高考数学试题及答案(理科)及解析
高考理科数学试题及答案2024
高考理科数学试题及答案(考试时间:120分钟试卷满分:150分)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。
1.31ii+=+() A .12i + B .12i - C .2i + D .2i -2. 设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=.若{}1AB =,则B =()A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,53. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏4. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部 分所得,则该几何体的体积为() A .90π B .63π C .42π D .36π5. 设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值是()A .15-B .9-C .1D .96. 安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A .12种B .18种C .24种D .36种7. 甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A .乙可以知道四人的成绩B .丁可以知道四人的成绩C .乙、丁可以知道对方的成绩D .乙、丁可以知道自己的成绩8. 执行右面的程序框图,如果输入的1a =-,则输出的S =()A .2 B .3 C .4 D .59. 若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的 离心率为()A .2B .3C .2D .2310. 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.111. 已知直三棱柱111C C AB -A B 中,C 120∠AB =,2AB =,1C CC 1B ==,则异面直线1AB与1C B 所成角的余弦值为()A .32 B .155 C .105D .33 12. 已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值是()A.2-B.32-C. 43- D.1- 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年全国统一高考数学试卷理科(新课标Ⅲ)(附答案及详细解析)
(t 为参数且 t≠1),C 与坐标
轴交于 A,B 两点. (1)求|AB|; (2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线 AB 的极坐标方程. [选修 4-5:不等式选讲](10 分) 23.设 a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1. (1)证明:ab+bc+ca<0; (2)用 max{a,b,c}表示 a,b,c 的最大值,证明:max{a,b,c}≥ .
B.3
C.4
D.6
2.(5 分)复数
的虚部是( )
A.﹣
B.﹣
C.
D.
3.(5 分)在一组样本数据中,1,2,3,4 出现的频率分别为 p1,p2,p3,p4,且 pi=1,则下面四
种情形中,对应样本的标准差最大的一组是( )
A.p1=p4=0.1,p2=p3=0.4
B.p1=p4=0.4,p2=p3=0.1
(1)求 b; (2)若 f(x)有一个绝对值不大于 1 的零点,证明:f(x)所有零点的绝对值都不大于 1. (二)选考题:共 10 分。请考生在第 22、23 题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。 [选修 4-4:坐标系与参数方程](10 分)
22.(10 分)在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为
A.1
B.2
C.4
D.8
12.(5 分)已知 55<84,134<85.设 a=log53,b=log85,c=log138,则( )
A.a<b<c
B.b<a<c
C.b<c<a
D.c<a<b
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
13.(5 分)若 x,y 满足约束条件
2023年全国统一高考数学试卷(理科)(甲卷)(解析版)
2023年全国统一高考数学试卷(理科)(甲卷)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)设集合A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},U为整数集,则∁U(A⋃B)=( )A.{x|x=3k,k∈Z}B.{x|x=3k﹣1,k∈Z}C.{x|x=3k﹣2,k∈Z}D.∅【答案】A【解答】解:∵A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},∴A∪B={x|x=3k+1或x=3k+2,k∈Z},又U为整数集,∴∁U(A⋃B)={x|x=3k,k∈Z}.故选:A.2.(5分)若复数(a+i)(1﹣ai)=2,a∈R,则a=( )A.﹣1B.0C.1D.2【答案】C【解答】解:因为复数(a+i)(1﹣ai)=2,所以2a+(1﹣a2)i=2,即,解得a=1.故选:C.3.(5分)执行下面的程序框图,输出的B=( )A.21B.34C.55D.89【答案】B【解答】解:根据程序框图列表如下:A13821B251334n1234故输出的B=34.故选:B.4.(5分)向量||=||=1,||=,且+=,则cos〈﹣,﹣〉=( )【答案】D【解答】解:因为向量||=||=1,||=,且+=,所以﹣=+,即2=1+1+2×1×1×cos<,>,解得cos<,>=0,所以⊥,又﹣=2+,﹣=+2,所以(﹣)•(﹣)=(2+)•(+2)=2+2+5•=2+2+0=4,|﹣|=|﹣|===,所以cos〈﹣,﹣〉===.故选:D.5.(5分)已知正项等比数列{a n}中,a1=1,S n为{a n}前n项和,S5=5S3﹣4,则S4=( )A.7B.9C.15D.30【答案】C【解答】解:等比数列{a n}中,设公比为q,a1=1,S n为{a n}前n项和,S5=5S3﹣4,显然q≠1,(如果q=1,可得5=15﹣4矛盾),可得=5•﹣4,解得q2=4,即q=2,S4===15.故选:C.6.(5分)有50人报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,70人报名足球或乒乓球俱乐部,若已知某人报足球俱乐部,则其报乒乓球俱乐部的概率为( )A.0.8B.0.4C.0.2D.0.1【答案】A【解答】解:根据题意,在报名足球或乒乓球俱乐部的70人中,设某人报足球俱乐部为事件A,报乒乓球俱乐部为事件B,则P(A)==,由于有50人报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,则同时报名两个俱乐部的由50+60﹣70=40人,则P(AB)==,则P(B|A)===0.8.故选:A.7.(5分)“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的( )A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件C.充要条件D.既不是充分条件也不是必要条件【答案】B【解答】解:sin2α+sin2β=1,可知sinα=±cosβ,可得sinα±cosβ=0,所以“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的必要不充分条件,故选:B.8.(5分)已知双曲线的离心率为,其中一条渐近线与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于A,B两点,则|AB|=( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,可得c=a,所以b=2a,所以双曲线的渐近线方程为:y=±2x,一条渐近线与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于A,B两点,圆的圆心(2,3),半径为1,圆的圆心到直线y=2x的距离为:=,所以|AB|=2=.故选:D.9.(5分)有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则两天中恰有1人连续参加两天服务的选择种数为( )A.120B.60C.40D.30【答案】B【解答】解:先从5人中选1人连续两天参加服务,共有=5种选法,然后从剩下4人中选1人参加星期六服务,剩下3人中选取1人参加星期日服务,共有=12种选法,根据分步乘法计数原理可得共有5×12=60种选法.故选:B.10.(5分)已知f(x)为函数向左平移个单位所得函数,则y=f(x)与的交点个数为( )A.1B.2C.3D.4【答案】C【解答】解:把函数向左平移个单位可得函数f(x)=cos(2x+)=﹣sin2x的图象,而直线=(x﹣1)经过点(1,0),且斜率为,且直线还经过点(,)、(﹣,﹣),0<<1,﹣1<﹣<0,如图,故y=f(x)与的交点个数为3.故选:C.11.(5分)在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,AB=4,PC=PD=3,∠PCA=45°,则△PBC的面积为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:解法一:∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,又PC=PD=3,∠PCA=45°,∴根据对称性易知∠PDB=∠PCA=45°,又底面正方形ABCD得边长为4,∴BD=,∴在△PBD中,根据余弦定理可得:=,又BC=4,PC=3,∴在△PBC中,由余弦定理可得:cos∠PCB==,∴sin∠PCB=,∴△PBC的面积为==.解法二:如图,设P在底面的射影为H,连接HC,设∠PCH=θ,∠ACH=α,且α∈(0,),则∠HCD=45°﹣α,或∠HCD=45°+α,易知cos∠PCD=,又∠PCA=45°,则根据最小角定理(三余弦定理)可得:,∴或,∴或,∴或,∴tanα=或tanα=,又α∈(0,),∴tanα=,∴cosα=,sinα=,∴,∴cosθ=,再根据最小角定理可得:cos∠PCB=cosθcos(45°+α)==,∴sin∠PCB=,又BC=4,PC=3,∴△PBC的面积为==.故选:C.12.(5分)已知椭圆=1,F1,F2为两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,cos∠F1PF2=,则|PO|=( )A.B.C.D.【答案】B【解答】解:椭圆,F1,F2为两个焦点,c=,O为原点,P为椭圆上一点,,设|PF1|=m,|PF2|=n,不妨m>n,可得m+n=6,4c2=m2+n2﹣2mn cos∠F1PF2,即12=m2+n2﹣mn,可得mn=,m2+n2=21,=(),可得|PO|2==(m2+n2+2mn cos∠F1PF2)=(m2+n2+mn)=(21+)=.可得|PO|=.故选:B.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考全国卷数学理科试题及答案详解
2021年普通高等学校招生全国统一考试数学(全国新课标卷II)第一卷一、选择题:本大题共12小题,每题5分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的. 1.(2021课标全国Ⅱ,理1)集合M ={x |(x -1)2<4,x ∈R },N ={-1,0,1,2,3},那么M ∩N =( ).A .{0,1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-1,0,2,3}D .{0,1,2,3}2.(2021课标全国Ⅱ,理2)设复数z 满足(1-i)z =2i ,那么z =( ).A .-1+iB .-1-IC .1+iD .1-i3.(2021课标全国Ⅱ,理3)等比数列{a n }的前n 项与为S n .S 3=a 2+10a 1,a 5=9,那么a 1=( ).A .13B .13-C .19D .19-4.(2021课标全国Ⅱ,理4)m ,n 为异面直线,m ⊥平面α,n ⊥平面β.直线l 满足l ⊥m ,l ⊥n ,l α,l β,那么( ).A .α∥β且l ∥αB .α⊥β且l ⊥βC .α与β相交,且交线垂直于lD .α与β相交,且交线平行于l5.(2021课标全国Ⅱ,理5)(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,那么a =( ).A .-4B .-3C .-2D .-16.(2021课标全国Ⅱ,理6)执行下面的程序框图,如果输入的N =10,那么输出的S =( ).A .1111+2310+++B .1111+2!3!10!+++C .1111+2311+++ D .1111+2!3!11!+++7.(2021课标全国Ⅱ,理7)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O -xyz 中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx 平面为投影面,那么得到的正视图可以为( ).8.(2021课标全国Ⅱ,理8)设a =log 36,b =log 510,c =log 714,那么( ).A .c >b >aB .b >c >aC .a >c >bD .a >b >c 9.(2021课标全国Ⅱ,理9)a >0,x ,y 满足约束条件1,3,3.x x y y a x ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥(-)⎩假设z =2x+y 的最小值为1,那么a =( ).A .14B .12 C .1 D .210.(2021课标全国Ⅱ,理10)函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,以下结论中错误的选项是( ).A .∃x0∈R ,f(x0)=0B .函数y =f(x)的图像是中心对称图形C .假设x0是f(x)的极小值点,那么f(x)在区间(-∞,x0)单调递减D .假设x0是f(x)的极值点,那么f′(x0)=011.(2021课标全国Ⅱ,理11)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,假设以MF 为直径的圆过点(0,2),那么C 的方程为( ).A .y2=4x 或y2=8xB .y2=2x 或y2=8xC .y2=4x 或y2=16xD .y2=2x 或y2=16x12.(2021课标全国Ⅱ,理12)点A (-1,0),B (1,0),C (0,1),直线y =ax +b (a >0)将△ABC 分割为面积相等的两局部,那么b 的取值范围是( ).A .(0,1) B.112⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ C.113⎛⎤- ⎥ ⎝⎦ D .11,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 第二卷本卷包括必考题与选考题两局部,第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答。
新课标Ⅰ高考数学理科真题试卷(含答案)
绝密(juémì)★启封(qǐ fēnɡ)并使用完毕前试题(shìtí)类型:A 2021年普通高等学校招生全国(quán ɡuó)统一考试理科(lǐkē)数学考前须知:1.本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部.第一卷1至3页,第二卷3至5页.2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置.3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.第一卷一.选择题:本大题共12小题,每题5分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.〔1〕设集合,,那么〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕〔2〕设,其中x,y是实数,那么〔A〕1〔B〕〔C〕〔D〕2〔3〕等差数列前9项的和为27,,那么〔A〕100〔B〕99〔C〕98〔D〕97〔4〕某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,学.科网小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,那么他等车时间不超过10分钟的概率是〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕〔5〕方程–=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,那么n的取值范围是〔A〕(–1,3) 〔B〕(–1,3) 〔C〕(0,3) 〔D〕(0,3)〔6〕如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.假设该几何体的体积是,那么它的外表积是〔A〕17π〔B〕18π〔C〕20π〔D〕28π〔7〕函数y=2x2–e|x|在[–2,2]的图像大致为〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕〔8〕假设(jiǎshè),那么(nà me)〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕〔9〕执行右面(yòumiàn)的程序图,如果输入的,那么(nà me)输出x,y的值满足(mǎnzú)〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的标准线于D、E两点.|AB|=,|DE|=,那么C的焦点到准线的距离为(A)2 (B)4 (C)6 (D)8(11)平面a过正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点A,a//平面CB1D1,平面ABCD=m,a 平面ABA1B1=n,那么m、n所成角的正弦值为(A)(B) (C) (D)12.函数(hánshù)为的零点(línɡ diǎn),为图像(tú xiànɡ)的对称轴,且()f x在单调(dāndiào),那么的最大值为〔A〕11 〔B〕9 〔C〕7 〔D〕5第II卷本卷包括必考题(kǎo tí)和选考题两局部.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(24)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共3小题,每题5分(13)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,那么m=.(14)的展开式中,x3的系数是.〔用数字填写答案〕〔15〕设等比数列满足a1+a3=10,a2+a4=5,那么a1a2…a n的最大值为。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)与答案(新课标Ⅰ)
当 b = 2 时,f(a) - f(b2) =-1 < 0,此时 f(a) < f(b2),有 a < b2,所以 C、D 错误 .
故选:B.
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
2x + y - 2 ≤ 0, 13. 若 x,y 满足约束条件 x - y - 1 ≥ 0, 则 z = x + 7y 的最大值为 ______________.
型的是 ( )
A. y = a + bx
B. y = a + bx2
C. y = a + bex
D. y = a + blnx
【答案】D
【详解】由散点图分布可知,散点图分布在一个对数函数的图象附近,
因此,最适合作为发芽率 y 和温度 x 的回归方程类型的是 y = a + blnx.
故选:D.
6. 函数 f(x) = x4 - 2x3 的图像在点 (1,f(1)) 处的切线方程为 ( )
求解一次不等式 2x + a ≤ 0 可得:B = x|x ≤-a2 .
由于 A ∩ B = x| -2 ≤ x ≤ 1 ,故:-a2 = 1,解得:a =-2.
故选:B.
