2020届云南省陆良县高三上学期第二次适应性考试数学(理)试题(解析版)
展开2020届云南省陆良县高三上学期第二次适应性考试数学(理)试题
一、单选题
1.若集合,,则( )
A. B.
C. D.或
【答案】A
【解析】可以求出集合B,然后进行交集的运算即可.
【详解】
解:,,
.
故选:A.
【点睛】
本题考查了描述法的定义,一元二次不等式的解法,交集的运算,考查了计算能力,属于基础题.
2.已知为实数,若复数为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据复数的运算法则进行化简,结合复数是纯虚数,进行求解即可.
【详解】
=,∵复数是纯虚数,∴且
得且≠,即,
故选D.
【点睛】
本题主要考查复数的运算以及复数的概念,根据复数是纯虚数建立条件关系是解决本题的关键,属于基础题.
3.的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由三角函数的基本关系式和正弦的倍角公式,即可求解,得到答案.
【详解】
由三角函数的基本关系式和正弦的倍角公式,
可得,故选B.
【点睛】
本题主要考查了三角函数的基本关系式和正弦的倍角公式的应用,其中解答中熟记三角函数的基本关系式和正弦的倍角公式,准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
4.若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】易知,,,∴,故选B.
5.在半径为2圆形纸板中间,有一个边长为2的正方形孔,现向纸板中随机投飞针,则飞针能从正方形孔中穿过的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据面积比的几何概型,即可求解飞针能从正方形孔中穿过的概率,得到答案.
【详解】
由题意,边长为2的正方形的孔的面积为,
又由半径为2的圆形纸板的面积为,
根据面积比的几何概型,可得飞针能从正方形孔中穿过的概率为,
故选D.
【点睛】
本题主要考查了面积比的几何概型的概率的计算,以及正方形的面积和圆的面积公式的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
6.宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等.下图是源于其思想的一个程序框图,若输入的a,b分别为5,2,则输出的( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【解析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【详解】
解:当时,,,满足进行循环的条件,
当时,,满足进行循环的条件,
当时,,满足进行循环的条件,
当时,,不满足进行循环的条件,
故输出的n值为4,
故选:B.
【点睛】
本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.
7.的展开式中,含的项的系数是()
A.-40 B.-25 C.25 D.55
【答案】B
【解析】写出二项式的展开式中的通项,然后观察含的项有两种构成,一种是中的1与中的二次项相乘得到,一种是中的与中的常数项相乘得到,将系数相加即可得出结果。
【详解】
二项式的展开式中的通项,含的项的系数为,故选B.
【点睛】
本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.
8.函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先判断函数为奇函数,再求出即可判断
【详解】
,
则函数为奇函数,故排除,
当时,,故排除,
故选.
【点睛】
本题考查了函数图形的识别,关键掌握函数的奇偶性和函数值,属于基础题.
9.等差数列的首项为2,公差不等于0,且,则数列的前2019项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先设等差数列的公差为,根据题中条件求出公差,得到,再由裂项相消法即可求出结果.
【详解】
设等差数列的公差为,
由,,可得,所以,因此,
所以,
所以 .
故选B
【点睛】
本题主要考查等差数列的通项公式、以及裂项相消法求数列的和,熟记公式即可,属于常考题型.
10.已知抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合,且抛物线的准线被双曲线截得的线段长为6,那么该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】首先求出抛物线焦点坐标,可知双曲线;再由双曲线截抛物线的准线所得线段长为,由双曲线的对称性可知点在双曲线上,代入即可求解.
【详解】
由题易知抛物线的焦点坐标为,则双曲线的一个焦点坐标为,
因为抛物线的准线方程为,双曲线截抛物线的准线所得线段长为,
所以点在双曲线上,可得,可得 ,
所以,即
故选:A
【点睛】
本题主要考查抛物线与双曲线的定义和性质以及双曲线的对称性,需熟记并理解双曲线与抛物线的定义和性质,属于基础题.
11.已知如图所示的三棱锥的四个顶点均在球的球面上,和所在的平面互相垂直,,,,则球的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】试题分析:因为,,,所以的中点为的外心,连接,则,又和所在的平面互相垂直,所以
平面,上的每一点到距离相等,因此正三角形的中心即是外接球球心,其半径也是外接球半径,所以球半径,求体积为 ,故选C.
【考点】1、外接球的性质及勾股定理;2、面面垂直及球的体积公式.
【方法点睛】本题主要考查外接球的性质及勾股定理、面面垂直及三棱锥外接球体积的求法,属于难题.要求外接球的表面积和体积,关键是求出求的半径,求外接球半径的常见方法有:①若三条棱两垂直则用(为三棱的长);②若面(),则(为外接圆半径);③可以转化为长方体的外接球;④特殊几何体可以直接找出球心和半径.本题是根据方法④直接找出球心并求出半径进而得到求体积的.
