2020届浙江省名校高三高考预测冲刺卷(一)数学试题一、单选题1.已知集合{1,1,2,4}A =-,{}2|2B x x =≤,则A B =( ).A .{1,1}-B .{2,4}C .{1,1,2}-D .{4}【答案】A【解析】解不等式确定集合B ,再由交集定义求解. 【详解】由题可得集合{|22}B x x =-≤≤,故{1,1}A B =-,故选:A . 【点睛】本题考查集合的交集运算.考查解一元二次不等式,确定集合的元素是解题关键. 2.已知三个不同的平面,,αβγ和直线,m n ,若m αγ=,n βγ=,则“//αβ”是“//m n ”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】A【解析】根据面面平行的性质定理,可判断充分性;反之,当//m n 时,,αβ可能相交,故必要性不成立. 【详解】根据面面平行的性质定理,可知当“//αβ”时,有“//m n ”,故充分性成立; 反之,当//m n 时,,αβ可能相交(如图),故必要性不成立.所以“//αβ”是“//m n ”的充分不必要条件. 故选:A 【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判定,同时考查面面平行的性质定理,属于基础题. 3.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是( )A .()42π+B .()4228π++ C .()422π+D .()428π++【答案】B【解析】根据三视图判断出原图的结构,由此求得几何体的表面积. 【详解】由三视图可知,该几何体为上面是半圆锥,下面是半圆柱,底面是半径为2的半圆,半圆锥的高为2,半圆柱的高为1,所以该几何体的表面积是()214224241224122482222S ππππ⨯⨯⨯⨯⨯=++++⨯=++. 故选:B .【点睛】本题考查几何体的三视图、圆锥、圆柱的表面积.由三视图求表面积的关键是能想象出立体几何图形,并记住相关公式.4.已知双曲线2222:1(0)(1)y x C m m m -=>+,则双曲线C 的离心率e 的取值范围是( )A .B .C .(1,2)D .(1,3)【答案】A【解析】首先根据题意得到2222(1)(1)m m e m ++=+,再令1m t +=,得到221(1)1e t=-+,利用二次函数的性质即可得到答案. 【详解】因为222222c a b e a a+==,所以2222(1)(1)m m e m ++=+, 令1m t +=,则1t >,即222222(1)1212(1)1t t e t t t t+-==-+=-+, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,故2(1,2)e ∈,所以e ∈, 故选:A 【点睛】本题主要考查双曲线离心率的取值范围,同时考查了学生的计算能力,属于中档题. 5.在()()8511x y ++的展开式中,记32x y 的系数为m ,53x y 的系数为n ,则m n +=( ) A .1260 B .1120 C .840 D .630【答案】B【解析】分别求得由二项式()81x +和()51y +展开式的通项,分别找出满足条件的项,代入即可求解. 【详解】由二项式()81x +展开式的通项为18r rr T C x +=,(其中0,1,,8r =),二项式()51y +展开式的通项为15R RR T C y +=,(其中0,1,,5R =)令3,2r R ==,可得332232328585C x C y C C x y =,即3285C C m =, 令5,3r R ==,可得553353538585C x C y C C x y =,即5385C C n =,所以5605601120m n +=+=. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了二项式定理的应用,其中解答中熟记二项展开式的通项,找到满足条件的项来正确计算求解是解答本题的关键,着重考查了计算能力.6.函数2sin cos y x x =⋅在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象是( ).A .B .C .D .【答案】D【解析】确定函数的奇偶性,排除两个选项,再由1x =时的函数值排除一个,可得正确选项. 【详解】sin y x =是奇函数,2cos y x =是偶函数,∴函数2sin cos y x x =⋅是奇函数,因此排除A ,C 选项,又21(1)sin1cos1sin 2122f ==⋅<,排除B 选项, 故选:D . 