2020届云南省红河自治州高三第二次高中毕业生复习统一检测数学(文)试题(解析版)
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一、单选题
1.若集合,,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】B
【解析】先确定集合中的元素,然后再由并集定义计算.
【详解】
由题意集合,.∴.
故选:B
【点睛】
本题考查集合的交集运算,考查解一元二次不等式,属于基础题.
2.复数为纯虚数,则( )
A.0 B.4 C.2 D.
【答案】C
【解析】由复数的分类求出参数,再由复数模的概念计算模.
【详解】
复数为纯虚数,故,所以,,.
故选:C
【点睛】
本题考查复数的分类,考查复数的模,掌握复数的概念是解题关键.
3.已知棱长为2的正方体的俯视图是一个面积为4的正方形,则该正方体的正视图的面积不可能等于( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【解析】根据看正方体视角不同,其正视图是矩形,面积可知.
【详解】
该正方体的正视图为一个矩形,但根据看正方体视角不同,则面积不同,面积的范围是
故选:C
【点睛】
本题考查三视图,属于基础题.
4.已知函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由二倍角公式降幂后,应用两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质得最大值.
【详解】
化简函数得,所以函数的最大值为.
故选:A
【点睛】
本题考查二倍角公式,考查两角和的正弦公式,考查正弦函数的性质.三角函数问题通常都是应用恒等变换公式化为一个三角函数形式,即形式,然后由正弦函数性质求解.
5.已知圆,直线,则“与相交”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】求出圆心到直线的距离,由相交得出的取值范围,然后根据集合间的包含关系可得结论.
【详解】
圆与直线相交,,,解得,因为是的子集.
故选:A
【点睛】
本题考查充分必要条件的判断,考查直线与圆的位置关系,掌握集合包含关系与充分必要条件的关系是解题关键.
6.已知圆的半径为2,在圆内随机取一点,则过点的所有弦的长度都大于的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当是弦中点时,弦长最短,利用垂径定理,得只要点到圆心的距离不大于1即可满足要求,由此可得点所在区域,计算出该区域面积及已知圆面积后可得概率.
【详解】
当是弦中点时,弦长最短,弦长为时,,所以过点的所有弦的长度都大于的点落在以点为圆心,半径为1的圆内.则所求概率为.
故选:C
【点睛】
本题考查几何概型,解题关键是确定点所在的区域.利用弦长公式及垂径定理可确定.
7.若双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为3,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】由弦长,根据垂径定理求出圆心到渐近线的距离,从而得的关系式,再转化为的方程即得.
【详解】
设双曲线的一条渐近线方程为,则圆心到该直线的距离,由题意得,,化简得,即,所以,即.
故选:C
【点睛】
本题考查求双曲线的离心率,考查直线与圆相交弦长问题.解题关键是掌握圆的垂径定理,求出圆心到渐近线的距离.
8.下列说法正确的有( )
①在中,若,则;
②若,,则,;
③若为真命题,则p、q均为真命题;
④若为假命题,则p与q至少一个为假命题.
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【解析】根据正弦定理,命题的否定的求解,以及复合命题真假的判断,对选项进行逐一分析即可.
【详解】
对①:因为,故可得,根据正弦定理可得,故①正确;
对②:若,,则,,故②正确;
对③:为真命题,则至少一个为真,故③错误;
对④:为假命题,则至少有一个为假,故④正确.
则正确的有:①②④.
故选:B.
【点睛】
本题考查正弦定理,命题的否定,以及复合命题真假的判断,属综合基础题.
9.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题:“今有器中米,不知其数,前人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升,问:米几何?”如图是解决该问题的程序框图,若输出的(单位:升),则输入的的值为( )
A.2.25 B.4.5 C.6.75 D.9
【答案】D
【解析】模拟程序运行,观察变量值的变化情况,可得结论.
【详解】
程序运行变量值依次为:;;;;此时不满足循环条件,输出.
故选:D
【点睛】
本题考查程序框图,考查循环结构,解题时可模拟程序运行,确定变量值变化,判断循环条件可得结论.
10.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】利用导数判断函数的单调性,结合函数的奇偶性,即可进行判断.
【详解】
因为函数定义域为,定义域关于原点对称,
且,故是偶函数;
又当时,,
故在上恒成立,
故在上单调递增,结合函数是偶函数,
故在上单调递减.
又因为,
故可得,
则.
故选:B.
【点睛】
本题考查利用导数判断函数单调性,函数奇偶性的判断,涉及利用函数性质比较大小,属综合中档题.
11.在三棱锥中,,,,则此三棱锥外接球的半径为( )
A. B. C. D.13
【答案】C
【解析】三棱锥对棱相等,可放到一个长方体中,三棱锥的棱为长方体的面对角线,长方体的对角线就是外接球直径,由此可得结论.
