湖南省长沙市长郡中学2020届高考数学模拟试卷1(2月份) (含答案解析)
2020届长郡中学高三第1次月考试卷-理数试卷
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2020届长郡中学高三第1次月考试卷-理数答案
理科数学试题参考答案!长郡版"!!%
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2020届长郡中学高三第2次月考试卷-理数试卷及答案
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2020届长郡中学一模 文科数学 含答案
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x
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5
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A
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8. 执行如下的程序框图,则输出的S是
1{
丿
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`
A. 36
B. 45
C. — 36
D. — 45
9.
若将函数
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=sin(wx+f) 的图象向右平移
则 PF] 了平勹的最小值是 16.阿波罗尼斯(古希腊数学家,约公元前262 —190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界
光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽几乎使后人没有插足的余地.他证明
过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k>O 且kc:/=1)的点的轨迹是圆 ,
后人将这个圆称为阿氏圆现有/::,ABC,AC=6,sin C=2sin A,则当/::,ABC的面积最
3. 回答第1I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,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M= {xlx(x-2)<0},N= {-2,-1,0,1,2},则M门N=
A.{O,l}
近线的平行线 ,与两条渐近线的交点分别为A,B,若平行四边形PAOB的面积为 4 ,
则双曲线的标准方程是
2
A. 正 — 兰4 =1
?
?
B.
王 2
—
兰3 =1
C.x1 —y9 =1
2020年长沙市长郡中学大联考高考数学模拟试卷(文科)(一)(有解析)
2020年长沙市长郡中学大联考高考数学模拟试卷(文科)(一)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合M={x|x2−7x+6<0,x∈Z},N=(1,5),则M∩N=()A. (1,5)B. {2,3,4}C. (1,6)D. {5}2.已知a为实数,若复数z=(a2−1)+(a+1)i为纯虚数,则a+i20201+i的值为()A. 1B. 0C. 1+iD. 1−i3.已知向量a⃗=(−1,1),b⃗ =(2,x),若a⃗⊥(a⃗+b⃗ ),则实数x的值为()A. 0B. 1C. 2D. 44.从分别标有,,,的张卡片中不放回地随机抽取2次,每次抽取1张.则抽到的2张卡片上的数奇偶性不同的概率是A. B. C. D.5.在△ABC中,已知b=2,a=3,cos A=−513,则sin B等于()A. 813B. 913C. 1013D. 11136.已知四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,AB=2,PD=2√2,E为PD的中点,则异面直线EC与PB所成角的正弦值为A. √26B. √36C. √33D. √237.函数的图象大致为()A.B.C.D.8. 阅读下图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的S 的值等于( )A. 18B. 20C. 21D. 409. 将函数f(x)=sin(ωx +π3)(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度,得到的图象关于y 轴对称,则ω的最小值为( )A. 7B. 6C. 5D. 410. 已知O 为原点,双曲线x 2a 2−y 2=1上有一点P ,过P 作两条渐近线的平行线,交点分别为A ,B ,平行四边形OBPA 的面积为1,则双曲线的离心率为( )A. √2B. √3C. √52 D. 2√3311. 在四面体ABCD 中,AB =AC =2√3,BC =6,AD ⊥底面ABC ,△DBC 的面积是6,若该四面体的顶点均在球O 的表面上,则球O 的表面积是( )A. 24πB. 32πC. 46πD. 49π12. 已知函数f(x)={lnx, x >0−x 2−ax, x ⩽0,若方程f (x )=x +a 有2个不同的实根,则实数a 的取值范围是( )A. {a|−1⩽a <1或a >1}B. {a|a =−1或0≤a <1或a >1}C. {a ∥a =−1或a ≥0}D. {a|a ⩽−1或a ≥0}二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知函数f(x)={2x ,x <1f(x −1),x ≥1,则f(log 25)= ______ .14. 化简:2sin(π−α)+sin 2αcos 2α2=_______.15. 已知P 是椭圆x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,F 1,F 2为椭圆的左、右焦点,则1|PF 1|+1|PF 2|的最小值为______ .16. 平面四边形ABCD 中,已知对角线BD =16,CD =9,∠BDC =90°,sinA =45,则对角线AC的最大值为______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17. 设数列{a n }满足a 1=2,a n+1−a n =3⋅22n−1(1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =na n ,求数列的前n 项和S n18. 如图,在四棱锥P −ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,底面ABC 是菱形,AB =2,∠BAD =60°,PA =3,点E 是PC 上一点. (1)求证:平面BED ⊥平面PAC ;(2)若E 是PC 中點,求三棱椎P −BDE 的体积.,a)(a>0)在C上,|AF|=319.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A(p4(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)若直线AF与C交于另一点B,求|AF|的值.|BF|20.某学校1800名学生在一次百米测试中,成绩全部介于13秒与18秒之间,抽取其中50名学生组成一个样本,将测试结果按如下方式分成五组:第一组[13,14),第二组[14,15),第五组[17,18],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.(1)请估计学校1800名学生中,成绩属于第四组的人数;(2)若成绩小于15秒认为良好,求该样本在这次百米测试中成绩良好的人数;(3)请根据频率分布直方图,求样本数据的中位数、平均数.21.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{x=√3cosαy=sinα(其中α为参数),曲线C2:(x−1)2+ y2=1,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C1的普通方程和曲线C2的极坐标方程;(2)若射线θ=π6(ρ>0)与曲线C1,C2分别交于A,B两点,求|AB|.22.设函数f(x)=|x−2|−|x+3|.(1)求不等式f(x)<3的解集;(2)若f(x)的最大值为M,对正数x,y,z满足x+2y+z=M,求1x+y +1y+z的最小值.【答案与解析】1.答案:B解析:本题考查描述法、区间法表示集合,以及一元二次不等式的解法,交集的运算,属于基础题.可以求出集合M,然后进行交集的运算即可.解:M={x|1<x<6,x∈Z}={2,3,4,5},N=(1,5),∴M∩N={2,3,4}.故选:B.2.答案:D解析:本题考查复数的运算,考查计算能力,属于基础题.利用复数z是纯虚数求出a,进行求解即可.解:复数z=(a2−1)+(a+1)i为纯虚数,可得a=1,a+i2020 1+i =1+11+i=2(1−i)(1+i)(1−i)=1−i.故选:D.3.答案:A解析:解:∵向量a⃗=(−1,1),b⃗ =(2,x),∴a⃗+b⃗ =(1,1+x);∵a⃗⊥(a⃗+b⃗ ),∴a⃗⋅(a⃗+b⃗ )=−1+1+x=0,解得x=0.故选:A.利用向量垂直与数量积的关系即可得出.本题考查了向量垂直与数量积的关系、向量的坐标运算,属于基础题.4.答案:C本题考查了古典概型.计算出所有情况总数,及满足条件的情况数,代入古典概型概率计算公式,可得答案.解:从分别标有1,2,…,9的9张卡片中不放回地随机抽取2次,共有9×8=72种不同情况, 且这些情况是等可能发生的,抽到在2张卡片上的数奇偶性不同的情况有5×4+4×5=40种, 故抽到在2张卡片上的数奇偶性不同的概率P =4072=59. 故选C .5.答案:A解析:本题考查了正弦定理和同角的三角函数的应用,属于基础题. 根据正弦定理和同角的三角函数即可求出. 解:由于A 是△ABC 的内角,故0<A <π, ∵cos A =−513, ∴sinA =√1−cos 2A =1213,∵b =2,a =3, 由正弦定理可得sinB =bsinA a =23×1213=813,故选:A .6.答案:C解析:本题考查利用空间坐标系,求异面直线所成的角,属于基础题目.解:以D 为原点,DC 所在直线为x 轴,DA 所在直线为y 轴,DP 所在直线为z 轴建立空间直角坐标系,则C (2,0,0),B (2,2,0),P(0,0,2√2),E(0,0,√2), CE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,√2),PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,2,−2√2),,所以异面直线EC 和PB 所成角的正弦值为.7.答案:C解析:本题考查函数图像的识别,利用排除法即可得到结果,属于基础题.解:当−1e<x<0时,,所以,排除A,B,又因为x→+∞时,f(x)→0,排除D.故选C.8.答案:B解析:解:由程序框图知:算法的功能是求S=21+22+⋯+2n+1+2+⋯+n的值,∵S=21+22+1+2=2+4+1+2=9<15,S=21+22+23+1+2+3=2+4+8+1+ 2+3=20≥15.∴输出S=20,故选:B.9.答案:C解析:本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,属于基础题.求出平移后函数解析式,可得−ωπ6+π3=kπ+π2,k∈Z,求得ω的最小值.解:∵将函数f(x)=sin(ωx+π3)(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度,得到y=sin(ωx−ωπ6+π3)的图象关于y轴对称,∴−ωπ6+π3=kπ+π2,k∈Z,则ω的最小值为5,故选:C.解析:解:渐近线方程是:x±ay=0,设P(m,n)是双曲线上任一点,过P平行于OB:x+ay=0的方程是:x+ay−m−an=0与OA方程:x−ay=0交点是A(m+an2,m+an2a),|OA|=|m+an2|√1+1a2,P点到OA的距离是:d=√1+a2∵|OA|⋅d=1,∴|m+an2|√1+1a2⋅2=1,∵m2a2−n2=1,∴a=2,∴c=√5,∴e=√52.故选:C.求出|OA|,P点到OA的距离,利用平行四边形OBPA的面积为1,求出a,可得c,即可求出双曲线的离心率.本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,比较基础.11.答案:D解析:本题考查三棱锥的外接球,考查空间想象能力,确定球的球心与半径是解题的关键,属于较难题.取CB的中点E,连接AE,DE,作出外接球的球心,求出半径,即可求出表面积.解:取CB的中点E,连接AE,DE,∵AB=AC=2√3,则AE⊥BC,在四面体ABCD中,AD⊥平面BCA,AC,AB⊂平面BCA,则AD⊥AC,AD⊥AB,又AB=AC,则DC=DB,∴DE⊥BC,∵△DBC的面积是6,BC=6,∴DE=2,易求得AE=√AB2−(BC2)2=√3,∴AD=√DE2−AE2=1,取AD中点H,∴AH=12AD=12.设底面ABC的外接圆的圆心为G,设外接圆半径为r,则r2=32+(√3−r)2,可得外接圆半径r=2√3.作OG//AD,交AD的中垂线HO于O,则O为外接球的球心,半径为R=OA.可得:OA2=AH2+AG2,即R2=494.四面体ABCD外接球的表面积为:4πR2=49π.故选:D.12.答案:B解析:先利用导数的几何意义求出当直线y =x +a 与曲线y =lnx 相切时a =1,当x ≤0时,f(x)=−x 2−ax ,令f(x)=x +a ,得(x +1)(x +a)=0,再对a 的值分情况讨论,分段分析方程f(x)=x +a 的实根的个数,从而得到a 的取值范围.本题主要考查了导数的几何意义,以及函数的零点与方程的根的关系,是中档题.解:当直线y =x +a 与曲线y =lnx 相切时,设切点为(t,lnt ),因为(lnx )′=1x ,所以切线的斜率k =1t =1,所以t =1,切点为(1,0),代入y =x +a 得,a =−1.又x ≤0时,f (x )=−x 2−ax ,令f (x )=x +a ,得x +a =−x 2−ax ,即(x +1)(x +a )=0,所以①当a =−1时,lnx =x +a (x >0)有1个实根,此时(x +1)(x +a )=0(x ≤0)有1个实根,满足条件;②当a <−1时,lnx =x +a (x >0)有2个实根,此时(x +1)(x +a )=0(x ≤0)有1个实根,不满足条件;③当a >−1时,lnx =x +a (x >0)无实根,此时要使(x +1)(x +a )=0(x ≤0)有2个实根,应有−a ≤0且−a ≠−1,即a ≥0且a ≠1.综上所述,实数a 的取值范围是 {a ∥a =−1或0≤a <1或a >1}.故选:B . 13.