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2020届云南省红河自治州高三第二次高中毕业生复习统一检测数学(理)试题(解析版)
展开2020届云南省红河自治州高三第二次高中毕业生复习统一检测数学(理)试题
一、单选题
1.若集合,,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】B
【解析】先确定集合中的元素,然后再由并集定义计算.
【详解】
由题意集合,.∴.
故选:B
【点睛】
本题考查集合的交集运算,考查解一元二次不等式,属于基础题.
2.复数为纯虚数,则( )
A.0 B.4 C.2 D.
【答案】C
【解析】由复数的分类求出参数,再由复数模的概念计算模.
【详解】
复数为纯虚数,故,所以,,.
故选:C
【点睛】
本题考查复数的分类,考查复数的模,掌握复数的概念是解题关键.
3.已知棱长为2的正方体的俯视图是一个面积为4的正方形,则该正方体的正视图的面积不可能等于( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【解析】根据看正方体视角不同,其正视图是矩形,面积可知.
【详解】
该正方体的正视图为一个矩形,但根据看正方体视角不同,则面积不同,面积的范围是
故选:C
【点睛】
本题考查三视图,属于基础题.
4.已知函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由二倍角公式降幂后,应用两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质得最大值.
【详解】
化简函数得,所以函数的最大值为.
故选:A
【点睛】
本题考查二倍角公式,考查两角和的正弦公式,考查正弦函数的性质.三角函数问题通常都是应用恒等变换公式化为一个三角函数形式,即形式,然后由正弦函数性质求解.
5.已知圆,直线,则“与相交”是“”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
【答案】A
【解析】求出圆心到直线的距离,由相交得出的取值范围,然后根据集合间的包含关系可得结论.
【详解】
圆与直线相交,,,解得,因为是的子集.
故选:A
【点睛】
本题考查充分必要条件的判断,考查直线与圆的位置关系,掌握集合包含关系与充分必要条件的关系是解题关键.
6.已知圆的半径为2,在圆内随机取一点,则过点的所有弦的长度都大于的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当是弦中点时,弦长最短,利用垂径定理,得只要点到圆心的距离不大于1即可满足要求,由此可得点所在区域,计算出该区域面积及已知圆面积后可得概率.
【详解】
当是弦中点时,弦长最短,弦长为时,,所以过点的所有弦的长度都大于的点落在以点为圆心,半径为1的圆内.则所求概率为.
故选:C
【点睛】
本题考查几何概型,解题关键是确定点所在的区域.利用弦长公式及垂径定理可确定.
7.若双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为3,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】由弦长,根据垂径定理求出圆心到渐近线的距离,从而得的关系式,再转化为的方程即得.
【详解】
设双曲线的一条渐近线方程为,则圆心到该直线的距离,由题意得,,化简得,即,所以,即.
故选:C
【点睛】
本题考查求双曲线的离心率,考查直线与圆相交弦长问题.解题关键是掌握圆的垂径定理,求出圆心到渐近线的距离.
8.设实数,则展开式中的常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由定积分的几何意义求得,由二项式定理得展开式通项,令的指数为0可得常数项的系数,从而得常数项.
【详解】
由定积分的几何意义可知,,
展开式通项为,
令,得,所以常数项为.
故选:D
【点睛】
本题考查定积分的几何意义,考查二项式定理,掌握定积分几何意义是解题基础,掌握二项展开式通项公式是解题关键.
9.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题:“今有器中米,不知其数,前人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升,问:米几何?”如图是解决该问题的程序框图,若输出的(单位:升),则输入的的值为( )
A.2.25 B.4.5 C.6.75 D.9
【答案】D
【解析】模拟程序运行,观察变量值的变化情况,可得结论.
【详解】
程序运行变量值依次为:;;;;此时不满足循环条件,输出.
故选:D
【点睛】
本题考查程序框图,考查循环结构,解题时可模拟程序运行,确定变量值变化,判断循环条件可得结论.
10.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】判断函数为偶函数,再确定函数在上的单调性,
【详解】
因为函数,因此函数是定义域上的偶函数,
时,是增函数,此时也是增函数,所以是增函数,
又是增函数,所以在上单调递增,
,,∴,
∴.
故选:B
【点睛】
本题考查函数的奇偶性与单调性,考查幂与对数的比较大小,综合性较强,属于中档题.
11.在三棱锥中,,,,则此三棱锥外接球的半径为( )
A. B. C. D.13
【答案】C
【解析】三棱锥对棱相等,可放到一个长方体中,三棱锥的棱为长方体的面对角线,长方体的对角线就是外接球直径,由此可得结论.
【详解】
将三棱锥放在长方体中,设长方体的长、宽、高分别为,则,所以,所以该三棱锥外接球的半径为.
故选:C
【点睛】
本题考查三棱锥的外接球,考查长方体的外接球问题,解题关键是把对棱相等的三棱锥扩展为一个长方体,由长方体性质易求解.
12.下列关于三次函数叙述正确的是( )
①函数的图象一定是中心对称图形;
②函数可能只有一个极值点;
③当时,在处的切线与函数的图象有且仅有两个交点;
④当时,则过点的切线可能有一条或者三条.
