2020年江苏省苏、锡、常、镇四市高考数学二模试卷(含答案解析)
江苏省苏锡常镇2020届高三数学二模试题

江苏省苏锡常镇2020届高三数学二模试题第I 卷(必做题,共160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应的位置上.)1.已知集合A ={}1x x <,B ={}03x x <<,则A B = .2.已知复数34i5iz +=,其中i 是虚数单位,则z = . 3.已知双曲线C 的方程为2214x y -=,则其离心率为 . 4.根据如图所示的伪代码,最后输出的i 的值为 . 5.某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为4:4:3,现按年级用分层抽样的方法抽取若千人,若抽取的高三年级的学生数为15,则抽取的样本容量为 .6.口装中有形状大小完全相同的四个球,球的编号分别为1,2,3,4.若从袋中随机抽取两个球,则取出的两个球的编号之积大于6的概率为 . 7.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若622a a =,则128S S = . 8.函数()cos()(0)3f x x πωω=->的图像关于直线2x π=对称,则ω的最小值为 .9.已知正实数a ,b 满足a +b =1,则222124a b a b++-的最小值为 . 10.已知偶函数()f x 的定义域为R ,且在[0,+∞)上为增函数,则不等式2(3)(2)f x f x >+的解集为 .11.过直线l :2y x =-上任意点P 作圆C :221x y +=的两条切线,切点分别为A ,B ,当切线最小时,△PAB 的面积为 . 12.已知点P 在曲线C :212y x =上,曲线C 在点P 处的切线为l ,过点P 且与直线l 垂直的直线与曲线C 的另一交点为Q ,O 为坐标原点,若OP ⊥OQ ,则点P 的纵坐标为 . 13.如图,在等腰直角三角形ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,以AB 为直径在△ABC 外作半圆O ,P 为半圆弧AB 上的动点,点Q 在斜边BC 上,若AB AQ ⋅=83,则AQ CP ⋅的最小值为 .14.已知e 为自然对数的底数,函数2()xf x e ax =-的图像恒在直线32y ax =上方,则实数a 的取值范围为 .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.(本小题满分14分)如图,在三棱锥P —ABC 中,过点P 作PD ⊥AB ,垂足为D ,E ,F 分别是PD ,PC 的中点,且平面PAB ⊥平面PCD .(1)求证:EF ∥平面PCD ; (2)求证:CE ⊥AB .16.(本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 32cos Asin Ca -=. (1)求角A 的大小; (2)若cos(B +6π)=14,求cosC 的值.17.(本小题满分14分)某工厂拟制造一个如图所示的容积为36π立方米的有盖圆锥形容器.(1)若该容器的底面半径为6米,求该容器的表面积;(2)当容器的高为多少米时,制造该容器的侧面用料最省?18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1(﹣2,0),A 2(2,0),右准线方程为x =4.过点A 1的直线交椭圆C 于x 轴上方的点P ,交椭圆C 的右准线于点D .直线A 2D 与椭圆C 的另一交点为G ,直线OG 与直线A 1D 交于点H .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若HG ⊥A 1D ,试求直线A 1D 的方程; (3)如果11A H A P λ=,试求λ的取值范围.19.(本小题满分16分)已知函数2()(2)ln f x x a x a x =+--,其中a ∈R .(1)如果曲线()y f x =在x =1处的切线斜率为1,求实数a 的值; (2)若函数()f x 的极小值不超过2a,求实数a 的最小值; (3)对任意1x ∈[1,2],总存在2x ∈[4,8],使得1()f x =2()f x 成立,求实数a 的取值范围.20.(本小题满分16分)已知数列{}n a 是各项都不为0的无穷数列,对任意的n ≥3,n N *∈,1223a a a a ++11(1)n n n a a n a a λ-+=-恒成立.(1)如果11a ,21a ,31a 成等差数列,求实数λ的值; (2)已知λ=1.①求证:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列;②已知数列{}n a 中,12a a ≠.数列{}n b 是公比为q 的等比数列,满足111b a =,221b a =,31ib a =(i N *∈).求证:q 是整数,且数列{}n b 中的任意一项都是数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中的项.第II 卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A ,B ,C 三小题,请选定其中两题作答,每小题10分共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤. A .选修4—2:矩阵与变换已知矩阵A = 2 10 a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,其逆矩阵1A -= 0 1b c ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求2A .B .选修4—4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为22cos 2sin x y θθ=+⎧⎪⎨=⎪⎩(θ为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 上两点M ,N 的极坐标分別为(2,0),(6π),求直线l 被曲线C 截得的弦长.C .选修4—5:不等式选讲已知正数a ,b ,c 满足a +b +c =2,求证:2221a b c b c c a a b++≥+++.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线C :24y x 的焦点为F ,过F 的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点.(1)求线段AF 的中点M 的轨迹方程;(2)已知△AOB 的面积是△BOF 面积的3倍,求直线l 的方程.23.(本小题满分10分)已知数列{}n a ,12a =,且211n n n a a a +=-+对任意n N *∈恒成立.(1)求证:112211n n n n a a a a a a +--=+(n N *∈);(2)求证:11nn a n +>+(n N *∈).。
2020届江苏省苏锡常镇四市高三第二次教学情况调研数学试题(解析版)

【详解】∵抛物线 y2=4x 的焦点是(1,0),
∴双曲线
x2 a2
y2 4a
1 的顶点为(1,0),故
a=1.
故答案为:1
【点睛】本小题主要考查抛物线的焦点、双曲线的顶点,属于基础题.
8.已知等比数列 an 的前 n 项和为 Sn , S4 5S2 , a2 2 ,则 a4 =_______.
1 2
BC 2
2 3
AA1
1 9
63
24 .
故答案为: 24
【点睛】本小题主要考查三棱锥体积的求法,属于基础题.
10.已知定义在
R
上的奇函数
f
(x)
的周期为
2,且
x [0,1]时,f
(x)
2x a,
bx 1 x 1
,
0 x 1 2 ,则
1 x1 2
a+b=_______.
【答案】0 【解析】
【答案】 0, 2
【解析】
【分析】
2 x 0
由函数 y
2
x
ln
x
有意义,得到
x
0
,即可求解,得到答案.
2 x 0 【详解】由题意,函数 y 2 x ln x 有意义,则满足 x 0 ,解得 0 x 2 ,
所以函数 y 2 x ln x 的定义域为 0, 2 .
故答案为 0, 2.
9.已知正方体 ABCD—A1B1C1D1 的棱长为 6,点 M 是对角线 A1C 上靠近点 A1 的三等分点,则三棱锥 C—MBD 的体积为_______.
【答案】24 【解析】 【分析】
利用顶点转化的方法,由VC—MBD =VM BCD 计算出几何体的体积.
【详解】VC—MBD =VM BCD
2020届江苏省苏锡常镇四市高三第二次教学情况调研数学试题

2020届江苏省苏锡常镇四市高三第二次教学情况调研数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________1.已知集合A ={1,2},B ={﹣1,a },若A U B ={﹣1,a ,2},则a =_______. 2.若复数z 满足(1﹣i )z =1+i ,其中i 是虚数单位,则z 的实部为_______. 3.某校100名学生参加知识竞赛的成绩均在[50,100]内,将学生成绩分成[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]五组,得到如图所示的频率分布直方图,则成绩在[80,90)内的学生人数是_______.4.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的y 的值为_______.5.某班推选一名学生管理班级防疫用品,已知每个学生当选是等可能的,若“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的12,则这个班级的男生人数与女生人数的比值为_______.6.函数ln y x =的定义域为_______.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=4x 的焦点是双曲线22214x y a a-=的顶点,则a =______.8.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,425S S =,22a =,则4a =_______. 9.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为6,点M 是对角线A 1C 上靠近点A 1的三等分点,则三棱锥C —MBD 的体积为_______.10.已知定义在R 上的奇函数()f x 的周期为2,且x ∈[0,1]时,12,?02()11,?112x a x f x bx x x ⎧+≤≤⎪⎪=⎨-⎪<≤⎪+⎩,则a +b =_______.11.已知锐角α满足sin 22cos21αα-=-,则tan()4πα+=_______. 12.如图,在△ABC 中,∠ABC =2π,AB =1,BC =3,以AC 为一边在△ABC 的另一侧作正三角形ACD ,则BD AC ⋅u u u r u u u r=_______.13.在平面直角坐标系xOy 中,AB 是圆O :x 2+y 2=1的直径,且点A 在第一象限;圆O 1:(x ﹣a )2+y 2=r 2(a >0)与圆O 外离,线段AO 1与圆O 1交于点M ,线段BM 与圆O 交于点N ,且10OM O N +=u u u u r u u u u r r ,则a 的取值范围为_______.14.已知a ,b ∈R ,a +b =t (t 为常数),且直线y =ax +b 与曲线e x y x =(e 是自然对数的底数,e ≈2.71828…)相切.若满足条件的有序实数对(a ,b )唯一存在,则实数t 的取值范围为_______.15.已知△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且bsin 2A =asinB .(1)求A ;(2)求cos (B +6π)+sin (C +3π)的最大值. 16.已知在四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是菱形,且平面A 1ADD 1⊥平面ABCD,DA 1=DD 1,点E ,F 分别为线段A 1D 1,BC 的中点.(1)求证:EF ∥平面CC 1D 1D ;(2)求证:AC ⊥平面EBD .17.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,右焦点到右准线的距离为3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点P (0,1)的直线l 与椭圆C 交于两点A ,B .己知在椭圆C 上存在点Q ,使得四边形OAQB 是平行四边形,求Q 的坐标.18.某地开发一片荒地,如图,荒地的边界是以C 为圆心,半径为1千米的圆周.已有两条互相垂直的道路OE ,OF ,分别与荒地的边界有且仅有一个接触点A ,B .现规划修建一条新路(由线段MP ,»PQ ,线段QN 三段组成),其中点M ,N 分别在OE ,OF 上,且使得MP ,QN 所在直线分别与荒地的边界有且仅有一个接触点P ,Q ,»PQ所对的圆心角为6π.记∠PCA =2θ(道路宽度均忽略不计).(1)若512πθ=,求QN 的长度; (2)求新路总长度的最小值.19.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,且对任意n N *∈,11122n n n n n n a S a S a a +++-=-恒成立.(1)求证:数列2n n S a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)设43n n b a n =+-,已知2b ,i b ,j b (2<i <j )成等差数列,求正整数i ,j . 20.已知函数()(1)ln f x m x x =-+,2()(2)(3)2g x m x n x =-++-,m ,n ∈R . (1)当m =0时,求函数()f x 的极值;(2)当n =0时,函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上为单调函数,求m 的取值范围;(3)当n >0时,判断是否存在正数m ,使得函数()f x 与()g x 有相同的零点,并说明理由.21.已知点M (2,1)在矩阵A =1 2a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到点N (5,6),求矩阵A 的特征值.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数).以原点O为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin()4πρθ+=(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)点P 是曲线C 上的动点,求P 到直线l 的距离的最小值.23.已知a ,b ,c 是正数,求证:对任意x ∈R ,不等式21b c a x x a b c--+≤++恒成立. 24.如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是矩形,P A ⊥平面ABCD ,AB =2,AD =AP =3,点M 是棱PD 的中点.(1)求二面角M —AC —D 的余弦值;(2)点N 是棱PC 上的点,已知直线MN 与平面ABCD所成角的正弦值为22,求PN PC 的值.25.已知数列{}n a 中,16a =,21133n n n a a a +=-+(n N *∈). (1)分别比较下列每组中两数的大小:①2a 和362⨯;②3a 和336()2⨯; (2)当n ≥3时,证明:223()2()362ni n i i a =>-∑.参考答案1.1【解析】【分析】根据集合A B U 中的元素,判断出a 的值.【详解】∵集合A ={1,2},B ={﹣1,a },且A U B ={﹣1,a ,2},∴a =1.故答案为:1【点睛】本小题主要考查根据并集的结果求参数,属于基础题.2.0【解析】【分析】利用复数的除法运算求得z ,由此求得z 的实部.【详解】2221(1)121(1)(1)1i i i i z i i i i i ++++====--+-,∴z 的实部为0. 故答案为:0【点睛】本小题主要考查复数的除法运算,考查复数实部的概念,属于基础题.3.30【解析】【分析】用1减去成绩在[)80,90以外的学生的频率,将所得结果乘以100,求得成绩在[)80,90以内的学生人数.【详解】[1(0.0050.0220.025)10]10030-+⨯+⨯⨯=.故答案为:30【点睛】本小题主要考查根据频率分布直方图进行计算,属于基础题.4.﹣1【解析】【分析】运行循环结构代码,由此计算出输出的y的值.【详解】运行程序,第一步:y=2,x=2;第二步:y=﹣1,x=﹣1;退出循环,输出的y的值为﹣1.故答案为:1-【点睛】本小题主要考查根据循环结构程序代码计算输出结果,属于基础题. 5.2【解析】【分析】根据“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的12,求得男生和女生人数的比值.【详解】∵“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的12,∴男生人数与女生人数的比值为2.故答案为:2【点睛】本小题主要考查概率的概念,属于基础题. 6.(]0,2【解析】【分析】由函数ln y x =+有意义,得到200x x -≥⎧⎨>⎩,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,函数ln y x =有意义,则满足200x x -≥⎧⎨>⎩,解得02x <≤,所以函数ln y x =的定义域为(]0,2.故答案为:(]0,2.【点睛】本题主要考查了函数的定义域的求解,其中解答中根据函数的解析式,得出函数解析式有意义的不等式组是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.7.1【解析】【分析】先求得抛物线24y x =的焦点坐标,根据抛物线的焦点是双曲线的顶点,求得a 的值. 【详解】∵抛物线y 2=4x 的焦点是(1,0), ∴双曲线22214x y a a-=的顶点为(1,0),故a =1. 故答案为:1【点睛】本小题主要考查抛物线的焦点、双曲线的顶点,属于基础题.8.2或8【解析】【分析】根据已知条件进行化简,对12a a +是否为零分成两种情况进行分类讨论,由此求得4a 的值.