1、江苏省盱眙中学2021届高三年级期中学情检测数学试卷一、单选题:本大题共8小题。在每小题提供的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1. 已知集合A=1,2,m2,B=1,m. 若BA,则m=( )A. 0B. 2C. 0或2D. 1或22. 设xR,则“log2(x-2)1”是“x2”的( )条件.A. 充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分又不必要3. 已知cos(75+)=14,则cos(30-2)=( ).A. 34B. 54C. 58D. 784. 把与直线垂直的向量称为直线的法向量。设e=(A,B)是直线的一个方向向量,那么n=(-B,A)就是直线的一个法向量。借助直线
2、的法向量,我们可以方便地计算点到直线的距离。已知P是直线外一点,n是直线的一个法向量,在直线上任取一点Q,那么PQ在法向量n上的投影向量为(|PQ|cos)nn(为向量n与PQ的夹角),其模就是点P到直线的距离d,即d=|PQn|n|。据此,请解决下面的问题:已知点A(-4,0),B(2,-1),C(-1,3),则点A到直线BC的距离是( )A. 215B. 7C. 275D. 85. 梯形ABCD中,AB/CD,CD=2,BAD=3,若ABAC=2ABAD,则ACAD=( )A. 12B. 16C. 20D. 246. 已知函数f(x)=mx2-(3-m)x+1,g(x)=mx,若对于任意实
3、数x,f(x)与g(x)的值至少有一个为正数,则实数m的取值范围是( )A. (1,9)B. (3,+)C. (-,9)D. (0,9)7. 设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得OMN=45,则x0的取值范围是( )A. 0,1B. -1,1C. -22,22D. 0,228. f(x)是定义域为(0,+)的单调函数,对任意的x(0,+),都有f(f(x)+log13x)=4,且方程|f(x)-3|=a在区间(0,3上有两解,则实数a的取值范围是( )A. 0a1B. a1C. 0a1D. a1二、多项选择题:本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
4、9. 关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有( )A. 若数列an的前n项和Sn=an2+bn+c(a,b,c为常数)则数列an为等差数列B. 若数列an的前n项和Sn=2n+1-2,则数列an为等差数列C. 数列an是等差数列,Sn为前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,仍为等差数列D. 数列an是等比数列,Sn为前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,仍为等差数列.10. 函数f(x)=Asin(x+)(A0,0)的部分图象如图中实线所示,图中圆C与f(x)的图象关于M,N两点,且M在y轴上,则下列说法中正确的是( )A. 函数f(x)在(-32,-)上单调递增
5、B. 函数f(x)的图象关于点(-23,0)成中心对称C. 函数f(x)的图象向右平移512个单位后关于直线x=56成轴对称D. 若圆半径为512,则函数f(x)的解析式为f(x)=36sin(2x+3)11. 如图,四棱锥P-ABCD中,平面PAD底面ABCD,PAD是等边三角形,底面ABCD是菱形,且BAD=60,M为棱PD的中点,N为菱形ABCD的中心,下列结论正确的有( )A. 直线PB与平面AMC平行B. 直线PB与直线AD垂直C. 线段AM与线段CM长度相等D. PB与AM所成角的余弦值为2412. 已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x0时,f(x)=x-1ex. 则下列结论
6、正确的是( ).A. 当x0时,f(x)=-ex(x+1)B. 函数f(x)在R上有且仅有三个零点C. 若关于x的方程f(x)=m有解,则实数m的取值范围是f(-2)mf(2)D. x1,x2R,|f(x2)-f(x1)|2三、填空题:本大题共4小题. 不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上.13. 曲线y=(x+sinx)ex在点(0,0)处的切线方程为_.14. 定义在(0,+)上的函数f(x)满足f(x)0,f(x)为(x)的导函数,且2f(x)xf(x)3f(x)对x(0,+)恒成立,则f(2)f(3)的取值范围是_.15. 若直线y=kx与双曲线C:x2a2-y2b2=
