1、 第 1 页(共 18 页) 2019-2020 学年浙江省高中发展共同体高三(上)期末数学试卷学年浙江省高中发展共同体高三(上)期末数学试卷 一、选择题一、选择题 1 (3 分)设集合0U ,1,2,3,0P ,1,1Q ,3,则()( U PQ ) A0,2 B0,3 C0,1,2 D0,1,3 2 (3 分)双曲线 22 1 49 xy 的渐近线方程为( ) A320xy B230xy C940xy D490xy 3 (3 分)设实数x,y满足条件 20 1 0 1 0 xy xy xy ,则2zxy的最小值是( ) A 1 3 B1 C2 D4 4 (3 分)设m,n表示不同直线,表示
2、不同平面,下列叙述正确的是( ) A若/ /m,/ /mn,则/ /n B若/ /mn,m,n,则/ / C若,则/ / D若m,n,则/ /mn 5 (3 分)在同一直角坐标系中,函数1 x ya, 1 log(0,1) a yx aa 的图象可能是( ) A B C D 6 (3 分)已知aR,则“2a”是“方程 2 210axx 至少有一个负根”的( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件 第 2 页(共 18 页) 7 (3 分)已知 n a是公差为d的等差数列,前n项和是 n S,若 9810 SSS,则( ) A0d , 17 0S B0d ,
3、17 0S C0d , 18 0S D0d , 18 0S 8 (3 分)设实数a,b满足0b ,且2ab则 1| 8| a ab 的最小值是( ) A 9 8 B 9 16 C 7 16 D 1 4 9 (3 分)如图,在三棱台 111 ABCABC中,M是棱 11 AC上的点,记直线AM与直线BC所 成的角为,直线AM与平面ABC所成的角为,二面角MACB的平面角为则( ) A , B , C , D , 10 (3 分)若关于x的不等式 3 41 0xax 对任意 1x ,1都成立,则实数a的取值范 围是( ) A 4,3 B 3 C3 D3,4 二、填空题二、填空题 11 (3 分)已
4、知( ,)abi a bR是 1 12 i z i 的共轭复数,则ab ,| z 12 (3 分)已知直线:0l xyb,与圆 22 :220C xyxy相交于A,B两点,若 30 (AOBO为坐标原点) ,则b ,|AB 13(3 分) 函数 4,0 ( ) ( ),0 x m x f x g x x 为定义在R上的奇函数, 则m , 2 1 (1) 3 fog 14 (3 分)如图示,一个空间几何体的三视图如图所示(单位:)cm则该几何体的体积 为 3 cm表面积为 2 cm 第 3 页(共 18 页) 15(3 分) 在ABC中,5AB ,BAC的平分线交边BC于D 若45ADC5BD
5、, 则sinC 16 (3 分)已知椭圆 22 22 1(0) xy ab ab 的内接ABC的顶点B为短轴的一个端点,右焦 点F,线段AB中点为K,且2CFFK,则椭圆离心率的取值范围是 17 (3 分)已知向量a,b满足| 1ab,| 2ab,则|ab的取值范围为 三、解答题三、解答题 18 (14 分)已知角的顶点在坐标原点O,始边与x轴的非负半轴重合,将的终边按顺 时针方向旋转 2 后得到角的终边,且经过点 2 ( 5 , 1 ) 5 ()求cos的值; ()求函数 22 ( )cos ()sin ()f xxx的值域 19 (15 分)如图,三棱柱 lll ABCABC所有的棱长为
6、2,2 ll ABAC,M是棱BC的 中点 ()求证: l AM 平面ABC; ()求直线 l B C与平面 ll ABB A所成角的正弦值 20 (15 分)已知等差数列 n a的公差不为零,且 3 3a , l a, 2 a, 4 a成等比数列,数列 n b 第 4 页(共 18 页) 满足 12 22(*) nn bbnba nN ()求数列 n a, n b的通项公式; ()求证: 312 11 12 (*) n nn n bbb aanN bbb 21 (15 分)如图,抛物线 2 :2(0)C ypx p的焦点为(1,0)F,过点(2,0)T的直线与抛物线 C交于点A,B,直线AF
