湖北省荆州中学、宜昌一中、龙泉中学三校2020届高三数学联考试题理本试卷共 2 页,共 23 题。
满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名.准考证号填在答题卡上.2. 选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答在试题卷上无效.3. 填空题和解答题答在答题卡上每题对应的答题区域内,答在试题卷上无效.一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60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。
请将正确的答案填涂在答题卡上。
)1.已知U R =,函数)1ln(x y -=的定义域为M ,}0|{2<-=x x x N ,则下列结论正确的是 A .MN N = B .()U MC N φ= C .M N U =D .)(N C M U ⊆2.复数z 满足:(2)i z z -⋅=(i 为虚数单位),z 为复数z 的共轭复数,则下列说法正确的是A .22i z = B .2z z ⋅= C .||2z = D .0z z += 3.下列函数中,其定义域和值域与函数ln xy e =的定义域和值域相同的是A .y=B .ln y x =C .y x =D .10xy =4.三个数0.20.40.44,3,log 0.5的大小顺序是A .0.40.20.43<4log 0.5<B .0.20.40.4log 0.543<<C .0.40.20.4log 0.534<<D .0.40.20.43<log 0.5<45.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,则“10a >”是“20190S >”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6.在边长为2的等边三角形ABC 中,若1,3AE AC BF FC ==,则BE AF ⋅=A .23-B .43-C .83- D .2-7.《九章算术·均输》中有如下问题:“今有五人分十钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分10钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,甲所得为 A .43钱 B .73钱 C .83钱 D .103钱 8.2019年1月1日起我国实施了个人所得税的新政策,其政策的主要内容包括:(1)个税起征点为5000元;(2)每月应纳税所得额(含税)=收入-个税起征点-专项附加扣除;(3)专项附加扣除包括①赡养老人费用 ②子女教育费用 ③继续教育费用 ④大病医疗费用等,其中前两项的扣除标准为:①赡养老人费用:每月共扣除2000元 ②子女教育费用:每个子女 每月扣除1000元.新个税政策的税率表部分内容如下:现有李某月收入18000元,膝下有两名子女,需要赡养老人,(除此之外,无其它专项附 加扣除,专项附加扣除均按标准的100%扣除),则李某月应缴纳的个税金额为 A .590元 B .690元 C .790元 D .890元 9.已知函数2()ln 1f x x a x =-+在(1,2)内不是单调函数,则实数a 的取值范围是A .()2,8B .[]2,8C .(][),28,-∞+∞D .[)2,810.已知函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,若方程()23f x =的解为12,x x (120x x π<<<),则()21sin x x -=A .23 B .49C11.若函数32,1()3,1xe a xf x x x x ⎧->⎪=⎨-+≤⎪⎩有最小值,则实数a 的取值范围为 A .(],1-∞ B .(],e -∞ C .(]0,1 D .(]0,e 12.{}n a 为等差数列,公差为d ,且01d <<,5()2k a k Z π≠∈,223557sin 2sin cos sin a a a a +⋅=,函数()sin(4)(0)f x d wx d w =+>在20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调且存在020,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()f x 关于0(,0)x 对称,则w 的取值范围是 A .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦ B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦ C .24,33⎛⎤ ⎥⎝⎦D .33,42⎛⎤⎥⎝⎦ 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.已知1(0,),sin cos 5απαα∈+=,则tan α=_______. 14.已知命题200:,10p x R mx ∃∈+≤;命题2:,10q x R x mx ∀∈++>.若p q ∨为假命题,则 实数m 的取值范围为_________.15.