331142c ⎛⎫⎛⎫= ⎪ =⎪⎝⎭⎝⎭,进而与12比较大小是重中之核心步骤.8.已知三棱锥P ABC -的四个顶点均在同一个确定的球面上,且BA BC ==,2ABC π∠=,若三棱锥P ABC -体积的最大值为3,则其外接球的半径为()A .2B .3C .4D .5【答案】A【分析】由题意分析知三棱锥P ABC -体积的最大时,P ,O ,O '共线且O P '⊥面ABC ,P 在大于半球的的球面上,根据棱锥体积公式求得||O P ',进而应用勾股定理求外接球的半径.【详解】由题意知:AC 中点O '为面ABC 外接圆圆心,若外接球球心为O ,半径为R ,三棱锥P ABC -体积的最大时,P ,O ,O '共线且O 在P ,O '之间,∴1||33P ABC ABC V S O P -'=⋅⋅= ,1||||32ABC S BA BC =⋅⋅= ,即||3O P '=,||||32AC O C '==,所以()22222'|||'|33O C OC OO R R =-=--=,解得2R =,故选:A【点睛】关键点点睛:理解三棱锥P ABC -体积的最大时P 的位置及与球心、底面外接圆圆心的关系,结合棱锥体积公式、勾股定理求球体半径.二、多选题9.设m 、n 是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,下列命题中错误..的是()A .若,,//m n m n αβ⊂⊂,则//αβB .若,m n m α⊂⊥,则n α⊥C .若,m n αα^Ì,则m n ⊥D .若//,,m n αβαβ⊂⊂,则//m n【答案】ABD【分析】根据空间线、面关系,结合空间关系相关图例以及线线、线面、面面间的平行、垂直判定与性质,即可知选项的正误.【详解】A :,,//m n m n αβ⊂⊂,α、β不一定平行,错误.B :,m n m α⊂⊥,n 不一定垂直于α,错误.C :由线面垂直的性质:,m n αα^Ì,则必有m n ⊥,正确.D ://,,m n αβαβ⊂⊂,m 、n 不一定平行,错误.故选:ABD10.下列函数中,在(0,1)内是减函数的是()A .||12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .212log y x =C .121=+y x D .2log sin y x=【答案】ABC【分析】根据复合函数的单调性判断确定选项中各函数是否为减函数即可.【详解】A :1(2t y =为减函数,||t x =在(0,1)上为增函数,所以||12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭为减函数;B :12log y t =为减函数,2t x =在(0,1)上为增函数,所以212log y x =为减函数;C :1y t =为减函数,21t x =+在(0,1)上为增函数,所以121=+y x 为减函数;D :2log y t =为增函数,sin t x =在(0,1)上为增函数,所以2log sin y x =为增函数;故选:ABC【点睛】结论点睛:对于复合函数的单调性有如下结论1、内外层函数同增或同减为增函数;2、内外层函数一增一减为减函数;11.下列关于函数1()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像或性质的说法中,正确的为()A .函数()f x 的图像关于直线83x π=对称B .将函数()f x 的图像向右平移3π个单位所得图像的函数为12sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .函数()f x 在区间5,33ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增D .若()f x a =,则1cos 232a x π⎛⎫-=⎪⎝⎭【答案】AD 【分析】令1262x k πππ+=+得到对称轴,即可判断A ;根据平移变换知识可判断B ;求出其单调增区间即可判断C ;利用配角法即可判断D.【详解】对于A ,令1262x k πππ+=+()k ∈Z ,解得22()3x k k Z ππ=+∈,当1k =时,得83x π=,故A 正确;对于B ,将函数()f x 的图像向右平移3π个单位,得112sin[()]2sin 2362y x x ππ=-+=,故B 错误;对于C ,令122()2262k x k k Z πππππ-+<+<+∈4244()33k x k k Z ππππ⇒-+<<+∈,故C 错误;对于D ,若12sin()26x a π+=,则11cos()sin[()]23223x x πππ-=+-=1sin()262ax π+=,故D 正确.故选:AD【点睛】方法点睛:函数()sin (0,0)y A x B A ωϕω=++>>的性质:(1)max min =+y A B y A B =-,.(2)周期2π.T ω=(3)由()ππ2x k k +=+∈Z ωϕ求对称轴(4)由()ππ2π2π22k x k k -+≤+≤+∈Z ωϕ求增区间;由()π3π2π2π22k x k k +≤+≤+∈Z ωϕ求减区间.12.定义在(0,)+∞上的函数()f x 的导函数为()'f x ,且()()f x f x x'<,则对任意1x 、2(0,)x ∈+∞,其中12x x ≠,则下列不等式中一定成立的有()A .()()()1212f x x f x f x +<+B .()()()()21121212x xf x f x f x f x x x +<+C .()1122(1)x x f f <D .()()()1212f x x f x f x <【答案】ABC【分析】构造()()f x g x x=,由()()f x f x x '<有()0g x '<,即()g x 在(0,)+∞上单调递减,根据各选项的不等式,结合()g x 的单调性即可判断正误.【详解】由()()f x f x x '<知:()()0xf x f x x'-<,令()()f x g x x =,则()()()20xf x f x g x x '-='<,∴()g x 在(0,)+∞上单调递减,即122112121212()()()()()g x g x x f x x f x x x x x x x --=<--当120x x ->时,2112()()x f x x f x <;当120x x -<时,2112()()x f x x f x >;A :121()()g x x g x +<,122()()g x x g x +<有112112()()x f x x f x x x +<+,212212()()x f x x f x x x +<+,所以()()()1212f x x f x f x +<+;B:由上得21121212()()()()x f x x x x f x x x -<-成立,整理有()()()()21121212x xf x f x f x f x x x +<+;C :由121x >,所以111(2)(1)(2)(1)21x x x f f g g =<=,整理得()1122(1)x x f f <;D :令121=x x 且121x x >>时,211x x =,12111()()()()g x g x f x f x =,12()(1)(1)g x x g f ==,有121()()g x x g x >,122()()g x x g x <,所以无法确定1212(),()()g x x g x g x 的大小.故选:ABC【点睛】思路点睛:由()()f x f x x '<形式得到()()0xf x f x x'-<,1、构造函数:()()f x g x x =,即()()()xf x f x g x x'-'=.2、确定单调性:由已知()0g x '<,即可知()g x 在(0,)+∞上单调递减.3、结合()g x 单调性,转化变形选项中的函数不等式,证明是否成立.三、填空题13.若一个球的体积为323π,则该球的表面积为_________.【答案】16π【解析】由题意,根据球的体积公式343V R π=,则343233R ππ=,解得2R =,又根据球的表面积公式24S R π=,所以该球的表面积为24216S ππ=⋅=.14.设向量a ,b 不平行,向量a b λ+ 与2a b + 平行,则实数λ=_________.【答案】12【解析】因为向量a b λ+ 与2a b + 平行,所以2a b k a b λ+=+ (),则{12,k k λ==,所以12λ=.【解析】向量共线.15.一般把数字出现的规律满足如图的模型称为蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行,依此类推,则第21行从左至右的第4个数字应是____________.【答案】228【分析】由题知,第n 行有n 个数字,奇数行从右至左由小变大,偶数行从左至右由小变大,则前20行共有20(120)123202102+++++==L 个数字,第21行最左端的数为21021231+=,从左到右第4个数字为228.【详解】观察数据可知,第n 行有n 个数字,奇数行从右至左由小变大,偶数行从左至右由小变大,则前20行共有20(120)123202102+++++==L 个数字,第21行最左端的数为21021231+=,所以第21行从左到右第4个数字为228.故答案为:228.【点睛】关键点睛:本题考查合情推理、数列的前n 项和,解题关键要善于观察发现数据特征,考查了学生的逻辑思维能力、数据处理能力、运算求解能力,综合性较强,属于较难题型.四、双空题16.已知等比数列{}n a 的公比为q ,且101a <<,20201a =,则q 的取值范围为______;能使不等式12121110m m a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-++-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 成立的最大正整数m =______.【答案】(1,)+∞4039【分析】根据已知求得1a 的表达式,由此求得q 的取值范围.根据12121110m m a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-++-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 成立列不等式,化简求得m 的取值范围,从而求得最大正整数m .【详解】由已知201911201911a qa q =⇒=,结合101a <<知2019101q <<,解得1q >,故q 的取值范围为(1,)+∞.由于{}n a 是等比数列,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为11a ,公比为1q 的等比数列.要使12121110m m a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-++-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 成立则1212111m ma a a a a a +++≤+++ 即()111111111m m a q a q q q⎛⎫-⎪-⎝⎭≤--,将120191a q=代入整理得:40394039m q q m ≤⇒≤故最大正整数4039m =.故答案为:(1,)+∞;4039【点睛】本小题主要考查等比数列的性质,考查等比数列前n 项和公式,属于中档题.五、解答题17.在四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是等腰梯形,M 是线段AB 的中点,1160,22,2,DAB AB CD DD C M ∠=︒====(1)求证:1//C M 平面11A ADD ;(2)求异面直线 CM 与1DD 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)14.【分析】(1)易得1111//,C D MA C D MA =,则四边形11AMC D 为平行四边形,得到11//C M D A ,再利用线面平行的判定定理证明.(2)由//CM DA ,将异面直线CM 与1DD 成的角,转化为 DA 与1DD 相交所成的角,然后在1ADD ,利用余弦定理求解.【详解】(1)因为四边形ABCD 是等腰梯形,且2AB CD =,所以//AB DC .又由M 是AB 的中点,因此//CD MA 且CD MA =.如图所示:连接1AD ,在四棱柱1111ABCD A B C D -中,因为1111//,CD C D CD C D =,可得1111//,C D MA C D MA =,所以四边形11AMC D 为平行四边形.因此11//C M D A ,又1C M ⊄平面11A ADD ,1D A ⊂平面11A ADD ,所以1//C M 平面11A ADD .(2)因为//CM DA ,所以异面直线CM 与1DD 成的角,即为 DA 与1DD 相交所成的直角或锐角,在1ADD中,1C M =,所以111,2AD AD DD ===,由余弦定理可得:22211111cos 24AD DD AD ADD AD DD +-∠==-⋅,所以异面直线CM 和1DD 余弦值为14.【点睛】方法点睛:判断或证明线面平行的常用方法:(1)利用线面平行的定义,一般用反证法;(2)利用线面平行的判定定理(a ⊄α,b ⊂α,a ∥b ⇒a ∥α),其关键是在平面内找(或作)一条直线与已知直线平行,证明时注意用符号语言的叙述;(3)利用面面平行的性质定理(α∥β,a ⊂α⇒a ∥β);(4)利用面面平行的性质(α∥β,a ⊄β,a ∥α⇒a ∥β).18.已知数列{}n a 满足:13a =,且对任意的n *∈N ,都有1,1,n n a a +成等差数列.(1)证明数列{}1n a -等比数列;(2)已知数列{}n b 前n 和为n S ,条件①:()1(21)n n b a n =-+,条件②:11n n n b a +=-,请在条件①②中仅选择一个条件作为已知条件.............来求数列{}n b 前n 和n S .【答案】(1)证明见解析;(2)答案不唯一,具体见解析.【分析】(1)由条件得121n n a a +=-,利用等比数列定义可得证.(2)选条件①得(21)2nn b n =+,选条件②得1(1)()2nn b n =+⋅利用错位相减法可得解.【详解】(1)由条件可知112n n a a ++=,即121n n a a +=-,∴()1121n n a a +-=-,且112a -=∴{}1n a -是以112a -=为首项,2q =为公比的等比数列,∴12nn a -=,∴()21nn a n N*=+∈(2)条件①:()1(21)(21)2nn n b a n n =-+=+,123325272(21)2nn S n =⋅+⋅+⋅+++⋅ 23412325272(21)2n n S n +=⋅+⋅+⋅+++⋅利用错位相减法:123413222222222(21)2nn n S n +-=⋅+⋅+⋅+⋅++⋅+⋅- 118(12)6(21)212n n n S n -+--=++⋅--化简得()12(21)2n n S n n N +*=-+∈条件②:11(1)()12nn n n b n a +==+⋅-231111234(1)2222n nS n =⋅+⋅+⋅+++⋅ 234111111234(1)22222n n S n +=⋅+⋅+⋅+++⋅ 利用错位相减法:23411111111(1)222222n n n S n +=++++-+⋅ 1111[1()]11421(1)12212n n n S n -+-=+-+⋅-化简得()13(3)(2n n s n n N *=-+∈【点睛】错位相减法求和的方法:如果数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求数列{}n n a b 的前n 项和时,可采用错位相减法,一般是和式两边同乘以等比数列{}n b 的公比,然后作差求解;在写“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式19.已知椭圆C 的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,短轴的两个端点分别为12,B B .且122B B =.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点2F 的直线l 与椭圆C 相交于P ,Q 两点,且11F P FQ ⊥ ,求直线l 的方程.【答案】(1)2212x y +=;(2)10x +-=,或10x -=.【分析】(1)由题干条件可得c 和b 的值,进而求出2a 的值,从而求出椭圆方程;(2)首先考虑斜率不存在的情况,不符合题意;当斜率存在时,联立方程,可得()22121222214,2121k k x x x x k k -+=⋅=++,又110F P FQ ⋅= ,向量坐标化可得()()()2221212111110k x x k x x k F P FQ ⋅--==++++uuu r uuu r ,代入1212,x x x x +⋅,化简,即可求出k 的取值,从而求出直线方程.