20届高三模拟·数学试卷1及答案
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2020届高三数学第一次模拟考试试题理(含解析)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回笭非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,监考人员将答题卡收回.第Ⅰ卷选择题一、单选题(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.已知集合A={x|–1<x<2},B={x|x>1},则A∪B=A. (–1,1)B. (1,2)C. (–1,+∞)D. (1,+∞)【答案】C【解析】【分析】根据并集的求法直接求出结果.【详解】∵,∴,故选C.【点睛】考查并集的求法,属于基础题.2.复数 (i为虚数单位)的共轭复数是A. 1+iB. 1−iC. −1+iD. −1−i【答案】B【解析】分析:化简已知复数z,由共轭复数的定义可得.详解:化简可得z=∴z的共轭复数为1﹣i.故选B.点睛:本题考查复数的代数形式的运算,涉及共轭复数,属基础题.3.若函数的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数的图像可能是()A. B. C.D.【答案】B【解析】因为对A不符合定义域当中的每一个元素都有象,即可排除;对B满足函数定义,故符合;对C出现了定义域当中的一个元素对应值域当中的两个元素的情况,不符合函数的定义,从而可以否定;对D因为值域当中有的元素没有原象,故可否定.故选B.4.已知等差数列中,,则()A. 10B. 16C. 20D. 2【答案】C【解析】【分析】由可得出,然后利用算出答案即可【详解】因为数列是等差数列所以,所以所以故选:C【点睛】本题考查的是等差数列的性质,较简单.5.为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点()A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度【答案】D【解析】【分析】通过变形,通过“左加右减”即可得到答案.【详解】根据题意,故只需把函数的图象上所有的点向右平移个单位长度可得到函数的图象,故答案为D.【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换,难度不大.6.已知函数是偶函数,当时,函数单调递减,设,,,则的大小关系为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据图象关于轴对称可知关于对称,从而得到在上单调递增且;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.【详解】为偶函数图象关于轴对称图象关于对称时,单调递减时,单调递增又且,即本题正确选项:【点睛】本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.7.若实数x,y满足条件,目标函数,则z 的最大值为( )A. B. 1 C. 2 D. 0【答案】C【解析】【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到最大值.【详解】若实数x,y满足条件,目标函数如图:当时函数取最大值为故答案选C【点睛】求线性目标函数的最值:当时,直线过可行域且在轴上截距最大时,值最大,在轴截距最小时,z值最小;当时,直线过可行域且在轴上截距最大时,值最小,在轴上截距最小时,值最大.8.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?根据上述问题的已知条件,若该女子共织布尺,则这位女子织布的天数是()A. 2B. 3C. 4D. 1【答案】B【解析】【分析】将问题转化为等比数列问题,最终变为求解等比数列基本量的问题.【详解】根据实际问题可以转化为等比数列问题,在等比数列中,公比,前项和为,,,求的值.因为,解得,,解得.故选B.【点睛】本题考查等比数列的实际应用,难度较易.熟悉等比数列中基本量的计算,对于解决实际问题很有帮助.9.某个命题与自然数有关,且已证得“假设时该命题成立,则时该命题也成立”.现已知当时,该命题不成立,那么()A. 当时,该命题不成立B. 当时,该命题成立C. 当时,该命题不成立D. 当时,该命题成立【答案】C【解析】【分析】写出命题“假设时该命题成立,则时该命题也成立”的逆否命题,结合原命题与逆否命题的真假性一致进行判断.【详解】由逆否命题可知,命题“假设时该命题成立,则时该命题也成立”的逆否命题为“假设当时该命题不成立,则当时该命题也不成立”,由于当时,该命题不成立,则当时,该命题也不成立,故选C.【点睛】本题考查逆否命题与原命题等价性的应用,解题时要写出原命题的逆否命题,结合逆否命题的等价性进行判断,考查逻辑推理能力,属于中等题.10.根据如图所示的程序框图,当输入的值为3时,输出的值等于()A. 1B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据程序图,当x<0时结束对x的计算,可得y值.【详解】由题x=3,x=x-2=3-1,此时x>0继续运行,x=1-2=-1<0,程序运行结束,得,故选C.【点睛】本题考查程序框图,是基础题.11.已知点在双曲线上,则该双曲线的离心率为()A. B. C. D.【答案】C【解析】分析】将点A坐标代入双曲线方程即可求出双曲线的实轴长和虚轴长,进而求得离心率.【详解】将,代入方程得,而双曲线的半实轴,所以,得离心率,故选C.【点睛】此题考查双曲线的标准方程和离心率的概念,属于基础题.12.若不等式对于一切恒成立,则的最小值是()A. 0B.C.D.【答案】C【解析】【详解】试题分析:将参数a与变量x分离,将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题,即可得到结论.解:不等式x2+a x+1≥0对一切x∈(0,]成立,等价于a≥-x-对于一切成立,∵y=-x-在区间上是增函数∴∴a≥-∴a的最小值为-故答案为C.考点:不等式应用点评:本题综合考查了不等式的应用、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于中档题第Ⅱ卷非选择题二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.若,且,则的最小值是______.【答案】8【解析】【分析】利用的代换,将写成,然后根据基本不等式求解最小值.【详解】因为(即取等号),所以最小值为.【点睛】已知,求解()最小值的处理方法:利用,得到,展开后利用基本不等式求解,注意取等号的条件.14.已知向量,,若,则实数______.【答案】-2【解析】【分析】根据向量坐标运算可求得,根据平行关系可构造方程求得结果.【详解】由题意得:,解得:本题正确结果:【点睛】本题考查向量的坐标运算,关键是能够利用平行关系构造出方程.15.某中学高一年级有学生1200人,高二年级有学生900人,高三年级有学生1500人,现按年级用分层抽样的方法从这三个年级的学生中抽取一个容量为720的样本进行某项研究,则应从高三年级学生中抽取_____人.【答案】300.【解析】【分析】先求得高三学生占的比例,再利用分层抽样的定义和方法,即可求解.【详解】由题意,高三学生占的比例为,所以应从高三年级学生中抽取的人数为.【点睛】本题主要考查了分层抽样的定义和方法,其中解答中熟记分层抽样的定义和抽取的方法是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.16.已知函数,则过原点且与曲线相切的直线方程为____________.【答案】【解析】【分析】设切点坐标为,利用导数求出曲线在切点的切线方程,将原点代入切线方程,求出的值,于此可得出所求的切线方程.【详解】设切点坐标为,,,,则曲线在点处的切线方程为,由于该直线过原点,则,得,因此,则过原点且与曲线相切的直线方程为,故答案为.【点睛】本题考查导数的几何意义,考查过点作函数图象的切线方程,求解思路是:(1)先设切点坐标,并利用导数求出切线方程;(2)将所过点的坐标代入切线方程,求出参数的值,可得出切点的坐标;(3)将参数的值代入切线方程,可得出切线的方程.三、解答题(共70分,解答应写出相应的文字说明、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.的内角的对边分别为,已知.(1)求的大小;(2)若,求面积的最大值.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)利用正弦定理将边化角,结合诱导公式可化简边角关系式,求得,根据可求得结果;(2)利用余弦定理可得,利用基本不等式可求得,代入三角形面积公式可求得结果.【详解】(1)由正弦定理得:,又,即由得:(2)由余弦定理得:又(当且仅当时取等号)即三角形面积的最大值为:【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理化简边角关系式、余弦定理解三角形、三角形面积公式应用、基本不等式求积的最大值、诱导公式的应用等知识,属于常考题型.18.如图所示,在四棱锥中,底面是棱长为2的正方形,侧面为正三角形,且面面,分别为棱的中点.(1)求证:平面;(2)求二面角的正切值.【答案】(1)见证明;(2)【解析】【分析】(1)取PD中点G,可证EFGA是平行四边形,从而,得证线面平行;(2)取AD中点O,连结PO,可得面,连交于,可证是二面角的平面角,再在中求解即得.【详解】(1)证明:取PD中点G,连结为的中位线,且,又且,且,∴EFGA是平行四边形,则,又面,面,面;(2)解:取AD中点O,连结PO,∵面面,为正三角形,面,且,连交于,可得,,则,即.连,又,可得平面,则,即是二面角的平面角,在中,∴,即二面角的正切值为.【点睛】本题考查线面平行证明,考查求二面角.求二面角的步骤是一作二证三计算.即先作出二面角的平面角,然后证明此角是要求的二面角的平面角,最后在三角形中计算.19.“绿水青山就是金山银山”,为推广生态环境保护意识,高二一班组织了环境保护兴趣小组,分为两组,讨论学习.甲组一共有人,其中男生人,女生人,乙组一共有人,其中男生人,女生人,现要从这人的两个兴趣小组中抽出人参加学校的环保知识竞赛.(1)设事件为“选出的这个人中要求两个男生两个女生,而且这两个男生必须来自不同的组”,求事件发生的概率;(2)用表示抽取的人中乙组女生的人数,求随机变量的分布列和期望【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)分布列见解析,.【解析】【分析】(Ⅰ)直接利用古典概型概率公式求 . (Ⅱ)先由题得可能取值为,再求x的分布列和期望.【详解】(Ⅰ)(Ⅱ)可能取值为,,,,,的分布列为.【点睛】本题主要考查古典概型的计算,考查随机变量的分布列和期望的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.20.已知函数,当时,有极大值3;(1)求,的值;(2)求函数的极小值及单调区间.【答案】(1);(2)极小值为,递减区间为:,递增区间为.【解析】【分析】(1)由题意得到关于实数的方程组,求解方程组,即可求得的值;(2)结合(1)中的值得出函数的解析式,即可利用导数求得函数的单调区间和极小值.【详解】(1)由题意,函数,则,由当时,有极大值,则,解得.(2)由(1)可得函数的解析式为,则,令,即,解得,令,即,解得或,所以函数的单调减区间为,递增区间为,当时,函数取得极小值,极小值为.当时,有极大值3.【点睛】本题主要考查了函数的极值的概念,以及利用导数求解函数的单调区间和极值,其中解答中熟记函数的极值的概念,以及函数的导数与原函数的关系,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.21.已知点,若点满足.(Ⅰ)求点的轨迹方程;(Ⅱ)过点的直线与(Ⅰ)中曲线相交于两点,为坐标原点,求△面积的最大值及此时直线的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)面积的最大值为,此时直线的方程为.【解析】【分析】(1)根据椭圆的定义求解轨迹方程;(2)设出直线方程后,采用(表示原点到直线的距离)表示面积,最后利用基本不等式求解最值.【详解】解:(Ⅰ)由定义法可得,点的轨迹为椭圆且,.因此椭圆的方程为.(Ⅱ)设直线的方程为与椭圆交于点,,联立直线与椭圆的方程消去可得,即,.面积可表示为令,则,上式可化为,当且仅当,即时等号成立,因此面积的最大值为,此时直线的方程为.【点睛】常见的利用定义法求解曲线的轨迹方程问题:(1)已知点,若点满足且,则的轨迹是椭圆;(2)已知点,若点满足且,则的轨迹是双曲线.(二)选考题:共10分,请考生在22题、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.选修4-4:[坐标系与参数方程]22.已知直线的参数方程为为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;(2)设点,直线与曲线交于两点,求值.【答案】(1)直线普通方程:,曲线直角坐标方程:;(2).【解析】【分析】(1)消去直线参数方程中的参数即可得到其普通方程;将曲线极坐标方程化为,根据极坐标和直角坐标互化原则可得其直角坐标方程;(2)将直线参数方程代入曲线的直角坐标方程,根据参数的几何意义可知,利用韦达定理求得结果.【详解】(1)由直线参数方程消去可得普通方程为:曲线极坐标方程可化为:则曲线的直角坐标方程为:,即(2)将直线参数方程代入曲线的直角坐标方程,整理可得:设两点对应的参数分别为:,则,【点睛】本题考查极坐标与直角坐标互化、参数方程与普通方程的互化、直线参数方程中参数的几何意义的应用;求解距离之和的关键是能够明确直线参数方程中参数的几何意义,利用韦达定理来进行求解.[选修4-5:不等式选讲]23.已知.(1)已知关于的不等式有实数解,求的取值范围;(2)求不等式的解集.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)依据能成立问题知,,然后利用绝对值三角不等式求出的最小值,即求得的取值范围;(2)按照零点分段法解含有两个绝对值的不等式即可.【详解】因为不等式有实数解,所以因为,所以故.①当时,,所以,故②当时,,所以,故③当时,,所以,故综上,原不等式的解集为.【点睛】本题主要考查不等式有解问题的解法以及含有两个绝对值的不等式问题的解法,意在考查零点分段法、绝对值三角不等式和转化思想、分类讨论思想的应用.2020届高三数学第一次模拟考试试题理(含解析)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回笭非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,监考人员将答题卡收回.第Ⅰ卷选择题一、单选题(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.已知集合A={x|–1<x<2},B={x|x>1},则A∪B=A. (–1,1)B. (1,2)C. (–1,+∞)D. (1,+∞)【答案】C【解析】【分析】根据并集的求法直接求出结果.【详解】∵,∴,故选C.【点睛】考查并集的求法,属于基础题.2.复数 (i为虚数单位)的共轭复数是A. 1+iB. 1−iC. −1+iD. −1−i【答案】B【解析】分析:化简已知复数z,由共轭复数的定义可得.详解:化简可得z=∴z的共轭复数为1﹣i.故选B.点睛:本题考查复数的代数形式的运算,涉及共轭复数,属基础题.3.若函数的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数的图像可能是()A. B. C.D.【答案】B【解析】因为对A不符合定义域当中的每一个元素都有象,即可排除;对B满足函数定义,故符合;对C出现了定义域当中的一个元素对应值域当中的两个元素的情况,不符合函数的定义,从而可以否定;对D因为值域当中有的元素没有原象,故可否定.故选B.4.已知等差数列中,,则()A. 10B. 16C. 20D. 2【答案】C【解析】【分析】由可得出,然后利用算出答案即可【详解】因为数列是等差数列所以,所以所以故选:C【点睛】本题考查的是等差数列的性质,较简单.5.为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点()A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度【答案】D【解析】【分析】通过变形,通过“左加右减”即可得到答案.【详解】根据题意,故只需把函数的图象上所有的点向右平移个单位长度可得到函数的图象,故答案为D.【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换,难度不大.6.已知函数是偶函数,当时,函数单调递减,设,,,则的大小关系为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据图象关于轴对称可知关于对称,从而得到在上单调递增且;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.【详解】为偶函数图象关于轴对称图象关于对称时,单调递减时,单调递增又且,即本题正确选项:【点睛】本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.7.若实数x,y满足条件,目标函数,则z 的最大值为( )A. B. 1 C. 2 D. 0【答案】C【解析】【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到最大值.【详解】若实数x,y满足条件,目标函数如图:当时函数取最大值为故答案选C【点睛】求线性目标函数的最值:当时,直线过可行域且在轴上截距最大时,值最大,在轴截距最小时,z值最小;当时,直线过可行域且在轴上截距最大时,值最小,在轴上截距最小时,值最大.8.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?根据上述问题的已知条件,若该女子共织布尺,则这位女子织布的天数是()A. 2B. 3C. 4D. 1【答案】B【解析】【分析】将问题转化为等比数列问题,最终变为求解等比数列基本量的问题.【详解】根据实际问题可以转化为等比数列问题,在等比数列中,公比,前项和为,,,求的值.因为,解得,,解得.故选B.【点睛】本题考查等比数列的实际应用,难度较易.熟悉等比数列中基本量的计算,对于解决实际问题很有帮助.9.某个命题与自然数有关,且已证得“假设时该命题成立,则时该命题也成立”.现已知当时,该命题不成立,那么()A. 当时,该命题不成立B. 当时,该命题成立C. 当时,该命题不成立D. 当时,该命题成立【答案】C【解析】【分析】写出命题“假设时该命题成立,则时该命题也成立”的逆否命题,结合原命题与逆否命题的真假性一致进行判断.【详解】由逆否命题可知,命题“假设时该命题成立,则时该命题也成立”的逆否命题为“假设当时该命题不成立,则当时该命题也不成立”,由于当时,该命题不成立,则当时,该命题也不成立,故选C.【点睛】本题考查逆否命题与原命题等价性的应用,解题时要写出原命题的逆否命题,结合逆否命题的等价性进行判断,考查逻辑推理能力,属于中等题.10.根据如图所示的程序框图,当输入的值为3时,输出的值等于()A. 1B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据程序图,当x<0时结束对x的计算,可得y值.【详解】由题x=3,x=x-2=3-1,此时x>0继续运行,x=1-2=-1<0,程序运行结束,得,故选C.【点睛】本题考查程序框图,是基础题.11.已知点在双曲线上,则该双曲线的离心率为()A. B. C. D.【答案】C【解析】分析】将点A坐标代入双曲线方程即可求出双曲线的实轴长和虚轴长,进而求得离心率.【详解】将,代入方程得,而双曲线的半实轴,所以,得离心率,故选C.【点睛】此题考查双曲线的标准方程和离心率的概念,属于基础题.12.若不等式对于一切恒成立,则的最小值是()A. 0B.C.D.【答案】C【解析】【详解】试题分析:将参数a与变量x分离,将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题,即可得到结论.解:不等式x2+ax+1≥0对一切x∈(0,]成立,等价于a≥-x-对于一切成立,∵y=-x-在区间上是增函数∴∴a≥-∴a的最小值为-故答案为C.