2020届河北省衡水中学高三第一次联合考试数学(文)试题(解析版)
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一、单选题
1.已知集合,,则中元素的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】用列举法依次表示出集合,再求出交集,再判断元素个数.
【详解】
解:∵,
∴,
又,
∴,
∴,有3个元素,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查用列举法表示集合,考查集合的交集运算,属于基础题.
2.已知复数z满足z(1+i)=1+3i,其中i是虚数单位,设是z的共轭复数,则的虚部是( )
A.i B.1 C.﹣i D.﹣1
【答案】D
【解析】先根据复数代数形式的除法运算求出,再根据共轭复数的定义写出,从而得出的虚部.
【详解】
解:∵,
∴,
∴,则的虚部为,
故选:D.
【点睛】
本题主要考查复数代数形式的除法运算,考查共轭复数的定义及复数的虚部,属于易错题.
3.等差数列{an}中,Sn为{an}的前n项和,若a2,a4是关于x的一元二次方程x2﹣4x+2=0的两个根,则S5=( )
A.5 B.10 C.12 D.15
【答案】B
【解析】由韦达定理得,再利用等差数列的性质即可得出结论.
【详解】
解:∵是关于的一元二次方程的两个根,
∴由韦达定理得,
由等差数列的性质得,
,
∴,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查等差数列的性质与前项和的计算,属于基础题.
4.若f(x)=ex+ae﹣x是定义在R上的奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程是( )
A.y=﹣x B.y=x C.y=﹣2x D.y=2x
【答案】D
【解析】由函数是定义在上的奇函数得,求出函数的解析式,再求出,从而可求出切线方程.
【详解】
解:∵函数是定义在上的奇函数,
∴,得,
∴,
∴,
∴,,
∴曲线在点处的切线方程为,
故选:D.
【点睛】
本题主要考查奇函数的定义及性质,考查利用函数的导数求曲线在某点处的切线方程,属于基础题.
5.已知⊙O的半径为1,A,B为圆上两点,且劣弧AB的长为1,则弦AB与劣弧AB所围成图形的面积为( )
A.sin1 B.cos1 C.sin D.cos
【答案】A
【解析】由题意先求出圆心角,再求出扇形的面积和△的面积,从而得出结论.
【详解】
解:设的半径为,劣弧所对的圆心角为,弧长为,
由弧长公式得,
∴弦与劣弧所围成图形的面积,
故选:A.
【点睛】
本题主要考查扇形的弧长公式与面积公式,考查三角形的面积公式,属于基础题.
6.某校为提高学生的身体素质,实施“每天一节体育课”,并定期对学生进行体能测验在一次体能测验中,某班甲、乙、丙三位同学的成绩(单位:分)及班内排名如表(假定成绩均为整数)现从该班测验成绩为94和95的同学中随机抽取两位,这两位同学成绩相同的概率是( )
成绩/分
班内排名
甲
95
9
乙
94
11
丙
93
14
A.0.2 B.0.4 C.0.5 D.0.6
【答案】B
【解析】由题意可得出成绩为95分的有2人,94分的有3人,本题是古典概型,求出事件包含的基本事件数以及基本事件的总数,从而求出答案.
【详解】
解:由表格可知,该班成绩为95分的有2人,94分的有3人,
∴从这5名同学中随机抽取2名同学,
基本事件总数为,
这两位同学成绩相同包含的基本事件数是,
∴这两位同学成绩相同的概率,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查古典概型的概率计算,考查排列、组合问题,属于基础题.
7.已知双曲线的左,右焦点分别为F1,F2,若以F1F2为直径的圆和曲线C在第一象限交于点P,且△POF2恰好为正三角形,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先设,由题意知△是直角三角形,利用且恰好为正三角形,求出、,根据双曲线的定义求得,之间的关系,则双曲线的离心率可得.
【详解】
解:连接, 设,
则由题意可得是直角三角形,
由恰好为正三角形得,,
∴,∴,
,
.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查双曲线的简单性质.考查数形结合的思想的运用,属于基础题.
8.某校高一组织五个班的学生参加学农活动,每班从“农耕”“采摘““酿酒”野炊”“饲养”五项活动中选择一项进行实践,且各班的选择互不相同.已知1班不选“农耕”“采摘”;2班不选“农耕”“酿酒”;如果1班不选“酿酒”,那么4班不选“农耕”;3班既不选“野炊”,也不选“农耕”;5班选择“采摘”或“酿酒”则选择“饲养”的班级是( )
A.2班 B.3班 C.4班 D.5班
【答案】B
【解析】本题的关键是找出1,2,3,5班都不选农耕,则只有4班选农耕,再根据逆否命题的真假性,可得1班选酿酒,所以5班只有选采摘,逐一选择可得出结果.
