2020年高考数学(理)模拟试卷
理科数学模拟(满分:150分 时间:120分钟)第Ⅰ卷一、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 =lg x },B ={x |y =4-x 2},则A ∩B =( ) A .[0,2] B .[-2,0] C .(0,2]D .[-2,0)C [由A 中的函数y =lg x ,得到x >0,即A ={x |y =lg x }=(0,+∞).B ={x |y =4-x 2}=[-2,2],则A ∩B =(0,2],故选C.]2.设z =i 3-1+2i 2-i ,则z 的虚部是( )A .-1B .-45C .-2iD .-2D [z =i 3-1+2i 2-i =-i -(1+2i )(2+i )(2-i )(2+i )=-i -5i 5=-i -i =-2i ,则z 的虚部为-2,故选D.]3.下图为国家统计局发布的2019年上半年全国居民消费价格指数(CPI)数据折线图,(注:同比是今年第n 个月与去年第n 个月之比,环比是现在的统计周期和上一个统计周期之比)下列说法错误的是( )A .2019年6月CPI 环比下降0.1%,同比上涨1.9%B .2019年3月CPI 环比下降1.1%,同比上涨2.1%C .2019年2月CPI 环比上涨0.6%,同比上涨1.4%D .2019年6月CPI 同比涨幅比上月略微扩大0.1个百分点C [观察表中数据知A ,B ,D 正确,对选项C,2019年2月CPI 环比上涨1.2%,同比上涨2.9%,故C 错误,故选C.]4.已知双曲线C:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =53,且其虚轴长为8,则双曲线C的方程为( )A.x 24-y 23=1B.x 29-y 216=1 C.x 23-y 24=1 D.x 216-y 29=1 B [双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =53,且其虚轴长为8,由⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =53,2b =8,c 2=a 2+b 2,得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =4,c =5.可得x 29-y 216=1.故选B.]5.根据党中央关于“精准脱贫”的要求,我市某农业经济部门派4位专家对3个县区进行调研,每个县区至少派1位专家,则甲,乙两位专家派遣至同一县区的概率为( )A.16B.14C.13D.12A [4个专家分为3组,每组至少1人,分法为:2,1,1,共有C 24种,再排到3个县区,故基本事件的总数有C 24·A 33=36种. “甲,乙两位专家派遣至同一县区”事件的方法数为A 33=6种,故“甲,乙两位专家派遣至同一县区的概率” 为636=16.]6.如图,在棱长为2的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,A 1B 1的中点是P ,过点A 1作与截面PBC 1平行的截面,则该截面的面积为( )A .2 2B .2 3C .2 6D .4C [在棱长为2的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,A 1B 1的中点是P ,过点A 1作与截面PBC 1平行的截面,则该截面是一个对角线分别为正方体体对角线和面对角线的菱形,如图所示:则EF =22,A 1C =23,EF ⊥A 1C ,则截面的面积S =12EF ·A 1C =26,故选C.]7.若两个非零向量a ,b 满足|b |=2|a |=2,|a +2b |=3,则a ,b 的夹角是( ) A.π6 B.π3C.π2D .πD [根据题意,设a ,b 的夹角是θ, 又由|b |=2|a |=2,且|a +2b |=3, 则(a +2b )=a 2+4a ·b +4b 2=9, 即1+4(1×2cos θ)+16=9, 解得cos θ=-1,则θ=π,故选D.] 8.函数f (x )=x cos x -x 3的大致图象为( )A BC DB [函数f (-x )=-x cos(-x )-(-x )3=-x cos x +x 3=-f (x ),则函数f (x )是奇函数,图象关于原点对称,排除C ,D ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=π2cos π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π23=-⎝ ⎛⎭⎪⎫π23<0,排除A ,故选B.]9.执行如图所示程序框图,若输出的S 值为-20,则条件框内应填写( )A .i >3?B .i <4?C .i >4?D .i <5?D [模拟执行程序,可得:i =1,S =10,满足判断框内的条件,第1次执行循环体,S =10-21=8,i =2,满足判断框内的条件,第2次执行循环体, S =8-22=4,i =3,满足判断框内的条件,第3次执行循环体,S =4-23=-4,i =4,满足判断框内的条件,第4次执行循环体,S =-4-24=-20,i =5,此时,应该不满足判断框内的条件,退出循环,输出的S 值为-20,则条件框内应填写:i <5?故选D.]10.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为12(c 2-a 2-b 2),则内角C 的余弦值等于( )A .-55 B.55C .-32D .-255A [∵△ABC 的面积为12(c 2-a 2-b 2)=12ab sin C ,∴sin C =-(a 2+b 2-c 2)ab =-2ab cos Cab=-2cos C ,∴tan C =-2,∴C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos C =-11+ta n 2C =-55.故选A.] 11.设a =log 0.20.4,b =1-1lg 4,则( ) A .a +b <0<ab B .a +b <ab <0 C .ab <a +b <0D .ab <0<a +bC [a =log 0.20.4>0,b =1-1lg 4=log 4 4-log 4 10=log 4 0.4<0,∴1a +1b=log 0.40.2+log 0.44=log 0.40.8∈(0,1),∴0<a +bab<1.∵ab <0,∴ab <a +b <0.故选C.] 12.如图,四棱锥P ABCD 的底面为矩形,矩形的四个顶点A ,B ,C ,D 在球O 的同一个大圆上,且球的表面积为16π,点P 在球面上,则四棱锥P ABCD 体积的最大值为( )A .8 B.83 C .16D.163D [因为球O 的表面积是16π,所以S =4πR 2=16π,解得R =2.如图,四棱锥 P ABCD 底面为矩形且矩形的四个顶点A ,B ,C ,D 在球O 的同一个大圆上,设矩形的长宽为x ,y ,则x 2+y 2=(2R )2≥2xy ,当且仅当x =y 时上式取等号,即底面为正方形时,底面面积最大,此时S 正方形ABCD =2R 2=8.点P 在球面上,当PO ⊥底面ABCD 时,PO =R ,即h m ax =R ,则四棱锥P ABCD 体积的最大值为163.故选D.]第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分,第13~21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.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.函数f (x )=3sin x +3cos x 的最大值为________. 23 [由题意可知f (x )=3sin x +3cos x =23⎝⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6≤23,故函数f (x )=3sin x +3cos x 最大值为2 3. ]14.甲、乙、丙三人中,只有一个会弹钢琴.甲说:“我会”,乙说:“我不会”,丙说:“甲不会”.如果这三句话只有一句是真的,那么会弹钢琴的是________.乙 [①设会弹钢琴的是甲,则甲、乙说的是真话,与题设矛盾,故会弹钢琴的不是甲;②设会弹钢琴的是乙,则丙说的是真话,与题设相符,故会弹钢琴的是乙;③设会弹钢琴的是丙,则乙、丙说的是真话,与题设矛盾,故会弹钢琴的不是丙;综合①②③得:会弹钢琴的是乙.]15.已知函数f (x )是定义域为(-∞,+∞)的偶函数,且f (x -1)为奇函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=1-x 3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫292=________.-78 [根据题意,f (x -1)为奇函数,则函数f (x )关于点(1,0)对称,则有f (-x )=-f (2+x ),又由函数f (x )为偶函数,则f (x )=f (-x ),则有f (x )=-f (x +2),变形可得f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),则函数f (x )是周期为4的周期函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫292=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫123=-78.]16.已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过其焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,若AF →=3FB →,且抛物线C 上存在点M 与x 轴上一点N (7,0)关于直线l 对称,则该抛物线的焦点到准线的距离为________.6 [抛物线C :y 2=2px (p >0),过其焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,若AF →=3FB →,可得直线l 的斜率为3,如图.抛物线C 上存在点M 与x 轴上一点N (7,0)关于直线l 对称,可得M (p 2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫7-p 2,32⎝ ⎛⎭⎪⎫7-p 2),M 在抛物线上,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤32⎝ ⎛⎭⎪⎫7-p 22=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫34p -72,解得p =6.]三、解答题:共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)已知{a n }是递增的等比数列,a 2+a 3=4,a 1a 4=3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n . [解] (1)设等比数列{a n }的公比为q , 因为a 2+a 3=4,a 1a 4=a 2a 3=3,所以a 2,a 3是方程x 2-4x +3=0的两个根.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a 3=3,或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=3,a 3=1.因为{a n }是递增的等比数列,所以a 2=1,a 2=3,则q =3. 所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)由(1)知b n =n ×3n -2.则S n =1×3-1+2×30+3×31+…+n ×3n -2,①在①式两边同时乘以3得, 3S n =1×30+2×31+3×32+…+n ×3n -1,②①-②得-2S n =3-1+30+31+…+3n -2-n ×3n -1,即-2S n =13(1-3n )1-3-n ×3n -1,所以S n =14(2n -1)×3n -1+112.18.(本小题满分12分)如图所示的几何体ABCDEF 中,底面ABCD 为菱形,AB =2a ,∠ABC =120°,AC 与BD 相交于O 点,四边形BDEF 为直角梯形,DE ∥BF ,BD ⊥DE ,DE =2BF =22a ,平面BDEF ⊥底面ABCD .(1)证明:平面AEF ⊥平面AFC ; (2)求二面角E AC F 的余弦值.[解] (1)因为底面ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD ,又平面BDEF ⊥底面ABCD ,平面BDEF ∩平面ABCD =BD ,因此AC ⊥平面BDEF ,从而AC ⊥EF ,AC ⊥DE ,又BD ⊥DE , 所以DE ⊥平面ABCD ,由AB =2a ,DE =2BF =22a ,∠ABC =120°,可知AF =4a 2+2a 2=6a ,BD =2a ,EF =4a 2+2a 2=6a ,AE =4a 2+8a 2=23a .从而AF 2+FE 2=AE 2,故EF ⊥AF .又AF ∩AC =A ,所以EF ⊥平面AFC . 又EF ⊂平面AEF ,所以平面AEF ⊥平面AFC .(2)取EF 中点G ,由题可知OG ∥DE ,所以OG ⊥平面ABCD ,又在菱形ABCD 中,OA ⊥OB ,所以分别以OA →,OB →,OG →的方向为x ,y ,z 轴正方向建立空间直角坐标系O xyz (如图所示),则O (0,0,0),A (3a,0,0),C (-3a,0,0),E (0,-a ,22a ),F (0,a ,2a ),所以AE →=(0,-a,22a )-(3a,0,0) =(-3a ,-a,22a ), AC →=(-3a,0,0)-(3a,0,0)=(-23a,0,0), EF →=(0,a ,2a )-(0,-a,22a )=(0,2a ,-2a ).由(1)可知EF ⊥平面AFC ,所以平面AFC 的法向量可取为EF →=(0,2a ,-2a ). 设平面AEC 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AE →=0,n ·AC →=0,即⎩⎨⎧-3x -y +22z =0,x =0,即⎩⎨⎧y =22z ,x =0,令z =2,得y =4,所以n =(0,4,2).从而cos 〈n ,EF →〉=n ·EF →|n |·|EF →|=6a 63a =33.故所求的二面角E AC F 的余弦值为33. 19.(本小题满分12分)港珠澳大桥是中国建设史上里程最长,投资最多,难度最大的跨海桥梁项目,大桥建设需要许多桥梁构件.从某企业生产的桥梁构件中抽取100件,测量这些桥梁构件的质量指标值,由测量结果得到如图所示的频率分布直方图,质量指标值落在区间[55,65),[65,75),[75,85]内的频率之比为4∶2∶1.(1)求这些桥梁构件质量指标值落在区间[75,85]内的频率;(2)若将频率视为概率,从该企业生产的这种桥梁构件中随机抽取3件,记这3件桥梁构件中质量指标值位于区间[45,75)内的桥梁构件件数为X ,求X 的分布列与数学期望.[解] (1)设区间[75,85]内的频率为x ,则区间[55,65),[65,75)内的频率分别为 4x 和2x .依题意得(0.004+0.012+0.019+0.03)×10+4x +2x +x =1,解得x =0.05. 所以这些桥梁构件质量指标值落在区间[75,85]内的频率为0.05.(2)从该企业生产的该种桥梁构件中随机抽取3件,相当于进行了3次独立重复实验, 所以X 服从二项分布B (n ,p ),其中n =3.由(1)得,区间[45,75]内的频率为0.3+0.2+0.1=0.6, 将频率视为概率得p =0.6.因为X 的所有可能取值为0,1,2,3. 且P (X =0)=C 03×0.60×0.43=0.064,P (X =1)=C 13×0.61×0.42=0.288, P (X =2)=C 23×0.62×0.41=0.432, P (X =3)=C 33×0.63×0.40=0.216.所以X 的分布列为:X 服从二项分布B (所以X 的数学期望为E (X )=3×0.6=1.8.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点F 1(-1,0),F 2(1,0),P 是椭圆C 上的动点,且△PF 1F 2面积的最大值为2 2.(1)求椭圆C 的方程及离心率;(2)若A ,B 是椭圆C 的左、右顶点,直线AP 与椭圆在点B 处的切线交于点D ,当点P 在椭圆上运动时,求证:以BD 为直径的圆与直线PF 2恒相切.[解] (1)由题意可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),F (c,0).由题意知⎩⎪⎨⎪⎧12·2c ·b =22,c =1,a 2=b 2+c 2,解得b =22,c =1,a =3.所以椭圆C 的方程为x 29+y 28=1,离心率为e =c a =13.(2)证明:由题意可设直线AP 的方程为y =k (x +3)(k ≠0), 则点D 坐标为(3,6k ),BD 中点E 的坐标为(3,3k ).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +3),x 29+y28=1,得(8+9k 2)x 2+54k 2x +81k 2-72=0.设点P 的坐标为(x 0,y 0),则-3x 0=81k 2-728+9k 2,所以x 0=24-27k 28+9k 2,y 0=k (x 0+3)=48k 8+9k 2.因为点F 2坐标为(1,0),当k =±23时,点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,±83,直线PF 2⊥x 轴,点D 的坐标为(3,±4),此时以BD 为直径的圆(x -3)2+(y ±2)2=4与直线PF 2相切. 当k ≠±23时,则直线PF 2的斜率为kPF 2=y 0x 0-1=12k4-9k 2,所以直线PF 2的方程为y =12k4-9k 2(x -1),点E 到直线PF 2的距离为d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪12k 4-9k 2×3-3k -12k 4-9k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 4-9k 22+1=3|k |.又因为|BD |=6|k |,所以d =12|BD |,故以BD 为直径的圆与直线PF 2相切.综上,当点P 在椭圆上运动时,以BD 为直径的圆与直线PF 2恒相切. 21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=16x 2+x ln x ,g (x )=xex .(1)记h (x )=f (x )-g (x ),试判断h (x )在区间(1,2)内零点个数并说明理由;(2)记(1)中的h (x )在(1,2)内的零点为x 0,φ(x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),1<x <x 0g (x ),x >x 0,若φ(x )=t (t ∈R )在(1,+∞)有两个不等实根x 1,x 2(x 1<x 2),判断x 1+x 2与2x 0的大小,并给出对应的证明.[解] (1)由题意h (x )=f (x )-g (x ),那么h (x )=16x 2+x ln x -xe x ,定义域为x ∈(0,+∞).h ′(x )=13x +1+ln x +x -1ex ,由题设x ∈(1,2),故h ′(x )>0,即h (x )在区间(1,+∞)上是增函数.那么:h (1)=16+ln 1-1e =16-1e <0,h (2)=23+2ln 2-2e 2>0,并且h (x )在(1,2)上连续的,故根据零点定理,有h (x )在区间(1,2)有且仅有唯一实根,即一个零点.(2)φ(x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),1<x <x 0g (x ),x >x 0,当1<x <x 0时,φ′(x )=f ′(x )=13x +1+ln x 恒大于0,所以当1<x <x 0时,φ(x )是增函数;当x >x 0时,φ′(x )=g ′(x )=1-xex 恒小于0,φ(x )是减函数.φ(x )=t (t ∈R )在(1,+∞)有两个不等实根x 1,x 2(x 1<x 2),则x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),显然:当x 2→+∞时,x 1+x 2>2x 0. 要证明x 1+x 2>2x 0,即可证明x 2>2x 0-x 1>x 0,而φ(x )在x >x 0时是减函数,故证φ(x 2)<φ(2x 0-x 1). 又由φ(x 1)=φ(x 2),即可证:φ(x 1)<φ(2x 0-x 1).即16x 21+x 1ln x 1<2x 0-x 1e2x 0-x 1,(构造思想), 即16x 21+x 1ln x 1+x 1-2x 0e 2x 0-x 1<0,令s (x )=16x 2+x ln x +x -2x 0e 2x 0-x(1<x <x 0),由(1)可知:s (x 0)=0,那么:s ′(x )=13x +ln x +1+1e 2x 0-x -2x 0-xe2x 0-x,记P (x )=x e x ,则P ′(x )=1-xe x .当x ∈(0,1)时,P ′(x )>0;当x >1时,P ′(x )<0;故P (x )m ax =1e;而P (x )>0,故1e >P (x )>0,而2x 0-x >0,从而有:-1e <-2x 0-xe2x 0-x<0;因此:s ′(x )=13x +ln x +1+1e 2x 0-x -2x 0-xe 2x 0-x>0,即s (x )单调递增,从而1<x <x 0时,s (x )<s (x 0)=0,即16x 21+x 1ln x 1<2x 0-x 1e2x 0-x 1成立,故得:x 1+x 2>2x 0. 请考生在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]在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+3cos αy =3sin α(α为参数),直线l 的方程为y =kx ,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)曲线C 与直线l 交于A ,B 两点,若|OA |+|OB |=23,求k 的值.[解] (1)∵⎩⎨⎧x =3cos α+2,y =3sin α,∴x 2-4x +y 2+1=0.所以曲线C 的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ+1=0.(2)设直线l 的极坐标方程为θ=θ1(ρ∈R ,θ1∈[0,π)),其中θ1为直线l 的倾斜角,代入曲线C 得ρ2-4ρcos θ1+1=0,设A ,B 所对应的极径分别为ρ1,ρ2.ρ1+ρ2=4cos θ1,ρ1ρ2=1>0,Δ=(4cos θ1)2-4>0,∴|OA |+|OB |=|ρ1|+|ρ2|=|ρ1+ρ2|=23,∴cos θ1=±32满足Δ>0,∴θ1=π6或5π6, ∴l 的倾斜角为π6或5π6,则k =tan θ1=33或-33. 23.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲] 已知a ,b 均为实数,且|3a +4b |=10. (1)求a 2+b 2的最小值;(2)若|x +3|-|x -2|≤a 2+b 2对任意的a ,b ∈R 恒成立,求实数x 的取值范围. [解] (1)因为102=(3a +4b )2≤(32+42)(a 2+b 2) =25(a 2+b 2),所以a 2+b 2≥4,当且仅当a b =34,即⎩⎪⎨⎪⎧a =65,b =85或⎩⎪⎨⎪⎧a =-65,b =-85时取等号,即a 2+b 2的最小值为4.(2)由(1)知|x +3|-|x -2|≤a 2+b 2对任意的a ,b ∈R 恒成立 ⇔|x +3|-|x -2|≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <-3-5≤4,或⎩⎪⎨⎪⎧-3≤x <22x +1≤4,或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥25≤4⇔x <-3或-3≤x ≤32⇔x ≤32.所以实数x 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32.。
