2019-2020学年重庆市南开中学高三第二学期(线上测试)期中(理科)数学试卷 含解析
淮阴师范学院教务处-双11报名入口
2019-2020
学年高三第二学期期中(理科)数学试卷
一、选择题
.
1
.已知(
a
+
i
)(
2
﹣
i
)为纯虚数,则实数
a
的值是(
)
A
.﹣
1
B
.
C
.
D
.
1
2
.已知集合<
br>A
=
{1
,
2
,
3}
,
B
=
{
a
+
b
|
a
∈
A
,
b
∈
A
}
,则集合
B
的子集个数为( )
A
.
8
B
.
16
C
.
32
D
.
64
3
.已知曲线
f
(
x
)=
alnx
+
x
2
在点(
1
,
1
)处的切线与直线
x
+
y<
br>=
0
平行,则实数
a
的值为
( )
A
.﹣
3
B
.
1
C
.
2
D
.
3
4
.
已知等差数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S<
br>n
,若
S
6
=
12
,
a
2
=
5
,则
a
5
=( )
A
.﹣
3
B
.﹣
1
C
.
1
D
.
3
5
.
已知
a
=
1.2
0.3
,
b
=
log0.3
1.2
,
c
=
log
1.2
3
,则( )
A
.
a
<
b
<
c
B
.
c
<
b
<
a
C
.
b
<
c
<
a
D
.
b
<
a
<
c
6
.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体中最长的棱长为( )
A
.
2
7
.函数
A
.﹣
2
B
.
C
.
D
.
的最小值为( )
B
.﹣
1
C
.
0
D
.
8
.抛物线
C
:
y
2=
2
px
(
p
>
0
)的焦点为
F,
A
,
B
是抛物线
C
上两点,且
|
A
F
|+|
BF
|
=
10
,
O
为坐标原点,
若△
OAB
的重心为
F
,则
p
=( )
A
.
1
B
.
2
C
.
3
D
.
4
9
.执行如图所示的程序框图,若输入的ε=
3
,则输出的结果为( )
A
.
511
B
.
1022
C
.
1023
D
.
2046
10
.我们知道,在
n
次独立重复试验(即伯努利试验)中,每次试验中事件
A
发生的概率
为
p
,则事件
A
发生的次数
X
服从二项分布
B
(
n
,
p
),事实上,在无限次伯努利试
验
中,另一个随机变量的实际应用也很广泛,即事件
A
首次发生时试验进行的次数Y
,显
然
P
(
Y
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
,
k
=
1
,
2
,
3
,…,我们称
Y
服
从“几何分布”,经计算
得.由此推广,在无限次伯努利试验中,试验进行到事件
A
和
都发生后停止,
此时所进行的试验次数记为
Z
,则
P
(
Z<
br>=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
+
(
1
﹣
p
)
p
k
﹣
1
,
k
═
2
,
3
,…,
那么
E
(
Z
)=( )
A
.
B
.
C
.
D
.
1
1
.已知双曲线)的左右焦点分别为
F
1
,
F
2
,
F
1
的直线
l
与
双曲线
C
的两支分别交于
A
,
B
两点,∠
AF
2
B
=
90
,
|
AB
|
=
4
a
,则双曲线
C
的离心率为
( )
A
.
B
.
C
.
2
D
.
12
.已知
A
,
B
,
C
,
D四点均在半径为
R
(
R
为常数)的球
O
的球面上运动,
且
AB
=
AC
,
AB
⊥
AC
,
A
D
⊥
BC
,若四面体
ABCD
的体积的最大值为,则球
O<
br>的表面积为( )
A
.
B
.
2
π
C
.
D
.
二、填空题
13
.已知<
br>14
.已知
均为单位向量,且,则向量与夹角的余弦值为
的展开式中第
3
项与第
6
项的二项式系数相等,则展开式
中
x
的系数为
15
.正三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
中,
A
B
=
2
,
与
CB
1
成角的大小为
16
.已知定义在
R
上的函数
f
(<
br>x
)满足
f
(
x
+2
)=
f
(x
),当
x
∈
[
﹣
1
,
1]
时
f
(
x
)=
e
1
﹣
|
x
|
﹣
2
,则关于函数
f
(
x
)有如下四个结论:
①
f
(
x
)为偶函数;②
f
(
x
)的图象
关于直
线
x
=
2
对称;③方程
f
(
x)=
1
﹣
|
x
|
有两个不等实根;④
确结论的
编号是
三、解答题:共
70
分.解答应写出文
字说明、证明过程或演算步骤.第
17
~
21
题为必考
题,每个试题
考生都必须作答.第
22
、
23
为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题
:
共
60
分.
17
.如图,在△
ABC
中,,点
D
在边
AB
上.
其中所有正
,
D
为棱
A
1
B
1
的中点,则异面直线
AD
(
1
)若:
sin
(
C
﹣
A
)=
1
,求
sin
A
的值;
(
2
)若∠CDA
=
90
°,
BD
=
4
DA
,求
sin
∠
ACB
的值.
18
.如图,
在四棱锥
P
﹣
ABCD
中,
PA
⊥面
ABCD,
AB
∥
CD
,且
CD
=
2
AB=
2
,
BC
=
2
,
M
为
BC
的中点.
(
1
)求证:平面
PDM
⊥平面
PAM
;
(
2
)若二面角
P
﹣
DM
﹣
A
为
30
°,求直线
PC
与平面
PDM
所成角的正弦值.
