2020年高考理科数学全国卷3
2020年高考理科数学及答案解析(全国Ⅲ卷)
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(含答案解析)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合2{1,0,1,2}{|1}A B x x =-=≤,,则A B = A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,2【答案】A 【难度】容易 【点评】本题考查集合之间的运算关系,即包含关系.在高一数学强化提高班上学期课程讲座1,第一章《集合》中有详细讲解,其中第02节中有完全相同类型题目的计算.在高考精品班数学(理)强化提高班中有对集合相关知识的总结讲解. 2.若(1i)2i z +=,则z = A .1i -- B .1+i -C .1i -D .1+i【答案】D 【难度】容易【点评】本题考查复数的计算。
在高二数学(理)强化提高班下学期,第四章《复数》中有详细讲解,其中第02节中有完全相同类型题目的计算。
在高考精品班数学(理)强化提高班中有对复数相关知识的总结讲解。
3.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为A .0.5B .0.6C .0.7D .0.8【答案】C 【难度】容易【点评】本题在高考数学(理)提高班讲座 第十四章《概率》中有详细讲解,在寒假特训班、百日冲刺班中均有涉及。
2020年全国卷Ⅲ高考理科数学 答案
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学试题参考答案选择题答案 一、选择题 1.C 2.D 3.B 4.C 5.B 6.D 7.A 8.C 9.D 10.D11.A12.A非选择题答案 二、填空题13.7 14.240 15.316.②③三、解答题17.解:(1)235,7,a a ==猜想21,n a n =+由已知可得1(23)3[(21)]n n a n a n +-+=-+, 1(21)3[(21)]n n a n a n --+=--,……2153(3)a a -=-.因为13a =,所以2 1.n a n =+(2)由(1)得2(21)2n n n a n =+,所以23325272(21)2n n S n =⨯+⨯+⨯+++⨯. ①从而23412325272(21)2n n S n +=⨯+⨯+⨯+++⨯.②-①②得23132222222(21)2n n n S n +-=⨯+⨯+⨯++⨯-+⨯,所以1(21)2 2.n n S n +=-+18.解:(1)由所给数据,该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率的估计值如下表:(2)一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值为1(100203003550045)350100⨯+⨯+⨯=. (3)根据所给数据,可得22⨯列联表:根据列联表得22100(3382237) 5.82055457030K ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯.由于5.820 3.841>,故有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.19.解:设AB a =,AD b =,1AA c =,如图,以1C 为坐标原点,11C D 的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系1C xyz -.(1)连结1C F ,则1(0,0,0)C ,(,,)A a b c ,2(,0,)3E a c ,1(0,,)3F b c ,1(0,,)3EA b c =,11(0,,)3C F b c =,得1EA C F =.因此1EA C F ∥,即1,,,A E F C 四点共面,所以点1C 在平面AEF 内.(2)由已知得(2,1,3)A ,(2,0,2)E ,(0,1,1)F ,1(2,1,0)A ,(0,1,1)AE =--,(2,0,2)AF =--,1(0,1,2)A E =-,1(2,0,1)A F =-.设1(,,)x y z =n 为平面AEF 的法向量,则110,0,AE AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 即0,220,y z x z --=⎧⎨--=⎩可取1(1,1,1)=--n .设2n 为平面1A EF 的法向量,则22110,0,A E A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n 同理可取21(,2,1)2=n . 因为1212127cos ,||||⋅〈〉==⋅n n n n n n ,所以二面角1A EF A --42.20.解:(122515m -=22516m =,所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >,由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以2||1QBP y y =+,2||1Q BQ y =+,因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||10PQ =,直线11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ 的距离为102,故11APQ △的面积为110510222⨯⨯=. 22||130PQ =,直线22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q 的距离为13026,故22AP Q △的面积为113051302262⨯⨯=. 综上,APQ △的面积为52. 21.解:(1)2()3f x x b '=+.依题意得1()02f '=,即304b +=. 故34b =-. (2)由(1)知3(3)4f x x x c -=+,2()334f x x '=-. 令)0(f x '=,解得12x =-或12x =.()f x '与()f x 的情况为:x1()2-∞-,12-11()22-, 12 1()2∞,+ ()f x ' + 0– 0+ ()f x14c +14c -因为11(1)()24f f c =-=+,所以当14c <-时,()f x 只有大于1的零点.因为11(1)()24f f c -==-,所以当14c >时,f (x )只有小于–1的零点.由题设可知1144c -≤≤, 当1=4c -时,()f x 只有两个零点12-和1. 当1=4c 时,()f x 只有两个零点–1和12.当1144c -<<时,()f x 有三个等点x 1,x 2,x 3,且11(1,)2x ∈--,211(,)22x ∈-,31(,1)2x ∈. 综上,若()f x 有一个绝对值不大于1的零点,则()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 22.解:(1)因为t≠1,由220t t --=得2t =-,所以C 与y 轴的交点为(0,12); 由2230t t -+=得t=2,所以C 与x 轴的交点为(4,0)-. 故||AB =(2)由(1)可知,直线AB 的直角坐标方程为1412x y+=-,将cos sin x y ρθρθ==,代入,得直线AB 的极坐标方程3cos sin 120ρθρθ-+=.23.解:(1)由题设可知,a ,b 均不为零,所以22221[()()]2ab bc ca a b c a b c ++=++-++2221()2a b c =-++ 0<.(2)不妨设max{a ,b ,c}=a ,因为1,()abc a b c ==-+,所以a>0,b<0,c<0.由2()4b c bc +≤,可得34a abc ≤,故a ,所以max{,,}a b c ≥.。
2020年高考数学试卷(理科)(全国新课标Ⅲ卷)及答案
绝密★启用前2020年高考数学(理科)(全国新课标Ⅲ)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答案卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A=(){}*,,,x y x y N y x ∈≥,B=(){},8x y x y +=,则A B 中元素个数为()A.2B.3C.4D.62.复数113i -的虚部是()A.310- B.110-C.110D.3103.在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为1p ,2p ,3p ,4p ,且411ii p==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是()A.14230.1,0.4p p p p ====B .14230.4,0.1p p p p ====C .14230.2,0.3p p p p ====D .14230.3,0.2p p p p ====4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域,有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数()t I (t 的单位:天)的Logistic 模型:()()0.23531t K I t e--=+,其中K 为的最大确诊病例数.当()0.95I t K *=时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln19≈3)()A.60B.63C.66D.695.设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线2:2(0)C y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为()A.(41,0) B.(12,0) C.(1,0) D.(2,0)6.已知向量,a b 满足5||=a ,6||=b ,6-=⋅b a ,则>+<b a a ,cos =()A.3135-B.1935-C.1735D.19357.在△ABC 中,2cos =3C ,4AC =,3BC =,则cos B =()A.91 B.31 C.21 D.328.右图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+42B.442+C.623+D.423+9.已知7)4tan(tan 2=--πθθ,则tan θ=()A.﹣2B.﹣1C.1D.210.若直线l 与曲线y x =和圆2215x y +=都相切,则l 的方程为()A.12+=x yB.212+=x y C.121+=x y D.2121+=x y11.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是C 上的一点,且12F P F P ⊥.若△12PF F 的面积为4,则a =()A .1B .2C .4D .812.已知5458<,45138<,设,,,8log 5log 3log 1385===c b a 则()A.cb a << B.ca b << C.ac b << D.ba c <<二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020学年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅲ卷)数学理及答案解析
2020年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅲ卷)数学理一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A={x|x﹣1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( )A.{0}B.{1}C.{1,2}D.{0,1,2}解析:∵A={x|x﹣1≥0}={x|x≥1},B={0,1,2},∴A∩B={x|x≥1}∩{0,1,2}={1,2}.答案:C2.(1+i)(2﹣i)=( )A.﹣3﹣iB.﹣3+iC.3﹣iD.3+i解析:(1+i)(2﹣i)=3+i.答案:D3.中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是( )A.B.C.D.解析:由题意可知,如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,小的长方体,是榫头,从图形看出,轮廓是长方形,内含一个长方形,并且一条边重合,另外3边是虚线,所以木构件的俯视图是A.答案:A4.若sinα=13,则cos2α=( ) A.89 B.79C.﹣79D.﹣89解析:∵sinα=13,∴cos2α=1﹣2sin 2α=192719-⨯=. 答案:B5.(x 2+2x )5的展开式中x 4的系数为( )A.10B.20C.40D.80解析:由二项式定理得(x 2+2x )5的展开式的通项为:()()5210315522rrr rr rr xT Cx C x--+==,由10﹣3r=4,解得r=2,∴(x 2+2x )5的展开式中x 4的系数为5222C =40.答案:C6.直线x+y+2=0分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆(x ﹣2)2+y 2=2上,则△ABP 面积的取值范围是( ) A.[2,6] B.[4,8]232,D.[2232,] 解析:∵直线x+y+2=0分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点, ∴令x=0,得y=﹣2,令y=0,得x=﹣2,∴A(﹣2,0),B(0,﹣2),4+4=22∵点P 在圆(x ﹣2)2+y 2=2上,∴设P ()2co 2s sin 2θθ+,,∴点P 到直线x+y+2=0的距离:()2sin 42cos sin 242222d πθθθ+++++==,∵()sin 4πθ+∈[﹣1,1],∴d= ()22sin 44πθ++∈[232,], ∴△ABP 面积的取值范围是:[11222223222⨯⨯⨯⨯,,6].答案:A7.函数y=﹣x 4+x 2+2的图象大致为( )A.B.C.D.解析:函数过定点(0,2),排除A ,B.函数的导数f′(x)=﹣4x 3+2x=﹣2x(2x 2﹣1),由f′(x)>0得2x(2x 2﹣1)<0,得x <﹣或0<x <,此时函数单调递增,排除C.答案:D8.某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p ,各成员的支付方式相互独立.设X 为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,DX=2.4,P(x=4)<P(X=6),则p=( ) A.0.7 B.0.6 C.0.4 D.0.3 解析:某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p ,看做是独立重复事件,满足X ~B(10,p),P(x=4)<P(X=6),可得()()644466101011C p p C p p --<,可得1﹣2p <0.即12p >. 因为DX=2.4,可得10p(1﹣p)=2.4,解得p=0.6或p=0.4(舍去). 答案:B9.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.若△ABC 的面积为2224a b c +-,则C=( )A.2πB.3πC.4πD.6π解析:∵△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.△ABC 的面积为2224a b c +-,∴S △ABC =222s 1in 42a b c ab C +-=,∴sinC=2222a b c bc +-=cosC ,∵0<C <π,∴C=4π.答案:C10.