1、黑龙江省哈尔滨市第三中学2020届高三数学下学期第一次调研考试试题 理(含解析)第卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A0,1,B0,1,2,则满足ACB的集合C的个数为()A. 4B. 3C. 2D. 1【答案】A【解析】【分析】由可确定集合中元素一定有的元素,然后列出满足题意的情况,得到答案.【详解】由可知集合中一定有元素2,所以符合要求的集合有,共4种情况,所以选A项.【点睛】考查集合并集运算,属于简单题.2.已知的共轭复数是,且(为虚数单位),则复数在复平面内对应的点位于( )A. 第一象限
2、B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】D【解析】【分析】设,整理得到方程组,解方程组即可解决问题【详解】设,因为,所以,所以,解得:,所以复数在复平面内对应的点为,此点位于第四象限.故选D【点睛】本题主要考查了复数相等、复数表示的点知识,考查了方程思想,属于基础题3.设a,b,c为正数,则“”是“”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不修要条件【答案】B【解析】【分析】根据不等式的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可【详解】解:,正数,当,时,满足,但不成立,即充分性不成立,若,则,即,即,即,成立,即必要性成立,则“”是“”的必
3、要不充分条件,故选:【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合不等式的性质是解决本题的关键4.已知数列的前项和为,且,则( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据已知条件判断出数列是等比数列,求得其通项公式,由此求得.【详解】由于,所以数列是等比数列,其首项为,第二项为,所以公比为.所以,所以.故选:C【点睛】本小题主要考查等比数列的证明,考查等比数列通项公式,属于基础题.5.已知函数,将函数的图象向左平移个单位长度后,所得到的图象关于轴对称,则的最小值是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】化简为,求出它的图象向左平移个单位长度后的图象的函数表达式
4、,利用所得到的图象关于轴对称列方程即可求得,问题得解【详解】函数可化为:,将函数的图象向左平移个单位长度后,得到函数的图象,又所得到的图象关于轴对称,所以,解得:,即:,又,所以.故选A.【点睛】本题主要考查了两角和的正弦公式及三角函数图象的平移、性质等知识,考查转化能力,属于中档题6.函数的大致图象是( )A. B. C D. 【答案】A【解析】【分析】用排除B,C;用排除;可得正确答案.【详解】解:当时,所以,故可排除B,C;当时,故可排除D故选:A【点睛】本题考查了函数图象,属基础题7.如图所示,三国时代数学家在周脾算经中利用弦图,给出了勾股定理的绝妙证明.图中包含四个全等的直角三角形及
5、一个小正方形(阴影),设直角三角形有一个内角为,若向弦图内随机抛掷200颗米粒(大小忽略不计,取),则落在小正方形(阴影)内的米粒数大约为( )A. 20B. 27C. 54D. 64【答案】B【解析】【分析】设大正方体的边长为,从而求得小正方体的边长为,设落在小正方形内的米粒数大约为,利用概率模拟列方程即可求解【详解】设大正方体的边长为,则小正方体的边长为,设落在小正方形内的米粒数大约为,则,解得:故选B【点睛】本题主要考查了概率模拟的应用,考查计算能力,属于基础题8.若双曲线的渐近线与圆相切,则双曲线的离心率为( )A. 2B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】利用圆心到渐近线的距离
6、等于半径即可建立间的关系.【详解】由已知,双曲线的渐近线方程为,故圆心到渐近线的距离等于1,即,所以,.故选:C.【点睛】本题考查双曲线离心率的求法,求双曲线离心率问题,关键是建立三者间的方程或不等关系,本题是一道基础题.9.设是两条不同的直线,是两个不同的平面,下列命题中正确的是()A. 若,则B. 若,,则C. 若,则D. 若,则【答案】C【解析】【分析】在A中,与相交或平行;在B中,或;在C中,由线面垂直的判定定理得;在D中,与平行或【详解】设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则:在A中,若,则与相交或平行,故A错误;在B中,若,则或,故B错误;在C中,若,则由线面垂直的判定定理得,故
7、C正确;在D中,若,则与平行或,故D错误故选C【点睛】本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,是中档题10.已知定义在R上的偶函数满足,当时,函数(),则函数与函数的图象的所有交点的横坐标之和为( )A. 2B. 4C. 5D. 6【答案】B【解析】【分析】由函数的性质可得:的图像关于直线对称且关于轴对称,函数()的图像也关于对称,由函数图像的作法可知两个图像有四个交点,且两两关于直线对称,则与的图像所有交点的横坐标之和为4得解.【详解】由偶函数满足,可得的图像关于直线对称且关于轴对称,函数()图像也关于对称,函数的图像与函数()的图像的位置关系如图所示,可知
