2020年高考数学(理)模拟考试(解析版) (3)
河南郑州市2020届高三第三次统一考试数学(理科)试题 (解析版)

2020年高考数学三诊试卷(理科)一、选择题(共12小题).1.设集合A={x|(x+1)(x﹣2)<0},集合B={x|1<x<3},则A∩B=()A.{x|﹣1<x<3} B.{x|﹣1<x<1} C.{x|1<x<2} D.{x|2<x<3} 2.若复数z满足(z﹣1)i=3+i(i为虚数单位),则z的虚部为()A.3 B.3i C.﹣3 D.﹣3i3.已知角α(0≤α<2π)终边上一点的坐标为(sin7π6,cos7π6),则α=()A.5π6B.7π6C.4π3D.5π34.各项均不相等的等差数列{a n}的前5项的和S5=﹣5,且a3,a4,a6成等比数列,则a7=()A.﹣14 B.﹣5 C.﹣4 D.﹣15.设a、b、c依次表示函数f(x)=x12−x+1,g(x)=log12x﹣x+1,h(x)=(12)x−x+1的零点,则a、b、c的大小关系为()A.a<b<c B.c<b<a C.a<c<b D.b<c<a6.已知α是给定的平面,设不在α内的任意两点M和N所在的直线为l,则下列命题正确的是()A.在α内存在直线与直线l相交B.在α内存在直线与直线l异面C.在α内存在直线与直线l平行D.存在过直线l的平面与α平行7.(x2﹣x﹣2)3的展开式中,含x4的项的系数是()8.如图是某一无上盖几何体的三视图,则该几何体的表面积等于()A.63πB.57πC.48πD.39π9.有编号分别为1,2,3,4的4个红球和4个黑球,随机取出3个,则取出的球的编号互不相同的概率是()A.47B.37C.27D.1710.设双曲线C:x 2a −y2b=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,与圆x2+y2=a2相切的直线PF1交双曲线C于点P(P在第一象限),且|PF2|=|F1F2|,则双曲线C的离心率为()A.103B.53C.32D.5411.已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>14,x∈R),若f(x)的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间(π2,π),则ω的取值范围是()A.[12,54]B.[12,2]C.(14,54]D.(14,2]12.设函数f(x)=ln(x+k)+2,函数y=g(x)的图象与y=e1−x2+1的图象关于直线x=1对称.若实数x1,x2满足f(x1)=g(x2),且2x1﹣x2有极小值﹣2,则实数k 的值是()二、填空题:13.已知|a →|=1,|b →|=2,且a →•(b →−a →)=﹣2,则向量a →与b →的夹角为 .14.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足2a n ﹣S n =1(n ∈N *),则a 4= . 15.焦点为F 的抛物线C :x 2=4y 的准线与坐标轴交于点A ,点P 在抛物线C 上,则|PA||PF|的最大值为 .16.如图,在平行四边形ABCD 中,∠BAD =60°,AB =2AD =2,E 为边AB 的中点,将△ADE 沿直线DE 翻折成△A 1DE ,设M 为线段A 1C 的中点.则在△ADE 翻折过程中,给出如下结论:①当A 1不在平面ABCD 内时,MB ∥平面A 1DE ; ②存在某个位置,使得DE ⊥A 1C ; ③线段BM 的长是定值;④当三棱锥C ﹣A 1DE 体积最大时,其外接球的表面积为13π3.其中,所有正确结论的序号是 .(请将所有正确结论的序号都填上)三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题: 17.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a cos B =(4c ﹣b )cos A . (Ⅰ)求cos A 的值;(Ⅱ)若b =4,点M 在线段BC 上,且AB →+AC →=2AM →,|AM →|=√6,求△ABC 的面积.18.某公司为提高市场销售业绩,促进某产品的销售,随机调查了该产品的月销售单价x (单位:元/件)及相应月销量y (单位:万件),对近5个月的月销售单价x i 和月销售量y i (i =1,2,3,4,5)的数据进行了统计,得到如表数据: 月销售单价x i (元/件) 9 9.5 10 10.5 11 月销售量y i (万件)1110865(Ⅰ)建立y 关于x 的回归直线方程;(Ⅱ)该公司开展促销活动,当该产品月销售单价为7元/件时,其月销售量达到18万件,若由回归直线方程得到的预测数据与此次促销活动的实际数据之差的绝对值不超过0.5万件,则认为所得到的回归直线方程是理想的,试问:(Ⅰ)中得到的回归直线方程是否理想?(Ⅲ)根据(Ⅰ)的结果,若该产品成本是5元/件,月销售单价x 为何值时(销售单价不超过11元/件),公司月利润的预计值最大?参考公式:回归直线方程y ̂=b ̂x +a,其中b ̂=∑ n i=1x i y i −nxy ∑ ni=1x i2−nx2,a ̂=y =b ̂x . 参考数据:∑ 5i=1x i y i =392,∑ 5i=1x i 2=502.5.19.如图,已知三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1的所有棱长均为2,∠B 1BA =π3. (Ⅰ)证明:B 1C ⊥AC 1;(Ⅱ)若平面ABB 1A 1⊥平面ABC ,M 为A 1C 1的中点,求B 1C 与平面AB 1M 所成角的正弦值.20.已知函数f(x)=(a+2)x2+ax﹣lnx(a∈R).(Ⅰ)当a=0时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)设g(x)=x2−2x3,若∀x1∈(0,1],∃x2∈[0,1],使得f(x1)≥g(x2)3成立,求实数a的取值范围.21.点M(x,y)与定点F(1,0)的距离和它到直线x=4的距离的比是常数1.2(Ⅰ)求点M的轨迹C的方程;(Ⅱ)过坐标原点O的直线交轨迹C于A,B两点,轨迹C上异于A,B的点P满足.直线AP的斜率为−32(ⅰ)求直线BP的斜率;(ⅱ)求△ABP面积的最大值.(二)选考题:[选修4-4:坐标系与参数方程](φ为参数),将曲线C1 22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{x=1+cosφy=sinφ向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到曲线C2.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C1、C2的极坐标方程;(Ⅱ)射线OM:θ=α(ρ≥0)分别与曲线C1、C2交于点A,B(A,B均异于坐标原点O),若|AB|=√2,求α的值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x﹣a|+|x+b|(a>0,b>0).(Ⅰ)当a=b=1时,解不等式f(x)<x+2;(Ⅱ)若f(x)的值域为[2,+∞),证明:1a+1+1b+1+1ab≥2.参考答案一、选择题: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A={x|(x+1)(x﹣2)<0},集合B={x|1<x<3},则A∩B=()A.{x|﹣1<x<3} B.{x|﹣1<x<1} C.{x|1<x<2} D.{x|2<x<3} 【分析】先解出A={x|﹣1<x<2},然后进行交集的运算即可.解:A={x|﹣1<x<2};∴A∩B={x|1<x<2}.故选:C.【点评】考查描述法表示集合的概念,一元二次不等式的解法,以及交集的运算.2.若复数z满足(z﹣1)i=3+i(i为虚数单位),则z的虚部为()A.3 B.3i C.﹣3 D.﹣3i【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.解:由(z﹣1)i=3+i,得z=3+i i+1=(3+i)(−i)−i2+1=2−3i,∴z=2+3i.则z的虚部为3.故选:A.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题.3.已知角α(0≤α<2π)终边上一点的坐标为(sin7π6,cos7π6),则α=()A.5π6B.7π6C.4π3D.5π3【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,诱导公式,求得α的范围以及正切值,可得α的值.解:角α(0≤α<2π)终边上一点的坐标为(sin7π6,cos7π6),α为第三象限角,则tanα=cos7π6sin7π6=cot7π6=cotπ6=√3,∴α=π+π3=4π3,故选:C.【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,诱导公式,属于基础题.4.各项均不相等的等差数列{a n}的前5项的和S5=﹣5,且a3,a4,a6成等比数列,则a7=()A.﹣14 B.﹣5 C.﹣4 D.﹣1【分析】设等差数列{a n}的公差为d,d≠0,运用等差数列的求和公式,以及等比数列的中项性质和等差数列的通项公式,化简整理,解方程可得首项和公差,即可得到所求值.解:设等差数列{a n}的公差为d,d≠0,由S5=﹣5,可得5a1+12×5×4d=﹣5,即a1+2d=﹣1,①由a3,a4,a6成等比数列,可得a42=a3a6,即(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+5d),化为a1d+d2=0,由d≠0,可得a1=﹣d,②由①②解得d=﹣1,a1=1,则a7=1+(7﹣1)×(﹣1)=﹣5.故选:B.【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及等比数列的中项性质,考查方程思想和运算能力,属于基础题.5.设a、b、c依次表示函数f(x)=x12−x+1,g(x)=log12x﹣x+1,h(x)=(12)x−x+1的零点,则a、b、c的大小关系为()A.a<b<c B.c<b<a C.a<c<b D.b<c<a【分析】先确定三个函数在定义域上是增函数,再利用零点存在定理,求出三个函数零点的范围,从而比较大小,即可得解.解:函数f(x)=x12−x+1,g(x)=log12x﹣x+1,h(x)=(12)x−x+1的零点,就是方程x12=x﹣1,log12x=x﹣1,(12)x=x﹣1方程的的解,在坐标系中画出函数y=x12,y=log12x,y=(12)x,与y=x﹣1的图象,如图:可得b<c<a,故选:D.【点评】本题主要考查函数零点的大小判断,解题时注意函数的零点的灵活运用,考查数形结合的应用,属于中档题.6.已知α是给定的平面,设不在α内的任意两点M和N所在的直线为l,则下列命题正确的是()A.在α内存在直线与直线l相交B.在α内存在直线与直线l异面C.在α内存在直线与直线l平行D.存在过直线l的平面与α平行【分析】采用举反例方式,逐一排除,从而可得到正确答案.解:由题可知,直线l和平面α要么相交,要么平行.当平面α与直线l平行时,在α内就不存在直线与直线l相交,则A错;当平面α与直线l相交时,在α内就不存在直线与直线l平行,则C错;当平面α与直线l相交时,过直线l的平面与平面α都会相交,则D错;不论直线l和平面α相交还是平行,都会在α内存在直线与直线l异面,则B正确.故选:B.【点评】本题主要考查了点线面位置关系,考查了学生的直观想象能力,属于基础题.7.(x2﹣x﹣2)3的展开式中,含x4的项的系数是()A.9 B.﹣9 C.3 D.﹣3【分析】根据(x2﹣x﹣2)3=(x﹣2)3•(x+1)3=(x3﹣6x2+12x﹣8)(x3+3x2+3x+1),求得含x4的项的系数.解:∵(x2﹣x﹣2)3=(x﹣2)3•(x+1)3=(x3﹣6x2+12x﹣8)(x3+3x2+3x+1),含x4的项的系数为3﹣6×3+12=﹣3,故选:D.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.8.如图是某一无上盖几何体的三视图,则该几何体的表面积等于()A.63πB.57πC.48πD.39π【分析】直接利用三视图,判断几何体的构成,进一步利用几何体的表面积公式求出结果.解:根据几何体的三视图:该几何体是由底面半径为3,高为4的圆柱,挖去一个底面半径为3,高为4的倒圆锥构成的几何体.所以:S=32•π+6π×4+12×6π×5=48π.故选:C.【点评】本题考查的知识要点:三视图的应用,几何体的表面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.9.有编号分别为1,2,3,4的4个红球和4个黑球,随机取出3个,则取出的球的编号互不相同的概率是()A.47B.37C.27D.17【分析】显然取法总数为C83,要取出的球的编号互不相同可先选编号数C43,再定颜色有C21C21C21,则有C43C21C21C21种取法,相比即可.解:从8个球中随机取出3个的取法有C83=56种;其中取出的球的编号互不相同的取法有C43C21C21C21=32种,则取出的球的编号互不相同的概率P=3256=47.故选:A.【点评】本题考查乘法原理,组合数公式与概率相结合,属于基础题.10.设双曲线C:x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,与圆x2+y2=a2相切的直线PF1交双曲线C于点P(P在第一象限),且|PF2|=|F1F2|,则双曲线C的离心率为()A.103B.53C.32D.54【分析】设直线PF1与圆x2+y2=a2相切于点M,取PF1的中点N,连接NF2,由切线的性质和等腰三角形的三线合一,运用中位线定理和勾股定理可得|PF1|=4b,再由双曲线的定义和a,b,c的关系及离心率公式计算即可得到结果.解:设直线PF1与圆x2+y2=a2相切于点M,则|OM|=a,取PF1的中点N,连接NF2,由于|PF2|=|F1F2|=2c,则NF2⊥PF1,|NP|=|NF1|,由|NF2|=2|OM|=2a,则|NP|=√4c2−4a2=2b,即有|PF1|=4b,由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,即4b﹣2c=2a,即2b=a+c,即4b2=(c+a)2=4(c2﹣a2),整理得3c=5a,则e=ca=53.故选:B.【点评】本题主要考查圆的切线性质、等腰三角形的三线合一、中位线定理、勾股定理及双曲线的定义、离心率计算,属于中档题.11.已知函数f(x)=sinωx +cosωx(ω>14,x ∈R),若f (x )的任何一条对称轴与x 轴交点的横坐标都不属于区间(π2,π),则ω的取值范围是( )A .[12,54]B .[12,2]C .(14,54]D .(14,2]【分析】先利用辅助角公式,将函数f (x )化简为f(x)=sinωx +cosωx =√2sin(ωx +π4),观察选项,可以找两个特殊值ω=2和ω=13,进行试验排除.具体做法是,将ω=2和ω=13分别代入函数f (x ),求出对称轴,给k 赋值,判断对称轴是否能在区间(π2,π)即可得解.解:f(x)=sinωx +cosωx =√2sin(ωx +π4),∵f (x )的任何一条对称轴与x 轴交点的横坐标都不属于区间(π2,π),∴T2=πω≥π−π2=π2,∴ω≤2,即14<ω≤2,若ω=2,则f(x)=√2sin(2x +π4),令2x +π4=π2+kπ,k ∈Z ,得x =π8+kπ2,k ∈Z , 当k =1时,对称轴为x =5π8∈(π2,π),不符合题意,故ω≠2,排除选项B 和D ,若ω=13,则f(x)=√2sin(13x+π4),令13x+π4=π2+kπ,k∈Z,得x=3π4+3kπ,k∈Z,当k=0时,对称轴x=3π4∈(π2,π),不符合题意,故ω≠13,排除选项C.故选:A.【点评】本题考查辅助角公式和正弦函数的对称性,考查学生的逻辑推理能力、分析能力和运算能力,属于中档题.12.设函数f(x)=ln(x+k)+2,函数y=g(x)的图象与y=e1−x2+1的图象关于直线x=1对称.若实数x1,x2满足f(x1)=g(x2),且2x1﹣x2有极小值﹣2,则实数k 的值是()A.3 B.2 C.1 D.﹣1【分析】先由对称性求出g(x),然后由已知可设f(x1)=g(x2)=a,则分别表示x1=e a﹣2﹣k,x2=2ln(a﹣1),代入后结合导数及极值存在的条件可求.解:由题意可得g(x)=e x2+1.设f(x1)=g(x2)=a,则x1=e a﹣2﹣k,x2=2ln(a﹣1),∴2x1﹣x2=2e a﹣2﹣2ln(a﹣1)﹣2k,令h(a)=2e a﹣2﹣2ln(a﹣1)﹣2k,则h′(a)=2e a−2−2a−1=2(e a−2−1a−1)在(1,+∞)上单调递增且h′(2)=0,故当a>2时,h′(a)>0,h(a)单调递增,当1<a<2时,h′(a)<0,h(a)单调递减,故当a=2时,h(a)取得极小值h(2)=2﹣2k,由题意可知2﹣2k =﹣2, 故k =2. 故选:B .【点评】本题主要考查了利用导数研究函数极值存在的条件,解题的关键是利用已知表示出极值的条件. 二、填空题:13.已知|a →|=1,|b →|=2,且a →•(b →−a →)=﹣2,则向量a →与b →的夹角为2π3.【分析】根据题意,设向量a →与b →的夹角为θ,由数量积的运算性质可得a →•(b →−a →)=a →•b →−a →2=﹣2,变形解可得cos θ的值,结合θ的范围分析可得答案.解:根据题意,设向量a →与b →的夹角为θ,若a →•(b →−a →)=﹣2,则a →•(b →−a →)=a →•b →−a →2=﹣2, 即2cos θ﹣1=﹣2,解可得cos θ=−12,又由0≤θ≤π,则θ=2π3; 故答案:2π3.【点评】本题考查向量数量积的计算,注意向量数量积的计算公式,属于基础题. 14.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足2a n ﹣S n =1(n ∈N *),则a 4= 8 . 【分析】直接利用数列的递推关系式,逐步求解数列的项即可. 解:数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足2a n ﹣S n =1(n ∈N *),n =1时,2a 1﹣S 1=1.可得a 1=1,n =2时,2a 2﹣S 2=1,即2a 2﹣a 2﹣a 1=1,解得a 2=2,n =3时,2a 3﹣S 3=1,即2a 3﹣a 3﹣a 2﹣a 1=1,解得a 3=4, n =4时,2a 4﹣S 4=1,即2a 4﹣a 4﹣a 3﹣a 2﹣a 1=1,解得a 4=8,故答案为:8.【点评】本题考查数列的递推关系式的应用,数列的项的求法,是基本知识的考查. 15.焦点为F 的抛物线C :x 2=4y 的准线与坐标轴交于点A ,点P 在抛物线C 上,则|PA||PF|的最大值为 √2 .【分析】根据题意作图,结合抛物线性质可得|PA||PF|=1sin ∠PAM,则当∠PAM 最小时,则|PA||PF|最大,即当PA 和抛物线相切时,|PA||PF|最大,设P (a ,a 24),利用导数求得斜率求出a 的值即可解:由题意可得,焦点F (0,1),A (0,﹣1),准线方程为y =﹣1 过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足, 由抛物线的定义可得|PF |=|PM |, 则|PA||PF|=|PA||PM|=1sin ∠PAM,∠PAM 为锐角.故当∠PAM 最小时,则|PA||PF|最大,故当PA 和抛物线相切时,|PA||PF|最大可设切点P (a ,a 24),则PA 的斜率为k =14a 2−1a,而函数y =x 24的导数为y ′=x2,则有a2=14a 2−1a,解得a =±2,可得P (2,1)或(﹣2,1),则|PM |=2,|PA |=2√2, 即有sin ∠PAM =|PM||PA|=√22, 则|PA||PF|=√2,故答案为:√2【点评】本题主要考查抛物线的定义、性质的简单应用,直线的斜率公式、利用数形结合进行转化是解决本题的关键.