【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图形,解题时可用排除法,通过研究函数的性质,特殊的函数值,函数值的变化趋势等排除错误选项,得出结论.7.已知椭圆22143x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在直线:3l x =-上,当12F PF ∠取最大值时,12PF PF =( )A .34B .12C.3D【答案】D【解析】当点P 在直线l 运动时,若过点P ,1F ,2F 的圆与直线l 相切于点P ,则12F PF ∠最大,从而可得圆心坐标和点P的坐标,再利用两点间的距离公式可得1PF =,2PF =12PF PF 的值.【详解】解:要使12F PF ∠最大,则过P ,1F ,2F 三点的圆必定与直线l 相切于点P ,又因为该圆的圆心在y 轴上,所以半径为3,故圆心的坐标为 (0,±,此时点P的坐标为(3,-±,即有1PF =,2PF =122PF PF =, 故选:D . 【点睛】本题考查椭圆、圆的基本性质,考查运算能力,属于中档题.8.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,对*n N ∈且4n >时有820S =,2129116n n S S ---=,则n a =( )A .6B .172C .39D .78【答案】B【解析】根据题意求得数列{}n a 中前21n -项中前8项与末8项的和,利用等差中项的性质可求得n a 的值. 【详解】 由题知12820a a a +++=,且2129282721116n n n n n S S a a a ------=+++=,故121201161728n n a a a -++===,所以172n a =, 故选:B. 【点睛】本题考查等差中项的求解,考查计算能力,属于中等题.9.如图,在长方体11112222A B C D A B C D -中,12111122A A A B B C ==,A ,B ,C 分别是12A A ,12B B ,12C C 的中点,记直线2D C 与1AD 所成的角为α,平面22A BCD 与平面11ABC D 所成二面角为β,则( )A .cos cos αβ=B .sin sin αβ=C .cos cos t αβ>D .sin sin αβ<【答案】B【解析】根据异面直线所成角定义可知11B AD ∠即为α,由正三角形知60α=︒,可证2AB ,1B C 分别为平面22A BCD 和平面11ABC D 的垂线,视作平面法向量,利用其夹角可得二面角β,即可求解. 【详解】连接111,AB B D ,如图,在长方体内知12//AB D C ,所以11B AD ∠为异面直线2D C 与1AD 所成的角为α, 易知11AB D 为等边三角形, 所以60α︒=,因为22A D ⊥平面22ABB A ,2AB ⊂平面22ABB A , 所以22A D ⊥2AB 又22AB A B ⊥,2222A D A B A =所以2AB ⊥平面22A BCD , 同理可得1B C ⊥平面11ABC D ,则2AB →,1B C →可分别视为平面22A BCD ,平面11ABC D 的一个法向量,又因为在长方体内易知21//AD B C ,而2260D AB ∠=︒ 故2AB →与1B C →的夹角为60︒, 所以60β︒=或120β︒=,即sin sin αβ=, 故选:B 【点睛】求解二面角的常见方法有定义法、垂面法、投影面积法、空间向量法等,其中空间向量法是利用二面角与两平面法向量夹角的关系,通过求向量夹角来达到求二面角的目的. 10.已知0a <,且()221ln 0a x ax x ax -+≥+恒成立,则a 的值是( )A .2e -B .e -C .21e -D .1e-【答案】B【解析】因式分解化简可得()()()1ln 0f x ax ax x =+⋅-≥恒成立.进而可知1y ax =+ 与ln y ax x =-有相等的实数根即可求得a .【详解】 由题可知()()()1ln 0f x ax ax x =+⋅-≥在定义域内对任意的x 恒成立,又1y ax =+ 与ln y ax x =-同为单调减函数,且1a-是函数1y ax =+的零点, 故1a -是函数ln y ax x =-的零点,故110ln a a a ⎛⎫⎛⎫=⋅--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得a e =-. 