2020-2021学年河北省高考数学二模试卷(理科)及答案解析

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河北省2021高考数学二模试卷(理科)(I)卷

河北省2021高考数学二模试卷(理科)(I)卷

河北省2021高考数学二模试卷(理科)(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题;共20分)1. (2分) (2020高一上·河北月考) 已知集合,,且,则满足()A .B .C .D .2. (2分)(2017·万载模拟) 复数(i是虚数单位)的模等于()A .B . 10C .D . 53. (2分) (2019高二下·南山期末) 已知某随机变量服从正态分布,且,则()A .B .C .D .4. (2分)(2020·宣城模拟) 已知下列两个命题,命题甲:平面α与平面β相交;命题乙:相交直线l,m都在平面α内,并且都不在平面β内,直线l,m中至少有一条与平面β相交.则甲是乙的()A . 充分且必要条件B . 充分而不必要条件C . 必要而不充分条件D . 既不充分也不必要条件5. (2分) (2017高一下·衡水期末) 如图是一几何体的三视图,正视图是一等腰直角三角形,且斜边BD长为2;侧视图为一直角三角形;俯视图为一直角梯形,且AB=BC=1,则此几何体的体积是()A .B .C .D . 16. (2分) (2019高三上·郑州期中) 要得到函数的图象,只需将函数的图象()A . 向左平移个单位B . 向左平移个单位C . 向右平移个单位D . 向右平移个单位7. (2分)(2018·丰台模拟) 设不等式组表示的平面区域为 .则()A . 原点O在内B . 的面积是1C . 内的点到y轴的距离有最大值D . 若点P(x0,y0) ,则x0+y0≠08. (2分) (2020高一下·丽水期中) 已知向量与单位向量所成的角为,且满足对任意的,恒有,则的最小值为()A .B .C .D .9. (2分)已知实数构成一个等比数列,则圆锥曲线的离心率为()A .B .C . 或D . 或10. (2分)已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)= ,若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R有且仅有6个不同的实数根,则实数a的取值范围是()A . [﹣,﹣)∪(﹣,﹣1]B . (﹣,﹣)∪(﹣,﹣1)C . (﹣,﹣)D . (﹣,﹣1)二、填空题 (共5题;共6分)11. (2分) (2016高三上·杭州期中) 已知曲线C1:(x﹣1)2+y2=1与曲线C2:y(y﹣mx﹣m)=0,则曲线C2恒过定点________;若曲线C1与曲线C2有4个不同的交点,则实数m的取值范围是________12. (1分)(﹣)5的展开式的常数项为________ (用数字作答)13. (1分)(2013·广东理) 执行如图所示的程序框图,若输入n的值为4,则输出s的值为________.14. (1分)(2018·南宁模拟) 已知,点P的坐标为,则当时,且满足的概率为________.15. (1分) (2018高一上·西宁期末) 已知函数的定义域是,且满足,.如果对于,都有,则不等式的解集为________(表示成集合).三、解答题 (共6题;共50分)16. (10分) (2020高三上·浙江月考) 在中,角,,的对边分别为,,,且, .(1)求角的值;(2)求的取值范围.17. (10分)某福彩中心准备发行一种面值为2元的福利彩票刮刮卡,设计方案如下:①该福利彩票中奖概率为0.2;②每张中奖彩票的中奖奖金有5元,10元和100元三种;③顾客购买一张彩票,获得10元奖金的概率为0.08,获得100元奖金的概率为p.(1)若某顾客每天都买一张该类型的福利彩票,求其在第3天才中奖的概率;(2)福彩中心为了能够筹得资金资助福利事业持续发展,应如何设定P的取值.18. (5分) (2019高二下·舒兰月考) 如图,四棱锥中,底面,,底面是直角梯形, .(Ⅰ)求证:平面平面;(Ⅱ)在棱上是否存在一点,使 //平面?若存在,请确定点的位置;若不存在,请说明理由.19. (10分) (2017高三上·辽宁期中) 已知等差数列{an}中,a2=5,S5=40.等比数列{bn}中,b1=3,b4=81,(1)求{an}和{bn}的通项公式(2)令cn=an•bn ,求数列{cn}的前n项和Tn .20. (10分)已知函数f(x)=lnx,h(x)=ax(a∈R).(1)函数f(x)的图象与h(x)的图象无公共点,求实数a的取值范围;(2)是否存在实数m,使得对任意的,都有函数y=f(x)+ 的图象在的图象的下方?若存在,求出整数m的最大值;若不存在,请说明理由.(ln2≈1.99)21. (5分)(2020·大连模拟) 已知过点的曲线的方程为.(Ⅰ)求曲线C的标准方程:(Ⅱ)已知点,为直线上任意一点,过F作的垂线交曲线C于点B,D.(ⅰ)证明:平分线段(其中O为坐标原点);(ⅱ)求最大值.参考答案一、选择题 (共10题;共20分)答案:1-1、考点:解析:答案:2-1、考点:解析:答案:3-1、考点:解析:答案:4-1、考点:解析:答案:5-1、考点:解析:答案:6-1、考点:解析:答案:7-1、考点:解析:答案:8-1、考点:解析:答案:9-1、考点:解析:答案:10-1、考点:解析:二、填空题 (共5题;共6分)答案:11-1、考点:解析:答案:12-1、考点:解析:答案:13-1、考点:解析:答案:14-1、考点:解析:答案:15-1、考点:解析:三、解答题 (共6题;共50分)答案:16-1、答案:16-2、考点:解析:答案:17-1、答案:17-2、考点:解析:答案:18-1、考点:解析:答案:19-1、答案:19-2、考点:解析:答案:20-1、答案:20-2、考点:解析:考点:解析:第21 页共21 页。

2020-2021学年河北省高考数学模拟试卷(理科)及答案解析

2020-2021学年河北省高考数学模拟试卷(理科)及答案解析

河北省高考数学模拟试卷(理科)(解析版)参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.如图,I为全集,M、P、S是I的三个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪S C.(M∩P)∩C I S D.(M∩P)∪C I S【分析】先根据图中的阴影部分是M∩P的子集,但不属于集合S,属于集合S的补集,然后用关系式表示出来即可.【解答】解:图中的阴影部分是:M∩P的子集,不属于集合S,属于集合S的补集即是C I S的子集则阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁I S故选:C.【点评】本题主要考查了Venn图表达集合的关系及运算,同时考查了识图能力,属于基础题.2.设i是虚数单位,则复数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【分析】先化简复数,再得出点的坐标,即可得出结论.【解答】解:=i(1+i)=﹣1+i,对应复平面上的点为(﹣1,1),在第二象限,故选:B.【点评】本题考查复数的运算,考查复数的几何意义,考查学生的计算能力,比较基础.3.已知函数f(x)的定义域为(3﹣2a,a+1),且f(x+1)为偶函数,则实数a的值可以是()A.B.2 C.4 D.6【分析】函数f(x+1)为偶函数,说明其定义域关于“0”对称,函数f(x)的图象是把函数f(x+1)的图象向右平移1个单位得到的,说明f(x)的定义域(3﹣2a,a+1)关于“1”对称,由中点坐标公式列式可求a的值.【解答】解:因为函数f(x+1)为偶函数,则其图象关于y轴对称,而函数f(x)的图象是把函数f(x+1)的图象向右平移1个单位得到的,所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.又函数f(x)的定义域为(3﹣2a,a+1),所以(3﹣2a)+(a+1)=2,解得:a=2.故选B.【点评】本题考查了函数图象的平移,考查了函数奇偶性的性质,函数的图象关于y轴轴对称是函数为偶函数的充要条件,此题是基础题.4.设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.πa2B.C. D.5πa2【分析】由题意可知上下底面中心连线的中点就是球心,求出球的半径,即可求出球的表面积.【解答】解:根据题意条件可知三棱柱是棱长都为a的正三棱柱,上下底面中心连线的中点就是球心,则其外接球的半径为,球的表面积为,故选B.【点评】本题主要考查空间几何体中位置关系、球和正棱柱的性质以及相应的运算能力和空间形象能力.5.如图是某几何体的三视图,正视图是等腰梯形,俯视图中的曲线是两个同心的半圆组成的半圆环,侧视图是直角梯形,则该几何体的体积等于()A.12πB.16πC.20πD.24π【分析】由已知中的三视图,可知该几何体是一个半圆台挖去一个半圆柱的组合体,分别求出半圆台和半圆柱的体积,相减可得答案.【解答】解:根据几何体的三视图,得该几何体是一个半圆台挖去一个半圆柱的组合体,半圆台的下底面为半径等于4,上底面为半径等于1,高为4,半圆柱的底面为半径等于1,高为4,=××π(12+1×4+42)×4﹣×π×12×4=12π.∴该几何体的体积为V几何体故选:A.【点评】本题考查的知识点是简单空间图象的三视图,其中根据已知中的视图分析出几何体的形状及棱长是解答的关键.6.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为2,则输入的正整数a的可能取值的集合是()A.{1,2,3,4,5} B.{1,2,3,4,5,6} C.{2,3,4,5} D.{2,3,4,5,6}【分析】模拟程序的运行过程,结合退出循环的条件,构造关于a的不等式组,解不等式组可得正整数a的可能取值的集合.【解答】解:输入a值,此时i=0,执行循环体后,a=2a+3,i=1,不应该退出;再次执行循环体后,a=2(2a+3)+3=4a+9,i=2,应该退出;故,解得:1<a≤5,故输入的正整数a的可能取值的集合是{2,3,4,5},故选:C【点评】本题考查的知识点是程序框图,其中根据已知框图,采用模拟循环的方法,构造关于a 的不等式组,是解答的关键.7.已知点P是抛物线x2=4y上的一个动点,则点P到点M(2,0)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为()A. B.C.2D.【分析】利用抛物线的定义,将抛物线x2=4y上的点P到该抛物线准线的距离转化为点P到其焦点F的距离,当F、P、M共线时即可满足题意,从而可求得距离之和的最小值.【解答】解:∵抛物线x2=4y的焦点F的坐标为F(0,1),作图如下,∵抛物线x2=4y的准线方程为y=﹣1,设点P到该抛物线准线y=﹣1的距离为d,由抛物线的定义可知,d=|PF|,∴|PM|+d=|PM|+|PF|≥|FM|(当且仅当F、P、M三点共线时(P在F,M中间)时取等号),∴点P到点M(2,0)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为|FM|,∵F(0,1),M(2,0),△FOM为直角三角形,∴|FM|=,故选B.【点评】本题考查抛物线的简单性质,着重考查抛物线的定义的应用,突出转化思想的运用,属于中档题.8.已知数列{a n},{b n},满足a1=b1=3,a n+1﹣a n==3,n∈N*,若数列{c n}满足c n=b,则c2013=()A.92012B.272012 C.92013D.272013【分析】本题可先等差数列{a n}和等比数列{b n}的通项,再利用数列{c n}的通项公式得到所求结论.【解答】解:∵数列{a n},满足a1=3,a n+1﹣a n=3,n∈N*,=a1+(n﹣1)d=3+3(n﹣1)=3n.∴an},满足b1=3,=3,n∈N*,∵数列{bn∴.}满足c n=b,∵数列{cn=36039=272013.∴=b6039故选D.【点评】本题先利用等差数列和等比数列的通项公式求出数列的通项,再用通项公式求出新数列中的项,本题思维量不大,属于基础题.9.点(x,y)是如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界)的任意一点,若目标函数z=x+ay取得最小值的最优解有无数个,则的最大值是()A.B.C.D.【分析】由题设条件,目标函数z=x+ay,取得最小值的最优解有无数个值取得最优解必在边界上而不是在顶点上,故目标函数中系数必为负,最小值应在左上方边界AC上取到,即x+ay=0应与直线AC平行,进而计算可得a值,最后结合目标函数的几何意义求出答案即可【解答】解:由题意,最优解应在线段AC上取到,故x+ay=0应与直线AC平行=,∵kAC∴﹣=1,∴a=﹣1,则=表示点P(﹣1,0)与可行域内的点Q(x,y)连线的斜率,由图得,当Q(x,y)=C(4,2)时,其取得最大值,最大值是=故选:B.【点评】本题考查线性规划最优解的判定,属于该知识的逆用题型,利用最优解的特征,判断出最优解的位置求参数,属于中档题.10.已知⊙O:x2+y2=1,若直线y=x+2上总存在点P,使得过点P的⊙O的两条切线互相垂直,则实数k的取值范围为()A.k≥1 B.k>1 C.k≥2 D.k>2【分析】由切线的对称性和圆的知识将问题转化为O(0,0)到直线y=x+2的距离小于或等于,再由点到直线的距离公式得到关于k的不等式求解.【解答】解:⊙O:x2+y2=1的圆心为:(0,0),半径为1,∵y=x+2上存在一点P,使得过P的圆O的两条切线互相垂直,∴在直线上存在一点P,使得P到O(0,0)的距离等于,∴只需O(0,0)到直线y=x+2的距离小于或等于,故,解得k≥1,故选:A.【点评】本题考查直线和圆的位置关系,由题意得到圆心到直线的距离小于或等于是解决问题的关键,属中档题.11.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2 C.D.【分析】设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.【解答】解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的离心率的求法,运用任意角的三角函数的定义求得M的坐标是解题的关键.12.若f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2且f(x1)=x1,则关于x的方程3[(f(x)]2+2af (x)+b=0的不同实根个数为()A.2 B.3 C.4 D.不确定【分析】由函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,可得f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不相等的实数根,必有△=4a2﹣12b>0.而方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的△1=△>0,可知此方程有两解且f(x)=x1或x2.再分别讨论利用平移变换即可解出方程f(x)=x1或f(x)=x2解得个数.【解答】解:∵函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,不妨设x1<x2,∴f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不相等的实数根,∴△=4a2﹣12b>0.解得x=.<x2,∵x1=,x2=.∴x1而方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的△1=△>0,或x2.∴此方程有两解且f(x)=x1不妨取0<x1<x2,f(x1)>0.个单位即可得到y=f(x)﹣x1的图象,①把y=f(x)向下平移x1)=x1,可知方程f(x)=x1有两解.∵f(x1个单位即可得到y=f(x)﹣x2的图象,②把y=f(x)向下平移x2)=x1,∴f(x1)﹣x2<0,可知方程f(x)=x2只有一解.∵f(x1综上①②可知:方程f(x)=x1或f(x)=x2.只有3个实数解.即关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的只有3不同实根.故选:B.【点评】本题综合考查了利用导数研究函数得单调性、极值及方程解得个数、平移变换等基础知识,考查了数形结合的思想方法、推理能力、分类讨论的思想方法、计算能力、分析问题和解决问题的能力.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案写在答题卡上.)13.若的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则该展开式中的系数为56 .【分析】根据第2项与第7项的系数相等建立等式,求出n的值,根据通项可求满足条件的系数【解答】解:由题意可得,∴n=8展开式的通项=令8﹣2r=﹣2可得r=5此时系数为=56故答案为:56【点评】本题主要考查了二项式系数的性质,以及系数的求解,解题的关键是根据二项式定理写出通项公式,同时考查了计算能力.14.已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣π≤φ<π)的图象如图所示,则φ= .【分析】根据函数的图象,求出周期,利用周期公式求出ω,当x=π时,y有最小值﹣1,以及﹣π≤φ<π,求出φ即可.【解答】解:由图象知函数y=sin(ωx+φ)的周期为2(2π﹣)=,∴=,∴ω=.∵当x=π时,y有最小值﹣1,因此×+φ=2kπ﹣(k∈Z).∵﹣π≤φ<π,∴φ=.故答案为:【点评】本题是基础题,考查三角函数的图象的应用,考查学生的视图用图能力,注意﹣π≤φ<π的应用,考查计算能力.15.等差数列{a n}前n项和为S n.已知a m﹣1+a m+1﹣a m2=0,S2m﹣1=38,则m= 10 .【分析】利用等差数列的性质a n﹣1+a n+1=2a n,我们易求出a m的值,再根据a m为等差数列{a n}的前2m﹣1项的中间项(平均项),我们可以构造一个关于m的方程,解方程即可得到m的值.【解答】解:∵数列{a n}为等差数列,∴a n﹣1+a n+1=2a n,+a m+1﹣a m2=0,∴2a m﹣a m2=0∵am﹣1解得:a m=2,又∵S2m﹣1=(2m﹣1)a m=38,解得m=10故答案为10.【点评】本题考查差数列的性质,关键利用等差数列项的性质:当m+n=p+q时,a m+a n=a p+a q,同时利用了等差数列的前n和公式.16.如图,已知圆M:(x﹣3)2+(y﹣3)2=4,四边形ABCD为圆M的内接正方形,E、F分别为AB、AD的中点,当正方形ABCD绕圆心M转动时,的最大值是 6 .【分析】由题意可得=+.由ME⊥MF,可得=0,从而=.求得=6cos<,>,从而求得的最大值.【解答】解:由题意可得=,∴==+.∵ME⊥MF,∴=0,∴=.由题意可得,圆M的半径为2,故正方形ABCD的边长为2,故ME=,再由OM=3,可得=3cos<,>=6cos<,>,即=6cos<,>,故的最大值是大为6,故答案为6.【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,余弦函数的值域,属于中档题.三、解答题:(本大题共5小题,共70分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)17.凸四边形PABQ中,其中A、B为定点,AB=,P、Q为动点,满足AP=PQ=QB=1.(1)写出cosA与cosQ的关系式;(2)设△APB和△PQB的面积分别为S和T,求s2+T2的最大值,以及此时凸四边形PABQ的面积.【分析】(1)在三角形PAB中,利用余弦定理列出关系式表示出PB2,在三角形PQB中,利用余弦定理列出关系式表示出PB2,两者相等变形即可得到结果;(2)利用三角形面积公式分别表示出S与T,代入S2+T2中,利用同角三角函数间的基本关系化简,将第一问确定的关系式代入,利用余弦函数的性质及二次函数的性质求出最大值,以及此时凸四边形PABQ的面积即可.【解答】解:(1)在△PAB中,由余弦定理得:PB2=PA2+AB2﹣2PAABcosA=1+3﹣2cosA=4﹣2cosA,在△PQB中,由余弦定理得:PB2=PQ2+QB2﹣2PQQBcosQ=2﹣2cosQ,∴4﹣2cosA=2﹣2cosQ,即cosQ=cosA﹣1;(2)根据题意得:S=PAABsinA=sinA,T=PQQBsinQ=sinQ,∴S2+T2=sin2A+sin2Q=(1﹣cos2A)+(1﹣cos2Q)=﹣+cosA+=﹣(cosA ﹣)2+,当cosA=时,S2+T2有最大值,此时S四边形PABQ=S+T=.【点评】此题考查了余弦定理,三角形的面积公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.18.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.【分析】(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,由已知可证OA1⊥AB,AB⊥平面OA1C,进而可得AB⊥A1C;(Ⅱ)易证OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立坐标系,可得,,的坐标,设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,可解得=(,1,﹣1),可求|cos<,>|,即为所求正弦值.【解答】解:(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,因为CA=CB,所以OC⊥AB,由于AB=AA1,∠BAA1=60°,所以△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB,又因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C,又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C;(Ⅱ)由(Ⅰ)知OC⊥AB,OA1⊥AB,又平面ABC⊥平面AA1B1B,交线为AB,所以OC⊥平面AA1B1B,故OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立如图所示的坐标系,可得A(1,0,0),A1(0,,0),C(0,0,),B(﹣1,0,0),则=(1,0,),=(﹣1,,0),=(0,﹣,),设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,即,可取y=1,可得=(,1,﹣1),故cos<,>==,又因为直线与法向量的余弦值的绝对值等于直线与平面的正弦值,故直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为:.【点评】本题考查直线与平面所成的角,涉及直线与平面垂直的性质和平面与平面垂直的判定,属难题.19.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.石景山古城地区2013年2月6日至15日每天的PM2.5监测数据如茎叶图所示.(Ⅰ)小陈在此期间的某天曾经来此地旅游,求当天PM2.5日均监测数据未超标的概率;(Ⅱ)小王在此期间也有两天经过此地,这两天此地PM2.5监测数据均未超标.请计算出这两天空气质量恰好有一天为一级的概率;(Ⅲ)从所给10天的数据中任意抽取三天数据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的分布列及期望.【分析】(I)由茎叶图可知:有2+4天PM2.5日均值在75微克/立方米以下,据此利用古典概型的概率计算公式即可得出;(II)由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标.据此可得得出其概率;(III)由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标,而其余4天都超标,利用“超几何分布”即可得出.【解答】解:(Ⅰ)记“当天PM2.5日均监测数据未超标”为事件A,因为有2+4天PM2.5日均值在75微克/立方米以下,故P(A)==.(Ⅱ)记“这两天此地PM2.5监测数据均未超标且空气质量恰好有一天为一级”为事件B,P(B)==.(Ⅲ)ξ的可能值为0,1,2,3.由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标,而其余4天都超标.P(ξ=0)=,P(ξ=1)=,P(ξ=2)=,P(ξ=3)=.ξ的分布列如下表:ξ0 1 2 3P∴Eξ=.【点评】正确理解茎叶图和“空气质量超标”的含义、古典概型的概率计算公式、超几何分布、排列与组合的意义与计算公式是解题的关键.20.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.【分析】(1)联立直线方程和椭圆方程,求出对应的直线斜率即可得到结论.(2)四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:(1)设直线l:y=kx+b,(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(x M,y M),将y=kx+b代入9x2+y2=m2(m>0),得(k2+9)x2+2kbx+b2﹣m2=0,则判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,则x1+x2=,则x M==,y M=kx M+b=,于是直线OM的斜率k OM==,即k OM k=﹣9,∴直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.∵直线l过点(,m),∴由判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,即k2m2>9b2﹣9m2,∵b=m﹣m,∴k2m2>9(m﹣m)2﹣9m2,即k2>k2﹣6k,则k>0,∴l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3,由(1)知OM的方程为y=x,设P的横坐标为x P,由得,即x P=,将点(,m)的坐标代入l的方程得b=,即l的方程为y=kx+,将y=x,代入y=kx+,得kx+=x解得x M=,四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,于是=2×,解得k1=4﹣或k2=4+,>0,k i≠3,i=1,2,∵ki∴当l的斜率为4﹣或4+时,四边形OAPB能为平行四边形.【点评】本题主要考查直线和圆锥曲线的相交问题,联立方程组转化为一元二次方程,利用根与系数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.21.设函数f(x)=e x﹣1﹣x﹣ax2.(1)若a=0,求f(x)的单调区间;(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.【分析】(1)先对函数f(x)求导,导函数大于0时原函数单调递增,导函数小于0时原函数单调递减.(2)根据e x≥1+x可得不等式f′(x)≥x﹣2ax=(1﹣2a)x,从而可知当1﹣2a≥0,即时,f′(x)≥0判断出函数f(x)的单调性,得到答案.【解答】解:(1)a=0时,f(x)=e x﹣1﹣x,f′(x)=e x﹣1.当x ∈(﹣∞,0)时,f'(x )<0;当x ∈(0,+∞)时,f'(x )>0. 故f (x )在(﹣∞,0)单调减少,在(0,+∞)单调增加(II )f ′(x )=e x﹣1﹣2ax由(I )知e x≥1+x ,当且仅当x=0时等号成立.故f ′(x )≥x ﹣2ax=(1﹣2a )x ,从而当1﹣2a ≥0,即时,f ′(x )≥0(x ≥0),而f (0)=0,于是当x ≥0时,f (x )≥0.由e x>1+x (x ≠0)可得e ﹣x>1﹣x (x ≠0). 从而当时,f ′(x )<e x﹣1+2a (e ﹣x﹣1)=e ﹣x(e x﹣1)(e x﹣2a ),故当x ∈(0,ln2a )时,f'(x )<0,而f (0)=0,于是当x ∈(0,ln2a )时,f (x )<0. 综合得a 的取值范围为.【点评】本题主要考查利用导数研究函数性质、不等式恒成立问题以及参数取值范围问题,考查分类讨论、转化与划归解题思想及其相应的运算能力.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,O 为等腰三角形ABC 内一点,⊙O 与△ABC 的底边BC 交于M ,N 两点,与底边上的高AD 交于点G ,且与AB ,AC 分别相切于E ,F 两点. (1)证明:EF ∥BC ;(2)若AG 等于⊙O 的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF 的面积.【分析】(1)通过AD 是∠CAB 的角平分线及圆O 分别与AB 、AC 相切于点E 、F ,利用相似的性质即得结论;(2)通过(1)知AD 是EF 的垂直平分线,连结OE 、OM ,则OE ⊥AE ,利用S △ABC ﹣S △AEF 计算即可.【解答】(1)证明:∵△ABC为等腰三角形,AD⊥BC,∴AD是∠CAB的角平分线,又∵圆O分别与AB、AC相切于点E、F,∴AE=AF,∴AD⊥EF,∴EF∥BC;(2)解:由(1)知AE=AF,AD⊥EF,∴AD是EF的垂直平分线,又∵EF为圆O的弦,∴O在AD上,连结OE、OM,则OE⊥AE,由AG等于圆O的半径可得AO=2OE,∴∠OAE=30°,∴△ABC与△AEF都是等边三角形,∵AE=2,∴AO=4,OE=2,∵OM=OE=2,DM=MN=,∴OD=1,∴AD=5,AB=,∴四边形EBCF的面积为×﹣××=.【点评】本题考查空间中线与线之间的位置关系,考查四边形面积的计算,注意解题方法的积累,属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2016张家口模拟)在平面直角坐标系中,曲线C1的参数方程为(a>b>0,φ为参数),以Ο为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2是圆心在极轴上且经过极点的圆,已知曲线C1上的点M(2,)对应的参数φ=.θ=与曲线C2交于点D(,).(1)求曲线C1,C2的直角坐标方程;(2)A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+)是曲线C1上的两点,求+的值.【分析】(1)将曲线C1上的点M(2,)对应的参数φ=.代入曲线C1的参数方程为(a>b>0,φ为参数),即可解得:a,b.即可得出普通方程.设圆C2的半径R,则圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ,将点D(,)解得R可得圆C2的方程为:ρ=2cosθ,即可化为直角坐标方程.(2)将A(ρ1,θ),Β(ρ2,θ+)代入C1得:,代入+即可得出.【解答】解:(1)将曲线C1上的点M(2,)对应的参数φ=.代入曲线C1的参数方程为(a>b>0,φ为参数),得:解得:,的方程为:(φ为参数),即:.∴曲线C1设圆C2的半径R,则圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ,将点D(,)代入得:=2R×,∴R=1的方程为:ρ=2cosθ即:(x﹣1)2+y2=1.∴圆C2(2)将A(ρ1,θ),Β(ρ2,θ+)代入C1得:,∴+=()+()=.【点评】本题考查了极坐标化为直角坐标、参数方程化为普通方程、圆的标准方程、椭圆的方程及其应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]24.=|x+a|+|x﹣b|+c的最小值为4.(1)求a+b+c的值;(2)求a2+b2+c2的最小值.【分析】(1)运用绝对值不等式的性质,注意等号成立的条件,即可求得最小值;(2)运用柯西不等式,注意等号成立的条件,即可得到最小值.【解答】解:(1)因为f(x)=|x+a|+|x﹣b|+c≥|(x+a)﹣(x﹣b)|+c=|a+b|+c,当且仅当﹣a≤x≤b时,等号成立,又a>0,b>0,所以|a+b|=a+b,所以f(x)的最小值为a+b+c,所以a+b+c=4;(2)由(1)知a+b+c=4,由柯西不等式得,(a2+b2+c2)(4+9+1)≥(2+3+c1)2=(a+b+c)2=16,即a2+b2+c2≥当且仅当==,即a=,b=,c=时,等号成立.所以a2+b2+c2的最小值为.【点评】本题主要考查绝对值不等式、柯西不等式等基础知识,考查运算能力,属于中档题.。

2020年河北省衡水二中高考数学二模试卷(理科) (解析版)

2020年河北省衡水二中高考数学二模试卷(理科) (解析版)