答案:54解析:解:log 25∈(2,3),log 25−2<1.函数f(x)={2x ,x <1f(x −1),x ≥1,则f(log 25)=f(log 25−1)=f(log 25−2)=f(log 254)=2log 254=54. 故答案为:54.判断log 25的范围,利用分段函数求解函数值即可.本题考查分段函数的应用,函数值的求法,对数运算法则的应用,考查计算能力.14.答案:4sinα解析:本题考查三角函数的二倍角公式应用,属基础题; 解:2sin(π−α)+sin2αcos 2α2=2sinα+2sinα·cosα12(1+cosα)=2sinα(1+cosα)12(1+cosα)=4sinα,故答案为4sinα.15.答案:2a解析:解:由题意,|PF 1|+|PF 2|=2a ,则∵|PF 1|+|PF 2|≥2√|PF 1||PF 2|∴|PF 1||PF 2|≤a 2(当且仅当|PF 1|=|PF 2|=a 时,等号成立)∴1|PF 1|+1|PF 2|≥2√1|PF 1|⋅1|PF 2|≥2a (当且仅当|PF 1|=|PF 2|=a 时,等号成立) ∴1|PF 1|+1|PF 2|的最小值为2a , 故答案为:2a .利用椭圆的定义及基本不等式,可得|PF 1||PF 2|≤a 2(当且仅当|PF 1|=|PF 2|=a 时,等号成立),再利用基本不等式,即可求1|PF 1|+1|PF 2|的最小值. 本题考查椭圆的定义,考查基本不等式的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.16.答案:27解析:解:根据题意,建立如图的坐标系,则D(0,0),C(9,0),B(0,16),BD 中点为G ,则G(0,8),设ABD 三点都在圆E 上,其半径为R ,在Rt △ADB 中,由正弦定理可得a sinA =1645=2R =20,即R =10,即EB =10,BG =8,则EG =6,则E 的坐标为(−6,8),故点A在以点E(−6,8)为圆心,10为半径的圆上,当且仅当C、E、A三点共线时,AC取得最大值,此时AC=10+EC=27;故答案为:27.根据题意,建立坐标系,求出D、C、B的坐标,设ABD三点都在圆E上,其半径为R,由正弦定理计算可得R=10,进而分析可得E的坐标,由于sin A为定值,则点A在以点E(−6,8)为圆心,10为半径的圆上,当且仅当C、E、A三点共线时,AC取得最大值,计算即可得答案.本题考查正弦定理的应用,注意A为动点,需要先分析A所在的轨迹.考查分析问题解决问题的能力.17.答案:解:(1)由已知,当n≥1时,a n+1=[(a n+1−a n)+(a n−a n−1)+⋯+(a2−a1)]+a1=3(22n−1+22n−3+⋯+2)+2=22(n+1)−1,所以当n≥2时,a n=22n−1,而a1=2,满足a n=22n−1,所以数列{a n}的通项公式为a n=22n−1.(2)由b n=na n=n⋅22n−1知S n=1×2+2×23+3×25+⋯+n⋅22n−1①,22⋅S n=1×23+2×25+3×27+⋯+n⋅22n+1②,①−②得(1−22)⋅S n=2+23+25+⋯+22n−1−n⋅22n+1=2−22n−1·221−22−n⋅22n+1=22n+1−23−n·22n+1,即S n=19[(3n−1)22n+1+2].解析:本题考查数列的递推关系,以及数列求和方法,属于中档题.(1)利用累加求和方法、等比数列的求和公式即可得出.(2)利用错位相减法即可得出.18.答案:(1)证明:∵PA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,∴PA⊥BD,∵ABCD是菱形,∴AC⊥BD,且PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊆平面PAC∴BD⊥平面PAC,又BD⊆平面BDE,∴平面BDE ⊥平面PAC ;(2)解:∵E 是PC 的中点,∴V P−BDE =V C−BDE =V E−BCD =12V P−BCD =12(13×12×2×2×sin60°×3)=√32(或V P−BDE =V E−PBD =12V C−PBD =12V P−BCD ).解析:(1)证明PA ⊥BD ,AC ⊥BD ,推出BD ⊥平面PAC ,然后证明平面BDE ⊥平面PAC ,(2)E 是PC 的中点.利用等体积法V P−BDE =V C−BDE =V E−BCD =12V P−BCD ,求解即可.本题考查几何体轴中,平面与平面垂直的判定定理的应用,直线与平面垂直的判定定理的应用,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力. 19.答案:解法一:(Ⅰ)由抛物线的定义,得|AF|=p 4+p 2=3,2分解得p =4,3分所以C 的方程为y 2=8x.4分(Ⅱ)由(Ⅰ),得A(1,a),因为A(1,a)(a >0)在C 上,所以a 2=8,解得a =2√2或a =−2√2(舍去),5分故直线AF 的方程为y =−2√2(x −2),6分由{y =−2√2(x −2)y 2=8x消去y ,得x 2−5x +4=0,7分解得x 1=1,x 2=4,8分由抛物线的定义,得|BF|=4+2=6,9分所以|AF||BF|=12.10分解法二:(Ⅰ)由题意,可得{a 2=2p (p 4−p 2)2+a 2=92分 解得{p =4a =2√23分 所以C 的方程为y 2=8x.4分(Ⅱ)由(Ⅰ),得A(1,2√2),故直线AF 的方程为y =−2√2(x −2),6分由{y =−2√2(x −2)y 2=8x消去y ,得x 2−5x +4=0,7分 由韦达定理,得x 1x 2=4,又x 1=1,所以x 2=4,8分故|AB|=√(−2√2)2+1|x1−x2|=9,从而|BF|=|AB|−|AF|=6,9分所以|AF||BF|=12.10分.解析:解法一:(Ⅰ)由抛物线的定义,解得p,然后求解抛物线方程;(Ⅱ)由(Ⅰ),A(1,a)(a>0)在C上,求出a,求出直线AF的方程为y=−2√2(x−2),由{y=−2√2(x−2)y2=8x求出B的坐标,然后求解|AF||BF|=12.解法二:(Ⅰ)由题意,可得{a2=2p(p4−p2)2+a2=9,求解可得抛物线方程;(Ⅱ)由(Ⅰ),得A(1,2√2),故直线AF的方程为y=−2√2(x−2),{y=−2√2(x−2)y2=8x,由韦达定理,求出B的坐标,然后求解距离的比即可.本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力.20.答案:解:(1)学校1800名学生中,成绩属于第四组的人数1×0.32×1800=576人.(2)样本在这次百米测试中成绩良好的人数是:1×0.06×50+1×0.16×50=3+9=11人.(3)由图可知众数落在第三组[15,16),是15+162=15.5,∴x=1100(13.5×6+14.5×16+15.5×38+16.5×32+17.5×8)=15.70.解析:(1)学校1800名学生中,由频率分布直方图能求出成绩属于第四组的人数.(2)由频率分布直方图能求出样本在这次百米测试中成绩良好的人数.(3)根据频率分布直方图,能求出样本数据的中位数、平均数.本题考查频数、众数、平均数的求法,考查频率分布图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.21.答案:解:(1)由{x=√3cosαy=sinα得x23+y2=1,所以曲线C1的普通方程为x23+y2=1,把x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入(x−1)2+y2=1,得(ρcosθ−1)2+(ρsinθ)2=1,化简得曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ;(2)依题意可设A(ρ1,π6),B(ρ2,π6),曲线C1的极坐标方程为ρ2+2ρ2sin2θ=3,将θ=π6(ρ>0)代入曲线C1的极坐标方程得12ρ2+ρ2=3,解得ρ1=√2.将θ=π6(ρ>0)代入曲线C2的极坐标方程得ρ2=√3,所以|AB|=|ρ1−ρ2|=√3−√2.解析:本题考查的知识要点:参数方程和极坐标方程与直角坐标方程的转化,极径的应用.(1)直接利用转换关系把参数方程和极坐标方程与直角坐标方程进行转化.(2)根据交点的情况建立方程组,最后求出结果.22.答案:解:(1)当x≤−3时,原不等式可转化为:2−x+x+3=5<3不成立;当−3<x<2时,原不等式可转化为:2−x−x−3<3,解得x>−2,所以−2<x<2;当x≥2时,原不等式可转化为:x−2−x−3<3,恒成立,所以x≥2.故原不等式的解集为{x|x>−2}.(2)易得f(x)的最大值为5,由x+2y+z=M得,(x+y)+(y+z)=5,所以1x+y +1y+z=15(1x+y+1y+z)[(x+y)+(y+z)]=15(2+y+zx+y+x+yy+z)≥15(2+2√(y+z)(x+y)·(x+y)(y+z))=45.当且仅当x+y=y+z 取得等号.故所求最小值为45.解析:本题考查绝对值不等式的解法以及基本不等式的应用,属于中档题.(1)对x分类讨论,去绝对值,解得x的取值范围.(2)求出f(x)的最大值为5,运用“1‘’的代换以及基本不等式,即可得到答案.。
湖南长郡中学、雅礼中学等四校联考2020年2月高考数学(理)试卷附答案详析
湖南长郡中学、雅礼中学等四校联考2020年2月高考数学(理)试卷一、单选题 1.已知集合{}220A x xx =∈-++≥N ,则满足条件A B A ⋃=的集合B 的个数为( )A .3B .4C .7D .82.已知i 为虚数单位,,a b ∈R ,复数12ii a bi i+-=+-,则a bi -=( ) A .1255i - B .1255i + C .2155i -D .21i 55+ 3.已知()1,2A ,()2,3B ,()1,C m -,若BA BC BA BC +=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,则2AC =u u u r ( )A .6B .25C .16D .204.已知数列{}n a 满足211nn n aa a -+=(2n ≥),24804sin 2a a xdx π⋅=⎰,且40a >,则6tan 3a π⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭( )A .33-B .33C .3-D .35.将函数()2sin 1f x x π=-的图象向左平移ϕ(102ϕ<<)个单位长度后得到函数()g x 的图象,若使()()4f a g b -=成立的a 、b 有min34a b -=,则下列直线中可以是函数()y g x =图象的对称轴的是( )A .14x =- B .12x=C .34x = D .54x =6.《海岛算经》中有这样一个问题,大意为:某粮行用芦席围成一个粮仓装满米,该粮仓的三视图如图所示(单位:尺,1尺0.33≈米),已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,则估算出该粮仓存放的米约为( )A .43斛B .45斛C .47斛D .49斛7.已知点G 在ABC ∆内,且满足2340GA GB GC++=u u u v u u u vu u u v v,现在ABC ∆内随机取一点,此点取自,,GAB GAC GBC ∆∆∆的概率分别记为123,,P P P ,则( ) A .123P P P ==B .321P P P >>C .123P P P >>D .213P P P >>8.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的右焦点为(),0F c ,点A 、B 分别在直线2a x c=-和双曲线C 的右支上,若四边形OABF (其中O 为坐标原点)为菱形且其面积为315,则a =( )A .3B .5C .2D .69.当x 为实数时,()trunc x 表示不超过x 的最大整数,如()trunc 3.13=.已知函数()()trunc f x x =(其中x ∈R ),函数()g x 满足()()6g x g x =-、()()11g x g x +=-,且[]0,3x ∈时,()22g x x x =-,则方程()()f x g x =的所有根的个数为( )A .3B .4C .5D .610.对四位数abcd (19a ≤≤,0b ≤、c ,9d ≤),若a b >、b c <、c d >,称abcd 为“吉祥数”,则“吉祥数”的个数为( ) A .1695 B .1696 C .1697D .169811.ABC ∆中,所有内角都不是钝角,有以下命题:①sin 2sin 2A B A B =⇔=;①sin 2sin 2A B A B >⇔<;①cos2cos2A B A B >⇔<;①sin cos A B ≥.其中正确命题的个数是( ) A .1B .2C .3D .412.如图所示,将3333⨯方格纸中每个小方格染三种颜色之一,使得每种颜色的小方格的个数相等.若相邻两个小方格的颜色不同,称他们的公共边为“分割边”,则分割边条数的最小值为( )A .33B .56C .64D .78二、填空题13.若212nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第1r +项为常数项,则r n =______. 14.我国古代数学家祖暅提出原理:“幂势既同,则积不容异”.其中“幂”是截面积,“势”是几何体的高.原理的意思是:夹在两个平行平面间的两个几何体,被任一平行于这两个平行平面的平面所截,若所截的两个截面的面积恒相等,则这两个几何体的体积相等.如图(1),函数()[)()(]2sin ,2,0211,0,2xx f x x x π⎧∈-⎪=⎨⎪--∈⎩的图象与x 轴围成一个封闭区域A (阴影部分),将区域A (阴影部分)沿z 轴的正方向上移6个单位,得到一几何体.现有一个与之等高的底面为椭圆的柱体如图(2)所示,其底面积与区域A (阴影部分)的面积相等,则此柱体的体积为______.15.已知变量x 、y 满足约束条件0280260y x y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩,在实数x 、y 中插入7个实数,使这9个数构成等差数列{}n a 的前9项,则1a x =、9a y =,则数列{}n a 的前13项和的最大值为______.16.若有且仅有一个正方形,其中心位于原点,且其四个顶点在曲线3y x ax =+上,则实数a =______.三、解答题17.如图,多面体11ABC DB C -是正三棱柱(底面是正三角形的直棱柱)111ABC A B C -沿平面11DB C 切除一部分所得,其中平面ABC 为原正三棱柱的底面,12BC CC ==,点D 为1AA 的中点.(1)求证:1BC ⊥平面1B CD ;(2)求二面角1C BD C --的平面角的余弦值.18.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的两焦点与短轴两端点围成面积为12的正方形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)我们称圆心在椭圆上运动,半径为222a b +的圆是椭圆的“卫星圆”.