2020届高三质量检测第一次联考文科数学注意事项:1.本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡相应位置上.2.请在答题卡上作答,写在本试卷上效.第I 卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.已知集合{}13A x x =-<<,{}0,1,2,3B =,则A B =I ( ) A. {}1,2B. {}1,0,1,2-C. {}0,1,2,3D. {}0,1,22.若复数z 满足1(120)z i -=,则复数z 在复平面内对应的点在( ) A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限3.已知a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且a β⊂,b αβ=I ,则“//a α”是“//b α”的( ) A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件4.体育教师指导4个学生训练转身动作,预备时,4个学生全部面朝正南方向站成一排.训练时,每次都让3个学生“向后转”,若4个学生全部转到面朝正北方向,则至少需要“向后转”的次数是( ) A. 3B. 4C. 5D. 65.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,设其前n 项和n S ,若14+=nn n a a (n *∈N ),则5S =( ) A. 30 B. 312 C. 152D. 626.函数()()23ln 1x f x x+=的大致图象是A. B. C. D.7.德国数学家莱布尼兹(1646年-1716年)于1674年得到了第一个关于π的级数展开式,该公式于明朝初年传入我国.在我国科技水平业已落后的情况下,我国数学家、天文学家明安图(1692年-1765年)为提高我国的数学研究水平,从乾隆初年(1736年)开始,历时近30年,证明了包括这个公式在内的三个公式,同时求得了展开三角函数和反三角函数的6个新级数公式,著有《割圆密率捷法》一书,为我国用级数计算π开创了先河.如图所示的程序框图可以用莱布尼兹“关于π的级数展开式”计算π的近似值(其中P 表示π的近似值),若输入10n =,则输出的结果是( )A. 11114(1)35717P =-+-+⋅⋅⋅+ B. 11114(1)35719P =-+-+⋅⋅⋅- C. 11114(1)35721P =-+-+⋅⋅⋅+D. 11114(1)35721P =-+-+⋅⋅⋅-8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且43a =-,1224S =,若0+=i j a a (*,i j ∈N ,且1i j ≤<),则i 的取值集合是( ) A. {}1,2,3B. {}6,7,8C. {}1,2,3,4,5D. {}6,7,8,9,109.若0.60.5a =,0.50.6b =,0.52c =,则下列结论正确的是( ) A. b c a >> B. c a b >>C. a b c >>D. c b a >>10.已知函数()0,1ln ,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩,若不等式()≤-f x x k 对任意的x ∈R 恒成立,则实数k 的取值范围是( ) A. (],1-∞B. [)1,+∞C. [)0,1D. (]1,0-11.小王因上班繁忙,来不及做午饭,所以叫了外卖.假设小王和外卖小哥都在12:00~12:10之间随机到达小王所居住的楼下,则小王在楼下等候外卖小哥的时间不超过5分钟的概率是( ) A.12B.45C.38D.3412.已知双曲线C :22221x y a b-=(0,0a b >>)的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线l 与双曲线C 的左支交于A 、B 两点.若22,120=∠=oAB AF BAF ,则双曲线C 的渐近线方程为( )A. 3y x =±B. y x =C. =±y xD. )1=±y x二、填空题:本题共4小题.每小题5分,共20分.13.已知i r ,j r 是夹角为90︒的两个单位向量,若=+r r r a i j ,b j =r r ,则a r 与b r的夹角为__________.14.若函数()()(sin 0,02)f x x ωϕωϕπ=+>≤<满足:①()f x 是偶函数;②()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称.则同时满足①②的ω,ϕ的一组值可以分别是__________.15.