黑龙江省哈师大附中2020届高三数学下学期第三次模拟考试试题理[含答案]
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东北三省三校哈师大附中 2020年高三第三次模拟考试理 科 数 学注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置上.2.回答第Ⅰ卷时,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,再选涂其它答案标号.写在本试卷上无效.3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.第Ⅰ卷(选择题 共60 分)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,只有项是符合题目要求的.1.已知集合{}22(,)1A x y x y =+=,{}(,)B x y y x ==,则集合A∩B 的子集的个数为A .2B .4C .8D .162.已知复数i z )31(cos 323sin -+-=θθ为纯虚数,则θtan = A .22- B .42-C .42D .22 3.小赵到哈尔滨南岗区7个小区和道里区8个小区调查空置房情况,将调查得到的小区空置房的套数绘成了如图所示的茎叶图,则调查中的南岗区空置房套数的中位数与道里区空置房套数的中位数之差为A .4B .3C .2D .14.事件的控制需要根据大数据进行分析,并有针对性的采取措施.下图是甲、乙两个省份从2月7日到2月13日一周内的新增人数的折线图,根据图中甲、乙两省的数字特征进行比对,下列说法错误的是A .2月7日到2月13日甲省的平均新增人数低于乙省B .2月7日到2月13日甲省的单日新增人数最大值小于乙省C .2月7日到2月13日乙省相对甲省的新增人数的波动大D .后四日(2月10日至13日)乙省每日新增人数均比甲省多5.某多面体的三视图如图所示,则该多面体的体积为A .32B .34C .35D .376.如图是关于秦九韶算法的一个程序框图,则输出的S 的值为A .))((0320100x a a x a x a +++的值B .))((0010203x a a x a x a +++的值C .))((0200301x a a x a x a +++的值D .))((0130002x a a x a x a +++的值7.函数x x y cos 3sin +=的图象向右平移32π个单位长度得到函数)(x f 的图象,则下列说法不正确...的是A .函数)(x f 的最小正周期2πB .函数)(x f 的图象关于直线65π=x 对称 C .函数)(x f 的图象关于)0,3(π对称中心 D .函数)(x f 在]61165[ππ,上递增8.如图,直四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1的底面是菱形,AA 1=AB=2,∠BAD=60° ,M 是BB 1的中点,则异面直线A 1M 与B 1C 所成角的余弦值为A .510-B .51- C .51 D .510 9.已知圆M :1222=+y x ,过圆M 内一点E(1,2)的最长弦和最短弦分别是AC 和BD ,则四边形ABCD的面积为A .26B .212C .312D .32410.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≥--<+=-0,110,1)(1x x x x x f ,若函数12)(2)(--=kx x f x g 有三个零点,则实数k 的取值范围为A .)21,1[- B .),21()161,(+∞--∞Y C .)21,161[- D .)21,0[ 11.已知双曲线)0,(12222>=-b a by a x C :的右焦点为F ,过原点的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点,且AF BF 3=,则双曲线C 的离心率取值范围为A .(1,2]B .(1,3]C .(3, +∞)D .[2, +∞)12.若对任意x ∈(0, +∞) ,不等式0ln ln 22≥--x a a a e x 恒成立,则实数a 的最大值为A .eB .eC .2eD .2e第Ⅱ卷(非选择题 共90 分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在答题纸相应位置上.13.2020年5月17日晚“2019年感动中国人物名单揭晓”,中国女排位列其中,在感动中国的舞台上,她们的一句“我们没赢够”,再次鼓舞中国人民.中国之光——中国女排,一次次在逆境中绝地反击赢得奥运冠军,“女排精神”也是我们当前处于“新冠”逆境中的高三学子们学习的榜样,前进的动力.一次比赛中,中国女排能够闯入决赛的概率为0.8,在闯入决赛条件下中国女排能够获胜的概率是0.9,则中国女排闯进决赛且获得冠军的概率是 .。
2020年东北三省三校(辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中)高考数学三模试卷(理科)题号一二三总分得分一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.设集合A={x∈Z|x2≤1},B={-1,0,1,2},则A∩B=()A. {-1,1}B. {0}C. {-1,0,1}D. [-1,1]2.命题“∀x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是()A. ∃x∈R,x3-x2+1≥0B. ∃x∈R,x3-x2+1>0C. ∃x∈R,x3-x2+1≤OD. ∀x∈R,x3-x2+1>03.已知向量,的夹角为60°,||=2,||=4,则(-)=()A. -16B. -13C. -12D. -104.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,则C的渐近线方程为()A. y=±xB. y=±xC. y=±2xD. y=±x5.等比数列{a n}的各项均为正数,a1=1,a1+a2+a3=7,则a3+a4+a5=()A. 14B. 21C. 28D. 636.某面粉供应商所供应的某种袋装面粉质量服从正态分布N(10,0.12)(单位:kg),现抽取500袋样本,X表示抽取的面粉质量在(10,10.2)kg的袋数,则X的数学期望约为()参考数据:若X服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-σ<X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈0.9973A. 171B. 239C. 341D. 4777.在复平面内,复数z=a+bi(a∈R,b∈R)对应向量(O为坐标原点),设||=r,以射线Ox为始边,OZ为终边旋转的角为θ,则z=r(cosθ+i sinθ),法国数学家棣莫弗发现棣莫弗定理:z1=r1(cosθ1+i sinθ1),z2=r2(cosθ2+i sinθ2),则z1z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+i sin(θ1+θ2)],由棣莫弗定理导出了复数乘方公式:[r(cosθ+i sinθ)]n=r n(cos nθ+i si n nθ),则()5=()A. B. C. D.8.