郑州2020届一测理科数学答案
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2020年高中毕业年级第一次质量预测数学(理科) 参考答案一、选择题1-12 BDACB CBCDB DA 二、填空题13. 14. 15. 16. 三、解答题17.解析:(I)∴即: ……3分∴ 因为所以……6分(II)若,由正弦定理,, ,由,故为锐角,……9分 ……12分 18. 解析:(I )如图所示:连接,在中:.……2分在中:为的中点,则10;x y -+=4;;530{}.66,2,0--222(sin sin )()sin .R A B a c C -=-2222(sin sin )()sin 2,R R A B a c C R ⋅-=-⋅222.ac b ac +-=2221cos .22a cb B ac +-==0,B π<<3B π∠=12,8b c ==sin sin b cB C=sin 3C =b c >C ∠cos 3C =1sin sin()sin()32A B C C π=+=+=+=OM ABC ∆2,AB BC AC ===90,ABC BO ∠=︒=OB AC ⊥MAC ∆MA MC AC ===O ACCA,且……4分在中:根据勾股定理逆定理得到相交于,故平面………………….6分(Ⅱ)因为两两垂直,建立空间直角坐标系O−xyz如图所示.因为则……8分由所以,设平面的法向量为,则令……10分因为平面,所以为平面的法向量,所以与所成角的余弦为所以二面角的正弦值为.……12分19.(I)由题意知,.……1分又因为解得,……3分所以椭圆方程为. ……4分(Ⅱ)设过点直线为,设,OM AC⊥OM=MOB∆BO OM MB===222BO OM MB+=OB OM⊥,AC OM OOB⊥AMC,,OB OC OMMA MB MC AC====2AB BC==(0,A B C M23BN BC=u u u r u u u r33NMAN(,,)m x y z=u r(,(,,)0,3333(,,)0AN n x y z x yAM n x y z⎧⋅=⋅=+=⎪⎨⎪⋅=⋅=+=⎩u u u r ru u u u r ry=(1)m=--u rBO⊥AMC OB=uuu rAMC(1)m=--u rOB=uuu rcos,m OB<>==u r u u u u r2|sin,|79m OB<>===u r u u u u r1b=2ca=222a b c=+a=2212yx+=1(,0)3-13x ty=-()11,A x y()22,B x y由得,且. 则又因为,,,……10分 所以.因为线段的中点为,所以.……12分 20. 解析:(I)该混合样本达标的概率是,……2分 所以根据对立事件原理,不达标的概率为.……4分 (II)(i )方案一:逐个检测,检测次数为4.方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为;若不达标则检测次数为3,概率为.故方案二的检测次数记为ξ2,ξ2的可能取值为2,4,6. 其分布列如下,可求得方案二的期望为 221312x ty x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()2291812160t ty y +--=>0∆12212212,918616,918y y y t y t t ⎧+=⎪⎪+⋯⋯⎨⎪=-⎪+⎩分()111,CA x y =-u u u r ()221,CB x y =-u u u r()()212121212121244416(1)(1)13339CA CB x x y y ty ty y y t y y t y y ⎛⎫⎛⎫⋅=--+=--+=+-++⎪⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r ()22216412161091839189t t t t t -=+-⋅+=++CA CB ⊥u u u ru u u rAB M ||2||AB CM =28()39=81199-=891926416119822()246818181819E ξ=⨯+⨯+⨯==方案四:混在一起检测,记检测次数为ξ4,ξ4可取1,5. 其分布列如下,可求得方案四的期望为. 比较可得,故选择方案四最“优”.……9分 (ii)方案三:设化验次数为,可取2,5.方案四:设化验次数为,可取;由题意得. 故当时,方案三比方案四更“优”.……12分 21解析:(I),定义域,, 由,在增,在减,……4分 (II) 46417149()15818181E ξ=⨯+⨯=42()()4E E ξξ<<3η3η333()25(1)53E p p p η=+-=-4η4η1,54444()5(1)54E p p p η=+-=-34343()()53544E E p p p ηη<⇔-<-⇔<304p <<()ln xe f x x x x=--(0,)+∞221(1)(1)()()1x x e x x x e f x x x x ---'=--=1x e x x ≥+>()f x (0,1](1,)+∞max ()(1)1f x f e ==-1()()e 1xf x x bx x++-≥……6分令,令,在单调递增,,在存在零点,即……9分由于在单调递增,故即 在减,在增,所以.……12分22.解析:(I)将点代入曲线E 的方程,得解得,……2分所以曲线的普通方程为, 极坐标方程为.……5分(Ⅱ)不妨设点的极坐标分别为e e ln e 1x x xx x x bx x x⇔-+-++-≥ln e 10x x x x bx ⇔-++--≥e ln 1x x x xb x --+⇔≥min e ln 1(),x x x x b x --+⇔≥e ln 1()x x x x x x ϕ--+=2ln ()x x e xx xϕ+'=2()ln x h x x e x =+()h x (0,)+∞0,()x h x →→-∞(1)0h e =>()h x (0,1)0x 02000()ln 0xh x x e x =+=0001ln 2000000ln 1ln 0(ln )()x x x x x e x x e e x x +=⇔=-=x y xe =(0,)+∞0001lnln ,x x x ==-001x e x =()x ϕ0(0,)x 0(,)x +∞000000min00e ln 111()2x x x x x x x x x ϕ--++-+===2b ≤3(1,)2P 1cos ,3,2a αα=⎧⎪⎨=⎪⎩24a =E 22143x y +=22211(cossin )143ρθθ+=,A B 1212()()00,2A B πρθρθρρ+>>,,,,,则即……8分,即……10分23. 解:(I)由,得,不等式两边同时平方,得,……3分 即,解得.所以不等式的解集为.……5分(Ⅱ)设g (x )=|x -1|-|2x +1|,……8分因为,又恰好存在4个不同的整数n ,使得, 所以故的取值范围为. ……10分22221122222211(cos sin )1,4311(cos ()sin ()1,4232ρθρθππρθρθ⎧+=⎪⎪⎨⎪+++=⎪⎩22212222111cos sin ,43111sin cos ,43θθρθθρ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩2212111174312ρρ+=+=22117||||12OA OB +=()f x m ≥221)(21)x x ≥(-+3(2)0x x +≤20x -≤≤()f x m ≥{|20}x x -≤≤()0()f n g n m ≥⇔≥-(2)(0)0g g -==(3)1,(4)2,(1) 3.g g g -=--=-=-()0f n ≥2 1.m -<-≤-m [1,2)12,,21()3,1,22,1,x x g x x x x x ⎧+≤-⎪⎪⎪=--<≤⎨⎪-->⎪⎪⎩。
