2020届四川省绵阳市高三第二次诊断性测试数学(文)试题(解析版)
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一、单选题
1.设全集,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】先确定集合的元素,再由补集定义求解.
【详解】
由题意,∴.
故选:D.
【点睛】
本题考查补集的运算,解题时需确定集合的元素后才能进行集合的运算.本题还考查了指数函数的单调性.
2.已知为虚数单位,复数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由除法计算出复数.
【详解】
由题意.
故选:A.
【点睛】
本题考查复数的除法运算,属于基础题.
3.已知高一(1)班有学生45人,高一(2)班有50人,高一(3)班有55人,现在要用分层抽样的方法从这三个班中抽30人参加学校“遵纪守法好公民”知识测评,则高一(2)班被抽出的人数为( )
A.10 B.12 C.13 D.15
【答案】A
【解析】分层抽样是按比例抽取人数.
【详解】
设高一(2)被抽取人,则,解得.
故选:A.
【点睛】
本题考查分层抽样,属于基础题.
4.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.5
【答案】C
【解析】根据向量平行的坐标运算计算出,再由模的坐标表示求模.
【详解】
∵,∴,,∴.
故选:C.
【点睛】
本题考查向量平行的坐标表示,考查向量模的坐标表示.属于基础题.
5.已知为任意角,则“”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
【答案】B
【解析】说明命题和是否为真即可.
【详解】
,则,因此“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
【点睛】
本题考查充分必要条件的判断,只要命题为真,则是的充分条件,是的必要条件.
6.已知,是圆:上一动点,线段的垂直平分线交于点,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】利用,确定点轨迹是椭圆,从而易求得其方程.
【详解】
由题意圆标准方程为,圆心为,半径为6,
∵线段的垂直平分线交于点,∴,
∴,
∴点轨迹是以为焦点,长轴长为6的椭圆,
∴,,
∴其轨迹方程为.
故选:A.
【点睛】
本题考查用椭圆的定义求轨迹方程,属于基础题.根据椭圆定义确定动点轨迹是椭圆,然后求出得标准方程,要注意所求轨迹方程是不是圆锥曲线的标准方程.
7.已知某产品的销售额与广告费用之间的关系如下表:
(单位:万元) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
(单位:万元) | 10 | 15 | 30 | 35 |
若根据表中的数据用最小二乘法求得对的回归直线方程为,则下列说法中错误的是( )
A.产品的销售额与广告费用成正相关
B.该回归直线过点
C.当广告费用为10万元时,销售额一定为74万元
D.的值是20
【答案】C
【解析】根据回归直线方程中系数为正,说明两者是正相关,求出后,再由回归方程求出,然后再求得,同样利用回归方程可计算出时的预估值.
【详解】
因为回归直线方程中系数为6.5>0,因此,产品的销售额与广告费用成正相关,A正确;
又,∴,回归直线一定过点,B正确;
时,,说明广告费用为10万元时,销售额估计为74万元,不是一定为74万元,C错误;
由,得,D正确.
故选:C.
【点睛】
本题考查回归直线方程,回归直线方程中系数的正负说明两变量间正负相关性,回归直线一定过中心点,回归直线方程中计算的值是预估值,不是确定值.
8.甲、乙、丙三位客人在参加中国(绵阳)科技城国际科技博览会期间,计划到绵阳的九皇山、七曲山大庙两个景点去参观考察,由于时间关系,每个人只能选择一个景点,则甲、乙、丙三人恰好到同一景点旅游参观的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】可用列举法写出三人选择景点的各种情形.然后计数后可概率.
【详解】
两景点用1,2表示,三人选择景点的各种情形为:甲1乙1丙1 ,甲1乙1丙2 ,甲1乙2丙1 ,甲2乙1丙1 ,甲2乙2丙1 ,甲2乙1丙2 ,甲1乙2丙2 ,甲2乙2丙2 共8种,其中三人去同一景点的有甲1乙1丙1 和甲2乙2丙2两种,所以概率为.
故选:B.
【点睛】
本题考查古典概型,解题时可用列举法写出所有的基本事件.