运行程序框图,如果输入某个正数n后,输出的s∈(20,50),那么n的值为()A. 3B. 4C. 5D. 69.已知四面体ABCD中,平面ABD⊥平面BCD,△ABD为边长2的等边三角形,BD=DC,BD⊥CD,则异面直线,AC与BD所成角的余弦值为( )A. B. C. D.10.一项针对都市熟男(三线以上城市30~50岁男性)消费水平的调查显示,对于最近一年内是否购买过以下七类高价商品,全体被调查者,以及其中包括的1980年及以后出生(80后)被调查者、1980年以前出生(80前)被调查者回答“是”的比例分别如下:全体被调查者80后被调查者80前被调查者电子产品56.9%66.0%48.5%服装23.0%24.9%21.2%手表14.3%19.4%9.7%运动、户外用品10.4%11.1%9.7%珠宝首饰8.6%10.8% 6.5%箱包8.1%11.3% 5.1%个护与化妆品 6.6% 6.0%7.2%以上皆无25.3%17.9%32.1%根据表格中数据判断,以下分析错误的是()A. 都市熟男购买比例最高的高价商品是电子产品B. 从整体上看,80后购买高价商品的意愿高于80前C. 80前超过三成一年内从未购买过表格中七类高价商品D. 被调查的都市熟男中80后人数与80前人数的比例大约为2:111.椭圆+y2=1上存在两点A,B关于直线4x-2y-3=0对称,若O为坐标原点,则||=()A. 1B.C.D.12.如图,直角梯形ABCD,AB∥CD,∠ABC=90°,CD=2,AB=BC=1,E是边CD中点,△ADE沿AE翻折成四棱锥D′-ABCE,则点C到平面ABD′距离的最大值为()A. B. C. D. 1二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4=24,a8=17,则S8=______.14.函数y=sin(ωx+)(ω∈N*)的一条对称轴为x=,则ω的最小值为______.15.若函数f(x)=在(-∞,+∞)上单调递增,则m的取值范围是______.16.已知f(x)=+b,g(x)=f2(x)-1,其中a≠0,c>0,则下列判断正确的是______.(写出所有正确结论的序号)①f(x)关于点(0,b)成中心对称②f(x)在(0,+∞)上单调递增③存在M>0,使|f(x)|≤M④若g(x)有零点,则b=0⑤g(x)=0的解集可能为{1,-1,2,-2}三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.在△ABC中,2sin A•sin B(1-tan A•tan B)=tan A•tan B.(Ⅰ)求∠C的大小;(Ⅱ)求sin A-cos B的取值范围.18.如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,△ACD是边长为2的等边三角形,且AB=BC=,PA=2,点M是棱PC上的动点.(Ⅰ)求证:平面PAC⊥平面PBD;(Ⅱ)当线段MB最小时,求直线MB与平面PBD所成角的正弦值.19.现代社会,“鼠标手”已成为常见病.一次实验中,10名实验对象进行160分钟的连续鼠标点击游戏,每位实验对象完成的游戏关卡一样,鼠标点击频率平均为180次/分钟,实验研究人员测试了实验对象使用鼠标前后的握力变化,前臂表面肌电频率(sEMG)等指标.(Ⅰ)10名实验对象实验前、后握力(单位:N)测试结果如下:实验前:346,357,358,360,362,362,364,372,373,376实验后:313,321,322,324,330,332,334,343,350,361完成茎叶图,并计算实验后握力平均值比实验前握力的平均值下降了多少N?(Ⅱ)实验过程中测得时间t(分)与10名实验对象前臂表面肌电频率(sEMG)的中位数y(Hz)的九组对应数据(t,y)为(0,87),(20,84),(40,86),(60,79),(80,78),(100,78)(120,76),(140,77),(160,75)建立y关于时间t的线性回归方程;(Ⅲ)若肌肉肌电水平显著下降,提示肌肉明显进入疲劳状态,根据(Ⅱ)中9组数据分析,使用鼠标多少分钟就该进行休息了?参考数据:(t i)(y i)=-1800参考公式:回归方程=t+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=.20.抛物线x2=4y的焦点为F,准线为l,若A为抛物线上第一象限的一动点,过F作AF的垂线交准线l于点B,交抛物线于M,N两点.(Ⅰ)求证:直线AB与抛物线相切;(Ⅱ)若点A满足AM⊥AN,求此时点A的坐标.21.已知函数f(x)=(2-x)e k(x-1)-x(k∈R,e为自然对数的底数)(Ⅰ)若f(x)在R上单调递减,求k的最大值;(Ⅱ)当x∈(1,2)时,证明:ln>2(x-).22.已知曲线C的参数方程为(θ为参数),A(2,0),P为曲线C上的一动点.(Ⅰ)求动点P对应的参数从变动到时,线段AP所扫过的图形面积;(Ⅱ)若直线AP与曲线C的另一个交点为Q,是否存在点P,使得P为线段AQ的中点?若存在,求出点P坐标;若不存在,说明理由.23.已知函数f(x)=|3x+2|.(Ⅰ)解不等式f(x)<4-|x-1|;(Ⅱ)已知m>0,n>0,m+n=1,若对任意的x∈R,m>0,n>0不等式|x-a|-f(x)≤(a >0)恒成立,求正数a的取值范围.-------- 答案与解析 --------1.答案:C解析:解:∵集合A={x∈Z|x2≤1}={-1,0,1},B={-1,0,1,2},∴A∩B={-1,0,1}.故选:C.利用交集定义直接求解.本题考查交集的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.答案:B解析:解:将量词否定,结论否定,可得∃x∈R,x3-x2+1>0故选:B.将量词否定,结论否定,可得结论.本题考查命题的否定,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.3.答案:C解析:解:向量,的夹角为60°,||=2,||=4,则(-)===-12.故选:C.直接利用向量的数量积的运算法则化简求解即可.本题考查向量的数量积的应用,考查计算能力.4.答案:B解析:【分析】本题考查双曲线的几何性质,注意由双曲线的标准方程分析焦点的位置,确定双曲线的渐近线方程,属于基础题.根据题意,由双曲线的离心率e=2可得c=2a,由双曲线的几何性质可得b==a,即=,由双曲线的渐近线方程可得答案.【解答】解:根据题意,双曲线的方程为:-=1,其焦点在x轴上,其渐近线方程为y=±x,又由其离心率e==2,则c=2a,则b==a,即=,则其渐近线方程y=±x;5.答案:C解析:解:设等比数列{a n}的公比为q>0,∵a1=1,a1+a2+a3=7,∴1+q+q2=7,解得q=2.则a3+a4+a5=q2+q3+q4=4+8+16=28.故选:C.利用等比数列的通项公式即可得出.本题考查了等比数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.