2020年高中毕业年级第一次质量预测数学(理科) 参考答案一、选择题1-12 BDACB CBCDB DA二、填空题13. 10;x y -+= 14.4; 15.;530 16.{}.66,2,0-- 三、解答题17.解析:(I)222(sinsin )()sin .R A B a c C -=- ∴2222(sinsin )()sin 2,R R A B a c C R ×-=-× 即:222.a c b ac +-= ……3分 ∴2221cos .22a cb B ac +-== 因为0,B p <<所以3B p Ð=……6分 (II)若12,8b c ==,由正弦定理,sin sin b c BC =, sin 3C =, 由b c >,故C Ð为锐角,cos 3C =……9分1sin sin()sin()323236A B C C p +=+=+=×+×=……12分 18. 解析:(I )如图所示:连接OM , 在ABC D中:2,AB BC AC ===,则90,ABC BO Ð=°AC .……2分 在MAC D 中:M A M C A C ===,O 为AC AC ^,且O M ……4分 在MOB D 中:BO OM MB ==222OM MB += 根据勾股定理逆定理得到OB OM ^ ,AC OM 相交于O ,故OB ^平面AMC ………………….6分(Ⅱ)因为,,OB OC OM 两两垂直,建立空间直角坐标系 − 如图所示. 因为M A M B M C AC ====,2AB BC ==则(0,A B C M ……8分 由23BN BC =uuu r uuu r所以,(,,0)33N 设平面MAN 的法向量为(,,)m x y z =u r ,则(,0)(,,)0,3333(,,)0AN n x y z x y AM n x y z ì×=×=+=ïíï×=×==îuuu r r uuuu r r令y =,得(1)m =--u r ……10分因为BO ^平面AMC,所以OB =uuu r为平面AMC 的法向量,所以(1)m =--u r与OB =uuu r所成角的余弦为cos ,m OB <u ruuuu r所以二面角的正弦值为2|sin ,|79m OB <=u ruuuu r .……12分 19.(I )由题意知1b =,2c a =.……1分 又因为222a b c =+解得,a =……3分 所以椭圆方程为2212y x +=. ……4分 (Ⅱ) 设过点1(,0)3-直线为13x ty =-,设()11,A x y ,()22,B x y 由221312x ty x y ì=-ïïíï+=ïî得()2291812160t ty y +--=,且>0D . 则12212212,918616,918y y y t y t t ì+=ïï+¼¼íï=-ï+î分又因为()111,CA x y =-uuu r ,()221,CB x y =-uuu r , ()()212121212121244416(1)(1)13339CA CB x x y y ty ty y y t y y t y y æöæö×=--+=--+=+-++ç÷ç÷èøèøuuu r uuu r ()22216412161091839189t t t t t -=+-×+=++,……10分 所以C A C B ^uuu r uuu r .因为线段AB 的中点为M ,所以||2||AB CM =.……12分20. 解析:(I)该混合样本达标的概率是28(39=,……2分 所以根据对立事件原理,不达标的概率为81199-=.……4分 (II)(i )方案一:逐个检测,检测次数为4. 方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为89;若不达标则检测次数为3,概率为19.故方案二的检测次数记为ξ2,ξ2的可能取值为2,4,6.其分布列如下,可求得方案二的期望为26416119822()246818181819E x =´+´+´== 方案四:混在一起检测,记检测次数为ξ4,ξ4可取1,5. 其分布列如下,可求得方案四的期望为46417149()15818181E x =´+´=. 比较可得42()()4E E x x <<,故选择方案四最“优”.……9分 (ii)方案三:设化验次数为3h ,3h 可取2,5.3h2 5 p3p31p - 3333()25(1)53E p p p h =+-=-;方案四:设化验次数为4h ,4h 可取1,5 4h1 5 p4p 41p -4444()5(1)54E p p p h =+-=-;由题意得34343()()53544E E p p p h h <Û-<-Û<.故当304p <<时,方案三比方案四更“优”.……12分 21解析:(I)()ln x e f x x x x=--,定义域(0,)+¥, 221(1)(1)()()1x x e x x x e f x x x x---¢=--=, 由1x e x x ³+>,()f x 在(0,1]增,在(1,)+¥减,max ()(1)1f x f e ==-……4分 (II)1()()e 1x f x x bx x++-³ e e ln e 1x x x x x x bx x xÛ-+-++-³ ln e 10x x x x bx Û-++--³e ln 1x x x x b x --+Û³min e ln 1(,x x x x b x--+Û³……6分 令e ln 1()x x x x x x j --+=,2ln ()x x e x x xj +¢= 令2()ln x h x x e x =+,()h x 在(0,)+¥单调递增,0,()x h x ®®-¥,(1)0h e =>()h x 在(0,1)存在零点0x ,即02000()ln 0x h x x e x =+=0001ln 2000000ln 1ln 0(ln )()x x x x x e x x e e x x +=Û=-=……9分 由于x y xe =在(0,)+¥单调递增,故0001ln ln ,x x x ==-即001x e x = ()x j 在0(0,)x 减,在0(,)x +¥增,000000min00e ln 111()2x x x x x x x x x j --++-+=== 所以2b £.……12分 22.解析:(I)将点3(1,)2P 代入曲线E 的方程,得1cos ,3,2a a a =ìïí=ïî解得24a =,……2分 所以曲线E 的普通方程为22143x y +=, 极坐标方程为22211(cos sin )143r q q +=.……5分 (Ⅱ)不妨设点,A B 的极坐标分别为1212()(00,2A B p r q r q r r +>>,,,,, 则22221122222211(cos sin )1,4311(cos (sin ()1,4232r q r q p p r q r q ì+=ïïíï+++=ïî 即22212222111cos sin ,43111sin cos ,43q q r q q r ì=+ïïíï=+ïî……8分 2212111174312r r +=+=,即22117||||12OA OB +=……10分 23. 解:(I)由()f x m ³,得,不等式两边同时平方,得221)(21)x x ³(-+,……3分 即3(2)0x x +£,解得20x -££.所以不等式()f x m ³的解集为{|20}x x -££.……5分(Ⅱ)设g (x )=|x -1|-|2x +1|, ……8分()0()f n g n m ³Û³-因为(2)(0)0g g -==,(3)1,(4)2,(1) 3.g g g -=--=-=- 又恰好存在4个不同的整数n ,使得()0f n ³, 所以2 1.m -<-£-故m 的取值范围为[1,2). ……10分 12,,21()3,1,22,1,x x g x x x x x ì+£-ïïï=--<£íï-->ïïî。
2020年高中毕业年级第一次质量预测数学(理科) 参考答案一、选择题1-12 BDACBCBCDB DA二、填空题13. 10;x y -+=14.4; 15.;53016.{}.66,2,0-- 三、解答题17.解析:(I)222(sinsin )()sin .R A B a c C -=- ∴2222(sinsin )()sin 2,R R A B a c C R ⋅-=-⋅ 即:222.a c b ac +-= ……3分∴2221cos .22a cb B ac +-== 因为0,B π<<所以3B π∠=……6分(II)若12,8b c ==,由正弦定理,sin sin b c B C=, sin C =, 由b c >,故C ∠为锐角,cos C =……9分 1sin sin()sin()32A B C C π=+=+=+=……12分 18. 解析:(I )如图所示:连接OM ,在ABC ∆中:2,AB BC AC ===90,ABC BO ∠=︒=OB AC ⊥.……2分在MAC ∆中:MA MC AC ===O 为AC 的中点,则OM AC ⊥,且OM = ……4分在MOB ∆中:BO OM MB ===222BO OM MB += 根据勾股定理逆定理得到OB OM ⊥ ,AC OM 相交于O ,故OB ⊥平面AMC ………………….6分CA(Ⅱ)因为,,OB OC OM两两垂直,建立空间直角坐标系如图所示.因为MA MB MC AC====2AB BC==则(0,A B C M……8分由23BN BC=所以,33N设平面MAN的法向量为(,,)m x y z=,则2(,(,,)0,3333(,,)0AN n x y z x yAM n x y z⎧⋅=⋅=+=⎪⎨⎪⋅=⋅=+=⎩令y=(1)m=--……10分因为BO⊥平面AMC,所以(2,0,0)OB=为平面AMC的法向量,所以(1)m =--与(2,0,0)OB=所成角的余弦为cos,m OB<>==.