2020届全国100所名校高考模拟金典卷(五)数学(理)试题及答案
2020年全国100所名校高考模拟金典卷理科数学(五)试题JD-Y(含解析)
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2020全国100所名校高考模拟金典卷理科数学试卷及答案解析(13页)
2020全国100所名校高考模拟金典卷理科数学试卷理科数学试卷(120分钟 150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若集合2|01x A x x +⎧⎫=≤⎨⎬-⎩⎭,[]{}2|log (2)(1)B x y x x ==-+,则A B =I ( ) A.[-2,2) B.(-1,1) C.(-1,1] D.(-1,2) 2.复数21iz i=-,则z 在复平面内的对应点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若242, 16a S ==,则5a =( ) A.10 B .12 C .13 D .144.给出下列说法: ①“tan 1x =”是“4x π=”的充分不必要条件;②定义在[a, b]上的偶函数2()(5)f x x a x b =+++的最大值为30; ③命题“0001,2x x x ∃∈+R …”的否定形式是“1,2x x x∀∈+>R ”. 其中错误说法的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.35.已知点()2,3A ,且点B 为不等式组00260y x y x y ⎧⎪-⎨⎪+-⎩…„„,所表示平面区域内的任意一点,则||AB 的最小值为( )A.12D.1 6.函数2()sin f x x x x =-的图象大致为( )A. B. C. D.7.3ax ⎛ ⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11a dx x =⎰( )A.2ln2B.ln2C.2D.18.执行如图所示的程序框图,若输出的120S =,则判断框内可以填入的条件是( ) A.4?k > B .5?k > C.6?k > D.7?k >9.河图是上古时代神话传说中伏羲通过黄河中浮出龙马身上的图案,与自己的观察而画出的“八卦”,而龙马身上的图案就叫做“河图”,把一到十分为五组,如图所示,其口诀:一六共宗,为水居北;二七同道,为火居南;三八为朋,为木居东;四九为友,为金居西;五十同途,为土居中.现从这十个数中随机抽取4个数,则能成为两组的概率是( )A.13 B .110C.121D.125210.如图,正方形网格纸中的实线图形是一个多面体的三视图,则该多面体各表面所在平面互相垂直的有( ) A.2对B.3对C.4对D.5对11.已知直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,直线l 经过C 的焦点,M 为C 上的一个动点,设点N 的坐标为()4,0,则MN 的最小值为( ) A.C.12.已知数列{}n a 满足:()()2*112,10n n n a a S S n +=+-=∈N ,其中n S 为数列{}n a 的前n 项和. 设()()()12111()1n S S S f n n +++=+L ,若对任意的n 均有(1)()f n kf n +<成立,则k 的最小整数值为( )A.2B.3C.4D.5二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.已知A B C ,,为圆O 上三点,且2CO BA BC =-u u u r u u u r u u u r ,则BA BC ⋅=u u u r u u u r_____________.14.已知函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象如图所示,其中()01f =,5||2MN =,则点M 的坐标为_____________.15.如图,点A 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右顶点,右焦点为()2,0F ,点P 为双曲线上一点,作PB x ⊥轴,垂足为B ,若A 为线段OB 的中点,且以A 为圆心,AP 为半径的圆与双曲线C 恰有三个公共点,则双曲线C 的方程为____________.16.已知在三棱锥A BCD -中,平面ABD ⊥平面BCD ,4BC CD BC CD AB AD ⊥====,,,则三棱锥A BCD -的外接球的体积为____________.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2、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.在ABC △中,角A B C ,,所对的边分别为a b c ,,,sin ()sin sin a A a b B c C ++=,ABC △的面积S abc =. (1)求角C 的大小;(2)求ABC △周长的取值范围.18.如图,在多面体ABCGDEF 中,AB AC AD ,,两两垂直,四边形ABED 是边长为2的正方形,AC DG EF ∥∥,且12AC EF DG ===,.(1)证明:CF ⊥平面BDG . (2)求二面角F BC A --的余弦值.19.某种大型医疗检查机器生产商,对一次性购买2台机器的客户,推岀两种超过质保期后两年内的延保维修优惠方案:方案一:交纳延保金7000元,在延保的两年内可免费维修2次,超过2次,每次收取维修费2000元; 方案二:交纳延保金10000元,在延保的两年内可免费维修4次,超过4次,每次收取维修费1000元.某医院准备一次性购买2台这种机器,现需决策在购买机器时应购买哪种延保方案,为此搜集并整理50台这种机器超过质保期后延保两年内维修的次数,如下表:以这50台机器维修次数的频率代替1台机器维修次数发生的概率.记X 表示准备购买的2台机器超过质保期后延保两年内共需维修的次数. (1)求X 的分布列;(2)以所需延保金及维修费用的期望值为决策依据,医院选择哪种延保方案更划算?20.已知O 为坐标原点,椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为()1,0F ,,过点F 的直线l 与C 相交于A B 、两点,点M 为线段AB 的中点.(1)当l 的倾斜角为45︒时,求直线OM 的方程;(2)试探究在x 轴上是否存在定点Q ,使得QA QB ⋅u u u r u u u r为定值?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.21.已知函数2()2(1)ln(1)2f x x x x x =++--. (1)判断函数()f x 的单调性; (2)已知数列{}n a ,()*123ln(1),1n n n n a T a a a a n n +==∈+N L L ,求证:[]ln (2)12n nn T +<-. (二)选考题:共10分.请考生在第22、23两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. 22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线2C 的极坐标方程为24sin 5ρρθ=+. (1)写出曲线1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程; (2)若P Q ,分别为曲线12C C ,上的动点,求PQ 的最大值. 23.[选修4-5:不等式选讲] 已知函数()|2||36|f x x x =-++. (1)解不等式()34f x x ≥-+;(2)若函数()f x 的最小值为a ,且2(0,0)m n a m n +=>>,求11m n+的最小值.1.答案 B命题意图 本题考查解不等式与集合的运算. 解题分析 不等式201x x +≤-,等价于()()210x x +-≤且10x -≠,解得21x -≤<,即集合{}|21A x x =-<„ ,函数2log [(2)(1)]y x x =-+的定义域为(2)(1)0x x -+>,解得12x -<<,即集合{|12}B x x =-<<,所以()1,1A B =-I .2答案B命题意图 本题考查复数的运算及几何意义. 解题分析 由222(1)111i i i z i i i +===-+--,知对应点的坐标为()1,1-,所以对应点在第二象限. 3.答案D命题意图 本题考查等差数列的通项公式与前n 项和公式.解题分 由题意得211412246164a a d a S a d d =+=⎧=-⎧⎪⇒⎨⎨=+==⎪⎩⎩,则524414a =-+⨯=.4.答案 C命题意图 本题考查命题及充分、必要条件. 解题分析 对于①,当4x π=时,一定有tan 1x =但是当tan 1x =时,,4x k k ππ=+∈Z ,所以“tan 1x =”是“4x π=”的必要不充分条件,所以①不正确;对于②,因为()f x 为偶函数,所以5a =-.因为定义域为[],a b ,所以5b =, 所以函数2()5,[5,5]f x x x =+∈-的最大值为(5)(5)30f f -==,所以②正确; 对于③,命题“0001,2x x x ∃∈+R …”的否定形式是“1,2x x x∀∈+<R ”,所以③是错误的; 故错误说法的个数为2. 5.答案 C命题意图 本题考查线性规划及点到直线的距离公式.解题分析 结合不等式,绘制可行域,如图.由0260x y x y -=⎧⎨+-=⎩,得22x y =⎧⎨=⎩,即()2,2C ,点A 的位置如图所示,计算A 点到该区域的最小值,即计算点A 到直线260x y +-=的距离,所以min ||AB ==6.答案 A命题意图 本题考查函数的奇偶性与单调性,函数导数的应用.解题分析()f x 为偶函数,排除选项B ;2()sin (sin )f x x x x x x x =-=-,设()sin g x x x =-, 则()1cos 0g x x '=-≥恒成立,所以()g x 单调递增,所以当0x >时,()()00g x g >=, 所以当0x >时,()()0f x xg x =>,且()f x 单调递增,故选A 项. 7.答案 A命题意图 本题考查二项式定理及定积分.解题分析根据二项式3ax ⎛ ⎝⎭的展开式的通项公式得221213()4a T C ax x +⎛== ⎝⎭. Q 第三项的系数为1,1,44aa ∴=∴=,则4111111d d ln 2ln 2ax x x xx ===⎰⎰.8.答案 B命题意图 本题考查程序框图.解题分析 模拟执行如图所示的程序框图如下:1,1k S ==; 2,4k S ==; 3,11k S ==; 4,26k S ==; 5,57k S ==;6,120k S ==,此时满足条件5k >,输出120S =. 所以判断框内可以填入的条件是5?k >. 9.答案 C命题意图 本题考查古典概型.解题分析 现从这十个数中随机抽取4个数,基本事件总数140n C =,能成为两组包含的基本事件个数52m C =,则能成为两组的概率25410121C m P n C ===.10.答案 C命题意图 本题考查三视图,线面垂直和面面垂直的判定.解题分析 该几何体是一个四棱锥,其直观图如图所示,易知平面PAD ⊥平面ABCD ,作PO AD ⊥于O ,则PO ⊥平面ABCD ,PO CD ⊥,又AD CD ⊥,所以CD ⊥平面PAD ,所以平面PCD ⊥平面PAD ,同理可证平面PAB ⊥平面PAD ,由三视图可知PO AO OD ==,所以AP PD ⊥,又AP CD ⊥,所以AP ⊥平面PCD ,所以平面PAB ⊥平面PCD ,所以该多面体各表面所在平面互相垂直的有4对.11.答案 C命题意图 本题考查抛物线方程及过焦点的弦.解题分析 由题意得22224(42)02y x bx b p x b y px=+⎧⇒+-+=⎨=⎩, 则()22222512424b p b ⎡⎤-⎛⎫=+-⨯⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,又直线l 经过C 的焦点,则22b p-=,b p ∴=-. 由此解得2p =,所以抛物线方程为24y x =.设()00,M x y ,则204y x =, ()()()2222200000||444212MN x y x x x ∴=-+=-+=-+,故当02x =时,||MN取得最小值.12.答案 A命题意图 本题考查数列的综合应用. 解题分析 当1n ≥时,有条件可得()211n n n nS S S S +--=-,从而111n n nS S S +--=,故111111111n n n n n S S S S S +-=-=----,又1111121S ==--,11n S ⎧⎫∴⎨⎬-⎩⎭是首项、公差均为1的等差数列, 11n n S ∴=-,1n n S n +=,由()()()12111()1n S S S f n n +++=+L , 得()1(1)1(1)23152,2()2223n n S f n n f n n n n +++++⎡⎫===-∈⎪⎢+++⎣⎭, 依题意知(1)()f n k f n +>, min 2k ∴=.13.答案0命题意图 本题考查平面向量的数量积.解题分析 11()22CO BA BC CA =-=u u u r u u u r u u u r u u u r Q ,∴圆心O 为线段AC 的中点,因而90ABC ∠=︒,故0BA BC ⋅=u u u r u u u r .14.答案 ()1,2-命题意图 本题考查三角函数的图象及解析式.解题分析 函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象如图所示.(0)2sin 1f ϕ==Q ,56πϕ=Q .又5||2MN ==3πω∴=,即函数5()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 令52sin 236x ππ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,结合图象得5362x πππ+=,解得1x =-,故点M 的坐标为()1,2-. 五步导解 解↔答15.答案 221x y -=命题意图 本题考查双曲线的标准方程、离心率和渐近线方程.解题分析 由题意可得(),0A a ,又A 为线段OB 的中点,所以(2,0)B a ,令2x a =,代入双曲线的方程可得y =,可设()2,3P a b -,由题意和结合图形可得圆A 经过双曲线的左顶点(),0a -,即||2AP a =,即2a =a b =,又c =222a b c +=,得1a b ==,故双曲线C 的方程为221x y -=.16.答案 36π命题意图 本题考查多面体与球.解题分析 如图取BD 的中点E ,连接AE CE ,,则AE BD CE BD ⊥⊥,. Q 平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD I 平面BCD BD =,AE ∴⊥平面BCD .又CEC Q 平面BCD ,AE CE ∴⊥.设ABD △的外接圆的圆心为O ,半径为r .AB AD ∴=, ∴圆心O 在AE 所在的直线上,22222()r BE OE BE r AE ∴=+=+-. Q在Rt BCD △中,BD =BE EC ∴==在Rt ABE △中,2AE ,()2282r r ∴=+-,解得,3,1r OE =∴=. Q在Rt OEC △中,3OC ==,3OA OB OC OD ∴====,∴点O 是三棱锥A BCD -的外接球的球心,且球的半径3R =,∴球的体积34363V R ππ==.17.命题意图 本题考查正、余弦定理及三角恒等变换.解题分析(1)由sin ()sin sin a A a b B c C ++=及正弦定理得222a b ab c ++=,又由余弦定理得1cos 2C =-,23C π∴=. (2)由1sin 2S abc ab C ==,可知2sin c C =,2sin ,2sin a A b B ∴==,ABC △的周长为1(sin sin sin )2a b c A B C ++=++1sin sin 23A A π⎡⎤⎛⎫=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦11sin sin 22A A A ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭11sin 22A A ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭1sin 23A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.0,3A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭Q ,2,333A πππ⎛⎫∴+∈ ⎪⎝⎭,sin 3A π⎤⎛⎫∴+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦,ABC ∴△周长的取值范围为⎝⎦.18.命题意图 本题考查空间点线、面关系及线面垂直、二面角.解题分析(1)证明:因为AB AC AD ,,两两垂直,AC DG AB DE ∥,∥, 所以DG AD DG DE ⊥⊥,,所以DG ⊥平面ABED ,因为AE ⊂平面ABED ,所以DG AE ⊥,因为四边形ABED 为正方形,所以AE BD ⊥,因为BD DG D =I ,所以AE ⊥平面BDG ,因为AC EF ∥所以四边形AEFC 为平行四边形,所以AE CF ∥,所以CF ⊥平面BDG .(2)由(1)知DE DG DA ,,互相垂直,故以D 为坐标原点,以DE DG DA ,,所在直线分别为x y z ,,轴建立如图所示的空间直角坐标系D xyz -, 则(0,0,0),(0,0,2),(2,0,2),(0,1,2),(2,1,0)D A B C F , 所以(0,1,2),(2,1,0)FB CB =-=-u u u r u u u r.设(),,m a b c =u r 为平面BCF 的法向量,则2020m FB b c m CB a b ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-=⎪⎩u r u u u r u r u u u r , 令1a =,则21b c ==,,所以()1,2,1m =u r.又因为AD ⊥平面ABC ,所以()0,0,2DA =u u u r为平面ABC 的一个法向量,所以()cos ,m DA ==u r u u u r 由图可知二面角F BC A --是钝角,所以二面角F BC A --的余弦值为. 19.命题意图 本题考查离散型随机变量的期望和方差以及方案的确定. 解题分析 (1)X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,5,6111(0)1010100P X ==⨯=,111(1)210525P X ==⨯⨯=,11213(2)25551025P X ==⨯+⨯⨯=, 131211(3)2210105550P X ==⨯⨯+⨯⨯=,22317(4)25510525P X ==⨯+⨯⨯=, 236(5)251025P X ==⨯⨯=,339(6)1010100P X ==⨯=,X ∴的分布列为(2)所选延保方案一,所需费用1Y 元的分布列为()117117697000900011000130001500010720100502525100E Y =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=(元) 选择延保方案二,所需费用2Y 元的分布列为()267691000011000120001042010025100E Y =⨯+⨯+⨯=(元)()()12E Y E Y >Q ,∴该医院选择延保方案二较划算.20.命题意图 本题考查椭圆有关的定值、定点问题.解题分析由题得1c e c a ===,解得a =222a b c =+,得1b =,故椭圆方程为2212x y +=. 