12.已知函数 若函数有个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
时,,由,得,由,得,在上递增,在上递减,时,,且 时, 画出的图象如图,由图知时,与有三个交点,此时有三个零点,所以实数取值范围是,故选A.
【方法点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性与最值,函数的图象以及数形结合思想的应用,属于难题. 数形结合是根据数量与图形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法,.函数图象是函数的一种表达形式,它形象地揭示了函数的性质,为研究函数的数量关系提供了“形”的直观性.归纳起来,图象的应用常见的命题探究角度有:1、确定方程根的个数;2、求参数的取值范围;3、求不等式的解集;4、研究函数性质.
二、填空题
13.已知x,y满足不等式组,则的最小值为______.
【答案】2
【解析】由约束条件作出可行域,再由的几何意义,即可行域内动点到原点距离的平方,结合点到直线的距离公式求解.
【详解】
解:,的几何意义为动点到原点距离的平方.
作出x,y满足不等式组对应的平面区域如图:
由图可知:原点到直线的距离为可行域内动点到原点距离的最小值.
由点到直线距离公式得,
的最小值为.
故答案为:2.
【点睛】
本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
14.曲线在处的切线的倾斜角为__________.
【答案】
【解析】首先求出,根据导数的几何意义即可求解.
【详解】
由,
所以
所以
即处的切线的斜率为
故切线的倾斜角为
故答案为:
【点睛】
本题主要考查导数的几何意义以及求导公式,需熟记基本初等函数的导数公式和运算法则,理解导数的几何意义.
15.各项均为正数的等比数列的前项和为,已知,,则_________.
【答案】150
【解析】根据等比数列前项和的性质成等比数列,建立方程关系即可求解.
【详解】
在等比数列中,
,,
也成等比数列,
即成等比数列,
解得
故答案为:
【点睛】
本题主要考查等比数列前项和以及性质的应用,要熟练掌握等比数列项和公式和性质以及等比数列的基本运算,考查学生的运算能力.
16.已知点在圆和圆的公共弦上,则的最小值为_________.
【答案】16
【解析】首先根据圆和圆的标准方程,作差求出两圆的公共弦所在的直线方程,
结合点在该公共弦上得到,然后把变形为
,展开后利用基本不等式即可求解.
【详解】
根据题意,圆和圆,两圆作差可得
其公共弦所在的直线方程为,
又由点在两圆的公共弦上,则,
当且仅当且,即时等号成立,
的最小值为
故答案为:
【点睛】
本题主要考查圆的公共弦所在的直线方程、基本不等式求最值,属于基础题.
三、解答题
17.已知,设.
(1)求的解析式并求出它的周期.
(2)在中,角所对的边分别为,且,求的面积.
【答案】(1),周期为;(2).
【解析】(1)先根据向量的运算规则求解,然后化简可求;
(2)先求角,结合余弦定理求出,可得面积.
【详解】
(1)由,
则=,
即函数的周期,
故,周期为.
(2)因为,
所以,
所以,
又,
所以,
所以,
又,
由余弦定理得:
,
所以,
所以,
即.
【点睛】
本题主要考查三角函数的性质和利用余弦定理求解三角形,侧重考查数学运算的核心素养.
18.如图,是半圆的直径,是半圆上除点外的一个动点,垂直于所在的平面,垂足为,,且,.
(1)证明:平面平面;
(2)当为半圆弧的中点时,求二面角的余弦值.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】(1)先证明平面,再证明后即可得平面,即可得证;
(2)建立空间坐标系后分别求出平面的一个法向量和平面的一个法向量,求出后即可得解.
【详解】
(1)证明:因为是半圆的直径,所.
因为垂直于所在的平面,,
所以,所以平面.
因为,且,
所以四边形为平行四边形.
所以,所以平面,
因为平面,所以平面平面.
(2)由题意,,、、两两互相垂直,建立如图所示空间直角坐标系.
则,,,,所以,,,.
设平面的一个法向量为,
则即
令,则.
设平面的一个法向量为,
则即
则,
则.
因为二面角是钝角,所以二面角的余弦值为.
【点睛】
本题考查了面面垂直的判定与空间向量的应用,考查了计算能力,属于中档题.
19.随着经济的发展,个人收入的提高,自2019年1月1日起,个人所得税起征点和税率作了调整.调整如下:纳税人的工资、薪金所得,以每月全部收入额减除5000元后的余额为应纳税所得额.依照个人所得税税率表,调整前后的计算方法如表:
个人所得税税率表调整前 | 个人所得税税率表调整后 | ||||
免征额3500元 | 免征额5000元 | ||||
级数 | 全月应纳税所得额 | 税率 | 级数 | 全月应纳税所得额 | 税率 |
1 | 不超过1500元部分 | 3 | 1 | 不超过3000元部分 | 3 |
2 | 超过1500元至4500元的部分 | 10 | 2 | 超过3000元至12000元的部分 | 10 |
3 | 超过4500元至9000元的部分 | 20 | 3 | 超过12000元至25000元的部分 | 20 |
(1)假如小明某月的工资、薪金等税前收入为7500元,请你帮小明算一下调整后小明的实际收入比调整前增加了多少?