【详解】
将三棱锥放在长方体中,设长方体的长、宽、高分别为,则,所以,所以该三棱锥外接球的半径为.
故选:C
【点睛】
本题考查三棱锥的外接球,考查长方体的外接球问题,解题关键是把对棱相等的三棱锥扩展为一个长方体,由长方体性质易求解.
12.已知函数在上恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分离参数,构造函数,利用导数求其单调性和最值,即可求得参数范围.
【详解】
因为函数在上恒成立,
等价于在上恒成立,
只需即可.
令,
故可得,则,
当,恒成立,故单调递减,
故,故单调递减.
故可得.
故只需,即.
故选:D.
【点睛】
本题考查利用导数求函数最值,以及分离参数法,属综合中档题.
二、填空题
13.已知向量,,,若,则的值为_____.
【答案】1
【解析】由向量的加减法求出,再由垂直的数量积运算求出.
【详解】
,,可得,由,可得.
故答案为:1
【点睛】
本题考查向量的数量积,考查垂直的坐标表示.属于基础题.
14.设满足约束条件,若标着数的最大值为12,则的最小值为______.
【答案】
【解析】作出可行域,作出目标函数对应的直线,平移该直线得最优解,然后由基本不等式得最小值.
【详解】
作出可行域,如图内部(含边界),作直线,把直线平移到点时目标函数取最大值,即,所以,满足题意.由,在时等号成立,得的最小值为
故答案为:.
【点睛】
本题考查简单的线性规划,考查基本不等式求最值,解题关键是作出可行域及目标函数对应的直线,平移直线得最优解.
15.已知的内角的对边分别为,若,,,则的面积为______.
【答案】
【解析】由正弦定理化边为角,再由诱导公式化,展开后可求得,即角,再由余弦定理求得,最后由三角形面积公式求得面积.
【详解】
由正弦定理得:,因为
所以,因为,所以,
,由余弦定理,即,解得,
所以.
故答案为:
【点睛】
本题考查正弦定理、余弦定理和三角形面积公式,解题关键是用正弦定理化边为角,然后由三角函数公式变形求出角.
16.已知倾斜角为的直线过曲线的焦点F,且与C相交于不同的两点A,B(A在第一象限),则________.
【答案】2
【解析】先求得直线方程,联立抛物线方程,即可求得点坐标,根据抛物线定义,即可求得.
【详解】
因为抛物线方程为,故可得焦点坐标,
又直线的倾斜角为,故可得方程为,
联立抛物线方程,可得,
解得,代入得,
故可得点坐标为,
由抛物线定义可知:.
故答案为:.
【点睛】
本题考查抛物线中焦半径的求解,属中档题.
三、解答题
17.已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,设是数列的前项和,求证.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)由求得,注意即可;
(2)由放缩后可裂项相消求和,从而证得结论.
【详解】
(1)当时,,
.
当时,满足上式, 所以.
(2)由(1)知,,
所以.
【点睛】
本题考查由前项和求通项公式,考查放缩法证明不等式.在由求时,一定要注意中有,因此需另外计算验证.
18.疫情无情人有情,为了响应国家“不出门,不串门,不聚餐”的号召,自疫情发生以来,学生主要在家学习,此时学习积极性显得至关重要,为了了解学生的学习积极性和观看电视节目的相关性,对某班50名学生的学习积极性和观看电视节目情况进行了调查,得到的统计数据如下表所示.
| 学习积极性高 | 学习积极性一般 | 总计 |
不观看电视节目 |
|
| 28 |
观看电视节目 |
| 17 |
|
总计 | 25 |
| 50 |
(1)请把表格数据补充完整,并运用独立性检验的思想方法,判断能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为学生的学习积极性与是否观看电视节目有关系?
(2)若从不观看电视节目的28人中按照学习积极性进行分层抽样,抽取7人,再从这7人中随机选取2人作为代表发言,求恰有1人学习积极性高的概率;
附:,
0.050 | 0.010 | 0.001 | |
3.841 | 6.635 | 10.828 |
【答案】(1)补全的表格见详解,能在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为学生的学习积极性与是否观看电视节目有关系;(2).
【解析】(1)根据表格中已有数据,即可补全表格;再计算的观测值,即可结合参考表作出判断;
(2)先求得人中,积极性高和一般的人各有多少,列举出所有可能行和满足题意的可能性,根据古典概型的概率计算公式即可求得.
【详解】
(1)补全表格如下:
| 学习积极性高 | 学习积极性一般 | 总计 |
不观看电视节目 | 20 | 8 | 28 |
观看电视节目 | 5 | 17 | 22 |
总计 | 25 | 25 | 50 |
故可得,
故能在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为学生的学习积极性
与是否观看电视节目有关系.
