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青海省西宁市大通县2021届高三数学三模试题文含解析

来源:九壹网
青海省西宁市大通县2021届高三数学三模试题 文(含解析)

一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分). 1.复数A.

(i为虚数单位)的虚部为( )

B.

C.

D.

2.已知集合A={x|﹣4<﹣x≤3},B={x|(x﹣2)(x+5)<0},则A∩B=( ) A.(﹣5,4) 3.已知函数f(x)=A.﹣17 4.若双曲线

B.1

B.(﹣3,2)

C.(2,4)

D.[﹣3,2)

,则f(f(1))=( )

C.4

D.82

的离心率为2,则其实轴长为( )

A. B. C. D.

5.如图显示的是欧阳修的《卖油翁》中讲述的一个有趣的故事,现模仿铜钱制作一个半径为2cm的圆形铜片,中间有边长为1cm的正方形孔.若随机向铜片上滴一滴水(水滴的大小忽略不计),则水滴正好落入孔中的概率是( )

A. B. C. D.

6.已知函数f(x)=Asinωx(A>0,ω>0)与g(x)=cosωx的部分图象如图所示,则( )

A.A=1,ω= B.A=2,ω= C.A=1,ω= D.A=2,ω=

7.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若3sinA=2sinC,b=5,cosC=﹣,则a=( ) A.3 8.函数f(x)=

B.4

C.6

D.8

的图象大致为( )

A. B.

C. D.

9.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )

A.π+1 B.(6+)π+1 C.π+ D.(6+)π+

10.函数在[2,+∞)上的最小值为( )

A. B.e2 C. D.2e

11.设P为椭圆C:=1上一动点,F1,F2分别为左、右焦点,延长F1P至点Q,使

得|PQ|=|PF2|,则动点Q的轨迹方程为( ) A.(x﹣2)2+y2=28 C.(x+2)2+y2=28

12.设a=log30.4,b=log23,则( ) A.ab>0且a+b>0 C.ab>0且a+b<0

B.ab<0且a+b>0 D.ab<0且a+b<0 B.(x+2)2+y2=7 D.(x﹣2)2+y2=7

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.

13.已知向量,的夹角为120°,且||=1,||=4,则•= . 14.设x,y满足约束条件

,则z=2x+y的最大值为 .

15.已知tanα=2,且=mtan2α,则m= .

16.设O1为一个圆柱上底面的中心,A为该圆柱下底面圆周上一点,这两个底面圆周上的每个点都在球O的表面上.若两个底面的面积之和为8π,O1A与底面所成角为60°,则球

O的表面积为 .

三、解答题:共70分,解答应写岀文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,毎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.(一)必考题:共60分.

17.设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2n+5n. (1)求证:数列{

}为等比数列;

}的前n项和Tn.

2

(2)设bn=2Sn﹣3n,求数列{

18.某市的教育主管部门对所管辖的学校进行年终督导评估,为了解某学校师生对学校教学管的满意度,分别从教师和不同年级的同学中随机抽取若干师生,进行评分(满分100分),绘制如图频率分布直方图(分组区间为[40,50),[50,60),[60,70),[70,

80),[80,90),[90,100]),并将分数从低到高分为四个等级: 满意度评分 满意度等级

[0,60) 不满意

[60,80) 基本满意

[80,90) 满意

[90,100] 非常满意

已知满意度等级为基本满意的有340人.

(1)求表中a的值及不满意的人数;

(2)记A表示事件“满意度评分不低于80分”,估计A的概率;

(3)若师生的满意指数不低于0.8,则该校可获评“教学管理先进单位”.根据你所学的统计知识,判断该校是否能获评“教学管理先进单位”?并说明理由.(注:满意指数η=

19.如图,四边形ABEF是正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的一个截面,此截面与棱CC1交于点E,

AB=CE=2,C1E=BG=1,ME⊥BE,其中G,M分别为棱BB1,B1C1上一点.