考点:不等式应用点评:本题综合考查了不等式的应用、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于中档题第Ⅱ卷非选择题二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.若,且,则的最小值是______.【答案】8【解析】【分析】利用的代换,将写成,然后根据基本不等式求解最小值.【详解】因为(即取等号),所以最小值为.【点睛】已知,求解()最小值的处理方法:利用,得到,展开后利用基本不等式求解,注意取等号的条件.14.已知向量,,若,则实数______.【答案】-2【解析】【分析】根据向量坐标运算可求得,根据平行关系可构造方程求得结果.【详解】由题意得:,解得:本题正确结果:【点睛】本题考查向量的坐标运算,关键是能够利用平行关系构造出方程.15.某中学高一年级有学生1200人,高二年级有学生900人,高三年级有学生1500人,现按年级用分层抽样的方法从这三个年级的学生中抽取一个容量为720的样本进行某项研究,则应从高三年级学生中抽取_____人.【答案】300.【解析】【分析】先求得高三学生占的比例,再利用分层抽样的定义和方法,即可求解.【详解】由题意,高三学生占的比例为,所以应从高三年级学生中抽取的人数为.【点睛】本题主要考查了分层抽样的定义和方法,其中解答中熟记分层抽样的定义和抽取的方法是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.16.已知函数,则过原点且与曲线相切的直线方程为____________.【答案】【解析】【分析】设切点坐标为,利用导数求出曲线在切点的切线方程,将原点代入切线方程,求出的值,于此可得出所求的切线方程.【详解】设切点坐标为,,,,则曲线在点处的切线方程为,由于该直线过原点,则,得,因此,则过原点且与曲线相切的直线方程为,故答案为.【点睛】本题考查导数的几何意义,考查过点作函数图象的切线方程,求解思路是:(1)先设切点坐标,并利用导数求出切线方程;(2)将所过点的坐标代入切线方程,求出参数的值,可得出切点的坐标;(3)将参数的值代入切线方程,可得出切线的方程.三、解答题(共70分,解答应写出相应的文字说明、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.的内角的对边分别为,已知.(1)求的大小;(2)若,求面积的最大值.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)利用正弦定理将边化角,结合诱导公式可化简边角关系式,求得,根据可求得结果;(2)利用余弦定理可得,利用基本不等式可求得,代入三角形面积公式可求得结果.【详解】(1)由正弦定理得:,又,即由得:(2)由余弦定理得:又(当且仅当时取等号)即三角形面积的最大值为:【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理化简边角关系式、余弦定理解三角形、三角形面积公式应用、基本不等式求积的最大值、诱导公式的应用等知识,属于常考题型.18.如图所示,在四棱锥中,底面是棱长为2的正方形,侧面为正三角形,且面面,分别为棱的中点.。
2020年2020届山东省高三高考模拟考试数学试卷★祝考试顺利★ (解析版)一、单项选择题:1.已知集合{1,2}A =-,{|1}B x ax ==,若B A ⊆,则由实数a 的所有可能的取值组成的集合为( )A. 11,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭B. 11,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭C. 10,1,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭D. 11,0,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【答案】D 【解析】分B 为空集和B 不为空集两种情况讨论,分别求出a 的范围,即可得出结果. 【详解】因为集合{1,2}A =-,{|1}B x ax ==,B A ⊆, 若B 为空集,则方程1ax =无解,解得0a =; 若B 不为空集,则0a ≠;由1ax =解得1x a=,所以11a =-或12a =,解得1a =-或12a =,综上,由实数a 的所有可能的取值组成的集合为11,0,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭.故选D2.若1iz i =-+(其中i 是虚数单位),则复数z 的共轭复数在复平面内对应的点位于( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限【答案】D分析:变形1iz i =-+,利用复数代数形式的乘除运算化简,求出z 的坐标即可得结论. 详解:由i 1i z =-+, 得()()21i i 1i 1i i iz -+--+===+-,1z i =- ∴复数z 的共轭复数在复平面内对应的点的坐标为()1,1-,位于第四象限,故选D.3.函数()()22ln x xf x x -=+的图象大致为( )A. B.C. D.【答案】B 【解析】根据函数奇偶性的判断可知函数为偶函数,图象关于y 轴对称,排除D ;根据()0,1x ∈时,()0f x <,排除,A C ,从而得到正确选项. 【详解】()f x 定义域为{}0x x ≠,且()()()()22ln 22ln x x x x f x x x f x ---=+-=+=()f x ∴为偶函数,关于y 轴对称,排除D ;当()0,1x ∈时,220x x -+>,ln 0x <,可知()0f x <,排除,A C . 本题正确选项:B4.《九章算术⋅衰分》中有如下问题:“今有甲持钱五百六十,乙持钱三百五十,丙持钱一百八十,凡三人俱出关,关税百钱.欲以钱数多少衰出之,问各几何?”翻译为“今有甲持钱560,乙持钱350,丙持钱180,甲、乙、丙三个人一起出关,关税共计100钱,要按个人带钱多少的比例交税,问三人各应付多少税?”则下列说法中错误的是( ) A. 甲付的税钱最多 B. 乙、丙两人付的税钱超过甲 C. 乙应出的税钱约为32 D. 丙付的税钱最少【答案】B 【解析】通过阅读可以知道,A D 说法的正确性,通过计算可以知道,B C 说法的正确性.【详解】甲付的税钱最多、丙付的税钱最少,可知,A D 正确:乙、丙两人付的税钱占总税钱的3511002<不超过甲。
2020年山东省普通高等学校招生全国统一考试模拟数学试题(一)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名,考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效. 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设集合{}20M x x x =-≥,{}2N x x =<,则MN =( )A .{}0x x ≤B .{}12x x ≤<C .{}012x x x ≤≤<或D .{}01x x ≤≤ 2.已知i 为虚数单位,则复数131ii-+的虚部为( ) A .2- B .2i - C .2 D .2i3.设a R ∈,则“1a =-”是“直线10ax y +-=与直线50x ay ++=平行”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 4.设向量a ,b 满足()3,1a b +=,1a b ⋅=,则a b -=( )A .2BC . D5.在6⎫⎝的二项展开式中,2x 的系数为( ) A .154 B .154- C .38 D .38-6.已知函数()()1f x x x =+,则不等式()()220f x f x +->的解集为( ) A .()2,1- B .()1,2- C .()(),12,-∞-+∞ D .()(),21,-∞-+∞7.如图,双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,过2F 作直线与C 及其渐近线分别交于Q ,P 两点,且Q 为2PF 的中点.若等腰三角形12PF F 的底边2PF 的长等于C 的半焦距.则C 的离心率为( )A .27-+ B .43 C .27+ D .328.将函数sin 2y x =的图象向右平移02πϕϕ⎛⎫<<⎪⎝⎭个单位长度得到()y f x =的图象.若函数()f x 在区间0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,且()f x 的最大负零点在区间5,126ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上,则ϕ的取值范围是( ) A .,64ππ⎛⎤⎥⎝⎦ B .,62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .,124ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦ D .,122ππ⎛⎫⎪⎝⎭二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.某调查机构对全国互联网行业进行调查统计,得到整个互联网行业从业者年龄分布饼状图、“90后”从事互联网行业岗位分布条形图,则下列结论中正确的是( )注:“90后”指1990年及以后出生的人,“80后”指1980-1989年之间出生的人,“80前”指1979年及以前出生的人.A .互联网行业从业人员中“90后”占一半以上B .互联网行业中从事技术岗位的人数超过总人数的20%C .互联网行业中从事运营岗位的人数“90后”比“80前”多D .互联网行业中从事技术岗位的人数“90后”比“80后”多 10.对于实数a ,b ,m ,下列说法正确的是( ) A .若22am bm >,则a b >B .若a b >,则a a b b >C .若0b a >>,0m >,则a m ab m b+>+ D .若0a b >>且ln ln a b =,则()23,a b +∈+∞11.已知函数()122log x f x x =-,且实数a ,b ,()0c a b c >>>满足()()()0f a f b f c <.若实数0x 是函数()y f x =的一个零点,那么下列不等式中可能成立的是( ) A .0x a < B .0x a > C .0x b < D .0x c < 12.已知函数()ln f x x =,若()f x 在1x x =和()212x x x x =≠处切线平行,则( )A12= B .12128x x < C .1232x x +< D .2212512x x +> 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知cos 5θ=-,且,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则tan2θ=________. 14.一组数据的平均数是8,方差是16,若将这组数据中的每一个数据都减去4,得到一组新数据,则所得新数据的平均数与方差的和是________.15.已知A ,B ,C 为球O 的球面上的三个定点.60ABC ∠=︒,2AC =,P 为球O 的球面上的动点,记三棱锥РABC -的体积为1V ,三棱锥O ABC -的体积为2V .若12V V 的最大值为3.则球O 的表面积为________.16.已知直线:2l y x b =+与抛物线()2:20C y px p =>相交于A ,B 两点,且5AB =,直线l 经过C的焦点.则p =________,若M 为C 上的一个动点,设点N 的坐标为()3,0,则MN 的最小值为________.(本题第一空2分,第二空3分)四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)已知a ,b ,c 分别为ABC 内角A ,B ,C 的对边,试从下列①②条件中任选一个作为已 知条件并完成下列(1)(2)两问的解答. ①sin sin in sin s C A A b a cB--=+; ②2cos cos cos c C a B b A =+.(1)求角C ;(2)若c =,a b +=ABC 的面积.注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(12分)已知数列{}n a 为公差不为0的等差数列.满足15a =.且2a ,9a ,30a 成等比数列. (1)求{}30a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足()*1n n n b b a n N +-=∈,且13b =,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .19.(12分)如图所示,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A 是矩形,2AB =,1AA =D 是1AA 的中点,BD 与1AB 交于点O ,且CO ⊥平面11ABB A .(1)求证:1BC AB ⊥;(2)若OC OA =,求二面角D BC A --的余弦值.20.(12分)设点()A ,)B ,直线AP 和BP 相交于点P ,且它们的斜率之积为23-. (1)求点P 的轨迹方程;(2)设点P 的轨迹为C ,点M 和N 是轨迹C 上不同的两点,且满足//AP OM ,//BP ON ,求证:MON 的面积为定值.21.(12分)为了应对新型冠状病毒肺炎带来的强传染性,外出佩戴口罩成为必要.某工厂生产N 95型口罩并成箱包装,每箱200件,每一箱口罩出厂前要对产品进行检验,如检验出不合格品,则更换为合格品,检验时,先从这箱产品中任取20件检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品做检验,设每件产品为不合格品的概率为()01p p <<,且每件产品是否为不合格品相互独立. (1)记20件产品中恰有两件不合格品的概率为()f p ,求()f p 的最大值点0p ;(2)现对一箱口罩检验了20件,结果恰有2件不合格.以(1)中确定的0p 作为p 的值.已知每件产品的检验费用为2元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件不合格品支付25元的赔偿费用.(ⅰ)若不对该箱余下的口罩做检验,这一箱口罩的检验费用和赔偿费用的和记为X ,求()E X . (ⅱ)以检验费用与赔偿费用和的期望值为依据,是否应该对该箱余下的所有口罩做检验? 22.(12分)已知定义在区间()0,2上的函数()ln mf x xx =+,m R ∈. (1)证明:当1m =时,()1f x ≥;(2)若曲线()y f x =过点()1,0A 的切线有两条,求实数m 的取值范围.参考答案1.C 由20x x -≥,解得1x ≥或0x ≤,所以集合{}10M x x x =≥≤或.因为{}2N x x =<,所以{}012MN x x x =≤≤<或.故选C .2.A()()()()1311324121112i i i i i i i i -----===--++-,∴复数131ii -+的虚部为2-.故选A . 3.A 直线10ax y +-=与直线50x ay ++=平行,则21a =且51a≠-,解得1a =±,所以当1a =±时,满足两直线平行,则“1a =-”是“两条直线平行”的充分不必要条件.故选A .4.B 因为()3,1a b +=,所以231a b +=+=22410416a b a b a b -=+-⋅=-⨯=,所以6a b -=.故选B .5. D 由二项式定理可得62⎛⎫- ⎝的通项为()()663166120,1,2,3,62r r rrr r rrT C C x r---+⎛⎛⎫==-=⎪⎝⎭⎝⎝⎭,令32r-=,则1r=,所以2x的系数为()6111613228C-⎛⎫⨯-=-⎪⎝⎭.故选D.6.D ()()1f x x x=+,()()()1f x x x f x∴-=-+=-,()f x∴为定义域R上的奇函数.又当0x>时,()()21f X x x x x=+=+为增函数,()f x∴在R上单调递增.由()()220f x f x+->知,()()()222f x f x f x>--=-,22x x∴>-,即220x x+->,解得2x<-或1x>.故选D.7.C 连接1QF,由12PF F为等腰三角形且Q为2PF的中点,由2PF c=知12QF PF⊥,且22cQF=.由双曲线的定义知122cQF a=+,在12Rt FQF中,()2222222c ca c⎛⎫⎛⎫++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得双曲线C的离心率e=.故选C.8.C 函数sin2y x=的图象向右平移02πϕϕ⎛⎫<<⎪⎝⎭个单位长度得到函数()()sin22f x xϕ=-的图象,则当0,4xπ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,222,22xπϕϕϕ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦.由函数()f x在区间0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,可知,()2222222kk Zkππϕππϕπ⎧-+≤-⎪⎪∈⎨⎪-≤+⎪⎩,解得()4k k Zkππϕπ-≤-∈≤.又由02πϕ<<,可知04ππ<≤①.函数()f x的所有零点满足()22x k k Zϕπ-=∈,即()12k Zx kπϕ=+∈,由最大负零点在5,126ππ⎛⎫--⎪⎝⎭内,得()511226Zk kπππϕ-+<-∈<,即()51112262Zk k kπππϕπ--<<-∈-,由02πϕ<<可知,当1k=-时,123ππϕ<<②.由①②可得,ϕ的取值范围为,124ππ⎛⎤⎥⎝⎦.故选C.9.ABC 由题图可知,互联网行业从业人员中“90后”占总人数的56%,超过一半,A正确;互联网行业从业人员中“90后”从事技术岗位的人数占总人数的56%39.6%22.176%⨯=,超过20%,所以互联网行业从业人员(包括“90后”“80后”“80前”)从事技术岗位的人数超过总人数的20%,B正确;互联网行业从业人员中“90后”从事运营岗位的人数占总人数的56%17%9.52%⨯=,超过“80前”的人数占总人数的比例,且“80前”中从事运营岗位的比例未知,C 正确;互联网行业从业人员中“90后”从事技术岗位的人数占总人数的56%39.6%22.176%⨯=,小于“80后”的人数占总人数的比例,但“80后”中从事技术岗位的比例未知,D 不一定正确.故选ABC .10.ABCD 对实数a ,b ,m .22am bm >,a b ∴>,A 正确;a b >,分三种情况,当0a b >>时,a ab b >成立;当0a b >>时,a a b b >成立;当0a b >>时,a a b b >成立,a a b b ∴>成立,B 正确;0b a >>,0m >,()()()()()0()a m b a b m b a ma m a ab bm ab am b m b b b m b b m b b m +-+-++---===+++∴>+,C 正确;若0a b >>,且ln ln a b =,1a b ∴=,且1a >.122a b a a ∴+=+,设()()121f a a a a=+>,()2120a f a =-'>,()f a ∴在区间()1,+∞上单调递增,当1a →时,()3f a →,()3f a ∴>,即()23,a b +∈+∞,D 正确.11.ABC 由()122log x f x x =-,可知函数()f x 在区间()0,+∞上单调递增.因为实数a ,b ,()0c a b c >>>满足()()()0f a f b f c <,则()f a ,()f b ,()f c 可能都小于0或有1个小于0,2个大于0,如图.则A ,B ,C 可能成立,0x c >,D 不可能成立.12.AD 由题意知()()10f x x x'=->,因为()f x 在1x x =和()212x x x x =≠处切线平行,所以()()12f x f x ''=,1211x x =,12+=,A 正确;由基本不等式及12x x ≠,可得12=>,即12256x x >,B 错误;1232x x +>>,C 错误;2212122512x x x x +>>,D 正确.故选AD .13.解析:(方法一)因为cos 5θ=-,,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin 5θ=,所以22222sin 22sin cos 4an 2cos 2cos t sin 3θθθθθθθ⎛ ⎝⎭====-⎛- ⎝⎭⎝⎭.