江苏省徐州市铜山区大许中学2021届高三数学上学期9月学情调研试题.doc

1、江苏省徐州市铜山区大许中学 2021 届高三数学上学期 9 月学情调研试题 一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 5 分，共计 40 分在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，请把答案添涂在答题卡相应位置上）1已知集合 A220 x xx，B13xx，则 AB A13xx B11xx C12xx D23xx 答案：C 解析：集合 A220 x xx，集合 A12xx，又B13xx，AB12xx，故选 C 2已知(34i)z1i，其中 i 为虚数单位，则在复平面内 z 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：1 i1 7i34i25z，故在

2、复平面内 z 对应的点为(125，725)，在第二象限，故选 B 3已知向量a，b 满足 a 1，b 2，且3ab，则a 与b 的夹角为 A 6 B 3 C 56 D 23 答案：D 解析：223+2=31ababa ba b ，11cos,1 22a ba ba b，故a 与b 的夹角为 23，故选 D 4在平面直角坐标系 xOy 中，若点 P(4 3，0)到双曲线 C：22219xya 的一条渐近线的距离为 6，则双曲线 C 的离心率为 A2 B4 C2 D 3 答案：A 解析：双曲线 C：22219xya 的一条渐近线为30 xay，则212 369a，解得3a，2 323cea，故选

3、A 5在ABC 中，角 A，B，C 的对边分别为 a，b，c若 2bcosC2ac，则角 B 的取值范围是 A(0，3 B(0，23 C 3，)D 23，)答案：A 解析：2bcosC2ac，2sinBcosC2sinAsinC，故 cosB 12，0B 3，故选 A 6设4log 9a，1.22b，138()27c，则 Aabc Bbac Cacb Dcab 答案：C 解析：98，3322，故32223log 3log 22，从而有1.2423log 9log 3122acb，故选 C 7在平面直角坐标系 xOy 中，已知圆 A：22(1)1xy，点 B(3，0)，过动点 P 引圆 A 的切

4、线，切点为 T若 PT2 PB，则动点 P 的轨迹方程为 A2214180 xyx B2214180 xyx C2210180 xyx D2210180 xyx 答案：C 解析：设 P(x，y)，PT2 PB，PT22PB2，2222(1)12(3)xyxy，整理得：2210180 xyx，故选 C 8已知奇函数()f x 的定义域为 R，且(1)(1)fxfx若当 x(0，1时，()f x 2log(23)x，则93()2f的值是 A3 B2 C2 D3 答案：B 解析：根据奇函数()f x，满足(1)(1)fxfx，可知函数的周期为 4，2933331()(48)()()()log 422

5、2222fffff ，故选 B 二、多项选择题（本大题共 4 小题，每小题 5 分，共计 20 分在每小题给出的四个选项中，至少有两个是符合题目要求的，请把答案添涂在答题卡相应位置上）95G 时代已经到来，5G 的发展将直接带动包括运营、制造、服务在内的通信行业整体的快速发展，进而对 GDP 增长产生直接贡献，并通过产业间的关联效应，间接带动国民经济各行业的发展，创造出更多的经济增加值如图，某单位结合近年数据，对今后几年的 5G经济产岀做出预测 由上图提供的信息可知 A运营商的经济产出逐年增加 B设备制造商的经济产出前期增长较快，后期放缓 C设备制造商在各年的总经济产出中一直处于领先地位 D信

6、息服务商与运营商的经济产岀的差距有逐步拉大的趋势 答案：ABD 解析：从图表中可以看出 2029 年、2030 年信息服务商在总经济产出中处于领先地位，C 错误，故选 ABD 10将函数()sin2f xx的图象向左平移 6 个单位后，得到函数()yg x的图象，则 A函数()g x 的图象关于直线12x对称 B函数()g x 的图象关于点(6，0)对称 C函数()g x 在区间(512，6)上单调递增 D函数()g x 在区间(0，76)上有两个零点 答案：ACD 解析：可得()sin(2)3g xx，当12x，232x，故 A 正确；当6x，2233x，故 B 错误；当 x(512，6)，