19
.新型冠状病毒肺炎
COVID
﹣
19
疫情发生以来,在世界各地逐渐蔓延.在全国人民的共
同努力和各级部门的严格管控下,
我国的疫情已经得到了很好的控制.然而,每个国家
在疫情发生初期,由于认识不足和措施不到位,感染
确诊人数都会出现加速增长.如表
是小王同学记录的某国从第一例新型冠状病毒感染确诊之日开始,连续
8
天每日新型冠
状病毒感染确诊的累计人数.
日期代码
x
累计确诊人数
1
4
2
8
3
16
4
31
5
51
6
71
7
97
8
122
,为了分析该国累计感染确诊人数的变化趋势,小王同学分别用两种模型:<
br>②=
dx
+
c
对变量
x
和
y
的关系
进行拟合,得到相应的回归方程并进行残差分析,残差
图如下(注:残差,
且经过计
算得≈
17.3
,≈
1.9
,其中
z
i
=
x
,
=
z
i
(
1
)根据残差
图,比较模型①,②的拟合效果,应该选择哪个模型?并简要说明理由;
(
2
)根据(
1
)中选定的模型求出相应的回归方程;
(
3
)如果第<
br>9
天该国仍未采取有效的防疫措施,试根据(
2
)中所求的回归方程估计该国第
9
天新型冠状病毒感染确诊的累计人数.(结果保留为整数)
附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:
.
20
.已知函数
f
(
x
)=
3
x
﹣(
a
+1
)
lnx
,
g
(
x
)
=
x
2
﹣
ax
+4
.
(
1)若函数
y
=
f
(
x
)
+
g
(
x
)在其定义域内单调递增,求实数
a
的取值范围;
(
2
)是否存在实数
a
,使得函数
y
=
f
(
x
)﹣
g
(
x
)的图象与
x
轴相切?若存
在,求满
足条件的
a
的个数,请说明理由.
21
.已知椭
圆Γ
的直线被椭圆Γ截得的弦长为
(
1
)求椭圆Γ的方程;
(
2
)设点
A
,
B
均在椭圆Γ上,点
C
在抛物线
O
,且△
ABC
的面积为,求点
C
的坐标.
上,若△
ABC
的重心为坐标原点
>
0
)的离心率为<
br>.
,过椭圆Γ的焦点且垂直于
x
轴
(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,以原点
O
为
极点,
x
轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知
直线
l
的极坐标方程为
,曲线
C
的极坐标方程为ρ
sin
2
θ=
cos
θ
.
(
1
)写出直线
l
和曲线
C
的直角坐
标方程;
(
2
)过动点.
P
(
x
0,
y
0
)(
y
0
2
<
x
0<
br>)且平行于
l
的直线交曲线
C
于
A
,
B两点,若
|
PA
|
•
|
PB
|
=2
,求动点
P
到直线
I
的最近距离.
[
选修
4-5
:不等式选讲
]
23
.已
知函数
f
(
x
)=
|
x
+1|+|
x﹣
1|
﹣
2|
x
﹣
2|
.
(
1
)若关于
x
的不等式
f
(
x<
br>)≤
a
有解,求实数
a
的取值范围;
(
2
)若不等式
f
(
x
)≤
|
x
﹣
b
|
﹣
4
对任意
x
∈
R
成立,求实数
b
的取值范围.
参考答案
一、选择题:共
12
小题,每小题
5
分,共
60
分.在每
小题给出的四个备选项中,只有一
项是符合题目要求的.
1
.已知(
a
+
i
)(
2
﹣
i
)为纯虚数,则实数
a
的值是( )
A
.﹣
1
B
.
C
.
D
.
1
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由实部为
0
且虚部不为
0列式求解.
解:∵(
a
+
i
)(
2
﹣
i
)=(
2
a
+1
)
+
(
2<
br>﹣
a
)
i
为纯虚数,
∴
故选:
B
.
2
.已知集合
A
=
{1
,
2
,
3}
,
B
=
{a
+
b
|
a
∈
A
,
b
∈A
}
,则集合
B
的子集个数为( )
A
.
8
B
.
16
C
.
32
D
.
64
,解得
a
=﹣.
【分析】根据题意求出
B
中的元素,再求子集个数.
解:∵集合<
br>A
=
{1
,
2
,
3}
,
B
=
{
a
+
b
|
a
∈
A
,
b
∈
A
}
,
∴
B
=
{2
,
3
,
4
,
5
,
6}
,
∴集合
B
的子集个数为
32
,
故选:
C
.
3
.已知曲线
f
(
x
)=
alnx
+
x
2
在点(
1
,
1
)处的切线与直线
x
+
y
=
0
平行,则实数<
br>a
的值为
( )
A
.﹣
3
B
.
1
C
.
2
D
.
3
【分析】求得
f
(
x
)
的导数,可得切线的斜率,运用有斜率的两直线平行的条件:斜率
相等,解方程可得
a
的值.
解:
f
(
x
)=
alnx
+x
2
的导数为
f
′(
x
)=
+2
x<
br>,
可得曲线在点(
1
,
1
)处的切线斜率为
k
=
a
+2
,
由切线与直线
x
+y
=
0
平行,可得
k
=﹣
1
,
即
a
+2
=﹣
1
,解得
a
=﹣
3,
故选:
A
.
4
.已知等差数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,若
S
6
=
12
,
a
2
=
5
,则
a
5
=( )
A
.﹣
3
B
.﹣
1
C
.
1
D
.
3
【分析】利用等差数列的求和公式及其性质即可得出.
