2020年湖南省长沙市高考数学一模试卷(理科)
2020年湖南省高考数学模拟试卷(理科)(含答案)
2020年湖南省高考数学模拟试卷(理科)一、选择题:共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)若集合A={x|x≤1},则满足A∩B=A的集合B可以是()A.{x|x≤0} B.{x|x≤2} C.{x|x≥0} D.{x|x≥2}2.(5分)若(4﹣mi)(m+i)≥0,其中i为虚数单位,则实数m的值为()A.﹣2 B.﹣4 C.4 D.23.(5分)已知向量=(2,2),=(1,a),若||=1,则•=()A.2 B.4 C.6 D.8@4.(5分)已知函数f(x)=2sin(πx+1),若对于任意的x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1﹣x2|的最小值为()A.2 B.1 C.4 D.5.(5分)在圆M:x2+y2﹣4x﹣4y﹣1=0中,过点E(0,1)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD,则四边形ABCD的面积为()A.6 B.12 C.24 D.366.(5分)“勾股定理”在西方被称为“毕达哥拉斯定理”.三国时期,吴国的数学家赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法给出了勾股定理的详细证明.如图所示的“勾股圆方图”中,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个大正方形,若直角三角形中较小的锐角,现在向该正方形区域内随机地投掷100枚飞镖,则估计飞镖落在区域1的枚数最有可能是()A.30B.40C.50D.607.(5分)已知抛物线x2=﹣4y的准线与双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线围成一个等腰直角三角形,则该双曲线的离心率是()"A.B.5C.D.28.(5分)已知二进制数1010(2)化为十进制数为n,若(x+a)n的展开式中,x7的系数为15,则实数a的值为()A.B.C.1D.29.(5分)若两个等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为A n、B n,且满足,则的值为()A.B.C.D.10.(5分)已知倾斜角为α的直线过定点(0,﹣2),且与圆x2+(y﹣1)2=1相切,则的值为()A.B.C.﹣D.11.(5分)已知四棱锥S﹣ABCD的所有顶点都在同一球面上,底面ABCD是正方形且和球心O在同一平面内,当此四棱锥体积取得最大值时,其表面积等于2+2,则球O的体积等于()`A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=ax﹣lnx,x∈[1,e]的最小值为3,若存在x1,x2…x n∈[1,e],使得f(x1)+f(x2)+…+f(x n﹣1)=f(x n),则正整数n的最大值为()A.2B.3C.4D.5二、填空题:本题共4小题,每题5分,满分20分.13.(5分)已知实数x,y满足不等式组,则z=log2(x+y+1)的最大值为.14.(5分)我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的“三斜求积”,设△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,则“三斜求积”公式为,若a2sin C=5sin A,(a+c)2=16+b2则用“三斜求积”公式求得△ABC的面积为.15.(5分)某三棱锥的三视图如图所示,且图中的三个三角形均为直角三角形,则x+y的最大值为.#16.(5分)已知曲线C1:f(x)=﹣e x﹣2x,曲线C2:g(x)=ax+cos x,(1)若曲线C1在x=0处的切线与C2在x=处的切线平行,则实数a=.(2)若曲线C1上任意一点处的切线为l1,总存在C2上一点处的切线l2,使得l1⊥l2则实数a的取值范围为三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17-21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:60分.17.(12分)设数列{a n}满足:a1=1,且2a n=a n+1+a n﹣1(n≥2),a3+a4=12.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.'18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AB∥CD,AB⊥AD,P A⊥平面ABCD,E是棱PC上的一点.(1)证明:平面ADE⊥平面P AB;(2)若PE=λEC,F是PB的中点,AD=,AB=AP=2CD=2,且二面角F﹣AD﹣E 的正弦值为,求λ的值.·19.(12分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,直线l:x﹣y+2=0与以原点为圆心、椭圆C的短半轴长为半径的圆O相切.(1)求椭圆C的方程;(2)是否存在直线与椭圆C交于A,B两点,交y轴于点M(0,m),使|+2|=|﹣2|成立?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.[20.(12分)甲、乙两位同学参加某个知识答题游戏节目,答题分两轮,第一轮为“选题答题环节”,第二轮为“轮流坐庄答题环节”•首先进行第一轮“选题答题环节”,答题规则是:每位同学各自从备选的5道不同题中随机抽出3道题进行答题,答对一题加10分,答错一题(不答视为答错)减5分,已知甲能答对备选5道题中的每道题的概率都是,乙恰能答对备选5道题中的其中3道题:第一轮答题完毕后进行第二轮“轮流坐庄答题环节”,答题规则是:先确定一人坐庄答题,若答对,继续答下一题…,直到答错,则换人(换庄)答下一题…以此类推.例如若甲首先坐庄,则他答第1题,若答对继续答第2题,如果第2题也答对,继续答第3题,直到他答错则换成乙坐庄开始答下一题,…直到乙答错再换成甲坐庄答题,依此类推…….当两人共计答完20道题游戏结束,假设由第一轮答题得分期望高的同学在第二轮环节中最先开始作答,且记第n道题也由该同学(最先答题的同学)作答的概率为P n(1≤n≤20),其中P1=1,已知供甲乙回答的20道题中,甲,乙两人答对其中每道题的概率都是,如果某位同学有机会答第n道题且回答正确则该同学加10分,答错(不答视为答错)则减5分,甲乙答题相互独立:两轮答题完毕总得分高者胜出.回答下列问题.(1)请预测第二轮最先开始作答的是谁?并说明理由.(2)①求第二轮答题中P2,P3;②求证为等比数列,并求P n(1≤n≤20)的表达式.~]21.(12分)已知对数函数f(x)过定点(其中e≈2.71828…)函数g(x)=n ﹣mf′(x)﹣f(x)(其中f′(x)为f(x)的导函数,n,m为常数).(1)讨论g(x)的单调性(2)若对∀x∈(0,+∞)有g(x)≤n﹣m恒成立,且h(x)=g(x)+2x﹣n在x=x1,x2(x1≠x2)处的导数相等,求证:h(x1)+h(x2)>7﹣2ln2.,(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C:(α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,直线l的极坐标方程为.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)已知点P(﹣2,0),直线1交曲线C于A,B两点,求的值.\[选修4-5:不等式选讲](10分)23.已知函数f(x)=|x﹣4|+|1﹣x|,x∈R.(1)解不等式:f(x)≤5;(2)记f(x)的最小值为M,若实数ab满足a2+b2=M,试证明:.)参考答案一、选择题1.B2.D3.C4.B5.B6.C7.C8.A9.C 10.D 11.A 12.B二、填空题13.214.215.16(16.(1)﹣2;(2)﹣≤a≤1.三、解答题:17.解:(1)依题意,由2a n=a n+1+a n﹣1(n≥2)可知数列{a n}是等差数列.设等差数列{a n}的公差为d,则a3+a4=(a1+2d)+(a1+3d)=2+5d=12,解得d=2.∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1,n∈N*.(2)由(1)知,==(﹣),—设数列{}的前n项和为T n,则T n=+++…+++=(1﹣)+(﹣)+(﹣)+…+(﹣)+(﹣)+(﹣)=(1﹣+﹣+﹣+…+﹣+﹣+﹣)=(1+﹣﹣)=﹣.18.解:(1)证明:由P A⊥平面ABCD,AD⊂平面ABCD,所以P A⊥AD,又AB⊥AD,P A∩AB=A,所以AD⊥平面P AB,(又AD⊂平面ADE,所以平面ADE⊥平面P AB;(2)以A为原点,AD,AB,AP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,2,0),P(0,0,2),C(,1,0),D(,0,0),F(0,1,1),由(1)知,AD⊥PB,又PB⊥AF,故PB⊥平面ADF,=(0,2,﹣2),PE=λEC,所以,所以,设平面ADE的法向量为,)由,得,二面角F﹣AD﹣E的正弦值为,所以|cos<>|=,即,得λ=1或4.19.解:(1)由已知得,解得,b=,c=,∴椭圆C的方程为;(2)假设存在这样的直线,由已知可知直线的斜率存在,设直线方程为y=kx+m,、联立,得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣8=0.△=16(8k2﹣m2+2)>0①,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=,由,得,即,即x1x2+y1y2=0,故8k2=5m2﹣8≥0,代入①式解得m>或m<﹣.20.解:(1)设甲选出的3道题答对的道数为ξ,则ξ~(3,),设甲第一轮答题的总得分为x,则x=10ξ﹣5(3﹣ξ)=15ξ﹣15,;∴Ex=15Eξ﹣15=15×3×﹣15=15,设乙第一轮得分为y,则y的所有可能取值为30,15,0,则P(y=30)==,P(y=15)==,P(y=0)==,∴y 的分布列为:y 30!15PEy==12,∵Ex >Ey ,∴第二轮最先开始答题的是甲.*(2)①依题意得P1=1,P2=,P3==.②证明:依题意有P n=P n﹣1×+(1﹣P n )×=﹣+(n≥2),∴P n﹣=﹣(P n ﹣1﹣),n ≥2,∵P1﹣=,∴{}是以为首项,以﹣为公比的等比数列,∴,∴P n=.(1≤n≤20).21.解:(1)令f(x)=log a x(a>1且a ≠1),将代入得a=e,·所以f(x)=lnx,得,求导,(x>0),当m≤0时,g′(x)<0在x>0时恒成立,即g(x)在(0,+∞)单调递减;当m>0时,g′(x)>0,则0<x<m,g′(x)<0,则x>m,即g(x)在(0,m)单调递增,在(m,+∞)单调递减;综上,当m≤0时,g(x)在(0,+∞)单调递减;当m>0时,g(x)在(0,m)单调递增,在(m,+∞)单调递减;(2)证明:因为g(1)=n﹣m,而∀x∈(0,+∞),有g(x)≤n﹣m=g(1)恒成立知g(x)当x=1时有最大值g(1),由(1)知必有m=1,,所以,所以,依题意,设h′(x1)=h′(x2)=k,即,所以,所以x 1+x2=x1x2≥,所以x1x2>4,所以=2x1x2﹣1﹣lnx1x2,令t=x1x2>4,φ(t)=2t﹣1﹣lnt,所以,所以φ(t)在t>4单调递增,所以φ(t)>φ(4)=7﹣2ln2.所以h(x1)+h(x2)>7﹣2ln2.(二)选考题解:(1)已知曲线C:(α为参数),转换为直角坐标方程为(x+1)2+y2=4.直线l的极坐标方程为.转换为直角坐标方程为,整理得x﹣y+2=0.(2)由于点P(﹣2,0)在直线1上,所以转换为参数方程为(t为参数),代入(x+1)2+y2=4,得到:,所以:,t 1t2=﹣3,所以=.[选修4-5:不等式选讲](10分)23.解:(1)f(x)=|x﹣4|+|1﹣x|=.∵f(x)≤5,∴或1≤x≤4或,∴4<x≤5或1≤x≤4或0≤x<1,∴0≤x≤5,∴不等式的解集为{x|0≤x≤5}.(2)由(1)知,f(x)min=M=3,∴a2+b2=M=3,∴==,当且仅当a2=1,b2=2时等号成立,∴.。
湖南省2020年高考数学一模试卷(理科)C卷(新版)
湖南省2020年高考数学一模试卷(理科)C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题: (共10题;共20分)1. (2分)设集合,则等于()A .B .C .D .2. (2分) (2016高三上·金山期中) 设复数z= +(1+i)2 ,则复数z的共轭复数的模为()A .B . 1C . 2D .3. (2分)设集合,那么“”是“”的()A . 充分而不必要条件B . 必要而不充分条件C . 充分必要条件D . 既不充分也不必要条件4. (2分)(2017·长沙模拟) 已知函数与g(x)=|x|+log2(x+a)的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A .B .C .D .5. (2分) (2018高三上·张家口期末) 将函数的图象向左平移个周期后,所得图象对应的函数关系式为()A .B .C .D .6. (2分)记者要为4名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,则不同的排法有()A . 72种B . 144种C . 240种D . 480种7. (2分) (2017高二下·嘉兴期末) 已知实数x,y满足,则x+2y的取值范围为()A . [﹣3,2]B . [﹣2,6]C . [﹣3,6]D . [2,6]8. (2分)(2017·九江模拟) 执行如图所示的程序框图,如图输出S的值为﹣1,那么判断框内应填入的条件是()A . k≤8B . k≤9C . k≤10D . k≤119. (2分)已知双曲线的离心率为,且它的一条准线与抛物线的准线重合,则此双曲线的方程是()A .B .C .D .10. (2分) (2019高二下·南康期中) 已知函数 .若过点存在3条直线与曲线相切,则的取值范围为()A .B .C .D .二、填空题: (共5题;共5分)11. (1分)(x3+)的展开式中x5的系数是________12. (1分) (2019高二下·来宾期末) 已知随机变量服从正态分布,若,则 ________.13. (1分) (2020高三上·长春月考) 如图,一块边长的正方形铁片上有四块阴影部分,将这些阴影部分裁下来,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,把容器的容积 (单位: )表示为 (单位: )的函数为________.14. (1分)(2017·襄阳模拟) 将三项式(x2+x+1)n展开,当n=0,1,2,3,…时,得到以下等式:(x2+x+1)0=1(x2+x+1)1=x2+x+1(x2+x+1)2=x4+2x3+3x2+2x+1(x2+x+1)3=x6+3x5+6x4+7x3+6x2+3x+1…观察多项式系数之间的关系,可以仿照杨辉三角构造如图所示的广义杨辉三角形,其构造方法为:第0行为1,以下各行每个数是它头上与左右两肩上3数(不足3数的,缺少的数计为0)之和,第k行共有2k+1个数.若在(1+ax)(x2+x+1)5的展开式中,x7项的系数为75,则实数a的值为________.15. (1分)(2018·徐州模拟) 如图,在中,已知为边的中点.若,垂足为,则的值为________三、解答题: (共6题;共50分)16. (10分) (2019高二上·金华月考) 已知平面上有两点, .(1)求过点的圆的切线方程;(2)若在圆上,求的最小值,及此时点的坐标.17. (5分) (2017高三上·石景山期末) 2016年微信用户数量统计显示,微信注册用户数量已经突破9.27亿.微信用户平均年龄只有26岁,97.7%的用户在50岁以下,86.2%的用户在18﹣36岁之间.为调查大学生这个微信用户群体中每人拥有微信群的数量,现从北京市大学生中随机抽取100位同学进行了抽样调查,结果如下:微信群数量频数频率0至5个006至10个300.311至15个300.316至20个a c20个以上5b合计1001(Ⅰ)求a,b,c的值;(Ⅱ)若从这100位同学中随机抽取2人,求这2人中恰有1人微信群个数超过15个的概率;(Ⅲ)以这100个人的样本数据估计北京市的总体数据且以频率估计概率,若从全市大学生中随机抽取3人,记X表示抽到的是微信群个数超过15个的人数,求X的分布列和数学期望EX.18. (5分)如图,如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面梯形ABCD中,BC∥AD,平面SAB⊥平面ABCD,△SAB 是等边三角形,已知.(I)求证:平面SAB⊥平面SAC;(II)求二面角B﹣SC﹣A的余弦值.19. (10分) (2020高二上·娄底开学考) 已知数列满足,.(1)证明:数列为等差数列;(2)求数列的前项之和.20. (10分)(2018·银川模拟) 已知椭圆过点,离心率是,(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l与椭圆C交于A、B两点,线段AB的中点为求直线l与坐标轴围成的三角形的面积.21. (10分) (2019高二上·大兴期中) 已知椭圆的两个焦点分别是,,且椭圆经过点 .(1)求椭圆的标准方程;(2)当取何值时,直线与椭圆有两个公共点;只有一个公共点;没有公共点?参考答案一、选择题: (共10题;共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、填空题: (共5题;共5分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、解答题: (共6题;共50分) 16-1、16-2、17-1、18-1、19-1、19-2、20-1、20-2、21-1、21-2、。
2020年湖南师大附中高考数学一模试卷(理科)(含答案解析)
2020年湖南师大附中高考数学一模试卷(理科)一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)1.已知集合,,则A. B. C. D.2.在复平面内,复数对应的点位于A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限3.如图,在正方形ABCD中,点E是DC的中点,点F满足,那么A.B.C.D.4.函数其中e为自然对数的底的图象大致是A. B.C. D.5.在如图所示的正方形内任取一点M,其中图中的圆弧为该正方形的内切圆,以及以正方形的顶点为圆心以正方形边长的一半为半径的圆弧,则点M恰好取自阴影部分的概率为A. B. C. D.6.的展开式中的常数项为A. 14B.C. 16D.7.已知为锐角,且,则的值为A. B. C. D.8.设椭圆C:的左、右焦点分别为,,点已知动点P在椭圆上,且P,E,不共线,若的周长的最小值为3b,则椭圆C的离心率为A. B. C. D.9.设三棱柱的侧棱垂直于底面,,,,且三棱柱的所有顶点都在同一球面上,则该球的表面积是A. B. C. D.10.设是数列的前n项和,若,,则数列的前99项和为A. B. C. D.11.已知函数若,则ab的最小值为A. B. C. D.12.已知双曲线C:,过其右焦点F作渐近线的垂线,垂足为交y轴于点C,交另一条渐近线于点A,并且点C位于点A,B之间.已知O为原点,且,则A. B. C. D.二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)13.已知函数为偶函数,则______.14.已知是等比数列的前n项和,且,,成等差数列,,则______.15.若的图象关于直线对称,且当取最小值时,,使得,则a的取值范围是______.16.在四面体中,为等边三角形,边长为6,,,,则四面体的体积为______.三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)17.已知的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.Ⅰ求角C的值;Ⅱ若,且的面积为,求的周长.18.如图,三棱柱中,侧面是菱形,其对角线的交点为O,且,C.Ⅰ求证:平面:Ⅱ设,若直线与平面所成的角为,求二面角的余弦值.19.已如椭圆::的右顶点与抛物线:的焦点重合,椭圆的离心率为,过椭圆的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得的弦长为.Ⅰ求椭圆和抛物线的方程;Ⅱ过点的直线l与椭圆交于M,N两点,点M关于x轴的对称点为当直线l 绕点A旋转时,直线EN是否经过一定点?请判断并证明你的结论.20.某市有一家大型共享汽车公司,在市场上分别投放了黄、蓝两种颜色的汽车,已知黄、蓝两种颜色的汽车的投放比例为3:监管部门为了了解这两种颜色汽车的质量.决定从投放到市场上的汽车中随机抽取5辆汽车进行试驾体验,假设每辆汽车被抽取的可能性相同.Ⅰ求抽取的5辆汽车中恰有2辆是蓝色汽车的概率;Ⅱ在试驾体验过程中,发现蓝色汽车存在一定质量问题,监管部门决定从投放的汽车中随机地抽取一辆送技术部门作进一步抽样检测,并规定,若抽取的是黄色汽车,则将其放回市场,并继续随机地抽取下一辆汽车;若抽到的是蓝色汽车,则抽样结束:并规定抽样的次数不超过N,次.在抽样结束时,若已取到的黄色次车数以表示,求的分布列和数学期望.21.已知函数,既存在极大值,又存在极小值.Ⅰ求实数的取值范围;Ⅱ当时,,分别为的极大值点和极小值点.