7、1(a0,b0)相交于不同的两点A,B,F为双曲线C的左焦点,且满足|AF|=3|BF|,|OA|=b(O为坐标原点),则双曲线C的离心率为_.16. 如图,边长为2的菱形ABCD中,BCD=60,现将ABD沿对角线BD折起,得到三棱锥P-BCD. 则当二面角P-BD-C的大小为23时,三棱锥P-BCD的外接球的表面积为_.四、解答题:本大题共6小题. 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. 在a=2,B=4,c=3b这三个条件中任选两个,补充在下面的问题中,并解决该问题. 在ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且满足(b-a)(sinB+si
8、nA)=c(3sinB-sinC).(1)求A的大小;(2)已知_,_,若ABC存在,求ABC的面积;若ABC不存在,说明理由.18. 等比数列an的前n项和为Sn(nN*),-2S2,S3,4S4成等差数列,且a2+2a3+a4=116.(1)求数列an的通项公式;(2)若bn=-(n+2)log2|an|,求数列1bn的前n项和Tn.19. 已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为菱形,PD=PB,H为PC上的点,过AH的平面分别交PB,PD于点M,N,且BD/平面AMHN.(1)证明:MNPC;(2)当H为PC的中点,PA=PC=3AB,PA与平面ABCD所成的角为60,求二面角P-AM-
9、N的余弦值.20. “伦敦眼”坐落在伦敦泰晤士河畔,是世界上首座观景摩天轮,又称“千禧之轮”,该摩天轮的半径为60m,游客乘坐舱P升到半空可鸟瞰伦敦建筑BC,伦敦眼与建筑之间的距离AB为120m,游客在乘坐舱P看建筑BC时的视角为. (1)当乘客在伦敦眼的最高点D时视角=30,求建筑BC的高度;(2)当游客在乘坐舱P看建筑BC的视角为45时,拍摄效果最好. 若在伦敦眼上可以拍摄到效果最好的照片,求建筑BC的最低高度.(说明:为了便于计算,数据与实际距离有误差,伦敦眼的实际高度为135m)21. 已知抛物线x2=4y,F为其焦点,椭圆x2a2+y2b2=1(ab0),F1,F2为其左右焦点,离心
10、率e=12,过F作x轴的平行线交椭圆于P,Q两点,|PQ|=463.(1)求椭圆的标准方程;(2)过抛物线上一点A作切线交椭圆于B,C两点,设与x轴的交点为D,BC的中点为E,BC的中垂线交x轴于点K,KED,FOD的面积分别记为S1,S2,若S1S2=1849,且点A在第一象限. 求点A的坐标.22. 已知函数f(x)=x2-2xlnx,g(x)=x+ax-(lnx)2,其中aR,x0是g(x)的一个极值点,且g(x0)=2.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)求实数x0和a的值;(3)证明k=1n14k2-112ln(2n+1)(nN*).江苏省盱眙中学2021届高三年级期中学情检测参考
11、答案一、选择题:18CADACDBA 9. ABD 10. BD 11. ABD 12. BD三、填空题:13. y=2x 14. (827,49) 15. 3 16. 283四、解答题:17. (1)因为(b-a)(sinB+sinA)=c(3sinB-sinC),又由正弦定理asinA=bsinB=csinC,得(b-a)(b+a)=c(3b-c),即b2+c2-a2=3bc,所以cosA=b2+c2-a22bc=3bc2bc=32,因为0A,所以A=6.(2)方案一:选条件和.由正弦定理asinA=bsinB,得b=asinAsinB=2sin6sin4=22C=-A-B=-6-4=71
12、2.sin712=sin4+3=2212+2232=2+64=3+1.方案二:选条件和.由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,得4=b2+3b2-3b2,则b2=4,所以b=2.所以c=3b=23,所以ABC的面积S=12bcsinA=1222312=3.方案三:选条件和,这样的三角形不存在,理由如下:在三角形中,因为c=3b由正弦定理得sinC=3sinB=3sin4=322=621,不成立,所以这样的三角形不存在.18. (1)设等比数列an的公比为q,由-2S2,S3,4S4成等差数列知,2S3=-2S2+4S4,所以2a4=-a3,即q=-12.又a2+2a3+a4=116,所以
13、a1q+2a1q2+a1q3=116,所以a1=-12,所以等差数列an的通项公式an=(-12)n.(2)由(1)知bn=-(n+2)log2|(-12)n|=n(n+2)所以1bn=1n(n+2)=12(1n-1n+2)所以数列1bn的前n项和:Tn=121-13+12-14+13-15+1n-1-1n+1+(1n-1n+2)=121+12-1n+1-1n+2=34-2n+32(n+1)(n+2)所以数列1bn的前n项和Tn=34-2n+32(n+1)(n+2)19. (1)证明:连结AC交BD于点O,连结PO. 因为ABCD为菱形,所以BDAC,且O为AC、BD的中点,因为PD=PB,所
