2020高考理科数学必刷套题(含2019高考真题及模拟题)
2020高考数学(理)必刷试题(解析版) (24)

2020高考模拟考试数学(理)试题第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合{}|1A x x =≤,{|(2)(1)0}B x x x =-+<,那么A B =I ( ) A. {}|12x x -<< B. {}|11x x -≤< C. {}|12x x ≤< D. {}|11x x -<≤【答案】D 【解析】 【分析】求得集合{|12}B x x =-<<,结合集合的交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{|(2)(1)0}{|12}B x x x x x =-+<=-<<, 所以A B =I {}|11x x -<≤. 故选:D .【点睛】本题主要考查了集合的交集的运算,其中解答中正确求解集合B ,结合集合交集的概念及运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 2.复数(1)z i i =-在复平面内的对应点位于( ) A. 第一象限 B. 第三象限C. 第二象限D. 第四象限 【答案】B 【解析】 【分析】先化简复数,再计算对应点坐标,判断象限.【详解】1i z =--,对应点为(1,1)-- ,在第三象限. 故答案选B【点睛】本题考查了复数的坐标表示,属于简单题.3.下列函数中,是偶函数,且在区间()0,∞+上单调递增的为( )A. 1y x=B. ln ||y x =C. 2x y =D.1||y x =-【答案】B 【解析】 【分析】结合函数的单调性与奇偶性的定义与判定方法,以及初等函数的性质,逐项判定,即可求解. 【详解】由题意,对于A 中,函数()()1f x f x x-=-=-,所以函数为奇函数,不符合题意;对于B 中,函数()ln ||f x x =满足()()ln ||ln ||f x x x f x -=-==,所以函数为偶函数, 当0x >时,函数ln y x =为()0,∞+上的单调递增函数,符合题意; 对于C 中,函数2xy =为非奇非偶函数,不符合题意;对于D 中,1||y x =-为偶函数,当0x >时,函数1y x =-为单调递减函数,不符合题意, 故选:B .【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性和函数的单调性的判定与应用,其中解答中熟记函数的单调性与奇偶性的判定方法,以及初等函数的性质是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.4.设,a b 为实数,则“0a b >>”是“a b ππ>”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】根据函数()xf x π=为单调递增函数,结合充分条件和必要条件判定方法,即可求解.【详解】由题意,函数()xf x π=为单调递增函数,当0a b >>时,可得()()f a f b >,即a b ππ>成立,当a b ππ>,即()()f a f b >时,可得a b >,所以0a b >>不一定成立,所以“0a b >>”是“a b ππ>”的充分而不必要条件. 故选:A .【点睛】本题主要考查了指数函数的性质,以及充分条件、必要条件的判定,其中解答中熟记指数函数的性质,以及熟练应用充分条件和必要条件的判定方法是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于中档题.5.设α,β是两个不同的平面,,m n 是两条不同的直线,则下列结论中正确的是( ) A. 若m α⊥,m n ⊥,则//n αB. 若αβ⊥,m α⊥,n β⊥,则m n ⊥C. 若//n α,m n ⊥,则m α⊥D. 若//αβ,m α⊂,n β⊂,则//m n【答案】B 【解析】 【分析】根据线面位置关系的判定定理和性质定理,逐项判定,即可求解,得到答案.【详解】由题意,对于A 中,若m α⊥,m n ⊥,则//n α或n ⊂α,所以不正确; 对于C 中,若//n α,m n ⊥,则m 与α可能平行,相交或在平面α内,所以不正确; 对于D 中,若//αβ,m α⊂,n β⊂,则m 与n 平行、相交或异面,所以不正确; 对于B 中,若αβ⊥,m α⊥,n β⊥,,根据线面垂直的性质,可证得m n ⊥成立, 故选:B .【点睛】本题主要考查了线面位置关系的判定与证明,其中解答中熟记线面位置关系的判定定理和性质定理,逐项判定是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题. 6.从数字1,2,3,4,5中,取出3个数字(允许重复),组成三位数,各位数字之和等于6,这样的三位数的个数为( ) A. 7 B. 9C. 10D. 13【答案】C 【解析】 【分析】由题意,把问题分为三类:当三个数分别为1,1,4,1,2,3,2,2,2三种情况,结合排列、组合和计数原理,即可求解.【详解】从数字1,2,3,4,5中,取出3个数字(允许重复),组成三位数,各位数字之和等于6, 可分为三类情况:(1)当三个数为1,1,4时,共有133C =种排法; (2)当三个数为1,2,3时,共有336A =种排法;(3)当三个数为2,2,2时,只有1中排法,由分类计数原理可得,共有36110++=种不同排法,即这样的数共有10个. 故选:C .【点睛】本题主要考查了计数原理与排列、组合的应用,其中解答中认真审题,合理分类,结合计数原理求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题. 7.设α,β是三角形的两个内角,下列结论中正确的是( )A 若2παβ+<,则sin sin αβ+< B. 若2παβ+<,则cos cos αβ+<C. 若2παβ+>,则sin sin 1αβ+> D. 若2παβ+>,则cos cos 1αβ+>【答案】A 【解析】 【分析】结合三角恒等变换的公式,以及合理利用赋值法,逐项判定,即可求解得到答案. 【详解】对于A 中,因为2παβ+<,则0,24424αβππαβπ+-<<-<<又由sin sin 2sin cos2sincos22422αβαβπαβαβαβ+---+=<=≤所以sin sin αβ+<对于B 中,例如,66ππαβ==,此时coscos66ππ+=>所以cos cos 2αβ+<不一定成立,所以不正确;对于C 中,因为2παβ+>,例如5,612ππαβ==时,561162sin sin 212ππ-+=+<, 所以sin sin 1αβ+>不正确; 对于D 中,因为2παβ+>,例如2,36ππαβ==时,13cos c 23os 162ππ+=-+<, 所以cos cos 1αβ+>不正确, 故选:A .【点睛】本题主要考查了三角恒等变换的应用,以及三角函数值的应用,其中解答熟记三角恒等变换的公式,以及合理利用赋值法求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.用平面截圆柱面,当圆柱的轴与α所成角为锐角时,圆柱面的截面是一个椭圆,著名数学家Dandelin 创立的双球实验证明了上述结论.如图所示,将两个大小相同的球嵌入圆柱内,使它们分别位于α的上方和下方,并且与圆柱面和α均相切.给出下列三个结论:①两个球与α的切点是所得椭圆的两个焦点;②若球心距124O O =32; ③当圆柱的轴与α所成的角由小变大时,所得椭圆的离心率也由小变大. 其中,所有正确结论的序号是( ) A. ① B. ②③C. ①②D. ①②③【答案】C 【解析】【分析】设圆柱的底面半径为R ,根据题意分别求得b R =,sin R a α=,tan ROC α=,结合椭圆的结合性质,即可求解.【详解】由题意,作出圆柱的轴截面,如图所示,设圆柱的底面半径为R ,根据题意可得椭圆的短轴长为22b R =,即b R =,长轴长为22sin R a α=,即sin Ra α=, 在直角1O OC ∆中,可得1tan O C OC α=,即1tan tan O C ROC αα==,又由22222222211tan tan sin R R OC b R R ααα⎛⎫+=+=+= ⎪⎝⎭, 即222OC b a +=,所以222OC a b =-,又因为椭圆中222c a b =-,所以OC c =,即切点为椭圆的两个交点,所以①是正确的; 由124O O =,可得12O O =,又由球的半径为3,即3R =, 在直角1O OC ∆中,2222212(3)1OC OO R =-=-=,由①可知,即1c =,所以22c =,即椭圆的焦距为2,所以②是正确的;由①可得sin R a α=,tan Rc α=,所以椭圆的离心率为sin tan cos tan sin Rc e R a ααααα====, 所以当当圆柱的轴与α所成的角由小变大时,所得椭圆的离心率变小,所以③不正确.故选:C【点睛】本题主要考查了椭圆的几何性质及其应用,其中解答中认真审题,合理利用圆柱的结构特征,以及椭圆的几何性质求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.第二部分(非选择题共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.9.若双曲线221x y m -=与22132x y -=有相同的焦点,则实数m =_________.【答案】4 【解析】 【分析】结合双曲线的几何性质,得到132m +=+,即可求解,得到答案.【详解】由题意,双曲线221x y m -=与22132x y -=有相同的焦点,可得132m +=+,解得4m =. 故答案为:4.【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及几何性质的应用,其中解答中熟练应用双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查了计算能力,属于基础题.10.已知{}n a 是各项均为正的等比数列,n S 为其前n 项和,若16a =,2326a a +=,则公比q =________,4S =_________. 【答案】 (1). 12 (2). 454【解析】 【分析】根据等比数列的通项公式,得到2210q q +-=,求得12q =再由等比数列的前n 项和公式,求得4S ,得到答案.【详解】由题意,在数列{}n a 是各项均为正的等比数列,因为16a =,2326a a +=,可得221126126a q a q q q +=+=,即2210q q +-=,解得12q =或1q =-(舍去), 又由等比数列的前n 项和公式,可得4416[1()]4521412S ⋅-==-.故答案为:12,454. 【点睛】本题主要考查了等比数列的通项公式,以及等比数列前n 项和公式的应用,其中解答中熟练等比数列的通项公式和前n 项和公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.能说明“直线0x y m -+=与圆22420x y x y ++-=有两个不同的交点”是真命题的一个m 的值为______. 【答案】0 【解析】 【分析】根据直线与圆相交,利用圆心到直线的距离小于圆的半径,<求得m的取值范围,即可求解.【详解】由题意,圆22420x y x y ++-=的圆心坐标为(2,1)-,半径为r =若直线0x y m -+=与圆22420x y x y ++-=有两个不同的交点,<33m <+所以命题为真命题的一个m 的值为0. 故答案为:0.【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟记直线与圆的位置关系,列出不等式求得m 的取值范围是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.12.在平行四边形ABCD 中,已知AB AC AC AD ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,||4AC =u u u r ,||2BD =u u u r ,则四边形ABCD 的面积是_______.【答案】4 【解析】 【分析】由AB AC AC AD ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r ,根据向量的线性运算,得到AC BD ⊥uuu r uu u r ,进而得到四边形ABCD 是菱形,即可求得四边形的面积,得到答案.【详解】由题意,在平行四边形ABCD 中, AB AC AC AD ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,可得()0AB AC AC AD AB AC BD ⋅=⋅-=⋅=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 ,所以AC BD ⊥uuu r uu u r所以四边形ABCD 是菱形,又由||4AC =u u u r ,||2BD =u u u r ,所以面积为14242S =⨯⨯=.故答案为:4.【点睛】本题主要考查了向量的线性运算,向量的数量积的应用,以及菱形的面积的计算,其中解答熟练应用向量的减法运算公式,以及向量的数量积的公式,求得四边形为菱形是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.13.已知函数()2sin()(0)f x x ωϕω=+>,曲线()y f x =与直线y =邻两个交点间的距离为6π,则ω的所有可能值为__________. 【答案】2或10 【解析】 【分析】令2sin()x ωϕ+=2,3x k k Z πωϕπ+=+∈或22,3x k k Z πωϕπ+=+∈,根据存在相邻两个交点间的距离为6π,得到2136x x w ππ-==或21536x x w ππ-==,即可求解,得到答案.【详解】由题意,函数()2sin()(0)f x x ωϕω=+>,曲线()y f x =与直线y =令2sin()x ωϕ+=sin()2x ωϕ+=, 解得2,3x k k Z πωϕπ+=+∈或22,3x k k Z πωϕπ+=+∈, 由题意存在相邻两个交点间的距离为6π,结合正弦函数的图象与性质, 可得2122(),33k w x x k Z πππ-+=-∈,令0k =,可得2136x x w ππ-==,解得2w =. 或21722(),33k w x x k Z πππ-+=-∈,令0k =,可得21536x x w ππ-==,解得10w =. 故答案为:2或10.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的应用,以及三角方程的求解,其中解答中熟练应用三角函数的图象与性质,列出方程求解是解答的关键,着重考查了推理能力与计算鞥能力,属于中档试题.14.将初始温度为0C ︒的物体放在室温恒定为30C ︒的实验室里,现等时间间隔测量物体温度,将第n 次测量得到的物体温度记为n t ,已知10t C =︒.已知物体温度的变化与实验室和物体温度差成正比(比例系数为k ).给出以下几个模型,那么能够描述这些测量数据的一个合理模型为__________:(填写模型对应的序号) ①130n n n kt t t +-=-;②()130n n n t t k t +-=-;③()130n n t k t +=-.在上述模型下,设物体温度从5C ︒升到10C ︒所需时间为min a ,从10C ︒上升到15C ︒所需时间为min b ,从15C ︒上升到20C ︒所需时间为min C ,那么a b 与bc的大小关系是________(用“>”,“=”或“<”号填空) 【答案】 (1). ② (2). > 【解析】 【分析】由温度的变化与实验室和物体温度差成正比(比例系数为k ),即可得到()130n n n t t k t +-=-,再根据函数模型,分别求得k 的值,结合作差比较,即可得到答案.【详解】由题意,将第n 次测量得到的物体温度记为n t ,则两次的体温变化为1n n t t +-, 又由温度的变化与实验室和物体温度差成正比(比例系数为k ),所以()130n n n t t k t +-=-, 当物体温度从5C ︒升到10C ︒所需时间为min a ,可得()105305k -=-,可得51255k ==, 当物体温度从10C ︒上升到15C ︒所需时间为min b ,可得()15103010k -=-,可得14k =, 当物体温度从15C ︒上升到20C ︒所需时间为min c ,可得()20153015k -=-,可得13k =,可是111,,,0543a mb mc m m ===>,又由222221111111()5341516151601111431212b c m m m m m a ac b b bc m m m ⨯-----====>⨯, 即a b 与b c 的大小关系是a b >b c . 故答案为:② ,>【点睛】本题主要考查了函数的模型的选择,以及实际应用问题的求解,其中解答中认真审题,正确理解题意,选择适当的函数模型是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC ∆中,已知sin cos 0c A C =. (1)求C ∠的大小;(2)若2b =,c =,求ABC ∆的面积. 【答案】(1)23C π∠=(2【解析】 【分析】(1)由正弦定理可得sin sin sin 0C A C A +=,求得sin 0C C =,即可求解C ∠的大小;(2)由正弦定理,可得1sin 2B =,得到6B π∠=,进而得到6A B C ππ∠=-∠-∠=,结合三角形的面积公式,即可求解. 【详解】(1)因sin cos 0c A C +=,由正弦定理可得sin sin sin 0C A C A +=,又因为(0,)A π∈,所以sin 0A >,所以sin 0C C =,即tan C = 又因为0C π<<,所以23C π∠=. (2)由正弦定理,可得2sin 1sin 2b C B c ===,又因为03B π<<,所以6B π∠=,所以6A B C ππ∠=-∠-∠=.所以ABC ∆的面积111sin 2222S bc A ==⨯⨯=【点睛】本题主要考查了正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式的应用,其中在解有关三角形的题目时,要抓住题设条件和利用某个定理的信息,合理应用正弦定理和余弦定理求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.16.2019年6月,国内的5G 运营牌照开始发放.从2G 到5G ,我们国家的移动通信业务用了不到20年的时间,完成了技术上的飞跃,跻身世界先进水平.为了解高校学生对5G 的消费意愿,2019年8月,从某地在校大学生中随机抽取了1000人进行调查,样本中各类用户分布情况如下:我们将大学生升级5G 时间的早晚与大学生愿意为5G 套餐支付更多的费用作比较,可得出下图的关系(例如早期体验用户中愿意为5G 套餐多支付5元的人数占所有早期体验用户的40%).(1)从该地高校大学生中随机抽取1人,估计该学生愿意在2021年或2021年之前升级到5G 的概率;(2)从样本的早期体验用户和中期跟随用户中各随机抽取1人,以X表示这2人中愿意为升级5G多支付10元或10元以上的人数,求X的分布列和数学期望;(3)2019年底,从这1000人的样本中随机抽取3人,这三位学生都已签约5G套餐,能否认为样本中早期体验用户的人数有变化?说明理由.【答案】(1)0.8(2)详见解析(3)事件D虽然发生概率小,但是发生可能性为0.02,所以认为早期体验用户没有发生变化,详见解析【解析】【分析】(1)由从高校大学生中随机抽取1人,该学生在2021年或2021年之前升级到5G,结合古典摡型的概率计算公式,即可求解;(2)由题意X的所有可能值为0,1,2,利用相互独立事件的概率计算公式,分别求得相应的概率,得到随机变量的分布列,利用期望的公式,即可求解.(3)设事件D为“从这1000人的样本中随机抽取3人,这三位学生都已签约5G套餐”,得P D,即可得到结论.到七概率为()【详解】(1)由题意可知,从高校大学生中随机抽取1人,该学生在2021年或2021年之前升级到5G 的概率估计为样本中早期体验用户和中期跟随用户的频率,即2705300.81000+=.(2)由题意X 的所有可能值为0,1,2, 记事件A “从早期体验用户中随机抽取1人,该学生愿意为升级5G 多支付10元或10元以上”,事件B 为“从中期跟随用户中随机抽取1人,该学生愿意为升级5G 多支付10元或10元以上”,由题意可知,事件A ,B 相互独立,且()140%0.6P A =-=,()145%0.55P B =-=, 所以(0)()(10.6)(10.55)0.18P X P AB ===--=,(1)()()()P X P AB AB P AB P AB ==+=+()(1())(1()()P A P B P A P B =-+-0.6(10.55)(10.6)0.55=⨯-+-⨯0.49=, (2)()0.60.550.33P X P AB ===⨯=,所以X 的分布列为故X 的数学期望()00.1810.4920.33 1.15E X =⨯+⨯+⨯=.(3)设事件D 为“从这1000人的样本中随机抽取3人,这三位学生都已签约5G 套餐”,那么327031000()0.02C P D C =≈.回答一:事件D 虽然发生概率小,但是发生可能性为0.02,所以认为早期体验用户没有发生变化.