所以二面角的正弦值为2|sin,|m OB<>===分19.(I)由题意知1b=,2ca=.……1分又因为222a b c=+解得,a=3分所以椭圆方程为2212yx+=. ……4分(Ⅱ)设过点1(,0)3-直线为13x ty=-,设()11,A x y,()22,B x y由221312x tyxy⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得()2291812160t tyy+--=,且>0∆.则12212212,918616,918yy ytytt⎧+=⎪⎪+⋯⋯⎨⎪=-⎪+⎩分又因为()111,CA x y=-,()221,CB x y=-,()()212121212121244416(1)(1)13339CA CB x x y y ty ty y y t y y t y y ⎛⎫⎛⎫⋅=--+=--+=+-++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()22216412161091839189t t t t t -=+-⋅+=++,……10分 所以CA CB ⊥.因为线段AB 的中点为M ,所以||2||AB CM =.……12分20. 解析:(I)该混合样本达标的概率是28(39=,……2分 所以根据对立事件原理,不达标的概率为81199-=.……4分 (II)(i )方案一:逐个检测,检测次数为4. 方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为89;若不达标则检测次数为3,概率为19.故方案二的检测次数记为ξ2,ξ2的可能取值为2,4,6. 其分布列如下,可求得方案二的期望为26416119822()246818181819E ξ=⨯+⨯+⨯== 方案四:混在一起检测,记检测次数为ξ4,ξ4可取1,5.其分布列如下,可求得方案四的期望为46417149()15818181E ξ=⨯+⨯=. 比较可得42()()4E E ξξ<<,故选择方案四最“优”.……9分(ii)方案三:设化验次数为3η,3η可取2,5.333()25(1)53E p p p η=+-=-;方案四:设化验次数为4η,4η可取1,54444()5(1)54E p p p η=+-=-;由题意得34343()()53544E E p p p ηη<⇔-<-⇔<. 故当304p <<时,方案三比方案四更“优”.……12分 21解析:(I)()ln xe f x x x x=--,定义域(0,)+∞, 221(1)(1)()()1x x e x x x e f x x x x ---'=--=, 由1x e x x ≥+>,()f x 在(0,1]增,在(1,)+∞减,max ()(1)1f x f e ==-……4分 (II)1()()e 1x f x x bx x++-≥ e e ln e 1x x x x x x bx x x⇔-+-++-≥ ln e 10x x x x bx ⇔-++--≥e ln 1x x x x b x --+⇔≥min e ln 1(),x x x x b x--+⇔≥……6分 令e ln 1()x x x x x x ϕ--+=,2ln ()x x e x x xϕ+'= 令2()ln x h x x e x =+,()h x 在(0,)+∞单调递增,0,()x h x →→-∞,(1)0h e =>()h x 在(0,1)存在零点0x ,即02000()ln 0x h x x e x =+=0001ln 2000000ln 1ln 0(ln )()x x x x x e x x e e x x +=⇔=-=……9分 由于x y xe =在(0,)+∞单调递增,故0001ln ln ,x x x ==-即001x e x =()x ϕ在0(0,)x 减,在0(,)x +∞增,000000min00e ln 111()2x x x x x x x x x ϕ--++-+=== 所以2b ≤.……12分 22.解析:(I)将点3(1,)2P 代入曲线E 的方程,得1cos ,3,2a αα=⎧⎪⎨=⎪⎩解得24a =,……2分 所以曲线E 的普通方程为22143x y +=, 极坐标方程为22211(cos sin )143ρθθ+=.……5分 (Ⅱ)不妨设点,A B 的极坐标分别为1212()()00,2A B πρθρθρρ+>>,,,,, 则22221122222211(cos sin )1,4311(cos ()sin ()1,4232ρθρθππρθρθ⎧+=⎪⎪⎨⎪+++=⎪⎩ 即22212222111cos sin ,43111sin cos ,43θθρθθρ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩……8分2212111174312ρρ+=+=,即22117||||12OA OB +=……10分 23. 解:(I)由()f x m ≥,得,不等式两边同时平方,得221)(21)x x ≥(-+,……3分 即3(2)0x x +≤,解得20x -≤≤.所以不等式()f x m ≥的解集为{|20}x x -≤≤.……5分(Ⅱ)设g (x )=|x -1|-|2x +1|,……8分()0()f n g n m ≥⇔≥-因为(2)(0)0g g -==,(3)1,(4)2,(1) 3.g g g -=--=-=- 又恰好存在4个不同的整数n ,使得()0f n ≥, 所以2 1.m -<-≤-故m 的取值范围为[1,2). ……10分 12,,21()3,1,22,1,x x g x x x x x ⎧+≤-⎪⎪⎪=--<≤⎨⎪-->⎪⎪⎩。
2020年郑州市高中毕业年级第一次质量预测数学(理科) 参考答案一、选择题1-12 BDACBCBCDB DA 二、填空题13. 10;x y -+=14.4; 15.;53016.{}.66,2,0-- 三、解答题17.解析:(I)222(sin sin )()sin .R A B a c C -=-∴2222(sin sin )()sin 2,R R A B a c C R ⋅-=-⋅即:222.ac b ac +-= ……3分∴2221cos .22a cb B ac +-== 因为0,B π<<所以3B π∠=……6分(II)若12,8b c ==,由正弦定理,sin sin b cB C=, sin C =,由b c >,故C ∠为锐角,cos C =……9分 1sin sin()sin()32A B C C π=+=+=+=……12分 18. 解析:(I )如图所示:连接OM , 在ABC ∆中:2,AB BC AC ===90,ABC BO ∠=︒=OB AC ⊥.……2分在MAC ∆中:MA MC AC ===O 为AC 的中点,则OM AC ⊥,且OM = ……4分在MOB ∆中:BO OM MB ===222BO OM MB +=根据勾股定理逆定理得到OB OM ⊥ ,AC OM 相交于O , 故OB ⊥平面AMC ………………….6分CA(Ⅱ)因为,,OB OC OM两两垂直,建立空间直角坐标系如图所示.因为MA MB MC AC====2AB BC==则(0,A B C M……8分由23BN BC=所以,33N设平面MAN的法向量为(,,)m x y z=,则2(,(,,)0,3333(,,)0AN n x y z x yAM n x y z⎧⋅=⋅=+=⎪⎨⎪⋅=⋅=+=⎩令y=(1)m=--……10分因为BO⊥平面AMC,所以(2,0,0)OB=为平面AMC的法向量,所以(1)m =--与(2,0,0)OB=所成角的余弦为cos,m OB<>==.所以二面角的正弦值为2|sin,|m OB<>===分19.(I)由题意知1b=,2ca=.……1分又因为222a b c=+解得,a=3分所以椭圆方程为2212yx+=. ……4分(Ⅱ)设过点1(,0)3-直线为13x ty=-,设()11,A x y,()22,B x y由221312x tyxy⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得()2291812160t tyy+--=,且>0∆.则12212212,918616,918yy ytytt⎧+=⎪⎪+⋯⋯⎨⎪=-⎪+⎩分又因为()111,CA x y=-,()221,CB x y=-,()()212121212121244416(1)(1)13339CA CB x x y y ty ty y y t y y t y y ⎛⎫⎛⎫⋅=--+=--+=+-++⎪⎪⎝⎭⎝⎭()22216412161091839189t t t t t -=+-⋅+=++,……10分所以CA CB ⊥.因为线段AB 的中点为M ,所以||2||AB CM =.……12分20. 解析:(I)该混合样本达标的概率是28(39=,……2分 所以根据对立事件原理,不达标的概率为81199-=.