且,求实数k的取值范围.22.在平面直角坐标系x0y中,直线的参数方程为为参数,直线的参数方程为为参数设直线与的交点为当k变化时点P的轨迹为曲线.Ⅰ求出曲线的普通方程;Ⅱ以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为,点Q为曲线上的动点,求点Q到直线的距离的最大值.23.已知函数.Ⅰ求不等式的解集;Ⅱ若函数的最小值为m,正数a,b满足求证:.-------- 答案与解析 --------1.答案:D解析:解:,,又,则,,故选:D.先分别求出集合A,B,由此能求出.本题考查交集的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.答案:D解析:解:故选:D.复数分母实数化,再化简即可.本题考查复数代数形式的运算,复数和复平面内的点的对应关系,是基础题.3.答案:C解析:解:,故选:C.利用三角形的加法法则,减法法则,线性运算,就可得出结果.本题考查平面向量基本定理,向量的运算,属于基础题.4.答案:A解析:解:当时,函数,,有且只有一个极大值点是,故选:A.利用函数的导数,求出函数的极大值,判断函数的图形即可.本题考查函数的导数的应用,函数的极值以及函数的图象的判断,考查分析问题解决问题的能力.5.答案:C解析:解:设正方形的边长为2,则正方形面积为4.图中阴影部分的面积可看作8个弓形的面积和,其面积为.所求概率.故选:C.设正方形的边长为2,分别求出正方形及阴影部分的面积,再由测度比是面积比得答案.本题考查几何概型概率的求法,关键是求出阴影部分的面积,是基础题.6.答案:A解析:解:,故它的展开式中的常数项为,故选:A.把按照二项式定里展开,可得的展开式中的常数项.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.7.答案:B解析:解:整理得:,转换为,即,则:.当时,两边相等.故选:B.直接利用三角函数关系式的恒等变换和角公式的应用求出结果.本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,和角公式的运用,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.8.答案:D解析:解:的周长为,当P,E,共线时,此时周长最小,,,,故选:D.当P,E,共线时,此时的周长的最小,即可得到,再根据离心率公式计算即可.本题考查了椭圆的简单性质和离心率,考查了运算能力和转化能力,属于中档题,9.答案:C解析:解:由题意知底面外接圆的圆心为斜边BC的中点,则外接圆的半径,而,,所以,所以,过BC的中点做垂直于底面的直线交中截面与O点,则O为外接球的球心,由题意得:,所以外接球的表面积,故选:C.直棱柱的外接球的球心是过底面外接圆的圆心做垂直于底面的直线与中截面的交点,而底面为直角三角形,所以底面外接圆的圆心为斜边的中点,且半径为斜边的一半,根据底面外接圆的半径与球的半径和直棱柱的高的一半构成直角三角形,由题意求出外接球的半径,求出外接球的表面积.考查直棱柱的外接球的求法及球的表面积公式,属于基础题.10.答案:C解析:解:,,两式作差得,,故,,所以,所以,故选:C.利用两式作差,代入求出,再利用裂项相消法求出和即可.考查数列的性质,裂项相消法求数列的和,注意式子的灵活变换,中档题.11.答案:B解析:解:画出函数的图象,如图所示;由,且,设,则;所以,;当时,;考虑,在同一坐标系中画出函数和的图象,其中,如图所示;则函数的图象总在的图象上方,所以,即ab的最小值为.故选:B.画出函数的图象,由题意得出,则;可求得a、b的表达式,计算时;再求恒成立即可.本题考查了分段函数的应用问题,正确画出函数图象和熟练掌握函数的性质是解题的关键.12.答案:B解析:解:双曲线C:的右焦点,渐近线OB的方程为,渐近线OA的方程为,可得,,,可得,解得或舍去,可得,由,可得,则,则.故选:B.设出右焦点F的坐标和渐近线OA,OB的方程,由点到直线的距离公式可得,结合直角三角形的勾股定理和三角函数的定义、两直线的夹角公式,求得a,b的关系,结合直角三角形的射影定理,化简计算可得所求值.本题考查双曲线的方程和性质,主要是渐近线方程的运用,考查直角三角形的射影定理和锐角三角函数的定义、以及两直线的夹角公式,考查化简运算能力,属于中档题.13.答案:解析:解:根据题意,函数,其定义域为R,若为偶函数,则,则有,变形可得:,必有;故答案为:.根据题意,由函数奇偶性的定义可得,据此变形分析可得答案.本题考查函数的性质以及判断,关键是掌握偶函数的定义,属于基础题.14.答案:3解析:解:是等比数列的前n项和,且设公比为q,由,,成等差数列,可得,显然时,,即不成立;则,化为,即,解得,由,可得,则.故答案为:3.等比数列的公比设为q,运用等差数列的中项性质,对公比q判断不为1,运用等比数列的求和公式,解方程可得,再由等比数列的通项公式,计算可得所求值.本题考查等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查等差数列的中项性质,考查方程思想和运算能力,属于中档题.15.答案:解析:解:的图象关于直线对称,所以,解得,当时,.所以由于,所以,所以,即a的范围为.故答案为:.直接利用正弦型函数的性质的应用和函数的定义域的应用求出结果.本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,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.16.答案:解析:解:在四面体中,为等边三角形,边长为6,,,,,,分别取BC、PC的中点D、E,连结AD、AE、DE,则,,,且,,,,,,平面PBC,四面体的体积为:.故答案为:.推导出,分别取BC、PC的中点D、E,连结AD、AE、DE,则,,,推导出,从而平面PBC,进而四面体的体积为,由此能求出结果.本题考查四面体的体积的求法,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:,,,,,,,由题意可得,,,,联立可得,或,若,,则由余弦定理可得,,此时,若,,则此时为等边三角形,此时周长6.解析:结合三角形内角和及诱导公式对已知进行化简可求cos C,进而可求C,由已知,结合三角形的面积公式可求,a,b然后结合C的值及余弦定理可求c,进而可求周长.本题主要考查了三角形的内角和及诱导公式在三角化简中的应用,还考查了三角形的面积公式及余弦定理,属于基础试题.18.答案:解:Ⅰ证明:侧面是菱形,,又,,AB,均在平面内,平面,平面,,,O为的中点,,又,,均在平面内,平面;Ⅱ,直线与平面所成角等于直线AB与平面所成角,平面,直线AB与平面所成角为,即,设菱形的边长为2,则在等边中,,在直角中,,以O为坐标原点建立空间直角坐标系,,,设平面的一个法向量为,则,令,则,易知平面的一个法向量为,,又二面角为钝角,故其余弦值为.解析:Ⅰ利用平面可证得,利用三线合一可证得,进而得证;Ⅱ建立空间直角坐标系,求出两个平面的法向量,利用向量的夹角公式即可得解.本题考查线面垂直的判定及利用空间向量求解二面角的余弦值,考查逻辑推理能力及运算求解能力,属于中档题.19.答案:解:Ⅰ设椭圆的半焦距为c,依题意,可得,则:,代入,得,即,所以,则有,,,,,,所以椭圆的方程为,抛物线的方程为;Ⅱ过点的直线l设为,联立椭圆方程,消去y得,设,,,可得,,直线EN的方程为,即为,即,代入韦达定理可得,则直线EN过定点.解析:Ⅰ利用椭圆的顶点与抛物线的焦点坐标相同,椭圆的离心率,列出方程组,求出a,b,即可得到椭圆方程抛物线方程;Ⅱ把直线方程与椭圆方程联立可得根与系数的关系,设,,,求得直线EN的方程,化简整理,由直线恒过定点的求法,可得所求定点.本题考查椭圆以及抛物线的方程和简单性质的应用,直线与椭圆的位置关系的应用,考查计算能力,属于中档题.20.答案:解:Ⅰ黄、蓝两种颜色的汽车的投放比例为3:1.任取1辆汽车取到蓝色汽车的概率为,从投放到市场上的汽车中随机抽取5辆汽车进行试驾体验,取到蓝色汽车的数量,抽取的5辆汽车中恰有2辆是蓝色汽车的概率:.Ⅱ的可能取值为0,1,2,,n,,,,,,,0 1 2nP,,,得:.解析:Ⅰ任取1辆汽车取到蓝色汽车的概率为,从投放到市场上的汽车中随机抽取5辆汽车进行试驾体验,取到蓝色汽车的数量,由此能求出抽取的5辆汽车中恰有2辆是蓝色汽车的概率.Ⅱ的可能取值为0,1,2,,n,,,,,,,由此能求出的分布列和数学期望.本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,考查二项分布等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.21.答案:解:,存在极大值点和极小值点,且,令,解得,或,时,,当或时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,当时,函数取得极大值,当时,函数取得极小值,时,,当或时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,当时,函数取得极小值,当时,函数取得极大值,故a的范围为,由可知,且的极大值点为,极小值点为,,,,令,对任意恒成立,由于此时,故,故,即,设,,令,,时,,故,在递增,故,即,符合题意,时,,设的两根为,,且,则,,故,则当时,,递减,故当时,,即,矛盾,不合题意,综上,,即,.解析:求出函数的导数,结合函数的单调性确定a的范围即可;求出函数的极值点,问题转化为,设,根据函数的单调性确定k的范围即可.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,考查了推理能力与计算能力,属于难题.22.答案:解:Ⅰ直线的参数方程为为参数,转换为直角坐标方程为直线的参数方程为为参数转换为直角坐标方程为所以得到.Ⅱ直线的极坐标方程为,转换为直角坐标方程为.设曲线的上的点到直线的距离,当时,.解析:Ⅰ直接利用转换关系的应用,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.Ⅱ利用点到之间的距离公式的应用和三角函数关系式的变换及正弦型函数的性质的应用求出结果.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,三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,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.23.答案:解:Ⅰ,由,得.,由,有或或,或,不等式的解集为或Ⅱ证明:,,,,当且仅当时取等号,.解析:Ⅰ根据,可得或或,然后解不等式组即可得到解集;Ⅱ先利用绝对值三角不等式求出的最小值,再利用基本不等式求出的最小值即可.本题考查了绝对值不等式的解法,绝对值三角不等式和基本不等式,考查了转化思想和分类讨论思想,属中档题.。
2020年湖南省长沙市长高考数学模拟试卷(理科)(4月份)(含答案解析)
2020年湖南省长沙市长高考数学模拟试卷(理科)(4月份)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分) 1. 已知复数z 满足(1−i )⋅z =|√3+i|,则z =( )A. 1−iB. 1+iC. 2−2iD. 2+2i2. 已知集合A ={x|1≤x ≤4},B ={x 2≥9},则A ∩(∁R B)=( )A. [3,4]B. (−3,4]C. [1,3)D. (−∞,−3]∪[1,+∞)3. 若光线从点A(−3,5)射到直线3x −4y +4=0上,反射后经过点B(2,15),则光线从A 点反射到B 点所经过的路程为( )A. 5√2B. 5√13C. 5√17D. 5√54. 某校周五的课程表设计中,要求安排8节课(上午4节、下午4节),分别安排语文、数学、英语、物理、化学、生物、政治、历史各一节,其中生物只能安排在第一节或最后一节,数学和英语在安排时必须相邻(注:上午的最后一节与下午的第一节不记作相邻),则周五的课程顺序的编排方法共有( )A. 4800种B. 2400种C. 1200种D. 240种5. 过点P(2,1)的直线l 与函数f(x)=2x+32x−4的图象交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A. √5 B. 2√5 C. 5 D. 106. 已知两条直线a ,b 和平面α,若a ⊥b ,b ⊄α,则“a ⊥α”是“b//α”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7. 如右图所示的程序框图中,如果输入三个实数为=3,=7,=2,则输出结果为( )A. 2B. 3C. 7D. x8.函数f(x)=sin(ωx+ϕ)(x∈R,ω>0,0≤ϕ<2π)的部分图象如图所示,则()A. ω=π2,ϕ=π4B. ω=π3,ϕ=π6C. ω=π4,ϕ=π4D. ω=π4,ϕ=5π49.已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与圆x2+(y−2)2=1相切,则双曲线的离心率为()A. √2B. 2C. √3D. 310.在数列{a n}中,若对任意的n∈N∗,均有a n+a n+1+a n+2为定值,且a7=2,a9=3,a98=4,则数列{a n}的前100项的和S100=()A. 132B. 299C. 68D. 9911.已知函数f(x)满足f(x)=f′(1)e x−1−f(0)x+12x2,则f(x)的单调递增区间为()A. (−∞,0)B. (−∞,1)C. (1,+∞)D. (0,+∞)12.已知三棱锥S−ABC的所有顶点都在球O的球面上,ΔABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC=2;则此棱锥的体积为()A. √26B. √36C. √23D. √22二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.公差d不为0的等差数列{a n}的部分项a k1,a k2,a k3,…构成等比数列,且k1=1,k2=2,k3=6,则k4=________.14.函数y=x3−2x2+x的单调递减区间是____________.15.已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是抛物线上一点,|AF|=54x0,则x0=______.16.若函数f(x)=ax3−x2+x−5在区间(1,2)上单调递增,则a的范围为__________.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.在△ABC中,内角A,B,C对边分别为a,b,c,已知ba+c =a+b−ca+b.(Ⅰ)求角A;(Ⅱ)若a=15,b=10,求cos B的值.18.如图所示,在四棱锥P−ABCD中,PA⊥平面ABCD,△DAB≌△DCB,E为线段BD上的一点,且EB=ED=EC=BC,连接CE并延长交AD于F.(1)若G为PD的中点,求证:平面PAD⊥平面CGF;(2)若BC=2,PA=3,求平面BCP与平面DCP所成锐二面角的余弦值.19.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P,Q在椭圆上,P点坐标是(3,1),△PF1F2的面积为2√2.(1)①求椭圆C的标准方程;②若∠F1QF2=π3,求QF1⋅QF2的值.(2)直线y=x+k与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,求实数k的值.20.进入高三,同学们的学习越来越紧张,学生休息和锻炼的时间也减少了.学校为了提高学生的学习效率,鼓励学生加强体育锻炼.某校高中三年级共有学生1000人,其中男生650人,女生350人.为调查该年级学生每周平均体育锻炼时间t(单位:小时)的情况,考虑到性别差异,现采用分层抽样的方法,收集200名学生每周体育锻炼时间t的样本数据.(1)根据这200个样本数据,得到学生每周平均体育锻炼时间t的频率分布直方图(如图所示).其中样本数据分组区间为:(0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].根据图中数据,求t的平均数并估计该年级学生每周平均体育锻炼时间大于6小时的概率.(2)在样本数据中,有25位女生的每周平均体育锻炼时间t超过6个小时.请填写下面每周平均体育锻炼时间t与性别的列联表,并判断是否有95%的把握认为“该年级学生的每周平均体育锻炼时间与性别有关”.附:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)21.已知函数f(x)=−e x+a(x+1).(Ⅰ)讨论函数f(x)单调性;(Ⅱ)当f(x)有最大值且最大值大于−a2+a时,求a的取值范围.22.在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为为参数,0≤a<π),曲线C的参数方程为为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C的极坐标方程;(2)设C与l交于M、N两点(异于O点),求|OM|+|ON|的最大值.23.设函数f(x)=|2x+2|−|x−2|.(Ⅰ)求不等式f(x)>2的解集;(Ⅱ)若∀x∈R,f(x)≥m恒成立,求实数m的取值范围.【答案与解析】1.答案:B解析:把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算,与复数的模化简求得z,则答案可求.本题考查复数代数形式的乘除运算,与复数的模,是基础题.解:根据题意得,z=|√3+i|1−i =21−i=2(1+i)(1−i)(1+i)=1+i,故选B.2.答案:C解析:解:B={x|x≤−3,或x≥3};∴∁R B={x|−3<x<3};∴A∩(∁R B)=[1,3).故选:C.可求出集合B,然后进行交集、补集的运算即可.考查描述法的定义,一元二次不等式的解法,以及交集、补集的运算.3.答案:B解析:本题考查光线从A到B的路程,利用轴对称转化成两点间距离公式,属基础题.解:根据光学原理,光线从A到B的距离,等于点A关于直线3x−4y+4=0的对称点A′到点B的距离,设A关于直线3x−4y+4=0对称的点A′(a,b),则3×−3+a2−4×5+b2+4=0且b−5a+3×34=−1,解得a=3,b=−3,即A′(3,−3),所以A′B=√3−22+(15+3)2=5√13.故选B.4.答案:B解析:本题考查分步计数原理和排列的综合运用,属于中档题.分三步,利用相邻问题用捆绑法,特殊位置优先排列,进行求解即可.解:分步排列,第一步:因为由题意知生物只能出现在第一节或最后一节,所以从第一个位置和最后一个位置选一个位置把生物安排,有A 21=2种编排方法;第二步:因为数学和英语在安排时必须相邻,注意数学和英语之间还有一个排列,有5A 22=10种编排方法;第三步:剩下的5节课安排5科课程,有A 55=120种编排方法. 根据分步计数原理知共有2×10×120=2400种编排方法. 故选B .5.答案:D解析:解:f(x)=2x+32x−4=1+72x−2,∴函数f(x)=2x+32x−4的图象关于点P(2,1)对称,∴过点P(2,1)的直线l 与函数f(x)=2x+32x−4的图象交于A ,B 两点, A ,B 两点关于点P(2,1)对称,∴OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=2OP ⃗⃗⃗⃗⃗ 2,|OP ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√22+1=√5, ∴则OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×5=10. 故选:D . f(x)=2x+32x−4=1+72x−2,可得函数f(x)=2x+32x−4的图象关于点P(2,1)对称,过点P(2,1)的直线l 与函数f(x)=2x+32x−4的图象交于A ,B 两点,A ,B 两点关于点P(2,1)对称⇒OA⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=2OP ⃗⃗⃗⃗⃗ 2即可.本题考查了函数的对称性及向量的运算,属于中档题.6.答案:A解析:解:若a⊥b,b⊄α,a⊥α,则b//α,是充分条件,若a⊥b,b⊄α,b//α,推不出a⊥α,不是必要条件,则“a⊥α”是“b//α”的充分不必要条件,故选:A.分别判断出充分性和不必要性即可.本题考查了充分必要条件,考查线面、线线的位置关系,是一道基础题.7.答案:C解析:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是判断并输出三个数中最大值。
2020年湖南省长沙一中高考数学模拟试卷(理科)(一)(5月份)(有答案解析)
20. 从甲、乙两种棉花中各抽测了 25 根棉花的纤维长度(单位:mm)组成一个样本,且将纤维长
度超过 315mm 的棉花定为一级棉花.设计了如图茎叶图:
(1)根据以上茎叶图,对甲、乙两种棉花的纤维长度作比较,写出两个统计结论(不必计算); (2)从样本中随机抽取甲、乙两种棉花各 2 根,求其中恰有 3 根一级棉花的概率; (3)用样本估计总体,将样本频率视为概率,现从甲、乙两种棉花中各随机抽取 1 根,求其中 一级棉花根数 X 的分布列及数学期望.
.
故选:D. 画出图,根据弧长公式求解 本小题主要考查球面距离及相关计算、正方体的几何特征等基础知识,考查运算求解能力,考查空 间想象能力、化归与转化思想.属于中档题.
12.答案:A
解析:【分析】 本题考查函数的对称性,函数的零点与方程根的关系,考查利用导数研究函数的单调性和最值,构 造函数法求方程的解及参数范围,属于较难题.
