河北省衡水中学2020届全国高三第一次联合考试数学(理)试题
河北省衡水中学2020年全国高三统一联合考试理科数学(含解析)
AF∥BE,AF∩AD=A,BC∩BE=B,所以平面 ADF∥平面 BCE.
因为 CE 平面 BCE,所以 CE∥平面 ADF.
(方法二)取 AF 的中点 M,连接 DM,EM,如图.
由题意知 AM=BE 且 AM∥BE,所以四边形 ABEM 为平行四边形,即 ME=AB
且 ME∥AB.
又因为四边形 ABCD 是菱形,所以四边形 DCEM 为平行四边形,即有 DM∥CE.
2
三、解答题
(一)必考题
17.已知等比数列{an}是递减数列,a1a4=3,a2+a3=4. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设 bn=2n-2an+1+n,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
18.如图,在多面体 ABCDFE 中,四边形 ABCD 是菱形,∠ABC=60°,四边 形 ABEF 是直角=梯形,∠FAB=90°,AF∥BE,AF=AB=2BE=2. (1)证明:CE∥平面 ADF. (2)若平面 ABCD⊥平面 ABEF,H 为 DF 的中点, 求平面 ACH 与平面 ABEF 所成锐二面角的余弦值.
以
A
为坐标原点,以
uuur AN
,
uuur AB
,
uuur AF
的方向分别为
x
轴、y
轴、z
轴的正方向,
建立空间直角坐标系 A—xyz 如图所示.
故 A(0,0,0),C( 3 ,1,0),D( 3 ,-1,0),F(0,0,2),H ( 3 , − 1 ,1) ,
22
uuur AH = (
3
,
−
1
D. 21
7
11.已知抛物线 C:y2=4x 的焦点为 F,A 为抛物线 C 上异于顶点 O 的一点,
2020届河北省衡水中学高三第一次教学质量检测数学(理)试题(解析版)
河北衡水中学2020年高三第一次教学质量检测数学试题(理科)(考试时间:120分钟满分:150分)第Ⅰ卷(满分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,只一项是符合题目要求的.1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B = ()A.{}1,3- B.{}1,0C.{}1,3D.{}1,5【答案】C 【解析】 ∵ 集合{}124A ,,=,{}2|40B x x x m =-+=,{}1A B =I∴1x =是方程240x x m -+=的解,即140m -+=∴3m =∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,,故选C2.z 是z 的共轭复数,若()2,2(z z z z i i +=-=为虚数单位) ,则z =( )A. 1i +B. 1i --C. 1i -+D. 1i -【答案】D 【解析】【详解】试题分析:设,,,z a bi z a bi a b R =+=-∈,依题意有22,22a b =-=, 故1,1,1a b z i ==-=-. 考点:复数概念及运算.【易错点晴】在复数的四则运算上,经常由于疏忽而导致计算结果出错.除了加减乘除运算外,有时要结合共轭复数的特征性质和复数模的相关知识,综合起来加以分析.在复数的四则运算中,只对加法和乘法法则给出规定,而把减法、除法定义为加法、乘法的逆运算.复数代数形式的运算类似多项式的运算,加法类似合并同类项;复数的加法满足交换律和结合律,复数代数形式的乘法类似多项式乘以多项式,除法类似分母有理化;用类比的思想学习复数中的运算问题.3.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与MN最接近的是 (参考数据:lg3≈0.48) A. 1033 B. 1053 C. 1073 D. 1093【答案】D 【解析】试题分析:设36180310M x N == ,两边取对数,36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,即MN最接近9310,故选D.【名师点睛】本题考查了转化与化归能力,本题以实际问题的形式给出,但本质就是对数的运算关系,以及指数与对数运算的关系,难点是令36180310x =,并想到两边同时取对数进行求解,对数运算公式包含log log log a a a M N MN +=,log log log a a aM M N N-=,log log na a M n M =. 4.已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若0.82(log 5.1),(2),(3)a g b g c g =-==,则,,a b c 的大小关系为( ) A. a b c << B. c b a <<C. b a c <<D. b c a <<【答案】C 【解析】 【分析】 根据奇函数()f x 在R 上是增函数可得()g x 为偶函数且在[)0,+∞上为增函数,从而可判断,,a b c 的大小.【详解】()gx 定义域为R .()()()()()g x xf x x f x xf x g x -=--=--==⎡⎤⎣⎦,故()g x 为偶函数.因为()f x 为R 上的奇函数,故()00f =,当0x >时,因为()f x 为R 上的增函数,故()()00f x f >=.设任意的120x x ≤<,则()()120f x f x ≤<,故()()1122x f x x f x <,故()()12g x g x <,故()gx 为[)0,+∞上的增函数,所以()()22log 5.1log 5.1a g g =-=,而0.82223log 8log 5.1log 422=>>=>,故()()()0.823log 5.12g g g >>,所以c a b >>.故选C.【点睛】本题考查函数的奇函数、单调性以及指对数的大小比较,注意奇函数与奇函数的乘积、偶函数与偶函数的乘积都是偶函数,指数对数的大小比较应利用中间数和对应函数的单调性来考虑. 5.如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式()()2log 1f x x ≥+的解集是( )A. {}|10x x -<≤B. {}|11x x -≤≤C.{}|11x x -<≤D.{}|12x x -<≤【答案】C 【解析】试题分析:如下图所示,画出2()log (1)g x x =+的函数图象,从而可知交点(1,1)D ,∴不等式()()f x g x ≥的解集为(1,1]-,故选C .考点:1.对数函数的图象;2.函数与不等式;3.数形结合的数学思想.6.设直线l 1,l 2分别是函数f(x)=ln ,01,{ln ,1,x x x x -<<>图象上点P 1,P-2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是 A. (0,1) B. (0,2)C. (0,+∞)D. (1,+∞)【答案】A 【解析】 试题分析:设()()111222,ln ,,ln P x x P x x -(不妨设121,01x x ><<),则由导数的几何意义易得切线12,l l 的斜率分别为121211,.k k x x ==-由已知得12122111,1,.k k x x x x =-∴=∴=∴切线1l 的方程分别为()1111ln y x x x x -=-,切线2l 的方程为()2221ln y x x x x +=--,即1111ln y x x x x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭.分别令0x =得()()110,1ln ,0,1ln .A xB x -++又1l 与2l 的交点为221111112222111121211,ln .1,1,0111211PAB A B P PAB x x x x P x x S y y x S x x x x Q ∆∆⎛⎫-++>∴=-⋅=<=∴<< ⎪++++⎝⎭,故选A . 考点:1.导数的几何意义;2.两直线垂直关系;3.直线方程的应用;4.三角形面积取值范围.7.(2017新课标全国Ⅲ理科)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为 A. π B.3π4 C.π2D. π4【答案】B 【解析】绘制圆柱的轴截面如图所示,由题意可得:11,2AC AB ==,结合勾股定理,底面半径r ==由圆柱的体积公式,可得圆柱的体积是223ππ1π24V r h ⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭,故选B.【名师点睛】涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时,一般过球心及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或线作截面,把空间问题转化为平面问题,再利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系,或只画内切、外接的几何体的直观图,确定球心的位置,弄清球的半径(直径)与该几何体已知量的关系,列方程(组)求解. 8.(2017新课标全国I 理科)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为 A. 1 B. 2 C .4D. 8【答案】C 【解析】设公差为d ,45111342724a a a d a d a d +=+++=+=,611656615482S a d a d ⨯=+=+=,联立112724,61548a d a d +=⎧⎨+=⎩解得4d =,故选C. 点睛:求解等差数列基本量问题时,要多多使用等差数列的性质,如{}n a 为等差数列,若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+.9.设,m n u r r 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=u r r m n ”是“0m n ⋅<u r r”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】通过非零向量,m n u r r 的夹角为钝角,满足0m n ⋅<u r r,而λ=u r r m n 不成立,可判断出结论.【详解】解:,m n u r r 为非零向量,存在负数λ,使得λ=u r r m n ,则向量,m n u r r 共线且方向相反,可得0m n ⋅<u r r.反之不成立,非零向量,m n u r r 的夹角为钝角,满足0m n ⋅<u r r,而λ=u r r m n 不成立.∴,m n u r r为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=u r r m n ”是0m n ⋅<u r r”的充分不必要条件. 故选:A.【点睛】本题考查了向量共线定理、向量夹角公式、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.10.设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩则z =2x +y 的最小值是( )A. -15B. -9C. 1D. 9【答案】A 【解析】 【分析】作出不等式组表示的可行域,平移直线z =2x +y ,当直线经过B (-6,-3)时,取得最小值. 【详解】作出不等式组表示的可行域,结合目标函数的几何意义得函数在点B (-6,-3)处取得最小值 z min =-12-3=-15. 故选:A【点睛】此题考查二元一次不等式组表示平面区域,解决线性规划问题,通过平移目标函数表示的直线求得最值.11.已知椭圆()2212:11x C y m m +=>与双曲线()2222:10x C y n n-=>的焦点重合,1e 、2e 分别为1C 、2C 的离心率,则( ) A. m n >且121e e > B. m n >且111e e < C. m n <且121e e > D. m n <且121e e <【答案】A 【解析】【分析】根据椭圆1C 和双曲线2C 的焦点重合得出222m n -=,可得出m 、n 的大小,再由离心率公式可得出12e e 与1的大小关系,进而可得出结论.【详解】由于椭圆1C 和双曲线2C 的焦点重合,则2211m n -=+,则2220m n -=>,1m >Q ,0n >,m n ∴>.1e ==Q 2e ==,121e e ∴====>, 故选:A.【点睛】本题考查利用椭圆和双曲线的焦点求参数的大小关系,同时也考查了两曲线的离心率之积的问题,考查计算能力,属于中等题.12.若2x =-是函数21()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( ). A.1-B.32e --C.35e - D. 1【答案】A 【解析】由题可得()()()()121212121x x x f x x a e x ax e x a x a e ---⎡⎤=+++-=+++-⎣⎦',因为()20f '-=,所以1a =-,()()211x f x x x e -=--,故()()212x f x x x e --'=+,令()0f x '>,解得2x <-或1x >,所以()f x 在()(),2,1,-∞-+∞上单调递增,在()2,1-上单调递减, 所以()f x 的极小值为()()1111111f e -=--=-,故选A .【名师点睛】(1)可导函数y =f (x )在点x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)=0,且在x 0左侧与右侧f ′(x )的符号不同;(2)若f (x )在(a ,b )内有极值,那么f (x )在(a ,b )内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.第Ⅱ卷(非选择题共90分)本卷包括必考题和选考题两部分,第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题、第(23)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.第16题第一空2分,第二空3分.把答案填在答题卡上的相应位置.13.定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x 的图象与y=cosx 的图象的交点个数是 . 【答案】7 【解析】由1sin 2cos cos 0sin 2x x x x =⇒==或,因为[0,3]x π∈,所以3551317,,,,,,,2226666x πππππππ=共7个考点:三角函数图像14.如图,三棱锥A BCD -中, 3,2AB AC BD CD AD BC ======,点,M N 分别是,AD BC 的中点,则异面直线,AN CM 所成的角的余弦值是________.【答案】78【解析】如下图,连结DN ,取DN 中点P ,连结PM ,PC ,则可知即为异面直线,所成角(或其补角)易得,,,∴,即异面直线,所成角的余弦值为.考点:异面直线的夹角.15.在平面直角坐标系xoy 中,若曲线2by ax x=+(,a b 为常数)过点(2,5)P -,且该曲线在点P 处的切线与直线7230x y ++=平行,则a b += . 【答案】3- 【解析】曲线2b y ax x=+过点(2,5)P -,则452b a +=-①,又2'2b y ax x =-,所以7442b a -=-②,由①②解得1,{2,a b =-=-所以3a b +=-. 【考点】导数与切线斜率.16.如图,圆C 与x 轴相切于点(1,0)T ,与y 轴正半轴交于两点,A B (在的上方),且2AB =.(Ⅰ)圆C 的标准方程为 ;(Ⅱ)过点A 任作一条直线与圆22:1O x y +=相交于,M N 两点,下列三个结论:①NA MA NBMB=; ②2NB MA NAMB-=; ③22NB MA NAMB+=.其中正确结论的序号是 .(写出所有正确结论的序号)【答案】(Ⅰ)22(1)(2)2x y -+-=;(Ⅱ)①②③ 【解析】 (Ⅰ)依题意,设(为圆的半径),因为,所以,所以圆心,故圆的标准方程为.(Ⅱ)联立方程组,解得或,因为在的上方,所以,, 令直线的方程为,此时,,所以,,,因为,,所以NAMA NBMB=.所以2221(21)22222NB MA NA MB -==-=-+, 222121222222NB MA NAMB+===-+ 正确结论的序号是①②③.考点:圆的标准方程,直线与圆的位置关系.三、解答题:本大题共6小题,满分70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.某同学用“五点法”画函数π()sin()(0,)2f x A x ωϕωϕ=+><在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:x ωϕ+π2π3π22πxπ35π6sin()A x ωϕ+55-(Ⅰ)请将上表数据补充完整,填写在答题卡上相应位置,并直接写出函数()f x 的解析式;(Ⅱ)将()y f x =图象上所有点向左平行移动θ(0)θ>个单位长度,得到()y g x =的图象.若()y g x =图象的一个对称中心为5π(,0)12,求θ的最小值. 【答案】(Ⅰ)π()5sin(2)6f x x =-;(Ⅱ)π6.【解析】(Ⅰ)根据表中已知数据,解得π5,2,A ωϕ===-.数据补全如下表:且函数表达式为π()5sin(2)6f x x =-. (Ⅱ)由(Ⅰ)知π()5sin(2)6f x x =-,得π()5sin(22)6g x x θ=+-.因为sin y x =的对称中心为(π,0)k ,k Z ∈.令π22π6x k θ+-=,解得ππ212k x θ=+-,k Z ∈. 由于函数()y g x =的图象关于点5π(,0)12成中心对称,令ππ5π21212k θ+-=, 解得ππ23k θ=-,k Z ∈.由0θ>可知,当1k =时,θ取得最小值π6. 考点:“五点法”画函数π()sin()(0,)2f x A x ωϕωϕ=+><在某一个周期内的图象,三角函数的平移变换,三角函数的性质.18. 某班的一次数学测试成绩的茎叶图和频率分布直方图都受到不同程度的破坏,但可见部分如下,据此解答如下问题:(1)求分数在[50,60)的频率及全班人数;(2)求分数在[80,90)之间的频数,并计算频率分布直方图中[80,90)间的矩形的高.