【详解】∵{}n a 为等比数列,425S S =,∴1234125()a a a a a a +++=+,∴34124()a a a a +=+,当120a a +=时,1q =-,此时2422a a q ==;当120a a +≠时,24q =,此时242248a a q ==⨯=,综上所述,4a =2或8.故答案为:2或8【点睛】本小题主要考查等比数列通项公式和前n 项和公式的基本量计算,属于基础题.9.24【解析】【分析】利用顶点转化的方法,由=C MBD M BCD V V -—计算出几何体的体积.【详解】2311121=6243239C MBD M BCD V V BC AA -=⨯⨯=⨯=—. 故答案为:24【点睛】本小题主要考查三棱锥体积的求法,属于基础题.10.0【解析】【分析】根据函数()f x 的奇偶性、周期性求得()()1,0f f 的值,由此列方程,解方程求得,a b 的值,进而求得+a b 的值.【详解】∵()f x 为定义在R 上的奇函数,∴(1)(1)f f -=-①,(0)0f =,∵函数()f x 的周期为2,∴(1)(1)f f -=②,由①,②得(1)(1)0f f -== ∴0(0)201011(1)02f a a a b b b f ⎧=+==-⎧⎪⇒⇒+=⎨⎨-===⎩⎪⎩. 故答案为:0【点睛】本小题主要考查函数的奇偶性和周期性,属于基础题.11.2【解析】【分析】利用二倍角公式化简已知条件,并转化为只含tan α的表达式,由此求得tan α的值,进而求得tan 4πα⎛⎫+⎪⎝⎭的值. 【详解】∵sin 22cos21αα-=-,∴22222sin cos 2(cos sin )sin cos 0αααααα--++=,化简得223sin 2sin cos cos 0αααα+-=,两边同时除以2cos α得, 23tan 2tan 10αα+-=,∵α为锐角,∴tan α>0 解得1tan 3α=, ∴11tan tan34tan()2141tan tan 1143παπαπα+++===--⨯. 故答案为:2【点睛】本小题主要考查二倍角公式、同角三角函数的基本关系式,两角和的正切公式,属于基础题. 12.4【解析】【分析】取AC 的中点E ,连接,ED BE ,则ED AC ⊥.根据平面向量的线性运算以及数量积运算,将BD AC ⋅u u u r u u u r 转化为221()2BC BA -u u u r u u u r ,由此求得BD AC ⋅u u u r u u u r 的值. 【详解】取AC 中点E ,连接,ED BE ,则ED AC ⊥,则1()()()2BD AC BE ED AC BE AC BA BC BC BA ⋅=+⋅=⋅=+⋅-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 222211()(31)422BC BA =-=⨯-=u u u r u u u r . 故答案为:4【点睛】本小题主要考查平面向量的线性运算、数量积运算,考查了化归与转化的数学思想方法,属于基础题.13.()4【解析】【分析】 根据10OM O N +=u u u u r u u u u r r 判断出四边形1ONO M 为平行四边形,由此求得圆1O 的方程以及1AO 的长,进而判断出A 点在圆22()9x a y -+=上,根据圆22()9x a y -+=与圆221x y +=的位置关系,求得a 的取值范围.【详解】10OM O N +=⇒u u u u r u u u u r r 四边形ONO 1M 为平行四边形,即ON =MO 1=r =1,所以圆1O 的方程为()221x a y -+=,且ON 为△ABM 的中位线⇒AM =2ON =2⇒AO 1=3,故点A 在以O 1为圆心,3为半径的圆上,该圆的方程为:22()9x a y -+=,故22()9x a y -+=与x 2+y 2=1在第一象限有交点,即2<a <4,由()222291x a y x y ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩,解得2802A a x a a -=>⇒> 故a 的取值范围为(4).故答案为:()4【点睛】本小题主要考查圆与圆的位置关系,考查化归与转化的数学思想方法,考查数形结合的数学思想方法,属于难题.14.{}25,e e ⎛⎫-∞-⋃ ⎪⎝⎭ 【解析】【分析】设出切点坐标()000,e x x x ,根据切点在切线和曲线上,以及导数与切线的斜率的关系列方程组,由此求得+a b 关于0x 的表达式,构造函数()f x ,利用()'fx 研究()f x 的单调性,由此求得t 的取值范围.【详解】设切点为(0x ,00x x e)(1)e x y x '=+,∴00020000(1)e e e x x x a x b x x ax b⎧=+⎪⇒=-⎨=+⎪⎩, 0200e (1)x a b x x t +=-++=有唯一解,构造函数()2()1x f x e x x =-++()e (2)(1)x f x x x '=-+-,注意到2x <-时()0f x <,故()f x t =有唯一解时t 的取值范围为(-∞,25e-)U {e }. 故答案为:{}25,e e ⎛⎫-∞-⋃ ⎪⎝⎭ 【点睛】本小题主要考查导数与切线问题,考查利用导数研究函数的单调性、极值,考查化归与转化的数学思想方法,属于难题.15.(1)3π(2)1 【解析】【分析】(1)利用正弦定理和二倍角公式化简已知条件,由此求得cos A ,进而求得A 的大小. (2)用B 表示出C ,将所求表达式化为sin()3B π+,结合三角函数最值的求法,求得所求最大值.【详解】(1)∵bsin 2A =asinB ,∴2bsinAcosA =asinB , ∴由正弦定理sin sin a b A B=,得2cos ba A ab =, ∵0ab ≠,∴1cos 2A =, 又∵三角形内角A (0)π∈,,∴A =3π; (2)由(1)A =3π,又A +B +C =π,得C =23A B B ππ--=-,B 2(0)3π∈,, cos (B +6π)+sin (C +3π)cos cos sin sin sin()66B B B πππ=-+-1sin sin()223B B B π+=+ ∵B 2(0)3π∈,,∴()33B πππ+∈,,∴当=32B ππ+, 即6B π=时,sin()3B π+取最大值1, ∴cos (B +6π)+sin (C +3π)的最大值为1. 【点睛】 本小题主要考查正弦定理解三角形,考查三角形内角和定理,考查三角函数最值的求法,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.16.(1)证明见解析;(2)证明见解析;【解析】【分析】(1)连接1CD ,通过证明四边形1ED CF 是平行四边形,证得1//EF CD ,由此证得//EF 平面11CC D D .(2)通过证明DE AD ⊥,结合面面垂直的性质定理证得DE ⊥平面ABCD ,由此证得DE AC ⊥,由菱形的性质得到BD AC ⊥,从而证得AC ⊥平面EBD .【详解】(1)连结CD 1,四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,A 1B 1C 1D 1,BB 1C 1C 是平行四边形, ∴A 1D 1//B 1C 1,BC //B 1C 1,且A 1D 1=B 1C 1,BC =B 1C 1,又∵点E ,F 分别为线段AD ,BC 的中点,∴ED 1//FC ,ED 1=FC ,所以四边形ED 1CF 是平行四边形,∴EF //CD 1,又∵EF ⊄平面CC 1D 1D ,CD ⊂平面CC 1D 1D ,∴EF //平面CC 1D 1D.(2)四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,四边形AA 1D 1D 是平行四边形,∴AD //A 1D 1,在△DA 1D 1中,DA 1=DD 1,点E 为线段A 1D 1的中点,∴DE ⊥A 1D 1,又∵AD //A 1D 1,∴DE ⊥AD ,又∵平面A 1ADD 1⊥平面ABCD ,平面A 1ADD 1I 平面ABCD =AD ,DE ⊂平面A 1ADD 1, ∴DE ⊥平面ABCD ,又AC ⊂平面ABCD ,∴DE ⊥AC ,∵底面ABCD 是菱形,∴BD ⊥AC ,又∵BD I DE =D ,BD ,DE ⊂平面EBD ,∴AC ⊥平面EBD .【点睛】本小题主要考查线面平行的证明,考查线面垂直的证明,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.17.(1)22143x y +=(2)Q (1,32)或(﹣1,32) 【解析】【分析】(1)结合椭圆离心率以及右焦点到右准线的距离,以及222b a c =-,求得22,,a b c ,进而求得椭圆C 的标准方程.(2)首先判断直线l 斜率不存在时,四边形OAQB 不可能是平行四边形,不符合题意.然后设出直线l 的方程1y kx =+,联立直线l 的方程和椭圆方程,写出根与系数关系,求得Q 点坐标并代入椭圆方程,由此求得k 的值,进而求得Q 点坐标.【详解】(1)设焦距为2c ,∵椭圆C 的离心率为12,∴12c a =①, ∵右焦点到右准线的距离为3,∴23a c c-=②, 由①,②解得a =2,c =1,故b 2=a 2﹣c 2=3,∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=, (2)当直线l 斜率不存在时,四边形OAQB 不可能平行四边形,故直线l 斜率存在 ∵直线l 过点P (0,1),设直线l 为:1y kx =+,设A (1x ,11kx +),B (2x ,21kx +),由四边形OAQB 是平行四边形,得Q (12x x +,12()2k x x ++)22134120y kx x y =+⎧⎨+-=⎩,化简得:22(34)880k x kx ++-=,1222122883482(34)34k x x k k x k x x k ⎧+=-⎪-±⎪+=⇒⎨+⎪=-⎪+⎩, 122286()2()23434k k x x k k k ++=⋅-+=++, ∴Q (2834k k -+,2634k+),∵点Q 在椭圆C 上, ∴2222863()4()123434k k k -+=++,解得12k =±,代入Q 的坐标,得 Q (1,32)或(﹣1,32). 【点睛】本小题主要考查椭圆标准方程的求法,考查直线和椭圆的位置关系,考查运算求解能力,属于中档题.18.(1)QN 的长度为1千米(2)6π【解析】【分析】(1)连接,,CB CN CM ,通过切线的几何性质,证得四边形BCQN 是正方形,由此求得QN 的长度. (2)用θ表示出线段MP ,»PQ,线段QN 的长,由此求得新路总长度的表达式,利用基本不等式求得新路总长度的最小值.【详解】(1)连接CB ,CN ,CM ,OM ⊥ON ,OM ,ON ,PM ,QN 均与圆C 相切∴CB ⊥ON ,CA ⊥OM ,CP ⊥MP ,CQ ⊥NQ ,∴CB ⊥CA∵∠PCA =2θ56π=,∠PCQ =6π,∴∠QCB =526622πππππ---=, 此时四边形BCQN 是正方形,∴QN =CQ =1,答:QN 的长度为1千米;(2)∵∠PCA =2θ,可得∠MCP =θ,∠NCQ =23πθ-, 则MP =tan θ,»PQ 6π=,NQ=2tantan 23tan()231tan tan 3πθπθπθ--==+设新路长为()f θ,其中θ∈(6π,2π),即tan θ≥∴()tan tan 6336f ππθθθ=++=-++,366ππ≥+=,当tan θ=答:新路总长度的最小值为6π.【点睛】本小题主要考查直线和圆的位置关系,考查三角函数在实际生活中的应用,考查基本不等式求最值,考查化归与转化的数学思想方法,属于难题.19.(1)证明见解析;2n n a =(2)i =4,j =5 【解析】【分析】(1)根据题目所给递推关系式证得数列2n n S a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等差数列,由此得到22n n S a +=.利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求得数列{}n a 的通项公式. (2)由(1)求得n b 的表达式,由2,,i j b b b 成等差数列列方程,分成2j i ≥+和1j i =+两种情况进行分类讨论,由此求得整数,i j .【详解】(1)∵11122n n n n n n a S a S a a +++-=-,∴11(2)(2)n n n n a S a S +++=+,∵数列{}n a 各项均为正数,∴10n n a a +>,等式两边同时除以1n n a a +, 得11220n n n n S S a a ++++-=,故数列2n n S a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等差数列,首项为2,公差为0, ∴22n nS a +=,即22n n S a +=①,2222S a +=,求得24a =,∴1122n n S a --+=(n ≥2)②,①﹣②得122n n n a a a -=-,即12n n a a -=,又2142a a ==,∴对任意n N *∈,数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列故数列{}n a 的通项公式为2n n a =;(2)43243nn n b a n n =+-=+-,∴29b =,243i i b i =+-,243j j b j =+-, ∵2b ,i b ,j b (2<i <j )成等差数列,∴2(243)9243i ji j +-=++-, 变形得111232122j i i i i j -----=+-(*), ①当2j i ≥+时,112112j i i j---+->, 令1232i i i c --=(i ≥3),则112123520222i i i i i i i i c c +-----=-=<(i ≥3), ∴数列{}i c 单调递减,故(max)3314i c c ==<, ∴12312i i --<,112112j i i j ---+->,故2j i ≥+时*式不成立, ②当1j i =+时,*式转化为0112312122i i i i ---+=+-,解得i =4,故j =5. 【点睛】本小题主要考查根据递推关系式求数列的通项公式,考查等差中项的性质,考查数列的单调性,考查化归与转化的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题. 20.(1)函数()f x 有极大值﹣1,无极小值;(2)m 的取值范围为{0};(3)存在正数m ,使得函数()f x 与()g x 有相同的零点,详见解析.【解析】【分析】(1)当0m =时,利用()'f x 研究函数()f x 的单调性,由此求得函数()f x 的极值.(2)当0n =时,由()'0F x ≥或()'0Fx ≤恒成立,将m 分成02m <<,0m <,2m ≥和0m =四种情况进行分类讨论,由此求得m 的取值范围.(3)设0x 为相同的零点,由此得到00200(1)ln 0(2)(3)20m x x m x n x -+=⎧⎨-++-=⎩,进而得到000ln x x m x -=①,20000ln (3)20x x x n x --++-=②.通过构造函数法,结合零点存在性定理,证得①②能同时成立,由此证得存在符合题意的正数m . 【详解】(1)当m =0时,()ln f x x x =-+, ∴1()1f x x'=-+,令()0f x '=,解得x =1,列表如下:∴当x =1时,函数()f x 有极大值﹣1,无极小值;(2)当n =0时,函数2()()()(2)(4)ln 2F x g x f x m x m x x =-=-----∴22(2)(4)1(21)[(2)1]()m x m x x m x F x x x------+'==, 要使函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上为单调函数, 则对x ∀∈(0,+∞),()0F x '≥或()0F x '≤恒成立, 令()(21)[(2)1]g x x m x =--+,()0g x ≥或()0g x ≤恒成立①当0<m <2时,x ∈(0,12)U (12m-,+∞)时,()0<g x ,x ∈(12,12m -)时,()0>g x ,不符题意;②当m <0时,x ∈(0,12m -)U (12,+∞)时,()0<g x ,x ∈(12m -,12)时,()0>g x ,不符题意;③当m ≥2时,x ∈(0,12)时,()0<g x ,x ∈(12,+∞)时,()0>g x ,不符题意; ④当m =0时,2()(21)0g x x =--≤,此时()0F x '≤恒成立, 函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上单调递减,符合题意, 综上所述,m 的取值范围为{0};(3)∵函数()f x 与()g x 有相同的零点,不妨设0x 为相同的零点则00200(1)ln 0(2)(3)20m x x m x n x -+=⎧⎨-++-=⎩, 得00ln x x m x -=①,20000ln (3)20x x x n x --++-=②, 由(1)知()ln (1)10f x x x f =-+≤=-<,故00ln 0x x ->, ∴00ln 0x x m x -=>, 令200000()ln (3)2h x x x x n x =--++-,又(1)0h n =>,(+3)(3)ln(3)20h n n n =-++-<, 故当0x ∈(1,n +3)时,0()0h x =,②式有解,且能满足00ln 0x x m x -=>, ∴存在正数m ,使得函数()f x 与()g x 有相同的零点. 【点睛】本小题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值,考查函数零点问题的研究,考查分类讨论的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,属于难题. 21.矩阵A 的特征值为4或﹣1 【解析】 【分析】首先根据矩阵变换列方程组,解方程组求得,a b 的值,也即求得矩阵A ,然后根据特征值的求法,求得矩阵A 的特征值. 【详解】∵点M (2,1)在矩阵A =1 2a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到点N (5,6), ∴1 25 216a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,则25226a b +=⎧⎨+=⎩,解得32a b =⎧⎨=⎩,∴A =1 32 2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,1 3()(1)(2)62 2f E A λλλλλλ--=-==-----,令()0f λ=,得2340λλ--=,解得14λ=,21λ=-, ∴矩阵A 的特征值为4或﹣1. 