2020年高考_理科数学模拟试卷(含答案和解析)
【高仿咫卷•理科数学 笫1页(共4页)】2020年普通高等学校招生全国统一考试高仿密卷理科数学注意事项:L 本卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,先将自己的姓名、准考证号 厦写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条影码粘贴在答勉卡上的曲 定位JL 。
2.选择题的作答:每小题选出答案后•用2B 铅爸把答题卡上对应题目的答案 标号涂浜,写在试晦卷、草稿纭和答题卡上的非答题区域均无殁°3,非选释题的作答:用签字名直报答在卷麴卡上对应的答意区域内。
客在试 场卷、草稿纸和答邈卡上的非答邈.区域均无效。
4.选考题的作冬:先把所选题目的期号在笔超卡上指定的位置用2B 铅笔涂耍.至案写在答题卡上 对应的冬题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答麴区域均无效. 5,考试结束后,请将本试四卷和答题于一并上交,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61.已知复数2=~<i 为虚数单位八则|片十2| = £ 1 A.ZB.75D.HH IgGr-DV1卜廿二《衣|2炉一9父+4t0},则AD 《C RB>=A. (1,4)B. (y.4)C. (4J + /I^)D. (1,14-710)2 .已知集合A={3 .已知向量:%。
则“E| =㈤"是口一2川=12。
一加”的 A.充分不必要条件 C,充要条件B.必鬟不充分条件 口既不充分也不必要条件4 .我国古代名著仪孙子算经》中有如卜有趣的问题广今有三女,长女五日一归,中女四日一归•少女三日一归.问三女何n 相会之意思是「一家有三个女儿郴已出嫁.大女儿五天回一次娘家9二女儿四天回一 次娘家,小女儿三天回一次娘家,三个女儿从娘冢同一天走后•至少再隔多少天三人可以再次在娘家相 会?:三人再次在娘家相会■则要隔的天数可以为A. 90 天C. 270 天S.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为B. 180天B. 2 020 *2 019 2Q21 '2 020n 2 020I I ------- 276.已知等差数列{。
2020年高考模拟山西省临汾市高考数学第三次模拟试卷(理科)含解析
2020年高考模拟高考数学第三次模拟试卷(理科)一、选择题1.已知函数/(x)-2x,集合A=(x|/-(x)WO},B={x\f(x)W0},则AI~IB=()A.[-1,0]B.[-1,2]C.[0,1]D.(-8,1]U[2,+8)2.设7是虚数单位,若复数z=l+i,则2-+z2= Z3.4. 5. 6.A.1+i B.1-i C.-1-i D.一1+i命题w Vxe(0,1),e~x>lnx"的否定是(A.Vxe(o,1),e~x^:lnxB.3xo£(0,1),e~x o>ZwxoC.3xoG(0,1),e~x o<ZnxoD.3xoG(0,1),e-XoWlnx。
已知援i=J§,应=2,若如G-Q,则向量二+E在向量£方向的投影为()在三角形ABC中,A.充分不必要C.充要R7木匠师傅对一个圆锥形木件进行加工后得到一个三视图如图所示的新木件,则该木件的体积为(B-2「1C--2"sinA>sinB"是"tanA>tanB"的()条件B.必要不充分D.既不充分也不必要阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果为(I弓始]B.6A.111222~3A1.2())c.2-4D)7.)B. 48tt +9-、v 危A. 2471+9^/38.函数 j=cos2x - y/^inlx (xG[O, -^-])兀B. [0,—]oC. 48tt +18-/3的单调递增区间是(D. 144tt +18-/3兀A - T ]C [匹兰• 6,2x-4y+4<09.在平面直角坐标系中,若不等式组2x+y-10<0所表示的平面区域内存在点Go, jo),)c 「兀 兀D.[—,—3 25x-2y+2》0使不等式xo+myo+lW 0成立,则实数钢的取值范围为()A. (— °°, — —]B. (- °°, -C. [4, +°°)D. (一 8, — 4]10. 已知函数/ (x) =e x ~1+x - 2的零点为初,若存在实数〃使x 2 - ax - a+3 = 0且\m - n\W1,则实数0的取值范围是()A. [2, 4]B. [2,方C, [?, 3]D. [2, 3]O O2 211. 已知双曲线E: %一土=1(0>°,力>°)满足以下条件:①双曲线E 的右焦点与抛物线y 2=4x 的焦点H 重合;②双曲线E 与过点P (4, 2)的幕函数f (x)=尸的图象交于点0 且该暴函数在点。
2020年高考理科数学模拟考(一)
模拟考(一) 高考仿真模拟冲刺卷(A)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·陕西模拟]设集合M ={x ||x -1|≤1},N ={x |y =lg(x 2-1)},则M ∩∁R N =( )A .[1,2]B .[0,1]C .(-1,0)D .(0,2) 答案:B解析:M ={x ||x -1|≤1}={x |0≤x ≤2},N ={x |y =lg(x 2-1)}={x |x >1或x <-1},∴M ∩∁R N ={x |0≤x ≤1},故选B.2.[2019·陕西模拟]已知复数z 满足z (1-i)2=1+i(i 为虚数单位),则|z |为( )A.12B.22C. 2 D .1 答案:B解析:因为复数z 满足z (1-i)2=1+i ,所以z =1+i(1-i )2=1+i-2i=-12+12i ,所以|z |=22,故选B.3.要计算1+12+13+…+12 017的结果,如图所示的程序框图的判断框内可以填( )A .n <2 017B .n ≤2 017C .n >2 017D .n ≥2 017sin x +cos x ≤2”是真命题,所以綈p 是假命题,故D 错误.故选A.6.[2018·全国卷Ⅰ]在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AC 1与平面BB 1C 1C 所成的角为30°,则该长方体的体积为( )A .8B .6 2C .8 2D .8 3 答案:C解析:如图,连接AC 1,BC 1,AC .∵ AB ⊥平面BB 1C 1C ,∴ ∠AC 1B 为直线AC 1与平面BB 1C 1C 所成的角,∴ ∠AC 1B =30°.又AB =BC =2,在Rt △ABC 1中,AC 1=2sin 30°=4,在Rt △ACC 1中,CC 1=AC 2 1-AC 2=42-(22+22)=22,∴ V 长方体=AB ×BC ×CC 1 =2×2×22=8 2.故选C.7.[2019·江西联考]已知实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x -y +m 2≥0,x +y -1≥0,若目标函数z =-2x +y 的最大值不超过4,则实数m 的取值范围是( )A .(-3,3)B .[0,3]C .[-3,0]D .[-3,3] 答案:D解析:将z =-2x +y 化为y =2x +z ,作出可行域和目标函数在z =0时的直线y =2x (如图所示),当直线y =2x +z 向左上方平移时,直线y =2x +z 在y 轴上的截距z 增大,由图象可知,当直线y =2x +z 过点A 时,z取得最大值,联立⎩⎨⎧x -y +m 2=0,x +y -1=0,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-m 22,1+m 22,则-2×1-m 22+1+m 22≤4,解得-3≤m ≤3,故选D.8.已知数列{a n },{b n },其中{a n }是首项为3,公差为整数的等差数列,且a 3>a 1+3,a 4<a 2+5,a n =log 2b n ,则{b n }的前n 项和S n =( )A .8(2n -1)B .4(3n -1) C.83(4n -1) D.43(3n -1) 答案:C解析:设数列{a n }的公差为d (d ∈Z ),由题意,得a n =3+(n -1)d ,由a 3>a 1+3,a 4<a 2+5可得⎩⎨⎧2d >3,2d <5,所以d =2,所以a n =2n +1.因为a n =log 2b n ,即2n +1=log 2b n ,所以b n =22n +1=8×4n -1,所以数列{b n }是以8为首项,4为公比的等比数列,所以S n =8(1-4n )1-4=83(4n -1),故选C.9.[2019·河南开封模拟]函数f (x )=x 2ln|x ||x |的图象大致是( )答案:D解析:由解析式可知函数为偶函数,当x >0时,f (x )=x ln x ,f ′(x )=1+ln x ,即0<x <1e 时,函数f (x )单调递减;当x >1e ,函数f (x )单调递增.故选D.10.[2019·四川绵阳南山中学诊断]若圆x 2+y 2+4x -4y -10=0上至少有三个不同的点到直线l :ax +by =0的距离为22,则直线l 的斜率的取值范围是( )A .[2-3,2+3]B .[-2-3,3-2]C .[-2-3,2+3]D .[-2-3,2-3] 答案:B解析:圆x 2+y 2+4x -4y -10=0可化为(x +2)2+(y -2)2=18,则圆心为(-2,2),半径为32,则由圆x 2+y 2+4x -4y -10=0上至少有三个不同点到直线l :ax +by =0的距离为22,得圆心到直线l :ax +by =0的距离d ≤32-22=2,即|-2a +2b |a 2+b 2≤2,则a 2+b 2-4ab ≤0,若b =0,则a =0,故不成立,故b ≠0,则上式可化为1+⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2-4·a b ≤0,由直线l 的斜率k =-a b ,则上式可化为k 2+4k +1≤0,解得-2-3≤k ≤-2+ 3.故选B.11.[2019·广西两校联考]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bc =1,b +2c cos A =0,则当角B 取得最大值时,△ABC 的周长为( )A .2+ 3B .2+ 2C .3D .3+ 2 答案:A解析:解法一 由题意可得,sin B +2sin C cos A =0,即sin(A +C )+2sin C cos A =0,得sin A cos C =-3sin C cos A ,即tan A =-3tan C .又cos A=-b2c <0,所以A 为钝角,于是tan C >0.从而tan B =-tan(A +C )=-tan A +tan C1-tan A tan C =2tan C 1+3tan 2C=21tan C +3tan C,由基本不等式,得1tan C +3tan C ≥21tan C ×3tan C =23,当且仅当tan C =33时等号成立,此时角B 取得最大值,且tan B =tan C =33,tan A =-3,即b =c ,A =120°,又bc =1,所以b =c =1,a =3,故△ABC 的周长为2+ 3.解法二 由已知b +2c cos A =0,得b +2c ·b 2+c 2-a 22bc =0,整理得2b 2=a 2-c 2.由余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+3c 24ac ≥23ac 4ac =32,当且仅当a =3c 时等号成立,此时角B 取得最大值,将a =3c 代入2b 2=a 2-c 2可得b =c .又bc =1,所以b =c =1,a =3,故△ABC 的周长为2+ 3.故选A.12.[2019·安徽淮南模拟]已知函数f (x )=x 2e x ,若函数g (x )=[f (x )]2-kf (x )+1恰有4个零点,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪(2,+∞) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫4e 2+e 24,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫8e 2,2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,4e 2+e 24 答案:B解析:f ′(x )=2x e x +x 2e x =x (x +2)e x ,令f ′(x )=0,解得x =0或x =-2.∴当x <-2或x >0时,f ′(x )>0;当-2<x <0时,f ′(x )<0. ∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,∴当x =-2时,函数f (x )取得极大值f (-2)=4e 2, 当x =0时,f (x )取得极小值f (0)=0.∵f (x )=x 2e x ≥0,∴作出f (x )的大致图象如右图所示.令f (x )=t ,则当t =0或t >4e 2时,关于x 的方程f (x )=t 只有1个解;当t =4e 2时,关于x 的方程f (x )=t 有2个解;当0<t <4e 2时,关于x 的方程f (x )=t 有3个解.∵g (x )=[f (x )]2-kf (x )+1恰有4个零点,∴关于t 的方程t 2-kt +1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4e 2上有1个解,在⎝ ⎛⎭⎪⎫4e 2,+∞∪{0}上有1解,显然t =0不是方程t 2-kt +1=0的解,∴关于t 的方程t 2-kt +1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4e 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫4e 2,+∞上各有1个解,∴16e 4-4k e 2+1<0,解得k >4e 2+e 24.故选B.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.把答案填在相应题号后的横线上.13.[2019·郑州测试]在⎝⎛⎭⎪⎫x +3x n 的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32:1,则x 2的系数为________.答案:90解析:令x =1,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x n =4n,所以⎝⎛⎭⎪⎫x +3x n 的展开式中,各项系数和为4n ,又二项式系数和为2n,所以4n2n =2n =32,解得n =5.二项展开式的通项T r +1=C r 5x 5-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x r =C r 53r x 35-r2,令5-32r =2,得r =2,所以x 2的系数为C 2532=90.14.在△ABC 中,若(AB →-2AC →)⊥AB →,(AC →-2AB →)⊥AC →,则△ABC的形状为________.答案:等边三角形解析:(AB →-2AC →)⊥AB →⇒(AB →-2AC →)·AB →=0,即AB →·AB →-2AC →·AB →=0.(AC →-2AB →)⊥AC →,即(AC →-2AB →)·AC →=0,即AC →·AC →-2AB →·AC→=0,∴sin B =1-cos 2B =1-13=63.由正弦定理知a sin A =b sin B ,∴b =a sin B sin A =2×6332=423,∴b =423.18.(本小题满分12分)[2019·云南昆明一中模拟]某校为了解本校2万名学生的汉字书写水平,在全校范围内进行了汉字听写考试,发现其成绩服从正态分布N (69,49),现从该校随机抽取了50名学生,将所得成绩整理后,绘制出如图所示的频率分布直方图.(1)估算该校50名学生成绩的平均值x -(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)求这50名学生成绩在[80,100]内的人数;(3)现从该校50名考生成绩在[80,100]的学生中随机抽取两人,该两人成绩排名(从高到低)在全市前26名的人数记为X ,求X 的分布列和数学期望.参考数据:若X ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<X ≤μ+σ)=0.682 6,P (μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.954 4,P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.997 4.解析:(1)x -=45×0.08+55×0.2+65×0.32+75×0.2+85×0.12+95×0.08=68.2.(2)(0.008+0.012)×10×50=10(名). (3)P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.997 4, 则P (X ≥90)=1-0.997 42=0.001 3. 0.001 3×20 000=26,所以该市前26名的学生听写考试成绩在90分以上.上述50名考生成绩中90分以上的有0.08×50=4人. 随机变量X =0,1,2.于是P (X =0)=C 26C 210=13,P (X =1)=C 16·C 14C 210=815,P (X =2)=C 24C 210=25.所以X 的分布列为X0 1 2 P13815215数学期望E (X )=0×13+1×815+2×225=45. 19.(本小题满分12分)[2019·合肥市质检]如图所示,在四棱台ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1⊥底面ABCD ,四边形ABCD 为菱形,∠BAD =120°,AB =AA 1=2A 1B 1=2.(1)若M 为CD 中点,求证:AM ⊥平面AA 1B 1B ; (2)求直线DD 1与平面A 1BD 所成角的正弦值. 解析:(1)证明:四边形ABCD 为菱形,∠BAD =120°,连接AC ,如图,则△ACD 为等边三角形,又M 为CD 中点,∴AM ⊥CD ,由CD ∥AB 得,AM ⊥AB ,∵AA 1⊥底面ABCD ,AM ⊂平面ABCD ,∴AM ⊥AA 1,又AB ∩AA 1=A ,∴AM ⊥平面AA 1B 1B .。
2020年高考数学(理科)模拟试题-共6套(含答案及解析)
2020年高考数学(理科)模拟试题-第2套2020年高考数学(理科)模 Nhomakorabea试题-第3套
2020年高考数学(理科)模拟试题-第4套
2020年高考数学(理科)模拟试题-第5套
2020年高考数学(理科)模拟试题-第6套
2020年高考数学(理科)模拟试题-第1套答案及解析
2020年高考数学(理科)模拟试题-第2套答案及解析
2020年高考数学(理科)模拟试题-第3套答案及解析
2020年高考数学(理科)模拟试题-第4套答案及解析
2020年高考数学(理科)模拟试题-第5套答案及解析
2020年高考数学(理科)模拟试题-第6套答案及解析
2020年高考模拟内蒙古高考数学模拟试卷(理科)(3月份) 含解析
