江苏省徐州市2021届高三下学期4月第三次调研测试数学试题 Word版含答案

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江苏省徐州市2021届高三下学期4月第三次调研测试数学试题 Word版含答案

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江苏省徐州市2021届高三第三次调研测试
数学试题
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)
1.已知全集U,集合M,N是U的子集.且MfalseN,则下列结论中一定正确的是
A.(falseM)false(falseN)=U B.Mfalse(falseN)=false
C.Mfalse(falseN)=U D.(falseM)falseN=false
2.清明节前夕,某校团委决定举办“缅怀革命先烈,致敬时代英雄”主题演讲比赛,经过初赛,共10人进入决赛,其中高一年级2人,高二年级3人,高三年级5人,现采取抽签方式决定演讲顺序,则在高二年级3人相邻的前提下,高一年级2人不相邻的概率为
A.false B.false C.false D.false
3.已知false,false是复数,下列结论错误的是
A.若false,则false B.若false,则false
C.若false,则false D.若false,则false
4.函数false(xfalse[false,0)false(0,false])的大致图象为

A B C D
35540952514605.我国天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气的晷长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度),二十四节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长减少或增加的量相同,周而复始.已知每年冬至的晷长为一丈三尺五寸,夏至的晷长为一尺五寸(一丈等于十尺,一尺等于十寸),则下列说法不正确的是
A.小寒比大寒的晷长长一尺
B.春分和秋分两个节气的晷长相同
C.小雪的晷长为一丈五寸
D.立春的晷长比立秋的晷长长
6.某圆锥母线长为2,底面半径为false,则过该圆锥顶点的平面截此圆锥所得截面面积的最大值为
A.2 B.false C.false D.1
7.抛物线C:false的焦点为F,P是其上一动点,点M(1,1),直线l与抛物线C相交于A,B两点,下列结论正确的是
A.false的最小值是2
B.动点P到点H(3,0)的距离最小值为3
C.存在直线l,使得A,B两点关于直线x+y﹣3=0对称
D.与抛物线C分别相切于A、B两点的两条切线交于点N,若直线AB过定点,则点N在抛物线C的准线上
8.已知函数false是定义在区间(0,false)上的可导函数,满足false且false(false为函数的导函数),若false且false,则下列不等式一定成立的是
A.false B.false
C.false D.false
二、?多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,?共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)
9.设正实数a,b满足a+b=1,则
A.false B.false
C.false D.false
10.已知false,则
A.展开式中所有项的二项式系数和为false B.展开式中所有奇次项系数和为false
C.展开式中所有偶次项系数和为false D.false
391668076200011.半正多面体(semiregular solid)亦称“阿基米德多面体”,是由边数不全相同的正多边形围成的多面体,体现了数学的对称美.二十四等边体就是一种半正多面体,是由正方体切截而成的,它由八个正三角形和六个正方形构成(如图所示),若它的所有棱长都为false,则
A.BF⊥平面EAB
B.该二十四等边体的体积为false
C.该二十四等边体外接球的表面积为false
D.PN与平面EBFN所成角的正弦值为false
12.已知函数false,其中e是自然对数的底数,下列说法中,正确的是
A.false在(0,false)是增函数
B.false是奇函数
C.false在(0,false)上有两个极值点
D.设false,则满足false的正整数n的最小值是2
三、填空题(本大题共4小题,?每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上)
right6096013.由图,在平面四边形ABCD中,已知AD=3,BC=4,E,F为AB,CD的中点,P,Q为对角线AC,BD的中点,则false的值为 .