【详解】
解:由题意,1,2,3,5班都不选农耕,则只有4班选农耕,
根据逆否命题,1班选酿酒,所以5班只有选采摘,
只剩下“野炊”和“饲养”,
因3班既不选“野炊”,
故选择“饲养”的班级是3班.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查合情推理能力,以及逆否命题的真假性的判断能力,属于基础题.
9.下列关于函数的说法,正确的是( )
A.是函数f(x)的一个极值点
B.f(x)在区间[0,]上是增函数
C.函数f(x)在区间(0,π)上有且只有一个零点
D.函数f(x)的图象可由函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度得到
【答案】D
【解析】先化简函数解析式,然后再逐一判断选项即可.
【详解】
解:函数,
当时,,所以不是函数的一个极值点,所以A不正确;
当时,函数取得最大值,所以函数在区间上不是增函数,所以B不正确;
由得,则,所以在区间上有两个零点,,所以C不正确;
由函数的图象向左平移个单位长度得到,所以正确.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查三角函数的化简以及三角函数的简单性质的应用,属于基础题.
10.瑞士数学家、物理学家欧拉发现任一凸多面体(即多面体内任意两点的连线都被完全包含在该多面体中,直观上讲是指没有凹陷或孔洞的多面体)的顶点数V、棱数E及面数F满足等式V﹣E+F=2,这个等式称为欧拉多面体公式,被认为是数学领域最漂亮、简洁的公式之一,现实生活中存在很多奇妙的几何体,现代足球的外观即取自一种不完全正多面体,它是由12块黑色正五边形面料和20块白色正六边形面料构成的.20世纪80年代,化学家们成功地以碳原子为顶点组成了该种结构,排列出全世界最小的一颗“足球”,称为“巴克球(Buckyball)”.则“巴克球”的顶点个数为( )
A.180 B.120 C.60 D.30
【答案】C
【解析】设巴克球顶点数、棱数及面数,计算出面数和棱数即可求出顶点数.
【详解】
解:依题意,设巴克球顶点数、棱数及面数,
则,
每条棱被两个面公用,故棱数,
所以由得:,解得.
故选:C.
【点睛】
本题为阅读型题目,计算出棱数是解决问题的关键,属于基础题.
11.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,E,F是线段AC1上的点,且AE=EF=FC1,分别过点E,F作与直线AC1垂直的平面α,β,则正方体夹在平面α与β之间的部分占整个正方体体积的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】构造平面,平面,设正方体边长为1,根据等体积法计算到平面的距离,从而可得出,分别为与平面和平面的交点,计算中间几何体的体积得出答案.
【详解】
解:
构造平面,平面,则平面,平面,
设正方体边长为1,则,,,
,
设到平面的距离为,则,解得,
平面,同理可得平面,
正方体夹在平面与之间的部分体积为,
∴体积之比是,
故选:C.
【点睛】
本题考查三棱锥的体积的求法,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,属于中档题.
12.已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上且异于长轴端点.点M,N在△PF1F2所围区域之外,且始终满足,,则|MN|的最大值为( )
A.6 B.8 C.12 D.14
【答案】A
【解析】设,的中点分别为,,则,在分别以,为圆心的圆上,直线与两圆的交点△所围区域之外)分别为,时,的最大,可得的最大值为即可.
【详解】
解:设,的中点分别为,,
,,则,在分别以,为圆心的圆上,
∴直线与两圆的交点△所围区域之外)分别为,时,最大,
∴的最大值为,
故选:A.
【点睛】
本题考查了椭圆的性质,考查了转化思想,属于中档题.
二、填空题
13.已知非零向量满足,,则与的夹角为__________.
【答案】
【解析】由题意,,得,所以,
所以夹角是。
14.某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的最长棱的长度为_____.
【答案】4.
【解析】由四棱锥的三视图得到该四棱锥是四棱锥,其中,底面,是正方形,边长为3,,由此能求出该四棱锥中最长棱的棱长.
【详解】
解:由题意几何体的直观图如图,
其中,底面,是正方形,
边长为3,,,
所以,,
所以最长的棱长为4,
故答案为:4.
【点睛】
本题主要考查由三视图还原几何体的直观图,考查四棱锥中最长棱的求法,属于基础题.
15.已知在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=4,且,则b+c的取值范围为_____.
