1、山东省临沂市郯城县2020届高三数学上学期期末考试试题(含解析)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5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.设集合,则( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】是函数的定义域,是不等式的解集,分别求出后再由集合的运算法则计算【详解】由题意,故选B【点睛】本题考查集合的运算,解题时需先确定集合中的元素,然后才可能利用集合运算法则计算2.复数(其中为虚数单位)在复平面内对应的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】B【解析】【分析】本题首先可以通过复数的运算法则对复数进行化简,得到,即
2、可得出复数所对应的点的坐标,问题得解【详解】,所以复数所对应的点为,它在第二象限,故选B【点睛】本题主要考查复数的运算法则以及复数所对应的点的坐标,考查运算能力,考查推理能力,是简单题3.已知向量,若,则的值为()A. 4B. -4C. 2D. -2【答案】B【解析】【分析】先求出,再利用求出的值.【详解】故选【点睛】本题主要考查向量的坐标运算,考查向量平行的坐标表示,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.4.已知,则下列关系正确的是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】利用指数与对数函数的单调性即可得出【详解】解:,故选A【点睛】本题考查了指数与对数函数的单调
3、性,考查了推理能力与计算能力,属于基础题5.展开式的常数项为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】写出展开式的通项,整理可知当时为常数项,代入通项求解结果【详解】展开式的通项公式为,当,即时,常数项为:,故答案选D【点睛】本题考查二项式定理中求解指定项系数的问题,属于基础题6.双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的离心率为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】先求双曲线的一条渐近线为,再利用直线互相垂直得,代入即可.【详解】双曲线一条渐近线为,渐近线与直线垂直,得,即,代入故选C【点睛】本题考查了双曲线的离心率求法,渐近线方程,属于基础题.7.已知圆上的点
4、到直线的最短距离为,则的值为( )A. -2或2B. 2或C. -2或D. 或2【答案】D【解析】【分析】由圆的方程求得圆心坐标和半径,根据圆上的点到直线的最短距离为,得出,利用点到直线的距离公式,列出方程,即可求解【详解】由圆,可得圆心坐标为,半径,设圆心到直线的距离为,则,因为圆上的点到直线的最短距离为,所以,即,解得或,故选D【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系的应用,其中把圆上的点到直线的最短距离转化为,再利用点到直线的距离公式,列出方程求解是解答的关键,着重考查了转化思想,以及运算与求解能力,属于基础题8.已知函数,(是自然对数的底数),若关于的方程恰有两个不等实根、,且,则的最
5、小值为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】先解方程,得,再作函数的图像,及直线的图象,在两个图象有两个交点的前提下可知,存在实数,使得,再建立与的函数关系,再利用导数判断的单调性求最值即可.【详解】解:,恒成立,作函数,的图象如下,结合图象可知,存在实数,使得,故,令,则,故在递减,在递增,故选D.【点睛】本题考查了函数与方程的相互转化及导数的应用,重点考查了数形结合的数学思想方法,属中档题.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.下表是某电器销售公司2018年度各
6、类电器营业收入占比和净利润占比统计表:则下列判断中正确的是( )A. 该公司2018年度冰箱类电器销售亏损B. 该公司2018年度小家电类电器营业收入和净利润相同C. 该公司2018年度净利润主要由空调类电器销售提供D. 剔除冰箱类电器销售数据后,该公司2018年度空调类电器销售净利润占比将会降低【答案】ACD【解析】【分析】净利润占比小于0即为亏损,即可判断A;占比相同,但总收入与总净利润不同,即可判断B;空调类电器净利润占比超过,显然主要净利润由其提供,可判断C;去掉亏损的冰箱类电器的销售数据,则总净利润提高,则空调类电器销售净利润占比降低,即可判断D.【详解】对于选项A,因为,说明201
7、8年度冰箱类电器销售亏损,故A正确;对于选项B,虽然小家电类营业收入占比和净利润占比相同,但总营业收入和总净利润不同,故小家电类电器营业收入和净利润不同,故B错误;对于选项C,空调类电器净利润占比,故C正确;对于选项D,剔除冰箱类电器销售数据后,空调类电器销售净利润占比为,显然有所降低,故D正确;故选:ACD【点睛】本题考查利用统计数据分析实际问题,属于基础题.10.下列命题中,是真命题的是( )A. 已知非零向量,若则B. 若则C. 在中,“”是“”的充要条件D. 若定义在R上的函数是奇函数,则也是奇函数【答案】ABD【解析】【分析】对A,对等式两边平方;对B,全称命题的否定是特称命题;对C
