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文档介绍
四川省南充高级中学2020届高三上学期第四次月考数学(文)试题 含解析
2019-2020学年四川省南充高中高三(上)第四次月考数学试卷(文科) 一、单选题(每小题5分,总分60分) 1.已知集合,则A∩B=( ) A.[1,2] B.[0,2] C.(﹣∞,1] D.[2,+∞) 2.《西游记》《三国演义》《水浒传》《红楼梦》我国古典小说四大名著若在这四大名著中,任取2种进行阅读,则取到《红楼梦》的概率为( ) A. B. C. D. 3.使复数z为实数的充分而不必要条件为( ) A.z2为实数 B.z+为实数 C.z= D.|z|=z 4.已知样本数据x1,x2,……,xn的平均数是5,则新的样本数据2x1+5,2x2+5,……,2xn+5的平均数为( ) A.5 B.7 C.10 D.15 5.已知点P是圆C:(x﹣3﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=1上任意一点,则点P到直线x+y=1距离的最大值为( ) A. B.2 C.+1 D.+2 6.函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( ) A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3] 7.函数f(x)=sin(ωx+φ),(ω>0,0<φ<)在一个周期内的图象如图所示,M、N分别是图象的最高点和最低点,其中M点横坐标为,O为坐标原点,且,则ω,φ的值分别是( ) A., B.π, C.2, D. 8.某程序框图如图所示,其中g(n)=,若输出的S=,则判断框内可以填入的条件为( ) A.n<2020? B.n≤2020? C.n>2020? D.n≥2020? 9.已知平面向量、为三个单位向量,且.满足(x,y∈R),则x+y的最大值为( ) A.1 B. C. D.2 10.若曲线f(x)=(ax﹣1)ex﹣2在点(2,f(2))处的切线过点(3,3),则函数f(x)的单调递增区间为( ) A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(2,+∞) D.(﹣∞,2) 11.如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为2的正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=4,M是PB上的一个动点,过点M作平面α∥平面PAD,截棱锥所得图形面积为y,若平面α与平面PAD之间的距离为x,则函数y=f(x)的图象是( ) A. B. C. D. 12.已知函数f(x)=,若关于x的方程[f(x)]2+mf(x)+m﹣1=0恰有3个不同的实数解,则实数m的取值范围是( ) A.(﹣∞,2)∪(2,+∞) B.(1﹣,+∞) C.(1﹣,1) D.(1,e) 二、填空题(每小题5分,共20分) 13.若2弧度的圆心角所对的弧长为4cm,则这个圆心角所夹的扇形的面积是 . 14.已知向量,若向量与向量夹角为钝角,则λ的取值集合为 . 15.若函数,则y=f(x)图象上关于原点O对称的点共有 对. 16.设a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C的对边,已知c2=3(a2﹣b2),且tanC=3,则角B为 . 三、解答题(共70分.第17~21题为必考题,每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.在数列{an}中,已知. (1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)设数列{cn}满足cn=an+bn,求{cn}的前n项和Sn. 18.已知函数f(x)=cosx(asinx﹣cosx)+cos2(),且f(﹣)=f(0). (1)求函数y=f(x)的最小正周期; (2)求f(x)在[]上的最大值和最小值. 19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠DAB为直角,AB∥CD,AD=CD=2AB=2PA=2,E、F分别为PC、CD的中点. (1)试证:CD⊥平面BEF; (2)求BC与平面BEF所成角的大小; (3)求三棱锥P﹣DBE的体积. 20.