“北斗三号”卫星的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆.设地球半径为R ,若其近地点、远地点离地面的距离大约分别是23R ,4R ,则“北斗三号”卫星运行轨道的离心率为__________. 16.在三棱锥P ABC -中,2PA PC ==,1BA BC ==,90ABC ∠=︒,若P A 与底面ABC 所成的角为60︒,则点P 到底面ABC 的距离是______;三棱锥P -ABC 的外接球的表面积_____.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin()sin 2A Cb A Bc ++=. (1)求B ;(2)若ABC V 8,求b .18.若养殖场每个月生猪的死亡率不超过1%,则该养殖场考核为合格,该养殖场在2019年1月到8月养殖生猪的相关数据如下表所示:月养殖量/千只3 3 4 5 6 7 9 10 12 月利润/十万元 3.6 4.1 4.4 5.2 6.2 7.5 7.9 9.1生猪死亡数/只 293749537798126145(1)从该养殖场2019年2月到6月这5个月中任意选取3个月,求恰好有2个月考核获得合格的概率; (2)根据1月到8月的数据,求出月利润y (十万元)关于月养殖量x (千只)的线性回归方程(精确到0.001).(3)预计在今后的养殖中,月利润与月养殖量仍然服从(2)中的关系,若9月份的养殖量为1.5万只,试估计:该月利润约为多少万元?附:线性回归方程ˆˆˆya bx =+中斜率和截距用最小二乘法估计计算公式如下:1221ˆni ii nii x ynx y b xnx ==-=-∑∑,ˆˆay bx =- 参考数据:88211460,379.5ii i i i xx y ====∑∑.19.在三棱柱111ABC A B C -中,四边形11A B BA 是菱形,4AB =,160ABB ∠=︒,113B C =,BC AB ⊥,点M 、N 分别是1A B 、1AC 的中点,且1⊥MN AB .(1)求证:平面11BCC B ⊥平面11A B BA ; (2)求四棱锥11A BCC B -的体积.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线()2:20E y px p =>的焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线E 上一点,且点P 的横坐标为2,3PF =. (1)求抛物线E 方程;(2)过点F 的直线m 与抛物线E 交于A 、B 两点,过点F 且与直线m 垂直的直线n 与准线l 交于点M ,设AB 的中点为N ,若O 、M 、N 、F 四点共圆,求直线m 的方程. 21.已知函数2()126ln af x x a x x=+--存在一个极大值点和一个极小值点. (1)求实数a 的取值范围;(2)若函数()f x 的极大值点和极小值点分别为1x 和2x ,且()()1226f x f x e <-+,求实数a 的取值范围.(e 是自然对数的底数)(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题号后的方框涂黑.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为1cos 2sin 2x y αα⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(α为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,建立极坐标系. (1)设直线l 的极坐标方程为12πθ=,若直线l 与曲线C 交于两点A.B ,求AB 的长;(2)设M 、N 是曲线C 上的两点,若2MON π∠=,求OMN ∆面积的最大值.23.已知不等式111x x x m +++-≥+对于任意的x ∈R 恒成立. (1)求实数m 的取值范围;(2)若m 的最大值为M ,且正实数a ,b ,c 满足23a b c M ++=.求证11222a b b c+≥+++一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.已知集合{}13A x x =-<<,{}0,1,2,3B =,则A B =I ( ) A. {}1,2 B. {}1,0,1,2-C. {}0,1,2,3D. {}0,1,2【答案】D 【解析】 【分析】根据集合交集的定义直接求解即可.【详解】因为集合{}13A x x =-<<,{}0,1,2,3B =,所以{}0,1,2A B =I . 故选:D【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题.2.