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2021届江苏省常州高三一模数学试卷及答案
展开2020~2021学年高三年级模拟考试卷
数 学
(满分:150分 考试时间:120分钟)
2021.02
一、 单项选择题:本大题共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. 已知集合A={x|x2+2ax-3a2=0},B={x|x2-3x>0}.若AB,则实数a的取值范围是( )
A. {0} B. {-1,3}
C. (-∞,0)∪(3,+∞) D. (-∞,-1)∪(3,+∞)
2. i是虚数单位,在复平面内复数-i+对应的点的坐标为( )
A. (,-) B. (,-)
C. (,-) D. (,-)
3. 已知a,b,c是实数,则“a≥b”是“ac2≥bc2”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 设函数f(x)=aln x+bx2,若函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x,则函数y=f(x)的增区间为( )
A. (0,1) B. (0,) C. (,+∞) D. (,1)
5. 用红、黄、蓝、绿、黑这5种颜色随机给如图所示的四块三角形区域涂色,则“任意两个有公共边的三角形所涂颜色不同”的概率为( )
A. B.
C. D.
6. 如果在一次实验中,测得(x,y)的四组数值分别是(1,2.2),(2,3.3),(4,5.8),(5,6.7),则y对x的线性回归方程是( )
A. y=0.15x+4.05 B. y=x+1.45
C. y=1.05x+1.15 D. y=1.15x+1.05
7. 令(x+1)2 020=a1x2 020+a2x2 019+a3x2 018+…+a2 020x+a2 021(x∈R),则a2+2a3+…+2 019a2 020+2 020a2 021=( )
A. 2 019·22 019 B. 2 019·22 020
C. 2 020·22 019 D. 2 020·22 020
8. 若函数f(x)=Asin(2x+φ)+kx+b,A>0,φ>0,k,b∈R,则函数f(x)在区间(-π,π)上的零点最多有( )
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
二、 多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 已知a,b是平面上夹角为的两个单位向量,向量c在该平面上,且(a-c)·(b-c)=0,则下列结论中正确的有( )
A. |a+b|=1 B. |a-b|=1
C. |c|< D. 向量a+b,c的夹角是钝角
10. 已知在数学测验中,某校学生的成绩服从正态分布N(110, 81),其中90分为及格线,则下列结论中正确的有( )
附:随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-2σ<ξ<μ+2σ)=0.954 5.
A. 该校学生成绩的期望为110 B. 该校学生成绩的标准差为9
C. 该校学生成绩的标准差为81 D. 该校学生成绩及格率超过95%
11. 意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{an}称为“斐波那契数列”,记Sn为数列{an}的前n项和,则下列结论正确的有( )
A. a8=21 B. S7=32
C. a1+a3+a5+…+a2n-1=a2n D. =a2 022
12. 设函数y=f(x)的定义域为D,若存在常数a满足[-a,a]D,且对任意的x1∈[-a,a],总存在x2∈[-a,a],使得f(x1)·f(-x2)=1,称函数f(x)为P(a)函数,则下列结论中正确的有( )
A. 函数f(x)=3x是P(1)函数
B. 函数f(x)=x3是P(2)函数
C. 若函数f(x)=log12(x+t)是P(2)函数,则t=4
D. 若函数f(x)=tan x+b是P()函数,则b=±
三、 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知圆柱上、下底面的圆周都在一个体积为的球面上,圆柱底面直径为8,则该圆柱的表面积为________.
14. 函数f(x)=|sin x+cos x|+|sin x-cos x|的最小正周期T=________.
15. 已知椭圆C1:+=1的右焦点F也是抛物线C2:y2=nx的焦点,且椭圆与抛物线的交点到F的距离为,则实数n=________,椭圆C1的离心率e=________.
16. 已知函数f(x)=-ln|x-2|,则使不等式f(2t+1)>f(t+2)成立的实数t的取值范围是________.
四、 解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (本小题满分10分)
设等比数列{an}的公比为q(q≠1),前n项和为Sn.
(1) 若a1 =1,S6=S3,求a3的值;
(2) 若q>1,am+am+2=am+1,且S2m=9Sm,m∈N*,求m的值.
18. (本小题满分12分)
已知△ABC中,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且3b2+3c2=3a2+2bc.
(1) 求sin A的值;
(2) 若sin B=2sin C,求tan C的值.
