2020年高考理科数学(全国卷Ⅰ真题)——(含答案和解析)

2020年普通高等学校招生全国统一考试·全国Ⅰ卷理科数学答案解析一、选择题 1.【答案】D【解析】由题意首先求得22z z -的值，然后计算其模即可.由题意可得：()2212z i i =+=，则()222212z z i i -=-+=-.故2222z z -=-=.故选：D .【考点】复数的运算法则，复数的模的求解 2.【答案】B【解析】由题意首先求得集合A ，B ，然后结合交集的结果得到关于a 的方程，求解方程即可确定实数a 的 值.求解二次不等式240x -≤可得：{}22A x x =-≤≤，求解一次不等式20x a +≤可得：2a B x x ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭≤.由于{}21AB x x =-≤≤，故：12a-=，解得：2a =-.故选：B .【考点】交集的运算，不等式的解法 3.【答案】C【解析】设CD a =，PE b =，利用212PO CD PE =⋅得到关于a ，b 的方程，解方程即可得到答案.如图，设CD a =，PE b =，则PO ==212PO ab =，即22142a b ab -=，化简得24210b b a a ⎛⎫-⋅-= ⎪⎝⎭，解得b a =（负值舍去）.故选：C .【考点】正四棱锥的概念及其有关计算 4.【答案】C【解析】利用抛物线的定义建立方程即可得到答案. 设抛物线的焦点为F ，由抛物线的定义知122A p AF x =+=，即1292p=+，解得6p =. 故选：C .【考点】利用抛物线的定义计算焦半径 5.【答案】D【解析】根据散点图的分布可选择合适的函数模型.由散点图分布可知，散点图分布在一个对数函数的图象附近，因此，最适合作为发芽率y 和温度x 的回归方程类型的是ln y a b x =+. 故选：D .【考点】函数模型的选择，散点图的分布 6.【答案】B【解析】求得函数()y f x =的导数()f x '，计算出()1f 和()1f '的值，可得出所求切线的点斜式方程，化简 即可.()432f x x x =-，()3246f x x x '∴=-，()11f ∴=-，()12f '=-，因此，所求切线的方程为()121y x +=--，即21y x =-+. 故选：B .【考点】利用导数求解函图象的切线方程 7.【答案】C【解析】由图可得：函数图象过点409π⎛⎫-⎪⎝⎭，，即可得到4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭，结合409π⎛⎫- ⎪⎝⎭，是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点即可得到4962πππω-⋅+=-，即可求得32ω=，再利用三角函数周期公式即可得解.由图可得：函数图象过点409π⎛⎫-⎪⎝⎭，，将它代入函数()f x 可得：4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭. 又409π⎛⎫- ⎪⎝⎭，是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点，所以4962πππω-⋅+=-，解得：32ω=.所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω===. 故选：C .【考点】三角函数的性质及转化，三角函数周期公式 8.【答案】C【解析】求得()5x y +展开式的通项公式为515r rrr T C xy -+=（r ∈N 且5r ≤），即可求得2y x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭与()5x y + 展开式的乘积为65r r rC x y -或425r r r C x y -+形式，对r 分别赋值为3，1即可求得33x y 的系数，问题得解.()5x y +展开式的通项公式为515rrrr T C x y -+=（r ∈N 且5r ≤）.所以2y x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭与()5x y +展开式的乘积可表示为：56155r rrr rrr xT xC xy C xy --+==或22542155r r rr r r r T C x y xC y y y x x --++==在615r r r r xT C x y -+=中，令3r =，可得：33345xT C x y =，该项中33x y 的系数为10，在42152r r r r T C x x y y -++=中，令1r =，可得：521332T C y x xy =，该项中33x y 的系数为5.所以33x y 的系数为10515+=. 故选：C【考点】二项式定理及其展开式的通项公式，赋值法 9.【答案】A【解析】用二倍角的余弦公式，将已知方程转化为关于cos α的一元二次方程，求解得出cos α，再用同角间的三角函数关系，即可得出结论.3cos28cos 5αα-=，得26cos 8cos 80αα--=，即23cos 4cos 40αα--=，解得2cos 3α=-或cos 2α=（舍去），又(0)απ∈，，sin α∴== 故选：A .【考点】三角恒等变换，同角间的三角函数关系求值10.【答案】A【解析】由已知可得等边ABC △的外接圆半径，进而求出其边长，得出1OO 的值，根据球截面性质，求出 球的半径，即可得出结论.设圆1O 半径为r ，球的半径为R ，依题意，得24r ππ=，2r ∴=，由正弦定理可得2sin 6023AB r ==，1OO AB ∴==，根据圆截面性质1OO ABC⊥平面，11OO O A∴⊥，4R OA =，∴球O 的表面积2464S R ππ==.故选：A .【考点】球的表面积，应用球的截面性质 11.【答案】D【解析】由题意可判断直线与圆相离，根据圆的知识可知，四点A ，P ，B ，M 共圆，且AB MP ⊥，根据22PAM PM AB S PA ⋅==△可知，当直线MP l ⊥时，PM AB ⋅最小，求出以MP 为直径的圆的方程，根据圆系的知识即可求出直线AB 的方程.圆的方程可化为()()22114x y -+-=，点M 到直线l的距离为2d =，所以直线l 与圆相离.依圆的知识可知，四点A ，P ，B ，M 四点共圆，且AB MP ⊥， 所以12222PAM PM AB S PA AM PA ⋅==⨯⨯⨯=△，而PA ，当直线MP l ⊥时，min MPmin1PA =，此时PM AB ⋅最小.()1:112MP y x ∴-=-即1122y x =+，由1122220y x x y ⎧=+⎪⎨⎪++=⎩解得，10x y =-⎧⎨=⎩. 所以以MP 为直径的圆的方程为()()()1110x x y y -++-=，即2210x y y +--=，两圆的方程相减可得：210x y ++=，即为直线AB 的方程.故选：D .【考点】直线与圆，圆与圆的位置关系的应用，圆的几何性质的应用 12.【答案】B【解析】设()22log x f x x =+，利用作差法结合()f x 的单调性即可得到答案. 设()22log x f x x =+，则()f x 为增函数，因为22422log 42log 2log a b b a b b +=+=+，所以()()()()22222222122log 2log 22log 2log 2log 102a b b b f a f b a b b b -=+-+=+-+==-＜， 所以()()2f a f b ＜，所以2a b ＜.()()()()22222222222222log 2log 2log 2log 22log a b b b b b f a f b a b b b b -=+-+=+-+=--，当1b =时，()()220f a f b -=＞，此时()()2f a f b ＞，有2a b ＞.当2b =时，()()210f a f b -=-＜，此时()()2f a f b ＜，有2a b ＜，所以C 、D 错误. 故选：B .【考点】函数与方程的综合应用，构造函数，利用函数的单调性比较大小 二、填空题 13.【答案】1【解析】首先画出可行域，然后结合目标函数的几何意义即可求得其最大值. 绘制不等式组表示的平面区域，如图所示，目标函数7z x y =+即：1177y x z =-+，其中z 取得最大值时，其几何意义表示直线系在y 轴上的截距最大， 据此结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A 处取得最大值，联立直线方程：22010x y x y +-=⎧⎨--=⎩，可得点A 的坐标为：()10A ，，据此可知目标函数的最大值为：max 1701z =+⨯=.故答案为：1.14.【解析】整理已知可得：()2a b a b +=+，再利用a ，b 为单位向量即可求得21a b ⋅=-，对a b -变形可得：222a b a a b b -=-⋅+，问题得解.因为a ，b 为单位向量，所以1a b ==，所以()2222221a b a ba ab b a b +=+=+⋅+=+⋅=.解得：21a b ⋅=-.所以()22223a b a ba ab b -=-=-⋅+=.【考点】向量模的计算公式及转化 15.【答案】2【解析】根据双曲线的几何性质可知，2b BF a =，AFc a =-，即可根据斜率列出等式求解即可.依题可得，3BF AF =，而2b BF a =，AFc a =-，即23b a c a=-，变形得22233c a ac a -=-，化简可得， 2320e e -+=，解得2e =或1e =（舍去）.故答案为：2.【考点】双曲线的离心率的求法，双曲线的几何性质的应用 16.【答案】14-【解析】在ACE △中，利用余弦定理可求得CE ，可得出CF ，利用勾股定理计算出BC 、BD ，可得出BF ， 然后在BCF △中利用余弦定理可求得cos FCB ∠的值.AB AC ⊥，AB 1AC =，由勾股定理得2BC ，同理得BD =，BF BD ∴==，在ACE △中，1AC =，AE AD =30CAE ∠=，由余弦定理得2222cos3013211CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=，1CF CE ∴==， 在BCF △中，2BC =，BF =1CF =，由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为：14-.【考点】利用余弦定理解三角形 三、解答题 17.【答案】（1）2- （2）()()11329nn n S -+-=【解析】（1）由已知结合等差中项关系，建立公比q 的方程，求解即可得出结论.设{}n a 的公比为q ，1a 为2a ，3a 的等差中项，1232a a a =+，10a ≠，220q q ∴+-=，1q ≠，2q ∴=-.（2）由（1）结合条件得出{}n a 的通项，根据{}n na 的通项公式特征，用错位相减法，即可求出结论.设{}n na 的前n 项和为n S ，11a =，()12n n a -=-，()()()211122322n n S n -=⨯+⨯-+⨯-++-，①()()()()()()2312122232122n nn S n n --=⨯-+⨯-+⨯-+--+-，②-①②得，()()()()()()()()()211211323122222123nnn nnn n S n n ----+-=+-+-++---=--=--，()()11329nn n S -+-∴=.【考点】等比数列通项公式基本量的计算，等差中项的性质，错位相减法求和18.【答案】（1）证明：由题设，知DAE △为等边三角形，设1AE =，则DO =1122CO BO AE ===，所以PO ==，PC =PB ==ABC △为等边三角形，则2sin60BA OA =，所以BA =22234PA PB AB +==，则90APB ∠=，所以PA PB ⊥，同理PA PC ⊥， 又PC PB P =，所以PA PBC ⊥平面.（2 【解析】（1）要证明PA PBC ⊥平面，只需证明PA PB ⊥，PA PC ⊥即可. 由题设，知DAE △为等边三角形，设1AE =，则DO =1122CO BO AE ===，所以4PO ==，PC ==PB ==，又ABC △为等边三角形，则2sin60BA OA =，所以BA =22234PA PB AB +==， 则90APB ∠=，所以PA PB ⊥，同理PA PC ⊥，又PCPB P =，所以PA PBC ⊥平面.（2）以O 为坐标原点，OA 为x 轴，ON 为y 轴建立如图所示的空间直角坐标系，分别算出平面PCB 的法 向量为n ，平面PCE 的法向量为m ，利用公式cos m ＜，||||n mn n m ⋅=＞计算即可得到答案.过O 作ON BC ∥交AB 于点N ，因为PO ABC ⊥平面，以O 为坐标原点，OA 为x 轴，ON 为y 轴建立如图所示的空间直角坐标系，则1002E ⎛⎫- ⎪⎝⎭，，，00P ⎛ ⎝⎭，104B ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭，，104C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭，，14PC ⎛=- ⎝⎭，，14PB ⎛=-- ⎝⎭，102PE ⎛=- ⎝⎭，，，设平面PCB 的一个法向量为()111n x y z =，，，由00n PC n PB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，得1111110x x ⎧-=⎪⎨-=⎪⎩，令1x =11z =-，10y =，所以()201n =-，，，设平面PCE 的一个法向量为()222m x y z =，，由00m PC m PE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，得22222020x x ⎧--=⎪⎨-=⎪⎩，令21x =，得2z =2y =，所以313m ⎛=- ⎝，故cos m ＜，2||||3n m n n m ⋅===⋅⨯，设二面角22143x y +=的大小为θ，则cos θ=【考点】线面垂直的证明，利用向量求二面角的大小 19.【答案】（1）116（2）34（3）716【解析】（1）根据独立事件的概率乘法公式可求得事件“甲连胜四场”的概率.记事件:M 甲连胜四场，则()411216P M ⎛⎫== ⎪⎝⎭.（2）计算出四局以内结束比赛的概率，然后利用对立事件的概率公式可求得所求事件的概率.记事件A 为甲输，事件B 为乙输，事件C 为丙输，则四局内结束比赛的概率为()()()()411424P P ABAB P ACAC P BCBC P BABA ⎛⎫'=+++=⨯= ⎪⎝⎭，所以，需要进行第五场比赛的概率为314P P '=-=.（3）列举出甲赢的基本事件，结合独立事件的概率乘法公式计算出甲赢的概率，由对称性可知乙赢的概率 和甲赢的概率相等，再利用对立事件的概率可求得丙赢的概率.记事件A 为甲输，事件B 为乙输，事件C 为丙输，记事件:M 甲赢，记事件:N 丙赢，则甲赢的基本事件包括：BCBC 、ABCBC 、ACBCB 、BABCC 、BACBC 、BCACB 、BCABC 、BCBAC ，所以，甲赢的概率为()4511972232P M ⎛⎫⎛⎫=+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.由对称性可知，乙赢的概率和甲赢的概率相等，所以丙赢的概率为()97123216P N =-⨯=. 【考点】独立事件概率的计算20.