故选:B . 【点睛】本题考查不等式恒成立问题、函数与不等式的关系.属于中档题.二、双空题11.已知复数z 满足(43)|34|i z i -=+,i 为虚数单位,则z 的实部是________,z 的共轭复数z =________.【答案】45 4355i - 【解析】化简复数4355z i =+,再根据复数的实部、共轭复数概念,即可得到答案;【详解】因为(43)|34|i z i -=+,所以|34|5(43)4343(43)(43)55i i z i i i i ++===+--+,所以z 的实部是45,z 的共轭复数4355z i =-. 故答案为:45;4355i -.【点睛】本题考查复数的概念、复数的模、共轭复数、复数的运算,考查运算求解能力,属于基础题.12.设实数x ,y 满足010x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,2z x y =+的最大值是________,()222x y -+的最小值是________.【答案】252【解析】如图所示:作出可行域,根据目标函数的几何意义得到答案. 【详解】作出可行域如图中阴影部分所示(包含边界), 2z x y =+,则122z y x =-+,2z表示直线在y 轴的截距, 根据目标函数的几何意义知2z x y =+在点(0,1)处有最大值2,221(2)z x y =-+表示可行域内的点到()2,0的距离的平方,故目标函数221(2)z x y =-+在11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭处有最小值52.故答案为:2;52.【点睛】本题考查线性规划问题的最优解,确定目标函数的几何意义是解答本题的关键. 13.在ABC 中,已知30,2,6A AB BC =︒==,则cos ACB ∠=________,AC =_________.【答案】30635【解析】根据知30,2,6A AB BC =︒==sin ACB ∠,进而得到cos ACB ∠,然后再利用余弦定理222||||||3cos 2||||2AB AC BC A AB AC +-==⋅求解AC . 【详解】 根据正弦定理sin sin BC ABA ACB=∠,得sin 6ACB ∠=,又2AB BC =<=∴ACB ∠为锐角,故cos 6ACB ∠=,又因为222||||||cos 2||||AB AC BC A AB AC +-===⋅即220AC --=,解得AC =AC =(舍去).故答案为:①6【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理在解三角形中的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.14.若非零向量a 和b 满足2a b b +==,则a 的取值范围是________,a b -的取值范围是________.【答案】(0,4] [2,6]【解析】(1)根据平面向量的三角不等式求解a 的取值范围即可. (2)根据2b =结合平面向量的三角不等式可得4||||4a b a b -≤--+≤与||||4a b a b -++,再根据2a b +=求解a b -的取值范围即可.【详解】(1)因为||||||||||||||4a b b a a b b a b b +-≤=+-≤++=,又a 是非零向量,所以||a 的取值范围是(0,4].(2)因为||||2||()()||||||a b a b b a b a b a b a b -++=+----+,所以4||||4a b a b -≤--+≤,||||4a b a b -++,又||2a b +=,解得||a b -的取值范围是[2,6].故答案为:(0,4];[2,6] 【点睛】本题考查平面向量加减法的几何意义、向量三角不等式运算.需要根据所给的向量构造合适的三角不等式,属于中档题.三、填空题 15.已知随机变量(),X B n p ,若()()0.6D X E X =,则p =________.【答案】0.4【解析】因为随机变量X 服从二项分布,所以()E X np =,()()1D X np p =- 【详解】解:因为随机变量X 服从二项分布,所以()E X np =,()()1D X np p =-,又()()0.6D X E X =,所以0.4p =.故答案为:0.4 【点睛】本题考查随机变量的期望和方差,考查逻辑推理、数学运算等核心素养,属于基础题. 16.