2020年全国普通高等学校招生统一考试理科数学试卷 全国Ⅲ卷(含答案)
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2020年全国普通高等学校招生统一考试试卷 全国Ⅲ卷理科数学一、选择题1.已知集合*{()|}A x y x y y x =∈N ,,,,{()|8}B x y x y =+=,,则A B 中元素的个数为( ) A.2 B.3C.4D.62.复数113i-的虚部是( ) A.310-B.110-C.110D.3103.在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为1234p p p p ,,,,且411i i p ==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是( ) A.140.1p p ==,230.4p p == B.140.4p p ==,230.1p p == C.140.2p p ==,230.3p p ==D.140.3p p ==,230.2p p ==4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域,有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数()I t (t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()1e t K I t --=+,其中K 为最大确诊病例数.当*()0.95I t K =时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln193≈)( ) A.60B.63C.66D.695.设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线22(0)C y px p =>:交于D E ,两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( )A.(14)0, B.(12)0, C.(10), D.(20),6.已知向量a b ,满足||5||66===-a b a b ,,⋅,则cos +=a a b ,( ) A.3135-B.1935-C.1735D.19357.在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC =,则cos B =( ) A.19B.13C.12D.238.下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是( )A.642+B.442+C.623+D.423+9.已知π2tan tan()74θθ-+=,则tan θ=( )A.2-B.1-C.1D.210.若直线l 与曲线y x =和圆2215x y +=都相切,则l 的方程为( )A.21y x =+B.122y x =+C.112y x =+ D.1122y x =+ 11.设双曲线22221(00)x y C a b a b-=>>:,的左、右焦点分别为1F ,2F 5.P 是C上一点,且12F P F P ⊥.若12PF F 的面积为4,则a =( ) A.1B.2C.4D.812.已知5458<,45138<.设5log 3a =,8log 5b =,13log 8c =,则( ) A.a b c << B.b a c << C.b c a << D.c a b <<二、填空题13.若x ,y 满足约束条件0201x y x y x +⎧⎪-⎨⎪⎩,,,则32z x y =+的最大值为________.14.26()2x x+的展开式中常数项是___________(用数字作答).15.已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________. 16.关于函数1()sin sin f x x x=+有如下四个命题: ①()f x 的图像关于y 轴对称.②()f x 的图像关于原点对称. ③()f x 的图像关于直线π2x =对称. ④()f x 的最小值为2.其中所有真命题的序号是________. 三、解答题17.设数列{}n a 满足13a =,134n n a a n +=-.(1)计算2a ,3a ,猜想{}n a 的通项公式并加以证明; (2)求数列{2}n n a 的前n 项和n S .18.某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):[0200],(200400], (400600], 1(优) 2 16 25 2(良) 5 10 12 3(轻度污染) 6 7 8 4(中度污染)72(1)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(3)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天的空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面的22⨯列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?人次400人次400>空气质量好 空气质量不好附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,19.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点E ,F 分别在棱1DD ,1BB 上,且12DE ED =,12BF FB =.(1)证明:点1C 在平面AEF 内;(2)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值.20.已知椭圆2221(05)25x y C m m +=<<:15,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ 的面积. 21.设函数3()f x x bx c =++,曲线()y f x =在点11(())22f ,处的切线与y 轴垂直. (1)求b ;(2)若()f x 有一个绝对值不大于1的零点,证明:()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22223x t t y t t ⎧=--⎨=-+⎩,(t 为参数且1t ≠),C 与坐标轴交于A ,B 两点. (1)求||AB ;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB 的极坐标方程. 