14.为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小,星星就越亮;星等的数值越大,星星就越暗.到了1850年,由于光度计在天体光度测量的应用,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足false,其中星等为false的星的亮度为false(k=1,2).已知“心宿二”的星等是1.00,“天津四”的星等是1.25,则“心宿二”的亮度大约是“天津四”的 倍.(结果精确到0.01,当false较小时,false)
15.已知双曲线E:false(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过点F1的直线l与双曲线的左、右两支分别交于A、B两点.若△ABF2的内切圆与边AB、BF2、AF2分别相切于点M、N、P,且AP的长为4,则a的值为 .
16.在一次以“二项分布的性质”为主题的数学探究活动中,立德中学高三某小组的学生 表现优异,发现的正确结论得到老师和同学的一致好评.设随机变量X~B(n,p),记false=false,k=0,1,2,…,n.在研究false的最大值时,小组同学发现:若(n+1)p为正整数,则k=(n+1)p时,false,此时这两项概率均为最大值;若(n+1)p为非整数,当k取(n+1)p的整数部分,则false是唯一的最大值.以此为理论基础,有同学重复投掷一枚质地均匀的骰子并实时记录点数1出现的次数.当投掷到第20次时,记录到此时点数1出现5次,若继续再进行80次投掷试验,则当投掷到第100次时,点数1总共出现的次数为 的概率最大.
四、解答题(本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)
设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c且false,false.
(1)求sin(A+C)和边长a;
(2)当false取最小值时,求△ABC的面积.
18.(本小题满分12分)
数列false中,false且false(nfalse),其中false为false的前n项和.
(1)求false的通项公式false;
(2)证明:false(nfalse).
19.(本小题满分12分)
在如图所示的圆柱O1O2中,AB为圆O1的直径,C,D是false的两个三等分点,EA,FC,GB都是圆柱O1O2的母线.
(1)求证:FO1∥平面ADE;
(2)若BC=FC=2,求二面角B—AF—C的余弦值.
20.(本小题满分12分)
某电子公司新开发一电子产品,该电子产品的一个系统G有2n﹣1个电子元件组成,各个电子元件能正常工作的概率均为p,且每个电子元件能否正常工作相互独立.若系统中有超过一半的电子元件正常工作,则系统G可以正常工作,否则就需维修.
(1)当n=2,false时,若该电子产品由3个系统G组成,每个系统的维修所需费用为500元,设false为该电子产品需要维修的系统所需的总费用,求false的分布列与数学期望;
(2)为提高系统G正常工作的概率,在系统内增加两个功能完全一样的电子元件,每个新元件正常工作的概率均为p,且新增元件后有超过一半的电子元件正常工作,则系统C可以正常工作,问p满足什么条件时,可以提高整个系统G的正常工作概率?
21.(本小题满分12分)
某城市决定在夹角为30°的两条道路EB、EF之间建造一个半椭圆形状的公园,如图所示,AB=2千米,O为AB的中点,OD为椭圆的长半轴,在半椭圆形区域内再建造一个三角形游乐区域OMN,其中M,N在椭圆上,且MN的倾斜角为45°,交OD于G.
(1)若OE=3千米,为了不破坏道路EF,求椭圆长半轴长的最大值;
(2)若椭圆的离心率为false,当线段OG长为何值时,游乐区域△OMN的面积最大?
22.(本小题满分12分)
已知函数false(afalseR).
(1)讨论函数false的极值点的个数;
(2)已知函数false有两个不同的零点false,false,且false<false.证明:falsefalse.
江苏省徐州市2021届高三第三次调研测试
数学试题
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)
1.已知全集U,集合M,N是U的子集.且MfalseN,则下列结论中一定正确的是
A.(falseM)false(falseN)=U B.Mfalse(falseN)=false
C.Mfalse(falseN)=U D.(falseM)falseN=false
答案:B
解析:本题可以通过画韦恩图的方法进行判断,B正确.
2.清明节前夕,某校团委决定举办“缅怀革命先烈,致敬时代英雄”主题演讲比赛,经过初赛,共10人进入决赛,其中高一年级2人,高二年级3人,高三年级5人,现采取抽签方式决定演讲顺序,则在高二年级3人相邻的前提下,高一年级2人不相邻的概率为
A.false B.false C.false D.false
答案:D
解析:设高二年级3人相邻为事件A,高一年级2人不相邻为事件B,
false.
3.已知false,false是复数,下列结论错误的是
A.若false,则false B.若false,则false
C.若false,则false D.若false,则false
答案:D
解析:取false,false,则false,false,故D错误.
4.函数false(xfalse[false,0)false(0,false])的大致图象为