设A ,B ,C ,D 是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC 为等边三角形且面积为则三棱锥D ﹣ABC 体积的最大值为( )A.B.C.D.543解析:△ABC 为等边三角形且面积为93,可得2393AB ⨯=,解得AB=6,球心为O ,三角形ABC 的外心为O′,显然D 在O′O 的延长线与球的交点如图:()222362342323O C OO '=='=-=,,则三棱锥D ﹣ABC 高的最大值为:6,则三棱锥D ﹣ABC 体积的最大值为:31361833=答案:B11.设F 1,F 2是双曲线C :22221y x a b -=(a >0.b >0)的左,右焦点,O 是坐标原点.过F 2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P ,若|PF 1|=6|OP|,则C 的离心率为( )A.5B.2C.3D.2解析:双曲线C :22221y x a b -=(a >0.b >0)的一条渐近线方程为b y x a =, ∴点F 2到渐近线的距离22bcd b a b ==+,即|PF 2|=b ,∴2222222cos bOP OF PF c b a PF O c =-=-=∠=,, ∵|PF 16|OP|,∴|PF 16a ,在三角形F 1PF 2中,由余弦定理可得|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2﹣2|PF 2|·|F 1F 2|COS ∠PF 2O ,∴6a 2=b 2+4c 2﹣2×b ×2c ×bc =4c 2﹣3b 2=4c 2﹣3(c 2﹣a 2),即3a 2=c 2, 即3a=c ,∴3c e a ==.答案:C12.设a=log 0.20.3,b=log 20.3,则( ) A.a+b <ab <0 B.ab <a+b <0 C.a+b <0<ab D.ab <0<a+b解析:∵a=log 0.20.3=lg 0.3lg 5-,b=log 20.3=lg 0.3lg 2,∴()5lg 0.3lg lg 0.3lg 5lg 2lg 0.3lg 0.32lg 2lg 5lg 2lg 5lg 2lg 5a b -+-===,10lg 0.3lg lg 0.3lg 0.33lg 2lg 5lg 2lg 5ab ⋅-⋅==,∵105lg lg 32>,lg 0.3lg 2lg 5<,∴ab <a+b <0.答案:B二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量a =(1,2),b =(2,﹣2),c =(1,λ).若c ∥(2a b +),则λ=____. 解析:∵向量a =(1,2),b =(2,﹣2), ∴2a b +=(4,2),∵c =(1,λ),c ∥(2a b +),∴142λ=, 解得λ=12.答案: 1214.曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a=____.解析:曲线y=(ax+1)e x ,可得y′=ae x +(ax+1)e x,曲线y=(ax+1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2, 可得:a+1=﹣2,解得a=﹣3. 答案:﹣315.函数f(x)=cos(3x+6π)在[0,π]的零点个数为____.解析:∵f(x)=cos(3x+6π)=0, ∴362x k πππ+=+,k ∈Z ,∴x=193k ππ+,k ∈Z ,当k=0时,x=9π,当k=1时,x=49π,当k=2时,x=79π,当k=3时,x=109π,∵x ∈[0,π],∴x=9π,或x=49π,或x=79π,故零点的个数为3. 答案:316.已知点M(﹣1,1)和抛物线C :y 2=4x ,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若∠AMB =90°,则k=____.解析:∵抛物线C :y 2=4x 的焦点F(1,0), ∴过A ,B 两点的直线方程为y=k(x ﹣1),联立()241y x y k x ⎪-⎧⎪⎨⎩==可得,k 2x 2﹣2(2+k 2)x+k 2=0, 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则212242k x x k ++=,x 1x 2=1, ∴y 1+y 2=k(x 1+x 2﹣2)=4k ,y 1y 2=k 2(x 1﹣1)(x 2﹣1)=k 2[x 1x 2﹣(x 1+x 2)+1]=﹣4,∵M(﹣1,1),∴MA =(x 1+1,y 1﹣1),MB =(x 2+1,y 2﹣1), ∵∠AMB=90°=0,∴0MA MB ⋅= ∴(x 1+1)(x 2+1)+(y 1﹣1)(y 2﹣1)=0,整理可得,x 1x 2+(x 1+x 2)+y 1y 2﹣(y 1+y 2)+2=0,∴24124420k k ++--+=,即k 2﹣4k+4=0,∴k=2. 答案:2三、解答题:共70分。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)及答案解析
试题第1页,总21页绝密★启用前2020年全国统一高考数学试题(理科)(新课标Ⅲ)试题副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.已知集合{}{}21,0,1,21A B x x ,=-=≤,则A B ⋂=( )A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,2【答案】A 【解析】 【分析】先求出集合B 再求出交集. 【详解】21,x ≤∴11x -≤≤,∴{}11B x x =-≤≤,则{}1,0,1A B ⋂=-, 故选A . 【点睛】本题考查了集合交集的求法,是基础题. 2.若(1i)2i z +=,则z =( ) A .1i -- B .1+i - C .1i - D .1+i【答案】D 【解析】 【分析】根据复数运算法则求解即可.试题第2页,总21页…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………【详解】()(2i 2i 1i 1i 1i 1i 1i )()z -===+++-.故选D . 【点睛】本题考查复数的商的运算,渗透了数学运算素养.采取运算法则法,利用方程思想解题. 3.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为( ) A.B.C.D.【答案】C 【解析】 【分析】根据题先求出阅读过西游记的人数,进而得解. 【详解】由题意得,阅读过《西游记》的学生人数为90-80+60=70,则其与该校学生人数之比为70÷100=0.7.故选C . 【点睛】本题考查抽样数据的统计,渗透了数据处理和数学运算素养.采取去重法,利用转化与化归思想解题.4.(1+2x 2 )(1+x )4的展开式中x 3的系数为 A .12 B .16 C .20 D .24【答案】A 【解析】 【分析】本题利用二项展开式通项公式求展开式指定项的系数. 【详解】由题意得x 3的系数为314424812C C +=+=,故选A .【点睛】本题主要考查二项式定理,利用展开式通项公式求展开式指定项的系数.试题第3页,总21页…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………5.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为15,且53134a a a =+,则3a =( ) A .16 B .8C .4D .2【答案】C 【解析】 【分析】利用方程思想列出关于1,a q 的方程组,求出1,a q ,再利用通项公式即可求得3a 的值. 【详解】设正数的等比数列{a n }的公比为q ,则2311114211115,34a a q a q a q a q a q a ⎧+++=⎨=+⎩, 解得11,2a q =⎧⎨=⎩,2314a a q ∴==,故选C .【点睛】本题利用方程思想求解数列的基本量,熟练应用公式是解题的关键。
2020年全国普通高等学校招生统一考试理科数学试卷 全国Ⅲ卷(含答案)
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合*{()|}A x y x y y x =∈N ,,,,{()|8}B x y x y =+=,,则A B 中元素的个数为( ) A.2 B.3C.4D.62.复数113i-的虚部是( ) A.310-B.110-C.110D.3103.在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为1234p p p p ,,,,且411i i p ==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是( ) A.140.1p p ==,230.4p p == B.140.4p p ==,230.1p p == C.140.2p p ==,230.3p p ==D.140.3p p ==,230.2p p ==4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域,有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数()I t (t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()1e t K I t --=+,其中K 为最大确诊病例数.当*()0.95I t K =时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln193≈)( ) A.60B.63C.66D.695.设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线22(0)C y px p =>:交于D E ,两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( )A.(14)0, B.(12)0, C.(10), D.(20),6.已知向量a b,满足||5||66===-a b a b,,⋅,则cos+=a a b,()A.3135- B.1935- C.1735D.19357.在ABC中,2cos3C=,4AC=,3BC=,则cos B=()A.19B.13C.12D.238.下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.62+ B.442+ C.623+ D.423+9.已知π2tan tan()74θθ-+=,则tanθ=()A.2-B.1-C.1D.210.若直线l与曲线y x=和圆2215x y+=都相切,则l的方程为()A.21y x=+ B.122y x=+ C.112y x=+ D.1122y x=+11.设双曲线22221(00)x yC a ba b-=>>:,的左、右焦点分别为1F,2F5.P是C上一点,且12F P F P⊥.若12PF F的面积为4,则a=()A.1B.2C.4D.812.已知5458<,45138<.设5log3a=,8log5b=,13log8c=,则()A.a b c<< B.b a c<< C.b c a<< D.c a b<<二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年全国卷(3)理科数学
2020年普通高等学校招生全国统一考试全国卷(Ⅲ)理科数学适用地区:云南、贵州、四川、广西、西藏等一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{(,),,}A x y x y N y x *=∈≥,{(,)8}B x y x y =+=,则A B 中元素的个数为A .2B .3C .4D .62.复数113i-的虚部是A .310-B .110- C .110 D .3103.在一组样本中,1,2,3,4出现的频率分别为1p ,2p ,3p ,4p ,且411i i p ==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是A .140.1p p ==,230.4p p ==B .140.4p p ==,230.1p p ==C .140.2p p ==,230.3p p ==D .140.3p p ==,230.2p p == 4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数()I t (t 的单位:天)的Logistic 模型0.23(53)()1t K I t e --=+,其中K 为最大确诊病例数,当()0.95I t K *=时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln193≈)A .60B .63C .66D .69 5.设O 为坐标原点,直线2x =与抛物C :22y px =(0p >)交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为A .1(,0)4B .1(,0)2 C .(1,0) D .(2,0)6.已知向量向量a ,b 满足5a =,6b =,6a b ⋅=-,则cos ,a a b <+>= A .3135-B .1935-C .1735D .19357.在ABC ∆中,2cos 3C =,4AC =,3BC =,则cos B = A .19 B .13 C .12 D .238.右图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积为A.6+.4+ C.6+ D.4+9.已知2tan tan()74πθθ-+=,则tan θ=A .2-B .1-C .1D .210.若直线l与y =2215x y +=都相切,则l 的方程为A .21y x =+B .122y x =+C .112y x =+D .1122y x =+11.设双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)的左、右焦点为1F ,2F,离心率为,P 是C 上一点,且12F P F P ⊥,若12PF F ∆的面积为4,则a =A .1B .2C .4D .8 12.已知5458<,45138<.设5log 3a =,8log 5b =,13log 8c =,则A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b << 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若x ,y 满足约束条件0201x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,则32z x y =+的最大值为 .14.262()x x+的展开式中常数项是 .(用数字作答)15.已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为.16.关于函数1()sin sin f x x x=+有如下四个命题: ①()f x 的图像关于y 轴对称; ②()f x 的图像关于原点对称; ③()f x 的图像关于2x π=轴对称; ④()f x 的最小值为2.其中所有真命题的序号是 .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.第1721题为必做题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分. 17.(本小题满分12分)设数列{}n a 满足13a =,134n n a a n +=-.(Ⅰ)计算2a ,3a ,猜想{}n a 的通项公式并加以证明; (Ⅱ)求数列{2}n n a 的前n 项和n S . 18.(本小题满分12分)某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园(Ⅰ)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;(Ⅱ)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(Ⅲ)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面22⨯列联表,并根据列联表判断是否有95%的把握认为一天中到公园锻炼的人次与该市当附:其中22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,19.(本小题满分12分)如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点E 、F 分别在棱1DD ,1BB 上,且2DE =1ED ,12BF FB =.(Ⅰ)证明:点1C 在平面AEF 内;(Ⅱ)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :222125x y m+=(05m <<,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ ∆的面积.21.(本小题满分12分)设函数3()f x x bx c =++,曲线()y f x =在点11(,())22f 处的切线与轴垂直.(Ⅰ)求b ;(Ⅱ)若()f x 有一个绝对值不大于1的零点,证明:()f x 所有零点的绝对值都不ABC DEFA 1B 1C 1D 1大于1.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)(选修44-:坐标系与参数方程)在直角坐标系xoy中,曲线C的参数方程为22223x t ty t t⎧=--⎨=-+⎩(t为参数且1t≠).C与坐标轴交于A,B两点.(Ⅰ)求AB;(Ⅱ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB的极坐标方程.23.(本小题满分10分)(选修45-:不等式选讲)设a,b,c R∈,1a b c++=,1abc=.(Ⅰ)证明:0ab bc ca++<;(Ⅱ)用max{,,}a b c表示a,b,c的最大值,证明:max{,,}a b c≥.。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)及答案解析
