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2021届四川省成都市高新区高三第三次阶段性考试数学(理)试题(解析版)
【分析】(1)补全的列联表,利用公式求得 ,即可得到结论;
(2)由(1)的列联表可知,经常使用单车的“非年轻人”的概率,即可利用独立重复试验求解随机变量 取每个数值的概率,列出分布列,求解数学期望.
【详解】(1)补全的列联表如下:
年轻人
非年轻人
合计20
不常使用共享单车
60
故y′= ≥0,解得0<x≤e,
故t的最大值是e.
故答案为: .
【点睛】本题考查用导数研究函数的单调性,解题关键是把问题转化为新函数 在 上递增,方法是构造法.
16.已知双曲线C: ( , )的左、右焦点分别为 , ,若双曲线的左支上存在一点P,使得 与双曲线的一条渐近线垂直于点H,且 ,则此双曲线的离心率为______.
(2)空间向量的方法:建立适当的空间直角坐标系,求出直线的方向向量,平面的法向量,通过计算向量夹角(两直线的方法向量夹角、直线的方向向量与平面的法向量夹角、两平面的法向量夹角)的余弦值,来求空间角即可.
20.如图,抛物线 : 的焦点为 ,抛物线上一定点 .过焦点 的直线(不经过点 )与抛物线交于 , 两点,与准线 交于点 .
0.027
0.001.
∴ 的数学期望 .
【点睛】本题主要考查了 列联表,独立性检验,二项分布,二项分布的期望,属于中档题.
19.如图,在四棱锥 中, 底面 , 是直角梯形, , , ,点 是 的中点.
(Ⅰ)线段 上是否存在一点 ,使得点 , , , 共面,存在请证明,不存在请说明理由;
(Ⅱ)若 ,求二面角 的余弦值.
【答案】
【分析】先化简函数f(x),再利用三角函数的周期公式求解.
【详解】由题得 ,
所以函数的最小正周期为 .
故答案为:
【点睛】本题主要考查和角的正切和正切函数的周期的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.
14.已知数列 的前 项和 ,则 ______.
【答案】
【分析】分 , 两种情况,由 求解.
【答案】(Ⅰ)存在 的中点 满足条件.证明见解析;(Ⅱ) .
【分析】(Ⅰ)取 的中点 ,连接 , ,根据平行的传递性,证明 ,即可证明四点共面;
(Ⅱ)取 的中点 ,连结 ,以点 为坐标原点,分别以 、 、 所在直线为 轴、 轴、 轴建立空间直角坐标系,分别求出两平面的法向量,根据向量夹角公式,即可求出结果.
故选:A
11.已知 ,若直线 分别 与 的交点横坐标为 , ,则 的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设直线 分别与 与 的交点分别为 , ,由反函数图象关于直线 对称,推出 , , ,且 ,再由基本不等式,即可得出答案.
【详解】根据题意可得,设直线 分别与 与 的交点分别为 , ,
200
使用共享单车情况与年龄列联表
(2)将(1)中频率视为概率,若从该市市民中随机任取3人,设其中经常使用共享单车的“非年轻人”人数为随机变量 ,求 的分布列与期望.
参考数据:独立性检验界值表
0.15
0.10
0.050
0.025
0.010
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
其中, ,
【答案】(1)列联表见解析,有 的把握可以认为经常使用共享单车与年龄有关;(2)分布列见解析,数学期望为 .
(1)现对该市市民进行“经常使用共享单车与年龄关系”的调查,采用随机抽样的方法,抽取一个容量为200的样本,请你根据图表中的数据,补全下列 列联表,并根据列联表的独立性检验,判断是否有85%的把握认为经常使用共享单车与年龄有关?
年轻人
非年轻人
合计
经常使用单车用户
120
不常使用单车用户
80
合计
160
40
, ,
.
故选:D.
9.已知 , ,则 的最大值为()
A. B.2C.4D.
【答案】B
【分析】由两点的距离公式表示 ,再运用两角差的余弦公式化简,利用余弦函数的值域求得最值.
【详解】∵ , ,
∴
.
∵ ,∴ .
故选B.
【点睛】本题综合考查两点的距离公式、同角三角函数的平方关系、两角差的余弦公式和余弦的值域,属于中档题.
【详解】当 时, ,
当 时, ,
而 适合上式,
所以
故答案为:
15.若对任意a,b满足0<a<b<t,都有blna<alnb,则t的最大值为________.
【答案】e
【分析】不等式变形为 ,只要 在 上为增函数即可.