2020 年湖南省长沙一中高考数学模拟试卷(理科)(一)(5 月份)
题号 得分
一
二
三
总分
一、选择题(本大题共 12 小题,共 60.0 分)
1. 已知集合 A={x|(x+1)(x-2)≤0},B={-1,0,1,2,3},则 A∩B=( )
A. {-1,0,1}
B. {-1,0,1,2} C. {0,1,2}
8.答案:C
解析:【分析】 本题考查了等差数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
设此等差数列{an}的公差为 d,则 a1+a4+a7=3a1+9d=31.5,9a1+
公式即可得出. 【解答】
d=85.5,解得:d,a1.利用通项
2020年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(湖南卷,解析版)(2)
绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷)数学(理工农医类)本试卷包括选择题、填空题和解答题三部分,共5页,时量120分钟,满分150分。
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.复数()()1z i i i =+g 为虚数单位在复平面上对应的点位于A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】 B【解析】 z = i ·(1+i) = i – 1,所以对应点(-1,1).选B 选B2.某学校有男、女学生各500名.为了解男女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是 A .抽签法 B .随机数法 C .系统抽样法 D .分层抽样法 【答案】 D 【解析】 因为抽样的目的与男女性别有关,所以采用分层抽样法能够反映男女人数的比例。
选D3.在锐角中ABC ∆,角,A B 所对的边长分别为,a b .若2sin ,a B A =则角等于 A .12π B .6π C .4π D .3π 【答案】 D【解析】 3=A 223=sinA sinB 3 = sinB 2sinA :得b 3=2asinB 由ππ⇒<⇒⋅⋅A , 选D4.若变量,x y 满足约束条件211y xx y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,2x y +则的最大值是A .5-2B .0C .53D .52【答案】 C【解析】 区域为三角形,直线u = x + 2y 经过三角形顶点最大时,35)32,31(=u 选C5.函数()2ln f x x =的图像与函数()245g x x x =-+的图像的交点个数为 A .3 B .2 C .1 D .0 【答案】 B【解析】 二次函数()245g x x x =-+的图像开口向上,在x 轴上方,对称轴为x=2,g(2) = 1; f(2) =2ln2=ln4>1.所以g(2) < f(2), 从图像上可知交点个数为2 选B6. 已知,a b 是单位向量,0a b =g .若向量c 满足1,c a b c --=则的取值范围是A .2-1,2+1⎡⎤⎣⎦, B .2-1,2+2⎡⎤⎣⎦, C .1,2+1⎡⎤⎣⎦,D .1,2+2⎡⎤⎣⎦, 【答案】 A 【解析】向量之差的向量与即一个模为单位c 2.1|c -)b a (||b a -c |,2|b a |向量,是b ,a =+=-=+∴Θ的模为1,可以在单位圆中解得12||1-2+≤≤c 。
2020年湖南省长沙市高考数学一模试卷(理科)含答案解析
2020年湖南省长沙市高考数学一模试卷(理科)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.设i为虚数单位,则复数的虚部是()A.3i B.﹣3i C.3 D.﹣32.记集合A={x|x﹣a>0},B={y|y=sinx,x∈R},若0∈A∩B,则a的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.(﹣∞,0]C.[0,+∞)D.(0,+∞)3.某空间几何体的三视图中,有一个是正方形,则该空间几何体不可能是()A.圆柱 B.圆锥 C.棱锥 D.棱柱4.二项式(x﹣2)5展开式中x的系数为()A.5 B.16 C.80 D.﹣805.已知数列的前4项为2,0,2,0,则依次归纳该数列的通项不可能是()A.a n=(﹣1)n﹣1+1 B.a n=C.a n=2sin D.a n=cos(n﹣1)π+16.考生甲填报某高校专业意向,打算从5个专业中挑选3个,分别作为第一、第二、第三志愿,则不同的填法有()A.10种B.60种C.125种D.243种7.某研究性学习小组调查研究学生使用智能手机对学习的影响,部分统计数据如表使用智能手机不使用智能手机合计学习成绩优秀 4 8 12学习成绩不优秀16 2 18合计20 10 30附表:p(K2≥k0)0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828经计算K2=10,则下列选项正确的是:()A.有99.5%的把握认为使用智能手机对学习有影响B.有99.5%的把握认为使用智能手机对学习无影响C.有99.9%的把握认为使用智能手机对学习有影响D.有99.9%的把握认为使用智能手机对学习无影响8.函数y=sin(﹣x),x∈[﹣2π,2π]的单调递增区间是()A.[﹣,]B.[﹣2π,﹣]C.[,2π]D.[﹣2π,﹣]和[,2π]9.非负实数x、y满足ln(x+y﹣1)≤0,则关于x﹣y的最大值和最小值分别为()A.2和1 B.2和﹣1 C.1和﹣1 D.2和﹣210.如果执行如图所示的程序框图,则输出的数S不可能是()A.0.7 B.0.75 C.0.8 D.0.911.已知函数f(x)=e x,g(x)=x+1,则关于f(x),g(x)的语句为假命题的是()A.∀x∈R,f(x)>g(x)B.∃x1,x2∈R,f(x1)<g(x2)C.∃x0∈R,f(x0)=g(x0)D.∃x0∈R,使得∀x∈R,f(x0)﹣g(x0)≤f(x)﹣g(x)12.已知双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)经过抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点,且双曲线的渐近线与抛物线的准线围成一个等边三角形,则双曲线C1的离心率是()A.2 B.C.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,把答案填在答题卡中对应题号后的横线上)13.=_______.14.△ABC的周长等于2(sinA+sinB+sinC),则其外接圆半径等于_______.15.M,N分别为双曲线﹣=1左、右支上的点,设是平行于x轴的单位向量,则|•|的最小值为_______.16.已知f(x)是定义在R上的偶函数,令F(x)=(x﹣b)f(x﹣b)+2020,若b是a、c的等差中项,则F(a)+F(c)=_______.三、解答题: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}满足a1++…+=2n+1.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{a n}的前n项和.18.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.如图,矩形BDEF垂直于正方形ABCD,GC垂直于平面ABCD,且AB=DE,CG=DE.(1)证明:面GEF⊥面AEF;(2)求二面角B﹣EG﹣C的余弦值.20.已知椭圆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.已知函数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,若不等式f(x1)+f(x2)<λ(x1+x2)恒成立,求λ的最小值.请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一个题计分。
2020年湖南省长沙市雅礼中学高考数学模拟试卷(理科)(一)(A卷)
2020年湖南省长沙市雅礼中学高考数学模拟试卷(理科)(一)(A卷)一、单项选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.若复数z的共轭复数z−满足:z−=1+i3,则复数z对应的点在()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限2.已知集合P={x|log2(x−1)<1},Q={x|2x<1},则P∩(∁R Q)等于()A. (1,2]B. [0,2]C. (1,2)D. (0,3]3.某商家统计了去年P,Q两种产品的月销售额(单位:万元),绘制了月销售额的雷达图,图中A点表示P产品2月份销售额约为20万元,B点表示Q产品9月份销售额约为25万元.根据图中信息,下面统计结论错误的是()A. P产品的销售额极差较大B. P产品销售额的中位数较大C. Q产品的销售额平均值较大D. Q产品的销售额波动较小4.《九章算术●衰分》中有如下问题:“今有甲持钱五百六十,乙持钱三百五十,丙持钱一百八十,凡三人俱出关,关税百钱.欲以钱数多少衰出之,问各几何?”翻译为“今有甲持钱560,乙持钱350,丙持钱180,甲、乙、丙三个人一起出关,关税共计100钱,要按个人带钱多少的比例交税,问三人各应付多少税?”则下列说法中错误的是()A. 甲付的税钱最多B. 乙、丙两人付的税钱超过甲C. 乙应出的税钱约为32D. 丙付的税钱最少5.函数y=23x −x23的图象大致是()A. B.C. D.6.抛物线y=x216的焦点到圆C:x2+y2−6x+8=0上点的距离的最大值为()A. 6B. 2C. √1454+1 D. √3686564+17.要得到函数y=cos(2x−π6)的图象,可把函数y=sin(2x+π6)的图象()A. 向右平移π6B. 向右平移π12C. 向左平移π6D. 向左平移π128. 若曲线y =e x 关于直线y =x +m(m ≠0)的对称曲线是y =ln(x +a)+b ,则ba 的值为( )A. 2B. −1C. 1D. 不确定9. 如果(x 3−1x )n (n ∈N ∗)的展开式中存在正的常数项,则n 的最小值为( )A. 2B. 4C. 8D. 2810. 若实数x ,y 满足{x −y +1≤0x +y −3≤0x ≥0,且2x +y −3≥(x −2)恒成立,则k 的取值范围是( )A. (−∞,−1]B. (−∞,1]C. [−1,+∞)D. [1,+∞)11. 设M =48(132−4+142−4+152−4+⋯+11002−4),则与M 最接近的整数为( )A. 18B. 20C. 24D. 2512. 如图,四边形ABCD 的面积为2√2,且∠ABD =∠BDC =90°,把△BCD 绕BD 旋转,使点C 运动到P ,此时向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗ 与向量DP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为90°.则四面体ABDP 外接球表面积的最小值为( )A. 8√23πB. 6√2πC. 8πD. 10π二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 设随机变量X 服从正态分布N(0,1),如果P(X ≤1)=0.8413,则P(−1<X <0)=______.14. 数列{a n }是公差不为零的等差数列,它的前n 项的和为S n ,若S 3=15且a 2,a 4,a 5成等比数列,则S 9的值为______.15. 已知向量a ⃗ ,b ⃗ 的夹角为θ,π3≤θ≤2π3,|a ⃗ |=|b ⃗ |=λ|a ⃗ +b ⃗ |,则λ的取值范围是______.16. 已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,A 为从曲线C 右支上一点,直线F 1A 与双曲线C 的左支相交于B ,如果|F 1B|:|F 1A|=3:5,且△ABF 2的周长为14a ,则双曲线C 的离心率为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17. 在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin(A −B)=cosC .(1)求B 的值;(2)求acosC−ccosAb的取值范围.18. 在四棱锥P −ABCD 中,AP =PD =DC =CB =12BA ,PB =PC ,∠APD =∠DCB =∠CBA =90°.(1)证明:平面PAD ⊥平面ABCD ;(2)求直线PB 与平面PCD 夹角的正弦值.19. 在平面直角标系xOy 中,点P(1,√32)在椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上,且椭圆的离心率√32. (1)求椭圆M 的标准方程;(2)过椭圆M 的右顶点A 作椭圆M 的两条弦AB 、AC ,记直线AB 、AC ,BC 的斜率分别为k 1、k 2、k ,其中k 1、k 2的值可以变化,当k =1,求k 1k 2−k 1−k 2的所有可能的值.20. 已知函数f(x)=ax −ln(x +1)−sinx .(1)若直线y =x 与函数y =f(x)的图象相切于原点,试判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性; (2)若函数f(x)在区间(−1,0)上有零点,求实数a 的取值范围.21. 某校数学兴趣小组由水平相当的n 位同学组成他们的学号依次为1,2,3,…,n.辅导老师安排一个挑战数学填空题的活动,活动中有两个固定的题,同学们对这两个题轮流作答,每位同学在四分钟内答对第一题及四分钟内答对第二题的概率都为12,每个同学的答题过程都是相互独立的挑战的具体规则如下:①挑战的同学先做第一题,第一题做对才有机会做第二题;②挑战按学号由小到大的顺序依次进行,第1号同学开始第1轮挑战;③若第i(i =1,2,3,…,n −1)号同学在四分钟内未答对第一题,则认为第i 轮挑战失败,由第i +1号同学继续挑战;④若第i(i =1,2,3,…,n −1)号同学在四分钟内答对了第一题,满四分钟后,辅导老师安排该生答第二题,若该生在四分钟内又答对第二题,则认为挑战成功挑战在第i 轮结束;若该生在四分钟内未答对第二题,则也认为第;轮挑战失败,由第i +1号同学继续挑战;⑤若挑战进行到了第n 轮,则不管第n 号同学答对多少题,下轮不再安排同学挑战. 令随机变量X n 表示n 名挑战者在第X n (X n =1,2,3,…,n)轮结束. (1)求随机变量X 4的分布列;(2)若把挑战规则①去掉,换成规则⑥:挑战的同学先做第一题,若有同学在四分钟内答对了第一题,以后挑战的同学不做第一题,直接从第二题开始作答.令随机变量Y n 表示n 名挑战者在第Y n (Y n =1,2,3,…,n)轮结束. (●)求随机变量Y n (n ∈N ∗,n ≥2)的分布列;(●)证明:E(Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯<3.22. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为{x =3−3cosθ1+cosθy =6−2cosθ1+cosθ(θ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为:ρ√2sin(2θ−π4)−1,曲线C 1与曲线C 2相交于点A ,B ,与y 轴相交于点P .(1)写出曲线C 1的普通方程及曲线C 2的直角坐标方程; (2)求1|PA|+1|PB|的值.23. 已知关于x 的不等式|x −1|−|x +2|≥|m +1|有解,记实数m 的最大值为M .(1)求实数m 的取值范围;(2)正数a ,b ,c 满足a +2b +2c =M ,求证:1a+b +3b+c +4c+a ≥9.答案和解析1.【答案】A【解析】解:由z−=1+i3=1−i,得z=1+i,∴z对应的点的坐标为(1,1),在第一象限.故选:A.利用虚数单位i的运算性质化简z−,再由共轭复数的概念求得z,则答案可求.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.2.【答案】A【解析】解:P={x|log2(x−1)<1}={x|0<x−1<2}=(1,3),Q={x|2x<1}=(−∞,0)∪(2,+∞),故∁R Q=[0,2];故P∩(∁R Q)=(1,2].故选:A.根据已知求出Q的补集,再结合交集的定义求解结论即可.本题主要考查集合的基本运算,比较基础.3.【答案】B【解析】解:根据图象可以看见P产品的销售额波动较大,故D对;P产品的销售额极差更大,故A对;Q产品的销售额基本维持在25万元向上,而P销售额相对较低且波动大,则Q销售额平均值更大,故C对,故选:B.根据图象得到数据的相关结论即可本题考查对图象的数据分析及判断,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:由题意,按比例,甲钱最多,付的税钱最多;丙钱最少,付的税钱最少;可知A,D正确.乙、丙两人共持钱350+180=530<560,故乙、丙两人付的税钱不超过甲,可知B错误.乙应出的税钱为100×350560+350+180≈32.可知C正确.故选:B.本题根据题意对甲、乙、丙三个人根据自己所有的钱数按比例进行交税,根据比例的性质特点即可得到正确选项.本题主要考查应用题的理解能力,以及按比例分配的知识.本题属基础题.5.【答案】D【解析】解:∵y=23x −x23,∴y′=−23x2−2x3=−2(x3+1)3x2,令y′=0得到x=−1.故函数在(0,+∞)上,y′<0,函数单调递减,在(−1,0)上,y′<0,函数单调递减,在(−∞,−1)上,y′>0,函数单调递增.令x=1,y=13>0.对比图象知:D满足条件,故选:D.求出导函数,利用导数求出函数的单调性,结合图象即可得结论.本题主要考查函数的图象与性质,利用导数研究函数的单调性,属于基础题.6.【答案】A【解析】解:拋物线y=x216的焦点为F(0,4),圆x2+y2−6x+8=0的圆心为C(3,0),半径r=1,F到圆C上点的距离的最大值为√FC+r=6.故选:A.求出拋物线的焦点为F(0,4),圆的圆心坐标与半径,然后求出F到圆C上点的距离的最大值.本题考查抛物线与圆的位置关系,考查转化思想以及计算能力.7.【答案】D【解析】解:由于cos(2x−π6)=sin(2x−π6+π2)=sin(2x+π6+π6)=sin[2(x+π12)+π6].故要得到函数y=cos(2x−π6)的图象,可把函数y=sin(2x+π6)的图象向左平移π12.故选:D.利用诱导公式,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律即可求解.本题主要考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,考查了转化思想,属于基础题.8.【答案】C【解析】解:在曲线y=e x上任取一点P(t,e t),P关于直线y=x+m(m≠0)的对称点为Q(e t−m,t+m),点Q在曲线y=ln(x+a)+b上,则t+m=ln(e t−m+a)+b,它对一切t∈R恒成立,故a=m,b=m,从而ba=1.故选:C.在曲线y=e x上任取一点P(t,e t),可得P关于直线y=x+m(m≠0)的对称点为Q(e t−m,t+m),由点Q 在曲线y=ln(x+a)+b上,代入,由待定系数法可得a,b的值,即可得结论.本题主要考查函数图象的对称性,属于中档题.9.【答案】C【解析】解:二项式的展开式通项公式为T k+1=C n k x3(n−k)(−1x)k=(−1)k C n k x3n−4k,令3n−4k=0,即3n=4k,可得n=4,8,12,…,由题意,k为偶数,故当n=8时,k=6,此时常数项为C86=28,故选:C.由题意利用二项式的展开式通项公式,求得展开式的常数项.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,属于中档题.10.【答案】D【解析】解:作出不等式组{x−y+1≤0x+y−3≤0x≥0,对应的可行域,它为△ABC,其中A(1,2),B(0,3),C(0,1),则对于可行域内任一点P(x,y),都有0≤x≤1,∴x−2<0,2x+y−3≥k(x−2),即为k≥2x+y−3x−2=2+y+1x−2恒成立,转化为求Z=2+y+1x−2的最大值,又y+1x−2即为点P(x,y)和点M(2,−1)连线的斜率,由图可知:k MA≤y+1x−2≤k M,即Z∈[−1,1],∴Z max=1,k≥1.故选:D.画出约束条件的可行域,利用已知条件的不等式,转化为直线的斜率,利用几何意义,转化求解即可.本题考查线性规划的简单应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.11.【答案】D【解析】解:M=48(132−4+142−4+152−4+⋯+11002−4)=48[1(3−2)(3+2)+1(4−2)(4+2)+⋯+1(100−2)(100+2)]=48(11×5+12×6+13×7+⋯+198×102)=12[(11−15)+(12−16)+(13−17)+⋯+(197−1101)+(198−1102)]=12(1+12+13+14−199−1100−1101−1102)=25−12(199+1100+1101+1102).因为0<12(199+1100+1101+1102)<12×499<12.故与M最接近的整数为25.故选:D.利用平方差公式可得132−22=1(3−2)(3+2),以此类推,利用裂项求和法将原式化简为=25−12(199+1100+1101+1102),再由0<12(199+1100+1101+1102)<12×499<12得出M 最接近的整数. 本题主要考查裂项相消法求数列的和,属于中档题.12.【答案】C【解析】解:由题意,设AB =2a ,BD =2b ,DC =2c ,向量BA⃗⃗⃗⃗⃗ 与向量DP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为90°. 则cb +bc =√2,四面体ABDP 外接球为R :(2R)2=(2a)2+(2b)2+(2c)2 ⇒R 2=a 2+b 2+c 2=(a 2+12b 2)+(12b 2+c 2)≥√2(ab +bc)=2,当且仅当b =√2a =√2c 时,取等号,故四面体ABDP 外接球表面积的最小值S =4πR 2=8π. 故选:C .由题意设AB =2a ,BD =2b ,DC =2c ,向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗ 与向量DP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为90°,则cb +bc =√2,外接球半径R 2=a 2+b 2+c 2,化简利用基本不等式求解R 的最小值即可.本题考查球的表面积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养. 13.【答案】0.3413【解析】解:∵随机变量X 服从正态分布N(0,1), ∴曲线关于直线x =0对称, ∵P(X ≤1)=0.8413,∴P(−1<X <0)=P(X ≤1)−0.5=0.3413, 故答案为:0.3413.根据随机变量符合正态分布和正态分布的曲线关于x =0对称,得到一对对称区间的概率之间的关系,即可得到要求的区间的概率.本题考查正态分布,正态曲线有两个特点:(1)正态曲线关于直线x =μ对称;(2)在正态曲线下方和x 轴上方范围内的区域面积为1.14.【答案】454【解析】解:在等差数列{a n }中,由S 3=3a 2=15⇒a 2=5; 又a 2,a 4,a 5成等比数列⇒(5+2d)2=5(5+3d)⇒d =−54; ∴a 1=a 2−d =5+54=254. 则S 9=9×254+9×8×(−54)2=454.故答案为:454.由已知S 3=15求得a 2,再由a 2,a 4,a 5成等比数列列式求得公差,进一步求解首项,再由等差数列前n 项和求得S 9的值.本题考查等差数列的通项公式与前n 项和,考查等比数列的性质,考查计算能力,是基础题.15.【答案】[√33,1]【解析】解:设|a⃗+b⃗ |=m(m>0),则|a⃗|=|b⃗ |=λm,将|a⃗+b⃗ |=m两边平方得,a⃗2+2a⃗⋅b⃗ +b⃗ 2=m2,∴2λ2m2+2λ2m2cosθ=m2,即2λ2+2λ2cosθ=1,∴λ2=12(1+cosθ),∵π3≤θ≤2π3,∴cosθ∈[−12,12],∴λ2∈[13,1].∵λ>0,∴λ∈[√33,1].