资源描述
四川省大数据精准教学联盟 2021 级高三第一次统一监测
文科数学答案解析与评分标准
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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.【答案】B
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查一元二次不等式解法,集合的交集运算等 基础知识;考查数学抽象、数学运算等数学核心素养。
集合 则
2.【答案】C
【考查意图】本小题设置数学应用情境,主要考查统计图表的应用等基础知识,考查概率统 计等思想方法,考查数据分析等数学核心素养。
【解析】根据图表可知,共有 10 个月的 PMI 小于 50,所以各月的 PMI 的中位数小于 50,A 错 误;2022 年第四季度各月的 PMI 比 2023 年第一季度各月PMI 的波动大,则方差也大,故 B 错 误;2023 年第1 季度各月PMI 均大于 50,则各月经济总体较上月扩张,C 正确;同理 D 错误.
3.【答案】C
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查平面向量的代数运算和数量积运算,两个 向量垂直等基础知识,考查数学运算等数学核心素养.
【解析】由已知得 a + 2b = (1,2 + 2t),因 (a+2b( ⏊ a,故 (a + 2b) .a =-1 + 4 + 4t = 0,得 .
4.【答案】A
【考查意图】本小题设置数学应用情境,以体育锻炼为背景,主要考查概率等基础知识,考查 概率统计等思想方法,考查数据分析等数学核心素养。
【解析】依题意,该班学生中既参加了羽毛球运动又参加了乒乓球运动有 38 + 37 - 60 = 15 (名),故从该班随机抽取一名同学,该同学既参加了羽毛球运动又参加了乒乓球运动的概率
为 .
5.【答案】D
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查数列前 n 项和与通项公式等基础知识,考 查化归与转化、函数与方程等思想方法,考查数学运算、逻辑推理等数学核心素养。
【解析】设数列 {an{的公比为 q(q > 0),由 a1 = 2,S3 = 26 得 2 + 2q + 2q2 = 26,解得 q = 3,q =-4(舍去),所以数列 {an{ 的通项公式为 an = 2 . 3n-1.
6.【答案】A
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查双曲线的标准方程、双曲线的简单几何性 质等基础知识;考查化归与转化、数形结合等思想方法,考查数学运算等数学核心素养。
【解析】该双曲线的渐近线方程为 则 可解得 a=-1.
7.【答案】B
【考查意图】本小题设置数学应用情境,主要考查循环结构的程序框图及对数运算等基础知 识;考查数学运算、数学抽象等数学核心素养。
【解析】易知程序框图的功能是求 由 S= lg (n+1(
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≥ 2 得 n ≥ 99,所以输出 n = 99.
8.【答案】A
【考查意图】本小题设置数学学习情境,考查指数式与对数式的互化、指数函数与对数函数 的图象和性质等基础知识,考查化归与转化等数学思想,考查数学运算、逻辑推理等数学核心 素养。
【解析】依题意,a = log3π > 1;b = log43,且 所以 a > b > c.
9.【答案】A
【考查意图】本小题设置数学学习情境,以指数函数、幂函数构成的复合型函数为载体,主要 考查函数图象和性质等基础知识;考查数形结合思想、化归与转化等数学思想,考查直观想象、 逻辑推理等数学核心素养。
【解析】依题意 f(x),可知f(x) 为偶函数,排除 C,D;当 x > 0 时,若 时,x3 - 3x < 0,则 f(x) < 0,x > 、3 时,x3 - 3x > 0,则f(x) < 0,B 不符题意,故选 A.
10.【答案】C
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查两角和的正弦公式,正弦型函数的图象与 性质等基础知识;考查数形结合思想,考查数学运算素养、逻辑推理等数学核心素养。
函数 图象向左平移 个单位长度后,得 y = 的图象,由已知得 所以 所以 ,k ∈ Z,所以 ω = 12k + 3,k ∈ Z,因为 ω > 0,所以 ω 的最 小值为 3.
