2021届广东省珠海市第二中学高三上学期第二周周测(9.9)数学试题
展开珠海市第二中学2021届高三年级
第二周晚修测试题(2020.9.9)
一.选择题(共8小题)
1.已知集合,则A∩B=( )
A.{﹣2,2} B.{﹣2,﹣1,2} C.{﹣1,0,1} D.{﹣1,0}
2.命题“若x2≤1,则﹣1≤x≤1”的逆否命题是( )
A.若x2≥1,则x≥1,或x≤﹣1 B.若﹣1<x<1,则x2<1
C.若x≥1或x≤﹣1,则x2≥1 D.若x>1或x<﹣1,则x2>1
3.命题“方程x2﹣4=0的解是x=±2”中,使用的逻辑联结词的情况是( )
A.没有使用联结词 B.使用了逻辑联结词“或”
C.使用了逻辑联结词“且” D.使用了逻辑联结词“非”
4.已知命题p:∀x∈N,x3>x2,则命题¬p为( )
A.∀x∉N,x3<x2 B.∃x0∈N,
C.∀x∈N,x3≤x2 D.∃x0∈N,
5.“sinx=0”是“cosx=﹣1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
6.以下形式中,不能表示“y是x的函数”的是( )
x
1
2
3
4
y
4
3
2
1
A. B.
C.y=x2 D.(x+y)(x﹣y)=0
7.已知,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=x4﹣2x2(x≥0) B.f(x)=x4﹣2x2
C. D.
8.下列函数是偶函数,且在[0,+∞)上单调递增的是( )
A.
B.f(x)=|x|﹣2cosx
C.
D.f(x)=10|lgx|
二.多选题(共4小题)
9.已知全集U=R,集合A,B满足A⫋B,则下列选项正确的有( )
A.A∩B=B B.A∪B=B C.(∁UA)∩B=∅ D.A∩(∁UB)=∅
10.设i为虚数单位,复数z=(a+i)(1+2i),则下列命题正确的是( )
A.若z为纯虚数,则实数a的值为2
B.若z在复平面内对应的点在第三象限,则实数a的取值范围是
C.实数是z(为z的共轭复数)的充要条件
D.若z+|z|=x+5i(x∈R),则实数a的值为2
11.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意实数x,恒有f(2﹣x)=f(x)成立,且f(1)=1,则( )
A.(1,0)是函数f(x)的一个对称中心
B.函数f(x)的一个周期是4
C.f(3)=﹣1
D.f(2)=0
12.已知在三棱锥P﹣ABC中,AP,AB,AC两两互相垂直,AP=5cm,AB=4cm,AC=3cm,点O为三棱锥P﹣ABC的外接球的球心,点D为△ABC的外接圆的圆心,下列说法正确的是( )
A.三棱锥P﹣ABC的体积为10cm3
B.直线BC与平面PAC所成角的正切值为
C.球O的表面积为50πcm2
D.OD⊥PA
三.填空题(共4小题)
13.平面直角坐标系xOy中,角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的正半轴重合,若其终边经过点P(3,﹣4),则sinα= .
14.已知平面向量与的夹角为,,则 .
15.将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,其中A,B相邻,且C,D在A,B的两侧,则不同的排法共有 种.(用数字作答)
16.如图,在四边形ABCD中,已知AB⊥BC,AB=5,AD=7,∠BCD=135°,cosA,则BC= .
四.解答题(共6小题)
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b=a(sinC+cosC).
(1)求A;
(2)在这三个条件中,选出两个使△ABC唯一确定的条件补充在下面的问题中,并解答问题,若____,____,求△ABC的面积.
18.在等比数列{an}中,a1=1,且2a3,a5,3a4成等差数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若an>0,记bn=anlog2an+1,求数列{bn}的前n项和Tn.
答题卡
姓名:_____________ 班级:_____________ 学号:_____________ 分数:_____________
选择题(60分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
填空题(20分)
13.________________;14.________________;15.________________;16.________________.
解答题
17.(10分)
18.(10分)
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°.
(Ⅰ)求证:平面PBC⊥平面PCD;
(Ⅱ)求直线PA与平面PBC所成角的正弦值.
