1、浙江省杭州二中2020届高三数学上学期返校考试试题(含解析)一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40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Ax|x1或x0,Bx|1x2,则AB( )A. x|0x2B. x|x2C. x|x0D. R【答案】D【解析】【分析】根据并集定义可直接求解得到结果.【详解】由或,,则由并集的定义可知,.故选:.【点睛】本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题,难度容易.2.双曲线的离心率是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】已知双曲线方程,找出方程中,代入离心率的公式即可.【详解】因为双曲线,所以,因为,所以离心率
2、.故选:C.【点睛】本题主要考查了双曲线方程的离心率,属于基础题.3. 函数f(x)=x|x+a|+b是奇函数的充要条件是( )A. ab=0B. a+b=0C. a=bD. =0【答案】D【解析】考点:函数奇偶性的判断;必要条件、充分条件与充要条件的判断专题:计算题分析:利用奇函数的定义“函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有xD,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数”建立恒等式,求出a、b的值即可解答:解:根据奇函数的定义可知f(-x)=-x|a-x|+b=-f(x)=-x|x+a|-b对任意x恒成立a=0,b=0,故选D点评:本题主要考查了函数奇偶性的判断,
3、以及必要条件、充分条件与充要条件的判断,属于基础题4.已知直线n与平面,若n,则“n”是“”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】分析】根据课本的面面垂直的判定得到若“n,n,则“”, 若n,则n不一定垂直,进而得到答案.【详解】若“n,n,则“”, 若n,则n不一定垂直,也可能平行, 故n”是“”的充分不必要条件 故选A【点睛】这个题目考查了充分不必要条件的判断,判断充要条件的方法是:若pq为真命题且qp为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件;若pq为假命题且qp为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件;若pq为真命
4、题且qp为真命题,则命题p是命题q的充要条件;若pq为假命题且qp为假命题,则命题p是命题q的即不充分也不必要条件判断命题p与命题q所表示的范围,再根据“谁大谁必要,谁小谁充分”的原则,判断命题p与命题q的关系5.一个几何体的三视图如图所示,其中俯视图为正方形,则该几何体的侧面积为( )A. B. C. D. 6【答案】C【解析】【分析】判断几何体的图形,利用三视图的数据求解各侧面面积,求和即可.【详解】由三视图可知几何体是一条侧棱与底面垂直,底面是正方形,四棱锥的高为,底面正方形的对角线的长为,四棱锥的个侧面面积分别为:.所以侧面面积为:.故选:.【点睛】本题考查三视图推出几何体的判断,几何
5、体的侧面积的求法注意视图的应用,难度较易.6.设,且满足,则的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】先利用正弦的两角和公式化简已知等式,求得+=,把sin转换为cos,利用两角和公式化简,根据的范围求得sin+sin的范围即可【详解】sincos+sincos=sin(+)=1,,+=,=,可判断出0,0,,故选:D.【点睛】本题考查两角和与差的正弦函数,掌握并灵活应用公式是解题的关键,属于中等题.7.已知定义在R上的函数f(x)满足f(2x)为奇函数,函数f(x+3)关于直线x1对称,则下列式子一定成立的是( )A. f(x2)f(x)B. f(x2)f(x+6)
