1、第 1 页,共 17 页 2019-2020 学年江西省新余市高三(上)期末学年江西省新余市高三(上)期末试卷试卷 数学数学(理科)(理科)题号 一 二 三 总分 得分 一、选择题(本大题共 12 小题,共 60.0 分)1.已知全集 U=R,集合 A=x|x(x-2)0,B=-1,0,1,2,3,则(UA)B=()A.-1 B.-1,3 C.1,2,3 D.-1,0,2,3 2.复数 z满足,则复数 z 的共轭复数的虚部为()A.B.C.D.3.鸡兔同笼,是中国古代著名的趣味题之一孙子算经中就有这样的记载:今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各有几何?设计如图的算法来解决这个问题
2、,则判断框中应填人的是()A.m94?B.m=94?C.m=35?D.m35?4.函数 f(x)=x2+e|x|的图象只可能是()A.B.C.D.5.若 x,y 满足 x+1yx,则 y-2x 的最大值是()A.-2 B.2 C.-1 D.1 6.设 a=log43,b=log86,c=20.1,则()A.abc B.bac C.cab D.cba 7.函数的最小正周期是 3,则其图象向左平移 个单位长度后得到的函数的一条对称轴是()第 2 页,共 17 页 A.B.C.D.8.已知三棱锥 P-ABC的四个顶点都在球 O 的表面上,侧棱 PA、PB、PC 两两垂直,且 PA=PB=PC=2,若
3、以 P为球心且 1 为半径的球与三棱锥 P-ABC公共部分的体积为 V1,球 O的体积为 V2,则 的值为()A.B.C.D.9.今年 4 月,习近平总书记专程前往重庆石柱考察了“精准脱贫”工作,为了进一步解决“两不愁,三保障”的突出问题,当地安排包括甲、乙在内的 5名专家对石柱县的 3 个不同的乡镇进行调研,要求每个乡镇至少安排一名专家,则甲、乙两名专家安排在不同乡镇的概率为 A.B.C.D.10.已知双曲线 C:=1(a0,b0)的左右焦点分别为 F1、F2,过原点的直线与双曲线 C交于 A,B两点,若AF2B=60,ABF2的面积为,则双曲线的渐近线方程为()A.y=B.y=2x C.y
4、=D.y=11.在ABC中,角 A,B,C的对边分别为 a,b,c,已知,且点 O满足=,2asinCcosB=asinA-bsinB+,则ABC 的面积为()A.B.C.D.12.已知函数 f(x)=x2+a(x0),g(x)=lnx(x0),其中 aR若 f(x)的图象在点 A(x1,f(x1)处的切线与 g(x)的图象在点 B(x2,g(x2)处的切线重合,则 a 的取值范围是()A.(-1+ln2,+)B.(-1-ln2,+)C.D.(ln2-ln3,+)二、填空题(本大题共 4 小题,共 20.0 分)13.中国古代数学专家(九章算术)中有这样一题:今有男子善走,日增等里,九日走12
5、60里,第一日,第四日,第七日所走之和为 390里,则该男子的第三日走的里数为_ 14.在(1+x)(1+2x)5的展开式中,x4的系数为_ (用数字作答)15.若 tan=3,则的值为_ 16.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出,今有抛物线 y2=2px(p0),如图,一平行 x 轴的光线射向抛物线上的点 P,经过抛物线的焦点 F 反射后射向抛物线上的点 Q,再反射后又沿平行 x轴方向射出,若两平行光线间的最小距离为 6,则此抛物线的方程为_ 三、解答题(本大题共 7 小题,共 84.0 分)第 3 页,共 17 页 17.已知an是首项为
6、 1 的等比数列,各项均为正数,且 a2+a3=12(1)求数列an的通项公式;()设 bn=,求数列bn的前 n 项和 Sn 18.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD平面ABCD,ADBC,AB=BC=PA=1,AD=2,PAD=DAB=ABC=90,点E在棱PC上,且CE=CP(01)(1)求证:CDAE(2)是否存在实数,使得二面角 C-AE-D 的余弦值为?若存在,求出实数 的值;若不存在,请说明理由 19.为庆祝党的 98 岁生日,某高校组织了“歌颂祖国,紧跟党走”为主题的党史知识竞赛从参加竞赛的学生中,随机抽取 40 名学生,将其成绩分为六段70,75),75,80),8