若复数z 满足1(120)z i -=,则复数z 在复平面内对应的点在( ) A. 第一象限 B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】A 【解析】 【分析】化简复数,求得24z i =+,得到复数在复平面对应点的坐标,即可求解.【详解】由题意,复数z 满足1(120)z i -=,可得()()()10121024121212i z i i i i +===+--+, 所以复数z 在复平面内对应点的坐标为(2,4)位于第一象限 故选:A.【点睛】本题主要考查了复数的运算,以及复数的几何表示方法,其中解答中熟记复数的运算法则,结合复数的表示方法求解是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.3.已知a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且a β⊂,b αβ=I ,则“//a α”是“//b α”的( ) A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】根据线面平行的性质定理和判定定理判断//a α与//b α的关系即可得到答案. 【详解】若//a α,根据线面平行的性质定理,可得//a b ; 若//a b ,根据线面平行的判定定理,可得//a α. 故选:C.【点睛】本题主要考查了线面平行的性质定理和判定定理,属于基础题.4.体育教师指导4个学生训练转身动作,预备时,4个学生全部面朝正南方向站成一排.训练时,每次都让3个学生“向后转”,若4个学生全部转到面朝正北方向,则至少需要“向后转”的次数是( ) A. 3 B. 4 C. 5 D. 6【答案】B 【解析】 【分析】通过列举法,列举出同学的朝向,然后即可求出需要向后转的次数. 【详解】“正面朝南”“正面朝北”分别用“∧”“∨”表示, 利用列举法,可得下表,可知需要次数为4次. 故选:B.【点睛】本题考查的是求最小推理次数,一般这类题型构造较为巧妙,可通过列举的方法直观感受,属于基础题.5.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,设其前n 项和n S ,若14+=nn n a a (n *∈N ),则5S =( )A. 30B.C.D. 62【答案】B 【解析】【分析】根据14+=nn n a a ,分别令1,2n =,结合等比数列的通项公式,得到关于首项和公比的方程组,解方程组求出首项和公式,最后利用等比数列前n 项和公式进行求解即可.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由题意可知中:10,0a q >>.由14+=nn n a a ,分别令1,2n =,可得124a a =、2316a a =,由等比数列的通项公式可得:11121142162a a q a a q a q q ⎧⋅⋅=⎧=⎪⇒⎨⎨⋅⋅⋅==⎪⎩⎩, 因此552(12)31212S -==-.故选:B【点睛】本题考查了等比数列的通项公式和前n 项和公式的应用,考查了数学运算能力. 6.函数()()23ln 1x f x x+=的大致图象是A. B. C. D.【答案】A 【解析】 【分析】利用函数的对称性及函数值的符号即可作出判断.【详解】由题意可知函数()f x 为奇函数,可排除B 选项; 当x 0<时,()0f x <,可排除D 选项; 当x 1=时,()12f ln =,当x 3=时,ln10ln10(3),ln 22727f =>, 即()()1?3f f >,可排除C 选项, 故选A【点睛】本题考查了函数图象的判断,函数对称性的应用,属于中档题.7.德国数学家莱布尼兹(1646年-1716年)于1674年得到了第一个关于π的级数展开式,该公式于明朝初年传入我国.在我国科技水平业已落后的情况下,我国数学家、天文学家明安图(1692年-1765年)为提高我国的数学研究水平,从乾隆初年(1736年)开始,历时近30年,证明了包括这个公式在内的三个公式,同时求得了展开三角函数和反三角函数的6个新级数公式,著有《割圆密率捷法》一书,为我国用级数计算π开创了先河.如图所示的程序框图可以用莱布尼兹“关于π的级数展开式”计算π的近似值(其中P 表示π的近似值),若输入10n =,则输出的结果是( )A. 11114(1)35717P =-+-+⋅⋅⋅+ B. 11114(1)35719P =-+-+⋅⋅⋅- C. 11114(1)35721P =-+-+⋅⋅⋅+D. 11114(1)35721P =-+-+⋅⋅⋅-【答案】B 【解析】 【分析】执行给定的程序框图,输入10n =,逐次循环,找到计算的规律,即可求解. 