2020年高考模拟高考数学模拟试卷(理科)(3月份)一、选择题1.设复数z的共轭复数为,i为虚数单位,若z=1﹣i,则(3+2)i=()A.﹣2﹣5i B.﹣2+5i C.2+5i D.2﹣5i2.已知集合M={x|x2﹣2x﹣3<0},N={x|x2﹣mx<0},若M∩N={x|0<x<1},则m的值为()A.1B.﹣1C.±1D.23.已知等差数列{a n}中,S n为其前n项的和,S4=24,S9=99,则a7=()A.13B.14C.15D.164.如图所示,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为2的大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,现在向该正方形区域内随机地投掷一枚飞镖,则飞镖落在小正方形内的概率是()A.1﹣sin 2θB.C.1﹣sinθD.5.函数f(x)=ln|x|+|sin x|(﹣π≤x≤π且x≠0)的图象大致是()A.B.C.D.6.从6名女生3名男生中,选出3名学生组成课外小组,如果按性别比例分层抽样,则不同的抽取方法数为()A.45种B.120 种C.30种D.63种7.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中俯视图是等腰直角三角形,则该三棱锥的外接球表面积()A.B.2C.4D.12π8.设F1,F2分别是椭圆E的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,A在x轴上方,且满足|AF1|=3|F1B|,,则A点位于()A.第一象限B.第二象限C.y轴上D.都有可能9.已知函数,函数y=f(x)﹣a有四个不同的零点,从小到大依次为x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4的最大值为()A.1+e B.4+e C.1﹣e D.1+2e10.O为△ABC内一点,且,若B,O,D三点共线,则t的值为()A.B.C.D.11.已知F1、F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交叉双曲线另一条渐近线于点M,若点M在以线段F1F2为直径的圆内,则双曲线离心的取值范围是()A.(,+∞)B.(2,+∞)C.(,2)D.(1,2)12.定义在R上的偶函数f(x)的导函数为f′(x),且当x>0时,xf′(x)+2f(x)<0.则()A.B.9f(3)>f(1)C.D.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.设x,y满足,则z=2x+y的最小值为.14.在等比数列{a n}中,已知a2+a4=8,a6+a8=4,则a10+a12+a14+a16=.15.“砥砺奋进的五年”,首都经济社会发展取得新成就.自2012年以来北京城乡居民收入稳步增长.随着扩大内需,促进消费等政策的出台,居民消费支出全面增长,消费结构持续优化升级,城乡居民人均可支配收人快速增长,人民生活品质不断提升.右图是北京市2012﹣2016年城乡居民人均可支配收人实际增速趋势图(例如2012年,北京城镇居民收人实际增速为7.3%,农村居民收人实际增速为8.2%).从2012﹣2016五年中任选两年,则至少有一年农村和城镇居民收入实际增速均超过7%的概率为.16.在棱长为a的正方体内有一个和各面都相切的球,过正方体中两条互为异面直线的棱的中点作直线,则该直线被球面截在球内的弦长为.三、解答题(共5小题,满分60分)17.已知,2sin x),=(sin,,函数.(1)求函数f(x)的零点;(2)已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且f(A)=2,△ABC 的外接圆半径为,求△ABC周长的最大值.18.如图,在平行四边形ABCD中,AB=2,AD=1,∠BAD=60°,EDBF是矩形,DE =a,平面EDBF⊥平面ABCD.(1)若a=1,求证:AE⊥CF;(2)若二面角A﹣EF﹣B的余弦值为,求a的值.19.设动圆P(圆心为P)经过定点(0,2),被x轴截得的弦长为4,P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)直线l:y =x+m(m∈R)与曲线E交于不同的两点A、B,线段AB的垂直平分线与y轴交于点M,若tan∠AMB=﹣2,求m的值.20.某种产品的质量以其质量指标值衡量,并依据质量指标值划分等级如表:M≥205质量指标值m m<185185≤m<205等级三等品二等品一等品从某企业生产的这种产品中抽取200件,检测后得到如右的频率分布直方图:(1)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“一等品至少要占全部产品50%”的规定?(2)在样本中,按产品等级用分层抽样的方法抽取8件,再从这8件产品中随机抽取4件,求抽取的4件产品中,一、二、三等品都有的概率;(3)该企业为提高产品质量,开展了“质量提升月”活动,活动后再抽样检测,产品质量指标值X近似服从正态分布N(216,139),则“质量提升月”活动后的质量指标值的均值比活动前大约提升了多少?21.已知函数f(x)=x﹣2+ae x(e为自然对数的底数)(1)讨论f(x)的单调性;(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2>6.请考生在第22、23二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为;在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为(1)若a=1,求C与l交点的直角坐标;(2)若C上的点到l的距离的最大值为,求a.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x﹣1|﹣|x﹣a|.(1)当a=﹣2时,求不等式0<f(x)≤3的解集;(2)若a≤0,∃x∈(0,+∞)使f(x)≤a2﹣3成立,求a的取值范围.参考答案一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.设复数z的共轭复数为,i为虚数单位,若z=1﹣i,则(3+2)i=()A.﹣2﹣5i B.﹣2+5i C.2+5i D.2﹣5i【分析】把z=1﹣i代入(3+2)i,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.解:由z=1﹣i,得(3+2)i=(3+2+2i)i=(5+2i)i=﹣2+5i.故选:B.2.已知集合M={x|x2﹣2x﹣3<0},N={x|x2﹣mx<0},若M∩N={x|0<x<1},则m的值为()A.1B.﹣1C.±1D.2【分析】可以求出M={x|﹣1<x<3},从而可以根据M∩N={x|0<x<1}即可得出N={x|0<x<m},从而得出m=1.解:∵M={x|﹣1<x<3},N={x|x2﹣mx<0},M∩N={x|0<x<1},∴N={x|0<x<m},∴m=1.故选:A.3.已知等差数列{a n}中,S n为其前n项的和,S4=24,S9=99,则a7=()A.13B.14C.15D.16【分析】由已知结合等差数列的求和公式可求d,a1,然后结合等差数列的通项公式即可求解.解:因为S4=24,S9=99,,解可得,a1=3,d=2则a7=a1+6d=15.故选:C.4.如图所示,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个边长为2的大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,现在向该正方形区域内随机地投掷一枚飞镖,则飞镖落在小正方形内的概率是()A.1﹣sin 2θB.C.1﹣sinθD.【分析】分别求出小正方形的面积及大正方形的面积,然后根据几何概率的求解公式即可.解:由题意可知,小正方形的边长为2(cosθ﹣sinθ),面积S1=4(cosθ﹣sinθ)2=4(1﹣sin2θ),大正方形的面积S=2×2=4,故镖落在小正方形内的概率P=(1﹣sin2θ).故选:A.5.函数f(x)=ln|x|+|sin x|(﹣π≤x≤π且x≠0)的图象大致是()A.B.C.D.【分析】利用函数的奇偶性排除选项,通过函数的导数求解函数的极值点的个数,求出f(π)的值,推出结果即可.解:函数f(x)=ln|x|+|sin x|(﹣π≤x≤π且x≠0)是偶函数排除A.当x>0时,f(x)=lnx+sin x,可得:f′(x)=+cos x,令+cos x=0,作出y=与y=﹣cos x图象如图:可知两个函数有一个交点,就是函数有一个极值点.f(π)=lnπ>1,故选:B.6.从6名女生3名男生中,选出3名学生组成课外小组,如果按性别比例分层抽样,则不同的抽取方法数为()A.45种B.120 种C.30种D.63种【分析】6名女生3名男生中,选出3名学生组成课外小组,根据分层抽样要求,应选出2名女生,1名男生.利用组合数的意义、乘法原理即可得出.解:6名女生3名男生中,选出3名学生组成课外小组,根据分层抽样要求,应选出2名女生,1名男生.∴不同的抽取方法数=•=45.故选:A.7.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中俯视图是等腰直角三角形,则该三棱锥的外接球表面积()A.B.2C.4D.12π【分析】首先把三视图转换为几何体,进一步利用几何体的表面积公式的应用求出结果.解:根据几何体的三视图,把几何体转换为:所以:该几何体的球心为O,R=,.故选:D.8.设F1,F2分别是椭圆E的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,A在x轴上方,且满足|AF1|=3|F1B|,,则A点位于()A.第一象限B.第二象限C.y轴上D.都有可能【分析】设|BF2|=k,题意开发其他的焦半径的值,再由余弦定理可得a与k的关系,进而可得|AF2|=3k=|AF1|,可得A在y轴上.解:设|BF1|=k,则|AF1|=3k由椭圆的定义可得:|AF2|=2a﹣3k,|BF2|=2a﹣k,|AB|=4k,在△ABF2中,由余弦定理可得:|AB|2=|AF2|2+|BF﹣2|AF2|•|BF2|cos∠AF2B,即16k2=(2a﹣3k)2+(2a﹣k)2﹣2(2a﹣3k)(2a﹣k),整理可得a=3k,所以|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k,F1A⊥F2A,即△AF1F2为等腰直角三角形,所以A在y轴上,故选:C.9.已知函数,函数y=f(x)﹣a有四个不同的零点,从小到大依次为x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4的最大值为()A.1+e B.4+e C.1﹣e D.1+2e【分析】作出函数f(x)的图象,结合题意,利用根与系数的关系利用函数的单调性得解.解:若函数y=f(x)﹣a有四个不同的零点,则有a∈(1,e],当x>0时,f(x)=x+﹣3≥2﹣3=1,可得f(x)在x>2递增,在0<x<2处递减,由f(x)=,x≤0,x<﹣1时,f(x)递减;﹣1<x<0时,f(x)递增,可得x=﹣1处取得极小值1,作出f(x)的图象,以及直线y=a,可得===,即有x1+1+x2+1=0,可得x1+x2=﹣2,x3,x4是方程﹣3=a的两根,即x2﹣(3+a)x+4=0的两个根,∴x3+x4=3+a,则x1+x2+x3+x4=﹣2+3+a=a+1≤e+1,故最大值为e+1,故选:A.10.O为△ABC内一点,且,若B,O,D三点共线,则t的值为()A.B.C.D.【分析】根据即可得出,而根据B,O,D三点共线,可设,从而可得出,这样根据平面向量基本定理即可得出,解出t即可.解:由得,,∴,∵B,O,D三点共线,∴可设,且,∴,∴,解得.故选:D.11.已知F1、F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交叉双曲线另一条渐近线于点M,若点M在以线段F1F2为直径的圆内,则双曲线离心的取值范围是()A.(,+∞)B.(2,+∞)C.(,2)D.(1,2)【分析】确定M,F1,F2的坐标,进而由•<0,结合a、b、c的关系可得关于ac的不等式,利用离心率的定义可得范围.解:设直线方程为y=(x﹣c),与双曲线(a>0,b>0)联立,可得交点坐标为P(,﹣)∵F1(﹣c,0),F2(c,0),∴=(﹣,),=(,),由题意可得•<0,即<0,化简可得b2<3a2,即c2﹣a2<3a2,故可得c2<4a2,c<2a,可得e=<2,∵e>1,∴1<e<2故选:D.12.定义在R上的偶函数f(x)的导函数为f′(x),且当x>0时,xf′(x)+2f(x)<0.则()A.B.9f(3)>f(1)C.D.【分析】构造函数g(x)=x2f(x),结合已知条件及导数与单调性关系可判断g(x)的单调性及奇偶性,从而可求解.解:令g(x)=x2f(x),当x>0时,xf′(x)+2f(x)<0,则g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)=x[2f(x)+f′(x)]<0即g(x)在(0,+∞)上单调递减,因为f(﹣x)=f(x),所以g(﹣x)=(﹣x)2f(﹣x)=x2f(x)=g(x)即g(x)为偶函数,根据偶函数的对称性可知,g(x)在(﹣∞,0)上单调递增,g(e)>g(3),所以=,故选:D.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.设x,y满足,则z=2x+y的最小值为﹣6.【分析】由约束条件作出可行域,数形结合得到最优解,求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.解:由x,y满足作出可行域如图,化目标函数z=2x+y为y=﹣2x+z,由图可知,当直线y=﹣2x+z过B(﹣2,﹣2)时直线在y轴上的截距最小,z最小z=﹣2×2﹣2=﹣6.故答案为:﹣6.14.在等比数列{a n}中,已知a2+a4=8,a6+a8=4,则a10+a12+a14+a16=3.【分析】由已知结合等比数列的通项公式可求公比q,然后结合等比数列的性质即可求解.解:设等比数列的公比为q,则,解可得q4=,所以a10+a12+a14+a16=+(a6+a8)q8=8×=3.故答案为:3.15.“砥砺奋进的五年”,首都经济社会发展取得新成就.自2012年以来北京城乡居民收入稳步增长.随着扩大内需,促进消费等政策的出台,居民消费支出全面增长,消费结构持续优化升级,城乡居民人均可支配收人快速增长,人民生活品质不断提升.右图是北京市2012﹣2016年城乡居民人均可支配收人实际增速趋势图(例如2012年,北京城镇居民收人实际增速为7.3%,农村居民收人实际增速为8.2%).从2012﹣2016五年中任选两年,则至少有一年农村和城镇居民收入实际增速均超过7%的概率为.【分析】设至少有一年农村和城镇居民实际收入增速均超7%为事件B,这五年中任选两年,利用列举法能出至少有一年农村和城镇居民收入实际增速均超过7%的概率.解:设至少有一年农村和城镇居民实际收入增速均超7%为事件B,这五年中任选两年,有(2012,2013),(2012,2014),(2012,2015),(2012,2016),(2013,2014),(2013,2015),(2013,2016),(2014,2015),(2014,2016),(2015,2016)共10种情况,其中至少有一年农村和城镇居民实际收入增速均超过7%的为前9种情况,所以至少有一年农村和城镇居民收入实际增速均超过7%的概率P(B)=,故答案为:.16.在棱长为a的正方体内有一个和各面都相切的球,过正方体中两条互为异面直线的棱的中点作直线,则该直线被球面截在球内的弦长为.【分析】由题意画出图形,利用直线与圆的位置关系及垂径定理求解.解:如图,M,N是正方体中两条互为异面直线的棱的中点,直线MN与球O的表面交于E,F两点,连接MO,并延长交于P,则P为对棱的中点,取EF的中点G,则OG∥PN,且OG==.在Rt△OGE中,OE=,则EF=2EG=2.故答案为:.三、解答题(共5小题,满分60分)17.已知,2sin x),=(sin,,函数.(1)求函数f(x)的零点;(2)已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且f(A)=2,△ABC 的外接圆半径为,求△ABC周长的最大值.【分析】(1)根据向量数量积的定义求出f(x),结合零点的定义进行求解即可.(2)根据条件先求出A和a的大小,结合余弦定理,以及基本不等式的性质进行转化求解即可.解:(1)f(x)==2cos x sin(x﹣)+2sin x cos(x﹣)=2sin(2x﹣),由f(x)=0得2x﹣=kπ,k∈Z,得x=+,即函数的零点为x=+,k∈Z.(2)∵f(A)=2,∴f(A)=2sin(2A﹣)=2,得sin(2A﹣)=1,即2A﹣=2kπ+,即A=kπ+,在三角形中,当k=0时,A=,满足条件,∵△ABC的外接圆半径为,∴=2,即a=2×=3,由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bc cos A=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc≥=(b+c)2﹣(b+c)2=(b+c)2,即(b+c)2≤4×9=36,即b+c≤6当且仅当b=c时取等号,则a+b+c≤9,即三角形周长的最大值为9.18.如图,在平行四边形ABCD中,AB=2,AD=1,∠BAD=60°,EDBF是矩形,DE =a,平面EDBF⊥平面ABCD.(1)若a=1,求证:AE⊥CF;(2)若二面角A﹣EF﹣B的余弦值为,求a的值.【分析】(1)根据勾股定理判断AD⊥BD,AE⊥EF,AE⊥EC,得到AE⊥平面EFC,最后得出结论;(2)以D为原点,DA,DB,DE分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出平面AEF 和平面DEFB的法向量,利用夹角公式列方程,求出a.解:(1)连接AC,在三角形ABD中AB=2,AD=1,∠BAD=60°,由余弦定理得BD=,AD2+BD2=AB2,故AD⊥BD,EDBF是矩形,DE=1,平面EDBF⊥平面ABCD,故BF⊥平面ABCD,DE⊥平面ABCD,则AF=,AE2+EF2=AF2,故AE⊥EF,由AC=,EC=,AE=,得AE2+EC2=AC2,故AE⊥EC,EC∩EF=E,所以AE⊥平面EFC,FC⊂平面EFC,所以AE⊥FC;(2)以D为原点,DA,DB,DE分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),E(0,0,a),F(0,),,设平面AEF的法向量为,由,得,平面DEFB的法向量为,由cos<>=,得a=.19.设动圆P(圆心为P)经过定点(0,2),被x轴截得的弦长为4,P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)直线l:y=x+m(m∈R)与曲线E交于不同的两点A、B,线段AB的垂直平分线与y轴交于点M,若tan∠AMB=﹣2,求m的值.【分析】(1)设动圆P的圆心为(x,y),半径为r,根据题意列出方程组化简即可得到曲线E的方程;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点坐标C(x3,y3),M(0,y0),联立直线l与抛物线方程,利用韦达定理求出C的坐标为(2,4+m),利用弦长公式求出|AB|=4,所以|AC|=2,又y0=6+m,所以|MC|=,再利用二倍角的正切公式求出tan,所以tan∠AMC===,即可解出m的值.解:(1)设动圆P的圆心为(x,y),半径为r,被x轴截得的弦长为|AB|,依题意得:,化简整理得:x2=4y,∴曲线E的方程为:x2=4y;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点坐标C(x3,y3),M(0,y0),联立方程,整理得:,∴△=16×2+4×4m=32+16m>0,∴m>﹣2,∴,x1x2=﹣4m,,∴,y3=4+m,∴线段AB的中点C的坐标为(2,4+m),又|AB|===4,∴|AC|=2,又AB的垂直平分线方程为:y﹣(4+m)=﹣,∴y0=6+m,∴|MC|=,∵CM垂直平分AB,∴∠AMB=2∠AMC,又tan∠AMB==﹣2,解得tan或﹣(舍去),∴在Rt△AMC中,tan∠AMC===,∴m=0,满足m>﹣2,∴m的值为0.20.某种产品的质量以其质量指标值衡量,并依据质量指标值划分等级如表:M≥205质量指标值m m<185185≤m<205等级三等品二等品一等品从某企业生产的这种产品中抽取200件,检测后得到如右的频率分布直方图:(1)根据以上抽样调查数据,能否认为该企业生产的这种产品符合“一等品至少要占全部产品50%”的规定?(2)在样本中,按产品等级用分层抽样的方法抽取8件,再从这8件产品中随机抽取4件,求抽取的4件产品中,一、二、三等品都有的概率;(3)该企业为提高产品质量,开展了“质量提升月”活动,活动后再抽样检测,产品质量指标值X近似服从正态分布N(216,139),则“质量提升月”活动后的质量指标值的均值比活动前大约提升了多少?【分析】(1)根据抽样调查数据,求得一等品所占比例的估计值为0.375,由于该估计值小于0.5,故不能认为该企业生产的这种产品符合“一等品至少要占全部产品50%”的规定;(2)由直方图知,一、二、三等品的频率,求得在样本中用分层抽样的方法抽取的8件产品中,一等品3件,二等品4件,三等品1件,然后利用古典概型概率计算公式求解;(3)求出“质量提升月”活动前,该企业这种产品的质量指标值的均值,再由“质量提升月”活动后,产品质量指标值X近似满足X~N(216,139),得质量指标的均值约为216,作差得答案.解:(1)根据抽样调查数据,一等品所占比例的估计值为0.260+0.090+0.025=0.375.由于该估计值小于0.5,故不能认为该企业生产的这种产品符合“一等品至少要占全部产品50%”的规定;(2)由直方图知,一、二、三等品的频率分别为:0.375,0.5,0.125.故在样本中用分层抽样的方法抽取的8件产品中,一等品3件,二等品4件,三等品1件,再从这8件产品中抽取4件,一、二、三等品都有的情形由2种.①一等品2件,二等品1件,三等品1件.②一等品1件,二等品2件,三等品1件.P=;(3)“质量提升月”活动前,该企业这种产品的质量指标值的均值约为:170×0.025+180×0.1+190×0.2+200×0.3+210×0.26+220×0.09+230×0.025=200.4.“质量提升月”活动后,产品质量指标值X近似满足X~N(216,139),即质量指标的均值约为216.所以,“质量提升月”活动后的质量指标值的均值比活动前大约提升了15.6.21.已知函数f(x)=x﹣2+ae x(e为自然对数的底数)(1)讨论f(x)的单调性;(2)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2>6.【分析】(1)对函数求导,然后结合导数与单调性的关系对a进行分类讨论确定导数符号,即可求解函数单调性;(2)由零点存在的条件,结合函数的性质,把所要证明的不等式转换为函数的单调性与大小关系的比较.解:(1)f′(x)=1+ae x,当a≥0时,f′(x)>0,则f(x)在R上单调递增,当a<0时,令f′(x)=0可得x=ln(﹣),故函数的单调递增区间为(﹣),单调递减区间(ln(﹣),+∞),(2)证明:由f(x)=0可得a=,设g(x)=,则,当x<3时,g′(x)<0,函数单调递减,当x>3时,g′(x)>0,函数单调递增,当x=3时,g(x)取得最小值g(3)=﹣,当x>时,g(x)<0,当x<2时,g(x)>0,不妨设x1<x2,则x1∈(2,3),x2∈(3,+∞),所以6﹣x1>3,且g(x)在(3,+∞)上单调递增,要证x1+x2>6,只要证x2>6﹣x1>3,故只要证g(x2)>g(6﹣x1),因为g(x1)=g(x2)=a,只要证g(x1))>g(6﹣x1),即,即证(x1﹣4)+x﹣2<0,令h(x)=e2x﹣6(x﹣4)+x﹣2,2<x<3,则h′(x)=e2x﹣6(2x﹣7)+1,令m(x)=h′(x),则m′(x)=4e2x﹣6(x﹣3)<0,所以m(x)在(2,3)上单调及,h′(x)>h′(3)=0,故h(x)在(2,3)上单调递增,h(x)<h(3)=0,即e2x﹣6(x﹣4)+x﹣2<0,从而:x1+x2>6.请考生在第22、23二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为;在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为(1)若a=1,求C与l交点的直角坐标;(2)若C上的点到l的距离的最大值为,求a.【分析】(1)求出曲线C的普通方程和当a=1时,直线l的普通方程,列方程组能求出C与l的交点的直角坐标.(2)直线l的普通方程是x+y﹣1﹣a=0,C上的点(2cos θ,sin θ)到l的距离为,由此利用C上的点到l的距离的最大值为,能求出a.解:(1)∵曲线C的极坐标方程为,∴曲线C的普通方程为,∵直线l的参数方程为,∴当a=1时,直线l的普通方程为x+y﹣2=0.由解得或从而C与l的交点的直角坐标是.(2)直线l的普通方程是x+y﹣1﹣a=0,故C上的点(2cos θ,sin θ)到l的距离为,当a≥﹣1时,d的最大值为.由题设得,所以当a<﹣1时,d的最大值为.由题设得,所以.综上,.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x﹣1|﹣|x﹣a|.(1)当a=﹣2时,求不等式0<f(x)≤3的解集;(2)若a≤0,∃x∈(0,+∞)使f(x)≤a2﹣3成立,求a的取值范围.【分析】(1)当a=﹣2时,利用绝对值不等式得f(x)=|x﹣1|﹣|x+2|≤|(x﹣1)﹣(x+2)|=3,即f(x)≤3的解集为R;再由f(x)>0,得|x﹣1|>|x+2|,解之,即可得到不等式0<f(x)≤3的解集;(2)当a≤0,x∈(0,+∞)时,可求得f(x)=|x﹣1|﹣x+a的最小值为f(1)=a﹣1,解不等式a2﹣3≥a﹣1即可得到答案.解:(1)当a=﹣2时,因为f(x)=|x﹣1|﹣|x+2|≤|(x﹣1)﹣(x+2)=3,|所以f(x)≤3的解集为R;由f(x)>0,得|x﹣1|>|x+2|,解得x<﹣,故不等式0<f(x)≤3的解集为(﹣∞,﹣);(2)当a≤0,x∈(0,+∞)时,f(x)=|x﹣1|﹣x+a=,则f(x)min=f(1)=a﹣1,故a2﹣3≥a﹣1,解得:a≥2或a≤﹣1,又a≤0,所以a≤﹣1.所以a的取值范围是(﹣∞,﹣1].。
