2020届辽宁省沈阳市实验中学高三上学期12月月考数学试题（解析版）.doc

2020届辽宁省沈阳市实验中学高三上学期12月月考数学试题 一、单选题 1．集合，，则（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】先化简集合A和B,再求得解. 【详解】 由题得=或，=， 所以. 故选：C 【点睛】 本题主要考查分式不等式和二次不等式的解法，考查集合的交集运算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 2．“是1和4的等比中项”是“”的（ ） A．充分非必要条件 B．必要非充分条件 C．充要条件 D．即非充分也非毕必要条件 【答案】B 【解析】将条件“是1和4的等比中项”化简，得，结合充分必要条件判断即可 【详解】 由“是1和4的等比中项”可得，显然在命题“若是1和4的等比中项，则”中，结论可以推出条件，条件推不出结论，故为必要非充分条件 故选：B 【点睛】 本题考查等比中性性质，必要不充分条件，属于基础题 3．若复数的共轭复数满足：，则复数等于（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由得出，利用复数的除法法则求出，利用共轭复数的概念可求出复数. 【详解】 ，，因此，， 故选：D. 【点睛】 本题考查复数的除法运算，同时也考查了共轭复数计算，考查计算能力，属于基础题. 4．每场足球比赛的时间长度为90分钟，若比赛过程中体力消耗过大，运动员腿部会发生抽筋现象，无法继续投入到比赛之中了．某足球运动员在比赛前70分钟抽筋的概率为20％，比赛结束前发生抽筋的概率为50％．若某场比赛中该运动员已经顺利完成了前70分钟的比赛，那么他能顺利完成90分钟比赛的概率为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】设事件A=某足球运动员在比赛前70分钟不抽筋，事件B=某足球运动员在比赛结束前20分钟不抽筋，再利用条件概率求解. 【详解】 设事件A=某足球运动员在比赛前70分钟不抽筋，事件B=某足球运动员在比赛结束前20分钟不抽筋，则. 所以他能顺利完成90分钟比赛的概率为. 故选：C 【点睛】 本题主要考查条件概率的计算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 5．在中，，，则的最大值是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】先求出,再利用基本不等式求的最大值. 【详解】 由题得， 因为,所以. 故选：A 【点睛】 本题主要考查余弦定理解三角形和基本不等式求最值，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 6．如图，在长方体中，，，，分别是，的中点则异面直线与所成角的余弦值为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】连结，由，可知异面直线与所成角是，分别求出，然后利用余弦定理可求出答案. 【详解】 连结，因为，所以异面直线与所成角是，在中，，，，所以. 故选A. 【点睛】 本题考查了异面直线的夹角，考查了利用余弦定理求角，考查了计算能力，属于中档题. 7．如图，在正方体中，点、分别为线段、的中点，用平面截正方体，保留包含点在内的几何体，以图中箭头所示方向绘制该几何体的主视图，则主视图为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】作出平面与正方体表面的交线，即得主视图. 【详解】 如图所示，平面截平面的交线为,平面截平面的交线为,所以以图中箭头所示方向绘制该几何体的主视图，则主视图为A. 故选：A 【点睛】 本题主要考查几何体的截面问题和三视图，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 8．若，恒成立，则实数的取值范围是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由题得，再通过求函数的值域得解. 【详解】 由题得， 设. 所以， 所以， 所以. 