【答案】(1)25;(2)0.016.【解析】试题分析:解题思路:(1)通过茎叶图得出数据即可求解;(2)观察频率直方图中的各个矩形的高与面积即可. 规律总结:以图表给出的统计题目一般难度不大,主要考查频率直方图、茎叶图、频率分布表给出. 试题解析:(1)分数在[50,60)的频率为0.00810=0.08,由茎叶图知:分数在[50,60)之间的频数为2,所以全班人数为20.08=25.(2)分数在[80,90)之间的频数为25-2-7-10-2=4,频率分布直方图中[80,90)间的矩形的高为425÷10=0.016. .考点:1.茎叶图;2.频率直方图.19.如图,几何体是圆柱的一部分,它是由矩形ABCD(及其内部)以AB边所在直线为旋转轴旋转120°得到的,G 是»DF的中点.(1)设P是»CE上的一点,且AP⊥BE,求∠CBP的大小;(2)当AB=3,AD=2时,求二面角E-AG-C的大小.【答案】(1)30o;(2)60o【解析】试题分析: (1)第(1)问,直接证明BE⊥平面ABP 得到BE⊥BP,从而求出∠CBP 的大小. (2)第(2)问,可以利用几何法求,也可以利用向量法求解. 试题解析: (1)因为AP⊥BE,AB⊥BE,AB ,AP ⊂平面ABP ,AB∩AP=A ,所以BE⊥平面ABP. 又BP ⊂平面ABP ,所以BE⊥BP.又∠EBC=120°,所以∠CBP=30°.(2)方法一:如图,取EC uuu r的中点H ,连接EH ,GH ,CH.因为∠EBC=120°,所以四边形BEHC 为菱形, 所以AE =GE =AC =GC =223213+=.取AG 的中点M ,连接EM ,CM ,EC , 则EM⊥AG,CM⊥AG,所以∠EMC 为所求二面角的平面角. 又AM =1,所以EM =CM =13123-=. 在△BEC 中,由于∠EBC=120°,由余弦定理得EC 2=22+22-2×2×2×cos 120°=12, 所以EC =23,所以△EMC 为等边三角形, 故所求的角为60°. 方法二:以B 为坐标原点,分别以BE ,BP ,BA 所在的直线为x ,y ,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系B -xyz. 由题意得A(0,0,3),E(2,0,0),G(133),C(-130), 故AE u u u r=(2,0,-3),AG u u u r =(13,0),CG u u u r=(2,0,3).设m u r=(x 1,y 1,z 1)是平面AEG 的一个法向量,由00m AE m AG ⎧⋅=⎨⋅=⎩u u u v v u u u v v可得11112300x z x -=⎧⎪⎨+=⎪⎩取z 1=2,可得平面AEG 的一个法向量m u r=(3,2).设n r=(x 2,y 2,z 2)是平面ACG 的一个法向量.由00n AG n CG u u u v v u u u v v ⎧⋅=⎨⋅=⎩可得22220230x x z ⎧=⎪⎨+=⎪⎩取z 2=-2,可得平面ACG 的一个法向量n =(32).所以cos 〈,m n u r r 〉=||||m n m n ⋅u r rur r =12. 故所求的角为60°.点睛:本题的难点主要是计算,由于空间向量的运算,所以大家在计算时,务必仔细认真.20.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>以抛物线28y x =的焦点为顶点,且离心率为12. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线:l y kx m =+与椭圆E 相交于A 、B 两点,与直线4x =-相交于Q 点,P 是椭圆E 上一点且满足OP OA OB =+u u u r u u u r u u u r(其中O 为坐标原点),试问在x 轴上是否存在一点T ,使得OP TQ ⋅u u u r u u u r 为定值?若存在,求出点T 的坐标及OP TQ ⋅u u u r u u u r的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=;(2)存在,且定点T 的坐标为()1,0-. 【解析】 【分析】(1)求出抛物线的焦点坐标可得出a 的值,由椭圆E 的离心率可得c 的值,进而可得出b 的值,由此可求得椭圆E 的方程; (2)设点()11,Ax y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与椭圆E 的方程联立,列出韦达定理,求出点P 的坐标,由点P 在椭圆E 上得出22443m k =+,并求出点Q 的坐标,设点(),0T t ,计算出OP TQ ⋅u u u r u u u r ,由OP TQ ⋅u u u r u u u r为定值求出t ,由此可求得定点T 的坐标.【详解】(1)抛物线28y x =的焦点坐标为()2,0,由题意可知2a =,且12c e a ==,1c ∴=,则b == 因此,椭圆E 的方程为22143x y +=;(2)设点()11,Ax y 、()22,B x y ,联立22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并整理得()2224384120k x kmx m +++-=, 由韦达定理得122843kmx x k +=-+,则()121226243m y y k x x m k +=++=+, ()12122286,,4343km m OP OA OB x x y y k k ⎛⎫=+=++=- ⎪++⎝⎭u u u r u u u r u u u r Q ,即点2286,4343kmm P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 由于点P 在椭圆E 上,则222281611434433km m k k ⎛⎫⎛⎫-⋅+⋅= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,化简得22443m k =+, 联立4y kx m x =+⎧⎨=-⎩,得44x y m k=-⎧⎨=-⎩,则点()4,4Q m k --,设在x 轴上是否存在一点(),0T t ,使得OP TQ ⋅u u u r u u u r为定值,()4,4TQ t m k =---u u u r ,()()()22284642188634342km t m m k k t ktm km m OP TQ k m m ++-+++⋅===++u u u r u u u r 为定值, 则10t +=,得1t=-,因此,在x 轴上存在定点()1,0T -,使得OP TQ ⋅u u u r u u u r为定值.【点睛】本题考查椭圆方程的求解,同时也考查了椭圆中存在定点满足某条件问题的求解,考查计算能力,属于中等题. 21.已知函数()2ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥.(1)求a ; (2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()2202e f x --<<.【答案】(1)a=1;(2)见解析. 【解析】 【分析】(1)通过分析可知f (x )≥0等价于h (x )=ax ﹣a ﹣lnx ≥0,进而利用h ′(x )=a 1x -可得h (x )min =h (1a),从而可得结论;(2)通过(1)可知f (x )=x 2﹣x ﹣xlnx ,记t (x )=f ′(x )=2x ﹣2﹣lnx ,解不等式可知t (x )min =t (12)=ln 2﹣1<0,从而可知f ′(x )=0存在两根x 0,x 2,利用f (x )必存在唯一极大值点x 0及x 012<可知f (x 0)14<,另一方面可知f (x 0)>f (1e )21e=. 【详解】(1)解:因为f (x )=ax 2﹣ax ﹣xlnx =x (ax ﹣a ﹣lnx )(x >0), 则f (x )≥0等价于h (x )=ax ﹣a ﹣lnx ≥0,求导可知h ′(x )=a 1x-. 则当a ≤0时h ′(x )<0,即y =h (x )在(0,+∞)上单调递减, 所以当x 0>1时,h (x 0)<h (1)=0,矛盾,故a >0.因为当0<x 1a <时h ′(x )<0、当x 1a>时h ′(x )>0, 所以h (x )min =h (1a),又因为h (1)=a ﹣a ﹣ln 1=0, 所以1a=1,解得a =1; 另解:因为f (1)=0,所以f (x )≥0等价于f (x )在x >0时的最小值为f (1), 所以等价于f (x )在x =1处是极小值, 所以解得a =1;(2)证明:由(1)可知f (x )=x 2﹣x ﹣xlnx ,f ′(x )=2x ﹣2﹣lnx ,令f ′(x )=0,可得2x ﹣2﹣lnx =0,记t (x )=2x ﹣2﹣lnx ,则t ′(x )=21x-, 令t ′(x )=0,解得:x 12=, 所以t (x )在区间(0,12)上单调递减,在(12,+∞)上单调递增, 所以t (x )min =t (12)=ln 2﹣1<0,从而t (x )=0有解,即f ′(x )=0存在两根x 0,x 2, 且不妨设f ′(x )在(0,x 0)上为正、在(x 0,x 2)上为负、在(x 2,+∞)上为正, 所以f (x )必存在唯一极大值点x 0,且2x 0﹣2﹣lnx 0=0, 所以f (x 0)20x =-x 0﹣x 0lnx 020x =-x 0+2x 0﹣220x =x 020x -, 由x 012<可知f (x 0)<(x 020x -)max 2111224=-+=;由f ′(1e )<0可知x 0112e <<, 所以f (x )在(0,x 0)上单调递增,在(x 0,1e)上单调递减, 所以f (x 0)>f (1e )21e=; 综上所述,f (x )存在唯一的极大值点x 0,且e ﹣2<f (x 0)<2﹣2.【点睛】本题考查利用导数研究函数的极值,考查运算求解能力,考查转化思想,注意解题方法的积累,属于难题.请考生在第22、23题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目,如果多做,则按所做的第一个题目计分,作答时,请用2B 铅笔在答题卡上,将所选题号对应的方框涂黑. 22.在直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(6)25x y ++=.(Ⅰ)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(Ⅱ)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于,A B 两点,||AB =,求l 的斜率.【答案】(Ⅰ)212cos 110ρρθ++=;(Ⅱ)3±. 【解析】试题分析:(Ⅰ)利用cos x ρθ=,sin y ρθ=化简即可求解;(Ⅱ)先将直线l 化成极坐标方程,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110ρρα++=,再利用根与系数的关系和弦长公式进行求解. 试题解析:(Ⅰ)化圆的一般方程可化为2212110x y x +++=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=可得圆C 的极坐标方程212cos 110ρρθ++=.(Ⅱ)在(Ⅰ)中建立的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为()R θαρ=∈.设A ,B 所对应的极径分别为1ρ,2ρ,将l 的极坐标方程代入C 的极坐标方程得212cos 110ρρα++=. 于是1212cos ρρα+=-,1211ρρ=.12AB ρρ=-==由AB =23cos 8α=,tan α=.所以l .23.已知函数()123f xx x =+--.(I )在答题卡图中画出()y f x =的图像;(II )求不等式()1f x >的解集.【答案】(I )见解析(II )()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭U U ,,, 【解析】试题分析:(Ⅰ)化为分段函数作图;(Ⅱ)用零点分区间法求解 试题解析:(Ⅰ)如图所示:(Ⅱ)()413{3212342x x f x x x x x -≤-=--<<-≥,,,()1f x >当1x ≤-,41x ->,解得5x >或3x <1x ∴≤-当312x -<<,321x ->,解得1x >或13x < 113x ∴-<<或312x <<当32x ≥,41x ->,解得5x >或3x <332x ∴≤<或5x > 综上,13x <或13x <<或5x >()1f x ∴>,解集()()11353⎛⎫-∞⋃⋃+∞ ⎪⎝⎭,,, 考点:分段函数的图像,绝对值不等式的解法。
河北省衡水中学2020届高三第一次教学质量检测理科数学
河北衡水中学2020年高三第一次教学质量检测数学试题(理科)(考试时间:120分钟满分:150分)注意事项1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位.2.答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.3.答第Ⅱ卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰.作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚,必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草纸上答题无效.第Ⅰ卷(满分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,只一项是符合题目要求的.1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B =I ,则B =( )A.{}1,3-B.{}1,0C.{}1,3D.{}1,5 2.z 是z 的共扼复数,若2z z +=,()i 2z z -=(i 为虚数单位),则z 等于( )A.1i +B.1i --C.1i -+D.1i - 3.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3613,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为8010.则下列各数中与M N最接近的是( ) (参考数据:lg30.48≈)A.3310B.5310C.7310D.93104.已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若()2log5.1a g =-,()0.82b g =,()3c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a b c <<B.c b a <<C.b a c <<D.b c a << 5.如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式()()2log 1f x x ≥+的解集是( )A.{}10x x -<≤B.{}11x x -≤≤ C.{}11x x -<≤ D.{}12x x -<≤ 6.设直线1l ,2l 分别是函数()ln ,01,ln ,1,x x f x x x -<<⎧=⎨>⎩图象上点1P ,2P 处的切线,1l 与2l 垂直相交于点P ,且1l ,2l 分别与y 轴相交于点A ,B ,则PAB △的面积的取值范围是( )A.()0,1B.()0,2C.()0,+∞D.()1,+∞7.已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为( )A.πB.34πC.2πD.4π 8.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为( )A.1B.2C.4D.8。
2020衡水中学高三一调数学(理)试题(含标准答案)