(1)证明:平面A1ME⊥平面ABEF;

(2)N为线段BC上一点,若四面体A1B1MG与四棱锥N﹣ABEF的体积相等,求BN的长.

20.已知p>0,抛物线C1:x2=2py与抛物线C2:y2=2px异于原点O的交点为M,且抛物线

C1在点M处的切线与x轴交于点A,抛物线C2在点M处的切线与x轴交于点B,与y轴交

于点C.

(1)若直线y=x+1与抛物线C1交于点P,Q,且|PQ|=2,求抛物线C1的方程;

(2)证明:△BOC的面积与四边形AOCM的面积之比为定值. 21.已知函数f(x)=﹣ax+lnx(a∈R). (1)讨论f(x)的单调性;

(2)若∃x∈(1,+∞),f(x)>﹣a,求a的取值范围.

(二)选考题:共10分.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.[选修4-4:坐标系与参数方程] 22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为的参数方程为

为参数)

为参数),曲线C2

2

(1)将C1,C2的方程化为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;

(2)以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为ρ(cosθ﹣2sinθ)=4,若C1上的点P对应的参数为点M为PQ的中点,求点M到直线l距离的最小值. [选修4-5:不等式选讲]

23.已知函数f(x)=x+2x,g(x)=|x﹣1|﹣|x+3|. (1)求不等式g(x)≤3的解集;

(2)若关于x的不等式f(m)+m≤g(x)的解集非空,求m的取值范围.

2

,点Q上在C2,

参考答案

一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分). 1.复数A.

(i为虚数单位)的虚部为﹣

(i为虚数单位)的虚部为( )

B.

C.

D.

解:令z=则∴复数故选:A.

2.已知集合A={x|﹣4<﹣x≤3},B={x|(x﹣2)(x+5)<0},则A∩B=( ) A.(﹣5,4)

B.(﹣3,2)

C.(2,4)

D.[﹣3,2)

解:A={x|﹣3≤x<4},B={x|﹣5<x<2}; ∴A∩B={x|﹣3≤x<2}=[﹣3,2). 故选:D. 3.已知函数f(x)=A.﹣17

解:函数f(x)=∴f(1)=1+3=4,

1

,则f(f(1))=( )

B.1

C.4

D.82

f(f(1))=f(4)=2×4﹣7=1.

故选:B. 4.若双曲线

的离心率为2,则其实轴长为( )

A. B. C. D.

解:双曲线的离心率为2,

e==,解得a=,

则其实轴长为:故选:D.

5.如图显示的是欧阳修的《卖油翁》中讲述的一个有趣的故事,现模仿铜钱制作一个半径为2cm的圆形铜片,中间有边长为1cm的正方形孔.若随机向铜片上滴一滴水(水滴的大小忽略不计),则水滴正好落入孔中的概率是( )

A. B. C. D.

解:利用面积型几何概型公式可得,

圆形铜片的面积S=4π,中间方孔的面积为S=1,

油滴正好落入孔中的概率为正方形的面积与圆的面积的比值, 即油滴正好落入孔中的概率为p=故选:D.

6.已知函数f(x)=Asinωx(A>0,ω>0)与g(x)=cosωx的部分图象如图所示,则( )

A.A=1,ω= B.A=2,ω= C.A=1,ω= D.A=2,ω=

解:由图象可知,A=1,=1.5, ∴A=2,T=6, 又6=T=∴ω=故选:B.

7.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若3sinA=2sinC,b=5,cosC=﹣,则a=( ) A.3

B.4

C.6

D.8

, ,

解:∵3sinA=2sinC, ∴可得:3a=2c,

∵设a=2k(k>0),则c=3k. ∴由余弦定理得:cosC=∴则k=3(k=﹣舍去), ∴从而a=6. 故选:C. 8.函数f(x)=

的图象大致为( )

=﹣,

A. B.

C. D.解:因为f(x)=,

此函数定义域为R, 又因为f(﹣x)=

=﹣f(x),

即函数y=f(x)为奇函数,其图象关于原点对称, 故排除答案A,C, 当﹣1<x<0时,

x3﹣x>0,x2+1>0,

x3﹣x﹣(x2+1)=x3﹣x2﹣x﹣1=x2(x﹣1)﹣(x+1)<0,

所以

故排除答案D, 故选:B.