【详解】因为0<a<b<t,blna<alnb,
所以 ,
令y= ,x∈(0,t),则函数在(0,t)上单调递增,
长方体的外接球直径是长方体的体对角线,
设长方体的三边长分别为 ,则
,可得 ,
该多面体外接球的直径为 ,故④正确.
所以结论②③④正确,共3个.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是能够根据题意,得出折叠之后的几何体,并依托于一个长方体画出其图象,再进行位置关系的证明,以及求值.
二、填空题
13.已知函数 , 的最小正周期是___________.
(1)若 ,求直线 的斜率;
(2)记 , , 的斜率分别为 , , ,问是否存在常数 ,使得 成立?若存在 ,求出 的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1) ;(2)存在, .
【分析】(1)先将 代入抛物线方程,求解抛物线的方程,设 的中点为点 ,直线 的倾斜角为 ,根据题意可得 , ,得 ,得 的斜率为 ;
(2)设直线 的方程为 , , , ,然后分别表示出 , 及 ,然后联立直线 与抛物线方程,得出 , ,假设 成立,将 , 及 的表达式代入,再将 , 的值代入求解 的值.
【答案】 .
【分析】设出双曲线的焦点和一条渐近线方程,求得 到渐近线的距离,可得 , ,由直角三角形的锐角三角函数和三角形的余弦定理,化简可得 ,再由离心率公式可得所求值.
【详解】设双曲线C: ( , )的左、右焦点分别为:
, ,
一条渐近线方程为 ,
可得 到渐近线的距离为 , ,
则 , ,
在直角三角形 中, ,
【详解】由题意, 中的元素满足 ,且 ,
由 ,得 ,
所以满足 的有 ,
故 中元素的个数为4.
故选:C.
【点晴】
本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题.
3. 的展开式中,第4项的系数为()
A. B.80C.40D.
【答案】A
【分析】用二项式展开式的通项公式代入计算即可.
【详解】解: ,
20
80
合计
160
40
200
于是 , , , ,
∴ ,
即有 的把握可以认为经常使用共享单车与年龄有关.
(2)由(1)的列联表可知,
经常使用共享单车的“非年轻人”占样本总数的频率为 ,
即在抽取的用户中出现经常使用单车的“非年轻人”的概率为0.1,
∵ ,
∴ ,
, ,
∴ 的分布列为
0
1
2
3
0.729
0.243
对于C,若 , ,可得 或 ,故C错误;
对于D,若 ,由线面平行的性质定理可得过m的平面β与α的交线1与m平行,又 ,可得 ,则 ,故D正确.
故选:D
8.已知 , , ,则()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数、对数函数和正弦函数的单调性求出 的范围即可判断.
【详解】 , ,
, ,
在 中,可得
,
化为 ,即有 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,主要是渐近线方程和离心率,考查三角形的余弦定理和锐角三角函数的定义,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
三、解答题
17.在 中, , , .
(1)求 ;
(2)求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)直接利用正弦定理求出结果.
①该多面体是六面体;②点 到棱 的距离为 ;
③平面 平面 ;④该多面体外接球的直径为 ,
其中所有正确结论有()个
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】利用图形翻折,结合勾股定理,可确定该多面体是以A,B,C,D为顶点的三棱锥,利用线面垂直,判定面面垂直,即可得出结论.
【详解】结论①中,长、宽分别为 , ,
∴ , ,
设 为平面 的一个法向量,
则 ,所以 ,不妨取 ,则 ,
所以 ;
设 为平面 的一个法向量,
则 ,所以 ,取 ,则 , ,所以
∴ ,
又因为所求二面角为锐角,所以二面角 的余弦值为 .
【点睛】方法点睛:
立体几何体中空间角的求法:
(1)定义法:根据空间角(异面直线所成角、线面角、二面角)的定义,通过作辅助线,在几何体中作出空间角,再解对应三角形,即可得出结果;
2021届四川省成都市高新区高三第三次阶段性考试数学(理)试题
一、单选题
1.复数 满足 , 为虚数单位,则 ()
A.1B. C.2D.
【答案】B
【分析】根据复数除法运算法则即可求解.
【详解】 ,
.
故选:B.
2.已知集合 , ,则 中元素的个数为()
A.2B.3C.4D.6
【答案】C
【分析】采用列举法列举出 中元素的即可.
10.命题 :函数 的最小正周期为 的充要条件是 ;命题 :定义域为 的函数 满足 ,则函数 的图象关于 轴对称.则下列命题为真命题的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先判断命题 的真假性,再判断复合命题的真假.