备战新课标高考理科数学2020:“2+1+2”压轴题目自选练(一)+Word版含解析
拿下压轴题·高考创奇迹 “2+1+2”压轴题目自选练(一) 供学有余力的考生自选
一、选择、填空压轴题
11.已知正三棱锥S -ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,棱锥的底面是边长为23的正三角形,侧棱长为5,则球O 的表面积为( )
A .10π
B .25π
C .100π
D .125π
解析:选B 如图,设O 1为正三棱锥S -ABC 的底面中心,连接SO 1,
则SO 1是三棱锥的高,
设球O 的半径为R ,连接AO 1, 因为正三角形ABC 的边长为23, 所以AO 1=23×32×2
3=2, 因为SA =5,
所以在Rt △ASO 1中,SO 1=
(5)2-22=1,
易知三棱锥的外接球的球心O 在SO 1的延长线上,连接AO ,在Rt △AOO 1中,R 2=(R -1)2+22,解得R =5
2,
所以球O 的表面积为4π×⎝ ⎛⎭
⎪⎫522
=25π,故选B.
12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧
2x 2-4x +1,x >0,
e x ,x ≤0,则y =
f (x )(x ∈R )的图象上关于坐标
原点O 对称的点共有( )
A .0对
B .1对
C .2对
D .3对
解析:选C 由题意知,函数y =f (x )(x ∈R )的图象上关于
原点对称的点即函数y =e x 的图象关于原点的对称图象(函数y =-e -x 的图象)与y =2x 2-4x +1(x >0)的图象的交点,如图,作出函数y =-e -x 和y =2x 2-4x +1的图象,由图知函数y =-e -x 的图象与y =2x 2-4x +1(x >0)的图象有两个交点,所以满足条件的对称点有2对,故选C.
16.(2019·广东百校联考)已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,点M (-a,0),N (0,b ),点P 为线段MN 上的动点,当PF 1→·PF 2→取得最小值和最大值时,△PF 1F 2的面积分别为S 1,S 2
,则S 2S
1
=________.
解析:由e =c
a =2,得c =2a ,则
b =3a ,故线段MN 所在直线的方程为y =3(x +a ).又点P 在线段MN 上,可设P (m ,3m +3a ),其中m ∈[-a,0].由于F 1(-c,0),F 2(c,0),即F 1(-2a,0),F 2(2a,0),得PF 1→=(-2a -m ,-3m -3a ),PF 2→=(2a -m ,-3m -3a ),所以PF 1→·PF 2→=4m 2+6ma -a 2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫m +34a 2-134a 2.由于m ∈[-a,0],可知当m =-34a 时,PF 1→·PF 2→取得最小值,此时y P
=34a ;当m =0时,PF 1→·PF 2→
取得最大值,此时y P =3a .则S 2S 1=3a 3
4
=4. 答案:4
二、解答题压轴题
20.设M 是抛物线E :x 2=2py (p >0)上的一点,抛物线E 在点M 处的切线方程为y =x -1.
(1)求E 的方程.
(2)已知过点(0,1)的两条不重合直线l 1,l 2的斜率之积为1,且直线l 1,l 2分别交抛物线E 于A ,B 两点和C ,D 两点,是否存在常数λ,使得|AB |+|CD |=λ|AB |·|CD |成立?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)设M ⎝ ⎛
⎭⎪⎫x 0,x 202p ,由x 2=2py ,
得y =x 22p ,则y ′=x
p . 由⎩⎪⎨⎪⎧
x 0p =1,x 2
02p =x 0-1,
解得p =2.
所以抛物线E 的方程为x 2=4y .
(2)假设存在常数λ,使得|AB |+|CD |=λ|AB |·|CD |成立,则λ=1|AB |+1|CD |
. 由题意知,l 1,l 2的斜率存在且均不为零, 设直线l 1的方程为y =kx +1(k ≠0), 则由⎩⎨⎧
y =kx +1,x 2=4y ,消去y 得x 2-4kx -4=0.
设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1·x 2=-4.
所以|AB |=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+k 2·16k 2+16=4(1+k 2). 因为直线l 1,l 2的斜率之积为1, 所以|CD |=4⎝ ⎛
⎭
⎪⎫1+1k 2.
所以λ=1|AB |+1|CD |=14(1+k 2)+14⎝ ⎛
⎭⎪⎫1+1k 2=1+k 24(1+k 2)=
1
4. 所以存在常数λ=1
4,使得|AB |+|CD |=λ|AB |·|CD |成立.
21.已知函数f (x )=x ln x -a
2x 2+(a -1)x ,其导函数f ′(x )的最大值为0. (1)求实数a 的值;
(2)若f (x 1)+f (x 2)=-1(x 1≠x 2),证明:x 1+x 2>2.
解:(1)由题意,函数f (x )的定义域为(0,+∞),其导函数f ′(x )=ln x -a (x -1).
记h (x )=f ′(x ),则h ′(x )=1-ax
x .
当a ≤0时,h ′(x )=1-ax
x >0恒成立,所以h (x )在(0,+∞)上单调递增,且h (1)=0,
所以任意x ∈(1,+∞),h (x )=f ′(x )>0,故a ≤0不成立. 当a >0时,若x ∈⎝ ⎛
⎭⎪⎫0,1a ,则h ′(x )>0;
若x ∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫
1a ,+∞,则h ′(x )<0.
所以h (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫
1a ,+∞上单调递减.
所以h (x )max =h ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
1a =-ln a +a -1=0.
令g (a )=-ln a +a -1,则g ′(a )=1-1a =a -1
a .
当0<a <1时,g ′(a )<0;当a >1时,g ′(a )>0.所以g (a )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
所以g (a )≥g (1)=0,故a =1.
(2)证明:当a =1时,f (x )=x ln x -1
2x 2, 则f ′(x )=1+ln x -x .
由(1)知f ′(x )=1+ln x -x ≤0恒成立, 所以f (x )=x ln x -1
2x 2在(0,+∞)上单调递减, 且f (1)=-1
2,f (x 1)+f (x 2)=-1=2f (1). 不妨设0<x 1<x 2,则0<x 1<1<x 2, 欲证x 1+x 2>2,只需证x 2>2-x 1. 因为f (x )在(0,+∞)上单调递减, 所以只需证f (x 2)<f (2-x 1),
又f(x1)+f(x2)=-1,
所以只需证-1-f(x1)<f(2-x1),
即f(2-x1)+f(x1)>-1.
令F(x)=f(x)+f(2-x)(其中x∈(0,1)),则F(1)=-1.
所以欲证f(2-x1)+f(x1)>-1,
只需证F(x)>F(1),x∈(0,1),
F′(x)=f′(x)-f′(2-x)=1+ln x-x-[1+ln(2-x)-2+x],整理得F′(x)=ln x-ln(2-x)+2(1-x),x∈(0,1).
令m(x)=F′(x),则m′(x)=2(1-x)2
x(2-x)
>0,x∈(0,1),
所以F′(x)=ln x-ln(2-x)+2(1-x)在区间(0,1)上单调递增,所以任意x∈(0,1),F′(x)=ln x-ln(2-x)+2(1-x)<F′(1)=0,所以函数F(x)=f(x)+f(2-x)在区间(0,1)上单调递减,
所以F(x)>F(1),x∈(0,1),
故x1+x2>2.。
2020年高考押题预测卷02(新课标Ⅰ卷)-理科数学(全解全析)
4.D【解析】
1
3i
10
2(cos
2 3
sin
2 3
10
i)
210 (cos
20 3
sin
20 3
i)
210 (
1 2
3 i) 512 512 2
3i .
5.A【解析】作出函数
f
x
x
2
log2x , 2x
x 2, x
0
0
的图象如图,
由图可知, D (2, 4 ,
函数 Fx f x kx x D 有 2 个零点,即 f x kx 有两个不同的根,
0.9
1 3n1
,则 0.9
1 3n1
1 104
,
众
精品资料公众号:卷洞洞 侵权删
公
~
即 3n3 103 ,当 n 9 时,36 729 103 ;当 n 10 时,37 2187 103 ,显然当 n≥10 时,3n3 103
成立,故 n 的最小值为 10.故选:B。
9.A【解析】设 c x, y , a 1,0 , b 0,1 ,则 x2 y2 1 ,从而
(2)
an
1 an1
(2n
1 1)(2n
1)
1 2
1 2n 1
1 2n 1
,
Tn
1 a1a2
1 a2a3
1 a3a4
1 an an 1
1 2
1
1 3
1 3
1 5
1 5
1 7
1 2n 1
1 2n 1
1 2
1
1 2n
1
n 2n
1
.(8
分)
2020年高考押题预测卷01(新课标Ⅱ卷)-理科数学(考试版)
理科数学试题 第1页(共6页) 理科数学试题 第2页(共6页)………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________2020年高考押题预测卷01【新课标Ⅱ卷】理科数学(考试时间:120分钟 试卷满分: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。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 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。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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{}{}22log 0,230A x x B x x x =>=--<,则A B ⋃=( ) A .(),3-∞B .()1,-+∞C .()1,1-D .()1,32.已知i 是虚数单位,复数z 满足2(1)1i i z-=+,则z =( )A .2B .2C .1D .53.命题“0x ∀>,tan sin x x >”的否定为( ) A .0x ∃>,tan sin x x ≤ B .0x ∃≤,tan sin x x > C .0x ∀>,tan sin x x ≤D .0x ∀≤,tan sin x x ≤4.ABC ∆中,AB 边的高为CD ,若CB a =,CA b =,0a b ⋅=,1a =,2b =,则AD =( ) A .1133a b - B .2233a b - C .3355a b - D .4455a b - 5.设31log 5a =,131log 5b =,133c -=,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .c a b >> B .b a c >> C .b c a >>D .c b a >>6.《周易》是我国古代典籍,用“卦”描述了天地世间万象变化.如图是一个八卦图,包含乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑八卦(每一卦由三个爻组成,其中“”表示一个阳爻,“”表示一个阴爻).若从含有两个及以上阳爻的卦中任取两卦,这两卦的六个爻中都恰有两个阳爻的概率为( )A .13B .12C .23D .347.已知函数()21f x x lnx =--,则y =f (x )的图象大致为( )A .B .C .D .8.我国古代《九章算术》将上下两个平行平面为矩形的六面体称为刍童.如图是一个刍童的三视图,其中正视图及侧视图均为等腰梯形,两底的长分别为2和6,高为2,则该刍童的体积为( )A .1003B .1043C .27D .189.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( )A .1112B .6C .112D .22310.已知函数1,(0)()ln 2,(0)x xe x f x x x x ⎧+≤=⎨-->⎩,若函数()y f x a =-至多有2个零点,则a 的取值范围是理科数学试题 第3页(共6页) 理科数学试题 第4页(共6页)………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………此卷只装订不密封………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………( )A .1,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭B .1,1(1,)e ⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭C .11,1e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .[1,1]e +11.设1F ,2F 是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左,右焦点,O 是坐标原点,过点2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若16PF OP =,则C 的离心率为( ) A .2B .3C .2D .312.