9.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )

A.π+1 B.(6+)π+1 C.π+ 解:由三视图可知,该几何体由半个圆锥与一个圆柱拼接而成.

D.(6+)π+

该几何体的表面积S=故选:A. 10.函数

=.

在[2,+∞)上的最小值为( )

A. B.e2 C. D.2e

解:f′(x)=

令f′(x)>0,解得:x>3, 令f′(x)<0,解得:x<3,

故f(x)在[2,3)递减,在(3,+∞)递增, 故f(x)最小值=f(3)=故选:A. 11.设P为椭圆C:

=1上一动点,F1,F2分别为左、右焦点,延长F1P至点Q,使

得|PQ|=|PF2|,则动点Q的轨迹方程为( ) A.(x﹣2)2+y2=28 C.(x+2)2+y2=28 解:∵P为椭圆C:

B.(x+2)2+y2=7 D.(x﹣2)2+y2=7

=1上一动点,F1,F2分别为左、右焦点,

延长F1P至点Q,使得|PQ|=|PF2|, ∴|PF1|+|PF2|=2a=2∴|PF1|+|PQ|=|F1Q|=2

,|PQ|=|PF2|, ,

为半径的圆,

∴Q的轨迹是以F1(﹣2,0)为圆心,2∴动点Q的轨迹方程为(x+2)2+y2=28. 故选:C.

12.设a=log30.4,b=log23,则( ) A.ab>0且a+b>0 C.ab>0且a+b<0

B.ab<0且a+b>0 D.ab<0且a+b<0

解:∵;

∴﹣1<log30.4<0; 又log23>1; 即﹣1<a<0,b>1; ∴ab<0,a+b>0. 故选:B.

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.

13.已知向量,的夹角为120°,且||=1,||=4,则•= ﹣2 . 解:由向量的数量积公式得:

•=||||cos120°=1×4×(﹣)=﹣2, 故答案为:﹣2 14.设x,y满足约束条件解:由x,y满足约束条件联立

,解得A(﹣1,9),

,则z=2x+y的最大值为 7 . 作出可行域如图,

化z=2x+y为y=﹣2x+z,由图可知,当直线y=﹣2x+z过A时,直线在y轴上的截距最大,

z有最大值为7.

故答案为:7.

15.已知tanα=2,且=mtan2α,则m= .

解:∵tanα=2,

∴===3

∴mtan2α=即m=﹣. 故答案为:﹣.

16.设O1为一个圆柱上底面的中心,A为该圆柱下底面圆周上一点,这两个底面圆周上的每个点都在球O的表面上.若两个底面的面积之和为8π,O1A与底面所成角为60°,则球

O的表面积为 28π .

解:如图,

设该圆柱底面半径为r,高为h,则2πr2=8π,

,解得r=2,

则球O的半径

故球O的表面积为4πR2=28π. 故答案为:28π.

三、解答题:共70分,解答应写岀文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,毎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.(一)必考题:共60分.

17.设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2n2+5n. (1)求证:数列{

}为等比数列;

}的前n项和Tn.

(2)设bn=2Sn﹣3n,求数列{

【解答】证明:(1)∵Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2n2+5n, ∴

=7,

an=Sn﹣Sn﹣1=(2n2+5n)﹣[2(n﹣1)2+5(n﹣1)]=4n+3,

当n=1时,4n+3=7=a1, ∴an=4n+3, ∴

=3

4n+3

∴==3=81,

4

∴数列{}为等比数列.