2019-2020学年度高三年级下学期一调考试数学(理科)试卷第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、 选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分,下列每小题所给选项只有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上)1.已知全集U R =,集合{}22A y y x x R ==+∈,,集合(){}lg 1B x y x ==-,则阴影部分所示集合为( )A .[]12,B .()12,C .(12],D .[12), 2. 复数3a i z a i +=+-(其中a R ∈,i 为虚数单位),若复数z 的共轭复数的虚部为12-,则复数z 在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.若2πa -=,a b a =,aa c a =,则,,abc 的大小关系为A .c b a >>B .b c a >>C .b a c >>D .a b c >> 4.函数()x e x f xcos )112(-+=图象的大致形状是 A . B .C . D .5.吸烟有害健康,小明为了帮助爸爸戒烟,在爸爸包里放一个小盒子,里面随机摆放三支香烟和三支跟香烟外形完全一样的“戒烟口香糖”,并且和爸爸约定,每次想吸烟时,从盒子里任取一支,若取到口香糖则吃一支口香糖,不吸烟;若取到香烟,则吸一支烟,不吃口香糖,假设每次香烟和口香糖被取到的可能性相同,则“口香糖吃完时还剩2支香烟”的概率为( ) A .15B .815C .35D .3206.已知△ABC 外接圆的圆心为O ,若AB=3,AC=5,则AO BC u u u r u u u r⋅的值是( )A .2B .4C .8D .167.给出下列五个命题:①若p ∨q 为真命题,则p ∧q 为真命题;②命题“∀x >0,有e x ≥1”的否定为“∃x 0≤0,有e x 0<1”; ③“平面向量a ⃑ 与b 的夹角为钝角”的充分不必要条件是“a ⃑ •b <0”; ④在锐角三角形ABC 中,必有sinA +sinB >cosA +cosB ;⑤{a n }为等差数列,若a m +a n =a p +a q (m,n,p,q ∈N ∗),则m +n =p +q 其中正确命题的个数为( ) A .0B .1C .2D .38.已知定义在(0,)+∞上的函数()f x ,恒为正数的()f x 符合()()2()f x f x f x '<<,则(1)(2)f f 的取值范围为( ) A .(,2)e eB .211(,)2e eC .(3,e e )D .211(,)e e9.已知点(0,2)A ,抛物线C :24y x =的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则:FM MN =( )A .2:5B .1:2C .1:5D .1:310.定义12nnp p p +++L 为n 个正数1p 、2p 、…、n p 的“均倒数”,若已知正整数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为121n +,又14n n a b +=,则12231011111b b b b b b ++⋅⋅⋅+=( ) A .1011 B .112C .111D .111211.对于任意的实数[1,e]x ∈,总存在三个不同的实数[1,5]y ∈-,使得21ln 0y y xe ax x ---=成立,则实数a 的取值范围是( ) A .24251(,]e e e- B .4253[,)e eC .425(0,]eD .24253[,)e e e- 12.如图,在正方体1111ABCD A B C D ﹣中,1A H ⊥平面11AB D ,垂足为H ,给出下面结论: ①直线1A H 与该正方体各棱所成角相等; ②直线1A H 与该正方体各面所成角相等;③过直线1A H 的平面截该正方体所得截面为平行四边形; ④垂直于直线1A H 的平面截该正方体,所得截面可能为五边形, 其中正确结论的序号为( )A .①③B .②④C .①②④D .①②③第Ⅱ卷(共90分)二 、填空题:(本大题共4小题,每题5分,共20分)13.有一个底面圆的半径为1,高为2的圆柱,点O 1,O 2分别为这个圆柱上底面和下底面的圆心,在这个圆柱内随机取一点P ,则点P 到点O 1,O 2的距离都大于1的概率为___.14.在数列{a n }中,若函数f (x )=sin 2xcos 2x 的最大值是a 1,且a n =(a n +1﹣a n ﹣2)n ﹣2n 2,则a n =_____.15.秦九韶是我国南宋著名数学家,在他的著作数书九章》中有已知三边求三角形面积的方法:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂余半之,自乘于上以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之为实一为从隅,开平方得积”如果把以上这段文字写成公式就是S =,共中a 、b 、c 是△ABC 的内角A ,B ,C 的对边。
2020河北省衡水中学高三理数一模考试试卷(带解析)
2020河北省衡水中学高三理数一模考试试卷(带解析)一、单选题1.若复数满足,其中为虚数单位,则()A. B. C. D.2.已知等差数列的前项和为,且,则()A. 31B. 12C. 13D. 523.某班数学课代表给全班同学出了一道证明题,以下四人中只有一人说了真话,只有一人会证明此题。
甲:我不会证明。
乙:丙会证明。
丙:丁会证明。
丁:我不会证明。
根据以上条件,可以判定会证明此题的人是()A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁4.在下列各图中,每个图的两个变量具有相关关系的图是A. (1)(2)B. (1)(3)C. (2)(4)D. (2)(3)5.已知抛物线的焦点与椭圆的一个焦点重合,则()A. B. C. D.6.如图是一个几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A. B. C. D.7.已知,点为斜边的中点,,,,则等于()A. -14B. -9C. 9D. 148.已知函数的图象经过点,.当时,,记数列的前项和为,当时,的值为()A. 7B. 6C. 5D. 49.若下图程序框图在输入时运行的结果为,点为抛物线上的一个动点,设点到此抛物线的准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值是()A. B. C. 2 D.10.太极图是以黑白两个鱼形纹组成的图形图案,它形象化地表达了阴阳轮转,相反相成是万物生成变化根源的哲理,展现了一种相互转化,相对统一的形式美.按照太极图的构图方法,在平面直角坐标系中,圆被的图象分割为两个对称的鱼形图案,其中小圆的半径均为1,现在大圆内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率为()A. B. C. D.11.长方体中,,,,点是平面上的点,且满足,当长方体的体积最大时,线段的最小值是()A. B. C. 8 D.12.已知实数,函数,若关于的方程有三个不等的实根,则实数的取值范围是()A. B. C. D.二、填空题13.定积分 ________.14.设变量满足不等式组,则的取值范围是________.15.已知椭圆的左、右焦点分别为,,若椭圆上存在点使成立,则该椭圆的离心率的取值范围为________.16.用表示自然数的所有因数中最大的那个奇数,例如:9的因数有1,3,9,,10的因数有1,2,5,10,,那么________.三、解答题17.函数的部分图像如图所示,将的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.(1)求函数的解折式;(2)在中,角满足,且其外接圆的半径,求的面积的最大值.18.如图所示,该几何体是由一个直三棱柱和一个正四棱锥组合而成,,.(Ⅰ)证明:平面平面;(Ⅱ)求正四棱锥的高,使得二面角的余弦值是.19.某市政府为了引导居民合理用水,决定全面实施阶梯水价,阶梯水价原则上以住宅(一套住宅为一户)的月用水量为基准定价:若用水量不超过12吨时,按4元/吨计算水费;若用水量超过12吨且不超过14吨时,超过12吨部分按6.60元/吨计算水费;若用水量超过14吨时,超过14吨部分按7.8元/吨计算水费.为了了解全市居民月用水量的分布情况,通过抽样,获得了100户居民的月用水量(单位:吨),将数据按照分成8组,制成了如图1所示的频率分布直方图.(Ⅰ)假设用抽到的100户居民月用水量作为样本估计全市的居民用水情况.(ⅰ)现从全市居民中依次随机抽取5户,求这5户居民恰好3户居民的月用水量都超过12吨的概率;(ⅱ)试估计全市居民用水价格的期望(精确到0.01);(Ⅱ)如图2是该市居民李某2016年1~6月份的月用水费(元)与月份的散点图,其拟合的线性回归方程是.若李某2016年1~7月份水费总支出为294.6元,试估计李某7月份的用水吨数.20.已知椭圆的四个顶点组成的四边形的面积为,且经过点.(1)求椭圆的方程;(2)若椭圆的下顶点为,如图所示,点为直线上的一个动点,过椭圆的右焦点的直线垂直于,且与交于两点,与交于点,四边形和的面积分别为.求的最大值.21.已知函数,.(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;(2)若函数在定义域上为单调增函数.①求最大整数值;②证明:.22.选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,直线过,倾斜角为.以为极点,轴非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(Ⅰ)求直线的参数方程和曲线的直角坐标方程;(Ⅱ)已知直线与曲线交于、两点,且,求直线的斜率.23.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)若不等式的解集为,求实数的值;(2)若不等式,对任意的实数恒成立,求实数的最小值.答案解析部分一、<b >单选题</b>1.【答案】B2.【答案】C3.【答案】A4.【答案】D5.【答案】C6.【答案】D7.【答案】D8.【答案】D9.【答案】B10.【答案】B11.【答案】B12.【答案】B二、<b >填空题</b>13.【答案】14.【答案】15.【答案】16.【答案】三、<b >解答题</b>17.【答案】(1)解:由图知,解得∵∴,即由于,因此∴∴即函数的解析式为(2)解:∵∴∵,∴,即,∴或1(舍),由正弦定理得,解得由余弦定理得∴,(当且仅当等号成立)∴∴的面积最大值为18.【答案】证明:(Ⅰ)正三棱柱中,平面,所以,又,,所以平面,平面,所以平面平面.(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面,以为原点,,,方向为,,轴建立空间直角坐标系,设正四棱锥的高为,,则,,,,,,.设平面的一个法向量,则取,则,所以.设平面的一个法向量,则取,则,,所以.二面角的余弦值是,所以,解得.19.【答案】解:(Ⅰ)(ⅰ)由题意,从全市居民中依次随机抽取5户,每户居民月用水量超过12吨的概率为,因此这5户居民恰好3户居民的月用水量都超过12吨的概率为.(ⅱ)由题设条件及月均用水量的频率分布直方图,可得居民每月的水费数据分组与概率分布表如下:月用水量(吨)价格 (元/吨)概率所以全市居民用水价格的期望吨.(Ⅱ)设李某2016年1~6月份的月用水费(元)与月份的对应点为,它们的平均值分别为,则,又点在直线上,所以,因此,所以7月份的水费为元.设居民月用水量为吨,相应的水费为元,则,即:当时,,所以李某7月份的用水吨数约为13吨.20.【答案】(1)解:因为在椭圆上,所以,又因为椭圆四个顶点组成的四边形的面积为,所以,解得,所以椭圆的方程为(2)解:由(1)可知,设,则当时,,所以,直线的方程为,即,由得,则,,,又,所以,由,得,所以,所以,当,直线,,,,,所以当时,21.【答案】(1)解:当时,∴,又,∴,则所求切线方程为,即(2)解:由题意知,,若函数在定义域上为单调增函数,则恒成立.①先证明.设,则,则函数在上单调递减,在上单调递增,∴,即.同理可证∴,∴.当时,恒成立.当时,,即不恒成立.综上所述,的最大整数值为2.②由①知,,令,∴∴.由此可知,当时,.当时,,当时,,,当时,.累加得.又,∴.22.【答案】解:(Ⅰ)直线的参数方程为(为参数),由得∴曲线的直角坐标方程为.(Ⅱ)把,代入得.设两点对应的参数分别为与,则,,易知与异号又∵∴.消去与得,即23.【答案】(1)解:由题意,知不等式解集为由,得,所以,由,解得(2)解:不等式等价于,由题意知.因为,所以,即对任意都成立,则.而,当且仅当,即时等号成立,故,所以实数的最小值为4.。
河北省衡水中学2020届高三下学期第一次模拟考试数学(理)试卷 Word版含答案
2019—2020学年度高三年级下学期第一次模拟考试数学(理科)试卷 第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(每小题5分,共60分.下列每小题所给选项只有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡)1. 设复数11z i =+,21z i =-,则1211z z +=( ) A. 1B. -1C. iD. i -2. 已知集合(){}|ln 1M x y x ==+,{}|x N y y e ==,则M N =( )A. ()1,0-B. ()1,-+∞C. ()0,+∞D. R3. 为比较甲、乙两名高中学生的数学素养,对课程标准中规定的数学六大素养进行指标测验(指标值满分为5分,分值高者为优),根据测验情况绘制了如图所示的六大素养指标雷达图,则下面叙述不正确的是( )A. 甲的数据分析素养优于乙B. 乙的数据分析素养与数学建模素养相同C. 甲的六大素养整体水平优于乙D. 甲的六大素养中数学运算最强4. 若,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,7cos 225α=,则sin 3sin 2απα=⎛⎫+ ⎪⎝⎭( )A. 34-B.34 C.43D. 43-5. 已知123,,x x x R ∈,123x x x <<,设1212x x y +=,2322x x y +=,3132x x y +=,1212y y z +=,2322y y z +=,3132y y z +=,若随机变量X ,Y ,Z 满足:()()()i i i P X x P Y y P Z z =====1(1,2,3)3i ==,则( ) A. ()()()D X D Y D Z << B. ()()()D X D Y D Z >> C. ()()()D X D Z D Y <<D. ()()()D X D Z D Y >>6. 函数cos ln y x x =-⋅的图象可能是( )A. B . C. D.7. 标准对数远视力表(如图)采用的“五分记录法”是我国独创的视力记录方式,标准对数远视力表各行为正方形“E ”形视标,且从视力5.2的视标所在行开始往上,每一行“E ”的边长都是下方一行“E ”边长的 4.1的视标边长为a ,则视力4.9的视标边长为( )A. 4510a B. 91010a C. 45110a ⎛⎫⎪⎝⎭D. 910110a ⎛⎫⎪⎝⎭8. 已知1F ,2F 为椭圆C :221(0)x y m m+=>的两个焦点,若C 上存在点M 满足12MF MF ⊥,则实数m 取值范围是( ) A. 10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B. [)2,+∞C. [)10,2,2⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦D. (]1,11,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭9. 已知函数()f x x ω=和()()0g x x ωω=>图象的交点中,任意连续三个交点均可作为一个等腰直角三角形的顶点,为了得到()y g x =的图象,只需把()y f x =的图象( )A. 向左平移1个单位B. 向左平移2π个单位 C. 向右平移1个单位D. 向右平移2π个单位10. 已知函数()()2121f x ax x ax a R =+++-∈的最小值为0,则a =( ) A.12B. -1C. 1±D. 12±11. 如图,在棱长为3的正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是平面11A BC 内一个动点,且满足12DP PB +=,则直线1B P 与直线1AD 所成角的余弦值的取值范围为( )A. 10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B. 10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C. 1,22⎡⎢⎣⎦D. 12⎡⎢⎣⎦12. 已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右顶点分别为A ,B ,左焦点为F ,P 为C 上一点,且PF x ⊥轴,过点A 的直线l 与线段PF 交于点M (异于P ,F ),与y 轴交于点N ,直线MB 与y 轴交于点H ,若3HN OH =-(O 为坐标原点),则C 的离心率为( ) A. 2B. 3C. 4D. 5第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(共4题,每题5分)13. 已知平面向量a 与b 的夹角为45︒,()1,1a =-,1b =,则a b +=______.14. 在发生公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.过去10日,A 、B 、C 、D 四地新增疑似病例数据信息如下:A 地:中位数为2,极差为5;B 地:总体平均数为2,众数为2;C 地:总体平均数为1,总体方差大于0;D 地:总体平均数为2,总体方差为3.则以上四地中,一定符合没有发生大规模群体感染标志的所有选项是___________(填A 、B 、C 、D ) 15. ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若3cos 3cos 5sin b C c B a A +=,且A 为锐角,则当2a bc 取得最小值时,a b c+的值为______.16. 在空间直角坐标系O xyz -中,正四面体P ABC -的顶点A ,B 分别在x 轴,y 轴上移动,若该正四面体的棱长为2,则OP 的取值范围是______.三、解答题:(本大题共5小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17. 如图,四棱锥S ABCD -中,二面角S AB D --为直二面角,E 为线段SB 的中点,3390DAB CBA ASB ABS ∠=∠=∠=∠=︒,1tan 2ASD ∠=,4AB =.(1)求证:平面DAE ⊥平面SBC ; (2)求二面角C AE D --的大小.18. 数列{}n a ,{}n b 定义如下:11a =,12b =,12n n n a a b +=+,12n n n b a b +=+. (1)求数列{}n n a b -的通项公式; (2)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式.19. 已知抛物线1C :()220x py p =>上的点到焦点的距离最小值为1.(1)求p 的值;(2)若点()00,P x y 在曲线2C :2114y x =+上,且在曲线1C 上存在三点A ,B ,C ,使得四边形PABC为平行四边形.求三角形PAC 的面积S 的最小值. 20. 已知函数()()21x a e x f x x--=,且曲线()y f x =在()()2,2f 处的切线斜率为1.(1)求实数a 的值;(2)证明:当0x >时,()1f x >; (3)若数列{}n x 满足()1n x n ef x +=,且113x =,证明:211n x n e -<.21. 系统中每个元件正常工作的概率都是()01p p <<,各个元件正常工作的事件相互独立,如果系统中有多于一半的元件正常工作,系统就能正常工作.系统正常工作的概率称为系统的可靠性. (1)某系统配置有21k -个元件,k 为正整数,求该系统正常工作概率k P 的表达式.(2)现为改善(1)中系统的性能,拟增加两个元件,试讨论增加两个元件后,能否提高系统的可靠性. 