2020届陕西省汉中市高三上学期教学质量第一次检测考试数学(理)试题(解析版)
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一、单选题
1.设集合,,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解一元二次不等式可得集合B,利用交集定义求解即可.
【详解】
集合,
,
.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了集合的表示及集合的交集运算,属于基础题.
2.若(是虚数单位),则的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由复数除法法则计算出,再由共轭复数概念写出共轭复数.
【详解】
,∴.
故选:C.
【点睛】
本题考查复数的除法运算,考查共轭复数的概念,属于基础题.
3.已知向量,满足,,则( )
A.4 B.3 C.2 D.0
【答案】A
【解析】由向量数量积的运算法则计算.
【详解】
.
故选:A.
【点睛】
本题考查平面向量的数量积的运算法则,属于基础题.
4.已知,则的值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据诱导公式可化简已知条件得,再利用二倍角的正切公式求得结果.
【详解】
由题意得:
本题正确选项:
【点睛】
本题考查利用二倍角的正切公式求值问题,关键是能够利用诱导公式化简已知条件,得到正切值.
5.函数的图象可能是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】首先判断函数的奇偶性,排除选项,再根据特殊区间时,判断选项.
【详解】
是偶函数,是奇函数,是奇函数,函数图象关于原点对称,故排除A,B
,当时,,
,排除C.
故选:D .
【点睛】
本题考查根据函数解析式判断函数图象,一般从函数的定义域确定函数的位置,从函数的值域确定图象的上下位置,也可判断函数的奇偶性,排除图象,或是根据函数的单调性,特征值,以及函数值的正负,是否有极值点等函数性质判断选项.
6.在二项式的展开式中,的系数为( )
A.﹣80 B.﹣40 C.40 D.80
【答案】A
【解析】根据二项展开式的通项,可得,令,即可求得的系数,得到答案.
【详解】
由题意,二项式的展开式的通项为,
令,可得,
即展开式中的系数为,故选A.
【点睛】
本题主要考查了二项式定理的应用,其中解答中熟记二项展开式的通项是解答本题的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
7.我国北方某地区长期受到沙尘暴的困扰.2019年,为响应党中央提出的“防治土地荒漠化 助力脱贫攻坚战”的号召,当地政府积极行动,计划实现本地区的荒漠化土地面积每年平均比上年减少10%.已知2019年该地区原有荒漠化土地面积为7万平方公里,则2025年该地区的荒漠化土地面积(万平方公里)为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】得出n年后的沙漠化土地面积y关于n的函数,从而得出答案.
【详解】
设从2019年后的第n年的沙漠化土地面积为y,
则y=7×(1﹣10%)n,
故2025年的沙漠化土地面积为7×0.96.
故选:C.
【点睛】
本题考查了指数增长模型的应用,属于基础题.
8.已知函数的部分图像如图所示,为了得到的图象,可将的图象( )
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位 C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】A
【解析】利用函数的图象求得的值,再利用左加右减的平移原则,得到向右平移个单位得的图象.
【详解】
因为,
所以.
因为,
所以,即,
因为,所以,
所以.
所以,
所以的图象向右平移个单位 可得的图象.
故选:A.
【点睛】
本题考查利用函数的图象提取信息求的值、图象平移问题,考查数形结合思想的应用,求解时注意是由哪个函数平移到哪个函数,同时注意左右平移是针对自变量而言的.
9. 甲乙二人玩猜数字游戏,先由甲任想一数字,记为a,再由乙猜甲刚才想的数字,把乙猜出的数字记为b,且a,b∈{1,2,3},若|a-b| ≤ 1,则称甲乙“心有灵犀”,现任意找两个人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】试题分析:从1,2,3三个数中任取两个则|a-b|≤1的情况有1,1;2,2;3,3;1,2;2,1;2,3;3,2;共7种情况,甲乙出现的结果共有3×3=9,故出他们”心有灵犀”的概率为.
【考点】主要考查了组合及古典概型的概率问题.
点评:P(A)=,n表示该试验中所有可能出现的基本结果的总数目.m表示事件A包含的试验基本结果数.
10.若双曲线的一条渐近线被曲线所截得的弦长为2.则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先求出双曲线的渐近线方程,再根据弦长求出,再求双曲线C的离心率得解.
【详解】
双曲线的渐近线方程为,
由对称性,不妨取,即.