(2)根据分层抽样等比例抽取的性质,
可得抽取的7人中,有5人学习积极性高,2人学习积极性一般.
设学习积极性高的人为,学习积极性一般的人为,
故可得从中抽取人的所有可能有如下种:
其中满足题意的有如下种:
,
故满足题意的概率.
【点睛】
本题考查独立性检验中的计算,以及古典概率的概率求解,属综合基础题.
19.在四棱锥中,侧面PAD是等边三角形,且平面平面ABCD,,.
(1)AD上是否存在一点M,使得平面平面ABCD;若存在,请证明,若不存在,请说明理由;
(2)若的面积为,求四棱锥的体积.
【答案】(1) 存在一点M为中点,使得平面平面ABCD,证明见详解;(2).
【解析】(1)取中点为,根据平面,由线面垂直推证面面垂直即可;
(2)根据的面积求得各棱长度,即可由体积公式求得结果.
【详解】
(1)存在点为中点,使得平面平面ABCD,证明如下:
取中点为,连接,如下图所示:
因为为等边三角形,为中点,
故可得;
又因为平面平面ABCD,且交线为,
又因为平面,,
故可得平面,又平面,
故可得平面平面,即证.
(2)不妨设,
故可得,
由(1)可知为直角三角形,
且,,
故可得;
在中,因为,
则,则,
故可得其面积,
解得;
故可得
又由(1)可知,平面,
故.
故四棱锥的体积为.
【点睛】
本题考查由线面垂直推证面面垂直,以及棱锥体积的求解,属综合基础题.
20.已知椭圆的离心率为,点,,,的面积为4.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设A,B是x轴上不同的两点,点A在椭圆E内(异于原点),点B在椭圆E外.若过点A作斜率存在且不为0的直线与E相交于不同的两点P,Q,且满足,求证点A,B的横坐标之积为定值.
【答案】(1);(2)证明见详解.
【解析】(1)根据离心率以及的面积,列方程组即可求得,则椭圆方程得解;
(2)设出直线方程,联立椭圆方程,利用韦达定理,结合的斜率之和为零,即可求证.
【详解】
(1)因为离心率为,故可得;
因为的面积为,故可得;
结合,
解得.
故椭圆方程为.
(2)不妨设,
直线的方程为,
联立椭圆方程,
可得,
故可得,
又,则,
则,
故可得,
整理得,
则,
即,即.
因为直线斜率存在且不为0,故可得,
则.
故点A,B的横坐标之积为定值,即证.
【点睛】
本题考查椭圆方程的求解,以及椭圆中的定值问题,涉及韦达定理的使用,属综合中档题.
21.已知函数.
(1)求的最小值;
(2)求证:.(参考数据:)
【答案】(1);(2)证明见详解.
【解析】(1)对函数求导,判断单调性,根据单调性即可求得最小值;
(2)根据(1)中所求,构造函数,利用导数求得其最小值,结合参考数据即可证明.
【详解】
(1)因为,,
令,解得;
故可得在区间单调递减,在区间上单调递增;
故可得.
故的最小值为.
(2)由(1)可知,当时,,
要证明,只需证明即可.
亦即证明即可.
令,故可得,
令,解得,
故当,单调递减,当,单调递增.
故可得.
又因为
显然,
即证
即.
【点睛】
本题考查利用导数求解函数的最值,以及利用导数证明不等式,属综合中档题.
22.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线的极坐标方程为,曲线的参数方程为(为参数).
(1)求的直角坐标方程和的普通方程;
(2)若与相交于两点,求的面积.
【答案】(1):,:;(2)
【解析】(1)由公式可把极坐标方程化为直角坐标方程,消去参数可把参数方程化为普通方程;
(2)直线方程与抛物线方程联立消去得的一元二次方程,由韦达定理得,由焦点弦性质得弦长,再求出原点到直线的距离的可得三角形面积.
【详解】
(1)的极坐标方程可化为,因为,
故的直角坐标方程为, 消参可得的普通方程为;
(2)的焦点坐标为,为过的直线,联立,得,
所以,点到直线的距离, 所以
【点睛】
本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,考查参数方程与普通方程的互化,考查直线与抛物线相交中三角形面积问题,掌握抛物线焦点弦性质解题更加方便.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)记的最大值为,设,且,求证:.
【答案】(1);(2)见解析
【解析】(1)按绝对值定义去掉绝对值符号后分类解不等式即可;
(2)由(1)求出函数最大值,用“1”的代换,展开后用基本不等式可证明.
【详解】
(1),故当或者不成立,当时,,解得:,
故的解集为 ;
(2)由(1)知,故,所以,
当且仅当时,即,,时,等号成立,所以.
【点睛】
本题考查解含绝对值的不等式,考查用基本不等式证明不等式.用分类讨论思想解绝对值不等式是常用方法.