【详解】解(1)由条件可知:1c =,又122B B =,所以1b =,则22a =,所以椭圆C 的方程为2212x y +=(2)当直线l 的斜率不存在时,其方程为1x =,不符合题意;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为(1)y k x =-,22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()()2222214210k x k x k +-+-=,()2810k ∆=+>,设()()1122,,,P x y Q x y ,则()22121222214,2121k k x x x x k k -+=⋅=++,()()1111221,,1,F P x y F Q x y =+=+ ,∵110F P FQ ⋅= ,即()()()()()22212121212111110x x y y k x x k x x k +++=+--+++=,即()()()222222221411()102121k k kk k k k -+--++=++化简得:2201172k k =+-解得217,77k k ==±.故直线l的方程为10x +-=,或10x --=.【点睛】方法点睛:(1)将向量转化为坐标的关系;(2)联立直线和椭圆,求出两根之和,两根之积;(3)将两根之和和两根之积代入坐标关系中,解出k .20.已知()cossin 222x x x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .(1)求()f B 的取值范围;(2)当4a =,433b =,且()f B 取(1)中的最大值时,求ABC 的面积.【答案】(1)30,12⎛+ ⎝⎦;(2)833或433【分析】(1)利用公式对函数化简,根据B 角的范围,求函数值域.(2)由(1)求出B 的大小,利用正弦定理和三角形面积公式即可求出结果.【详解】(1)2()cossin sin cos 222222x x x x x x f x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭13(cos 1)3sin sin 2232x x x π+⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭因为B 为三角形的内角,所以(0,)B π∈所以4,333B πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以3()0,12f B ⎛∈+ ⎝⎦(2)34()11,,23333f B B B ππππ⎛⎫⎛⎫=++=+∈ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,,326B B πππ∴+==,由正弦定理得:4343sin 1sin sin sin 22a b A A B A =⇒=⇒=()0,,3A A ππ∈∴=,或23A π=,若3A π=,则2C π=,183sin 23ABC S ab C ==若23π=A ,则6π=C,1sin 23==ABC S ab C 【点睛】本题考查了三角恒等变换、正弦定理和三角形面积公式等基本数学知识,考查了数学运算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.21.在直三棱柱111ABC A B C -中,112,120,,AB AC AA BAC D D ==∠=分别是线段11,BC B C 的中点,过线段AD 的中点P 作BC 的平行线,分别交,AB AC 于点,M N .(1)证明:平面1A MN ⊥平面11ADD A ;(2)求二面角1A A M N --的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)155.【分析】(1)根据线面垂直的判定定理即可证明MN ⊥平面ADD 1A 1;又MN ⊂平面A 1MN ,所以平面A 1MN ⊥平面ADD 1A 1;(2)建立空间坐标系,利用向量法求出平面的法向量,利用向量法进行求解即可.【详解】(1)证明:∵AB=AC ,D 是BC 的中点,∴BC ⊥AD ,∵M ,N 分别为AB ,AC 的中点,∴MN ∥BC ,∴MN ⊥AD ,∵AA 1⊥平面ABC,MN ⊂平面ABC ,∴AA 1⊥MN ,∵AD,AA 1⊂平面ADD 1A 1,且AD∩AA 1=A ,∴MN ⊥平面ADD 1A 1∴,又MN ⊂平面A 1MN ,所以平面A 1MN ⊥平面ADD 1A 1;(2)设AA 1=1,如图:过A 1作A 1E ∥BC ,建立以A 1为坐标原点,A 1E ,A 1D 1,A 1A 分别为x ,y ,z 轴的空间直角坐标系如图:则A 1(0,0,0),A(0,0,1),∵P 是AD 的中点,∴M ,N 分别为AB ,AC 的中点.则31,,122M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,31,,122N ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,则131,,122A M ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,()10,0,1A A =,)NM = ,设平面AA 1M 的法向量为(),,m x y z=,则100m AM m A A ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得10220x y z z ++=⎨⎪=⎩,令1x =,则y =,则()1,m =,同理设平面A 1MN 的法向量为(),,n x y z=,则100n A M n NM ⎧⋅=⎨⋅=⎩,得310220x y z ++=⎪⎨⎪=⎩,令2y =,则1z =-,则()0,2,1n =-,则()15cos ,5m n m n m n ⋅===-⋅,∵二面角A-A 1M-N 是锐二面角,∴二面角A-A 1M-N 的余弦值是155.【点睛】本题主要考查直线垂直的判定以及二面角的求解,建立空间直角坐标系,利用向量法进行求解,综合性较强,运算量较大.22.已知21()(1)2xf x e ax b x =---.其中常数 2.71828e ≈⋅⋅⋅⋅⋅⋅.(1)当2,4a b ==时,求()f x 在[1,2]上的最大值;(2)若对任意0,()a f x >均有两个极值点()1212,x x x x <,(ⅰ)求实数b 的取值范围;(ⅱ)当a e =时,证明:()()12f x f x e +>.【答案】(1)max ()1f x e =-;(2)(ⅰ)1b >;(ⅱ)证明见解析.【分析】(1)由题得2()4(1)x f x e x x =---,()24x f x e x '=--,()2x f x e ''=-,由[1,2]x ∈,可得()0f x ''>,即()'f x 在[1,2]上单增,且2(2)80f e -'=<,即()0f x '<,可知()f x 在[1,2]上单减,求得max ()(1)1f x f e ==-.(2)(ⅰ)利用两次求导可得(,ln )x a ∈-∞时,()'f x 单减;(ln ,)x a ∈+∞时,()'f x 单增,再由()f x 有两个极值点,知(ln )ln 0f a a a a b =--<',即ln b a a a >-恒成立,构造函数()ln g a a a a =-,利用导数求其最大值,可得实数b 的取值范围;(ⅱ)设()()(2),(1)h x f x f x x ''=--<,求导可得()h x 在(,1)-∞单增,得到()(2)f x f x ''<-,可得()()112f x f x ''<-,()()122f x f x ''->,结合()'f x 在(1,)+∞上单增,可得()()122f x f x >-,得到()()()()2222122222222x x f x f x f x f x e e ex ex e -+>-+=+-+-,构造22()22x x M x e e ex ex e -=+-+-,(1)x >,再利用导数证明()2(1)M x M e >=,即可得到()()12f x f x e+>【详解】(1)由2,4a b ==得,2()4(1)x f x e x x =---,求导()24x f x e x '=--,()2x f x e ''=-,[1,2]x ∈ ,2[,]x e e e ∴∈,20x e ∴->,即()0f x ''>()f x '∴在[1,2]上单增,且2(2)80f e -'=<,即[1,2]x ∀∈,()0f x '<,()f x ∴在[1,2]上单减,max ()(1)1f x f e ∴==-.(2)(ⅰ)求导()x f x e ax b '=--,因为对任意0,()a f x >均有两个极值点12,x x ,所以()0f x '=有两个根,求二阶导()x f x e a ''=-,令()0f x ''=,得ln x a=当(,ln )x a ∈-∞时,()0f x ''<,()'f x 单减;当(ln ,)x a ∈+∞时,()0f x ''>,()'f x 单增,由()0f x '=有两个根12,x x ,知(ln )ln 0f a a a a b =--<',即ln b a a a >-对任意0a >都成立,设()ln g a a a a =-,求导()ln g a a '=-,令()0g a '=,得1a =,当(0,1)x ∈时,()0g a '>,()g a 单增;当(1,)x ∈+∞时,()0g a '<,()g a 单减,max (()1)1g g a =∴=,1b ∴>又0,,()ba b f e x f x a -⎛⎫''-=>→+∞→+∞ ⎪⎝⎭Q ,所以实数b 的取值范围是:1b >.(ⅱ)当a e =时,()x f x e ex b '=--,()x f x e e ''=-,令()0f x ''=,得1x =当(,1)x ∈-∞时,()0f x ''<,()'f x 单减;当(1,)x ∈+∞时,()0f x ''>,()'f x 单增,又12,x x 是()0f x '=的两根,且12x x <,121,1x x <∴>,121x ∴->设()()(2),(1)h x f x f x x ''=--<,即22(2)2()2,(1)xxx xe ex b ee x b e e ex e x h x --⎡⎤=-=-------+<⎣⎦,则2()2220x x h x e e e e e -=+->-='()h x ∴在(,1)-∞单增,()(1)0h x h ∴<=,即()(2)f x f x ''<-又11,x <,()()112f x f x ''∴<-,()()122f x f x ''∴->又()f x ' 在(1,)+∞上单增,122x x ∴->,即1222x x x <-<,又()f x 在()12,x x 上单减,()()122f x f x ∴>-()()()()2222122222222x x f x f x f x f x e e ex ex e-∴+>-+=+-+-令22()22x x M x e e ex ex e -=+-+-,(1)x >则2()22x x M x e e ex e -'=--+,2()20x x M x e e e -''=+-≥()M x '∴在(1,)+∞单增,且(1)0M '=,()0M x '∴>,故()M x 在(1,)+∞单增又21x > ,()2(1)M x M e ∴>=,即()()12f x f x e+>【点睛】方法点睛:本题考查利用导数研究函数的单调性,求极值,最值,以及证明不等式,证明不等式的方法:若证明()()f x g x <,(,)x a b ∈,可以构造函数()()()F x f x g x =-,如果()0F x '<,则()F x 在(,)a b 上是减函数,同时若()0F a ≤,由减函数的定义可知(,)x a b ∈时,有()0F x <,即证明了()()f x g x <,考查学生的函数与方程思想,化归与转化思想,考查逻辑思维能力与推理论证能力,属于难题.。
鞍山市第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学科试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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( )A .1B .2CD .32.为了得到函数的图像,只需把函数的图像( )A .向左平移个长度单位B .向右平移个长度单位C .向左平移个长度单位D .向右平移个长度单位3.在中,点在边上,,设,则( )A .B .C .D .4.设函数,其中,则是偶函数的充要条件是( )A .B .C .D .5.已知函数,则不等式的解集为( )A .B .C .D .6.已知函数,若在有唯一的零点,则( )A .1B .2C .3D .47.已知函数在处有极大值,则( )A .1B .2C .3D .48.已知函数的最小正周期为,当时,函数取最小值,则下列结论正确的是( )A .B .C .D .12i ,iz z -==πsin 23y x ⎫⎛=- ⎪⎝⎭πsin 26y x ⎫⎛=+ ⎪⎝⎭π4π4π2π2ABC △M N 、BC BM MN NC ==,AM m AN n == AB = 2m n - 2n m - 2m n - 2n m- ()()cos f x x ωϕ=+0ω>()f x ()01f =()00f =()01f '=()00f '=()112,02,0x x x f x x +-⎧≥=⎨-<⎩()()2f x f x ->(),1-∞-(),1-∞()1,-+∞()1,+∞()()2cos 1f x x a x =-+()f x ()1,1-a =()2()f x x x c =⋅-1x =c =()()sin (,,0)f x A x A ωϕωϕ=+>π6074π3x =()f x ()()()220f f f <-<()()()202f f f -<<()()()022f f f <<-()()()202f f f <<-二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
2023年重庆一中高2024届高三开学考试物理测试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。
写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得4分,选错得0分。
1.日本政府拟向太平洋排放核废水引发国际社会的广泛关注与谴责。
辐射的危害程度常用“当量剂量”这一物理量衡量,其国际单位是希沃特,记作Sv。
每千克(kg)人体组织吸收1焦耳(J)为1希沃特。
下列选项中用国际单位制的基本单位表达希沃特,正确的是A.m2/s2B.kg2·m2/s2C.J/kg D.m2/s2.下列关于物理学发展过程的说法中,正确的是A.伽利略有关自由落体运动规律的结论是完全通过实验得到的B.牛顿最早通过理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因C.“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从相同的规律D.牛顿力学适用于宏观低速物体,无法研究人造地球卫星的运动3.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示,其中t1~t2时间段内图像为直线。
乘客所受支持力的大小用F N表示,速度大小用v表示。
重力加速度大小为g。
以下判断正确的是A.0~t1时间内,v增大,F N>mgB.t1~t2时间内,v减小,F N<mgC.t2~t3时间内,v增大,F N<mgD.t2~t3时间内,v减小,F N>mg4.宇宙中有两颗相距400 km的中子星,它们绕自身连线上的某点每秒转动12圈。
将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体,由这些数据和万有引力常量,利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星A.各自的质量B.质量之和C.各自的速度D.各自的自转角速度5.登陆火星的飞船需经历如图所示的变轨过程。