(方法二)因为cos θ=,且,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin θ=,所以tan 2θ=-,所以()()22222tan 4tan 21tan 312θθθ⨯-===---. 答案:4314.解析:因为原数据平均数是8,方差为16,将这组数据中的每一个数据都减去4,所以新数据的平均数为4,方差不变仍为16,所以新数据的方差与平均数的和为20. 答案:2015.解析:如图所示,设ABC 的外接圆圆心为1O ,半径为r ,则1OO ⊥平面ABC .设球O 的半径为R ,1OO d =,则22sin sin 60ABC AC r ===︒∠,即r =.当P ,O ,1O 三点共线时,12max3V R d V d ⎛⎫+== ⎪⎝⎭,即2R d =.由222R d r =+,得2169R =,所以球O 的表面积26449S R ππ==. 答案:649π16.解析:由题意知,直线:2l y x b =+,即22b y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭.直线l 经过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,22b p∴-=,即b p =-.∴直线l 的方程为2y x p =-.设()11,A x y ,()22,B x y ,联立222y x p y px=-⎧⎨=⎩,消去y 整理可得22460x px p -+=,由一元二次方程根与系数的关系得1232px x +=,又5AB =,12552x p p x ∴++==,则2p =,∴抛物线2:4C y x =.设()00,M x y ,由题意知204y x =,则()()()2222200000334188x y x x MN x =-+=-+=-+≥,当01x =时,2MN 取得最小值8,MN ∴的最小值为答案:2 17.解:(1)选择①, 根据正弦定理得a c a bb a c--=+, 从而可得222a c ab b -=-,根据余弦定理2222cos c a b ab C =+-, 解得1cos 2C =, 因为()0,C π∈, 故3C π=(5分)选择②, 根据正弦定理得sin cos sin cos 2sin cos A B B A C C +=.即()sin 2sin cos A B C C +=, 即sin 2sin cos C C C =, 因为()0,C π∈,所以sin 0C ≠,从而有1cos 2C =, 故3C π=. (5分)(2)根据余弦定理得2222cos c a b ab C =+-.得225a b ab =+-, 即()253a b ab =+-, 解得2ab =, 又因为ABC 的面积为12sin ab C , 所以ABC. (10分) 18.解:(1)设等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠. 因为2a ,9a ,30a 成等比数列, 所以()()()2111298a d a d a d ++=+.又15a =,解得2d =或0d =(舍),所以23n a n =+. (4分) (2)依题意得123n n b b n +-=+,即121n n b b n --=+(2n ≥且*n N ∈), 所以()()()112211n n n n n b b b b b b b b ---=-+-++-+()()()221321215322n n n n n n ++=++-+++==+. (7分)13b =对上式也成立,所以()2n b n n =+,即()11111222n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭. (9分) 所以11111111111232435112n T n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()()1113232124211122n nn n n ⎛⎫=+ +--=-+++⎝⎭+⎪. (12分) 19.(1)证明:因为侧面11ABBA 是矩形,2AB =,1AA =D 是1AA 的中点,所以AD =.在1Rt ABB 中,11tan 2AB AB B BB ∠==,在Rt ABD 中,tan ABD AD AB ==∠,所以1AB B ABD ∠=∠.又1190BAB AB B ∠+∠=︒,所以190BAB ABD ∠+∠=︒,所以在AOB 中,90BOA ∠=︒,即1BD AB ⊥,又CO ⊥平面11ABB A ,1AB ⊂平面11ABB A ,所以1CO AB ⊥,又BD CO O =,所以1AB ⊥平面BCD .又BC ⊂平面BCD ,所以1BC AB ⊥. (6分)(2)解:由(1)可知OD ,1OB ,OC 两两垂直.如图,以O 为坐标原点,分别以OD ,1OB ,OC 所在直线为x 轴、y 轴、z轴建立空间直角坐标系,则0,,03A ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,,0,03B ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,0,0,3C ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,3D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,所以33AB ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝=⎭,0,33AC ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,()DB =-,BC ⎛= ⎝⎭.设平面ABC 的一个法向量为()1,,n x y z =,则1100n AB n AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即0033x y y z ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,令1x =,得y =,z =,则(11,2,n =.又平面BCD 的一个法向量为()20,1,0n =,设二面角D BC A --的大小为θ,由题图可知θ为锐角,则12122cos 55n n n n θ⋅===⋅,所以二面角D BC A --的余弦值是5. (12分) 20.(1)解:设点P 的坐标为(),x y ,由题意知23AP BP k k ==-⋅, 化简得点P的轨迹方程为(22132x y x +=≠. (4分) (2)证明:由题意知,直线AP ,BP 斜率存在且不为0, 又由已知得23AP BP k k =-⋅, 因为//AP OM ,//BP ON ,所以23OM ON k k =-⋅. 设直线MN 的方程为x my t =+,代入C 的方程得()222234260m y mty t +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y , 则122423mt y y m +=-+,21222623t y y m -=+, (6分) 又()212122222121212262363OM ON y y y y t k x x m y y y t k mt y t m -⋅====-+++-,得22223t m =+. 所以12111222MONS t y y t t =-===,即MON 的面积为定值2(12分) 21.解:(1)从这箱产品中任取20件检验,每件产品为不合格品的概率为()01p p <<,且每件产品是否为不合格品相互独立.因此设X 为不合格口罩数,X 符合二项分布.所以()()1822201f p C p p =-,所以()()()1722021110f p C p p p '=--,故当00.1p =时,()f p 取最大值. (5分)(2)(ⅰ)设剩余180件口罩中不合格品为Y ,则()~180,0.1Y B ,()18E Y =,则检验费用和赔偿费用之和为20225X Y =⨯+,()()4025E X E Y =+,所以()490E X =. (9分)(ⅱ)整箱检验费用为2200400⨯=元,因为()490400E X =>,所以需要对余下的所有口罩做检验. (12分)22.(1)证明:当1m =时,()1ln f x x x=+ . ()22111x f x x x x-'=-+=, ()f x ∴在(]0,1上单调递减,在[)1,2上单调递增,()()min 11f x f ∴==,()1f x ∴≥. (3分)(2)解:当0m =时,()ln f x x =,()0,2x ∈,可知不符合题意.当0m ≠时,设切点为()()00,x f x (显然01x ≠),又切线过点()1,0A ,()()()00001f x f x x '∴-=-,即()()0001f x f x x '=-, 000200ln 1mx m x x x x +=∴--, 整理得0200l 10n 21x m m x x ++--=. (*) 由题意,得方程(*)在区间()0,2上有两个不同的实数解. (5分)(方法一)令()221ln 1m m g x x x x+=+--, ()()()321x m x g x x --'=.①当21m =,即12m =时,()g x 在()0,2上单调递增,∴此时不满足要求. (6分) ②当21m >,即12m >时,()g x 在()0,1上单调递增,在()1,2上单调递减或在()0,1,()2,2m 上单调递增,在()1,2m 上单调递减,而()()1120g me e e ⎛⎫=--< ⎪⎝⎭,()10g m =>,()3212ln 21ln 2048m g +=+->->,()12ln 204g m m m=+>, ()g x ∴在区间()0,1上有唯一的零点,在区间()1,2上无零点.∴此时不满足要求. (8分)③当021m <<,即102m <<,()g x 在()0,2m 上单调递增,在()2,1m 上单调递减,在()1,2上单调递增. ()21ln 10m e e m m g e e m +-⎛⎫=+-< ⎪⎝⎭,()10g m =>,()20g m >,()20g >, ()g x ∴在区间()0,2上有唯一的零点,∴此时不满足要求. (10分)④当0m <时,()g x 在()0,1上单调递减,在()1,2上单调递增.()()1120g me e e ⎛⎫=--> ⎪⎝⎭,()10g m =<,()322ln 24m g -=+. 当()20g ≤,即24ln 23m -≤时,()g x 在区间()0,2上有唯一的零点,此时不满足要求. 当()20g >,即24ln 203m -<<时,()g x 在区间()0,1和()1,2上各有一个零点,设为1x ,2x . 此时,()21m f x x x '=-,显然()f x '在区间()0,2上单调递减. ()()12f x f x ''∴≠,∴此时满足要求.综上所述,实数m 的取值范围是24ln 2,03-⎛⎫ ⎪⎝⎭. (12分) (方法二)关于0x 的方程()0020021110ln x x x m x -+-+=在区间()0,2内有两个不同的实数解,显然12不是方程的解,故原问题等价于22l 12n x x x x m x+-=-在区间()0,2内有两个不同的实数解. 设()()22112l 2ln 1n x x x x x x x s x x x x +-+-==--,02x <<,12x ≠, 则()()()2ln 11212x x x x s x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭'=-,02x <<,12x ≠. 令()2ln 1h x x x =+,02x <<,12x ≠, 则()221221x h x x x x -'=-+=, 故当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '<,当1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '>,()12ln 402h x h ⎛⎫∴>=-> ⎪⎝⎭. ∴当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭时,()0s x '>.当()1,2x ∈时,()0s x '<, 从而当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭时,()s x 单调递增, 当()1,2x ∈时,()s x 单调递减. (9分)令()1ln t x x x x =+-,02x <<,12x ≠,()ln t x x '∴=,当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭时,()0t x '<,当()1,2x ∈时,()0t x '>, ()()10t x t ∴≥=.∴当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0s x >, 当1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0s x ≤. 而当1,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()()10s x s ≤=,当x 从12右侧趋近12时,()s x →-∞,作出()s x 的大致图象如图所示, 故22l 12n x x x x m x +-=-在区间()0,2内有两解()20s m ⇔<<,解得24ln 203m -<<,即实数m 的取值范围是24ln 2,03-⎛⎫ ⎪⎝⎭. (12分)。
深圳市2020届普通高中高三年级统一模拟测试数 学(理科)本试卷共23小题,满分150分.考试用时120分钟.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.已知集合,,则 }3210{,,,=A }032|{2<--=x x x B A B = A . )3,1(-B .]3,1(-C .)3,0(D .]3,0(2.设,则的虚部为 23i32iz +=-z 3.某工厂生产的30个零件编号为01,02,…,19,30,现利用如下随机数表从中抽取5个进行检测. 若从表中第1行第5列的数字开始,从左往右依次读取数字,则抽取的第5个零件编号为34 57 07 86 36 04 68 96 08 23 23 45 78 89 07 84 42 12 53 31 25 30 07 32 8632 21 18 34 29 78 64 54 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78 90 56 42 4.记为等差数列的前项和,若,,则为n S {}n a n 23a =59a =6S 5.若双曲线(,)的一条渐近线经过点,则该双曲线的离心22221x y a b-=0a >0b >(1,2)-率为6.已知,则tan 3α=-πsin 2()4α+=7.的展开式中的系数为 7)2(xx -3x A .1-B .1C .2-D .2A .25B .23C .12 D.07A .36B .32C .28 D. 24ABC D.2A .35B .35-C .45D .45-A .168B .84C .42 D.218.函数的图像大致为()2ln |e 1|xf x x =--9.如图,网格纸上小正方形的边长为,粗线画出的是某四面体 1的三视图,则该四面体的外接球表面积为AB . 32πC .36πD .48π10.已知动点在以,为焦点的椭圆上,动点在以为圆心,半径长M 1F 2F 2214yx +=N M 为 的圆上,则的最大值为 1||MF 2||NF 11.著名数学家欧拉提出了如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线被称为三角形的欧拉线,该定理则被称为欧拉线定理.设点,分别是△的外心、垂心,且为中点,则O H ABC M BC A . 33AB AC HM MO +=+B .33AB AC HM MO +=- C . 24AB AC HM MO +=+D .24AB AC HM MO +=-12.已知定义在上的函数的最大值为,则正实数的π[04,π()sin()(0)6f x x ωω=->3ωω取值个数最多为 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共 20 分.13.若满足约束条件,则的最小值为 ___________.y x ,⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-+101022x y x y x y x z 2-=14.设数列的前项和为,若,则___________. {}n a n n S n a S n n -=2=6aA BC DA .2B .4C .8D .16A .4B .3C . 2 D.1 (第9题图)15.很多网站利用验证码来防止恶意登录,以提升网络安全. 某马拉松赛事报名网站的登录验证码由,,,,中的四个数字随机组成,将从左往右数字依次增大的验012…9证码称为“递增型验证码”(如),已知某人收到了一个“递增型验证码”,则该验证码0123的首位数字是的概率为___________.116.已知点和点,若线段上的任意一点都满足:经1(,)2M m m -1(,2N n n -()m n ≠MN P 过点的所有直线中恰好有两条直线与曲线相切,则P 21:2C y x x =+(13)x -≤≤的最大值为___.||m n -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.(本小题满分12分)已知△的内角,,的对边分别为,,,△的面积为,ABC A B C a b c ABC S .222+2a b c S -=(1)求;cos C (2)若,,求. cos sin a B b A c +=a =b18.(本小题满分12分)如图,在直四棱柱中,底面是平行四边形, 点,分别1111ABCD A B C D -ABCD M N 在棱,上,且,.1C C 1A A 12C M MC =12A N NA =(1)求证:平面;1//NC BMD (2)若,,, 13A A =22AB AD ==π3DAB ∠=求二面角的正弦值. N BD M --19.(本小题满分12分)已知以为焦点的抛物线过点,直线与交于,两点,F 2:2(0)C y px p =>(1,2)P -l C A B 为中点,且.M AB OM OP OF λ+=u u u r u u u r u u u r (1)当时,求点的坐标;3λ=M (2)当时,求直线的方程. 12OA OB ⋅=u u r u u u rl 20.(本小题满分12分)在传染病学中,通常把从致病刺激物侵入机体或者对机体发生作用起,到机体出现反应或开始呈现该疾病对应的相关症状时止的这一阶段称为潜伏期. 一研究团队统计了某地区1000名患者的相关信息,得到如下表格:值作代表);(2)该传染病的潜伏期受诸多因素的影响,为研究潜伏期与患者年龄的关系,以潜伏期是否超过6天为标准进行分层抽样,从上述1000名患者中抽取200人,得到如下列联表. 请将列联表补充完整,并根据列联表判断是否有95%的把握认为潜伏期与患者年龄有关;潜伏期天6≤潜伏期天6>总计50岁以上(含50岁)10050岁以下55总计200(3)以这1000名患者的潜伏期超过6天的频率,代替该地区1名患者潜伏期超过6天发生的概率,每名患者的潜伏期是否超过6天相互独立. 为了深入研究,该研究团队随机调查了名患者,其中潜伏期超过6天的人数最有可能(即概率最大)是多少?20附:0.05 0.025 0.0103.8415.0246.635,其中. ))()()(()(22d b c a d c b a bc ad n K ++++-=d c b a n +++=)(02k K P ≥0k21.(本小题满分12分) 已知函数.(其中常数,是自然对数的底数) ()e ln(1)xf x a x =--e=2.718 28⋅⋅⋅(1)若,求函数的极值点个数;a ∈R ()f x (2)若函数在区间上不单调,证明:. ()f x (1,1+e )a-111a a a +>+(二)选考题:共 10 分.请考生在第22、23两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数,为倾斜xOy 1C ⎪⎩⎪⎨⎧=+-=,sin ,cos 32ααt y t x t α角),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为x 2C .