过原点O 作椭圆C 的“卫星圆”的两条切线,分别交椭圆C 于A 、B 两点,若直线OA 、OB 的斜率为1k 、2k ,当12210k k +=时,求此时“卫星圆”的个数.19.已知首项为1a 的数列{}n a 各项均为正数,且()()211224n n n n n n a a a a a +++-=,n *∈N .(1)若数列{}n b 的通项n b 满足2n n b a =,且11a =,求数列{}n b 的前n 项和为nT;(2)若数列{}n c 的通项n c 满足()4nn nb c S =,前n 项和为n Q ,当数列{}n c 是等差数列时,对任意的n *∈N ,均存在m *∈N ,使得24211816n a Q a n cm -=成立,求满足条件的所有整数1a 构成的集合.20.高尔顿板是英国生物统计学家高尔顿设计用来研究随机现象的模型,在一块木板上钉着若干排相互平行但相互错开的圆柱形小木块,小木块之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,让一个小球从高尔顿板上方的通道口落下,小球在下落的过程中与层层小木块碰撞,且等可能向左或向右滚下,最后掉入高尔顿板下方的某一球槽内.如图所示的小木块中,上面7层为高尔顿板,最下面一层为改造的高尔顿板,小球从通道口落下,第一次与第2层中间的小木块碰撞,以12的概率向左或向右滚下,依次经过6次与小木块碰撞,最后掉入编号为1,2…,7的球槽内.例如小球要掉入3号球槽,则在前5次碰撞中有2次向右3次向左滚到第6层的第3个空隙处,再以12的概率向左滚下,或在前5次碰撞中有1次向右4次向左滚到第6层的第2个空隙处,再以12的概率向右滚下.(1)若进行一次高尔顿板试验,求小球落入第7层第6个空隙处的概率;(2)小明同学在研究了高尔顿板后,利用该图中的高尔顿板来到社团文化节上进行盈利性“抽奖”活动,8元可以玩一次高尔顿板游戏,小球掉入X 号球槽得到的奖金为ξ元,其中205X ξ=-.(i )求X 的分布列:(ii )高尔顿板游戏火爆进行,很多同学参加了游戏,你觉得小明同学能盈利吗?21.已知函数2()()af x x ax a R x=+-∈.(1)当1a =且1x >-时,求函数()f x 的单调区间; (2)当21e a e ≥+时,若函数2()()ln g x f x x x =--的两个极值点分别为1x 、2x ,证明12240()()1g x g x e <-<+.22.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 62sin x y αα⎧=⎪⎨=+⎪⎩(α为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为21019sin ρθ=+.(1)求曲线1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程; (2)若M ,N 分别为曲线1C 和曲线2C 上的动点,求MN 的最大值.23.已知函数()2725f x x x =-+-.(1)解不等式()6f x ≥;(2)设函数()f x 的最小值为m ,已知正实数a ,b ,且221max ,a b k a b a b ⎧⎫+=⎨⎬++⎩⎭,证明:21k m ≥.解析湖南长郡中学、雅礼中学等四校联考2020年2月高考数学(理)试卷一、单选题 1.已知集合{}220A x xx =∈-++≥N ,则满足条件A B A ⋃=的集合B 的个数为( )A .3B .4C .7D .8【答案】D【解析】可以求出集合{}0,1,2A =,由A B A ⋃=可得B A ⊆,从而求集合A 的子集个数即可. 解:{}{}2200,1,2A x xx =∈-++≥=N ,∵A B A ⋃=,∵B A ⊆,∵集合A 的子集个数为328=个.故选:D.【点睛】本题考查并集的运算及理解,是基础题. 2.已知i 为虚数单位,,a b ∈R ,复数12ii a bi i+-=+-,则a bi -=( ) A .1255i - B .1255i + C .2155i - D .21i 55+ 【答案】B【解析】由复数的除法运算,可得(1)(2)12(2)(2)55i i i i i i a b i=+++-=--+,即可求解a b i -,得到答案. 由题意,复数12ii a bi i+-=+-,得(1)(2)1312(2)(2)555i i a b i=i i i i i i ++++-=-=--+, 所以1255a b i=i -+,故选B . 【点睛】本题主要考查了复数的运算,其中解答中熟记复数的基本运算法则,准确化简是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.3.已知()1,2A ,()2,3B ,()1,C m -,若BA BC BA BC +=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,则2AC =u u u r ( )A .6B .25C .16D .20【答案】D【解析】代入坐标可求出(4,4),(2,2)BA BC m BA BC m +=---=-u u u r u u u r u u u r u u u r,利用模的坐标运算列方程可得6m =,进而可求出AC u u u r 的坐标,则2AC u u u r 可求.【详解】解:(1,1),(3,3)BA BC m =--=--u u u r u u u r ,(2,2)CA m =-u u u r, (4,4),(2,2)BA BC m BA BC CA m ∴+=---==-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r, 又BA BC BA BC +=-u u u r u u u r u u u r u u u r,2216(4)4(2)m m ∴+-=+-,解得6m =,(2,4)AC ∴=-u u u r ,241620AC ∴=+=u u u r.故选:D.【点睛】考查根据点的坐标求向量的坐标的方法,向量坐标的加法运算,向量减法的几何意义,以及根据向量坐标求向量长度的方法,是基础题. 4.已知数列{}n a 满足211nn n aa a -+=(2n ≥),24804sin 2a a xdx π⋅=⎰,且40a >,则6tan 3a π⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭( )A .33-B .33C .3-D .3【答案】C【解析】由211n n n a a a -+=(2n ≥),可知数列{}n a 是等比数列,利用微积分基本定理可求得20sin21xdx π=⎰,从而可求得24864a a a ⋅== ,而由40a >可知62a =,从而可求得答案.【详解】解:由211n n n a a a -+=(2n ≥),知数列{}n a 是等比数列,又20111sin 2cos 2122220xdx x ππ=-=+=⎰,所以24864a a a ⋅==,又40a >,所以60a >,所以62a =,所以则62tan tan 333a ππ⎛⎫⋅==- ⎪⎝⎭. 故选:C. 【点睛】本题考查数列递推式的应用,考查微积分基本定理及等比数列的性质,求得62a =是关键,考查运算求解能力,属于中档题. 5.将函数()2sin 1f x x π=-的图象向左平移ϕ(102ϕ<<)个单位长度后得到函数()g x 的图象,若使()()4f a g b -=成立的a 、b 有min34a b -=,则下列直线中可以是函数()y g x =图象的对称轴的是( )A .14x =- B .12x =C .34x = D .54x =【答案】D【解析】根据三角函数平移关系求出()gx 的解析式,结合()()4f a g b -=成立的,a b 有min 34a b -=,求出,a b 的关系,结合最小值建立方程求出ϕ的值即可. 【详解】 解:将函数()2sin 1f x x π=-的图象向左平移ϕ(102ϕ<<)个单位长度后得到函数()g x 的图象,即()2sin ()1g x x πϕ=+-, 若()()4f a g b -=成立,即|2sin 2sin (+)|=4a b ππϕ-, 即|sin sin ()|2a b ππϕ-+=,则sin a π与sin ()b πϕ+一个取最大值1,一个取最小值−1, 不妨设sin 1,sin ()1a b ππϕ=+=-, 则2,,()2,22a k k Zb n n Z πππππϕπ=+∈+=-∈,得112,222a kb n ϕ=+=--, 则2()1a b k n ϕ-=-++,∵min34a b -=, ∵当0k n -=时,3||11,2a b ϕ⎛⎫-=+∈ ⎪⎝⎭, 当1k n -=-时,1|||1|,12a b ϕ⎛⎫-=-∈ ⎪⎝⎭,3|1|4ϕ∴-=,则314ϕ-=或314ϕ-=-,即14ϕ=或74ϕ=(舍),即1()2sin 12sin 144g x x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由,42x k k Z ππππ+=+∈,得1,4x k k Z =+∈, 当1k=时,对称轴方程为54x =.【点睛】本题考查三角函数的图象平移,以及三角函数的图象和性质,结合三角函数的最值性建立方程关系求出,a b 的大小,结合最小值求出ϕ的值是解决本题的关键.考查分析问题解决问题的能力,有一定难度.6.《海岛算经》中有这样一个问题,大意为:某粮行用芦席围成一个粮仓装满米,该粮仓的三视图如图所示(单位:尺,1尺0.33≈米),已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,则估算出该粮仓存放的米约为( )A .43斛B .45斛C .47斛D .49斛【答案】D【解析】首先判断该几何体的形状,然后根据其体积计算公式计算即可. 【详解】解:观察发现该几何体为圆台和圆柱的结合体, 其体积为:2221179262211333ππππ⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=(尺), 则该粮仓存放的米约为793 1.62493⨯÷≈(斛). 故选:D. 【点睛】考查了由三视图判断几何体的知识,解题的关键是首先判断几何体的形状,难度不大.7.已知点G 在ABC ∆内,且满足2340GA GB GC ++=u u u v u u u vu u u v v,现在ABC ∆内随机取一点,此点取自,,GAB GAC GBC ∆∆∆的概率分别记为123,,P P P ,则( )A .123P P P ==B .321P P P >>C .123P P P >>D .213P P P >>【答案】C【解析】分别延长GA 到GA ',GB 到GB ',GC 到GC ',使得2GA GA '=,3GB GB '=,4GC GC '=,则有0GA GB GC '''++=u u u r u u u r u u u u r,得到点G 为A B C '''∆的重心,所以GA B GA C GB C S S S ''''''∆∆∆==,进而求得16GAB GA B S S ''∆∆=,18GAC GAC S S '∆∆=,112GBC GB C S S '∆∆=,得出面积之间的关系,即可求解.由题意,分别延长GA 到GA ',GB 到GB ',GC 到GC ',使得2GA GA '=,3GB GB '=,4GC GC '=,则有0GA GB GC '''++=u u u r u u u r u u u u r, 所以点G 为A B C '''∆的重心,所以GA B GA C GB C S S S ''''''∆∆∆==, 又16GABGA B S S ''∆∆=,18GAC GAC S S '∆∆=,112GBC GB C S S '∆∆=, 从而得到::GAB GAC GBC S S S ∆∆∆=111::4:3:26812=, 则123:P :4:3:2P P =,即123P P>>P .故选C. 【点睛】本题主要考查了平面向量的应用,以及几何概型思想的应用,其中解答中根据响亮的运算求得点G 的位置,得出面积之间的关系是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.8.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的右焦点为(),0F c ,点A 、B 分别在直线2a x c=-和双曲线C 的右支上,若四边形OABF (其中O 为坐标原点)为菱形且其面积为315,则a =( )A .3B .5C .2D .6【答案】A【解析】设点2,a A t c ⎛⎫-⎪⎝⎭,0t >,因为OF AB c ==,则2,a B c t c ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,根据点B 在双曲线上可得一个关于,,a b c 方程,根据面积又可得一个关于,,a b c 的方程,在加上222c a b -=,列方程求解即可. 【详解】 解:如图:设点2,a A t c ⎛⎫-⎪⎝⎭,0t >,因为OF AB c ==,则2,a B c t c ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, 又OB AF ⊥,则221tta ac c c c⋅=--+--,化简得2222(1)a t b c=+,222,1a a B c b c c ⎛⎫∴-++ ⎪ ⎪⎝⎭2222222(1)1a a c b c c a b ∴-⎛⎫-+ +⎝⎭=⎪∵ , 又221315122a cbc ⨯⨯+=∵, 222c a b -=∵,∵由∵∵∵得3,3,23a b c ===.故选:A. 【点睛】本题考查双曲线的性质的应用,考查学生计算能力,根据条件列方程是本题的关键,是中档题. 9.当x 为实数时,()trunc x 表示不超过x 的最大整数,如()trunc 3.13=.已知函数()()trunc f x x =(其中x ∈R ),函数()g x 满足()()6g x g x =-、()()11g x g x +=-,且[]0,3x ∈时,()22g x x x =-,则方程()()f x g x =的所有根的个数为( )A .3B .4C .5D .6【答案】D【解析】由()()6g x g x =-,()()11g x g x +=-,得函数()g x 的图象关于直线1x =及直线3x =对称,又由()()()(2)624g x g x g x g x ⎡⎤=-=--=+⎣⎦可得()g x 的周期,通过作图观察的方法可得结果. 【详解】解:由()()6g x g x =-,()()11g x g x +=-,得函数()gx 的图象关于直线1x =及直线3x =对称,()()()(2)624g x g x g x g x ⎡⎤∴=-=--=+⎣⎦,则()gx 为周期函数,且最小正周期为4. 