考查学生的计算能力,属于中档题.16.如图,在平行四边形ABCD 中,∠BAD =60°,AB =2AD =2,E 为边AB 的中点,将△ADE 沿直线DE 翻折成△A 1DE ,设M 为线段A 1C 的中点.则在△ADE 翻折过程中,给出如下结论:①当A 1不在平面ABCD 内时,MB ∥平面A 1DE ; ②存在某个位置,使得DE ⊥A 1C ; ③线段BM 的长是定值;④当三棱锥C ﹣A 1DE 体积最大时,其外接球的表面积为13π3.其中,所有正确结论的序号是 ①③④ .(请将所有正确结论的序号都填上)【分析】①取DC的中点N,连接NM、NB,可得MN∥A1D,NB∥DE,且MN、NB 和∠MNB均为定值,由平面与平面平行的判定可得面MNB∥面A1DE,则MB∥面A1DE;②用反证法,假设存在某个位置,使DE⊥A1C,在△CDE中,由勾股定理易知,CE⊥DE,再由线面垂直的判定定理可知,DE⊥面A1CE,所以DE⊥A1E,与已知相矛盾;③由①可知MN,NB,∠MNB,在△MNB中,由余弦定理可知,MB2=MN2+NB2﹣2MN•NB cos∠MNB,计算得线段BM的长是定值;④当三棱锥C﹣A1DE体积最大时,平面A1DE⊥平面CDE,又CE⊥DE,得CE⊥平面A1DE,设三棱锥C﹣A1DE的外接球的球心为O,由勾股定理求外接球的半径OE,.代入球的表面积公式可得外接球的表面积为13π3解:如图,∵AB=2AD=2,E为边AB的中点,∠BAD=60°,∴△ADE(A1DE)为等边三角形,则DE=1.①取DC的中点N,连接NM、NB,则MN∥A1D,且MN=1=A1D=12;2NB∥DE,且NB=DE=1,∵MN⊄平面A1DE,A1D⊂平面A1DE,则MN∥平面A1DE,同理NB∥平面A1DE,又NM∩NB=N,∴平面NMB∥平面A1DE,则MB∥平面A1DE,故①正确;②假设存在某个位置,使DE⊥A1C.∵DE=1,可得CE=√3,∴CE2+DE2=CD2,即CE⊥DE,∵A1C∩CE=C,∴DE⊥面A1CE,∵A1E⊂面A1CE,∴DE⊥A1E,与已知∠DA1E=60°矛盾,故②错误;,NB=1.③由①知,∠MNB=∠A1DE=60°,MN=12由余弦定理得,MB2=MN2+NB2﹣2MN•NB cos∠MNB=1+1−2×12×1×12=34,4,故③正确;∴BM的长为定值√32当三棱锥C﹣A1DE体积最大时,平面A1DE⊥平面CDE,又CE⊥DE,∴CE⊥平面A1DE,设三棱锥C﹣A1DE的外接球的球心为O,则外接球的半径OE=(3)2+(32)2=√1312,3∴外接球的表面积S=4π×(√13)2=13π3,故④正确.12∴正确命题的序号是①③④.故答案为:①③④.【点评】本题考查空间中线面的位置关系,理清翻折前后不变的数量关系和位置关系,以及熟练运用线面平行或垂直的判定定理与性质定理是解题的关键,考查学生的空间立体感和逻辑推理能力,属于中档题.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:17.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a cos B=(4c﹣b)cos A.(Ⅰ)求cos A的值;(Ⅱ)若b=4,点M在线段BC上,且AB→+AC→=2AM→,|AM→|=√6,求△ABC的面积.【分析】(Ⅰ)由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式可得sin C=4sin C cos A,结合在△ABC中,sin C≠0,可求cos A的值.(Ⅱ)解法一:由AB→+AC→=2AM→,两边平方,利用余弦定理可解得c的值,利用同角三角函数基本关系式可求sin A的值,进而根据三角形的面积公式即可求解;解法二:延长BA到N,使AB=AN,连接CN,由AB→+AC→=2AM→,M点为BC线段,利用余弦定理中点,|AM→|=√6,可求CN=2√6,cos∠CAN=cos(π−∠A)=−14可求c的值,进而根据三角形的面积公式即可求解.解:(Ⅰ)因为a cos B=(4c﹣b)cos A,由正弦定理得:sin A cos B=(4sin C﹣sin B)cos A,即sin A cos B+sin B cos A=4sin C cos A,可得sin C=4sin C cos A,在△ABC中,sin C≠0,.所以cosA=14(Ⅱ)解法一:∵AB→+AC→=2AM→,两边平方得:AB→2+2AB→⋅AC→+AC→2=4AM→2,,由b=4,|AM→|=√6,cosA=14可得:c2+2c⋅4⋅1+16=4×6,解得c=2或c=﹣4(舍).4,又sinA=√1−cos2A=√154所以△ABC的面积S=12×4×2×√154=√15.解法二:延长BA到N,使AB=AN,连接CN,∵AB→+AC→=2AM→,M点为BC线段中点,|AM→|=√6,∴CN=2√6,又∵b=4,cosA=14,cos∠CAN=cos(π−∠A)=−14,∴CN2=AC2+AN2﹣2AC•AN•cos∠CAN,即24=16+c2−2c⋅4⋅(−14),解得:c=2或c=﹣4(舍),又sinA=√1−cos2A=√154,∴△ABC的面积S=12×4×2×√154=√15.【点评】本题主要考查了正弦定理,两角和的正弦函数公式,余弦定理,同角三角函数基本关系式,三角形的面积公式以及平面向量的运算在解三角形中的综合应用,考查了数形结合思想和转化思想,属于中档题.18.某公司为提高市场销售业绩,促进某产品的销售,随机调查了该产品的月销售单价x (单位:元/件)及相应月销量y(单位:万件),对近5个月的月销售单价x i和月销售量y i(i=1,2,3,4,5)的数据进行了统计,得到如表数据:月销售单价x i(元/件)99.51010.511月销售量y i (万件) 11 10 8 6 5(Ⅰ)建立y 关于x 的回归直线方程;(Ⅱ)该公司开展促销活动,当该产品月销售单价为7元/件时,其月销售量达到18万件,若由回归直线方程得到的预测数据与此次促销活动的实际数据之差的绝对值不超过0.5万件,则认为所得到的回归直线方程是理想的,试问:(Ⅰ)中得到的回归直线方程是否理想?(Ⅲ)根据(Ⅰ)的结果,若该产品成本是5元/件,月销售单价x 为何值时(销售单价不超过11元/件),公司月利润的预计值最大?参考公式:回归直线方程y ̂=b ̂x +a,其中b ̂=∑ n i=1x i y i −nxy ∑ ni=1x i2−nx2,a ̂=y =b ̂x . 参考数据:∑ 5i=1x i y i =392,∑ 5i=1x i 2=502.5.【分析】(Ⅰ)求出样本中心,求出回归直线方程的斜率,然后求解y 关于x 的回归直线方程;(Ⅱ)利用过后直线方程,求出当该产品月销售单价为7元/件时,求出预测数据,通过判断由回归直线方程得到的预测数据与此次促销活动的实际数据之差的绝对值说法超过0.5万件,则认为所得到的回归直线方程是理想的,说明(Ⅰ)中得到的回归直线方程是否理想.(Ⅲ)设销售利润为M ,则M =(x ﹣5)(﹣3.2x +40)(5<x ≤11)M =﹣3.2x 2+56x ﹣200,求解x =8.75时,M 取最大值,得到结果.解:(Ⅰ)因为x =15(11+10.5+10+9.5+9)=10,y =15(5+6+8+10+11)=8. 所以b ̂=392−5×10×8502.5−5×102=−3.2,所以a ̂=8−(−3.2)×10=40,所以y 关于x 的回归直线方程为:y ̂=−3.2x +40. (Ⅱ)当x =7时,y ̂=−3.2×7+40=17.6,则|17.6﹣18|=0.4<0.5,所以可以认为所得到的回归直线方程是理想的.(Ⅲ)设销售利润为M,则M=(x﹣5)(﹣3.2x+40)(5<x≤11)M=﹣3.2x2+56x ﹣200,所以x=8.75时,M取最大值,所以该产品单价定为8.75元时,公司才能获得最大利润.【点评】本题考查回归直线方程的求法与应用,考查转化思想以及计算能力,是基本知识的考查.19.如图,已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的所有棱长均为2,∠B1BA=π3.(Ⅰ)证明:B1C⊥AC1;(Ⅱ)若平面ABB1A1⊥平面ABC,M为A1C1的中点,求B1C与平面AB1M所成角的正弦值.【分析】(Ⅰ)取AB中点D,连接B1D,CD,BC1.证明B1C⊥BC1.B1D⊥AB,CD⊥AB.得到AB⊥平面B1CD.推出AB⊥B1C.即可证明B1C⊥平面ABC1,得到B1C⊥AC1.(Ⅱ)说明DB,DB1,DC两两垂直,以D为原点,DB为x轴,DC为y轴,DB1为z轴,建立空间直角坐标系.求出平面AB1M的法向量,利用空间向量的数量积求解B1C与平面AB1M所成的角的正弦值即可.【解答】证明:(Ⅰ)取AB中点D,连接B1D,CD,BC1.∵三棱柱的所有棱长均为2,∠B1BA=π3,∴△ABC 和△ABB 1是边长为2的等边三角形,且B 1C ⊥BC 1. ∴B 1D ⊥AB ,CD ⊥AB .∵B 1D ,CD ⊂平面B 1CD ,B 1D ∩CD =D ,∴AB ⊥平面B 1CD . ∵B 1C ⊂平面B 1CD ,∴AB ⊥B 1C .∵AB ,BC 1⊂平面ABC 1,AB ∩BC 1=B ,∴B 1C ⊥平面ABC 1, ∴B 1C ⊥AC 1.(Ⅱ)∵平面ABB 1A 1⊥平面ABC ,且交线为AB , 由(Ⅰ)知B 1D ⊥AB ,∴B 1D ⊥平面ABC .则DB ,DB 1,DC 两两垂直,则以D 为原点,DB 为x 轴,DC 为y 轴,DB 1为z 轴, 建立空间直角坐标系.则D (0,0,0),A (﹣1,0,0),B 1(0,0,√3),C(0,√3,0),C 1(−1,√3,√3),A 1(−2,0,√3)∵M 为A 1C 1的中点,∴M(−32,√32,√3),∴B 1C →=(0,√3,−√3),AB 1→=(1,0,√3),AM →=(−12,√32,√3),设平面AB 1M 的法向量为n →=(x ,y ,z),则{AB 1→⋅n →=x +√3z =0AM →⋅n →=−12x +√32y +√3z =0,取z =1,得n →=(−√3,−3,1). 设B 1C 与平面AB 1M 所成的角为α,则sinα=|B 1C →⋅n →||B 1C →|⋅|n →|=4√3√6⋅√13=2√2613.∴B 1C 与平面AB 1M 所成角的正弦值为2√2613.【点评】本题考查直线与平面所成角的正弦值的求法,直线与平面垂直的判断定理的应用,考查空间想象能力以及逻辑推理能力计算能力,是中档题. 20.已知函数f (x )=(a +2)x 2+ax ﹣lnx (a ∈一、选择题). (Ⅰ)当a =0时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程;(Ⅱ)设g (x )=x 2−23x 3,若∀x 1∈(0,1],∃x 2∈[0,1],使得f (x 1)≥g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.【分析】(Ⅰ)当a =0时,求出f ′(x)=4x −1x,求出切线的斜率以及切点坐标,然后求解切线方程.(Ⅱ)问题等价于∀x 1∈(0,1],∃x 2∈[0,1],f (x 1)min ≥g (x 2)min .求出g '(x )=2x ﹣2x 2,利用导函数的符号判断函数的单调性,求解函数的最小值,同理求解f (x )min ,利用转化不等式,构造函数,转化求解即可.解:(Ⅰ)当a =0时,f (x )=2x 2﹣lnx ,f ′(x)=4x −1x,则f (1)=2,f '(1)=3,故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为3x ﹣y ﹣1=0.(Ⅱ)问题等价于∀x 1∈(0,1],∃x 2∈[0,1],f (x 1)min ≥g (x 2)min . 由g(x)=x 2−23x 3得g '(x )=2x ﹣2x 2,由g '(x )=2x ﹣2x 2≥0得0≤x ≤1,所以在[0,1]上,g(x)是增函数,故g(x)min=g(0)=0.f(x)定义域为(0,+∞),而f′(x)=2(a+2)x+a−1x =2(a+2)x2+a−1xx=(2x_1)[(a+2)x−1]x.当a≤﹣2时,f'(x)<0恒成立,f(x)在(0,1]上是减函数,所以f(x)min=f(1)=2(a+1)≥0⇒a≥﹣1,不成立;当a>﹣2时,由f'(x)<0,得0<x<1a+2;由f'(x)>0,得x>1a+2,所以f(x)在(0,1a+2)单调递减,在(1a+2,+∞)单调递减.若1a+2>1,即﹣2<a<﹣1时,f(x)在(0,1]是减函数,所以f(x)min=f(1)=2(a+1)≥0⇒a≥﹣1,不成立;若0<1a+2≤1,即a≥﹣1时,f(x)在x=1a+2处取得最小值,f(x)min=f(1a+2)=1+ ln(a+2)−1a+2,令h(a)=1+ln(a+2)−1a+2(a≥−1),则h′(a)=1a+2+1(a+2)2=a+3(a+2)2>0在[﹣1,+∞)上恒成立,所以h(a)在[﹣1,+∞)是增函数且h(a)min=h(﹣1)=0,此时f(x)min=f(1a+2)≥0成立,满足条件.综上所述,a≥﹣1.【点评】本题考查函数的导数的应用,切线方程以及函数的单调性,函数的最值的求法,转化思想的应用,是难题.21.点M(x,y)与定点F(1,0)的距离和它到直线x=4的距离的比是常数12.(Ⅰ)求点M 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)过坐标原点O 的直线交轨迹C 于A ,B 两点,轨迹C 上异于A ,B 的点P 满足直线AP 的斜率为−32. (ⅰ)求直线BP 的斜率; (ⅱ)求△ABP 面积的最大值.【分析】(Ⅰ)利用点M (x ,y )与定点F (1,0)的距离和它到直线x =4的距离的比是常数12,列出方程化简求解即可.(Ⅱ)(ⅰ)设点A (x 1,y 1),则点B (﹣x 1,﹣y 1),满足x 124+y 123=1,设点P (x 2,y 2),满足x 224+y 223=1,利用平方差法求解AP 的斜率,BP 的斜率即可.(ⅱ)说明S △ABP =2S △OAP ,设直线AP :y =−32x +m ,代入曲线C :x 24+y 23=1化简得:3x 2﹣3mx +m 2﹣3=0,设A (x 1,y 1),P (x 2,y 2),利用韦达定理、弦长公式以及点到直线的距离公式,转化求解三角形面积的表达式,然后求解最值即可. 解:(Ⅰ)由已知得√(x−1)2+y 2|x−4|=12,两边平方并化简得3x 2+4y 2=12,即点M 的轨迹C 的方程为:x 24+y 23=1.(Ⅱ)(ⅰ)设点A (x 1,y 1),则点B (﹣x 1,﹣y 1),满足x 124+y 123=1,①设点P (x 2,y 2),满足x 224+y 223=1,②由①﹣②得:(x 1−x 2)(x 1+x 2)4+(y 1−y 2)(y 1+y 2)3=0,∵k AP =y 1−y 2x 1−x 2−=−32,k BP =y 1+y2x 1+x 2,∴k BP =y 1+y2x 1+x 2=12.(ⅱ)∵A,B关于原点对称,∴S△ABP=2S△OAP,设直线AP:y=−32x+m,代入曲线C:x24+y23=1化简得:3x2﹣3mx+m2﹣3=0,设A(x1,y1),P(x2,y2),由△>0得:m2<12,x1+x2=m,x1x2=m2−33,|AP|=√1+94|x1−x2|=√1+94√(x1+x2)2−4x1x2=√1+94√4−m 23,点O到直线AP的距离d=√1+94,∴S△ABP =2S△OAP=2×12×|AP|⋅d=|m|√4−m23=√4m2−m43,∴S△ABP =√−m43+4m2=√−13(m2−6)2+12,当m2=6时,∴S△ABP取到最大值2√3.【点评】本题考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的综合应用,平方差法以及距离公式的应用,三角形面积的最值的求法,是中档题.(二)选考题:[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{x=1+cosφy=sinφ(φ为参数),将曲线C1向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到曲线C2.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C1、C2的极坐标方程;(Ⅱ)射线OM:θ=α(ρ≥0)分别与曲线C1、C2交于点A,B(A,B均异于坐标原点O),若|AB|=√2,求α的值.【分析】(Ⅰ)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(Ⅱ)利用极径的应用和三角函数关系式的恒等变换,及正弦型函数的性质的应用求出结果.解:(Ⅰ)由题意:{x =1+cosφy =sinφ⇒{x −1=cosφy =sinφ⇒(x −1)2+y 2=1.∵ρ2=x 2+y 2,x =ρcos θ,y =ρsin θ, ∴曲线C 1的极坐标方程为ρ=2cos θ. 因曲线C 1是圆心为(1,0),半径为1的圆, 故曲线C 2的直角坐标方程为x 2+(y ﹣1)2=1. ∴曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ. (Ⅱ)设A (ρ1,α),B (ρ2,α),则|AB|=|ρ1−ρ2|=2|sinα−cosα|=2√2|sin(α−π4)|=√2. 所以sin(α−π4)=±12,因为2kπ<α<2kπ+π2,所以α−π4=2kπ±π6(k ∈Z).所以α=2kπ+π12(k ∈Z)或α=2kπ+5π12(k ∈Z).【点评】本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,极径的应用,三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型. [选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f (x )=|x ﹣a |+|x +b |(a >0,b >0). (Ⅰ)当a =b =1时,解不等式f (x )<x +2; (Ⅱ)若f (x )的值域为[2,+∞),证明:1a+1+1b+1+1ab≥2.【分析】(Ⅰ)由绝对值的定义分段脱绝对值求解.(Ⅱ)由绝对值不等式求函数f (x )的值域可确定a +b =2,再配凑均值不等式的形式,两次用均值不等式即可证明.解:(Ⅰ)当a=b=1时,不等式为|x﹣1|+|x+1|<x+2,当x<﹣1时,不等式化为−2x<x+2⇒x>−23,此时不等式无解;当﹣1≤x<1时,不等式化为2<x+2⇒x>0,故0<x<1;当x≥1时,不等式化为2x<x+2⇒x<2,故1≤x<2.综上可知,不等式的解集为{x|0<x<2}.(Ⅱ)f(x)=|x﹣a|+|x+b|≥|a+b|,当且仅当x﹣a与x+b同号时,f(x)取得最小值|a+b|,∵f(x)的值域为[2,+∞),且a>0,b>0,故a+b=2.故1a+1+1b+1+1ab=14(1a+1+1b+1)[(a+1)+(b+1)]+1ab=14(2+b+1a+1+a+1 b+1)+1ab≥14(2+2√b+1a+1⋅a+1b+1)+(2a+b)2=1+1=2(当且仅当a=b=1时取等号).【点评】本题考查绝对值不等式的解法,利用基本不等式证明不等式,属于中低档题.。
2020年高考数学(理)重难点专练03 空间向量与立体几何(解析版)

