【附加15套高考模拟试卷】浙江省2020届高三高考模拟训练评估卷(3)数学(文)试题含答案
浙江省2020届高三高考模拟训练评估卷(3)数学(文)试题
一、选择题:本题共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m n ,是两条不同的直线,αβγ,,是三个不同的平面,给出下列四个命题: ①若m n αα⊥,∥,则m n ⊥;②若αγβγ⊥⊥,,则αβ∥;
③若m αββγα⊥∥,∥,,则m γ⊥;④若m n m n αγβγ==I I ,,∥,则αβ∥. 其中真命题的序号是( ) A .①③ B .②③ C .③④ D .①④
2.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对边长分别为a 、b 、c ,向量=(a +c ,a -b),=(b ,a -c),若∥,则∠C=( ) A .
B .
C .
D .
3.若向量a r ,b r 满足同3a =r 2b =r ,()
a a
b ⊥-r r r ,则a r 与b r
的夹角为( )
A .2π
B .23π
C .6π
D .56π
4.已知等比数列{}n a 中,37a =,前三项之和321S =,则公比q 的值为( )
A .1
B .12-
C .1或12-
D .
1
12-或
5.若函数f (x )=()x 1
2
22a x 1
log x 1x 1?++≤?
?+??,,>有最大值,则a 的取值范围为( ) A .
()5,∞-+
B .
[)5,∞-+ C .(),5∞--
D .
(],5∞--
6.已知椭圆22
221x y a b
+=的左右焦点分别为12,F F ,过1F 作倾斜角为45o 的直线与椭圆交于,A B 两点,且
112F B AF =u u u r u u u r
,则椭圆的离心率=( )
A .3
B .3
C .2
D .2
7.设正数,x y 满足,23x y x y >+=,则
195x y x y
+-+的最小值为( ) A .83
B .3
C .3
2 D .33
8.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知
5a =,2c =,2
cos 3
A =
,则b= A
.2 B .3 C .2
D .3
9.已知函数()sin()(0,)2
2
f x x π
π
ωθωθ=+>-≤≤
的图象相邻的两个对称中心之间的距离为
2
π
,若将函数()f x 的图象向左平移
6
π
后得到偶函数()g x 的图象,则函数()f x 的一个单调递减区间为( ) A .
[,]36ππ
-
B .7[,]412ππ
C .[0,]3π
D .5[,]26ππ
10.已知双曲线的离心率
,点是抛物线
上的一动点,到双曲线的上
焦点的距离与到直线的距离之和的最小值为
,则该双曲线的方程为( )
A .
B .
C .
D .
11.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
A .2843122++
B .3643122++
C .3642123++
D .44122+
12.已知函数()sin()f x A x ω?=+(0A >,0>ω,||?π<)的部分图象如图所示,则()f x 的解析式为( )
A .()23sin(
)84
x f x ππ=+
B .3()23sin(
)84
x f x ππ
=+
C .
()23sin(
)84x f x ππ
=- D .3()23sin()84x f x ππ
=-
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知sin 6πα??+ ??
?=13,则cos 223πα??-
???=________. 14.在四面体P ABC -中,1PA PB PC BC ====,则该四面体体积的最大值为________. 15.3名男生和3名女生站成一排,要求男生互不相邻,女生也互不相邻且男生甲和女生乙必须相邻,则
这样的不同站法有__________种(用数字作答).
16.已知实数x y ,满足约束条件
3,
,60,
x y x y ππ+≤???≥?
?≥??则
()
sin x y +的取值范围为__________(用区间表示).
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知如图(1)直角梯形ABCD ,//AB CD ,90DAB ∠=?,4AB =,2AD CD ==,E 为AB 的中点,沿EC 将梯形ABCD 折起(如图2),使90BED ∠=?.
证明:BE ⊥平面AECD ;求点E 到平面BCD 的距
离.
18.(12分)已知函数()|41||2|f x x x =--+.解不等式()8f x <;若关于x 的不等式
2()5|2|8f x x a a ++<-的解集不是空集,求a 的取值范围.
19.(12分)为了解某校学生参加社区服务的情况,采用按性别分层抽样的方法进行调查,已知该校共有学生960人,其中男生560人,从全校学生中抽取了容量为n 的样本,得到一周参加社区服务的时间统计数据如下表: 服务时间超过1小时 服务时间不超过1小时 男 20 8 女
12
m
(1)求,m n ;将表格补充完整,并判断能否有95%的把握认为该校学生一周参加社区服务时间是否超过1小时与性别有关? 服务时间超过1小时 服务时间不超过1小时 合计 男 20 8 女
12
m
合计
(3)以样本中学生参加社区服务时间超过1小时的频率作为该事件发生的概率,现从该校学生中随机调查6名学生,试估计6名学生中一周参加社区服务时间超过1小时的人数.
