2020秋高三年级第一学期期中模拟测试数学(理)试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共6页。
第Ⅰ卷一、选择题:(本题共12小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合}{1<=x x A ,}{)3(<-=x x x B ,则=B A Y ( )A. ()0,1-B. ()1,0C. ()3,1-D. ()3,12.设复数z 满足()i z i 211-=⋅+(i 为虚数单位),则复数z 对应的点位于复平面内( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3.有6本不同的书摆放在书架的同一层上,要求甲、乙两本书必须摆放在两端,丙、丁两本书必须相邻,则不同的摆放方法数 ( ) A. 24 B.36 C.48 D.604.中国有个名句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”,其中的“筹”原意是指《孙子算经》中记载的算筹,古代是用算筹来进行计算,算筹是将几寸长的小竹棍摆在平面上进行运算,算筹的摆放形式有纵横两种形式,如图所示.当表示一个多位数时,像阿拉伯计数一样,把各个数位的数码从左到右排列,但各位数码的筹式需要纵横相间,个位,百位,万位数用纵式表示,十位,千位,十万位用横式表示,以此类推.例如3266用算筹表示就是,则8771用算筹可表示为 ( )A.B.C.D.5.在等比数列{}n a 中,4a 和12a 是方程0132=++x x 的两根,则=8a ( )A .23-B .23C .1-D .1±6.已知向量()m ,1=,()2,3-=,且⊥+)(,则=m ( ) A .-8 B .-6 C. 6 D .87.下列函数中,在()+∞,0内单调递减的是 ( ) A. xy -=22B. x x y +-=11 C. x y 1log 21= D. a x x y ++-=228.函数()()ϕω+=x A x f sin ()R x A ∈⎪⎭⎫⎝⎛<<->>22,0,0πϕπω的部分图象(如图所示,则=⎪⎭⎫⎝⎛3πf ( ) A.21 B.23C. 21-D. 23-9.已知0,0>>y x ,且112=+yx ,若m m y x 222+>+恒成立,则实数m 的取值范围 A .4≥m 或2-≤mB .2≥m 或4-≤mC .42<<-mD .24<<-m10.已知边长为2的等边三角形ABC ,D 为BC 的中点,以AD 为折痕,将ABC ∆折成直二面角,则过D C B A ,,,四点的球的表面积为 ( ) A.π2 B.π3 C.π4 D.π511.已知O 为坐标原点,抛物线x y C 8:2=上一点A 到焦点F 的距离为6,若点P 为抛物线C 准线上的动点,则AP OP +的最小值为 ( ) A.4 B.34 C.64 D.36 12. 已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()f x f x π+=-,当[0,]2x π∈时,()f x =则函数()()()1g x x f x π=--在区间3[,3]2ππ-上所有零点之和为 A. π B. 2π C. 3π D. 4π第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
第13-21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22-23题为选考题,考生根据要求作答。
二、填空题:(本题共4小题,每小题5分)13.已知()61ax -的展开式中3x 的系数为20,则=a14. 曲线()1ln 2+=x y 在点()0,0处的切线方程为15. ABC ∆的内角C B A ,,的对边分别为c b a ,,.若ABC ∆的面积为4222c b a -+,则=C 16.已知函数()122-=x x x f ,数列{}n a 的通项公式为)(2019*∈⎪⎭⎫⎝⎛=N n n f a n ,则=2019a ;此数列前2019项的和为 . 三、解答题:17. 已知等差数列{}n a 满足,26,7753=+=a a a {}n a 的前n 项和为n S (1)求n a 及n S ; (2)令),(112*∈-=N n a b n n 求数列{}n b 的前n 项和为n T18.在四棱锥ABCD P -中,平面⊥PAD 平面ABCD ,2==PD PA ,四边形ABCD 是边长为2的菱形,ο60=∠A ,E 是AD 的中点. (1)求证: ⊥BE 平面PAD ;(2)求平面PAB 与平面PBC 所成的锐二面角的余弦值.19.树立和践行“绿水青山就是金山银山,坚持人与自然和谐共生”的理念越来越深入人心,已形成了全民自觉参与,造福百姓的良性循环.据此,某网站推出了关于生态文明建设进展情况的调查,大量的统计数据表明,参与调查者中关注此问题的约占80%.现从参与调查的人群中随机选出200人,并将这200人按年龄分组:第1组[)2515,,第2组[)3525,,第3组[)4535,,第4 组[)5545,,第5组[)6555,,得到的频率分布直方图如图所示(1) 求a 的值;(2)现在要从年龄较小的第1,2,3组中用分层抽样的方法抽取12人,再从这12人中随机抽取3人进行问卷调查,求在第1组已被抽到1人的前提下,第3组被抽到2人的概率;(3)若从所有参与调查的人中任意选出3人,记关注“生态文明”的人数为X ,求X 的分布列与期望.20.在平面直角坐标系中,已知圆1C 的方程为()9122=+-y x ,圆2C 的方程为()1122=++y x ,动圆C与圆1C 内切且与圆2C 外切.(1)求动圆圆心C 的轨迹E 的方程;(2)已知()0,2-P 与()0,2Q 为平面内的两个定点,过()0,1点的直线l 与轨迹E 交于B A ,两点,求四边形APBQ 面积的最大值. 21. 已知R a ∈,函数()x a xx f ln 2+=. (1)讨论函数()x f 的单调性;(2)若2=x 是()x f 的极值点,且曲线()x f y =在两点()()()()2211,,,x f x Q x f x P()621<<x x 处的切线互相平行,这两条切线在y 轴上的截距分别为21,b b ,求21b b -的取值范围.