2019年高考真题数学
(完整word版)2019年高考数学试卷全国卷1文科真题附答案解析
2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)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.(5分)设312iz i-=+,则||(z = ) A .2B .3C .2D .12.(5分)已知集合{1U =,2,3,4,5,6,7},{2A =,3,4,5},{2B =,3,6,7},则(UBA = )A .{1,6}B .{1,7}C .{6,7}D .{1,6,7}3.(5分)已知2log 0.2a =,0.22b =,0.30.2c =,则( ) A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a <<4.(5分)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是5151(0.61822--≈,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512-.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,则其身高可能是( )A .165cmB .175cmC .185cmD .190cm5.(5分)函数2sin ()cos x xf x x x+=+的图象在[π-,]π的大致为( ) A .B .C .D .6.(5分)某学校为了解1000名新生的身体素质,将这些学生编号1,2,⋯,1000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是( ) A .8号学生B .200号学生C .616号学生D .815号学生7.(5分)tan 255(︒= ) A .23-B .23-+C .23D .23+8.(5分)已知非零向量a ,b 满足||2||a b =,且()a b b -⊥,则a 与b 的夹角为( ) A .6πB .3π C .23π D .56π 9.(5分)如图是求112122++的程序框图,图中空白框中应填入( )A .12A A=+ B .12A A=+C .112A A=+ D .112A A=+10.(5分)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一条渐近线的倾斜角为130︒,则C 的离心率为( ) A .2sin40︒B .2cos40︒C .1sin50︒D .1cos50︒11.(5分)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin sin 4sin a A b B c C -=,1cos 4A =-,则(bc= )A .6B .5C .4D .312.(5分)已知椭圆C 的焦点为1(1,0)F -,2(1,0)F ,过2F 的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为( )A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
【数学】2019年高考真题——浙江卷(精校版)
2019年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)一、选择题1.已知全集U={-1,0,1,2,3},集合A={0,1,2},B={-1,0,1},则(∁U A)∩B等于() A.{-1} B.{0,1}C.{-1,2,3} D.{-1,0,1,3}答案 A解析由题意可得∁U A={-1,3},则(∁U A)∩B={-1}.2.渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是()A.B.1C.D.2答案 C解析因为双曲线的渐近线方程为x±y=0,所以无论双曲线的焦点在x轴上还是在y轴上,都满足a=b,所以c=a,所以双曲线的离心率e==.3.若实数x,y满足约束条件则z=3x+2y的最大值是()A.-1 B.1 C.10 D.12答案 C解析作出可行域如图中阴影部分(含边界)所示,数形结合可知,当直线z=3x+2y过点A(2,2)时,z取得最大值,z max=6+4=10.4.祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V柱体=Sh,其中S是柱体的底面积,h是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm),则该柱体的体积(单位:cm3)是()A.158 B.162 C.182 D.324答案 B解析由三视图可知,该几何体是一个直五棱柱,所以其体积V=×(4×3+2×3+6×6)×6=162.5.设a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析因为a>0,b>0,所以a+b≥2,由a+b≤4可得2≤4,解得ab≤4,所以充分性成立;当ab≤4时,取a=8,b=,满足ab≤4,但a+b≥4,所以必要性不成立,所以“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.6.在同一直角坐标系中,函数y=,y=log a(a>0,且a≠1)的图象可能是() A. B.C. D.答案 D解析若0<a<1,则函数y=是增函数,y=log a是减函数且其图象过点,结合选项可知,选项D可能成立;若a>1,则y=是减函数,而y=log a是增函数且其图象过点,结合选项可知,没有符合的图象.7.设0<a<1.随机变量X的分布列是()则当a在(0,1)内增大时,()A.D(X)增大B.D(X)减小C.D(X)先增大后减小D.D(X)先减小后增大答案 D解析由题意可知,E(X)=(a+1),所以D(X)=++==,所以当a在(0,1)内增大时,D(X)先减小后增大.8.设三棱锥V-ABC的底面是正三角形,侧棱长均相等,P是棱VA上的点(不含端点).记直线PB与直线AC所成的角为α,直线PB与平面ABC所成的角为β,二面角P-AC-B 的平面角为γ,则()A.β<γ,α<γB.β<α,β<γC.β<α,γ<αD.α<β,γ<β答案 B解析由题意,不妨设该三棱锥的侧棱长与底面边长相等,因为点P是棱VA上的点(不含端点),所以直线PB与平面ABC所成的角β小于直线VB与平面ABC所成的角,而直线VB 与平面ABC所成的角小于二面角P-AC-B的平面角γ,所以β<γ;因为AC⊂平面ABC,所以直线PB与直线AC所成的角α大于直线PB与平面ABC所成的角β,即α>β.9.设a,b∈R,函数f(x)=若函数y=f(x)-ax-b恰有3个零点,则()A.a<-1,b<0 B.a<-1,b>0C.a>-1,b<0 D.a>-1,b>0答案 C解析由题意可得,当x≥0时,f(x)-ax-b=x3-(a+1)x2-b,令f(x)-ax-b=0,则b =x3-(a+1)x2=x2[2x-3(a+1)].因为对任意的x∈R,f(x)-ax-b=0有3个不同的实数根,所以要使满足条件,则当x≥0时,b=x2[2x-3(a+1)]必须有2个零点,所以>0,解得a>-1.所以b<0.10.设a,b∈R,数列{a n}满足a1=a,a n+1=+b,n∈N*,则()A.当b=时,a10>10B.当b=时,a10>10C.当b=-2时,a10>10D.当b=-4时,a10>10答案 A解析当b=时,因为a n+1=+,所以a2≥,又a n+1=+≥a n,故a9≥a2×()7≥×()7=4,a10>≥32>10.当b=时,a n+1-a n=2,故当a1=a=时,a10=,所以a10>10不成立.同理b=-2和b=-4时,均存在小于10的数x0,只需a1=a=x0,则a10=x0<10,故a10>10不成立.二、填空题11.复数z=(i为虚数单位),则|z|=________.答案解析z===-,所以|z|==.12.已知圆C的圆心坐标是(0,m),半径长是r.若直线2x-y+3=0与圆C相切于点A(-2,-1),则m=________,r=________.答案-2解析方法一设过点A(-2,-1)且与直线2x-y+3=0垂直的直线方程为l:x+2y+t=0,所以-2-2+t=0,所以t=4,所以l:x+2y+4=0,令x=0,得m=-2,则r==.方法二因为直线2x-y+3=0与以点(0,m)为圆心的圆相切,且切点为A(-2,-1),所以×2=-1,所以m=-2,r==.13.在二项式(+x)9的展开式中,常数项是________,系数为有理数的项的个数是________.答案16 5解析该二项展开式的第k+1项为T k+1=()9-k x k,当k=0时,第1项为常数项,所以常数项为()9=16;当k=1,3,5,7,9时,展开式的项的系数为有理数,所以系数为有理数的项的个数为5.14.在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D在线段AC上.若∠BDC=45°,则BD=________,cos∠ABD=________.答案解析在Rt△ABC中,易得AC=5,sin C==.在△BCD中,由正弦定理得BD=×sin∠BCD=×=,sin∠DBC=sin [π-(∠BCD+∠BDC)]=sin(∠BCD+∠BDC)=sin∠BCD·cos∠BDC+cos∠BCD·sin∠BDC=×+×=.又∠ABD+∠DBC=,所以cos∠ABD=sin∠DBC=.15.已知椭圆+=1的左焦点为F,点P在椭圆上且在x轴的上方.若线段PF的中点在以原点O为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF的斜率是________.答案解析依题意,设点P(m,n)(n>0),由题意知F(-2,0),|OF|=2,所以线段FP的中点M在圆x2+y2=4上,所以2+2=4,又点P(m,n)在椭圆+=1上,所以+=1,所以4m2-36m-63=0,所以m=-或m=(舍去),当m=-时,n=,所以k PF==.16.已知a∈R,函数f(x)=ax3-x.若存在t∈R,使得|f(t+2)-f(t)|≤,则实数a的最大值是________.答案解析f(t+2)-f(t)=[a(t+2)3-(t+2)]-(at3-t)=2a(3t2+6t+4)-2,因为存在t∈R,使得|f(t+2)-f(t)|≤,所以-≤2a(3t2+6t+4)-2≤有解.因为3t2+6t+4≥1,所以≤a≤有解,所以a≤max=,所以a的最大值为.17.已知正方形ABCD的边长为1.当每个λi(i=1,2,3,4,5,6)取遍±1时,|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|的最小值是________,最大值是________.答案02解析以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴建立平面直角坐标系,如图,则A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),所以λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6=(λ1-λ3+λ5-λ6,λ2-λ4+λ5+λ6),所以当时,可取λ1=λ3=1,λ5=λ6=1,λ2=-1,λ4=1,此时|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|取得最小值0;取λ1=1,λ3=-1,λ5=λ6=1,λ2=1,λ4=-1,则|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|取得最大值=2.三、解答题18.设函数f(x)=sin x,x∈R.(1)已知θ∈[0,2π),函数f(x+θ)是偶函数,求θ的值;(2)求函数y=2+2的值域.解(1)因为f(x+θ)=sin(x+θ)是偶函数,所以,对任意实数x都有sin(x+θ)=sin(-x+θ),即sin x cos θ+cos x sin θ=-sin x cos θ+cos x sin θ,故2sin x cos θ=0,所以cos θ=0.又θ∈[0,2π),因此θ=或.(2)y=2+2=sin2+sin2=+=1-=1-cos.因此,函数的值域是.19.如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1ACC1⊥平面ABC,∠ABC=90°,∠BAC=30°,A1A=A1C=AC,E,F分别是AC,A1B1的中点.(1)证明:EF⊥BC;(2)求直线EF与平面A1BC所成角的余弦值.方法一(1)证明如图,连接A1E,因为A1A=A1C,E是AC的中点,所以A1E⊥AC.又平面A1ACC1⊥平面ABC,A1E⊂平面A1ACC1,平面A1ACC1∩平面ABC=AC,所以A1E⊥平面ABC,则A1E⊥BC.又因为A1F∥AB,∠ABC=90°,故BC⊥A1F,又A1E,A1F⊂平面A1EF,A1E∩A1F=A1,所以BC⊥平面A1EF.因此EF⊥BC.(2)解取BC的中点G,连接EG,GF,则EGF A1是平行四边形.由于A1E⊥平面ABC,故A1E⊥EG,所以平行四边形EGF A1为矩形.连接A1G交EF于O,由(1)得BC⊥平面EGF A1,则平面A1BC⊥平面EGF A1,所以EF在平面A1BC上的射影在直线A1G上.则∠EOG是直线EF与平面A1BC所成的角(或其补角).不妨设AC=4,则在Rt△A1EG中,A1E=2,EG=.由于O为A1G的中点,故EO=OG==,所以cos∠EOG==.因此,直线EF与平面A1BC所成角的余弦值是.方法二(1)证明连接A1E,因为A1A=A1C,E是AC的中点,所以A1E⊥AC.又平面A1ACC1⊥平面ABC,A1E⊂平面A1ACC1,平面A1ACC1∩平面ABC=AC,所以A1E⊥平面ABC.如图,以E为原点,分别以射线EC,EA1为y,z轴的正半轴,建立空间直角坐标系E-xyz. 不妨设AC=4,则A1(0,0,2),B(,1,0),B1(,3,2),F,C(0,2,0).因此,=,=(-,1,0).由·=0得EF⊥BC.(2)解设直线EF与平面A1BC所成角为θ.由(1)可得=(-,1,0),=(0,2,-2).设平面A1BC的法向量为n=(x,y,z).由得取n=(1,,1),故sin θ=|cos〈,n〉|==.因此,直线EF与平面A1BC所成角的余弦值为.20.设等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=4,a4=S3.数列{b n}满足:对每个n∈N*,S n+b n,S n+1+b n,S n+2+b n成等比数列.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)记c n=,n∈N*,证明:c1+c2+…+c n<2,n∈N*.(1)解设数列{a n}的公差为d,由题意得a1+2d=4,a1+3d=3a1+3d,解得a1=0,d=2.从而a n=2n-2,n∈N*.所以S n=n2-n,n∈N*.由S n+b n,S n+1+b n,S n+2+b n成等比数列得(S n+1+b n)2=(S n+b n)(S n+2+b n).解得b n=(-S n S n+2).所以b n=n2+n,n∈N*.(2)证明c n===,n∈N*.我们用数学归纳法证明.①当n=1时,c1=0<2,不等式成立;②假设n=k(k∈N*,k≥1)时不等式成立,即c1+c2+…+c k<2.那么,当n=k+1时,c1+c2+…+c k+c k+1<2+<2+<2+=2+2(-)=2.即当n=k+1时不等式也成立.根据①和②,不等式c1+c2+…+c n<2对任意n∈N*成立.21.如图,已知点F(1,0)为抛物线y2=2px(p>0)的焦点.过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线上,使得△ABC的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F的右侧.记△AFG,△CQG的面积分别为S1,S2.(1)求p的值及抛物线的准线方程;(2)求的最小值及此时点G的坐标.解(1)由题意得=1,即p=2.所以,抛物线的准线方程为x=-1.(2)设A(x A,y A),B(x B,y B),C(x C,y C),重心G(x G,y G).令y A=2t,t≠0,则x A=t2.由于直线AB过点F,故直线AB的方程为x=y+1,代入y2=4x,得y2-y-4=0,故2ty B=-4,即y B=-,所以B.又由于x G=(x A+x B+x C),y G=(y A+y B+y C)及重心G在x轴上,故2t-+y C=0.即C,G.所以,直线AC的方程为y-2t=2t(x-t2),得Q(t2-1,0).由于Q在焦点F的右侧,故t2>2.从而====2-.令m=t2-2,则m>0,=2-=2-≥2-=1+.当且仅当m=时,取得最小值1+,此时G(2,0).22.已知实数a≠0,设函数f(x)=a ln x+,x>0.(1)当a=-时,求函数f(x)的单调区间;(2)对任意x∈均有f(x)≤,求a的取值范围.注e=2.718 28…为自然对数的底数.解(1)当a=-时,f(x)=-ln x+,x>0.f′(x)=-+=,令f′(x)>0,得x>3,令f′(x)<0,得0<x<3,所以,函数f(x)的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由f(1)≤,得0<a≤.当0<a≤时,f(x)≤等价于--2ln x≥0.令t=,则t≥2.设g(t)=t2-2t-2ln x,t≥2,则g(t)=2--2ln x.(i)当x∈时,≤2,则g(t)≥g(2)=8-4-2ln x.记p(x)=4-2-ln x,x≥,则p′(x)=--==.故当x变化时,p′(x),p(x)的变化情况如下表:所以,p(x)≥p(1)=0.因此,g(t)≥g(2)=2p(x)≥0.(ii)当x∈时,g(t)≥g=.令q(x)=2ln x+(x+1),x∈,则q′(x)=+1>0,故q(x)在上单调递增,所以q(x)≤q.由(i)得,q=-p<-p(1)=0.所以,q(x)<0.因此,g(t)≥g=->0. 由(i)(ii)知对任意x∈,t∈[2,+∞)时,g(t)≥0,即对任意x∈,均有f(x)≤.综上所述,a的取值范围是.。
2019年高考数学真题专题06 立体几何(解答题)
专题06 立体几何(解答题)1.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】如图,直四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面是菱形,AA 1=4,AB =2,∠BAD =60°,E ,M ,N 分别是BC ,BB 1,A 1D 的中点.(1)证明:MN ∥平面C 1DE ; (2)求点C 到平面C 1DE 的距离. 【答案】(1)见解析;(2)41717. 【解析】(1)连结1,B C ME .因为M ,E 分别为1,BB BC 的中点,所以1 ME B C ∥,且112ME B C =. 又因为N 为1A D 的中点,所以112ND A D =. 由题设知11=A B DC ∥,可得11=BC A D ∥,故=ME ND ∥, 因此四边形MNDE 为平行四边形,MN ED ∥. 又MN ⊄平面1C DE ,所以MN ∥平面1C DE . (2)过C 作C 1E 的垂线,垂足为H .由已知可得DE BC ⊥,1DE C C ⊥,所以DE ⊥平面1C CE ,故DE ⊥CH. 从而CH ⊥平面1C DE ,故CH 的长即为C 到平面1C DE 的距离, 由已知可得CE =1,C 1C =4,所以117C E =,故41717CH =.从而点C 到平面1C DE 的距离为41717.【名师点睛】该题考查的是有关立体几何的问题,涉及的知识点有线面平行的判定,点到平面的距离的求解,在解题的过程中,注意要熟记线面平行的判定定理的内容,注意平行线的寻找思路,再者就是利用线面垂直找到距离问题,当然也可以用等积法进行求解.2.【2019年高考全国Ⅱ卷文数】如图,长方体ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,AB =3,求四棱锥11E BB C C -的体积. 【答案】(1)见详解;(2)18.【解析】(1)由已知得B 1C 1⊥平面ABB 1A 1,BE ⊂平面ABB 1A 1, 故11B C BE ⊥.又1BE EC ⊥,所以BE ⊥平面11EB C . (2)由(1)知∠BEB 1=90°. 由题设知Rt △ABE ≌Rt △A 1B 1E ,所以1145AEB A EB ︒∠=∠=,故AE =AB =3,126AA AE ==.作1EF BB ⊥,垂足为F ,则EF ⊥平面11BB C C ,且3EF AB ==. 所以,四棱锥11E BB C C -的体积1363183V =⨯⨯⨯=.【名师点睛】本题主要考查线面垂直的判定,以及四棱锥的体积的求解,熟记线面垂直的判定定理,以及四棱锥的体积公式即可,属于基础题型.3.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】图1是由矩形ADEB ,Rt △ABC 和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中AB =1,BE =BF =2,∠FBC =60°.将其沿AB ,BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2. (1)证明:图2中的A ,C ,G ,D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ; (2)求图2中的四边形ACGD 的面积.【答案】(1)见解析;(2)4.【解析】(1)由已知得AD P BE ,CG P BE ,所以AD P CG ,故AD ,CG 确定一个平面,从而A ,C ,G ,D 四点共面.由已知得AB⊥BE,AB⊥BC,故AB⊥平面BCGE.又因为AB⊂平面ABC,所以平面ABC⊥平面BCGE.(2)取CG的中点M,连结EM,DM.因为AB∥DE,AB⊥平面BCGE,所以DE⊥平面BCGE,故DE⊥CG.由已知,四边形BCGE是菱形,且∠EBC=60°得EM⊥CG,故CG⊥平面DEM.因此DM⊥CG.在Rt△DEM中,DE=1,EM=3,故DM=2.所以四边形ACGD的面积为4.【名师点睛】本题是很新颖的立体几何考题,首先是多面体折叠问题,考查考生在折叠过程中哪些量是不变的,再者折叠后的多面体不是直棱柱,突出考查考生的空间想象能力.-中,PA⊥平面ABCD,底部ABCD为菱形,E 4.【2019年高考北京卷文数】如图,在四棱锥P ABCD为CD的中点.(1)求证:BD⊥平面PAC;(2)若∠ABC=60°,求证:平面PAB⊥平面PAE;(3)棱PB上是否存在点F,使得CF∥平面PAE?说明理由.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)存在,理由见解析.【解析】(1)因为PA⊥平面ABCD,⊥.所以PA BD又因为底面ABCD为菱形,所以BD AC ⊥. 所以BD ⊥平面PAC .(2)因为PA ⊥平面ABCD ,AE ⊂平面ABCD , 所以PA ⊥AE .因为底面ABCD 为菱形,∠ABC =60°,且E 为CD 的中点, 所以AE ⊥CD . 所以AB ⊥AE . 所以AE ⊥平面PAB . 所以平面PAB ⊥平面PAE .(3)棱PB 上存在点F ,使得CF ∥平面PAE .取F 为PB 的中点,取G 为PA 的中点,连结CF ,FG ,EG . 则FG ∥AB ,且FG =12AB . 因为底面ABCD 为菱形,且E 为CD 的中点, 所以CE ∥AB ,且CE =12AB . 所以FG ∥CE ,且FG =CE . 所以四边形CEGF 为平行四边形. 所以CF ∥EG .因为CF ⊄平面PAE ,EG ⊂平面PAE , 所以CF ∥平面PAE .【名师点睛】本题主要考查线面垂直的判定定理,面面垂直的判定定理,立体几何中的探索问题等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.5.【2019年高考天津卷文数】如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为平行四边形,PCD △为等边三角形,平面PAC ⊥平面PCD ,,2,3PA CD CD AD ⊥==.(1)设G ,H 分别为PB ,AC 的中点,求证:GH ∥平面PAD ; (2)求证:PA ⊥平面PCD ;(3)求直线AD 与平面PAC 所成角的正弦值. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)33. 【解析】(1)连接BD ,易知AC BD H =I ,BH DH =. 又由BG=PG ,故GH PD ∥.又因为GH ⊄平面P AD ,PD ⊂平面P AD , 所以GH ∥平面P AD .(2)取棱PC 的中点N ,连接DN .依题意,得DN ⊥PC , 又因为平面PAC ⊥平面PCD ,平面PAC I 平面PCD PC =, 所以DN ⊥平面P AC ,又PA ⊂平面P AC ,故DN PA ⊥. 又已知PA CD ⊥,CD DN D =I , 所以PA ⊥平面PCD .(3)连接AN ,由(2)中DN ⊥平面P AC ,可知DAN ∠为直线AD 与平面P AC 所成的角, 因为PCD △为等边三角形,CD =2且N 为PC 的中点, 所以3DN =. 又DN AN ⊥,在Rt AND △中,3sin 3DN DAN AD ∠==. 所以,直线AD 与平面P AC 所成角的正弦值为33.【名师点睛】本小题主要考查直线与平面平行、直线与平面垂直、平面与平面垂直、直线与平面所成的角等基础知识.考查空间想象能力和推理论证能力.6.【2019年高考江苏卷】如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB=BC.求证:(1)A1B1∥平面DEC1;(2)BE⊥C1E.