设()()1122,,,A x y B x y ,易知直线l 的方程为1x y =+,由22112x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得23210y y +-=, 于是12122313y y y y ⎧+=-⎪⎪⎨⎪⋅=-⎪⎩, 从而1212423x x y y +=++=,故211,,332CM M k ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 所以直线OM 的方程为12y x =-. (2)①当直线l 的斜率不为0时,设()0,0Q x ,直线l 的方程为1x my =+,由22112x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩, 得()222210m y my ++-=,所以1221222212m y y m y y m ⎧+=-⎪⎪+⎨⎪=-⎪+⎩, 所以()()()()()210201************OA QB x x x x y y my my x my my x y y =⋅=--+=++-++++u u u r u u u r ()()()()()2222121200000022121121112122m m y y m y y x x x m m x x x m m --=+⋅++-+-+=+⋅+⋅-+-+=++ ()202002231212x m x x m --+-++, 由023112x --=,得054x =, 故此时点57,0,416Q QA QB ⎛⎫⋅=- ⎪⎝⎭u u u r u u u r ; ②当直线l 的斜率为0时,2257416QA QB ⎛⎫⋅=-=- ⎪⎝⎭u u u r u u u r . 综上,在x 轴上存在定点5,04Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭,使得QA QB ⋅u u u r u u u r 为定值. 21.命题意图 本题考查导数综合.解题分析 (1)()f x 的定义域为()1,-+∞,()2ln(1)2f x x x '=+-.设()()212g x ln x x =+-. ∵2()1x g x x -'=+,∴当()1,0x ∈-时,()0g x '>;当,()0x ∈+∞时,()0g x '<, ∴()g x 在()1,0-上单调递增,在(0,)+∞上单调递减,∴()g x 在0x =处取得最大值.又∵()00g =,∴对任意的1,()x ∈-+∞,()()00g x g ≤=恒成立,即对任意的1,()x ∈-+∞,都有()f x ' ()2120ln x x =+-≤恒成立,故()f x 在定义域()1,-+∞上是减函数.(2)由()f x 是减函数,且()00f =可得,当0x >时,()0f x <,∴()0f n <,即22(1)ln(1)2n n n n ++<+,两边同除以22(1)n +得ln(1)121211n n n n n n ++<⋅⋅+++,即12211n n n a n n +<⋅⋅++, 从而1231112334521222341234121n n n n n n n T a a a a n n n +++⎛⎫⎛⎫=⋅<⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅ ⎪⎪+++⎝⎭⎝⎭⋅L L L , 所以[]21(2)ln (2)ln 2ln(2)ln(1)(1)ln 22(1)n n n n T n n n n +⎡⎤++<=+-+-+⎢⎥+⎣⎦. ① 下面证2ln(2)ln(1)(1)ln 2102n n n n +-+-++-<. 记()2ln(2)ln(1)(1)ln 212x h x x x x =+-+-++-,[1,)x ∈+∞, ∴2211111()ln 2ln 2ln 2221232223x h x x x x x x x'=--+=-+=-+++++++. ∵2y x x=+在[2,)+∞上单调递减,而1111(2)ln 2(23ln 2)(2ln8)06233h '=-+=-=-<, ∴当[2,)x ∈+∞时,()0h x '<恒成立,∴()h x 在[2,)+∞上单调递减,即[2,)x ∈+∞,()(2)2ln 4ln33ln 2ln 2ln30h x h =--=-<„,∴当2n …时,()0h n <.∵19(1)2ln3ln 22ln 2ln 028h =---=-, ∴当*n ∈N 时,()0h n <,即2ln(2)ln(1)(1)ln 212n n n n +-+-+<-. ② 综合①②可得,[]ln (2)12n n n T +<-. 22.命题意图 本题考查参数方程、极坐标方程的应用及两点间距离的求法.解题分析 (1)曲线1C 的普通方程为22149x y +=, 曲线2C 的直角坐标方程为2245x y y +=+,即22(2)9x y +-=.(2)设P 点的坐标为(2cos ,3sin )θθ.2||333PQ PC +„,当sin 1θ=-时,max ||538PQ =+=.23.命题意图 本题考查绝对值不等式的解法及基本不等式.解题分析 (1)44,2()|2||36|28,22,44,2x x f x x x x x x x --<-⎧⎪=-++=+-⎨⎪+>⎩剟当2x <-时,4434x x -≥-+,即8x ≤-;当22x -≤≤时,2834x x +≥-+,即45x ≥-,可得425x -≤≤; 当2x >时,4434x x +≥-+,即0x ≥,可得2x >, ∴不等式的解集为4|8 5x x x ⎧⎫≤-≥-⎨⎬⎩⎭或 . (2)根据函数44,2()28,22,44,2x x f x x x x x --<-⎧⎪=+-≤≤⎨⎪+>⎩可知当2x =-时,函数取得最小值(2)4f -=,可知4a =, 8,0,0m n m n ∴+=>>,11111111()11(22)8882n m m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫∴+=⋅++=⋅++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭…> 当且仅当n m m n =,即4m n ==时,取“=”,∴11m n +的最小值为12.。
【试卷】2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷 理科数学(包括答案、教师评分标准)
2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)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{|20},{|21}A x x x B x x =--=-<≤≤,则A B = ( ) A .{|12}x x -≤≤ B .{|22}x x -<≤C .{|21}x x -<≤D .{|22}x x -≤≤2.i 是虚数单位,2i1iz =-,则z =( )A .1B .2CD .3.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.根据这次统计数据,若客人随机投放一根这样的针到白纸上,则落地后与直线相交的概率为( ) A .12πB .3πC .2πD .1π4.函数1()f x ax x=+在(2,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .1,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭ B .1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .[1,)+∞D .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦5.下列命题中是真命题的是( )①“1x >”是“21x ≥”的充分不必要条件 ;②命题“0x ∀>,都有sin 1x ≤”的否定是“00x ∃>,使得0sin 1x >”;③数据128,,,x x x 的平均数为6,则数据12825,25,,25x x x --- 的平均数是6;④当3a =-时,方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解.A .①②④B .③④C .②③D .①③④6.已知15455,log log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .c b a >>7.在ABC △中,sin 1,2C BC AB ===ABC △的面积为( )A .2B .32C .4D8.我国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升.如图是一个这种商鞅铜方升的三视图,若x 是方程 1.3522.35x x -=-的根,则该商鞅铜方升的俯视图的面积是正视图面积的( ) A .1.5倍 B .2倍 C .2.5倍D .3.5倍9.设函数()sin (0)5f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭, 若()f x 在[0,2]π上有且仅有5个零点, 则ω的取值范围为 ( ) A .1229,510⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .1229,510⎛⎤⎥⎝⎦ C .1229,510⎛⎫⎪⎝⎭ D .1229,510⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 10.已知曲线24x y =,动点P 在直线3y =-上,过点P 作曲线的两条切线12,l l ,切点分别为,A B ,则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为( ) AB .2C .4D.11.对于函数()f x ,若12,x x 满足1212()()()f x f x f x x +=+,则称12,x x 为函数()f x 的一对“线性对称点” .若实数a 与b 和a b +与c 为函数()3x f x =的两对“线性对称点”,则c 的最大值为( ) A .3log 4B .3log 41+C .43D .3log 41-12.在正方体1111ABCD A B C D -中,如图,,M N 分别是正方形11,ABCD BCC B 的中心.平面1D MN 将正方体分割为两个多面体,则点C 所在的多面体与点1A 所在的多面体的体积之比是( )A .23B .12 C .25D .13二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 .14.已知平面向量a 与b 的夹角为3π,1),1a b =-= ,则2a b -=.15.已知函数()ln 2f x x x a =-在点(1,(1))f 处的切线经过原点,函数()()f x g x x=的最小值为m ,则 2m a += .16.设12,F F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过左焦点1FC在第一象限相交于一点P ,若12F PF △是等腰三角形,则C 的离心率e = .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分. 17.(本小题满分12分)新高考取消文理科,实行“3+3”模式,成绩由语文、数学、外语统一高考成绩和自主选考的3门普通高中学业水平考试等级性考试科目成绩构成.为了解各年龄层对新高考的了解情况,随机调查50人,并把调查结果制成下表: 年龄(岁) [15, 25) [25, 35) [35, 45) [45, 55) [55, 65) [65, 75) 频数 5 15 10 10 5 5 了解4126521(1)把年龄在[15, 45)称为中青年,年龄在[45, 75)称为中老年,请根据上表完成2×2列联表,是否有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?了解新高考 不了解新高考 总计中青年 中老年 总计附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++.P (K 2≥k )0.050 0.010 0.001 k3.8416.63510.828(2)若从年龄在[55, 65)的被调查者中随机选取3人进行调查,记选中的3人中了解新高考的人数为X ,求X 的分布列以及E (X ) . 18.(本小题满分12分) 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公差40,14d S ≠=且137,,a a a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .19.(本小题满分12分) 如图,在菱形ABCD 中,,32BAD EDC ππ∠=∠=,平面CDE ⊥平面,//,ABCD EF DB M 是线段AE的中点,112DE EF BD ===. (1)证明://DM 平面CEF .(2)求直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值.AE20.(本小题满分12分)已知函数21()(1)ln ()2f x m x x m =--∈R . (1)讨论函数()f x 的极值;(2)是否存在实数m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立?若存在,求出m 的最小值;若不存在,请说明理由. 21.(本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的短轴长为,离心率12e =,其右焦点为F .(1)求椭圆C 的方程; (2)过F 作夹角为4π的两条直线12,l l 分别交椭圆C 于,P Q 和,M N ,求PQ MN的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所作的第一题计分.22.【选修4—4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)在平面直角坐标系中,曲线122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:sin 13C πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)设点P 在曲线1C 上,点Q 在曲线2C 上,求PQ 的最小值及此时点P 的直角坐标. 23.【选修4—5:不等式选讲】(本小题满分10分)已知()211f x x x =++-. (1)求不等式()9f x ≤的解集;(2)设()9124g x x x =-+--,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,并根据图象写出不等式()()f x g x ≤的解集.2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)参考答案1.答案:B解析:2{|20}{|(2)(1)0}{|12}A x x x x x x x x=--=-+=-≤≤≤≤,{|21}B x x=-<≤,所以{|22}A B x x=-<≤.2.答案:C 解析:2i2i2i,1i1i1iz z=∴====---,公式:11121222,zzz z z zz z⋅=⋅=.3.答案:D 解析:因为70412212π≈,故选D.4.答案:B 解析:当0a≤时,1()f x axx=+在(2,)+∞上单调递减,当0a>时,1()f x axx=+在⎛⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎭2,即14a≥.5.答案:A 解析:①正确;②正确;③由()6E X =,可得(25)2()52657E X E X -=-=⨯-=,故错误.当3a =-时,26a x y a -=即为963x y -=-,即3210x y -+=,所以方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解,④正确.6.答案:A解析:105445511551,1log log 2,log 2log 22a b c =>=>=>==<=,故a b c >>.7.答案:A解析:234cos 12sin ,sin 255C C C =-=-∴=;1,a c ==由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+- 即263105b b +-=,31(5)05b b ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,5b =,114sin 152225ABC S ab C ∴==⨯⨯⨯=△. 8.答案:C 解析:由 1.3522.35x x -=-,设 1.35t x =-,得21t t =-,作出函数2t y =和1y t =-的图象,可知0t =,即 1.35x =.俯视图的面积为1.3513(5.4 1.35)13.5⨯+⨯-=,正视图面积为5.4,所以俯视图的面积是正视图面积的2.5倍. 9.答案:A 解析:因为当[0,2]x ∈π时,2555x πππω+ωπ+≤≤,由()f x 在[0,2]π有且仅有5个零点.则265x ππω+<π5≤,解得1229510ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,. 10.答案:C解析:设221122(2,),(2,)A t t B t t ,12t t ≠,由24x y =,得2xy '=,所以切线12,l l 的斜率分别为11k t =,22k t =, 所以21111:(2)l y t t x t -=-,即211y t x t =-,同理2222:l y t x t =-,联立2112223y t x t y t x t y ⎧=-⎪=-⎨⎪=-⎩,得12123x t t y t t =+⎧⎨==-⎩,22121212222ABt t t tk t t -+==-,21211:(2)2AB t t l y t x t +-=-,即12122t t y x t t +=-,即1232t t y x +=+,即直线AB 恒过定点(0,3),即直线AB 过圆心(0,3),则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 解法二:不妨设(0,3)P -,设切线方程为3y kx =-,将其代入24x y =,得24120x kx -+=, 则216480k ∆=-=,解得k =,当k =2120x -+=,解得x =故A ,同理可得(B -,所以直线AB 的方程为3y =,直线AB 过圆心(0,3), 则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 11.答案:D解析:a 与b 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以333a ba b +=+=≥,故34a b +≥(当且仅当a b =时取等号).又a b +与c 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以3333abca b c++++=,所以33314313131313a b a b ca b a b a b +++++===+---≤,从而c 的最大值为334log log 413=-.12.答案:B 解析:设正方体的棱长为1,延长1D N ,与AB 的延长线交于点F ,则1BF =,连接FM并延长,交BC 于点P ,交AD 于点Q ,取AB 中点G ,连接MG ,则23BP BF GM FG ==, 12,233BP AQ BP ∴===,连接PN ,并延长交11B C 于点H ,连接1D H ,则113HC =,平面1HD QP 即为截面,取PC 中点E ,连接1,C E QE ,则点C 所在的多面体的体积1111111111111123233D DQ C CE C D H EQP V V V --⎛⎫⎛⎫=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,点1A 所在的多面体的体积1221211,332V V V =-=∴=.13.答案:160- 解析:612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为33361(2)160C x x ⎛⎫⋅⋅-=- ⎪⎝⎭. 14 解析:2,1a b == ,cos 13a b a bπ⋅=⋅=,所以222244164113a b a a b b -=-⋅+=-+= ,所以2a b -=15.答案:0解析:()1ln ,(1)1,(1)2f x x f f a ''=+==-,切线1l 的方程:21y a x +=-,又1l 过原点,所以21a =-,221111()ln 1,()ln ,()x f x x x g x x g x x x x x-'=+=+=-=,当(0,1)x ∈时,()0,()g x g x '<单调递减,当(1,)x ∈+∞时,()0,()g x g x '>单调递增,故()()f x g x x=的最小值为(1)1g =,所以1,20m m a =+=. 16.答案:2或43 解析:设直线倾斜角为α,则7tan cos 8αα==.P 在第一象限, 12F PF △是等腰三角形,所以112F P F F =或212F P F F =.