1、天津一中2020-2021-1高三年级数学学科二月考试卷共150分,考试用时120分钟.一选择题1. 已知集合,则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】求出集合A,再与集合B求交集即可.【详解】由题知,集合,故故选:D【点睛】本题考查集合的基本运算,属于基础题.2. 的展开式中的系数为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】把按照二项式定理展开,可得的展开式中的系数.【详解】解:,故它的展开式中含的系数为,故选:C【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.3. 函数的单调递减区间是( )A. B. C. D. 【
2、答案】B【解析】【分析】先求得的定义域,根据复合函数同增异减原则,求的单调递减区间即可,结合定义域,即可得答案.【详解】令,解得定义域为,根据复合函数同增异减原则,求的单调递减区间,即求的单调递减区间即可,根据二次函数图象与性质, 的单调递减区间为,结合定义域可得的单调递减区间为,故选:B4. 椭圆的左、右焦点为,过垂直于x轴的直线交C于A,B两点,若为等边三角形,则椭圆C的离心率为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】利用椭圆方程,求出焦点坐标,通过三角形是等边三角形求解椭圆的离心率即可.【详解】椭圆的左、右焦点为,过垂直于x轴的直线交C于A,B两点,若为等边三角形,可得,
3、所以:,即,解得,故选:D.【点睛】本题主要考查椭圆的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,属于基础题.5. 函数的图象可能是( )A. B. C D. 【答案】C【解析】【分析】先利用的范围求得函数与0的关系,进而排除选项,再由当时,排除,由此得出正确答案.【详解】解:函数的定义域为,当时,;当时,;当时,;当时,故排除选项;又当时,但增长速度比快,故此时,故排除选项.故选:.【点睛】本题考查利用函数性质确定函数图象,考查运算求解能力及逻辑推理能力,属于基础题.6. 将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式为A.
4、B. C. D. 【答案】D【解析】分析】根据函数的图象变换规律即可得解,注意三角函数的平移原则为左加右减上加下减【详解】解:将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的解析式为,再将所得图象向左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式为,故选:【点睛】本题主要考查函数的图象变换,三角函数的平移原则为左加右减上加下减,属于基础题7. 已知,则,的大小关系为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】易得在R上是增函数,再利用指数函数和对数函数的单调性比较a,b,c即可.【详解】如图所示:由图象知:在R上是增函数,又所以,所以,故选:A8. 已知,则是的
5、( )A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充要条件D. 非充分非必要条件【答案】B【解析】【分析】直接利用不等式的性质判断充分条件和必要条件.【详解】解:对于命题,可得到,但是与9没有关系,当命题,整理,即得到,故是的必要不充分条件.故选:B.【点睛】本题考查不等式的性质以及利用等价法判断必要不充分条件,考查学生的运算和推理能力,属于基础题.9. 已知函数,若关于的方程恰有三个不同的实数根,则的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】取,和,分别研究定义域的两部分区间上方程的根的个数,注意结合零点存在性定理及函数的单调性研究上的方程的根的个数,即可做出判定.