已知动点M到定点F(1,0)的距离比M到定直线x=﹣2的距离小1. (Ⅰ)求点M的轨迹C的方程; (Ⅱ)过点F任意作互相垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于点A,B和M,N.设线段AB,MN的中点分别为P,Q,求证:直线PQ恒过一个定点; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求△FPQ面积的最小值. 21.已知函数. (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)设g(x)=ex﹣x﹣e2+2,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2]使得f(x1)<g(x2),求a的取值范围. (二)选考题:共10分.请考生在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.在极坐标系中,曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ,以极点O为坐标原点,极轴为x的正半轴建立平面直角坐标系xOy (Ⅰ)求C1和C2的参数方程 (Ⅱ)已知射线l1:θ=α(0),将l1逆时针旋转得到l2;θ=,且l1与C1交于O,P两点,l2与C2交于O,Q两点,求|OP|•|OQ|取得最大值时点P的极坐标. [选修4-5:不等式选讲] 23.已知函数f(x)=|2x+1|+|x﹣4|. (1)解不等式f(x)≤6; (2)若不等式f(x)+|x﹣4|<a2﹣8a有解,求实数a的取值范围. 2019-2020学年四川省南充高中高三(上)第四次月考数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、单选题(每小题5分,总分60分) 1.已知集合,则A∩B=( ) A.[1,2] B.[0,2] C.(﹣∞,1] D.[2,+∞) 【解答】解:∵A={y|y≥1},B={x|x≤2}, ∴A∩B=[1,2]. 故选:A. 2.《西游记》《三国演义》《水浒传》《红楼梦》我国古典小说四大名著若在这四大名著中,任取2种进行阅读,则取到《红楼梦》的概率为( ) A. B. C. D. 【解答】解:依题意,任取2种名著进行阅读,包含的基本事件个数为=6个, 而取到红楼梦包含=3个基本事件, 所以取到《红楼梦》的概率为P==, 故选:B. 3.使复数z为实数的充分而不必要条件为( ) A.z2为实数 B.z+为实数 C.z= D.|z|=z 【解答】解:设复数z=a+bi(i是虚数单位),则 复数z为实数的充分必要条件为b=0 由此可看出:对于A,z2为实数,可能z=i是纯虚数,没有充分性,故不符合题意; 对于B,同样若z是纯虚数,则z+=0为实数,没有充分性,故不符合题意; 对于C,若z=a+bi,=a﹣bi,z=等价于b=0,故是充分必要条件,故不符合题意; 对于D,若|z|=z≥0,说明z是实数,反之若z是负实数,则|z|=z不成立,符合题意. 故选:D. 4.已知样本数据x1,x2,……,xn的平均数是5,则新的样本数据2x1+5,2x2+5,……,2xn+5的平均数为( ) A.5 B.7 C.10 D.15 【解答】解:x1+x2+…+xn=5n, 2x1+5+2x2+5+…+2xn+5=2•(5n)+5n=15n, 所以新的样本数据2x1+5,2x2+5,2xn+5的平均数为15, 故选:D. 5.已知点P是圆C:(x﹣3﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=1上任意一点,则点P到直线x+y=1距离的最大值为( ) A. B.2 C.+1 D.+2 【解答】解:圆C:(x﹣3﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=1的圆心(3+cosθ,sinθ),半径为1, 点P是圆C:(x﹣3﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=1上任意一点, 则圆心到直线x+y=1距离为:=≤,当且仅当sin()=1时点P到直线x+y=1距离的最大值为:+2. 故选:D. 6.函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( ) A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3] 【解答】解:∵函数f(x)为奇函数. 