3. 埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的高为边长的正 方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值 为( )
A. a > 2b
B. a < 2b
C. a > b2
D. a < b2
【答案】B
【详解】设 f(x) = 2x + log2x,则 f(x) 为增函数,因为 2a + log2a = 4b + 2log4b = 22b + log2b
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含解析版)
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)若z=1+i,则|z2﹣2z|=()A.0B.1C.D.22.(5分)设集合A={x|x2﹣4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|﹣2≤x≤1},则a=()A.﹣4B.﹣2C.2D.43.(5分)埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥.以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为()A.B.C.D.4.(5分)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=()A.2B.3C.6D.95.(5分)某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y和温度x(单位:℃)的关系,在20个不同的温度条件下进行种子发芽实验,由实验数据(x i,y i)(i=1,2,…,20)得到下面的散点图:由此散点图,在10℃至40℃之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率y和温度x的回归方程类型的是()A.y=a+bx B.y=a+bx2C.y=a+be x D.y=a+blnx 6.(5分)函数f(x)=x4﹣2x3的图象在点(1,f(1))处的切线方程为()A.y=﹣2x﹣1B.y=﹣2x+1C.y=2x﹣3D.y=2x+17.(5分)设函数f(x)=cos(ωx+)在[﹣π,π]的图象大致如图,则f(x)的最小正周期为()A.B.C.D.8.(5分)(x+)(x+y)5的展开式中x3y3的系数为()A.5B.10C.15D.209.(5分)已知α∈(0,π),且3cos2α﹣8cosα=5,则sinα=()A.B.C.D.10.(5分)已知A,B,C为球O的球面上的三个点,⊙O1为△ABC的外接圆.若⊙O1的面积为4π,AB=BC=AC=OO1,则球O的表面积为()A.64πB.48πC.36πD.32π11.(5分)已知⊙M:x2+y2﹣2x﹣2y﹣2=0,直线l:2x+y+2=0,P为l上的动点.过点P 作⊙M的切线P A,PB,切点为A,B,当|PM|•|AB|最小时,直线AB的方程为()A.2x﹣y﹣1=0B.2x+y﹣1=0C.2x﹣y+1=0D.2x+y+1=0 12.(5分)若2a+log2a=4b+2log4b,则()A.a>2b B.a<2b C.a>b2D.a<b2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年高考全国II卷理科数学试题(含解析)
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(全国新课标Ⅱ)一、选择题1.已知集合{2,1,0,1,2,3}U =--,{1,0,1}A =-,{1,2}B =,则()U C A B ⋃=( ) A.{2,3}- B.{2,2,3}-C.{2,1,0,3}--D.{2,1,0,2,3}--【答案】A 【解析】∵{1,0,1,2}AB =-,∴ (){2,3}UC A B ⋃=-.2.若α为第四象限角,则( ) A.cos20α> B.cos20α<C.sin 20α>D.sin 20α<【答案】D 【解析】∵22()2k k k Z ππαπ-+<<∈,∴424()k k k Z ππαπ-+<<∈,∴2α是第三象限角或第四象限角,∴sin 20α<.3.在新冠肺炎疫情期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压,为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作。
已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天新订单超过1600份的概率为0.05.志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( ) A.10名 B.18名 C.24名 D.32名 【答案】B【解析】因为公司可以完成配货1200份订单,则至少需要志愿者为160050012001850+-=名.4.北京天坛的圆丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,己知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇形面形石板(不含天心石)( ) A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C【解析】设每一层有n 环,由题可知从内到外每环之间构成等差数列,公差9d =,19a =,由等差数列性质知n S ,2n n S S -,32n n S S -成等差数列,且2322()()n n n n S S S S n d ---=,则29729n =,得9n =,则三层共有扇形面石板为3271272627934022n S S a ⨯==+⨯=块. 5.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A.【答案】B【解析】设圆心为(,)a a ,则半径为a ,圆过点(2,1),则222(2)(1)a a a -+-=,解得1a =或5a =,所以圆心坐标为(1,1)或(5,5),圆心到直线的距离都是5d =. 6.数列{}n a 中,12a =,m n m n a a a +=,若155121022k k k a a a ++++++=-,则k =( )A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】取1m =,则11n n a a a +=,又12a =,所以12n na a +=,所以{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,则2nn a =,所以11011115512102(12)222212k k k k k k a a a ++++++-+++==-=--,得4k =.7.右图是一个多面体的三视图,这个多面体某条棱的一个端点在正视图中对应的点为M ,在俯视图中对应的点为N ,则该端点在侧视图中对应的点为( )A.EB.FC.GD.H【答案】A【解析】该几何体是两个长方体拼接而成,如图所示,显然选A.8.设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1x yC a b-=(0,0)a b >>的两条渐近线分别交于D ,E 两点,若ODE ∆的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A.4 B.8 C.16 D.32 【答案】B【解析】双曲线2222:1x y C a b -=(0,0)a b >>的两条渐近线分别为b y x a =±,则容易得到||2DE b =,则8ODE S ab ∆==,222216c a b ab =+≥=,当且仅当a b ==号成立,所以min 4c =,焦距min (2)8c =.9.设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则()f x ( )A. 是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B.是奇函数,且在11(,)22-单调递减C. 是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D.是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D【解析】函数()ln |21|ln |21|ln |21|ln |21|()f x x x x x f x -=-+---=--+=-,则()f x 为奇函数,故排除A 、C ;当11(,)22x ∈-时,()ln(21)ln(12)f x x x =+--,根据函数单调性的性质可判断()f x 在11(,)22-上单调递增,故排除B ;当1(,)2x ∈-∞-时,212()ln(21)ln(12)lnln(1)2121x f x x x x x +=----==+--,根据复合函数单调性可判断()f x 在1(,)2-∞-上单调递减,故D 正确.10.已知ABC ∆的等边三角形,且其顶点都在球O 的球面上,若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )B.32C.1【答案】C【解析】设ABC ∆的外接圆圆心为1O ,记1OO d =,圆1O 的半径为r ,球O 半径为R ,等边三角形ABC ∆的边长为a ,则2ABC S ∆==,可得3a =,于是r ==,由题知球O 的表面积为16π,则2R =,由222R r d =+易得1d =,即O 到平面ABC 的距离为1.11.若2233x y x y ---<-,则( ) A.ln(1)0y x -+> B.ln(1)0y x -+< C.ln ||0x y -> D.ln ||0x y -<【答案】A【解析】2323x x y y---<-,设()23x x f x -=-,则()2ln 23ln30x xf x -'=+>,所以函数()f x 在R 上单调递增,因为()()f x f y <,所以x y <,则11y x -+>,ln(1)0y x -+>,选A.12.01-周期序列在通信技术中有着重要应用,若序列12......n a a a 满足{}10,1(1,2,...)a i ∈=,且存在正整数m ,使得(1,2,...)i m i a a i +==成立,则称其为01-周期序列,并称满足(1,2,...)i m i a a i +== 的最小正整数m 为这个序列的周期,对于周期为m的01-序列12......n a a a ,11()(1,2,...,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑是描述其性质的重要指标,下列周期为5的01-序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是( ) A. 11010... B.11011... C. 10001... D.11001... 【答案】C【解析】对于A 选项:511111(1)(10000)555i i i C a a +===++++=∑,5211121(2)(01010)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;对于B 选项,5111131(1)(10011)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;对于C 选项,511111(1)(00001)555i i i C a a +===++++=∑,52111(2)(00000)055i i i C a a +===++++=∑,53111(3)(00000)055i i i C a a +===++++=∑,541111(4)(10000)555i i i C a a +===++++=∑,满足;对于D 选项,5111121(1)(10001)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;故选C 。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅲ)(含解析版)
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{(,)|,,}A x y x y y x =∈≥*N ,{(,)|8}B x y x y =+=,则A B 中元素的个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 6【答案】C 【解析】 【分析】采用列举法列举出AB 中元素的即可.【详解】由题意,A B 中的元素满足8y xx y ≥⎧⎨+=⎩,且*,x y N ∈,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4), 故AB 中元素的个数为4.故选:C.【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题. 2.复数113i-的虚部是( ) A. 310-B. 110-C. 110D. 310【答案】D【解析】 【分析】利用复数的除法运算求出z 即可. 【详解】因为1131313(13)(13)1010i z i i i i +===+--+, 所以复数113z i =-的虚部为310. 故选:D.【点晴】本题主要考查复数的除法运算,涉及到复数的虚部的定义,是一道基础题.3.在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为1234,,,p p p p ,且411i i p ==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是( )A. 14230.1,0.4p p p p ====B. 14230.4,0.1p p p p ====C. 14230.2,0.3p p p p ====D. 14230.3,0.2p p p p ====【答案】B 【解析】 【分析】计算出四个选项中对应数据的平均数和方差,由此可得出标准差最大的一组. 【详解】对于A 选项,该组数据的平均数为()()140.1230.4 2.5A x =+⨯++⨯=, 方差为()()()()222221 2.50.12 2.50.43 2.50.44 2.50.10.65A s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于B 选项,该组数据的平均数为()()140.4230.1 2.5B x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.42 2.50.13 2.50.14 2.50.4 1.85B s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于C 选项,该组数据的平均数为()()140.2230.3 2.5C x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.22 2.50.33 2.50.34 2.50.2 1.05C s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于D 选项,该组数据的平均数为()()140.3230.2 2.5D x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.32 2.50.23 2.50.24 2.50.3 1.45D s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=.因此,B 选项这一组的标准差最大. 故选:B.【点睛】本题考查标准差的大小比较,考查方差公式的应用,考查计算能力,属于基础题.4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()=1e t I K t --+,其中K 为最大确诊病例数.当I (*t)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则*t 约为( )(ln19≈3) A. 60 B. 63C. 66D. 69【答案】C 【解析】 【分析】将t t *=代入函数()()0.23531t KI t e--=+结合()0.95I t K *=求得t*即可得解.【详解】()()0.23531t K I t e--=+,所以()()0.23530.951t KI t K e**--==+,则()0.235319t e *-=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *≈+≈. 故选:C.【点睛】本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.5.设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( ) A. (14,0) B. (12,0) C. (1,0) D. (2,0)【答案】B 【解析】 【分析】根据题中所给的条件OD OE ⊥,结合抛物线的对称性,可知4COx COx π∠=∠=,从而可以确定出点D 的坐标,代入方程求得p 的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.【详解】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,C D 两点,且OD OE ⊥,根据抛物线的对称性可以确定4DOx COx π∠=∠=,所以(2,2)C ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目.6.已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( )A. 3135-B. 1935-C.1735D.1935【答案】D 【解析】【分析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值.【详解】5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+. 故选:D.【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题. 7.在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A.19B. 13C. 12D.23【答案】A【解析】 【分析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅,即可求得答案.【详解】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB =由22299161cos 22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题. 8.下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是( )【答案】C 【解析】 【分析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积. 【详解】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDB S S S ===⨯⨯=△△△根据勾股定理可得:AB AD DB ===∴ADB △是边长为的等边三角形根据三角形面积公式可得:211sin 6022ADB S AB AD =⋅⋅︒==△∴该几何体的表面积是:632=⨯++.故选:C.【点睛】本题主要考查了根据三视图求立体图形的表面积问题,解题关键是掌握根据三视图画出立体图形,考查了分析能力和空间想象能力,属于基础题. 9.已知2tan θ–tan(θ+π4)=7,则tan θ=( ) A. –2B. –1C. 1D. 2【答案】D 【解析】 【分析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案. 【详解】2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=. 故选:D.【点睛】本题主要考查了利用两角和的正切公式化简求值,属于中档题. 10.若直线l 与曲线yx 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( ) A. y =2x +1 B. y =2x +12C. y =12x +1 D. y =12x +12【答案】D 【解析】 【分析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案. 【详解】设直线l在曲线y =上的切点为(0x ,则00x >,函数y =y '=,则直线l的斜率k =, 设直线l的方程为)0y x x -=-,即00x x -+=, 由于直线l 与圆2215x y +== 两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍), 则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+. 故选:D.【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题.11.