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绵阳南山中学高 2021级高三下期入学考试试题
理科数学答案
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。
1-5: BCADA 6-10 :BACDC 11-12 :AD
二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分
27π
13.0 14.-2 15. 3 16.
16
三、解答题:共 70 分。
17.解(1)(1)当n=1时,2a=3a-2,∴a=2,当n≥2时,2S =3a -2,∴2S =3a -2,
1 1 1 n n n-1 n-1
两式相减,得2a n =3a n -3a n-1 ,∴a n =3a n-1 ,又a 1 =2≠0,所以数列a n 为等比数列,首项为2,公比为
3,
所以数列a n 的通项公式是a =2⋅3n-1.6分 n
2n-1
(2)由(1)知,b = a =(2n-1)⋅3n-1,T=1×30+3×31+5×32+⋯+(2n-1)×3n-1,
n 2 n n
则有3T=1×31+3×32+5×33+⋯+(2n-3)×3n-1+(2n-1)×3n,
n
两式相减得:-2T n =1+23+32+33+⋯+3n-1
31-3n-1
-(2n-1)×3n=1+2×
-(2n-1)×3n 1-3
=-(2n-2)×3n-2,于是得T n =(n-1)⋅3n+1,因为n∈N*且n≥2,2T n -1 ≥(n-1)λ,∴λ≤2⋅
3n,
当n≥2时,数列2⋅3n
是递增数列,所以2⋅3n的最小值为18,
因此λ≤18. 12分
18.解(1)如图,连接AC,在△AAC中,AA=2,AC=1,∠AAC=60°,
1 1 1 1
1
由余弦定理,得AC2=AA2+AC2-2AA⋅AC⋅cos∠AAC=4+1-2×2×1× =3,
1 1 1 1 2
所以AC= 3,所以AC2+AC2=AA2,所以AC⊥AC,
1 1 1 1
同理AC⊥BC,又BC∩AC=C,AC,BC⊂平面ABC,
1
所以AC⊥平面ABC,又AC⊂平面AACC ,
1 1 1 1
所以平面ABC⊥平面AACC.6分
1 1
(2)由平面几何知识可知,AC⊥CP,
以C为坐标原点,以CA,CP,CA 为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系C-xyz,
1
第1页共4页则A1,0,0
1 3
,B- , ,0 2 2 ,A 10,0, 3
,所以AA 1 =-1,0, 3
3 3
,AB=- , ,0 2 2
设平面A 1 AB的法向量为m=x 1 ,y 1 ,z 1
m⋅AA
1
=-x
1
+ 3z
1
=0
,则 3 3 ,令z 1 =1,得m=
m⋅AB=- x + y =0
2 1 2 1
3,3,1 .
又平面CA 1 P的法向量为n=1,0,0
3 39
,∴cos= = , 3+9+1 13
130
所以二面角C-A P-B 的正弦值为 . 12分
1 1 13
1
19.解(1)根据表格数据可知抽取的女生共40人,喜欢观看足球比赛的女生为40× =10人,
4
可得得2×2列联表如下:
男 女 合计
喜爱看足球比赛 50 10 60
不喜爱看足球比赛 10 30 40
合计 60 40 100
100×(50×30−10×10)2
1225
根据列联表中的数据计算得k= = ≈34.028>10.828
60×40×60×40 36
根据小概率值P(K2≥k )=0.001的独立性检验,即认为喜爱观看足球比赛与性别有关联.
0
6分
(2)按照分层随机抽样的方式抽取8人,根据抽样比可知其中男生2人,女生6人,则X的可能取值为
0,1,2,
PX=0 C2 15 = 6 = ,PX=1
C2 28
8
C1C1 3 = 6 2 = ,PX=2
C2 7
8
C2 1 = 2 = ,
C2 28
8
所以X的分布列为
X 0 1 2
15 3 1
P
28 7 28
期望值EX
15 3 1 1
=0× +1× +2× = .12分
28 7 28 2
p
20.解(1)y2=2px(p>0),准线为x=- ,点Q分别向x轴和准线做垂线,垂足为M,N,
2
则MQ = 7p,QN =QF
p
=8,所以Q8- , 7p
2
,又点Q在抛物线上,
所以 7p
p
2=2p8-
2
,即p2-2p=0,解得p=2或p=0(舍),
所以抛物线的方程为y2=4x. 5分
(2)点Pa,1
1 1
在y2=4x上,所以1=4a,解得a= ,所以P ,1 4 4 ,设Ax 1 ,y 1 ,Bx 2 ,y 2 ,
第2页共4页k = y 1 -1 = y 1 -1 = 4 ,同理,k = 4 ,所以k⋅k = 4 ⋅ 4 =2,即
1 x 1 - 4 1 y 1 2 - 1 y 1 +1 2 y 2 +1 1 2 y 1 +1 y 2 +1
4 4
16
y 1 +1 y 2 +1
=2,
设直线AB为x=my+n,则
y2=4x
,即y2-4my-4n=0,
x=my+n
16
所以y +y =4m,y y =-4n,所以
1 2 1 2 y 1 +1 y 2 +1
16
=
y 1 y 2 +y 1 +y 2
16
= =2,
+1 -4n+4m+1
7
解得n=m- ,代入到直线方程x=my+n,
4
7 7
得x=my+m- ,即x+ =y+1
4 4
7
m,当y+1=0,即y=-1时,x=- ,
4
7
所以直线AB过定点- ,-1
4
. 12分
21.解(1)f x
a a+2
= +a+2=
x-1
x-1 +a a+2
=
x-1
x-2
,x>1.