答案:B解析:解:∵P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.9545,且μ=10,σ=0.1,∴P(9.8<X<10.2)≈0.9545,∴P(10<X<10.2)==0.47725,则面粉质量在(10,10.2)kg的袋数Y服从二项分布,即Y~B(500,0.47752),则E(Y)=500×0.47752≈239.故选:B.先根据正态分布求得质量在(10,10.2)kg的袋数的概率,再根据袋数Y服从二项分布可得.本题考查了离散型随机变量的期望与方差,属中档题.7.答案:A解析:解:()5==+i=-i.故选:A.()5=,再利用棣莫弗定理即可得出.本题考查了棣莫弗定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.8.答案:B解析:解:由题意,模拟程序的运行,可得s=0,k=1第1次执行循环体,s=1,k=2第2次执行循环体,s=4,k=3第3次执行循环体,s=13,k=4第4次执行循环体,s=40,k=5第5次执行循环体,s=121,k=6由上可知,若要输出的s∈(20,50),那么n的值为4,即k=5>4时,退出循环得解.故选:B.由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.解析:【分析】本题考查异面直线所成角的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是基础题.以D为原点,DC为x轴,DB为y轴,过D作平面BDC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线AC与BD所成角的余弦值.【解答】解:四面体ABCD中,平面ABD⊥平面BCD,△ABD为边长2的等边三角形,BD=DC,BD⊥CD,以D为原点,DC为x轴,DB为y轴,过D作平面BDC的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,A(0,1,),C(2,0,0),B(0,2,0),D(0,0,0),=(2,-1,-),=(0,-2,0),设异面直线AC与BD所成角为θ,则cosθ===.∴异面直线AC与BD所成角的余弦值为.故选:A.10.答案:D解析:解:对于选项A,从表中的数据可得都是熟男购买电子产品的比例为56.9%,为最高值,所以A正确;对于选项B,从表中后两列的数据可以看出,前6项的比例均是80后得意愿高于80前的意愿,所以B正确;对于选项C,从表中的最后一列可看出,80前一年内从未购买过表格中7类高价商品的比例为32.1%,约为3成,所以C正确;对于选项D,根据表中数据不能得到被调查者的都是熟男中800后人数与80前人数的比例,所以D 不正确.故选:D.根据表中的数据逐项进行分析可得.本题考查了进行简单的合情推理,属中档题.11.答案:C解析:解:∵椭圆+y2=1上,焦点在x轴上,设椭圆上两点A(x1,y1)、B(x2,y2)关于直线4x-2y-3=0对称,AB中点为M(x0,y0),直线AB的斜率为-,则x12+4y12=4,①x22+4y22=4,②①-②得:(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0,由中点坐标公式可知:x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,即2x0•(x1-x2)+4•2y0•(y1-y2)=0,∴=-=-,∴2y0=x0,代入直线方程4x-2y-3=0,得x0=1,y0=,∴x1+x2=2,y1+y2=1,∴=(x1+x2,y1+y2)=(2,1)∴||==,故选:C.将A,B坐标代入椭圆方程,利用作差法,求得直线AB的斜率,由直线AB的斜率为-,代入求得AB中点M(x0,y0),求出点M的坐标,再根据向量的模计算即可.本题考查作差法求弦的直线方程的斜率,点与椭圆的位置关系,考查计算能力,属于中档题.12.答案:B解析:解:直角梯形ABCD,AB∥CD,∠ABC=90°,CD=2,AB=BC=1,E是边CD中点,△ADE沿AE翻折成四棱锥D′-ABCE,当D′E⊥CE时,点C到平面ABD′距离取最大值,∵D′E⊥AE,CE∩AE=E,∴D′E⊥平面ABCE,以E为原点,EC为x轴,EA为y轴,ED′为z轴,建立空间直角坐标系,则A(0,1,0),C(1,0,0),D′(0,0,1),B(1,1,0),=(1,0,0),=(1,-1,0),=(0,-1,1),设平面ABD′的法向量=(x,y,z),则,取y=1,得=(0,1,1),∴点C到平面ABD′距离的最大值为:d===.故选:B.当D′E⊥CE时,点C到平面ABD′距离取最大值,以E为原点,EC为x轴,EA为y轴,ED′为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出点C到平面ABD′距离的最大值.本题考查点到平面的距离的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.13.答案:80解析:解:设等差数列{a n}的公差为d,∵S4=24,a8=17,∴4a1+d=24,a1+7d=17,解得a1=3,d=2,则S8==80.故答案为:80.利用等差数列的通项公式与求和公式即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.14.答案:2解析:解:函数y=sin(ωx+)(ω∈N*)的一条对称轴为x=,故:(k∈Z),解得:ω=6k+2(k∈Z),由于:ω∈N*,当k=0时,ω的最小值为2.故答案为:2直接利用正弦型函数的性质的应用求出结果.本题考查的知识要点:三角函数中正弦型函数性质的应用,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题型.15.答案:0<m≤3解析:解:函数f(x)=在(-∞,+∞)上单调递增,由x≥0时,f(x)=1+2x递增,可得x<0时,f(x)也递增,即有m>0,且1+20≥0+m-1,即m≤3,综上可得0<m≤3.故答案为:0<m≤3.由指数函数的单调性和定义,可得m>0且1+20≥0+m-1,解不等式可得所求范围.本题考查分段函数的单调性,注意运用指数函数的单调性和定义法,考查运算能力,属于基础题.16.答案:①③⑤解析:解:对于①,函数y=是定义域R上的奇函数,图象关于原点(0,0)对称,所以函数f(x)=+b的图象关于点(0,b)对称,①正确;对于②,x>0时,f'(x)==,当-时,f'(x)>0,当x或x时,f'(x)<0,所以f(x)在[-,]上单调递增,在(-∞,-)和(,+∞)上单调递减.所以②错;对于③,由②知,函数f(x)在(-∞,-)上单调递减,在[-,]上单调递增,在(,+∞)上单调递减.当x→∞时y=→0,所以当x→∞时,f(x)→b,所以|f(x)|≤max{f(-),},所以存在存在M>0,使|f(x)|≤M;对于④若g(x)有零点,只需|f(x)|=1,即b=,b不一定为0,④错误;对于⑤,当a=-20,b=9,c=1时,g(x)=0的解集为{1,-1,2,-2}.故⑤正确;故填:①③⑤.