7、23x(2，0)，故 C 正确；当 x(0，76)，23x(3，83)，故 D 正确 故选 ACD 11已知5234560123456(2)(1 2)xxaa xa xa xa xa xa x，则 A0a 的值为 2 B5a 的值为 16 C123456aaaaaa的值为5 D135aaa的值为 120 答案：ABC 解析：令 x0，得02a，故 A 正确；5544552(2)(2)16CC ，故516a，B 正确；令 x1，得01234563aaaaaaa ，又02a，1234565aaaaaa ，故 C 正确；令 x1，得0123456243aaaaaaa，由得：135123aaa，D 错

8、误 故选 ABC 12记函数()f x 与()g x 的定义域的交集为 I若存在0 x I，使得对任意 xI，不等式()f x 0()()0g xxx恒成立，则称()f x，()g x)构成“M 函数对”下列所给的两个函数能构成“M 函数对”的有 A()lnf xx，1()g xx B()exf x，()eg xx C3()f xx，2()g xx D1()f xxx，()3g xx 答案：AC 解析：选项 B 满足()()f xg x，故不成立；选项 D，()()F xf x()g x 存在两个非零的零点，故不成立 故选 AC 三、填空题（本大题共 4 小题，每小题 5 分，共计 20 分请

9、把答案填写在答题卡相应位置上）13如图，一个底面半径为 R 的圆柱形量杯中装有适 量的水若放入一个半径为 r 的实心铁球（小球 完全浸入水中），水面高度恰好升高 3r，则 Rr 答案：2 解析：223244233rRRRrrr 14被誉为“数学之神”之称的阿基米德（前 287前 212），是古希腊伟大的物理学家、数学家、天文学家，他最早利用逼近的思想证明了如下结论：抛物线的弦与抛物线所围成的封闭图形的面积，等于抛物线的弦与经过弦的端点的两条切线所围成的三角形面积的三分之二这个结论就是著名的阿基米德定理，其中的三角形被称为阿基米德三角形在平面直角坐标系心中，已知直线 l：y4 与抛物线 C：21

10、4yx交于 A，B 两点，则弦与拋物线 C 所围成的封闭图形的面积为 答案：643 解析：首先得到弦的两个端点的坐标分别为(4，4)，(4，4)，其次得在该两点处的抛物线的切线方程分别为 y2x4，y2x4，从而抛物线的弦与经过弦的端点的两条切线所围成的三角形面积为 18 8322 ，故弦与拋物线 C 所围成的封闭图形的面积为 643 15已知数列 na的各项均为正数，其前 n 项和为nS，且12nnnSa a，nN，则4a ；若1a 2，则20S （本题第一空 2 分，第二空 3 分）答案：4；220 解析：根据12nnnSa a，得112nnnSa a，得112nnaa，故4224aa；当

11、1a 2，可得该数列满足212kkaa，且21ka与2ka均为公差为 2 的等差数列，即可求得20S220 16若不等式2(1)e1xaxbx 对一切 xR 恒成立，其中 a，bR，e 为自然对数的底数，则 ab 的取值范围是 答案：(，1 解析：令2()(1)exf xaxbx，()(0)f xf恒成立，显然 a0，2()e(2)1xfxaxab xb，则(0)101fbb ，2()e(21)e(21)xxfxaxaxxaxa，当 a0 时，()f x 在(，0)递增，(0，)递减，()(0)f xf符合题意，a0 时，()f x 在(，1 2aa)递减，(1 2aa，0)递增，(0，)递减

12、 x1 2aa，210()0axxf x，故()(0)f xf符合题意，综上，a0，b1，因此 ab(，1 四、解答题（本大题共 6 小题，共计 70 分请在答题卡指定区域内作答解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤）17（本小题满分 10 分）已知向量 m(2cosx，1)，n(3 sinx，2cos2x)，xR，设函数()1f xm n （1）求函数()f x 的最小正周期；（2）若 a 3，712，且8()5f a，求 cos2a 的值 解：因为 m(2cosx，1)，n(3sinx，2cos2x)，所以 f(x)mn12 3sinxcosx2cos2x1 3sin2xcos2x2si

13、n(2x6)（1）T22 （2）由 f()85，得 sin(26)45 由 3，712，得2 26，所以 cos(26)1sin2(26)1(45)235，从而 cos2cos(26)6 cos(26)cos6 sin(26)sin6 35 32 451243 310 18（本小题满分 12 分）已知数列 na是公比为 2 的等比数列，其前 n 项和为nS，（1）在13222SSS，373S，2344a aa，这三个条件中任选一个，补充到上述题干中求数列 na的通项公式，并判断此时数列 na是否满足条件 P：任意 m，nN，mna a 均为数列 na中的项，说明理由；（2）设数列 nb满足11

