2019-2020年高三摸底考试数学(理)试题 含答案(I)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.1.设集合{1,2,3}A =,{1,3,9}B =,x A ∈,且x B ∉,则x =A .1B .2C .3D .92对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3..设n S 是等差数列n a 的前n 项和,若612310S S =,则39S S =A.16 B. 13 C. 14D.19 4.函数2cos 2sin y x x =+,R ∈x 的值域是A .[0,1]B .1[,1]2C .[1,2]-D .[0,2]5.在5(12)(1)x x -+的展开式中,3x 的系数是A .20B .20-C .10D .10- 6.某几何体的三视图如图所示,其中三角形的三边长与圆的直径均为2则该几何体的体积为AB C D π 7.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , m =(3b -c ,cos C ),n =(a ,cos A ),m ∥n ,则cos A 的值等于( )A.36 B.34 C.33 D.328.设不等式组4,010x y y x x +≤⎧⎪-≥⎨⎪-≥⎩表示的平面区域为D .若圆C :222(1)(1)(0)x y r r +++=>不经过区域D 上的点,则r 的取值范围是正视图 侧视图俯视图 (第6题)A. B.C.(0,(25,)+∞ D.(25,)+∞9.若,a b 表示直线,α表示平面,且b α⊂,则“//a b ”是“//a α”的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件10.已知, 圆222π=+y x 内的曲线sin ,[,]y x x ππ=-∈-与x 轴围成的阴影部分区域记为Ω(如图),随机往圆内投掷一个点A ,则点A 落在区域Ω的概率为A .33πB .34π.32πC D .31π11.已知点P 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>左支上一点,F 1,F 2是双曲线的左、右两个焦点,且PF 1⊥PF 2,PF 2与两条渐近线相交M ,N 两点(如图),点N 恰好平分线段PF 2,则双曲线的离心率是AB .2 CD12.已知方程sin xk x=在(0,)+∞有两个不同的解,αβ(αβ<),则下面结论正确的是: A .1tan()41πααα++=- B .1tan()41πβββ++=- C . 1tan()41πααα-+=+ D .1tan()41πβββ-+=+非选择题(共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.数列{}n a 的通项222(cossin )33n n n a n ππ=-,其前n 项和为n S ,则(第14题)30S 为_____________.14.若某程序框图如图所示,则运行结果为 .15.甲、乙、丙等五人站成一排,要求甲、乙均不与丙相邻,则不同的排法种数为 . 16.已知点(3,0)A -和圆O :229x y +=,AB 是圆O 的直径,M 和N 是AB 的三等分点,P (异于,A B )是圆O 上的动点,PD AB ⊥于D ,(0)PE ED λλ=>u u r u u u r,直线PA 与BE 交于C ,则当λ= 时,||||CM CN +为定值.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.(本题满分12分)在△ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,满足sin sin sin sin a c A Bb A C+-=-. (Ⅰ)求角C ; (Ⅱ)求a bc+的取值范围. 18.(本题满分12分)一个袋中装有大小相同的黑球和白球共9个,从中任取3个球,记随机变量X 为取出3球中白球的个数,已知5(3)21P X ==. (Ⅰ)求袋中白球的个数;(Ⅱ)求随机变量X 的分布列及其数学期望. 19.(本题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD 中,AB 丄平面PAD,PD=AD, E 为PB 的中点,向量12D F A B=u u u r u uu r ,点H 在AD 上,且0PH AD ⋅=uuu r uuu r(I)求证 EF//平面PAD.(II)若,AD=2, AB=2, CD=2AB,求平面PAD 与平面PBC 所成锐二面角的平面角的余弦值.20.(本题满分12分)如图,已知抛物线21:2C x py =的焦点在抛物线221:12C y x =+上,点P 是抛物线1C 上的动点.