解:∵
S
6
=
12
,
a
2
=
5
,
∴
12
=
故选:
B
.
5
.已知
a
=
1.2
0.3
,
b
=
log
0.3
1.2
,
c
=
log
1.2
3
,则
( )
A
.
a
<
b
<
c
B
.
c
<
b
<
a
C
.
b
<
c
<
a
D
.
b
<
a
<
c
,解得
a
5
═﹣
1
.
【分析】利用对数函数和指数函数的性质求解.
解:∵
0
<
1.2
0.3
<
1.2
1
=
1.2
,∴
1
<
a
<
1.2
,
∵
log
0
.3
1.2
<
log
0.3
1
=
0
,∴<
br>b
<
0
,
∵
log
1.2
3>
log
1.2
1.44
=
2
,∴
c
>
2
,
∴
b
<
a
<
c
,
故选:
D
.
6
.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体中最长的棱长为( )
A
.
2
B
.
C
.
D
.
【分析】首先把三视图转换为几何体,进一步利用勾股定理的应用求出
最大棱长
BD
或
AC
.
解:根据几何体的三视图转换为几
何体为:该几何体为三棱锥体
D
﹣
ABC
.
如图所示:
所以
AC
=
故选:
C
.
7
.函数
A
.﹣
2
B
.﹣
1
==.
的最小值为( )
C
.
0
D
.
【分析】先利
用诱导公式、降幂公式、将函数式化成关于
cos2
x
的二次函数,然后求解.
解:
令
t
=
cos2
x
,则原函数化为
y
=,该函数在
[
﹣
1
,
]
上递增,在
2
2
x
,
上递减.
易知
t
=﹣
1
时,
y
min
=﹣
1
.
故选:
B
.
8
.抛物线
C
:
y
2
=
2
px
(
p
>
0
)的焦点为
F
,
A
,
B
是抛物线
C
上两点,且
|
AF
|+|
BF
|
=
10
,
O
为坐标原点,若△
OAB
的重心为
F
,则
p
=(
)
A
.
1
B
.
2
C
.
3
D
.
4
.结【分析】
设
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
),由
|
AF
|
+|
BF
|
=
10
,可得
合△
OAB
的重
心坐标,即可求得
p
.
解:设
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
),∵
|
AF
|+|
BF
|
=
10
,则
∵△
OAB
的重心为
F
,∴
∴
故选:
D
.
9
.执行如图所示的程序框图,若输入的ε=
3
,则输出的结果为(
)
,∴
p
=
4
.
,
.
A
.
511
B
.
1022
C
.
1023
D
.
2046
【分析】执行程序框图,写出每次循环得到的
x
的值,当
x
=
2
10
时,不满足条件,退出
执
行循环体,
S
=
1022
.
解:当
x
=
1
,
s
=
0
,此时
x
=
2
,
满足
lg
2
<
3
,执行循环体,
s
=
0+2
=
2
=
2
2
﹣
2
,
x
=
4
=
2
2
,
满足lg
4
<
3
,执行循环体,
s
=
2+4
=
6
=
3
2
﹣
2
,
x
=
8
=
2
3
,
满足
lg
8
<<
br>3
,执行循环体,
s
=
6+8
=
14
=2
4
﹣
2
,
x
=
2
4
,
满足
lg
16
<
3
,执行循环体,
s
=
14+16
=
30
=
2
5
﹣
2
,
x
=
2
5
,
满足
lg
32
<
3
,执行循环体,
s
=
30+32
=
6
2
=
2
6
﹣
2
,
x
=
2
6
,
…
满足
lg
2
9
<3
,执行循环体,
s
=
2
10
﹣
2
,
x
=
2
10
,
不满足
lg
2<
br>10
<
3
,退出循环体,输出此时的
S
=
2
10
﹣
2
=
1022
,
故选:
B
.
10
.我们知道,在
n
次独
立重复试验(即伯努利试验)中,每次试验中事件
A
发生的概率
为
p
,则事件
A
发生的次数
X
服从二项分布
B
(
n,
p
),事实上,在无限次伯努利试验
中,另一个随机变量的实际应用也很广泛,
即事件
A
首次发生时试验进行的次数
Y
,显
然
P
(
Y
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
,
k
=
1
,
2
,
3
,…,我们称
Y
服从“几何分布”,经计算
得.由此推广,在无
限次伯努利试验中,试验进行到事件
A
和都发生后停止,
此时所进行的试验次数记为<
br>Z
,则
P
(
Z
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
+
(
1
﹣
p
)
p
k
﹣
1
,
k
═
2
,
3
,…,
那么
E
(
Z
)=
( )
A
.
B
.
C
.
D
.
【分析】
P
(Z
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)<
br>k
﹣
1
+
(
1
﹣
p
)
p<
br>k
﹣
1
,
k
═
2
,
3
,…
,
P
(
Y
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
,
k
=
1
,
2
,
3
,…,可得.于是
P
(
Y
=<
br>k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
1
,
k
=
2
,
3
,…,
﹣
﹣
p
.而
E
(
Z
)=
2
p
(
1<
br>﹣
p
)
+2
(
1
﹣
p
)
p
+3
p
(
1
﹣
p
)
2
+3
(
1
﹣
p
)
p
2
+
……
+kp
﹣﹣
(
1
﹣
p
)
k
1
+
k
(
1
﹣
p
)
p
k
1
+
….=﹣
p
+2
(
1
﹣
p
)
p<
br>+3
(
1
﹣
p
)
p
2
+
…
…
+
k
(
1
﹣
p
)
p
k
﹣
1
+
….设
A
k
=
2
p
+3<
br>p
2
+
……
+
kp
k
﹣
1
.利用错位相减法即可得出
A
k
.