2020年高考理科数学模拟试题含答案及解析5套)
绝密 ★ 启用前2020年高考模拟试题(一)理科数学时间:120分钟 分值:150分注意事项:1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,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。
写在试卷上无效。
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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a ,b 都是实数,那么“22a b >”是“22a b >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件2.抛物线22(0)x py p =>的焦点坐标为( )A .,02p ⎛⎫⎪⎝⎭B .1,08p ⎛⎫⎪⎝⎭C .0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,8p ⎛⎫ ⎪⎝⎭3.十字路口来往的车辆,如果不允许掉头,则行车路线共有( )A .24种B .16种C .12种D .10种4.设x ,y 满足约束条件36020 0,0x y x y x y ⎧⎪⎨⎪+⎩---≤≥≥≥,则目标函数2z x y =-+的最小值为( )A .4-B .2-C .0D .2 5.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,系统地总结了战国、秦、汉时期的数学成就.书中将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为“阳马”,若某“阳马”的三视图如图所示(网格纸上小正方形的边长为1),则该“阳马”最长的棱长为( )A .5B .34C .41D .526. ()()()()sin ,00,xf x x x=∈-ππ大致的图象是( )A .B .C .D .此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号7.函数()sin cos (0)f x x x ωωω=->ω的取值不可能为( ) A .14B .15C .12D .348.运行如图所示的程序框图,设输出数据构成的集合为A ,从集合A 中任取一个元素a ,则函数ay x =,()0,x ∈+∞是增函数的概率为( ) A .35B .45C .34D .37开始输出y结束是否3x =-3x ≤22y x x=+1x x =+9.已知A ,B 是函数2xy =的图象上的相异两点,若点A ,B 到直线12y =的距离相等,则点A ,B 的横坐标之和的取值范围是( ) A .(),1-∞-B .(),2-∞-C .(),3-∞-D .(),4-∞-10.在四面体ABCD 中,若AB CD ==,2AC BD ==,AD BC ==体ABCD 的外接球的表面积为( ) A .2π B .4πC .6πD .8π11.设1x =是函数()()32121n n n f x a x a x a x n +++=--+∈N 的极值点,数列{}n a 满足11a =,22a =,21log n n b a +=,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则122320182019201820182018b b b b b b ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=( )A .2017B .2018C .2019D .202012.[]0,1上单调递增,则实数a 的取值范围( ) A .()1,1- B .()1,-+∞C .[]1,1-D .(]0,+∞第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.13.命题“00x ∃>,20020x mx +->”的否定是__________.14.在ABC △中,角B2π3C =,BC =,则AB =__________.15.抛物线24y x =的焦点为F ,过F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且满足4AFBF =,点O 为原点,则AOF △的面积为__________.16.已知函数()()2cos2cos0222xxxf x ωωωω=+>的周期为2π3,当π03x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,函数()()g x f x m=+恰有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是__________.三、解答题:共70分。
2020届全国100所名校最新高考模拟示范卷(四)高三数学(理)试题及答案
绝密★启用前2020届全国100所名校最新高考模拟示范卷(四)高三数学(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{}|26Mx x =-<<,{}2|3log 35N x x =-<<,则MN =( )A .{}2|2log 35x x -<<B .{}2|3log 35x x -<<C .{}|36x x -<<D .{}2|log 356x x <<答案:A根据对数性质可知25log 356<<,再根据集合的交集运算即可求解. 解:∵25log 356<<, 集合{}|26Mx x =-<<,∴由交集运算可得{}2|2log 35M N x x ⋂=-<<.故选:A. 点评:本题考查由对数的性质比较大小,集合交集的简单运算,属于基础题. 2.设复数z 满足12z zz +=+,z 在复平面内对应的点的坐标为(),x y 则( ) A .221x y =+ B .221y x =+ C .221x y =- D .221y x =-答案:B根据共轭复数定义及复数模的求法,代入化简即可求解. 解:z 在复平面内对应的点的坐标为(),x y ,则z x yi =+,z x yi =-,∵12z zz +=+,1x =+,解得221y x =+. 故选:B. 点评:本题考查复数对应点坐标的几何意义,复数模的求法及共轭复数的概念,属于基础题. 3.“2b =”是“函数()()2231f x b b x α=--(α为常数)为幂函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件答案:A根据幂函数定义,求得b 的值,结合充分条件与必要条件的概念即可判断. 解:∵当函数()()2231af x b b x =--为幂函数时,22311b b --=,解得2b =或12-, ∴“2b =”是“函数()()2231af x b b x =--为幂函数”的充分不必要条件.故选:A. 点评:本题考查了充分必要条件的概念和判断,幂函数定义的应用,属于基础题.4.已知()21AB =-,,()1,AC λ=,若cos BAC ∠=,则实数λ的值是( ) A .-1 B .7C .1D .1或7答案:C根据平面向量数量积的坐标运算,化简即可求得λ的值. 解:由平面向量数量积的坐标运算,代入化简可得cos 105AB AC BAC AB AC⋅∠===. ∴解得1λ=. 故选:C. 点评:本题考查了平面向量数量积的坐标运算,属于基础题.5.嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中③所示,其近月点与月球表面距离为100公里,远月点与月球表面距离为400公里,已知月球的直径约为3476公里,对该椭圆有下述四个结论: (1)焦距长约为300公里; (2)长轴长约为3988公里; (3)两焦点坐标约为()150,0±; (4)离心率约为75994. 其中正确结论的个数为()A .1B .2C .3D .4答案:B根据椭圆形轨道,设该椭圆长轴长为a ,半焦距为c ,先求得月球的半径r ,再根据近月点与月球表面距离为100公里,有100a c r -=+,远月点与月球表面距离为400公里,有400a c r +=+,然后两式联立求解. 解:设该椭圆长轴长为a ,半焦距为c ,依题意可得月球半径约为1347617382⨯=, 所以1001738183840017382138a c a c -=+=⎧⎨+=+=⎩,解得1988150a c =⎧⎨=⎩所以离心率150751988994c e a ===,可知结论(1)(4)正确,(2)错误; 因为没有给坐标系,焦点坐标不确定,所以(3)错误. 故选:B 点评:本题主要考查椭圆的几何性质,还考查了阅读抽象应用的能力,属于基础题. 6.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若1a =,6A π=,且321c b -=,则cos C ()A .12-B .3C .12D 6 答案:A根据1a =,321c b -=,由正弦定理边化为角得到3sin 2sin sin C B A -=,由A B C π++=,得到()3sin 2sin sin C A C A -+=,再根据6A π=求解.解:由321c b -=,得32c b a -=,即3sin 2sin sin C B A -=, 所以()3sin 2sin sin C A C A -+=, 而6A π=,所以3sin 2sin sin 66C C ππ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 即3113sin 2sin cos 222C C C ⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭, 解得1cos 2C =-. 故选:A 点评:本题主要考查正弦定理和三角恒等变换,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 7.函数()2cos2cos221xxf x x =+-的图象大致是( ) A . B .C .D .答案:C根据函数奇偶性可排除AB 选项;结合特殊值,即可排除D 选项. 解:∵()2cos221cos2cos22121x x x x f x x x +=+=⨯--,()()()2121cos 2cos22121x x x x f x x x f x --++-=⨯-=-⨯=---,∴函数()f x 为奇函数,∴排除选项A ,B ;又∵当04x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,()0f x >,故选:C. 点评:本题考查了依据函数解析式选择函数图象,注意奇偶性及特殊值的用法,属于基础题.8.设x ,y 满足约束条件2010x y x y x m -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,若2z x y =+的最大值大于17,则实数m 的取值范围为() A .()4,+∞ B .13,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭C .()6,+∞D .()5,+∞答案:D先作出不等式组表示的平面区域,然后平移直线l :20x y +=,当直线l 在y 轴上的截距最大时,z 取得最大值求解. 解:作出不等式组表示的平面区域如图所示,作出直线l :20x y +=,并平移,当直线l 经过点(),2m m +时,直线在y 轴上的截距最大,z 取得最大值, 因为2z x y =+的最大值大于17, 所以2217m m ++>,解得5m >. 故选:D 点评:本题主要考查线性规划求最值,还考查了数形结合的方法的能力,属于基础题. 9.七巧板是一种古老的中国传统智力玩具,是由七块板组成.而这七块板可拼成许多图形,人物、动物、建筑物等,在18世纪,七巧板流传到了国外,至今英国剑桥大学的图书馆里还珍藏着一部《七巧图谱》.若用七巧板(图1为正方形),拼成一只雄鸡(图2),在雄鸡平面图形上随机取一点,则恰好取自雄鸡鸡头或鸡尾(阴影部分)的概率为A .112B .18C .14D .316答案:D这是一个几何概型模型,设包含7块板的正方形边长为4,求得正方形的面积,即为雄鸡的面积,然后求得雄鸡鸡头(标号3或5)和鸡尾(标号6)的面积之和,代入公式求解. 解:设包含7块板的正方形边长为4,正方形的面积为4416⨯=, 则雄鸡鸡头(标号3或5)和鸡尾(标号6)的面积之和为1212132⨯⨯+⨯=, 在雄鸡平面图形上随机取一点,则恰好取自雄鸡几头或鸡尾(阴影部分)的概率为316p. 故选:D 点评:本题主要考查几何概型的概率,还考查了阅读抽象应用的能力,属于基础题.10.如图,直三棱柱ABC A B C '''-的侧棱长为3,AB BC ⊥,3AB BC ==,点E ,F 分别是棱AB ,BC 上的动点,且AE BF =,当三棱锥B EBF '-的体积取得最大值时,则异面直线A F '与AC 所成的角为()A .2π B .3π C .4π D .6π 答案:C设AE BF a ==,13B EBF EBFV S B B '-'=⨯⨯,利用基本不等式,确定点E ,F 的位置,然后根据//EF AC ,得到A FE '∠即为异面直线A F '与AC 所成的角,再利用余弦定理求解.设AE BF a ==,则()()23119333288B EBFaa V a a '-+-⎡⎤=⨯⨯⨯-⨯≤=⎢⎥⎣⎦,当且仅当3a a =-,即32a =时等号成立, 即当三棱锥B EBF '-的体积取得最大值时,点E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点, 方法一:连接A E ',AF ,则352A E '=,352AF =,2292A F AA AF ''=+=,13222EF AC ==, 因为//EF AC ,所以A FE '∠即为异面直线A F '与AC 所成的角,由余弦定理得222819452424cos 9322222A F EF A E A FE A F EF +-''+-'∠==='⋅⋅⨯⨯, ∴4A FE π'∠=.方法二:以B 为坐标原点,以BC 、BA 、BB '分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则()0,3,0A ,()3,0,0C ,()0,3,3A ',3,0,02F ⎛⎫⎪⎝⎭, ∴3,3,32A F ⎛⎫'=--⎪⎝⎭,()3,3,0AC =-, 所以9922cos ,92322A F AC A F AC A F AC +'⋅'==='⋅⨯,所以异面直线A F '与AC 所成的角为4π. 故选:C 点评:本题主要考查异面直线所成的角,余弦定理,基本不等式以及向量法求角,还考查了推理论证运算求解的能力,属于中档题.11.已知函数()sin f x a x x =的一条对称轴为56x π=,函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性,且()()12f x f x =-,则下述四个结论:①实数a 的值为1;②()()1,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 图象的一条对称轴对称; ③21x x -的最大值为π, ④12x x +的最小值为23π. 其中所有正确结论的编号是() A .①②③ B .①③④C .①④D .③④答案:B 根据56x π=是函数()f x 的一条对称轴,确定函数()f x ,再根据函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性,得到21x x -的最大值为2Tπ=,然后由()()12f x f x =-,得到()()11,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 的一个对称中心对称求解验证. 解: ∵56x π=是函数()f x 的一条对称轴,∴()53f x f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 令0x =,得()503f f π⎛⎫=⎪⎝⎭,即=1a =,①正确; ∴()sin 2sin 3π⎛⎫==- ⎪⎝⎭f x x x x .又因为函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性, ∴21x x -的最大值为2Tπ=,且()()12f x f x =-, ∴()()11,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 的一个对称中心对称,∴121233223x x x x k ππ⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪+π⎝⎭⎝⎭=-=π,k Z ∈, ∴12223x x k ππ+=+,k Z ∈, 当0k =时,12x x +取最小值23π,所以①③④正确,②错误.故选:B 点评:本题主要考查三角函数的图象和性质,还考查了推理论证,运算求解的能力,属于中档题.12.如图,在ABC 中,AB 4=,点E 为AB 的中点,点D 为线段AB 垂直平分线上的一点,且4DE =,固定边AB ,在平面ABD 内移动顶点C ,使得ABC 的内切圆始终与AB 切于线段BE 的中点,且C 、D 在直线AB 的同侧,在移动过程中,当CA CD +取得最小值时,ABC 的面积为()A .12524-B .6512-C .12518-D .658-答案:A以AB 所在直线为x 轴,ED 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,利用圆的切线长定理,得到C 点的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线在第一象限部分,然后利用直线段最短,得到点C 的位置,再求三角形的面积. 解: 如图,以AB 所在直线为x 轴,ED 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则()2,0A -,()2,0B ,()0,4D ,设ABC 的内切圆分别切BC 、AC 、AB 于F ,G ,H 点,∵3124CA CB AG BF AH HB -=-=-=-=<,所以C 点的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线的第一象限部分,且1a =,2c =,2223b c a =-=,∴C 的轨迹方程为()220,03y x x y ->>.∵2CA CB -=,∴2CA CB =+,∴2CA CD CB CD +=++, 则当点C 为线段BD 与双曲线在第一象限的交点时,CA CD +最小, 如图所示:线段BD 的方程为()4202y x x =-≤≤,将其代入22330x y --=,得216190x x -+=,解得835x =+835x =-,∴426512y x =-=, ∴()835,6512C -. ∴ABC 的面积为()146512125242⨯⨯=. 故选:A 点评:本题主要考查双曲线的定义,圆的切线长定理以及三角形的面积,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题. 二、填空题13.若函数()()()()()2log 2242x x f x f x x ⎧->⎪=⎨+≤⎪⎩,则()()5f f -=__________. 答案:1利用分段函数,先求()5f -,再求()()5f f -的值.解: ∵()()()5130f f f -=-==,∴()()()()5041ff f f -===.故答案为:1 点评:本题主要考查分段函数求函数值问题,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 14.若()()613x a x -+的展开式中3x 的系数为45-,则实数a =__________. 答案:13利用通项公式得到()()613x a x -+的展开式中含3x 的项为:()()23236633x C x a C x ⋅-⋅,再根据系数为45-,建立方程求解.解:因为()()613x a x -+的展开式中含3x 的项为:()()()232336633135540x C x a C x a x ⋅-⋅=-,∴13554045a -=-,解得13a =. 故答案为:13点评:本题主要考查二项式定理的通项公式,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 15.如图,在矩形ABCD 中,24==AD AB ,E 是AD 的中点,将ABE △,CDE △分别沿BE CE ,折起,使得平面ABE ⊥平面BCE ,平面CDE ⊥平面BCE ,则所得几何体ABCDE 的外接球的体积为__________.答案:323π 根据题意,画出空间几何体,设BE EC BC ,,的中点分别为M N O ,,,并连接AM CM AO DN NO DO OE ,,,,,,,利用面面垂直的性质及所给线段关系,可知几何体ABCDE 的外接球的球心为O ,即可求得其外接球的体积. 解:由题可得ABE △,CDE △,BEC △均为等腰直角三角形,如图所示,设BE EC BC ,,的中点分别为M N O ,,, 连接AM CM AO DN NO DO OE ,,,,,,, 则OM BE ⊥,ON CE ⊥.因为平面ABE ⊥平面BCE ,平面CDE ⊥平面BCE , 所以OM ⊥平面ABE ,ON ⊥平面DEC , 易得2OA OB OC OD OE =====,则几何体ABCDE 的外接球的球心为O ,半径2R =, 所以几何体ABCDE 的外接球的体积为343233V R ππ==. 故答案为:323π. 点评:本题考查了空间几何体的综合应用,折叠后空间几何体的线面位置关系应用,空间几何体外接球的性质及体积求法,属于中档题.16.若函数()2ln 2f x x x ax x =--有两个不同的极值点,则实数a 的取值范围为__________. 答案:10,4e ⎛⎫ ⎪⎝⎭由函数()2ln 2f x x x ax x =--有两个不同的极值点,则()ln 40f x x ax '=-=有两个不同的根,转化为方程ln 4x a x =有两个不同解,即函数()g x ln 4xx=的图象与直线y a =有两个公共点求解.解:由()ln 40f x x ax '=-=,得ln 4xa x=, 记()ln 4x g x x =,则()21ln 4xg x x-'=, 当()0,x e ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增,当(),x e ∈+∞时,()0g x '<,()g x 单调递减. 又∵()14g e e=,当0x →时,()g x →-∞,当x →+∞时,()0g x →. 