6、C. f(x2)f(x+2)1D. f(x)+f(x+1)0【答案】B【解析】【分析】直接利用函数的奇偶性,以及函数的对称性,求出,得到结果即可【详解】令,为奇函数,,即,即的图象关于点对称,令图象关于直线对称,即,即的图象关于直线对称,用换表达式中的,可得,又,即,用换表达式中的,则,函数周期为8,故选:.【点睛】本题考查抽象函数的奇偶性,函数图象的对称性,属于基础题,难度较易.8.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为线段AA1上的一个动点,F为线段B1C1上的一个动点,则平面EFB与底面ABCD所成的锐二面角的平面角余弦值的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析
7、】【分析】设面与底面所成的二面角的平面角为,设边长为,建立直角坐标系,设可求得平面的一个法向量为,而底面的一个法向量为,由,化简讨论即可求得范围.【详解】设面与底面所成的二面角的平面角为,如图所示,建立直角坐标系,设平面的一个法向量为,则取,而底面的一个法向量为,则,结合选项,当时, ,当时, ,时,取到,故.故选:.【点睛】本题主要考查在空间直角坐标系中二面角的求法,考查学生的转化能力和计算求解能力.难度一般.9.已知向量,满足,当,的夹角最大时,则( )A. 0B. 2C. D. 4【答案】D【解析】分析】先建系, 设,再结合平面向量数量积的坐标及运算性质,将,的夹角最大转化为直线与抛物线
8、相切,利用求出,即可,即可解得所求.【详解】设,因为,所以,即,为点的轨迹方程.由上图易知,当直线与抛物线相切时,的夹角最大.令,由消去得.所以,即点或时,即或时,的夹角最大.此时,.故选:.【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标运算,考查转化与化归思想, ,将,的夹角最大转化为直线与抛物线相切,考查数形结合的解题思想,难度一般.10.已知r,s,t为整数,集合Aa|a2r+2s+2t,0rst中的数从小到大排列,组成数列an,如a17,a211,a121( )A. 515B. 896C. 1027D. 1792【答案】C【解析】【分析】(1)由于为整数且,下面对进行分类讨论:最小取2时,符合条
9、件同理可得,,时符合条件的的个数,最后利用加法原理计算即得【详解】为整数且最小取,此时符合条件的数有,当时,可在0,1,2中取,符合条件有的数有所以,同理 时,符合条件有的数有,时,符合条件有的数有,且,是的最小值,即时,.故选:.【点睛】本题考查组合及组合数公式,有理数指数幂的运算性质,数列的概念及简单表示法,难度较难.二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分11.成书于公元一世纪的我国经典数学著作九章算术中有这样一道名题,就是“引葭赴岸”问题,题目是:“今有池方一丈,点生其中央,出水一尺,引葭赶岸,适马岸齐,问水深,葭长各几何?”题意是:有一正方形池塘,边长为一
10、丈(10尺),有棵芦苇长在它的正中央,高出水面部分有1尺长,把芦苇拉向岸边,恰好碰到沿岸(池塘一边的中点),则水深为_尺,芦苇长_尺.【答案】 (1). 12 (2). 13【解析】【分析】把问题转化为如图的数学几何图形,根据题意,可知EB的长为10尺,则BC=5尺,设出AB=AB=x尺,表示出水深AC,根据勾股定理建立方程,求出方程的解即可得到芦苇的长和水深【详解】依题意画出图形,设芦苇长AB=AB=x尺,则水深AC=(x1)尺,BE=10尺,BC=5尺,在RtABC中,52+(x1)2=x2,解得x=13(尺),水深为12尺,芦苇长为13尺.故答案为:12,13.【点睛】本题考查点、线、面
11、间的距离计算,将实际问题转化为几何问题,考查转化思想与数形结合思想的应用,属于中等题.12.已知实数x,y满足,则z4x+y的最小值是_【答案】5【解析】【分析】首先画出题中所给的约束条件对应的可行域,化目标函数所对应的直线方程,数形结合得到最优解,联立方程组求解的坐标,代入目标函数得答案.【详解】画出不等式组表示的平面区域,如图所示:目标函数z4x+y可化为4x+y0,平移直线4x+y0知,当直线过点A时,z取得最小值;由,解得A(1,1)所以目标函数z4x+y的最小值是zmin41+15故答案为:.【点睛】本题主要考查线性规划的应用,结合图形并利用目标函数的几何意义,是解决此类问题的常用方