7、,BF分别与抛物线C交于点 1 A, 1 B ()求抛物线C的标准方程; ()求 1l FAB与FAB的面积之和的最小值 22 (15 分)已知函数 1 ( )()f xalnxaR x ()若1a ,求函数( )f x的单调区间; ()若存在两个不等正实数 1 x, 2 x,满足 12 ()()f xf x且 12 2xx,求实数a的取值 范围 第 5 页(共 18 页) 2019-2020 学年浙江省高中发展共同体高三(上)期末数学试卷学年浙江省高中发展共同体高三(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题一、选择题 1 (3 分)设集合0U ,1,2,3,0P ,
8、1,1Q ,3,则()( U PQ ) A0,2 B0,3 C0,1,2 D0,1,3 【解答】解:集合0U ,1,2,3,0P ,1,1Q ,3,0 UQ ,2, 则()0 U PQ ,1,2, 故选:C 2 (3 分)双曲线 22 1 49 xy 的渐近线方程为( ) A320xy B230xy C940xy D490xy 【解答】解:根据题意,双曲线的方程为 22 1 49 xy , 则其焦点在x轴上,且42a ,93b , 则其渐近线方程为: 3 2 yx ,即320xy; 故选:A 3 (3 分)设实数x,y满足条件 20 1 0 1 0 xy xy xy ,则2zxy的最小值是(
9、) A 1 3 B1 C2 D4 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图: 由2zxy得2yxz , 第 6 页(共 18 页) 平移直线2yxz 由图象可知当直线2yxz 经过点C时, 直线2yxz 的截距最小, 此时z最小, 由 10 10 xy xy ,即 0 1 x y , 即(0,1)C,此时011z , 故选:B 4 (3 分)设m,n表示不同直线,表示不同平面,下列叙述正确的是( ) A若/ /m,/ /mn,则/ /n B若/ /mn,m,n,则/ / C若,则/ / D若m,n,则/ /mn 【解答】解:选项A中若/ /m,/ /mn,则/ /n,还有直线n在平面内的情况
10、,故A不 正确, 选项B中若/ /mn,m,n,则/ /,有可能两个平面相交,故B不正确, 选项C中若,则/ /,还有两个平面相交的可能,故C不正确 选项D,若m,n,则/ /mn,满足直线与平面垂直的性质,所以D 正确; 故选:D 5 (3 分)在同一直角坐标系中,函数1 x ya, 1 log(0,1) a yx aa 的图象可能是( ) A B C D 【解答】解:当1a 时, 函数 x ya在(,) 上单调递减且是曲线, 向下平移一个单位长度得1 x ya, 排除A, 第 7 页(共 18 页) B,C,D,没有符合题意的, 当01a时, 函数 x ya在(,) 上单调递增且是曲线,
11、向下平移一个单位长度得1 x ya, 排除B, 当0x 时,0y ,排除D 此时11a ,函数 1 log(0,1) a yx aa 在(0,)上单调递增,排除A 故选:C 6 (3 分)已知aR,则“2a”是“方程 2 210axx 至少有一个负根”的( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件 【解答】解: (1)当0a 时,方程变为210x ,有一负根 1 2 x ,满足题意, (2)当0a 时,440a,方程的两根满足 12 1 0x x a ,此时有且仅有一个负根, 满足题意, (3)当0a 时,由方程的根与系数关系可得 2 0 1 0 a a ,
12、方程若有根,则两根都为负根,而方程有根的条件440a, 01a , 综上可得,1a, “2a”是“方程 2 210axx 至少有一个负根”的必要不充分条件, 故选:B 7 (3 分)已知 n a是公差为d的等差数列,前n项和是 n S,若 9810 SSS,则( ) A0d , 17 0S B0d , 17 0S C0d , 18 0S D0d , 18 0S 【解答】解: 9810 SSS, 9 0a, 910 0aa, 10 0a,0d 179 170Sa, 18910 9()0Saa 故选:D 第 8 页(共 18 页) 8 (3 分)设实数a,b满足0b ,且2ab则 1| 8| a