已知实数a ,b ,c 满足20a b c ++=,222441a a b c +++=,则a 的最大值为________.【答案】26-+ 【解析】因为20a b c ++=,可知(2)c a b =-+,代入222441a a b c +++=,可得22248410b ab a a +++-=,看作关于b 的一元二次方程,根据一次二次方程有实根0∆≥,即可求得a 的最大值.【详解】由20a b c ++=,可知(2)c a b =-+,代入222441a a b c +++=,可知22244(2)1a a b a b ++++=, 即22248410b ab a a +++-=(看作关于b 的一元二次方程),当a 取合理值时,关于b 的一元二次方程22248410b ab a a +++-=有实根 由此可知()221688410a a a ∆=-+-≥, 化简得26410a a +-≤,解得26--26a -+≤≤,∴a 的最大值为26-+.故答案为:2106-+. 【点睛】本题考查判别式法求最值,解题关键是掌握别式法求最值的方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.17.已知()()()2x x t f x x x t ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,若存在实数t ,使函数()y f x a =-有两个零点,则t 的取值范围是________. 【答案】(,0)(0,1)-∞【解析】函数()y f x a =-有两个零点,即函数()y f x =与y a =有两个交点.再对t 分三种情况讨论数形结合分析得解. 【详解】联立得2y x y x⎧=⎨=⎩得交点为(0,0),(1,1).函数()y f x a =-有两个零点,即函数()y f x =与y a =有两个交点. 由题意知函数()f x 在定义域上不单调,如图,当0t =或1t 时,()f x 在R 上均单调递增,所以函数()y f x =与y a =不可能有两个交点;当0t <时,在(,)t -∞上()f x 单调递增,且()0f x <,在(,0)t 上()f x 单调递减,且()0f x >,在(0,)+∞上()f x 单调递增,且()0f x >.此时存在实数t ,使得函数()y f x =与y a =有两个交点;当01t <<时,在(,)t -∞上()f x 单调递增,在(,)t +∞上()f x 单调递增. 此时存在实数t ,使得函数()y f x =与y a =有两个交点.则t 的取值范围为(,0)(0,1)-∞.故答案为:(,0)(0,1)-∞.【点睛】本题主要考查函数的零点问题,考查分段函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和数形结合分析推理能力.四、解答题18.如图,A ,B 是单位圆O 上的两个动点,且1AB =.(Ⅰ)若A ,B 两点都在第一象限内运动,设A x ,B x 分别为A ,B 的横坐标,求-B A x x 的取值范围;(Ⅱ)若点C 是单位圆与x 轴负半轴的交点,当A ,B 两点在单位圆上运动时,求ABC 面积的最大值.【答案】(Ⅰ)132A B x x ⎛-∈ ⎝⎭;(Ⅱ)()max 23ABC S +=【解析】(Ⅰ)用三角函数表示出A ,B 点的横坐标,再利用两角和的正弦公式及正弦函数的单调性求解;(Ⅱ)易知30ACB ︒∠=,余弦定理表示出cos ACB ∠,利用基本不等式即可求得23AC BC ⋅≤+,代入三角形面积公式1sin 2ABCSAC BC ACB =⋅⋅∠即可求得最大值. 【详解】(Ⅰ)连接OA ,OB ,不妨设()030BOx αα︒︒∠=<<,则60AOx α︒∠=+,cos B x α=,()cos 60A x α︒=+,∴()cos cos 60B A x x αα︒-=-+13cos 22αα=+()sin 30α︒=+. 又030α︒︒<<,所以303060α︒︒︒<<+,()13sin 30,22α︒⎛+∈ ⎝⎭,即13,22A B x x ⎛-∈ ⎝⎭.(Ⅱ)由圆的性质可知30ACB ︒∠=, 利用余定理与基本不等式可知,22221cos 22AC BC AB AC BC ACB AC BC AC BC+-⋅⋅-∠=≥⋅⋅⋅⋅,当且仅当AC BC =时取等号, 化简得23AC BC ⋅≤+,所以123sin 24ABCSAC BC ACB +=⋅⋅∠≤, 当且仅当AC BC =时,()max234ABC S +=【点睛】本题考查三角恒等变换、余弦定理、基本不等式、三角形面积公式,属于中档题. 19.