设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =( ) A. 1 B. 2C. 4D. 8【答案】A 【解析】 【分析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.【详解】5ca=,c ∴=,根据双曲线的定义可得122PF PF a -=, 12121||42PF F PF F S P =⋅=△,即12||8PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()22212||2PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A.【点睛】本题主要考查了双曲线的性质以及定义的应用,涉及了勾股定理,三角形面积公式的应用,属于中档题.12.已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A. a <b <c B. b <a <cC. b <c <aD. c <a <b【答案】A 【解析】 【分析】由题意可得a 、b 、()0,1c ∈,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】由题意可知a、b、()0,1c ∈,()222528log 3lg 3lg81lg 3lg8lg 3lg8lg 241log 5lg 5lg 522lg 5lg 25lg 5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅<⋅==< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,a b ∴<; 由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <; 由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >. 综上所述,a b c <<. 故选:A.【点睛】本题考查对数式大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若x ,y 满足约束条件0,201,x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,,则z =3x +2y 的最大值为_________. 【答案】7 【解析】 【分析】作出可行域,利用截距的几何意义解决. 【详解】不等式组所表示的可行域如图因为32z x y =+,所以322x zy =-+,易知截距2z 越大,则z 越大, 平移直线32x y =-,当322x zy =-+经过A 点时截距最大,此时z 最大, 由21y x x =⎧⎨=⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,(1,2)A , 所以max 31227z =⨯+⨯= 故答案为:7.【点晴】本题主要考查简单线性规划的应用,涉及到求线性目标函数的最大值,考查学生数形结合的思想,是一道容易题.14.262()x x+的展开式中常数项是__________(用数字作答).【答案】240 【解析】 【分析】写出622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭二项式展开通项,即可求得常数项. 【详解】622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 其二项式展开通项:()62612rrr r C xx T -+⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭= 1226(2)r r r r x C x --⋅=⋅ 1236(2)r r r C x -=⋅当1230r -=,解得4r =∴622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=.故答案为:240.【点睛】本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握()na b +的展开通项公式1C rn rr r n T ab -+=,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.15.已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________.【解析】 【分析】将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值. 【详解】易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示,的其中2,3BC AB AC ===,且点M 为BC 边上的中点, 设内切圆的圆心为O ,由于AM ==,故122S =⨯⨯=△ABC, 设内切圆半径为r ,则:ABC AOB BOC AOCS S S S =++△△△△111222AB r BC r AC r =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯ ()13322r =⨯++⨯= 解得:22r,其体积:343V r π==.. 【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径. 16.关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题: ①f (x )的图像关于y 轴对称. ②f (x )的图像关于原点对称. ③f (x )的图像关于直线x =2π对称.④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________. 【答案】②③【解析】 【分析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论. 【详解】对于命题①,152622f π⎛⎫=+=⎪⎝⎭,152622f π⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<, 命题④错误. 故答案为:②③.【点睛】本题考查正弦型函数的奇偶性、对称性以及最值的求解,考查推理能力与计算能力,属于中等题.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.设数列{a n }满足a 1=3,134n n a a n +=-.(1)计算a 2,a 3,猜想{a n }的通项公式并加以证明; (2)求数列{2n a n }的前n 项和S n .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+.【解析】 【分析】(1)利用递推公式得出23,a a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可; (2)由错位相减法求解即可.【详解】(1)由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+, 证明如下:当1n =时,13a =成立; 假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,1343(21)4232(1)1k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立. 则对任意的*n N ∈,都有21n a n =+成立; (2)由(1)可知,2(21)2nnn a n ⋅=+⋅231325272(21)2(21)2n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,① 23412325272(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②由①-②得:()23162222(21)2n n n S n +-=+⨯+++-+⋅ ()21121262(21)212n n n -+-=+⨯-+⋅⨯-1(12)22n n +=-⋅-,即1(21)22n n S n +=-⋅+. 【点睛】本题主要考查了求等差数列的通项公式以及利用错位相减法求数列的和,属于中档题.18.某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):(1)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(3)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天的空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面的2×2列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率分别为0.43、0.27、0.21、0.09;(2)350;(3)有,理由见解析. 【解析】 【分析】(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率; (2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以100可得结果;(3)根据表格中的数据完善22⨯列联表,计算出2K 的观测值,再结合临界值表可得结论.【详解】(1)由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为1的概率为216250.43100++=,等级为2的概率为510120.27100++=,等级为3的概率为6780.21100++=,等级为4的概率为7200.09100++=;(2)由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为100203003550045350100⨯+⨯+⨯=(3)22⨯列联表如下:()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【点睛】本题考查利用频数分布表计算频率和平均数,同时也考查了独立性检验的应用,考查数据处理能力,属于基础题.19.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点,EF 分别在棱11,DD BB 上,且12DE ED =,12BF FB =.(1)证明:点1C 在平面AEF 内;(2)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2. 【解析】 【分析】(1)连接1C E 、1C F ,证明出四边形1AEC F 为平行四边形,进而可证得点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系1C xyz -,利用空间向量法可计算出二面角1A EF A --的余弦值,进而可求得二面角1A EF A --的正弦值. 【详解】(1)在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,在长方体1111ABCD A B C D -中,//AD BC 且AD BC =,11//BB CC 且11BB CC =,112C G CG =,12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 为平行四边形,则//AF DG 且AF DG =, 同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1//C E DG ∴且1C E DG =,1//C E AF ∴且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系1C xyz -,则()2,1,3A 、()12,1,0A 、()2,0,2E 、()0,1,1F ,()0,1,1AE =--,()2,0,2AF =--,()10,1,2A E =-,()12,0,1A F =-,设平面AEF 的法向量为()111,,m x y z =,由0m AE m AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得11110220y z x z --=⎧⎨--=⎩取11z =-,得111x y ==,则()1,1,1m =-,设平面1A EF 的法向量为()222,,n x y z =,由1100n A E n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22222020y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,取22z =,得21x =,24y =,则()1,4,2n =,3cos ,3m n m n m n⋅<>===⨯⋅, 设二面角1A EFA --的平面角为θ,则cos θ=,sin θ∴==因此,二面角1A EF A --. 【点睛】本题考查点在平面的证明,同时也考查了利用空间向量法求解二面角角,考查推理能力与计算能力,属于中等题.20.已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ 的面积.【答案】(1)221612525x y +=;(2)52. 【解析】 【分析】(1)因为222:1(05)25x y C m m +=<<,可得5a =,b m =,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案; (2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N ,可得PMB BNQ ≅△△,可求得P 点坐标,求出直线AQ 的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得APQ 的面积. 【详解】(1)222:1(05)25x y C mm +=<<∴5a =,bm =,根据离心率c e a ====, 解得54m =或54m =-(舍), ∴C 的方程为:22214255x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,即221612525x y +=;(2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥, 过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N 根据题意画出图形,如图||||BP BQ =,BP BQ ⊥,90PMB QNB ∠=∠=︒,又90PBM QBN ∠+∠=︒,90BQN QBN ∠+∠=︒,∴PBM BQN ∠=∠,根据三角形全等条件“AAS ”, 可得:PMB BNQ ≅△△,221612525x y +=, ∴(5,0)B ,∴651PM BN ==-=,设P 点为(,)P P x y ,可得P 点纵坐标为1P y =,将其代入221612525x y+=,可得:21612525P x +=,解得:3P x =或3P x =-,∴P 点为(3,1)或(3,1)-,①当P 点为(3,1)时, 故532MB =-=,PMB BNQ ≅△△, ∴||||2MB NQ ==,可得:Q 点为(6,2), 画出图象,如图(5,0)A -,(6,2)Q ,可求得直线AQ 的直线方程为:211100x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ的距离为:d =, 根据两点间距离公式可得:AQ ==,∴APQ面积为:1522⨯=;②当P 点(3,1)-时,故5+38MB ==,PMB BNQ ≅△△, ∴||||8MB NQ ==,为可得:Q点为(6,8),画出图象,如图(5,0)A-,(6,8)Q,可求得直线AQ的直线方程为:811400x y-+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ的距离为:d=,根据两点间距离公式可得:AQ ==∴APQ面积为:1522=,综上所述,APQ面积为:52.【点睛】本题主要考查了求椭圆标准方程和求三角形面积问题,解题关键是掌握椭圆的离心率定义和数形结合求三角形面积,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.21.设函数3()f x x bx c=++,曲线()y f x=在点(12,f(12))处的切线与y轴垂直.(1)求b.(2)若()f x有一个绝对值不大于1的零点,证明:()f x所有零点的绝对值都不大于1.【答案】(1)34b=-;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义得到'1()02f=,解方程即可;(2)由(1)可得'2311()32()()422f x x x x=-=+-,易知()f x在11(,)22-上单调递减,在1(,)2-∞-,1(,)2+∞上单调递增,且111111(1),(),(),(1)424244f c f c f c f c-=--=+=-=+,采用反证法,推出矛盾即可.【详解】(1)因为'2()3f x x b=+,由题意,'1()02f=,即21302b⎛⎫⨯+=⎪⎝⎭则34b=-;(2)由(1)可得33()4f x x x c=-+,'2311()33()()422f x x x x=-=+-,令'()0f x>,得12x>或21x<-;令'()0f x<,得1122x-<<,所以()f x在11(,)22-上单调递减,在1(,)2-∞-,1(,)2+∞上单调递增,且111111(1),(),(),(1)424244f c f c f c f c-=--=+=-=+,若()f x所有零点中存在一个绝对值大于1的零点x,则(1)0f->或(1)0f<,即14c>或14c<-.当14c>时,111111(1)0,()0,()0,(1)0424244f c f c f c f c-=->-=+>=->=+>,又32(4)6434(116)0f c c c c c c-=-++=-<,由零点存在性定理知()f x在(4,1)c--上存在唯一一个零点x,即()f x在(,1)-∞-上存在唯一一个零点,在(1,)-+∞上不存在零点,此时()f x不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c<-时,111111(1)0,()0,()0,(1)0424244f c f c f c f c-=-<-=+<=-<=+<,又32(4)6434(116)0f c c c c c c-=++=->,由零点存在性定理知()f x在(1,4)c-上存在唯一一个零点x',即()f x (1,)+∞上存在唯一一个零点,在(,1)-∞上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾; 综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1.【点晴】本题主要考查利用导数研究函数的零点,涉及到导数的几何意义,反证法,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. [选修4—4:坐标系与参数方程](10分)22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22223x t t y t t ⎧=--⎨=-+⎩(t 为参数且t ≠1),C 与坐标轴交于A 、B 两点. (1)求||AB ;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB 的极坐标方程. 【答案】(1)(2)3cos sin 120ρθρθ-+=【解析】 【分析】(1)由参数方程得出,A B 的坐标,最后由两点间距离公式,即可得出AB 的值; (2)由,A B 的坐标得出直线AB 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可.【详解】(1)令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即(0,12)A .令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即(4,0)B -AB ∴==(2)由(1)可知12030(4)ABk -==--, 则直线AB 的方程为3(4)y x =+,即3120x y -+=.由cos ,sin x y ρθρθ==可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.【点睛】本题主要考查了利用参数方程求点的坐标以及直角坐标方程化极坐标方程,属于中档题.[选修4—5:不等式选讲](10分)23.设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1. (1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c. 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)由2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明;(2)不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bcbc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明. 【详解】(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=, ()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. ,,a b c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=.当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4a b c .【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题.在祝福语祝你考试成功!。