13、ab 的最小值是( ) A 9 8 B 9 16 C 7 16 D 1 4 【解答】解:由题意可知,0a , 当0a 时, 1|119 2 8|161616161616 aabababa abababa b , 当且仅当 16 ba ab 且2ab即 2 5 a , 8 5 b 时取等号, 当0a 时, 1|117 ()()2() 8|161616161616 aabababa abababab , 当且仅当 16 ba ab 且2ab时取等号, 综上可得,最小值 7 16 故选:C 9 (3 分)如图,在三棱台 111 ABCABC中,M是棱 11 AC上的点,记直线AM与直线BC所 成的角
14、为,直线AM与平面ABC所成的角为,二面角MACB的平面角为则( ) A , B , C , D , 【解答】解:在三棱台 111 ABCABC中,M是棱 11 AC上的点, 记直线AM与直线BC所成的角为,直线AM与平面ABC所成的角为, 二面角MACB的平面角为 根据最小角定理得 , 根据最大角定理得 故选:A 第 9 页(共 18 页) 10 (3 分)若关于x的不等式 3 41 0xax 对任意 1x ,1都成立,则实数a的取值范 围是( ) A 4,3 B 3 C3 D3,4 【解答】解:令 3 ( )41f xxax, 1x ,1 不等式 3 41 0xax 对任意 1x ,1都成
15、立,即( ) 0f x 对任意 1x ,1都成立, 取4a ,则 3 ( )441f xxx,此时 11 ()0 22 f ,排除A 取3a ,则 3 ( )431f xxx,此时 1 ( )10 2 f ,排除CD 故选:B 二、填空题二、填空题 11 (3 分)已知( ,)abi a bR是 1 12 i z i 的共轭复数,则ab 2 5 ,| z 【解答】解: 1(1)(12 )31 12(12 )(12 )55 iii zi iii , 且( ,)abi a bR是 1 12 i z i 的共轭复数, 3 5 a, 1 5 b ,则 2 5 ab, 22 3110 |( )() 55
16、5 z 故答案为: 2 5 , 10 5 12 (3 分)已知直线:0l xyb,与圆 22 :220C xyxy相交于A,B两点,若 30 (AOBO为坐标原点) ,则b 3 ,|AB 【解答】解:化圆 22 :220C xyxy为 22 (1)(1)2xy, 可知圆心坐标为(1,1),半径2r , 由题意,2OAOB,由30AOB,得60ACB, 第 10 页(共 18 页) 得 222 |( 2)( 2)222cos602AB , 即|2AB ; 则圆心C到直线l的距离 22 |1 1|23 ( 2)() 222 b d , 即|3b ,即3b 故答案为:3;2 13(3 分) 函数 4
17、,0 ( ) ( ),0 x m x f x g x x 为定义在R上的奇函数, 则m 1 , 2 1 (1) 3 fog 【解答】 解: 根据题意, 4,0 ( ) ( ),0 x m x f x g x x 为定义在R上的奇函数, 则有 0 (0)40fm, 解可得:1m , 则 24 39 2 (13)41418 loglog fog , 则 222 1 (1)( 13)(13)8 3 fogfogfog ; 故答案为:1,8 14 (3 分)如图示,一个空间几何体的三视图如图所示(单位:)cm则该几何体的体积 为 1 6 3 cm表面积为 2 cm 第 11 页(共 18 页) 【解答
18、】解:由三视图还原原几何体如图, 该几何体为三棱锥PABC,底面三角形为等腰直角三角形,1ACBC,ACBC, 侧面PAC 底面ABC,过P作底面垂线PO,则1PO 该几何体的体积 111 1 1 1 326 V ; 在PAB中,求得2PA,2AB ,6PB , 则 133 62 222 PAB S 表面积 311553 1 222222 S 故答案为: 1 6 ; 53 1 22 15(3 分) 在ABC中,5AB ,BAC的平分线交边BC于D 若45ADC5BD , 则sinC 2 5 5 【解答】解:ABD中,由正弦定理可得, 55 sinsin135BAD , 所以 10 sin 10