因为函数()2ln 2f x x x ax x =--有两个不同的极值点, 所以方程ln 4xa x=有两个不同的解, 即函数()g x 的图象与直线y a =有两个公共点, 故实数a 的取值范围为10,4e ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故答案为:10,4e ⎛⎫ ⎪⎝⎭点评:本题主要考查导数与函数的极值点以及导数与函数的零点问题,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题. 三、解答题17.在如图所示的多面体中,四边形ABEG 是矩形,梯形DGEF 为直角梯形,平面DGEF ⊥平面ABEG ,且DG GE ⊥,//DF GE ,2222AB AG DG DF ====.(1)求证:FG ⊥平面BEF . (2)求二面角A BF E --的大小. 答案:(1)见解析;(2)23π(1)根据面面垂直性质及线面垂直性质,可证明BE FG ⊥;由所给线段关系,结合勾股定理逆定理,可证明FE FG ⊥,进而由线面垂直的判定定理证明FG ⊥平面BEF .(2)建立空间直角坐标系,写出各个点的坐标,并求得平面AFB 和平面EFB 的法向量,由空间向量法求得两个平面夹角的余弦值,结合图形即可求得二面角A BF E --的大小. 解:(1)证明:∵平面DGEF ⊥平面ABEG ,且BE GE ⊥, ∴BE ⊥平面DGEF , ∴BE FG ⊥,由题意可得2FG FE ==, ∴222FG FE GE +=,∵FE FG ⊥,且FE BE E ⋂=, ∴FG ⊥平面BEF .(2)如图所示,建立空间直角坐标系,则()1,0,0A ,()1,2,0B ,()0,2,0E ,()0,1,1F ,()1,1,1FA =--,()1,1,1FB =-,()0,1,1FE =-.设平面AFB 的法向量是()111,,n x y z =,则11111111100000x y z x z FA n x y z y FB n --==⎧⎧⎧⋅=⇒⇒⎨⎨⎨+-==⋅=⎩⎩⎩,令11x =,()1,0,1n =,由(1)可知平面EFB 的法向量是()0,1,1m GF ==,∴1cos<,222n m n m n m⋅>===⨯⋅,由图可知,二面角A BF E --为钝二面角,所以二面角A BF E --的大小为23π. 点评:本题考查了线面垂直的判定,面面垂直及线面垂直的性质应用,空间向量法求二面角的大小,属于中档题.18.在等差数列{}n a 中,12a =,35730a a a ++=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记23n n a an b =+,当*n N ∈时,1n n b b λ+>,求实数λ的取值范围.答案:(1)2n a n =(2)实数λ的取值范围是97,13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭(1)根据12a =,35730a a a ++=,利用“1,a d ”法求解.(2)由(1)得到2349n naa n n nb =+=+,将()114949n n n n λ+++>+对*n N ∀∈恒成立,转化为5419nλ<⎛⎫+ ⎪⎝⎭对*n N ∀∈恒成立求解. 解:(1)在等差数列{}n a 中,3575330a a a a ++==,∴510a =,所以{}n a 的公差51251a a d -==-, ∴()112n a a n d n =+-=. (2)∵2349n naa n n nb =+=+,∴()114949n n n n λ+++>+对*n N ∀∈恒成立,即4499595444949419n n n n n n n n λ⨯+⨯⨯<=+=+++⎛⎫+ ⎪⎝⎭对*n N ∀∈恒成立, 又∵55974441341199n+≥+=⎛⎫++ ⎪⎝⎭,∴9713λ<,即实数λ的取值范围是97,13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.点评:本题主要考查等差数列的基本运算以及有关数列的不等式恒成立问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.19.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 上的任意一点M 到直线1y =-的距离比M 点到点()02F ,的距离小1.(1)求动点M 的轨迹1C 的方程;(2)若点P 是圆()()222221C x y -++=:上一动点,过点P 作曲线1C 的两条切线,切点分别为A B 、,求直线AB 斜率的取值范围.答案:(1)28x y =;(2)13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦(1)设(),M x y ,根据题意可得点M 的轨迹方程满足的等式,化简即可求得动点M 的轨迹1C 的方程;(2)设出切线PA PB 、的斜率分别为12k k ,,切点()12,A x x ,()22,B x y ,点()P m n ,,则可得过点P 的拋物线的切线方程为()y k x m n =-+,联立抛物线方程并化简,由相切时0∆=可得两条切线斜率关系12,k k +12k k ;由抛物线方程求得导函数,并由导数的几何意义并代入抛物线方程表示出12,y y ,可求得4AB mk =,结合点()P m n ,满足()()22221x y -++=的方程可得m 的取值范围,即可求得AB k 的范围.解:(1)设点(),M x y ,∵点M 到直线1y =-的距离等于1y +, ∴11y +=,化简得28x y =,∴动点M 的轨迹1C 的方程为28x y =.(2)由题意可知,PA PB 、的斜率都存在,分别设为12k k ,,切点()12,A x x ,()22,B x y ,设点()P m n ,,过点P 的拋物线的切线方程为()y k x m n =-+,联立()28y k x m n x y⎧=-+⎨=⎩,化简可得28880x kx km n -+-=,∴26432320k km n ∆=-+=,即220k km n -+=, ∴122m k k +=,122n k k =. 由28x y =,求得导函数4xy '=, ∴114x k =,2211128x y k ==,2222228x y k ==,∴222121212121224424ABy y k k k k m k x x k k --+====--, 因为点()P m n ,满足()()22221x y -++=, 由圆的性质可得13m ≤≤,∴13444AB m k ≤=≤,即直线AB 斜率的取值范围为13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 点评:本题考查了动点轨迹方程的求法,直线与抛物线相切的性质及应用,导函数的几何意义及应用,点和圆位置关系求参数的取值范围,属于中档题.20.某大学开学期间,该大学附近一家快餐店招聘外卖骑手,该快餐店提供了两种日工资结算方案:方案()a 规定每日底薪100元,外卖业务每完成一单提成2元;方案()b 规定每日底薪150元,外卖业务的前54单没有提成,从第55单开始,每完成一单提成5元.该快餐店记录了每天骑手的人均业务量,现随机抽取100天的数据,将样本数据分为[)[)[)[)[)[)[]2535354545555565657575858595,,,,,,,,,,,,,七组,整理得到如图所示的频率分布直方图.(1)随机选取一天,估计这一天该快餐店的骑手的人均日外卖业务量不少于65单的概率;(2)从以往统计数据看,新聘骑手选择日工资方案()a 的概率为13,选择方案()b 的概率为23.若甲、乙、丙、丁四名骑手分别到该快餐店应聘,四人选择日工资方案相互独立,求至少有两名骑手选择方案()a 的概率,(3)若仅从人日均收入的角度考虑,请你为新聘骑手做出日工资方案的选择,并说明理由.(同组中的每个数据用该组区间的中点值代替) 答案:(1)0.4;(2)1127;(3)应选择方案()a ,理由见解析 (1)根据频率分布直方图,可求得该快餐店的骑手的人均日外卖业务量不少于65单的频率,即可估算其概率;(2)根据独立重复试验概率求法,先求得四人中有0人、1人选择方案()a 的概率,再由对立事件概率性质即可求得至少有两名骑手选择方案()a 的概率;(3)设骑手每日完成外卖业务量为X 件,分别表示出方案()a 的日工资和方案()b 的日工资函数解析式,即可计算两种计算方式下的数学期望,并根据数学期望作出选择. 解:(1)设事件A 为“随机选取一天,这一天该快餐店的骑手的人均日外卖业务量不少于65单”.根据频率分布直方图可知快餐店的人均日外卖业务量不少于65单的频率分别为0.2,0.15,0.05,∵020*******++=...., ∴()P A 估计为0.4.(2)设事件′为“甲、乙、丙、丁四名骑手中至少有两名骑手选择方案()a ”, 设事件i C ,为“甲、乙、丙、丁四名骑手中恰有()01234ii =,,,,人选择方案()a ”, 则()()()41310144212163211111333818127P B P C P C C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=--=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以四名骑手中至少有两名骑手选择方案()a 的概率为1127. (3)设骑手每日完成外卖业务量为X 件, 方案()a 的日工资()11002,*Y X X N =+∈,方案()b 的日工资()215054*15055454*X X N Y X X X N ≤∈⎧=⎨+->∈⎩,,,,,所以随机变量1Y 的分布列为()1160005180005200022200324002260015280005224E Y =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.......;同理,随机变量2Y 的分布列为()21500318003230022800153300052035E Y =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.......∵()()21EY E Y >,∴建议骑手应选择方案()a . 点评:本题考查了频率分布直方图的简单应用,独立重复试验概率的求法,数学期望的求法并由期望作出方案选择,属于中档题.21.已知函数()()ln 1f x m x x =+-,()sin g x mx x =-.(1)若函数()f x 在()0+∞,上单调递减,且函数()g x 在02,上单调递增,求实数m 的值;(2)求证:()()21111sin11sin 1sin 1sin 12231e n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⋯+<⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭(*n N ∈,且2n ≥).答案:(1)1;(2)见解析(1)分别求得()f x 与()g x 的导函数,由导函数与单调性关系即可求得m 的值; (2)由(1)可知当0x >时,()ln1x x +<,当02x π<<时,sin x x <,因而()()*111sin1sinsin sin 0,213,221n N n n n⋯>∈≥⨯⨯-⨯,,,,,构造()()111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 12231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦,由对数运算及不等式放缩可证明()()1111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 2212231n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+=-<⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦,从而不等式可证明. 解:(1)∵函数()f x 在()0+∞,上单调递减, ∴()101mf x x'=-≤+,即1m x ≤+在()0+∞,上恒成立, ∴1m ,又∵函数()g x 在02,上单调递增,∴()cos 0g x m x '=-≥,即cos m x ≥在02,上恒成立,m 1≥,∴综上可知,1m =.(2)证明:由(1)知,当1m =时,函数()()ln 1f x x x =+-在()0+∞,上为减函数,()sin g x x x =-在02,上为增函数,而()()00,00f g ==,∴当0x >时,()ln 1x x +<,当02x π<<时,sin x x <. ∴()()*111sin1sinsin sin 0,213,221n N n n n⋯>∈≥⨯⨯-⨯,,,, ∴()()111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 12231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()111ln 1sin1ln 1+sin ln 1+sin ln 1sin 12231n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋯++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()111sin1sinsin sin 12231n n <+++⋯+⨯⨯-⨯()11111111111122312231n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<+++⋯+=+-+-+⋯+- ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯-⨯-⎝⎭⎝⎭⎝⎭122n=-< 即()()111ln 1sin11+sin 1+sin 1sin 212231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+<⎢⎥ ⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦, ∴()()()2*1111sin11+sin 1+sin 1sin ,212231e n N n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋯+<∈≥⎪ ⎪⎪ ⎪⨯⨯-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭,. 点评:本题考查了导数与函数单调性关系,放缩法在证明不等式中的应用,属于难题. 22.在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为0x y a -+=,曲线C 的参数方程为22cos 22sin 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.(1)求直线l 和曲线C 的极坐标方程;(2)若射线6πθ=与l 的交点为M ,与曲线C 的交点为A ,B ,且4OA OB OM +=,求实数a 的值.答案:(1)l :cos sin 0a ρθρθ-+=,C :24cos 4sin 40ρρθρθ--+=(2)12a =- (1)先消去参数得到C 的普通方程,然后利用cos x ρθ=,sin y ρθ=分别代入,得到直线和曲线C 的极坐标方程.(2)在极坐标系中,设1π,6M ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2π,6A ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,3π,6B ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将π6θ=代入24cos 4sin 40ρρθρθ--+=,然后利用韦达定理求解.解:(1)将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入方程0x y a -+=中,得到直线l 的极坐标方程为cos sin 0a ρθρθ-+=;曲线C 的普通方程为()()22224x y -+-=,即224440x y x y +--+=, 所以曲线C 的极坐标方程为24cos 4sin 40ρρθρθ--+=.(2)在极坐标系中,可设1π,6M ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2π,6A ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭,3π,6B ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 将π6θ=代入24cos 4sin 40ρρθρθ--+=,得()2240ρρ-+=,∴232ρρ+=,∵4OA OB OM +=,∴1ρ=即1π,26M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,将1π,26M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭代入cos sin 0a ρθρθ-+=,得()111sin cos 222a ρθθ=-=⨯=-. 点评:本题主要考查参数方程,普通法方程极坐标方程间的转化以及直线与曲线的位置关系,还考查了运算求解的能力,属于中档题.23.已知不等式112x x ++-≤的解集为{}x a x b ≤≤.(1)求实数a 、b 的值;(2)设0m >,0n >,且满足122a b m n-=,求证:1212m n ++-≥. 答案:(1)1a =-,1b =(2)见解析(1)利用绝对值的几何意义,去绝对值求解.(2)由(1)得到1122m n+=,利用三角不等式转化为1212m n m n ++-≥+,再利用基本不等式求解.解:(1)原不等式等价于①122x x <-⎧⎨-≤⎩,∴x ∈∅; ②1122x -≤≤⎧⎨≤⎩,∴11x -≤≤; ③122x x >⎧⎨≤⎩,∴x ∈∅. 所以原不等式的解集为{}11x x -≤≤,∴1a =-,1b =.(2)∵122a b m n -=,∴1122m n+=, ∴()()1211212m n m n m n ++-≥++-=+()111122222222n m m n m n m n ⎛⎫⎛⎫=+⋅+=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当22n m m n =,即1m =,12n =时取等号, ∴1212m n ++-≥.点评:本题主要考查绝对值不等式的解法以及三角不等式和基本不等式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.。
2020高考模拟考试试卷数学理科数学含答案
a为.y y⎪数学(理科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两分部.共 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. 若 z = 2 - bi (b ∈R )为纯虚数,则 b 的值为.2 + iA .- 1B .1C .- 2D .4 2. 在等差数列 { }中, a + a = 16, a = 1 ,则 a 的值是. n5739A .15B .30C . - 31D .643.给出下列命题:① 若平面 α 内的直线 l 垂直于平面 β 内的任意直线,则α ⊥ β ; ② 若平面 α 内的任一直线都平行于平面 β ,则 α // β ; ③ 若平面 α 垂直于平面 β ,直线 l 在平面内 α ,则 l ⊥ β ; ④ 若平面 α 平行于平面 β ,直线 l 在平面内 α ,则 l // β .其中正确命题的个数是.A .4B .3C .2D .14.已知函数 f ( x ) = ⎛ 1 ⎫ x -1 - 1 ,则 f ( x ) 的反函数 f -1 ( x ) 的图像大致 ⎝ 2 ⎭y y-1ox -1 ox -1 ox -1oxABCD5.定义集合 M 与 N 的运算: M * N = {x x ∈ M 或x ∈ N , 且x ∉ M I N } ,⎪4C . π - αD . 3π - α4 B . α +π则 (M * N ) * M = A . M I NB . M Y NC . MD . N6.已知 cos(α + π ) = 1 ,其中 α ∈ (0, π ) ,则 sin α 的值为.432A . 4 - 2B . 4 + 2C . 2 2 - 1D . 2 2 - 166 6 37.已 知 平 面 上 不 同 的 四 点 A 、 B 、 C 、 D , 若DB ·DC + CD ·DC + DA ·BC = 0 ,则三角形 ABC 一定是.A .直角或等腰三角形B .等腰三角形C .等腰三角形但不一定是直角三角形D .直角三角形但不一定是等腰三角形8.直线: x + y + 1 = 0 与直线: x sin α + y cos α - 2 = 0⎛ π < α < π ⎫ 的夹⎝ 4 2 ⎭角为.A . α - π4 49.设函数 f ( x ) 是定义在 R 上的以 5 为周期的奇函数,若f (2) > 1, f (3) = a 2 + a + 3,则 a 的取值范围是.a - 3A . (-∞,-2) Y (0,3)B . (-2,0) Y (3,+∞)C . (-∞,-2) Y (0,+∞)D . (-∞,0) Y (3,+∞)10. 若 log x = log x = log 21a2a系为.(a +1)x > 0 (0 < a < 1) ,则 x 、x 、x 的大小关3 1 2 3A . x < x < x32 1D . x < x < x231B . x < x < x2 13C . x < x < x1 3211. 点 P 是双曲线 y 2 - x 2 = 1 的上支上一点,F 1、F 2 分别为双曲线9 16的上、下焦点,则∆PF F 的内切圆圆心 M 的坐标一定适合的方程是.1 2A . y = -3B . y = 3C . x 2 + y 2 = 5D . y = 3x 2 - 212. 一个三棱椎的四个顶点均在直径为 6 的球面上,它的三条侧棱两两垂直,若其中一条⎨ ⎪5 - bx, x > 1.侧棱长是另一条侧棱长的 2 倍,则这三条侧棱长之和的最大值为.A .3B . 4 3C . 2 105D . 2 21555第Ⅱ卷(非选择题,共 90 分)二、填空题:本大题共四小题,每小题4 分,共 16 分,把答案填在题中横线上.⎧2 x , 13 .设函数 f ( x ) = ⎪a,x < 1,x = 1, 在 x = 1 处连续,则实数 a, b 的值分别⎩为.14.以椭圆 x 2 + y 2 = 1 的右焦点为焦点,左准线为准线的抛物线方程 5 4为.15.如图,路灯距地面 8m ,一个身高 1.6m过路A的人沿穿灯的直路以 84m/min 的速度行走,人影1.6O NC M B长度变化速率是m/min .16.在直三棱柱 ABC - A B C 中,有下列三个条件:1 1 1① A B ⊥ AC ;② A B ⊥ B C ;③ B C = A C .11111 11 1以其中的两个为条件,其余一个为结论,可以构成的真命题是(填上所有成立的真命题,用条件的序号表示即可).三、解答题:本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分 12 分)已知函数 f ( x ) = cos x( 3 sin x - cos x), x ∈ R . (Ⅰ)求函数 f ( x ) 的最大值;(Ⅱ)试说明该函数的图像经过怎样的平移和伸缩变换,可以得到y=sin x,x∈R的图像?18.