7、0,85),85,90),90,95),95,100,得到如图所示的频率分布直方图(1)求图中 a 的值及样本的中位数与众数;(2)若从竞赛成绩在70,75)与95,100两个分数段的学生中随机选取两名学生,设这两名学生的竞赛成绩之差的绝对值不大于 5分为事件 M,求事件 M发生的概率(3)为了激励同学们的学习热情,现评出一二三等奖,得分在95,100内的为一等奖,得分在90,95)内的为二等奖,得分在85,90)内的为三等奖若将频率视为概率,现从考生中随机抽取三名,设 为获得三等奖的人数,求 的分布列与数学期望 第 4 页,共 17 页 20.已知椭圆 C:+=1(ab0)过点 A(2,0)
8、,离心率为,O 为坐标原点(1)求椭圆 C 的标准方程;(2)设 P,Q,R为椭圆 C上的三点,OQ 与 PR 交于点 M,且=3,当 PR 的中点恰为点 M时,判断OPR的面积是否为常数,并说明理由 21.已知函数 f(x)=xex-1-a(x+lnx),aR(1)若 f(x)存在极小值,求实数 a 的取值范围;(2)设 x0是 f(x)的极小值点,且 f(x0)0,证明:f(x0)2(x02-x03)22.在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 C1的参数方程为(为参数),直线 C2的普通方程为 y=以坐标原点 O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系(1)求曲线 C1和直线 C2的极坐标方程;
9、(2)若直线 C2与曲线 C1交于 A,B两点,求 第 5 页,共 17 页 23.已知,且.证明:(1);(2).第 6 页,共 17 页 答案和解析答案和解析 1.【答案】B 【解析】解:A=0,2,UA=(-,0)(2,+),(UA)B=-1,3 故选:B 求出 A,再求补集,交集 本题考查集合交并补的运算,属于基础题 2.【答案】A 【解析】解:,其虚部为 故选:A 把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简,然后利用共轭复数的概念得答案 本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题 3.【答案】B 【解析】解:由题意知:i为鸡的数量,j为兔的数量,m 为足的数量,
10、根据题意,在程序框图中,当计算足的数量为 94 时,算法结束 因此判断框中应填入“m=94”故选:B Bi为鸡的数量,j为兔的数量,m为足的数量,根据题意可得判断条件 本题主要考查算法程序框图中判断条件的填写,考查分析问题和解决问题的能力,属于基础题目 4.【答案】C 【解析】解:因为对于任意的 xR,f(x)=x2+e|x|0恒成立,所以排除 A,B,由于 f(0)=02+e|0|=1,则排除 D,故选:C 由 f(x)0 恒成立,可排除 AB,由 f(0)=1,可排除 D,由此得到正确选项 本题考查由函数解析式确定函数图象,考查读图识图能力,解决这类题的一般方法是从单调性,奇偶性,特殊点等
11、角度,运用排除法求解,属于基础题 5.【答案】A 第 7 页,共 17 页【解析】解:作出实数 x,y 满足不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):令 z=-2x+y,则 y=2x+z,由图可知当直线 y=2x 过点 A(2,2)时,z最大,即-2x+y 取最大值为-4+2=-2,故选:A 作出 x,y满足的可行域,利用 z的几何意义即可解答 本题主要考查线性规划的应用,利用 z的几何意义,利用结合数形结合是解决本题的关键属于基础题 6.【答案】D 【解析】解:由指数函数 y=2x在 R 上单调递增,得 20.120,即 c1,由对数函数 y=log4x,y=log8x 在(0,+)上单调递增