【详解】由题意,执行给定的程序框图,输入10n =,可得: 第1次循环:1,2S i ==;第2次循环:11,33S i =-=;第3次循环:111,435S i =-+=;L L第10次循环:11111,1135719S i =-+-+-=L , 此时满足判定条件,输出结果111144(1)35719P S ==-+-+⋅⋅⋅-,故选:B.【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出,其中解答中认真审题,逐次计算,得到程序框图的计算功能是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且43a =-,1224S =,若0+=i j a a (*,i j ∈N ,且1i j ≤<),则i 的取值集合是( ) A. {}1,2,3 B. {}6,7,8C. {}1,2,3,4,5D. {}6,7,8,9,10【答案】C 【解析】 【分析】首先求出等差数列的首先和公差,然后写出数列即可观察到满足0+=i j a a 的i 的取值集合. 【详解】设公差为d ,由题知43a =-⇒133a d +=-,1224S =⇒1121112242a d ⨯+=, 解得19a =-,2d =,所以数列为9,7,5,3,1,1,3,5,7,9,11,-----L , 故{}1,2,3,4,5i ∈. 故选:C.【点睛】本题主要考查了等差数列的基本量的求解,属于基础题. 9.若0.60.5a =,0.50.6b =,0.52c =,则下列结论正确的是( ) A. b c a >> B. c a b >>C. a b c >>D. c b a >>【答案】D 【解析】 【分析】根据指数函数的性质,取得,,a b c 的取值范围,即可求解,得到答案.【详解】由指数函数的性质,可得0.50.50.610.60.50.50>>>>,即10b a >>>, 又由0.512c =>,所以c b a >>. 故选:D.【点睛】本题主要考查了指数幂的比较大小,其中解答中熟记指数函数的性质,求得,,a b c 的取值范围是解答的关键,着重考查了计算能力,属于基础题.10.已知函数()0,1ln ,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩,若不等式()≤-f x x k 对任意的x ∈R 恒成立,则实数k 的取值范围是( ) A. (],1-∞ B. [)1,+∞C. [)0,1D. (]1,0-【答案】A 【解析】 【分析】先求出函数()f x 在(1,0)处的切线方程,在同一直角坐标系内画出函数()0,1ln ,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩和()g x x k =-的图象,利用数形结合进行求解即可.【详解】当1x ≥时,()''1ln ,()(1)1f x x f x f x=⇒=⇒=,所以函数()f x 在(1,0)处的切线方程为:1y x =-,令()g x x k =-,它与横轴的交点坐标为(,0)k .在同一直角坐标系内画出函数()0,1ln ,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩和()g x x k =-的图象如下图的所示:利用数形结合思想可知:不等式()≤-f x x k 对任意的x ∈R 恒成立,则实数k 的取值范围是1k ≤. 故选:A【点睛】本题考查了利用数形结合思想解决不等式恒成立问题,考查了导数的应用,属于中档题.11.小王因上班繁忙,来不及做午饭,所以叫了外卖.假设小王和外卖小哥都在12:00~12:10之间随机到达小王所居住的楼下,则小王在楼下等候外卖小哥的时间不超过5分钟的概率是( ) A.12B.45C.38D.34【答案】C 【解析】 【分析】设出两人到达小王的时间,根据题意列出不等式组,利用几何概型计算公式进行求解即可.【详解】设小王和外卖小哥到达小王所居住的楼下的时间分别为,x y ,以12:00点为开始算起,则有5x yy x ≤⎧⎨-≤⎩,在平面直角坐标系内,如图所示:图中阴影部分表示该不等式组的所表示的平面区域,所以小王在楼下等候外卖小哥的时间不超过5分钟的概率为:11101010105532210108P ?创-创==´.故选:C【点睛】本题考查了几何概型中的面积型公式,考查了不等式组表示的平面区域,考查了数学运算能力.12.已知双曲线C :22221x y a b-=(0,0a b >>)的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线l 与双曲线C 的左支交于A 、B 两点.若22,120=∠=oAB AF BAF ,则双曲线C 的渐近线方程为( )A. y x =B. y x =C. =±y xD. )1=±y x【答案】D 【解析】 【分析】设2AF m =,利用余弦定理,结合双曲线的定义进行求解即可.