?2020屆浙江省寧波市寧波十校高三上學(xué)期11月月考數(shù)學(xué)試題


一、單選題
1.已知集合A={x|0},B={x|1<x≤2},則A∩B=( )
A.{x|1<x<2} B.{x|1<x≤2} C.{x|﹣1≤x≤2} D.{x|﹣1≤x<2}
【答案】A
【解析】集合A={x|﹣1≤x<2},集合的交集運(yùn)算,即可求解.
【詳解】
由題意,集合A={x|0}={x|﹣1≤x<2},B={x|1<x≤2},所以A∩B={x|1<x<2}.
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了分式不等式的求解,以及集合的交集的運(yùn)算,其中解答中正確求解集合A,結(jié)合集合的交集概念及運(yùn)算求解是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
2.若復(fù)數(shù)為純虛數(shù),其中為虛數(shù)單位,則 ( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
【答案】C
【解析】因?yàn)闉榧兲摂?shù),所以且,解得,故選C.
點(diǎn)睛:復(fù)數(shù)是高考中的必考知識(shí),主要考查復(fù)數(shù)的概念及復(fù)數(shù)的運(yùn)算.要注意對(duì)實(shí)部、虛部的理解,掌握純虛數(shù),共軛復(fù)數(shù)這些重要概念,復(fù)數(shù)的運(yùn)算主要考查除法運(yùn)算,通過分母實(shí)數(shù)化,轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的乘法,運(yùn)算時(shí)特別要注意多項(xiàng)式相乘后的化簡,防止簡單問題出錯(cuò),造成不必要的失分.
3.已知三個(gè)實(shí)數(shù)2,a,8成等比數(shù)列,則雙曲線的漸近線方程為( )
A.3x±4y=0 B.4x±3y=0 C.x±2y=0 D.9x±16y=0
【答案】A
【解析】由三個(gè)實(shí)數(shù)2,,8成等比數(shù)列,求得=16,得到雙曲線的漸近線方程,即可求得雙曲線的漸近線的方程,得到答案.
【詳解】
由題意,三個(gè)實(shí)數(shù)2,,8成等比數(shù)列,可得=16,
即雙曲線的漸近線方程為3x±4y=0,
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程及簡單的幾何性質(zhì),其中解答中根據(jù)等比中項(xiàng)公式,求得的值,得出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程式解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
4.若實(shí)數(shù)x,y滿足x+y>0,則“x>0”是“x2>y2”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】根據(jù)充分條件、必要條件的判定方法,結(jié)合不等式的性質(zhì),即可求解,得到答案.
【詳解】
由題意,實(shí)數(shù)x,y滿足x+y>0,若x>0,則未必有x2>y2,
例如x=1,y=2時(shí),有x2<y2;
反之,若x2>y2,則x2﹣y2>0,即(x+y)(x﹣y)>0;
由于x+y>0,故x﹣y>0,∴x>y且x>﹣y,∴x>0成立;
所以當(dāng)x+y>0時(shí),“x>0”推不出“x2>y2”,“x2>y2”?“x>0”;
∴“x>0”是“x2>y2”的必要不充分條件.
答案:B.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了不等式的性質(zhì),以及充分條件、必要條件的判定,其中解答中熟記充分條件、必要條件的判定方法,結(jié)合不等式的性質(zhì)求解是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與論證能力,屬于基礎(chǔ)題.
5.已知函數(shù)f(x)=x2﹣3x﹣3,x∈[0,4],當(dāng)x=a時(shí),f(x)取得最大值b,則函數(shù)的圖象為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),求得,得到函數(shù),再結(jié)合指數(shù)函數(shù)的圖象,即可求解.
【詳解】
由題意,函數(shù)f(x)=x2﹣3x﹣3,x∈[0,4],
對(duì)稱軸為x=1.5,開口向上,最大值為f(4)=1,所以a=4,b=1,
可得函數(shù)g(x),相當(dāng)于把y向左平移1個(gè)單位,所以D選項(xiàng)復(fù)合題意.
故選:D.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了圖象的識(shí)別,其中解答中熟記一元二次函數(shù)的性質(zhì),以及指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì),合理運(yùn)算時(shí)解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
6.已知實(shí)數(shù)滿足不等式組,若的最大值為8,則z的最小值為( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
【答案】D
【解析】作出不等式組所表示的平面區(qū)域,結(jié)合平面區(qū)域,根據(jù)目標(biāo)的最大值,分類討論求得的值,進(jìn)而求得目標(biāo)函數(shù)的最小值,得到答案.
【詳解】
由題意,作出不等式組所表示的可行域,如圖所示,
由,解得;由,解答;
由,解得
(1)若目標(biāo)函數(shù)取得最大值的最優(yōu)解為時(shí),代入目標(biāo)函數(shù),可得,
此時(shí)目標(biāo)函數(shù),此時(shí)代入點(diǎn),可得,不符合題意;
(2)若目標(biāo)函數(shù)取得最大值的最優(yōu)解為時(shí),代入目標(biāo)函數(shù),可得,
此時(shí)目標(biāo)函數(shù),此時(shí)代入點(diǎn),可得,不符合題意;
(3)若目標(biāo)函數(shù)取得最大值的最優(yōu)解為時(shí),代入目標(biāo)函數(shù),可得,
此時(shí)目標(biāo)函數(shù),此時(shí)點(diǎn)能使得目標(biāo)函數(shù)取得最小值,代入點(diǎn),
最小值為;
答案:D.