12、法,难度较易.13.在ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若,b1,c2acosB,则a_;cosA_【答案】 (1). 1 (2). 【解析】【分析】首先根据已知和余弦定理化简可得,则由,可得,利用展开计算即可解得.【详解】在ABC中,c2acosB2a,整理可得:ab,又b1,a1,A,cosAcoscos()()故答案为:.【点睛】本题考查余弦定理,和角的三角函数值计算,难度一般.14.中,则的取值范围是_,的取值范围是_.【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】根据题意利用正弦定理可建立与角B的关系,求出B的范围即可得范围,利用向量数量积运算及正弦定理进行边角转化,
13、转化为只与角B有关的关系式,根据B的范围即可求解【详解】在中,则,由正弦定理可得:,由A+B+C=,可得3B+C=,即,又角B为三角形内角,所以,所以,由正弦定理可得:,所以可得,故答案为:,.【点睛】本题考查正弦定理的应用,涉及三角形边角转化,和差公式、二倍角公式,向量的数量及运算等知识,属于中等题。15.已知等比数列an满足首项a12018,公比,用表示该数列的前n项之积,则取到最大值时,n的值为_【答案】12【解析】【分析】根据等比数列的通项公式和题意求出,进而得到分析的正负,对比可得取最大值时的值【详解】等比数列an满足首项a12018,公比,2018()n1,|an|2018()n1
14、,an中奇数项是正数,偶数项是负数,a102018()9,a112018()10,用表示该数列的前n项之积,则取到最大值时,n的值为12故答案为:.【点睛】本题考查等比数列通项公式和性质,难度较难.16.已知,函数在区间1,4上的最大值是5,则a的取值范围是_【答案】【解析】,分类讨论:当时,函数的最大值,舍去;当时,此时命题成立;当时,则:或,解得:或综上可得,实数的取值范围是【名师点睛】本题利用基本不等式,由,得,通过对解析式中绝对值符号的处理,进行有效的分类讨论:;,问题的难点在于对分界点的确认及讨论上,属于难题解题时,应仔细对各种情况逐一进行讨论17.已知抛物线yx2和点P(0,1),
15、若过某点C可作抛物线的两条切线,切点分别是A,B,且满足,则ABC的面积为_【答案】【解析】【分析】由可得,则有直线恒过定点,设直线方程与抛物线方程联立,即可解得弦的长,对抛物线方程求导,求得切线方程的斜率,可求得切线方程,进而解得点坐标,利用点到直线的距离公式,三角形面积公式,即可解得所求.【详解】,则3(2(),2,故直线AB过点P,且AP2PB故设直线AB:ykx+1,A(x1,y1),b(x2,y2)联立可得x2kx10,则x1x21,x1+x2k由AP2PB可得x1+2x20可得k,AB由导数y2x,可得过A,B的切线分别为y+y12x1x,y+y22x2x,联立切线方程可得C(,1
16、)C到ykx+1的距离d则ABC的面积为S故答案为: .【点睛】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题, 恒过定点的直线,求三角形面积问题,难度较难.三、解答题:本大题共5小题,共74分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤18.已知函数()求f(x)的最小正周期和单调递减区间;()将函数f(x)的图象向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,求g(x)在区间上的值域【答案】()最小正周期,(kZ)()0,3【解析】【分析】()先用降幂公式,辅助角公式将化简,然后求得最小正周期和单调减区间;()先通过平移得到的解析式,由x,可计算得到,结合余弦函数的图象和单调性,可得解.【详解】()函数1cos(2x
17、)所以函数的最小正周期为,令(kZ),整理得(kZ),所以函数的单调递减区间为(kZ)()将函数f(x)的图象向右平移个单位,得到函数g(x)2cos(2x)+1的图象,由于x,所以,故,所以0g(x)3,故函数值域为0,3【点睛】本题考查了三角函数的性质综合,考查了学生综合分析,转化化归,数学运算的能力,难度较易.19.如图,四棱锥PABCD的底面是梯形BCAD,ABBCCD1,AD2,()证明;ACBP;()求直线AD与平面APC所成角的正弦值【答案】()见解析()【解析】【分析】(I)取的中点,连接,通过证明平面得出;(II)以为原点建立坐标系,求出平面的法向量,通过计算与的夹角得出与平