20.某校高二年级学生全部参加了居家线上趣味运动会的个人跳绳项目,现从中随机抽取40名学生的跳绳测试成绩,整理数据并按分数段[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]进行分组,假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,则得到跳绳成绩的折线图(如图).
(Ⅰ)跳绳成绩大于或等于90分的学生常被称为“跳绳小达人”.已知该校高二年级有1000名学生,试估计高二全年级中“跳绳小达人”的学生人数:
(Ⅱ)为了了解学生居家体育锻炼情况,现从跳绳成绩在[60,70)和[80,90)的样本学生中随机抽取2人,记X表示在抽取的2名学生中体育成绩在[60,70)的学生人数,求X的分布列:
(Ⅲ)假设甲、乙、丙三名学生的跳绳成绩分别为a,b,c,且分别在[70,80),[80,90),[90,100]三组中,其中a,b,c∈N.当数据a,b,c的方差s2最小时,写出a,b,c的值.(结论不要求证明)
(注:s2[()2+(x2)2+…+()2],其中为数据x1,x2,…,xn的平均数)
21.已知Q为圆E:x2+(y+1)2=16上一动点,F(0,1),QF的垂直平分线交QE于点P,设点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知直线l为曲线C上一点A(x0,﹣1)处的切线,l与直线y=4交于B点,问:以线段AB为直径的圆是否过定点F?请给予说明.
22.已知函数f(x)=x2﹣ax+2lnx.
(1)若a=5,求f(x)的极值;
(2)讨论函数f(x)的单调区间.
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.已知集合,则A∩B=( )
A.{﹣2,2} B.{﹣2,﹣1,2} C.{﹣1,0,1} D.{﹣1,0}
【解答】解:∵集合,
∴A={x|﹣1≤x<1},
∴A∩B={﹣1,0}.
故选:D.
2.命题“若x2≤1,则﹣1≤x≤1”的逆否命题是( )
A.若x2≥1,则x≥1,或x≤﹣1 B.若﹣1<x<1,则x2<1
C.若x≥1或x≤﹣1,则x2≥1 D.若x>1或x<﹣1,则x2>1
【解答】解:命题“若x2≤1,则﹣1≤x≤1”的逆否命题是
“若x<﹣1或x>1,则x2>1”.
故选:D.
3.命题“方程x2﹣4=0的解是x=±2”中,使用的逻辑联结词的情况是( )
A.没有使用联结词 B.使用了逻辑联结词“或”
C.使用了逻辑联结词“且” D.使用了逻辑联结词“非”
【解答】解:x=±2是指x=2或x=﹣2.
∴使用了使用了逻辑联结词“或”,
故选:B.
4.已知命题p:∀x∈N,x3>x2,则命题¬p为( )
A.∀x∉N,x3<x2 B.∃x0∈N,
C.∀x∈N,x3≤x2 D.∃x0∈N,
【解答】解:∵命题p:∀x∈N,x3>x2,
∴¬p:∃x0∈N,,
故选:D.
5.“sinx=0”是“cosx=﹣1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【解答】解:由sinx=0,得x=kπ,k∈Z,则cosx=±1;
反之,由cosx=﹣1,可得x=(2k+1)π,k∈Z,则sinx=0.
∴“sinx=0”是“cosx=﹣1”的必要不充分条件.
故选:B.
6.以下形式中,不能表示“y是x的函数”的是( )
A.
x
1
2
3
4
y
4
3
2
1
B.
C.y=x2
D.(x+y)(x﹣y)=0
【解答】解:根据函数的定义,每个x都有唯一的y对应,从而判断选项A,B,C都表示y是x的函数;
∵(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2=0,
∴y2=x2,
∴任一x都有两个y与之对应,(x+y)(x﹣y)=0不能表示“y是x的函数”.
故选:D.
7.已知,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=x4﹣2x2(x≥0) B.f(x)=x4﹣2x2
C. D.
【解答】解:,
∴f(x)=x4﹣2x2(x≥0).
故选:A.
8.下列函数是偶函数,且在[0,+∞)上单调递增的是( )
A.
B.f(x)=|x|﹣2cosx
C.
