2019-2020年高考数学预测卷一 含答案

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2019-2020年高考数学预测卷一 含答案一、填空题:本大题共14题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸相应位置上......... 1. 若关于x 的不等式2230x x a -+<的解集为(),1m ,则实数m =12.2. 已知矩形ABCD 的顶点都在半径为4的球O 的球面上,且6AB BC ==,,则棱锥O ABCD -的体积为3.设函数)102)(36sin(2)(<<-+=x x x f ππ的图像与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数()f x 的图像交于另外两点B 、C .O 是坐标原点,则()OB OC OA +⋅= 32 . 4.已知函数22,0,(),0x x x f x ax bx x ⎧+≤=⎨+>⎩为奇函数,则a b += 0 .5. 已知函数()2sin()(0)f x x ωϕω=+>,若()0,()232f f ππ==, 则实数ω的最小值为 3 .6. 若()0,3m ∈,则直线(2)(3)30m x m y ++--=与x 轴、y 轴围成的三角形的面积小于98的概率为 23 .7. 已知点,,,P A B C 是球O 表面上的四个点,且,,PA PB PC 两两成60角,1c m P A P B P C ===,则球的表面积为32π2cm . 8. 已知点G 、H 分别为ABC ∆的重心(三条中线的交点)、垂心(三条高所在直线的交点),若46AC AB ==,,则HG BC ⋅的值为203- .9. 正方形铁片的边长为8cm ,以它的一个顶点为圆心,一边长为半径画弧剪下一个顶角为4π的扇形,用这块扇形铁片围成一个圆锥形容器,则这个圆锥形容器的容积等于______cm 3.10. 若方程[][]22221,1,5,2,4x y a b a b+=∈∈表示焦点在x 轴上且离心率小于的椭圆,则z a b =+的最小值为 4 .11. 如已知函数22 () n n f n n n ⎧⎪=⎨-⎪⎩为奇数为偶数,且()(1)n a f n f n =++,则1232014a a a a +++⋯+=2014 .12. 设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,A 是抛物线上的一点,与x 轴正向的夹角为60°,为2p . 13. 已知函数()sin f x ax x =+的图像在某两点处的切线相互垂直,则a 的值为 0 . 14. 已知向量a ,b ,c 满足++=0a b c ,且a 与b 的夹角的正切为12-,b 与c 的夹角的正切为13-,2=b ,则⋅a c 的值为 45 .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 设函数()sin()(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的图象相邻两条对称轴之间的距离为2π,函数()2y f x π=+为偶函数.(1)求()f x 的解析式;(2)若α为锐角,3()2125f απ+=,求sin 2α的值.解:(1)由题设:1,22T T ππ=∴=,22Tπω∴==,()2y f x π=+为偶函数,∴函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,sin()1πϕ∴+=或sin()1πϕ+=-,0ϕπ<<,2πϕ∴=,()sin(2)cos22f x x x π∴=+=;(2)3()2125f απ+=,3cos()65πα∴+=,α为锐角,4sin()65πα∴+=24sin 2()2sin()cos()66625πππααα∴+=++=,27cos2()2cos ()16625ππαα∴+=+-=-,2417sin 2sin[2()]()6325225ππαα∴=+-=⨯--=.16. 如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为菱形,060DAB ∠=,平面PCD ⊥底面ABCD ,E 是AB 的中点,G 为PA 上的一点. (1)求证:平面GDE ⊥平面PCD ;(2)若//PC 平面DGE ,求PGGA 的值.(1)证明:设菱形ABCD 的边长为1,E 是AB 的中点,060DAB ∠=,211312cos60424DE ∴=+-⨯=,222DE AE AD ∴+=,DE AE ∴⊥,DE CD ∴⊥,平面PCD ⊥底面ABCD ,平面PCD 底面ABCD CD =, DE ABCD ⊂,DE ∴⊥平面PCD ,又DE GED ⊂平面, ∴平面GDE ⊥平面PCD ;(2)解:连接AC ,交DE 于H ,连接GH ,则//PC 平面DGE ,,PC PAC ⊂平面平面PCA 平面GDE GH =,//PC GH ∴,2PG CH DCGA HA AB∴===.17. 