2020年高考数学(理)重难点03 空间向量与立体几何【高考考试趋势】立体几何在高考数学是一个必考知识点,一直在高中数学中占有很大的分值,未来的高考中立体几何也会持续成为高考的一个热点,理科高考中立体几何主要考查三视图的相关性质利用,简单几何体的体积,表面积以及外接圆问题.另外选择部分主要考查在点线面位置关系,简单几何体三视图.选择题主要还是以几何体的基本性质为主,解答题部分主要考查平行,垂直关系以及二面角问题.前面的重点专题已经对立体几何进行了一系列详细的说明,本专题继续加强对高考中立体几何出现的习题以及对应的题目类型进行必要的加强.本专题包含了高考中几乎所有题型,学完本专题以后,对以后所有的立体几何你将有一个更加清晰的认识.【知识点分析以及满分技巧】基础知识点考查:一般来说遵循三短一长选最长.要学会抽象问题具体会,将题目中的直线转化成显示中的具体事务,例如立体坐标系可以看做是一个教室的墙角有关外接圆问题:一般图形可以采用补形法,将几何体补成正方体或者是长方体,再利用不在同一个平面的四点确定一个立体平面原理,从而去求.内切圆问题:转化成正方体的内切圆去求.求点到平面的距离问题:采用等体积法.求几何体的表面积体积问题:应注意巧妙选取底面积与高.对于二面角问题应采用建立立体坐标系去求.但是坐标系要注意采用左手系务必要标记准确对应点以及法向量对应的坐标.【常见题型限时检测】(建议用时:35分钟)一、单选题1.(2019·遵义航天高级中学高考模拟(理))一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.83B.163C.203D.8【答案】B 【解析】由图可知该几何体底面积为8,高为2的四棱锥,如图所示:∴该几何体的体积1168233V =⨯⨯= 故选B【点睛】:思考三视图还原空间几何体首先应深刻理解三视图之间的关系,遵循“长对正,高平齐,宽相等”的基本原则,其内涵为正视图的高是几何体的高,长是几何体的长;俯视图的长是几何体的长,宽是几何体的宽;侧视图的高是几何体的高,宽是几何体的宽. 2.(2019·天津高考模拟(理))已知四面体ABCD 的四个面都为直角三角形,且AB ⊥平面BCD ,2AB BD CD ===,若该四面体的四个顶点都在球O 的表面上,则球O 的表面积为( )A .3πB .C .D .12π【答案】D 【解析】 【分析】由已知中的垂直关系可将四面体放入正方体中,求解正方体的外接球表面积即为所求的四面体外接球的表面积;利用正方体外接球半径为其体对角线的一半,求得半径,代入面积公式求得结果. 【详解】2BD CD ==Q 且BCD ∆为直角三角形 BD CD ∴⊥又AB ⊥平面BCD ,CD ⊂平面BCD CD AB ∴⊥CD \^平面ABD由此可将四面体ABCD 放入边长为2的正方体中,如下图所示:∴正方体的外接球即为该四面体的外接球O正方体外接球半径为体对角线的一半,即12R == ∴球O 的表面积:2412S R ππ==本题正确选项:D 【点睛】本题考查多面体的外接球表面积的求解问题,关键是能够通过线面之间的位置关系,将所求四面体放入正方体中,通过求解正方体外接球来求得结果.3.(2019·河南高考模拟(理))如图,点P 在正方体1111ABCD A B C D -的面对角线1BC 上运动,则下列四个结论:①三棱锥1A D PC -的体积不变;1//A P ②平面1ACD ; 1DP BC ⊥③;④平面1PDB ⊥平面1ACD .其中正确的结论的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】C 【解析】【分析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解. 【详解】对于①,由题意知11//AD BC ,从而1//BC 平面1AD C ,故BC 1上任意一点到平面1AD C 的距离均相等,所以以P 为顶点,平面1AD C 为底面,则三棱锥1A D PC -的体积不变,故①正确; 对于②,连接1A B ,11A C ,111//AC AD 且相等,由于①知:11//AD BC , 所以11//BA C 面1ACD ,从而由线面平行的定义可得,故②正确; 对于③,由于DC ⊥平面11BCB C ,所以1DC BC ⊥, 若1DP BC ⊥,则1BC ⊥平面DCP ,1BC PC ⊥,则P 为中点,与P 为动点矛盾,故③错误;对于④,连接1DB ,由1DB AC ⊥且11DB AD ⊥,可得1DB ⊥面1ACD ,从而由面面垂直的判定知,故④正确. 故选:C . 【点睛】本题考查命题真假的判断,解题时要注意三棱锥体积求法中的等体积法、线面平行、垂直的判定,要注意使用转化的思想.4.(2019·贵州高考模拟(理))设,m n 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,有下列四个命题:∴若m α⊂,αβ⊥,则m β⊥; ∴若//a β,m β⊂,则//m α; ∴若m α⊥,//m n ,//αβ,则n β⊥; ∴若//m α,//n β,//m n ,则//αβ其中正确命题的序号是( ) A .∴∴ B .∴∴C .∴∴D .∴∴【答案】C 【解析】∴两个面垂直,推不出面中任意直线和另一个面垂直,错误;故排除A 、B 选项,对于∴,两个平行平面,其中一个平面内的任意直线都和另一个平面平行,故正确,所以选C.5.(2019·福建高考模拟(理))在三棱锥P ABC -中,3PA PB ==,BC =8AC =,AB BC ⊥,平面PAB ⊥平面ABC ,若球O 是三棱锥P ABC -的外接球,则球O 的半径为( ).A B C D .2【答案】A 【解析】 【分析】取AB 中点D ,AC 中点E ,连PD ,ED ,得E 为∴ABC 外接圆的圆心,且OE∴平面PAB ,然后求出∴PAB 的外接圆半径r 和球心O 到平面PAB 的距离等于d ,由勾股定理得R .【详解】解:取AB 中点D ,AC 中点E ,连PD ,ED 因为AB BC ⊥,所以E 为∴ABC 外接圆的圆心因为OE∴PD ,OE 不包含于平面PAB ,所以OE∴平面PAB 因为平面PAB ⊥平面ABC ,3PA PB ==,得PD ⊥AB ,ED ⊥AB 所以PD ⊥平面ABC ,ED ⊥平面PAB且AB ==PD 1=所以球心O 到平面PAB 的距离等于ED d ==在∴PAB 中,3PA PB ==,AB =1sin 3PAB ∠=, 所以∴PAB 得外接圆半径2r 9sin PB PAB ∠==,即9r 2=由勾股定理可得球O 的半径R ==故选:A. 【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题,经常用球中勾股定理R =R 是外接球半径,d 是球心到截面距离,r 是截面外接圆半径.二、解答题6.(2019·山东高考模拟(理))如图,在四棱锥P ABCD -中,PC ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,//AB AD AB CD ⊥,224AB AD CD ===,4PC =.(1)证明:当点E 在PB 上运动时,始终有平面EAC ⊥平面PBC ; (2)求锐二而角A PB C --的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)5. 【解析】 【分析】(1)由PC ⊥底面ABCD ,证得AC PC ⊥,又由勾股定理,得AC CB ⊥,利用线面垂直的判定定理,得到AC ⊥平面PBC ,再由面面垂直的判定定理,可得平面EAC ⊥平面PBC ,即可得到结论;(2)分别以CD ,CF ,CP 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,求得平面PBC 和平面PAB 的法向量,利用向量的夹角公式,即可求解. 【详解】(1)由题意,因为PC ⊥底面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,所以AC PC ⊥,又因为224AB AD CD ===,所以4AB =,2AD CD ==,所以AC BC ==,所以222AC BC AB +=,从而得到AC CB ⊥.又BC ⊂Q 平面PBC ,PC ⊂平面PBC ,BC PC C ⋂=,所以AC ⊥平面PBC , 又AC ⊂Q 平面ACE ,所以平面EAC ⊥平面PBC , 所以当点E 在PB 上运动时,始终有平面EAC ⊥平面PBC. (2)由条件知PC ⊥底面ABCD ,且AB AD ⊥, AB C D ∥所以过点C 作CF CD ⊥交AB 于点F ,分别以CD ,CF ,CP 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系(如图所示),所以(0,0,0)C ,(2,2,0)A ,(2,2,0)B -,(0,0,4)P .由(1)知CA u u u r为平面PBC 的一个法向量,因为(2,2,0)CA =u u u r,(2,2,4)PA =-u u u r (2,2,4)PB =--u u u r ,设平面P AB 的一个法向量为(,,)n=x y z r,则(,,)(2,2,4)00(,,)(2,2,4)00x y z n PA x y z n PB ⎧⋅-=⎧⋅=⇒⎨⎨⋅--=⋅=⎩⎩u uu v r u u u v r ,即02x y z=⎧⎨=⎩,令1z =,则2y =,所以(0,2,1)n =r,所以|||cos ,|5||||CA n CA n CA n ⋅〈〉===uu r ruu r r uu r r ,故锐二面角A PB C --的余弦值5.【点睛】本题考查了线面垂直与面面垂直的判定与证明,以及空间角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力,解答中熟记线面位置关系的判定定理和性质定理,通过严密推理是线面位置关系判定的关键,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.7(2017·广东高考模拟(理))如图,在四棱锥P ABCD -中,90,60ABC ACD BAC CAD ∠=∠=︒∠=∠=︒, PA ⊥平面ABCD ,2,1PA AB ==.(1)设点E 为PD 的中点,求证: //CE 平面PAB ;(2)线段PD 上是否存在一点N ,使得直线CN 与平面PAC 所成的角θ的正弦值为5?若存在,试确定点N 的位置;若不存在,请说明理由. 8.(2019·天津市新华中学高考模拟(理))如图所示的几何体中,PD 垂直于梯形ABCD所在的平面,,2ADC BAD F π∠=∠=为PA 的中点,112PD AB AD CD ====,四边形PDCE 为矩形,线段PC 交DE 于点N .(1)求证:AC P 平面DEF ; (2)求二面角A PB C --的正弦值;(3)在线段EF 上是否存在一点Q ,使得BQ 与平面BCP 所成角的大小为π6?若存在,求出FQ 的长;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(23)在线段EF 上存在一点Q 满足题意,且FQ =【解析】 【分析】(1)由题意结合线面平行的判定定理即可证得题中的结论;(2)建立空间直角坐标系,利用两个半平面的法向量可得二面角的余弦值,然后利用同角三角函数基本关系可得二面角的正弦值;(3)假设点Q 存在,利用直线的方向向量和平面的法向量计算可得点Q 的存在性和位置. 【详解】(1)因为四边形PDCE 为矩形,所以N 为PC 的中点.连接FN ,在PAC V 中,,F N 分别为,PA PC 的中点,所以FN AC ∥, 因为FN ⊂平面DEF ,AC ⊄平面DEF , 所以AC P 平面DEF .(2)易知,,DA DC DP 两两垂直,如图以D 为原点,分别以,,DA DC DP 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系.则(1,0,0),(1,1,0),(0,2,0)P A B C,所以(1,1,,(1,1,0)PB BC ==-u u u r u u u r.设平面PBC 的法向量为(,,)m x y z =r,则(,,)(1,1,0(,,)(1,1,0)0m PB x y z m BC x y z ⎧⋅=⋅=⎪⎨⋅=⋅-=⎪⎩u u u v r u u u v r即0,0,x y x y ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩解得,,y x z =⎧⎪⎨=⎪⎩令1x =,得1,y z =⎧⎪⎨=⎪⎩所以平面PBC的一个法向量为m =r. 设平面ABP 的法向量为(,,)n x y z =r,(,,)(0,1,0)0(,,)(1,1,0n AB x y z n PB x y z ⎧⋅=⋅=⎪⎨⋅=⋅-=⎪⎩u u uv r u u uv r ,据此可得01x y z ⎧=⎪=⎨⎪=⎩, 则平面ABP的一个法向量为)n =r,cos ,3m n <>==u r r,于是sin ,3m n 〈〉=r r. 故二面角A PB C --(3)设存在点Q 满足条件.由1,0,,(0,22F E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 设(01)FQ FE λλ=u u u r u u u r &剟,整理得1),2,22Q λλλ⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭,则1,22BQ λλ⎛+=-- ⎝⎭u u u r . 因为直线BQ 与平面BCP 所成角的大小为6π,所以1sin |cos ,|||62||||BQ m BQ m BQ m π⋅====⋅u u u r u ru u u r u r u u ur u r 解得21λ=,由知1λ=,即点Q 与E 重合.故在线段EF 上存在一点Q,且FQ EF ==. 【点睛】本题的核心在考查空间向量的应用,需要注意以下问题:(1)求解本题要注意两点:一是两平面的法向量的夹角不一定是所求的二面角,二是利用方程思想进行向量运算,要认真细心,准确计算.(2)设,m n u r r 分别为平面α,β的法向量,则二面角θ与,m n <>u r r互补或相等.求解时一定要注意结合实际图形判断所求角是锐角还是钝角.9.(2019·山东高考模拟(理))如图,在四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,ABC ∆为等边三角形,22PA AB ==,AC CD ⊥,PD 与平面PAC 所成角的正切值 为5.(∴)证明://BC 平面PAD ;(∴)若M 是BP 的中点,求二面角P CD M --的余弦值.【答案】(∴)见解析.(∴ 【解析】 【分析】(∴)先证明DPC ∠为PD 与平面PAC 所成的角,于是可得CD =60CAD ∠=︒.又由题意得到60BCA ∠=︒,故得//BC AD ,再根据线面平行的性质可得所证结论. (∴) 取BC 的中点N ,连接AN ,可证得AN AD ⊥.建立空间直角坐标系,分别求出平面PCD 和平面CDM 的法向量,根据两个法向量夹角的余弦值得到二面角的余弦值. 【详解】(∴)证明:因为PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD , 所以PA CD ⊥又AC CD ⊥,CA PA A =I , 所以CD ⊥平面PAC ,所以DPC ∠为PD 与平面PAC 所成的角. 在Rt PCD V中,PC ==所以CD =所以在Rt PCD V 中,2AD =,60CAD ∠=︒. 又60BCA ∠=︒,所以在底面ABCD 中,//BC AD , 又AD ⊂平面PAD ,BC ⊄平面PAD , 所以//BC 平面PAD .(∴)解:取BC 的中点N ,连接AN ,则AN BC ⊥,由(∴)知//BC AD , 所以AN AD ⊥,分别以AN ,AD ,AP 为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系Axyz .则(0,0,2)P,1,02C ⎫⎪⎪⎝⎭,(0,2,0)D,1,14M ⎫-⎪⎪⎝⎭所以3,,022CD ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭uu u r ,(0,2,2)PD =-u u ur,9,,144DM ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭uuu u r设平面PCD 的一个法向量为()1111,,n x y z =u r,由1100n CD n PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u vu u u v,即111130220y y z ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,得1111x z y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,令11y =,则1,1)n =u r.设平面CDM 的一个法向量为()2222,,n x y z =u ur,由2200n CD n MD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u v u u u v u u v u u u u v,即2222230940y y z ⎧+=⎪-+=,得222232x y z ⎧=⎪⎨=⎪⎩, 令21y =,则232n ⎫=⎪⎭u u r .所以121212331cos ,||||n n n n n n ++⋅<>===⋅u r u u ru r u u r u r u u r 由图形可得二面角P CD M --为锐角, 所以二面角P CD M --【点睛】空间向量是求解空间角的有利工具,根据平面的法向量、直线的方向向量的夹角可求得线面角、二面角等,解题时把几何问题转化为向量的运算的问题来求解,体现了转化思想方法的利用,不过解题中要注意向量的夹角和空间角之间的关系,特别是求二面角时,在求得法向量的夹角后,还要通过图形判断出二面角是锐角还是钝角,然后才能得到结论. 10.(2018·吉林高考模拟(理))如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F , M , N 分别是棱AB , AD , 11A B , 11A D 的中点,点P , Q 分别在棱1DD , 1BB 上移动,且(02)DP BQ λλ==<<.(1)当1λ=时,证明:直线1//BC 平面EFPQ ;(2)是否存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)见解析;(2)12λ=±.【解析】以D 为原点,射线DA , DC , 1DD 分别为x , y , z 轴的正半轴建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -.由已知得()2,2,0B , ()10,2,2C ,()2,1,0E ,()1,0,0F , ()0,0,P λ, ()1,0,2N , ()2,1,2M ,则()12,0,2BC =-u u u u r, ()1,0,FP λ=-u u u r , ()1,1,0FE =u u u r , ()1,1,0NM =u u u u r , ()1,0,2NP λ=--u u u r.(1)当1λ=时, ()1,0,1FP =-u u u r ,因为()12,0,2BC =-u u u u r ,所以12BC FP =u u u u r u u u r,即1//BC FP ,又FP ⊂平面EFPQ ,且1BC ⊄平面EFPQ ,故直线1//BC 平面EFPQ . (2)设平面EFPQ 的一个法向量为(),,n x y z =r,则由0{0FE n FP n ⋅=⋅=u u u r ru u u r r,得0{0.x y x z λ+=-+=,于是可取(),,1n λλ=-r . 设平面MNPQ 的一个法向量为()',','m x y z =r,由0{0NM m NP m ⋅=⋅=u u u u r ru u u r r,得()''0{'2'0x y x z λ+=-+-=,于是可取()2,2,1m λλ=--r. 若存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则()()2,2,1,,10m n λλλλ⋅=--⋅-=r r,即()()2210λλλλ---+=,解得1λ=±,显然满足02λ<<.故存在1λ=±,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角.点睛:立体几何的有关证明题,首先要熟悉各种证明的判定定理,然后在进行证明,要多总结题型,对于二面角问题一般直接建立空间直角坐标系,求出法向量然后根据向量夹角公式求解二面角,要注意每一个坐标的准确性。