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)因为D,E分别为BC,AC的中点,所以ED∥AB.在直三棱柱ABC−A1B1C1中,AB∥A1B1,所以A1B1∥ED.又因为ED⊂平面DEC1,A1B1 平面DEC1,所以A1B1∥平面DEC1.(2)因为AB=BC,E为AC的中点,所以BE⊥AC.因为三棱柱ABC−A1B1C1是直棱柱,所以CC1⊥平面ABC.又因为BE ⊂平面ABC ,所以CC 1⊥BE .因为C 1C ⊂平面A 1ACC 1,AC ⊂平面A 1ACC 1,C 1C ∩AC =C , 所以BE ⊥平面A 1ACC 1.因为C 1E ⊂平面A 1ACC 1,所以BE ⊥C 1E .【名师点睛】本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力.7.【2019年高考浙江卷】如图,已知三棱柱111ABC A B C -,平面11A ACC ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,1130,,,BAC A A AC AC E F ∠=︒==分别是AC ,A 1B 1的中点. (1)证明:EF BC ⊥;(2)求直线EF 与平面A 1BC 所成角的余弦值.【答案】(1)见解析;(2)35. 【解析】方法一:(1)连接A 1E ,因为A 1A =A 1C ,E 是AC 的中点,所以A 1E ⊥AC . 又平面A 1ACC 1⊥平面ABC ,A 1E ⊂平面A 1ACC 1, 平面A 1ACC 1∩平面ABC =AC , 所以,A 1E ⊥平面ABC ,则A 1E ⊥BC . 又因为A 1F ∥AB ,∠ABC =90°,故BC ⊥A 1F . 所以BC ⊥平面A 1EF . 因此EF ⊥BC .(2)取BC 中点G ,连接EG ,GF ,则EGFA 1是平行四边形. 由于A 1E ⊥平面ABC ,故A 1E ⊥EG ,所以平行四边形EGFA 1为矩形. 由(1)得BC ⊥平面EGFA 1,则平面A 1BC ⊥平面EGFA 1, 所以EF 在平面A 1BC 上的射影在直线A 1G 上.连接A 1G 交EF 于O ,则∠EOG 是直线EF 与平面A 1BC 所成的角(或其补角). 不妨设AC =4,则在Rt △A 1EG 中,A 1E =23,EG =3. 由于O 为A 1G 的中点,故11522A G EO OG ===, 所以2223cos 25EO OG EG EOG EO OG +-∠==⋅.因此,直线EF 与平面A 1BC 所成角的余弦值是35. 方法二:(1)连接A 1E ,因为A 1A =A 1C ,E 是AC 的中点,所以A 1E ⊥AC . 又平面A 1ACC 1⊥平面ABC ,A 1E ⊂平面A 1ACC 1, 平面A 1ACC 1∩平面ABC =AC ,所以,A 1E ⊥平面ABC .如图,以点E 为原点,分别以射线EC ,EA 1为y ,z 轴的正半轴,建立空间直角坐标系E –xyz .不妨设AC =4,则A 1(0,0,23),B (3,1,0),1(3,3,23)B ,33(,,23)22F ,C (0,2,0). 因此,33(,,23)22EF =u u u r ,(3,1,0)BC =-u u u r .由0EF BC ⋅=u u u r u u u r得EF BC ⊥. (2)设直线EF 与平面A 1BC 所成角为θ.由(1)可得1=(310)=(0223)BC AC --u u u r u u u r ,,,,,. 设平面A 1BC 的法向量为n ()x y z =,,, 由100BC A C ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u rn n ,得3030x y y z ⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩, 取n (131)=,,,故||4sin |cos |=5|||EF EF EF θ⋅==⋅u u u ru u u r u u u r ,n n n |, 因此,直线EF 与平面A 1BC 所成的角的余弦值为35. 【名师点睛】本题主要考查空间点、线、面位置关系,直线与平面所成的角等基础知识,同时考查空间想象能力和运算求解能力.8.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】如图,在平行四边形ABCM 中,3AB AC ==,90ACM =︒∠,以AC为折痕将△ACM 折起,使点M 到达点D 的位置,且AB DA ⊥. (1)证明:平面ACD ⊥平面ABC ;(2)Q 为线段AD 上一点,P 为线段BC 上一点,且23BP DQ DA ==,求三棱锥Q ABP -的体积.【答案】(1)见解析;(2)1.【解析】(1)由已知可得,BAC ∠=90°,BA AC ⊥. 又BA ⊥AD ,所以AB ⊥平面ACD .又AB ⊂平面ABC , 所以平面ACD ⊥平面ABC .(2)由已知可得,DC =CM =AB =3,DA =32.又23BP DQ DA ==,所以22BP =. 作QE ⊥AC ,垂足为E ,则QE =∥13DC .由已知及(1)可得DC ⊥平面ABC ,所以QE ⊥平面ABC ,QE =1. 因此,三棱锥Q ABP -的体积为1111322sin 451332Q ABP ABP V QE S -=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯︒=△.【名师点睛】该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有面面垂直的判定以及三棱锥的体积的求解,在解题的过程中,需要清楚题中的有关垂直的直线的位置,结合线面垂直的判定定理证得线面垂直,之后应用面面垂直的判定定理证得面面垂直,需要明确线线垂直、线面垂直和面面垂直的关系,在求三棱锥的体积的时候,注意应用体积公式求解即可.解答本题时,(1)首先根据题的条件,可以得到BAC ∠=90°,即BA AC ⊥,再结合已知条件BA ⊥AD ,利用线面垂直的判定定理证得AB ⊥平面ACD ,又因为AB ⊂平面ABC ,根据面面垂直的判定定理,证得平面ACD ⊥平面ABC ;(2)根据已知条件,求得相关的线段的长度,根据第一问的相关垂直的条件,求得三棱锥的高,之后借助于三棱锥的体积公式求得三棱锥的体积. 9.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】如图,在三棱锥P ABC -中,22AB BC ==,4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且2MC MB =,求点C 到平面POM 的距离.【答案】(1)见解析;(2)455. 【解析】(1)因为AP =CP =AC =4,O 为AC 的中点,所以OP ⊥AC ,且OP =23. 连结OB .因为AB =BC =22AC,所以△ABC 为等腰直角三角形,且OB ⊥AC ,OB =12AC =2. 由222OP OB PB +=知,OP ⊥OB . 由OP ⊥OB ,OP ⊥AC 知PO ⊥平面ABC .(2)作CH ⊥OM ,垂足为H .又由(1)可得OP ⊥CH ,所以CH ⊥平面POM . 故CH 的长为点C 到平面POM 的距离. 由题设可知OC =12AC =2,CM =23BC =423,∠ACB =45°. 所以OM =253,CH =sin OC MC ACB OM ⋅⋅∠=455.所以点C 到平面POM 的距离为455. 【名师点睛】立体几何解答题在高考中难度低于解析几何,属于易得分题,第一问多以线面的证明为主,解题的核心是能将问题转化为线线关系的证明,解答本题时,连接OB ,欲证PO ⊥平面ABC ,只需证明,PO AC PO OB ⊥⊥即可;本题第二问可以通过作出点到平面的距离线段求解,即过点C 作CH OM ⊥,垂足为M ,只需论证CH 的长即为所求,再利用平面几何知识求解即可,本题也可利用等体积法解决.10.【2018年高考全国Ⅲ卷文数】如图,矩形ABCD 所在平面与半圆弧»CD所在平面垂直,M 是»CD 上异于C ,D 的点.(1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)在线段AM 上是否存在点P ,使得MC ∥平面PBD ?说明理由.【答案】(1)见解析;(2)存在,理由见解析.【解析】(1)由题设知,平面CMD ⊥平面ABCD ,交线为CD . 因为BC ⊥CD ,BC ⊂平面ABCD ,所以BC ⊥平面CMD ,故BC ⊥DM .因为M 为»CD上异于C ,D 的点,且DC 为直径,所以DM ⊥CM . 又BC ∩CM =C ,所以DM ⊥平面BMC . 而DM ⊂平面AMD ,故平面AMD ⊥平面BMC . (2)当P 为AM 的中点时,MC ∥平面PBD .证明如下:连结AC 交BD 于O .因为ABCD 为矩形,所以O 为AC 中点. 连结OP ,因为P 为AM 中点,所以MC ∥OP .MC ⊄平面PBD ,OP ⊂平面PBD ,所以MC ∥平面PBD .【名师点睛】本题主要考查面面垂直的证明,利用线线垂直得到线面垂直,再得到面面垂直,第二问先断出P 为AM 中点,然后作辅助线,由线线平行得到线面平行,考查学生空间想象能力,属于中档题.11.【2018年高考北京卷文数】如图,在四棱锥P −ABCD 中,底面ABCD 为矩形,平面P AD ⊥平面ABCD ,P A ⊥PD ,P A =PD ,E ,F 分别为AD ,PB 的中点.(1)求证:PE ⊥BC ;(2)求证:平面P AB ⊥平面PCD ; (3)求证:EF ∥平面PCD .【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析.【解析】(1)∵PA PD =,且E 为AD 的中点,∴PE AD ⊥. ∵底面ABCD 为矩形,∴BC AD ∥, ∴PE BC ⊥.(2)∵底面ABCD 为矩形,∴AB AD ⊥. ∵平面PAD ⊥平面ABCD ,∴AB ⊥平面PAD . ∴AB PD ⊥.又PA PD ⊥,∴PD ⊥平面PAB ,∴平面PAB ⊥平面PCD . (3)如图,取PC 中点G ,连接,FG GD .∵,F G 分别为PB 和PC 的中点,∴FG BC ∥,且12FG BC =. ∵四边形ABCD 为矩形,且E 为AD 的中点, ∴1,2ED BC DE BC =∥,∴ED FG ∥,且ED FG =,∴四边形EFGD 为平行四边形, ∴EF GD ∥.又EF ⊄平面PCD ,GD ⊂平面PCD , ∴EF ∥平面PCD .【名师点睛】证明面面关系的核心是证明线面关系,证明线面关系的核心是证明线线关系.证明线线平行的方法:(1)线面平行的性质定理;(2)三角形中位线法;(3)平行四边形法. 证明线线垂直的常用方法:(1)等腰三角形三线合一;(2)勾股定理逆定理;(3)线面垂直的性质定理;(4)菱形对角线互相垂直.12.【2018年高考天津卷文数】如图,在四面体ABCD 中,△ABC 是等边三角形,平面ABC ⊥平面ABD ,点M 为棱AB 的中点,AB =2,AD =23,∠BAD =90°. (1)求证:AD ⊥BC ;(2)求异面直线BC 与MD 所成角的余弦值; (3)求直线CD 与平面ABD 所成角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2)1326;(3)34. 【解析】(1)由平面ABC ⊥平面ABD ,平面ABC ∩平面ABD =AB ,AD ⊥AB ,可得AD ⊥平面ABC ,故AD ⊥BC .(2)取棱AC 的中点N ,连接MN ,ND .又因为M 为棱AB 的中点,故MN ∥BC .所以∠DMN (或其补角)为异面直线BC 与MD 所成的角. 在Rt △DAM 中,AM =1,故DM =22=13AD AM +.因为AD ⊥平面ABC ,故AD ⊥AC . 在Rt △DAN 中,AN =1,故DN =22=13AD AN +.在等腰三角形DMN 中,MN =1,可得1132cos 26MNDMN DM ∠==.所以,异面直线BC 与MD 所成角的余弦值为1326. (3)连接CM .因为△ABC 为等边三角形,M 为边AB 的中点,故CM ⊥AB ,CM =3.又因为平面ABC ⊥平面ABD ,而CM ⊂平面ABC ,故CM ⊥平面ABD .所以,∠CDM 为直线CD 与平面ABD 所成的角.在Rt △CAD 中,CD =22AC AD +=4.在Rt △CMD 中,3sin 4CM CDM CD ∠==. 所以,直线CD 与平面ABD 所成角的正弦值为34.【名师点睛】本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面垂直等基础知识.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.13.【2018年高考江苏卷】在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1111,AA AB AB B C =⊥.求证:(1)AB ∥平面11A B C ; (2)平面11ABB A ⊥平面1A BC . 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB ∥A 1B 1.因为AB⊄平面A1B1C,A1B1⊂平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C.(2)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形.又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1⊥A1B.又因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1,所以AB1⊥BC.又因为A1B∩BC=B,A1B⊂平面A1BC,BC⊂平面A1BC,所以AB1⊥平面A1BC.因为AB1⊂平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面A1BC.【名师点睛】本题可能会出现对常见几何体的结构不熟悉导致几何体中的位置关系无法得到运用或者运用错误,如柱体的概念中包含“两个底面是全等的多边形,且对应边互相平行,侧面都是平行四边形”,再如菱形对角线互相垂直的条件,这些条件在解题中都是已知条件,缺少对这些条件的应用可导致无法证明.解答本题时,(1)先根据平行六面体得线线平行,再根据线面平行判定定理得结论;(2)先根据条件得四边形ABB1A1为菱形,再根据菱形对角线相互垂直,以及已知垂直条件,利用线面垂直判定定理得线面垂直,最后根据面面垂直判定定理得结论.14.【2018年高考浙江卷】如图,已知多面体ABCA1B1C1,A1A,B1B,C1C均垂直于平面ABC,∠ABC=120°,A1A=4,C1C=1,AB=BC=B1B=2.(1)证明:AB1⊥平面A1B1C1;(2)求直线AC1与平面ABB1所成的角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2)39 13.【解析】方法一:(1)由11112,4,2,,AB AA BB AA AB BB AB===⊥⊥得11122AB A B==,所以2221111A B AB AA+=.故111AB A B⊥.由2BC=,112,1,BB CC==11,BB BC CC BC⊥⊥得115B C=,由2,120AB BC ABC==∠=︒得23AC=,由1CC AC⊥,得113AC=,所以2221111AB B C AC+=,故111AB B C⊥.因此1AB⊥平面111A B C.(2)如图,过点1C作111C D A B⊥,交直线11A B于点D,连结AD.由1AB⊥平面111A B C得平面111A B C⊥平面1ABB,由111C D A B⊥得1C D⊥平面1ABB,所以1C AD∠是1AC与平面1ABB所成的角.由1111115,22,21BC A B AC===得11111161cos,sin77C A B C A B∠=∠=,所以13C D=,故11139sin13C DC ADAC∠==.因此,直线1AC 与平面1ABB所成的角的正弦值是3913. 方法二:(1)如图,以AC 的中点O 为原点,分别以射线OB ,OC 为x ,y 轴的正半轴,建立空间直角坐标系O -xyz .由题意知各点坐标如下:111(0,3,0),(1,0,0),(0,3,4),(1,0,2),(0,3,1),A B A B C --因此11111(1,3,2),(1,3,2),(0,23,3),AB A B AC ==-=-uuu r uuu u r uuu u r由1110AB A B ⋅=uuu r uuu u r得111AB A B ⊥. 由1110AB AC ⋅=uuu r uuu u r 得111AB AC ⊥. 所以1AB ⊥平面111A B C .(2)设直线1AC 与平面1ABB 所成的角为θ.由(1)可知11(0,23,1),(1,3,0),(0,0,2),AC AB BB ===uuu r uu u r uuu r设平面1ABB 的法向量(,,)x y z =n .由10,0,AB BB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩uu u r uuu r n n 即30,20,x y z ⎧+=⎪⎨=⎪⎩可取(3,1,0)=-n . 所以111|39sin |cos ,|13|||AC AC AC θ⋅===⋅uuu ruuu r uuu rn |n n |. 因此,直线1AC 与平面1ABB 所成的角的正弦值是3913. 【名师点睛】本题主要考查空间点、线、面位置关系,直线与平面所成的角等基础知识,同时考查空间想象能力和运算求解能力.15.【2017年高考全国Ⅰ文数】如图,在四棱锥P −ABCD 中,AB//CD ,且90BAP CDP ∠=∠=o .(1)证明:平面PAB ⊥平面PAD ;(2)若PA =PD =AB =DC ,90APD ∠=o ,且四棱锥P −ABCD 的体积为83,求该四棱锥的侧面积. 【答案】(1)见解析;(2)326+.【解析】(1)由已知90BAP CDP ==︒∠∠,得AB AP ⊥,CD PD ⊥. 由于AB CD ∥,故AB PD ⊥,从而AB ⊥平面PAD . 又AB ⊂平面PAB ,所以平面PAB ⊥平面PAD .(2)在平面PAD 内作PE AD ⊥,垂足为E .由(1)知,AB ⊥平面PAD ,故AB PE ⊥,可得PE ⊥平面ABCD . 设AB x =,则由已知可得2AD x =,22PE x =. 故四棱锥P ABCD -的体积31133P ABCD V AB AD PE x -=⋅⋅=. 由题设得31833x =,故2x =. 从而2PA PD ==,22AD BC ==,22PB PC ==. 可得四棱锥P ABCD -的侧面积为21111sin 606232222PA PD PA AB PD DC BC ⋅+⋅+⋅+︒=+. 【名师点睛】证明面面垂直,先由线线垂直证明线面垂直,再由线面垂直证明面面垂直;计算点面距离时,如直接求不方便,应首先想到转化,如平行转化、对称转化、比例转化等,找到方便求值时再计算,可以减少运算量,提高准确度,求点面距离有时能直接作出就直接求出,不方便直接求出的看成三棱锥的高,利用等体积法求出.解答本题时,(1)由AB AP ⊥,AB PD ⊥,得AB ⊥平面PAD 即可证得结果;(2)设AB x =,则四棱锥P ABCD -的体积31133P ABCD V AB AD PE x -=⋅⋅=,解得2x =,可得所求侧面积.16.【2017年高考全国Ⅱ卷文数】如图,四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,1,2AB BC AD BAD ==∠90.ABC =∠=︒ (1)证明:直线BC ∥平面PAD ;(2)若△PCD 的面积为27,求四棱锥P ABCD -的体积.【答案】(1)见解析;(2)43.【解析】(1)在平面ABCD 内,因为∠BAD =∠ABC =90°,所以BC ∥AD . 又BC PAD ⊄平面,AD PAD ⊂平面, 故BC ∥平面P AD .(2)取AD 的中点M ,连结PM ,CM , 由12AB BC AD ==及BC ∥AD ,∠ABC =90°得四边形ABCM 为正方形,则CM ⊥AD .因为侧面P AD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,平面P AD ∩平面ABCD =AD , 所以PM ⊥AD ,PM ⊥底面ABCD ,因为CM ABCD⊂底面,所以PM⊥CM.设BC=x,则CM=x,CD=2x,PM=3x,PC=PD=2x.取CD的中点N,连结PN,则PN⊥CD,所以142PN x=.因为△PCD的面积为27,所以114227 22x x⨯⨯=,解得x=−2(舍去),x=2,于是AB=BC=2,AD=4,PM=23,所以四棱锥P−ABCD的体积()22412343 32V⨯+=⨯⨯=.【名师点睛】解答本题时,(1)先由平面几何知识得BC∥AD,再利用线面平行的判定定理证得结论;(2)取AD的中点M,利用线面垂直的判定定理证明PM⊥底面ABCD,从而得四棱锥的高,再通过平面几何计算得底面直角梯形的面积,最后代入锥体体积公式即可.垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型:(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.17.【2017年高考全国Ⅲ卷文数】如图,四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.(1)证明:AC⊥BD;(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD.若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.【答案】(1)见解析;(2)1:1【解析】(1)取AC的中点O,连结DO,BO.因为AD=CD,所以AC⊥DO.又由于△ABC是正三角形,所以AC ⊥BO . 从而AC ⊥平面DOB , 故AC ⊥BD . (2)连结EO .由(1)及题设知∠ADC =90°,所以DO =AO . 在Rt △AOB 中,222BO AO AB +=.又AB =BD ,所以222222BO DO BO AO AB BD +=+==, 故∠DOB =90°. 由题设知△AEC 为直角三角形,所以12EO AC =. 又△ABC 是正三角形,且AB =BD ,所以12EO BD =.故E 为BD 的中点,从而E 到平面ABC 的距离为D 到平面ABC 的距离的12,四面体ABCE 的体积为四面体ABCD 的体积的12,即四面体ABCE 与四面体ACDE 的体积之比为1:1.【名师点睛】解答本题时,(1)取AC 的中点O ,由等腰三角形及等边三角形的性质得OD AC ⊥,OB AC ⊥,再根据线面垂直的判定定理得⊥AC 平面OBD ,即得AC ⊥BD ;(2)先由AE ⊥EC ,结合平面几何知识确定12EO AC =,再根据锥体的体积公式得所求体积之比为1:1.垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型:(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行. (2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直. (3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.18.【2017年高考北京卷文数】如图,在三棱锥P –ABC 中,PA ⊥AB ,PA ⊥BC ,AB ⊥BC ,PA =AB =BC =2,D 为线段AC 的中点,E 为线段PC 上一点.(1)求证:PA ⊥BD ;(2)求证:平面BDE ⊥平面PAC ;(3)当PA ∥平面BDE 时,求三棱锥E –BCD 的体积. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)13. 【解析】(1)因为PA AB ⊥,PA BC ⊥,所以PA ⊥平面ABC , 又因为BD ⊂平面ABC ,所以PA BD ⊥.(2)因为AB BC =,D 为AC 中点,所以BD AC ⊥, 由(1)知,PA BD ⊥,所以BD ⊥平面PAC , 所以平面BDE ⊥平面PAC .(3)因为PA ∥平面BDE ,平面PAC I 平面BDE DE =, 所以PA DE ∥.因为D 为AC 的中点,所以112DE PA ==,2BD DC ==. 由(1)知,PA ⊥平面ABC ,所以DE ⊥平面ABC . 所以三棱锥E BCD -的体积1163V BD DC DE =⋅⋅=. 【名师点睛】线线、线面的位置关系以及证明是高考的重点内容,而其中证明线面垂直又是重点和热点,要证明线面垂直,根据判定定理可转化为证明线与平面内的两条相交直线垂直,也可根据性质定理转化为证明面面垂直.解答本题时,(1)要证明线线垂直,一般转化为证明线面垂直;(2)要证明面面垂直,一般转化为证明线面垂直、线线垂直;(3)由13BCD V S DE =⨯⨯△即可求解.19.【2017年高考天津卷文数】如图,在四棱锥P ABCD -中,AD ⊥平面PDC ,AD BC ∥,PD PB ⊥,1AD =,3BC =,4CD =,2PD =.(1)求异面直线AP 与BC 所成角的余弦值; (2)求证:PD ⊥平面PBC ;(3)求直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值.【答案】(1)55;(2)见解析;(3)55. 【解析】(1)如图,由已知AD //BC ,故DAP ∠或其补角即为异面直线AP 与BC 所成的角. 因为AD ⊥平面PDC ,所以AD ⊥PD . 在Rt △PDA 中,由已知,得225AP AD PD =+=,故5cos 5AD DAP AP ∠==. 所以,异面直线AP 与BC 所成角的余弦值为55.(2)因为AD ⊥平面PDC ,直线PD ⊂平面PDC ,所以AD ⊥PD . 