1、江苏省南通市2020届高三数学下学期二模考前综合练习试题(含解析)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分请把答案直接填写在答题卡相应位置上.1.记复数za+bi(i为虚数单位)的共轭复数为,已知z2+i,则_【答案】34i【解析】【分析】计算得到z2(2+i)23+4i,再计算得到答案.【详解】z2+i,z2(2+i)23+4i,则故答案为:34i【点睛】本题考查了复数的运算,共轭复数,意在考查学生的计算能力.2.已知集合U1,3,5,9,A1,3,9,B1,9,则U(AB)_.【答案】5【解析】易得ABA1,3,9,则U(AB)53.某校共有师生1600人,其中教师有1000人,
2、现用分层抽样的方法,从所有师生中抽取一个容量为80的样本,则抽取学生的人数为_【答案】30【解析】【分析】直接根据分层抽样的比例关系得到答案.【详解】分层抽样的抽取比例为,抽取学生的人数为60030故答案为:30【点睛】本题考查了分层抽样的计算,属于简单题.4.角的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(1,2),则sin()的值是_【答案】【解析】【分析】计算sin,再利用诱导公式计算得到答案.【详解】由题意可得x1,y2,r,sin,sin()sin故答案为:【点睛】本题考查了三角函数定义,诱导公式,意在考查学生的计算能力.5.执行以下语句后,打印纸上打印出的结果应是:_【
3、答案】28【解析】【分析】根据程序框图直接计算得到答案.【详解】程序在运行过程中各变量取值如下所示:是否继续循环 i x循环前 1 4 第一圈 是 4 4+2第二圈 是 7 4+2+8第三圈 是 10 4+2+8+14退出循环,所以打印纸上打印出的结果应是:28故答案为:28【点睛】本题考查了程序框图,意在考查学生的计算能力和理解能力.6.设、为互不重合的平面,m,n是互不重合的直线,给出下列四个命题:若mn,则m;若m,n,m,n,则;若,m,n,则mn;若,m,n,mn,则n;其中正确命题的序号为_【答案】【解析】【分析】根据直线和平面,平面和平面的位置关系依次判断每个选项得到答案.【详解
4、】对于,当mn时,由直线与平面平行的定义和判定定理,不能得出m,错误;对于,当m,n,且m,n时,由两平面平行的判定定理,不能得出,错误;对于,当,且m,n时,由两平面平行的性质定理,不能得出mn,错误;对于,当,且m,n,mn时,由两平面垂直的性质定理,能够得出n,正确;综上知,正确命题的序号是故答案为:【点睛】本题考查了直线和平面,平面和平面的位置关系,意在考查学生的空间想象能力和推断能力.7.已知函数f(x)若关于x的方程f(x)kx有两个不同的实根,则实数k的取值范围是_【答案】【解析】由图可知,当直线ykx在直线OA与x轴(不含它们)之间时,ykx与yf(x)的图像有两个不同交点,即
5、方程有两个不相同的实根8.已知关于x的不等式(axa24)(x4)0的解集为A,且A中共含有n个整数,则当n最小时实数a的值为_【答案】-2【解析】【分析】讨论三种情况,a0时,根据均值不等式得到a(a)24,计算等号成立的条件得到答案.【详解】已知关于x的不等式(axa24)(x4)0,a0时,x(a)(x4)0,其中a0,故解集为(a,4),由于a(a)24,当且仅当a,即a2时取等号,a的最大值为4,当且仅当a4时,A中共含有最少个整数,此时实数a的值为2;a0时,4(x4)0,解集为(,4),整数解有无穷多,故a0不符合条件; a0时,x(a)(x4)0,其中a4,故解集为(,4)(a
6、,+),整数解有无穷多,故a0不符合条件;综上所述,a2故答案为:2【点睛】本题考查了解不等式,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.9.已知双曲线(a0,b0)的两个焦点为、,点P是第一象限内双曲线上的点,且,tanPF2F12,则双曲线的离心率为_【答案】【解析】【分析】根据正弦定理得,根据余弦定理得2PF1PF2cosF1PF23,联立方程得到,计算得到答案.【详解】PF1F2中,sinPF1F2,sinPF1F2,由正弦定理得,又,tanPF2F12,tanF1PF2tan(PF2F1+PF1F2),可得cosF1PF2,PF1F2中用余弦定理,得2PF1PF2cosF1P