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别,,a b c ,满足2(sin cos )40,2a B B b -++==,则ABC ∆的面积为_________.16.函数21y x =-和ln 1y a x =-有相同的公切线,则实数a 的取值范围为_________.三、解答题:(本大题共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.(本小题满分12分)已知ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2cos b c b A =-. (Ⅰ)求证:2A B =;(Ⅱ)若53b c =,a =BC 边上的高.18.(本小题满分12分)已知数列{}n a 中,11a =,其前n 项的和为n S ,且当2n ≥时,满足21nn n S a S =-.(Ⅰ)求证:数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列; (Ⅱ)证明:2221274n S S S +++<.19.(本小题满分12分)在四棱锥P ABCD -中,//,2AB CD CD AB =.(Ⅰ)设AC 与BD 相交于点M ,()0AN mAP m =>,且//MN 平面PCD ,求实数m 的值; (Ⅱ)若,60,AB AD DP BAD PB ︒==∠=,且PD AD ⊥,求二面角A PC B --的余弦值.20.(本小题满分12分)已知抛物线2:2C x y =和直线:2l y x =-,过直线l 上任意一点P 作抛物线的两条切线, 切点分别为,A B .(Ⅰ)判断直线AB 是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,说明理由; (Ⅱ)求PAB ∆的面积的最小值.21.(本小题满分12分)已知2()cos 1(0)f x x mx x =+-≥.(Ⅰ)若()0f x ≥在[)0,+∞上恒成立,求实数m 的取值范围; (Ⅱ)证明:当0x ≥时,2sin cos x e x x -≥-.请考生在第22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.(本小题满分10分)22.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系下,方程2sin 2ρθ=的图形为如图所示的“幸运四叶草”,又称为玫瑰线.(Ⅰ)当玫瑰线的0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求以极点为圆心的单位圆与玫瑰线的交点的极坐标;(Ⅱ)求曲线sin 4ρπθ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭上的点M 与玫瑰线上的点N 距离的最小值及取得最小值时的 点M 、N 的极坐标.23.选修4-5:不等式选讲已知函数()223f x x a x a =-+-+,()24,g x x ax a R =++∈. (Ⅰ)当1a =时,解关于x 的不等式()4f x ≤;(Ⅱ)若对任意1x R ∈,都存在2x R ∈,使得不等式()()12f x g x >成立,求实数a 的取值范围.“宜昌一中、荆州中学、龙泉中学三校联盟”高三11月联考理科数学参考答案一、选择题: 1-4 ABAB 5-8 CDCB 9-12 ACBD 二、填空题 13.43- 14.2m ≥ 15.2 16.(]0,2e 三.解答题17.解:(Ⅰ)因为2cos b c b A =-,所以sin sin 2sin cos B C B A =-,因为()C B A π=-+, 所以sin sin(())2sin sin B B A B A π=-+-.……………………2分所以sin sin cos cos sin 2sin cos B B A B A B A =+-,即sin cos sin sin cos B B A B A =-,即sin sin()B A B =-,………………………………4分 因为0B π<<,0A π<<,所以A B ππ-<-<,所以B A B =-或()B A B π=--(舍去),故2A B =.……………………………………6分 (Ⅱ)由53b c =及2cos b c b A =-得,1cos 3A =, 由余弦定理:2222cos a b c bc A =+-得222551()2333b b b b =+-⨯⨯, 解得:6,10b c ==,……………………………………………………………………………9分由1cos 3A =得,sin A =BC 边上的高为h ,则11sin 22bc A ah ⨯=⨯,即610⨯=,所以h =.…………………………………………………12分18.解:(Ⅰ)当2n ≥时,211nn n n S S S S --=-,………………………………………………2分11n n n n S S S S ---=,即1111n n S S --=,……………………………………………………………4分 从而⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S 1构成以1为首项,1为公差的等差数列.