(本小题满分12分)已知数列{a}的首项a=2,且2a=a+1(n∈N*).n1n+1n(Ⅰ)设b=na,求数列{b}的前n项和T;n n n n(Ⅱ)求使不等式a-a<10-9成立的最小正整数n.(已知n+1nlg2=0.3010)19.(本小题满分12分)甲、乙两人进行投篮比赛,每人投三次,规定:投中次数多者获胜,投中次数相同则成平局.若甲、乙两人的投篮命中的概率分别为2和1,且两人每次投篮是否命中是相互独立的.32(Ⅰ)求甲、乙成平局的概率;P(Ⅱ)求甲获胜的概率.D C 20.(本小题满分12分)A B如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为直角梯形,且AB//CD,AB⊥AD,AD=CD=2A B=2,侧面∆APD为等边三角形,且平面APD⊥平面ABCD.(Ⅰ)若M为PC上一动点,当M在何位置时,PC⊥平面MDB,并证明之;(Ⅱ)求直线AB到平面PDC的距离;(Ⅲ)若点G为∆PBC的重心,求二面角G-BD-C的大小.21.(本小题满分12分)y M B 1A 1o A2xB2如图,已知 A 1、A 2 为双曲线 C : x 2 - y 2 = 1(a > 0, b > 0) a 2b 2的两个顶点,过双曲线上一点 B 1 作 x 轴的垂线,交双 曲线于另一点 B 2,直线 A 1B 1、A 2B 2 相交于点 M . (Ⅰ)求点 M 的轨迹 E 的方程;(Ⅱ)若 P 、Q 分别为双曲线 C 与曲线 E 上不同于A 1、A 2 的动点,且 A P + A P = m ( A Q + A Q ) ( m ∈ R ,且 m > 1),1212设直线 A 1P 、A 2P 、A 1Q 、A 2Q 的斜率分别为 k 1、k 2、k 3、k 4, 试问 k 1+k 2+k 3+k 4 是否为定值?说明理由.22.(本小题满分 14 分)已知函数 f ( x ) = 1 x 3 + ax 2 - bx + 1 ( x ∈ R, a ,b 为实数)有极值,且3x = 1 在处的切线与直线 x - y + 1 = 0 平行.(Ⅰ)求实数 a 的取值范围;(Ⅱ)是否存在实数 a ,使得函数 f ( x ) 的极小值为 1,若存在,求出实数 a 的值;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)设 a = 1 , f ( x ) 的导数为 f '( x ) ,令 g ( x ) = f '( x + 1) - 3, x ∈ (0,+∞) ,2 x求证:g n ( x ) - x n- 1≥ 2 n - 2 (n ∈ N * ) .x n=3sin2x-………………………………………(2=sin(2x-)-…………………………………………(46)有最大值1.此时函数f(x)的值最大,最大值为数学(理科)参考答案一、选择题:DABCD ADAAD BC二、填空题:13.a=2,b=3;14.y2=12(x+2);15.21;16.①②⇒③;①③⇒②;②③⇒①.三、解答题:17.(Ⅰ)f(x)=3sin x cos x-cos2x1+cos2x22分)π162分)当2x-π=2kπ+π,(k∈Z),即x=kπ+π,(k∈Z)时,623sin(2x-π1.……(6分)2(Ⅱ)将y=sin(2x-π)-1的图像依次进行如下变换:62①把函数y=sin(2x-π)-1的图像向上平移1个单位长度,得到622函数y=sin(2x-π6)的图像;…………………………………………(8分)②把得到的函数图像上各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(x-π)6的图像;…………………………………………(10分)③将函数y=sin(x-π)的图像向左平移π个单位长度,就得到66函数y=sin x的图2 ∴ a = ⎪⎝2⎭⎝ 2 ⎭ ⎪ ∴T = 1· ⎪ + 2· ⎪ + 3· ⎪ + Λ + n · ⎪⎝2⎭ ⎝2 ⎭ ⎝ 2 ⎭ ⎝ 2 ⎭∴ T = 1· ⎪ + 2· ⎪ + Λ + (n - 1) ⎪ 1 n (n + 1) ………+ n · ⎪ + ·T = 4 - (4 + 2n) ⎪ + ⎝ 2 ⎭ - a = ⎪ < 10 -9⎝2⎭C ⨯ ⎪ ⨯ ⨯ C 2 ⨯ ⎪ =⎝3⎭ 3⎝ 2 ⎭像.…………………………………………(12 分)(注:如考生按向量进行变换,或改变变换顺序,只要正确,可给相应分数)18.(Ⅰ)由 2an +1= a + 1得 ann +1 - 1 = 1 2(a - 1) n可知数列{a - 1} 是以 a - 1 = 1 为首项,公比为 1 的等比数列. n 1n⎛ 1 ⎫ n -1+ 1 (n ∈ N * ) . …………………………………………(4分)从而有 b = na = n ·⎛ 1 ⎫n -1+ n .n nT = b + b +Λ + b n 1 2n n⎛ 1 ⎫ 0 ⎛ 1 ⎫1 ⎛ 1 ⎫ 2 ⎛ 1 ⎫ n -1 + (1 + 2 + Λ + n) ………①1 ⎛ 1 ⎫1 ⎛ 1 ⎫2 ⎛ 1 ⎫ n -12 n ⎝ 2 ⎭ ⎝ 2 ⎭ ⎝ 2 ⎭ ⎛ 1 ⎫ n⎝ 2 ⎭ 2 2②n ①⎛1⎫ n- ② 并 整 理 得n(n + 1) . ………………(8 分)2(Ⅱ) a n +1n⎛ 1 ⎫ n两边取常用对数得: n > 9 ≈ 29.9lg 2∴ 使 不 等 式 成 立 的 最 小 正 整 数30. ………………………………(12 分)19.(Ⅰ) 甲、乙各投中三次的概率:n 为⎛ 2 ⎫ 3 ⎛ 1 ⎫ 3 ⎪ ⨯ ⎪ =⎝ 3 ⎭ ⎝ 2 ⎭ 1 , …………………………………………(1 分) 27甲、 乙各投中两次的概率:23 3 ⎛ 2 ⎫ 2 1 ⎛ 1 ⎫ 3 1 , …………………………………( 2 61 ,…………………………( 3C 1 ⨯ ⎪ ⨯ ⎪ ⨯ C 1 ⨯ ⎪ = ⎝ 3 ⎭ ⎝ 3 ⎭ ⎝ 2 ⎭ 12⎪ ⨯ 1 - ⎪ =2 ,………( 9C ⨯ ⎪ ⨯ ⨯ ⎢C 0 ⨯ ⎪ + C 1 ⨯ ⎪ ⎥=⎝ 3 ⎭ 3 ⎢ 3 ⎝ 2 ⎭ ⎝ 2 ⎭ ⎥ 9C 1 ⨯ ⎪ ⨯ ⎪ ⨯ ⎪ = ⎝ 3 ⎭ ⎝ 3 ⎭ ⎝ 2 ⎭分)甲、 乙各投中一次的概率:⎛ 2 ⎫ ⎛ 1 ⎫ 2 ⎛ 1 ⎫ 333 分)甲、 乙两人均投三次,三次都不中的概率:⎛ 1 ⎫ 3 ⎛ 1 ⎫ 3⎪ ⨯ ⎪ =⎝ 3 ⎭ ⎝ 2 ⎭ 1 , …………………………………………(4 216分)∴甲、乙平局的概率是: 1 + 1 + 1 + 1 = 7 . ……………27 6 12 216 24(6 分)(Ⅱ) 甲投中三球获胜的概率:⎛ 2 ⎫ 3 ⎛ 1 ⎫ 7 , …………………………………⎝ 3 ⎭ ⎝ 8 ⎭ 27(8 分)甲投中两球获胜的概率:⎛ 2 ⎫ 2 1 ⎡ ⎛ 1 ⎫ 3 ⎛ 1 ⎫ 3 ⎤ 2 3 3分)甲投中一球获胜的概率:3⎛ 2 ⎫ ⎛ 1 ⎫ 2 ⎛ 1 ⎫ 31 , (36)(10 分)甲获胜的概率为: 7 + 2 + 1 = 55 .………………………27 9 36 108(12 分)20.(Ⅰ) 当 M 在中点时,PC ⊥ 平面 MDB ………………………………(1 分)连结 BM 、DM ,取 AD 的中点 N ,连结 PN 、NB . ∵ PN ⊥ AD 且面 P AD ⊥ 面 ABCD , ∴ PN ⊥ 面 ABCD . 在 Rt ∆PNB 中, PN = 3, NB = 2, ∴ PB = 5,CM =又 BC = 5 . ∴ BM ⊥ PC……………………………………(3分)又 PD = DC = 2, 又 DM I BM = M ,∴ DM ⊥ PC ,∴ PC ⊥ 面 MDB . ……………………(4分)(Ⅱ) AB // CD, C D ⊂ 面 PDC , AB ⊄ 面 PDC ,∴ AB // 面 PDC .∴AB 到面 PDC 的距离即 A 到面 PDC 的距离. ………………(6 分)Θ CD ⊥ DA, C D ⊥ PN , DA I PN = N , ∴ CD ⊥ 面 PAD ,又 DC ⊂ 面 PDC ,∴面 P AD ⊥ 面 PDC .作 AE ⊥ PD ,AE 就是 A 到面 PDC 的距离,∴ AE = 3 , 即 AB 到平面 PDC 的距离为 3 .………………(8 分)(Ⅲ)过 M 作 MF ⊥ BD 于 F ,连结 CF .Θ PC ⊥ 面 MBD ,∴ ∠MFC 就是二面角 G - BD - C 的平面角. ………………(10分)在 ∆BDC 中, BD = 5, DC = 2, BC = 5,∴ CF = 4 5, 又 CM = 2,5∴ s in ∠MFC = 10 . CF 4即二面角 G - BD - C 的大小是 arcsin 10 .4……………(12分)21.(Ⅰ) 设 B ( x , y ) 、 B ( x ,- y ) 且 y ≠ 0 ,由题意 A (-a,0) 、 A (a,0) ,1212则直线 A 1B 1 的方程为: y = x + a ………①y x + a0 0直线 A 2B 2 的方程为: - y = x - a ………②…………(2y x - a0 0分)x , 由①、②可得 ⎪⎪⎨ 0⎩a 2 b 2b 2 x + a x - a x 2 - a 2 a 2 y a 2 y∴O 、P 、Q 三点共线,………………………………yy⎧ a 2 x = ⎪ y = ay . ⎪ 0 x………………………………( 4分)a 4 a 2 y 2又点 B ( x , y ) 在双曲线上,所以有 x 2 - x 2 = 1 ,1 0 0 整理得 x2 + y 2 = 1 ,a 2b 2所以点 M 的轨迹 E 的方程为 x 2 + y 2 = 1( x ≠ 0 且 y ≠ 0 ).……a 2b 2(6 分)(Ⅱ) k 1+k 2+k 3+k 4 为定值.设 P ( x , y ) ,则 x 2 - a 2 = a 2 y 12 ,1 1 1分)则 k + k = y 1 + y 1 = 2 x 1 y 1 = 2b 2 · x 1 ……③ 1 2 1 1 1 1设 Q ( x , y ) ,则同理可得 k + k = - 2b 2 · x 2 ……④ ………(82 234 2设 O 为原点,则 A P + A P = 2OP , A Q + A Q = 2OQ .1212Θ A P + A P = m ( A Q + A Q)∴ O P = mOQ1 212(10 分)∴ x 1 = x 2 , 再由③、④可得,k 1+k 2+k 3+k 4 = 0 yy12∴k 1+k 2+k 3+k 4 为定值 0.………………………………(12 分)另解:由 A P + A P = m ( A Q + A Q ) ,1212得 ( x + a , y ) + ( x - a , y ) = m [( x + a , y ) + ( x - a , y )] 111122 2 2即 ( x , y ) = m ( x , y )∴ x1 = x2 ,112212再由③、④可得,k 1+k 2+k 3+k 4 = 022.(Ⅰ) ∵ f ( x ) = 1 x 3 + ax 2 - bx + 13xx 10 0 3∴ -a + a 2 + 2a = 4∴ a = - < -2 ,- 3 = x 2 + 1= x +∴ f '( x ) = x 2 + 2ax - b由题意 f '(1) = 1 + 2a - b = 1∴ b = 2a……①………………………………………(2 分)∵ f ( x ) 有极值,∴方程 f '( x ) = x 2 + 2ax - b = 0 有两个不等实根.∴ ∆ = 4a 2 + 4b > 0∴ a 2 + b > 0 ……②由①、②可得, a 2 + 2a > 0∴ a < -2 或a > 0 .故实数 a 的取值范围是 a ∈ (-∞,-2) Y (0,+∞)…………(4 分)(Ⅱ)存在 a = - 8 ,………………………………………(5 分)3由(Ⅰ)可知 f '( x ) = x 2 + 2ax - b ,令 f '( x ) = 0 ,∴ x = -a + a 2 + 2a , x = -a - a 2 + 2a12(-∞, x )( x , x )1 12x 2( x ,+∞)2f '( x )f ( x )+ - +单调增 极大值 单调减 极小值 单调增(7 分)(8 分)∴ x = x 时, f ( x ) 取极小值, ………………………………………2则 f ( x ) = 1 x 3 + ax 2 - 2ax + 1 = 1, ∴ x = 0 或 x 2 + 3ax - 6a = 0 , 2 2 2 2 2 2若 x = 0 ,即 - a + a 2 + 2a = 0 ,则 a = 0 (舍) ………………2若 x 2 + 3ax - 6a = 0 ,又 f '( x ) = 0 ,∴ x 2 + 2ax - 2a = 0 ,22222∴ ax - 4a = 0 ,Θ a ≠ 0∴ x = 4 , 2283∴存在实数 a = - 8 , 使 得 函 数 f ( x ) 的 极 小 值 为31.…………(9 分)(Ⅲ) Θ a = 1 , f '( x ) = x 2 + x - 12 ∴ f '( x + 1) = x 2 + 3x + 1 ,∴ f '( x + 1)1 , x x x∴ g ( x ) = x + ,x ∈ (0,+∞) .…………………………………( 10= x + ⎪ - x n - = C x ⎪+ C2 x n -2 ⎪ +Λ + C n -2 x 2 ⎪ + C n -1 x ⎪ x ⎭ ⎝ x ⎭ ⎝ x ⎭ ⎝ x ⎭ ⎝ 2 ⎢⎣ n ⎝ x n -2 ⎭ ⎝ ⎝ x n -2 + x n -2 ⎪⎥ 2 ⎣ x n -2 x n -4⎢1 x分)g n ( x ) - x n -1 ⎛ 1 ⎫ nx n ⎝ x ⎭ 1 x n⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 ⎫ 2 ⎛ 1 ⎫ n -2 ⎛ 1 ⎫ n -1 1 n -1 n n n n= 1 ⎡ ⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 C 1 x n -2 + ⎪ + C 2 x n -4 + ⎪ + Λ + C n -1 n n ⎫⎤ ⎭⎦≥ 1 ⎡C 1 2 x n -2 · 1 + C 2 2 x n -4 · 1 + Λ + C n -1 2 n n n 1 x n -2 ⎤·x n -2 ⎥ ⎦= C 1 + C 2 + Λ + C n -1 = 2 n - 2n n n∴其中等号成立的条件为 x = 1 .…………………………………(13 分)∴ g n ( x ) - x n - 1 ≥ 2 n - 2 (n ∈ N * )…………………………( 14x n分)。
2020年高考模拟重庆市直属校(3月)高考(理科)数学模拟测试卷 含解析
2020年高考模拟高考数学模拟试卷(理科)(3月份)一、选择题1.设集合A={x|x2<9},B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1,2}B.{﹣1,0,1,2}C.{﹣2,﹣1,0,1,2}D.{﹣2,﹣1,0}2.设(1+i)(a+bi)=2,其中a,b是实数,i为虚数单位,则|3a+bi|=()A.2B.C.D.3.已知数列{a n}是各项均为正数的等比数列,a1=2,a3=2a2+16,则log2a9=()A.15B.16C.17D.184.若实数x,y满足约束条件,则z=x+y的最小值为()A.﹣8B.﹣6C.1D.35.我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》有着丰富多彩的内容,是了解我国古代数学的重要文献.这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.现拟从这5部专著中选择2部作为学生课外兴趣拓展参考书目,则所选2部专著中至少有一部不是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为()A.B.C.D.6.如图,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,DD1上,且,G在CC1上且平面AEF∥平面BD1G,则=()A.B.C.D.7.在直角坐标系xOy中,半径为lm的⊙C在t=0时圆心C与原点O重合,⊙C沿x轴以1m/s的速度匀速向右移动,⊙C被y轴所截的左方圆弧长记为x,令y=cos x,则y关于时间t(0≤t≤l,单位:s)的函数的图象大致为()A.B.C.D.8.的展开式中,各二项式系数和为32,各项系数和为243,则展开式中x3的系数为()A.40B.30C.20D.109.设函数f(x)=cos(ωx+φ)(x∈R)(ω>0,﹣π<φ<0)的部分图象如图所示,如果,x1≠x2,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=()A.B.C.D.10.已知三棱锥P﹣ABC的四个顶点在球O的球面上,球O的半径为4,△ABC是边长为6的等边三角形,记△ABC的外心为O1.若三棱锥P﹣ABC的体积为则PO1=()A.B.C.D.11.设双曲线)的左顶点为A,右焦点为F(c,0),若圆A:(x+a)2+y2=a2与直线bx﹣ay=0交于坐标原点O及另一点E,且存在以O为圆心的圆与线段EF相切,切点为EF的中点,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.312.函数f(x)=,若关于x的方程f2(x)﹣af(x)+a﹣a2=0有四个不等的实数根,则a的取值范围是()A.B.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪{1}D.(﹣1,0)∪{1}二、填空题:(共4小题,每小题5分,共20分)13.已知向量与的夹角为120°,且,则=.14.已知函数f(x)=3|x﹣a|(a∈R)满足f(x)=f(4﹣x),则实数a的值为.15.设各项均为正数的数列{a n}的前n项和S n满足S n2﹣(n2+n﹣2)S n﹣2(n2+n)=0,n∈N*,则数列的前2020项和T2020=.16.设抛物线y2=2x的焦点为F,准线为1,弦AB过点F且中点为M,过点F,M分别作AB的垂线交l于点P,Q,若|AF|=3|BF|,则|FP|•|MQ|=.三、解答题:(共70分)17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)若a=4,且BC边上的高为,求△ABC的周长.18.如图,四边形ABCD为平行四边形,点E在AB上,AE=2EB=2,且DE⊥AB.以DE为折痕把△ADE折起,使点A到达点F的位置,且∠FEB=60°.(Ⅰ)求证:平面BFC⊥平面BCDE;(Ⅱ)若直线DF与平面BCDE所成角的正切值为,求二面角E﹣DF﹣C的正弦值.19.为了保障某治疗新冠肺炎药品的主要药理成分在国家药品监督管理局规定的值范围内,武汉某制药厂在该药品的生产过程中,检验员在一天中按照规定从该药品生产线上随机抽取20件产品进行检测,测量其主要药理成分含量(单位:mg).根据生产经验,可以认为这条药品生产线正常状态下生产的产品的主要药理成分含量服从正态分布N(μ,σ2).在一天内抽取的20件产品中,如果有一件出现了主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的药品,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对本次的生产过程进行检查.(Ⅰ)下面是检验员在2月24日抽取的20件药品的主要药理成分含量:9.7810.049.9210.1410.049.2210.139.919.959.969.8810.019.989.9510.0510.059.9610.12经计算得=x i=9.96,s==≈0.19其中x i为抽取的第i件药品的主要药理成分含量,i=1,2,…,20.用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对本次的生产过程进行检查?(Ⅱ)假设生产状态正常,记X表示某天抽取的20件产品中其主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的药品件数,求P(X=1)及X的数学期望.附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)≈0.9974,0.997419≈0.95.20.已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线与C 交于A,B两点.△ABF2的周长为,且椭圆的离心率为.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程:(Ⅱ)设点P为椭圆C的下顶点,直线PA,PB与y=2分别交于点M,N,当|MN|最小时,求直线AB的方程.21.已知函数f(x)=e ax﹣x﹣1,且f(x)≥0.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)在函数f(x)的图象上取定两点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,问:是否存在x0∈(x1,x2),使f'(x0)=k成立?若存在,求出x0的值(用x1,x2表示);若不存在,请说明理由.请从下面所给的22、23两题中选定一题作答,并用2B铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑,按所涂题号进行评分;不涂、多涂均按所答第一题评分;多答按所答第一题评分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2(cos2θ+3sin2θ)=12,直线l的参数方程为(t为参数),直线l与曲线C交于M,N两点.(Ⅰ)若点P的极坐标为(2,π),求|PM|•|PN|的值;(Ⅱ)求曲线C的内接矩形周长的最大值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=x|x﹣a|,a∈R.(Ⅰ)当f(2)+f(﹣2)>4时,求a的取值范围;(Ⅱ)若a>0,∀x,y∈(﹣∞,a],不等式f(x)≤|y+3|+|y﹣a|恒成立,求a的取值范围.参考答案一、选择题:(共12小题,每小题5分,共60分)1.设集合A={x|x2<9},B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1,2}B.{﹣1,0,1,2}C.{﹣2,﹣1,0,1,2}D.{﹣2,﹣1,0}【分析】可以求出集合A,然后进行交集的运算即可.解:∵A={x|﹣3<x<3},B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},∴A∩B={﹣2,﹣1,0,1,2}.故选:C.2.设(1+i)(a+bi)=2,其中a,b是实数,i为虚数单位,则|3a+bi|=()A.2B.C.D.【分析】根据复数的基本运算法则进行化简即可.解:由题意可知:,∴a=1,b=﹣1,∴3a+bi=3﹣i,∴|3a+bi|=|3﹣i|=,故选:D.3.已知数列{a n}是各项均为正数的等比数列,a1=2,a3=2a2+16,则log2a9=()A.15B.16C.17D.18【分析】由等比数列的能项公式得2q2=2×2q+16,且q>0,解得q=4,由此能求出log2a9的值.