2020届河南省天一大联考高三高考全真模拟(三)数学(理)试题解析

绝密★启用前2020届河南省天一大联考高三高考全真模拟(三)数学(理)试题注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题1.已知集合{}{}222450,20A x x y x y B x x =+-++==+>,则集合A B =U ( )A .[)1,+∞B .[]0,1C .(],1-∞D .()0,1答案:A通过配方求出集合A ,解不等式求出集合B ,进而可得并集. 解:对于集合A :配方得()()22120,1,2x y x y -++=∴==-, 从而{}1A =.对于集合):120,0B >Q20,10>>,解得1x >,()1,B ∴=+∞,从而[)1,A B ∞=+U . 故选:A. 点评:本题考查集合的并集运算,考查运算能力,是基础题. 2.已知z 为z 的共轭复数,若32zi i =+,则z i +=( )A .24i +B .22i -C .D .答案:C先由已知求出z ,进而可得z i +,则复数的模可求. 解:由题意可知3223iz i i+==-,从而23,24,z i z i i z i =+∴+=+∴+==.点评:本题考查复数的运算及共轭复数,命题陷阱:1z +易被看成绝对值,从而导致错选,另外,易疏忽共轭复数的运算.3.为了贯彻素质教育,培养各方面人才,使每位学生充分发挥各自的优势,实现卓越发展,某高校将其某- -学院划分为不同的特色专业,各专业人数比例相关数据统计.如图,每位学生限修一门专业.若形体专业共300人,则下列说法错误的是( )A .智能类专业共有630人B .该学院共有3000人C .非文化类专业共有1800人D .动漫类专业共有800人 答案:D根据形体专业所占比例和人数可求出总人数,分别求出文化类和智能类所占比例,根据比例和总人数可求出不同专业的人数,进而可得答案. 解: 该学院共有300300010%=人,B 正确; 由题意可知,文化类共有115%18%12%10%5%40%-----=, 而智能类共有40%3%6%10%21%---=, 所以智能类专业共有300021%630⨯=人,A 正确; 非文化类专业共有300060%1800⨯=人,C 正确; 动漫类专业共有15%3000450⨯=人,故D 错误. 故选:D. 点评:本题考查数据统计知识,考查数据分析,解决问题能力,命题陷阱:饼状图中信息较多,容易分析错误,从而会导致出错.4.已知数列{}n a 是等比数列,48,a a 是方程2840x x -+=的两根,则6a =( ) A .22±B .2C .2±D .2-根据韦达定理可得48,a a 均为正数,再通过等比数列的性质可得6a . 解:方程2840x x -+=的两根分别为48,a a ,48480084a a a a +>⎧∴⎨>==⎩,∴4800a a >⎧⎨>⎩,由等比数列性质可知24864a a a ==,62a ∴=±又26460,2a a q a =>∴=.故选:B. 点评:本题考查等比数列性质,考查运动知识解决问题的能力,是基础题. 5.已知函数()1f x +是定义在R 上的偶函数,12,x x 为区间()1,+∞上的任意两个不相等的实数,且满足()()12210f x f x x x -<-,131,,,042a f b f c f t t t ⎛⎫⎛⎫⎛⎫===+> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b a c <<答案:D先根据函数(1)f x +是偶函数可得出函数()f x 的图象关于直线1x =对称,再由()()12210f x f x x x -<-得()f x 在()1,+∞上为增函数,根据131,,42t t+的大小关系可得函数值的大小. 解:Q 函数(1)f x +是偶函数,∴函数(1)f x +的图象关于直线0x =对称,从而函数()f x 的图象关于直线1x =对称,由()()12210f x f x x x -<-得()f x 在()1,+∞上为增函数,1744a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由0t >得12t t +≥,从而1731731,4242t f t f f t t ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+>>>∴+>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 即b a c <<. 故选:D. 点评:本题考查函数的奇偶性与单调性,考查对知识综合运用的能力,本题的根源是函数性质的综合,将奇偶性转化成对称性,结合对称性把变量化归到同一单调区间,从而应用单调性比较函数值的大小.6.已知,,m n l 是不同的直线,,αβ是不同的平面,若直线m α⊂,直线,,n l m l βαβ⊂⋂=⊥,则m n ⊥是αβ⊥的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要答案:B通过面面垂直的判定和性质分别判断充分性和必要性即可. 解:当//n l 时,若m n ⊥,则不能得到αβ⊥,所以m n ⊥不能推出αβ⊥; 反之,若αβ⊥,因为,,m l m l ααβ⊂⋂=⊥,可推出m β⊥.又n β⊂, 所以m n ⊥,故m n ⊥是αβ⊥的必要不充分条件. 故选:B. 点评:本题考查面面垂直的判定与性质定理,以及充分条件、必要条件的判断,考察空间想象能力.7.已知某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是( )A .206+B .216+C .20D .392答案:A由三视图可知该几何体正方体''''ABCD A B C D -截去一个小三棱锥'D AD E -,如图,根据面积公式求出每个面的面积相加即可. 解:由三视图可知该几何体正方体''''ABCD A B C D -截去一个小三棱锥'D AD E -,如图()()''''111123,1223,222222ABCE CED C AA D S S S ∆=⨯+⨯==⨯+⨯==⨯⨯=在'AED ∆中,''22125,22AE ED AD =+== 可计算'AD 3'122362AED S ∆∴=⨯=,从而可得该几何体的表面积为332634206++⨯=+. 故选:A. 点评:本题考查切割体的三视图,考察空间想象能力以及运算求解能力,本题根源在于三视图的概念,要求学生会通过三视图还原几何体原图,旨在考查直观想象能力.8.随着交通事业的快速发展,中国高铁在我国各地已普遍建成,并投入使用,加强了各地的联系.已知某次列车沿途途经河南的安阳焦作、洛阳、郑州.开封五个城市,这五个城市有各自有名的景点:红旗渠、云台山、白马寺、二七塔、清明上河园某小朋友对河南比较陌生,他将五个景点与五个城市进行连线(一个城市对一个景点),则他至少能连正确两对的方法数共有( ) A .4种 B .5种C .31种D .36种答案:C分别算出该小朋友连正确两对,连正确3对,连正确4对(即5对)的方法数,相加即可. 解:该小朋友连正确两对的方法数为25220C ⨯=种; 连正确3对的方法数为35110C ⨯=种;连正确4对(即5对)的方法数为1种,至少连正确两对的方法数共有2010131++=种, 故选:C. 点评:本题考查排列组合中典型的不在其位问题,考察分析、解决问题的能力,本题问“至少”,不细心易只计算“连正确两对”的情况;另外学生会出现连正确4对与5对分开来算的情况.9.已知函数()()()sin 0,0,0f x A x A ωω=+ϕ>><ϕ<π的部分图像如图所示,给出下列四个结论:①()f x 的最小正周期为2π; ②()f x 的最小值为4-; ③(),0π是()f x 的一个对称中心;④函数()f x 在区间25,312⎛⎫-π-π ⎪⎝⎭上单调递增.其中正确结论的个数是( ) A .4 B .3C .2D .1答案:B通过图像可得函数的周期,过点,12A π⎛⎫⎪⎝⎭,()0,2列方程可得解析式为()4sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再根据正弦函数的图像和性质逐一判断.解:由图象知函数()f x 的最小正周期为23122T πππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,则4ω=, 即()()sin 4f x A x =+ϕ, 又由12f A π⎛⎫=⎪⎝⎭,得sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 由0ϕπ<<可知6π=ϕ,从而()sin 46f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又(0)2f =,可得sin 26A π=, 所以4A =, 从而()4sin 46f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,易判断①②正确, 而()0f π≠,所以③错误, 又由242,262k x k k Z ππππ-≤+≤π+∈, 得()f x 的增区间为,,26212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦, 可知当1k =-时,25,312⎛⎫-π- ⎪π⎝⎭是()f x 的一个增区间,④正确.故选:B. 点评:本题主要考查利用三角函数部分图象求解析式和三角函数的基本性质,考查运算求解能力,是基础题.10.已知实数,a b 满足,a b R +∈,且31a b +=,则()1924a b a b +++的最小值为( ) A .173B .174C .163D .194答案:C由31a b +=得()()283a b a b +++=,变形()()()()191912824243a b a b a b a b a b a b ⎛⎫+=++++⨯⎡⎤ ⎪⎣⎦ ⎪++++⎝⎭,展开,利用基本不等式即可求最值.解:因为31a b +=,所以393a b +=,即()()283a b a b +++=,()()()()191912824243a b a b a b a b a b a b ⎛⎫∴+=++++⨯⎡⎤ ⎪⎣⎦ ⎪++++⎝⎭ ()()()928111610102924333a b a b a b a b ⎡⎤++=++⨯≥⨯+=⎢⎥++⎣⎦, 当且仅当()283a b a b +=+即51,88a b ==时取等号. 故选:C. 点评:本题考查基本不等式,考察转化与规划思想,应用基本不等式时,由和为定值,求其他和的最值,须两和相乘,化为基本不等式应用的模型.11.如图,在ABC ∆中,D 为AB 的中点,,E F 为BC 的两个三等分点,AE 交CD 于点M ,设,AB a AC b ==u u u r r u u u r r ,则FM =u u u u r( )A .171515a b -r rB .171515a b +r rC .241515a b -r rD .241515a b -r r答案:A连接,FA FD ,由,,E M A 三点共线,可设()1FM FE FA λλ=+-u u u u r u u u r u u u r ,将,FE FA u u u r u u u r用,AB AC u u u r u u u r表示,则可得21233FM AB AC λλ--=+u u u u r u u u r u u u r ,同理,,D M C 由三点共线,可设()3213163FM FD FC AB AC μμμμ--=+-=+u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,利用平面向量基本定理列方程组求解. 解:连接,FA FD ,。
精品解析:2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)(解析版)

2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.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.已知集合{(,)|,,}A x y x y y x =∈≥*N ,{(,)|8}B x y x y =+=,则A B 中元素的个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 6【答案】C 【解析】 【分析】采用列举法列举出AB 中元素的即可.【详解】由题意,A B 中的元素满足8y x x y ≥⎧⎨+=⎩,且*,x y N ∈,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4), 故AB 中元素的个数为4.故选:C.【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题. 2.复数113i-的虚部是( ) A. 310-B. 110-C.110D.310【答案】D 【解析】 【分析】利用复数的除法运算求出z 即可. 【详解】因为1131313(13)(13)1010i z i i i i +===+--+, 所以复数113z i =-的虚部为310. 故选:D.【点晴】本题主要考查复数的除法运算,涉及到复数的虚部的定义,是一道基础题.3.在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为1234,,,p p p p ,且411i i p ==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是( ) A. 14230.1,0.4p p p p ==== B. 14230.4,0.1p p p p ==== C. 14230.2,0.3p p p p ==== D. 14230.3,0.2p p p p ====【答案】B 【解析】 【分析】计算出四个选项中对应数据的平均数和方差,由此可得出标准差最大的一组. 【详解】对于A 选项,该组数据的平均数为()()140.1230.4 2.5A x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.12 2.50.43 2.50.44 2.50.10.65A s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于B 选项,该组数据的平均数为()()140.4230.1 2.5B x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.42 2.50.13 2.50.14 2.50.4 1.85B s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于C 选项,该组数据的平均数为()()140.2230.3 2.5C x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.22 2.50.33 2.50.34 2.50.2 1.05C s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于D 选项,该组数据的平均数为()()140.3230.2 2.5D x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.32 2.50.23 2.50.24 2.50.3 1.45D s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=.因此,B 选项这一组标准差最大. 故选:B.【点睛】本题考查标准差的大小比较,考查方差公式的应用,考查计算能力,属于基础题.4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()=1e t I K t --+,其中K 为最大确诊病例数.当I (*t )=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则*t 约为( )(ln19≈3) A. 60 B. 63C. 66D. 69【答案】C 【解析】 【分析】将t t *=代入函数()()0.23531t KI t e--=+结合()0.95I t K *=求得t*即可得解.【详解】()()0.23531t K I t e--=+,所以()()0.23530.951t K I t K e**--==+,则()0.235319t e*-=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *≈+≈. 故选:C.【点睛】本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题. 5.设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( ) A. 1,04⎛⎫⎪⎝⎭B. 1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C. (1,0)D. (2,0)【答案】B 【解析】 【分析】根据题中所给的条件OD OE ⊥,结合抛物线的对称性,可知4DOx EOx π∠=∠=,从而可以确定出点D的坐标,代入方程求得p 的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.【详解】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目.6.已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( ) A. 3135-B. 1935-C.1735D.1935【答案】D 【解析】 【分析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值. 【详解】5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+. 故选:D.【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题. 7.在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A.19B. 13C. 12D.23【答案】A 【解析】 【分析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅,即可求得答案.【详解】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB =由22299161 cos22339 AB BC ACBAB BC+-+-===⋅⨯⨯故1 cos9B=.故选:A.【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.8.下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A. 6+42B. 4+42C. 6+23D. 4+23【答案】C【解析】【分析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积. 【详解】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDBS S S===⨯⨯=△△△根据勾股定理可得:22AB AD DB===∴ADB△是边长为22根据三角形面积公式可得:211sin60222ADBS AB AD=⋅⋅︒=⋅=△∴该几何体的表面积是:632=⨯++故选:C.【点睛】本题主要考查了根据三视图求立体图形的表面积问题,解题关键是掌握根据三视图画出立体图形,考查了分析能力和空间想象能力,属于基础题.9.已知2tanθ–tan(θ+π4)=7,则tanθ=()A. –2B. –1C. 1D. 2【答案】D【解析】【分析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.