8、,两边平方可推得或;对D,由奇函数的定义可得也为奇函数.【详解】对A,所以,故A正确;对B,全称命题的否定是特称命题,量词任意改成存在,结论进行否定,故B正确;对C,所以或,显然不是充要条件,故C错误;对D,设函数,其定义域为关于原点对称,且,所以为奇函数,故D正确;故选:ABD【点睛】本题考查命题真假的判断,考查向量的数量积与模的关系、全称命题的否定、解三角形与三角恒等变换、奇函数的定义等知识,考查逻辑推理能力,注意对C选项中得到的是的两种情况.11.设函数的定义域为,使得成立,则称为“美丽函数”.下列所给出的函数,其中是“美丽函数”的是( )A. B. C. D. 【答案】BCD【解析】【
9、分析】根据“美丽函数”的定义,分别求得个数函数的值域,即可作出判定,得到答案.【详解】由题意知,函数定义域为,使得成立,所以函数的值域关于原点对称,对于A中,函数的值域为,不关于原点对称,不符合题意;对于B中,函数的值域为,关于原点对称,符合题意;对于C中,函数的值域为,关于原点对称,符合题意;对于D中,函数的值域为,关于原点对称,符合题意,故选BCD.【点睛】本题主要考查了函数新定义的应用,其中解答中正确理解题意,分别求解函数的值域,判定值域是否关于原点对称是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.12.如图,在棱长均相等的四棱锥中, 为底面正方形的中心, ,分别为侧棱
10、,的中点,有下列结论正确的有:( )A. 平面B. 平面平面C. 直线与直线所成角的大小为D. 【答案】ABD【解析】【分析】选项A,利用线面平行的判定定理即可证明;选项B,先利用线面平行的判定定理证明CD平面OMN,再利用面面平行的判定定理即可证明;选项C,平移直线,找到线面角,再计算;选项D,因为ONPD,所以只需证明PDPB,利用勾股定理证明即可.【详解】选项A,连接BD,显然O为BD的中点,又N为PB的中点,所以ON,由线面平行的判定定理可得,平面;选项B, 由,分别为侧棱,的中点,得MNAB,又底面为正方形,所以MNCD,由线面平行的判定定理可得,CD平面OMN,又选项A得平面,由面
11、面平行的判定定理可得,平面平面;选项C,因为MNCD,所以 PDC为直线与直线所成的角,又因为所有棱长都相等,所以 PDC=,故直线与直线所成角的大小为;选项D,因底面为正方形,所以,又所有棱长都相等,所以,故,又ON,所以,故ABD均正确.【点睛】解决平行关系基本问题的3个注意点(1)注意判定定理与性质定理中易忽视的条件,如线面平行的条件中线在面外易忽视(2)结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断(3)会举反例或用反证法推断命题是否正确三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知点在抛物线上,则_;点到抛物线的焦点的距离是_.【答案】 (1). 2 (2). 2【解析】【分析
12、】将点M坐标代入抛物线方程可得p值,然后由抛物线的定义可得答案.详解】点代入抛物线方程得:,解得:;抛物线方程为:,准线方程为:,点M到焦点的距离等于点M到准线的距离:故答案为2,2【点睛】本题考查抛物线的定义和抛物线的标准方程,属于简单题.14.已知,则的值为_.【答案】【解析】【分析】根据的值,分别求出的值,再求和即可.【详解】解:因为,所以,则,故答案为.【点睛】本题考查了二倍角的余弦公式,重点考查了角的拼凑,属中档题.15.为了提高命题质量,命题组指派5名教师对数学卷的选择题、填空题和解答题这3种题型进行改编,则每种题型至少指派一名教师的不同分派方法种数为_种【答案】150【解析】【分
13、析】采用分步计数原理,首先将5人分成三组,计算出分组的方法,然后将三组进行全排,即可得到答案【详解】根据题意,分2步进行分析:将5人分成3组,若分为1、1、3的三组,有10种分组方法;若分为1、2、2的三组,15种分组方法;则有10+1525种分组方法;,将分好的三组全排列,对应选择题、填空题和解答题3种题型,有种情况,则有256150种分派方法;故答案为150【点睛】本题考查排列组合的运用,属于基础题16.三棱锥的个顶点在半径为的球面上,平面,是边长为的正三角形,则点到平面的距离为_【答案】【解析】分析】由题意,球心在三棱锥各顶点的距离相等,球心到底面的距离等于三棱锥的高PA的一半,求出PA
14、,,然后利用等体积求点到平面的距离【详解】ABC是边长为的正三角形,可得外接圆的半径2r2,即r1PA平面ABC,PAh,球心到底面的距离d等于三棱锥的高PA的一半即,那么球的半径R,解得h=2,又 由 知 ,得 故点到平面的距离为故答案为【点睛】本题考查外接球问题,锥的体积,考查计算求解能力,是基础题四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知数列中,其前项的和为,且当时,满足(1)求证:数列是等差数列;(2)证明:【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)当n2时,SnSn1SnSn1SnSn1(n2),取倒数,可得1,利用等