θρsin 4=(1)求的直角坐标方程;2C(2)直线与相交于两个不同的点,点的极坐标为,若1C 2C F E ,P π),求直线的普通方程.PF PE EF +=21C23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知为正数,且满足 证明: ,,a b c 1.a b c ++=(1); 1119a b c++≥(2) 8.27ac bc ab abc ++-≤理科数学试题答案及评分参考一、选择题1.B2.B3.C4.A5.C6.D7.B8.A9.D10.B11.D12.C12.解析:当πππ462ω->时,即83ω>时,max ()13f x ω==,解得3ω=;当πππ462ω-≤时,即803ω<≤时,max ππ()sin()463f x ωω=-=,令ππ()sin()46g ωω=-,()3h ωω=,如图,易知()y g ω=,()y h ω=的图象有两个交点11(,)A y ω,22(,)B y ω,所以方程ππsin()463ωω-=有两个实根12ωω,,又888()1()393g h =>=,所以易知有1283ωω<<,所以此时存在一个实数1ωω=满足题设,综上所述,存在两个正实数ω满足题设,故应选C.二、填空题:13.3-14.6315.41516.4316.解析:由对称性不妨设m n <,易知线段MN 所在直线的方程为12y x =-,又21122x x x +>-,∴点P 必定不在曲线C 上,不妨设1(,)2P t t -,()m t n ≤≤,且过点P 的直线l 与曲线C 相切于点20001(,)2Q x x x +,易知0|x x PQ y k ='=,即2000011()()221x x t x x t +--+=-,整理得200210x tx --=,(法一)显然00x ≠,所以0012t x x =-,令1()f x x x=-,[1,0)(0,3]x ∈-U ,如图,直线2y t =和函数()y f x =的图象有两个交点,又(1)0f -=,且8(3)3f =,∴8023t ≤≤,即403t ≤≤,∴403m n ≤<≤,∴||m n -的最大值为43,故应填43.(法二)由题意可知013x -≤≤,令2()21f x x tx =--,∴函数()f x 在区间[1,3]-上有两个零点,则2(1)20(3)86013440f t f t t t -=≥⎧⎪=-≥⎪⎨-<<⎪⎪=+>⎩V ,解得403t ≤≤,∴403m n ≤<≤,∴||m n -的最大值为43,故应填43.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为S ,222+2a b c S -=.(1)求cos C ;(2)若cos sin a B b A c +=,a =,求b .解:(1)2221=sin 22S ab C a b c S +-= ,,222sin a b c ab C ∴+-=,…………………………………………………………………2分在△ABC 中,由余弦定理得222sin sin cos 222a b c ab C CC ab ab +-===,sin =2cosC C ∴,…………………………………………………………………………4分又22sin +cos C=1C,25cos C=1cosC=5∴±,,由于(0,π)C ∈,则sin 0C >,那么cosC>0,所以cosC=5.………………………6分(2)(法一)在△ABC 中,由正弦定理得sin cos sin sin sin A B B A C +=,……………7分sin sin[π()]sin()sin cos cos sin C A B A B A B A B =-+=+=+ ,………………………8分sin cos sin sin sin cos cos sin A B B A A B A B ∴+=+,即sin sin cos sin B A A B =,又,(0,π)A B ∈ ,sin 0B ∴≠,sin =cosA A ,得4A π=.……………………………9分sin sin[π()]sin()B A C A C =-+=+,……………………………………………10分sin sin cos cos sin 252510B AC A C ∴=+=⨯+⨯=,………………11分在△ABC中,由正弦定理得310sin 103sin 22a Bb A==.……………………………12分(法二)cos sin a B b A c += ,又cos cos a B b A c += ,cos sin cos cos a B b A a B b A ∴+=+,…………………………………………………8分即sin cos A A =,又(0,π)A ∈ ,π4A ∴=.……………………………………………9分在△ABC中,由正弦定理得25sin 5sin 22a Cc A===………………………10分cos cos b C A a C =+,325c ∴==.………………………………………………………12分(法三)求A 同法一或法二在△ABC中,由正弦定理得25sin 5sin 22a Cc A===………………………10分又由余弦定理2222cos c a b ab C =+-,得2230b b --=,解得1b =-或3b =.所以3b =.……………………………………………………………………………12分(余弦定理2222cos a b c b A =+-,得2430b b -+=,解得1b =或3b =.因为当1b =时,222+-20a b c -=<,不满足cosC>0(不满足222+22a b c S -=-≠),故舍去,所以3b =)【命题意图】综合考查三角函数的基本运算、三角函数性质,考查利用正弦、余弦定理解决三角形问题,检验学生的数学知识运用能力.E GMDN 1D 1C 1B 1A CBAGEMDN1D 1C 1B 1A CBAMDN1D 1C 1B 1A CBA (第18题图)18.(本小题满分12分)如图,在直四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是平行四边形,点M ,N 分别在棱1C C ,1A A 上,且12C M MC =,12A N NA =.(1)求证:1//NC 平面BMD ;(2)若1322A A AB AD ===,,π3DAB ∠=,求二面角N BD M --的正弦值.解:(1)证明:(法一)如图,连接AC 交BD 于点G ,连接MG .设1C M 的中点为E ,连接AE .………2分,G M 是在△ACE 边,CA CE 的中点,∴//MG AE ,……………………………………3分又 12C M MC =,12A N NA =,11//AA CC ,∴四边形1ANC E 是平行四边形,故1//NC AE ,∴1//NC GM ,…………………………………4分 GM ⊂平面BMD ,∴1//NC 平面BMD .…………………………………5分(法二)如图,设E 是1BB 上一点,且12BE B E =,连接1EC .设G 是BE 的中点,连接GM .……………………1分11//BE MC BE MC =,,∴四边形1BEC M 是平行四边形,故1//EC BM ,……2分又 BM ⊂平面BMD ,∴1//EC 平面BMD ,…………………………………3分同理可证//NE AG ,//AG DM ,故//NE DM ,MDN1D 1C 1B 1A CBA ∴//NE 平面BMD ,…………………………………4分又 1EC NE ⊂,平面1NEC ,且1NE C E E = ,∴平面1//NEC 平面BMD ,又1NC ⊂平面1NEC ,所以1//NC 平面BMD .……………5分(2)(法一)设二面角N BD M --为α,二面角N BD A --为β,根据对称性,二面角M BD C--的大小与二面角N BD A --大小相等,故π2αβ=-,sin sin(π2)sin 2αββ=-=.下面只需求二面角M BD C --的大小即可.………7分由余弦定理得2222cos 3BD AD AB AD AB DAB =+-⋅∠=,故222AB AD BD =+,AD BD ⊥.……………………8分四棱柱1111ABCD A B C D -为直棱柱,∴1DD ⊥底面ABCD ,1DD BD ⊥,……………………9分又 1,AD D D ⊂平面11ADD A ,1AD D D D = ,BD ∴⊥平面11BDD B ,…………………………………10分ND ⊂ 平面11ADD A ,ND BD ∴⊥,所以二面角N BD A --的大小为NDA ∠,即NDA β∠=,在Rt NAD ∆中,sin 2AN ND β===,…………11分∴π4β=,π2α=,∴二面角N BD M --的正弦值为1.…………………12分(法二)由余弦定理得2222cos 3BD AD AB AD AB DAB =+-⋅∠=,故222AB AD BD =+,AD BD ⊥.……………………6分以D 为坐标原点O ,以1,,DA DC DD 分别为,,x y z 轴建立如图所示的空间直角坐标系.zyxMDN1D 1C 1B1A CBA依题意有(0,0,0)D ,B ,(M -,N ,DB = ,(DM =-,DN =,……7分设平面MBD 的一个法向量为(,,)n x y z=,00n DB n DM⎧⋅=⎪∴⎨⋅=⎪⎩,00x z=∴-+=⎪⎩,令1x =,则1z =,0y =,(1,0,1)n∴=,……………9分同理可得平面NBD 的一个法向量为(1,0,1)m=-,……10分所以cos ,0||||m nm n m n ⋅<>===,……………11分所以二面角N BD M --的大小为π2,正弦值为1.…12分【命题意图】考察线面平行、线面垂直判定定理等基本知识,考查空间想象能力,计算能力,考查学生综合运用基本知识处理数学问题的能力.19.(本小题满分12分)已知以F 为焦点的抛物线2:2(0)C y px p =>过点(1,2)P -,直线l 与C 交于A ,B 两点,M 为AB 中点,且OM OP OF λ+=uuu r uu u r uu u r.(1)当=3λ时,求点M 的坐标;(2)当12OA OB ⋅=uur uu u r时,求直线l 的方程.解:(1)因为(1,2)P -在22y px =上,代入方程可得2p =,所以C 的方程为24y x =,焦点为(1,0)F ,…………………………………2分设00(,)M x y ,当=3λ时,由3OM OP OF +=uuu r uu u r uu u r,可得(2,2)M ,………………4分(2)(法一)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,00(,)M x y ,由OM OP OF λ+=uuu r uu u r uu u r,可得00(1,2)(,0)x y λ+-=,所以0=2y ,所以l 的斜率存在且斜率121212042=1y y k x x y y y -===-+,……………7分可设l 方程为y x b =+,联立24y x by x=+⎧⎨=⎩得22(24)0x b x b +-+=,2244=16160b b b ∆=--->(2),可得1b <,………………………………9分则1242x x b +=-,212x x b =,2121212()4y y x x b x x b b =+++=,所以21212=412OA OB x x y y b b ⋅=++=uur uu u r,…………………………………11分解得6b =-,或2b =(舍去),所以直线l 的方程为6y x =-.……………………………………………12分(法二)设l 的方程为x my n =+,11(,)A x y ,22(,)B x y ,00(,)M x y ,联立24x my n y x=+⎧⎨=⎩得2440y my n --=,216160m n ∆=+>,………………6分则124y y m +=,124y y n =-,21212()242x x m y y n m n +=++=+,所以2(2,2)M m n m +,…………………………………………………………7分由OM OP OF λ+=uuu r uu u r uu u r,得2(21,22)(,0)m n m λ++-=,所以1m =,…………8分所以l 的方程为x y n =+,由16160n ∆=+>可得,1n >-,……………………………………………9分由124y y n =-得221212()16y y x x n ==,所以21212=412OA OB x x y y n n ⋅=+-=uu r uu u r,………………………………………11分解得6n =,或2n =-(舍去),所以直线l 的方程为6y x =-.……………………………………………12分【命题意图】本题以直线与抛物线为载体,考查抛物线方程,直线与抛物线的位置关系、向量的数量积运算,考查学生的逻辑推理,数学运算等数学核心素养及思辨能力.20.(本小题满分12分)在传染病学中,通常把从致病刺激物侵入机体或者对机体发生作用起,到机体出现反应或开始呈现该疾病对应的相关症状时止的这一阶段称为潜伏期.一研究团队统计了某地区1000名患者的相关信息,得到如下表格:潜伏期(单位:天)]2,0[]4,2(]6,4(]8,6(]10,8(]12,10(]14,12(人数85205310250130155(1)求这1000名患者的潜伏期的样本平均数x (同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)该传染病的潜伏期受诸多因素的影响,为研究潜伏期与患者年龄的关系,以潜伏期是否超过6天为标准进行分层抽样,从上述1000名患者中抽取200人,得到如下列联表.请将列联表补充完整,并根据列联表判断是否有95%的把握认为潜伏期与患者年龄有关;潜伏期6≤天潜伏期6>天总计50岁以上(含50岁)10050岁以下55总计200(3)以这1000名患者的潜伏期超过6天的频率,代替该地区1名患者潜伏期超过6天发生的概率,每名患者的潜伏期是否超过6天相互独立.为了深入研究,该研究团队随机调查了20名患者,....(即概率最大其中潜伏期超过6天的人数最有可能.....)是多少?附:)(02k K P ≥0.050.0250.0100k 3.8415.0246.635))()()(()(22d b c a d c b a bc ad n K ++++-=,其中d c b a n +++=.解:(1) 5.45131511130925073105205385110001=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=)(x 天.……………………………………………………………………………2分(2)根据题意,补充完整的列联表如下:潜伏期6<天潜伏期6≥天总计50岁以上(含50岁)653510050岁以下5545100总计12080200则212510001080120200)35554565(22=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=K 2.083≈,………………………………………5分经查表,得 3.8412 2.083<≈K ,所以没有95%的把握认为潜伏期与年龄有关.……6分(3)由题可知,该地区每1名患者潜伏期超过6天发生的概率为521000400=,……7分设调查的20名患者中潜伏期超过6天的人数为X ,则)52,02(~B X ,kk k C k X P -⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛==02025352)(,0=k ,1,2,…,20,………8分由⎩⎨⎧-=≥=+=≥=)1()()1()(k X P k X P k X P k X P 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛≥⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛≥⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-----++-k k k k k k kk k kk k C C C C 121102020291110202025352535253525352,…………10分化简得⎩⎨⎧≥--≥+kk k k 3)12(2)02(2)1(3,解得542537≤≤k ,又N ∈k ,所以8=k ,即这20名患者中潜伏期超过6天的人数最有可能是8人.…12分【命题意图】以医学案例为实际背景,考查频数分布表,考查平均数,二项分布的随机变量概率最大时的取值;考查分析问题、解决问题的能力;处理数据能力、建模能力和核心素养.21.(本小题满分12分)已知函数()e ln(1)xf x a x =--.(其中常数e=2.71828⋅⋅⋅,是自然对数的底数)(1)若a ∈R ,求函数()f x 的极值点个数;(2)若函数()f x 在区间(1,1+e )a-上不单调,证明:111a a a +>+.解:(1)易知(1)e ()1x x af x x --'=-,1x >,………………………………………1分①若0a ≤,则()0f x '>,函数()f x 在(1,)+∞上单调递增,∴函数()f x 无极值点,即函数()f x 的极值点个数为0;……………………2分②若0a >,(法一)考虑函数(1)e (1)x y x a x =--≥,Q 1(1)e 0a y a a a a a ++=->-=,(1)0y a =-<,∴函数(1)e (1)x y x a x =--≥有零点0x ,且011x a <<+,Q e 0x y x '=>,∴函数(1)e (1)x y x a x =--≥为单调递增函数,∴函数(1)e (1)x y x a x =--≥有唯一零点0x ,∴(1)e ()1x x af x x --'=-亦存在唯一零点0x ,…………………………………4分∴当0(1,)x x ∈时,易知()0f x '<,即函数()f x 在0(1,)x 上单调递减,当0(,)x x ∈+∞时,易知()0f x '>,即函数()f x 在0(,)x +∞上单调递增,∴函数()f x 有极小值点0x ,即函数()f x 的极值点个数为1,……………………5分综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的极值点个数为0;当0a >时,函数()f x 的极值点个数为1.(法二)易知函数e x y =的图象与1ay x =-(0)a >的图象有唯一交点00(,)M x y ,∴00e 1x ax =-,且01x >,…………………………………………………………………3分∴当0(1,)x x ∈时,易知()0f x '<,即函数()f x 在0(1,)x 上单调递减,当0(,)x x ∈+∞时,易知()0f x '>,即函数()f x 在0(,)x +∞上单调递增,∴函数()f x 有极小值点0x ,即函数()f x 的极值点个数为1,……………………4分综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的极值点个数为0;当0a >时,函数()f x 的极值点个数为1.(注:第(1)问采用法二作答的考生应扣1分,即总分不得超过4分)(法三)对于0a ∀>,必存在*n N ∈,使得2ln an a->,即2ln na a -<,Q e 1na -<,∴1e 2ln e e e 0nana na a a a a --+--<-<-=,∴1e e e (1e )0e nana nanaa f --+---'+=<,又11e (1)=e 10a aa a f a a++-'+=->,∴函数(1)e ()1x x af x x --'=-有零点,不妨设其为0x ,显然()e (1)1xa f x x x '=->-为递增函数,∴0x 为函数()f x '的唯一零点,…………………………………………………………4分∴当0(1,)x x ∈时,易知()0f x '<,即函数()f x 在0(1,)x 上单调递减,当0(,)x x ∈+∞时,易知()0f x '>,即函数()f x 在0(,)x +∞上单调递增,∴函数()f x 有极小值点0x ,即函数()f x 的极值点个数为1,……………………5分综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的极值点个数为0;当0a >时,函数()f x 的极值点个数为1.