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xoy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线θρcos 4:1=C ,3cos :2=θρC .(1)求1C 与2C 的交点的极坐标; (2)设点Q 在1C 上,32=,求动点P 的轨迹的极坐标方程. 23.选修4—5:不等式选讲 设函数()25--+-=x a x x f . (1)当1=a 时,求不等式()0≥x f 的解集; (2)若()1≤x f 恒成立,求a 的取值范围.数学试卷(理)答案一、选择题二、填空题:13. 1- ; 14. x y 2= 15.4π16. 22019=a ;2020 三、解答题:17.(1)12+=n a n ,n n S n 22+=(2)()⎪⎭⎫⎝⎛+-=+=111412221nn n n b n44+=n nT n18.解:(1)连接BD ,由2PA PD==,E 是AD 的中点,得PE AD ⊥, 由平面⊥PAD 平面ABCD ,可得PE ⊥平面ABCD ,PE BE ⊥,又由于四边形 ABCD 是边长为2的菱形,ο60=∠A ,所以BE AD ⊥,从而⊥BE 平面PAD .(2)以E 为原点,,,EA EB EP 为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,P ,(1,0,0),(A B C -,有(1,0,PA PB ==u u u r u u u r,(PC =-u u u r ,令平面PAB 的法向量为n r ,由0PA n PB n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u r ru u u r r,可得一个n =r ,同理可得平面PBC 的一个法向量为(0,1,1)m =u r,所以平面PAB 与平面PBC 所成锐二面角的余弦值为||||||m n m n ⋅=u r r u r r .19. 解:(1)由()100.0100.0150.0300.0101a ⨯++++=,得0.035a =,(2)第1,2,3组的人数分别为20人,30人,70人,从第1,2,3组中用分层抽样的方法抽取12人,则第1,2,3组抽取的人数分别为2人,3人,7人.设从12人中随机抽取3人,第1组已被抽到1人为事件A ,第3组抽到2人为事件B ,则()()1227312122121021031221|.()50C C P AB C P B A C C C C P A C ===+ (3)从所有参与调查的人中任意选出1人,关注“生态文明”的概率为4,5P =X 的可能取值为0,1,2,3. ()033410(1)5125P X C ∴==-=,()112344121()(1)55125P X C ==-=()221344482()(1)55125P X C ==-=,()3334643()5125P X C ===所以X 的分布列为4~(3,)5X B Q ,()4123.55E X np ==⨯=20. 解:(1)设动圆C 的半径为r ,由题意知12||3,||1CC r CC r =-=+从而有12||||4CC CC +=,故轨迹E 为以12,C C 为焦点,长轴长为4的椭圆,并去除点(2,0)-,从而轨迹E 的方程为221(2)43x y x +=≠-. (2)设l 的方程为1x my =+,联立221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去x得22(34)690m y mx ++-=,设点1122(,),(,)A x y B x y ,有12122269,,3434m y y y y m m --+==++有2212(1)||34m AB m +==+, 点(2,0)P -到直线l (2,0)Q 到直线l ,从而四边形APBQ的面积22112(1)234m S m +=⨯=+令1t t ≥,有224241313t S t t t==++,由函数13y t t =+在[1,)+∞单调递增 有134t t+≥,故2242461313t S t t t==≤++,四边形APBQ 面积的最大值为6.21. (1)2222()a ax f x x x x-'=-+=,①当0a ≤时,()0f x '<在(0,)x ∈+∞上恒成立,∴()f x 在(0,)+∞上单调递减;②当0a >时, 2(0,)x a ∈时()0f x '<,2[,)x a ∈+∞时,()0f x '>,即()f x 在2(0,)x a ∈上单调递减,在2[,)x a∈+∞单调递增;(Ⅱ)∵2x =是()f x 的极值点, ∴由(1)可知22a=, ∴1a =设在()11,()P x f x 处的切线方程为112111221(ln )()()y x x x x x x -+=-+-, 在()22,()Q x f x 处的切线方程为222222221(ln )()()y x x x x x x -+=-+-∴若这两条切线互相平行,则2211222121x x x x -+=-+,∴121112x x += ∵211112x x =-,且1206x x <<<,∴11111162x x <-<,∴111143x <<,∴1(3,4)x ∈令0x =,则1114ln 1b x x =+-,同理,2224ln 1b x x =+-.∵211112x x =-,∴1212121111121111=4()ln ln =4()ln ln()22b b x x x x x x x --+---+- 设1()82ln ln()2g x x x x =--+-,11(,)43x ∈∴2222111681(41)()801222x x x g x x x x x x x -+-'=--==<---∴()g x 在区间11(,)43上单调递减,∴2()(ln 2,0)3g x ∈-即12b b -的取值范围是2(ln 2,0)3-.22. (1)联立⎩⎨⎧==θρθρcos 43cos ,23cos ±=θ,6πθ±=, 32=ρ交点坐标⎪⎭⎫ ⎝⎛±6,32π(2)设()θρ,P ,()00,θρQ 且.cos 400θρ=,由已知,32=得⎪⎩⎪⎨⎧==θθρρ0052θρcos 452=∴,点P 的极坐标方程为θρcos 10= 23.(1) []3,2-(2) (][)+∞-∞-,26,Y。