14、()nnnnabn a，nN，求数列 nb的前 n 项和nT 注：在第（1）问中，如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分 解：（1）选，因为 S1S32S22，所以 S3S2S2S12，即 a3a22，又数列an是公比为 2 的等比数列，所以 4a12a12，解得 a11，因此 an12n12n1 此时任意 m，nN*，aman2m12n12mn2，由于 mn1N*，所以 aman是数列an的第 mn1 项，因此数列an满足条件 P 选，因为 S373，即 a1a2a373，又数列an是公比为 2 的等比数列，所以 a12a14a173，解得 a113，因此 an132n1 此时 a1a2

15、29a1an，即 a1a2不为数列an中的项，因此数列an不满足条件 P 选，因为 a2a34a4，又数列an是公比为 2 的等比数列，所以 2a14a148a1，又 a10，故 a14，因此 an42n12n1 此时任意 m，nN*，aman2m12n12mn2，由于 mn1N*，所以 aman是为数列an的第 mn1 项，因此数列an满足条件 P （2）因为数列an是公比为 2 的等比数列，所以an1an 2，因此 bnn2n1 所以 Tn120221322n2n1，则 2Tn121222(n1)2n1n2n，两式相减得Tn121222n1n2n 12n12n2n (1n)2n1，所以 T

16、n(n1)2n1 19（本小题满分 12 分）为调查某校学生的课外阅读情况，随机抽取了该校 100 名学生（男生 60 人，女生 40 人），统计了他们的课外阅读达标情况（一个学期中课外阅读是否达到规定时间），结果如下：是否达标 性别 不达标 达标 男生 36 24 女生 10 30（1）是否有 99%的把握认为课外阅读达标与性别有关?附：22()()()()()n adbcab cd ac bd P(2 k)0.050 0.025 0.010 0.005 0.001 k 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828（2）如果用这 100 名学生中男生和女生课外阅读“达标”的频

17、率分别代替该校男生和女生课外阅读“达标”的概率，且每位学生是否“达标”相互独立现从该校学生中随机抽取 3人（2 男 1 女），设随机变量 X 表示“3 人中课外阅读达标的人数”，试求 X 的分布列和数学期望 解：（1）假设 H0：课外阅读达标与性别无关，根据列联表，求得 2100(36302410)2(3624)(1030)(3610)(2430)2450207 11.8366.635，因为当 H0成立时，26.635 的概率约为 0.01，所以有 99%以上的把握认为课外阅读达标与性别有关 （2）记事件 A 为：从该校男生中随机抽取 1 人，课外阅读达标；事件 B 为：从该校女生中随机抽取

18、1 人，课外阅读达标 由题意知：P(A)246025，P(B)304034 随机变量 X 的取值可能为 0，1，2，3 P(X0)(125)2(134)9100，P(X1)C1225(125)(134)34(125)2 39100，P(X2)(25)2(134)C1225(125)3425，P(X3)(25)234 325 所以随机变量 X 的分布列为：X 0 1 2 3 P 9100 39100 25 325 期望 E(X)0 91001 391002253 3251.55 20（本小题满分 12 分）如图，在四棱锥 PABCD 中，平面 PAD平面 ABCD，ADBC，ABBCPA1，AD

19、2，PADDAB90，点 E 在棱 PC 上，设 CE CP（1）求证：CDAE；（2）记二面角 CAED 的平面角为，且10cos5，求实数 的值 （1）证明：因为PAD90，所以 PAAD 因为平面 PAD平面 ABCD，平面 PAD平面 ABCDAD，PA平面 PAD，所以 PA平面 ABCD 又 CD平面 ABCD，所以 CDPA 在四边形 ABCD 中，AD/BC，DAB90，所以ABC90，又 ABBC1，所以ABC 是等腰直角三角形，即BACCAD45，AC 2 在CAD 中，CAD45，AC 2，AD2，所以 CD AC2AD22ACADcosCAD 2，从而 AC2CD24A