如图,在平行四边形ABCD 中,沿其对角线BD 将BDC 折起至BDC ',使得点C '在平面ABCD 内的射影恰为点B ,点E 为AC '的中点.(Ⅰ)求证://'CC 平面BDE ;(Ⅱ)若AD BD =,求C D '与平面BDE 所成的角. 【答案】(Ⅰ)证明见解析(Ⅱ)30︒.【解析】(Ⅰ)连接AC 交BD 于点O ,连接OE ,证得//OE CC ',再结合线面平行的判定定理,即可证得//'CC 平面BDE ;(Ⅱ)通过线面垂直来证明面面垂直,结合根据面面垂直的性质定理来得到线面垂直,从而得到C DK '∠是C D '与平面BDE 所成的角,在C DF '∆中,即可求解. 【详解】(Ⅰ)如图所示,连接AC 交BD 于点O ,则O 为AC 的中点, 连接OE ,因为点E 为AC '的中点,则//OE CC ',且OE ⊂平面BDE ,CC '⊄平面BDE ,所以CC //'平面BDE . (Ⅱ)因为点C '在平面ABCD 内的射影恰为点B ,所以C B BD '⊥,从而可知90ADB DBC ︒∠=∠=,故AD BD ⊥,AD C B '⊥且BD C B B '⋂=, 所以AD ⊥平面BDC ',则有AD DC '⊥, 不妨设1AD =,则3BE =,3EC '=3DE =,1BD BC '==,则C BE DBE '≌,如图所示,在平面DBE 与平面C BE '上分别过点D ,C '作BE 的垂线,垂足重合,记为F ,所以BE ⊥平面FDC '且BE ⊂平面BDE ,故平面FDC '⊥平面BDE , 过点C '作C K DF '⊥于点K ,则C DK '∠是C D '与平面BDE 所成的角, 在C DF '∆中,6DF C F '==2C D '=3cos C DK '∠=,又由[0,90]C DK '∠∈,所以直线C D '与平面BDE 所成的角为30︒.【点睛】本题主要考查了线面平行、线面垂直和面面垂直的判定或性质定理的应用,以及直线与平面所成的角的求解,其中解答中熟记线面位置关系的判定定理和性质定理,以及直线与平面所成角的概念是解答的关键,着重考查了推理与运算能力. 20.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且23)3)n S n n =+. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}na ne的前n 项和nT .【答案】(Ⅰ)ln3n a n =;(Ⅱ)1313424n n n T +⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. 【解析】(Ⅰ)利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)利用错位相减法求数列的前n 项和. 【详解】(Ⅰ)∵23)3)n S n n =+, ∴当2n ≥时,1n n n a S S -=-223)3)3)(1)(ln 3)(1)n n n n =+----ln3n =,当1n =时,11ln3a S ==符合上式, ∴*ln 3()n a n n N =∈.(Ⅱ)由(Ⅰ)得ln 33n a n n ne ne n ==⋅,则1231323333nn T n =⨯+⨯+⨯++⨯…,①234131323333n n T n +=⨯+⨯+⨯++⨯…,②-①②得1231233333n n n T n +-=++++-⋅…()1113()331332132n n n n n ++=-⋅=-⋅---,则1313424n n n T +⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查数列的递推关系、错位相减法求数列的前n 项和,属于中档题.21.如图,已知抛物线24x y =,直线1y kx =+交抛物线于A ,B 两点,P 是抛物线外一点,连接PA ,PB 分别交抛物线于点C ,D ,且//CD AB .(Ⅰ)若1k =,求点P 的轨迹方程;(Ⅱ)若2PC AC =,求PAB △面积的最小值. 【答案】(Ⅰ)2(1)x y =<;(Ⅱ)103. 【解析】(Ⅰ)联立直线与抛物线,利用韦达定理、定比分点坐标公式、导数的几何意义可求得点P 的横坐标为定值,再根据点P 在抛物线外可得点P 的纵坐标的范围,从而可得结果;(Ⅱ)由(Ⅰ)和弦长公式求解. 