对于()f x ,当[0,1)x ∈时,()0f x =当[1,2)x ∈时,()1f x =;当[2,3)x ∈时,()2f x =; 当[3,4)x ∈时,()3f x =; 当[4,5)x ∈时,()4f x =; …;当[1,0)x ∈-时,()1f x =; 当[2,1)x ∈--时,()2f x =; 当[3,2)x ∈--时,()3f x =; 当[4,3)x ∈--时,()4f x =; 当[5,4)x ∈--时,()5f x =;…综合已知条件可在同一直角坐标系内画出函数()f x 及()g x 的图象,由图可知,函数()y f x =与函数()y g x =共有6个交点,即方程()()f x g x =的根的个数为6.故选:D. 【点睛】此题考查了函数的图象和性质,由数形结合求解,画出函数的图像很关键,是中档题. 10.对四位数abcd (19a ≤≤,0b ≤、c ,9d ≤),若a b >、b c <、c d >,称abcd 为“吉祥数”,则“吉祥数”的个数为( ) A .1695 B .1696 C .1697 D .1698【答案】A【解析】由数的特点,先确定,b d 位置上的数,再安排,a c 位置上的数,列举出来算出个数即可. 【详解】解:由数的特点,先确定,b d 位置上的数,再安排,a c 位置上的数,列表如下: 其中第一列是d 取的数,第一行是b 取的数,中间是满足吉祥数的,a c 组合的数量, 如:0,0b d ==,,a c 组合有99⨯种可能,则吉祥数的个数为:9(987654321)8(887654321)⨯+++++++++⨯++++++++7(777654321)1(111111111)+⨯+++++++++⋯+⨯++++++++945844742639217191695=⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+⨯+⨯=,故选:A. 【点睛】本题考查列表分类求数量,关键是要在列举中发现规律,进而方便计算出结果,是中档题. 11.ABC ∆中,所有内角都不是钝角,有以下命题:①sin 2sin 2A B A B =⇔=;①sin 2sin 2A B A B >⇔<;①cos2cos2A B A B >⇔<;①sin cos A B ≥.其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】C【解析】利用三角公式变形和三角函数的性质逐一判断. 【详解】解:∵sin 2sin 2A B =,则22A B =或22A B π+=,则A B =或A B π+=2,故错误;∵()()()()sin 2sin 2sin sin A B A B A B A B A B =++-+--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦--()()()2cos sin 0sin 00A B A B A B A B A B =+->⇔-<⇔-<⇔<,故正确;∵()()()()cos 2cos 2cos cos A B A B A B A B A B -=++--+--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()2sin sin 0sin 00A B A B A B A B A B =-+->⇔-<⇔-<⇔<,故正确;∵sin cos sin sin +222A B A B A B A B πππ⎛⎫≥⇔≥-⇔≥-⇔≥ ⎪⎝⎭,故正确.故选:C. 【点睛】本题考查三角形中角的关系的判断,考查应用公式变形的熟练程度,是中档题.12.如图所示,将3333⨯方格纸中每个小方格染三种颜色之一,使得每种颜色的小方格的个数相等.若相邻两个小方格的颜色不同,称他们的公共边为“分割边”,则分割边条数的最小值为( )A .33B .56C .64D .78【答案】B【解析】记分隔边的条数为L ,首先将方格按照按图分三个区域,分别染成三种颜色,粗线上均为分隔边,将方格的行从上至下依次记为1233,,,A A A L ,列从左至右依次记为1233,,B B B L ,行j c 中方格出现的颜色数记为()i n A ,列i B 中方格出现的颜色个数记为()i n B ,三种颜色分别记为123,,c c c ,对于一种颜色j c ,设()j n c 为含有j c 色方格的行数与列数之和,定义当i A 行含有jc 色方格时,(),1ijA c δ=,否则(),0ijA c δ=,类似的定义(),ijB c δ,计算得到()()()3311()i i j i j n A n B n c ==+=∑∑3,再证明()39(1,2,3)jn c j ≥=,再证明对任意133i ≤≤均有()()2,2i i nA nB ≥≥,最后求出分隔边条数的最小值.【详解】记分隔边的条数为L ,首先将方格按照按图分三个区域,分别染成三种颜色,粗线上均为分隔边,此时共有56条分隔边,即56L =, 其次证明:56L ≥,将将方格的行从上至下依次记为1233,,,A A A L ,列从左至右依次记为1233,,B B B L ,行i A 中方格出现的颜色数记为()i n A ,列i B 中方格出现的颜色个数记为()i n B ,三种颜色分别记为123,,c c c ,对于一种颜色j c ,设()j n c 为含有j c 色方格的行数与列数之和,定义当i A 行含有jc 色方格时,(),1ijA c δ=,否则(),0ijA c δ=,类似的定义(),ijB c δ,所以()()()()()()()3333331111,,iiiji j j i i i j n A n B A c B c n c δδ====⎫+=+=⎪⎭∑∑∑∑,由于染j c 色的格有21333633⨯=个,设含有j c 色方格的行有a 个,列有b 个,则j c 色的方格一定再这个a 行和b 列的交叉方格中,从而363ab ≥, 所以()()223633839(1,2,3)j j nc a b ab n c j =+≥≥>⇒≥=∵,由于在行i A 中有()i n A 种颜色的方格,于是至少有()1i n A -条分隔边, 类似的,在列i B 中有()i n B 种颜色的方格,于是至少有()1i n B -条分隔边, 则()()()()()()()3333113311166iiiii i i L n A n B n A n B ===≥-+-=+-∑∑∑∵()3166j j n c ==-∑∵下面分两种情形讨论,(1)有一行或一列所有方格同色,不妨设有一行均为1c 色,则方格的33列均含有1c 的方格,又1c 色的方格有363个,故至少有11行有1c 色方格,于是()1113344n c ≥+=∵由∵∵∵得()()()123664439396656L n c n c n c ≥++-≥++-=,(2)没有一行也没有一列的所有方格同色, 则对任意133i ≤≤均有()()2,2i i n A n B ≥≥,从而,由式∵知:()()()33166334666656i i i L n A n B =≥+-≥⨯-=>∑,综上,分隔边条数的最小值为56. 故选:B. 【点睛】本题主要考查染色问题,考查计数原理,考查分析推理能力,是一道难度极大的题目. 二、填空题13.若212nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第1r +项为常数项,则r n =______. 【答案】23【解析】由题意利用二项展开式的通项公式,求得320r n -=,从而得到rn的值. 【详解】解:212nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第1r +项为 .321(1)2n r r r r n n C x ⋅--⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭,再根据它为常数项,可得320r n -=,求得23r n =,故答案为:23.【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题. 14.我国古代数学家祖暅提出原理:“幂势既同,则积不容异”.其中“幂”是截面积,“势”是几何体的高.原理的意思是:夹在两个平行平面间的两个几何体,被任一平行于这两个平行平面的平面所截,若所截的两个截面的面积恒相等,则这两个几何体的体积相等.如图(1),函数()[)()(]2sin ,2,0211,0,2xx f x x x π⎧∈-⎪=⎨⎪--∈⎩的图象与x 轴围成一个封闭区域A (阴影部分),将区域A (阴影部分)沿z 轴的正方向上移6个单位,得到一几何体.现有一个与之等高的底面为椭圆的柱体如图(2)所示,其底面积与区域A (阴影部分)的面积相等,则此柱体的体积为______.【答案】243ππ+【解析】阴影区域在(0,2]上为半个圆,所以柱体的底面积为半圆的面积减去函数()f x 在[2,0)-上的积分,有了底面积,又知道高为6,即可得到柱体的体积.【详解】解:由题意得,阴影区域在(0,2]上为半个圆, 底面积12SS =圆0022124sin cos |2222x x dx ππππππ---=+=+⎰,所以该柱体的 体积为424632ππππ⎛⎫+⨯=+ ⎪⎝⎭. 故答案为:243ππ+.【点睛】本题考查定积分在求曲边梯形面积上的应用,考查计算能力.15.已知变量x 、y 满足约束条件0280260y x y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩,在实数x 、y 中插入7个实数,使这9个数构成等差数列{}n a 的前9项,则1a x =、9a y =,则数列{}n a 的前13项和的最大值为______.【答案】2216【解析】画出约束条件表示的平面区域,结合图形计算该等差数列{}n a 的公差d ,写出数列{}n a 的前13项和13S ,求出它的最大值.【详解】解:画出约束条件0280260y x y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩表示的平面区域,如图所示;解方程组280260x y x y +-=⎧⎨+-=⎩,得410,33A ⎛⎫⎪⎝⎭;记这个等差数列为{}n a ,其公差为d ,则1()918y x dy x -==--, 所以数列{}n a 的前13项和为()()1131371136()131313613(3)284a a y x S a a d x x y +-⎡⎤===+=+=+⎢⎥⎣⎦, 作出直线:30l x y +=,由图形可知,当直线l 过点A 时,3z x y =+取得最大值,所以13S 的最大值为134********⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭.故答案为:2216. 【点睛】本题考查了二元一次不等式组表示平面区域应用问题,也考查了等差数列应用问题,是中档题. 16.若有且仅有一个正方形,其中心位于原点,且其四个顶点在曲线3y x ax =+上,则实数a =______.【答案】22-【解析】设正方形ABCD 对角线AC 所在的直线方程为y kx =,则其斜率唯一确定,转化为二元方程只有唯一实数根,利用根的判别式求解即可. 【详解】解:设正方形ABCD 对角线AC 所在的直线方程为,0y kx k =≠, 则对角线BD 所在的直线方程为1=-y x k. 由3y kx y x ax=⎧⎨=+⎩,解得2x k a =-, 所以()()()22222211x y k k A x k a O =+=+=+-,同理,222211111k a a k kO k B k ⎡⎤+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-⋅--=-⋅+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦, 又因为22AO BO =,所以3210a k k a k -++=,即22110k a k k k ⎛⎫+--= ⎪⎝⎭,即21120k a k k k ⎛⎫⎛⎫---+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 令1k t k-=得220t at -+=,因为正方形ABCD 唯一确定,则对角线AC 与BD 唯一确定,于是1k k-值唯一确定,所以关于t 的方程220t at -+=有且只有一个实数根,又1k t R k-=∈.所以280a ∆=-=,即22a =±, 因为20x k a =->,所以a k <;又10a k -->,所以1a k <-,故0a <. 因此22a =-;反过来22a =-时,12,2t k k=--=-,于是26126,22k k -+--=-=;或26126,22k k ---+=-=. 于是正方形ABCD 唯一确定. 故答案为:22-.【点睛】本小题主要考查函数的解析式的求法以及二次函数的性质,考查综合利用数学知识分析问题、解决问题的能力.三、解答题17.如图,多面体11ABC DB C -是正三棱柱(底面是正三角形的直棱柱)111ABC A B C -沿平面11DB C 切除一部分所得,其中平面ABC 为原正三棱柱的底面,12BC CC ==,点D 为1AA 的中点.(1)求证:1BC ⊥平面1B CD ;(2)求二面角1C BD C --的平面角的余弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2)64.【解析】(1)设1BC 与1B C 交于点E ,连接DC 、DE ,由题意可得四边形11BB C C 是正方形,且AC AD ⊥,再由点D 为1AA 的中点,1AA 平行且等于1CC ,求得CD ,同理求得1DB ,得1DB CD =,可得1B C DE ⊥,由线面垂直的判定可得;(2)取BC 的中点O ,连接AO ,可得AO ∵BC ,由正棱柱的性质可得AO ∵平面11BCC B ,以O为坐标原点,向量OB uuu r 、OE uuu r 、OA u u u r分别为x 、y ,z 轴建立空间直角坐标系,分别求出平面CBD 与平面1BC D 的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角1C BD C --的平面角的余弦值. 【详解】(1)设1BC 与1B C 交于点E ,连接DC 、DE .∵多面体11ABC DB C -是正三棱柱沿平面11DB C 切除部分所得,12BC CC ==, ∵四边形11BB C C 是正方形,且ACAD ⊥.∵点D 为1AA 的中点,1AA 平行且等于1CC , ∵225CD CA AD =+=.同理()22115DB BB AD AB =-+=,∵1DB CD =.∵E 为1B C 的中点,∵1B CDE ⊥.又∵11B C BC ⊥,1BC DE E =I ,∵1B C⊥平面1BC D ;(2)取BC 的中点O ,连接AO . ∵ABC V 为正三角形,AO BC ∴⊥.由正棱柱的性质可得,平面ABC ⊥平面11BCC B , 且平面ABC I 平面11BCC B BC =, ∵AO ⊥平面11BCC B .以点O 为原点,向量OB uuu r 、OE uuu r 、OA u u u r分别为x 、y ,z 轴正方向建立如图所示空间直角坐标系Oxyz . 则()1,0,0B ,()11,2,0B ,()1,0,0C -,()0,1,3D ,()1,1,3CD ∴=u u u r ,()1,1,3BD =-u u u r ,()12,2,0B C =--u u u r.