已知函数()ln x f x x=,()xg x xe -=.若存在()10,x ∈+∞,2x R ∈使得()()()120f x g x k k ==<成立,则221k x e x ⎛⎫⎪⎝⎭的最大值为( )A .2eB .eC .24e D .21e第Ⅱ卷二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知3sin 45πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,且344ππα<<,则cos α=__________. 14.6212x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为______;系数最大的项是______. 15.已知圆C :()2229x y -+=,点P 是圆C 上的动点,点()1,2M ,当MPC ∠最大时,PM 所在直线的方程是______.16.已知三棱锥P ABC -的四个顶点均在同一个球面上,底面ABC ∆满足6BA BC ==,2ABC π∠=,若该三棱锥体积的最大值为3.则其外接球的体积为________.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) 17.(本小题满分12分)n S 为数列的前n 项和,已知0n a >,2241n n n a a S +=-.(1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 18.(本小题满分12分)如图,已知四棱锥P ABCD -的底面是等腰梯形,//AD BC ,2AD =,4BC =,60ABC ∠=︒,PAD△为等边三角形,且点P 在底面ABCD 上的射影为AD 的中点G ,点E 在线段BC 上,且:1:3CE EB =. (1)求证:DE ⊥平面PAD . (2)求二面角A PC D --的余弦值.19.(本小题满分12分)今年3月5日,国务院总理李克强作的政府工作报告中,提到要“惩戒学术不端,力戒学术不端,力戒浮躁之风”.教育部日前公布的《教育部2019年部门预算》中透露,2019年教育部拟抽检博士学位论文约6000篇,预算为800万元.国务院学位委员会、教育部2014年印发的《博士硕士学位论文抽检办法》通知中规定:每篇抽检的学位论文送3位同行专家进行评议,3位专家中有2位以上(含2位)专家评议意见为“不合格”的学位论文,将认定为“存在问题学位论文”.有且只有1位专家评议意见为“不合格”的学位论文,将再送2位同行专家进得复评,2位复评专家中有1位以上(含1位)专家评议意见为“不合格”的学位论文,将认定为“存在问题学位论文”.设每篇学位论文被每位专家评议为“不合格”的概率均为(01)p p <<,且各篇学位论文是否被评议为“不合格”相互独立.(1)记一篇抽检的学位论文被认定为“存在问题学位论文”的概率为()f p ,求()f p ;(2)若拟定每篇抽检论文不需要复评的评审费用为900元,需要复评的评审费用为1500元;除评审费外,其它费用总计为100万元.现以此方案实施,且抽检论文为6000篇,问是否会超过预算?并说明理由. 20.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆22:4,(2,0)O x y A +=,线段BC 的中点是坐标原点O ,设直线,AB AC 的斜率分别为12,k k ,且1214k k =-.(1)求B 点的轨迹方程;(2)设直线,AB AC 分别交圆O 于点E F 、,直线EF BC 、的斜率分别为EF BC k k 、,已知直线EF 与x理科数学试题 第5页(共6页) 理科数学试题 第6页(共6页)轴交于点6,05D ⎛⎫-⎪⎝⎭.问:是否存在常数λ,使得BC EF k k λ=⋅若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由. 21.(本小题满分12分) 已知函数()1xf x ae x =-+ (1)求函数()f x 的单调区间;(2)设0x 为函数的极小值点,证明:()013f x a≥-请考生在第22、23两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一个题目计分.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24,4x t y t⎧=⎨=⎩(t 为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为cos sin 10ρθθ⋅-⋅-=. (1)求C 和l 的直角坐标方程; (2)求直线l 被曲线C 所截的弦长.23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知1()||f x x a x a=++-. (1)当1a =时,求不等式()6f x 的解集M ; (2)若a M ∈,求证:10()3f x .。
2020年普通高等学校招生全国统一考试压轴(一)数学(理)试题(解析版)
2020年普通高等学校招生全国统一考试压轴(一)数学(理)试题一、单选题1.已知集合{1A y y ==+,{}30B x x =-≤,则A B =I ( )A .[]1,2B .[]1,3C .[]2,3D .()2,+∞【答案】B【解析】首先分别化简集合A ,B ,再求交集即可. 【详解】{{}11A y y y y ==+=≥,{}{}303B x x x x =-≤=≤,所以[]1,3A B ⋂=. 故选:B. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算,同时考查了函数的值域,属于简单题.2.欧拉公式cos sin ix e x i x =+(i 为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发明的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里非常重要,被誉为“数学中的天桥”.根据欧拉公式,设复数cos sin33z i ππ=+,则3z 等于( )A .12- B .1- C .12-D .12-+ 【答案】B 【解析】根据欧拉公式得到3i z e π=,再计算3z 即可. 【详解】由题意得3cossin33iz i e πππ=+=,333()cos sin 1ii z e e i ππππ====-+.故选:B本题主要考查三角函数求值问题,同时复数的概念,属于简单题.3.月形是一种特殊的平面图形,指有相同的底,且在底的同一侧的两个弓形所围成的图形.月形中的一种特殊的情形是镰刀形,即由半圆和弓形所围成的图形(如下图),若半圆的半径与弓形所在圆的半径之比为1:2,现向半圆内随机取一点,则取到镰刀形中的一点的概率为()A.423 3π-B.2313π-C.3πD.31π-【答案】B【解析】首先设半圆半径为r,分别计算半圆的面积和弓形的面积,再代入几何概型公式计算即可.【详解】如图所示:设半圆半径为r,半圆面积为22rπ,221(2)3OO r r r=-=弓形面积为()2221122233623r r r r rππ⨯⨯-⨯=-,概率为2222232312332rr rrπππ-+=-.故选:B本题主要以数学文化为背景考查几何概型,同时考查学生的逻辑思维能力,属于中档题. 4.数列{}n a的前几项是:0、2、4、8、12、18、24、32、49、50⋅⋅⋅其规律是:偶数项是序号平方再除2;奇数项是序号平方减1再除2.如图所示的程序框图是为了得到该数列的前100项而设计的,那么在两个判断框中,可以先后填入()n≤?A.n是偶数?,100n≤?B.n是奇数?,100n<?C.n是偶数?,100n<?D.n是奇数?,100【答案】A【解析】模拟程序框图的运行过程,结合输出的条件,即可得到答案.【详解】根据偶数项是序号平方再除以2,奇数项是序号平方减1再除以2,可知第一个框应该是“n是偶数?”;n=>结束,执行程序框图,当101100n≤?.所以第二个框应该填100故选:A【点睛】本题主要考查程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,属于简单题.5.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意*N n ∈都有21n n S a =-,设2log n n b a =,则数列{}n b 的前6项之和为( ) A .11 B .16 C .10 D .15【答案】D 【解析】首先根据21n n S a =-得到12n n a -=,代入2log n n b a =,再计算数列{}n b 的前6项之和即可. 【详解】因为21n n S a =-,当1n =时,11121S a a =-=,所以11a =.当2n ≥时,1n n n a S S -=-,所以121(21)n n n a a a -=---,即12n n a a -=. 所以数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列,所以12n n a -=,12log 21n n b n -==-,11(2)1n n b b n n --=---=,所以数列{}n b 是以0为首项,以1为公差的等差数列, 数列{}n b 的前6项之和为1656152b d ⨯+= 故选:D 【点睛】本题主要考查由n S 求通项公式n a ,同时考查了等差数列的求和,属于中档题. 6.声音中包含着正弦函数.音的四要素:音调、响度、音长和音色都与正弦函数的参数有关.我们平时听到的音乐不只是一个音在响,是由基音和许多个谐音的结合,其函数可以是()11sin sin 2sin 323f x x x x =++,则()f x 的图象可以是( ) A . B .C .D .【答案】D【解析】首先根据()f x 为奇函数,排除C ,根据42f f ππ⎛⎫⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,排除B ,根据()11111=236f x <++,排除A ,排除法即可得到答案.【详解】因为()f x 的定义域为R ,1111()sin()sin(2)sin(3)sin sin 2sin 3()2323f x x x x x x x f x -=-+-+-=---=-,所以()f x 为奇函数,排除C .221432f π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,223f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故42f f ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,排除B ; 因为()11111=236f x <++,而A 选项的()max 2f x =,排除A. 故选:D 【点睛】本题主要考查根据解析式判断函数的图象,同时考查了函数的奇偶性,特值法以及函数的最值,属于中档题.7.过双曲线M :()22210y x b b-=>的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线的渐近线分别交于B 、C 两点,且54OB OA OC =+u u u r u u u r u u u r,则双曲线的离心率是( ) A .10B .132C 13D .133【答案】B【解析】首先设出直线l 的方程为1y x =+,与渐近线方程联立得到1(,)11bB b b -++, 1(,)11bC b b --.根据54OB OA OC =+u u u r u u u r u u u r 得到32b =,再计算离心率即可.【详解】由题可知(1,0)A -,所以直线l 的方程为1y x =+. 因双曲线M 的两条渐近线方程为y bx =或y bx =-.由1y bx y x =-⎧⎨=+⎩,解得1(,)11b B b b -++;同理可得1(,)11bC b b --. 又()1,0OA =-u u u r ,1,11b OB b b ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭u u u r ,1,11b OC b b ⎛⎫= ⎪--⎝⎭u u u r因为54OB OA OC =+u u u r u u u r u u u r, 所以511b b b b =+-,解得32b =,2c =,2e =.故选:B 【点睛】本题主要考查双曲线离心率的求法,根据题意解出b ,c 的值为解题的关键,属于中档题.8.已知定义在R 上的连续可导函数()f x 无极值,且x R ∀∈,()20192020xf f x ⎡=⎤⎣⎦-.若()2sin 6g x x mx π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上与函数()f x 的单调性相同,则实数m 的取值范围是( ) A .(],1-∞- B .[)1,-+∞ C .(],2-∞-D .[]2,1--【答案】B【解析】首先设()2019xt f x =-,得到()2019xf x t =+在R 上的增函数,从而得到()g x 在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数.再利用导数转化为max [2cos()]6m x π≥-+,即可得到答案. 【详解】由于()f x 连续可导且无极值,故函数()f x 为单调函数, 可令()2019xt f x =-(t 为常数),使()2020f t =成立,故()2019xf x t =+,故()f x 为R 上的增函数.故()g x 在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数.()2cos 06g x x m π⎛⎫'=++≥ ⎪⎝⎭在3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立, 即max [2cos()]6m x π≥-+. 