如图,在半径为30 cm 的半圆形铁皮上截取一块矩形材料ABCD (点A ,B 在直径上,点C ,D 在半圆周上),并将其卷成一个以ADP BCD E G为母线的圆柱体罐子的侧面(不计剪裁和拼接损耗). (1)若要求圆柱体罐子的侧面积最大,应如何截取? (2)若要求圆柱体罐子的体积最大,应如何截取? 解:(1)如图,设圆心为O ,连结OC ,设BC =x ,法一易得BC =(0 30)x ∈,, 所以矩形ABCD 的面积为()2S x == 22900x x +-≤900=(2cm )(当且仅当22900x x=-,x =cm )时等号成立)此时BC =cm ;法二 设COB θ∠=,()0 θπ∈2,;则30sin BC θ=,30cos OB θ=, 所以矩形ABCD 的面积为()230sin 30cos 900sin 2S θθθθ=⨯⨯=,当sin 21θ=,即θπ=4时,max ()900S θ=(2cm ),此时BC =cm ; (2)设圆柱的底面半径为r ,体积为V ,由2AB r =π得,r =,所以()231900V r x x x =π=-π,其中(0 30)x ∈,, 由()2190030V x '=-=π得x =,此时,()31900V x x =-在(0,上单调递增,在()上单调递减,故当x =cm 3cm ,答:(1)当截取的矩形铁皮的一边BC 为cm 为时,圆柱体罐子的侧面积最大. (2)当截取的矩形铁皮的一边BC 为cm 为时,圆柱体罐子的体积最大.18. 在平面直角坐标系xOy ,已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>过点(1,其左右焦点分别为1F ,2F .(1)求椭圆E 的方程;(2)若A ,B 分别是椭圆E 的左右顶点,动点M 满足MB AB ⊥,且MA 交椭圆E 于点P .①求证:OP OM ⋅为定值;②设PB 与以PM 为直径的圆的另一交点为Q ,问直线MQ 是否过定点,并说明理由.解:(1)易得223121 a b c a ⎧⎪+=⎪⎨⎪=⎪⎩,且222c a b =-,解得224 2 a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,,所以椭圆E 的方程为22142x y +=;(2)设0(2 )M y ,,11( )P x y ,,①易得直线MA 的方程为:00y yy x =+,代入椭圆22142x y +=得,()2222000140822y y y x x +++-=, 由()201204828y x y --=+得,()20120288y x y --=+,从而012088y y y =+, 所以()()2220000022220000284888 (2 )48888y y y y OP OM y y y y y ----⎛⎫⋅=⋅=+= ⎪++++⎝⎭,,,②直线MQ 过定点(0 0)O ,,理由如下: 依题意,020200208822828PBy y k y y y +==----+(), 由MQ PB ⊥得,02MQ y k =, 则MQ 的方程为:00(2)2y y y x -=-,即02yy x =,所以直线MQ 过定点(0 0)O ,. 19.已知函数32()(63)x f x x x x t e =-++,t R ∈.(1)若函数()y f x =有三个极值点,求t 的取值范围;(2)若()f x 依次在,,()x a x b x c a b c ===<<处取到极值,且22a c b +=,求()f x 的零点; (3)若存在实数[0,2]t ∈,使对任意的[1,]x m ∈,不等式()f x x ≤恒成立,试求正整数m 的最大值.(1)①23232()(3123)(63)(393)x x f x x x e x x x t x x x t e '=-++-++=--++∵()f x 有3个极值点,∴323930x x x t --++=有3个不同的根, --------2分 令32()393g x x x x t =--++,则2()3693(1)(3)g x x x x x '=--=+-, 从而函数()g x 在(,1)-∞-,(3,)+∞上递增,在(1,3)-上递减.