【详解】2tan tan74πθθ⎛⎫-+=⎪⎝⎭,tan12tan71tanθθθ+∴-=-,令tan,1t tθ=≠,则1271ttt+-=-,整理得2440t t-+=,解得2t=,即tan2θ=.故选:D.【点睛】本题主要考查了利用两角和的正切公式化简求值,属于中档题.10.若直线l与曲线yx2+y2=15都相切,则l的方程为()A. y=2x+1B. y=2x+12C. y=12x+1 D. y=12x+12【答案】D【解析】【分析】根据导数的几何意义设出直线l的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.【详解】设直线l在曲线y=(0x,则00x>,函数y=y'=,则直线l的斜率k=,设直线l的方程为)0y x x=-,即x x-+=,由于直线l 与圆2215x y +== 两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍), 则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+. 故选:D.【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题.11.设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =( ) A. 1 B. 2C. 4D. 8【答案】A 【解析】 【分析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案. 【详解】5ca=,c ∴=,根据双曲线的定义可得122PF PF a -=, 12121||42PF F PF F S P =⋅=△,即12||8PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()22212||2PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A.【点睛】本题主要考查了双曲线的性质以及定义的应用,涉及了勾股定理,三角形面积公式的应用,属于中档题.12.已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A. a <b <c B. b <a <cC. b <c <aD. c <a <b【答案】A 【解析】 【分析】由题意可得a 、b 、()0,1c ∈,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.【详解】由题意可知a、b、()0,1c ∈,()222528log 3lg 3lg81lg 3lg8lg 3lg8lg 241log 5lg 5lg 522lg 5lg 25lg 5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅<⋅==< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,a b ∴<; 由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <; 由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >. 综上所述,a b c <<. 故选:A.【点睛】本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若x ,y 满足约束条件0,201,x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩, ,则z =3x +2y 的最大值为_________.【答案】7 【解析】 【分析】作出可行域,利用截距的几何意义解决. 【详解】不等式组所表示的可行域如图因为32z x y =+,所以322x zy =-+,易知截距2z 越大,则z 越大, 平移直线32x y =-,当322x zy =-+经过A 点时截距最大,此时z 最大, 由21y x x =⎧⎨=⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,(1,2)A , 所以max 31227z =⨯+⨯=.故答案为:7.【点晴】本题主要考查简单线性规划的应用,涉及到求线性目标函数的最大值,考查学生数形结合的思想,是一道容易题.14.262()x x+的展开式中常数项是__________(用数字作答).【答案】240 【解析】 【分析】写出622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭二项式展开通项,即可求得常数项. 【详解】622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 其二项式展开通项:()62612rrrr C xx T -+⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭= 1226(2)r r r r x C x --⋅=⋅1236(2)r r r C x -=⋅当1230r -=,解得4r =∴622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=. 故答案为:240.【点睛】本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握()na b +的展开通项公式1C r n r rr n T a b -+=,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.15.已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________. 【答案】2π 【解析】 【分析】将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值. 【详解】易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示, 其中2,3BC AB AC ===,且点M 为BC 边上的中点, 设内切圆的圆心为O ,由于223122AM =-=1222222S =⨯⨯=△ABC 设内切圆半径为r ,则:ABC AOB BOC AOC S S S S =++△△△△111222AB r BC r AC r =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯()1332222r =⨯++⨯= 解得:2r,其体积:3423V r π==. 2. 【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.16.关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题: ①f (x )的图像关于y 轴对称. ②f (x )的图像关于原点对称.③f (x )的图像关于直线x =2π对称. ④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________. 【答案】②③ 【解析】 【分析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论. 【详解】对于命题①,152622f π⎛⎫=+=⎪⎝⎭,152622f π⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<, 命题④错误. 故答案为:②③.【点睛】本题考查正弦型函数的奇偶性、对称性以及最值的求解,考查推理能力与计算能力,属于中等题.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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.设数列{a n }满足a 1=3,134n n a a n +=-.(1)计算a 2,a 3,猜想{a n }的通项公式并加以证明; (2)求数列{2n a n }的前n 项和S n .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+.【解析】 【分析】(1)利用递推公式得出23,a a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可; (2)由错位相减法求解即可.【详解】(1)由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+, 证明如下:当1n =时,13a =成立; 假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,1343(21)4232(1)1k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立. 则对任意的*n N ∈,都有21n a n =+成立; (2)由(1)可知,2(21)2nnn a n ⋅=+⋅231325272(21)2(21)2n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,① 23412325272(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②由①-②得:()23162222(21)2n n n S n +-=+⨯+++-+⋅()21121262(21)212n n n -+-=+⨯-+⋅⨯-1(12)22n n +=-⋅-,即1(21)22n n S n +=-⋅+.【点睛】本题主要考查了求等差数列的通项公式以及利用错位相减法求数列的和,属于中档题.18.某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):(1)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(3)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天的空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面的2×2列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率分别为0.43、0.27、0.21、0.09;(2)350;(3)有,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率;(2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以100可得结果;(3)根据表格中的数据完善22⨯列联表,计算出2K 的观测值,再结合临界值表可得结论. 【详解】(1)由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为1的概率为216250.43100++=,等级为2的概率为510120.27100++=,等级为3的概率为6780.21100++=,等级为4的概率为7200.09100++=;(2)由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为100203003550045350100⨯+⨯+⨯=(3)22⨯列联表如下:人次400≤人次400>空气质量不好 33 37空气质量好 228()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【点睛】本题考查利用频数分布表计算频率和平均数,同时也考查了独立性检验的应用,考查数据处理能力,属于基础题.19.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点,E F 分别在棱11,DD BB 上,且12DE ED =,12BF FB =.(1)证明:点1C 在平面AEF 内;(2)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)427. 【解析】 【分析】(1)连接1C E 、1C F ,证明出四边形1AEC F 为平行四边形,进而可证得点1C 在平面AEF 内; (2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系1C xyz -,利用空间向量法可计算出二面角1A EF A --的余弦值,进而可求得二面角1A EF A --的正弦值.【详解】(1)在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,在长方体1111ABCD A B C D -中,//AD BC 且AD BC =,11//BB CC 且11BB CC =,112C G CG =,12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 为平行四边形,则//AF DG 且AF DG =, 同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1//C E DG ∴且1C E DG =,1//C E AF ∴且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系1C xyz -,则()2,1,3A 、()12,1,0A 、()2,0,2E 、()0,1,1F , ()0,1,1AE =--,()2,0,2AF =--,()10,1,2A E =-,()12,0,1A F =-,设平面AEF 的法向量为()111,,m x y z =,由0m AE m AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得11110220y z x z --=⎧⎨--=⎩取11z =-,得111x y ==,则()1,1,1m =-,设平面1A EF 的法向量为()222,,n x y z =,由110n A E n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22222020y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,取22z =,得21x =,24y =,则()1,4,2n =,7cos ,321m n m n m n⋅<>===⨯⋅ 设二面角1A EF A --的平面角为θ,则7cos θ=,242sin 1cos 7θθ∴=-=. 因此,二面角1A EF A --42. 【点睛】本题考查点在平面的证明,同时也考查了利用空间向量法求解二面角角,考查推理能力与计算能力,属于中等题.20.已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<的离心率为154,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ 的面积.【答案】(1)221612525x y +=;(2)52. 【解析】 【分析】(1)因为222:1(05)25x y C m m +=<<,可得5a =,b m =,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案; (2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N ,可得PMB BNQ ≅△△,可求得P 点坐标,求出直线AQ的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得APQ 的面积. 【详解】(1)222:1(05)25x y C m m +=<< ∴5a =,b m =,根据离心率c e a ==== 解得54m =或54m =-(舍), ∴C 的方程为:22214255x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,即221612525x y +=; (2)不妨设P ,Q 在x 轴上方点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥, 过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N 根据题意画出图形,如图||||BP BQ =,BP BQ ⊥,90PMB QNB ∠=∠=︒,又90PBM QBN ∠+∠=︒,90BQN QBN ∠+∠=︒,∴PBM BQN ∠=∠,根据三角形全等条件“AAS ”, 可得:PMB BNQ ≅△△,221612525x y +=, ∴(5,0)B ,∴651PM BN ==-=,设P 点为(,)P P x y ,可得P 点纵坐标为1P y =,将其代入221612525x y +=,可得:21612525P x +=,解得:3P x =或3P x =-,∴P 点为(3,1)或(3,1)-,①当P 点为(3,1)时, 故532MB =-=,PMB BNQ ≅△△,∴||||2MB NQ ==,可得:Q 点为(6,2), 画出图象,如图(5,0)A -,(6,2)Q ,可求得直线AQ 的直线方程为:211100x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:22231111055125211d ⨯-⨯+===+, 根据两点间距离公式可得:()()22652055AQ =++-=,∴APQ 面积为:15555252⨯⨯=;②当P 点为(3,1)-时, 故5+38MB ==,PMB BNQ ≅△△,∴||||8MB NQ ==,可得:Q 点为(6,8), 画出图象,如图(5,0)A -,(6,8)Q ,可求得直线AQ 的直线方程为:811400x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:d ===,根据两点间距离公式可得:AQ ==∴APQ面积为:1522=, 综上所述,APQ 面积为:52. 【点睛】本题主要考查了求椭圆标准方程和求三角形面积问题,解题关键是掌握椭圆的离心率定义和数形结合求三角形面积,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 21.设函数3()f x x bx c =++,曲线()y f x =在点(12,f (12))处的切线与y 轴垂直. (1)求b .(2)若()f x 有一个绝对值不大于1的零点,证明:()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 【答案】(1)34b =-;(2)证明见解析 【解析】 【分析】(1)利用导数的几何意义得到'1()02f =,解方程即可; (2)由(1)可得'2311()32()()422f x x x x =-=+-,易知()f x 在11(,)22-上单调递减,在1(,)2-∞-,1(,)2+∞上单调递增,且111111(1),(),(),(1)424244f c f c f c f c -=--=+=-=+,采用反证法,推出矛盾即可.【详解】(1)因为'2()3f x x b =+,由题意,'1()02f =,即21302b ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭则34b =-; (2)由(1)可得33()4f x x x c =-+, '2311()33()()422f x x x x =-=+-,令'()0f x >,得12x >或21x <-;令'()0f x <,得1122x -<<, 所以()f x 在11(,)22-上单调递减,在1(,)2-∞-,1(,)2+∞上单调递增, 且111111(1),(),(),(1)424244f c f c f c f c -=--=+=-=+, 若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则(1)0f ->或(1)0f <, 即14c >或14c <-. 