选做题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22. 已知平面直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为2211222x t y t t =+⎧⎪⎨=++⎪⎩(t 为参数,t R ∈),以原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为()2sin 02ρθθπ=≤≤.(1)求曲线1C 的极坐标方程;(2)射线l 的极方程为()0,0θααπρ=≤≤≥,若射线l 与曲线1C ,2C 分别交于异于极点的A ,B 两点,且4OA OB =,求α的值. 23. 已知()22f x x x a =-++.(Ⅰ)当2a =时,求不等式()5f x >的解集;(Ⅱ)设不等式()21f x x ≤+的解集为B ,若[]3,6B ⊆,求a 的取值范围.答 案一、选择题(共12小题) 1-5:ACDBB 6-10:ACCAC11-12:AB1. A 解:12111111111(1)(1)i iz z i i i i -+++=+==+-+-.故选:A.2. C 解:∵{}|1M x x =>-,{}|0N y y =>,∴()0,M N =+∞,故选:C.3. D 解:甲乙的六大素养指标A :甲的数据分析素养优于乙,故A 正确;B :乙的数据分析优于数学建模素养相同;故B 正确;C :甲的六大素养整体水平优于乙,故C 正确;D :甲的六大素养中,直观想象,数据分析与逻辑推理能力最强,故D 错误.4. B 解:由题可得:222222cos sin 1tan 7cos 2cos sin 1tan 25ααααααα--===++,解得3tan 4α=±,因为,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3tan 4α=-,所以sin sin 3tan 3cos 4sin 2αααπαα==-=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭.故选:B. 5. B 解:()1231()3E X x x x =++,2331121()3222x x x x x x E Y +++⎛⎫=++ ⎪⎝⎭()()12313x x x E X =++=,122x x +,232x x +,312x x +距()E Y ,1x ,2x ,3x 较近,所以()()D X D Y >,同理()()D Y D Z >,故()()()D X D Y D Z >>,故选:B.6. A 解:因为cos ln y x x =-⋅为偶函数,定义域为{}|0x x ≠,故排队C ,D ; 当x π=时,ln 2y π=<,排除B ; 故选:A.7. C 解:由题意可得,假若视力4.9的视标边长为首项,则公比q = 4.1的视标边长为a ,故81a a q =,即451881101010a aa a q -===⎛⎫ ⎪⎝⎭,故选:C. 8. C 解:当焦点在x 轴上时,2a m =,21b =,1m >,当M 为上下顶点时,12F MF ∠最大, 因为120MF MF ⋅=坐标,122FMF π∠≥,14F MO π∠≥,所以1tan tan 14c F MO b π∠=≥=,即11≥,解得2m ≥; 当焦点在y 轴上时,21a =,2b m =,01m <<,当M 为左右顶点时,12F MF ∠最大,因为120MF MF ⋅=,122F MF π∠≥,14F MO π∠≥,所以1tan tan 14c F MO b π∠=≥=1≥,解得102m <≤,故选C.9. A 解:令()f x x ω=和()g x x ω=相等可得 sin cos tan 14x x x x k πωωωωπ=⇒=⇒=+,k Z ∈;∴可设连续三个交点的横坐标分别为:4πω,54πω,94πω;对应交点坐标为:,14A πω⎛⎫⎪⎝⎭,5,14B πω⎛⎫- ⎪⎝⎭,9,14C πω⎛⎫⎪⎝⎭; ∵任意连续三个交点均可作为一个等腰直角三角形的顶点; ∴B 到AC 的距离等于AC 的一半;即1922442πππωωω⎛⎫=⨯-⇒= ⎪⎝⎭;∴11()222f x x x x πωππ⎛⎫===- ⎪⎝⎭()11222x x πππ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭;∴需把()y f x =的图象向左平移1个单位得到1()2g x x x ωπ==的图象;故选:A.10. C 解:设2()()1()()21g x h x ax g x h x x ax +=+⎧⎨-=+-⎩,所以22()()1g x x ax h x x ⎧=+⎨=-⎩, 则()()()()()f x g x h x g x h x =++-()()()()()()2,2,g x g x h x h x g x h x ≥⎧⎪=⎨<⎪⎩,由于()()g x x x a =+的图象恒过()0,0,(),0a -,()h x 的图象为开口向下, 且过()1,0-,()1,0的抛物线,且()f x 的最小值为0,结合图象可得1a -=或1a -=-,即有1a =±. 故选:C.12. B 解:不妨设P 在第二象限,FM m =,()()0,0H h h >, 由3HN OH =-知()0,2N h -,由AFM AON △△,得2m c ah a-=(1), 由BOHBFM △△,得h am c a =+(2), (1),(2)两式相乘得12c ac a-=+,即3c a =,离心率为3.故选:B.二、填空题(共4小题)13.14. AD 15.16. 1⎤⎦13. 解:根据题意,()1,1a =-,则2a =,又由a 与b 的夹角为45︒,1b =,则22222215a b a a b b +=+⋅+=++=,则5a b +=;故答案为:14. 解:该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.在A 地中,中位数为2,极差为5,257+=,每天新增疑似病例不会超过7人,所以A 地符合标准;在B 地中,总体平均数为2,众数为2,每天新增疑似病例可以超过7人,所以B 地不符合标准; 在C 地中,总体平均数为1,总体方差大于0,每天新增疑似病例可以超过7人,所以C 地不符合标准;在D 地中,总体平均数为2,总体方差为3.根据方差公式,如果存在大于7的数存在,那么方差大于3,所以D 地符合标准.故答案为:AD .15. 解:由3cos 3cos 5sin b C c B a A +=,及正弦定理可得:23sin cos 3sin cos 5sin B C C B A +=, 可得:23sin()5sin B C A +=,由sin()sin 0B C A +=>,可得3sin 5A =,而A 是锐角, 所以4cos 5A =,则2222282cos 5a b c bc A b c bc =+-=+-, 则22222882825555b c bc a b c bc bc bc bc bc +-+==-≥-=,当且仅当b c =时,2a bc 取得最小值25, 故2225a b =,故5a =,所以a b c =+三、解答题(共2小题)17. 解:(1)∵二面角S AB D --为直二面角,∴平面SAB ⊥平面ABCD , ∴90DAB ∠=︒,∴AD AB ⊥,∵平面ABCD平面SAB AB =,AD ⊂平面ABCD ,∴AD ⊥平面SAB ,又BS ⊂平面SAB ,∴AD BS ⊥,∵ASB ABS ∠=∠,∴AS AB =,又E 为BS 的中点,∴AE BS ⊥,又AD AE A =,∴BS ⊥平面DAE ,∵BS ⊂平面SBC ,∴平面DAE ⊥平面SBC .(2)如图,连接CA ,CE ,在平面ABS 内作AB 的垂线,建立空间直角坐标系A xyz -, ∵1tan 2ASD ∠=,∴2AD =,∴()0,0,0A ,()0,4,0B ,()0,4,2C,()2,0S -,)E,∴()0,4,2AC =,()3,1,0AE =,设平面CAE 的法向量为(),,n x y z =,则00n AC n AE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即4200x z y +=⎧⎪+=,令1x =,则y =z =(1,3,2n =-是平面CAE 的一个法向量,∵SB ⊥平面DAE ,∴平面DAE 的一个法向量为()SB =-,∴21cos ,2n SB n SB n SB⋅-===-⋅,由图可知二面角C AE D --的平面角为锐角,故二面角C AE D --的大小为60︒.18. 解:(1)由12n n n a a b +=+和12n n n b a b +=+,两式相减得()11n n n n a b a b ++-=-+,又111a b -=-,则数列{}n n a b -成首项为-1,公比为-1的等比数列,则(1)n n n a b -=-.(2)两式相加得()113n n n n a b a b +++=+,则数列{}n n a b +成首项为3,公比为3的等比数列,则3nn n a b +=,所以3(1)2n nn a +-=,3(1)2n n n b --=.19. 解:(1)解析:设线法由抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离, 故最小值应为()0,0,准线2p y =-,由题意可得12p=,解得2p =; (2)解析:设线法:设直线AC :y kx b =+,当直线斜率k 不存在时,此时直线AC 为垂直x 轴的直线,与抛物线只有一个交点,故舍去. 点()00,P x y 在曲线2C :2114y x =+上,故2044x y -=-,设()11,A x y ,()22,C x y , 联立方程24y kx bx y=+⎧⎨=⎩,得2440x kx b --=,124x x k +=,124x x b =-,故线段AC 的中点()22,2D k k b +, 若要满足四边形PABC 为平行四边形,则B ,P 关于点D 对称.则()2004,42B k x k b y -+-. 又点B 在抛物线1C 上,故满足方程()()22004442k x k b y -=+-,即()2000148kx b x y +=+①1212PAC S AC d x =⋅⋅=-△00kx b y =+-, 代入①得:2004S x y =-===当012k x =时,min 2S =.所以三角形PAC 的面积S的最小值2. (2)解析2:设点法设()11,A x y ,()22,C x y ,直线AC :()121240x x x y x x +--=,点()00,P x y 在曲线2C :2114y x =+上,故2044x y -=-,线段AC 中点221212,28x x x x D ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,若要满足四边形PABC 为平行四边形,则B ,P关于点D 对称,则22121200,4x x B x x x y ⎛⎫++-- ⎪⎝⎭. 又点B 在抛物线1C 上,故满足方程:()22212012044x x y x x x ⎛⎫+-=+-⎪⎝⎭, 即()()2012120022x x x x x x y +=++ ①12PACS AC d =⋅⋅=△1222000014428x x x y x y -⋅=-=-2004x y=-32200416x y ≥-2=,所以三角形PAC 的面积S 的最小值为:2. 20.(1)解:由()21()x a e x f x x--=,得()32'()2xx a x e f x x⎡⎤-++⎣⎦=,则()'212af ==,即2a =; (2)证明:要证()1f x >,只需证21()102x h x e x x =--->, ()'1x h x e x =--,()''1x h x e =-,∵()0,x ∈+∞时,()''0h x >,∴()'1xh x e x =--在()0,+∞上单调递增,∴()()'1'00xh x e x h =-->=,则21()12x h x e x x =---在()0,+∞上单调递增. ∴()21()1002x h x e x x h =--->=成立.∴当0x >时,()1f x >; (3)证明:由(2)知,当0x >时,()1f x >,∵()1n x n ef x +=,∴()1ln n n x f x +=⎡⎤⎣⎦,设()()ln n n g x f x =⎡⎤⎣⎦,则()1n n x g x +=,∴()()()()()()121n n n x g x g g x gg x --====.要证:211n x n e -<,只需证112n nx e ⎛⎫-< ⎪⎝⎭,∵113x =,∴11311x e e -=-,∵3327028e e ⎛⎫-=-< ⎪⎝⎭,∴1332e <,则1131112x e e -=-<;故只需证11112n nx x ee +-<-. ∵()0,n x ∈+∞,故只需证111122n n x x ee +-<-.即证()11122n x nf x e -<-.只需证当()0,n x ∈+∞时,()2211222022x x e x x x ϕ⎛⎫=-+++>⎪⎝⎭.()2'1222x x x e x x ϕ⎛⎫=+-++ ⎪⎝⎭,()212112''x x x e x ϕ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭, ()21310''2'x x x e x ϕ⎛⎫=++> ⎪⎝⎭,∴()''x ϕ在()0,+∞上单调递增,故()()21211''''002x x x e x ϕϕ⎛⎫+-+>=⎪⎝⎭=,∴()'x ϕ在()0,+∞上单调递增, 故()()2122'002'x x x x e x ϕϕ⎛⎫+-++>=⎪⎝⎭=,∴()x ϕ在()0,+∞上单调递增, 故()()22112220022x x x e x x ϕϕ⎛⎫-+++>⎪⎝==⎭.∴原不等式成立.21. 解:(1)21k -个元件中,恰好k 个正常工作的概率为121(1)k k k k C p p ---,恰好有1k +个元件正常工作的概率为11221(1)k k k k C p p ++---,……,恰好21k -个元件正常工作的概率为212121k k k C p ---,故212121(1)k ii k i k k i kP Cp p ----==-∑.(2)当有21k +个元件时,考虑前21k -个元件,为使系统正常工作,前21k -个元件中至少有1k -个元件正常工作.①前21k -个元件中恰有1k -个元件,它的概率为11221(1)k k k k C p p ++---,此时后两个必须同时正常工作,所以这种情况下系统正常工作的概率为11221(1)k k k k C pp p ----⋅.②前21k -个元件中恰好有k 个正常工作,它的概率为121(1)k k k k C p p ---,此时后两个元件至少有一个正常工作即可,所以这种情况下系统正常工作的概率为1221(1)1(1)k k k k C p p p --⎡⎤-⋅--⎣⎦.③前21k -个元件中至少有1k +个元件正常工作,它的概率为121(1)k k k k k P C p p ----,此时系统一定正常工作.故1121211212121(1)(1)1(1)(1)k k k k k k k k k k k k k k P C p p p C p p p P C p p ----+---⎡⎤=-⋅+-⋅--+--⎣⎦. 所以1121211212121(1)(1)1(1)(1)k k k k k k k k k k k k k k P P C p p p C p p p C p p ----+---⎡⎤-=-⋅+-⋅----⎣⎦()112221(1)(1)2k k k k p p C p p p p p p ---⎡⎤=--+--⎣⎦12121(1)(12)(1)(1)(21)k k k k k kk k p p C p p p p C p ---=---=--.故当12p =时,1k k P P +=,系统可靠性不变;当102p <<,1k k P P +<,系统可靠性降低,当112p <<,1k k P P +>,系统可靠性提高.22. 解:(1)曲线1C 的参数方程为2211222x t y t t =+⎧⎪⎨=++⎪⎩(t 为参数,t R ∈),转换为直角坐标方程为:22x y =,转换为极坐标方程为22cos 2sin ρθρθ=,整理得22sin cos θρθ=. (2)射线l 的极方程为()0,0θααπρ=≤≤≥,若射线l 与曲线1C ,2C 分别交于异于原点的A ,B 两点,所以22sin cos θρθθα⎧=⎪⎨⎪=⎩,故22sin cos A αρα=, 同理2sin ρθθα=⎧⎨=⎩,故2sin B ρα=,由于4OA OB =,所以22sin 8sin cos ααα=,所以24cos 1α=,所以3πα=或23π. 23. 解:(Ⅰ)当2a =时,()5f x >即2225x x -++>,当22(2)(2)5x x x <-⎧⎨--+>⎩,解得2x <-;当222(2)25x x x -≤≤⎧⎨-++>⎩,解得21x -≤<;当22(2)(2)5x x x >⎧⎨-++>⎩,解得73x >;故不等式()5f x >解集为7|13x x x ⎧⎫<>⎨⎬⎩⎭或;(Ⅱ)若[]3,6B ⊆,则原不等式()21f x x ≤+在[]3,6上恒成立, 即2221x a x x ++-≤+,即()2122x a x x +≤+--,5x a +≤, ∴55x a -≤+≤,即55a x a --≤≤-,解得81a -≤≤-,故满足条件的a 的取值范围是[]8,1a ∈--.。
河北省2020届高三上学期第一次大联考数学(理)试题
○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………河北省2020届高三上学期第一次大联考数学(理)试题题号 一 二 三 总分 得分评卷人 得分一、选择题 本大题共12道小题。