试题第1页,总21页绝密★启用前2020年全国统一高考数学试题(理科)(新课标Ⅲ)试题副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.已知集合{}{}21,0,1,21A B x x ,=-=≤,则A B ⋂=( )A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,2【答案】A 【解析】 【分析】先求出集合B 再求出交集. 【详解】21,x ≤∴11x -≤≤,∴{}11B x x =-≤≤,则{}1,0,1A B ⋂=-, 故选A . 【点睛】本题考查了集合交集的求法,是基础题. 2.若(1i)2i z +=,则z =( ) A .1i -- B .1+i - C .1i - D .1+i【答案】D 【解析】 【分析】根据复数运算法则求解即可.试题第2页,总21页…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………【详解】()(2i 2i 1i 1i 1i 1i 1i )()z -===+++-.故选D . 【点睛】本题考查复数的商的运算,渗透了数学运算素养.采取运算法则法,利用方程思想解题. 3.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为( ) A.B.C.D.【答案】C 【解析】 【分析】根据题先求出阅读过西游记的人数,进而得解. 【详解】由题意得,阅读过《西游记》的学生人数为90-80+60=70,则其与该校学生人数之比为70÷100=0.7.故选C . 【点睛】本题考查抽样数据的统计,渗透了数据处理和数学运算素养.采取去重法,利用转化与化归思想解题.4.(1+2x 2 )(1+x )4的展开式中x 3的系数为 A .12 B .16 C .20 D .24【答案】A 【解析】 【分析】本题利用二项展开式通项公式求展开式指定项的系数. 【详解】由题意得x 3的系数为314424812C C +=+=,故选A .【点睛】本题主要考查二项式定理,利用展开式通项公式求展开式指定项的系数.试题第3页,总21页…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………5.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为15,且53134a a a =+,则3a =( ) A .16 B .8C .4D .2【答案】C 【解析】 【分析】利用方程思想列出关于1,a q 的方程组,求出1,a q ,再利用通项公式即可求得3a 的值. 【详解】设正数的等比数列{a n }的公比为q ,则2311114211115,34a a q a q a q a q a q a ⎧+++=⎨=+⎩, 解得11,2a q =⎧⎨=⎩,2314a a q ∴==,故选C .【点睛】本题利用方程思想求解数列的基本量,熟练应用公式是解题的关键。
2020年全国卷(3)理科数学
2020年全国卷(3)理科数学2020年普通高等学校招生全国统一考试全国卷(Ⅲ)理科数学适用地区:云南、贵州、四川、广西、西藏等一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合$A={(x,y)|x,y\in N^*,y\geq x}$,$B={(x,y)|x+y=8}$,则$A\cap B$中元素的个数为A.2 B.3 C.4 D.62.复数的虚部是$\dfrac{1-3i}{1331}$,则实部是A.$-\dfrac{3}{1331}$ B.$-\dfrac{1}{1331}$ C.$\dfrac{1}{1331}$ D.$\dfrac{3}{1331}$3.在一组样本中,1,2,3,4出现的频率分别为$p_1$,$p_2$,$p_3$,$p_4$,且$\sum\limits_{i=1}^4 p_i=1$,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是A.$p_1=p_4=0.1$,$p_2=p_3=0.4$ B.$p_1=p_4=0.4$,$p_2=p_3=0.1$ C.$p_1=p_4=0.2$,$p_2=p_3=0.3$ D.$p_1=p_4=0.3$,$p_2=p_3=0.2$4.Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域。
有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数$I(t)$($t$的单位:天)的Logistic模型$I(t)=\dfrac{K}{1+e^{-0.23(t-53)}}$,其中$K$为最大确诊病例数,当$I(t^*)=0.95K$时,标志着已初步遏制疫情,则$t^*$约为($\ln19\approx3$)A.60 B.63 C.66 D.695.设$O$为坐标原点,直线$x=2$与抛物$C:y^2=2px$($p>0$)交于$D$,$E$两点,若$OD\perp OE$,则$C$的焦点坐标为A.$(1,0)$ B.$(2,0)$ C.$\left(-\dfrac{1}{2},0\right)$ D.$\left(-1,0\right)$6.已知向量$\vec{a},\vec{b}$满足$|\vec{a}|=5,|\vec{b}|=6,\vec{a}\cdot\vec{b}=-6$,则$\cos\angle(\vec{a},\vec{a}+\vec{b})=$A.$-\dfrac{31}{119}$ B.$-\dfrac{35}{101}$ C.$\dfrac{35}{101}$ D.$\dfrac{31}{119}$7.已知$\triangle ABC$中,$AB=2$,$AC=4$,$BC=3$,则$\cos B=$A.$\dfrac{11}{12}$ B.$\dfrac{9}{32}$ C.$\dfrac{1}{2 }$ D.$\dfrac{3}{8}$8.右图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积为A.$6+4\sqrt{2}$ B.$4+4\sqrt{2}$ C.$6+2\sqrt{3}$ D.$4+2\sqrt{3}$9.已知$2\tan\theta-\tan(\theta+\dfrac{\pi}{4})=7$,则$\tan\theta=$A.$-2$ B.$-1$ C.$1$ D.$2$11.该市空气质量等级为1,2,3,4的概率分别为P1,P2,P3,P4.2.求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值,即(400*P1+400*P2+800*P3+1200*P4)/4.3.完成2*2列联表,判断一天中到公园锻炼的人次与该市当天的空气质量是否有关,使用公式计算P值,若P值小于0.05,则有95%的把握认为有关。
2020年高考理科数学全国卷3(附答案与解析)
2020年普通高等学校招生全国统一考试·全国Ⅲ卷理科数学答案解析一、选择题 1.【答案】C【解析】采用列举法列举出A B 中元素的即可.由题意,A B 中的元素满足8y x x y ⎧⎨+=⎩≥,且x ,*y ∈N ,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有()17,,()26,,()35,,()44,,故A B 中元素的个数为4.故选:C .【考点】集合的交集运算,交集定义的理解 2.【答案】D【解析】利用复数的除法运算求出z 即可.因为()()113131313131010i z i i i i +===+--+,所以复数113z i=-的虚部为310.故选:D . 【考点】复数的除法运算,复数的虚部的定义 3.【答案】B【解析】计算出四个选项中对应数据的平均数和方差,由此可得出标准差最大的一组. 对于A 选项,该组数据的平均数为()()140.1230.4 2.5A x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.12 2.50.43 2.50.44 2.50.10.65A s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于B 选项,该组数据的平均数为()()140.4230.1 2.5B x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.42 2.50.13 2.50.14 2.50.4 1.85B s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于C 选项,该组数据的平均数为()()140.2230.3 2.5C x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.22 2.50.33 2.50.34 2.50.2 1.05C s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于D 选项,该组数据的平均数为()()140.3230.2 2.5D x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.32 2.50.23 2.50.24 2.50.3 1.45D s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=.因此,B 选项这一组的标准差最大.故选:B . 【考点】标准差的大小比较,方差公式的应用 4.【答案】C【解析】将t t *=代入函数()()0.23531t K I t e --=+结合()0.95I t K *=求得t *即可得解.()()0.23531t K I t e --=+,所以()()0.23530.951t KI t K e**--==+,则()*0.235319t e -=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *+≈≈.故选:C .【考点】对数的运算,指数与对数的互化 5.【答案】B【解析】根据题中所给的条件OD OE ⊥,结合抛物线的对称性,可知4DOx EOx π∠=∠=,从而可以确定出点D 的坐标,代入方程求得p 的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.因为直线2x =与抛物线()220y px p =>交于E ,D 两点,且OD OE ⊥,根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()22D ,,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为102⎛⎫⎪⎝⎭,,故选:B .【考点】圆锥曲线,直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标 6.【答案】D【解析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos a a b +,的值.5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-,因此,()1919cos 5735a a ba ab a a b⋅++===⨯⋅+,.故选:D . 【考点】平面向量夹角余弦值的计算,平面向量数量积的计算,向量模的计算 7.【答案】A【解析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅,即可求得答案.在ABC △中,2cos 3C =,4AC =,3BC =.根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅,2224322433AB =+-⨯⨯⨯,可得29AB =,即3AB =.由22299161cos 22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯,故1cos 9B =.故选:A . 【考点】余弦定理解三角形8.【答案】C【解析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积.根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDB S S S ===⨯⨯=△△△,根据勾股定理可得:AB AD DB ===ADB ∴△是边长为,根据三角形面积公式可得:(211sin 6022ADBS AB AD =⋅⋅==△∴该几何体的表面积是:632=⨯++ 故选:C .【考点】根据三视图求立体图形的表面积,根据三视图画出立体图形 9.【答案】D【解析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan t θ=,1t ≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=.故选:D .【考点】利用两角和的正切公式化简求值 10.【答案】D【解析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.设直线l 在曲线y =(0x,则00x >,函数y导数为y '=,则直线l 的斜率k =,设直线l 的方程为)0y x x =-,即00xx -+=,由于直线l 与圆2215x y +=相切,则=,两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x=,015x =-(舍),则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+.故选:D .【考点】导数的几何意义的应用,直线与圆的位置的应用 11.