【点睛】本小题主要考查矩阵特征值的求法,考查矩阵变换,属于基础题.22.(1)2214x y +=;0x y +-(2【解析】 【分析】(1)利用22sin cos 1αα+=求得曲线C 的普通方程,由直角坐标和极坐标转化公式,求得直线l 的直角坐标方程.(2)设出P 点的坐标,根据点到直线的距离公式,求得P 到直线l 的距离的表达式,根据三角函数最值的求法,求得P 到直线l 的距离的最小值. 【详解】(1)由题意,曲线C 的普通方程为2214x y +=,由sin()4πρθ+=sin cos 22ρθρθ+=化简得直线l 的普通方程为0x y +-=. (2)设P (2cos α,sin α),则P 到直线l 的距离d ===所以当sin()αθ+=1时,d min =2所以P 到直线l 的距离的最小值为2. 【点睛】本小题主要考查参数方程化为普通方程,考查极坐标方程转化为直角坐标方程,考查利用参数求最值,属于中档题. 23.证明见解析; 【解析】 【分析】先由基本不等式求得b c aa b c++的最小值,然后根据绝对值三角不等式证得不等式成立. 【详解】对于正数a ,b ,c ,由均值不等式得3b c a a b c ++≥=, 当且仅当a =b =c 时取“=”,任意x ∈R ,由绝对值不等式得2121(2)(1)3x x x x x x --+≤--+≤--+= 当且仅当x ≤﹣1时取“=”,∴对任意x ∈R ,都有不等式21b c ax x a b c--+≤++成立. 【点睛】本小题主要考查基本不等式和绝对值三角不等式,属于中档题.24.(1(2)14PN PC = 【解析】 【分析】(1)建立空间直角坐标系,根据平面ACD 和平面MAC 的法向量,计算出二面角M AC D --的余弦值.(2)设((0,1))PN PC λλ=∈u u u r u u u r ,由此求得MN u u u u r,根据直线MN 与平面ABCD 所成角的正弦值列方程,解方程求得λ的值,进而求得PNPC. 【详解】(1)以{AB u u u r ,AD u u u r ,AP u u u r}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A —xyz ,则各点的坐标为A (0,0,0),B (2,0,0),C (2,3,0),D (0,3,0),P (0,0,3),M (0,32,32), AP u u u r =(0,0,3),AC uuu r =(2,3,0),AM u u u u r =(0,32,32)因为P A ⊥平面ABCD ,所以平面ACD 的一个法向量为AP u u u r=(0,0,3),设平面MAC 的法向量为n r =(x ,y ,z ),所以00n AC n AM ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v v u u u u v v , 即23033022x y y z +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,取n r =(3,﹣2,2),∴cos <AP u u u r ,n r >=AP 17AP n n ⋅⋅u u u r r u u u r r ,∴二面角M —AC —D; (2)设((0,1))PN PC λλ=∈u u u r u u u r ,其中(2,3,3)PC =-u u u r,∴3333(0,,)(2,3,3)(2,3,3)2222MN MP PN λλλλλλ=+=-+-=--+u u u u r u u u r u u u r ,∵平面ABCD 的一个法向量为AP u u u r=(0,0,3),∴33(3)cos ,AP MNAP MN AP MNλ-+⋅<>==⋅u u u r u u u u ru u u r u u u u r u u ur u u u u r33λ-+=∵直线MN 与平面ABCD22,∴223(3)92=92222182λλλ-+-+, 化简得41λ=,即14λ=,∴14PN PC =. 【点睛】本小题主要考查面面角的求法,考查根据线面角求线段长度的比值,考查空间想象能力,考查运算求解,属于中档题. 25.(1)①2a =362⨯;②3a >336()2⨯(2)证明见解析; 【解析】 【分析】(1)根据递推关系式求得23,a a ,比较出①②中两数的大小关系.(2)首先利用数学归纳法证明当n ≥3时,(1)236()2n n n a ->⨯,然后利用放缩法,证得所要证明的不等式成立. 【详解】(1)①∵22166393a =⨯-+=,3692⨯=,∴2a =362⨯; ②∵231993213a =⨯-+=,33816()24⨯=,∴3a >336()2⨯; (2)先用数学归纳法证明:当n ≥3时,(1)236()2n n n a ->⨯,当n =3时,3a >336()2⨯;假设当n =k (k ≥3,k N *∈)时,结论成立,即(1)236()2k k k a ->⨯,当n =k +1时,(1)(1)2222111333(6())6()33322k k k k k k k a a a --+=-+>⨯-⨯+(1)(1)222133(6())6()322k k k k -->⨯-⨯ 其中(1)(1)222(3)12(1)(1)(1)222133(6())6()33222()123336()6()6()222k k k k k k k k k k k k k a ---++++⨯⨯>-=>⨯⨯⨯, ∴(1)2136()2k k k a ++>⨯,∴当n =k +1时,结论也成立,综上所得,当n ≥3时,(1)236()2n n n a ->⨯,从而,当n ≥3时,213()()62n n n a ->,则222312312223333333()()()()()()()()()662222222nin n i i a a --=>++++=++++∑L L ,131()3322()332212n n --=⨯=--,∴当n ≥3时,223()2()362nin i i a =>-∑. 【点睛】本小题主要考查根据递推关系式求数列的项,考查数学归纳法证明不等式,考查放缩法证明不等式,考查等比数列前n 项和,属于难题.。
江苏省苏锡常镇2020届高三数学二模试题

江苏省苏锡常镇 2020 届高三数学二模试题第 I 卷(必做题,共 160 分)、填空题(本大题共 14小题,每小题 5 分,共 70分,请将答案填写在答题卷相应的位置 上.)1.已知集合 A = x x 1 , B = x 0 x 3 ,则 A I B =.3 4i 2.已知复数 z ,其中 i 是虚数单位,则 z = . 5ix 22 3.已知双曲线 C 的方程为y 21,则其离心率为 .44.根据如图所示的伪代码,最后输出的 i 的值为 .5.某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为 4:4: 3,现按年级用分层抽样的方法抽取若千人,若抽取的高三年级的学生数为 15,则抽取的样本容量为.6.口装中有形状大小完全相同的四个球,球的编号分别为 1,2, 3,4.若从袋中随机抽取两个球,则取出的两个球的编号之积大于 6 的概率为 . S 7.已知等比数列 an 的前 n项和为 S n ,若 a 62a 2 ,则12= .n n 6 2S88.函数 f (x) cos( x )( 0) 的图像关于直线 x 对称,则 的最小值为 .2a 2 1 2b 249.已知正实数 a ,b 满足 a +b = 1,则 的最小值为 .ab10.已知偶函数 f (x)的定义域为 R ,且在[0 , )上为增函数,则不等式 f(3x) f(x 2 2) 的解集为 .11.过直线 l : y x 2上任意点 P 作圆 C : x 2 y 2 1的两条切线,切点分别为 A ,B ,当 切线最小时,△ PAB 的面积为 .1212.已知点 P 在曲线 C : y x 2上,曲线 C 在点 P 处的切线为 l ,过点 P 且与直线 l 垂直2的直线与曲线 C 的另一交点为 Q ,O 为坐标原点 ,若 OP ⊥OQ ,则点 P 的纵坐标为 .13.如图,在等腰直角三角形 ABC 中,∠ ABC =90°, AB =2,以 AB 为直径在△ ABC 外作半uuru uuru 8 uuur uuur圆 O ,P 为半圆弧 AB 上的动点,点 Q 在斜边 BC 上,若 AB AQ = ,则 AQ CP 的最3小值为 .314.已知 e 为自然对数的底数,函数 f (x ) e x ax 2的图像恒在直线 y ax 上方,则实 数 a 的取值范围为 .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.(本小题满分 14 分)如图,在三棱锥 P — ABC 中,过点 P 作 PD ⊥AB ,垂足为 D ,E ,F 分别是 PD ,PC 的中点,且平面 PAB ⊥平面 PCD .( 1)求证: EF ∥平面 PCD ; ( 2)求证: CE ⊥ AB .16.(本小题满分 14 分)1)求角 A 的大小;12)若 cos (B + ) = ,求 cosC 的值.64在△ ABC 中,角 A ,B ,C 的对边分别为 a ,b ,c ,且 3a c2 cos A sin C17.(本小题满分14 分)某工厂拟制造一个如图所示的容积为36π 立方米的有盖圆锥形容器.(1)若该容器的底面半径为 6 米,求该容器的表面积;(2)当容器的高为多少米时,制造该容器的侧面用料最省?18.(本小题满分16 分)22如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C : x2 y 2 1(a >b >0) 的左、右顶点分 a 2 b 2别为 A 1( ﹣ 2,0) ,A 2(2 ,0) ,右准线方程为 x =4.过点 A 1的直线交椭圆 C 于 x 轴上方的点 P ,交椭圆 C 的右准线于点 D .直线 A 2D 与椭圆 C 的另一交点为 G ,直线 OG 与直线 A 1D 交于点H .1)求椭圆 C 的标准方程;2)若 HG ⊥ A 1D ,试求直线 A 1D 的方程;uuuur uuuur3)如果 A 1H A 1P ,试求 的取值范围.19.(本小题满分 16 分)2x 2 (2 a)x a ln x ,其中 a R .1)如果曲线 y f (x )在 x = 1处的切线斜率为 1,求实数 a 的值; 2)若函数 f (x ) 的极小值不超过 a ,求实数 a 的最小值;23)对任意 x 1 [1 ,2] ,总存在 x 2 [4 ,8] ,使得 f (x 1)= f ( x 2 )成立,求实数 a 的已知函数 f ( x )取值范围.第 II 卷(附加题,共 40 分)20.(本小题满分 16 分)已 知 数 列 a n 是 各 项 都 不 为 0 的 无 穷 数 列 , 对任 意 的 n ≥ 3, n Na 1a 2 a 2 a 3 L a n 1a n(n 1)a 1a n 恒成立.1111)如果 1 , 1 , 1 成等差数列,求实数 的值; a 1 a 2 a 3 a n21.【选做题】本题包括 A , B ,C 三小题,请选定其中两题作答,每小题 解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.A .选修 4— 2:矩阵与变换2)已知 =1.①求证:数列11 是等差数列;②已知数列a na n中, a 1 a 2 .数列 b n 是公比为 q 的等比数列,满足11b 1 1, b 2 1, b 3a 1a 21(ia i) .求证:q 是整 数,且数列 b n 中的任意一项都是数列1中的项.10 分共计 20 分,已知矩阵A= 2 1,其逆矩阵A1= b c,求A2.0 a 0 1B.选修4—4:坐标系与参数方程x 2 2cos 在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为y 3 2sin标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 上两点M,(2,0),(2 3 ,),求直线l 被曲线C截得的弦长.6C.选修4—5:不等式选讲已知正数a,b,c 满足a+b+c=2,求证:(为参数).以坐N的极坐标分別为b21.必做题】第22 题、第23 题,每题10 分,共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10 分)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线C:y2 4x的焦点为F,过 F 的直线l 交抛物线C于A,B 两点.1)求线段AF 的中点M的轨迹方程;2)已知△ AOB的面积是△ BOF面积的 3 倍,求直线l 的方程.23.(本小题满分10 分)已知数列a n,a1 2 ,且a n 1 a n2a n 1对任意n N 恒成立.1)求证:a n 1 a n a n 1a n 2L a2a1 1(n N ) ;2)求证:a n 1 n n1( n N ) .15.证明:住三棱^P^ ABC 中:(1)因为厶F 分别是PD, PG 的中点,所UEF 为XCD 的中位线,••••••2分则有EF 〃 CD •••••••3分乂 EFU 面 XBC , CDU 面 ABC .则有ZT 〃平面ABC.……7分(2) N 为平面丄平面PCD∙平面PABΓ∖平面PCD 二PD •ABI. PD ∙ MU 平面 PAR ,所VIAB 丄平面PCD 9...... I l 分 又CEU 平面PCD .则•仏丄CE\...... 14分∣6.解:(1)由正弦定理F=一τ=r ,且血=土沁 Sln Λ SInZJ SInC C SinCZ fcl V?sin A 2 - COS J倚—=一 •R 1JW√3sinJ = 2-cosJ,即V3sin J + COS A = 2. 2sin(J + -) = 2 tO则 Sin(J+ ^)=1 ,6Iπ π 7ππ πJr因为 HG (0’ π)f JIjJ + — ∈ •▼ !4l J ÷ ~ = T T 即丿=〒•66 66 2 3 (2)在厶 ABC I 1 ,因为 — f 1Ψ1 Bw ((),〒•).∈(—▼[)■则sin(3+ ;) >0 .3366 6□乂因为 CoS(B + 三)一丄,则 sin(5÷-) ≡Jl -cos 2 (^÷H= " ‘ •646 X64・・・・・・«分又 tt ∆ ABC 中,J + Z∕ + C -π •……9分 所以COSC 二 cos(π-J-^)= -CoS(J 十〃)二一COS(3十彳)••・••・10分--cos[(f? + -) + —]-- cos(tf+ —)cos- +sin(Z? +—)sin-6 6 6 6 6 6√3 I I √15 √Γ5-√3 二 --- X — —× ------- = ------------- • ••••••14 分2 4 2 4 817•解:设圆锥形容器的底面半径为厂米.高为〃米.母线为/米.例面枳为5平方米,SinC SinC•…4分• ••••• 6容积为7立方米,则Γ = 36π・< 1)由 r = 6 ,= ^nr I h = 36π ,得Λ = 3,....... 1 分所以 S = JW√ = Itrylr Z+ A 2 = 6崗6: 4 3: = 18V?Jt , ... 2 分 /底而积为πr 2 - 36z (平方米)>... 3分 故该容器的表面积为(18√5π + 36π)= 18(2+√5)π (平方米)• ... 4分该容器的表面枳为1&2*√5)7t 半方米•(2)因为r = fπ∕⅞=36x∙得r 2 = 3><36π =Jo8 其中巾〉°3 Xh h当必(Q6)时,∕,(λ)<O, f(h)在(0,6)上单调通减; 当必(6,4OO )时,f(h) > 0 , f(h)在(6.+∞)上单调递增. •••••• 12 分数学答窠弟2页(共8页)所以,当” 时,/(〃)最小•此时S 最小. 13分 答:半容器的岛为6米时•制造容器的侧面用料最省.14分所以 S = Tvi = IU∙ J f +/F = π∖Jιμ + t∙3h' = π^~yτ^+~y^^ =7i^^γτ-+108Λ记/(〃) =罟+ 力,令 ∕*( A) =÷ 1 = = O ,得〃 =6. ...... 10 分数学答案第3页(共8页)18•解:(1)由椭圆C 的左、右顶点分別为J 1(-2,0).J 2(IO)f 右准线方程为x∙4得:« =2. — = 4 ,故c = h b =a 1-c ? = 3 ・....... 2 分C所以椭圆C '的方程为v÷4 = 1①.••••••3分43(2)设直线A i D Z y = ^(x+2) (Λ>0)②•则与右准线Λ = 4的空点D (4∙从).乂 J 2(2.0).所以i 殳直线 AJ) : V = 3A(Λ-2)t K⅛L(1)得:因为丽=JI 丽.所以(・T 〃 + 2∙ V zZ ) = ∕i(J z > + 2, y r ).则 y u = λy r .YlkA = 2k = ^) = I⅛5 =I±4^=_^!_=_1 y p∖2k12十+5 12^+9-4 , 4 3+4P3+4“3+4”因为/(灯在(0,+◎为减函数, 所以λ∈Λ∣).餡得略F∙為,则直线OG 的斜率为③,IZn — 1因为OG 丄J I Z),故-≡≠- A =-L 又M>0,解得“空, ∖2κ — 1 6则直线*∖D 的方程为y =^(X 十2).(3)由⑵中③知,设直⅛ OG : J=#2]X,联立②得:解得"(-24P + 2∖2k)6-加 12£ 3 + 4A∙2e 3÷4A 2・7分•8分10分14分•15分16分联立(1X2•y = g + 2),解得H数学答案第4页(共8页,19•解:因为 f(χ} = χ2 + (2 - a)x-a In X » 所以厂(X) =(!)因曲线v = ∕(v)在Xi 处的切线斜率为l∙所以/'(122(27) = 1,得«=|. ・・・・・•2分(2)①当αWO 时,八x)>O 在(O,-W C xg 成立,即/⑴ 在(0,+8)单调暹增,故函数/(口不存在极值. ・•・・・•3分②当 Λ > O IM ,令 f(Λ) = O .得 Λ=∙^.X(();)a 2 (p+∞) rω —O+ ∕ω、极小值Z则/⑴“二/白二—牛"In 駅 •冈为“>0•则〉斗-In 耳€0.2 42 22 42令^^)=T-T-In T = T + ,n2,则g (σ) = ~7-丄 Vo ,2 42 244 a则g(α)在(θ∙+∞)单调递减, .... 7分Z^<2) = O .所以X ⑷«(2) = 0.则心2・则实数α的诫小伯为2.・・・•・•8分(3) 记/(x)在⑴2]上的值域/-J A .住[4周上的值域为〃・“任^x ∣e[l∙2]•总存⅛r 2e[4∙8]∙使得/(打)=/(勺)成立-等价于aAQB 99.① 当 Yl 或彳$8.即広2或心16时.IlJ (2) ∕ω∕E[L8]±为单调函数,不合题意:••••••9分®当lv^≤2, EP2<α≤4时,由(2)知:/(x)在(0,彳)上单调递减,(分R)上单调遥增,故∕⅛e A , {U ∕(⅛e5.