【點(diǎn)睛】
本題主要考查簡單線性規(guī)劃求解目標(biāo)函數(shù)的最值問題.其中解答中正確畫出不等式組表示的可行域,利用“一畫、二移、三求”,確定目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解是解答的關(guān)鍵,著重考查了數(shù)形結(jié)合思想,及推理與計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
7.函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,)滿足f()=f()=﹣f(),且當(dāng)x∈[,]時(shí)恒有f(x)≥0,則( )
A.ω=2 B.ω=4 C.ω=2或4 D.ω不確定
【答案】A
【解析】根據(jù)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),求得函數(shù)的對(duì)稱軸和對(duì)稱點(diǎn),判斷周期的取值范圍,即可求解,得到答案.
【詳解】
由題意,函數(shù),因?yàn)閒()=f()=﹣f(),
可得f(x)有一條對(duì)稱軸為,對(duì)稱點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
又由x∈[,]時(shí)恒有f(x)≥0,所以f()=1,又f()=0,.
所以,,
可得當(dāng)T=π,ω=2;當(dāng)T時(shí),ω=6,
當(dāng)x時(shí),sin(6?φ)=cosφ>0,不成立,
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的應(yīng)用,其中解答中熟記三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),準(zhǔn)確計(jì)算是解答的關(guān)鍵,著重考查了分析問題和解答問題的能力,屬于中檔試題.
8.今有男生3人,女生3人,老師1人排成一排,要求老師站在正中間,女生有且僅有兩人相鄰,則共有多少種不同的排法?( )
A.216 B.260 C.432 D.456
【答案】C
【解析】將老師兩邊分別看作三個(gè)位置,先分組再排列,在排入學(xué)生,按分步計(jì)數(shù)原理,即可求解.
【詳解】
由題意,將老師兩邊分別看作三個(gè)位置,將學(xué)生分為兩女一男和兩男一女兩組,且兩女相鄰,分組方法有9種,
兩女一男的排列方法為4種,
兩男一女的排列方法有6種,
由分步計(jì)數(shù)原理,可得總的排列方法有432種,
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了計(jì)數(shù)原理、排列組合的應(yīng)用,其中解答中認(rèn)真審題,合理利用排列、組合的知識(shí)求解是解答的關(guān)鍵,著重考查了分析問題和解答問題的能力,屬于基礎(chǔ)題.
9.如圖,點(diǎn)E為正方形ABCD邊CD上異于點(diǎn)C、D的動(dòng)點(diǎn),將△ADE沿AE翻折成△SAE,在翻折過程中,下列三個(gè)說法中正確的個(gè)數(shù)是( )
①存在點(diǎn)E和某一翻折位置使得AE∥平面SBC;
②存在點(diǎn)E和某一翻折位置使得SA⊥平面SBC;
③二面角S﹣AB﹣E的平面角總是小于2∠SAE.