15、差数列的定义即可证得:数列是等差数列;(2)利用进行放缩并裂项求和即可证明【详解】(1)当时,即 从而构成以1为首项,1为公差的等差数列(2)由(1)可知, 则当时 故当时 又当时,满足题意,故 法二:则当时,那么又当时,当时,满足题意,【点睛】本题考查数列递推式的应用,考查等差数列的判定,考查等价转化思想,突出裂项法、放缩法应用的考查,属于难题18.在中,角、所对的边分别为、,且.(1)求的值;(2)若,且的面积,求的值.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)由正弦定理边角互化思想得,然后在等式两边同时除以,利用余弦定理可求出的值,利用同角三角函数的基本关系求出的值,从而可求出的值;
16、(2)由正弦定理边角互化思想得出,然后利用三角形的面积公式可求出的值.【详解】(1)因为,故,故,因此,;(2)因为,故,即,的面积为,即,故,解得.【点睛】本题考查正弦定理边角互化思想的应用,同时也考查了三角形面积公式的应用,考查计算能力,属于中等题.19.如图,在三棱锥中,平面平面,为等边三角形,是的中点.(1)证明:;(2)若,求二面角平面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】【分析】(1)取的中点,连接、,证明平面,从而得出;(2)证明出平面,可得出、两两垂直,以点为坐标原点,、所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,然后计算出平面、的法向量,利用空间向量法求出二面
17、角平面角的余弦值.【详解】(1)证明:取中点,联结、,为等边三角形,为的中点,.是的中点,为中点,.,平面,平面,;(2)由(1)知,平面平面,平面平面,平面,平面,则、两两垂直,以点为坐标原点,、所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,则、.设平面的法向量为,.由,得,令,得,所以,平面的一个法向量为.设平面的法向量为,由,得,取,得,.所以,平面的一个法向量为.则.结合图形可知,二面角的平面角为锐角,其余弦值为.【点睛】本题考查异面直线垂直的判定,同时也考查了二面角余弦值的计算,一般需要建立空间直角坐标系,利用空间向量法来求解,考查推理论证能力与计算能力,属于中等题.20.某公司为了预
18、测下月产品销售情况,找出了近7个月的产品销售量(单位:万件)的统计表:月份代码1234567销售量(万件)但其中数据污损不清,经查证,.(1)请用相关系数说明销售量与月份代码有很强的线性相关关系;(2)求关于的回归方程(系数精确到0.01);(3)公司经营期间的广告宣传费(单位:万元)(),每件产品的销售价为10元,预测第8个月的毛利润能否突破15万元,请说明理由.(毛利润等于销售金额减去广告宣传费)参考公式及数据:,相关系数,当时认为两个变量有很强的线性相关关系,回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.【答案】(1)见解析;(2) (3)见解析【解析】【分析】(1)根据中条件,计算相
19、关系数的值,即可得出结论;(2)根据题中数据,计算出,即可得到回归方程;(3)将代入(2)的结果,结合题中条件,即可求出结果.【详解】(1)由折线图中的数据和附注中的参考数据得 , , , , 因为 所以销售量与月份代码有很强的线性相关关系. (2) 由及()得所以关于的回归方程为 (3)当时,代入回归方程得(万件) 第8个月的毛利润为 ,预测第8个月的毛利润不能突破万元.【点睛】本题主要考查线性回归分析,熟记最小二乘法求,以及线性回归分析的基本思想即可,属于常考题型.21.已知椭圆:过点,且离心率(1)求椭圆的方程;(2)已知斜率为的直线与椭圆交于两个不同点,点的坐标为,设直线与的倾斜角分别
20、为,证明:【答案】(1)(2)详见解析【解析】【分析】(1)由题意得到关于a,b的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程;(2)设出直线方程,与椭圆方程联立,将原问题转化为直线斜率的之间关系的问题,然后结合韦达定理即可证得题中的结论.【详解】(1)由题意得解得,所以椭圆的方程为(2)设直线,由消去得,解得设,则,由题意,易知与的斜率存在,所以设直线与的斜率分别为,则,要证,即证,只需证,故,又,所以,【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率
21、、三角形的面积等问题22.已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)对任意的,恒有,求实数的取值范围.【答案】(1)见解析;(2).【解析】【分析】(1)对函数进行求导后得到,对分情况进行讨论:、;(2)由(1)知在上单调递减,不妨设,从而把不等式中的绝对值去掉得:,进而构造函数,把问题转化为恒成立问题,求得实数的取值范围【详解】(1),当时,所以在上单调递增;当时,或,所以在,上单调递增;,所以在上单调递减.当时,或,所以在,上单调递增;,所以在上单调递减.当时,所以在上单调递减;,所以在上单调递增.(2)因为,由(1)得,在上单调递减,不妨设,由得,即.令,只需恒成立,即恒成立,即,即.因为(当且仅当时取等号),所以实数的取值范围是.【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性、全称量词和存在量词的综合、不等式恒成立问题等,对分类讨论思想的要求较高,在第(2)问的求解时,去掉绝对值后,构造新函数,再利用导数研究新函数是解决问题的难点