【答案】（1）2219x y +=（2）证明：设()06P y ，，则直线AP 的方程为：()()00363y y x -=+--，即：()039yy x =+.联立直线AP 的方程与椭圆方程可得：()2201939x y y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩，整理得：()2222000969810y x y x y +++-=，解得：3x =-或20203279y x y -+=+.将20203279y x y -+=+代入直线()039y y x =+可得：02069y y y =+.所以点C 的坐标为 2002200327699y y y y ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭，.同理可得：点D 的坐标为200220033211y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭，.∴直线CD 的方程为： 0022200002222000022006291233327331191y y y y y y y x y y y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎛⎫⎛⎫--⎝⎭-=- ⎪ ⎪-+-++⎝⎭⎝⎭-++，整理可得： ()()()2220000002224200000832338331116963y y y y y y y x x y y y y y +⎛⎫⎛⎫--+=-=- ⎪ ⎪+++--⎝⎭⎝⎭.整理得：()()0002220004243323333y y y y x x y y y ⎛⎫=+=- ⎪---⎝⎭.故直线CD 过定点302⎛⎫⎪⎝⎭，. 【解析】（1）由已知可得：()0A a -，，()0B a ，，()01G ，，即可求得21AG GB a ⋅=-，结合已知即可求得：29a =，问题得解.依据题意作出如下图象：由椭圆方程()222:11x E y a a +=＞可得：()0A a -，，()0B a ，，()01G ，.∴()1AG a =，，()1GB a =-，. ∴218AG GB a ⋅=-=，∴29a =.∴椭圆方程为：2219x y +=.（2）设()06P y ，，可得直线AP 的方程为：()039y y x =+，联立直线AP 的方程与椭圆方程即可求得点C 的坐标为2002200327699y y y y ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭，，同理可得点D 的坐标为200220033211y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭，，即可表示出直线CD 的方程， 整理直线CD 的方程可得：()02043233y y x y ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭，命题得证. 证明：设()06P y ，，则直线AP 的方程为：()()00363y y x -=+--，即：()039yy x =+.联立直线AP 的方程与椭圆方程可得：()2201939x y y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩，整理得：()2222000969810y x y x y +++-=，解得：3x =-或20203279y x y -+=+.将20203279y x y -+=+代入直线()039y y x =+可得：02069y y y =+.所以点C 的坐标为2002200327699y y y y ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭，.同理可得：点D 的坐标为200220033211y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭，.∴直线CD 的方程为：0022200002222000022006291233327331191y y y y y y y x y y y y y y ⎛⎫-- ⎪++⎛⎫⎛⎫--⎝⎭-=- ⎪ ⎪-+-++⎝⎭⎝⎭-++， 整理可得：()()()2220000002224200000832338331116963y y y y y y y x x y y y y y +⎛⎫⎛⎫--+=-=- ⎪ ⎪+++--⎝⎭⎝⎭整理得：()()0002220004243323333y y y y x x y y y ⎛⎫=+=- ⎪---⎝⎭. 故直线CD 过定点302⎛⎫ ⎪⎝⎭，. 【考点】椭圆的简单性质，方程思想21.【答案】（1）当()0x ∈-∞，时，()'0f x ＜，()f x 单调递减，当()0x ∈+∞，时，()'0f x ＞，()f x 单调递 增.（2）274e ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭， 【解析】（1）由题意首先对函数二次求导，然后确定导函数的符号，最后确定原函数的单调性即可. 当1a =时，()2x x x e f x =+-，()'21x f x e x =+-，由于()''20x f x e =+＞，故()'f x 单调递增，注意到()'00f =，故：当()0x ∈-∞，时，()'0f x ＜，()f x 单调递减，当()0x ∈+∞，时，()'0f x ＞，()f x 单调递增. （2）首先讨论0x =的情况，然后分离参数，构造新函数，结合导函数研究构造所得的函数的最大值即可确 定实数a 的取值范围.由()3112f x x +≥得，23112x e ax x x +-+，其中0x ≥， ①当0x =时，不等式为：11≥，显然成立，符合题意；②当0x ＞时，分离参数a 得，32112x e x x a x ----， 记()32112x e x x g x x ---=-，()()231212'x x e x x g x x ⎛⎫---- ⎪⎝⎭=-，令()()21102x e x x h x x ---=≥， 则()'1x h x e x =--，()''10x h x e =-≥，故()'h x 单调递增，()()''00h x h =≥，故函数()h x 单调递增，()()00h x h =≥，由()0h x ≥可得：21102x e x x ---恒成立， 故当()02x ∈，时，()'0g x ＞，()g x 单调递增； 当()2x ∈+∞，时，()'0g x ＜，()g x 单调递减；因此，()()2max 724e g x g -⎡⎤==⎣⎦， 综上可得，实数a 的取值范围是274e ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭，. 【考点】导数的几何意义，解析几何，微积分，用导数求函数的单调区间，判断单调性，已知单调 性求参数，利用导数求函数的最值（极值），数形结合思想的应用22.【答案】（1）曲线1C 表示以坐标原点为圆心，半径为1的圆（2）1144⎛⎫ ⎪⎝⎭， 【解析】（1）利用22sin cos 1t t +=消去参数t ，求出曲线1C 的普通方程，即可得出结论.当1k =时，曲线1C 的参数方程为cos sin x t y t=⎧⎨=⎩（t 为参数），两式平方相加得221x y +=，所以曲线1C 表示以坐标原点为圆心，半径为1的圆.（2）当4k =时，0x ≥，0y ≥，曲线1C的参数方程化为22cos sin t t（t 为参数），两式相加消去参数t ， 得1C 普通方程，由cos x ρθ=，sin y ρθ=，将曲线2C 化为直角坐标方程，联立1C ，2C 方程，即可求解.当4k =时，曲线1C 的参数方程为44cos sin x t y t⎧=⎨=⎩（t 为参数），所以0x ≥，0y ≥， 曲线1C的参数方程化为22cos sin t t==（t 为参数）， 两式相加得曲线1C1=1=-，平方得1y x =-，01x ≤≤，01y ≤≤，曲线2C 的极坐标方程为4cos 16sin 30ρθρθ-+=，曲线2C 直角坐标方程为41630x y -+=，联立1C ，2C方程141630y x x y ⎧=-⎪⎨-+=⎪⎩，整理得12130x -=，12=136=（舍去），14x ∴=，14y =，1C ∴，2C 公共点的直角坐标为1144⎛⎫ ⎪⎝⎭，. 【考点】参数方程与普通方程互化，极坐标方程与直角坐标方程互化23.【答案】（1）因为()3115113133x x f x x x x x ⎧⎪+⎪⎪=--⎨⎪⎪---⎪⎩，≥，＜＜，≤，作出图象，如图所示：（2）76⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭， 【解析】（1）根据分段讨论法，即可写出函数()f x 的解析式，作出图象.因为()3115113133x x f x x x x x ⎧⎪+⎪⎪=--⎨⎪⎪---⎪⎩，≥，＜＜，≤，作出图象，如图所示：（2）作出函数()1f x +的图象，根据图象即可解出.将函数()f x 的图象向左平移1个单位，可得函数()1f x +的图象，如图所示：由()3511x x --=+-，解得76x =-.所以不等式的解集为76⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭，. 【考点】分段函数的图象，利用图象解不等式。

2024年普通高等学校招生全国统一考试 新课标Ⅰ卷数学试卷1.已知集合，，则( ).A. B. C. D.2.若，则( ).A. B. C. D.3.已知向量，，若，则( ).A.-2B.-1C.1D.24.已知，，则( ).A. B. C. D.5.，则圆锥的体积为( ).A.B. C. D.6.已知函数在R 上单调递增，则a的取值范围是( ).A. B. C. D.7.当时，曲线与的交点个数为( ).A.3 B.4C.6D.88.已知函数的定义域为R ，，且当时，，则下列结论中一定正确的是( ).A. B. C. D.9.为了解推动出口后的亩收入（单位：万元）情况，从该种植区抽取样本，得到推动出口后亩收入的样本均值，样本方差，已知该种植区以往的亩收入X 服从正态分布，假设失去出口后的亩收入Y 服从正态分布，则( ).（若随机变量Z{}355A x x =-<<∣{3,1,0,2,3}B =--A B = {1,0}-{2,3}{3,1,0}--{1,0,2}-1i 1z z =+-z =1i --1i -+1i -1i+(0,1)a = (2,)b x = (4)b b a ⊥- x =cos()m αβ+=tan tan 2αβ=cos()αβ-=3m -3m-3m3m22,0()e ln(1),0x x ax a x f x x x ⎧---<=⎨++≥⎩(,0]-∞[1,0]-[1,1]-[0,)+∞[0,2π]x ∈sin y x =π2sin 36y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()f x ()(1)(2)f x f x f x >-+-3x <()f x x =(10)100f >(20)1000f >(10)1000f <(20)10000f <2.1X =20.01S =()21.8,0.1N ()2,N X S服从正态分布，则）A. B. C. D.10.设函数，则( ).A.是的极小值点B.当时，C.当时，D.当时，11.造型可以看作图中的曲线C 的一部分，已知C 过坐标原点O ，且C 上的点满足横坐标大于-2，到点的距离与到定直线的距离之积为4，则( ).A.B.点在C 上C.C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D.当点在C 上时，12.设双曲线（，）的左右焦点分別为，，过作平行于y 轴的直线交C 于A ，B两点，若，，则C 的离心率为_________.13.若曲线在点处的切线也是曲线的切线，则_________.14.甲、乙两人各有四张卡片，每张卡片上标有一个数字，甲的卡片分别标有数字1，3，5，7，乙的卡片上分别标有数字2，4，6，8，两人进行四轮比赛，在每轮比赛中，两个各自从自己持有的卡片中随机选一张，并比较所选卡片的数字的大小，数字大的人得1分，数字小的人得0分，然后各自弃置此轮所选的卡片（弃置的卡片在此后的轮次中不能使用）.则四轮比赛比赛后，甲的总得分小于2的概率为_________.15.记的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知，()2,N μσ()0.8413P Z μμ<+≈(2)0.2P X >>()0.5P X Z ><()0.5P Y Z >>()0.8P Y Z ><2()(1)(4)f x x x =--3x =()f x 01x <<()2()f x f x <12x <<4(21)0f x -<-<110x -<<(2)()f x f x ->(2,0)F (0)x a a =<2a =-()00,x y 0042y x ≤+2222:1x y C a b-=0a >0b >1F 2F 2F 113F A =||10AB =e x y x =+(0,1)ln(1)y x a =++a =ABC △sin C B =.（1）求B ；（2）若的面积为，求c .16.已知和为椭圆上两点.（1）求C 的率心率；（2）若过P 的直线l 交C 于另一点B ，且的面积为9，求l 的方程.17.如图，四棱锥中，底面，，，（1）若，证明：平面PBC ；（2）若，且二面角，求AD .18.已知函数.（1）若，且，求a 的最小值；（2）证明：曲线是中心对称图形；（3）若，当且仅当，求b 的取值范围.19.设m 为正整数，数列，，…，是公差不为0的等差数列，若从中删去两项和后剩余的4m 项可被平均分为m 组，且每组的4个数都能构成等差数列，则称数列，，…，是——可分数列.222a b c +-=ABC △3+(0,3)A 33,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭2222:1(0)x y C a b a b +=>>ABP △P ABCD -PA ⊥ABCD 2PA PC ==1BC =AB =AD PB ⊥//AD AD DC ⊥A CP D --3()ln (1)2x f x ax b x x =++--0b =()0f x '≥()y f x =()2f x >-12x <<1a 2a 42m a +i a ()j a i j <1a 2a 42m a +(,)i j（1）写出所有的，，使数列，，…，是——可分数列；（2）当时，证明：数列，，…，足——可分数列；（3）从1，2，…，中一次任取两个数i 和，记数列，，…，足——可分数列的概率为，证明：.(,)i j 16i j ≤<≤1a 2a 6a (,)i j 3m ≥1a 2a 42m a +(2,13)42m +()j i j <1a 2a 42m a +(,)i j m P 18m P >参考答案1.A解析：，选A.2.C解析：3.D解析：，，，，，选D.4.A解析：，，，选A.5.B解析：设它们底面半径为r ，圆锥母线l ，，，，，选B.6.B解析：在R 上↗，，，选B.7.C{1,0}A B =- 4(2,4)b a x -=- (4)b b a ⊥- (4)0b b a ∴-= 4(4)0x x ∴+-=2x ∴=cos cos sin sin sin sin 2cos cos m αβαβαβαβ-=⎧⎪⎨=⎪⎩sin sin 2cos cos m m αβαβ=-⎧∴⎨=-⎩cos()cos cos sin sin 23m m m αβαβαβ-=+=--=-2ππrl ∴=l ∴==3r ∴=1π93V =⋅⋅=()f x 00e ln1a a -≥⎧⎨-≤+⎩10a ∴-≤≤解析：6个交点，选C.8.B解析：，，，，，，，，，，，，，，，，，选B.9.BC解析：，，，，A 错.