2020冲刺高考理科数学精选高分压轴试卷第二卷数学试题1.若正四棱柱1111ABCD A B C D -的底面边长为2,外接球的表面积为40π,四边形ABCD 和11BCC B 的外接圆的圆心分别为M ,N ,则直线MN 与1CD 所成的角的余弦值是( ) A .79-B .13-C .13D .79【答案】D【解析】设该四棱柱的外接球的半径为R ,高为h ,由2440S R ππ==,得=R ,由==R h =所以112,6,3=====CD CC C D DE EC .因为四边形ABCD 和11BCC B 的外接圆的圆心分别为M ,N ,所以M ,N 分别为BD 和1BC 的中点,所以1//MN DC ,所以DEC ∠为直线MN 与1CD 所成的角或其补角,又9947cos 2339+-∠==⨯⨯DEC ,所以直线MN 与1CD 所成的角的余弦值为79,故选:D.2.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点M 在双曲线的右支上,点N 为2F M 的中点,O 为坐标原点,22ON NF b -=,260ONF ∠=︒,12F MF △的面积为( )A .22142x y -=B .22144x y -=C .22182y x -=D .22184x y -=【答案】C【解析】由N 为2MF 的中点,所以1//ON MF ,且11||||2ON MF =,故1260F MF ∠=︒,2121||||(||||)2ON NF MF MF a -=-=,故2a b =,设双曲线的焦距为2c ,在12MF F △中,由余弦定理可得22212124||||2||||cos60c MF MF MF MF =+-⋅︒,21212(||||)||||MF MF MF MF =-+⋅2124||||a MF MF =+⋅, 22212||||444MF MF c a b ∴⋅=-=,12F MF ∴△的面积为2121||||sin 602MF MF ⋅⋅︒=2222,48b a b ∴===,双曲线的方程为22182y x -=.故选:C3.在ABC ∆中,3AC =,向量AB u u u v 在AC u u u v上的投影的数量为2,3ABC S ∆-=,则BC =( )A.5 B .C D .【答案】C【解析】∵向量AB u u u v在AC u u u v 上的投影的数量为2-,∴||cos 2AB A =-u u u r.①∵3ABC S ∆=,∴13||||sin ||sin 322AB AC A AB A ==u u u r u u u r u u ur , ∴||sin 2AB A =u u u r.② 由①②得tan 1A =-,∵A为ABC∆的内角,∴34Aπ=,∴2||3sin4 ABπ== u u u r在ABC∆中,由余弦定理得2222232cos323(2942BC AB AC AB ACπ=+-⋅⋅⋅=+-⨯⨯-=,∴BC=故选C.4.函数()sin()8cos22xf x xπ=--的最小值为_______.【答案】7-【解析】由()sin()8cos22xf x xπ=--所以2()cos8cos2cos18cos222x x xf x x=-=--即2()2cos8cos122x xf x=--,由1cos12x-≤≤令cos2xt=,[]1,1t∈-则2281y t t=--,对称轴为2t=所以2281y t t=--在[]1,1-递减当1t=,即cos12x=时,有min()7f x=-故答案为:7-5.函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,且()f x 为奇函数.当0x >时,(2)2()1f x f x =-,且(2)3f =,则满足()5272xf -<-<的x 的取值范围是___________. 【答案】()2log 3,3【解析】根据题意,因为当0x >时,(2)2()1f x f x =-,且(2)3f =()()22113f f ∴=-=, 所以()12f =.又()()42215f f =-=, 所以()()445f f -=-=-,5(27)2x f -<-<Q()()()4271x f f f ∴-<-<.因为()f x 在[0,)+∞上单调递增,且()f x 为奇函数, 所以()f x 在(,)-∞+∞上单调递增.所以()()()4271xf f f ∴-<-<,4271x ∴-<-<,328x ∴<<,2log 33x ∴<<即()2log 3,3x ∈,故答案为:()2log 3,3.6.如图,四棱锥P -ABCD 的底面是正方形,E 为AB 的中点,,1,3,PD CE AE PD PC ⊥===(1)证明:AD ⊥平面PCD .(2)求DA 与平面PCE 所成角的正弦值. 【解析】(1)证明:因为E 为AB 的中点,1AE =, 所以2CD AB ==,所以222CD PD PC +=,从而PD CD ⊥. 又PD CE ⊥,CD CE C =I ,所以PD ⊥底面ABCD ,所以PD AD ⊥. 因为四边形ABCD 是正方形,所以AD CD ⊥. 又CD PD D =I ,所以AD ⊥平面PCD.