A B C D
答案:A
解析:首先判断该函数是偶函数,排除B、D,当xfalse(0,false],false,排除C,故选A.
35540952514605.我国天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气的晷长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度),二十四节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长减少或增加的量相同,周而复始.已知每年冬至的晷长为一丈三尺五寸,夏至的晷长为一尺五寸(一丈等于十尺,一尺等于十寸),则下列说法不正确的是
A.小寒比大寒的晷长长一尺
B.春分和秋分两个节气的晷长相同
C.小雪的晷长为一丈五寸
D.立春的晷长比立秋的晷长长
答案:C
解析:小雪的晷长为一丈一尺五寸,故C错误.
6.某圆锥母线长为2,底面半径为false,则过该圆锥顶点的平面截此圆锥所得截面面积的最大值为
A.2 B.false C.false D.1
答案:A
解析:取截面为△SMN,P为MN的中点,设OP=x(0<x≤false,SB=2,OB=false,所以SO=1,SP=false,MN=false,故S△SMN=false?MN?SP=false?false?false=false,所以当x=1时,S△SMN=2,此时的截面面积最大.
7.抛物线C:false的焦点为F,P是其上一动点,点M(1,1),直线l与抛物线C相交于A,B两点,下列结论正确的是
A.false的最小值是2
B.动点P到点H(3,0)的距离最小值为3
C.存在直线l,使得A,B两点关于直线x+y﹣3=0对称
D.与抛物线C分别相切于A、B两点的两条切线交于点N,若直线AB过定点,则点N在抛物线C的准线上
答案:A
解析:作PQ⊥直线x=﹣1,垂足为Q,则PM+PF=PM+PQ,当P、Q、M三点共线,且MQ⊥直线x=﹣1时,false的最小值是2,故A正确,本题选A.
8.已知函数false是定义在区间(0,false)上的可导函数,满足false且false(false为函数的导函数),若false且false,则下列不等式一定成立的是
A.false B.false
C.false D.false
答案:C
解析:令false,则false在(0,false)上单调递减,
有false,接下来证明false,
即证明false,即可判断C正确.
二、?多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,?共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)
9.设正实数a,b满足a+b=1,则
A.false B.false
C.false D.false
答案:BD
解析:false,A错误,
false,C错误,其他选项都正确,选BD.
10.已知false,则
A.展开式中所有项的二项式系数和为false B.展开式中所有奇次项系数和为false
C.展开式中所有偶次项系数和为false D.false
答案:ACD
解析:展开式中所有奇次项系数和为false,B错误,其他选项都正确,选ACD.
391668076200011.半正多面体(semiregular solid)亦称“阿基米德多面体”,是由边数不全相同的正多边形围成的多面体,体现了数学的对称美.二十四等边体就是一种半正多面体,是由正方体切截而成的,它由八个正三角形和六个正方形构成(如图所示),若它的所有棱长都为false,则
A.BF⊥平面EAB
B.该二十四等边体的体积为false
C.该二十四等边体外接球的表面积为false
D.PN与平面EBFN所成角的正弦值为false
答案:BCD
解析:BF与AE所成角是60°,故A错,其他选项均正确,选BCD.
12.已知函数false,其中e是自然对数的底数,下列说法中,正确的是
A.false在(0,false)是增函数
B.false是奇函数
C.false在(0,false)上有两个极值点
D.设false,则满足false的正整数n的最小值是2
答案:ABD
解析:false在(0,false)上有一个极值点,故选项C错误,其他选项均正确,选ABD.
三、填空题(本大题共4小题,?每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上)
right6096013.由图,在平面四边形ABCD中,已知AD=3,BC=4,E,F为AB,CD的中点,P,Q为对角线AC,BD的中点,则false的值为 .
答案:false
解析:false.
14.为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小,星星就越亮;星等的数值越大,星星就越暗.到了1850年,由于光度计在天体光度测量的应用,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足false,其中星等为false的星的亮度为false(k=1,2).已知“心宿二”的星等是1.00,“天津四”的星等是1.25,则“心宿二”的亮度大约是“天津四”的 倍.(结果精确到0.01,当false较小时,false)
答案:1.26
解析:false.
15.已知双曲线E:false(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过点F1的直线l与双曲线的左、右两支分别交于A、B两点.若△ABF2的内切圆与边AB、BF2、AF2分别相切于点M、N、P,且AP的长为4,则a的值为 .
答案:2
解析:false,false,两式相加得AB+AM﹣BM=4a,所以8=4a,a=2.
16.在一次以“二项分布的性质”为主题的数学探究活动中,立德中学高三某小组的学生 表现优异,发现的正确结论得到老师和同学的一致好评.设随机变量X~B(n,p),记false=false,k=0,1,2,…,n.在研究false的最大值时,小组同学发现:若(n+1)p为正整数,则k=(n+1)p时,false,此时这两项概率均为最大值;若(n+1)p为非整数,当k取(n+1)p的整数部分,则false是唯一的最大值.以此为理论基础,有同学重复投掷一枚质地均匀的骰子并实时记录点数1出现的次数.当投掷到第20次时,记录到此时点数1出现5次,若继续再进行80次投掷试验,则当投掷到第100次时,点数1总共出现的次数为 的概率最大.
答案:18
解析:[false]=[13.5],取13,13+5=18.
四、解答题(本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)
设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c且false,false.
(1)求sin(A+C)和边长a;
(2)当false取最小值时,求△ABC的面积.
解:(1)由正弦定理及与得:,
(R是△ABC的外接圆半径),
两式相除,得,
设,
因为B是△ABC的内角,
∴,
将代入,得,