7、F23,联解,得,可得,双曲线的,结合,得离心率.故答案为:.【点睛】本题考查了双曲线离心率,意在考查学生的计算能力和转化能力.10.记Sk1k+2k+3k+nk,当k1,2,3,时,观察下列等式:S1n2n,S2n3n2n,S3n4n3n2,S5An6n5n4+Bn2,可以推测,AB_【答案】【解析】【分析】观察知各等式右边各项的系数和为1,最高次项的系数为该项次数的倒数,据此计算得到答案.【详解】根据所给的已知等式得到:各等式右边各项的系数和为1,最高次项的系数为该项次数的倒数,A,A1,解得B,所以AB故答案为:【点睛】本题考查了归纳推理,意在考查学生的推理能力.11.设函数,若对于任意
8、的,2,不等式恒成立,则实数a的取值范围是 【答案】【解析】试题分析:由题意得函数在2,上单调递增,当时在2,上单调递增;当时在上单调递增;在上单调递减,因此实数a的取值范围是考点:函数单调性12.已知平面向量,满足|1,|2,的夹角等于,且()()0,则|的取值范围是_【答案】【解析】【分析】计算得到|,|cos1,解得cos,根据三角函数的有界性计算范围得到答案.【详解】由()()0 可得 ()|cos12cos|cos1,为与的夹角再由 21+4+212cos7 可得|,|cos1,解得cos0,1cos1,1,即|+10,解得 |,故答案为【点睛】本题考查了向量模的范围,意在考查学生的
9、计算能力,利用三角函数的有界性是解题的关键.13.在平面直角坐标系xOy中,直角三角形ABC的三个顶点都在椭圆上,其中A(0,1)为直角顶点若该三角形的面积的最大值为,则实数a的值为_【答案】3【解析】【分析】设直线AB的方程为ykx+1,则直线AC的方程可设为yx+1,(k0),联立方程得到B(,),故S,令t,得S,利用均值不等式得到答案.【详解】设直线AB的方程为ykx+1,则直线AC的方程可设为yx+1,(k0)由消去y,得(1+a2k2)x2+2a2kx0,所以x0或xA的坐标(0,1),B的坐标为(,k1),即B(,),因此AB,同理可得:ACRtABC的面积为SABAC令t,得S
10、.t2,SABC.当且仅当,即t时,ABC的面积S有最大值为.解之得a3或a.a时,t2不符合题意,a3.故答案为:3.【点睛】本题考查了椭圆内三角形面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和转化能力.14.设f(x)etx(t0),过点P(t,0)且平行于y轴的直线与曲线C:yf(x)的交点为Q,曲线C过点Q的切线交x轴于点R,若S(1,f(1),则PRS的面积的最小值是_【答案】【解析】【分析】计算R(t,0),PRt(t),PRS面积为S,导数S,由S0得t1,根据函数的单调性得到最值.【详解】PQy轴,P(t,0),Q(t,f(t)即Q(t,),又f(x)etx(t0)的导数f(x)te
11、tx,过Q的切线斜率kt,设R(r,0),则k,rt,即R(t,0),PRt(t),又S(1,f(1)即S(1,et),PRS的面积为S,导数S,由S0得t1,当t1时,S0,当0t1时,S0,t1为极小值点,也为最小值点,PRS的面积的最小值为故答案为:【点睛】本题考查了利用导数求面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.二、解答题:本大题共6小题,共90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15.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,角为钝角, (1)求的值; (2)求边的长.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)由,分别求得
12、,得到答案;(2)利用正弦定理得到,利用余弦定理解出【详解】(1)因为角 为钝角, ,所以 ,又 ,所以 ,且 ,所以 .(2)因为 ,且 ,所以 ,又 ,则 ,所以 .16.如图,四棱锥VABCD中,底面ABCD是菱形,对角线AC与BD交于点O,VO平面ABCD,E是棱VC的中点(1)求证:VA平面BDE;(2)求证:平面VAC平面BDE【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)连结OE,证明VAOE得到答案.(2)证明VOBD,BDAC,得到BD平面VAC,得到证明.【详解】(1)连结OE因为底面ABCD是菱形,所以O为AC的中点,又因为E是棱VC的中点,所以VAOE,又因为O