设平面CBD 的一个法向量为(),,n x y z =r,则3030n BD x y z n CD x y z ⎧⋅=-++=⎪⎨⋅=++=⎪⎩u u u v v u u u v v , 令1z =,得0x =,3y =-,即()0,3,1n =-r.由(1)可知,平面1BC D 的一个法向量为()12,2,0B C =--u u u r.()()()10232106cos ,41344n B C ⨯-+-⨯-+⨯∴==+⨯+r u u u r ,又∵二面角1C BD C --的平面角为锐角, ∵二面角1C BDC --的平面角的余弦值为64.【点睛】本题考查直线与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用空间向量求解二面角的大小,是中档题.18.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的两焦点与短轴两端点围成面积为12的正方形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)我们称圆心在椭圆上运动,半径为222a b +的圆是椭圆的“卫星圆”.过原点O 作椭圆C 的“卫星圆”的两条切线,分别交椭圆C 于A 、B 两点,若直线OA 、OB 的斜率为1k 、2k ,当12210k k +=时,求此时“卫星圆”的个数.【答案】(1)221126x y +=;(2)8个.【解析】(1)由条件可得212b cbc =⎧⎨=⎩,解出来即可;(2) 设“卫星圆”的圆心为()00,x y ,由定义可得“卫星圆”的标准方程为()()22009x x y y -+-=,求其圆心到直线OA ,直线OB 的距离,整理可转化为1k 、2k 是方程()22200009290x k x y k y --+-=的两个不相等的实数根,则00122029x y k k x +=-,再加上12210k k +=,22001126x y +=,解方程即可.【详解】(1)∵椭圆C 的两焦点与短轴两端点围成面积为12的正方形, ∵由椭圆的定义和正方形的性质,可得212b cbc =⎧⎨=⎩,解得6b c ==.又22212a b c =+=∵椭圆C 的标准方程为221126x y +=.(2)设“卫星圆”的圆心为()00,x y .由“卫星圆”的定义,可得“卫星圆”的半径为2232a b+=.∵“卫星圆”的标准方程为()()22009x x y y -+-=.∵直线OA :1y k x =与“卫星圆”相切,则由点到直线的距离公式可1002131k x y k-=+,化简得()222100109290xk x y k y --+-=.同理可得()222200209290xk x y k y --+-=.∵1k 、2k 是方程()2220009290xk x y k y --+-=的两个不相等的实数根,∵2090x -≠,由>0∆,得22009x y +>,将22001126x y +=代入得206x >,00122029x y k k x +=-. 又∵“卫星圆”的圆心()00,x y 在椭圆C 上,∵代入椭圆方程221126x y +=中,可得22001126x y +=.解得22062x y =-,()()()()220022242000012222222000462424240999x x x y x x k k x x x ⎛⎫- ⎪-⎝⎭∴+====---. 当2010x =时,201y =;当20547x =时,20157y =, ∵满足条件的点()00,x y 共8个,∵这样“卫星圆”存在8个. 【点睛】本题考查椭圆方程的求解,考查直线和椭圆的位置关系,注意韦达定理的应用,考查计算能力与分析能力,是一道中档题. 19.已知首项为1a 的数列{}n a 各项均为正数,且()()211224n n n n n n a a a a a +++-=,n *∈N .(1)若数列{}n b 的通项n b 满足2n n b a =,且11a =,求数列{}n b 的前n 项和为nT;(2)若数列{}n c 的通项n c 满足()4nn nb c S =,前n 项和为n Q ,当数列{}n c 是等差数列时,对任意的n *∈N ,均存在m *∈N ,使得24211816n a Q a n cm -=成立,求满足条件的所有整数1a 构成的集合.【答案】(1)()31419n nn T -+=;(2)112,,,m m a a n m n n ***⎧⎫⎪⎪=∈∈∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭N N N . 【解析】(1)由条件可变形为121n n a a n n +=+,可得数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1a 为首项,以2为公比的等比数列,进而可得112n n a a n -=,则214n n n b a n -==⋅,再利用错位相减法求和即可;(2)根据(1)求出2114a c S =,222216a c S =,233364a c S=,由数列{}n c 是等差数列,列方程可得1S =或3S =,分1S =和3S =讨论,通过条件对任意的n *∈N ,均存在m *∈N ,使得24211816n m a Q a n c -=成立,可得1a .【详解】 (1)∵数列{}n a 各项均为正数,且()()211224n n n n n n a a a a a +++-=,()22141n n n a na +∴+=,即121n n n a na ++=,即121n n a an n+=+. ∵数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1a 为首项,以2为公比的等比数列, 112n na a n-∴=⋅, ∵数列{}n a 的通项公式为112n n a a n -=.∵11a =,∵214n n n b a n -==⋅,∵01211424344n n T n -=⨯+⨯+⨯++⨯L ,12341424344n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯L ,两式相减,得0121344444n nn T n --=++++-⋅L 14414n nn -=-⋅-1443n n n -=-⋅-,()31419n nn T -+∴=, ∵数列{}n b 的前n 项和()31419n nn T -+=; (2)∵数列{}n c 的通项()4nn nb c S =,∵由(1)得,()24nn na c S =,∵2114a c S =,222216a c S =,233364a c S=.又数列{}n c 是等差数列,∵22232123216464a a a S S S=+. 22211121648416a a a S S∴=+,即2430S S -+=. 解得1S =或3S =.又()21144n n nna c S -⋅=,∵当1S =时,214n na c =,{}n c 为等差数列,2211442n a na n Q ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=()22118n a na +=对任意的n *∈N ,均存在m *∈N ,使得24211816n m a Q a n c -=成立,()2221124211181684n a na ma a a n +∴⋅-=⋅,214na m ∴=,12m a n∴=. 又1a 为正整数,∵满足条件的所有整数1a 的值构成的集合为112,,,m m a a n m n n ***⎧⎫⎪⎪=∈∈∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭N N N . 当3S =时,2143n n na c =⨯,()21111243n n n n a c c ++--=⨯Q 不是常数, ∵数列{}n c 不是等差数列,舍去.综上,满足条件的所有整数1a 的值构成的集合为112,,,m m a a n m n n ***⎧⎫⎪⎪=∈∈∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭N N N . 【点睛】本题考查由递推式求通项公式,考查错位相减法求和,考查数列中的存在性,任意性的问题,考查计算能力,是一道难度较大的题目.20.高尔顿板是英国生物统计学家高尔顿设计用来研究随机现象的模型,在一块木板上钉着若干排相互平行但相互错开的圆柱形小木块,小木块之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,让一个小球从高尔顿板上方的通道口落下,小球在下落的过程中与层层小木块碰撞,且等可能向左或向右滚下,最后掉入高尔顿板下方的某一球槽内.如图所示的小木块中,上面7层为高尔顿板,最下面一层为改造的高尔顿板,小球从通道口落下,第一次与第2层中间的小木块碰撞,以12的概率向左或向右滚下,依次经过6次与小木块碰撞,最后掉入编号为1,2…,7的球槽内.例如小球要掉入3号球槽,则在前5次碰撞中有2次向右3次向左滚到第6层的第3个空隙处,再以12的概率向左滚下,或在前5次碰撞中有1次向右4次向左滚到第6层的第2个空隙处,再以12的概率向右滚下.(1)若进行一次高尔顿板试验,求小球落入第7层第6个空隙处的概率;(2)小明同学在研究了高尔顿板后,利用该图中的高尔顿板来到社团文化节上进行盈利性“抽奖”活动,8元可以玩一次高尔顿板游戏,小球掉入X 号球槽得到的奖金为ξ元,其中205X ξ=-.(i )求X 的分布列:(ii )高尔顿板游戏火爆进行,很多同学参加了游戏,你觉得小明同学能盈利吗? 【答案】(1)332;(2)(i )分布列见解析;(ii )能盈利. 【解析】(1)记小球落入第7层第6个空隙处的事件为M ,小球落入第7层第6个空隙处,需要在6次碰撞中有1次向左5次向右,由此能求出这个小球掉入第7层第6个空隙处的概率; (2)X 的取值为1,2,3,4,5,6,7,由此能求出X 的分布列,进而可求出ξ的分布列和E ξ,从而能求出小明同学能盈利. 【详解】(1)记小球落入第7层第6个空隙处的事件为M ,小球落入第7层第6个空隙处,需要在6次碰撞中有1次向左5次向右,则()5161132232P M C ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; (2)(i )由已知X 的取值可为1,2,3,4,5,6,7.()()0606111722641P X P X C ⎛⎫⎛⎫==== ⎪⎝⎭=⎪⎝⎭;()()1516116326226432P X P X C ⎛⎫⎛⎫====== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; ()()24261115352264P X P X C ⎛⎫⎛⎫===== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; ()3336112054226416P X C ⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∵X 的分布列为 X1234567P 116 332 1564 516 1564 332 116(ii )205Xξ=-Qξ∴的可能取值为0,5,10,15,()()50416P P X ξ====, ()()()1553532P P X P X ξ===+==, ()()()3102616P P X P X ξ===+==, ()()()1151732P P X P X ξ===+==, ∵()515317505101581632163216E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=<. ∵小明同学能盈利. 【点睛】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,解题时要认真审题,注意排列组合知识的合理运用. 21.已知函数2()()af x x ax a R x=+-∈.(1)当1a =且1x >-时,求函数()f x 的单调区间; (2)当21e a e ≥+时,若函数2()()ln g x f x x x =--的两个极值点分别为1x 、2x ,证明12240()()1g x g x e <-<+. 【答案】(1)()f x 的单调递增区间为()(1,0),0,-+∞,;无单调递减区间;(2)证明见解析.【解析】(1)求得3222121()21x x f x x x x++'=++=,分类讨论,即可求解()f x 的单调区间,得到答案;(2)根据12,x x 是函数()g x '的两个零点,设12,x x 是方程20ax x a -+=的两个实数解,再根据二次函数的性质函数()g x 在1x 处取得极大值,在2x 处取得极小值,进而得到1211x a x =+,代入得()()22112121112ln 12x g x g x x x ⎛⎫--=- ⎪+⎝⎭,令21x t =,则211t e <<,得到11()2ln 12t g t t t -⎛⎫=-⎪+⎝⎭,设11()2ln 12x h x x x -⎛⎫=-⎪+⎝⎭,利用导数求得函数的单调性与最值,即可求解. 【详解】(1)由题意,当1a =时,21()f x x x x =+-,3222121()21x x f x x x x'++∴=++=, ∵当0x>时,()0f x '>恒成立,所以函数()f x 在区间(0,)+∞上单调递增; ∵当10x -<<时,记32()21x x x ϕ=++,则21()6263x x x x x ϕ'⎛⎫=+=+⎪⎝⎭, 所以当1,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0x ϕ'<,∵()x ϕ单调递减,且()(0)1x ϕϕ>=;当11,3x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭时,()0x ϕ'>,()x ϕ单调递增,且(1)0ϕ-=,所以当(1,0)x ∈-时,()0x ϕ>,函数()f x 单调递增.综上所述,函数()f x 的单调递增区间为(1,0)-,(0,)+∞;无单调递减区间. (2)由2()()ln ln (R,0)ag x f x x x ax x a x x=--=--∈>, 2221()a ax x ag x a x x x'-+∴=+-=, 12,x x Q 是函数()g x '的两个零点,12,x x ∴是方程20ax x a -+=的两个实数解,由0>∆,且21e a e >+,得2112e a e <<+,则有121x x =, 不妨设12x x <,1201x x ∴<<<。
湖南省长沙市长郡中学2020届高三月考试卷(一)理数试题+答案+全解全析
