2020届陕西省西安中学高三上学期期末考试数学(理)试题

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2020届陕西省西安中学高三上学期期末考试数学(理)试题

西安中学2019-2020学年度第一学期期末考试 高三数学(理科)‎ 第Ⅰ卷(选择题 共60分)‎ 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.‎ ‎1.集合,则 ( )‎ A. B. C. D.‎ ‎2.设复数满足(其中为虚数单位),则( )‎ A. B. C. D.‎ ‎3.已知命题若,则;命题、是直线,为平面,若//,,则//.下列命题为真命题的是( )‎ A. B. C. D.‎ ‎4.已知为数列的前项和,,则( )‎ A. B. C. D.‎ ‎5.如图是某地区2000年至2016年环境基础设施投资额(单位:亿元)的折线图.‎ 则下列结论中表述不正确的是( )‎ A. 从2000年至2016年,该地区环境基础 设施投资额逐年增加;‎ B. ‎2011年该地区环境基础设施的投资额比 ‎2000年至2004年的投资总额还多;‎ C. ‎2012年该地区基础设施的投资额比2004年的投资额翻了两番 ; ‎ D. 为了预测该地区2019年的环境基础设施投资额,根据2010年至2016年的数据(时间变量t的值依次为)建立投资额y与时间t的线性回归模型,根据该模型预测该地区2019的环境基础设施投资额为256.5亿元.‎ ‎6.已知直线是函数图象的一条对称轴,为了得到函数的图象,可把函数的图象( )‎ A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度 C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度 ‎7.函数的图象大致为( )‎ ‎8.若,,,则的大小关系为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎9.若点在抛物线上,记抛物线的焦点为,直线与抛物线的另一交点为B,则( )‎ A. B. C. D.‎ ‎10.已知在区间上,函数与函数的图象交于点P,设点P在x轴上的射影为,的横坐标为,则的值为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎11.我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”,已知是一对相关曲线的焦点,是椭圆和双曲线在第一象限的交点,当时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是( )‎ A. B. C. D.2‎ ‎12.已知函数(e为自然对数底数),若关于的不等式 有且只有一个正整数解,则实数m的最大值为( )‎ A. B. C. D.‎ 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)‎ 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.‎ ‎13.已知为互相垂直的单位向量,若,则.‎ ‎14.已知函数,若,则实数的取值范围是.‎ ‎15.数列是等差数列,,公差d∈[1,2],且,则实数的最大值为.‎ ‎16.已知矩形,,,将沿对角线进行翻折,得到三棱锥,则在翻折的过程中,有下列结论正确的有.‎ ‎①三棱锥的体积的最大值为;‎ ‎②三棱锥的外接球体积不变;‎ ‎③三棱锥的体积最大值时,二面角的大小是;‎ ‎④异面直线与所成角的最大值为.‎ 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题为选考题,考生根据要求作答.‎ ‎(一)必考题:共60分.‎ ‎17.(本小题满分12分)‎ 在△中,内角,,的对边分别为,,,已知.‎ ‎(Ⅰ)求角;‎ ‎(Ⅱ)若,求的最小值.‎ ‎18.(本小题满分12分)‎ ‎《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民月收入总额(工资、薪金等)不超过免征额的部分不必纳税,超过免征额的部分为全月应纳税所得额,个人所得税税款按税率表分段累计计算。为了给公民合理减负,稳步提升公民的收入水平,自‎2018年10月1日起,个人所得税免征额和税率进行了调整,调整前后的个人所得税税率表如下:‎ 个人所得税税率表(调整前)‎ 个人所得税税率表(调整后)‎ 免征额3500元 免征额5000元 级数 全月应纳税所得额 税率 级数 全月应纳税所得额 税率 ‎1‎ 不超过1500元的部分 ‎3%‎ ‎1‎ 不超过3000元的部分 ‎3%‎ ‎2‎ 超过1500元至4500元的部分 ‎10%‎ ‎2‎ 超过3000元至12000元的部分 ‎10%‎ ‎3‎ 超过4500元至9000元的部分 ‎20%‎ ‎3‎ 超过12000元至25000元的部分 ‎20%‎ ‎…‎ ‎…‎ ‎…‎ ‎…‎ ‎…‎ ‎…‎ ‎(Ⅰ)已知小李2018年9月份上交的税费是295元,10月份月工资、薪金等税前收入与9月份相同,请帮小李计算一下税率调整后小李10月份的税后实际收入是多少?‎ ‎(Ⅱ)税务部门在小李所在公司用分层抽样方法抽取某月100位不同层次员工的税前收入,并制成下面的频率分布直方图。‎ ‎(ⅰ)请根据频率分布直方图估计该公司员工税前收入的中位数; ‎ ‎(ⅱ)同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值作代表,按调整后税率表,试估计小李所在的公司员工该月平均纳税多少元?‎ ‎19.(本小题满分12分)‎ 如图,在底面为矩形的四棱锥中,平面平面.‎ ‎(Ⅰ)证明:;‎ ‎(Ⅱ)若,设为中点,求直线与平面所成角的余弦值.‎ ‎20.(本小题满分12分)‎ 已知椭圆:的离心率为,以椭圆的长轴和短轴为对角线的四边形的面积为.