(2)解:以D 为坐标原点,建立空间直角坐标系D xyz -,如图所示, 则()2,0,0A ,()0,0,3P ,()2,1,0E ,()0,2,0C ,所以()2,1,3PE =-u u u r ,()2,1,0EC =-u u u r ,()2,0,0DA =u u u r. 设平面PCE 的法向量为(),,n x y z =r, 则0PE n EC n ⋅=⋅=u u u r r u u u r r ,即23020x y z x y +-=⎧⎨-+=⎩,令3x =,得()3,6,4n =r .cos ,||||n DA n DA n DA ⋅==r u u u rr u u u r r u u u r ,故DA 与平面PCE7.已知函数()ln(21)(21)1f x x m x =---+.(1)若()y f x =在2x =处的切线与直线320170x y -+=垂直,求()y f x =的极值; (2)若函数()y f x =的图象恒在直线1y =的下方. ①求实数m 的取值范围;②求证:对任意正整数1n >,都有4(1)ln[(2)!]5n n n +<. 【解析】(1)由()ln(21)(21)1f x x m x =---+可得2'()221f x m x =--, 所以21'(2)233f m =-=-,即12m =. 则3()ln (21)2f x x x =--+,2(23)'()1=2121x f x x x --=---1()2x >, 令'()0f x =可得32x =, 当32x >时,'()<0f x ,当1322x <<时,'()>0f x . ∴()f x 在3(,+)2∞上单调递减,在13(,)22上单调递增,∴()f x 的极大值为333()ln 2ln 2222f =-+=,无极小值. (2)①由条件可知:只需()1f x <,即ln(21)(21)0x m x ---<在1(,+)2∞上恒成立.即(21)ln(21)m x x ->-,而12x >,∴210x ->,∴ln(21)21x m x ->-恒成立.令ln(21)()21x g x x -=-,则222ln(21)'()(21)x g x x --=-, 令'()0g x =可得12e x +=. 当1122e x +<<时'()0g x >,当12e x +>时,)'(0g x <,∴()g x 在11(,)22e +上单调递增,在1(,)2e ++∞上单调递减, 故()g x 的最大值为11()2e g e+=,∴1m e>, 即实数m 的取值范围是1(,)e+∞.②由①可知,25m =时,ln(21)2<215x x --,即2(21)ln(21)5x x --<对任意的12x >恒成立. 令21()k x k *=-∈N ,则2ln 5kk <,2ln1ln 2ln3ln(2)12325n n ++++<++++()L L , 即212ln1ln 2ln3ln(2)5n n n +++++<()L , ∴2(21)4(1)ln[(2)!]55n n n n n ++<<. 8.设曲线E 是焦点在x 轴上的椭圆,两个焦点分别是是1F ,2F ,且122F F =,M 是曲线上的任意一点,且点M 到两个焦点距离之和为4.(1)求E 的标准方程;(2)设E 的左顶点为D ,若直线l :y kx m =+与曲线E 交于两点A ,B (A ,B 不是左右顶点),且满足DA DB DA DB +=-u u u v u u u v u u u v u u u v,求证:直线l 恒过定点,并求出该定点的坐标.【解析】(1)设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,由题意2422a c =⎧⎨=⎩,即21a c =⎧⎨=⎩,∴b ==∴椭圆E 的方程是22143x y +=.(2)由(1)可知()2,0D -,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()()222348430k x mkx m +++-=,()()()22222(8)4344121612390mk k m k m ∆=-+-=-+>,即22340k m +->,∴122834mk x x k -+=+,()21224334m x x k-=+, 又()()()2212121212y y kx m kx m k x x mk x x m =++=+++22231234m k k -=+,∵DA DB DA DB +=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,∴DA DB ⊥u u u r u u u r,即0DA DB ⋅=u u u r u u u r ,即()()()11221212122,2,240x y x y x x x x y y +⋅+=++++=,∴2222224128312240343434m mk m k k k k---+⨯++=+++,∴2271640m mk k -+=, 解得12m k =,227m k =,且均满足即22340k m +->, 当12m k =时,l 的方程为()22y kx k k x =+=+,直线恒过()2,0-,与已知矛盾;当22 7m k=,l的方程为2277y kx k k x⎛⎫=+=+⎪⎝⎭,直线恒过2,07⎛⎫- ⎪⎝⎭.。