若112F P F F =,则11212,22F P F F c F P c a ===-,由余弦定理得222244(22)788c c x a c +--=,整理得23840e e -+=,解得2e =或23e =(舍去).250(221288)5.56 3.84130202030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.…………………………………………………………………………………………………6分(2)年龄在[55, 65)的被调查者共5人,其中了解新高考的有2人,则抽取的3人中了解新高考的人数X 可能取值为0,1,2,则31121323233335551633(0),(1),(2)1010510C C C C C P X P X P X C C C ==========.………………………9分 所以X 的分布列为13()012105105E X =⨯+⨯+⨯=.……………………………………………………………………12分18.解析:(1)由题意可得4121114614(2)(6)S a d a d a a d =+=⎧⎨+=+⎩ ,即1212372a d d a d +=⎧⎨=⎩,…………………………3分 又因为0d ≠,所以12,1a d ==,所以1n a n =+.……………………………………………………6分 (2)因为111(2)(1)11(1)(2)(1)(2)12n n n n a a n n n n n n ++-+===-++++++,………………………………9分 所以11111111233412222(2)n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .…………………………12分 19.解析:(1)设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .因为//OD EF ,OD ⊄平面CEF ,EF ⊂平面CEF ,所以//OD 平面CEF .……………………………………………………………………………………2分 又OM 是ACE △的中位线,所以//OM CE ,又OM ⊄平面CEF ,CE ⊂平面CEF ,所以//OM 平面CEF .……………………………………………………………………………………………………4分 又OM OD O = ,所以平面//OMD 平面CEF .又MD ⊂平面OMD ,故//MD 平面CEF .…5分 (2)因为DE DC ⊥,平面CDE ⊥平面ABCD ,平面CDE 平面,ABCD CD DE =⊂平面CDE ,所以ED ⊥平面ABCD .连接OF ,则EF OD ,故四边形ODEF 是平行四边形,故//ED OF , 从而OF ⊥平面ABCD .……………………………………………………………………………………6分 以O 为坐标原点,,,OA OB OF 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,则(0,1,0),(0,0,1),(0,1,1)A B F E -,则(0,1,0),((0,1,1)EF AF BF ===-,设平面AEF 的法向量为(,,)n x y z =,则0n EF y n AF z ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取n = ,…………8分则cos ,n BF n BF n BF⋅==⋅BF则cos sin ,n BF θ== ,所以直线BF 与平面AEF ………………………………………………12分 20.解析:(1)由题知,2110,()mx x f x mx x x-'>=-+=,…………………………………………1分 ①当0≤m 时,21()0mx f x x -'=<,所以()f x 在(0,)+∞上单调递减,没有极值;………………3分②当0m >时,令21()0mx f x x -'==,得x =,当x⎛∈ ⎝时,()0,()f x f x '<单调递减,当x ⎫∈+∞⎪⎭时,()0,()f x f x '>单调递增,故()f x 在x=处取得极小值111ln 222f m m =+-,无极大值.…………………………5分 (2)不妨令11111()x x x e x h x x e xe----=-=,不难证明10≥x e x --,当且仅当1x =时取等号, 所以当(1,)x ∈+∞时,()0h x >,由(1)知,当0,1≤m x >时,()f x 在(1,)+∞上单调递减,()(1)0f x f <=恒成立; 所以若要不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立,只能0m >. 当01m <<1>,由(1)知,()f x 在⎛ ⎝上单调递减, 所以(1)0f f<=,不满足题意.……………………………………………………………………8分 当1≥m 时,设21111()(1)ln 2x F x m x x x e-=---+, 因为1,1≥m x >,所以11111,1,01,10≥x x x mx x e e e---><<-<-<,32221222111111(1)(1)()10x x x x x x F x mx x x x e x x x x---+-+'=-++->-++-==>, 所以()F x 在(1,)+∞上单调递增,又(1)0F =,所以当(1,)x ∈+∞时,()0F x >恒成立,即()()0f x h x ->恒成立,故存在1≥m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立.此时m 的最小值是1.…………12分21.解析:(1)由2b =b =,又由22222214c a b e a a -===,得2234a b =, 则224,3a b ==,故椭圆C 的方程为22143x y +=.……………………………………………………4分(2)由(1)知(1,0)F ,①当直线12,l l 的斜率都存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为(1)y k x =-,1k ≠±, 由222222(1)(43)8412034120y k x k x k x k x y =-⎧⇒+-+-=⎨+-=⎩,……………………………………5分设1122(,),(,)P x y Q x y ,则2221212228412,,144(1)04343k k x x x x k k k -+==∆=+>++,…………6分则2212(1)34k PQ k +==+,由椭圆的对称性可设直线2l 的斜率为11k k +-, 则22221121224(1)17(1)21341k k k MN k k k k +⎛⎫+⋅ ⎪+-⎝⎭==+++⎛⎫+⋅ ⎪-⎝⎭,……………………………………………………8分 222222212(1)7(1)27(1)27873424(1)6882432PQk k k k k k MN k k k k ++++++=⋅==+++++, 令87t k =+,则78t k -=,当0t =时,78k =-,78PQ MN =, 当0t ≠时,22724322432197878722t k t k t t-⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==+-+, 若0t >,则1977722t t +--,若0t <,则1977722≤t t+-2872432≤k k ++,即2872432k k ++,≤PQ MN ,且87PQ MN ≠.………………………………………………10分 ②当直线12,l l 的斜率其中一条不存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为1y x =-,则2242,37b PQ MN a ===,此时87PQ MN =∈⎣⎦.若设2l 的方程为1y x =-,则78PQMN =∈⎣⎦, 综上可知,PQ MN的取值范围是⎣⎦.……………………………………………12分22.解析:(1)由122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),得1C 的普通方程为22(2)4x y -+=;由sin 13πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,得1sin cos 12ρθρθ=cos sin 20θρθ-+=,又由cos ,sin x y ρθρθ==,得曲线220C y -+=.…………………………………………5分 (2)由题意,可设点P 的直角坐标为(22cos ,2sin )αα+,因为2C 是直线,所以PQ 的最小值,即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()2cos 16d παα⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭.………………………………8分当且仅当52,6Z k k παπ=+∈时,()d α1-, 此时P的直角坐标为(2.…………………………………………………………………………10分23.解析:(1)3,11()2112,1213,2≥≤x x f x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪=++-=+-<<⎨⎪⎪--⎪⎩,…………………………………………1分当1≥x 时,39≤x ,得13≤≤x ;………………………………………………………………………2分当112x -<<时,29≤x +,解得7≤x ,故112x -<<;…………………………………………3分 当12≤x -时,39≤x -,解得3≥x -,故132≤≤x --.……………………………………………4分综上,原不等式的解集为{|33}≤≤x x -.………………………………………………………………5分(2)36,1()91244,12≤x x g x x x x x +-⎧⎪=-+--=+-<<⎨⎪,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,10分2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)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{|20},{|21}A x x x B x x =--=-<≤≤,则A B = ( ) A .{|12}x x -≤≤ B .{|22}x x -<≤C .{|21}x x -<≤D .{|22}x x -≤≤1.答案:B解析:2{|20}{|(2)(1)0}{|12},{|21}A x x x x x x x x B x x =--=-+=-=-<≤≤≤≤≤, 所以{|22}A B x x =-< ≤. 2.i 是虚数单位,2i1iz =-,则z =( )A .1B .2CD .2.答案:C解析:2i 2i 2i ,1i 1i 1i z z =∴====--- ,公式:11121222,z z z z z z z z ⋅=⋅=. 3.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.根据这次统计数据,若客人随机投放一根这样的针到白纸上,则落地后与直线相交的概率为( ) A .12πB .3πC .2πD .1π3.答案:D解析:因为70412212π≈,故选D . 4.函数1()f x ax x=+在(2,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .1,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .[1,)+∞D .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦4.答案:B解析:当0a ≤时,1()f x axx =+在(2,)+∞上单调递减,当0a >时,1()f x ax x =+在⎛ ⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎭2,即14a ≥.5.下列命题中是真命题的是( )①“1x >”是“21x ≥”的充分不必要条件 ;②命题“0x ∀>,都有sin 1x ≤”的否定是“00x ∃>,使得0sin 1x >”;③数据128,,,x x x 的平均数为6,则数据12825,25,,25x x x --- 的平均数是6;④当3a =-时,方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解.A .①②④B .③④C .②③D .①③④5.答案:A解析:①正确;②正确;③由()6E X =,可得(25)2()52657E X E X -=-=⨯-=,故错误. 当3a =-时,26a x y a -=即为963x y -=-,即3210x y -+=,所以方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解,④正确.6.已知15455,log log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .c b a >>6.答案:A解析:105445511551,1log log 2,log 2log 22a b c =>=>=>==<=,故a b c >>.7.在ABC △中,sin 1,2C BC AB ===ABC △的面积为( )A .2B .32C .4D7.答案:A解析:234cos 12sin ,sin 255C C C =-=-∴=;1,a c ==由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+- 即263105b b +-=,31(5)05b b ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,5b =,114sin 152225ABC S ab C ∴==⨯⨯⨯=△. 8.我国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升.如图是一个这种商鞅铜方升的三视图,若x 是方程 1.352 2.35x x -=-的根,则该商鞅铜方升的俯视图的面积是正视图面积的( ) A .1.5倍B .2倍C .2.5倍D .3.5倍8.答案:C 解析:由 1.3522.35x x -=-,设 1.35t x =-,得21t t =-,作出函数2t y =和1y t =-的图象,可知0t =,即 1.35x =.俯视图的面积为1.3513(5.4 1.35)13.5⨯+⨯-=,正视图面积为5.4,所以俯视图的面积是正视图面积的2.5倍. 9.设函数()sin (0)5f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若()f x 在[0,2]π上有且仅有5个零点,则ω的取值范围为 ( ) A .1229,510⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .1229,510⎛⎤⎥⎝⎦C .1229,510⎛⎫⎪⎝⎭D .1229,510⎡⎤⎢⎥⎣⎦9.答案:A解析:因为当[0,2]x ∈π时,2555x πππω+ωπ+≤≤,由()f x 在[0,2]π有且仅有5个零点. 则265x ππω+<π5≤,解得1229510ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,. 10.已知曲线24x y =,动点P 在直线3y =-上,过点P 作曲线的两条切线12,l l ,切点分别为,A B ,则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为( ) AB .2C .4D.10.答案:C解析:设221122(2,),(2,)A t t B t t ,12t t ≠,由24x y =,得2xy '=,所以切线12,l l 的斜率分别为11k t =,22k t =, 所以21111:(2)l y t t x t -=-,即211y t x t =-,同理2222:l y t x t =-,联立2112223y t x t y t x t y ⎧=-⎪=-⎨⎪=-⎩,得12123x t t y t t =+⎧⎨==-⎩,22121212222ABt t t tk t t -+==-,21211:(2)2AB t t l y t x t +-=-,即12122t t y x t t +=-,即1232t t y x +=+,即直线AB 恒过定点(0,3),即直线AB 过圆心(0,3),则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 解法二:不妨设(0,3)P -,设切线方程为3y kx =-,将其代入24x y =,得24120x kx -+=, 则216480k ∆=-=,解得k =,当k =2120x -+=,解得x =故A ,同理可得(B -,所以直线AB 的方程为3y =,直线AB 过圆心(0,3), 则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4.11.对于函数()f x ,若12,x x 满足1212()()()f x f x f x x +=+,则称12,x x 为函数()f x 的一对“线性对称点” .若实数a 与b 和a b +与c 为函数()3x f x =的两对“线性对称点”,则c 的最大值为( ) A .3log 4 B .3log 41+C .43D .3log 41-11.答案:D解析:a 与b 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以333a ba b +=+=≥,故34a b +≥(当且仅当a b =时取等号).又a b +与c 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以3333abca b c++++=,所以33314313131313a b a b ca b a b a b +++++===+---≤,从而c 的最大值为334log log 413=-.12.在正方体1111ABCD A B C D -中,如图,,M N 分别是正方形11,ABCD BCC B 的中心.平面1D MN 将正方体分割为两个多面体,则点C 所在的多面体与点1A 所在的多面体的体积之比是( ) A .23B .12C .25D .1312.答案:B解析:设正方体的棱长为1,延长1D N ,与AB 的延长线交于点F ,则1BF =,连接FM 并延长,交BC于点P ,交AD 于点Q ,取AB 中点G ,连接MG ,则212,,2333BP BF BP AQ BP GM FG ==∴===, 连接PN ,并延长交11B C 于点H ,连接1D H ,则113HC =,平面1HD QP 即为截面,取PC 中点E ,连接1,C E QE ,则点C 所在的多面体的体积1111111111111123233D DQ C CE C D H EQP V V V --⎛⎫⎛⎫=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,点1A 所在的多面体的体积1221211,332V V V =-=∴=.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 .13.答案:160-解析:612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为33361(2)160C x x ⎛⎫⋅⋅-=- ⎪⎝⎭.14.已知平面向量a 与b的夹角为3π,1),1a b =-= ,则2a b -= .14解析:2,1a b == ,cos 13a b a bπ⋅=⋅=,所以222244164113a b a a b b -=-⋅+=-+= ,所以2a b -=.15.已知函数()ln 2f x x x a =-在点(1,(1))f 处的切线经过原点,函数()()f x g x x=的最小值为m ,则 2m a += .15.答案:0解析:()1ln ,(1)1,(1)2f x x f f a ''=+==-,切线1l 的方程:21y a x +=-,又1l 过原点,所以21a =-,221111()ln 1,()ln ,()x f x x x g x x g x x x x x-'=+=+=-=,当(0,1)x ∈时,()0,()g x g x '<单调递减,当(1,)x ∈+∞时,()0,()g x g x '>单调递增, 故()()f x g x x=的最小值为(1)1g =,所以1,20m m a =+=. 16.