2020年河北省衡水二中高考数学二模试卷(理科)一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)1.设集合A={x∈Z|x2−2x−3<0},B={−1,0,1,2},则A∩B=()A. {0,1}B. {0,1,2}C. {−1,0,1}D. {−1,0}2.i是虚数单位,z=4i则|z|=()1−iA. 2B. 2√2C. 4D. 4√23.风雨桥是侗族最具特色的建筑之一.风雨桥由桥、塔、亭组成,其亭、塔平面图通常是正方形、正六边形和正八边形.下图是风雨桥亭、塔正六边形的正射影,其正六边形的边长计算方法如下:A1B1=A0B0−B0B1,A2B2=A1B1−B1B2,A3B3=A2B2−B2B3,…,A n B n=A n−1B n−1−B n−1B n,其中B n−1B n=⋯=B2B3=B1B2=B0B1,n∈N∗.根据每层边长间的规律,建筑师通过推算,可初步估计需要多少材料.所用材料中,横向梁所用木料与正六边形的周长有关.某一风雨桥亭、塔共5层,若A0B0=8m,B0B1=0.5m,则这五层正六边形的周长总和为()A. 35mB. 45mC. 210mD. 270m4.已知l,m,n是三条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则α⊥β的一个充分条件是()A. l⊂α,m⊂β,且l⊥mB. l⊂α,m⊂β,n⊂β,且l⊥m,l⊥nC. m⊂α,n⊂β,且l⊥m,l⊥nD. l⊂α,l//m,且m⊥β5.下图可能是下列哪个函数的图象()A. y=x2(x−2)x−1B. y=x(x−2)ln|x−1|C. y=x2ln|x−1|D. y=tanx⋅ln(x+1)6.已知a⃗,b⃗ 为单位向量,其夹角为120°,则(a⃗−2b⃗ )⋅b⃗ =()A. −52B. −32C. −1D. 27.某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛,那么至多有一名女生参加的概率是()A. 110B. 310C. 35D. 9108.条形码是由一组规则排列的条、空及其对应的代码组成,用来表示一定的信息,我们通常见的条形码是“EAN−13”通用代码,它是由从左到右排列的13个数字(用a1,a2,…,a13表示)组成,这些数字分别表示前缀部分、制造厂代码、商品代码和校验码,其中a13是校验码,用来校验前12个数字代码的正确性.图(1)是计算第13位校验码的程序框图,框图中符号[m]表示不超过m的最大整数(例如[365.8]=365).现有一条形码如图(2)所示(97a37107202551),其中第3个数被污损,那么这个被污损数字a3是A. 9B. 8C. 7D. 69.如图是1990年−2017年我国劳动年龄(15−64岁)人口数量及其占总人口比重情况:根据图表信息,下列统计结论不正确的是()A. 2000年我国劳动年龄人口数量及其占总人口比重的年增幅均为最大B. 2010年后我国人口数量开始呈现负增长态势C. 2013年我国劳动年龄人口数量达到峰值D. 我国劳动年龄人口占总人口比重极差超过6%10. 设抛物线x 2=4y 的焦点为F ,过点F 作斜率为k(k >0)的直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,且点P 恰为AB 的中点,过点P 作x 轴的垂线与抛物线交于点M ,若|MF |=3,则直线l 的方程为( )A. y =2√2x +1B. y =√3x +1C. y =√2x +1D. y =2√3x +211. 在正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为AB 和AA 1的中点,则直线EF 与平面ACC 1A 1所成的角等于( )A. 30°B. 45°C. 60°D. 90° 12. 若函数在(0,2)上存在两个极值点,则a 的取值范围是( ) A.B. C. D.二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)13. 已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为√3,则双曲线C 的焦距为_______.14. 在等比数列{a n }中,已知a 1+a 2+⋯+a n =2n −1,则a 12+a 22+⋯+a n 2=______.15. 已知定义在R 上的函数f (x )满足:f(x)={x 2+2,x ∈[0,1),2−x 2,x ∈[−1,0),且f(x +2)=f(x),g(x)=2x+5x+2,则方程f (x )=g (x )在区间[−5,1]上的所有实根之和为____.16. 在三棱锥D − ABC 中,AB = BC = DB = DC = 1,当三棱锥D – ABC 的体积最大时,其外接球的表面积为 ____________ .三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)17. 如图所示,在平面四边形ABCD 中,BC =CD =2,△BCD 的面积是2.(1)求∠BCD 的大小(2)若∠ABD =2∠ACB =60°,求线段AD 的长.18.如图,在四棱锥P−ABCD中,底面ABCD为平行四边形,已知PA=AC=2,,CE⊥AD与E.(1)求证:AD⊥PC;(2)若平面PAD⊥平面ABCD,且AD=3,求二面角C−PD−A的余弦值.19.已知F1(−1,0),F2(1,0)为椭圆Γ:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点,过F2的直线交椭圆于A,B两点,△F1AB的周长为8.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)已知P(x0,y0)(y0≠0)是直线l:x=4上一动点,若PA,PB与x轴分别交于点M(x M,0),N(x N,0),则1x M−1+1x N−1是否为定值,若是,求出该定值,不是请说明理由.20.已知函数f(x)=x2−aln x有两个零点x1,x2(x1<x2),有一个极值点x0.(1)求实数a的取值范围;(2)求证:x1+3x2>4x0.21.在某市创建全国文明城市的过程中,创文专家组对该市的中小学进行了抽检,其中抽检的一个环节是对学校的教师和学生分别进行问卷测评.下表是被抽检到的5所学校A、B、C、D、E 的教师和学生的测评成绩(单位:分):(1)建立y关于x的回归方程ŷ=b̂x+â;(2)现从A、B、C、D、E这5所学校中随机选2所派代表参加座谈,用X表示选出的2所学校中学生的测评成绩大于90分的学校数,求随机变量X的分布列及数学期望E(X).附:b ̂=ni=1i −x)(y i −y)∑(x −x)2n ,a ̂=y −b ̂x .22. 在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为{x =−4t +2y =kt (t 为参数),直线l 2的参数方程为{x =m −2y =m k(m 为参数),当k 变化时,设 l 1与l 2的交点的轨迹为曲线C .(I)以原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C 的极坐标方程; (II)设曲线C 上的点A 的极角为π6,射线OA 与直线l 3:ρsin(θ+φ)−2√2=0 (0<φ<π2)的交点为B ,且|OB|=√7|OA|,求φ的值.23. 已知函数f(x)=|x +2a|+|x −a|.(1)当a =1时,求不等式f(x)≥4−|x +2|的解集;(2)设a >0,b >0,f(x)的最小值为t ,若t +3b =3,求1a +2b 的最小值。

2020-2021学年高考数学理科二模质量检测及答案解析

2020-2021学年高考数学理科二模质量检测及答案解析

最新普通高中高三教学质量监测理科数学注意事项;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. 回答第I 卷时,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,写在本试卷上无效。

3. 回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上写在本试卷上无效。

4.考试结束后,将本试卷和答題卡一并交回。

第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

(1)已知集合 A={}R x y y x∈-=,12| ,B={}0>|2x x x - ,则A ∩B=(A)(-1,+∞) (B )(-1,1) (C)(-1,0) (D )(O ,l) (2)若复数z 的共轭复数为z ,且满足i iz211-=+,其中i 为虚数单位,则复数z 的模为 (A )1 (B )3(C)10 (D )4(3)下列满足“0)('0)()(,≤=-+∈∀x f x f x f R x 且”的函数是 (A) ||)(x xe x f -= (B )x x x f sin )(+= (C) ⎩⎨⎧-≥+=0<),1lg(0),1lg()(x x x x x f (D )||)(2x x x f =(4)已知Sn 是等差数列{a n }的前n 项和,S 3+S 5=18,S 5= (A )14 (B )10(C) 9 (D )5(5)从1.2.3.4.5.6这六个数字中任取3个数,组成无重复数字的三位数,则十位数字比个位数字和百位数字都大的概率为 (A )61 (B )41 (C)31 (D )21(6)已知O 为原点坐标,F 为抛物线x y 42=的焦点,直线L :y=m(x-1)与抛物线交于A 、B 两点,点A 在第一象限,若|FA|=3|FB|,则m 的值为(A )3 (B )3 (C)33 (D )31 (7)如果执行如图所示的程序框图,那么输出的a = (A )2 (B )21(C) -1 (D )以上都不正确 (8)在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,E 为线段B 、C 的中点,若三棱锥E-ADD 1的外接球的体积为π36,则正方体的棱长为 (A )2 (B )22 (C) 33 (D )4 (9)已知212cos 21sin cos sin 32)(2++-=x x x x x f ,则下列结论错误..的是 (A ))(x f 在区间(0,6π)上单调递增 (B ))(x f 的一个对称中心为[1,0,12π-](C) 当]3,0(π∈x 时,)(x f 的值域为[1,3](D )先将函数)(x f 的图像的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的2)1倍,再向左平移8π个单位后得到函数)64cos(2π+=x y 的图像。

2021年河北省高考数学二模试卷(理科)含答案解析

2021年河北省高考数学二模试卷(理科)含答案解析

2021年河北省“五个一名校联盟〞高考数学二模试卷〔理科〕一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求1.i是虚数单位,假设z〔1+i〕=1+3i,那么z=〔〕A.2+i B.2﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i2.全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,7},B={x|x=log2〔a+1〕,a∈A},那么〔∁U A〕∩〔〔∁U B〕=〔〕A.{1,3}B.{5,6}C.{4,5,6}D.{4,5,6,7}3.命题p,q是简单命题,那么“¬p是假命题〞是“p∨q是真命题〞的〔〕A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件4.某种电路开关闭合后会出现红灯或绿灯闪烁,开关第一次闭合后出现红灯的概率为,两次闭合后都出现红灯的概率为,那么在第一次闭合后出现红灯的条件下第二次闭合后出现红灯的概率为〔〕A.B.C.D.5.角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,终边在直线y=3x上,那么sin〔2θ+〕=〔〕A.B.﹣C.D.﹣6.设函数f〔x〕是定义在R上的奇函数,且f〔x〕=,那么g[f〔﹣8〕]=〔〕A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.27.函数f〔x〕=sinωx〔ϖ>0〕的图象向右平移个单位得到函数y=g〔x〕的图象,并且函数g〔x〕在区间[,]上单调递增,在区间[]上单调递减,那么实数ω的值为〔〕A.B.C.2 D.8.设变量x,y满足约束条件,那么z=x﹣2y的最大值为〔〕A.﹣12 B.﹣1 C.0 D.9.秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州〔现四川省安岳县〕人,他在所著的?数书九章?中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比拟先进的算法,如下图的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,假设输入x的值为2,那么输出v的值为〔〕A.210﹣1 B.210C.310﹣1 D.31010.如图,网格纸上正方形小格的边长为1,图中粗线画出的是某几何体的三视图,那么该几何体的体积为〔〕A.B.C.D.411.椭圆C:=1的左、右顶点分别为A,B,F为椭圆C的右焦点,圆x2+y2=4上有一动点P,P不同于A,B两点,直线PA与椭圆C交于点Q,那么的取值范围是〔〕A.〔﹣∞,﹣〕∪〔0,〕 B.〔﹣∞,0〕∪〔0,〕C.〔﹣∞,﹣1〕∪〔0,1〕D.〔﹣∞,0〕∪〔0,1〕12.假设关于x的不等式xe x﹣2ax+a<0的非空解集中无整数解,那么实数a的取值范围是〔〕A.[,〕B.[,〕C.[,e]D.[,e]二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分,把答案填写在题中横线上.13.正实数x,y满足2x+y=2,那么+的最小值为.14.点A〔1,0〕,B〔1,〕,点C在第二象限,且∠AOC=150°,=﹣4+λ,那么λ=.15.在平面直角坐标系xOy中,将直线y=x与直线x=1及x轴所围成的图形绕xπx2dx=x3|=.据此类比:轴旋转一周得到一个圆锥,圆锥的体积V圆锥=将曲线y=2lnx与直线y=1及x轴、y轴所围成的图形绕y轴旋转一周得到一个旋转体,该旋转体的体积V=.cos〔n+1〕π,数列{b n}的前16.数列{a n}的前n项和为S n,S n=n2+2n,b n=a n a n+1n项和为T n,假设T n≥tn2对n∈N*恒成立,那么实数t的取值范围是.三、解答题:本大题共70分,其中〔17〕-〔21〕题为必考题,〔22〕,〔23〕题为选考题.解容许写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.〔12分〕在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2acosC ﹣c=2b.〔Ⅰ〕求角A的大小;〔Ⅱ〕假设c=,角B的平分线BD=,求a.18.〔12分〕空气质量指数〔Air Quality Index,简称AQI〕是定量描述空气质量状况的质量状况的指数,空气质量按照AQI大小分为六级,0~50为优;51~100为良101﹣150为轻度污染;151﹣200为中度污染;201~300为重度污染;>300为严重污染.一环保人士记录去年某地某月10天的AQI的茎叶图如图.〔Ⅰ〕利用该样本估计该地本月空气质量优良〔AQI≤100〕的天数;〔按这个月总共30天〕〔Ⅱ〕将频率视为概率,从本月中随机抽取3天,记空气质量优良的天数为ξ,求ξ的概率分布列和数学期望.19.〔12分〕如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠BCD=120°,四边形BFED是以BD为直角腰的直角梯形,DE=2BF=2,平面BFED⊥平面ABCD.〔Ⅰ〕求证:AD⊥平面BFED;〔Ⅱ〕在线段EF上是否存在一点P,使得平面PAB与平面ADE所成的锐二面角的余弦值为.假设存在,求出点P的位置;假设不存在,说明理由.20.〔12分〕椭圆C1: +=1〔a>b>0〕的离心率为,P〔﹣2,1〕是C1上一点.〔1〕求椭圆C1的方程;〔2〕设A,B,Q是P分别关于两坐标轴及坐标原点的对称点,平行于AB的直线l交C1于异于P、Q的两点C,D,点C关于原点的对称点为E.证明:直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形.21.〔12分〕函数f〔x〕=alnx+x2﹣ax〔a为常数〕有两个极值点.〔1〕求实数a的取值范围;〔2〕设f〔x〕的两个极值点分别为x1,x2,假设不等式f〔x1〕+f〔x2〕<λ〔x1+x2〕恒成立,求λ的最小值.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.〔10分〕在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为〔α为参数〕.以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos〔θ+〕=.l与C交于A、B两点.〔Ⅰ〕求曲线C的普通方程及直线l的直角坐标方程;〔Ⅱ〕设点P〔0,﹣2〕,求|PA|+|PB|的值.[选修4-5:不等式选讲]23.关于x的不等式|x﹣3|+|x﹣m|≥2m的解集为R.〔Ⅰ〕求m的最大值;〔Ⅱ〕a>0,b>0,c>0,且a+b+c=m,求4a2+9b2+c2的最小值及此时a,b,c 的值.2021年河北省“五个一名校联盟〞高考数学二模试卷〔理科〕参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求1.i是虚数单位,假设z〔1+i〕=1+3i,那么z=〔〕A.2+i B.2﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:由z〔1+i〕=1+3i,得,应选:A.【点评】此题考查复数代数形式的乘除运算,是根底的计算题.2.全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,7},B={x|x=log2〔a+1〕,a∈A},那么〔∁U A〕∩〔〔∁U B〕=〔〕A.{1,3}B.{5,6}C.{4,5,6}D.{4,5,6,7}【考点】交、并、补集的混合运算.【分析】求解集合B,∁U A,∁U B.根据集合的根本运算即可求〔∁U A〕∩〔∁U B〕.【解答】解:全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,7},∴∁U A={2,4,5,6}集合B={|x=log2〔a+1〕,a∈A},当a=1时,B={x|x=log2〔2+1〕=1,当a=3时,B={x|x=log2〔3+1〕=2,当a=7时,B={x|x=log2〔7+1〕=3,∴集合B={1,2,3},∴∁U B={4,5,6,7},故得〔∁U A〕∩〔∁U B〕={4,5,6}应选C.【点评】此题主要考查集合的根本运算,比拟根底.3.命题p,q是简单命题,那么“¬p是假命题〞是“p∨q是真命题〞的〔〕A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】根据复合命题的真假结合充分必要条件,判断即可.【解答】解:¬p是假命题,那么p是真命题,推出p∨q是真命题,是充分条件,反之,不成立,应选:A.【点评】此题考查了复合命题的真假,考查充分必要条件的定义,是一道根底题.4.某种电路开关闭合后会出现红灯或绿灯闪烁,开关第一次闭合后出现红灯的概率为,两次闭合后都出现红灯的概率为,那么在第一次闭合后出现红灯的条件下第二次闭合后出现红灯的概率为〔〕A.B.C.D.【考点】相互独立事件的概率乘法公式.【分析】设“开关第一次闭合后出现红灯〞为事件A,“第二次闭合出现红灯〞为事件B,那么由题意可得P〔A〕=,P〔AB〕=,由此利用条件概率计算公式求得P〔B/A〕的值.【解答】解:设“开关第一次闭合后出现红灯〞为事件A,“第二次闭合出现红灯〞为事件B,那么由题意可得P〔A〕=,P〔AB〕=,那么在第一次闭合后出现红灯的条件下第二次出现红灯的概率是:P〔B/A〕===.应选:C.【点评】此题考查概率的求法,是根底题,解题时要认真审题,注意条件概率计算公式的灵活运用.5.角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,终边在直线y=3x上,那么sin〔2θ+〕=〔〕A.B.﹣C.D.﹣【考点】两角和与差的正弦函数.【分析】根据定义求解sinθ和cosθ的值,利用两角和与差的公式以及二倍角公式即可化简并求解出答案.【解答】解:由题意,角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,终边在直线y=3x上,可知θ在第一或第三象限.根据正余弦函数的定义:可得sinθ=,cosθ=±,那么sin〔2θ+〕=sin2θcos+cos2θsin=sinθcosθ+==应选:A.【点评】此题主要考查了正余弦函数的定义的运用和两角和与差的公式以及二倍角公式的化简和计算能力,属于中档题.6.设函数f〔x〕是定义在R上的奇函数,且f〔x〕=,那么g[f〔﹣8〕]=〔〕A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.2【考点】函数的值.【分析】先求出f〔﹣8〕=﹣f〔8〕=﹣log39=﹣2,从而得到g[f〔﹣8〕]=g〔﹣2〕=f〔﹣2〕=﹣f〔2〕,由此能求出结果.【解答】解:∵函数f〔x〕是定义在R上的奇函数,且f〔x〕=,∴f〔﹣8〕=﹣f〔8〕=﹣log39=﹣2,∴g[f〔﹣8〕]=g〔﹣2〕=f〔﹣2〕=﹣f〔2〕=﹣log33=﹣1.应选:A.【点评】此题考查函数值的求法,是根底题,解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用.7.函数f〔x〕=sinωx〔ϖ>0〕的图象向右平移个单位得到函数y=g〔x〕的图象,并且函数g〔x〕在区间[,]上单调递增,在区间[]上单调递减,那么实数ω的值为〔〕A.B.C.2 D.【考点】函数y=Asin〔ωx+φ〕的图象变换.【分析】根据平移变换的规律求解出g〔x〕,根据函数g〔x〕在区间[,]上单调递增,在区间[]上单调递减可得x=时,g〔x〕取得最大值,求解可得实数ω的值.【解答】解:由函数f〔x〕=sinωx〔ϖ>0〕的图象向右平移个单位得到g〔x〕=sin[ω〔x〕]=sin〔ωx﹣〕,函数g〔x〕在区间[,]上单调递增,在区间[]上单调递减,可得x=时,g〔x〕取得最大值,即〔ω×﹣〕=,k∈Z,ϖ>0.当k=0时,解得:ω=2.应选:C.【点评】此题主要考查了三角函数图象的平移变换和性质的灵活运用.属于根底题.8.设变量x,y满足约束条件,那么z=x﹣2y的最大值为〔〕A.﹣12 B.﹣1 C.0 D.【考点】简单线性规划.【分析】先画出满足约束条件的可行域,并求出各角点的坐标,然后代入目标函数,即可求出目标函数z=x﹣2y的最大值.【解答】解:满足约束条件的可行域如下列图所示:由图可知,由可得C〔,﹣〕,由:,可得A〔﹣4,4〕,由可得B〔2,1〕,当x=,y=﹣时,z=x﹣2y取最大值:.应选:D.【点评】此题考查的知识点是简单的线性规划,其中根据约束条件画出可行域,进而求出角点坐标,利用“角点法〞解题是解答此题的关键.9.秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州〔现四川省安岳县〕人,他在所著的?数书九章?中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比拟先进的算法,如下图的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,假设输入x的值为2,那么输出v的值为〔〕A.210﹣1 B.210C.310﹣1 D.310【考点】程序框图.【分析】根据的程序框图可得,该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量v 的值,模拟程序的运行过程,可得答案.【解答】解:输入的x=2,v=1,k=1,满足进行循环的条件,v=2+C101,k=2,满足进行循环的条件,v=22+2C101+C102,…∴v=210+29C101+…+C1010=310,故输出的v值为:310,应选D.【点评】此题考查程序框图,考查二项式定理的运用,属于中档题.10.如图,网格纸上正方形小格的边长为1,图中粗线画出的是某几何体的三视图,那么该几何体的体积为〔〕A.B.C.D.4【考点】由三视图求面积、体积.【分析】如下图,由三视图可知该几何体为:四棱锥P ﹣ABCD . 【解答】解:如下图,由三视图可知该几何体为:四棱锥P ﹣ABCD . 连接BD .其体积V=V B ﹣PAD +V B ﹣PCD ==. 应选:B .【点评】此题考查了正方体与四棱锥的三视图、体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.11.椭圆C :=1的左、右顶点分别为A ,B ,F 为椭圆C 的右焦点,圆x 2+y 2=4上有一动点P ,P 不同于A ,B 两点,直线PA 与椭圆C 交于点Q ,那么的取值范围是〔 〕A .〔﹣∞,﹣〕∪〔0,〕B .〔﹣∞,0〕∪〔0,〕C .〔﹣∞,﹣1〕∪〔0,1〕 D .〔﹣∞,0〕∪〔0,1〕 【考点】圆与圆锥曲线的综合.【分析】取特殊点P 〔0,2〕,P 〔0,﹣2〕,求出,利用排除法,可得结论.【解答】解:取特殊点P〔0,2〕,那么PA方程为y=x+2与椭圆方程联立,可得7x2+16x+4=0=0,所以x=﹣2或﹣,所以Q〔﹣,〕,∴k PB=﹣1,k QF==﹣,∴=.同理取P〔0,﹣2〕,=﹣.根据选项,排除A,B,C,应选D.【点评】此题考查圆与圆锥曲线的综合,考查特殊法的运用,属于中档题.12.假设关于x的不等式xe x﹣2ax+a<0的非空解集中无整数解,那么实数a的取值范围是〔〕A.[,〕B.[,〕C.[,e]D.[,e]【考点】函数恒成立问题.【分析】设g〔x〕=xe x,f〔x〕=2ax﹣a,求出g〔x〕的导数,判断直线恒过定点,设直线与曲线相切于〔m,n〕,求得切线的斜率和切点在直线上和曲线上,解方程可得a,再由题意可得当x=﹣1时,求得a,通过图象观察,即可得到a 的范围.【解答】解:设g〔x〕=xe x,f〔x〕=2ax﹣a,由题意可得g〔x〕=xe x在直线f〔x〕=2ax﹣a下方,g′〔x〕=〔x+1〕e x,f〔x〕=2ax﹣a恒过定点〔,0〕,设直线与曲线相切于〔m,n〕,可得2a=〔m+1〕e m,me m=2am﹣a,消去a,可得2m2﹣m﹣1=0,解得m=1〔舍去〕或﹣,那么切线的斜率为2a=〔﹣+1〕e,解得a=,又由题设原不等式无整数解,由图象可得当x=﹣1时,g〔﹣1〕=﹣e﹣1,f〔﹣1〕=﹣3a,由f〔﹣1〕=g〔﹣1〕,可得a=,由直线绕着点〔,0〕旋转,可得≤a<,应选:B.【点评】此题考查不等式解法问题,注意运用数形结合的方法,结合导数的运用:求切线的斜率,以及直线恒过定点,考查运算能力和观察能力,属于中档题.二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分,把答案填写在题中横线上.13.正实数x,y满足2x+y=2,那么+的最小值为.【考点】根本不等式.【分析】利用“乘1法〞与根本不等式的性质即可得出.【解答】解:∵正实数x,y满足2x+y=2,那么+==≥=,当且仅当x=y=时取等号.∴+的最小值为.故答案为:.【点评】此题考查了“乘1法〞与根本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于根底题.14.点A〔1,0〕,B〔1,〕,点C在第二象限,且∠AOC=150°,=﹣4+λ,那么λ=1.【考点】平面向量的根本定理及其意义.【分析】根据向量的根本运算表示出C的坐标,利用三角函数的定义进行求解即可.【解答】解:∵点A〔1,0〕,B〔1,〕,点C在第二象限,=﹣4+λ,∴C〔λ﹣4,〕,∵∠AOC=150°,∴tan150°==﹣,解得λ=1.故答案为:1.【点评】此题主要考查向量坐标的应用以及三角函数的定义,根据向量的根本运算求出C的坐标是解决此题的关键.15.在平面直角坐标系xOy中,将直线y=x与直线x=1及x轴所围成的图形绕xπx2dx=x3|=.据此类比:轴旋转一周得到一个圆锥,圆锥的体积V圆锥=将曲线y=2lnx与直线y=1及x轴、y轴所围成的图形绕y轴旋转一周得到一个旋转体,该旋转体的体积V= π〔e ﹣1〕 .【考点】旋转体〔圆柱、圆锥、圆台〕;棱柱、棱锥、棱台的体积. 【分析】根据类比推理,结合定积分的应用,即可求出旋转体的体积. 【解答】解:由曲线y=2lnx ,可得x=,根据类比推理得体积V=dy==π〔e ﹣1〕,故答案为:π〔e ﹣1〕.【点评】此题主要考查旋转体的体积的计算,根据类比推理是解决此题的关键.16.数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =n 2+2n ,b n =a n a n +1cos 〔n +1〕π,数列{b n } 的前n 项和为T n ,假设T n ≥tn 2对n ∈N *恒成立,那么实数t 的取值范围是 〔﹣∞,﹣5] .【考点】数列递推式.【分析】n=1时,a 1=3.n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1,可得a n =2n +1.b n =a n a n +1cos 〔n +1〕π=〔2n +1〕〔2n +3〕cos 〔n +1〕π,n 为奇数时,cos 〔n +1〕π=1;n 为偶数时,cos 〔n +1〕π=﹣1.对n 分类讨论,通过转化利用函数的单调性即可得出. 【解答】解:n=1时,a 1=3.n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1=n 2+2n ﹣[〔n ﹣1〕2+2〔n ﹣1〕]=2n +1.n=1时也成立,∴a n =2n +1.∴b n =a n a n +1cos 〔n +1〕π=〔2n +1〕〔2n +3〕cos 〔n +1〕π, n 为奇数时,cos 〔n +1〕π=1;n 为偶数时,cos 〔n +1〕π=﹣1.因此n 为奇数时,T n =3×5﹣5×7+7×9﹣9×11+…+〔2n +1〕〔2n +3〕=3×5+4×〔7+11+…+2n +1〕=15+4×=2n 2+6n +7.T n ≥tn 2对n ∈N *恒成立, ∴2n 2+6n +7≥tn 2,t ≤++2=,∴t <2.n 为偶数时,T n =3×5﹣5×7+7×9﹣9×11+…﹣〔2n +1〕〔2n +3〕=﹣4×〔5+9+11+…+2n +1〕=﹣2n 2﹣6n .∴T n ≥tn 2对n ∈N *恒成立,∴﹣2n 2﹣6n ≥tn 2,t ≤﹣2﹣,∴t ≤﹣5. 综上可得:t ≤﹣5. 故答案为:〔﹣∞,﹣5].【点评】此题考查了等差数列的通项公式与求和公式、数列递推关系、三角函数的求值、函数的单调性,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题:本大题共70分,其中〔17〕-〔21〕题为必考题,〔22〕,〔23〕题为选考题.解容许写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.〔12分〕〔2021•宁城县一模〕在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2acosC﹣c=2b.〔Ⅰ〕求角A的大小;〔Ⅱ〕假设c=,角B的平分线BD=,求a.【考点】正弦定理.【分析】〔Ⅰ〕由正弦定理、两角和的正弦公式化简的条件,求出cosA的值,由A的范围和特殊角的三角函数值求出角A的值;〔Ⅱ〕由条件和正弦定理求出sin∠ADB,由条件求出∠ADB,由内角和定理分别求出∠ABC、∠ACB,结合条件和余弦定理求出边a的值.【解答】解:〔Ⅰ〕由2acosC﹣c=2b及正弦定理得,2sinAcosC﹣sinC=2sinB,…〔2分〕2sinAcosC﹣sinC=2sin〔A+C〕=2sinAcosC+2cosAsinC,∴﹣sinC=2cosAsinC,∵sinC≠0,∴cosA=,又A∈〔0,π〕,∴A=;…〔6分〕〔Ⅱ〕在△ABD中,c=,角B的平分线BD=,由正弦定理得,∴sin∠ADB===,…〔8分〕由A=得∠ADB=,∴∠ABC=2〔〕=,∴∠ACB==,AC=AB=由余弦定理得,a2=BC2═AB2+AC2﹣2AB•AC•cosA=2+2﹣2×=6,∴a=…〔12分〕【点评】此题考查正弦定理、余弦定理,内角和定理,以及两角和的正弦公式等应用,考查转化思想,化简、变形能力.18.〔12分〕〔2021•河北二模〕空气质量指数〔Air Quality Index,简称AQI〕是定量描述空气质量状况的质量状况的指数,空气质量按照AQI大小分为六级,0~50为优;51~100为良101﹣150为轻度污染;151﹣200为中度污染;201~300为重度污染;>300为严重污染.一环保人士记录去年某地某月10天的AQI的茎叶图如图.〔Ⅰ〕利用该样本估计该地本月空气质量优良〔AQI≤100〕的天数;〔按这个月总共30天〕〔Ⅱ〕将频率视为概率,从本月中随机抽取3天,记空气质量优良的天数为ξ,求ξ的概率分布列和数学期望.【考点】离散型随机变量的期望与方差;茎叶图;离散型随机变量及其分布列.【分析】〔1〕从茎叶图中可以发现这样本中空气质量优的天数为2,空气质量良的天数为4,由此能求出该样本中空气质量优良的频率,从而能估计该月空气质量优良的天数.〔2〕估计某天空气质量优良的概率为,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,且ξ~B〔3,〕,由此能求出ξ的概率分布列和数学期望.【解答】解:〔1〕从茎叶图中可以发现这样本中空气质量优的天数为2,空气质量良的天数为4,∴该样本中空气质量优良的频率为,从而估计该月空气质量优良的天数为30×=18.〔2〕由〔1〕估计某天空气质量优良的概率为,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,且ξ~B〔3,〕,P〔ξ=0〕=〔〕3=,P〔ξ=1〕==,P〔ξ=2〕==,P〔ξ=3〕=〔〕3=,∴ξ的分布列为:ξ01 2 3P∴Eξ=3×=1.8.【点评】此题考查茎叶图的应用,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意排列组合知识的合理运用.19.〔12分〕〔2021•河北二模〕如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠BCD=120°,四边形BFED是以BD为直角腰的直角梯形,DE=2BF=2,平面BFED⊥平面ABCD.〔Ⅰ〕求证:AD⊥平面BFED;〔Ⅱ〕在线段EF上是否存在一点P,使得平面PAB与平面ADE所成的锐二面角的余弦值为.假设存在,求出点P的位置;假设不存在,说明理由.【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.【分析】〔Ⅰ〕推出AB=2,求解AB2=AD2+BD2,证明BD⊥AD,然后证明AD ⊥平面BFED.〔Ⅱ〕以D为原点,分别以DA,DE,DE为x轴,y轴,z轴建立如下图的空间直角坐标系,求出相关点的坐标,求出平面EAD的一个法向量,平面PAB的一个法向量,利用向量的数量积,转化求解即可.【解答】解:〔Ⅰ〕在梯形ABCD中,∵AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠BCD=120°,∴故AB=2,∴BD2=AB2+AD2﹣2AB•AD•cos60°=3,∴AB2=AD2+BD2∴BD⊥AD,∵平面BFED⊥平面ABCD,平面BFED∩平面ABCD=BD,∴AD⊥平面BFED.…〔Ⅱ〕∵AD⊥平面BFED,∴AD⊥DE,以D为原点,分别以DA,DE,DE为x轴,y轴,z轴建立如下图的空间直角坐标系,那么D〔0,0,0〕,A〔1,0,0〕,B〔0,,0〕,P〔0,λ,〕,=〔﹣1,,0〕,=.取平面EAD的一个法向量为=〔0,1,0〕,设平面PAB的一个法向量为=〔x,y,z〕,由=0,•=0得:,取y=1,可得=〔〕.∵二面角A﹣PD﹣C为锐二面角,平面PAB与平面ADE所成的锐二面角的余弦值为.∴cos<===,解得λ=,即P为线段EF的3等分点靠近点E的位置.…〔12分〕【点评】此题考查直线与平面垂直的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.20.〔12分〕〔2021•河北二模〕椭圆C1: +=1〔a>b>0〕的离心率为,P〔﹣2,1〕是C1上一点.〔1〕求椭圆C1的方程;〔2〕设A,B,Q是P分别关于两坐标轴及坐标原点的对称点,平行于AB的直线l交C1于异于P、Q的两点C,D,点C关于原点的对称点为E.证明:直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形.【考点】椭圆的简单性质.【分析】〔1〕运用椭圆的离心率公式和P满足椭圆方程,解得a,b,进而得到椭圆方程;〔2〕设A〔﹣2,﹣1〕,B〔2,1〕,Q〔2,﹣1〕,设直线l的方程为y=x+t,代入椭圆方程,设C〔x1,y1〕,D〔x2,y2〕,E〔﹣x1,﹣y1〕,运用韦达定理,设直线PD,PE的斜率为k1,k2,要证直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形,只需证k1+k2=0,化简整理,代入韦达定理,即可得证.【解答】解:〔1〕由题意可得e==,且a2﹣b2=c2,将P〔﹣2,1〕代入椭圆方程可得+=1,解得a=2,b=,c=,即有椭圆方程为+=1;〔2〕证明:A,B,Q是P〔﹣2,1〕分别关于两坐标轴及坐标原点的对称点,可设A〔﹣2,﹣1〕,B〔2,1〕,Q〔2,﹣1〕,直线l的斜率为k=,设直线l的方程为y=x+t,代入椭圆x2+4y2=8,可得x2+2tx+2t2﹣4=0,设C〔x1,y1〕,D〔x2,y2〕,E〔﹣x1,﹣y1〕,即有△=4t2﹣4〔2t2﹣4〕>0,解得﹣2<t<2,x1+x2=﹣2t,x1x2=2t2﹣4,设直线PD,PE的斜率为k1,k2,那么k1+k2=+=,要证直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形,只需证k1+k2=0,即〔2﹣x1〕〔y2﹣1〕﹣〔2+x2〕〔y1+1〕=0,由y1=x1+t,y2=x2+t,可得〔2﹣x1〕〔y2﹣1〕﹣〔2+x2〕〔y1+1〕=2〔y2﹣y1〕﹣〔x1y2+x2y1〕+x1﹣x2﹣4=x2﹣x1﹣〔x1x2+tx1+tx2〕+x1﹣x2﹣4=﹣x1x2﹣t〔x1+x2〕﹣4=﹣〔2t2﹣4〕+2t2﹣4=0,那么直线PD、PE与y轴围成的三角形是等腰三角形.【点评】此题考查椭圆的方程的求法,注意运用离心率公式和点满足椭圆方程,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理,以及直线的斜率公式和运用,化简整理的运算能力,属于中档题.21.〔12分〕〔2021•河北二模〕函数f〔x〕=alnx+x2﹣ax〔a为常数〕有两个极值点.〔1〕求实数a的取值范围;〔2〕设f〔x〕的两个极值点分别为x1,x2,假设不等式f〔x1〕+f〔x2〕<λ〔x1+x2〕恒成立,求λ的最小值.【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】〔1〕f′〔x〕=且f′〔x〕=0有两个不同的正根,即x2﹣ax+a=0两个不同的正根,即可求实数a的取值范围;〔2〕利用韦达定理,可得=lna﹣a﹣1,构造函数,确定函数的单调性,求出其范围,即可求λ的最小值.【解答】解:〔1〕由题设知,函数f〔x〕的定义域为〔0,+∞〕,f′〔x〕=且f′〔x〕=0有两个不同的正根,即x2﹣ax+a=0两个不同的正根x1,x2,〔x1<x2〕那么,∴a>4,〔0,x1〕,f′〔x〕>0,〔x1,x2〕,f′〔x〕<0,〔x2,+∞〕,f′〔x〕>0,∴x1,x2是f〔x〕的两个极值点,符合题意,∴a>4;〔2〕f〔x1〕+f〔x2〕=alnx1+x12﹣ax1+alnx2+x22﹣ax2=a〔lna﹣a﹣1〕,∴=lna﹣a﹣1,令y=lna﹣a﹣1,那么y′=﹣,∵a>4,∴y′<0,∴y=lna﹣a﹣1在〔4,+∞〕上单调递减,∴y<ln4﹣3,∵不等式f〔x1〕+f〔x2〕<λ〔x1+x2〕恒成立,x1+x2>0,∴是λ的最小值ln4﹣3.【点评】此题考查导数知识的综合运用,考查函数的极值,考查不等式恒成立问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.〔10分〕〔2021•河北二模〕在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为〔α为参数〕.以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos〔θ+〕=.l与C交于A、B两点.〔Ⅰ〕求曲线C的普通方程及直线l的直角坐标方程;〔Ⅱ〕设点P〔0,﹣2〕,求|PA|+|PB|的值.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.【分析】〔Ⅰ〕利用三种方程互化方法,曲线C的普通方程及直线l的直角坐标方程;〔Ⅱ〕点P〔0,﹣2〕在l上,l的参数方程为为〔t为参数〕,代入x2+y2=1整理得,3t2﹣10t+15=0,即可求|PA|+|PB|的值.【解答】解:〔Ⅰ〕曲线C的参数方程为〔α为参数〕,普通方程为C:x2+y2=1;直线l的极坐标方程为ρcos〔θ+〕=,即ρcosθ﹣ρsinθ=2,l:y=x﹣2.…〔4分〕〔Ⅱ〕点P〔0,﹣2〕在l上,l的参数方程为〔t为参数〕代入x2+y2=1整理得,3t2﹣10t+15=0,由题意可得|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1+t2|=…〔10分〕【点评】此题考查三种方程互化,考查参数的几何意义,考查学生的计算能力,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]23.〔2021•河北二模〕关于x的不等式|x﹣3|+|x﹣m|≥2m的解集为R.〔Ⅰ〕求m的最大值;〔Ⅱ〕a>0,b>0,c>0,且a+b+c=m,求4a2+9b2+c2的最小值及此时a,b,c 的值.【考点】绝对值不等式的解法;函数的最值及其几何意义.【分析】〔Ⅰ〕利用|x﹣3|+|x﹣m|≥|〔x﹣3〕﹣〔x﹣m〕|=|m﹣3|,对x与m的范围讨论即可.〔Ⅱ〕构造柯西不等式即可得到结论.【解答】解:〔Ⅰ〕∵|x﹣3|+|x﹣m|≥|〔x﹣3〕﹣〔x﹣m〕|=|m﹣3|当3≤x≤m,或m≤x≤3时取等号,令|m﹣3|≥2m,∴m﹣3≥2m,或m﹣3≤﹣2m.解得:m≤﹣3,或m≤1∴m的最大值为1;〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕a+b+c=1.由柯西不等式:〔 ++1〕〔4a2+9b2+c2〕≥〔a+b+c〕2=1,∴4a2+9b2+c2≥,等号当且仅当4a=9b=c,且a+b+c=1时成立.即当且仅当a=,b=,c=时,4a2+9b2+c2的最小值为.【点评】此题主要考查了绝对值不等式的几何意义和解法以及柯西不等式的构造思想.属于中档题.。