炎德英才大联考长郡中学2020届高三月考试卷(一)数学(理科)本试卷共8页.时量120分钟.满分150分.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}2230x x P x --≥=,{}|14Q x x =<<,则P Q =( )A.()1,3-B.[)3,4C.()[),34,-∞-+∞D.()(),13,-∞-+∞2.设复数z 满足4z i z i -++=,z 在复平面内对应的点为(),x y ,则( ) A.22143x y -= B.22143x y += C.22143y x -= D.22143y x += ★3.若01x y <<<,01a <<,则下列不等式正确的是( ) A.log log 23a a x y <B.cos cos ax ay <C.x y a a <D.a a x y < 4.A4纸是生活中最常用的纸规格.A 系列的纸张规格特色在于:①A0、A1、A2、…、A5,所有尺寸的纸张长宽比都相同.②在A 系列纸中,前一个序号的纸张以两条长边中点连线为折线对折裁剪分开后,可以得到两张后面序号大小的纸,比如1张A0纸对裁后可以得到2张A1纸,1张A1纸对裁可以得到2张A2纸,依此类推.这是因为A 这一特殊比例,所以具备这种特性.已知A0纸规格为84.1厘米×118.9厘米,118.984.1 1.41÷≈≈A4纸的长度为( ) A.14.8厘米 B.21.0厘米 C.29.7厘米 D.42.0厘米★5.函数()sin 2f x x x x =-的大致图像是( )A. B.C. D.6.中国是发现和研究勾股定理最古老的国家之一.古代数学家称直角三角形的较短的直角边为勾,另一直角边为股,斜边为弦,其三边长组成的一组数据称为勾股数,现从1~15这15个数中随机抽取3个整数,则这三个数为勾股数的概率为( ) A.1910 B.3910 C.3455 D.4455★7.已知向量,a b 满足2a =,2b =,且()2a a b ⊥+,则b 在a 方向上的投影为( ) A.1 B.-1D. 8.已知函数()7sin ,0,63f x x m x ππ⎛⎫⎡⎤=+-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦有三个不同的零点123,,x x x ,且123x x x <<,则1232x x x ++的值为( )A.103πB.4πC.113πD.不能确定9.若数列12,,,a x x b 与123,,,,a y y y b 均为等差数列(其中a b ≠),则2121x x y y -=-( ) A.23 B.43 C.32 D.34 10.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点,A 为椭圆上一点,且120AF AF ⋅=,直线2AF 交y 轴于点M ,若126F F OM =,则2OMF △与12AF F △的面积之比为( )A.481B.427C.25144D.51811.已知偶函数()f x 满足()()44f x f x +=-,且当(]0,4x ∈时,()()ln 2x f x x=,关于x 的不等式()()20f x af x +>在区间[]200,200-上有且只有300个整数解,则实数a 的取值范围是( ) A.1ln 2,ln 63⎛⎫-- ⎪⎝⎭ B.1ln 2,ln 63⎛⎤-- ⎥⎝⎦ C.13ln 2ln 6,34⎛⎫-- ⎪⎝⎭ D.13ln 2ln 6,34⎛⎤-- ⎥⎝⎦12.已知SC 是球O 的直径,A 、B 是球O 球面上的两点,且1CA CB ==,AB =S ABC -的体积为1,则球O 的表面积为( )A.52πB.16πC.13πD.4π二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若直线()0y kx k =≠是曲线()322f x x x =-的一条切线,则k =__________________. 14.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且317S a =,则数列{}n a 的公比q 的值为__________.15.为了庆祝六一儿童节,某食品厂制作了3种不同的精美卡片,每袋食品随机装入一张卡片,集齐3种卡片可获奖,现购买该种食品5袋,能获奖的概率为______________.16.已知P 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>右支上一点,直线l 是双曲线C 的一条渐近线,P 在l 上的射影为Q ,1F 是双曲线的左焦点,若1PF PQ +的最小值为3a ,则双曲线C 的离心率为__________.三、解答题:本大题共70分.解答应写出文字说眀、证明过程演算步骤.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)如图,D 是直角ABC △斜边BC 上一点,AC =.(1)若60BAD ∠=︒,求ADC ∠的大小;(2)若2BD DC =,且AB =AD 的长.。
2020年湖南省长沙市长郡中学高考数学模拟试卷1(二) (含答案解析)
2020年湖南省长沙市长郡中学高考数学模拟试卷1(二)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|x2+2x=0},B={−3,−2,−1},则A∩B=()A. {−2,0}B. {−2}C. {1}D. {−3,−2,−1}2.若复数z1=−1,z2=2+i分别对应复平面上的点P、Q,则向量PQ⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数是()A. 3−iB. 1−iC. 3+iD. 1+i3.已知命题p:∃x0∈R,sinx0≤1,则命题p的否定是()A. ∀x∈R,sinx>1B. ∃x∈R,sinx≥1C. ∃x∈R,sinx≥1D. ∀x∈R,sinx>14.已知a=2−13,,c=log1213,则()A. a>b>cB. a>c>bC. c>a>bD. c>b>a5.某市气象部门根据2018年各月的每天最高气温平均值与最低气温平均值(单位:℃)数据,绘制如下折线图:那么,下列叙述错误的是A. 各月最高气温平均值与最低气温平均值总体呈正相关B. 全年中,2月份的最高气温平均值与最低气温平均值的差值最大C. 全年中各月最低气温平均值不高于10°C的月份有5个D. 从2018年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值呈下降趋势6.执行如图所示的程序框图,程序所输出的结果是()A. 4B. 10C. 46D. 227.已知sin(π4−α)=35,0<α<π4,则tanα=()A. 14B. 15C. 16D. 178.直线2x−y−1=0被圆(x−2)2+(y+2)2=9截得的弦长为()A. 2√5B. 4C. 3D. 29.数列{a n}中,a2=3,a5=1,且数列{{1a n+1}}是等差数列,则a8等于()A. 13B. 34C. 23D. 110.函数f(x)=(x+1)ln(|x−1|)的大致图像是()A. B.C. D.11.如图,在棱长为2的正方体ABCD−A1B1C1D1中,M,N,P分别为棱A1D1,A1B1,CD的中点,则平面MNP与正方形BCC1B1相交形成的线段的长度为()A. 1B. √2C. 2D. 2√212.已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),过原点作一条倾斜角为π3直线分别交双曲线左、右两支P,Q两点,以线段PQ为直径的圆过右焦点F,则双曲线离心率为() A. √2+1 B. √3+1 C. 2 D. √5二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 连续抛掷两枚骰子,向上的点数之和为6的概率为______.14. 已知a >0且a ≠1,若函数f (x)={3−x,x ≤2,log a x,x >2的值域为[1,+∞),则a 的取值范围是__________. 15. 数列{a n }中,若a n +a n+1=7n +5,n ∈N ∗,则a 1+a 100= ______ .16. 如图,棱长为1的正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,M 为线段A 1B 上的动点,则下列结论正确的有______ ①三棱锥M −DCC 1的体积为定值 ②DC 1⊥D 1M③∠AMD 1的最大值为90° ④AM +MD 1的最小值为2.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin(A+B)a+b=sinA−sinBa−c,b =3.(Ⅰ)求角B ;(Ⅱ)若cosA =√63,求△ABC 的面积.18. 如图,四棱锥P −ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,PA =√6,四边形ABCD 是边长为2的菱形,∠ABC =60°,M ,N 分别为BC 和PB 的中点..(Ⅰ)求证:平面PBC ⊥平面PMA ; (Ⅱ)求四面体M −AND 的体积.19. 如图是某企业2012年至2018年的污水净化量(单位:吨)的折线图.注:年份代码1~7分别对应年份2012~2018.(1)建立y 关于t 的回归方程,预测2019年该企业的污水净化量; (2)请用数据说明回归方程预报的效果.参考数据:y −=54;∑(7i=1t i −t −)(y i −y −)=21,∑(7i=1y i −y ∧)=94参考公式:线性回归方程:y ∧=b ∧t +a ∧;b ∧=7i=1i −t)(y i −y)∑(7i=1t −t)2y −=bt −+a.反映回归效果的公式为:R 2=1−∑(y i −y i ∧)2n i=1∑(y i −y −)2n i=120.已知函数f(x)=e x+ax2(a∈R,e为自然对数的底数).(Ⅰ)当a=−e2时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若f(x)≥x+1在x≥0时恒成立,求实数a的取值范围.21.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点A(2,0),且离心率为√32.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线y=kx+√3与椭圆C交于M,N两点,若直线x=3上存在点P,使得四边形PAMN 是平行四边形,求k的值.22.选修4−4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为为参数),以坐标原点为极点,),将直线l1绕极点O x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l1的极坐标方程为θ=α(0<α<π2个单位得到直线l2.逆时针旋转π3(1)求C和l2的极坐标方程;(2)设直线l1和曲线C交于O,A两点,直线l2和曲线C交于O,B两点,求|OA|+|OB|的最大值.23.已知函数f(x)=|2x−1|+|2x+1|,记不等式f(x)<4的解集为M.(1)求M;(2)设a,b∈M,证明:|ab|−|a|−|b|+1>0.-------- 答案与解析 --------1.答案:B解析:【分析】本题主要考查集合的运算,属于基础题.根据集合的交集定义即可求得.【解答】解:集合A={x|x2+2x=0}={−2,0},B={−3,−2,−1},则A∩B={−2}.故选B.2.答案:C解析:解:∵复数z1=−1,z2=2+i,∴z2−z1=(2+i)−(−1)=3+i.⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数:3+i.∴向量PQ故答案为:C.⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数就是两个复数的差的运算,要复数的实部和虚部分别相减,得到差对应的复数即向量PQ可.本题考查复数的运算和几何意义,解题的关键是写出对应的点的坐标,有点的坐标以后,点的位置就显而易见.3.答案:D解析:【分析】本题主要考查命题的否定.【解答】解:已知已知命题p:∃x0∈R,sinx0⩽1,对命题进行否定:∃x0∈R的否定为∀x∈R,sinx0⩽1的否定为sinx>1,所以命题p的否定是∀x∈R,sinx>1.故选D.4.答案:C解析:【分析】本题考查了指数式与对数式的比较大小,属于基础题.【解答】解:0<a=2−13<20=1,b=log213<log21=0,c=log1213>log1212=1,即0<a<1,b<0,c>1,所以c>a>b.故选C.5.答案:D解析:【分析】本题考查命题真假的判断,考查折线图等基础知识,考查运算求解能力、数据处理能力,考查函数与方程思想、数形结合思想,是基础题.全年中各月最高气温平均值不低于25℃的月份有5个,从而在这12个月中任取1个月,则所取这个月的最高气温平均值不低于25℃的概率为512.【解答】解:由2017年各月的每天最高气温平均值和最低气温平均值(单位:℃)数据,绘制出的折线图,知:在A中,各月最高气温平均值与最低气温平均值为正相关,故A正确;在B中,全年中,2月的最高气温平均值与最低气温平均值的差值最大,故B正确;在C中,全年中各月最低气温平均值不高于10℃的月份有1月,2月,3月,11月,12月,共5个,故C正确;在D中,从2018年7月至12月该市每天最高气温平均值与最低气温平均值8月高于7月,故D错误.6.答案:D解析:解:模拟程序的运行,可得i=1,s=1执行循环体,i=2,s=4不满足条件i>3,执行循环体,i=3,s=10不满足条件i>3,执行循环体,i=4,s=22此时,满足条件i>3,退出循环,输出s的值为22.故选:D.由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量s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.本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.7.答案:D解析:解:∵0<α<π4,∴−π4<−α<0,∴0<π4−α<π4.∵sin(π4−α)=35,∴cos(π4−α)=45,∴tan(π4−α)=34,即1−tanα1+tanα=34,解得tanα=17.故选D.根据同角的三角函数的关系以及两角差的正切公式即可求出.本题考查了同角的三角函数的关系以及两角差的正切公式,属于基础题.解析: 【分析】本题主要考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于基础题. 根据直线和圆的位置关系求解即可. 【解答】解:由题意可得圆心为(2,−2),半径为r =3,圆心到直线的距离d =2()2=√5, 所以直线被圆截得的弦长为2√r 2−d 2=4; 故选B .9.答案:A解析: 【分析】本题考查数列的第8项的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 求出数列{1a n +1}的公差d =11+1−13+15−2=112,首项1a1+1=11+3−112=16,由此能求出a 8. 【解答】解:∵数列{a n }中,a 2=3,a 5=1,且数列{1a n +1}是等差数列,∴数列{1an +1}的公差d =11+1−13+15−2=112,1a 1+1=11+3−112=16,∴1a8+1=16+7×112=34, 解得a 8=13. 