2023届年高三第三次阶段性测试理科数学试题一、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.若i 为虚数单位,,a b ∈R ,且2a ib i i+=+,则复数a bi −的模等于( ) A .2B .3C .5D .62.设集合3(,)2,,1y A x y x y R x −⎧⎫==∈⎨⎬−⎩⎭,{}(,)4160,B x y x ay x y R =+−=∈,若A B ⋂=∅,则实数a 的值为( ) A .4B .2−C .4或2−D .4−或23.在等比数列{}n a 中,12318a a a =,且86434a a a =+,则3a =( )A .1B .2C .±1D .2±4.若点(cos ,)P sin αα在直线2y x =−上,则cos(2)2πα+的值等于A .45−B .45C .35-D .355.设,a b 为两条直线,,αβ为两个平面,下列四个命题中真命题是( )A .若,a b 与α所成角相等,则//a bB .若//,//,//a b a ααβ,则b β//C .若,,//a b a b αβ⊂⊂,则//αβD .若,,a b αβαβ⊥⊥⊥,则a ⊥b6.如图所示的函数图象,对应的函数解析式可能是( ) A .221x y x =−− B .2sin y x x =⋅C. ln xy x=D .2(2)x y x x e =−⋅ 7. 给定两个长度为2的平面向量OA u u u r 和OB u u u r,它们的夹角为120°.如图所示.点C 在以O 为圆心2为半径的圆弧AB 上运动.则的最小值为 A. 4− B. 2− C. 0 D. 28.下列四个结论中正确的个数是 ①若22am bm <,则a b <②“已知直线m ,n 和平面α、β,若m n ⊥,m α⊥,n β∥,则αβ⊥”为真命题③3m =是直线()320m x my ++−=与直线650mx y −+=互相垂直的充要条件A .1B .2C .3D .49.已知函数()()213cos sin 222x f x x ϕϕ+=−++22ππϕ⎛⎫−<< ⎪⎝⎭,函数()f x 图象的一个对称中心为,03π⎛−⎫⎪⎝⎭,现将()f x 图象上各点的横坐标缩小到原来的13(纵坐标不变),纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数()y g x =的图象,当5,1818x ππ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,函数()g x 的值域为( )A .(]1,2B .(]1,2−C .1,12⎛⎤− ⎥⎝⎦D .1,12⎡⎤−⎢⎥⎣⎦10.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为332,在该圆锥内放置一个棱长为a 的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a 的最大值为( ) A .3 B .2 C .()9322− D .32211.已知实数a ,b 满足312log 4log 9a =+,51213a a b +=,则下列判断正确的是( ) A .2a b >>B .2b a >>C .2b a >>D .2a b >>12. 已知正方体ABCD A B C D ''''−的棱长为4,E ,F ,G 分别为BB ',C D '',AA '的中点,点P 在平面ABB A ''中,25=PF ,点N 在线段AE 上,则下列结论正确的个数是( ) ①点P 的轨迹长度为2π;②FP 的轨迹平面A B CD ''的交线为圆弧; ③NP 的最小值为65105−;④若CG P D ⊥',则tan BPC ∠的最大值为5. A. 4B. 3C. 2D. 1二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.12200cos 1πxdx x dx +−=⎰⎰.14.2.已知,,且与的夹角为钝角,则实数k 的取值范围是______.15. 在ABC V 中,若22(sin 3cos )40a a B B −++=,27b =,则的面积为_____.16.已知函数()()e sin 0xf x a x x =−>有两个零点,则正实数a 的取值范围为______.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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答) (一)必考题:共60分.17.(12分)在数列{}n a 和等比数列{}n b 中,10a =,32a =,()1*2n a n b n N +=∈.(1)求数列{}n b 及{}n a 的通项公式; (2)若12n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n S .18. (12分)如图所示,在三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,AB =AC ,四边形BCC 1B 1为菱形,BC =2,∠BCC 1=3π,D 为B 1C 1的中点.(1)证明:B 1C 1⊥平面A 1DB ;(2)若AC 1=2,求二面角C 1﹣A 1B 1﹣C 的余弦值.19.(12分)已知a ,b ,c 分别是ABC ∆内角A ,B ,C 所对的边,1sin cos sin 23cos 2a A C c Ab A +=.(1)求角A ;(2)已知D 是AB 上一点,2AB AD AC =<,7CD =3AC =,求BDC ∆的面积.20.(12分)已知圆C 的方程为22840x y x y +−+=,12,l l 是经过(0,2)P −且互相垂直的两条直线,其中1l 交圆C 于,M N 两点,2l 交x 轴于Q 点. (1)若8MN =,求直线1l 的方程; (2)求面积的最小值.21. (12分)已知函数()()2121ln 1f x x x a x x x ⎛⎫=−+−−+ ⎪⎝⎭.其中()a ∈R(1)当0a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若对于任意0x >,都有()0f x ≤恒成立,求a 的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,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. 在平面直角坐标系中,点()5,0P,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为223645cos ρθ=+,1F ,2F 是曲线C 的下、上焦点.(1)求曲线C 的标准方程和直线2PF 的直角坐标方程;(2)经过点1F 且与直线2PF 垂直的直线l 交曲线C 于A 、B 两点,求11AF BF −的值.23.已知函数()|1||3|f x x x =−+−.(1)解不等式()1f x x ≤+;(2)设函数()f x 的最小值为c ,实数,a b 满足0,0,a b a b c >>+=,求证:22111a ba b +≥++.高三第三次阶段性测试理科数学试题解析版一、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.若i 为虚数单位,,a b ∈R ,且2a ib i i+=+,则复数a bi −的模等于( ) A 2B 3C 5D 6【答案】C2.设集合3(,)2,,1y A x y x y R x −⎧⎫==∈⎨⎬−⎩⎭,{}(,)4160,B x y x ay x y R =+−=∈,若A B ⋂=∅,则实数a 的值为( ) A .4 B .2− C .4或2− D .4−或2【答案】C【分析】本题先化简集合A 、集合B ,再结合A B ⋂=∅,确定直线21y x =+与4160x ay +−=平行或直线4160x ay +−=过点(1,3),最后求实数a 的值.【详解】解:集合A 表示直线32(1)y x −=−,即21y x =+上的点,但除去点(1,3), 集合B 表示直线4160x ay +−=上的点, 当A B ⋂=∅时,直线21y x =+与4160x ay +−=平行或直线4160x ay +−=过点(1,3), 所以42a−=或43160a +−=, 解得2a =−或4a =. 故选:C.3.在等比数列{}n a 中,1238a a a =,且86434a a a =+,则3a =( )A .1B .2C .±1D .2±【答案】C4.若点(cos ,)P sin αα在直线2y x =−上,则cos(2)2πα+的值等于A .45−B .45C .35-D .35【答案】B5.设,a b 为两条直线,,αβ为两个平面,下列四个命题中真命题是( D )A .若,a b 与α所成角相等,则//a bB .若//,//,//a b a ααβ,则b β//C .若,,//a b a b αβ⊂⊂,则//αβD .若,,a b αβαβ⊥⊥⊥,则a ⊥b6.如图所示的函数图象,对应的函数解析式可能是( ). D A .221x y x =−− B .2sin y x x =⋅ C. ln xy x=D .2(2)x y x x e =−⋅u u u r u u u rA. 4−B. 2−C. 0D. 2【答案】B 【解析】【分析】设([0,120])AOC αα︒∠=∈,以,OA OB u u u r u u u r为平面内一组基底,根据平面向量的加法的几何意义、平面向量数量积的定义和运算性质,结合辅助角公式、余弦函数的单调性进行求解即可. 【详解】设([0,120])AOC αα︒∠=∈,因此有2()()CB CA CO OB CO OA CO CO OA OB CO OB OA ⋅=+⋅+=+⋅+⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r2CO OC OA OB OC OB OA =−⋅−⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r422cos 22cos(120)22cos120αα︒︒=−⨯−⨯⋅−+⨯⋅44cos 4cos(120)2αα︒=−−−− 24cos 2cos 23ααα=−+− 22cos 23αα=−−24cos(60)α︒=−−,因为[0,120]α︒∈,所以60[60,60]α︒︒︒−∈−,所以当600α︒︒−=时,即60α︒=,CB CA ⋅u u u r u u r有最小值,最小值为242−=−. 故选:B8.下列四个结论中正确的个数是 ①若22am bm <,则a b <②“已知直线m ,n 和平面α、β,若m n ⊥,m α⊥,n β∥,则αβ⊥”为真命题 ③3m =是直线()320m x my ++−=与直线650mx y −+=互相垂直的充要条件 A .1 B .2 C .3 D .4【答案】A9.已知函数()()213cos 22x f x x ϕϕ+=−+22ππϕ⎛⎫−<< ⎪⎝⎭,函数()f x 图象的一个对称中心为,03π⎛−⎫⎪⎝⎭,现将()f x 图象上各点的横坐标缩小到原来的13(纵坐标不变),纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数ππA .(]1,2B .(]1,2−C .1,12⎛⎤− ⎥⎝⎦D .1,12⎡⎤−⎢⎥⎣⎦【答案】B ()()21cos 22x f x x ϕϕ+=−+ ()()1cos sin 26x x x πϕϕϕ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭, ∵函数()f x 的一个对称中心为,03π⎛−⎫ ⎪⎝⎭,∴36k ππϕπ−++=,∴6k πϕπ=+,∵22ππϕ−<<,∴6π=ϕ,∴()sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将()f x 图象上各点的横坐标缩小到原来的13(纵坐标不变),纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数()y g x =的图象,则()sin 332g x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,∵51818x ππ−<<,73636x πππ<+<,所以函数()g x 的值域为(]1,2−.故选:B .10.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为2,在该圆锥内放置一个棱长为a 的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a 的最大值为( )BA .3 BC.92D.211.已知实数a ,b 满足312log 4log 9a =+,51213a a b +=,则下列判断正确的是( ) A .2a b >> B .2b a >> C .2b a >> D .2a b >>【详解】由题意,31333323log 92lo 12g 4log 9log 4log 4log 1log 4a =+=+=++, 所以3322log 421log 4a −=+−+()333log log 1g 4144lo =+−,因为3log 41>,所以()333414log log 01log 4>+−,即2a >.所以2213512512169b a a >==++,即21313b >, 所以2b >.再来比较,a b 的大小: 因为20a −>, 所以222512135144122511693a a a a a a −−−++⨯−=⨯−⨯22212144122516913a a a −−−<⨯−⨯+⨯221691216931a a −−=−⨯⨯()2216912301a a −−=−<,所以b a <.综上所述,2a b >>. 故选:A.12. 已知正方体ABCD A B C D ''''−的棱长为4,E ,F ,G 分别为BB ',C D '',AA '的中点,点P 在平面ABB A ''中,25=PF ,点N 在线段AE 上,则下列结论正确的个数是( ) ①点P 的轨迹长度为2π;②FP 的轨迹平面A B CD ''的交线为圆弧; ③NP 的最小值为65105−;④若CG P D ⊥',则tan BPC ∠的最大值为5. A. 4 B. 3C. 2D. 1【答案】D【详解】解:根据正方体的性质知,F 到平面''ABB A 的距离为4,因为254PF =>,所以FP 的轨迹为圆锥的侧面,P 点在圆锥底面的圆周上,圆锥的底面的圆半径为()222542−=,圆锥的高为4,母线25=PF ,对于①,点P 的轨迹长度为224ππ⨯=,故①错误,对于②,由题意知,平面''A B CD 与圆锥的高不垂直,所以平面''A B CD 截圆锥所形成的曲线为椭圆,所以FP 的轨迹与平面''A B CD 的交线不是圆弧,故②错误,对于③,以A 为原点,AB 所在的直线为x 轴,以'AA 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系,如图所示,所以()0,0A ,()4,2N ,P 点所在的圆的圆心为()2,4O ,所以圆的标准方程为()()22244x y −+−=,AE 所在的直线方程为12y x =,所以圆心到直线的距离为222465512−⨯=+,所以圆上的点到直线的距离最小值为6525−,即NP 的最小值为65105−,故③正确;则(0,D 0,0),'(0,D 0,4),(0,C 4,0),(4,G 0,2),(4,B 4,0)设(4,P y ,)z ,因为'D P CG ⊥,所以'0D P CG =g u u u u r u u u r,即()164240y z −+−=,对于P ,()()22244y z −+−=,tan BC BPC BP∠=,即求BP 的最小值,()222452432BP y z y y =−+=−+,由二次函数的性质知,当24 2.425y −=−=⨯时,BP 取得最小值455,又因为42BC =,所以10BC BP=,所以tan BPC ∠的最大值为10,所以④错误,故选:D .二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13. 12200cos 1πxdx x dx +−=⎰⎰. 14π+14.已知(),2a k =−r ,() 3,5b =−r ,且a r 与b r的夹角为钝角,则实数k 的取值范围是______. 【答案】1066,,355⎛⎫⎛⎫−⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;15. 在中,若22(sin 3cos )40a a B B −++=,27b =,则的面积为_____.【答案】3【详解】解:由题得24sin()403a a B π−++=,因为方程有解,所以2216sin ()160,sin ()133B B ππ∆=+−≥∴+≥,所以sin()13B π+=±,因为0.333B B πππππ<<∴<+<+,所以24402a a a −+=∴=,. 由余弦定理得22328=4+22,23240,432c c c c c −⨯⨯⨯∴−−=∴=. 所以的面积为111sin 24323222S ac B ==⨯⨯⨯=. 故答案为:2316.已知函数()()e sin 0xf x a x x =−>有两个零点,则正实数a 的取值范围为______.【答案】944(2e ,2e )ππ【分析】由已知可得方程e sin x a x =其中()2,2N x k k k πππ∈+∈,有两个根,利用导数研究e sin xy x=,()2,2N x k k k πππ∈+∈,的单调性,作出其函数图象,观察图象可求出a 的取值范围.【详解】因为函数()()e sin 0,0xf x a x x a =−>>有两个零点, 所以方程()e sin 00,0xa x x a −=>>有两个根,所以()2,2N x k k k πππ∈+∈,所以方程e sin xa x =其中()2,2N x k k k πππ∈+∈,有两个根,设e ()sin xg x x=,()2,2N x k k k πππ∈+∈,,所以2e sin cos e ()sin x xx x g x x−'=,令()0g x '=可得e sin cos e 0x x x x −=, 化简可得24x k ππ=+,N k ∈,所以当22,N 4k x k k πππ<<+∈时,()0g x '<,函数()g x 单调递减,当22,N 4k x k k ππππ+<<+∈时,()0g x '>,函数()g x 单调递增,作函数()g x 的图象可得,由图象可得,当9()()g a g ππ<<时,直线y a =与函数e()xg x =,()2,2N x k k k πππ∈+∈,,的图象有且仅有所以当9442e 2e a ππ<<时,函数()()e sin 0xf x a x x =−>()0a >有两个零点,故答案为:944(2e ,2e )ππ.