14、以POBD,因为ACPO=O且AC、PO平面PAC.所以BD平面PAC,因为PC平面PAC,所以BDPC.因为BD/平面AMHN,BD平面PBD,且平面AMHNPBD=MN,所以BD/MN,所以MNPC.(2)由(1)知BDAC且POBD,因为PA=PC,且O为AC的中点,所以POAC,所以PO平面ABCD,所以PA与平面ABCD所成的角为PAO,所以AO=12PA,PO=32PA,因为PA=3AB,所以BO=36PA.分别以OA,OB,OP为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,设PA=2,则O(0,0,0),A(1,0,0),B(0,33,0),C(-1,0,0),D(0,-33,0)
15、,P(0,0,3),H(-12,0,32)所以DB=(0,233,0),AH=(-32,0,32),AB=(-1,33,0),AP=(-1,0,3). 记平面AMHN的法向量为n1=(x1,y1,z1),则n1DB=233y1=0n1AH=-32x1+32z1=0,令x1=0,则y1=0,z1=3,所以n1=(1,0,3),记平面PAB的法向量为n2=(x2,y2,z2),则n2AB=-x2+33y2=0n2AP=-x2+3z2=0,令x2=1,则y2=3,z2=33,所以n2=(1,3,33),记二面角P-AM-N的大小为,则cos=|cosn1,n2|=n1n2|n1|n2|=3913.所
16、以二面角P-AM-N的余弦值为3913.20. (1)当乘坐舱P在伦敦眼的最高点D时,BDC=30,此时AD=AB=120,即ABD=45,所以BCD=105.在等腰三角形ABD中,BD=1202. 由正弦定理得BDsin105=BCsin30,所以BC=120226+24=1203-120.所以建筑BC的高度为1203-120米.(2)设建筑BC的高度为h,建立如图所示的直角坐标系,圆M:x2+(y-60)2=3600,在PBC中,由正弦定理可知hsin45=2R,所以R=22h,其中R是PBC外接圆的半径即PBC的外接圆的半径为R=22h.由图可知PBC的外接圆的圆心坐标为(120-h2,
17、h2),所以点P在圆N:(x-120+h2)2+(y-h2)2=h22,x120上,而点P又在圆M:x2+(y-60)2=3600上,所以60-22h120-h22+h2-60260+22h,解得240(3-2)7h240(3+2)7.答:建筑BC的最低高度为240(3-2)7时,可以拍摄到效果最好的照片.21. 解:(1)不妨设P在第一象限,由题可知P(263,1),83a2+1b2=1,又e=12,将a=2c代入上式得:812c2+13c2=1,可得c=1,从而得a=2,b2=a2-c2=3 椭圆的方程为x24+y23=1.(2)设A(x0,x024)则切线的方程为y=x02x-x024代
18、入椭圆方程得:3+x02x2-x03x+x044-12=0,设B(x1,y1),C(x2,y2),E(x3,y3),则x3=x1+x22=x032(x02+3),y3=x02x3-x024=-3x024(x02+3),KE的方程为y+3x024(x02+3)=-2x0x-x032(x02+3),即y=-2x0x+x024(x02+3),令y=0得xK=x038(x02+3),在直线方程中令y=0得xD=x02,FD2=1+(x02)2=4+x024 DK=x02-x038x02+3=3x0(x02+4)8(x02+3),kFD=-2x0,kBC=x02,kFDkBC=-1,FDBC,DEKFO
19、D,S1S2=DK2FD2=9X02(X02+4)16(X02+3)2=1849. 化简得(17x02+72)(x02-4)=0,x0=2(x0=-2舍去)A的坐标为(2,1).3+x02x2-x03x+x044-12=0,=x06-43+x02x044-12=-(3x04-48x02-144)0,因为0x028+47,故此解符合题意.22. (1)函数f(x)的定义域为(0,+),且f(x)=2x-2lnx-2,令h(x)=f(x),则有h(x)=2(x-1)x,由h(x)=0可得x=1,如下表:所以h(x)h(1)=0,即f(x)0,f(x)在(0,+)上单调递增:x(0,1)1(1,+)
20、h(x)-0+h(x)减极小值增(2)函数g(x)的定义域为(0,+),且g(x)=1-ax2-2lnxx由已知,得g(x0)=0,即x02-2x0lnx0-a=0由g(x0)=2可得x02-x0(lnx0)2-2x0+a=0联立消去a可得2x0-(lnx0)2-2lnx0-2=0令t(x)=2x-(lnx)2-2lnx-2,则t(x)=2-2lnxx-2x=2(x-lnx-1)x由知x-lnx-10,故t(x)0,所以t(x)在(0,+)上单调递增t(1)=0,所以方程有唯一解x0=1,代入,可得a=1.(3)由(1)知f(x)=x2-2xlnx在(0,+)上单调递增,故当x(1,+),f(x)f(1)=1,所以g(x)=1-1x2-2lnxx=fx-1x20,可得g(x)在(1,+)上单调递增。当x1时,g(x)g(1)=2,即x+1x-(lnx)22 亦即(x-1x)2(lnx)2,这时x-1x0,lnx0,故得x-1xlnx 取x=2k+12k-1,kN*,可得2k+12k-1-2k-12k+1ln(2k+1)-ln(2k-1)而2k+12k-1-2k-12k+1=24k2-1故k=1n24k2-1k=1nln2k+1-ln2k-1=ln(2n+1)所以k=1n14k2-112ln(2n+1).