设12,F F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过左焦点1FC在第一象限相交于一点P ,若12F PF △是等腰三角形,则C 的离心率e = . 16.答案:2或43解析:设直线倾斜角为α,则7tan cos 8αα==.P 在第一象限, 12F PF △是等腰三角形,所以112F P F F =或212F P F F =.若112F P F F =,则11212,22F P F F c F P c a ===-,222频数 5 15 10 10 5 5 了解4126521(1)把年龄在[15, 45)称为中青年,年龄在[45, 75)称为中老年,请根据上表完成2×2列联表,是否有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?了解新高考不了解新高考总计 中青年中老年 总计附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++.P (K 2≥k )0.050 0.010 0.001 k3.8416.63510.828(2)若从年龄在[55, 65)的被调查者中随机选取3人进行调查,记选中的3人中了解新高考的人数为X ,求X 的分布列以及E (X ) . 17.解析:(1)2×2列联表如图所示,了解新高考不了解新高考总计 中青年 22 8 30 中老年 8 12 20 总计302050…………………………………………………………3分250(221288)5.56 3.84130202030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.…………………………………………………………………………………………………6分 (2)年龄在[55, 65)的被调查者共5人,其中了解新高考的有2人,则抽取的3人中了解新高考的人数X 可能取值为0,1,2,则31121323233335551633(0),(1),(2)1010510C C C C C P X P X P X C C C ==========.………………………9分 所以X 的分布列为13()012105105E X =⨯+⨯+⨯=.……………………………………………………………………12分 18.(本小题满分12分)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公差40,14d S ≠=且137,,a a a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .18.解析:(1)由题意可得4121114614(2)(6)S a d a d a a d =+=⎧⎨+=+⎩ ,即1212372a d d a d +=⎧⎨=⎩,…………………………3分 又因为0d ≠,所以12,1a d ==,所以1n a n =+.……………………………………………………6分 (2)因为111(2)(1)11(1)(2)(1)(2)12n n n n a a n n n n n n ++-+===-++++++,………………………………9分 所以11111111233412222(2)n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .…………………………12分 19.(本小题满分12分) 如图,在菱形ABCD 中,,32BAD EDC ππ∠=∠=,平面CDE ⊥平面,//,ABCD EF DB M 是线段AE的中点,112DE EF BD ===. (1)证明://DM 平面CEF .(2)求直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值.AE19.解析:(1)设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .因为//OD EF ,OD ⊄平面CEF ,EF ⊂平面CEF , 所以//OD 平面CEF .……………………………………………………………………………………2分 又OM 是ACE △的中位线,所以//OM CE ,又OM ⊄平面CEF ,CE ⊂平面CEF ,所以//OM 平面CEF .……………………………………………………………………………………………………4分 又OM OD O = ,所以平面//OMD 平面CEF .又MD ⊂平面OMD ,故//MD 平面CEF .…5分 (2)因为DE DC ⊥,平面CDE ⊥平面ABCD ,平面CDE 平面,ABCD CD DE =⊂平面CDE ,所以ED ⊥平面ABCD .连接OF ,则EF OD ,故四边形ODEF 是平行四边形,故//ED OF , 从而OF ⊥平面ABCD .……………………………………………………………………………………6分 以O 为坐标原点,,,OA OB OF 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,则(0,1,0),(0,0,1),(0,1,1)A B F E -,则(0,1,0),((0,1,1)EF AF BF ===-,设平面AEF 的法向量为(,,)n x y z =,则0n EF y n AF z ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取n = ,…………8分则cos ,n BF n BF n BF⋅==⋅ 所以直线BF 与平面AEF12分20.(本小题满分12分)已知函数21()(1)ln ()2f x m x x m =--∈R . (1)讨论函数()f x 的极值;(2)是否存在实数m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立?若存在,求出m 的最小值;若不存在,请说明理由. 20.解析:(1)由题知,2110,()mx x f x mx x x-'>=-+=,…………………………………………1分 ①当0≤m 时,21()0mx f x x-'=<,所以()f x 在(0,)+∞上单调递减,没有极值;………………3分 ②当0m >时,令21()0mx f x x -'==,得x =, 当x ⎛∈ ⎝时,()0,()f x f x '<单调递减,当x ⎫∈+∞⎪⎭时,()0,()f x fx '>单调递增, 故()f x在x =处取得极小值111ln 222f m m =+-,无极大值.…………………………5分 (2)不妨令11111()x x x e x h x x e xe----=-=,不难证明10≥x e x --,当且仅当1x =时取等号, 所以当(1,)x ∈+∞时,()0h x >,由(1)知,当0,1≤m x >时,()f x 在(1,)+∞上单调递减,()(1)0f x f <=恒成立;所以若要不等式111()x f x x e ->-在(1,)+∞上恒成立,只能0m >. 当01m <<1>,由(1)知,()f x 在⎛ ⎝上单调递减, 所以(1)0f f<=,不满足题意.……………………………………………………………………8分 当1≥m 时,设21111()(1)ln 2x F x m x x x e-=---+, 因为1,1≥m x >,所以11111,1,01,10≥x x x mx x e e e ---><<-<-<, 32221222111111(1)(1)()10x x x x x x F x mx x x x e x x x x---+-+'=-++->-++-==>, 所以()F x 在(1,)+∞上单调递增,又(1)0F =,所以当(1,)x ∈+∞时,()0F x >恒成立,即()()0f x h x ->恒成立,故存在1≥m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立.此时m 的最小值是1.…………12分 21.(本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的短轴长为,离心率12e =,其右焦点为F . (1)求椭圆C 的方程;(2)过F 作夹角为4π的两条直线12,l l 分别交椭圆C 于,P Q 和,M N ,求PQMN 的取值范围.21.解析:(1)由2b =b =,又由22222214c a b e a a -===,得2234a b =, 则224,3a b ==,故椭圆C 的方程为22143x y +=.……………………………………………………4分 (2)由(1)知(1,0)F ,①当直线12,l l 的斜率都存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为(1)y k x =-,1k ≠±,由222222(1)(43)8412034120y k x k x k x k x y =-⎧⇒+-+-=⎨+-=⎩,……………………………………5分 设1122(,),(,)P x y Q x y ,则2221212228412,,144(1)04343k k x x x x k k k -+==∆=+>++,…………6分则2212(1)34k PQ k +==+,由椭圆的对称性可设直线2l 的斜率为11k k +-,则22221121224(1)17(1)21341k k k MN k k k k +⎛⎫+⋅ ⎪+-⎝⎭==+++⎛⎫+⋅ ⎪-⎝⎭,……………………………………………………8分 222222212(1)7(1)27(1)27873424(1)6882432PQ k k k k k k MN k k k k ++++++=⋅==+++++, 令87t k =+,则78t k -=,当0t =时,78k =-,78PQ MN =, 当0t ≠时,22724322432197878722t k t k t t-⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==+-+, 若0t >,则1977722t t +--,若0t <,则1977722≤t t+-2872432≤k k ++,即2872432k k ++,≤PQ MN ,且87PQ MN ≠.………………………………………………10分 ②当直线12,l l 的斜率其中一条不存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为1y x =-, 则2242,37b PQ MN a ===,此时87PQ MN =∈⎣⎦. 若设2l 的方程为1y x =-,则78PQMN =∈⎣⎦, 综上可知,PQMN的取值范围是⎣⎦.……………………………………………12分 (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,则按所作的第一题计分.22.【选修4—4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)在平面直角坐标系中,曲线122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:sin 13C πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)设点P 在曲线1C 上,点Q 在曲线2C 上,求PQ 的最小值及此时点P 的直角坐标.22.解析:(1)由122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),得1C 的普通方程为22(2)4x y -+=; 由sin 13πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,得1sin cos 12ρθρθ=cos sin 20θρθ-+=, 又由cos ,sin x y ρθρθ==,得曲线220C y -+=.…………………………………………5分(2)由题意,可设点P 的直角坐标为(22cos ,2sin )αα+,因为2C 是直线,所以PQ 的最小值,即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()2cos 16d παα⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭.………………………………8分 当且仅当52,6Z k k παπ=+∈时,()d α1-, 此时P的直角坐标为(2.…………………………………………………………………………10分23.【选修4—5:不等式选讲】(本小题满分10分) 已知()211f x x x =++-.(1)求不等式()9f x ≤的解集;(2)设()9124g x x x =-+--,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,并根据图象写出不等式()()f x g x ≤的解集.23.解析:(1)3,11()2112,1213,2≥≤x x f x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪=++-=+-<<⎨⎪⎪--⎪⎩,…………………………………………1分 当1≥x 时,39≤x ,得13≤≤x ;………………………………………………………………………2分 当112x -<<时,29≤x +,解得7≤x ,故112x -<<;…………………………………………3分 当12≤x -时,39≤x -,解得3≥x -,故132≤≤x --.……………………………………………4分 综上,原不等式的解集为{|33}≤≤x x -.………………………………………………………………5分(2)36,1()91244,12312,2≤≥x x g x x x x x x x +-⎧⎪=-+--=+-<<⎨⎪-+⎩,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,10分。
(全国100所名校最新高考模拟示范卷)2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学模拟测试试题(含答案)
2020年普通高等学校招生考试数学模拟测试一、单项选择题:本题共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.若集合A={0,1,2,3},B={2,3,4,5},则A ∪B= A.{1,2,3,4,5}B.{0,1,4,5}C.{2,3}D.{0,1,2,3,4,5}2.i 是虚数单位,z=2—i,则|z|=B.23.已知向量a =(1,2),b =(-1,λ),若a ∥b ,则实数λ等于 A.-1B.1C.-2D.24.设命题p:∀x ∈R ,x 2>0,则p ⌝为A.∀x ∈R ,x 2≤0B.∀x ∈R ,x 2>0C.∃x ∈R ,x 2>0D.∃x ∈R ,x 2≤05.51(1)x-展开式中含x -2的系数是 A.15B.-15C.10D.-106.若双曲线22221(0,x y a b a b -=>>)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为53,点P(b,0),为则12||||PF PF =A.6B.8C.9D.107.图为祖冲之之子祖暅“开立圆术”中设计的立体模型.祖暅提出“祖氏原理”,他将牟合方盖的体积化成立方体与一个相当于四棱锥的体积之差,从而求出牟合方盖的体积等于32(3d d 为球的直径),并得到球的体积为16V d π=,这种算法比外国人早了一千多年,人们还用过一些类似的公式,根据π=3.1415926…,判断下列公式中最精确的一个是A.d ≈3B .d ≈√2V 3C.d≈√300157V3D .d≈√158V 38.已知23cos cos ,2sin sin 2αβαβ-=+=则cos(a+β)等于 A.12B.12-C.14D.14-二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.第18届国际篮联篮球世界杯(世界男子篮球锦标赛更名为篮球世界杯后的第二届世界杯)于2019年8月31日至9月15日在中国的北京广州、南京、上海、武汉、深圳、佛山、东莞八座城市举行.中国队12名球员在第一场和第二场得分的茎叶图如图所示,则下列说法正确的是A.第一场得分的中位数为52 B.第二场得分的平均数为193C.第一场得分的极差大于第二场得分的极差D.第一场与第二场得分的众数相等10.已知正方体的外接球与内切球上各有一个动点M 、N,若线段MN 1,则 A.正方体的外接球的表面积为12π B.正方体的内切球的体积为43πC.正方体的边长为2D.线段MN 的最大值为11.已知圆M 与直线x 十y +2=0相切于点A(0,-2),圆M 被x 轴所截得的弦长为2,则下列 结论正确的是A.圆M 的圆心在定直线x-y-2=0上B.圆M 的面积的最大值为50πC.圆M 的半径的最小值为1D.满足条件的所有圆M 的半径之积为1012.若存在m,使得f(x)≥m 对任意x ∈D 恒成立,则函数f(x)在D 上有下界,其中m 为函数f(x)的一个下界;若存在M,使得f(x)≤M 对任意x ∈D 恒成立,则函数f(x)在D 上有上界,其中M 为函数f(x)的一个上界.如果一个函数既有上界又有下界,那么称该函数有界.下列说法正确的是A.1不是函数1()(0)f x x x x=+>的一个下界 B.函数f(x)=x l nx 有下界,无上界C.函数2()xe f x x=有上界有,上无界下,界无下界D.函数2sin ()1xf x x =+有界 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上. 13.设f(x)是定义在R 上的函数,若g(x)=f(x)+x 是偶函数,且g(-2)=-4,则f(2)=___. 14.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),点2(,0)3π和7(,0)6π是函数f(x)图象上相邻的两个对称中心,则ω=___.15.已知F 1,F 2分别为椭圆的221168x y +=左、右焦点,M 是椭圆上的一点,且在y 轴的左侧,过点F 2作∠F 1MF2的角平分线的垂线,垂足为N,若|ON|=2(О为坐标原点),则|MF 2|-|MF 1|=___,|OM|=__.(本题第一空2分,第二空3分)16.在正三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AB =1=2,E,F 分别为AB 1,A 1C 1的中点,平面α过点C 1,且平面α∥平面A 1B 1C ,平面α∩平面A 1B 1C 1=l ,则异面直线EF 与l 所成角的余弦值为__·四、解答题:本题共6小题,共70分。
2020届全国100所名校高考模拟金典卷(五)数学(理)试题及答案