题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答) (一)必考题:共60分.17.(12分)在数列{}n a 和等比数列{}n b 中,10a =,32a =,()1*2n a n b n N +=∈.(1)求数列{}n b 及{}n a 的通项公式; (2)若12n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n S . 17.解:(1)依题意12b =,3328b ==,设数列{}n b 的公比为q ,由120n a n b +=>,可知0q >,由223128b b q q =⋅=⨯=,得24q =,又0q >,则2q =,故111222n n n n b b q−−==⨯=,┅┅┅┅┅┅4分又由122n a n +=,得1n a n =−. ┅┅┅┅┅┅6分 (2)依题意1(1)2n n c n −=−⨯.┅┅┅┅┅┅7分01221021222(2)2(1)2n n n S n n −−=⨯+⨯+⨯+⋯+−⨯+−⨯,①则12312021222(2)2(1)2n n n S n n −=⨯+⨯+⨯+⋯+−⨯+−⨯,②①-②得12122222(1)2(1)212nn nn n S n n −−−=+++−−⨯=−−⨯−…,┅┅┅┅┅┅10分即2(2)2n n S n −=−+−⨯,故2(2)2nn S n =+−⨯.┅┅┅┅┅┅12分18. 如图所示,在三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,AB =AC ,四边形BCC 1B 1为菱形,BC =2,∠BCC 1=3π,D 为B 1C 1的中点.(1)证明:B 1C 1⊥平面A 1DB ;(2)若AC 1=2,求二面角C 1﹣A 1B 1﹣C 的余弦值. 【答案】(1)证明见解析 (215(1)证明:由AB =AC ,则有A 1B 1=A 1C 1. ∵D 为B 1C 1的中点,∴A 1D ⊥B 1C 1. 由BC =2,则有B 1D =1,BB 1=2, ∵1113B BC C BC π=∠=∠,∴2222111112cos21221332BD B B B D B B B D π=+−⋅=+−⨯⨯⨯= ∴BD 2+B 1D 2=BB 12,∴BD ⊥B 1C 1,∵A 1D ∩BD =D ,∴B 1C 1⊥平面A 1DB . ┅┅┅┅┅┅6分(2)取BC 中点为E ,连接AE ,C 1E , 由AB ⊥AC ,得AE =12BC =1, 由题意得C 1E =BD =3,∴222114AE C E AC +==,∴AE ⊥C 1E ,又可知AE ⊥BC ,AE ∩C 1E =E ,则AE ⊥平面BB 1C 1C ,如图,以E 为坐标原点,1C E BE AE u u u u r u u u r u u u r,,分别为x ,y ,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系,┅┅┅┅┅┅7分则C (0,﹣1,0),B 1(3,2,0),A 1(3,1,1),B (0,1,0),D (3,1,0),由A 1D ∥AE ,得A 1D ⊥平面BB 1C 1C ,∴BD ⊥B 1C 1,∵BD ⊥B 1C 1,A 1D ∩B 1C 1=D ,∴BD ⊥平面A 1B 1C 1, ∴平面A 1B 1C 1的法向量BD u u u r=(3,0,0),┅┅┅┅┅┅8分设平面A 1B 1C 的法向量n r=(x ,y ,z ),则,不妨取x =﹣3,得n r=(﹣3,3,3),┅┅┅┅┅┅9分设二面角C 1﹣A 1B 1﹣C 的平面角为θ,由图示θ为锐角. ┅┅┅┅┅┅10分 则cosθ=,┅┅┅┅┅┅11分 ∴二面角C 1﹣A 1B 1﹣C 的余弦值为155.┅┅┅┅┅┅12分 19.(12分)已知a ,b ,c 分别是ABC ∆内角A ,B ,C 所对的边,1sin cos sin 23cos 2a A C c Ab A +=. (1)求角A ;(2)已知D 是AB 上一点,2AB AD AC =<,7CD =,3AC =,求BDC ∆的面积.19.(1)∵1sin cos sin 23cos 2a A C c Ab A +=, ∴sin cos sin cos 3cos a A C c A A b A +=,由正弦定理得()sin sin cos cos sin 3sin cos A A C A C B A +=, ∴()sin sin 3sin cos A A C B A +=,即sin sin 3sin cos A B B A =, ∵0B π<<,∴sin 0B ≠,∴sin 3cos A A =,显然cos 0A ≠,∴tan 3A =,∵0A π<<,∴3A π=.┅┅┅┅┅┅6分(2)在ADC ∆中,由余弦定理知,2222cos DC AD AC AD AC A =+−⋅,即()222173232AD AD =+−⨯⨯⨯,解得1AD =或2AD =(舍),∵2AB AD =,∴1BD AD ==,∴133313224BDC ACD S S ∆∆==⨯⨯⨯=.┅┅┅┅┅┅12分20.已知圆C 的方程为22840x y x y +−+=,12,l l 是经过(0,2)P −且互相垂直的两条直线,其中1l 交圆C 于,M N 两点,2l 交x 轴于Q 点.(1)若8MN =,求直线1l 的方程; (2)求面积的最小值.20.(1)圆C 的方程为22(4)(2)20x y −++=,圆心(4,2)C −,半径25r =. 若1l 垂直于x 轴,则4MN =不合题意,┅┅┅┅┅┅2分故1l 斜率存在,设为k ,则1l 的方程为2y kx =−,即20kx y −−=.┅┅┅┅┅┅3分8MN =,C 到1l 的距离()222542d =−=,242221k k +−=+,解得33k =±,┅┅┅┅┅┅4分故直线1l 的方程为323y x =±−,即3360x y ±−−=.┅┅┅┅┅┅5分 (2)由已知,2l 斜率不为0,故1l 斜率存在.┅┅┅┅┅┅6分当2l 斜率不存在时,2l 方程为0x =,则(0,0)Q ,此时1l 方程为=2y −,此时45MN =, 1452452QMN S =⨯⨯=△.┅┅┅┅┅┅7分当2l 斜率存在时,设1:2l y kx =−即20kx y −−=,则圆心C 到直线MN 的距离为241k k +.┅┅┅┅┅8分()222222216420522524111k k k MN k k k ++=−==+++,┅┅┅┅┅┅9分 2l 方程为12y x k =−−,即20x ky ++=,()2,0Q k −,则点Q 到MN 的距离为22221k k−−+.┅┅┅┅┅┅10分22222122454545211QMNk k S k k k ++=⨯⨯=+>++△.┅┅┅┅┅┅11分 综上:面积的最小值为45.┅┅┅┅┅12分21. 已知函数()()2121ln 1f x x x a x x x ⎛⎫=−+−−+ ⎪⎝⎭.其中()a ∈R(1)当0a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若对于任意0x >,都有()0f x ≤恒成立,求a 的取值范围. 解:(1)()12ln 1f x x x ⎛⎫'=+− ⎪⎝⎭,令其为()p x ,则()21120p x x x ⎛⎫'=+> ⎪⎝⎭┅┅┅┅┅┅1分 所以可得()p x ,即单调递增,┅┅┅┅┅┅2分而()10f '=,则在区间()0,1上,,函数()f x 单调递减;┅┅┅┅┅┅3分在区间上,函数()f x 单调递增┅┅┅┅┅┅4分(2)()()2112ln x f x x x a x ⎛⎫−=−+ ⎪⎝⎭,令()212ln x h x x ax −=+,可知()10h =. ()222ax x a h x x++'=,令()22,0g x ax x a x =++>,┅┅┅┅┅┅5分 ①当1a ≤−时,结合()g x 对应二次函数的图像可知,()0g x ≤,即()0h x '≤,所以函数()h x 单调递减,∵()10h =,∴()0,1∈x 时,()0h x >,()1,∈+∞x 时,()0h x <, 可知此时()0≤f x 满足条件;┅┅┅┅┅┅7分②当0a ≥时,结合()g x 对应的图像可知,()0h x '>,()h x 单调递增, ∵()10h =,∴()0,1∈x 时,()0h x <,()1,∈+∞x 时,()0h x >, 可知此时()0≤f x 不恒成立,┅┅┅┅┅┅9分 ③当10a −<<时,研究函数()22g x ax x a =++.可知()10g >.对称轴11x a=−>. 那么()g x 在区间11,a ⎛⎫−⎪⎝⎭大于0,即()h x '在区间11,a ⎛⎫− ⎪⎝⎭大于0, ()h x 在区间11,a ⎛⎫− ⎪⎝⎭单调递增,()()10h x h >=,可知此时()0f x >.所以不满足条件. ┅┅┅┅┅11分综上所述:1a ≤−.┅┅┅┅┅┅12分(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,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. 在平面直角坐标系中,点)P,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为223645cos ρθ=+,1F ,2F 是曲线C 的下、上焦点.(1)求曲线C 的标准方程和直线2PF 的直角坐标方程;(2)经过点1F 且与直线2PF 垂直的直线l 交曲线C 于A 、B 两点,求11AF BF −的值.解:由223645cos ρθ=+得()2245cos 36ρρθ+=, 即()2224536y x x ++=,所以229436x y +=,即22149x y +=,┅┅┅┅┅┅2分∴(2F ,∴直线2PF 1=,即0x y +=;┅┅┅┅┅┅4分(2)解:由(1)知(10,F ,直线l的直角坐标方程为y x =,直线l的参数方程为x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),将直线l 的参数方程代入曲线C的标准方程可得:213320t −−=,┅┅┅┅┅┅6分 设A 、B 两点对应的参数分别为1t ,2t ,则12t t +=123213t t =−,∴1t ,2t 异号,┅┅┅┅┅┅8分∴111213AF BF t t −=+=.┅┅┅┅┅┅10分 23.已知函数()|1||3|f x x x =−+−.(1)解不等式()1f x x ≤+;(2)设函数()f x 的最小值为c ,实数,a b 满足0,0,a b a b c >>+=,求证:22111a ba b +≥++.23.(1)()1f x x ≤+,即131x x x −+−≤+.当1x <时,不等式可化为421x x −≤+,解得:1≥x 又∵1x <,∴x ∈∅; ┅┅┅┅┅┅1分当13x ≤≤时,不等式可化为21x ≤+,解得:1≥x 又∵13x ≤≤,∴13x ≤≤.┅┅┅┅┅┅2分当3x >时,不等式可化为241x x −≤+,解得:5x ≤ 又∵3x >,∴35x <≤.┅┅┅┅┅┅3分综上所得,13x ≤≤或35x <≤,即15x ≤≤.┅┅┅┅┅┅4分 ∴原不等式的解集为[]1,5.┅┅┅┅┅┅5分(2)由绝对值不等式性质得,()()13132x x x x −+−≥−−−=, ∴2c =,即2a b +=.┅┅┅┅┅┅6分令1,1a m b n +=+=,则1,1m n >>,114a m b n m n =−=−+=,,,┅┅┅┅┅┅7分()()2222211114441112m n a b m n a b m n m n mn m n −−+=+=+++−=≥=+++⎛⎫ ⎪⎝⎭, ┅┅┅┅┅┅9分 当且仅当2m n ==即1a b ==时等号成立.原不等式得证. ┅┅┅┅┅┅10分。
2022年重庆一中高2023届10月月考物理试题卷满分100分时间75分钟一、单项选择题:共8小题,每小题4分,共32分。
每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意。
1.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。
如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,当火箭速度减为零时再点火,随后火箭加速飞向太空。
下列说法正确的是()A.速度减为零时,火箭处于平衡状态B.点火前的上升阶段,火箭在加速度为零时获得最大动能C.点火后,火箭靠周围大气产生的推力作用加速飞向太空D.点火后加速飞向太空的过程中,火箭的机械能守恒【答案】B 【解析】【详解】A .速度减为零时,受重力作用,火箭处于非平衡状态,故A 错误;B .点火前的上升阶段,火箭在加速度为零时速度最大,获得最大动能,故B 正确;C .点火后,火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动,故C 错误;D .点火后加速飞向太空的过程中,动能增大,重力势能增大,火箭的机械能不守恒,故D 错误。
故选B 。
2.研究平抛运动的实验装置如图所示,竖直平面1、2、3均与斜槽所在平面垂直,小球从斜槽末端水平飞出,运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A 、B 、C ,A 点是小球的水平抛出点。
小球由A 运动到B ,运动时间为1t ,水平位移为1x ,竖直位移为1y ,速度变化量大小为1v ∆,小球运动至B 点时重力的功率为1P ;小球由B 运动到C ,运动时间为2t ,水平位移为2x ,竖直位移为2y ,速度变化量大小为2v ∆,小球运动至C 点时重力的功率为2P 。
忽略空气阻力,若213y y =,则下列关系式正确的是()A.212t t =B.213x x =C.21ΔΔv v = D.21P =【答案】C 【解析】【详解】AB .A 点是小球的水平抛出点,小球由A 运动到B 过程,有101x v t =,21112y gt =小球由A 运动到C 过程,有12012()x x v t t +=+,212121()2y y g t t +=+又213y y =联立解得21t t =,21x x =故AB 错误;C .根据v gt∆=又21t t =可得21ΔΔv v =故C 正确;D .小球运动至B 点时重力的功率为2111yB P mgv mg gt mg t ==⋅=小球运动至C 点时重力的功率为12212()2yC P mgv mg g t t mg t ==⋅+=可得122P P =故D 错误。
重庆市第八中学2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试题一、单选题1.复数z 满足()2i 34i z -=+(i 为虚数单位),则z 的值为( )A.1B C D .2.已知α,β是两个不同的平面,l ,m 是两条不同的直线,下列说法正确的是( ) A .若//αβ,l α⊂,m β⊂,则//l m B .若αβ⊥,l α⊂,则l β⊥ C .若l α⊥,αβ⊥,则//l βD .若l α∥,m α⊥,则l m ⊥3.“直线()680ax a y -++=与350x ay a -+-=平行”是“6a =”的( )条件 A .充分不必要 B .必要不充分 C .充分必要D .既不充分也不必要4.已知两个单位向量1e u r ,2e uu r 的夹角为120o ,则()()12212e e e e +⋅-=u r u u r u u r u r ( )A .32B .3C .52D .55.圆222460x y mx my ++++=关于直线30mx y ++=对称,则实数m =( ) A .1B .-3C .1或-3D .-1或36.直线:0l x 与圆22:(2)(1)2C x y ++-=交于A ,B 两点,则直线AC 与直线BC 的倾斜角之和为( ) A .120o B .145oC .165oD .210o7.已知4tan23θ=,π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,若ππcos cos 44m ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭θθ,则实数m 的值为( ) A .13-B .12-C .13D .128.已知圆22:(2)(1)5C x y -++=及直线()():2180l m x m y m ++---=,下列说法正确的是( )A .圆C 被x 轴截得的弦长为2B .直线l 过定点()3,2C .直线l 被圆C 截得的弦长存在最大值,此时直线l 的方程为10x y +-=D .直线l 被圆C 截得的弦长存在最小值,此时直线l 的方程为50x y --=二、多选题9.在边长为2的正方形ABCD 中,,E F 分别为BC ,CD 的中点,则( )A .2AB AD EF -=u u u r u u u r u u u rB .4AE AF ⋅=u u u r u u u rC .()32AE AF AB AD +=+u u u r u u u r u u u r u u u rD .AE u u u r 在AD u u u r上的投影向量为12AE u u u r10.如图,直三棱柱111ABC A B C -所有棱长均为4,D ,E ,F ,G 分别在棱1111,,A B AC AB ,AC 上,(不与端点重合)且11A D A E BF CG ===,H ,P 分别为BC ,1A H 中点,则( )A .11//BC 平面PFGB .