18、面所成角【详解】(I)证明:取AC的中点M,连接PM,BM,ABBC,PAPC,ACBM,ACPM,又BMPMM,AC平面PBM,BP平面PBM,ACBP(II)解:底面ABCD是梯形BCAD,ABBCCD1,AD2,ABC120,ABBC1,AC,BM,ACCD,又ACBM,BMCDPAPC,CM,PM,PB,cosBMP,PMB120,以M为原点,以MB,MC的方向为x轴,y轴的正方向,以平面ABCD在M处的垂线为z轴建立坐标系Mxyz,如图所示:则A(0,0),C(0,0),P(,0,),D(1,0),(1,0),(0,0),(,),设平面ACP的法向量为(x,y,z),则,即,令x得(
19、,0,1),cos,直线AD与平面APC所成角的正弦值为|cos,|【点睛】本题考查异面直线垂直的证明,考查直线与平面所成角的正弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理使用,难度一般.20.已知等比数列an的前n项和为Sn,且a1+a330,2S2是3S1和S3的等差中项()求数列an的通项公式;()设数列bn满足,求数列bn前n项和Tn【答案】()an3n,nN*;()Tn2(n+2)()n【解析】【分析】()由,是和的等差中项,可得,化简,利用等比数列的通项公式即可得出.()由化简可得,再利用错位相减法即可求出.【详解】()等比数列an的公比为q,前n项和为Sn,且a1+a330,2
20、S2是3S1和S3的等差中项可得a1+a1q230,4S23S1+S3,即有4(a1+a1q)3a1+a1+a1q+a1q2,解得a1q3,则an3n,nN*;()(2n+1)()n,前n项和Tn357(2n+1)()n,Tn357(2n+1)()n+1,相减可得Tn1+2()n)(2n+1)()n+11+2(2n+1)()n+1,化简可得Tn2(n+2)()n【点睛】本题考查了错位相减法在数列求和中的运用,考查了等比数列的通项公式,难度一般.21.在平面直角坐标系xOy中,点F是椭圆C:1(ab0)的一个焦点,点D是椭圆上的一个动点,且|FD|1,3()求椭圆的标准方程;()过点P(4,0)
21、作直线交椭圆C于A,B两点,求AOB面积的最大值【答案】():1;()2【解析】【分析】()由点是椭圆上的一个动点,且可得:可解得:即可求得椭圆的标准方程;()设由题意设直线的方程为,联立,得,由韦达定理、点到直线距离公式等,结合已知条件能求出面积的最大值【详解】()由点D是椭圆上的一个动点,且|FD|1,3可得:ac1,a+c3,a2b2+c解得:a24,b23,所以椭圆的标准方程:1;()显然直线AB的斜率不为零,设直线AB的方程:xmy4,A(x,y),B(x,y),联立与椭圆方程整理得:(4+3m2)y224my+360,(24m)2436(4+3m2)0,整理得m24,且y+y,yy
22、,|AB|12O到直线AB的距离d,所以SAOB|AB|d48482,当且仅当,即时等号成立,所以AOB面积的最大值:2【点睛】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,考查椭圆的方程和性质,同时考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,难度一般.22.定义函数f(x)(1x2)(x2+bx+c)(1)如果f(x)的图象关于x2对称,求2b+c的值;(2)若x1,1,记|f(x)|的最大值为M(b,c),当b、c变化时,求M(b,c)的最小值【答案】(1)-1(2)【解析】【分析】(1)由的图象关于直线对称,则将的图象向左移动个单位,得到函数为偶函数,化简,由偶函数性质即可得出结论.(2) 由任
23、意记的最大值为取,得, 化简可得,只需要,即可求出的最小值.【详解】(1)f(x)的图象关于直线x2对称,则将f(x)的图象向左移动2个单位,得到函数,g(x)f(x+2)1(x+2)2(x+2)2+b(x+2)+cx4(8+b)x3(19+4b)x2(28+11b+4c)x(12+6b+3c)为偶函数,解得,2b+c1;(2)对任意的x1,1,|f(x)|M(b,c),取x得,同理取x0得,|c|M(b,c),由上述三式得:2|(12)(2+c)|2M(b,c),|(12)(2+c)|M(b,c),|(12)2|(12)(2+c)|+|(12)|c|(22)M(b,c),因此,M(b,c)(当且仅当22时,取得最大值),此时b0,c,经验证,满足题意故当b0,c时,M(b,c)取得最小值,且最小值为【点睛】本题考查函数的奇偶性和最值,综合了绝对值不等式在函数中的运用,难度困难.