，B 对.，，C 对.，D 错，所以选BC.10.ACD解析：A 对，因为；B 错，因为当时且，所以；C 对，因为，，，时，(1)1f =(2)2f =(3)(2)(1)3f f f >+=(4)(3)(2)5f f f >+>(5)(4)(3)8f f f >+>(6)(5)(4)13f f f >+>(7)(6)(5)21f f f >+>(8)(7)(6)34f f f >+>(9)(8)(7)55f f f >+>(10)(9)(8)89f f f >+>(11)(10)(9)144f f f >+>(12)(11)(10)233f f f >+>(13)(12)(11)377f f f >+>(14)(13)(12)610f f f >+>(15)(14)(13)987f f f >+>(16)1000f >(20)1000f ∴>()2~ 1.8,0.1X N ()2~ 2.1,0.1Y N 2 1.820.12μσ=+⨯=+(2)(2)()10.84130.1587P X P X P X μσμσ>=>+<>+=-=(2)( 1.8)0.5P X P X ><>=2 2.10.1μσ=-=-(2)( 2.1)0.5P Y P Y >>>=(2)()()0.84130.8P Y P Y P Y μσμσ>=>-=<+=>()3(1)(3)f x x x '=--01x <<()0f x '>201x x <<<()2()f x f x <2(21)4(1)(25)0f x x x -=--<2(21)44(2)(21)0f x x x -+=-->2223(2)()(1)(2)(1)(4)(1)(22)2(1)f x f x x x x x x x x --=------=--+=--11x -<<，，D 对.11.ABD解析：A 对，因为O 在曲线上，所以O 到的距离为，而，所以有，那么曲线的方程为.B 对，因为代入知满足方程；C 错，因为，求导得，那么有，，于是在的左侧必存在一小区间上满足，因此最大值一定大于1；D 对，因为.12.解析：由知，即，而，所以，即，代回去解得，所以.13.解析：14.解析：甲出1一定输，所以最多3分，要得3分，就只有一种组合、、、.得2分有三类，分别列举如下：（1）出3和出5的赢，其余输：，，，（2）出3和出7的赢，其余输：，，，；，，，，，，，（3）出5和出7的赢，其余输：，，，；，，，；，，，；，，，；，，，；，，，；，，，(2)()0f x f x -->(2)()f x f x ->x a =a -2OF =242a a -⋅=⇒=-(4x +=2224(2)()2y x f x x ⎛⎫=--= ⎪+⎝⎭332()2(2)(2)f x x x '=---+(2)1f =1(2)02f '=-<2x =(2,2)ε-()1f x >()22220000004442222y x y x x x ⎛⎫⎛⎫=--≤⇒≤ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭32||10AB =25F A =2225b c a a a-==121F F F A ⊥1212F F =6c =4a =32e =ln 21218-32-54-76-16-32-54-78-14-32-58-76-18-32-56-74-16-32-58-74-12-38-54-76-14-38-52-76-18-34-52-76-16-38-52-74-18-36-52-74-16-38-54-72-18-36-54-72-共12种组合满足要求，而所有组合为24，所以甲得分不小于2的概率为15.（1）（2）解析：（1）已知，根据余弦定理，可得：.因为，所以.又因为，即，解得.因为，所以.（2）由（1）知，，则.已知的面积为，且，则，.又由正弦定理，可得.则，，同理.所以解得16.（1）（2）见解析12π3B =c =222a b c +-=222cos 2a b c C ab +-=cos C ==(0,π)C ∈π4C =sin C B =πsin4B =B =1cos 2B =(0,π)B ∈π3B =π3B =π4C =ππ5πππ3412A B C =--=--=ABC △3+1sin 2ABC S ab C =△1πsin 324ab =132ab =2(3ab =+sin sin sin a b c A B C ==sin sin sin sin a C b C c A B==π5πsin sin 412c a =5πsin 12πsin 4c a =πsin 3πsin 4c b =2225ππsin sin 421232(3π1sin 42c c ab ⎝⎭===+c =12解析：（1）将、代入椭圆，则.（2）①当L 的斜率不存在时，，，，A 到PB 距离，此时不满足条件.②当L 的斜率存在时，设，令、，，消y 可得，17.（1）证明见解析（2）解析：（1）面，平面，又，，平面PAB面，平面，(0,3)A 33,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭22220919941a b a b⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩22129a b ⎧=⎨=⎩c =12c e a ∴===:3L x =33,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭3PB =3d =1933922ABP S =⨯⨯=≠△3:(3)2PB y k x -=-()11,P x y ()22,B x y 223(3)21129y k x x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()()22224324123636270k x k k x k k +--+--=2122212224124336362743k k x x k k k x x k ⎧-+=⎪⎪+⎨--⎪=⎪+⎩PB =AD =PA ⊥ABCD AD ⊂ABCD PA AD∴⊥AD PB ⊥ PB PA P = ,PB PA ⊂AD ∴⊥PAB AB ∴⊂PAB AD AB∴⊥中，，，B ，C ，D 四点共面，又平面，平面PBC平面PBC .（2）以DA ，DC 为x ，y 轴过D 作与平面ABCD 垂直的线为z 轴建立如图所示空间直角坐标系令，则，，，，设平面ACP 的法向量不妨设，，设平面CPD 的法向量为不妨设，则，，二面角，.18.（1）-2（2）证明见解析（3）ABC △222AB BC AC +=AB BC∴⊥A //AD BC∴BC ⊂ PBC AD ⊄//AD ∴D xyz-AD t =(,0,0)A t (,0,2)P t (0,0,0)D DC =()C()1111,,n x y z = 1x =1y t =10z =)1,0n t = ()2222,,n x y z = 2200n DP n DC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 222200tx z +=⎧∴=2z t =22x =-20y =2(2,0,)n t =- A CP D --121212cos ,n n n n n n ⋅=== t ∴=AD ∴=23b ≥-解析：（1）时，，对恒成立而，当且仅当时取“=”，故只需，即a 的最小值为-2.（2）方法一：，关于中心对称.方法二：将向左平移一个单位关于中心对称平移回去关于中心对称.（3）当且仅当，对恒成立令，必有（必要性）当时，对，对恒成立，符合条件，综上：.19.（1），，（2）证明见解析（3）证明见解析解析：（1）以下满足：，，0b =()ln 2x f x ax x =+-11()02f x a x x'=++≥-02x ∀<<11222(2)a a a x x x x ++=+≥+--1x =202a a +≥⇒≥-(0,2)x ∈(2)()f x f x -+332ln (2)(1)ln (1)22x x a x b x ax b x a x x-=+-+-+++-=-()f x ∴(1,)a ()f x 31(1)ln(1)1x f x a x bx x+⇒+=+++-(0,)a ()f x ⇒(1,)a ()2f x >- 12x <<(1)22f a ∴=-⇒=-3()ln 2(1)22x f x x b x x∴=-+->--12x ∀<<222112(1)2()23(1)3(1)(1)32(2)(2)x f x b x b x x b x x x x x x ⎡⎤-'=+-+-=+-=-+⎢⎥---⎣⎦2()3(2)g x b x x =+-∴2(1)2303g b b =+≥⇒≥-23b ≥-(1,2)x ∀∈32()ln 2(1)()23x f x x x h x x ≥---=-2222(1)1()2(1)2(1)10(2)(2)x h x x x x x x x ⎡⎤-'=--=-->⎢⎥--⎣⎦(1,2)x ∀∈()(1)2h x h ∴>=-23b ≥-(1,2)(1,6)(5,6)(,)i j (1,2)(1,6)(5,6)（2）易知：，，，等差等差故只需证明：1，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，14可分分组为，，即可其余，，按连续4个为一组即可（3）由第（2）问易发现：，，…，是可分的是可分的.易知：1，2，…，是可分的因为可分为，…，与，…，此时共种再证：1，2，…，是可分的易知与是可分的只需考虑，，，…，，，记，只需证：1，3，5，…，，，可分去掉2与观察：时，1，3，4，6无法做到；时，1，3，4，5，6，7，8，10，可以做到；时，1，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，14时，1，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，18，，，满足故，可划分为：，，，，…，，，共p 组事实上，就是，，且把2换成p a q a r a s a ,,,p q r s ⇔(1,4,7,10)(3,6,9,12)(5,8,11,14)k a 1542k m ≤≤+1a 2a 42m a +(,)i j 1,2,42m ⇔+ (,)i j 42m +(41,42)k r ++(0)k r m ≤≤≤(1,2,3,4)(43,42,41,4)k k k k ---(4(1)1,4(1),4(1)1,4(1)2)r r r r +-+++++(41,4,41,42)m m m m -++211C (1)(1)(2)2m m m m +++=++42m +(42,41)k r ++(0)k r m ≤<≤1~4k 42~42r m ++41k +43k +44k +41r -4r 42r +*N p r k =-∈41p -4p 42p +1~42p +41p +1p =2p =3p =4p =(1,5,9,13)(3,7,11,15)(4,8,12,16)(6,10,14,18)2p ∀≥(1,1,21,31)p p p +++(3,3,23,33)p p p +++(4,4,24,34)p p p +++(5,5,25,35)p p p +++(,2,3,4)p p p p (2,22,32,42)p p p p ++++(,,2,3)i p i p i p i +++1,2,3,,i p = 42p +此时，均可行，共组，，…，不可行综上，可行的与至少组故，得证！(,)k k p +2p ≥211C (1)2m m m m +-=-(0,1)(1,2)(1,)m m -(42,41)k r ++(41,42)k r ++11(1)(1)(2)22m m m m -+++()222224212221112C (21)(41)8618m m m m m m m m P m m m m +++++++≥==>++++。

2020年普通高等学校招生全国统一考试新高考全国Ⅰ一、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A＝{x|1≤x≤3},B＝{x|2<x<4},则A∪B等于()A．{x|2<x≤3} B．{x|2≤x≤3}C．{x|1≤x<4} D．{x|1<x<4}答案C解析A∪B＝{x|1≤x≤3}∪{x|2<x<4}＝{x|1≤x<4}．2.2－i1＋2i等于()A．1 B．－1 C．i D．－i 答案D解析2－i1＋2i＝(2－i)(1－2i)(1＋2i)(1－2i)＝－5i5＝－i.3．6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A．120种B．90种C．60种D．30种答案C解析先从6名同学中选1名安排到甲场馆,有C16种选法,再从剩余的5名同学中选2名安排到乙场馆,有C25种选法,最后将剩下的3名同学安排到丙场馆,有C33种选法,由分步乘法计数原理知,共有C16·C25·C33＝60(种)不同的安排方法．4.日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间．把地球看成一个球(球心记为O),地球上一点A的纬度是指OA与地球赤道所在平面所成角,点A处的水平面是指过点A且与OA垂直的平面．在点A处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点A处的纬度为北纬40°,则晷针与点A处的水平面所成角为()A．20° B．40° C．50° D．90°答案B解析如图所示,⊙O为赤道平面,⊙O1为A点处的日晷面所在的平面,由点A 处的纬度为北纬40°可知∠OAO 1＝40°,又点A 处的水平面与OA 垂直,晷针AC 与⊙O 1所在的面垂直, 则晷针AC 与水平面所成角为40°.5．某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是( )A ．62%B ．56%C ．46%D ．42% 答案 C解析 用Venn 图表示该中学喜欢足球和游泳的学生所占的比例之间的关系如图,设既喜欢足球又喜欢游泳的学生占该中学学生总数的比例为x , 则(60%－x )＋(82%－x )＋x ＝96%,解得x ＝46%.6．基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数．基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间．在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型：I (t )＝e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位：天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0＝1＋rT .有学者基于已有数据估计出R 0＝3.28,T ＝6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln 2≈0.69)( ) A ．1.2天 B ．1.8天 C ．2.5天 D ．3.5天 答案 B解析 由R 0＝1＋rT ,R 0＝3.28,T ＝6, 得r ＝R 0－1T ＝3.28－16＝0.38.