……4分 (II)(i )方案一:逐个检测,检测次数为4.方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为89;若不达标则检测次数为3,概率为19.故方案二的检测次数记为ξ2,ξ2的可能取值为2,4,6. 其分布列如下,可求得方案二的期望为26416119822()246818181819E ξ=⨯+⨯+⨯== 方案四:混在一起检测,记检测次数为ξ4,ξ4可取1,5. 其分布列如下,可求得方案四的期望为46417149()15818181E ξ=⨯+⨯=. 比较可得42()()4E E ξξ<<,故选择方案四最“优”.……9分 (ii)方案三:设化验次数为3η,3η可取2,5.333()25(1)53E p p p η=+-=-;方案四:设化验次数为4η,4η可取1,54444()5(1)54E p p p η=+-=-;由题意得34343()()53544E E p p p ηη<⇔-<-⇔<. 故当304p <<时,方案三比方案四更“优”.……12分 21解析:(I)()ln xe f x x x x=--,定义域(0,)+∞,221(1)(1)()()1x x e x x x e f x x x x---'=--=, 由1x e x x ≥+>,()f x 在(0,1]增,在(1,)+∞减,max ()(1)1f x f e ==-……4分 (II)1()()e 1xf x x bx x++-≥ e e ln e 1x x xx x x bx x x⇔-+-++-≥ln e 10x x x x bx ⇔-++--≥e ln 1x x x xb x --+⇔≥min e ln 1(),x x x x b x --+⇔≥……6分令e ln 1()x x x x x x ϕ--+=,2ln ()x x e xx xϕ+'=令2()ln x h x x e x =+,()h x 在(0,)+∞单调递增,0,()x h x →→-∞,(1)0h e =>()h x 在(0,1)存在零点0x ,即02000()ln 0xh x x e x =+=001ln 2000000ln 1ln 0(ln )()x x x x x e x x e e x x +=⇔=-=……9分由于x y xe =在(0,)+∞单调递增,故0001lnln ,x x x ==-即001x e x =()x ϕ在0(0,)x 减,在0(,)x +∞增,000000min00e ln 111()2x x x x x x x x x ϕ--++-+===所以2b ≤.……12分22.解析:(I)将点3(1,)2P 代入曲线E 的方程,得1cos ,3,2a αα=⎧⎪⎨=⎪⎩解得24a =,……2分所以曲线E 的普通方程为22143x y +=, 极坐标方程为22211(cossin )143ρθθ+=.……5分(Ⅱ)不妨设点,A B 的极坐标分别为1212()()00,2A B πρθρθρρ+>>,,,,,则22221122222211(cos sin )1,4311(cos ()sin ()1,4232ρθρθππρθρθ⎧+=⎪⎪⎨⎪+++=⎪⎩即22212222111cos sin ,43111sin cos ,43θθρθθρ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩……8分 2212111174312ρρ+=+=,即22117||||12OA OB +=……10分 23. 解:(I)由()f x m ≥,得,不等式两边同时平方,得221)(21)x x ≥(-+,……3分 即3(2)0x x +≤,解得20x -≤≤.所以不等式()f x m ≥的解集为{|20}x x -≤≤.……5分(Ⅱ)设g (x )=|x -1|-|2x +1|,……8分()0()f n g n m ≥⇔≥-因为(2)(0)0g g -==,(3)1,(4)2,(1) 3.g g g -=--=-=-又恰好存在4个不同的整数n ,使得()0f n ≥, 所以2 1.m -<-≤-故m 的取值范围为[1,2). ……10分12,,21()3,1,22,1,x x g x x x x x ⎧+≤-⎪⎪⎪=--<≤⎨⎪-->⎪⎪⎩。
2020年河南省郑州市中考数学一模试卷一、选择题(每小题3分,共30分,下列各小题均有四个答案,其中只有一个是正确的)1.(3分)﹣的相反数是()A .B .﹣C .D .﹣2.(3分)华为Mate 30 5G 系列是近期相当火爆的5G 国产手机,它采用的麒麟990 5G 芯片在指甲盖大小的尺寸上集成了103亿个晶体管,将103亿用科学记数法表示为()A .1.03×109B .10.3×109C .1.03×1010D .1.03×10113.(3分)下列运算正确的是()A .3x ﹣2x =xB .3x+2x =5x 2C .3x?2x =6xD .3x ÷2x =4.(3分)如图是由5个完全相同的小正方体搭成的几何体,如果将小正方体A 放到小正方体B 的正上方,则它的()A .左视图会发生改变B .俯视图会发生改变C .主视图会发生改变D .三种视图都会发生改变5.(3分)如图,平行四边形ABCD 中,AB =3,BC =5.以点C 为圆心,适当长为半径画弧,交BC 于点P ,交CD 于点Q ,再分别以点P ,Q 为圆心,大于PQ 的长为半径画弧,两弧相交于点N ,射线CN 交BA 的延长线于点E ,则AE 的长是()A .B .C .1D .26.(3分)郑州市某中学获评“2019年河南省中小学书香校园”,学校在创建过程中购买了一批图书.已知购买科普类图书花费12000元,购买文学类图书花费10500元,其中科普类图书平均每本的价格比文学类图书平均每本的价格贵5元,且购买科普书的数量比购买文学书的数量少100本,求科普类图书平均每本的价格是多少元?若设科普类图书平均每本的价格是x元,则可列方程为()A.﹣=100B.﹣=100C.﹣=100D.﹣=1007.(3分)2019年9月8日第十一届全国少数民族传统体育运动会在郑州奥体中心隆重开幕,某单位得到了两张开幕式的门票,为了弘扬劳动精神,决定从本单位的劳动模范小李、小张、小杨、小王四人中选取两人去参加开幕式,那么同时选中小李和小张的概率为()A.B.C.D.8.(3分)已知有理数a≠1,我们把称为a的差倒数,如:2的差倒数是=﹣1,﹣1的差倒数是=,如果a1=﹣2,a2是a1的差倒数,a3是a2的差倒数,a4是a3的差倒数,…,依此类推,那么a2020的值是()A.﹣2B.C.D.9.(3分)用三个不等式a>b,ab>0,>中的两个不等式作为题设,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,组成真命题的个数为()A.0B.1C.2D.310.(3分)使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y(单位:m 3)与旋钮的旋转角度x(单位:度)(0°<x≤90°)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用节能燃气灶烧开同一壶水的旋钮的旋转角度x与燃气量y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮的旋转角度约为()A.33°B.36°C.42°D.49°二、填空题(每小题3分,共15分)11.(3分)计算:(﹣1)0+()﹣2=.12.(3分)如图,五边形ABCDE是正五边形.若l1∥l2,则∠1﹣∠2=°.13.(3分)如果一元二次方程9x 2﹣6x+m=0有两个不相等的实数根,那么m的值可以为.(写出一个值即可)14.(3分)如图,四边形ABCD和四边形ACED都是平行四边形,点R为DE的中点,BR 分别交AC,CD于点P,Q.平行四边形ABCD的面积为6,则图中阴影部分的面积为.15.(3分)如图,在矩形ABMN中,AN=1,点C是MN的中点,分别连接AC,BC,且BC=2,点D为AC的中点,点E为边AB上一个动点,连接DE,点A关于直线DE的对称点为点F,分别连接DF,EF.当EF⊥AC时,AE的长为.三、解答题(共75分)16.(8分)已知分式1﹣÷(1+).(1)请对分式进行化简;(2)如图,若m为正整数,则该分式的值对应的点落在数轴上的第段上.(填写序号即可)17.(9分)某年级共有150名女生,为了解该年级女生实心球成绩(单位:米)和一分钟仰卧起坐成绩(单位:个)的情况,从中随机抽取30名女生进行测试,获得了他们的相关成绩,并对数据进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息.a.实心球成绩的频数分布如表所示:分组 6.2≤x<6.6 6.6≤x<7.07.0≤x<7.47.4≤x<7.87.8≤x<8.28.2≤x<8.6频数2m10621 b.