23.设a ,b ,c ∈R ,0a b c ++=,1abc =. (1)证明:0ab bc ca ++<;(2)用max{}a b c ,,表示a ,b ,c 的最大值,证明:3max{}4a b c ,,.参考答案1.答案:C解析:2.答案:D解析:3.答案:B解析:4.答案:C解析:5.答案:B解析:6.答案:D解析:7.答案:A解析:8.答案:C解析:9.答案:D解析:10.答案:D解析:11.答案:A解析:12.答案:A解析:13.答案:7解析:14.答案:240解析:15. 解析:16.答案:②③ 解析:17.答案:解:(1)2357a a ==,. 猜想21n a n =+.由已知可得 1(23)3[(21)]n n a n a n +-+=-+, 1(21)3[(21)]n n a n a n +-+=--,……21(3)53a a -=-.因为13a =,所以21n a n =+.(2)由(1)得2(21)2n n n a n =+,所以23325272(21)2n n S n =⨯+⨯+⨯+++⨯.①从而23412325272(21)2n n S n +=⨯+⨯+⨯+++⨯.② ①-②得23132222222(21)2n n n S n +-=⨯+⨯+⨯++⨯-+⨯.所以1(21)22n n S n +=-+. 解析:18.答案:解:(1)由所给数据,该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率的估计值如下表:(2)一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值为1(100203003550045)350100⨯+⨯+⨯=. (3)根据所给数据,可得22⨯列联表:33 22根据列联表得2100(3382237) 5.82055457030K ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯.由于5.820 3.841>,故有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关. 解析:19.答案:解:设1,,AB a AD b AA c ===,如图,以1C 为坐标原点,11C D 的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系1C xyz -.(1)连结1C F ,则1(0,0,0)C ,(,,)A a b c ,2(,0,)3E a c ,1(0,,)3F b c ,1(0,,)3EA b c =,11(0,,)3C F b c =,得1EA C F =,因此1//EA C F ,即1,,,A E F C 四点共面,所以点1C 在平面AEF 内. (2)由已知得1(2,1,3),(2,0,2),(0,1,1),(2,1,0),(0,1,1)A E F A AE =--,11(2,0,2),(0,1,2),(2,0,1)AF A E A F =--=-=-.设1,,()x y z =n 为平面AEF 的法向量,则 110,0,AE AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,220,y z x z --=⎧⎨--=⎩可取1(1,1,1)=--n . 设2n 为平面1A EF 的法向量,则 21210,0,A E A F ⋅=⋅=⎧⎪⎨⎪⎩n n 同理可取21(,2,1)2=n . 因为1212127cos ,||||⋅==⋅n n n n n n ,所以二面角1A EF A --42.解析: 20.答案:解:(1=22516m =,所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >. 由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以|||BP y BQ =因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点P Q ,的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q ==-.11||PQ =直线11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A =-到直线11PQ,故11APQ的面积为1522=.22||P Q =,直线22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q,故22AP Q的面积为1522=.综上,APQ 的面积为52.解析:21.答案:解:(1)2()3f x x b '=+. 依题意得1()02f '=,即304b +=.故34b =-.(2)由(1)知3233(),()344f x x x c f x x '=-+=-.令()0f x '=,解得12x =-或12x =.()f x '与()f x 的情况为:因为11(1)()24f f c =-=+,所以当14c <-时,()f x 只有大于1的零点.因为11(1)()24f f c -==-,所以当14c >时,()f x 只有小于1-的零点.由题设可知1144c -. 当14c =-时,()f x 只有两个零点12-和1.当14c =时,()f x 只有两个零点1-和12. 当1144c -<<时,()f x 有三个零点123,,x x x ,且1231111(1,),(,),(,1)2222x x x ∈--∈-∈.综上,若()f x 有一个绝对值不大于1的零点,则()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 解析:22.答案:解:(1)因为1t ≠,由220t t --=得2t =-,所以C 与y 轴的交点为(0,12);由2230t t -+=得2t =,所以C 与x 轴的交点为(4,0)-.故||AB =.(2)由(1)可知,直线AB 的直角坐标方程为1412x y+=-,将cos ,sin x y ρθρθ==代入,得直线AB 的极坐标方程3cos sin 120ρθρθ-+=. 解析:23.答案:解:(1)由题设可知,,,a b c 均不为零,所以 22221[())(]2ab bc ca a b c a b c ++=++-++222)1(2a b c =-++0<.(2)不妨设max{,,}a b c a =,因为1,()abc a b c ==-+,所以000a b c ><<,,.由2()4b c bc +,可得34a abc ,故34a ,所以3max{,,}4abc .解析:。