因为3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以513,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,故61cos ,12x π⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎝⎭⎣+⎥⎦,[]2cos 2,16x π⎛⎫-+∈-- ⎪⎝⎭, 所以1m ≥-. 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的值域问题,同时考查了导数的单调区间和极值,属于中档题. 9.在平面四边形ABCD 中,AB BD ⊥,60BCD ∠=︒,223424AB BD +=,若将ABD △沿BD 折成直二面角A BD C --,则三棱锥A BDC -外接球的表面积是( ) A .4π B .5πC .6πD .8π【答案】D【解析】首先根据二面角A BD C --为直二面角得到AB ⊥平面BCD .再将三棱锥的外接球转化为直三棱柱的外接球即可得到表面积. 【详解】 如图所示:因为二面角A BD C --为直二面角,且AB BD ⊥, 所以AB ⊥平面BCD .将三棱锥A BDC -放入三棱柱中,如图所示:1O ,2O 为底面外接圆的圆心,12O O 的中点O 为三棱锥A BDC -外接球的球心.在BDC V 中,2sin 60BD r =o,所以3r =. 因为222222221111()3234R r OO BD AB BD AB =+=+=+ 又因为223424AB BD +=,所以2211234BD AB +=所以22R =,外接球表面积 248S R ππ==. 故选:D 【点睛】本题主要考查三棱锥外接球的表面积,同时考查了二面角,将三棱锥的外接球转化为直三棱柱的外接球为解题的关键,属于中档题.10.若e a =π,3e b =,3c π=,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b a c << B .a b c << C .c a b << D .b c a <<【答案】A【解析】首先利用指数函数和幂函数的单调性得到b c <和a b >,再构造函数,利用导数得到函数的单调性得到a c <,即可得到答案. 【详解】因为3xy =在R 上为增函数,所以33e π<,即b c <. 因为e y x =在(0,)+∞为增函数,所以3e e π>,即a b >. 设ln ()xf x x=,21ln ()xf x x-'=,令()0f x '=,x e =. (0,)x e ∈,()0f x '>,()f x 为增函数, (,)x e ∈+∞,()0f x '<,()f x 为减函数.则()(3)f f π<,即ln ln 33ππ<,因此3ln ln3ππ<, 即3ln ln 3ππ<,33ππ<.又33e πππ<<,所以a c <. 所以b a c <<. 故选:A 【点睛】本题主要考查指数和幂的比较大小,利用导数得到函数的单调性来比较大小为解决本题的关键,属于中档题.11.已知F 为抛物线C :28y x =的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l 与C 交于D ,E 两点,则AD EB ⋅u u u r u u u r的最小值为( ) A .60 B .62C .64D .66【答案】C【解析】首先设出()11,A x y ,()22,B x y ,()33,D x y ,()44,E x y ,联立直线1l ,2l 和抛物线得到()212242k x x k++=,124x x=,()234412x x k +=+,344x x =.利用向量的减法化简AD EB ⋅u u u r u u u r得到FD FE FA F AD B B E ⋅+⋅=⋅u u u r u u u r ,再利用焦半径公式和基本不等式从而得到最小值. 【详解】 如图所示:设()11,A x y ,()22,B x y ,()33,D x y ,()44,E x y , 直线1l 方程为()()20y k x k =-≠,则直线2l 方程为()12y x k=--, 联立()228y k x y x⎧=-⎨=⎩得()22224840k x k x k -++=,()212242k x x k++=,124x x=;同理()223424211412k x x k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+==+,344x x =. ()()AD EB FD FA FB FE FD FE FA FB ⋅=-⋅-=-⋅-⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ()()()()12342222FD FE FA FB x x x x +++++⋅=+⋅()()12341234822x x x x x x x x =++++++()()2222282161681232163264k k k k k +=+++=++≥+=. 当且仅当1k =±时,取“=”. 故选:C 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,同时考查了抛物线的焦半径公式和基本不等式,属于中档题.12.已知函数()f x ,()g x 定义域为R ,()()1f x g x +=.若()()()()()()(),, ,,f x f xg x F x g x f x g x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩且()()2222F x x a x a a R =-+∈,则关于x 的方程()()1f x g x -=有两解时,a 的取值范围为( )A.{}1122⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭B.2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.{}112⎛⎤-⋃ ⎥ ⎝⎦D .1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由题知()()()()()2f xg x f x g x F x ++-=,根据题意得到:()12F x ≥恒成立且()1F x =有两解.分别讨论0a <和0a >时的情况,根据图象即可得到a 的取值范围. 【详解】由题意知:()()()()()2f xg x f x g x F x ++-=,则()()()210f x g x F x -=-≥对任意的x ∈R 恒成立, 又()()1f x g x -=有两解, 则()12F x ≥恒成立且()1F x =有两解. ()222222()F x x a x a x a a =-+=-+.当0a <时,如图所示:只需21212a ≤<,解得2122a -<≤-. 当0a >时,如图所示:只需212a ≥且221a <或者21a =即可,解得1a =. 综上所述:{}21,122a ⎛⎤∈--⋃ ⎥ ⎝⎦. 故选:C 【点睛】本题主要考查函数的零点问题,同时考查了分类讨论的思想,数形结合为解决本题的关键,属于中档题.二、填空题13.变量x ,y 满足约束条件220,240,10,x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪-+≥⎩则目标函数232z x y =--的取值范围是______. 【答案】[]3,2-【解析】首先根据不等式组画出可行域,根据可行域化简目标函数得到2633z y x +=-+,再根据z 的几何意义结合可行域即可得到z 的取值范围. 【详解】不等式的可行域如图所示:由图知:0x ≥,02y ≤≤,因此23(2)236z x y x y =+-=+-,此时2633z y x +=-+,直线的纵截距越大,z 越大,纵截距越小,z 越小. 当直线经过点()0,1A 时,min 363z =-=-,联立24010x y x y +-=⎧⎨-+=⎩,解得(1,2)C .当直线经过点(1,2)C 时,max 2662z =+-=, 所以z 的范围为[]3,2-. 故答案为:[]3,2- 【点睛】本题主要考查线性规划,根据不等式组画出可行域为解题的关键,属于中档题.14.设1e u r ,2e u u r 为单位向量,非零向量()12,a xe ye x y R =+∈r u r u u r ,若1e u r ,2e u u r 的夹角为3π,则yar 的最大值等于______.【答案】3【解析】首先计算2a r ,化简22y ar 得到2221()1x x y y y a =++r ,再利用二次函数的最值得到yar 的最大值. 【详解】当0y =时,0ya=r . 当0y ≠时,222222211222=a x e xye e y e x xy y =++++r u r u r u u r u u r g, 则2222221()1y x x x xy y yy a y ==++++r , 因为22133()1()244xx x yy y ++=++≥ 所以()222140133()24y a y x y =≤≠++r所以y a r【点睛】本题主要考查平面向量模长的计算,同时考查了二次函数的最值,属于中档题.15.在数列{}n a ,{}n b 中,()12n n n a a b +=++,()12n n n b a b +=+-11a =,11b =.设11n n mc a b +=,则数列{}n c 的通项公式n c =______. 【答案】22n -【解析】首先让两式()12n n n a a b +=++和()12n n n b a b +=+-别相加和相乘得到212n n n a b -+=和13382n n n n a b --⋅==,再代入n c 即可得到通项公式.【详解】由()12n n n a a b +=++,()12n n n b a b +=+-两式相加可得:()114n n n n a b a b +++=+. 112a b +=,故数列{}nn a b +是以2为首项,4为公比的等比数列.212n n n a b -+=.两式相乘得:()()22211448n n n n n n n n a b a b a b a b ++⋅=+-+=⋅,111a b =,故{}n n a b ⋅是以1为首项,8为公比的等比数列, 13382n n n n a b --⋅==,所以2123311222n n n n n n n n n n a b c a b a b ---⎛⎫+=+===⎪⋅⎝⎭. 故答案为:22n - 【点睛】本题主要考查利用定义求等差数列和等比数列的通项公式,同时考查了学生分析问题的能力,属于中档题.16.已知a R ∈,函数()sin 2cos x f x a a x =-++在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为12,则a的取值范围为______.【答案】1(,]4-∞ 【解析】首先令()sin 2cos xg x x=+,利用导数求出函数的单调区间和最值,再分类讨论a 的范围即可得到答案.【详解】 令()sin 2cos x g x x=+,()()22cos 12cos x g x x +'=+, 0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()0g x '>,()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦为增函数,()00g =,122g π⎛⎫=⎪⎝⎭,()102g x ≤≤,()12a g x a a -≤-≤-.若0a ≤,()()1[0,]2f xg x =∈,此时()f x 最大值为12,成立; 若12a ≥,()()12[2,2]2f x a g x a a =-∈-,则()max 122x f a ==,14a =,不成立,舍去.若102a <<,()max 1max 2,2f x a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,只需122a ≤,即104a <≤. 综上所述:14a ≤. 故答案为:1(,]4-∞【点睛】本题主要考查利用导数求函数的最值问题,构造函数()g x 为解题的关键,属于难题.三、解答题17.已知ABC V 的内角为A ,B ,C ,它们的对边分别为a ,b ,c ,已知sinsin 2A Ca b A +=. (1)求角B 的大小;(2)若1cos 7A =,BA BC +=u uu r u u u r ABC V 的面积.【答案】(1)3B π=(2)【解析】(1)首先利用三角函数的诱导公式得到sin cossin 22BBa ab A π-==,再利用正弦定理的边化角即可得到1sin22B =,3B π=.(2)首先根据已知1cos 7A =和3B π=得到53sin 14C =,利用余弦定理得到2211129474c b cb +-=,再根据sin 7sin 5b B c C ==算出b ,c 值求面积即可. 【详解】 (1)因为sinsin 2A Ca b A +=,所以sin cos sin 22B B a a b A π-==, 由正弦定理:sin sin sin a b cA B C ==知,sin cos sin sin 2B A B A =, 而sin 0A ≠,则cos sin 2sin cos 222B B BB ==, 又0B π<<,022B π<<,cos 02B ≠,所以1sin 22B =. 26B π=,3B π=. (2)设ABC V 三边分别为a ,b ,c ,AC 中点为M , 如图所示:因为1cos 7A =,所以43sin A =. 又因为3B π=,()53sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+=. 因为1292BA BC BM +==u u u r u u u r u u u u r ,所以1292BM =.