绝密★启用前2021届会昌中学宁师中学第3次联考高二数学试卷(理)命题人:李滢审题人:卢萍一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知直线12:220,:410lxylaxy,若12ll,则a的值为()A.-2B.2C.12D.82.对于任意实数abcd,,,,给定下列命题正确的是()A.若,0abc,则acbcB.若,ab,则22acbcC.若22,acbc则abD.若,ab则11ab3.在ABC中,若点D满足3BDDC,点E为AC的中点,则ED()A.5163ACABB.1144ABACC.3144ACABD.5163ACAB4.设等差数列na前n项和为nS,若254Sa,147S,则10a()A.8B.18C.14D.-145.在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,若2a,6b,4A,则B()A.6B.3C.6或65D.3或326.若x,y满足1010330xyxyxy,则2zxy的最小值为()A.-1B.-2C.2D.17.中国古代数学名著《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行数里,请公仔细算相还”.其意思为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地”,则该人最后一天走的路程为()A.24里B.12里C.6里D.3里8.已知nm,是两条直线,,是两个平面,则下列命题中正确的是()A.,,////mmnnB.//,//mnnmC.//,//,mmnnD.,,////mnmn9.已知某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是()A.3108cmB.3100cmC.392cmD.384cm10.已知长方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱AB和A1D1的中点分别为E,F,若AB=6,AD=8,AA1=7,则异面直线EF与AA1所成角的正切值为()A.57B.75C.57474D.7747411.已知直线043yx与圆25)2(22yx交于A,B两点,若P为圆上异于A,B的动点,则ABP的面积的最大值为()A.8B.16C.32D.6412.如图,直角ABC的斜边BC长为2,030C,且点CB,分别在x轴y轴正半轴上滑动,点A在线段的右上方,设),(RyxOCyOBxOA,记OCOAM,yxN,则()A.M有最大值,N有最大值B.M有最小值,N有最小值C.M有最小值,N有最大值D.M有最大值,N有最小值二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。)13.已知角的终边经过点(3,4),则sincos+______.14.过点1(,1)2M的直线l与圆C:22(1)4xy交于A、B两点,C为圆心,当ACB最小时,直线l的方程为_________________.215.已知实数0a,0b,11111ab,则2ab的最小值是__________.16.正方体1111ABCDABCD棱长为3,点E在边BC上,且满足2BEEC,动点M在正方体表面上运动,并且总保持1MEBD,则动点M的轨迹的周长为__________.三、解答题(本大题共6小题,17题10分,其余各题12分)17.已知a,b为两个不共线向量,2a,1b,2cab,dakb.(1)若//cd,求实数k;(2)若7k,且cd,求a与b的夹角.18.已知数列na的前n项和为nS,且312nnSa()nN.(1)求数列na的通项公式;(2)设32log12nnab,求12231111nnbbbbbb.19.如图,在四棱锥PABCD中,90ADB,CBCD,点E为棱PB的中点.(1)若PBPD,求证:PCBD;(2)求证:CE//平面PAD.20.在△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c且cos4cA,sin5aC.(1)求边长c;(2)若△ABC的面积20S.求△ABC的周长.21.已知圆C经过点)1,3(),1,1(BA,圆心C在直线052yx上,p是直线01043yx上的任意一点.(1)求圆C的方程;(2)过点p向圆C引两条切线,切点分别为M,N,求四边形PMCN的面积的最小值.22.