对于①根据y=是定义域R上的奇函数,f(x)是由y=向上平移b个单位得到,故①正确;对于②,求导后讨论f(x)的单调性即可得到结论;对于③结合②的结论,|f(x)|≤max{f(-),},故③正确;对于④,由g(x)有零点,得b═,b不一定为0,所以④错误;对于⑤举出实例即可.本题考查了函数的奇偶性、函数的单调性、函数的最值、函数的零点等.属于难题.17.答案:解:(Ⅰ)∵在△ABC中,2sin A•sin B(1-tan A•tan B)=tan A•tan B,∴两边同时乘以cos A cos B,可得2sin A•sin B(cos A cos B-sin A sin B)=sin A•sin B,∴2cos A cos B-2sin A sin B=1,即2cos(A+B)=1,即cos(A+B)=,∴A+B=,∴C=.(Ⅱ)sin A-cos B=sin A-cos(-A)=sin A-cos A-sin A=sin A-cos A=sin(A-),∵A∈(0,),∴A-∈(-,),∴sin(A-)∈(-,),sin A-cos B的取值范围为(-,).解析:(Ⅰ)△ABC中,由题意利用三角恒等变换求得cos(A+B)=,可得A+B=,可得∠C的大小.(Ⅱ)化简sin A-cos B为sin(A-),再利用正弦函数的定义域和值域,求得它的取值范围.本题主要考查三角恒等变换,根据三角函数的值求角,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.18.答案:解:(Ⅰ)证明:∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥BD,取AC中点O,连接OB,OD,则AC⊥OB,AC⊥OD,∴点O,B,D共线,即AC⊥BD,又∵PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC.∵BD⊂平面PBD,∴平面PAC⊥平面PBD.(Ⅱ)解:取CP中点E,连接OE,OE∥PA,∴OE⊥底面ABCD,∴OC,OD,OE两两垂直,以O为原点如图建立空间直角坐标系O-xyz,则B(0,-1,0),C(1,0,0),D(0,,0),P(-1,0,2),∴=(0,+1,0),=(-1,1,2),设平面PBD的法向量为=(x,y,z),则,即,令z=1可得平面PBD的一个法向量=(2,0,1),设=λ(0≤λ≤1),则=+=(1-2λ,1,2λ),∴||==,∴当λ=时,||取得最小值,此时=(,1,),设直线MB与平面PBD所成角为θ,则sinθ=|cos<,>|==,∴直线MB与平面PBD所成角的正弦值为.解析:(I)取AC中点O,可证O在直线BD上,得出BD⊥AC,BD⊥PA,于是BD⊥平面PAC,得出平面PAC⊥平面PBD;(II)取PC中点E,证明OE⊥平面ABCD,以O为原点建立空间坐标系,求出||最短时对应的坐标,求出平面PBD的法向量,计算平面法向量与的夹角的余弦值即可得出结论.本题考查了面面垂直的判定,考查空间向量与线面角的计算,属于中档题.19.答案:解:(Ⅰ)根据题意填写茎叶图如下;计算=×(346+357+358+360+362+362+364+372+373+376)=363,=×(313+321+322+324+330+332+334+343+350+361)=333,-=363-333=30(N),所以实验前后握力的平均值下降了30N;---------(4分)(II)=80,=80,(t i-)(y i-)=-1800,=(0-80)2+(20-80)2+(40-80)2+(60-80)2+(80-80)2+(100-80)2+(120-80)2+(140-80)2+(160-80)2=24000;回归系数为===-0.075,==80-(-0.075)×80=86,---------(9分)y关于时间t的线性回归方程为:=-0.075t+86;----------(10分)(III)九组数据中40分钟到60分钟y的下降幅度最大,提示60分钟时肌肉已经进入疲劳状态,所以使用鼠标60分钟就该休息了.---------(12分)解析:(Ⅰ)根据题意填写茎叶图,计算平均值、,求出-的值;(II)计算平均值,求出回归系数、,写出y关于t的线性回归方程;(III)根据题意知40分钟到60分钟y的下降幅度最大,说明60分钟时肌肉已经进入疲劳状态,该休息了.本题考查了利用茎叶图求平均数的应用问题,也考查了线性回归方程的应用问题,是中档题.20.答案:解:(I)设A(x0,y0),(x0>0,y0>0),F(0,1),∴直线AF的斜率为,由已知直线BF斜率存在,直线BF的方程为y=x+1,令y=-1,x=,∴B(,-1),直线AB的斜率为==,由y=知,y′|=,∴直线AB与抛物线相切.(II)A(x0,y0),M(x1,y1),N(x2,y2),直线AM的斜率为==,直线AN的斜率为=,∵AM⊥AN,∴•=-1,∴x1x2+x0(x1+x2)+x02=-16,∴,∴x2-x-4=0,∴x1+x2=,x1x2=-4∴x02+x0-4=-16,∴y02-2y0-3=0∵y0>0,∴y0=3,又x0>0,∴x0=2,∴存在A(2,3),使得AM⊥AN.解析:(I)设A(x0,y0),(x0>0,y0>0),分别求出直线AF的斜率,可得直线BF的方程,求出点B的坐标,根据直线核对斜率公式和导数的几何意义已即可证明.(Ⅱ)分别设M(x1,y1),N(x2,y2),求出直线AM,AN的斜率,根据直线的垂直可得x1x2+x0(x1+x2)+x02=-16,再根据韦达定理,即可求出点A的坐标.本题考查抛物线的性质,直线的斜率公式,导数的几何意义,考查了运算求解能力,转化与化归能力,属于中档题.21.答案:解:(I)∵函数f(x)=(2-x)e k(x-1)-x(k∈R,e为自然对数的底数),∴f′(x)=e k(x-1)[k(2-x)-1]-1≤0恒成立,--------(2分)即-kx+2k-1≤对于∀x∈R恒成立,设g(x)=,则g(x)≥0对于∀x∈R恒成立.则g(1)=2-k≥0,∴k≤2.--------(4分)当k=2时,,g′(1)=0,x∈(1,+∞),g′(x)>0,g(x)单调递增,x∈(-∞,1),g′(x)<0,g(x)单调递减,g(x)min=g(1)=0,即g(x)≥0恒成立,故k的最大值为2.--------(6分)证明:(II)当k=2时,f(x)=(2-x)•e2(x-1)-x单调递减,且f(1)=0,--------(7分)当x∈(1,2)时,f(x)<f(1),即(2-x)•e2(x-1)<x,ln(2-x)+2(x-1)<ln x,2(x-1)<ln,①--------(9分)下面证明:-,②令H(x)=ln(2x-1)-(-),则H′(x)=≥0,∴H(x)单调递增,H(x)>H(1)=0,故②成立,--------(11分)由①+②得ln>2(x-)成立.---------(12分)解析:(I)推导出f′(x)=e k(x-1)[k(2-x)-1]-1≤0恒成立,从而-kx+2k-1≤对于∀x∈R恒成立,设g(x)=,则g(x)≥0对于∀x∈R恒成立.推导出k≤2.当k=2时,,g′(1)=0,利用导数性质推导出g(x)≥0恒成立,由此能求出k的最大值.(II)当k=2时,f(x)=(2-x)•e2(x-1)-x单调递减,且f(1)=0,当x∈(1,2)时,(2-x)•e2(x-1)<x,从而ln(2-x)+2(x-1)<ln x,2(x-1)<ln,再证明:-,由此能证明ln>2(x-)成立.