附:2
2
()()()()()
n ad bc k a b c d a c b d -=
++++ ()20P K k ≥ 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
0k
2.706
3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
20.(12分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1,2AC BC AC BC CC ⊥===,点,,D E F 分别为棱
11111,,AC B C BB 的中点.求证:1AC ∥平面DEF 求证:平面1ACB ⊥平面DEF ;在线段1AA 上是否存在
一点P ,使得直线DP 与平面1ACB 所成的角为300?如果存在,求出线段AP 的长;如果不存在,说明理由.
21.(12分)已知抛物线E :2x 2py(0p 2)=<<的焦点为F ,圆C :22x (y 1)1+-=,点()00P x ,y 为
抛物线上一动点.当5p PF 2=
时,PFC V 的面积为1
2
. ()1求抛物线E 的方程;
()2若01y 2
>,过点P 作圆C 的两条切线分别交y 轴于M ,N 两点,求PMN V 面积的最小值,并求出此
时点P 的坐标.
22.(10分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为平行四边形,45ACD ∠=?,2CD =,PAC
?
为边长为2的等边三角形,PA CD ⊥.
证明:平面PCD ⊥平面ABCD ;求二面角A PB D --的余弦值.
参考答案
一、选择题:本题共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.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.D 7.A 8.D 9.B 10.B 11.B 12.D
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.79-
14.312
15.40
16.1,12?????
?
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 17.(1)详见解析(22 【解析】 【分析】
(1)由折叠前可得BE CE ⊥,折叠后90BED ∠=?,由线面垂直的判定定理证明 (2)运用等体积法E BCD B ECD V V --=,分别表示出三棱锥体积计算出结果 【详解】
(1)由已知可得BCE ?为直角三角形,所以BE CE ⊥. 又90BED ∠=?,所以BE ED ⊥,CE ED E ?=
所以BE ⊥平面AECD .
(2)因为BE ⊥平面AECD ,AE ?平面AECD ,所以BE AE ⊥, 又因为AE CE ⊥,CE ?平面BCE ,BE ?平面BCE ,BE CE E ?=, 所以,AE ⊥平面BCE ,又因为//DC AE ,所以DC ⊥平面BCE , 又因为BC ?平面BCE ,所以DC BC ⊥. 在直角BCE ?
中,BC =
=
设点E 到平面BCD 的距离为d ,由E BCD B ECD V V --=,
则1111
22223232
?
??=????
,所以d =【点睛】
本题考查了证明线面垂直,由其判定定理即可证明,在求点到面的距离时运用了等体积法求解,需要掌握解题方法 18. (1) 911
{|}53
x x -<< (2) 1a <-或9a > 【解析】 【分析】
(1)分类讨论去绝对值,分别解得每一段的解集,取并集即可. (2)直接利用绝对值三角不等式求得最小值,解得a 的范围即可. 【详解】
(1)由题意可得()33,2151,24133,4x x f x x x x x ?
?-+≤-?
?
=---<?
?
-≥??
,
当2x ≤-时,338x -+<,得5
3
x >-
,无解; 当124x -<<时,518x --<,得95x >-,即91
54x -<<;
当14x ≥时,338x -<,得113x <,即111
43
x ≤<
. 所以不等式的解集为911
{|}53
x x -<<.
(2)()5241489f x x x x ++=-++≥, 则由题可得289a a ->, 解得1a <-或9a >. 【点睛】
本题考查了绝对值不等式的解法,考查了绝对值不等式的几何意义及应用,考查了分类讨论思想,属于中
档题.
19.(Ⅰ)8m =,48n =(Ⅱ)没有95%把握(Ⅲ)4人 【解析】 【分析】
(Ⅰ)根据分层抽样比例列方程求出n 的值,再计算m 的值;(Ⅱ)根据题意完善2×2列联表,计算K 2,对照临界值表得出结论;(Ⅲ)计算参加社区服务时间超过1小时的频率,用频率估计概率,计算所求的频数即可. 【详解】
(Ⅰ)由已知,该校有女生400人,故12400
208560
m +=+,得8m =, 从而20812848n =+++=.
