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2021届四川省宜宾市高三三诊数学理科卷及答案(文字版)
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参考答案
一、选择题(每小题5分).
1.已知集合U={﹣2,﹣1,0,1,2,3},A={﹣2,﹣1,0,1},B={0,1,2},则A∩(∁UB)=( )
A.{﹣2,﹣1} B.{0,1} C.{0,3} D.{﹣2,﹣1,3}
A.
2.已知i为虚数单位,且(1﹣i)z=i3,则复数z的虚部为( )
A. B. C. D.
B.
3.某校课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y和温度x(单位:°C)的关系,由实验数据得到右面的散点图.由此散点图,最适宜作为发芽率y和温度x的回归方程类型的是( )
A.y=a+bx B.y=a+blnx C.y=a+bex D.y=a+bx2
B.
4.(1﹣)(2+x)5展开式中x2的系数为( )
A.40 B.60 C.80 D.120
A.
5.五声音阶是中国古乐的基本音阶,故有成语“五音不全”,中国古乐中的五声音阶依次为:宫、商、角、徵、羽.如果从这五个音阶中任取两个音阶,排成一个两个音阶的音序,则这个音序中不含宫和羽的概率为( )
A. B. C. D.
A.
6.牛顿曾经提出了常温环境下的温度冷却模型:,(t为时间,单位分钟,θ0为环境温度,θ1为物体初始温度,θ为冷却后温度),假设一杯开水温度θ1=100°C,环境温度θ0=20°C,常数k=0.2,大约经过多少分钟水温降为40°C?(结果保留整数,参考数据:ln2≈0.7)( )
A.9 B.8 C.7 D.6
C.
7.函数的图象如图,下列说法正确的是( )
A.f(x)的周期为2π
B.f(x)的图象关于对称
C.f(x)的图象关于对称
D.将f(x)图象上所有点向左平移个单位长度得到y=2sin2x的图象
C.
8.相传黄帝在制定乐律时,用“三分损益”的方法得到不同的竹管,吹出不同的音调.“三分损益”包含“三分损一”和“三分益一”,用现代数学的方法解释如下,“三分损一”是在原来的长度上减去三分之一,即变为原来的三分之二;“三分益一”是在原来的长度上增加三分之一,即变为原来的三分之四.右图的程序框图算法思路源于“三分损益”,执行该程序框图,若输入x=2,则输出x的值为( )
A. B. C. D.
C.
9.函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
B.
10.如图,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,过F1的直线l与双曲线分别交于A,B两点,若|AB|=2|F1B|,且|AF2|=|BF2|,则双曲线的离心率为( )
A. B.4 C. D.
A.
11.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,满足f(x+1)=f(x﹣2),下列说法:
①y=f(x)的图象关于对称;
②y=f(x)的图象关于对称;
③y=f(x)在[0,6]内至少有5个零点;
④若y=f(x)在[0,1]上单调递增,则它在[2021,2022]上也是单调递增.
其中正确的是( )
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④
D.
12.已知三棱锥A﹣BCD的各个顶点都在球O的表面上,AD⊥平面BCD,BD⊥CD,BD=3,,E是线段CD上一点,且CD=3CE.若球O的表面积为40π,则过点E作球O的截面,所得截面圆面积的最小值为( )
A.4π B.6π C.8π D.10π
B.
二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.
13.函数y=sinx+x在x=0处的切线方程为 y=2x .
14.已知向量=(1,x),=(﹣1,x),若2﹣与垂直,则||的值为 2 .
15.平面直角坐标系xOy中,点P(4,﹣3)是α终边上的一点,则= .
16.若点M是直线l:x﹣2y﹣2=0上的动点,过点M作抛物线C:y=的两条切线,切点分别为A,B(与坐标原点O不重合),当=0时,则直线AB的方程为 y=x或y=﹣3x+4 .
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17-21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.
17.设{an}是等比数列,且a1=e,lna2+lna3=8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn是数列{lnan}的前n项和,若Sm+Sm+2=Sm+4,求m.
解:(1)设{an}的公比为q,∵{an}是等比数列,且a1=e,lna2+lna3=8.
∴lna2+lna3=ln(a2a3)=8,∴a2a3=e2q3=e8,
解得q=e2,
∴{an}的通项公式为an=e×(e2)n﹣1=e2n﹣1.