又因为BC //AD ,所以PD ⊥BC , 又PD ⊥PB ,所以PD ⊥平面PB C .(3)过点D 作AB 的平行线交BC 于点F ,连结PF , 则DF 与平面PBC 所成的角等于AB 与平面PBC 所成的角. 因为PD ⊥平面PBC ,故PF 为DF 在平面PBC 上的射影, 所以DFP ∠为直线DF 和平面PBC 所成的角.由于AD //BC ,DF //AB ,故BF =AD =1,由已知,得CF =BC –BF =2. 又AD ⊥DC ,故BC ⊥DC ,在Rt △DCF 中,可得2225DF CD CF =+=, 在Rt △DPF 中,可得5sin 5PD DFP DF ∠==. 所以,直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值为55. 【名师点睛】线线、线面的位置关系以及证明是高考的重点考查内容,而证明线面垂直又是重点和热点,要证明线面垂直,根据判断定理转化为证明直线与平面内的两条相交直线垂直即可,而线线垂直又可通过线面垂直得到,用几何法求线面角,关键是找到斜线的射影,斜线与其射影所成的角就是线面角.解答本题时,(1)异面直线所成的角一般都转化为相交线所成的角,因为AD BC ∥,所以DAP ∠或其补角即为异面直线AP 与BC 所成的角,本题中AD ⊥PD ,进而可得AP 的长,所以cos ADDAP AP∠=;(2)要证明线面垂直,根据判断定理,证明直线与平面内的两条相交直线垂直即可;(3)根据(2)中的结论,作DF AB ∥,连结PF ,则DFP ∠为直线DF 和平面PBC 所成的角.20.【2017年高考山东卷文数】由四棱柱ABCD −A 1B 1C 1D 1截去三棱锥C 1−B 1CD 1后得到的几何体如图所示,四边形ABCD 为正方形,O 为AC 与BD 的交点,E 为AD 的中点,A 1E ⊥平面ABCD . (1)证明:1A O ∥平面B 1CD 1;(2)设M 是OD 的中点,证明:平面A 1EM ⊥平面B 1CD 1.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)取11B D 的中点1O ,连接111,CO AO ,由于1111ABCD A B C D -是四棱柱, 所以1111,AO OC AO OC =∥, 因此四边形11AOCO 为平行四边形, 所以11A O O C ∥,又1O C ⊂平面11B CD ,1AO ⊄平面11B CD , 所以1A O ∥平面11B CD .(2)因为AC BD ⊥,E ,M 分别为AD 和OD 的中点, 所以EM BD ⊥,又1A E ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD , 所以1,A E BD ⊥ 因为11,B D BD ∥所以11111,,EM B D A E B D ⊥⊥又1,A E EM ⊂平面1A EM ,1A E EM E =I , 所以11B D ⊥平面1,A EM 又11B D ⊂平面11B CD , 所以平面1A EM ⊥平面11B CD .【名师点睛】证明线面平行时,先直观判断平面内是否存在一条直线和已知直线平行,若找不到这样的直线,可以考虑通过面面平行来推导线面平行,应用线面平行性质的关键是如何确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面来确定交线.在应用线面平行、面面平行的判定定理和性质定理进行平行转化时,一定要注意定理成立的条件,严格按照定理成立的条件规范书写步骤,如把线面平行转化为线线平行时,必须说清经过已知直线的平面与已知平面相交,则直线与交线平行.21.【2017年高考江苏卷】如图,在三棱锥A BCD -中,AB ⊥AD ,BC ⊥BD ,平面ABD ⊥平面BCD ,点E ,F (E 与A ,D 不重合)分别在棱AD ,BD 上,且EF ⊥AD . 求证:(1)EF ∥平面ABC ; (2)AD ⊥AC .【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)在平面ABD 内,因为AB ⊥AD ,EF AD ⊥, 所以EF AB ∥.又因为EF ⊄平面ABC ,AB ⊂平面ABC , 所以EF ∥平面ABC .(2)因为平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD I 平面BCD =BD ,BC ⊂平面BCD ,BC BD ⊥, 所以BC ⊥平面ABD . 因为AD ⊂平面ABD , 所以BC ⊥AD .又AB ⊥AD ,BC AB B =I ,AB ⊂平面ABC ,BC ⊂平面ABC , 所以AD ⊥平面ABC , 又因为AC ⊂平面ABC , 所以AD ⊥AC .【名师点睛】垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型: (1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行; (2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直; (3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.22.【2017年高考浙江卷】如图,已知四棱锥P –ABCD ,△PAD 是以AD 为斜边的等腰直角三角形,BC AD ∥,CD ⊥AD ,PC =AD =2DC =2CB ,E 为PD 的中点.(1)证明:CE ∥平面PAB ;(2)求直线CE 与平面PBC 所成角的正弦值. 【答案】(1)见解析;(2)28. 【解析】本题主要考查空间点、线、面位置关系,直线与平面所成的角等基础知识,同时考查空间想象能力和运算求解能力.满分15分.(1)如图,设P A 中点为F ,连接EF ,FB . 因为E ,F 分别为PD ,P A 中点,所以EF AD ∥且12EF AD =, 又因为BC AD ∥,12BC AD =,所以 EF BC ∥且EF BC =,即四边形BCEF 为平行四边形,所以CE BF ∥,因此CE ∥平面P AB .(2)分别取BC ,AD 的中点为M ,N .连接PN 交EF 于点Q ,连接MQ . 因为E ,F ,N 分别是PD ,P A ,AD 的中点,所以Q 为EF 中点, 在平行四边形BCEF 中,MQ//CE .由△P AD 为等腰直角三角形得PN ⊥AD .由DC ⊥AD ,N 是AD 的中点得BN ⊥AD .PABCDE所以AD⊥平面PBN,由BC//AD得BC⊥平面PBN,那么平面PBC⊥平面PBN.过点Q作PB的垂线,垂足为H,连接MH.MH是MQ在平面PBC上的射影,所以∠QMH是直线CE与平面PBC所成的角.设CD=1.在△PCD中,由PC=2,CD=1,PD=2得CE=2,在△PBN中,由PN=BN=1,PB=3得QH=14,在Rt△MQH中,QH=14,MQ=2,所以sin∠QMH=28,所以直线CE与平面PBC所成角的正弦值是28.【名师点睛】本题主要考查线面平行的判定定理、线面垂直的判定定理及面面垂直的判定定理,属于中档题.证明线面平行的常用方法:①利用线面平行的判定定理,使用这个定理的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线,可利用几何体的特征,合理利用中位线定理、线面平行的性质或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.②利用面面平行的性质,即两平面平行,在其中一平面内的直线平行于另一平面.本题(1)是就是利用方法①证明的.另外,本题也可利用空间向量求解线面角.。
2019年高考数学真题及答案(含全国1卷,全国2卷,全国3卷共3套)
绝密★启用前 全国卷Ⅰ2019年普通高等学校招生全国统一考试理科数学本试卷共4页,23小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡的相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
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}242{60{}M x x N x x x =-<<=--<,,则M N =A .}{43x x -<<B .}42{x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<2.设复数z 满足=1i z -,z 在复平面内对应的点为(x ,y ),则A .22+11()x y +=B .221(1)x y +=-C .22(1)1y x +-=D .22(+1)1y x +=3.已知0.20.32log 0.220.2a b c ===,,,则 A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a <<4.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是512-(512-≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512-.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm ,头顶至脖子下端的长度为26 cm ,则其身高可能是A .165 cmB .175 cmC .185 cmD .190cm5.函数f (x )=2sin cos ++x xx x在[,]-ππ的图像大致为 A . B .C .D .6.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“— —”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是A .516B .1132C .2132D .11167.已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为A .π6B .π3C .2π3D .5π68.如图是求112122++的程序框图,图中空白框中应填入A .A =12A+ B .A =12A+C .A =112A+D .A =112A+9.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则A .25n a n =-B . 310n a n =-C .228n S n n =-D .2122n S n n =- 10.已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y += B .22132x y += C .22143x y += D .22154x y += 11.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数②f (x )在区间(2π,π)单调递增③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③12.已知三棱锥P -ABC 的四个顶点在球O 的球面上,P A =PB =PC ,△ABC 是边长为2的正三角形,E ,F分别是P A ,PB 的中点,∠CEF =90°,则球O 的体积为A .B .C . D二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2019年全国三卷文科高考数学真题解析
2019年全国三卷文科高考数学真题解析2019年全国统一高考数学试卷(文科)(全国新课标Ⅲ)一、选择题:1.已知集合A={-1.0.1.2},B={x|x1},则A∩B= { }A。
{-1.1} B。
{0.1} C。
{1.2} D。
{ }解析:B中的元素为2和1<x<2的实数,与A中的元素1和2相交,因此A∩B={1.2}。
2.若z(1+i)=2i,则z=()A。
1-i B。
-1+i C。
1+i D。
-1-i解析:将z(1+i)=2i化简得z=-2+2i,因此z=-1-i。
3.两位男同学和两位女同学随机排成一列,则两位女同学相邻的概率是()A。
1/6 B。
1/3 C。
1/2 D。
2/3解析:一共有4!种排列方式,其中两位女同学相邻的排列方式有2!*2!*2!种,因此所求概率为(2!*2!*2!)/4!=1/3.4.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并成为中国古典小说四大名著。
某中学为了了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该学校阅读过《西游记》的学生人数与该学校学生总数比值的估计值为()A。
0.5 B。
0.6 C。
0.7 D。
0.8解析:根据容斥原理,阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生数目为90,阅读过《西游记》和《红楼梦》的学生数目为90-80=10,因此阅读过《西游记》的学生数目为60-10=50.所求比值的估计值为50/100=0.5.5.函数f(x)=2sinx-sin^2x在[0,2π]的零点个数为()解析:将f(x)化简得f(x)=sinx(2-cosx),因此f(x)=0的解为x=0,π,2π/3,4π/3,共4个零点。
6.已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和为15,且a5=3a3+4a1,则a3=()解析:根据等比数列的性质,设首项为a,公比为q,则a1+a2+a3+a4=a(1-q^4)/(1-q)=15,因此a(1-q^4)=15.又根据a5=3a3+4a1,代入an=aq^(n-1)得到a^2q^4=3a^2q^2+4a,化简得q^2=4/3.将q代入a(1-q^4)=15中得到a=5/2,因此a3=aq^2=5/3.7.已知曲线y=aex+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则a=()解析:曲线在点(1,ae)处的斜率为y'(1)=a+1,因此切线的斜率为2,即a+1=2,解得a=1.将a=1代入原方程得到y=ex+xlnx,将(1,ae)代入得到ae=e,因此b=0.8.如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则BN=()解析:连接BN,因为BN垂直于平面ECD,所以BN⊥CD,又因为BN平分CD,所以BN=ND=1/2CD=1/2BC=1/2(√2/2)AB=1/2√2.因此BN=1/2√2.9.执行如图所示的程序框图,如果输入为0.01,则输出的s值等于()解析:按照程序框图计算得到s=2^-26.10.已知F是双曲线C: x^2/9-y^2/4=1的一个焦点,O为坐标原点,点P在C上,若|OP|=|OF|=5,则△OPF的面积为()解析:双曲线的焦距为c=√(a^2+b^2)=3√2,因此F为(3√2,0)或(-3√2,0)。
2019年高考文科科数学江苏卷真题及答案详解
2019年普通高等学校招生全国统一考试·江苏卷数学(文科)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.已知集合A={﹣1,0,1,6},B={x|x>0,x∈R},则A∩B=.2.已知复数(a+2i)(1+i)的实部为0,其中i为虚数单位,则实数a的值是.3.如图是一个算法流程图,则输出的S的值是.4.函数y=的定义域是.5.已知一组数据6,7,8,8,9,10,则该组数据的方差是.6.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是.7.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2﹣=1(b>0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是.8.已知数列{a n}(n∈N*)是等差数列,S n是其前n项和.若a2a5+a8=0,S9=27,则S8的值是.9.如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的体积是120,E为CC1的中点,则三棱锥E﹣BCD 的体积是.10.在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+(x>0)上的一个动点,则点P 到直线x+y=0的距离的最小值是.11.在平面直角坐标系xOy中,点A在曲线y=lnx上,且该曲线在点A处的切线经过点(﹣e,﹣1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是.12.如图,在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,AD与CE交于点O.若•=6•,则的值是.13.已知=﹣,则sin(2α+)的值是.14.设f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数,f(x)的周期为4,g(x)的周期为2,且f(x)是奇函数.当x∈(0,2]时,f(x)=,g(x)=其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,则k的取值范围是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.(1)若a=3c,b=,cos B=,求c的值;(2)若=,求sin(B+)的值.16.(14分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB =BC.求证:(1)A1B1∥平面DEC1;(2)BE⊥C1E.17.(14分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,1与圆F2:(x﹣1)2+y2=4a2交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.18.(16分)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小..于.圆O的半径.已知点A,B到直线l的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P、Q两点间的距离.19.(16分)设函数f(x)=(x﹣a)(x﹣b)(x﹣c),a,b,c∈R,f′(x)为f(x)的导函数.(1)若a=b=c,f(4)=8,求a的值;(2)若a≠b,b=c,且f(x)和f′(x)的零点均在集合{﹣3,1,3}中,求f(x)的极小值;(3)若a=0,0<b≤1,c=1,且f(x)的极大值为M,求证:M≤.20.(16分)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M﹣数列”.(1)已知等比数列{a n}(n∈N*)满足:a2a4=a5,a3﹣4a2+4a1=0,求证:数列{a n}为“M﹣数列”;(2)已知数列{b n}(n∈N*)满足:b1=1,=﹣,其中S n为数列{b n}的前n项和.①求数列{b n}的通项公式;②设m为正整数,若存在“M﹣数列”{c n}(n∈N*),对任意正整数k,当k≤m≤b k≤c k+1成立,求m的最大值.时,都有ck2019年普通高等学校招生全国统一考试·江苏卷数学(文科)参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.【解答】解:∵A={﹣1,0,1,6},B={x|x>0,x∈R},∴A∩B={﹣1,0,1,6}∩{x|x>0,x∈R}={1,6}.故答案为:{1,6}.2.【解答】解:∵(a+2i)(1+i)=(a﹣2)+(a+2)i的实部为0,∴a﹣2=0,即a=2.故答案为:2.3.【解答】解:模拟程序的运行,可得x=1,S=0S=0.5不满足条件x≥4,执行循环体,x=2,S=1.5不满足条件x≥4,执行循环体,x=3,S=3不满足条件x≥4,执行循环体,x=4,S=5此时,满足条件x≥4,退出循环,输出S的值为5.故答案为:5.4.【解答】解:由7+6x﹣x2≥0,得x2﹣6x﹣7≤0,解得:﹣1≤x≤7.∴函数y=的定义域是[﹣1,7].故答案为:[﹣1,7].5.【解答】解:一组数据6,7,8,8,9,10的平均数为:=(6+7+8+8+9+10)=8,∴该组数据的方差为:S2=[(6﹣8)2+(7﹣8)2+(8﹣8)2+(8﹣8)2+(9﹣8)2+(10﹣8)2]=.故答案为:.6.【解答】解:从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,基本事件总数n==10,选出的2名同学中至少有1名女同学包含的基本事件个数:m=+=7,∴选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是p=.故答案为:.7.【解答】解:∵双曲线x2﹣=1(b>0)经过点(3,4),∴,解得b2=2,即b=.又a=1,∴该双曲线的渐近线方程是y=.故答案为:y=.8.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,则,解得.∴=6×(﹣5)+15×2=16.故答案为:16.9.【解答】解:∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1的体积是120,E为CC1的中点,∴=AB×BC×DD1=120,∴三棱锥E﹣BCD的体积:V=E﹣BCD==×AB×BC×DD1=10.故答案为:10.10.【解答】解:由y=x+(x>0),得y′=1﹣,设斜率为﹣1的直线与曲线y=x+(x>0)切于(x0,),由,解得(x0>0).∴曲线y=x+(x>0)上,点P()到直线x+y=0的距离最小,最小值为.故答案为:4.11.【解答】解:设A(x0,lnx0),由y=lnx,得y′=,∴,则该曲线在点A处的切线方程为y﹣lnx0=,∵切线经过点(﹣e,﹣1),∴,即,则x0=e.∴A点坐标为(e,1).故答案为:(e,1).12.【解答】解:设=λ=(),=+=+μ=+μ()=(1﹣μ)+μ=+μ∴,∴,∴==(),==﹣+,6•=6×()×(﹣+)=(++)=++,∵•=++,∴=,∴=3,∴=.故答案为:13.【解答】解:由=﹣,得,∴,解得tanα=2或tan.当tanα=2时,sin2α=,cos2α=,∴sin(2α+)==;当tanα=时,sin2α==,cos2α=,∴sin(2α+)==.综上,sin(2α+)的值是.故答案为:.14.【解答】解:作出函数f(x)与g(x)的图象如图,由图可知,函数f(x)与g(x)=﹣(1<x≤2,3<x≤4,5<x≤6,7<x≤8)仅有2个实数根;要使关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,则f(x)=,x∈(0,2]与g(x)=k(x+2),x∈(0,1]的图象有2个不同交点,由(1,0)到直线kx﹣y+2k=0的距离为1,得,解得k=(k>0),∵两点(﹣2,0),(1,1)连线的斜率k=,∴≤k<.即k的取值范围为[,).故答案为:[,).二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【解答】解:(1)∵在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.a=3c,b=,cos B=,∴由余弦定理得:cos B===,解得c=.(2)∵=,∴由正弦定理得:,∴2sin B=cos B,∵sin2B+cos2B=1,∴sin B=,cos B=,∴sin(B+)=cos B=.16.【解答】证明:(1)∵在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,∴DE∥AB,AB∥A1B1,∴DE∥A1B1,∵DE⊂平面DEC1,A1B1⊄平面DEC1,∴A1B1∥平面DEC1.解:(2)∵在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,E是AC的中点,AB=BC.∴BE⊥AA1,BE⊥AC,又AA1∩AC=A,∴BE⊥平面ACC1A1,∵C1E⊂平面ACC1A1,∴BE⊥C1E.17.【解答】解:(1)如图,∵F2A=F2B,∴∠F2AB=∠F2BA,∵F2A=2a=F2D+DA=F2D+F1D,∴AD=F1D,则∠DAF1=∠DF1A,∴∠DF1A=∠F2BA,则F1D∥BF2,∵c=1,∴b2=a2﹣1,则椭圆方程为,取x=1,得,则AD=2a﹣=.又DF1=,∴,解得a=2(a>0).∴椭圆C的标准方程为;(2)由(1)知,D(1,),F1(﹣1,0),∴=,则BF2:y=,联立,得21x2﹣18x﹣39=0.解得x1=﹣1或(舍).∴.即点E的坐标为(﹣1,﹣).18.【解答】解:设BD与圆O交于M,连接AM,AB为圆O的直径,可得AM⊥BM,即有DM=AC=6,BM=6,AM=8,以C为坐标原点,l为x轴,建立直角坐标系,则A(0,﹣6),B(﹣8,﹣12),D(﹣8,0)(1)设点P(x1,0),PB⊥AB,则k BP•k AB=﹣1,即•=﹣1,解得x1=﹣17,所以P(﹣17,0),PB==15;(2)当QA⊥AB时,QA上的所有点到原点O的距离不小于圆的半径,设此时Q(x,0),2则k QA•k AB=﹣1,即•=﹣1,解得x2=﹣,Q(﹣,0),由﹣17<﹣8<﹣,在此范围内,不能满足PB,QA上所有点到O的距离不小于圆的半径,所以P,Q中不能有点选在D点;(3)设P(a,0),Q(b,0),则a≤﹣17,b≥﹣,PB2=(a+8)2+144≥225,QA2=b2+36≥225,则b≥3,当d最小时,PQ=17+3.19.【解答】解:(1)∵a=b=c,∴f(x)=(x﹣a)3,∵f(4)=8,∴(4﹣a)3=8,∴4﹣a=2,解得a=2.(2)a≠b,b=c,设f(x)=(x﹣a)(x﹣b)2.令f(x)=(x﹣a)(x﹣b)2=0,解得x=a,或x=b.f′(x)=(x﹣b)2+2(x﹣a)(x﹣b)=(x﹣b)(3x﹣b﹣2a).令f′(x)=0,解得x=b,或x=.∵f(x)和f′(x)的零点均在集合A={﹣3,1,3}中,若:a=﹣3,b=1,则==﹣∉A,舍去.a=1,b=﹣3,则==﹣∉A,舍去.a=﹣3,b=3,则==﹣1∉A,舍去..a=3,b=1,则==∉A,舍去.a=1,b=3,则=∉A,舍去.a=3,b=﹣3,则==1∈A,.因此a=3,b=﹣3,=1∈A,可得:f(x)=(x﹣3)(x+3)2.f′(x)=3[x﹣(﹣3)](x﹣1).可得x=1时,函数f(x)取得极小值,f(1)=﹣2×42=﹣32.(3)证明:a=0,0<b≤1,c=1,f(x)=x(x﹣b)(x﹣1).f′(x)=(x﹣b)(x﹣1)+x(x﹣1)+x(x﹣b)=3x2﹣(2b+2)x+b.△=4(b+1)2﹣12b=4b2﹣4b+4=4+3≥3.令f′(x)=3x2﹣(2b+2)x+b=0.解得:x1=∈,x2=.x1<x2,x+x2=,x1x2=,1可得x=x1时,f(x)取得极大值为M,∵f′(x1)=﹣(2b+2)x1+b=0,可得:=[(2b+2)x1﹣b],M=f(x)=x1(x1﹣b)(x1﹣1)1=(x1﹣b)(﹣x1)=(x1﹣b)(﹣x1)=[(2b﹣1)﹣2b2x1+b2] ==,∵﹣2b2+2b﹣2=﹣2﹣<0,∴M在x1∈(0,]上单调递减,∴M≤=≤.∴M≤.20.【解答】解:(1)设等比数列{a n}的公比为q,则由a2a4=a5,a3﹣4a2+4a1=0,得∴,∴数列{a n}首项为1且公比为正数即数列{a n}为“M﹣数列”;(2)①∵b1=1,=﹣,∴当n=1时,,∴b2=2,当n=2时,,∴b3=3,当n=3时,,∴b4=4,猜想b n=n,下面用数学归纳法证明;(i)当n=1时,b1=1,满足b n=n,(ii)假设n=k时,结论成立,即b k=k,则n=k+1时,由,得==k+1,故n=k+1时结论成立,根据(i)(ii)可知,b n=n对任意的n∈N*都成立.故数列{b n}的通项公式为b n=n;}的公比为q,②设{cn存在“M﹣数列”{c n}(n∈N*),对任意正整数k,当k≤m时,都有c k≤b k≤c成立,k+1即q k﹣1≤k≤k对k≤m恒成立,当k=1时,q≥1,当k=2时,,当k≥3,两边取对数可得,对k≤m有解,即,令f(x)=,则,当x≥3时,f'(x)<0,此时f(x)递增,∴当k≥3时,,令g(x)=,则,令,则,当x≥3时,ϕ'(x)<0,即g'(x)<0,∴g(x)在[3,+∞)上单调递减,即k≥3时,,则,下面求解不等式,化简,得3lnm﹣(m﹣1)ln3≤0,令h(m)=3lnm﹣(m﹣1)ln3,则h'(m)=﹣ln3,由k≥3得m≥3,h'(m)<0,∴h(m)在[3,+∞)上单调递减,又由于h(5)=3ln5﹣4ln3=ln125﹣ln81>0,h(6)=3ln6﹣5ln3=ln216﹣ln243<0,∴存在m0∈(5,6)使得h(m0)=0,∴m的最大值为5,此时q∈,.。