1.设20201202020192019,2019log ,2020log ===c b a ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A.c b a >>B.b c a >>C.b a c >>D. a b c >>答案及解析:1.C220192019201920191111log 2019log 2020log 2020log 201912222a =<==<=; 2020202020201110log 2019log 2019log 2020;222b <==<=120202019 1.c =>2.如图所示是某多面体的三视图,图中小方格单位长度为1,则该多 面体的侧面最大面积为( )A .3B .22C 6D .2答案及解析:2.B由三视图可知多面体是棱长为2的正方体中的三棱锥P ABC -,答案第2页,总15页……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………CBAP故1AC =,2PA =,5BC PC ==,22AB =,23PB =,∴12112ABC PAC S S ∆∆==⨯⨯=, 1222222PAB S ∆=⨯⨯=,123262PBC S ∆=⨯⨯=,∴该多面体的侧面最大面积为22.故选B . 3.已知x R ∈,复数11i z x =+,22i z =-,若12z z ⋅为纯虚数,则实数x 的值为( ) A .-2 B .12-C .2或12- D .1 答案及解析:3.A由12(1i)(2i)=2(21)i z z x x x ⋅=+-++-,由12z z ⋅为纯虚数,则20210x x +=⎧⎨-≠⎩,解得2x =-.故选A.4.如图是调查某学校高一、高二年级学生参加社团活动的等高条形图,阴影部分的高表示参加社团的频率.已知该校高一、高二年级学生人数均为600人(所有学生都参加了调查),现从参加社团的同学中按分层抽样的方式抽取45人,则抽取的高二学生人数为( )A.9B.18C.27D.36答案及解析:4.C根据等高条形图可知,参加社团的高一和高二的人数比为2:3,由分层抽样的性质可得,抽取的高二学生人数为345275⨯=人,故选C . 5.下列有关命题的说法正确的是( ) A .若“p q ∧”为假命题,则“p q ∨”为假命题B .“1x =-”是“2560x x --=”的必要不充分条件C .命题“若1x >,则11x<”的逆否命题为真命题 D .命题“0x ∀>,201920190x +>”的否定是“00x ∃≤,020*******x +≤”答案及解析:5.C A. 若“p q ∧”为假命题,则,p q 中至少有一个假命题,则“p q ∨”可真可假,所以该选项是错误的;B. “1x =-”是“2560x x --=”的充分不必要条件,因为由2"560"x x --=得到“1x =-或6x =”,所以该选项是错误的;C. 命题“若1,x >则11x<”的逆否命题为真命题,因为原命题是真命题,而原命题的真假性和其逆否命题的真假是一致的,所以该选项是正确的;D. 命题“0x ∀>,201920190x +>”的否定是“00x ∃>,020*******x +≤”,所以该选项是错误的. 6.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知2533a a a =,且4a 与79a 的等差中项为2,则5S =( )A .1123B .112C .12127 D .121 答案及解析:6.D∵数列{}n a 是等比数列,2533a a a =,∴3413a a q ==.∵4a 与79a 的等差中项为2,∴34749(19)4a a a q +=+=,解得13q =,181a =.∴55181[1()]3121113S ⨯-==-.故选D .7.答案第4页,总15页已知直线240x y +-=经过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点F 2,且与椭圆在第一象限的交点为A ,与y 轴的交点为B ,F 1是椭圆的左焦点,且1||||AB AF =,则椭圆的方程为( )A .2214036x y +=B .2212016x y +=C .221106x y +=D .2215x y +=答案及解析:7.D直线240x y +-=与x 轴和y 轴的交点分别为2(2,0)F ,(0,4)B ,所以2c =, 又12222||||||||||a AF AF AB AF BF =+=+==a =2541b =-=,所以椭圆方程为2215x y +=,故选D .8.已知O 为△ABC 的外心,若2AO BC BC ⋅=u u u r u u u r u u u r ,则△ABC 为( )A. 锐角三角形B. 直角三角形C. 钝角三角形D. 不能确定答案及解析:8.C设M 为边BC 的中点,并设角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,则221()()()22b c AO BC AM MO BC AM BC AB AC AC AB -⋅=+⋅=⋅=+-=u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,故22222222b c a b c a -=⇒-=,所以2222cos 022a c b a B ac ac+--==<,从而角B 为钝角. 所以ABC ∆为钝角三角形. 9.为了得到函数cos 2y x =的图象,可以将函数sin(2)4y x π=+的图象( )○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………A .向左移4π个单位 B .向左移8π个单位C .向右移4π个单位 D . 向右移8π个单位答案及解析:9.B∵sin(2)cos(2)cos 2()448y x x x πππ=+=-=-,所以要得到函数cos 2y x =的图象,只需要将函数sin(2)4y x π=+的图象向左平移8π个单位.故选B .10.已知函数()sin()(0)f x x ωω=>在(0,1)上恰有一个极值点和一个零点,则ω的取值范围是( ) A .3(,]2ππ B .3[,)2ππ C . (,]2ππ D . [,)2ππ 答案及解析:10.A作出函数()sin()(0)f x x ωω=>的图像,依题意可得312ππωω<≤,解得32ππω<≤.11.已知集合2{|1}A x y x ==-和集合2{|}B y y x ==,则A ∩B 等于( ) A .{(0,1),(1,0)} B .[0,+∞) C .[-1,1] D .[0,1]答案及解析:11.D由已知{11}A x x =-≤≤,{0}B y y =≥,则[0,1]A B =I ,故选D . 12.过双曲线22221x y a b-=(0a b >>)右焦点F 的直线交两渐近线于A 、B 两点,若0OA AB ⋅=u u u r u u u r ,O 为坐答案第6页,总15页……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………标原点,且OAB ∆内切圆半径为31a -,则该双曲线的离心率为( ) A .23B .3C .43D .31+ 答案及解析:12.A因为0a b >>,所以双曲线的渐近线如图所示, 设内切圆圆心为M ,则M 在AOB ∠平分线Ox 上, 过点M 分别作MN OA ⊥于N ,MT AB ⊥于T , 由FA OA ⊥得四边形MTAN 为正方形,由焦点到渐近线 的距离为b 得FA b =,又OF c =,所以OA a =,31NA MN a ==-,所以332NO a =-, 所以tan 3MN b AOF a NO =∠==,得221(3)3b e a =+=. 故选A. 评卷人 得分一、填空题 本大题共4道小题。
河北省衡水中学2020届高三年级模拟试题(一)(理数)
河北省衡水中学2020届高三年级模拟试题(一)数 学(理科)本试卷总分150分,考试时间120分钟。
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相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案用0.5 mm 黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.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.设复数iiz -=12,则z 在复平面内对应的点位于 A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.已知集合}0)2)(2(|{≤+-=x x x A ,}0|{a x x B ≤<Z ∈=.若}2,1{=B A I ,则实数a 的取值范围是 A .),2[+∞B .),2(+∞C .),1[+∞D .),1(+∞3.2020年第1期深圳车牌摇号竞价指标共6 668个,某机构从参加这期车牌竞拍且报价在1~8万元的人员中,随机抽取了若干人的报价,得到的部分数据整理结果如下:报价区间(单位:万元)[)2,1[)3,2[)4,3频数103640则在这些竞拍人员中,报价不低于5万元的人数为 A .30 B .42 C .54 D .804.已知c b a >>,且0=++c b a ,则下列不等式一定成立的是A .bc ab >B .bc ac <C .||||bc ab >D .011>+ca5.设实数y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥++≥+≤,0632,2,2y x x y x y 则y x z 2-=的最小值为A .2-B .4-C .6-D .8- 6.已知0<ab ,若函数x x x f cos sin )(+=在区间],[b a 上单调,则ab 的最小值是A .42π-B .1632π-C .82π-D .162π-7.某正方体的三视图中的侧视图如图所示,是由两个全等的长方形构成,则该正方体的体积为A .8B .23C .4D .228.已知数列}{n a 为等比数列,n S 为其前n 项和,0>n a ,32=S ,154=S .对任意的正整数n ,下列结论正确的是A .122++=+n n n a a aB .1+>n n a SC .213++++>+n n n n a a a aD .21++≥⋅n n n a a a9.已知四棱锥ABCD P -的所有棱长均相等,过其外一点且与直线PA 和BC 所成的角都是o60的 直线的条数是 A .2 B .3 C .4 D .510.如图所示的44⨯正方形网格,可看成是横向、纵向各五条相等线段相交成的封闭图形,横向、纵向各取2条线段,则围成的封闭图形为正方形的概率为A .101 B .51 C .103 D .52 11.已知双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的右焦点为F ,过F 作直线l 与两条渐近线交于B A ,两点,若OAB ∆为等腰直角三角形(O 为坐标原点),则OAB ∆的面积为A .2aB .22aC .22a 或2aD .22a 或221a12.如图,正方形ABCD 的边长为2,O 是正方形ABCD 的中心,线段EF 过点O ,且1==OF OE ,EF 绕着点O 旋转,M 为线段AB 上 的动点,则MF ME ⋅的最小值为A .21- B .22- C .23- D .1-二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020届河北省衡水中学高三第一次调研考试数学(理)试题
绝密★启用前2020届河北省衡水中学高三第一次调研考试数学(理科)★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。
2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。
3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。
4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
6、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
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。
7、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
8、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
第I卷(选择题)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.若复数(为虚数单位),则()A.B.C.D.2.已知集合M={-1,0,1,2},N={x|}.则M∩N=()A.{0,1} B.{-1,0} C.{1,2} D.{-1,2}3.设x∈R,则“1<x<2”是“|x-2|<1”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4.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了年月至年月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论正确的是( )A .月接待游客逐月增加B .年接待游客量逐年减少C .各年的月接待游客量高峰期大致在月D .各年月至月的月接待游客量相对于月至月,波动性较小,变化比较稳定5.在等差数列{a n }中,若2a 8=6+a 11,则a 4+a 6=( ) A .6 B .9C .12D .186.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .3πB .4πC .2π+4D .3π+47.如图的程序框图,当输出15y 后,程序结束,则判断框内应该填( ) A .1x ≤ B .2x ≤ C .3x ≤D .4x ≤8. 在长方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,AB =AA 1=2,AD =1,E 为CC 1的中点,则异面直线BC 1与AE 所成角的余弦值为( )A.1010B.3010C.21510D.310109. 已知某函数图象如图所示,则图象所对应的函数可能是( ) A .2xx y =B .22xy =-C .e xy x =- D .|2|2x y x =﹣10.将函数f (x )=2sin (2x+φ)(0<φ<π)的图象向左平移个单位后得到函数y =g (x )的图象,若函数y =g (x )为偶函数,则函数y =f (x )在的值域为( )A .[﹣1,2]B .[﹣1,1]C .D .11.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为点12(,0),(,0)(0)F c F c c ->,抛物线24y cx =与双曲线在第一象限内相交于点P ,若212||||PF F F =,则双曲线的离心率为 A .B .1+C .D .12.若函数在区间上单调递增,则的最小值是( )A .-3B .-4C .-5D .第II 卷二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.) 13.已知,,与的夹角为,则__________.14.若,则__________.15.数列满足:的前项和为,则 _______.16.点(),M x y 在曲线22:4210C x x y -+-=上运动,22+1212150t x y x y a =+---,且t 的最大值为b ,若a ,b +∈R ,则111a b++的最小值为_______.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算过程.) 17.(本小题满分12分)已知函数21()cos )cos()2f x x x x ππ=-+-. (Ⅰ)求函数()f x 在[0,]π的单调递减区间;(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,内角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,已知()1f A =-,2a =,sin sin b C a A =,求ABC ∆的面积.18.(本小题满分12分)从某工厂生产的某种产品中抽取1000件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(1)求这1000件产品质量指标值的样本平均数和样本方差(同一组数据用该区间的中点值作代表)(2)由频率分布直方图可以认为,这种产品的质量指标值服从正态分布,其中以近似为样本平均数,近似为样本方差.(ⅰ)利用该正态分布,求;(ⅱ)某用户从该工厂购买了100件这种产品,记表示这100件产品中质量指标值为于区间(127.6,140)的产品件数,利用(ⅰ)的结果,求.附:.若,则,.19.(本小题满分12分)如图所示的几何体中,为三棱柱,且平面,四边形为平行四边形,.(1)若,求证:平面;(2)若,二面角的余弦值为,求三棱锥的体积.20.(本小题满分12分)已知,为椭圆的左右焦点,点为其上一点,且.求椭圆C的标准方程;若直线l:交椭圆C于A,B两点,且原点O在以线段AB为直径的圆的外部,试求k的取值范围.21.(本小题满分12分) 已知函数.(1)讨论的单调性; (2)当时,,记函数在上的最大值为,证明:.请考生在第22、23两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一个题目计分.22.(本小题满分10分)选修4-4坐标系与参数方程 直线l 的极坐标方程为244sin =⎪⎭⎫⎝⎛-πθρ,以极点为坐标原点,极轴为x 轴建立直角坐标系,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧==ααsin 2cos 4y x (α为参数),(1)将曲线C 上各点纵坐标伸长到原来的2倍,得到曲线1C ,写出1C 的极坐标方程; (2)射线3πθ=与1C 和l 的交点分别为,M N ,射线32πθ=与1C 和l 的交点分别为,A B , 求四边形ABNM 的面积.23.(本小题满分10分)选修4-5不等式选讲已知关于x 的不等式||x -m +2x ≤0的解集为{x|x ≤- }2,其中m>0. (Ⅰ)求m 的值;(Ⅱ)若正数a ,b ,c 满足a +b +c =m ,求证:b 2a +c 2b +a2c ≥2.数学试题参考答案一、选择题:本大题共12小题,每小题5分.13.14.0 15.16. 1三、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。
2020届河北省衡水中学高三第一次教学质量检测数学(理)试题
(1)
因为AP⊥BE,AB⊥BE,AB,AP⊂平面ABP,AB∩AP=A,所以BE⊥平面ABP.