实心球成绩在7.0≤x<7.4这一组的是:7.0,7.0,7.0,7.1,7.1,7.1,7.2,7.2,7.3,7.3c.一分钟仰卧起坐成绩如图所示:根据以上信息,回答下列问题:(1)①表中m的值为;②一分钟仰卧起坐成绩的中位数为;(2)若实心球成绩达到7.2米及以上时,成绩记为优秀.①请估计全年级女生实心球成绩达到优秀的人数;②该年级某班体育委员将本班在这次抽样测试中被抽取的8名女生的两项成绩的数据抄录如表所示:女生代A B C D E F G H码实心球8.17.77.57.57.37.27.0 6.5一分钟*4247*4752*49仰卧起坐其中有3名女生的一分钟仰卧起坐成绩未抄录完整,但老师说这8名女生中恰好有4人两项测试成绩都达到了优秀,于是体育委员推测女生E的一分钟仰卧起坐成绩达到了优秀,你同意体育委员的说法吗?并说明你的理由.18.(9分)在△ABC中,∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,点E为AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.(1)求证:AD=AF;(2)填空:①当∠ACB=°时,四边形ADCF为正方形;②连接DF,当∠ACB=°时,四边形ABDF为菱形.19.(9分)某校“趣味数学”社团开展了测量本校旗杆高度的实践活动.“综合与实践”小组制订了测量方案,并完成了实地测量.他们在该旗杆底部所在的平地上,选取两个不同测点,分别测量了该旗杆顶端的仰角以及这两个测点之间的距离.为了减小测量误差,该小组在测量仰角的度数以及两个测点之间的距离时,都分别测量了两次并取它们的平均值作为测量结果,测量数据如表(不完整)课题测量旗杆的高度成员组长:xxx组员:xxx,xxx,xxx测量工具角度的仪器,皮尺等测量示意图说明:线段GH表示学校旗杆,测量角度的仪器的高度AC=BD=1.5m,测点A,B与H在同一条水平直线上,A,B之间的距离可以直接测得,且点G,H,A,B,C,D都在同一竖直平面内,点C,D,E在同一条直线上,点E在GH上.测量数据测量项目第一次第二次平均值∠GCE的度数26.4°26.6°26.5°∠GDE的度数32.7°33.3°33°A,B之间的距离 5.9m 6.1m ……任务一:两次测量A,B之间的距离的平均值=m任务二:根据以上测量结果,请你帮助该“综合与实践”小组求出学校旗杆GH的高度.(参考数据:sin26.5°≈0.45,cos26.5°≈0.89,tan26.5°≈0.50,sin33°≈0.54,cos33°≈0.84,tan33°≈0.65)任务三:该“综合与实践”小组在制定方案时,讨论过“利用物体在阳光下的影子测量旗杆的高度”的方案,但未被采纳.你认为其原因可能是什么?(写出一条即可)20.(9分)如图,在平面直角坐标系中,已知点B(0,4),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数y=(x>0)的图象上.(1)求反比例函数的表达式;(2)把△OAB沿y轴向上平移a个单位长度,对应得到△O'A'B'.当这个函数的图象经过△O'A'B'一边的中点时,求a的值.21.(10分)《郑州市城市生活垃圾分类管理办法》于2019年12月起施行.某社区要投放A,B两种垃圾桶,负责人小李调查发现:购买数量少于100个购买数量不少于100个购买数量种类A原价销售以原价的7.5折销售B原价销售以原价的8折销售若购买A种垃圾桶80个,B种垃圾桶120个,则共需付款6880元;若购买A种垃圾桶100个,B种垃圾桶100个,则共需付款6150元.(1)求A,B两种垃圾桶的单价各为多少元?(2)若需要购买A,B两种垃圾桶共200个,且B种垃圾桶不多于A种垃圾桶数量的,如何购买使花费最少,最少费用为多少元?请说明理由.22.(10分)(一)发现探究在△ABC中,AB=AC,点P在平面内,连接AP并将线段AP绕点A顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AQ,连接BQ.【发现】如图1,如果点P是BC边上任意一点,则线段BQ和线段PC的数量关系是;【探究】如图2,如果点P为平面内任意一点.前面发现的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.请仅以图2所示的位置关系加以证明(或说明);(二)拓展应用【应用】如图3,在△DEF中,DE=8,∠EDF=60°,∠DEF=75°,P是线段EF上的任意一点,连接DP,将线段DP绕点D顺时针方向旋转60°,得到线段DQ,连接EQ.请直接写出线段EQ长度的最小值.23.(11分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+n与x轴,y轴分别交于点B,点C,抛物线y=ax 2+bx+(a≠0)过B,C两点,且交x轴于另一点A(﹣2,0),连接AC.(1)求抛物线的表达式;(2)已知点P为第一象限内抛物线上一点,且点P的横坐标为m,请用含m的代数式表示点P到直线BC的距离;(3)抛物线上是否存在一点Q(点C除外),使以点Q,A,B为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2020年河南省郑州市中考数学一模试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题3分,共30分,下列各小题均有四个答案,其中只有一个是正确的)1.(3分)﹣的相反数是()A .B .﹣C .D .﹣【解答】解:﹣的相反数是.故选:A .2.(3分)华为Mate 30 5G 系列是近期相当火爆的5G 国产手机,它采用的麒麟990 5G 芯片在指甲盖大小的尺寸上集成了103亿个晶体管,将103亿用科学记数法表示为()A .1.03×109B .10.3×109C .1.03×1010D .1.03×1011【解答】解:103亿=103 0000 0000=1.03×1010,故选:C .3.(3分)下列运算正确的是()A .3x ﹣2x =xB .3x+2x =5x 2C .3x?2x =6xD .3x ÷2x =【解答】解:A 、结果是x ,故本选项符合题意;B 、结果是5x ,故本选项不符合题意;C 、结果是6x 2,故本选项不符合题意;D 、结果是,故本选项不符合题意;故选:A .4.(3分)如图是由5个完全相同的小正方体搭成的几何体,如果将小正方体A 放到小正方体B 的正上方,则它的()A .左视图会发生改变B .俯视图会发生改变C .主视图会发生改变D .三种视图都会发生改变【解答】解:如果将小正方体A 放到小正方体B 的正上方,则它的主视图会发生改变,俯视图和左视图不变.故选:C.5.(3分)如图,平行四边形ABCD中,AB=3,BC=5.以点C为圆心,适当长为半径画弧,交BC于点P,交CD于点Q,再分别以点P,Q为圆心,大于PQ的长为半径画弧,两弧相交于点N,射线CN交BA的延长线于点E,则AE的长是()A.B.C.1D.2【解答】解:∵由题意可知CE是∠BCD的平分线,∴∠BCE=∠DCE.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠DCE=∠E,∴∠BCE=∠AEC,∴BE=BC=5,∵AB=3,∴AE=BE﹣AB=2,故选:D.6.(3分)郑州市某中学获评“2019年河南省中小学书香校园”,学校在创建过程中购买了一批图书.已知购买科普类图书花费12000元,购买文学类图书花费10500元,其中科普类图书平均每本的价格比文学类图书平均每本的价格贵5元,且购买科普书的数量比购买文学书的数量少100本,求科普类图书平均每本的价格是多少元?若设科普类图书平均每本的价格是x元,则可列方程为()A.﹣=100B.﹣=100C.﹣=100D.﹣=100【解答】解:设科普类图书平均每本的价格是x元,则可列方程为:﹣=100.故选:D.7.(3分)2019年9月8日第十一届全国少数民族传统体育运动会在郑州奥体中心隆重开幕,某单位得到了两张开幕式的门票,为了弘扬劳动精神,决定从本单位的劳动模范小李、小张、小杨、小王四人中选取两人去参加开幕式,那么同时选中小李和小张的概率为()A.B.C.D.【解答】解:根据题意画图如下:共有12种等可能的结果数,其中同时选中小李和小张的有2种,则同时选中小李和小张的概率为=;故选:D.8.(3分)已知有理数a≠1,我们把称为a的差倒数,如:2的差倒数是=﹣1,﹣1的差倒数是=,如果a1=﹣2,a2是a1的差倒数,a3是a2的差倒数,a4是a3的差倒数,…,依此类推,那么a2020的值是()A.﹣2B.C.D.【解答】解:∵a1=﹣2,∴a2==,a3==,a4==﹣2,……∴这个数列以﹣2,,依次循环,∵2020÷3=673…1,∴a2020的值是﹣2.故选:A.9.