回答二:事件D 发生概率小,所以可以认为早期体验用户人数增加.【点睛】本题主要考查了离散型随机变量的分布列,数学期望的求解及应用,对于求离散型随机变量概率分布列问题首先要清楚离散型随机变量的可能取值,计算得出概率,列出离散型随机变量概率分布列,最后按照数学期望公式计算出数学期望,其中列出离散型随机变量概率分布列及计算数学期望是理科高考数学必考问题.17.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1BB ⊥平面ABC ,AB BC ⊥,12AA AB BC ===.(1)求证:1BC ⊥平面11A B C ;(2)求异面直线1B C 与1A B 所成角的大小; (3)点M 在线段1B C 上,且11((0,1))B MB Cλλ=∈,点N 在线段1A B 上,若MN ∥平面11A ACC ,求11A NA B的值(用含λ的代数式表示).【答案】(1)证明见解析(2)3π(3)1λ- 【解析】 【分析】(1)根据三棱柱111ABC A B C -的结构特征,利用线面垂直的判定定理,证得11A B ⊥平面11B BCC ,得到111A B BC ⊥,再利用线面垂直的判定定理,即可证得1BC ⊥平面11A B C ;(2)由(1)得到AB BC ⊥,建立空间直角坐标系B xyz -,求得向量11,B C A B u u u r u u u r,利用向量的夹角公式,即可求解.(3)由11B M B C λ=,得(2,0,22)M λλ-,设11A NA Bμ=,得(0,22,22)N μμ--,求得向量MN u u u u r 的坐标,结合//MN 平面11A ACC ,利用0MN n ⋅=u u u u r r,即可求解.【详解】(1)在三棱柱111ABC A B C -中,由1BB ⊥平面ABC ,所以1BB ⊥平面111A B C , 又因为1BB ⊂平面11B BCC ,所以平面11B BCC ⊥平面111A B C ,交线为11B C . 又因为AB BC ⊥,所以1111A B B C ⊥,所以11A B ⊥平面11B BCC .因为1BC ⊂平面11B BCC ,所以111A B BC ⊥ 又因为12BB BC ==,所以11B C BC ⊥, 又1111A B B C B =I ,所以1BC ⊥平面11A B C.(2)由(1)知1BB ⊥底面ABC ,AB BC ⊥,如图建立空间直角坐标系B xyz -, 由题意得()0,0,0B ,()2,0,0C ,()10,2,2A ,()10,0,2B .所以()12,0,2B C =-u u u r ,()10,2,2A B =--u u u r. 所以()1111111cos ,2||||A B B C A B B C BA B C ⋅==u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u u r . 故异面直线1B C 与1A B 所成角的大小为3π.(3)易知平面11A ACC 的一个法向量()1,1,0n =r,由11B MB Cλ=,得(2,0,22)M λλ-. 设11A NA Bμ=,得(0,22,22)N μμ--,则(2,22,22)MN λμλμ=---u u u u r因为//MN 平面11A ACC ,所以0MN n ⋅=u u u u r r,即(2,22,22)(1,1,0)0λμλμ---⋅=,解得1μλ=-,所以111A NA Bλ=-.【点睛】本题考查了线面平行的判定与证明,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. 18.已知函数321()3()3f x x x ax a =--∈R . (1)若()f x 在1x =-时,有极值,求a 的值;(2)在直线1x =上是否存在点P ,使得过点P 至少有两条直线与曲线()y f x =相切?若存在,求出P 点坐标;若不存在,说明理由. 【答案】(1)1a =-(2)不存在,详见解析 【解析】 【分析】(1)求得2()23f x x x a '=-+,根据函数()f x 在1x =-取得极值,即可求解;(2)不妨设点()1,P b ,设过点P 与()y f x =相切的直线为l ,切点为()00,x y ,求得切线方程,根据直线l 过()1,P b ,转化为()()322000000132313b x x ax x x a x -+-=-+-,设函数322()2233g x x x x a b =-+-+,转化为()g x 在区间(),-∞+∞上单调递增,即可求解. 【详解】(1)由题意,函数321()33f x x x ax =-+,则2()23f x x x a '=-+,由()f x 在1x =-时,有极值,可得(1)1230f a '-=++=,解得1a =-.经检验,1a =-时,()f x 有极值. 综上可得1a =-.(2)不妨设在直线1x =上存在一点()1,P b ,设过点P 与()y f x =相切的直线为l ,切点为()00,x y ,则切线l 方程为()()32200000013233y x x x x x a x x α-+-=-+-, 又直线l 过()1,P b ,有()()322000000132313b x x ax x x a x -+-=-+-,即32000222303x x x a b -+-+=, 设322()2233g x x x x a b =-+-+,则22()2422(1)0g x x x x '=-+=-≥,所以()g x 在区间(),-∞+∞上单调递增,所以()0g x =至多有一个解, 过点P 与()y f x =相切的直线至多有一条,故在直线1x =上不存在点P ,使得过P 至少有两条直线与曲线()y f x =相切.【点睛】本题主要考查导数在函数中的综合应用,其中解答中熟记函数的导数与函数间的关系是解答的关键,着重考查了转化与化归思想、分类讨论、及逻辑推理能力与计算能力.19.已知椭圆222:1(1)x C y a a +=>的离心率是2. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知1F ,2F 分别是椭圆C 的左、右焦点,过2F 作斜率为k 的直线l ,交椭圆C 于,A B 两点,直线1F A ,1F B 分别交y 轴于不同的两点,M N .如果1MF N ∠为锐角,求k 的取值范围.【答案】(1)2212x y +=(2),0,7447⎛⎫⎛⎫⎛⎛⎫-∞-⋃-⋃⋃+∞ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭【解析】 【分析】(1)由题意,列出方程组,求得22a =,即可得到椭圆的方程;(2)设直线l 的方程为()1y k x =-,联立方程组,根据根和系数的关系,结合向量的数量【详解】(1)由题意,椭圆222:1(1)x C y a a +=>的离心率是2,可得222221c a b a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得22a =,所以椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)由已知直线l 的斜率不为0,设直线l 的方程为()1y k x =-,直线l 与椭圆C 的交点为()11,A x y ,()22,B x y .由22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2222214220k x k x k +-+-=. 由已知,判别式>0∆恒成立,且2122421k x x k +=+,21222221k x x k -=+.① 直线1F A 的方程为11(1)1y y x x =++,令0x =,则110,1y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭. 同理可得220,1y N x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭. 所以()()()()()()2121211121211111111k x x y y F M F N x x x x --⋅=+=+++++u u u u r u u u u r()()()()222212121212121212121111111k x x k x x k k x x x x x x x x x x x x ++-+++⎡⎤-++⎣⎦=+=++++++将①代入并化简,得21127181k F M F N k -⋅=-u u u u r u u u u r . 依题意,角1MF N ∠为锐角,所以110F M F N ⋅>u u u u r u u u u r ,即211271081k F M F N k -⋅=>-u u u u r u u u u r . 解得217k >或218k <.综上,直线l 的斜率的取值范围是,⎛⎛⎫⎛⎫-∞⋃⋃⋃+∞ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程的求解、及直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用,解答此类题目,通常联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)方程,应用一元二次方程根与系数的关系进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等.20.已知数列{}n a ,记集合{}*1(,)|(,),1,,i i j T S i j S i j a a a i j i j +==+++<∈N L „.(1)对于数列{}:1,2,3,4n a ,写出集合T ;(2)若2n a n =,是否存在*,i j N ∈,使得(),1024S i j =?若存在,求出一组符合条件的,i j ;若不存在,说明理由.(3)若22n a n =-,把集合T 中的元素从小到大排列,得到的新数列为12:,,,n B b b b L L ,若2020m b ≤,求m 的最大值.【答案】(1){3,5,6,7,9,10}T =(2)不存在*,i j N ∈,使得(),1024S i j =成立.(3)详见解析 【解析】 【分析】(1)根据集合的定义{}*1(,)|(,),1,,i i j T S i j S i j a a a i j i j +==+++<∈N L „,即可求解;(2)假设存在*,i j N ∈,使得(),1024S i j =,得到1024(1)()j i i j =-++,根据i j +与j i -奇偶性相同,所以i j +与1j i -+奇偶性不同,进而得到结论.(3)若*,i j N ∃∈,使得(1)()(1)22t j i i j i i j -++++++==L ,得到1(1)()2t j i i j +-++=不成立,结合数学归纳法,把数列22n a n =-,转化为数列0,1,2,3,,,n L L ,其相应集合T 中满足1010n b ≤有多少项,即可得到结论.【详解】(1)由题意,集合{}*1(,)|(,),1,,i i j T S i j S i j a a a i j i j +==+++<∈N L „,可得{3,5,6,7,9,10}T =.(2)假设存在*,i j N ∈,使得(),1024S i j =,则有1102422(1)2(1)()i i j a a a i i j j i i j -=+++=++++=-++L L ,由于i j +与j i -奇偶性相同,所以i j +与1j i -+奇偶性不同.又因为3i j +≥,12j i -+≥,所以1024必有大于等于3的奇数因子,这与1024无1以外的奇数因子矛盾.故不存*,i j N ∈,使得(),1024S i j =成立.(3)首先证明n a n =时,对任意的*m N ∈都有2t m b ≠,*t N ∈.若*,i j N ∃∈,使得:(1)()(1)22t j i i j i i j -++++++==L , 由于1j i -+与j i -均大于2且奇偶性不同,所有1(1)()2t j i i j +-++=不成立.其次证明除()2tt N ∈形式以外的数,都可以写成若干个连续正整数之和. 若正整数()221th k =+,其中t N ∈,*t N ∈. 当1221t k +>+时,由等差数列的性质有:()()()()(21)(21)(21)2212212t t t t t h k k k k k =++++++=-++-++++++L L L 此时结论成立.当1221t k +<+时,由等差数列的性质有: (21)(21)(21)h k k k =++++++L()()21(1)(1)(2)2t t k k k k k k =-+++-++++++++L L ,此时结论成立.对于数列22n a n =-,此问题等价于数列0,1,2,3,,,n L L ,其相应集合T 中满足:1010n b ≤有多少项.由前面的证明可知正整数2,4,8,16,32,64,128,256,512不是集合T 中的项, 所以n 的最大值为1001.【点睛】本题主要考查了数列的递推公式的应用,以及数列的综合应用,其中解答中认真审题,利用题设条件,结合数列的运算和数学归纳法求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,试题综合性强,属于难题.。
2020年高考数学(理)必刷试卷1(解析版)

2020年高考必刷卷(新课标卷)01数学(理)(本试卷满分150分,考试用时120分钟)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡的相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)一、单选题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知i 为虚数单位,若复数()13i z i -=-,则z =( )A .1B .1-C D .2或1【答案】C 【解析】分析:根据表达式得31iz i-=-,化简可求得2z i =+,根据模的定义即可求得z 。
详解:()()()()313111i i i z i i i -+-==--+ 4222ii +==+所以z ==所以选C点睛:本题考查了复数的简单运算和模的定义,化简过程中注意共轭复数和符号的变化,是简单题。
2.若集合{}|11A x x =-<<,{}2|log 1B x x =<,则 A B =I ( )A .(11)-,B .(01),C .(12)-,D .(0)2,【答案】B 【解析】集合{}|11A x x =-<<,{}2|log 1B x x =<=()0,2故得到()01A B ⋂=,故答案为:B 。
3.若椭圆2231x ky += 的一个焦点的坐标是()0,1,则其离心率等于( )A .2B ..12C .D 【答案】D 【解析】依题意可知,b=13 ,a=1k =1, ∴e=c a 故选B .点睛:根据题意可知a 和b ,进而根据c ,进而根据e=ca求得e . 4.2019年庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵式彰显了中华民族从站起来、富起来迈向强起来的雄心壮志.阅兵式规模之大、类型之全均创历史之最,编组之新、要素之全彰显强军成就.装备方阵堪称“强军利刃”“强国之盾”,见证着人民军队迈向世界一流军队的坚定步伐.此次大阅兵不仅得到了全中国人的关注,还得到了无数外国人的关注.某单位有10位外国人,其中关注此次大阅兵的有8位,若从这10位外国人中任意选取3位做一次采访,则被采访者中至少有2位关注此次大阅兵的概率为( )A .715B .1315C .1415D .2930【答案】C 【解析】【分析】至少有2位关注此次大阅兵的对立事件为恰有2位不关注此次大阅兵,根据对立事件的概率公式计算概率. 【详解】解:从这10位外国人中任意选取3位做一次采访,其结果为310120C =个,恰有2位不关注此次大阅兵有21288C C =个,则至少有2位关注大阅兵的概率212831014115C C P C =-=. 故选:C 【点睛】本题考查排列组合的应用与古典概型,考查运算求解能力,属于基础题.5.正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 是棱AB 上的动点,则直线A 1D 与直线C 1E 所成的角等于 ( ) A .60° B .90°C .30°D .随点E 的位置而变化【答案】B 【解析】∴A 1D ∴AB ,A 1D ∴AD 1,1AB AD A =I , ∴A 1D ∴平面AD 1C 1B , 又1C E ⊂平面AD 1C 1B , ∴A 1D ∴C 1E .∴直线A 1D 与直线C 1E 所成的角等于90°.选B . 6.已知tanα=–2,则212sin sin cos 45ααα+的值为( ) A .125B .257C .725D .2517【答案】A 【解析】tan 2α=-Q ,所以原式222221212sin +sin cos tan +tan 4545==sin +cos tan +1αααααααα()124+2145==4+125⨯⨯- ,故选A. 7.在平行四边形ABCD 中,4AB =,1AD =,60BAD ∠=︒,DE DC λ=u u u r u u u r ,29AE DB ⋅=u u u r u u u r,则λ=( )A .12B .14C .47D .34【答案】B 【解析】 【分析】根据向量的线性运算及向量的数量积计算可得. 【详解】解:4AB =Q ,1AD =,60BAD ∠=︒,DE DC λ=u u u r u u u r,29AE DB ⋅=u u u r u u u rAE AD DE AD AB λ∴=+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,DB AB AD =-u u u r u u u r u u u r ()()AE DB AD DE AB AD ∴⋅=+⋅-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r()()AD AB AB AD λ=+⋅-u u u r u u u r u u u r u u u r()221AD AB AB AD λλ=-++-⋅u u u r u u u r u u u r u u u r()9161114cos601412λλλ=-+-⨯⨯⨯︒=+=,所以14λ=.故选:B 【点睛】本题考查平面向量的数量积,考查运算求解能力,属于基础题.8.三世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽利用不断倍增圆内接正多边形边数的方法求出圆周率的近似值,首创“割圆术”.利用“割圆术”,刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的程序框图,则输出的n 值为( )(参考数据:7.50.1305,150.2588sin sin ≈≈o o )A .6B .12C .24D .48【答案】C 【解析】 【分析】根据程序框图运行程序,直到满足 3.10s ≥时输出结果即可. 【详解】按照程序框图运行程序,输入6n =则3sin 60s ==o 3.10s ≥,循环; 12n =,6sin 303s ==o ,不满足 3.10s ≥,循环;24n =,12sin15 3.1056s =≈o ,满足 3.10s ≥,输出结果:24n =本题正确选项:C 【点睛】本题考查根据程序框图循环结构计算输出结果,关键是能够准确判断是否满足输出条件,属于基础题.9.已知函数()2cos f x x =-,若将曲线()2y f x =向左平移12π个单位长度后,得到曲线()y g x =,则不等式()1g x …的解集是( )A .()5,124k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ B .()3,124k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦C .()37,84k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦D .()52,262k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】根据三角函数的变换规则求得()g x 的解析式,再根据余弦函数的性质解不等式即可. 【详解】解:将曲线()2y f x =向左平移12π个单位长度后,得到曲线2cos 26y x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则()2cos 26g x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.由()1g x „,得2cos 216x π⎛⎫-+⎪⎝⎭„,得1cos 262x π⎛⎫+- ⎪⎝⎭…,则22222363k x k πππππ-++剟,()k Z ∈,得()5124k x k k ππππ-+∈Z 剟. 故选:A 【点睛】本题考查三角函数的图象及其性质,考查推理论证能力与运算求解能力. 10.现有三条曲线:∴曲线22x y e =-;∴曲线2sin y x =;∴曲线32y x x =--.直线2y x =与其相切的共有( ) A .0条 B .1条 C .2条 D .3条【答案】D 【解析】 【分析】分别求出函数的导数,根据导数的几何意义一一判断. 