2020届江苏省南通市高三年级第一次高考全真经典模拟试卷数学I 卷2020.4一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上. 1.设复数z 满足(z+i)(2+i)=5(i 为虚数单位),则z=___. 2.设全集U={1,2,3,4},集合A={1,3},B={2,3},则B U A ⋂ ___.3.箱子中有形状、大小都相同的3只红球和2只白球,一次摸出2只球,则摸到的2球颜色不同的概率为____.4.某学校从高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高.据测量被测学生身高全部介于155cm 和195cm 之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160)、第二组[160,165)、…、第八组[190,195],按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分如图所示.估计这所学校高三年级全体男生身高180cm 以上(含180cm)的人数为___.5.阅读如图所示的程序框,若输入的n 是30,则输出的变量S 的值是___.6.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点在x 轴上,若曲线C 经过点P(1,3),则其焦点到准线的距离为__.7.抛物线24y x =的焦点到双曲线221169x y -=渐近线的距离为__.8.已知四棱锥PABCD 的底面ABCD 是边长为2,锐角为60°的菱形,侧棱PA ⊥底面ABCD,PA=3.若点M 是BC 的中点,则三棱锥MPAD 的体积为___.9.以抛物线24y x =的焦点为焦点,以直线y=±x 为渐近线的双曲线标准方程为___.10.一个圆锥的侧面积等于底面面积的2倍,,则圆锥的体积___是cm³ 11.设f(x)是R 上的奇函数,当x>0时,()2ln ,4x f x x=+记(5),n a f n =-则数列{}n a 前8项和为__.12.过曲线1(0)y x x x=->上一点P(x 0,y 0)处的切线分别与x 轴,y 轴交于点A,B,O 是坐标原点,若△OAB 的面积为1,3则0x =__.13.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆O:222211,:(4)4,x y O x y +=-+=动点P 在直线0x b -=上,过P 分别作圆O,1O 的切线,切点分别为A,B,若满足PB=2PA 的点P 有且只有两个,则实数b 的取值范围是___. 14.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x≥0时,1()(|||2|3||)2f x x a x a a =-+--.若集合{|(1)()0,}x f x f x x -->∈=∅R ,则实数a 的取值范围为___. 二、解答题;本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)在△ABC 中,三个内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,已知m=(sinB-sinC,sinC-sinA),n=(sinB+sinC,sinA),且m ⊥n. (1)求角B 的大小;(2)若b=c·cosA,△ABC 的外接圆的半径为1,求△ABC 的面积.16.(本小题满分14分)如图,在直四棱柱,1111ABCDA B C D 中,E,F 分别是AB,BC 的中点,11A C 与11B D 于点O.(1)求证:11,,A C F,E 四点共面;(2)若底面ABCD 是菱形,且1,OD A E ⊥求证:OD ⊥平面11.A C FE 17.(本小题满分14分) 已知函数2()2 1.f x x ax =-+(1)若函数()log [()](0,1)a g x f x a a a =+>≠的定义域是R ,求实数a 的取值范围; (2)当x>0时,恒有不等式()ln f x x x>成立,求实数a 的取值范围.18.(本小题满分16分)如图,墙上有一壁画,最高点A 离地面4m,最低点B 离地面2m,观察者从距离墙xm(x>1),离地面高am(1≤a≤2)的C 处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角θ最大? (2)若1tan ,2θ=当a 变化时,求x 的取值范围.19.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆22221(0)x y a b n b+=>>的离心率是e,定义直线by e =±椭圆的“类准线”.