【答案】A【解析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.5ca=,c ∴,根据双曲线的定义可得122PF PF a -=,1212142PF F PF S PF =⋅=△,即128PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()222122PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A .【考点】双曲线的性质以及定义的应用,勾股定理,三角形面积公式的应用 12.【答案】A【解析】由题意可得a 、b 、()01c ∈,,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.由题意可知a 、b 、()01c ∈,, ()222528log 3lg3lg81lg3lg8lg3lg8lg 241log 5lg5lg522lg5lg 25lg5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅⋅==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭<<,a b ∴<;由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <;由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >.综上所述,a b c <<.故选:A .【考点】对数式的大小比较,基本不等式、对数式与指数式的互化,指数函数单调性的应用 二、填空题 13.【答案】7【解析】作出可行域,利用截距的几何意义解决.不等式组所表示的可行域如图.因为32z x y =+,所以322x z y =-+,易知截距2z 越大,则z 越大,平移直线32x y =-,当322x zy =-+经过A 点时截距最大,此时z 最大,由21y x x =⎧⎨=⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,()12A ,,所以max 31227z =⨯+⨯=.故答案为:7.【考点】简单线性规划的应用,求线性目标函数的最大值 14.【答案】240【解析】写出622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭二项式展开通项,即可求得常数项.622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭其二项式展开通项:()()()621221236661222rrr r r r r r r r r C xC x C x x T x ---+-⎛⎫⋅⋅⋅⋅=⋅⎭= ⎝=⎪,当1230r -=,解得4r =,622x x ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=.故答案为:240.【考点】二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项15. 【解析】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值.易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示,其中2BC =,3AB AC ==,且点M 为BC 边上的中点,设内切圆的圆心为O ,由于AM ==122S =⨯⨯=△ABC r ,则:()11113322222ABC AOB BOC AOC S S S S AB r BC r AC r r =++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++⨯=△△△△r,其体积:343V r π=.. 16.【答案】②③【解析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论.对于命题①,152622f π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,152622fπ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{}x x k k π≠∈Z ,,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,()1sin 02sin f x x x=+<<,命题④错误.故答案为:②③.【考点】正弦型函数的奇偶性、对称性,最值的求解 三、解答题17.【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,当1n =时,13a =成立;假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,()()134321423211k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =+成立.(2)()12122n n S n +=-⋅+【解析】(1)利用递推公式得出2a ,3a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可.由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+,证明如下:当1n =时,13a =成立;假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,()()134321423211k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =+成立;(2)由错位相减法求解即可.由(1)可知,()2212n nn a n ⋅=+⋅,()()231325272212212n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,①()()23412325272212212n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②,由-①②得:()()()()()21231112126222221262212122212n n n n n n S n n n -+++--=+⨯+++-+⋅=+⨯-+⋅=⋅⨯---,即()12122n n S n +=-⋅+.【考点】求等差数列的通项公式,利用错位相减法求数列的和18.【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率分别为0.43、0.27、0.21、0.09 (2)350(3()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯≈>,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【解析】(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率.由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为1的概率为216250.43100++=,等级为2的概率为510120.27100++=,等级为3的概率为6780.21100++=,等级为4的概率为7200.09100++=. (2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以100可得结果.由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为100203003550045350100⨯+⨯+⨯=.(3)根据表格中的数据完善22⨯列联表,计算出2K 的观测值,再结合临界值表可得结论.22⨯列联表如下:()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯≈>,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【考点】利用频数分布表计算频率和平均数,独立性检验的应用19.【答案】(1)在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,长方体1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥且AD BC =,11BB CC ∥且11BB CC =,112C G CG=12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 平行四边形,则AF DG∥且AF DG =,同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1C E DG ∴∥且1C E DG =,1C E AF ∴∥且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内.(2)7【解析】(1)连接1C E 、1C F ,证明出四边形1AEC F 为平行四边形,进而可证得点1C 在平面AEF 内.在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,长方体1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥且AD BC =,11BB CC ∥且11BB CC =,112C G CG=12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 平行四边形,则AF DG∥且AF DG =,同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1C E DG ∴∥且1C E DG =,1C E AF ∴∥且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系1C xyz -,利用空间向量法可计算出二面角1A EF A --的余弦值,进而可求得二面角1A EF A --的正弦值.以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系1C xyz -,则()213A ,,、()1210A ,,、()202E ,,、()011F ,,,()011AE =--,,,()202AF =--,,,()1012A E =-,,,()1201A F =-,,,设平面AEF 的法向量为()111m x y z =,,,由00m AE m AF ⎧⋅⎪⎨⋅=⎪⎩=,得11110220y z x z --=⎧⎨--=⎩取11z =-,得111x y ==,则()111m =-,,,设平面1A EF 的法向量为()222n x y z =,,,由1100n A E n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22222020y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,取22z =,得21x =,24y =,则()142n =,,,3cos 3m n m n m n⋅===⨯⋅,,设二面角1A EF A--的平面角为θ,则cos θ=,sinθ∴==.因此,二面角1A EF A --.【考点】点在平面的证明,利用空间向量法求解二面角20.【答案】(1)221612525x y +=(2)52【解析】(1)因为()222:10525x y C m m+=<<,可得5a =,b m =,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案.()222:10525x y C m m +=<<,5a∴=,b m =,根据离心率4c e a ====, 解得54m =或54m =-(舍),C ∴的方程为:22214255x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,即221612525x y +=. (2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N ,可得PMB BNQ ≅△△,可求得P 点坐标,求出直线AQ 的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得APQ △的面积.点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N .根据题意画出图形,如图BP BQ =,BP BQ ⊥,90PMB QNB ∠=∠=,又90PBM QBN ∠+∠=,90BQN QBN ∠+∠=,PBM BQN ∴∠=∠,根据三角形全等条件“AAS ”,可得:PMB BNQ ≅△△,221612525x y +=, ()50B ∴,,651PM BN ∴==-=,设P 点为()P P x y ,,可得P 点纵坐标为1P y =,将其代入221612525x y +=,可得:21612525P x +=,解得:3P x =或3P x =-,P ∴点为()31,或()31-,, ①当P 点为()31,时,故532MB =-=,PMB BNQ ≅△△,2MB NQ ∴==,可得:Q 点为()62,,画 出图象,如图()50A -,,()62Q ,,可求得直线AQ 的直线方程为:211100x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:d ===,根据两点间距离公式可得:AQ =,APQ ∴△面积为:1522⨯=;②当P 点为()31-,时,故5+38MB ==,PMB BNQ ≅△△,8MB NQ ∴==,可得:Q 点为()68,,画出图象,如图()50A -,,()68Q ,,可求得直线AQ 的直线方程为:811400x y -+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ 的距离为:d ===AQ ==APQ ∴△面积为:1522=,综上所述,APQ △面积为:52. 【考点】椭圆标准方程,三角形面积,椭圆的离心率定义,数形结合求三角形面积 21.【答案】(1)34b =-(2)由(1)可得()334f x x x c =-+,()231133422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,令()0f x '>,得12x >或12x -<;令()0f x '<,得1122x -<<,所以()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则()10f ->或()10f <,即14c >或14c -<.当14c >时,()1104f c -=->,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭>,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭>,()1104f c =+>,又()()32464341160f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在()41c --,上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在()1-∞-,上存在唯一一个零点,在()1-+∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c -<时,()1104f c -=-<,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭<,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,()1104f c =+<,又()()32464341160f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在()14c -,上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在()1+∞,上存在唯一一个零点,在()1-∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1.