13、E平面BDE,VA平面BDE,所以VA平面BDE;(2)因为VO平面ABCD,又BD平面ABCD,所以VOBD,因为底面ABCD是菱形,所以BDAC,又VOACO,VO,AC平面VAC,所以BD平面VAC又因为BD平面BDE,所以平面VAC平面BDE【点睛】本题考查了线面平行,面面垂直,意在考查学生的推断能力和空间想象能力.17.已知半径为5的圆的圆心在x轴上,圆心的横坐标是整数,且与直线4x+3y290相切(1)求圆的方程;(2)设直线axy+50(a0)与圆相交于A,B两点,求实数a的取值范围;(3)在(2)的条件下,是否存在实数a,使得弦AB的垂直平分线l过点P(2,4),若存在,求出实
14、数a的值;若不存在,请说明理由【答案】(1)(x1)2+y225(2)()(3)存在,【解析】分析】(1)设圆心为M(m,0),根据相切得到,计算得到答案.(2)把直线axy+50,代入圆的方程,计算4(5a1)24(a2+1)0得到答案.(3)l的方程为,即x+ay+24a0,过点M(1,0),计算得到答案.【详解】(1)设圆心为M(m,0)(mZ)由于圆与直线4x+3y290相切,且半径为5,所以 ,即|4m29|25因为m为整数,故m1故所求圆的方程为(x1)2+y225(2)把直线axy+50,即yax+5,代入圆的方程,消去y,整理得(a2+1)x2+2(5a1)x+10,由于直线a
15、xy+50交圆于A,B两点,故4(5a1)24(a2+1)0,即12a25a0,由于a0,解得a,所以实数a的取值范围是()(3)设符合条件的实数a存在,则直线l的斜率为,l的方程为,即x+ay+24a0,由于l垂直平分弦AB,故圆心M(1,0)必在l上,所以1+0+24a0,解得由于,故存在实数使得过点P(2,4)的直线l垂直平分弦AB.【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系,意在考查学生的计算能力和转化能力.18.如图,两座建筑物AB,CD的底部都在同一个水平面上,且均与水平面垂直,它们的高度分别是10m和20m,从建筑物AB的顶部A看建筑物CD的视角CAD60(1)求BC的长度;(2)在线
16、段BC上取一点P(点P与点B,C不重合),从点P看这两座建筑物的视角分别为APB,DPC,问点P在何处时,+最小?【答案】(1);(2)当BP为cm时,+取得最小值【解析】【分析】(1)作AECD,垂足为E,则CE10,DE10,设BCx,根据得到,解得答案.(2)设BPt,则,故,设,求导得到函数单调性,得到最值.【详解】(1)作AECD,垂足为E,则CE10,DE10,设BCx,则,化简得,解之得,或(舍),(2)设BPt,则,设,令f(t)0,因为,得,当时,f(t)0,f(t)是减函数;当时,f(t)0,f(t)是增函数,所以,当时,f(t)取得最小值,即tan(+)取得最小值,因为恒
17、成立,所以f(t)0,所以tan(+)0,因为ytanx在上是增函数,所以当时,+取得最小值【点睛】本题考查了三角恒等变换,利用导数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.19.设首项为1的正项数列an的前n项和为Sn,数列的前n项和为Tn,且,其中p为常数(1)求p的值;(2)求证:数列an为等比数列;(3)证明:“数列an,2xan+1,2yan+2成等差数列,其中x、y均为整数”的充要条件是“x1,且y2”【答案】(1)p2;(2)见解析(3)见解析【解析】【分析】(1)取n1时,由得p0或2,计算排除p0的情况得到答案.(2),则,相减得到3an+14Sn+1Sn,再化简得到,得到证
18、明.(3)分别证明充分性和必要性,假设an,2xan+1,2yan+2成等差数列,其中x、y均为整数,计算化简得2x2y21,设kx(y2),计算得到k1,得到答案.【详解】(1)n1时,由得p0或2,若p0时,当n2时,解得a20或,而an0,所以p0不符合题意,故p2;(2)当p2时,则,并化简得3an+14Sn+1Sn,则3an+24Sn+2Sn+1,得(nN*),又因为,所以数列an是等比数列,且;(3)充分性:若x1,y2,由知an,2xan+1,2yan+2依次为,满足,即an,2xan+1,2yan+2成等差数列;必要性:假设an,2xan+1,2yan+2成等差数列,其中x、y
19、均为整数,又,所以,化简得2x2y21,显然xy2,设kx(y2),因为x、y均为整数,所以当k2时,2x2y21或2x2y21,故当k1,且当x1,且y20时上式成立,即证【点睛】本题考查了根据数列求参数,证明等比数列,充要条件,意在考查学生的综合应用能力.20.已知函数,且(1)当时,求函数的减区间;(2)求证:方程有两个不相等的实数根;(3)若方程的两个实数根是,试比较,与的大小,并说明理由【答案】(1)(2)详见解析(3)【解析】【详解】试题分析:(1)当时,由得减区间;(2)因为,所以,因为所以,方程有两个不相等的实数根;(3)因为,所以试题解析:(1)当时,由得减区间; (2)法1