若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1, 又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1, ∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1), ∴﹣1≤x﹣2≤1, 解得:x∈[1,3], 故选:D. 7.函数f(x)=sin(ωx+φ),(ω>0,0<φ<)在一个周期内的图象如图所示,M、N分别是图象的最高点和最低点,其中M点横坐标为,O为坐标原点,且,则ω,φ的值分别是( ) A., B.π, C.2, D. 【解答】解:根据题意知,,设N(x,﹣1),且, ∴,解得x=2, ∴根据图象得,,解得. 故选:A. 8.某程序框图如图所示,其中g(n)=,若输出的S=,则判断框内可以填入的条件为( ) A.n<2020? B.n≤2020? C.n>2020? D.n≥2020? 【解答】解:由题得,则S=g(1)+g(2)+g(3)+…g(n)==, 因为S=,故n=2019,由于判断框为否时输出,故n<2020, 故选:A. 9.已知平面向量、为三个单位向量,且.满足(x,y∈R),则x+y的最大值为( ) A.1 B. C. D.2 【解答】解:∵、为三个单位向量,且, 将(x,y∈R)两边平方, 得=2+2+2xy, 所以 x2+y2=1, ∵(x+y)2=x2+y2+2xy≤2(x2+y2)=2, ∴x+y≤, 所以x+y 最大值为. 故选:B. 10.若曲线f(x)=(ax﹣1)ex﹣2在点(2,f(2))处的切线过点(3,3),则函数f(x)的单调递增区间为( ) A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(2,+∞) D.(﹣∞,2) 【解答】解:f(2)=(2a﹣1)e2﹣2=2a﹣1; f′(x)=aex﹣2+(ax﹣1)ex﹣2=ex﹣2(ax+a﹣1); 则点(2,2a﹣1)处的切线斜率为f′(2)=3a﹣1; ∵切线过点(3,3); ∴,解得a=1; ∴f′(x)=xex﹣2; 令f′(x)=0,解得x=0; ∴当x∈(﹣∞,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减; 当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增; ∴f(x)的单调增区间为(0,+∞); 故选:A. 11.如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为2的正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=4,M是PB上的一个动点,过点M作平面α∥平面PAD,截棱锥所得图形面积为y,若平面α与平面PAD之间的距离为x,则函数y=f(x)的图象是( ) A. B. C. D. 【解答】解:过M作MN⊥平面ABCD,交AB于N,过N作NQ∥AD,交CD于Q, 过Q作QH∥PD,交PC于H,连结MH, 则平面MNQH是所求的平面α, ∵过点M作平面α∥平面PAD, 截棱锥所得图形面积为y,平面α与平面PAD之间的距离为x, ∴,解得MN=4﹣2x, ==,即,∴MH=x,NQ=2, ∴函数y=f(x)==﹣x2+4,(0<x<2). ∴函数y=f(x)的图象如下图. 故选:D. 12.已知函数f(x)=,若关于x的方程[f(x)]2+mf(x)+m﹣1=0恰有3个不同的实数解,则实数m的取值范围是( ) A.(﹣∞,2)∪(2,+∞) B.(1﹣,+∞) C.(1﹣,1) D.(1,e) 【解答】解:由题意f′(x)=. 令f′(x)=<0,解得x>1; 令f′(x)=>0,解得x<1; 令f′(x)==0,解得x=1. ∴f(x)在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 在x=1处取极大值. f(x)大致图象如下: 假设m=2,令t=f(x). 则t2+2t+1=0.解得t=﹣1,即f(x)=﹣1. 根据f(x)图象,很明显此时只有一个解, 故m=2不符合题意,由此排除B、D选项; 假设m=3, 则t2+3t+2=0,解得t1=﹣2,t2=﹣1. 即f(x)=﹣2,或f(x)=﹣1. 根据f(x)图象,很明显此时方程只有两个解, 故m=3不符合题意,由此排除A选项. 故选:C. 二、填空题(每小题5分,共20分) 13.若2弧度的圆心角所对的弧长为4cm,则这个圆心角所夹的扇形的面积是 4cm2 . 