【详解】设22,AB AF m BF ==∴==,由双曲线的定义可知:12,AF m a =-因此12,BF a =再由双曲线的定义可知:1223BF BF a m a -=⇒=,在三角形12AF F 中,由余弦定理可知:222212222222112cos120(5(5F F AF AF AF AF c a a b a ︒=+-⋅⋅⇒=-⇒+=-2222(4(41b bb a a a⇒=-⇒=-⇒=,因此双曲线的渐近线方程为:)1=±y x .故选:D【点睛】本题考查了双曲线的定义的应用,考查了余弦定理的应用,考查了双曲线的渐近线方程,考查了数学运算能力.二、填空题:本题共4小题.每小题5分,共20分.13.已知i r ,j r 是夹角为90︒的两个单位向量,若=+r r r a i j ,b j =r r ,则a r 与b r的夹角为__________.【答案】45︒ 【解析】 【分析】首先求出a r 与b r 的数量积,然后直接根据a r 与b r的夹角公式求解即可. 【详解】由题知=+r r r a i j ,b j =r r,有()1a b i j j ⋅=+⋅=r r r r r,所以cos ,2a b a b a b ⋅===r rr r r r ,所以cos ,45a b =︒r r.故答案为:45︒.【点睛】本题主要考查了向量的数量积的运算,向量夹角的求解,属于基础题.14.若函数()()(sin 0,02)f x x ωϕωϕπ=+>≤<满足:①()f x 是偶函数;②()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称.则同时满足①②的ω,ϕ的一组值可以分别是__________. 【答案】32,π2【解析】 【分析】根据()f x 是偶函数和()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,即可求出满足条件的ω和ϕ. 【详解】由()f x 是偶函数及0πϕ≤<2,可取π2ϕ=, 则()πsin cos 2f x x x ωω⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,由()f x 的图象关于点π,03⎛⎫⎪⎝⎭对称,得πππ32k ω⨯=+,k Z ∈,即332k ω=+,k Z ∈,可取32ω=.故ω,ϕ的一组值可以分别是32,π2.故答案为:32,π2.【点睛】本题主要考查了正弦型三角函数的性质,属于基础题.15.“北斗三号”卫星的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆.设地球半径为R ,若其近地点、远地点离地面的距离大约分别是23R ,4R ,则“北斗三号”卫星运行轨道的离心率为__________. 【答案】12【解析】 【分析】画出图形,结合椭圆的定义和题设条件,求得,a c 的值,即可求得椭圆的离心率,得到答案. 【详解】如图所示,设椭圆的长半轴为a ,半焦距为c , 因为地球半径为R ,若其近地点、远地点离地面的距离大约分别是23R ,4R , 可得423a c R Ra c R R +=+⎧⎪⎨-=+⎪⎩,解得105,33a R c R ==, 所以椭圆的离心率为5131023R c e a R ===. 故答案为:12.【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的求解,其中解答中熟记椭圆的几何性质,列出方程组,求得,a c 的值是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.16.在三棱锥P ABC -中,2PA PC ==,1BA BC ==,90ABC ∠=︒,若P A 与底面ABC 所成的角为60︒,则点P 到底面ABC 的距离是______;三棱锥P -ABC 的外接球的表面积_____. 【答案】 (1).3 (2). 5π【分析】首先补全三棱锥为长方体,即可求出点P 到底面ABC 的距离,同时长方体的体对角线就是三棱锥的外接球的直径,然后即可求出外接球的表面积.【详解】将三棱锥P ABC -置于长方体中,其中1PP ⊥平面ABC , 由PA 与底面ABC 所成的角为60︒,可得13PP =, 即为点P 到底面ABC 的距离,由11P PP A P C V V ≌,得111P A PC ==,如图,PB 就是长方体(三条棱长分别为1,13 也是三棱锥P ABC -外接球的直径,即5PB 所以球的表面积为254π5π2⎛= ⎝⎭. 35π.【点睛】本题考查了点到面的距离和三棱锥外接球的表面积,属于一般题.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.