6、【详解】当时,,即为,令,满足,在(-5,0)内有两个零点,即在内有两个不同实数根,即方程在内有两个不同实数根,即为0,令,在上单调递增,且在上有且只有一个零点,方程在上有且只有一个实数根,时关于的方程恰有三个不同的实数根,据此可以排除D;当时即为0, 令,在上单调递增,且,在上没有零点,方程在上没有实数根,,是二次方程,最多有2个实数根,所以方程在上最多有两个实数根,关于的方程不可能有三个不同的实数根,故AB错误,故选:C.【点睛】本题考查函数的零点与方程的根的关系,涉及分段函数,指数函数,若是利用一般研究,则比较费时,根据选择题的特点,选择支中各答案的第二部分区间都是相同的,可不予考虑,只
7、对有所区别的部分进行甄别即可.二填空题10. 若为虚数单位,复数,则_.【答案】5【解析】【分析】把已知等式变形,然后利用复数代数形式乘除运算化简,再由复数求模公式计算得答案【详解】解:,则故答案为:5【点睛】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数模的求法,属于基础题11. 已知,且,则_.【答案】【解析】【分析】由已知分别求得,再由,展开两角差的正弦得答案.【详解】解:,又,.则.故答案为:.【点睛】本题考查同角三角函数间的关系,正弦的差角公式,给值求值型的问题,属于中档题.12. 某中学为了了解高三年级女生的体重(单位:千克)情况,从中随机抽测了100名女生的体重,所得数据均在区间中
8、,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的100名女生中,体重在区间的女生数为_【答案】75【解析】【分析】先根据频率分布直方图求出所求区间的频率,然后乘以总人数即为所求.【详解】由频率分布直方图可知,体重在区间的频率为,所以体重在区间的女生数为 故答案为:75【点睛】本题主要考查频率分布直方图,属于基础题.13. 已知直线与圆心为的圆相交于两点,且为等边三角形,则实数_【答案】【解析】试题分析:由于为等边三角形,故弦长,根据直线与圆相交,所得弦长公式为,可建立方程,即,解得.考点:直线与圆的位置关系,解三角形【思路点晴】本题考查直线与圆的位置关系,直线与圆相交所得弦长公式,考查等边三角形几何性质
9、.由于为等边三角形,故弦长,我们利用弦长公式就可以建立一个方程出来,这个方程包括点到直线距离公式.在求解完整之后,要验证圆心到直线的距离是否小于半径.14. 已知,则的最小值为_.【答案】【解析】【分析】将代入,利用齐次式以及基本不等式求出最小值即可【详解】当且仅当时取等号故答案为:15. 如图,在已知的四边形中,点为边上的动点,则的最小值为_.【答案】【解析】【分析】根据条件,结合正弦定理、余弦定理,可求得DC、BD的长,化简可得,根据数量积公式,结合二次函数图象与性质,即可求得答案.【详解】因为在中,所以,解得,在中,根据正弦定理,可得,解得,所以,因为,点为边上,所以,设,所以=,所以时
10、,有最小值,故答案为:【点睛】解题的关键是熟练掌握正弦定理、余弦定理,并灵活应用,在求时,可利用向量的加减法运算,转化到已知的边长上,再利用数量积公式求解,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.三解答题16. 已知函数,xR(1)求的单调递增区间;(2)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,求a的值【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)化简解析式,利用整体代入法求得的单调递增区间.(2)利用的值求得,利用余弦定理求得.【详解】(1).由,解得,所以单调递增区间为.(2)由(1)得,所以,由于,所以.由余弦定理得.【点睛】本小题主要考查三角恒等变换,考查三角函数单调区间的
11、求法,考查余弦定理解三角形,属于中档题.17. 甲乙两人参加某种选拔测试,在备选的10道题中,甲答对其中每道题的概率都是,乙能答对其中的8道题,规定每次考试都从备选的10道题中随机抽出4道题进行测试,只有选中的4个题目均答对才能入选.(1)求甲恰有2个题目答对的概率;(2)求乙答对的题目数的分布列与期望.【答案】(1);(2)答案见解析【解析】【分析】(1)甲乙两人参加某种选拔测试,在备选的10道题中,甲答对其中每道题的概率都是,从而甲答对题目数,由此能求出甲恰有2个题目答对的概率;(2)由题意知乙答对的题目数的可能取值为2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出的分布列【详解】(1)甲乙两人