【答案】
【解析】根据已知等式和余弦定理,可推出,即,,又知,所以;因为三角形是锐角三角形,所以角为锐角,;由,设,用表示出,并求出的取值范围,进而得的取值范围.
【详解】
解:,且,
,即,
又由余弦定理可得,
可得,即,
,,又为锐角,,
,,
设,由余弦定理知,
,
,,,
故,
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查余弦定理的灵活应用和函数思想,转化思想,属于中档题.
16.已知曲线y=|lnx|与直线y=m有两个不同的交点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1<x2),设直线l1,l2分别是曲线y=|lnx|在点P1,P2处的切线,且l1,l2分别与y轴相交于点A,B.△P2AB为等边三角形,则实数m的值为_____.
【答案】
【解析】由对数的运算性质可得,,分别求得和的导数,可得切线的斜率和切线的方程,以及,的坐标,可得等边三角形的边长,可得,进而得到的值.
【详解】
解:由曲线与直线有两个不同的交点,可得,即有,,
由的导数为,可得切线的斜率为,切线的方程为,
令得,即,
由的导数为,可得切线的斜率为,切线的方程为,
令得,即,则,
由△为等边三角形,可得,
则,
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查利用导数求切线方程,考查直线方程的运用,属于中档题.
三、解答题
17.端午节是中国传统节日之一节日期间,各大商场各种品牌的“粽子战”便悄然打响.某记者走访市场发现,各大商场粽子种类繁多,价格不一根据数据统计分析,得到了某商场不同种类的粽子销售价格(单位:元/千克)的频数分布表,如表一所示.
表一:
价格/(元/千克)
[10,15)
[15,20)
[20,25)
[25,30)
[30,35)
种类数
4
12
16
6
2
在调查中,记者还发现,各大品牌在馅料方面还做足了功课,满足了市民多样化的需求除了蜜枣、豆沙等传统馅料粽,很多品牌还推出了鲜肉、巧克力、海鲜等特色馅料粽在该商场内,记者随机对100名顾客的年龄和粽子口味偏好进行了调查,结果如表二.
表二:
喜欢传统馅料粽
喜欢特色馅料粽
总计
40岁以下
30
15
45
40岁及以上
50
5
55
总计
80
20
100
(1)根据表一估计该商场粽子的平均销售价(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);
(2)根据表二信息能否有95%的把握认为顾客的粽子口味偏好与年龄有关?
参考公式和数据:(其中为样本容量)
P(K2≥k0)
0.050
0.010
0.001
k0
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)该商场粽子的平均销售价为21.25元/千克(2)有95%的把握认为顾客的粽子口味偏好与年龄有关
【解析】(1)根据表一的数据计算平均数即可;
(2)根据表二信息计算观测值,对照临界值即可得出结论.
【详解】
解:(1)根据表一的数据,
,
估计该商场粽子的平均销售价为21.25;
(2)根据表二信息,
,
所以有的把握认为顾客的粽子口味偏好与年龄有关.
【点睛】
本题主要考查平均数的计算问题、列联表与独立性检验问题,属于基础题.
18.已知{an}是等比数列,,且成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)an=()n(2)
【解析】(1)设等比数列的公比为,运用等比数列的通项公式和等差数列的中项性质,可得首项和公比的方程,解方程可得首项和公比,进而得到所求通项公式;
(2)求得,再由数列的裂项相消求和.
【详解】
解:(1)设是公比为的等比数列,,且成等差数列,
可得,,即,
解得,
则;
(2),
∴.
【点睛】
本题考查等比数列的通项公式和等差数列的中项性质,考查数列的裂项相消求和,以及化简运算能力,属于中档题.
19.如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,∠ABC=60°,AC与BD交于点O,PO⊥平面ABCD,E为CD的中点连接AE交BD于G,点F在侧棱PD上,且DFPD.
(1)求证:PB∥平面AEF;
(2)若,求三棱锥E﹣PAD的体积.
【答案】(1)证明见解析(2)
【解析】(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,利用向量法证明平面;
(2)求出,,由,求出,三棱锥的体积,由此能求出结果.
【详解】
(1)证明:四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,与交于点,平面,
为的中点连接交于,点在侧棱上,且,
以为原点,为轴,为轴,为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,,,,,,,
,,,
设平面的法向量,
则,取,得,
,平面,
平面;
(2)解:,,
,,
由,解得,,
三棱锥的体积:
.
【点睛】
本题主要考查线面平行的证明,考查三棱锥的体积的求法,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,属于中档题.
20.已知函数(为自然对数的底数).