2019年山东省高考数学真题(理科)及答案
数学试卷绝密★启用并使用完毕前2019 年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷 )理科数学本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。
共 4 页,满分150 分。
考试用时150 分钟 .考试结束后,将本卷和答题卡一并交回。
注意事项:1. 答题前,考试务必用0.5 毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类在答题卡和试卷规定的位置上。
2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答案不能答在试卷上。
3.第Ⅱ卷必须用 0.5 毫米黑色墨水签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
不按以上要求作答的答案无效。
4.填空题请直接填写答案 ,解答题应写出文字说明证明过程或演算步骤 .参考公式 :如果事件 A , B 互斥,那么 P( A+B ) =P(A)+P(B) ;如果事件 A , B 独立,那么 P (AB ) =P(A)*P(B)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,满分 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 .1z为()、复数 z 满足 (z 3)(2 i) 5(i 为虚数单位),则 z 的共轭复数( A ) 2+i(B ) 2-i( C) 5+i(D ) 5-i2、已知集合 A { 0,1,2} ,则集合B{ x y | x A, y A} 中元素的个数是()(A)1(B)3(C) 5(D)93、已知函数 f (x) 为奇函数,且当x0 时, f ( x)x21,则 f ( 1) =()x(A)-2(B)0(C)1(D)24、已知三棱柱ABC A1B1C1的侧棱与底面垂直,体积为9,底面是边长为 3 的正三角4形,若 P 为底面A1B1C1的中心,则 PA 与平面 ABC 所成角的大小为()5( B)( C)( D)( A )312465、若函数f (x)sin( 2x) 的图像沿x轴向左平移个单位,得到一个偶函数的图像,8则的一个可能取值为()3(A)(B)(C)0(D)444数学试卷2x y206、在平面直角坐标系xOy 中, M 为不等式组x 2 y10 ,所表示的区域上一动点,3x y80则直线 OM 斜率的最小值为A 2B 11D1 C2 37、给定两个命题p、q,若p 是 q 的必要而不充分条件,则p 是q 的(A )充分而不必要条件( B )必要而不充分条件(C)充要条件(D )既不充分也不必要条件8、函数y x cos x sin x 的图象大致为yyy yππππO xO x O x O x(A)(B)(C)(D)9、过点( 3, 1)作圆( x1) 2y21作圆的两条切线切点为A,B,则直线AB的方程(A )2xy30(B )(C)4xy30(D )2x y 304x y 3010、用 0,1,, 9十个数字可以组成有重复数字的三位数的个数为(A ) 243( B)252( C)261( D) 279C1 : y1x2 ( p 0)C2: x2y21C1 于11、抛物线2 p的焦点与双曲线3的右焦点的连线交第一象限的点 M ,若C1在点 M 处的切线平行于C2的一条渐近线,则p3323436(B)8( C)3( D)312、设正实数x, y, z满足x24y 2xy2123xy z,则当 z取最大值时,xyz的最大值为9(A )0(B)1(C)4(D)3二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分13、执行右面的程序框图,若输入的值为0.25,则输出的 n 的值为______________14、在区间3,3 上随机取一个数 x ,使得 x 1x 21 成立的概率为 ______________.15 、已知向量AB 与 AC 的夹角 120 0 ,且| AB |=3 ,|AC |=2 ,若AP ABAC,且 APBC ,则实数的值为 ____________.16、 定义“正对数 ” : lnx0,0 x 1ln x, x, 现有四个命题:1①若 a 0, b 0, l n a bb l n a;②若 a0, b0, ln abln a ln b;③若 a 0, b 0, l naln al n b;b④若 a 0, b0, ln a b ln a ln b+ ln 2;其中真命题有 ____________. (写出所有真命题的编号)三、解答题:本大题共6 小题,共 74 分。
高考数学2019真题汇编-立体几何(解析版)
专题04 立体几何1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知三棱锥P −ABC 的四个顶点在球O 的球面上,PA =PB =PC ,△ABC 是边长为2的正三角形,E ,F 分别是PA ,AB 的中点,∠CEF =90°,则球O 的体积为 A .68π B .64π C .62πD .6π【答案】D 【解析】解法一:,PA PB PC ABC ==△为边长为2的等边三角形,P ABC ∴-为正三棱锥,PB AC ∴⊥,又E ,F 分别为PA ,AB 的中点,EF PB ∴∥,EF AC ∴⊥,又EF CE ⊥,,CEAC C EF =∴⊥平面PAC ,∴PB ⊥平面PAC ,2APB PA PB PC ∴∠=90︒,∴===,P ABC ∴-为正方体的一部分,22226R =++=,即364466,π62338R V R =∴=π=⨯=π,故选D .解法二:设2PA PB PC x ===,,E F 分别为,PA AB 的中点,EF PB ∴∥,且12EF PB x ==,ABC △为边长为2的等边三角形,3CF ∴=, 又90CEF ∠=︒,213,2CE x AE PA x ∴=-==,AEC △中,由余弦定理可得()2243cos 22x x EAC x+--∠=⨯⨯,作PD AC ⊥于D ,PA PC =,D 为AC 的中点,1cos 2AD EAC PA x∠==,2243142x x x x+-+∴=, 221221222x x x ∴+=∴==,,,2PA PB PC ∴===, 又===2AB BC AC ,,,PA PB PC ∴两两垂直,22226R ∴=++=,62R ∴=,344666338V R ∴=π=π⨯=π,故选D.【名师点睛】本题主要考查学生的空间想象能力,补体法解决外接球问题.可通过线面垂直定理,得到三棱两两互相垂直关系,快速得到侧棱长,进而补体成正方体解决. 2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面【答案】B【解析】由面面平行的判定定理知:α内两条相交直线都与β平行是αβ∥的充分条件,由面面平行性质定理知,若αβ∥,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内两条相交直线都与β平行是αβ∥的必要条件,故选B .【名师点睛】本题考查了空间两个平面的判定与性质及充要条件,渗透直观想象、逻辑推理素养,利用面面平行的判定定理与性质定理即可作出判断.面面平行的判定问题要紧扣面面平行判定定理,最容易犯的错误为定理记不住,凭主观臆断,如:“若,,a b a b αβ⊂⊂∥,则αβ∥”此类的错误.3.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】如图,点N 为正方形ABCD 的中心,△ECD 为正三角形,平面ECD ⊥平面ABCD ,M 是线段ED 的中点,则A .BM =EN ,且直线BM ,EN 是相交直线B .BM ≠EN ,且直线BM ,EN 是相交直线C .BM =EN ,且直线BM ,EN 是异面直线D .BM ≠EN ,且直线BM ,EN 是异面直线 【答案】B【解析】如图所示,作EO CD ⊥于O ,连接ON ,BD ,易得直线BM ,EN 是三角形EBD 的中线,是相交直线.过M 作MF OD ⊥于F ,连接BF ,平面CDE ⊥平面ABCD ,,EO CD EO ⊥⊂平面CDE ,EO ∴⊥平面ABCD ,MF ⊥平面ABCD ,MFB ∴△与EON △均为直角三角形.设正方形边长为2,易知3,12EO ON EN ===,,35,,722MF BF BM ==∴=,BM EN ∴≠,故选B .【名师点睛】本题考查空间想象能力和计算能力,解答本题的关键是构造直角三角形.解答本题时,先利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题.4.【2019年高考浙江卷】祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V柱体=Sh,其中S是柱体的底面积,h是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm),则该柱体的体积(单位:cm3)是A.158 B.162C.182 D.324【答案】B【解析】由三视图得该棱柱的高为6,底面可以看作是由两个直角梯形组合而成的,其中一个上底为4,下底为6,高为3,另一个的上底为2,下底为6,高为3,则该棱柱的体积为2646336162 22++⎛⎫⨯+⨯⨯=⎪⎝⎭.故选B.【名师点睛】本题首先根据三视图,还原得到几何体——棱柱,根据题目给定的数据,计算几何体的体积,常规题目.难度不大,注重了基础知识、视图用图能力、基本计算能力的考查.易错点有二,一是不能正确还原几何体;二是计算体积有误.为避免出错,应注重多观察、细心算.5.【2019年高考浙江卷】设三棱锥V–ABC的底面是正三角形,侧棱长均相等,P是棱VA 上的点(不含端点).记直线PB与直线AC所成的角为α,直线PB与平面ABC所成的角为β,二面角P–AC–B的平面角为γ,则A.β<γ,α<γB.β<α,β<γC.β<α,γ<αD.α<β,γ<β【答案】B【解析】如图,G 为AC 中点,连接VG ,V 在底面ABC 的投影为O ,则P 在底面的投影D 在线段AO 上,过D 作DE 垂直于AC 于E ,连接PE ,BD ,易得PE VG ∥,过P 作PF AC ∥交VG 于F ,连接BF ,过D 作DH AC ∥,交BG 于H ,则,,BPF PBD PED αβγ=∠=∠=∠,结合△PFB ,△BDH ,△PDB 均为直角三角形,可得cos cos PF EG DH BDPB PB PB PBαβ===<=,即αβ>; 在Rt △PED 中,tan tan PD PDED BDγβ=>=,即γβ>,综上所述,答案为B.【名师点睛】本题以三棱锥为载体,综合考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的概念,以及各种角的计算.解答的基本方法是通过明确各种角,应用三角函数知识求解,而后比较大小.而充分利用图形特征,则可事倍功半.常规解法下易出现的错误有,不能正确作图得出各种角,未能想到利用“特殊位置法”,寻求简便解法. 6.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体1111ABCD A B C D -挖去四棱锥O —EFGH 后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB =BC =, AA =,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g.【答案】118.8【解析】由题意得,214642312cm 2EFGH S =⨯-⨯⨯⨯=四边形, ∵四棱锥O −EFGH 的高为3cm ,∴3112312cm 3O EFGHV -=⨯⨯=. 又长方体1111ABCD A B C D -的体积为32466144cm V =⨯⨯=, 所以该模型体积为3214412132cm O EFGH V V V -=-=-=,其质量为0.9132118.8g ⨯=.【名师点睛】本题考查几何体的体积问题,理解题中信息联系几何体的体积和质量关系,从而利用公式求解.根据题意可知模型的体积为长方体体积与四棱锥体积之差进而求得模型的体积,再求出模型的质量即可.7.【2019年高考北京卷理数】某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为__________.【答案】40【解析】如图所示,在棱长为4的正方体中,三视图对应的几何体为正方体去掉棱柱1111MPD A NQC B -之后余下的几何体,则几何体的体积()3142424402V =-⨯+⨯⨯=. 【名师点睛】本题首先根据三视图,还原得到几何体,再根据题目给定的数据,计算几何体的体积.属于中等题.(1)求解以三视图为载体的空间几何体的体积的关键是由三视图确定直观图的形状以及直观图中线面的位置关系和数量关系,利用相应体积公式求解;(2)若所给几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用等积法、分割法、补形法等方法进行求解.8.【2019年高考北京卷理数】已知l ,m 是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断:①l ⊥m ;②m ∥α;③l ⊥α.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:__________.【答案】如果l ⊥α,m ∥α,则l ⊥m (如果l ⊥α,l ⊥m ,则m ∥α也对) 【解析】将所给论断,分别作为条件、结论,得到如下三个命题: (1)如果l ⊥α,m ∥α,则l ⊥m ,正确;(2)如果l ⊥α,l ⊥m ,则m ∥α,是不正确的,有可能m 在平面α内;但是已知了直线在平面外,故正确。
2019年全国统一高考数学试卷(理科)真题解析(解析版)
绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。
写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合A ={x |x 2-5x +6>0},B ={ x |x -1<0},则A ∩B =A. (-∞,1)B. (-2,1)C. (-3,-1)D. (3,+∞)【答案】A 【解析】 【分析】本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.【详解】由题意得,{}{}2,3,1A x x x B x x ==<或,则{}1A B x x ⋂=<.故选A .【点睛】本题考点为集合的运算,为基础题目,难度偏易.不能领会交集的含义易致误,区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者部分.2.设z =-3+2i ,则在复平面内z 对应的点位于 A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限【答案】C 【解析】 【分析】本题考查复数的共轭复数和复数在复平面内的对应点位置,渗透了直观想象和数学运算素养.采取定义法,利用数形结合思想解题.【详解】由32,z i =-+得32,z i =--则32,z i =--对应点(-3,-2)位于第三象限.故选C .【点睛】本题考点为共轭复数,为基础题目,难度偏易.忽视共轭复数的定义致错,复数与共轭复数间的关系为实部同而虚部异,它的实部和虚部分别对应复平面上点的横纵坐标.3.已知AB =(2,3),AC =(3,t ),BC =1,则AB BC ⋅= A. -3 B. -2 C. 2 D. 3【答案】C 【解析】 【分析】本题考查平面向量数量积的坐标运算,渗透了直观想象和数学运算素养.采取公式法,利用转化与化归思想解题.【详解】由(1,3)BC AC AB t =-=-,211BC ==,得3t =,则(1,0)BC =,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=.故选C .【点睛】本题考点为平面向量的数量积,侧重基础知识和基本技能,难度不大.学生易在处理向量的法则运算和坐标运算处出错,借助向量的模的公式得到向量的坐标,然后计算向量数量积.4.2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日2L 点的轨道运行.2L 点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M 1,月球质量为M 2,地月距离为R ,2L 点到月球的距离为r ,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r 满足方程:121223()()M M M R r R r r R +=++.设r Rα=,由于α的值很小,因此在近似计算中34532333(1)ααααα++≈+,则r 的近似值为A.B.C.D.【答案】D 【解析】 【分析】本题在正确理解题意的基础上,将有关式子代入给定公式,建立α的方程,解方程、近似计算.题目所处位置应是“解答题”,但由于题干较长,易使考生“望而生畏”,注重了阅读理解、数学式子的变形及运算求解能力的考查. 【详解】由rRα=,得r R α= 因为121223()()M M M R r R r r R +=++,所以12122222(1)(1)M M M R R R ααα+=++,即543232221133[(1)]3(1)(1)M M αααααααα++=+-=≈++,解得3α=所以3.r R α==【点睛】由于本题题干较长,所以,易错点之一就是能否静心读题,正确理解题意;易错点之二是复杂式子的变形出错.5.演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比,不变的数字特征是A. 中位数B. 平均数C. 方差D. 极差【答案】A 【解析】 【分析】可不用动笔,直接得到答案,亦可采用特殊数据,特值法筛选答案. 【详解】设9位评委评分按从小到大排列为123489x x x x x x <<<<<.则①原始中位数为5x ,去掉最低分1x ,最高分9x ,后剩余2348x x x x <<<,中位数仍为5x ,∴A 正确. ②原始平均数1234891()9x x x x x x x =<<<<<,后来平均数234817x x x x x '=<<<()平均数受极端值影响较大,∴x 与x '不一定相同,B 不正确③()()()22221119q S x x x x x x ⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦ ()()()222223817s x x x x x x ⎡⎤'=-'+-'++-'⎢⎥⎣⎦由②易知,C 不正确.④原极差91=x -x ,后来极差82=x -x 显然极差变小,D 不正确. 【点睛】本题旨在考查学生对中位数、平均数、方差、极差本质的理解.6.若a >b ,则 A. ln(a −b )>0B. 3a <3bC. a 3−b 3>0D. │a │>│b │【答案】C 【解析】 【分析】本题也可用直接法,因为a b >,所以0a b ->,当1a b -=时,ln()0a b -=,知A 错,因为3xy =是增函数,所以33a b >,故B 错;因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,知C 正确;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错.【详解】取2,1a b ==,满足a b >,ln()0a b -=,知A 错,排除A ;因为9333a b =>=,知B 错,排除B ;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错,排除D ,因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,故选C .【点睛】本题主要考查对数函数性质、指数函数性质、幂函数性质及绝对值意义,渗透了逻辑推理和运算能力素养,利用特殊值排除即可判断.7.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A. α内有无数条直线与β平行 B. α内有两条相交直线与β平行 C. α,β平行于同一条直线 D. α,β垂直于同一平面 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查了空间两个平面的判定与性质及充要条件,渗透直观想象、逻辑推理素养,利用面面平行的判定定理与性质定理即可作出判断.【详解】由面面平行的判定定理知:α内两条相交直线都与β平行是//αβ的充分条件,由面面平行性质定理知,若//αβ,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内两条相交直线都与β平行是//αβ的必要条件,故选B .【点睛】面面平行的判定问题要紧扣面面平行判定定理,最容易犯的错误为定理记不住,凭主观臆断,如:“若,,//a b a b αβ⊂⊂,则//αβ”此类的错误.8.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A. 2B. 3C. 4D. 8【答案】D 【解析】 【分析】利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p 的方程,即可解出p ,或者利用检验排除的方法,如2p =时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A ,同样可排除B ,C ,故选D .【详解】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p 是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以23()2pp p -=,解得8p =,故选D .【点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.9.下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是 A. f (x )=│cos 2x │ B. f (x )=│sin 2x │ C. f (x )=cos│x │ D. f (x )= sin│x │【答案】A 【解析】 【分析】本题主要考查三角函数图象与性质,渗透直观想象、逻辑推理等数学素养.画出各函数图象,即可做出选择.【详解】因为sin ||y x =图象如下图,知其不是周期函数,排除D ;因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ,作出cos2y x =图象,由图象知,其周期为2π,在区间单调递增,A 正确;作出sin 2y x =的图象,由图象知,其周期为2π,在区间单调递减,排除B ,故选A .【点睛】利用二级结论:①函数()y f x =的周期是函数()y f x =周期的一半;②sin y x ω=不是周期函数;10.已知a ∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sinα=A.15B.5C. D.【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式得到正余弦关系,利用角范围及正余弦平方和为1关系得出答案. 