解:
P
(Z
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)<
br>k
﹣
1
+
(
1
﹣
p
)
p<
br>k
﹣
1
,
k
═
2
,
3
,…
,
P
(
Y
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
,
k
=
1
,
2
,
3
,…,可得.
﹣
p
.
∴
P
(
Y
=
k
)=
p
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
,
k
=
2
,
3
,…,
那么
E<
br>(
Z
)=
2
p
(
1
﹣
p
)
+2
(
1
﹣
p
)
p
+3
p
(
1
﹣
p
)
2
+3
(
1
﹣p
)
p
2
+
……
+
kp
(
1
﹣
p
)
k
﹣
1
+
k
(
1
﹣
p
)
p
k
﹣
1
+
…
﹣
=﹣
p
+2
(
1
﹣
p
)
p
+3
(
1
﹣
p
)
p
2
+……
+
k
(
1
﹣
p
)
p
k<
br>1
+
….
设
A
k
=
2
p
+3
p
2
+
……
+
kp
k
﹣1
.
pA
k
=
2
p
2
+3
p
3
+
……
+
(
k
﹣
1
)
p
k
﹣
1
+
kp
k
.
∴(
1
﹣
p
)
A
k
=
2
p+
p
2
+
p
3
+
……
+
p<
br>k
﹣
1
﹣
kp
k
=
p
+
∴
k
→
+
∞时,(
1
﹣
p
)
Ak
→
p
+
∴
E
(
Z
)=﹣
p
+
p
+
故选:
A
.
11
.已知
双曲线)的左右焦点分别为
F
1
,
F
2
,
F
1
的直线
l
与
=
.
﹣
1
.
﹣
kp
k
.
双曲线
C
的两支分别交于
A
,
B
两点,∠
AF2
B
=
90
,
|
AB
|
=
4
a
,则双曲线
C
的离心率为
( )
A
.
B
.
C
.
2
D
.
【分析】作出示意图,根据双曲线定义可转化得到
BF
2
=
AF
2
,结合∠
AF
2
B
=
90
,
|
AB
|
=
4
a
,可求出
BF
2
=
AF
2
=
2
的关系,进而可得到
e
的值.
a
,则
BF
1
=(
2
﹣
2
)
a
,利用余弦定理表示出
a
2
与
c
2
解:不妨设
A
在
B
的右侧,作出示意图
如图:
根据双曲线的定义:
AF
1
﹣
AF
2=
2
a
,
BF
2
﹣
BF
1
=
2
a
,则
BF
2
=
BF
1
+2<
br>a
,
且有
AF
1
=
AB
+
BF
1
=
4
a
+
BF
1
,代入可得AF
2
=
2
a
+
BF
1
,则
BF
2
=
AF
2
,
因为∠
AF
2
B
=
90
,则∠
ABF
2
=∠
BAF<
br>2
=
45
°,且
AB
2
=
AF
2<
br>2
+
BF
2
2
,
则
BF
2
=
AF
2
=
2
a
,则
BF
1<
br>=(
2
﹣
2
)
a
,
,即﹣=在△
BF
1
F
2
中,∠
BF
1
F
2<
br>=
135
°,则
cos135
°=
,
整理可得
e
2
=
故选:
B
.
=
3
,则
e
=,
12
.已知
A
,
B
,
C
,
D
四点均在半径为
R
(
R
为常数)的球
O
的球面上运动,且
AB
=<
br>AC
,
AB
⊥
AC
,
AD
⊥
BC<
br>,若四面体
ABCD
的体积的最大值为,则球
O
的表面积为(
)
A
.
B
.
2
π
C
.
D
.
【分析】由题意要使四面体的体积最
大,则
D
在底面
ABC
的投影恰好为底面三角形外
接圆的圆心
N
,则外接球的球心在
DN
上,求出三棱锥的体积,由均值不等式可得
R<
br>的
值,进而求出外接球的表面积.
解:因为
AB
=
AC
,
AB
⊥
AC
,
AD
⊥
BC
,作
AN
⊥
BC
于
N
,则
N
为
B
C
的中点,且
AN
=,
若四面体
ABCD
的体积
的最大值时,则
DN
⊥面
ABC
,则外接球的球心在
DN
上
,设为
O
,
设外接球的半径为
R
,连接
OA,则
OA
=
OD
=
R
,
V
D
﹣
ABC
=•
BC
•
AN
•DN
=•
2
AN
•
AN
•(
R+
ON
)=
AN
2
•(
R+
ON
)
=
(
OA
2
﹣
ON
2
)(
R+
ON
)=(
R+
ON
)(
R
﹣
ON
)(
R+<
br>ON
)
=(
R+
ON
)(
2R
﹣
2
ON
)(
R+
ON
)
3
=•()
,
当且仅当
2R
﹣
2
ON
=
R+ON
,即
R
=
3
ON
时取等号,
因为三棱锥的最大体积为,
所以•()
3
=,可得
R
=,
=,
<
br>所以外接球的表面积为
S
=
4
π
R
2
=4
故选:
C
.
二、填空题:共
4
小题,每小题
5
分,共
20
分.
13
.已知均为单位向量,且,则向量与夹角的余弦值为
,然后根据
【分析】根据条件知即可得出
,从而可求出与夹,然后进行数量积的运算即可求出<
br>角的余弦值.