【解答】解:弧度是2的圆心角所对的弧长为4,所以圆的半径为:2, 所以扇形的面积为:=4cm2; 故答案为4cm2. 14.已知向量,若向量与向量夹角为钝角,则λ的取值集合为 (﹣,)∪(,+∞) . 【解答】解:∵向量,若向量与向量夹角为钝角, ∴=﹣2λ﹣3<0,且与 不共线, 即λ>﹣ 且≠,即λ>﹣ 且λ≠, 故答案为:(﹣,)∪(,+∞). 15.若函数,则y=f(x)图象上关于原点O对称的点共有 4 对. 【解答】解:y=f(x)图象上关于原点O对称的点的个数 只需观察 f(x)=|lg(x﹣1)|(x>1)的图象与f(x)=sinx关于原点对称的函数的图象 交点个数即可, 上图可知: 两个图象交点个数为4个, 故答案为:4. 16.设a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C的对边,已知c2=3(a2﹣b2),且tanC=3,则角B为 . 【解答】解:△ABC中,c2=3(a2﹣b2),得a2﹣b2=,且b<a, 所以B为锐角; 因为cosB====, 即3sinAcosB=2sinC=2sin(A+B), 整理得sinAcosB=2cosAsinB, 则有tanA=2tanB; 又tanC=3, 所以tan[π﹣(A+B)]=﹣tan(A+B)===3, 化简得2tan2B﹣tanB﹣1=0,解得tanB=1或tanB=﹣(不合题意,舍去); 又B为锐角,所以角B=. 故答案为:. 三、解答题(共70分.第17~21题为必考题,每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.在数列{an}中,已知. (1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)设数列{cn}满足cn=an+bn,求{cn}的前n项和Sn. 【解答】解:(1), 所以数列{an}是首项为,公比为的等比数列, 则. 因为﹣2, 所以bn=3n﹣2. (2)由(1)知,,bn=3n﹣2, 所以. 所以, =, =. 18.已知函数f(x)=cosx(asinx﹣cosx)+cos2(),且f(﹣)=f(0). (1)求函数y=f(x)的最小正周期; (2)求f(x)在[]上的最大值和最小值. 【解答】解:(1)f(x)=cosx(asinx﹣cosx)+cos2() =asinxcosx﹣. ∵f(﹣)=f(0),∴a=2. 则f(x)=. 则T=π; (2)∵x∈[],∴2x﹣∈[], 则sin(2x﹣)∈[﹣],f(x)∈[﹣1,2]. 则当x=时,f(x)min=﹣1,当x=时,f(x)max=2. 19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠DAB为直角,AB∥CD,AD=CD=2AB=2PA=2,E、F分别为PC、CD的中点. (1)试证:CD⊥平面BEF; (2)求BC与平面BEF所成角的大小; (3)求三棱锥P﹣DBE的体积. 【解答】(1)证明:∵AB∥CD,CD=2AB,F为CD的中点, ∴四边形ABFD为平行四边形,又∠DAB为直角, ∴DC⊥BF, 又PA⊥底面ABCD,∴平面PAD⊥平面ABCD, ∵DC⊥AD,故DC⊥平面PAD,∴DC⊥PD, 在△PCD内,E、F分别是PC、CD的中点,EF∥PD,∴DC⊥EF. 由此得DC⊥平面BEF; (2)解:由(1)知,DC⊥平面BEF,则∠CBF为BC与平面BEF所成角, 在Rt△BFC中,BF=AD=2,CF=, ∴tan,则BC与平面BEF所成角的大小为; (3)解:由(1)知,CD⊥平面PAD,则平面PDC⊥平面PAD, 在Rt△PAD中,设A到PD的距离为h,则PA•AD=PD•h, 得h=,∴A到平面PDC的距离为, 即B到平面PDC的距离为, , ∴VP﹣DBE=VB﹣PDE==. 20.已知动点M到定点F(1,0)的距离比M到定直线x=﹣2的距离小1. (Ⅰ)求点M的轨迹C的方程; (Ⅱ)过点F任意作互相垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于点A,B和M,N.设线段AB,MN的中点分别为P,Q,求证:直线PQ恒过一个定点; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求△FPQ面积的最小值. 【解答】解:(Ⅰ)由题意可知:动点M到定点F(1,0)的距离等于M到定直线x=﹣1的距离, 根据抛物线的定义可知,点M的轨迹C是抛物线. … ∵p=2,∴点M的轨迹C的方程:y2=4x.