故答案为:[√33,1].设|a⃗+b⃗ |=m(m>0),将|a⃗+b⃗ |=m两边平方得,a⃗2+2a⃗⋅b⃗ +b⃗ 2=m2,代入已知数据化简整理后,有λ2=12(1+cosθ),再借助余弦函数的图象与性质即可得解.本题主要考查平面向量的数量积运算、模长问题,还涉及余弦函数的图象与性质,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.16.【答案】√462【解析】解:设|F1B|=3x,|F2A|=5x,由双曲线定义可知:|BF2|=3x+2a,|BA|=2x+2a,△ABF2的周长为(2x+2a)+(3x+2a)+5x=14a⇒x=a,从而|F2B|=|F2A|=5a,|AB|=4a,故cos∠F1BF2=−25,又cos∠F1BF2=(3a)2+(5a)2−4c22×3a×5a =−25⇒e=ca=√462.故答案为:√462.设|F1B|=3x,|F2A|=5x,由双曲线定义,结合△ABF2的周长求出x=a,然后利用余弦定理推出结果即可.本题考查双曲线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,是基础题.17.【答案】解:(1)由sin(A−B)=cosC,得sin(A−B)=sin(π2−C).∵△ABC是锐角三角形,故A−B,π2−C均在区间(−π2,π2)内,又函数y=sinx在区间(−π2,π2)上单调递增,∴A−B=π2−C,即A−B+C=π2,①又A+B+C=π,②由②−①,得B=π4(2)由(1)知B=π4,∴A+C=3π4,即C=3π4−A.∴acosC−ccosAb =sinAcosC−cosAsinCsinB=√22=√2sin(2A−3π4).∵△ABC是锐角三角形,∴π4<A<π2,∴−π4<2A−3π4<π4,∴−√22<sin(2A−3π4)<√22,∴−1<acosC−ccosAb<1.故acosC−cosAb的取值范围为(−1,1).【解析】(1)由已知利用诱导公式可得sin(A−B)=sin(π2−C),由于A−B,π2−C均在区间(−π2,π2)内,函数y=sinx在区间(−π2,π2)上单调递增,可得A−B=π2−C,结合三角形内角和定理即可解得B的值.(2)由(1)知B=π4,可得C=3π4−A,利用三角函数恒等变换的应用化简所求,结合范围−π4<2A−3π4<π4,利用正弦函数的图象和性质即可求解其范围.本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,正弦函数的图象和性质,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.18.【答案】(1)证明:分别取AD、BC的中点O、E,连接PO、OE、EP,则OE为直角梯形ABCD的中位线,故BC⊥OE,∵PB=PC,且E为BC中点,∴BC⊥PE,∵PE∩OE=E,PE、OE⊂平面POE,∴BC⊥平面POE,∴PO⊥BC,又AP=PD,且O为AD中点,∴PO⊥AD,∵BC、AD⊂平面ABCD,且BC与AD相交,∴PO⊥平面ABCD,又PO⊂平面PAD,∴平面PAD⊥平面ABCD.(2)解:在AB 上取点F ,使得AB =4AF ,则OF ,OE ,OP 两两垂直,以O 为原点,OF 、OE 、OP 分别为x 、y 、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系, 设AF =1,则B(1,3,0),P(0,0,√2),C(−1,3,0),D(−1,1,0),∴PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,3,−√2),PC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,3,−√2),PD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,1,−√2).设平面PCD 的法向量为n ⃗ =(x,y,z),则{n ⃗ ⋅PC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0n ⃗ ⋅PD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{−x +3y −√2z =0−x +y −√2z =0,令z =−1,则y =0,x =√2,∴n ⃗ =(√2,0,−1), 设直线PB 与平面PCD 所成的角为θ, 则sinθ=|cos <n ⃗ ,PB ⃗⃗⃗⃗⃗ >|=|n⃗⃗ ⋅PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |n ⃗⃗ |⋅|PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||=√2+√2√1+9+2×√2+1=√23, 故直线PB 与平面PCD 夹角的正弦值为√23.【解析】(1)分别取AD 、BC 的中点O 、E ,连接PO 、OE 、EP ,由线面垂直的判定定理可证得BC ⊥平面POE ,故PO ⊥BC ;由等腰三角形的性质可知PO ⊥AD ;再结合线面垂直、面面垂直的判定定理即可得证;(2)在AB 上取点F ,使得AB =4AF ,以O 为原点,OF 、OE 、OP 分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,设AF =1,逐一写出B 、P 、C 、D 的坐标;根据法向量的性质可求得平面PCD 的法向量n⃗ ,由空间向量数量积的坐标运算求出cos <n⃗ ,PB ⃗⃗⃗⃗⃗ >,即可得解. 本题考查空间中线与面的垂直关系、线面角的求法,熟练掌握空间中线面、面面垂直的判定定理与性质定理,以及利用空间向量处理线面角的方法是解题的关键,考查学生的空间立体感、逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.19.【答案】解:(1)根据题意1a 2+34b 2=1,离心率e =c a=√1−b 2a2=√32,解得a =2,b =1,所以椭圆M 的标准方程为:x 24+y 2=1.(2)设B(x 1,y 1),C(x 2,y 2),直线BC 的方程为y =x +m(m ≠−2).由{y =x +m x 24+y 2=1,知5x 2+8mx +4(m 2−1)=0. ①,x 1,x 2是方程①的两个根,故x1+x2=−8m5,x1x2=4(m2−1)5.k1k2−k1−k2=(k1−1)(k2−1)−1=(x1+m1−1)(x2+m2−1)−1=(m+2)2x1x2−2(x1+x2)+4−1=(m+2)24(m2−1)5+16m5+4−1=(m+2)245(m2+4m+4)−1=54−1=14.故k1k2−k1−k2的所有可能的值为14.【解析】(1)根据椭圆经过的点,结合离心率转化求解a,b,得到椭圆方程.(2)设B(x1,y1),C(x2,y2),直线BC的方程为y=x+m(m≠−2).联立直线与椭圆方程,利用韦达定理,结合直线的斜率关系,推出可能值即可.本题考查椭圆方程的求法,椭圆的简单性质的应用,直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查分析问题解决问题的能力,是难题.20.【答案】解:(1)由题意可得:f′(x)=a−1x+1−cosx,由直线y=x与函数y=f(x)的图象相切于原点,故f′(0)=1,解得a=3.当x>0时,由f′(x)=3−1x+1−cosx≥2−1x+1=2x+1x+1>0,故f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.………………(5分) (2)当−1<x<0时,令g(x)=sinx−x,则g′(x)=cosx−1<0,故g(x)是减函数,g(x)>g(0)=0⇒sinx>x.………………(6分)f′(x)=a−1x+1−cosx,f″(x)=1(x+1)2+sinx>1(x+1)2+x>1+x>0,故函数f′(x)为增函数,函数f′(x)在区间(−1,0)上至多有一个零点.①当a≤2时,在区间(−1,0)上有f′(x)<f′(0)=a−2≤0,因此函数f(x)为减函数,f(x)>f(0)=0,故函数f(x)在区间(−1,0)上无零点.…………(8分)②当a>2时,−aa+1∈(−1,0),f′(−aa+1)<a−11−a1+a+1=0,f′(0)=a−2>0,故f′(x)在区间(−1,0)上有唯一一个零点,记它为x0,当x∈(−1,x0)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减当x∈(x0,0)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增所以f(x0)<f(0)=0,因此:区间[x0,0)上函数f(x)无零点,区间(−1,x0)上函数f(x)至多一个零.又f(x)>−a −ln(x +1),−1+e −a−1∈(−1,0),f(−1+e −a−1)>−a −lne −a−1=1>0.又f(x 0)<0, 因此f(x)在区间(−1,0)上有且只有一个零点.综上所述,实数a 的取值范围是(2,+∞).………………(12分)【解析】(1)先求导f′(x)=a −1x+1−cosx ,再根据题意得f′(0)=1,解得a =3.再对导数适当放缩得f′(x)>0,得函数单调递增;(2)先令g(x)=sinx −x ,利用导数研究单调性得当−1<x <0时,sinx >x.故f″(x)=1(x+1)2+sinx >1(x+1)2+x >1+x >0,得到函数f′(x)为增函数,函数f′(x)在区间(−1,0)上至多有一个零点.再分a ≤2,a >2讨论函数f(x)在区间(−1,0)上的零点即可.本题主要考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的零点问题,属于难题.21.【答案】解:(1)P(X 1=k)=(1−12×12)k−1×14(k =1,2,3),P(X 4=4)=(34)3,因此X 的分布列为(4分) (2)(●)Y n =k(1≤k ≤n −1,k ∈N ∗)时,第k 人必答对第二题, 若前面k −1人都没有一人答对第一题,其概率为p k ′=(12)k+1,若前面k −1人有一人答对第一题,其概率为p k ′′=(k −1)(12)k+1, 故P(Y n =k)=p k ′+p k′′=k(12)k+1. 当Y n =n 时,若前面n −1人都没有一人答对第一题,其概率为p n ′=(12)n−1,若前面n −1人有一人答对第一题,其概率为p n′′=(n −1)(12)′′, 故P(Y n =n)=p n ′+p n′′=(n +1)(12)′′.Y n 的分布列为:(●)E(Y n )=∑k 2n−1k=1(12)k+1+n(n +1)(12)n (n ∈N ∗,n ≥2). 法1:E(Y n+1)−E(Y n )=n 2(12)n+1+(n +1)(n +2)(12)n+1−n(n +1)(12)n =(n +2)(12)n+1>0, 故E (Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 3)<⋯<E(Y n )<⋯,求得E(Y 2)=74,故E (Y n )=E(Y 2)+[E(Y 3)−E(Y 2)]+[E(Y 4)−E(Y 3)]+⋯+[E(Y n )−E(Y n−1)],∴E(Y n )=74+4×(12)3+5×(12)4+⋯+n(12)n−1+(n +1)(12)n ,①2E(Y n )=72+4×(12)2+5×(12)3+6×(12)4+⋯+(n +1)(12)n−1,② ②−①,E(Y n )<74+1+(12)3+(12)4+⋯+(12)n−1<74+1+181−12=3.故E (Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯<3.………………(12分) 法2:令k 2(12)k+1=(ak 2+bk +c)(12)k −[a(k +1)2+b(k +1)+c](12)k+1,则k 2=2(ak 2+bk +c)−[ak 2+(2a +b)k +(a +b +c)]=ak 2+(b −2a)k +(c −a −b),因此:E(Y n )=∑k 2n−1k=1(12)k+1+n(n +1)(12)n =6×12−(n 2+2n +3)(12)n +n(n +1)(12)n =3−(n +3)(12)n <3.又E(Y n+1)−E(Y n )=(n +3)(12)n −(n +4)(12)n+1=(n +2)(12)n+1>0, 故E (Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯<3.………………(12分)【解析】(1)由题知,两道题都答对的概率为14,至少有一道不能答对的概率为34,故有P(X 1=k)=(1−12×12)k−1×14(k =1,2,3),P(X 4=4)=(34)3,即可求出概率分布列. (2)(●)根据题意先考虑Y n =k(1≤k ≤n −1,k ∈N ∗)时,第k 人必答对第二题,故P(Y n =k)=p k ′+p k ′′=k(12)k+1.再考虑当Y n =n 时,P(Y n =n)=p n ′+p n ′′=(n +1)(12)′′.于是得到其概率分布列;(●)由(●)求得期望E(Y n )=∑k 2n−1k=1(12)k+1+n(n +1)(12)n (n ∈N ∗,n ≥2).再考虑E(Y n )的单调性,即可证明E(Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯成立,再利用错位相减法和不等式放缩法得E(Y n )<74+1+(12)3+(12)4+⋯+(12)n−1<74+1+181−12=3.即可得证.本题主要考查离散型随机变量的概率分布列,考查数学运算能力与分析解决问题能力,是难题. 22.【答案】解:(1)曲线C 1的参数方程为{x =3−3cosθ1+cosθy =6−2cosθ1+cosθ(θ为参数), 故4(x +3)=3(y +2),因此4x −3y +6=0, 故曲线C 1的普通方程为4x −3y +6=0(x ≠−3) 对于C 2:ρ2(sin2θ−cos2θ−1)=2,故2ρ2sinθcosθ−ρ2(cos 2θ−sin 2θ)−ρ2=2, 故2xy −(x 2−y 2)−(x 2+y 2)=2, 故y =x +1x .因此曲线C 2的直角坐标方程为y =x +1x . (2)C 1为去掉点M(−3,−2)的直线,M 不在曲线C 2上,C 1所在直线的倾斜角正弦为45,余弦为35,P(0,2), C 1的参数方程整理得{x =35ty =2+45t(t 为参数,t ≠−5),把{x =35t y =2+45t,代入x 2−xy +1=0,有3t 2+30t −25=0.它的两实根记为t 1,t 2,△=302+300=1200=3×202, 则1|PA|+1|PB|=1|t 1|+1|t 2|=|t 1−t 2||t 1t 2|=√△25=20√325=4√35.【解析】(1)直接利用转换关系,把极坐标方程转换为直角坐标方程,再把直线的普通方程转换为参数方程.(2)利用直线和曲线的位置关系和一元二次方程根和系数关系式,转换为三角函数的关系式,最后求出最值. 本题考查的知识要点:参数方程和普通方程之间的转换,一元二次方程根和系数关系式,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.23.【答案】解:(1)∵|x −1|−|x +2|≤|(x −1)−(x +2)|=3,“=”当x =−2时成立. 若不等式|x −1|−|x +2|≥|m +1|有解, 则满足|m +1|≤3,解得−4≤m ≤2, ∴实数m 的取值范围是[−4,2];证明:(2)由(1)知M =2,故正数a ,b ,c 满足a +2b +2c =2,∴1a +b +3b +c +4c +a =(a +b)+(3b +3c)+(c +a)4(1a +b +93b +3c +4c +a) ≥(√1+√9+√4)24=9.【解析】(1)利用绝对值不等式的性质求得|x −1|−|x +2|的最大值为3,再由|m +1|≤3求解绝对值的不等式即可;(2)由(1)知M =2,代入a +2b +2c =M ,然后利用柯西不等式证明1a+b +3b+c +4c+a ≥9.本题考查绝对值不等式的性质,考查柯西不等式的应用,考查逻辑思维能力与推理论证能力,是中档题.。
2019-2020学年湖南省长沙市高考数学一模试卷(理科)
则 ab 的取值范围是
.
15.(5 分)正项数列{an}的前 n 项和为 Sn,且
(n∈N*),设
,则数列{cn}的前 2016 项的和为
.
16.(5 分)已知 F 是椭圆 C: + =1 的右焦点,P 是 C 上一点,A(﹣2,1),
当△APF 周长最小时,其面积为
.
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.(12 分)△ABC 中,已知点 D 在 BC 边上,且
AB=3
.
(Ⅰ)求 AD 的长; (Ⅱ)求 cosC.
!, 功 成
到 18.(12 分)如图,在多面体 ABCDEF 中,四边形 ABCD 为矩形,△ADE,△BCF 马 均为等边三角形,EF∥AB,EF=AD= AB.
(1)过 BD 作截面与线段 FC 交于点 N,使得 AF∥平面 BDN,试确定点 N 的位置,
A. B. C. D.
6.(5 分)若函数 f(x)=
的图象如图所示,则 m 的范围为(
! )
功
成
到 A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣1,2) C.(0,2) D.(1,2)
7.(5 分)某多面体的三视图如图所示,则该多面体各面的面积中最大的是(
)
马 考 高
您 A.11 B. C.
D.
祝8.(5 分)设等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,且满足 S2014>0,S2015<0,对任意
其中底面 ABCD 是边长为 1 的正方形,
平面 PAD⊥平面 ABCD,
点 P 到平面 ABCD 的距离为 1, ∴AB⊥平面 PAD,∴AB⊥PA,
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【2020精品高考提分卷】长沙市高三一模数学试卷
2020届高三一模数学试卷(理科)一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合要求的,请在答题卡中填涂符合题意的选项,本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1.已知集合A={x|x>a},B={x|x 2-4x+3≤0},若A∩B=B,则实数a 的取值范围是( ) A.a>3 B.a≥3 C.a≤1 D.a<12.复数25-i 的共轭复数是( ) A.2+i B.-2+i C.-2-i D.2-i3.右图是2002年8月中国成功主办的国际数学家大会的会标,是我国古代数学家赵爽为证明勾股定理而绘制的,在我国最早的数学著作《周髀算经》有详细的记载.若图中大正方形ABCD 的边长为5,小正方形的边长为2,现作出小正方形的内切圆,向大正方形所在区域模拟随机投掷n 个点,有m 个点落在中间的圆内,由此可估计π的近似值为( ) A.n m 425 B.n m 4 C.n m254 D.nm 254.已知a,b ∈R 且a,b 都不为0(i=1,2),则“11b a =22b a ”是“关于x 的不等式a 1x -b 1>0 与a 2x -b 2>0同解”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 5.某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的表面积是( ) A.51260+ B.51256+ C.5630+ D.5628+6.阅读如图所示的程序框图,若输入的k=10,则该算法的功能是( ) A.计算数列{12-n }的前10项和 B.计算数列{12-n }的前9项和C.计算数列{n 2-1}的前10项和D.计算数列{n2-1}的前9项和7.函数)(x f =A sin(2x+ϕ)(|ϕ|≤2π)的部分图象如图所示,对不同的x 1,x 2∈[a,b],若 )()(21x f x f =,有3)(21=+x x f ,则( )A.)(x f 在(125π-,12π)上是减函数 B. )(x f 在(3π,65π)上是减函数 C. )(x f 在(125π-,12π)上是增函数 D. )(x f 在(3π,65π)上是增函数 8.如图,直线l 为双曲线C :22a x -22b y =1(a>0,b>0)的一条渐近线,F 1,F 2是双曲线C 的左、右焦点,F 1关于直线l 的对称点为F 1′,且F 1′是以F 2为圆心,以半焦距c 为半径的圆上的一点,则双曲线C 的离心率为( ) A.2 B.3 C.2 D.39.已知定义在R 上的偶函数)(x f =e |x -k|-cos x(其中e 为自然对数的底数),记a=f(0.32),b=f(20.3),c=f(k+log 32),则a,b,c 的大小关系是( ) A.a<c<b B.c<a<b C.b<c<a D.b<a<c10.已知从1开始的连续奇数蛇形排列形成宝塔形数表,第1行为1,第二行为3,5,第三行为7,9,11,第四行为13,15,17,19,如图所示,在宝塔形数表中位于第i 行,第j 列的数记为a i,j ,比如a 3,2=9,a 4,2=15,a 5,4=23,若a i,j =2019,则i+j=( ) A.72 B.71 C.66 D.6511.已知F 为抛物线C:y 2=4x 的焦点,E 为其准线与x 轴的交点,过F 的直线交抛物线C 于A,B 两点,M 为线段AB 的中点,且|ME|=11,则|AB|=( ) A.6 B.33 C.8 D.912.已知函数u(x)=(2e -1)x -m,v(x)=ln(x+m)-lnx,若存在m,使得关于x 的方程2a·u(x)·v(x)=x 有解,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,0)⋃(e 21,+∞) B.(-∞,0) C.(0,e 21) D.(-∞,0)⋃[e21,+∞)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分) 13.已知向量a=(1,3),向量a,c 的夹角是3,a·c=2,则|c|等于 . 14.设x,y 满足约束条件 则z=x -2y 的最小值为 .15.若(x x 2+)n 的展开式中各项的系数之和为81,且常数项为a,则直线y=x a 6与曲线y=2x 所围成的封闭区域的面积为 .16.已知点P,A,B,C 均在表面积为81π的球面上,其中PA ⊥平面ABC,∠BAC=30°AC=3AB,则三棱锥P—ABC 的体积的最大值为 .三、解答题(本大题共6个小题,第17、18、19、20、21题为必做题,每小题12分;第22、23题为选做题,每小题10分,共70分。
2020届 湖南省长沙市 第一中学高考模拟数学(理)试题(解析版)