河北省衡水中学2020-2021学年第二次联考数学(理科)试卷(全国Ⅱ) (解析版)

河北省衡水中学2020-2021学年第二次联考数学(理科)试卷(全国Ⅱ) (解析版)

2021年河北省衡水中学高考数学第二次联考试卷(理科)(全国Ⅱ)一、选择题(共12小题).1.已知集合U={0,1,2,3,4,5},A={2,4,5},B={0,2,4},则A∩∁U B=()A.{5}B.{2,4}C.{0,2,5}D.{0,2,4,5} 2.已知sinα>0,cosα<0,则()A.sin2α>0B.cos2α<0C.D.3.已知复数z=a+(a﹣1)i(a∈R),则|z|的最小值为()A.B.C.D.14.直线y=2x﹣1被过点(0,1)和(2,1),且半径为的圆截得的弦长为()A.B.C.D.或5.已知一四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的较长侧棱与底面所成角的正切值为()A.B.C.D.6.已知双曲线的焦点F(c,0)到渐近线的距离为,且点在双曲线上,则双曲线的方程为()A.B.C.D.7.异或运算是一种逻辑运算,异或用符号“∧”表示,在二进制下,当输入的两个量的同一数位的两个数字不同时,输出1,反之输出0.如十进制下的数10与9表示成二进制分别是1010,1001(即10=1×23+0×22+1×21+0×20,9=1×23+0×22+0×21+1×20),那么10∧9=1010∧1001=0011,现有运算12∧m=1100∧n=0001,则m的值为()A.7B.9C.11D.138.已知奇函数f(x)的定义域为R,且满足f(2+x)=f(2﹣x),以下关于函数f(x)的说法:①f(x)满足f(8﹣x)+f(x)=0;②8为f(x)的一个周期;③是满足条件的一个函数;④f(x)有无数个零点.其中正确说法的个数为()A.1B.2C.3D.49.已知三棱锥P﹣ABC的高为1,底面△ABC为等边三角形,PA=PB=PC,且P,A,B,C都在体积为的球O的表面上,则该三棱锥的底面△ABC的边长为()A.B.C.3D.10.甲、乙两人拿两颗如图所示的正四面体骰子做抛掷游戏,规则如下:由一人同时掷两个骰子,观察底面点数,若两个点数之和为5,则由原掷骰子的人继续掷;若掷出的点数之和不是5,就由对方接着掷.第一次由甲开始掷,设第n次由甲掷的概率为P n,则P10的值为()A.B.C.D.11.若P(n)表示正整数n的个位数字,a n=P(n2)﹣P(2n),数列{a n}的前n项和为S n,则S2021=()A.﹣1B.0C.1009D.101112.已知函数f(x)=e x ln|x|,a=f(﹣ln3),b=f(ln3),c=f(3e),d=f(e3),则a,b,c,d的大小顺序为()A.a>b>c>d B.d>c>b>a C.c>d>b>a D.c>d>a>b二、填空题(共4小题).13.若向量,满足=(cosθ,sinθ)(θ∈R),||=2,则|2﹣|的取值范围为.14.在一次去敬老院献爱心活动中,甲、乙、丙、丁、戊5名同学比带队老师先到,老师想知道他们到的先后顺序,甲说乙不是最早的,乙说甲不是最晚的,丙说他比乙先到.若他们说的都为真话,从上述回答分析,5人可能到的先后顺序的不同情况种数为.15.已知等差数列{a n}满足a2=3,a3是a1与a9的等比中项,则的值为.16.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=1,AD+AA1=2,E为棱C1D1上任意一点,给出下列四个结论:①BD1与AC不垂直;②长方体ABCD﹣A1B1C1D1外接球的表面积最小为3π;③E到平面A1B1D的距离的最大值为;④长方体ABCD﹣A1B1C1D1的表面积的最大值为6.其中所有正确结论的序号为.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17~21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.在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点E,△ABD为等边三角形,BD=2,AC =,BC=1.(1)求∠CBD的大小;(2)求△ADE的面积.18.为贯彻“不忘立德树人初心,牢记为党育人、为国育才使命”的要求,某省推出的高考新方案是“3+1+2”模式,“3”是语文、外语、数学三科必考,“1”是在物理与历史两科中选择一科,“2”是在化学,生物,政治,地理四科中选择两科作为高考科目.某学校为做好选课走班教学,给出三种可供选择的组合进行模拟选课,其中A组合:物理、化学、生物,B组合:历史、政治、地理,C组合:物理、化学、地理根据选课数据得到,选择A组合的概率为,选择B组合的概率为,选择C组合的概率为,甲、乙、丙三位同学每人选课是相互独立的.(1)求这三位同学恰好选择互不相同组合的概率;(2)记η表示这三人中选择含地理的组合的人数,求η的分布列及数学期望.19.如图,两个全等的梯形ABCD与BAEF所在的平面互相垂直,AB⊥AD,AD∥BC,AB =AD,BC=2AD,P为CF的中点.(1)证明:DP∥平面ABFE;(2)求平面DEF与平面BCF所成的锐二面角的余弦值.20.已知曲线C的方程为.(1)求曲线C的离心率;(2)设曲线C的右焦点为F,斜率为k的动直线l过点F与曲线C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点P,证明:为定值.21.已知函数f(x)=x+alnx,g(x)=x2e x,a∈R.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)当a=2时,方程g(x)=mf(x)有两个实根,求实数m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.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.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数)以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.(1)求曲线C1的普通方程及曲线C2的直角坐标方程;(2)若曲线C1上存在点P到曲线C2的距离为1,求b的取值范围.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|2x﹣a|+|x+b|,a,b∈R.(1)当a=4,b=1时,求不等式f(x)≤9的解集;(2)当ab>0时,f(x)的最小值为1,证明:|+|≥.参考答案一、选择题(共12小题).1.已知集合U={0,1,2,3,4,5},A={2,4,5},B={0,2,4},则A∩∁U B=()A.{5}B.{2,4}C.{0,2,5}D.{0,2,4,5}解:由题意得∁U B={1,3,5},所以A∩∁U B={5}.故选:A.2.已知sinα>0,cosα<0,则()A.sin2α>0B.cos2α<0C.D.解:由sinα>0,cosα<0,可得α∈(2kπ+,2kπ+π),k∈Z,对于A,可得sin2α=2sinαcosα<0,错误;对于B,当α∈(2kπ+,2kπ+π),k∈Z时,cosα∈(﹣1,0),此时cos2α=2cos2α﹣1∈(﹣1,1),错误;对于C,因为∈(kπ+,kπ+),k∈Z,可得,正确;对于D,因为∈(kπ+,kπ+),k∈Z,当k为偶数时,可得sin>0,错误;故选:C.3.已知复数z=a+(a﹣1)i(a∈R),则|z|的最小值为()A.B.C.D.1解:因为z=a+(a﹣1)i,所以,所以|z|的最小值为,故选:B.4.直线y=2x﹣1被过点(0,1)和(2,1),且半径为的圆截得的弦长为()A.B.C.D.或解:过点(0,1)和(2,1),半径为的圆的圆心(1,﹣1)或(1,3).过点(0,1),(2,1)且半径为的圆的方程为(x﹣1)2+(y+1)2=5或(x﹣1)2+(y﹣3)2=5,则圆心到直线y=2x﹣1的距离为或,则弦长=.故选:B.5.已知一四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的较长侧棱与底面所成角的正切值为()A.B.C.D.解:设该四棱锥为P﹣ABCD,则由题意可知四棱锥P﹣ABCD满足底面ABCD为矩形,则:平面PDC⊥平面ABCD,且PC=PD=3,AB=4,AD=2.如图,过点P作PE⊥CD,则PE⊥平面ABCD,连接AE,可知∠PAE为直线PA与平面ABCD 所成的角,则,,所以.故选:C.6.已知双曲线的焦点F(c,0)到渐近线的距离为,且点在双曲线上,则双曲线的方程为()A.B.C.D.解:双曲线的焦点F(c,0)到渐近线bx±ay=0的距离为,解得,所以.又c2=a2+b2,所以b2=3a2.因为点在双曲线上,所以,所以a2=3,b2=9,所以双曲线的方程为.故选:D.7.异或运算是一种逻辑运算,异或用符号“∧”表示,在二进制下,当输入的两个量的同一数位的两个数字不同时,输出1,反之输出0.如十进制下的数10与9表示成二进制分别是1010,1001(即10=1×23+0×22+1×21+0×20,9=1×23+0×22+0×21+1×20),那么10∧9=1010∧1001=0011,现有运算12∧m=1100∧n=0001,则m的值为()A.7B.9C.11D.13解:由12∧m=1100∧n=0001,可得n=1101,表示成十进制为13,所以m=13.故选:D.8.已知奇函数f(x)的定义域为R,且满足f(2+x)=f(2﹣x),以下关于函数f(x)的说法:①f(x)满足f(8﹣x)+f(x)=0;②8为f(x)的一个周期;③是满足条件的一个函数;④f(x)有无数个零点.其中正确说法的个数为()A.1B.2C.3D.4解:因为f(2+x)=f(2﹣x),所以f(4+x)=f(﹣x),因为f(x)是奇函数,所以f(﹣x)=﹣f(x),所以f(4+x)=﹣f(x),所以f(8+x)=﹣f(x+4)=f(x),所以8为f(x)的一个周期,故②正确;由f(8+x)=f(x)可得f(8﹣x)=f(﹣x)=﹣f(x),所以f(8﹣x)+f(x)=0,故①正确;为奇函数满足f(x)+f(﹣x)=0,且一条对称轴为直线x=2,故③正确;由f(x)为奇函数且定义域为R知,f(0)=0,又f(x)为周期函数,所以f(x)有无数个零点,故④正确.故选:D.9.已知三棱锥P﹣ABC的高为1,底面△ABC为等边三角形,PA=PB=PC,且P,A,B,C都在体积为的球O的表面上,则该三棱锥的底面△ABC的边长为()A.B.C.3D.解:设球O的半径为R,由球的体积为可得,,解得R=2.因为三棱锥P﹣ABC的高h为1,所以球心O在三棱锥外.如图,设点O1为△ABC的外心,则OO1⊥平面ABC.在Rt△AO1O中,由,且OO1=R﹣h=1,得.因为△ABC为等边三角形,所以,所以.故选:C.10.甲、乙两人拿两颗如图所示的正四面体骰子做抛掷游戏,规则如下:由一人同时掷两个骰子,观察底面点数,若两个点数之和为5,则由原掷骰子的人继续掷;若掷出的点数之和不是5,就由对方接着掷.第一次由甲开始掷,设第n次由甲掷的概率为P n,则P10的值为()A.B.C.D.解:抛掷两颗正四面体骰子观察底面上的数字之和为5有4种情况,得点数之和为5的概率为,第n次由甲掷有两种情况:一是第n﹣1由甲掷,第n次由甲掷,概率为,二是第n﹣1次由乙掷,第n次由甲掷,概率为.这两种情况是互斥的,所以,即,所以,即数列是以为首项,为公比的等比数列,所以,所以.故选:A.11.若P(n)表示正整数n的个位数字,a n=P(n2)﹣P(2n),数列{a n}的前n项和为S n,则S2021=()A.﹣1B.0C.1009D.1011解:由题意得a1=﹣1,a2=0,a3=3,a4=﹣2,a5=5,a6=4,a7=5,a8=﹣2,a9=﹣7,a10=0,a11=﹣1,a12=0,…∴数列{a n}为周期数列,且周期为10,因为S10=5,所以S2021=5×202+(﹣1)=1009,故选:C.12.已知函数f(x)=e x ln|x|,a=f(﹣ln3),b=f(ln3),c=f(3e),d=f(e3),则a,b,c,d的大小顺序为()A.a>b>c>d B.d>c>b>a C.c>d>b>a D.c>d>a>b解:因为,所以a<b.因为函数f(x)=e x ln|x|在区间(0,+∞)上单调递增,所以b,c,d中b最小.构造函数g(x)=x﹣elnx,则,当x≥e时,g'(x)≥0,所以g(x)在区间[e,+∞)上单调递增,所以g(3)=3﹣eln3>g(e)=0,所以3>eln3.所以e3>3e,所以d>c,所以d>c>b>a.故选:B.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若向量,满足=(cosθ,sinθ)(θ∈R),||=2,则|2﹣|的取值范围为[0,4].解:,,设与的夹角为α,则:,∵α∈[0,π],∴0≤8﹣8cosα≤16,∴,∴的取值范围为[0,4].故答案为:[0,4].14.在一次去敬老院献爱心活动中,甲、乙、丙、丁、戊5名同学比带队老师先到,老师想知道他们到的先后顺序,甲说乙不是最早的,乙说甲不是最晚的,丙说他比乙先到.若他们说的都为真话,从上述回答分析,5人可能到的先后顺序的不同情况种数为48.解:按乙到达的名次顺序进行分类:乙第二个到达有A21A22=4种,乙第三个到达有A21A21A22=8种,乙第四个到达有A32A22=12种,乙最后到达有A44=24种,所以不同的情况种数为4+8+12+24=48.故答案为:48.15.已知等差数列{a n}满足a2=3,a3是a1与a9的等比中项,则的值为3n或(3n2+3n).解:设等差数列{a n}的公差为d,由a2=3,可得a1+d=3,①由a3是a1与a9的等比中项,可得a32=a1a9,即(a1+2d)2=a1(a1+8d),化为da1=d2,②由①②可得a1=d=或a1=3,d=0,当a1=3,d=0时,=a2+a4+…+a2n=3+3+…+3=3n;当a1=d=时,=a2+a4+…+a2n=3+6+…+3n=(3n2+3n).故答案为:3n或(3n2+3n).16.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=1,AD+AA1=2,E为棱C1D1上任意一点,给出下列四个结论:①BD1与AC不垂直;②长方体ABCD﹣A1B1C1D1外接球的表面积最小为3π;③E到平面A1B1D的距离的最大值为;④长方体ABCD﹣A1B1C1D1的表面积的最大值为6.其中所有正确结论的序号为②③④.解:对于①,当长方体为正方体时,BD1⊥AC,故①错误;对于②,如图,设AD=x,则AA1=2﹣x(0<x<2),所以,当x=1时,BD1的最小值为,即长方体ABCD﹣A1B1C1D1外接球的直径为,所以外接球表面积的最小值为3π,故②正确;对于③,设点E到平面A1B1D的距离为h,如图,由,可得,所以由②可知,,其中,当且仅当x=2﹣x,即x=1时等号成立,,当且仅当x=2﹣x,即x=1时等号成立,所以,当且仅当x=2﹣x,即x=1时,等号成立,故③正确;对于④,该长方体的表面积为S=2x+2x(2﹣x)+2(2﹣x)=4+4x﹣2x2=﹣2(x﹣1)2+6,当x=1时,S的最大值为6,故④正确.故答案为:②③④.三、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.在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点E,△ABD为等边三角形,BD=2,AC=,BC=1.(1)求∠CBD的大小;(2)求△ADE的面积.解:(1)在△ABC中,,由余弦定理得.因为0<∠ABC<π,所以,所以.(2)由知,BC∥AD,所以△BCE∽△DAE,所以,所以DE=2BE.因为BD=2,所以.所以.18.为贯彻“不忘立德树人初心,牢记为党育人、为国育才使命”的要求,某省推出的高考新方案是“3+1+2”模式,“3”是语文、外语、数学三科必考,“1”是在物理与历史两科中选择一科,“2”是在化学,生物,政治,地理四科中选择两科作为高考科目.某学校为做好选课走班教学,给出三种可供选择的组合进行模拟选课,其中A组合:物理、化学、生物,B组合:历史、政治、地理,C组合:物理、化学、地理根据选课数据得到,选择A组合的概率为,选择B组合的概率为,选择C组合的概率为,甲、乙、丙三位同学每人选课是相互独立的.(1)求这三位同学恰好选择互不相同组合的概率;(2)记η表示这三人中选择含地理的组合的人数,求η的分布列及数学期望.解:用A i表示第i位同学选择A组合,用B i表示第i位同学选择B组合,用∁i表示第i 位同学选择C组合,i=1,2,3.由题意可知,A i,B i,∁i互相独立,且.(1)三位同学恰好选择不同组合共有种情况,每种情况的概率相同,故三位同学恰好选择不同组合的概率为:.(2)由题意知η的所有可能取值为0,1,2,3,且η~B(3,),所以,,,,所以η的分布列为η0123P所以.19.如图,两个全等的梯形ABCD与BAEF所在的平面互相垂直,AB⊥AD,AD∥BC,AB =AD,BC=2AD,P为CF的中点.(1)证明:DP∥平面ABFE;(2)求平面DEF与平面BCF所成的锐二面角的余弦值.【解答】(1)证明:如图,取BF的中点Q,连接PQ,AQ.因为P,Q为CF,BF的中点,所以PQ∥BC,且.又因为AD∥BC,BC=2AD,所以PQ∥AD,且PQ=AD,所以四边形ADPQ为平行四边形,所以DP∥AQ.又AQ⊂平面ABFE,DP⊄平面ABFE,所以DP∥平面ABFE.(2)解:因为平面ABCD⊥平面BAEF,平面ABCD∩平面BAEF=AB,FB⊥AB,FB⊂平面BAEF,所以FB⊥平面ABCD.又BC⊂平面ABCD,所以FB⊥BC.又AB⊥FB,AB⊥BC,所以以B为坐标原点,分别以BA,BC,BF所在直线为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系.设BC=2,则.设平面DEF的一个法向量为,则,令z=1,得.易知平面BCF的一个法向量为,所以.所以平面DEF与平面BCF所成锐二面角的余弦值为.20.已知曲线C的方程为.(1)求曲线C的离心率;(2)设曲线C的右焦点为F,斜率为k的动直线l过点F与曲线C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点P,证明:为定值.【解答】(1)解:由可知,点(x,y)到点(﹣1,0),(1,0)的距离之和为4,且4>2,根据椭圆的定义可知,曲线C为焦点在x轴上的椭圆.设椭圆的长轴长为2a,焦距为2c,则2a=4,2c=2,所以曲线C的离心率为.(2)证明:设椭圆的短轴长为2b,由(1)可得b2=a2﹣c2=3,所以曲线C的方程为,则F(1,0).由题意可知,动直线l的方程为y=k(x﹣1),设A(x1,y1),B(x2,y2),由,得(3+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣3)=0,所以.设AB的中点为Q(x0,y0),则,.当k≠0时,线段AB的垂直平分线的方程为,令y=0,得,所以,==,所以.当k=0时,l的方程为y=0,此时,.综上,为定值.21.已知函数f(x)=x+alnx,g(x)=x2e x,a∈R.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)当a=2时,方程g(x)=mf(x)有两个实根,求实数m的取值范围.解:(1)由题意知函数f(x)的定义域为(0,+∞),因为f(x)=x+alnx,a∈R,所以,①当a≥0时,f'(x)>0在区间(0,+∞)上恒成立,所以函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间;②当a<0时,令f'(x)>0,得x>﹣a,令f'(x)<0,得0<x<﹣a,所以函数f(x)的单调递增区间为(﹣a,+∞),单调递减区间为(0,﹣a);综上:当a≥0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间;当a<0时,函数f(x)的单调递增区间为(﹣a,+∞),单调递减区间为(0,﹣a);(2)方程g(x)=mf(x)有两个实根,即关于x的方程x2e x﹣m(x+2lnx)=0有两个实根,即函数h(x)=x2e x﹣m(x+2lnx)有两个零点,又h(x)=x2e x﹣m(x+2lnx)=e x+2lnx﹣m(x+2lnx),令t=x+2lnx,由(1)得t是关于x的单调递增函数,且t∈R,所以只需函数u(t)=e t﹣mt有两个零点,令u(t)=0,得,令,则,易知当t∈(﹣∞,1)时,φ(t)单调递增,当t∈(1,+∞)时,φ(t)单调递减,所以当t=1时,φ(t)取得最大值,又因为当t<0时,φ(t)<0,当t>0时,φ(t)>0,φ(0)=0,则函数的图象如图所示:所以当,即m∈(e,+∞)时,函数h(x)有两个零点,所以实数m的取值范围为(e,+∞).(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]22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数)以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.(1)求曲线C1的普通方程及曲线C2的直角坐标方程;(2)若曲线C1上存在点P到曲线C2的距离为1,求b的取值范围.解:(1)由(α为参数),消去参数α,得曲线C1的普通方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=4,由,得,令x=ρcosθ,y=ρsinθ,得x﹣y=b,所以曲线C2的直角坐标方程为x﹣y﹣b=0.(2)设P(1+2cosα,1﹣2sinα),因为点P到直线x﹣y﹣b=0的距离为1,所以,化简得①.若关于α的方程①有解,则曲线C1上存在点P到曲线C2的距离为1,所以②,或③由②得,由③得,所以b的取值范围为.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|2x﹣a|+|x+b|,a,b∈R.(1)当a=4,b=1时,求不等式f(x)≤9的解集;(2)当ab>0时,f(x)的最小值为1,证明:|+|≥.【解答】(1)解:由题意得f(x)=|2x﹣4|+|x+1|,当x≥2时,原不等式可化为3x﹣3≤9,解得x≤4,故2≤x≤4;(1分)当﹣1≤x<2时,原不等式可化为5﹣x≤9,解得x≥﹣4,故﹣1≤x<2;当x<﹣1时,原不等式可化为﹣3x+3≤9,解得x≥﹣2,故﹣2≤x<﹣1.综上,不等式f(x)≤9的解集为[﹣2,4].(2)证明:因为≥=,且ab>0,高中数学资料群734924357所以,当且仅当或时等号成立,高中数学资料群734924357。

2020年河北省保定市高考数学二模试卷(理科)

2020年河北省保定市高考数学二模试卷(理科)