当14c >时,111111(1)0,()0,()0,(1)0424244f c f c f c f c -=->-=+>=->=+>, 又32(4)6434(116)0f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在(4,1)c --上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在(,1)-∞-上存在唯一一个零点,在(1,)-+∞上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾; 当14c <-时,111111(1)0,()0,()0,(1)0424244f c f c f c f c -=-<-=+<=-<=+<, 又32(4)6434(116)0f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在(1,4)c -上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在(1,)+∞上存在唯一一个零点,在(,1)-∞上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 【点晴】本题主要考查利用导数研究函数的零点,涉及到导数的几何意义,反证法,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22223x t t y t t⎧=--⎨=-+⎩(t 为参数且t ≠1),C 与坐标轴交于A 、B 两点.(1)求||AB ;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB 的极坐标方程.【答案】(1)2)3cos sin 120ρθρθ-+=【解析】【分析】(1)由参数方程得出,A B 的坐标,最后由两点间距离公式,即可得出AB 的值; (2)由,A B 的坐标得出直线AB 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可.【详解】(1)令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即(0,12)A . 令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即(4,0)B -.AB ∴==(2)由(1)可知12030(4)AB k -==--, 则直线AB 的方程为3(4)y x =+,即3120x y -+=.由cos ,sin x y ρθρθ==可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.【点睛】本题主要考查了利用参数方程求点的坐标以及直角坐标方程化极坐标方程,属于中档题.[选修4—5:不等式选讲](10分)23.设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1.(1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c }.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bcbc +++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明.【详解】(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++1,,,abc a b c =∴均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=. 当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4abc .【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题.。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)-解析版

2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合U={−2,−1,0,1,2,3},A={−1,0,1},B={1,2},则C U(A⋃B)=()A. {−2,3}B. {−2,2,3}C. {−2,−1,0,3}D. {−2,−1,0,2,3}2.若α为第四象限角,则()A. cos2α>0B. cos2α<0C. sin2α>0D. sin2α<03.在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压,为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单1600份的概率为0.05,志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者()A. 10名B. 18名C. 24名D. 32名4.北京天坛的圆丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A. 3699块B. 3474块C. 3402块D. 3339块5.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x−y−3=0的距离为()A. √55B. 2√55C. 3√55D. 4√556.数列{a n}中,a1=2,a m+n=a m a n,若a k+1+a k+2+⋯+a k+10=215−25,则k=()A. 2B. 3C. 4D. 57.右图是一个多面体的三视图,这个多面体某条棱的一个断点在正视图中对应的点为M,在俯视图中对应的点为N,则该端点在侧视图中对应的点为()A. EB. FC. GD. H8.设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D、E两点,若ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A. 4B. 8C. 16D. 329.设函数f(x)=ln|2x+1|−ln|2x−1|,则f(x)()A. 是偶函数,且在(12,+∞)单调递增B. 是奇函数,且在(−12,12)单调递减C. 是偶函数,且在(−∞,−12)单调递增D. 是奇函数,且在(−∞,−12)单调递减10.已知▵ABC是面积为9√34的等边三角形,且其顶点都在球O的表面上,若球O的表面积为16π,则球O到平面ABC的距离为()A. √3B. 32C. 1 D. √3211.若2x−2y<3−x−3−y,则()A. ln(y−x+1)>0B. ln(y−x+1)<0C. ln|x−y|>0D. ln|x−y|<012.0−1周期序列在通信技术中有着重要应用,若序列a1a2…a n…满足a i∈(0,1)(i=1,2,…),且存在正整数m,使得a i+m=a i(i=1,2,…)成立,则称其为0−1周期序列,并称满足a i+m=a i(i=1,2,…)的最小正整数m为这个序列的周期.对于周期为m的0−1序列a1a2…a n…,C(k)=1m ∑a i a i+k(k=1,2,…,m−1)mi=1是描述其性质的重要指标.下列周期为5的0−1序列中,满足C(k)≤15(k=1,2,3,4)的序列是()A. 11010…B. 11011…C. 10001…D. 11001…二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知单位向量a,b的夹角为45°,ka−b与a垂直,则k=_______.14.4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有______种.15.设复数z1,z2满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=√3+i,则|z1−z2|=______.16.设有下列四个命题:P1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.P2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.P3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.P4:若直线l⊂平面α,直线m⊥平面α,则m⊥l.则下述命题中所有真命题的序号是________.①p1∧p4②p1∧p2③¬p2∨p3④¬p3∨¬p4三、解答题(本大题共7小题,共80.0分)17. ▵ABC 中,sin 2A −sin 2B −sin 2C =sinBsinC .(1)求A ;(2)若BC =3,求▵ABC 周长的最大值.18. 某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,20),其中x i 和y i 分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得∑x i =6020i=1,∑y i =120020i=1,∑(x i −x )2=8020i=1,∑(y i −y )2=900020i=1,∑(x i −x )(y i −y )=8020i=10.(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(x i ,y i )(i =1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大,为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数,√2≈1.414.19. 已知椭圆C 1:x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与的C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.20.如图,已知三棱柱ABC−A1B1C1的底面是正三角形,侧面BB1C1C是矩形,M,N分别为BC,B1C1的中点,P为AM上一点,过B1C1和P的平面交AB于E,交AC 于F.(1)证明:AA1//MN,且平面A1AMN⊥平面EB1C1F;(2)设O为△A1B1C1的中心,若AO//平面EB1C1F,且AO=AB,求直线B1E与平面A1AMN所成角的正弦值.21.已知函数f(x)=sin2xsin2x.(1)讨论f(x)在区间(0,π)的单调性;(2)证明:|f(x)|≤3√38;(3)设n∈N∗,证明:sin2xsin22xsin24x⋯sin22n x≤3n4n.22.已知曲线C1,C2的参数方程分别为C1:{x=4cos 2θy=4sin2θ(θ为参数),C2:{x=t+1ty=t−1t(t为参数).(1)将C1,C2的参数方程化为普通方程;(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C1,C2的交点为P,求圆心在极轴上,且经过极点和P的圆的极坐标方程.23.已知函数f(x)=|x−a2|+|x−2a+1|.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4的解集;(2)若f(x)≥4,求a的取值范围.答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】本题考查集合的运算,属基础题.先求出A∪B,再求补集.【解答】解:∵A∪B={−1,0,1,2},∴∁U(A∪B)={−2,3}.故选A.2.【答案】D【解析】【分析】本题考查三角函数在各象限的正负,属于基础题.根据所给角是第四象限角,写出角α的范围,求出2α的范围,进而可判断出三角函数值的正负.【解答】+2kπ<α<2kπ,∴−π+4kπ<2α<4kπ,解:∵−π2∴2α是第三象限或第四象限角或终边在y轴的非正半轴上,∴sin2α<0.故选D.3.【答案】B【解析】【分析】本题考查对概率的理解,通过条件容易得出第二天需配送的总订单数,进而可求出所需至少人数.【解答】解:因为公司可以完成配货1200份订单,=18名.则至少需要志愿者为1600+500−120050故选B.4.【答案】C【解析】【分析】本题考查等差数列前n项和的性质,属于中档题.由S n,S2n−S n,S3n−S2n成等差数列,可得每一层的环数,通过等差数列前n项和公式可求得三层扇形石板的总数.【解答】解:设每一层有n环,由题可知从内到外每环之间构成等差数列,公差d=9,a1=9,由等差数列性质知S n,S2n−S n,S3n−S2n成等差数列,且(S3n−S2n)−(S2n−S n)=n2d,则9n2=729,得n=9,×9=3402块.则三层共有扇形面石板为S3n=S27=27a1+27×262故选C.5.【答案】B【解析】【分析】本题考查直线与圆的位置关系及点到直线的距离计算,属基础题.由圆与坐标轴相切,可得圆心坐标及半径,再用点到直线的距离公式求解即可.【解答】解:设圆心为(a,a),则半径为a,圆过点(2,1),则(2−a)2+(1−a)2=a2,解得a=1或a=5,.所以圆心坐标为(1,1)或(5,5),圆心到直线的距离都是d=2√55故选B.6.【答案】C【解析】【分析】本题考查等比数列的判定及等比数列前n项求和,属基础题.取m=1,知数列是等比数列,再由等比数列前n项和公式可求出k的值.【解答】解:取m=1,则a n+1=a1a n,=2,又a1=2,所以a n+1a n所以{a n}是等比数列,则a n=2n,所以,得k=4.故选C.7.【答案】A【解析】【分析】本题三视图,考查空间想象能力,属基础题.由三视图,通过还原几何体,观察可知对应点.【解答】解:该几何体是两个长方体拼接而成,如图所示,显然选A.8.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查双曲线的几何性质及双曲线的渐近线,属于中档题.【解答】x,解:双曲线C的两条渐近线分别为y=±ba由于直线x=a与双曲线的两条渐近线分别交于D、E两点,则易得到|DE|=2b,则S△ODE=ab=8,c2=a2+b2⩾2ab=16,即c⩾4,所以焦距2c⩾8.故选B.9.【答案】D【解析】 【分析】本题主要考查函数的奇偶性、单调性,属于中档题. 【解答】解:函数f(−x)=ln |−2x +1|−ln |−2x −1|=ln |1−2x |−ln |2x +1|=−f(x), 则f(x)为奇函数,x ∈(−12,12)时,f(x)=ln(2x +1)−ln(1−2x),单调递增; x ∈(−∞,−12)时,f(x)=ln(−2x −1)−ln(1−2x)=ln 2x+12x−1=ln(1+22x−1),单调递减. 故选D .10.【答案】C【解析】 【分析】本题主要考查点到平面的距离求法,属于中档题. 【解答】解:设△ABC 的外接圆圆心为O 1,设OO 1=d ,圆O 1的半径为r ,球O 的半径为R , △ABC 的边长为a ,则S △ABC =√34a 2=9√34,可得a =3,于是r =3=√3, 由题意知,球O 的表面积为16π,则R =2,由R 2=r 2+d 2,求得d =1,即O 到平面ABC 的距离为1. 故选C .11.【答案】A【解析】 【分析】本题主要考查对数函数与指数函数,考查函数的单调性,属于较难题. 【解答】解:2x−3−x<2y−3−y,设f(x)=2x−3−x,则f′(x)=2x ln2+3−x ln3>0,所以函数f(x)在R上单调递增,因为f(x)<f(y),所以x<y,则y−x+1>1,ln(y−x+1)>0.故选A.12.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查新定义类型的问题,属于较难题.【解答】解:对于A选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(1+0+0+0+0)=15,C(2)=15∑a i5i=1a i+2=15(0+1+0+1+0)=25>15,不满足,排除;对于B选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(1+0+0+1+1)=35>15,不满足,排除;对于C选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(0+0+0+0+1)=15,C(2)=15∑a i5i=1a i+2=15(0+0+0+0+0)=0,C(3)=15∑a i5i=1a i+3=15(0+0+0+0+0)=0,C(4)=15∑a i5i=1a i+4=15(1+0+0+0+0)=15,满足;对于D选项,C(1)=15∑a i5i=1a i+1=15(1+0+0+0+1)=25>15,不满足,排除;故选C.13.【答案】√22【解析】【分析】本题主要考查平面向量的运算以及向量间的垂直关系,属于基础题.【解答】解:由单位向量a⃗,b⃗ 的夹角为45∘,k a⃗−b⃗ 与a⃗垂直,=0,所以(k a⃗−b⃗ )⋅a⃗=k−√22则k=√2.2.故答案为√2214.【答案】36【解析】【分析】本题考查计数原理,属于基础题.【解答】解:由题意,先将4名同学分成三组,一组两人,其余两组各一人,再将3组分到3个小区,可得不同的安排方法有:C42A33=36.答案:36.15.【答案】2√3【解析】【分析】本题考查复数的运算及复数的模,属于基础题.【解答】解:在复平面内,用向量方法求解,原问题即等价于平面向量a⃗,b⃗ 满足|a⃗|=|b⃗ |=2,a⃗+b⃗ =(√3,1),求|a⃗−b⃗ |,由(a⃗+b⃗ )2+(a⃗−b⃗ )2=2|a⃗|2+2|b⃗ |2,可得4+(a⃗−b⃗ )2=16,故|a⃗−b⃗ |=2√3.故答案为2√3.16.【答案】①③④【解析】【分析】本题考查含逻辑联结词的命题真假的判断以及立体几何相关知识,属于中档题.【解答】解:对于p1:可设l1与l2,所得平面为α.若l3与l1相交,则交点A必在平面α内.同理l2与l3的交点B在平面α内,故直线AB在平面α内,即l3在平面α内,故p1为真命题.对于p2:过空间中任意三点,若三点共线,可形成无数个平面,故p2为假命题.对于p3:空间中两条直线的位置关系有平行,相交,异面,故p3为假命题.对于p4:若m⊥α,则m垂直于平面α内的所有直线,故m⊥l,故p4为真命题.综上可知,p1∧p4为真命题,¬p2∨p3为真命题,¬p3∨¬p4为真命题.故答案为①③④.17.【答案】解:(1)在▵ABC中,设内角A,B,C的对边分别为a,b,c,因为sin2A−sin2B−sin2C=sinBsinC,由正弦定理得,a2−b2−c2=bc,即b2+c2−a2=−bc,由余弦定理得,cosA=b2+c2−a22bc =−12,因为0<A<π,所以A=2π3.(2)由(1)知,A=2π3,因为BC=3,即a=3,由余弦定理得,a2=b2+c2−2bccosA,所以9=b2+c2+bc=(b+c)2−bc,由基本不等式可得bc≤(b+c)24,所以9=(b+c)2−bc≥34(b+c)2,所以b+c≤2√3(当且仅当b=c=√3时取得等号),所以▵ABC周长的最大值为3+2√3.【解析】本题主要考查利用正余弦定理解三角形的问题,属于中档题.(1)直接利用正余弦定理即可求解;(2)利用余弦定理与基本不等式即可求解.18.【答案】解:(1)由题可知,每个样区这种野生动物数量的平均数为120020=60,所以该地区这种野生动物数量的估计值为60×200=12000(2)根据公式得r=i −x)(y i−y)ni=1√∑(x i−x)∑(y i−y)i=1i=1=√80×9000=3√2≈0.94(3)为了提高样本的代表性,选用分层抽样法更加合理,因为分层抽样可以按照规定的比例从不同的地块间随机抽样,其代表性较好,抽样误差更小。
精品解析:2020届全国100所名校最新高考模拟示范卷高三理科数学模拟测试试题(二)(解析版)

故答案为:
【点睛】本题考查简单的线性规划问题;考查运算求解能力和数形结合思想;根据图形,向下平移直线 找到使目标函数取得最大值的点是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.