绝密★启用前2020届全国100所名校高考模拟金典卷(五)数学(理)试题注意事项: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 一、单选题1.若(12)a i ti i +=+(i 为虚数单位,,a t R ∈),则t ai +等于() A .12i - B .12i + C .2i + D .2i -答案:A根据复数乘法的运算法则,结合复数相等的定义进行求解即可. 解:因为(12)2a i ti i ti t +=⋅+=-,所以1,22t a a t =⎧⇒=-⎨=-⎩.所以12t ai i +=-.故选:A 点评:本题考查复数的乘法运算,考查了复数相等的定义,考查了数学运算能力. 2.已知集合{}{}22|log (32),|4A x y x B x x ==-=>,则RA B ⋃=()A .3|22x x ⎧⎫-<⎨⎬⎩⎭B .{|2}x x <C .3|22x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭D .{|2}x x 答案:D根据对数型函数的定义域化简集合A 的表示,解一元二次不等式化简集合B 的表示,最后根据集合的补集和并集的定义,结合数轴进行求解即可. 解: 因为{}{242B x xx x ==>或}2x <-,所以R {|22}B x x =-又因为{}23|log (32){|320}|,2A x y x x x x x ⎧⎫==-=->=<⎨⎬⎩⎭所以RA B ⋃={|2}x x .故选:D 点评:本题考查集合的补集与并集的定义,考查了数学运算能力,属于基础题.3.已知随机变量ξ服从正态分布()2,N μσ,若(2)(6)0.15P P ξξ<=>=,则(24)P ξ≤<等于()A .0.3B .0.35C .0.5D .0.7 答案:B根据正态分布密度曲线的对称性可知,若(2)(6)P P ξξ<=>,函数的对称轴是4ξ=,所以(24)0.50.150.35P ξ≤<=-=,故选B.4.已知函数()f x 在R 上可导,则“0'()0f x =”是“0()f x 为函数()f x 的极值”的() A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案:C若()00f x '=,但0x 两侧没有变号,也不是极值点,()0f x 也不是函数()f x 的极值,反过来,若()0f x 是函数()f x 的极值,那0x 就是函数的极值点,即()00f x '=,所以()00f x '=是()0f x 是函数()f x 的极值的必要不充分条件,故选C.5.执行下面的程序框图,输出的S 为()A .17B .27C .47D .67答案:A 解:考虑进入循环状态,根据程序框图可知,当i=1时,进入第一次循环,有2S 7=; 当i=2时,进入第二次循环,有4S 7=; 当i=3时,进入第三次循环,有1S 7=; 当i=4时,进入第四次循环,有2S 7=; 当i=5时,进入第五次循环,有4S 7=; 当i=6时,进入第六次循环,有1S 7=; 结束循环,输出1S 7=. 故选A .6.已知数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为78,26n S a a +=,则11S 为() A .66 B .55C .66-D .55-答案:C根据等差数列的通项公式,结合等差数列的前n 项和公式、等差数列的下标性质进行求解即可. 解:()()781116226756a a a d a d a d a -=+-+=+==-, 1111161111662a a S a +=⨯==-. 故选:C 点评:本题考查等差数列的下标性质,考查了等差数列的通项公式和前n 项和公式的应用,考查了数学运算能力.7.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),1,1,02⎛⎫⎪⎝⎭,按照如下图所示的方向绘制该四面体的三视图,则得到的正(主)视图可以为()一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),1,1,02⎛⎫⎪⎝⎭,按照如下图所示的方向绘制该四面体的三视图,则得到的正(主)视图可以为一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),1,1,02⎛⎫⎪⎝⎭,按照如下图所示的方向绘制该四面体的三视图,则得到的正(主)视图可以为A .B .C .D .答案:D根据点的坐标在空间直角坐标系内画出满足条件的四面体,然后选出正(主)视图即可. 解:满足条件的四面体如左图,依题意投影到yOz 平面为正投影,所以正(主)视方向如图所示,所以得到正(主)视图效果如右图. 故选:D点评:本题考查三视图及空间点的坐标,考查了空间想象能力. 8.数()sin()f x A x ωϕ=+(其中,0,||2A πωϕ><)的图象如图所示,为了得到()3sin 3g x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,则只要将()f x 的图象上所有的点()A .向左平移6π个单位长度,纵坐标缩短到原来的13,横坐标不变 B .向左平移3π个单位长度,纵坐标伸长到原来的3倍横坐标不变 C .向右平移6π个单位长度,纵坐标缩短到原来的13,横坐标不变 D .向右平移3π个单位长度,纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变 答案:D根据函数()f x 的最小值、对称中心、对称轴以及函数()f x 过点7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭,可以求出()f x 的解析式,最后根据正弦型函数图象变换的性质进行求解即可.解:因为()f x 的最小值为1-,所以1A =,再由对称中心与对称轴的距离可得周期74123T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,从而2ω=,所以()sin(2)f x x ϕ=+.因为()f x 过点7,112π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以7sin 16πϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,解得2,3k k πϕπ=+∈Z .因为||2ϕπ<,所以3πϕ=,所以()sin 2,()3sin 233f x x g x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则需将()f x 向右平移3π个单位,即sin 2sin 23333f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,然后再将sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的3倍,得到()3sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.故选:D 点评:本题考查了通过正弦型三角函数的图象求解析式问题,考查了正弦型函数的图象变换性质,考查了数学运算能力.9.《九章算术》卷第五《商功》中,提到这样一种立体图形:“今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈.”,意思是:“今有底面为矩形的屋脊状的楔体,下底面宽3丈,长4丈;上棱长2丈,无宽,高1丈(如图).”对于这个立体图形,如果将上棱长缩短至1丈,那么它的体积为()A .92立方丈 B .5立方丈 C .4立方丈 D .6立方丈答案:A根据题意可知该几何体分成一个直三棱柱,两个四棱锥,运用棱柱和棱锥的体积公式进行求解即可. 解:将该几何体分成一个直三棱柱,两个四棱锥,即119311(123)1232V =⨯⨯⨯+⨯-⨯=. 故选:A 点评:本题考查数学文化及空间几何体的体积,考查了空间想象能力和数学运算能力. 10.已知抛物线2:4C y x =,过焦点F 3的直线与C 相交于,P Q 两点,且,P Q 两点在准线上的投影分别为,M N 两点,则MFN S ∆=()A .83B 83C .163D .33答案:B 解:设()()1122,,,P x y Q x y ,所以12121211222MFN S p y y y y y y ∆=⨯⨯-=⨯⨯-=-,直线方程是()31y x =-与抛物线方程联立,2314y y ⎛⎫=- ⎪⎭,整理为:234430y y --=,1212,43y y y y +==-,所以()2121212164163y y y y y y -=+-=+=833,故选B. 11.函数()222sin 33,144x x f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=∈- ⎪⎢⎥+⎣⎦⎝⎭的图象大致是() A . B .C .D .答案:B()222sin 1x xf x x =+,它是33,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的奇函数,故D 错;又当30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()0f x ≥,故C 错;又()()()()223222sin cos 12sin '21x x x x x x xf x x++-=+,故'02f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,选B. 点睛:判断函数的图像,不仅要从函数的奇偶性,还要看函数的一些局部性质,如局部点的切线的斜率的正负等.12.若对圆22(1)(1)1x y -+-=上任意一点(,)P x y ,34349x y a x y -++--的取值与x ,y 无关,则实数a 的取值范围是() A .4a ≤ B .46a -≤≤ C .4a ≤或6a ≥ D .6a ≥答案:D根据点到直线距离公式,转化34349x y a x y -++--为点P 到两条平行直线的距离之和来求解实数a 的取值范围 解:依题意343493434955x y ax y x y a x y -+---++--=+表示(),P x y 到两条平行直线340x y a -+=和3490x y --=的距离之和与,x y 无关,故两条平行直线340x y a -+=和3490x y --=在圆22(1)(1)1x y -+-=的两侧,画出图像如下图所示,故圆心()1,1到直线340x y a -+=的距离3415ad -+=≥,解得6a ≥或4a ≤-(舍去) 故选:D.点评:本小题主要考查点到直线的距离公式,考查直线与圆的位置关系,考查数形结合的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题. 二、填空题13.已知()3,4a →=,(),1b x →=,若a b a →→→⎛⎫-⊥ ⎪⎝⎭,则实数x 等于________.答案:7 解:∵()3,4a →=,(),1b x →=,∴()3,3a b x →→-=-又a b a →→→⎛⎫-⊥ ⎪⎝⎭∴()33120x ⨯-+= ∴7x = 故答案为714.设2521001210(32)x x a a x a x a x -+=++++,则1a 等于_________.答案:240-()()()55523212xx x x -+=--,所以含x项的系数是()()()()455411551212240C x C x x ⋅⋅-⋅-+-⋅⋅⋅-=-,所以1240a =-,故填:-240.15.已知在等腰梯形ABCD 中,AB ∥CD ,24AB CD ==,60BAD ∠=,双曲线以A ,B 为焦点,且与线段CD (包括端点C 、D )有两个交点,则该双曲线的离心率的取值范围是__________.答案:)1,+∞过C 作垂线与x 轴、双曲线分别相交于F 、E ,作出示意图,设双曲线方程为22221,(02)4x y a a a-=<<-,由题意只需E C y y ≥即可. 解:过C 作垂线与x 轴、双曲线分别相交于F 、E ,如图,设双曲线方程为22221,(02)4x y a a a-=<<-,由题意,只需E C y y ≥,即可,又由已知,4,2AB CD ==,所以1,BF CF ==C y ,当1x =时,222114y a a-=-,所以2221(4)(1)y a a =--,E y =,≥1a ≤-或1a ≥(舍),所以离心率12c e a a ==≥=+.故答案为:)1,+∞点评:本题考查求双曲线的离心率,考查学生的基本计算能力与逻辑推理能力,是一道中档题. 16.已知首项为4的数列{}n a 满足1141n n n n a a a a +++=+,若1234910S a a a a a a =+++,则S 的值为__________.答案:4由1141n n n n a a a a +++=+可得()()11113n n n n a a a a ++--=,令1nn na d a -=,则13n n d d +=-,所以数列{}n d 是周期为2的周期数列,进一步可得数列{}n a 是周期为2的周期数列,从而使问题得到解决. 解: 由1141n n n n a a a a +++=+,整理得()()11113n n n n a a a a ++--=,即()()11113n n n n a a a a ++--=,令1n n n a d a -=,则13n n d d +=-,所以13n n d d +=-,213n n n d d d ++=-=,所以数列{}n d 是周期为2的周期数列,所以221n n a a ++-=1nna a -,化简得2n n a a +=,即数列{}n a 是周期为2的周期数列,由14a =得215a =,所以12349104545S a a a a a a =+++=⨯=. 故答案为:4 点评:本题主要考查数列的周期性,考查学生转化与化归的思想、数学运算求解能力,是一道有一定难度的压轴填空题.三、解答题17.已知锐角ABC 的角,,A B C 所对边分别是,,a b c ,且32sin sin 32A A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求角A ;(2)若角A 的平分线交BC 于点D ,且2AD ==,求a .答案:(1)3A π=;(2(1)根据两角和的正弦公式,结合辅助角公式、特殊角的正弦值和正弦函数的图象进行求解即可;(2)根据正弦定理,结合等腰三角形的性质、锐角的三角函数定义进行求解即可. 解: (1)因为212sin sin 2sin sin cos sin 322A A A A A A A A π⎛⎫⎛⎫+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11132cos 2sin 2222622A A A π⎛⎫=-+=-+= ⎪⎝⎭, 所以22,623A k A k k πππππ-=+⇒=+∈Z ,又02A π<<,得3A π=.(2)6BAD π∠=,由正弦定理得sin sin sin BD AD B BAD B =⇒=∠ 所以555,,4341261212B C CDA πππππππππ==--=∠=--=,所以52,2cos12AC AD DC AD π===⋅=所以a BD DC =+=点评:本题考查了正弦定理的应用,考查了两角和的正弦公式的应用,考查了辅助角公式的应用,考查了数学运算能力.18.近年来随着我国在教育科研上的投入不断加大,科学技术得到迅猛发展,国内企业的国际竞争力得到大幅提升.伴随着国内市场增速放缓,国内有实力企业纷纷进行海外布局,第二轮企业出海潮到来.如在智能手机行业,国产品牌已在赶超国外巨头,某品牌手机公司一直默默拓展海外市场,在海外共设30多个分支机构,需要国内公司外派大量80后、90后中青年员工.该企业为了解这两个年龄层员工是否愿意被外派工作的态度,按分层抽样的方式从80后和90后的员工中随机调查了100位,得到数据如下表:(1)根据调查的数据,是否有99%的把握认为“是否愿意被外派与年龄有关”,并说明理由;(2)该公司举行参观驻海外分支机构的交流体验活动,拟安排6名参与调查的80后、90后员工参加.80后员工中有愿意被外派的3人和不愿意被外派的3人报名参加,从中随机选出3人,记选到愿意被外派的人数为x ;90后员工中有愿意被外派的4人和不愿意被外派的2人报名参加,从中随机选出3人,记选到愿意被外派的人数为y ,求x y <的概率. 参考数据:(参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++).答案:(1)没有99%的把握认为“是否愿意被外派与年龄有关”,理由见解析(2)12(1)直接利用卡方公式计算即可;(2)“x y <”包含:“0x =,1y =”、“0x =,2y =”、“0x =,3y =”、“1x =,2y =”、“1x =,3y =”、“2x =,3y =”六个互斥事件,分别计算出6个互斥事件的概率,相加即可得到答案. 解:(1)2K 的观测值为()()()()()()221002020402060406040n ad bc k a b c d a c b d -⨯⨯-⨯==++++⨯⨯⨯4004001002.778 6.6355760000⨯⨯=≈<.所以没有99%的把握认为“是否愿意被外派与年龄有关”.(2)“x y <”包含:“0x =,1y =”、“0x =,2y =”、“0x =,3y =”、“1x =,2y =”、“1x =,3y =”、“2x =,3y =”六个互斥事件.且()03123342336640,1400C C C C P x y C C ===⨯=,()032133423366120,2400C C C C P x y C C ===⨯=, ()03303342336640,3400C C C C P x y C C ===⨯=,()1221334233661081,2400C C C C P x y C C ===⨯=, ()123033423366361,3400C C C C P x y C C ===⨯=,()213033423366362,3400C C C C P x y C C ===⨯=, 所以()4124108363620014004002P x y +++++<===.点评:本题考查独立性检验与独立事件、互斥事件的概率计算,考查学生的数学运算能力,逻辑推理能力,是一道容易题.19.已知在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=︒,5SA SD ==,7SB =,点E 是棱AD 的中点,点F 在棱SC 上,且SF SC λ=,SA ∥平面BEF .(1)求实数λ的值;(2)求二面角S BE F --的正切值.答案:(1)13;(2)12(1)连接AC ,设AC BE G =,由线面平行的性质定理可得SA ∥FG ,再利用GEA GBC △∽△即可得到答案;(2)以EA ,EB ,ES 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,易知EA 为平面SEB 的一个法向量,再求出平面EFB 的法向量n ,利用公式cos ,m n m n m n⋅=计算即可. 解:(1)连接AC ,设ACBE G =,则平面SAC 平面EFB FG =,∵SA ∥平面BEF .,SA ∴∥FG ,GEA GBC ∽△△,12AG AE GC BC =∴=, 1123SF AG SF SC FC GC ∴==⇒=,13λ∴=. (2)5SA SD ==,SE AD ∴⊥,2SE =,又2AB AD ==,BE AD ⊥,60BAD ∠=︒,3BE ∴=222SE BE SB ∴+=,SE BE ∴⊥,又AD BE E =,SE ∴⊥平面ABCD ,以EA ,EB ,ES 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系, 则()1,0,0A ,()0,3,0B,()0,0,2S ,易知EA 为平面SEB 的一个法向量,设()1,0,0m EA ==, 设平面EFB 的法向量(),,n x y z =,则()(),,0,3,000n EB x y z y ⊥⇒⋅=⇒=,()(),,1,0,202n GF n AS x y z x z ⊥⇒⊥⇒⋅-=⇒=,令1z =,则2,0x y ==,所以()2,0,1n =,25cos ,m n m n m n⋅∴==, 设二面角S BE F --的大小为θ, 则25cos θ=,5sin θ=,所以1tan 2θ=,即所求二面角的正切值是12.点评:本题考查空间几何体及空间向量的应用,涉及到线面平行的性质定理,向量法求二面角的大小,考查学生的计算能力,是一道中档题.20.如图,椭圆22 22:1(0)x yC a ba b+=>>的右顶点为(2,0)A,左、右焦点分别为1F、2F,过点A且斜率为12的直线与y轴交于点P,与椭圆C交于另一个点B,且点B在x轴上的射影恰好为点1F.(1)求点B的坐标;(2)过点P且斜率大于12的直线与椭圆交于,M N两点(||||)PM PN>,若:PAM PBNS Sλ=△△,求实数λ的取值范围.答案:(1)31,2⎛⎫--⎪⎝⎭;(2)(4,423)+(1)根据题意设出点B的坐标,代入椭圆方程中,再根据斜率公式,结合222a b c=+,进行求解即可;(2)根据已知面积之比,通过三角形面积公式可以得到2PM PNλ=-,设直线MN方程,与椭圆方程联立,根据MN斜率大于12,结合一元二次方程根与系数关系、平面向量共线坐标表示公式进行求解即可.解:(1)因为1BF x⊥轴,得到点2,bB ca⎛⎫--⎪⎝⎭,所以22222,21,3()21aabba a cca b c=⎧=⎧⎪⎪⎪=⇒=⎨⎨+⎪⎪=⎩⎪=+⎩B的坐标为31,2⎛⎫--⎪⎝⎭.(2)因为1sin22(2)12sin2PAMPBNPA PM APMS PM PMS PN PNPB PN BPNλλλ⋅⋅∠===⇒=>⋅⋅∠△△,所以2PM PN λ=-.由(1)可知(0,1)P -,椭圆C 的方程是22143x y+=.设MN 方程为()()11221,,,,y kx M x y N x y =-,联立方程221,1,43y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2243880k x kx +--=,即得122122843(*)843k x x k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩又()()1122,1,,1PM x y PN x y =+=+,有122x x λ=-,将122x x λ=-代入()可得222(2)1643k k λλ-=+. 因为12k >,有2221616(1,4)3434k k k =∈++, 则2(2)14λλ-<<且24423λλ>⇒<<+.综上所述,实数λ的取值范围为(4,423)+.点评:本题考查了求椭圆的标准方程,考查了直线与椭圆的位置关系的应用,考查了数学运算能力.21.已知函数()()()ln 1f x x x x ax b =---,(,a b ∈R ,a ,b 为常数,e 为自然对数的底数).