不合题意:・・••・・10分 厶 厶 厶(v÷l∏2r -Λ)③当2<尹4,HIuVk 时.才二M(2)>∕(1)]∙ β=[∕(4h /⑻]■由 ACB/(2QC4b /(0≤f(8h18 — 2α - α In 2324 - 4α — 2α In 2∙ 则[3-(∕≤80-8α-3uln2.解得丿162⅛ln2 77 11分7 + 31n2”2数学答家第5页(共R 页)因为OVln2vl,则2<2 + ln2<3,即 4< —<—^―<8.32+ln2• 7又與为c>2∙7∙汁ii{,Je 3>24∙则J,2∙ UlJ -> ln21 =41n2 t Il ∣)7>81n2∙所以此时:島g④为4v^<rR∙即8vα<16时.I h AcR 9彻/(D 岑⑴得“叫斗kJlC6,则8<α≤-⅛-・7+ 3 In 277*31n2S∣6 一 77综 丄:S—rτ Z 一∑τ^r ・2+ In 27÷3ln220•解2 (I)因为"23且刃wN°时• 4角+ $殆+…十恒成立•则” =3时,叽+吆产2曲,因为数列S 爲各项都不为0.同除叱5得:2Λ I 1—=—+—・..... 1 分乂因为丄•丄•丄成等至数列■则二=丄+丄>... 2分o ∣ ∏2 Cj∏2 引 Oy比较得:—β"~ >所以Λ= L...... 3分⅛ ⅛1 I2 (2 )①当 - 1 . /1-3 时∙ n i a 2 ÷ QE = 2a l ∏.①'整理得一+ —=— a∖ IIlI 则 ----- = ------ ②•a 2 a l a i a 2当” =4时.a χa 2 + a 2a 5 +竹①=3°冋③.③-①得:αg = 3αq -2α/, B*——, X2H ,Ml ll∖U∖ UX u>~ IllIC所以 ----- = ------ ④•α4 ai Q 、 a I当刃 N3 时.ΛI <72+Λ2Λ3+∙∙∙ + 6F Λ.I ΛI =(n -1)Λ1ΛZI .o l a 2 ^a l a i +— + a t ^l a tl + a n a 9^ ≡ na l a^l 两式相减得:I n /I -1"M∙ι="5%ι∙("-l 八 因为〜工0,得:~ = ^"一— ..................... 6 分a∖ 4 a ħ-∖1 ∕ι+l n ~ • 〃'//+1 n也 H 卩 21 >24 In 2.贝IJ _27__S=21-241n27 + 31n2 7 + 31n2>0.即 77 7 + 3ln213分15分 •16分a ∖ a i a2进叽厂订订,所以厂…二”2数学答家第5页(共R页)② 设数列[丄!公差为 d,令c” =丄,C l = — = c(c≠0)»'∕l Jh =Cl=C , br -C- =c÷ J ,d -c 2-c l = b]_b\ =Cq-C ・当j = 2时,⅛ = c, = ⅛ »从而g = l, b 2=b i 得α1 = α2»与已知不符. .......... 10分⅛ / = 3 ⅛T 由bι = c v cq 2 =c + 2J = c+2c(^-1) •得g' = ] + 2(g_l).得q = l,与己知不符•当f = l 时,由δ3 = q , CqI= c ,得g'=l,则q = -l (上面已证q ≠∖)为整数•数列{»}为:c 、-C t c, ∙∙∙;数列{ς,}中,c ∣ = c , c 2=-c f 公差d = -2c. 数列{%}每一项都是{ςl }中的项(C = C jf -c = c 2) .... 12分当 ∕≥4 时,由 by = C (I Cq- =c÷(r — ∖)d = c + (Z- I)C(^-I),得g~ — (z — l)q + (j — 2)= O ,得q = ∖ (舍去),q = i-2( ∕≥4 )为正整数.・・・・・・14分因为 Cg = C + 〃,b i =q ■对任意的正整数斤刁4,欲证明®是数列{ς,}屮的项,只需: b k -Cq 1-C i +xd= b 3 + x(Cq-C) = CCJ 2+ X(Cq - C)有正整数解 X. 等价于:√-,=√2÷.V (<7-1),X=(I -~f-为正整数.因为T=C + d , ⅛ =C i f对任意的正整数AM4,欲证明力足数列{ςl }中的项,只需: ⅛ =Cq k 1=C J+ xd = b i + x(C(I-C) = C(I l ^X(Cef-C)有正整数解兀 等价于:严=孑十也_i ), *亡二£为正整数I 1 2 1 1整理得Γ+7^=7^>即匚 an 叫+2a^∖ 4Il 1 _ 一, 一 %----- T -= ---------- 77对任意的正整数力MI 恒成立•所以数列{丄}成等差数列.二不二石肓23)⑤, 由②©®得:・7分•8分11分q 一I22因此,仮}中的每 项都是数列匕}也即]中的项.16分:Jo IHi -]•21 A∙解:因为 ΛA'1=昇,则有S[: Io 肚;]•10分21B.解:由 X = PCoS(7. V = PSill^ ,得:Λf(2,0), N(3∙√J), 则直线/: y = √3(j -2),曲线U : (x-2)2 + (y+√3)2-4 ,圆心为(2,-√J),半径r = 2, 则圆心到直线/的距离为〃=∣2Ξ2^I =√Σ,2 2则直线/被曲线r 截得的戎浪为2厶厂庐二√B .10分21C∙解:因为α>0, b>0, c>0, α十b 十c_2,由柯西不等式得:[(&十I )十(C 十")十(“ + 〃)] +n+c c+a Λ÷D=[w"(g )pE )[(島卜磐/+h⅛1]≥ ∖∣b + c -^^ + >Jc+a 丁伫=++ b√6+c √C ÷Λ=(α +b 十 T ) =2?.则丄+£+丄A 、严3Λ + c c + α a (6十e )十(C 十") + (α ∙b ) 4所以-^- + ―4-—>1. b^c C^U U^b10分因为2亡¥ =纟"二表示首项为『,公比为q = i-2 (∕≥4 ). q-∖ q-ι共—3 (A )项的等比数列的相,所以X 为止整数.22.解:因为抛物线方程为y1 = 4r t所以F(LO). ••••••1分(1 >设W(x・刃・丿(心Jo)-因为"为线段"的中点,则X =凹亍=丿二¥,•・・・・•2分则r0=2τ-i. V O = 2J代入抛物找方程得,∕ = 2x-l,即点M的轨迹方稈为尸= 2x-1・・・・・・・4分(2)设J(Xy∣> B(xγ y2) r不妨设y↑ >0∣ y2 <0 ,i殳ZX""和∕∖BOF的而积分别为» 52.囚为AdOB的面积是ZJJO厂面积的3倍.即S l^= 35?,所以S1 =25,.因5, =^C?F-.i门,S∣j2∣ = -^F-y2.则.V I=-2>∙2Φ.・・・・・•6 分2=^OF∙UtAB: X = A+ 1 (40)②,与y2 =4x联立,消去X得:√-4iV-4 = 0,y l;=2/±2√∕y+l •片 + 必=缶③.J l>,2=-4®»....... 8分由①③④可得・代入②,得直线厶V=2√2(X-I): 同理当Jl <0» >2 >O时,得直线厶y= -2√2(r-b.综1.・宜线/的方稈为:J = ±2√2(T-1).10分23∙还明,(1)为"_1时.勺一α" -1)十1三3十严1成立•假设∕ι=A 时,结论成立,UPd A.1=U k U l 1 --U2CZ1 + 1.当/r =A 十1 时.a k :="“|(兔訂 _ 1)十I =IIM(UM J・••色a〕十I _1)十IMM"」• •仲I +1 •则当M = A, ÷ 1 时"命题成立.综上:fl ff-∣ = (I n a t_Id n_2∙∙∙a2a l + 1. 4分(2)要证$ a^l >ΛΛ +1,由(1) %∣ = Q工勺・2…勺。
2020届江苏省苏锡常镇四市高三第二次教学情况调研数学试题(解析版)

15.已知△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且bsin 2A=asinB .
(1)求A;
(2)求cos(B+)+sin (C+)的最大值.
63
【答案】(1) (2)1
3
【解析】(1)利用正弦定理和二倍角公式化简已知条件,由此求得cosA,进而求得A
的大小.
(2)用B表示出C,将所求表达式化为sin(B ),结合三角函数最值的求法,求得
化简得3sin2
2sin
cos
2cos
0,两边同时除以cos2得,
3tan2
2tan
1
0,∵
为锐角,∴
tan>0
解得tan
1
3
故答案为:2
点睛】 本小题主要考查二倍角公式、同角三角函数的基本关系式,两角和的正切公式,属于基 础题.
∠ABC= ,AB=1,BC=3,以AC为一边在△ABC的另
2
uuur uuur
【解析】取AC的中点E,连接ED,BE,则ED AC.根据平面向量的线性运算以
uuur uuur1uuur2uuur2uuur uuur
及数量积运算,将BD AC转化为(BC BA ),由此求得BD AC的值.
【详解】 取AC中点E,连接ED , BE,则ED AC,则
uuur uuuruuuruuur uuuruuur uuur1uuur uuur uuuruuur
2x
a,?0
1
x
2,则a+b=
bx
11
,?
x1
x
12
f (x)
答案】0
程求得a,b的值,进而求得a b的值.
详解】
故答案为:0
江苏省苏锡常镇四市2020届高三教学情况调研(二)数学试题含附加题

江苏省2019—2020学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学试题第I卷(必做题,共160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应的位置上.)1.已知集合A={1,2},B={﹣1,a},若A B={﹣1,a,2},则a=.2.若复数z满足(1﹣i)z=1+i,其中i是虚数单位,则z的实部为.3.某校100名学生参加知识竞赛的成绩均在[50,100]内,将学生成绩分成[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]五组,得到如图所示的频率分布直方图,则成绩在[80,90)内的学生人数是.4.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的y的值为.5.某班推选一名学生管理班级防疫用品,已知每个学生当选是等可能的,若“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的12,则这个班级的男生人数与女生人数的比值为.6.函数()2lnf x x x=-+的定义域为.7.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=4x的焦点是双曲线22214x ya a-=的顶点,则a=.8.已知等比数列{}n a的前n项和为n S,425S S=,22a=,则4a=.9.已知正方体ABCD—A1B1C1D1的棱长为6,点M是对角线A1C上靠近点A1的三等分点,则三棱锥C—MBD的体积为.10.已知定义在R上的奇函数()f x的周期为2,且x∈[0,1]时,12, 02()11,112x a xf xbxxx⎧+≤≤⎪⎪=⎨-⎪<≤⎪+⎩,则a+b=.11.已知锐角α满足sin 22cos21αα-=-,则tan()4πα+= .12.如图,在△ABC 中,∠ABC =2π,AB =1,BC =3,以AC 为一边在△ABC 的另一侧作正三角形ACD ,则BD AC ⋅= .13.在平面直角坐标系xOy 中,AB 是圆O :x 2+y 2=1的直径,且点A 在第一象限;圆O 1:(x ﹣a )2+y 2=r 2(a >0)与圆O 外离,线段AO 1与圆O 1交于点M ,线段BM 与圆O 交于点N ,且1OM O N 0+=,则a 的取值范围为 .14.已知a ,b ∈R ,a +b =t (t 为常数),且直线y =ax +b 与曲线e xy x =(e 是自然对数的底数,e ≈2.71828…)相切.若满足条件的有序实数对(a ,b )唯一存在,则实数t 的取值范围为 .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.(本小题满分14分)已知△ABC 中,a ,b ,c 分别为角 A ,B ,C 的对边,且b sin2A =a sinB . (1)求A ;(2)求cos(B +6π)+sin(C +3π)的最大值.16.(本小题满分14分)已知在四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是菱形,且平面A 1ADD 1⊥平面ABCD ,DA 1=DD 1,点E ,F 分别为线段A 1D 1,BC 的中点.(1)求证:EF ∥平面CC 1D 1D ; (2)求证:AC ⊥EBD .17.(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221x y a b +=(a >b >0)的离心率为12,右焦点到右准线的距离为3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点P(0,1)的直线l 与椭圆C 交于两点A ,B .己知在椭圆C 上存在点Q ,使得四边形OAQB 是平行四边形,求Q 的坐标. 18.(本小题满分16分)某地开发一片荒地,如图,荒地的边界是以C 为圆心,半径为1千米的圆周.已有两条互相垂直的道路OE ,OF ,分别与荒地的边界有且仅有一个接触点A ,B .现规划修建一条新路(由线段MP ,PQ ,线段QN 三段组成),其中点M ,N 分别在OE ,OF 上,且使得MP ,QN 所在直线分别与荒地的边界有且仅有一个接触点P ,Q ,PQ 所对的圆心角为6π.记∠PCA =2θ(道路宽度均忽略不计).(1)若512πθ=,求QN 的长度; (2)求新路总长度的最小值.19.(本小题满分16分)已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,且对任意n N *∈,11122n n n n n n a S a S a a +++-=-恒成立.(1)求证:数列2n n S a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设43n n b a n =+-,已知2b ,i b ,j b (2<i <j )成等差数列,求正整数i ,j . 20.(本小题满分16分)已知函数()(1)ln f x m x x =-+,2()(2)(3)2g x m x n x =-++-,m ,n ∈R . (1)当m =0时,求函数()f x 的极值;(2)当n =0时,函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上为单调函数,求m 的取值范围; (3)当n >0时,判断是否存在正数m ,使得函数()f x 与()g x 有相同的零点,并说明理由.第II 卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A ,B ,C 三小题,请选定其中两题作答,每小题10分共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤. A .选修4—2:矩阵与变换已知点M(2,1)在矩阵A =1 2a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到点N(5,6),求矩阵A 的特征值.B .选修4—4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数).以原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin()4πρθ+=(1)求曲线C 和直线l 的普通方程;(2)点P 是曲线C 上的动点,求P 到直线l 的距离的最小值.C .选修4—5:不等式选讲已知a ,b ,c 是正数,求证:对任意x ∈R ,不等式21b c ax x a b c--+≤++恒成立.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,AB =2,AD =AP =3,点M 是棱PD 的中点.(1)求二面角M —AC —D 的余弦值;(2)点N 是棱PC 上的点,已知直线MN 与平面ABCD 所成角的正弦值为22,求PNPC的值.23.(本小题满分10分)已知数列{}n a 中,16a =,21133n n n a a a +=-+( n N *∈).(1)分别比较下列每组中两数的大小:①2a 和362⨯;②3a 和336()2⨯; (2)当n ≥3时,证明:223()2()362nin i i a =>-∑.江苏省2019—2020学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学试题第I 卷(必做题,共160分)1.已知集合A ={1,2},B ={﹣1,a },若A B ={﹣1,a ,2},则a = .答案:1考点:集合并集运算解析:∵集合A ={1,2},B ={﹣1,a },且A B ={﹣1,a ,2}, ∴a =1.2.若复数z 满足(1﹣i)z =1+i ,其中i 是虚数单位,则z 的实部为 . 答案:0 考点:复数解析:2221(1)121(1)(1)1i i i i z i i i i i ++++====--+-,∴z 的实部为0. 3.某校100名学生参加知识竞赛的成绩均在[50,100]内,将学生成绩分成[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]五组,得到如图所示的频率分布直方图,则成绩在[80,90)内的学生人数是 .答案:30考点:频率分布直方图解析:[1(0.0050.0220.025)10]10030-+⨯+⨯⨯=.4.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的y 的值为 .答案:﹣1 考点:伪代码解析:第一步:y =2,x =2;第一步:y =﹣1,x =﹣1;故最后输出的y 的值为﹣1.5.某班推选一名学生管理班级防疫用品,已知每个学生当选是等可能的,若“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的12,则这个班级的男生人数与女生人数的比值为 . 答案:2考点:随机变量的概率解析:∵“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的12, ∴男生人数与女生人数的比值为2.6.函数()ln f x x =+的定义域为 .答案:(0,2]考点:函数的定义域解析:20020x x x -≥⎧⇒<≤⎨>⎩,故与函数的定义域为(0,2].7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=4x 的焦点是双曲线22214x y a a-=的顶点,则a = . 