2020届湖南省长沙市第一中学高考模拟数学(理)试题一、单选题1.已知集合{}|,A x x a a R =≤∈,{}|216xB x =<,若A B ,则实数a 的取值范围是( ) A .∅ B .RC .(],4-∞D .(),4-∞【答案】D【解析】先化简{}{}|216|4xB x x x =<=<,再根据{}|,A x x a a R =≤∈,且A B求解. 【详解】因为{}{}|216|4xB x x x =<=<,又因为{}|,A x x a a R =≤∈,且A B , 所以4a <. 故选:D 【点睛】本题主要考查集合的基本运算,还考查了运算求解的能力,属于基础题.2.设函数()()ln 1f x x =-的定义域为D ,命题p :x D ∀∈,()f x x ≤的否定是( )A .x D ∀∈,()f x x >B .0x D ∃∈,()00f x x ≤C .xD ∀∉,()f x x > D .0x D ∃∈,()00f x x >【答案】D【解析】根据命题的否定的定义,全称命题的否定是特称命题求解. 【详解】因为p :x D ∀∈,()f x x ≤是全称命题, 所以其否定是特称命题,即0x D ∃∈,()00f x x >. 故选:D 【点睛】本题主要考查命题的否定,还考查了理解辨析的能力,属于基础题.3.已知复数1cos23sin 23z i =+o o 和复数2cos37sin37z i =+o o ,则12z z ⋅为A .122- B .122i + C .122i + D .122i - 【答案】C【解析】利用复数的三角形式的乘法运算法则即可得出. 【详解】z 1z 2=(cos23°+i sin23°)•(cos37°+i sin37°)=cos60°+i sin60°=12+.故答案为C . 【点睛】熟练掌握复数的三角形式的乘法运算法则是解题的关键,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.4.已知直线l :210y x =+过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点且与其中一条渐近线平行,则双曲线的方程为( )A .221520x y -=B .221205x y -=C .221169x y -= D .221916x y -=【答案】A【解析】根据直线l :210y x =+过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点,得5c =,又和其中一条渐近线平行,得到2b a =,再求双曲线方程.【详解】因为直线l :210y x =+过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点,所以()5,0F -,所以5c =, 又和其中一条渐近线平行, 所以2b a =,所以25a =,220b =,所以双曲线方程为221520x y -=.【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,还考查了运算求解的能力,属于基础题.5.为研究语文成绩和英语成绩之间是否具有线性相关关系,统计两科成绩得到如图所示的散点图(两坐标轴单位长度相同),用回归直线y bx a=+$$$近似地刻画其相关关系,根据图形,以下结论最有可能成立的是( )A.线性相关关系较强,b的值为1.25B.线性相关关系较强,b的值为0.83C.线性相关关系较强,b的值为-0.87D.线性相关关系太弱,无研究价值【答案】B【解析】根据散点图呈现的特点可以看出,二者具有相关关系,且斜率小于1.【详解】散点图里变量的对应点分布在一条直线附近,且比较密集,故可判断语文成绩和英语成绩之间具有较强的线性相关关系,且直线斜率小于1,故选B.【点睛】本题主要考查散点图的理解,侧重考查读图识图能力和逻辑推理的核心素养.6.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积等于()cm3A.243π+B.342π+C.263π+D.362π+【解析】解:根据几何体的三视图知,该几何体是三棱柱与半圆柱体的组合体,结合图中数据,计算它的体积为: V=V 三棱柱+V 半圆柱=×2×2×3+12•π•12×3=(6+1.5π)cm 3. 故答案为6+1.5π.点睛:根据几何体的三视图知该几何体是三棱柱与半圆柱体的组合体,结合图中数据计算它的体积即可.7.若()5211x a x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为-12,则实数a 的值为( ) A .-2 B .-3 C .2 D .3【答案】C【解析】先研究511x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项,再分()2x a +中,取2x 和a 两种情况求解.【详解】因为511x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项为()5151r r r r T C x -+=-,所以()5211x a x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为:()32320551112(1)0x C C x a a -+--=--=-,解得2a =, 故选:C. 【点睛】本题主要考查二项式定理的通项公式,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 8.已知ABC ∆是边长为1的等边三角形,点D ,E 分别是边AB ,BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得2DE EF =,则AF BC ⋅u u u r u u u r的值为( )A .118B .54C .14D .18【解析】设BA a =u u u r r ,BC b =u u u r r,作为一个基底,表示向量()1122DE AC b a ==-u u u r u u u r r r ,()3324DF DE b a ==-u u u r u u u r r r ,()1324AF AD DF a b a =+=-+-u u u r u u u r u u u r r r r 5344a b =-+r r,然后再用数量积公式求解. 【详解】设BA a =u u u r r ,BC b =u u u r r,所以()1122DE AC b a ==-u u u r u u u r r r ,()3324DF DE b a ==-u u u r u u u r r r,()1324AF AD DF a b a =+=-+-u u u r u u u r u u u r r r r 5344a b =-+r r ,所以531448AF BC a b b b ⋅=-⋅+⋅=u u u r u u u r r r r r .故选:D 【点睛】本题主要考查平面向量的基本运算,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 9.阿波罗尼斯(约公元前262~190年)证明过这样的命题:平面内到两定点距离之比为常数()0,1k k k >≠的点的轨迹是圆.后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点A ,B 间的距离为2,动点P 与A ,B 的距离之比为2,当P ,A ,B 不共线时,PAB ∆的面积的最大值是( )A .BC D 【答案】A【解析】根据平面内两定点A ,B 间的距离为2,动点P 与A ,B 的距离之比为2,利用直接法求得轨迹,然后利用数形结合求解. 【详解】 如图所示:设()1,0A -,()10B ,,(),P x y ,则()()22221221x y x y ++=-+, 化简得()2238x y ++=,当点P 到AB (x 轴)距离最大时,PAB ∆的面积最大, ∴PAB ∆面积的最大值是1222222⨯⨯=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查轨迹的求法和圆的应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.10.如图,在四边形ABCD 中,1AB =,3BC =,120ABC ∠=︒,90ACD ∠=︒,60CDA ∠=︒,则BD 的长度为( )A 53B .23C .33D 73【答案】D【解析】设ACB α∠=,在ABC ∆中,由余弦定理得2106cos12013AC =-︒=,从而求得CD ,再由由正弦定理得sin sin120AB ACα=︒,求得sin α,然后在BCD ∆中,用余弦定理求解. 【详解】设ACB α∠=,在ABC ∆中,由余弦定理得2106cos12013AC =-︒=, 则13AC =,从而133CD =, 由正弦定理得sin sin120AB AC α=︒,即3sin 213α=, 从而()3cos cos 90sin 213BCD αα-∠=︒+=-=, 在BCD ∆中,由余弦定理得:21313349923333213BD =++⨯⨯⨯=, 则73BD =. 故选:D 【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.11.如图,正三棱柱111ABC A B C -各条棱的长度均相等,D 为1AA 的中点,,M N 分别是线段1BB 和线段1CC 的动点(含端点),且满足1BM C N =,当,M N 运动时,下列结论中不正确...的是A .在DMN ∆内总存在与平面ABC 平行的线段B .平面DMN ⊥平面11BCC B C .三棱锥1A DMN -的体积为定值D .DMN ∆可能为直角三角形 【答案】D【解析】A 项用平行于平面ABC 的平面与平面MDN 相交,则交线与平面ABC 平行; B 项利用线面垂直的判定定理;C 项三棱锥1A DMN -的体积与三棱锥1N A DM -体积相等,三棱锥1N A DM -的底面积是定值,高也是定值,则体积是定值;D 项用反证法说明三角形DMN 不可能是直角三角形. 【详解】A 项,用平行于平面ABC 的平面截平面MND ,则交线平行于平面ABC ,故正确;B 项,如图:当M 、N 分别在BB 1、CC 1上运动时,若满足BM=CN,则线段MN 必过正方形BCC 1B 1的中心O,由DO 垂直于平面BCC 1B 1可得平面DMN ⊥平面11BCC B ,故正确; C 项,当M 、N 分别在BB 1、CC 1上运动时,△A 1DM 的面积不变,N 到平面A 1DM 的距离不变,所以棱锥N-A 1DM 的体积不变,即三棱锥A 1-DMN 的体积为定值,故正确; D 项,若△DMN 为直角三角形,则必是以∠MDN 为直角的直角三角形,但MN 的最大值为BC 1,而此时DM,DN 的长大于BB 1,所以△DMN 不可能为直角三角形,故错误. 故选D 【点睛】本题考查了命题真假判断、棱柱的结构特征、空间想象力和思维能力,意在考查对线面、面面平行、垂直的判定和性质的应用,是中档题.12.已知函数()()3sin f x x ωϕ=+,()0,0πωϕ><<,若03f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,对任意x ∈R 恒有()3f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭,在区间ππ,155⎛⎫ ⎪⎝⎭上有且只有一个1x 使()13f x =,则ω的最大值为( ) A .1234B .1114C .1054D .1174【答案】C【解析】根据()f x 的零点和最值点列方程组,求得,ωϕ的表达式(用k 表示),根据()1f x 在ππ,155⎛⎫⎪⎝⎭上有且只有一个最大值,求得ω的取值范围,求得对应k 的取值范围,由k 为整数对k 的取值进行验证,由此求得ω的最大值. 【详解】由题意知1122ππ,3,πππ+,32k k k Z k ωϕωϕ⎧-+=⎪⎪∈⎨⎪+=⎪⎩,则()()321,421π,4k k ωϕ⎧+=⎪⎪⎨='+⎪⎪⎩其中12k k k =-,21k k k '=+.又()1f x 在ππ,155⎛⎫⎪⎝⎭上有且只有一个最大值,所以ππ2π251515T -=≤,得030ω<≤,即()321304k +≤,所以19.5k ≤,又k Z ∈,因此19k ≤. ①当19k =时,1174ω=,此时取3π4ϕ=可使12ππ,3πππ+,32k k ωϕωϕ⎧-+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩成立,当ππ,155x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()1173π 2.7π,6.6π44x +∈,所以当11173π 4.5π44x +=或6.5π时,()13f x =都成立,舍去;②当18k =时,1114ω=,此时取π4ϕ=可使12ππ,3πππ+,32k k ωϕωϕ⎧-+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩成立,当ππ,155x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()111π 2.1π,5.8π44x +∈,所以当1111π2.5π44x +=或4.5π时,()13f x =都成立,舍去;③当17k =时,1054ω=,此时取3π4ϕ=可使12ππ,3πππ+,32k k ωϕωϕ⎧-+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩成立,当ππ,155x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()1053π 2.5π,6π44x +∈,所以当11053π 4.5π44x +=时,()13f x =成立;综上所得ω的最大值为1054. 故选:C 【点睛】本小题主要考查三角函数的零点和最值,考查三角函数的性质,考查化归与转化的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于中档题.二、填空题13.设()f x 为定义在R 上的偶函数,当0x <时,()2xf x m =+(m 为常数),若()312f =,则实数m 的值为______. 【答案】1【解析】根据()f x 为定义在R 上的偶函数,得()()11f f =-,再根据当0x <时,()2x f x m =+(m 为常数)求解.【详解】因为()f x 为定义在R 上的偶函数, 所以()()11f f =-,又因为当0x <时,()2xf x m =+,所以()()131122f f m -=-=+=, 所以实数m 的值为1. 故答案为:1 【点睛】本题主要考查函数奇偶性的应用,还考查了运算求解的能力,属于基础题.14.学校艺术节对同一类的,,,A B C D 四项参赛作品,只评一项一等奖,在评奖揭晓前,甲、乙、丙、丁四位同学对这四项参赛作品预测如下:甲说:“A 作品获得一等奖”;乙说:“C 作品获得一等奖”;丙说:“B ,D 两项作品未获得一等奖”;丁说:“是A 或D 作品获得一等奖”,若这四位同学中只有两位说的话是对的,则获得一等奖的作品是___.【答案】C【解析】假设获得一等奖的作品,判断四位同学说对的人数.【详解】A B C D分别获奖的说对人数如下表:,,,获奖作品 A B C D甲对错错错乙错错对错丙对错对错丁对错错对说对人数 3 0 2 1故获得一等奖的作品是C.【点睛】本题考查逻辑推理,常用方法有:1、直接推理结果,2、假设结果检验条件. 15.某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A原料1千克、B原料2千克;生产乙产品1桶需耗A原料2千克,B原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A B、原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是__________元.【答案】2800元【解析】设分别生产甲乙两种产品为x桶,y桶,利润为z元则根据题意可得2122120x y x y x y x y N +≤⎧⎪+≤⎨⎪≥∈⎩,且,目标函数300400z x y =+ ,作出可行域,如图所示作直线340L x y +=:, 然后把直线向可行域平移,由图象知当直线经过A 时,目标函数300400z x y =+ 的截距最大,此时z 最大, 由212212x y x y +⎧⎨+⎩== 可得44x y ⎧⎨⎩==,即44A (,)此时z 最大300440042800z =⨯+⨯= ,即该公司每天生产的甲4桶,乙4桶,可获得最大利润,最大利润为2800. 【点睛】本题考查用线性规划知识求利润的最大值,根据条件建立不等式关系,以及利用线性规划的知识进行求解是解决本题的关键.16.设实数0a >,若函数()()()2aln 0120x x x f x x a x x ⎧->⎪=⎨+++<⎪⎩的最大值为()1f -,则实数a 的最大值为______. 【答案】32e【解析】根据()1f a -=,则当0x >时,2ln a x x a -≤,即()2ln 1a x x -≤.当01x <≤时,()2ln 1a x x -≤显然成立;当1x >时,由()2ln 1a x x -≤,转化为21ln 1x a x -≥,令()()2ln 11x g x x x -=>,用导数法求其最大值即可. 【详解】因为()1f a -=,又当0x >时,2ln a x x a -≤,即()2ln 1a x x -≤.当01x <≤时,()2ln 1a x x -≤显然成立;当1x >时,由()2ln 1a x x -≤等价于21ln 1x a x -≥, 令()()2ln 11x g x x x -=>,()332ln 'xg x x -=, 当321,x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()'0g x >,()g x 单调递增,当32,x e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()'0g x <,()g x 单调递减,()32max312g g e ex ⎛⎫= ⎪⎝⎭=,则3112a e ≥,又0a >,得32a e ≤, 因此a 的最大值为32e . 故答案为:32e 【点睛】本题主要考查导数在函数中的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.三、解答题17.已知{a n }是一个公差大于0的等差数列,且满足a 3a 5=45,a 2+a 6=14. (I )求{a n }的通项公式; (Ⅱ)若数列{b n }满足:12222b b ++…1()2n n n b a n N *+=+∈,求{b n }的前n 项和. 【答案】(I )21n a n =-;(Ⅱ)224n +- 【解析】【详解】 (Ⅰ)设等差数列的公差为4,则依题设2d =.由,可得2n c =. 由,得,可得.所以.可得. (Ⅱ)设,则.即,可得2n c =,且. 所以,可知.所以,所以数列是首项为4,公比为2的等比数列.所以前n 项和.【考点】等差数列通项公式、用数列前n 项和求数列通项公式.18.如图1,四边形ABCD 为直角梯形,//AD BC ,AD AB ⊥,60BCD ∠=︒,23AB =,3BC =,E 为线段CD 上一点,满足BC CE =,F 为BE 的中点,现将梯形沿BE 折叠(如图2),使平面BCE ⊥平面ABED .(1)求证:平面ACE ⊥平面BCE ;(2)能否在线段AB 上找到一点P (端点除外)使得直线AC 与平面PCF 所成角的3P 的位置;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)证明见解析;(2)存在点P 是线段AB 的中点,使得直线AC 与平面PCF 所成角的正弦值为34. 【解析】(1)在直角梯形ABCD 中,根据3BE BC ==,60BCD ∠=︒,得BCE ∆为等边三角形,再由余弦定理求得AE ,满足222AE BE AB +=,得到AE BE ⊥,再根据平面BCE ⊥平面ABED ,利用面面垂直的性质定理证明.(2)建立空间直角坐标系:假设在AB 上存在一点P 使直线AC 与平面PCF 所成角3且AP AB λ=uu u r uu u r ,()0,1λ∈,求得平面PCF 的一个法向量,再利用线面角公式()()2232332141cos ,CA n λλ=⋅-+-=u u u r r. 【详解】(1)证明:在直角梯形ABCD 中,3BE BC ==,60BCD ∠=︒, 因此BCE ∆为等边三角形,从而3BE =,又23AB = 由余弦定理得:21292233cos303AE =+-⨯︒=,∴222AE BE AB +=,即AE BE ⊥,且折叠后AE 与BE 位置关系不变,又∵平面BCE ⊥平面ABED ,且平面BCE I 平面ABED BE =. ∴AE ⊥平面BCE ,∵AE ⊂平面ACE , ∴平面ACE ⊥平面BCE .(2)∵BCE ∆为等边三角形,F 为BE 的中点,∴CF BE ⊥,又∵平面BCE ⊥平面ABED ,且平面BCE I 平面ABED BE =, ∴CF ⊥平面ABED ,取AB 的中点G ,连结FG ,则//FG AE ,从而FG BE ⊥,以F 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系:则33,,02A ⎫-⎪⎭,33C ⎛ ⎝⎭,则3333,,2CA =-⎭u u u r , 假设在AB 上存在一点P 使直线AC 与平面PCF 所成角的正弦值为34,且AP AB λ=uu u r uu u r,()0,1λ∈,∵30,,02B ⎛⎫⎪⎝⎭,∴()3,3,0AB =-u u u r ,故()3,3,0AP λλ=-u u u r ,∴)()33331,21,22CP CA AP λλ=+=---⎭u u u r u u u r u u u r ,又330,0,2FC ⎛= ⎝⎭u u u r , 该平面PCF 的法向量为(),,n x y z =r,()()333312100220330x y z n CP n FC z λλ⎧-+--=⎪⎧⋅=⎪⇒⎨⎨⋅=⎩⎪=⎪u u u v v u u uv v , 令()21y λ=-得()()()321,21,0n λλ=--r,∴()()2232332141cos ,CA n λλ=⋅-+-=u u u r r, 解得12λ=或76λ=(舍), 综上可知,存在点P 是线段AB 的中点,使得直线AC 与平面PCF 所成角的正弦值为3. 【点睛】本题主要考查面面垂直的性质定理和向量法研究线面角问题,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.19.为了实现中华民族伟大复兴之梦,把我国建设成为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国,党和国家为劳动者开拓了宽广的创造性劳动的舞台.借此“东风”,某大型现代化农场在种植某种大棚有机无公害的蔬菜时,为创造更大价值,提高亩产量,积极开展技术创新活动.该农场采用了延长光照时间和降低夜间温度两种不同方案.为比较两种方案下产量的区别,该农场选取了40间大棚(每间一亩),分成两组,每组20间进行试点.第一组采用延长光照时间的方案,第二组采用降低夜间温度的方案.同时种植该蔬菜一季,得到各间大棚产量数据信息如下图:(1)如果你是该农场的负责人,在只考虑亩产量的情况下,请根据图中的数据信息,对于下一季大棚蔬菜的种植,说出你的决策方案并说明理由;(2)已知种植该蔬菜每年固定的成本为6千元/亩.若采用延长光照时间的方案,光照设备每年的成本为0.22千元/亩;若采用夜间降温的方案,降温设备的每年成本为0.2千元/亩.已知该农场共有大棚100间(每间1亩),农场种植的该蔬菜每年产出两次..,且该蔬菜市场的收购均价为1千元/千斤.根据题中所给数据,用样本估计总体,请计算在两种不同的方案下,种植该蔬菜一年的平均利润;(3)农场根据以往该蔬菜的种植经验,认为一间大棚亩产量超过5.25千斤为增产明显.在进行夜间降温试点的20间大棚中随机抽取3间,记增产明显的大棚间数为X ,求X 的分布列及期望.【答案】(1)见解析;(2)(i )该农场若采用延长光照时间的方法,预计每年的利润为426千元;(ii )若采用降低夜间温度的方法,预计每年的利润为424千元;(3)分布列见解析,()34E X =. 【解析】(1)估计第一组数据平均数和第二组数据平均数来选择.(2)对于两种方法,先计算出每亩平均产量,再算农场一年的利润.(3)估计频率分布直方图可知,增产明显的大棚间数为5间,由题意可知,X 的可能取值有0,1,2,3,再算出相应的概率,写出分布列,再求期望. 【详解】(1)第一组数据平均数为5.050.1 5.150.2 5.250.4 5.350.3 5.24⨯+⨯+⨯+⨯=千斤/亩, 第二组数据平均数为5442325.18 5.20 5.22 5.24 5.26 5.28 5.22202020202020⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=千斤/亩, 可知第一组方法较好,所以采用延长光照时间的方法;( (2)(i )对于采用延长光照时间的方法:每亩平均产量为5.050.1 5.150.2 5.250.4 5.350.3 5.24⨯+⨯+⨯+⨯=千斤. ∴该农场一年的利润为()5.242160.22100426⨯⨯--⨯=千元. (ii )对于采用降低夜间温度的方法: 每亩平均产量为5.185 5.204 5.224 5.242 5.263 5.2825.2220⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=千斤,∴该农场一年的利润为()5.222160.2100424⨯⨯--⨯=千元.因此,该农场若采用延长光照时间的方法,预计每年的利润为426千元;若采用降低夜间温度的方法,预计每年的利润为424千元.(3)由图可知,增产明显的大棚间数为5间,由题意可知,X 的可能取值有0,1,2,3,()315320910228C C P X ===;()2115532035176C C C P X ===;()121553205238C C C P X ===;()3532013114C P X C ===.所以X 的分布列为所以()3551312376381144E X =⨯+⨯+⨯=. 【点睛】本题主要考查样本估计总体和离散型随机变量的分布列,还考查了数据处理和运算求解的能力,属于中档题.20.