解:∵
∴
∴,
,,
=,
∴.
故答案为:.
14
.已知
的展开式中第
3
项与第
6
项的二项式系数相等,则展开式中
<
br>x
的系数为
560
【分析】利用二项式系数的性质求得
n
=
7
,再利用二项式展开式的通项公式令
x
的指数
为
1
求出人
r
,可得结论.
解:由题意可得=,求得
n
=
7
,
•(﹣
2
)
r
•
x
;
r
=
0
,
1
…
7
;
故展开式第
r
+1
项为T
r
+1
=
令
7
﹣
r
=
1<
br>⇒
r
=
4
,
∴展开式中
x
的系数为:
故答案为:
560
.
•(﹣
2
)
4
=
560
,
15
.正三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
中,
AB
=
2
,
与
CB
1
成角
的大小为
,
D
为棱
A
1
B
1
的中点,则异面直线
AD
【分析】可画出图形,根据条件可得出
据条件即可求出求出
解:如图,
,并求出
,,然后根
,从而根据向量夹角的余
弦公式
,从而可得出异面直线
AD
与
CB
1
成角的大小.<
br>
=,
,侧棱和底面垂直,
,且
∴
,
=
,
=
∴
∴,
,且,
∴异面直线<
br>AD
与
CB
1
成角的大小为
故答案为:.
.
16
.已知定义在
R
上的函数
f
(<
br>x
)满足
f
(
x
+2
)=
f
(x
),当
x
∈
[
﹣
1
,
1]
时
f
(
x
)=
e
1
﹣
|
x
|
﹣
2
,则关于函数
f
(
x
)有如下四个结论:
①
f
(
x
)为偶函数;②
f
(
x
)的图象
关于直
线
x
=
2
对称;③方程
f
(
x)=
1
﹣
|
x
|
有两个不等实根;④
确结论的
编号是 ①②
【分析】由题意判断
f
(
x
)是周期的函
数,且为偶函数,由此判断所给的命题是否正确
即可.
解:对于①,由题意知
f
(
x
+2
)=
f
(
x
),所以
f
(
x
)是周期为
2
的函数;
当
x<
br>∈
[
﹣
1
,
1]
时,
f
(
x
)=
e
1
﹣
|
x
|
﹣
2
,
f
(﹣
x
)=
e
1
﹣
|
﹣<
br>x
|
﹣
2
=
e
1
﹣
|
x<
br>|
﹣
2
=
f
(
x
),
所以
f
(
x
)为偶函数,①正确;
对于②,f
(
x
)是偶函数,对称轴是
x
=
0
,又f
(
x
)是周期为
2
的函数,
所以
f
(
x
)的图象关于直线
x
=
2
对称,②正确;<
br>
对于③,方程
f
(
x
)=
1
﹣
|
x
|
化为
e
1
﹣
|
x
|
﹣
2
=
1
﹣
|
x
|
,
设
t
=
1
﹣
|
x
|
,则方程化为
e
t
=
2+
t
,
t
∈
[0
,1]
;
由函数
y
=
e
t
和
y
=
2+
t
,
t
∈
[0
,
1]<
br>的图象知,图象没有交点,方程无实数根,③错误;
对于④,
f
(<
br>x
)是周期为
2
的函数,且为偶函数,在
[0
,
1]
上是单调减函数;
所以
f
()=
f
(﹣
8
)=
f
(﹣)=
f
();
其中所有正
又
0
<<<
1
,所以
f
()>
f
(),<
br>
即
f
()>
f
(),所以④错误.
综上知,正确的命题序号是①②.
故答案为:①②.
三、解答题
:共
70
分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第
17
~
21
题为必考
题,每个试题考生都必须作答.第
22
、
23
为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:
共
60
分.
17
.如图,在△
ABC
中,,点
D
在边
AB上.
(
1
)若:
sin
(
C
﹣A
)=
1
,求
sin
A
的值;
(<
br>2
)若∠
CDA
=
90
°,
BD
=
4
DA
,求
sin
∠
ACB
的值.
<
br>【分析】(
1
)由
A
,
C
的范围,结合
si
n
(
C
﹣
A
)=
1
,所以
C
﹣<
br>A
=
=
sin
(
A
+
C
)结合二倍
角公式即可求出
sin
A
=;
,再利用
sin
B
(
2
)设
DA
=
x
,则
BD
=<
br>4
x
,由
sin
B
=得
BC
=
3<
br>CD
,由勾股定理求出
CD
=
而求出
AC
=
x
,在△
ABC
中,由正弦定理即可求得
sin
∠
ACB<
br>得值.
x
,进
解:(
1
)∵
0
<
A
<π,
0
<
C
<π,
∴﹣π<
C
﹣
A
<π,又∵
sin
(
C
﹣
A)=
1
,
∴
C
﹣
A
=
∴<
br>C
=
A
+
,
,
)=
c
os2
A
=
1
﹣
2sin
2
A
=,
∴
sin
B
=
sin
(
A
+
C
)=
sin
(
2
A
+
∴
sin
2
A
=,又
A
∈(
0
,π),
∴
sin
A
=;
(
2
)设
DA
=
x
,则
BD
=
4
x
,
∴∠
CDA
=
90
°,
sin
B
=,∴,∴BC
=
3
CD
,
x
,
∴
BC
2
=
BD
2
+
CD
2
,∴<
br>9
CD
2
=
16
x
2
+
CD
2
,∴
CD
=
∴
AC
2
=
AD
2
+
CD
2
=
3
x
2
,∴
AC<
br>=
在△
ABC
中,由正弦定理得:
x
,
,
∴,
∴
sin
∠
ACB
=.