【详解】2sin 2cos21α=α+,24sin cos 2cos .0,,cos 02π⎛⎫∴α⋅α=αα∈∴α> ⎪⎝⎭.sin 0,2sin cos α>∴α=α,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5∴α=α=,又sin 0α>,sin α∴=B .【点睛】本题为三角函数中二倍角公式、同角三角函数基本关系式的考查,中等难度,判断正余弦正负,运算准确性是关键,题目不难,需细心,解决三角函数问题,研究角的范围后得出三角函数值的正负,很关键,切记不能凭感觉.11.设F 为双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为 A.B. C. 2 D.【答案】A 【解析】 【分析】准确画图,由图形对称性得出P 点坐标,代入圆的方程得到c 与a 关系,可求双曲线的离心率. 【详解】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴,又||PQ OF c ==,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,A ∴为圆心||2cOA =.,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a =∴==.e ∴=A .【点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾,运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.12.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是A. 9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B. 7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ C. 5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ D. 8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【答案】B 【解析】 【分析】本题为选择压轴题,考查函数平移伸缩,恒成立问题,需准确求出函数每一段解析式,分析出临界点位置,精准运算得到解决. 【详解】(0,1]x ∈时,()=(1)f x x x -,(+1)= ()f x 2f x ,()2(1)f x f x ∴=-,即()f x 右移1个单位,图像变为原来的2倍.如图所示:当23x <≤时,()=4(2)=4(2)(3)f x f x x x ---,令84(2)(3)9x x --=-,整理得:2945560x x -+=,1278(37)(38)0,,33x x x x ∴--=∴==(舍),(,]x m ∴∈-∞时,8()9f x ≥-成立,即73m ≤,7,3m ⎛⎤∴∈-∞ ⎥⎝⎦,故选B .【点睛】易错警示:图像解析式求解过程容易求反,画错示意图,画成向左侧扩大到2倍,导致题目出错,需加深对抽象函数表达式的理解,平时应加强这方面练习,提高抽象概括、数学建模能力.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.我国高铁发展迅速,技术先进.经统计,在经停某站的高铁列车中,有10个车次的正点率为0.97,有20个车次的正点率为0.98,有10个车次的正点率为0.99,则经停该站高铁列车所有车次的平均正点率的估计值为___________. 【答案】0.98. 【解析】 【分析】本题考查通过统计数据进行概率的估计,采取估算法,利用概率思想解题.【详解】由题意得,经停该高铁站的列车正点数约为100.97200.98100.9939.2⨯+⨯+⨯=,其中高铁个数为10+20+10=40,所以该站所有高铁平均正点率约为39.20.9840=. 【点睛】本题考点为概率统计,渗透了数据处理和数学运算素养.侧重统计数据的概率估算,难度不大.易忽视概率的估算值不是精确值而失误,根据分类抽样的统计数据,估算出正点列车数量与列车总数的比值.14.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.【答案】-3【解析】 【分析】本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案. 【详解】因为()f x 是奇函数,且当0x <时,()ax f x e -=-.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e --=-,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3π. 【点睛】本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.15.V ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则V ABC 的面积为__________.【答案】【解析】 【分析】本题首先应用余弦定理,建立关于c 的方程,应用,a c 的关系、三角形面积公式计算求解,本题属于常见题目,难度不大,注重了基础知识、基本方法、数学式子的变形及运算求解能力的考查. 【详解】由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=, 即212c =解得c c ==-所以2a c ==11sin 222ABC S ac B ∆==⨯= 【点睛】本题涉及正数开平方运算,易错点往往是余弦定理应用有误或是开方导致错误.解答此类问题,关键是在明确方法的基础上,准确记忆公式,细心计算.16.中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.【答案】 (1). 共26个面. (2). 1. 【解析】 【分析】第一问可按题目数出来,第二问需在正方体中简单还原出物体位置,利用对称性,平面几何解决. 【详解】由图可知第一层与第三层各有9个面,计18个面,第二层共有8个面,所以该半正多面体共有18826+=个面.如图,设该半正多面体的棱长为x ,则A B B E x ==,延长BC 与FE 交于点G ,延长BC 交正方体棱于H ,由半正多面体对称性可知,BGE ∆为等腰直角三角形,,21)122BG GE CH x GH x x x ∴===∴=⨯+==,1x ∴==.【点睛】本题立意新颖,空间想象能力要求高,物体位置还原是关键,遇到新题别慌乱,题目其实很简单,稳中求胜是关键.立体几何平面化,无论多难都不怕,强大空间想象能力,快速还原图形.三、解答题:共70分。
2019年高考全国一卷文科数学真题卷(含答案)
的程序框图,图中空白框中应填入
2
D. 5π 6
A.A= 1 2 A
B.A= 2 1 A
C.A= 1 1 2A
D.A=1 1 2A
10.双曲线
C:
x2 a2
y2 b2
1(a
0, b
0) 的一条渐近线的倾斜角为 130°,则
C 的离心率为
A.2sin40°
B.2cos40°
C. 1 sin50
D. 1 cos50
11.△ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 asinA-bsinB=4csinC,cosA=- 1 ,则 b = 4c
A.6
B.5
C.4
D.3
12. 已 知 椭 圆 C 的 焦 点 为 F1(1, 0), F2 (1, 0) , 过 F2 的 直 线 与 C 交 于 A, B 两 点 .若 | AF2 | 2 | F2B | ,
k
3.841 6.635 10.828
18.(12 分) 记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,已知 S9=-a5. (1)若 a3=4,求{an}的通项公式; (2)若 a1>0,求使得 Sn≥an 的 n 的取值范围.
19.(12 分) 如图,直四棱柱 ABCD–A1B1C1D1 的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N 分别是 BC, BB1,A1D 的中点.
22.[选修 4−4:坐标系与参数方程](10 分)
在直角坐标系
xOy
中,曲线
C
的参数方程为
x
1 1
t2 t2
,
(t
为参数),以坐标原点
(完整版)2019高考卷III理科数学真题(含答案)
2019普通高等学校招生全国统一考试(全国III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。
A.{-1,0,1} B.{0,1} C.{-1,1} D.{0,1,2}2.若z(1+i)=2i,则z=A.-1-I B.-1+I C.1-i D.1+i3.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并成为中国古典小说四大名著。
某中学为了了解本小学生阅读四大名著的情况,随机调查看了100位学生,期中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该学校阅读过《西游记》的学生人数与该学校学生总数比值的估计值为A.0.5 B.0.6 C.0.7 D.0.84.的展开式中的系数为A.12 B.16 C.20 D.245.已知各项均为正数的等比数列 {}的前4项和为15,且,则A.16 B.8 C.4 D.26.已知曲线y=+xlnx在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1 C.a= ,b=1 D.a=,b=-17.函数y=2x32x+2-x,在[-6,6]的图像大致为A. B. C. D.10.双曲线C:x24-y22=1的右焦点为F,点P 在C的一条渐近线上,O为坐标原点,若|PO|=|PF|,则△PFO 的面积为A.4 B.2 C.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.三.解答题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第22、23题为选考题,考生根据要求作答:(一)必考题:共60分。
(二)选考题:共10分,请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
2019年普通高等学校招生全国统一考试理科数学·参考答案一、选择题1.A 2.D 3.C 4.A 5.C 6.D 7.B 8.B 9.C 10.A 11.C12.D二、填空题13.2314.4 15. 16.118.8三、解答题17.解:(1)由已知得0.70=a +0.20+0.15,故a =0.35.b =1–0.05–0.15–0.70=0.10.(2)甲离子残留百分比的平均值的估计值为2×0.15+3×0.20+4×0.30+5×0.20+6×0.10+7×0.05=4.05. 乙离子残留百分比的平均值的估计值为3×0.05+4×0.10+5×0.15+6×0.35+7×0.20+8×0.15=6.00. 18.解:(1)由题设及正弦定理得sin sinsin sin 2A CA B A +=. 因为sin A ≠0,所以sinsin 2A CB +=. 由180A BC ︒++=,可得sincos 22A C B +=,故cos 2sin cos 222B B B=. 因为cos02B ≠,故1sin 22B =,因此B =60°. (2)由题设及(1)知△ABC 的面积34ABC S a =△. 由正弦定理得()sin 120sin 31sin sin 2tan 2C c A a C C C ︒-===+.由于△ABC 为锐角三角形,故0°<A <90°,0°<C <90°,由(1)知A +C =120°,所以30°<C <90°,故122a <<,从而3382ABC S <<△. 因此,△ABC 面积的取值范围是33⎝⎭.19.解:(1)由已知得AD P BE ,CG P BE ,所以AD P CG ,故AD ,CG 确定一个平面,从而A ,C ,G ,D 四点共面.由已知得AB ⊥BE ,AB ⊥BC ,故AB ⊥平面BCGE . 又因为AB ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面BCGE . (2)作EH ⊥BC ,垂足为H .因为EH ⊂平面BCGE ,平面BCGE⊥平面ABC ,所以EH ⊥平面ABC .由已知,菱形BCGE 的边长为2,∠EBC =60°,可求得BH =1,EH以H 为坐标原点,HC u u u r的方向为x 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系H –xyz ,则A (–1,1,0),C (1,0,0),G (2,0),CG u u u r =(1,0AC u u u r=(2,–1,0).设平面ACGD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则0,0,CG AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u r u u u r n n即0,20.x x y ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩ 所以可取n =(3,6又平面BCGE 的法向量可取为m =(0,1,0),所以cos ,||||⋅〈〉==n m n m n m 因此二面角B –CG –A 的大小为30°. 20. 解:(1)2()622(3)f x x ax x x a '=-=-.令()0f x '=,得x =0或3ax =. 若a >0,则当(,0),3a x ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭U 时,()0f x '>;当0,3a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<.故()f x 在(,0),,3a ⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭单调递增,在0,3a ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减;若a =0,()f x 在(,)-∞+∞单调递增;若a <0,则当,(0,)3a x ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭U 时,()0f x '>;当,03a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<.故()f x 在,,(0,)3a ⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭单调递增,在,03a ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减.(2)满足题设条件的a ,b 存在.(i )当a ≤0时,由(1)知,()f x 在[0,1]单调递增,所以()f x 在区间[0,l]的最小值为(0)=f b ,最大值为(1)2f a b =-+.此时a ,b 满足题设条件当且仅当1b =-,21a b -+=,即a =0,1b =-.(ii )当a ≥3时,由(1)知,()f x 在[0,1]单调递减,所以()f x 在区间[0,1]的最大值为(0)=f b ,最小值为(1)2f a b =-+.此时a ,b 满足题设条件当且仅当21a b -+=-,b =1,即a =4,b =1.(iii )当0<a <3时,由(1)知,()f x 在[0,1]的最小值为3327a a f b ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,最大值为b 或2a b -+.若3127a b -+=-,b =1,则a =,与0<a <3矛盾.若3127a b -+=-,21a b -+=,则a =或a =-或a =0,与0<a <3矛盾.综上,当且仅当a =0,1b =-或a =4,b =1时,()f x 在[0,1]的最小值为–1,最大值为1.21.解:(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,所以切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=- .整理得112 2 +1=0. tx y - 设()22,B x y ,同理可得222 2 +1=0tx y -.故直线AB 的方程为2210tx y -+=.所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+.由2122y tx xy ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是()2121212122,1,121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+,()212||21AB x t=-==+.设12,d d分别为点D,E到直线AB的距离,则12d d==.因此,四边形ADBE的面积()(2121||32S AB d d t=+=+设M为线段AB的中点,则21,2M t t⎛⎫+⎪⎝⎭.由于EM AB⊥u u u u r u u u r,而()2,2EM t t=-u u u u r,ABu u u r与向量(1, )t平行,所以()220t t t+-=.解得t=0或1t=±;当t=0时,S=3;当1t=±时,S=因此,四边形ADBE的面积为3或22.解:(1)由题设可得,弧»»»,,AB BC CD所在圆的极坐标方程分别为2cosρθ=,2sinρθ=,2cosρθ=-.所以1M的极坐标方程为π2cos04ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,2M的极坐标方程为π3π2sin44ρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,3M的极坐标方程为3π2cosπ4ρθθ⎛⎫=-≤≤⎪⎝⎭.(2)设(,)Pρθ,由题设及(1)知若π4θ≤≤,则2cosθ=,解得π6θ=;若π3π44θ≤≤,则2sinθ=π3θ=或2π3θ=;若3ππ4θ≤≤,则2cosθ-=5π6θ=.综上,P的极坐标为π6⎫⎪⎭或π3⎫⎪⎭或2π3⎫⎪⎭或5π6⎫⎪⎭.23.解:(1)由于2[(1)(1)(1)]x y z-++++222(1)(1)(1)2[(1)(1)(1)(1)(1)(1)]x y z x y y z z x=-+++++-++++++-2223(1)(1)(1)x y z⎡⎤≤-++++⎣⎦,故由已知得2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥, 当且仅当x =53,y =–13,13z =-时等号成立. 所以222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43. (2)由于2[(2)(1)()]x y z a -+-+-222(2)(1)()2[(2)(1)(1)()()(2)]x y z a x y y z a z a x =-+-+-+--+--+--2223(2)(1)()x y z a ⎡⎤≤-+-+-⎣⎦, 故由已知2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+-≥, 当且仅当43a x -=,13a y -=,223a z -=时等号成立. 因此222(2)(1)()x y z a -+-+-的最小值为2(2)3a +. 由题设知2(2)133a +≥,解得3a ≤-或1a ≥-.。
2019年全国1卷理科数学高考真题与答案解析,详细答案
2019年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合}242{60{}M x x N x x x =−<<=−−<,,则MN =A .}{43x x −<<B .}42{x x −<<−C .}{22x x −<<D .}{23x x <<2.设复数z 满足=1i z −,z 在复平面内对应的点为(x ,y ),则 A .22+11()x y +=B .221(1)x y +=−C .22(1)1y x +−=D .22(+1)1y x +=3.已知0.20.32log 0.220.2a b c ===,,,则A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a <<4.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是512−(512−≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512−.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm ,头顶至脖子下端的长度为26 cm ,则其身高可能是A .165 cmB .175 cmC .185 cmD .190 cm5.函数f (x )=2sin cos ++x xx x 在[,]−ππ的图像大致为A .B .C .D .6.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“— —”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是A .516B .1132C .2132D .11167.已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()−a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为 A .π6B .π3C .2π3D .5π68.如图是求112122++的程序框图,图中空白框中应填入A .A =12A+ B .A =12A+C .A =112A+D .A =112A+9.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则A .25n a n =−B . 310n a n =−C .228n S n n =−D .2122n S n n =− 10.已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F −(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=11.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数②f (x )在区间(2π,π)单调递增③f (x )在[,]−ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③12.已知三棱锥P −ABC 的四个顶点在球O 的球面上,P A =PB =PC ,△ABC 是边长为2的正三角形,E ,F分别是P A ,AB 的中点,∠CEF =90°,则球O 的体积为 A .68πB .64πC .62πD .6π二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考数学真题导数专题及答案
高考数学真题导数专题及答案2019年高考真题-导数专题一、解答题(共12小题)1.已知函数 $f(x)=ae^{2x}+(a-2)e^{x}-x$。
1)讨论 $f(x)$ 的单调性;2)若 $f(x)$ 有两个零点,求 $a$ 的取值范围。
2.已知函数 $f(x)=ax^2-ax-x\ln{x}$,且 $f(x)\geq 0$。
1)求 $a$;2)证明:$f(x)$ 存在唯一的极大值点 $x$,且 $e^{-2}<f(x)<2^{-2}$。
3.已知函数 $f(x)=x^{-1}-a\ln{x}$。
1)若 $f(x)\geq 0$,求 $a$ 的值;2)设 $m$ 为整数,并且对于任意正整数 $n$,$(1+\frac{1}{m})^n\geq 2$,求 $m$ 的最小值。
4.已知函数 $f(x)=x^3+ax^2+bx+1$($a>0,b\in\mathbb{R}$)有极值,且导函数 $f'(x)$ 的极值点是 $f(x)$ 的零点。
1)求 $b$ 关于 $a$ 的函数关系式,并写出定义域;2)证明:$b^2>3a$;3)若 $f(x)$,$f'(x)$ 这两个函数的所有极值之和不小于$-1$,求 $a$ 的取值范围。
5.设函数 $f(x)=(1-x^2)e^x$。
1)讨论 $f(x)$ 的单调性;2)当$x\geq 0$ 时,$f(x)\leq ax+1$,求$a$ 的取值范围。
6.已知函数 $f(x)=\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}$。
1)求 $f(x)$ 的导函数;2)求 $f(x)$ 在区间 $(0,+\infty)$ 上的取值范围。
7.已知函数 $f(x)=x^2+2\cos{x}$,$g(x)=e^x(\cos{x}-\sin{x}+2x^{-2})$,其中 $e\approx 2.\cdots$ 是自然对数的底数。
Ⅰ)求曲线 $y=f(x)$ 在点 $(\pi,f(\pi))$ 处的切线方程;Ⅱ)令 $h(x)=g(x)-af(x)$($a\in \mathbb{R}$),讨论$h(x)$ 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值。
2019年高考真题——理科数学(全国卷II)附答案解析
)
A. 2
B. 3 C. 2 D. 5
答案 : A 解答:
∵ | PQ | | OF | c ,∴ POQ 90 ,
又 |OP | | OQ | a ,∴ a2 a2 c2
c
解得
a
2 ,即 e 2 .