已知椭圆C 的“类准线”方程为y =±长轴长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P 在椭圆C 的“类准线”上(但不在y 轴上),过点P 作圆O 22:3x y +=的切线1,过点O 且垂直于OP 的直线与1交于点A,问点A 是否在椭圆C 上?证明你的结论.20.(本小题满分16分)已知数列{}n a 的奇数项是公差为1d 的等差数列,偶数项是公差为2d 的等差数列,n S 数列{}n a 的前n 项和,121, 2.a a ==(1)若54516,,S a a ==求a 10;(2)已知15815,S a =且对任意n ∈N *,有1n n a a +<恒成立,求证:数列{}n a 是等差数列;(3)若1213(0),d d d =≠且存在正整数m,n(m≠n),使得.n m a a =求当1d 最大时,数列{}n a 的通项公式.21.[选做题]本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4--2:矩阵与变换](本小题满分10分)求矩阵3113⎡⎤⎢⎥⎣⎦的特征值及对应的特征向量.B.[选修4--4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C :x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数).以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线1的极坐标方程为(cos )40ρθθ+=).求曲线C 上的点到直线1的最大距离,C.[选修4--5:不等式选讲](本小题满分10分) 设x,y 均为正数,且x>y,求证:22122 3.2x y x xy y +≥+-+[必做题]第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)如图,在直三棱柱111ABCA B C 中,AC=3,BC=4,AB=5,1 4.AA =(1)设,AD AB λ=异面直线1AC 与CD 所成角的余弦值为求λ的值; (2)若点D 是AB 的中点,求二面角1DCB B 的余弦值.23.(本小题满分10分) 设*(,)(1),.n f x n x n =+∈N (1)求f(x,6)的展开式中系数最大的项;(2)*n ∈N 时,化简01122310144444n n n n n n n n n n C C C C C -----+++++ (3)求证:21132132n n n n n n C C C nC n -++++=⨯绝密★启用前2020届江苏省南通市高三年级第一次高考全真经典模拟试卷数学Ⅰ卷 参考答案与解析2020.4一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 1. (本小题满分5分) 【答案】2-2i 2. (本小题满分5分) 【答案】{2} 3. (本小题满分5分) 【答案】354. (本小题满分5分) 【答案】1445. (本小题满分5分) 【答案】2406. (本小题满分5分) 【答案】927. (本小题满分5分) 【答案】358. (本小题满分5分) 【答案】3 9. (本小题满分5分) 【答案】x 212-y 212=110. (本小题满分5分) 【答案】3π 11. (本小题满分5分) 【答案】-16 12. (本小题满分5分) 【答案】5【解析】P(x 0,y 0)处的切线斜率为1+1x 20,则切线方程为y -⎝⎛⎭⎫x 0-1x 0=⎝⎛⎭⎫1+1x 20(x -x 0) ,当x =0时,y =-2x 0;当y =0时,x =2x 0x 20+1.S △OAB =12×2x 0 ×2x 0x 20+1=13,则x 0= 5.本题考查了导数的几何意义、直线方程,属于中等题. 13. (本小题满分5分) 【答案】⎝⎛⎭⎫-203,4 【解析】设P 点坐标为(x ,y),∵ PB =2PA ,∴ PB 2=4PA 2,即(x -4)2+y 2-4=4(x 2+y 2-1),整理得3x 2+3y 2+8x -16=0.(方法1)该方程表示一个圆,圆心⎝⎛⎭⎫-43,0,r =83.因为P 点有且只有两个,所以直线和圆相交,故⎪⎪⎪⎪-43-b 2<83,解得b ∈⎝⎛⎭⎫-203,4.(方法2)因为P 在直线x +3y -b =0上,所以3y =-x +b ,代入3x 2+3y 2+8x -16=0,得4x 2+(8-2b)x +b 2-16=0.因为P 点有且只有两个,所以方程有两个不相等的根,即Δ>0,整理得3b 2+8b -80<0,所以b ∈⎝⎛⎭⎫-203,4.本题考查了直线与圆的位置关系,以及一元二次不等式的解法,突出了方程思想和解析法,其中方法1是利用方程对应的几何图形解决问题;方法2用代数方法算方程根的个数.