2023年高考全国甲卷理科数学试题真题(含答案详解)
2023年高考全国甲卷理科数学试题一、单选题34 ..已知向量,,a b c 满足1,2a b c ===,且0a b c ++=,则cos ,a c b c 〈--〉=( B .25- C .25 D .45.设等比数列{}n a 的各项均为正数,前n 项和n S ,若11a =和5354S S =-,则4S =B .658 C .15 D .40,则PBC的面积为(23 5PF=,则二、填空题.在ABC中∠三、解答题nS为数列}na的通项公式;ABC A B C中,111上两点0⋅=,求FM FN⎫⎪⎭的取值范围.α2023年高考全国甲卷理科数学试题答案详解一、单选题 1.设全集Z U =,集合{31,},{32,}M xx k k Z N x x k k Z ==+∈==+∈∣∣,∁U (M ∪N)=( ) A .{|3,}x x k k =∈Z B .{31,}xx k k Z =-∈∣ C .{32,}xx k k Z =-∈∣ D .∅ 【答案】A【分析】根据整数集的分类,以及补集的运算即可解出.【详解】因为整数集{}{}{}|3,|31,|32,x x k k x x k k x x k k ==∈=+∈=+∈Z Z Z Z ,U Z = 所以,∁U (M ∪N )={x|x =3k,k ∈Z }.故选:A .2.设()()R,i 1i 2,a a a ∈+-=,则=a ( )A .-1B .0 ·C .1D .2【答案】C【分析】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出.【详解】因为()()()22i 1i i i 21i 2a a a a a a a +-=-++=+-=。
所以22210a a =⎧⎨-=⎩,解得:1a =. 故选:C.3.执行下面的程序框图,输出的B =( )A .21B .34C .55D .89【答案】B.已知向量,,a b c 满足1,2a b c ===,且0a b c ++=,则cos ,a c b c 〈--〉=( B .25- C .25 D .45【分析】作出图形,根据几何意义求解.【详解】因为0a b c ++=,所以a ⃗+即2222a b a b c ++⋅=,即1+1+2a 所以0a b ⋅=. 如图,设,,OA a OB b OC c ===,2,OAB 是等腰直角三角形22, 322=, 310ACD =, ,cos a c b c ACB 〈--〉=∠:D..设等比数列{}n a 的各项均为正数,前1582q.+=.815.某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑雪,则该同学也爱好滑冰的概率为(3π3π7π3π3π7π11,则PBC 的面积为(利用全等三角形的证明方法依次证得PDO PCO ≅和PDB PCA ≅,从而得到PA ,由此在PBC 中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解;和1cos 3PCB ∠=,从而求得3PA PC ⋅=-,再利用空间向量的数量从而求得17PB =,由此在PBC 中利用余弦定理与三角形面积公,所以PDO PCO ≅,则∠,所以PDB PCA ≅,则PA 45PCA =︒。
高考理科数学试题(带答案解析)
高考理科数学试题(带答案解析)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的(1)在等差数列{}n a 中,241,5a a ==,则{}n a 的前5项和5S =(A)7(B)15(C)20(D)25【答案】:B【解析】:422514,d a a =-=-=2d =,1252121,3167a a d a a d =-=-=-=+=+=155()5651522a a S +⨯⨯===【考点定位】本题考查等差数列的通项公式及前n 项和公式,解题时要认真审题,仔细解答.(2)不等式1021x x -≤+的解集为(A)1,12⎛⎤-⎥⎝⎦(B)1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(C)[)1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭(D)[)1,1,2⎡⎤-∞-+∞⎢⎥⎣⎦(3)对任意的实数k ,直线1y kx =+与圆222x y +=的位置关系一定是(A)相离(B)相切(C)相交但直线不过圆心(D)相交且直线过圆心(4)8+的展开式中常数项为(A)3516(B)358(C)354(D)105【答案】B【解析】:8821881()2rrr r r r r T C C --+==令820r -=解得4r =展开式中常数项为4458135()28T C ==【考点定位】本题考查利用二项展开式的通项公式求展开式的常数项(5)设tan ,tan αβ是方程2320x x -+=的两根,则tan()αβ+的值(A)-3(B)-1(C)1(D)3【答案】:A【解析】:tan tan 3,tan tan 2αβαβ+==,则tan tan 3tan()31tan tan 12αβαβαβ++===---【考点定位】本此题考查学生灵活运用韦达定理及两角和的正切函数公式化简求值.(6)设,,x y R ∈向量(,1),(1,),(2,4)a x b y c ===- ,且,//a c b c ⊥ ,则||a b +=(C)(D)10(7)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“()f x 为[0,1]上的增函数”是“()f x 为[3,4]上的减函数”的(A)既不充分也不必要的条件(B)充分而不必要的条件(C)必要而不充分的条件(D)充要条件【答案】:D【解析】:由()f x 是定义在R 上的偶函数及[0,1]上的增函数可知在[-1,0]减函数,又2为周期,所以[3,4]上的减函数【考点定位】本题主要通过常用逻辑用语来考查函数的奇偶性和对称性,进而来考查函数的周期性.根据图象分析出函数的性质及其经过的特殊点是解答本题的关键.(8)设函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',且函数(1)()y x f x '=-的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是(A )函数()f x 有极大值(2)f 和极小值(1)f (B )函数()f x 有极大值(2)f -和极小值(1)f (C )函数()f x 有极大值(2)f 和极小值(2)f -(D )函数()f x 有极大值(2)f -和极小值(2)f(9)设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,2和a ,且长为a 的棱与长为2的棱异面,则a 的取值范围是(A )(0,2)(B )(0,3)(C )(1,2)(D )(1,3)【答案】:A【解析】:2221()22BE =-=,BF BE <,22AB BF =<,【考点定位】本题考查棱锥的结构特征,考查空间想象能力,极限思想的应用,是中档题.(10)设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A B 所表示的平面图形的面积为(A )34π(B )35π(C )47π(D )2π[【答案】:D【解析】:由对称性:221,,(1)(1)1y x y x y x≥≥-+-≤围成的面积与221,,(1)(1)1y x y x y x≤≥-+-≤围成的面积相等得:A B 所表示的平面图形的面积为22,(1)(1)1y x x y ≤-+-≤围成的面积即2122R ππ⨯=25115112lim lim 555n n n n nn n→∞→∞++++===【考点定位】本题考查极限的求法和应用,n 都没有极限,可先分母有理化再求极限;(13)设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且35cos ,cos ,3,513A B b ===则c =【答案】:c =145【解析】:由35cos ,cos 513A B ==得412sin ,sin ,513A B ==由正弦定理sin sin a bA B=得43sin 13512sin 513b A a B ⨯===由余弦定理22a c =2+b -2cbcosA 得22590c -c+56=0则c =145【考点定位】利用同角三角函数间的基本关系求出sinB 的值本题的突破点,然后利用正弦定理建立已知和未知之间的关系.同时要求学生牢记特殊角的三角函数值.(14)过抛物线22y x =的焦点F 作直线交抛物线于,A B 两点,若25,,12AB AF BF =<则AF =。
2022年全国高考数学(理科)真题及答案解析
2022年高考(乙卷)数学(理科)真题及答案解析一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足∁U M={1,3},则( )A. 2∈MB. 3∈MC. 4∉MD. 5∉M2.已知z=1−2i,且z+az+b=0,其中a,b为实数,则( )A. a=1,b=−2B. a=−1,b=2C. a=1,b=2D. a=−1,b=−23.已知向量a,b满足|a⃗|=1,|b⃗ |=√3,|a⃗−2b⃗ |=3,则a⃗·b⃗ =( )A. −2B. −1C. 1D. 24.嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星.为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{b n}:b1=1+1a1,b2=1+1α1+1a2,31231111bααα=+++,⋯,依此类推,其中a k∈N∗(k=1,2,⋯).则( )A. b1<b5B. b3<b sC. b6<b2D. b4<b75.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|=( )A. 2B. 2√2C. 3D. 3√26.执行右边的程序框图,输出的n=( )A. 3B. 4C. 5三、解答题(本大题共7小题,共80.0分)17. 记ΔABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知sinCsin(A −B)=sinBsin(C −A).(1)证明:2a 2=b 2+c 2;(2)若a =5,cosA =2531,求ΔABC 的周长.18. 如图,四面体ABCD 中AD ⊥CD ,AD =CD ,∠ADB =∠BDC ,E 为AC 中点.(1)证明:平面BED ⊥平面ACD;(2)设AB =BD =2,∠ACB =600,点F 在BD 上,当△AFC 的面积最小时,求CF 与平面ABD 所成角的正弦值.19. 某地经过多年的环填治理,已将就山改造成了绿水青山.为估计一林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种村木,测量每棵村的根部横截而积(心位:m 2)和材积量(m 3),得到如下数据:样本数号i 12345678910 总和根部横截面积x i 0.04 0.06 0.04 0.08 0.08 0.05 0.05 0.07 0.07 0.06 0.6 材积量y i0.25 0.40 0.22 0.54 0.51 0.34 0.36 0.46 0.42 0.403.9并计算得∑x i 210i=1=0.038,∑y i 210i=1=1.6158,∑x i 10i=1y 1=0.2474.(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量: (2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01); (3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为186m 2.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值. 附:相关系数r =∑(x i −x )n i=1(y i −y )√∑(x i −x )2ni=1∑(y i −y )2n i=1,√1.896≈1.377.20. 已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴,y 轴,且过A(0,−2),B(32,−1)两点(1)求E 的方程;(2)设过点P(1,−2)的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,证明:直线HN 过定点. 21. 已知函数f(x)=ln(1+x)+axe −x .(1)当a =1时,求曲线f(x)在点(0,f(0))处的切线方程:解:由题设,|a⃗−2b⃗ |=3,得|a⃗|−4a⃗⋅b⃗ +4|b⃗ |2=9,代入|a⃗|=1,|b⃗ |=√3,有4a⃗⋅b⃗ =4,故a⃗·b⃗ =14.【答案】D【解析】【分析】本题考查社会生活中的数列的比较大小,考查运算推导能力,属于基础题.利用递推关系进行大小的比较.【解答】解:由已知b1=1+1a1,b2=1+1a1+1a2,1a1>1a1+1a2,故b1>b2;同理可得b2<b3,b1>b3,又因为1a2>1a2+1a3+1a4,故b2<b4,于是得b1>b2>b3>b4>b5>b6>b7>...,排除A.1 a2>1a2+1a3+...1a6,故b2<b6,排除C,而b1>b7>b8,排除B.5.【答案】B【解析】【分析】本题考查抛物线的定义、方程和性质,属基础题.【解答】解:易知抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),于是有|BF|=2,故|AF|=2,注意到抛物线通径2p=4,通径为抛物线最短的焦点弦,分析知AF必为半焦点弦,于是有AF⊥x轴,于是有|AB|=√22+22=2√2.6.【答案】B【解析】8.【答案】D【解析】 【分析】本题主要考查等比数列前 n 项和中的基本量计算,属于基础题. 根据题干列出等式求得 a 1 与 q ,进而求出 a 6 . 【解答】解: 设等比数列 {a n } 首项 a 1 ,公比 q .由题意, {a 1+a 2+a 3=168a 2−a 5=42 ,即 {a 1(1+q +q 2)=168a 1q(1−q 3)=42 ,即 {a 1(1+q +q 2)=168a 1q(1−q)(1+q +q 2)=42解得, q =12 , a 1=96 ,所以 a 6=a 1q 5=3 .9.【答案】C【解析】 【分析】本题考查圆锥体积,最值计算. 【解答】解: 考虑与四棱锥的底面形状无关,不失一般性,假设底面是 边长为 a 的正方形,底面所在圆面的半径为 r ,则 r =√22a ,所以该四棱锥的高 ℎ=√1−a 22,所以体积V =13a 2√1−a 22,设 a 2=t (0<t <2) ,V =13√t 2−t32 , (t 2−t 32)′=2t −3t 22,当 0<t <43 , (t 2−t 32)′>0 ,单调递增,当 43<t <2 , (t 2−t 32)′<0 ,单调递减,所以当 t =43 时, V 取最大,此时 ℎ=√1−a22=√33,10.【答案】D【解析】【分析】本题考查相互独立事件的概率乘法公式的计算,属于中档题.根据题意计算出P甲,P乙,P丙,然后作差比较大小.【解答】解:设棋手在第二盘与甲比赛连赢两盘的概率为P甲,在第二盘与乙比赛连赢两盘的概率为P乙,在第二盘与丙比赛连赢两盘的概率为P丙由题意P甲=p1[p2(1−p3)+p3(1−p2)]=p1p2+p1p3−2p1p2p3,P乙=p2[p1(1−p3)+p3(1−p1)]=p1p2+p2p3−2p1p2p3,P丙=p3[p1(1−p2)+p2(1−p1)]=p1p3+p2p3−2p1p2p3,所以P丙−P甲=p2(p3−p1)>0,P丙−P乙=p1(p3−p2)>0,所以P丙最大.11.【答案】C【解析】【分析】本题考查双曲线的性质及直线与圆相切的性质,属于中档题.【解答】解:由题意,点N在双曲线右支.记切点为点A,连接AD,则AD⊥MN,|AD|= a,又|DF1||=c,则|AF1|=√c2−a2=b.过点F2作F2B⊥MN交直线MN于点B,连接F2N,则F2B//DA,又点D为F1F2中点,则|F2B|=2|DA|=2a,|F1B|=2|AF1|= 2b.由cos∠F1NF2=35,得sin∠F1NF2=45,tan∠F1NF2=43所以|F2N|=|F2B|sin∠F1NF2=5a2,|BN|=|F2B|tan∠F1NF2=3a2.故|F1N|=|F1B|+|BN|=2b+3a2,由双曲线定义,|F1N|−|F2N|=2a,则2b−a=2a,即ba =32,所以e=√1+b2a2=√1+94=√132.(此题是否有另外一解,待官方公布)12.【答案】D【解析】【分析】本题考查函数的对称性,周期性,属于拔高题.【解答】解:若y=g(x)的图像关于直线x=2对称,则g(2−x)=g(2+x),因为f(x)+g(2−x)=5,所以f(−x)+g(2+x)=5,故f(−x)=f(x),f(x)为偶函数.由g(2)=4,f(0)+g(2)=5,得f(0)=1.由g(x)−f(x−4)=7,得g(2−x)= f(−x−2)+7,代入f(x)+g(2−x)=5,得f(x)+f(−x−2)=−2,f(x)关于点(−1,−1)中心对称,所以由于E 为AC 中点∴EF ⊥AC 当ΔAFC 的面积最小时∴EF ⊥BD在RtΔDEB 中,∵BE =√3,DE =1∴EF =√32,BF =32如图,以点E 为坐标原点,直线AC 、EB 、ED 分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系. C(−1,0,0)、A(1,0,0)、B(0,√3,0)、D(0,0,1)、F(0,√34,34)BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−√3,1)、AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,0,1)、BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−√3,0) ∵CF ⃗⃗⃗⃗⃗ =BF ⃗⃗⃗⃗⃗ −BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =34BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,√34,34)设平面ABD 的法向量为m⃗⃗⃗ =(x,y,z) 可得{BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ =0AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ =0设y =1∴m ⃗⃗⃗ =(√3,1,√3)设m⃗⃗⃗ 与CF ⃗⃗⃗⃗⃗ 所成的角为α,CF 与平面ABD 所成角的为θ ∴sinθ=|cosα|=|m ⃗⃗⃗ ·CF ⃗⃗⃗⃗⃗ |m ⃗⃗⃗ |·|CF ⃗⃗⃗⃗⃗ ||=4√37所以CF 与平面ABD 所成角的正弦值为4√37.【解析】本题考查面面垂直的判定,及线面角的求解,属于中档题.19.【答案】解:(1)设这种树木平均一课的根部横截面积为x ,平均一个的材积量为y , 则x =0.610=0.06,y =3.910=0.39.(2)r =∑x i n i=1y i −nx y√(∑x i 2n i=1−nx 2)(∑y i 2n i=1−ny 2)=0.2474−10×0.06×0.39√0.038−10×0.062√1.6158−10×039)2=0.0134√0.002×0.0948=0.01340.01×√1.896=0.01340.01377=0.97; (3)设从根部面积总和为X ,总材积量为Y ,则XY =xy ,故Y =3.90.6×186=1209(m 3). 【解析】本题考查了用样本估计总体,样本的相关系数,属于中档题.20.【答案】解:(1)设E 的方程为x 2a 2+y2b 2=1,将A(0,−2),B(32,−1)两点代入得。
2024年高考全国甲卷数学(理)真题卷(含答案与解析).