由题意,累计感染病例数增加1倍, 则I (t 2)＝2I (t 1), 即e0.38t 2＝2e0.38t 1, 所以e0.38(t 2－t 1)＝2, 即0.38(t 2－t 1)＝ln 2, 所以t 2－t 1＝ln 20.38≈0.690.38≈1.8.7．已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP →·AB →的取值范围是( ) A ．(－2,6) B ．(－6,2) C ．(－2,4) D ．(－4,6) 答案 A解析 如图,取A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则A (0,0),B (2,0),C (3,3),F (－1,3)． 设P (x ,y ),则AP →＝(x ,y ),AB →＝(2,0),且－1<x <3. 所以AP →·AB →＝(x ,y )·(2,0)＝2x ∈(－2,6)．8．若定义在R 上的奇函数f (x )在(－∞,0)上单调递减,且f (2)＝0,则满足xf (x －1)≥0的x 的取值范围是( ) A ．[－1,1]∪[3,＋∞) B ．[－3,－1]∪[0,1] C ．[－1,0]∪[1,＋∞) D ．[－1,0]∪[1,3]答案 D解析 因为函数f (x )为定义在R 上的奇函数, 则f (0)＝0.又f (x )在(－∞,0)上单调递减,且f (2)＝0, 画出函数f (x )的大致图象如图(1)所示, 则函数f (x －1)的大致图象如图(2)所示．当x ≤0时,要满足xf (x －1)≥0,则f (x －1)≤0, 得－1≤x ≤0.当x >0时,要满足xf (x －1)≥0,则f (x －1)≥0, 得1≤x ≤3.故满足xf (x －1)≥0的x 的取值范围是[－1,0]∪[1,3]．二、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,有选错的得0分,部分选对的得3分) 9．已知曲线C ：mx 2＋ny 2＝1.( ) A ．若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B ．若m ＝n >0,则C 是圆,其半径为nC ．若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y ＝±－m nx D ．若m ＝0,n >0,则C 是两条直线 答案 ACD解析 对于A,当m >n >0时,有1n >1m >0,方程化为x 21m ＋y 21n ＝1,表示焦点在y 轴上的椭圆,故A 正确．对于B,当m ＝n >0时,方程化为x 2＋y 2＝1n,表示半径为1n的圆,故B 错误． 对于C,当m >0,n <0时,方程化为x 21m －y 2－1n ＝1,表示焦点在x 轴上的双曲线,其中a ＝1m,b ＝－1n,渐近线方程为y ＝±－m n x ；当m <0,n >0时,方程化为y 21n －x 2－1m ＝1,表示焦点在y 轴上的双曲线,其中a ＝1n,b ＝－1m,渐近线方程为y ＝±－mnx ,故C 正确． 对于D,当m ＝0,n >0时,方程化为y ＝±1n,表示两条平行于x 轴的直线,故D 正确． 10．如图是函数y ＝sin(ωx ＋φ)的部分图象,则sin(ωx ＋φ)等于( )A ．sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π3B ．sin ⎝⎛⎭⎫π3－2x C ．cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6 D ．cos ⎝⎛⎭⎫5π6－2x 答案 BC解析 由图象知T 2＝2π3－π6＝π2,得T ＝π,所以ω＝2πT ＝2.又图象过点⎝⎛⎭⎫π6，0,由“五点法”,结合图象可得φ＋π3＝π,即φ＝2π3,所以sin(ωx ＋φ)＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋2π3,故A 错误；由sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋2π3＝sin ⎣⎡⎦⎤π－⎝⎛⎭⎫π3－2x ＝sin ⎝⎛⎭⎫π3－2x 知B 正确； 由sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋2π3＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2＋π6＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6知C 正确； 由sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋2π3＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6＝cos ⎣⎡⎦⎤π＋⎝⎛⎭⎫2x －5π6 ＝－cos ⎝⎛⎭⎫5π6－2x 知D 错误． 11．已知a >0,b >0,且a ＋b ＝1,则( ) A ．a 2＋b 2≥12B ．2a －b >12C ．log 2a ＋log 2b ≥－2 D.a ＋b ≤2答案 ABD解析 因为a >0,b >0,a ＋b ＝1, 所以a ＋b ≥2ab ,当且仅当a ＝b ＝12时,等号成立,即有ab ≤14.对于A,a 2＋b 2＝(a ＋b )2－2ab ＝1－2ab ≥1－2×14＝12,故A 正确；对于B,2a －b ＝22a －1＝12×22a ,因为a >0,所以22a >1,即2a －b >12,故B 正确；对于C,log 2a ＋log 2b ＝log 2ab ≤log 214＝－2,故C 错误；对于D,由(a ＋b )2＝a ＋b ＋2ab ＝1＋2ab ≤2, 得a ＋b ≤2,故D 正确．12．信息熵是信息论中的一个重要概念．设随机变量X 所有可能的取值为1,2,…,n ,且P (X ＝i )＝p i >0(i ＝1,2,…,n ),∑i ＝1np i ＝1,定义X 的信息熵H (X )＝－∑i ＝1np i log 2p i .( )A ．若n ＝1,则H (X )＝0B ．若n ＝2,则H (X )随着p i 的增大而增大C ．若p i ＝1n(i ＝1,2,…,n ),则H (X )随着n 的增大而增大D ．若n ＝2m ,随机变量Y 所有可能的取值为1,2,…,m ,且P (Y ＝j )＝p j ＋p 2m ＋1－j (j ＝1,2,…,m ),则H (X )≤H (Y ) 答案 AC解析 对于A,当n ＝1时,p 1＝1,H (X )＝－1×log 21＝0,故A 正确；对于B,当n ＝2时,有p 1＋p 2＝1,此时,若p 1＝14或34都有H (X )＝－⎝⎛⎭⎫14log 214＋34log 234,故B 错误； 对于C,当p i ＝1n(i ＝1,2,…,n )时,H (X )＝－∑i ＝1n1n log 21n ＝－n ×1n log 21n ＝log 2n .显然H (X )随n 的增大而增大,故C 正确； 对于D,方法一 当n ＝2m 时,H (X )＝－(p 1log 2p 1＋p 2log 2p 2＋…＋p 2m －1log 2p 2m －1＋p 2m log 2p 2m )＝－[(p 1log 2p 1＋p 2m log 2p 2m )＋(p 2log 2p 2＋p 2m －1log 2p 2m －1)＋…＋(p m log 2p m ＋p m ＋1log 2p m ＋1)], H (Y )＝－[(p 1＋p 2m )log 2(p 1＋p 2m )＋(p 2＋p 2m －1)·log 2(p 2＋p 2m －1)＋…＋(p m ＋p m ＋1)log 2(p m ＋p m ＋1)],由于p 1log 2p 1＋p 2m log 2p 2m ＝log 2(11p p ·22mp m p )<log 2[(p 1＋p 2m )p 1·212()mp m p p +]＝log 21212()m p p m p p ++ ＝(p 1＋p 2m )log 2(p 1＋p 2m ),同理可证p 2log 2p 2＋p 2m －1log 2p 2m －1<(p 2＋p 2m －1)·log 2(p 2＋p 2m －1), …,p m log 2p m ＋p m ＋1log 2p m ＋1<(p m ＋p m ＋1)log 2(p m ＋p m ＋1), 所以H (X )>H (Y )． 方法二 (特值法)令m ＝1,则n ＝2,p 1＝14,p 2＝34.P (Y ＝1)＝1,H (Y )＝－log 21＝0, H (X )＝－⎝⎛⎭⎫14log 214＋34log 234>0, ∴H (X )>H (Y )．三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13．斜率为3的直线过抛物线C ：y 2＝4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则|AB |＝________. 答案163解析 如图,由题意得,抛物线焦点为F (1,0),设直线AB 的方程为y ＝3(x －1)．由⎩⎨⎧y ＝3(x －1)，y 2＝4x ，得3x 2－10x ＋3＝0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1＋x 2＝103,所以|AB |＝x 1＋x 2＋2＝163.14．将数列{2n －1}与{3n －2}的公共项从小到大排列得到数列{a n },则{a n }的前n 项和为________． 答案 3n 2－2n解析 方法一 (观察归纳法)数列{2n －1}的各项为1,3,5,7,9,11,13,…； 数列{3n －2}的各项为1,4,7,10,13,….观察归纳可知,两个数列的公共项为1,7,13,…,是首项为1,公差为6的等差数列, 则a n ＝1＋6(n －1)＝6n －5.故前n 项和为S n ＝n (a 1＋a n )2＝n (1＋6n －5)2＝3n 2－2n .方法二 (引入参变量法) 令b n ＝2n －1,c m ＝3m －2,b n ＝c m ,则2n －1＝3m －2,即3m ＝2n ＋1,m 必为奇数． 令m ＝2t －1,则n ＝3t －2(t ＝1,2,3,…)． a t ＝b 3t －2＝c 2t －1＝6t －5,即a n ＝6n －5. 以下同方法一．15.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示．O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan ∠ODC ＝35,BH ∥DG ,EF ＝12 cm,DE ＝2 cm,A 到直线DE 和EF的距离均为7 cm,圆孔半径为1 cm,则图中阴影部分的面积为________ cm 2.答案 4＋5π2解析 如图,连接OA ,过A 作AP ⊥EF ,分别交EF ,DG ,OH 于点P ,Q ,R . 由题意知AP ＝EP ＝7, 又DE ＝2,EF ＝12, 所以AQ ＝QG ＝5, 所以∠AHO ＝∠AGQ ＝π4.因为OA ⊥AH ,所以∠AOH ＝π4,∠AOB ＝3π4.设AR ＝x ,则OR ＝x ,RQ ＝5－x . 因为tan ∠ODC ＝35,所以tan ∠ODC ＝5－x 7－x ＝35,解得x ＝2,则OA ＝2 2. 所以S ＝S 扇形AOB ＋S △AOH －S 小半圆 ＝12×3π4×(22)2＋12×4×2－12π×12 ＝⎝⎛⎭⎫5π2＋4cm 2.16．已知直四棱柱ABCD －A 1B 1C 1D 1的棱长均为2,∠BAD ＝60°.以D 1为球心,5为半径的球面与侧面BCC 1B 1的交线长为________． 答案2π2解析 如图,设B 1C 1的中点为E ,球面与棱BB 1,CC 1的交点分别为P ,Q , 连接DB ,D 1B 1,D 1P ,D 1E ,EP ,EQ ,由∠BAD ＝60°,AB ＝AD ,知△ABD 为等边三角形, ∴D 1B 1＝DB ＝2,∴△D 1B 1C 1为等边三角形, 则D 1E ＝3且D 1E ⊥平面BCC 1B 1,∴E 为球面截侧面BCC 1B 1所得截面圆的圆心, 设截面圆的半径为r ,则r ＝R 2球－D 1E 2＝5－3＝ 2.又由题意可得EP ＝EQ ＝2,∴球面与侧面BCC 1B 1的交线为以E 为圆心的圆弧PQ . 又D 1P ＝5,∴B 1P ＝D 1P 2－D 1B 21＝1, 同理C 1Q ＝1,∴P ,Q 分别为BB 1,CC 1的中点, ∴∠PEQ ＝π2,知PQ 的长为π2×2＝2π2,即交线长为2π2.四、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．在①ac ＝3,②c sin A ＝3,③c ＝3b 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c 的值；若问题中的三角形不存在,说明理由．问题：是否存在△ABC ,它的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin A ＝3sin B ,C ＝π6,________？注：如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分． 解 方案一：选条件①.由C ＝π6和余弦定理得a 2＋b 2－c 22ab ＝32.由sin A ＝3sin B 及正弦定理得a ＝3b . 于是3b 2＋b 2－c 223b 2＝32,由此可得b ＝c .由①ac ＝3,解得a ＝3,b ＝c ＝1.因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时c ＝1. 方案二：选条件②.由C ＝π6和余弦定理得a 2＋b 2－c 22ab ＝32.由sin A ＝3sin B 及正弦定理得a ＝3b . 于是3b 2＋b 2－c 223b 2＝32,由此可得b ＝c ,B ＝C ＝π6,A ＝2π3.由②c sin A ＝3,所以c ＝b ＝23,a ＝6.因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c ＝2 3. 方案三：选条件③.由C ＝π6和余弦定理得a 2＋b 2－c 22ab ＝32.由sin A ＝3sin B 及正弦定理得a ＝3b . 于是3b 2＋b 2－c 223b 2＝32,由此可得b ＝c .由③c ＝3b ,与b ＝c 矛盾．因此,选条件③时问题中的三角形不存在．18．已知公比大于1的等比数列{a n }满足a 2＋a 4＝20,a 3＝8. (1)求{a n }的通项公式；(2)记b m 为{a n }在区间(0,m ](m ∈N *)中的项的个数,求数列{b m }的前100项和S 100. 解 (1)由于数列{a n }是公比大于1的等比数列, 设首项为a 1,公比为q ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ＋a 1q 3＝20，a 1q 2＝8，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝2，q ＝2，或⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝32，q ＝12(舍)所以{a n }的通项公式为a n ＝2n ,n ∈N *.