【详解】解:若()2e 2x f x =-,则由()2e 2xf x '==,得0x =,点()0,0在直线2y x =上,则直线2y x=与曲线22xy e =-相切;若()2sin f x x =,则由()2cos 2f x x '==,得()2x k k =π∈Z ,当0k =时0x =,点()0,0在直线2y x =上,则直线2y x =与曲线2sin y x =相切;若()32f x x x =--,则由()2312f x x '=-=,得1x =±,其中()1,2--在直线2y x =上,所以直线2y x =与曲线32y x x =--相切.故选:D 【点睛】本题考查导数的几何意义,考查逻辑推理与数学运算的核心素养,属于基础题.11.设双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,直线l :()ay x c b=-与双曲线C 在第一、三象限的渐近线的交点为P ,若12PF PF ⊥,则双曲线的离心率为( ) AB .2CD【答案】B 【解析】由题可知双曲线C 在第一、三象限的渐近线方程为,by x a=联立方程组 2222222222,,,(,()by xa c abc a c abc ax y P a a b a b a b a b y x c b⎧=⎪⎪∴=∴=∴⎨----⎪=-⎪⎩),设点O 为坐标原点,由12PF PF ⊥A 可知22222212222|,|.()(),a c abc OP OF c OP c c a b a b ==∴=∴+=-- 化简得4222222222222(3,3,4, 2.a a b a b a b a c a a c e +=-∴=∴=-∴=∴=),故选B. 12.已知函数()f x 为偶函数,当0x ≥时,()242x x x xf x =-,则( )A .()()()0.20.329.13f f f --->>B .()()()0.30.239.12f f f -->>-C .()()()0.30.2239.1f f f --->>D .()()()0.20.39.132f f f -->>-【解析】 【分析】 令()()1022xx g x x =-…,则()()()214f xg x =-,对()g x 求导,分析其单调性, 再根据指数函数的性质比较0.29.1-,0.33-的大小关系,根据函数的单调性判断大小/. 【详解】解:()221142224x x x x x x f x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,令()()1022x x g x x =-…,()1ln 22xx g x -'=. 当20log e x <„时,()0g x '>,()g x 单调递增; 当2log e x >时,()0g x '<,()g x 单调递减. 因为()()120g g ==,所以当01x <„时,()0g x <,且()g x 单调递增. 又0.20.20.40.309.19331----<<-<<,所以()()()0.20.29.1310g g g --<<<,()()()214f x g x =-Q 在(),0-∞上单调递减,且()min 14f x =- ()()()21122244f f g -==-=-Q故()()()0.20.29.132f f f -->>-.故选:D 【点睛】本题考查函数的综合应用,考查数学抽象与逻辑推理的核心素养,属于难题.第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
2020高考数学(理)必刷试题+参考答案+评分标准(55)

2020⾼考数学(理)必刷试题+参考答案+评分标准(55)2020⾼考数学模拟试题(理科)⼀、单项选择题:本题共8⼩題,每⼩题5分,共40分。
在每⼩题给出的四个选项中,只有⼀项是符合題⽬要求的。
1.⼰知集合A={X|X2-X-2≤0},B={x|y=,则A∪B=A.{x|-l≤x≤2}B. {x|0≤x≤2}C. {x|x≥-l}D. {x|x≥0}2.“x∈R,x2-x+l>0”的否定是A.x∈R, X2-X+1≤0B. x∈R, x2-x+1<0C. x∈R, x2-x+l<0D. x∈R, x2-x+l≤03.若双曲线(a>0,b>0)的离⼼率为,则其渐近线⽅程为A. 2x±3y=0B. 3x±2y=0C. x±2y=0D. 2x±y=04.设a=log0.53,b=0.53,c=,则a,b,c的⼤⼩关系为A.aB. aC. bD. b5.为弘扬我国古代的“六艺⽂化”,某夏令营主办单位计划利⽤暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周⼀门,连续开设六周.若课程“乐”不排在第⼀周,课程“御”不排在最后⼀周,则所有可能的排法种数为A. 216B. 480C. 504D. 6246.函数y=|x|+sinx的部分图象可能是7.若x=α时,函数f(x)=3sinx+4cosx取得最⼩值,则sinα=A. B. C. D.8.函数,若⽅程f(x)=-2x+m有且只有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是A. (-∞,4)B. (-∞,4]C. (-2,4)D. (-2,4]满意不满意⼆、多项选择题:本題共4⼩题,每⼩题5分,共20分。
在每⼩题给出的选项中,有多项符合題⽬要求,全部选对得5分,部分选对得3分,有选错的得0分.9.某⼤学为了解学⽣对学校⾷堂服务的满意度,随机调査了50名男⽣和50名⼥⽣,每位学⽣对⾷堂的服务给出满意或不满意的评价,得到如图所⽰的列联表.经计算K 2的观测值k ≈4.762,则可以推断出A. 该学校男⽣对⾷堂服务满意的概率的估计值为B. 调研结果显⽰,该学校男⽣⽐⼥⽣对⾷堂服务更满意C. 有95%的把握认为男、⼥⽣对该⾷堂服务的评价有差异D. 有99%的把握认为男、⼥⽣对该⾷堂服务的评价有差异10. 已知函数f(x)=sin(3x+)(-<<)的图象关于直线x=对称,则 A. 函数f(x+)为奇函数B. 函数f(x)在[,]上单调递増C. 若|f(x 1)-f(x 2)|=2,则|x 1-x 2\的最⼩值为D. 函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=-cos3x 的图象11. 如图,在正⽅体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,点P 在线段B 1C 上运动,则A. 直线BD 1丄平⾯A 1C 1DB. 三棱锥P-A 1C 1D 的体积为定值C. 异⾯直线AP 与A 1D 所成⾓的取值范⽤是[45°,90°]D. 直线C 1P 与平⾯A 1C 1D 所成⾓的正弦值的最⼤值为12. 已知抛物线C:y 2=4x 的焦点为F 、准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点P(x 1,y 1),G(x 2,y 2),点P 在l 上的射影为P 1,则 A. 若X 1+X 2=6.则|PQ|=8B. 以PQ 为直径的圆与准线l 相切C. 设M (O,1),则|PM|+|PP 1|≥D. 过点M (0,1)与抛物线C 有且只有⼀个公共点的直线⾄多有2条三、填空題:本題共4⼩題,每⼩题5分,共20分。
2020高考数学(理)必刷试题+参考答案+评分标准 (13)

C2020高考数学模拟试题(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题60分)和第Ⅱ卷(非选择题90分)两部分,满分150分,考试时间120分钟.参考公式:球的表面积公式24S R π= 球的体积公式343V R π=第Ⅰ卷(选择题 满分60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.请在答题卷的相应区域答题.............) 1. 已知复数z 满足i z i -=⋅+3)1(,则=|z | A. 5 B. 3 C. 5 D. 3 2. 设U =R ,A =}|{042<-x x x ,B =}|{1≤x x ,则()U A C B I = A .{}40≤<x x B .{}41<≤x x C .{}40<<x x D .{}41<<x x 3. 已知0.32a =,20.3b =,0.3log 2c =,则A .b c a <<B .b a c <<C .c a b <<D .c b a <<4. 函数cos sin 2xxy =的大致图象为契以兔子繁殖为例子引入,故又称为“兔子数列”,在数学上裴波那契数列被以下递推方法定义:数列}{n a 满足:121==a a ,12+++=n n n a a a ,现从该数列的前40项中随机抽取一项,则能被3整除的概率是A.41B. 31C. 21D. 32 6.将向量(1,1)OA =u u u r 绕原点O 顺时针方向旋转75°得到OB uuu r ,则OB uuu r =A .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2226,B .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2622,C .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2226,D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2622, 7. 已知数列{}n a 满足2*1222...2()n n a a a n n N +++=∈,数列2211log log n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n项和为n S ,则2019S =A .20202019B .20191C .20201D .201920188. 已知函数()f x 在R 上满足()()x x x f x f 52242+-=-,则曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程是 A .y x =-B .4y x =-C .38y x =-D .512y x =-MDC 1BA B 119. 函数()06sin >⎪⎭⎫⎝⎛+=ωπωx y 在⎪⎭⎫⎝⎛-22ππ,内单调递增,且图象关于直线π-=x 对称,则ω的值为 A.14B. 35C. 32D. 3110.如图,半径为6的球的两个内接圆锥有公共的底面,若两个圆锥的体积之和为球的体积的38,则这两个圆锥高之差的绝对值 为 A .2B .4C .6D .811.已知函数3()ln 2f x x a x =-+有4个零点,则实数a 的取值范围是 A .()20e ,B .()2e,∞-C .⎪⎪⎭⎫⎝⎛210e ,D . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∞-,21e 12.如图,1(,0)F c -,2(,0)F c 分别为双曲线2222:1(,0)x y a b a bΓ-=>的左、右焦点,过点1F 作直线l ,使直线l 与圆222()x c y r -+=相切于点P ,设直线l 交双曲线Γ的左右两支分别于A 、B 两点(A 、B 位于线段1F P 上),若1||:||:||2:2:1F A AB BP =,则双曲线Γ的离心率为A. 5265C. 2623D. 263第Ⅱ卷(非选择题 满分90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请在答题卷的相应区域答题.............) 13. 已知函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤-⎪⎭⎫ ⎝⎛=0,ln 20,1212x x x x x f x则()()=-1f f .14. 已知实数y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤-+≥-1040y y x y x ,则y x z +-=22的最大值为 .15. 函数112+-=x y 与函数)2(-=x k y 的图象有两个不同的公共点,则实数k 的取值范围是 .16. 如图,在棱长为 1 的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 是AD 的中点,动点P 在底面正方形ABCD 内(不包括边界),若1//B P 平面1A BM ,则1C P 长度的取值范围是 .三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请.在答题卷的相应区域答题............) 17.(本小题满分12分)已知在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且ca bA B A C +=--sin sin sin sin , (1)求角C 的大小; (2)若3=c ,求b a +的取值范围.田忌赛马是《史记》中记载的一个故事,说的是齐国大将军田忌经常与齐国众公子赛马,孙膑发现田忌的马和其他人的马相差并不远,都分为上、中、下三等。
2020高考数学(理)刷题1+1(2019高考题+2019模拟题)讲练试卷:素养提升练(六) Word版含解析

素养提升练(六)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题,共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2019·宣城二调)若复数z 满足z (1+2i)=3+i ,i 为虚数单位,则z 的共轭复数=( )z A .1 B .1-i C .2 D .1+i 答案 D解析 由z (1+2i)=3+i ,z ====1-i ,∴z 的共3+i 1+2i (3+i )(1-2i )1-4i 25-5i5轭复数为1+i ,故选D.z -2.(2019·清远联考)已知集合A ={x ∈R |log 2(x +1)≤2},B ={-2,-1,0,1,2,3,4},则A ∩B =( )A .{-1,0,1,2,3}B .{0,1,2,3}C .{1,2,3}D .{0,1,2}答案 B解析 由题可知A =(-1,3],则A ∩B ={0,1,2,3}.故选B.3. (2019·泸州一中模拟)军训时,甲、乙两名同学进行射击比赛,共比赛10场,每场比赛各射击四次,且用每场击中环数之和作为该场比赛的成绩.数学老师将甲、乙两名同学的10场比赛成绩绘成如图所示的茎叶图,并给出下列4个结论:①甲的平均成绩比乙的平均成绩高;②甲的成绩的极差是29;③乙的成绩的众数是21;④乙的成绩的中位数是18.则这4个结论中,正确结论的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案 C解析 根据茎叶图知甲的平均成绩大约二十几,乙的平均成绩大约十几,因此①正确;甲的成绩的极差是37-8=29,②正确;乙的成绩的众数是21,③正确;乙的成绩的中位数是=18.5,④错误,故选C.18+1924.(2019·中卫一模)中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”则该人最后一天走的路程为( )A .24里B .12里C .6里D .3里答案 C解析 记每天走的路程里数为{a n },则{a n }为公比q =的等比数列,由S 6=12378,得S 6==378,解得a 1=192,所以a 6=192×=6,故选C.a 1(1-126)1-121255.(2019·东北三校模拟)已知α是第三象限角,且cos =,则sin2α=(π2+α)35( )A. B .- C. D .-24252425725725答案 A解析 cos =⇒sin α=-,∵sin 2α+cos 2α=1,α是第三象限角,∴cos α(π2+α)3535=-,1-sin 2α45∴sin2α=2sin αcos α=,故选A.24256.(2019·黄山质检)已知向量a ,b 满足|a |=2,|b |=,且a ⊥(a +2b ),则b 2在a 方向上的投影为( )A .1B .-1 C. D .-22答案 B解析 由于a ⊥(a +2b ),故a ·(a +2b )=0,即a 2+2a ·b =4+2a ·b =0,a ·b =-2.故b 在a 方向上的投影为==-1.故选B.a ·b |a |-227.(2019·全国卷Ⅰ)函数f (x )=在[-π,π]的图象大致为( )sin x +xcos x +x2答案 D解析 ∵f (-x )==-f (x ),sin (-x )-xcos (-x )+(-x )2∴f (x )为奇函数,排除A.又f ==>1,f (π)=>0,排除B ,C.故选D.(π2)1+π2(π2)24+2ππ2π-1+π28.(2019·汉中质检)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AC =AA 1=,2BC =2,点D 为BC 的中点,则异面直线AD 与A 1C 所成的角为( )A. B. C. D.π2π3π4π6答案 B解析 取B 1C 1的中点D 1,连接A 1D 1,CD 1,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1,点D 为BC 的中点,∴AA 1=DD 1且AA 1∥DD 1,∴AD ∥A 1D 1且AD =A 1D 1,∴∠CA 1D 1就是异面直线AD 与A 1C 所成的角,AB =AC =,BC =2可以求出AD =A 1D 1=1,2在Rt △CC 1D 1中,由勾股定理可求出CD 1=,在Rt △AA 1C 中,由勾股定理可3求出A 1C =2,显然△A 1D 1C 是直角三角形,sin ∠CA 1D 1==,∴∠CA 1D 1=,故选B.CD 1A 1C 32π39.(2019·四川二诊)在数列{a n }中,已知a 1=1,且对于任意的m ,n ∈N *,都有a m +n =a m +a n +mn ,则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =nB .a n =n +1C .a n =D .a n =n (n -1)2n (n +1)2答案 D解析 令m =1,得a n +1=a n +n +1,∴a n +1-a n =n +1,∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,∴a n -1=2+3+4+…+n ,∴a n =1+2+3+4+…+n =.故选D.n (n +1)210.(2019·山师附中模拟)过双曲线-=1(a >0,b >0)的右焦点且与对称轴x 2a 2y 2b 2垂直的直线与双曲线交于A ,B 两点,△OAB 的面积为,则双曲线的离心13bc 3率为( )A.B.C.D.132133222223答案 D解析 右焦点设为F ,其坐标为(c,0),令x =c ,代入双曲线方程可得y =±b =±,△OAB 的面积为·c ·=bc ⇒=,可得e ===c 2a 2-1b 2a 122b 2a 133b a 133c a 1+b 2a 2=,故选D.1+13922311.(2019·清华附中模拟)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为( )A .8+4B .2+2+4223C .2+6D .2+4+2323答案 D解析 由题意可知,该几何体的直观图如图:该几何体为棱长为2的正方体的一部分,三棱锥A -BCD ,三棱锥的表面积为×2×2+2××2×+×(2)2=2+4+2.故选D.121223422312.(2019·云师附中模拟)已知在菱形ABCD 中,∠BCD =60°,曲线C 1是以A ,C 为焦点,通过B ,D 两点且与直线x +2y -4=0相切的椭圆,则曲线C 1的方3程为( )A.+=1B.+y 2=1x 24y 23x 24C.+=1 D.+=1x 25y 24x 28y 22答案 B解析 如图,由题意可得a =2b (b >0),则设椭圆方程为+=1.x 24b 2y 2b2联立Error!得4y 2-4y +4-b 2=0.3由Δ=48-16(4-b 2)=0,解得b =1.所以曲线C 1的方程为+y 2=1.故选B.x24第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2019·东北三校模拟)已知x ,y 满足约束条件Error!则z =3x +y 的最大值为________.答案 3解析 根据约束条件可以画出可行域,如图中阴影部分所示:由z =3x +y ,可知直线y =-3x +z 过A (1,0)时,z 有最大值为3×1+0=3.14.(2019·朝阳一模)执行如图所示的程序框图,则输出的x 的值为________.答案 1712解析 运行程序,x =2,n =1,判断是,x =,n =2,判断是,x =,n =3,321712判断否,输出x =.171215.(2019·鞍山一中模拟)如下分组的正整数对:第1组为{(1,2),(2,1)},第2组为{(1,3),(3,1)},第3组为{(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)},第4组为{(1,5),(2,4),(4,2),(5,1)},…,则第40组第21个数对为________.答案 (22,20)解析 由题意可得第一组的各个数对和为3,第二组各个数对和为4,第三组各个数对和为5,第四组各个数对和为6,……,第n 组各个数对和为n +2,且各个数对无重复数字,可得第40组各个数对和为42,则第40组第21个数对为(22,20).16.