2020届河南省郑州市高三第二次质量预测数学(理)试题(解析版)

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【详解】
解: , 、 、 成等比数列,

得 或 (舍去),



令 ,则
当且仅当 ,即 时, 的最小值为2.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式,考查基本不等式,属于中档题.
11.《九章算术》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”.现有一阳马,其正视图和侧视图是如图所示的直角三角形.若该阳马的顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为
(Ⅲ)由样本数据得到抽取1名学生是青春组学生的概率为 ,则 服从二项分布 ,显然 的取值为0,1,2,3,4,再列出分布列,即可求出数学期望;
【详解】
解:(Ⅰ)作出 列联表:
青春组
风华组
合计
男生
7
6
13
女生
5
12
17
合计
12
18
30
由列联表数据代入公式得 ,
因为 ,
故没有 的把握认为成绩分在青春组或风华组与性别有关.
【详解】
解:光源发出的光线构成一个圆锥形状,要使整个广场都照明,则底面圆是广场正六边形的外接圆,依题意可得广场外接圆的半径为30米,如图所示 ,又 为等腰直角三角形,故 ,则要使整个广场都照明,光源悬挂的高度至少为30米,
故选:A
【点睛】
本题考查圆锥的轴截面的相关计算,属于基础题;
6.若 , ,则 的值为()
A.96B.84C.120D.360
【答案】B
【解析】先求得所有不以0开头的排列数,再由以1,0相邻,且1在左边时所对应的排列数有一半是重复的,求出对应的排列数,进而可求出答案.
【详解】
由题意,2,0,1,9,10按照任意次序排成一行,得所有不以0开头的排列数为 ,其中以1,0相邻,且1在左边时,含有2个10的排列个数为 ,有一半是重复的,故产生的不同的6位数的个数为 .
【详解】
解:(Ⅰ)设等差数列 的公差为 ,则
解得
(Ⅱ)由 , .
当 时,

对 也适合,
, .
【点睛】
本题考查等差数列基本量的计算,累加法求数列的通项公式以及裂项相消法求和,属于中档题.
18.由团中央学校部、全国学联秘书处、中国青年报社共同举办的2018年度全国“最美中学生“寻访活动结果出炉啦,此项活动于2018年6月启动,面向全国中学在校学生,通过投票方式寻访一批在热爱祖国、勤奋学习、热心助人、见义勇为等方面表现突出、自觉树立和践行社会主义核心价值观的“最美中学生”.现随机抽取了30名学生的票数,线成如图所示的茎叶图,若规定票数在65票以上(包括65票)定义为风华组.票数在65票以下(不包括65票)的学生定义为青春组.
当收入完全平等时,劳伦茨曲线为直线 ,此时 ,故②错误;
当劳伦茨曲线近似为 时, , ,所以 ,故③错误;
当劳伦茨曲线近似为 时, , ,所以 ,故④正确;
故选:B
【点睛】
本题考查微积分基本定理的应用,属于基础题.
9.2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年,举国同庆.将2,0,1,9,10这5个数字按照任意次序排成一行,拼成一个6位数,则产生的不同的6位数的个数为()
故 ,且 ,
解得: ,
故选:B.
【点睛】
本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答,属于中档题.
8.为了研究国民收入在国民之间的分配,避免贫富过分悬殊,美国统计学家劳伦茨提出了著名的劳伦茨曲线,如图所示:劳伦茨曲线为直线 时,表示收入完全平等,劳伦茨曲线为折线 时,表示收入完全不平等记区域 为不平等区域, 表示其面积, 为 的面积.将 ,称为基尼系数.对于下列说法:
【考点】1.双曲线的简单几何性质;2.平面向量的坐标运算.
二、填空题
13.在 的展开式中常数项为_____________.
【答案】
【解析】先求出 的展开式的通项 ,令 求出r的值即得解.
【详解】
由题得 的展开式的通项为 ,

