2020届高三年级阶段检测(二)数学Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上. 1.设集合{}1,3A =,{}2230B x x x =--<,则A B =I ____________.2.已知z i 12i ⋅=+(i 为虚数单位),则复数z =__________.3.命题“20210x x x ∃<-->,”的否定是______________.4.袋中有形状和大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球.现从中一次随机摸出两只球,则这两只球颜色不同的概率为____________.5.“sin cos 0αα+=”是“cos20α=”的__________条件.(填写“充分必要”、“充分不必要”、“必要不充分”、“既不充分也不必要”之一)6.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S .若28365262a a a a S ==-,,则1a 的值为__________.7.若幂函数()a f x x =的图象经过点)12,则其单调递减区间为___________. 8.若函数()sin f x x x ωω= (x ∈R ,0ω>)满足()()02f f αβ==,,且||αβ-的最小值等于2π,则ω的值为___________. 9.已知函数()2241020ax x x f x x bx c x ⎧--≥⎪=⎨++<⎪⎩,,,是偶函数,直线y t =与函数()y f x =的图象自左向右依次交于四个不同点A ,B ,C ,D .若AB BC =,则实数t 的值为______________.10.设集合{}1 A a =-,,,2a e B e ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭(其中e 是自然对数的底数),且A B ≠∅I ,则满足条件的实数a 的个数为_______________.11.已知过原点O 的直线与函数()3xf x =的图象交于A ,B 两点,点A 在点O ,B 之间,过A 作平行于y轴的直线交函数()9xg x =的图象于C 点,当BC ∥x 轴时,点A 的横坐标为_____________.12.设点P 在函数()1e 2xf x =的图象上,点Q 在函数()()ln 2g x x =的图象上,则线段PQ 长度的最小值为__________________.13.设()f x 为偶函数,且当(]20x ∈-,时,()()2f x x x =-+;当[)2x ∈+∞,时,()()()2f x a x x =--.关于函数()()g x f x m =-的零点,有下列三个命题:①当4a =时,存在实数m ,使函数()g x 恰有5个不同的零点; ②若[]01m ∀∈,,函数()g x 的零点不超过4个,则2a ≤;③对()1m ∀∈+∞,,()4a ∃∈+∞,,函数()g x 恰有4个不同的零点,且这4个零点可以组成等差数列. 其中,正确命题的序号是_________________.14.已知函数()2211x kx f x x x ++=++,若对于任意正实数123,,x x x ,均存在以()()()123,,f x f x f x 为三边边长的三角形,则实数k 的取值范围是_______________.二、解答题:本大题共6小题,共90分.解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)已知集合{}220A x x x =-->,集合(){}222550B x x k x k =+++<,k R ∈.(1)求集合B ;(2)记M A B =I ,且集合M 中有且仅有一个整数,求实数k 的取值范围. 16.(本小题满分14分) 已知π02α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,ππ2β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,1cos 3β=-,()7sin 9αβ+=.(1)求sin α的值; (2)求()tan +2βα的值.17.(本小题满分14分)设数列{}n a ,{}n b 的各项都是正数,n S 为数列{}n a 的前n 项和,且对任意N n *∈,都有22n n n a S a =-,1b e =,21n n b b +=,ln n n n c a b =⋅(e 是自然对数的底数).(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n c 的前n 项和n T . 18.(本小题满分16分)已知矩形纸片ABCD 中,6,12AB AD ==,将矩形纸片的右下角沿线段MN 折叠,使矩形的顶点B 落在矩形的边AD 上,记该点为E ,且折痕MN 的两端点M ,N 分别在边,AB BC 上.设,MNB MN l θ∠==,EMN ∆的面积为S .(1)将l 表示成θ的函数,并确定θ的取值范围;(2)求l 的最小值及此时sin θ的值;(3)问当θ为何值时,EMN ∆的面积S 取得最小值?并求出这个最小值.19.(本小题满分16分)已知函数()y f x =.若在定义域内存在0x ,使得()()00f x f x -=-成立,则称0x 为函数()y f x =的局部对称点.(1)若a ,b ∈R 且a ≠0,证明:函数()2f x ax bx a =+-有局部对称点;(2)若函数()2xg x c =+在定义域[]1,1-内有局部对称点,求实数c 的取值范围;(3)若函数()12423xx h x m m +=-⋅+-在R 上有局部对称点,求实数m 的取值范围.20.(本小题满分16分) 已知函数()ln f x x =.(1)求函数()()1g x f x x =-+的零点; (2)设函数()f x 的图象与函数1ay x x=+-的图象交于()11A x y ,,()()1112B x y x x <,两点,求证:121a x x x <-;(3)若0k >,且不等式()()()2211x f x k x --≥对一切正实数x 恒成立,求k 的取值范围.数学Ⅱ21.本大题共两小题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内........作答.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.B.