答案:1考点:抛物线与双曲线的简单性质解析:∵抛物线y 2=4x 的焦点是(1,0),∴双曲线22214x y a a-=的顶点为(1,0),故a =1. 8.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,425S S =,22a =,则4a = . 答案:2或8考点:等比数列的简单性质解析:∵{}n a 为等比数列,425S S =,∴1234125()a a a a a a +++=+,∴34124()a a a a +=+,当120a a +=时,1q =-,此时4a =2;当120a a +≠时,24q =,此时242248a a q ==⨯=,综上所述,4a =2或8.9.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为6,点M 是对角线A 1C 上靠近点A 1的三等分点,则三棱锥C —MBD 的体积为 .答案:24考点:棱锥的体积 解析:2311121=6243239C MBD V BC AA ⨯⨯=⨯=—.10.已知定义在R 上的奇函数()f x 的周期为2,且x ∈[0,1]时,12, 02()11, 112xa x f x bx x x ⎧+≤≤⎪⎪=⎨-⎪<≤⎪+⎩,则a +b = .答案:0考点:函数的奇偶性与周期性解析:∵()f x 为定义在R 上的奇函数,∴(1)(1)f f -=-①,(0)0f =, ∵函数()f x 的周期为2,∴(1)(1)f f -=②,由①,②得(1)(1)0f f -==∴0(0)201011(1)02f a a a b b b f ⎧=+==-⎧⎪⇒⇒+=⎨⎨-===⎩⎪⎩. 11.已知锐角α满足sin 22cos21αα-=-,则tan()4πα+= .答案:2考点:三角恒等变换解析:∵sin 22cos21αα-=-,∴22222sin cos 2(cos sin )sin cos 0αααααα--++=, 化简得223sin 2sin cos cos 0αααα+-=,两边同时除以2cos α得,23tan2tan 10αα+-=,∵α为锐角,∴tan α>0解得1tan 3α=, ∴11tan tan34tan()2141tan tan 1143παπαπα+++===--⨯. 12.如图,在△ABC 中,∠ABC =2π,AB =1,BC =3,以AC 为一边在△ABC 的另一侧作正三角形ACD ,则BD AC ⋅= .答案:4考点:平面向量的数量积 解析:取AC 中点E ,则1BD AC (BE ED)AC BE AC (BA BC)(BC BA)2⋅=+⋅=⋅=+⋅- 222211(BC BA )(31)422=-=⨯-=.13.在平面直角坐标系xOy 中,AB 是圆O :x 2+y 2=1的直径,且点A 在第一象限;圆O 1:(x ﹣a )2+y 2=r 2(a >0)与圆O 外离,线段AO 1与圆O 1交于点M ,线段BM 与圆O 交于点N ,且1OM O N 0+=,则a 的取值范围为 .答案:(4) 考点:圆与圆的位置关系解析:1OM O N 0+=⇒四边形ONO 1M 为平行四边形,即ON =MO 1=r =1, 且ON 为△ABM 的中位线⇒AM =2ON =2⇒AO 1=3,故点A 在以O 1为圆心,3为半径的圆上,该圆的方程为:22()9x a y -+=, 故22()9x a y -+=与x 2+y 2=1在第一象限有交点,即2<a <4,求得2802A a x a a-=>⇒>a 的取值范围为(,4). 14.已知a ,b ∈R ,a +b =t (t 为常数),且直线y =ax +b 与曲线e xy x =(e 是自然对数的底数,e ≈2.71828…)相切.若满足条件的有序实数对(a ,b )唯一存在,则实数t 的取值范围为 . 答案:(-∞,25e -){e} 考点:利用导数研究函数的切线,函数与方程 解析:设切点为(0x ,00xx e )(1)e xy x '=+,∴0002000(1)e e e xx xa xb x x ax b⎧=+⎪⇒=-⎨=+⎪⎩, 02000e (1)()x a b x x f x t +=-++==有唯一解,0000()e (2)(1)x f x x x '=-+-,故0()f x t =有唯一解时t 的取值范围为(-∞,25e-){e}. 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.(本小题满分14分)已知△ABC 中,a ,b ,c 分别为角 A ,B ,C 的对边,且b sin2A =a sinB . (1)求A ;(2)求cos(B +6π)+sin(C +3π)的最大值. 解:(1)∵b sin2A =a sinB ,∴2b sinAcosA =a sinB , ∴由正弦定理sin sin a bA B=,得2cos ba A ab =, ∵0ab ≠,∴1cos 2A =, 又∵三角形内角A (0)π∈,,∴A =3π; (2)由(1)A =3π,又A +B +C =π,得C =23A B B ππ--=-,B 2(0)3π∈,, cos(B +6π)+sin(C +3π)cos cos sin sin sin()66B B B πππ=-+-1sin cos sin()223B B B π+=+ ∵B 2(0)3π∈,,∴()33B πππ+∈,,∴当=32B ππ+, 即6B π=时,sin()3B π+取最大值1,∴cos(B +6π)+sin(C +3π)的最大值为1. 16.(本小题满分14分)已知在四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是菱形,且平面A 1ADD 1⊥平面ABCD ,DA 1=DD 1,点E ,F 分别为线段A 1D 1,BC 的中点.(1)求证:EF ∥平面CC 1D 1D ; (2)求证:AC ⊥EBD .证明:(1)连结CD ,四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,A 1B 1C 1D 1,BB 1C 1C 是平行四边形,∴A 1D 1// B 1C 1,BC//B 1C 1,且A 1D 1=B 1C 1,BC =B 1C 1, 又∵点E ,F 分别为线段AD ,BC 的中点, ∴ED 1 // FC ,ED 1=FC ,所以四边形ED 1CF 是平行四边形,∴EF //CD 1,又∵EF ⊄平面CC 1D 1D ,CD ⊂平面CC 1D 1D , ∴EF //平面CC 1D 1D(2)四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,四边形AA 1D 1D 是平行四边形,∴AD // A 1D 1,在△DA 1D 1中,DA 1=DD 1,点E 为线段A 1D 1的中点, ∴DE ⊥A 1D 1,又∵AD// A 1D 1,∴DE ⊥AD , 又∵平面A 1ADD 1⊥平面ABCD ,平面A 1ADD 1平面ABCD =AD ,DE ⊂平面A 1ADD 1,∴DE ⊥平面ABCD ,又AC ⊂平面ABCD ,∴DE ⊥AC , ∵底面ABCD 是菱形,∴BD ⊥AC ,又∵BD DE =D ,BD ,DE ⊂平面EBD , ∴AC ⊥平面EBD .17.(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221x y a b +=(a >b >0)的离心率为12,右焦点到右准线的距离为3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点P(0,1)的直线l 与椭圆C 交于两点A ,B .己知在椭圆C 上存在点Q ,使得四边形OAQB 是平行四边形,求Q 的坐标. 解:(1)设焦距为2c , ∵椭圆C 的离心率为12,∴12c a =①, ∵右焦点到右准线的距离为3,∴23a c c-=②, 由①,②解得a =2,c =1,故b 2=a 2﹣c 2=3,∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=, (2)当直线l 斜率不存在时,四边形OAQB 不可能平行四边形,故直线l 斜率存在 ∵直线l 过点P(0,1),设直线l 为:1y kx =+, 设A(1x ,11kx +),B(2x ,21kx +),由四边形OAQB 是平行四边形,得Q(12x x +,12()2k x x ++)22134120y kx x y =+⎧⎨+-=⎩,化简得:22(34)880k x kx ++-=,1222122883482(34)34k x x k k x k x x k ⎧+=-⎪-±⎪+=⇒⎨+⎪=-⎪+⎩, 122286()2()23434k k x x k k k++=⋅-+=++, ∴Q(2834k k -+,2634k +),∵点Q 在椭圆C 上,∴2222863()4()123434k k k -+=++,解得12k =±,代入Q 的坐标,得 Q(1,32)或(﹣1,32). 18.(本小题满分16分)某地开发一片荒地,如图,荒地的边界是以C 为圆心,半径为1千米的圆周.已有两条互相垂直的道路OE ,OF ,分别与荒地的边界有且仅有一个接触点A ,B .现规划修建一条新路(由线段MP ,PQ ,线段QN 三段组成),其中点M ,N 分别在OE ,OF 上,且使得MP ,QN 所在直线分别与荒地的边界有且仅有一个接触点P ,Q ,PQ 所对的圆心角为6π.记∠PCA =2θ(道路宽度均忽略不计).(1)若512πθ=,求QN 的长度; (2)求新路总长度的最小值.解:(1)连接CB ,CN ,CM ,OM ⊥ON ,OM ,ON ,PM ,QN 均与圆C 相切 ∴CB ⊥ON ,CA ⊥OM ,CP ⊥MP ,CQ ⊥NQ ,∴CB ⊥CA ∵∠PCA =2θ56π=,∠PCQ =6π,∴∠QCB =526622πππππ---=, 此时四边形BCQN 是正方形,∴QN =CQ =1,答:QN 的长度为1千米;(2)∵∠PCA =2θ,可得∠MCP =θ,∠NCQ =23πθ-, 则MP =tan θ,PQ 6π=,NQ=2tantan 23tan()231tan tan 3πθπθπθ--==+ 设新路长为()f θ,其中θ∈(6π,2π),即tan 3θ≥∴()tan tan 6336f ππθθθ=++=-+++,6π≥,当tan θ=,答:新路总长度的最小值为6π.19.(本小题满分16分)已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,且对任意n N *∈,11122n n n n n n a S a S a a +++-=-恒成立.(1)求证:数列2n n S a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设43n n b a n =+-,已知2b ,i b ,j b (2<i <j )成等差数列,求正整数i ,j . 解:(1)∵11122n n n n n n a S a S a a +++-=-, ∴11(2)(2)n n n n a S a S +++=+,∵数列{}n a 各项均为正数,∴10n n a a +>,等式两边同时除以1n n a a +,得11220n n n n S S a a ++++-=,故数列2n n S a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等差数列,首项为2,公差为0, ∴22n nS a +=,即22n n S a +=①,2222S a +=,求得24a =, ∴1122n n S a --+=(n ≥2)②,①﹣②得122n n n a a a -=-,即12n n a a -=, 又2142a a ==,∴对任意n N *∈,数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列故数列{}n a 的通项公式为2nn a =;(2)43243nn n b a n n =+-=+-,∴29b =,243ii b i =+-,243j j b j =+-, ∵2b ,i b ,j b (2<i <j )成等差数列, ∴2(243)9243iji j +-=++-,变形得111232122j i i i i j -----=+-(*), ①当2j i ≥+时,112112j i i j ---+->,令1232i i i c --=(i ≥3),则112123520222i ii i i i i ic c +-----=-=<(i ≥3), ∴数列{}i c 单调递减,故(max)3314i c c ==<, ∴12312i i --<,112112j i i j ---+->,故2j i ≥+时*式不成立, ②当1j i =+时,*式转化为112312122i i i i ---+=+-,解得i =4,故j =5. 20.(本小题满分16分)已知函数()(1)ln f x m x x =-+,2()(2)(3)2g x m x n x =-++-,m ,n ∈R . (1)当m =0时,求函数()f x 的极值;(2)当n =0时,函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上为单调函数,求m 的取值范围;(3)当n >0时,判断是否存在正数m ,使得函数()f x 与()g x 有相同的零点,并说明理由.解:(1)当m =0时,()ln f x x x =-+,∴1()1f x x'=-+,令()0f x '=,解得x =1,列表如下:∴当x =1时,函数()f x 有极大值﹣1,无极小值;(2)当n =0时,函数2()()()(2)(4)ln 2F x g x f x m x m x x =-=-----∴22(2)(4)1(21)[(2)1]()m x m x x m x F x x x------+'==,要使函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上为单调函数, 则对x ∀∈(0,+∞),()0F x '≥或()0F x '≤恒成立, 令()(21)[(2)1]g x x m x =--+,()0g x ≥或()0g x ≤恒成立①当0<m <2时,x ∈(0,12)(12m -,+∞)时,()0g x <,x ∈(12,12m-)时,()0g x >,不符题意;②当m <0时,x ∈(0,12m -)(12,+∞)时,()0g x <,x ∈(12m -,12)时,()0g x >,不符题意;③当m ≥2时,x ∈(0,12)时,()0g x <,x ∈(12,+∞)时,()0g x >,不符题意;④当m =0时,2()(21)0g x x =--≤,此时()0F x '≤恒成立, 函数()()()F x g x f x =-在(0,+∞)上单调递减,符合题意, 综上所述,m 的取值范围为{0};(3)∵函数()f x 与()g x 有相同的零点,不妨设0x 为相同的零点则00200(1)ln 0(2)(3)20m x x m x n x -+=⎧⎪⎨-++-=⎪⎩, 得000ln x x m x -=①,20000ln (3)20x x x n x --++-=②, 有(1)知()ln (1)10f x x x f =-+≤=-<,故00ln 0x x ->, ∴00ln 0x x m x -=>, 令200000()ln (3)2h x x x x n x =--++-,又(1)0h n =>,(+3)(3)ln(3)20h n n n =-++-<, 故当0x ∈(1,n +3)时,0()0h x =,②式有解,且能满足00ln 0x x m x -=>, ∴存在正数m ,使得函数()f x 与()g x 有相同的零点.第II 卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A ,B ,C 三小题,请选定其中两题作答,每小题10分共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.A .选修4—2:矩阵与变换已知点M(2,1)在矩阵A =1 2a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到点N(5,6),求矩阵A 的特征值.解:∵点M(2,1)在矩阵A =1 2a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到点N(5,6),∴1 25 216a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,则25226a b +=⎧⎨+=⎩,解得32a b =⎧⎨=⎩,∴A =1 32 2⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 1 3()(1)(2)62 2f E A λλλλλλ--=-==-----,令()0f λ=,得2340λλ--=,解得14λ=,21λ=-, ∴矩阵A 的特征值为4或﹣1. B .选修4—4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数).以原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin()4πρθ+=(1)求曲线C 和直线l 的普通方程;(2)点P 是曲线C 上的动点,求P 到直线l 的距离的最小值.解:(1)由题意,曲线C 的普通方程为2214x y +=,直线l 的普通方程为0x y +-=. (2)设P(2cos α,sin α),则P 到直线l 的距离d ===所以当sin()αθ+=1时,d min =2所以P 到直线l 的距离的最小值为2. C .选修4—5:不等式选讲已知a ,b ,c 是正数,求证:对任意x ∈R ,不等式21b c ax x a b c--+≤++恒成立.证明:对于正数a ,b ,c ,由均值不等式得3b c a a b c ++≥=, 当且仅当a =b =c 时取“=”, 任意x R ∈,由绝对值不等式得当且仅当x ≤﹣1时取“=”,∴对任意x R ∈,都有不等式21b c ax x a b c--+≤++成立. 【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,AB =2,AD =AP =3,点M 是棱PD 的中点.(1)求二面角M —AC —D 的余弦值;(2)点N 是棱PC 上的点,已知直线MN 与平面ABCD 所成角的正弦值为22,求PNPC的值.