解:∵数列{a n}是各项均为正数的等比数列,a1=2,a3=2a2+16,∴2q2=2×2q+16,且q>0,解得q=4,∴log2a9==17.故选:C.4.若实数x,y满足约束条件,则z=x+y的最小值为()A.﹣8B.﹣6C.1D.3【分析】由题意作平面区域,),从而求最小值解:由题意作平面区域如下,由解得,A(﹣4,﹣2),z=x+y经过可行域的A时,目标函数取得最小值.故z=x+y的最小值是﹣6,故选:B.5.我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》有着丰富多彩的内容,是了解我国古代数学的重要文献.这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.现拟从这5部专著中选择2部作为学生课外兴趣拓展参考书目,则所选2部专著中至少有一部不是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为()A.B.C.D.【分析】基本事件总数n==10,所选2部专著中至少有一部不是汉、魏、晋、南北朝时期专著包含的基本事件个数m==7,由此能求出所选2部专著中至少有一部不是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率.解:我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》有着丰富多彩的内容,这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.现拟从这5部专著中选择2部作为学生课外兴趣拓展参考书目,基本事件总数n==10,所选2部专著中至少有一部不是汉、魏、晋、南北朝时期专著包含的基本事件个数m==7,则所选2部专著中至少有一部不是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为p==.故选:B.6.如图,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,DD1上,且,G在CC1上且平面AEF∥平面BD1G,则=()A.B.C.D.【分析】推导出EF∥BD1,平面ADD1A1∥平面BCC1B1,由G在CC1上且平面AEF∥平面BD1G,得AF∥BG,从而==.解:∵四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,DD1上,且,∴EF∥BD1,平面ADD1A1∥平面BCC1B1,∵G在CC1上且平面AEF∥平面BD1G,∴AF∥BG,∴==.故选:B.7.在直角坐标系xOy中,半径为lm的⊙C在t=0时圆心C与原点O重合,⊙C沿x轴以1m/s的速度匀速向右移动,⊙C被y轴所截的左方圆弧长记为x,令y=cos x,则y关于时间t(0≤t≤l,单位:s)的函数的图象大致为()A.B.C.D.【分析】根据题意,由特殊值法分析:令t=0、、1,求出对应的y的值,据此分析即可得答案.解:根据题意,⊙C的半径为1,则其周长l=2π,当t=0时,⊙C被y轴所截的左方圆弧长记为x=π,此时y=cosπ=﹣1;当t=时,⊙C被y轴所截的左方圆弧长记为x=,此时y=cos=﹣<0;当t=1时,⊙C被y轴所截的左方圆弧长记为x=2π,此时y=cos2π=1;据此排除BCD;故选:A.8.的展开式中,各二项式系数和为32,各项系数和为243,则展开式中x3的系数为()A.40B.30C.20D.10【分析】由题意利用二项式系数的性质求出n、m的值,再利用二项展开式的通项公式,求出展开式中x3的系数.解:∵的展开式中,各二项式系数和为2n=32,∴n=5.再令x=1,可得各项系数和为(m+1)5=243=35,∴m=2,则展开式中的通项公式为T r+1=•m5﹣r•,令5﹣=3,可得r=4,故展开式中x3的系数为•2=10,故选:D.9.设函数f(x)=cos(ωx+φ)(x∈R)(ω>0,﹣π<φ<0)的部分图象如图所示,如果,x1≠x2,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=()A.B.C.D.【分析】由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得f(x)的解析式,再利用余弦函数的图象的对称性求得x1+x2的值,可得f(x1+x2)的值.解:根据函数f(x)=cos(ωx+φ)(x∈R)(ω>0,﹣π<φ<0)的部分图象,可得=﹣,∴ω=2.再根据五点法作图可得2•+φ=﹣,∴φ=﹣,∴f(x)=cos(2x﹣).如果,x1≠x2,则2x1﹣∈(﹣,),2x2﹣∈(﹣,),∵f(x1)=f(x2),∴2x1﹣+(2x2﹣)=0,∴x1+x2=,则f(x1+x2)=cos(﹣)=cos=﹣cos=﹣,故选:B.10.已知三棱锥P﹣ABC的四个顶点在球O的球面上,球O的半径为4,△ABC是边长为6的等边三角形,记△ABC的外心为O1.若三棱锥P﹣ABC的体积为则PO1=()A.B.C.D.【分析】由题意可得:S△ABC==9,O1A=2,O1O=2.设点P到平面BAC的高为h,由=×h×9,解得h.可得点P所在小圆⊙O2(⊙O1与⊙O2所在平面平行)上运动,即可得出.解:由题意可得:S△ABC==9,O1A=2,O1O=2.设点P到平面BAC的高为h,由=×h×9,解得h=4.∴点P所在小圆⊙O2(⊙O1与⊙O2所在平面平行)上运动,OO2=2.∴O2P=2.∴PO1==2.故选:D.11.设双曲线)的左顶点为A,右焦点为F(c,0),若圆A:(x+a)2+y2=a2与直线bx﹣ay=0交于坐标原点O及另一点E,且存在以O为圆心的圆与线段EF相切,切点为EF的中点,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.3【分析】联立.⇒E(﹣,﹣),由OE=OF,e=.解:联立.⇒E(﹣,﹣),∵OE=OF,∴,∴4a4=c4⇒e=.故选:B.12.函数f(x)=,若关于x的方程f2(x)﹣af(x)+a﹣a2=0有四个不等的实数根,则a的取值范围是()A.B.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪{1}D.(﹣1,0)∪{1}【分析】利用导数先判断出函数f(x)的图象,条件可转化为关于t的方程t2﹣at+a﹣a2=0有两个实数根t1=0,t2=1或t1∈(0,1),t2∈(﹣∞,0)∪(1,+∞),分情况讨论即可解:当x≥0时,f′(x)e1﹣x(1﹣x),所以当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,且f(0)=0,当x→+∞时,f(x)→0,当x<0时,f(x)单调递减,所以f(x)的图象如图所示:令t=f(x),则由上图可知当t=0或1时,方程t=f(x)有两个实根;当t∈(0,1)时,方程t=f(x)有3个实数根;当t∈(﹣∞,0)∪(1,+∞)时,方程t=f(x)有一个实数根,所以关于x的方程程f2(x)﹣af(x)+a﹣a2=0有四个不等的实数根等价于关于t的方程t2﹣at+a﹣a2=0有两个实数根t1=0,t2=1或t1∈(0,1),t2∈(﹣∞,0)∪(1,+∞),当t1=0,t2=1时,a=1,当t1∈(0,1),t2∈(﹣∞,0)∪(1,+∞)时,(02﹣a×0+a﹣a2)(12﹣a×1+a﹣a2)<0,解得﹣1<a<0,综上所述,a∈(﹣1,0)∪{1}.故选:D.二、填空题:(共4小题,每小题5分,共20分)13.已知向量与的夹角为120°,且,则=﹣5.【分析】由题意可得向量的模长,再直接代入数量积可得.解:因为向量与的夹角为120°,且,所以:||==;则=××cos120°=10×(﹣)=﹣5;故答案为:﹣5.14.已知函数f(x)=3|x﹣a|(a∈R)满足f(x)=f(4﹣x),则实数a的值为2.【分析】结合指数函数的性质,建立指数方程进行求解即可.解:∵f(x)=f(4﹣x),∴函数关于x=2对称,即f(a)=f(4﹣a),即3|a﹣a|=3|4﹣a﹣a|,即30=3|4﹣2a|即|4﹣2a|=0,得2a﹣4=0,得a=2,故答案为:215.设各项均为正数的数列{a n}的前n项和S n满足S n2﹣(n2+n﹣2)S n﹣2(n2+n)=0,n∈N*,则数列的前2020项和T2020=.【分析】本题先对题干中的等式进行因式分解,根据题意可得S n的表达式,然后根据公式a n=可计算出数列{a n}的通项公式,即可计算出数列的通项公式,然后运用裂项相消法即可计算出前2020项和T2020的值.解:依题意,由S n2﹣(n2+n﹣2)S n﹣2(n2+n)=0,n∈N*,可得[S n﹣(n2+n)](S n+2)=0.∵数列{a n}的各项均为正数,∴S n>0.∴S n=n2+n,n∈N*.当n=1时,a1=S1=12+1=2,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=n2+n﹣[(n﹣1)2+(n﹣1)]=2n.∴a n=2n,n∈N*.∴==(﹣).∴T2020=++…+=(1﹣)+(﹣)+…+(﹣)=(1﹣+﹣+…+﹣)=(1﹣)=.故答案为:.16.设抛物线y2=2x的焦点为F,准线为1,弦AB过点F且中点为M,过点F,M分别作AB的垂线交l于点P,Q,若|AF|=3|BF|,则|FP|•|MQ|=.【分析】作BF⊥l于F,作AE⊥l于E,令准线于x轴交点为S,AB交准线于K.设BH=m,则AF=3m,可得∠HKB=,FK=2,QM=MK•tan30°=4m×tan30°.=,即可求解.解:如图,作BF⊥l于F,作AE⊥l于E,令准线于x轴交点为S,AB交准线于K.设BH=m,则AF=3m,∵,∴BK=2m则sin∠HKB=,∴∠HKB=30°.∵,∴,∴,∴FK=2.∴.QM=MK•tan30°=4m×tan30°.=则|FP|•|MQ|=.故答案为:.三、解答题:(共70分)17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)若a=4,且BC边上的高为,求△ABC的周长.【分析】(Ⅰ)由正弦定理,两角和到正弦函数公式化简已知等式可得sin A cos B=sin B sin A,结合sin A>0,可得cos B=sin B,结合范围B∈(0,π),可求B的值.(Ⅱ)由已知可求c的值,在△ABC中,由余弦定理可求b到值,即可得解△ABC的周长.解:(Ⅰ)∵.∴由正弦定理可得:sin C=sin B(cos A+sin A),∵sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B,∴可得:sin A cos B=sin B sin A,∵A∈(0,π),sin A>0,∴cos B=sin B,∵B∈(0,π),∴tan B=,B=.(Ⅱ)如图,AD=,B=,则c=AB==2,又a=4,在△ABC中,由余弦定理b2=a2+c2﹣2ac cos B=4,可得b=2,可得△ABC的周长为a+b+c=6+2.18.如图,四边形ABCD为平行四边形,点E在AB上,AE=2EB=2,且DE⊥AB.以DE为折痕把△ADE折起,使点A到达点F的位置,且∠FEB=60°.(Ⅰ)求证:平面BFC⊥平面BCDE;(Ⅱ)若直线DF与平面BCDE所成角的正切值为,求二面角E﹣DF﹣C的正弦值.【分析】(Ⅰ)由DE⊥AB,得DE⊥EB,DE⊥EF,从而DE⊥平面BEF,进而DE⊥BF,FB⊥EB,BF⊥平面BCDE,由此能证明平面BFC⊥平面BCDE.(Ⅱ)以B为原点,BA为x轴,在平面ABCD中过点B作AB的垂线为y轴,BF为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角E﹣DF﹣C的正弦值.解:(Ⅰ)证明:∵DE⊥AB,∴DE⊥EB,DE⊥EF,∴DE⊥平面BEF,∴DE⊥BF,∵AE=2EB=2,∴EF=2,EB=1,∵∠FEB=60°,∴由余弦定理得BF==,∴EF2=EB2+BF2,∴FB⊥EB,由①②得BF⊥平面BCDE,∴平面BFC⊥平面BCDE.(Ⅱ)解:以B为原点,BA为x轴,在平面ABCD中过点B作AB的垂线为y轴,BF 为z轴,建立空间直角坐标系,设DE=a,则D(1,a,0),F(0,0,),=(﹣1,﹣a,),∵直线DF与平面BCDE所成角的正切值为,∴直线DF与平面BCDE所成角的正弦值为,平面BCDE的法向量=(0,0,1),∴|cos<>|===,解得a=2,∴D(1,2,0),C(﹣2,2,0),∴=(0,2,0),=(﹣1,﹣2,),设平面EDF的法向量=(x,y,z),则,取z=1,得=(),同理得平面DFC的一个法向量=(0,,2),∴cos<>==,∴二面角E﹣DF﹣C的正弦值为sin<>==.19.为了保障某治疗新冠肺炎药品的主要药理成分在国家药品监督管理局规定的值范围内,武汉某制药厂在该药品的生产过程中,检验员在一天中按照规定从该药品生产线上随机抽取20件产品进行检测,测量其主要药理成分含量(单位:mg).根据生产经验,可以认为这条药品生产线正常状态下生产的产品的主要药理成分含量服从正态分布N(μ,σ2).在一天内抽取的20件产品中,如果有一件出现了主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的药品,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对本次的生产过程进行检查.(Ⅰ)下面是检验员在2月24日抽取的20件药品的主要药理成分含量:9.7810.049.9210.1410.049.2210.139.919.959.969.8810.019.989.9510.0510.059.9610.12经计算得=x i=9.96,s==≈0.19其中x i为抽取的第i件药品的主要药理成分含量,i=1,2,…,20.用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对本次的生产过程进行检查?(Ⅱ)假设生产状态正常,记X表示某天抽取的20件产品中其主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的药品件数,求P(X=1)及X的数学期望.附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)≈0.9974,0.997419≈0.95.【分析】(I)由=9.96,s=0.19.可得:=9.96,=0.19,由样品数据看出有一样药品的主要药理成分(9.22)含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)=(9.39,10.53)之外的药品,即可判断出结论.(II)抽取的一件药品中其主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.9974,而主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.0026,可得X~B(20,0.0026),可得P(X=1),及其E(X).解:(I)由=9.96,s=0.19.可得:=9.96,=0.19,由样品数据看出有一样药品的主要药理成分(9.22)含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)=(9.39,10.53)之外的药品,因此需对本次的生产过程进行检查.(II)抽取的一件药品中其主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.9974,而主要药理成分含量在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.0026,故X~B(20,0.0026),∴P(X=1)=0.997419×0.0026≈0.0494.X的数学期望E(X)=20×0.0026≈0.052.20.已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线与C 交于A,B两点.△ABF2的周长为,且椭圆的离心率为.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程:(Ⅱ)设点P为椭圆C的下顶点,直线PA,PB与y=2分别交于点M,N,当|MN|最小时,求直线AB的方程.【分析】(Ⅰ)由题意可得4a=4,结合离心率即可求出c,再利用b2=a2﹣c2即可求出b2,从而求出椭圆C的方程;(Ⅱ)点P(0,﹣1),F1(﹣1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),显然直线AB与x轴不重合,设直线AB的方程为:x=my﹣1,则可知m≠﹣1,与椭圆方程联立,利用韦达定理可求|MN|=6,当m=0时,|MN|=6,当m≠0时利用基本不等式求得|MN|的最小值为6<6,在m=1处取得,所以当|MN|最小时,直线AB的方程为:x=y﹣1,即x﹣y+1=0.解:(Ⅰ)由题意可得:4a=4,,∴a=,c=1,∴b2=a2﹣c2=1,∴椭圆C的方程为:;(Ⅱ)点P(0,﹣1),F1(﹣1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),显然直线AB与x轴不重合,设直线AB的方程为:x=my﹣1,则可知m≠﹣1,联立方程,消去y得:(m2+2)y2﹣2my﹣1=0,∴,,直线PA的方程为:(y1+1)x﹣x1y﹣x1=0,可得,同理,|MN|=||=3||=3=3=6,当m=0时,|MN|=6,当m≠0时,|MN|=6,由于m+∈(﹣∞,﹣2)∪[2,+∞),则,此时|MN|的最小值为6<6,在m=1处取得,综上所述,当|MN|最小时,直线AB的方程为:x=y﹣1,即x﹣y+1=0.21.已知函数f(x)=e ax﹣x﹣1,且f(x)≥0.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)在函数f(x)的图象上取定两点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,问:是否存在x0∈(x1,x2),使f'(x0)=k成立?若存在,求出x0的值(用x1,x2表示);若不存在,请说明理由.【分析】(I)结合已知先对函数求导,然后结合已知导数可求函数的单调性,进而可求函数的最小值,解不等式可求;(II)结合直线的斜率公式及函数的性质及零点判定定理即可求解.解:(1)若a≤0,则对一切x>0,f(x)=)=e ax﹣x﹣1<0,不符合题意,若a>0,f′(x)=ae ax﹣1,令f′(x)=ae ax﹣1=0可得x=,当x<时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,当x>时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,故当x=﹣时,函数取得最小值f(﹣)=,由题意可得,有≥0①,令g(t)=t﹣tlnt﹣1,则g′(t)=﹣lnt,当0<t<1时,g′(t)>0,g(t)单调递增,当t>1时,g′(t)<0,g(t)单调递减,故当t=1时,g(t)取得最大值g(1)=0,当且仅当=1即a=1时①成立,综上a=1;(II)由题意可知,k==﹣1,令t(x)=f′(x)﹣k=e x﹣,则可知y=t(x)在[x1,x2]上单调递增,且t(x1)=[﹣(x2﹣x1)﹣1],t(x2)=[e﹣(x1﹣x2)﹣1],由(I)可知f(x)=e x﹣x﹣1≥0,x=0时取等号,∴﹣(x2﹣x1)﹣1≥0,e﹣(x1﹣x2)﹣1≥0,∴t(x1)<0,t(x2)>0,由零点判定定理可得,存在x0∈(x1,x2),使得t(x0)=0且,综上可得,存在x0∈(x1,x2),使f'(x0)=k成立请从下面所给的22、23两题中选定一题作答,并用2B铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑,按所涂题号进行评分;不涂、多涂均按所答第一题评分;多答按所答第一题评分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ2(cos2θ+3sin2θ)=12,直线l的参数方程为(t为参数),直线l与曲线C交于M,N两点.(Ⅰ)若点P的极坐标为(2,π),求|PM|•|PN|的值;(Ⅱ)求曲线C的内接矩形周长的最大值.【分析】(Ⅰ)直接利用转换关系的应用,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(Ⅱ)利用一元二次方程根和系数关系式的应用和三角函数关系式的恒等变换和正弦型函数的性质的应用求出结果.解:(Ⅰ)曲线C的极坐标方程为ρ2(cos2θ+3sin2θ)=12,转换为直角坐标方程为.点P的极坐标为(2,π),转换为直角坐标为(﹣2,0)由于点P(﹣2,0)在直线l 上,所以直线l的参数方程为(t为参数),转化为(t为参数),所以代入曲线的方程为,整理得,所以|PM|•|PN|=|t1t2|=4.(Ⅱ)不妨设Q(),(),所以该矩形的周长为4()=16sin().当时,矩形的周长的最大值为16.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=x|x﹣a|,a∈R.(Ⅰ)当f(2)+f(﹣2)>4时,求a的取值范围;(Ⅱ)若a>0,∀x,y∈(﹣∞,a],不等式f(x)≤|y+3|+|y﹣a|恒成立,求a的取值范围.【分析】(1)求得关于a的不等式,由绝对值的意义,去绝对值,解不等式,求并集即可;(2)原不等式等价为f(x)max≤(|y+3|+|y﹣a|)min,运用家的孩子不等式的性质和二次函数的最值求法,分别求得最值,解不等式可得所求范围.解:(1)f(2)+f(﹣2)>4,可得2|2﹣a|﹣2|2+a|>4,即|a﹣2|﹣|a+2|>2,则或或,解得a≤﹣2或﹣2<a<﹣1或a∈∅,则a的范围是(﹣∞,﹣1);(2)f(x)≤|y+3|+|y﹣a|恒成立,等价为f(x)max≤(|y+3|+|y﹣a|)min,其中当x,y∈(﹣∞,a],|y+3|+|y﹣a|≥|y+3+a﹣y|=|a+3|=a+3,当且仅当﹣3≤y≤a取得等号,而f(x)=﹣x(x﹣a)=﹣(x﹣)2+≤,当且仅当x=a时取得等号.所以≤a+3,解得0<a≤6.。
2020年高考理科数学模拟试卷(含答案解析)