(1)当1a =-时,讨论函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上极值点的个数;(2)当1a =,2b e =+时,对任意的()1,x ∈+∞都有()12xf x ke <成立,求正实数k的取值范围.答案:(1)证明见解析;(2)()2,+∞ (1)当1a =-时,()()'ln 121xfx x x b x =-+++-,记()()'g x f x b =-,利用导数研究()g x 在11,1e e ⎛⎫++⎪⎝⎭函数值的情况,将()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上极值点的个数转化为()g x b =-根的个数问题,分类讨论即可得到;(2)当1a =,2b e =+时,对任意的()1,x ∈+∞都有()12x f x k e<⋅,即()()22ln 12x x x x e x ke--++<,即()2ln 12x e x x e k x--++<⋅,记()()ln 12h x x x e =--++,()2x e x k xϕ=⋅,利用导数分别研究(),()h x x ϕ的最值,即可得到答案. 解:(1)当1a =-时,()()'ln 121xfx x x b x =-+++-,记()()'g x f x b =-, 则()()()()''223211322,01211x x g x g x x x x x ⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭=-+==⇒=---, 当131,2x e ⎛⎫∈+⎪⎝⎭时,()'0g x <,3,12x e ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭时,()'0g x >, 所以当32x =时,()g x 取得极小值6ln 2-,又1212g e e e ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,()1124g e e e+=++,()()'0f x g x b =⇔=-,当6ln 2b -≤-,即ln 26b ≥-时,()'0f x ≥,函数()f x 在区间11,1e e⎛⎫++ ⎪⎝⎭上无极值点;当26ln 22b e e -<-<++即22ln 26e b e---<<-时,'0f x 有两不同解,函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上有两个极值点; 当21224e b e e e ++≤-<++即12242e b e e e---<≤---时,'0f x 有一解,函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上有一个极值点;当124b e e -≥++即124b e e ≤---时,()'0f x ≤,函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上无极值点.(2)当1a =,2b e =+时,对任意的()1,x ∈+∞都有()12x f x k e <⋅,即()()22ln 12x x x x e x ke --++<,即()2ln 12x e x x e k x--++<⋅记()()ln 12h x x x e =--++,()2x e x k xϕ=⋅,由()'12111x h x x x -=-=--,当12x <<时()'0h x >,当2x >时,()'0h x <, 所以当2x =时,()h x 取得最大值,最大值为()2h e =,又()()222'221222x x xk e x e e x x k x x ϕ⋅--=⨯=,当12x <<时,()'0x ϕ<,当2x >时,()'0x ϕ>,所以当2x =时,()x ϕ取得最小值2ke ,所以只需要22kee k <⇒>,即正实数k 的取值范围是()2,+∞. 点评:本题考查函数与导数综合及不等式恒成立问题,考查学生的分类讨论的思想以及逻辑推理能力,是一道有一定难度的压轴题.22.已知直线l的参数方程为1x ty =-⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).在以坐标原点O 为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 的极坐标方程为24cos sin 40ρρθθ--+=.(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求OA OB ⋅.答案:(1)直线l 的普通方程是y =,曲线C 的直角坐标方程是()(2223x y -+-=;(2)4 (1)利用直角坐标、极坐标、参数方程互化公式即可解决; (2)将3πθ=代入曲线C 的极坐标方程得2540ρρ-+=,利用A B OA OB ρρ⋅=计算即可. 解:(1)由1x ty =-⎧⎪⎨=⎪⎩,消去参数t ,得直线l的普通方程)1y x =-,即y =,将cos ,sin x y ρθρθ==代入24cos sin 40ρρθθ--+=中,得22440x y x +--+=,即()(2223x y -+=,曲线C 的直角坐标方程是()(2223x y -+=(2)直线l 的极坐标方程是3πθ=,代入曲线C 的极坐标方程得2540ρρ-+=,故可得4A B ρρ⋅= 所以4A B OA OB ρρ⋅==.点评:本题考查直角坐标、极坐标、参数方程互化,考查学生的基本计算能力,是一道基础题. 23.已知()|23|,()|21|f x x g x x =+=-. (1)求不等式()()2f x g x <+的解集;(2)若存在x ∈R ,使得()(1)|32|f x g x a >++-成立,求实数a 的取值范围.答案:(1)(,0)-∞;(2)40,3⎛⎫ ⎪⎝⎭(1)根据绝对值的性质分类讨论求解不等式的解集; (2)利用绝对值的性质进行求解即可. 解:(1)不等式()()2f x g x <+等价于3,2(23)(21)2x x x ⎧<-⎪⎨⎪-++-<⎩或31,22(23)(21)2x x x ⎧-≤⎪⎨⎪++-<⎩或12(23)(21)2x x x ⎧>⎪⎨⎪+--<⎩,解得32x <-或302x -<, 所以不等式()()2f x g x <+的解集是(,0)-∞. (2)()(1)|23||21||2321|2f x g x x x x x -+=+-++--=,|32|2a ∴-<,故实数a 的取值范围是40,3⎛⎫⎪⎝⎭.点评:本题考查了用分类讨论法求解绝对值不等式,考查了用绝对值的性质求解不等式能成立问题,考查了数学运算能力.。
百校联考2020年高考考前冲刺必刷卷(五)理数全国I卷(PDF含答案解析)
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2020届全国高考百所名校基础演练试卷(五)理科数学
2020届全国高考百所名校基础演练试卷(五)理科数学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。
2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。
3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。
4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
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写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
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7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
第I 卷 (选择题 60分)一.选择题(本题共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.若复数z 满足,则z 的虚部为A.B.C. 4D.2.设 0,0x y >>, 1x y A x y +=++, 11x yB x y=+++, 则A 与B 的大小关系为 ( )A .AB > B .A B <C .A B ≥D .A B ≤3. 由y =x ,y = ,x =2及x 轴所围成的平面图形的面积是( )A.ln2+1B.2﹣ln2C.ln2﹣D.ln2+4. 已知)(x f 的导函数()f x '的图象如右图所示,那么函数)(x f 的图象最有可能的是( )5. 直线是曲线的一条切线,则实数的值为( ) A. 2 B.C.D.6. 将1,2,3,…,9这9个数字填在如图的9个空格中,要求每一行从左到右,每一列从上到下分别依次增大.当3,4固定在图中的位置时,填写空格的方法为 ( )A .6种B .12种C .18种D .24种 7.已知函数()3ln +=xxx f ,则()x f 的单调递减区间为( ) A . ()+∞,e B . ()e ,0 C . ()1,0和()e ,1 D .()1,∞-和()e ,1 8.若是函数的极值点,则的极小值为A. 1B.C.D. --19.若函数f (x )=(x 2﹣mx+5)e x 在区间 [ , 4] 上单调递增,则实数m 的取值范围是( )A.(﹣∞,2]B.(﹣∞,4]C.(﹣∞,8]D.[﹣2,4] 10.点P 在曲线41xy e =+上,α为点P 处切线的倾斜角,则α的取值范围是 ( ) A.34ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭, B. 34ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭, C. 324ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦, D. 324ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,11.用反证法证明命题 “已知a 、b 、c 为非零实数,且,求证a 、b 、c 中至少有二个为正数”时,要做的假设是A. a 、b 、c 中至少有二个为负数B. a 、b 、c 中至多有一个为负数C. a 、b 、c 中至多有二个为正数D. a 、b 、c 中至多有二个为负数12. 甲、乙、丙三人中,一人是公务员,一人是医生,一人是教师.若丙的年龄比教师的年龄大;甲的年龄和医生的年龄不同;医生的年龄比乙的年龄小,则下列判断正确的是( )A. 甲是教师,乙是医生,丙是公务员B. 甲是医生,乙是教师,丙是公务员C. 甲是教师,乙是公务员,丙是医生D. 甲是公务员,乙是教师,丙是医生第Ⅱ卷 (非选择题 90分)二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.已知,21i iz+=+ 则 =z ; 14. 函数32()39f x x x x a =-+++(a 为常数),在区间[2,2]-上有最大值20,那么此函数在区间 [2,2]-上的最小值为 ________________15.计算 22)x dx =⎰___________。
【试卷】2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(包括答案、教师评分标准)
2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)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{|20},{|21}A x x x B x x =--=-<≤≤,则A B = ()A .{|12}x x -≤≤B .{|22}x x -<≤C .{|21}x x -<≤D .{|22}x x -≤≤2.i 是虚数单位,2i 1iz =-,则z =()A .1 B .2 C .2D .223.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.根据这次统计数据,若客人随机投放一根这样的针到白纸上,则落地后与直线相交的概率为()A .12pB .3pC .2pD .1p4.函数1()f x ax x=+在(2,)+¥上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .1,4æö+¥ç÷èøB .1,4éö+¥÷êëøC .[1,)+¥D .1,4æù-¥çúèû5.下列命题中是真命题的是()①“1x >”是“21x ≥”的充分不必要条件;②命题“0x ">,都有sin 1x ≤”的否定是“00x $>,使得0sin 1x >”;③数据128,,,x x x 的平均数为6,则数据12825,25,,25x x x --- 的平均数是6;④当3a =-时,方程组232106x y a x y a-+=ìí-=î有无穷多解.A .①②④B .③④C .②③D .①③④6.已知15455,log 5,log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为()A .a b c>>B .a c b>>C .b a c>>D .c b a>>7.在ABC △中,25sin ,1,4225C BC AB ===,则ABC △的面积为()A .2 B .32C .4 D .58.我国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升.如图是一个这种商鞅铜方升的三视图,若x 是方程 1.3522.35x x -=-的根,则该商鞅铜方升的俯视图的面积是正视图面积的(正视图面积的( ) A .1.5倍 B .2倍 C .2.5倍D .3.5倍9.设函数()sin (0)5f x x p ww æö=+>ç÷èø, 若()f x 在[0,2]p 上有且仅有5个零点,个零点, 则w 的取值范围为的取值范围为 ( )A .1229,510éö÷êëøB .1229,510æùçúèûC .1229,510æöç÷èøD .1229,510éùêúëû10.已知曲线24x y =,动点P 在直线3y =-上,过点P 作曲线的两条切线12,l l ,切点分别为,A B ,则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为(所得弦长为( ) A .3B .2 C .4 D .2311.对于函数()f x ,若12,x x 满足1212()()()f x f x f x x +=+,则称12,x x 为函数()f x 的一对“线性对称点”称点” .若实数a 与b 和a b +与c 为函数()3xf x =的两对“线性对称点”,则c 的最大值为(的最大值为( ) A .3log 4B .3log 41+C .43D .3log 41-12.在正方体1111ABCD A B C D -中,如图,,M N 分别是正方形11,ABCD BCC B 的中心.平面1D MN 将正方体分割为两个多面体,则点C 所在的多面体与点1A 所在的多面体的体积之比是(所在的多面体的体积之比是( ) A .23B .12C .25D .13二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.分.把答案填在题中的横线上.13.612xx æö-ç÷èø的展开式中常数项为的展开式中常数项为 . 14.已知平面向量a 与b 的夹角为3p ,(3,1),1a b =-= ,则2a b -=.A B C D D 1C 1B 1A 1MN15.已知函数()ln 2f x x x a =-在点(1,(1))f 处的切线经过原点,函数()()f x g x x=的最小值为m ,则,则2m a += .16.设12,F F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b ab-=>>的左、右焦点,过左焦点1F 且斜率为157的直线与C在第一象限相交于一点P ,若12F PF △是等腰三角形,则C 的离心率e = .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.题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.分. 17.(本小题满分12分)分)新高考取消文理科,实行“3+3”模式,成绩由语文、数学、外语统一高考成绩和自主选考的3门普通高中学业水平考试等级性考试科目成绩构成.为了解各年龄层对新高考的了解情况,随机调查50人,并把调查结果制成下表:调查结果制成下表:年龄(岁)年龄(岁)[15, 25) [25, 35) [35, 45) [45, 55) [55, 65) [65, 75) 频数频数 5 15 10 10 5 5 了解了解4 12 6 5 2 1 (1)把年龄在[15, 45)称为中青年,称为中青年,年龄在[45, 75)称为中老年,称为中老年,称为中老年,请根据上表完成请根据上表完成2×2列联表,是否有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?了解新高考了解新高考 不了解新高考不了解新高考总计总计 中青年中青年中老年中老年 总计总计附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++. P (K 2≥k ) 0.050 0.010 0.001 k3.841 6.635 10.828 (2)若从年龄在[55, [55, 65)65)的被调查者中随机选取3人进行调查,记选中的3人中了解新高考的人数为X ,求X 的分布列以及E (X ) . 18.(本小题满分12分)分) 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公差40,14d S ¹=且137,,a a a 成等比数列.成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;的通项公式; (2)求数列11n na a +ìüíýîþ的前n 项和n T . 19.(本小题满分12分)分) 如图,在菱形ABCD 中,,32BAD EDC ppÐ=Ð=,平面CDE ^平面,//,ABCD EF DB M 是线段AE的中点,112DEEF BD ===.(1)证明://DM 平面CEF .(2)求直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值.所成角的余弦值.ABCDE FM20.(本小题满分12分)已知函数21()(1)ln ()2f x m x x m =--ÎR .(1)讨论函数()f x 的极值;的极值;(2)是否存在实数m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+¥上恒成立?若存在,求出m 的最小值;若不存在,请说明理由.不存在,请说明理由. 21.(本小题满分12分)分) 已知椭圆2222:1(0)xyC a b a b+=>>的短轴长为23,离心率12e =,其右焦点为F .(1)求椭圆C 的方程;的方程;(2)过F 作夹角为4p 的两条直线12,l l 分别交椭圆C 于,P Q 和,M N ,求PQMN的取值范围.的取值范围. (二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所作的第一题计分.题中任选一题作答.如果多做,则按所作的第一题计分. 22.【选修4—4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)分)在平面直角坐标系中,曲线122cos :2sin x C y a a =+ìí=î(a 为参数),在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:sin 13C p r q æö-=ç÷èø. (1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;的直角坐标方程;(2)设点P 在曲线1C 上,点Q 在曲线2C 上,求PQ 的最小值及此时点P 的直角坐标.的直角坐标.23.【选修4—5:不等式选讲】(本小题满分10分)已知()211f x x x =++-. (1)求不等式()9f x ≤的解集;的解集;(2)设()9124g x x x =-+--,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,并根据图象写出不等式()()f x g x ≤的解集.