2020年河北省保定市高考数学二模试卷(理科)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1. 设集合P ={x|x 2−4x >0},Q ={x|log 2(x −1)<2},则(∁R P)∩Q =( )A. [0,4]B. [0,5)C. (1,4]D. [1,5)2. 若复数z 满足(2−i)z =(1+2i)2,则|z|=( )A. 3B. √5C. 2D. √33. 在△ABC 中,“AB⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >0”是“△ABC 为钝角三角形”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件D. 既不充分又不必要条件4. 已知函数y =sin(ωx −π6)(ω>0)的图象相邻两条对称轴之间的距离为π2,则该函数图象是由y =cos2x的图象经过怎样的变换得到?( )A. 向左平移π3个单位长度 B. 向左平移π6个单位长度 C. 向右平移π3个单位长度D. 向右平移π6个单位长度5. 七巧板是中国古代劳动人民的发明,其历史至少可以追溯到公元前一世纪,后清陆以湉《冷庐杂识》卷一中写道“近又有七巧图,其式五,其数七,其变化之式多至千余.”在18世纪,七巧板流传到了国外,被誉为“东方魔板”,至今英国剑桥大学的图书馆里还珍藏着一部《七巧新谱》.完整图案为一正方形(如图):五块等腰直角三角形、一块正方形和一块平行四边形,如果在此正方形中随机取一点,那么此点取自阴影部分的概率是( )A. 38B. 516C. 716D. 136. 已知sin(π3+α)=cos(π3−α),则cos2α=( )A. 0B. 1C. √22 D. √327. 已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A. 4+12πB. 5+√102+12π C. 5+√102+1+√24πD. 4+1+√24π8. (2x +1x )n 的展开式中第3项与第7项的二项式系数用等.则该展开式中1x 2系数为( )A. 56B. 448C. 408D. 17929. 孙子定理是中国古代求解一次同余式组的方法,是数论中一个重要定理,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》,1852年英国来华传教士伟烈亚力将其问题的解法传至欧洲,1874年英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.这个定理讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2021这2020个整数中能被3除余2且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列构成一数列,则此数列的项数是( )A. 132B. 133C. 134D. 13510. 已知点(n,a n )(n ∈N ∗)在函数y =lnx 图象上,若满足S n =e a 1+e a 2+⋯+e a n ≥m 的n 的最小值为5,则m 的取值范围是( )A. (10,15]B. (−∞,15]C. (15,21]D. (−∞,21]11. 已知F 1,F 2分别为双曲线x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1(−c,0)作x 轴的垂线交双曲线于A 、B 两点,若∠F 1AF 2的平分线过点M(−13c,0),则双曲线的离心率为( )A. 2B. √2C. 3D. √312. 已知方程e x−1+x =e 2(x−1)x−ae x−1有三个不同的根,则实数a 的取值范围为( )A. (−1,e)B. (−e,12)C. (−1,1)D. (−1,12)二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知向量a ⃗ ,b ⃗ 满足:|a ⃗ |=2,|b ⃗ |=3,a ⃗ 与b ⃗ 夹角为120°,则|a ⃗ +2b ⃗ |=______. 14. 已知正三棱锥P −ABC ,AB =2√3,PA =2√5,则此三棱锥外接球的半径为______. 15. 已知定义域为R 的函数f(x)=μ+2λe x +λe x x 2+2020sinx2+x 2有最大值和最小值,且最大值和最小值的和为4,则λ−μ=______.16.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2+b2−c2=absinC,acosB+bsinA=c,a=√10,则b=______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足2S n+a n−n=0(n∈N∗).}为等比数列;(1)求证:数列{a n−12(2)求数列{a n−n}的前n项和T n.18.我国是全球最大的口罩生产国,在2020年3月份,我国每日口罩产量超一亿只,已基本满足国内人民的需求,但随着疫情在全球范围扩散,境外口罩需求量激增,世界卫生组织公开呼吁扩大口罩产能,常见的口罩有KN90和KN95(分别阻挡不少于90.0%和95.0%的0.055到0.095微米的氯化钠颗粒)两种.某口罩厂两条独立的生产线分别生产KN90和KN95两种口罩,为保证质量对其进行多项检测并评分(满分100分),规定总分大于或等于85分为合格,小于85分为次品.现从流水线上随机抽取这两种口罩各100个进行检测并评分,结果如表:(1)试分别估计两种口罩的合格率;(2)假设生产一个KN90口罩,若质量合格,则盈利3元,若为次品则亏损1元;生产一个KN95口罩,若质量合格,则盈利8元,若为次品则亏损2元,在(1)的前提下,①设X为生产一个KN90口罩和生产一个KN95口罩所得利润的和,求随机变量X的分布列和数学期望;②求生产4个KN90口罩所得的利润不少于8元的概率.19.如图,在四棱锥P−ABCD中,底面是边长2的正方形,PA=PD=√17,E为PA中点,点F在PD上且EF⊥平面PCD,M在DC延长线上,FH//DM,交PM于H,且FH=1(1)证明:EF//平面PBM;(2)设点N在线段BC上,若二面角E−DN−A为60°,求BN的长度.20.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,且以椭圆上的点和长轴两端点为顶点的三角形的面积的最大值为2√3.(1)求椭圆C的方程;(2)经过定点Q(m,0)(m>2)的直线l交椭圆于不同的两点M,N,点M关于x轴的对称点为M′,试证明:直线M′N与x轴的交点S为一个定点,且|OQ|⋅|OS|=4(O为原点).21. 已知函数f(x)=(a +2)lnx +2a x−x ,(1)讨论f(x)的单调性;(2)若函数ℎ(x)=f(x)−2lnx 有两个不同的极值点x 1,x 2(x 1<x 2),求证:f(x 1)+f(x 2)−x 1x 2>8(5ln2−2);(3)设a =−1,函数f(x)+2x +x 的反函数为k(x),令k i (x)=k[(in )x ],i =1,2,…,n −1,n ∈N ∗且n ≥2,若x ∈[−1,1]时,对任意的n ∈N ∗且n ≥2,k 1(x)k 2(x)…k n−1(x)≥1em 恒成立,求m 的最小值.22. 已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2,以极点为原点,极轴为x 轴非负半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为{x =2−12t,y =1+√32t,(t 为参数). (1)写出曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程;(2)在(1)中,设曲线C 经过伸缩变换{x′=xy′=√3y 得到曲线C 1,设曲线C 1上任意一点为M(x 0,y 0),当点M到直线l 的距离取最大值时,求此时点M 的直角坐标.23.已知f(x)=x2+2|x−1|.(1)求不等式f(x)>|2x|的解集;x(2)若f(x)的最小值为M,且a+b+c=M(a,b,c∈R),求证:√a2+b2+√b2+c2+√c2+a2≥√2.答案和解析1.【答案】C【解析】解:∵P ={x|x <0或x >4},Q ={x|1<x <5}, ∴∁R P ={x|0≤x ≤4},(∁R P)∩Q =(1,4]. 故选:C .可以求出集合P ,Q ,然后进行交集和补集的运算即可.本题考查了描述法、区间的定义,一元二次不等式的解法,对数函数的定义域和单调性,交集和补集的运算,考查了计算能力,属于基础题.2.【答案】B【解析】解:∵(2−i)z =(1+2i)2,∴z =(1+2i)22−i=4i−32−i=(4i−3)(2+i)(2−i)(2+i)=−2+i ,∴|z|=√(−2)2+12=√5, 故选:B .根据复数的基本运算法则进行化简即可. 本题主要考查复数模长的计算,比较基础.3.【答案】A【解析】解:∵AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >0,即|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |cosθ>0, ∴cosθ>0,且θ∈(0,π), 所以两个向量的夹角θ为锐角,又两个向量的夹角θ为三角形的内角B 的补角, 所以B 为钝角,所以△ABC 为钝角三角形, 反过来,△ABC 为钝角三角形,不一定B 为钝角,则“AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >0”是“△ABC 为钝角三角形”的充分条件不必要条件. 故选A利用平面向量的数量积运算法则化简已知的不等式,得到两向量的夹角为锐角,从而得到三角形的内角为钝角,即可得到三角形为钝角三角形;反过来,三角形ABC 若为钝角三角形,可得B 不一定为钝角,故原不等式不一定成立,可得前者是后者的充分不必要条件.此题考查了三角形形状的判断,涉及的知识有平面向量的数量积运算,以及充分必要条件的证明,熟练掌握平面向量的数量积运算法则是解本题的关键.4.【答案】C【解析】解:由题可知,函数y=sin(ωx−π6)的最小正周期T=2×π2=π,∴ω=2πT =2ππ=2,∴y=sin(2x−π6)=cos(2x−π6−π2)=cos2(x−π3),∴该函数图象是由y=cos2x的图象向右平移π3个单位所得.故选:C.先求出函数y=sin(ωx−π6)的周期,再利用ω=2πT求得ω,从而得y=sin(2x−π6),然后利用诱导公式将其变形为y=cos2(x−π3),最后利用三角函数的平移变换法则即可得解.本题考查三角函数的周期性和平移变换法则,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.5.【答案】C【解析】解:设大正方形的边长为4,则面积为4×4=16,阴影部分可看做一个等腰直角三角形,边长为2√2,面积12×2√2×2√2=4,另外一部分为梯形,上底为√2,下底为2√2,高为√2,面积12×(√2+2√2)×√2=3,故概率P=3+416=716.故选:C.先设大正方形的边长为4,则阴影部分可看做一个等腰直角三角形,边长为2√2,另外一部分为梯形,上底为√2,下底为2√2,高√2,然后分别求出面积,根据与面积有关的几何概率公式可求.本题考查了观察能力及几何概型中的面积型,属中档题.6.【答案】A【解析】解:∵sin(π3+α)=cos(π3−α),∴√32cosα+12sinα=12cosα+√32sinα,可得(√32−12)cosα=(√32−12)sinα,可得cosα=sinα,∴cos2α=cos2α−sin2α=0.故选:A.利用两角和与差的正弦、余弦函数公式化简已知等式可得cosα=sinα,进而根据二倍角的余弦函数公式即可求解.本题主要考查了两角和与差的正弦、余弦函数公式,二倍角的余弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.7.【答案】D【解析】解:由题意可知几何体是一个14的圆锥与一个三棱锥的组合体,圆锥的底面半径为1,高为1,三棱锥的底面是等腰直角三角形,腰长为1,高为2;PA=√5,PO=2,BO=OC=1,AC=√5,PC=√2,S△PAC=1 2×√2×(√22)=32所以几何体的表面积为:14×π×12+12×14×2π×√2+12×1×1+12×2×1+12×1×2+32=4+1+√24π.故选:D.利用三视图画出几何体的直观图,结合三视图的数据,求解几何体的表面积即可.本题考查三视图求解几何体的表面积,判断几何体的形状,正确求解三角形的面积是解题的关键.8.【答案】B【解析】解:∵(2x+1x)n的展开式中第3项与第7项的二项式系数用等,∴C n2=C n6,∴2+6=n,即n=8.故(2x+1x)n的展开式的通项公式为T r+1=C8r⋅28−r⋅x8−2r,令8−2r=−2,可得r=5,中第3项与第7项的二项式系数用等.则该展开式中1x2系数,则该展开式中1x2系数为C85⋅23=448,故选:B.先求出n的值,再利用二项展开式的通项公式,求得该展开式中1x2系数.本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.9.【答案】D【解析】解:设所求数列为{a n},该数列为11、26、41、56、⋯,所以,数列{a n}为等差数列,且首项为a1=11,公差为d=26−11=15,所以,a n=a1+(n−1)d=11+15(n−1)=15n−4解不等式2≤a n≤2021,即2≤15n−4≤2021,解得25≤n≤135,则满足25≤n≤135的正整数n的个数为135,因此,该数列共有135项.故选:D.列举出该数列的前几项,可知该数列{a n}为等差数列,求出等差数列的首项和公差,进而可得出数列{a n}的通项公式,然后求解满足不等式2≤a n≤2021的正整数n的个数,即可得解.本题考查数列项数的计算,求出数列的通项公式是解答的关键,考查计算能力,属于中档题.10.【答案】A【解析】解:∵点(n,a n)(n∈N∗)在y=lnx的图象上,∴a n=lnn,∴S n=lna1+lna2+⋯+lna n=1+2+⋯+n=n(n+1)2;又S n>m时n的最小值为5,∴S4<m≤S5,即10<m≤15.故选:A.根据题意,求出a n与S n的表达式,利用S n>m时n的最小值为5,列出不等式S4≤m<S5,求出m的取值范围.本题考查了指数函数与对数函数的运算问题,数列与函数的综合应用,考查转化思想的应用问题,是中档题.11.【答案】D【解析】解:F1,F2分别为双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1(−c,0)作x轴的垂线交双曲线于A、B两点,若∠F1AF2的平分线过点M(−13c,0),可得|MF1||MF2|=|AF1||AF2|=12,|AF1|=1 2|AB|=12×2b2a=b2a,|AF2|=2⋅b2a,|AF 2|−|AF 1|=2a ,所以2b 2a−b 2a=2a ,所以b 2=2a 2,可得c 2=3a 2,解得e =ca =√3. 故选:D .利用已知条件,结合角的平分线的性质以及双曲线的定义,列出关系式,求解双曲线的离心率即可. 本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.12.【答案】D【解析】解:原式变形为1+xe x−1=1xe x−1−a ,令m(x)=x e x−1,则1+m =1m−a ,即m 2+(1−a)m −a −1=0,而m′(x)=1−xe x−1,易知函数m(x)在(−∞,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减,作出函数y =m(x)的图象如下图所示,由图象可知,必有m 1∈(0,1),m 2=1或0或m 2<0, 当m 2=0或1时,易知此时不合题意;故m 1∈(0,1),m 2∈(−∞,0),由根的分布可知{−a −1<01+(1−a)−a −1>0,解得−1<a <12.故选:D .原式变形为1+xe x−1=1xe x−1−a ,令m(x)=xe x−1,则m 2+(1−a)m −a −1=0,作出函数y =m(x)的图象,分析可知m 1∈(0,1),m 2∈(−∞,0),由根的分布建立不等式组,解出即可.本题考查函数零点与方程根的关系,考查导数的运用以及根的分布问题,考查数形结合思想及运算求解能力,属于中档题.13.【答案】2√7【解析】解:∵|a ⃗ |=2,|b ⃗ |=3,<a ⃗ ,b ⃗ >=120°, ∴a ⃗ ⋅b⃗ =2×3×(−12)=−3,∴(a⃗+2b⃗ )2=a⃗2+4a⃗⋅b⃗ +4b⃗ 2=4−12+36=28,∴|a⃗+2b⃗ |=2√7.故答案为:2√7.可先求出a⃗⋅b⃗ =−3,然后进行数量积的运算即可求出(a⃗+2b⃗ )2的值,从而可得出|a⃗−2b⃗ |的值.本题考查了向量数量积的运算及计算公式,向量长度的求法,考查了计算能力,属于基础题.14.【答案】52【解析】解:在正三棱锥中,取底面三角形ABC的外接圆的圆心E,则底面外接圆的半径r=AE=23AQ=23×√(2√3)2−(√3)2=2.连接PE可得PE⊥面ABC,如图所示:所以棱锥的高PE=√PA2−AE2=√(2√5)2−(2)2=4;设外接球的球心为O,半径为R,则R2=r2+(R−PE)2,即:2PE⋅R=r2+PE2,即2×4⋅R=22+42,解得:R=52,故答案为:52.由正三棱锥的棱长可得棱锥的高及底面外接圆的半径,再由外接球的半径和高,底面外接圆的半径之间的关系求出外接球的半径.本题主要考查正三棱锥的外接球的半径与棱长的关系,属于中档题.15.【答案】−2【解析】解:f(x)=2020sinx2+x2+λe x+μ,∵f(x)有最大值和最小值,则λ=0,否则,f(x)没有最大或最小值,于是f(x)=2020sinx2+x2+μ,设f(x)的最大值为m,最小值为n,则m+n=4,∵y=f(x)−μ=2020sinx2+x2是奇函数,∴m−μ+n−μ=0,即2μ=m+n=4,∴μ=2.∴λ−μ=−2.故答案为:−2.先确定λ=0,再根据f(x)−μ是奇函数,得出μ=2.本题考查了函数最值,奇函数的性质,属于中档题.16.【答案】3√2【解析】解;∵a 2+b 2−c 2=absinC ,∴2abcosC =absinC ,则tanC =2,∴sinC =√5,cosC =√5. ∵acosB +bsinA =c ,∴sinAcosB +sinBsinA =sinC =sin(A +B)=sinAcosB +cosAsinB , ∴sinBsinA =cosAsinB ,又sinB ≠0,∴sinA =cosA ,∴A =45°, ∴sinB =sin(A +C)=√10,∵a =√10,则由正弦定理得b =asinB sinA=√10×√10sin45°=3√2,故答案为:3√2.由已知a 2+b 2−c 2=absinC ,acosB +bsinA =c ,利用余弦定理,正弦定理可求角C ,B 的三角函数值,进而求b .本题考查余弦定理,正弦定理及运用,考查运算能力,属于基础题.17.【答案】(1)证明:由题意,当n =1时,2S 1+a 1−1=0,∵a 1=S 1,∴3a 1−1=0,解得a 1=13, 当n ≥2时,由2S n +a n −n =0,可得 2S n−1+a n−1−(n −1)=0, 两式相减,可得3a n =a n−1+1, 整理,得a n =13a n−1+13,∴a n −12=13a n−1+13−12=13a n−1−16=13(a n−1−12), ∵a 1−12=13−12=−16,∴数列{a n −12}是以−16为首项,13为公比的等比数列. (2)解:由(1)知,a n −12=−16⋅(13)n−1, ∴a n =−16⋅(13)n−1+12,∴a n −n =−16⋅(13)n−1+12−n =−12⋅(13)n −n +12,T n =(a 1−1)+(a 2−2)+⋯+(a n −n)=[−12⋅(13)1−1+12]+[−12⋅(13)2−2+12]+⋯+[−12⋅(13)n −n +12]=−12⋅[(13)1+(13)2+⋯+(13)n ]−(1+2+⋯+n)+12⋅n=−12⋅13−(13)n+11−13−n(1+n)2+n 2 =14(13n−1)−n 22.【解析】本题第(1)题先将n =1代入表达式计算出a 1=13,当n ≥2时,由2S n +a n −n =0,可得2S n−1+a n−1−(n −1)=0,两式相减,再化简整理可得a n =13a n−1+13,然后计算a n −12并转化可证得数列{a n −12}是以−16为首项,13为公比的等比数列;第(2)题先根据第(1)题的结果计算出数列{a n −12}的通项公式,以及数列{a n }的通项公式和数列{a n −n}的通项公式,然后根据通项公式的特点运用分组求和法计算前n 项和T n .本题主要考查数列求通项公式,以及运用分组求和法求和的问题.考查了转化与化归思想,整体思想,等差数列和等比数列的求和公式,以及逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.18.【答案】解:(1)由题意知生产KN 90口罩合格率为:P 1=42+31+7100=45,生产KN 95口罩合格率为:P 2=47+35+8100=910.(2)(i)随机变量X 的所有可能取值为−3,1,7,11, P(X =−3)=15×110=150, P(X =1)=45×110=450=225, P(X =7)=15×910=950, P(X =11)=45×910=1825, ∴X 的分布列为:E(X)=−3×150+1×225+7×950+11×1825=9.2.(ii)设“生产4个KN 90口罩所得的利润不少于8元”为事件A ,事件A 包括“生产4个KN 90口罩全合格”和“生产4个KN 90口罩只三个合格”, ∴生产4个KN 90口罩所得的利润不少于8元的概率为:P(A)=(45)4+C 41(45)3(15)=512625.【解析】(1)利用古典概型概率计算公式能求出生产KN 90口罩合格率和生产KN 95口罩合格率. (2)(i)随机变量X 的所有可能取值为−3,1,7,11,分别求出相应的概率,由此能求出随机变量X 的分布列和数学期望.(ii)设“生产4个KN 90口罩所得的利润不少于8元”为事件A ,事件A 包括“生产4个KN 90口罩全合格”和“生产4个KN 90口罩只三个合格”,由此n 次独立重复试验中事件A 恰好发生k 次概率计算公式能求出生产4个KN 90口罩所得的利润不少于8元的概率.本题考查概率的求法,考查古典概型、相互独立事件概率计算公式、n 次独立重复试验中事件A 恰好发生k 次概率计算公式等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.19.【答案】解:(1)证明:取PB 的中点G ,连结EG ,HG ,则EG//AB ,且EG =1,∵FH//DM ,交PM 于H ,且FH =1,AB//DM ,∴EG//FH ,EG =FH.∴四边形EFHG 为平行四边形,∴EF//GH , ∵EF ⊄平面PBM ,GH ⊂平面PBM , ∴EF//平面PBM .(2)解:由EF ⊥平面PCD ,得EF ⊥CD , 又AD ⊥CD ,EF 与AD 相交,∴CD ⊥平面PAD , ∵CD ⊂平面ABCD ,∴平面ABCD ⊥平面PAD , 取AD 的中点O ,连结PO ,∵PA =PD ,∴PO ⊥AD , ∵平面ABCD ∩平面PAD =AD ,∴PO ⊥平面ABCD , 在等腰△PAD 中,PO =√PA 2−AO 2=√17−1=4,以O 为原点,ON 为x 轴,OD 为y 轴,OP 为z 轴,建立空间直角坐标系, 则O(0,0,0),A(0,−1,0),D(0,1,0),P(0,0,4),∵E 为PA 中点,∴E(0,−12,2),设N(2,a ,0),(−1≤a ≤1), DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−32,2),DN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,a −1,0), 设平面EDN 法向量n⃗ =(x,y ,z), 则{DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =−32y +2z =0DN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =2x +(a −1)y =0,取y =2,得n⃗ =(1−a,2,32), 平面ABCD 的法向量m⃗⃗⃗ =(0,0,1),∵二面角E−DN−A为60°,∴cos60°=|m⃗⃗⃗ ⋅n⃗⃗ ||m⃗⃗⃗ |⋅|n⃗⃗ |=32√(a−1)2+4+4=12,解得a=1−√112,∴BN=a−(−1)=2−√112.【解析】(1)取PB的中点G,连结EG,HG,推导出四边形EFHG为平行四边形,EF//GH,由此能证明EF//平面PBM.(2)由EF⊥平面PCD,得EF⊥CD,AD⊥CD,从而CD⊥平面PAD,进而平面ABCD⊥平面PAD,取AD 的中点O,连结PO,以O为原点,ON为x轴,OD为y轴,OP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出BN.本题考查线面平行的证明,考查满足二面角的线段长的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.20.【答案】解:(1)由题意可得e=ca =12,当椭圆上的点为短轴的端点时,它和长轴两端点为顶点的三角形的面积取得最大值,可得12⋅(2a)b=2√3,即ab=2√3,又a2=b2+c2,解得a=2,b=√3,c=1,则椭圆的方程为x24+y23=1;(2)证明:由题意可得直线l的斜率存在,设为k,设M(x1,y1),N(x2,y2),M′(x1,−y1),S(n,0),联立直线y=k(x−m)和椭圆方程3x2+4y2=12,可得(3+4k2)x2−8k2mx+4k2m2−12=0,由△>0,即(8k2m)2−4(3+4k2)(4k2m2−12)>0,可得k2<3m2−4,此时M,N存在,所以x1+x2=−8k2m3+4k2,x1x2=4k2m2−123+4k2,当斜率k不为0时,由M′,N,S三点共线,可得k M′S=k NS,即−y1x1−n =y2x2−n,即y2(x1−n)+y1(x2−n)=0,即k(x2−m)(x1−n)+k(x1−m)(x2−n)=0,化简可得2x1x2−(n+m)(x1+x2)+2mn=0,代入韦达定理即2⋅4k2m2−123+4k2−(n+m)⋅(−8k2m3+4k2)+2mn=0,化简可得mn−43+4k2=0,即mn=4,n=4m ,所以S(4m,0),且|OQ|⋅|OS|=mn=4,当斜率k=0时,直线MN与x轴重合,满足结论.综上可得,直线M′N 与x 轴的交点S 为一个定点(4m ,0),且|OQ|⋅|OS|=4.【解析】(1)由椭圆的离心率公式,由椭圆上的点为短轴的端点时,它和长轴两端点为顶点的三角形的面积取得最大值,应用三角形的面积公式和a ,b ,c 的关系,解方程可得a ,b ,进而得到椭圆方程; (2)由题意可得直线l 的斜率存在,设为k ,可设直线y =k(x −m),联立椭圆方程,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),M′(x 1,−y 1),S(n,0),应用韦达定理和判别式大于0,然后讨论直线l 的斜率为0时,直线MN 与x 轴重合,满足结论;再讨论k 不为0,应用三点共线的条件:斜率相等,化简整理可得mn =4.即可得证. 本题考查椭圆的方程和性质,考查直线和椭圆的位置关系,注意联立直线方程和椭圆方程,应用韦达定理和三点共线的条件,考查方程思想和化简运算能力,以及推理能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)函数的定义域是(0,+∞),f′(x)=a+2x−2a x2−1=−(x−2)(x−a)x 2,①a ≤0时,由f′(x)>0,解得:x <2,由f′(x)<0,解得:x >2, 故f(x)在(0,2)递增,在(2,+∞)递减;②0<a <2时,由f′(x)>0,解得:a <x <2,由f′(x)<0,解得:x >2或x <a , 故f(x)在(0,a)递减,在(a,2)递增,在(2,+∞)递减; ③a =2时,f′(x)≤0,f(x)在(0,+∞)递减;④a >2时,由f′(x)>0,解得:2<x <a ,由f′(x)<0,解得:x >a 或x <2, 故f(x)在(0,2)递减,在(2,a)递增,在(a,+∞)递减; (2)证明:ℎ(x)=f(x)−2lnx =alnx +2a x−x ,x >0,ℎ′(x)=ax −2ax 2−1=−x 2−ax+2ax 2,由已知函数有2个不同的极值点x 1,x 2,知道ℎ′(x)=0有2个不相等的正实数根, 即x 2−ax +2a =0有2个不相等的正实数根, 即{△>0x 1+x 2=a >0x 1⋅x 2=2a >0,解得:a >8, f(x 1)+f(x 2)−x 1x 2 =(a +2)lnx 1+2a x 1−x 1+(a +2)lnx 2+2a x 2−x 2−x 1x 2 =(a +2)ln(x 1x 2)+2a(x 1+x 2)x 1x 2−(x 1+x 2)−x 1x 2=(a +2)ln(2a)+2a⋅a 2a−a −2a =(a +2)ln(2a)−2a ,令u(a)=(a +2)ln(2a)−2a ,(a >8),则u′(a)=ln(2a)+(a +2)1a −2=ln(2a)+2a −1, ∵a >8,∴ln(2a)−1>0,u′(a)>0, 故u(a)在(8,+∞)递增,u(a)>u(8)=10ln16−16=8(5ln2−2),结论得证; (3)a =−1时,f(x)+2x +x =lnx ,则k(x)=e x ,故k i (x)=e (in )x ,i =1,2,3,…,n −1,n ∈N ∗且n ≥2, 对x ∈[−1,1],k 1(x)k 2(x)…k n−1(x)=e (1n )xe (2n )x…e (n−1n)x≥e −m 恒成立,即e (1n )x ⋅(2n )x ⋅⋅⋅(n−1n)x≥e −m ,即−m ≤(1n )x +(2n )x+⋯+(n−1n)x, ∵y =(in )x 在x ∈[−1,1]递减,∴y =(1n)x +(2n )x +⋯+(n−1n)x也递减, 当x =1时,[(1n )x +(2n )x +⋯+(n−1n )x]min =1n+2n+⋯+n−1n=n−12,即对任意n ∈N ∗且n ≥2,−m ≤n−12恒成立,显然当n =2时,(n−12)min =12,即−m ≤12,m ≥−12,故m 的最小值是−12.【解析】(1)求出函数的导数,通过讨论a 的范围,判断函数的单调性即可;(2)求出ℎ(x)的导数,根据ℎ′(x)=0有2个不相等的正实数根,求出a 的范围,求出y =f(x 1)+f(x 2)−x 1x 2的解析式,令u(a)=(a +2)ln(2a)−2a ,(a >8),结合函数的单调性证明即可; (3)代入a 的值,问题转化为−m ≤(1n )x +(2n )x +⋯+(n−1n)x,根据函数的单调性得到关于m 的不等式,解出即可.本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、方程与不等式的解法、分类讨论方法、等价转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.22.【答案】解:(1)曲线C 的极坐标方程是ρ=2,根据ρ2=x 2+y 2,转换为直角坐标方程为x 2+y 2=4. 直线l 的参数方程为{x =2−12t,y =1+√32t,(t 为参数).消去参数得到√3x +y −2√3−1=0. (2){x′=xy′=√3y 转换为{x =x′y =√33y′,代入圆的方程得到曲线C 1为x 24+y 212=1.把椭圆转换为参数方程为{x =2cosθy =2√3sinθ(θ为参数),设点M(2cosθ,2√3sinθ)到直线l :√3x +y −2√3−1=0的距离: d =|2√3cosθ+2√3sinθ−2√3−1|2=|2√6sin(θ+π4)−2√3−1|2≤2√6+2√3+12. 当且仅当θ+π4=3π2,即θ=5π4时等号成立,即M(−√2,−√6).【解析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (2)利用三角函数关系式的恒等变换和点到直线的距离公式的应用求出结果.本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数性质的应用,点到直线的距离公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.【答案】解:(1)当x <0时,f(x)>|2x|x等价于x 2+2|x −1|>−2,该不等式显然成立;当0<x ≤1时,f(x)>|2x|x等价于{0<x ≤1x 2−2x >0,此时不等组的解集为⌀,当x >1时,f(x)>|2x|x等价于{x >1x 2+2x −4>0,∴x >√5−1,综上,不等式f(x)>|2x|x的解集为(−∞,0)∪(√5−1,+∞).(2)当x ≥1时,f(x)=x 2+2x −2=(x +1)2−3; 当x =1时,f(x)取得最小值为1;当x <1时,f(x)=x 2−2x +2=(x −1)2+1>1, ∴f(x)最小值为1,∴a +b +c =M =1, ∵a 2+b 2≥a 22+b 22+ab =(a+b)22,∴√a 2+b 2≥√2|a+b|2≥√2(a+b)2, 同理√b 2+c 2≥√2(b+c)2,√c 2+a 2≥√2(c+a)2, ∴√a 2+b 2+√b 2+c 2+√c 2+a 2≥√2(a +b +c)=√2.【解析】(1)根据f(x)>|2x|x,分x <0,0<x ≤1和x >1三种情况解不等式即可;(2)先求出f(x)的最小值为1,从而得到a +b +c =M =1,然后根据a 2+b 2≥a 22+b 22+ab =(a+b)22,进一步证明√a 2+b 2+√b 2+c 2+√c 2+a 2≥√2成立.本题考查了绝对值不等式的解法和利用综合法证明不等式,考查了分类讨论思想和转化思想,属中档题.。