(2019·哈三中模拟)函数f (x )=x 2-6x +4ln x 的图象与直线y =m 有三个交点,则实数m 的取值范围为________.答案 (4ln 2-8,-5)解析 由题意得f ′(x )=2x -6+=,令f ′(x )=0,解得x =14x 2x 2-6x +4x 或x =2,易得当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(1,2),f ′(x )<0,f (x )单调递减,当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,∴f (1)=-5为极大值,f (2)=4ln 2-8为极小值,∴4ln 2-8<m <-5.三、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:60分.17.(本小题满分12分)(2019·吕梁一模)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,其中b =2,sin(A -B )=sin C -sin B .(1)求A ;(2)若D 是AC 边的中点,BD =,求a .7解 (1)∵sin(A -B )=sin C -sin B ,∴sin B =sin C -sin(A -B ),即sin B =sin(A +B )-sin(A -B ),整理得sin B =2cos A sin B .又sin B ≠0,则cos A =,则A =.12π3(2)根据题意,设AB =t ,又由b =AC =2,则AD =1,在△ABD 中,有BD 2=AB 2+AD 2-2AB ×AD ×cos A =t 2+1-2×t ×1×=7,12即t 2-t -6=0,解得t =3或t =-2(舍去).在△ABC 中,a 2=BC 2=AB 2+AC 2-2AB ×AC ×cos A =9+4-2×3×2×=127,∴a .718.(本小题满分12分)(2019·凯里一中模拟)某工厂生产A ,B 两种零件,其质量测试按指标划分,指标大于或等于80 cm 的为正品,小于80 cm 的为次品.现随机抽取这两种零件各100个进行检测,检测结果统计如下:测试指标[70,75)[75,80)[80,85)[85,90)[90,95]A 零件812403010B 零件91640287(1)试分别估计A ,B 两种零件为正品的概率;(2)生产1个零件A ,若是正品则盈利50元,若是次品则亏损10元;生产1个零件B ,若是正品则盈利60元,若是次品则亏损15元,在(1)的条件下:①设X 为生产1个零件A 和一个零件B 所得的总利润,求X 的分布列和数学期望;②求生产5个零件B 所得利润不少于160元的概率.解 (1)∵指标大于或等于80 cm 的为正品,且A ,B 两种零件为正品的频数分别为80和75,∴A ,B 两种零件为正品的概率估计值分别为P (A )==,P (B )==.80100457510034(2)①由题意知,X 的可能取值为-25,35,50,110,P (X =-25)=×=,1514120P (X =35)=×=,451415P (X =50)=×=,1534320P (X =110)=×=.453435∴X 的分布列为X-253550110P1201532035∴X 的数学期望为E (X )=(-25)×+35×+50×+110×=79.25.1201532035②∵生产1个零件B 是正品的概率为P (B )=,34生产5个零件B 所产生的正品数Y 服从二项分布,即Y ~B ,(5,34)生产5个零件B 所得利润不少于160元,则其正品数大于或等于4件,∴生产5个零件B 所得利润不少于160元的概率为P =P (Y =4)+P (Y =5)=C 41+C 5=.45(34)(14)5(34)8112819.(本小题满分12分)(2019·全国卷Ⅲ)图1是由矩形ADEB ,Rt △ABC 和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中AB =1,BE =BF =2,∠FBC =60°.将其沿AB ,BC 折起使得BE 与BF 重合,连接DG ,如图2.(1)证明:图2中的A ,C ,G ,D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ;(2)求图2中的二面角B -CG -A 的大小.解 (1)证明:由已知得AD ∥BE ,CG ∥BE ,所以AD ∥CG ,所以AD ,CG 确定一个平面,从而A ,C ,G ,D 四点共面.由已知得AB ⊥BE ,AB ⊥BC ,且BE ∩BC =B ,所以AB ⊥平面BCGE .又因为AB ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面BCGE .(2)作EH ⊥BC ,垂足为H .因为EH ⊂平面BCGE ,平面BCGE ⊥平面ABC ,所以EH ⊥平面ABC .由已知,菱形BCGE 的边长为2,∠EBC =60°,可求得BH =1,EH =.3以H 为坐标原点,的方向为x 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐HC →标系Hxyz ,则A (-1,1,0),C (1,0,0),G (2,0,),3=(1,0,),=(2,-1,0).CG → 3AC → 设平面ACGD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则Error!即Error!所以可取n =(3,6,-).3又平面BCGE 的法向量可取m =(0,1,0),所以cos 〈n ,m 〉==.n ·m |n ||m |32因此二面角B -CG -A 的大小为30°.20.(本小题满分12分)(2019·漳州质检)已知动圆P 过点F 且与直线y =(0,18)-相切,圆心P 的轨迹为曲线C .18(1)求曲线C 的方程;(2)若A ,B 是曲线C 上的两个点且直线AB 过△AOB 的外心,其中O 为坐标原点,求证:直线AB 过定点.解 (1)解法一:由题意可知|PF |等于点P 到直线y =-的距离,18∴曲线C 是以点F 为焦点,以直线y =-为准线的抛物线,∴曲线C(0,18)18的方程为x 2=y .12解法二:设P (x ,y ),由题意可知|PF |等于点P 到直线y =-的距离,18∴=,整理得曲线C 的方程为x 2=y .x 2+(y -18)2|y +18|12(2)设直线AB :y =kx +m 代入x 2=y ,12得2x 2-kx -m =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1=2x ,y 2=2x ,Δ=k 2+8m >0,212x 1x 2=-,y 1y 2=(2x )(2x )=4(x 1x 2)2=m 2,m 2212∵直线AB 过△AOB 的外心,∴OA ⊥OB ,·=0,OA → OB →∴-+m 2=0,∴m =0或m =,m 212∵直线AB 不过点O ,∴m ≠0,∴m =,12∴直线AB :y =kx +,∴直线AB 过定点.12(0,12)21.(本小题满分12分)(2019·抚顺一模)已知函数f (x )=ln x -ax -3(a ≠0).(1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若函数f (x )有最大值M ,且M >a -5,求实数a 的取值范围.解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),由已知得f ′(x )=-a ,1x当a <0时,f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)内单调递增,无减区间;当a >0时,令f ′(x )=0,得x =,1a∴当x ∈时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;(0,1a )当x ∈时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.(1a ,+∞)(2)由(1)知,当a <0时,f (x )在(0,+∞)内单调递增,无最大值,当a >0时,函数f (x )在x =取得最大值,1a即f (x )max =f =ln -4=-ln a -4,(1a )1a 因此有-ln a -4>a -5,得ln a +a -1<0,设g (a )=ln a +a -1,则g ′(a )=+1>0,1a∴g (a )在(0,+∞)内单调递增,又g (1)=0,∴g (a )<g (1),得0<a <1,故实数a 的取值范围是(0,1).(二)选考题: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.22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程](2019·太原二模)已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为Error!(其中φ为参数),点M 在曲线C 1上运动,动点P 满足=2,其轨迹为曲线C 2.OP → OM →以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 2的普通方程;(2)若点A ,B 分别是射线l :θ=与曲线C 1,C 2的公共点,求|AB |的最大值.π4解 (1)设P (x ,y ),M (x ′,y ′),∵=2,OP → OM →∴Error!∵点M 在曲线C 1上,∴Error!∴曲线C 1的普通方程为(x ′-2)2+(y ′-1)2=1,∴曲线C 2的普通方程为(x -4)2+(y -2)2=4.(2)由Error!得曲线C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ-2ρsin θ+4=0,曲线C 2的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-4ρsin θ+16=0,由Error!得Error!或Error!∴A 或A ,(π4,2)(π4,22)由Error!得Error!或Error!∴B 或B ,(π4,22)(π4,42)∴|AB |的最大值为3.223.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲](2019·太原二模)已知函数f (x )=|2x -a |-|x +2a |(a >0).(1)当a =时,求不等式f (x )≥1的解集;12(2)若∀k ∈R ,∃x 0∈R ,使得f (x 0)≤|k +3|-|k -2|成立,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =时,原不等式为-|x +1|≥1,12|2x -12|∴Error!或Error!或Error!∴x <-1或-1≤x ≤-或x ≥,1252∴原不等式的解集为∪.(-∞,-12][52,+∞)(2)由题意得f (x )min ≤(|k +3|-|k -2|)min ,∵f (x )=-Error!∴f (x )min =f =-a ,(a 2)52∵-5=-|(k +3)-(k -2)|≤|k +3|-|k -2|,∴(|k +3|-|k -2|)min =-5,∴-a ≤-5,∴a ≥2,52∴a 的取值范围是[2,+∞).。
2020高考数学(理)必刷试题(解析版)(11)

2020高考数学(理)必刷试题(解析版)(11)2020高考数学模拟考试(理科)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.i2020=()A. 1B. -1C. iD. -i2.已知集合A={x|0<log2x<2},B={y|y=3x+2,x∈R},则A∩B=()A. (1,4)B. (2,4)C. (1,2)D. (1,+∞)3.若a=ln2,,的大小关系为()A. b<c<aB. b<a<cC. a<b<cD. c<b<a4.当0<x<1时,则下列大小关系正确的是()A. x3<3x<log3xB. 3x<x3<log3xC. log3x<x3<3xD. log3x<3x<x35.已知cos(-α)=2cos(π+α),且tan(α+β)=,则tanβ的值为()A. -7B. 7C. 1D. -16.将函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则函数f(x)的一个单调减区间为()A. B. C. D.7.设向量=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),其中O为坐标原点,a>0,b>0,若A,B,C三点共线,则+的最小值为()A. 4B. 6C. 8D. 98.若数列{a n}满足-=d(n∈N*,d为常数),则称数列{a n}为调和数列.已知数列{}为调和数列,且x1+x2+…+x20=200,则x5+x16=()A. 10B. 20C. 30D. 409.设函数f(x)=x2+2cos x,x∈[-1,1],则不等式f(x-1)>f (2x)的解集为()A. (-1,)B. [0,)C. (]D. [0,]10.设椭圆的左焦点为F,在x轴上F的右侧有一点A,以FA为直径的圆与椭圆在x轴上方部分交于M、N两点,则的值为()A. B. C. D.11.已知向量、、满足,,,E、F分别是线段BC、CD的中点.若,则向量与向量的夹角为()A. B. C. D.12.已知变量x1,x2∈(0,m)(m>0),且x1<x2,若x1<x2恒成立,则m的最大值为()A. eB.C.D. 1二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知数列{a n}满足a1=1,前n项和未s n,且s n=2a n(n≥2,n∈N*),则{a n}的通项公式a n=______.14.已知边长为3的正△ABC三个顶点都在球O的表面上,且OA 与平面ABC所成的角为30°,则球O的表面积为______.15.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,发现0.618就是黄金分割,这是一个伟大的发现,这一数值也表示为a=2sin18°,若a2+b=4,则=______.16.如图,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,O 为坐标原点,以A为圆心的圆与双曲线C的某渐近线交于两点P,Q,若∠PAQ=60°,且=3,则双曲线的离心率为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c满足.(1)求A.(2)若△ABC的面积,求△ABC的周长.18.棋盘上标有第0,1,2,…,100站,棋子开始时位于第0站,棋手抛掷均匀硬币走跳棋游戏.若掷出正面,棋子向前跳出一站;若掷出反面,棋子向前跳出两站,直到跳到第99站或第100站时,游戏结束.设棋子跳到第n站的概率为P n.(1)当游戏开始时若抛掷均匀硬币3次后求棋手所走站数之和X 的分布列与数学期望;(2)证明:;(3)求P99,P100的值.19.如图,已知平面BCC1B1是圆柱的轴截面(经过圆柱的轴截面)BC是圆柱底面的直径,O为底面圆心,E为母线CC1的中点,已知AB=AC=AA1=4(1)求证:B1O⊥平面AEO(2)求二面角B1-AE-O的余弦值.20.椭圆C焦点在y轴上,离心率为,上焦点到上顶点距离为2-.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)直线l与椭圆C交与P,Q两点,O为坐标原点,△OPQ的面积S△OPQ=1,则||2+||2是否为定值,若是求出定值;若不是,说明理由.21.已知函数f(x)=e x cos x-x sinx,g(x)=sin x-e x,其中e为自然对数的底数.(1)?x1∈[-,0],?x2∈[0,],使得不等式f(x1)≤m+g(x2)成立,试求实数m的取值范围;(2)若x>-1,求证:f(x)-g(x)>0.22.在平面直角坐标系中,已知直线l的参数方程为(t为参数),以原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ.(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(2)直线l与曲线C交于A、B两点,点P(1,2),求|PA|+|PB|的值.23.已知函数f(x)=|2x+1|+|x-4|.(1)解不等式f(x)≤6;(2)若不等式f(x)+|x-4|<a2-8a有解,求实数a的取值范围.答案和解析1.【答案】A【解析】解:i2020=i4×505=(i4)505=1.故选:A.直接利用虚数单位i的运算性质求解.本题考查虚数单位i的运算性质,是基础的计算题.2.【答案】B【解析】解:由A中不等式变形得:log21=0<log2x<2=log24,即1<x<4,∴A=(1,4),由B中y=3x+2>2,得到B=(2,+∞),则A∩B=(2,4),故选:B.求出A中不等式的解集确定出A,求出B中y的范围确定出B,找出两集合的交集即可.此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.3.【答案】A【解析】解:a=ln2>ln=,=<,==∴a>c>b,故选:A.利用指数、对数函数的性质,判断a>,b<,利用定积分的性质求得c=,即可判断a、b和c的大小.本题考查求定积的值及指数函数的性质,属于基础题.4.【答案】C【解析】解:∵0<x<1,∴log3x<0<x3<1<3x,∴log3x<x3<3x,故选:C.利用指数函数与对数函数、幂函数的单调性即可得出.本题考查了指数函数与对数函数、幂函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.5.【答案】B【解析】解:∵已知cos(-α)=2cos(π+α),即sin α=-2cosα,即tan α=-2.又∵tan(α+β)===,则tanβ=7,故选:B.由题意利用诱导公式求得tanα的值,再利用两角和的正切公式,求得tanβ的值.本题主要考查诱导公式、两角和的正切公式的应用,属于基础题.6.【答案】A【解析】【分析】本题考查的知识要点:三角函数关系式的变换,正弦型函数的性质的应用,考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.利用三角函数的平移变换的应用和正弦型函数的整体思想的应用求出结果.【解答】解:函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,即:把函数的图象,向左平移个单位,即得到f(x)的图象,故:=sin(2x+),∴令:(k∈),解得:(k∈),当k=0时,,故选A.7.【答案】C【解析】解:=(a-1,1),=(-b-1,2),∵A,B,C三点共线,∴2(a-1)-(-b-1)=0,化为:2a+b=1.又a>0,b>0,则+=(2a+b)=4++≥4+2=8,当且仅当b=2a=时取等号.利用向量共线定理可得:2a+b=1.再利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.本题考查了向量共线定理、“乘1法”与基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.8.【答案】B【解析】解:由题意知:∵数列{}为调和数列∴-=x n+1-x n=d∴{x n}是等差数列又∵x1+x2+…+x20=200=∴x1+x20=20又∵x1+x20=x5+x16∴x5+x16=20故选:B.由题意知道,本题是构造新等差数列的问题,经过推导可知{x n}是等差数列,运用等差数列的性质可求解答案.本题主要考查新数列定义,及等差数列的重要性质,属中档题型.9.【答案】B【解析】解:函数f(-x)=(-x)2+2cos(-x)=x2+2cos x=f (x),则函数f(x)是偶函数,函数的导数f′(x)=2x-2sin x=2(x-sin x),[f′(x)]′=2-2cos x≥0,即f′(x)在[-1,1]是为增函数,则当0≤x≤1时,f′(x)≥f′(0)=0,即f(x)在[0,1]上为增函数,则不等式f(x-1)>f(2x)等价为f(|x-1|)>f(|2x|),得得,得得,得0≤x<,又即不等式的解集为[0,),根据条件判断函数的奇偶性和单调性,利用函数奇偶性和单调性进行转化求解即可.本题主要考查不等式的求解,结合条件判断函数的奇偶性和单调性,利用进行和单调性进行转化是解决本题的关键.10.【答案】A【解析】解:若以FA为直径的圆与椭圆大x轴上方的部分交于短轴端点,则M、N重合(设为M),此时A为椭圆的右焦点,则==.故选:A.若以FA为直径的圆与椭圆大x轴上方的部分交于短轴端点,则M、N重合(设为M),此时A为椭圆的右焦点,由此可知=,从而能够得到结果.本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意合理地选取特殊点.11.【答案】A【解析】解:如图,=.由,,可得∴cos=,则,从而向量与向量的夹角为.故选:A.由题意画出图形,结合求得,从而向量与向量的夹角为.本题考查平面向量的数量积运算,考查了向量的加法、减法法则,是中档题.12.