过D ,F ,G 三点的平面截三棱柱所得截面一定为等腰梯形C .M 在111A B C △内部(含边界),1π6A AM ∠=,则M 到棱11B C D .若M ,N 分别是平面11A ABB 和11A ACC 内的动点,则MNP △周长的最小值为3 11.已知圆221:1C x y +=和圆222:()(2)4C x m y m -+-=,0m ≥.点Q 是圆2C 上的动点,过点Q 作圆1C 的两条切线,切点分别为G ,H ,则下列说法正确的是( )A .当m ⎡∈⎢⎣⎭时,圆1C 和圆2C 没有公切线 B .当圆1C 和圆2C 有三条公切线时,其公切线的倾斜角的和为定值C .圆1C 与x 轴交于M ,N ,若圆2C 上存在点P ,使得π2MPN >∠,则m ∈⎝⎭D .圆1C 和2C 外离时,若存在点Q ,使四边形1QGC H 面积为m ∈⎝三、填空题12.将函数πcos 46y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向右平移π 02φφ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位长度后,所得函数为奇函数,则 φ=.13.已知点()3,0P 在直线l 上,且点P 恰好是直线l 夹在两条直线1:220--=l x y 与2:30l x y ++=之间线段的一个三等分点,则直线l 的方程为.(写出一条即可)14.台风“摩羯”于2024年9月1日晚在菲律宾以东洋面上生成.据监测,“摩羯”台风中心位于某海滨城市O (如图)的东偏南1cos 7θθ⎛⎫= ⎪⎝⎭方向350km 的海面P 处,并以20km /h 的速度向西偏北60o 方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为130km ,并以10km/h 的速度不断增大,小时后,该海滨城市开始受到台风侵袭.四、解答题15.在ABC V 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知4a =,2π3C =,D 为AB 边上一点.(1)若D 为AB 的中点,且CD =c ;(2)若CD 平分ACB ∠,且ABC V 的面积为CD 的长.16.如图,在正三棱柱111ABC A B C -中,6CA =,E 为棱AC 的中点,P 为BC 边上靠近B 的三等分点,且11PB BC ⊥.(1)证明:1//CB 平面1EBA ;(2)求平面11ABB A 与平面1BEC 夹角的余弦值.17.圆心为C 的圆经过A 0,3 ,B 2,1 两点,且圆心C 在直线:320l x y -=上. (1)求圆C 的标准方程;(2)过点()1,2M 作圆C 的相互重直的两条弦DF ,EG ,求四边形DEFG 的面积的最大值与最小值.18.如图、三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,O 为AB 的中点,AC BC ⊥,1OC =,4PA =.(1)证明:面ACP ⊥面BCP ;(2)若点A 到面BCP 的距离为43,证明:OC AB ⊥;(3)求OP 与面PBC 所成角的正弦值的取值范围.19.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C :222120x y x +---=,1M ,2M 是圆C 上的动点,且12M M =12M M 的中点为M . (1)求点M 的轨迹方程;(2)设点A 是直线0l y -+=上的动点,AP ,AQ 是M 的轨迹的两条切线,P ,Q 为切点,求四边形APCQ 面积的最小值;(3)若垂直于y 轴的直线1l 过点C 且与M 的轨迹交于点D ,E ,点N 为直线3x =-上的动点,直线ND ,NE 与M 的轨迹的另一个交点分别为F ,(G FG 与DE 不重合),求证:直线FG 过定点.。
重庆南开中学高2025级高三7月月考数学试题本试卷分为第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.第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上.第Ⅰ卷(选择题 共58分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每道题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.已知集合,集合,则( )A .B .C .D .2.函数的单调递增区间为( )A .B .C .D .3.命题p :“函数在区间上单调递增”是命题q :“”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4.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当时,,则()A .4B .C .5D .5.若正实数x ,y 满足,则xy 的取值范围为( )A .(0,4]B .C .D .6.若函数在时有极小值,则( )A .B .C .D .7.已知函数的图象与函数的图象有且只有一个交点,则实数()A .B .1C .D .28.已知函数是R 上的偶函数,且,当时,,函数f (x )在区间的零点个数为( )A .7B .8C .9D .10二、多项选择题:本小题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.{A x y =={}2x B y y ==A B = (](),50,-∞-+∞ [)1,+∞()0,+∞[)[)5,01,-+∞ ()()2ln 1f x x =-()0,+∞(),0-∞()1,+∞(),1-∞()313f x x ax =-[]1,1-1a ≤0x >()21f x x =+()2f '-=4-5-40x y xy +-=[)2,+∞[)4,+∞[)16,+∞()()2e x f x ax b =+1x =2e -ab =2-3-e-1-()()ln f x x m =+()()ln g x x =--m =1-2-()1f x +()()220f x f x ++-=(]0,1x ∈()25log 22f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭[]3,3-9.下列关于幂函数的说法正确的有( )A .函数f (x )的定义域为RB .函数f (x )的值域为C .函数f (x )为偶函数D .不等式的解集为10.已知函数f (x )在定义域内恒大于0,且满足,则下列不等式正确的是()A .B .C .D .11.已知函数(且),则( )A .当时,函数g (x )有3个零点B .当时,函数g (x )在上单调递减C .当函数g (x )在处的切线经过坐标原点时,有或D .当时,若函数恰有两个零点、,则第Ⅱ卷(非选择题 共92分)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若,则f (x )的解析式为______.13.已知函数的值域为,则______.14.已知函数,若且,有恒成立,则实数a 的取值范围是______.四、解答题:本小题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知函数在点处的切线l 与直线平行.(1)求k 的值及切线l 的方程;(2)求f (x )的单调区间和极值.16.(15分)()43f x x -=()0,+∞()1f x <()1,1-()1,+∞()()ln 0f x xf x x '->()()2ln 33ln 2f f >()()2ln 33ln 2f f <()()224f f >()()224f f <()[)()[]cos ,0,2ππ2sin 1,2π,3πax x x g x a x x ⎧-∈⎪=⎨-∈⎪⎩a ∈R 0a >1a =12a =4π5π,33⎛⎫⎪⎝⎭()00,P x y 0001sin cos 2x x x +=00tan 1x x ⋅=12a ⎡∈⎢⎣()()f x g x t =-1x 2x 122πx x +>()2212f x x x -=-()()sin 1202520252cos 3xf x x x =+-≤≤-[],m M M m +=()()1e ln xf x x x x =--()12,0,x x ∀∈+∞12x x ≠()()122212f x f x a x x ->-()2ln 1f x x x kx =+-+()()2,2f 320x y -=已知函数为偶函数.(1)求a 的值及函数f (x )的值域;(2)设,若,都有恒成立,求实数m 的取值范围.17.(15分)2024年4月26日至10月28日,世界园艺博览会在成都主办,主题为“公园城市,美好人居”.本次展览的主会场内部规划了中华园艺展区,国家园艺展区,天府人居展区,公园城市展区等7个展区.暑假期间,甲乙两人相约游览世园会,恰逢7月6日小署至,“花语成都”诗词活动正在火热进行,一场场沉浸式、高互动的成都行歌正在线下演绎.(1)由于园区太大,甲乙两人决定在7个展区中随机选出3个展区游玩,求他们至少选中中华园艺展区,国家园艺展区,天府人居展区,公园城市展区这4个展区中2个展区的概率.(2)甲乙两人各自独立的参加了诗词活动中的“诗词填白”游戏,参加的人只要准确填出抽中的诗中空白的诗句,则视为闯关成功.已知甲和乙闯关成功的概率分别为p 和.(i )记甲乙两人闯关成功的人数之和为X ,求X 的分布列;(ii )若甲乙两人闯关成功的人数之和的期望大于1,求p 的取值范围.18.(17分)已知椭圆C :,、分别为椭圆C 的左、右焦点,过作与x 轴不重合的直线l 与椭圆交于A 、B 两点.当l 垂直于x 轴时,.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点D 、E 分别为线段、的中点,点M 、N 分别为线段AE 、BD 的中点.(i )求证:为定值;(ii )设面积为S ,求S 的取值范围.19.(17分)定义可导函数p (x )在x 处的函数为p (x )的“优秀函数”,其中为p (x )的导函数.若,都有成立,则称p (x )在区间D 上具有“优秀性质”且D 为(x )的“优秀区间”.已知.(1)求出f (x )的“优秀区间”;(2)设f (x )的“优秀函数”为g (x ),若方程有两个不同的实数解、()()93x xaf x a +=∈R ()()()()22g x mf x f x m m =++∈R x ∀∈R ()0g x <12112p p ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭()222210x y a b a b+=>>()11,0F -()21,0F 2F 3AB =1F A 1F B MNAB1F MN △()()()xq x p x p x '=⋅()p x 'x D ∀∈()1q x >()()e 10xf x x =-≠()()ln e xx m g x +=1x.(ⅰ)求m 的取值范围;(ⅱ)证明:(参考数据:).参考答案一、单选题12345678B CAADBDC二、多选题91011BC ACABD三、填空题12.13.214.四、解答题15.(1),,故f (x )在处的切线斜率为.,解得.因此.故l :,即.(2)f (x )的定义域为.又.令,解得或;令,解得.故f (x )在区间上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.综上所述,f (x )的单调递增区间为和,单调递减区间为.且在处取得极大值,在处取得极小值.16.(1)∵f (x )为偶函数,,,,()212x x x <121ln x x m e++< 2.718e ≈()22x x f x 2=+1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦()12f x x k x '=+-()922f k '=-2x =92k -9322k ∴-=3k =()2ln 2461ln 21f =+-+=-()()3ln 2122y x --=-3ln 242y x =+-()0,+∞()()()2211123123x x x x f x x x x x---+'=+-==()0f x '>1x >12x <()0f x '<112x <<10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭()1,+∞10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭()1,+∞1,12⎛⎫⎪⎝⎭12x =111ln 224f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭1x =()11f =-()()f x f x ∴=-9919333x x xx x xa a a --+++⋅∴==919x x a a ∴+=+⋅即对恒成立,.(当且仅当时取等)故值域为.(2),令,则.对恒成立,即对恒成立.,故原式子又等价于对恒成立.令,则,则h (t )在上单调递增.故,.故m 的取值范围为.17.(1)记“他们至少选中其中的两个园区”为事件A .则.(2)(ⅰ)由可知:X 可取0,1,2.列出分布列如下:X 012P(ⅱ)由(ⅰ)可知,解得.18.(1)在椭圆C 中,令,可得,故有,而,,解得,,,故椭圆C 的标准方程为.(2)(ⅰ)设l :,将l 与C 联立可得:.设,,则,.()191xa a -⋅=-x ∀∈R 1a ∴=()1323x x f x ∴=+≥=0x =[)2,+∞()()()2233233x x x x g x m m --=++++()332xxt t -=+≥222332x x t -+=-()()2220g x m t t m ∴=-++<2t ∀≥()2120m t t -+<2t ∀≥210t -> 221tm t <--2t ∀≥()221th t t =--()()2222201t h t t +'=>-()2,+∞()()423h t h ≥=-43m ∴<-4,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭()11343437C C C 22C 35P A +==()()()201121242P X p p p p ==---=-+⎡⎤⎣⎦()()()()21121121451P X p p p p p p ==--+--=-+-⎡⎤⎣⎦()()22212P X p p p p==-=-2242p p -+2451p p -+-22p p-()()()22145122311E X p p p p p =⋅-+-+⋅-=->213p >>x c =2b y a =±223b a =1c =222a b c =+24a =23b =21c =22143x y +=1x ty =+()2234690t y ty ++-=()11,A x y ()22,B x y 122634t y y t -+=+122934y y t -=+则,,,.①当l 与x 轴垂直时,,此时,故;②当l 与x 轴不垂直时,也有.综上,.故,而,故.(ⅱ)由(ⅰ)可知:,故:.令,解得.恒过定点.设到MN 与AB 的距离分别为与,的面积为,则.故令,则,因为在上单调递增,故,则.综上所述,S 的取值范围为.19.(1)当时,.令,则,令,解得;令,解得.111,222x y D ⎛⎫-⎪⎝⎭221,222x y E ⎛⎫- ⎪⎝⎭12121,24424x x y y M ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭21211,24424x x yy N ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭12x x =13144M N x x x =-=MN AB ∥1212121244M N MNAB M N y y y y y y k k x x x x x x ---====---MN AB ∥MN AB ∥2AB y =-14N MN y AB =-=14MN AB =MN AB ∥MN l 1212124224x x y y x t y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=--⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭0y =121212121111124424244242x x y y ty ty y y x t t ++⎛⎫⎛⎫=+--+=+--+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭MN l 1,02R ⎛⎫⎪⎝⎭1F 1d 2d 1F AB △1S 111122113214162MN d F R S S F F AB d ===112121233131616216S S F F y y y y ==⋅⋅-=-=94==)1r r =≥()2299911443143143r r S r r r r=⋅=⋅=⋅+-++13y r r =+[)1,+∞134r r +≥916S ≤90,16⎛⎤⎥⎝⎦()e 1xf x =-()()1e 1e 11e 1e 1xxx x x x g x -+-=-=--()()1e 1xh x x =-+()e xh x x '=()0h x '>0x >()0h x '<0x <当时,h (x )单调递减;当时,h (x )单调递增,故.