故选：A 【点睛】 本题主要考查指数运算和指数函数的性质，考查不等式的恒成立问题，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 9．设点是双曲线上的一点，、分别是双曲线的左、右焦点，已知，且，则双曲线的一条渐近线方程是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据双曲线的定义可知，进而根据，分别求得和，进而根据勾股定理建立等式求得和的关系，然后求解渐近线方程． 【详解】 由双曲线的定义可得， 又， 得，； 在△中，， ，即， 则．即， 双曲线一条渐近线方程：； 故选：． 【点睛】 本题主要考查了双曲线的渐近线的求法．考查了学生对双曲线定义和基本知识的掌握． 10．将6枚硬币放入如图所示的9个方格中，要求每个方格中至多放一枚硬币，并且每行每列都有2枚硬币，则放置硬币的方法共有（ ）种． A．6 B．12 C．18 D．36 【答案】A 【解析】完成此事分三步完成，利用乘法分步原理得解. 【详解】 先在第一列里任意选一格不放硬币，有3种选法；再在第二列选一格（不能选与第一步同行的的空格）不放硬币，有2种选法；最后在第三列选一格（不能选与第一、二步同行的空格）不放硬币，有1种方法.所以共有种方法. 故选：A 【点睛】 本题主要考查计数原理，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 11．设等差数列的前项和为，已知，为整数，且数列的最大项为，取，则的最大项为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】首先利用已知条件求出数列的通项公式，进一步利用裂项相消法求出数列的和，最后利用函数的单调性求出结果． 【详解】 等差数列的前项和为，已知，为整数，，． 所以， 解得， 由于为整数， 所以． 则． 所以：， 所以：， ， 令， 由于函数的图象关于对称． 且，． ． 故：． 故选：． 【点睛】 本题考查的知识要点：数列的通项公式的求法及应用，裂项相消法在数列求和中的应用，及函数的单调性的应用． 12．已知对于任意的，总有成立，其中为自然对数的底数，则的最小值为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由题得，设对a分类讨论利用导数求出函数f(x)的单调性，通过单调性求函数的最大值再分析得解. 【详解】 由题得， 设， 由得， 当时，，所以函数f(x)在上单调递增，在上单调递减， 所以 所以， 所以， 设， 所以，所以函数在（0,1）单调递减，在（1，﹢∞）单调递增， 所以. 所以此时的最小值为. 当时，函数f(x)单调递增，不符合题意. 故选：A 【点睛】 本题主要考查利用导数研究函数的单调性、最值和恒成立问题 ，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. 二、填空题 13．若曲线与直线，所围成封闭图形的面积为，则正实数______． 【答案】 【解析】由积分的几何意义可得，，利用积分基本定理求解后可求正实数的值． 【详解】 由积分的几何意义可得， 解得． 故答案为： 【点睛】 本题主要考查了积分的几何意义及积分基本定理的简单应用，属于基础试题． 14．若关于的不等式的解集为，则实数的取值范围是______． 【答案】 【解析】分离参数可得，根据基本不等式即可求出． 【详解】 不等式的解集是， 即，恒成立， ， 当，， 当时，， 因为. 所以． 故答案为： 【点睛】 本题考查绝对值不等式的解法，考查数学转化思想方法，训练了利用基本不等式求最值，是中档题． 15．已知，均为非零向量，且，若恒成立，则实数的取值范围为______． 【答案】 【解析】由题意先利用平面向量数量积的运算法则进行转化，再结合函数的恒成立问题列不等式组求解即可． 【详解】 非零向量，夹角为，若，， 不等式对任意恒成立 ， ， 即； 整理可得，恒成立， ，， ， 解得， 故答案为： 【点睛】 本题主要考查了向量数量积的运算法则，恒成立问题的处理，函数思想的应用问题． 16．已知某款冰淇淋的包装盒为圆台，盒盖为直径为的圆形纸片，每盒冰淇淋中包含有香草口味、巧克力口味和草莓口味冰淇淋球各一个，假定每个冰淇淋球都是半径为的球体，三个冰淇淋球两两相切，且都与冰淇淋盒盖、盒底和盒子侧面的曲面相切，则冰淇淋盒的体积为______． 