12、,得:log41log43log44,log81log86log88,即 0a1,0b1,c最大,又a=log43=log23=log2,b=log86=3log26=log2,且,ab,cba,故选:D 先利用指数函数、对数函数单调性得出,c1,0a1,0b1,只需再比较 a与 b的大小,再把 a与 b 化为同底数的对数,利用对数函数的单调性即可比较出 a 与 b 的大小关系 本题主要考查了对数值大小的比较,是基础题 7.【答案】D 【解析】解:函数的最小正周期是 3,则:,解得:=,所以:,其图象向左平移 个单位长度后得到的函数,第 8 页,共 17 页 g(x)=4sin()=4sin(
13、)令:(kZ),解得:x=(kZ),当 k=1时,解得:x=,故选:D 直接利用函数的周期求出函数的关系式,进一步利用整体思想的应用求出结果 本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数性质的应用,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题型 8.【答案】B 【解析】解:根据题意,球 O 的半径为=,所以 V2=4,而 V1=13=,则=,故选:B 根据条件可知球 O 的直径为三棱锥 P-ABC 所在长方体的体对角线,进而求出球 O 的体积 V2,半径为 1 的球与三棱锥 P-ABC 公共部分的体积为该球体积的八分之一,进而可求出 V1 本题考查立体几何球体积计算公式,考查外接球
14、体积公式等知识,考查了空间想象能力,考查了计算能力,属于中档题 9.【答案】A 【解析】解:依题意,5名专家所有的安排方式可以分为三个乡镇的专家数分别为 3,1,1 和 2,2,1 两类,所以所有的安排方法共有+=150 种,甲、乙两名专家安排在同一乡镇的方法有+=36 种,所以甲、乙两名专家安排在不同乡镇的方法共有 150-36=114种,所以甲、乙两名专家安排在不同乡镇的概率为 P=故选:A 计算出所有的安排方法,以及甲乙安排在同一乡镇的方法,即可得到甲、乙两名专家安排在不同乡镇的概率 本题考查分步、分类计数原理的应用,注意优先分析受到限制的元素,属于基础题 10.【答案】D 第 9 页,
15、共 17 页【解析】【分析】本题考查了双曲线的定义和性质,渐近线方程求法,余弦定理的简单应用,属于中档题 连接 AF1,BF1,则四边形 AF2BF1为平行四边形;根据双曲线定义及ABF2的面积求得|BF1|,|BF2|,再在BF1F2中应用余弦定理即可求得 a,c 的关系,进而利用双曲线中 a,b,c 的关系求得渐近线方程【解答】解:根据题意,连接 AF1,BF1,则四边形 AF2BF1为平行四边形,设|AF2|=x,则|BF1|=x,|BF2|=x+2a,ABF2的面积为a2,AF2B=60,a2=x(x+2a),化简得 x2+2ax-4a2=0,解得 x=(-1)a,或 x=(-1)a(
16、舍),所以|BF2|=(+1)a,在BF1F2中,|F2F1|=2c,由余弦定理可得:4c2=(-1)2a2+(+1)2a2-2(+1)(-1)a2(-),化简可得 c2=4a2,由双曲线中 c2=a2+b2,可得 b2=3a2,即=,所以渐近线方程为 y=x 故选:D 11.【答案】D 【解析】解:由,可得,即 又,所以 b=4 因为=,所以点 O 为ABC 的重心,所以=3,所以=3,两边平方得,=-6|cosCAO+,因为,所以,=-6|+,于是-9|-4=0,所以|=,AOC 的面积为=第 10 页,共 17 页 因为ABC 的面积是AOC面积的 3倍故ABC的面积为 故选:D 由已知