故选:A .10.答案:B解析:【分析】本题考查根据函数的解析式识别函数的图像,利用排除法,代入特殊值法可得结果. 当x >2时,函数值大于0,可排除A 选项;当x <−1时,函数值小于0,可排除C 和D 选项.进而得到B 正确.【解答】解:当x >2时,函数值大于0,可排除A 选项;当x <−1时,函数值小于0,可排除C 和D 选项.故选B .11.答案:B解析:【分析】本题考查平面的性质,面与面的交线问题,属于基础题.先找出平面MNP 与正方形BCC 1B 1的交线是QH ,从而求出QH =√2即可.【解答】解:取BC 中点Q ,BB 1中点H ,因为QP//MN,QH//NP ,故平面MNP 与正方形BCC 1B 1的交线为QH ,而QH =√1+1=√2.故选B .12.答案:B解析:【分析】本题主要考查双曲线的性质,直线与双曲线的位置关系,属于中档题.设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),联立直线与双曲线方程,利用FP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·FQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =0求解即可.【解答】解:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)直线方程为y =√3x ,代入双曲线方程(b 2−3a 2)x 2=a 2b 2,x 1+x 2=0,x 1x 2=−a 2b 2b 2−3a 2,y 1y 2=3x 1x 2, ∵以线段PQ 为直径的圆过右焦点F ,∴FP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·FQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即(x 1−c,y 1)·(x 2−c,y 2) =x 1x 2−c(x 1+x 2)+y 1y 2+c 2=0,所以−4a 2b 2b −3a +c 2=0,4a 2(c 2−a 2)−c 2(c 2−4a 2)=0,e 4−8e 2+4=0,(e >1),解得e =√3+1,故选B .13.答案:536解析:【分析】本题考查概率的求法,考查列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.基本事件总数n =6×6=36,再用列举法求出向上的点数之和为6包含的基本事件有5个,由此能求出向上的点数之和为6的概率.【解答】解:连续抛掷两枚骰子,基本事件总数n =6×6=36,向上的点数之和为6包含的基本事件有5个,分别为:(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3),向上的点数之和为6的概率为p =536.故答案为:536. 14.答案:(1,2]解析:【分析】本题考查分段函数的应用,函数的单调性以及函数的最值的求法,考查计算能力.利用分段函数的表达式,结合函数的值域,列出不等式求解a 的范围即可.【解答】解:a >0且a ≠1,若函数f(x)={3−x,x ≤2log a x,x >2的值域为[1,+∞), 当x ≤2时,y =3−x ≥1,所以{x >2log a x ≥1,可得1<a ≤2. 故答案为:(1,2].15.答案:355解析:解:∵a n +a n+1=7n +5,n ∈N ∗,∴a 1+a 100=(a 1+a 2)−(a 2+a 3)+(a 3+a 4)−⋯+(a 99+a 100)=12+7×49=355. 故答案为:355.本题考查数列递推式,考查学生的计算能力,利用a 1+a 100=(a 1+a 2)−(a 2+a 3)+(a 3+a 4)−⋯+(a 99+a 100)是关键.16.答案:①②解析:解:①∵A 1B//平面DCC 1D 1,∴线段A 1B 上的点M 到平面DCC 1D 1的距离都为1,又△DCC 1的面积为定值12,因此三棱锥M −DCC 1的体积V =13×1×12=16为定值,故①正确. ②∵A 1D 1⊥DC 1,A 1B ⊥DC 1,∴DC 1⊥面A 1BCD 1,D 1P ⊂面A 1BCD 1,∴DC 1⊥D 1P ,故②正确.③当0<A 1P <√22时,在△AD 1M 中,利用余弦定理可得∠APD 1为钝角,∴故③不正确; ④将面AA 1B 与面A 1BCD 1沿A 1B 展成平面图形,线段AD 1即为AP +PD 1的最小值,在△D 1A 1A 中,∠D 1A 1A =135°,利用余弦定理解三角形得AD 1=√1+1−2×1×1×cos135°=√2+√2<2,故④不正确.因此只有①②正确.故答案为①②.①由A1B//平面DCC1D1,可得线段A1B上的点M到平面DCC1D1的距离都为1,又△DCC1的面积为定值12,即可得出三棱锥M−DCC1的体积为定值.②由A1D1⊥DC1,A1B⊥DC1,可得C1⊥面A1BCD1,即可判断出正误.③当0<A1P<√22时,利用余弦定理即可判断出∠APD1为钝角;④将面AA1B与面A1BCD1沿A1B展成平面图形,线段AD1即为AP+PD1的最小值,再利用余弦定理即可判断出正误.本题考查了空间位置关系、线面平行于垂直的判断与性质定理、空间角与空间距离,考查了数形结合方法、推理能力与计算能力,属于中档题.17.答案:解:(Ⅰ)因为A+B+C=π,所以A+B=π−C,所以sin(A+B)=sinC,由正弦定理得:ca+b =a−ba−c,整理得a2+c2−b2=ac,由余弦定理得:cosB=a2+c2−b22ac =ac2ac=12.又B∈(0,π),所以B=π3.(Ⅱ)因为cosA=√63,且A∈(0,π),所以sinA=√1−cos2A=√33,由正弦定理可得:√33=√32,解得a=2.又sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=√33×12+√63×√32=√3+3√26.所以△ABC的面积S =12absinC =12×2×3×√3+3√26=√3+3√22.解析:本题主要考查了诱导公式,正弦定理,余弦定理,同角三角函数基本关系式,两角和的正弦函数公式,三角形面积公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题. (Ⅰ)由三角形内角和定理和诱导公式,正弦定理化简已知等式得a 2+c 2−b 2=ac ,由余弦定理求出cos B 的值,结合范围B ∈(0,π),可求B 的值;(Ⅱ)利用同角三角函数基本关系式可求sin A ,由正弦定理可得a 的值,利用两角和的正弦函数公式可求sin C 的值,进而利用三角形面积公式即可计算得解.18.答案:(Ⅰ)证明:连结AC ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC ,又∵∠ABC =60°,∴△ABC 是等边三角形,∵M 是BC 中点,∴AM ⊥BC ,∵PA ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,∴PA ⊥BC ,在平面PMA 中AM ∩PA =A ,∴BC ⊥平面PMA .∴平面PBC ⊥平面PMA ;(Ⅱ)解:∵四边形ABCD 是菱形,且AB =2,PA ⊥平面ABCD ,PA =√6,∴V M−AND =V N−AMD =13S △AMD ×12PA =13×12×2×ABsin60°×√62=√2.解析:(Ⅰ)连结AC ,由四边形ABCD 是菱形,且∠ABC =60°,得△ABC 是等边三角形,再由M 是BC 中点,得AM ⊥BC ,由已知PA ⊥平面ABCD ,可得PA ⊥BC ,在线面垂直的判定得BC ⊥平面PMA ,从而得到平面PBC ⊥平面PMA ;(Ⅱ)由已知直接利用等积法求得四面体M −AND 的体积.本题考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力和思维能力,训练了利用等积法求多面体的体积,是中档题.19.答案:解:(1)根据题目中数据可求得:t =4,∑(7i=1t i −t)2=28,∴b ̂=7i=1i −t)(y i −y)∑ 7i=1(t −t)2=2128=34,又y =54, ∴a ̂=y −b ̂ t =54−34×4=51, ∴y 关于t 的线性回归方程为y ̂=b ̂t +a ̂=34t +51. 将2019年对应的t =8代入得y ̂=34×8+51=57,所以预测2019年该企业污水净化量约为57吨. (2)根据题目中数据可求得∑(7i=1y i −y)2=18, 因为R 2=1−7i=1i i 2∑ 7(y −y)2 =1−94×118=1−18=78=0.875, 这说明回归方程预报的效果是良好的.解析:本题主要考查回归直线的求法,属于基础题.(1)根据已知数据,求出回归系数,可得到回归方程,2019年对应的t 值为8,代入即可预测2019年该企业的污水净化量. (2)求出R 2,越接近于1说明效果越好.20.答案:解:(Ⅰ)当a =−e 2时,f(x)=e x −e2x 2,故f′(x)=e x −ex ,设g(x)=f′(x)=e x −ex ,则g′(x)=e x −e ,当x <1时,e x <e ,故g′(x)<0,g(x)递减,当x >1时,e x >e ,故g′(x)>0,g(x)递增,故g(x)≥g(1)=e −e =0,即f′(x)≥0恒成立,故f(x)在R 递增,函数f(x)在E 递增,无递减区间;(Ⅱ)令ℎ(x)=f(x)−(x +1)=e x +ax 2−x −1(x ≥0),则ℎ′(x)=e x +2ax −1,且ℎ(0)=ℎ′(0)=0,记p(x)=e x +2ax −1,(x ≥0),则p′(x)=e x +2a ,①当2a ≥−1,即a ≥−12时,p′(x)≥p′(0)≥0恒成立,故函数p(x)在[0,+∞)递增,即函数ℎ′(x)在[0,+∞)递增,故ℎ′(x)≥ℎ′(0)=0,ℎ(x)递增,故ℎ(x)≥ℎ(0)=0,即f(x)≥x +1恒成立;②当2a <−1即a <−12时,由p′(x)<0,得x <ln(−2a),故函数p(x)在(0,ln(−2a))递减,即函数ℎ′(x)在(0,ln(−2a))递减,故ℎ′(x)<ℎ′(0)=0,故函数ℎ(x)在(0,ln(−2a))递减,故当x ∈(0,ln(−2a))时,ℎ(x)<ℎ(0)=0,显然f(x)≥x +1不能恒成立,综上,a 的范围是[−12,+∞).解析:(Ⅰ)代入a 的值,求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可; (Ⅱ)令ℎ(x)=f(x)−(x +1)=e x +ax 2−x −1(x ≥0),求出函数的导数,通过讨论a 的范围,求出函数的单调区间,从而确定a 的范围即可.本题考查了函数的单调性,最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.21.答案:解:(Ⅰ)由题意得a =2,e =c a =√32,所以c =√3. 因为a 2=b 2+c 2,所以b =1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(Ⅱ)若四边形PAMN 是平行四边形,则 PA//MN ,且|PA|=|MN|.所以 直线PA 的方程为y =k(x −2),所以 P(3,k),|PA| =√k 2+1.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2).由{y =kx +√3x 2+4y 2=4得 (4k 2+1)x 2+8√3kx +8=0,由Δ>0,得 k 2>12,且x 1+x 2=−8√3k 4k 2+1,x 1x 2=84k 2+1. 所以|MN|=√(k 2+1)[(x 1+x 2)2−4x 1x 2]=√(k 2+1)64k 2−32(4k 2+1)2.因为|PA|=|MN|,所以 √(k 2+1)64k 2−32(4k 2+1)2=√k 2+1.整理得 16k 4−56k 2+33=0,解得 k =±√32,或 k =±√112. 经检验均符合Δ>0,但k =− √32时不满足PAMN 是平行四边形,舍去. 所以 k =√32,或 k =±√112.解析:本题考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.(Ⅰ)利用已知条件求出a ,b ,即可得到椭圆的方程;(Ⅱ)直线PA 的方程为y =k(x −2),得到 P(3,k),求出|PA| =√k 2+1,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及弦长公式转化求解即可.22.答案:解:(1)将C 的参数方程化为普通方程得(x −1)2+(y −√3)2=4,将代入,并化简得C 的极坐标方程为. l 2的极坐标方程为θ=α+π3(ρ∈R).(2)依题意可得,即, ,即, ,因为0<α<π2,所以π3<α+π3<5π6,当α+π3=π2,即时,|OA|+|OB|取得最大值4√3.解析:本题考查了参数方程化为普通方程、直角坐标方程化为极坐标方程,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.(1)先将参数方程化为普通方程,再化为极坐标方程可得C 的极坐标方程,由旋转的性质可得l 2的极坐标方程;(2)利用极坐标的几何意义,得出A ,B 坐标,利用三角函数求出最值.23.答案:解:(1)f(x)=|2x −1|+|2x +1|,可得x ≥12时,f(x)<4即2x −1+2x +1<4,解得12≤x <1;当x ≤−12时,f(x)<4即1−2x −2x −1<4,解得−1<x ≤−12;当−12<x <12时,f(x)<4即1−2x +2x +1<4,解得−12<x <12;则M =(−1,1);(2)证明:要证|ab|−|a|−|b|+1>0,即证(|a|−1)(|b|−1)>0,由a ,b ∈M ,即−1<a <1,−1<b <1,可得|a|<1,|b|<1,即|a|−1<0,|b|−1<0,可得(|a|−1)(|b|−1)>0,故|ab|−|a|−|b|+1>0成立.解析:(1)由绝对值的意义,去绝对值,解不等式,再求并集可得M ;(2)运用分析法,结合因式分解和不等式的性质,即可得证.本题考查绝对值不等式的解法和绝对值不等式的证明,注意运用分类讨论思想和分析法证明,考查运算能力和推理能力,属于基础题.。
答案-长郡中学2020届高三理科月考试卷(二)
因为
所以
化简得
因为 ,当且仅当 时等号成立
又 , , 互不相等,所以不存在
21.【解析】(1)由题可知,函数 的定义域为 ,
因为函数 在区间 上为增函数
所以 在区(2)由题得,
则
因为 有两个极值点 ,
所以 ,
欲证 等价于证
即
所以
因为
所以原不等式等价于
炎德·英才大联考长郡中学2020届高三月考试卷(二)
数学(理科)参考答案
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
C
C
D
C
C
C
B
B
D
A
D
二、填空题
13. 14. 15. 16.