本题考查利用导数研究函数的单调性极值与最值、等价转化方法、方程与不等式的解法,考查换元法的应用,考查了推理能力与计算能力,属于难题.22.答案:解:(I)设θ=时对应的点为M,θ=时对应的点为N,线段AP扫过的面积=S△AMN+S弓形=S△OMN+S弓形=S扇形OMN=×12×=----(4分)(II)设P(cosθ,sinθ),A(2,0)∵P为线段AQ的中点,∴Q(2cosθ-2,2sinθ)---------(6分)∵Q在曲线C上,曲线C的直角坐标方程为x2+y2=1∴(2cosθ-2)2+(2sinθ)2=1∴8cosθ=7,cosθ=---------(8分)P(,±)---------(10分)解析:(Ⅰ)设θ=时对应的点为M,θ=时对应的点为N,线段AP扫过的面积=S△AMN+S弓形=S△OMN+S2×=;弓形=S扇形OMN=×1(Ⅱ)根据中点公式求得中点坐标代入曲线C的方程可得.本题考查了参数方程化成普通方程,属中档题.23.答案:解:(Ⅰ)不等式f(x)<4-|x-1|,即|3x+2|+|x-1|<4,∴①,或②,或③.解①求得-<x<-,解②求得-≤x<,解③求得x∈∅.综上可得,不等式的解集为(-,).(Ⅱ)已知m+n=1(m,n>0),∴+=(m+n)(+)=2++≥2+2=4,当且仅当m=n=时,取等号.再根据|x-a|-f(x)≤+(a>0)恒成立,可得|x-a|-f(x)≤4,即|x-a|-|3x+2|≤4.设g(x)=|x-a|-|3x+2|=,故函数g(x)的最大值为g(-)=+a,再由+a≤4,求得0<a≤.解析:(Ⅰ)把要解的不等式等价转化为与之等价的三个不等式组,求出每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.(Ⅱ)由条件利用基本不等式求得+≥4,结合题意可得|x-a|-|3x+2|≤4恒成立.令g(x)=|x-a|-|3x+2|,利用单调性求得它的最大值,再由此最大值小于或等于4,求得a的范围.本题主要考查绝对值不等式的解法,函数的恒成立问题,基本不等式的应用,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2020届黑龙江省哈尔滨三中高考数学三模试卷一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.以下命题:①任意向量a⃗2,有a⃗2=|a⃗2|成立;②存在复数z,有z2=|z|2成立;③若y=sin(x+π3)是奇函数且最小正周期为2π;④如果命题p是真命题,命题q是假命题,则命题“p且q”是真命题.其中正确命题的个数为()A. 1B. 2C. 3D. 42.已知i为虚数单位,复数z1=a+i,z2=2−i,且|z1|=|z2|,则实数a的值为()A. 2B. −2C. 2或−2D. ±2或03.若集合A={x|x2≤4},B={x|x≥0}.则A∩B=()A. {x|0≤x≤2}B. {x|x≥−2}C. {0,1,2}D. {1,2}4.设随机变量X服从B(6,12),则P(X=3)的值是()A. 316B. 516C. 38D. 585.有3个学习兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为()A. 34B. 23C. 12D. 136.已知a,b,a+b成等差数列,a,b,ab成等比数列,且0<log m(ab)<1,则m的取值范围是()A. m>1B. 1<m<8C. m>8D. 0<m<1或m>87.若函数f(x)=sin(ωx+π3)的图象向右平移π3个单位后与原函数的图象关于x轴对称,则ω的最小正值是()A. 12B. 1C. 2D. 38.已知e1⃗⃗⃗ ,e2⃗⃗⃗ 是夹角为60°的两个单位向量,则a⃗=2e1⃗⃗⃗ +e2⃗⃗⃗ 与b⃗ =−3e1⃗⃗⃗ +2e2⃗⃗⃗ 的夹角的正弦值是()A. √32B. −12C. 12D. −√329.已知函数f(x)=|lgx|,若f(a)=f(b)=2f(a+b2)(0<a<b),则b所在区间为()A. (0,1)B. (1,2)C. (2,3)D. (3,4)10.过双曲线x2a2−y2b2=1(a,b>0)的右焦点F作一条渐近线的垂线,垂足为P,线段OP的垂直平分线交y轴于点Q(其中O为坐标原点).若△OFP的面积是△OPQ的面积的4倍,则该双曲线的离心率为()A. √2B. √3C. 2D. √511.某四面体的三视图均为直角三角形,如图,则该四面体的表面积为()A. 72+24√2B. 96+24√2C. 126D. 6412.已知等差数列{a n}的前9项的和为27,则2a2+a8=()A. 16B. 2C. 64D. 128二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.对任何有限集S,记p(S)为S的子集个数.设M={1,2,3,4},则对所有满足A⊆B⊆M的有序集合对(A,B),p(A)p(B)的和为______.14.若x,y满足约束条件{x−y+1≥0x+y≤0y≥0则z=2x−y的最小值为______15.在平面直角坐标系中,动点P满足到x轴的距离与到原点O的距离之和等于2.记动点P的轨迹为曲线C,下面对于曲线C的描述正确的是______.(把所有正确的命题的序号填在横线上)①曲线C关于原点对称;②曲线C关于直线y=x对称;③若点P(x,y)在曲线C上,则|y|≤1;④若点P(x,y)在曲线C上,则1≤|PO|≤2.16.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.一商场对每天进店人数和商品销售件数进行了统计对比,得到如下表格:人数 i x10152025303540件数 i y471215202327其中 i=1,2,3,4,5,6,7.(1)以每天进店人数为横轴,每天商品销售件数为纵轴,画出散点图;(2)求回归直线方程;(结果四舍五入后保留到小数点后两位)(3)预测进店人数为80人时,商品销售的件数.(结果保留整数)(参考公式:)参考数据:18.设A,B,C为△ABC的三个内角,向量m⃗⃗⃗ =(sinB+sinC,0),n⃗=(0,sinA),且|m⃗⃗⃗ |2−|n⃗|2=sinBsinC.(1)求角A的大小;(2)求sinB+sinC的取值范围.19.如图,四棱锥P−ABCD底面为一直角梯形,AB⊥AD,CD⊥AD,CD=2AB,PA⊥面ABCD,E为PC中点(Ⅰ)求证:平面PDC⊥平面PAD(Ⅱ)求证:BE//平面PAD(Ⅲ)假定PA=AD=CD,求二面角E−BD−C的正切值.20.在平面直角坐标系xOy中,已知动点P到两个定点F1(−√2,0),F2(√2,0)的距离的和为定值4.(1)求点P运动所成轨迹C的方程;(2)设O为坐标原点,若点A在轨迹C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.21. 已知函数f(x)=x 3+2x −sinx(x ∈R).(Ⅰ)证明:函数f(x)是R 上单调递增函数; (Ⅱ)解关于x 的不等式f(x 2−a)+f(x −ax)<0.22. 