本题属于难题. 14. (本小题满分5分) 【答案】⎝⎛⎦⎤-∞,16 【解析】∵ {x|f(x -1)-f(x)>0,x ∈R }=∅ ,∴ f(x -1)-f(x)≤0恒成立,即f(x -1)≤f(x).(1) 当a ≤0时,当x ≥0时,f(x)=12x ,又函数f(x)是定义在R 上的奇函数,∴ 函数f(x)是在R 上的解析式为f(x)=12x ,而f(x -1)是由f(x)向右平移1个单位,则函数f(x)和f(x -1)的图象有下图关系:通过图象观察,当a ≤0时,f(x -1)≤f(x)恒成立;(2) 当a>0时,当x ≥0时,f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧+∞∈-∈-∈-=),2[,3)2,[,),0[,)(a x a x a a x a a x x x f ∵ 函数f(x)是定义在R上的奇函数,∴ f(x)在R 上的图象为(如下图):要使f(x -1)≤f(x),两图象只要满足:由图知,只要满足-3a +1≥3a ,即0<a ≤16时,f(x -1)≤f(x)恒成立.综上可得,当a ≤16时,f(x -1)≤f(x)恒成立.本题考查了集合、分段函数、函数的图象与性质、不等式等内容的综合运用,体现了数形结合思想和分类讨论的思想.本题属于难题. 二、解答题:本大题共6小题,共计90分. 15.(本小题满分14分) 【答案与解析】(1) 因为m ⊥n ,所以sin 2B -sin 2C +sinA(sinC -sinA)=0,即sinAsinC =sin 2A +sin 2C -sin 2B.(2分)由正弦定理得ac =a 2+c 2-b 2,所以cosB =a 2+c 2-b 22ac =12.(4分)因为B ∈(0,π),所以B =π3.(6分)(2) 因为c·cosA =b ,所以b c =b 2+c 2-a22bc,即b 2=c 2-a 2.(8分)又ac =a 2+c 2-b 2,b =2RsinB =3,(10分) 解得a =1,c =2.(12分)所以S △ABC =12acsinB =32.(14分)16.(本小题满分14分) 【答案与解析】(1) 连结AC ,因为E ,F 分别是AB ,BC 的中点,所以EF 是△ABC 的中位线,所以EF ∥AC.(2分)由直棱柱知AA 1平行等于CC 1,所以四边形AA 1C 1C 为平行四边形,所以AC ∥A 1C 1.(5分)所以EF ∥A 1C 1,故A 1,C 1,F ,E 四点共面.(7分)(2) 连结BD ,因为直棱柱中DD 1⊥平面A 1B 1C 1D 1,A 1C 1⊂平面A 1B 1C 1D 1,所以DD 1⊥A 1C 1.(9分)因为底面A 1B 1C 1D 1是菱形,所以A 1C 1⊥B 1D 1.又DD 1∩B 1D 1=D 1,所以A 1C 1⊥平面BB 1D 1D.(11分) 因为OD ⊂平面BB 1D 1D ,所以OD ⊥A 1C 1.又OD ⊥A 1E ,A 1C 1∩A 1E =A 1,A 1C 1平面A 1C 1FE ,A 1E ⊂平面A 1C 1FE ,所以OD ⊥平面A 1C 1FE.(14分) 17.(本小题满分14分) 【答案与解析】(1) 由题意得,对任意x ∈R ,恒有f(x)+a >0,即恒有x 2-2ax +1+a >0,(2分) 于是Δ=4a 2-4(1+a)<0,(3分)即a 2-a -1<0,解得1-52<a <1+52.(3分)因为a >0,a ≠1,所以实数a 的取值范围是(0,1)∪⎝⎛⎭⎪⎫1,1+52.(5分)(2) 当x >0时,不等式f (x )x >lnx 等价于x -2a +1x >lnx ,即2a <x +1x-lnx ,(7分)设g(x)=x +1x -lnx ,则g′(x)=1-1x 2-1x =x 2-x -1x 2.(9分)令g′(x)=0,得x =1+52,当0<x <1+52时,g ′(x)<0,g(x)单调减,当x >1+52时,g ′(x)>0,g(x)单调增,(11分)故当x =1+52时,g(x)min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+52=5-ln 1+52,(13分)所以2a <5-ln 1+52,所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,52-12ln 1+52.(14分) 18.(本小题满分16分) 【答案与解析】(1) 当a =1.5时,过C 作AB 的垂线,垂足为D ,则BD =0.5 m ,且θ=∠ACD -∠BCD ,由已知观察者离墙x m ,且x >1,则tan ∠BCD =0.5x ,tan ∠ACD =2.5x,(2分)所以tan θ=tan(∠ACD -∠BCD)= 2.5x -0.5x 1+2.5×0.5x 2=2x1+1.25x 2=2x +1.25x ≤2254=255,当且仅当x =52>1时,取“=”.