河北省衡水市2020届高三数学二模试题 理(含解析)

河北省衡水市2020届高三数学二模试题 理(含解析)

2020学年度第二学期二模考试 高三年级数学试卷(理科)一、选择题(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.集合{}{}11324x A x x B x ,+=-≤=≥,则A B =U ( )A. []02,B. ()13,C. []14, D.[)2-+∞,【答案】D 【解析】 【分析】解不等式313x -≤-≤可得集合A ,解1222x +≥可得集合B ,进而得到集合A,B 的并集。

【详解】由题得{}|24A x x =-≤≤,{}|1B x x =≤,则有{}|2A B x x ⋃=≥-,故选D 。

【点睛】本题考查求集合的并集,属于基础题。

2.复数121z i z i =+=,,其中i 为虚数单位,则12z z 的虚部为( ) A. 1- B. 1C. iD. i -【答案】A 【解析】 【分析】根据复数共轭的概念得到__1z ,再由复数的除法运算得到结果即可.【详解】11211,1,z i z i i z i-=-==--虚部为-1, 故选A.【点睛】本题考查了复数的运算法则、复数的共轭复数等,考查了推理能力与计算能力,属于基础题,复数问题高考必考,常见考点有:点坐标和复数的对应关系,点的象限和复数的对应关系,复数的加减乘除运算,复数的模长的计算.3.某中学2020年的高考考生人数是2020年高考考生人数的1.5倍,为了更好地对比该校考生的升学情况,统计了该校2020年和2020年的高考情况,得到如图柱状图:则下列结论正确的是( )A. 与2020年相比,2020年一本达线人数减少B. 与2020年相比,2020二本达线人数增加了0.5倍C. 2020年与2020年艺体达线人数相同D. 与2020年相比,2020年不上线的人数有所增加 【答案】D 【解析】 【分析】设2020年该校参加高考的人数为S ,则2020年该校参加高考的人数为1.5S . 观察柱状统计图,找出各数据,再利用各数量间的关系列式计算得到答案.【详解】设2020年该校参加高考的人数为S ,则2020年该校参加高考的人数为1.5S . 对于选项A.2020年一本达线人数为0.28S .2020年一本达线人数为0.24 1.50.36S S ⨯=,可见一本达线人数增加了,故选项A 错误;对于选项B ,2020年二本达线人数为0.32S ,2020年二本达线人数为0.4 1.50.6S S ⨯=,显然2020年二本达线人数不是增加了0.5倍,故选项B 错误;对于选项C ,2020年和2020年.艺体达线率没变,但是人数是不相同的,故选项C 错误; 对于选项D ,2020年不上线人数为0.32S .2020年不上线人数为0.28 1.50.42S S ⨯=.不达线人数有所增加.故选D.【点睛】本题考查了柱状统计图以及用样本估计总体,观察柱状统计图,找出各数据,再利用各数量间的关系列式计算是解题的关键.4.如图所示,ABC ∆中,点D 是线段BC的中点,E 是线段AD 的靠近A 的三等分点,则AC =u u u r( )A. 43AD BE +u u ur u u u rB. 53AD BE +u u ur u u u rC. 4132AD BE +u u ur u u u rD. 5132AD BE +u u ur u u u r【答案】B 【解析】 【分析】利用向量的加减运算求解即可 【详解】据题意,2533AC DC DA BD AD BE ED AD BE AD AD AD BE =-=+=++=++=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r.故选:B . 【点睛】本题考查向量加法、减法以及向量的数乘运算,是基础题5.程大位是明代著名数学家,他的《新编直指算法统宗》是中国历史上一部影响巨大的著作.它问世后不久便风行宇内,成为明清之际研习数学者必读的教材,而且传到朝鲜、日本及东南亚地区,对推动汉字文化圈的数学发展了重要的作用.卷八中第33问是:“今有三角果一垛,底阔每面七个.问该若干?”如图是解决该问题的程序框图.执行该程序配图,求得该垛果子的总数S 为( )A. 120B. 84C. 56D. 28 【答案】B【解析】运行程序:i=1,n=1,s=1,1<7,i=2,n=3,s=4,2<7,i=3,n=6,s=10,3<7,i=4,n=10,s=20,4<7,i=5.n=15,s=35,5<7,i=6,n=21,s=56,6<7,i=7,n=28,s=84,7≮7,s=84.故选C.6.某人在微信群中发一个8元“拼手气”红包,被甲、乙、丙三人抢完,若三人均领到整数元,且每人至少领到1元,则甲领到的钱数不少于其他任何人的概率为( ) A.13B.827C.37D.518【答案】B 【解析】 【分析】利用隔板法得到共计有n 27C ==21种领法,利用列举法求得甲领到的钱数不少于其他任何人的情况总数m =8,由此能求出结果. 【详解】如下图,利用隔板法,得到共计有n 27C ==21种领法,甲领3元“甲领取的钱数不少于其他任何人”的情况有2种,即乙领3元,丙领2元或丙领3元,乙领2元,记为(乙2,丙3)或(丙2,乙3);甲领4元“甲领取的钱数不少于其他任何人”的情况有3种,即(乙1,丙3)或(丙1,乙3)或(乙2,丙2)甲领5元“甲领取的钱数不少于其他任何人”的情况有2种,即(乙1,丙2)或(丙1,乙2);甲领6元“甲领取的钱数不少于其他任何人”的情况只有1种,即(乙1,丙1) “甲领取的钱数不少于其他任何人”的情况总数m =2+3+2+1=6, ∴甲领取的钱数不少于其他任何人的概率p 821=. 故选B .【点睛】本题考查概率的求法,考查隔板法等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.7.以双曲线()2222:100x y C a b a b-=>>,上一点M 为圆心作圆,该圆与x 轴相切于C 的一个焦点F ,与y 轴交于P Q ,两点,若PQ =,则双曲线C 的离心率是( )C. 2【答案】A 【解析】 【分析】根据圆与x 轴相切于C 的一个焦点F ,且圆心在双曲线上,可确定圆心坐标和半径,再由弦长3PQ c =,即可求出结果. 【详解】因为以双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上一点M 为圆心作圆,该圆与x 轴相切于C 的一个焦点F ,所以MF x ⊥轴;不妨令M 在第一象限,所以易得2b M c a ,⎛⎫⎪⎝⎭,半径2b r a=;取PQ 中点N ,连结MN ,则MN 垂直且平分PQ ,所以MQ ==;又MQ r =,所以23b c a =222ac =220e -=,解得e =故答案为A【点睛】本题主要考查双曲线的离心率,根据题意,结合双曲线的性质即可求解,属于常考题型.8.在斜ABC ∆中,设解 A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin sin 4sin a A b B c C b B +-=cos C ,若CD 是角C 的角平分线,且CD b =,则cos C =( )A.34B.18C.23D.16【答案】B 【解析】 【分析】由已知sin sin sin 4sin cos a A b B c C b B C +-=,可得22224cos ,a b c b C +-= 结合余弦定理可得2,a b = 又CD 是角C 的角平分线,且CD b =,结合三角形角平分线定理可得2BD AD =,再结合余弦定理可得cos2C的值,则cos C 可求. 【详解】由已知sin sin sin 4sin cos a A b B c C b B C +-=,根据正弦定理可得22224cos ,a b c b C +-=又由余弦定理可得2222cos ,a b c ab C +-=故24,a b =即2,a b =结合三角形角平分线定理可得2BD AD =,再结合余弦定理可得()22222222cos54cos 22C CBD b b b b b b =+-⨯⨯⨯=- , 222222cos 22cos 22C CAD b b b b b b =+-⨯⨯⨯=-,由2224BD AD BD AD =⇒= ,可得2222354cos 88cos ,cos ,2224C C C b b b b -=-∴=故2231cos 2cos 121,248C C ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭故选B.【点睛】本题考查正弦定理,余弦定理及三角形角平分线定理,属中档题.9.如图所示,边长为1的正方形网络中粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体所有棱长组成的集合为A. {1,5}B. {1,6}C. {1,2,5}D.{1,2,22,6}【答案】B 【解析】 【分析】将三视图还原成四棱柱即可得解.【详解】该几何体是四棱柱,底面是边长为16, 故选B.【点睛】由三视图还原几何体时应注意把握三个视图的尺寸关系:主视图与俯视图长应对正(简称长对正),主视图与左视图高度保持平齐(简称高平齐),左视图与俯视图宽度应相等(简称宽相等),若不按顺序放置和不全时,则应注意三个视图名称.10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,质点M N ,间隔3分钟先后从点P ,绕原点按逆时针方向作角速度为6弧度/分钟的匀速圆周运动,则M 与N 的纵坐标之差第4次达到最大值时,N 运动的时间为( )A. 37.5分钟B. 40.5分钟C. 49.5分钟D. 52.5分钟 【答案】A 【解析】【详解】分析:由题意可得:y N =sin cos 626x x πππ⎛⎫-=-⎪⎝⎭,y M =()x+3sin 626x πππ⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦,计算y M ﹣y N 2sin 64x ππ⎛⎫+⎪⎝⎭,即可得出.详解:由题意可得:y N =sin cos 626x x πππ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,y M =()cos x+3sin 626x πππ⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦∴y M ﹣y N = y M ﹣y N 2sin 64x ππ⎛⎫+⎪⎝⎭,令sin 64x ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=1,解得:64x ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=2kπ+2π,x=12k+32,k=0,1,2,3.∴M 与N 的纵坐标之差第4次达到最大值时,N 运动的时间=3×12+32=37.5(分钟). 故选:A .点睛:本题考查了三角函数的图象与性质、和差公式、数形结合方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.也查到了三角函数的定义的应用,三角函数的定义指的是单位圆上的点坐标和这一点的旋转角之间的关系.11.在圆锥PO 中,已知高2PO =,底面圆的半径为4,M 为母线PB 的点;根据圆锥曲线的定义,下列四个图中的截面边界曲线分别为圆、椭圆、双曲线及抛物线,下面四个命题,正确的个数为( )①圆的面积为4π; 37;③双曲线两渐近线的夹角正切值为34-④抛物线中焦点到准线的距离为55. A. 1个 B. 2个C. 3个D. 4个【答案】B 【解析】 【分析】根据点M 是母线的中点,求出截面圆的半径即可判断①;由勾股定理求出椭圆长轴可判断②;建立坐标系,求出,a b 的关系可判断③;建立坐标系,求出抛物线方程,可判断④. 【详解】①Q 点M 是母线的中点, ∴截面的半径2r =,因此面积224ππ=⨯=,故①正确;②由勾股定理可得椭圆的长轴为()2242137=++=,故②正确;③在与底面、平面PAB 的垂直且过点M 的平面内建立直角坐标系,不妨设双曲线的标准方程为()22221,0x y a b a b-=>,则()1,0M ,即1a =,把点(2,23代入可得21241b -=,解得2,2b b a =∴=,设双曲线两渐近线的夹角为2θ,2224tan 2123θ⨯∴==--,4sin 25θ∴=,因比双曲线两渐近线的夹角为4arcsin 5,③不正确;④建立直角坐标系,不彷设抛物线的标准方程为22y px =,把点)5,4代入可得2425p =,解得85p =∴抛物线中焦点到准线的距离p 85,④不正确,故选B .【点睛】本题通过对多个命题真假的判断,综合考查圆锥的性质、椭圆的性质、双曲线的性质,抛物线的方程与性质,属于难题.这种题型综合性较强,也是高考的命题热点,同学们往往因为某一处知识点掌握不好而导致“全盘皆输”,因此做这类题目更要细心、多读题,尽量挖掘出题目中的隐含条件,另外,要注意从简单的自己已经掌握的知识点入手,然后集中精力突破较难的命题.12.设使直线y ax =与曲线()sin ln 4x x x f π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭有公共点的a 的取值范围为集合A ,则( )A. ()1A ⊆-∞,B. ()1A +∞≠∅I , C. ()1A ⊆+∞, D. ()1R A ⋃+∞=, 【答案】A 【解析】 【分析】设公共点(),s t ,可得πsin ln 1ln 4s ss a s s⎛⎫++ ⎪+⎝⎭=≤,通过构造函数()1ln g s s s =+-,求导分析单调性可得1ln 1ss+≤,从而得1a <. 【详解】设直线y ax =与曲线()πsin ln 4f x x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭有公共点(),s t ,则πsin ln 1ln 4s ss a s s⎛⎫++ ⎪+⎝⎭=≤, 设()1ln g s s s =+-,则()111sg s s s-=-=' , 所以()g s 在()0,1上是增函数,在()1,+∞上是减函数, 所以()()10g s g ≤=,1+ln s s ≤,又0s >,所以1ln 1ss+≤,当1s =时,πsin ln 1ln 41s ss s s⎛⎫++ ⎪+⎝⎭<=,所以1a <,故选A. 【点睛】本题是一道灵活处理方程问题求参的试题,用到了放缩的思想和构造新函数的方法,方法较为巧妙,难度较大,属于难题.二、填空题(把答案在答题纸的横线上)13.某工厂利用随机数表对生产的600个零件进行抽样测试,先将600个零件进行编号,编号分别为001,002,…,599,600从中抽取60个样本,如下提供随机数表的第4行到 第6行:32 21 18 34 29 78 64 54 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78 90 56 42 84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 86 23 45 78 89 07 23 68 96 08 04 32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 45 77 89 23 45 若从表中第6行第6列开始向右依次读取数据,则得到的第6个样本编号_____ 【答案】535 【解析】 【分析】根据题意按既定的方法向右读,直到取到第六个样本为止,即可得其编号。

2020年河北省唐山市高考数学二模试卷(理科)含答案解析

2020年河北省唐山市高考数学二模试卷(理科)含答案解析

2020年河北省唐山市高考数学二模试卷(理科)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一项。

1.数z满足(1+z)(1+2i)=i,则复平面内表示复数z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a,b为实数,则“a3<b3”是“2a<2b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分又不必要条件3.已知甲在上班途中要经过两个路口,在第一个路口遇到红灯的概率为0.5,两个路口连续遇到红灯的概率为0.4,则甲在第一个路口遇到红灯的条件下,第二个路口遇到红灯的概率为()A.0.6 B.0.7 C.0.8 D.0.94.执行如图的程序框图,若输入M的值为1,则输出的S=()A.6 B.12 C.14 D.205.在▱ABCD中,AB=2AD=4,∠BAD=60°,E为BC的中点,则•=()A.6 B.12 C.﹣6 D.﹣126.设椭圆C:y2+=1(0<m<1)的两焦点分别为F1,F2,若在椭圆C上存在点P使得PF1⊥PF2,则m的取值范围是()A.[,1)B.(0,] C.[,1)D.(0,]7.函数f(x)=cos(x+)+2sin sin(x+)的最大值是()A.1 B.sin C.2sin D.8.曲线y=和x2+y2=2及x轴所围成的封闭图形的面积是()A.B.C.D.9.5名大学生为唐山世界园艺博览会的3个场馆提供翻译服务,每个场馆分配一名或两名大学生,则不同的分配方法有()A.90种B.180种C.270种D.360种10.在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PA=AB,该四棱锥被一平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.B.C.D.11.已知函数f(x)=x在[0,1)上的最大值为m,在(1,2]上的最小值为n,则m+n=()A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.212.在等边△ABC中,M为△ABC内一动点,∠BMC=120°,则的最小值是()A.1 B.C.D.二、填空题:(本题共4小题,每题5分,共20分)13.设双曲线的焦点在x轴上,两条渐近线方程为y=±x,则离心率e为.14.若实数x,y满足,则z=3x+4y的最大值是.15.已知AB是球O的直径,C,D为球面上两动点,AB⊥CD,若四面体ABCD体积的最大值为9,则球O的表面积为.16.当x∈[﹣1,+∞)时,不等式x3﹣ax2﹣4x+8≥0恒成立,则a的取值范围是.三、简答题:本大题共70分。

河北省石家庄市2020届高三数学二模试题理(含解析)

河北省石家庄市2020届高三数学二模试题理(含解析)
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河北省石家庄市 2020 届高三数学二模试题 理(含解析)
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.设 i 是虚数单位,复数 1 i ( ) i
A. 1 i
B. -1 i
【答案】D
C. 1 i
D. 1 i
AD1 (3a)2 (3a)2 3 2a,
D1N (3a)2 a2 10a,
AN (3 2a)2 (2a)2 22a,
cos D1NA
10a2 2
22a2 10a
18a2 22a
2
7, 55
sin D1NA
3 2
19 , 55
SD1NA
1 2
A. x |1 x 2
B. {x 1 #x 2}
C. x 1 x 1
D. x | x 1
【答案】B 【解析】 【分析】
由补集的运算求得 CU A x x 1 ,再根据集合的并集运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合 A x x 1, B x 1 x 2 ,则 CU A x x 1 , 根据集合的并集运算,可得 CU A B x 1 x 2 ,故选 B.
线展开到与 AM 所在的面共面, AM , MN, ND1 三线共线时, AM MN ND1 最小,
9
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∴ BM
1 3
BB1
,
C1
N
1 3
C1C
设正方体 AC1 的棱长为 3a ,则 27a3 V ,
∴ a3 V . 27

BG
1 3
BC
,连接
NG

2020-2021学年河北省高考数学二模试卷(理科)及答案解析

2020-2021学年河北省高考数学二模试卷(理科)及答案解析

河北省高考数学二模试卷(理科)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.设集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则P∪Q=()A.{3,0} B.{3,0,1} C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}2.若复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,则实数x的值为()A.﹣3 B.1 C.﹣3或1 D.﹣1或33.角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边在直线y=2x上,则tan2θ=()A.2 B.﹣4 C.D.4.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,那么该三棱锥的体积等于()A.cm3B.2cm3C.3cm3D.9cm35.在区间内随机取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}的概率为()A.B.C.D.6.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,a+b=12,则△ABC面积的最大值为()A.8 B.9 C.16 D.217.某地区打的士收费办法如下:不超过2公里收7元,超过2公里时,每车收燃油附加费1元,并且超过的里程每公里收2.6元(其他因素不考虑),计算收费标准的框图如图所示,则①处应填()A.y=2.0x+2.2 B.y=0.6x+2.8 C.y=2.6x+2.0 D.y=2.6x+2.88.已知一个球的表面上有A、B、C三点,且AB=AC=BC=2,若球心到平面ABC的距离为1,则该球的表面积为()A.20πB.15πC.10πD.2π9.当双曲线的焦距取得最小值时,其渐近线的方程为()A.y=±x B.C.D.10.已知数列{a n}中,前n项和为S n,且,则的最大值为()A.﹣3 B.﹣1 C.3 D.111.若点P(x,y)坐标满足ln||=|x﹣1|,则点P的轨迹图象大致是()A. B. C.D.12.在平面直角坐标系中,定义d(P,Q)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|为两点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“折线距离”.则下列命题中:①若C点在线段AB上,则有d(A,C)+d(C,B)=d(A,B).②若点A,B,C是三角形的三个顶点,则有d(A,C)+d(C,B)>d(A,B).③到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线x=0.④若A为坐标原点,B在直线x+y﹣2=0上,则d(A,B)的最小值为2.真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知△ABC中,若AB=3,AC=4,,则BC= .14.某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,x和y须满足约束条件则该校招聘的教师人数最多是名.15.若直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,则的展开式中x的系数为.16.已知定义在(0,∞)上的函数f(x)的导函数f'(x)是连续不断的,若方程f'(x)=0无解,且∀x∈(0,+∞),f=2017,设a=f(20.5),b=f(log43),c=f(logπ3),则a,b,c的大小关系是.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.已知数列{a n}是等差数列,且a1,a2(a1<a2)分别为方程x2﹣6x+5=0的二根.(1)求数列{a n}的前n项和S n;(2)在(1)中,设b n=,求证:当c=﹣时,数列{b n}是等差数列.18.为了检验训练情况,武警某支队于近期举办了一场展示活动,其中男队员12人,女队员18人,测试结果如茎叶图所示(单位:分).若成绩不低于175分者授予“优秀警员”称号,其他队员则给予“优秀陪练员”称号.(1)若用分层抽样的方法从“优秀警员”和“优秀陪练员”中共提取10人,然后再从这10人中选4人,那么至少有1人是“优秀警员”的概率是多少?(2)若所有“优秀警员”中选3名代表,用ξ表示所选女“优秀警员”的人数,试求ξ的分布列和数学期望.19.如图,△ABC为边长为2的正三角形,AE∥CD,且AE⊥平面ABC,2AE=CD=2.(1)求证:平面BDE⊥平面BCD;(2)求二面角D﹣EC﹣B的正弦值.20.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,A(a,0),b(0,b),D(﹣a,0),△ABD的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)如图,设P(x0,y0)是椭圆C在第二象限的部分上的一点,且直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求四边形ABNM的面积.21.已知函数f(x)=lnx﹣a(x﹣1).(1)求函数f(x)的极值;(2)当a≠0时,过原点分别作曲线y=f(x)与y=e x的切线l1,l2,若两切线的斜率互为倒数,求证:1<a<2.选修4-4:坐标系与参数方程22.已知圆C的参数方程为(θ为参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sinθ+cosθ=.(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求直线l被圆C所截得的弦长.选修4-5:不等式选讲23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,求实数a的取值范围.参考答案与试题解析一、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.设集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则P∪Q=()A.{3,0} B.{3,0,1} C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}【考点】1D:并集及其运算.【分析】根据集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则log2a=0,b=0,从而求得P∪Q.【解答】解:∵P∩Q={0},∴log2a=0∴a=1从而b=0,P∪Q={3,0,1},故选B.2.若复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,则实数x的值为()A.﹣3 B.1 C.﹣3或1 D.﹣1或3【考点】A2:复数的基本概念.【分析】根据复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,可得x2+2x﹣3=0,x+3≠0,解得x.【解答】解:∵复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,∴x2+2x﹣3=0,x+3≠0,解得x=1.故选:B.3.角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边在直线y=2x上,则tan2θ=()A.2 B.﹣4 C.D.【考点】G9:任意角的三角函数的定义.【分析】利用直线斜率的定义、二倍角的正切公式,进行计算即可.【解答】解:∵角θ的始边与x轴的非负半轴重合,终边在直线y=2x上,∴tanθ=2;∴tan2θ==﹣,故选D.4.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,那么该三棱锥的体积等于()A.cm3B.2cm3C.3cm3D.9cm3【考点】L!:由三视图求面积、体积.【分析】该三棱锥高为3,底面为直角三角形.【解答】解:由三视图可知,该三棱锥的底面为直角三角形,两个侧面和底面两两垂直,∴V=××3×1×3=.故选A.5.在区间内随机取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}的概率为()A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【分析】由1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}代入得出关于参数a的不等式,解之求得a的范围,再由几何的概率模型的知识求出其概率.【解答】解:由题意1∈{x|2x2+ax﹣a2>0},故有2+a﹣a2>0,解得﹣1<a<2,由几何概率模型的知识知,总的测度,区间的长度为6,随机地取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax ﹣a2>0}这个事件的测度为3,故区间内随机地取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}的概率为,故选:D.6.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,a+b=12,则△ABC面积的最大值为()A.8 B.9 C.16 D.21【考点】HT:三角形中的几何计算.【分析】根据基本不等式求得ab的范围,进而利用三角形面积公式求得.【解答】解:∵ab≤()2=36,当且仅当a=b=6时,等号成立,∴S△ABC=absinC≤×36×=9,故选:B.7.某地区打的士收费办法如下:不超过2公里收7元,超过2公里时,每车收燃油附加费1元,并且超过的里程每公里收2.6元(其他因素不考虑),计算收费标准的框图如图所示,则①处应填()A.y=2.0x+2.2 B.y=0.6x+2.8 C.y=2.6x+2.0 D.y=2.6x+2.8【考点】EF:程序框图.【分析】由题意可得:当满足条件x>2时,即里程超过2公里,应按超过2公里的里程每公里收2.6元,另每车次超过2公里收燃油附加费1元收费,进而可得函数的解析式.【解答】解:当满足条件x>2时,即里程超过2公里,超过2公里时,每车收燃油附加费1元,并且超过的里程每公里收2.6元∴y=2.6(x﹣2)+7+1=8+2.6(x﹣2),即整理可得:y=2.6x+2.8.故选:D.8.已知一个球的表面上有A、B、C三点,且AB=AC=BC=2,若球心到平面ABC的距离为1,则该球的表面积为()A.20πB.15πC.10πD.2π【考点】LG:球的体积和表面积.【分析】由正弦定理可得截面圆的半径,进而由勾股定理可得球的半径和截面圆半径的关系,解方程代入球的表面积公式可得.【解答】解:由题意可得平面ABC截球面所得的截面圆恰为正三角形ABC的外接圆O′,设截面圆O′的半径为r,由正弦定理可得2r=,解得r=2,设球O的半径为R,∵球心到平面ABC的距离为1,∴由勾股定理可得r2+12=R2,解得R2=5,∴球O的表面积S=4πR2=20π,故选:A.9.当双曲线的焦距取得最小值时,其渐近线的方程为()A.y=±x B.C.D.【考点】KC:双曲线的简单性质.【分析】根据题意,由双曲线的标准方程分析可得其焦距2c=2=2,由二次函数的性质分析可得当m=1时,双曲线的焦距最小,将m的值代入双曲线方程可得此时双曲线的方程,由双曲线的渐近线方程计算可得答案.【解答】解:根据题意,双曲线的方程为,其焦距2c=2=2,分析可得:当m=1时,双曲线的焦距最小,此时双曲线的方程为:﹣=1,其渐近线的方程为y=±x,故选:B.10.已知数列{a n}中,前n项和为S n,且,则的最大值为()A.﹣3 B.﹣1 C.3 D.1【考点】8H:数列递推式.【分析】利用递推关系可得==1+,再利用数列的单调性即可得出.【解答】解:∵,∴n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=a n﹣a n﹣1,化为:==1+,由于数列单调递减,可得:n=2时,取得最大值2.∴的最大值为3.故选:C.11.若点P(x,y)坐标满足ln||=|x﹣1|,则点P的轨迹图象大致是()A. B. C.D.【考点】KE:曲线与方程.【分析】取特殊点代入进行验证即可.【解答】解:由题意,x=1时,y=1,故排除C,D;令x=2,则y=,排除A.故选B.12.在平面直角坐标系中,定义d(P,Q)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|为两点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“折线距离”.则下列命题中:①若C点在线段AB上,则有d(A,C)+d(C,B)=d(A,B).②若点A,B,C是三角形的三个顶点,则有d(A,C)+d(C,B)>d(A,B).③到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线x=0.④若A为坐标原点,B在直线x+y﹣2=0上,则d(A,B)的最小值为2.真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【考点】IS:两点间距离公式的应用;2K:命题的真假判断与应用.【分析】先根据折线距离的定义分别表示出所求的集合,然后根据集合中绝对值的性质进行判定即可.【解答】解:若点C在线段AB上,设C点坐标为(x0,y0),x0在x1、x2之间,y0在y1、y2之间,则d(A,C)+d(C,B)=|x0﹣x1|+|y0﹣y1|+|x2﹣x0|+|y2﹣y0|=|x2﹣x1|+|y2﹣y1|=d(A,B)成立,故①正确;在△ABC中,d(A,C)+d(C,B)=|x0﹣x1|+|y0﹣y1|+|x2﹣x0|+|y2﹣y0|≥|(x0﹣x1)+(x2﹣x0)|+|(y0﹣y1)+(y2﹣y0)|=|x2﹣x1|+|y2﹣y1|=d(A,B)③,故②错误;到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等点的集合是{(x,y)||x+1|+|y|=|x﹣1|+|y|},由|x+1|=|x﹣1|,解得x=0,∴到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹方程是x=0,即③成立;设B(x,y),则d(A,B)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|=|x|+|2﹣x|≥2,即d(A,B)的最小值为2,故④正确;综上知,正确的命题为①③④,共3个.故选:C.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知△ABC中,若AB=3,AC=4,,则BC= .【考点】9R:平面向量数量积的运算.【分析】先根据向量的数量积公式可得•=||•||cosA=6,再根据余弦定理即可求出.【解答】解:∵AB=3,AC=4,,∴•=||•||cosA=6,由余弦定理可得BC2=AB2+AC2﹣2AB••cosA=9+16﹣12=13,∴BC=,故答案为:.14.某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,x和y须满足约束条件则该校招聘的教师人数最多是7 名.【考点】7C:简单线性规划.【分析】由题意由于某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,且x和y须满足约束条件,又不等式组画出可行域,又要求该校招聘的教师人数最多令z=x+y,则题意求解在可行域内使得z取得最大.【解答】解:由于某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,且x和y须满足约束条件,画出可行域为:对于需要求该校招聘的教师人数最多,令z=x+y⇔y=﹣x+z 则题意转化为,在可行域内任意去x,y且为整数使得目标函数代表的斜率为定值﹣1,截距最大时的直线为过⇒(4,3)时使得目标函数取得最大值为:z=7.故答案为:7.15.若直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,则的展开式中x的系数为210 .【考点】DB:二项式系数的性质.【分析】由直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,求出a=2,由此利用分类讨论思想能求出=(x+﹣2)5的展开式中x的系数.【解答】解:∵直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,∴,解得a=2,∴=(x+﹣2)5,∴展开式中x的系数为:++=80+120+10=210.故答案为:210.16.已知定义在(0,∞)上的函数f(x)的导函数f'(x)是连续不断的,若方程f'(x)=0无解,且∀x∈(0,+∞),f=2017,设a=f(20.5),b=f(log43),c=f(logπ3),则a,b,c的大小关系是a>c>b .【考点】3S:函数的连续性.【分析】根据题意得出f(x)是单调函数,得出f(x)﹣log2015x是定值;设t=f(x)﹣log2015x,得f(x)=t+log2015x,结合f(x)是单调增函数判断a,b,c的大小.【解答】解:∵方程f′(x)=0无解,∴f′(x)>0或f′(x)<0恒成立,∴f(x)是单调函数;由题意得∀x∈(0,+∞),f=2017,又f(x)是定义在(0,+∞)的单调函数,则f(x)﹣log2015x是定值,设t=f(x)﹣log2015x,则f(x)=t+log2015x,∴f(x)是增函数,又0<log43<logπ3<1<20.5,∴a>c>b.故答案为:a>c>b.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.已知数列{a n}是等差数列,且a1,a2(a1<a2)分别为方程x2﹣6x+5=0的二根.(1)求数列{a n}的前n项和S n;(2)在(1)中,设b n=,求证:当c=﹣时,数列{b n}是等差数列.【考点】8E:数列的求和;8C:等差关系的确定.【分析】(1)根据等差数列的通项公式求出首项和公差,即可求{a n}的通项公式;(2)先化简b n,再利用定义证明即可.【解答】解:(1)解方程x2﹣6x+5=0得其二根分别为1和5,∵a1,a2(a1<a2)分别为方程x2﹣6x+5=0的二根∴以a1=1,a2=5,∴{a n}等差数列的公差为4,∴=2n2﹣n;(2)证明:当时,=,∴b n+1﹣b n=2(n+1)﹣2n=2,∴{b n}是以2为首项,公差为2的等差数列.18.为了检验训练情况,武警某支队于近期举办了一场展示活动,其中男队员12人,女队员18人,测试结果如茎叶图所示(单位:分).若成绩不低于175分者授予“优秀警员”称号,其他队员则给予“优秀陪练员”称号.(1)若用分层抽样的方法从“优秀警员”和“优秀陪练员”中共提取10人,然后再从这10人中选4人,那么至少有1人是“优秀警员”的概率是多少?(2)若所有“优秀警员”中选3名代表,用ξ表示所选女“优秀警员”的人数,试求ξ的分布列和数学期望.【考点】CH:离散型随机变量的期望与方差;BA:茎叶图;CG:离散型随机变量及其分布列.【分析】(1)根据茎叶图,有“优秀警员”12人,“优秀陪练员”18人.用分层抽样的方法,与古典概率计算公式即可得出.(2)依题意,ξ的取值为0,1,2,3.利于古典概率计算公式即可得出.【解答】解:(1)根据茎叶图,有“优秀警员”12人,“优秀陪练员”18人用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是所以选中的“优秀警员”有4人,“优秀陪练员”有6人.用事件A表示“至少有1名“优秀警员”被选中”,则=.因此,至少有1人是“优秀警员”的概率是(2)依题意,ξ的取值为0,1,2,3.,,,,因此,ξ的分布列如下:ξ0 1 2 3p∴.19.如图,△ABC为边长为2的正三角形,AE∥CD,且AE⊥平面ABC,2AE=CD=2.(1)求证:平面BDE⊥平面BCD;(2)求二面角D﹣EC﹣B的正弦值.【考点】MT:二面角的平面角及求法;LY:平面与平面垂直的判定.【分析】(1)取BD边的中点F,BC的中点为G,连接AG,FG,EF,由题意可知,四边形AEFG 为平行四边形,即AG∥EF,由AG⊥平面BCD可知,EF⊥平面BCD,可证平面BDE⊥平面BCD(2),过点B在△BEC内做BM⊥EC,垂足为M,连接DM,则DM⊥EC,可得∠DMB为所求二面角的平面角在等腰三角形EBC中.由面积相等可知:,;,根据余弦定理=,即可.【解答】解:(1)证明:如下图所示:取BD边的中点F,BC的中点为G,连接AG,FG,EF,由题意可知,FG是△BCD的中位线所以FG∥AE且FG=AE,即四边形AEFG为平行四边形,所以AG∥EF由AG⊥平面BCD可知,EF⊥平面BCD,又EF⊂面BDE,故平面BDE⊥平面BCD(2)由AB=2,AE=1可知,,同理又DC=BC=2,EC为△BEC,△DEC的公共边,知△BEC≌△DEC,过点B在△BEC内做BM⊥EC,垂足为M,连接DM,则DM⊥EC,所以∠DMB为所求二面角的平面角在等腰三角形EBC中,BC=2.由面积相等可知:,;根据余弦定理=所以二面角D﹣EC﹣B正弦值为20.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,A(a,0),b(0,b),D(﹣a,0),△ABD的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)如图,设P(x0,y0)是椭圆C在第二象限的部分上的一点,且直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求四边形ABNM的面积.【考点】K4:椭圆的简单性质.【分析】(1)根据椭圆的离心率公式及三角形的面积公式,即可求得a和b的值,即可求得椭圆方程;(2)求得直线PA的方程,求得丨BM丨,同理求得丨AN丨,由,代入即可求得四边形ABNM的面积.【解答】解:(1)由题意得,解得a=2,.∴椭圆C的方程为.(2)由(1)知,A(2,0),,由题意可得,因为P(x0,y0),﹣2<x0<0,,.∴直线PA的方程为令x=0,得.从而=.直线PB的方程为.令y=0,得.从而|AN|=|2﹣x N|=.∴|AN|•|BM|=,=,=,=.∴=,四边形ABNM的面积2.21.已知函数f(x)=lnx﹣a(x﹣1).(1)求函数f(x)的极值;(2)当a≠0时,过原点分别作曲线y=f(x)与y=e x的切线l1,l2,若两切线的斜率互为倒数,求证:1<a<2.【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程;6D:利用导数研究函数的极值.【分析】(1)利用导数求函数的单调区间,从而求解函数f(x)的极值;(2)设切线l2的方程为y=k2x,从而由导数及斜率公式可求得切点为(1,e),k2=e;再设l1的方程,整理得,再令,求导确定函数的单调性,从而问题得证.【解答】(1)解:①若a≤0时,>0所以函数f(x)在(0,+∞)单调递增,故无极大值和极小值②若a>0,由得,所以.函数f(x)单调递增,,函数f(x)单调递减故函数f(x)有极大值a﹣lna﹣1,无极小值.(2)证明:设切线l2的方程为y=k2x,切点为(x2,y2),则,,所以x2=1,y2=e,则.由题意知,切线l1的斜率为,l1的方程为.设l1与曲线y=f(x)的切点为(x1,y1),则=,所以,.又因为y1=lnx1﹣a(x1﹣1),消去y1和a后,整理得令,则,所以m(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.又x0为m(x)的一个零点,所以①若x1∈(0,1),因为,,所以,因为所以=1﹣lnx1,所以1<a<2.②若x1∈(1,+∞),因为m(x)在(1,+∞)上单调递增,且m(e)=0,则x1=e,所以a=1﹣lnx1=0(舍去).综上可知,1<a<2.选修4-4:坐标系与参数方程22.已知圆C的参数方程为(θ为参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sinθ+cosθ=.(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求直线l被圆C所截得的弦长.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程.【分析】(1)利用三种方程的转化方法,求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求出圆心到直线的距离,即可求直线l被圆C所截得的弦长.【解答】解:(1)圆C的参数方程化为普通方程为x2+(y﹣2)2=1,直线l的极坐标方程化为平面直角坐标方程为x+y=1,(2)圆心到直线的距离,故直线l被圆C所截得的弦长为.选修4-5:不等式选讲23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,求实数a的取值范围.【考点】R4:绝对值三角不等式;R5:绝对值不等式的解法.【分析】(1)分类讨论,去掉绝对值,即可求不等式f(x)≥3的解集;(2)f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2≥|(x﹣1)﹣(x+1)|﹣2=0,利用关于x的不等式f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,即可求实数a的取值范围.【解答】解:(1)原不等式等价于或或解得:或,∴不等式的解集为或.(2)∵f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2≥|(x﹣1)﹣(x+1)|﹣2=0,且f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,∴a2﹣a﹣2≤0,解得﹣1≤a≤2,∴实数a的取值范围是﹣1≤a≤2.。