(第20题)(Ⅰ)求抛物线1C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)过点P 作抛物线2C 的两条切线,M 、N 分别为两个切点,设点P 到直线MN 的距离为d ,求d 的最小值. 21.(本题满分12分)已知R a ∈,函数()ln (1)f x x a x =--. (Ⅰ)若11a e =-,求函数|()|y f x =的极值点; (Ⅱ)若不等式22(12)()ax a ea xf x e e+-≤-+恒成立,求a 的取值范围.(e 为自然对数的底数)请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.做答时请写清题号.22.(本题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,,,A B C 是圆O 上三个点,AD 是BAC ∠的平分线,交圆O 于D ,过B 做直线BE 交AD 延长线于E ,使BD 平分EBC ∠.(1)求证:BE 是圆O 的切线;(2)若6AE =,4AB =,3BD =,求DE 的长.23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线l的参数方程为12x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,圆C的方程为2sin 10ρθ--=. 设圆C 与直线l 交于点A ,B,且(0,P .(1)求AB 中点M 的极坐标; (2)求|PA |+|PB |的值.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数()12f x m x x =----,R ∈m ,且(1)0f x +≥的解集为[]1,0. (1)求m 的值;(2)若R ,,,,,∈z y x c b a ,且222222,x y z a b c m ++=++= 求证: 1ax by cz ++≤.25、实验班附加已知函数d cx bx x x f +++=2331)(,设曲线)(x f y =在与x 轴交点处的切线为124-=x y ,()f x '为()f x 的导函数,满足)()2(x f x f '=-'.(Ⅰ)设()g x =0m >,求函数()g x 在[0,]m 上的最大值;(Ⅱ)设()ln ()h x f x '=,若对一切[0,1]x ∈,不等式(1)(22)h x t h x +-<+恒成立,求实数t 的取值范围.理科数学 参考答案一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分)1.B ;2.B ;3.A ;4.A ;5.D ;6.A ;7.C ;8.C 9.D ;10.B ;11.A .12.B 二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分)13.470;14.5; 15.36; 16.81. 第16题提示:设),(00y x P ,则)11,(00y x E λ+,)3(3:00++=x x y y PA …① )3(311:00--+=x x y y BE λ…② 由①②得)9()9)(1(220202--+=x x y y λ, 将20209x y -=代入,得119922=++λy x .由1199=+-λ,得到81=λ. 三、解答题 17.解:(Ⅰ)C A B A b c a sin sin sin sin --=+ca ba --=,化简得222c ab b a =-+, …2分所以212cos 222=-+=ab c b a C ,3π=C .…5分 (Ⅱ)C B A c b a sin sin sin +=+)]32sin([sin 32A A -+=π)6sin(2π+=A .…9分因为)32,0(π∈A ,)65,6(6πππ∈+A ,所以]1,21()6sin(∈+πA . 故,cba +的取值范围是]2,1(.…12分18. 解:(Ⅰ)设袋中有白球n 个,则215)3(393===C C X P n ,…2分即215789)2)(1(=⨯⨯--n n n ,解得6=n . …5分 (Ⅱ)随机变量X 的分布列如下:…9分221532815214318410)(=⨯+⨯+⨯+⨯=X E .…12分19.【答案】(Ⅰ) 取PA 的中点Q,连结EQ 、DQ,则E 是PB 的中点,∴1//,2EQ AB AB 且EQ=12DF AB =又1//,2DF AB AB ∴且DF=∴DF EQ DF EQ =且,//,∴四边形EQDF 为平行四边形, ∴//EF QD ,,EF PAD PAD ⊄⊂又平面且DQ 平面,//EF PAD 平面(2)延长DA,CB 交于点M,连接PM,则PM 为平面PAD 与平面PBC 所成二面角的交线. 