‎ ‎(Ⅰ)求椭圆的方程;‎ ‎(Ⅱ)若直线与椭圆相交于,两点,设为椭圆上一动点,且满足(为坐标原点).当时,求的最小值.‎ ‎21.(本小题满分12分)‎ 已知函数(为常数)在区间内有两个极值点.‎ ‎(Ⅰ)求实数的取值范围;‎ ‎(Ⅱ)求证:.‎ ‎(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,那么按所做的第一题计分.‎ ‎22.(本小题满分10分)[选修4—4:坐标系与参数方程]‎ 已知在平面直角坐标系中,圆的参数方程为(为参数).以原点为极点,轴的非负半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系.‎ ‎(Ⅰ)求圆的普通方程及其极坐标方程;‎ ‎(Ⅱ)设直线的极坐标方程为,射线与圆的交点为(异于极点),与直线的交点为,求线段的长.‎ ‎23.(本小题满分10分)[选修4—5:不等式选讲]‎ 已知函数,‎ ‎(Ⅰ)当a=2时,求不等式的解集;‎ ‎(Ⅱ)当时不等式恒成立,求的取值范围 西安中学高2020届高三期末考试 数 学(理科)参考答案 一、选择题:‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C B B A D C A A D B A C 二、填空题:‎ ‎13. 14. 15. 16.②④‎ 三、解答题:‎ ‎17.解:(Ⅰ)∵△中,,‎ ‎∴由正弦定理知,,…………2分 ‎∵∴,‎ ‎∴,…………4分 ‎∴,‎ ‎∴,∴.…………6分 ‎(Ⅱ)∵∴,得…………8分 所以 当且仅当时取等号…………11分 所以的最小值为…………12分 ‎18.解:(Ⅰ)设小李9月份的税前收入为元,因为 所以按调整起征点前应缴纳个税为:,‎ 解得…………2分 按调整起征点后应缴纳个税为:‎ 调整后小李的实际收入是(元)…………4分 ‎(Ⅱ)(ⅰ)由柱状图知,中位数落在第二组,不妨设中位数为千元,‎ 则有,解得(千元)‎ 估计该公司员工收入的中位数为千元. …………8分 ‎(ⅱ)按调整起征点后该公司员工当月所交的平均个税为 ‎(元)‎ 估计小李所在的公司员工平均纳税元…………12分 19. 解:(Ⅰ)依题意,平面平面,…………………1分 平面,平面平面,…………………2分 平面,又平面……………4分 ‎…………5分 ‎(Ⅱ)在中,取中点,连接,平面,以为坐标原点,分别以为轴,过点且平行于的直线为轴,所在的直线为轴,建立如图所示空间直角坐标系.……………………6分 设,,.‎ ‎,‎ ‎………………………8分 设平面的法向量为,‎ 则,‎ 取,得 ……………9分 设直线与平面所成角为,则……10分 因为,‎ 所以直线与平面所成角的余弦值为.…………………12分 19. 解:(Ⅰ)依题意得,.以椭圆的长轴和短轴为对角线的四边形的面积为,则, 解得,. ‎ 所以椭圆的方程为. ……………………4分 ‎(Ⅱ)设,两点的坐标分别为,,‎ 联立方程得,,‎ ‎…………………………6分 ‎,, …………………………7分 因为,即,所以.‎ 所以点,又点在椭圆C上,所以有,‎ 化简得,‎ 所以,化简,因为,所以, ………………………………9分 因为,‎ 又,,所以.‎ 令,则.…………………11分 当时,取得最小值,最小值为. ………………………12分 21. 解:(Ⅰ)解法一:‎ 由,可得·····························1分 由题意,则,设.‎ 由题意,知是在上的两个零点.‎ 当时,,则在上递增,至多有一个零点,不合题意;………2分 当时,由,得,………………………3分 ‎(i)若且,即时,在上递减,递增;‎ 若,即时,至多有一个零点,不合题意,舍去;‎ 若,即时,又,‎ 从而,在和上各有一个零点.‎ 所以时,在上存在两个零点.…………………4分 ‎(ii)若,即时,在上单调递减,至多有一个零点,舍去…………5分 ‎(iii)若且,即时,在上有一个零点,在 上没有零点,舍去.‎ 综上可得,实数的取值范围是.…………………………6分 解法二:由,可得……………1分 由题意,则,由题意知是在上的两个零点.‎ 由,得,………………………………2分 从而只需直线与函数的图象在有两个交点.…………3分 由得在区间内单调递减,在区间内单调递增,‎ 所以.…………………………4分 且时,.………………………5分 所以实数的取值范围是.…………………………………………6分 ‎(Ⅱ)解法一:令………………7分 则,‎ 所以在上递增,…………………………………………………8分 ‎…………………………10分 而,且在递增;‎ ‎………………………………………………………11分 ‎,命题得证.………………………12分 解法二:由(1)有 ‎…………7分 则证明 ①………8分 下证①式成立,由,得,‎ 令,则……………………………9分 易知,从而①式………10分 又令,即证对成立..‎ 设,则,…………………………11分 从而.即,,即 从而①式成立.,命题得证.…………………………12分 21. 解:(Ⅰ)由……………1分 平方相加,得:,所以圆的普通方程为:……2分 又………………………………………3分 ‎………………………………………4分 化简得圆的极坐标方程为:.…………………………………5分 ‎(Ⅱ)把代入圆的极坐标方程可得:…………7分 把代入直线的极坐标方程可得:……………9分 所以线段的长…………………………………10分 22. 证明:‎ ‎(Ⅰ)①当时,,解得,………1分 ‎②当时,,解得 ‎………………2分 ‎③当时,解得,……………3分 综上知,不等式的解集为.………………5分 ‎(Ⅱ)解法1:‎ 当时,,…………6分 设,则,恒成立,‎ 只需, …………8分 即,解得…………10分 解法2:‎ 当时,,…………6分 ‎,即,即…………7分 ‎①当时,上式恒成立,;…………8分 ‎②当时,得恒成立,‎ 只需,‎ 综上知,. …………10分
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