(2)Q 函数()f x 在区间(1,1+e )a-上不单调,∴存在0(1,1+e )a x -∈为函数()f x 的极值点,……………………………………6分∴由(1)可知0a >,且1+e e e (1+e )0eaa aaa f ----⋅-'=>,即1+e e aa a -->,两边取对数得1+e ln a a a -->,即1+e ln a a a -->,………………………………7分(法一)欲证111a a a +>+,不妨考虑证111+e ln 1a a a a -+≥-+,先证明一个熟知的不等式:e 1x x ≥+,令g()e 1x x x =--,则g ()e 1x x '=-,∴g (0)0'=,不难知道函数g()x 的极小值(即最小值)为g(0)0=,∴e 10x x --≥,即e 1x x ≥+,……………………………………………………8分(思路1:放缩思想)∴11e =e 1a a a -≤+,即1e 1a a -≥+,………………………9分又111eaa-≥,∴11e a a -≤,∴11ln a a -≤,即11ln a a ≥-,………………………11分∴111+e ln 1a a aa -+≥-+,∴111a a a +>+.…………………………12分(思路2:构造函数)令1()ln 1a a a ϕ=+-,则22111()a a a a aϕ-'=-=,不难知道,函数()a ϕ有最小值(1)0ϕ=,∴()0a ϕ≥,…………………………10分当0a >时,1e 1e 01(1)ea aaa a a ----=>++,…………………………………………11分∴11ln 1e 01a a a a -+-+->+,即111+e ln 1a a a a -+≥-+,∴111a a a +>+.…………………………………………………………………12分(法二)令()1+e ln x F x x x -=--,则1()e 10x F x x-'=---<,∴函数()F x 为单调递减函数,显然(2)2ln 220F <--<,且()0F a >,∴02a <<,①若01a <<,则1111a a a a +>>+,即111a a a +>+成立;…………………………8分②若12a ≤<,只需证111+e ln 1a a a a -+≥-+,不难证明1114173a a a +≥++,只需证明141+e ln 73a a a -≥-+,…………………………9分令14()e ln 173a G a a a -=-+-+,12a ≤≤,则22198198()e (73)(73)a G a a a a a -'=+->-++,当12a ≤≤时,22219849569(73)(73)a a a a a a -+-=++,显然函数249569y a a =-+在[1,2]上单调递增,且(1)20y =>,∴()0G a '>,即函数()G a 为单调递增函数,………………………………………10分∴当12a ≤<时,212e 5()(1)05e 5eG a G -≥=-=>,即()0G a >,………………11分141+e ln 73a a a -∴≥-+,即111a a a +>+,综上所述,必有111a a a +>+成立.…………………………………………………12分(法三)同(法二)得02a <<,①若01a <<,则1111a a a a +>>+,即111a a a +>+成立;…………………………8分②若12a ≤<,只需证111+e ln 1a a a a -+≥-+,令11()e ln 11a G a a a a -=+-+-+,12a ≤≤,则222111()e e (1)(1)a a a G a a a a ---'=-+≥-++,下证当12a ≤≤时,21e 0(1)aa -->+,即证2e (1)a a <+,即证2e 1aa <+,………9分令2()e 1a H a a =--,12a ≤≤,则21()e 12aH a '=-,当2ln 2a =时,()0H a '=,不难知道,函数()H a 在[1,2ln 2)上单调递减,在(2ln 2,2]上单调递增,∴函数()H a 的最大值为(1)H ,或(2)H 中的较大值,显然(1)20H =-<,且(2)e 30H =-<,∴函数()H a 的最大值小于0,即()0H a <,亦即2e 1a a <+,…………………………10分∴21e 0(1)a a -->+,即()0G a '>,∴函数11()e ln 11a G a a a a -=+-+-+,12a ≤≤单调递增,易知11(1)02eG =->,∴()0G a >,即111+e ln 1a a a a -+≥-+,………………………11分∴当12a ≤<时,有111a a a +>+成立,综上所述,111a a a +>+.…………………………………………………………12分【命题意图】本题以基本初等函数及不等式证明为载体,考查学生利用导数分析、解决问题的能力,分类讨论思想及逻辑推理、数学运算等数学核心素养,具有较强的综合性.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线1C 的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧=+-=,sin ,cos 32ααt y t x (t 为参数,α为倾斜角),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为θρsin 4=.(1)求2C 的直角坐标方程;(2)直线1C 与2C 相交于F E ,两个不同的点,点P 的极坐标为π),若PF PE EF +=2,求直线1C 的普通方程.解:(1)由题意得,2C 的极坐标方程为θρsin 4=,所以θρρsin 42=,………………1分又θρθρsin ,cos ==y x ,………………2分代入上式化简可得,0422=-+y y x ,………………3分所以2C 的直角坐标方程4)2(22=-+y x .………………4分(2)易得点P 的直角坐标为)0,32(-,将⎪⎩⎪⎨⎧=+-=,sin ,cos 32ααt y t x 代入2C 的直角坐标方程,可得012)sin 4cos 34(2=++-t t αα,………………5分22π4sin )48=[8sin()]4803ααα∆=+-+->,解得πsin()3α+>πsin()3α+<,不难知道α必为锐角,故π3sin()32α+>,所以ππ2π333α<+<,即π03α<<,………………6分设这个方程的两个实数根分别为1t ,2t ,则ααsin 4cos 3421+=+t t ,1221=⋅t t ,………………7分所以1t 与2t 同号,由参数t 的几何意义可得,1212π8sin()3PE PF t t t t α+=+=+=+,12EF t t =-==,………………8分所以π28sin()3α⨯=+,两边平方化简并解得πsin()13α+=,所以π2π6k α=+,k ∈Z ,因为π03α<<,所以π6α=,………………9分所以直线1C 的参数方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=,21,2332t y t x 消去参数t ,可得直线1C 的普通方程为0323=+-y x .………………10分【命题意图】本题主要考查了圆的极坐标方程与直角坐标方程的互化、直线参数方程中参数的几何意义和三角函数等知识点,重点考查数形结合思想,体现了数学运算、逻辑推理等核心素养,考察考生的化归与转化能力.23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知,,a b c 为正数,且满足 1.a b c ++=证明:(1)1119a b c++≥;(2)8.27ac bc ab abc ++-≤证明:(1)因为()111111a b c a b c a b c ⎛⎫++=++++ ⎪⎝⎭3b a c a c ba b a c b c=++++++3≥++(当且仅当13a b c ===时,等号成立).………………5分(2)(法一)因为,,a b c 为正数,且满足1a b c ++=,所以1c a b =--,且10a ->,10b ->,10c ->,所以ac bc ab abc++-()a b ab c ab =+-+()1a b ab a b ab=+---+()(1)(1)()b a a b =--+(1)(1)(1)a b c =---3(1)(1)(1)8327a b c -+-+-⎡⎤≤=⎢⎥⎣⎦,所以8.27ac bc ab abc ++-≤(当且仅当13a b c ===时,等号成立).………………10分(法二)因为,,a b c 为正数,且满足1a b c ++=,所以1c a b =--,且10a ->,10b ->,10c ->,()1ac bc ab abc a b c ac bc ab abc ++-=-+++++-()()()()1111a b a c a bc a =-+-+-+-()()11a b c bc =--++⎡⎤⎣⎦()()()111a b c =---()338327a b c -++⎡⎤≤=⎢⎥⎣⎦所以8.27ac bc ab abc ++-≤(当且仅当13a b c===时,等号成立).………………10分【命题意图】本题以三元不等式为载体考查二元基本不等式(三元均值不等式)的证明,涉及代数恒等变形等数学运算、充分体现了对考生的逻辑推理的核心素养及化归与转化能力的考察.深圳市2020年普通高中高三年级统一测试数学(理科)试题参考答案第16页共16页。
2020届江苏高三数学模拟试题以及答案1.已知集合U={-1.0.1.2.3.23},A={2.3},则U-A={-1.0.1.4.5.23}。
2.已知复数z=a+bi是纯虚数,则a=0.3.若输出y的值为4,则输入x的值为-1.4.该组数据的方差为 9.5.2只球都是白球的概率为 3/10.6.不等式f(x)>f(-x)的解集为x2.7.S3的值为 61/8.8.该双曲线的离心率为 sqrt(3)/2.9.该几何体的体积为27π/2.10.sin2α的值为 1/2.11.λ+μ的值为 1/2.12.离墙距离为 3.5m时,视角θ最大。
13.实数a的值为 2.14.CD的最小值为 3/2.15.在△ABC中,已知$a$,$b$,$c$分别为角$A$,$B$,$C$所对边的长度,且$a(\sin A-\sin B)=(c-b)(\sin B+\sin C)$。
1)求角$C$的值;2)若$a=4b$,求$\sin B$的值。
16.如图,在四棱锥$P-ABCD$中,底面$ABCD$是平行四边形,平面$BPC$⊥平面$DPC$,$BP=BC$,$E$,$F$分别是$PC$,$AD$的中点。
证明:(1)$BE\perp CD$;(2)$EF\parallel$平面$PAB$。
17.如图,在平面直角坐标系$xOy$中,已知椭圆$C$:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$,经过点$M(0,1)$。
1)求椭圆$C$的方程;2)过点$M$作直线$l_1$交椭圆$C$于$P$,$Q$两点,过点$M$作直线$l_1$的垂线$l_2$交圆$N(x_0,0)$于另一点$N$。
若$\triangle PQN$的面积为$3$,求直线$l_1$的斜率。
18.南通风筝是江苏传统手工艺品之一。
现用一张长$2$米,宽$1.5$米的长方形牛皮纸$ABCD$裁剪风筝面,裁剪方法如下:分别在边$AB$,$AD$上取点$E$,$F$,将三角形$AEF$沿直线$EF$翻折到$A'EF$处,点$A'$落在牛皮纸上,沿$A'E$,$A'F$裁剪并展开,得到风筝面$AEA'F$,如图$1$。
2020届高三第一次统一测试理科数学试题本试卷满分为150分,考试时间为120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.已知集合{}2|230A x x x =--≥,{}22|≤≤-=x x B ,则A B =I ( ) A .[]2,1--B .[)1,2-C .[]1,1-D .[)1,22. 若复数z 满足(1)42z i i -=+,则z =( )A .25BC .5D .173. 设S n 是等差数列{n a }的前n 项和,12a =-8,S 9=-9,则S 16= ( )A .-72B .72 C.36 D.-364.设向量→a ,→b ,满足2||2||==→→b a 且1|32|=+→→b a ,则向量→a 在向量→b 方向的投影为( )A. -2B. -1C. 1D. 25()cos 2παπα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则tan 2α=( )A .773 B .37 C .77D 6.设0.1log 0.2a =, 1.1log 0.2b =,0.21.2c =,0.21.1d =则( ) A .a b d c >>> B .c a d b >>> C .d c a b >>>D .c d a b >>>7.若βα,是两个不同的平面,m 为平面α内的一条直线,则“βα⊥”是“β⊥m ”的( )条件A.充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分也不必要 8.四棱锥P -ABCD 的所有侧棱长都为5,底面ABCD 是边长为2的正方形,则CD 与PA 所成角的余弦值为( ) A.255 B.35 C.45 D.559.已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且)3()5(-=+x f x f ,如果当[)4,0∈x 时,)2(log )(2+=x x f ,则)766(f =( )A .2-B .3C .3-D .210.将函数sin ()y x x x =+∈R 的图象向左平移(0)m m >个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A.π12B.π6C.π3D.5π611.已知)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,x x x f 2)(2+=,若)()2(2a f a f >-,则实数a 的取值范围是( )A.),2()1,(+∞--∞YB. )2,1(-C.)1,2(-D.),1()2,(+∞--∞Y 12.已知函数()e sin x f x x =,其中x ∈R ,e 2.71828=L 为自然对数的底数.当[0,]2x π∈时,函数()y f x =的图象不在直线y kx =的下方,则实数k 的取值范围是( )A .(,1)-∞B .(,1]-∞C .2(,e )π-∞ D .2(,e ]π-∞(Ⅱ卷 非选择题 满分90分)二、填空题(本题共有4小题,每小题5分,共20分)13.已知变量x ,y 满足约束条件20,2,0,x y y x y +-≥⎧⎪≤⎨⎪-≤⎩则2z x y =+的最大值为14.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a +=,则52S S = 15.在ABC ∆中,角C B A ,,的对边分别c b a ,,,若ABC ∆的面积为)(21222b a c --则内角C 的余弦值=16.在三棱锥A BCD -中,底面为Rt △,且BC CD ⊥,斜边BD 上的高为1,三棱锥A BCD -的外接球的直径是AB ,若该外接球的表面积为16π,则三棱锥A BCD -的体积的最大值为__________.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:60分.17.(本题满分12分)已知数列{}n a 满足()2n n S a n n =-∈*N . (1)证明:{}1n a +是等比数列;(2)求()13521n a a a a n +++++∈*N L .18.(本题满分12分)已知ABC ∆是斜三角形,内角C B A ,,所对的边的长分别为c b a ,,,且C a A c cos 3sin =(1)求角C;(2)若A A B C c 2sin 5)sin(sin ,21=-+=,求ABC ∆的面积。
南京市、盐城市2020届高三年级第一次模拟考试数 学 试 题(总分160分,考试时间120分钟)注意事项:1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分160分,考试形式闭卷. 2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上. 参考公式:柱体体积公式:V Sh =,锥体体积公式:13V Sh =,其中S 为底面积,h 为高.样本数据12,,,n x x x ⋅⋅⋅的方差2211()n i i s x x n ==-∑,其中11n i i x x n ==∑.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分. 不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上) 1.已知集合(0,)A =+∞,全集U R =,则ðU A= ▲ . 2.设复数2z i =+,其中i 为虚数单位,则z z ⋅= ▲ .3.学校准备从甲、乙、丙三位学生中随机选两位学生参加问卷调查,则甲被选中的概率为 ▲ .4.命题“R θ∀∈,cos sin 1θθ+>”的否定是 ▲ 命题.(填“真”或“假”)5.运行如图所示的伪代码,则输出的I 的值为 ▲ .6.已知样本y x ,,9,8,7的平均数是9,且110=xy ,则此样本的方差是 ▲ .7.在平面直角坐标系xOy 中,若抛物线24y x =上的点P 到其焦点的距离为3,则点P 到点O 的距离为 ▲ .00 101 S I While S S S I I I End For Print I←←≤←+←+(第5题图)8.若数列{}n a 是公差不为0的等差数列,1ln a 、2ln a 、5ln a 成等差数列,则21a a 的值为 ▲ . 9.在三棱柱111ABC A B C -中,点P 是棱1CC 上一点,记三棱柱111ABC A B C -与四棱锥11P ABB A -的体积分别为1V 与2V ,则21V V = ▲ . 10.设函数()sin()f x x ωϕ=+(0,02πωϕ><<)的图象与y轴交点的纵坐标为2, y 轴右侧第一个最低点的横坐标为6π,则ω的值为 ▲ . 11.已知H 是△ABC 的垂心(三角形三条高所在直线的交点),1142AH AB AC =+, 则cos BAC ∠的值为 ▲ .12.若无穷数列{}cos()n ω()R ω∈是等差数列,则其前10项的和为 ▲ . 13.已知集合{(,)16}P x y x x y y =+=,集合12{(,)}Q x y kx b y kx b =+≤≤+, 若P Q ⊆的最小值为 ▲ .14.若对任意实数]1,(-∞∈x ,都有1122≤+-ax x e x成立,则实数a 的值为 ▲ .二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内) 15.(本小题满分14分) 已知ABC ∆满足sin()2cos 6B B π+=.(1)若cos C =3AC =,求AB ; (2)若0,3A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且()4cos 5B A -=,求sin A .16.(本小题满分14分)如图,长方体1111D C B A ABCD -中,已知底面ABCD 是正方形,点P 是侧棱1CC 上的一点.(1)若1AC //平面PBD ,求PCPC 1的值; (2)求证:P A BD 1⊥.(第16题图)17.(本小题满分14分)如图,是一块半径为4米的圆形铁皮,现打算利用这块铁皮做一个圆柱形油桶.具体做法是从O 中裁剪出两块全等的圆形铁皮P 与Q ,做圆柱的底面,裁剪出一个矩形ABCD 做圆柱的侧面(接缝忽略不计),AB 为圆柱的一条母线,点A 、B 在O 上,点P 、Q 在O 的一条直径上,P 、Q 分别与直线BC 、AD 相切,都与O 内切.(1)求圆形铁皮P 半径的取值范围;(2)请确定圆形铁皮P 与Q 半径的值,使得油桶的体积最大.(不取近似值)(第17题图)18.(本小题满分16分)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率是e ,动点00(,)P x y 在椭圆C 上运动,当2PF x ⊥轴时,01x =,0y e =. (1)求椭圆C 的方程;(2)延长12,PF PF 分别交椭圆C 于点,A B (,A B 不重合),设11AF F P λ=,22BF F P μ=,求λμ+的最小值.(第18题图)19.(本小题满分16分)定义:若无穷数列{}n a 满足{}1n n a a +-是公比为q 的等比数列,则称数列{}n a 为“()M q 数列”.设数列{}n b 中11b =,37b =.