已知四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,且2,1ADAB,若PA⊥平面ABCD,,EF分别是线段,ABBC的中点.(1)证明:PFDF;(2)在线段PA上是否存在点G,使得EG∥平面PFD?若存在,确定点G的位置;若不存在,说明理由.(3)若PB与平面ABCD所成的角为045,求二面角APDF的余弦值.理科数学一.选择题ACBCDBCDBACD二.填空题152430xy2262三.计算题17.(1)∵cdrur∥,∴cdrur.∴2abakbrrrr.因为,abrr不共线,∴2112kk…………………5(2)∵7k,∴7daburrr.又∵cdrur,∴270ababrrrr.∴2221570aabbrrrr.又∵2,1abrr,∴1abrr………………………1018.(1)当n=1时,a1=32a1-1,∴a1=2.…………1.∵Sn=32an-1,①Sn-1=32an-1-1(n≥2),②∴①-②得an=(32an-1)-(32an-1-1),即an=3an-1,……4∴数列{an}是首项为2,公比为3的等比数列,∴an=2·3n-1……………………..6(2)由(1)得bn=2log3an2+1=2n-1,…………….7∴1b1b2+1b2b3+…+1bn-1bn=11×3+13×5+…+12n-32n-1=12[(1-13)+(13-15)+…+(12n-3-12n-1)]=n-12n-1………….1219.证明:(1)取BD的中点O,连结COPO,,因为CDCB,所以△CBD为等腰三角形,所以BDCO.因为PBPD,所以△PBD为等腰三角形,所以BDPO.又POCOOI,所以BD平面PCO.因为PC平面PCO,所以PCBD……………………………………6.(2)由E为PB中点,连EO,则EOPD∥,又EO平面PAD,所以EO∥平面PAD.由90ADB,以及BDCO,所以COAD∥,又CO平面PAD,所以CO∥平面PAD.又=COEOOI,所以平面CEO∥平面PAD,而CE平面CEO,所以CE∥平面PAD.…………………….1220.(1)∵由正弦定理可得:2sinsinsinabcRABC,可得:asinC=csinA,∵asinC=5,可得:csinA=5,可得:sinA=5c,又∵ccosA=4,可得:cosA=4c,∴可得:sin2A+cos2A=222516cc=1,∴解得c=41.………………..6(2)∵△ABC的面积S=12absinC=20,asinC=5,∴解得:b=8,……….8∴由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA=64+41﹣2×441841=41,解得:a=41,或﹣41(舍去),……………………………...11∴△ABC的周长=a+b+c=41+8+41=8+241.………….1221.解:(1)设圆心坐标为(a,2a﹣5),则∵圆C过两点A(1,1),B(3,﹣1),∴=∴a=3,∴圆心坐标为(3,1)圆的半径为2.∴圆C的方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=4;……………………………6(2)由题意过点P作圆C的两条切线,切点分别为M,N,可知四边形PMCN的面积是两个三角形的面积的和,因为CM⊥PM,CM=1,显然PM最小时,四边形面积最小,此时PC最小∵P是直线3x﹣4y+10=0上的动点,PC最小值=.∴PM最小值=.∴四边形PMCN面积的最小值为2×=2.………………1222.(1)连接AF,则2AF,2DF.又2AD,∴222DFAFAD,∴DFAF又∵PA平面ABCD,∴DFPA.又PAAFAI.∴DF平面PAF.∵PF平面PAF,∴DFPF……………………3(2)过点E作EHFD∥交AD于点H,则EH∥平面PFD,且有14AHAD.再过点H作HGDP∥交PA于点G,连接EG,则HG∥平面PFD且14AGAP.∴平面EHG∥平面PFD.∴EG∥平面PFD.∴当G为PA的一个四等分点(靠近点A)时,EG∥平面PFD……………..7(3)∵PA平面ABCD,∴PBA是PB与平面ABCD所成的角,且45PBA,∴1PAAB.取AD的中点M,连接FM,则FMAD,FM平面PAD,∴FMPD.在平面PAD中,过点M作MNPD于点N,连接FN则PD平面FMN,则MNF为二面角APDF的平面角.∵RtMNDRtPAD△∽△,∴MNMDPAPD∵1PA,1MD,5PD,且90FMN,∴55MN,305FN,∴6cos6MNMNFFN故二面角APDF的余弦值为66………………………………….12