(1)求函数的极值;
(2)问:是否存在实数,使得有两个相异零点?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ①当时,函数无极值.②当时,函数有极小值为,无极大值;(2)存在,
【解析】(1)对函数求导,根据的不同取值范围,进行分类讨论,求出函数的极值;
(2)根据的不同取值范围,进行分类讨论,结合、函数的极值的大小、(1)中的结论,最后求出的取值范围.
【详解】
解:(1)因为,所以.
①当时,,
所以时,,所以函数在上单调递减.
此时,函数无极值.
②当时,令,得,
当时,,所以函数在上单调递减;
当时,,所以函数在上单调递增.
此时,函数有极小值为,无极大值.
(2)存在实数,使得有两个相异零点.
由(1)知:①当时,函数在上单调递减;
又,所以此时函数仅有一个零点;
②当时,.
因为,则由(1)知;
取,令,
易得,所以在单调递减,
所以,所以.
此时,函数在上也有一个零点.
所以,当时,函数有两个相异零点.
③当时,,,
此时函数仅有一个零点.
④当时,,因为,则由(1)知;
令函数,易得,
所以,所以,即.
又,所以函数在上也有一个零点,
所以,当时,函数有两个相异零点.
综上所述,当时,函数有两个相异零点.
【点睛】
本题考查了利用导数研究函数的极值、零点问题,考查了分类讨论思想.
21.已知抛物线C:x2=2py(p>0),直线l交C于A,B两点,且A,B两点与原点不重合,点M(1,2)为线段AB的中点.
(1)若直线l的斜率为1,求抛物线C的方程;
(2)分别过A,B两点作抛物线C的切线,若两条切线交于点S,证明点S在一条定直线上.
【答案】(1)x2=2y(2)证明见解析
【解析】(1)设直线的方程为,代入抛物线方程,消去,设,,,,运用韦达定理,以及中点坐标公式,可得,即可得到所求抛物线方程;
(2)求得的导数,可得抛物线在,处的切线的斜率,由点斜式方程和点,满足抛物线方程,可得在,处的切线方程,联立两切线方程,相加,结合中点坐标公式,即可得到所求点所在的定直线方程.
【详解】
解:(1)设直线的方程为,代入抛物线,
可得,
设,,则,
点为线段的中点,可得,即,
则抛物线的方程为;
(2)证明:设,,点为线段的中点,
可得,,
由的导数为,可得抛物线在处的切线斜率为,切线方程为,
由,可得,①
同理可得,②
①②可得,
即为,即.
可得交点在一条定直线上.
【点睛】
本题主要考查抛物线的方程和性质,考查直线和抛物线的位置关系,考查计算能力,属于中档题.
22.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为,(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为(ρ﹣2cosθ)2=5﹣4sin2θ.
(1)求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相切,求m的值.
【答案】(1)直线l的普通方程为x+2y﹣4﹣2m=0;曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣4x﹣1=0(2)m或
【解析】(1)由消参法可得直线的普通方程;由,,,代入化简可得曲线的直角坐标方程;
(2)求得曲线表示的圆的圆心和半径,由直线和圆相切的条件:,运用点到直线的距离公式,解方程可得所求值.
【详解】
解:(1)直线的参数方程为,为参数),
可得,
即直线的普通方程为,
曲线的极坐标方程为,
即为,
由,,,
可得;
(2)由(1)可得曲线表示以为圆心,为半径的圆,
由直线与曲线相切,可得圆心到直线的距离为半径,
即为,解得或.
【点睛】
本题考查参数方程、直角坐标方程和极坐标方程的互化,考查直线和圆相切的条件,考查化简运算能力,属于中档题.
23.已知函数f(x)=|x+4m|+|x+2m+1﹣3|.
(1)当m=1时,求不等式f(x)≥7的解集;
(2)试证明f(x)≥2.
【答案】(1){x|x≥1或x≤﹣6}(2)证明见解析
【解析】(1)将代入中,然后将写为分段函数的形式,再根据分别解不等式可得解集;
(2)由绝对值三角不等式可得,从而证明结论.
【详解】
解:(1)当时,.
因为,所以或,
所以或,
所以不等式的解集为或;
(2)证明:
,
当且仅当,即时取等号,
所以.
【点睛】
本题主要考查绝对值不等式的解法和利用综合法证明不等式,考查分类讨论思想和转化思想,属于中档题.
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2021届河北省衡水中学全国高三下学期第二次联合考试(II卷)数学(文)试题(解析版): 这是一份2021届河北省衡水中学全国高三下学期第二次联合考试(II卷)数学(文)试题(解析版),共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。