已知椭圆E :22221x y a b+=的离心率为12,左、右顶点分别为A 、B ,过左焦点的直线l 交椭圆E 于C 、D 两点(异于A 、B 两点),当直线l 垂直于x 轴时,四边形ABCD 的面积为6.(1)求椭圆的方程;(2)设直线AC 、BD 的交点为Q ;试问Q 的横坐标是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)是为定值,Q 的横坐标为定值4-【解析】(1)根据“直线l 垂直于x 轴时,四边形ABCD 的面积为6”列方程,由此求得b ,结合椭圆离心率以及222a b c =+,求得,a c ,由此求得椭圆方程.(2)设出直线l 的方程1x my =-,联立直线l 的方程和椭圆方程,化简后写出根与系数关系.求得直线,AC BD 的方程,并求得两直线交点Q 的横坐标,结合根与系数关系进行化简,求得Q 的横坐标为定值4-. 【详解】(1)依题意可知212262b a a⨯⋅=,解得23b =,即b =12e =,即2a c =,结合222a b c =+解得2a =,1c =,因此椭圆方程为22143x y +=(2)由题意得,左焦点()1,0F -,设直线l 的方程为:1x my =-,()11,C x y ,()22,D x y .由221,3412,x my x y =-⎧⎨+=⎩消去x 并整理得()2234690m y my +--=,∴122634m y y m +=+,122934y y m -=+. 直线AC 的方程为:()1122y y x x =++,直线BD 的方程为:()2222yy x x =--.联系方程,解得1221124263my y y y x y y +-=+,又因为()121223my y y y -=+.所以()1221121212626124433y y y y y y x y y y y -++---===-++.所以Q 的横坐标为定值4-.【点睛】本小题主要考查根据椭圆离心率求椭圆方程,考查直线和椭圆的位置关系,考查直线和直线交点坐标的求法,考查运算求解能力,属于中档题. 21.已知()()ln f x x m =+,()xg x e =.(1)当2m =时,证明:()()f x g x <;(2)设直线l 是函数()f x 在点()()()000,01A x f x x <<处的切线,若直线l 也与()g x 相切,求正整数m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2m =.【解析】(1)令()()()()ln 2xF x g x f x e x =-=-+,求导()1'2xF x e x =-+,可知()'F x 单调递增,且()1'02F =,()1'110F e-=-<,因而()'F x 在()1,0-上存在零点a ,()F x 在此取得最小值,再证最小值大于零即可.(2)根据题意得到()f x 在点()()()000,01A x f x x <<处的切线l 的方程()0000ln x x y x m x m x m=-++++①,再设直线l 与()g x 相切于点()11,x x e , 有101x me x =+,即()10ln x x m =-+,再求得()g x 在点()11,xx e 处的切线直线l 的方程为()0000ln 1x m x y x m x m x m+=+++++ ②由①②可得()()000000ln 1ln x m x x m x m x m x m+-+=+++++,即()()0001ln 1x m x m x +-+=+,根据010x m +->,转化为()0001ln 1x x m x m ++=+-,001x <<,令()()()1ln 011h x x m x x m x +=+-<<+-,转化为要使得()h x 在()0,1上存在零点,则只需()10ln 01m h m =-<-,()()21ln 10h m m =+->求解. 【详解】(1)证明:设()()()()ln 2xF x g x f x e x =-=-+,则()1'2xF x e x =-+,()'F x 单调递增,且()1'02F =,()1'110F e-=-<, 因而()'F x 在()1,0-上存在零点a ,且()F x 在()2,a -上单调递减,在(),a +∞上单调递增,从而()F x 的最小值为()()()211ln 2022a a F a e a a a a +=-+=+=>++.所以()0F x >,即()()f x g x <.(2)()1'f x x m=+,故()001'f x x m =+, 故切线l 的方程为()0000ln x x y x m x m x m=-++++①设直线l 与()g x 相切于点()11,xx e ,注意到()'x g x e =,从而切线斜率为101x me x =+, 因此()10ln x x m =-+,而()1101x g x e x m ==+,从而直线l 的方程也为()0000ln 1x m x y x m x m x m+=+++++ ②由①②可知()()000000ln 1ln x m x x m x m x m x m+-+=+++++, 故()()0001ln 1x m x m x +-+=+,由m 为正整数可知,010x m +->,所以()0001ln 1x x m x m ++=+-,001x <<, 令()()()1ln 011h x x m x x m x +=+-<<+-, 则()()()()21'01x x m x m x m h x ++=>++-,当1m =时,()()1ln 1x x h x x ++-=为单调递增函数,且()1ln 220h =-<,从而()h x 在()0,1上无零点;当1m >时,要使得()h x 在()0,1上存在零点,则只需()10ln 01m h m =-<-,()()21ln 10h m m=+->, 因为()11ln 1h m m m =--为单调递增函数,()11ln 3230h =->, 所以3m <;因为()()22ln 1h m m m=+-为单调递增函数,且()21ln 220h =-<, 因此1m >;因为m 为整数,且13m <<,所以2m =.【点睛】本题主要考查导数在函数中的综合应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于难题.22.在平面直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C :()2sin 2cos 0a a ρθθ=>.过点()2,4P --的直线l:2242x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)与曲线C 相交于M ,N 两点.(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程; (2)若MN PN PM MN=,求实数a 的值. 【答案】(1)()220y ax a =>,20x y --=;(2)1a =. 【解析】(1)将cos ,sin x y ρθρθ==代入2sin 2cos a ρθθ=求解,由2242x y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)消去t 即可.(2)将2242x t y t ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)与22y ax =联立得)()24840t a t a -+++=,设M ,N 两点对应的参数为1t ,2t,则)124t t a +=+,()1284t t a =+,再根据MN PN PM MN=,即2MN PM PN =,利用韦达定理求解.【详解】(1)把cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩代入2sin 2cos a ρθθ=, 得()220y ax a =>,由24x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数), 消去t 得20x y --=,∴曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程分别是()220y ax a =>,20x y --=. (2)将24x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数)代入22y ax =得)()24840t a t a -+++=, 设M ,N 两点对应的参数为1t ,2t,则)124t t a +=+,()1284t t a =+, 由MN PN PM MN=得2MN PM PN =, 所以()21212t t t t -=,即()212125t t t t +=,所以()()284584a a +=⨯+,而0a >, 解得1a =.【点睛】本题主要考查参数方程、极坐标方程、直角坐标方程的转化和直线参数方程的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.23.已知函数1()||()3f x x a a =-∈R . (1)当2a =时,解不等式1()13x f x -+≥; (2)设不等式1()3x f x x -+≤的解集为M ,若11,32M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦,求实数a 的取值范围. 【答案】(1){|0x x ≤或1}x ≥;(2)14,23⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 【解析】(1)使用零点分段法,讨论分段的取值范围,然后取它们的并集,可得结果.(2)利用等价转化的思想,可得不等式|31|||3x x a x -+-≤在11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦恒成立,然后解出解集,根据集合间的包含关系,可得结果.【详解】(1)当2a =时,原不等式可化为|31||2|3x x -+-≥. ①当13x ≤时,则33012x x x -++-⇒≤≥,所以0x ≤; ②当123x <<时, 则32113x x x -+≥⇒≥-,所以12x ≤<;⑧当2x ≥时, 则332132x x x +≥⇒≥--,所以2x ≥. 综上所述:当2a =时,不等式的解集为{|0x x ≤或1}x ≥.(2)由1||()3x f x x -+≤, 则|31|||3x x a x -+-≤,由题可知:|31|||3x x a x -+-≤在11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦恒成立, 所以31||3x x a x -+-≤,即||1x a -≤,即11a x a -≤≤+, 所以1114312312a a a ⎧-≤⎪⎪⇒-≤≤⎨⎪+≥⎪⎩故所求实数a 的取值范围是14,23⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查零点分段求解含绝对值不等式,熟练使用分类讨论的方法,以及知识的交叉应用,同时掌握等价转化的思想,属中档题.。
【数学】湖南省长沙市2020届高三统一模拟考试理科数学试卷有答案
(2 分)
则有
⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩ a
2
ac = 2
c=1 a2 = b2 +
c2
⇒
a
=
2,
+ 1 ,从而
1 nbn
=
1 n
−
1 n +1
,
故
1 b1
+
1 2b2
+L+
1 99b99
=1−
1 2
+
1 2
−
1 3
+L+
1 99−1 100= Nhomakorabea1
−
1 100
=
99 100
.
11.B
故选 C
解析:函数 f ( x) 的图象如图,
(1) 设 f (a)= f (b)=k ,则 k∈(2, 4] 。
由 2+log1 a=k, 2b=k ,
2x +1 − log2
2−x +1
=
log2
2x +1 2−x +1
=
x
,由
x
的任意性,可得 a
=
1 2
14.3
解析:由题意可知等比数列的公比 q ≠ 1,否则 S3 , S9 , S6 不成等差数列,
( ) ( ) ( ) 于是
2S9
=
S3
+
S6
⇒
2a1 1 − q9 1− q
=
a1
1− q3 1− q
(1 分) (2 分) (3 分)
1
又Q AB = AC1 , O 是 BC1 的中点, ∴ AO ⊥ BC1 ,
湖南省2020年高考理科数学模拟试题及答案(一)
湖南省2020年高考理科数学模拟试题及答案(一)(满分150分,考试时间120分钟)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1. 已知集合2{|2}A x x =<,则R C A =( )A.{|22}x x -≤≤B.{|22}x x x ≤-≥或C.{|x x ≤≤D.{|x x x ≤≥或2. 若()12z i i +=,则z =( )A.1i --B.1i -+C.1i -D.1i +3. 已知3a e =,33log 5log 2b =-,c =a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a c b >> B .b c a >> C .c a b >>D .c b a >>4. 已知,2sin cos 2R ααα∈-=,则tan(2)4πα-=( ) A .43 B .7- C .34- D .175. 已知某几何体的三视图如图所示,网格中小正方形的边长为1,则该几何体的表面积为( )A. 20B. 22C. 24D.6. 已知函数()f x 和(2)f x +都是定义在R 上的偶函数,当[0,2]x ∈时,()2xf x =,则20192f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A. 2B. C.27. 直线2130x ay a -+-=,当a 变动时,所有直线所过的定点为( ) A.1(,3)2-B. 1(,3)2--C. 1(,3)2D.1(,3)2- 8. 三棱锥V ABC -的底面三角形ABC 为正三角形,侧面VAC 垂直于底面,VA VC =,已知其正视图VAC ∆面积为23,则其侧视图的面积为 ( )A.2 B. 6 C. 4 D.39. 如图,已知直四棱柱中,,,且,则直线与直线所成角的余弦值为( )A.B. C. D.10. 已知中,内角所对的边分别是,若,且,则当取到最小值时,( ) A.B.C.D. 11. 定义在上的偶函数满足:当时,,.若函数有6个零点,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.12. 已知抛物线的焦点为,且到准线的距离为2,直线与抛物线交于两点(点在轴上方),与准线交于点,若,则( ) A.B.C.D.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分。
湖南省长沙市一中2020年届高三数学第一次模拟考试理
长沙市一中2020年高考第一次模拟考试理科数学时量 150分钟 满分 150分一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。
各小题所给的四个选项中只有一项是符合题目要求的。
)1.已知集合A = {(x ,y )|y =x 2,x ∈R },B = {(x ,y )|y =x ,x ∈R },则A ∩B 中的元素个数为( )A .0个B .1个C .2个D .无穷多个2.已知{n a }是公比为q 的等比数列,且642,,a a a 成等差数列,则q = ( ) A. 1± B. 2± C.2 D.1 3.点(tan2020°,cos2020°)位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.已知数列{a n }的通项公式a n =21log 2n n ++(n ∈N *),设数列{a n }的前n 项和为S n ,则使S n <–5成立的自然数n ( ) A .有最大值63B .有最小值63C .有最大值31D .有最小值315.若对于任意的实数x ,有x 3 = a 0 + a 1(x – 2) + a 2 (x – 2)2 + a 3 (x – 2)3,则a 2的值为( )A .3B .6C .9D .126.球面上有三点A 、B 、C ,任意两点之间的球面距离等于球大圆周长的四分之一,且过这三点的截面圆的面积为4π,则此球的体积为( )A .B .C .D .7.已知F 1、F 2为椭圆E 的左、右焦点,抛物线C 以F 1为顶点,F 2为焦点,设P 为椭圆与抛物线的一个交点,如果椭圆的离心率为e ,且|PF 1| = e |PF 2|,则e 的值为( )A B .2 C D .28.设函数f (x ) =3200912009xx+g ,[x ]表示不超过实数x 的最大整数,则函数[f (x ) +12] +[f (–x ) +12]的值域是( ) A .{3}B .{3,4}C .{2,3}D .{4}二、填空题(本大题共7小题,每小题5分,共35分。
2020年湖南省长沙市雅礼中学高考数学模拟试卷(理科)(一)(A卷)
2020年湖南省长沙市雅礼中学高考数学模拟试卷(理科)(一)(A卷)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.若复数z的共轭复数z−满足:z−=1+i3,则复数z对应的点在()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限2.已知集合P={x|log2(x−1)<1},Q={x|2x<1},则P∩(∁R Q)等于()A. (1,2]B. [0,2]C. (1,2)D. (0,3]3.某商家统计了去年P,Q两种产品的月销售额(单位:万元),绘制了月销售额的雷达图,图中A点表示P产品2月份销售额约为20万元,B点表示Q产品9月份销售额约为25万元.根据图中信息,下面统计结论错误的是()A. P产品的销售额极差较大B. P产品销售额的中位数较大C. Q产品的销售额平均值较大D. Q产品的销售额波动较小4.《九章算术●衰分》中有如下问题:“今有甲持钱五百六十,乙持钱三百五十,丙持钱一百八十,凡三人俱出关,关税百钱.欲以钱数多少衰出之,问各几何?”翻译为“今有甲持钱560,乙持钱350,丙持钱180,甲、乙、丙三个人一起出关,关税共计100钱,要按个人带钱多少的比例交税,问三人各应付多少税?”则下列说法中错误的是()A. 甲付的税钱最多B. 乙、丙两人付的税钱超过甲C. 乙应出的税钱约为32D. 丙付的税钱最少5.函数y=23x −x23的图象大致是()A. B.C. D.6.抛物线y=x216的焦点到圆C:x2+y2−6x+8=0上点的距离的最大值为()A. 6B. 2C. √1454+1D. √3686564+17. 要得到函数y =cos(2x −π6)的图象,可把函数y =sin(2x +π6)的图象( )A. 向右平移π6B. 向右平移π12C. 向左平移π6D. 向左平移π128. 若曲线y =e x 关于直线y =x +m(m ≠0)的对称曲线是y =ln(x +a)+b ,则ba 的值为( )A. 2B. −1C. 1D. 不确定9. 如果(x 3−1x )n (n ∈N ∗)的展开式中存在正的常数项,则n 的最小值为( )A. 2B. 4C. 8D. 2810. 若实数x ,y 满足{x −y +1≤0x +y −3≤0x ≥0,且2x +y −3≥(x −2)恒成立,则k 的取值范围是( )A. (−∞,−1]B. (−∞,1]C. [−1,+∞)D. [1,+∞)11. 设M =48(132−4+142−4+152−4+⋯+11002−4),则与M 最接近的整数为( )A. 18B. 20C. 24D. 2512. 如图,四边形ABCD 的面积为2√2,且∠ABD =∠BDC =90°,把△BCD 绕BD 旋转,使点C 运动到P ,此时向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗ 与向量DP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为90°.则四面体ABDP 外接球表面积的最小值为( )A. 8√23πB. 6√2πC. 8πD. 10π二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 设随机变量X 服从正态分布N(0,1),如果P(X ≤1)=0.8413,则P(−1<X <0)=______.14. 数列{a n }是公差不为零的等差数列,它的前n 项的和为S n ,若S 3=15且a 2,a 4,a 5成等比数列,则S 9的值为______. 15. 已知向量a ⃗ ,b ⃗ 的夹角为θ,π3≤θ≤2π3,|a ⃗ |=|b ⃗ |=λ|a ⃗ +b ⃗ |,则λ的取值范围是______.16. 已知双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,A 为从曲线C 右支上一点,直线F 1A 与双曲线C 的左支相交于B ,如果|F 1B|:|F 1A|=3:5,且△ABF 2的周长为14a ,则双曲线C 的离心率为______. 三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17. 在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin(A −B)=cosC .(1)求B 的值; (2)求acosC−ccosAb的取值范围.18. 在四棱锥P −ABCD 中,AP =PD =DC =CB =12BA ,PB =PC ,∠APD =∠DCB =∠CBA =90°.(1)证明:平面PAD ⊥平面ABCD ; (2)求直线PB 与平面PCD 夹角的正弦值.19. 在平面直角标系xOy 中,点P(1,√32)在椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上,且椭圆的离心率√32. (1)求椭圆M 的标准方程;(2)过椭圆M 的右顶点A 作椭圆M 的两条弦AB 、AC ,记直线AB 、AC ,BC 的斜率分别为k 1、k 2、k ,其中k 1、k 2的值可以变化,当k =1,求k 1k 2−k 1−k 2的所有可能的值.20. 已知函数f(x)=ax −ln(x +1)−sinx .(1)若直线y =x 与函数y =f(x)的图象相切于原点,试判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性; (2)若函数f(x)在区间(−1,0)上有零点,求实数a 的取值范围.21.某校数学兴趣小组由水平相当的n位同学组成他们的学号依次为1,2,3,…,n.辅导老师安排一个挑战数学填空题的活动,活动中有两个固定的题,同学们对这两个题轮流作答,每位同学在四分钟内答对第一题及四分钟,每个同学的答题过程都是相互独立的挑战的具体规则如下:内答对第二题的概率都为12①挑战的同学先做第一题,第一题做对才有机会做第二题;②挑战按学号由小到大的顺序依次进行,第1号同学开始第1轮挑战;③若第i(i=1,2,3,…,n−1)号同学在四分钟内未答对第一题,则认为第i轮挑战失败,由第i+1号同学继续挑战;④若第i(i=1,2,3,…,n−1)号同学在四分钟内答对了第一题,满四分钟后,辅导老师安排该生答第二题,若该生在四分钟内又答对第二题,则认为挑战成功挑战在第i轮结束;若该生在四分钟内未答对第二题,则也认为第;轮挑战失败,由第i+1号同学继续挑战;⑤若挑战进行到了第n轮,则不管第n号同学答对多少题,下轮不再安排同学挑战.令随机变量X n表示n名挑战者在第X n(X n=1,2,3,…,n)轮结束.(1)求随机变量X4的分布列;(2)若把挑战规则①去掉,换成规则⑥:挑战的同学先做第一题,若有同学在四分钟内答对了第一题,以后挑战的同学不做第一题,直接从第二题开始作答.令随机变量Y n表示n名挑战者在第Y n(Y n=1,2,3,…,n)轮结束.(●)求随机变量Y n(n∈N∗,n≥2)的分布列;(●)证明:E(Y2)<E(Y3)<E(Y4)<E(Y5)<⋯<E(Y n)<⋯<3.22. 在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为{x =3−3cosθ1+cosθy =6−2cosθ1+cosθ(θ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为:ρ√2sin(2θ−π4)−1,曲线C 1与曲线C 2相交于点A ,B ,与y 轴相交于点P .(1)写出曲线C 1的普通方程及曲线C 2的直角坐标方程; (2)求1|PA|+1|PB|的值.23. 已知关于x 的不等式|x −1|−|x +2|≥|m +1|有解,记实数m 的最大值为M .(1)求实数m 的取值范围;(2)正数a ,b ,c 满足a +2b +2c =M ,求证:1a+b +3b+c +4c+a ≥9.