【解析】(1)利用导数的几何意义得到102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,解方程即可.因为()23f x x b '=+,由题意,102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,即21302b ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,则34b =-; (2)由(1)可得()231132422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,易知()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,采用反证法,推出矛盾即可.由(1)可得()334f x x x c =-+,()231133422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,令()0f x '>,得12x >或12x -<;令()0f x '<,得1122x -<<,所以()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则()10f ->或()10f <,即14c >或14c -<.当14c >时,()1104f c -=->,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭>,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭>,()1104f c =+>,又()()32464341160f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在()41c --,上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在()1-∞-,上存在唯一一个零点,在()1-+∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c -<时,()1104f c -=-<,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭<,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,()1104f c =+<,又()()32464341160f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在()14c -,上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在()1+∞,上存在唯一一个零点,在()1-∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 【考点】利用导数研究函数的零点,导数的几何意义,反证法22.【答案】(1)(2)3cos sin 120ρθρθ-+=【解析】(1)由参数方程得出A ,B 的坐标,最后由两点间距离公式,即可得出AB 的值.令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即()012A ,.令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即()40B -,.AB ∴=(2)由A ,B 的坐标得出直线AB 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可.由(1)可知()120304AB k -==--,则直线AB 的方程为()34y x =+,即3120x y -+=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.【考点】利用参数方程求点的坐标,直角坐标方程化极坐标方程 23.【答案】(1)()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. a ,b ,c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. (2)不妨设{}max a b c a =,,,由0a b c ++=,1abc =可知,0a >,0b <,0c <,a b c =--,1a bc=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc ++++∴=⋅===≥.当且仅当b c =时,取等号,a ∴ {}3max 4a b c ,,.【解析】(1)由()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明.()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++.a ,b ,c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. (2)不妨设{}max a b c a =,,,由题意得出0a >,b ,0c <,由()222322b c b c bca aa bcbc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明.不妨设{}max a b c a =,,,由0a b c ++=,1abc =可知,0a >,0b <,0c <,a b c =--,1a bc=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc ++++∴=⋅===≥.当且仅当b c =时,取等号,a ∴{}3max 4a b c ,,.【考点】不等式的基本性质,基本不等式的应用2020年普通高等学校招生全国统一考试·全国Ⅲ卷理科数学答案解析一、选择题 1.【答案】C【解析】采用列举法列举出A B 中元素的即可.由题意,A B 中的元素满足8y x x y ⎧⎨+=⎩≥,且x ,*y ∈N ,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有()17,,()26,,()35,,()44,,故A B 中元素的个数为4.故选:C .【考点】集合的交集运算,交集定义的理解 2.【答案】D【解析】利用复数的除法运算求出z 即可.因为()()113131313131010i z i i i i +===+--+,所以复数113z i=-的虚部为310.故选:D . 【考点】复数的除法运算,复数的虚部的定义 3.【答案】B【解析】计算出四个选项中对应数据的平均数和方差,由此可得出标准差最大的一组. 对于A 选项,该组数据的平均数为()()140.1230.4 2.5A x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.12 2.50.43 2.50.44 2.50.10.65A s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于B 选项,该组数据的平均数为()()140.4230.1 2.5B x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.42 2.50.13 2.50.14 2.50.4 1.85B s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于C 选项,该组数据的平均数为()()140.2230.3 2.5C x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.22 2.50.33 2.50.34 2.50.2 1.05C s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于D 选项,该组数据的平均数为()()140.3230.2 2.5D x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.32 2.50.23 2.50.24 2.50.3 1.45D s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=.因此,B 选项这一组的标准差最大.故选:B . 【考点】标准差的大小比较,方差公式的应用 4.【答案】C【解析】将t t *=代入函数()()0.23531t K I t e --=+结合()0.95I t K *=求得t *即可得解.()()0.23531t K I t e --=+,所以()()0.23530.951t KI t K e**--==+,则()*0.235319t e -=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *+≈≈.故选:C .【考点】对数的运算,指数与对数的互化 5.【答案】B【解析】根据题中所给的条件OD OE ⊥,结合抛物线的对称性,可知4DOx EOx π∠=∠=,从而可以确定出点D 的坐标,代入方程求得p 的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.因为直线2x =与抛物线()220y px p =>交于E ,D 两点,且OD OE ⊥,根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()22D ,,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为102⎛⎫⎪⎝⎭,,故选:B .【考点】圆锥曲线,直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标 6.【答案】D【解析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos a a b +,的值.5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-,因此,()1919cos 5735a a ba ab a a b⋅++===⨯⋅+,.故选:D . 【考点】平面向量夹角余弦值的计算,平面向量数量积的计算,向量模的计算 7.【答案】A【解析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅,即可求得答案.在ABC △中,2cos 3C =,4AC =,3BC =.根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅,2224322433AB =+-⨯⨯⨯,可得29AB =,即3AB =.由22299161cos 22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯,故1cos 9B =.故选:A . 【考点】余弦定理解三角形8.【答案】C【解析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积.根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDB S S S ===⨯⨯=△△△,根据勾股定理可得:AB AD DB ===ADB ∴△是边长为,根据三角形面积公式可得:(211sin 6022ADBS AB AD =⋅⋅==△∴该几何体的表面积是:632=⨯++ 故选:C .【考点】根据三视图求立体图形的表面积,根据三视图画出立体图形 9.【答案】D【解析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan t θ=,1t ≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=.故选:D .【考点】利用两角和的正切公式化简求值 10.【答案】D【解析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.设直线l 在曲线y =(0x,则00x >,函数y =导数为y '=l 的斜率k =,设直线l 的方程为)0y x x =-,即00xx -+=,由于直线l 与圆2215x y +=相切,则=,两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x=,015x =-(舍),则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+.故选:D .【考点】导数的几何意义的应用,直线与圆的位置的应用 11.【答案】A【解析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.5ca=,c ∴,根据双曲线的定义可得122PF PF a -=,1212142PF F PF S PF =⋅=△,即128PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()222122PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A .【考点】双曲线的性质以及定义的应用,勾股定理,三角形面积公式的应用 12.【答案】A【解析】由题意可得a 、b 、()01c ∈,,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.由题意可知a 、b 、()01c ∈,, ()222528log 3lg3lg81lg3lg8lg3lg8lg 241log 5lg5lg522lg5lg 25lg5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅⋅==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭<<,a b ∴<;由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <;由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >.综上所述,a b c <<.故选:A .【考点】对数式的大小比较,基本不等式、对数式与指数式的互化,指数函数单调性的应用 二、填空题 13.【答案】7【解析】作出可行域,利用截距的几何意义解决.不等式组所表示的可行域如图.因为32z x y =+,所以322x z y =-+,易知截距2z 越大,则z 越大,平移直线32x y =-,当322x zy =-+经过A 点时截距最大,此时z 最大,由21y x x =⎧⎨=⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,()12A ,,所以max 31227z =⨯+⨯=.故答案为:7.【考点】简单线性规划的应用,求线性目标函数的最大值 14.【答案】240【解析】写出622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭二项式展开通项,即可求得常数项.622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭其二项式展开通项:()()()621221236661222rrr r r r r r r r r C xC x C x x T x ---+-⎛⎫⋅⋅⋅⋅=⋅⎭= ⎝=⎪,当1230r -=,解得4r =,622x x ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=.故答案为:240.【考点】二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项15. 【解析】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值.