【答案】 【解析】由题得三个球是平放在一起，三个球的球心组成一个边长为的等边三角形，其中心为,先求出，再作出圆台的轴截面图形，通过解三角形求出圆台下底的半径，即得圆台的体积,即得冰淇淋盒的体积. 【详解】 由题得三个球是平放在一起，三个球的球心组成一个边长为的等边三角形，其中心为, 所以， 由题得圆台的高为，其轴截面如图所示， 由题得OA=4,AF=4-2=2,设BE=,则BM=, 在直角中，， 所以， 所以下底的半径为， 所以圆台的体积为 故答案为： 【点睛】 本题主要考查几何体的内切球的问题，考查几何体的体积的计算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 三、解答题 17．如图所示，在三棱柱中，，平面平面，，． （1）证明：； （2）若，、分别为、的中点，求直线与平面的夹角． 【答案】（1）证明见解析（2） 【解析】（1）先证明平面，可得；（2）由得，延长到使得，连结．证明，，,建立如图所示的空间直角坐标系，利用向量法求直线与平面的夹角． 【详解】 解：（1）连结． ∵平面，且，∴平面． 又∵，∴平面． 又平面，∴ ∵中，，∴为菱形，∴． 因为平面,, 所以平面，因为平面 所以. （2）∵，且，∴， ∴． 延长到使得，连结． ∵，且，， ∴且，∴． 又∵平面平面，∴平面， ∴，． 又∵，∴可以建立如图所示的空间直角坐标系， ， 其中各点坐标为，，， ∴，，． 取平面的法向量为， ∴，，即， 不妨取，取直线与平面的夹角为， 则， ∴． 【点睛】 本题主要考查空间位置关系的证明和空间角的计算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 18．已知函数，在上的最大值为3． （1）求的值及函数的周期与单调递增区间； （2）若锐角中，角，，所对的边分别为，，，且，求的取值范围． 【答案】（1），周期为，单调递增区间为，，（2） 【解析】（1）化简得，根据最大值求出p的值，再求出函数的周期和单调递增区间；（2）根据得到，,化简得，再求范围得解. 【详解】 （1）依题意 ， ∵的最大值为3，∴，∴， ∴，其中，，其周期为． 因为，时，单调递增， 解得． ∴的单调递增区间为，，． （2）∵，且为锐角， ∴，∴，∴． 又∵，为锐角，所以∴． ∴， 其中，∴． 【点睛】 本题主要考查三角恒等变换和三角函数的图象和性质，考查正弦定理，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 19．对同学们而言，冬日的早晨离开暖融融的被窝，总是一个巨大的挑战，而咬牙起床的唯一动力，就是上学能够不迟到．己知学校要求每天早晨7:15之前到校，7:15之后到校记为迟到．小明每天6:15会被妈妈叫醒起味，吃早餐、洗漱等晨间活动需要半个小时，故每天6:45小明就可以出门去上学．从家到学校的路上，若小明选择步行到校，则路上所花费的时间相对准确，若以随机变量（分钟）表示步行到校的时间，可以认为．若小明选择骑共享单车上学，虽然骑行速度快于步行，不过由于车况、路况等不确定因素，路上所需时间的随机性增加，若以随机变量（分钟）描述骑车到校的时间，可以认为．若小明选择坐公交车上学，速度很快，但是由于等车时间、路况等不确定因素，路上所需时间的随机性进一步增加，若以随机变量（分钟）描述坐公交车到校所需的时间，则可以认为． （1）若某天小明妈妈出差没在家，小明一觉醒来已经是6:40了，他抓紧时间洗漱更衣，没吃早饭就出发了，出门时候是6:50．请问，小明是否有某种出行方案，能够保证上学不迟到？小明此时的最优选择是什么？ （2）已知共享单车每20分钟收费一元，若小明本周五天都骑共享单车上学，以随机变量表示这五天小明上学骑车的费用，求的期望与方差（此小题结果均保留三位有效数字） 已知若随机变量，则％，％，％． 【答案】（1），三种方案都无法满足原则，不能保证上学不迟到．相对而言，骑车到校不迟到的概率最高，是最优选择（2）（元），（元2） 【解析】（1）依题意，小明需要在25分钟内到达学校．若他选择步行到校，则不迟到的概率记为，求出％．若骑车到校，则不迟到概率记为， （％，％），若坐公交车到校，则不迟到的概率记为， ％．比较即可做出选择；（2）取随机变量表示五天里骑车上学时间单程超过20分钟的天数．先求出和，再求的期望与方差. 【详解】 （1）依题意，小明需要在25分钟内到达学校． 若他选择步行到校，则不迟到的概率记为，取，， 则，， ％． 