11.【答案】D
【考查意图】本小题设置数学探索创新情境,以正方体及其截面的主要考查空间点、线、面 位置关系等基础知识,主要考查直观想象、推理论证等数学核心素养。
【解析】对于 A,易知平面 α 为平面 AB1D1 或与其平行的平面,故 M 只能为三角形或六边 形 ,A,B 均 错 误 ;对 于 C,当 M 为 三 角 形 时 ,周 长 最 大 值 为 3、2 ,M 为 六 边 形 时 , LP ⎳ KO ⎳ MN,设 KD = x,则 周长为 3[、2 ( 1 - x) + 故 M 的周长的最大值为 ,C 错误;对于 D,很明显,当 M 为六边形时,面积最 大,该六边形可由两个等腰梯形构成,,两个等腰梯形的高分别为 ,
当且仅当 时,六边形面积最大,即截面是正六边形时截面面积最 大.
P
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12.【答案】A
【考查意图】本小题设置数学探索创新情境,设计函数与方程、导数综合应用问题,主要考 查利用导数研究函数性质等基础知识;考查函数与方程、数形结合、分类与整合、化归与转化等 思想方法,考查数学抽象、逻辑推理等数学核心素养。
【解析】依题意,f (x) = (x + 2)ex,可知 x <-2 时,f (x) < 0,f(x) 单调递减,x >-2 时,f (x) > 0,f(x) 单调递增;又 g (x) = lnx + 2,0 < x < e-2 时,g (x) < 0,g(x) 单调递减,x > e-2 时,g (x) > 0, g(x) 单调递增. 因为f(x1) = g(x2) = t(t > 0),所以 (x1 + 1)ex1 = x2(lnx2 + 1) = t(t > 0),可知 x1 >-1, 且 x1 = lnx2,所以 令 则 h
当 > 0,当 故 时,h(t) 取极大值 h(e- 2(1))
也即为最大值.
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查复数的概念及除法运算等基础知识;考查 化归与转化等数学思想;考查数学运算等数学核心素养。
14.【答案】26
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查等差数列的性质、前 n 项和等基础知识; 考查数学运算等数学核心素养。
【解析】因为 {an{为等差数列,由 a4 - a8 + a11 = 2 可得 a7 - a8 + a8 = 2,所以 a7 = 2,则 S13 =
【考查意图】本小题设置数学探索创新情境,考查空间点、线、面位置关系、直线与平面所成 的角、三棱锥的体积公式等基础知识;考查数形结合、化归与转化等思想方法,考查直观想象、 数学运算、逻辑推理等数学核心素养。
【解析】如图 ,取 AB 的中点 F ,连接 DF 交 AE 于点 H. 由翻折前后的不变性可知 , PH ⏊ AE;易知四边形 DEFA 为正方形,则 DF ⏊ AE. 因此,当平面 PAE ⏊ 平面 ABCE 时,PH ⏊ 平面 ABCD. 由题意可知,S△ABC = 4,V三棱锥
16.【答案】(±2,1)
【考查意图】本小题设置探索创新情境,以直线与抛物线的位置关系载体,考查抛物线的定 义、标准方程和几何性质、圆的方程、直线与圆的位置关系等基础知识;考查数形结合、化归与 转化等思想方法,考查直观想象、数学运算、逻辑推理等数学核心素养。
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如图,设 设 AB 与 MC 交于 H. 根据圆的性质,有 AB ⏊ MC ,且在 Rt△ACM 中 而 |AB| = 2 |AH|,则 |AB| ∙ |MC| = 所 以 ,当 |CM| 最 小 时 ,|AB| ∙ |MC| 最 小 . 而 |CM| =
当且仅当 x 0(2) = 4 时,取得最小值,
此时 M(±2,1).