易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示,其中2BC =,3AB AC ==,且点M 为BC 边上的中点,设内切圆的圆心为O ,由于AM ==122S =⨯⨯=△ABC r ,则:()11113322222ABC AOB BOC AOC S S S S AB r BC r AC r r =++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++⨯=△△△△r,其体积:343V r π=.. 16.【答案】②③【解析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论.对于命题①,152622f π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,152622fπ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{}x x k k π≠∈Z ,,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,()1sin 02sin f x x x=+<<,命题④错误.故答案为:②③.【考点】正弦型函数的奇偶性、对称性,最值的求解 三、解答题17.【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,当1n =时,13a =成立;假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,()()134321423211k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =+成立.(2)()12122n n S n +=-⋅+【解析】(1)利用递推公式得出2a ,3a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可.由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+,证明如下:当1n =时,13a =成立;假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,()()134321423211k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =+成立;(2)由错位相减法求解即可.由(1)可知,()2212n nn a n ⋅=+⋅,()()231325272212212n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,①()()23412325272212212n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②,由-①②得:()()()()()21231112126222221262212122212n n n n n n S n n n -+++--=+⨯+++-+⋅=+⨯-+⋅=⋅⨯---,即()12122n n S n +=-⋅+.【考点】求等差数列的通项公式,利用错位相减法求数列的和18.【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率分别为0.43、0.27、0.21、0.09 (2)350(3()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯≈>,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【解析】(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率.由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为1的概率为216250.43100++=,等级为2的概率为510120.27100++=,等级为3的概率为6780.21100++=,等级为4的概率为7200.09100++=. (2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以100可得结果.由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为100203003550045350100⨯+⨯+⨯=.(3)根据表格中的数据完善22⨯列联表,计算出2K 的观测值,再结合临界值表可得结论.22⨯列联表如下:()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯≈>,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【考点】利用频数分布表计算频率和平均数,独立性检验的应用19.【答案】(1)在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,长方体1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥且AD BC =,11BB CC ∥且11BB CC =,112C G CG=12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 平行四边形,则AF DG∥且AF DG =,同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1C E DG ∴∥且1C E DG =,1C E AF ∴∥且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内.(2)7【解析】(1)连接1C E 、1C F ,证明出四边形1AEC F 为平行四边形,进而可证得点1C 在平面AEF 内.在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,长方体1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥且AD BC =,11BB CC ∥且11BB CC =,112C G CG=12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 平行四边形,则AF DG∥且AF DG =,同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1C E DG ∴∥且1C E DG =,1C E AF ∴∥且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系1C xyz -,利用空间向量法可计算出二面角1A EF A --的余弦值,进而可求得二面角1A EF A --的正弦值.以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系1C xyz -,则()213A ,,、()1210A ,,、()202E ,,、()011F ,,,()011AE =--,,,()202AF =--,,,()1012A E =-,,,()1201A F =-,,,设平面AEF 的法向量为()111m x y z =,,,由00m AE m AF ⎧⋅⎪⎨⋅=⎪⎩=,得11110220y z x z --=⎧⎨--=⎩取11z =-,得111x y ==,则()111m =-,,,设平面1A EF 的法向量为()222n x y z =,,,由1100n A E n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22222020y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,取22z =,得21x =,24y =,则()142n =,,,3cos 3m n m n m n⋅===⨯⋅,,设二面角1A EF A--的平面角为θ,则cos θ=,sinθ∴==.因此,二面角1A EF A --.【考点】点在平面的证明,利用空间向量法求解二面角20.【答案】(1)221612525x y +=(2)52【解析】(1)因为()222:10525x y C m m+=<<,可得5a =,b m =,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案.()222:10525x y C m m +=<<,5a∴=,b m =,根据离心率4c e a ====, 解得54m =或54m =-(舍),C ∴的方程为:22214255x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,即221612525x y +=. (2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N ,可得PMB BNQ ≅△△,可求得P 点坐标,求出直线AQ 的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得APQ △的面积.点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N .根据题意画出图形,如图BP BQ =,BP BQ ⊥,90PMB QNB ∠=∠=,又90PBM QBN ∠+∠=,90BQN QBN ∠+∠=,PBM BQN ∴∠=∠,根据三角形全等条件“AAS ”,可得:PMB BNQ ≅△△,221612525x y +=, ()50B ∴,,651PM BN ∴==-=,设P 点为()P P x y ,,可得P 点纵坐标为1P y =,将其代入221612525x y +=,可得:21612525P x +=,解得:3P x =或3P x =-,P ∴点为()31,或()31-,, ①当P 点为()31,时,故532MB =-=,PMB BNQ ≅△△,2MB NQ ∴==,可得:Q 点为()62,,画 出图象,如图()50A -,,()62Q ,,可求得直线AQ 的直线方程为:211100x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:d ===,根据两点间距离公式可得:AQ =,APQ ∴△面积为:1522⨯=;②当P 点为()31-,时,故5+38MB ==,PMB BNQ ≅△△,8MB NQ ∴==,可得:Q 点为()68,,画出图象,如图()50A -,,()68Q ,,可求得直线AQ 的直线方程为:811400x y -+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ 的距离为:d ===AQ ==APQ ∴△面积为:1522=,综上所述,APQ △面积为:52. 【考点】椭圆标准方程,三角形面积,椭圆的离心率定义,数形结合求三角形面积 21.【答案】(1)34b =-(2)由(1)可得()334f x x x c =-+,()231133422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,令()0f x '>,得12x >或12x -<;令()0f x '<,得1122x -<<,所以()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则()10f ->或()10f <,即14c >或14c -<.当14c >时,()1104f c -=->,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭>,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭>,()1104f c =+>,又()()32464341160f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在()41c --,上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在()1-∞-,上存在唯一一个零点,在()1-+∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c -<时,()1104f c -=-<,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭<,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,()1104f c =+<,又()()32464341160f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在()14c -,上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在()1+∞,上存在唯一一个零点,在()1-∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1.【解析】(1)利用导数的几何意义得到102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,解方程即可.因为()23f x x b '=+,由题意,102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,即21302b ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,则34b =-; (2)由(1)可得()231132422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,易知()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,采用反证法,推出矛盾即可.由(1)可得()334f x x x c =-+,()231133422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,令()0f x '>,得12x >或12x -<;令()0f x '<,得1122x -<<,所以()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则()10f ->或()10f <,即14c >或14c -<.当14c >时,()1104f c -=->,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭>,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭>,()1104f c =+>,又()()32464341160f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在()41c --,上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在()1-∞-,上存在唯一一个零点,在()1-+∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c -<时,()1104f c -=-<,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭<,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,()1104f c =+<,又()()32464341160f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在()14c -,上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在()1+∞,上存在唯一一个零点,在()1-∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 【考点】利用导数研究函数的零点,导数的几何意义,反证法22.【答案】(1)(2)3cos sin 120ρθρθ-+=【解析】(1)由参数方程得出A ,B 的坐标,最后由两点间距离公式,即可得出AB 的值.