(2)由于21＝2,22＝4,23＝8,24＝16,25＝32,26＝64,27＝128, 所以b 1对应的区间为(0,1],则b 1＝0； b 2,b 3对应的区间分别为(0,2],(0,3], 则b 2＝b 3＝1,即有2个1； b 4,b 5,b 6,b 7对应的区间分别为 (0,4],(0,5],(0,6],(0,7], 则b 4＝b 5＝b 6＝b 7＝2, 即有22个2；b 8,b 9,…,b 15对应的区间分别为(0,8],(0,9],…,(0,15],则b 8＝b 9＝…＝b 15＝3, 即有23个3；b 16,b 17,…,b 31对应的区间分别为(0,16],(0,17],…,(0,31], 则b 16＝b 17＝…＝b 31＝4,即有24个4；b 32,b 33,…,b 63对应的区间分别为(0,32],(0,33],…,(0,63], 则b 32＝b 33＝…＝b 63＝5,即有25个5；b 64,b 65,…,b 100对应的区间分别为(0,64],(0,65],…,(0,100],则b64＝b65＝…＝b100＝6,即有37个6.所以S100＝1×2＋2×22＋3×23＋4×24＋5×25＋6×37＝480.19．为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO2浓度(单位：μg/m3),得下表：(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150”的概率；(2)根据所给数据,完成下面的2×2列联表：(3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关？附：K2＝n(ad－bc)2(a＋b)(c＋d)(a＋c)(b＋d),解(1)由表格可知,该市100天中,空气中的PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150的天数为32＋6＋18＋8＝64,所以该市一天中,空气中的PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150的概率的估计值为64100＝0.64.(2)由所给数据,可得2×2列联表：(3)根据2×2列联表中的数据可得K 2＝n (ad －bc )2(a ＋b )(c ＋d )(a ＋c )(b ＋d )＝100×(64×10－16×10)280×20×74×26≈7.484>6.635,故有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO 2浓度有关．20.如图,四棱锥P －ABCD 的底面为正方形,PD ⊥底面ABCD .设平面P AD 与平面PBC 的交线为l .(1)证明：l ⊥平面PDC ；(2)已知PD ＝AD ＝1,Q 为l 上的点,求PB 与平面QCD 所成角的正弦值的最大值． (1)证明 在正方形ABCD 中,AD ∥BC , 因为AD ⊄平面PBC ,BC ⊂平面PBC , 所以AD ∥平面PBC ,又因为AD ⊂平面P AD ,平面P AD ∩平面PBC ＝l , 所以AD ∥l ,因为在四棱锥P －ABCD 中,底面ABCD 是正方形, 所以AD ⊥DC ,所以l ⊥DC ,且PD ⊥平面ABCD ,所以AD ⊥PD ,所以l ⊥PD , 因为DC ∩PD ＝D , 所以l ⊥平面PDC .(2)解 以D 为坐标原点,DA →的方向为x 轴正方向,如图建立空间直角坐标系D －xyz ,因为PD ＝AD ＝1,则有D (0,0,0),C (0,1,0),A (1,0,0),P (0,0,1),B (1,1,0), 设Q (m,0,1),则有DC →＝(0,1,0),DQ →＝(m,0,1),PB →＝(1,1,－1), 设平面QCD 的法向量为n ＝(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧DC →·n ＝0，DQ →·n ＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧y ＝0，mx ＋z ＝0，令x ＝1,则z ＝－m ,所以平面QCD 的一个法向量为n ＝(1,0,－m ), 则cos 〈n ,PB →〉＝n ·PB →|n ||PB →|＝1＋0＋m 3·m 2＋1. 根据直线的方向向量与平面法向量所成角的余弦值的绝对值即为直线与平面所成角的正弦值,所以直线PB 与平面QCD 所成角的正弦值等于 |cos 〈n ,PB →〉|＝|1＋m |3·m 2＋1＝33·1＋2m ＋m 2m 2＋1＝33·1＋2m m 2＋1≤33·1＋2|m |m 2＋1≤33·1＋1＝63,当且仅当m ＝1时取等号,所以直线PB 与平面QCD 所成角的正弦值的最大值为63. 21．已知函数f (x )＝a e x －1－ln x ＋ln a .(1)当a ＝e 时,求曲线y ＝f (x )在点(1,f (1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积； (2)若f (x )≥1,求a 的取值范围．解 f (x )的定义域为(0,＋∞),f ′(x )＝a e x －1－1x .(1)当a ＝e 时,f (x )＝e x －ln x ＋1,f ′(x )＝e x －1x ,所以f (1)＝e ＋1,f ′(1)＝e －1,曲线y ＝f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y －(e ＋1)＝(e －1)(x －1), 即y ＝(e －1)x ＋2.直线y ＝(e －1)x ＋2在x 轴,y 轴上的截距分别为－2e －1,2.因此所求三角形的面积为2e －1. (2)当0<a <1时,f (1)＝a ＋ln a <1.当a ＝1时,f (x )＝e x －1－ln x ,f ′(x )＝e x －1－1x .当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0；当x ∈(1,＋∞)时,f ′(x )>0.所以当x ＝1时,f (x )取得最小值,最小值为f (1)＝1, 从而f (x )≥1.当a >1时,f (x )＝a e x －1－ln x ＋ln a ≥e x －1－ln x ≥1. 综上,a 的取值范围是[1,＋∞)．22．已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为22,且过点A (2,1)．(1)求C 的方程；(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足．证明：存在定点Q ,使得|DQ |为定值． (1)解 由题设得4a 2＋1b 2＝1,a 2－b 2a 2＝12,解得a 2＝6,b 2＝3.所以C 的方程为x 26＋y 23＝1.(2)证明 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)． 若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y ＝kx ＋m ,代入x 26＋y 23＝1,得(1＋2k 2)x 2＋4kmx ＋2m 2－6＝0. 于是x 1＋x 2＝－4km1＋2k 2,x 1x 2＝2m 2－61＋2k 2.①由AM ⊥AN ,得AM →·AN →＝0,故(x 1－2)(x 2－2)＋(y 1－1)(y 2－1)＝0,整理得(k 2＋1)x 1x 2＋(km －k －2)(x 1＋x 2)＋(m －1)2＋4＝0. 将①代入上式,可得(k 2＋1)2m 2－61＋2k 2－(km －k －2)·4km1＋2k2＋(m －1)2＋4＝0, 整理得(2k ＋3m ＋1)(2k ＋m －1)＝0. 因为A (2,1)不在直线MN 上,所以2k ＋m －1≠0,所以2k ＋3m ＋1＝0,k ≠1. 所以直线MN 的方程为y ＝k ⎝⎛⎭⎫x －23－13(k ≠1)． 所以直线MN 过点P ⎝⎛⎭⎫23，－13. 若直线MN 与x 轴垂直,可得N (x 1,－y 1)． 由AM →·AN →＝0,得(x 1－2)(x 1－2)＋(y 1－1)(－y 1－1)＝0.又x 216＋y 213＝1,所以3x 21－8x 1＋4＝0. 解得x 1＝2(舍去),x 1＝23.此时直线MN 过点P ⎝⎛⎭⎫23，－13. 令Q 为AP 的中点,即Q ⎝⎛⎭⎫43，13.若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt △ADP 的斜边, 故|DQ |＝12|AP |＝223.若D 与P 重合,则|DQ |＝12|AP |.综上,存在点Q ⎝⎛⎭⎫43，13,使得|DQ |为定值．。

2023年高考理科数学试卷解析版（全国乙卷）2023年高考理科数学试卷解析版真题(全国乙卷)小编带来了2023年高考理科数学试卷解析版(全国乙卷)，数学与我们的生活有着密切的联系，现实生活中蕴涵着大量的数学信息，数学在现实生活中有着广泛的应用。

下面是小编为大家整理的2023年高考理科数学试卷解析版(全国乙卷)，希望能帮助到大家!2023年高考理科数学试卷解析版(全国乙卷)高中数学基础知识点一、函数的概念与表示1、映射(1)映射：设A、B是两个集合，如果按照某种映射法则f，对于集合A中的任一个元素，在集合B中都有唯一的元素和它对应，则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B 的映射，记作f：A→B。

注意点：(1)对映射定义的理解。

(2)判断一个对应是映射的方法。

一对多不是映射，多对一是映射2、函数构成函数概念的三要素①定义域②对应法则③值域两个函数是同一个函数的条件：三要素有两个相同二、函数的解析式与定义域1、求函数定义域的主要依据：(1)分式的分母不为零;(2)偶次方根的被开方数不小于零，零取零次方没有意义;(3)对数函数的真数必须大于零;(4)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;三、函数的值域1求函数值域的方法①直接法：从自变量x的范围出发，推出y=f(x)的取值范围，适合于简单的复合函数;②换元法：利用换元法将函数转化为二次函数求值域，适合根式内外皆为一次式;③判别式法：运用方程思想，依据二次方程有根，求出y的取值范围;适合分母为二次且∈R的分式;④分离常数：适合分子分母皆为一次式(x有范围限制时要画图);⑤单调性法：利用函数的单调性求值域;⑥图象法：二次函数必画草图求其值域;⑦利用对号函数⑧几何意义法：由数形结合，转化距离等求值域。

主要是含绝对值函数四.函数的奇偶性1.定义:设y=f(x)，x∈A，如果对于任意∈A，都有，则称y=f(x)为偶函数。

如果对于任意∈A，都有，则称y=f(x)为奇函数。

2023年高考全国甲卷理科数学试题一、单选题34 ．．已知向量,,a b c 满足1,2a b c ===，且0a b c ++=，则cos ,a c b c 〈--〉=（ B ．25- C ．25 D ．45．设等比数列{}n a 的各项均为正数，前n 项和n S ，若11a =和5354S S =-，则4S =B ．658 C ．15 D ．40，则PBC的面积为（23 5PF=，则二、填空题．在ABC中∠三、解答题nS为数列}na的通项公式；ABC A B C中，111上两点0⋅=，求FM FN⎫⎪⎭的取值范围．α2023年高考全国甲卷理科数学试题答案详解一、单选题 1．设全集Z U =,集合{31,},{32,}M xx k k Z N x x k k Z ==+∈==+∈∣∣，∁U (M ∪N)=（ ） A ．{|3,}x x k k =∈Z B ．{31,}xx k k Z =-∈∣ C ．{32,}xx k k Z =-∈∣ D ．∅ 【答案】A【分析】根据整数集的分类，以及补集的运算即可解出．【详解】因为整数集{}{}{}|3,|31,|32,x x k k x x k k x x k k ==∈=+∈=+∈Z Z Z Z ，U Z = 所以，∁U (M ∪N )={x|x =3k,k ∈Z }．故选：A ．2．设()()R,i 1i 2,a a a ∈+-=，则=a （ ）A ．-1B ．0 ·C ．1D ．2【答案】C【分析】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出．【详解】因为()()()22i 1i i i 21i 2a a a a a a a +-=-++=+-=。

所以22210a a =⎧⎨-=⎩，解得：1a =． 故选：C.3．执行下面的程序框图，输出的B =（ ）A ．21B ．34C ．55D ．89【答案】B．已知向量,,a b c 满足1,2a b c ===，且0a b c ++=，则cos ,a c b c 〈--〉=（ B ．25- C ．25 D ．45【分析】作出图形,根据几何意义求解.【详解】因为0a b c ++=,所以a ⃗+即2222a b a b c ++⋅=,即1+1+2a 所以0a b ⋅=. 如图,设,,OA a OB b OC c ===,2,OAB 是等腰直角三角形22, 322=, 310ACD =, ,cos a c b c ACB 〈--〉=∠:D.．设等比数列{}n a 的各项均为正数，前1582q.+=.815．某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰，生中随机调查一位同学，若该同学爱好滑雪，则该同学也爱好滑冰的概率为（3π3π7π3π3π7π11，则PBC 的面积为（利用全等三角形的证明方法依次证得PDO PCO ≅和PDB PCA ≅，从而得到PA ，由此在PBC 中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解；和1cos 3PCB ∠=，从而求得3PA PC ⋅=-，再利用空间向量的数量从而求得17PB =，由此在PBC 中利用余弦定理与三角形面积公，所以PDO PCO ≅，则∠，所以PDB PCA ≅，则PA 45PCA =︒。