A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】對(duì)于①,四邊形ABCE為梯形,所以AE與BC必然相交;對(duì)于②,假設(shè)SA平面SBC,可推得矛盾;對(duì)于③,當(dāng)將△ADE沿AE翻折使得平面SAE⊥平面ABCE時(shí),二面角S﹣AB﹣E最大,在平面SAE內(nèi),作出一個(gè)角等于二面角S﹣AB﹣E的平面角;由角所在三角形的一個(gè)外角,它是不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角之和,結(jié)合圖形,即可判定③.
【詳解】
對(duì)于①,四邊形ABCE為梯形,所以AE與BC必然相交,故①錯(cuò)誤;
對(duì)于②,假設(shè)SA平面SBC,SC平面SBC,所以SA⊥SC,又SA⊥SE,SE∩SC=S,所以SA⊥平面SCE,所以平面SCE∥平面SBC,這與平面SBC∩平面SCE=SC矛盾,
故假設(shè)不成立,即②錯(cuò)誤;
對(duì)于③,當(dāng)將△ADE沿AE翻折使得平面SAE⊥平面ABCE時(shí),二面角S﹣AB﹣E最大,如圖,在平面SAE內(nèi),作SO⊥AE,垂足為O,∴SO⊥平面ABCE;AB平面ABCE,
所以SO⊥AB;
作OF⊥AB,垂足為F,連接SF,SO∩OF=O,則AB⊥平面SFO,所以AB⊥SF,則∠SFG即為二面角S﹣AB﹣E的平面角;
在直線AE上取一點(diǎn),使得O=OF,連接S,則∠SO=∠SFO;
由圖形知,在△SA中,S>A,所以∠AS<∠SAE;而∠SO=∠SAE+∠AS,
故∠SO<2∠SAE;
即∠SFO<2∠SAE.故③正確.
故選:B.

【點(diǎn)睛】
本題主要考查了空間中的平行于垂直關(guān)系的應(yīng)用,二面角的平面角的作法,以及立體幾何的折疊問題,其中解答中熟記線面關(guān)系的判定與性質(zhì),以及熟練掌握二面角的平面角的作法是解答的關(guān)鍵,著重考查了空間想象能力,以及轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,屬于中檔試題.
10.已知函數(shù)f(x),g(x)=f()+1(k∈R,k≠0),則下列關(guān)于函數(shù)y=f[g(x)]+1的零點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷正確的是( )
A.當(dāng)k>0時(shí),有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng)k<0時(shí),有4個(gè)零點(diǎn)
B.當(dāng)k>0時(shí),有4個(gè)零點(diǎn);當(dāng)k<0時(shí),有2個(gè)零點(diǎn)
C.無論k為何值,均有2個(gè)零點(diǎn)
D.無論k為何值,均有4個(gè)零點(diǎn)
【答案】B
【解析】根據(jù)方程的跟和函數(shù)的零點(diǎn)的關(guān)系,將函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為和以及的交點(diǎn),即可求解.
【詳解】
依題意,當(dāng)x=0或x時(shí),f(x)=﹣1,
函數(shù)y=f[g(x)]+1的零點(diǎn)個(gè)數(shù),即為方程f[g(x)]=﹣1的解的個(gè)數(shù),
即為方程g(x)=0或g(x)的解的個(gè)數(shù),
即為方程或者或(舍去)
或者解的個(gè)數(shù),
即為0或者或者解的個(gè)數(shù),
由,,因?yàn)?,所以?br /> ①當(dāng)k>0時(shí),y為頂點(diǎn)為(0,),開口向上的拋物線,y與y和分別有兩個(gè)交點(diǎn),與y=0無交點(diǎn),
故當(dāng)k>0時(shí),函數(shù)y=f[g(x)]+1有4個(gè)零點(diǎn);
②當(dāng)k<0時(shí),y為頂點(diǎn)為(0,),開口向下的拋物線,y與y=0有兩個(gè)交點(diǎn),與y和無交點(diǎn),
故當(dāng)k<0時(shí),函數(shù)y=f[g(x)]+1有2個(gè)零點(diǎn);
綜上,當(dāng)k>0時(shí),有4個(gè)零點(diǎn);當(dāng)k<0時(shí),有2個(gè)零點(diǎn),
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了函數(shù)的零點(diǎn)與方程的跟的關(guān)系,以及函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問題,其中解答中將函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為和以及的交點(diǎn)是解答的關(guān)鍵,著重考查了分析問題和解答問題的能力,屬于難題.