令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即()012A ,.令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即()40B -,.AB ∴=(2)由A ,B 的坐标得出直线AB 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可.由(1)可知()120304AB k -==--,则直线AB 的方程为()34y x =+,即3120x y -+=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.【考点】利用参数方程求点的坐标,直角坐标方程化极坐标方程 23.【答案】(1)()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. a ,b ,c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. (2)不妨设{}max a b c a =,,,由0a b c ++=,1abc =可知,0a >,0b <,0c <,a b c =--,1a bc=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc ++++∴=⋅===≥.当且仅当b c =时,取等号,a ∴ {}3max 4a b c ,,.【解析】(1)由()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明.()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++.a ,b ,c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. (2)不妨设{}max a b c a =,,,由题意得出0a >,b ,0c <,由()222322b c b c bca aa bcbc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明.不妨设{}max a b c a =,,,由0a b c ++=,1abc =可知,0a >,0b <,0c <,a b c =--,1a bc=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc ++++∴=⋅===≥.当且仅当b c =时,取等号,a ∴{}3max 4a b c ,,.【考点】不等式的基本性质,基本不等式的应用。
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2020年普通高等学校招生全国统一考试·全国Ⅲ卷理科数学答案解析一、选择题 1.【答案】C【解析】采用列举法列举出A B 中元素的即可.由题意,A B 中的元素满足8y x x y ⎧⎨+=⎩≥,且x ,*y ∈N ,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有()17,,()26,,()35,,()44,,故A B 中元素的个数为4.故选:C .【考点】集合的交集运算,交集定义的理解 2.【答案】D【解析】利用复数的除法运算求出z 即可.因为()()113131313131010i z i i i i +===+--+,所以复数113z i=-的虚部为310.故选:D . 【考点】复数的除法运算,复数的虚部的定义 3.【答案】B【解析】计算出四个选项中对应数据的平均数和方差,由此可得出标准差最大的一组. 对于A 选项,该组数据的平均数为()()140.1230.4 2.5A x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.12 2.50.43 2.50.44 2.50.10.65A s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于B 选项,该组数据的平均数为()()140.4230.1 2.5B x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.42 2.50.13 2.50.14 2.50.4 1.85B s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于C 选项,该组数据的平均数为()()140.2230.3 2.5C x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.22 2.50.33 2.50.34 2.50.2 1.05C s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于D 选项,该组数据的平均数为()()140.3230.2 2.5D x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.32 2.50.23 2.50.24 2.50.3 1.45D s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=.因此,B 选项这一组的标准差最大.故选:B . 【考点】标准差的大小比较,方差公式的应用 4.【答案】C【解析】将t t *=代入函数()()0.23531t K I t e --=+结合()0.95I t K *=求得t *即可得解.()()0.23531t K I t e --=+,所以()()0.23530.951t KI t K e**--==+,则()*0.235319t e -=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *+≈≈.故选:C .【考点】对数的运算,指数与对数的互化 5.【答案】B【解析】根据题中所给的条件OD OE ⊥,结合抛物线的对称性,可知4DOx EOx π∠=∠=,从而可以确定出点D 的坐标,代入方程求得p 的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.因为直线2x =与抛物线()220y px p =>交于E ,D 两点,且OD OE ⊥,根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()22D ,,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为102⎛⎫⎪⎝⎭,,故选:B .【考点】圆锥曲线,直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标 6.【答案】D【解析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos a a b +,的值.5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-,因此,()1919cos 5735a a ba ab a a b⋅++===⨯⋅+,.故选:D . 【考点】平面向量夹角余弦值的计算,平面向量数量积的计算,向量模的计算 7.【答案】A【解析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅,即可求得答案.在ABC △中,2cos 3C =,4AC =,3BC =.根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅,2224322433AB =+-⨯⨯⨯,可得29AB =,即3AB =.由22299161cos 22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯,故1cos 9B =.故选:A . 【考点】余弦定理解三角形8.【答案】C【解析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积.根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDB S S S ===⨯⨯=△△△,根据勾股定理可得:AB AD DB ===ADB ∴△是边长为,根据三角形面积公式可得:(211sin 6022ADBS AB AD =⋅⋅==△∴该几何体的表面积是:632⨯++ 故选:C .【考点】根据三视图求立体图形的表面积,根据三视图画出立体图形 9.【答案】D【解析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan t θ=,1t ≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=.故选:D .【考点】利用两角和的正切公式化简求值 10.【答案】D【解析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.设直线l 在曲线y =(0x,则00x >,函数y导数为y '=,则直线l 的斜率k =,设直线l 的方程为)0y x x =-,即00xx -+=,由于直线l 与圆2215x y +=相切,则=,两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x=,015x =-(舍),则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+.故选:D .【考点】导数的几何意义的应用,直线与圆的位置的应用 11.【答案】A【解析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.5ca=,c ∴,根据双曲线的定义可得122PF PF a -=,1212142PF F PF S PF =⋅=△,即128PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()222122PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A .【考点】双曲线的性质以及定义的应用,勾股定理,三角形面积公式的应用 12.【答案】A【解析】由题意可得a 、b 、()01c ∈,,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.由题意可知a 、b 、()01c ∈,, ()222528log 3lg3lg81lg3lg8lg3lg8lg 241log 5lg5lg522lg5lg 25lg5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅⋅==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭<<,a b ∴<;由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <;由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >.综上所述,a b c <<.故选:A .【考点】对数式的大小比较,基本不等式、对数式与指数式的互化,指数函数单调性的应用 二、填空题 13.【答案】7【解析】作出可行域,利用截距的几何意义解决.不等式组所表示的可行域如图.因为32z x y =+,所以322x z y =-+,易知截距2z 越大,则z 越大,平移直线32x y =-,当322x zy =-+经过A 点时截距最大,此时z 最大,由21y x x =⎧⎨=⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,()12A ,,所以max 31227z =⨯+⨯=.故答案为:7.【考点】简单线性规划的应用,求线性目标函数的最大值 14.【答案】240【解析】写出622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭二项式展开通项,即可求得常数项.622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭其二项式展开通项:()()()621221236661222rrr r r r r r r r r C xC x C x x T x ---+-⎛⎫⋅⋅⋅⋅=⋅⎭= ⎝=⎪,当1230r -=,解得4r =,622x x ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=.故答案为:240.【考点】二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项15. 【解析】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值.易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示,其中2BC =,3AB AC ==,且点M 为BC 边上的中点,设内切圆的圆心为O ,由于AM ==122S =⨯⨯△ABC r ,则:()11113322222ABC AOB BOC AOC S S S S AB r BC r AC r r =++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++⨯=△△△△r,其体积:343V r π=.. 16.【答案】②③【解析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论.对于命题①,152622f π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,152622fπ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{}x x k k π≠∈Z ,,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,()1sin 02sin f x x x=+<<,命题④错误.故答案为:②③.【考点】正弦型函数的奇偶性、对称性,最值的求解 三、解答题17.【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,当1n =时,13a =成立;假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,()()134321423211k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =+成立.(2)()12122n n S n +=-⋅+【解析】(1)利用递推公式得出2a ,3a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可.由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+,证明如下:当1n =时,13a =成立;假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,()()134321423211k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立.则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =+成立;(2)由错位相减法求解即可.由(1)可知,()2212n nn a n ⋅=+⋅,()()231325272212212n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,①()()23412325272212212n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②,由-①②得:()()()()()21231112126222221262212122212n n n n n n S n n n -+++--=+⨯+++-+⋅=+⨯-+⋅=⋅⨯---,即()12122n n S n +=-⋅+.