x-1
当a=-2时,f x
2
=- <0,∴fx
x-1
在1,+∞ 上单调递减.
2
当-20,
故fx
2
在1,
a+2
2
上单调递减, ,+∞
a+2
上单调递增.
当a>0时,a+2 x>2,a+2 x-2>0,∴fx 在1,+∞ 上单调递增.
当a<-2时,a+2<0,a+2 x-2<0,∴fx 在1,+∞ 上单调递减.
综上所述,当-20时,fx 在1,+∞ 上单调递增.
当a≤-2时,fx 在1,+∞ 上单调递减.6分
(2)a=1时,Fx =lnx-1 +2sinx-1 -x+1.令hx =lnx+2sinx-x(x>0),
则h x 1 = +2cosx-1.令mx
x
=h x ,m x 1 =- -2sinx.
x2
(i)当x∈0,1 时,h x >0恒成立,∴hx 在0,1 上单调递增.又h1 =2sin1-1>0,
he-2 =-2+2sine-2-e-2<0∴存在一个零点x 1 ,x 1 ∈0,1 ,使hx 1 =0.
(ii)当x∈1,π ,m x
1
=- -2sinx<0恒成立,∴mx
x2
在1,π 上单调递减.又mπ
1
= -2
π
-1<0,
m1 =2cos1>0.存在零点x 0 ,使mx 0 =0.∴x∈1,x 0 ,h x >0,x∈x 0 ,π ,h x <0.
∴hx 在1,x 0 上单调递增,x 0 ,π 上单调递减.又h1 >0,∴hx 0 >0.hπ =lnπ-π<0,
∴存在一个零点x 2 ,x 2 ∈x 0 ,π ,使hx 2 =0.
3π (iii)当x∈π,
2
,∴h x 1 = -1+2cosx<0恒成立.∴hx
x
3π 在π,
2
单调递减.
∴hx 0.
x
∴nx
3π
在 ,+∞
2
上单调递增,nx
3π
≥n
2
3π 3π 3π
, -2-ln >2-ln >0,
2 2 2
∴lnx+2-x<0恒成立.综上所述,hx 在0,+∞ 只有两个零点.
又Fx 是由hx 向右平移一个单位所得,
∴Fx 在1,+∞ 只有两个零点.12分
22.解(1)由题意可得:圆C的普通方程为x+1 2+(y-1)2=16,
将x=ρcosθ,y=ρsinθ,x2+y2=ρ2代入普通方程,得ρ2+2ρcosθ-sinθ -14=0,
故圆C的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ-sinθ -14=0. 5分
(2)由题意可知:直线l过坐标原点,倾斜角为α∈0,π 的直线,
在极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=αρ∈R ,
设A,B所对应的极径分别为ρ ,ρ .
1 2
将l的极坐标方程代入C的极坐标方程得ρ2+2ρcosα-sinα -14=0,
于是ρ+ρ =sinα-cosα,ρρ =-14,
1 2 1 2
可得AB =ρ -ρ
1 2
= ρ +ρ
1 2
2-4ρ ρ = 57-sin2α=2 14,则sin2α=1,
1 2
且α∈0,π ,则2α∈0,2π
π π
,可得2α= ,即α= ,
2 4
所以l的斜率为k=tanα=1.10分
23.(1)解法一:
当x≥3时,f(x)=(x-3)+2(x+5)=3x+7,
此时f(x)单调递增,所以f(x)的最小值为16;
当-5