的解集.2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)参考答案所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B CDBAAACAC DB13 160-14 1315 0 16 2或43了解新高考了解新高考不了解新高考不了解新高考总计总计 中青年中青年 22 8 30 中老年中老年 8 12 20 17(1) 总计总计 30 20 50 250(221288)302020305.56 3.841K ´´-´=´´´»>所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.与年龄(中青年、中老年)有关联.X0 1 2 17(2) P110353101336()012105105E X =´+´+´=18 (1) 1n a n =+ (2) 2(2)n nT n =+19 (1) 设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .易证得平面//OMD 平面CEF . 故//MD 平面CEF(2) 10420 (1) ①当0≤m 时,没有极值;时,没有极值;②当0m >时,极小值1111ln 222f m m m æö=+-ç÷èø,无极大值.无极大值.(2) 存在1≥m ,使得不等式,使得不等式111()x f x xe->-在(1,)+¥上恒成立.上恒成立.此时m 的最小值是1.21 (1) 22143x y +=(2) 499749974848,éù-+êúëû 22 (1)221:(2)4C x y -+=,2:320C x y -+= (2) PQ 最小值为31-,此时(23,1)P - 23 (1) {|33}≤≤x x -(2) {|12}≤≤x x -1.答案:B 解析:2{|20}{|(2)(1)0}{|12}A x x x x x x x x =--=-+=-≤≤≤≤,{|21}B x x =-<≤,所以{|22}A B x x =-< ≤.2.答案:C 解析:2i 2i 2i 2,21i 1i 1i 2z z =\====--- ,公式:11121222,z z z z z z z z ×=×=.3.答案:D 解析:因为70412212p»,故选D . 4.答案:B 解析:当0a ≤时,1()f x ax x =+在(2,)+¥上单调递减,当0a >时,1()f x ax x=+在10,a æöç÷èø上单调递减,在1,a æö+¥ç÷èø上单调递增,所以12a ≤,即14a ≥.5.答案:A 解析:①正确;②正确;③由()6E X =,可得(25)2()52657E X E X -=-=´-=,故错误.当3a =-时,26a x y a -=即为963x y -=-,即3210x y -+=,所以方程组232106x y a x y a-+=ìí-=î有无穷多解,④正确.无穷多解,④正确. 6.答案:A 解析:15445511551,1log 5log 2,log 2log 522a b c =>=>=>==<=,故a b c >>.7.答案:A 解析:234cos 12sin ,sin 255CC C =-=-\=;1,42a c ==,由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+- 即263105b b +-=,31(5)05b b æö-+=ç÷èø,5b =,114sin 152225ABC S ab C \==´´´=△. 8.答案:C 解析:由 1.3522.35x x -=-,设 1.35t x =-,得21tt =-,作出函数2ty =和1y t =-的图象,可知0t =,即 1.35x =.俯视图的面积为1.3513(5.4 1.35)13.5´+´-=,正视图面积为5.4,所以俯视图的面积是正视图面积的2.5倍.倍.9.答案:A 解析:因为当[0,2]x Îp 时,2555x p p pw +wp +≤≤,由()f x 在[0,2]p 有且仅有5个零点.则265x pp w +<p 5≤,解得1229510w éöÎ÷êëø,. 10.答案:C 解析:设221122(2,),(2,)A t t B t t ,12t t ¹,由24x y =,得2x y ¢=,所以切线12,l l 的斜率分别为11k t =,22k t =,所以21111:(2)l y t t x t -=-,即211y t x t =-,同理2222:l y t x t =-,联立2112223y t x t y t x t y ì=-ï=-íï=-î,得12123x t t y t t =+ìí==-î,22121212222AB t t t t k t t -+==-,21211:(2)2AB t t l y t x t +-=-,即12122t t y x t t +=-,即1232t t y x +=+,即直线AB 恒过定点(0,3),即直线AB 过圆心(0,3),则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 解法二:不妨设(0,3)P -,设切线方程为3y kx =-,将其代入24x y =,得24120x kx -+=, 则216480k D =-=,解得3k =±,当3k =时,243120x x -+=,解得23x =,故(23,3)A , 同理可得(23,3)B -,所以直线AB 的方程为3y =,直线AB 过圆心(0,3), 则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 11.答案:D 解析:a 与b 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以33323323a ba b a ba b++=+×=≥,故34a b+≥(当且仅当a b =时取等号).又a b +与c 为函数()3xf x =的“线性对称点”,所以3333abca b c++++=,所以33314313131313a ba bca ba ba b+++++===+---≤,从而c 的最大值为334log log 413=-.12.答案:B 解析:设正方体的棱长为1,延长1D N ,与AB 的延长线交于点F ,则1BF =,连接FM并延长,交BC 于点P ,交AD 于点Q ,取AB 中点G ,连接MG ,则23BP BF GM FG ==, 12,233BP AQ BP \===,连接PN ,并延长交11B C 于点H ,连接1D H ,则113HC =,平面1HD QP 即为截面,取PC 中点E ,连接1,C E QE ,则点C 所在的多面体的体积所在的多面体的体积1111111111111123233D DQ C CE C D H EQP V V V--æöæö=+=´´´+´´´=ç÷ç÷èøèø, 点1A 所在的多面体的体积1221211,332V V V =-=\=.ABC D D 1C 1B 1A 1FPQ HM NABCD 1C 1B 1A 1P QHDGE13.答案:160- 解析:612x x æö-ç÷èø的展开式中常数项为33361(2)160C x x æö××-=-ç÷èø.14.答案:13 解析:2,1a b == ,cos13a b a bp ×=×= ,所以222244164113a b a a b b -=-×+=-+= ,所以213a b -=.15.答案:0 解析:()1ln ,(1)1,(1)2f x x f f a ¢¢=+==-,切线1l 的方程:21y a x +=-,又1l 过原点,所以21a =-,221111()ln 1,()ln ,()x f x x x g x x g x x x x x-¢=+=+=-=,当(0,1)x Î时,()0,()g x g x ¢<单调递减,当(1,)x Î+¥时,()0,()g x g x ¢>单调递增,单调递增,故()()f x g x x=的最小值为(1)1g =,所以1,20m m a =+=.16.答案:2或43 解析:设直线倾斜角为a ,则157tan ,cos 78a a ==.P 在第一象限,在第一象限, 12F PF △是等腰三角形,所以112F P F F =或212F P F F =.若112F P F F =,则11212,22F P F F c F P c a ===-,由余弦定理得222244(22)788c c x a c +--=,整理得23840e e -+=,解得2e =或23e =(舍去). 若212F P F F =,则21212,22F P F F c F P c a ===+,由余弦定理得2224(22)478()8c c a c c c a ++-=+,整理得2340e e -+=,解得43e =或1e =-(舍去). PF 2F 1OPF 2F 1O17.解析:(1)2×2列联表如图所示,列联表如图所示,了解新高考了解新高考不了解新高考不了解新高考总计总计 中青年中青年 22 8 30 中老年中老年 8 12 20 总计总计30 20 50 …………………………………………………………3分250(221288) 5.56 3.84130202030K ´´-´=»>´´´,所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.…………………………………………………………………………………………………6分(2)年龄在[55, [55, 65)65)的被调查者共5人,其中了解新高考的有2人,则抽取的3人中了解新高考的人数X 可能取值为0,1,2, 则31121323233335551633(0),(1),(2)1010510C C C C C P X P X P X CCC ==========.………………………9分所以X 的分布列为的分布列为X 0 1 2 P11035 3101336()012105105E X =´+´+´=.……………………………………………………………………12分18.解析:(1)由题意可得4121114614(2)(6)S a d a d a a d =+=ìí+=+î ,即1212372a d d a d +=ìí=î,…………………………3分又因为0d ¹,所以12,1a d ==,所以1n a n =+.……………………………………………………6分(2)因为111(2)(1)11(1)(2)(1)(2)12n n n n a a n n n n n n ++-+===-++++++,………………………………9分所以11111111233412222(2)n n T n n n n æöæöæö=-+-++-=-=ç÷ç÷ç÷++++èøèøèø .…………………………12分19.解析:(1)设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .因为//OD EF ,OD Ë平面CEF ,EF Ì平面CEF ,所以//OD 平面CEF .……………………………………………………………………………………2分 又OM 是ACE △的中位线,所以//OM CE ,又OM Ë平面CEF ,CE Ì平面CEF ,所以//OM 平面CEF .……………………………………………………………………………………………………4分 又OM OD O = ,所以平面//OMD 平面CEF .又MD Ì平面OMD ,故//MD 平面CEF .…5分 (2)因为DE DC ^,平面CDE ^平面ABCD ,平面CDE 平面,ABCD CD DE =Ì平面CDE ,所以ED ^平面ABCD .连接OF ,则EF OD,故四边形ODEF 是平行四边形,故//ED OF ,从而OF ^平面ABCD .……………………………………………………………………………………6分以O 为坐标原点,,,OA OB OF 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,轴,建立空间直角坐标系,则(3,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(0,1,1)A B F E -,则(0,1,0),(3,0,1),(0,1,1)EF AF BF ==-=-,设平面AEF 的法向量为(,,)n x y z = ,则030n EF y n AF x z ì×==ïí×=-+=ïî,取(1,0,3)n =,…………8分则6cos ,4n BF n BF n BF×==×,设直线BF 与平面AEF 所成角为q , 则10cos sin ,4n BF q ==,所以直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值为104. ………………………………………………12分20.解析:(1)由题知,2110,()mx x f x mx x x-¢>=-+=,…………………………………………1分①当0≤m 时,21()0mx f x x-¢=<,所以()f x 在(0,)+¥上单调递减,没有极值;………………3分②当0m >时,令21()0mx f x x -¢==,得1x m=, A BCD E F Mxy z O当10,x m æöÎç÷èø时,()0,()f x f x ¢<单调递减,当1,x m æöÎ+¥ç÷èø时,()0,()f x f x ¢>单调递增,单调递增, 故()f x 在1x m =处取得极小值1111ln 222f m m m æö=+-ç÷èø,无极大值.…………………………5分(2)不妨令11111()x x x e x h x x e xe ----=-=,不难证明10≥x e x --,当且仅当1x =时取等号,时取等号,所以当(1,)x Î+¥时,()0h x >,由(1)知,当0,1≤m x >时,()f x 在(1,)+¥上单调递减,()(1)0f x f <=恒成立;恒成立;所以若要不等式111()x f x x e->-在(1,)+¥上恒成立,只能0m >.当01m <<时,11m >,由(1)知,()f x 在11,m æöç÷èø上单调递减,上单调递减, 所以1(1)0f f m æö<=ç÷èø,不满足题意.……………………………………………………………………8分当1≥m 时,设21111()(1)ln 2x F x m x x x e -=---+,因为1,1≥m x >,所以11111,1,01,10≥x x x mx x e e e---><<-<-<,32221222111111(1)(1)()10x x x x x x F x mx x x x ex x x x---+-+¢=-++->-++-==>,所以()F x 在(1,)+¥上单调递增,又(1)0F =,所以当(1,)x Î+¥时,()0F x >恒成立,即()()0f x h x ->恒成立,恒成立,故存在1≥m ,使得不等式111()x f x xe->-在(1,)+¥上恒成立.此时m 的最小值是1.…………12分21.解析:(1)由223b =,得3b =,又由22222214c a b e a a -===,得2234a b =,则224,3a b ==,故椭圆C 的方程为22143x y +=.……………………………………………………4分(2)由(1)知(1,0)F ,①当直线12,l l 的斜率都存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为(1)y k x =-,1k ¹±,由222222(1)(43)8412034120y k x k x k x k x y =-ìÞ+-+-=í+-=î,……………………………………5分设1122(,),(,)P x y Q x y ,则2221212228412,,144(1)04343k k x x x x k k k -+==D =+>++,…………6分则2221212212(1)1()434k PQ k x x x x k +=+×+-=+,由椭圆的对称性可设直线2l 的斜率为11k k+-, 则22221121224(1)17(1)21341k k k MN k k k k +æö+×ç÷+-èø==+++æö+×ç÷-èø,……………………………………………………8分 222222212(1)7(1)27(1)27873424(1)6882432PQ k k k k k k MNkk k k++++++=×==+++++, 令87t k =+,则78t k -=,当0t =时,78k =-,78PQ MN =, 当0t ¹时,22724322432197878722t kt k t t-æö+ç÷+èø==+-+, 若0t >,则197797722≥t t +--,若0t <,则197797722≤t t +--- 所以218712432977977≤≤k k ++---,即29778797748243248≤≤k k -++-+,所以499749974848≤≤PQ MN -+,且87PQ MN ¹.………………………………………………10分②当直线12,l l 的斜率其中一条不存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为1y x =-,则2242,37b PQ MN a ===,此时84997499774848,PQ MN éù-+=Îêúëû. 若设2l 的方程为1y x =-,则74997499784848,PQ MN éù-+=Îêúëû, 综上可知,PQMN 的取值范围是499749974848,éù-+êúëû.……………………………………………12分 22.解析:(1)由122cos :2sin x C y a a=+ìí=î(a 为参数),得1C 的普通方程为22(2)4x y -+=;由sin 13p r qæö-=ç÷èø,得13sin cos 122r q r q -=,即3cos sin 20r q r q -+=,又由cos ,sin x y r q r q ==,得曲线2:320C x y -+=.…………………………………………5分 (2)由题意,可设点P 的直角坐标为(22cos ,2sin )a a +,因为2C 是直线,所以PQ 的最小值,即为P 到2C 的距离()d a 的最小值,的最小值,23cos 2sin 232()2cos 3126d a a p aa -++æö==+++ç÷èø.………………………………8分当且仅当52,6Z k k p a p =+Î时,()d a 取得最小值,最小值为31-,此时P 的直角坐标为(23,1)-.…………………………………………………………………………10分23.解析:(1)3,11()2112,1213,2≥≤x x f x x x xx x x ìïïï=++-=+-<<íïï--ïî,…………………………………………1分 当1≥x 时,39≤x ,得13≤≤x ;………………………………………………………………………2分当112x -<<时,29≤x +,解得7≤x ,故112x -<<;…………………………………………3分 当12≤x -时,39≤x -,解得3≥x -,故132≤≤x --.……………………………………………4分 综上,原不等式的解集为{|33}≤≤x x -.………………………………………………………………5分(2)36,1()91244,12312,2≤≥x x g x x x x x x x +-ìï=-+--=+-<<íï-+î,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,由图可知,不等式()()f x g x ≤的解集为{|12}≤≤x x -.……………………………………………10分654321224y = g (x )y = f (x )B (2,6)A (-1,3)O2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)理科数学(五)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.要求的.1.已知集合2{|20},{|21}A x x x B x x =--=-<≤≤,则A B = ( ) A .{|12}x x -≤≤ B .{|22}x x -<≤ C .{|21}x x -<≤ D .{|22}x x -≤≤1.答案:B 解析:2{|20}{|(2)(1)0}{|12},{|21}A x x x x x x x x B x x =--=-+=-=-<≤≤≤≤≤, 所以{|22}A B x x =-< ≤. 2.i 是虚数单位,2i 1iz =-,则z =( )A .1 B .2 C .2D .222.答案:C 解析:2i 2i 2i 2,21i1i1i2z z =\====--- ,公式:11121222,z z z z z z z z ×=×=.3.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.根据这次统计数据,若客人随机投放一根这样的针到白纸上,则落地后与直线相交的概率为(投放一根这样的针到白纸上,则落地后与直线相交的概率为( ) A .12pB .3pC .2pD .1p3.答案:D 解析:因为70412212p »,故选D .4.