(1)若24b =,且数列{}n b 是“()M q 数列”,求数列{}n b 的通项公式; (2)设数列{}n b 的前n 项和为n S ,且1122n n b S n λ+=-+,请判断数列{}n b 是否为 “()M q 数列”,并说明理由;(3)若数列{}n b 是“()2M 数列”,是否存在正整数,m n 使得4039404020192019m n b b <<?若存在,请求出所有满足条件的正整数,m n ;若不存在,请说明理由.20.(本小题满分16分)若函数()xxf x e aemx -=--()m R ∈为奇函数,且0x x =时()f x 有极小值0()f x .(1)求实数a 的值;(2)求实数m 的取值范围; (3)若02()f x e≥-恒成立,求实数m 的取值范围. 南京市、盐城市2020届高三年级第一次模拟考试数学附加题部分(本部分满分40分,考试时间30分钟)21.[选做题](在A 、B 、C 三个小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内) A .(选修4-2:矩阵与变换)y已知圆C 经矩阵332a M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦变换后得到圆22:13C x y '+=,求实数a 的值. B .(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系中,直线cos 2sin m ρθρθ+=被曲线4sin ρθ=截得的弦为AB ,当AB 是最长弦时,求实数m 的值.C .(选修4-5:不等式选讲)已知正实数,,a b c 满足1231a b c++=,求23a b c ++的最小值.[必做题](第22、23题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内) 22.(本小题满分10分)如图,1AA 、1BB 是圆柱的两条母线, 11A B 、AB 分别经过上下底面圆的圆心1O 、O ,CD 是下底面与AB 垂直的直径,2CD =.(1)若13AA =,求异面直线1A C 与1B D 所成角的余弦值; (2)若二面角11A CD B --的大小为3π,求母线1AA 的长.23.(本小题满分10分)设22201221(12)nin n i x a a x a x a x =-=++++∑(n N *∈),记0242n n S a a a a =++++.(1)求n S ;(2)记123123(1)n n n n n n n n T S C S C S C S C =-+-++-,求证:3||6n T n ≥恒成立.南京市、盐城市2020届高三年级第一次模拟考试数学参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分. 1.(,0]-∞ 2.5 3.234.真 5.6 6.27.8.3 9.2310.7 11 12.10 13.4 14.12- 二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内. 15.解:(1)由sin()2cos 6B B π+=可知B B B cos 2cos 21sin 23=+, 移项可得3tan =B ,又),0(π∈B ,故3π=B , ……………………………………………2分又由c o s 3C =,),0(π∈C 可知33co s 1s i n 2=-=C C , ……………………………4分故在A B C ∆中,由正弦定理C c B b sin sin =可得 C ABAC sin 3sin =π,所以2=AB . ………………7分(2)由(1)知3π=B ,所以0,3A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,)3,0(3ππ∈-A ,由()4cos 5B A -=即54)3cos(=-A π可得53)3(c o s 1)3si n (2=--=-A A ππ, ……………10分 ∴1033453215423)3sin(3cos )3cos(3sin ))3(3sin(sin -=⋅-⋅=---=--=A A A A ππππππ.…14分16.(1)证明:连结AC 交BD 于点O ,连结OP , 又因为1//AC 平面PBD ,⊂1AC 平面1ACC平面1ACC 平面OP BDP =,所以1//AC OP ……………3分 因为四边形ABCD 是正方形,对角线AC 交BD 于点O , 所以点O 是AC 的中点,所以AO OC =,所以在1ACC ∆中,11PC AOPC OC==. ……………6分 (2)证明:连结11A C .因为1111ABCD A B C D -为直四棱柱,所以侧棱1C C 垂直于底面ABCD , 又BD ⊂平面ABCD ,所以1CC BD ⊥.…………………………………………………………………8分 因为底面ABCD是正方形,所以A C ⊥. ……………………………………………………10分 又1AC CC C =,AC ⊂面11ACC A , 1CC ⊂面11ACC A , 所以BD ⊥面11ACC A . ……………………………………… …………………………………………12分又因为1111,P CC CC ACC A ∈⊂面,所以11P ACC A ∈面,又因为111A ACC A ∈面, 所以A 1P Ì面ACC 1A 1,所以1BD A P ⊥.………………………………………………14分17.解:(1)设P 半径为r ,则)2(4r AB -=,所以P 的周长2)2(41622r BC r --≤=π, ………………………………………………4分解得 4162+≤πr ,故P 半径的取值范围为]416,0(2+π. ……………………………………………6分(2)在(1)的条件下,油桶的体积)2(422r r AB r V -=⋅=ππ, ……………………………………8分设函数),2()(2x x x f -=]416,0(2+∈πx ,所以234)(x x x f -=',由于 344162<+π, 所以()0f x '>在定义域上恒成立, 故()f x 在定义域上单调递增,即当4162+=πr 时,体积取到最大值. ………………………………………………13分 答:P 半径的取值范围为]416,0(2+π,当4162+=πr 时,体积取到最大值. ………………………14分18.解:(1)由当2PF x⊥轴时01x =,可知1c =, …………………………………………………2分将01x =,0y e =代入椭圆方程得22211e a b+=(※),而1c e a a==,22221b a c a =-=-,代入(※)式得222111(1)a a a +=-, 解得22a =,故21b =,∴椭圆C 的方程为2212x y +=.…………………………………………………4分 (2)方法一:设11(,)A x y ,由11AF F P λ=得10101(1)x x y y λλ--=+⎧⎨-=⎩,故10101x x y y λλλ=---⎧⎨=-⎩, 代入椭圆的方程得2200(1)()12x y λλλ---+-=(#), ………………………………………………8分又由220012x y +=得220012x y =-,代入(#)式得222001(1)2(1)22x x λλλ+++-=, 化简得203212(1)0x λλλλ+-++=,即0(1)(312)0x λλλ+-+=,显然10λ+≠,∴03120x λλ-+=,故132x λ=+.……………………………………………………………………12分同理可得0132u x =-,故200011623232943x x x λμ+=+=≥+--,当且仅当00x =时取等号,故λμ+的最小值为23. ………………………………………………16分 方法二:由点A ,B 不重合可知直线PA 与x 轴不重合,故可设直线PA 的方程为1x my =-,联立22121x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消去x 得22(2)210m y my +--=(☆),设11(,)A x y ,则1y 与0y 为方程(☆)的两个实根,由求根公式可得0,1y =,故01212y y m -=+,则121(2)y m y -=+,……………………8分将点00(,)P x y 代入椭圆的方程得220012x y +=, 代入直线PA 的方程得001x my =-,∴001x m y +=,由11AF F P λ=得10y y λ-=,故10y y λ=-2222000111(2)[()2]x m y y y ==+++ 2222000001111(1)232(1)2(1)2x y x x x ===+++++-.…………………………………………………12分同理可得0132u x =-,故200011623232943x x x λμ+=+=≥+--, 当且仅当00x =时取等号,故λμ+的最小值为23. ………………………………………………16分 注:(1)也可设,sin )P θθ得λ=,其余同理.(2)也可由116λμ+=运用基本不等式求解λμ+的最小值.19.解:(1)∵24b =,且数列{}n b 是“()M q 数列”,∴322174141b b q b b --===--,∴111n nn n b b b b +--=-,∴11n n n n b b b b +--=-,………………………………2分故数列{}n b 是等差数列,公差为213b b -=, 故通项公式为1(1)3n b n =+-⨯,即32n b n =-. ………………………………………………4分(2)由1122n n b S n λ+=-+得232b λ=+,3437b λ=+=,故1λ=.方法一:由11212n n b S n +=-+得2112(1)12n n b S n ++=-++,两式作差得211122n n n b b b +++-=-,即21132n n b b ++=-,又252b =,∴21132b b =-,∴1132n n b b +=-对n N *∈恒成立,……………………6分则1113()44n n b b +-=-,而113044b -=≠,∴104n b -≠,∴114314n n b b +-=-, ∴1{}4n b -是等比数列, ………………………………………………………………………………8分∴1111(1)33444n n n b --=-⨯=⨯,∴11344n n b =⨯+,∴2121111111(3)(3)444431111(3)(3)4444n n n n n n n nb b b b ++++++⨯+-⨯+-==-⨯+-⨯+, ∴{}1n n b b +-是公比为3的等比数列,故数列{}n b 是“()M q 数列”.………………………………10分方法二:同方法一得1132n n b b +=-对n N *∈恒成立, 则21132n n b b ++=-,两式作差得2113()n n n n b b b b +++-=-,而21302b b -=≠, ∴10n n b b +-≠,∴2113n n n nb b b b +++-=-,以下同方法一. ……………………………………10分(3)由数列{}n b 是“()2M 数列”得1121()2n n n b b b b -+-=-⨯,又32212b b b b -=-,∴22721b b -=-,∴23b =,∴212b b -=,∴12n n n b b +-=,∴当2n ≥时,112211()()()n n n n n b b b b b b b b ---=-+-++-+12222121n n n --=++++=-, 当1n =时上式也成立,故21n n b =-, ……………………………………12分假设存在正整数,m n 使得4039404020192019m n b b <<,则40392140402019212019m n -<<-, 由2140391212019m n->>-可知2121m n ->-,∴m n >,又,m n 为正整数,∴1m n -≥,又212(21)2121404022121212019m m n n m n m n m nn nn ------+--==+<---, ∴4040232019m n-<<,∴1m n -=,∴21122121m n n -=+--,∴40391404022019212019n <+<-, ∴2020222021<<n ,∴10n =,∴11m =,故存在满足条件的正整数,m n ,11m =,10n =. ……………………………………16分20.解:(1)由函数)(x f 为奇函数,得0)()(=-+x f x f 在定义域上恒成立, 所以 0=+-+----mx ae e mx ae e x x x x , 化简可得)()1(=+⋅--x x e e a ,所以1=a . ………………………………………………3分 (2)法一:由(1)可得mx e e x f x x --=-)(,所以xx x xxeme e m e e x f 1)(2+-=-+='-, 其中当2≤m 时,由于012≥+-x x me e 恒成立,即0)(≥'x f 恒成立,故不存在极小值. ………………………………………………5分 当2>m 时,方程012=+-mt t 有两个不等的正根)(,2121t t t t <, 故可知函数mx e e x f x x --=-)(在),(ln ),ln ,(21+∞-∞t t 上单调递增, 在)ln ,(ln 21t t 上单调递减,即在2ln t 处取到极小值, 所以,m 的取值范围是),2(+∞. ………………………………………………9分法二:由(1)可得mx e e x f x x --=-)(, 令m e e x f x g xx-+='=-)()(,则xx xxee ee x g 1)(2-=-='-,故当0≥x 时,)(≥'x g ;当0<x 时,0)(<'x g , …………………………………………5分 故)(x g 在)0,(-∞上递减,在),0(+∞上递增, ∴m g x g -==2)0()(min ,若02≥-m ,则0)(≥x g 恒成立,)(x f 单调递增,无极值点;所以02)0(<-=m g ,解得2>m ,取m t ln =,则01)(>=mt g , 又函数)(x g 的图象在区间],0[t 上连续不间断,故由函数零点存在性定理知在区间),0(t 上,存在0x 为函数)(x g 的零点,)(0x f 为)(x f 极小值.所以,m 的取值范围是),2(+∞. ………………………………………………9分 (3)由0x 满足m e e x x =+-00,代入mx e e x f x x --=-)(, 消去m可得00)1()1()(000x x e x e x x f -+--=, ……………………………………11分构造函数x x e x e x x h -+--=)1()1()(, 所以)()(xxe ex x h -='-,当0≥x 时,012≤-=--xxxxee e e, 所以当0≥x 时,0)(≤'x h 恒成立,故h (x )在[0,+∞)上为单调减函数,其中eh 2)1(-=, ……13分则02()f x e≥-可转化为0()(1)h x h ≥, 故10≤x ,由m e e x x =+-00,设x x e e y -+=,可得当0≥x 时,0≥-='-x x e e y ,x x e e y -+=在]1,0(上递增,故ee m 1+≤, 综上,m的取值范围是]1,2(ee + . ………………………………………………16分附加题答案21.(A )解:设圆C 上一点(,)x y ,经矩阵M 变换后得到圆C '上一点(,)x y '', 所以332a x x y y '⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥'-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,所以332ax y x x y y'+=⎧⎨'-=⎩,………………………………………………………5分 又圆22:13C x y '+=,所以圆C 的方程为22(3)(32)13ax y x y ++-=,化简得222(9)(612)1313a x a xy y ++-+=, 所以2913612a a ⎧+=⎨-=⎩,解得2a =. ………………………………………………………10分21.(B )解:以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴(单位长度相同)建立平面直角坐标系, 由直线cos 2sin m ρθρθ+=,可得直角坐标方程为20x y m +-=, 又曲线4sin ρθ=,所以24s i n ρρθ=,其直角坐标方程为22(2)4x y +-=, ………………5分所以曲线4sin ρθ=是以(0,2)为圆心,2为半径的圆,为使直线被曲线(圆)截得的弦AB 最长,所以直线过圆心(0,2), 于是02m +⋅-=,解得4m =. ……………………………………………………10分 21.(C )解:因1231a b c ++=,所以149123a b c++=, 由柯西不等式得214923(23)()(123)23a b c a b c a b c++=++++≥++,即2336a b c ++≥, (5)分当且仅当1492323a b c a b c==,即a b c ==时取等号,解得6a b c ===,所以当且仅当6a b c ===时,23a b c ++取最小值36. ……………………………………10分22.解:(1)以CD ,AB ,1OO 所在直线建立如图所示空间直角坐标系O xyz -,由2CD =,13AA =,所以(0,1,0)A -,(0,1,0)B ,(1,0,0)C -,(1,0,0)D ,1(0,1,3)A -,1(0,1,3)B ,从而1(1,1,3)AC =--,1(1,1,3)B D =--,所以117cos ,11A CB D <>==, 所以异面直线1A C与1B D所成角的余弦值为711. …………………………………………4分 (2)设10AA m =>,则1(0,1,)A m -,1(0,1,)B m , 所以1(1,1,)A C m =--,1(1,1,)B D m =--,(2,0,0)CD =, 设平面1A CD 的一个法向量1111(,,)n x y z =,所以1111111200n CD x n ACx y mz ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+-=⎪⎩,所以10x =,令11z =,则1y m =, 所以平面1A CD 的一个法向量1(0,,1)n m =, 同理可得平面1B CD 的一个法向量2(0,,1)n m =-, 因为二面角11A CD B --的大小为3π,所以121cos ,2n n <>==, 解得m =m =, 由图形可知当二面角11A CDB --的大小为3π时,m = …………………………………10分注:用传统方法也可,请参照评分. 23.解:(1)令1=x 得01220n a a a a ++++=,令1-=x 得12201232123333(91)2n n n n a a a a a a --+-+-+=+++=-,两式相加得024232()(912nn a a a a ++++=-,∴3(91)4nn S =-.…………………………………3分(2)123123(1)n nn n n n n n T S C S C S C S C =-+-++-{}1122331233[999(1)9][(1)]4n n n n nn n n n n n n n C C C C C C C C =-+-++---+-++- {}0011223301233[9999(1)9][(1)]4n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C =-+-++---+-++- 001122333[9999(1)9]4n n n n n n n n C C C C C =-+-++- 0011223[(9)(9)(9)(9)]4n n n n n n C C C C =-+-+-++- 33[1(9)](8)44n n =+-=⨯-…………………………………………………………………………………7分要证3||6n T n ≥,即证384n⨯36n ≥,只需证明138n n -≥,即证12n n -≥, 当1,2n =时,12n n -≥显然成立;当3n ≥时,1011011111121(1)n n n n n n n C C C C C n n -------=+++≥+=+-=,即12n n -≥, ∴12n n -≥对*n N ∈恒成立.综上,3||6n T n ≥恒成立.……………………………………………………………………………………10分 注:用数学归纳法或数列的单调性也可证明12n n -≥恒成立,请参照评分.。