12. 已知函数的定义域为 x R , f ( x 1) 2 f (x) ,且当 x (0,1] 时, f (x) x( x 1) ,若对任
cos
tan
1 ,所以 cos
2
1 1 tan 2
25
,
5
所以 sin
2
1 cos
5
.
5
x2 y2 11. 设 F 为双曲线 C : a2 b2 1(a 0,b 0) 的右焦点, O 为坐标原点,以 OF 为直径的圆与圆
x2 y2 a2 交于 P,Q 两点,若 | PQ | | OF | ,则 C 的离心率为(
B. 内有两条相交直线与 平行
C. , 平行于同一条直线
D. , 垂直于同一平面
答案: B 解析:
根据面面平行的判定定理易得答案
. 选 B.
8. 若抛物线 y2 2 px( p 0) 的焦点是椭圆 x2 y2 1 的一个焦点,则 p ( ) 3p p
A.2 B.3 C.4 D.8 答案: D 解答:
2. 设 z 3 2i , 则在复平面内 z 对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 答案: C 解析:
z 3 2i ,对应的点坐标为 ( - 3,- 2), 故选 C.
3.已知 AB (2,3) , AC (3, t) , | BC | 1 ,则 AB BC ( ) A. 3 B. 2 C. 2 D. 3
2019年高考数学真题及答案解析(全国卷Ⅰ)
2019年高考数学真题及答案解析(全国卷Ⅰ) 2019年高考数学真题及答案解析一、选择题1. 单选题1) 题目:在直角三角形中,已知一条锐角边的长为4,另一条锐角边的长为3,则斜边的长为:()A. 5B. 6C. 7D. 8解析:根据勾股定理可知,斜边的长为√(4²+3²)=5。
因此,选项A为正确答案。
2) 题目:已知函数y=x²的图象上有两点A(1,2)、B(a,b),则a+b=()。
A. 3B. 4C. 5D. 6解析:由题意得,点A位于函数y=x²上,代入可得2=1²=1,即2=1。
因此,点B(a,b)的坐标为(a,a²)。
代入可得b=a²。
所以a+b=a+a²。
选项D为正确答案。
2. 多选题1) 题目:已知函数f(x)=ax²+bx+c,若三次项系数a=1,函数有两个零点x₁、x₂,则下列说法正确的是(选择全部正确答案):()A. 当x₁+x₂为正数时,函数图象在直角坐标平面上的位置不能确定。
B. 当x₁+x₂为正数时,函数图象在直角坐标平面上的位置位于x轴之上。
C. 当a=b=-1时,函数图象在直角坐标平面上的位置位于x轴之下。
D. 当a=b=-1时,函数图象在直角坐标平面上的位置位于x轴之上。
解析:根据二次函数的零点性质可知,当函数有两个零点x₁、x₂时,x₁+x₂的值为二次项系数的相反数,即a的相反数。
所以可得a+b=-1。
结合选项C和选项D可知,当a=b=-1时,函数图象在直角坐标平面上的位置的y坐标小于0,即位于x轴之下。
因此,选项C为正确答案。
二、填空题1. 题目:一个方程y=2x的图象和另一个方程y=ax²的图象相切,那么a的值为()。
解析:根据题目所给条件可知,两个方程的解相等。
所以可得2x=ax²。
由此可以推导出a=2。
因此,a的值为2。
2. 题目:已知点A(-2,1)和点B(4,-3),则点A关于点B的对称点坐标为( , )。
2019年高考浙江卷数学真题试题(word版,含答案与解析)
2019年高考数学真题试卷(浙江卷)原卷+解析一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。
1.(2019•浙江)已知全集U={-1,0,1,2,3},集合A={0,1,2},B={-1,0,1},则=()A. {-1}B. {0,1}C. {-1,2,3}D. {-1,0,1,3}【答案】 A【考点】交、并、补集的混合运算【解析】【解答】解:,所以={-1}.故答案为:A.【分析】根据集合的补写出即可得到.2.(2019•浙江)渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是()A. B. 1 C. D. 2【答案】 C【考点】双曲线的简单性质【解析】【解答】解:根据双曲线的渐近线方程,得,所以离心率e= .故答案为:C.【分析】根据双曲线的渐近线方程,得到,即可求出离心率e.3.(2019•浙江)若实数x,y满足约束条件,则z=3x+2y的最大值是()A. -1B. 1C. 10D. 12【答案】 C【考点】简单线性规划的应用【解析】【解答】作出可行域和目标函数相应的直线,平移该直线,可知当过(2,2)时,目标函数取最大值10.故答案为:C.【分析】作出可行域和目标函数相应的直线,平移该直线,即可求出相应的最大值.4.(2019•浙江)祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V柱体=sh,其中s是柱体的底面积,h是柱体的高。
若某柱体的三视图如图所示,则该柱体的体积是()A. 158B. 162C. 182D. 32【答案】 B【考点】由三视图求面积、体积【解析】【解答】根据三视图,确定几何体为五棱柱,其底面积,所以体积V=27 .故答案为:B.【分析】根据三视图确定几何体的结构特征,根据祖暅原理,即可求出相应的体积.5.(2019•浙江)若a>0,b>0,则“a+b≤4“是“ab≤4”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】 A【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断【解析】【解答】作出直线y=4-x和函数的图象,结合图象的关系,可确定“a+b≤4“是“ab≤4”的充分不必要条件.故答案为:A.【分析】作出函数的图象,结合图象确定充分必要性即可.6.(2019•浙江)在同一直角坐标系中,函数y= ,y=log a(x+ ),(a>0且a≠0)的图像可能是()A B C D【答案】 D【考点】函数的图象【解析】【解答】当a>1时,y= 的底数大于0小于1,故过(0,1)单调递减;y=log a(x+ )过(,0)单调递增,没有符合条件的图象;当0<a<1时,y= 的底数大于1,故过(0,1)单调递增;y=log a(x+ )过(,0)单调递减;故答案为:D.【分析】对a的取值分类讨论,结合指数函数和对数函数的特点,确定函数的图象即可.7.(2019•浙江)设0<a<1随机变量X的分布列是X 0 a 1P则当a在(0,1)内增大时()A. D(X)增大B. D(X)减小C. D(X)先增大后减小D. D(X)先减小后增大【答案】 D【考点】离散型随机变量的期望与方差【解析】【解答】解:E(X)= ,,根据二次函数的单调性,可知D(X)先减小后增大;故答案为:D.【分析】根据期望的公式求出E(X),结合方差的计算公式及二次函数的性质即可确定D(X)先减小后增大.8.(2019•浙江)设三棱锥V-ABC的底面是正三角形,侧棱长均相等,P是棱VA上的点,(不含端点),记直线PB与直线AC所成角为α.直线PB与平面ABC所成角为β.二面角P-AC-B的平面角为γ。
2019年高考真题全国3卷理科数学(附答案解析)
绝密★启用前2019年普通高等学校招生统一考试理科数学试题卷一、单选题1.已知集合{}{}21,0,1,21A B x x ,=−=≤,则A B ⋂=( )A .{}1,0,1−B .{}0,1C .{}1,1−D .{}0,1,22.若(1i)2i z +=,则z =( ) A .1i −−B .1+i −C .1i −D .1+i3.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为( ) A .0.5B .0.6C .0.7D .0.84.(1+2x 2 )(1+x )4的展开式中x 3的系数为 A .12B .16C .20D .245.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为15,且53134a a a =+,则3a =( ) A .16B .8C .4D .26.已知曲线e ln x y a x x =+在点()1,ae 处的切线方程为2y x b =+,则( ) A .,1a e b ==−B .,1a e b ==C .1,1a e b −==D .1,1a e b −==−7.函数3222x xx y −=+在[]6,6−的图像大致为 A . B .C .D .8.如图,点N 为正方形ABCD 的中心,ECD ∆为正三角形,平面ECD ⊥平面,ABCD M 是线段ED 的中点,则( )A .BM EN =,且直线,BM EN 是相交直线B .BM EN ≠,且直线,BM EN 是相交直线C .BM EN =,且直线,BM EN 是异面直线D .BM EN ≠,且直线,BM EN 是异面直线9.执行如图所示的程序框图,如果输入的ε为0.01,则输出s 的值等于( )A .4122−B .5122−C .6122−D .7122−10.双曲线C :2242x y −=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为A .4B .2C .D .11.设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在()0,∞+单调递减,则( )A .233231log 224f f f −−⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .233231log 224f f f −−⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .23332122log 4f f f −−⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .23323122log 4f f f −−⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭12.设函数()f x =sin (5x ωπ+)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点 ②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点③()f x 在(0,10π)单调递增 ④ω的取值范围是[1229,)其中所有正确结论的编号是 A .①④ B .②③C .①②③D .①③④二、填空题13.已知,a b r r 为单位向量,且a b ⋅r r =0,若2c a =r r ,则cos ,a c <>=r r ___________.14.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =___________. 15.设12F F ,为椭圆22:+13620x yC =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.16.学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体1111ABCD A B C D −挖去四棱锥O EFGH −后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,,,,E F G H 分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB =BC =, AA =,3D 打印所用原料密度为30.9/g cm ,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g .三、解答题17.为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成,A B 两组,每组100只,其中A 组小鼠给服甲离子溶液,B 组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中,a b 的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表).18.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin 2A Ca b A +=. (1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围.19.图1是由矩形ADEB ,Rt △ABC 和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中AB =1,BE =BF =2,∠FBC =60°,将其沿AB ,BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2. (1)证明:图2中的A ,C ,G ,D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ; (2)求图2中的二面角B−CG−A 的大小.20.已知函数32()2f x x ax b =−+. (1)讨论()f x 的单调性;(2)是否存在,a b ,使得()f x 在区间[0,1]的最小值为1−且最大值为1?若存在,求出,a b 的所有值;若不存在,说明理由.21.已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12−上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.22.如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,)4C 3π,(2,)D π,弧»AB ,»BC ,»CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,)2π,(1,)π,曲线1M 是弧»AB ,曲线2M 是弧»BC,曲线3M 是弧»CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标. 23.设,,x y z R ∈,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z −++++的最小值; (2)若2221(2)(1)()3x y z a −+−+−≥成立,证明:3a −≤或1a ≥−.参考答案1.A 【解析】 【分析】先求出集合B 再求出交集. 【详解】21,x ≤∴Q 11x −≤≤,∴{}11B x x =−≤≤,则{}1,0,1A B ⋂=−, 故选A . 【点睛】本题考查了集合交集的求法,是基础题. 2.D 【解析】 【分析】根据复数运算法则求解即可. 【详解】()(2i 2i 1i 1i 1i 1i 1i )()z −===+++−.故选D . 【点睛】本题考查复数的商的运算,渗透了数学运算素养.采取运算法则法,利用方程思想解题. 3.C 【解析】 【分析】根据题先求出阅读过西游记的人数,进而得解. 【详解】由题意得,阅读过《西游记》的学生人数为90-80+60=70,则其与该校学生人数之比为70÷100=0.7.故选C . 【点睛】本题考查抽样数据的统计,渗透了数据处理和数学运算素养.采取去重法,利用转化与化归4.A 【解析】 【分析】本题利用二项展开式通项公式求展开式指定项的系数. 【详解】由题意得x 3的系数为314424812C C +=+=,故选A .【点睛】本题主要考查二项式定理,利用展开式通项公式求展开式指定项的系数. 5.C 【解析】 【分析】利用方程思想列出关于1,a q 的方程组,求出1,a q ,再利用通项公式即可求得3a 的值. 【详解】设正数的等比数列{a n }的公比为q ,则2311114211115,34a a q a q a q a q a q a ⎧+++=⎨=+⎩, 解得11,2a q =⎧⎨=⎩,2314a a q ∴==,故选C .【点睛】本题利用方程思想求解数列的基本量,熟练应用公式是解题的关键. 6.D 【解析】 【分析】通过求导数,确定得到切线斜率的表达式,求得a ,将点的坐标代入直线方程,求得b . 【详解】详解:ln 1,x y ae x '=++1|12x k y ae ='==+=,1a e −∴=将(1,1)代入2y x b =+得21,1b b +==−,故选D .本题关键得到含有a ,b 的等式,利用导数几何意义和点在曲线上得到方程关系. 7.B 【解析】 【分析】由分子、分母的奇偶性,易于确定函数为奇函数,由(4)f 的近似值即可得出结果. 【详解】设32()22x xx y f x −==+,则332()2()()2222x x x x x x f x f x −−−−==−=−++,所以()f x 是奇函数,图象关于原点成中心对称,排除选项C .又34424(4)0,22f −⨯=>+排除选项D ;36626(6)722f −⨯=≈+,排除选项A ,故选B . 【点睛】本题通过判断函数的奇偶性,缩小考察范围,通过计算特殊函数值,最后做出选择.本题较易,注重了基础知识、基本计算能力的考查. 8.B 【解析】 【分析】利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题. 【详解】如图所示, 作EO CD ⊥于O ,连接ON ,过M 作MF OD ⊥于F . 连BF ,Q 平面CDE ⊥平面ABCD .,EO CD EO ⊥⊂平面CDE ,EO ∴⊥平面ABCD ,MF ⊥平面ABCE , MFB ∴∆与EON ∆均为直角三角形.设正方形边长为2,易知12EO ON EN ===,5,,22MF BF BM ==∴=BM EN ∴≠,故选B .【点睛】本题考查空间想象能力和计算能力, 解答本题的关键是构造直角三角性. 9.C 【解析】 【分析】根据程序框图,结合循环关系进行运算,可得结果. 【详解】输入的ε为0.01,1.01,0.50.01?x S x ==+=<不满足条件; 1101,0.01?24S x =++=<不满足条件;⋅⋅⋅611101,0.00781250.01?22128S x =++++==<L 满足条件 输出676111112122222S ⎛⎫=++⋯+=−=− ⎪⎝⎭,故选C .【点睛】解答本题关键是利用循环运算,根据计算精确度确定数据分析. 10.A 【解析】 【分析】本题考查以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题. 【详解】由2,,,a b c ====.,P PO PF x =∴=Q ,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在2y x =上,112224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A . 【点睛】忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积. 11.C 【解析】 【分析】由已知函数为偶函数,把233231log ,2,24f f f −−⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,转化为同一个单调区间上,再比较大小. 【详解】()f x Q 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭.223303322333log 4log 31,1222,log 422−−−−>==>>∴>>Q ,又()f x 在(0,+∞)单调递减,∴()23323log 422f f f −−⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23323122log 4f f f −−⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选C .【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、单调性,解题关键在于利用中间量大小比较同一区间的取值. 12.D 【解析】【分析】本题为三角函数与零点结合问题,难度大,通过整体换元得5265πππωπ≤+<,结合正弦函数的图像分析得出答案. 【详解】当[0,2]x πÎ时,,2555x πππωπω⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦, ∵f (x )在[0,2]π有且仅有5个零点, ∴5265πππωπ≤+<,∴1229510ω≤<,故④正确, 由5265πππωπ≤+<,知,2555x πππωπω⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦时, 令59,,5222x ππππω+=时取得极大值,①正确;极小值点不确定,可能是2个也可能是3个,②不正确; 因此由选项可知只需判断③是否正确即可得到答案, 当0,10x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,(2),5510x ππωπω+⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦, 若f (x )在0,10π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增, 则(2)102ωππ+< ,即<3ϖ , ∵1229510ω≤<,故③正确. 故选D . 【点睛】极小值点个数动态的,易错,③正确性考查需认真计算,易出错,本题主要考查了整体换元的思想解三角函数问题,属于中档题. 13.23. 【解析】 【分析】根据2||c v 结合向量夹角公式求出||c v,进一步求出结果. 【详解】因为2c a =v v,0a b ⋅=vv ,所以22a c a b vv v v⋅=⋅2=,222||4||5||9c a b b =−⋅+=vv v v ,所以||3c =r ,所以cos ,a c <>=r r 22133a c a c ⋅==⨯⋅v v v v . 【点睛】本题主要考查平面向量的数量积、向量的夹角.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案. 14.4. 【解析】 【分析】根据已知求出1a 和d 的关系,再结合等差数列前n 项和公式求得结果. 【详解】因213a a =,所以113a d a +=,即12a d =,所以105S S =11111091010024542552a d a a a d⨯+==⨯+. 【点睛】本题主要考查等差数列的性质、基本量的计算.渗透了数学运算素养.使用转化思想得出答案. 15.( 【解析】 【分析】根据椭圆的定义分别求出12MF MF 、,设出M 的坐标,结合三角形面积可求出M 的坐标.【详解】由已知可得2222236,20,16,4a b c a b c ==∴=−=∴=,11228MF F F c ∴===.∴24MF =.设点M 的坐标为()()0000,0,0x y x y >>,则121200142MF F S F F y y =⋅⋅=△,又1201442MF F S y =⨯=∴=△0y =, 22013620x ∴+=,解得03x =(03x =−舍去),M \的坐标为(.【点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好的落实了直观想象、逻辑推理等数学素养. 16.118.8 【解析】 【分析】根据题意可知模型的体积为四棱锥体积与四棱锥体积之差进而求得模型的体积,再求出模型的质量. 【详解】由题意得, 2146423122EFGH S cm =⨯−⨯⨯⨯=, 四棱锥O −EFG 的高3cm , ∴31123123O EFGH V cm −=⨯⨯=.又长方体1111ABCD A B C D −的体积为32466144V cm =⨯⨯=, 所以该模型体积为22114412132V V V cm =−=−=,其质量为0.9132118.8g ⨯=. 【点睛】本题考查几何体的体积问题,理解题中信息联系几何体的体积和质量关系,从而利用公式求解.17.(1) 0.35a =,0.10b =;(2) 4.05,6. 【解析】 【分析】(1)由()0.70P C =及频率和为1可解得a 和b 的值;(2)根据公式求平均数. 【详解】(1)由题得0.200.150.70a ++=,解得0.35a =,由0.050.151()10.70b P C ++=−=−,解得0.10b =.(2)由甲离子的直方图可得,甲离子残留百分比的平均值为0.1520.2030.3040.2050.1060.057 4.05⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,乙离子残留百分比的平均值为0.0530.1040.1550.3560.2070.1586⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=【点睛】本题考查频率分布直方图和平均数,属于基础题.18.