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】A
【解析】根据对称中心的性质,导数与单调性,导数的几何意义求解后判断.
【详解】
①的对称轴为的轴对称图形,所以必定是中心对称图形,且对称中心为,所以①正确:(或者可用证明)
②由于函数的图象是中心对称图形,如果存在极大值,那么一定存在极小值,故②错误;
③设切点为,,斜率,
切线为,所以
,化简得:,∴或者,所以当时,即时,切线与有唯一的交点,当时,切线与有两个不同的交点,所以③正确;
④过点的切线的切点不一定是,设切点为,则切线方程为,因为在切线上,所以,将,,代入化简可得:,∴或者,所以当时,即时,切线只有一条,当时,切线有两条,所以④错误;
故选:A
【点睛】
本题考查导数与函数的对称性的关系,考查导数与极值,考查导数的几何意义,解题中难度较大.特别是求切线方程,计算难度很大,对学生的逻辑思维能力,运算求解能力要求较高,本题属于困难题.
二、填空题
13.已知向量,,,若,则的值为_____.
【答案】1
【解析】由向量的加减法求出,再由垂直的数量积运算求出.
【详解】
,,可得,由,可得.
故答案为:1
【点睛】
本题考查向量的数量积,考查垂直的坐标表示.属于基础题.
14.设满足约束条件,若标着数的最大值为12,则的最小值为______.
【答案】
【解析】作出可行域,作出目标函数对应的直线,平移该直线得最优解,然后由基本不等式得最小值.
【详解】
作出可行域,如图内部(含边界),作直线,把直线平移到点时目标函数取最大值,即,所以,满足题意.由,在时等号成立,得的最小值为
故答案为:.
【点睛】
本题考查简单的线性规划,考查基本不等式求最值,解题关键是作出可行域及目标函数对应的直线,平移直线得最优解.
15.已知的内角的对边分别为,若,,,则的面积为______.
【答案】
【解析】由正弦定理化边为角,再由诱导公式化,展开后可求得,即角,再由余弦定理求得,最后由三角形面积公式求得面积.
【详解】
由正弦定理得:,因为
所以,因为,所以,
,由余弦定理,即,解得,
所以.
故答案为:
【点睛】
本题考查正弦定理、余弦定理和三角形面积公式,解题关键是用正弦定理化边为角,然后由三角函数公式变形求出角.
16.已知倾斜角为的直线过曲线的焦点,且与相交于不同的两点(在第一象限),则_____.
【答案】
【解析】求出点坐标,过作垂直轴于点,垂直准线于点,为准线与轴的交点,由结合直线倾斜角是60°可得出的方程,从而求得.
【详解】
由曲线即得,.
过作垂直轴于点,垂直准线于点,为准线与轴的交点,则,所以.
故答案为:.
【点睛】
本题考查抛物线的焦点弦问题,考查求抛物线上的点到焦点的距离,解题关键利用抛物线的定义建立焦半径的关系式.
三、解答题
17.已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,设是数列的前项和,求证.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)由求得,注意即可;
(2)由放缩后可裂项相消求和,从而证得结论.
【详解】
(1)当时,,
.
当时,满足上式, 所以.
(2)由(1)知,,
所以.
【点睛】
本题考查由前项和求通项公式,考查放缩法证明不等式.在由求时,一定要注意中有,因此需另外计算验证.
18.某公司为了提升公司业绩,对公司销售部的所有销售员12月份的产品销售量作了一次调查,得到如下的频数分布表:
销售量/件 | ||||||
人数 | 14 | 30 | 16 | 28 | 20 | 12 |
(1)若将12月份的销售量不低于30件的钠售员定义为“销售达人”,否则定义为“非销售达人”请根据频数分布表补全以下列联表:
| 销售达人 | 非销售达人 | 总计 |
男 | 40 |
|
|
女 |
| 30 |
|
总计 |
|
|
|
并判断能否在犯错误的概率不超过0.1的前提下认为该公司销售员是否为“销售达人”与性别有关:
(2)在(1)的前提下,从所有“销售达人”中按照性别进行分层抽样,抽取6名,再从这6名“销售达人”中抽取4名作销售知识讲座,记其中男销售员的人数为,求的分布列和数学期望.附表及其公式:
0.15 | 0.10 | 0.05 | |
2.072 | 2.706 | 3.841 |
.
【答案】(1)列联表见解析,能在犯错的概率不超过0.1的前提下认为该公司销售员是否为“销售达人”与性别有关;(2)分布列见解析,
【解析】(1)根据频数分布表及列联表中数据可完善列联表,然后计算可得结论;
(2)由(1)知,抽取的6名“销售达人”中,有4名男销售员,有2名女销售,所以的可能取值为2,3,4. 分别计算概率得分布列,由期望公式可期望.
【详解】
(1)频数分布表补全以下列联表:
| 销售达人 | 非销售达人 | 总计 |
男 | 40 | 30 | 70 |
女 | 20 | 30 | 50 |
总计 | 60 | 60 | 120 |
所以,
所以能在犯错的概率不超过0.1的前提下认为该公司销售员是否为“销售达人”与性别有关;
(2)由(1)知,抽取的6名“销售达人”中,有4名男销售员,有2名女销售,所以的可能取值为2,3,4.