理科数学答案全解全析一、选择题1. 【答案】D【解析】集合 A 满足: x2 3x 4 0 ,( x 4)( x 1) 0 , x 4 或x 1 , A {x | x 4 或 x 1} , CU A={x | 1 x 4} , y 2x 2 2 , B {y | y 2} ,可知 (CU A) B {x | 2 x 4} .故选 D. 2. 【答案】A【解析】 z 1 i (1 i)(1 2i) 1 3i ,复数 z 的虚部为 3 ,1 2i555故错误;② | z | ( 1)2 ( 3)2 10 ,故错误;③复数 z 对应的555点为 ( 1 , 3) 为第三象限内的点,故正确;④复数不能比较大小, 55故错误.故选 A.3. 【答案】C【解析】 Sn 2an 4 ,可得当 n 1 时, a1 2a1 4 , a1 4 ,当n 2时,S n 12 an 14与已知相减可得an an 12,可知数列{ an } 是首项为 4,公比为 2 的等比数列, a5 4 24 64 .故选 C.4. 【答案】D【解析】可知降落的概率为pA22 A55 A661 3.故选D.5. 【答案】C【解析】函数 f (x) 2 020x sin 2x 满足 f (x) 2 020x sin 2x f (x) ,且 f (x) 2 020 2cos 2x 0 ,可知函数 f (x) 为单调递增的奇函数, f (x2 x) f (1 t) 0 可以变为 f (x2 x) f (1 t) f (t 1) ,可知 x2 x t 1 ,t x2 x 1 ,x2 x 1 (x 1)2 2 3 3 ,可知实数 t 3 ,故实数 t 的取值范围为 (∞,3] .故选 C.44446. 【答案】A【解析】双曲线的渐近线方程为 y 3x ,可得双曲线的方程为x2 y2 ,把点 P(2,3) 代入可得 4 3= , 1 ,双曲线的 3方程为 x2 y2 1,c2 1 3 4,c 2,F(2,0) ,可得 A(2,2 3) , 3B(2, 23),可得SAOB1 224343 .故选 A.7. 【答案】B【解析】 f (x) sin(x π )sin x cos2 x3 (sin x cos π cos x sin π )sin x 1 cos 2x332 3 sin 2x 1 cos 2x 3 1 ( 3 sin 2x 1 cos 2x) 3444 2224 1 sin(2x π ) 3264把函数 f (x) 的图象向右平移 π 单位,再把横坐标缩小到原来的一 6半,得到函数 g(x) ,可得 g (x) 1 sin(4x π ) 3 ,最小正周期为2642π π ,故选项 A 错误; x π , 4x π 4 π π π ,故选426666 2项 B 正确;最大值为 1 3 5 ,故选项 C 错误;对称中心的方程 244为 (kπ π ,3)(k Z) ,故选项 D 错误.故选 B. 4 24 48. 【答案】D【解析】可知 BDC 120°,且 AD 3 ,BD DC 1 ,在 BDC中,根据余弦定理可得 BC 2 1 1 2 11 cos120° 3, BC 3 ,据正弦定理可得 BC 2r , sin120°3 32r,r 1 , O1 为 BDC2的外心,过点 O1 作 O1O 平面 BDC , O 为三棱锥 A BCD 的外 接球的球心,过点 O 作 OK AD , K 为 AD 的中点,连接 OD 即为外接球的半径 R 12 ( 3 )2 7 ,可得外接球的表面积为22S 4πR2 4π ( 7 )2 7π .故选 D. 29. 【答案】C【解析】二项式 (x y)n 的展开式的二项式项的系数和为 64 ,可得 2n 64 ,n 6 ,(2x 3)n (2x 3)6 ,设 x 1 t ,2x 3 2t 1 ,(2x 3)n (2x 3)6 (2t 1)6 a 0 a1t a 2t 2 a 6t 6 ,可得 Tr1 C64 (2t)6414 C64 22t 2 60t 2 ,可知 a2 60 .故选 C. 10.【答案】A【解析】设点 P(x0 ,y0) ,则 x0 y0 6 0 ,则过点 P 向圆 C 作切 线,切点为 A,B ,连接 AB ,则直线 AB 的方程为 xx0 yy0 4 ,可得y0x06,代入可得(xy) x06y40,满足 x y 0 6y 4 0 x 2 3,故过定点为M(2,2).故选A. y2 33311.【答案】B【解析】f (x) log2 (x2 e|x|) ,定义域为 R ,且满足 f ( x) f (| x |) ,当 x 0 时,单调递增,而 (5)0.2 1 , 0 (1)0.3 1 , b a ,42cf(log 125) 4f( log25) 4f(log25 4),而0log25 4 log221, 2( 1 )0.3 21 2, log 25 4 (1)0.3 , 2f(log25) 4f(( 1 )0.3 ) 2,故 c a,故 c a b .故选 B.12.【答案】D【解析】f (x1) f (x2 ) x1 x21 x1x2,不妨设 x1x2 ,则f( x1) f (x2 ) 1 x21 x1,整理可得f (x1) 1 x1f (x2 ) 1 x2,设函数 h(x) f (x) 1 xa ln xx1 x在[e2 ,e4 ]上单调递减,可知 h'(x)a(1 ln x2x)1 x20,可知 a 1 1 lnx,而函数F ( x)1 1 lnx在[e2,e4 ]单调递增,F (x)maxF (4)11 41 3,可知实数a 1 3.故选D.二、填空题13.【答案】 9 5 5【解析】向量 a b在 a上的投影为| a b|cos (a b) a|a| (1,5) (1,2) 9 5 .5514.【答案】 5 2 6【解析】首先作出可行域,把 z ax by(a 0,b 0) 变形为 y a x z ,根据图象可知当目标函数过点 A 时,取最大值为 1, bb理科数学答案第 1 页(共 4 页) x 2x y 1 0 y40A(3,2),代入可得3a2b1,则1 a1 b3a a2b 3a 2b 3 2b 3a 2 5 2 2b 3a 5 2 6 ,当且仅当bababb 6 a 取等号,可知最小值为 5 2 6 .故选 C. 215.【答案】 4 3【解析】 cos A cos B 2 3 sin C ,根据正弦定理 sin B cos A ab3asin Acos B 2 3 sin B sin C ,可知 sin( A B) 2 3 sin B sin C ,33sin C 2 3 sin B sin C ,sin B 3 ,在 ABC 内,可知 B π 或3232π ,因为锐角 ABC ,可知 B π ,利用余弦定理可得 b2 a2 c2 332ac cos B a2 c2 ac 2ac ac ac ,可知 ac 16 ,则 ABC 的面积的最大值 1 ac sin B 1 16 3 4 3 ,当且仅当 a c 时,取222等号,故面积的最大值为 4 3 .16.【答案】 4 5【解析】抛物线 C :y2 2 px( p 0) 的准线方程为 x 2 ,可知抛物线 C 的方程为:y2 8x ,设点 A(x1 ,y1) ,B(x2 ,y2 ) ,AB 的中点为 M (x0 ,y0 ) ,则 y12 8x1 ,y22 8x2 两式相减可得 ( y1 y2 )( y1 y2 ) 8(x1 x2 ),y1 y2 x1 x2 8 y1 y2 ,可知 8 (1) 1 2 y0 x0 y0 6 0,解得 x0 y02 4,可得 M(2,4),则 OA OB 2OM 2(2,4) (4,8) ,可得 | OA OB | | (4,8) | 42 82 4 5 .三、解答题17.【解析】(1) a1 1,an1 2an 1 ,可得 an1 1 2(an 1) ,{an 1} 是首项为 2,公比为 2 的等比数列.--------------- 2 分 an 1 2 2n1 2n , an 2n 1 .即数列 { an } 的通项公式 an 2n 1 .--------------- 4 分数列 { bn } 的前 n 项的和为 Sn n2 ,可得 b1 S1 1 ,当 n 2 时, bn Sn Sn1 n2 (n 1)2 2n 1 ,故数列 { bn } 的通项公式为 bn 2n 1 .--------------- 6 分(2)可知 cn bn an (2n 1) (2n 1) (2n 1) 2n (2n 1) --------------- 7 分设 An 1 2 3 22 5 23 (2n 1) 2 n , 2 An 1 22 3 23 (2n 3) 2 n (2n 1) 2 n 1 , 两式相减可得 An 2 2(22 23 2 n) (2n 1) 2 n 1 ,可得 An 6 (2n 1) 2n1 2n2 ,--------------- 10 分而数列 {2n 1}的前n项的和为Bn(1 2n 1) 2nn2,所以 Tn 6 (2n 1) 2n1 2n2 n2 .--------------- 12 分 18.【解析】(1)证明: PD 面 ABCD , PD BC ,在梯形 ABCD 中,过 B 作 BH DC 交 DC 于 H , BH 1 ,BD DH 2 BH 2 1 1 2 ,BC 2 ,( 2)2 ( 2)2 22 ,即 DB2 BC 2 DC 2 ,即 BC DB .--------------- 2 分 BC DB , PD BD D , BC 平面 PDB , BC 平面 EBC 平面 PBC 平面 PDB .--------------- 4 分 (2)连接 PH , BH 面 PDC ,BPH 为 PB 与面 PDC 所成的角, tan BPH BH 1 , BH 1 , PH 2 , PH 2 PD2 DH 2 PH 2 , PD2 1 2 , PD 1 ,--------------- 6 分以 D 为原点,分别以 DA , DC 与 PD 为 x ,y ,z 轴,建立如图所示的E(空0间,2直,角12)坐,标可系知,则PBP(0(1,,01,,1) ,1)A,(A1,B0,(00),,1B,(01),1,,0) ,C (0,2,0) ,设平面PAB 可知 PB a AB a 设平面 PEB的法向量为 a (x,y,z) , 0 0 xy y z 00,可取 a(1,0,1),-----------的法向量为 b(x,y ,z ) ,BE(1,1,1),8分2可知 PB BE b b 0 0 x x y y z 1 2 z0 0 ,可取 b(3,1,4),-----10分可知两向量的夹角的余弦值为 cos a b 1 3 0 11 4| a || b | 1 1 32 1 42 7 13 ,可知两平面所成的角为钝角,可知两平面所成角的余弦 26值为 7 13 .--------------- 12 分 2619.【解析】(1)完成 2 2 列联表, 满意 不满意总计男生302555女生50合计80156540120 ----------- 4 分根据列联表中的数据,得到 K 2 120 (30 15 25 50)2 55 65 80 40 960 6.713 6.635 ,所以有 99% 的把握认为对“线上教育是否 143满意与性别有关”.--------------- 6 分(2)由(1)可知男生抽 3 人,女生抽 5 人, 0,1,2,3 .P(0)C53 C835 ,P( 28 1)C52C31 C8315 28,P(2)C51C32 C8315 ,P( 563)C33 C831 56.---------------8分可得分布列为0123P515152828561------------ 10 分56可得 E( ) 0 5 1 15 2 15 3 1 9 .--------------- 12 分 28 28 56 56 820.【解析】(1)x2 4 y ,焦点 F (0 , 1) ,代入得 b 1,e c 2 , a2a2 b2 c2 ,解得 a2 2,b2 1 , x2 y2 1 ,-------------- 2 分 2 直线的斜率为 1,且经过 (1,0) ,则直线方程为 y x 1 ,联立 x2 2y2 1,解得y x 1,x y 0 1或 x y 4 3 1 3, ,C(0,1) ,D( 4 ,1) ,--------------- 4 分 33理科数学答案第 2 页(共 4 页)| CD | 4 2 ,又原点 O 到直线 y x 1 的距离 d 为 2 ,32 SCOD1 2| CD|d1 242 32 2 .--------------- 6 分 23(2)根据题意可知直线 m 的斜率存在,可设直线 m 的方程为: y kx t,ykxt,联立 x2 2y2 1,(2k 2 1)x24ktx2t 220,可得 (4kt)2 4(2k 2 1)(2t 2 2) 0 ,整理可得 t 2 2k 2 1 ,可知 F2 (1,0) , A(1,k t),B(2,2k t) ,--------------- 8 分则 | AF2 | (1 1)2 (k t 0)2 k 2 2kt t2| BF2 | (2 1)2 (2k t 0)2 1 (4k 2 4kt t2) k 2 2kt t2 2 为定值.--------------- 12 分 2k 2 4kt 2t 2 221.【解析】(1)函数 f (x) 的定义域为 (0, ∞) ,f (x) x a 1 x2 ax 1 ,设 h(x) x2 ax 1 ,xx函数 h(x) 在 (1,3) 内有且只有一个零点,满足 h(1) h(3) 0 ,可得 (1 a 1)(9 3a 1) 0 ,解得 2 a 10 , 3故实数 a 的取值范围为 (2,10) .--------------- 4 分3(2) 2 f (x) 2x 2 (a 1)x2 ,可以变形为 2ln x 2x 2 a(x22x),因为x0,可得a 2ln x x2 2x 2x2,--------------6分设g(x)2ln x 2x x2 2x2,g' ( x)2(x 1)(2ln x (x2 2x)2x).设 h(x) 2 ln x x ,h(x) 在 (0, ∞) 单调递增,h(1 ) 2ln 2 1 0 , h(1) 1 0 .22故存在一点 x0 (0.5,1) ,使得 h(x0 ) 0 ,--------------- 8 分当 0 x x0 时, h(x) 0,g'(x) 0 ,函数 g(x) 单调递增;当 x x0 时, h(x) 0,g'(x) 0 ,函数 g(x) 的最大值为 g(x0) ,且 2 ln x0 x0 0 ,--------------- 10 分g (x)max g(x0) 2ln x0 2x0 2 x02 2x01 x0,可知 a 1 x0,又1 x0 (1,2) ,可得整数 a 的最小值为 2.--------------- 12 分22.【解析】(1)由题可知:2 2 2 cos2 6 , 2(x2 y2 ) x2 6 ,曲线 C 的直角坐标方程为 y2 x2 1 , 32直线 l 的普通方程为 3x 4 y 4 3a 0 ,--------------- 3 分两方程联立可得 33x2 6 (4 3a)x (4 3a)2 48 0 ,可知 [6 (4 3a)]2 4 33 [(4 3a)2 48] 0 ,解得 a 66 4 或 a 66 4 .--------------- 6 分33(2)曲线 C 的方程y2x21,可设x 2 cos ,32 y 3 sin则 2x 3y 2 2 cos 3 3 sin (2 2)2 (3 3)2 sin( ) ,其中 tan 2 6 ,可知最大值为 9(2 2)2 (3 3)2 35 .--------------- 10 分 23.【解析】(1)当 a 1 时, f (x) | 3x 6 | | x 1 | x 10 ,当 x 1时, (3x 6) (x 1) x 10 ,解得 x 1 , 可得 x 1;--------------- 2 分 当 1 x 2 时, (3x 6) (x 1) x 10 ,解得 x 1 , 可得 x 1; 当 x 2 时, (3x 6) (x 1) x 10 ,解得 x 5 , 综上可得 {x | x 5或x 1} .--------------- 4 分 (2)由 f (x) 0 可知, f (x) | 3x 6 | | x 1| ax 0 , | 3x 6 | | x 1| ax ,设 g(x) | 3x 6 | | x 1| , h(x) ax , 同一坐标系中作出两函数的图象如图所示,--------------- 6 分 4x 5,x 1, g(x) 2x 7,1 x 2,可得 A(2,3) , 4x 5,x 2, 当函数 h(x) 与函数 g (x) 的图象有两个交点时,方程 f (x) 0 有两 个不同的实数根,--------------- 8 分由函数图象可知,当 3 a 4 时,有两个不同的解,故实数 a 的 2取值范围为 ( 3 ,4) .--------------- 10 分 2理科数学答案第 3 页(共 4 页)理科数学答案第 4 页(共 4 页)。
○…………装…………学校:___________姓名:号:____○…………装…………绝密★启用前高中数学2020年高考模拟(一)试卷副标题考试范围:xxx ;考试时间:100分钟;命题人:xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明一、单选题1.(2分)已知M,N 都是U 的子集,则图中的阴影部分表示( )A .M∪NB .∪U (M∪N)C .(∪U M)∩ND .∪U (M∩N)2.(2分)已知f(x)=2x2x +1+ax ,若f(ln3)=2,则f(ln 13)等于( ) A .-2 B .-1 C .0 D .13.(2分)如图所示某公司的组织结构图,信息部被( )直接领导A .专家办公室B .开发部C .总工程师D .总经理 4.(2分)已知z 为复数,若()1i i z ⋅+=(i 是虚数单位),则z = A .1BC .12D 5.(2分)要得到3sin(2)4y x π=+的图象,只需将32y sin x =的图象 ( )A .向左平移4π个单位 B .向右平移4π个单位 ππ○………※※请※※不○………6.(2分)数列{}n a 是以a 为首项,q 为公比的等比数列,数列{}n b 满足121(1,2,)n n b a a a n =++++=,数列{}n c 满足122(1,2,)n n c b b b n =++++=,若{}n c 为等比数列,则a q +=( )A B .3C D .6二、填空题7.(3分)若关于x 的方程|x -1|-kx =0有且只有一个正实数根,则实数k 的取值范围是________.8.(3分)平面直角坐标系中,e 为单位向量,a 向量满足3a e λ⋅=,其中λ为正常数,若2||||a a te λ≤+对任意实数t 成立,则||a 的取值范围是________ 9.(3分)已知椭圆x 2+y 24=1,A 、B 是椭圆的左右顶点,P 是椭圆上不与A 、B 重合的一点,PA 、PB 的倾斜角分别为α、β,则cos(α−β)cos(α+β)=______. 10.(3分)有以下说法:①一年按365天计算,两名学生的生日相同的概率是1365;①买彩票中奖的概率为0.001,那么买1 000张彩票就一定能中奖;①乒乓球赛前,决定谁先发球,抽签方法是从1~10共10个数字中各抽取1个,再比较大小,这种抽签方法是公平的;①昨天没有下雨,则说明“昨天气象局的天气预报降水概率是90%”是错误的. 根据我们所学的概率知识,其中说法正确的序号是___.11.(3分)已知f (x )=2tan x -,则f 的值为________.12.(3分)等比数列{a n }中,S 3=3,S 6=9,则a 13+a 14+a 15=________.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、解答题13.(12分)已知ΔABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且∠C =120°. (1)若c =1,求ΔABC 面积的最大值; (2)若a =2b ,求tanA .…………○…………………○学校:________…………○…………………○OP OA OB λμ=+(,λμ∈R ).(1)若P 是BC 的中点,求λμ+的值; (2)若A 、B 、P 三点共线,求证:1λμ+=.15.(12分)已知向量a =(1,-3,2),b =(-2,1,1),点A(-3,-1,4),B(-2,-2,2). (1)求|2a +b |;(2)在直线AB 上,是否存在一点E,使得OE ∪ b ?(O 为原点)16.(12分)已知圆M 的方程为:222260x y x y +---=,以坐标原点为圆心的圆N与圆M 相切.(1)求圆N 的方程;(2)圆N 与x 轴交于E 、F 两点,圆内的动点D 使得DE 、DO 、DF 成等比数列,求DE DF ⋅的取值范围;(3)过点M 作两条直线分别与圆N 相交于A 、B 两点,且直线MA 和直线MB 的倾斜角互补,试判断直线MN 和AB 是否平行?请说明理由. 17.(12分)已知椭圆C 1:x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)过点A(1,√22),其焦距为2. (1)求椭圆C 1的方程;(2)已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则椭圆在其上一点A(x 0,y 0)处的切线方程为,试运用该性质解决以下问题:(i )如图(1),点B 为C 1在第一象限中的任意一点,过B 作的切线,分别与x 轴和y 轴的正半轴交于C,D 两点,求ΔOCD 面积的最小值; (ii )如图(2),过椭圆C 2:x 28+y 22=1上任意一点P 作C 1的两条切线PM 和PN ,切点分别为M,N .当点P 在椭圆C 2上运动时,是否存在定圆恒与直线MN 相切?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.线…………○……线…………○……图(1) 图(2) 18.(12分)判断函数f(x)=4x +x 2-23x 3在区间[-1,1]上零点的个数,并说明理由. 19.(12分)已知函数()(,)xxf x ax b a b R e =++∈. (1)若()f x 在R 上是单调递增函数,求a 的取值范围;(2)若当(1,0)a ∈-时,函数()f x 的最大值为2b ,求证:0b >. 20.(12分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点,n S n n⎛⎫⎪⎝⎭在直线11122y x =+上. (1)求数列{}n a 的通项公式;[来 (2)设()()13211211n n n b a a +=--,求数列{}n b 的前n 项和为n T ,并求使不等式20n kT >对一切*n N ∈都成立的最大正整数k 的值. 21.(12分)设2112121...,...n nn n n n n n a q q q A C a C a C a -=++++=+++.(1)用q 和n 表示n A ;(2)又设12...2nn n A b b b +++=,求证:数列{}n b 是等比数列. 22.(12分)当1205m ≤<时,关于x 的不等式2330mx mx m +++>对一切实数x 恒成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,请举出反例.。