当时,,则,f (x )不具有“优秀性质”;当时,,则,f (x )具有“优秀性质”.故f (x )的“优秀区间”为.(2)(ⅰ)原式.令,,令,解得;令,解得.故当时,k (x )单调递减;时,k (x )单调递增.当时,;时,,,故.即m 的取值范围为.(ⅱ)由、为方程的两个解可知:,则,令,,令,,则N (x )在单调递增,故.令,解得.故M (x )在(0,1)上单调递减,上单调递增.则.令,,令,则,故G (x )在上单调递增,.即,故Q (x )在上单调递增.故(),0x ∈-∞()0,x ∈+∞()()00h x h >=(),0x ∈-∞e 10x -<()10g x -<()0,x ∈+∞e 10x ->()10g x ->()0,+∞()e ln 1ln 1e 1ln 0e 1x xx x x x m x x x mx m x--⇔+=⇔---=⇔=-()e ln 1x x x k x x --=()()()21e 1x x k x x --'=()0k x '>1x >()0k x '<01x <<()0,1x ∈()1,x ∈+∞0x →()k x →+∞x →+∞()k x →+∞()11k e =-1m e >-()1,e -+∞1x 2x 2222e 1ln x m x x x =--1201x x <<<()1212212222221e 1e 11ln ln ln x x x x m x x x x e x x x x e++<=--⇔<---()e 11x M x x x x e =---()()()21e 1xx x M x x ---'=()e 1xN x x =--()e 10xN x '=->()0,+∞()()00N x N >=()0M x '>1x >()1,+∞()()22121 2.72 2.710.89120e e M x M e e e e e---⨯-≥=--=>=>()()()11Q x k x k x x ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭()()()()221e e 111x xx x x Q x k x k x x x --+-⎛⎫'''=+= ⎪⎝⎭()e e 1,1x x G x x x x =-+->()1111e e e 1e e e 10x xx xx x G x x x x x'=-++>-++>()1,+∞()()10G x G >=()0Q x '>()1,+∞,即,成立.因为,则,又,,k (x )在(0,1)单调递减,则,即,故.所以.()()10Q x Q >=()1k x k x ⎛⎫> ⎪⎝⎭1x ∀>1201x x <<<()()1221k x k x k x ⎛⎫=>⎪⎝⎭101x <<2101x <<121x x <121x x <()12ln 0x x <()212222e 11ln 0x x x x x x e <<---。
重庆第一中学2024届高三下期5月月考试题数 学本试卷满分150分,考试时间120分钟注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本卷或者草稿纸上无效.3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 集合{}0,1,2,3A =,{}2log 1B x x =<,则A B ⋂=R ð( )A. {}3B. {}2,3C. {}1,2,3D. {}0,2,32. 已知{}n a 是实数集内的等比数列,满足21a =,681a =,则4a =( ) A. 3B. 3-或3C. 9D. 9-或93. 已知圆锥的轴截面为正三角形,该圆锥的侧面积数值与其体积数值相等,则该圆锥的底面积为( ) A. 3πB. 12πC. 27πD. 48π4. 已知定义在R 上函数()f x 是奇函数,且当0x ≥时,()()2log 3x a f x =++,则()3f -=( ) A. 1B. 1-C. 2D. 2-5. 如图,左车道有2辆汽车,右车道有3辆汽车等待合流,则合流结束时汽车通过顺序共有( )种.A. 10B. 20C. 60D. 1206. 已知正数a ,b 满足111a b+=,则3ab b +的最小值为( ) A. 8B. 9C. 10D. 12的7. 已知直线y x =与函数()ln y x a b =++的图象相切(,a b ∈R ),则e a b +(e 为自然对数的底数)的最小值为( ) A. 0B. 1C. 2D. e8. “四二一广场”是重庆第一中学校文化地标(如图1),广场中心的建筑形似火炬宛若花开,三朵“花瓣”都是拓扑学中的莫比乌斯带(如图2).将莫比乌斯带投影到平面上,会得到无穷大符号“∞”.在平面直角坐标系中,设线段AB 长度为2a (0a >),坐标原点O 为AB 中点且点A ,B 均在x 轴上,若动点P 满足2PA PB a ⨯=,那么点P 的轨迹称为双纽线,其形状也是无穷大符号“∞”(如图3).若1a =,点P 在第一象限且3cos 4POB ∠=,则PA =( )A.12B.C.D. 2二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 已知随机变量X 和Y ,下列说法正确是( )A. X 和Y 是分类变量,则2χ值越大,则判断“X 与Y 独立”的把握越大B. 若()()E X E Y =,则()()D X Y D =C. 若1~9,3X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则()2D X = D. 若()2~0,Y N σ,则()()11P Y P Y <=>-10. 已知中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线两个焦点分别为1F ,2F ,过2F线相交于点P,若12PF F =,则双曲线的离心率可能是( )A.B.1+C.1+D.2的的11. 冒泡排序是一种计算机科学领域的较简单的排序算法.其基本思想是:通过对待排序序列{}12,,,n x x x 从左往右,依次对相邻两个元素{}1,k k x x +(1k =,2,L,n 1-)比较大小,若1k k x x +>,则交换两个数的位置,使值较大的元素逐渐从左移向右,就如水底下的气泡一样逐渐向上冒,重复以上过程直到序列中所有数都是按照从小到大排列为止.例如:对于序列{}2,1,4,3进行冒泡排序,首先比较{}2,1,需要交换1次位置,得到新序列{}1,2,4,3,然后比较{}2,4,无需交换位置,最后比较{}4,3,又需要交换1次位置,得到新序列{}1,2,3,4,最终完成了冒泡排序.同样地,序列{}1,4,2,3需要依次交换{}4,2,{}4,3完成冒泡排序.因此,{}2,1,4,3和{}1,4,2,3均是交换2次的序列.现在对任一个包含n 个不等实数的序列进行冒泡排序(3n ≥),设在冒泡排序中序列需要交换的最大次数为n a ,只需要交换1次的序列个数为n b ,只需要交换2次的序列个数为n c ,则下列说法正确的有( ) A. ()12n n n a -=B. 1n b n =-C. 11n n c c n +=+-D. 222n n n c --=三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 已知复数z 的共轭复数是z ,若20242i i z z z ⋅=⋅+,则z =___________. 13. 已知()()cos 2sin f x x x ϕ=++的最大值为3,则tan2ϕ=___________.14. 如图,已知棱长均为4正四棱锥P -ABCD 中,M 和N 分别为棱AB 、PC 的中点,过M 和N 可以作平面α使得//PB α,则平面α截正四棱锥P -ABCD 所得的截面面积为___________.四、解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 已知ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且1cos 2a C cb -=. (1)求A 的大小;的(2)若sin 3sin C B =,BC 边上的中线AD,求ABC 的面积.16. 在一种新能源产品的客户调查活动中发现,某小区10位客户有4人是该产品的潜在用户,小刘负责这10人的联系工作,他先随机选择其中5人安排在上午联系,剩余5人下午联系. (1)设上午联系的这5人中有ξ个潜在用户,求的ξ分布列与期望;(2)小刘逐一依次联系,直至确定所有潜在用户为止,求小刘6次内即可确定所有潜在用户的概率. 17. 如图,直三棱柱111ABC A B C -侧棱长为2,2AC =,AB BC =,D ,E ,F 分别为11A B ,1BB ,BC 的中点.(1)证明:平面DEF ⊥平面11ACC A ;(2)若直线DE 与平面ABC 所成的角大小为π4,求二面角A DE F --的余弦值. 18. 已知()2,0F -,()3,0A ,直线l :92x =-,动点P 到l 的距离为d ,满足32PF d =,设点P 的轨迹为C ,过点F 作直线1l ,交C 于G ,H 两点,过点F 作与1l 垂直的直线2l ,直线l 与2l 交于点K ,连接AG ,AH ,分别交直线l 于M ,N 两点. (1)求C 的方程; (2)证明:KN KM =;(3)记GMK ,HNK 的面积分别为1S ,2S ,四边形AGKH 的面积为3S ,求312S S S +的范围.19. 函数极限是现代数学中非常重要的概念,函数()f x 在0x x =处的极限定义如下:0∀ε>,存在正数δ,当00x x δ<-<时,均有()f x A ε-<,则称()f x 在0x x =处的极限为A ,记为()lim f x A =,例如:()2f x x =在1x =处的极限为2,理由是:0∀ε>,存在正数2εδ=,当01x δ<-<时,均有222122x x εε-=-<⨯=,所以()lim 22x =.已知函数()()2e g x a x=-,的()(]()()ln ,0,e ,e,xx h x x g x x ∞⎧∈⎪=⎨⎪∈+⎩,(0a >,e 为自然对数的底数).(1)证明:()g x 在e x =处的极限为e a ;(2)若21e=a ,()()12h x h x =,12x x <,求1112x x x ⋅的最大值; (3)若()e lim x A f x →=,用函数极限的定义证明:()()()elim e x f x x g A a →+=+. 参考答案一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 集合{}0,1,2,3A =,{}2log 1B x x =<,则A B ⋂=R ð( )A. {}3B. {}2,3C. {}1,2,3D. {}0,2,3【答案】D 【解析】【分析】解对数不等式求出集合B ,然后由集合的补集运算和交集运算可得. 【详解】由2log 1x <解得()0,2B =,所以(][),02,B ∞∞=-⋃+R ð, 所以{}0,2,3A B ⋂=R ð. 故选:D2. 已知{}n a 是实数集内的等比数列,满足21a =,681a =,则4a =( ) A. 3 B. 3-或3C. 9D. 9-或9【答案】C 【解析】【分析】由等比中项的性质即可求解.【详解】由等比中项可得,242681a a a ==,又22420a a q q ==>, 于是49a =. 故选:C.3. 已知圆锥的轴截面为正三角形,该圆锥的侧面积数值与其体积数值相等,则该圆锥的底面积为( ) A. 3π B. 12πC. 27πD. 48π【答案】B 【解析】【分析】由轴截面正三角形可得2,l r h ==,进而由圆锥的侧面积数值与其体积数值相等可求半径,从而可得圆锥的底面积. 【详解】几何体如图所示:因为轴截面PAB 是正三角形,所以2,l r h ==.圆锥的侧面积等于2π2πrl r =,圆锥的体积等于231π3r h r =,由圆锥的侧面积数值与其体积数值相等,得232ππr r =,得r =. 故圆锥的底面积为2π12πr =. 故选:B.4. 已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且当0x ≥时,()()2log 3x a f x =++,则()3f -=( ) A. 1 B. 1-C. 2D. 2-【答案】B 【解析】【分析】定义在R 上的函数()f x 是奇函数,所以()00f =,由此可得a 的值,进而由()3f 可得()3f -的值.【详解】因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()2log 003a f =+=, 解得2log 3a =-,则()()22log 3lo 3g f x x =+-,()222log log 1o 3632l g f ===-,所以()()331f f -=-=-. 故选:B.5. 如图,左车道有2辆汽车,右车道有3辆汽车等待合流,则合流结束时汽车通过顺序共有( )种.A. 10B. 20C. 60D. 120【答案】A 【解析】【分析】合流结束时5辆车需要5个位置,第一步从5个位置选2个位置安排左边的2辆汽车,第二步剩下3个位置安排右边的3辆汽车,从而由分步乘法计数原理可得结果. 【详解】设左车辆汽车依次为12,A A ,右车辆汽车依次为123,,B B B ,则通过顺序的种数等价于将12,A A 安排在5个顺序中的某两个位置(保持12,A A 前后顺序不变),123,,B B B 安排在其余3个位置(保持123,,B B B 前后顺序不变),123,,B B B ,所以,合流结束时汽车通过顺序共有2353C C 10=. 故选:A.6. 已知正数a ,b 满足111a b+=,则3ab b +的最小值为( ) A. 8 B. 9C. 10D. 12【答案】B 【解析】【分析】将111a b +=变形为ab a b =+,代入3ab b +,再通过常数代换和基本不等式可得. 【详解】因为111a b+=,所以ab a b =+,所以()114344559b a ab b a b a b a b a b ⎛⎫+=+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当33,2a b ==时,等号成立,所以3ab b +的最小值为9.故选:B7. 已知直线y x =与函数()ln y x a b =++的图象相切(,a b ∈R ),则e a b +(e 为自然对数的底数)的最小值为( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. e【答案】C 【解析】【分析】设切点为()00,Q x y ,根据切点在切线和曲线上,以及切点处的导数等于切线斜率,联立求解可得1a b +=,则e e 1a a b a +=-+,构造函数()e 1xf x x =-+,利用导数求最小值即可.【详解】设直线y x =与函数()ln y x a b =++的图象相切于点()00,Q x y ,则()0000ln y x y x a b =⎧⎨=++⎩,所以()00ln x a b x ++=,又()1ln x a b x a '⎡⎤++=⎣⎦+,所以011x a =+,即01x a +=,所以0ln1b x +=,即0b x =,所以1a b +=,所以e e 1a a b a +=-+, 令()e 1xf x x =-+,则()e 1xf x '=-,当0x <时,()0f x '<,()f x 在(),0∞-上单调递减; 当0x >时,()0f x '>,()f x 在()0,∞+上单调递增. 所以,当0x =时,()f x 取得最小值()()min 02f x f ==, 所以e a b +的最小值为2. 故选:C8. “四二一广场”是重庆第一中学校文化地标(如图1),广场中心的建筑形似火炬宛若花开,三朵“花瓣”都是拓扑学中的莫比乌斯带(如图2).将莫比乌斯带投影到平面上,会得到无穷大符号“∞”.在平面直角坐标系中,设线段AB 长度为2a (0a >),坐标原点O 为AB 中点且点A ,B 均在x 轴上,若动点P 满足2PA PB a ⨯=,那么点P 的轨迹称为双纽线,其形状也是无穷大符号“∞”(如图3).若1a =,点P 在第一象限且3cos 4POB ∠=,则PA =( ) 的A.12B.C.D. 2【答案】C 【解析】【分析】设(),P x y ,根据双纽线的定义求出点P 的轨迹方程,设,OP r POB θ=∠=,则()cos ,sin P r r q q ,代入方程求出OP ,再在POB 中,利用余弦定理求出PB ,即可得解.【详解】()()1,0,1,0A B -,设(),P x y , 由双纽线的定义得1PA PB ⨯=,1=,化简得()()222222x y x y +=-,显然1OB =,设,OP r POB θ=∠=,则()cos ,sin P r r q q , 代入方程()()222222x y x y +=-,得()422222cos sin 2cos 2r r r θθθ=-=,所以()22912cos 222cos 1221164r θθ⎛⎫==-=⨯⨯-= ⎪⎝⎭,由余弦定理得22211312cos 1214242PB OP OB OP OB POB =+-∠=+-⨯⨯⨯=,所以PB =,所以1PA PB==. 故选:C.【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 已知随机变量X 和Y ,下列说法正确的是( )A. X 和Y 是分类变量,则2χ值越大,则判断“X 与Y 独立”的把握越大B. 