(2)∵an=e2n﹣1,∴lnan=2n﹣1,又∵Sn是数列{lnan}的前n项和,
∴Sn==n2.
∵Sm+Sm+2=Sm+4,∴m2+(m+2)2=(m+4)2(m∈N*),解得:m=6.
故m的值为6.
18.某贫困县在政府“精准扶贫”的政策指引下,充分利用自身资源,大力发展茶叶种植.该县农科所为了对比A,B两种不同品种茶叶的产量,在试验田上分别种植了A,B两种茶叶各20亩,所得亩产数据(单位:千克)都在[40,64]内,根据亩产数据得到频率分布直方图如图:
(1)从A种茶叶亩产的20个数据中任取两个,记这两个数据中不低于56千克的个数为X,求X的分布列及数学期望;
(2)根据频率分布直方图,用平均亩产来判断该县应选择种植A种茶叶还是B种茶叶,并说明理由.
解:(1)由A品种茶叶亩产的频率分布直方图得:
A种茶叶亩产的20个数据中,亩产不低于56千克的个数有:
20×(0.025+0.0125)×4=3个,
亩产低于56千克的个数有:
20×(0.0375+0.05+0.075+0.05)×4=17个,
从A种茶叶亩产的20个数据中任取两个,记这两个数据中不低于56千克的个数为X,
则X的可能取值为0,1,2,
P(X=0)==,
P(X=1)==,
P(X=2)==,
∴X的分布列为:
X | 0 | 1 | 2 |
Y |
|
|
|
数学期望E(X)==.
(2)种植A种茶叶的平均为产量为:
=42×0.0375×4+46×0.05×4+50×0.075×4+54×0.05×4+58×0.025×4+62×0.0125×4=50.2,
种植B种茶叶的平均为产量为:
=42×0.0125×4+46×0.025×4+50×0.0375×4+54×0.0875×4+58×0.05×4+62×0.0375×4=54,
∵<,
∴用平均亩产来判断该县应选择种植B种茶叶.
19.已知四棱锥P﹣ABCD的底面为平行四边形,平面PBC⊥平面ABCD,点E在AD上,AD⊥平面PEC.
(1)求证:PC⊥平面ABCD;
(2)若AB=AE=2DE=2,PC=3,求平面PBC和平面PAD所成锐二面角的大小.
【解答】(1)证明:因为底面ABCD为平行四边形,所以BC∥AD,
因为AD⊥平面PEC,所以BC⊥平面PEC,
又因为PC⊂平面PEC,所以BC⊥PC,
又因为平面PBC⊥平面ABCD,平面PBC∩平面ABCD=BC,
所以PC⊥平面ABCD.
(2)解:过P点作PQ∥AD,所以PQ在平面PAD上,
因为BC∥AD,所以PQ∥BC,所以PQ在平面PBC上,
所以平面PAD∩平面PBC=PQ,
由(1)知AD⊥平面PEC,所以PQ⊥PEC,因为PE、PC⊂平面PEC,
所以PQ⊥PE,PQ⊥PC,
所以∠EPC为平面PBC和平面PAD所成锐二面角的平面角,
因为CE===,
tan∠EPC=,所以∠EPC=30°,
故平面PBC和平面PAD所成锐二面角的大小30°.
20.已知F1,F2分别为椭圆(a>b>0)的左、右焦点,焦距为2,过F2作斜率存在且不为零的直线l交C于A,B两点,且△F1AB的周长为8.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知弦AB的垂直平分线m交x轴于点P,求证:为定值.
解:(1)因为椭圆的焦距为2,
所以2c=2,解得c=1,
由椭圆的定义可得△F1AB的周长为4a,
又因为△F1AB的周长为8,
所以4a=8,解得a=2,
所以b2=a2﹣c2=3,
所以椭圆的方程为+=1.
(2)证明:设直线l的方程为y=k(x﹣1),
联立,得(3+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣3)=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
所以x1+x2=,x1x2=,
设AB的中点为Q(x0,y0),
所以x0==,y0=k(x0﹣1)=,
当k≠0时,线段AB的垂直平分线的方程为y﹣=﹣(x﹣),
令y=0,得x=,
所以|PF2|=|﹣1|=,
|AB|==,
所以==,
当k=0时,直线l的方程为y=0,
此时|AB|=2a=4,|PF2|=c=1,
所以=,
综上,=.