……………………………………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,111(1)1n n n S S =+-⨯=,1n S n∴=.………………………………7分则当2n ≥时222111111211n S n n n n ⎛⎫=<=- ⎪--+⎝⎭.…………………………………………9分 故当2n ≥时22212111111111123224211n S S S n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++<+-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭1111137111221224n n ⎛⎫=++--<+⋅= ⎪+⎝⎭.……………………………………11分 又当1n =时,21714S =<满足题意,故2221274n S S S +++<.……………………………12分 法二:则当2n ≥时22211111n S n n n n n=<=---, 那么222121111111717142334144n S S S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++<++-+-+-=-< ⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 又当1n =时,21714S =<,当时,21714S =<满足题意, 19. 解:(Ⅰ)因为//AB CD ,所以11,23AM AB AM MC CD AC ===即.…………………………1分因为//MN PCD 平面,MN ⊂平面PAC ,平面PAC平面PCD PC =,所以//MN PC . ……………………………………………………………………………………3分 所以13AN AM AP AC ==,即13m =.…………………………………………………………………5分(Ⅱ)因为,60AB AD BAD =∠=︒,可知ABD ∆为等边三角形,所以BD AD PD ==,又BP ,故222BP PD DB =+,所有PD DB ⊥. 由已知,PD AD ADBD D ⊥=,所以PD ⊥平面ABCD ,如图,以D 为坐标原点,DA DP ,的方向为,x y 轴的正方向建立空间直角坐标系,…………6分设1AB =,则1,2AB AD DP CD ====,所以(1,0,0)A ,)3,0,1(),0,1,0(),23,0,21(-C P B ,则13(,1,),(1,2PB PC =-=--,(1,1,0)PA =- 设平面PBC 的一个法向量为1111(,,)n x y z =,则有1100n PB nPC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即11111120,0.x y x y ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩ 令11x =,则112,y z =1n =,…8分设平面APC 的一个法向量为2222(,,)n x y z =,则有2200nPA n PC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即2222200x yx y -=⎧⎪⎨--=⎪⎩令22xy =,则22z =,即2(3,n =.…10分所以121212cos ,422n n n n nn <>===⋅11分设二面角A PC B --的平面角为θ,则cos θ=.………………………………………12分20.解:(Ⅰ)设点()00,P x y ,()()1122,,,A x y B x y ,由22x y =两边同时对x 求导,y x '=,则抛物线在点A 处的切线方程为11111()y x x x y x x y =-+=-,……………………1分又该切线方程经过点()00,P x y ,则0101y xx y =-,……………………………………………2分同理有0202y x x y =-,故()()1122,,,A x y B x y 均在直线00y x x y =-上,又002y x =-,则直线AB 的方程为0020x x y x --+=,……………………………………4分整理得()0120x x y --+=,恒过定点()1,2.…………………………………………………5分说明:第一问若设点()00,P x y ,然后直接写出切点线方程0022y y x x +=⋅,没有给出证明 即0020x x y x --+=,得出定点()1,2.给3分,扣2分.(Ⅱ)由题联立方程20022x y y x x x ⎧=⎨=-+⎩得2002240x x x x -+-=,120120224x x x x x x +=⎧⎨⋅=-⎩, (7)分12AB x =-==, ………………………………………………………………………………………………8分点()00,2P x x -到直线AB :0020x x y x --+=的距离为d =, (9)分则PAB ∆的面积12S AB d =⨯⨯==11分当01x =时,即()1,1P -时,PAB ∆的面积最小值为12分21.