若()()E X E Y =,则()()D X Y D =C. 若1~9,3X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则()2D X = D. 若()2~0,Y N σ,则()()11P Y P Y <=>-【答案】CD 【解析】【分析】根据2χ的意义可判断A ;根据平均数与方差的意义可判断B ;由二项分布的方差公式求解可判断C ;由正态分布的对称性可判断D .【详解】对于A ,2χ值越大,X 和Y 有关系的可能性就越大,则“X 与Y 独立”的把握越小,A 错误; 对于B ,平均数相等,数据的分散程度不一定相等,即方差不一定相等,B 错误; 对于C ,若1~9,3X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则()129233D X =⨯⨯=,C 正确; 对于D ,若()2~0,Y N σ,则由正态分布的对称性可知()()11P Y P Y <=>-,D 正确.故选:CD10. 已知中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线两个焦点分别为1F ,2F ,过2F线相交于点P ,若12PF F =,则双曲线的离心率可能是( )A.B.1+C.1+D.2【答案】AD 【解析】【分析】根据题意,分双曲线的渐近线的斜率ba <和b a>2PF x =,结合余弦定理和双曲线的定义,求得x 的值,进而求得双曲线的离心率,得到答案.【详解】由题意,可得122F F c =,因为12PF F =,则1PF =,设2PF x =,①若双曲线的渐近线的斜率b a <,则2e =<,如图(1)所示,因为过2F 112π3PF F ∠=, 由余弦定理得2222π12422cos3c c x c x =+-⨯⋅⋅,整理得22280x cx c +-=,解得2x c =或4x c =-(舍去),所以1221)a PF PF c =-=-,可得1)a c =-,所以离心率为2c e a ===<,满足题意,所以A 正确;②若双曲线的渐近线的斜率b a >2e =>,如图(1)所示,因为过2F 11π3PF F ∠=, 由余弦定理得222π12422cos3c c x c x =+-⨯⋅⋅,整理得22280x cx c --=,解得4x c =或2x c =-(舍去),所以122(4a PF PF c =-=-,可得(2a c =,所以离心率为22c e a ===+>,满足题意,所以C 正确, 故选:AD.11. 冒泡排序是一种计算机科学领域的较简单的排序算法.其基本思想是:通过对待排序序列{}12,,,n x x x 从左往右,依次对相邻两个元素{}1,k k x x +(1k =,2,L,n 1-)比较大小,若1k k x x +>,则交换两个数的位置,使值较大的元素逐渐从左移向右,就如水底下的气泡一样逐渐向上冒,重复以上过程直到序列中所有数都是按照从小到大排列为止.例如:对于序列{}2,1,4,3进行冒泡排序,首先比较{}2,1,需要交换1次位置,得到新序列{}1,2,4,3,然后比较{}2,4,无需交换位置,最后比较{}4,3,又需要交换1次位置,得到新序列{}1,2,3,4,最终完成了冒泡排序.同样地,序列{}1,4,2,3需要依次交换{}4,2,{}4,3完成冒泡排序.因此,{}2,1,4,3和{}1,4,2,3均是交换2次的序列.现在对任一个包含n 个不等实数的序列进行冒泡排序(3n ≥),设在冒泡排序中序列需要交换的最大次数为n a ,只需要交换1次的序列个数为n b ,只需要交换2次的序列个数为n c ,则下列说法正确的有( ) A. ()12n n n a -=B. 1n b n =-C. 11n n c c n +=+-D. 222n n n c --=【答案】ABD 【解析】【分析】根据题意,不妨设序列的n 个元素为1,2,3,,n ,再根据等差数列前n 项和公式即可判断A ;得出只要交换1次的序列的特征即可判断B ;确定元素1n +在新序列的位置,再分类讨论即可判断C ;结合C 选项,利用累加法即可判断D.【详解】不妨设序列的n 个元素为1,2,3,,n , 对于A ,交换次数最多的序列为{},1,,2,1n n - , 将元素n 冒泡到最右侧,需交换n 1-次, 将元素n 1-冒泡到最右侧,需交换2n -次,L故共需要()()()()()1111122122n n n n n n -+---+-+++== ,故A 正确;对于B ,只要交换1次的序列是将{}1,2,3,,n 中的任意相邻两个数字调换位置的序列,故有n 1-个这样的序列,即1n b n =-,故B 正确;对于C ,当n 个元素的序列顺序确定后,将元素1n +添加进原序列, 使得新序列(共1n +个元素)交换次数也是2, 则元素1n +在新序列的位置只能是最后三个位置, 若元素1n +在新序列的最后一个位置,则不会增加交换次数,故原序列交换次数为2(这样的序列有n c 个), 若元素1n +在新序列的倒数第二个位置,则会增加1次交换,故原序列交换次数为1(这样的序列有1n b n =-个), 若元素1n +在新序列的倒数第三个位置,则会增加2次交换,故原序列交换次数为0(这样的序列有1个), 因此111n n n c c n c n +=+-+=+,故C 错误; 对于D ,考虑3n =时,则序列有{}{}{}{}{}{}1,2,3,1,3,2,2,1,3,2,3,1,3,1,2,3,2,1共6种情况, 交换次数分别为0,1,1,2,2,3,故需要交换2次的序列有{}{}2,3,1,3,1,2共2个,因此32c =, 由C 知1n n c c n +=+,则()()()123121341n n n c c n c n n c n --=+-=+-+-==++++-()()()2122234122n n n n n +---=++++-==,故D 正确. 故选:ABD.【点睛】关键点点睛:在解根数列新定义相关的题目时,理解新定义是解决本题的关键.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 已知复数z 的共轭复数是z ,若20242i i z z z ⋅=⋅+,则z =___________. 【答案】i - 【解析】【分析】设i z a b =+,代入条件中,根据复数相等列方程组求解可得.【详解】设i,,z a b a b =+∈R ,则i z a b =-, 因为()50620244i i 1==,所以()()()2i i i i 1a b a b a b +=+-+,整理得2222i 1b a a b -+=++,所以221220a b b a ⎧++=-⎨=⎩,解得0,1a b ==-,所以i z =-.故答案为:i -13. 已知()()cos 2sin f x x x ϕ=++的最大值为3,则tan 2ϕ=___________.【答案】1- 【解析】【分析】先写出()f x 的展开式,然后利用辅助角公式求最大值,进而得sin 1ϕ=-,从而可得结果. 【详解】()()()cos 2sin cos cos sin 2sin f x x x x x ϕϕϕ=++=+-, 由辅助角公式可得()f x3=,化简得954sin ϕ-=,即sin 1ϕ=-,解得π2π,Z 2k k ϕ=-∈, 所以,()4tanta n 24n ta 1k k ϕππ⎛⎫⎛⎫π-=-=-∈Z ⎪ ⎪⎝⎝⎭=⎭. 故答案为:1-.14. 如图,已知棱长均为4的正四棱锥P -ABCD 中,M 和N 分别为棱AB 、PC 的中点,过M 和N 可以作平面α使得//PB α,则平面α截正四棱锥P -ABCD 所得的截面面积为___________.【答案】【解析】【分析】取AP 中点为E ,取BC 中点为F ,易证明//PB 平面EMFN ,再通过取四等分点G ,可证明截的面就是五边形GEMFN ,最后通过证明四边形EMFN 是矩形,再来计算截面的面积即可.【详解】取AP 中点为E ,取BC 中点为F ,连结四点可得四边形EMFN , 结合题意可知//,//EM PB NF PB ,所以//EM NF ,同理://,//EN AC MF AC ,所以//EN MF ,即四边形EMFN 是平行四边形, 因为//,EM PB EM ⊂平面EMFN , PB ⊄平面EMFN ,所以//PB 平面EMFN , 设MF BD H = ,可得14HB BD =,再在PD 上取点G ,满足14PG PD =,此时//HG PB ,所以//////HG PB EM NF ,可得截面五边形GEMFN , 由正四棱锥可知:PO ⊥平面ABCD ,且MF ⊂平面ABCD ,所以PO MF ⊥,又因为BD MF ⊥,BD PO O = ,BD ⊂平面PBD ,PO ⊂平面PBD ,所以MF ⊥平面PBD , 又因为PB ⊂平面PBD ,所以MF PB ⊥,又因为//NF PB ,所以MF NF ⊥,从而可得四边形EMFN 是矩形,由正四棱锥所有棱长均为4,可知12MF AC ==122EM PB ==,所以四边形EMFN 的面积为2MF EM ⋅==, 再由14HB BD =,//HG PB ,可知:334HG PB ==又因为2EM =,所以三角形EMG 的面积为()32⨯-=12,所以截面五边形GEMFN 的面积为+=故答案为:四、解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 已知ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且1cos 2a C cb -=. (1)求A 的大小;(2)若sin 3sin C B =,BC 边上的中线AD ,求ABC 的面积. 【答案】(1)2π3;(2) 【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合sin sin cos cos sin B A C A C =+化简可得;(2)根据正弦定理角化边,由()12AD AB AC =+平方可得2b =,6c =,再由面积公式可得. 【小问1详解】由正弦定理边化角得1sin cos sin sin 2A C CB -=, 又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,所以1sin cos sin sin cos cos sin 2-=+A C C A C A C ,即1sin cos sin 2C A C -=,因为()0,π,sin 0C C ∈>,所以1cos 2A =-,因为()0,πA ∈,所以2π3A =. 【小问2详解】由sin 3sin C B =得3c b =,因为()12AD AB AC =+,AD =, 所以()()2222117244AB AC AB AC c b bc =++⋅=+- , 所以2229328b b b +-=,即2b =,所以6c =,所以11sin 2622ABC S bc A ==⨯⨯= 16. 在一种新能源产品的客户调查活动中发现,某小区10位客户有4人是该产品的潜在用户,小刘负责这10人的联系工作,他先随机选择其中5人安排在上午联系,剩余5人下午联系.(1)设上午联系的这5人中有ξ个潜在用户,求的ξ分布列与期望;(2)小刘逐一依次联系,直至确定所有潜在用户为止,求小刘6次内即可确定所有潜在用户概率. 【答案】(1)分布列见详解,()2E ξ=(2)43630【解析】【分析】(1)根据超几何分布的概率公式求出相应概率,即可得分布列,再由期望公式可得期望; (2)6次内确定所有潜在用户有:前4次抽到的全是潜在用户;前4次抽到3个潜在用户,第5次抽到一个潜在用户;前5次抽到3个潜在用户,第6次抽到一个潜在用户,共三种情况,根据组合知识结合古典概型概率公式可得. 【小问1详解】由题知,ξ服从超几何分布,可能取值有0,1,2,3,4,所以()()()504132646464555101010C C C C C C 15100,1,2C 42C 21C 21P P P ξξξ=========, ()()23146464551010C C C C 513,4C 21C 42P P ξξ======.得分布列为:ξ 01 2 3 4P142 521 1021 521 142所以()1510510123424221212142E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. 【小问2详解】记确定所有潜在用户所需要的联系次数为X ,则()()()343544456101010C C C 1114,5,6C 210C 63C 21P X P X P X =========. 所以,6次内即可确定所有潜在用户的概率为111432106321630++=. 17. 如图,直三棱柱111ABC A B C -的侧棱长为2,2AC =,AB BC =,D ,E ,F 分别为11A B ,1BB ,BC 的中点.的(1)证明:平面DEF ⊥平面11ACC A ; (2)若直线DE 与平面ABC 所成的角大小为π4,求二面角A DE F --的余弦值. 【答案】(1)证明见解析(2 【解析】【分析】(1)取AC 的中点O ,连接OB ,以点O 为原点建立空间直角坐标系,证明两个平面的法向量垂直即可;(2)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,利用向量法求解即可. 【小问1详解】取AC 的中点O ,连接OB , 因为AB BC =,所以OB AC ⊥,如图,以点O 为原点,OA OB 所在直线为,x y 轴,在平面11ACC A 内过O 作垂线为z 轴, 建立空间直角坐标系,设OB b =, 则()11,,2,0,,1,,,02222b b D E b F ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()1,,1,1,0,222b DE DF ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,设平面DEF 的法向量为(),,n x y z =,则有102220b n DE x y z n DF x z ⎧⋅=+-=⎪⎨⎪⋅=-=⎩,令2x =,则1,0z y ==, 所以()2,0,1n =,因为y 轴⊥平面11ACC A ,则可取平面11ACC A 的法向量为()0,1,0m =,则0n m ⋅= ,所以n m ⊥ ,所以平面DEF ⊥平面11ACC A ; 【小问2详解】 因为z 轴⊥平面ABC ,则可取平面ABC 的法向量为()0,0,1p =, 因为直线DE 与平面ABC 所成的角大小为π4,所以πcos ,sin4DE p DE p DE p⋅====b =,则()()12,,1,0,02D E A ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,故111,222DE AD ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,设平面ADE 的法向量为()111,,q x y z =,则有1111111021202q DE x y z q AD x y z ⎧⋅=+-=⎪⎪⎨⎪⋅=+=⎪⎩,令1x =111,0y z ==,所以()q =,所以cos ,n q n q n q ⋅===,由图可知二面角A DE F --锐二面角, 所以二面角A DE F --18. 已知()2,0F -,()3,0A ,直线l :92x =-,动点P 到l 的距离为d ,满足32PF d =,设点P 的轨迹为C ,过点F 作直线1l ,交C 于G ,H 两点,过点F 作与1l 垂直的直线2l ,直线l 与2l 交于点K ,连接AG ,AH ,分别交直线l 于M ,N 两点. (1)求C 的方程; (2)证明:KN KM =;(3)记GMK ,HNK 的面积分别为1S ,2S ,四边形AGKH 的面积为3S ,求312S S S +的范围.【答案】(1)22195x y +=(2)证明见解析 (3)2,23⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】【分析】(1)利用坐标公式代入32PF d =得到C 的轨迹方程22195x y +=;(2)利用方程组思想,先求出交点1122(,),,()G x y H x y 满足的韦达定理,再利用这两个坐标写直线方程去求出交点()11159,223y M x ⎛⎫-- ⎪ ⎪-⎝⎭和()22159,223y N x ⎛⎫-- ⎪ ⎪-⎝⎭,最后利用韦达定理去证明2MN K y y y +=,即可; (3)利用所求的坐标去表示()312=AMN S S S S -+ ,然后把312S S S +转化到韦达定理上来,可得到32221+31S m ⎛⎫= ⎪+⎝⎭,然后求出取值范围即可.