∵()g x 有3个零点,∴(1)0(3)0g g ->⎧⎨<⎩,∴824t -<<. -----------------4分(2),,a b c 是()f x 的三个极值点∴3232393()()()()()x x x t x a x b x c x a b c x ab bc ac x abc --++=---=-+++++-----6分∴23932a b c ab ac bc t abca c b++=⎧⎪++=-⎪⎨+=-⎪⎪+=⎩,∴1b =或32-(舍∵(1,3)b ∈-)∴111a b c ⎧=-⎪=⎨⎪=+⎩, 所以,()f x的零点分别为1-1,1+ -------------------10分 (3)不等式()f x x ≤,等价于32(63)x x x x t e x -++≤,即3263x t xe x x x -≤-+-. 转化为存在实数[0,2]t ∈,使对任意的[1,]x m ∈,不等式3263x t xe x x x -≤-+-恒成立. 即不等式32063x xe x x x -≤-+-在[1,]x m ∈上恒成立.即不等式2063x e x x -≤-+-在[1,]x m ∈上恒成立. ----------------12分 设2()63x x e x x ϕ-=-+-,则()26x x e x ϕ-'=--+. 设()()26x r x x e x ϕ-'==--+,则()2x r x e -'=-.因为1x m ≤≤,有()0r x '<. 所以()r x 在区间[1,]m 上是减函数. 又1(1)40r e -=->,2(2)20r e -=->,()3330r -=-<, 故存在()02,3x ∈,使得00()()0r x x ϕ'==.当01x x ≤<时,有()0x ϕ'>,当0x x >时,有()0x ϕ'<. 从而()y x ϕ=在区间0[1,]x 上递增,在区间0[,)x +∞上递减. 又1(1)40e ϕ-=+>,2(2)50e ϕ-=+>,3(3)60e ϕ-=+>,4(4)50e ϕ-=+>,5(5)20e ϕ-=+>,6(6)30e ϕ-=-<.所以,当15x ≤≤时,恒有()0x ϕ>;当6x ≥时,恒有()0x ϕ<. 故使命题成立的正整数m 的最大值为5. -----------------16分20.若数列{}n b 满足:对于N n *∈,都有2n n b b d +-=(常数),则称数列{}n b 是公差为d 的准等差数列.(1)若⎩⎨⎧+-=.9414为偶数时,当为奇数时;,当n n n n c n 求准等差数列{}n c 的公差,并求{}n c 的前19项的和19T ;(2)设数列{}n a 满足:1a a =,对于N n *∈,都有12n n a a n ++=.①求证:{}n a 为准等差数列,并求其通项公式;②设数列{}n a 的前n 项和为n S ,试研究:是否存在实数a ,使得数列{}n S 有连续的两项都等于50?若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)数列⎩⎨⎧+-=.9414为偶数时,当为奇数时;,当n n n n c nn 为奇数时,2[4(2)1](41)8n n c c n n +-=+---=,n 为偶数时,2[4(2)9](49)8n n c c n n +-=++-+=,∴准等差数列{}n c 的公差为8,19(375)10(1781)983122T +⨯+⨯=+=; (2)①n a a n n 21=++ (*∈N n )(i ))1(221+=+++n a a n n (ii )(ii )-(i )得22=-+n n a a (*∈N n ). 所以,{}n a 为公差为2的准等差数列. 当n 为偶数时,a n n a a n -=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+-=2122, 当n 为奇数时,解法一:12121-+=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-++=a n n a a n ;解法二:()[]11)1(2)1(21-+=----=--=-a n a n n a n a n n ;解法三:先求n 为奇数时的n a ,再用(i )求n 为偶数时的n a 同样给分.⎩⎨⎧--+=∴为偶数) (为奇数)(n a n n a n a n ,,1②解:当n 为偶数时,()2212212222221222n n n n a n n n a S n =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅=;当n 为奇数时,()2212121212221212121⨯⎪⎭⎫⎝⎛---+-⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++⋅=n n n a n n n a S n21212-+=a n . 当k 为偶数时,50212==k S k ,得10=k .由题意,有10502192129=⇒=-+⨯=a a S ;或1050211121211-=⇒=-+⨯=a a S .所以,10±=a .。