解:(2)bn=2Sn﹣3n=4n2+10n﹣3n=4n2+7n,

∴∴数列{

}的前n项和:

==(),

Tn=(

18.某市的教育主管部门对所管辖的学校进行年终督导评估,为了解某学校师生对学校教学管的满意度,分别从教师和不同年级的同学中随机抽取若干师生,进行评分(满分100分),绘制如图频率分布直方图(分组区间为[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]),并将分数从低到高分为四个等级: 满意度评分 满意度等级

[0,60) 不满意

[60,80) 基本满意

[80,90) 满意

[90,100] 非常满意

已知满意度等级为基本满意的有340人.

(1)求表中a的值及不满意的人数;

(2)记A表示事件“满意度评分不低于80分”,估计A的概率;

(3)若师生的满意指数不低于0.8,则该校可获评“教学管理先进单位”.根据你所学的统计知识,判断该校是否能获评“教学管理先进单位”?并说明理由.(注:满意指数η=

解:(1)由频率分布直方图可知:

a=﹣(0.002+0.004+0.016+0.018+0.024)=0.036,

设不满意的人数为x,

则(0.002+0.004):(0.016+0.018)=x:340,

解得x=60,即不满意的人数为60个, (2)“满意度评分不低于80分“的频率为: (0.036+0.024)×10=0.6, ∴事件A的概率估计值为0.6, (3)由题意可得,师生满意指数为: ∵η=∵η≥0.8,

∴该校可获评“教学管理先进单位”.

19.如图,四边形ABEF是正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的一个截面,此截面与棱CC1交于点E,

(45×0.02+55×0.04+65×0.16+75×0.18+85×0.36+95×0.24)=0.804,

AB=CE=2,C1E=BG=1,ME⊥BE,其中G,M分别为棱BB1,B1C1上一点.

(1)证明:平面A1ME⊥平面ABEF;

(2)N为线段BC上一点,若四面体A1B1MG与四棱锥N﹣ABEF的体积相等,求BN的长.

【解答】证明:(1)在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AB⊥BC,BB1⊥底面ABCD, ∴BB1⊥AB,

又BB1∩BC=B,∴AB⊥平面BCC1B1, ∵ME⊂平面BCC1B1,∴AB⊥ME,

∵ME⊥BE,BE∩AB=B,∴ME⊥平面ABEF, 又ME⊂平面A1ME,∴平面A1ME⊥平面ABEF. 解:(2)在Rt△BCE中,∴∠BEC=45°, ∵ME⊥BE,∴∠MEC1=45°, ∵C1E=1,∴MC1=1,

又B1C1=2,∴B1M=1,∵BG=1,∴B1G=2, ∴四面体A1B1MG的体积取BE的中点H,

∵BC=CE,∴CH⊥BE,

又AB⊥平面BCC1B1,∴AB⊥CH, ∴CH⊥平面ABEF,

过N作NP∥CH,交BE于P,则BP⊥平面ABEF, ∴解得NP=

,又CH=

=, ,∴BN=

=.

20.已知p>0,抛物线C1:x=2py与抛物线C2:y=2px异于原点O的交点为M,且抛物线

22

C1在点M处的切线与x轴交于点A,抛物线C2在点M处的切线与x轴交于点B,与y轴交

于点C.

(1)若直线y=x+1与抛物线C1交于点P,Q,且|PQ|=2

,求抛物线C1的方程;

(2)证明:△BOC的面积与四边形AOCM的面积之比为定值. 解:(1)由

,得x2﹣2px﹣2p=0,

设P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则x1+x2=2p,x1x2=﹣2p, 所以|PQ|=