D.f(x)=10|lgx|
【解答】解:由偶函数的定义,偶函数的定义域关于原点对称,故D错;
A:f(﹣x)=log2(4﹣x+1)+x=log2x
=log2(4x+1)﹣log222x+x=log2(4x+1)﹣x=f(x).
f(x)=log2(4x+1)﹣x=log2log2(2x),
∵当x≥0时,函数y=2x单调递增,∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,故A正确;
B:x>0时,f(x)=x﹣2cosx,令f′(x)=1﹣2sinx>0,
得x∈(0,2kπ)∪(2kπ,2kπ+2π)(k∈N*),故B不正确;
C:x≠0时,x22,当且仅当x2,即x=±1时,等号成立,
∴不满足在[0,+∞)上单调递增,故C不正确;
故选:A.
二.多选题(共4小题)
9.已知全集U=R,集合A,B满足A⫋B,则下列选项正确的有( )
A.A∩B=B B.A∪B=B C.(∁UA)∩B=∅ D.A∩(∁UB)=∅
【解答】解:∵A⫋B,∴A∩B=A,A∪B=B,(∁UA)∩B=≠∅,A∩(∁UB)=∅,
故选:BD.
10.设i为虚数单位,复数z=(a+i)(1+2i),则下列命题正确的是( )
A.若z为纯虚数,则实数a的值为2
B.若z在复平面内对应的点在第三象限,则实数a的取值范围是
C.实数是z(为z的共轭复数)的充要条件
D.若z+|z|=x+5i(x∈R),则实数a的值为2
【解答】解:复数z=(a+i)(1+2i)=(a﹣2)+(2a+1)i;
对于A:当a=2时,z为纯虚数,故A正确;
对于B:z在复平面内对应的点在第三象限,可得,解得a;故B不对;
对于C:共轭复数,需满足2a+1=﹣2a﹣1,可得a,故C正确;
对于D:由z+|z|=x+5i,即2a+1=5,可得a=2,故D正确;
故选:ACD.
11.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意实数x,恒有f(2﹣x)=f(x)成立,且f(1)=1,则( )
A.(1,0)是函数f(x)的一个对称中心
B.函数f(x)的一个周期是4
C.f(3)=﹣1
D.f(2)=0
【解答】解:f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0,f(x)关于(0,0)对称,
∵f(2﹣x)=f(x),
∴f(x)关于x=1对称,f(x+4)=f(x),且f(1)=1,
∴函数f(x)的周期为4,f(3)=f(﹣1)=﹣1,f(2)=f(0)=0.
故选:BCD.
12.已知在三棱锥P﹣ABC中,AP,AB,AC两两互相垂直,AP=5cm,AB=4cm,AC=3cm,点O为三棱锥P﹣ABC的外接球的球心,点D为△ABC的外接圆的圆心,下列说法正确的是( )
A.三棱锥P﹣ABC的体积为10cm3
B.直线BC与平面PAC所成角的正切值为
C.球O的表面积为50πcm2
D.OD⊥PA
【解答】解:在三棱锥P﹣ABC中,AP,AB,AC两两互相垂直,AP=5cm,AB=4cm,AC=3cm,
∴三棱锥P﹣ABC的体积为AP•S△ABC54×3=10cm3,故A正确;
∵AB⊥AP,AB⊥AC,AP∩AC=A,
∴AB⊥平面PAC,∴直线BC与平面PAC所成的角为∠ACB,
∴tan∠ACB,故B错误;
由AP,AB,AC两两垂直可知该三棱锥是球O内接长方体的一角,
球的直径即为长方体的体对角线长,体对角线长为5,
∴外接球半径为,所以球O的表面积为4π•50πcm2,故C正确;
∵点O为三棱锥P﹣ABC的外接球的球心,点D为△ABC的外接圆的圆心,
∴OD⊥平面ABC,因为AP⊥AB,AP⊥AC,AB∩AC=A,∴PA⊥平面ABC,
∴OD∥PA,故D错误.
故选:AC.
三.填空题(共4小题)
13.平面直角坐标系xOy中,角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的正半轴重合,若其终边经过点P(3,﹣4),则sinα= .
【解答】解:角α的终边为点P(3,﹣4),所以x=3,y=﹣4,r=5,
sinα,
故答案为:.
14.已知平面向量与的夹角为,,则 .