9.双曲线的右焦点为,过作与双曲线的两条渐近线平行的直线且与渐近线分别交于,两点,若四边形(为坐标原点)的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【解析】把四边形面积用表示出来,它等于,变形后可求得离心率.
【详解】
由题意,渐近线方程为,不妨设方程为,
由,得,即,同理,
∴,由题意,∴.
故选:B.
【点睛】
本题考查求双曲线的离心率.求离心率关键是找到关于的一个等式,本题中四边形的面积是就是这个等式,因此只要按部就班地求出其面积即可得.
10.已知圆:,直线经过点,且将圆及其内部区域分为两部分,则当这两部分的面积之差的绝对值最大时,直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图,设设,求出直线分圆所成两部分面积之差的绝对值,利用导数确定函数的单调性,确定出当最小时最大,由圆的性质知最小时,,从而可求得直线方程.
【详解】
圆标准方程为,圆心为,半径为,
直线交圆于两点,设,如图,则直线分圆所成两部分中较小部分面积为,较大部分面积为,
∴这两部分面积之差的绝对值为,
,∴是减函数,最小时,最大.
在中,,∴最小时,最大,从而最小.
∵经过点,∴由圆的性质知当时,取得最小值.此时,∴直线方程为,即.
故选:D.
【点睛】
本题考查直线与圆相交问题,解题关键是引入,借助于扇形面积公式用表示出两个弓形面积之差的绝对值,再利用导数确定这个绝对值最大时的值,从而确定直线的位置,求得其方程.本题考查了函数思想的应用.
11.已知为偶函数,且当时,,则满足不等式的实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由偶函数性质把不等式化为,由导数确定函数在上的单调性,利用单调性解不等式.
【详解】
∵是偶函数,∴,则不等式可化为,即,
时,,,
令,则,∴是上的增函数,∴当时,,
∴时,,∴在上是增函数,
∴由得,即,.
故选:A.
【点睛】
本题考查函数的奇偶性与单调性,考查解对数不等式.此各种类型不等式的解法是:本题这种类型的不等式有两种,一种是奇函数,不等式为,转化为,一种是偶函数,不等式为,转化为,然后由单调性去函数符号“”.
12.函数在区间上恰有一个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由零点存在定理得,但还要验证此时在上是否只有一个零点,然后讨论和两种情形是否符合题意.
【详解】
(1)若由得,,
,,∴.
设,,∵,∴在定义域内是增函数,
作出,的示意图,如图.
,,,∴与的图象在上只有一个交点,即在上只有一个零点,符合题意.
(2)若,则,.如(1)中示意图,是增函数,只是,而,∴与的图象在上只有一个交点,即在上只有一个零点,符合题意.
(3)若,则,,如(1)中示意图,是增函数,此时,但,而,因此在上与的图象还有一个交点,即在上有两个零点,不合题意.
综上,的取值范围是.
故选:D.
【点睛】
本题考查函数零点分布问题.在闭区间上只有一个零点,首先由零点存在定理确定参数范围,但是此种情形下必须验证在上是否是一个零点,零点存在定理只说明有零点,没有说明有几个零点.其次分别讨论和两种情形是否满足题意.
二、填空题
13.直线:与直线平行,则实数的值是______.
【答案】2.
【解析】由两直线平行的条件判断.
【详解】
由题意,解得.
故答案为:2.
【点睛】
本题考查两直线平行的充要条件,两直线和平行,条件是必要条件,不是充分条件,还必须有或,但在时,两直线平行的充要条件是.
14.某同学在最近的五次模拟考试中,其数学成绩的茎叶图如图所示,则该同学这五次数学成绩的方差是______.
【答案】30.8.
【解析】写出茎叶图中的5个数据,计算均值后再计算方差.
【详解】
五个数据分别是:110,114,119,121,126,其平均值为,
方差为
故答案为:30.8
【点睛】
本题考查茎叶图,考查方差的计算.读懂茎叶图是解题基础.
15.函数的图象如图所示,则在区间上的零点之和为______.