(Ⅱ)作出列联表如下:
()
2
2481609624
0.6857 3.84128203216
35
K -=
=
≈??. 所以没有95%的把握认为该校学生一周参加社区服务时间是否超过1小时与性别有关. (Ⅲ)根据以上数据,学生一周参加社区服务时间超过1小时的概率322
483
P ==,故估计这6名学生一周参加社区服务时间超过1小时的人数是4人. 【点睛】
本题考查列联表与独立性检验的应用问题,也考查了用频率估计概率的应用问题,是基础题. 20.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1. 【解析】 【分析】
(1) 方法一:取1AA 中点为G ,连结FG ,,要证1//AC 平面DEF ,即证:1AC DG P ,;方法二:以C 为原点,分别以1,,CA CB CC 为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系C xyz -,求出平面DEF 的法向量
为()1,1,1=n ,又因为()12,0,2AC =-u u u u v ,1 0AC n ?=u u u u v ,
即可得证.(2)方法一:要证平面1ACB ⊥平面DEF ,转证EF ⊥平面1ACB ,即证1EF AC EF B C ⊥⊥,;方法二:分别求出两个平面的法向量即可得证.(3)建立空间直角坐标系,利用坐标法即可得到结果. 【详解】
方法一:(1)取1AA 中点为G ,连结FG , 由11AA BB P 且11AA BB =,
又点F 为1BB 中点,所以11FG A B P ,
又因为,D E 分别为11A C ,11B C 中点,所以11DE A B P , 所以DE FG P ,
所以,,,D E F G 共面于平面DEF ,
因为D ,G 分别为111,A C AA 中点, 所以1AC DG P ,
1AC ?平面DEF ,
DG ?平面DEF ,
所以1AC P 平面DEF .
方法二:在直三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面ABC 又因为AC BC ⊥,
以C 为原点,分别以1,,CA CB CC 为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系C xyz -,
由题意得()()()12,0,0,0,0,2,1,0,2A C D ,()()0,1,2,0,2,1E F .
所以()1,1,0DE =-u u u v ,()0,1,1EF =-u u u v
,
设平面DEF 的法向量为()111,,x y z =n ,则
00n DE n EF ??=?
?=?
u u u v u u u v ,即11110
0x y y z -+=??-=?, 令11x =,得111,1y z ==, 于是()1,1,1=n ,
又因为()12,0,2AC =-u u u u v
,
所以12020AC ?=-++=u u u u v
n ,
又因为1AC ?平面DEF , 所以1AC P 平面DEF .
(2)方法一:在直棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥平面ABC , 因为AC ? ABC ,所以1CC AC ⊥, 又因为AC BC ⊥, 且1CC BC C ?=, 所以AC ⊥平面11BB C C ,
EF ?平面11BB C C ,所以AC EF ⊥,
又1BC CC =,四边形11BB C C 为正方形, 所以11BC B C ⊥ ,
又1BC EF P ,所以1B C EF ⊥, 又AC EF ⊥, 且1AC B C C ?=, 所以EF ⊥平面1ACB , 又EF ?平面DEF ,
所以平面1ACB ⊥平面DEF .
方法二:设平面1ACB 的法向量为()222,,x y z =m ,()()12,0,0,0,2,2CA CB u u u v u u u v
==,
10
m CA m CB u u u v
u u u v ??=???=??,即22220220x y z =??+=? , 令21y =,得220,1x z ==-, 于是()0,1,1=-m ,
()()1,1,10,1,10?=?-=n m ,
即⊥n m ,所以平面1ACB ⊥平面DEF .
(3)设直线DP 与平面1ACB 所成角为θ,则30θ=?,
设()101AP AA λλ=≤≤u u u v u u u v ,则()0,0,2AP λ=u u u v , ()1,0,22DP λ=-u u u v
,
所以
1
cos sin302DP DP u u u v
u u u v θ?===?=m m , 解得12λ=
或3
2
λ=(舍), 所以点P 存在,即1AA 的中点,1AP =. 【点睛】
垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型. (1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行. (2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直. (3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.
21.(Ⅰ)2
2x y = (II )PMN S V
的最小值为2,()
P
【解析】 【分析】
(Ⅰ)根据题意可得x 02
+(y 02p -)22254
p =,12|12p -|?|x 0|12=,x 02=2py 0,即可解得p =1;
(II )设P (x 0,y 0),M (0,b ),N (0,c ),且b >c ,则直线PM 的方程可得,由题设知,圆心(0,1)到直线PM 的距离为1,把x 0,y 0代入化简整理可得(2y 0﹣1)b 2﹣2y 0b ﹣y 02=0,同理可得(2y 0﹣1)c 2﹣2y 0c ﹣y 02=0,进而可知b ,c 为(2y 0﹣1)x 2﹣2y 0x ﹣y 02=0的两根,根据求根公式,可求得b ﹣c ,进而可得△PMN 的面积的表达式,根据均值不等式可得 【详解】
(Ⅰ)由题意知:()0,
,0,1,02,1,22
p p F C p FC ?
?<<∴=- ???Q 055
,222
p PF p y p =
∴+=, 002,2y p x p ∴=∴=,
11
12222
PFC p S p ??∴=-= ???V , 1p ∴=,
∴抛物线方程为22x y =.
(Ⅱ)设过点P 且与圆C 相切的直线的方程为()00y y k x x -=- 令x=0,得00y y kx =-
∴切线与x 轴的交点为()000,y kx -