绝密★启用前2024年普通高等学校招生全国统一考试理科数学使用范围:陕西、宁夏、青海、内蒙古、四川注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上. 4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效. 5.考试结束后,只将答题卡交回.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5i z =+,则()i z z +=( )A 10iB. 2iC. 10D. 2-2. 集合{}}1,2,3,4,5,9,A B A ==,则()A A B ⋂=ð( )A. {}1,4,9B. {}3,4,9C. {}1,2,3D. {}2,3,53. 若实数,x y 满足约束条件43302202690x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩,则5z x y =-的最小值为( )A. 5B.12C. 2-D. 72-4. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若510S S =,51a =,则1a =( ) A. 2-B.73C. 1D. 25. 已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,4)-,点(6,4)-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( ) A. 4B. 3C. 2D.6. 设函数()2e 2sin 1x xf x x+=+,则曲线()y f x =在()0,1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( ) .A.16B.13C.12D.237. 函数()()2e esin xxf x x x -=-+-在区间[ 2.8,2.8]-的大致图像为()A. B.C. D.8.已知cos cos sin ααα=-,则πtan 4α⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A. 1+B. 1-C.D. 19. 已知向量()()1,,,2a x x b x =+=r r,则( )A. “3x =-”是“a b ⊥r r”的必要条件 B. “3x =-”是“//a b r r”的必要条件 C. “0x =”是“a b ⊥r r ”充分条件D. “1x =-”是“//a b r r”的充分条件10. 设αβ、两个平面,m n 、是两条直线,且m αβ=I .下列四个命题: ①若//m n ,则//n α或//n β ②若m n ⊥,则,n n αβ⊥⊥③若//n α,且//n β,则//m n ④若n 与α和β所成的角相等,则m n ⊥其中所有真命题的编号是( ) A. ①③B. ②④C. ①②③D. ①③④11. 在ABC V 中内角,,A B C 所对边分别,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=( ) A.32B.C.D.12. 已知b 是,a c 的等差中项,直线0ax by c ++=与圆22410x y y ++-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为( )的是为A. 2B. 3C. 4D. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 1013x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,各项系数的最大值是______. 14. 已知甲、乙两个圆台上、下底面的半径均为1r 和2r ,母线长分别为()212r r -和()213r r -,则两个圆台的体积之比=V V 甲乙______. 15. 已知1a >,8115log log 42a a -=-,则=a ______. 16. 有6个相同的球,分别标有数字1、2、3、4、5、6,从中不放回地随机抽取3次,每次取1个球.记m 为前两次取出的球上数字的平均值,n 为取出的三个球上数字的平均值,则m 与n 差的绝对值不超过12的概率是______.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题~第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17. 某工厂进行生产线智能化升级改造,升级改造后,从该工厂甲、乙两个车间的产品中随机抽取150件进行检验,数据如下:优级品 合格品 不合格品总计 甲车间 26 24 0 50 乙车间 70 28 2 100 总计96522150(1)填写如下列联表:优级品非优级品甲车间 乙车间能否有95%的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异?能否有99%的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异?(2)已知升级改造前该工厂产品的优级品率0.5p =,设p 为升级改造后抽取的n 件产品的优级品率.如果p p >+150件产品的数据,能否认12.247≈)附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++ ()2P K k ≥0.050 0.010 0.001 k3.8416.63510.82818. 记n S 为数列{}n a 的前n 项和,且434n n S a =+. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设1(1)n n n b na -=-,求数列{}n b 的前n 项和为n T .19. 如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,四边形ABCD 与四边形ADEF 均为等腰梯形,//,//BC AD EF AD ,4,2AD AB BC EF ====,ED FB ==M 为AD 的中点.(1)证明://BM 平面CDE ;(2)求二面角F BM E --的正弦值.20. 设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭在C 上,且MF x ⊥轴.(1)求C 的方程;(2)过点()4,0P 的直线与C 交于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.21 已知函数()()()1ln 1f x ax x x =-+-.(1)当2a =-时,求()f x 的极值;(2)当0x ≥时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围.(二)选考题:共10分,请考生在第22、23题中任选一题作答,并用2B 铅笔将所选题号涂黑,多涂、错涂、漏涂均不给分,如果多做,则按所做的第一题计分. [选修4-4:坐标系与参数方程]22. 在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为cos 1ρρθ=+. (1)写出C 的直角坐标方程; (2)设直线l :x ty t a=⎧⎨=+⎩(t 为参数),若C 与l 相交于A B 、两点,若2AB =,求a 的值.[选修4-5:不等式选讲]23. 实数,a b 满足3a b +≥. (1)证明:2222a b a b +>+; (2)证明:22226a b b a -+-≥.参考答案一、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5i z =+,则()i z z +=( )A. 10iB. 2iC. 10D. 2-【答案】A 【解析】【分析】结合共轭复数与复数的基本运算直接求解.【详解】由5i 5i,10z z z z =+⇒=-+=,则()i 10i z z +=. 故选:A2. 集合{}}1,2,3,4,5,9,A B A ==,则()A A B ⋂=ð( )A. {}1,4,9B. {}3,4,9C. {}1,2,3D. {}2,3,5.【答案】D 【解析】【分析】由集合B 的定义求出B ,结合交集与补集运算即可求解. 【详解】因为{}}1,2,3,4,5,9,A B A ==,所以{}1,4,9,16,25,81B =,则{}1,4,9A B =I ,(){}2,3,5A A B =I ð 故选:D3. 若实数,x y 满足约束条件43302202690x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩,则5z x y =-的最小值为( )A. 5B.12C. 2-D. 72-【答案】D 【解析】【分析】画出可行域后,利用z 的几何意义计算即可得.【详解】实数,x y 满足43302202690x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩,作出可行域如图:由5z x y =-可得1155y x z =-, 即z 的几何意义为1155y x z =-的截距的15-,则该直线截距取最大值时,z 有最小值, 此时直线1155y x z =-过点A , 联立43302690x y x y --=⎧⎨+-=⎩,解得321x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,即3,12A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则min 375122z =-⨯=-. 故选:D.4. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若510S S =,51a =,则1a =( ) A. 2- B.73C. 1D. 2【答案】B 【解析】【分析】由510S S =结合等差中项的性质可得80a =,即可计算出公差,即可得1a 的值. 【详解】由105678910850S S a a a a a a -=++++==,则80a =, 则等差数列{}n a 的公差85133a a d -==-,故151741433a a d ⎛⎫=-=-⨯-= ⎪⎝⎭. 故选:B.5. 已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,4)-,点(6,4)-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( ) A. 4 B. 3C. 2D.【答案】C 【解析】【分析】由焦点坐标可得焦距2c ,结合双曲线定义计算可得2a ,即可得离心率. 【详解】设()10,4F -、()20,4F 、()6,4-P , 则1228F F c ==,110PF ==,26PF ==,则1221064a PF PF =-=-=,则28224c e a ===. 故选:C.6. 设函数()2e 2sin 1x xf x x+=+,则曲线()y f x =在()0,1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( ) A.16B.13C.12D.23【答案】A 【解析】【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点()0,1处的切线方程,即可得其与坐标轴交点坐标,即可得其面积.【详解】()()()()()222e 2cos 1e 2sin 21xx x x x xf x x ++-+⋅'=+,则()()()()()02e 2cos 010e 2sin 000310f ++-+⨯'==+,即该切线方程为13y x -=,即31y x =+, 令0x =,则1y =,令0y =,则13x =-, 故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积1111236S =⨯⨯-=. 故选:A.7. 函数()()2e esin xxf x x x -=-+-在区间[ 2.8,2.8]-的大致图像为()A. B.C. D.【答案】B 【解析】【分析】利用函数的奇偶性可排除A 、C ,代入1x =可得()10f >,可排除D. 【详解】()()()()()22ee sin e e sin xx x x f x x x x x f x ---=-+--=-+-=,又函数定义域为[]2.8,2.8-,故该函数为偶函数,可排除A 、C ,又()11πe 11111e sin11e sin 10e e 622e 42e f ⎛⎫⎛⎫=-+->-+-=-->-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故可排除D.故选:B. 8. 已知cos cos sin ααα=-,则πtan 4α⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A.1+B. 1-C.D. 1【答案】B 【解析】 【分析】先将cos cos sin αα-α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos cos sin ααα=-,所以11tan =-α,tan 1⇒α=-,所以tan 1tan 11tan 4α+π⎛⎫==-α+ ⎪-α⎝⎭, 故选:B .9. 已知向量()()1,,,2a x x b x =+=r r,则( )A. “3x =-”是“a b ⊥r r”的必要条件B. “3x =-”是“//a b r r”的必要条件C. “0x =”是“a b ⊥r r”的充分条件D. “1x =-”是“//a b r r”的充分条件【答案】C 【解析】【分析】根据向量垂直和平行的坐标表示即可得到方程,解出即可.【详解】对A ,当a b ⊥r r 时,则0a b ⋅=r r,所以(1)20x x x ⋅++=,解得0x =或3-,即必要性不成立,故A 错误;对C ,当0x =时,()()1,0,0,2a b ==r r ,故0a b ⋅=r r,所以a b ⊥r r,即充分性成立,故C 正确;对B ,当//a b r r时,则22(1)x x +=,解得1x =,即必要性不成立,故B 错误;对D ,当1x =-+时,不满足22(1)x x +=,所以//a b r r不成立,即充分性不立,故D 错误. 故选:C.10. 设αβ、是两个平面,m n 、是两条直线,且m αβ=I .下列四个命题: ①若//m n ,则//n α或//n β ②若m n ⊥,则,n n αβ⊥⊥③若//n α,且//n β,则//m n④若n 与α和β所成的角相等,则m n ⊥其中所有真命题的编号是( ) A. ①③ B. ②④C. ①②③D. ①③④【答案】A 【解析】【分析】根据线面平行的判定定理即可判断①;举反例即可判断②④;根据线面平行的性质即可判断③. 【详解】对①,当n ⊂α,因为//m n ,m β⊂,则//n β, 当n β⊂,因为//m n ,m α⊂,则//n α,当n 既不在α也不在β内,因为//m n ,,m m αβ⊂⊂,则//n α且//n β,故①正确; 对②,若m n ⊥,则n 与,αβ不一定垂直,故②错误;对③,过直线n 分别作两平面与,αβ分别相交于直线s 和直线t ,因为//n α,过直线n 的平面与平面α的交线为直线s ,则根据线面平行的性质定理知//n s , 同理可得//n t ,则//s t ,因为s ⊄平面β,t ⊂平面β,则//s 平面β, 因为s ⊂平面α,m αβ=I ,则//s m ,又因为//n s ,则//m n ,故③正确;对④,若,m n αβ⋂=与α和β所成的角相等,如果//,//αβn n ,则//m n ,故④错误; 综上只有①③正确, 故选:A.11. 在ABC V 中内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=( )A.32B.C.D.【答案】C 【解析】【分析】利用正弦定理得1sin sin 3A C =,再利用余弦定理有22134a c ac +=,再利用正弦定理得到22sin sin A C +的值,最后代入计算即可.【详解】因为29,34B b ac π==,则由正弦定理得241sin sin sin 93A CB ==. 由余弦定理可得:22294b ac ac ac =+-=, 即:22134a c ac +=,根据正弦定理得221313sin sin sin sin 412A C A C +==, 所以2227(sin sin )sin sin 2sin sin 4A C A C A C +=++=,因为,A C 为三角形内角,则sin sin 0A C +>,则sin sin A C +=. 故选:C.12. 已知b 是,a c 的等差中项,直线0ax by c ++=与圆22410x y y ++-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为( )A. 2B. 3C. 4D. 【答案】C 【解析】【分析】结合等差数列性质将c 代换,求出直线恒过的定点,采用数形结合法即可求解. 【详解】因为,,a b c 成等差数列,所以2b a c =+,2c b a =-,代入直线方程0ax by c ++=得20ax by b a ++-=,即()()120a x b y -++=,令1020x y -=⎧⎨+=⎩得12x y =⎧⎨=-⎩,故直线恒过()1,2-,设()1,2P -,圆化为标准方程得:()22:25C x y ++=,设圆心为C ,画出直线与圆的图形,由图可知,当PC AB ⊥时,AB 最小,1,PC AC r ===,此时24AB AP ====.故选:C二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 1013x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,各项系数的最大值是______. 【答案】5 【解析】【分析】先设展开式中第1r +项系数最大,则根据通项公式有1091101010111101011C C 3311C C 33rrr r r rr r --+---⎧⎛⎫⎛⎫≥⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,进而求出r 即可求解.【详解】由题展开式通项公式为101101C 3rr r r T x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭,010r ≤≤且r ∈Z ,设展开式中第1r +项系数最大,则1091101010111101011C C 3311C C 33r rr r r rr r --+---⎧⎛⎫⎛⎫≥⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩, 294334r r ⎧≥⎪⎪⇒⎨⎪≤⎪⎩,即293344r ≤≤,又r ∈Z ,故8r =, 所以展开式中系数最大的项是第9项,且该项系数为28101C 53⎛⎫= ⎪⎝⎭. 故答案为:5.14. 已知甲、乙两个圆台上、下底面的半径均为1r 和2r ,母线长分别为()212r r -和()213r r -,则两个圆台的体积之比=V V 甲乙______.【解析】【分析】先根据已知条件和圆台结构特征分别求出两圆台的高,再根据圆台的体积公式直接代入计算即可得解.【详解】由题可得两个圆台高分别为)12h r r==-甲,)12h r r==-乙,所以V hV h====甲甲乙乙.15. 已知1a>,8115log log42aa-=-,则=a______.【答案】64【解析】【分析】将8log,log4aa利用换底公式转化成2log a来表示即可求解.【详解】由题28211315loglog log4log22aaa a-=-=-,整理得()2225log60log aa--=,2log1a⇒=-或2log6a=,又1a>,所以622log6log2a==,故6264a==故答案为:64.16. 有6个相同的球,分别标有数字1、2、3、4、5、6,从中不放回地随机抽取3次,每次取1个球.记m 为前两次取出的球上数字的平均值,n为取出的三个球上数字的平均值,则m与n差的绝对值不超过12的概率是______.【答案】715【解析】【分析】根据排列可求基本事件的总数,设前两个球的号码为,a b,第三个球的号码为c,则的323a b c a b +-≤≤++,就c 的不同取值分类讨论后可求随机事件的概率.【详解】从6个不同的球中不放回地抽取3次,共有36A 120=种, 设前两个球的号码为,a b ,第三个球的号码为c ,则1322a b c a b +++-≤, 故2()3c a b -+≤,故32()3c a b -≤-+≤, 故323a b c a b +-≤≤++,若1c =,则5a b +≤,则(),a b 为:()()2,3,3,2,故有2种,若2c =,则17a b ≤+≤,则(),a b 为:()()()()()1,3,1,4,1,5,1,6,3,4,()()()()()3,1,4,1,5,1,6,1,4,3,故有10种,当3c =,则39a b ≤+≤,则(),a b 为:()()()()()()()()1,2,1,4,1,5,1,6,2,4,2,5,2,6,4,5, ()()()()()()()()2,1,4,1,5,1,6,1,4,2,5,2,6,2,5,4,故有16种,当4c =,则511a b ≤+≤,同理有16种, 当5c =,则713a b ≤+≤,同理有10种, 当6c =,则915a b ≤+≤,同理有2种, 共m 与n 的差的绝对值不超过12时不同的抽取方法总数为()22101656++=, 故所求概率为56712015=. 故答案为:715三、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题~第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17. 某工厂进行生产线智能化升级改造,升级改造后,从该工厂甲、乙两个车间的产品中随机抽取150件进行检验,数据如下:优级品 合格品 不合格品总计 甲车间262450乙车间 70 28 2 100 总计96522150(1)填写如下列联表:优级品非优级品甲车间 乙车间能否有95%的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异?