8、两个图像有四个交点,且两两关于直线对称,则与的图像所有交点的横坐标之和为4.故选:B【点睛】本题主要考查了函数的性质,考查了数形结合的思想,掌握函数的性质是解题的关键,属于中档题.11.设为坐标原点,是以为焦点的抛物线上任意一点,是线段上的点,且,则直线的斜率的最大值为( )A. B. C. D. 1【答案】C【解析】试题分析:设,由题意,显然时不符合题意,故,则,可得:,当且仅当时取等号,故选C考点:1抛物线的简单几何性质;2均值不等式【方法点晴】本题主要考查的是向量在解析几何中的应用及抛物线标准方程方程,均值不等式的灵活运用,属于中档题解题时一定要注意分析条件,根据条件,利用向量的运算可知
9、,写出直线的斜率,注意均值不等式的使用,特别是要分析等号是否成立,否则易出问题12.已知函数且,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】构造函数,判断出的单调性和奇偶性,由此求得不等式的解集.【详解】构造函数,由解得,所以的定义域为,且,所以为奇函数,而,所以在定义域上为增函数,且.由得,即,所以.故选:B【点睛】本小题主要考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,属于中档题.第卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.平面直角坐标系中,O为坐标原点,己知A(3,1),B(-1,3),若点C满足,其中,R,且+=1,则点C的轨迹方程
10、为 【答案】【解析】【分析】根据向量共线定理得A,B,C三点共线,再根据点斜式得结果【详解】因为,且+=1,所以A,B,C三点共线,因此点C的轨迹为直线AB:【点睛】本题考查向量共线定理以及直线点斜式方程,考查基本分析求解能力,属中档题.14.满足约束条件的目标函数的最小值是 . 【答案】-2【解析】【详解】可行域是如图的菱形ABCD,代入计算,知为最小.15.甲、乙、丙、丁四名同学报名参加淮南文明城市创建志愿服务活动,服务活动共有“走进社区”、“环境监测”、“爱心义演”、“交通宣传”等四个项目,每人限报其中一项,记事件为“4名同学所报项目各不相同”,事件为“只有甲同学一人报走进社区项目”,则
11、的值为_.【答案】【解析】【分析】根据条件概率的求法,分别求得,再代入条件概率公式求解.【详解】根据题意得所以故答案为:【点睛】本题主要考查条件概率的求法,还考查了理解辨析的能力,属于基础题.16.四面体中,底面,则四面体的外接球的表面积为_【答案】【解析】【分析】由题意画出图形,补形为长方体,求其对角线长,可得四面体外接球的半径,则表面积可求【详解】解:如图,在四面体中,底面,可得,补形为长方体,则过一个顶点的三条棱长分别为1,1,则长方体的对角线长为,则三棱锥的外接球的半径为1其表面积为故答案为:【点睛】本题考查多面体外接球表面积的求法,补形是关键,属于中档题三、解答题 (本大题共6小题,
12、共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.在平面四边形中,已知,.(1)若,求的面积;(2)若求的长.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)在三角形中,利用余弦定理列方程,解方程求得的长,进而由三角形的面积公式求得三角形的面积.(2)利用诱导公式求得,进而求得,利用两角差的正弦公式,求得,在三角形中利用正弦定理求得,在三角形中利用余弦定理求得的长.【详解】(1)在中,解得,.(2)在中,.【点睛】本小题主要考查正弦定理、余弦定理解三角形,考查三角形的面积公式,属于中档题.18.如图,三棱柱中,底面是等边三角形,侧面是矩形,是的中点,是棱上的点,且.(1)证明:平面;(
13、2)若,求二面角的余弦值.【答案】(1)见解析(2)【解析】【分析】(1)连结BM,推导出BCBB1,AA1BC,从而AA1MC,进而AA1平面BCM,AA1MB,推导出四边形AMNP是平行四边形,从而MNAP,由此能证明MN平面ABC(2)推导出ABA1是等腰直角三角形,设AB,则AA12a,BMAMa,推导出MCBM,MCAA1,BMAA1,以M为坐标原点,MA1,MB,MC为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角ACMN的余弦值【详解】(1)如图1,在三棱柱中,连结,因为是矩形,所以,因为,所以, 又因为,所以平面,所以,又因为,所以是中点,取中点,连结,因为是的中点,
14、则且, 所以且,所以四边形是平行四边形,所以,又因平面,平面,所以平面.(图1) (图2)(2)因为,所以是等腰直角三角形,设,则,.在中,所以.在中,所以,由(1)知,则,如图2,以为坐标原点,的方向分别为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系,则,.所以,则,设平面的法向量为,则即取得.故平面的一个法向量为,因为平面的一个法向量为,则.因为二面角为钝角,所以二面角的余弦值为.【点睛】本题考查线面平行的证明,考查了利用空间向量法求解二面角的方法,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,是中档题19.某校为了解校园安全教育系列活动的成效,对全校学生进行一次安全意识测试