在直角坐标系xoy 中,曲线C 的参数方程为{x =√2cosαy =√2sinα(α为参数). (Ⅰ)求曲线C 的普通方程;(Ⅱ)在以O 为极点,x 轴非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l 方程为√2ρsin(π4−θ)+1=0,已知直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,求|AB|.23. 已知函数f(x)={2−3x ,x ≥012x 2+x +1,x <0.(1)写出函数f(x)的单调区间;(2)若函数ℎ(x)=2f(x)−a 恰有3个不同零点,求实数a 的取值范围;(3)若2f(x)≤2t 2−bt +2对所有x ∈[−2,2],b ∈[−2,2]恒成立,求实数t 的取值范围.【答案与解析】1.答案:B解析:解:①由于a⃗2=|a⃗|⋅|a⃗|⋅cos<a⃗,a⃗>=|a⃗2|,则任意向量a⃗2,有a⃗2=|a⃗2|成立,故①正确;②当复数z为实数时,则必存在复数z,有z2=|z|2成立,故②正确;③由于sin(−x+π3)=−sin(x−π3)≠−sin(x+π3),故y=sin(x+π3)不是奇函数,故③不正确;④如果命题p是真命题,命题q是假命题,则命题“p且q”是假命题,故④不正确,故选:B.①由于a⃗2=|a⃗|⋅|a⃗|⋅cos<a⃗,a⃗>=|a⃗2|,即可判断①正确;②当复数z为实数时,有z2=|z|2成立,即可判断②正确;③由于f(−x)=f(x)知③不正确;④由复合命题的真假判断④不正确.本题通过命题的判定考查了平面向量,复数,三角函数的性质,复合命题的真假判断等知识,是综合题.2.答案:C解析:解:z1=a+i,z2=2−i,且|z1|=|z2|,所以|z1|2=|z2|2,根据复数模的计算公式得出a2+1=22+(−1)2=5,整理a2=4,所以a=2或−2故选C根据复数模的计算公式|z|=√a2+b2,得出关于a的方程并解出即可.本题考查复数模的计算公式及应用.属于基础题.3.答案:A解析:解:集合A中的x2≤4解得:−2≤x≤2,则{x|−2≤x≤2}集合B={x|x≥0},则A ∩B ={x|0≤x ≤2}, 故选:A .先求出集合A 中的一元二次不等式的解集,然后求出公共解集即为两集合的交集. 本题属于以不等式的解集为平台,求集合的交集的基础题,也是高考常会考的题型.4.答案:B解析:解:∵随机变量X 服从(6,12),∴P(X =3)=C 63(12)3(12)3=2026=516故选:B .根据随机变量符合二项分布,写出对应的自变量的概率的计算公式,代入自变量等于3时的值. 本题考查二项分布,本题解题的关键是写出变量对应的概率的表示式,本题是一个基础题,若出现一定是一个送分题目.5.答案:D解析:解:总的可能性为3×3=9种, 两位同学参加同一个兴趣小组的情况为3种, ∴所求概率P =39=13, 故选:D .由题意可得总的可能性为9种,符合题意的有3种,由概率公式可得. 本题考查古典概型及其概率公式,属基础题.6.答案:C解析:解:∵a ,b ,a +b 成等差数列, ∴2b =2a +b ,即b =2a.① ∵a ,b ,ab 成等比数列,∴b 2=a 2b ,即b =a 2(a ≠0,b ≠0).② 由①②得a =2,b =4. ∵0<logm 8<1, ∴m >1.∵logm8<1,即logm8<logm m∴m>8故选C由已知可得b=2a,b2=a2b,联立可求a,b,代入已知不等式即可求解m的范围本题主要考查了等差数列及等比数列的性质及对数不等式的求解,属于知识的简单应用.7.答案:D解析:解:根据函数的平移法则可得,把已知函数的图象向右平移π3个单位的函数y=sin(ωx+π3−ωπ3)与f(x)=sin(ωx+π3)的图象关于x轴对称则有sin(ωx+π3)=−sin(ωx+π3−ωπ3),解方程可得,ω=6k+3,k∈Z,故当k=0时ω的最小值为:3.故选D.先根据函数的平移法则求出把已知函数的图象向右平移π3个单位所得的函数,然后由已知y=sin(ωx+π3−ωπ3)与f(x)=sin(ωx+π3)的图象关于x轴对称可得sin(ωx+π3)=−sin(ωx+π3−ωπ3),解方程可得ω,进而求最小值三角函数的左右平移一定要注意x上的变化量是解题中容易出错的地方,要引起注意,而函数的图象变换也是函数的重要知识,要熟练掌握.8.答案:A解析:本题考查了平面向量的数量积,向量的模以及向量的夹角,属于基础题.先求得a⃗⋅b⃗ 以及|a⃗|、|b⃗ |,再根据向量的夹角公式求得a⃗,b⃗ 的夹角的余弦值,即可求得结果.解:∵e1⃗⃗⃗ ,e2⃗⃗⃗ 是夹角为60°的两个单位向量,∴|e1⃗⃗⃗ |=|e2⃗⃗⃗ |=1,e1⃗⃗⃗ ⋅e2⃗⃗⃗ =1×1×cos60°=12.∴a⃗⋅b⃗ =(2e1⃗⃗⃗ +e2⃗⃗⃗ )·(−3e1⃗⃗⃗ +2e2⃗⃗⃗ )=−6e1⃗⃗⃗ 2+2e2⃗⃗⃗ 2+e1⃗⃗⃗ ⋅e2⃗⃗⃗ =−6+2+12=−72.|a⃗|=√4e1⃗⃗⃗ 2+e2⃗⃗⃗ 2+4e1⃗⃗⃗ ⋅e2⃗⃗⃗ =√4+1+2=√7,|b ⃗ |=√9e 1⃗⃗⃗ 2+4e 2⃗⃗⃗ 2−12e 1⃗⃗⃗ ⋅e 2⃗⃗⃗ =√9+4−6=√7, 设a ⃗ =2e 1⃗⃗⃗ +e 2⃗⃗⃗ 与b ⃗ =−3e 1⃗⃗⃗ +2e 2⃗⃗⃗ 的夹角为θ, 则cosθ=a⃗ ⋅b ⃗ |a ⃗ | |b⃗ |=−72√7×√7=−12,∴sinθ=√1−cos 2θ=√32. 故选:A .9.答案:D解析:解:画出函数f(x)=|lgx|的图象, ①设a+b 2≥1,∵f(a)=f(b)=2f(a+b 2)(0<a <b),则−lga =lgb =2lga+b 2,ab =1,可得a =1b , 则b =(1b +b2)2,化为:f(b)=b 4−4b 3+2b 2+1=0,(b >1). f′(b)=4b(b 2−3b +1)=4b(b −3+√52)(b −3−√52),可知:当b ∈(1,3+√52)时,f′(b)<0,f(b)的单调递减;当b >3+√52时,f′(b)>0,f(b)的单调递增.由f(1)=0,可知:f(3+√52)<0,而f(3)=−8<0,f(4)=33>0,∴此时存在唯一零点b ∈(3,4). ②设0<a+b 2<1,∵f(a)=f(b)=2f(a+b 2)(0<a <b),则−lga =lgb =−2lg a+b 2,∴ab =1,1b =(a+b 2)2, 化为:f(b)=b 4+2b 2−4b +1=0,(2>b >1). f′(b)=2(2b 3+b −2)>0,可知:当b ∈(1,2)时,函数f(b)的单调递增. 由f(1)=0,f(b)>0,此时函数f(b)不存在零点. 综上可得:b 所在区间为(3,4).画出函数f(x)=|lgx|的图象,①设a+b2≥1,由f(a)=f(b)=2f(a+b2)(0<a<b),则−lga=lgb=2lg a+b2,可得b=(1b+b2)2,化为:f(b)=b4−4b3+2b2+1=0,(b>1).利用导数研究其单调性即可得出;②设0<a+b2<1,同理可得.本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、函数的图象与性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.10.