能否有99%的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异?(2)已知升级改造前该工厂产品的优级品率0.5p =,设p 为升级改造后抽取的n 件产品的优级品率.如果p p >+150件产品的数据,能否认12.247≈)附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++ ()2P K k ≥0.050 0.010 0.001 k3.841 6.63510828【答案】(1)答案见详解(2)答案见详解 【解析】【分析】(1)根据题中数据完善列联表,计算2K ,并与临界值对比分析; (2)用频率估计概率可得0.64p =,根据题意计算p +. 【小问1详解】 根据题意可得列联表:.优级品非优级品甲车间 26 24 乙车间7030可得()2215026302470754.687550100965416K ⨯-⨯===⨯⨯⨯, 因为3.841 4.6875 6.635<<,所以有95%的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异,没有99%的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异. 【小问2详解】由题意可知:生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品的频率为960.64150=, 用频率估计概率可得0.64p =,又因为升级改造前该工厂产品的优级品率0.5p =,则0.50.50.5 1.650.56812.247p +=+≈+⨯≈,可知p p >+ 所以可以认为生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了. 18. 记n S 为数列{}n a 的前n 项和,且434n n S a =+. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设1(1)n n n b na -=-,求数列{}n b 的前n 项和为n T .【答案】(1)14(3)n n a -=⋅-(2)(21)31nn T n =-⋅+ 【解析】【分析】(1)利用退位法可求{}n a 的通项公式. (2)利用错位相减法可求n T.【小问1详解】当1n =时,1114434S a a ==+,解得14a =.当2n ≥时,11434n n S a --=+,所以1144433n n n n n S S a a a ---==-即13n n a a -=-,而140a =≠,故0n a ≠,故13nn a a -=-, ∴数列{}n a 是以4为首项,3-为公比的等比数列, 所以()143n n a -=⋅-.【小问2详解】111(1)4(3)43n n n n b n n ---=-⋅⋅⋅-=⋅,所以123n n T b b b b =++++L 0211438312343n n -=⋅+⋅+⋅++⋅L 故1233438312343nn T n =⋅+⋅+⋅++⋅L 所以1212443434343n n n T n --=+⋅+⋅++⋅-⋅L()1313444313n nn --=+⋅-⋅-()14233143n n n -=+⋅⋅--⋅(24)32n n =-⋅-,(21)31n n T n ∴=-⋅+.19. 如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,四边形ABCD 与四边形ADEF 均为等腰梯形,//,//BC AD EF AD ,4,2AD AB BC EF ====,ED FB ==M 为AD 的中点.(1)证明://BM 平面CDE ;(2)求二面角F BM E --的正弦值. 【答案】(1)证明见详解;(2【解析】【分析】(1)结合已知易证四边形BCDM 为平行四边形,可证//BM CD ,进而得证;(2)作BO AD ⊥交AD 于O ,连接OF ,易证,,OB OD OF 三垂直,采用建系法结合二面角夹角余弦公式即可求解. 【小问1详解】因为//,2,4,BC AD EF AD M ==为AD 的中点,所以//,BC MD BC MD =, 四边形BCDM 为平行四边形,所以//BM CD ,又因为BM ⊄平面CDE ,CD ⊂平面CDE ,所以//BM 平面CDE ;【小问2详解】如图所示,作BO AD ⊥交AD 于O ,连接OF ,因为四边形ABCD 为等腰梯形,//,4,BC AD AD =2AB BC ==,所以2CD =, 结合(1)BCDM 为平行四边形,可得2BM CD ==,又2AM =, 所以ABM V 为等边三角形,O 为AM中点,所以OB =,又因为四边形ADEF 为等腰梯形,M 为AD 中点,所以,//EF MD EF MD =, 四边形EFMD 为平行四边形,FM ED AF ==,所以AFM △为等腰三角形,ABM V 与AFM △底边上中点O 重合,OF AM ⊥,3OF ==,因为222OB OF BF +=,所以OB OF ⊥,所以,,OB OD OF 互相垂直,以OB 方向为x 轴,OD 方向为y 轴,OF 方向为z 轴,建立O xyz -空间直角坐标系,()0,0,3F,)()(),0,1,0,0,2,3BM E,()(),BM BF ==u u u u r u u u r,()2,3BE =u u u r ,设平面BFM 的法向量为()111,,m x y z =r,平面EMB 的法向量为()222,,n x y z =r,则00m BM m BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u r r u u u r r,即1111030y z ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,令1x =113,1y z ==,即)m =r ,则00n BM n BE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u u r r u u u r r,即222220230y y z ⎧+=⎪⎨++=⎪⎩,令2x =,得223,1y z ==-,即)1n =-r,11cos ,13m n m n m n ⋅===⋅r r r r r r,则sin ,m n =r r , 故二面角F BM E --20. 设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭在C 上,且MF x ⊥轴.(1)求C 的方程;(2)过点()4,0P 的直线与C 交于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.【答案】(1)22143x y +=(2)证明见解析 【解析】【分析】(1)设(),0F c ,根据M 的坐标及MF ⊥x 轴可求基本量,故可求椭圆方程.(2)设:(4)AB y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线方程和椭圆方程,用,A B 的坐标表示1Q y y -,结合韦达定理化简前者可得10Q y y -=,故可证AQ y ⊥轴.【小问1详解】设(),0F c ,由题设有1c =且232b a =,故2132a a -=,故2a =,故b =故椭圆方程为22143x y +=.【小问2详解】直线AB 的斜率必定存在,设:(4)AB y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,由223412(4)x y y k x ⎧+=⎨=-⎩可得()2222343264120k x k x k +-+-=, 故()()422Δ102443464120k kk=-+->,故1122k -<<, 又22121222326412,3434k k x x x x k k -+==++, 而5,02N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故直线225:522y BN y x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭-,故22223325252Qy y y x x --==--, 所以()1222112225332525Q y x y y y y y x x ⨯-+-=+=--()()()12224253425k x x k x x -⨯-+-=-()222212122264123225825834342525k k x x x x k k k kx x -⨯-⨯+-++++==-- 2222212824160243234025k k k k k x --+++==-, 故1Q y y =,即AQ y ⊥轴.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意∆的判断; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.21. 已知函数()()()1ln 1f x ax x x =-+-. (1)当2a =-时,求()f x 的极值;(2)当0x ≥时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围. 【答案】(1)极小值为0,无极大值.(2)12a ≤- 【解析】【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值. (2)求出函数的二阶导数,就12a ≤-、102a -<<、0a ≥分类讨论后可得参数的取值范围. 【小问1详解】当2a =-时,()(12)ln(1)f x x x x =++-, 故121()2ln(1)12ln(1)111x f x x x x x +'=++-=+-+++, 因为12ln(1),11y x y x=+=-++在()1,∞-+上为增函数, 故()f x '在()1,∞-+上为增函数,而(0)0f '=,故当10x -<<时,()0f x '<,当0x >时,()0f x '>, 故()f x 在0x =处取极小值且极小值为()00f =,无极大值. 【小问2详解】()()()()11ln 11ln 1,011a x axf x a x a x x x x +-=-+'+-=-+->++, 设()()()1ln 1,01a x s x a x x x+=-+->+,则()()()()()()222111211111a a x a aax a s x x x x x ++++-++=-=-=-+++'+, 当12a ≤-时,()0s x '>,故()s x 在()0,∞+上为增函数, 故()()00s x s >=,即()0f x '>,所以()f x 在[)0,∞+上为增函数,故()()00f x f ≥=. 当102a -<<时,当210a x a+<<-时,()0s x '<, 故()s x 在210,a a +⎛⎫-⎪⎝⎭上为减函数,故在210,a a +⎛⎫- ⎪⎝⎭上()()0s x s <,即在210,a a +⎛⎫-⎪⎝⎭上()0f x '<即()f x 为减函数, 故在210,a a +⎛⎫-⎪⎝⎭上()()00f x f <=,不合题意,舍. 当0a ≥,此时()0s x '<在()0,∞+上恒成立,同理可得()0,∞+上()()00f x f <=恒成立,不合题意,舍; 综上,12a ≤-. 【点睛】思路点睛:导数背景下不等式恒成立问题,往往需要利用导数判断函数单调性,有时还需要对导数进一步利用导数研究其符号特征,处理此类问题时注意利用范围端点的性质来确定如何分类.(二)选考题:共10分,请考生在第22、23题中任选一题作答,并用2B 铅笔将所选题号涂黑,多涂、错涂、漏涂均不给分,如果多做,则按所做的第一题计分. [选修4-4:坐标系与参数方程]22. 在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为cos 1ρρθ=+. (1)写出C 的直角坐标方程;(2)设直线l :x ty t a=⎧⎨=+⎩(t 为参数),若C 与l 相交于A B 、两点,若2AB =,求a 的值.【答案】(1)221y x =+(2)34a = 【解析】【分析】(1)根据cos xρρθ⎧⎪=⎨=⎪⎩可得C 的直角方程.(2)将直线的新的参数方程代入C 的直角方程,法1:结合参数s 的几何意义可得关于a 的方程,从而可求参数a 的值;在法2:将直线的直角方程与曲线的直角方程联立,结合弦长公式可求a 的值. 【小问1详解】由cos 1ρρθ=+,将cos xρρθ⎧⎪=⎨=⎪⎩cos 1ρρθ=+,1x =+,两边平方后可得曲线的直角坐标方程为221y x =+.【小问2详解】对于直线l 的参数方程消去参数t ,得直线的普通方程为y x a =+. 法1:直线l 的斜率为1,故倾斜角为π4,故直线的参数方程可设为x y a s ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,s ∈R .将其代入221y x =+中得()221)210s a s a +-+-=设,A B 两点对应的参数分别为12,s s,则)()212121,21s s a s s a +=--=-,且()()22Δ818116160a a a =---=->,故1a <,12AB s s ∴=-=2==,解得34a =法2:联立221y x ay x =+⎧⎨=+⎩,得22(22)10x a x a +-+-=,()22Δ(22)41880a a a =---=-+>,解得1a <,设()()1122,,,A x y B x y ,2121222,1x x a x x a ∴+=-=-,则AB ==2=,解得34a =[选修4-5:不等式选讲]23. 实数,a b 满足3a b +≥. (1)证明:2222a b a b +>+; (2)证明:22226a b b a -+-≥. 【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析 【解析】【分析】(1)直接利用22222()a b a b +≥+即可证明. (2)根据绝对值不等式并结合(1)中结论即可证明. 【小问1详解】因为()()2222222022a b a ab b a b b a -+=--++=≥, 当a b =时等号成立,则22222()a b a b +≥+, 因为3a b +≥,所以22222()a b a b a b +≥+>+; 【小问2详解】222222222222()a b b a a b b a a b a b -+-≥-+-=+-+22222()()()()(1)326a b a b a b a b a b a b =+-+≥+-+=++-≥⨯=绝密★启用前2024年普通高等学校招生全国统一考试文科数学使用范围:陕西、宁夏、青海、内蒙古、四川注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上. 4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效. 5.考试结束后,只将答题卡交回.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. 集合{}1,2,3,4,5,9A =,{}1B x x A =+∈,则A B =I ( )A. {}1,2,3,4B. {}1,2,3C. {}3,4D. {}1,2,92.设z =,则z z ⋅=( )A. -iB. 1C. -1D. 23. 若实数,x y 满足约束条件43302202690x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩,则5z x y =-的最小值为( )A. 5B.12C. 2-D. 72-4. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,37a a +=( ) A. 2-B.73C. 1D.295. 甲、乙、丙、丁四人排成一列,丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率是( ) A.14B.13C.12D.236. 已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,4)-,点(6,4)-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )A. 4B. 3C. 2D.7. 曲线()631f x x x =+-在()0,1-处的切线与坐标轴围成的面积为( ) A.16B.C.12D. 8. 函数()()2e esin xxf x x x -=-+-在区间[ 2.8,2.8]-大致图像为()A. B.C. D.9.已知cos cos sin ααα=-,则πtan 4α⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A. 1+B. 1-C.D. 1原10题略10. 设αβ、是两个平面,m n 、是两条直线,且m αβ=I .下列四个命题: ①若//m n ,则//n α或//n β ②若m n ⊥,则,n n αβ⊥⊥③若//n α,且//n β,则//m n ④若n 与α和β所成角相等,则m n ⊥其中所有真命题的编号是( ) A. ①③B. ②④C. ①②③D. ①③④11. 在ABC V 中内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=( ) A.32B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.原13题略的的12. 函数()sin f x x x =在[]0,π上的最大值是______. 13. 已知1a >,8115log log 42a a -=-,则=a ______. 14. 曲线33y x x =-与()21y x a =--+在()0,∞+上有两个不同的交点,则a 的取值范围为______.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题第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.15. 已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1233n n S a +=-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n S 的通项公式.16. 如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,四边形ABCD 与四边形ADEF 均为等腰梯形,//,//BC AD EF AD ,4,2AD AB BC EF ====,ED FB ==M 为AD 的中点.(1)证明://BM 平面CDE ; (2)求点M 到ABF 的距离.17. 已知函数()()1ln 1f x a x x =--+. (1)求()f x 单调区间;(2)若2a ≤时,证明:当1x >时,()1e xf x -<恒成立.18. 设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭在C 上,且MF x ⊥轴.(1)求C 方程;(2)过点()4,0P 的直线与C 交于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.的的(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,并用2B 铅笔将所选题号涂黑,多涂、错涂、漏涂均不给分,如果多做,则按所做的第一题计分.19. 在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为cos 1ρρθ=+. (1)写出C 直角坐标方程; (2)设直线l :x ty t a =⎧⎨=+⎩(t 为参数),若C 与l 相交于A B 、两点,若2AB =,求a 的值.20. 实数,a b 满足3a b +≥. (1)证明:2222a b a b +>+; (2)证明:22226a b b a -+-≥.参考答案一、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. 集合{}1,2,3,4,5,9A =,{}1B x x A =+∈,则A B =I ( )A. {}1,2,3,4B. {}1,2,3C. {}3,4D. {}1,2,9【答案】A 【解析】【分析】根据集合B 的定义先算出具体含有的元素,然后根据交集的定义计算. 【详解】依题意得,对于集合B 中元素x ,满足11,2,3,4,5,9x +=, 则x 可能的取值为0,1,2,3,4,8,即{0,1,2,3,4,8}B =, 于是{1,2,3,4}A B ⋂=. 故选:A 2.设z =,则z z ⋅=( )A. -iB. 1C. -1D. 2【答案】D 【解析】的的【分析】先根据共轭复数的定义写出z ,然后根据复数的乘法计算.【详解】依题意得,z =,故22i 2zz =-=. 故选:D3. 若实数,x y 满足约束条件43302202690x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩,则5z x y =-的最小值为( )A. 5B.12C. 2-D. 72-【答案】D 【解析】【分析】画出可行域后,利用z 的几何意义计算即可得.