2023年普通高等学校招生全国统一考试（全国乙卷）理科数学（含参考答案）一、选择题1.设252i1i i z +=++，则z =（）A.12i- B.12i+ C.2i- D.2i+2.设集合U =R ，集合{}1M x x =<，{}12N x x =-<<，则{}2x x ≥=（）A.∁∪B.∪∁C.∁∩D.∪∁3.如图，网格纸上绘制的一个零件的三视图，网格小正方形的边长为1，则该零件的表面积为（）A.24B.26C.28D.304.已知e ()e 1xax x f x =-是偶函数，则=a （）A.2- B.1- C.1 D.25.设O 为平面坐标系的坐标原点，在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点，记该点为A ，则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为（）A.18 B.16C.14D.126.已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增，直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴，则5π12f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭（）A. B.12-C.12D.27.甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种，则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有（）A.30种B.60种C.120种D.240种8.已知圆锥PO的底面半径为O 为底面圆心，PA ，PB 为圆锥的母线，120AOB ∠=︒，若PAB的面积等于4，则该圆锥的体积为（）A.πB.C.3πD.9.已知ABC 为等腰直角三角形，AB 为斜边，ABD △为等边三角形，若二面角C AB D --为150︒，则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为（）A.15B.25C.35D.2510.已知等差数列{}n a 的公差为23π，集合{}*cos N n S a n =∈，若{},S a b =，则ab =（）A.－1B.12-C.0D.1211.设A ，B 为双曲线2219y x -=上两点，下列四个点中，可为线段AB 中点的是（）A.()1,1B.()1,2- C.()1,3 D.()1,4--12.已知O 的半径为1，直线P A 与O 相切于点A ，直线PB 与O 交于B ，C 两点，D 为BC 的中点，若PO =，则PA PD ⋅的最大值为（）A.12B.12+C.1+D.2二、填空题13.已知点(A 在抛物线C ：22y px =上，则A 到C 的准线的距离为______.14.若x ，y 满足约束条件312937x y x y x y -≤-⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩，则2z x y =-的最大值为______.15.已知{}n a 为等比数列，24536a a a a a =，9108a a =-，则7a =______.16.设()0,1a ∈，若函数()()1xx f x a a =++在()0,∞+上单调递增，则a 的取值范围是______.三、解答题17.某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应，进行10次配对试验，每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品，随机地选其中一个用甲工艺处理，另一个用乙工艺处理，测量处理后的橡胶产品的伸缩率．甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ，()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅．试验结果如下：试验序号i 12345678910伸缩率ix 545533551522575544541568596548伸缩率iy 536527543530560533522550576536记()1,2,,10i i i z x y i =-=⋅⋅⋅，记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ，样本方差为2s ．（1）求z ，2s ；（2）判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高（如果z ≥，则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高，否则不认为有显著提高）18.在ABC 中，已知120BAC ∠=︒，2AB =，1AC =.（1）求sin ABC ∠；（2）若D 为BC 上一点，且90BAD ∠=︒，求ADC △的面积.19.如图，在三棱锥-P ABC 中，AB BC ⊥，2AB =，BC =PB PC ==BP ，AP ，BC 的中点分别为D ，E ，O ，AD =，点F 在AC 上，BF AO ⊥.（1）证明：//EF 平面ADO ；（2）证明：平面ADO ⊥平面BEF ；（3）求二面角D AO C --的正弦值.20.已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=的离心率是3，点()2,0A -在C 上．（1）求C 的方程；（2）过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点，直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ，证明：线段MN 的中点为定点．21.已知函数1()ln(1)f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭.（1）当1a =-时，求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程；（2）是否存在a ，b ，使得曲线1y f x ⎛⎫=⎪⎝⎭关于直线x b =对称，若存在，求a ，b 的值，若不存在，说明理由.（3）若()f x 在()0,∞+存在极值，求a 的取值范围.四、选做题【选修4-4】（10分）22.在直角坐标系xOy 中，以坐标原点O 为极点，x 轴正半轴为极轴建立极坐标系，曲线1C 的极坐标方程为ππ2sin 42⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭ρθθ，曲线2C ：2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩（α为参数，2απ<<π）.（1）写出1C 的直角坐标方程；（2）若直线y x m =+既与1C 没有公共点，也与2C 没有公共点，求m 的取值范围.【选修4-5】（10分）23.已知()22f x x x =+-.（1）求不等式()6f x x ≤-的解集；（2）在直角坐标系xOy 中，求不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩所确定的平面区域的面积.参考答案（2023·全国乙卷·理·1·★）设252i1i i z +=++，则z =（）（A ）12i -（B ）12i+（C ）2i -（D ）2i+答案：B解析：由题意，2252222i 2i 2i (2i)i i 2i 12i 1i i 11(i )i i iz ++++=====--=-++-+，所以12i z =+.（2023·全国乙卷·理·2·★）设全集U =R ，集合{|1}M x x =<，{|12}N x x =-<<，则{|2}x x ≥=（）（A ）∁∪（B ）∪∁（C ）∁∩（D ）∪∁答案：A解析：正面求解不易，直接验证选项，A 项，由题意，{|2}M N x x =< ，所以(){|2}U M N x x =≥ ð，故选A.（2023·全国乙卷·理·3·★）如图，网格纸上绘制的一个零件的三视图，网格小正方形的边长为1，则该零件的表面积为（）（A ）24（B ）26（C ）28（D ）30答案：D解析：如图所示，在长方体1111ABCD A B C D -中，2AB BC ==，13AA =，点,,,H I J K 为所在棱上靠近点1111,,,B C D A 的三等分点，,,,O L M N 为所在棱的中点，则三视图所对应的几何体为长方体1111ABCD A B C D -去掉长方体11ONIC LMHB -之后所得的几何体，该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形，其表面积为：()()()22242321130⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=.（2023·全国乙卷·理·4·★★）已知e ()e 1xax x f x =-是偶函数，则a =（）（A ）2-（B ）1-（C ）1（D ）2答案：D解法1：要求a ，可结合偶函数的性质取特值建立方程，由()f x 为偶函数得(1)(1)f f -=，故1e ee 1e 1a a ---=--①，又111e e e e 11e e 1a a a a ------==---，代入①得1e ee 1e 1a a a -=--，所以1e e a -=，从而11a -=，故2a =，经检验，满足()f x 为偶函数.解法2：也可直接用偶函数的定义来分析，因为()f x 为偶函数，所以()()f x f x -=恒成立，从而e e e 1e 1x x ax ax x x ---=--，故e e e 1e 1x x ax ax ---=--，所以e e e 1e e 1x ax x axax --⋅=--，从而e e e 1e 1ax x xax ax -=--，故e e ax x x -=，所以ax x x -=，故(2)0a x -=，此式要对定义域内任意的x 都成立，只能20a -=，所以2a =.（2023·全国乙卷·理·5·★）设O 为平面坐标系的原点，在区域22{(,)|14}x y x y ≤+≤内随机取一点，记该点为A ，则直线OA 的倾斜角不大于4的概率为（）（）（A ）18（B ）16（C ）14（D ）12答案：C 解析：因为区域(){}22,|14x y xy ≤+≤表示以()0,0O 圆心，外圆半径2R =，内圆半径1r =的圆环，则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示，在第一象限部分对应的圆心角π4MON ∠=，结合对称性可得所求概率π2142π4P ⨯==.（2023·全国乙卷·理·6·★★）已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间2(,)63ππ单调递增，直线6x π=和23x π=为函数()y f x =的图象的两条对称轴，则5()12f π-=（）（A ）（B ）12-（C ）12（D 答案：D解析：条件中有两条对称轴，以及它们之间的单调性，据此可画出草图来分析，如图，2362T T πππ-=⇒=，所以22Tπω==，故2ω=±，不妨取2ω=，则()sin(2)f x x ϕ=+，再求ϕ，代一个最值点即可，由图可知，()sin(2)sin()1663f πππϕϕ=⨯+=+=-，所以232k ππϕπ+=-，从而52()6k k πϕπ=-∈Z ，故55()sin(22)sin(2)66f x x k x πππ=+-=-，所以5555(sin[2()]sin()sin 12126332f πππππ-=⨯--=-==.（2023·全国乙卷·理·7·★★）甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种，则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有（）（A ）30种（B ）60种（C ）120种（D ）240种答案：C解析：恰有1种课外读物相同，可先把相同的课外读物选出来，再选不同的，由题意，先从6种课外读物中选1种，作为甲乙两人相同的课外读物，有16C 种选法，再从余下5种课外读物中选2种，分别安排给甲乙两人，有25A 种选法，由分步乘法计数原理，满足题意的选法共1265C A 120=种.（2023·全国乙卷·理·8·★★★）已知圆锥PO ，O 为底面圆心，P A ，PB 为圆锥的母线，o 120AOB ∠=，若PAB ∆的面积等于，则该圆锥的体积为（）（A ）π（B （C ）3π（D ）答案：B解析：求圆锥的体积只差高，我们先翻译条件中的PAB S ∆，由于P A ，PB 和APB ∠都未知，所以不易通过1sin 2PAB S PA PB APB ∆=⋅⋅∠求P A ，再求PO ，故选择AB 为底边来算PAB S ∆，需作高PQ ，而AB 可在AOB ∆中求得，在AOB ∆中，由余弦定理，222AB OA OB =+-2cos 9OA OB AOB ⋅⋅∠=，所以3AB =，取AB 中点Q ，连接PQ ，OQ ，则OQ AB ⊥，PQ AB ⊥，所以1133222PAB S AB PQ PQ PQ ∆=⋅=⨯⨯=，又4PAB S ∆=，所以324PQ =，故2PQ =，在AOQ ∆中，o 1602AOQ AOB ∠=∠=，所以cos OQ OA AOQ =⋅∠=OP =所以圆柱PO 的体积213V π=⨯=.（2023·全国乙卷·理·9·★★★）已知ABC ∆为等腰直角三角形，AB 为斜边，ABD ∆为等边三角形，若二面角C ABD --为o 150，则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为（）（A ）15（B ）25（C （D ）25答案：C解析：两个等腰三角形有公共的底边，这种情况常取底边中点构造线面垂直，如图，取AB 中点E ，连接DE ，CE ，由题意，DA DB =，AC BC =，所以AB DE ⊥，AB CE ⊥，故DEC ∠即为二面角C AB D --的平面角，且AB ⊥平面CDE ，所以o 150DEC ∠=，作DO CE ⊥的延长线于O ，则DO ⊂平面CDE ，所以DO AB ⊥，故DO ⊥平面ABC ，所以DCO ∠即为直线CD 与平面ABC 所成的角，不妨设2AB =，则1CE =，DE =，因为o 150DEC ∠=，所以o 30DEO ∠=，故3cos 2OE DE DEO =⋅∠=，sin OD DE DEO =⋅∠=52OC OE CE =+=，所以tan OD DCO OC ∠==.【反思】两个等腰三角形有公共底边这类图形，常取底边中点，构造两个线线垂直，进而得出线面垂直.（2023·全国乙卷·理·10·★★★★）已知等差数列{}n a 的公差为23π，集合*{cos |}n S a n =∈N ，若{,}S a b =，则ab =（）（A ）1-（B ）12-（C ）0（D ）12答案：B解析：由题意，S 中的元素为1cos a ，2cos a ，3cos a ，…，由于cos y x =周期为2π，恰为公差的3倍，所以cos n a 必以3为周期重复出现，故只需考虑前三个值.但题干却说{,}S a b =，只有两个元素，为什么呢？这说明前三个值中恰有两个相等，若讨论是哪两个相等来求1a ，则较繁琐，我们直接画单位圆，用余弦函数的定义来看，如图，由三角函数定义可知，在终边不重合的前提下，余弦值相等的两个角终边关于x 轴对称，所以要使1cos a ，2cos a ，3cos a 中有两个相等，则1a ，2a ，3a 的终边只能是如图所示的两种情况，至于三个终边哪个是1a ，不影响答案，只要它们逆时针排列即可，若为图1，则131cos cos 2a a ==，2cos 1a =-，所以S 中的元素是12和1-，故12ab =-；若为图2，则1cos 1a =，231cos cos 2a a ==-，所以S 中的元素是1和12-，故12ab =-.（2023·全国乙卷·理·11·★★★）设A ，B 为双曲线2219y x -=上两点，下列四个点中，可能为线段AB 中点的是（）（A ）(1,1)（B ）(1,2)-（C ）(1,3)（D ）(1,4)--答案：D解析：涉及弦中点，考虑中点弦斜率积结论，A 项，记(1,1)M ，由中点弦斜率积结论，9AB OM k k ⋅=，因为1OM k =，所以9AB k =，又直线AB 过点M ，所以AB 的方程为19(1)y x -=-，即98y x =-①，只要该直线与双曲线有2个交点，那么A 项就正确，可将直线的方程代入双曲线方程，算判别式，将①代入2219y x -=整理得：272144730x x -+=，21(144)47273144(144273)2880∆=--⨯⨯=⨯-⨯=-<，所以该直线与双曲线没有两个交点，故A 项错误，同理可判断B 、C 也错误，此处不再赘述；D 项，记(1,4)N --，则4ON k =，由中点弦斜率积结论，9AB OM k k ⋅=，所以94AB k =，又直线AB 过点N ，所以AB 的方程为91(1)4y x -=-，整理得：9544y x =-②，将②代入2219y x -=整理得：263901690x x +-=，判别式2290463(169)0∆=-⨯⨯->，所以该直线与双曲线有两个交点，故D 项正确.