在ABC V 中,角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,且sin()sin 2A Cb A Bc ++=. (1)求B ; (2)若ABC V 38,求b .【答案】(1)π3B =;(2)134b = 【解析】(1)通过正弦定理和内角和定理化简sin()sin2A Cb A Bc ++=,再通过二倍角公式即可求出B Ð; (2)通过三角形面积公式和三角形的周长为8,求出b 的表达式后即可求出b 的值. 【详解】(1)由三角形内角和定理及诱导公式,得sin cos 2B bC c =, 结合正弦定理,得sin cos 2BB =, 由π022B <<及二倍角公式,得1sin 22B =, 即π26B =,故π3B =;(2)由题设,得1sin 2ac B =4ac =,由余弦定理,得2222cos b a c ac B =+-,即()2212b a c =+-, 又8a b c ++=,所以()22812b b =--, 解得134b =. 【点睛】本题综合考查了正余弦定理,倍角公式,三角形面积公式,属于基础题.18.若养殖场每个月生猪的死亡率不超过1%,则该养殖场考核为合格,该养殖场在2019年1月到8月养殖生猪的相关数据如下表所示:(1)从该养殖场2019年2月到6月这5个月中任意选取3个月,求恰好有2个月考核获得合格的概率; (2)根据1月到8月的数据,求出月利润y (十万元)关于月养殖量x (千只)的线性回归方程(精确到0.001).(3)预计在今后的养殖中,月利润与月养殖量仍然服从(2)中的关系,若9月份的养殖量为1.5万只,试估计:该月利润约为多少万元?附:线性回归方程ˆˆˆya bx =+中斜率和截距用最小二乘法估计计算公式如下:1221ˆni ii nii x ynx yb xnx==-=-∑∑,ˆˆay bx =- 参考数据:88211460,379.5ii i i i xx y ====∑∑.【答案】(1)35;(2)ˆ0.640 1.520y x =+;(3)利润约为111.2万元.【解析】 【分析】(1)首先列出基本事件,然后根据古典概型求出恰好两个月合格的概率;(2)首先求出利润y 和养殖量x 的平均值,然后根据公式求出线性回归方程中的斜率和截距即可求出线性回归方程;(3)根据线性回归方程代入9月份的数据即可求出9月利润. 【详解】(1)2月到6月中,合格的月份为2,3,4月份, 则5个月份任意选取3个月份的基本事件有()2,3,4,()2,3,5,()2,3,6,()2,4,5,()2,4,6,()2,5,6,()3,4,5,()3,4,6,()3,5,6,()4,5,6,共计10个,故恰好有两个月考核合格的概率为63105P ==; (2)7x =,6y =,2379.587643.5ˆ0.6404608768b-⨯⨯==≈-⨯, ˆ60.6407 1.520a=-⨯=, 故ˆ0.640 1.520yx =+; (3)当15x =千只,ˆ0.64015 1.52011.12y =⨯+=(十万元)111.2=(万元),故9月份的利润约为111.2万元.【点睛】本题主要考查了古典概型,线性回归方程的求解和使用,属于基础题.19.在三棱柱111ABC A B C -中,四边形11A B BA 是菱形,4AB =,160ABB ∠=︒,113B C =,BC AB ⊥,点M 、N 分别是1A B 、1AC 的中点,且1⊥MN AB .(1)求证:平面11BCC B ⊥平面11A B BA ; (2)求四棱锥11A BCC B -的体积. 【答案】(1)证明见解析;(2)83【解析】 【分析】(1)要证面面垂直需要先证明线面垂直,即证明出BC ⊥平面11A B BA 即可;(2)求出点A 到平面11BCC B 的距离,然后根据棱锥的体积公式即可求出四棱锥11A BCC B -的体积. 【详解】(1)连接1A C ,由11ACC A 是平行四边形及N 是1AC 的中点, 得N 也是1A C 的中点,因为点M 是1A B 的中点,所以//MN BC , 因为1⊥MN AB ,所以1BC AB ⊥,又BC AB ⊥,1AB AB A =I ,所以BC ⊥平面11A B BA , 又BC ⊂平面11BCC B ,所以平面11BCC B ⊥平面11A B BA ; (2)过A 作1AO B B ⊥交1B B 于点O ,因为平面11BCC B ⊥平面11A B BA ,平面11BCC B I 平面111A B BA B B =, 所以AO ⊥平面11BCC B ,由11A B BA 是菱形及160ABB ∠=︒,得1ABB △为三角形,则23AO = 由BC ⊥平面11A B BA ,得1BC B B ⊥,从而侧面11BCC B 为矩形, 所以1111123348333A BCCB V OA BC B B -=⨯⨯⨯=⨯⨯=【点睛】本题主要考查了面面垂直的证明,求四棱锥的体积,属于一般题.