由余弦定理知2222cos BM AB AM AB AM A=+-⋅⋅2222111111292427474c b c b c b cb =+-⋅⋅=+-=,因为3sin72sin553b BcC===,75b c=.得到221717129()45754c c+⨯-⨯=解得5c=,7b=.1143sin5710322S bc A==⨯⨯⨯=.【点睛】本题第一问考查利用正弦定理的边化角求角,第二问考查余弦定理解三角形,同时考查正弦定理的面积公式,属于中档题.18.如图,三棱柱111ABC A B C-中,CA CB=,1AA BC⊥,145BAA∠=︒.(1)求证:平面11AA C C⊥平面11AA B B;(2)若122BB==,直线11B C与平面11ABB A所成角为45°,D为1CC的中点,求二面角11B AD C--的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)31414【解析】(1)首先过点C作1CO AA⊥,垂足为O,根据1CO AA⊥,1AA BC⊥得到1AA⊥平面BOC,从而得到1AA OB⊥.又因为Rt AOC Rt BOC△≌△得到CO OB⊥,CO AO⊥,从而得到CO⊥平面11ABB A,由此即证平面11AA C C⊥平面11AA B B.(2)首先以O为坐标原点,OA,OB,OC所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系O xyz-,根据直线11B C与平面11ABB A所成角为45o得到2AB=,1AO BO CD ===,再利用向量法求二面角11B AD C --的余弦值即可.【详解】(1)过点C 作1CO AA ⊥,垂足为O . 因为1AA BC ⊥,BC 交CO 于点C , 所以1AA ⊥平面BOC .又因为OB ⊂平面BOC ,故1AA OB ⊥. 因为145A AB ∠=︒,1AA OB ⊥,所以AOB V 为等腰直角三角形,则OA OB =. 又因为CA CB =,CO CO =,所以Rt AOC Rt BOC △≌△,故90COA COB ∠=∠=︒, 故CO OB ⊥,CO AO ⊥.因为BO ,AO ⊂平面11ABB A ,BO AO O =I ,所以CO ⊥平面11ABB A . 又因为CO ⊂平面11AAC C ,故平面11AAC C ⊥平面11AA B B . (2)由(1)知CO ⊥平面11AA B B .以O 为坐标原点,OA ,OB ,OC 所在直线为x ,y ,z 轴, 建立空间直角坐标系O xyz -.因为直线11B C 与平面11ABB A 成角为45°,而11//BC B C , 所以直线BC 与平面11ABB A 成角为45︒,而CBO ∠是直线BC 与平面11AA B B 所成角,故45CBO ∠=︒.所以AB =,1AO BO CD ===,()1,0,0A ,()0,1,0B ,()0,0,1C ,()11,0,0A -,()12,1,0B -,()1,0,1D - ()2,0,1AD =-u u u r ,()11,1,1B D =-u u u u r设平面1AB D 的法向量为()111,,n x y z =r,则111111200n AD x z n B D x y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩u u u v v u u u u v v ,令11x =,得()1,3,2n =r .因为OB ⊥平面11AAC C ,所以OB uuu r为平面1AC D 的一条法向量,()0,1,0OB =u u u r .所以cos ,14n OB n OB n OB⋅<>===⋅r u u u rr u u u r r u u u r ,二面角11B AD C --的余弦值为14. 【点睛】本题第一问考查面面的垂直的证明,第二问考查向量法求二面角,同时考查了学生的计算能力,属于中档题.19.某工厂质检部门要对该厂流水线生产出的一批产品进行检验,如果检查到第0n 件仍未发现不合格品,则此次检查通过且认为这批产品合格,如果在尚未抽到第0n 件时已检查到不合格品则拒绝通过且认为这批产品不合格.设这批产品的数量足够大,可以认为每次检查查到不合格品的概率都为p ,即每次抽查的产品是相互独立的. (1)若05n =,求这批产品能够通过检查的概率;(2)已知每件产品质检费用为50元,若04n =,设对这批产品的质检个数记作X ,求X 的分布列;(3)在(2)的条件下,已知1000批此类产品,若11,2010p ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则总平均检查费用至少需要多少元?(总平均检查费用=每批次平均检查费用⨯批数)【答案】(1)()51p -(2)详见解析(3)171950元【解析】(1)根据05n =,这批产品能够通过检查说明前5次都通过检查,即可得到()()51P A p =-.(2)根据题意得到1X =,2,3,4,分别计算概率再列出分布列即可.(3)首先计算数学期望,令()()32464f p E X p p p ==-+-+,利用导数求出其最小值,即可得到答案. 【详解】(1)因为05n =,记事件A 为“当05n =时,这批产品能够通过检查”, 则由题意知:()()51P A p =-. (2)由题可知1X =,2,3,4()1P X p ==,()()21P X p p ==-,()()231P X p p ==-,()()341P X p ==-所以X 的分布列为:(3)由(2)可知X 的数学期望为:()()()()2332213141464E X p p p p p p p p p =+-+-+-=-+-+.设()32464f p p p p =-+-+,()2386f p p p '=-+-,因为64720∆=-<,所以()0f p '<, 所以()f p 在11,2010p ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦单调递减, 所以()min 11464 3.43910100010010f p f ⎛⎫==-+-+=⎪⎝⎭所以每批次平均检查费用至少为50 3.439171.95⨯=(元)所以1000批次此类产品总平均检查费用至少需要1000171.95171950⨯=(元)【点睛】本题主要考查离散型随机变量,同时考查了数学期望的应用,利用导数思想求最值为解题的关键,属于中档题.20.平面内与两定点()12,0A -,()22,0A 连线的斜率之积等于14-的点的轨迹,加上1A 、2A 两点所成的曲线为C .若曲线C 与y 轴的正半轴的交点为M ,且曲线C 上的相异两点A 、B 满足0MA MB ⋅=u u u r u u u r.(1)求曲线C 的轨迹方程; (2)求ABM V 面积S 的最大值.【答案】(1)2214x y +=(2)6425【解析】(1)首先设出(),P x y ,根据斜率之积等于14-得到()1212224A P A P y y k k x x x ⋅=⋅=-≠±+-,再化简即可得到曲线C 的轨迹方程. (2)分别讨论AB 的斜率存在和不存在时,根据0MA MB ⋅=u u u r u u u r,设出直线方程与椭圆联立,利用根系关系得到直线恒过30,5N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,再将ABM V 面积转化为ABM AMN BMN S S S =+V V V ,利用根系关系和对勾函数的单调性即可得到面积的最大值.【详解】(1)设曲线C 上任意一点(),P x y ,12A P y k x =+,22A P y k x =-, ()1212224A P A P y y k k x x x ⋅=⋅=-≠±+-, 整理得:()22124x y x +=≠±.又曲线C 加上1A ,2A 两点,所以曲线C 的方程是:2214x y +=.(2)由题意可知()0,1M ,设()11,A x y ,()22,B x y , 当AB 的斜率存在时,设直线AB :y kx m =+,联立方程组:2214x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得到()222148440k x kmx m +++-=,则122814km x x k -+=+,21224414m x x k -⋅=+.()11,1MA x y =-u u u r ,()22,1MB x y =-u u u r,因为0MA MB ⋅=u u u r u u u r,所以有()()1212110x x kx m kx m ⋅++-+-=,()()()()2212121110k x xk m x x m +⋅+-++-=,()()()2222244811101414m km k k m m k k--++-+-=++, ()()()()()22222144811140k mk m m m k +---+-+=化简得到()()1530m m -+=,解得:35m =-或1m =(舍). 当AB 的斜率不存在时,易知满足条件0MA MB ⋅=u u u r u u u r的直线AB 为:0x =.因此,直线AB 恒过定点30,5N ⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以1212ABM AMN BMN S S S MN x x =+=-=V V V1212MN x x ==-ABMS =V , 因为35m =-,所以2322514ABM S k =+V .设2t =≥,()2323229494t S t t t t==≥++. 由对勾函数的单调性得到94y t t=+在[2,)+∞为增函数,所以92542t t +≥. 即:6425S ≤(0k =时取到最大值). 所以ABM 面积S 的最大值为6425.【点睛】本题第一问考查圆锥曲线的轨迹方程,第二问考查直线与椭圆的位置关系,同时考查了学生的计算能力,属于难题.21.已知函数()()ln f x x x a =-+的最小值为0,其中0a >. (1)求a 的值;(2)若对任意的[)0,x ∈+∞,有()2f x kx ≤恒成立,求实数k 的最小值;(3)记()12ln 2121nn i S n i ==-+-∑,[]x 为不超过x 的最大整数,求[]n S 的值. (参考数据:ln 20.7≈,ln3 1.1≈,ln5 1.6≈) 【答案】(1)1a =(2)12(3)[]0,1,1, 2.n n S n =⎧=⎨≥⎩ 【解析】(1)首先求导()1x a f x x a+-=+',求出函数的单调区间,根据单调区间得到最小值,即可得到a 的值.(2)当0k ≤时,易证不合题意,当0k >时,令()()()22ln 1g x f x kx x x kx =-=-+-,()()2121x kx k g x x ⎡⎤---⎣⎦'=+,令()0g x '=,可得10x =,2122k x k-=.分类讨论12k ≥和102k <<时()g x 的单调性和最值即可得到实数k 的最小值.(3)当1n =时,()12ln30,1S =-∈,[]10S =.当2n ≥时,()1122ln 212121nnn i i f n S i i ==⎛⎫==-+= ⎪--⎝⎭∑∑,取12k =,得()21()20f x x x ≤≥,从而得到()()()*222,N 212321f i i i i i ⎛⎫<≥∈ ⎪---⎝⎭,所以12ln 31221nS n <-+-<-.又因为10n n S S -->,得到123012n S S S S <<<<<⋅⋅⋅<<,即可得到[]0,11,2n n S n =⎧=⎨≥⎩.【详解】 (1)()()111x a x a x a f x x a+-=-+'=>-+,令()0f x '=,得1x a =-,()f x 在(),1a a --单调递减,()1,a -+∞单调递增,()()min 110f x f a a =-=-=,所以1a =.(2)当0k ≤时,取1x =,有()11ln 20f =->,故0k ≤不合题意. 当0k >时,令()()()22ln 1g x f x kx x x kx =-=-+-,求导函数可得()()21211211x kx k g x kx x x ⎡⎤---⎣⎦'=--=++,令()0g x '=,可得10x =,21212kx k-=>-. ①当12k ≥时,1202k k-≤, 所以[)0,x ∈+∞,()0g x '≤恒成立, 因此()g x 在[)0,+∞上单调递减,从而对任意的[)0,x ∈+∞,总有()()00g x g ≤=,即对任意的[)0,x ∈+∞,有2()f x kx ≤成立,故12k ≥符合题意; ②当102k <<时,1202k k->, 对于120,2k x k -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()0g x '>,因此()g x 在120,2k k -⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递增, 从而当0120,2k x k -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()000g x g ≥=, 即有()200f x kx ≤不成立,故102k <<不合题意.综上, k 的最小值为12. (3)当1n =时,()12ln30,1S =-∈,[]10S =. 当2n ≥时,11222ln 1212121nn i i f i i i ==⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎢⎥---⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑∑ ()12ln 2121nn i n S i ==-+=-∑由(2)知,取12k =,得()21()20f x x x ≤≥,从而()()()()2*2212222,N 21221232121f i i i i i i i ⎛⎫⎛⎫≤=<≥∈ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭-, 所以()()()12222222ln 233212211nnnn i i i S f f fi i i i ===⎛⎫⎛⎫==+<-+ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝--⎭∑∑∑ 21112ln 32ln 312232121ni i i n =⎛⎫=-+-=-+-< ⎪---⎝⎭∑. 