所以的分布列为
2 | 3 | 4 | |
所以数学期望
【点睛】
本题考查独立性检验,考查随机变量的概率分布列和数学期望,独立性检验只要根据公式计算即可.随机变量的概率分布列首先确定随机变量的所有可能取值,然后计算概率即得.
19.如图,在长方体中,,为中点.
(1)在棱上是否存在一点,使得平面?若存在,求的长;若不存在,说明理由.
(2)若二面角的大小为,求的长.
【答案】(1)存在,;(2)4
【解析】如图,以为原点的方向分别为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系.设,写出各点坐标.
(1)假设在棱上存在一点,使得平面.利用与平面的法向量垂直可得方程,如有解说明存在,如无解说明不存在;
(2)同(1)再求出平面的法向量,由两平面的法向量夹角与二面角关系可求得,即的长.
【详解】
如图,以为原点的方向分别为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系.
设,则,,,,
故,,.
(1)假设在棱上存在一点,使得平面.此时.
又设平面的法向量.
平面,,,得,取,得平面的一个法向量.
要使平面,只要,有,解得.
又平面,∴存在点,满足平面,此时.
(2)连接,由长方体及得.
面,,平面
就是平面的一个法向量,
设与所成的角为,则.
∵二面角的大小为,,即,
解得,即的长为4.
【点睛】
本题考查用空间向量法研究线面平行,求二面角.解题时在几何体中找三个交于同一点且两两相互垂直的直线,以它们为坐标轴建立空间直角坐标系,写出各点坐标后可用向量法求解立体几何问题.
20.已知椭圆的离心率为,点,的面积为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设是轴上不同的两点,点在椭圆内(异于原点),点在椭圆外.若过点作斜率存在且不为0的直线与相交于不同的两点,且满足.求证:点的横坐标之积为定值.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)由离心率和的面积得的两个方程,结合可求得得椭圆方程;
(2)作点关于轴的对称点,由椭圆的对称性可知,点在椭圆上,条件等价于三点共线.可设直线的方程为(实际上),,,,,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得,再由,可得,即得结论.
【详解】
(1)由题意得, 解得,所以所求椭圆的标准方程为.
(2)作点关于轴的对称点,由椭圆的对称性可知,点在椭圆上,且,
又,所以,故点三点共线.
由题意可设直线的方程为(),,,,,
联立,消去并整理得,,
则有,,
因为,所以,即,
所以,即,
所以,即,解得.
又, 所以.故点的横坐标之积为定值16.
【点睛】
本题考查求椭圆标准方程,考查直线与椭圆相交中的定值问题.
1.求定值问题的常用方法:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
2.定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问题,基本思路是使用参数表示要解决的问题,证明要解决的问题与参数无关.在这类问题中选择消元的方向是非常关键的.
21.已知函数的最小值为0.
(1)求的值;
(2)设,求证:.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)求出导函数,由导函数确定函数的单调性,极值、最值;
(2)令数列的前项和,求出,(1)中结论可得:, 令,则,对放缩后有,不等式右边就是,从而证得结论.
【详解】
(1),,
令,解得;令,解得;
所以,在单调递减,在上单调递增,
所以, 解得;
(2)令数列的前项和,
则时,,
又,适合,
∴,
由(1)得,变形可得:, 令,则,
因此,
所以
【点睛】
本题考查用导数求函数最值,考查不等式的证明,本题不等式的证明中一个关键是设出数列的前项和为,一个是由函数的结论得出,然后绝对值放缩把与结合在一起,得出结论.
22.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线的极坐标方程为,曲线的参数方程为(为参数).
(1)求的直角坐标方程和的普通方程;
(2)若与相交于两点,求的面积.
【答案】(1):,:;(2)
【解析】(1)由公式可把极坐标方程化为直角坐标方程,消去参数可把参数方程化为普通方程;
(2)直线方程与抛物线方程联立消去得的一元二次方程,由韦达定理得,由焦点弦性质得弦长,再求出原点到直线的距离的可得三角形面积.
【详解】
(1)的极坐标方程可化为,因为,
故的直角坐标方程为, 消参可得的普通方程为;
(2)的焦点坐标为,为过的直线,联立,得,
所以,点到直线的距离, 所以
【点睛】
本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,考查参数方程与普通方程的互化,考查直线与抛物线相交中三角形面积问题,掌握抛物线焦点弦性质解题更加方便.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)记的最大值为,设,且,求证:.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)按绝对值定义去掉绝对值符号后分类解不等式即可;
(2)由(1)求出函数最大值,用“1”的代换,展开后用基本不等式可证明.
【详解】
(1),故当或者不成立,当时,,解得:,
故的解集为 ;
(2)由(1)知,故,所以,
当且仅当时,即,,时,等号成立,所以.
【点睛】
本题考查解含绝对值的不等式,考查用基本不等式证明不等式.用分类讨论思想解绝对值不等式是常用方法.