(1) 3B π=;(2)()82. 【解析】 【分析】(1)利用正弦定理化简题中等式,得到关于B 的三角方程,最后根据A,B,C 均为三角形内角解得3B π=.(2)根据三角形面积公式1sin 2ABC S ac B =⋅V ,又根据正弦定理和1c =得到ABC S V 关于C 的函数,由于ABC V 是锐角三角形,所以利用三个内角都小于2π来计算C 的定义域,最后求解()ABC S C V 的值域. 【详解】 (1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sinsin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sin sin 2A CB +=. 0<B π<,02AC π+<<因为故2A CB +=或者2AC B π++=,而根据题意A B C π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B π=,所以3B π=.(2)因为ABC V 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<−<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C=,1c =, 由三角形面积公式有:222sin()111sin 3sin sin sin 222sin 4sin ABC C a A S ac B c B c B c C Cπ−=⋅=⋅=⋅=⋅V 22sin cos cos sin 2123133(sin cos )4sin 43tan 38tan 8C C C C C ππππ−==⋅−=+.又因,tan 623C C ππ<<>,故3188tan 82C <+<,故82ABC S <<V . 故ABC S V的取值范围是 【点睛】这道题考查了三角函数的基础知识,和正弦定理或者余弦定理的使用(此题也可以用余弦定理求解),最后考查ABC V 是锐角三角形这个条件的利用.考查的很全面,是一道很好的考题.19.(1)见详解;(2) 30o . 【解析】 【分析】(1)因为折纸和粘合不改变矩形ABED ,Rt ABC V 和菱形BFGC 内部的夹角,所以//AD BE ,//BF CG 依然成立,又因E 和F 粘在一起,所以得证.因为AB 是平面BCGE 垂线,所以易证.(2)在图中找到B CG A −−对应的平面角,再求此平面角即可.于是考虑B 关于GC 的垂线,发现此垂足与A 的连线也垂直于CG .按照此思路即证. 【详解】(1)证:Q //AD BE ,//BF CG ,又因为E 和F 粘在一起.∴//AD CG ,A ,C ,G ,D 四点共面.又,AB BE AB BC ⊥⊥Q .AB ∴⊥平面BCGE ,AB ⊂Q 平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面BCGE ,得证.(2)过B 作BH GC ⊥延长线于H ,连结AH ,因为AB ⊥平面BCGE ,所以AB GC ⊥ 而又BH GC ⊥,故GC ⊥平面HAB ,所以AH GC ⊥.又因为BH GC ⊥所以BHA ∠是二面角B CG A −−的平面角,而在BHC △中90BHC ∠=o ,又因为60FBC ∠=o 故60BCH ∠=o ,所以sin 60BH BC ==o而在ABH V 中90ABH ∠=o ,tanAB BHA BH ∠===B CG A −−的度数为30o .【点睛】很新颖的立体几何考题.首先是多面体粘合问题,考查考生在粘合过程中哪些量是不变的.再者粘合后的多面体不是直棱柱,建系的向量解法在本题中略显麻烦,突出考查几何方法.最后将求二面角转化为求二面角的平面角问题考查考生的空间想象能力.20.(1)见详解;(2) 01a b =⎧⎨=−⎩或41a b =⎧⎨=⎩. 【解析】 【分析】(1)先求()f x 的导数,再根据a 的范围分情况讨论函数单调性;(2) 根据a 的各种范围,利用函数单调性进行最大值和最小值的判断,最终得出a ,b 的值. 【详解】(1)对32()2f x x ax b =−+求导得2'()626()3af x x ax x x =−=−.所以有当0a <时,(,)3a −∞区间上单调递增,(,0)3a 区间上单调递减,(0,)+∞区间上单调递增; 当0a =时,(,)−∞+∞区间上单调递增;当0a >时,(,0)−∞区间上单调递增,(0,)3a 区间上单调递减,(,)3a +∞区间上单调递增. (2)若()f x 在区间[0,1]有最大值1和最小值-1,所以若0a <,(,)3a −∞区间上单调递增,(,0)3a 区间上单调递减,(0,)+∞区间上单调递增; 此时在区间[0,1]上单调递增,所以(0)1f =−,(1)1f =代入解得1b =−,0a =,与0a <矛盾,所以0a <不成立.若0a =,(,)−∞+∞区间上单调递增;在区间[0,1].所以(0)1f =−,(1)1f =代入解得1a b =⎧⎨=−⎩. 若02a <≤,(,0)−∞区间上单调递增,(0,)3a区间上单调递减,(,)3a +∞区间上单调递增. 即()f x 在区间(0,)3a 单调递减,在区间(,1)3a 单调递增,所以区间[0,1]上最小值为()3a f 而(0),(1)2(0)fb f a b f ==−+≥,故所以区间[0,1]上最大值为(1)f .即322()()13321a a ab a b ⎧−+=−⎪⎨⎪−+=⎩相减得32227a a −+=,即(0a a a −+=,又因为02a <≤,所以无解.若23a <≤,(,0)−∞区间上单调递增,(0,)3a 区间上单调递减,(,)3a +∞区间上单调递增. 即()f x 在区间(0,)3a 单调递减,在区间(,1)3a 单调递增,所以区间[0,1]上最小值为()3a f 而(0),(1)2(0)fb f a b f ==−+≤,故所以区间[0,1]上最大值为(0)f .即322()()1331a a ab b ⎧−+=−⎪⎨⎪=⎩相减得3227a =,解得x =23a <≤,所以无解.若3a >,(,0)−∞区间上单调递增,(0,)3a区间上单调递减,(,)3a +∞区间上单调递增. 所以有()f x 区间[0,1]上单调递减,所以区间[0,1]上最大值为(0)f ,最小值为(1)f即121b a b =⎧⎨−+=−⎩解得41a b =⎧⎨=⎩.综上得01a b =⎧⎨=−⎩或41a b =⎧⎨=⎩. 【点睛】这是一道常规的函数导数不等式和综合题,题目难度比往年降低了不少.考查的函数单调性,最大值最小值这种基本概念的计算.思考量不大,由计算量补充.21.(1)见详解;(2) 3或【解析】 【分析】(1)可设11(,)A x y ,22(,)B x y ,1(,)2D t −然后求出A ,B 两点处的切线方程,比如AD :1111()2y x x t +=−,又因为BD 也有类似的形式,从而求出带参数直线AB 方程,最后求出它所过的定点.(2)由(1)得带参数的直线AB 方程和抛物线方程联立,再通过M 为线段AB 的中点,EM AB ⊥u u u u v u u u v得出t 的值,从而求出M 坐标和EM u u u u u v 的值,12,d d 分别为点,D E 到直线AB 的距离,则12d d ==,结合弦长公式和韦达定理代入求解即可.【详解】(1)证明:设1(,)2D t −,11(,)A x y ,则21112y x =. 又因为212y x =,所以y'x =.则切线DA 的斜率为1x , 故1111()2y x x t +=−,整理得112210tx y −+=. 设22(,)B x y ,同理得222210tx y −+=.11(,)A x y ,22(,)B x y 都满足直线方程2210tx y −+=.于是直线2210tx y −+=过点,A B ,而两个不同的点确定一条直线,所以直线AB 方程为2210tx y −+=.即2(21)0tx y +−+=,当20,210x y =−+=时等式恒成立.所以直线AB 恒过定点1(0,)2. (2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx −−=, 于是2121212122,1,()121x x t x x y y t x x t +==−+=++=+212|||2(1)AB x x t =−==+.设12,d d 分别为点,D E 到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+. 设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭, 由于EM AB ⊥u u u u r u u u r ,而()2,2EM t t =−u u u u r ,AB u u u r 与向量(1,)t 平行,所以()220t t t +−=,解得0t =或1t =±.当0t =时,3S =;当1t =±时S =因此,四边形ADBE 的面积为3或【点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量不小.22.(1) 2cos ([0,])4πρθθ=∈,32sin ([,])44ππρθθ=∈,32cos ([,])4πρθθπ=−∈,(2) )6π,)3π,2)3π,5)6π. 【解析】 【分析】(1)将三个过原点的圆方程列出,注意题中要求的是弧,所以要注意的方程中θ的取值范围. (2)根据条件ρ=P 点的极坐标.【详解】(1)由题意得,这三个圆的直径都是2,并且都过原点.1:2cos ([0,])4M πρθθ=∈, 23:2cos()2sin ([,])244M πππρθθθ=−=∈,33:2cos()2cos ([,])4M πρθπθθπ=−=−∈.(2)解方程2cos [0,])4πθθ=∈得6πθ=,此时P 的极坐标为)6π解方程32sin [,])44ππθθ=∈得3π=θ或23πθ=,此时P 的极坐标为)3π或2)3π解方程32cos [,])4πθθπ−=∈得56πθ=,此时P 的极坐标为5)6π故P 的极坐标为)6π,)3π,2)3π,5)6π. 【点睛】此题考查了极坐标中过极点的圆的方程,思考量不高,运算量不大,属于中档题.23.(1) 43;(2)见详解. 【解析】【分析】(1)根据条件1x y z ++=,和柯西不等式得到2224(1)(1)(1)3x y z −++++≥,再讨论,,x y z 是否可以达到等号成立的条件.(2)恒成立问题,柯西不等式等号成立时构造的,,x y z 代入原不等式,便可得到参数a 的取值范围.【详解】(1)22222222[(1)(1)(1)](111)[(1)(1)(1)](1)4x y z x y z x y z −++++++≥−++++=+++=故2224(1)(1)(1)3x y z −++++≥等号成立当且仅当111x y z −=+=+而又因1x y z ++=,解得531313x y z ⎧=⎪⎪⎪=−⎨⎪⎪=−⎪⎩时等号成立 所以222(1)(1)(1)x y z −++++的最小值为43. (2) 因为2221(2)(1)()3x y z a −+−+−≥,所以222222[(2)(1)()](111)1x y z a −+−+−++≥. 根据柯西不等式等号成立条件,当21x y z a −=−=−,即22321323a x a y a z a +⎧=−⎪⎪+⎪=−⎨⎪+⎪=−⎪⎩时有22222222[(2)(1)()](111)(21)(2)x y z a x y z a a −+−+−++=−+−+−=+成立. 所以2(2)1a +≥成立,所以有3a −≤或1a ≥−.【点睛】两个问都是考查柯西不等式,属于柯西不等式的常见题型.。
2019年高考真题数学(上海卷含解析)
2019年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷) 数学一、填空题(本大题共12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分) 1.(4分)已知集合{1A =,2,3,4,5},{3B =,5,6},则AB = .2.(4分)计算22231lim 41n n n n n →∞-+=-+ .3.(4分)不等式|1|5x +<的解集为 . 4.(4分)函数2()(0)f x x x =>的反函数为 .5.(4分)设i 为虚数单位,365z i i -=+,则||z 的值为 6.(4分)已知22214x y x a y a+=-⎧⎨+=⎩,当方程有无穷多解时,a 的值为 . 7.(5分)在61()x x+的展开式中,常数项等于 .8.(5分)在ABC ∆中,3AC =,3sin 2sin A B =,且1cos 4C =,则AB = . 9.(5分)首届中国国际进口博览会在上海举行,某高校拟派4人参加连续5天的志愿者活动,其中甲连续参加2天,其他人各参加1天,则不同的安排方法有 种(结果用数值表示) 10.(5分)如图,已知正方形OABC ,其中(1)OA a a =>,函数23y x =交BC 于点P ,函数12y x -=交AB 于点Q ,当||||AQ CP +最小时,则a 的值为 .11.(5分)在椭圆22142x y +=上任意一点P ,Q 与P 关于x 轴对称,若有121F P F P ,则1F P 与2F Q 的夹角范围为 .12.(5分)已知集合[A t =,1][4t t ++,9]t +,0A ∉,存在正数λ,使得对任意a A ∈,都有A aλ∈,则t 的值是 .二、选择题(本大题共4题,每题5分,共20分) 13.(5分)下列函数中,值域为[0,)+∞的是( )A .2xy =B .12y x =C .tan y x =D .cos y x =14.(5分)已知a 、b R ∈,则“22a b >”是“||||a b >”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件D .既非充分又非必要条件15.(5分)已知平面α、β、γ两两垂直,直线a 、b 、c 满足:a α⊆,b β⊆,c γ⊆,则直线a 、b 、c 不可能满足以下哪种关系( ) A .两两垂直B .两两平行C .两两相交D .两两异面16.(5分)以1(a ,0),2(a ,0)为圆心的两圆均过(1,0),与y 轴正半轴分别交于1(y ,0),2(y ,0),且满足120lny lny +=,则点1211(,)a a 的轨迹是( ) A .直线 B .圆 C .椭圆 D .双曲线三、解答题(本大题共5题,共14+14+14+16+18=76分)17.(14分)如图,在正三棱锥P ABC -中,2,3PA PB PC AB BC AC ======. (1)若PB 的中点为M ,BC 的中点为N ,求AC 与MN 的夹角; (2)求P ABC -的体积.18.(14分)已知数列{}n a ,13a =,前n 项和为n S . (1)若{}n a 为等差数列,且415a =,求n S ;(2)若{}n a 为等比数列,且lim 12n n S →∞<,求公比q 的取值范围.19.(14分)改革开放40年,我国卫生事业取得巨大成就,卫生总费用增长了数十倍.卫生总费用包括个人现在支出、社会支出、政府支出,如表为2012年2015-年我国卫生货用中个人现金支出、社会支出和政府支出的费用(单位:亿元)和在卫生总费用中的占比. 年份 卫生总费用(亿元)个人现金卫生支出社会卫生支出政府卫生支出 绝对数(亿元) 占卫生总费用绝对数(亿元) 占卫绝对数占卫(数据来源于国家统计年鉴)(1)指出2012年到2015年之间我国卫生总费用中个人现金支出占比和社会支出占比的变化趋势:(2)设1t =表示1978年,第n 年卫生总费用与年份t 之间拟合函数 6.44200.1136357876.6053()1tf t e-=+研究函数()f t 的单调性,并预测我国卫生总费用首次超过12万亿的年份.20.(16分)已知抛物线方程24y x =,F 为焦点,P 为抛物线准线上一点,Q 为线段PF 与抛物线的交点,定义:||()||PF d P FQ =. (1)当8(1,)3P --时,求()d P ;(2)证明:存在常数a ,使得2()||d P PF a =+;(3)1P ,2P ,3P 为抛物线准线上三点,且1223||||PP P P =,判断13()()d P d P +与22()d P 的关系. 21.(18分)已知等差数列{}n a 的公差(0d ∈,]π,数列{}n b 满足sin()n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.(1)若120,3a d π==,求集合S ; (2)若12a π=,求d 使得集合S 恰好有两个元素;(3)若集合S 恰好有三个元素:n T n b b +=,T 是不超过7的正整数,求T 的所有可能的值.2019年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数 学 答 案一、填空题(本大题共12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分) 1.(4分)已知集合{1A =,2,3,4,5},{3B =,5,6},则A B = {3,5} .【解答】解:集合{1A =,2,3,4,5}, {3B =,5,6}, {3AB ∴=,5}.故答案为:{3,5}.2.(4分)计算22231lim 41n n n n n →∞-+=-+ 2 .【解答】解:2222312231lim lim 241411n n n n n n n n n n→∞→∞-+-+==-+-+. 故答案为:2.3.(4分)不等式|1|5x +<的解集为 (6,4)- . 【解答】解:由|1|5x +<得515x -<+<,即64x -<< 故答案为:{6-,4).4.(4分)函数2()(0)f x x x =>的反函数为 1()(0)f x x x -=> . 【解答】解:由2(0)y x x =>解得x y =, 1()(0)f x x x -∴=>故答案为1f - ()(0)x x x =>5.(4分)设i 为虚数单位,365z i i -=+,则||z 的值为【解答】解:由365z i i -=+,得366z i =+,即22z i =+, 22||||222z z ∴==+=故答案为:226.(4分)已知22214x y x a y a +=-⎧⎨+=⎩,当方程有无穷多解时,a 的值为 2- . 【解答】解:由题意,可知: 方程有无穷多解,∴可对①2⨯,得:442x y +=-.再与②式比较,可得:2a =-. 故答案为:2-. 7.(5分)在6(x的展开式中,常数项等于 15 .【解答】解:6(x展开式的通项为36216r r r T C x-+=令3902r -=得2r =, 故展开式的常数项为第3项:2615C =. 故答案为:15.8.(5分)在ABC ∆中,3AC =,3sin 2sin A B =,且1cos 4C =,则AB【解答】解:3sin 2sin A B =,∴由正弦定理可得:32BC AC =, ∴由3AC =,可得:2BC =,1cos4C =, ∴由余弦定理可得:2221324232AB +--=⨯⨯,∴解得:AB =.9.(5分)首届中国国际进口博览会在上海举行,某高校拟派4人参加连续5天的志愿者活动,其中甲连续参加2天,其他人各参加1天,则不同的安排方法有 24 种(结果用数值表示)【解答】解:在五天里,连续的2天,一共有4种,剩下的3人排列,故有33424A =种, 故答案为:24.10.(5分)如图,已知正方形OABC ,其中(1)OA a a =>,函数23y x =交BC 于点P ,函数12y x-=交AB 于点Q ,当||||AQ CP +最小时,则a 的值为 3 .【解答】解:由题意得:P 点坐标为(3a )a ,Q 点坐标为1()a a ,11||||233a AQ CP a+=,当且仅当3a = 311.(5分)在椭圆22142x y +=上任意一点P ,Q 与P 关于x 轴对称,若有121F P F P ,则1F P与2F Q 的夹角范围为 1[arccos 3π-,]π .【解答】解:设(,)P x y ,则Q 点(,)x y -,椭圆22142x y +=的焦点坐标为(2-,0),(20),121F P F P ,2221x y ∴-+,结合22142x y +=可得:2[1y ∈,2]故1F P 与2F Q 的夹角θ满足:2221222222212238cos 3[122(2)8F P F Qy y y F P F Q x y x θ-====-+∈-++++-,1]3-故1[arccos 3θπ∈-,]π故答案为:1[arccos 3π-,]π12.(5分)已知集合[A t =,1][4t t ++,9]t +,0A ∉,存在正数λ,使得对任意a A ∈,都有A aλ∈,则t 的值是 1或3- .【解答】解:当0t >时,当[a t ∈,1]t +时,则[4t aλ∈+,9]t +,当[4a t ∈+,9]t +时,则[t aλ∈,1]t +,即当a t =时,9t aλ+;当9a t =+时,t aλ,即(9)t t λ=+; 当1a t =+时,4t aλ+,当4a t =+时,1t aλ+,即(1)(4)t t λ=++,(9)(1)(4)t t t t ∴+=++,解得1t =.当104t t +<<+时,当[a t ∈,1]t +时,则[t aλ∈,1]t +.当[4a t ∈+,9]t +,则[4t aλ∈+,9]t +,即当a t =时,1t aλ+,当1a t =+时,t aλ,即(1)t t λ=+,即当4a t =+时,9t aλ+,当9a t =+时,4t aλ+,即(4)(9)t t λ=++,(1)(4)(9)t t t t ∴+=++,解得3t =-.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一片交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答试题,必须用毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