答案和解析1.【答案】A【解析】解:由z−=1+i3=1−i,得z=1+i,∴z对应的点的坐标为(1,1),在第一象限.故选:A.利用虚数单位i的运算性质化简z−,再由共轭复数的概念求得z,则答案可求.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.2.【答案】A【解析】解:P={x|log2(x−1)<1}={x|0<x−1<2}=(1,3),<1}=(−∞,0)∪(2,+∞),Q={x|2x故∁R Q=[0,2];故P∩(∁R Q)=(1,2].故选:A.根据已知求出Q的补集,再结合交集的定义求解结论即可.本题主要考查集合的基本运算,比较基础.3.【答案】B【解析】解:根据图象可以看见P产品的销售额波动较大,故D对;P产品的销售额极差更大,故A对;Q产品的销售额基本维持在25万元向上,而P销售额相对较低且波动大,则Q销售额平均值更大,故C对,故选:B.根据图象得到数据的相关结论即可本题考查对图象的数据分析及判断,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:由题意,按比例,甲钱最多,付的税钱最多;丙钱最少,付的税钱最少;可知A,D正确.乙、丙两人共持钱350+180=530<560,故乙、丙两人付的税钱不超过甲,可知B错误.≈32.可知C正确.乙应出的税钱为100×350560+350+180故选:B.本题根据题意对甲、乙、丙三个人根据自己所有的钱数按比例进行交税,根据比例的性质特点即可得到正确选项.本题主要考查应用题的理解能力,以及按比例分配的知识.本题属基础题.5.【答案】D【解析】解:∵y=23x −x23,∴y′=−23x2−2x3=−2(x3+1)3x2,令y′=0得到x=−1.故函数在(0,+∞)上,y′<0,函数单调递减,在(−1,0)上,y′<0,函数单调递减,在(−∞,−1)上,y′>0,函数单调递增.令x=1,y=13>0.对比图象知:D满足条件,故选:D.求出导函数,利用导数求出函数的单调性,结合图象即可得结论.本题主要考查函数的图象与性质,利用导数研究函数的单调性,属于基础题.6.【答案】A【解析】解:拋物线y=x216的焦点为F(0,4),圆x2+y2−6x+8=0的圆心为C(3,0),半径r=1,F到圆C上点的距离的最大值为√FC+r=6.故选:A.求出拋物线的焦点为F(0,4),圆的圆心坐标与半径,然后求出F到圆C上点的距离的最大值.本题考查抛物线与圆的位置关系,考查转化思想以及计算能力.7.【答案】D【解析】解:由于cos(2x−π6)=sin(2x−π6+π2)=sin(2x+π6+π6)=sin[2(x+π12)+π6].故要得到函数y=cos(2x−π6)的图象,可把函数y=sin(2x+π6)的图象向左平移π12.故选:D.利用诱导公式,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律即可求解.本题主要考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,考查了转化思想,属于基础题.8.【答案】C【解析】解:在曲线y=e x上任取一点P(t,e t),P关于直线y=x+m(m≠0)的对称点为Q(e t−m,t+m),点Q在曲线y=ln(x+a)+b上,则t+m=ln(e t−m+a)+b,它对一切t∈R恒成立,故a=m,b=m,从而ba=1.故选:C.在曲线y=e x上任取一点P(t,e t),可得P关于直线y=x+m(m≠0)的对称点为Q(e t−m,t+m),由点Q在曲线y=ln(x+a)+b上,代入,由待定系数法可得a,b的值,即可得结论.本题主要考查函数图象的对称性,属于中档题.9.【答案】C【解析】解:二项式的展开式通项公式为T k+1=C n k x3(n−k)(−1x)k=(−1)k C n k x3n−4k,令3n−4k=0,即3n=4k,可得n=4,8,12,…,由题意,k为偶数,故当n=8时,k=6,此时常数项为C86=28,故选:C.由题意利用二项式的展开式通项公式,求得展开式的常数项.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,属于中档题.10.【答案】D【解析】解:作出不等式组{x−y+1≤0x+y−3≤0x≥0,对应的可行域,它为△ABC,其中A(1,2),B(0,3),C(0,1),则对于可行域内任一点P(x,y),都有0≤x≤1,∴x−2<0,2x+y−3≥k(x−2),即为k≥2x+y−3x−2=2+y+1x−2恒成立,转化为求Z=2+y+1x−2的最大值,又y+1x−2即为点P(x,y)和点M(2,−1)连线的斜率,由图可知:k MA≤y+1x−2≤k M,即Z∈[−1,1],∴Z max=1,k≥1.故选:D.画出约束条件的可行域,利用已知条件的不等式,转化为直线的斜率,利用几何意义,转化求解即可.本题考查线性规划的简单应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.11.【答案】D【解析】解:M =48(132−4+142−4+152−4+⋯+11002−4)=48[1(3−2)(3+2)+1(4−2)(4+2)+⋯+1(100−2)(100+2)]=48(11×5+12×6+13×7+⋯+198×102)=12[(11−15)+(12−16)+(13−17)+⋯+(197−1101)+(198−1102)]=12(1+12+13+14−199−1100−1101−1102)=25−12(199+1100+1101+1102).因为0<12(199+1100+1101+1102)<12×499<12. 故与M 最接近的整数为25. 故选:D .利用平方差公式可得132−22=1(3−2)(3+2),以此类推,利用裂项求和法将原式化简为=25−12(199+1100+1101+1102),再由0<12(199+1100+1101+1102)<12×499<12得出M 最接近的整数. 本题主要考查裂项相消法求数列的和,属于中档题.12.【答案】C【解析】解:由题意,设AB =2a ,BD =2b ,DC =2c , 向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗ 与向量DP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为90°. 则cb +bc =√2,四面体ABDP 外接球为R :(2R)2=(2a)2+(2b)2+(2c)2⇒R 2=a 2+b 2+c 2=(a 2+12b 2)+(12b 2+c 2)≥√2(ab +bc)=2, 当且仅当b =√2a =√2c 时,取等号,故四面体ABDP 外接球表面积的最小值S =4πR 2=8π. 故选:C .由题意设AB =2a ,BD =2b ,DC =2c ,向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗ 与向量DP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为90°,则cb +bc =√2,外接球半径R 2=a 2+b 2+c 2,化简利用基本不等式求解R 的最小值即可.本题考查球的表面积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.13.【答案】0.3413【解析】解:∵随机变量X服从正态分布N(0,1),∴曲线关于直线x=0对称,∵P(X≤1)=0.8413,∴P(−1<X<0)=P(X≤1)−0.5=0.3413,故答案为:0.3413.根据随机变量符合正态分布和正态分布的曲线关于x=0对称,得到一对对称区间的概率之间的关系,即可得到要求的区间的概率.本题考查正态分布,正态曲线有两个特点:(1)正态曲线关于直线x=μ对称;(2)在正态曲线下方和x轴上方范围内的区域面积为1.14.【答案】454【解析】解:在等差数列{a n}中,由S3=3a2=15⇒a2=5;又a2,a4,a5成等比数列⇒(5+2d)2=5(5+3d)⇒d=−54;∴a1=a2−d=5+54=254.则S9=9×254+9×8×(−54)2=454.故答案为:454.由已知S3=15求得a2,再由a2,a4,a5成等比数列列式求得公差,进一步求解首项,再由等差数列前n项和求得S9的值.本题考查等差数列的通项公式与前n项和,考查等比数列的性质,考查计算能力,是基础题.15.【答案】[√33,1]【解析】解:设|a⃗+b⃗ |=m(m>0),则|a⃗|=|b⃗ |=λm,将|a⃗+b⃗ |=m两边平方得,a⃗2+2a⃗⋅b⃗ +b⃗ 2=m2,∴2λ2m2+2λ2m2cosθ=m2,即2λ2+2λ2cosθ=1,∴λ2=12(1+cosθ),∵π3≤θ≤2π3,∴cosθ∈[−12,12],∴λ2∈[13,1].∵λ>0,∴λ∈[√33,1].故答案为:[√33,1].设|a⃗+b⃗ |=m(m>0),将|a⃗+b⃗ |=m两边平方得,a⃗2+2a⃗⋅b⃗ +b⃗ 2=m2,代入已知数据化简整理后,有λ2=12(1+cosθ),再借助余弦函数的图象与性质即可得解.本题主要考查平面向量的数量积运算、模长问题,还涉及余弦函数的图象与性质,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.16.【答案】√462【解析】解:设|F1B|=3x,|F2A|=5x,由双曲线定义可知:|BF2|=3x+2a,|BA|=2x+2a,△ABF2的周长为(2x+2a)+(3x+2a)+5x=14a⇒x=a,从而|F2B|=|F2A|=5a,|AB|=4a,故cos∠F1BF2=−25,又cos∠F1BF2=(3a)2+(5a)2−4c22×3a×5a =−25⇒e=ca=√462.故答案为:√462.设|F1B|=3x,|F2A|=5x,由双曲线定义,结合△ABF2的周长求出x=a,然后利用余弦定理推出结果即可.本题考查双曲线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,是基础题.17.【答案】解:(1)由sin(A−B)=cosC,得sin(A−B)=sin(π2−C).∵△ABC是锐角三角形,故A−B,π2−C均在区间(−π2,π2)内,又函数y=sinx在区间(−π2,π2)上单调递增,∴A−B=π2−C,即A−B+C=π2,①又A+B+C=π,②由②−①,得B=π4(2)由(1)知B=π4,∴A+C=3π4,即C=3π4−A.∴acosC−ccosAb =sinAcosC−cosAsinCsinB=√22=√2sin(2A−3π4).∵△ABC是锐角三角形,∴π4<A <π2,∴−π4<2A −3π4<π4, ∴−√22<sin(2A −3π4)<√22, ∴−1<acosC−ccosAb<1.故acosC−cosAb的取值范围为(−1,1).【解析】(1)由已知利用诱导公式可得sin(A −B)=sin(π2−C),由于A −B ,π2−C 均在区间(−π2,π2)内,函数y =sinx 在区间(−π2,π2)上单调递增,可得A −B =π2−C ,结合三角形内角和定理即可解得B 的值. (2)由(1)知B =π4,可得C =3π4−A ,利用三角函数恒等变换的应用化简所求,结合范围−π4<2A −3π4<π4,利用正弦函数的图象和性质即可求解其范围.本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,正弦函数的图象和性质,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.18.【答案】(1)证明:分别取AD 、BC 的中点O 、E ,连接PO 、OE 、EP ,则OE 为直角梯形ABCD 的中位线,故BC ⊥OE ,∵PB =PC ,且E 为BC 中点,∴BC ⊥PE ,∵PE ∩OE =E ,PE 、OE ⊂平面POE ,∴BC ⊥平面POE ,∴PO ⊥BC , 又AP =PD ,且O 为AD 中点,∴PO ⊥AD , ∵BC 、AD ⊂平面ABCD ,且BC 与AD 相交, ∴PO ⊥平面ABCD , 又PO ⊂平面PAD , ∴平面PAD ⊥平面ABCD .(2)解:在AB 上取点F ,使得AB =4AF ,则OF ,OE ,OP 两两垂直,以O 为原点,OF 、OE 、OP 分别为x 、y 、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系, 设AF =1,则B(1,3,0),P(0,0,√2),C(−1,3,0),D(−1,1,0), ∴PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,3,−√2),PC⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,3,−√2),PD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,1,−√2).设平面PCD 的法向量为n ⃗ =(x,y,z),则{n ⃗ ⋅PC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0n ⃗ ⋅PD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{−x +3y −√2z =0−x +y −√2z =0,令z =−1,则y =0,x =√2,∴n ⃗ =(√2,0,−1), 设直线PB 与平面PCD 所成的角为θ, 则sinθ=|cos <n⃗ ,PB ⃗⃗⃗⃗⃗ >|=|n⃗⃗ ⋅PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |n ⃗⃗ |⋅|PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||=√2+√2√1+9+2×√2+1=√23, 故直线PB 与平面PCD 夹角的正弦值为√23.【解析】(1)分别取AD 、BC 的中点O 、E ,连接PO 、OE 、EP ,由线面垂直的判定定理可证得BC ⊥平面POE ,故PO ⊥BC ;由等腰三角形的性质可知PO ⊥AD ;再结合线面垂直、面面垂直的判定定理即可得证;(2)在AB 上取点F ,使得AB =4AF ,以O 为原点,OF 、OE 、OP 分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,设AF =1,逐一写出B 、P 、C 、D 的坐标;根据法向量的性质可求得平面PCD 的法向量n ⃗ ,由空间向量数量积的坐标运算求出cos <n ⃗ ,PB ⃗⃗⃗⃗⃗ >,即可得解.本题考查空间中线与面的垂直关系、线面角的求法,熟练掌握空间中线面、面面垂直的判定定理与性质定理,以及利用空间向量处理线面角的方法是解题的关键,考查学生的空间立体感、逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.19.【答案】解:(1)根据题意1a 2+34b 2=1,离心率e =c a=√1−b 2a2=√32,解得a =2,b =1,所以椭圆M 的标准方程为:x 24+y 2=1.(2)设B(x 1,y 1),C(x 2,y 2),直线BC 的方程为y =x +m(m ≠−2).由{y =x +mx 24+y 2=1,知5x 2+8mx +4(m 2−1)=0. ①,x 1,x 2是方程①的两个根, 故x 1+x 2=−8m 5,x 1x 2=4(m 2−1)5.k 1k 2−k 1−k 2=(k 1−1)(k 2−1)−1 =(x 1+m x 1−2−1)(x 2+mx 2−2−1)−1 =(m +2)2x 1x 2−2(x 1+x 2)+4−1 =(m +2)24(m 2−1)5+16m5+4−1=(m+2)245(m2+4m+4)−1=54−1=14.故k1k2−k1−k2的所有可能的值为14.【解析】(1)根据椭圆经过的点,结合离心率转化求解a,b,得到椭圆方程.(2)设B(x1,y1),C(x2,y2),直线BC的方程为y=x+m(m≠−2).联立直线与椭圆方程,利用韦达定理,结合直线的斜率关系,推出可能值即可.本题考查椭圆方程的求法,椭圆的简单性质的应用,直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查分析问题解决问题的能力,是难题.20.【答案】解:(1)由题意可得:f′(x)=a−1x+1−cosx,由直线y=x与函数y=f(x)的图象相切于原点,故f′(0)=1,解得a=3.当x>0时,由f′(x)=3−1x+1−cosx≥2−1x+1=2x+1x+1>0,故f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.………………(5分) (2)当−1<x<0时,令g(x)=sinx−x,则g′(x)=cosx−1<0,故g(x)是减函数,g(x)>g(0)=0⇒sinx>x.………………(6分)f′(x)=a−1x+1−cosx,f″(x)=1(x+1)2+sinx>1(x+1)2+x>1+x>0,故函数f′(x)为增函数,函数f′(x)在区间(−1,0)上至多有一个零点.①当a≤2时,在区间(−1,0)上有f′(x)<f′(0)=a−2≤0,因此函数f(x)为减函数,f(x)>f(0)=0,故函数f(x)在区间(−1,0)上无零点.…………(8分)②当a>2时,−aa+1∈(−1,0),f′(−aa+1)<a−11−a1+a+1=0,f′(0)=a−2>0,故f′(x)在区间(−1,0)上有唯一一个零点,记它为x0,当x∈(−1,x0)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减当x∈(x0,0)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增所以f(x0)<f(0)=0,因此:区间[x0,0)上函数f(x)无零点,区间(−1,x0)上函数f(x)至多一个零.又f(x)>−a−ln(x+1),−1+e−a−1∈(−1,0),f(−1+e−a−1)>−a−lne−a−1=1>0.又f(x0)<0,因此f(x)在区间(−1,0)上有且只有一个零点.综上所述,实数a的取值范围是(2,+∞).………………(12分)【解析】(1)先求导f′(x)=a −1x+1−cosx ,再根据题意得f′(0)=1,解得a =3.再对导数适当放缩得f′(x)>0,得函数单调递增;(2)先令g(x)=sinx −x ,利用导数研究单调性得当−1<x <0时,sinx >x.故f″(x)=1(x+1)+sinx >1(x+1)+x >1+x >0,得到函数f′(x)为增函数,函数f′(x)在区间(−1,0)上至多有一个零点.再分a ≤2,a >2讨论函数f(x)在区间(−1,0)上的零点即可.本题主要考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的零点问题,属于难题.21.【答案】解:(1)P(X 1=k)=(1−12×12)k−1×14(k =1,2,3),P(X 4=4)=(34)3,因此X 4的分布列为………………………………………………………………………………(4分) (2)(●)Y n =k(1≤k ≤n −1,k ∈N ∗)时,第k 人必答对第二题, 若前面k −1人都没有一人答对第一题,其概率为p k ′=(12)k+1,若前面k −1人有一人答对第一题,其概率为p k′′=(k −1)(12)k+1, 故P(Y n =k)=p k ′+p k′′=k(12)k+1. 当Y n =n 时,若前面n −1人都没有一人答对第一题,其概率为p n ′=(12)n−1,若前面n −1人有一人答对第一题,其概率为p n′′=(n −1)(12)′′, 故P(Y n =n)=p n ′+p n′′=(n +1)(12)′′.Y n 的分布列为:……………………………………………………………………(8分)(●)E(Y n )=∑k 2n−1k=1(12)k+1+n(n +1)(12)n (n ∈N ∗,n ≥2). 法1:E(Y n+1)−E(Y n )=n 2(12)n+1+(n +1)(n +2)(12)n+1−n(n +1)(12)n =(n +2)(12)n+1>0, 故E (Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 3)<⋯<E(Y n )<⋯, 求得E(Y 2)=74,故E (Y n )=E(Y 2)+[E(Y 3)−E(Y 2)]+[E(Y 4)−E(Y 3)]+⋯+[E(Y n )−E(Y n−1)],∴E(Y n )=74+4×(12)3+5×(12)4+⋯+n(12)n−1+(n +1)(12)n ,①2E(Y n )=72+4×(12)2+5×(12)3+6×(12)4+⋯+(n +1)(12)n−1,②②−①,E(Y n )<74+1+(12)3+(12)4+⋯+(12)n−1<74+1+181−12=3.故E (Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯<3.………………(12分) 法2:令k 2(12)k+1=(ak 2+bk +c)(12)k −[a(k +1)2+b(k +1)+c](12)k+1,则k 2=2(ak 2+bk +c)−[ak 2+(2a +b)k +(a +b +c)]=ak 2+(b −2a)k +(c −a −b),因此:E(Y n )=∑k 2n−1k=1(12)k+1+n(n +1)(12)n =6×12−(n 2+2n +3)(12)n +n(n +1)(12)n =3−(n +3)(12)n <3. 又E(Y n+1)−E(Y n )=(n +3)(12)n −(n +4)(12)n+1=(n +2)(12)n+1>0, 故E (Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯<3.………………(12分)【解析】(1)由题知,两道题都答对的概率为14,至少有一道不能答对的概率为34,故有P(X 1=k)=(1−12×12)k−1×14(k =1,2,3),P(X 4=4)=(34)3,即可求出概率分布列. (2)(●)根据题意先考虑Y n =k(1≤k ≤n −1,k ∈N ∗)时,第k 人必答对第二题,故P(Y n =k)=p k ′+p k ′′=k(12)k+1.再考虑当Y n =n 时,P(Y n =n)=p n ′+p n′′=(n +1)(12)′′.于是得到其概率分布列; (●)由(●)求得期望E(Y n )=∑k 2n−1k=1(12)k+1+n(n +1)(12)n (n ∈N ∗,n ≥2).再考虑E(Y n )的单调性,即可证明E(Y 2)<E(Y 3)<E(Y 4)<E(Y 5)<⋯<E(Y n )<⋯成立,再利用错位相减法和不等式放缩法得E(Y n )<74+1+(12)3+(12)4+⋯+(12)n−1<74+1+181−12=3.即可得证.本题主要考查离散型随机变量的概率分布列,考查数学运算能力与分析解决问题能力,是难题. 22.【答案】解:(1)曲线C 1的参数方程为{x =3−3cosθ1+cosθy =6−2cosθ1+cosθ(θ为参数), 故4(x +3)=3(y +2),因此4x −3y +6=0, 故曲线C 1的普通方程为4x −3y +6=0(x ≠−3) 对于C 2:ρ2(sin2θ−cos2θ−1)=2, 故2ρ2sinθcosθ−ρ2(cos 2θ−sin 2θ)−ρ2=2, 故2xy −(x 2−y 2)−(x 2+y 2)=2, 故y =x +1x .因此曲线C 2的直角坐标方程为y =x +1x . (2)C 1为去掉点M(−3,−2)的直线,M 不在曲线C 2上,C 1所在直线的倾斜角正弦为45,余弦为35,P(0,2), C 1的参数方程整理得{x =35ty =2+45t (t 为参数,t ≠−5),把{x =35ty =2+45t,代入x 2−xy +1=0,有3t 2+30t −25=0.它的两实根记为t 1,t 2,△=302+300=1200=3×202, 则1|PA|+1|PB|=1|t 1|+1|t 2|=|t 1−t 2||t 1t 2|=√△25=20√325=4√35.【解析】(1)直接利用转换关系,把极坐标方程转换为直角坐标方程,再把直线的普通方程转换为参数方程. (2)利用直线和曲线的位置关系和一元二次方程根和系数关系式,转换为三角函数的关系式,最后求出最值. 本题考查的知识要点:参数方程和普通方程之间的转换,一元二次方程根和系数关系式,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.23.【答案】解:(1)∵|x −1|−|x +2|≤|(x −1)−(x +2)|=3,“=”当x =−2时成立.若不等式|x −1|−|x +2|≥|m +1|有解, 则满足|m +1|≤3,解得−4≤m ≤2, ∴实数m 的取值范围是[−4,2];证明:(2)由(1)知M =2,故正数a ,b ,c 满足a +2b +2c =2,∴1a +b +3b +c +4c +a =(a +b)+(3b +3c)+(c +a)4(1a +b +93b +3c +4c +a) ≥(√1+√9+√4)24=9.【解析】(1)利用绝对值不等式的性质求得|x −1|−|x +2|的最大值为3,再由|m +1|≤3求解绝对值的不等式即可; (2)由(1)知M =2,代入a +2b +2c =M ,然后利用柯西不等式证明1a+b +3b+c +4c+a ≥9.本题考查绝对值不等式的性质,考查柯西不等式的应用,考查逻辑思维能力与推理论证能力,是中档题.。