12、参加某种选拔测试,在备选的10道题中,甲答对其中每道题的概率都是,选中的4个题目甲恰有2个题目答对的概率(2)由题意知乙答对的题目数的可能取值为2,3,4, ,的分布列为: 2 3 4 【点睛】方法点睛:本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列及数学期望的求法,是中档题,求解离散型随机变量分布列的步骤是:1.首先确定随机变量的所有可能取值;2.计算取得每一个值的概率,可通过所有概率和为来检验是否正确;3.进行列表,画出分布列的表格;4.最后扣题,根据题意求数学期望或者其它18. 如图所示的几何体中,平面,为的中点.(1)求证:;(2)若.求直线与平面所成角的正弦值;二面角的平面角的余弦值
13、.【答案】(1)证明见解析;(2);.【解析】【分析】(1)利用线面垂直的性质定理,可得,根据题意及线面垂直的判定定理,即可得证;(2)如图建系,可求得各点坐标,进而可求得的坐标,即可求得平面的法向量,利用线面角的向量求法,即可求得答案;可求得的坐标,即可求得平面PCM的法向量,平面CEM的法向量,根据二面角的向量求法,即可求得答案.【详解】(1)证明:因为平面,平面,所以,又因为,所以,又,平面PAE,所以平面PAE,又平面PAE,所以.(2)因为两两垂直,分别以为x,y,z轴正方向建系,如图所示:所以,所以,设平面的法向量,则,即,令x=1,则一条法向量,设直线与平面所成角为,所以,所以直
14、线与平面所成角的正弦值为.,设平面PCM的法向量,则,即,令x=1,则一条法向量,同理可求得平面CEM的一条法向量,所以,又二面角为锐二面角,所以二面角的平面角的余弦值为.【点睛】解题的关键是熟练掌握线面角、二面角的向量法步骤及求法,步骤为:(1)建系;(2)写出点坐标,求出所需向量的坐标;(3)利用数量积公式,求出所需的法向量、方向向量的坐标;(4)利用公式,求出线面角、二面角、距离等.19. 如图,已知椭圆:的左顶点,且点在椭圆上,分别是椭圆的左右焦点.过作斜率为的直线交椭圆于另一点,直线交椭圆于点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点的横坐标为,求与面积的比值;(3)若,求的值.【答案】(
15、1)(2)(3)【解析】【分析】(1)根据左顶点求出,根据点在椭圆上,求出,则可得椭圆的标准方程;(2)根据题意求出,两点的坐标,再求出两个三角形的面积后可得比值;(3)先建立直线的方程,与椭圆方程联立求出的坐标,然后建立直线的方程,与椭圆方程联立求出点的坐标,借助点在椭圆上,建立方程求解即可.【详解】(1)因为左顶点,所以,因为点在椭圆上,所以,得,所以椭圆的标准方程为.(2)因为点的横坐标为,所以由题意可得点的纵坐标为,因为,所以直线的斜率为,所以直线的方程为,代入,消去并整理得:,解得或,所以的横坐标为,则的纵坐标为,所以,所以与面积的比值为.(3)设直线的方程为,联立,消去并整理得,所
16、以,所以,所以,所以,若,则,因为,所以,所以与不垂直;所以,因为,所以直线的方程为,直线的方程为,由解得,所以,又点在椭圆上,所以,即,解得,因为,所以.【点睛】关键点点睛:通过建立直线方程与椭圆方程联立求出交点坐标是解题关键.20. 已知函数,(1)若时,直线是曲线的一条切线,求的值;(2)令.若,讨论在的最大值;若在区间上有零点,求的最小值.【答案】(1);(2),.【解析】【分析】(1)求导可得,设切点,可得,即可求出的值,代入,可求得,即可得切点坐标,代入,即可求得b的值;(2)由题意得可得的解析式,令,解得,分别讨论当、三种情况的正负,可得的单调性,即可求得在的最大值;由可得的单调
17、性,根据零点存在性定理,构造不等式组,分析计算,即可得结果.【详解】(1),则,设切点,所以,解得,所以,即切点,又切点P在切线上,代入解得,(2),由,可得,所以,令,解得,当,即时,所以在为单调递增函数,所以;当,即时, 当时,为单调递减函数, 当时,为单调递增函数,所以,当时,可得,所以当时,;当时,可得,所以当时,当时,即时,在为单调递减函数,所以,综上:.由可得,当时,在为单调递增函数,所以,即,所以,所以;当时,在为单调递减函数,在为单调递增函数,所以或,即或,所以或所以,设,恒成立,所以在(1,2)上为单调递减函数,所以,所以在(1,2)上为单调递减函数,所以;当时,在为单调递减函数,所以,即,所以,所以,综上的最小值为.【点睛】解题的关键是熟练掌握导数的几何意义,并灵活应用,难点在于,讨论的单调性时,当时,在为单调递减函数,在为单调递增函数,求最大值,还需比较的大小,计算难度偏大,考查分析理解,计算求值的能力,属难题.