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线()2:20E y px p =>的焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线E 上一点,且点P 的横坐标为2,3PF =. (1)求抛物线E 的方程;(2)过点F 的直线m 与抛物线E 交于A 、B 两点,过点F 且与直线m 垂直的直线n 与准线l 交于点M ,设AB 的中点为N ,若O 、M 、N 、F 四点共圆,求直线m 的方程.【答案】(1)24y x =(2))21y x =±-【解析】 【分析】(1)首先根据抛物线的定义和题中条件求出抛物线的焦准距,即可得到抛物线的方程;(2)首先设直线m 的方程,然后与抛物线联立,利用韦达定理求出点N 坐标,然后设直线n 的方程求出点M 的坐标,最后利用O 、M 、N 、F 四点共圆即可求出直线m 的方程. 【详解】(1)由抛物线定义,得232pPF =+=,解得2p =, 所以抛物线F 的方程为24y x =;(2)设直线m 的方程为1x ty =+,代入24y x =,得2440y ty --=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y t +=,124y y =-,由2114y x =,2224y x =,得()()()22222121212122424424444y y y y t y y x x t +--⨯-+=+===+, 所以()221,2N t t +,因为直线m 的斜率为1t,所以直线n 的斜率为t -,则直线n 的方程为()1y t x =--,由()11x y t x =-⎧⎨=--⎩解得()1,2M t -, 若O 、M 、N 、F 四点共圆,再结合FN FM ⊥,得OM ON ⊥,则()2212122210OM ON t t t t ⋅=-⨯++⋅=-=u u u u r u u u r ,解得2t =±,所以直线m的方程为)1y x =-. 【点睛】本题主要考查了抛物线的定理,直线与抛物线的交点问题,属于一般题.21.已知函数2()126ln a f x x a x x=+--存在一个极大值点和一个极小值点. (1)求实数a 的取值范围;(2)若函数()f x 的极大值点和极小值点分别为1x 和2x ,且()()1226f x f x e <-+,求实数a 的取值范围.(e 是自然对数的底数)【答案】(1)4,9⎛⎫+∞⎪⎝⎭;(2)()e,+∞. 【解析】【分析】(1)首先对函数()f x 求导,根据函数存在一个极大值点和一个极小值点求出a 的取值范围;(2)首先求出()()12f x f x +的值,再根据()()1226f x f x e <-+求出实数a 的取值范围.【详解】(1)函数()f x 的定义域为是()0,∞+, ()222262622a a x ax a f x x x x-+'=+-=, 若()f x 有两个极值点,则方程22620x ax a -+=一定有两个不等的正根,设为1x 和2x ,且12x x <,所以2121236160300a a x x a x x a ⎧∆=->⎪+=>⎨⎪=>⎩解得49>a , 此时()()()1222x x x x f x x --'=, 当10x x <<时,()0f x '>,当12x x x <<时,()0f x '<,当2x x >时,()0f x '>,故1x 是极大值点,2x 是极小值点,故实数a 的取值范围是4,9⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭; (2)由(1)知,123x x a +=,12x x a =,则()()1211221222126ln 126ln a a f x f x x a x x a x x x +=+--++--, ()()121212122226ln a x x x x a x x x x +=++--, 232236ln 26ln a a a a a a a a⋅=+⨯--=-, 由()()1226e f x f x +<-,得26ln 26e a a -<-,即ln e a a >,令()4ln 9g a a a a ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,考虑到()e elne e g ==, 所以ln e a a >可化()()e g a g >,而()411ln 1ln 1ln 09eg a a '=+>+>+=, 所以()g a 在4,9⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数, 由()()e g a g >,得e a >,故实数a 的取值范围是()e,+∞.