又BP⊂平面ABP,所以BE⊥BP.又∠EBC=120°,所以∠CBP=30°.
(2)方法一:如图,取 的中点H,连接EH,GH,CH.
因为∠EBC=120°,所以四边形BEHC为菱形,
所以AE=GE=AC=GC= .
以B为坐标原点,分别以BE,BP,BA所在的直线为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系B-xyz.
由题意得A(0,0,3),E(2,0,0),G(1, ,3),C(-1, ,0),
故 =(2,0,-3), =(1, ,0), =(2,0,3).
设 =(x1,y1,z1)是平面AEG的一个法向量,
18.某班的一次数学测试成绩的茎叶图和频率分布直方图都受到不同程度的破坏,但可见部分如下,据此解答如下问题:
(1)求分数在[50,60)的频率及全班人数;
(2)求分数在[80,90)之间的频数,并计算频率分布直方图中[80,90)间的矩形的高.
19.如图,几何体是圆柱的一部分,它是由矩形ABCD(及其内部)以AB边所在直线为旋转轴旋转120°得到的,G是 的中点.
8.C
【解析】
设公差为 , , ,联立 解得 ,故选C.
点睛:求解等差数列基本量问题时,要多多使用等差数列的性质,如 为等差数列,若 ,则 .
9.A
【解析】
【分析】
通过非零向量 的夹角为钝角,满足 ,而 不成立,可判断出结论.
【详解】
解: 为非零向量,存在负数λ,使得 ,则向量 共线且方向相反,可得 .
5.C
【解析】
试题分析:如下图所示,画出 的函数图象,从而可知交点 ,∴不等式 的解集为 ,故选C.
2020年河北省衡水中学高考数学一模试卷(理科) (解析版)
2020年河北省衡水中学高考数学一模试卷(理科)一、选择题(共12小题). 1.设复数z 1=1+i ,z 2=1﹣i ,则1z 1+1z 2=( )A .1B .﹣1C .iD .﹣i2.已知集合M ={x |y =ln (x +1)},N ={y |y =e x },则M ∩N =( ) A .(﹣1,0)B .(﹣1,+∞)C .(0,+∞)D .R3.为比较甲、乙两名高中学生的数学素养,对课程标准中规定的数学六大素养进行指标测验(指标值满分为5分,分值高者为优),根据测验情况绘制了如图所示的六大素养指标雷达图,则下面叙述不正确的是( )A .甲的数据分析素养优于乙B .乙的数据分析素养与数学建模素养相同C .甲的六大素养整体水平优于乙D .甲的六大素养中数学运算最强 4.若α∈(π2,π),cos2α=725,则sinαsin(3π2+α)=( ) A .−34B .34C .43D .−435.已知x 1,x 2,x 3∈R ,x 1<x 2<x 3,设y 1=x 1+x 22,y 2=x 2+x 32,y 3=x 3+x12,z 1=y 1+y 22,z 2=y 2+y 32,z 3=y 3+y 12,若随机变量X ,Y ,Z 满足:P (X =x i )=P (Y =y i )=P (Z =z i )=13(i =1,2,3),则( )A .D ( X )<D (Y )<D (Z )B .D ( X )>D (Y )>D (Z )C .D ( X )<D (Z )<D (Y )D .D ( X )>D (Z )>D (Y )6.函数y =﹣cos x •ln |x |的图象可能是( )A .B .C .D .7.标准对数远视力表(如图)采用的“五分记录法”是我国独创的视力记录方式,标准对数远视力表各行为正方形“E ”形视标,且从视力5.2的视标所在行开始往上,每一行“E ”的边长都是下方一行“E ”边长的√1010倍,若视力4.1的视标边长为a ,则视力4.9的视标边长为( )A .1045aB .10910aC .(110)45aD .(110)910a8.已知F 1,F 2为椭圆C :x 2m+y 2=1(m >0)的两个焦点,若C 上存在点M 满足MF 1⊥MF 2,则实数m 取值范围是( ) A .(0,12]B .[2,+∞)C .(0,12]∪[2,+∞)D .[12,1)∪(1,2]9.已知函数f (x )=√2sin ωx 和g (x )=√2cos ωx (ω>0)图象的交点中,任意连续三个交点均可作为一个等腰直角三角形的顶点,为了得到y =g (x )的图象,只需把y =f (x )的图象( ) A .向左平移1个单位 B .向左平移π2个单位C .向右平移1个单位D .向右平移π2个单位10.已知函数f (x )=ax +1+|2x 2+ax ﹣1|(a ∈R )的最小值为0,则a =( ) A .12B .﹣1C .±1D .±1211.如图,在棱长为3的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点P 是平面A 1BC 1内一动点,且满足|PD |+|PB 1|=2+√13,则直线B 1P 与直线AD 1所成角的余弦值的取值范围为( )A .[0,12]B .[0,13]C .[12,√22]D .[12,√32]12.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,左焦点为F ,P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴,过点A 的直线l 与线段PF 交于点M (异于P ,F ),与y 轴交于点N ,直线MB 与y 轴交于点H ,若HN →=−3OH →(O 为坐标原点),则C 的离心率为( ) A .2B .3C .4D .5二、填空题(共4题,每题5分)13.已知平面向量a →与b →的夹角为45°,a →=(﹣1,1),|b →|=1,则|a →+b →|= .14.在发生公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.过去10日,A 、B 、C 、D 四地新增疑似病例数据信息如下:A 地:中位数为2,极差为5;B 地:总体平均数为2,众数为2;C 地:总体平均数为1,总体方差大于0;D 地:总体平均数为2,总体方差为3. 则以上四地中,一定符合没有发生大规模群体感染标志的所有选项是 .(填A 、B 、C 、D )15.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若3b cos C +3c cos B =5a sin A ,且A 为锐角,则当a 2bc取得最小值时,a b+c的值为 .16.在空间直角坐标系O ﹣xyz 中,正四面体P ﹣ABC 的顶点A ,B 分别在x 轴,y 轴上移动,若该正四面体的棱长为2,则|OP |的取值范围是 .三、解答题:(本大题共5小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
2020届河北衡水中学高三理科数学试卷及答案
.2020 届河北衡水中学高三年级期中考试理科数学试卷本试卷分为第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分满分150 分.考试时间120 分钟.第Ⅰ卷(选择题 共 60 分)一、选择题(本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.已知集合 S={1,2},T={x|x 2<4x ﹣3},则 S∩T=()A .{1}B .{2}C .1D .22.已知复数 z 1,z 2 满足|z 1|=|z 2|=1,|z 1﹣z 2|= ,则|z 1+z 2|等于( )A .2B .C .1D .33.设正数 x ,y 满足 x+y=1,若不等式对任意的 x ,y 成立,则正实数 a 的取值范围是()A .a≥4B .a >1C .a≥1D .a >44.如图,在正方体 ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1 中,O 是底面 ABCD 的中心,E 为 CC 1 的中点,那么异面直线 OE 与 AD 1 所成角的余弦值等于( )A .B .C .D .5.给出计算的值的一个程序框图如图,其中判断框内应填入的条件是()A .i >10B .i <10C .i >20D .i <206.如图,在 R t△ABC 中,AC=1,BC=x ,D 是斜边 AB 的中点,将△BCD 沿直线 CD 翻折,若在翻折过程中存在某个位置,使得 CB⊥AD,则 x 的取值范围是( )A .(0,C .(] B .(,2 ] D .(2,4],2]7.数列{a n }中,对任意 n∈N *,a 1+a 2+…+a n =2n ﹣1,则 a 12+a 22+…+a n 2 等于()A .(2n ﹣1)2B .C .4n ﹣1D .8.已知一个几何体的三视图及有关数据如图所示,则该几何体的体积为( )A .2B .C .D .9.设函数 f (x )=Asin (ωx+φ)(A ,ω,φ 是常数,A >0,ω>0),且函数 f (x )的部分图象如图所示,则有()A .f (﹣C .f ()<f ()<f ( )<f ()<f (﹣ )) B .f (﹣D .f ( )<f ()<f (﹣ )<f ()<f ( ))10.若圆 C :x 2+y 2+2x ﹣4y+3=0 关于直线 2ax+by+6=0 对称,则由点(a ,b )向圆 C 所作切线长的最小值是()A .2B .3C .4D .611.若函数 f (x )=x 3﹣3x 在(a ,6﹣a 2)上有最大值,则实数 a 的取值范围是()A .(﹣,﹣1) B .(﹣ ,﹣1] C .(﹣ ,﹣2)D .(﹣ ,﹣2]12.已知 f′(x )为函数 f (x )的导函数,且 f (x )=x 2﹣f (0)x+f′(1)e x ﹣1,若g (x )=f (x )﹣ x 2+x ,则方程 g (﹣x )﹣x=0 有且仅有一个根时,a 的取值范围是( )A .(﹣∞,0)∪{1}B .(﹣∞,1]C .(0,1]D .[1,+∞)第Ⅱ卷 非选择题 (共 90 分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.设变量x,y满足约束条件,则z=x﹣3y的最小值.14.设数列{an}的n项和为Sn,且a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则{an}的通项公式an=.15.已知函数f(x)的定义域为[﹣2,+∞),部分对应值如下表.f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如下图所示.若两正数a,b满足f(2a+b)<1,则取值范围是.的Xf(x)﹣21﹣14116.已知正三棱锥S﹣ABC内接于半径为6的球,过侧棱SA及球心O的平面截三棱锥及球面所得截面如右图,则此三棱锥的侧面积为.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(本小题满分12分)△ABC中,已知的对边依次为a,b,c.(1)求∠C的大小;(2)若c=2,且△ABC是锐角三角形,求a2+b2的取值范围.,记角A,B,C18. (本小题满分 12 分)已知数列{a n }的前 n 项和为 S n ,且 S n =n (n+1)(n∈N *).(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n }满足:,求数列{b n }的通项公式;(Ⅲ)令(n∈N *),求数列{c n }的前 n 项和 T n .19. (本小题满分 12 分) 已知圆 C :x 2+y 2+2x ﹣4y+3=0.(1)若圆 C 的切线在 x 轴和 y 轴上的截距相等,求此切线的方程;(2)从圆 C 外一点 P (x 1,y 1)向该圆引一条切线,切点为 M ,O 为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点 P 的坐标.20. (本小题满分 12 分)如图,ABCD 是边长为 3 的正方形,DE⊥平面 ABCD ,AF∥DE,DE=3AF ,BE 与平面 ABCD 所成角为 60°.(Ⅰ)求证:AC⊥平面 BDE ;(Ⅱ)求二面角 F ﹣BE ﹣D 的余弦值;(Ⅲ)设点 M 是线段 BD 上一个动点,试确定点 M 的位置,使得 AM∥平面 BEF ,并证明你的结论.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=alnx+x2(a为实常数).(1)若a=﹣2,求证:函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;(2)求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;(3)若存在x∈[1,e],使得f(x)≤(a+2)x成立,求实数a的取值范围.请考生在第22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,圆C的方程是x2+y2﹣4x=0,圆心为C,在以坐标原点为极点,以x轴的:ρ=﹣4sinθ与圆C相交于A,B两点.非负半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线C1(1)求直线AB的极坐标方程;:(t是参数)交直线AB于点D,交y轴于点(2)若过点C(2,0)的直线C2E,求|CD|:|CE|的值.23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数f(x)=m﹣|x﹣3|,不等式f(x)>2的解集为(2,4).(1)求实数m的值;(2)若关于x的不等式|x﹣a|≥f(x)恒成立,求实数a的取值范围.理科数学参考答案一.选择题1-5B C C DA6-10A D B D C11-12D A.二.填空题13.﹣814..16..三.解答题17.解:(1)依题意:又0<A+B<π,∴,∴(2)由三角形是锐角三角形可得,,即,,...............4分即由正弦定理得∴,,,=====∵,∴=,,∴,即..............12分18..解:(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=2,当n≥2时,an =Sn﹣Sn﹣1=n(n+1)﹣(n﹣1)n=2n,知a1=2满足该式,∴数列{an}的通项公式为an=2n.(2分)(Ⅱ)∵(n≥1)①∴②(4分)②﹣①得:,b n+1=2(3n+1+1),故bn=2(3n+1)(n∈N*).(6分)(Ⅲ)=n(3n+1)=n•3n+n,∴Tn =c1+c2+c3+…+cn=(1×3+2×32+3×33+…+n×3n)+(1+2+…+n)(8分)令Hn=1×3+2×32+3×33+…+n×3n,①则3Hn=1×32+2×33+3×34+…+n×3n+1②①﹣②得:﹣2Hn=3+32+33+…+3n﹣n×3n+1=∴,…(10分)∴数列{cn}的前n项和…(12分)19.解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等,∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,又∵圆C:(x+1)2+(y﹣2)2=2,∴圆心C(﹣1,2)到切线的距离等于圆的半径即,解得:a=﹣1或a=3,,当截距为零时,设y=kx,同理可得或,则所求切线的方程为x+y+1=0或x+y﹣3=0或或.---------6分(2)∵切线PM与半径CM垂直,∴|PM|2=|PC|2﹣|CM|2.∴(x1+1)2+(y1﹣2)2﹣2=x12+y12.∴2x1﹣4y1+3=0.