19、 BAD, AD为BAC的平分线即 10 10 BADCAD , 1023 1022 5 sinsin(45 ) 1021025 CDAC 故答案为: 2 5 5 第 12 页(共 18 页) 16 (3 分)已知椭圆 22 22 1(0) xy ab ab 的内接ABC的顶点B为短轴的一个端点,右焦 点F,线段AB中点为K,且2CFFK,则椭圆离心率的取值范围是 3 (0,) 3 【解答】解:由题意可设(0, )Bb,( ,0)F c, 线段AB中点为K,且2CFFK, 可得F为ABC的重心,设 1 (A x, 1) y, 2 (C x, 2) y, 由重心坐标公式可得, 12 03xxc,
20、 12 0yyb, 即有AC的中点坐标,可得 12 3 22 xxc x , 12 22 yyb y , 由题意可得中点在椭圆内, 可得 2 2 91 1 44 c a , 由 c e a ,可得 2 1 3 e ,即有 3 0 3 e 故答案为: 3 (0,) 3 17(3 分) 已知向量a,b满足| 1ab,| 2ab, 则| | | |ab的取值范围为 2,5 【解答】解:| 1ab,| 2ab, 22 21aa bb, 22 24aa bb, 22 ()5ab,则 222 (|)2()5abab,则|5ab 又|abab,|2ab 2|5ab剟 故答案为:2,5 第 13 页(共 18
21、 页) 三、解答题三、解答题 18 (14 分)已知角的顶点在坐标原点O,始边与x轴的非负半轴重合,将的终边按顺 时针方向旋转 2 后得到角的终边,且经过点 2 ( 5 , 1 ) 5 ()求cos的值; ()求函数 22 ( )cos ()sin ()f xxx的值域 【解答】解:( ) I的终边经过点 2 ( 5 , 1 ) 5 , 由 22 21 ()()1 55 ,故 2 cos 5 , 1 sin 5 , 2 , 所以 15 coscos()sin 255 ; 22 ( ) ( )cos ()sin ()II f xxx 22 cos ()sin () 2 xx 22 cos ()c
22、os ()xx 22 (cos cossin sin )(cos cossin sin )xxxx 2222 2(coscossinsin)xx 22 28 55 cos xsin x 2 262 8 , 555 5 sin x 19 (15 分)如图,三棱柱 lll ABCABC所有的棱长为 2,2 ll ABAC,M是棱BC的 中点 第 14 页(共 18 页) ()求证: l AM 平面ABC; ()求直线 l B C与平面 ll ABB A所成角的正弦值 【解答】解: ()三棱柱 lll ABCABC所有的棱长为 2,2 ll ABAC,M是棱BC的中 点; 所以AMBC,所以 222
23、2 11 ( 2)11AMABBM; 又 33 23 22 AMAB, 1 2AA , 所以 222 11 AMAMAA, 所以 1 AMAM,且AMBCM, 所以 l AM 平面ABC; ()分别以MA、MB、 1 MA为x、y、z轴建立空间直角坐标系,如图所示; 则(0M,0,0),( 3A,0,0),(0B,1,0),(0C,1,0), 1(0 A,0,1), 所以 111 (0BCBCBBBCAA,2,0)(3 ,0,1)( 3,2,1), 又(3AB ,1,0), 1 (3AA ,0,1), 设平面 11 ABB A的法向量为(nx,y,) z, 则 1 0 0 n AB n AA
24、,即 30 30 xy xz , 令1x ,则3yz,所以(1n ,3,3); 所以cosn, 1 1 1 32 3342 14|133341 n BC BC nBC , 所以直线 l B C与平面 ll ABB A所成角的正弦值为 42 14 第 15 页(共 18 页) 20 (15 分)已知等差数列 n a的公差不为零,且 3 3a , l a, 2 a, 4 a成等比数列,数列 n b 满足 12 22(*) nn bbnba nN ()求数列 n a, n b的通项公式; ()求证: 312 11 12 (*) n nn n bbb aanN bbb 【解答】解: ()等差数列 n