20、D2 所以 CDAC 又 ACPAA，AC，PA平面 PAC，所以 CD平面 PAC 又 AE平面 PAC，所以 CDAE （2）解：因为 PA平面 ABCD，BAAD，故以AB，AD，AP 为正交基底，建立如图所示的空间直角坐标系 因为 ABBCPA1，AD2，所以 A(0，0，0)，P(0，0，1)，C(1，1，0)，D(0，2，0)，则CD(1，1，0)，AD(0，2，0)因为点 E 在棱 PC 上，且 CECP，所以CE CP，设 E(x，y，z)，则(x1，y1，z)(1，1，1)，故 E(1，1，)，所以AE(1，1，)由（1）知，CD平面 PAC，所以平面 ACE 的一个法向量为

21、 nCD(1，1，0)设平面 AED 的法向量为 m(x1，y1，z1)，由mAE0，mAD0，得(1)x1(1)y1z10，y10，令 z11，所以平面 AED 的一个法向量为 m(，0，1)因此|cos|cos|mn|m|n|2 2(1)2|105，化简得 32840，解得 23或 2 因为 E 在棱 PC 上，所以 0，1，所以 23 所以当|cos|105 时，实数 的值为23 21（本小题满分 12 分）在平面直角坐标系 xOy 中，已知椭圆 C：2214xy （1）设椭圆 C 的左、右焦点分别为 F1，F2，T 是椭圆 C 上的一个动点，求12TF TF的取值范围；（2）设 A(0

22、，1)，与坐标轴不垂直的直线 l 交椭圆 C 于 B，D 两点，若ABD 是以 A 为直角顶点的等腰直角三角形，求直线 l 的方程 解：（1）因为椭圆 C：x24 y2 1，所 以 F1(3，0)，F2(3，0)设 T(x0，y0)，则 TF1 TF2(3x0，y0)(3x0，y0)x02y023 因为点 T(x0，y0)在椭圆 C 上，即x 024 y 02 1，所以TF1 TF234x022，且 x020，4，所以 TF1 TF2的取值范围是2，1（2）因为直线 l 与坐标轴不垂直，故设直线 l 方程 ykxm(m1，k0)设 B(x1，y1)，(x2，y2)由ykxm，x24 y2 1得

23、(14k2)x28kmx4m240，所以 x1x28km 14k2，x1x24(m21)14k2 因为ABD 是以 A 为直角顶点的等腰直角三角形，所以 ABAD，即 AB AD0，因此(y11)(y21)x1x20，即(kx1m1)(kx2m1)x1x20，从而(1k2)x1x2k(m1)(x1x2)(m1)20，即(1k2)4(m21)14k2 k(m1)8km 14k2(m1)20，也即 4(1k2)(m1)8k2m(14k2)(m1)0，解得 m35 又线段 BD 的中点 M(4km 14k2，m 14k2)，且 AMBD，所以m 14k21 4km 14k21k，即 3m14k2，解

24、得 k 5 5 又当 k 5 5，m35时，64k2m24(14k2)(4m24)57625 0，所以满足条件的直线 l 的方程为 y 5 5 x35.22（本小题满分 12 分）已知函数()lnf xkxxx，kR（1）当 k2 时，求函数()f x 的单调区间；（2）当 0 x1 时，()f xk恒成立，求 k 的取值范围；（3）设 nN，求证：ln1ln 2ln(1)2314nn nn 解：（1）当 k2 时，f(x)2xxlnx，f(x)1lnx，由 f(x)0，解得 0 xe；由 f(x)0，解得 xe，因此函数 f(x)单调递增区间为(0，e)，单调递减区间为(e，)（2）f(x)

25、kxxlnx，故 f(x)k1lnx 当 k1 时，因为 0 x1，所以 k10lnx，因此 f(x)0 恒成立，即 f(x)在(0，1上单调递增，所以 f(x)f(1)k 恒成立 当 k1 时，令 f(x)0，解得 xek1(0，1)当 x(0，ek1)，f(x)0，f(x)单调递增；当 x(ek1，1)，f(x)0，f(x)单调递减；于是 f(ek1)f(1)k，与 f(x)k 恒成立相矛盾 综上，k 的取值范围为1，)（3）由（2）知，当 0 x1 时，xxlnx1 令 x1n2(nN*)，则 1n22n2lnn1，即 2lnnn21，因此 lnnn1n12 所以ln12 ln23 lnnn10212n12 n(n1)4