答案:B解析:解:双曲线x2a2−y2b2=1的一条渐近线方程为y=bax,右焦点F(c,0),由题意可得直线PF的方程为y=−ab(x−c),联立渐近线方程y=ba x,可得P(a2c,abc),可得OP的垂直平分线方程为y−ab2c =−ab(x−a22c),令x=0,可得y=ac2b ,即Q(0,ac2b),又|PF|=√a2+b2=b,|OP|=√|OF|2−|PF|2=√c2−b2=a,由△OFP的面积是△OPQ的面积的4倍,可得12c⋅abc=4⋅12⋅ac2b⋅a2c,即有b2=2a2,可得c2=a2+b2=3a2,e=ca=√3,故选:B.求出双曲线的渐近线方程,运用两直线垂直的条件:斜率之积为−1,可得PF的方程,联立渐近线方程,解得交点P的坐标,运用中点坐标公式可得OP的垂直平分线方程,可得Q的坐标,运用三角形的面积公式,结合离心率公式,即可得到所求值.本题考查双曲线的离心率的求法,注意运用双曲线的渐近线方程,以及三角形的面积公式,考查化简整理的运算能力,属于中档题.解析:解:由三视图知:几何体是三棱锥,且三棱锥的一条侧棱与底面垂直,高为8,底面为直角三角形,直角边长分别为6、8,如图:SB=8√2,BC⊥SB,AC=10,SA⊥平面ABC,∴SA⊥AC∴几何体的表面积S=12×8×8+12×8×6+12×10×8+12×8√2×6=96+24√2.故选:B.几何体是三棱锥,且三棱锥的一条侧棱与底面垂直,结合直观图判断各面的形状,根据三视图的数据求相关几何量的数据,把数据代入三角形面积公式计算.本题考查了由三视图求几何体的表面积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是关键.12.答案:C解析:由本题考查等差数列的求和公式,涉及等差数列的性质,属于基础题.等差数列的求和公式和性质可得结论.解:∵等差数列{a n}的前9项的和为S9=27,∴S9=9(a1+a9)2=9(a2+a8)2=27,解得a2+a8=6,∴2a2+a8=26=64故选:C13.答案:2401解析:解:当B为n(0≤n≤4)元集时,则p(B)=2n,且B集合的个数为C4n,又A⊆B则①A为n元集时,则p(A)=2n且A的个数为C n n②A为n−1元集时,则p(A)=2n−1且A的个数为C n n−1以此类推③A 为⌀时,p (A)=20且A 的个数为C n0 则p (A)P (B)=C 4n 2n (C n 020+C n 121+⋯+C n n 2n ) =C 4n 2n (1+2)n=C 4n 6n当n 依次取0,1,2,3,4时p (A)p (B)的和为C 4060+C 4161+⋯+C 4464=2041,故答案为:2401.先由B 为n(0≤n ≤4)元集时,则p (B)=2n ,且B 集合的个数为C 4n ,然后在这种情况下分别讨论集合A 的个数与集合A 的子集个数,推导出通项公式,再将n =0,1,2,3,4代入计算即可. 本题考查了集合间的关系,同时考查了二项式定理,知识间交汇较好.14.答案:−2解析:解:作出x ,y 满足约束条件{x −y +1≥0x +y ≤0y ≥0对应的平面区域(阴影部分)由z =2x −y ,得y =2x −z ,平移直线y =2x −z ,由图象可知当直线y =2x −z 经过点A时,直线y =2x −z 的截距最大,此时z 最小.由{y =0x −y +1=0, 解得A(−1,0),此时z 的最小值为z =2x −y =−2,故答案为:−2.作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z 的最小值.本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.15.答案:①③④解析:解:设P(x,y),由动点P 满足到x 轴的距离与到原点O 的距离之和等于2,可得|y|+√x 2+y 2=2,可得x 2+y 2=(2−|y|)2,化为x2+4|y|=4,将上式中的x换为−x,y换为−y,方程不变,可得曲线C关于原点对称,故①正确;由于将x换为y,y换为x,方程变为y2+4|x|=4和原方程不同,故②错误;若点P(x,y)在曲线C上,可得|y|≤1,故③正确;若点P(x,y)在曲线C上,可得|PO|2=x2+y2=4−4|y|+y2=(|y|−2)2,由0≤|y|≤1可得−2≤|y|−2≤−1,则1≤|PO|≤2,故④正确.故答案为:①③④.设P(x,y),运用点到直线的距离公式和两点的距离公式,列方程化简方程可得曲线C的方程,再将x换为−x,y换为−y,可判断①;将x换为y,y换为x,可判断②;由x2≥0,即可判断③;运用两点的距离公式和0≤|y|≤1,结合二次函数的值域求法,可判断④.本题考查轨迹方程的求法,注意运用两点的距离公式,考查曲线的性质,注意运用对称结论和二次函数的性质,考查运算能力,属于中档题.16.答案:100解析:解:由题意知:故答案是100.17.答案:,,.解析:(1)根据所给的这一组数据,得到7个点的坐标,把这几个点的坐标在直角坐标系中描出对应的点,得到散点图,从散点图可以看出,这两个两之间是正相关.(2)根据所给的数据,做出x,y的平均数,即得到这组数据的样本中心点,根据最小二乘法做出线性回归方程的系数,写出线性回归方程.(3)利用上一问做出的线性回归方程,把x的值代入方程,预报出对应的y的值.18.答案:解:(1)∵m⃗⃗⃗ =(sinB+sinC,0),n⃗=(0,sinA),且|m⃗⃗⃗ |2−|n⃗|2=sinBsinC,∴(sinB+sinC)2−sin2A=sinBsinC,∴sin2B+sin2C−sin2A=−sinBsinC由正弦定理可得b2+c2−a2=−bc,∴cosA=b2+c2−a22bc =−bc2bc=−12,∵A∈(0,π),∴A=2π3;(2)由(1)知,B+C=π3,∴sinB+sinC=sinB+sin(π3−B)=12sinB+√32cosB=sin(B+π3),∵0<B<π3,∴π3<B+π3<2π3,∴√32<sin(B+π3)≤1,∴sinB+sinC的取值范围是(√32,1].解析:(1)利用向量的模长公式,结合正弦定理、余弦定理,即可(1)求角A的大小;(2)由(1)知,B+C=π3,故sinB+sinC=sinB+sin(π3−B)=12sinB+√32cosB=sin(B+π3),即可求sinB+sinC的取值范围.本题考查正弦定理、余弦定理的运用,考查三角函数的化简与求值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.19.答案:(Ⅰ)证明:∵PA⊥面ABCD,∴PA⊥DC,∵DC⊥AD且AD∩PA=A,∴DC⊥面PAD,∵DC⊂面PDC,∴平面PDC⊥平面PAD(Ⅱ)证明:取PD的中点F,连接EF,FA,∵E为PC中点,∴在△PDC中:EF=//12DC,∴EF=//AB,∴四边形ABEF为平行四边形,即BE//AF,∵AF⊂面PAD且BE⊄面PAD,∴BE//平面PAD.(Ⅲ)解:连接AC,取AC中点O,连接EO.在△PAC中:EO=//12PA,∴EO⊥面ABC,得EO⊥BD,过O作OG⊥BD交BD于G,连接EG.EO∩OG=O,∴BD⊥面EGO,∴BD⊥EG,∵BD为平面EBD与平面CBD的交线,EG⊂平面EBD,OG⊂平面CBD,∴∠EGO为所求二面角E−BD−C的平面角,设PA=AD=CD=2a,AB=a,∴EO=a连DO并延长交AB于B′,则四边形AB′CD为正方形,且B′B=a,O为DB′中点,过B′作B′G′⊥DB交BD于G′.