【详解】(Ⅰ)设()11,A x y ,()22,B x y ,()00,P x y ,由214y kx x y=+⎧⎨=⎩,得2440x kx --=, 则121244x x k x x +=⎧⎨⋅=-⎩,()因为CDAB ,所以可设PC CA λ=,PD DB λ=,所以由定比分点公式得201014(,)11y x x x C λλλλ++++,220024(,)11x y x x D λλλλ+⋅+++,将,C D 的坐标代入抛物线方程,得2201014411y x x x λλλλ++⎛⎫=⋅ ⎪++⎝⎭,2202924()411x y x x λλλλ++=⋅++, 化简得221010024(1)0x x x y x λλλ-++-=,222020024(1)0x x x y x λλλ-++-=所以12,x x 为方程2200024(1)0x x x y x λλλ-++-=的两根, 联立()式得120244x x x k +===,解得02x =.设过抛物线上点2,4t E t ⎛⎫⎪⎝⎭的切线与AB 平行,因为24x y =,所以2x y '=,则12x t t y ===',即2t =,1E y =,所以点P 的轨迹方程为2(1)x y =<. (Ⅱ)设AB 的中点为M ,则2212122212124M x x y y k y ⎛⎫+=⋅= ⎪⎝+=+⎭,由(Ⅰ)知200124(1)4y x x x λλ+-==-,因为2PC AC =,所以2λ=,又024x k =,得20233k y =-,又12x x -==所以12012PABM Sx x y y =-⋅- 3103=, 显然当0k =时,PAB S 取得最小值103. 【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系、定比分点的坐标公式、导数的几何意义、韦达定理.考查了运算求解能力,属于难题. 22.已知函数()ln f x ax x =+,其中0a >. (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)若1x ,2x 是方程()1ln xf x x '=+的两个不同的实数根,求证:1222121ln 1ln 0x x x x --+>. 【答案】(Ⅰ)()f x 在(0,)+∞上单调递增.;(Ⅱ)见解析. 【解析】(Ⅰ)对函数求导,1()f x a x'=+由定义域和已知即可判断()f x 的单调性; (Ⅱ)根据已知条件列出等式,利用分析法证明即可. 【详解】解:(Ⅰ)由题知()f x 的定义域为(0,)+∞,1()f x a x'=+, 由于0a >,0x >,所以()0f x '>恒成立, 故函数()f x 在(0,)+∞上单调递增. (Ⅱ)因为1x ,2x 是方程()1ln xf x x '=+, 即方程ln ax x =的两个不同的实数根,所以1122ln ln ax x ax x =⎧⎨=⎩,所以1212ln ln x x a x x ==, 证法一:设1122ln 1ln x x p x x ==>, 则112ln ln lnx x p x p p==, 可得1ln ln 1p p x p =-,2ln ln 1px p =-, 要证1222121ln 1ln 0x x x x --+>, 只需证()22121212ln ln 0x x x x x x +-+>,只需证121221ln ln x x x x x x +>+, 只需证1(1)ln (1)1p p p p p p ++>>-, 只需证()21(1)ln 0(1)p p p p p +--<+, 考虑到22(1)12p p ++>, 只需证21ln 0(1)2p p p p--<>.() 令21()ln (1)2p h p p p p-=->, 则22(1)()0(1)2p h p p p -'=-<>, 所以()h p 在(1,)+∞上单调递减,所以()(1)0h p h <=,所以()式成立,所以原命题成立. 证法二:由1212ln ln x x a x x ==,得12121212122ln ln ln ln x x x x x x x x x x -+<=<+-+,所以12ln ln x x +<=(). 又要证1222121ln 1ln 0x x x x --+>, 只需证()22121212ln ln 0x x x x x x +-+>, 只需证121221ln ln x x x x x x +>+,结合()式,只需证1221x x x x +>1t =>,只需证明2211t t t t+>+, 构造函数1()g x x x=+,只需求证()2()g t g t >, 由于1t >,则2t t >,所以()2()g t g t >成立,所以得证. 【点睛】本题考查利用导数研究函数的性质.考查分析法在证明不等式中的应用,属于难题.。