（2023·全国乙卷·理·12·★★★★）已知⊙O 半径为1，直线P A 与⊙O 相切于点A ，直线PB 与⊙O 交于B ，C 两点，D 为BC 的中点，若PO =，则PA PD ⋅的最大值为（）（A ）122（B ）1222+（C ）1+（D ）2+答案：A解析：1OA =，1PO PA =⇒==，所以cos cos PA PD PA PD APD PD APD ⋅=⋅∠=∠ ①，且PAO ∆是等腰直角三角形，所以4APO π∠=，因为D 是BC 的中点，所以OD BC ⊥，求PA PD ⋅要用APD ∠，故可设角为变量，引入CPO ∠为变量，可与直角PDO ∆联系起来，更便于分析，设CPO θ∠=，则04πθ≤<，有图1和图2两种情况，要讨论吗？观察发现图2的每一种PD ，在图1中都有一个对称的位置，二者PD相同，但图2的夹角APD ∠更大，所以cos APD ∠更小，数量积也就更小，从而PA PD ⋅的最大值不会在图2取得，故可只考虑图1，如图1，4APD APO CPO πθ∠=∠-∠=-，代入①得cos()4PA PD PD πθ⋅=- ①，注意到PD与θ有关，故将它也用θ表示，统一变量，由图可知，cos PD PO DPC θ=∠=，代入①得：cos()4PA PD πθθ⋅=-222sin)cos sin cos22θθθθθθ=+=+1)1cos214sin2222πθθθ+++=+=，故当8πθ=时，sin(214πθ+=，PA PD⋅取得最大值12+.（2023·全国乙卷·理·13·★）已知点A在抛物线2:2C y px=上，则点A到C的准线的距离为_____.答案：94解析：点A在抛物线上25212p p⇒=⋅⇒=，所以抛物线的准线为54x=-，故A到该准线的距离591()44d=--=.（2023·全国乙卷·理·14·★）若x，y满足约束条件312937x yx yx y-≤-⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩，则2z x y=-的最大值为______.答案：8解析：作出可行域如下图所示：=2−，移项得=2−，联立有3129x yx y-=-⎧⎨+=⎩，解得52xy=⎧⎨=⎩，设()5,2A，显然平移直线2y x=使其经过点A，此时截距−最小，则最大，代入得=8（2023·全国乙卷·理·15·★★）已知{}na为等比数列，24536a a a a a=，9108a a=-，则7a=_____.答案：2-解析：已知和要求的都容易用通项公式翻译，故直接翻译它们，34252453611111a a a a a a qa q a q a q a q=⇒=，化简得：11a q=①，8921791011188a a a q a q a q=-⇒==-②，由①可得11aq=，代入②得：158q=-，所以52q=-③，结合①③可得6557112a a q a q q q==⋅==-.（2023·全国乙卷·理·16·★★★★）设(0,1)a ∈若函数()(1)x x f x a a =++在(0,)+∞上单调递增，则a 的取值范围是_____.答案：51[,1)2解析：直接分析()f x 的单调性不易，可求导来看，由题意，()ln (1)ln(1)x x f x a a a a '=+++，因为()f x 在(0,)+∞上，所以()0f x '≥在(0,)+∞上恒成立，即ln (1)ln(1)0x x a a a a +++≥，参数a 较多，没法集中，但x 只有两处，且观察发现可同除以x a 把含x 的部分集中起来，所以(1)ln ln(1)0x xa a a a +++≥，故1ln (1)ln(1)0x a a a+++≥①，想让式①恒成立，只需左侧最小值0≥，故分析其单调性，因为111a+>，11a +>，所以ln(1)0a +>，从而1ln (1)ln(1)x y a a a =+++在(0,)+∞上，故011ln (1ln(1)ln (1ln(1)ln ln(1)x a a a a a a a a+++>+++=++，所以①恒成立ln ln(1)0a a ⇔++≥，从而ln[(1)]0a a +≥，故(1)1a a +≥，结合01a <<解得：112a ≤<.（2023·全国乙卷·理·17·★★）某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应，进行10次配对试验，每次配对试验，选用材质相同的两个橡胶产品，随机地选其中一个用甲工艺处理，另一个用乙工艺处理，测量处理后的橡胶产品的伸缩率，甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ，(1,2,,10)i y i =⋅⋅⋅，试验结果如下：试验序号i 12345678910伸缩率i x 545533551522575544541568596548伸缩率iy 536527543530560533522550576536记(1,2,,10)i i i z x y i =-=⋅⋅⋅，记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ，样本方差为2s .（1）求z ，2s ，（2）判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高.（如果z ≥，则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高，否则不认为有显著提高）解：（1）由题意，i z 的数据依次为9，6，8，8-，15，11，19，18，20，12，所以10111()(9688151119182012)111010i i i z x y ==-=++-++++++=∑，10222222222111()[(911)(611)(811)(811)(1511)(1111)(1911)1010i i s z z ==-=-+-+-+--+-+-+-+∑222(1811)(2011)(1211)]61-+-+-=.（2）由（1）可得z =，所以甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.（2023·全国乙卷·理·18·★★★）在ABC ∆中，已知o 120BAC ∠=，2AB =，1AC =.（1）求sinABC ∠；（2）若D 为BC 上一点，且o 90BAD ∠=，求ADC ∆的面积.解：（1）（已知两边及夹角，可先用余弦定理求第三边，再用正弦定理求角）由余弦定理，22222o 2cos 21221cos1207BC AB AC AB AC BAC =+-⋅⋅∠=+-⨯⨯⨯==，由正弦定理，sin sin AC BC ABC BAC =∠∠，所以o sin sin 14AC BAC ABC BC ⋅∠∠===.（2）如图，因为o 120BAC ∠=，o 90BAD ∠=，所以o 30CAD ∠=，（求ADC S ∆还差AD ，只要求出ABC ∠，就能在ABD ∆中求AD ，ABC ∠可放到ABC ∆中来求）由余弦定理推论，222cos2AB BC AC ABC AB BC +-∠===⋅，所以cos AB BD ABC ==∠，AD ==故o 11sin 1sin 3022ADCS AC AD CAD ∆=⋅⋅∠=⨯⨯=.（2023·全国乙卷·理·19·★★★★）在三棱锥P ABC -中，AB BC ⊥，2AB =，BC =PB PC ==，BP ，AP ，BC 的中点分别为D ，E ，O ，AD ，点F 在AC 上，BF AO ⊥.（1）证明：EF ∥平面ADO ；（2）证明：平面ADO ⊥平面BEF ；（3）求二面角D AO C --的大小.解：（1）证法1：（由图可猜想DEFO 是平行四边形，故尝试证DE 平行且等于OF .注意到D ，E ，O 都是所在棱的中点，故若能证出F 是中点，则DE ，OF 都平行且等于AB 的一半，问题就解决了.那F 的位置由哪个条件决定呢？显然是BF AO ⊥，我们可以设AF AC λ=，利用向量来翻译BF AO ⊥，求出λ）设AF AC λ= ，则()(1)BF BA AF BA AC BA BC BA BA BC λλλλ=+=+=+-=-+ ，12AO AB BO BA BC =+=-+ ，因为BF AO ⊥，所以1((1))()2BF AO BA BC BA BC λλ⋅=-+⋅-+ 22(1)4(1)402BA BC λλλλ=-+=-+= ，解得：12λ=，所以F 是AC 的中点，又D ，E ，O 分别是BP ，AP ，BC 的中点，所以DE 和OF 都平行且等于AB 的一半，故DE 平行且等于OF ，所以四边形DOFE 是平行四边形，故EF ∥OD ，又EF ⊄平面ADO ，DO ⊂平面ADO ，所以EF ∥平面ADO .证法2：（分析方法同解法1，证明F 为AC 中点的过程，也可用平面几何的方法）如图1，在ABC ∆中，因为BF AO ⊥，所以o 21AOB AOB ∠+∠=∠+∠=12∠=∠又2AB =，BC =O 为BC 中点，所以BO =tan 1BO AB ∠==tan 3AB BC ∠==，所以tan 1tan 3∠=∠，故13∠=∠，结合①可得23∠=∠，所以BF CF =，连接OF ，因为O 是BC 中点，所以OF BC ⊥，又AB BC ⊥，所以OF ∥AB ，结合O 为BC 中点可得F 为AC 的中点，接下来同证法1.（2）（要证面面垂直，先找线面垂直，条件中有AO BF ⊥，于是不外乎考虑证AO ⊥面BEF 或证BF ⊥面AOD ，怎样选择呢？此时我们再看其他条件，还没用过的条件就是一些长度，长度类条件用于证垂直，想到勾股定理，我们先分析有关线段的长度）由题意，1622DO PC ==，302AD ==，AO ==所以222152AO DO AD +==，故AO OD ⊥，（此时结合OD ∥EF 我们发现可以证明AO ⊥面BEF ）由（1）可得EF ∥OD ，所以AO EF ⊥，又AO BF ⊥，且BF ，EF 是平面BEF 内的相交直线，所以AO ⊥平面BEF ，因为AO ⊂平面ADO ，所以平面ADO ⊥平面BEF .（3）解法1：（此图让我们感觉面PBC ⊥面ABC ，若这一感觉正确，那建系处理就很方便.我们先分析看是不是这样的.假设面PBC ⊥面ABC ，由于AB BC ⊥，于是AB ⊥面PBC ，故AB BD ⊥，但我们只要稍加计算，就会发现222AB BD AD +≠，矛盾，所以我们的感觉是不对的，也就不方便建系.怎么办呢？那就在两个半平面内找与棱垂直的射线，它们的夹角等于二面角的大小.事实上，这样的射线已经有了）由题意，AO BF ⊥，由前面的过程可知AO OD ⊥，所以射线OD 与BF 的夹角与所求二面角相等，（OD 与BF 异面，直接求射线OD 和BF 的夹角不易，故考虑通过平移使其共面，到三角形中分析）因为OD ∥EF ，所以EFB ∠的补角等于射线OD 和BF 的夹角，由题意，AC ==，12BF AC =，12EF PC ==（只要求出BE ，问题就解决了，BE 是ABP ∆的中线，可用向量来算，先到ABD ∆中求cos ABP ∠）在ABD ∆中，2226cos 26AB BD AD ABP AB BD +-∠==-⋅，因为1()2BE BA BP =+ ，所以2221163(2)[4622()]4462BE BA BP BA BP =++⋅=⨯++⨯⨯-= ，故62BE =，在BEF ∆中，2222cos 22BF EF BE BFE BF EF +-∠==⋅，所以o 45BFE ∠=，故二面角D AO C --的大小为o 135.解法2：（得出所求二面角等于射线OD 与BF 夹角的过程同解法1.要计算此夹角，也可用向量法.观察图形可发现OA ，OB ，OD 的长度都已知或易求，两两夹角也好求，故选它们为基底，用基底法算OD 和BF的夹角）1113122()2()22222BF BCCF OB CA OB CBBA OB OB OA OB OB OA =+=-+=-++=-++-=-+，所以31313()cos 22222OD BF OD OD OB OD OA DOB BOD ⋅=⋅-+=-⋅+⋅=-⨯∠=-∠，又222cos 2OB OD BD BOD OB OD +-∠==⋅，所以32OD BF ⋅=- ，从而32cos ,ODBF OD BF OD BF-⋅<>==-⋅，故o ,135OD BF <>=，所以二面角D AO C --为o 135.解法3：（本题之所以不便建系，是因为点P 在面ABC的射影不好找，不易写坐标.那有没有办法突破这一难点呢？有的，我们可以设P 的坐标，用已知条件来建立方程组，直接求解P 的坐标）以B 为原点建立如图2所示的空间直角坐标系，则(0,0,0)B ，(2,0,0)A ，C ，O ，设(,,)(0)P x y z z >，则(,,222x y z D，由PB PC ⎧=⎪⎨=⎪⎩可得2222226(6x y z x y z ⎧++=⎪⎨+-+=⎪⎩，解得：y =，代回两方程中的任意一个可得224x z +=②，（此时发现还有AD =这个条件没用，故翻译它）又AD =，所以222222(2)5[(]244424x y z x y z -++=+-+，将y =代入整理得：22220x z x ++-=③，联立②③结合0z >解得：1x =-，z =，（到此本题的主要难点就攻克了，接下来是流程化的计算）所以123()222D -，故123()222DO =-，(AO =- ，设平面AOD 的法向量为(,,)xy z =m，则10220DO x y AO x ⎧⋅=+-=⎪⎨⎪⋅=-=⎩m m ，令1x =，则y z ⎧=⎪⎨=⎪⎩，所以=m 是平面AOD 的一个法向量，由图可知(0,0,1)=n 是平面AOC 的一个法向量，所以2cos ,2⋅<>==⋅m n m n m n ，由图可知二面角D AO C --为钝角，故其大小为o 135.【反思】当建系后有点的坐标不好找时，直接设其坐标，结合已知条件建立方程组，求解坐标，这也是一种好的处理思路.（2023·全国乙卷·理·20·★★★）已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=的离心率是53，点()2,0A -在C 上．（1）求C 的方程；（2）过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点，直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ，证明：线段MN 的中点为定点．答案：（1）22194y x +=（2）证明见详解解析：（1）由题意可得222253b a b c c e a ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪==⎪⎩，解得325a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩，所以椭圆方程为22194y x +=.