【答案】.
【解析】先求出周期,确定,再由点确定,得函数解析式,然后可求出上的所有零点.
【详解】
由题意,∴,又且,∴,
∴.
由得,,,
在内有:,它们的和为.
【点睛】
本题考查三角函数的零点,由三角函数图象求出函数解析式,然后解方程得出零点,就可确定在已知范围内的零点.本题也可用对称性求解,由函数周期是,区间含有两个周期,而区间端点不是函数零点,因此在上有4个零点,它们关于直线对称,由此可得4个零点的和.
16.过点的直线与抛物线:交于,两点(在,之间),是抛物线的焦点,若,则的面积为______.
【答案】3.
【解析】不妨设在第一象限且由设,由,得,从而.由共线及在抛物线上,可求得.
【详解】
不妨设在第一象限,如图,设,由题意,
∵,∴,∴.
又共线,∴,即,把代入得:
,显然,解得,∴,
∴,,∴.
故答案为:3.
【点睛】
本题考查直线与抛物线相交的面积问题.解题关键是善于发现和有共同的底,从而由面积比得出两点的纵坐标比,再由共线及在抛物线上,求得的纵坐标,从而得三角形面积.
三、解答题
17.每年的4月23日为“世界读书日”,某调查机构对某校学生做了一个是否喜爱阅读的抽样调查.该调查机构从该校随机抽查了100名不同性别的学生(其中男生45名),统计了每个学生一个月的阅读时间,其阅读时间(小时)的频率分布直方图如图所示:
(1)求样本学生一个月阅读时间的中位数.
(2)已知样本中阅读时间低于的女生有30名,请根据题目信息完成下面的列联表,并判断能否在犯错误的概率不超过0.1的前提下认为阅读与性别有关.
列联表
| 男 | 女 | 总计 |
|
|
| |
|
|
| |
总计 |
|
|
|
附表:
0.15 | 0.10 | 0.05 | |
2.072 | 2.706 | 3.841 |
其中:.
【答案】(1);(2)不能在犯错误的概率不超过0.1的前提下认为阅读与性别有关.
【解析】(1)频率为0.5对应的点的横坐标为中位数;
(2)100名学生中男生45名,女生55名,由频率分布直方图知,阅读时长大于等于的人数为50人,小于的也有50人,阅读时间低于的女生有30名,这样可得列联表中的各数,得列联表,依据公式计算,对照附表可得结论.
【详解】
(1)由题意得,直方图中第一组,第二组的频率之和为
.
所以阅读时间的中位数.
(2)由题意得,男生人数为45人,因此女生人数为55人,
由频率分布直方图知,阅读时长大于等于的人数为人,
故列联表补充如下:
| 男 | 女 | 总计 |
25 | 25 | 50 | |
20 | 30 | 50 | |
总计 | 45 | 55 | 100 |
的观测值,所以不能在犯错误的概率不超过0.1的前提下认为阅读与性别有关.
【点睛】
本题考查频率分布直方图,考查独立性检验.正确认识频率分布直方图是解题基础.
18.已知等差数列的公差,,且为与的等比中项.数列的通项公式为.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由等差数列的通项公式表示出,由等比中项定义求得,注意可确定只有一解,从而中得,也即得;
(2)由(1)得,用分组求和法可求得.
【详解】
(1)由题意得,.
∴,解得或.
又,得,故.
∴.
∴.
(2)由(1)可知,.
.
【点睛】
本题考查等差数列的通项公式,考查等比中项的定义,考查分组求和法以及等差数列和等比数列前项和公式,掌握等差数列与等比数列的通项公式和前项和公式是解题基础.
19.在中,内角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求;
(2)若为边上一点,且,,求.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由正弦定理把角的关系转化为边的关系,再由余弦定理可求得;
(2)把的面积用两种方法表示建立与三角形各边的关系,由,即即代入可得,再代入余弦定理中可求得,从而可得,于是得的值.
【详解】
(1)在中,由正弦定理得
,即.
由余弦定理得,
结合,可知.