解:(Ⅰ)法一:由题意()sin 2f x x mx '=-+,()cos 2f x x m ''=-+………………1分 ① 若21m ≥,即12m ≥时,()0f x ''≥,则()f x '在[)0,+∞单调递增, 则()(0)0f x f ''≥=,则()f x 在[)0,+∞单调递增,故()(0)0f x f ≥=,满足题意;……3分② 若121m -<<,即1122m -<<时,存在00x >,使得0()0f x ''=,且当()00,x x ∈时,()0f x ''<,则()f x '在()00,x 上单调递减,则()(0)0f x f ''<=,则()f x 在()00,x 单调递减,此时()(0)0f x f <=,舍去;…………………………………………………………………4分 ③ 若21m ≤-,即12m ≤-时,()0f x ''<,则()f x '在[)0,+∞上单调递减,则()(0)0f x f ''<=,则()f x 在[)0,+∞单调递减, ()(0)0f x f <=,舍去;故12m ≥.……………………………………………………………………………………………5分法二:由题知(0)0f =,且()sin 2f x x mx '=-+,(0)0f '=,()cos 2f x x m ''=-+……1分要使得()0f x ≥在[)0,+∞上恒成立,则必须满足(0)0f ''≥,即210m -≥,12m ≥.……2分 ① 若12m ≥时,()0f x ''≥,则()f x '在[)0,+∞单调递增,则()(0)0f x f ''≥=, 则()f x 在[)0,+∞单调递增,故()(0)0f x f ≥=,满足题意;……………………………3分 ② 若12m <时,存在()00,x x ∈时,()0f x ''<,则()f x '在()00,x 上单调递减,则()(0)0f x f ''<=,则()f x 在()00,x 单调递减,此时()(0)0f x f <=,舍去;故12m ≥.……………………………………………………………………………………………5分(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,当12m ≥时,2()cos 10f x x mx =+-≥.取12m =, 则211cos 2x x -≥-,………………………………………………………………………………6分由(Ⅰ)()sin 0f x x x '=-+≥,则sin x x ≥,故211sin cos 2x x x x +-≥-, 要证2sin cos x e x x -≥-,只需证21212x e x x -≥+-.………………………………………8分令()2112x g x e x x =---,则()1x g x e x '=--,()1x g x e ''=-, 当0x ≥时,()0g x ''≥,则()g x '在[)0,+∞上单调递增,有()()00g x g ''≥=, 故()g x 在[)0,+∞单调递增,故()()00g x g ≥=, 故21102x e x x ---≥,即有21212x e x x -≥+-,得证. (12)分22. 解:(Ⅰ)以极点为圆心的单位圆为1ρ=与2sin 2ρθ=联立,得2sin21θ=,……2分所以1sin 22θ=,因为0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以12πθ=或512π,则极坐标为1,12π⎛⎫ ⎪⎝⎭和51,12π⎛⎫⎪⎝⎭……5分(Ⅱ)曲线sin 4ρπθ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭的直角坐标方程为4x+y=,……………………………………7分玫瑰线2sin 2ρθ=极径的最大值为2,且可于2,4N π⎛⎫⎪⎝⎭取得, 连接O ,2,4N π⎛⎫⎪⎝⎭,与4x y +=垂直且交于点4M π⎛⎫⎪⎝⎭.所以距离的最小值为2-,此时4M π⎛⎫⎪⎝⎭,2,4N π⎛⎫⎪⎝⎭.……………………………10分23.解:(Ⅰ)当1a =时,()11f x x x =-++,则()2 ,1,2, 11,2, 1.x x f x x x x -<-⎧⎪=-<⎨⎪⎩≤≥…………………2分当1x <-时,由()f x ≤4得,22x --≤4,解得21x -<-≤; 当11x -<≤时,()f x ≤4恒成立;当1x ≥时,由()f x ≤4得,2x ≤4,解得12x ≤≤.所以()f x ≤4的解集为{}22x x -≤≤.……………………………………………………5分 (Ⅱ)对任意1x ∈R ,都存在2x ∈R ,得()()12f x g x >成立,所以()()min min f x g x >.……6分因为()2223120a a a -+=-+>,所以223a a >-,且()()222223232323x a x a x a x a a a a a -+-+---+=-+=-+≥, ① 当223a x a -≤≤时,①式等号成立,即()2min 23f x a a =-+.…………………………8分又因为2222444244a a a x ax x ⎛⎫++=++-- ⎪⎝⎭≥, ②当2ax =-时,②式等号成立,即()2min 44a g x =-.………………………………………9分所以222344a a a -+>-,即a 的取值范围为()2,2,5⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭.……………………10分。