【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的极值点和单调性,利用函数单调性证明不等式,属于难题.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题号后的方框涂黑.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为1cos 2sin x y αα⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(α为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,建立极坐标系.(1)设直线l 的极坐标方程为12πθ=,若直线l 与曲线C 交于两点A.B ,求AB 的长;(2)设M 、N 是曲线C 上的两点,若2MON π∠=,求OMN ∆面积的最大值.【答案】(1;(2)1.【解析】【分析】 (1)利用参数方程、普通方程、极坐标方程间的互化公式即可;(2)()1,M ρθ,2π,2N ρθ⎛⎫+⎪⎝⎭,由(1)通过计算得到121πsin 22S ρρ=πsin 23θ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即最大值为1.【详解】(1)将曲线C的参数方程化为普通方程为22112x y ⎛⎛⎫-+= ⎪ ⎝⎭⎝⎭,即220x y x +--=;再将222x y ρ+=,cos x ρθ=,sin y ρθ=代入上式,得2cos sin 0ρρθθ-=,故曲线C 的极坐标方程为π2sin 6ρθ⎛⎫=+⎪⎝⎭, 显然直线l 与曲线C 相交的两点中,必有一个为原点O ,不妨设O 与A 重合,即12ππ2sin 612AB OB πθρ=⎛⎫===+= ⎪⎝⎭(2)不妨设()1,M ρθ,2π,2N ρθ⎛⎫+⎪⎝⎭, 则OMN V 面积为 121π1πππsin 2sin 2sin 222626S ρρθθ⎛⎫⎛⎫==⋅+⋅++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ πππ2sin cos sin 2663θθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭当πsin 213θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即取π12θ=时,max 1S =. 【点睛】本题考查参数方程、普通方程、极坐标方程间的互化,三角形面积的最值问题,是一道容易题. 23.已知不等式111x x x m +++-≥+对于任意的x ∈R 恒成立.(1)求实数m 的取值范围;(2)若m 的最大值为M ,且正实数a ,b ,c 满足23a b c M ++=.求证11222a b b c +≥+++【答案】(1)[]3,1-(2)证明见解析【解析】【分析】(1)法一:()()11112x x x x ++-≥+--=,0x ≥,得112x x x +++-≥,则12m +≤,由此可得答案; 法二:由题意()min 111m x x x +≤-+++,令()11f x x x x =+++-,易知()f x 是偶函数,且[)0,x ∈+∞时为增函数,由此可得出答案;(2)由(1)知,1M =,即231a b c ++=,结合“1”的代换,利用基本不等式即可证明结论.【详解】解:(1)法一:()()11112x x x x ++-≥+--=(当且仅当11x -≤≤时取等号), 又0x ≥(当且仅当0x =时取等号), 所以112x x x +++-≥(当且仅当0x =时取等号), 由題意得12m +≤,则212m -≤+≤,解得31m -≤≤,故m 的取值范围是[]3,1-;法二:因为对于任意x ∈R 恒有111x x x m +++-≥+成立,即()min 111m x x x +≤-+++, 令()11f x x x x =+++-,易知()f x 是偶函数,且[)0,x ∈+∞时为增函数,所以()()min 02f x f ==,即12m +≤,则212m -≤+≤,解得31m -≤≤,故m 的取值范围是[]3,1-;(2)由(1)知,1M =,即231a b c ++=,∴1122a b b c +++()112322a b c a b b c ⎛⎫=++⋅+ ⎪++⎝⎭()()23211222a b b c a b b c +++⎛⎫=⋅+ ⎪++⎝⎭ ()32124222b c a b a b b c +⎡⎤+=++⎢⎥++⎣⎦ 1422⎡≥+=⎣故不等式11222a b b c +≥+++ 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的恒成立问题,考查基本不等式的应用,属于中档题.。