2020届北京市顺义牛栏山第一中学高三3月高考适应性测试数学试题(解析版)
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一、单选题
1.复数的共轭复数是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】利用复数的除法运算法则:分子、分母同乘以分母的共轭复数,化简复数,进而可得结果.
【详解】
因为,
所以的共轭复数是,
故选:A.
【点睛】
复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的模这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.
2.已知集合A={-2,3,1},集合B={3,m²}.若BA,则实数m的取值集合为( )
A.{1} B.{} C.{1,-1} D.{,-}
【答案】C
【解析】根据题意得到或,计算得到答案.
【详解】
集合A={-2,3,1},集合B={3,m²}.若BA
则或,解得
故选:
【点睛】
本题考查了根据集合关系求参数,意在考查学生的计算能力.
3.在的展开式中,的系数是( )
A. B. C.5 D.40
【答案】A
【解析】由二项展开式的通项公式,可直接得出结果.
【详解】
因为的展开式的通项为,
令,则的系数是.
故选A
【点睛】
本题主要考查二项展开式中指定项的系数,熟记二项式定理即可,属于基础题型.
4.在中,“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由余弦函数的单调性找出的等价条件为,再利用大角对大边,结合正弦定理可判断出“”是“”的充分必要条件.
【详解】
余弦函数在区间上单调递减,且,,
由,可得,,由正弦定理可得.
因此,“”是“”的充分必要条件.
故选:C.
【点睛】
本题考查充分必要条件的判定,同时也考查了余弦函数的单调性、大角对大边以及正弦定理的应用,考查推理能力,属于中等题.
5.设且,“不等式”成立的一个必要不充分条件是( )
A. B.且 C. D.
【答案】A
【解析】求解不等式,根据不等式的解集,即可求得必要条件.
【详解】
不等式,可整理得,
解得且.
故当是且的必要不充分条件;
而其它选项都不满足必要性.
故选:A.
【点睛】
本题考查分式不等式的求解,以及命题的必要条件的求解,属综合基础题.
6.已知两条直线,与两个平面,,下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】D
【解析】根据线线、线面、面面位置关系,结合选项,进行逐一分析即可求得.
【详解】
对:若,,则的位置关系不确定,故错误;
对:若,,则的关系可以平行,可以垂直,故错误;
对:若,,则的位置关系不确定,故错误;
对:若,,且,故可得//,故正确.
故选:D.
【点睛】
本题考查线线,线面,面面位置关系的判断,属基础题.
7.已知两条直线和互相平行,则等于( )
A.0或3或-1 B.0或3 C.3或-1 D.0或-1
【答案】D
【解析】利用两直线平行的充要条件构造方程进行求解.
【详解】
两条直线和互相平行
,或和同时不存在
解得:或
本题正确选项:
【点睛】
本题考查两条直线平行的应用,是基础题,解题时易错点是忽略其中一条直线斜率不存在的情况.
8.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】根据三视图还原几何体,故此可以判断.
【详解】
根据三视图还原几何体为如下:
故可得侧面三角形为直角三角形,合计3个.
故选:C.
【点睛】
本题考查由三视图还原几何体,以及考查棱锥的结构,属基础题.
9.已知正的边长为4,点为边的中点,点满足,那么的值为( )
A. B. C.1 D.3
【答案】B
【解析】由二倍角公式得求得tan∠BED,即可求得cos∠BEC,由平面向量数量积的性质及其运算得直接求得结果即可.
【详解】
由已知可得:EB=EC= ,
又
所以
所以
故选B.
【点睛】
本题考查了平面向量数量积的性质及其运算及二倍角公式,属中档题.
10.当x∈[0,1]时,下列关于函数y=的图象与的图象交点个数说法正确的是( )
A.当时,有两个交点 B.当时,没有交点
C.当时,有且只有一个交点 D.当时,有两个交点
【答案】B
【解析】结合函数图象、二次函数性质,分类讨论判断选择项真假.
【详解】
设f(x)=,g(x)= ,其中x∈[0,1]
A.若m=0,则与在[0,1]上只有一个交点,故A错误.
B.当m∈(1,2)时,
即当m∈(1,2]时,函数y=的图象与的图象在x∈[0,1]无交点,故B正确,
C.当m∈(2,3]时,,
当时,此时无交点,即C不一定正确.
D.当m∈(3,+∞)时,g(0)=>1,此时f(1)>g(1),此时两个函数图象只有一个交点,故D错误,
故选B.
【点睛】
本题考查函数图象以及二次函数性质,考查分类讨论思想方法与基本判断求解能力,属中档题.
二、填空题
11.已知函数的周期为,则__________.
【答案】1
【解析】利用降幂扩角公式以及诱导公式化简函数,根据周期求得参数.
【详解】
因为.
因为其周期为,故可得,解得.
故答案为:.
【点睛】
本题考查利用三角恒等变换化简三角函数,以及由函数周期求参数,属综合基础题.
12.已知双曲线的一条渐近线方程为,则__________.