(2)由(1)及余弦定理知,

当且仅当时,取得最小值,


18.(本小题满分12分)
数列false中,false且false(nfalse),其中false为false的前n项和.
(1)求false的通项公式false;
(2)证明:false(nfalse).
解:(1)由false,取,有,得,
当时,,
两式相减得,
即,

两式再相减得,
即,
为等差数列,又,
则;
(2)要证,
即证,


故false(nfalse).

19.(本小题满分12分)
在如图所示的圆柱O1O2中,AB为圆O1的直径,C,D是false的两个三等分点,EA,FC,GB都是圆柱O1O2的母线.
(1)求证:FO1∥平面ADE;
(2)若BC=FC=2,求二面角B—AF—C的余弦值.
解:(1)证明:连接,因为EA,FC,都是圆柱的母线,
所以,
因为C,D是false的两个三等分点,AB为圆的直径,
所以,
又因为,,所以平面平面,
又因为平面,所以平面ADE;
(2)连接AC,因为AB为圆的直径,所以AC⊥BC,
又因为CF⊥平面ABC,所以CF⊥CB,CF⊥AC,
所以CA、CB、CF两两垂直,
建立如图所示的空间直角坐标系,由题意得各点坐标如下:


设平面ABF的法向量为,
,令x=1,则,
平面ACF的法向量为,
所以二面角B—AF—C的余弦值为.

20.(本小题满分12分)
某电子公司新开发一电子产品,该电子产品的一个系统G有2n﹣1个电子元件组成,各个电子元件能正常工作的概率均为p,且每个电子元件能否正常工作相互独立.若系统中有超过一半的电子元件正常工作,则系统G可以正常工作,否则就需维修.
(1)当n=2,false时,若该电子产品由3个系统G组成,每个系统的维修所需费用为500元,设false为该电子产品需要维修的系统所需的总费用,求false的分布列与数学期望;
(2)为提高系统G正常工作的概率,在系统内增加两个功能完全一样的电子元件,每个新元件正常工作的概率均为p,且新增元件后有超过一半的电子元件正常工作,则系统C可以正常工作,问p满足什么条件时,可以提高整个系统G的正常工作概率?
解:(1)当时,一个系统有3个电子元件,则一个系统需要维修的概率为,
设X为该电子产品需要维修的系统个数,则,

∴false的分布列为:

(2)记2k﹣1个元件组成的系统正常工作的概率为,2k﹣1个元件中有i个正常工作的概率为,
因此系统工常工作的概率,
在2k﹣1个元件组成的系统中增加两个元件得到2k+1个元件组成的系统,则新系统正常工作可分为下列情形:
a原系统中至少有k+1个元件正常工作,概率为;
b原系统中恰有k个元件正常工作,且新增的两个元件至少有1个正常工作,概率为;
c原系统中恰有k﹣1个元件正常工作,且新增的两个元件均正常工作,
概率为,
故当时,单调增加,增加两个元件后,能提高系统的可靠性.
21.(本小题满分12分)
某城市决定在夹角为30°的两条道路EB、EF之间建造一个半椭圆形状的公园,如图所示,AB=2千米,O为AB的中点,OD为椭圆的长半轴,在半椭圆形区域内再建造一个三角形游乐区域OMN,其中M,N在椭圆上,且MN的倾斜角为45°,交OD于G.
(1)若OE=3千米,为了不破坏道路EF,求椭圆长半轴长的最大值;
(2)若椭圆的离心率为false,当线段OG长为何值时,游乐区域△OMN的面积最大?
解:(1)以O为坐标原点,以OD所在的直线为x轴,以OA所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,由题意A(0,1),E(3,0),由∠OEF=30°,
所以, 所以,
所以直线EF的方程为:,
设,则,所以椭圆,当a最大时直线EF与椭圆相切,
整理可得:,
,解得舍)
所以椭圆的长半轴长为;
(2)因为,
所以,
所以椭圆的方程为:;
设,则,直线MN的方程为:,
联立,整理可得:,
设则,


要保证MN与半椭圆有交点,当N位于B时,
所以,当,即,
有最大值为1,
综上所述,当时,△OMN的面积最大.
22.(本小题满分12分)
已知函数false(afalseR).
(1)讨论函数false的极值点的个数;
(2)已知函数false有两个不同的零点false,false,且false<false.证明:falsefalse.
解:(1)函数false,故false的定义域为,则
,令,则,
当时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以当时,取得最大值,
当时,,则,所以false在上单调递减,此时false无极值点;
当时,,因为,,
所以在上有且只有一个零点,
所以false在上有且只有一个极值点,

所以在上有且只有一个零点,
所以false在上有且只有一个极值点.
综上所述,当时,false无极值点;当时,false有2个极值点.
(2)证明:函数,
则,
当时,,则单调递减,
当1时,,则单调递增,
所以当时,取得最小值,
因为函数有两个不同的零点且
所以,即所以
又,
令则
令则
所以单调递增,所以,
所以,所以单调递增,
所以,
所以,所以,
令,则,
当时,,则单调递增,
当1时,,则单调递减,
所以当时,取到最大值为,
所以,即,
所以,
令,则,所以,
所以

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