选修4—2:矩阵与变换 已知矩阵()001a k A k ⎡⎤=≠⎢⎥⎣⎦的一个特征向量为1k α⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦,A 的逆矩阵1A -对应的变换将点()3,1变为点()1,1.求实数a ,k 的值.A MBNC DEC.(选修4—4:坐标系与参数方程)已知曲线C 的极坐标方程为4sin ρθ=.以极点为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为1212x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 为参数),求直线l 被曲线C 截得的线段长度.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内........作答.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,在正四棱锥P ABCD -中,PA AB ==,点M ,N 分别在线段PA 和BD 上,13BN BD =.(1)若13PM PA =,求证:MN AD ⊥; (2)若二面角M BD A --的大小为π4,求线段MN 的长度.23.(本小题满分10分)在一次电视节目的答题游戏中,题型为选择题,只有“A ”和“B ”两种结果,其中某选手选择正确的概率为p ,选择错误的概率为q ,若选择正确则加1分,选择错误则减1分,现记“该选手答完n 道题后总得分为n S ”.(1)当12p q ==时,记3S ξ=,求ξ的分布列及数学期望; (2)当13p =,23q =时,求82S =且()01234i S i ≥=,,,的概率.江苏省海安高级中学2020届第二次学测参考答案数学Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 1.答案:{}1 2.答案:2z i =- 3.答案:20,210x x x ∀<--≤ 4.答案:565.答案:充分不必要6.答案:-27.答案:()0,+∞8.答案:19.答案:52-10.答案:2 1l.答案:3log 212.)1ln 2-13.答案:①②③14.答案:1,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、解答题:本大题共6小题,共90分. 15.(本小题满分14分)解:(1)因为22(25)50x k x k +++<,所以(25)()0x x k ++<. 当52k -<-即52k >时,5,2B k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭;………………………………………………………2分当52k -=-即52k =时,B =∅;………………………………………………………………4分 当52k ->-即52k <时,5,2B k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.……………………………………………………6分 (2)由220x x -->得()(),12,x ∈-∞-+∞U ,…………………………………………8分 当52k -<-即52k >时,M 中仅有的整数为-3, 所以43k -≤-<-,即(]3,4k ∈;………………………………………………………………10分 当52k ->-即52k <时,M 中仅有的整数为-2, 所以23-<-≤时,即[)3,2k ∈-;………………………………………………………………12分 综上,满足题意的k 的范围为[)(]3,23,4-U ………………………………………………14分 16.(本小题满分14分) 解:(1)因为1,,cos 23πβπβ⎛⎫∈=-⎪⎝⎭,所以sin 3β===………………………………………………2分又0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故3,22ππαβ⎛⎫+∈⎪⎝⎭,从而cos()αβ+===,………………………………4分所以sin sin[()]sin()cos cos()sin ααββαββαββ=+-=+-+711933⎛⎛⎫=⨯--= ⎪ ⎝⎭⎝⎭……………………………………………………………6分(2)由(1)得,1sin ,0,32παα⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,故cos 3α===,所以sin tan cos 4ααα==…………………………………………………………8分因为22222222cos sin 1tan 222cos cos sin 22cos sin 1tan 222βββββββββ--=-==++,且1cos 3β=-, 所以221tan 1231tan 2ββ-=-+,解得2tan 22β=, 因为,2πβπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以,242βππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,从而tan 02β>,所以tan2β=…………………………………………………………………………12分故tan tan24tan 121tan tan 122βαβαβα+⎛⎫+=== ⎪⎝⎭-⋅-………………………………14分17.(本小题满分14分)解:(1)因为0n a >,22n n n a S a =-,①当1n =时,21112a S a =-,解得11a =;……………………………………………………2分当2n ≥时,有21112n n n a S a ---=-,②由①-②得,()()2211112(2)n n n n n n n n a a S S a a a a n -----=---=+≥.而0n a >,所以11(2)n n a a n --=≥,…………………………………………………………4分 即数列{}n a 是公差为1的等差数列,故n a n =………………………………………………6分又因为21n n b b +=,且0n b >,取自然对数得1ln 2ln n n b b +=,又因为1ln ln 1b e ==,所以1ln 2ln n nb b +=, 所以{}ln n b 是1为首项,以2为公比的等比数列,所以1ln 2n n b -=,即12n n b e -=…………………………………………………………………………8分(2)由(1)知,1ln 2n n n n c a b n -==⨯,………………………………………………………10分 所以1221112(2)3(2)(1)(2)(2)n n n T n n --=⨯+⨯+⨯++-⨯+⨯L ,③123121(2)2(2)3(2)(1)(2)(2)n n n T n n -⨯=⨯+⨯+⨯++-⨯+⨯L ,④③减去④得:2112222n nn T n --=++++-⨯L ,所以(1)21nn T n =-⋅+…………………………………………………………………………14分18.