25、a的公差d不为零, 3 3a ,可得 1 23ad, l a, 2 a, 4 a成等比数列,可得 2 142 a aa,即 2 111 (3 )()a adad, 解方程可得 1 1ad, 则 n an; 数列 n b满足 12 22 nn bbnba,可得 11 22ba, 将n换为1n可得 1211 2(1)2 nn bbnba ,联立 12 22 nn bbnba, 相减可得 1 222 nnn nbaa ,则 2 n b n ,对1n 也成立, 则 2 n b n ,*nN; ()证明:不等式 312 11 12 (*) n nn n bbb aanN bbb 即为 12 11 231
26、 n nn n , 下面应用数学归纳法证明 (1)当1n 时,不等式的左边为 12 22 ,右边为22,左边右边,不等式成立; (2)假设nk时不等式 12 11 231 k kk k , 第 16 页(共 18 页) 当1nk时, 1211 11 23122 kkk kk kkk , 要证 121 22 2312 kk kk kk ,只要证 1 1122 2 k kkkk k , 即证 1 211 2 k kk k ,即证 1 (21)(1)0 2 kk k , 由*kN,可得上式成立,可得1nk时,不等式也成立 综上可得,对一切*nN, 12 11 231 n nn n , 故 312 1
27、1 12 (*) n nn n bbb aanN bbb 21 (15 分)如图,抛物线 2 :2(0)C ypx p的焦点为(1,0)F,过点(2,0)T的直线与抛物线 C交于点A,B,直线AF,BF分别与抛物线C交于点 1 A, 1 B ()求抛物线C的标准方程; ()求 1l FAB与FAB的面积之和的最小值 【解答】解: ()由题意可知,1 2 p ,则2p , 所以抛物线C的标准方程 2 4yx; ()由题意可知,设直线AB的方程:2xmy,设 1 (A x, 1) y, 12 (A x, 2) y, 联立方程组 2 4 2 yx xmy ,消去x,整理得 2 480ymy , 则
28、12 4yym, 12 8y y , 第 17 页(共 18 页) 设 13 (A x, 3) y, 14 (B x, 4) y,直线 1 AA的方程1xny,联立方程组 2 4 1 yx xny ,消去x, 整理得 2 440yny,则 13 4yyn, 13 4y y , 则 3 1 4 y y , 2 3 3 2 1 4 4 y x y , 同理得到: 4 2 4 y y , 2 4 4 2 2 4 4 y x y ,则 1 1 341212 3412 22 12 44 2 44 A B yyyyy y k xxyym yy , 则直线 11 A B的方程为: 2 11 424 ()yx
29、 ymy , 即 112121 222 1111 84()284222121 ()() 2 myy yyyy yxxxxx mmyymmymmymmm , 则直线 11 A B过定点 1 ( ,0) 2 , 所以 1 1 12 3412 1212 11441 | | 448 FA B yy Syyyy yyy y , 12 1 | 2 FAB Syy , 所以 1 1 22 121212 5555 2 |()41632 8882 FA BFAB SSyyyyy ym , 当且仅当0m 时等号成立 所以 1l FAB与FAB的面积之和的最小值 5 2 2 22 (15 分)已知函数 1 ( )(
30、)f xalnxaR x ()若1a ,求函数( )f x的单调区间; ()若存在两个不等正实数 1 x, 2 x,满足 12 ()()f xf x且 12 2xx,求实数a的取值 范围 【解答】解: ()当1a 时 1 ( )f xlnx x ,则 22 111 ( ) x fx xxx , 当01x时,( )0fx;当1x 时,( )0fx, 函数( )f x的单调减区间为(0,1),单调增区间为(1,); ()设 12 0xx,由 12 ()()f xf x得 12 12 11 alnxalnx xx ,则 112 212 xxx aln xx x , 0a, 又 12 2xx, 第 18 页(共 18 页) 22 11212 21221 2 xxxxx aln xx xxx , 设 1 2 1 x t x ,则 1 2alntt t , 令 1 ( )2(1)g ttalnt t t ,则 2 2 21 ( ) tat g t t 且g(1)0, ( )g t 在(1,)上存在两个不同的根, 2 2 1 2 440 a a ,解得1a 综上,实数a的取值范围为(1,)