no93.河北省2020年高考第二次摸底考试理科数学试题解析(解析版)

no93.河北省2020年高考第二次摸底考试理科数学试题解析(解析版)

教育 1 / 1 第Ⅰ卷(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.F ,G 时目标函数取到最值,F(2,1),G(1,3),所 是边长为的正三角形,那么 是边长为的正三角形,可得 9.如图,网格纸上小正方形的边长为,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为() 的左焦点为,上顶点为,右顶点为,若 的底数), 的取值X 围是()其中恰有两个整数-2,-1,所以k=0成立,排除AD ,当k=的左、右焦点,为坐标原点,点在双曲线的,又由双曲线中c>a=1,所以双曲线的焦点的取值 的内切球球面上的动点,点为 ,取的靠B 的三等分点H 连接CD,DH ,则NB ⊥面DHC ,所以M 的轨迹为DHC 与内切球的交线,由 M 的轨迹,通过题意可知 (2)设以为公比的等比数列 ),求数列【答案】(1) 3月1日至3月14日中的某一天到达 列与数学期望.学#科#网...,即此人停留天空气质量都是重度污染的概均为正三角形,为 并延长交于,连接 ,以为原点建立如图所示的空间直角坐标系, , 为上位于第一象限的任意一点,过点的直线交为等腰直角三角形,求的方程;,记点关于轴的对称点为 【答案】(1) 【解析】【试题分析】(1)可直接依据等腰三角形的几何特征建立方程求解;(2)先依据题条件建立直线的截距式方程,借助直线与抛物线的方程之间的关系,运用坐标之间的联系建立目标函数,通过求函数的值域使得问题获解: 为等腰直角三角形,所以,即点睛:设置本题的目的旨在考查抛物线的标准方程与几何性质及直线与抛物线的位置关系等知识的综合运 用。

解答本题的第一问时,直接依据等腰三角形的几何特征建立方程,通过求解方程使得问题,借助直线与抛物线的方程 的值域使得问题恒成立,求的取值X 围.【答案】(1)时,有(1)结合函数的图象知中,曲线的参数方程为 ).以坐标原点为极点,轴(2)先将问题进行等价转化为不等式恒。

2020年河北省邯郸市高考数学二模试卷(理科)

2020年河北省邯郸市高考数学二模试卷(理科)

2020年河北省邯郸市高考数学二模试卷(理科)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={a|log a3>1},B={a|3a>9},则A∩(∁R B)=()A. (0,3)B. (1,3)C. (0,2]D. (1,2]2.已知复数z=8−i2+3i(i为虚数单位),下列说法:其中正确的有()①复数z在复平面内对应的点在第四象限;②|z|=√5;③z的虛部为−2i;④z−=1−2i.A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个3.中国农历的“二十四节气”是凝结着中华民族的智慧与传统文化的结晶,“二十四节气”歌是以“春、夏、秋、冬”开始的四句诗,2016年11月30日,“二十四节气”正式被联合国教科文组织列入人类非物质文化遗产,也被誉为“中国的第五大发明”.某小学三年级共有学生500名,随机抽查100名学生并提问“二十四节气”歌,只能说出春夏两句的有45人,能说出春夏秋三句及其以上的有32人,据此估计该校三年级的500名学生中,对“二十四节气”歌只能说出第一句“春”或一句也说不出的大约有()A. 69人B. 84人C. 108人D. 115人4.已知f(x)是R上的奇函数且单调递增,则下列函数是偶函数且在(0,+∞)上单调递增的有()①y=|f(x)|;②y=f(x2+x);③y=f(|x|);④y=e f(x)+e−f(x).A. ①②③B. ①③④C. ②③④D. ①②④5.设实数x,y满足不等式组{x−y+4≥0,3x+y≤0,y≥0,,若z=ax+y的最大值为1,则a=()A. −14B. 14C. −2D. 26.已知函数f(x)=sin2xcosφ+cos2xsinφ图象的一个对称中心为(−π3,0),则φ的一个可能值为()A. −π3B. π3C. −5π6D. 5π67. 设直线l :ax +by +c =0与圆C :x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,且|AB|=2√3,则“a 2+b 2=2”是“c =√2”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件8. 已知α为锐角,且tanα=m,cos2α=−m 2m 2+4,则sin 2(α+π4)=( )A. 23B. √23+12C. 45D. 959. 已知直线l :abx −(4a −1)y +m =0(a >14)与双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若△OAB 为直角三角形,则双曲线的离心率e 的最大值为( )A. √2B. √3C. 2D. √510. 2020年3月31日,某地援鄂医护人员A ,B ,C ,D ,E ,F 6人(其中A 是队长)圆满完成抗击新冠肺炎疫情任务返回本地,他们受到当地群众与领导的热烈欢迎.当地媒体为了宣传他们的优秀事迹,让这6名医护人员和接见他们的一位领导共7人站一排进行拍照,则领导和队长站在两端且BC 相邻,而BD 不相邻的排法种数为( )A. 36种B. 48种C. 56种D. 72种11. 在直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,平面ABC 是下底面.M 是BB 1上的点,AB =3,BC =4,AC =5,CC 1=7,过三点A 、M 、C 1作截面,当截面周长最小时,截面将三棱柱分成的上、下两部分的体积比为( )A. 910B. 109C. 1011D. 111012. 如图,在△ABC 中,tanC =4.CD 是AB 边上的高,若CD 2−BD ⋅AD =3,则△ABC 的面积为( )A. 4B. 6C. 8D. 12二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 抛物线y =2x 2上的点A(1,2)到焦点F 的距离为______.14. 曲线y =f(x)=x n e x 在x =1处的切线与坐标轴围成三角形的面积为2e3,则n =______. 15. 在△ABC 中,|AB⃗⃗⃗⃗⃗ |=4,AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =8,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =______.16. 已知三棱锥P −ABC 中,PA =AB =AC =2,PA ⊥平面ABC ,A 到平面PBC 的距离是2√55,则三棱锥外接球的表面积为______.三、解答题(本大题共7小题,共70.0分)17. 已知数列{a n }满足数列{log 2a n }的前n 项和为A n =12n(n +1).(1)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ;(2)若数列{1a n}的前n 项和为T n ,求S n −8T n 的最小值.18. 2020年初,一场新冠肺炎疫情突如其来,在党中央强有力的领导下,全国各地的医务工作者迅速驰援湖北,以大无畏的精神冲在了抗击疫情的第一线,迅速控制住疫情.但国外疫情严峻,输入性病例逐渐增多,为了巩固我国的抗疫成果,保护国家和人民群众的生命安全,我国三家生物高科技公司各自组成A 、B 、C 三个科研团队进行加急疫苗研究,其研究方向分别是灭活疫苗、核酸疫苗和全病毒疫苗,根据这三家的科技实力和组成的团队成员,专家预测这A 、B 、C 三个团队未来六个月中研究出合格疫苗并用于临床接种的概率分别为34,23,12,且三个团队是否研究出合格疫苗相互独立. (1)求六个月后A ,B 两个团队恰有一个研究出合格疫苗并用于临床接种的概率;(2)设六个月后研究出合格疫苗并用于临床接种的团队个数为X ,求X 的分布列和数学期望.19.在直三棱柱ABC−A1B1C1中,AB⊥BC,BB1=√2BC,D是CC1的中点.(1)证明:B1C⊥平面ABD;(2)若AB=BC,E是A1C1的中点,求二面角A−BD−E的大小.20.已知A(0,2),B(0,−2),动点P(x,y)满足PA,PB的斜率之积为−12.(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)已知直线l:y=kx+m,C的右焦点为F,直线l与C交于M,N两点,若F是△AMN的垂心,求直线l的方程.21.已知函数f(x)=(1+sinx)cosxsinx+2x−π.(1)证明:函数f(x)在(0,π)上是减函数;(2)若x∈(0,π2),f(x)>m(π2−x)2,求m的取值范围.22. 已知在极坐标系中曲线C 的极坐标方程为ρ={2,0≤θ<π2,√3sin(θ−π6),π2≤θ≤π. (1)求曲线C 与极轴所在直线围成图形的面积; (2)设曲线C 与曲线ρsinθ=1交于A ,B ,求|AB|.23. 设x ,y ,z ∈R ,z(x +2y)=m .(1)若m =1,求x 2+4y 2+12z 2的最小值;(2)若x 2+2y 2+3z 2=m 2−8,求实数m 的取值范围.答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】先根据条件求得A,B,进而求得结论.本题主要考查集合的基本运算以及指数对数的运算性质,比较基础.【解答】解:因为集合A={a|log a3>1};所以:a>1;且log a3>log a a⇒A=(1,3),∵B={a|3a>9}=(2,+∞),∴∁R B=(−∞,2];∴A∩(∁R B)=(1,2].故选:D.2.【答案】B【解析】解:∵z=8−i2+3i =(8−i)(2−3i)(2+3i)(2−3i)=13−26i13=1−2i,∴复数z在复平面内对应的点的坐标为(1,−2),在第四象限;|z|=√5;z的虚部为−2;z−=1+2i.故①②正确;③④错误.故选:B.利用复数代数形式的乘除运算化简,然后逐一分析四个命题得答案.本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念及复数模的求法,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.3.【答案】D【解析】解:由题意,只能说出第一句,或一句也说不出的同学有100−45−32=23人,故只能说出第一句“春”或一句也说不出的学生占的比例为23100,故只能说出第一句“春”或一句也说不出的学生共有500×23100=115人, 故选:D .先求出只能说出第一句“春”或一句也说不出的学生人数,可得它所占的比例,再用样本容量500乘以此比例,即为所求.本题主要考查分层抽样,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:因为f(x)是R 上的奇函数且单调递增, 故当x >0时,f(x)>f(0)=0,①g(−x)=|f(−x)|=|f(x)|=g(x)为偶函数,且当x >0时,g(x)=|f(x)|=f(x)单调递增,符合题意; ②g(−x)=f(x 2−x)≠g(x),故不满足偶函数;③g(−x)=f(|−x|)=f(|x|)=g(x),且x >0时g(x)=f(x)单调递增,符合题意;④g(−x)=e f(−x)+e −f(−x)=e −f(x)+e f(x)=g(x),满足偶函数,且x >0时,f(x)>0,e f(x)>1, 根据对勾函数的单调性可知g(x)=e f(x)+e −f(x)单调递增,符合题意. 故选:B .由已知可得f(x)是R 上的奇函数且单调递增,当x >0时,f(x)>f(0)=0,然后结合函数的性质分别进行检验即可.本题主要考查了函数奇偶性及单调性的综合应用,属于中档试题.5.【答案】D【解析】解:作出实数x ,y 满足不等式组{x −y +4≥0,3x +y ≤0,y ≥0,的可行域如图:可知A(−1,3),B(−4,0),O(0,0),当0<a ≤3或−1≤a <0时,目标函数z =ax +y 经过(−1,3), 取得最大值为1,解得a =2,当a >3时,目标函数z =ax +y 经过(0,0),取得最大值为1,无解, 当a <−1时,目标函数z =ax +y 经过(−4,0),取得最大值为1,解得a =−14(舍去),当a =0时,目标函数z =ax +y 取得最大值为3,不符合题意.故选:D.画出约束条件表示的可行域,判断目标函数z=ax+y取得最大值的位置,求出a即可.本题考查简单的线性规划的应用,正确画出可行域,判断目标函数经过的位置是解题的关键.6.【答案】A【解析】解:f(x)=sin2xcosφ+cos2xsinφ=sin(2x+φ),由题意可得,sin(φ−2π3)=0,所以φ−2π3=kπ即φ=2π3+kπ,k∈Z,结合选项可知,当k=−1时,φ=−13π.故选:A.先对已知函数进行化简,然后结合正弦函数的对称性即可求解.本题主要考查了和差角公式在三角化简中的应用及正弦函数的对称性的应用,属于基础试题.7.【答案】B【解析】解:由半径r=2和弦长|AB|=2√3,可得圆心(0,0)到直线l的距离d=1=√a2+b2,即a2+b2=c2.由“a2+b2=2=c2,解得c=±√2.∴“a2+b2=2”是“c=√2”的必要不充分条件.故选:B.由半径r=2和弦长|AB|=2√3,可得圆心(0,0)到直线l的距离d=1=22,即a2+b2=c2.进而判断出结论.本题考查了简易逻辑的判定方法、直线与圆相交弦长问题,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.8.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查了二倍角的三角函数公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.利用二倍角的余弦函数公式,同角三角函数基本关系式化简已知等式解得m2=2,可求cos2α的值,根据同角三角函数基本关系式可求sin2α的值,进而利用二倍角公式化简所求即可求解.【解答】解:∵cos2α=cos2α−sin2αcos2α+sin2α=1−tan2α1+tan2α=1−m21+m2=−m2m2+4,解得m2=2,∴cos2α=−13,∴sin2α=√1−cos22α=2√23,∴sin2(α+π4)=1−cos(2α+π2)2=12+sin2α2=√23+12.故选:B.9.【答案】D【解析】解:当双曲线是等轴双曲线时,e=√2,双曲线不是等轴双曲线时,直线l与渐近线中的一条垂直,所以:ab4a−1×ba=1,∴b2=4a−1,e2=c2a2=a2+b2a2=−1a2+4a+1=−(1a−2)2+5≤5,a=12时,取得最大值;∴e≤√5.双曲线的离心率e的最大值为:√5.故选:D.利用双曲线是否是等轴双曲线,结合△OAB为直角三角形,转化求法双曲线的离心率的表达式,求解最大值.本题考查双曲线的简单性质的应用,直线与双曲线的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.10.【答案】D【解析】解:根据题意,分2步进行分析:①领导和队长站在两端,有A22=2种情况,②中间5人分2种情况讨论:若BC相邻且与D相邻,有A22A33=12种安排方法,若BC相邻且不与D相邻,有A22A22A32=24种安排方法,则中间5人有12+24=36种安排方法,则有2×36=72种不同的安排方法;故选:D.解:根据题意,分2步进行分析:①领导和队长站在两端,由排列数公式计算可得其排法数目,②中间5人分2种情况讨论:若BC相邻且与D相邻,若BC相邻且不与D相邻,由加法原理可得其排法数目,由分步计数原理计算可得答案.本题考查排列、组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.11.【答案】D【解析】解:由AB=3,BC=4,AC=5,得AB2+BC2=AC2,∴AB⊥BC.将平面ABB1A1与平面BCC1B1放在一个平面内,连接AC1,与BB1的交点即为M,此时BM=3,设四棱锥A−BCC1M的体积为V1,则V1=13×12×(3+7)×4×3=20,三棱柱ABC−A1B1C1的体积V=12×4×3×7=42.∴当截面周长最小时,截面将三棱柱分成的上、下两部分的体积比为V−V1V1=1110.故选:D.由题意画出图形,可得当截面周长最小时的BM值,再由已知可得底面中AB⊥BC,分别求出截面上下两部分的体积,作比得答案.本题考查多面体的剪展问题,考查棱柱与棱锥体积的求法,考查计算能力,是中档题.12.【答案】B【解析】解:S=12BC⋅ACsinC=14tanC⋅2BC⋅ACcosC=BC2+AC2−AB2=AC2+BC2−(AD+BD)2=2(CD2−BD⋅AD)=6.故选:B.直接利用三角形的面积公式以及余弦定理,勾股定理化简求解即可.本题主要考查三角形的面积公式以及余弦定理的运用,考查运算求解能力,属于中档题.13.【答案】178【解析】解:抛物线y =2x 2,的标准方程为:x 2=12y.准线方程为:y =−18, 点A(1,2)到焦点F 的距离为A 到准线的距离:2+18=178.故答案为:178.求出抛物线的准线方程,利用抛物线的性质求解即可. 本题考查抛物线的简单性质的应用,是基本知识的考查.14.【答案】2或−23【解析】解:由已知得:f′(x)=(x n +nx n−1)e x , 所以f(1)=e ,f′(1)=(n +1)e , 所以切线为:y −e =(n +1)e(x −1). 令x =0得y =−ne ;令y =0得x =nn+1, 所以S △=12×n 2|n+1|e =2e 3,解得n =2或−23. 故答案为:2或−23.先求出x =1处的切线方程,然后分别求出切线与x ,y 轴交点的横坐标、纵坐标,然后表示出三角形的面积,令其等于2e3,解出n 的值.本题考查导数的几何意义和切点满足的条件,同时考查学生运用方程思想解决问题的能力和运算能力,属于中档题.15.【答案】−8【解析】解:∵|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=4,AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =8,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2=8−42=−8, 故答案为:−8.先根据平面向量的减法运算可知BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,再代入原等式,并结合数量积的运算即可得解.本题考查平面向量的混合运算,主要包含平面向量的减法运算和数量积运算,考查学生的运算能力,属于基础题.16.【答案】20π【解析】解:取BC的中点,连结AD,PD,由题意得AD⊥BC,∵PA⊥平面ABC,∴PA⊥BC,BC⊥平面PAD,∴平面PAD⊥平面PBC,过A点向PD引垂线交PD于M,则AM⊥平面PBC,∴AM=2√55=PA⋅ADPD,解得AD=1,∠BAC=120°,延长AD到O1,使AO1=2,∴O1是△ABC的外心,过O1作平面ABC的垂线,交PA的垂直平分面于O,∴O是三棱锥外接球球心,∴三棱锥外接球半径r=AO=√5,∴三棱锥外接球表面积S=4πr2=20π.故答案为:20π.取BC的中点,连结AD,PD,由题意得AD⊥BC,推导出平面PAD⊥平面PBC,过A点向PD引垂线交PD 于M,则AM⊥平面PBC,延长AD到O1,O1是△ABC的外心,过O1作平面ABC的垂线,交PA的垂直平分面于O,O是三棱锥外接球球心,三棱锥外接球半径r=AO=√5,由此能求出三棱锥外接球表面积.本题考查三棱锥的外接球的表面积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.17.【答案】解:(1)由已知得当n=1时,log2a1=A1=1,解得a1=2,当n≥2时,log2a n=A n−A n−1=12n(n+1)−12n(n−1)=n∴a n=2n,当n=1也符合,∴a n=2n,S n=2(1−2n)1−2=2n+1−2;(2)由(1)知1a n =12n,∴T n=12[1−(12)n]1−12=1−(12)n,∴S n−8T n=2n+1−2−8+82n=2n+1+82n−10≥2√2n+1⋅82n−10=8−10=−2,当且仅当2n+1=82n时取等号,即当n=1时取得最小值−2.【解析】(1)先求得首项a1,再由log2a n=A n−A n−1⇒a n=2n,然后求得前n项和S n;(2)由(1)可求得1a n =12n,然后求出T n,再求S n−8T n的表达式,最后利用基本不等式求出最小值即可.本题主要考查数列的通项公式、前n项和的求法及基本不等式的应用,属于中档题.18.【答案】解:(1)由题意得,六个月后,A、B两个团队恰有一个研究出合格疫苗并用于临床接种的概率为P=23×14+13×34=512.(2)X的可能取值为0,1,2,3,P(X=0)=12×13×14=124,P(X=1)=12×13×14+12×23×14+12×13×34=624=14,P(X=2)=12×23×14+12×23×34+12×13×34=1124,P(X=3)=12×23×34=624=14.∴X的分布列为X 0 1 2 3P12414112414数学期望E(X)=0×124+1×14+2×1124+3×14=2312.【解析】本题考查相互独立事件的概率、离散型随机变量的分布列与数学期望,考查学生对数据的分析与处理能力,属于基础题.(1)A,B两个团队恰有一个研究出合格疫苗并用于临床接种分两种情况:A团队研究出但B团队未研究出,B团队研究出但A团队未研究出,然后根据相互独立事件的概率求解即可;(2)X的可能取值为0,1,2,3,再根据相互独立事件的概率逐一求出每个X的取值所对应的概率即可得分布列,进而求得数学期望.19.【答案】(1)证明:设BC=2,∴BB1=2√2,DCBC =√22,BCBB1=22√2=√22.∴DCBC =BCBB1,则△DCB∽△CBB1,得∠BDC=∠BCB1,∵∠DBC+∠BDC=90°,∴∠DBC+∠BCB1=90°,得BD⊥B1C. ∵三棱柱ABC−A1B1C1是直三棱柱,∴BB1⊥平面ABC,又AB ⊂平面ABC ,∴BB 1⊥AB ,又∵AB ⊥BC ,BB 1∩BC =B ,∴AB ⊥平面BCC 1B 1, 而B 1C ⊂平面BCC 1B 1,∴AB ⊥B 1C , 又BD ∩AB =B ,∴B 1C ⊥平面ABD ;(2)解:设BC =2,建立如图所示空间直角坐标系, 由(1)知,E(1,1,2√2),D(0,2,√2), A(2,0,0),B 1(0,0,2√2),C(0,2,0).由(1)知平面ABD 的一个法向量CB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−2,2√2), BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,2√2),BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,√2). 设平面BDE 的一个法向量为n⃗ =(x,y,z). 由{n ⃗ ⋅BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =x +y +2√2z =0n ⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2y +√2z =0,取z =−√2,得n ⃗ =(3,1,−√2).∴cos <CB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ >=2√3×2√3=−12.由图可知二面角A −BD −E 为锐角,则二面角A −BD −E 的大小为60°.【解析】(1)设BC =2,证明△DCB∽△CBB 1,得∠BDC =∠BCB 1,可得∠DBC +∠BCB 1=90°,则BD ⊥B 1C ,由三棱柱ABC −A 1B 1C 1是直三棱柱,得BB 1⊥AB ,进一步得到AB ⊥平面BCC 1B 1,从而有AB ⊥B 1C ,进一步得到B 1C ⊥平面ABD ;(2)设BC =2,以B 为坐标原点建立空间直角坐标系,分别求出平面ABD 的一个法向量与平面BDE 的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角A −BD −E 的大小.本题考查直线与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用空间向量求解空间角,是中档题.20.【答案】解:(1)由题意可得y−2x⋅y+2x=−12(x ≠0),整理可得x 28+y 24=1,所以动点P 的轨迹C 的方程:x 28+y 24=1(x ≠0);(2)由(1)可得右焦点F(2,0),可得k AF =2−00−2=−1,因为F 为垂心,所以直线MN 的斜率为1,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2), 联立直线l 与椭圆的方程:{y =x +mx 2+2y 2=8整理可得:3x 2+4mx +2m 2−8=0,△=16m 2−4×3×(2m 2−8)>0,即m 2<12,x1+x2=−4m3,x1x2=2m2−83,由已知可得AM⊥NF,所以k AM⋅k NF=−1,即y1−2x1⋅y2x2−2=−1,整理可得y2(y1−2)+x1(x2−2)=0,即y1y2+x1x2−2x1−2y2=0,即y1y2+x1x2−2x1−2(x2+m)=0,整理可得y1y2+x1x2−2(x1+x2)−2m=0,而y1y2=(x1+m)(x2+m)=x1x2+m(x1+x2)+m2=m2−83所以m2−83−2⋅−4m3−2m+2m2−83=0,解得m=−83或m=2(舍),所以直线l的方程为:y=x−83.【解析】(1)由题意可得P的坐标之间的关系,且横坐标不为0,求出P的轨迹方程;(2)由(1)可得右焦点F的坐标,联立直线与椭圆的方程可得两根之和及两根之积,由F是△AMN的垂心可得AF⊥MN,NF⊥AM,可得m的值.本题考查求轨迹方程及直线与椭圆的综合,及三角形垂心的应用,属于中档题.21.【答案】解:(1)证明:f(x)=cosxsinx +cosx+2x−π,则f′(x)=−1sin2x−sinx+2≤−1sin2x−sin2x+2≤−2√1sin2x⋅sin2x+2=0,当且仅当sinx=1时取等号,故函数f(x)在(0,π)上是减函数;(2)因为x∈(0,π2),当m≤0时,由(1)知,f(x)>f(π2)=0≥m(π2−x)2成立;当m>0时,令g(x)=cosx+x−π2,g′(x)=−sinx+1>0,∴g(x)在(0,π2)上单调递增,∴g(x)<g(π2)=0,即cosx<π2−x,∴f(x)−m(π2−x)2=cosxsinx+cosx+2x−π−m(π2−x)2<cosxsinx+x−π2−m(π2−x)2,令ℎ(x)=cosxsinx +x−π2−m(π2−x)2,则ℎ′(x)=−cos2xsin2x+2m(π2−x)>−(π2−x)2sin2x+2m(π2−x)=π2−xsin2x[2msin2x−(π2−x)]=π2−xsin2x[2mcos2(π2−x)−(π2−x)],令p(x)=2mcos2x−x,p′(x)=−4mcosxsinx−1<0,∴p(x)在(0,,π2)上单调递减,则q(x)=p(π2−x)=2mcos2(π2−x)−(π2−x)在(0,π2)上递增,∵q(0)<0,q(π2)>0,∴存在t ∈(0,π2),使得q(t)=0,即x ∈(0,π2)时,q(x)>q(t)=0, ∴ℎ′(x)>0,则ℎ(x)在(t,π2)递增,故ℎ(x)<ℎ(π2)=0,∴存在x ∈(t,π2),使得f(x)<m(π2−x)2与f(x)>m(π2−x)2矛盾, ∴实数m 的取值范围为(−∞,0].【解析】(1)求导,结合基本不等式可得f′(x)≤0在(0,π)上恒成立,由此即可得证;(2)当m ≤0时,由(1)f(x)>m(π2−x)2在x ∈(0,π2)上成立;当m >0时,利用导数可推导存在x ∈(t,π2),使得f(x)<m(π2−x)2与f(x)>m(π2−x)2矛盾, 综合即可得出结论.本题考查利用导数研究函数的单调性,极值及最值,考查已知不等式恒成立求参数的取值范围,考查了分类与整合思想,构造思想,转化思想以及放缩思想等,考查运算求解,逻辑推理,概括与抽象等数学能力,属于难题.22.【答案】解:(1)曲线C 与极轴所在直线围成的图形是一个半径为2的14圆周及一个两直角边分别为2与2√3的直角三角形, 所以S =π+2√3.(2)曲线C 与曲线ρsinθ=1交于A ,B , 所以{ρ=2ρsinθ=1,得到A(2,π6)转换为直角坐标为A(√3,1).极坐标方程ρsinθ=1转换为直角坐标方程为y =1,极坐标方程ρ=√3sin(θ−π6)转换为直角坐标方程为x −√3y +2√3=0,所以B(−√3,1), 所以|AB|=2√3.【解析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (2)利用极径的应用和两点间的距离公式的应用求出结果.本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,极径的应用,两点间的距离公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.【答案】解:(1)∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2,即a2+b2≥12(a+b)2,∴x2+4y2+12z2≥12(x+2y)2+12z2≥12⋅2|(x+2y)z|=1,当且仅当x=2y,x+2y=z时,即x=2y=12z,等号成立,∴x2+4y2+12z2的最小值是1.(2)∵m2−8=x2+2y2+3z2=(x2+z2)+2(y2+z2)≥2|xz|+4|yz|,(当且仅当|x|=|y|=|z|时等号成立),又2|xz|+4|yz|≥2|xz+2yz|=2|z(x+2y)|=|m|,(当且仅当xz与yz非异号时等号成立).∴m2−8≥2|m|,即m2−2|m|−8≥0,解得|m|≥4,即m≥4或m≤−4,所以m的取值范围为(−∞,−4]∪[4,+∞).【解析】(1)由均值不等式及其变形把x2+4y2+12z2转化成z(x+2y)=1,求出最小值.(2)由均值不等式和绝对值不等式得x2+2y2+3z2=(x2+z2)+2(y2+z2)≥2|xz|+4|yz|≥2|xz+2yz|=2|z(x+2y)|=|m|,进而得到关于m的不等式,解出即可.本题考查了均值不等式和绝对值不等式的应用及解不等式,属于中档题.。