21.已知函数f(x)=(a+1)x+lnx(a∈R).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)当a=﹣2时,若x1,x2(x1<x2)是方程f(x)﹣m=0的两根,求证:x2﹣x1+em+em<0.
解:(1)f(x)=(a+1)x+lnx,定义域是(0,+∞),
f′(x)=a+1+,
①a≥﹣1时,a+1≥0,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)单调递增,
②a<﹣1时,a+1<0,令f′(x)>0,解得:x<﹣,
令f′(x)<0,解得:x>﹣,
故f(x)在(0,﹣)单调递增,在(﹣,+∞)单调递减,
综上:a≥﹣1时,f(x)在(0,+∞)单调递增,
a<﹣1时,f(x)在(0,﹣)单调递增,在(﹣,+∞)单调递减.
(2)证明:由题意可知x1,x2是函数g(x)=lnx﹣x﹣m的零点,
g′(x)=﹣1=,当x>1时,g′(x)<0,当0<x<1时,g′(x)>0,
∴函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
故函数g(x)要有2个零点,必有g(1)=﹣1﹣m>0,即m<﹣1,
要证x2﹣x1+em+em<0即证x2﹣x1<﹣em﹣em,
只需证明em<x1<1<x2<﹣em①,
由于m<﹣1,em∈(0,1),g(em)=m﹣em﹣m<0,g(1)=﹣1+m>0,
∴函数g(x)在(e﹣m,1)上存在唯一零点x1,即e﹣m<x1<1②,
又g(﹣em)=ln(﹣em)+em﹣m(m<﹣1),
令t(m)=ln(﹣em)+em﹣m(m<﹣1),t′(m)=+e﹣1=e﹣(1﹣),
∵m<﹣1,∴1﹣∈(1,2),故t′(m)>0,
t(m)在(﹣∞,﹣1)上单调递增,故t(m)<t(﹣1)=1﹣e+1=2﹣e<0,
∴函数h(x)在(1,﹣em)上存在唯一零点x2,即1<x2<em③,
由②③可知①成立,
故x2﹣x1+em+em<0.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.如图,在极坐标系Ox中,,,弧和所在圆的圆心分别是,,曲线C1是弧,曲线C1是弧.
(1)分别求出曲线C1,C2的极坐标方程;
(2)已知点P是曲线C1,C2上的动点,直线l:ρ(cosθ﹣2sinθ)=2,C,D是直线l上的两点,且|CD|=2,求△PCD面积的最大值.
解:(1)点,转换为直角坐标为A(),点转换为直角坐标为B(﹣).
弧和所在圆的圆心分别是转换为直角坐标为(0,2),转换为直角坐标为(0,4),
故圆C1的半径为,圆C2的半径为,
所以曲线圆C1的方程为x2+(y﹣2)2=4,根据转换为极坐标方程为.
曲线圆C2的直角坐标方程为x2+(y﹣4)2=4,根据,转换为极坐标方程为.
(2)由(1)知曲线C1的参数方程(α为参数,),
直线l:ρ(cosθ﹣2sinθ)=2,转换为直角坐标方程为x﹣2y﹣2=0,
所以点P到直线l的距离d=,(当cos时,等号成立),
由于|CD|=2,
所以,
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|2x+1|+|x﹣2|.
(1)解不等式f(x)≥3;
(2)记函数f(x)的最小值为m.若a,b,c均为正实数,且a+b+2c=2m,若(a﹣1)2+(b﹣1)2+(c﹣t)2≥成立,证明:t≥或t≤.
解:(1),
故f(x)≥3等价于或或,
解得或0≤x<2或x≥2,即或x≥0,
∴所求不等式的解集为.
(2)证明:由(1)值,,
∴a+b+2c=5,则a﹣1+b﹣1+2(c﹣t)=3﹣2t,
∴[(a﹣1)2+(b﹣1)2+(c﹣t)2](12+12+22)≥[(a﹣1)+(b﹣1)+2(c﹣t)]2=(3﹣2t)2,
∴,
∴,解得或,即得证.
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