参考公式:样本数据12,,,n x x x …的方差()2211n i i s x x n ==-∑,其中11n i i x x n ==∑.柱体的体积V Sh =,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高. 锥体的体积13V Sh =,其中S 是锥体的底面积,h 是锥体的高. 一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位......置上... 1.已知集合{1,0,1,6}A =-,{|0,}B x x x =>∈R ,则A B =I ▲ .2.已知复数(2i)(1i)a ++的实部为0,其中i 为虚数单位,则实数a 的值是 ▲ . 3.下图是一个算法流程图,则输出的S 的值是 ▲ .4.函数276y x x =+-的定义域是 ▲ .5.已知一组数据6,7,8,8,9,10,则该组数据的方差是 ▲ .6.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是 ▲ .7.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 ▲ .8.已知数列*{}()n a n ∈N 是等差数列,n S 是其前n 项和.若25890,27a a a S +==,则8S 的值是 ▲ .9.如图,长方体1111ABCD A B C D -的体积是120,E 为1CC 的中点,则三棱锥E -BCD 的体积是 ▲ .10.在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线4(0)y x x x=+>上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是 ▲ .11.在平面直角坐标系xOy 中,点A 在曲线y =ln x 上,且该曲线在点A 处的切线经过点(-e ,-1)(e 为自然对数的底数),则点A 的坐标是 ▲ .12.如图,在ABC △中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD 与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r ,则AB AC的值是 ▲ .13.已知tan2π3 tan4αα=-⎛⎫+⎪⎝⎭,则πsin24α⎛⎫+⎪⎝⎭的值是▲ .14.设(),()f xg x是定义在R上的两个周期函数,()f x的周期为4,()g x的周期为2,且()f x是奇函数.当2(]0,x∈时,2()1(1)f x x=--,(2),01()1,122k x xg xx+<≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩,其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程()()f xg x=有8个不同的实数根,则k 的取值范围是▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.(1)若a=3c,b=2,cos B=23,求c的值;(2)若sin cos2A Ba b=,求sin()2Bπ+的值.16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB=BC.求证:(1)A1B1∥平面DEC1;(2)BE⊥C1E.17.(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(–1、0), F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:222(1)4x y a -+=交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1.已知DF 1=52. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)求点E 的坐标.18.(本小题满分16分)如图,一个湖的边界是圆心为O 的圆,湖的一侧有一条直线型公路l ,湖上有桥AB (AB 是圆O 的直径).规划在公路l 上选两个点P 、Q ,并修建两段直线型道路PB 、QA .规划要求:线段PB 、QA 上的所有点到点O 的距离均不小于圆....O 的半径.已知点A 、B 到直线l 的距离分别为AC 和BD (C 、D 为垂足),测得AB =10,AC =6,BD =12(单位:百米). (1)若道路PB 与桥AB 垂直,求道路PB 的长;(2)在规划要求下,P 和Q 中能否有一个点选在D 处?并说明理由;(3)对规划要求下,若道路PB 和QA 的长度均为d (单位:百米).求当d 最小时,P 、Q 两点间的距离.19.(本小题满分16分)设函数()()()(),,,R f x x a x b x c a b c =---∈、()f 'x 为f (x )的导函数. (1)若a =b =c ,f (4)=8,求a 的值;(2)若a ≠b ,b =c ,且f (x )和()f 'x 的零点均在集合{3,1,3}-中,求f (x )的极小值;(3)若0,01,1a b c =<=…,且f (x )的极大值为M ,求证:M ≤427. 20.(本小满分16分)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M -数列”.(1)已知等比数列{a n }*()n ∈N 满足:245324,440a a a a a a =-+=,求证:数列{a n }为“M -数列”;(2)已知数列{b n }满足:111221,n n n b S b b +==-,其中S n 为数列{b n }的前n 项和. ①求数列{b n }的通项公式;②设m 为正整数,若存在“M -数列”{c n }*()n ∈N ,对任意正整数k ,当k ≤m 时,都有1k k k c b c +剟成立,求m 的最大值.数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答......................若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分) 已知矩阵3122⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A (1)求A 2;(2)求矩阵A 的特征值.B.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在极坐标系中,已知两点3,,42A B ππ⎛⎫⎫ ⎪⎪⎝⎭⎭,直线l 的方程为sin 34ρθπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求A ,B 两点间的距离;(2)求点B 到直线l 的距离.C.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分) 设x ∈R ,解不等式||+|2 1|>2x x -.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)设2*012(1),4,n nn x a a x a x a x n n +=++++∈N L ….已知23242a a a =.(1)求n 的值;(2)设(1na +=+*,ab ∈N ,求223a b -的值.23.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,设点集{(0,0),(1,0),(2,0),,(,0)}n A n =⋯,{(0,1),(,1)},{(0,2),(1,2),(2,2),,(,2)},.n n B n C n n *==∈N L令n n n n M A B C =U U .从集合M n 中任取两个不同的点,用随机变量X 表示它们之间的距离.(1)当n =1时,求X 的概率分布;2019年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ答 案一、填空题:本题考查基础知识、基本运算和基本思想方法.每小题5分,共计70分. 1.{1,6}4.[1,7]-5.536.7107.2y x =±11.(e, 1)12.313.21014.12,34⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭二、解答题15.本小题主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函数关系、诱导公式等基础知识,考查运算求解能力.满分14分. 解:(1)因为23,2,cos 3a cb B ===, 由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得2222(3)(2)3c c +-=,即213c =.所以3c =. (2)因为sin cos 2A Ba b =, 由正弦定理sin sin a b A B =,得cos sin 2B Bb b=,所以cos 2sin B B =. 从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而25cos B =. 因此π25sin cos 2B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭. 16.本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分. 证明:(1)因为D ,E 分别为BC ,AC 的中点, 所以ED ∥AB .在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AB ∥A 1B 1, 所以A 1B 1∥ED .又因为ED ⊂平面DEC 1,A 1B 1⊄平面DEC 1, 所以A 1B 1∥平面DEC 1.(2)因为AB =BC ,E 为AC 的中点,所以BE ⊥AC . 因为三棱柱ABC-A 1B 1C 1是直棱柱,所以CC 1⊥平面ABC . 又因为BE ⊂平面ABC ,所以CC 1⊥BE .因为C 1C ⊂平面A 1ACC 1,AC ⊂平面A 1ACC 1,C 1C ∩AC =C , 所以BE ⊥平面A 1ACC 1.因为C 1E ⊂平面A 1ACC 1,所以BE ⊥C 1E .17.本小题主要考查直线方程、圆的方程、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、分析问题能力和运算求解能力.满分14分. 解:(1)设椭圆C 的焦距为2c .因为F 1(-1,0),F 2(1,0),所以F 1F 2=2,c =1. 又因为DF 1=52,AF 2⊥x 轴,所以DF 2=222211253()222DF F F -=-=, 因此2a =DF 1+DF 2=4,从而a =2. 由b 2=a 2-c 2,得b 2=3.因此,椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)解法一:由(1)知,椭圆C :22143x y +=,a =2,因为AF 2⊥x 轴,所以点A 的横坐标为1.将x =1代入圆F 2的方程(x -1) 2+y 2=16,解得y =±4. 因为点A 在x 轴上方,所以A (1,4). 又F 1(-1,0),所以直线AF 1:y =2x +2.由22()22116y x x y =+-+=⎧⎨⎩,得256110x x +-=, 解得1x =或115x =-. 将115x =-代入22y x =+,得 125y =-,因此1112(,)55B --.又F 2(1,0),所以直线BF 2:3(1)4y x =-. 由221433(1)4x y x y ⎧⎪⎪⎨⎪+=-⎩=⎪,得276130x x --=,解得1x =-或137x =. 又因为E 是线段BF 2与椭圆的交点,所以1x =-. 将1x =-代入3(1)4y x =-,得32y =-.因此3(1,)2E --. 解法二:由(1)知,椭圆C :22143x y +=.如图,连结EF 1.因为BF 2=2a ,EF 1+EF 2=2a ,所以EF 1=EB , 从而∠BF 1E =∠B .因为F 2A =F 2B ,所以∠A =∠B , 所以∠A =∠BF 1E ,从而EF 1∥F 2A . 因为AF 2⊥x 轴,所以EF 1⊥x 轴.因为F 1(-1,0),由221431x x y ⎧⎪⎨+==-⎪⎩,得32y =±.又因为E 是线段BF 2与椭圆的交点,所以32y =-. 因此3(1,)2E --.18.本小题主要考查三角函数的应用、解方程、直线与圆等基础知识,考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力.满分16分. 解:解法一:(1)过A 作AE BD ⊥,垂足为E .由已知条件得,四边形ACDE 为矩形,6, 8DE BE AC AE CD =====.' 因为PB ⊥AB ,所以84cos sin 105PBD ABE ∠=∠==.所以12154cos 5BD PB PBD ===∠.因此道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,由(1)可得E 在圆上,则线段BE 上的点(除B ,E )到点O 的距离均小于圆O 的半径,所以P 选在D 处不满足规划要求. ②若Q 在D 处,连结AD ,由(1)知2210AD AE ED =+=,从而2227cos 0225AD AB BD BAD AD AB +-∠==>⋅,所以∠BAD 为锐角. 所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此,Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处. (3)先讨论点P 的位置.当∠OBP <90°时,线段PB 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径,点P 不符合规划要求; 当∠OBP ≥90°时,对线段PB 上任意一点F ,OF ≥OB ,即线段PB 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径,点P 符合规划要求.设1P 为l 上一点,且1PB AB ⊥,由(1)知,1P B =15, 此时11113sin cos 1595PD PB PBD PB EBA =∠=∠=⨯=; 当∠OBP >90°时,在1PPB △中,115PB PB >=. 由上可知,d ≥15. 再讨论点Q 的位置.由(2)知,要使得QA ≥15,点Q 只有位于点C 的右侧,才能符合规划要求.当QA =15时,2222156321CQ QA AC =-=-=.此时,线段QA 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.综上,当PB ⊥AB ,点Q 位于点C 右侧,且CQ =321时,d 最小,此时P ,Q 两点间的距离PQ =PD +CD +CQ =17+321.因此,d 最小时,P ,Q 两点间的距离为17+321(百米). 解法二:(1)如图,过O 作OH ⊥l ,垂足为H.以O 为坐标原点,直线OH 为y 轴,建立平面直角坐标系.因为BD =12,AC =6,所以OH =9,直线l 的方程为y =9,点A ,B 的纵坐标分别为3,−3. 因为AB 为圆O 的直径,AB =10,所以圆O 的方程为x 2+y 2=25. 从而A (4,3),B (−4,−3),直线AB 的斜率为34. 因为PB ⊥AB ,所以直线PB 的斜率为43-, 直线PB 的方程为42533y x =--. 所以P (−13,9),22(134)(93)15PB -+++=. 因此道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,取线段BD 上一点E (−4,0),则EO =4<5,所以P 选在D 处不满足规划要求.②若Q 在D 处,连结AD ,由(1)知D (−4,9),又A (4,3), 所以线段AD :36(44)4y x x =-+-剟. 在线段AD 上取点M (3,154),因为22221533454OM ⎛⎫=+<+= ⎪⎝⎭,所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处.(3)先讨论点P 的位置.当∠OBP <90°时,线段PB 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径,点P 不符合规划要求; 当∠OBP ≥90°时,对线段PB 上任意一点F ,OF ≥OB ,即线段PB 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径,点P 符合规划要求.设1P 为l 上一点,且1PB AB ⊥,由(1)知,1P B =15,此时1P (−13,9); 当∠OBP >90°时,在1PPB △中,115PB PB >=. 由上可知,d ≥15. 再讨论点Q 的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q 只有位于点C 的右侧,才能符合规划要求.当QA =15时,设Q (a ,9),由15(4)AQ a ==>,得a =4+所以Q (4+9),此时,线段QA 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.综上,当P (−13,9),Q (4+9)时,d 最小,此时P ,Q 两点间的距离4(13)17PQ =+-=+.因此,d 最小时,P ,Q 两点间的距离为17+.19.本小题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.满分16分.解:(1)因为a b c ==,所以3()()()()()f x x a x b x c x a =---=-. 因为(4)8f =,所以3(4)8a -=,解得2a =. (2)因为b c =,所以2322()()()(2)(2)f x x a x b x a b x b a b x ab =--=-+++-, 从而2()3()3a b f 'x x b x +⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.令()0f 'x =,得x b =或23a bx +=. 因为2,,3a ba b +,都在集合{3,1,3}-中,且a b ≠, 所以21,3,33a b a b +===-.此时2()(3)(3)f x x x =-+,()3(3)(1)f 'x x x =+-.令()0f 'x =,得3x =-或1x =.列表如下:所以()f x 的极小值为2(1)(13)(13)32f =-+=-.(3)因为0,1a c ==,所以32()()(1)(1)f x x x b x x b x bx =--=-++,2()32(1)f 'x x b x b =-++.因为01b <≤,所以224(1)12(21)30b b b ∆=+-=-+>, 则()f 'x 有2个不同的零点,设为()1212,x x x x <.由()0f 'x =,得12x x ==.列表如下:所以()f x 的极大值()1M f x =. 解法一:()321111(1)M f x x b x bx ==-++()()221111211(1)32(1)3999b b x b b b x b x b x -+++⎛⎫=-++--+ ⎪⎝⎭()2321(1)(1)227927b b b b b --+++=++23(1)2(1)(1)2272727b b b b +-+=-+(1)24272727b b +≤+≤.因此427M ≤. 解法二:因为01b <≤,所以1(0,1)x ∈.当(0,1)x ∈时,2()()(1)(1)f x x x b x x x =--≤-. 令2()(1),(0,1)g x x x x =-∈,则1()3(1)3g'x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭. 令()0g'x =,得1x =.列表如下: 所以当13x =时,()g x 取得极大值,且是最大值,故max 14()327g x g ⎛⎫== ⎪⎝⎭. 所以当(0,1)x ∈时,4()()27f x g x ≤≤,因此427M ≤. 20.本小题主要考查等差和等比数列的定义、通项公式、性质等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力.满分16分. 解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,所以a 1≠0,q ≠0.由245321440a a a a a a =⎧⎨-+=⎩,得244112111440a q a q a q a q a ⎧=⎨-+=⎩,解得112a q =⎧⎨=⎩.因此数列{}n a 为“M —数列”.(2)①因为1122n n n S b b +=-,所以0n b ≠. 由1111,b S b ==得212211b =-,则22b =. 由1122n n n S b b +=-,得112()n n n n n b b S b b ++=-,当2n ≥时,由1n n n b S S -=-,得()()111122n n n nn n n n n b b b b b b b b b +-+-=---,整理得112n n n b b b +-+=.所以数列{b n }是首项和公差均为1的等差数列. 因此,数列{b n }的通项公式为b n =n ()*n ∈N .②由①知,b k =k ,*k ∈N .因为数列{c n }为“M –数列”,设公比为q ,所以c 1=1,q >0. 因为c k ≤b k ≤c k +1,所以1k k q k q -≤≤,其中k =1,2,3,…,m .当k =1时,有q ≥1; 当k =2,3,…,m 时,有ln ln ln 1k kq k k ≤≤-. 设f (x )=ln (1)x x x >,则21ln ()xf 'x x -=. 令()0f 'x =,得x =e.列表如下:x(1,e)e (e ,+∞) ()f 'x+0 –f(x )极大值因为ln 2ln8ln 9ln 32663=<=,所以max ln 3()(3)3f k f ==. 取33q =k =1,2,3,4,5时,ln ln kq k…,即k k q ≤, 经检验知1k q k -≤也成立.因此所求m 的最大值不小于5.若m ≥6,分别取k =3,6,得3≤q 3,且q 5≤6,从而q 15≥243,且q 15≤216, 所以q 不存在.因此所求m 的最大值小于6. 综上,所求m 的最大值为5.数学Ⅱ(附加题)参考答案21.【选做题】A .[选修4–2:矩阵与变换]本小题主要考查矩阵的运算、特征值等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.解:(1)因为3122⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,所以231312222⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦A =3312311223222122⨯+⨯⨯+⨯⎡⎤⎢⎥⨯+⨯⨯+⨯⎣⎦=115106⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (2)矩阵A 的特征多项式为231()5422f λλλλλ--==-+--.令()0f λ=,解得A 的特征值121,4λλ==. B .[选修4–4:坐标系与参数方程]本小题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.解:(1)设极点为O .在△OAB 中,A (3,4π),B ,2π),由余弦定理,得AB = (2)因为直线l 的方程为sin()34ρθπ+=,则直线l 过点)2π,倾斜角为34π.又)2B π,所以点B 到直线l 的距离为3sin()242ππ⨯-=. C .[选修4–5:不等式选讲]本小题主要考查解不等式等基础知识,考查运算求解和推理论证能力.满分10分.解:当x <0时,原不等式可化为122x x -+->,解得x <–13: 当0≤x ≤12时,原不等式可化为x +1–2x >2,即x <–1,无解; 当x >12时,原不等式可化为x +2x –1>2,解得x >1. 综上,原不等式的解集为1{|1}3x x x <->或.22.【必做题】本小题主要考查二项式定理、组合数等基础知识,考查分析问题能力与运算求解能力,满分10分.解:(1)因为0122(1)C C C C 4n n nn n n n x x x x n +=++++≥L ,, 所以2323(1)(1)(2)C ,C 26n nn n n n n a a ---====, 44(1)(2)(3)C 24nn n n n a ---==. 因为23242a a a =,所以2(1)(2)(1)(1)(2)(3)[]26224n n n n n n n n n ------=⨯⨯,解得5n =.(2)由(1)知,5n =.5(1(1n +=02233445555555C C C C C C =++++a =+解法一:因为*,a b ∈N ,所以024*********C 3C 9C 76,C 3C 9C 44a b =++==++=,从而222237634432a b -=-⨯=-. 解法二:50122334455555555(1C C (C (C (C (C (=+++++02233445555555C C C C C C =--+-.因为*,a b ∈N,所以5(1a =-.因此225553((1(1(2)32a b a a -=+-=⨯-=-=-.23.【必做题】本小题主要考查计数原理、古典概型、随机变量及其概率分布等基础知识,考查逻辑思维能力和推理论证能力.满分10分.解:(1)当1n =时,X的所有可能取值是12X的概率分布为22667744(1),(C 15C 15P X P X ======,22662222(2),(C 15C 15P X P X ======. (2)设()A a b ,和()B c d ,是从n M 中取出的两个点. 因为()1()P X n P X n ≤=->,所以仅需考虑X n >的情况. ①若b d =,则AB n ≤,不存在X n >的取法;②若01b d ==,,则AB =≤所以X n >当且仅当AB =此时0 a c n ==,或 0a n c ==,,有2种取法; ③若02b d ==,,则AB =,因为当3n ≥时,n ≤,所以X n >当且仅当AB =,此时0 a c n ==,或 0a n c ==,,有2种取法;④若12b d ==,,则AB =≤所以X n >当且仅当AB =此时0 a c n ==,或 0a n c ==,,有2种取法. 综上,当X n >时,X,且22242442(,(C C n n P X P X ++====.因此,2246()1((1C n P X n P X P X +≤=-=-==-.。