（2）由题意可知：直线PQ 的斜率存在，设()()()1122:23,,,,PQ y k x P x y Q x y =++，联立方程()2223194y k x y x ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩，消去y 得：()()()222498231630k x k k x k k +++++=，则()()()2222Δ64236449317280kk k k k k =+-++=->，解得0k <，可得()()2121222163823,4949k k k k x x x x k k +++=-=++，因为()2,0A -，则直线()11:22y AP y x x =++，令0x =，解得1122y y x =+，即1120,2y M x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,同理可得2220,2y N x ⎛⎫⎪+⎝⎭，则()()1212121222232322222y y k x k x x x x x +++++⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦=+++()()()()()()12211223223222kx k x kx k x x x +++++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=++()()()()1212121224342324kx x k x x k x x x x +++++=+++()()()()()()222222323843234231084949336163162344949k k k k k k k k k k k k k k k +++-++++===++-+++，所以线段PQ 的中点是定点()0,3.（2023·全国乙卷·理·21·★★★★）已知函数1()()ln(1)f x a x x=++.（1）当1a =-时，求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程；（2）是否存在a ，b ，使得曲线1(y f x=关于直线x b =对称？若存在，求a ，b 的值；弱不存在，说明理由；（3）若()f x 在(0,)+∞上存在极值，求a 的取值范围.解：（1）当1a =-时，1()(1)ln(1)f x x x =-+，2111()ln(1)(1)1f x x x x x'=-++-⋅+，所以(1)0f =，(1)ln 2f '=-，故所求切线方程为0ln 2(1)y x -=--，整理得：(ln 2)ln 20x y +-=.（2）由函数的解析式可得()11ln 1f x a x x ⎛⎫⎛⎫=++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，函数的定义域满足1110x x x ++=>，即函数的定义域为()(),10,-∞-⋃+∞，定义域关于直线12x =-对称，由题意可得12b =-，由对称性可知111222f m f m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=--> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，取32m =可得()()12f f =-，即()()11ln 22ln 2a a +=-，则12a a +=-，解得12a =，经检验11,22a b ==-满足题意，故11,22a b ==-.即存在11,22a b ==-满足题意.（3）由函数的解析式可得()()2111ln 11f x x a x x x ⎛⎫⎛⎫=-+'++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭，由()f x 在区间()0,∞+存在极值点，则()f x '在区间()0,∞+上存在变号零点;令()2111ln 101x a x x x ⎛⎫⎛⎫-+++= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭，则()()()21ln 10x x x ax -++++=，令()()()2=1ln 1g x ax x x x +-++，()f x 在区间()0,∞+存在极值点，等价于()g x 在区间()0,∞+上存在变号零点，()()()12ln 1,21g x ax x g x a x '=''=-+-+当0a ≤时，()0g x '<，()g x 在区间()0,∞+上单调递减，此时()()00g x g <=，()g x 在区间()0,∞+上无零点，不合题意;当12a ≥，21a ≥时，由于111x <+，所以()()''0,g x g x >'在区间()0,∞+上单调递增，所以()()00g x g ''>=，()g x 在区间()0,∞+上单调递增，()()00g x g >=，所以()g x 在区间()0,∞+上无零点，不符合题意；当102a <<时，由()''1201g x a x =-=+可得1=12x a -，当10,12x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时，()0g x ''<，()g x '单调递减，当11,2x a ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时，()0g x ''>，()g x '单调递增，故()g x '的最小值为1112ln 22g a a a ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭'，令()()1ln 01m x x x x =-+<<，则()10x m x x-+'=>，函数()m x 在定义域内单调递增，()()10m x m <=，据此可得1ln 0x x -+<恒成立，则1112ln 202g a a a ⎛⎫-=-+<⎪'⎝⎭，令()()2ln 0h x x x x x =-+>，则()221x x h x x-++'=，当()0,1x ∈时，()()0,h x h x '>单调递增，当()1,x ∈+∞时，()()0,h x h x '<单调递减，故()()10h x h ≤=，即2ln x x x ≤-(取等条件为1x =)，所以()()()()()222ln 12112g x ax x ax x x ax x x ⎡⎤=-+>-+-+=-+⎣⎦'，()()()()22122121210g a a a a a ⎡⎤->---+-=⎣⎦'，且注意到()00g '=，根据零点存在性定理可知:()g x '在区间()0,∞+上存在唯一零点0x .当()00,x x ∈时，()0g x '<，()g x 单调减，当()0,x x ∈+∞时，()0g x '>，()g x 单调递增，所以()()000g x g <=.令()11ln 2n x x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，则()()22211111022x n x x x x--⎛⎫=-+=≤ ⎪⎝⎭'，则()n x 单调递减，注意到()10n =，故当()1,x ∈+∞时，11ln 02x x x ⎛⎫--< ⎪⎝⎭，从而有11ln 2x x x ⎛⎫<- ⎪⎝⎭，所以()()()2=1ln 1g x ax x x x +-++()()211>1121ax x x x x ⎡⎤+-+⨯+-⎢⎥+⎣⎦21122a x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，令211022a x ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭得2x =0g >，所以函数()g x 在区间()0,∞+上存在变号零点，符合题意.综合上面可知:实数a 得取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.【选修4-4】（10分）（2023·全国乙卷·文·22·★★★）在直角坐标系xOy 中，以坐标原点O 为极点，x 轴正半轴为极轴建立极坐标系，曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭，曲线2C ：2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩（α为参数，2απ<<π）.（1）写出1C 的直角坐标方程；（2）若直线y x m =+既与1C 没有公共点，也与2C 没有公共点，求m 的取值范围．答案：（1）()[][]2211,0,1,1,2x y x y +-=∈∈（2）()(),0-∞+∞解析：（1）因为2sin ρθ=，即22sin ρρθ=，可得222x y y +=，整理得()2211x y +-=，表示以()0,1为圆心，半径为1的圆，又因为2cos 2sin cos sin 2,sin 2sin 1cos 2x y ======-ρθθθθρθθθ，且ππ42θ≤≤，则π2π2≤≤θ，则[][]sin 20,1,1cos 21,2x y =∈=-∈θθ，故()[][]221:11,0,1,1,2C x y x y +-=∈∈.（2）因为22cos :2sin x C y αα=⎧⎨=⎩（α为参数，ππ2α<<），整理得224x y +=，表示圆心为()0,0O ，半径为2，且位于第二象限的圆弧，如图所示，若直线y x m =+过()1,1，则11m =+，解得0m =；若直线y x m =+，即0x y m -+=与2C相切，则20m =>⎩，解得m =，若直线y x m =+与12,C C均没有公共点，则m >或0m <，即实数m 的取值范围()(),0-∞+∞.【选修4-5】（10分）（2023·全国乙卷·文·23·★★）已知()22f x x x =+-（1）求不等式()6x f x ≤-的解集；（2）在直角坐标系xOy 中，求不等式组()60f x y x y ⎧≤⎨+-≤⎩所确定的平面区域的面积．答案：（1）[2,2]-；（2）8.解析：（1）依题意，32,2()2,0232,0x x f x x x x x ->⎧⎪=+≤≤⎨⎪-+<⎩，不等式()6f x x ≤-化为：2326x x x >⎧⎨-≤-⎩或0226x x x ≤≤⎧⎨+≤-⎩或0326x x x <⎧⎨-+≤-⎩，解2326x x x >⎧⎨-≤-⎩，得无解；解0226x x x ≤≤⎧⎨+≤-⎩，得02x ≤≤，解0326x x x <⎧⎨-+≤-⎩，得20x -≤<，因此22x -≤≤，所以原不等式的解集为：[2,2]-（2）作出不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩表示的平面区域，如图中阴影ABC ，由326y x x y =-+⎧⎨+=⎩，解得(2,8)A -，由26y x x y =+⎧⎨+=⎩,解得(2,4)C ，又(0,2),(0,6)B D ，所以ABC 的面积11|||62||2(2)|822ABC C A S BD x x =⨯-=-⨯--=.。

普通高等学校招生全国统一考试数学试卷（满分150分，考试时间120分钟）一、选择题：（本题共12小题，每小题5分，共60分）1、已知,2||,1||==b a 且)(b a -与a 垂直，则a 与b 的夹角是（）A60B30C135D452、若直线l 上的一个点在平面α内，另一个点在平面α外，则直线l 与平面α的位置关系（）A．l ⊂αB．l ⊄αC．l ∥αD．以上都不正确3、两个平面若有三个公共点，则这两个平面()A．相交B．重合C．相交或重合D．以上都不对4、等差数列}{n a 的前n 项和n n S n +=22，那么它的通项公式是（）A、12-=n a n B、12+=n a n C、14-=n a n D、14+=n a n 5、曲线||x y =与1+=kx y 的交点情况是（）A、最多有两个交点B、有两个交点C、仅有一个交点D、没有交点6、已知集合},2|||{},23|{>=<<-=x x P x x M 则=⋂P M （）A、}2223|{<<-<<-x x x 或B、RC、}23|{-<-x x D、}22|{<<x x 7、甲、乙两人下棋，甲获胜的概率是40%，甲不输的概率是90%，则甲、乙两人下成和棋的概率为（）（A）60%（B）30%（C）10%（D）50%8.如图，在正方形ABCD 中，E、F、G、H 是各边中点，O 是正方形中心，在A、E、B、F、C、G、D、H、O 这九个点中，以其中三个点为顶点作三角形，在这些三角形中，互不全等的三角形共有（）A．6个B．7个C．8个D．9个9.如图，正四面体ABCD 中，E 为AB 中点，F 为CD 的中点，则异面直线EF 与SA 所成的角为（）A．90°B．60°C．45°D．30°10.如图，正三棱柱111C B A ABC -中，AB＝1AA ，则1AC 与平面C C BB 11所成的角的正弦值为（）A．22B．515C．46D．3611.抛物线)2(2)2(2+-=-m y x 的焦点在x 轴上，则实数m 的值为（）A．0B．23C．2D．312.已知椭圆22221a y x =+（a＞0）与A（2，1），B（4，3）为端点的线段没有公共点，则a 的取值范围是（）A．2230<<a B．2230<<a 或282>aC．223<a 或282>a D．282223<<a 二、填空题（共4小题，每小题5分；共计20分）1.方程log2|x|=x2－2的实根的个数为______.2.1996年的诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60是由60个C 原子组成的分子，它结构为简单多面体形状.这个多面体有60个顶点，从每个顶点都引出3条棱，各面的形状分为五边形或六边形两种,则C60分子中形状为五边形的面有______个，形状为六边形的面有______个.3.在底面半径为6的圆柱内，有两个半径也为6的球面，两球的球心距为13，若作一个平面与两个球都相切，且与圆柱面相交成一椭圆，则椭圆的长轴长为______.4.定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x+1)=－f(x)，且在［－1，0］上是增函数，给出下列关于f(x)的判断：①f(x)是周期函数；②f(x)关于直线x=1对称；③f(x)在［0，1］上是增函数；④f(x)在［1，2］上是减函数；⑤f(2)=f(0),其中正确判断的序号为______(写出所有正确判断的序号).三、大题：(满分70分)1.如图，在极坐标系Ox 中，(2,0)A ，)4B π，4C 3π，(2,)D π，弧 AB ， BC ， CD 所在圆的圆心分别是(1,0)，(1,2π，(1,)π，曲线1M 是弧 AB ，曲线2M 是弧 BC ，曲线3M 是弧CD .（1）分别写出1M ，2M ，3M 的极坐标方程；（2）曲线M 由1M ，2M ，3M 构成，若点P 在M 上，且||OP =P 的极坐标.2.设,,x y z ∈R ，且1x y z ++=.（1）求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值；（2）若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立，证明：3a ≤-或1a ≥-.3.在ABC △中，内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=，3sin 4sin c B a C =.（Ⅰ）求cos B 的值；（Ⅱ）求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.4.设甲、乙两位同学上学期间，每天7：30之前到校的概率均为23.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响，且任一同学每天到校情况相互独立.（Ⅰ）用X 表示甲同学上学期间的三天中7：30之前到校的天数，求随机变量X 的分布列和数学期望；（Ⅱ）设M 为事件“上学期间的三天中，甲同学在7：30之前到校的天数比乙同学在7：30之前到校的天数恰好多2”，求事件M 发生的概率.5、如图，在三棱锥P ABC -中，⊿PAB 是等边三角形，∠PAC=∠PBC=90º（Ⅰ）证明：AB⊥PC（Ⅱ）若4PC =，且平面PAC ⊥平面PBC ，求三棱锥P ABC -体积。