解:(1)以{AB ,AD ,AP }为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A — xyz ,则各点的坐标为A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,3,0),D(0,3,0),P(0,0,3), M(0,32,32), AP =(0,0,3),AC =(2,3,0),AM =(0,32,32)因为PA ⊥平面ABCD ,所以平面ACD 的一个法向量为AP =(0,0,3),设平面MAC 的法向量为n =(x ,y ,z ),所以AC 0AM 0n n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即23033022x y y z +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,取n =(3,﹣2,2), ∴cos<AP ,n >=AP =1739+4+4AP n n⋅,∴二面角M —AC —D ; (2)设((0,1))PN PC λλ=∈,其中(2,3,3)PC =-,∴3333(0,,)(2,3,3)(2,3,3)2222MN MP PN λλλλλλ=+=-+-=--+, ∵平面ABCD 的一个法向量为AP =(0,0,3),∴33(3)cos ,3AP MN AP MN AP MNλ-+⋅<>==33λ-+=∵直线MN 与平面ABCD 所成角的正弦值为22,,∴223(3)92=92222182λλλ-+-+,化简得41λ=,即14λ=,∴PN 1PC 4=. 23.(本小题满分10分)已知数列{}n a 中,16a =,21133n n n a a a +=-+( n N *∈). (1)分别比较下列每组中两数的大小:①2a 和362⨯;②3a 和336()2⨯; (2)当n ≥3时,证明:223()2()362nin ii a =>-∑.解:(1)①∵29a =,3692⨯=,∴2a =362⨯; ②∵321a =,33816()24⨯=,∴3a >336()2⨯; (2)先用数学归纳法证明:当n ≥3时,(1)236()2n n n a ->⨯,当n =3时,3a >336()2⨯;假设当n =k (k ≥3,k N *∈)时,结论成立,即(1)236()2k k k a ->⨯,当n =k +1时,(1)(1)2222111333(6())6()33322k k k k k k k a a a --+=-+>⨯-⨯+ (1)(1)222133(6())6()322k k k k -->⨯-⨯其中(1)(1)222(3)12(1)(1)(1)222133(6())6()33222()123336()6()6()222k k k k k k k k k k k k k a ---+--+⨯⨯>-=>⨯⨯⨯,∴(1)2136()2k k k a ++>⨯,∴当n =k +1时,结论也成立,综上所得,当n ≥3时,(1)236()2n n n a ->⨯,从而,当n ≥3时,213()()62n n n a ->,则222312312223333333()()()()()()()()()662222222nin n i i a a --=>++++=++++∑, 131()3322()332212n n --=⨯=--,∴当n ≥3时,223()2()362nin i i a =>-∑.。
2020届苏锡常镇二模数学试卷及答案

2020届苏锡常镇二模数学试卷(满分160分,考试时间120分钟)参考公式:样本数据x 1,x 2,…,x n 的方差s 2=1n(x i -x )2,其中x =1n.球的体积V =43πr 3,其中r 表示球的半径.柱体的体积V =Sh ,其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高. 一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1. 已知i 为虚数单位,复数z =11+i,则|z|=________.2. 已知集合A ={x|0≤x ≤1},B ={x|a -1≤x ≤3},若A ∩B 中有且只有一个元素,则实数a 的值为________.3. 已知一组数据1.6,1.8,2,2.2,2.4,则该组数据的方差是________.4. 在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 2a 2-y 24=1(a >0)的一条渐近线方程为y =23x ,则a =________.5. 甲乙两人下棋,两人下成和棋的概率是12,乙获胜的概率是13,则乙不输的概率是________.6. 下图是一个算法的流程图,则输出的x 的值为________.7. “直线l 1:ax +y +1=0与直线l 2:4x +ay +3=0平行”是“a =2”的____________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分又不必要”)8. 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=9,S 99-S 55=-4,则a n =________.9. 已知M 是曲线y =2ln x +x 2-3x 上的一动点,当曲线在点M 处的切线斜率取得最小值时,该切线的方程为________________.10. 已知3cos 2α=4sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,α∈⎝⎛⎭⎫π4,π,则sin 2α=________. 11. 如图,在矩形ABCD 中,E 为AD 的中点,AB =1,BC =2.分别以A ,D 为圆心,1为半径作圆弧EB ︵,EC ︵,将两圆弧EB ︵,EC ︵及BC 所围成的平面图形(阴影部分)绕直线AD旋转一周,所形成的几何体的体积为________.(第11题) (第14题)12. 在△ABC 中,(AB →-λAC →)⊥BC →(λ>1),若A 的最大值为π6,则实数λ的值是________.13. 若函数f(x)=a x (a >0且a ≠1)在定义域[m ,n]上的值域是[m 2,n 2](1<m <n),则实数a 的取值范围是________.14. 如图,在△ABC 中,AB =4,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,AE =2EC ,CD 与BE 相交于点O.若OB =2OC ,则△ABC 面积的最大值是________.二、 解答题:本大题共6小题,共计90分.解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足b cos A -3a sin B =0. (1) 求A 的大小;(2) 已知a =2 3,B =π3,求△ABC 的面积.如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为平行四边形,BD⊥DC,△PCD为正三角形,平面PCD⊥平面ABCD,E为PC的中点.求证:(1) AP∥平面EBD;(2) BE⊥PC.17. (本小题满分14分)某地为改善旅游环境进行景点改造.如图,将两条平行观光道l1和l2通过一段抛物线形状的栈道AB连通(道路不计宽度),l1和l2所在直线的距离为0.5(百米),对岸堤岸线l3平行于观光道且与l2相距1.5(百米)(其中A为抛物线的顶点,抛物线的对称轴垂直于l3,且交l3于点M ),在堤岸线l3上的E,F两处建造建筑物,其中E,F到点M的距离为1 (百米),且点F恰在点B的正对岸(即BF⊥l3).(1) 在图中建立适当的平面直角坐标系,并求栈道AB的方程;(2) 游客(视为点P)在栈道AB的何处时,观测EF的视角(∠EPF)最大?请在(1)的坐标系中,写出观测点P的坐标.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且经过点⎝⎛⎭⎫1,32,A ,B 分别为椭圆C 的左、右顶点,过左焦点F 的直线l 交椭圆C 于D ,E 两点(其中点D 在x 轴上方). (1) 求椭圆C 的标准方程;(2) 若△AEF 与△BDF 的面积之比为1∶7,求直线l 的方程.已知函数f(x)=23x 3-mx 2+m 2x(m ∈R )的导函数为.(1) 若函数g (x )=f (x )-存在极值,求m 的取值范围;(2) 设函数h (x )=(其中e 为自然对数的底数),对任意m ∈R ,若关于x 的不等式h (x )≥m 2+k 2在(0,+∞)上恒成立,求正整数k 的取值集合.已知数列{a n },{b n },数列{c n }满足c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数,其中n ∈N *.(1) 若a n =n ,b n =2n ,求数列{c n }的前2n 项和T 2n ;(2) 若数列{a n }为等差数列,且对任意n ∈N *,c n +1>c n 恒成立. ①当数列{b n }为等差数列时,求证:数列{a n },{b n }的公差相等;②数列{b n }能否为等比数列?若能,请写出所有满足条件的数列{b n };若不能,请说明理由.2020届高三年级第二次模拟考试(十一) 数学附加题(本部分满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A. [选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分) 已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 321,B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 3 1 1,且二阶矩阵M 满足AM =B ,求M 的特征值及属于各特征值的一个特征向量.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =3+2 3cos 2α2 (α为参数).以原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=4sin θ.(1) 求曲线C 的普通方程;(2) 求曲线l 和曲线C 的公共点的极坐标.(本小题满分10分)已知正数x ,y ,z 满足x +y +z =t (t 为常数),且x 24+y 29+z 2的最小值为,求实数t 的值.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22. (本小题满分10分)某商店举行促销反馈活动,顾客购物每满200元,有一次抽奖机会(即满200元可以抽奖一次,满400元可以抽奖两次,依次类推).抽奖的规则如下:在一个不透明的口袋中装有编号分别为1,2,3,4,5的5个完全相同的小球,顾客每次从口袋中摸出一个小球,共摸三次,每次摸出的小球均不放回口袋,若摸得的小球编号一次比一次大(如1,2,5),则获得一等奖,奖金40元;若摸得的小球编号一次比一次小(如5,3,1),则获得二等奖,奖金20元;其余情况获得三等奖,奖金10元.(1) 某人抽奖一次,求其获奖金额X的概率分布和数学期望;(2) 赵四购物恰好满600元,假设他不放弃每次抽奖机会,求他获得的奖金恰好为60元的概率.23. (本小题满分10分)已知抛物线C:x2=4py(p为大于2的质数)的焦点为F,过点F且斜率为k(k≠0)的直线交抛物线C于A,B两点,线段AB的垂直平分线交y轴于点E,抛物线C在点A,B处的切线相交于点G.记四边形AEBG的面积为S.(1) 求点G的轨迹方程;(2) 当点G的横坐标为整数时,S是否为整数?若是,请求出所有满足条件的S的值;若不是,请说明理由.2020届苏锡常镇二模数学参考答案1.22 2. 2 3. 0.08 4. 3 5. 566. 67. 必要不充分8. -2n +119. x -y -3=010. -19 11. 2π312. 3 13. (1,e 2e ) 14. 8 215. (1) 因为b cos A -3a sin B =0,所以由正弦定理可得sin B cos A -3sin A sin B =0.(2分) 因为0<B<π,所以sin B>0,所以cos A =3sin A. 因为0<A<π,所以cos A =3sin A>0,所以tan A =33.(6分) 因为A ∈(0,π),所以A =π6.(8分)(2) 因为a =2 3,B =π3,A =π6,所以在△ABC 中,C =π2.(10分)由正弦定理a sin A =bsin B ,可得b =a sin Bsin A=2 3×3212=6,(12分)所以S △ABC =12ab =12×2 3×6=6 3.(14分)16. (1) 连结AC 交BD 于点O.因为四边形ABCD 为平行四边形,所以O 为AC 的中点. 连结EO ,在△PAC 中,因为E 是PC 的中点,所以EO ∥AP.(2分) 又因为AP ⊄平面EBD ,EO ⊂平面EBD , 所以AP ∥平面EBD.(6分)(2) 因为△PDC 为正三角形,E 是PC 的中点, 所以DE ⊥PC.(8分)又因为平面PCD ⊥平面ABCD ,平面PCD ∩平面ABCD =DC ,且BD ⊥DC ,BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥平面PCD.因为PC ⊂平面PCD ,所以BD ⊥PC.(11分)又因为DE ⊥PC ,且BD ∩DE =D ,BD ⊂平面BDE ,DE ⊂平面BDE , 所以PC ⊥平面BDE.因为BE ⊂平面BDE ,所以BE ⊥PC.(14分)17. (1) 以A 为原点,l 1所在的直线为x 轴,AM 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系(如图),则由题意可知A(0,0),B ⎝⎛⎭⎫1,12.(2分) 设抛物线方程为x 2=2py(p>0), 则1=2p ×12,解得p =1,(4分)所以栈道AB 的方程为x 2=2y(0≤x ≤1).(6分)(2) 过点P 作PH ⊥l 3于点H ,设P(x 0,y 0)(其中0≤x 0≤1,0≤y 0≤12),则PH =2-y 0.设∠EPH =α,∠FPH =β,则∠EPF =α+β, 所以tan α=1+x 02-y 0,tan β=1-x 02-y 0,(7分)所以tan (α+β)=1+x 02-y 0+1-x 02-y 01-1+x 02-y 0·1-x 02-y 0=22-y 01-1-x 20(2-y 0)2=2(2-y 0)(2-y 0)2-1+x 20=2(2-y 0)(2-y 0)2-1+2y 0.(9分)令t =2-y 0∈⎣⎡⎦⎤32,2,则0<tan (α+β)=2t t 2-1+2(2-t )=2t t 2-2t +3=2t +3t-2≤22 t·3t-2=3+12, 当且仅当t =3t ,即t =3∈⎣⎡⎦⎤32,2时取等号.(12分) 因为α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且tan (α+β)>0,所以α+β∈⎝⎛⎭⎫0,π2. 因为y =tan x 在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增,所以当tan (α+β)最大时,α+β最大,即∠EPF 最大,此时y 0=2-3,x 0=3-1,即P(3-1,2-3).(13分)故点P 的坐标为P(3-1,2-3)时,观测EF 的视角(∠EPF)最大.(14分)18. (1) 设椭圆的焦距为2c(c>0),则e =c a =a 2-b 2a =12,可知b 2=34a 2.(2分)又因为椭圆过点⎝⎛⎭⎫1,32,所以1a 2+94b 2=1,(4分) 解得a 2=4,b 2=3,即椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(6分) (2) 设D(x 1,y 1),E(x 2,y 2),直线l :x =my -1.因为S △BDF =12(a +c)|y 1|=32y 1,S △AEF =12(a -c)|y 2|=-12y 2,所以由S △BDF =7S △AEF ,可得y 1=-73y 2.(9分)联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x =my -1,3x 2+4y 2=12,得(3m 2+4)y 2-6my -9=0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=6m 3m 2+4=-43y 2,y 1y 2=-93m 2+4=-7y223<0.(11分)因为y 1>0,所以y 2<0,所以m>0.(12分) 由上式可得y 2=-9m 2(3m 2+4)=-67m ,即m 2=169.(15分) 又因为m>0,所以m =43,所以直线l 的方程为y =34(x +1).(16分)19. (1) f′(x)=2x 2-2mx +m 2,(1分)所以g(x)=⎝⎛⎭⎫23x 3-mx 2+m 2x -(2x 2-2mx +m 2)=23x 3-(m +2)x 2+(m 2+2m)x -m 2, 所以g′(x)=2x 2-2(m +2)x +m 2+2m.(3分)①当Δ=4(m +2)2-8(m 2+2m)≤0时,即m ≤-2或m ≥2时,g′(x)≥0恒成立,所以函数g(x)在R 上单调递增,故函数g (x )无极值; ②当Δ=4(m +2)2-8(m 2+2m )>0时,即-2<m <2时,2x 2-2(m +2)x +m 2+2m =0有两个根x 1,x 2(不妨设x 1<x 2),列表如下:x (-∞,x 1)x 1 (x 1,x 2) x 2 (x 1,+∞)g ′(x ) +-0 +g (x )极大值极小值综上所述,m 的取值范围是(-2,2).(6分)(2) 因为h (x )=(2e 2x -2m e x +m 2)+(2ln 2x -2m ln x +m 2),所以对任意m ∈R ,(2e 2x -2m e x +m 2)+(2ln 2x -2m ln x +m 2)≥m 2+k 2在(0,+∞)上恒成立,(8分)即对任意m ∈R ,m 2-2(e x +ln x )m +(2e 2x +2ln 2x -k 2)≥0在(0,+∞)上恒成立,(10分) 所以Δ=4(e x +ln x )2-4(2e 2x +2ln 2x -k 2)≤0在(0,+∞)上恒成立, 即k 2≤(e x -ln x )2对任意x >0恒成立. 记φ(x )=e x -ln x (x >0),所以φ′(x )=e x -1x.因为φ″(x )=e x +1x 2>0,所以φ′(x )=e x -1x 在(0,+∞)上单调递增且连续不间断,而φ′⎝⎛⎭⎫12=e -2<0,φ′(1)=e -1>0,所以函数φ′(x )在(0,+∞)上存在唯一零点x 0∈⎝⎛⎭⎫12,1,列表如下:x (0,x 0) x 0 (x 0,+∞)φ′(x ) -0 +φ(x )极小值所以φ(x )min =φ(x 0)=e x 0-ln x 0,其中e x 0-1x 0=0,且x 0∈⎝⎛⎭⎫12,1,(13分) 所以x 0=-ln x 0,所以φ(x )min =e x 0-ln x 0=x 0+1x 0∈⎝⎛⎭⎫2,52. 