因为CD AB CD AB 21,//=,所以点A,B 分别为DM,CM 的中点,所以DM=4, 在PHM RT ∆中:222MH PH PM+=,32=∴PM 222DM PM PD =+∴PD PM ⊥∴,又因为PMD CD 平面⊥,所以PM CP ⊥CPD ∠即为所求的二面角的平面角.所以在PCD RT ∆中:55522cos ===∠PC PD CPD (2) 显然向量AB 为平面PAD 的一个法向量,且)0,2,0(=AB 设平面PBC 的一个法向量为),,(1111z y x n=,(1,2,PB =,)0,2,2(-=,由,01=∙n 得到032111=-+z y x由,01=∙n 得到02211=+-y x ,令11=x ,则3,111==z y所以)3,1,1(1=n,111cos ,AB n AB n AB n ===所以平面PAD 与平面PBC (12分 ) 20. 解:(Ⅰ)1C 的焦点为)2,0(p F ,…2分所以102+=p,2=p .…4分故1C 的方程为y x 42=,其准线方程为1-=y .…5分(Ⅱ)设),2(2t t P ,)121,(211+x x M ,)121,(222+x x N , 则PM 的方程:)()121(1121x x x x y -=+-, 所以12122112+-=x tx t ,即02242121=-+-t tx x . 同理,PN :121222+-=x x x y ,02242222=-+-t tx x . …6分MN 的方程:)()121(121)121(121222121x x x x x x x y --+-+=+-, 即))((21)121(12121x x x x x y -+=+-. 由⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=-+-022*********2121t tx x t tx x ,得t x x 421=+,21211221t tx x -=-. …8分所以直线MN 的方程为222t tx y -+=.…10分于是222222241)1(241|24|t t t t t t d ++=+-+-=. 令)1(412≥+=s t s,则366216921=+≥++=s s d (当3=s 时取等号). (第20题)所以,d 的最小值为3. …12分21.解:(Ⅰ)若11-=e a ,则11ln )(---=e x x xf ,111)('--=e x x f . 当)1,0(-∈e x 时,0)('>x f ,)(x f 单调递增; 当),1(+∞-∈e x 时,0)('<x f ,)(x f 单调递减. …2分又因为0)1(=f ,0)(=e f ,所以当)1,0(∈x 时,0)(<x f ;当)1,1(-∈e x 时,0)(>x f ; 当),1(e e x -∈时,0)(>x f ;当),(+∞∈e x 时,0)(<x f . …3分 故|)(|x f y =的极小值点为1和e ,极大值点为1-e .…4分(Ⅱ)不等式exea a e ax x f )21()(22-++-≤,整理为0)21(ln 22≤++-+a e xa eax x .…(*)设a e xa eax x x g ++-+=)21(ln )(22,则e aeax x x g 2121)('2+-+=(0>x )xe e ex a ax 222)21(2++-=xe e ax e x 2)2)((--=. …6分①当0≤a 时,02<-e ax ,又0>x ,所以,当),0(e x ∈时,0)('>x g ,)(x g 递增; 当),(+∞∈e x 时,0)('<x g ,)(x g 递减. 从而0)()(max ==e g x g . 故,0)(≤x g 恒成立.…9分②当0>a 时,xe e ax e x x g 2)2)(()('--=)12)((2exe ae x --=. 令2212e a ex e a =-,解得a ex =1,则当1x x >时,2212e a ex ea >-; 再令1)(2=-e ae x ,解得e a e x +=22,则当2x x >时,1)(2>-ea e x . 取),max(210x x x =,则当0x x >时,1)('>x g .所以,当),(0+∞∈x x 时,00)()(x x x g x g ->-,即)()(00x g x x x g +->.这与“0)(≤x g 恒成立”矛盾. 综上所述,0≤a .…12分22. (1)证明:连接BO 并延长交圆O 于G ,连接GCDBC DAC ∠=∠,又AD 平分BAC ∠,BD 平分EBC ∠,EBC BAC ∴∠=∠.又BGC BAC ∠=∠,EBC BGC ∴∠=∠,90GBC BGC ∠+∠=,∴90GBC EBC ∠+∠=,∴OB BE ⊥. (5)分∴BE 是圆O 的切线.(2)由(1)可知△BDE ∽△ABE ,BE BDAE AB=,BE AB BD AE ⋅=⋅∴, 6=AE ,4AB =,3BD =,92BE ∴=. ……8分 由切割线定理得:2BE DE AE =⋅278DE ∴=. ……………10分 23.