又()()1112ln 21221n n i S n n i --==--≥-∑, 所以122122ln ln 121212121n n n S S n n n n -+⎛⎫-=-=-+ ⎪----⎝⎭. 令221t n =-,则()0,1t ∈,设()()ln 1h t t t =-+, ()11011th t t t'=-=>++,所以()h t 在()0,1单调递增,则()()00h t h >=,所以{}n S 单调递增,即1230n S S S S <<<<⋅⋅⋅<,又222ln 513S =+->, 所以123012n S S S S <<<<<⋅⋅⋅<<,所以[]0,11,2n n S n =⎧=⎨≥⎩. 【点睛】本题主要考查利用导数求函数的最值,利用导数解决恒成立问题,同时考查了分类讨论和构造函数的思想,属于难题.22.已知在极坐系中,点(),P ρθ绕极点O 顺时针旋转角α得到点(),P ρθα'-.以O 为原点,极轴为x 轴非负半轴,并取相同的单位长度建立平面直角坐标系,曲线E :1xy =绕O 逆时针旋转4π得到曲线C . (1)求曲线E 的极坐标方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)点M 的极坐标为4,4π⎛⎫⎪⎝⎭,直线l 过点M 且与曲线E 交于A ,B 两点,求MA MB⋅的最小值.【答案】(1)2sin 22ρθ=;22122y x -=(2)14【解析】(1)首先根据题意得到E 的极坐标方程为2sin 22p θ=,设(),P ρθ为曲线C 上任意一点,得到点,4P πρθ⎛⎫'-⎪⎝⎭在曲线E 上,即2sin 222πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,再化简得到曲线C 的直角坐标方程为22122y x -=.(2)首先设l:cos ,sin x t y t αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),代入1xy =得到()2cos sin sin cos 70t αααα+++=,利用直线参数方程的几何意义得到1214sin 2MA MA t t α⋅==,再利用三角函数的性质即可得到最小值.【详解】(1)由E 的直角坐标方程为1xy =可得cos sin 1ρθρθ⨯=即:2sin 22p θ=,设(),P ρθ为曲线C 上任意一点, 则P 绕O 顺时针旋转4π得到点,4P πρθ⎛⎫'- ⎪⎝⎭在曲线E 上,则2sin 222πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即2cos 22ρθ=-, ()22222si cos n 2x y ρθθ-=-=-所以曲线C 的方程为22122y x -=.(2)M的直角坐标为(,设l:cos ,sin x t y t αα⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),代入1xy=,整理后可得()2cos sin sin cos 70t αααα+++=.127cos sin t t αα=g所以1271414cos sin sin 2MA MA t t ααα⋅===≥.当且仅当4k παπ=+或()4k k Z παπ=-∈时取等号,此时>0∆,符合条件.故MA MB ⋅的最小值为14【点睛】本题第一问考查直角坐标方程和极坐标方程的互化,第二问考查直线参数方程的几何意义,属于中档题.23.已知函数()21f x x x =+-的最小值为M . (1)求M ;(2)若正实数a ,b ,c 满足a b c M ++=,求证:2222221a b a c b cc b a+++++≥.【答案】(1)12M =(2)证明见解析; 【解析】(1)首先化简解析式得到()31,01=1,02131,2x x f x x x x x ⎧⎪-+<⎪⎪-≤<⎨⎪⎪-≥⎪⎩,根据函数的单调性即可得到()f x 的最小值.(2)首先利用重要不等式得到222222222a b a c b c ab ac bcc b a c b a+++++≥++,再根据均值不等式和12a b c ++=即可证明. 【详解】(1)()31,0,1=211,0,2131,.2x x f x x x x x x x ⎧⎪-+<⎪⎪+-=-≤<⎨⎪⎪-≥⎪⎩因为函数13(0)y x x =-<是减函数,11(0)2y x x =-≤<是减函数;131()2y x x =-≥是增函数,故当12x =时,()f x 取得最小值11()22M f ==.(2)222222222a b a c b c ab ac bcc b a c b a+++++≥++()()()2()1b c a c c ba b c a b c c b c a b a=+++++≥++=,当且仅当16a b c ===取等号.【点睛】本题第一问考查求绝对值函数的最值,把绝对值函数变为分段函数为解题的关键,第二问考查利用均值不等式的性质证明不等式,属于中档题.。
2020年高考数学(理)原创终极押题卷(新课标Ⅰ卷)(考试版)
数学试题 第 1页(共 6页)
数学试题 第 2页(共 6页)
A.7
B.20
C.22
D.54
7. 已知函数 f x 是定义在 R 上的偶函数,且在 0, 上单调递增,则( )
A. f 3 f log313 f 20.6 C. f 20.6 f log313 f 3
B. f 3 f 20.6 f log313 D. f 20.6 f 3 f log313
A. 这 天中有 天空气质量为一级 B. 从 日到 日 PM 2.5 日均值逐渐降低 C. 这 天中 PM 2.5 日均值的中位数是 D. 这 天中 PM 2.5 日均值最高的是 5 月 日 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,则该几何体的体积为( )
A. (M P) S
数学试题 第 4页(共 6页)
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(Ⅱ)设直线 BD1 与动点 F 的轨迹所在平面所成的角记为 ,求 cos .
D1 A1
E C1
B1
D C
A
B
19.(本小题满分 12 分) 为了迎接 2019 年高考,了解学生的成绩状况,在一次省质检中,某省教育部门随机抽取了 500 名学生的 数学考试成绩,统计如下表所示:
三、解答题(共 70 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。第 17~21 题为必考题,每个 试题考生都必须作答,第 22、23 题为选考题,考生根据要求作答。)
(一)必考题:共 60 分。 17.(本小题满分 12 分) 已知数列 {an} 是等差数列, a2 3 , a5 6 ,数列{bn} 的前 n 项和为 Sn ,且 2bn Sn 2 .
2020年高考数学冲刺压轴卷理
(二)选考题:共 10 分。请考生在第 22、23 两题中任选一题作答。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
x 在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程是
2t 2
(t 为参数),以 O 为极点,x
y
2t4 2
轴非负半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,圆 C 的极坐标方程为
-2cosAsinC,则△ABC 的面积是
3
1
33
11
A.
B.
C. 或
D. 或
4
2
42
42
x2
10.设双曲线 C:
a2
y2 b2
1(a 0, b 0) 的左、右焦点分别是 F1,F2,过 F1 的直线交双曲线
C 的左支于 M,N 两点,若 MF2=F1F2,且 2MF1=NF1,则双曲线 C 的离心率是
(2)若数列{an}的公差不为 0,设 bn=an+ 3an ,求数列{bn}的前 n 项和 Tn。
18.(本小题满分 12 分)
如图,在几何体 ABCDEF 中,平面 ADE⊥平面 ABCD,四边形 ABCD 为菱形,∠DAB=60°,EA=
ED=AB=2EF,EF//AB,M 为 BC 中点。
-3-
2
1
2
5
10
A.
B.
C.
D.
2
2
2
2
7.执行如图所示的程序框图,则输出的结果为
A.2 B.3 C.4 D.5
8.从 0,1,2,3,4,5 这 6 个数字中,任取 3 个组成一个无重复数字的三位数,则这样的三
位数中偶数个数与奇数个数的比值为
2020年高考数学(理)原创终极押题卷(新课标Ⅱ卷)(解析版)
再苦再累,只要坚持往前走,属于你的风景终会出现。
人生如烟花,不可能永远悬挂天际,只要曾经绚烂过,便不枉此生。
秘密★启用前 2020年全国普通高等学校招生考试终极押题卷(全国新课标Ⅱ)理科数学(考试时间:120分钟 试卷满分: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。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 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。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,则A B ⋂=( )A. {}1,0-B. {}0,1C. {}1,0,1-D. {}1,2- 【答案】B 【解析】,,则,故选B.2.已知i 为虚数单位,复数1z i =+,则1z z-的实部与虚部之差为( )A . 1B .0C .21-D .2【答案】D 【解析】:复数1z i =+,∴111112,1,22,2---=21222i z z i z i z+==-∴-=-=--实部,虚部,实部虚部 【点睛】:该小题几乎考查了复数部分的所有概念,是一道优秀试题。
3.下图为国家统计局发布的2018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. 2018年6月CPI 环比下降0.1%,同比上涨1.9%B. 2018年3月CPI 环比下降1.1%,同比上涨2.1%C. 2018年2月CPI 环比上涨0.6%,同比上涨1.4%D. 2018年6月CPI 同比涨幅比上月略微扩大0.1个百分点 【答案】C【分析】对照表中数据逐项检验即可.【详解】观察表中数据知A,B,D 正确,对选项C ,2018年2月CPI 环比上涨2.9%,同比上涨1.2%,故C 错误,故选:C【点睛】本题考查折线图,准确识图读图理解题意是关键,是基础题.4. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“诸葛亮领八员将,每将又分八个营,每营里面排八阵,每阵先锋有八人,每人旗头俱八个,每个旗头八队成,每队更该八个甲,每个甲头八个兵.”则该问题中将官、先锋、旗头、队长、甲头、士兵共有( ) A .()71887-人 B .()91887-人 C .()718887+-人D .()9418887+-人 【答案】D【解析】由题意可得将官、营、阵、先锋、旗头、队长、甲头、士兵依次成等比数列,且首项为8,公比也是8,所以将官、先锋、旗头、队长、甲头、士兵共有:()()45456789481818888888888187-+++++=+=+--,故选D .再苦再累,只要坚持往前走,属于你的风景终会出现。
2020年全国高考(新课标II卷)考前10天名师押题压轴卷 数学(理)试题(解析版)
2020年全国高考(新课标II 卷)考前10天名师押题压轴卷理科数学一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}|2A x x =->,{}|1B x x =≥,则A B ⋃=( )A.{}|2x x >-B.{}|21x x -<≤C.{}|2x x ≤-D.{}|1x x ≥ 【答案】:A【解析】:由并集的概念知,{}|2A B x x ⋃=>-,故选A 2.z 是z 的共轭复数,若()2,2(z z z z i i +=-=为虚数单位) ,则z =( )A .1i +B .1i --C .1i -+D .1i - 【答案】D【解析】 试题分析:设,,,z a bi z a bi a b R =+=-∈,依题意有22,22a b =-=,故1,1,1a b z i ==-=-.考点:复数概念及运算.3.设向量、的夹角为θ,且)1,2(-=,)3,2(2=+,则=θcos ( )。
A 、552-B 、53-C 、55D 、53 【答案】B 【解析】∵)2,4()1,2()3,2(22=--==-+,∴)1,2(=, ∴535514||||cos -=⨯+-=⋅=b a θ,故选B 。
4.5G 时代悄然来临,为了研究中国手机市场现状,中国信通院统计了2019年手机市场每月出货量以及与2018年当月同比增长的情况,得到如下统计图,根据该统计图,下列说法错误的是( )A.2019年全年手机市场出货量中,5月份出货量最多B.2019年下半年手机市场各月份出货量相对于上半年各月份波动小C.2019年全年手机市场总出货量低于2018年全年总出货量D.2018年12月的手机出货量低于当年8月手机出货量【答案】D【解析】【押题点】合情推理与数据分析与图表分析相结合【详解】对于A,由柱状图可得五月出货量最高,故A正确;对于B,根据曲线幅度可得下半年波动比上半年波动小,故B正确; 对于C,根据曲线上数据可得仅仅四月五月比同比高,其余各月均低于2018年,且明显总出货量低于2018年,故C正确;对于D,可计算的2018年12月出货量为()3087.51 5.3%3260.33569.05÷=<,故12月更高,-÷-=,8月出货量为()3044.4114.7%3569.05故D错误,5.某市一次高三年级数学统测,经抽样分析,成绩X近似服从正态分布N(84,σ2),且P(78<X≤84)=0.3.该市某校有400人参加此次统测,估计该校数学成绩不低于90分的人数为()A.60 B.80 C.100 D.120【答案】B【解析】∵X近似服从正态分布N(84,σ2),P(78<X≤84)=0.3.∴P(X≥90)(1﹣2×0.3)=0.2,∴该校数学成绩不低于90分的人数为400×0.2=80.故选B.α⊥的充要条件是( )。