又因为k >0,所以由k 2≤(e x -ln x )2得k ≤e x -ln x 对任意x >0恒成立. 由题意知k ≤φ(x )min =x 0+1x 0.因为x 0+1x 0∈⎝⎛⎭⎫2,52,且k ∈N *, 所以k =1,2,(15分)即正整数k 的取值集合为{1,2}.(16分)20. (1) T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(b 2+b 4+…+b 2n ) =(1+2n -1)n 2+4(1-4n )1-4=n 2+4n +1-43.(3分)(2) ①设数列{a n }的公差为d 1,数列{b n }的公差为d 2.因为数列{c n }是递增数列,所以∀k ∈N *,a 2k -1<b 2k <a 2k +1, 即∀k ∈N *,a 1+(2k -2)d 1<b 1+(2k -1)d 2<a 1+2kd 1, 所以∀k ∈N *,⎩⎪⎨⎪⎧2(d 2-d 1)k +b 1-a 1+2d 1-d 2>0, ①2(d 1-d 2)k +a 1-b 1+d 2>0. ②由①得2k (d 1-d 2)+a 1-b 1+d 2-2d 1<0对任意k ∈N *恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧d 1-d 2≤0,a 1-b 1-d 2<0.(6分)由②得2k (d 1-d 2)+a 1-b 1+d 2>0对任意k ∈N *恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧d 1-d 2≥0,a 1-b 1+2d 1-d 2>0,(7分)所以d 1=d 2>0,即数列{a n },{b n }的公差相等.(8分) ②数列{b n }不能为等比数列.(9分)若存在,设数列{a n }的公差为d ,数列{b n }的公比为q .因为数列{c n }是递增数列,所以a 1=c 1<c 3=a 3=a 1+2d ,所以d >0.(10分) 又a n =a 1+(n -1)d ,则当n >1-a 1d 时,a n >0,所以必存在正奇数i ,有a i >0,所以b i +1=c i +1>c i =a i >0,即b 1q i >0, 所以b 1q >0,即b 2>0.因为b 2=c 2<c 4=b 4=b 2q 2,所以q 2>1.(12分)记q 2=p ,则p >1.因为∀k ∈N *,b 2k +2<a 2k +3,所以对任意k ∈N *,有b 2p k <a 3+2kd 成立. 设f (x )=x 2e x ,x >0,则f ′(x )=x (2-x )e x .当0<x <2时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;当x >2时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,所以∀x >0,有f (x )≤f (2)=⎝⎛⎭⎫2e 2<1,从而x >0时,e x >x 2.因为p >1,所以∀k ∈N *,k ln p >0,所以e k ln p >(k ln p )2,即p k >ln 2p ·k 2, 从而∀k ∈N *,b 2ln 2p ·k 2<b 2p k <a 3+2kd .因为a 3=c 3>c 2=b 2>0,所以a 3≤a 3k ,所以b 2ln 2p ·k 2<a 3k +2kd , 所以对任意k ∈N *,k <a 3+2db 2ln 2p, 而上式不成立,所以数列{b n }不能为等比数列.(16分).21. A. 设M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b cd , 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 32 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 3 1 1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a +3c =-2,b +3d =3,2a +c =1,2b +d =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0,c =-1,d =1,所以M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤10-11.(4分)令M 的特征多项式f (λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ-1 0 1 λ-1=(λ-1)2=0,得λ=1,所以M 的特征值为1.(7分)设属于特征值1的特征向量为α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y , 则由M α=α,得⎣⎢⎡⎦⎥⎤10-11⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =x ,-x +y =y ,所以x =0,所以M 的属于特征值1的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦⎥⎤01.(注:答案不唯一)(10分)B. (1) 因为ρ=4sin θ,所以ρ2=4ρsin θ, 所以x 2+y 2=4y ,即x 2+(y -2)2=4,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+(y -2)2=4.(4分)(2) 曲线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+cos α,y =3(cos α+2)(α为参数),所以曲线l 的普通方程为y =3x (1≤x ≤3).(6分)由⎩⎨⎧y =3x ,x 2+(y -2)2=4,得4x 2=4 3x , 所以x =0(舍去)或x =3,故曲线l 和曲线C 的公共点的直角坐标为(3,3), 其极坐标为⎝⎛⎭⎫2 3,π3.(10分) C. 由柯西不等式⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x 22+⎝⎛⎭⎫y32+z 2(22+32+12)≥⎝⎛⎭⎫x 2×2+y 3×3+z ×12=(x +y +z )2=t 2,(6分)当且仅当x 22=y33=z 1时取等号,此时x 4=y 9=z .又x +y +z =4,解得x =87,y =187,z =27,所以x 24+y 29+z 2的最小值为t 214.(8分)因为x 24+y 29+z 2的最小值为87,所以t 214=87.又因为t =x +y +z >0,所以t =4.(10分)22. (1) X 的所有可能取值有10,20,40.按规则摸出3个小球的情况共有5×4×3=60(种).(1分)其中“一次比一次大”和“一次比一次小”的情况都恰有C 35=10(种), 所以P(X =40)=1060=16,P(X =20)=1060=16,P(X =10)=1-P(X =40)-P(X =20)=23,故获奖金额X 的概率分布为数学期望E(X)=10×23+20×16+40×16=503,故获奖金额X 的数学期望为503元.(6分) (2) 记“获得的奖金恰好为60元”为事件A.赵四购物恰好满600元,则他有3次抽奖机会,各次抽奖结果相互独立. 事件A 包含:三次都是二等奖;一次一等奖及两次三等奖, P(A)=⎝⎛⎭⎫163+C 23⎝⎛⎭⎫232⎝⎛⎭⎫161=49216,(9分)故赵四获得的奖金恰好为60元的概率为49216.(10分)23. (1) 由题意可得F(0,p),AB :y =kx +p(k ≠0),设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4py ,y =kx +p ,得x 2-4pkx -4p 2=0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16p 2k 2+16p 2>0,x 1+x 2=4pk ,x 1x 2=-4p 2.由y =x 24p ,得y′=x 2p,所以抛物线C 在点A 处的切线方程为y =x 12p (x -x 1)+x 214p ,即y =x 12p x -x 214p,①同理抛物线C 在点B 处的切线方程为y =x 22p x -x 224p.②联立①②得G ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,x 1x 24p ,即G(2pk ,-p),所以点G 的轨迹方程为y =-p(x ≠0,且p 为大于2的质数).(3分) (2) 设AB 的中点为M ,连结MG ,FG . 由F(0,p),G(2pk ,-p),得k FG =-1k,所以AB ⊥FG .因为AB ⊥EM ,所以EM ∥FG ,所以∠EMF =∠GFM =90°.因为x M =12(x 1+x 2)=2pk =x G ,所以MG 平行于y 轴,所以∠EFM =∠GMF.又因为FM =MF ,所以△EFM ≌△GMF , 所以EM =FG ,所以S =S △AGB +S △AEB =12AB·FG +12AB·EM =AB·FG .又因为AB =AF +BF =y 1+y 2+2p =k(x 1+x 2)+4p =4p(1+k 2), 且FG =(2pk )2+(2p )2=2p 1+k 2, 所以S =AB·FG =p 2(21+k 2)3.(6分)由题意得2pk 为整数,设2pk =t(t ∈Z ,t ≠0), 所以k =t2p.假设S =p 2(21+k 2)3为整数,则21+k 2=n (n ∈N *), 即4+⎝⎛⎭⎫t p 2=n ,所以⎝⎛⎭⎫t p 2=n 2-4, 所以tp只能为整数.(8分)设t =dp (d ∈Z ,d ≠0),则d 2=n 2-4,所以(n -d )(n +d )=4,所以⎩⎪⎨⎪⎧n -d =4,n +d =1或⎩⎪⎨⎪⎧n -d =-4,n +d =-1或⎩⎪⎨⎪⎧n -d =1,n +d =4 或⎩⎪⎨⎪⎧n -d =-1,n +d =-4或⎩⎪⎨⎪⎧n -d =2,n +d =2或⎩⎪⎨⎪⎧n -d =-2,n +d =-2. 因为d ∈Z ,n ∈N *,所以⎩⎪⎨⎪⎧n =2,d =0,但当⎩⎪⎨⎪⎧n =2,d =0时,k =0,与k ≠0矛盾,不合题意.综上所述,S 不是整数.(10分)。
2020届江苏省苏锡常镇四市高三第二次教学情况调研数学试题(解析版)

【答案】30
【解析】用 减去成绩在 以外的学生的频率,将所得结果乘以 ,求得成绩在 以内的学生人数.
【答案】24
【解析】利用顶点转化的方法,由 计算出几何体的体积.
【详解】
.
故答案为:
【点睛】
本小题主要考查三棱锥体积的求法,属于基础题.
10.已知定义在R上的奇函数 的周期为2,且x [0,1]时, ,则a+b=_______.
【答案】0
【解析】根据函数 的奇偶性、周期性求得 的值,由此列方程,解方程求得 的值,进而求得 的值.
故答案为: .
【点睛】
本题主要考查了函数的定义域的求解,其中解答中根据函数的解析式,得出函数解析式有意义的不等式组是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
7.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=4x的焦点是双曲线 的顶点,则a=______.
【答案】1
【解析】先求得抛物线 的焦点坐标,根据抛物线的焦点是双曲线的顶点,求得 的值.
输出的y的值为﹣1.
故答案为:
【点睛】
本小题主要考查根据循环结构程序代码计算输出结果,属于基础题.
5.某班推选一名学生管理班级防疫用品,已知每个学生当选是等可能的,若“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的 ,则这个班级的男生人数与女生人数的比值为_______.
【答案2
【解析】根据“选到女生”的概率是“选到男生”的概率的 ,求得男生和女生人数的比值.
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2020年江苏省苏、锡、常、镇四市高考数学二模试卷题号一二总分得分一、填空题(本大题共14小题,共70.0分)1.已知集合A={x|x<1},B={x|0<x<3},则A∩B=______.2.已知复数,其中i是虚数单位,则|z|=______.3.已知双曲线C的方程为,则其离心率为______.4.根据如图所示的伪代码,最后输出的i的值为______.5.某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为4:4:3,现按年级用分层抽样的方法抽取若干人,若抽取的高三年级的学生数为15,则抽取的样本容量为______.6.口装中有形状大小完全相同的四个球,球的编号分别为1,2,3,4.若从袋中随机抽取两个球,则取出的两个球的编号之积大于6的概率为______.7.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若a6=2a2,则=______.8.函数的图象关于直线对称,则ω的最小值为______.9.已知正实数a,b满足a+b=1,则的最小值为______.10.已知偶函数f(x)的定义域为R,且在[0,+∞)上为增函数,则不等式f(3x)>f(x2+2)的解集为______.11.过直线l:y=x-2上任意点P作圆C:x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,当切线最小时,△PAB的面积为______.12.已知点P在曲线C:y=x2上,曲线C在点P处的切线为l,过点P且与直线l垂直的直线与曲线C的另一交点为Q,O为坐标原点,若OP⊥OQ,则点P的纵坐标为______.13.如图,在等腰直角三角形ABC中,∠CAB=90°,AB=2,以AB为直径在△ABC外作半圆O,P为半圆弧AB上的动点,点Q在斜边BC上,若=,则的最小值为______.14.已知e为自然对数的底数,函数f(x)=e x-ax2的图象恒在直线y=ax上方,则实数a的取值范围为______.二、解答题(本大题共11小题,共150.0分)15.如图,在三棱锥P-ABC中,过点P作PD⊥AB,垂足为D,E,F分别是PD,PC的中点,且平面PAB⊥平面PCD.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求证:CE⊥AB.16.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)若cos(B+)=,求cos C的值.17.某工厂拟制造一个如图所示的容积为36π立方米的有盖圆锥形容器.(1)若该容器的底面半径为6米,求该容器的表面积;(2)当容器的高为多少米时,制造该容器的侧面用料最省?18.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1(-2,0),A2(2,0),右准线方程为x=4.过点A1的直线交椭圆C于x轴上方的点P,交椭圆C的右准线于点D.直线A2D与椭圆C的另一交点为G,直线OG与直线A1D交于点H.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若HG⊥A1D,试求直线A1D的方程;(3)如果,试求λ的取值范围.19.已知函数f(x)=x2+(2-a)x-a ln x,其中a∈R.(1)如果曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为1,求实数a的值;(2)若函数f(x)的极小值不超过,求实数a的最小值;(3)对任意x1∈[1,2],总存在x2∈[4,8],使得f(x1)=f(x2)成立,求实数a的取值范围.20.已知数列{a n}是各项都不为0的无穷数列,对任意的n≥3,n∈N*,a1a2+a2a3+…+a n-1a n=λ(n-1)a1a n恒成立.(1)如果,,成等差数列,求实数λ的值;(2)已知λ=1.①求证:数列是等差数列;②已知数列{a n}中,a1≠a2.数列{b n}是公比为q 的等比数列,满足,,(i∈N*).求证:q是整数,且数列{b n}中的任意一项都是数列中的项.21.已知矩阵A=,其逆矩阵A-1=,求A2.22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(θ为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l上两点M,N的极坐标分別为(2,0),(,),求直线l被曲线C截得的弦长.23.已知正数a,b,c满足a+b+c=2,求证:.24.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F的直线l交抛物线C于A,B两点.(1)求线段AF的中点M的轨迹方程;(2)已知△AOB的面积是△BOF面积的3倍,求直线l的方程.25.已知数列{a n},a1=2,且对任意n∈N*恒成立.(1)求证:a n+1=a n a n-1a n-2…a2a1+1(n∈N*);(2)求证:(n∈N*).-------- 答案与解析 --------1.答案:(0,1)解析:解:∵A={x|x<1},B={x|0<x<3};∴A∩B=(0,1).故答案为:(0,1).进行交集的运算即可.考查描述法的定义,以及交集的运算.2.答案:1解析:解:∵,∴|z|=||=.故答案为:1.直接由商的模等于模的商求解.本题考查复数模的求法,考查数学转化思想方法,是基础题.3.答案:解析:解:双曲线C的方程为,可得a=2,b=1,则c==.所以双曲线的离心率为:e=.故答案为:.直接利用双曲线的标准方程,求出a,c,即可求解离心率.本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.4.答案:8解析:解:模拟程序的运行过程,如下;T=1,i=2,满足T<6;T=2,i=4,满足T<6;T=4,i=6,满足T<6;T=8,i=8,不满足T<6,输出i=8.故答案为:8.模拟程序的运行过程,即可得出程序结束后输出的i值.本题考查了程序运行的应用问题,是基础题.5.答案:55解析:解:依题意得抽取的样本容量为:=55.故答案为:55.根据分层抽样得特点知,抽取的样本中,高一,高二,高三的人数之比也为4:4:3可得.本题考查了分层抽样,属基础题.6.答案:解析:解:口装中有形状大小完全相同的四个球,球的编号分别为1,2,3,4.从袋中随机抽取两个球,基本事件总数n=,取出的两个球的编号之积大于6包含的基本事件(a,b)有:(2,4),(3,4),共2个,∴取出的两个球的编号之积大于6的概率为p==.故答案为:.从袋中随机抽取两个球,基本事件总数n=,利用列举法取出的两个球的编号之积大于6包含的基本事件(a,b)有2个,由此能取出的两个球的编号之积大于6的概率.