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2018年湖南省长沙市高考数学一模试卷(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.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于实轴对称,z1=1+i,则z1z2=()A.2 B.﹣2 C.1+i D.1﹣i2.(5分)设全集U=R,函数f(x)=lg(|x+1|﹣1)的定义域为A,集合B={x|sinπx=0},则(∁U A)∩B的子集个数为()A.7 B.3 C.8 D.93.(5分)函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象中相邻对称轴的距离为,若角φ的终边经过点,则的值为()A.B.C.2 D.4.(5分)如图所示的茎叶图(图一)为高三某班50名学生的化学考试成绩,图(二)的算法框图中输入的a i为茎叶图中的学生成绩,则输出的m,n分别是()A.m=38,n=12 B.m=26,n=12 C.m=12,n=12 D.m=24,n=105.(5分)设不等式组表示的平面区域为Ω1,不等式(x+2)2+(y﹣2)2≤2表示的平面区域为Ω2,对于Ω1中的任意一点M和Ω2中的任意一点N,|MN|的最小值为()A.B.C.D.6.(5分)若函数f(x)=的图象如图所示,则m的范围为()A.(﹣∞,﹣1)B.(﹣1,2)C.(0,2) D.(1,2)7.(5分)某多面体的三视图如图所示,则该多面体各面的面积中最大的是()A.11 B.C.D.8.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S2014>0,S2015<0,对任意正整数n,都有|a n|≥|a k|,则k的值为()A.1006 B.1007 C.1008 D.10099.(5分)已知非零向量,,满足|﹣|=||=4,(﹣)•(﹣)=0,若对每一个确定的,||的最大值和最小值分别为m,n,则m﹣n的值为()A.随增大而增大B.随增大而减小C.是2 D.是410.(5分)已知如图所示的三棱锥D﹣ABC的四个顶点均在球O的球面上,△ABC和△DBC所在平面相互垂直,AB=3,AC=,BC=CD=BD=2,则球O的表面积为()A.4πB.12πC.16πD.36π11.(5分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的右顶点为A,O为坐标原点,以A为圆心的圆与双曲线C的某渐近线交于两点P,Q,若∠PAQ=60°,且,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.12.(5分)已知e为自然对数的底数,若对任意的x∈[0,1],总存在唯一的y ∈[﹣1,1],使得x+y2e y﹣a=0成立,则实数a的取值范围是()A.[1,e]B.C.(1,e]D.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)已知a>0,展开式的常数项为15,则=.14.(5分)设a,b∈R,关于x,y的不等式|x|+|y|<1和ax+4by≥8无公共解,则ab的取值范围是.15.(5分)正项数列{a n}的前n项和为S n,且(n∈N*),设,则数列{c n}的前2016项的和为.16.(5分)已知F是椭圆C:+=1的右焦点,P是C上一点,A(﹣2,1),当△APF周长最小时,其面积为.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.(12分)△ABC中,已知点D在BC边上,且,AB=3.(Ⅰ)求AD的长;(Ⅱ)求cosC.18.(12分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD为矩形,△ADE,△BCF 均为等边三角形,EF∥AB,EF=AD=AB.(1)过BD作截面与线段FC交于点N,使得AF∥平面BDN,试确定点N的位置,并予以证明;(2)在(1)的条件下,求直线BN与平面ABF所成角的正弦值.19.(12分)2015年7月9日21时15分,台风“莲花”在我国广东省陆丰市甲东镇沿海登陆,造成165.17万人受灾,5.6万人紧急转移安置,288间房屋倒塌,46.5千公顷农田受灾,直接经济损失12.99亿元.距离陆丰市222千米的梅州也受到了台风的影响,适逢暑假,小明调查了梅州某小区的50户居民由于台风造成的经济损失,将收集的数据分成[0,2000],(2000,4000],(4000,6000],(6000,8000],(8000,10000]五组,并作出如下频率分布直方图:(Ⅰ)试根据频率分布直方图估计小区平均每户居民的平均损失(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)小明向班级同学发出倡议,为该小区居民捐款.现从损失超过4000元的居民中随机抽出2户进行捐款援助,设抽出损失超过8000元的居民为ξ户,求ξ的分布列和数学期望;(Ⅲ)台风后区委会号召小区居民为台风重灾区捐款,小明调查的50户居民捐款情况如表,根据表格中所给数据,分别求b,c,a+b,c+d,a+c,b+d,a+b+c+d 的值,并说明是否有95%以上的把握认为捐款数额多于或少于500元和自身经济损失是否到4000元有关?经济损失不超过经济损失超过合计4000元4000元a=30b捐款超过500元c d=6捐款不超过500元合计0.150.100.050.0250.0100.0050.001P(K2≥k)k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.828附:临界值表参考公式:,.20.(12分)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x ﹣y﹣2=0的距离为,设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|•|BF|的最小值.21.(12分)已知函数f(x)=+be﹣x,点M(0,1)在曲线y=f(x)上,且曲线在点M处的切线与直线2x﹣y=0垂直.(1)求a,b的值;(2)如果当x≠0时,都有f(x)>+ke﹣x,求k的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)选修4﹣4;坐标系与参数方程已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的坐标系方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.[选修4-5:不等式选讲]23.设f(x)=|x|﹣|2x﹣1|,记f(x)>﹣1的解集为M.(1)求集合M;(2)已知a∈M,比较a2﹣a+1与的大小.2018年湖南省长沙市高考数学一模试卷(理科)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.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于实轴对称,z1=1+i,则z1z2=()A.2 B.﹣2 C.1+i D.1﹣i【解答】解:复数z1,z2在复平面内的对应点关于实轴对称,z1=1+i,所以z2=1﹣i,∴z1z2=(1+i)(1﹣i)=2.故选:A.2.(5分)设全集U=R,函数f(x)=lg(|x+1|﹣1)的定义域为A,集合B={x|sinπx=0},则(∁U A)∩B的子集个数为()A.7 B.3 C.8 D.9【解答】解:由|x+1|﹣1>0,得|x+1|>1,即x<﹣2或x>0.∴A={x|x<﹣2或x>0},则∁U A={x|﹣2≤x≤0};由sinπx=0,得:πx=kπ,k∈Z,∴x=k,k∈Z.则B={x|sinπx=0}={x|x=k,k∈Z},则(∁U A)∩B={x|﹣2≤x≤0}∩{x|x=k,k∈Z}={﹣2,﹣1,0}.∴(∁U A)∩B的元素个数为3.∴(∁U A)∩B的子集个数为:23=8.故选:C.3.(5分)函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象中相邻对称轴的距离为,若角φ的终边经过点,则的值为()A.B.C.2 D.【解答】解:由题意相邻对称轴的距离为,可得周期T=π,那么ω=2,角φ的终边经过点,在第一象限.即tanφ=,∴φ=故得f(x)=sin(2x+)则=sin(+)=cos=.故选:A4.(5分)如图所示的茎叶图(图一)为高三某班50名学生的化学考试成绩,图(二)的算法框图中输入的a i为茎叶图中的学生成绩,则输出的m,n分别是()A.m=38,n=12 B.m=26,n=12 C.m=12,n=12 D.m=24,n=10【解答】解:由程序框图知:算法的功能是计算学生在50名学生的化学考试成绩中,成绩大于等于80的人数,和成绩小于80且大于等于60的人数,由茎叶图得,在50名学生的成绩中,成绩大于等于80的人数有80,80,81,84,84,85,86,89,90,91,96,98,共12人,故n=12,由茎叶图得,在50名学生的成绩中,成绩小于60的人数有43,46,47,48,50,51,52,53,53,56,58,59,共12人,则在50名学生的成绩中,成绩小于80且大于等于60的人数有50﹣12﹣12=26,故m=26故选:B.5.(5分)设不等式组表示的平面区域为Ω1,不等式(x+2)2+(y﹣2)2≤2表示的平面区域为Ω2,对于Ω1中的任意一点M和Ω2中的任意一点N,|MN|的最小值为()A.B.C.D.【解答】解:不等式组表示的平面区域为Ω1,不等式(x+2)2+(y﹣2)2≤2表示的平面区域为Ω2,如图:对于Ω1中的任意一点M和Ω2中的任意一点N,|MN|的最小值就是可行域内的点O与圆的圆心连线减去半径,所以,|MN|的最小值为:=.故选:C.6.(5分)若函数f(x)=的图象如图所示,则m的范围为()A.(﹣∞,﹣1)B.(﹣1,2)C.(0,2) D.(1,2)【解答】解:∵当x>0时,f(x)>0,∴2﹣m>0,故m<2.f′(x)=.∵f(x)有两个绝对值大于1的极值点,∴m﹣x2=0有两个绝对值大于1的解,∴m>1.故选:D.7.(5分)某多面体的三视图如图所示,则该多面体各面的面积中最大的是()A.11 B.C.D.【解答】解:由多面体的三视图得:该多面体为如图所示的四棱锥P﹣ABCD,其中底面ABCD是边长为1的正方形,平面PAD⊥平面ABCD,点P到平面ABCD的距离为1,∴AB⊥平面PAD,∴AB⊥PA,∴PA==,∴该多面体各面的面积中最大的是△PAB的面积:S△PAB==.故选:C.8.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S2014>0,S2015<0,对任意正整数n,都有|a n|≥|a k|,则k的值为()A.1006 B.1007 C.1008 D.1009【解答】解:由等差数列的求和公式和性质可得S2014==1007(a1007+a1008)>0,∴a1007+a1008>0同理由S2015<0可得2015a1008<0,可得a1008<0,∴a1007>0,a1008<0,且|a1007|>|a1008|∵对任意正整数n,都有|a n|≥|a k|,∴k的值为1008故选:C.9.(5分)已知非零向量,,满足|﹣|=||=4,(﹣)•(﹣)=0,若对每一个确定的,||的最大值和最小值分别为m,n,则m﹣n的值为()A.随增大而增大B.随增大而减小C.是2 D.是4【解答】解:假设=(4,0)、=(2,2)、=(x,y),∵(﹣)•(﹣)=0,∴(4﹣x,﹣y)•(2﹣x,2﹣y)=x2+y2﹣6x﹣2y+8=0,即(x﹣3)2+(y﹣)2=4,∴满足条件的向量的终点在以(3,)为圆心、半径等于2的圆上,∴||的最大值与最小值分别为m=2+2,n=2﹣2,∴m﹣n=4,故选:D.10.(5分)已知如图所示的三棱锥D﹣ABC的四个顶点均在球O的球面上,△ABC和△DBC所在平面相互垂直,AB=3,AC=,BC=CD=BD=2,则球O的表面积为()A.4πB.12πC.16πD.36π【解答】解:∵AB=3,AC=,BC=2,∴AB2+AC2=BC2,∴AC⊥AB,∴△ABC的外接圆的半径为,∵△ABC和△DBC所在平面相互垂直,∴球心在BC边的高上,设球心到平面ABC的距离为h,则h2+3=R2=(﹣h)2,∴h=1,R=2,∴球O的表面积为4πR2=16π.故选:C.11.(5分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的右顶点为A,O为坐标原点,以A为圆心的圆与双曲线C的某渐近线交于两点P,Q,若∠PAQ=60°,且,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:设双曲线的一条渐近线方程为y=x,A(a,0),P(m,),(m>0),由=3,可得Q(3m,),圆的半径为r=|PQ|==2m•,PQ的中点为H(2m,),由AH⊥PQ,可得=﹣,解得m=,r=.A到渐近线的距离为d==,则|PQ|=2=r,即为d=r,即有=•.可得=,e====.故选C.12.(5分)已知e为自然对数的底数,若对任意的x∈[0,1],总存在唯一的y ∈[﹣1,1],使得x+y2e y﹣a=0成立,则实数a的取值范围是()A.[1,e]B.C.(1,e]D.【解答】解:由x+y2e y﹣a=0成立,解得y2e y=a﹣x,∴对任意的x∈[0,1],总存在唯一的y∈[﹣1,1],使得x+y2e y﹣a=0成立,∴a﹣1≥(﹣1)2e﹣1,且a﹣0≤12×e1,解得≤a≤e,其中a=1+时,y存在两个不同的实数,因此舍去,a的取值范围是.故选:B.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)已知a>0,展开式的常数项为15,则=.=•(﹣1)r•a6﹣r•,【解答】解:由的展开式的通项公式为T r+1令=0,求得r=2,故常数项为,可得a=1,因此原式为=,故答案为:.14.(5分)设a,b∈R,关于x,y的不等式|x|+|y|<1和ax+4by≥8无公共解,则ab的取值范围是[﹣16,16] .【解答】解:关于x,y的不等式|x|+|y|<1表示的可行域如图的阴影部分:可行域与坐标轴的交点坐标(1,0),(0,1),(0,﹣1),(﹣1,0),关于x,y的不等式|x|+|y|<1和ax+4by≥8无公共解,则ax+4by≥8表示的范围在可行域外侧,当a>0,b>0时满足题意,可得≥1,≥1,可得0<ab≤16,当a>0,b<0时满足题意,可得﹣1,,可得:﹣2≤b<0,0<a≤8可得﹣16≤ab<0,当a<0,b>0时满足题意,可得,,可得:0<b≤2,﹣8≤a<0可得﹣16≤ab<0,当a<0,b<0时满足题意,可得,,可得:﹣2≤b<0,﹣8≤a <0,∴0<ab≤16,当ab=0时,不等式|x|+|y|<1和ax+4by≥8无公共解;故ab的取值范围是:[﹣16,16];故答案为:[﹣16,16].15.(5分)正项数列{a n}的前n项和为S n,且(n∈N*),设,则数列{c n}的前2016项的和为.【解答】解:正项数列{a n}的前n项和为S n,且(n∈N*)①,则:②,﹣a n,②﹣①得:+a n+1整理得:a n﹣a n=1,+1当n=1时,,解得:a1=1,所以:数列{a n}是以1为首项,1为公差的等差数列.则a n=1+n﹣1=n,所以:.则:=,数列{c n}的前2016项的和为:,=﹣1+,=﹣.故答案为:16.(5分)已知F是椭圆C:+=1的右焦点,P是C上一点,A(﹣2,1),当△APF周长最小时,其面积为4.【解答】解:椭圆C:+=1的a=2,b=2,c=4,设左焦点为F'(﹣4,0),右焦点为F(4,0).△APF周长为|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+(2a﹣|PF'|)=|AF|+|AP|﹣|PF'|+2a≥|AF|﹣|AF'|+2a,当且仅当A ,P ,F'三点共线,即P 位于x 轴上方时,三角形周长最小. 此时直线AF'的方程为y=(x +4),代入x 2+5y 2=20中,可求得P (0,2), 故S △APF =S △PF'F ﹣S △AF'F =×2×8﹣×1×8=4. 故答案为:4.三、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.(12分)△ABC 中,已知点D 在BC 边上,且,AB=3.(Ⅰ)求AD 的长; (Ⅱ)求cosC . 【解答】解:(Ⅰ)由得到:AD ⊥AC ,所以,所以.(2分)在△ABD 中,由余弦定理可知,BD 2=AB 2+AD 2﹣2AB•AD•cosBAD 即AD 2﹣8AD +15=0,(4分) 解之得AD=5或AD=3, 由于AB >AD , 所以AD=3.(6分)(Ⅱ)在△ABD 中,由正弦定理可知,,又由, 可知(8分)所以(10分)因为,即(12分)18.(12分)如图,在多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 为矩形,△ADE ,△BCF均为等边三角形,EF∥AB,EF=AD=AB.(1)过BD作截面与线段FC交于点N,使得AF∥平面BDN,试确定点N的位置,并予以证明;(2)在(1)的条件下,求直线BN与平面ABF所成角的正弦值.【解答】解:(1)当N为CF的中点时,AF∥平面BDN.证明:连结AC交BD于M,连结MN.∵四边形ABCD是矩形,∴M是AC的中点,∵N是CF的中点,∴MN∥AF,又AF⊄平面BDN,MN⊂平面BDN,∴AF∥平面BDN.(2)过F作FO⊥平面ABCD,垂足为O,过O作x轴⊥AB,作y轴⊥BC于P,则P为BC的中点.以O为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,设AD=1,则BF=1,FP=,∵EF==1,∴OP=(AB﹣EF)=,∴OF=.∴A(,﹣,0),B(,,0),C(﹣,,0),F(0,0,),N(﹣,,).∴=(0,2,0),=(﹣,,),=(﹣,﹣,).设平面ABF的法向量为=(x,y,z),则,∴,令z=得=(2,0,),∴=﹣1,||=,||=.∴cos<,>==﹣.∴直线BN与平面ABF所成角的正弦值为|cos<,>|=.19.(12分)2015年7月9日21时15分,台风“莲花”在我国广东省陆丰市甲东镇沿海登陆,造成165.17万人受灾,5.6万人紧急转移安置,288间房屋倒塌,46.5千公顷农田受灾,直接经济损失12.99亿元.距离陆丰市222千米的梅州也受到了台风的影响,适逢暑假,小明调查了梅州某小区的50户居民由于台风造成的经济损失,将收集的数据分成[0,2000],(2000,4000],(4000,6000],(6000,8000],(8000,10000]五组,并作出如下频率分布直方图:(Ⅰ)试根据频率分布直方图估计小区平均每户居民的平均损失(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)小明向班级同学发出倡议,为该小区居民捐款.现从损失超过4000元的居民中随机抽出2户进行捐款援助,设抽出损失超过8000元的居民为ξ户,求ξ的分布列和数学期望;(Ⅲ)台风后区委会号召小区居民为台风重灾区捐款,小明调查的50户居民捐款情况如表,根据表格中所给数据,分别求b,c,a+b,c+d,a+c,b+d,a+b+c+d 的值,并说明是否有95%以上的把握认为捐款数额多于或少于500元和自身经济损失是否到4000元有关?经济损失不超过4000元经济损失超过4000元合计捐款超过500元a=30b捐款不超过500元c d=6合计P(K2≥k)0.150.100.050.0250.0100.0050.001k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.828附:临界值表参考公式:,.【解答】解:(Ⅰ)记每户居民的平均损失为元,则:=(1000×0.00015+3000×0.0002+5000×0.00009+7000×0.00003+9000×0.00003)×2000=3360…(2分)(Ⅱ)由频率分布直方图,得:损失超过4000元的居民有:(0.00009+0.00003+0.00003)×2000×50=15户,∴ξ的可能取值为0,1,2,P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,∴ξ的分布列为:ξ01 2PEξ=0×+1×+2×=.(Ⅲ)如图:经济损失不超过4000元经济损失超过4000元合计捐款超过500元30939捐款不超5611过500元合计351550K2=≈4.046>3.841,所以有95%以上的把握认为捐款数额是否多于或少于500元和自身经济损失是否4000元有关.…(12分)20.(12分)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x ﹣y﹣2=0的距离为,设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|•|BF|的最小值.【解答】解:(1)焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x﹣y﹣2=0的距离,解得c=1,所以抛物线C的方程为x2=4y.(2)设,,由(1)得抛物线C的方程为,,所以切线PA,PB的斜率分别为,,所以PA:①PB:②联立①②可得点P的坐标为,即,,又因为切线PA的斜率为,整理得,直线AB的斜率,所以直线AB的方程为,整理得,即,因为点P(x0,y0)为直线l:x﹣y﹣2=0上的点,所以x0﹣y0﹣2=0,即y0=x0﹣2,所以直线AB的方程为x0x﹣2y﹣2y0=0.(3)根据抛物线的定义,有,,所以=,由(2)得x1+x2=2x0,x1x2=4y0,x0=y0+2,所以=.所以当时,|AF|•|BF|的最小值为.21.(12分)已知函数f(x)=+be﹣x,点M(0,1)在曲线y=f(x)上,且曲线在点M处的切线与直线2x﹣y=0垂直.(1)求a,b的值;(2)如果当x≠0时,都有f(x)>+ke﹣x,求k的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=+be﹣x的导数为f′(x)=,由切线与直线2x﹣y=0垂直,可得f(0)=1,f′(0)=﹣,即有b=1,a﹣b=﹣,解得a=b=1;(2)当x≠0时,都有f(x)>+ke﹣x,即为+e﹣x>+ke﹣x,即有(1﹣k)e﹣x>,即1﹣k>,可令g(x)=,g(﹣x)==g(x),即有g(x)为偶函数,只要考虑x>0的情况.由g(x)﹣1=,x>0时,e x>e﹣x,由h(x)=2x﹣e x+e﹣x,h′(x)=2﹣(e x+e﹣x)≤2﹣2=0,则h(x)在x>0递减,即有h(x)<h(0)=0,即有g(x)<1.故1﹣k≥1,解得k≤0.则k的取值范围为(﹣∞,0].请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)选修4﹣4;坐标系与参数方程已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,曲线C2的坐标系方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为(2,).(1)求点A,B,C,D的直角坐标;(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.【解答】解:(1)点A,B,C,D的极坐标为点A,B,C,D的直角坐标为(2)设P(x0,y0),则为参数)t=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2=4x2+4y2+16=32+20sin2φ∵sin2φ∈[0,1]∴t∈[32,52][选修4-5:不等式选讲]23.设f(x)=|x|﹣|2x﹣1|,记f(x)>﹣1的解集为M.(1)求集合M;(2)已知a∈M,比较a2﹣a+1与的大小.【解答】解:(1)由f(x)>﹣1,得或或解得0<x<2,故M={x|0<x<2}.(2)由(1)知0<a<2,因为,当0<a<1时,,所以;当a=1时,,所以;当1<a<2时,,所以.综上所述:当0<a<1时,;当a=1时,;当1<a<2时,.。