【详解】实数,x y 满足43302202690x y x y x y --≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≤⎩,作出可行域如图:由5z x y =-可得1155y x z =-, 即z 的几何意义为1155y x z =-的截距的15-,则该直线截距取最大值时,z 有最小值, 此时直线1155y x z =-过点A , 联立43302690x y x y --=⎧⎨+-=⎩,解得321x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,即3,12A ⎛⎫⎪⎝⎭,则min 375122z =-⨯=-. 故选:D.4. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,37a a +=( ) A. 2- B.73C. 1D.29【答案】D【解析】【分析】可以根据等差数列基本量,即将题目条件全转化成1a 和d 来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理.【详解】方法一:利用等差数列的基本量由91S =,根据等差数列的求和公式,911989193612S a d a d ⨯=+=⇔+=, 又371111222628(936)99a a a d a d a d a d +=+++=+=+=.故选:D方法二:利用等差数列的性质 根据等差数列的性质,1937a a a a +=+,由91S =,根据等差数列的求和公式,193799()9()122a a a a S ++===,故3729a a +=. 故选:D方法三:特殊值法不妨取等差数列公差0d =,则9111199S a a ==⇒=,则371229a a a +==. 故选:D5. 甲、乙、丙、丁四人排成一列,丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率是( ) A.14B.13C.12D.23【答案】B 【解析】【分析】分类讨论甲乙的位置,得到符合条件的情况,然后根据古典概型计算公式进行求解. 【详解】当甲排在排尾,乙排第一位,丙有2种排法,丁就1种,共2种; 当甲排在排尾,乙排第二位或第三位,丙有1种排法,丁就1种,共2种;于是甲排在排尾共4种方法,同理乙排在排尾共4种方法,于是共8种排法符合题意; 基本事件总数显然是44A 24=,根据古典概型的计算公式,丙不在排头,甲或乙在排尾的概率为81243=. 故选:B6. 已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,4)-,点(6,4)-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )的A. 4B. 3C. 2D.【答案】C【解析】 【分析】由焦点坐标可得焦距2c ,结合双曲线定义计算可得2a ,即可得离心率.【详解】设()10,4F -、()20,4F 、()6,4-P ,则1228F F c ==,110PF ==,26PF ==,则1221064a PF PF =-=-=,则28224c e a ===. 故选:C.7. 曲线()631f x x x =+-在()0,1-处的切线与坐标轴围成的面积为( )A. 16B.C. 12 D. 【答案】A【解析】【分析】先求出切线方程,再求出切线的截距,从而可求面积.【详解】()563f x x ='+,所以()03f '=,故切线方程为3(0)131y x x =--=-, 故切线的横截距为13,纵截距为1-,故切线与坐标轴围成的面积为1111236⨯⨯= 故选:A. 8. 函数()()2e e sin x x f x x x -=-+-在区间[ 2.8,2.8]-的大致图像为( )A. B.C. D. 【答案】B【解析】【分析】利用函数的奇偶性可排除A 、C ,代入1x =可得()10f >,可排除D.【详解】()()()()()22e e sin e e sin x x x x f x x x x x f x ---=-+--=-+-=, 又函数定义域为[]2.8,2.8-,故该函数为偶函数,可排除A 、C ,又()11πe 11111e sin11e sin10e e 622e 42e f ⎛⎫⎛⎫=-+->-+-=-->-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故可排除D.故选:B.9.已知cos cos sin ααα=-,则πtan 4α⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A. 1+B. 1-C.D. 1【答案】B【解析】 【分析】先将cos cos sin αα-α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos cos sin ααα=-,所以11tan =-α,tan 1⇒α=-,所以tan 1tan 11tan 4α+π⎛⎫==-α+⎪-α⎝⎭, 故选:B .原10题略10. 设αβ、是两个平面,m n 、是两条直线,且m αβ=I .下列四个命题:①若//m n ,则//n α或//n β②若m n ⊥,则,n n αβ⊥⊥ ③若//n α,且//n β,则//m n④若n 与α和β所成的角相等,则m n ⊥其中所有真命题编号是( )A. ①③B. ②④C. ①②③D. ①③④ 【答案】A 的【解析】【分析】根据线面平行的判定定理即可判断①;举反例即可判断②④;根据线面平行的性质即可判断③.【详解】对①,当n ⊂α,因为//m n ,m β⊂,则//n β,当n β⊂,因为//m n ,m α⊂,则//n α,当n 既不在α也不在β内,因为//m n ,,m m αβ⊂⊂,则//n α且//n β,故①正确;对②,若m n ⊥,则n 与,αβ不一定垂直,故②错误;对③,过直线n 分别作两平面与,αβ分别相交于直线s 和直线t ,因为//n α,过直线n 的平面与平面α的交线为直线s ,则根据线面平行的性质定理知//n s , 同理可得//n t ,则//s t ,因为s ⊄平面β,t ⊂平面β,则//s 平面β,因为s ⊂平面α,m αβ=I ,则//s m ,又因为//n s ,则//m n ,故③正确;对④,若,m n αβ⋂=与α和β所成的角相等,如果//,//αβn n ,则//m n ,故④错误;综上只有①③正确,故选:A.11. 在ABC V 中内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=( )A. 32B.C.D. 【答案】C【解析】 【分析】利用正弦定理得1sin sin 3A C =,再利用余弦定理有22134a c ac +=,再利用正弦定理得到22sin sin A C +的值,最后代入计算即可.【详解】因为29,34B b ac π==,则由正弦定理得241sin sin sin 93A C B ==. 由余弦定理可得:22294b ac ac ac =+-=, 即:22134a c ac +=,根据正弦定理得221313sin sin sin sin 412A C A C +==, 所以2227(sin sin )sin sin 2sin sin 4A C A C A C +=++=, 因为,A C 为三角形内角,则sin sin 0A C +>,则sin sin A C +=. 故选:C. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.原13题略12. 函数()sin f x x x =在[]0,π上的最大值是______.【答案】2【解析】【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.【详解】()πsin 2sin 3f x x x x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,当[]0,πx ∈时,ππ2π,333x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 当ππ32x -=时,即5π6x =时,()max 2f x =. 故答案为:213. 已知1a >,8115log log 42a a -=-,则=a ______. 【答案】64【解析】【分析】将8log ,log 4a a 利用换底公式转化成2log a 来表示即可求解. 【详解】由题28211315log log log 4log 22a a a a -=-=-,整理得()2225log 60log a a --=, 2log 1a ⇒=-或2log 6a =,又1a >,所以622log 6log 2a ==,故6264a ==故答案为:64.14. 曲线33y x x =-与()21y x a =--+在()0,∞+上有两个不同的交点,则a 的取值范围为______. 【答案】()2,1-【解析】【分析】将函数转化为方程,令()2331x x x a -=--+,分离参数a ,构造新函数()3251,g x x x x =+-+结合导数求得()g x 单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.【详解】令()2331x x x a -=--+,即3251a x x x =+-+,令()()32510,g x x x x x =+-+> 则()()()2325351g x x x x x =+-=+-',令()()00g x x '=>得1x =, 当()0,1x ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减,当()1,x ∞∈+时,()0g x '>,()g x 单调递增,()()01,12g g ==-,因为曲线33y x x =-与()21y x a =--+在()0,∞+上有两个不同的交点, 所以等价于y a =与()g x 有两个交点,所以()2,1a ∈-.故答案为:()2,1-三、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题第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.15. 已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1233n n S a +=-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列{}n S 的通项公式.。
2023年高考真题及答案解析《数学理》(全国甲卷)
甲卷理科2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷)理科数学一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设集合A =x x =3k +1,k ∈Z ,B =x x =3k +2,k ∈Z ,U 为整数集,则∁U A ∪B =()A.x x =3k ,k ∈ZB.x x =3k -1,k ∈ZC.x x =3k -2,k ∈ZD.∅2.若复数(a +i )(1-a i )=2,则a =()A.-1B.0C.1D.23.执行下面的程序框图,输出的B =()n ≤3n =1,A =1,B =2开始A =A +B B =A +B n =n +1结束输出B否A.21B.34C.55D.894.向量a =b =1,c =2,且a +b +c =0,则cos a -c ,b -c =()A.-15B.-25C.25D.455.已知等比数列a n 中,a 1=1,S n 为a n 前n 项和,S 5=5S 3-4,则S 4=()A.7B.9C.15D.306.有50人报名报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,70人报名足球或乒乓球俱乐部,若已知某人报名足球俱乐部,则其报名乒乓球俱乐部的概率为()A.0.8B.0.4C.0.2D.0.17.“sin 2α+sin 2β=1”是“sin α+cos β=0”()A.充分条件但不是必要条件 B.必要条件但不是充分条件C.充要条件D.既不是充分条件也不是必要条件8.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为5,其中一条渐近线与圆(x -2)2+(y -3)2=1交于A ,B 两点,则AB =()A.15B.55C.255D.4559.有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则恰有一人连续参加两天服务的选择种数为()A.120B.60C.40D.3010.已知f (x )为函数y =cos 2x +π6 向左平移π6个单位所得函数,则y =f (x )与y =12x -12的交点个数为()A.1B.2C.3D.411.在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,AB =4,PC =PD =3,∠PCA =45°,则△PBC 的面积为()A.22B.32C.42D.5212.已知椭圆x 29+y 26=1,F 1,F 2为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,cos ∠F 1PF 2=35,则OP =()A.25B.302C.35D.352二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2021年全国统一高考数学试卷(理科)答案及解析
y2 b2
1(a
b
0) 的上顶点,若 C
上的任意一点
P 都满足,
PB 2b ,则 C 的离心率的取值范围是( )
2 A.[ ,1)
2
B.[ 1 ,1) 2
C. (0, 2 ] 2
D. (0, 1 ] 2
答案:
C
解析:
由题意,点 B(0,b) ,设 P(x0, y0 ) ,则
x02 a2
y02 b2
,所以 z 1 i . 2.已知集合 S {s | s 2n 1,n Z} , T {t | t 4n 1, n Z} ,则 S T ( ) A. B. S
C. T D. Z
答案: C 解析:
s 2n 1, n Z ; 当 n 2k , k Z 时, S {s | s 4k 1, k Z} ;当 n 2k 1, k Z 时,
m AM
2 x y 0 .令 x 2
2 ,的 m (
2,1, 2) .设平面 PMB 的一个法向量为
n (x, y, z) ,
则
n
CB
2x 0
.令 y 1, 的 n (0,1,1) .所 以
n PB 2x y z 0
cosm, n
m n
3
3 14 ,所以二面角 A PMN B 的正弦值为
表目距的差 C. 表高 表距 表距
表目距的差 D. 表高 表距 表距
表目距的差
答案:
A
解析:
连接 DF 交 AB 于 M ,则 AB AM BM .
记 BDM
, BFM
,则
MB tan
MB tan
MF
MD
DF
.
而 tan FG , tan ED .所以
高考理科数学试卷及答案解析(文字版)
普通高等学校招生全国统一考试数学(理工农医类)(福建卷及详解)一.选择题:本小题共10小题,每小题5分,共50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.函数()sin cos f x x x =最小值是A .-1 B.12-C.12D.12.已知全集U=R ,集合2{|20}A x x x =->,则C U A 等于A .{x ∣0≤x ≤2}B {x ∣0<x<2}C .{x ∣x<0或x>2}D {x ∣x ≤0或x ≤2}3.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3S =6,1a =4,则公差d 等于A .1B53C.-2D 34.22(1cos )x dx ππ-+⎰等于A .π B.2C.π-2D.π+25.下列函数()f x 中,满足“对任意1x ,2x ∈(0,+∞),当1x <2x 时,都有1()f x >2()f x 的是A .()f x =1xB.()f x =2(1)x -C .()f x =xe D()ln(1)f x x =+6.阅读右图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是A .2B .4C.8D .167.设m ,n 是平面α内的两条不同直线,1l ,2l 是平面β内的两条相交直线,则α//β的一个充分而不必要条件是A.m //β且l //α B.m //l 且n //l 2C.m//β且n //βD.m//β且n //l 28.已知某运动员每次投篮命中的概率低于40%。
现采用随机模拟的方法估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算器算出0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,,7,8,9,0表示不命中;再以每三个随机数为一组,代表三次投篮的结果。
经随机模拟产生了20组随机数:907966191925271932812458569683431257393027556488730113537989据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为A .0.35B 0.25C 0.20D 0.159.设a ,b ,c 为同一平面内具有相同起点的任意三个非零向量,且满足a 与b 不共线,若a ⊥c 且∣a∣=∣c∣,则∣b •c∣的值一定等于A .以a ,b 为两边的三角形面积B 以b ,c 为两边的三角形面积C .以a ,b 为邻边的平行四边形的面积D 以b ,c 为邻边的平行四边形的面积10.函数()(0)f x ax bx c a =++≠的图象关于直线2bx a=-对称。
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陕西省高考数学试卷(理科)一、选择题,共12小题,每小题5分,共60分1.(5分)(2020?陕西)设集合M={x|x2=x},N={x|lgx≤0},则M∪N=()A.[0,1]B.(0,1]C.[0,1)D.(﹣∞,1]2.(5分)(2020?陕西)某中学初中部共有110名教师,高中部共有150名教师,其性别比例如图所示,则该校女教师的人数为()A.93 B.123 C.137 D.1673.(5分)(2020?陕西)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y=3sin (x+φ)+k.据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为()A.5B.6C.8D.104.(5分)(2020?陕西)二项式(x+1)n(n∈N+)的展开式中x2的系数为15,则n=()A.7B.6C.5D.45.(5分)(2020?陕西)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+4 D.3π+46.(5分)(2020?陕西)“sinα=cosα”是“cos2α=0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件7.(5分)(2020?陕西)对任意向量、,下列关系式中不恒成立的是()A.||≤|||| B.||≤|||﹣|||C.()2=||2D.()?()=2﹣28.(5分)(2020?陕西)根据如图框图,当输入x为2006时,输出的y=()A.2B.4C.10 D.289.(5分)(2020?陕西)设f(x)=lnx,0<a<b,若p=f(),q=f(),r=(f(a)+f(b)),则下列关系式中正确的是()A.q=r<p B.p=r<q C.q=r>p D.p=r>q10.(5分)(2020?陕西)某企业生产甲、乙两种产品均需用A、B两种原料.已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示.如果生产一吨甲、乙产品可获得利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为()甲乙原料限额A(吨) 3 2 12B(吨) 1 2 8A.12万元B.16万元C.17万元D.18万元11.(5分)(2020?陕西)设复数z=(x﹣1)+yi(x,y∈R),若|z|≤1,则y≥x的概率为()A.+B.+C.﹣D.﹣12.(5分)(2020?陕西)对二次函数f(x)=ax 2+bx+c(a为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且只有一个结论是错误的,则错误的结论是()A.﹣1是f(x)的零点B.1是f(x)的极值点C.3是f(x)的极值D.点(2,8)在曲线y=f(x)上二、填空题,共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)(2020?陕西)中位数为1010的一组数构成等差数列,其末项为2020,则该数列的首项为.14.(5分)(2020?陕西)若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2﹣y2=1的一个焦点,则p=.15.(5分)(2020?陕西)设曲线y=e x在点(0,1)处的切线与曲线y=(x>0)上点P 的切线垂直,则P的坐标为.16.(5分)(2020?陕西)如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线所示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为.三、解答题,共5小题,共70分17.(12分)(2020?陕西)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.向量=(a,b)与=(cosA,sinB)平行.