本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.7.答案:解析:解:因为数列{a n}是等比数列,设其公比为q.所以=q4=2,所以q≠1,所以=====.故填:.设等比数列{a n}的公比是q,所以=q4=2,所以===,将q4=2代入即可.本题考查了等比数列的通项公式,前n项和公式的使用,属于基础题.8.答案:解析:解:∵的图象关于直线对称,∴ω-=kπ+π,即ω=2k+,∵ω>0,∴当k=-1时,ω取得最小值为-2+=,故答案为:.根据函数的对称性建立方程关系,求出ω的表达式,进行求解即可.本题主要考查三角函数的对称性的性质,结合条件建立方程关系求出ω的表达式是解决本题的关键.9.答案:11解析:解:∵a+b=1∴+=2a+2b++=2++,∵+=(+)(a+b)=1+4++≥5+2=5+4=9,当且仅当=时,即a=,b=时取等号,故+≥2+9=11,故答案为:11.根据基本不等式即可求出最小值.本题主要考查了基本不等式在求解最值中的应用,解题的关键是基本不等式条件的配凑,1的代换的技巧的应用要注意掌握.10.答案:(-2,-1)∪(1,2)解析:解:根据题意,函数f(x)为偶函数且其定义域为R,且在[0,+∞)上为增函数,则f(3x)>f(x2+2)⇒f(|3x|)>f(x2+2)⇒|3x|>x2+2,则有或,解可得:-2<x<-1或1<x<2,即不等式的解集为(-2,-1)∪(1,2);故答案为:(-2,-1)∪(1,2).根据题意,结合函数的奇偶性与单调性分析可得,f(3x)>f(x2+2)⇒f(|3x|)>f(x2+2)⇒|3x|>x2+2,由绝对值的定义可得或,解可得x的取值范围,即可得答案.本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及绝对值不等式的解法,属于基础题.11.答案:解析:解:如图,要使切线长最小,则|OP|最小,过O作直线y=x-2的垂线,则垂足为P,可得|OP|=,∴A,B为圆C:x2+y2=1与两坐标轴的交点,则PA=PB=1,∠APB=90°,∴△PAB的面积为.故答案为:.由题意画出图形,可得切线最小时的P点,进一步求得PA=PB=1,∠APB=90°,则答案可求.本题考查直线与圆位置关系的应用,考查数形结合的解题思想方法,是中档题.12.答案:1解析:解:由y=可得y′=x,设P(m,),则切线l的斜率为m,故直线PQ的方程为:y-=-(x-m)联立方程组,消去y可得:x2+x-m2-2=0,设Q(n,),则mn=-m2-2,∵OP⊥OQ,∴=0,即mn+=0,∴mn=0(舍)或mn=-4,∴-m2-2=-4,即m2=2.∴P点纵坐标为=1.故答案为:1.设P(m,),求出直线PQ的方程,根据根与系数的关系和=0列方程计算m的值即可得出答案.本题考查了直线与抛物线的位置关系,考查设而不求法的应用,属于中档题.13.答案:解析:解:如图,以O为原点建立直角坐标系,可得A(-1,0),B(1,0),C(-1,-2),即有直线BC的方程为y=x-1,可设Q(m,m-1),=,即为(2,0)•(m+1,m-1)=2(m+1)=,解得m=,即Q(,-),设P(cosα,sinα),0≤α≤π,可得=(,-)•(cosα+1,sinα+2)=cosα+-sinα-=(2cosα-sinα)=cos(α+θ),θ∈(0,),当cos(α+θ)=-1即α+θ=π,可得的最小值为-.故答案为:.以O为原点建立直角坐标系,求得A,B,C的坐标,以及直线BC的方程,设出Q的坐标,由数量积的坐标表示,解得Q的坐标,再设P(cosα,sinα),0≤α≤π,由数量积的坐标表示和两角和的余弦公式,余弦函数的值域可得最小值.本题考查向量的数量积的坐标表示,考查三角函数的恒等变换和余弦函数的值域,考查运算能力,属于中档题.14.答案:(-,0]解析:解:∵函数f(x)=e x-ax2的图象恒在直线y=ax上方,∴e x-ax2-ax>0对一切实数x恒成立,即e x>ax2+ax对一切实数x恒成立,设g(x)=e x,h(x)=ax2+ax,则①当a>0时,h(x)开口向上,根据h(x)和g(x)的图象易知,a>0时g(x)>h(x)不恒成立,②当a=0时,g(0)=1>h(0)=0,因此g(x)>h(x)恒成立③当a<0时,e x>ax2+ax对一切实数x恒成立,即<对一切实数x恒成立,令F(x)=,则F'(x)==-,令F(x)=0,则x=-1或x=,∴当x<-1或x>时,F'(x)<0,当-1<x<时,F'(x)>0,∴F(x)在(-∞,-1)和(,+∞)上单调递减,在(-1,)上单调递增,又当x>0时,F(x)>0,∴F(x)min=F(-1)=-,∴要使<对一切实数x恒成立,只需<F(x)min=-,∴a>-,又a<0,∴-<a<0,综上,a的取值范围为(-,0].故答案为:(-,0].将函数f(x)=e x-ax2的图象恒在直线y=ax上方转化为e x>ax2+ax对一切实数x恒成立,然后分a>0,a=0,a<0分别求解.本题考查了函数的恒成立问题,对于函数的恒成立问题,一般选用参变量分离法、最值法、数形结合法进行求解,本题这几种方法都有涉及,属于难题.15.答案:证明:(1)∵E,F分别是PD,PC的中点,∴EF是△PCD的中位线,则有EF∥CD,又EF⊄平面ABC,CD⊂面ABC,∴EF∥平面ABC.解:(2)∵平面PAB⊥平面PCD,平面PAB∩平面PCD=PD,AB⊥PD,AB⊂平面PAB,∴AB⊥平面PCD,又CE⊂平面PCD,则AB⊥CE.解析:本题考查线面平行、线线垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查空间想象能力与思维能力,考查运算求解能力,是中档题.(1)推导出EF是△PCD的中位线,从而EF∥CD,由此能证明EF∥平面ABC.(2)推导出AB⊥PD,从而AB⊥平面PCD,由此能证明AB⊥CE.16.答案:(本题满分为12分)解:(1)∵,∴由正弦定理可得:,…2分∴整理可得:sin A+cos A=2,可得:2sin(A+)=2,可得:sin(A+)=1,…4分∵A∈(0,π),A+∈(,),可得:A+=,∴A=.…6分(2)在△ABC中,∵A=,∴B∈(0,),B+∈(,),可得:sin(B+)>0,又∵cos(B+)=,则sin((B+)==,…8分又在△ABC中,A+B+C=π,∴可得:cos C=-cos(A+B)=-cos(B+)=-cos[(B+)+]=-cos(B+)cos+sin(B+)sin=-=.…12分解析:(1)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得sin(A+)=1,结合范围A∈(0,π),可得A+=,从而解得A的值.(2)利用同角三角函数基本关系式可求sin(B+)的值,利用三角形内角和定理,两角和的余弦函数公式可求cos C的值.本题主要考查了正弦定理,三角函数恒等变换的应用在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.17.答案:解:(1)设圆锥形容器的高为h,则容器的体积V=•π•62•h=36π,解得h=3.∴圆锥容器的母线长为=3,∴圆锥容器的表面积为π•62+=(36π+16π)平方米.(2)由V=r2h=36π可得r2=,故圆锥的母线l==,∴容器的侧面积S=πrl=π=π,∵=++≥3=9,当且仅当=即h=6时取等号,∴当h=6时,S取得最小值,即制造该容器的侧面用料最省.解析:(1)根据体积公式计算容器高,计算母线长,再计算出侧面积和第面积即可;(2)用高h表示出侧面积,利用基本不等式得出侧面积最小时对应的h的值即可.本题考查了圆锥的体积与表面积计算,考查函数最值的计算与基本不等式的应用,属于中档题.18.答案:解:(1)由椭圆的左、右顶点分别为A1(-2,0),A2(2,0),右准线方程为x=4可得a=2,=4,故c=1,b2=a2-c2=3,故椭圆方程为+=1.(2)设直线A1D:y=k(x+2),①(k>0),则与右准线x=4的交点D(4,6k),又A2(2,0),所以设直线A2D:y=3k(x-2),则,解得G(,),则直线OG的斜率为k OG=,②,∵OG⊥A1D,∴•k=-1,又k>0,解得k=,则直线A1D的方程为y=(x+2).(3)由(2)中②可得,设直线OG:y=x,联立可得,解得H(,),联立,∵解得P(,),∵,∴(x H+2,y H)=λ(x P+2,y P),∴y H=λy P,∴λ==f(k)====,∵f(k)在(0,+∞)为减函数,∴λ∈(,).解析:(1)由题意可得a=2,=4,故c=1,b2=a2-c2=3,可得椭圆方程,(2)设直线A1D:y=k(x+2),再设直线A2D:y=3k(x-2),求出点G的坐标,根据HG⊥A1D,可求出k的值,即可求出直线方程,(3)分别求出点H,P的坐标,根据向量的运算借助函数的单调性即可求出.本题考查椭圆方程的求法,解题时要认真审题,注意椭圆、直线方程、函数的性质,向量的运算,属于中档题.19.答案:解:(1)f(x)=x2+(2-a)x-a ln x(x>0),则.∵曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率为1,∴f'(1)=2(2-a)=1,∴.(2)当a≤0时,f'(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴函数f(x)在(0,+∞)上不存在极值;当a>0时,令f'(x)=0,则,∴当时,f'(x)<0;当时,f'(x)<0,∴f(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,∴=≤.∵a>0,∴,令g(a)=(a>0),则,∴g(a)在(0,+∞)上单调递减,又g(2)=0,∴当a≥2时,g(a)≤g(2)=0,∴实数a的最小值为2.(3)记f(x)在[1,2]上的值域为A,在[4,8]上的值域为B,由任意x1∈[1,2],总存在x2∈[4,8],使得f(x1)=f(x2)成立,知A⊆B.当≤1或≥8,即a≤2或a≥16时,f(x)在[1,8]上为单调函数,不合题意;当1<≤2,即2<a≤4时,由(2)知,f(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,∴f()∈A,但f()∉B,不合题意;当2<≤4,即4<a≤8时,A=[f(2),f(1)],B=[f(4),f(8)],由A⊆B,得,即,∴,又4<a≤8,∴;当4<<8,即8<a<16时,由A⊆B,得f(8)≥f(1),∴a≤,∴8<a≤,综上,a的取值范围为.解析:(1)对f(x)求导后,由导数的几何意义可得f'(1)=2(2-a)=1,从而求出a的值;(2)根据函数f(x)的极小值不超过,对a分类讨论,将问题转化为解关于a的不等式,从而求出a的最小值;(3)设f(x)在[1,2]上的值域为A,在[4,8]上的值域为B,根据任意x1∈[1,2],总存在x2∈[4,8],使得f(x1)=f(x2)成立,知A⊆B,然后分情况求解可得a的范围.本题考查了导数的几何意义,导数在研究函数性质中的应用和集合之间的关系,考查了转化思想,分类讨论思想,考查了逻辑推理能力和运算能力,属难题.20.答案:解:(1)∵n≥3,且n∈N*时,a1a2+a2a3+…+a n-1a n=λ(n-1)a1a n恒成立,则n=3时,a1a2+a2a3=2λa1a3,∵数列{a n}各项都不为0,同除a1a2a3,得:=,又∵成等差数列,则,比较,得=,∴λ=1.证明:(2)①当λ=1,n=3时,a1a2+a2a3=2a1a3,①整理,得:=,∴=,②当n=4时,a1a2+a2a3+a3a4=3a1a4,③③-①,得:a3a4=3a1a4-2a1a3,∴,∵=,∴,④当n≥3时,a1a2+a2a3+…+a n-1a n=(n-1)a1a n,a1a2+a2a3+…+a n-1a n+a n a n+1=na1a n+1,两式相减,得:a n a n+1=na1a n+1-(n-1)a1a n,∵a n≠0,∴,∴,∴=,∵x==表示首项为q2,公比为q=i-2,(i≥4),共k-3(k≥4)项的等比数列的和,∴x为正整数,∴{b n}中的每一项都是数列{c n},即{}中的项,整理,得,即,(n≥3),⑤由②④⑤得:对任意正整数n≥1恒成立,∴数列{}成等差数列.②设数列{}公差为d,令=c(c≠0),则b1=c1=c,b2=c2=c+d,d=c2-c1=b2-b1=cq-c,当i=2时,b3=c2=b2,∴q=1,b2=b1,∴a1=a2,与已知不符,当i=3时,由b3=c3,cq2=c+2d=c+2c(q-1),得q=1+2(q-1),解得q=1,与已知不符.当i=1时,由=c,得q2=1,由q≠1,得q=-1为整数,数列{b n}为:c,-c,c,…,数列{c n}中,c1=c,c2=-c,公差d=-2c,数列{b n}中每一项都是{c n}中的项,(c=c1,-c=c2),当i≥4时,由b3=c i,cq2=c+(i-1)d=c+(i-1)c(q-1),得q2-(i-1)q+(i-2)=0,得q=1,(舍),q=i-2,(i≥4)为正整数,∵cq=c+d,b3=c i,对任意的正整数k≥4,欲证明b k是数列{c n}中的项,只需=c i+xd=b3+x(cq-c)=cq2+x(cq-c)有正整数解x,等价于:q k-1=q2+x(q-1),x=为正整数,∴q是整数,且数列{b n}中的任意一项都是数列中的项.解析:(1)n≥3,且n∈N*时,a1a2+a2a3+…+a n-1a n=λ(n-1)a1a n恒成立,n=3时,a1a2+a2a3=2λa1a3,同除a1a2a3,得=,由成等差数列,得,由此能求出λ的值.(2)①当λ=1,n=3时,=,从而=,当n=4时,,从而,当n≥3时,推导出,由此能证明数列{}成等差数列.②设数列{}公差为d,令=c(c≠0),则b1=c1=c,b2=c2=c+d,d=c2-c1=b2-b1=cq-c,推导出cq=c+d,b3=c i,对任意的正整数k≥4,欲证明b k是数列{c n}中的项,只需=c i+xd=b3+x(cq-c)=cq2+x (cq-c)有正整数解x,等价于:q k-1=q2+x(q-1),x=为正整数,由此能证明q是整数,且数列{b n}中的任意一项都是数列中的项.本题考查数列的通项公式、前n项和公式的求法,考查等差数列、等比数列的性质基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,是难题.21.答案:解:由题意,根据公式AA-1=E,可得:•=.即:=.∴,解得:.∴A=.∴A2=•=.解析:本题先根据公式AA-1=E可将具体矩阵进行代入计算得到a、b、c的值,即可得到矩阵A,则A2即可求出.本题主要考查逆矩阵定义式公式AA-1=E,然后代入矩阵求参数的值,以及矩阵的乘法运算.22.答案:解:由x=ρcosθ,y=ρsinθ,得,M(2,0),N(3,),则直线l:y=(x-2),曲线C:(x-2)2+(y+)2=4,圆心C(2,-),半径r=2,则圆心到直线l的距离为d==,则直线l被曲线C截得的弦长为2=.解析:将直线和圆化成直角坐标方程后,利用圆中的勾股定理列式可得弦长.本题考查了简单曲线的极坐标方程,属中档题.23.答案:证明:∵a,b,c都是正数,且a+b+c=2,∴2a+2b+2c=4,∴4(++)=[(b+c)+(c+a)+(a+b)](++)≥(+•+•)2=(a+b+c)2=4,∴++≥1.解析:不等式两边同乘(2a+2b+2c),利用柯西不等式证明.本题考查了不等式的证明,柯西不等式的应用,属于中档题.24.答案:解:(1)抛物线的焦点为F(1,0),设M(x,y),则A(2x-1,2y),把A(2x-1,2y)代入y2=4x可得4y2=8x-4,即y2=2x-1.(2)设直线l的方程为x=my+1,代入y2=4x可得y2-4my-4=0,设A(x1,y),B(x2,y2),则y1y2=-4,①若A在第一象限,B在第四象限,则y1>0,y2<0,则S AOB=•OF•(y1-y2),S△BOF=•OF•(-y2),∵S△AOB=3S△BOF,∴y1-y2=-3y2,∴y1=-2y2,又y1y2=-4,∴y1=2,y2=-.故x1=2,x2=,把A(2,2)代入x=my+1可得m==,∴直线l的方程为x-y-1=0,即4x-y-4=0.②若A在第四象限,B在第一象限,则y1<0,y2>0,S AOB=•OF•(y2-y1),S△BOF=•OF•y2,∵S△AOB=3S△BOF,∴y2-y1=3y2,∴y1=-2y2,又y1y2=-4,∴y1=-2,y2=.故x1=2,x2=,把A(2,-2)代入x=my+1可得m=-=-,∴直线l的方程为x+y-1=0,即4x+y-4=0.综上,直线l的方程为:4x-y-4=0或4x+y-4=0.解析:(1)设M(x,y),表示出A点坐标,代入抛物线方程化简即可;(2)设A(x1,y),B(x2,y2),直线l的方程为x=my+1,联立方程组可得则y1y2=-4,三角形的面积比得出y1=-2y2,讨论A,B所在象限得出A的坐标,进而可得出直线l的方程.本题考查了轨迹方程的求解,直线与抛物线的位置关系,属于中档题.25.答案:证明:(1)∵a1=2,且对任意n∈N*恒成立,∴当n=1时,a2=3=1+a1成立,假设当n=k时成立,即a k+1=a k a k-1a k-2…a2a1+1,当n=k+1时,a k+2=a k+1(a k+1-1)+1=(a k a k-1a k-2…a2a1)a k+1+1=a k+1a k a k-1…a2a1+1,则当n=k+1时,命题成立,综上可得,a n+1=a n a n-1a n-2…a2a1+1;(2)要证:,由(1)a n+1=a n a n-1a n-2…a2a1+1,只要证∴a n a n-1a n-2…a2a1>n n,下面用数学归纳法证明:当n=1,2,3时,a1=2,a2=3,a3=7,则2>1,2×3>22,2×3×7>33假设当n=k(k≥3)时结论成立,即a k a k-1a k-2…a2a1>k k,则当n=k+1时a k+1a k a k-1…a2a1+1=(a k a k-1…a2a1+1)a k a k-1…a2a1>(a k a k-1…a2a1)2>k2k设f(x)=2x lnx-(x+1)ln(x+1),x≥3,则=ln(x-1)+1≥ln2+1>0∴f(x)单调递增,则f(x)≥f(3)=2(3ln3-2ln4)=2ln>0则2k lnk>(k+1)ln(k+1),∴ln k2k>ln(k+1)k+1,即k2k>(k+1)k+1,∴a k+1a k a k-1…a2a1>(k+1)k+1,则当n=k+1时,命题成立综上可得,a n a n-1a n-2…a2a1>n n,∴,解析:(1)结合题意可用数学归纳法证明命题成立;(2)要证:,由(1)a n+1=a n a n-1a n-2…a2a1+1,只要证∴a n a n-1a n-2…a2a1>n n,可用数学归纳法证明.本题主要考查了利用数学归纳法证明与数列有关的等式及不等式,试题具有一定的综合性。