又曲线化为,
则其圆心的坐标为,半径为.
由题得,圆心到直线的距离,
又由点到直线的距离公式.可得.
解得,所以.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查双曲线的简单几何性质,考查直线和圆的位置关系和弦长的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和计算能力.
11.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了九匹三丈,问每天增加多少尺布?”若一个月按31天算,记该女子一个月中的第天所织布的尺数为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意女子每天织布数成等差数列,且,由于,且。所以,应选答案B。
12.定义在上的函数的图象是连续不断的曲线,且,当时,恒成立,则下列判断一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】构造函数,判断为偶函数,且在上单调递增,再计算函数值比较大小得到答案.
【详解】
构造函数,因为,所以
则,所以为偶数
当时,,所以在上单调递增,
所以有,则,即,即.
故选:
【点睛】
本题考查了函数的综合应用,构造函数判断其奇偶性和单调性是解题的关键.
二、填空题
13.直线是曲线的一条切线,则实数 。
【答案】
【解析】本小题考查导数的几何意义、切线的求法。,令得,故切点为,代入直线方程,得,所以。
14.在△ABC中,若b = 1,c =,,则a =
【答案】1
【解析】【详解】
由正弦定理可得,即 ,故,,
.
再由 可得,解得 .
故答案为 1.
15.圆锥的侧面展开图是半径为的半圆,则该圆锥的体积为________.
【答案】.
【解析】依据展开图与圆锥的对应关系列方程解出圆锥的底面半径和母线长,求出圆锥的高,得出体积.
【详解】
解:设圆锥的底面半径为,母线长为,则,解得,.
圆锥的高.圆锥的体积.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了圆锥的侧面展开图,圆锥的结构特征,圆锥的体积计算,属于基础题.
16.已知圆关于直线对称,则的最小值为________.
【答案】.
【解析】由题意可得圆心在直线上,故有,即,再利用基本不等式求得的最大值.
【详解】
解:因为圆关于直线对称;
所以圆心在直线上,故有,即;
所以:;
(当且仅当时等号成立)
的最小值为.
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查直线和圆的位置关系,基本不等式的应用,属于基础题.
三、解答题
17.已知数列是公比为2的等比数列,且成等差数列.
(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)由题意根据等差中项的性质可得,从而求出,,由此能求出数列的通项公式.
(2)推导出,由此利用等差数列前项和公式求出数列的前项和.
【详解】
(1)∵成等差数列,且数列是公比为2的等比数列,
∴,
∴
解得:,∴.
∴数列的通项公式为;
(2)∵,
∴.
【点睛】
本题考查数列的通项公式的求法,考查数列的前项和的求法,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是中档题.
18.为践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念和提高生态环境的保护意识,高二年级准备成立一个环境保护兴趣小组.该年级理科班有男生400人,女生200人;文科班有男生100人,女生300人.现按男、女用分层抽样从理科生中抽取6人,按男、女分层抽样从文科生中抽取4人,组成环境保护兴趣小组,再从这10人的兴趣小组中抽出4人参加学校的环保知识竞赛.
(1)设事件为“选出的这4个人中要求有两个男生两个女生,而且这两个男生必须文、理科生都有”,求事件发生的概率;
(2)用表示抽取的4人中文科女生的人数,求的分布列和数学期望.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)按分层抽样得抽取了理科男生4人,女生2人,文科男生1人,女生3人,再利用古典概型求解即可(2)由超几何分布求解即可
【详解】
(1)因为学生总数为1000人,该年级分文、理科按男女用分层抽样抽取10人,则抽取了理科男生4人,女生2人,文科男生1人,女生3人.
所以.
(2)的可能取值为0,1,2,3,
,
,
,
,
的分布列为
0 | 1 | 2 | 3 | |
.
【点睛】
本题考查分层抽样,考查超几何分布及期望,考查运算求解能力,是基础题
19.如图,在底面为矩形的四棱锥中,平面平面.
(1)证明:;
(2)若,,设为中点,求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)由平面平面可得面,从而可得;
(2)建立空间直角坐标系,求出向量及面法向量,代入公式即可得到结果.
【详解】
(1)依题意,面面,,
∵面,面面,
∴面.
又面,
∴.