所以展开式的常数项为 .
故答案为:160
【点睛】
本题主要考查二项式展开式常数项的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
14.已知函数 , ,当 且 时,方程 根的个数是______.
【答案】6
【解析】先对两个函数分析可知,函数 与 都是奇函数,且 是反比例函数, 在 , 上是减函数,在 , 上是增函数,在 , 上是减函数,且 , ; ; ;从而作出函数的图象,由图象求方程的根的个数即可.
【详解】
解: ;
令 得 , .
2020届河南省郑州市高三第二次质量预测数学(理)试题
一、单选题
1.已知集合 , ,且 ,则实数 的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 得到 ,建立不等式,即可求出 的取值范围.
【详解】
解: , ,且
所以 ,当 时, 解得 ;
当 时,
解得
故选:B
【点睛】
本题考查集合的包含关系,考查解不等式,属于基础题.
15.已知直角梯形 , , . , , 是腰 上的动点,则 的最小值为______.
【答案】3
【解析】以直线 , 分别为 , 轴建立平面直角坐标系,设 , ,根据向量的坐标运算和模的计算得到, ,问题得以解决.
【详解】
解:如图,以直线 , 分别为 , 轴建立平面直角坐标系,
则 , , ,
设 ,
则 , ,
故选:B.
【点睛】
本题考查排列组合,考查学生的推理能力与计算求解能力,属于中档题.
10.已知等差数列 的公差 ,且 成等比数列,若 , 为数列 的前 项和,则 的最小值为()
A.4B.3C. D.2
【答案】D
【解析】由题意得 ,求出公差 的值,得到数列 的通项公式,前 项和,从而可得 ,换元,利用基本不等式,即可求出函数的最小值.
① 越小,则国民分配越公平;
②设劳伦茨曲线对应的函数为 ,则对 ,均有 ;
③若某国家某年的劳伦茨曲线近似为 ,则 ;
④若某国家某年的劳伦茨曲线近似为 ,则 .
其中不正确的是:()
A.①④B.②③C.①③④D.①②④
【答案】B
【解析】依题意,利用微积分基本定理求出 的面积,即可判断;
【详解】
解:依题意当 越小时, 越小,则国民分配越公平,故①正确;


若方程 有解,存在满足题设要求的两点 、 ;
若方程 无解,不存在满足题设要求的两点 、 .
若 ,则 代入 式得:
即 ,而此方程无解,因此 ,此时 ,
代入 式得: ,

令 ,
则 ,
在 , 上单调递增,

的取值范围是 .
对于 ,方程 总有解,即方程 总有解.
故答案为: .
【点睛】
本题考查分段函数的运用,注意向量垂直条件的运用和中点坐标公式,考查构造法和函数的单调性运用,属于中档题.
2.已知复数 ( 其中是虚数单位,满足 ),则 的共轭复数是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 化简分母,然后再由复数代数形式的乘除运算化简复数 ,则 的共轭复数可求.
【详解】
解: ,
则 .
故选:C.
【点睛】
本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.郑州市2019年各月的平均气温 数据的茎叶图如下:则这组数据的中位数是()
三、解答题
17.已知数列 为公差不为零的等差数列, ,且满足 .
(Ⅰ)求数列 的通项公式;
(Ⅱ)若数列 满足 ,且 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) .
【解析】(Ⅰ)设等差数列 的公差为 ,即可得到方程组,解得即可;
(Ⅱ)由 ,则 ,再由累加法求出 的通项公式,再利用裂项相消法求和即可;
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】写出已知圆的圆心坐标和半径,求出圆心坐标关于直线 的对称点的坐标,然后代入圆的标准方程得答案.
【详解】
解:圆 的圆心坐标为 ,半径为2,
设 关于直线 的对称点为 ,
则 ,解得 .