【考点】求等差数列的通项公式,利用错位相减法求数列的和18.【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率分别为0.43、0.27、0.21、0.09 (2)350(3()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯≈>,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【解析】(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率.由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为1的概率为216250.43100++=,等级为2的概率为510120.27100++=,等级为3的概率为6780.21100++=,等级为4的概率为7200.09100++=. (2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以100可得结果.由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为100203003550045350100⨯+⨯+⨯=.(3)根据表格中的数据完善22⨯列联表,计算出2K 的观测值,再结合临界值表可得结论.22⨯列联表如下:()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯≈>,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【考点】利用频数分布表计算频率和平均数,独立性检验的应用19.【答案】(1)在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,长方体1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥且AD BC =,11BB CC ∥且11BB CC =,112C G CG=12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 平行四边形,则AF DG∥且AF DG =,同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1C E DG ∴∥且1C E DG =,1C E AF ∴∥且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内.(2)7【解析】(1)连接1C E 、1C F ,证明出四边形1AEC F 为平行四边形,进而可证得点1C 在平面AEF 内.在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,长方体1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥且AD BC =,11BB CC ∥且11BB CC =,112C G CG=12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 平行四边形,则AF DG∥且AF DG =,同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1C E DG ∴∥且1C E DG =,1C E AF ∴∥且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系1C xyz -,利用空间向量法可计算出二面角1A EF A --的余弦值,进而可求得二面角1A EF A --的正弦值.以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系1C xyz -,则()213A ,,、()1210A ,,、()202E ,,、()011F ,,,()011AE =--,,,()202AF =--,,,()1012A E =-,,,()1201A F =-,,,设平面AEF 的法向量为()111m x y z =,,,由00m AE m AF ⎧⋅⎪⎨⋅=⎪⎩=,得11110220y z x z --=⎧⎨--=⎩取11z =-,得111x y ==,则()111m =-,,,设平面1A EF 的法向量为()222n x y z =,,,由1100n A E n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22222020y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,取22z =,得21x =,24y =,则()142n =,,,cos 3m n m n m n⋅===⨯⋅,,设二面角1A EF A--的平面角为θ,则cos θ=,sinθ∴==.因此,二面角1A EF A --.【考点】点在平面的证明,利用空间向量法求解二面角20.【答案】(1)221612525x y +=(2)52【解析】(1)因为()222:10525x y C m m+=<<,可得5a =,b m =,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案.()222:10525x y C m m +=<<,5a ∴=,b m =,根据离心率c e a ====, 解得54m =或54m =-(舍),C ∴的方程为:22214255x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,即221612525x y +=. (2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N ,可得PMB BNQ ≅△△,可求得P 点坐标,求出直线AQ 的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得APQ △的面积.点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N .根据题意画出图形,如图BP BQ =,BP BQ ⊥,90PMB QNB ∠=∠=,又90PBM QBN ∠+∠=,90BQN QBN ∠+∠=,PBM BQN ∴∠=∠,根据三角形全等条件“AAS ”,可得:PMB BNQ ≅△△,221612525x y +=, ()50B ∴,,651PM BN ∴==-=,设P 点为()P P x y ,,可得P 点纵坐标为1P y =,将其代入221612525x y +=,可得:21612525P x +=,解得:3P x =或3P x =-,P ∴点为()31,或()31-,, ①当P 点为()31,时,故532MB =-=,PMB BNQ ≅△△,2MB NQ ∴==,可得:Q 点为()62,,画 出图象,如图()50A -,,()62Q ,,可求得直线AQ 的直线方程为:211100x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:d ===,根据两点间距离公式可得:AQ =,APQ ∴△面积为:1522⨯=;②当P 点为()31-,时,故5+38MB ==,PMB BNQ ≅△△,8MB NQ ∴==,可得:Q 点为()68,,画出图象,如图()50A -,,()68Q ,,可求得直线AQ 的直线方程为:811400x y -+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ 的距离为:d ===AQ ==APQ ∴△面积为:1522=,综上所述,APQ △面积为:52. 【考点】椭圆标准方程,三角形面积,椭圆的离心率定义,数形结合求三角形面积 21.【答案】(1)34b =-(2)由(1)可得()334f x x x c =-+,()231133422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,令()0f x '>,得12x >或12x -<;令()0f x '<,得1122x -<<,所以()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则()10f ->或()10f <,即14c >或14c -<.当14c >时,()1104f c -=->,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭>,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭>,()1104f c =+>,又()()32464341160f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在()41c --,上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在()1-∞-,上存在唯一一个零点,在()1-+∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c -<时,()1104f c -=-<,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭<,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,()1104f c =+<,又()()32464341160f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在()14c -,上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在()1+∞,上存在唯一一个零点,在()1-∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1.【解析】(1)利用导数的几何意义得到102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,解方程即可.因为()23f x x b '=+,由题意,102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,即21302b ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,则34b =-; (2)由(1)可得()231132422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,易知()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,采用反证法,推出矛盾即可.由(1)可得()334f x x x c =-+,()231133422f x x x x ⎛⎫⎛⎫'=-=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,令()0f x '>,得12x >或12x -<;令()0f x '<,得1122x -<<,所以()f x 在1122⎛⎫- ⎪⎝⎭,上单调递减,在12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调递增,且()114f c -=-,1124f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1124f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()114f c =+,若()f x 所有零点中存在一个绝对值大于1的零点0x ,则()10f ->或()10f <,即14c >或14c -<.当14c >时,()1104f c -=->,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭>,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭>,()1104f c =+>,又()()32464341160f c c c c c c -=-++=-<,由零点存在性定理知()f x 在()41c --,上存在唯一一个零点0x ,即()f x 在()1-∞-,上存在唯一一个零点,在()1-+∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c -<时,()1104f c -=-<,11024f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭<,11024f c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,()1104f c =+<,又()()32464341160f c c c c c c -=++=->,由零点存在性定理知()f x 在()14c -,上存在唯一一个零点0x ',即()f x 在()1+∞,上存在唯一一个零点,在()1-∞,上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1. 【考点】利用导数研究函数的零点,导数的几何意义,反证法22.【答案】(1)(2)3cos sin 120ρθρθ-+=【解析】(1)由参数方程得出A ,B 的坐标,最后由两点间距离公式,即可得出AB 的值.令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即()012A ,.令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即()40B -,.AB ∴=(2)由A ,B 的坐标得出直线AB 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可.由(1)可知()120304AB k -==--,则直线AB 的方程为()34y x =+,即3120x y -+=.由cos x ρθ=,sin y ρθ=可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.【考点】利用参数方程求点的坐标,直角坐标方程化极坐标方程 23.【答案】(1)()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. a ,b ,c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. (2)不妨设{}max a b c a =,,,由0a b c ++=,1abc =可知,0a >,0b <,0c <,a b c =--,1a bc=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc ++++∴=⋅===≥.当且仅当b c =时,取等号,a ∴ {}3max 4a b c ,,.【解析】(1)由()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明.()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++.a ,b ,c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<. (2)不妨设{}max a b c a =,,,由题意得出0a >,b ,0c <,由()222322b c b c bca aa bcbc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明.不妨设{}max a b c a =,,,由0a b c ++=,1abc =可知,0a >,0b <,0c <,a b c =--,1a bc=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc ++++∴=⋅===≥.当且仅当b c =时,取等号,a ∴{}3max 4a b c ,,.【考点】不等式的基本性质,基本不等式的应用。