∴动点P的轨迹是直线2x﹣4y+3=0.∴|PM|的最小值就是|PO|的最小值.而|PO|的最小值为原点O到直线2x﹣4y+3=0的距离,∴由,可得故所求点P的坐标为.--12分20.证明:(Ⅰ)因为DE⊥平面ABCD,所以DE⊥AC.因为ABCD是正方形,所以AC⊥BD,从而AC⊥平面BDE.….......................................(4分)解:(Ⅱ)因为DA,DC,DE两两垂直,所以建立空间直角坐标系D﹣xyz如图所示.因为BE与平面ABCD所成角为600,即∠DBE=60°,所以.由AD=3,可知则A(3,0,0),,.,,B(3,3,0),C(0,3,0),所以,.设平面BEF的法向量为=(x,y,z),则,即.令,则=.因为AC⊥平面BDE,所以为平面BDE的法向量,.所以cos.因为二面角为锐角,所以二面角F﹣BE﹣D的余弦值为.…(8分)(Ⅲ)点M是线段BD上一个动点,设M(t,t,0).则.因为AM∥平面BEF,所以=0,即4(t﹣3)+2t=0,解得t=2.此时,点M坐标为(2,2,0),即当时,AM∥平面BEF.…(12分)21.解:(1)当a=﹣2时,f(x)=x2﹣2lnx,当x∈(1,+∞),,所以函数f(x)在(1,+∞)上是增函数;........2分(2),当x∈[1,e],2x2+a∈[a+2,a+2e2].若a≥﹣2,f'(x)在[1,e]上非负(仅当a=﹣2,x=1时,f'(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是增函数,此时[f(x)]min=f(1)=1.若﹣2e2<a<﹣2,当时,f'(x)=0;当当故[f(x)]min =时,f'(x)<0,此时f(x)是减函数;时,f'(x)>0,此时f(x)是增函数.=.若a≤﹣2e2,f'(x)在[1,e]上非正(仅当a=﹣2e2,x=e时,f'(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时[f(x)]min=f(e)=a+e2.综上可知,当a≥﹣2时,f(x)的最小值为1,相应的x值为1;当﹣2e2<a<﹣2时,f(x)的最小值为,相应的x值为;当a≤﹣2e2时,f(x)的最小值为a+e2,相应的x值为e......................7分(3)不等式f(x)≤(a+2)x,可化为a(x﹣lnx)≥x2﹣2x.∵x∈[1,e],∴lnx≤1≤x且等号不能同时取,所以lnx<x,即x﹣lnx>0,因而(x∈[1,e])令(x∈[1,e]),又 ,当 x∈[1,e]时,x ﹣1≥0,lnx≤1,x+2﹣2lnx >0,从而 g'(x )≥0(仅当 x=1 时取等号),所以 g (x )在[1,e]上为增函数,故 g (x )的最小值为 g (1)=﹣1,所以 a 的取值范围是[﹣1,+∞).......12 分22.解:(1)在以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,极坐标与直角坐标有如下关系 x=ρcosθ,y=ρsinθ,曲线 C 1:ρ=﹣ sinθ,∴ρ2=﹣4 ρsinθ,∴x 2+y 2=﹣4 y ,∴曲线 C 1:x 2+y 2+ y=0,∴直线 AB 的普通方程为:(x 2+y 2﹣4x )﹣(x 2+y 2+4y )=0,∴y=﹣x ,∴ρsinθ=﹣ρcosθ,∴tanθ=﹣ ,∴直线 AB 极坐标方程为:θ = - 1( ρ ∈ R ) ............. 5 分6(2)根据(1)知,直线 AB 的直角坐标方程为 y=﹣x ,根据题意可以令 D (x 1,y 1),则,又点 D 在直线 AB 上,所以 t 1=﹣(2+ t 1),解得 t 1=﹣,根据参数方程的定义,得|CD|=|t 1|= ,同理,令交点 E (x 2,y 2),则有,又点 E 在直线 x=0 上,令 2+t 2=0,∴t 2=﹣ ,∴|CE|=|t 2|= ,∴|CD|:|CE|=1:2............................ 10 分23.解:(1)∵f(x )=m ﹣|x ﹣3|,∴不等式 f (x )>2,即 m ﹣|x ﹣3|>2,∴5﹣m <x <m+1,而不等式 f (x )>2 的解集为(2,4),∴5﹣m=2 且 m+1=4,解得:m=3;....... 5 分(2)关于 x 的不等式|x ﹣a|≥f(x )恒成立⇔关于 x 的不等式|x ﹣a|≥3﹣|x ﹣3|恒成立⇔|x ﹣a|+|x ﹣3|≥3 恒成立⇔|a ﹣3|≥3 恒成立,由 a ﹣3≥3 或 a ﹣3≤﹣3,解得:a≥6 或 a≤0.............. 10 分。
河北省2020届高三上学期第一次大联考数学(理)试卷 Word版含答案
理科数学注意事项:1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在试卷上无效。
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{|A x y ==和集合2{|}B y y x ==,则AB 等于( )A .{}(0,1),(1,0)B .[0,)+∞C .[1,1]-D .[0,1]2.已知x R ∈,复数11i z x =+,22i z =-,若12z z ⋅为纯虚数,则实数x 的值为( ) A .2- B .12-C .2或12- D .1 3.如图是调查某学校高一、高二年级学生参加社团活动的等高条形图,阴影部分的高表示参加社团的频率.已知该校高一、高二年级学生人数均为600人(所有学生都参加了调查),现从参加社团的同学中按分层抽样的方式抽取45人,则抽取的高二学生人数为( )A.9B.18C.27D.364.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知2533a a a =,且4a 与79a 的等差中项为2,则5S =( )A .1123 B .112 C .12127D .121 5.下列有关命题的说法正确的是( ) A .若“p q ∧”为假命题,则“p q ∨”为假命题B .“1x =-”是“2560x x --=”的必要不充分条件C .命题“若1x >,则11x<”的逆否命题为真命题 D .命题“0x ∀>,201920190x +>”的否定是“00x ∃≤,020*******x +≤”6.已知直线240x y +-=经过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点2F ,且与椭圆在第一象限的交点为A ,与y 轴的交点为B ,1F 是椭圆的左焦点,且1||||AB AF =,则椭圆的方程为( )A .2214036x y +=B .2212016x y +=C .221106x y +=D .2215x y +=7.为了得到函数cos 2y x =的图象,可以将函数sin(2)4y x π=+的图象( )A .向左移4π个单位 B .向左移8π个单位 C .向右移4π个单位 D . 向右移8π个单位 8.如图所示是某多面体的三视图,图中小方格单位长度为1,则该多 面体的侧面最大面积为( )A .B .D .29. 设20201202020192019,2019log ,2020log ===c b a ,则c b a ,,的大小关系是( )A.c b a >>B.b c a >>C.b a c >>D. a b c >>10.已知函数()sin()(0)f x x ωω=>在(0,1)上恰有一个极值点和一个零点,则ω的取值范围是( ) A .3(,]2ππ B .3[,)2ππ C . (,]2ππ D . [,)2ππ 11.已知O 为ABC ∆的外心,若2AO BC BC ⋅=,则ABC ∆为( ) A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 不能确定12.过双曲线22221x y a b -=(0a b >>)右焦点F 的直线交两渐近线于A 、B 两点,若0OA AB ⋅=,O 为坐标原点,且OAB ∆内切圆半径为12a -,则该双曲线的离心率为( )A B C D 1 第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
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河北省衡水中学2020届全国高三第一次联合考试理科数学一、选择题1.若集合{}|3A x x =<,{}2B =≤,则A B ⋂=( ) A.{}|3x x <B.{}|03x x ≤<C.{}|03x x <<D.{}|4x x ≤2.已知i 为虚数单位,若a 为实数,且0a ≠,则1aia i-=+( ) A.a i +B.a i -C.iD.i -3.如图,网格纸上每个小正方形的边长为10cm ,粗实线画出的是某蛋糕店制作的一款生日蛋糕的三视图,则该蛋糕的体积为( )A.33310cm π⨯ B.33710cm π⨯C.33910cm π⨯D.331010cm π⨯4.已知,22ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,且cos22sin 21αα=-,则tan α=( ) A.12-B.12C.-2D.25.在52y x x ⎛⎫-⎪⎝⎭的展开式中,3xy 的系数为( ) A.20B.10C.-10D.-206.函数()21x xe f x xe+=的图象大致为( ) A. B. C. D.7.摆线最早出现于公元1501年出版的C ·包威尔的一本书中,摆线是这样定义的:一个圆沿一条直线缓慢地滚动,则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线.圆滚动一周,动圆上定点描画出摆线的第一拱;再向前滚动一周,动圆上定点描画出第二拱;继续滚动,可得第三拱、第四拱、……设圆的半径为r ,圆滚动的圈数为c ,摆线的长度为1,执行如图所示程序框图,若输入的2r =,2c =,则输出摆线的长度为( )A.12πB.16πC.32D.968.在ABC ∆中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,2b =,c =60C =︒,则sin A 的值为( )A.7B.7C.14 D.149.某车站在某一时刻有9位旅客出站,假设每位旅客选择共享单车继续出行的概率都为12,且各位旅客之间互不影响.设在这一时刻9位旅客中恰好有k 人骑行共享单车的概率为()P X k -,则( ) A.()()45P X P X === B.()()45P X P X =>= C.()()56P X P X =<=D.()()56P X P X ===10.在边长为8的等边ABC ∆中,,D E 分别为AC ,AB 的中点.现将ADE ∆沿DE 折起到A DE '∆的位置,使得A B '=直线A B '=直线A B '与底面BCDE 所成的正弦值为( )A.10B.10C.10D.711.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,A 为抛物线C 上异于顶点O 的一点,点B 的坐标为(),a b (其中,a b 满足240b a -<).当||||AB AF +最小时,ABF ∆恰好为正三角形,则a =( )A.1B.43C.53D.212.已知函数ln(2),2()0,2ln(2),2x x f x x x x ->⎧⎪==⎨⎪-<⎩,若()||f x x a ≤-对任意的x R ∈恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.[]1,3B.[]2,4C.[]1,2D.[]1,1-二、填空题13.已知向量()2,1a =-,()3,2b =,若()a b a λ+⊥,则实数λ=__________. 14.函数()2ln ||f x x x =-的图象在点()()1,1f --处的切线方程为__________.15.将函数()22cos 13f x x ππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把所得函数的图象向右平移1个单位长度,最后得到的图象对应的函数设为()g x ,则()g x 在区间[]1,1-上的所有零点的和为_________.16.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 的直线l 与C 交于,A B (其中点A 在x 轴上方)两点,且满足22AF F B λ=.若C 的离心率为32,直线l 的倾斜角为120︒,则实数λ的值是_________.三、解答题 (一)必考题17.已知等比数列{}n a 是递减数列,143a a =,234a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设212n n n b a n -+=+,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.如图,在多面体ABCDFE 中,四边形ABCD 是菱形,60ABC ∠=︒,四边形ABEF 是直角梯形,90FAB ∠=︒,AF BE ,22AF AB BE ===.①证明:CE平面ADF .②若平面ABCD ⊥平面ABEF ,H 为DF 的中点,求平面ACH 与平面ABEF 所成锐二面角的余弦值.19.为了解高三学生的“理科综合”成绩是否与性别有关,某校课外学习兴趣小组在本地区高三年级理科班中随机抽取男、女学生各100名,然后对200名学生在一次联合模拟考试中的“理科综合”成绩进行统计.规定:分数不小于240分为“优秀”,小于240分为“非优秀”.①根据题意,填写下面的22⨯列联表,并根据列联表判断是否有90%以上的把握认为“理科综合”成绩是否优秀与性别有关.②用分层抽样的方法从成绩优秀的学生中随机抽取12名学生,然后再从这12名学生中抽取3名参加某高校举办的自主招生考生,设抽到的3名学生中女生的人数为X ,求X 的分布列及数学期望.附:22()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,直线l 和椭圆C 交于A ,B 两点,当直线l 过椭圆C 的焦点,且与x 轴垂直时,2||3AB =.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 过点()1,0且倾斜角为钝角,P 为弦AB 的中点,当OPB ∠最大时,求直线l 的方程.21.已知函数()21axf x x e =-.(1)讨论函数()f x 的单调性; (2)当13a e >时,求证:()ln f x x >.22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,已知倾斜角为α的直线l 的参数方程为2cos sin x t y t αα=-+⎧⎨=⎩(t 为参数),曲线C 的参数方程为cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),点P 的坐标为()2,0-.(1)当12cos 13α=时,设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求||||PA PB ⋅的值; (2)若点Q 在曲线C 上运动,点M 在线段PQ 上运动,且2PM MQ =,求动点M 的轨迹方程.一、选择题1.B【解析】因为{}|3A x x =<,{}|04B x x =≤≤,所以{}|03A B x x ⋂=≤<.