18.如图,在四棱锥
P
﹣
ABCD
中,
PA
⊥面
ABCD
,
AB
∥
CD
,且
CD
=
2AB
=
2
,
BC
=
2
,
M
为
BC
的中点.
(
1
)求证:平面
PDM
⊥平面
PAM
;
(
2
)若二面角
P
﹣
DM
﹣
A
为
30
°,求直线
PC
与平面
PDM
所成角的正弦值.
【分析】(
1
)在直角梯形
ABCD
中,求解三角形
可得
AD
2
=
AM
2
+
DM
2
,
则
DM
⊥
AM
.再
由
PA
⊥面
ABCD<
br>,得
DM
⊥
PA
,利用线面垂直的判定可得
DM
⊥平
面
PAM
,进一步得
到平面
PDM
⊥平面
PAM
;
PM
⊥
DM
,
AM
⊥
DM
,(
2
)由(
1
)知,则∠
PMA
为二面角
P
﹣
DM
﹣
A
的平面角为
30
°,
求得
PA
=
AM
•
tan30
°=
1
.以
A
为坐标原点,分别以
AE
,
AB
,
AP
所在直线为
x
,
y
,
z
轴建立空间直角坐标系,求出的坐标及平面
P
DM
的一个法向量,由与所成角
的余弦值可得直线
PC
与平面
PDM
所成角的正弦值.
【解答】(
1
)证明:在直角梯形
AB
CD
中,由已知可得,
AB
=
1
,
CD
=
2
,
BM
=
CM
=
,
可得
AM
2
=
3
,
DM
2
=
6
,
过
A
作
AE
⊥
CD
,垂足为
E
,
则
DE
=
1
,
AE
=
则
AD
2<
br>=
AM
2
+
DM
2
,∴
DM
⊥AM
.
∵
PA
⊥面
ABCD
,∴
D
M
⊥
PA
,
又
PA
∩
AM
=<
br>A
,∴
DM
⊥平面
PAM
,
∵
D
M
⊂平面
PDM
,∴平面
PDM
⊥平面
PAM
;<
br>
(
2
)解:由(
1
)知,
PM
⊥
DM
,
AM
⊥
DM
,则∠
PMA
为二面角
P
﹣
DM
﹣
A
的平面角
为
30
°,
则
PA
=
AM
•
tan30
°=
1<
br>.
,求得
AD
2
=
9
,
以
A
为坐标原点,分别以
AE
,
AB
,<
br>AP
所在直线为
x
,
y
,
z
轴建立空间直角
坐标系,
则
P
(
0
,
0
,
1<
br>),
D
(
,
设平面
PDM
的一个法向量为
,
﹣
1
,
0
),
C
(
,
,
,
1
,
0
),
M
(,
1
,
0<
br>),
.
由,取
x
=
1
,得=(
1
,,).
∴直线
PC
与平面
PDM
所成角的正弦值为
|cos
<
,>
|
==
.
19
.新型冠状病毒肺炎
COVID
﹣
19
疫情发生以来,在世界各地逐渐蔓延.在全国人民的共
同
努力和各级部门的严格管控下,我国的疫情已经得到了很好的控制.然而,每个国家
在疫情发生初期,由
于认识不足和措施不到位,感染确诊人数都会出现加速增长.如表
是小王同学记录的某国从第一例新型冠
状病毒感染确诊之日开始,连续
8
天每日新型冠
状病毒感染确诊的累计人数.
日期代码
x
累计确诊人数
1
4
2
8
3
16
4
31
5
51
6
71
7
97
8
122
,为了分析该国累计感染确诊人数的变化趋势,小王同学分别用两种模型:<
br>②=
dx
+
c
对变量
x
和
y
的关系
进行拟合,得到相应的回归方程并进行残差分析,残差
图如下(注:残差,
<
br>且经过计算得≈
17.3
,≈
1.9
,其中
z
i=
x
,
=
z
i
(
1)根据残差图,比较模型①,②的拟合效果,应该选择哪个模型?并简要说明理由;
(
2<
br>)根据(
1
)中选定的模型求出相应的回归方程;
(
3)如果第
9
天该国仍未采取有效的防疫措施,试根据(
2
)中所求的回归
方程估计该
国第
9
天新型冠状病毒感染确诊的累计人数.(结果保留为整数)
附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:
.
<
br>【分析】(
1
)根据残差点分布的区域的宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高即可得解;
(
2
)因为
z
i
=
x
,所以,然后结合数
据和公式分别算出,,即可
得到
y
关于
z
的回归方程,进而得到y
关于
x
的回归方程;
(
3
)把
x
=
9
代入回归方程算出即可得解.
解:(
1
)因
为残差,所以残差点分布的区域的宽度越狭窄,其模型拟合的
精度越高,所以模型①的拟合效果更好.<
br>
(
2
)因为
z
i
=
x
且,所以,
由表格中数据可知,
,
,
所以,,
所以,
.
,
故
所求的回归方程为
(
3
)当
x
=
9
时,有
故估计该国第
9
天新型冠状病毒感染确诊的累计人数为
156
人.
20
.已知函数
f
(
x
)=
3
x
﹣(
a
+1
)
lnx
,
g
(
x
)
=
x
2
﹣
ax
+4
.