19. (本小题满分12分)
已知某射手射中固定靶的概率为,射中移动靶的概率为,每次射中固定靶、移动靶分别得1分、2分,脱靶均得0分;每次射击的结果相互独立.该射手进行3次打靶射击:向固定靶射击1次,向移动靶射击2次.
(1) 求“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”的概率;
(2) 求该射手的总得分X的分布列和数学期望.
20. (本小题满分12分)
如图,在四棱锥PABCD中,底面四边形ABCD是矩形,AB=AP=2BC,平面PAB⊥平面ABCD,二面角PBCA的大小为45°.
(1) 求证:PA⊥平面ABCD;
(2) 求直线PB与平面PAC所成角的正弦值.
21. (本小题满分12分)
已知函数f(x)=x-aln x+,a,b∈R.
(1) 若a>0,b>0,且1是函数f(x)的极值点,求+的最小值;
(2) 若b=a+1,且存在x0∈[,1],使f(x0)<0成立,求实数a的取值范围.(其中e是自然对数的底数)
22. (本小题满分12分)
已知等轴双曲线C:-=1(a>0,b>0)经过点(,).
(1) 求双曲线C的标准方程;
(2) 已知点B(0,1).
① 过原点且斜率为k的直线与双曲线C交于E,F两点,求∠EBF最小时k的值;
② 点A是C上一定点,过点B的动直线与双曲线C交于P,Q两点,kAP+kAQ为定值λ,求点A的坐标及实数λ的值.
2020~2021学年高三年级模拟考试卷(常州)
数学参考答案及评分标准
1. D 2. A 3. B 4. C 5. A 6. D 7. C 8. B 9. BC 10. ABD 11. ACD 12. AD
13. 80π 14. 15. 4, 16. (,)∪(,1)
17. 解:(1) S6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=a1+a2+a3+a1q3+a2q3+a3q3=S3(q3+1).
∵ S6=9S3,∴ S3(q3+1)=S3,解得q=,∴ a3=a1q2=.(4分)
(2) ∵ am+am+2=am+1,∴ am+amq2=amq,得q2-q+1=0.∵ q>1,∴ q=2.
由S2m=9Sm,=9×,又a1≠0,∴ 1-22m=9(1-2m),(7分)
即(1-2m)(1+2m)=9(1-2m).
∵ m∈N*,则1-2m≠0,∴ 1+2m=9,解得m=3.(10分)
18. 解:(1) 因为3b2+3c2=3a2+2bc,由余弦定理得cos A===;(3分)
因为A∈(0,π),所以sin A===.(5分)
(2) △ABC中,B=π-(A+C),(6分)
所以2sin C=sin B=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=cos C+sin C,(9分)
sin C=cos C,cos C≠0,所以tan C==.(12分)
19. 解:记“该射手射中固定靶”为事件A,“该射手第1次射击移动靶射中”为事件B,“该射手第2次射击移动靶射中”为事件C.(1分)
(1) 记“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”为事件D,则P(A)=,
P(B)=P(C)=,D=ABC+ABC,其中ABC,ABC互斥,A,B,C,B,C相互独立.(3分)
从而P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××(1-)=,
P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=×(1-)×=,
有P(D)=P(ABC+ABC)=P(ABC)+P(ABC)=.
答:“该射手射中固定靶且恰好射中移动靶1次”的概率为.(5分)
(2) X的可能取值为0,1,2,3,4,5.(6分)
P(X=0)=P(A B C)=P(A)P(B)P(C)=(1-)(1-)(1-)=,
P(X=1)=P(AB C)=P(A)P(B)P(C)=××=,
P(X=2)=P(ABC+A BC)=P(A)P(B)P(C)+P(A)P(B)P(C)=××+××=,
P(X=3)=P(ABC+ABC)=P(A)P(B)P(C)+P(A)P(B)P(C)=××+××=,
P(X=4)=P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××=,
P(X=5)=P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=××=,(10分)
该射手的总得分X的分布列为
X
0
1
2
3
4
5
P
X的数学期望E(X)=0×+1×+2×+3×+4×+5×=.(12分)
20. (1) 证明:四棱锥PABCD中,四边形ABCD是矩形,所以BC⊥AB.