15、,根据测试成绩评定“合格”、“不合格”两个等级,同时对相应等级进行量化:“合格”记分,“不合格”记分.现随机抽取部分学生的成绩,统计结果及对应的频率分布直方图如下所示:等级不合格合格得分频数624()若测试的同学中,分数段内女生的人数分别为,完成列联表,并判断:是否有以上的把握认为性别与安全意识有关? 是否合格 性别 不合格合格总计男生女生总计()用分层抽样的方法,从评定等级为“合格”和“不合格”的学生中,共选取人进行座谈,现再从这人中任选人,记所选人的量化总分为,求的分布列及数学期望;()某评估机构以指标(,其中表示的方差)来评估该校安全教育活动的成效,若,则认定教育活动是有效的;否则认定教
16、育活动无效,应调整安全教育方案.在()的条件下,判断该校是否应调整安全教育方案?附表及公式:,其中.【答案】()详见解析;()详见解析;()不需要调整安全教育方案.【解析】【分析】(I)根据题目所给数据填写好列联表,计算出的值,由此判断出在犯错误概率不超过的前提下,不能认为性别与安全测试是否合格有关.(II)利用超几何分布的计算公式,计算出的分布列并求得数学期望.(III)由(II)中数据,计算出,进而求得的值,从而得出该校的安全教育活动是有效的,不需要调整安全教育方案.【详解】解:()由频率分布直方图可知,得分在的频率为,故抽取的学生答卷总数为,.性别与合格情况的列联表为: 是否合格 性别
17、不合格合格小计男生女生小计即在犯错误概率不超过的前提下,不能认为性别与安全测试是否合格有关.()“不合格”和“合格”的人数比例为,因此抽取的人中“不合格”有人,“合格”有人,所以可能的取值为, .的分布列为:20151050所以. ()由()知: .故我们认为该校的安全教育活动是有效的,不需要调整安全教育方案.【点睛】本小题主要考查列联表独立性检验,考查超几何分布的分布列、数学期望和方差的计算,所以中档题.20.已知椭圆的左、右焦点分别为直线垂直于轴,垂足为,与抛物线交于不同的两点,且过的直线与椭圆交于两点,设且 .(1)求点的坐标;(2)求取值范围.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(
18、1)设出的坐标,代入,结合在抛物线上,求得两点的横坐标,进而求得点的坐标.(2)设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆方程,写出韦达定理,结合,求得的表达式,结合二次函数的性质求得的取值范围.【详解】(1)可知,设则,又,所以解得所以.(2)据题意,直线的斜率必不为所以设将直线方程代入椭圆的方程中,整理得,设则因为所以且将式平方除以式得所以又解得又,所以令,则 所以【点睛】本小题主要考查直线和抛物线的位置关系,考查直线和椭圆的位置关系,考查向量数量积的坐标运算,考查向量模的坐标运算,考查化归与转化的数学思想方法,考查运算求解能力,属于难题.21.某公司欲投资一新型产品的批量生产,预计该产品的每日
19、生产总成本价格)(单位:万元)是每日产量(单位:吨)的函数:.(1)求当日产量为吨时的边际成本(即生产过程中一段时间的总成本对该段时间产量的导数);(2)记每日生产平均成本求证:;(3)若财团每日注入资金可按数列(单位:亿元)递减,连续注入天,求证:这天的总投入资金大于亿元.【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)求得函数的导函数,由此求得求当日产量为吨时的边际成本.(2)将所要证明不等式转化为证明,构造函数,利用导数证得,由此证得不等式成立.(3)利用(2)的结论,判断出,由此结合对数运算,证得.【详解】(1)因为所以当时,(2)要证,只需证,即证,设则所以
20、在上单调递减,所以所以,即;(3)因为又由(2)知,当时,所以所以所以【点睛】本小题主要考查导数的计算,考查利用导数证明不等式,考查放缩法证明数列不等式,属于难题.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.选修4-4:坐标系与参数方程22.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,点的极坐标为.(1)求的直角坐标方程和的直角坐标;(2)设与交于,两点,线段的中点为,求.【答案】(1),(2)【解析】【分析】(1)利用互化公式把曲线C化成直角坐标方程,把点P的极坐标化成直角坐标;(2)把直线l的参数
21、方程的标准形式代入曲线C的直角坐标方程,根据韦达定理以及参数t的几何意义可得【详解】(1)由2得2+2sin22,将2x2+y2,ysin代入上式并整理得曲线C的直角坐标方程为y21,设点P的直角坐标为(x,y),因为P的极坐标为(,),所以xcoscos1,ysinsin1,所以点P的直角坐标为(1,1)(2)将代入y21,并整理得41t2+110t+250,因为11024412580000,故可设方程的两根为t1,t2,则t1,t2为A,B对应的参数,且t1+t2,依题意,点M对应的参数为,所以|PM|【点睛】本题考查了简单曲线的极坐标方程,属中档题选修4-5:不等式选讲23.已知函数的最大值为,其中.(1)求实数的值;(2)若求证:.【答案】(1)1;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用零点分段法将表示为分段函数的形式,由此求得的最大值,进而求得的值.(2)利用(1)的结论,将转化为,求得的取值范围,利用换元法,结合函数的单调性,证得,由此证得不等式成立.【详解】(1)当时,取得最大值.(2)证明:由(1)得,当且仅当时等号成立, 令,则在上单调递减当时,.【点睛】本小题主要考查含有绝对值的函数的最值的求法,考查利用基本不等式进行证明,属于中档题.