【答案】A【解析】解:对不等式两边同时取对数得ln x1<ln x2,即x2ln x1<x1ln x2,即<恒成立,设f(x)=,x∈(0,m),∵x1<x2,f(x1)<f(x2),则函数f(x)在(0,m)上为增函数,函数的导数f′(x)==,由f′(x)>0得1-ln x>0得ln x<1,得0<x<e,即函数f(x)的最大增区间为(0,e),则m的最大值为e故选:A.在不等式两边同时取对数,然后构造函数f(x)=,求函数的导数,研究函数的单调性即可得到结论.本题主要考查函数单调性与导数之间的应用,根据条件利用取对数法以及构造函数,利用导数研究函数的单调性是解决本题的关键.13.【答案】【解析】解:当n≥2时,s n=2a n,……①令n=2,则s2=a1+a2=1+a2=2a2,故a2=1,令n≥3,则s n-1=2a n-1,……②①-②得:a n=2a n-2a n-1,即a n=2a n-1,即从第二项开始,数列{a n}成以1为首项以2为公比的等比数列,故a n=,故答案为:.由已知可得数列{a n}满足a1=1,从第二项开始,数列{a n}成以1为首项以2为公比的等比数列,进而得到答案.本题考查的知识点是数列的递推式,本题要注意数列并非等比,而是从第二项开始才是等比数列.14.【答案】16π【解析】解:边长为3的正△ABC的外接圆的半径为=,∵OA与平面ABC所成的角为30°,∴球O的半径为=2,∴球O的表面积为4πR2=16π.故答案为:16π.求出边长为3的正△AB C的外接圆的半径,利用OA与平面ABC 所成的角为30°,求出球O的半径,即可求出球O的表面积.本题考查球O的表面积,考查学生的计算能力,求出球O的半径是关键.15.【答案】【解析】解:∵a=2sin18°,若a2+b=4,∴b=4-a2=4-4sin218°=4(1-sin218°)=4cos218°,∴===,故答案为:.由已知利用同角三角函数基本关系式可求b=4cos218°,然后利用降幂公式,诱导公式,二倍角的正弦函数公式化简得答案.本题主要考查了同角三角函数基本关系式,降幂公式,诱导公式,二倍角的正弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.16.【答案】【解析】解:因为∠PAQ=60°且=3,所以△QAP为等边三角形,设AQ=2R,则OP=R,渐近线方程为y=x,A(a,0),取PQ的中点M,则AM=由勾股定理可得(2R)2-R2=()2,所以(ab)2=3R2(a2+b2)①在△OQA中,=,所以7R2=a2②①②结合c2=a2+b2,可得e==.故答案为:确定△QAP为等边三角形,设AQ=2R,则OP=R,利用勾股定理,结合余弦定理,即可得出结论本题考查双曲线的性质,考查余弦定理、勾股定理,考查学生的计算能力,属于中档题.17.【答案】解:(1),由正弦定理可得:,∴,∴,且A∈(0,π),∴,(2),∴bc=12,又a2=b2+c2-2b cos A,∴9=(b+c)2-3bc,∴,即△ABC的周长为.【解析】(1)结合已知及正弦定理进行化简可求cos A,进而可求A,(2)结合三角形的面积公式可求bc,然后结合余弦定理可求b+c,进而可求.本题主要考查了正弦定理,余弦定理在求解三角形中的应用,属于基础试题.18.【答案】解:(1)解:由题意得X的可能取值为3,4,5,6,P(X=3)=()3=,P(X=4)==,P(X=5)==,P(X=6)=()3=.X3456P∴.(2)证明:棋子先跳到第n-2站,再掷出反面,其概率为,棋子先跳到第n-1站,再掷出正面,其概率为,∴,即,∴..(3)解:由(2)知数列{P n-P n-1}(n≥1)是首项为{P n-P n-1}(n≥1),,公比为的等比数列.∴,由此得到,由于若跳到第99站时,自动停止游戏,故.【解析】本题考查离散型随机变量的分布列、数学期望的求法,等比数列的性质,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于较难题.(1)由题意得X的可能取值为3,4,5,6,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和数学期望.(2)棋子先跳到第n-2站,再掷出反面,其概率为,棋子先跳到第n-1站,再掷出正面,其概率为,从而,由此能证明.(3)数列{P n-P n-1}(n≥1)是首项为{P n-P n-1}(n≥1),,公比为的等比数列,从而,由此能求出P99,P100的值.19.【答案】证明:(1)依题意可知,AA1⊥平面ABC,∠BAC=90°,如图建立空间直角坐标系A-xyz,因为AB=AC=AA1=4,则A(0,0,0),B(4,0,0),E(0,4,2),B1(4,0,4),C(0,4,0),O(2,2,0),(2分)=(-2,2,-4),=(2,-2,-2),=(2,2,0),(3分)=(-2)×2+2×(-2)+(-4)×(-2)=0,∴⊥,∴B1O⊥EO,=(-2)×2+2×2+(-4)×0=0,∴⊥,∴B1O⊥AO,(5分)∵AO∩EO=O,AO,EO?平面AEO,∴B1O⊥平面AEO.(6分)(2)由(1)知,平面AEO的法向量为=(-2,2,-4),(7分)设平面B1AE的法向量为=(x,y,z),,则,令x=2,则=(2,2,-2),(10分)∴cos<>===,∴二面角B1-AE-F的余弦值为.(12分)【解析】(1)依题意可知,AA1⊥平面ABC,∠BAC=90°,建立空间直角坐标系A-xyz,利用向量法能证明B1O⊥平面AEO.(2)求出平面AEO的法向量和平面B1AE的法向量,利用向量法能求出二面角B1-AE-F的余弦值.本题考查线面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.20.【答案】解:(Ⅰ)由题意可得,解得,可得b2=a2-c2=1,即有椭圆C的标准方程为:;(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2)(1)当l斜率不存在时,P,Q两点关于x轴对称,S△OPQ=|x1|?|y1|=1,又,解得,||2+||2=2(x12+y12)=2×(+2)=5;(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,由题意知m≠0,将其代入,得(k2+4)x2+2kmx+m2-4=0,即有,则,O到PQ距离,则,解得k2+4=2m2,满足△>0,则,即有||2+||2=(x12+y12)(x22+y22)===-3+8=5,综上可得||2+||2为定值5.【解析】(Ⅰ)运用椭圆的离心率公式和两点的距离公式,及a,b,c的关系,解得a,b,进而得到椭圆方程;(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),讨论直线l的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和判别式大于0,结合三角形的面积公式,点到直线的距离公式和弦长公式,化简整理,即可得到所求和为定值5.本题考查椭圆方程的求法,注意运用离心率公式,考查直线和椭圆联立,运用韦达定理和弦长公式,注意讨论直线的斜率不存在,考查化简整理的运算能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)f′(x)=e x cos x-e x sin x-sin x-x cosx;∵;∴cos x≥0,sin x≤0,e x>0;∴e x cos x-e x sin x-sin x-x cosx>0;即f′(x)>0;∴f(x)在上单调递增;∴f(x)的最大值为f(0)=1;,设h(x)=g′(x),则:;∵;∴;∴h′(x)<0;∴h(x)在[0,]上单调递减;∴h(x)的最大值为h(0)=;∴h(x)<0,即g′(x)<0;∴g(x)在[0,]上单调递减;∴g(x)的最大值为g(0)=;根据题意知,f(x)max≤m+g(x)max;∴;∴;∴实数m的取值范围为;(2);设F(x)=e x-(x+1),则F′(x)=e x-1;∴x∈(-1,0)时,F′(x)<0,x∈(0,+∞)时,F′(x)>0;∴F(x)在(-1,+∞)上的最小值为F(0)=0;∴F(x)≥0;∴e x≥x+1在x∈(-1,+∞)上恒成立;;∴①,x=0时取“=”;∴;==;;∴,该不等式和不等式①等号不能同时取到;∴;∴f(x)-g(x)>0.【解析】(1)根据题意便知,f(x)max≤m+g(x)max,这样可根据导数求f(x),g(x)的最大值:求导数f′(x),容易说明f′(x)>0,从而可以得出f(x)在上单调递增,从而可求出最大值为1;同样的办法,求,可设h(x)=g′(x),再求导便可得出h(x)<0在上恒成立,从而得出g(x)单调递减,从而可以得出最大值为g(0)=,从而便可得到1,这样便可得出实数m的取值范围;(2)先求出f(x)-g(x)=,根据导数可以证明e x≥x+1,而显然恒成立,从而有,而根据两角和的余弦公式即可说明(x+1)(cos x+)-sin x(x+1)≥0,并且可以看出这个等号和前面不等式的等号不同时取到,从而便证出f(x)-g(x)>0.考查根据导数符号判断函数单调性的方法,根据函数单调性求函数最大值的方法,在判断导数符号时可以两次求导,以及两角和的余弦公式,不等式的性质.22.【答案】解:(1)∵直线l的参数方程为(t为参数),由得,∴l的普通方程为:,∵C的极坐标方程是ρ=4cosθ,∴ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x,∴C的直角坐标方程为:x2+y2-4x=0.(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,得:,∴,∴,∴t1,t2同号,∴.【解析】(1)由直线l的参数方程,能求出l的普通方程;由曲线C的极坐标方程,能求出曲线C的直角坐标方程.(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,得,由此能求出|PA|+|PB|的值.本小题考查直线和曲的直角坐标方程、极坐标方程、参数方程等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想等.23.【答案】解:(1)由已知得当时,不等式f(x)≤6化为-3x+3≤6,解得x≥-1,所以取;当时,不等式f(x)≤6化为x+5≤6,解得x≤1,所以取;当x>4时,不等式f(x)≤6化为3x-3≤6,解得x≤3,不合题意,舍去;综上知,不等式f(x)≤6的解集为[-1,1].(2)由题意知,f(x)+|x-4|=|2x+1|+|2x-8|≥|(2x+1)-(2x-8)|=9,当且仅当-≤x≤4时取等号;由不等式f(x)+|x-4|<a2-8a有解,则a2-8a>9,即(a-9)(a+1)>0,解得a<-1或a>9;所以a的取值范围是(-∞,-1)∪(9,+∞).【解析】(1)利用分段讨论法去掉绝对值,求出不等式f(x)≤6的解集;(2)利用绝对值不等式求出f(x)+|x-4|的最小值,问题化为关于a的不等式,求解集即可.本题考查了绝对值不等式的解法与应用问题,也考查了不等式有解的问题,是中档题.。
2020高考数学(理)必刷试题(解析版) (6)

2020高考模拟考试数学(理)试题第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项1.在复平面内,复数对应的点的坐标为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】利用复数的运算法则、几何意义即可得出.【详解】解:复数i(2+i)=2i﹣1对应的点的坐标为(﹣1,2),故选:C【点睛】本题考查了复数的运算法则、几何意义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2.已知,,,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用中间量隔开三个值即可.【详解】∵,,,∴,故选:D【点睛】本题考查实数大小的比较,考查幂指对函数的性质,属于常考题型.3.已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】根据题意,得双曲线的渐近线方程为y=±x,再由双曲线离心率为2,得到c=2a,由定义知b a,代入即得此双曲线的渐近线方程.【详解】解:∵双曲线C方程为:1(a>0,b>0)∴双曲线的渐近线方程为y=±x又∵双曲线离心率为2,∴c=2a,可得b a因此,双曲线的渐近线方程为y=±x故选:B.【点睛】本题给出双曲线的离心率,求双曲线的渐近线方程,着重考查了双曲线的标准方程与基本概念,属于基础题.4.在中,若,,,则角的大小为()A. B. C. D. 或【答案】D【解析】【分析】利用正弦定理即可得到结果.【详解】解:∵b=3,c,C,∴由正弦定理,可得,可得:sin B,∵c<b,可得B或,故选:D.点睛】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,考查计算能力,属于基础题.5.从名教师和名学生中,选出人参加“我和我的祖国”快闪活动.要求至少有一名教师入选,且入选教师人数不多于入选学生人数,则不同的选派方案的种数是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由题意可分成两类:一名教师和三名学生,两名教师和两名学生,分别利用组合公式计算即可.【详解】由题意可分成两类:(1)一名教师和三名学生,共;(2)两名教师和两名学生,共;故不同的选派方案的种数是.故选:C【点睛】本题考查组合的应用,是简单题,注意分类讨论、正确计算即可.6.已知函数,则()A. 是奇函数,且在上单调递增B. 是奇函数,且在上单调递减C. 是偶函数,且在上单调递增D. 是偶函数,且在上单调递减【答案】C【解析】【分析】根据函数的奇偶性的定义以及单调性的性质判断即可.【详解】函数的定义域为R,,即,∴是偶函数,当时,,为增函数,为减函数,∴在上单调递增,故选:C【点睛】本题考查了函数的奇偶性以及函数的单调性问题,考查推理能力,是一道中档题.7.某三棱锥的三视图如图所示,已知网格纸上小正方形的边长为1,则该几何体的体积为A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据题意把三棱锥放入棱长为2的正方体中,得出三棱锥的形状,结合图形,求出该三棱锥的体积.【详解】解:根据题意,把三棱锥放入棱长为2的正方体中,是如图所示的三棱锥P﹣ABC,∴三棱锥P﹣ABC的体积为:,故选:A【点睛】本题考查了利用三视图求空间几何体体积的应用问题,考查空间想象能力,是基础题.8.设函数,则“”是“有且只有一个零点”的()A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【分析】有且只有一个零点的充要条件为,或,从而作出判断. 【详解】f(x )=,f′(x)=3x2﹣3=3(x+1)(x﹣1),令f′(x)>0,解得:x>1或x<﹣1,令f′(x)<0,解得:﹣1<x<1,∴在,上单调递增,在上单调递减,且,,若有且只有一个零点,则,或∴“”是“有且只有一个零点”的充分而不必要条件,故选:A【点睛】本题考查充分性与必要性,同时考查三次函数的零点问题,考查函数与方程思想,属于中档题.9.已知正方形的边长为,以为圆心的圆与直线相切.若点是圆上的动点,则的最大值是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】建立平面直角坐标系,圆的方程为:,,利用正弦型函数的性质得到最值.【详解】如图,建立平面直角坐标系,则,,,圆的方程为:,∴,∴,,∴∴时,的最大值是8,【点睛】本题考查了向量的坐标运算、点与圆的位置关系,考查了,考查了正弦型函数的性质,考查推理能力与计算能力,属于中档题.10.笛卡尔、牛顿都研究过方程,关于这个方程的曲线有下列说法:①该曲线关于轴对称;②该曲线关于原点对称;③该曲线不经过第三象限;④该曲线上有且只有三个点的横、纵坐标都是整数.其中正确的是()A. ②③B. ①④C. ③D. ③④【答案】C【解析】【分析】以﹣x代x,以﹣x代x,﹣y代y,判断①②的正误,利用方程两边的符号判断③的正误,利用赋值法判断④的正误.【详解】以﹣x代x,得到,方程改变,不关于轴对称;以﹣x代x,﹣y代y,得到,方程改变,不关于对称;当时,显然方程不成立,∴该曲线不经过第三象限;令,易得,即适合题意,同理可得适合题意,∴该曲线上有且只有三个点的横、纵坐标都是整数是错误的,故选:C【点睛】本题考查曲线与方程,考查曲线的性质,考查逻辑推理能力与转化能力,属于中档题.第二部分(非选择题共110分)二、填空题共6小题,每小题4分,共24分11.的展开式中的常数项为______.【答案】24【解析】【分析】先求出二项式展开式通项公式,再令,求出代入运算即可得解.【详解】解:由二项式展开式通项公式为,令,解得,即展开式中的常数项为,故答案为24.【点睛】本题考查了二项式定理,重点考查了二项式展开式通项公式,属基础题.12.已知等差数列的公差为,若,,成等比数列,则_______;数列的前项和的最小值为_____.【答案】(1). (2).【解析】【分析】运用等比数列中项的性质和等差数列的通项公式,解方程可得首项,即可得到a2,再由等差数列的求和公式,结合二次函数的最值求法,即可得到所求最小值.【详解】解:等差数列{a n}的公差d为2,若a1,a3,a4成等比数列,可得a32=a1a4,即有(a1+2d)2=a1(a1+3d),化为a1d=﹣4d2,解得a1=﹣8,a2=﹣8+2=﹣6;数列{a n}的前n项和S n=na1n(n﹣1)d=﹣8n+n(n﹣1)=n2﹣9n=(n)2,当n=4或5时,S n取得最小值﹣20.故答案为:﹣6,﹣20.【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查等比数列中项的性质,以及二次函数的最值的求法,考查运算能力,属于中档题.13.若顶点在原点的抛物线经过四个点,,,中的2个点,则该抛物线的标准方程可以是________.【答案】或【解析】【分析】分两类情况,设出抛物线标准方程,逐一检验即可.【详解】设抛物线的标准方程为:,不难验证适合,故;设抛物线的标准方程为:,不难验证适合,故;故答案为:或【点睛】本题考查抛物线标准方程的求法,考查待定系数法,考查计算能力,属于基础题.14.春天即将来临,某学校开展以“拥抱春天,播种绿色”为主题的植物种植实践体验活动.已知某种盆栽植物每株成活的概率为,各株是否成活相互独立.该学校的某班随机领养了此种盆栽植物10株,设为其中成活的株数,若的方差,,则________.【答案】【解析】【分析】由题意可知:,且,从而可得值.【详解】由题意可知:∴,即,∴故答案为:【点睛】本题考查二项分布的实际应用,考查分析问题解决问题的能力,考查计算能力,属于中档题.15.已知函数的定义域为,且,当时,.若存在,使得,则的取值范围为________.【答案】【解析】【分析】由f(x +)=2f(x),得f(x)=2f(x ﹣),分段求解析式,结合图象可得m的取值范围.【详解】解:∵,∴,∵当时,.∴当时,.当时,.当时,.作出函数的图象:令,解得:或,若存在,使得,则,故答案为:【点睛】本题考查函数与方程的综合运用,训练了函数解析式的求解及常用方法,考查数形结合的解题思想方法,属中档题.16.某学校数学建模小组为了研究双层玻璃窗户中每层玻璃厚度(每层玻璃的厚度相同)及两层玻璃间夹空气层厚度对保温效果的影响,利用热传导定律得到热传导量满足关系式:,其中玻璃的热传导系数焦耳/(厘米度),不流通、干燥空气的热传导系数焦耳/(厘米度),为室内外温度差.值越小,保温效果越好.现有4种型号的双层玻璃窗户,具体数据如下表:型号每层玻璃厚度(单位:厘米)玻璃间夹空气层厚度(单位:厘米)A型B型C型D型则保温效果最好的双层玻璃的型号是________型.【答案】【解析】【分析】分别计算4种型号的双层玻璃窗户的值,根据值越小,保温效果越好.即可作出判断. 【详解】A型双层玻璃窗户:,B型双层玻璃窗户:,C型双层玻璃窗户:,D 型双层玻璃窗户:,根据,且值越小,保温效果越好.故答案为:B【点睛】本题以双层玻璃窗户保温效果为背景,考查学生学生分析问题解决问题的能力,考查计算能力.三、解答题共6小题,共86分。
2020高考数学(理)必刷试题(解析版) (76)