(6分)又tan θ在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调增,所以,当观察者离墙52m 时,视角θ最大.(8分)(2) 由题意,得tan ∠BCD =2-a x ,tan ∠ACD =4-a x ,又tan θ=12,所以tan θ=tan(∠ACD-∠BCD)=2x x 2+(a -2)·(a -4)=12,(10分)所以a 2-6a +8=-x 2+4x ,当1≤a ≤2时,0≤a 2-6a +8≤3,所以0≤-x 2+4x ≤3,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ≤0x 2-4x +3≥0,解得0≤x ≤1或3≤x ≤4.(14分) 因为x >1,所以3≤x ≤4,所以x 的取值范围为[3,4].(16分)19.(本小题满分16分) 【答案与解析】(1) 由题意⎩⎪⎨⎪⎧ab c =23,a =2,又a 2=b 2+c 2,解得b =3,c =1,(4分)所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(5分)(2) 点A 在椭圆C 上.证明如下:设切点为Q(x 0,y 0),x 0≠0,则x 20+y 20=3,切线l 的方程为x 0x +y 0y -3=0,当y P =23时,x P =3-23y 0x 0,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-23y 0x 0,23,则k OP =233-23y 0x 0=2x 03-2y 0,(7分)所以k OA =2y 0-32x 0,直线OA 的方程为y =2y 0-32x 0x.(9分)由⎩⎪⎨⎪⎧y =2y 0-32x 0x ,x 0x +y 0y -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6x 06-3y 0,y =3(2y 0-3)6-3y 0,即A(6x 06-3y 0,3(2y 0-3)6-3y 0).(11分)因为⎝ ⎛⎭⎪⎫6x 06-3y 024+(3(2y 0-3)6-3y 0)23=9(3-y 20)+3(4y 20-43y 0+3)3y 20-123y 0+36=3y 20-123y 0+363y 20-123y 0+36=1, 所以点A 的坐标满足椭圆C 的方程.(14分)当y P =-23时,同理可得点A 的坐标满足椭圆C 的方程, 所以点A 在椭圆C 上.(16分)20.(本小题满分16分) 【答案与解析】(1) 由题意,得a 1=1,a 2=2,a 3=a 1+d 1=1+d 1,a 4=a 2+d 2=2+d 2,a 5=a 3+d 1=1+2d 1.(2分)因为S 5=16,a 4=a 5,所以a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=7+3d 1+d 2=16,2+d 2=1+2d 1.所以d 1=2,d 2=3,(4分)所以a 10=2+4d 2=14.(5分)(2) 证明:当n 为偶数时,因为a n <a n +1恒成立,即2+⎝⎛⎭⎫n 2-1d 2<1+n 2d 1,n2(d 2-d 1)+1-d 2<0恒成立,所以d 2-d 1≤0且d 2>1.(7分) 当n 为奇数时,因为a n <a n +1恒成立,即1+n -12d 1<2+⎝⎛⎭⎫n +12-1d 2,(1-n)(d 1-d 2)+2>0恒成立,所以d 1-d 2≤0,于是有d 1=d 2.(9分)因为S 15=15a 8,所以8+8×72d 1+14+7×62d 2=30+45d 2,所以d 1=d 2=2,a n =n ,所以数列{a n }是等差数列.(11分)(3) 解:若d 1=3d 2(d 1≠0),且存在正整数m ,n(m ≠n),使得a m =a n ,由题意得,在m ,n 中必然一个是奇数,一个是偶数,不妨设m 为奇数,n 为偶数.因为a m =a n ,所以1+m -12d 1=2+⎝⎛⎭⎫n 2-1d 2.(13分) 因为d 1=3d 2,所以d 1=63m -n -1. 因为m 为奇数,n 为偶数,所以3m -n -1的最小正值为2,此时d 1=3,d 2=1.(15分)所以数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎨⎧32n -12,n 为奇数,12n +1,n 为偶数.(16分)2020届江苏省南通市高三年级第一次高考全真经典模拟试卷数学Ⅱ卷(附加题) 参考答案与解析2020.421.【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题。