【答案】
【解析】根据渐近线方程列出关系式,据此即可求得结果.
【详解】
因为渐近线方程为,且双曲线焦点在轴上,
故可得,解得.
故答案为:.
【点睛】
本题考查由双曲线渐近线求参数值,属基础题.
13.已知点在圆上,则点到直线的距离为3的点个数为__________个.
【答案】0
【解析】先判断直线与圆的位置关系,根据其位置关系判断结果.
【详解】
因为圆的圆心为,半径,
故可得圆心到直线的距离;
则直线与圆相交.
故圆上任意一点到直线的距离,不可能为.
故答案为:.
【点睛】
本题考查直线与圆的位置关系,属基础题.
14.若函数在区间上为增函数,写出一个满足条件的实数的值__________.
【答案】0
【解析】将写成分段函数,根据二次函数的图像,结合对称轴的分类讨论,即可容易求得.
【详解】
根据题意可知
对,其对称轴.
当,即时,(为方便说明,略去轴以及坐标原点)
其示意图图像如下所示:
由图可知,此时要满足题意,只需或,
解得或.又因为,
故此时要满足题意,只需;
当,即时,(为方便说明,略去轴以及坐标原点)
其示意图图像如下所示:
此时要满足题意,只需或,
解得或,又因为,
故此时要满足题意,只需.
综上所述:或.
具体到本题答案可以在此区间中任取一个数即可.
本题中,选取.
故答案为:.
【点睛】
本题考查分段函数的图像,以及根据分段函数的单调区间求参数范围,属中档题.
15.对于集合,给出如下三个结论:
①如果,那么;
②若,对于,则有;
③如果,,那么.
④如果,,那么
其中,正确结论的序号是__________.
【答案】①③
【解析】根据集合的定义,对选项进行逐一分析即可.
【详解】
对①:对,
总是有,,故,则①正确;
对②,若,则存在,使得
,
因为当一个是偶数,一个是奇数时,
是奇数,也是奇数,故也是奇数,
而显然是偶数,故,故,故②错误;
对③如果,,
不妨设,
则,
故,故③正确;
对④同理,设,
则,
故不满足集合的定义,故④错误.
综上所述,正确的是①③.
故答案为:①③.
【点睛】
本题考查集合新定义问题,属中档题.
三、解答题
16.已知函数
(1)求函数的定义域;
(2)求函数的单调递减区间;
(3)求函数在上的最值.
【答案】(1){且,}(2)单调递减区间为,(3)最大值;最小值0.
【解析】(1)根据正切函数的定义域,即可求得结果;
(2)利用降幂扩角公式以及辅助角公式化简至标准型正弦函数,再结合其单调性和定义域,即可求得结果;
(3)先求的范围,再利用正弦函数单调性,即可求得值域.
【详解】
(1)函数的定义域为{且,}
(2),
,
由于定义域为{且,}
所以的单调递减区间为,
(3)由于,,,
当即时,有最大值
当即时,有最小值0.
【点睛】
本题考查正切函数的定义域,利用三角恒等变换化简三角函数,以及三角函数的单调区间、值域的求解,属综合中档题.
17.如图,平面平面,,四边形为平行四边形,,为线段的中点,点满足.
(Ⅰ)求证:直线平面;
(Ⅱ)求证:平面平面;
(Ⅲ)若平面平面,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)见证明;(2)见证明; (3)
【解析】(Ⅰ)连接,交于点,利用平几知识得线线平行,再根据线面平行判定定理得结论,(Ⅱ)建立空间直角坐标系,利用向量垂直进行论证线线垂直,再根据线面垂直判定定理以及面面垂直垂直判定定理得结果,(Ⅲ)建立空间直角坐标系,根据面面垂直得两平面法向量垂直,进而得P点坐标,最后利用空间向量数量积求线面角.
【详解】
(Ⅰ)证明:连接,交于点,连接
在平行四边形中,因为,所以,
又因为,即,
所以,
又因为平面,平面,所以直线平面.
(Ⅱ)证明:因为,为线段的中点,所以,
又因为平面平面于,平面所以平面
在平行四边形中,因为,所以
以为原点,分别以所在直线为轴,轴,建立空间直角坐标系,
则
因为平面所以设,
则
所以
所以,又因为
所以平面,又因为平面
所以平面平面.
(Ⅲ)解:因为
设为平面的一个法向量
则不妨设
因为
设为平面的一个法向量
则不妨设
因为平面平面,所以,所以
因为
所以
所以,
所以
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【点睛】
本题考查线面平行判定定理、利用空间向量证明面面垂直以及求线面角,考查综合分析论证求解能力,属中档题.