小问1详解】为【由()2229329242PF d x y x ⎡⎤=⇒++=+⎣⎦,得到:()22294443681x x y x x +++=++, 即:22225945195x y x y +=⇒+=,所以C 的方程为22195x y +=; 【小问2详解】 证明:要证KN KM =,即证明K 为MN 的中点,如图:易知:1l 的斜率不为0,可设直线方程111222,(,),(,),l x my G x y H x y =-: 联立:221952x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消元得:()225920250m y my +--=, 得到()222Δ=400100599009000m m m ++=+>,则1212222025,5959m y y y y m m -+==++, 可得AG 方程为()1133y y x x =--,令92x =-,得到()111523y y x =--, 所以()11159,223y M x ⎛⎫-- ⎪ ⎪-⎝⎭,同理:()22159,223y N x ⎛⎫-- ⎪ ⎪-⎝⎭,即()()121212121515152323255M N y y y y y y x x my my ⎛⎫+=--=-+ ⎪----⎝⎭()()221212221212222520252515155959=52520252525255959m m my y y y m m m m m y y m y y m m m m -⎛⎫-⎛⎫ ⎪-+++=-=- ⎪ ⎪ ⎪--++ ⎪⎝⎭-+++⎝⎭, 直线()22l y m x =-+:,令92x =-,得到52K m y =, 所以有2M N K y y y +=,而M N K x x x ==,所以K 为MN 的中点,即KN KM =;【小问3详解】由()12121219191922224S S MK x NK x MN x x ⎛⎫⎛⎫+=+++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()()3121219=322AMN S S S S MN S S ⎛⎫-+=+-+ ⎪⎝⎭ , 得:()()312121212193151522=11119594MN S S S x x m y y MN x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-=-=-+++++++ ()2221559112031559m m m m m +=-=-+++ ()22222262322==1+313131m m m m m ++⎛⎫= ⎪+++⎝⎭, 因为22221+,2313m ⎛⎫⎛⎤∈ ⎪ ⎥+⎝⎭⎝⎦,所以3122,23S S S ⎛⎤∈ ⎥+⎝⎦. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意∆的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.19. 函数极限是现代数学中非常重要的概念,函数()f x 在0x x =处的极限定义如下:0∀ε>,存在正数δ,当00x x δ<-<时,均有()f x A ε-<,则称()f x 在0x x =处的极限为A ,记为()lim f x A =,例如:()2f x x =在1x =处的极限为2,理由是:0∀ε>,存在正数2εδ=,当01x δ<-<时,均有222122x x εε-=-<⨯=,所以()lim 22x =.已知函数()()2e g x a x =-,()(]()()ln ,0,e ,e,x x h x x g x x ∞⎧∈⎪=⎨⎪∈+⎩,(0a >,e 为自然对数的底数).(1)证明:()g x 在e x =处的极限为e a ;(2)若21e =a ,()()12h x h x =,12x x <,求1112x x x ⋅的最大值; (3)若()e lim x A f x →=,用函数极限的定义证明:()()()elim e x f x x g A a →+=+. 【答案】(1)证明见解析(2)2ee e +(3)证明见解析【解析】【分析】(1)要使得()e g x a ε-<,即e x a ε-<,再根据题意即可得证;(2)利用导数求出函数的单调区间,令()()12h x h x m ==,确定m 的范围,再将1112,x x x 分别用m 表示,构造函数,利用导数求出最大值即可;(3)有()e lim x f x A →=结合(1),对任意正数ε,取122εεε==,112212,,δδδδδδδ≤⎧=⎨>⎩,0∀ε>,当0e x δ<-<时,有()()()()()()()e e f x g x A a f x A g x a +-+=-+-,即可得证.【小问1详解】要使得()e g x a ε-<,即()2e e a x a ε--<,即()e a x ε-<,即e x a ε-<,所以0∀ε>,存在整数a εδ=,当0e x δ<-<时,均有()()e e e g x a a x a x a a εε-=-=⋅-<⋅=,所以()elim e x g x a →=; 【小问2详解】 当0e x <≤时,()ln x h x x =,则()21ln 0x h x x '-=≥, 所以函数()h x 在(]0,e 上单调递增, 当e x >时,()()()221212e e e eh x g x x x ==-=-单调递减,因为()()12h x h x =,12x x <,所以120e x x <<<,令()()12h x h x m ==,因为()()1e e eh g ==,0x →时,()h x ∞→-,x →+∞时,()h x ∞→-, 所以1,e m ∞⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,由()1h x m =,得11ln x m x =,得11ln x mx =,得()111e e x mx m x ==,得111e x m x =, 由()2h x m =,得222e e x m =-, 所以()11212e 2e e x m x x m ⋅=-, 令()()2e 2e e m p m m =-,1,e m ∞⎛⎫∈- ⎪⎝⎭, 则()()12e e e m p m m +=--',令()0p m '=,得21e m =-, 当21e m <-时,()0p m '>,当211e em -<<时,()0p m '<, 所以函数()p m 在2,1e ∞⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,在211,ee ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减, 所以()2ee max21e e p m p +⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 即1112x x x ⋅的最大值为2e e e +;【小问3详解】 因为()elim x f x A →=, 所以10ε∀>,存在正数1δ,当10e x δ<-<时,均有()1f x A ε-<;由(1)知()elim e x g x a →=, 即20ε∀>,存在正数2δ,当20e x δ<-<时,均有()2e f x a ε-<,对任意正数ε,取122εεε==,112212,,δδδδδδδ≤⎧=⎨>⎩, 0∀ε>,当0e x δ<-<时, 有()()()()()()()e e f x g x A a f x A g x a +-+=-+-()()12e f x A g x a εεε≤-+-=+=,所以()()()elim e x f x g x A a →+=+. 【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.。
重庆市第一中学2013届高三上学期第三次月考数学(理)试题2012.11数学试题共4页。
满分150分。
考试时间120分钟。
注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
一.选择题(每小题5分,共50分).1.设全集{x N x U *∈=<}6,集合{}{1,3},3,5A B ==,则()B A C U ⋃等于( )A.{}4,1B.{}5,1C.{}5,2D.{}4,22.已知等比数列{n a }中,128a a +=,2324a a +=,则34a a +等于( )A.40B.62C.72D.84 3.命题“2,20x Z x x m ∃∈++≤”的否定是( )A.2,20x Z x x m ∃∈++> B.不存在x Z ∈使220x x m ++> C.2,20x Z x x m ∀∈++≤ D.2,20x Z x x m ∀∈++> 4.定义在R 上的偶函数()f x ,对任意1212,[0,)()x x x x ∈+∞≠,有1212()()0f x f x x x -<-,则 ( )A.(3)(2)(1)f f f <-< B.(1)(2)(3)f f f <-< C.(2)(1)(3)f f f -<< D.(3)(1)(2)f f f <<-5.已知数列{n a }满足11a =,12()1()n n n a n a a n +⎧=⎨+⎩为正奇数为正偶数,则其前6项之和是( )A.16B.20C.33D.1206.已知函数sin (0)y ax b a =+>的图象如图所示,则函数log ()a y x b =+的图象可能是( )A. B. C. D.7.已知对任意实数x ,都有|1|||2x x a +++>,则实数a 的取值范围是( ) A. 1a <-或 3a > B. 3a <-或 1a > C. 13a -<< D. 31a -<<8.已知,a b 是非零向量,且(2)a b a -⊥ ,(2)b a b -⊥,则a 与b 的夹角是( )A.6πB.3πC.32πD.π659.设,,,a b c d R ∈,若,1,a b 成等比数列,且,1,c d 成等差数列,则下列不等式恒成立的是( )A. 2a b cd +≤B. 2a b cd +≥C. ||2a b cd +≤D. ||2a b cd +≥ 10. 已知正实数,a b 满足1a b +=,则2112M a b =+++的整数部分是( ) A.1或2 B.2 C.2或3 D.3 二.填空题(每小题5分,共25分).11.数11+2i(i 是虚数单位)的实部是12.在约束条件:x+2y ≤5,2x+y ≤4,x ≥0,y ≥0下,z=x+4y 的最大值是13.已知3cos()45πθ-=,(,)2πθπ∈,则cos θ= .14.函数1)(23++-=x x x x f 在点)21(,处的切线与函数2)(x x g =围成的封闭图形的面积等于_________;15.已知等差数列{}n a 首项为a ,公差为b ;等比数列{}n b 首项为b ,公比为a 。
其中,a b 都是大于1的正整数,且1123,a b b a <<。
对于任意的*n N ∈,总存在*m N ∈,使得3m n a b +=成立,则n a = .三.解答题(共6小题,共75分). 16. (本题满分13分)已知数列{}n a 是公差为2的等差数列, 它的前n 项和为n S , 且11+a ,13+a ,17+a 成等比数列. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记数列1{}nS 的前n 项和为n T 求证:34n T <。
17.(本题满分13分)已知函数22()2f x x ax a =--,函数()1g x x =- (1)若0a =,解不等式2()|()|f x g x ≤;(2)若0a >,函数()f x 导函数是'()f x ,解关于x 的不等式'()0()f xg x <18.(本题满分13分)设平面向量a=(cos ,sin )x x ,(cos 23,sin )b x x =+ , x R ∈,(1)若(0,)2x π∈,证明:a 和b不可能平行;(2)若(0,1)c = ,求函数()(2)f x a b c =-的最大值,并求出相应的x 值.19.(本题满分12分)ABC ∆为一个等腰三角形形状的空地,腰AC 的长为3(百米),底AB 的长为4(百米).现决定在空地内筑一条笔直的小路EF (宽度不计),将该空地分成一个四边形和一个三角形,设分成的四边形和三角形的周长相等,面积分别为1S 和2S .⑴若小路一端E 为AC 的中点,求此时小路的长度; ⑵若小路的端点E 、F 两点分别在两腰上,求12S S 的最小值.20. (本题满分12分)已知函数)0)(11()(>+=x nx x x f ,其导函数是'()f x 。
(1)求函数)(x f 的最小值;(2)设F (x )=),)(('2R a x f ax ∈+讨论函数F (x )的单调性;(3)若斜率为k 的直线与曲线y=)('x f 交于))(,(),(212211x x y x B y x A <、两点,求证:211x kx <<。
21. (本题满分12分)已知函数()ln(1)f x x x =-+,数列{n a }满足101a <<,1()n n a f a +=;数列{n b }满足112b =,11(1)2n n b n b +≥+;其中 1,2,3,n = 求证:(1)01n a <<; (2)2112n n a a +<;(3)若122a =,则当2n ≥时,!n n b a n >∙2012年重庆一中高2013级高三上期第三次月考数学答案(理科) 2012.11选择题:DCDAC CABDB 填空题: 15, 10, 210-, 34, 53n -16. 解:(1)数列{}n a 是公差为2的等差数列,11+a ,13+a ,17+a 成等比数列,513+=a a ,1317+=a a 所以由=+23)1(a ⋅+)1(1a )1(7+a ……………… 3分 得=+21)5(a ⋅+)1(1a )13(1+a解之得31=a ,所以)1(23-+=n a n ,即12+=n a n ……………6分 (2)由(1)得12+=n a n ,(2)n S n n =+,1111()22n S n n =-+,……9分 1111111111113(1)(1)232435222124n T n n n n =-+-+-⋅⋅⋅+-=+--<+++ …………13分17.解:(1) 原式222|1|21212x x x x x x ⇔-≥⇔-≥-≤-或得211≤≤-x 所以原不等式的解集为}211|{≤≤-x x(2) 原式20(2)(1)01x ax a x x -⇔<⇔--<- 当02a <<时,解集是(,1)2a ;当2a =时,解集是∅;当2a >时,解集是(1,)2a;18.解:(1)假设a 与b 平行,则()cos sin sin cos 230x x x x -+=即sin 0x =,而0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin 0x >,矛盾.(2)22()2cos 23cos sin 2sin f x a b a c x x x x =∙-∙=++-=12sin 23cos x x -+=14sin()3x π-- 所以max ()5,2()6f x x k k Z ππ==-∈.19.解:⑴ E 为AC 中点时,则333,34,222AE EC F==+<+∴ 不在BC 上. 故F 在AB 上,由AE+AF=5,得AF=72,在三角形ABC 中, 2cos .3A =在三角形AEF中,22215302cos ,22EF AE AF AE AF A EF =+-⋅=∴=. 即小路一端E 为AC 中点时小路的长度为302百米. ⑵若小路的端点E 、F 两点分别在两腰上,如图, 设,,CE x CF y ==则5x y +=121sin 211sin 2ABC CEF ABCCEF CEFCA CB c S S S S S S S CE CF c ∙-==-=∙ 2991111252xy x y =-≥-=+⎛⎫ ⎪⎝⎭,当52x y ==时取等号, 答:最小值为1125.20.解:(1)21`()12(0),`()0,f x nx x f x x e =+>==令得………2分0)`(),1(;0)`()1,0(22>+∞∈<∈x f e x x f e x 时,当时,当22221111()min (11)x f x n e e e e∴==+=-当时, …………… 4分(2)22121()12(0),`()2(0)ax F x ax nx x F x ax x x x +=++>=+=>……5分①当0≥a 时,恒有`()0F x >,F (x )在),0(+∞上是增函数; ②当0a <时,21`()0,210,0;2x ax x a>+><<-令F 得解得综上,当0≥a 时,F (x )在),0(+∞上是增函数; 当0a <时,F (x )在)21,0(a -上单调递增,在),21(+∞-a上单调递减 (3)1212121211)`()`(x x nx nx x x x f x f k --=--=要证121x x k <<,即证12212111x x x x nx nx <-<-,等价于证22212111111x x x x t x x x n x -<<=,令,则只要证111t t nt-<<,由t>1,知1nt>0,故等价于证1nt<t-1<tlnt(t>0)( *) 1()11(1),`()10(1)()[1,]g t t nt t g t t g t t=--≥=-≥≥+∞①设则故在上是增函数,1()11(1)0,11(1)t g t t nt g t nt t ∴>=-->=->-当时,即()1(1)(1),`()10(1),()[1,]1()1(1)(1)011(1)h t t nt t t h t nt t h t t h t t nt t h t t nt t =--≥=≥≥+∞∴>=-->=-<>②设则故在上是增函数当时,,即由①②知(*)成立,故211x kx <<……… 12分 21.解:(1)用数归法证01n a <<,①当n=1时,由已知,结论成立; ②假设当n=k 时,结论成立,即01k a <<,因为当0<x<1时,'11()101x xf x x+=-=>+,所以f (x )在(0,1)上是增函数,所以(0)()(1)k f f a f <<,即101l n 21k a +<<-<,故当n=k+1时,结论成立。