(2)某税务部门在小明所在公司利用分层抽样方法抽取某月100个不同层次员工的税前收入,并制成下面的频数分布表:
收入元 | ||||||
人数 | 40 | 30 | 10 | 8 | 7 | 5 |
先从收入在及的人群中按分层抽样抽取7人,再从中选3人作为新纳税法知识宣讲员,用随机变量X表示抽到作为宣讲员的收入在元的人数,求X的分布列与数学期望.
【答案】(1)220元;(2)分布列见解析,;
【解析】(1)分别计算小明调整前后的税收,实际收入比调整前增加的为税收减少的部分
(2)由频数分布表可知抽取的7人中占4人,中占3人,X的取值可能值0,1,2,3;列出分布列,利用期望定义公式计算即可.
【详解】
解:(1)按调整起征点前应纳税为:;
按调整起征点后应纳税为:;;
所以小明实际收入增加了220元;
(2)由频数分布表可知抽取的7人中占4人,中占3人,
X的取值可能值0,1,2,3;
;
;
;
;
所以X的分布列为:
X | 0 | 1 | 2 | 3 |
P |
|
|
|
;
【点睛】
本题考查了税收的计算,离散型随机变量的概率分布列和期望的计算,属于基础题.
20.已知椭圆的离心率,一个长轴顶点在直线上,若直线与椭圆交于,两点,为坐标原点,直线的斜率为,直线的斜率为.
(1)求该椭圆的方程.
(2)若,试问的面积是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);(2)的面积为定值1.
【解析】(1)根据离心率及长轴即可写出椭圆标准方程(2)设,,当直线的斜率存在时,设其方程为,求,点到直线的距离,写出三角形面积,化简即可求证.
【详解】
由,又由于,一个长轴顶点在直线上,
可得:,,.
(1)故此椭圆的方程为.
(2)设,,当直线的斜率存在时,设其方程为,
联立椭圆的方程得:,
由,可得,
则,,
,
又点到直线的距离,
,
由于,
可得:,
故,
当直线的斜率不存在时,可算得:,
故的面积为定值1.
【点睛】
本题主要考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,三角形的面积公式,考查了学生的运算能力及推理能力,属于难题.
21.已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)当时,证明: (其中e为自然对数的底数).
【答案】(1)当时, 的递增区间为;
当时,的递增区间为,,递减区间为;
当时,的递增区间为,,递减区间为;
(2)见解析
【解析】(1)求出函数的导数,通过讨论的取值范围,求出函数的单调区间即可.
(2)问题转化为,令 ,根据函数的单调性证明即可.
【详解】
(1)由题意,函数的定义域为,
当时,恒成立,故的递增区间为;
当时,在区间,时,时,
所以的递增区间为,,递减区间为;
当时,在区间,时,时,
所以的递增区间为,,递减区间为;
综上所述,当时, 的递增区间为;
当时,的递增区间为,,递减区间为;
当时,的递增区间为,,递减区间为;
(2)当时,由,只需证明.
令 ,.
设,则.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
∴当时,取得唯一的极小值,也是最小值.
的最小值是 成立.
故成立.
【点睛】
本题主要考查利用导数求函数的单调区间,导函数在证明不等式中的应用,考查学生的逻辑推理能力、运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算,属于中档题.
22.已知过点的直线l的参数方程是(为参数),以平面直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(2)若直线与曲线交于,两点,试问是否存在实数,使得?若存在,求出实数的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1),;(2)存在,
【解析】(1)消去参数可求出直线的普通方程,利用极坐标公式可求出曲线的直角坐标方程.
(2)求出圆心到直线的距离,根据垂径定理即可求解.
【详解】
(1)消由
直线的普通方程为
由,
曲线的直角坐标方程为
(2)由于曲线的直角坐标方程为,则圆心,,
所以圆心到直线的距离 ,
根据垂径定理可得,即,
可求得,
实数.
【点睛】
本题主要了参数方程、极坐标方程化为普通方程以及直线与圆相交的弦长问题,考查了学生的运算能力,属于中档题.
23.已知,,,函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若的最小值为,求的值,并求的最小值.
【答案】(1);(2)3
【解析】(1)当时,不等式化为即解.
对与的大小关系分类讨论即可得出.
(2)由绝对值三角不等式与柯西不等式即可求解.
【详解】
(1)当时,不等式即,化为.
当时,化为:,解得;
当时,化为:,化为:,解得;
当时,化为:,解得.
综上可得:不等式的解集为:;
(2)由绝对值三角不等式得
,
由柯西不等式得
,当且仅当时,等号成立,
因此,的最小值为.
【点睛】
本题主要考查绝对值不等式的解法、绝对值三角不等式、柯西不等式,考查学生的灵活分析问题的能力、运算能力.