y
A
C H M B
O x
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.(12 分)
【考查意图】本小题设置生活实践情境,设计果苗病虫害调查相关的概率与统计问题,主 要考查离直方图识别、统计量计算和概率等基础知识;考查数据分析、数学建模及数学运算等 数学核心素养。
【解析】(1)因为 a,b,c 是公差为 0.01 的等差数列,
所以 (a +b + c) × 5 = (3a + 0.01 × 3) × 5 = 1 - (0.02 + 0.02 + 0.01) × 5,
解得 a = 0.04,b = 0.05,a = 0.06. ..........................................................2 分
(2)因为高度位于区间 [20, 30) 的频率为 (0.02 + 0.05) × 5 = 0.35,位于区间 [35,50) 的频 率为 (0.04 + 0.02 + 0.01) × 5 = 0.35,
所以,果苗高度的中位数是区间 [30, 35) 的中点,即为 32.5cm. ..........4 分
由频率分布直方图得,该苗圃受到这种病虫害的果苗的平均高度为:
h- = 0.02 × 5 × 22.5 + 0.05 × 5 × 27.5 + 0.06 × 5 × 32.5 + 0.04 × 5 × 37.5 + 0.02 × 5 × 42.5 + 0.01 × 5 × 47.5 = 33(cm). ...........................................................................8 分
(3)该苗圃一棵受到这种病虫害的果苗高度位于区间[30, 45) 的频率为:
(0.06 + 0.04 + 0.02) × 5 = 0.6,
所以,估计该苗圃一棵受到这种病虫害的果苗高度位于区间 [30, 45) 的概率为 0. 6. .....................................................................................................................12 分
18.(12 分)
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,角 平分线定义及性质等基础知识;考查化归与转化思想,考查数学运算、逻辑推理等数学核心素 养。
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【解析】
(1)解法一:
由 及正弦定理,
可得 分 又 sinB = sin(A + C) = sinAcosC + cosAsinC,
所以 分 又在 △ABC 中,sinC ≠ 0,故 ,
所以 . .......................................................................................... 6 分 解法二:由 及余弦定理,
可得 分 即 b2 + c2 - a2 =-bc ,................................................................................ 4 分 所以
故 . ............................................................................................... 6 分
由 知
又 b = 3,c = 5,S△ABC = S△ABD + S△ACD,....................................................... 9 分
所以 . ........................................................................................ 12 分
说明:本小题可用平面几何的方法解答:过点 D 作 AC 的平行线交 AB 于点 E,则 △ADE 为
等边三角形(边长为 x),于是 解得 .
19.(12 分)
【考查意图】本小题设置数学学习、探索创新情境,以四棱锥中的线面关系为载体,主要考 查多面体的结构特征、平面与平面垂直的性质定理等基础知识;考查化归与转化、数形结合等 思想方法,考直观想象、逻辑推理、数学运算等数学核心素养。
【解析】(1)因为平面 PAD ⏊ 平面 PCD,AD ⏊ PD,
所以 AD ⏊ 平面 PCD.
又 AD ⎳ BC,
所以,BC ⏊ 平面 PCD. ............................................................................ 4 分
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(2)
由(1)可知,AD ⏊ 平面 PCD,即平面 ABCD ⏊ 平面 PCD.
过 P 作直线 CD 的垂线,垂足为 H,
则 PH ⏊ 平面 ABCD.
由已知,∠CPD = ∠DCP= 30°, PD = 2,则 . 显然,△PBC 为直角三角形,
则 分
易知,∠DAB = 135° ,所以 S△△ .
设点 D 到平面 PAB 的距离为 h,由 VD-PAB = VP-ABD,
解得 . .......................................................................................12 分
20.(12 分)
【考查意图】本小题设置数学学习、探索创新情境,主要考查不等式、函数零点问题,考查 函数性质、导数应用等基础知识;考查化归与转化、函数与方程等数学思想,考查数学抽象、逻 辑推理、数学运算等数学核心素养。
【解析】(1)当 a = 1,函数f(x) =x2 +x - lnx - 1(x > 0).
则 分
可知当 时,f/(x) < 0,f(x) 单调递减;当 时,f/(x) > 0,f(x) 单调递增.
则当 时,f(x) 取得极小值也即为最小值.
所以f(x) 的最小值为 . ..............................................................5 分
(2)由已知,x1,x2 是f(x) = ax2 +x - lnx - a 的两个零点.