(3分)用三个不等式a>b,ab>0,>中的两个不等式作为题设,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,组成真命题的个数为()A.0B.1C.2D.3【解答】解:①若a>b,ab>0,则>;假命题:理由:∵a>b,ab>0,∴a>b>0,∴<;②若ab>0,>,则a>b,假命题;理由:∵ab>0,∴a、b同号,∵>,∴a<b;③若a>b,>,则ab>0,假命题;理由:∵a>b,>,∴a、b异号,∴ab<0.∴组成真命题的个数为0个;故选:A.10.(3分)使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y(单位:m 3)与旋钮的旋转角度x(单位:度)(0°<x≤90°)近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用节能燃气灶烧开同一壶水的旋钮的旋转角度x与燃气量y的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮的旋转角度约为()A.33°B.36°C.42°D.49°【解答】解:由图象可知,物线开口向上,该函数的对称轴x >且x <54,∴36<x <54,即对称轴位于直线x =36与直线x =54之间且靠近直线x =36,故选:C .二、填空题(每小题3分,共15分)11.(3分)计算:(﹣1)0+()﹣2=5.【解答】解:原式=1+4=5.故答案为:5.12.(3分)如图,五边形ABCDE 是正五边形.若l 1∥l 2,则∠1﹣∠2=72°.【解答】解:过B 点作BF ∥l 1,∵五边形ABCDE 是正五边形,∴∠ABC =108°,∵BF ∥l 1,l 1∥l 2,∴BF ∥l 2,∴∠3=180°﹣∠1,∠4=∠2,∴180°﹣∠1+∠2=∠ABC =108°,∴∠1﹣∠2=72°.故答案为:72.13.(3分)如果一元二次方程9x 2﹣6x+m =0有两个不相等的实数根,那么m 的值可以为.(写出一个值即可)【解答】解:根据题意得△=(﹣6)2﹣4×9m >0,解得m<1,所以m可取0.故答案为0.14.(3分)如图,四边形ABCD和四边形ACED都是平行四边形,点R为DE的中点,BR 分别交AC,CD于点P,Q.平行四边形ABCD的面积为6,则图中阴影部分的面积为.【解答】解:∵四边形ABCD和四边形ACED都是平行四边形,∴AD=BC=CE,AB∥CD,AC∥DE,∴平行四边形ACED的面积=平行四边形ABCD的面积=6,△BCP∽△BDE,△ABP∽△CQP∽△DQR,∴△ABC的面积=△CDE的面积=3,CP:ER=BC:BE=1:2,∵点R为DE的中点,∴CP:DR=1:2,∴CP:AC=CP:DE=1:4,∵S△ABC=3,∴S△ABP=S△ABC=,∵CP:AP=1:3,∴S△PCQ=S△ABP=,∵CP:DR=1:2,∴S△DQR=4S△PCQ=1,∴S阴影=S△PCQ+S△DQR=.故答案为:.15.(3分)如图,在矩形ABMN中,AN=1,点C是MN的中点,分别连接AC,BC,且BC=2,点D为AC的中点,点E为边AB上一个动点,连接DE,点A关于直线DE的对称点为点F,分别连接DF,EF.当EF⊥AC时,AE的长为或.【解答】解:∵四边形ABMN是矩形,∴AN=BM=1,∠M=∠N=90°,∵CM=CN,∴△BMC≌△ANC(SAS),∴BC=AC=2,∴AC=2AN,∴∠ACN=30°,∵AB∥MN,∴∠CAB=∠CBA=30°,①如图1中,当DF⊥AB时,∠ADF=60°,∵DA=DF,∴△ADF是等边三角形,∴∠AFD=60°,∵∠DFE=∠DAE=30°,∴EF平分∠AFD,∴EF⊥AD,此时AE=.②如图2中,当△AEF是等边三角形时,EF⊥AC,此时EF=.综上所述,满足条件的EF的值为或.三、解答题(共75分)16.(8分)已知分式1﹣÷(1+).(1)请对分式进行化简;(2)如图,若m为正整数,则该分式的值对应的点落在数轴上的第①段上.(填写序号即可)【解答】解:(1)原式=1﹣÷=1﹣?=1﹣==;(2)∵原式=1﹣,m为正整数且m=1,∴该分式的值应落在数轴的①处,故答案为:①.17.(9分)某年级共有150名女生,为了解该年级女生实心球成绩(单位:米)和一分钟仰卧起坐成绩(单位:个)的情况,从中随机抽取30名女生进行测试,获得了他们的相关成绩,并对数据进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息.a.实心球成绩的频数分布如表所示:分组 6.2≤x<6.6 6.6≤x<7.07.0≤x<7.47.4≤x<7.87.8≤x<8.28.2≤x<8.6频数2m10621 b.实心球成绩在7.0≤x<7.4这一组的是:7.0,7.0,7.0,7.1,7.1,7.1,7.2,7.2,7.3,7.3c.一分钟仰卧起坐成绩如图所示:根据以上信息,回答下列问题:(1)①表中m的值为9;②一分钟仰卧起坐成绩的中位数为45;(2)若实心球成绩达到7.2米及以上时,成绩记为优秀.①请估计全年级女生实心球成绩达到优秀的人数;②该年级某班体育委员将本班在这次抽样测试中被抽取的8名女生的两项成绩的数据抄录如表所示:女生代A B C D E F G H码实心球8.17.77.57.57.37.27.0 6.5一分钟*4247*4752*49仰卧起坐其中有3名女生的一分钟仰卧起坐成绩未抄录完整,但老师说这8名女生中恰好有4人两项测试成绩都达到了优秀,于是体育委员推测女生E的一分钟仰卧起坐成绩达到了优秀,你同意体育委员的说法吗?并说明你的理由.【解答】解:(1)①m=30﹣2﹣10﹣6﹣2﹣1=9,故答案为:9;②由条形统计图可得,一分钟仰卧起坐成绩的中位数为45,故答案为:45;(2)①∵实心球成绩在7.0≤x<7.4这一组的是:7.0,7.0,7.0,7.1,7.1,7.1,7.2,7.2,7.3,7.3,∴实心球成绩在7.0≤x<7.4这一组优秀的有4人,∴全年级女生实心球成绩达到优秀的人数是:150×=65,答:全年级女生实心球成绩达到优秀的有65人;②同意,理由:如果女生E的仰卧起坐成绩未到达优秀,那么只有A、D、F有可能两项测试成绩都达到优秀,这与恰有4个人两项成绩都达到优秀,矛盾,因此,女生E的一分钟仰卧起坐成绩达到了优秀.18.(9分)在△ABC中,∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,点E为AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.(1)求证:AD=AF;(2)填空:①当∠ACB=45°时,四边形ADCF为正方形;②连接DF,当∠ACB=30°时,四边形ABDF为菱形.【解答】(1)证明:∵∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,∵AD=CD=BD,∵点E为AD的中点,∴AE=DE,∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE,∵∠AF=∠DEB,∴△AEF≌△DEB(AAS),∴AF=BD,∴AD=AF;(2)解:①当∠ACB=45°时,四边形ADCF为正方形;∵AD=AF,∴AF=CD,∵AF∥CD,∴四边形ADCF是菱形,∴∠ACD=∠ACF=45°,∴∠DCF=90°,∴四边形ADCF是正方形;②当∠ACB=30°时,四边形ABDF为菱形;∵四边形ADCF是菱形,四边形ABDF是平行四边形,∴CD=CF,∵∠ACB=∠ACF=30°,∴∠DCF=60°,∴△DCF是等边三角形,∴DF=CD,∴DF=BD,∴四边形ABDF为菱形.故答案为:45,30.19.(9分)某校“趣味数学”社团开展了测量本校旗杆高度的实践活动.“综合与实践”小组制订了测量方案,并完成了实地测量.他们在该旗杆底部所在的平地上,选取两个不同测点,分别测量了该旗杆顶端的仰角以及这两个测点之间的距离.为了减小测量误差,该小组在测量仰角的度数以及两个测点之间的距离时,都分别测量了两次并取它们的平均值作为测量结果,测量数据如表(不完整)课题测量旗杆的高度成员组长:xxx组员:xxx,xxx,xxx测量工具角度的仪器,皮尺等测量示意图说明:线段GH表示学校旗杆,测量角度的仪器的高度AC=BD=1.5m,测点A,B与H在同一条水平直线上,A,B之间的距离可以直接测得,且点G,H,A,B,C,D都在同一竖直平面内,点C,D,E在同一条直线上,点E在GH上.测量数据测量项目第一次第二次平均值∠GCE的度数26.4°26.6°26.5°∠GDE的度数32.7°33.3°33°A,B之间的距离 5.9m 6.1m ……任务一:两次测量A,B之间的距离的平均值=6m任务二:根据以上测量结果,请你帮助该“综合与实践”小组求出学校旗杆GH的高度.(参考数据:sin26.5°≈0.45,cos26.5°≈0.89,tan26.5°≈0.50,sin33°≈0.54,cos33°≈0.84,tan33°≈0.65)任务三:该“综合与实践”小组在制定方案时,讨论过“利用物体在阳光下的影子测量旗杆的高度”的方案,但未被采纳.