17、结合余弦定理可求 b,然后结合重心的性质及向量数量积的性质可求 AO,然后根据三角形的面积公式可求 本题主要考查了余弦定理,三角形重心的性质及向量数量积的性质及三角形的面积公式的应用,属于中档试题 12.【答案】A 【解析】【分析】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查数学转化思想方法,训练了利用导数求最值,是较难题 由题意知,x10 x2,分别求出函数 f(x)在点 A处的切线方程与 g(x)在点 B 处的切线方程,整理后由斜率相等且在y轴上的截距相等可得a=lnx2+()2-1=-ln+()2-1,令 t=,则 t0,且 a=t2-t-lnt,然后利用导数求 h(t)=t2-t
18、-lnt的最小值,则答案可求【解答】解:由题意知,x10 x2,当 x10 时,函数 f(x)在点 A(x1,f(x1)处的切线方程为 y-(x12+x1+a)=(x1+)(x-x1);当 x20 时,函数 g(x)在点 B(x2,g(x2)处的切线方程为 y-lnx2=(x-x2)两直线重合的充要条件是=x1+,lnx2-1=-x12+a,得 a=lnx2+()2-1=-ln+()2-1,令 t=,由及 x10 x2知,则 0t,且 a=t2-t-lnt,设 h(t)=t2-t-lnt(0t),则 h(t)=2t-1-=,当 t(0,)时,h(t)0,h(t)在(0,)为减函数,则 h(t)
19、h()=ln2-1,又 t0 时,h(t)+aln2-1,则 a的取值范围是(ln2-1,+)故选:A 13.【答案】120 【解析】解:由题意可得,每天走的路程是等差数列,且,第 11 页,共 17 页 即 解得,所以 a3=a1+2d=120 故答案为:120 由题意可得,每天走的路程是等差数列,结合已知条件及等差数列的通项公式及求和公式可求首项及公差,即可求解 本题主要考查等差数列的应用,根据等差数列建立条件关系求出公差是解决本题的关键 14.【答案】160 【解析】解:在(1+x)(1+2x)5的展开式中:当第一个因式取 1时,则后一个因式取含 x4的项为 24x4=80 x4;当第一
20、个因式取 x时,则后一个因式取含 x3的项为 23x3=80 x3;所以展开式中 x4的系数为:80+80=160 故答案为:160 根据(1+x)(1+2x)5的展开式中,含 x4的项是第一个因式取 1和 x时,后一个因式应取 x4和 x3项,求出它们的系数和即可 本题考查了二项式定理的应用问题,是基础题目 15.【答案】-【解析】解:由于 tan=3,所以=,所以=故答案为:-直接利用三角函数关系式的变换和倍角公式的应用求出结果 本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,倍角公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型 16.【答案】y2=6x 【解析】解:由抛
21、物线的光学性质可得:PQ 必过抛物线的焦点 F(,0),当直线 PQ斜率不存在时,易得|PQ|=2p;当直线 PQ斜率存在时,设 PQ的方程为 y=k(x-),P(x1,y1),Q(x2,y2),由得:k2(x2-px+)=2px,整理得 4k2x2-(4k2p+8p)x+k2p2=0,第 12 页,共 17 页 所以 x1+x2=,x1x2=,所以|PQ|=x1+x2+p=2p;综上,当直线 PQ 与 x轴垂直时,弦长最短,又因为两平行光线间的最小距离为 6,故 2p=6,抛物线方程为 y2=6x 故答案为:y2=6x 先由题意得到 PQ 必过抛物线的焦点,设出直线 PQ的方程,联立直线 P
22、Q与抛物线方程,表示出弦长,得出 PQ的最小值,进而可求出 p 的值,得出抛物线方程 本题主要考查直线与抛物线位置关系,通常需要联立直线与抛物线方程,结合韦达定理、弦长公式等求解,属于常考题型 17.【答案】解:()设an的公比为 q,(q0)由 a2+a3=12得 q+q2=12,解得 q=3 或 q=-4(舍去),则 an=3n-1,()bn=(-),前 n项和 Sn=(1-+-+-+-+-)=(1+-)=-【解析】本题考查等比数列的通项公式的运用,考查数列的裂项相消求和,方程思想和运算能力,属于基础题()设an的公比为 q,(q0),由等比数列的通项公式,解方程可得公比,即可得到所求通项