二、填空題
11.已知θ∈(0,π),且sin(θ),則cos(θ)=_____,sin2θ=_____.
【答案】
【解析】由已知直接利用誘導(dǎo)公式求得,再由,利用余弦的倍角公式,即可求解.
【詳解】
由題意,因?yàn)閟in(θ),
可得cos(θ)=cos[()]=sin(θ);
又由sin2θ=cos()=cos2().
故答案為:,.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式、以及余弦的倍角公式的化簡求值問題,其中解答中熟記三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式和三角函數(shù)恒等變換的公式,準(zhǔn)確運(yùn)算是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
12.在二項(xiàng)式的展開式中,各項(xiàng)系數(shù)的和為_____,含x的一次項(xiàng)的系數(shù)為_____.(用數(shù)字作答)
【答案】
【解析】令,代入即可求得展開式各項(xiàng)系數(shù)的和,再寫出二項(xiàng)展開式的通項(xiàng),令的指數(shù)為1,求得的值,即可求得的一次項(xiàng)系數(shù),得到答案.
【詳解】
在二項(xiàng)式中,取,可得各項(xiàng)系數(shù)的和為﹣1;
二項(xiàng)式的展開式的通項(xiàng).
由,得r=1.
∴含x的一次項(xiàng)的系數(shù)為.
故答案為:﹣1;﹣10.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了二項(xiàng)式定量的應(yīng)用,其中解答中合理利用賦值法,以及熟記二項(xiàng)展開式的通項(xiàng),準(zhǔn)確運(yùn)算是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
13.祖暅?zhǔn)俏覈媳背瘯r(shí)代的偉大科學(xué)家,他在實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出了體積計(jì)算的原理:“冪勢(shì)既同,則積不容異”,稱為祖暅原理.意思是底面處于同一平面上的兩個(gè)同高的幾何體,若在等高處的截面面積始終相等,則它們的體積相等.利用這個(gè)原理求半球O的體積時(shí),需要構(gòu)造一個(gè)幾何體,該幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為_____,表面積為_____.

【答案】 (3)π
【解析】根據(jù)給定的幾何體的三視圖,得到該幾何體為一個(gè)圓柱挖去一個(gè)圓錐,得出圓柱的底面半徑和高,利用體積和側(cè)面積、以及圓的公式,即可求解.
【詳解】
根據(jù)給定的幾何體的三視圖,可得該幾何體表示一個(gè)圓柱挖去一個(gè)圓錐,
且底面半徑1,高為1的組合體,
所以幾何體的體積為:.
幾何體的表面積為:(3)π,
故答案為:,(3)π