(
1)若函数
y
=
f
(
x
)
+
g
(
x
)在其定义域内单调递增,求实数
a
的取值范围;
(
2
)是否存在实数
a
,使得函数
y
=
f
(
x
)﹣
g
(
x
)的图象与
x
轴相切?若存
在,求满
足条件的
a
的个数,请说明理由.
【分析】(
1
)根据导数和函数的单调性的关系,分离参数,即可求出
a
的取值范围;
<
br>(
2
)函数
y
=
f
(
x
)﹣
g
(
x
)的图象与
x
轴相切,且存在
f
(
x
)的极值等于
0
,根据导
数和函数的极值的关系即可求出.
<
br>解:(
1
)
y
=
f
(
x
)
+
g
(
x
)=
3
x
﹣(
a
+1<
br>)
lnx
+
x
2
﹣
ax
+4
在(<
br>0
,
+
∞)上单调递增,
∴
y
′=
3
﹣
即
a
≤
+2
x
﹣
a
≥0
,在(
0
,
+
∞)上恒成立,
==
2
(
x
+1
)﹣
﹣
1
在(
0
,
+
∞)上为增函数,
﹣
1
>
2
﹣
4
﹣
1
=﹣
1
,
﹣
1
,
易知
y
=
2
(
x
+1
)﹣
∴
y
=
2
(
x
+1<
br>)﹣
∴
a
≤﹣
1
;
(
2
)函数
y
=
f
(
x
)﹣
g
(
x<
br>)=
3
x
﹣(
a
+1
)
lnx
﹣<
br>x
2
+
ax
﹣
4
,
设
h
(
x
)=
3
x
﹣(
a
+1
)lnx
﹣
x
2
+
ax
﹣
4
,
x
>
0
,
∴
h
′(
x
)=3
﹣﹣
2
x
+
a
==﹣=﹣
,
令
h
′(
x
)=
0
,解得
x<
br>=或
x
=
1
,
①当
a
+1
≤
0
时,即
a
≤﹣
1
时,当
x
∈(0
,
1
)时,
h
′(
x
)>
0
,当
x
∈(
1
,
+
∞)时,
h
′(x
)<
0
,
∴
h
(
x
)在
(
0
,
1
)上单调递增,在(
1
,
+
∞)
上单调递减,
∴
h
(
x
)
max
=h
(
1
)=
a
﹣
2
=
0
,解
得
a
=
2
(舍去),
②当
a
>﹣
1
时,
h
′(
x
)=
0
,即极值点为
x
=
∵函数
y
=
f
(
x
)﹣
g(
x
)的图象与
x
轴相切,
∴
h
(
)=
0
或
h
(
1
)=
0
,
或
x
=
1
,
当
h
(
1
)=
0
时,
h
(
1
)=
a
﹣2
=
0
,解得
a
=
2
,
当
h
(
设
)=
0
时,可得
=
t
,则
t
>
0
,
﹣(
a
+1
)
ln
()﹣()
2
+
a
×
﹣
4
=
0
,
则
3
t
﹣
2
tlnt
﹣
t
2
+
(
2
t
﹣
1
)
t
﹣
4
=
0
,
即
t
2
+
2
t
﹣
2
tlnt
﹣
4
=
0
,<
br>
设φ(
t
)=
t
2
+2
t
﹣2
tlnt
﹣
4
,
t
>
0
,
∴φ′(
t
)=
2
t
+2
﹣
2
(
1+
lnt
)=
2
(
t
﹣
lnt
),
再令
m
(
t
)=
t
﹣
ln
t
,
t
>
0
,
∴
m
′(
t
)=
1
﹣=,
当<
br>0
<
t
<
1
时,
m
′(
t
)<
0
,函数
m
(
t
)单调递减,
当<
br>t
>
1
时,
m
′(
t
)>
0
,函数
m
(
t
)单调递增,
∴
m
(<
br>t
)≥
m
(
1
)=
0
,
∴φ′(
t
)≥
0
,
∴φ(
t
)在(
0
,
+
∞)上单调递增,
∵φ(
1
)=﹣
1
<
0
,φ(
2
)=
4
﹣
4
ln
2
>
0
,
∴存在
t
0
∈(
1
,
2
),使得φ(
t
0
)=
0
,
即∈(
1
,
2<
br>),即
a
∈(
1
,
3
),
综上所
述存在实数一个实数
a
∈(
1
,
3
),得使得函数
y
=
f
(
x
)﹣
g
(
x
)的图象
与
x
轴
相切.
21
.已知椭圆Γ
的直线被椭圆Γ截得的弦长为
(
1
)求椭圆Γ的方程;
(
2
)设点
A
,
B
均在椭圆Γ上,点
C
在抛物线O
,且△
ABC
的面积为,求点
C
的坐标.
上,若△
ABC
的重心为坐标原点
>
0
)的离心率为
.
,过椭圆Γ的焦点且垂直于
x
轴
【分析】(
1
)运用
离心率公式和垂直于
x
轴的弦长公式,以及
a
,
b
,
c
的关系解方程可
得
a
,
b
,进而得到所求椭圆方程;<
br>
(
2
)设
AB
:
x
=
my
+
t
,联立椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式、三角形的重心
坐标
,可得
C
的坐标,代入抛物线方程,结合三角形的面积公式,计算可得
C
的坐
标.