你认为其原因可能是什么?(写出一条即可)【解答】解:任务一:=(5.9+6.1)=6,故答案为:6;任务二:设EG=xm,在Rt△DEG中,∠DEG=90°,∠GDE=33°,∵tan33°=,∴DE=,在Rt△CEG中,∠CEG=90°,∠GCE=25.7°,∵tan26.5°=,CE=,∵CD=CE﹣DE,∴﹣=6,∴x=13,∴GH=EG+EH=13+1.5=14.5,答:旗杆GH的高度为14.5米;任务三:没有太阳光,或旗杆底部不可能达到相等.20.(9分)如图,在平面直角坐标系中,已知点B(0,4),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数y=(x>0)的图象上.(1)求反比例函数的表达式;(2)把△OAB沿y轴向上平移a个单位长度,对应得到△O'A'B'.当这个函数的图象经过△O'A'B'一边的中点时,求a的值.【解答】解:(1)∵点B(0,4),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,∴点A的坐标为(2,2),∴2=,得k=4,即反比例函数的表达式是y=;(2)当反比例函数y=过边A′B′的中点时,∵边O′A′的中点是(,3+a),∴3+a=,得a=1;当反比例函数y=过边O′A′的中点时,∵边A′B′的中点是(,1+a),∴1+a=,得a=3;由上可得,a的值是1或3.21.(10分)《郑州市城市生活垃圾分类管理办法》于2019年12月起施行.某社区要投放A,B两种垃圾桶,负责人小李调查发现:购买数量少于100个购买数量不少于100个购买数量种类A原价销售以原价的7.5折销售B原价销售以原价的8折销售若购买A种垃圾桶80个,B种垃圾桶120个,则共需付款6880元;若购买A种垃圾桶100个,B种垃圾桶100个,则共需付款6150元.(1)求A,B两种垃圾桶的单价各为多少元?(2)若需要购买A,B两种垃圾桶共200个,且B种垃圾桶不多于A种垃圾桶数量的,如何购买使花费最少,最少费用为多少元?请说明理由.【解答】解:(1)设A种垃圾桶的单价为x元,B种垃圾桶的单价为y元,根据题意得,解得,答:A种垃圾桶的单价为50元,B种垃圾桶的单价为30元;(2)设购买A种垃圾桶为a个,则购买B种垃圾桶为(200﹣a)个,根据题意得,解得a≥150;设购买A,B两种垃圾桶的总费用为W元,则W=0.75×50a+30(200﹣a)=7.5a+6000,∵k=7.5>0,∴W随x的增大而增大,∴当a=150时,花费最少,最少费用为:7.5×150+6000=7125(元).答:购买A种垃圾桶150个,B种垃圾桶50个花费最少,最少费用为7125元.22.(10分)(一)发现探究在△ABC中,AB=AC,点P在平面内,连接AP并将线段AP绕点A顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AQ,连接BQ.【发现】如图1,如果点P是BC边上任意一点,则线段BQ和线段PC的数量关系是BQ =PC;【探究】如图2,如果点P为平面内任意一点.前面发现的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.请仅以图2所示的位置关系加以证明(或说明);(二)拓展应用【应用】如图3,在△DEF中,DE=8,∠EDF=60°,∠DEF=75°,P是线段EF上的任意一点,连接DP,将线段DP绕点D顺时针方向旋转60°,得到线段DQ,连接EQ.请直接写出线段EQ长度的最小值.【解答】解:【发现】由旋转知,AQ=AP,∵∠P AQ=∠BAC,∴∠P AQ﹣∠BAP=∠BAC﹣∠BAP,∴∠BAQ=∠CAP,∵AB=AC,∴△BAQ≌△CAP(SAS),∴BQ=CP,故答案为:BQ=PC;【探究】结论:BQ=PC仍然成立,理由:由旋转知,AQ=AP,∵∠P AQ=∠BAC,∴∠P AQ﹣∠BAP=∠BAC﹣∠BAP,∴∠BAQ=∠CAP,∵AB=AC,∴△BAQ≌△CAP(SAS),∴BQ=CP,【应用】如图3,在DF上取一点H,使DH=DE=8,连接PH,过点H作HM⊥EF于M,由旋转知,DQ=DP,∠PDQ=60°,∵∠EDF=60°,∴∠PDQ=∠EDF,∴∠EDQ=∠HDP,∴△DEQ≌△DHP(SAS),∴EQ=HP,要使EQ最小,则有HP最小,而点H是定点,点P是EF上的动点,∴当HM⊥EF(点P和点M重合)时,HP最小,即:点P与点M重合,EQ最小,最小值为HM,过点E作EG⊥DF于G,在Rt△DEG中,DE=8,∠EDF=60°,∴∠DEG=30°,∴DG=DE=4,∴EG=DG=4,在Rt△EGF中,∠FEG=∠DEF﹣∠DEG=75°﹣30°=45°,∴∠F=90°﹣∠FEG=45°=∠FEG,FG=EG=4,∴DF=DG+FG=4+4,∴FH=DF﹣DH=4+4﹣8=4﹣4,在Rt△HMF中,∠F=45°,∴HM=FH=(4﹣4)=2﹣2,即:EQ的最小值为2﹣2.23.(11分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+n与x轴,y轴分别交于点B,点C,抛物线y=ax 2+bx+(a≠0)过B,C两点,且交x轴于另一点A(﹣2,0),连接AC.(1)求抛物线的表达式;(2)已知点P为第一象限内抛物线上一点,且点P的横坐标为m,请用含m的代数式表示点P到直线BC的距离;(3)抛物线上是否存在一点Q(点C除外),使以点Q,A,B为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)点C(0,),则直线y=﹣x+n=﹣x+,则点B(3,0),则抛物线的表达式为:y=a(x﹣3)(x+2)=a(x2﹣x﹣6),故﹣6a=,解得:a=﹣,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+;(2)过点P作y轴的平行线交BC于点G,作PH⊥BC于点H,则∠HPG=∠CBA=α,tan∠CBA===tanα,则cosα=,设点P(m,﹣m2+m+),则点G(m,﹣m+),则PH=PGcosα=(﹣m2+m++m﹣)=﹣m2+m;(3)①当点Q在x轴上方时,则点Q,A,B为顶点的三角形与△ABC全等,此时点Q与点C关于函数对称轴对称,则点Q(1,);②当点Q在x轴下方时,(Ⅰ)当∠BAQ=∠CAB时,△QAB∽△BAC,则=,由勾股定理得:AC=5,AQ===10,过点Q作QH⊥x轴于点H,由△HAQ∽△OAC得:==,∵OC=,AQ=10,∴QH=6,则AH=8,OH=18﹣2=6,∴Q(6,﹣6);根据点的对称性,当点Q在第三象限时,符合条件的点Q(﹣5,﹣6);故点Q的坐标为:(6,﹣6)或(﹣5,﹣6);(Ⅱ)当∠BAQ=∠CBA时,则直线AQ∥BC,直线BC表达式中的k为:﹣,则直线AQ的表达式为:y=﹣x﹣2…②,联立①②并解得:x=5或﹣2(舍去﹣2),故点Q(5,﹣),=,而=,故≠,即Q,A,B为顶点的三角形与△ABC不相似,故舍去,Q的对称点(﹣4,﹣)同样也舍去,即点Q的为:(﹣4,﹣)、(5,﹣)均不符合题意,都舍去;综上,点Q的坐标为:(1,)或(6,﹣6)或(﹣5,﹣6).。
C
2020年郑州市高中毕业年级第一次质量预测
数学(理科) 参考答案
一、选择题
1-12 BDACB
CBCDB DA 二、填空题
13. 10;x y -+=
14.4;
15.;5
30
16.{}.66,2,0-- 三、解答题
17.解析:(I)2
22(sin sin )()sin .R A B a c C -=-
∴2
222(sin
sin )()sin 2,R R A B a c C R ⋅-=-⋅
即:2
2
2
.a c b ac +-= ……3分
∴2221
cos .22
a c
b B a
c +-=
= 因为0,B π<<所以3
B π
∠=
……6分
(II)若12,8b c ==,由正弦定理,
sin sin b c
B C
=
, sin C =, 由b c >,故C ∠为锐角,cos C =
……9分 1sin sin()sin(
)3
2A B C C π
=+=+=
+=……12分 18. 解析:(I )如图所示:连接OM , 在ABC ∆中:2,AB BC AC =
==90,ABC BO ∠=︒=OB AC ⊥.……2分
在MAC ∆中:MA MC AC ===O 为AC 的中点,则
OM AC ⊥,且OM = ……4分
在MOB ∆中:BO OM MB =
==222BO OM MB +=
根据勾股定理逆定理得到OB OM ⊥ ,AC OM 相交于O , 故OB ⊥平面AMC ………………….6分
N
O
M
B
C A
(Ⅱ)因为,,OB OC OM 两两垂直,建立空间直角坐标系
如图所示.