故选B. 2.D【解析】()2211(1)()()()1a iai ai a i i a i a i a i a -+---===-++-+,故选D. 3.C【解析】该蛋糕是由上下两个圆柱形小蛋糕组合而成,其体积为()223320*********V cm πππ=⨯⨯+⨯⨯=⨯.故选C.4.B【解析】由cos22sin 21αα=-,得22cos 2sin 2αα=, 即2cos 2sin cos ααα=,又,22ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以cos 0α≠, 从而2sin cos αα=,即1tan 2α=.故选B. 5.C【解析】因为52y x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项公式为()52103155(1)rr r r r r rr y T C x C xy x --+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 所以当3r =时,3xy 的系数为()335110C -=-.故选C.6.A【解析】由()211()x x xx e f x e e xe x-+==+为奇函数,可排除C 和D ; 当0x >时,()0f x >,可排除B.故选A. 7.C【解析】08216l =+⨯=,2n =,适合2n ≤;168232l =+⨯=,3n =,不适合2n ≤,此时输出32l =.故选C.8.D【解析】由余弦定理,得2742a a =+-,即3a =,利用正弦定理可得sin sin a A C c ==.故选D. 9.A【解析】由题意得()949142P X C ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()959152P X C ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()969162P X C ⎛⎫== ⎪⎝⎭.因为4599C C =,所以()()45P X P X ===.因为5699C C >,所以()()56P X P X =>=.故选A.10.B【解析】取DE 的中点O ,连接OA ',OB .在A DE '∆中,由4A D A E DE ''===可得OA '=在BOE ∆中,由2OE =,4BE =,120BEO ∠=︒可得OB =由222OA OB A B ''+=可得OA OB '⊥. 又因为OA DE '⊥,OB DE O ⋂=,所以OA '⊥底面BCDE ,A BO '∠即为直线A B '与底面BCDE 所成角. 在Rt A OB '∆中,sin OA A BO A B ''∠=='故选B. 11.C【解析】设C 的准线为l ,过点B 作BD l ⊥,D 为垂足.当且仅当AB l ⊥,即点,,B A D 共线时,||||AB AF +最小,此时点D 的坐标为()1,b -. 考虑到ABF ∆为正三角形和抛物线的定义,则有||||||AB AF AD ==, 从而点A 的坐标为1,2a b -⎛⎫ ⎪⎝⎭.因此,11122a a -⎛⎫+=⎪⎝⎭,解得53a =.故选C. 12.A【解析】将函数()f x 的图像向左平移2个单位长度,得到函数ln ,0()0,0,ln(),0x x g x x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩的图像,画出函数()f x ,()g x 的图像如图所示,注意到直线1y x =-与曲线ln y x =切于点()1,0,且直线1y x =-在曲线ln y x =的上方. 根据对称性,直线1y x =--与曲线()ln y x =-切于点()1,0-, 且直线1y x =--在曲线()ln y x =-的上方.而曲线|2||(2)|y x a x a =+-=--的最低点的坐标为()2,0a -, 故若满足()||f x x a ≤-,即()|2|g x x a ≤+-对任意的x R ∈恒成立, 则121a -≤-≤,即13a ≤≤.故选A.二、填空题13.54【解析】由题得()32,21a b λλλ+=-+.由()a b a λ+⊥,得2(32)(21)0λλ--++=,解得54λ=. 14.0x y +=【解析】因为当0x >时,()2ln f x x x =-,()12f x x x'=-,所以()11f '=. 因为函数()f x 是偶函数,所以()11f '-=-.又()11f -=,所以函数()f x 的图像在点()()1,1f --处的切线方程为()11y x -=-+,即0x y +=. 15.23【解析】由题意知()cos 3g x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令32x k ππππ-=+,k Z ∈,则56x k =+,k Z ∈,可得零点为56x =和16x =-,故所求零点的和为23. 16.17【解析】由2222222229544c a b b e a a a +===⇒=<,得直线l 与双曲线C 的右支交于,A B 两点,设2||F B k =,则2||AF k λ=.根据双曲线定义,1||2F B a k =+,1||2AF a k λ=+. 在12AF F ∆中,由余弦定理,得222(2)(2)()22cos 60a k c k c k λλλ︒+=+-⋅①; 在12BF F ∆中,由余弦定理,得()()2222222cos120a k c k ck +=+-⋅︒②.①-②并整理,得322212327222c a c a c a c a λ---====+++. 三、解答题17.解:(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,则22113134a q a q a q ⎧=⎨+=⎩, 解得1133a q ⎧=⎪⎨⎪=⎩或1913a q =⎧⎪⎨=⎪⎩又因为数列{}n a 是递减数列,所以1133a q ⎧=⎪⎨⎪=⎩,不合题意,故1913a q =⎧⎪⎨=⎪⎩故数列{}n a 的通项公式为33nn a -=.(2)由(1)得2222233n n n n b n n ---⎛⎫=⨯+=+ ⎪⎝⎭,故232123(1)99222223213nn n n n n n T ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭++⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+=-⨯+⎪⎝⎭-. 18.(1)证明:(方法一)因为四边形ABCD 是菱形,所以AD BC .又因为AFBE ,AF AD A ⋂=,BC BE B ⋂=,所以平面ADF平面BCE .因为CE ⊂平面BCE ,所以CE平面ADF .(方法二)取AF 的中点M ,连接DM ,EM ,如图,由题意知AM BE =且AM BE ,所以四边形ABEM 为平行四边形,即ME AB =且MEAB .又因为四边形ABCD 是菱形,所以四边形DCEM 为平行四边形,即有DMCE .又DM ⊂平面ADF ,CE ⊄平面ADF ,所以CE平面ADF .(2)解:取CD 的中点N ,在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,可得AN CD ⊥. 因为平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD ⋂平面ABEF AB =,AF ⊂平面ABEF ,AF AB ⊥,所以AF ⊥平面ABCD .以A 为坐标原点,以AN ,AB ,AF 的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向, 建立空间直角坐标系A xyz -如图所示.故()0,0,0A,)C,)1,0D-,()0,0,2F,1,122H ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,31,122AH ⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭,()3,1,0AC =.设平面ACH 的一个法向量为(),,n x y z =,则有00n AH n AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即1020x y z y -+=⎨+= 令1x =可得(1,3,n =-.易知平面ABEF 的一个法向量为()1,0,0m =. 设平面ACH 与平面ABEF 所成的锐二面角为θ, 则||7cos ||||m nm n θ⋅==, . 19.解:(1)填写列联表如下:因为2200(35756525) 2.381 2.70610010060140K ⨯⨯-⨯=≈<⨯⨯⨯, 所以没有90%以上的把握认为“理科综合”成绩是否优秀与性别有关. (2)利用分层抽样的方法,抽到男生的人数为1235760⨯=, 抽到女生的人数为1225560⨯=.若从12人中任意抽取3人,则女生被抽到的人数0,1,2,3X =,01537327(0)44C C P X C ===,752131221(1)44C C P X C ===,2731251C C 7(2)C 22P X ===,7331250C C 1(3)C 22P X ===. 故抽到女生的人数X 的分布列为()0123444422224E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 20.解:(1)由题意知3c a =,222119c b a ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,又222a b c =+,解得21b =,29a =,故椭圆C 的方程为2219x y +=. (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l :()()10y k x k =-<.联立方程2219(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得()22229118990k x k x k +-+-=,故21221891k x x k +=+.设()00,P x y ,则212029291x x k x k +==+, ()001y k x =-=222919191k kk k k ⎛⎫-=- ⎪++⎝⎭,所以直线OP 的斜率0019OP y k x k==-. 设直线l ,OP 的倾斜角分别为α,β,则OPB αβ∠=-,tan tan 91tan tan()1tan tan 89OPB k k αβαβαβ-⎛⎫∠=-==+ ⎪+⎝⎭.因为0k <,所以11()99k k k k⎛⎫-+=-+ ⎪-⎝⎭23=, 即1293k k +≤-,所以3tan 4OPB ∠≤-.当且仅当13k =-时,等号成立.所以当OPB ∠最大时,直线l 的斜率13k =-, 此时直线l 的方程为310x y +-=. 21.(1)解:函数()f x 的定义域为R ,2()2(2)ax ax ax f x xe x ae x ax e '=+⋅=+.当0a =时,()21f x x =-,则()f x 在区间()0,+∞内为增函数,在区间(),0-∞内为减函数; 当0a >时,()2axf x ax x e a ⎛⎫'=+ ⎪⎝⎭, 令()0f x '>得2x a <-或0x >,令()0f x '<得20x a-<<, 所以()f x 在区间2,a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭内为增函数, 在区间2,0a ⎛⎫-⎪⎝⎭内为减函数,在区间()0,+∞内为增函数; 当0a <时,()2ax f x ax x e a ⎛⎫'=+ ⎪⎝⎭,令()0f x '>得20x a<<-, 令()0f x '<得2x a>-或0x <, 所以()f x 在区间(),0-∞内为减函数,在区间20,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭内为增函数, 在区间2,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭内为减函数. (2)证明:由()ln f x x >,得2ln 1axx e x >+,即3ln 1ax e x x x +>. 设()3ln 1x g x x +=,则3261(ln 1)3()x x x x g x x⋅-+⋅'= 23443ln ln 3ln 2x e x x x -⎛⎫- ⎪+⎝⎭=-=-当230x e-<<时,()0g x '>;当23x e->时,()0g x '<.所以()g x 在区间230,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭内是增函数,在区间23,e -⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内是减函数,所以23x e-=是()g x 的极大值点,也是()g x 的最大值点,即22323max 323ln 11()3e g x g ee e ---⎛⎫+=== ⎪⎛⎫⎝⎭ ⎪⎝⎭. 设()()0ax e h x x x =>,则()21ax a x e ah x x⎛⎫- ⎪⎝⎭'=.当10x a <<时,()0h x '<;当1x a>时,()0h x '>. 所以()h x 在区间10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭内是减函数,在区间1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内是增函数, 所以1x a=是()h x 的极小值点,也是()h x 的最小值点, 即()min 1h x h ae a ⎛⎫== ⎪⎝⎭. 综上,()()213g x e ae h x ≤<≤,故()ln f x x >成立. 22.解:(1)曲线C 的普通方程为221x y +=.当12cos 13α=时,直线l 的参数方程为12213513x t y t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入曲线C 的普通方程,得2483013t t -+=. 由于24827612013169⎛⎫∆=--=> ⎪⎝⎭, 故可设点,A B 对应的参数分别为1t ,2t ,则123t t ⋅=, 所以||||3PA PB ⋅=.(2)设()cos ,sin Q θθ,(),M x y ,则由2PM MQ =,得(2,)2(cos ,sin )x y x y θθ+=--,即322cos 32sin x y θθ+=⎧⎨=⎩消去θ,得222439x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,此即为点M 的轨迹方程.23.(1)解:13,0()|1||2|1,0131,1x x f x x x x x x x -<⎧⎪=-+=+⎨⎪->⎩,其图像如下图所示令()2f x =,得13x =-或1x =,由()f x 的图像可知,不等式()2f x ≥的解集为1|,13x x x ⎧⎫≤-≥⎨⎬⎩⎭或. (2)证明:因为()|1||22||2||222|2f x x x x x x +-=-+--=,所以3k ≥.因为2656(2)(3)5k k k k k k k k-+--+-==,又由3k ≥,得20k ->,30k -≥, 所以()()230k k k--≥,即65k k+≥.。