(2)在中,,即.
由已知,可得.
在中,由余弦定理得,
即,整理得,即,
∴.
∴.
【点睛】
本题考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式,第(2)问解题关键是把三角形面积用两种方法表示而建立等式:.
20.已知椭圆:,动直线过定点且交椭圆于,两点(,不在轴上).
(1)若线段中点的纵坐标是,求直线的方程;
(2)记点关于轴的对称点为,若点满足,求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)设,,直线:,直线方程与椭圆方程联立消元得的二次方程,由判别式得的取舍范围,由韦达定理得,利用中点纵坐标是可求得,只要满足即可;
(2)由题意,,说明,,三点共线,即.这样可求出,化为只含的式子后代入(1)中的就可求得.
【详解】
(1)设,,直线:.
由消去得.
,解得或.
由韦达定理得,.①
∵中点的纵坐标是,
∴,代入①解得或.
又或,得.
∴直线的方程为.
(2)由题意得,
由,知,,三点共线,
即.
∴,
即,
解得.
将,,代入得.②
由①有,.③
将③代入②得到.
【点睛】
本题考查直线与椭圆相交问题,解题方法是“设而不求”的思想方法,解题时注意体会.
21.已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,记函数的两个极值点为,(其中),求的最大值.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
(2).
【解析】(1)求出导函数,由得增区间,由得减区间,注意题中函数定义域是,因此对二次三项式分类情况为第一类:或,第二类且.
(2)与极值点有关的问题,不是直接代入极值点,而是用表示极值点,由是方程的解,得,..不妨设,引入变量,则,就转化为的函数,由求得的范围,由导数知识可得所求最大值.
【详解】
(1).
令,则.
①当或,即时,得恒成立,
∴在上单调递增.
②当,即时,
由,得或;
由,得.
∴函数在和上单调递增,
在上单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,
在上单调递减.
(2)由(1)得,当时,有两极值点,(其中).
则,为的两根,
∴,.
.
令,
则.
由,得,
即,解得.
∵,
∴在上单调递减,
∴.
即的最大值为.
【点睛】
本题考查用导数研究函数的单调性,函数的极值点以及与极值点有关的最值.在求单调区间时要注意分类讨论.在研究极值点有关的最值问题时,常常设极值点为,由极值点的定义得出函数中参数与的关系,即用表示参数,并代入待求(证)式,同时设(本题),可把待求(证)式转化为的函数式,从而再利用导数的知识确定这个函数得出结论.这类题难度较大,对学生的思维能力、推理论证能力、转化与化归能力要求较高.
22.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(,为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线经过点,曲线的直角坐标方程为.
(1)求曲线的普通方程,曲线的极坐标方程;
(2)若,是曲线上两点,当时,求的取值范围.
【答案】(1),;(2).
【解析】(1)由消元后得普通方程,由代入直角坐标方程可得极坐标方程;
(2)直接把两点的极坐标代入曲线的极坐标方程,得,这样就可转化为三角函数式,利用三角函数知识可得取值范围.
【详解】
(1)将的参数方程化为普通方程为.
由,,
得点的直角坐标为,代入,得,
∴曲线的普通方程为.
可化为,即,
∴曲线的极坐标方程为.
(2)将点,代入曲线的极坐标方程,
得,,
∴
.
由已知,可得,
于是.
所以的取值范围是.
【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.消元法和公式法是解决此类问题的常用方法.
23.已知关于的不等式,其中.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若该不等式对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)用分类讨论的方法去绝对值符号后再解不等式,最后要合并(求并集);
(2)设,同样用分类讨论去绝对值符号化函数为分段函数,求得的最大值,解相应不等式可得的范围.
【详解】
(1)由时,.原不等式化为,
当时,,解得,综合得;
当时,,解得,综合得;
当时,,解得,综合得.
∴不等式的解集为.
(2)设函数,
画图可知,函数的最大值为.
由,解得.
【点睛】
本题考查解含绝对值的不等式,解题方法是根据绝对值定义去掉绝对值符号,用分类讨论的方法分段解不等式.