2020高考模拟考试数学(理)试题一、单选题1.已知集合1273xA x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,{}|5B y y =≥-,则()R A B =I ð( )A .∅B .[]5,3--C .[)5,3--D .[]5,3-【答案】B【解析】先求出集合A ,然后求出R A ð,再与集合B 取交集即可. 【详解】依题意,得{}3111273333x x A x x x x -⎧⎫⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫=<=<=>-⎨⎬⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎩⎭,则{}R |3A x x =≤-ð,所以()[]R 5,3A B =--I ð.故选:B. 【点睛】本题考查集合的运算、不等式的解法考查运算求解能力以及化归与转化思想,属于基础题.2.若复数1i()2im z m +=∈+R 为纯虚数,则m =( ) A .2 B .1C .1-D .2-【答案】D【解析】结合复数的四则运算及纯虚数的概念,可求出答案. 【详解】1i (1i)(2i)2i 2i 221i 2i (2i)(2i)555m m m m m m z ++--+++-====+++-. 复数z 为纯虚数,得20210m m +=⎧⎨-≠⎩解得2m =-.故选:D. 【点睛】本题考查复数的运算、纯虚数的概念,考查运算求解能力以及函数与方程思想,属于基础题..3.2019年10月1日,为了庆祝中华人民共和国成立70周年,某校聚集400名学生站成一个方阵.方阵中间部分学生身穿红色衣服,组成“70”的字样,其余学生身穿白色衣服.若任选1名学生,选到身穿红色衣服的学生的概率为14,则任选2名学生,1名学生身穿红色衣服,另1名学生身穿白色衣服的概率为( ) A .100133B .34C .50133D .316【答案】C【解析】分别求出身穿红色衣服和白色衣服的人数,然后求出选出1名学生身穿红色衣服,另1名学生身穿白色衣服的选法,及400名学生选出2名学生的选法,结合古典概形的概率公式可求出答案. 【详解】400名学生中,身穿红色衣服的有14001004⨯=人,身穿白色衣服的有300人,故任选2名学生,1名学生身穿红色衣服,另1名学生身穿白色衣服的概率111003002400C C 50C 133P ⋅==.故选:C. 【点睛】本题考查排列组合,考查古典概型的概率,考查推理能力,属于基础题.4.记递增等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S .若28S =,480S =,则( ) A .14a = B .12a =C .2q =D .4q =【答案】B【解析】结合3442a a S S +=-,及23412a a q a a +=+,可求出公比,进而求出1a .【详解】依题意,得128a a +=,344272a a S S +=-=,所以234129a a q a a +==+,解得3q =或者3q =-.又因为数列{}n a 是递增数列,所以3q =,所以12a =. 故选:B. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式、前n 项和公式,考查运算求解能力以及化归与转化思想,属于基础题.5.运行如图所示的程序框图;若输入的x 的值为3,输出的x 的值为98,则判断框中可以填( )A .5i >B .4i >C .3i >D .2i >【答案】C【解析】运行该程序,可知3i =,不满足判断框,4i =,满足判断框,从而可选出答案. 【详解】由于输入的x 的值为3,输出的x 的值为98,可知: 运行该程序,第一次,1(31)22x =+=,1i =,不满足判断框; 第二次,13(21)22x =+=,2i =,不满足判断框; 第三次,1351224x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,3i =,不满足判断框;第四次,1591248x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,4i =,满足判断框,输出x 的值为98, 故判断框可以填3i >.故选:C. 【点睛】本题考查算法与程序框图,考查推理论证能力以及化归与转化思想,属于基础题. 6.地震震级是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小来决定,释放出的能量愈大,则震级愈大.震级的大小可通过地震仪测出.中国使用的震级标准,是国际上通用的里氏分级表,地震释放的能量E 与地震里氏震级M之间的关系为34.810ME =.已知A 地区最近两次地震的震级1M ,2M 的值分别为6,5,释放的能量分别为1E ,2E .记12E E λ=,则λ∈( ) A .()30,31 B .()31,32C .()32,33D .()33,34【答案】B【解析】分别求出1E 和2E ,可得到91.517.52101010E E ==,然后比较 1.51031,32,的大小关系即可选出答案. 【详解】依题意, 4.8911010E =⋅, 4.87.521010E =⋅,故91.517.52101010E E ==,要比较 1.510与32的大小关系,可比较310与232的大小关系,易知3101000=,而2321024=,故 1.51032<.同理可得, 1.51031>,所以(31,32)λ∈. 故选:B. 【点睛】本题考查数学文化,考查指数的运算性质,考查运算能力、推理论证能力以及化归与转化思想,属于基础题.7.已知三棱锥A BCD -满足AB CD ==10AC BD ==,AD BC ==则三棱锥A BCD -外接球的表面积为( ) A .116π B .128πC .132πD .156π【答案】A【解析】可将三棱锥置于一个长、宽、高分别为x ,y ,z 的长方体中,可得2222225210080x y y z z x ⎧+=⎪+=⎨⎪+=⎩,从而可求出222x y z ++及外接球半径,进而可求出该三棱锥外接球的表面积. 【详解】三棱锥A BCD -的对棱相等,可将此三棱锥置于一个长、宽、高分别为x ,y ,z 的长方体中,则2222225210080x y y z z x ⎧+=⎪+=⎨⎪+=⎩,三式相加可得,222116x y z ++=,设三棱锥A BCD -外接球的半径为R ,则()22222116R x y z =++=,即24116R =. 则所求外接球的表面积24π116πS R ==. 故选:A. 【点睛】本题考查三棱锥的外接球,考查球的表面积计算,考查空间想象能力,属于中档题. 8.将曲线23e x y +=绕原点顺时针旋转角θ后第一次与x 轴相切,则tan θ=( ) A .22e B .32e C .23e D .33e【答案】D【解析】易知直线tan y x θ=⋅是曲线23ex y +=过原点的切线,设切点坐标为()02,3e x x +,结合导数的几何意义,可求出0x ,从而可求出tan θ.【详解】依题意,tan y x θ=⋅是曲线23e x y +=过原点的切线.设切点坐标为()020,3e x x +,而23ex y +'=,所以02tan 3e x θ+=.把切点坐标()020,3ex x +代入tan y x θ=⋅,得002203e3e x x x ++⋅=,解得01x =,即3tan 3e θ=.故选:D. 【点睛】本题考查导数的运算、导数的几何意义,考查运算求解能力以及化归与转化思想,属于中档题.9.记双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M 在双曲线的渐近线上,且在第二象限,2OM OF =(O 为坐标原点),线段2MF 的中点P 满足122PF PF a -=,则双曲线C 的离心率为( )A .1+B .1+CD 【答案】A【解析】先求出M 的坐标,进而可得到P 的坐标,由P 满足122PF PF a -=,可知点P 在双曲线C 的右支上,将坐标代入方程,计算可求得离心率. 【详解】双曲线C 的渐近线为b y x a =±,设M 的坐标为(),0b m m m a ⎛⎫-< ⎪⎝⎭,由2||OM OF c ==,可得222222b c m m m c a a⎛⎫+-== ⎪⎝⎭,即m a =-,(),M a b -,则,22c a b P -⎛⎫ ⎪⎝⎭. 122PF PF a -=,则点P 在双曲线C 的右支上,所以2222()144c a b a b--=,整理得22215c ca a-+=,即()215e -=,解得1e =,因为1e >,所以只有1e =+. 故选:A. 【点睛】本题考查双曲线的离心率,考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力与推理论证能力,属于中档题.10.已知在体积为27的正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F 分别是11A D ,11C D 的中点.若平面BEF I 平面11BCC B l =,则l 在正方形11BCC B 中的线段长度为( )A .B .2C .2D 【答案】D【解析】延长EF ,11B C ,交于点G ,连接BG ,1BG CC H =I ,可知l 在正方形11BCC B 中的线段为线段BH ,由1D EF V 和1C GF V 全等,及11//C H BB ,可得111113C HC G BB B G ==,从而可求得1C H 进而可求得BH . 【详解】如图,延长EF ,11B C ,交于点G ,连接BG ,其中1BG CC H =I ,则l 在正方形11BCC B 中的线段即为线段BH .依题意,得327AB =,则3AB =.又易知1D EF V 和1C GF V 全等,所以111112C G D E A D ==,又11//C H BB ,则111113C H C G BB B G ==,11C H =. 所以2CH =,223213BH =+=. 故选:D.【点睛】本题考查空间线面的位置关系,考查空间想象能力以及数形结合思想,属于基础题. 11.已知函数π()sin()0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的图象的一个最高点为()3,1P ,M ,N 是与P 相邻的两个最低点,且20tan 21MPN ∠=-,则函数()f x 的单调递减区间为( ) A .[]310,810()k k k ++∈Z B .[]810,1310()k k k ++∈Z C .[]35,85()k k k ++∈Z D .[]85,135()k k k ++∈Z【答案】A【解析】由函数()f x 图象的一个最高点为()3,1P ,可知1A =,π32π()2k k ωϕ+=+∈Z ,由20tan 21MPN ∠=-,结合二倍角公式,可求得tan2MPN ∠,进而由图象可知4tan 2MPNMN T ∠==,从而可求得,ωϕ,即可求得()f x 的表达式及单调递减区间.【详解】依题意,得22tan202tan 211tan2MPNMPN MPN ∠∠==-∠-,解得5tan 22MPN ∠=或2tan25MPN ∠=-,因为π022MPN ∠⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以只有5tan 22MPN ∠=符合题意, 函数()f x 图象的一个最高点为()3,1P ,得1A =,41tan102MPNMN T ∠==⨯⨯=,则2ππ105ω==, 又(3)1f =,得ππ32π()52k k ϕ⨯+=+∈Z ,解得π2π()10k k ϕ=-+∈Z . 因为||2ϕπ<,所以π10ϕ=-,则ππ()sin 510f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.令πππ3π2π2π()25102k x k k +≤-≤+∈Z ,解得310810()k x k k +≤≤+∈Z . 故选:A.【点睛】本题考查三角函数的图象与性质,考查正切的二倍角公式的应用,考查推理论证能力以及数形结合思想,属于中档题.12.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>与x 轴交于P ,Q 两点,与y 轴交于M ,N两点,点R 在椭圆C 上,135PRQ ︒∠=,cos RPQ ∠=,且四边形MPNQ 的面积为C 的方程为( )A .221244x y +=B .221128x y +=C .221166x y +=D .22311816x y +=【答案】A【解析】由角的关系可求得tan RPQ ∠和tan RQP ∠的值,然后设(,)R s t (0,0)s t >>,可得||2tan tan t tPQ a RPQ RQP==+∠∠,tan tRPQ a s=∠+,联立可求得,,s t a 的关系,将点R 的坐标代入椭圆方程,可求得,a b的关系,结合四边形MPNQ 的面积为2ab =,a b 的值. 【详解】由cos RPQ ∠=,可得1tan 3RPQ ∠=.又135PRQ ︒∠=,所以()tan tan 1tan tan 1tan tan 2PRQ RPQ RQP PRQ RPQ PRQ RPQ ∠+∠∠=-∠+∠=-=-∠∠.不妨设(,)R s t (0,0)s t >>,则||25tan tan t t PQ a t RPQ RQP ==+=∠∠,即25at =,tan t RPQ a s =∠+,即23355a as t a a =-=⨯-=. 则将255,a a R ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程可得2222412525a a a b+=,即226a b =.又四边形MPNQ 的面积为2ab =联立222866ab a b⎧=⎪⎨=⎪⎩,解得2b =,26a =.故椭圆C 的方程为221244x y +=. 故选:A.【点睛】本题考查三角恒等变换、椭圆的方程和性质,考查运算求解能力以及化归与转化思想,属于中档题.二、填空题13.对一批产品的内径进行测量,所得数据统计如下图所示,估计这批产品内径的中位数为___________.【答案】26【解析】由小矩形的面积之和等于1可求出a 的值,计算前3个小矩形的面积可知中位数在第四组中,列式子计算即可. 【详解】由题意,得(0.012520.0250.03750.05)51a ⨯++++⨯=,解得0.0625a =.前3个小矩形的面积(0.01250.0250.05)50.4375S =++⨯=,故所求中位数为0.50.437525260.0625-+=.故答案为:26. 【点睛】本题考查中位数的求法,考查频率分布直方图,考查运算求解能力,属于基础题. 14.已知ABC V 中,D 是线段BC 上靠近B 的三等分点,E 是线段AC 的中点.若BE mAD nAE =+uur uuu r uu u r,则m n -=______________.【答案】72-【解析】结合平面向量的线性运算,用,AD AE u u u r u u u r 表示BE u u u r,进而可求出,m n 的值,即可求出答案. 【详解】 如图,3333()(2)22222BE BC CE DC AE AC AD AE AE AD AE AE AD=+=-=--=--=-uur uu u r uur uuu r uu u r uuu r uuu r uu u r uu u r uuu r uu u r uu u r uuu r ,所以32m =-,2n =,所以37222m n -=--=-.故答案为:72-. 【点睛】本题考查平面向量的基本定理,考查平面向量的线性运算,考查推理论证能力,属于基础题.15.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知113a =,()121111n n n S a S +++=-.若4139k S <,则k 的最大值为____________.【答案】19【解析】利用11n n n a S S ++=-,将等式转化为只含1n n S S +,的关系式,进而可得到111111n n S S +-=---,即数列11n S ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等差数列,从而可求出n S 的表达式,解不等式4139k S <,可求出答案. 【详解】依题意,得()21111n n n a S S +++⋅=-,则()()21111n n n n S S S S +++-⋅=-,即22111121n n n n n S S S S S ++++-=-+,所以1121n nn S S S ++=-,则()1111n n n S S S ++-=-,即11111111111111n n n n n n S S S S S S +++++-+===+----,所以111111n n S S +-=---. 故数列11n S ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项为111a =-32-,公差为1-的等差数列,则1112n n S =---,所以2121n n S n -=+. 故4139k S <可化为21413921k k -⋅<+,解得20k <,因为*k ∈N ,所以k 的最大值为19. 故答案为:19. 【点睛】n S 与n a 关系问题的求解思路:根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化.①利用()12n n n a S S n =-≥-,转化为只含n n S S -1,的关系式,再求解; ②利用()12n n n S S a n --=≥,转化为只含1,n n a a -的关系式,再求解.16.已知函数223,0()143,0x x f x x x x x ⎧+<⎪=-⎨⎪-+≥⎩,函数()()()()2212g x f x m f x m =+-⎤⎦-⎡⎣,若函数()g x 有7个零点,则实数m 的取值范围为___________. 【答案】{}3,102⎛⎤-- ⎥⎝⎦U 【解析】作出函数()f x 的图象,令()0g x =,解得()1f x =或()2f x m =-,结合图象易知()1f x =有4个解,从而只需()2f x m =-有三个解,结合图象讨论2m -的取值范围即可. 【详解】0x <时,235()211x f x x x +==+--,()f x 在3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上单调递减,在3,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,且302f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,当32x <-时,图象始终在2y =的下方; 当0x ≥时,2()43f x x x =-+,在[]0,2上单调递减,在()2,+?上单调递增,且(0)3f =.作出函数()f x 的图象如下图所示:令[]2()()(21)()20g x f x m f x m =+--=,解得()1f x =或()2f x m =-,而()y f x =和1y =的图象有4个交点,即()1f x =有4个实数根,所以只需()2f x m=-有3个实数根即可.观察可知,当223m ≤-<或20m -=时,符合题意, 解得312m -<≤-或0m =. 故答案为:{}3,102⎛⎤-- ⎥⎝⎦U .【点睛】本题考查函数的图象性质,考查函数的零点,考查推理论证能力以及数形结合思想,属于中档题.三、解答题17.如图所示,在平面四边形ABCD 中,4tan 3BCD ∠=-.(1)若ACB ACD ∠=∠,22AB BC ==,求AC 的长; (2)若45CBD ︒∠=,2BC =,求BCD V 的面积. 【答案】(1)5AC =2)8【解析】(1)由tan BCD ∠,可求出cos BCD ∠,结合ACB ACD ∠=∠,可求得cos ACB ∠,在ABC V 中,由余弦定理可求出AC 的长;(2)先求得sin cos BCD BCD ∠∠,,则()sin sin 45CDB BCD ︒∠=∠+,然后利用正弦定理sin sin BC CDCDB CBD=∠∠,可求出CD ,进而可求出BCD V 的面积.【详解】(1)4tan 3BCD ∠=-,则BCD ∠是钝角,cos 0BCD ∠<,可求得3cos 5BCD ∠=-.因为ACB ACD ∠=∠,所以23cos 2cos 15BCD ACB ∠=-=∠-.因为cos 0ACB ∠>,所以5cos ACB ∠=. 在ABC V 中,由余弦定理得2222cos AB BC AC BC AC ACB =+-⋅⋅∠,即22530AC AC -=. 解得5AC =35AC =(舍去). 所以5AC =(2)由(1)可知,24sin 1cos 5BCD BCD ∠=-∠=. 在BCD V 中,因为45CBD ∠=︒,所以()()22sin sin 18045sin 45cos )CDB BCD BCD BCD BCD ∠=︒-∠-︒=∠+︒=∠+∠=.由正弦定理得sin sin BC CDCDB CBD =∠∠,所以sin 10sin BC CBDCD CDB⋅∠==∠. 故BCD V 的面积14210825S =⨯⨯⨯=.【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式的应用,考查运算求解能力、推理论证能力,属于基础题.18.如图,三棱锥P ABC -中,ABC V 是等边三角形,M 是线段AC 的中点,N 是线段CB 上靠近C 的四等分点,平面PBC ⊥平面ABC .(1)求证:MN PB ⊥;(2)若4PB PC BC ===,求二面角A PC B --的余弦值. 【答案】(1)证明见解析;(25【解析】(1)取BC 的中点为O ,连接AO ,由ABC V 是等边三角形,可得AO BC ⊥,//MN AO ,结合平面PBC ⊥平面ABC ,易证MN ⊥平面PBC ,从而可证明结论;(2)连接PO ,易知OA ,OB ,OP 两两垂直,以OA ,OB ,OP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -,然后分别求出平面BPC 、APC 的法向量,设二面角A PC B --为θ,则cos m nm nθ⋅=u r ru r r ,可求出答案.【详解】(1)如图,取BC 的中点为O ,连接AO . 因为ABC V 是等边三角形,所以AO BC ⊥. 由题意知//MN AO ,从而MN BC ⊥.因为平面PBC ⊥平面ABC ,平面PBC I 平面ABC BC =,MN BC ⊥, 所以MN ⊥平面PBC .又PB ⊂平面PBC ,所以MN PB ⊥.(2)如图,连接PO .因为PB PC =,所以PO BC ⊥.