23、公式;()求得 bn=(-),运用数列的裂项相消求和,化简可得所求和 18.【答案】解:(1)证明:过点 C作 CFAB交 AD 于点 F,AB=BC=1,AD=2,DAB=ABC=90,四边形 ABCF 为正方形,且 AF=FD=1,AC=在 RtCFD 中,CD=,在ACD 中,CD2+AC2=4=AD2,CDAC PAD=90,PAAD,又平面 PAD平面 ABCD,平面 PAD平面 ABCD=AD,PA 平面 PAD,PA平面 ABCD,PACD PA,AC 平面 PAC,且 PAAC=A,CD平面 PAC,又 AE 平面 PAC,CDAE(2)由题知,PA,AB,AD两两垂直,以点
24、A为坐标原点,AB,AD,AP 所在直线分别为 x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,第 13 页,共 17 页 则 A(0,0,0),P(0,0,1),C(1,1,0),D(0,2,0),=(-1,1,0),=(0,2,0)假设存在实数(01),使得二面角 C-AE-D的余弦值为,设 E(x,y,z),=,(x-1,y-1,z)=(-1,-1,1),E(1-,1-,),则=(1-,1-,)CD平面 PAC,平面 AEC 的一个法向量为=(-1,1,0)设平面 AED 的法向量为=(a,b,c),则即,令 c=1,则 a=,b=0,=(-,0,1-),0,可取=(-,0,1-),=,化简得
25、 32-8+4=0,(0,1),=(=2舍去),存在实数=,使得二面角 C-AE-D的余弦值为 【解析】(1)过点 C作 CFAB交 AD于点 F,推导出四边形 ABCF为正方形,CDAC,PAAD,从而 PA平面 ABCD,PACD 进而 CD平面 PAC,由此能证明 CDAE(2)以点 A为坐标原点,AB,AD,AP 所在直线分别为 x,y,z 轴建立空间直角坐标系,利用向量法能求出存在实数=,使得二面角 C-AE-D的余弦值为 本题考查线线垂直的证明,考查满足二面角的实数值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题 19.【答案】解:(1)由题意
26、,5(0.01+0.02+0.04+0.05+a+0.02)=1,解得 a=0.06;样本众数是=87.5,第 14 页,共 17 页 设样本中位数为 b,5(0.01+0.02+0.04)=0.350.5,5(0.01+0.02+0.04+0.06)=0.650,85b90,令 5(0.01+0.02+0.04)+(b-85)0.06=0.5,解得 b=87.5,样本的中位数是 87.5(2)成绩在70,75)的人数为 40 0.01 5=2,成绩在95,100的人数为 40 0.02 5=4,故从此 6人中随机抽取 2人,抽取的 2人在同一分数段的概率为 1-=事件 M发生的概率为 (3)
27、从考生中抽取 1人,此生获得三等奖的概率为 0.06 5=0.3,故 服从二项分布 B(3,0.3),故 P(=0)=0.73=0.343,P(=1)=0.30.72=0.441,P(=2)=0.320.7=0.189,P(=3)=0.33=0.027 故 的分布列为:0 1 2 3 P 0.343 0.441 0.189 0.027 E()=3 0.3=0.9 【解析】(1)根据小矩形面积之和等于 1 列方程求出 a,根据中位数定义估计中位数的范围,再列方程计算中位数,最高矩形的组中值为众数;(2)计算两组的人数,再计算抽取的两人在同一组的概率即可;(3)根据二项分布的概率公式求出分布列和数
28、学期望 本题考查了频率分布直方图,离散型随机变量的分布列,属于中档题 20.【答案】解:(1)由已知易得,b2=a2-c2=2,故椭圆 C 的标准方程为:(2)若点 Q是椭圆的右顶点(左顶点一样),则 Q(2,0),M 在线段 OQ上,此时 PRx 轴,求得,OPR的面积等于 若点 Q 不是椭圆的左、右顶点,则设直线 PR 的方程为:y=kx+m(m0),P(x1,y1),R(x2,y2),由得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-4=0,则,PR 的中点 M的坐标为,点 Q的坐标为,第 15 页,共 17 页 将其代入椭圆方程,化简得=点 O到直线 PR的距离,OPR的面积 综上可知,OPR