(本小题满分16分)解:(1),2ENM MNB EMA θθ∠=∠=∠=.故cos ,sin ,cos 2sin cos 2NB l MB ME l AM ME l θθθθθ=====.因为6AM MB +=,所以sin cos2sin 6l l θθθ+=,…………………………………………2分 从而263sin (cos 21)sin cos l θθθθ==+………………………………………………………4分又12BN ≤,6BM ≤,所以124ππθ≤≤,所以23sin cos 124l ππθθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭…………………6分 (2)记()2sin cos ,124f ππθθθθ=≤≤,则224()sin cos f θθθ=.记22212cos ,()(1),,24x f x x x θθ⎡+==-∈⎢⎣⎦.记2()(1)g x x x =-,则2()23g x x x '=-,令212()0,,324g x x ⎡+'==∈⎢⎣⎦.所以()g x 在12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在22,34⎡⎢⎣⎦上单调递减,………………………………8分故当22cos 3x θ==时l 取最小值,此时sin 3θ=,l .………………10分(3)EMN ∆的面积23191sin cos 22sin cos 124S l ππθθθθθ⎛⎫==⨯≤≤ ⎪⎝⎭,从而2268114sin cos S θθ=⨯设21cos ,1242t t ππθθ⎛⎫=≤≤≤≤ ⎪⎝⎭,………………12分 记323()(1),()34f t t t f t t t '=-=-令3()0,4f t t '==.()f t 在1,234⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在2,434⎡+⎢⎣⎦上单调递减,故当23cos 4t θ==,记6πθ=时,面积S 取最小值为15分 答:略…………………………………………………………………………………………16分19.(本小题满分16分)解:(1)由()2f x ax bx a =+-得()2f x ax bx a -=--,代入()()0f x f x -+=得,()()220ax bx a ax bx a +-+--=,………………………………2分 得到关于x 的方程20(0)ax a a -=≠,由于a R ∈且0a ≠,所以1x =±,所以函数()2(0)f x ax bx a a =+-≠必有局部对称点……………………………………………4分(2)方程2220x x c -++=在区间[]1,1-上有解,于是222x x c --=+,设12(11),22x t x t =-≤≤≤≤,所以12c t t-=+…………………………………………………6分 令11(),22s t t t t =+≤≤,则221(1)(1)()1t t s t t t -+'=-=,当1,12t ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0s t '<,故函数()s t 在区间1,12⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 同理函数()s t 在区间()1,2上单调递增,所以1522t t ≤+≤, 所以514c -≤≤-………………………………………………………………………………10分 (3)12()423xx h x m m --+-=-⋅+-,由于()()0h x h x -+=,所以()1212423423x x x x m m m m --++-⋅+-=--⋅+-于是()()()244222230x x x x m m --+-++-=(*)在R 上有解,……………………12分 令22(2)xxt t -+=≥,则2442x x t -+=-,所以方程(*)变为222280t mt m -+-=在区间[)2,+∞内有解, 需满足条件:()2248402m m ⎧∆=--≥≥即1m m ⎧-≤≤⎪⎨-≤≤⎪⎩得1m ≤≤16分 20.(本小题满分16分)解:(1)令()ln 1g x x x =-+,所以11()1xg x x x-'=-=. 当()0,1x ∈时,()0g x '>,()g x 在()0,1上单调递增;当()1,x ∈+∞时,()0g x '<,()g x 在()1,+∞上单调递减;所以max ()(1)0g x g ==,所以()g x 的零点为1x =………………………………………………2分(2)因为111222ln 1ln 1a x x x a x x x ⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+-⎪⎩,所以211221ln ln 1x x a x x x x ⎛⎫-=⋅- ⎪-⎝⎭,………………………………4分要证121a x x x <-,即证211212121ln ln 1x x x x x x x x x ⎛⎫-⋅-<- ⎪-⎝⎭,即证2112ln 1x x x x ⎛⎫>-⎪⎝⎭,令2111,ln 1x t t x t =>>-……………………………………………………6分 由(1)知ln 1x x ≤-,当且仅当1x =取等,所以11ln 1t t<-,即1ln 1t t>-,所以原不等式成立.…………………………………………………………………8分 (3)不等式()221ln (1)x x k x -≥-对一切正实数x 恒成立. 因为()()222(1)1ln (1)1ln 1k x x x k x x x x -⎡⎤---=--⎢⎥+⎣⎦…………………………………………10分 设222(1)122(1)1()ln ,()1(1)(1)k x k x k x h x x h x x x x x x -+-+'=-=-=+++. 记22()2(1)1,4(1)44(2)x x k x k k k ϕ=+-+∆=--=-, ①当0∆≤,即02k <≤时,()0h x '≥恒成立,故()h x 单调递增.