【解答】解:∵(,﹣1),∴||=2,
∴•||•||cos,2×11.
∴|2|.
故答案为:.
15.将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,其中A,B相邻,且C,D在A,B的两侧,则不同的排法共有 80 种.(用数字作答)
【解答】解:根据题意,分3步进行分析:
①A,B相邻,将AB看成一个整体,考虑其间的顺序,有2种情况,
②将C,D安排在A,B的两侧,有2种情况,
③四人排好后,有4个空位可用,在4个空位中任选一个,安排E,有4种情况,
五人排好后,有5个空位可用,在5个空位中任选一个,安排E,有5种情况,
则有2×2×4×5=80种情况,
故答案为:80
16.如图,在四边形ABCD中,已知AB⊥BC,AB=5,AD=7,∠BCD=135°,cosA,则BC= 44 .
【解答】解:∵△ABD中,AB=5,AD=7,cosA,
∴由余弦定理可得BD8,
∴cos∠ABD,
∵AB⊥BC,∠ABC,
∴sin∠CBD=sin(∠ABD)=cos∠ABD,
∵∠BCD=135°,
∴在△BDC中,由正弦定理,可得,可得CD=4,
∵在△BDC中,由余弦定理BD2=CB2+CD2﹣2CB•CD•cos∠BCD,可得:64=BC2+32﹣2,整理可得:BC2+8BC﹣32=0,
∴解得BC=44,负值舍去.
故答案为:44.
四.解答题(共6小题)
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b=a(sinC+cosC).
(1)求A;
(2)在这三个条件中,选出两个使△ABC唯一确定的条件补充在下面的问题中,并解答问题,若____,____,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)∵b=a(sinC+cosC),
由正弦定理得sinB=sinA(sinC+cosC),
又sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,
∴sinAcosC+cosAsinC=sinAsinC+sinAcosC,
∴cosA=sinA,
∴tanA=1,
∵0<A<π,
∴A,
(2)方案一:选条件①和②.
由正弦定理,得b.
由余弦定理b2=a2+c2﹣2accosB,得,6=4+c2﹣2×2c,
解得c1,
∴△ABC的面积SacsinB2(1)
方案二:选条件①和③.
由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,得4=b2+2b2﹣2b2,
则b2=4,所以b=2.
∴c=2,
∴a2+b2=c2,△ABC为直角三角形,
∴△ABC的面积S2×2=2,
方案三:选条件②和③,
A,B,
则C=π,
∴sinC=sin()
由2,
∴b=2,C=21,
∴cb,
此时三角形不存在.
18.在等比数列{an}中,a1=1,且2a3,a5,3a4成等差数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若an>0,记bn=anlog2an+1,求数列{bn}的前n项和Tn.
【解答】解:(1)设公比为q的等比数列{an}中,a1=1,且2a3,a5,3a4成等差数列.
所以2a5=2a3+3a4,整理得
整理得2q2﹣3q﹣2=0,解得q=2或,
①当q=2时,,
②当q时,.
(2)由于an>0,所以.
故bn=anlog2an+1=n•2n﹣1,
所以①,
2②,
①﹣②得:,
整理得:.
19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°.
(Ⅰ)求证:平面PBC⊥平面PCD;
(Ⅱ)求直线PA与平面PBC所成角的正弦值.
【解答】解:(Ⅰ)证明:∵PD⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,
∴PD⊥BC,
∵∠BCD=90°,∴BC⊥CD,PD∩CD=D,
∴BC⊥平面PCD,BC⊂平面PBC
∴平面PBC⊥平面PCD.
(Ⅱ)由(I)得,PD,DC,BC两两互相垂直,以D为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,
,,,
设平面PBC的法向量为,直线PA与平面PBC所成角为θ,
,∴(0,1,1),
∴直线PA与平面PBC所成角的正弦值为.
20.某校高二年级学生全部参加了居家线上趣味运动会的个人跳绳项目,现从中随机抽取40名学生的跳绳测试成绩,整理数据并按分数段[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]进行分组,假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,则得到跳绳成绩的折线图(如图).