【高考试卷】2020届年高考数学(理)原创终极押题卷(新课标Ⅱ卷)(参考答案)
2020年高考冲刺试卷芳草香出品秘密★启用前2020年全国普通高等学校招生考试终极押题卷(全国新课标Ⅱ)理科数学参考答案(考试时间:120分钟试卷满分:150分)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)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 答案 B D C D B ZxxkCom D C B B A D A第Ⅱ卷二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.2 14. 乙15.2 16.2π三、解答题(共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
)(一)必考题:共60分。
17.(本小题满分12分)在ABC△中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且223sin sin302AA+-=.(1)求角A的大小;(2)已知ABC△外接圆半径3R=,且3AC=,求ABC△的周长.【答案】(1)π3A=;(2)333+.【解析】(1)223sin sin302AA+-=Q,1cos23sin302AA-∴⨯+-=,即sin3cos0A A-=,tan3A∴=,又0πA<<,π3A∴=.……………………………………………………………………………………….6分(2)2sinaRA=Q,2sinπ23sin33a R A∴===,3AC b==Q,∴由余弦定理可得2222cosa b c bc A=+-,2933c c=+-,∴2360c c--=,∵0c>,所以得23c=,∴周长333a b c++=+.…………………………………………12分18.(本小题满分12分)某学生为了测试煤气灶烧水如何节省煤气的问题设计了一个实验,并获得了煤气开关旋钮旋转的弧度数x 与烧开一壶水所用时间y 的一组数据,且作了一定的数据处理(如下表),得到了散点图(如下图).表中21i iw x =,101110i i w w ==∑.(1)根据散点图判断,y a bx =+与2dy c x =+哪一个更适宜作烧水时间y 关于开关旋钮旋转的弧度数x 的回归方程类型?(不必说明理由)(2)根据判断结果和表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(3)若旋转的弧度数x 与单位时间内煤气输出量t 成正比,那么x 为多少时,烧开一壶水最省煤气? 附:对于一组数据()11,u v ,()22,u v ,()33,u v ,,(),n n u v ,其回归直线v u αβ=+的斜率和截距的最小二乘估计分别为()()()121ˆni i i n i i v v u u u u β==--=-∑∑,ˆˆv u αβ=-. 【答案】(1)2d y c x =+更适宜;(2)2205ˆy x=+;(3)2x =时,煤气用量最小. 【解析】(1)2dy c x =+更适宜作烧水时间关于开关旋钮旋转的弧度数x 的回归方程类型.…………………4分 (2)由公式可得:()()()101102116.2200.8ˆ1ii i i i w w y y d w w ==--===-∑∑, 20.ˆˆ6200.785cy dw =-=-⨯=, ∴所求回归方程为2205ˆyx=+.………………………………………………8分 (3)设t kx =,则煤气用量2202020552520k k S yt kx kx kx k x x x ⎛⎫==+=+≥⋅= ⎪⎝⎭,当且仅当205k kx x =时取“”,即2x =时,煤气用量最小.………………………………………………12分 19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P ABCD -中,AB PC ⊥,AD BC ∥,AD CD ⊥,且2222PC BC AD CD ====,2PA =. (1)证明:PA ⊥平面ABCD ;(2)在线段PD 上,是否存在一点M ,使得二面角M AC D --的大小为60︒?如果存在,求PMPD的值;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)见证明;(2)见解析.【解析】(1)∵在底面ABCD 中,AD BC ∥,AD CD ⊥,且2222BC AD CD ===,∴2AB AC ==,22BC =,∴AB AC ⊥,又∵AB PC ⊥,AC PC C =I ,AC ⊂平面PAC ,PC ⊂平面PAC ,∴AB ⊥平面PAC ,又∵PA ⊂平面PAC ,∴AB PA ⊥,∵2PA AC ==,22PC =,∴PA AC ⊥, 又∵PA AB ⊥,AB AC A =I ,AB ⊂平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,∴PA ⊥平面ABCD .………….6分(2)方法一:在线段AD 上取点N ,使2AN ND =,则MN PA ∥,又由(1)得PA ⊥平面ABCD ,∴MN ⊥平面ABCD ,又∵AC ⊂平面ABCD ,∴MN AC ⊥,作NO AC ⊥于O ,又∵MN NO N =I ,MN ⊂平面MNO ,NO ⊂平面MNO ,∴AC ⊥平面MNO ,又∵MO ⊂平面MNO ,∴AC MO ⊥,又∵AC NO ⊥,∴MON ∠是二面角M AC D --的一个平面角,设PMx PD=,则()122MN x AP x =-=-,22ON AN xAD x ===,这样,二面角M AC D --的大小为60︒,即22tan tan603MN x MON ON x -∠===︒=,即423PMx PD ==-,∴满足要求的点M 存在,且423PMPD=-.………………………………………………12分 方法二:取BC 的中点E ,则AE 、AD 、AP 三条直线两两垂直 ∴可以分别以直线AE 、AD 、AP 为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,且由(1)知()0,0,2AP =u u u r是平面ACD 的一个法向量,设()0,1PMx PD =∈,则()122MN x AP x =-=-,2AN xAD x =, ∴()2,22AM x x =-u u u u r ,()2,2,0AC =u u u r,设(),,AQ a b c =u u u r是平面ACM 的一个法向量,则()2220220AQ AM xb x c AQ AC a b ⎧⋅+-=⎪⎨⋅+=⎪⎩u u u r u u u r u u u r u u u u r ,∴2a b x c =-⎧⎪⎨=⎪⎩,令22b x =-,则()22,22AQ x x x =-+-u u u r,它背向二面角,又∵平面ACD 的法向量()0,0,2AP =u u u r,它指向二面角,这样,二面角M AC D --的大小为60︒,即()()()222221cos cos602222222,AP AQ xAP AQ AP AQ x x x==︒=⋅-++-⋅+⋅u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u u r ,即423x =-∴满足要求的点M 存在,且423PMPD=-……………………………………………….12分20.(本小题满分12分)已知ABC △的直角顶点A 在y 轴上,点()1,0B ,D 为斜边BC 的中点,且AD 平行于x 轴. (1)求点C 的轨迹方程;(2)设点C 的轨迹为曲线Γ,直线BC 与Γ的另一个交点为E .以CE 为直径的圆交y 轴于M 、N ,记此圆的圆心为P ,MPN α∠=,求α的最大值. 【答案】(1)()240y x x =≠;(2)2π3. 【解析】(1)设点C 的坐标为(),x y ,则BC 的中点D 的坐标为1,22x y +⎛⎫ ⎪⎝⎭,点A 的坐标为0,2y ⎛⎫ ⎪⎝⎭.1,2y AB ⎛⎫=- ⎪⎝⎭u u u r ,,2y AC x ⎛⎫= ⎪⎝⎭u u u r ,由AB AC ⊥,得204y AB AC x ⋅=-=u u u r u u u r ,即24y x =,经检验,当点C 运动至原点时,A 与C 重合,不合题意舍去.∴轨迹Γ的方程为()240y x x =≠.………………………………………………4分(2)依题意,可知直线CE 不与x 轴重合,设直线CE 的方程为1x my =+, 点C 、E 的坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,圆心P 的坐标为()00,x y .由241y x x my ⎧=⎨=+⎩,可得2440y my --=,∴124y y m +=,124y y =-.……………………………………………….6分 ∴()21212242x x m y y m +=++=+,∴2120212x x x m +==+. ∴圆P 的半径()()221211124422222r CE x x m m ==++=+=+.………………………………………………8分 过圆心P 作PQ MN ⊥于点Q ,则2MPQ α∠=.在Rt PQM △中,2022211cos 122222PQ x m r r m m α+====-++,………………………………………………10分 当20m =,即CE 垂直于x 轴时, cos 2α取得最小值为12,2α取得最大值为π3,∴α的最大值为2π3.………………………………………………12分 21.(本小题满分12分)已知函数()()1e 1ln x f x a x x -=--+(a ∈R ,e 是自然对数的底数). (1)设()()g x f x '=(其中()f x '是()f x 的导数),求()g x 的极小值; (2)若对[)1,x ∈+∞,都有()1f x ≥成立,求实数a 的取值范围.。
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学压轴试卷(一)
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学 压轴试卷(一)一、选择题1.已知集合{}3log M x y x ==和{}3xN y y ==,则下列结论正确的是( )A .M N =B .M N ⋂=∅C .M N ⋃=RD .M N Þ2.已知a 是实数,复数()21a i z i +=-在复平面内对应的点不可能在( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.我国在贵州省平塘县境内修建的500米口径球面射电望远镜()FAST 是目前世界上最大单口径射电望远镜。
使用三年来,已发现132颗优质的脉冲星候选体,其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星.脉冲星是上世纪60年代天文学的四大发现之一,脉冲星就是正在快速自转的中子星,每一颗脉冲星每两脉冲间隔时间(脉冲星的自转周期)是一定的,最小小到0.0014秒,最长的也不过11.765735秒.某一天文研究机构观测并统计了93颗已被确认为新发现的脉冲星的自转周期,绘制了如图的频率分布直方图.则在93颗新发现的脉冲星中,自转周期在2至10秒的颗数大约为( )A .47B .86C .79D .704.若3512a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1235b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,351log 2c =,则下列结论正确的是( )A .b c a >>B .c a b >>C .a b c >>D .c b a >>5.在平面直角坐标系xOy 中,已知θ为锐角,若角45θ+︒的终边与圆22:1O x y +=交于点34,55A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则tan θ=( ) А.7B .17C .125D .5126.古代人家修建大门时,贴近门墙放置两个石墩.石墩其实算是门墩,又称门枕石,在最初的时候起支撑固定院门的作用,为的是让门栓基础稳固,防止大门前后晃动.不过后来不断演变,一是起到装饰作用,二是寓意“方方圆圆”.如图所示,粗实线画出的是某门墩的三视图,则该门墩从上到下分别是( )A .半圆柱和四棱台B .球的14和四棱台 C .半圆柱和四棱柱 D .球的14和四棱柱7.双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>虚轴的一个端点为A ,左、右焦点分别为1F ,2F ,12AF F △的两边1AF ,2AF 分别与C 交于点M 、N ,若MN 是12AF F △的中位线,则C 的离心率是( ) A .2B .3C .2D .58.为阻击新型冠状病毒感染,某地红十字会将6名志愿者分配到甲、乙、丙三个交通要道测试过往行人的体温,将6名志愿者按1人、1人、4人进行分组,分配到甲、乙、丙三个交通要道,则不同的分配方案种数是( ) A .60B .90C .120D .1809.某纺织企业通过电脑设计各种美丽的布料图案,设计者考虑用一条长度为a 的线段EF ,其端点E 、F 在边长为3的正方形ABCD 的四条边上滑动,如图所示,当EF 绕着正方形的四边滑动一周时,以A 为原点,AB 、AD 所在直线分别为x 轴、y 轴,探究EF 的中点M 所形成的轨迹.