三、解答题
17.【解析】(1)
令 ,
解得 ,
∴ 的对称轴方程为 ,
(2)∵
∴
又∵ 在 上是增函数
∴
又
∴ 在 上的最大值是
∵ 恒成立
∴
又函数 是奇函数
∴
∴
又
综上所述
(2)∵ 为 上的单调函数,且
∴函数 在 上单调递减
∵
∴
∵函数 是奇函数
∴
又 在 上单调递减
∴ 对任意 恒成立
∴ 对任意 恒成立
∴ ,解得
∴实数 的取值范围为
20.【解析】(1)因为
所以
又因为
所以
所以数列 为等比数列
(2)由(1)可得
所以
若 ,则
所以最大正整数 的值为
∴
23.【解析】(1)当 时,
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湖南省长沙市长郡中学2020届高考数学模拟试卷1(2月份)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.设i为虚数单位,则复数3−4ii=()A. −4−3iB. −4+3iC. 4+3iD. 4−3i2.设集合A={x|1<x<4},B={x|−1≤x≤3},则A∩(∁R B)等于()A. {x|1<x<4}B. {x|3<x<4}C. {x|1<x<3}D. {x|1<x<2}∪{x|3<x<4}3.向量a⃗=(−4,5),b⃗ =(λ,1),若(a⃗−b⃗ )//b⃗ ,则λ的值是()A. −54B. −43C. −45D. −24.双曲线y25−x2=m(m>0)的焦距等于离心率,则m=()A. 120B. 110C. 15D. 145.已知函数f(x)={2x−1,x>−1f(x+2),x⩽−1,则f(−3)=()A. −78B. −12C. 1D. 76.设a⃗,b⃗ ,c⃗是非零向量,已知命题p:若a⃗//b⃗ ,b⃗ //c⃗,则a⃗//c⃗;命题q:若a⃗⋅b⃗ =0,b⃗ ⋅c⃗=0,则a⃗⋅c⃗=0,则下列命题中真命题是()A. p∧qB. p∨qC. (¬p)∧(¬q)D. (¬p)∨q7.已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有一点P(−1,√2),则cosα+sin(π2−α)=()A. −√23B. 2√23C. √33D. −2√338.袋中装有白球和黑球各3个,从中任取2个,则至多有一个黑球的概率是()A. 15B. 45C. 13D. 129.函数在区间[−3,3]的图象大致为()A. B.C. D.10.如图,在三棱锥D−ABC中,AC⊥BD,且AC=BD,E,F分别是棱DC,AB的中点,则AC和EF所成的角等于()A. 30∘B. 45∘C. 60∘D. 90∘11.已知定义在R上的奇函数f(x)的图像关于直线x=1对称,且f(−1)=1,则f(1)+f(2)+⋯+f(2018)的值为()A. −1B. 0C. 1D. 212.已知椭圆x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F1,左焦点为F2,若椭圆上存在一点P,满足线段PF1相切于以椭圆的短轴为直径的圆,切点为线段PF1的中点,则该椭圆的离心率为()A. √53B. 23C. √22D. 59二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知函数f(x)=2x+xln x,则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为______ .14.若实数x,y满足约束条件{x+2y≥0x−y≤0x−2y+2≥0,则z=3x−y的最小值等于______.15.记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=1,S3=34,则S4=___________.16.在直三棱柱ABC−A1B1C1中,已知AB⊥BC,AB=3,BC=4,AA1=5,若三棱柱的所有顶点都在同一球面上,则该球的表面积为__________.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.样本容量为200的频率分布直方图如图所示.根据样本的频率分布直方图估计,(Ⅰ)求总体数据落在[2,10)内的概率;(Ⅱ)以区间的中点值作为同一组样本数据的代表,求总体数据的平均数.18.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知sinA−sinBsinC =b+ca+b.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)求4sinB−cosC的取值范围.19.已知在四棱锥P−ABCD中,底面ABCD是矩形,且AD=2,AB=1,PA⊥平面ABCD,E、F分别是线段AB、BC的中点.(1)证明:PF⊥FD(2)若PA=1,求点A到平面PFD的距离.,2),且M的通径20.设抛物线M:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P在M上,PF的中点坐标为(52不超过10.(1)求抛物线M的方程;(2)过点F作互相垂直的两条直线l1,l2,其中直线l1交M于点A,B,直线l2交M于点C,D,求四边形ACBD的面积的最小值.21.已知函数f(x)=elnx−ax(a∈R).(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a=e时,证明:xf(x)−e x+2ex≤0.22. 在平面直角坐标系中,圆C 的参数方程为{x =1+2cosαy =2sinα(α为参数).以坐标原点为极点,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ρsin(θ−π4)=1−√22.(1)求圆C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)若直线l 与圆C 交于A,B 两点,M 是圆C 上不同于A,B 两点的动点,求ΔMAB 面积的最大值.23. 已知函数f(x)=|x −a 2|+|x +2|,其中a ∈R .(1)当a =−1时,求不等式f(x)≥6的解集;(2)若∀x ∈R ,使得f(x)>3a 恒成立,求实数a 的取值范围.-------- 答案与解析 --------1.答案:A=−4−3i,解析:解:原式=(3−4i)(−i)−i⋅i故选:A.利用复数的运算法则即可得出.本题考查了复数的运算法则,属于基础题.2.答案:B解析:解:∁R B={x|x<−1,或x>3};∴A∩(∁R B)={x|3<x<4}.故选:B.进行补集、交集的运算即可.考查描述法的定义,以及交集和补集的运算.3.答案:C解析:由平面向量的坐标运算与共线定理,列方程求出λ的值.本题考查了平面向量的坐标运算与共线定理应用问题,是基础题.解:向量=(−4,5),=(λ,1),则−=(−4−λ,4),又(−)//,所以−4−λ−4λ=0,解得λ=−.故选C.4.答案:A解析:本题考查双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.利用双曲线方程求出焦距以及离心率,求解即可.解:由y25−x2=m得y25m−x2m=1(m>0).可得:e=√1+m5m =2√m+5m,解得m=120.故选A.5.答案:C解析:直接利用分段函数,求解函数值即可.解:∵函数f(x)={2x−1x>−1f(x+2)x⩽−1,∴f(−3)=f(−1)=f(1)=21−1=1.故答案为C.6.答案:B解析:解:∵a⃗,b⃗ ,c⃗是非零向量,∴命题p:若a⃗//b⃗ ,b⃗ //c⃗,则a⃗//c⃗为真命题,若a⃗⋅b⃗ =0,b⃗ ⋅c⃗=0,则a⃗//c⃗,故命题q:若a⃗⋅b⃗ =0,b⃗ ⋅c⃗=0,则a⃗⋅c⃗=0为假命题;故命题p∧q,(¬p)∧(¬q),(¬p)∨q均为假命题;命题p∨q为真命题,故选:B先判断命题p,q的真假,进而根据复合命题真假判断的真值表,可得答案.本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了向量的位置关系,复合命题等知识点,难度基础.7.答案:D解析:解:∵角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有一点P(−1,√2),∴cosα=√1+2=−√33则cosα+sin(π2−α)=2cosα=−2√33,故选:D.分析:由题意利用任意角的三角函数的定义,、诱导公式,求得结果.本题主要考查任意角的三角函数的定义,、诱导公式的应用,属于基础题.8.答案:B解析:本题考查概率的求法,考查古典概型的基础知识,是基础题.基本事件总数为15,至多摸出1个黑球包含的基本事件个数为12,由此能求出至多摸出1个黑球的概率.解:在一个口袋中有3个白球标记为A1,A2,A3和3个黑球为B1,B2,B3,从中任意摸出2个球,基本事件总数为(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,B3),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,B3),(A3,B1),(A3,B2),(A3,B3),(B1,B2),(B1,B3),(B2,B3)共15个,至多摸出1个黑球包含的基本事件个数共12个,则至多摸出1个黑球的概率是p=1215=45.故选B.9.答案:A解析:本题主要考查了函数图象判断,一般从奇偶性,单调性,特殊点等方面进行判断,属于中档题.判断f(x)的奇偶性,在(0,1)上的单调性,计算f(1),结合选项即可得出答案.解:设f(x)=sinx+ln|x|,当x>0时,f(x)=sinx+lnx,f′(x)=cosx+1x,∴当x∈(0,1)时,f′(x)>0,即f(x)在(0,1)上单调递增,排除B;又当x=1时,f(1)=sin1>0,排除D;∵f(−x)=sin(−x)+ln|−x|=−sinx+ln|x|≠±f(x),∴f(x)既不是奇函数,也不是偶函数,排除C;故选A.10.答案:B解析:本题主要考查了空间中直线与直线的位置关系,异面直线所成的角的应用,属于基础题.取BC的中点G,连接FG,EG,E,F分别是CD,AB的中点,∠EFG为EF与AC所成的角或其补角,计算即可得解.。