… 证明:(Ⅱ)设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则点P的坐标为(,). 由题意可设直线l1的方程为y=k(x﹣1),(k≠0), 由,得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0. △=(2k2+4)2﹣4k4=16k2+16>0.… ∵直线l1与曲线C于A,B两点, ∴,. ∴点P的坐标为(1+,).… 由题知,直线l2的斜率为﹣,同理可得点Q的坐标为(1+2k2,﹣2k).… 当k≠±1时,有1+≠1+2k2, 此时直线PQ的斜率kPQ==.… ∴直线PQ的方程为y+2k=(x﹣1﹣2k2), 整理得yk2+(x﹣3)k﹣y=0. 于是,直线PQ恒过定点E(3,0), 当k=±1时,直线PQ的方程为x=3,也过点E(3,0). 综上所述,直线PQ恒过定点E(3,0). … 解:(Ⅲ)由题意得|EF|=2, ∴△FPQ的面积S+≥4. 当且仅当k=±1时,“=”成立, ∴△FPQ面积的最小值为4.… 21.已知函数. (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)设g(x)=ex﹣x﹣e2+2,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2]使得f(x1)<g(x2),求a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ). ①当a≤0时,x>0,ax﹣1<0, 在区间(0,2)上,f'(x)>0;在区间(2,+∞)上f'(x)<0, 故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞). ②当时,, 在区间(0,2)和上,f'(x)>0;在区间上f'(x)<0, 故f(x)的单调递增区间是(0,2)和,单调递减区间是. ③当时,,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞). ④当时,,在区间和(2,+∞)上,f'(x)>0;区间上f'(x)<0, 故f(x)的单调递增区间是和(2,+∞),单调递减区间是. (Ⅱ)设g'(x)=ex﹣1,x∈(0,2],g'(x)>0,g(x)为增函数, 由已知,g(x2)max=g(2)=0.f(x)max<0由(I)可知, ①当时,f(x)在(0,2]上单调递增, 故f(x)max=f(2)=2a﹣2(2a+1)+2ln2=﹣2a﹣2+2ln2, 所以,﹣2a﹣2+2ln2<0,解得a>ln2﹣1,故. ②当时,f(x)在上单调递增,在上单调递减, 故. 由可知,a>,所以a>, 综上a>ln2﹣1. (二)选考题:共10分.请考生在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.在极坐标系中,曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ,以极点O为坐标原点,极轴为x的正半轴建立平面直角坐标系xOy (Ⅰ)求C1和C2的参数方程 (Ⅱ)已知射线l1:θ=α(0),将l1逆时针旋转得到l2;θ=,且l1与C1交于O,P两点,l2与C2交于O,Q两点,求|OP|•|OQ|取得最大值时点P的极坐标. 【解答】解:(Ⅰ)在直角坐标系中,曲线C1的直角坐标方程为(x﹣2)2+y2=4 所以C1参数方程为为参数).… 曲线C2的直角坐标方程为x2+(y﹣2)2=4. 所以C2参数方程为为参数) … (Ⅱ)设点P极坐标为(ρ1,α),即ρ1=4cosα, 点Q极坐标为,即.… 则 ==… ∵, 当时|OP|•|OQ|取最大值, 此时P点的极坐标为.… [选修4-5:不等式选讲] 23.已知函数f(x)=|2x+1|+|x﹣4|. (1)解不等式f(x)≤6; (2)若不等式f(x)+|x﹣4|<a2﹣8a有解,求实数a的取值范围. 【解答】解:(1)由已知得当时,不等式f(x)≤6化为﹣3x+3≤6, 解得x≥﹣1,所以取; 当时,不等式f(x)≤6化为x+5≤6, 解得x≤1,所以取; 当x>4时,不等式f(x)≤6化为3x﹣3≤6, 解得x≤3,不合题意,舍去; 综上知,不等式f(x)≤6的解集为[﹣1,1]. (2)由题意知,f(x)+|x﹣4|=|2x+1|+|2x﹣8|≥|(2x+1)﹣(2x﹣8)|=9, 当且仅当﹣≤x≤4时取等号; 由不等式f(x)+|x﹣4|<a2﹣8a有解,则a2﹣8a>9, 即(a﹣9)(a+1)>0,解得a<﹣1或a>9; 所以a的取值范围是(﹣∞,﹣1)∪(9,+∞).查看更多