2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(理科)

2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(理科)

2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(理科)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分)1. 已知集合A ={x|x 2<x},B ={x|x >−1},则A ∩B =( )A. RB. {x|−1<x <1}C. {x|0<x <1}D. {x|x >−1}2. 已知非零复数z 满足z −z=i(其中z −是z 的共轭复数,i 是虚数单位),z 在复平面内对应点P(x,y),则点P 的轨迹为( )A. x −y =0(x 2+y 2≠0)B. x +y =0(x 2+y 2≠0)C. x −y −2=0(x 2+y 2≠0)D. x +y −2=0(x 2+y 2≠0)3. 若函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)可能为( )A. f(x)=|tanx|⋅ln|x|B. f(x)=tanx ⋅ln|x|C. f(x)=−|tanx|⋅ln|x|D. f(x)=−tanx ⋅ln|x|4. 已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 2=0,S 4=16,则a 6=( )A. 4B. 12C. 16D. 185. 已知向量m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ 的夹角为π12,|m ⃗⃗⃗ |=sin π24,|n ⃗ |=cos π24,则|m ⃗⃗⃗ +n ⃗ |=( ) A. √32B. 34C. √52D. 546. 已知定义在R 上的函数f(x)满足对其定义域内任意x 1,x 2,都有f(x 1⋅x 2)=f(x 1)+f(x 2)−2成立,则f(18)+f(14)+f(12)+f(1)+f(2)+f(4)+f(8)=( )A. 14B. 10C. 4D. 27. 今年3月10日湖北武汉某方舱医院“关门大吉”,某省驰援湖北“抗疫”的9名身高各不相同的医护人员站成一排合影留念,庆祝圆满完成“抗疫任务,若恰好从中间往两边看都依次变低,则身高排第4的医护人员和最高的医护人员相邻的概率为( )A. 27B. 29C. 514D. 178. 已知直线y =kx(k ≠0)与椭圆C :x 2a 2+y 2=1(a >1)交于两点P ,Q 点F ,A 分别是椭圆C 的右焦点和右顶点,若|FP|+|FQ|+|FA|=52a ,则a =( )A. 4B. 2C. 43D. 2√339. 为彻底打赢脱贫攻坚战,2020年春,某市政府投入资金帮扶某农户种植蔬菜大棚脱贫致富,若该农户计划种植冬瓜和茄子,总面积不超过15亩,帮扶资金不超过4万元,冬瓜每亩产量10000斤,成本2000元,每斤售价0.5元,茄子每亩产量5000斤,成本3000元,每斤售价1.4元,则该农户种植冬瓜和茄子利润的最大值为( )A. 4万元B. 5.5万元C. 6.5万元D. 10万元10. 如图所示,四边形ABCD 是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线上,在正方形ABCD 内任取一点,则该点取自阴影部分的概率为( )A. (3−2√2)πB. (√2−1)πC. π8 D. π411. 已知双曲线C :x 2a−y 2b=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,渐近线分别为l 1,l 2,过F 2作与l 1平行的直线l 交l 2于点P ,若|PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,则双曲线C 的离心率为( )A. √2B. √3C. 2D. 312. 对于函数f(x)=e x +sinx(e 为自然对数的底数,x ∈[−π,+∞)),函数g(x)=x +sinx −xcosx(x ∈[−2π,2π)),给出下列结论:①函数f(x)的图象在x =0处的切线在x 轴的截距为−12; ②函数g(x)是奇函数,且在[0,π]上单调递增; ③函数f(x)存在唯一的极小值点x 0,其中−3π4<x 0<−π2,且−1<f(x 0)<0;④函数g(x)存在两个极小值点x 1,x 2和两个极大值点x 3,x 4,且x 1+x 2+x 3+x 4=0. 其中所有正确结论的序号是( )A. ①②③B. ①④C. ①③④D. ②④二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 如图,某班体重为70kg 的体育老师在做引体向上示范动作,两只胳膊的夹角为60°,拉力大小均为F ,若使身体能向上移动,则拉力F 的最小整数值为______N.(取重力加速度大小为g =10m/s 2,√3≈1.732)14. 已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,8S n 2=a n+1(2S n +a n+1),则S n =______.15. 若函数f(x)=(2ax −1)2−log a (ax +2)在区间[0,1a ]上恰好有一个零点,则a +1a 的最小值为______. 16. 已知直三棱柱ABC −A 1B 1C 1的顶点都在球O 的表面上,四边形BCC 1B 1的面积为4√3.若△ABC 是等边三角形,则球O 体积的最小值为______. 三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.如图,在△ABC中,点D在边BC上,AC=DC=2,sin∠ABC=4√29,cos∠ADC=√33.(1)求AB的长;(2)求△ABC的面积.18.已知四边形ABCD是梯形(如图1),AB//CD,AD⊥DC,CD=2,AB=AD=1,E为CD的中点,以AE为折痕把△ADE折起,使点D到达点P的位置(如图2),且PC=√3.(1)求证:平面PAE⊥平面ABCE;(2)求PB与平面PEC所成角的正弦值.19.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my+1与抛物线C交于A,B两点.(1)若|AF|⋅|BF|=8,求直线的方程;(2)过点F作直线l′⊥l交抛物线C于P,Q两点,若线段AB,PQ的中点分别为M,N,直线MN与x轴的交点为T,求点T到直线与l′距离和的最大值.20.某校为了解该校学生“停课不停学”的网络学习效率,随机抽查了高一年级100位学生的某次数学成绩,得到如图所示的频率分布直方图:(1)估计这100位学生的数学成绩的平均值x−.(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);(2)根据整个年级的数学成绩,可以认为学生的数学成绩X近似地服从正态分布N(μ,σ2),经计算,(1)问中样本标准差s的近似值为10.用样本平均数x−作为μ的近似值,用样本标准差s作为σ的估计值,现任抽取一位学生,求他的数学成绩恰在64分到94分之间的概率.参考数据:若随机变量ξ~N(μ,σ2),则P(μ−σ<ξ<μ+σ)=0.6827,P(μ−2σ<ξ<μ+2σ)=0.9545,P(μ−3σ<ξ≤μ+3σ)≈0.9973.(3)该年级1班的数学老师为了能每天督促学生的网络学习,提高学生每天的作业质量及学习数学的积极性,特意在微信上设计了一个每日作业小程序,每当学生提交的作业获得优秀时,就有机会参与一次小程序中“玩游戏,得奖励积分”的活动,开学后可根据获得积分的多少领取老师相应的小奖品.小程序页面上有一列方格,共15格,刚开始有只小兔子在第1格,每点一下游戏的开始按钮,小兔子就沿着方格跳一下,每次跳1格或跳2格,概率均为1,依次点击游戏的开始按钮,直到小兔子跳到第14格或第15格(奖励5分)时,游戏结束,2每天的积分自动累加,设小兔子跳到第n(1≤n≤14)格的概率为P n,试证明{P n+1−P n}是等比数列,并求P15的值.(获胜的概率)21. 已知函数f(x)=e x −alnx x−a(e 是自然对数的底数)有两个零点.(1)求实数a 的取值范围;(2)若f(x)的两个零点分别为x 1,x 2证明:x 1x 2>e 2e x 1+x 2.22. 在直角坐标系xOy 中,直线的参数方程是{x =tcosα,y =tsinα(t 为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 1:ρ=4√33sinθ,点A 的极坐标为(2,π3),圆C 2的圆心在极轴上,且过O ,A 两点.(1)求圆C 2的极坐标方程;(2)若直线与曲线C 1,C 2分别交于异于原点的点P ,Q ,求线段PQ 的中点M 的直角坐标方程.23.已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,证明:(1)a21−a +b21−b+c21−c≥12;(2)1a3+1b3+1c3≥81.答案和解析1.【答案】C【解析】 【分析】本题考查了描述法的定义,一元二次不等式的解法,交集的运算,考查了计算能力,属于基础题. 由一元二次不等式的解法求出集合A ,然后进行交集的运算即可. 【解答】解:∵A ={x|0<x <1},B ={x|x >−1}, ∴A ∩B ={x|0<x <1}. 故选:C .2.【答案】B【解析】解:由题意,z =x +yi(x,y ∈R), 由z−z=i ,得z −=iz(x 2+y 2≠0),即x −yi =i(x +yi)=xi −y , 则x =−y ,即x +y =0(x 2+y 2≠0). ∴点P 的轨迹为x +y =0(x 2+y 2≠0). 故选:B .由题意,z =x +yi(x,y ∈R),代入z −z=i ,整理后结合z 不为0得答案.本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.3.【答案】B【解析】解:由题意可知函数是奇函数,排除选项A ,C , 当x ∈(0,1)时,f(x)<0,f(x)=tanx ⋅ln|x|满足题意, f(x)=−tanx ⋅ln|x|>0,不满足题意,排除D . 故选:B .判断函数的奇偶性,排除选项,然后利用特殊值判断选项即可.本题考查函数的图象以及函数的解析式的应用,函数的奇偶性以及函数特殊值对应点是判断这类题目的常用方法.4.【答案】D【解析】解:由题意可得,{2a 1+d =04a 1+6d =16,解可得,a 1=−2,d =4,∴a 6=a 1+5d =−2+20=18. 故选:D .由已知结合等差数列的求和公式可求a 1,d ,然后结合等差数列的通项公式即可求解. 本题主要考查了等差数列的通项公式及求和公式的简单应用,属于基础试题.5.【答案】C【解析】解:∵<m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ >=π12,|m ⃗⃗⃗ |=sin π24,|n ⃗ |=cos π24, ∴(m ⃗⃗⃗ +n ⃗ )2=m ⃗⃗⃗ 2+n ⃗ 2+2|m ⃗⃗⃗ ||n ⃗ |cos π12=1+sin π12cos π12=1+sin π62=1+14=54,∴|m ⃗⃗⃗ +n ⃗ |=√52. 故选:C .根据条件进行数量积的运算即可求出(m ⃗⃗⃗ +n ⃗ )2=54,从而可得出|m ⃗⃗⃗ +n ⃗ |的值. 本题考查了向量数量积的运算,向量长度的求法,二倍角的正弦公式,考查了计算能力,属于基础题.6.【答案】A【解析】解:令x 1=x 2=1,则f(1)=f(1)+f(1)−2,解得f(1)=2,令x 1=t ,x 2=1t ,即x 1x 2=1,可得f(1)=f(t)+f(1t )−2,变形可得f(t)+f(1t )=4,则f(18)+f(14)+f(12)+f(1)+f(2)+f(4)+f(8)=f(18)+f(8)+f(14)+f(4)+f(12)+f(2)+f(1)=4+4+4+2=14; 故选:A .利用赋值法令x 1=x 2=1进行求解f(1)=2;再令x 1=t ,x 2=1t ,即x 1x 2=1,变形分析可得f(t)+f(1t )=4,据此可得f(18)+f(14)+f(12)+f(1)+f(2)+f(4)+f(8)=f(18)+f(8)+f(14)+f(4)+f(12)+f(2)+f(1),计算可得答案.本题的考点是抽象函数的性质及其应用,反复给x 1和x 2值利用给出恒等式,注意条件的利用;利用赋值法是解决本题的关键.7.【答案】A【解析】解:某省驰援湖北“抗疫”的9名身高各不相同的医护人员站成一排合影留念, 恰好从中间往两边看都依次变低,基本事件总数n =C 84C 44A 22⋅A 22=70,身高排第4的医护人员和最高的医护人员相邻包含的基本事件总数为:m =C 22C 52A 22=20,∴身高排第4的医护人员和最高的医护人员相邻的概率为:P =m n=2070=27.故选:A .恰好从中间往两边看都依次变低,基本事件总数n =C 84C 44A 22⋅A 22=70,身高排第4的医护人员和最高的医护人员相邻包含的基本事件总数为:m =C 22C 52A 22=20,由此能求出身高排第4的医护人员和最高的医护人员相邻的概率.本题考查概率的求法,考查古典概型等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.【答案】D【解析】解:设左焦点F′,连接PF′,QF′,由直线和椭圆的对称性,可得|PF′|=|QF′|,|FA|=a −c ,因为|FP|+|FQ|+|FA|=52a ,由椭圆的定义可得:|QF′|+|QF|=2a ,即|QF′|+|QF|+|FA|=2a +a −c =52a ,可得c =12a ,由于c 2=a 2−1,可得:a 2−1=14a 2,解得a 2=43, 因为a >1,所以a =2√33, 故选:D .由椭圆的性质可得|PF′|=|QF′|,|FA|=a −c ,所以|QF′|+|QF|=2a ,即|QF′|+|QF|+|FA|=2a +a −c =52a ,可得a ,c 的关系,再由椭圆的方程可得a 的值. 本题考查椭圆的性质和直线的对称性,属于中档题.9.【答案】B【解析】解:设冬瓜和茄子的种植面积分别为x ,y 亩,总利润z 万元,则目标函数z =(0.5x ⋅10000−2000x)+(1.4y ⋅5000−3000y)=3000x +4000y =1000(3x +4y), 线性约束条件为{x +y ≤152000x +3000y ≤40000x ≥0,y ≥0,即{x +y ≤152x +3y ≤40x,y ≥0, 作出可行域如图,由{x +y =152x +3y =40可得{x =5y =10,即A(5,10),平移直线l :3x +4y =0,可知直线l 经过点A(5,10)时, 即x =5,y =10时,z 取得最大值5.5万元. 故选:B .设冬瓜和茄子的种植面积分别为x ,y 亩,总利润z 万元,求出目标函数,以及线性约束条件,作出可行域,平移直线l :3x +4y =0,当l 过(5,10)时,z 取得最大值.本题考查线性规划的简单应用,考查分析问题解决问题的能力,属于中档题.10.【答案】A【解析】解:设圆的半径为r ,则BD =√2r +2r +√2⋅2r +2r +√2r =4(√2+1)r , 故正方形的边长为√2, ∴正方形的面积S =BD 22=8(√2+1)2r 2,∴P =8πr 2S=3+2√2=(3−2√2)π.故选:A .设圆的半径为r ,根据对角线长用r 表示出正方形的边长,根据面积比得出概率. 本题考查了几何概型的概率计算,属于基础题.11.【答案】C【解析】解:如图所示,l 1:y =ba x ,l 2:y =−ba x ,F 2(c,0),则过焦点F 2平行于l 1的直线方程为y =ba (x −c). 由{y =−ba x y =b a (x −c),解得P(c 2,−bc2a). ∴|OP|=√(c2−0)2+(−bc2a −0)2=c 22a . 由|PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,得F 1P ⊥F 2P , 即P 在以线段F 1F 2为直径的圆上. 则|OP|=c =c 22a ,即e =ca =2.故选:C .由题意画出图形,求出过焦点F 2平行于l 1的直线方程,联立直线方程求得P 点坐标,得到|OP|,再由向量等式可得P 在以线段F 1F 2为直径的圆上.由此得到c =c 22a,从而求得双曲线的离心率.本题考查双曲线的简单性质,考查数形结合的解题思想方法,考查计算能力,是中档题.12.【答案】C【解析】解:对于①,因为f′(x)=e x +cosx ,当x =0时,f(0)=1,f′(0)=2, 故曲线在x =0处的切线方程为y =2x +1,故切线在x 轴的截距为−12,所以①正确; 对于②,因为g(x)=x +sinx −xcosx(x ∈[−2π,2π)),定义域不关于原点对称, 故函数g(x)不是奇函数,所以②错误;对于③,f(x)=e x +sinx ,x ∈[−π,+∞),f′(x)=e x +cosx , f′(x)=e x −sinx >0恒成立,所以f′(x)单调递增, 又f′(−π2)=2>0,f′(−3π4)=e −3π4+cos(−3π4)=1e 3π4−√22, 因为(e 3π4)2=e 3π2>e >2,所以e 3π4>√2,即1e 3π4<√22, 于是f′(−3π4)<0,所以存在x 0∈(−3π4,−π2),使得f′(x 0)=0,即e x 0+cosx 0=0,则在(−π,x 0)上,f′(x)<0,在(x 0+∞)上,f′(x)>0,所以在(−π,x 0)上,f(x)单调递减,在(x 0,+∞)上,f(x)单调递增, 所以f(x)存在唯一的极小值点x 0,f(x 0)=e x 0+sinx 0=sinx 0−cosx 0=√2sin(x 0−π4), 因为x 0∈(−3π4,−π2),则x 0−π4∈(−π,−3π4),√2sin(x 0−π4)∈(−1,0), 所以③正确;对于④,g′(x)=1+cosx −(cosx −xsinx)=1+xsinx , 令g′(x)=0,得sinx =−1x ,分别作出y =sinx,y =−1x 在区间[−2π,2π)上的图象,由数形结合图可知,这两个函数的图象在区间[−2π,2π)上共有4个公共点,且两图象在这些公共点上都不相切,故f(x)在区间[−2π,2π)上的极值点的个数为4,且f(x)有2个极大值点x3,x4,2个极小值点x1,x2,根据函数对称性易知,x1+x2+x3+x4=0.故选:C.①根据导数的几何意义可求出x=0处的切线进而求出切线在x轴的截距即可判断;②根据奇函数定义即可判断;③利用导数与极值点间的关系,结合三角函数的图象与性质即可判断;④根据导数与极值点间的关系再利用数形结合法画出极值点所处的位置即可判断.本题考查导数的几何意义,利用导数研究函数单调性、极值,函数的性质及其应用,是一道综合性比较强的题,着重考查数形结合的数学思想,属于中档题.13.【答案】405【解析】解:设两只胳膊的向上的合力为F1,则F1=G,由题意可得,F1=√3F=G=mg=70×10≈405N.所以F=7001.732故答案为:405设两只胳膊的向上的合力为F1,则F1=G,由题意可得,F1=√3F=G=mg,代入数据即可求解.本题主要考查了向量知识在物理实际问题中的应用,属于基础试题.14.【答案】3n−1【解析】解:∵8S n 2=a n+1(2S n +a n+1),∴8S n 2=(S n+1−S n )(2S n +S n+1−S n )=S n+12−S n 2, ∴S n+12=9S n2, 又数列{a n }各项均为正数,则S n >0,故S n+1=3S n , ∴数列{S n }是以3为公比,1为首项的等比数列, ∴S n =3n−1. 故答案为:3n−1.根据a n+1=S n+1−S n ,结合题设条件可得S n+12=9S n 2,又S n >0,则S n+1=3S n ,即数列{S n }是以3为公比,1为首项的等比数列,由此求得S n =3n−1.本题主要考查数列递推关系的运用,考查数列通项公式的求法,考查化简变形能力及运算求解能力,属于基础题.15.【答案】52【解析】解:依题意,函数f(x)在[0,1a ]上恰有一个零点的充分条件为f(0)f(1a )≤0, 即(1−log a 2)(1−log a 3)≤0,所以{1−log a 2≤01−log a 3≥0,或{1−log a 2≥01−log a 3≤0,解得2≤a ≤3,令ℎ(a)=a +1a ,a ∈[2,3], ℎ′(a)=1−1a =a 2−1a ,所以在[2,3]上,ℎ′(a)>0,ℎ(a)单调递增, 所以ℎ(a)min =ℎ(2)=2+12=52, 故答案为:52.由题可知,f(0)f(1a )≤0,{1−log a 2≤01−log a 3≥0,或{1−log a 2≥01−log a 3≤0,解得a 的取值范围,令ℎ(a)=a +1a ,a ∈[2,3],求导,分析单调性,再求最值.本题考查函数的零点,运用导数求单调性、最值,属于中档题.16.【答案】32π3【解析】解:如图;设底面边长为a ,侧棱长为b , 则ab =4√3;得底面所在平面截其外接球所成的圆O 的半径r 满足:2r =a sin60∘=2√3a 3⇒r =√33a , 又由正三棱柱的侧棱长为b ,则球心到圆O 的球心距d =b2, 根据球心距,截面圆半径,球半径构成直角三角形, 满足勾股定理,我们易得球半径R 满足: R 2=r 2+d 2=13a 2+b 24=16b 2+b 24≥2√16b 2×b 24=4;当且仅当b =2√2,a =√6时等号成立,此时球的半径的最小值为2; 故球O 体积的最小值为:4π3⋅23=32π3;故答案为:32π3.根据三棱柱的底面边长及高,先得出棱柱底面外接圆的半径及球心距,进而结合不等式求出三棱柱外接球的球半径的最小值,代入球的体积公式即可得到结论.本题考查的是棱柱的几何特征及球的体积,考查数形结合思想、化归与转化思想,其中根据已知求出三棱柱的外接球半径的最小值是解答本题的关键.17.【答案】解:(1)因为在△ADC 中,AD =CD =2,cos∠ADC =√33; 所以sin∠ADC =√63;又AD 2=DC ⋅cos∠ADC ⇒AD =2DC ⋅cos∠ADC =2×2×√33=4√33; 在△ABD 中,AD =4√33,sin∠ADB =√63,sin∠ABC =4√29, 由正弦定理得:ADsin∠ABC =ABsin∠ADB ⇒AB =4√33×√634√29=3.(2)在△ABD 中,AD =4√33,AB =3,cos∠ADB =−√1−sin 2∠ADB =−√33;由余弦定理得:AB 2=AD 2+BD 2−2AD ⋅BD ⋅cos∠ADB ;解得:9=163+BD 2−2×4√33×BD ×(−√33)⇒BD =1 (−113舍去);∴S △ABC =12×AB ×BC ⋅sin∠ABC =12×3×(1+2)×4√29=2√2.即△ABC 的面积为:2√2.【解析】(1)先根据同角三角函数基本关系式求得sin∠ADC =√63;进而求得AD ;再利用正弦定理即可求得结论;(2)先根据同角三角函数基本关系式求得cos∠ADB ,再利用余弦定理求得BD ,进而求得结论.本题主要考查正弦定理以及余弦定理和同角三角函数基本关系式在解三角形中的应用问题,属于中档题.18.【答案】(1)证明:连接BE ,∵AB//CD ,AD ⊥DC ,CD =2,E 为CD 的中点,AB =AD =1,∴四边形ABED 是边长为1的正方形,且BE =EC . 取AE 的中点M ,连接PM ,BM ,CM , ∵AP =PE =1,∴PM ⊥AE ,且AE =√2. PM =AM =√22. 由已知可得∠MBE =∠EBC =45°,∴BM ⊥BC . ∴MC =√BM 2+BE 2+EC 2=√(√22)2+12+12=√52=√102. ∵PC =√3,PM =√22,MC =√102. ∴PM 2+MC 2=PC 2,则PM ⊥MC . ∵AE ∩MC =M ,∴PM ⊥平面ABEC , ∵PM ⊂平面PAE ,∴平面PAE ⊥平面ABCE ;(2)解:由(1)知,PM ⊥平面ABCE ,BM ⊥AE ,以M 为原点, 分别以MA ,MB ,MP 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系, ∵PM =MB =ME =√22, ∴P(0,0,√22),B(0,√22,0),E(−√22,0,0),C(−√2,√22,0),EP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(√22,0,√22),EC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√22,√22,0),PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√22,−√22).设平面PEC 的一个法向量n⃗ =(x,y,z). {n ⃗ ⋅EP ⃗⃗⃗⃗⃗ =√22x +√22z =0n ⃗ ⋅EC⃗⃗⃗⃗⃗ =−√22x +√22y =0,取x =1,得n⃗ =(1,1,−1). 设PB 与平面PEC 所成角为θ, 则sinθ=|cos <PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ >|=|n ⃗⃗ ⋅PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||n ⃗⃗ |⋅|PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√22+√22√3×1=√63.故PB 与平面PEC 所成角的正弦值为√63.【解析】(1)取AE 的中点M ,连接PM ,BM ,CM ,可得PM ⊥AE ,由已知求解三角形证明PM ⊥MC.再由直线与平面垂直的判定可得PM ⊥平面ABEC ,进一步得到平面PAE ⊥平面ABCE ;(2)由(1)知,PM ⊥平面ABCE ,BM ⊥AE ,以M 为原点,分别以MA ,MB ,MP 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,求出平面PEC 的一个法向量,再求出PB ⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标,由两向量所成角的余弦值可得PB 与平面PEC 所成角的正弦值.本题考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用空间向量求解空间角,是中档题.19.【答案】解:(1)由题意可得F(1,0),联立方程{x =my +1y 2=4x ,消去x 得:y 2−4my −4=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), ∴y 1+y 2=4m ,y 1y 2=−4,由|AF|⋅|BF|=8,得(x 1+1)(x 2+1)=(my 1+2)(my 2+2)=8, 即m 2y 1y 2+2m(y 1+y 2)+4=−4m 2+8m 2+4=8,得m 2=1, 所以m =1或m =−1,所以直线l 的方程为y =x −1或y =−x +1;(2)由(1)知y M =2m ,所以x M =my M +1=2m 2+1,所以M(2m 2+1,2m), 因为直线l′过点F 且l′⊥l ,所以用−1m 替换m 得N(2m 2+1,−2m ), 当m 2≠1时,直线MN 的方程为y −2m =2m+2m 2m 2−2m2(x −2m 2−1),整理化简得y =mm 2−1(x −3),所以当m 2≠1时,直线MN 过定点(3,0),当m 2=1时,直线MN 的方程为x =3,过点(3,0), 所以点T 的坐标为(3,0),设点T 到直线l 和l′的距离分别为d 1,d 2,由l ⊥l′,|FT|=2,得d 12+d 22=4,因为(d 1+d 2)2≤2(d 12+d 22)=8,所以d 1+d 2≤2√2,当且仅当d 1=d 2=√2时,等号成立,所以点T 到直线l 和直线l′的距离之和的最大值为2√2.【解析】(1)联立直线l 与抛物线方程,利用韦达定理得到y 1+y 2=4m ,y 1y 2=−4,再利用抛物线的定义由|AF|⋅|BF|=8得(x 1+1)(x 2+1)=(my 1+2)(my 2+2)=8,代入即可求出m 的值,进而得到直线l 的方程; (2)求出点M ,N 的坐标,得到直线MN 的方程,从而求出点T 的坐标,点T 到直线l 和l′的距离分别为d 1,d 2,由l ⊥l′,|FT|=2,由题意可得d 12+d 22=4,再利用基本不等式即可求出点T 到直线l 和直线l′的距离之和的最大值.本题主要考查了抛物线的定义,以及直线与抛物线的位置关系,是中档题.20.【答案】解:(1)x −=(0.01×55+0.02×65+0.45×75+0.02×85+0.005+95)×10=74;(2)X ~N(74,102), 得P(64<X <94)≈0.68272+0.95452=0.8186;(3)小兔子开始在第1格,为必然事件,P 1=1.点一下开始按钮,小兔子跳1格即移到第2格的概率为12,即P 2=12.小兔子移到第n +1(2≤n ≤14)格的情况是下列两种,而且也只有两种情况. ①小兔子先跳到第n −1格,又点一下开始按钮跳了2格,其概率为12P n−1; ②小兔子先跳到第n 格,又点一下开始按钮跳了1格,其概率为12P n . ∵P n+1=12P n−1+12P n ,∴P n+1−P n =−12(P n −P n−1).∴当1≤n ≤14时,数列{P n+1−P n }是以P 2−P 1=12−1=−12为首项,以−12为公比的等比数列. ∴P n+1−P n =(−12)×(−12)n−1=(−12)n .P n+1=P 1+(P 2−P 1)+(P 3−P 2)+⋯+(P n+1−P n )=1+(−12)1+(−12)2+⋯+(−12)n=1−(−12)n+11+12=23[1−(−12)n+1](1≤n ≤14).∴获胜的概率P 15=23[1−(−12)15].【解析】(1)直接由矩形中点的横坐标乘以频率作和得答案; (2)由正态分布的概率公式结合σ与2σ原则求解;(3)小兔子开始在第1格,为必然事件,P 1=1.点一下开始按钮,小兔子跳1格即移到第2格的概率为12,即P 2=12.再分两类求出小兔子移到第n +1(2≤n ≤14)格的概率P n+1=12P n−1+12P n ,可得P n+1−P n =−12(P n −P n−1).即当1≤n ≤14时,数列{P n+1−P n }是以P 2−P 1=12−1=−12为首项,以−12为公比的等比数列.求出{P n+1−P n }的通项公式,再由累加法求得P n+1,即可求解P 15的值.本题考查频率分布直方图,考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查等比数列的判定,训练了等比数列前n 项和公式的应用,正确理解题意是关键,属中档题.21.【答案】解:(1)由题意可得,ℎ(x)=xe x −alnx −ax =xe x −aln(xe x )=0有2个零点,令t(x)=xe x ,则t′(x)=(x +1)e x >0在x >0时恒成立, 故t(x)=xe x 在(0,+∞)上单调递增,所以ℎ(x)有2个零点可转化为g(t)=t −alnt 有2个零点,因为g′(t)=1−at ,a ≤0时,g′(t)>0,g(t)单调递增,不可能有2个零点,当a >0时,由g′(t)>0可得t >1,g(t)单调递增;g′(t)<0可得0<t <a ,g(t)单调递减,g(t)min =g(a)=a −alna ,若0<a <e ,则g(a)>0,此时g(t)>0恒成立,没有零点, 若a =e ,则g(a)=0,有一个零点, 若a >e ,则g(a)<0,因为g(1)=1>0,g(e a )e a −a 2>0,所以g(t)在(1,e),(e,e a )上各有1个零点,符合题意, 综上,a 的范围(e,+∞);(2)证明:要证x 1x 2>e 2e x 1+x 2,只要证x 1x 2e x 1+x 2>e 2,即证ln(x 1e x 1)+ln(x 2e x 2)>2, 由(1)可知,t 1=x 1e x 1,t 2=x 2e x 2,所以a(lnt 2−lnt 1)=t 2−t 1,a(lnt 2+lnt 1)=t 2+t 1, 所以lnt 1+lnt 2=t 2+t 1t 2−t 1(lnt 2−lnt 1)=(t 2t 1+1)lnt 2t 1t 2t 1−1,只要证(t 2t 1+1)lnt 2t 1t 2t 1−1>2,设0<t 1<t 2,令t =t 2t 1,t >1, 所以只要证lnt >2(t−1)t+1即证lnt +4t+1−2>0,令ℎ(t)=lnt +4t+1−2,t >1, 则ℎ′(t)=1t −4(t+1)=(t−1)2t(t+1)>0,∴ℎ(t)>ℎ(1)=0,即当t >1时,)=lnt +4t+1−2>0, 所以lnt 1+lnt 2>2即(x 1e x 1)⋅(x 2e x 2)>e 2, 故x 1x 2>e 2e x 1+x 2.【解析】(1)先对函数求导,然后结合函数的单调性与导数关系对a 进行分类讨论,然后结合单调性及零点判定定理可求;(2)先利用分析法分析与原不等式等价的不等式,然后结合特点考虑构造函数,结合导数可求. 本题主要考查了导数与函数的零点问题的结合及利用导数及函数性质证明不等式,属于难题.22.【答案】解:(1)设圆C 2的直径长为d ,由于点A 的极坐标为(2,π3),圆C 2的圆心在极轴上,且过O ,A 两点,所以dcos π3=2, 解得d =4.所以圆C 2的极坐标方程为ρ=4cosθ. (2)由已知得直线l 的极坐标方程为θ=α. 设P(ρ1,α),Q(ρ2,α),M(ρ,α), 所以ρ1=4√33sinα,ρ2=4cosα,则ρ=ρ1+ρ22=2√33sinα+2cosα,根据{x =ρcosαy =ρsinαx 2+y 2=ρ2转换为直角坐标方程为x 2+y 2−2x −2√33y =0.即线段PQ 的中点M 的方程.【解析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (2)利用极径的应用和中点公式的应用求出结果.本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,点到直线的距离公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.【答案】证明:(1)∵a ,b ,c 均为正实数,且a +b +c =1,∴1−a ,1−b ,1−c 均为正数.∴a 21−a +b 21−b +c 21−c =12[(1−a)+(1−b)+(1−c)](a 21−a +b 21−b +c 21−c) =12[a 2+b 2+c 2+a 2(1−b)1−a +b 2(1−a)1−b +a 2(1−c)1−a +c 2(1−a)1−c +c 2(1−b)1−c +b 2(1−c)1−b ] ⩾12[a 2+b 2+c 2+√a 2(1−b)1−a ⋅b 2(1−a)1−b +√a 2(1−c)1−a ⋅c 2(1−a)1−c +√c 2(1−b)1−c ⋅b 2(1−c)1−b] =12(a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc)=12(a +b +c)2=12, ∴a 21−a +b 21−b +c 21−c ⩾12,当且仅当a =b =c =13时,等号成立. ∴a 21−a +b 21−b +c 21−c ≥12.(2)∵a ,b ,c 均为正实数,且a +b +c =1,∴1=a +b +c ⩾3√abc 3, ∴abc ⩽127,即1abc ⩾27,当且仅当a =b =c =13时,等号成立, ∵1a +1b +1c ⩾331a ⋅1b ⋅1c =3abc ⩾81,∴1a 3+1b 3+1c 3⩾81,当且仅当a =b =c =13时,等号成立.∴1a 3+1b 3+1c 3≥81.【解析】(1)由条件可知1−a ,1−b ,1−c 均为正数,然后根据a 21−a+b 21−b +c 21−c =12[(1−a)+(1−b)+(1−c)](a 21−a +b 21−b+c 21−c),利用基本不等式即可证明a 21−a+b 21−b+c 21−c ≥12成立;(2)由条件可知1=a +b +c ⩾3√abc 3,然后利用1a 3+1b 3+1c 3⩾331a 3⋅1b 3⋅1c 3=3abc ,即可证明1a 3+1b 3+1c 3≥81成立. 本题考查了基本不等式和利用综合法证明不等式,考查了转化思想,属中档题.。