∴OG=12B′G′=12BB′⋅sin∠B′BG′=12BB′⋅sin∠ABD=12a⋅ADBD=12a√(2a)2+a2=√5在△EOG中:tan∠EGO=EOOG=a1√5a=√5,故二面角E−BD−C的平面角的正切值为√5.解析:(Ⅰ)证明PA⊥DC,DC⊥AD,然后证明DC⊥面PAD,平面PDC⊥平面PAD;(Ⅱ)取PD的中点F,连接EF,FA,∵E为PC中点,证明四边形ABEF为平行四边形,推出BE//AF,然后证明BE//平面PAD;(Ⅲ)连接AC,取AC中点O,连接EO.过O作OG⊥BD交BD于G,连接EG.则∠EGO为所求二面角E−BD−C的平面角,设PA=AD=CD=2a,AB=a,连DO并延长交AB于B′,O为DB′中点,过B′作B′G′⊥DB交BD于G′,在△EOG中求解二面角E−BD−C的平面角的正切值.本题考查二面角的平面角的求法,直线与平面平行与垂直的判定定理的应用,考查空间想象能力以及计算能力.20.答案:解:(1)∵动点P 到两点F 1(−√2,0),F 2(√2,0)的距离之和为4,∴由椭圆的定义可知,点P 的轨迹是以F 1(−√2,0),F 2(√2,0)为焦点,以4为长轴的椭圆, ∵c =√2,a =2,∴b =√2,∴C 的方程为x 24+y 22=1.(2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下:设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t,2),其中x 0≠0.∵OA ⊥OB ,∴OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0, 即tx 0+2y 0=0,解得t =−2y 0x 0. 当x 0=t 时,y 0=−t 22,代入椭圆C 的方程得t =±√2,故直线AB 的方程为x =±√2,圆心O 到直线AB 的距离d =√2.此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为y −2=y 0−2x 0−t (x −t),即(y 0−2)x −(x 0−t)y +2x 0−ty 0=0.圆心O 到直线AB 的距离d =000202. 又x 02+2y 02=4,t =−2y 0x 0. 故d =|2x 0+2y 02x 0|√x 02+y 02+4y 0x 02+4=|4+x 02x 0|√x 0+8x 0+162x 02=√2. 此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.综上所述,直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.解析:本题主要考查直线与圆锥曲线的综合问题,解决此类问题的必须熟悉曲线的定义和曲线的图形特征,属于中档题.(1)由椭圆的离心率公式及椭圆的性质,根据已知离心率与四个顶点组成菱形面积求出a 2与b 2的值,即可确定出椭圆C 的方程;(2)设出点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t,2),其中x 0≠0,由OA ⊥OB 得到OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,用坐标表示后把t 用含有A 点的坐标表示,然后分A ,B 的横坐标相等和不相等写出直线AB 的方程,然后由圆x 2+y 2=2的圆心到AB 的距离和圆的半径相等说明直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.21.答案:证明:(I)∵f(x)=x 3+2x −sinx ,∴f′(x)=3x 2+2−cosx =3x 2+(2−cosx).∵3x 2≥0,2−cosx >0恒成立,故f′(x)>0,故函数f(x)是R 上单调递增函数;(Ⅱ)∵f(−x)=(−x)3+2(−x)−sin(−x)=−(x 3+2x −sinx)=−f(x),∴函数f(x)是奇函数.原不等式可化为f(x 2−a)<−f(x −ax)=f(ax −x),由(1)可得x 2−a <ax −x ,即x 2+(1−a)x −a <0,即(x +1)(x −a)<0,当a <−1时,原不等式的解集为(a,−1);当a =−1时,原不等式的解集为⌀;当a >−1时,原不等式的解集为(−1,a).解析:(I)根据已知函数的解析式,求出函数的导函数,根据二次函数和余弦函数的性质,分析导函数的符号,即可判断出函数的单调性;(II)根据函数奇偶性的定义及函数解析式,可判断出函数为奇函数,结合(I)中函数的单调性和定义域,可将不等式f(x 2−a)+f(x −ax)<0化为(x +1)(x −a)<0,分别讨论对应方程两根a 与−1的大小,即可得到不同情况下原不等式的解集.本题考查的知识点是函数的单调性与奇偶性的证明及应用,熟练掌握导数法证明单调性及定义法证明奇偶性是解答的关键.22.答案:解(Ⅰ)曲线C 的参数方程为{x =√2cosαy =√2sinα(α为参数).转换为直角坐标方程为x 2+y 2=2. (Ⅱ)线l 方程为√2ρsin(π4−θ)+1=0,转换为直角坐标方程为x −y +1=0.所以圆心(0,0)到直线x −y +1=0的距离d =√2=√22,所以|AB|=2√(√2)2−(√22)2=√6.解析:(Ⅰ)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (Ⅱ)利用点到直线的距离公式的应用和垂径定理的应用求出结果.本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,点到直线的距离公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.答案:解:(1)作出函数f(x)的图象,如图所示,结合图象可知,f(x)的单调递增区间(−1,0),单调递减区间(−∞,−1),[0,+∞),(2)由ℎ(x)=2f(x)−a 恰有3个不同零点可得f(x)=12a 有3个不同的零点,结合函数的图象可知,当12<12a <1即1<a <2时,满足题意,(3)由(1)的图象可知,当x ∈[−2,2]时,2f(x)∈[−14,2],因为2f(x)≤2t 2−bt +2对所有x ∈[−2,2]恒成立,所以2≤2t 2−bt +2对任意b ∈[−2,2]恒成立,即2t 2−bt ≥0对任意b ∈[−2,2]恒成立,令F(b)=2t 2−bt ,b ∈[−2,2],则{F(−2)=2t +2t 2≥0F(2)=2t 2−2t ≥0, 解可得,t ≥1或t ≤−1或t =0,故实数t 的取值范围{t|t ≥1或t ≤−1或t =0}.解析:(1)先作出函数的图象,然后结合函数的图象即可求解函数单调区间,(2)由题意可转化为f(x)=12a 有3个不同的零点,结合函数的图象即可求解,(3)结合函数的图象可Ian 求出2f(x)的最大值,然后变换主元,结合一次函数的性质可求.本题主要考查了利用函数的图象求解函数的单调区间,及函数的零点个数的求解,及不等式的恒成立与最值求解的相互转化,体现了数形结合及转化思想的应用.。