则圆 关于直线 对称的圆的方程为 .
故选:C.
【点睛】
本题考查圆的标准方程,考查了点关于直线的对称点的求法,属于基础题.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可知该几何体为四棱锥P﹣ABCD.底面ABCD为矩形,其中PD⊥底面ABCD,可得该阳马的外接球的直径为PB,计算得出结果即可.
【详解】
如图所示,该几何体为四棱锥P﹣ABCD.底面ABCD为矩形,
其中PD⊥底面ABCD.
AB=1,AD=2,PD=1.
则该阳马的外接球的直径为PB .
5.在边长为30米的正六边形广场正上空悬挂一个照明光源,已知这个光源发出的光线过旋转轴的截面是一个等腰直角三角形,要使整个广场都照明,光源悬挂的高度至少为()
A.30米B.20米C. 米D.15米
【答案】A
【解析】光源发出的光线构成一个圆锥形状,要使整个广场都照明,则底面圆是广场正六边形的外接圆,依题意可得广场外接圆的半径为30米,画出轴截面图,即可得解;
(Ⅰ)在这30名学生中,青春组学生中有男生7人,风华组学生中有女生12人,试问有没有 的把握认为票数分在青春组或风华组与性别有关;
(Ⅱ)如果用分层抽样的方法从青春组和风华组中抽取5人,再从这5人中随机抽取2人,那么至少有1人在青春组的概率是多少?
(Ⅲ)用样本估计总体,把频率作为概率,若从该地区所有的中学(人数很多)中随机选取4人,用 表示所选4人中青春组的人数,试写出 的分布列,并求出 的数学期望.
A. B. C. D.
【ຫໍສະໝຸດ Baidu案】A
【解析】利用二倍角公式及两角差的正弦公式化简得到 ,再将两边平方利用二倍角正弦公式计算可得;
【详解】
解:因为
所以
所以
所以
所以 ,即 ,
所以
故选:A
【点睛】
本题考查两角和差的正弦公式、二倍角公式的应用,属于中档题;
7.在如图所示的程序框图中,若输出的值是3,则输入的 的取值范围是()
【答案】
【解析】曲线 上存在两点 、 满足题设要求,则点 、 只能在 轴两侧.设 , ,则 ,运用向量垂直的条件:数量积为0,构造函数 ,运用导数判断单调性,求得最值,即可得到 的范围.
【详解】
解:假设曲线 上存在两点 、 满足题设要求,
则点 、 只能在 轴两侧.
不妨设 , ,
则 ,
是以 为直角顶点的直角三角形,
附: ;其中
独立性检验临界表:
0.100
0.050
0.010
2.706
3.841
6.635
【答案】(Ⅰ)没有 的把握认为成绩分在青春组或风华组与性别有关;(Ⅱ) ;(Ⅲ)分布列详见解析,数学期望为 .
【解析】(Ⅰ)依题意作出列联表,由列联表计算出卡方,再跟参考数据比较,即可得出结论;
(Ⅱ)根据古典概型的概率公式计算可得;
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【详解】
解:设输入 ,
第一次执行循环体后, , ,不满足退出循环的条件;
第二次执行循环体后, , ,不满足退出循环的条件;
第三次执行循环体后, , ,满足退出循环的条件;
在 , 上是减函数,在 , 上是增函数,在 , 上是减函数,
且 , ; ; ;
故作函数 与 在 , 上的图象如下,
结合图象可知,两图象在 , 上共有3个交点;
又 , 都是奇函数,且 不经过原点,
与 在 , 上共有6个交点,故 有6个零点.
故答案为:6.
【点睛】
本题考查了导数的综合应用及函数的图象的性质应用,同时考查了函数的零点与方程的根的关系应用,属于中档题.
∴该阳马的外接球的表面积: .
故选C.
【点睛】
本题考查了四棱锥的三视图及锥体中的数量关系、球的体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.过双曲线 ( , )的右焦点 作直线 的垂线,垂足为 ,交双曲线的左支于 点,若 ,则该双曲线的离心率为()
A. B.2C. D.
【答案】C
【解析】试题分析:设双曲线的右焦点 的坐标 ,由于直线 与直线 垂直,所以直线 方程为 ,联立 ,求出点 ,由已知 ,得点 ,把 点坐标代入方程 , ,整理得 ,故离心率 ,选C.
A.20B.21C.20.5D.23
【答案】C
【解析】根据茎叶图结合中位数的定义读出即可.
【详解】
解:由题意得,这组数据是:01,02,15,16,18,20,21,23,23,28,32,34,
故中位数是: ,
故选:C.
【点睛】
本题考查了茎叶图的读法,考查中位数的定义,属于基础题.
4.圆 关于直线 对称的圆的方程为()

,当且仅当 时取等号,
的最小值为3,
故答案为:3.
【点睛】
本题考查向量在几何中的应用,以及向量模的求法,同时考查学生灵活应用知识分析解决问题的能力,属于基础题.
16.设函数 的图象上存在两点 ,使得 是以 为直角顶点的直角三角形(其中 为坐标原点),且斜边的中点恰好在 轴上,则实数 的取值范围是______.
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