【點(diǎn)睛】
本題考查了幾何體的三視圖及體積的計(jì)算,在由三視圖還原為空間幾何體的實(shí)際形狀時(shí),要根據(jù)三視圖的規(guī)則,空間幾何體的可見輪廓線在三視圖中為實(shí)線,不可見輪廓線在三視圖中為虛線,求解以三視圖為載體的空間幾何體的表面積與體積的關(guān)鍵是由三視圖確定直觀圖的形狀以及直觀圖中線面的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,利用相應(yīng)公式求解.
14.一個(gè)袋中裝有10個(gè)大小相同的黑球、白球和紅球.已知從袋中任意摸出2個(gè)球,至少得到一個(gè)白球的概率是,則袋中的白球個(gè)數(shù)為_____,若從袋中任意摸出3個(gè)球,記得到白球的個(gè)數(shù)為ξ,則隨機(jī)變量ξ的數(shù)學(xué)期望Eξ=_____.
【答案】5
【解析】根據(jù)至少得到一個(gè)白球的概率為,可得不含白球的概率為,結(jié)合超幾何分布的相關(guān)知識(shí)可得白球的個(gè)數(shù),以及隨機(jī)變量的期望,得到答案.
【詳解】
依題意,設(shè)白球個(gè)數(shù)為,至少得到一個(gè)白球的概率是,則不含白球的概率為,
可得,即,解得,
依題意,隨機(jī)變量,所以.
故答案為:5,.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了超幾何分布中事件的概率,以及超幾何分布的期望的求解,其中解答中熟記超幾何分布的相關(guān)知識(shí),準(zhǔn)確計(jì)算是解答的關(guān)鍵,著重考查了分析問題和解答問題的能力,屬于中檔試題.
15.已知常數(shù)p>0,數(shù)列{an}滿足an+1=|p﹣an|+2an+p(n∈N),首項(xiàng)為a1,前n項(xiàng)和為Sn.若Sn≥S3對(duì)任意n∈N成立,則的取值范圍為_____.
【答案】[﹣6,﹣4]
【解析】首先判斷數(shù)列為遞增數(shù)列,結(jié)合恒成立,則必有成立,用及表示出,由不等式即可求解的取值范圍.
【詳解】
由題意,,
及,所以數(shù)列為遞增數(shù)列,
要使得對(duì)任意恒成立,則必有,
所以,
,
,
所以,即的取值范圍.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了數(shù)列的遞推關(guān)系式的應(yīng)用,其中解答的難點(diǎn)在于利用已知條件去掉絕對(duì)值,并判斷出滿足的條件,著重考查了邏輯推理能力,屬于中檔試題.
16.已知橢圓,傾斜角為60°的直線與橢圓分別交于A、B兩點(diǎn)且,點(diǎn)C是橢圓上不同于A、B一點(diǎn),則△ABC面積的最大值為_____.
【答案】
【解析】設(shè)直線AB的方程為,聯(lián)立方程組,利用根與系數(shù)的關(guān)系及弦長公式,得到
,解得的值,設(shè)與直線平行且與橢圓相切的直線方程為,聯(lián)立方程組,利用,求得的值,再由點(diǎn)到直線的距離公式和三角形的面積公式,即可求解.
【詳解】
由題意,設(shè)直線AB的方程為,點(diǎn) A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程組,整理得18x2+10mx+5m2﹣30=0,
所以x1+x2,x1x2.
因?yàn)?,即?br /> 代入整理得,解得,
不妨?。簃=2,可得直線AB的方程為,
設(shè)與直線AB平行且與橢圓相切的直線方程為yx+t,
聯(lián)立方程組,整理得18x2+10tx+5t2﹣30=0,
由△=300t2﹣72×(5t2﹣30)=0,解得:t=±6.
取t=﹣6時(shí),與直線AB平行且與橢圓相切的直線與直線AB的距離,
所以△ABC面積的最大值,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的綜合應(yīng)用,解答此類題目,通常聯(lián)立直線方程與橢圓(圓錐曲線)方程,應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解,此類問題易錯(cuò)點(diǎn)是復(fù)雜式子的變形能力不足,導(dǎo)致錯(cuò)解,能較好的考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力、分析問題解決問題的能力等.
17.已知平面向量,,滿足:,的夾角為,||=5,,的夾角為,||=3,則?的最大值為_____.
【答案】36
【解析】設(shè),,,由題意知四點(diǎn)共圓,建立坐標(biāo)系,求出點(diǎn)的坐標(biāo)和圓的半徑,設(shè),用表示,根據(jù)范圍和三角和差公式,即可求解.
【詳解】
設(shè),,,
則AB=||=5,AC=||=3,∠ACB,∠APB,
可得P,A,B,C四點(diǎn)共圓.
設(shè)△ABC的外接圓的圓心為O,則∠AOB=2∠APB,
由正弦定理可知:2OA5,故OA.
以O(shè)為圓心,以O(shè)A,OB為坐標(biāo)軸建立平面坐標(biāo)系如圖所示:
則A(,0),B(0,).
在△OAC中,由余弦定理可得cos∠AOC,
故sin∠AOC,∴C(,).
設(shè)P(cosα,sinα),,
則(cosα,sinα),(cosα,sinα),
∴(cosα)(cosα)sinα(sinα)
=16+12sinα﹣16cosα=16+20?(sinαcosα)
=16+20sin(α﹣φ),其中sinφ,cosφ.
∴當(dāng)α=φ時(shí),取得最大值36.
答案:36.