(Ⅰ)跳绳成绩大于或等于90分的学生常被称为“跳绳小达人”.已知该校高二年级有1000名学生,试估计高二全年级中“跳绳小达人”的学生人数:
(Ⅱ)为了了解学生居家体育锻炼情况,现从跳绳成绩在[60,70)和[80,90)的样本学生中随机抽取2人,记X表示在抽取的2名学生中体育成绩在[60,70)的学生人数,求X的分布列:
(Ⅲ)假设甲、乙、丙三名学生的跳绳成绩分别为a,b,c,且分别在[70,80),[80,90),[90,100]三组中,其中a,b,c∈N.当数据a,b,c的方差s2最小时,写出a,b,c的值.(结论不要求证明)
(注:s2[()2+(x2)2+…+()2],其中为数据x1,x2,…,xn的平均数)
【解答】解:(Ⅰ)由折线图可知,样本中跳绳成绩大于或等于90分的学生即“跳绳小达人”有13人,
所以该校高二年级有1000名学生,试估计高二全年级中“跳绳小达人”的学生人数有1000325.
(Ⅱ)由题可知,跳绳成绩在[60,70)的样本学生有2人,在[80,90)的样本学生有3人,
X表示在抽取的2名学生中体育成绩在[60,70)的学生人数,X取值为0,1,2.
P(X=0),
P(X=1),
P(X=2),
随机变量X的分布列如下:
X
0
1
2
P
(Ⅲ)甲、乙、丙三名学生的跳绳成绩分别为a,b,c,且分别在[70,80),[80,90),[90,100]三组中,其中a,b,c∈N.
当数据a,b,c的方差s2最小时,a,b,c的值为79,84,90或79,85,90.
21.已知Q为圆E:x2+(y+1)2=16上一动点,F(0,1),QF的垂直平分线交QE于点P,设点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知直线l为曲线C上一点A(x0,﹣1)处的切线,l与直线y=4交于B点,问:以线段AB为直径的圆是否过定点F?请给予说明.
【解答】解:(1)由已知得圆E的圆心为(0,﹣1),半径为4,|PQ|=|PF|,
∴|PE|+|PF|=|PE|+|PQ|=|QE|=4>|EF|=2,
∴点P在以E,F为焦点的椭圆上,
2a=4,c=1,∴a=2,,
∴曲线C的方程为.
(2)曲线C的方程为令y=﹣1,解得x,
所以,不妨取,
设,代入,
整理可得(3k2+4)x2+(9k2﹣6k)xk2﹣9k﹣9=0,
△=0⇒k=﹣2,∴直线l的方程为2x+y+4=0,∴B(﹣4,4),
则,∴以线段AB为直径的圆过定点F.
22.已知函数f(x)=x2﹣ax+2lnx.
(1)若a=5,求f(x)的极值;
(2)讨论函数f(x)的单调区间.
【解答】解:(1)由已知得f(x)=x2﹣5x+2lnx,
求导得f′(x)=2x﹣5,
随着x的变化f′(x),f(x)变化情况如下表:
x
(0,)
(,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
﹣
0
+
f(x)
↑
极大值
↓
极小值
↑
所以f(x)的极大值为f()2ln2,极小值为f(2)=﹣6+2ln2.
(2)因为f(x)=x2﹣ax+2lnx,所以f′(x),(x>0),
令p(x)=2x2﹣ax+2(x>0),△=a2﹣16,
①当△≤0时,即﹣4≤a≤4时,p(x)≥0,即f′(x)≥0,
所以函数f(x)单调递增区间为(0,+∞).
②当△>0时,即a<﹣4或a>4时,
若a<﹣4时,则p(x)>0,即f′(x)>0,
所以函数f(x)单调递增区间为(0,+∞).
若a>4时,令p(x)=2x2﹣ax+2=0,得x1,x2,
由f′(x)>0,即p(x)>0得0<x<x1或x>x2;
由f′(x)<0,即p(x)<0得x1<x<x2;
所以函数f(x)的单调递增区间为(0,x1),(x2,+∞),单调递减区间为(x1,x2)
综上所述,当a≤4时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),
当a>4时,函数f(x)的单调递增区间为(0,),(,+∞),
单调递减区间为(,).
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日期:2020/9/4 19:15:50;用户:497232607;邮箱:497232607@qq.com;学号:4383390
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