18.由于研究性学习的需要,中学生李华持续收集了手机“微信运动”团队中特定20名成员每天行走的步数,其中某一天的数据记录如下:
5860 6520 7326 6798 7325 8430 8215 7453 7446 6754
7638 6834 6460 6830 9860 8753 9450 9860 7290 7850
对这20个数据按组距1000进行分组,并统计整理,绘制了如下尚不完整的统计图表:
步数分组统计表(设步数为)
组别 | 步数分组 | 频数 |
2 | ||
10 | ||
2 | ||
(Ⅰ)写出的值,并回答这20名“微信运动”团队成员一天行走步数的中位数落在哪个组别;
(Ⅱ)记组步数数据的平均数与方差分别为,,组步数数据的平均数与方差分别为,,试分别比较与以,与的大小;(只需写出结论)
(Ⅲ)从上述两个组别的数据中任取2个数据,记这2个数据步数差的绝对值为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1),,;(2),;(3)见解析
【解析】分析:(Ⅰ)利用对这20个数据按组距1000进行分组,得到,,利用中位数定义能求出这20名“微信运动”团队成员一天行走步数的中位数落在B组;
(Ⅱ)由平均数与方差的性质能比较与,与的大小;
(Ⅲ)的可能取值为 0,600,3400,4000,分别求出相应的概率,由此能求出的分布列和数学期望.
解析:解:(Ⅰ),,;
(Ⅱ),;
(Ⅲ)的可能取值为 0,600,3400,4000,
0 | 600 | 3400 | 4000 | |
的数学期望为
点睛:求随机变量及其分布列的一般步骤
(1)明确随机变量的所有可能取值,以及取每个值所表示的意义.
(2)利用排列、组合知识或互斥事件、独立事件的概率公式求出随机变量取每个可能值的概率;
(3)按规范形式写出随机变量的分布列,并用分布列的性质验证.
19.设函数,为f(x)的导函数.
(1)若a=b=c,f(4)=8,求a的值;
(2)若a≠b,b=c,且f(x)和的零点均在集合中,求f(x)的极小值;
(3)若,且f(x)的极大值为M,求证:M≤.
【答案】(1);
(2)的极小值为
(3)见解析.
【解析】(1)由题意得到关于a的方程,解方程即可确定a的值;
(2)由题意首先确定a,b,c的值从而确定函数的解析式,然后求解其导函数,由导函数即可确定函数的极小值.
(3)由题意首先确定函数的极大值M的表达式,然后可用如下方法证明题中的不等式:
解法一:由函数的解析式结合不等式的性质进行放缩即可证得题中的不等式;
解法二:由题意构造函数,求得函数在定义域内的最大值,
因为,所以.
当时,.
令,则.
令,得.列表如下:
+ | 0 | – | |
极大值 |
所以当时,取得极大值,且是最大值,故.
所以当时,,因此.
【详解】
(1)因为,所以.
因为,所以,解得.
(2)因为,
所以,
从而.令,得或.
因为,都在集合中,且,
所以.
此时,.
令,得或.列表如下:
1 | |||||
+ | 0 | – | 0 | + | |
极大值 | 极小值 |
所以的极小值为.
(3)因为,所以,
.
因为,所以,
则有2个不同的零点,设为.
由,得.
列表如下:
| |||||
+ | 0 | – | 0 | + | |
极大值 | 极小值 |
所以的极大值.
解法一:
.因此.
解法二:
因为,所以.
当时,.
令,则.
令,得.列表如下:
+ | 0 | – | |
极大值 |
所以当时,取得极大值,且是最大值,故.
所以当时,,因此.
【点睛】
本题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.
20.已知为椭圆的左焦点,过的直线与椭圆交于两点,.
(1)若直线的倾斜角为45°,求;
(2)设直线的斜率为,点关于原点的对称点为,点关于轴的对称点为,所在直线的斜率为.若,求的值.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)求得直线的方程,联立椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式,即可求得;
(2)联立直线方程和椭圆方程,根据韦达定理,结合点的对称,求得的斜率,找到的关系,根据已知条件,即可求得.
【详解】
(1)设,,由已知,椭圆的左焦点为,
又直线的倾斜角为45°,所以直线的方程为,
由得,
所以,.
.
(2)由得,
所以,.
依题意,,且,,
所以,,
其中,
结合,可得.
解得,.
【点睛】
本题考查直线截椭圆的弦长,以及利用韦达定理求解椭圆中的问题,属综合中档题.
21.给定数列.对,该数列前项的最大值记为,后项的最小值记为,.
(1)设数列为,,,,写出,,的值;
(2)设是公比大于的等比数列,且.证明:是等比数列.
(3)设是公差大于的等差数列,且,证明:是等差数列.
【答案】充分利用题目所给信息进行反复推理论证.要证明一个数列是等差数列或等比数列,常用定义法.
【解析】(1).
(2)因为,公比,所以是递增数列.
因此,对,,
于是对,.
因此,,且,即成等比数列.
(3)设为的公差.
对,因为,
所以,
又因为,所以.
从而是递增数列.因此.
又因为,所以.
因此.
所以.
所以
因此,对于都有,
即是等差数列.
【考点定位】本题考查了数列的最值、等差数列和等比数列.考查了推理论证能力和数据处理能力.试题难度较大,解答此题,需要非常强的分析问题和解决问题的能力.