其中2a =时,点M 的轨迹是( )A .B .C .D .10.抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线m 与抛物线C 及准线l 依次交于P 、Q 、R 三点,且4RQ QF =u u u r u u u r ,则PFFQ=( ) A .2B .43C .32D .5311.在正方体1111ABCD A B C D -中,异面直线a 和b 分别在上底面1111A B C D 和下底面ABCD 上运动,且a b ⊥.现有以下结论:( )①当1A D 与a 所成的角为60°时,1A D 与b 所成的角为60°;②当1A D 与b 所成的角为60°时,a 与侧面1ADD A ,所成的角为30°; ③1A D 与a 所成角的最小值为45°; ①1A D 与a 所成角的最大值为90°; A .①①B .①①C .①③①D .②③①12.已知函数()()2,2;9sin 2,2,x x f x x x -⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩则满足方程()()4f x f x -=的解的个数是( )A .3B .5C .7D .9二、填空题13.已知x 、y 、满足不等式组22,0,0,x y x y +≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩则3z x y =+的最小值是______.14.已知()2,a k =,()1,2b =-,//a b ,则a b -=______.15.已知函数()()()sin 0,02f x x ωϕωϕπ=+><<满足:①()f x 的图象关于点,012π⎛⎫-⎪⎝⎭对称;②()f x 的图象关于直线6x π=对称.则满足①和①的ω,ϕ的一组值分别是______.16.在ABC △中,AB =2BC =,30ABC ∠=︒,则AC =______;将ABC △是绕着顶点C 旋转,若顶点C 到直线l 的距离为1,顶点A 、B 到直线l 的距离分别为1d 、2d ,则12d d +的最大值是______. 三、解答题17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且343a a +=,1025S =. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (①)设2n an b =.(i )求证:数列{}n b 是等比数列;(ii )2n b 是否是数列{}n b 中的项?并说明理由.18.在三棱柱111ABC A B C -中,侧而11ACC A ⊥底面ABC ,11AA BC ==,12A B AC ==,AB =(Ⅰ)求证:1A A ⊥平面1A BC ;(①)设F 是AB 的中点,求二面角1F A C B --的余弦值.19.已知椭圆22:143x y C +=的左、右顶点分别为A 、B ,M 、N 是椭圆C 上不与顶点重合的两个动点,且直线AM 与NB 交于点P ,90MAN ∠=︒.(Ⅰ)求证:点P 的横坐标为定值; (Ⅱ)求证:NB MB k k ⋅为定值.20.某网络科技公司在年终总结大会上,为增添喜悦、和谐的气氛,设计了闯关游戏这一环节,闯关游戏必须闯过若干关口才能成功.其中第一关是闯关答题,分别设置“文史常识题”,“生活常识题”、“影视艺术常识题”这3道题目,规定有两种答题方案: 方案一:答题3道,至少有两道答对;方案二:在这3道题目中,随机选取2道,这2道都答对.方案一和方案二中只要完成一个,就能通过第一关.假设程序员甲和程序员乙答对这3道题的概率均为m ,n ,p (其中m ,n ,()0,1p ∈),且这3道题是否答对相互之间没有联系.程序员甲选择了方案一,程序员乙选择了方案二.(Ⅰ)若m n p ==.(i )分别用p 表示甲和乙各自通过第一关的概率;(ii )设甲和乙中通过第一关的人数为ξ,则是否存在唯一的p 的值0p ,使得()1E ξ=?并说明理由. (Ⅱ)甲和乙中,哪个通过第一关的把握性大? 21.已知函数()ln x af x x+=.(Ⅰ)判定()f x 零点的个数; (Ⅱ)当11ln 22a <+时,求证:()x f x e <. 22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,圆C的参数方程为,x a y αα⎧=+⎪⎨=⎪⎩(α为参数),直线l的参数方程为,,x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t为参数),设原点O 在圆C 的内部,直线l 与圆C 交于M 、N 两点;以坐标原点O 为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求直线l 和圆C 的极坐标方程,并求a 的取值范围;Ⅱ)求证:22OM ON +为定值. 23.选修4-5:不等式选讲(Ⅰ)已知0x >,0y >,0z =,证明:222111y z x x y z x y z++≥++; (Ⅱ)已知1a >,1b >,1c >,且8abc =,若222log log log log log log b c a a a b b c c k ⋅+⋅+⋅≥恒成立,求实数k 的最大值.2020年普通高等学校招生全国统一考试 理科数学压轴试卷(一)1.A 【解析】()0,M =+∞,()0,N =+∞,所以M N =,故选A . 2.B 【解析】()()()()()()()22111111a i a i i z a a i i i i ++--===--+----.当10a -<,且()10a -+>时,a 无解;当10a -<,且()10a -+<时,解得1a >;当10a ->,且()10a -+<时,解得11a -<<;当10a ->,且()10a -+>时,解得1a <-.综上,选B .3.C 【解析】第一到第六组的频率依次为0.1,0.2,0.3,0.2,2α,0.05,其和为1,所以()210.10.20.30.20.05α=-++++,解得0.075α=,所以自转周期在2至10秒的大约有()9310.1579.0579⨯-=≈(颗).故选C . 4.D 【解析】考虑介值1212d ⎛⎫=⎪⎝⎭,根据指数函数的单调性,得132511122⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1d a >>;根据幂函数的单调性,得112213125⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1d b <<;根据对数函数的单调性.得335513log log 125c =>=,所以1c bd a >>>>,故选D . 5.A【解析】由已知,得()4tan 453θ+︒=-,则()()()41tan 45tan 453tan tan 4545741tan 45tan 4513θθθθ--+︒-︒=+︒-︒===⎡⎤⎣⎦++︒︒-,故选A . 6.D 【解析】该组合体上面为球的14,下面为四棱柱(为卧放的直四棱柱). 7.D 【解析】不妨设()0,A b ,()2,0F c ,则2AF 中点为,22c b N ⎛⎫⎪⎝⎭,代入C 的方程,得2222144c b a b -=,解得5ce a==.故选D . 8.B 【解析】4136232290C C A A =.故选B . 9.B 【解析】由题意,得12AM EF =,设()0,E m ,(),0F n ,(),M x y ,则2222112122x y m n +=+=⨯=,解得()2101y x x =-<≤,将函数()2101y x x =-<≤的图象(记为1C )关于直线32x =对称,可得函数()()21323y x x =--<≤的图象(记为2C );将1C 和2C 的图象分别关于直线32y =对称,可分别得到以正方形ABCD 的顶点D 、C 为圆心、1为半径的14圆弧.故选B .同理可得1a =时,对应3a =时,对应C ; 3.6a =时,对应D .10.D 【解析】如图所示,过P 分别作1PP l ⊥,2PP x ⊥轴,垂足分别为1P ,2P ;过Q 分别作1QQ l ⊥,2QQ x ⊥轴,垂足分别为1Q 、2Q ;设1RQQ θ∠=,则11cos 4QQ QF RQ RQ θ===;由1cos PP p PF θ=+及1PP PF =,解得43p PF =,同理可得45pFQ =,于是53PF FQ ==,故选D .11.C 【解析】如图所示,11A C D △和1A BD △均为正三角形,所以直线a 与11A C 重合或平行时,1A D 与a 所成的角为60°,此时若a b ⊥,则可使b 与BD 重合或平行,从而1A D 与b 所成的角为60°,则①正确;1A D 与b 所成的角为60°,此时若a b ⊥,a 与侧面11ADD A 所成11A D 重合时,1A D 与a 所角的大小为45°,则②错误;当a 与成角的最小值为45°.则③正确;当a 与11C D 重合时,1A D 与a 所成角的最大值为90°,则④正确.故选C .(),0,9sin ,0xx g x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩的12.C 【解析】将()f x 的图象向左平移2个单位,得到图象,于是本题转化为求满足方程()()g x g x -=的解的个数.由于()sin 0y x x =>与()sin 0y x x =-<的图象关于y 轴对称.则可首先考虑()sin 0y x x =>与()09xy x =>的图象交点问题.如图所示,函数()sin 0y x x =>与()09xy x =>的图象有3个交点;其次,根据对称性,满足方程()()g x g x -=的解的个数有6个;最后考虑到0x =也满足()()g x g x -=,综上,满足方程()()g x g x -=的解的个数有7个,于是满足()()4f x f x -=的解有7个,故选C .13.1【解析】可行域如图所示,当直线3y x z =-+过点()0,1时,z 最小,且min 3011z =⨯+=.14.35【解析】由//a b ,得1220k -⨯-⨯=,解得4k =-,则()3,6a b -=-,于是35a b -=.15.2;6π 【解析】可将,012π⎛⎫-⎪⎝⎭和6x π=视为()f x 在一个周期内的相邻的对称中心与对称轴,则4612T πππ⎡⎤⎛⎫=-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,于是2ω=;将,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭代入()sin 2y x ϕ=+,得sin 2012πϕ⎡⎤⎛⎫⨯-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,结合02ϕπ<<,可取6πϕ=.16.24【解析】由余弦定理,得2222cos AC AB BC AB BC ABC =+-⨯∠,即21242232cos304AC =+-⨯⨯⨯︒=,则2AC =;在ABC △中,因为2BC AC ==,所以120ACB ∠=︒.设CA 与水平线m 所夹的角为()02θθπ≤≤,则()()()121sin 1sin 18012022sin 2sin 602sin 3cos d d AC BC θθθθθθ+=+++︒--︒=++︒-=++⎡⎤⎣⎦()22sin 60θ=+︒+,故最大值为4.17.解:(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意,得111233,1091025,2a d a d a d +++=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩ 解得114a =,12d =, 所以,数列{}n a 的通项公式为()()*11211N 424n n a n n -=+-⨯=∈. (Ⅱ)(i )由2n a n b =,得112n a n b ++=,则111122222n n nn a a a n a n b b ++-+===,所以数列{}n b的等比数列. (ii )21422nn a n b -==,则22122n n b -=. 设2n b 是数列{}n b 中的第k 项,则21212224n k --=, 解得*41N 2n k -=∉, 故2n b 不是数列{}n b 中的项.18.解:(Ⅰ)在ABC △中,由1BC =,2AC =,AB =90ACB ∠=︒,即AC BC ⊥;在1A AB △中,同理可得11A A A B ⊥.因为侧面11ACC A ⊥底面ABC ,侧面11ACC A ⋂底面ABC AC =, 所以BC ⊥平面11ACC A ,又1A A ⊂平面11ACC A ,所以1BC A A ⊥, 又1A B BC B ⋂=,所以1A A ⊥平面1A BC .(Ⅱ)因为1A A ⊥平面1A BC ,1AC ⊂平面1A BC ,所以11A A A C ⊥. 在直角1AAC △中,由11AA =及2AC =,得160A AC ∠=︒; 作1A O AC ⊥于点O ,则1A O ⊥平面ABC ,12OA =,12A O =,32OC =.以O 为坐标原点,分别以OA u u u r 、1OA u u u r的方向为x 轴、z 轴的正方向,建立如图所示空间直角坐标系O xyz -.则1,0,02A ⎛⎫⎪⎝⎭,3,1,02B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,3,0,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1A ⎛ ⎝⎭,11,,022F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而112AA ⎛=- ⎝⎭u u u r ,11,,02CF ⎛⎫= ⎪⎝⎭u u u r,132CA ⎛= ⎝⎭. 