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)若a=,b=2,求△ABC的面积.18.(12分)(2020?陕西)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=,AB=BC=1,AD=2,E是AD的中点,O是AC与BE的交点,将ABE沿BE折起到A1BE的位置,如图2.(Ⅰ)证明:CD⊥平面A1OC;(Ⅱ)若平面A1BE⊥平面BCDE,求平面A1BC与平面A1CD夹角的余弦值.19.(12分)(2020?陕西)某校新、老校区之间开车单程所需时间为T,T只与道路通畅状况有关,对其容量为100的样本进行统计,结果如下:T(分钟)25 30 35 40频数(次)20 30 40 10(Ⅰ)求T的分布列与数学期望ET;(Ⅱ)刘教授驾车从老校区出发,前往新校区做一个50分钟的讲座,结束后立即返回老校区,求刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过120分钟的概率.20.(12分)(2020?陕西)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的半焦距为c,原点O到经过两点(c,0),(0,b)的直线的距离为c.(Ⅰ)求椭圆E的离心率;(Ⅱ)如图,AB是圆M:(x+2)2+(y﹣1)2=的一条直径,若椭圆E经过A、B两点,求椭圆E的方程.21.(12分)(2020?陕西)设f n(x)是等比数列1,x,x2,…,x n的各项和,其中x>0,n∈N,n≥2.(Ⅰ)证明:函数F n(x)=f n(x)﹣2在(,1)内有且仅有一个零点(记为x n),且x n=+x;(Ⅱ)设有一个与上述等比数列的首项、末项、项数分别相同的等差数列,其各项和为g n(x),比较f n(x)和g n(x)的大小,并加以证明.四、选修题,请在22、23、24中任选一题作答,如果多做则按第一题计分.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)(2020?陕西)如图,AB切⊙O于点B,直线AO交⊙O于D,E两点,BC⊥DE,垂足为C.(Ⅰ)证明:∠CBD=∠DBA;(Ⅱ)若AD=3DC,BC=,求⊙O的直径.五、选修4-4:坐标系与参数方程23.(2020?陕西)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.(Ⅰ)写出⊙C的直角坐标方程;(Ⅱ)P为直线l上一动点,当P到圆心C的距离最小时,求P的直角坐标.六、选修4-5:不等式选讲24.(2020?陕西)已知关于x的不等式|x+a|<b的解集为{x|2<x<4} (Ⅰ)求实数a,b的值;(Ⅱ)求+的最大值.2020年陕西省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题,共12小题,每小题5分,共60分1.(5分)考点:并集及其运算.专题:集合.分析:求解一元二次方程化简M,求解对数不等式化简N,然后利用并集运算得答案.解答:解:由M={x|x2=x}={0,1},N={x|lgx≤0}=(0,1],得M∪N={0,1}∪(0,1]=[0,1].故选:A.点评:本题考查了并集及其运算,考查了对数不等式的解法,是基础题.2.(5分)考点:收集数据的方法.专题:计算题;概率与统计.分析:利用百分比,可得该校女教师的人数.解答:解:初中部女教师的人数为110×70%=77;高中部女教师的人数为40×150%=60,∴该校女教师的人数为77+60=137,故选:C.点评:本题考查该校女教师的人数,考查收集数据的方法,考查学生的计算能力,比较基础.3.(5分)考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.专题:三角函数的图像与性质.分析:由题意和最小值易得k的值,进而可得最大值.解答:解:由题意可得当sin(x+φ)取最小值﹣1时,函数取最小值y min=﹣3+k=2,解得k=5,∴y=3sin(x+φ)+5,∴当当sin(x+φ)取最大值1时,函数取最大值y max=3+5=8,故选:C.点评:本题考查三角函数的图象和性质,涉及三角函数的最值,属基础题.4.(5分)考点:二项式定理的应用.专题:二项式定理.分析:由题意可得==15,解关于n的方程可得.解答:解:∵二项式(x+1)n(n∈N+)的展开式中x2的系数为15,∴=15,即=15,解得n=6,故选:B.点评:本题考查二项式定理,属基础题.5.(5分)考点:由三视图求面积、体积.专计算题;空间位置关系与距离.题:分析:根据几何体的三视图,得出该几何体是圆柱体的一部分,利用图中数据求出它的表面积.解答:解:根据几何体的三视图,得;该几何体是圆柱体的一半,∴该几何体的表面积为S几何体=π?12+π×1×2+2×2=3π+4.故选:D.点评:本题考查了利用空间几何体的三视图求表面积的应用问题,是基础题目.6.(5分)考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:简易逻辑.分析:由cos2α=cos2α﹣sin2α,即可判断出.解答:解:由cos2α=cos2α﹣sin2α,∴“sinα=cosα”是“cos2α=0”的充分不必要条件.故选:A.点评:本题考查了倍角公式、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力,属于基础题.7.(5分)考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由向量数量积的运算和性质逐个选项验证可得.解答:解:选项A正确,∵||=|||||cos<,>|,又|cos<,>|≤1,∴||≤||||恒成立;选项B错误,由三角形的三边关系和向量的几何意义可得||≥|||﹣|||;选项C正确,由向量数量积的运算可得()2=||2;选项D正确,由向量数量积的运算可得()?()=2﹣2.故选:B点评:本题考查平面向量的数量积,属基础题.8.(5分)考点:程序框图.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的x的值,当x=﹣2时不满足条件x≥0,计算并输出y的值为10.解答:解:模拟执行程序框图,可得x=2006,x=2004满足条件x≥0,x=2002满足条件x≥0,x=2000…满足条件x≥0,x=0满足条件x≥0,x=﹣2不满足条件x≥0,y=10输出y的值为10.故选:C.点评:本题主要考查了循环结构的程序框图,属于基础题.9.(5分)考点:不等关系与不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:由题意可得p=(lna+lnb),q=ln()≥ln()=p,r=(lna+lnb),可得大小关系.解答:解:由题意可得若p=f()=ln()=lnab=(lna+lnb),q=f()=ln()≥ln()=p,r=(f(a)+f(b))=(lna+lnb),∴p=r<q,故选:B点评:本题考查不等式与不等关系,涉及基本不等式和对数的运算,属基础题.10.(5分)考点:简单线性规划的应用.专题:不等式的解法及应用.分析:设每天生产甲乙两种产品分别为x,y顿,利润为z元,然后根据题目条件建立约束条件,得到目标函数,画出约束条件所表示的区域,然后利用平移法求出z的最大值.解答:解:设每天生产甲乙两种产品分别为x,y顿,利润为z元,则,目标函数为z=3x+4y.作出二元一次不等式组所表示的平面区域(阴影部分)即可行域.由z=3x+4y得y=﹣x+,平移直线y=﹣x+由图象可知当直线y=﹣x+经过点B时,直线y=﹣x+的截距最大,此时z最大,解方程组,解得,即B的坐标为x=2,y=3,∴z max=3x+4y=6+12=18.即每天生产甲乙两种产品分别为2,3顿,能够产生最大的利润,最大的利润是18万元,故选:D.点评:本题主要考查线性规划的应用,建立约束条件和目标函数,利用数形结合是解决本题的关键.11.(5分)考点:几何概型.专题:概率与统计.分析:由题意易得所求概率为弓形的面积与圆的面积之比,分别求面积可得.解答:解:∵复数z=(x﹣1)+yi(x,y∈R)且|z|≤1,∴|z|=≤1,即(x﹣1)2+y2≤1,∴点(x,y)在(1,0)为圆心1为半径的圆及其内部,而y≥x表示直线y=x左上方的部分,(图中阴影弓形)∴所求概率为弓形的面积与圆的面积之比,∴所求概率P==故选:D.点评:本题考查几何概型,涉及复数以及圆的知识,属基础题.12.(5分)考点:二次函数的性质.专题:创新题型;函数的性质及应用;导数的综合应用.分析:可采取排除法.分别考虑A,B,C,D中有一个错误,通过解方程求得a,判断是否为非零整数,即可得到结论.解答:解:可采取排除法.若A错,则B,C,D正确.即有f(x)=ax2+bx+c的导数为f′(x)=2ax+b,即有f′(1)=0,即2a+b=0,①又f(1)=3,即a+b+c=3②,又f(2)=8,即4a+2b+c=8,③由①②③解得,a=5,b=﹣10,c=8.符合a为非零整数.若B错,则A,C,D正确,则有a﹣b+c=0,且4a+2b+c=8,且=3,解得a∈?,不成立;若C错,则A,B,D正确,则有a﹣b+c=0,且2a+b=0,且4a+2b+c=8,解得a=﹣不为非零整数,不成立;若D错,则A,B,C正确,则有a﹣b+c=0,且2a+b=0,且=3,解得a=﹣不为非零整数,不成立.故选:A.点评:本题考查二次函数的极值、零点等概念,主要考查解方程的能力和判断分析的能力,属于中档题.二、填空题,共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)考点:等差数列.专题:等差数列与等比数列.分析:由题意可得首项的方程,解方程可得.解答:解:设该等差数列的首项为a,由题意和等差数列的性质可得2020+a=1010×2解得a=5故答案为: 5点评:本题考查等差数列的基本性质,涉及中位数,属基础题.14.(5分)考点:抛物线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:先求出x2﹣y2=1的左焦点,得到抛物线y2=2px的准线,依据p的意义求出它的值.解答:解:双曲线x2﹣y2=1的左焦点为(﹣,0),故抛物线y2=2px的准线为x=﹣,∴=,∴p=2,故答案为:2.点评:本题考查抛物线和双曲线的简单性质,以及抛物线方程y2=2px中p的意义.15.(5分)考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的概念及应用.分析:利用y=e x在某点处的切屑斜率与另一曲线的切线斜率垂直求得另一曲线的斜率,进而求得切点坐标.解答:解:∵f'(x)=e x,∴f'(0)=e0=1.∵y=e x在(0,1)处的切线与y=(x>0)上点P的切线垂直∴点P处的切线斜率为﹣1.又y'=﹣,设点P(x0,y0)∴∴x0=±1,∵x>0,∴x0=1∴y0=1∴点P(1,1)故答案为:(1,1)点评:本题考查导数在曲线切线中的应用,在高考中属基础题型,常出现在选择填空中.16.(5分)考点:直线与圆锥曲线的关系.专题:创新题型;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:建立直角坐标系,求出抛物线方程,然后利用定积分求出泥沙沉积的横截面面积,求出梯形面积,即可推出结果.解答:解:如图:建立平面直角坐标系,设抛物线方程为:y=ax2,因为抛物线经过(5,2),可得a=,所以抛物线方程:y=,横截面为等腰梯形的水渠,泥沙沉积的横截面的面积为:2×=2()=,等腰梯形的面积为:=16,当前最大流量的横截面的面积16﹣,原始的最大流量与当前最大流量的比值为:=1.2.故答案为: 1.2.点评:本题考查抛物线的求法,定积分的应用,考查分析问题解决问题的能力,合理建系是解题的关键.三、解答题,共5小题,共70分17.(12分)考点:余弦定理的应用;平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:解三角形.分析:(Ⅰ)利用向量的平行,列出方程,通过正弦定理求解A;(Ⅱ)利用A,以及a=,b=2,通过余弦定理求出c,然后求解△ABC的面积.解答:解:(Ⅰ)因为向量=(a,b)与=(cosA,sinB)平行,所以asinB﹣=0,由正弦定理可知:sinAsinB﹣sinBcosA=0,因为sinB≠0,所以tanA=,可得A=;(Ⅱ)a=,b=2,由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA,可得7=4+c2﹣2c,解得c=3,△ABC的面积为:=.点评:本题考查余弦定理以及宰相肚里的应用,三角形的面积的求法,考查计算能力.18.(12分)考点:二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的性质.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:(Ⅰ)根据线面垂直的判定定理即可证明:CD⊥平面A1OC;(Ⅱ)若平面A1BE⊥平面BCDE,建立空间坐标系,利用向量法即可求平面A1BC与平面A1CD夹角的余弦值.解答:证明:(Ⅰ)在图1中,∵AB=BC=1,AD=2,E是AD的中点,∠BAD=,∴BE⊥AC,即在图2中,BE⊥OA1,BE⊥OC,则BE⊥平面A1OC;∵CD∥BE,∴CD⊥平面A1OC;(Ⅱ)若平面A1BE⊥平面BCDE,由(Ⅰ)知BE⊥OA1,BE⊥OC,∴∠A1OC为二面角A1﹣BE﹣C的平面角,∴∠A1OC=,如图,建立空间坐标系,∵A1B=A1E=BC=ED=1.BC∥ED∴B(,0,0),E(﹣,0,0),A1(0,0,),C(0,,0),=(﹣,,0),=(0,,﹣),设平面A1BC的法向量为=(x,y,z),平面A1CD的法向量为=(a,b,c),则得,令x=1,则y=1,z=1,即=(1,1,1),由得,取=(0,1,1),则cos<>===,∵平面A1BC与平面A1CD为钝二面角,∴平面A1BC与平面A1CD夹角的余弦值为﹣.点评:本题主要考查空间直线和平面垂直的判定以及二面角的求解,建立坐标系利用向量法是解决空间角的常用方法.19.(12分)考点:离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)求T的分布列即求出相应时间的频率,频率=频数÷样本容量,数学期望ET=25×0.2+30×0.3+35×0.4+40×0.1=32(分钟);(Ⅱ)设T1,T2分别表示往、返所需时间,事件A对应于“刘教授在路途中的时间不超过70分钟”,先求出P()=P(T1=35,T2=40)+P(T1=40,T2=35)+P(T1=40,T2=40)=0.09,即P(A)=1﹣P()=0.91.解答:解(Ⅰ)由统计结果可得T的频率分布为T(分钟)25 30 35 40频率0.2 0.3 0.4 0.1以频率估计概率得T的分布列为T 25 30 35 40P 0.2 0.3 0.4 0.1从而数学期望ET=25×0.2+30×0.3+35×0.4+40×0.1=32(分钟)(Ⅱ)设T1,T2分别表示往、返所需时间,T1,T2的取值相互独立,且与T 的分布列相同,设事件A表示“刘教授共用时间不超过120分钟”,由于讲座时间为50分钟,所以事件A对应于“刘教授在路途中的时间不超过70分钟”P()=P(T1+T2>70)=P(T1=35,T2=40)+P(T1=40,T2=35)+P(T1=40,T2=40)=0.4×0.1+0.1×0.4+0.1×0.1=0.09故P(A)=1﹣P()=0.91故答案为:(Ⅰ)分布列如上表,数学期望ET=32(分钟)(Ⅱ)0.91点评:本题考查了频率=频数÷样本容量,数学期望,对学生的理解事情的能力有一定的要求,属于中档题.20.(12分)考点:直线与圆锥曲线的综合问题;曲线与方程.专题:创新题型;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)求出经过点(0,b)和(c,0)的直线方程,运用点到直线的距离公式,结合离心率公式计算即可得到所求值;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,椭圆E的方程为x2+4y2=4b2,①设出直线AB的方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,结合圆的直径和中点坐标公式,解方程可得b2=3,即可得到椭圆方程.解答:解:(Ⅰ)经过点(0,b)和(c,0)的直线方程为bx+cy﹣bc=0,则原点到直线的距离为d==c,即为a=2b,e===;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,椭圆E的方程为x2+4y2=4b2,①由题意可得圆心M(﹣2,1)是线段AB的中点,则|AB|=,易知AB与x轴不垂直,记其方程为y=k(x+2)+1,代入①可得(1+4k2)x2+8k(1+2k)x+4(1+2k)2﹣4b2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=.x1x2=,由x1+x2=﹣4,得=﹣4,解得k=,从而x1x2=8﹣2b2,于是|AB|=?|x1﹣x2|=?==,解得b2=3,则有椭圆E的方程为+=1.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率的求法和椭圆方程的运用,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查直线和圆的位置关系,以及中点坐标公式和点到直线的距离公式的运用,属于中档题.21.(12分)考点:数列的求和;等差数列与等比数列的综合.专题:综合题;创新题型;导数的综合应用;等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)由F n(x)=f n(x)﹣2=1+x+x2+…++x n﹣2,求得F n(1)>0,F n()<0.再由导数判断出函数F n(x)在(,1)内单调递增,得到F n(x)在(,1)内有且仅有一个零点x n,由F n(x n)=0,得到;(Ⅱ)先求出,构造函数h(x)=f n(x)﹣g n(x)=1+x+x2+…++x n﹣,当x=1时,f n(x)=g n(x).当x≠1时,利用导数求得h(x)在(0,1)内递增,在(1,+∞)内递减,得到f n(x)<g n(x).解答:证明:(Ⅰ)由F n(x)=f n(x)﹣2=1+x+x2+…++x n﹣2,则F n(1)=n﹣1>0,F n()=1+.∴F n(x)在(,1)内至少存在一个零点,又,∴F n(x)在(,1)内单调递增,∴F n(x)在(,1)内有且仅有一个零点x n,∵x n是F n(x)的一个零点,∴F n(x n)=0,即,故;(Ⅱ)由题设,,设h(x)=f n(x)﹣g n(x)=1+x+x2+…++x n﹣,x>0.当x=1时,f n(x)=g n(x).当x≠1时,.若0<x<1,h′(x)>=.若x>1,h′(x)<=.∴h(x)在(0,1)内递增,在(1,+∞)内递减,∴h(x)<h(1)=0,即f n(x)<g n(x).综上,当x=1时,f n(x)=g n(x);当x≠1时,f n(x)<g n(x).点评:本题考查了函数零点的判定方法,考查了等比数列的前n项和,训练了利用导数研究函数的单调性,考查了数学转化与化归等思想方法,是中档题.四、选修题,请在22、23、24中任选一题作答,如果多做则按第一题计分.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)考点:直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:(Ⅰ)根据直径的性质即可证明:∠CBD=∠DBA;(Ⅱ)结合割线定理进行求解即可求⊙O的直径.解答:证明:(Ⅰ)∵DE是⊙O的直径,则∠BED+∠EDB=90°,∵BC⊥DE,∴∠CBD+∠EDB=90°,即∠CBD=∠BED,∵AB切⊙O于点B,∴∠DBA=∠BED,即∠CBD=∠DBA;(Ⅱ)由(Ⅰ)知BD平分∠CBA,则=3,∵BC=,∴AB=3,AC=,则AD=3,由切割线定理得AB2=AD?AE,即AE=,故DE=AE﹣AD=3,即可⊙O的直径为3.点评:本题主要考查直线和圆的位置关系的应用和证明,根据相应的定理是解决本题的关键.六、选修4-5:不等式选讲24.(2020?陕西)考点:不等关系与不等式.专题:不等式的解法及应用.分析:(Ⅰ)由不等式的解集可得ab的方程组,解方程组可得;(Ⅱ)原式=+=+,由柯西不等式可得最大值.解答:解:(Ⅰ)关于x的不等式|x+a|<b可化为﹣b﹣a<x<b﹣a,又∵原不等式的解集为{x|2<x<4},∴,解方程组可得;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得+=+=+≤=2=4,当且仅当=即t=1时取等号,∴所求最大值为 4点评:本题考查不等关系与不等式,涉及柯西不等式求最值,属基础题.五、选修4-4:坐标系与参数方程23.(2020?陕西)考点:点的极坐标和直角坐标的互化.专题:坐标系和参数方程.分析:(I)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.化为ρ2=2,把代入即可得出;.(II)设P,又C.利用两点之间的距离公式可得|PC|=,再利用二次函数的性质即可得出.解答:解:(I)由⊙C的极坐标方程为ρ=2sinθ.∴ρ2=2,化为x2+y2=,配方为=3.(II)设P,又C.∴|PC|==≥2,因此当t=0时,|PC|取得最小值2.此时P(3,0).点评:本题考查了极坐标化为直角坐标方程、参数方程的应用、两点之间的距离公式、二次函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.。