【點(diǎn)睛】
本題主要考查了向量的數(shù)量積的運(yùn)算,正弦定理、余弦定理的應(yīng)用,以及三角恒等變換與三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的綜合應(yīng)用,著重考查了邏輯推理能力和分析問題和解答問題的能力,屬于難題.

三、解答題
18.已知△ABC的內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,且.
(1)求A;
(2)若,求△ABC的面積S的最大值.
【答案】(1)A(2)
【解析】(1)利用整下定理,三角函數(shù)的恒等變換,集合,求得,即可求解;
(2)由余弦定理,基本不等式求得的最大值,進(jìn)而根據(jù)三角形的面積公式,即可求解三角形的最大面積.
【詳解】
(1)由題意,在中,,
由正弦定理得,
又由,
可得
所以,
即cosAsinCsinCsinA,
又因?yàn)閟inC≠0,所以cosAsinA,可得tanA,
又由A∈(0,π),∴A.
(2)由余弦定理可得cosA,
可得b2+c2﹣3bc,
因?yàn)閎2+c2≥2bc,所以3bc≥2bc,可得bc3(2),
所以三角形的面積Sbcsin,當(dāng)且僅當(dāng)b=c等號(hào)成立,
所以△ABC的面積S的最大值.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了正弦定理、余弦定理和三角形的面積公式的應(yīng)用,其中在解有關(guān)三角形的題目時(shí),要有意識(shí)地考慮用哪個(gè)定理更合適,要抓住能夠利用某個(gè)定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或邊的二次式時(shí),要考慮用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或邊的一次式時(shí),則考慮用正弦定理,著重考查了運(yùn)算與求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
19.如圖,四邊形ABCD為菱形,四邊形ACFE為平行四邊形,設(shè)BD與AC相交于點(diǎn)G,AB=BD=AE=2,∠EAD=∠EAB.

(1)證明:平面ACFE⊥平面ABCD;
(2)若直線AE與BC的夾角為60°,求直線EF與平面BED所成角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析(2)
【解析】(1)先由已知條件求得,得到,再結(jié)合菱形的對(duì)角線垂直,可得平面,即可證得平面ACFE⊥平面ABCD;
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,求得各點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)的坐標(biāo),根據(jù)條件求出,再求得直線的方向向量和平面的法向量,利用向量的夾角公式,即可求解.
【詳解】
(1)證明:連接EG,因?yàn)锳B=BD=AE=2,∠EAD=∠EAB,
可得△EAD≌EAB,∴ED=EB.
∵G為BD的中點(diǎn),所以EG⊥BD,因?yàn)樗倪呅蜛BCD為菱形,∴AC⊥BD,
∴BD⊥平面ACEF,因?yàn)锽D?平面ABCD;
∴平面ACFE⊥平面ABCD;

(2)因?yàn)镋F∥AG,直線EF與平面BED所成角即為AG與平面BED所成角;
以G為原點(diǎn)建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,
設(shè)E(a,0,b)則(a,0,b),
因?yàn)椋?,?,0),
所以由條件可得:||2=(a)2+b2=4且?a+3=2×2×cos60°=2;
解得,所以(,﹣1,),因?yàn)椋?,2,0);
所以可取平面BED的法向量(2,0,﹣1),因?yàn)椋ī?,0,0),
設(shè)直線EF與平面BED所成角為θ,則sinθ,
∵0<θ;∴sosθ;
既直線EF與平面BED所成角的余弦值為.