15.已知函数 ,点 和 是函数 图象上相邻的两个对称中心,则 _________.
【答案】
【解析】
【分析】
1.若集合 , ,则 ()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
求解分式不等式解得集合 ,再由集合并运算,即可求得结果.
【详解】因为 ,所以 .
故选:D.
【点睛】本题考查集合的并运算,涉及分式不等式的求解,属综合基础题.
2. 是虚数单位, ,则 ()
A. 3B. 4C. 5D. 6
【答案】C
方差 43.2,
所以选项C的说法是错误的.
故选:C.
【点睛】本题考查由茎叶图求中位数、平均数、方差以及众数,属综合基础题.
4.若双曲线 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,点 ,则 ( )
A. 6B. 8C. 9D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意写出 与 坐标,表示出 ,结合离心率公式计算即可.
【分析】
根据题意,利用函数奇偶性的定义判断函数 的奇偶性排除选项 ;利用 排除选项A即可.
【详解】由题意知,函数 的定义域为 ,其定义域关于原点对称,
因为
又因为 ,
所以 ,即函数 为偶函数,故排除 ;
又因为 ,故排除A.
故选:B
【点睛】本题考查函数解析式较复杂的图象的判断;利用函数奇偶性、特殊值符号的正负等有关性质进行逐一排除是解题的关键;属于中档题.
湖南省永州市2020年高考第三次模拟考试试卷数学(理科)试题及答案解析完整版

,得
h m
c
a
a
(2)
(1),(2)两式相乘得
1 2
c c
a a
,即
c
3a
,离心率为
3.选
B.
11.解析: x 0, ,
x
3
3
,
3
,令
z
x
3
,则
z
3
,
3
由题意, sin
z
1 2
在
3
,
3
上只能有两解
z= 5 6
和
z
13 6
13 6
17 36
,(*)因为在
z
3
CE = AE = 3 ,OE 1
则D(0,
2,1) , E(0, 0,1) , A(
2, 0, 0) , C(0,
2, 0) ,
AD ( 2, 2,1) , AE ( 2, 0,1) , CA ( 2, 2, 0),
则 CA ( 2, 2, 0) 为平面 ABD的一个法向量,
设平面
ADE
即四边形 GFDE 为平行四边形,故 GE / /DF
2分
CE = AE , GE AC ,又 GE / / DF ,则 DF AC
4分
(2) 平面 BCED 平面 ABC ,平面 BCED 平面 ABC = BC , DB BC , DB 平面 ABC ,又 AC 平面 ABC , DB AC ,又 DF AC BD DF D , BD , DF 平面 ABD ∴AC⊥平面 ABD
13.解析:展开式通项 C5r (
x )5r
(
2)r x
C5r
(2)r
x
2020年黑龙江省大庆一中高考数学三模试卷(理科) (解析版)

2020年黑龙江省大庆一中高考数学三模试卷(理科)一、选择题(共12小题).1.设集合A={x|﹣2<x<2},B={x|x2﹣x+m<0},若A∪B={x|﹣2<x<3},则实数m=()A.﹣6B.6C.5D.22.已知(2+i)(a+i)=5+5i,则实数a=()A.0B.1C.2D.33.已知双曲线与椭圆的焦点相同,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.34.设f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递增,则()A.f(log23)<f(log32)<f(log2)B.f(log2)<f(log23)<f(log32)C.f(log2)<f(log32)<f(log23)D.f(log32)<f(log2)<f(log23)5.为庆祝中华人民共和国成立70周年,2019年10月1日晚,金水桥南,百里长街成为舞台,3290名联欢群众演员跟着音乐的旋律,用手中不时变幻色彩的光影屏,流动着拼组出五星红旗、祖国万岁、长城等各式图案和文字.光影潋滟间,以《红旗颂》《我们走在大路上》《在希望的田野上》《领航新时代》四个章节,展现出中华民族从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃.在每名演员的手中都有一块光影屏,每块屏有1024颗灯珠,若每个灯珠的开、关各表示一个信息,则每块屏可以表示出不同图案的个数为()A.2048B.21024C.10242D.102410246.已知等差数列{a n}中,a2=2,前5项的和S5满足15<S5<25,则公差d取值范围为()A.B.(1,4)C.(1,3)D.7.“勾3股4弦5”是勾股定理的一个特例.根据记载,西周时期的数学家商高曾经和周公讨论过“勾3股4弦5”的问题,毕达哥拉斯发现勾股定理早了500多年,如图,在矩形ABCD中,△ABC满足“勾3股4弦5”,且AB=3,E为AD上一点,BE⊥AC.若=λ+μ,则λ+μ的值为()A.B.C.D.18.执行如图所示的程序框图,则输出S的值为()A.0B.C.D.9.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱AA1,C1D1,DD1的中点,AB=AA1=2AD,则异面直线EF与BG所成角的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°10.将函数的图象向左平移个单位长度,然后再将所得图象上所有点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数解析式为()A.B.C.D.11.已知,则a4=()A.21B.42C.﹣35D.﹣21012.已知函数f(x)=,若方程f(x)=mx+m﹣恰有四个不相等的实数根,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.二、填空题(共4小题).13.已知实数x,y满足约束条件,则的取值范围为.14.已知函数f(x)=2sin2x+a sin2x的最大值为3,则实数a的值为.15.记数列{a n}的前n项和为S n满足S n+1=4S n+2.且a1=2,b n=log2a n,则数列{b n}的前n 项和T n=.16.已知圆C:x2+y2+2(a﹣1)x﹣12y+2a2=0.当C的面积最大时,实数a的值为;若此时圆C关于直线:l2:mx+ny﹣6=0(m>0,n>0)对称,则的最大值为.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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分17.在平面四边形ABCD中,∠BAD=60°,∠BCD=120°,AB=3,AD=2.(1)若CD=1,求BC;(2)求四边形ABCD面积的最大值.18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,△ABD与△PBD都是边长为2的等边三角形,△BCD 为等腰直角三角形,∠BCD=90°,.(1)证明:BD⊥PA;(2)若M为PA的中点,求平面BMD与平面PBC所成锐二面角的余弦值.19.已知抛物线C:x2=4y,过点D(0,2)的直线l交C于A,B两点,过点A,B分别作C的切线,两切线相交于点P.(1)记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,证明k1,k2为定值;(2)记△PAB的面积为S△PAB,求S△PAB的最小值.20.甲、乙、丙三人参加竞答游戏,一轮三个题目,每人回答一题为体现公平,制定如下规则:①第一轮回答顺序为甲、乙、丙;第二轮回答顺序为乙、丙、甲;第三轮回答顺序为丙,甲、乙;第四轮回答顺序为甲、乙、丙;…,后面按此规律依次向下进行;②当一人回答不正确时,竞答结束,最后一个回答正确的人胜出.已知,每次甲回答正确的概率为,乙回答正确的概率为,丙回答正确的概率为,三个人回答每个问题相互独立.(1)求一轮中三人全回答正确的概率;(2)分别求甲在第一轮、第二轮、第三轮胜出的概率;(3)记P n为甲在第n轮胜出的概率,Q n为乙在第n轮胜出的概率,求P n与Q n,并比较P n与Q n的大小.21.已知函数f(x)=ae x(a∈R).(1)当a=1时,求函数f(x)的图象在点x=0处的切线方程;(2)若g(x)=ln(x+b),当a≥1,b≤2时,证明:f(x)>g(x).(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t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,曲线C2的极坐标方程为ρsinθtanθ=2.(1)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2交于M,N两点,点P的极坐标为,求|PM|2+|PN|2的值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x﹣1|﹣2|x+1|.(1)求不等式f(x)≤2的解集;(2)若关于x的不等式f(x)>|a+2|的解集不是空集,求实数a的取值范围.参考答案一、选择题(共12小题).1.设集合A={x|﹣2<x<2},B={x|x2﹣x+m<0},若A∪B={x|﹣2<x<3},则实数m=()A.﹣6B.6C.5D.2【分析】推导出3是方程x2﹣x+m=0的一个根,从而32﹣3+m=0,由此能求出结果.解:∵集合A={x|﹣2<x<2},B={x|x2﹣x+m<8},A∪B={x|﹣2<x<3},所以32﹣3+m=0,解得m=﹣6,故选:A.2.已知(2+i)(a+i)=5+5i,则实数a=()A.0B.1C.2D.3【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简等式左边,再由复数相等的条件列式求得a 值.解:∵(2+i)(a+i)=2a﹣1+(a+2)i=5+4i,∴,解得a=3,故选:D.3.已知双曲线与椭圆的焦点相同,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.3【分析】求出椭圆的焦点坐标,得到双曲线的焦点坐标,然后求解a,即可求解双曲线的离心率.解:椭圆的焦点坐标为(2,4),(﹣2,0),所以4=a+a﹣2,解得a=5,离心率,故选:A.4.设f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递增,则()A.f(log23)<f(log32)<f(log2)B.f(log2)<f(log23)<f(log32)C.f(log2)<f(log32)<f(log23)D.f(log32)<f(log2)<f(log23)【分析】先判断括号内的大小关系,再借助于单调性即可得到结论.解:由题意知,函数f(x)在定义域R上单调递增,由可得,故选:C.5.为庆祝中华人民共和国成立70周年,2019年10月1日晚,金水桥南,百里长街成为舞台,3290名联欢群众演员跟着音乐的旋律,用手中不时变幻色彩的光影屏,流动着拼组出五星红旗、祖国万岁、长城等各式图案和文字.光影潋滟间,以《红旗颂》《我们走在大路上》《在希望的田野上》《领航新时代》四个章节,展现出中华民族从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃.在每名演员的手中都有一块光影屏,每块屏有1024颗灯珠,若每个灯珠的开、关各表示一个信息,则每块屏可以表示出不同图案的个数为()A.2048B.21024C.10242D.10241024【分析】根据乘法原理解题.解:每块屏有1024颗灯珠,若每个灯珠的开、关各表示一个信息,根据乘法原理可得表示出不同图案的个数为2×2×…×2=21024,故选:B.6.已知等差数列{a n}中,a2=2,前5项的和S5满足15<S5<25,则公差d取值范围为()A.B.(1,4)C.(1,3)D.【分析】利用等差数列的求和公式、不等式的解法即可得出.解:∵S5=5a2+d=5a1+10d=2(2﹣d)+10d=10+5d,∴15<5d+10<25,解得1<d<3.故选:C.7.“勾3股4弦5”是勾股定理的一个特例.根据记载,西周时期的数学家商高曾经和周公讨论过“勾3股4弦5”的问题,毕达哥拉斯发现勾股定理早了500多年,如图,在矩形ABCD中,△ABC满足“勾3股4弦5”,且AB=3,E为AD上一点,BE⊥AC.若=λ+μ,则λ+μ的值为()A.B.C.D.1【分析】建立平面直角坐标系,进而利用向量的坐标表示,设,由可得,再由,利用坐标表示建立方程组求解即可.解:由题意建立如图所示直角坐标系,,设,所以,解得.所以解得故选:B.8.执行如图所示的程序框图,则输出S的值为()A.0B.C.D.【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.解:由程序框图可知,n=1,;n=7;;n=5,,n=7,S=0;n=9,;所以周期为8,又2020=8×252+4,故选:D.9.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱AA1,C1D1,DD1的中点,AB=AA1=2AD,则异面直线EF与BG所成角的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°【分析】建立平面直角坐标系,根据题意写出各点坐标,得出的坐标,代入数量积公式运算,可得两个向量互相垂直,进一步确定异面直线EF与BG所成角的大小.解:如图,以D为坐标原点,分别以,,的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系D﹣xyz,设AD=1,则E(1,0,1),F(0,2,2),G(0,0,1),B(1,4,0),,所以,故选:C.10.将函数的图象向左平移个单位长度,然后再将所得图象上所有点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数解析式为()A.B.C.D.【分析】由题意利用函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律,得出结论.解:将的图象向左平移个单位长度,得到的图象,然后横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象,故选:D.11.已知,则a4=()A.21B.42C.﹣35D.﹣210【分析】先把原式化简,再根据二项式的特点,求解即可.解:因为,a4即为(x﹣1)7展开式中x4的系数,故选:C.12.已知函数f(x)=,若方程f(x)=mx+m﹣恰有四个不相等的实数根,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.【分析】由题意,方程方程f(x)=mx+m﹣恰有四个不相等的实数根,等价于y=f (x)与y=mx+m﹣恰有4个交点,求出直线y=mx+m﹣与y=lnx相切时m的值及过原点时m的值,即可求出m的取值范围.解:画出函数f(x)的图象如图中实线部分所示,方程恰有四个不相等的实数根,而是斜率为m,过定点的直线,设切点坐标为(a,ln(a+1)),=,又点在切线上,代入可解得a=﹣2,当直线过原点,即图中l2,所以当时,两函数的图象有4个不同的交点.故选:B.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知实数x,y满足约束条件,则的取值范围为.【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的几何意义,转化求解即可.解:作出不等式组表示的可行域如图所示,表示可行域内的点与原点连线的斜率,,k OB=3,点B不在可行域内,故的取值范围为.故答案为:.14.已知函数f(x)=2sin2x+a sin2x的最大值为3,则实数a的值为±1.【分析】由已知利用二倍角的三角函数公式,两角和的正弦函数公式,正弦函数的性质即可求解.解:因为,其中,所以f(x)的最大值为,解得a=±1.故答案为:±1.15.记数列{a n}的前n项和为S n满足S n+1=4S n+2.且a1=2,b n=log2a n,则数列{b n}的前n 项和T n=n2.【分析】由S n+1=4S n+2,可得,当n≥2时,S n=4S n﹣1+2,两式相减可得a n+1=4a n(n ≥2).利用等比数列的通项公式可得a n,进而得出b n,利用等差数列的求和公式即可得出T n.解:由S n+1=4S n+2①可得,当n≥2时,S n=4S n﹣1+2②,①﹣②得S n+1﹣S n=4•(S n﹣S n﹣1),即a n+3=4a n(n≥2).又a1=5,所以a2=3S3+2=3a1+2=8,则a5=4a1,所以,b n=log3a n=2n﹣1,故答案为:n2.16.已知圆C:x2+y2+2(a﹣1)x﹣12y+2a2=0.当C的面积最大时,实数a的值为﹣1;若此时圆C关于直线:l2:mx+ny﹣6=0(m>0,n>0)对称,则的最大值为.【分析】化圆的方程为标准方程,求得圆的半径,利用二次函数求最值可得圆的半径的最大值,即可得到圆面积最大时的a值;再由圆心在直线上可得关于m与n的等式,然后利用基本不等式求最值.解:圆C:x2+y2+2(a﹣1)x﹣12y+8a2=0的方程可化为[x+(a﹣1)]2+(y﹣6)2=﹣a8﹣2a+37,当a=﹣1时,﹣a2﹣2a+37取得最大值38,此时圆C的半径最大,面积也最大;∵圆C关于直线l:mx+ny﹣6=0(m>0,n>8)对称,又m>0,n>0,当且仅当时,即时取等号,即的最大值为.故答案为:﹣1;.