又平面PBC ⊥平面ABC ,平面PBC I 平面ABC BC =,PO BC ⊥, 所以PO ⊥平面ABC .所以OA ,OB ,OP 两两垂直.分别以OA ,OB ,OP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.因为4PB PC BC ===,ABC V 为等边三角形,所以23PO AO ==,所以()23,0,0A ,()0,2,0C -,()0,0,23P ,从而()23,0,23PA =-uu r ,()0,2,23PC =--uu u r.设平面APC 的法向量(),,n x y z =r.由00n PA n PC ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v v u u u v v ,得232302230x z y z ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,即3x z y z =⎧⎪⎨=-⎪⎩.可取()1,3,1n =-r . 取平面BPC 的一个法向量()1,0,0m =u r.设二面角A PC B --为θ,则()()2222221130105cos 5131100m nm nθ⨯+-⨯+⨯⋅===+-+⨯++u r r u r r . 由题意可知二面角A PC B --为锐角,故二面角A PC B --的余弦值为5.【点睛】本题考查空间线面的位置关系、向量法求二面角,考查空间想象能力、推理论证能力,属于基础题.19.由于工作需要,某公司准备一次性购买两台具有智能打印、扫描、复印等多种功能的智能激光型打印机.针对购买后未来五年内的售后,厂家提供如下两种方案: 方案一:一次性缴纳10000元,在未来五年内,可免费上门维修5次,超过5次后每次收取费用3000元;方案二:一次性缴纳14000元,在未来五年内,可免费上门维修7次,超过7次后每次收取费用1000元.该公司搜集并整理了200台这款打印机使用五年的维修次数,所得数据如下表所示:以这200台打印机使用五年的维修次数的频率代替1台打印机使用五年的维修次数的概率,记X 表示这两台智能打印机五年内共需维修的次数. (1)求X 的分布列及数学期望;(2)以两种方案产生的维修费用的期望值为决策依据,写出你的选择,并说明理由. 【答案】(1)详见解析(2)应使用方案一,详见解析【解析】(1)X 的所有可能取值为2,3,4,5,6,7,8,分别求出对应概率,列出分布列并求出数学期望即可;(2)分别求出两种方案产生的修理费用的分布列,进而可求出对应的期望值,比较二者大小可得出答案. 【详解】(1)依题意,1台打印机使用五年维修1次的概率为20120010=,维修2次的概率为5012004=,维修3次的概率为8022005=,维修4次的概率为5012004=. X 的所有可能取值为2,3,4,5,6,7,8,111(2)1010100P X ==⨯=,111(3)210420P X ==⨯⨯=, 11121257(4)2441051625400P X ==⨯+⨯⨯=+=,12111(5)22451044P X ==⨯⨯+⨯⨯=,22114157(6)25544258200P X ==⨯+⨯⨯=+=,211(7)2545P X ==⨯⨯=,111(8)4416P X ==⨯=.故X 的分布列为故2432045751006114780825() 5.6400E X ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==.(2)设使用方案一,产生的费用为1Y 元,则1Y 的分布列为故()118157111000013000160001900012617.5400200516E Y =⨯+⨯+⨯+⨯=. 设使用方案二,产生的费用为2Y 元,则2Y 的分布列为故()()21151140001500014062.51616E Y E Y =⨯+⨯=>. 故应使用方案一. 【点睛】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望在实际生活中的应用,考查学生的计算能力,属于基础题.20.已知抛物线:2:4y x Γ=,A ,B ,C ,D 四点都在抛物线Γ上. (1)若线段AC 的斜率为2,求线段AC 中点的纵坐标;(2)记()4,0R ,若直线AC ,BD 均过定点()2,0,且AC BD ⊥,P ,Q 分别为AC ,BD 的中点,证明:P ,Q ,R 三点共线.【答案】(1)1;(2)证明见解析【解析】(1)设()11,A x y ,()22,C x y ,分别代入抛物线方程并作差,结合线段AC 的斜率为2,可求出12y y +的值;(2)设出直线AC ,BD 的方程,分别与抛物线方程联立,结合韦达定理,可得到P ,Q 坐标的表达式,进而求得直线PQ 方程的表达式,结合AC BD ⊥,证明R 在直线PQ上即可. 【详解】(1)设()11,A x y ,()22,C x y ,由A ,C 在抛物线上,得21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式相减可得()()()1212124y y y y x x +-=-. 由题意知,12x x ≠,所以12121242y y x x y y -==-+,则122y y +=,则线段AC 中点的纵坐标为1.(2)因为AC BD ⊥,故直线AC ,BD 的斜率存在且不为零.设直线1:2AC x m y =+,直线2:2BD x m y =+.易知10m ≠,20m ≠,12m m ≠.由2142y x x m y ⎧=⎨=+⎩,得21480y m y --=,则1214y y m +=. 设(),P P P x y .则12122P y y y m +==,2122P x m =+,即()21122,2P m m +. 同理可得,()22222,2Q m m +. 所以()()212212212212222PQ m m k m m m m -==++-+,则直线()211121:222PQ y m x m m m -=--+. 因为AC BD ⊥,所以12111m m ⋅=-,即121m m =-. 所以直线121:(4)PQ y x m m =-+,故直线PQ 过点R ,即P ,Q ,R 三点共线.【点睛】本题考查抛物线的方程、直线与抛物线的位置关系,考查运算求解能力、推理论证能力以及函数与方程思想,属于中档题.21.已知函数()(1)ln f x x x mx =++,()()e xf xg x x =. (1)若2m =-,求证:当1x >时,()2f x >-;(2)若函数()g x 在[]1,e 上单调递减,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)证明见解析;(2)[)1,12,e ⎛⎤-∞--+∞ ⎥⎝⎦U 【解析】(1)2m =-时,求导并判断函数()f x 的单调性,可得()f x 在(0,)+∞上单调递增,即当1x >时,()()12f x f >=-; (2)构造函数()()f x h x x=,求导并判断单调性可得()h x '在[]1,e 上单调递增,可求出min ()h x 与max ()h x ,然后分min ()0h x ≥、max ()0h x ≤和min max 0()()h x h x <<三种情况讨论,使得()g x 在[]1,e 上单调递减所满足的条件,可求出实数m 的取值范围. 【详解】(1)依题意()(1)ln 2f x x x x =+-,定义域为()0,∞+,11()ln 2ln 1x f x x x x x +'=+-=+-. 令1()ln 1m x x x =+-,则22111()x m x x x x -'=-=.所以当01x <<时,()0m x '<,当1x >时,()0m x '>. 所以()m x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.所以()(1)0m x m ≥=,即()0f x '≥,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递增. 所以当1x >时,()()12f x f >=-. (2)设()(1)ln 1()1ln f x x x mx h x x m x x x ++⎛⎫===++ ⎪⎝⎭,则2ln 1()x x h x x -+'=. 易知当[]1,e x ∈时,1ln x x +>,即()0h x '>,故()h x 在[]1,e 上单调递增. 所以min ()(1)h x h m ==,max 1()(e)1eh x h m ==++.①若(1)0h m =≥,则在[]1,e 上,()0e x h x ≥,所以11ln ()e xx m x g x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭=. 所以()2221ln 1()ex x x x mx x g x x -++-++'=. 令()22()1ln 1u x x x x mx x =-++-++.在[]1,e 上,要使()g x 单调递减,则()0g x '≤,从而()0u x ≤. 因为1()(12)ln (21)0u x x x m x x'=-+--+<,所以()u x 在[]1,e 上单调递减. 所以max ()(1)20u x u m ==-+≤,所以2m ≥.②若1(e)10e h m =++≤,即111e m ≤--<-,则在[]1,e 上,()0ex h x ≤, 所以11ln ()ex x m x g x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭=-,由①可知2()()e x u x g x x '=-. 所以当[]1,e x ∈时,()()()22222()1ln 11ln 11(1ln )0u x x x x mx x x x x x x x x x =-++-++>-+++++=++-≥,从而()0g x '<,所以()g x 在[]1,e 上单调递减.③若()()10e h h <<,则存在0(1,e)x ∈,使得()00h x =,从而()00g x =. 而(1)(1)0e h g =>,e (e)(e)0eh g =>,从而()g x 在区间[]1,e 上不单调递减. 综上所述,实数m 的取值范围为[)1,12,e ⎛⎤-∞--+∞ ⎥⎝⎦U . 【点睛】本题考查导数的计算,考查利用导数研究函数的性质,考查构造函数的数学思想,考查学生的推理论证能力,属于难题.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C的参数方程为2sin x y αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,且l 与C 交于A ,B 两点,已知点M 的极坐标为()2,3π.(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程,并求MA MB ⋅的值;(2)若矩形DEFG 内接于曲线C 且四边与坐标轴平行,求其周长的最大值.【答案】(1)曲线C 的普通方程为221124x y +=;直线的直角坐标方程为20x y -+=;4MA MB ⋅=(2)16【解析】(1)结合参数方程、极坐标方程及普通方程间的关系,转化即可求出曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;求出直线l 的参数方程的标准形式,并代入曲线C 的普通方程中,得到关于t 的一元二次方程,结合12MA MB t t ⋅=可求出答案;(2)设点D在第一象限,且(),2sin D αα,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,可知矩形的周长为()42sin αα⋅+,利用三角函数的性质求最大值即可.【详解】 (1)依题意,得点M 的直角坐标为()2,0-,曲线C 的普通方程为221124x y +=.由直线:sin cos 22l ρθθ⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭20x y -+=.所以直线l的参数方程为222x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入221124x y +=中,可得240t -=,所以124MA MB t t ⋅==.(2)不妨设点D在第一象限,且(),2sin D αα,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.由椭圆的对称性可知,矩形的周长为()1π42sin 16sin cos 16sin 23ααααα⎛⎛⎫⋅+=⋅+=+ ⎪ ⎝⎭⎝⎭. 而π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以当π6α=时,矩形DEFG 的周长取最大值,最大值为16. 【点睛】本题考查参数方程、极坐标方程及普通方程间的转化,考查直线的参数方程的应用,考查三角恒大变换,考查运算求解能力,属于基础题.23.已知0a >,0b >.(1)若0c >,证明24a b c ++≥+;(2)若a b >,证明:22221633222ab a b a b a ab b+--+≥-+. 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】(1)由基本不等式可得:4a b +≥2a c +≥,24b c +≥,三个式子相加可得到结论;(2)经过变形,不等式左边2123()a ab =+--,故证明212()3()a b a b -+≥-即可,然后利用三个正数的基本不等式可证明结论.【详解】(1)依题意,4a b +≥,当且仅当4a b =时等号成立.2a c +≥,当且仅当2a c =时等号成立.24b c +≥,当且仅当24b c =时等号成立.三式相加可得,2282a b c ++≥+,即24a b c ++≥+,当且仅当24a b c ==时等号成立.(2)因为a b >,所以0a b ->. 而2222222163313()122232()()ab a b a b a a a a ab b a b a b +----+=+=+--+--. 要证21232()a b a b +-≥-,即证212()3()a b a b -+≥-, 即证21()()3()a b a b a b -+-+≥-,而21()()3()a b a b a b -+-+≥=-, 当且仅当21()a b a b =--,即1a b -=时等号成立, 所以22221633222ab a b a b a ab b+--+≥-+. 【点睛】本题考查证明不等式的方法、基本不等式的应用,考查推理论证能力以及化归与转化思想,属于中档题.。
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2020高考理科数学必刷套题(含2019高考真题及模拟题)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题,共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2019·湖南长郡中学一模)已知集合A ={x |x >a },B ={x |x 2-4x +3≤0},若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是( )A .a >3B .a ≥3 C.a ≤1 D.a <1 答案 D解析 因为B ={x |1≤x ≤3},A ∩B =B ,所以a <1.故选D. 2.(2019·广东汕头二模)若复数a -2i1+i(a ∈R )为纯虚数,则|3-a i|=( )A.13 B .13 C .10 D.10 答案 A 解析a -2i1+i=a --+-=a -+-a -2,因为复数a -2i1+i (a ∈R )为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -22=0,-a -22≠0.即⎩⎪⎨⎪⎧a -2=0,a +2≠0.解得a =2,所以|3-a i|=|3-2i|=32+-2=13.故选A.3.(2019·江淮十校模拟)为了解户籍、性别对生育二胎选择倾向的影响,某地从育龄人群中随机抽取了容量为200的调查样本,其中城镇户籍与农村户籍各100人;男性120人,女性80人,绘制不同群体中倾向选择生育二胎与倾向选择不生育二胎的人数比例图(如图所示),其中阴影部分表示倾向选择生育二胎的对应比例,则下列叙述中错误的是( )A .是否倾向选择生育二胎与户籍有关B .是否倾向选择生育二胎与性别有关C .倾向选择生育二胎的人群中,男性人数与女性人数相同D .倾向选择不生育二胎的人群中,农村户籍人数少于城镇户籍人数 答案 C解析 由比例图可知,是否倾向选择生育二胎与户籍、性别有关,倾向选择不生育二胎的人员中,农村户籍人数少于城镇户籍人数,倾向选择生育二胎的人员中,男性人数为0.8×120=96人,女性人数为0.6×80=48人,男性人数与女性人数不相同,故C 错误,故选C.4.(2019·咸阳模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4=4,S 9=72,则a 10=( ) A .20 B .23 C .24 D .28 答案 D解析 由于数列是等差数列,故⎩⎪⎨⎪⎧a 4=a 1+3d =4,S 9=9a 1+36d =72,解得a 1=-8,d =4,故a 10=a 1+9d =-8+36=28.故选D.5.(2019·淮南一模)已知函数f (x )=x ln x ,若直线l 过点(0,-e),且与曲线y =f (x )相切,则直线l 的斜率为( )A .-2B .2C .-eD .e 答案 B解析 函数f (x )=x ln x 的导数为f ′(x )=ln x +1,设切点为(m ,n ),则n =m ln m ,可得切线的斜率为k =1+ln m ,∴1+ln m =n +e m =m ln m +e m,解得m =e ,k =1+ln e =2,故选B.6.(2019·郑州质检)如图,在△ABC 中,AN →=23NC →,P 是BN 上一点,若AP →=tAB →+13AC →,则实数t 的值为( )A.23B.25C.16D.34 答案 C解析 由题意及图,AP →=AB →+BP →=AB →+mBN →=AB →+m (AN →-AB →)=mAN →+(1-m )AB →,又AN →=23NC →,∴AN →=25AC →,∴AP →=25mAC →+(1-m )AB →,又AP →=tAB →+13AC →,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =t ,25m =13,解得m =56,t =16,故选C.7.(2019·山西太原一模)如图是某几何体的三视图,其中网格纸上小正方形的边长为1,则该几何体的体积为( )A .12B .15 C.403 D.503答案 D解析 其直观图为四棱锥E -ABCD ,由题意得V =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×4×4+12×2×2×5=503.故选D.8.(2019·华师附中模拟)设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若在直线x =a 2c(其中c 2+b 2=a 2)上存在点P ,使线段PF 1的垂直平分线经过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,22 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,33 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1 答案 C解析 由题意得F 1(-c,0),F 2(c,0),设点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c ,m ,则由中点公式可得线段PF 1的中点K ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-c 22c,12m ,∵线段PF 1的斜率与KF 2的斜率之积等于-1,即m -0a 2c +c ·12m -0a 2-c 22c-c =-1,∴m 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c +c ·⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c -3c ≥0,∴a 4-2a 2c 2-3c 4≤0,∴3e 4+2e 2-1≥0,∴e 2≥13或e 2≤-1(舍去),∴e ≥33.又椭圆的离心率0<e <1,故33≤e <1,故选C. 9.(2019·重庆模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x e x,x ≤0,2-|x -1|,x >0,若函数g (x )=f (x )-m 有两个零点x 1,x 2,则x 1+x 2=( ) A .2 B .2或2+1eC .2或3D .2或3或2+1e答案 D解析 当x ≤0时,f ′(x )=(x +1)e x,当x <-1时,f ′(x )<0,故f (x )在(-∞,-1)上为减函数,当-1<x <0时,f ′(x )>0,故f (x )在(-1,0)上为增函数,所以当x ≤0时,f (x )的最小值为f (-1)=-1e.