于是当01x <<时,()()10h x h <=,又210x -<,故()221ln (1)x x k x ->-, 当1x >时,()()10h x h >=,又210x ->,故()221ln (1)x x k x ->-, 又当1x =时,()221ln (1)x x k x -=-.因此当02k <≤时,()221ln (1)x x k x -≥-对一切正实数x 恒成立.…………………………12分 ②当0∆>,即2k >时,设22(1)10x k x +-+=的两个不等实根分别为()3434,x x x x <.又()1420k ϕ=-<,于是3411x k x <<-<.故当()1,1x k ∈-时,()0h x '<,从而()h x 在()1,1k -在单调递减;当()1,1x k ∈-时,()()10h x h <=,此时210x ->,于是()21()0x h x -<,即()221ln (1)x x k x -<-,舍去;…………………………………………………………15分 综上,k 的取值范围是02k <≤.…………………………………………………………16分数学Ⅱ21.本大题共两小题,每小题10分,共计20分. B.选修4-2:矩阵与变换 解:设特征向量为1k α⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦对应的特征值为λ, 则0111a k k k λ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即1ak k k λλ-=⎧⎨=⎩, 因为0k ≠,所以2a =.………………………………………………………………………………5分 因为13111A -⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以1311A ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,即2130111k ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 所以23k +=,解得1k =,综上,2a =,1k =.……………………………………………………………………………………10分 C.(选修4-4:坐标系与参数方程)解:将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程为2240x y y +-=,即22(2)4x y +-=,它表示以()0,2为圆心,2为半径的圆,…………………………………………4分直线方程l 的普通方程为1y =+,……………………………………………………………………6分 圆C 的圆心到直线l 的距离12d =,……………………………………………………………………8分故直线l 被曲线C 截得的线段长度为=…………………………………………10分【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分. 22.(本小题满分10分)证明:连接,AC BD 交于点O ,以OA 为x 轴正方向,以OB 为y 轴正方向,OP 为z 轴建立空间直角坐标系.因为PA AB ==,则(1,0,0), (0,1,0), (0,1,0), (0,0,1)A B D P -.(1)由13BN BD =u u u r u u u r ,得10,,03N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由13PM PA =u u u u r u u u r ,得12,0,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以112,,,(1,1,0)333MN AD ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭u u u u r u u u r . 因为0MN AD ⋅=u u u u r u u u r ,所以MN AD ⊥.…………………………………………………………4分(2)因为M 在PA 上,可设PM PA λ=u u u u r u u u r ,得(,0,1)M λλ-.所以(,1,1),(0,2,0)BM BD λλ=--=-u u u u r u u u r设平面MBD 的法向量(),,n x y z =r ,由00n BD n BM ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩r u u u r r u u u u r ,得20(1)0y x y z λλ-=⎧⎨-+-=⎩, 其中一组解为1,0,x y z λλ=-==,所以可取(1,0,)n λλ=-r ………………………………………8分因为平面ABD 的法向量为()0,0,1OP =u u u r , 所以cos 4||||n OP n OP π⋅=r u u u r r u u u r,即2=,解得12λ=, 从而111,0,,0,,0223M N ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以6MN ==………………………………………………10分 23.(本小题满分10分)解:(1)ξ的取值为3,-1,1,3,又因为12p q ==;……………………………………………1分 故311(3)28P ξ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,311(3)28P ξ⎛⎫=== ⎪⎝⎭, 223113(1)228P C ξ⎛⎫=-=⨯⨯= ⎪⎝⎭;223113(1)228P C ξ⎛⎫==⨯⨯= ⎪⎝⎭,…………………………………3分 所以ξ的分布列为:所以1331()(3)(1)308888E ξ=-⨯+-⨯++⨯=;……………………………………………………5分 (2)当82S =时,即答完8题后,正确的题数为5题,错误的题数是3题,…………………6分 又已知0(1,2,3,4)i S i =≥,第一题答对,若第二题回答正确,则其余6题可任意答对3题;若第二题回答错误,第三题回答正确,则后5题可任意答对题,………………………………8分此时的概率为()5333658712308803333P C C ⨯⎛⎫⎛⎫=+⋅⋅== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(或802187).……………………10分。