因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,BC平面ABCD,
所以BC⊥平面PAB.(2分)
因为AB,BP,PA平面PAB,所以BC⊥AB,BC⊥PB,BC⊥PA,
从而∠PBA是二面角PBCA的平面角.
因为二面角PBCA的大小为45°,所以∠PBA=45°.
因为△PAB中AB=AP,所以∠BPA=∠PBA=45°,(5分)
所以∠PAB=90°,即AB⊥PA.
因为BC⊥PA,AB∩BC=B,AB,BC平面ABCD,所以PA⊥平面ABCD.(7分)
(2) 解:底面ABCD内,过点B作BH⊥AC,垂足为H,连接PH,
由(1)知PA⊥平面ABCD,又BH平面ABCD,所以PA⊥BH.
因为PA∩AC=A,PA,AC平面PAC,所以BH⊥平面PAC,(10分)
从而∠BPH为直线PB与平面PAC所成的角,其中BH==BC,
PB=AB=2BC,所以直线PB与平面PAC所成角的正弦值为=.(12分)
21. 解:(1) f′(x)=1--,因为1是函数f(x)的极值点,所以f′(1)=1-a-b=0,
即a+b=1,此时f′(x)=1--===,
当0<x<1,f′(x)<0,当x>1,f′(x)>0,所以函数f(x)在x=1处取极小值.(2分)
所以+=(+)(a+b)=3++.
因为a>0,b>0,
所以+≥2=2(当且仅当b=2-,a=-1时等号成立)
此时+有最小值3+2,(5分)
(2) 当b=a+1时,f(x)=x-aln x+,
存在x0∈[,1],使f(x0)<0成立,即函数f(x)在[,1]上的最小值小于0.(7分)
f′(x)=1--=(x>0),
① 当1+a≥1,即a≥0时,f(x)在[,1]上单调递减,
所以f(x)在[,1]上的最小值为f(1)=1+a+1=a+2<0,
所以a<-2,不符,舍去;(8分)
② 当1+a≤,即a≤-1时,f(x)在[,1]上单调递增,
所以f(x)在[,1]上的最小值为f()=+a+e(a+1)=(e+1)a+e+<0,
所以a<-.
又a≤-1,所以a<-;(9分)
③ 当<1+a<1,即-1<a<0时,
f(x)在[,1+a]上单调递减,在[1+a,1]上单调递增,
所以f(x)在[,1]上的最小值为f(1+a)=a+1+1-aln(a+1)=a[1-ln(a+1)]+2.
因为<1+a<1,所以-1<ln(a+1)<0,所以1<1-ln(a+1)<2,
所以a>a[1-ln(a+1)]>2a,
所以f(1+a)=a[1-ln(a+1)]+2>2a+2>0,不符,舍去,(11分)
综上可得,实数a的取值范围是a<-.(12分)
22. 解:(1) 由题意a=b,且-=1,解得a=b=1,
所以双曲线C的标准方程为x2-y2=1.(2分)
(2) ① 由对称性可设E(x,y),F(-x,-y),
则·=(x,y-1)·(-x,-y-1)=-x2-y2+1.
因为点E在双曲线C上,所以x2-y2=1,所以y2=x2-1,
所以·=2(1-x2)≤0,
当|x|=1时,·=0,∠EBF为直角,
当|x|>1时,·<0,∠EBF为钝角.
因此,∠EBF最小时,|x|=1,k=0.(5分)
② 设A(m,n),过点B的动直线为y=tx+1.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立得(1-t2)x2-2tx-2=0,
所以
由1-t2≠0,且Δ>0,解得t2<2且t2≠1,(7分)
kAP+kAQ=λ,即+=λ,即+=λ,
化简得(2t-λ)x1x2+(-mt+1-n+λm)(x1+x2)-2m+2mn-λm2=0,
所以(2t-λ)+(-mt+1-n+λm)-2m+2mn-λm2=0,
化简得(λm2-2mn)t2+2(λm-n-1)t+2λ-2m+2mn-λm2=0.
由于上式对无穷多个不同的实数t都成立,
所以(10分)
将①代入②得到λ=m,从而
如果m=0,那么n=-1,此时A(0,-1)不在双曲线C上,舍去.
因此m≠0,从而m2=2n,代入m2=n+1解得n=1,m=±.
此时A(±,1)在双曲线C上.
综上,A(,1),λ=或者A(-,1),λ=-.(12分)
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