解:(
1
)根据题意得,又因为
b
2
=
a2
﹣
c
2
,解得
a
2
=
2
,
则
b
2
=
1
,
所以椭圆Γ的方程为:;
(
2
)设
AB
:
x
=
my
+t
,联立椭圆方程
x
2
+2
y
2
=
2
,可得(
2+
m
2
)
y
2
+2
m
ty
+
t
2
﹣
2
=
0
,
△=
4
m
2
t
2
﹣
4
(
2+<
br>m
2
)(
t
2
﹣
2
)=
8
(
m
2
﹣
t
2
+2
)>
0
①设<
br>A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
),
y
1
+
y
2
=﹣,
,
x
C
=﹣(
x
1
+
x
2
)=﹣
[
m
(
y
1
+
y
2
)
+2
t
]
=﹣
)
2<
br>=•(﹣),则
m
2
=﹣
,
②(
t
可得
y
C
=﹣(
y
1
+
y
2
)
=
由
C
在抛物线
y
2
=
x
上,可得(<﹣),
由
S
△
ABO
=
|
OA<
br>|
•
|
OB
|
•
sin
∠
AOB<
br>=
=
则
S
△
ABC
=
3
S
△
ABO
=
|
x
1
y
2
﹣
x2
y
1
|
=
=
|
x
1y
2
﹣
x
2
y
1
|
,
|
(
my
1
+
t
)
y
2
﹣(
my
2
+
t
)
y
1
|
=
|
t
(
y
1
+
y
2
)
|
=
||
=,
可得
||
=③,将②代入③整
理可得
[
t
(
2
t
+1
)
]
2<
br>﹣
4
t
(
2
t
+1
)
+3
=
0
,
解得
t
=﹣
1
或﹣,相应的m
2
=
2
或
1
.
所以
C<
br>(
1
,±),或
C
(
2
,±
1
).
(二)选考题:共
10
分.请考生在第
22
、
2
3
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
xO
y
中,以原点
O
为极点,
x
轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线
l
的极坐标方程为,曲线
C
的极坐标方程为ρ
sin
2
θ=
cos
θ.
(
1
)写出直线
l
和曲线
C
的直角坐标方程;
(
2
)过动点.P
(
x
0
,
y
0
)(
y
0<
br>2
<
x
0
)且平行于
l
的直线交曲线
C于
A
,
B
两点,若
|
PA
|
•
|
PB
|
=
2
,求动点
P
到直线
I的最近距离.
【分析】(
1
)运用极坐标和直角坐标的关系,以及两角
查的正弦公式,化简可得所求直
角坐标方程;
(
2
)设出过
P
且平行于
l
的直线的参数方程,代入抛物线方程,化简整理,运用韦达定
理和参数的几何意义,运用点到直线的距离公式和二次函数的最值求法,可得所求最值.
解:(
1
)直线
l
的极坐标方程为
即ρ
sin
θ﹣ρcos
θ=
2
,可得
y
﹣
x
=
2,即
x
﹣
y
+2
=
0
;
曲
线
C
的极坐标方程为ρ
sin
2
θ=
cos
θ,即
为ρ
2
sin
2
θ=ρ
cos
θ,
可得
y
2
=
x
;
,即为(ρ
sin
θ﹣ρ
cos
θ)=
,
(
2
)设
P
(
x
0
,
y
0)(
y
0
2
<
x
0
)且平行于
l的直线的参数方程设为(
t
为
参数),
代入抛物线方程
y
2
=
x
,可得
t
2
+
t
(<
br>y
0
﹣)
+
y
0
2
﹣
x
0
=
0
,
设
PA
,
PB
对应的参
数分别为
t
1
,
t
2
,可得
t
1
t
2
=
2
(
y
0
2
﹣
x
0
),
又
|
PA
|
•
|
PB<
br>|
=
2
,即有
|
y
0
2
﹣
x
0
|
=
1
,
由
y
0
2
<
x
0
,可得
y
0
2
=
x0
﹣
1
,即
x
0
=
1+
y
0
2
,
P
到直线
l
:
x<
br>﹣
y
+2
=
0
的距离
d
===
[<
br>y
0
﹣)
2+
(
]
,
当
y
0
=,
x
0
=时,动点
P
到直线
l的最近距离为
[
选修
4-5
:不等式选讲
]
23
.已知函数
f
(
x
)=
|
x
+1|+
|
x
﹣
1|
﹣
2|
x
﹣
2|
.<
br>
.
(
1
)若关于
x
的不等式
f
(
x
)≤
a
有解,求实数
a
的取值范围;
(
2
)若不等式
f
(
x
)≤
|
x
﹣
b
|
﹣
4
对任意
x
∈
R
成立,求实数
b
的取值范围.
【分析】(
1
)绝对值,
化为分段函数,求出函数的值域,即可求出
a
的范围,
(
2
)画出相对应的函数的图象,结合图象可得
b
的取值范围.
解:(
1
)
f
(
x
)=
|
x
+1|+|
x
﹣
1|
﹣
2|
x
﹣
2|
=,
∴
f
(
x
)的值域为
[
﹣
4
,<
br>4]
,
∵关于
x
的不等式
f
(
x
)≤
a
有解,
∴
a
≥﹣
4
,
(
2
)
y
=
f
(
x
)与
y
=
|
x
﹣
b
|
﹣
4
对的图象如图所示:
由图象知,要
使
f
(
x
)≤
|
x
﹣
b
|
﹣
4
对任意
x
∈
R
成立,
只需要f
(
2
)≤
|2
﹣
b
|
﹣
4
,且
b
<
0
解得
b
≤﹣
6
,
故
b
得取值范围为(﹣∞,﹣
6]
.