由2sin 10ρθ--=,得2210x y +--=,即(224x y +=. …………3分将直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得212t ⎛⎫ ⎪⎝⎭+2⎛+- ⎝=4,即2680t t -+=, 40∆=>,故可设t 1,t 2是上述方程的两实根,所以121268t t t t +=⎧⎨=⎩, …………6分12t 2,t 4.==解得(1)1232t t +=,∴32M ⎛ ⎝,∴点M的极坐标为6π⎫⎪⎭. ………………8分 (2)又直线l 过点,故由上式及参数t 的几何意义得PA PB +=12t t +=126t t +=. .........10分 24.(1)(1)0f x +≥,1x x m ∴+-≤.当m <1时,11≥-+x x ,∴不等式m x x ≤-+1的解集为φ,不符题意. 当1≥m 时,①当0<x 时,得21m x -≥,0<21x m≤-∴. ②当10≤≤x 时,得m x x ≤-+1,即m ≤1恒成立.③当1>x 时,得21+≤m x ,21<1+≤∴m x .综上m x x ≤-+1的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧+≤≤-2121m x m x . 由题意得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-121021m m ,1=∴m . ……………………………5分(2) 222x a ax +≥,222y b by +≥,222z c cz +≥,()2222222a b c x y z ax by cz ∴+++++≥++,由(1)知2222221,x y z a b c ++=++=()22ax by cz ∴++≤, 1.ax by cz ∴++≤ …………………………10分25、(Ⅰ)2()2f x x bx c '=++,)()2(x f x f '=-',∴函数()y f x '=的图像关于直线1x =对称,则1b =-.直线124-=x y 与x 轴的交点为(3,0),∴(3)0f =,且(3)4f '=,即9930b c d +++=,且964b c ++=,解得1c =,3d =-. 则321()33f x x x x =-+-. 故22()21(1)f x x x x '=-+=-,22,1,()1, 1.x x x g x x x x x x ⎧-≥⎪==-=⎨-<⎪⎩其图像如图所示.当214x x -=时,x =,根据图像得: (ⅰ)当102m <≤时,()g x 最大值为2m m -;(ⅱ)当12m <≤()g x 最大值为14;(ⅲ)当m >()g x 最大值为2m m -. ……………………………8分 (Ⅱ)方法一:2()ln(1)2ln 1h x x x =-=-,则(1)2ln h x t x t +-=-,(22)2ln 21h x x +=+, 当[0,1]x ∈时,2121x x +=+,∴不等式2ln 2ln 21x t x -<+恒成立等价于21x t x -<+且x t ≠恒成立,由21x t x -<+恒成立,得131x t x --<<+恒成立,当[0,1]x ∈时,31[1,4]x +∈,1[2,1]x --∈--, ∴11t -<<,又当[0,1]x ∈时,由x t ≠恒成立,得[0,1]t ∉,因此,实数t 的取值范围是10t -<<.……………………………………12分方法二:(数形结合法)作出函数]1,0[,12∈+=x x y 的图像,其图像为线段AB (如图),t x y -=的图像过点A 时,1-=t 或1=t ,∴要使不等式21x t x -<+对[0,1]x ∈恒成立,必须11t -<<,又当函数)1(t x h -+有意义时,x t ≠,∴当[0,1]x ∈时,由x t ≠恒成立,得[0,1]t ∉,因此,实数t 的取值范围是10t -<<. …………………………………12分 方法三:2()ln(1)h x x =-, ()h x 的定义域是{1}x x ≠,∴要使(1)h x t +-恒有意义,必须t x ≠恒成立,[0,1]x ∈,[0,1]t ∴∉,即0t <或1t >. ①由(1)(22)h x t h x +-<+得22()(21)x t x -<+,即223(42)10x t x t +++->对[0,1]x ∈恒成立,令22()3(42)1x x t x t ϕ=+++-,()x ϕ的对称轴为23t x +=-, 则有20,3(0)0t ϕ+⎧-<⎪⎨⎪>⎩或22201,3(42)43(1)0t t t +⎧≤-≤⎪⎨⎪∆=+-⨯⨯-<⎩或21,3(1)0t ϕ+⎧->⎪⎨⎪>⎩ 解得11t -<<. ②综合①、②,实数t 的取值范围是10t -<<. ………………………………12分。