又在R 上,f (x )的图象如图所示,因为g (x )有两个不同的零点,所以方程f (x )=m 有两个不同的解,即直线y =m 与y =f (x )有两个不同交点且交点的横坐标分别为x 1,x 2,故1<m <2或m =0或m =-1e.若1<m <2,则x 1+x 2=2;若m =0,则x 1+x 2=3;若m =-1e ,则x 1+x 2=-1+3+1e =2+1e.综上,x 1+x 2的值为2或3或2+1e,故选D.10.(2019·黑龙江模拟)如图,若在矩形OABC 中随机撒一粒豆子,则豆子落在图中阴影部分的概率为( )A .1-2πB .2πC .2π2D .1-2π2 答案 A解析 S 矩形=π×1=π,又⎠⎛0π sin x d x =-cos x ⎪⎪⎪π0=-(cos π-cos0)=2,∴S 阴影=π-2,∴豆子落在图中阴影部分的概率为π-2π=1-2π.故选A .11.(2019·昌平期末)设点F 1,F 2分别为椭圆C :x 29+y 25=1的左、右焦点,点P 是椭圆C 上任意一点,若使得PF 1→·PF 2→=m 成立的点恰好是4个,则实数m 的值可以是( )A.12 B .3 C .5 D .8 答案 B解析 ∵点F 1,F 2分别为椭圆C :x 29+y 25=1的左、右焦点,即F 1(-2,0),F 2(2,0),a2=9,b 2=5,c 2=4,c =2,设P (x 0,y 0),PF 1→=(-2-x 0,-y 0),PF 2→=(2-x 0,-y 0),由PF 1→·PF 2→=m 可得x 2+y 20=m +4,又∵P 在椭圆上,即x 209+y 205=1,∴x 20=9m -94,要使得PF 1→·PF 2→=m 成立的点恰好是4个,则0<9m -94<9,解得1<m <5,∴m 的值可以是3.故选B.12.(2019·安徽淮北、宿州二模)已知正四面体的中心与球心O 重合,正四面体的棱长为26,球的半径为5,则正四面体表面与球面的交线的总长度为( )A .4πB .82πC .122πD .12π 答案 A解析 ∵正四面体A -BCD 的中心与球心O 重合,正四面体的棱长为26,取CD 的中点E ,连接BE ,AE ,过A 作AF ⊥底面BCD ,交BE 于F ,则BE =AE =62-62=32,BF =23BE =22,AF =62-22=4,设正四面体内切球半径为r ,则(4-r )2=(22)2+r 2,解得正四面体内切球半径为r =1,∵球的半径为5,∴由球的半径知球被平面截得小圆半径为r 1=5-1=2,故球被正四面体一个平面截曲线为三段圆弧,且每段弧所对中心角为30°,∴正四面体表面与球面的交线的总长度为4×⎝ ⎛⎭⎪⎫3×30°360°×2π×2=4π.故选A . 第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2019·临沂质检)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,2x -y ≥0,x ≤2,则z =2x +3y 的最小值为________. 答案 8解析 画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,2x -y ≥0,x ≤2表示的平面区域,如图阴影部分所示,由图形知,当目标函数z =2x +3y 过点A 时,z 取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,2x -y =0,求得A (1,2),所以z =2x +3y 的最小值是2×1+3×2=8. 14.(2019·金山中学模拟)数列{a n }且a n =⎩⎪⎨⎪⎧1n 2+2n ,n 为奇数,sin n π4,n 为偶数,若S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2018=________.答案30282019解析 数列{a n}且a n=⎩⎪⎨⎪⎧1n 2+2n ,n 为奇数,sin n π4,n 为偶数,①当n 为奇数时,a n =1n 2+2n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2; ②当n 为偶数时,a n =sinn π4,所以S 2018=(a 1+a 3+a 5+…+a 2017)+(a 2+a 4+a 6+…+a 2018)=12⎝⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+…+12017-12019+(1+0-1+…+0)=10092019+1=30282019. 15.(2019·岳阳二模)将多项式a 6x 6+a 5x 5+…+a 1x +a 0分解因式得(x -2)(x +2)5,则a 5=________.答案 8解析 (x -2)(x +2)5=(x 2-4)(x +2)4,(x +2)4展开式中的x 3系数为C 14·21=8.所以a 5=8.16.(2019·东莞期末)已知函数f (x )=sin x ·cos2x (x ∈R ),则f (x )的最小值为________.答案 -1解析 函数f (x )=sin x ·cos2x =sin x (1-2sin 2x )=sin x -2sin 3x ,令t =sin x ∈[-1,1],则h (t )=t -2t 3,h ′(t )=1-6t 2, 当-1≤t <-66时,h ′(t )<0,h (t )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-66上单调递减; 当-66≤t <66时,h ′(t )≥0,h (t )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-66,66上单调递增; 当66≤t ≤1时,h ′(t )≤0,h (t )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤66,1上单调递减. 所以函数的最小值是h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-66或h (1),h (1)=-1<h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-66=-66-2⎝ ⎛⎭⎪⎫-663=-69, 故函数f (x )的最小值为-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:60分.17.(本小题满分12分)(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .设(sin B -sin C )2=sin 2A -sin B sin C .(1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .解 (1)由已知得sin 2B +sin 2C -sin 2A =sinB sinC , 故由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc .由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12.因为0°<A <180°,所以A =60°. (2)由(1)知B =120°-C ,由题设及正弦定理得2sin A +sin(120°-C )=2sin C , 即62+32cos C +12sin C =2sin C , 可得cos(C +60°)=-22. 因为0°<C <120°,所以sin(C +60°)=22, 故sin C =sin(C +60°-60°)=sin(C +60°)cos60°-cos(C +60°)sin60°=6+24. 18.(本小题满分12分)(2019·石家庄一模)小明在石家庄市某物流公司找到了一份派送员的工作,该公司给出了甲、乙两种日薪薪酬方案,其中甲方案:底薪100元,每派送一单奖励1元;乙方案:底薪140元,每日前55单没有奖励,超过55单的部分每单奖励12元.(1)请分别求出甲、乙两种薪酬方案中日薪y (单位:元)与派送单数n 的函数关系式;(2)根据该公司所有派送员100天的派送记录,得到了如图所示的派送量指标的频率分布直方图,并发现每名派送员的日平均派送单数满足以下条件:当某天的派送量指标在⎝⎛⎦⎥⎤n -10,n5(n =1,2,3,4,5)时,日平均派送量为(50+2n )单. 若将频率视为概率,回答下列问题:①根据以上数据,设一名派送员的日薪为Y (单位:元),试分别求出甲、乙两种方案中日薪Y 的分布列、数学期望及方差;②结合①中的数据,利用统计的知识,帮助小明分析,他选择哪种薪酬方案比较合适,并说明你的理由.(参考数据:0.62=0.36,1.42=1.96,2.62=6.76,3.42=11.56,3.62=12.96,4.62=21.16,15.62=243.36,20.42=416.16,44.42=1971.36)解 (1)甲方案中派送员日薪y (单位:元)与派送单数n 的函数关系式为y =100+n ,n ∈N .乙方案中派送员日薪y (单位:元)与派送单数n 的函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧n ≤55,n ∈N ,12n -n >55,n ∈N(2)①由已知,在这100天中,该公司的一名派送员的日平均派送单数满足下表:所以Y 甲所以E (Y 甲)155.4,s 2甲=0.2×(152-155.4)2+0.3×(154-155.4)2+0.2×(156-155.4)2+0.2×(158-155.4)2+0.1×(160-155.4)2=6.44;Y 乙的分布列为所以E (Y 乙),s 2乙=0.5×(140-155.6)2+0.2×(152-155.6)2+0.2×(176-155.6)2+0.1×(200-155.6)2=404.64.②答案一:由①可知,E (Y 甲)<E (Y 乙),但两者相关不大,且s 2甲远小于s 2乙,即甲方案中日薪的波动相对较小,所以小明选择甲方案比较合适.答案二:由①可知,E (Y 甲)<E (Y 乙),即甲方案中日薪的期望小于乙方案中日薪的期望,所以小明选择乙方案比较合适.19.(本小题满分12分)(2019·荆门调研)如图1,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,过A ,B 分别作AE ⊥CD ,BF ⊥CD ,垂足分别为E ,F .AB =AE =2,CD =5,已知DE =1,将梯形ABCD 沿AE ,BF 同侧折起,得空间几何体ADE -BCF ,如图2.(1)若AF ⊥BD ,证明:DE ⊥平面ABFE ;(2)若DE ∥CF ,CD =3,线段AB 上存在一点P ,满足CP 与平面ACD 所成角的正弦值为520,求AP 的长. 解 (1)证明:由已知得四边形ABFE 是正方形,且边长为2,在题图2中,AF ⊥BE , 由已知得AF ⊥BD ,BE ∩BD =B ,∴AF ⊥平面BDE , 又DE ⊂平面BDE ,∴AF ⊥DE ,又AE ⊥DE ,AE ∩AF =A ,∴DE ⊥平面ABFE .(2)在题图2中,AE ⊥DE ,AE ⊥EF ,DE ∩EF =E ,即AE ⊥平面DEFC , 在梯形DEFC 中,过点D 作DM ∥EF 交CF 于点M ,连接CE ,由题意得DM =2,CM =1,由勾股定理可得DC ⊥CF ,则∠CDM =π6,CE =2,过E 作EG ⊥EF 交DC 于点G ,可知GE ,EA ,EF 两两垂直,以E 为坐标原点,以EA →,EF →,EG →分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,则A (2,0,0),B (2,2,0),C (0,1,3),D ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,32,AC →=(-2,1,3),AD →=⎝⎛⎭⎪⎫-2,-12,32. 设平面ACD 的一个法向量为n =(x ,y ,z ), 由⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=0,n ·AD →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧-2x +y +3z =0,-2x -12y +32z =0,取x =1得n =(1,-1,3), 设AP =m ,则P (2,m,0)(0≤m ≤2), 得CP →=(2,m -1,-3), 设CP 与平面ACD 所成的角为θ, sin θ=|cos 〈CP →,n 〉|=|m |5·7+m -2=520⇒m =23. ∴AP =23.20.(本小题满分12分)(2019·浙江高考)如图,已知点F (1,0)为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点.过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线上,使得△ABC 的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记△AFG ,△CQG 的面积分别为S 1,S 2.(1)求p 的值及抛物线的准线方程; (2)求S 1S 2的最小值及此时点G 的坐标. 解 (1)由题意得p2=1,即p =2.所以抛物线的准线方程为x =-1.(2)设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),C (x C ,y C ),重心G (x G ,y G ).令y A =2t ,t ≠0,则x A =t 2.由于直线AB 过F ,故直线AB 的方程为x =t 2-12ty +1,代入y 2=4x ,得y 2-t 2-t y -4=0,故2ty B =-4,即y B =-2t,所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2,-2t .又x G =13(x A +x B +x C ),y G =13(y A +y B +y C )及重心G 在x 轴上,得2t -2t+y C =0,得C ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -t 2,2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -t ,G ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 4-2t 2+23t 2,0. 所以直线AC 的方程为y -2t =2t (x -t 2), 得Q (t 2-1,0).由于Q 在焦点F 的右侧,故t 2>2.从而 S 1S 2=12|FG |·|y A |12|QG |·|y C | =⎪⎪⎪⎪⎪⎪2t 4-2t 2+23t 2-1·|2t |⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 2-1-2t 4-2t 2+23t 2·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2t -2t =2t 4-t 2t 4-1=2-t 2-2t 4-1. 令m =t 2-2,则m >0,S 1S 2=2-m m 2+4m +3=2-1m +3m+4≥2-12 m ·3m+4=1+32. 当m =3时,S 1S 2取得最小值1+32,此时G (2,0). 21.(本小题满分12分)(2019·山西太原一模)已知函数f (x )=ln x -ax 2+(2-a )x ,a ∈R .(1)讨论函数f (x )的单调性;(2)当a <-12时,若对于任意x 1,x 2∈(1,+∞)(x 1<x 2),都存在x 0∈(x 1,x 2),使得f ′(x 0)=f x 2-f x 1x 2-x 1,证明:x 1+x 22<x 0.解 (1)由题意得f ′(x )=1x-2ax +(2-a )=-x +ax -x,x >0,当a ≤0时,f ′(x )>0在(0,+∞)上恒成立,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当a >0时,令f ′(x )>0,则0<x <1a ;令f ′(x )<0,则x >1a.∴f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.(2)证明:∵当a <-12时,f x 2-f x 1x 2-x 1=1x 2-x 1ln x 2x 1-a (x 2+x 1)+(2-a ),f ′(x 0)=1x 0-2ax 0+(2-a ),∴1x 2-x 1ln x 2x 1-a (x 2+x 1)=1x 0-2ax 0, ∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22-f ′(x 0)=2x 2+x 1-a (x 2+x 1)-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 0-2ax 0=2x 2+x 1-1x 2-x1ln x 2x 1=1x 2-x 1x 2-x 1x 2+x 1-ln x 2x 1=1x 2-x 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1-1x2x 1+1-ln x 2x 1, 令t =x 2x 1,g (t )=t -t +1-ln t ,t >1, 则g ′(t )=-t -2t t +2<0,∴g (t )<g (1)=0,∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22-f ′(x 0)<0,∴f ′⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f ′(x 0),设h (x )=f ′(x )=1x-2ax +(2-a ),x >1, 则h ′(x )=-1x2-2a >-1+1=0,∴h (x )=f ′(x )在(1,+∞)上单调递增, ∴x 1+x 22<x 0.(二)选考题: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.22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程](2019·甘肃天水一中三模)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =t sin α(其中t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ(1-cos2θ)=8cos θ.(1)求l 和C 的直角坐标方程;(2)若l 与C 相交于A ,B 两点,且|AB |=8,求α.解 (1)当α=π2时,l :x =1.当α≠π2时,l :y =tan α·(x -1).由ρ(1-cos2θ)=8cos θ得2ρ2sin 2θ=8ρcos θ,因为x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以C 的直角坐标方程为y 2=4x .(2)将直线l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程,得(sin 2α)t 2-(4cos α)t -4=0,则t 1+t 2=4cos αsin 2α,t 1t 2=-4sin 2α, 因为|AB |=|t 1-t 2|=t 1+t 22-4t 1t 2=4sin 2α=8, 所以sin α=22或-22,因为0<α<π,所以sin α=22,故α=π4或3π4. 23.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲](2019·甘肃天水一中三模)设函数f (x )=|2x +a |-|x -2|(a ∈R ,x ∈R ). (1)当a =-1时,求不等式f (x )>0的解集;(2)若在x ∈R 上f (x )≥-1恒成立,求实数a 的取值范围.解 (1)a =-1时,f (x )>0可得|2x -1|>|x -2|,即(2x -1)2>(x -2)2,化简得(3x -3)(x +1)>0,所以不等式f (x )>0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞). (2)①当a <-4时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -a -2,x <2,-3x -a +2,2≤x ≤-a 2,x +a +2,x >-a2,由函数单调性可得f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a2+2≥-1,解得-6≤a <-4;②当a =-4时,f (x )=|x -2|,f (x )min =0≥-1,所以a =-4符合题意;③当a >-4时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -a -2,x <-a2,3x +a -2,-a 2≤x ≤2,x +a +2,x >2,由函数单调性可得,f (x )min=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a2-2≥-1,解得-4<a ≤-2.综上,实数a 的取值范围为[-6,-2].。