设平面1A CF 的法向量为(),,n x y z =,则10,0,n CF n CA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u r u u u r即10,230,2x y x z ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩取1x =,则(1,2,n =-,而平面1A BC的法向量为112AA ⎛=- ⎝⎭u u u r ,所以111cos ,n AA n AA n AA ⋅===⋅u u u ru u u r u u u r , 因为二面角1F A C B --为锐角,故二面角1F A C B --的余弦值为2. 19.解:(Ⅰ)由题设知,直线MA 、NB 的斜率存在且均不为0,()2,0A -,()2,0B . 设直线AM 的方程为2x ty =-,由AM AN ⊥,可设直线NA 的斜率为NA k t =-,方程为12x y t=--.由2212,3412,x y tx y ⎧=--⎪⎨⎪+=⎩得()2243120t y ty ++=, 解得21243N t y t =-+,则2221126824343N t t x t t t -⎛⎫=-⋅--= ⎪++⎝⎭,即2226812,4343t t N t t ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭. 直线NB 的斜率为222120343684243NBtt k t t t --+==--+,则直线BN 的方程为()324y x t=-. 将()324y x t=-代入2x ty =-,解得14x =-, 故点P 的横坐标为14-,是定值.(Ⅱ)由(Ⅰ),得3344NA NB k k t t ⋅=-⋅=-;设()11,M x y ,则22113412x y +=,即2211443x y -=-. 则2211112211113422443MA MBy y y y k k x x x y ⋅=⋅===-+---,所以3394416NA NB MA MB k k k k ⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅=-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 结合1NA MA k k ⋅=-,得916MB NB k k ⋅=-,为定值. 20.(Ⅰ)(i )设答对题目的个数为X ,由m n p ==,得()3,X B p :.甲通过第一关的概率为()223323133132P C p p C p p p =-+=-;乙通过第一关得到概率为22222111333P p p p p =⨯+⨯+⨯=. (ii )ξ的可能取值为0,1,2,则()()()12011P P P ξ==--,()()()1212111P P P P P ξ==-+-,()122P PP ξ==,所以()()()()()12121212120111112E P P P P P P PPP P ξ=⨯--+⨯-+-+⨯=+⎡⎤⎣⎦ 232233242p p p p p =-+=-.设()()2342101f p p p p =--<<,则()()2862430f p p p p p '=-=->,从而当01p <<时,()f p 为增函数,又()01f =-,()11f =,所以存在唯一的p 的值()00,1p ∈,使得()1E ξ=. (Ⅱ)设“答对文史常识题”、“答对生活常识题”、“答对影视艺术常识题”分别为事件A 、B 、C ,则()P A m =,()P B n =,()P C p =,甲通过第一关的概率为()()()()1P P ABC P ABC P ABC P ABC =+++()()()1112m np m n p mn p mnp mn mp np mnp =-+-+-+=++-.乙通过第一关的概率为()()()()21133P P AB P BC P AC mn np mp =++=++⎡⎤⎣⎦. 所以()()()12122333P P mn mp np mnp mn np mp mn np mp mnp -=++--++=++- ()()()211103mn p np m mp n =-+-+->⎡⎤⎣⎦, 即12P P >,甲通过第一关的把握性大.21.解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为()0,+∞,()()()12221ln 1ln 1ln ln a x x a x a x e x f x x x x -⋅-+⋅---'==-=-,当10a x e -<<时,()0f x '>;当1a x e->时,()0f x '<; 所以()f x 在()10,a e -上是增函数,在()1,a e-+∞上是减函数,所以1a x e -=是()f x 的极大值点,也是()f x 的最大值点,即()()11max 0a a f x f e e --==>.当1a x e ->时,()1ln ln 10a x a e a f x x x x-++=>=>; 又()1111ln 0a a a a e a f e e e ----+--+==-<,所以()f x 在()10,a e -上只有一个零点,在()1,a e -+∞上无零点,综上,()f x 只有一个零点.(Ⅱ)由()xf x e <,得ln x x a e x +<,即要证()x f x e <需证2ln xx a e x x +<. 设()2ln x a g x x+=,则()()2431212ln ln 22a x x x a x x g x x x -⎛⎫-⋅-+⋅ ⎪⎝⎭'==-,当1220a a e -<<时,()0g x '>;当122ax e ->时,()0g x '<;所以()g x 在1220,a e -⎛⎫ ⎪⎝⎭上是增函数,在122,a e -⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上是减函数,所以122a x e -=是()g x 的极大值点,也是()g x 的最大值点,即()121222122max 122ln 12aa a a e a g x g e e e ----⎛⎫+=== ⎪⎛⎫⎝⎭ ⎪⎝⎭. 设()()0xe h x x x =>,则()()21xx e h x x -'=, 当01x <<时,()0h x '<;当1x >时,()0h x '>;所以()h x 在()0,1上是减函数,在()1,+∞上是增函数,所以1x =是()h x 的极小值点,也是()h x 的最小值点,即()()min 1h x h e ==.综上,()()121ln 212121122a g x e e e h x ⎛⎫+- ⎪-⎝⎭≤<=≤, 故()x f x e <成立.22.解(Ⅰ)将直线l 的参数方程化为直角坐标方程,得y x =,所以直线l 的极坐标方程为()4R πθρ=∈;将圆C 的参数方程化为直角坐标方程,得()225x a y -+=,所以圆C 的极坐标方程为()222cos 50a a ρθ-+-=.由原点O 在圆C 的内部,得()22005a -+<,解得a <<,故a的取值范围是(.(Ⅱ)将4πθ=代入()222cos 50a a ρθρ-+-=,得2250a ρρ+-=.则12ρρ+,2125a ρρ=-, 所以())()222222212121222510OMON a ρρρρρρ+=+=+-=--=, 故22OM ON +为定值.23.(Ⅰ)证明:由0x >,0y >,得212y x y x +≥=,即212y x y x +≥, 同理212z y z y +≥,212x z x z+≥, 以上三式相加,得222111222y z x x y z x y z x y z +++++≥++(当且仅当x y z ==时取等号), 故222111y z x x y z x y z++≥++成立. (Ⅱ)解:222222222222log log log log log log log log log log log log b c a a b c a a b b c c b c a⋅+⋅+⋅=++ 222log 2log 2log 2log 2log 2log 2b c a a b c=++, 根据(1),得()2222222log 2log 2log 2111log log log log log 2log 2log 2log 2log 2log 2b c a a b c a b c a b c abc ++≥++=++= 2log 83==,所以,3k ≤,故实数k 的最大值为3.。
2020年普通高等学校招生全国统一考试(全国 I 卷)名师押题压轴卷 数学(理)Word版含解析
绝密★启封前2020年普通高等学校招生全国统一考试(全国I卷)名师押题压轴卷数学(理)一、选择题(本题共12道小题,每小题5分,共60分.在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合{}{} 228023 A x x x B x x=+-≥=-<<,,则A∩B= ( ).A. (2,3)B. [2,3)C.[-4,2]D. (-4,3)2.已知(1i)(2i)z=+-,则2||z=()A. 2i+B. 3i+C. 5D. 103.若向量ar=13,22⎛⎫-⎪⎪⎝⎭,|br|=23,若ar·(br-ar)=2,则向量ar与br的夹角为()A.6πB.4πC.3πD.2π4.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A. 8B. 12C. 16D. 245.已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布()20,3N,从中随机取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为()(附:若随机变量ξ服从正态分布()2,Nμσ,则()68.26%Pμσξμσ-<<+=,()2295.44%Pμσξμσ-<<+=.)A. 4.56%B. 13.59%C. 27.18%D. 31.74%6.我国古代名著《庄子g天下篇》中有一句名言“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,其意思为:一尺的木棍,每天截取一半,永远都截不完.现将该木棍依此规律截取,如图所示的程序框图的功能就是计算截取7天后所剩木棍的长度(单位:尺),则①②③处可分别填入的是()A. 17?,,+1i s s i i i ≤=-=B. 1128?,,2i s s i i i ≤=-=C 17?,,+12i s s i i i≤=-=D. 1128?,,22i s s i i i≤=-=7.已知变量x ,y 满足约束条件1031010x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最大值为( )A. 1B. 2C. 3D. 48.《九章算术》中有这样一个问题:今有竹九节,欲均减容之(其意为:使容量均匀递减),上三节容四升,下三节容二升,中三节容几何?( ) A. 二升B. 三升C. 四升D. 五升9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,3,23,sin a c b A === cos 6a B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则b=( ) A. 1B.2C.3D.510..若直线220(0,0)ax by a b -+=>>被圆014222=+-++y x y x 截得弦长为4,则41a b +的最小值是( )A. 9B. 4C.12D.1411.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭是抛物线C 上一点,以点M 为圆心的圆与直线2p x =交于E ,G 两点,若1sin 3MFG ∠=,则抛物线C的方程是( ) A. 2y x = B. 22y x = C. 24y x =D. 28y x =12.已知函数1,0(),0x x mf x e x -⎧=⎪=⎨⎪≠⎩,若方程23()(23)()20mf x m f x -++=有5个解,则m 的取值范围是() A. (1,)+∞ B. (0,1)(1,)⋃+∞C. 31,2⎛⎫⎪⎝⎭D. 331,,22⎛⎫⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U 二、填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)13.已知()0,θπ∈,且sin()410πθ-=,则tan2θ=________. 14.设m 为正整数,()2mx y + 展开式的二项式系数的最大值为()21m a x y ++,展开式的二项式系数的最大值为b ,若158a b =,则m=______.15.已知函数()42423,0,3,0,x x ax x f x x x ax x ⎧-->=⎨-+<⎩有四个零点,则实数a 的取值范围是__________.16.如图,已知六棱锥P-ABCDEF 的底面是正六边形,PA ⊥平面ABC ,2PA AB =,给出下列结论:①PB AE⊥;②直线//BC平面PAE;③平面PAE⊥平面PDE;④异面直线PD与BC所成角为45°;⑤直线PD与平面PAB所成角的余弦值为10.其中正确的有_______(把所有正确的序号都填上)三.解答题(本大题共6小题.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题12分)△ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知24sin4sin sin22 2A BA B-+=+(1)求角C的大小;(2)已知4b=,△ABC的面积为6,求边长c的值.18. (本小题12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,122BC CD AB===,∠ABC=∠BCD=90°,E为PB的中点。