2020年高考理科数学模拟试卷一、选择题1.已知实数a,b满足(a+bi)•(1+i)=4i,其中i是虚数单位,若z=a+bi﹣4,则在复平面内,复数z所对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.已知集合A={x|5x2+x﹣4<0},B=,则A∩(∁R B)=()A.B.C.D.3.已知实数a,b满足,则()A.B.log2a>log2bC.D.sin a>sin b4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A.B.C.D.5.下列函数中,既是奇函数,又在(1,+∞)上单调递减的是()A.f(x)=x B.C.D.f(x)=x3﹣6x 6.已知正方形ABCD内接于圆O,点E是AD的中点,点F是BC边上靠近B的四等分点,则往圆O内投掷一点,该点落在△CEF内的概率为()A.B.C.D.7.伟大的法国数学家笛卡儿(Descartes1596~1650)创立了直角坐标系.他用平面上的一点到两条固定直线的距离来确定这个点的位置,用坐标来描述空间上的点,因此直角坐标系又被称为“笛卡尔系”;直角坐标系的引入,将诸多的几何学的问题归结成代数形式的问题,大大降低了问题的难度,而直角坐标系,在平面向量中也有着重要的作用;已知直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,∠BCD=60°,E是线段AD上靠近A的三等分点,F是线段DC的中点,若,则=()A.B.C.D.8.已知函数f(x)=4sin x cos x+4sin x﹣2,则下列说法错误的是()A.函数f(x)的周期为B.函数f(x)的一条对称轴为x=﹣C.函数f(x)在[﹣,﹣π]上单调递增D.函数f(x)的最小值为﹣49.已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是()A.B.C.D.10.执行如图所示的程序框图,若输出的S的值为365,则判断框中可以填()A.i>4B.i>5C.i>6D.i>711.过双曲线E:的右顶点A作斜率为﹣1的直线,该直线与E 的渐近线交于B,C两点,若=,则双曲线E的渐近线方程为()A.y=±x B.y=±4x C.y=±x D.y=±2x12.已知数列{a n}满足.令T n=|a n+a n+1+…+a n+5|(n∈N*),则T n的最小值为()A.20B.15C.25D.30二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上.)13.二项式的常数项为a,则=.14.已知点(x,y)满足,则的取值范围为.15.已知A,B两点分别为椭圆的左焦点与上顶点,C为椭圆上的动点,则△ABC面积的最大值为.16.已知∃x0∈R,使得不等式能成立,则实数m的取值范围为.三、解答题(共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=a.(1)求A的大小;(2)若a=,b+c=3+,求△ABC的面积.18.在一次体质健康测试中,某辅导员随机抽取了12名学生的体质健康测试成绩做分析,得到这12名学生的测试成绩分别为87,87,98,86,78,86,88,52,86,90,65,72.(1)请绘制这12名学生体质健康测试成绩的茎叶图,并指出该组数据的中位数;(2)从抽取的12人中随机选取3人,记ξ表示成绩不低于76分的学生人数,求ξ的分布列及期望.19.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=2AB=2AC=2,∠BAC=90°,∠BAA1=120°.(1)求证:AB⊥平面AB1C;(2)若B1C=AA1,求平面AB1C1与平面BCB1所成二面角的余弦值.20.已知椭圆O:+=1(a>b>0)过点(,﹣),A(x0,y0)(x0y0≠0),其上顶点到直线x+y+3=0的距离为2,过点A的直线l与x,y轴的交点分别为M、N,且=2.(1)证明:|MN|为定值;(2)如图所示,若A,C关于原点对称,B,D关于原点对称,且=λ,求四边形ABCD面积的最大值.21.已知函数f(x)=alnx﹣x,且函数f(x)在x=1处取到极值.(1)求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数,且函数g(x)有3个极值点x1,x2,x3(x1<x2<x3),证明:ln()>﹣.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.作答时请写清题号.[选修4-4坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=4(2cosθ+sinθ).现以极点O为原点,极轴为x轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标系方程和直线l的普通方程;(2)求曲线C关于直线l对称曲线的参数方程.[选修4-5不等式选讲]23.已知定义在R上的函数f(x)=|x|.(1)求f(x+1)+f(2x﹣4)的最小值M;(2)若a,b>0且a+2b=M,求+的最小值.参考答案一、选择题(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.已知实数a,b满足(a+bi)•(1+i)=4i,其中i是虚数单位,若z=a+bi﹣4,则在复平面内,复数z所对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【分析】利用复数的运算法则、复数相等、几何意义即可得出.解:实数a,b满足(a+bi)•(1+i)=4i,其中i是虚数单位,∴a﹣b+(a+b)i=4i,可得a﹣b=0,a+b=4,解得a=b=2.若z=a+bi﹣4,=﹣2+2i,则在复平面内,复数z所对应的点(﹣2,2)位于第二象限.故选:B.2.已知集合A={x|5x2+x﹣4<0},B=,则A∩(∁R B)=()A.B.C.D.【分析】求出集合A,B的补集,再计算即可.解:A={x|5x2+x﹣4<0}=(﹣1,),B=,∁R B=(),则A∩(∁R B)=[),故选:B.3.已知实数a,b满足,则()A.B.log2a>log2bC.D.sin a>sin b【分析】首先利用指数函数的性质得到a,b的范围,然后逐一考查所给的不等式即可求得最终结果.解:由指数函数的单调性可得:a>b>0,则:,sin a与sin b的大小无法确定.故选:B.4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A.B.C.D.【分析】由三视图可知:该几何体由三部分组成:最上面是一个圆锥,中间是一个圆柱,最下面是一个长方体.利用表面积计算公式即可得出.解:由三视图可知:该几何体由三部分组成:最上面是一个圆锥,中间是一个圆柱,最下面是一个长方体.∴该几何体的表面积=+2π×1×1+42×6﹣π×12=()π+96.故选:D.5.下列函数中,既是奇函数,又在(1,+∞)上单调递减的是()A.f(x)=x B.C.D.f(x)=x3﹣6x 【分析】根据题意,逐项判断即可.解:对于A,其在定义域上为增函数,不符合题意,舍去;对于B,其在定义域上为偶函数,不符合题意,舍去;对于C,其是奇函数,又在(1,+∞)上单调递减,符合题意;对于D,f(2)=﹣4,f(3)=33﹣18=9,其在(1,+∞)上不为减函数,不符合题意,舍去.故选:C.6.已知正方形ABCD内接于圆O,点E是AD的中点,点F是BC边上靠近B的四等分点,则往圆O内投掷一点,该点落在△CEF内的概率为()A.B.C.D.【分析】根据已知可分别求解圆的面积及△CEF内解:设正方形的边长为4,则正方形的面积为4×4=16的面积,然后根据几何概率求解公式即可.△CEF的面积为16﹣=7,因为圆的直径2R=即R=2,圆的面积为8π,根据几何概率的公式可得P=.故选:C.7.伟大的法国数学家笛卡儿(Descartes1596~1650)创立了直角坐标系.他用平面上的一点到两条固定直线的距离来确定这个点的位置,用坐标来描述空间上的点,因此直角坐标系又被称为“笛卡尔系”;直角坐标系的引入,将诸多的几何学的问题归结成代数形式的问题,大大降低了问题的难度,而直角坐标系,在平面向量中也有着重要的作用;已知直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,∠BCD=60°,E是线段AD上靠近A的三等分点,F是线段DC的中点,若,则=()A.B.C.D.【分析】过B作BM⊥DC于M,根据向量的加减的几何意义和向量的数量积公式计算即可.解:过B作BM⊥DC于M,故AB=DM=2,因为BM=AD=,∠BCD=60°,故CM=1,则DF=则=(+)(+)=•+•=××(﹣1)+2×=故选:A.8.已知函数f(x)=4sin x cos x+4sin x﹣2,则下列说法错误的是()A.函数f(x)的周期为B.函数f(x)的一条对称轴为x=﹣C.函数f(x)在[﹣,﹣π]上单调递增D.函数f(x)的最小值为﹣4【分析】化简函数f(x),根据三角函数的图象和性质,判断即可.解:f(x)=4sin x cos x+4sin x﹣2=2=2=4(=4sin(3x﹣),周期为,x=﹣时,sin(3x﹣)=﹣1,故A,B成立,最小值为﹣4,成立,故D成立,x∈[﹣,﹣π]时,3x﹣∈[﹣,]=[﹣4π+,﹣4π+],f(x)递减,故选:C.9.已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是()A.B.C.D.【分析】由排除法求解即可.解:由图象可知,函数的定义域中不含0,故排除D;若,则当x→0时,f(x)→+∞,故排除C;若,则,不符合题意,故排除A;故选:B.10.执行如图所示的程序框图,若输出的S的值为365,则判断框中可以填()A.i>4B.i>5C.i>6D.i>7【分析】根据条件进行模拟运算,寻找成立的条件进行判断即可.解:模拟程序的运行,可得S=0,i=1执行循环体,S=302.5,i=2,不满足判断框内的条件,执行循环体,S=315,i=3不满足判断框内的条件,执行循环体,S=327.5,i=4不满足判断框内的条件,执行循环体,S=340,i=5不满足判断框内的条件,执行循环体,S=352.5,i=6不满足判断框内的条件,执行循环体,S=365,i=7此时,应该满足判断框内的条件,退出循环,输出S的值为365.则判断框内的件为i>6?,故选:C.11.过双曲线E:的右顶点A作斜率为﹣1的直线,该直线与E的渐近线交于B,C两点,若=,则双曲线E的渐近线方程为()A.y=±x B.y=±4x C.y=±x D.y=±2x【分析】分别表示出直线l和两个渐近线的交点,利用=,=3,求得a 和b的关系,可得双曲线E的渐近线方程.解:直线l:y=﹣x+a与渐近线l1:bx﹣ay=0交于B(,),l与渐近线l2:bx+ay=0交于C(,﹣),A(a,0),∵=,∴=3∴﹣a=3(﹣a),∴b=2a,∴双曲线E的渐近线方程为y=±2x.故选:D.12.已知数列{a n}满足.令T n=|a n+a n+1+…+a n+5|(n∈N*),则T n的最小值为()A.20B.15C.25D.30【分析】本题先设数列{a n}的前n项和为S n,则可计算出S n=﹣.然后应用公式a n=即可计算出数列{a n}的通项公式,可发现数列{a n}是一个等差数列.然后应用等差数列的性质化简整理T n=|a n+a n+1+…+a n+5|,再根据绝对值的特点可得T n的最小值.解:依题意,由,可得:=.设数列{a n}的前n项和为S n,则S n=﹣.当n=1时,a1=S1=﹣=35.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=﹣﹣[﹣]=40﹣5n.n=1也满足上式,故a n=40﹣5n,n∈N*.很明显数列{a n}是以35为首项,﹣5为公差的等差数列.∴T n=|a n+a n+1+a n+2+a n+3+a n+4+a n+5|=|5a n+2+a n+5|=|5[40﹣5(n+2)]+40﹣5(n+5)|=|165﹣30n|∴当n=5或n=6时,T n取得最小值T5=T6=15.故选:B.二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上.)13.二项式的常数项为a,则=.【分析】利用二项式定理的通项公式可得a,再利用微积分基本定理及其性质即可得出.解:T k+1=(2x)6﹣k=26﹣k,令6﹣=0,解得k=4.∴T5==a.∴=dx=+dx=0+=.故答案为:.14.已知点(x,y)满足,则的取值范围为[﹣2,1].【分析】首先画出可行域,利用z的几何意义:区域内的点与(﹣1,1)连接直线的斜率,因此求最值即可.解:由已知得到平面区域如图:z=表示区域内的点与原点连接的直线斜率,由解得A(2,2),由解得B(1,﹣2)当与A(2,2)连接时直线斜率最大为1,与B(1,﹣2)连接时直线斜率最小为﹣2,所以的取值范围为[﹣2,1];故答案为:[﹣2,1].15.已知A,B两点分别为椭圆的左焦点与上顶点,C为椭圆上的动点,则△ABC面积的最大值为2().【分析】由椭圆的方程可得A,B的坐标,进而求出直线AB的方程,及|AB|的长度,当三角形ABC的面积最大时为过C点的直线与直线AB平行且与椭圆相切时面积最大,设过C的直线方程与椭圆联立,由判别式等于0可得参数的值求出两条平行线的距离的最大值,代入面积公式可得面积的最大值.解:由椭圆方程可得A(﹣2,0),B(0,2)所以直线AB的方程为:x﹣y+2=0,且:|AB|=2,由题意可得当过C的直线与直线AB平行且与椭圆相切时,两条平行线间的距离最大时,三角形ABC的面积最大,设过C点与AB平行的切线方程l为:x﹣y+m=0,直线l与直线AB的距离为d=,联立直线l与椭圆的方程可得:,整理可得:3y2﹣2my+m2﹣8=0,△=4m2﹣12(m2﹣8)=0,可得m2=12,解得m=,所以当m=﹣2时d==2+最大,这时S△ABC的最大值为:==2(),故答案为:2().16.已知∃x0∈R,使得不等式能成立,则实数m的取值范围为m <1或m>4e.【分析】由题意可得m(x0﹣1)>e x0(2x0﹣1),分别x0=1,x0>1,x0<1,运用参数分离和构造函数,求得导数和单调性、最值,结合能成立思想可得所求范围.解:不等式,即为m(x0﹣1)>e x0(2x0﹣1),若x0=1则不等式显然不成立;当x0>1时,可得m>,设f(x)=,f′(x)=,则f(x)在(1,)时递减,在(,+∞)递增,即有f(x)在x=处取得最小值4e,由题意可得m>4e,又当x0<1时,可得m<,设f(x)=,f′(x)=,则f(x)在(0,1)时递减,在(﹣∞,0)递增,即有f(x)在x=0处取得最大值1,由题意可得m<1,综上可得m的范围是m<1或m>4e,故答案为:m<1或m>4e.三、解答题(共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=a.(1)求A的大小;(2)若a=,b+c=3+,求△ABC的面积.【分析】(1)由已知结合正弦定理及和差角公式进行化简可得B+C=2A,然后结合三角形的内角和定理即可求解;(2)由已知结合余弦定理可求bc,然后结合三角形的面积公式即可求解.解:(1)∵=a.∴(b+c)cos A=a cos B+a cos C,由正弦定理可得sin B cos A+sin C cos A=sin A cos B+sin A cos C,即sin(B﹣A)=sin(A﹣C),所以B﹣A=A﹣C,即B+C=2A,又因为A+B+C=π,故A=,(2)由余弦定理可得,==,∴bc=2,S△ABC===.18.在一次体质健康测试中,某辅导员随机抽取了12名学生的体质健康测试成绩做分析,得到这12名学生的测试成绩分别为87,87,98,86,78,86,88,52,86,90,65,72.(1)请绘制这12名学生体质健康测试成绩的茎叶图,并指出该组数据的中位数;(2)从抽取的12人中随机选取3人,记ξ表示成绩不低于76分的学生人数,求ξ的分布列及期望.【分析】(1)由这12名学生的测试成绩能绘制这12名学生体质健康测试成绩的茎叶图,并求出该组数据的中位数.(2)ξ的可能取值为0,1,2,3,分虽求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和数学期望E(ξ).解:(1)绘制这12名学生体质健康测试成绩的茎叶图,如下:该组数据的中位数为:=86.(2)抽取的12人中,成绩不低于76分的有9人,从抽取的12人中随机选取3人,记ξ表示成绩不低于76分的学生人数,则ξ的可能取值为0,1,2,3,P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==.P(ξ=3)==,∴ξ的分布列为:ξ0123P数学期望E(ξ)==.19.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=2AB=2AC=2,∠BAC=90°,∠BAA1=120°.(1)求证:AB⊥平面AB1C;(2)若B1C=AA1,求平面AB1C1与平面BCB1所成二面角的余弦值.【分析】(1)求出B₁A⊥AB,又AB⊥AC,利用线面垂直的判定定理求出即可;(2)根据题意,以A为原点,以AB,AC,AB₁分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,求出平面AB1C1与平面BCB1的法向量,利用夹角公式求出即可.解:(1)在三角形BB₁A中,∠BAA1=120°,得∠B₁BA=60°,由AB₁2=22+12﹣2×1×2×cos60°=3,所以BB₁2=AB2+AB₁2,B₁A⊥AB又∠BAC=90°,AB⊥AC,AC∩AB₁=A,故AB⊥平面AB1C;(2)根据题意,以A为原点,以AB,AC,AB₁分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),B₁(0,0,),,,设平面AB1C1的法向量为,由,,得,设平面BCB1的法向量为,由,得,由cos<>=,故平面AB1C1与平面BCB1所成二面角的余弦值20.已知椭圆O:+=1(a>b>0)过点(,﹣),A(x0,y0)(x0y0≠0),其上顶点到直线x+y+3=0的距离为2,过点A的直线l与x,y轴的交点分别为M、N,且=2.(1)证明:|MN|为定值;(2)如图所示,若A,C关于原点对称,B,D关于原点对称,且=λ,求四边形ABCD面积的最大值.【分析】(1)其上顶点(0,b)到直线x+y+3=0的距离为2,利用点到直线的距离公式可得,根据椭圆O:+=1(a>b>0)过点(,﹣),解得a2.可得椭圆的标准方程为:=1.设经过点A的直线方程为:y﹣y0=k(x﹣x0),可得M,N(0,y0﹣kx0).利用=2,可得k=﹣.利用两点之间的距离公式可得|MN|.(2)设∠AOD=α.由=λ,可得2|OD|=3λ.由题意可得:S四边形ABCD==2×|OA|•sinα,即可得出.【解答】(1)证明:其上顶点(0,b)到直线x+y+3=0的距离为2,∴,解得b=1.又椭圆O:+=1(a>b>0)过点(,﹣),∴=1,解得a2=4.∴椭圆的标准方程为:=1.点A在椭圆上,∴=1.设经过点A的直线方程为:y﹣y0=k(x﹣x0),可得M,N(0,y0﹣kx0).∵=2,∴﹣x0=,即k=﹣.∴|MN|===3为定值.(2)解:设∠AOD=α.∵=λ,∴2|OD|=3λ.由题意可得:S四边形ABCD==2×|OA|•sinα≤3λ|OA|.21.已知函数f(x)=alnx﹣x,且函数f(x)在x=1处取到极值.(1)求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数,且函数g(x)有3个极值点x1,x2,x3(x1<x2<x3),证明:ln()>﹣.【分析】(1)求出原函数的导函数,由f′(1)=0求解a值,则曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程可求;(2)求出函数g(x)的解析式,由g′(x)=0,构造函数h(x)=2lnx+﹣1,根据零点存在定理,可知函数的一个零点x0∈(1,2),则x0>m,再根据导数和函数的极值的关系即可证明x=m是f(x)极大值点,h()是h(x)的最小值;由g(x)有三个极值点x1<x2<x3,得h()=2ln+1<0,得m<,则m的取值范围为(0,),当0<m<时,h(m)=2lnm<0,h(1)=m﹣1<0,得x2=m,即x1,x3是函数h(x)的两个零点.构造函数φ(x)=2xlnx﹣x,求导可得φ(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增,把证明ln()>﹣转化为证明φ(x3)>φ(﹣x1)即可.解:(1)f(x)=alnx﹣x,f′(x)=,∵函数f(x)在x=1处取到极值,∴f′(1)=a﹣1=0,即a=1.则f(x)=lnx﹣x,f(1)=﹣1,∴曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y=﹣1;(2)g(x)=(0<m<1),函数的定义域为(0,+∞)且x≠1,∴g′(x)==,令h(x)=2lnx+,∴h′(x)=,h(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增;∵h(1)=m﹣1<0,h(2)=2ln2+﹣1=ln+>0,∴h(x)在(1,2)内存在零点,设h(x0)=0,∴x0>m,当g′(x)>0时,即0<x<m,或x>x0,函数单调递增,当g′(x)<0时,即m<x<x0,函数单调递减,∴当x=m时,函数有极大值,∴当0<m<1时,x=m是f(x)极大值点;h()是h(x)的最小值;∵g(x)有三个极值点x1<x2<x3,∴h()=2ln+1<0,得m<.∴m的取值范围为(0,),当0<m<时,h(m)=2lnm<0,h(1)=m﹣1<0,∴x2=m;即x1,x3是函数h(x)的两个零点.∴,消去m得2x1lnx1﹣x1=2x3lnx3﹣x3;令φ(x)=2xlnx﹣x,φ′(x)=2lnx+1,φ′(x)的零点为x=,且x1<<x3.∴φ(x)在(0,)上递减,在(,+∞)上递增.要证明ln()>﹣,即证x1+x3>,等价于证明x3>﹣x1,即φ(x3)>φ(﹣x1).∵φ(x1)=φ(x3),∴即证φ(x1)>φ(﹣x1).构造函数F(x)=φ(x)﹣φ(﹣x),则F()=0;∴只要证明在(0,]上F(x)单调递减,函数φ(x)在(0,]单调递减;∵x增大时,﹣x减小,φ(﹣x)增大,﹣φ(﹣x)减小,∴﹣φ(﹣x)在(0,]上是减函数.∴φ(x)﹣φ(﹣x)在(0,]上是减函数.∴当0<a<时,x1+x3>.即ln()>﹣.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.作答时请写清题号.[选修4-4坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=4(2cosθ+sinθ).现以极点O为原点,极轴为x轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为(t为参数).(1)求曲线C的直角坐标系方程和直线l的普通方程;(2)求曲线C关于直线l对称曲线的参数方程.【分析】(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ,ρ2=x2+y2,可得曲线C的直角坐标方程;由代入法可得直线l的普通方程;(2)由圆关于直线的对称为半径相等的圆,由点关于直线对称的特点,解方程可得所求曲线的方程.解:(1)由x=ρcosθ,y=ρsinθ,ρ2=x2+y2,可得曲线C的极坐标方程ρ=4(2cosθ+sinθ)的直角坐标方程为x2+y2=8x+4y,即为(x﹣4)2+(y﹣2)2=20;直线l的参数方程为(t为参数),消去t,可得2x﹣y+4=0;(2)可设曲线C:(x﹣4)2+(y﹣2)2=20关于直线l:2x﹣y+4=0对称曲线为圆(x ﹣a)2+(y﹣b)2=20,由可得,则曲线C关于直线l对称曲线的直角坐标方程为(x+4)2+(y﹣6)2=20,其参数方程为(θ为参数).[选修4-5不等式选讲]23.已知定义在R上的函数f(x)=|x|.(1)求f(x+1)+f(2x﹣4)的最小值M;(2)若a,b>0且a+2b=M,求+的最小值.【分析】(1)先对函数化简,然后结合函数的单调性即可求解函数的最值,(2)结合基本不等式及二次函数的性质可求.解:(1)因为f(x)=|x|.所以f(x+1)+f(2x﹣4)=|x+1|+|2x﹣4|,当x≤﹣1时,f(x)=3﹣3x单调递减,当﹣1<x<2时,f(x)=﹣x+5单调递减,当x≥2时,f(x)=3x﹣3单调递增,故当x=2时,函数取得最小值M=3;(2)若a,b>0且a+2b=3,∴即ab,当且仅当a=2b即a=,b=时取等号,则+===,令t=,t,而y=的开口向上,对存在t=,在[)上单调递增,结合二次函数的性质可知,当t=,取得最小值.。