【點(diǎn)睛】
本題考查了線面位置關(guān)系的判定與證明,以及空間角的求解問題,意在考查學(xué)生的空間想象能力和邏輯推理能力,解答中熟記線面位置關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理,通過嚴(yán)密推理是線面位置關(guān)系判定的關(guān)鍵,同時(shí)對(duì)于立體幾何中角的計(jì)算問題,往往可以利用空間向量法,通過求解平面的法向量,利用向量的夾角公式求解.
20.已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a2+2a4=a9,S6=36.
(1)求an,Sn;
(2)若數(shù)列{bn}滿足b1=1,,求證:(n∈N).
【答案】(1)an=2n﹣1,Sn=n2(2)證明見解析
【解析】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,運(yùn)用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和公式,解方程可得首項(xiàng)和公差,再結(jié)合等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和公式,即可求解;
(2)討論,將換為,相減得到,再由數(shù)列的裂項(xiàng)相消求和及不等式的性質(zhì),即可求解.
【詳解】
(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差設(shè)為d,前n項(xiàng)和為Sn,且a2+2a4=a9,S6=36,
可得a1+d+2(a1+3d)=a1+8d,即2a1=d,
又6a1+15d=36,即2a1+5d=12,
解得a1=1,d=2,則an=1+2(n﹣1)=2n﹣1,Sn=n+n(n﹣1)=n2;
(2)證明:數(shù)列{bn}滿足b1=1,n,
當(dāng)n=1時(shí),b1b2=1,可得b2=1,
n≥2時(shí),bnbn﹣1=n﹣1,
相減可得bn(bn+1﹣bn﹣1)=1,即bn+1﹣bn﹣1,
當(dāng)n≥2時(shí),b3﹣b1+b4﹣b2+b5﹣b3+…+bn+1﹣bn﹣1
b1﹣b2+bn+bn+1≥﹣1+221;
當(dāng)n=1時(shí),1=21,不等式成立,
綜上可得,(n∈N).
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和公式的應(yīng)用,以及數(shù)列與不等式的證明,其中解答中注意數(shù)列的裂項(xiàng)相消法求和,以及不等式的性質(zhì)的應(yīng)用是解答的關(guān)鍵,著重考查了方程思想以及運(yùn)算能力,屬于中檔試題.
21.如圖,P是拋物線E:y2=4x上的動(dòng)點(diǎn),F(xiàn)是拋物線E的焦點(diǎn).

(1)求|PF|的最小值;
(2)點(diǎn)B,C在y軸上,直線PB,PC與圓(x﹣1)2+y2=1相切.當(dāng)|PF|∈[4,6]時(shí),求|BC|的最小值.
【答案】(1)|PF|的最小值為1(2)
【解析】(1)求得拋物線的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程,運(yùn)用拋物線的定義和性質(zhì),即可求得|PF|的最小值;
(2)設(shè),分別求得的方程,運(yùn)用直線和圓相切,得到為方程的兩根,再由韋達(dá)定理可得,進(jìn)而可求得其最小值.
【詳解】
(1)P是拋物線E:y2=4x上的動(dòng)點(diǎn),F(xiàn)是拋物線E的焦點(diǎn)(1,0),準(zhǔn)線方程為x=﹣1,
由拋物線的定義可得|PF|=d=xP+1,
由,可得d的最小值為1,|PF|的最小值為1;
(2)設(shè),
則PB的方程為yx+m,PC的方程為yx+n,
由直線PA與圓(x﹣1)2+y2=1相切,可得1,
整理得(x0﹣2)m2+2y0m﹣x0=0,
同理可得(x0﹣2)n2+2y0n﹣x0=0,
即有m,n為方程(x0﹣2)x2+2y0x﹣x0=0的兩根,可得m+n,mn,
則|m﹣n|,
由|PF|∈[4,6],可得x0+1∈[4,6],即x0∈[3,5],
令t=|2﹣x0|=x0﹣2,t∈[1,3],
即有|m﹣n|2在[1,3]遞減,
可得t=3即x0=5時(shí),|BC|=|m﹣n|取得最小值.