=2

因为p>0,所以p=1, 所以抛物线C1的方程为x=2y. (2)证明:由则M(2p,2p),

设直线AM的方程为:y﹣2p=k1(x﹣2p), 与x2=2py联立得x2﹣2pk1x﹣4p2(1﹣k1)=0,

,得x=y=2p或x=y=0,

2

由△1=4pk1+16p(1﹣k1)=0,得(k1﹣2)=0,所以k1=2, 设直线BM的方程为y﹣2p=k2(x﹣2p), 与y=2px联立,得k2y﹣2py﹣4p(1﹣k2)=0, 由△2=4p2+16p2k2(1﹣k2)=0,得(1﹣2k2)2=0, 所以k2=,

所以直线AM的方程为y﹣2p=2(x﹣2p), 直线BM的方程为y﹣2p=(x﹣2p), 所以A(p,0),B(﹣2p,0),C(0,p), 所以S△BOC=p2,S△ABM=3p2,

所以△BOC的面积与四边形AOCM的面积比为21.已知函数f(x)=﹣ax+lnx(a∈R). (1)讨论f(x)的单调性;

(2)若∃x∈(1,+∞),f(x)>﹣a,求a的取值范围. 解:(1)由f(x)=﹣ax+lnx,得f′(x)=﹣2ax+=当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上为增函数; 当a>0时,由f′(x)=0,得∴当x∈(0,

=﹣

<0,

>0, )时,f′

22

2

22

2

2222

=(为定值).

(x>0),

)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x∈(

(x)<0,f(x)为减函数;

(2)当a≤0时,若x∈(1,+∞),则f(x)+a=﹣ax2+lnx+a=a(1﹣x2)+lnx>0,满足题意;

当a>0时,由(1)知,当

,即a时,f(x)在(1,+∞)上为减函数,

此时f(x)max=f(1)=﹣a,﹣a>﹣a不成立; 当减函数, 此时

,即0<a<时,f(x)在(1,

)上为增函数,在(

,+∞)上为

由,得1+ln2a<2a,

令g(a)=1+ln2a﹣2a,则g′(a)=

则g(a)在(0,)上为增函数,∴g(a)<g()=0,即1+ln2a<2a恒成立, ∴0<a<.

综上,若∃x∈(1,+∞),使得f(x)>﹣a,a的取值范围为a.

(二)选考题:共10分.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.[选修4-4:坐标系与参数方程] 22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为的参数方程为

为参数)

为参数),曲线C2

(1)将C1,C2的方程化为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;

(2)以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为ρ(cosθ﹣2sinθ)=4,若C1上的点P对应的参数为点M为PQ的中点,求点M到直线l距离的最小值. 解:(1)∵曲线C1的参数方程为

为参数),

,点Q上在C2,

∴曲线C1消去参数θ,得到C1的普通方程为x2+(y﹣1)2=1, 它表示以(0,1)为圆心,1为半径的圆, ∵曲线C2的参数方程为

为参数),

∴曲线C2消去参数φ,能求出C2的普通方程为它表示中心在原点,焦点在x轴上的椭圆.

(2)由已知得P(0,2),设Q(2cosθ,sinθ),则直线

l:x﹣2y﹣4=0,点M,

到直线l的距离为

所以≤d≤,

故M到直线l的距离的最小值为

[选修4-5:不等式选讲]

23.已知函数f(x)=x+2x,g(x)=|x﹣1|﹣|x+3|. (1)求不等式g(x)≤3的解集;

(2)若关于x的不等式f(m)+m≤g(x)的解集非空,求m的取值范围.

2

解:(1)g(x)=,

当x<﹣3时,g(x)≤3,无解;

当﹣3≤x≤1时,由﹣2x﹣2≤3,得﹣≤x≤1; 当x>1时,﹣4≤3恒成立. 所以g(x)≤3的解集为{x|x≥﹣}

(2)由f(m)+m≤g(x)有解,得m+3m≤|x﹣1|﹣|x+3|有解, 而|x﹣1|﹣|x+3|≤|x﹣1﹣(x+3)|=4, 所以,m+3m≤4,解得:﹣4≤m≤1, 所以m的取值范围是[﹣4,1].

2

2

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