南京市、盐城市2020届高三年级第一次模拟考试数学参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.1.(,0] 2.5 3.234.真 5.6 6.2 7.8.3 9.23 10.7 11.3 12.10 13.4 14.12-二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内. 15.解:(1)由sin()2cos 6B B π+=可知B B B cos 2cos 21sin 23=+, 移项可得3tan =B ,又),0(π∈B ,故3π=B , ……………………………………………2分又由cos 3C =,),0(π∈C 可知33cos 1sin 2=-=C C , ……………………………4分故在ABC ∆中,由正弦定理C c B b sin sin =可得 C ABAC sin 3sin =π,所以2=AB . ………………7分 (2)由(1)知3π=B ,所以0,3A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,)3,0(3ππ∈-A ,由()4cos 5B A -=即54)3cos(=-A π可得53)3(cos 1)3sin(2=--=-A A ππ , ……………10分∴1033453215423)3sin(3cos )3cos(3sin ))3(3sin(sin -=⋅-⋅=---=--=A A A A ππππππ.…14分16.(1)证明:连结AC 交BD 于点O ,连结OP , 又因为1//AC 平面PBD ,⊂1AC 平面1ACC平面1ACC 平面OP BDP =,所以1//AC OP ……………3分 因为四边形ABCD 是正方形,对角线AC 交BD 于点O , 所以点O 是AC 的中点,所以AO OC =,所以在1ACC ∆中,11PC AOPC OC==. ……………6分 (2)证明:连结11A C .因为1111ABCD A B C D -为直四棱柱,所以侧棱1C C 垂直于底面ABCD ,又BD ⊂平面ABCD ,所以1CC BD ⊥.…………………………………………………………………8分 因为底面ABCD 是正方形,所以AC BD ⊥. ……………………………………………………10分 又1ACCC C =,AC ⊂面11ACC A , 1CC ⊂面11ACC A ,所以BD ⊥面11ACC A . ……………………………………… …………………………………………12分 又因为1111,P CC CC ACC A ∈⊂面,所以11P ACC A ∈面,又因为111A ACC A ∈面,所以A 1P ⊂面ACC 1A 1,所以1BD A P ⊥. ………………………………………………14分17.解:(1)设P 半径为r ,则)2(4r AB -=,所以P 的周长2)2(41622r BC r --≤=π, ………………………………………………4分解得 4162+≤πr ,故P 半径的取值范围为]416,0(2+π. ……………………………………………6分(2)在(1)的条件下,油桶的体积)2(422r r AB r V -=⋅=ππ, ……………………………………8分设函数),2()(2x x x f -=]416,0(2+∈πx ,所以234)(x x x f -=',由于 344162<+π, 所以()0f x '>在定义域上恒成立, 故()f x 在定义域上单调递增,即当4162+=πr 时,体积取到最大值. ………………………………………………13分答:P 半径的取值范围为]416,0(2+π,当4162+=πr 时,体积取到最大值. ………………………14分18.解:(1)由当2PF x ⊥轴时01x =,可知1c =, …………………………………………………2分将01x =,0y e =代入椭圆方程得22211e a b+=(※),而1c e a a==,22221b a c a =-=-,代入(※)式得222111(1)a a a +=-, 解得22a =,故21b =,∴椭圆C 的方程为2212x y +=.…………………………………………………4分 (2)方法一:设11(,)A x y ,由11AF F P λ=得10101(1)x x y y λλ--=+⎧⎨-=⎩,故10101x x y y λλλ=---⎧⎨=-⎩, 代入椭圆的方程得2200(1)()12x y λλλ---+-=(#), ………………………………………………8分又由220012x y +=得220012x y =-,代入(#)式得222001(1)2(1)22x x λλλ+++-=, 化简得203212(1)0x λλλλ+-++=,即0(1)(312)0x λλλ+-+=,显然10λ+≠,∴03120x λλ-+=,故0132x λ=+.……………………………………………………………………12分同理可得0132u x =-,故200011623232943x x x λμ+=+=≥+--, 当且仅当00x =时取等号,故λμ+的最小值为23. ………………………………………………16分方法二:由点A ,B 不重合可知直线PA 与x 轴不重合,故可设直线PA 的方程为1x my =-,联立22121x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消去x 得22(2)210m y my +--=(☆),设11(,)A x y ,则1y 与0y 为方程(☆)的两个实根,由求根公式可得0,122m y m =+,故01212y y m -=+,则1201(2)y m y -=+,……………………8分将点00(,)P x y 代入椭圆的方程得220012x y +=, 代入直线PA 的方程得001x my =-,∴001x m y +=,由11AF F P λ=得10y y λ-=,故10y y λ=-2222000111(2)[()2]x m y y y ==+++ 2222000001111(1)232(1)2(1)2x y x x x ===+++++-.…………………………………………………12分同理可得0132u x =-,故200011623232943x x x λμ+=+=≥+--, 当且仅当00x =时取等号,故λμ+的最小值为23. ………………………………………………16分注:(1)也可设,sin )P θθ得λ=,其余同理.(2)也可由116λμ+=运用基本不等式求解λμ+的最小值.19.解:(1)∵24b =,且数列{}n b 是“()M q 数列”, ∴322174141b b q b b --===--,∴111n n n n b bb b +--=-,∴11n n n n b b b b +--=-,………………………………2分故数列{}n b 是等差数列,公差为213b b -=,故通项公式为1(1)3n b n =+-⨯,即32n b n =-. ………………………………………………4分(2)由1122n n b S n λ+=-+得232b λ=+,3437b λ=+=,故1λ=. 方法一:由11212n n b S n +=-+得2112(1)12n n b S n ++=-++,两式作差得211122n n n b b b +++-=-,即21132n n b b ++=-,又252b =,∴21132b b =-,∴1132n n b b +=-对n N *∈恒成立,……………………6分则1113()44n n b b +-=-,而113044b -=≠,∴104n b -≠,∴114314n n b b +-=-, ∴1{}4n b -是等比数列, ………………………………………………………………………………8分∴1111(1)33444n n n b --=-⨯=⨯,∴11344n n b =⨯+,∴2121111111(3)(3)444431111(3)(3)4444n n n n n n n nb b b b ++++++⨯+-⨯+-==-⨯+-⨯+, ∴{}1n n b b +-是公比为3的等比数列,故数列{}n b 是“()M q 数列”.………………………………10分方法二:同方法一得1132n n b b +=-对n N *∈恒成立, 则21132n n b b ++=-,两式作差得2113()n n n n b b b b +++-=-,而21302b b -=≠,∴10n n b b +-≠,∴2113n n n nb b b b +++-=-,以下同方法一. ……………………………………10分(3)由数列{}n b 是“()2M 数列”得1121()2n n n b b b b -+-=-⨯,又32212b b b b -=-,∴22721b b -=-,∴23b =,∴212b b -=,∴12n n n b b +-=,∴当2n ≥时,112211()()()n n n n n b b b b b b b b ---=-+-++-+12222121n n n --=++++=-,当1n =时上式也成立,故21nn b =-, ……………………………………12分假设存在正整数,m n 使得4039404020192019m n b b <<,则40392140402019212019m n -<<-, 由2140391212019m n->>-可知2121m n ->-,∴m n >,又,m n 为正整数,∴1m n -≥,又212(21)2121404022121212019m m n n m n m n m nn nn ------+--==+<---, ∴4040232019m n-<<,∴1m n -=,∴21122121m n n -=+--,∴40391404022019212019n <+<-, ∴2020222021<<n ,∴10n =,∴11m =,故存在满足条件的正整数,m n ,11m =,10n =. ……………………………………16分20.解:(1)由函数)(x f 为奇函数,得0)()(=-+x f x f 在定义域上恒成立,所以 0=+-+----mx ae e mx ae e x x x x ,化简可得 0)()1(=+⋅--x x e e a ,所以1=a . ………………………………………………3分 (2)法一:由(1)可得mx e e x f x x --=-)(,所以xx x xxeme e m e e x f 1)(2+-=-+='-, 其中当2≤m 时,由于012≥+-x x me e 恒成立,即0)(≥'x f 恒成立,故不存在极小值. ………………………………………………5分 当2>m 时,方程012=+-mt t 有两个不等的正根)(,2121t t t t <, 故可知函数mx e e x f x x --=-)(在),(ln ),ln ,(21+∞-∞t t 上单调递增, 在)ln ,(ln 21t t 上单调递减,即在2ln t 处取到极小值,所以,m 的取值范围是),2(+∞. ………………………………………………9分法二:由(1)可得mx e e x f x x --=-)(, 令m ee xf xg xx-+='=-)()(,则xx xxee e e x g 1)(2-=-='-, 故当0≥x 时,0)(≥'x g ;当0<x 时,0)(<'x g , …………………………………………5分 故)(x g 在)0,(-∞上递减,在),0(+∞上递增, ∴m g x g -==2)0()(min ,若02≥-m ,则0)(≥x g 恒成立,)(x f 单调递增,无极值点;所以02)0(<-=m g ,解得2>m ,取m t ln =,则01)(>=mt g , 又函数)(x g 的图象在区间],0[t 上连续不间断,故由函数零点存在性定理知在区间),0(t 上,存在0x 为函数)(x g 的零点,)(0x f 为)(x f 极小值.所以,m 的取值范围是),2(+∞. ………………………………………………9分 (3)由0x 满足m e e x x =+-00, 代入mx e e x f x x --=-)(,消去m 可得00)1()1()(000x x e x e x x f -+--=, ……………………………………11分构造函数x x e x e x x h -+--=)1()1()(, 所以)()(x x e e x x h -='-,当0≥x 时,012≤-=--x xxx e e e e , 所以当0≥x 时,0)(≤'x h 恒成立,故h (x )在[0,+∞)上为单调减函数,其中eh 2)1(-=, ……13分 则02()f x e≥-可转化为0()(1)h x h ≥, 故10≤x ,由m e e x x =+-00,设x x e e y -+=, 可得当0≥x 时,0≥-='-x x e e y ,x x e e y -+=在]1,0(上递增,故ee m 1+≤, 综上,m 的取值范围是]1,2(ee + . ………………………………………………16分 附加题答案21.(A )解:设圆C 上一点(,)x y ,经矩阵M 变换后得到圆C '上一点(,)x y '',所以332a x x y y '⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥'-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,所以332ax y x x y y '+=⎧⎨'-=⎩,………………………………………………………5分 又圆22:13C x y '+=,所以圆C 的方程为22(3)(32)13ax y x y ++-=,化简得222(9)(612)1313a x a xy y ++-+=,所以29136120a a ⎧+=⎨-=⎩,解得2a =. ………………………………………………………10分21.(B )解:以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴(单位长度相同)建立平面直角坐标系,由直线cos 2sin m ρθρθ+=,可得直角坐标方程为20x y m +-=,又曲线4sin ρθ=,所以24sin ρρθ=,其直角坐标方程为22(2)4x y +-=, ………………5分 所以曲线4sin ρθ=是以(0,2)为圆心,2为半径的圆,为使直线被曲线(圆)截得的弦AB 最长,所以直线过圆心(0,2),于是0220m +⋅-=,解得4m =. ……………………………………………………10分21.(C )解:因1231a b c ++=,所以149123a b c++=, 由柯西不等式得214923(23)()(123)23a b c a b c a b c++=++++≥++, 即2336a b c ++≥, …………………………………………………………………………………5分 当且仅当1492323a b c a b c==,即a b c ==时取等号,解得6a b c ===, 所以当且仅当6a b c ===时,23a b c ++取最小值36. ……………………………………10分22.解:(1)以CD ,AB ,1OO 所在直线建立如图所示空间直角坐标系O xyz -,由2CD =,13AA =,所以(0,1,0)A -,(0,1,0)B ,(1,0,0)C -,(1,0,0)D ,1(0,1,3)A -,1(0,1,3)B ,从而1(1,1,3)AC =--,1(1,1,3)B D =--,所以117cos ,11A CB D <>==, 所以异面直线1AC 与1BD 所成角的余弦值为711. …………………………………………4分 (2)设10AA m =>,则1(0,1,)A m -,1(0,1,)B m ,所以1(1,1,)A C m =--,1(1,1,)B D m =--,(2,0,0)CD =,设平面1A CD 的一个法向量1111(,,)n x y z =,所以1111111200n CD x n ACx y mz ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+-=⎪⎩, 所以10x =,令11z =,则1y m =,所以平面1A CD 的一个法向量1(0,,1)n m =,同理可得平面1B CD 的一个法向量2(0,,1)n m =-,因为二面角11A CD B --的大小为3π,所以121cos ,2n n <>==, 解得m =3m =, 由图形可知当二面角11A CD B --的大小为3π时, m =…………………………………10分注:用传统方法也可,请参照评分.23.解:(1)令1=x 得01220n a a a a ++++=, 令1-=x 得12201232123333(91)2n n n n a a a a a a --+-+-+=+++=-, 两式相加得024232()(91)2n n a a a a ++++=-,∴3(91)4n n S =-.…………………………………3分 (2)123123(1)n n n n n n n n T S C S C S C S C =-+-++- {}1122331233[999(1)9][(1)]4n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C =-+-++---+-++- {}0011223301233[9999(1)9][(1)]4n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C =-+-++---+-++- 001122333[9999(1)9]4n n n n n n n n C C C C C =-+-++- 0011223[(9)(9)(9)(9)]4n n n n n n C C C C =-+-+-++- 33[1(9)](8)44n n =+-=⨯-…………………………………………………………………………………7分 要证3||6n T n ≥,即证384n ⨯36n ≥,只需证明138n n -≥,即证12n n -≥, 当1,2n =时,12n n -≥显然成立; 当3n ≥时,1011011111121(1)n n n n n n n C C C C C n n -------=+++≥+=+-=,即12n n -≥, ∴12n n -≥对*n N ∈恒成立.综上,3||6n T n ≥恒成立.……………………………………………………………………………………10分注:用数学归纳法或数列的单调性也可证明12n n -≥恒成立,请参照评分.。