【點(diǎn)睛】
本題主要考查了拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及性質(zhì),以及直線與拋物線的位置關(guān)系的應(yīng)用,其中解答中注意韋達(dá)定理和二次函數(shù)的單調(diào)性的應(yīng)用是解答的關(guān)鍵,著重考查了分析問題和解答問題的能力,屬于中檔試題.
22.已知函數(shù).
(1)當(dāng)a∈R時(shí),討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(2)對(duì)任意的x∈(1,+∞)均有f(x)<ax,若a∈Z,求a的最小值.
【答案】(1)答案不唯一,具體見解析(2)a的最小值為3
【解析】(1)求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù),令,分情況討論,進(jìn)而可得求得函數(shù)的單調(diào)性;
(2)由得到,轉(zhuǎn)化為,對(duì)任意成立,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的最大值,即可求得實(shí)數(shù)的最小值.
【詳解】
(1)由題意,函數(shù),
則,x>0且x≠1,
令,則其圖象對(duì)稱軸為直線x,g(0)=10,
當(dāng),即a≥20時(shí),則g(x)>0,f′(x)>0,
此時(shí)f(x)分別在(0,1)和(1,+∞)上遞增,
當(dāng)時(shí),即a<20時(shí),令△=(a﹣20)2﹣400≤0.可得0≤a<20,
所以當(dāng)0≤a<20時(shí),則g(x)>0,f′(x)>0,
此時(shí)f(x)分別在(0,1)和(1,+∞)上遞增,
當(dāng)a<0時(shí),由g(x)=0解得x1,x2,
易知f(x)分別在(0,x1),(x2,+∞)上遞增,分別在(x1,1),(1,x2)上遞減.
綜上所述,當(dāng)a≥0時(shí),f(x)分別在(0,1)和(1,+∞)上遞增,
當(dāng)a<0時(shí),分別在(0,x1),(x2,+∞)上遞增,分別在(x1,1),(1,x2)上遞減.
(2)由題意得,,
即,對(duì)任意成立,
令F(x),x>1,則,x>1,
令h(x)=(2﹣x)lnx+x﹣1,h′(x)=﹣lnx,x>1
因?yàn)閔′(x)在(1,+∞)上遞減,且h′(1)=2>0,當(dāng)x→+∞時(shí),h′(x)→﹣∞,
所以存在x0∈(1,+∞),使得h′(x0)=0,且h(x)在(1,x0)上遞增,在(x0,+∞)上遞減,
因?yàn)閔(1)=0,所以h(x0)>0,
因?yàn)楫?dāng)x→+∞時(shí),h(x)→﹣∞,所以存在x1∈(x0,+∞),使得h(x1)=0,
且F(x)在(1,x1)上遞增,在(x1,+∞)上遞減,
所以F(x)max=F(x1),
因?yàn)閔(x1)=(2﹣x1)lnx1+x1﹣1=0,所以lnx1,所以F(x1),
因?yàn)閔(4)=﹣2ln4+3=ln0,h(5)=﹣3ln5+4=ln0,所以x1∈[4,5],
令Φ(x),x∈[4,5],易證Φ(x)在區(qū)間[4,5]上遞減,
所以Φ(x)∈[,],
即F(x)max∈[,],因?yàn)閍∈Z,所以a的最小值為3.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的綜合應(yīng)用,以及恒成立問題的求解,著重考查了轉(zhuǎn)化與化歸思想、邏輯推理能力與計(jì)算能力,對(duì)于恒成立問題,通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,進(jìn)而得出相應(yīng)的含參不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;也可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.

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