因为22MA MB MC AC ====2AB BC ==
则(0,2,0),2,0,0),2,0),6)A B C M ……8分 由23BN BC =u u u r u u u r 所以,222N
设平面MAN 的法向量为(,,)m x y z =u r
,则
252252
,0)(,,)0,33332,6)(,,)260AN n x y z x y AM n x y z y z ⎧⋅=⋅=+=⎪⎨
⎪⋅=⋅=+=⎩
u u u r r u u u u r r 令3y =(53,3,1)m =--u r
……10分
因为BO ⊥平面AMC ,所以(2,0,0)OB =uuu r
为平面AMC 的法向量, 所以(53,3,1)m =--u r 与(2,0,0)OB =uuu r
所成角的余弦为
5653
cos ,79279
m OB --<>=u r u u u u r . 所以二面角的正弦值为253279
|sin ,|1()7979
m OB -<>=-==u r u u u u r 分 19.(I )由题意知1b =,
2
2
c a =
.……1分 又因为222a b c =+解得,2a =
分
所以椭圆方程为2
212
y x +=. ……4分 (Ⅱ) 设过点1(,0)3-直线为1
3
x ty =-
,设()11,A x y ,()22,B x y 由221312
x ty x y ⎧
=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得()
22
91812160t ty y +--=,且>0∆.
则
122122
12,918616,918y y y t y t
t ⎧
+=⎪⎪+⋯⋯⎨
⎪=-⎪+⎩
分
又因为()111,CA x y =-u u u r ,()221,CB x y =-u u u r
,
()()212121212121244416(1)(1)13339CA CB x x y y ty ty y y t y y t y y ⎛
⎫⎛⎫⋅=--+=--+=+-++
⎪⎪⎝
⎭⎝⎭u u u r u u u r ()
2221641216
1091839189
t t t t t -=+-⋅+=++,……10分
所以CA CB ⊥u u u r u u u r .
因为线段AB 的中点为M ,所以||2||AB CM =.……12分 20. 解析:(I)
该混合样本达标的概率是28
9
=,……2分 所以根据对立事件原理,不达标的概率为81
199
-=.……4分 (II)(i )方案一:逐个检测,检测次数为4.
方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为
8
9
;若不达标则检测次数为3,概率为1
9
.故方案二的检测次数记为ξ2,ξ2的可能取值为2,4,6. 其分布列如下,
可求得方案二的期望为26416119822()246818181819
E ξ=⨯
+⨯
+⨯== 方案四:混在一起检测,记检测次数为ξ4,ξ4可取1,5. 其分布列如下,
可求得方案四的期望为46417149()15818181
E ξ=⨯
+⨯=. 比较可得42()()4E E ξξ<<,故选择方案四最“优”.……9分 (ii)方案三:设化验次数为3η,3η可取2,5.
333()25(1)53E p p p η=+-=-;
方案四:设化验次数为4η,4η可取1,5
4444()5(1)54E p p p η=+-=-;
由题意得3
4
343
()()53544
E E p p p ηη<⇔-<-⇔<. 故当3
04
p <<
时,方案三比方案四更“优”.……12分 21解析:(I)()ln x
e f x x x x
=--,定义域(0,)+∞,
22
1(1)(1)()
()1x x e x x x e f x x x x
---'=--=, 由1x e x x ≥+>,()f x 在(0,1]增,在(1,)+∞减,max ()(1)1f x f e ==-……4分 (II)1()()e 1x
f x x bx x
++
-≥ e e ln e 1x x x
x x x bx x x
⇔-+-++-≥
ln e 10x x x x bx ⇔-++--≥
e ln 1x x x x
b x --+⇔≥min e ln 1(),x x x x b x --+⇔≥……6分
令e ln 1()x x x x x x ϕ--+=,2ln ()x x e x
x x
ϕ+'=
令2()ln x h x x e x =
+,()h x 在(0,)+∞单调递增,0,()x h x →→-∞,(1)0h e =>
()h x 在(0,1)存在零点0x ,即02000()ln 0x
h x x e x =+=
000
1
ln
2000000
ln 1
ln 0(ln )()x x x x x e x x e e x x +=⇔=-
=……9分
由于x y xe =
在(0,)+∞单调递增,故0001ln
ln ,x x x ==-即00
1x e x = ()x ϕ在0(0,)x 减,在0(,)x +∞增,000000min
00
e ln 111()2x x x x x x x x x ϕ--++-+===
所以2b ≤.……12分
22.解析:(I)将点3
(1,)2
P 代入曲线E 的方程,
得1cos ,3,2
a αα=⎧⎪⎨=⎪⎩解得24a =,……2分
所以曲线E 的普通方程为22
143
x y +=, 极坐标方程为2
2
21
1(cos
sin )14
3
ρθθ+=.……5分
(Ⅱ)不妨设点,A B 的极坐标分别为
1212()()00,2
A B π
ρθρθρρ+>>,,,,,
则22
2211222222
11(cos sin )1,4311(cos ()sin ()1,
4232ρθρθππρθρθ⎧+=⎪⎪⎨⎪+++=⎪⎩ 即2
221
2222111cos sin ,43111sin cos ,4
3θθρθθρ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩……8分
2
2
12
1
1
117
4312ρρ+
=
+=,即22117||||12
OA OB +=……10分
23. 解:(I)由()f x m ≥,得,
不等式两边同时平方,得22
1)(21)x x ≥(-
+,……3分 即3(2)0x x +≤,解得20x -≤≤.
所以不等式()f x m ≥的解集为{|20}x x -≤≤.……5分
(Ⅱ)设g (x )=|x -1|-|2x +1|,
……8分
()0()f n g n m ≥⇔≥-因为(2)(0)0g g -==,(3)1,(4)2,(1) 3.g g g -=--=-=-
又恰好存在4个不同的整数n ,使得()0f n ≥, 所以2 1.m -<-≤-
故m 的取值范围为[1,2). ……10分
12,,21()3,1,
22,1,x x g x x x x x ⎧
+≤-⎪⎪
⎪
=--<≤⎨⎪
-->⎪⎪⎩。