若骑车到校，则不迟到的概率记为，取，， 则，，， 则％， ％， ∴（％，％） 若坐公交车到校，则不迟到的概率记为，取，， 则，，％． 综上，三种方案都无法满足原则，不能保证上学不迟到．相对而言，骑车到校不迟到的概率最高，是最优选择． （2）取随机变量表示五天里骑车上学时间单程超过20分钟的天数． 依题意，每天骑车上学时间超过20分钟的概率为％， ∴，∴％， ％． 又∵， ∴（元），（元2） 【点睛】 本题主要考查正态分布的计算，考查期望和方差的计算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 20．已知，从原点作图像的切线，切点为，已知，其中为自然对数的底数． （1）求的值； （2）若有两个极值点，， （i）求参数的范围； （ii）若假定，求的取值范围． 【答案】（1）（2）（i）（ii） 【解析】（1）先求出切点为，再根据求出m的值；（2）（i），，则在有两零点，得到k的不等式，解不等式即得解；（ii）先求出，再利用导数求函数的值域得解. 【详解】 （1）∵，从原点作图像的切线， 设切点为，∴， ∴，∴切点为． 又∵，且，∴． （2）（i）依题意，其中， ∴，取， 若函数有两个极值点，则在有两零点， ∴，，∴． （ii）若，为的极值点，则，为的两根， ∴，． 又∵，∴，∴． 又∵，∴，∴， 取，∴， ∴在单调递增， ∴的值域为，即的取值范围为． 【点睛】 本题主要考查导数的几何意义，考查利用导数研究函数的单调区间、最值和极值，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. 21．已知抛物线的焦点为，直线过点，且与抛物线交于、两点，． （1）求的取值范围； （2）若，点的坐标为，直线与抛物线的另一个交点为，直线与抛物线的另一个交点为，直线与轴交于点，求的取值范围． 【答案】（1）（2） 【解析】（1）设直线为，设，为交点，由得，即得解；（2）求出点和的坐标分别为，，利用在直线上得到，设，利用导数求出函数的取值范围. 【详解】 （1）依题意，设直线为， 代入得，其判别式为， ∴． 设，为交点， ∴，． ∵焦点的坐标为， ∴，． ∵， ∴ ， ∴， ∴或． ∵成立． ∴． （2）若，则， 设点，为直线、直线与抛物线的交点． 设直线为，代入得， ∴，∴， 同理可得， ∴点和的坐标分别为，． 又∵在直线上， ∴，共线， ∴， ∴． ∵，∴， ∴，设， ∴在时恒成立， ∴在单调递增， ∴的取值范围为． 【点睛】 本题主要考查直线和抛物线的位置关系，考查抛物线中的范围问题的解决方法，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力. 22．在平面直角坐标系中，以坐标原点为极点，以轴正半轴为极轴建立极坐标系．已知曲线的极坐标方程为，射线与曲线交于点，点满足，设倾斜角为的直线经过点． （1）求曲线的直角坐标方程及直线的参数方程； （2）直线与曲线交于、两点，当为何值时，最大？求出此最大值． 【答案】（1）曲线的直角坐标方程为，直线的参数方程为，其中为参数（2）当时，取得最大值 【解析】（1）直接代极坐标化直角坐标的公式求出曲线的直角坐标方程为，求出点的直角坐标为，再写出直线的参数方程；（2）设交点，所对应的参数分别为，，求出，再求出最大值得解. 【详解】 （1）∵， ∴曲线的直角坐标方程为． ∵点的极径为， 又∵，∴点的极径为， ∴点的直角坐标为， ∴直线的参数方程为，其中为参数． （2）将的参数方程代入， 得， 设交点，所对应的参数分别为，，则， ∴，当即时取等． 【点睛】 本题主要考查极坐标和直角坐标互化，考查直线参数方程中t的几何意义，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 23．已知正实数、满足． （1）若，求的范围； （2）求的最小值． 【答案】（1）（2） 【解析】（1）化简得，再解分类讨论解不等式得解；（2）先化简原式为，再利用基本不等式求最小值. 【详解】 （1）∵，∴， 取， 若，则，或，或， 解得． （2）∵， ∴ ， 当且仅当时取等． 【点睛】 本题主要考查解绝对值不等式，考查基本不等式求最值，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 第 23 页 共 23 页