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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分17.在平面四边形ABCD中,∠BAD=60°,∠BCD=120°,AB=3,AD=2.(1)若CD=1,求BC;(2)求四边形ABCD面积的最大值.【分析】(1)在△ABD中,由余弦定理可求BD的值,再根据余弦定理即可求出BC,(2)设∠CBD=θ,则∠CDB=60°﹣θ.在△BCD中,由正弦定理可求BC,利用三角形面积公式,三角函数恒等变换的应用可求S△BCD=sin(2θ+30°)﹣,结合范围0°<θ<60°,利用正弦函数的性质可求S△BCD的最大值,即可求出四边形ABCD 面积的最大值.解:(1)在△ABD中,因为AB=3,AD=2,∠BAD=60°,则:BD8=AB2+AD2﹣2AB•AD•cos∠BAD=9+7﹣2×3×2×=2在△BCD中,因为BD=,CD=1,∠BCD=120°,即7=BC8+1+BC,(2)设∠CBD=θ,则∠CDB=60°﹣θ.所以S△BCD=BD•BC•sin∠CBD=sin(60°﹣θ)sinθ=(cosθ﹣sinθ)sinθ=(sin2θ+cos2θ﹣)=sin(7θ+30°)﹣,∴S△BCD≤,∴四边形ABCD面积的最大值为+=.18.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,△ABD与△PBD都是边长为2的等边三角形,△BCD 为等腰直角三角形,∠BCD=90°,.(1)证明:BD⊥PA;(2)若M为PA的中点,求平面BMD与平面PBC所成锐二面角的余弦值.【分析】(1)取BD中点O,证明BD⊥平面POA,从而可得BD⊥PA;(2)建立空间坐标系,求出两半平面的法向量,计算法向量的夹角得出二面角的大小.【解答】(1)证明:设BD的中点为O,连接OP,OA.因为△ABD,△PBD为等边三角形,所以BD⊥AO,且BD⊥PO.所以BD⊥平面PAO,又PA⊂平面PAO,(2)解:因为△ABD,△PBD的边长为2,所以,又因为PO⊥BD,AO⊥BD,故OA,OB,OP两两垂直,则,,B(0,1,0),D(0,﹣1,8),C(﹣1,0,0),,设平面BMD的一个法向量为=(x1,y1,z1),则,设平面BMD的一个法向量为=(x2,y2,z2),则,∴cos<>===,所以平面BMD与平面PBC所成锐二面角的余弦值为.19.已知抛物线C:x2=4y,过点D(0,2)的直线l交C于A,B两点,过点A,B分别作C的切线,两切线相交于点P.(1)记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,证明k1,k2为定值;(2)记△PAB的面积为S△PAB,求S△PAB的最小值.【分析】(1)设A,B的坐标分别为,.利用抛物线方程求解函数的导数,设出直线方程与抛物线联立,利用韦达定理转化证明即可.(2)设P点坐标为(x,y),求出切线PA的方程,切线PB的方程,求出|AB|,点P 到直线AB的距表示三角形的面积,求解S△PAB的最小值.(1)证明:因为A,B两点在曲线x2=4y上,故设A,B的坐标分别为,【解答】.因为,所以,则,.所以,所以k1k2为定值.由(1)知切线PA的方程为①①﹣②得;①×x2﹣﹣②×x1得.由(1)知x=2k,y=﹣2,所以P点坐标为(2k,﹣2),因为点P到直线AB的距离.因为k2+3≥2,所以当k=0时,S△PAB的最小值为.20.甲、乙、丙三人参加竞答游戏,一轮三个题目,每人回答一题为体现公平,制定如下规则:①第一轮回答顺序为甲、乙、丙;第二轮回答顺序为乙、丙、甲;第三轮回答顺序为丙,甲、乙;第四轮回答顺序为甲、乙、丙;…,后面按此规律依次向下进行;②当一人回答不正确时,竞答结束,最后一个回答正确的人胜出.已知,每次甲回答正确的概率为,乙回答正确的概率为,丙回答正确的概率为,三个人回答每个问题相互独立.(1)求一轮中三人全回答正确的概率;(2)分别求甲在第一轮、第二轮、第三轮胜出的概率;(3)记P n为甲在第n轮胜出的概率,Q n为乙在第n轮胜出的概率,求P n与Q n,并比较P n与Q n的大小.【分析】(1)由题意,利用相互独立事件的概率乘法公式,计算求得结果.(2)由题意,利用相互独立事件的概率乘法公式,计算求得结果.(3)先求出前7种情况,总结规律,得出结论.解:(1)设一轮中三人全回答正确为事件M,则.(2)甲在第一轮胜出的概率为;故甲在第二轮胜出的概率为×(××)×==;(3)由(2)知;=;P3=×=.….当n=3k+1(k∈N*)时,;同理可得,当n=3k(k∈N*)时,;当n=3k+2(k∈N*)时,.当n=3k+2(k∈N*)时,P n<Q n.21.已知函数f(x)=ae x(a∈R).(1)当a=1时,求函数f(x)的图象在点x=0处的切线方程;(2)若g(x)=ln(x+b),当a≥1,b≤2时,证明:f(x)>g(x).【分析】(1)代入a的值,求出f(0),f′(0),求出切线方程即可;(2)结合a,b的范围,问题转化为可证e x>ln(x+2)成立,设h(x)=e x﹣ln(x+2),根据函数的单调性证明即可.【解答】(1)解:当a=1时,f(x)=e x.因为f'(x)=e x,所以f'(0)=1,f(2)=1.即x﹣y+1=0.当b≤2时,ln(x+b)≤ln(x+2),设h(x)=e x﹣ln(x+2),则,又因为,,即.当x∈(x0,+∞)时,h'(x)>0.又因为,ln(x0+2)=﹣x0,所以当x∈(﹣2,+∞)时h(x)>0,即e x>ln(x+7).所以当a≥1,b≤2时,f(x)>g(x).(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t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,曲线C2的极坐标方程为ρsinθtanθ=2.(1)求曲线C1的普通方程与曲线C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2交于M,N两点,点P的极坐标为,求|PM|2+|PN|2的值.【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(2)利用一元二次方程根和系数的关系式的应用求出结果.解:(1)由曲线C1的参数方程消去参数t可得,曲线C1的普通方程为4x﹣3y﹣8=0.由x=ρcosθ,y=ρsinθ可得,曲线C2的直角坐标方程为y2=2x(x≠0).所以点P在曲线C1上.将曲线C6的参数方程(t为参数)代入y2=2x,设点M,N对应的参数分别为t1,t2,则,.所以.一、选择题23.已知函数f(x)=|x﹣1|﹣2|x+1|.(1)求不等式f(x)≤2的解集;(2)若关于x的不等式f(x)>|a+2|的解集不是空集,求实数a的取值范围.【分析】(1)根据f(x)≤2,利用零点分段法,求出不等式的解集即可;(2)问题转化为f(x)max>|a+2|,得到关于a的不等式,解出即可.解:(1)由题意得|x﹣1|﹣2|x+2|≤2.①当x≥1时,不等式|x﹣2|﹣2|x+1|≤2可化为x﹣1﹣2x﹣4≤2,解得x≥﹣5,所以x≥1.②当﹣1≤x<1时,不等式|x﹣1|﹣5|x+1|≤2可化为1﹣x﹣2x﹣2≤7,解得x≥﹣1,所以﹣1≤x<1.③当x<﹣1时,不等式|x﹣1|﹣2|x+3|≤2可化为1﹣x+2x+2≤2,解得x≤﹣2,所以x<﹣1.(2)由(1)知,对于任意x∈R,f(x)≤2,且当x=﹣1时取等号,关于x的不等式f(x)>|a+7|的解集不是空集,所以实数a的取值范围为(﹣4,0).。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020年高考模拟考试理科数学一、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.设集合A ={x |x 2–5x +6>0},B ={x |x –1<0},则A ∩B = A .(–∞,1) B .(–2,1)C .(–3,–1)D .(3,+∞)1.A 由题意得,{}{}23,1A x x x B x x ==<或,则{}1A B x x ⋂=<.故选A .2.设z =–3+2i ,则在复平面内z 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2.C 由32,z i =-+得32,z i =--则32,z i =--对应点(-3,-2)位于第三象限.故选C .3.已知AB u u u r=(2,3),AC u u u r =(3,t ),||BC uuu r =1,则AB BC ⋅u u u r u u u r =A .–3B .–2C .2D .33.C 由(1,3)BC AC AB t =-=-u u u r u u u r u u u r ,1BC ==u u u r ,得3t =,则(1,0)BC =u u u r ,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=u u u r u u u rg g .故选C .4.2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日2L 点的轨道运行.2L 点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M 1,月球质量为M 2,地月距离为R ,2L 点到月球的距离为r ,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r 满足方程:121223()()M M M R r R r r R +=++.设rRα=,由于α的值很小,因此在近似计算中34532333(1)ααααα++≈+,则r 的近似值为 ABCD4.D 由rRα=,得r R α= 因为121223()()M M M R r R r r R +=++,所以12122222(1)(1)M M M R R R ααα+=++,即543232221133[(1)]3(1)(1)M M αααααααα++=+-=≈++,解得3α=所以3.r R α==5.演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比,不变的数字特征是 A .中位数 B .平均数 C .方差D .极差5.A 设9位评委评分按从小到大排列为123489x x x x x x ≤≤≤≤≤L .则①原始中位数为5x ,去掉最低分1x ,最高分9x ,后剩余2348x x x x ≤≤≤L , 中位数仍为5x ,∴A 正确. ②原始平均数1234891()9x x x x x x x =+++++L ,后来平均数234817x x x x x '=+++L () 平均数受极端值影响较大,∴x 与x '不一定相同,B 不正确③()()()222219119S x x x x x x ⎡⎤=-+-++-⎣⎦L ()()()222223817s x x x x x x ⎡⎤'=-'+-'++-'⎢⎥⎣⎦L 由②易知,C 不正确.④原极差91=x -x ,后来极差82=x -x 可能相等可能变小,D 不正确.6.若a >b ,则A .ln(a −b )>0B .3a <3bC .a 3−b 3>0D .│a │>│b │6.C 取2,1a b ==,满足a b >,ln()0a b -=,知A 错,排除A ;因为9333a b =>=,知B 错,排除B ;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错,排除D ,因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,故选C .7.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线D .α,β垂直于同一平面7.B 由面面平行的判定定理知:α内两条相交直线都与β平行是//αβ的充分条件,由面面平行性质定理知,若//αβ,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内两条相交直线都与β平行是//αβ的必要条件,故选B .8.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .88.D 因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p 是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以23()2pp p -=,解得8p =,故选D .9.下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是A .f (x )=│cos2x │B .f (x )=│sin2x │C .f (x )=cos │x │D .f (x )=sin │x │9.A 因为sin ||y x =图象如下图,知其不是周期函数,排除D ;因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ,作出cos2y x =图象,由图象知,其周期为2π,在区间(,)42ππ单调递增,A 正确;作出sin 2y x =的图象,由图象知,其周期为2π,在区间(,)42ππ单调递减,排除B ,故选A .10.已知α∈(0,2π),2sin2α=cos2α+1,则sin α=A .15B 55C 33D 25510.B 2sin 2cos21α=α+Q ,24sin cos 2cos .0,,cos 02π⎛⎫∴α⋅α=αα∈∴α> ⎪⎝⎭Q . sin 0,2sin cos α>∴α=α,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5∴α=α=,又sin 0α>,5sin α∴=,故选B .11.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为 A .2 B .3C .2D .511.A 设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴,又||PQ OF c ==Q ,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径, A ∴为圆心||2c OA =. ,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a=∴==. 2e ∴=,故选A .12.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是A .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦12.B (0,1]x ∈Q 时,()=(1)f x x x -,(+1)= ()f x 2f x ,()2(1)f x f x ∴=-,即()f x 右移1个单位,图像变为原来的2倍.如图所示:当23x <≤时,()=4(2)=4(2)(3)f x f x x x ---,令84(2)(3)9x x --=-,整理得:2945560x x -+=,1278(37)(38)0,,33x x x x ∴--=∴==(舍),(,]x m ∴∈-∞时,8()9f x ≥-成立,即73m ≤,7,3m ⎛⎤∴∈-∞ ⎥⎝⎦,故选B .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.我国高铁发展迅速,技术先进.经统计,在经停某站的高铁列车中,有10个车次的正点率为0.97,有20个车次的正点率为0.98,有10个车次的正点率为0.99,则经停该站高铁列车所有车次的平均正点率的估计值为__________.13.0.98 由题意得,经停该高铁站的列车正点数约为100.97200.98100.9939.2⨯+⨯+⨯=,其中高铁个数为10+20+10=40,所以该站所有高铁平均正点率约为39.20.9840=.14.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.14.-3 因为()f x 是奇函数,且当0x >时0x ->,()()axf x f x e -=--=.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e -=,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.15.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则ABC △的面积为_________. 15.3由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=, 即212c =解得23,23c c ==-(舍去) 所以243a c ==,113sin 43236 3.222ABC S ac B ∆==⨯⨯⨯=16.中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.(本题第一空2分,第二空3分.)21. 由图可知第一层与第三层各有9个面,计18个面,第二层共有8个面,所以该半正多面体共有18826+=个面.如图,设该半正多面体的棱长为x ,则AB BE x ==,延长BC 与FE 交于点G ,延长BC 交正方体棱于H ,由半正多面体对称性可知,BGE ∆为等腰直角三角形,22,2(21)122BG GE CH x GH x x x ∴===∴=⨯+==, 2121x ∴==+21.三、解答题:共70分。