20、:, 所以,方程有两个不相等的实数根; 法2:, ,是开口向上的二次函数,所以,方程有两个不相等的实数根; (3)因为, , 又在和增,在减,所以 考点:利用导数求函数减区间,二次函数与二次方程关系本题包括A,B共1小题,每小题10分,共20分把答案写在答题卡相应的位置上解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤选修4-2:矩阵与变换21.试求曲线ysinx在矩阵MN变换下的函数解析式,其中M,N【答案】y2sin2x【解析】【分析】计算MN,计算得到函数表达式.【详解】M,N,MN, 在矩阵MN变换下, 曲线ysinx在矩阵MN变换下的函数解析式为y2sin2x【点睛】本题考查了矩阵变换,意在
21、考查学生的计算能力.选修4-4:极坐标与参数方程22.已知直线l的极坐标方程为,圆C的参数方程为(为参数)(1)请分别把直线l和圆C的方程化为直角坐标方程;(2)求直线l被圆截得的弦长【答案】(1)x2+y2100(2)16【解析】【分析】(1)直接利用极坐标方程和参数方程公式化简得到答案.(2)圆心到直线的距离为,故弦长为得到答案.【详解】(1),即,即,即.,故.(2)圆心到直线的距离为,故弦长为.【点睛】本题考查了极坐标方程和参数方程,圆的弦长,意在考查学生的计算能力和转化能力.【必做题】本题满分10分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤23.在如图所示的几何体中,四边形ABCD为矩
22、形,平面ABEF平面ABCD,EFAB,BAF90,AD2,ABAF2EF2,点P在棱DF上(1)若P是DF的中点,求异面直线BE与CP所成角的余弦值;(2)若二面角DAPC的正弦值为,求PF的长度【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AF为z轴,建立空间直角坐标系,则(1,0,2),(2,1,1),计算夹角得到答案.(2)设,01,计算P(0,2,22),计算平面APC的法向量(1,1,),平面ADF的法向量(1,0,0),根据夹角公式计算得到答案.【详解】(1)BAF90,AFAB,又平面ABEF平面ABCD,且平面ABEF平面ABCDAB,AF平面
23、ABCD,又四边形ABCD矩形,以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AF为z轴,建立空间直角坐标系,AD2,ABAF2EF2,P是DF的中点,B(2,0,0),E(1,0,2),C(2,2,0),P(0,1,1),(1,0,2),(2,1,1),设异面直线BE与CP所成角的平面角为,则cos,异面直线BE与CP所成角的余弦值为(2)A(0,0,0),C(2,2,0),F(0,0,2),D(0,2,0),设P(a,b,c),01,即(a,b,c2)(0,2,2),解得a0,b2,c22,P(0,2,22),(0,2,22),(2,2,0),设平面APC的法向量(x,y,z),则,取x1,得(1,
24、1,),平面ADP的法向量(1,0,0),二面角DAPC的正弦值为,|cos|,解得,P(0,),PF的长度|PF|【点睛】本题考查了异面直线夹角,根据二面角求长度,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.【必做题】本题满分10分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤24.甲、乙、丙三名射击运动员射中目标的概率分别为,三人各射击一次,击中目标的次数记为.(1)求的分布列及数学期望;(2)在概率(=0,1,2,3)中, 若的值最大, 求实数的取值范围.【答案】(1),的分布列为0123P(1a)2(1a2)(2aa2)(2)【解析】(1)P()是“个人命中,3个人未命中”的概率其中的可能取值为0、1、2、3.P(0)(1a)2(1a)2;P(1)(1a)2a(1a)(1a2);P(2)a(1a)a2(2aa2);P(3)a2.所以的分布列为0123P(1a)2(1a2)(2aa2)的数学期望为E()0(1a)21(1a2)2(2aa2)3.(2)P(1)P(0)(1a2)(1a)2a(1a);P(1)P(2)(1a2)(2aa2);P(1)P(3)(1a2)a2.由和0a1,得0a,即a的取值范围是.