则 ax 1(2) +x1 - lnx1 - a = 0,ax2(2) +x2 - lnx2 - a = 0,两式相减,得
a(x1 +x2) (x1 -x2) + (x1 -x2) - (lnx1 - lnx2) = 0,
整理得 分 欲证明 a(x1 +x2)2 + (x1 +x2) > 2,
只需证明不等式 , 即证明 也即证明
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不妨设 0 <x1 <x2,令 则 0 < t < 1. ...........................................10 分
只需证明 ,即证明 (t + 1)lnt - 2(t - 1) < 0(0 < t < 1) 即可.
令 lnt - 2,则 .
又令 所以,当 0 < t < 1 时,u(x),即 h/(t) 单调递减,则 h/(t) > h/(1) = 0.
故当 0 < t < 1 时,h(t) 单调递增,则 h(t) < h(1) = 0.
所以,原不等式成立,故不等式 a(x1 +x2)2 + (x1 +x2) > 2 得证. .........12 分
21.(12 分)
【考查意图】本小题设置探索创新情境,以直线与椭圆的位置关系为载体,主要考查椭圆 的方程、椭圆的简单几何性质、直线与椭圆的位置关系;考查数形结合、函数与方程、化归与转 化、分类与整合等思想方法,考查数学运算、逻辑推理等数学核心素养。
【解析】(1)由题意,曲线 C 的离心率
显然 即 .
3
又因为 所以
4 ,
故 即 . ................................................................4 分
(2)设点 P,Q 的坐标分别为 (x1,y1),(x2,y2).
由题意,当直线 PQ 的斜率不为 0 时,设直线 PQ 的方程为.
联立方程组 消去 x 并整理得 此方程有两个不等实根,分别为 y1,y2,且满足
分
由已知,点 R 的坐标为 则直线 QR 的方程为 根据椭圆的对称性可知,如果直线 QR 过定点,则此定点一定在 x 轴上.
令 y = 0,可得 分
而 x2 = ty2 + 3 ,y1 +y2 =- 2(2) 3t ,所以
此时 为定值. ...........................................................................11 分 当直线 PQ 的斜率为 0 时,直线 QR 与直线 PQ 重合,必然过点 综上,直线 QR 过定点,定点的坐标为 分
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(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,则按所做的第一题 计分.
22. [选修 4 -4:坐标系与参数方程](10 分)
【考查意图】本小题设置数学学习情境,主要考查直线的参数方程、圆的极坐标方程,直线 与圆的位置关系等基础知识;考查化归与转化、数形结合等思想方法;考查数学运算、推理论
证、直观想象等数学核心素养。
【解析】
(1)直线 l 的一个参数方程为 为参数). ................2 分
由上,直线 l 与 x 轴的交点坐标 Q (2,0(. ...............................................3 分
所以,圆 Q 的极坐标方程为 ρ =4cosθ . .................................................5 分
(2)由(1)可知,直线 l 的倾斜角为 45° ,圆 Q 的圆心为 Q (2,0(,半径为 2.
如图,易知 分
所以 △MON 的面积 分
说明:本小题亦可用几何关系求出点 O 到直线 l 的距离 d,用 求出面积;还可在直 角坐标系内用普通方程、在极坐标系内求出点 M,N 的坐标求解。
23. [选修 4 -5:不等式选讲](10 分)
【考查意图】本小题设置数学课程学习情境,主要考查均值不等式、不等式证明方法等基 础知识;考查化归与转化等思想方法,考查逻辑推理、数学运算等数学核心素养。
【解析】(1)当 x <-1 时,f(x) =-3x + 1 ≤ 5 -x,解得 -2 ≤ x <-1;
当 -1 ≤ x ≤ 1,f(x) =-x + 3 ≤ 5 -x,得 -1 ≤ x ≤ 1;
当 x > 1 时,f(x) = 3x - 1 ≤ 5 -x,可得
综上所述,f(x) ≤ 5 -x 的解集为 分
(2)由(1)知,x <-1 时,f(x) =-3x + 1 > 4;-1 ≤ x ≤ 1 时,f(x) =-x + 3 ≥ 2;x > 1 时, f(x) =3x - 1 > 2,则f(x) 的最小值为 2,即 M = 2.
故 a + b = 2,0 < a < 2,0 < b < 2,..........................................................7 分
当且仅当 a = b = 1 取“=”.
所以 ................................................................................... 10 分
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