(2)解法一:向量法
在中,取中点,∵,
∴,∴面,
以为坐标原点,分别以为轴,过点且平行于的直线为轴,所在的直线为轴,建立如图空间直角坐标系,
设,∵,∴,
∴,,,,,
∴,,.
设面法向量为,
则,解得.
设直线与平面所成角为,
则,
因为,∴.
所以直线与平面所成角的余弦值为.
(2)解法二:几何法
过作交于点,则为中点,
过作的平行线,过作的平行线,交点为,连结,
过作交于点,连结,
连结,取中点,连结,,
四边形为矩形,所以面,所以,
又,所以面,
所以为线与面所成的角.
令,则,,,
由同一个三角形面积相等可得,
为直角三角形,由勾股定理可得,
所以,
又因为为锐角,所以,
所以直线与平面所成角的余弦值为.
【点睛】
空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.
20.已知函数,.
(Ⅰ)求函数的极值;
(Ⅱ)若实数为整数,且对任意的时,都有恒成立,求实数的最小值.
【答案】(Ⅰ)极大值为,无极小值;(Ⅱ)1.
【解析】(Ⅰ)由题意首先求得导函数的解析式,然后结合导函数的符号讨论原函数的单调性,从而可确定函数的极值;
(Ⅱ)结合题意分离参数,然后构造新函数,研究构造的函数,结合零点存在定理找到隐零点的范围,最后利用函数值的范围即可确定整数m的最小值.
【详解】
(Ⅰ)设,
∴,
令,则;,则;
∴在上单调递增,上单调递减,
∴,无极小值.
(Ⅱ)由,即在上恒成立,
∴在上恒成立,
设,则,
显然,
设,则,故在上单调递减
由,,
由零点定理得,使得,即
且时,,则,
时,. 则
∴在上单调递增,在上单调递减
∴,
又由,,则
∴由恒成立,且为整数,可得的最小值为1.
【点睛】
本题主要考查导数研究函数的极值,导数研究函数的单调性,隐零点问题及其处理方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
21.已知双曲线的焦点是椭圆:的顶点,且椭圆与双曲线的离心率互为倒数.
(1)求椭圆的方程;
(2)设动点,在椭圆上,且,记直线在轴上的截距为,求的最大值.
【答案】(1) .
(2).
【解析】试题分析:(I)双曲线的焦点为,离心率为,对于椭圆来说,,由此求得和椭圆的方程.(II)设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆的方程,利用判别式求得的一个不等关系,利用韦达定理和弦长公式,求得一个等量关系,利用表示,进而用基本不等式求得的最大值.
试题解析:
(Ⅰ)双曲线的焦点坐标为,离心率为.
因为双曲线的焦点是椭圆:()的顶点,且椭圆与双曲线的离心率互为倒数,所以,且,解得.
故椭圆的方程为.
(Ⅱ)因为,所以直线的斜率存在.
因为直线在轴上的截距为,所以可设直线的方程为.
代入椭圆方程得 .
因为 ,
所以.
设,,
根据根与系数的关系得,.
则 .
因为,即 .
整理得.
令,则.
所以 .
等号成立的条件是,此时,满足,符合题意.
故的最大值为.
22.在直角坐标系中,直线的参数方程为(其中为参数).以坐标原点为极点,轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求和的直角坐标方程;
(2)设点,直线交曲线于两点,求的值.
【答案】(1):,:(2)
【解析】(1)消去得到直线方程,再利用极坐标公式化简得到答案.
(2)将直线的参数方程代入,化简得到,利用韦达定理计算得到答案.
【详解】
(1)直线的参数方程为(其中为参数),消去可得;
由,得,则曲线的直角坐标方程为.
(2)将直线的参数方程代入,得,
设对应的参数分别为,则,
.
【点睛】
本题考查了直线的参数方程,极坐标,利用直线的参数方程的几何意义可以快速得到答案,是解题的关键.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若的解集包含,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)函数化简为分段函数分别解不等式得到答案.
(2)题目等价于当时不等式恒成立,得到不等式,求的最小值得到答案.
【详解】
(1),由,解得,
故不等式的解集是;
(2)的解集包含,即当时不等式恒成立,
当时,,,即,
因为,所以,
令,,易知在上单调递增,
所以的最小值为,因此,即的取值范围为.
【点睛】
本题考查了绝对值不等式,将题目等价于当时不等式恒成立是解题的关键.
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