29、 的面积为常数 【解析】(1)直接由离心率及 a 值和 a,b,c 之间的关系求出椭圆的标准方程;(2)对 Q是否是椭圆的顶点讨论,由向量之间的关系及 M是 PR的中点可得 Q的坐标,代入椭圆得参数的关系,求出弦长 PR 及 O到弦的距离,求面积可得为定值 考查直线与椭圆的综合应用,所以中难题 21.【答案】解:(1)函数 f(x)=xex-1-a(x+lnx),aR 令 g(x)=xex-1-a,则 g(x)=(x+1)ex-10,g(x)在(0,+)上是增函数 又当 x0 时,g(x)-a,当 x+时,g(x)+当 a0时,g(x)0,f(x)0,函数 f(x)在区间(0,+)上是增函数,
30、不存在极值点;当 a0时,g(x)的值域为(-a,+),必存在 x00,使 g(x0)=0 当 x(0,x0)时,g(x)0,f(x)0,f(x)单调递减;当 x(x0,+)时,g(x)0,f(x)0,f(x)单调递增;f(x)存在极小值点 综上可知实数 a 的取值范围是(0,+)证明:(2)由(1)知-a=0,即 a=lna=lnx0+x0-1,f(x0)=(1-x0-lnx0)由 f(x0)0,得 1-x0-lnx00 令 g(x)=1-x-lnx,由题意 g(x)在区间(0,+)上单调递减 又 g(1)=0,由 f(x0)0,得 0 x01,令 H(x)=x-lnx-1,(x0),则 H
31、(x)=1-=,当 x1 时,H(x)0,函数 H(x)单调递增;当 0 x1 时,H(x)0,函数 H(x)单调递减;当 x=1 时,函数 H(x)取最小值 H(1)=0,H(x)=x-lnx-10,即 x-1lnx,即 ex-1x,1-x0-lnx01-x0-(x0-1)=2(1-x0)0,f(x0)=(1-x0-lnx0)2(1-x0)=2(-),第 16 页,共 17 页 f(x0)2(x02-x03)【解析】(1)先求得导函数,根据定义域为(0,+),可构造函数 g(x)=xex-1-a,通过求导及分类讨论,即可求得 a的取值范围(2)由(1)令-a=0,通过分离参数得 a=,同时求
32、对数,根据函数 f(x0)0,可得 1-x0-lnx00构造函数 g(x)=1-x-lnx 及 H(x)=x-lnx-1,由导数即可判断 H(x)的单调情况,进而求得 H(x)的最小值,结合 f(x0)=(1-x0-lnx0)即可证明不等式成立 本题考查了导数在研究函数单调性、极值和最值中的综合应用,利用导数证明不等式成立,变换过程复杂,需要很强的逻辑推理能力,是高考的常考点和难点,属于难题 22.【答案】解:(1)由曲线 C1的参数方程为(为参数),得曲线 C1的普通方程为(x-3)2+(y-3)2=4,曲线 C1的极坐标方程为(cos-3)2+(sin-3)2=4,即 2-6cos-6si
33、n+14=0 直线 C2过原点,且倾斜角为,直线 C2的极坐标方程为(R);(2)设点 A,B对应的极径分别为 1,2,由,得,12=14,又 10,20,=【解析】(1)先将曲线 C1的参数方程化为普通方程,再化为极坐标方程;根据直线过原点,即可得 C2的极坐标方程;(2)联立直线的极坐标方程与曲线 C1的极坐标方程,根据极径的关系代入即可求得的值 本题考查了参数方程、普通方程和极坐标方程的转化,利用极坐标求线段和,属于中档题 23.【答案】解:(1):(a2+b2+c2)(12+12+12)(a 1+b 1+c 1)2=9,所以 a2+b2+c23,当且仅当 a=b=c=1 时,等号成立(2):(+)(a+b+c)(+)2=9,所以+3,当且仅当 a=b=c=1时,等号成立 【解析】(1)用柯西不等式,直接证明不等式成立(2)用柯西不等式,直接证明不等式成 第 17 页,共 17 页 本题考查了不等式的证明,柯西不等式的应用,属于中档题