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河北省高考数学二模试卷(理科)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.设集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则P∪Q=()A.{3,0} B.{3,0,1} C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}2.若复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,则实数x的值为()A.﹣3 B.1 C.﹣3或1 D.﹣1或33.角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边在直线y=2x上,则tan2θ=()A.2 B.﹣4 C.D.4.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,那么该三棱锥的体积等于()A.cm3B.2cm3C.3cm3D.9cm35.在区间内随机取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}的概率为()A.B.C.D.6.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,a+b=12,则△ABC面积的最大值为()A.8 B.9 C.16 D.217.某地区打的士收费办法如下:不超过2公里收7元,超过2公里时,每车收燃油附加费1元,并且超过的里程每公里收2.6元(其他因素不考虑),计算收费标准的框图如图所示,则①处应填()A.y=2.0x+2.2 B.y=0.6x+2.8 C.y=2.6x+2.0 D.y=2.6x+2.88.已知一个球的表面上有A、B、C三点,且AB=AC=BC=2,若球心到平面ABC的距离为1,则该球的表面积为()A.20πB.15πC.10πD.2π9.当双曲线的焦距取得最小值时,其渐近线的方程为()A.y=±x B.C.D.10.已知数列{a n}中,前n项和为S n,且,则的最大值为()A.﹣3 B.﹣1 C.3 D.111.若点P(x,y)坐标满足ln||=|x﹣1|,则点P的轨迹图象大致是()A. B. C.D.12.在平面直角坐标系中,定义d(P,Q)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|为两点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“折线距离”.则下列命题中:①若C点在线段AB上,则有d(A,C)+d(C,B)=d(A,B).②若点A,B,C是三角形的三个顶点,则有d(A,C)+d(C,B)>d(A,B).③到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线x=0.④若A为坐标原点,B在直线x+y﹣2=0上,则d(A,B)的最小值为2.真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知△ABC中,若AB=3,AC=4,,则BC= .14.某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,x和y须满足约束条件则该校招聘的教师人数最多是名.15.若直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,则的展开式中x的系数为.16.已知定义在(0,∞)上的函数f(x)的导函数f'(x)是连续不断的,若方程f'(x)=0无解,且∀x∈(0,+∞),f=2017,设a=f(20.5),b=f(log43),c=f(logπ3),则a,b,c的大小关系是.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.已知数列{a n}是等差数列,且a1,a2(a1<a2)分别为方程x2﹣6x+5=0的二根.(1)求数列{a n}的前n项和S n;(2)在(1)中,设b n=,求证:当c=﹣时,数列{b n}是等差数列.18.为了检验训练情况,武警某支队于近期举办了一场展示活动,其中男队员12人,女队员18人,测试结果如茎叶图所示(单位:分).若成绩不低于175分者授予“优秀警员”称号,其他队员则给予“优秀陪练员”称号.(1)若用分层抽样的方法从“优秀警员”和“优秀陪练员”中共提取10人,然后再从这10人中选4人,那么至少有1人是“优秀警员”的概率是多少?(2)若所有“优秀警员”中选3名代表,用ξ表示所选女“优秀警员”的人数,试求ξ的分布列和数学期望.19.如图,△ABC为边长为2的正三角形,AE∥CD,且AE⊥平面ABC,2AE=CD=2.(1)求证:平面BDE⊥平面BCD;(2)求二面角D﹣EC﹣B的正弦值.20.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,A(a,0),b(0,b),D(﹣a,0),△ABD的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)如图,设P(x0,y0)是椭圆C在第二象限的部分上的一点,且直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求四边形ABNM的面积.21.已知函数f(x)=lnx﹣a(x﹣1).(1)求函数f(x)的极值;(2)当a≠0时,过原点分别作曲线y=f(x)与y=e x的切线l1,l2,若两切线的斜率互为倒数,求证:1<a<2.选修4-4:坐标系与参数方程22.已知圆C的参数方程为(θ为参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sinθ+cosθ=.(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求直线l被圆C所截得的弦长.选修4-5:不等式选讲23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,求实数a的取值范围.参考答案与试题解析一、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.设集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则P∪Q=()A.{3,0} B.{3,0,1} C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}【考点】1D:并集及其运算.【分析】根据集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则log2a=0,b=0,从而求得P∪Q.【解答】解:∵P∩Q={0},∴log2a=0∴a=1从而b=0,P∪Q={3,0,1},故选B.2.若复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,则实数x的值为()A.﹣3 B.1 C.﹣3或1 D.﹣1或3【考点】A2:复数的基本概念.【分析】根据复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,可得x2+2x﹣3=0,x+3≠0,解得x.【解答】解:∵复数z=(x2+2x﹣3)+(x+3)i为纯虚数,∴x2+2x﹣3=0,x+3≠0,解得x=1.故选:B.3.角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边在直线y=2x上,则tan2θ=()A.2 B.﹣4 C.D.【考点】G9:任意角的三角函数的定义.【分析】利用直线斜率的定义、二倍角的正切公式,进行计算即可.【解答】解:∵角θ的始边与x轴的非负半轴重合,终边在直线y=2x上,∴tanθ=2;∴tan2θ==﹣,故选D.4.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,那么该三棱锥的体积等于()A.cm3B.2cm3C.3cm3D.9cm3【考点】L!:由三视图求面积、体积.【分析】该三棱锥高为3,底面为直角三角形.【解答】解:由三视图可知,该三棱锥的底面为直角三角形,两个侧面和底面两两垂直,∴V=××3×1×3=.故选A.5.在区间内随机取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}的概率为()A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【分析】由1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}代入得出关于参数a的不等式,解之求得a的范围,再由几何的概率模型的知识求出其概率.【解答】解:由题意1∈{x|2x2+ax﹣a2>0},故有2+a﹣a2>0,解得﹣1<a<2,由几何概率模型的知识知,总的测度,区间的长度为6,随机地取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax ﹣a2>0}这个事件的测度为3,故区间内随机地取出一个数a,使得1∈{x|2x2+ax﹣a2>0}的概率为,故选:D.6.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,a+b=12,则△ABC面积的最大值为()A.8 B.9 C.16 D.21【考点】HT:三角形中的几何计算.【分析】根据基本不等式求得ab的范围,进而利用三角形面积公式求得.【解答】解:∵ab≤()2=36,当且仅当a=b=6时,等号成立,∴S△ABC=absinC≤×36×=9,故选:B.7.某地区打的士收费办法如下:不超过2公里收7元,超过2公里时,每车收燃油附加费1元,并且超过的里程每公里收2.6元(其他因素不考虑),计算收费标准的框图如图所示,则①处应填()A.y=2.0x+2.2 B.y=0.6x+2.8 C.y=2.6x+2.0 D.y=2.6x+2.8【考点】EF:程序框图.【分析】由题意可得:当满足条件x>2时,即里程超过2公里,应按超过2公里的里程每公里收2.6元,另每车次超过2公里收燃油附加费1元收费,进而可得函数的解析式.【解答】解:当满足条件x>2时,即里程超过2公里,超过2公里时,每车收燃油附加费1元,并且超过的里程每公里收2.6元∴y=2.6(x﹣2)+7+1=8+2.6(x﹣2),即整理可得:y=2.6x+2.8.故选:D.8.已知一个球的表面上有A、B、C三点,且AB=AC=BC=2,若球心到平面ABC的距离为1,则该球的表面积为()A.20πB.15πC.10πD.2π【考点】LG:球的体积和表面积.【分析】由正弦定理可得截面圆的半径,进而由勾股定理可得球的半径和截面圆半径的关系,解方程代入球的表面积公式可得.【解答】解:由题意可得平面ABC截球面所得的截面圆恰为正三角形ABC的外接圆O′,设截面圆O′的半径为r,由正弦定理可得2r=,解得r=2,设球O的半径为R,∵球心到平面ABC的距离为1,∴由勾股定理可得r2+12=R2,解得R2=5,∴球O的表面积S=4πR2=20π,故选:A.9.当双曲线的焦距取得最小值时,其渐近线的方程为()A.y=±x B.C.D.【考点】KC:双曲线的简单性质.【分析】根据题意,由双曲线的标准方程分析可得其焦距2c=2=2,由二次函数的性质分析可得当m=1时,双曲线的焦距最小,将m的值代入双曲线方程可得此时双曲线的方程,由双曲线的渐近线方程计算可得答案.【解答】解:根据题意,双曲线的方程为,其焦距2c=2=2,分析可得:当m=1时,双曲线的焦距最小,此时双曲线的方程为:﹣=1,其渐近线的方程为y=±x,故选:B.10.已知数列{a n}中,前n项和为S n,且,则的最大值为()A.﹣3 B.﹣1 C.3 D.1【考点】8H:数列递推式.【分析】利用递推关系可得==1+,再利用数列的单调性即可得出.【解答】解:∵,∴n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=a n﹣a n﹣1,化为:==1+,由于数列单调递减,可得:n=2时,取得最大值2.∴的最大值为3.故选:C.11.若点P(x,y)坐标满足ln||=|x﹣1|,则点P的轨迹图象大致是()A. B. C.D.【考点】KE:曲线与方程.【分析】取特殊点代入进行验证即可.【解答】解:由题意,x=1时,y=1,故排除C,D;令x=2,则y=,排除A.故选B.12.在平面直角坐标系中,定义d(P,Q)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|为两点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“折线距离”.则下列命题中:①若C点在线段AB上,则有d(A,C)+d(C,B)=d(A,B).②若点A,B,C是三角形的三个顶点,则有d(A,C)+d(C,B)>d(A,B).③到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线x=0.④若A为坐标原点,B在直线x+y﹣2=0上,则d(A,B)的最小值为2.真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【考点】IS:两点间距离公式的应用;2K:命题的真假判断与应用.【分析】先根据折线距离的定义分别表示出所求的集合,然后根据集合中绝对值的性质进行判定即可.【解答】解:若点C在线段AB上,设C点坐标为(x0,y0),x0在x1、x2之间,y0在y1、y2之间,则d(A,C)+d(C,B)=|x0﹣x1|+|y0﹣y1|+|x2﹣x0|+|y2﹣y0|=|x2﹣x1|+|y2﹣y1|=d(A,B)成立,故①正确;在△ABC中,d(A,C)+d(C,B)=|x0﹣x1|+|y0﹣y1|+|x2﹣x0|+|y2﹣y0|≥|(x0﹣x1)+(x2﹣x0)|+|(y0﹣y1)+(y2﹣y0)|=|x2﹣x1|+|y2﹣y1|=d(A,B)③,故②错误;到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等点的集合是{(x,y)||x+1|+|y|=|x﹣1|+|y|},由|x+1|=|x﹣1|,解得x=0,∴到M(﹣1,0),N(1,0)两点的“折线距离”相等的点的轨迹方程是x=0,即③成立;设B(x,y),则d(A,B)=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|=|x|+|2﹣x|≥2,即d(A,B)的最小值为2,故④正确;综上知,正确的命题为①③④,共3个.故选:C.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知△ABC中,若AB=3,AC=4,,则BC= .【考点】9R:平面向量数量积的运算.【分析】先根据向量的数量积公式可得•=||•||cosA=6,再根据余弦定理即可求出.【解答】解:∵AB=3,AC=4,,∴•=||•||cosA=6,由余弦定理可得BC2=AB2+AC2﹣2AB••cosA=9+16﹣12=13,∴BC=,故答案为:.14.某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,x和y须满足约束条件则该校招聘的教师人数最多是7 名.【考点】7C:简单线性规划.【分析】由题意由于某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,且x和y须满足约束条件,又不等式组画出可行域,又要求该校招聘的教师人数最多令z=x+y,则题意求解在可行域内使得z取得最大.【解答】解:由于某所学校计划招聘男教师x名,女教师y名,且x和y须满足约束条件,画出可行域为:对于需要求该校招聘的教师人数最多,令z=x+y⇔y=﹣x+z 则题意转化为,在可行域内任意去x,y且为整数使得目标函数代表的斜率为定值﹣1,截距最大时的直线为过⇒(4,3)时使得目标函数取得最大值为:z=7.故答案为:7.15.若直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,则的展开式中x的系数为210 .【考点】DB:二项式系数的性质.【分析】由直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,求出a=2,由此利用分类讨论思想能求出=(x+﹣2)5的展开式中x的系数.【解答】解:∵直线x+ay﹣1=0与2x+4y﹣3=0平行,∴,解得a=2,∴=(x+﹣2)5,∴展开式中x的系数为:++=80+120+10=210.故答案为:210.16.已知定义在(0,∞)上的函数f(x)的导函数f'(x)是连续不断的,若方程f'(x)=0无解,且∀x∈(0,+∞),f=2017,设a=f(20.5),b=f(log43),c=f(logπ3),则a,b,c的大小关系是a>c>b .【考点】3S:函数的连续性.【分析】根据题意得出f(x)是单调函数,得出f(x)﹣log2015x是定值;设t=f(x)﹣log2015x,得f(x)=t+log2015x,结合f(x)是单调增函数判断a,b,c的大小.【解答】解:∵方程f′(x)=0无解,∴f′(x)>0或f′(x)<0恒成立,∴f(x)是单调函数;由题意得∀x∈(0,+∞),f=2017,又f(x)是定义在(0,+∞)的单调函数,则f(x)﹣log2015x是定值,设t=f(x)﹣log2015x,则f(x)=t+log2015x,∴f(x)是增函数,又0<log43<logπ3<1<20.5,∴a>c>b.故答案为:a>c>b.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.已知数列{a n}是等差数列,且a1,a2(a1<a2)分别为方程x2﹣6x+5=0的二根.(1)求数列{a n}的前n项和S n;(2)在(1)中,设b n=,求证:当c=﹣时,数列{b n}是等差数列.【考点】8E:数列的求和;8C:等差关系的确定.【分析】(1)根据等差数列的通项公式求出首项和公差,即可求{a n}的通项公式;(2)先化简b n,再利用定义证明即可.【解答】解:(1)解方程x2﹣6x+5=0得其二根分别为1和5,∵a1,a2(a1<a2)分别为方程x2﹣6x+5=0的二根∴以a1=1,a2=5,∴{a n}等差数列的公差为4,∴=2n2﹣n;(2)证明:当时,=,∴b n+1﹣b n=2(n+1)﹣2n=2,∴{b n}是以2为首项,公差为2的等差数列.18.为了检验训练情况,武警某支队于近期举办了一场展示活动,其中男队员12人,女队员18人,测试结果如茎叶图所示(单位:分).若成绩不低于175分者授予“优秀警员”称号,其他队员则给予“优秀陪练员”称号.(1)若用分层抽样的方法从“优秀警员”和“优秀陪练员”中共提取10人,然后再从这10人中选4人,那么至少有1人是“优秀警员”的概率是多少?(2)若所有“优秀警员”中选3名代表,用ξ表示所选女“优秀警员”的人数,试求ξ的分布列和数学期望.【考点】CH:离散型随机变量的期望与方差;BA:茎叶图;CG:离散型随机变量及其分布列.【分析】(1)根据茎叶图,有“优秀警员”12人,“优秀陪练员”18人.用分层抽样的方法,与古典概率计算公式即可得出.(2)依题意,ξ的取值为0,1,2,3.利于古典概率计算公式即可得出.【解答】解:(1)根据茎叶图,有“优秀警员”12人,“优秀陪练员”18人用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是所以选中的“优秀警员”有4人,“优秀陪练员”有6人.用事件A表示“至少有1名“优秀警员”被选中”,则=.因此,至少有1人是“优秀警员”的概率是(2)依题意,ξ的取值为0,1,2,3.,,,,因此,ξ的分布列如下:ξ0 1 2 3p∴.19.如图,△ABC为边长为2的正三角形,AE∥CD,且AE⊥平面ABC,2AE=CD=2.(1)求证:平面BDE⊥平面BCD;(2)求二面角D﹣EC﹣B的正弦值.【考点】MT:二面角的平面角及求法;LY:平面与平面垂直的判定.【分析】(1)取BD边的中点F,BC的中点为G,连接AG,FG,EF,由题意可知,四边形AEFG 为平行四边形,即AG∥EF,由AG⊥平面BCD可知,EF⊥平面BCD,可证平面BDE⊥平面BCD(2),过点B在△BEC内做BM⊥EC,垂足为M,连接DM,则DM⊥EC,可得∠DMB为所求二面角的平面角在等腰三角形EBC中.由面积相等可知:,;,根据余弦定理=,即可.【解答】解:(1)证明:如下图所示:取BD边的中点F,BC的中点为G,连接AG,FG,EF,由题意可知,FG是△BCD的中位线所以FG∥AE且FG=AE,即四边形AEFG为平行四边形,所以AG∥EF由AG⊥平面BCD可知,EF⊥平面BCD,又EF⊂面BDE,故平面BDE⊥平面BCD(2)由AB=2,AE=1可知,,同理又DC=BC=2,EC为△BEC,△DEC的公共边,知△BEC≌△DEC,过点B在△BEC内做BM⊥EC,垂足为M,连接DM,则DM⊥EC,所以∠DMB为所求二面角的平面角在等腰三角形EBC中,BC=2.由面积相等可知:,;根据余弦定理=所以二面角D﹣EC﹣B正弦值为20.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,A(a,0),b(0,b),D(﹣a,0),△ABD的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)如图,设P(x0,y0)是椭圆C在第二象限的部分上的一点,且直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求四边形ABNM的面积.【考点】K4:椭圆的简单性质.【分析】(1)根据椭圆的离心率公式及三角形的面积公式,即可求得a和b的值,即可求得椭圆方程;(2)求得直线PA的方程,求得丨BM丨,同理求得丨AN丨,由,代入即可求得四边形ABNM的面积.【解答】解:(1)由题意得,解得a=2,.∴椭圆C的方程为.(2)由(1)知,A(2,0),,由题意可得,因为P(x0,y0),﹣2<x0<0,,.∴直线PA的方程为令x=0,得.从而=.直线PB的方程为.令y=0,得.从而|AN|=|2﹣x N|=.∴|AN|•|BM|=,=,=,=.∴=,四边形ABNM的面积2.21.已知函数f(x)=lnx﹣a(x﹣1).(1)求函数f(x)的极值;(2)当a≠0时,过原点分别作曲线y=f(x)与y=e x的切线l1,l2,若两切线的斜率互为倒数,求证:1<a<2.【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程;6D:利用导数研究函数的极值.【分析】(1)利用导数求函数的单调区间,从而求解函数f(x)的极值;(2)设切线l2的方程为y=k2x,从而由导数及斜率公式可求得切点为(1,e),k2=e;再设l1的方程,整理得,再令,求导确定函数的单调性,从而问题得证.【解答】(1)解:①若a≤0时,>0所以函数f(x)在(0,+∞)单调递增,故无极大值和极小值②若a>0,由得,所以.函数f(x)单调递增,,函数f(x)单调递减故函数f(x)有极大值a﹣lna﹣1,无极小值.(2)证明:设切线l2的方程为y=k2x,切点为(x2,y2),则,,所以x2=1,y2=e,则.由题意知,切线l1的斜率为,l1的方程为.设l1与曲线y=f(x)的切点为(x1,y1),则=,所以,.又因为y1=lnx1﹣a(x1﹣1),消去y1和a后,整理得令,则,所以m(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.又x0为m(x)的一个零点,所以①若x1∈(0,1),因为,,所以,因为所以=1﹣lnx1,所以1<a<2.②若x1∈(1,+∞),因为m(x)在(1,+∞)上单调递增,且m(e)=0,则x1=e,所以a=1﹣lnx1=0(舍去).综上可知,1<a<2.选修4-4:坐标系与参数方程22.已知圆C的参数方程为(θ为参数),以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sinθ+cosθ=.(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求直线l被圆C所截得的弦长.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程.【分析】(1)利用三种方程的转化方法,求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求出圆心到直线的距离,即可求直线l被圆C所截得的弦长.【解答】解:(1)圆C的参数方程化为普通方程为x2+(y﹣2)2=1,直线l的极坐标方程化为平面直角坐标方程为x+y=1,(2)圆心到直线的距离,故直线l被圆C所截得的弦长为.选修4-5:不等式选讲23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,求实数a的取值范围.【考点】R4:绝对值三角不等式;R5:绝对值不等式的解法.【分析】(1)分类讨论,去掉绝对值,即可求不等式f(x)≥3的解集;(2)f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2≥|(x﹣1)﹣(x+1)|﹣2=0,利用关于x的不等式f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,即可求实数a的取值范围.【解答】解:(1)原不等式等价于或或解得:或,∴不等式的解集为或.(2)∵f(x)=|x﹣1|+|x+1|﹣2≥|(x﹣1)﹣(x+1)|﹣2=0,且f(x)≥a2﹣a﹣2在R上恒成立,∴a2﹣a﹣2≤0,解得﹣1≤a≤2,∴实数a的取值范围是﹣1≤a≤2.。

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