函数1()f x ax x=+在(2,)+¥上单调递增,则实数a 的取值范围是(的取值范围是( )A .1,4æö+¥ç÷èøB .1,4éö+¥÷êëøC .[1,)+¥D .1,4æù-¥çúèû4.答案:B 解析:当0a ≤时,1()f x ax x =+在(2,)+¥上单调递减,当0a >时,1()f x ax x =+在10,a æöç÷èø上单调递减,在1,a æö+¥ç÷èø上单调递增,所以12a ≤,即14a ≥. 5.下列命题中是真命题的是(.下列命题中是真命题的是( )①“1x >”是“21x ≥”的充分不必要条件”的充分不必要条件 ;②命题“0x ">,都有sin 1x ≤”的否定是“00x $>,使得0sin 1x >”;③数据128,,,x x x 的平均数为6,则数据12825,25,,25x x x --- 的平均数是6;④当3a =-时,方程组232106x y a x y a -+=ìí-=î有无穷多解.有无穷多解.A .①②④.①②④B .③④.③④C .②③.②③D .①③④.①③④5.答案:A 解析:①正确;②正确;③由()6E X =,可得(25)2()52657E X E X -=-=´-=,故错误.,故错误. 当3a =-时,26a x y a -=即为963x y -=-,即3210x y -+=,所以方程组232106x y a x y a-+=ìí-=î有无穷多解,④正确.解,④正确. 6.已知15455,log 5,log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为(的大小关系为( ) A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .c b a >>6.答案:A 解析:105445511551,1log 5log 2,log 2log 522a b c =>=>=>==<=,故a b c >>.7.在ABC △中,25sin ,1,4225C BC AB ===,则ABC △的面积为(的面积为( ) A .2 B .32C .4 D .57.答案:A 解析:234cos 12sin ,sin 255CC C =-=-\=;1,42a c ==,由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+- 即263105b b +-=,31(5)05b b æö-+=ç÷èø,5b =,114sin 152225ABC S ab C \==´´´=△. 8.我国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升.如图是一个这种商鞅铜方升的三视图,若x 是方程 1.352 2.35x x -=-的根,则该商鞅铜方升的俯视图的面积是正视图面积的(正视图面积的( )A .1.5倍B .2倍C .2.5倍D .3.5倍8.答案:C 解析:由 1.3522.35x x -=-,设 1.35t x =-,得21tt =-,作出函数2ty =和1y t =-的图象,可知0t =,即 1.35x =.俯视图的面积为1.3513(5.4 1.35)13.5´+´-=,正视图面积为5.4,所以俯视图的面积是正视图面积的2.5倍.倍.9.设函数()sin (0)5f x x p w w æö=+>ç÷èø,若()f x 在[0,2]p 上有且仅有5个零点,则w 的取值范围为的取值范围为( ) A .1229,510éö÷êëøB .1229,510æùçúèûC .1229,510æöç÷èøD .1229,510éùêúëû9.答案:A 解析:因为当[0,2]x Îp 时,2555x p p p w +wp +≤≤,由()f x 在[0,2]p 有且仅有5个零点.个零点.则265x pp w +<p 5≤,解得1229510w éöÎ÷êëø,. 10.已知曲线24x y =,动点P 在直线3y =-上,过点P 作曲线的两条切线12,l l ,切点分别为,A B ,则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为(所得弦长为( )A .3B .2 C .4 D .2310.答案:C 解析:设221122(2,),(2,)A t t B t t ,12t t ¹,由24x y =,得2x y ¢=,所以切线12,l l 的斜率分别为11k t =,22k t =,所以21111:(2)l y t t x t -=-,即211y t x t =-,同理2222:l y t x t =-,联立2112223y t x t y t x t y ì=-ï=-íï=-î,得12123x t t y t t =+ìí==-î,22121212222ABt t t t k t t -+==-,21211:(2)2AB t t l y t x t +-=-,即12122t t y x t t +=-,即1232t t y x +=+,即直线AB 恒过定点(0,3),即直线AB 过圆心(0,3),则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 解法二:不妨设(0,3)P -,设切线方程为3y kx =-,将其代入24x y =,得24120x kx -+=, 则216480k D =-=,解得3k =±,当3k =时,243120x x -+=,解得23x =,故(23,3)A , 同理可得(23,3)B -,所以直线AB 的方程为3y =,直线AB 过圆心(0,3), 则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4.11.对于函数()f x ,若12,x x 满足1212()()()f x f x f x x +=+,则称12,x x 为函数()f x 的一对“线性对称点”称点” .若实数a 与b 和a b +与c 为函数()3xf x =的两对“线性对称点”,则c 的最大值为(的最大值为( ) A .3log 4 B .3log 41+C .43D .3log 41-11.答案:D 解析:a 与b 为函数()3xf x =的“线性对称点”,所以33323323a bababa b++=+×=≥,故34a b+≥(当且仅当a b =时取等号).又a b +与c 为函数()3xf x =的“线性对称点”,所以3333abca b c++++=,所以33314313131313aba bca b a ba b +++++===+---≤,从而c 的最大值为334log log 413=-.12.在正方体1111ABCD A B C D -中,如图,,M N 分别是正方形11,ABCD BCC B 的中心.平面1D MN 将正方体分割为两个多面体,则点C 所在的多面体与点1A 所在的多面体的体积之比是(所在的多面体的体积之比是( ) A .23B .12C .25D .13ABC D D 1C 1B 1A 1MN12.答案:B 解析:设正方体的棱长为1,延长1D N ,与AB 的延长线交于点F ,则1BF =,连接FM 并延长,交BC于点P ,交AD 于点Q ,取AB 中点G ,连接MG ,则212,,2333BP BFBP AQ BP GM FG ==\===,连接PN ,并延长交11B C 于点H ,连接1D H ,则113HC =,平面1HD QP 即为截面,即为截面, 取PC 中点E ,连接1,C E QE ,则点C 所在的多面体的体积所在的多面体的体积1111111111*********D DQ C CE C D H EQP V V V --æöæö=+=´´´+´´´=ç÷ç÷èøèø, 点1A 所在的多面体的体积1221211,332VV V =-=\=.ABC D D1C1B 1A 1FPQ HM NABCD1C1B 1A 1P QHDGE二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.分.把答案填在题中的横线上.13.612x x æö-ç÷èø的展开式中常数项为的展开式中常数项为 . 13.答案:160-解析:612x x æö-ç÷èø的展开式中常数项为33361(2)160C x x æö××-=-ç÷èø. 14.已知平面向量a 与b 的夹角为3p ,(3,1),1a b =-= ,则2a b -=.14.答案:13解析:2,1a b ==,cos 13a b a b p×=×= ,所以222244164113a b a a b b -=-×+=-+= ,所以213a b -=.15.已知函数()ln 2f x x x a =-在点(1,(1))f 处的切线经过原点,函数()()f x g x x=的最小值为m ,则,则 2m a += .15.答案:0 解析:()1ln ,(1)1,(1)2f x x f f a ¢¢=+==-,切线1l 的方程:21y a x +=-,又1l 过原点,所以21a =-,221111()ln 1,()ln ,()x f x x x g x x g x x x x x-¢=+=+=-=,当(0,1)x Î时,()0,()g x g x ¢<单调递减,当(1,)x Î+¥时,()0,()g x g x ¢>单调递增,单调递增,故()()f x g x x=的最小值为(1)1g =,所以1,20m m a =+=. 16.设12,F F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点,过左焦点1F 且斜率为157的直线与C 在第一象限相交于一点P ,若12F PF △是等腰三角形,则C 的离心率e = . 16.答案:2或43解析:设直线倾斜角为a ,则157tan ,cos 78a a ==.P 在第一象限,在第一象限,12F PF △是等腰三角形,所以112F P F F =或212F P F F =.若112F P F F=,则11212,22F P F F c F P c a===-,由余弦定理得222244(22)788c c x a c +--=,整理得23840e e -+=,解得2e =或23e =(舍去). 若212F P F F =,则21212,22F P F F c F P c a ===+,由余弦定理得2224(22)478()8c c a c c c a ++-=+,整理得2340e e -+=,解得43e =或1e =-(舍去). PF 2F 1OPF 2F 1O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.题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.分. 17.(本小题满分12分)分)新高考取消文理科,实行“3+3”模式,成绩由语文、数学、外语统一高考成绩和自主选考的3门普通高中学业水平考试等级性考试科目成绩构成.为了解各年龄层对新高考的了解情况,随机调查50人,并把调查结果制成下表:调查结果制成下表:年龄(岁)年龄(岁)[15, 25) [25, 35) [35, 45) [45, 55) [55, 65) [65, 75) 频数频数 5 15 10 10 5 5 了解了解4 12 6 5 2 1 (1)把年龄在[15, 45)称为中青年,称为中青年,年龄在[45, 75)称为中老年,称为中老年,称为中老年,请根据上表完成请根据上表完成2×2列联表,是否有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?了解新高考了解新高考不了解新高考不了解新高考总计总计 中青年中青年中老年中老年 总计总计附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++.P (K 2≥k ) 0.050 0.010 0.001 k3.841 6.635 10.828 (2)若从年龄在[55, [55, 65)65)的被调查者中随机选取3人进行调查,记选中的3人中了解新高考的人数为X ,求X 的分布列以及E (X ) . 17.解析:(1)2×2列联表如图所示,列联表如图所示,了解新高考了解新高考不了解新高考不了解新高考总计总计 中青年中青年 22 8 30 中老年中老年 8 12 20 总计总计30 20 50 …………………………………………………………3分250(221288) 5.56 3.84130202030K ´´-´=»>´´´,所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.…………………………………………………………………………………………………6分(2)年龄在[55, [55, 65)65)的被调查者共5人,其中了解新高考的有2人,则抽取的3人中了解新高考的人数X 可能取值为0,1,2,则31121323233335551633(0),(1),(2)1010510C C C C C P X P X P X C C C ==========.………………………9分所以X 的分布列为的分布列为X 0 1 2 P110 35 3101336()012105105E X =´+´+´=.……………………………………………………………………12分 18.(本小题满分12分)分)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公差40,14d S ¹=且137,,a a a 成等比数列.成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;的通项公式;(2)求数列11n n a a +ìüíýîþ的前n 项和n T .18.解析:(1)由题意可得4121114614(2)(6)S a d a d a a d =+=ìí+=+î ,即1212372a d d a d +=ìí=î,…………………………3分又因为0d ¹,所以12,1a d ==,所以1n a n =+.……………………………………………………6分(2)因为111(2)(1)11(1)(2)(1)(2)12n n n n a a n n n n n n ++-+===-++++++,………………………………9分所以11111111233412222(2)n n T n n n n æöæöæö=-+-++-=-=ç÷ç÷ç÷++++èøèøèø .…………………………12分19.(本小题满分12分)分) 如图,在菱形ABCD 中,,32BAD EDC ppÐ=Ð=,平面CDE ^平面,//,ABCD EF DB M 是线段AE的中点,112DE EF BD ===. (1)证明://DM 平面CEF .(2)求直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值.所成角的余弦值.ABCDE FM19.解析:(1)设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .因为//OD EF ,OD Ë平面CEF ,EF Ì平面CEF , 所以//OD 平面CEF .……………………………………………………………………………………2分 又OM 是ACE △的中位线,所以//OM CE ,又OM Ë平面CEF ,CE Ì平面CEF ,所以//OM 平面CEF .……………………………………………………………………………………………………4分 又OM OD O = ,所以平面//OMD 平面CEF .又MD Ì平面OMD ,故//MD 平面CEF .…5分 (2)因为DE DC ^,平面CDE ^平面ABCD ,平面CDE 平面,ABCD CD DE =Ì平面CDE ,所以ED ^平面ABCD .连接OF ,则EF OD ,故四边形ODEF 是平行四边形,故//ED OF , 从而OF ^平面ABCD .……………………………………………………………………………………6分 以O 为坐标原点,,,OA OB OF 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,轴,建立空间直角坐标系,则(3,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(0,1,1)A B F E -,则(0,1,0),(3,0,1),(0,1,1)EF AF BF ==-=-,设平面AEF 的法向量为(,,)n x y z = ,则030n EF y n AF x z ì×==ïí×=-+=ïî,取(1,0,3)n = ,…………8分则6cos ,4n BF n BF n BF×==× , 所以直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值为64.……………………………………………………12分 A BC DEFM x y z O20.(本小题满分12分)分)已知函数21()(1)ln ()2f x m x x m =--ÎR . (1)讨论函数()f x 的极值;的极值;(2)是否存在实数m ,使得不等式111()x f x x e ->-在(1,)+¥上恒成立?若存在,求出m 的最小值;若不存在,请说明理由.不存在,请说明理由. 20.解析:(1)由题知,2110,()mx x f x mx x x-¢>=-+=,…………………………………………1分 ①当0≤m 时,21()0mx f x x-¢=<,所以()f x 在(0,)+¥上单调递减,没有极值;………………3分 ②当0m >时,令21()0mx f x x -¢==,得1x m =, 当10,x m æöÎç÷èø时,()0,()f x f x ¢<单调递减,当1,x m æöÎ+¥ç÷èø时,()0,()f x f x ¢>单调递增,单调递增, 故()f x 在1x m =处取得极小值1111ln 222f m m m æö=+-ç÷èø,无极大值.…………………………5分 (2)不妨令11111()x x x e x h x x e xe----=-=,不难证明10≥x e x --,当且仅当1x =时取等号,时取等号, 所以当(1,)x Î+¥时,()0h x >,由(1)知,当0,1≤m x >时,()f x 在(1,)+¥上单调递减,()(1)0f x f <=恒成立;恒成立;。
2020届全国100所名校最新高考模拟示范卷高三理科数学(五)试题
【解析】
试题分析:常数项为 .
考点:二项展开式系数问题.
14.
【解析】
【分析】
根据已知求出 ,利用向量的运算律,求出 即可.
【详解】
由 可得 ,
则 ,
所以 .
故答案为:
【点睛】
本题考查向量的模、向量的数量积运算,考查计算求解能力,属于基础题.
15.0
【解析】
【分析】
求出 ,求出切线点斜式方程,原点坐标代入,求出 的值,求 ,求出单调区间,进而求出极小值最小值,即可求解.
2020届全国100所名校最新高考模拟示范卷高三理科数学(五)试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.已知集合 , ,则 ()
A. B.
C. D.
2. 是虚数单位, 则 ()
A.1B.2C. D.
3.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.根据这次统计数据,若客人随意向这张白纸上投放一根这样的针,则针落地后与直线相交的概率约为()
11.D
【解析】
【分析】
根据已知有 ,可得 ,只需求出 的最小值,根据
,利用基本不等式,得到 的最小值,即可得出结论.
【详解】
依题意知, 与 为函数 的“线性对称点”,
所以 ,
故 (当且仅当 时取等号).
又 与 为函数 的“线性对称点,
所以 ,
所以 ,
2020届普通高等学校招生全国统一考试模拟测卷(五)(全国Ⅲ卷)数学(理)试题解析
绝密★启用前2020届普通高等学校招生全国统一考试内参模拟测卷(五)(全国Ⅲ卷)数学(理)试题注意事项: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一、单选题1.已知集合{}31x A x =>,{}1,0,1,2B =-,则A B I 等于( ) A .{}0,1,2B .{}1,0,1-C .{}1,2D .{}1,0-答案:C 由指数函数性质确定集合A ,然后根据交集定义计算.解: 由题意{}0A x x =>,∴{}1,2A B =I .故选:C .点评:本题考查集合的交集运算,考查指数函数性质,掌握指数函数的性质是解题关键.2.复数z 满足()()325z i --=(i 为虚数单位),则z =( )A .5i +B .5i -C .15i +D .15i - 答案:A根据复数的除法运算和加法运算计算.解: 532352z i i i=+=++=+-. 故选:A .点评:本题考查复数的除法和加法运算,属于基础题.3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知24S =,5316S S -=,则8S 等于( )A .50B .56C .60D .64答案:D用首项1a 和公差d 表示出已知条件并解出,再由等差数列前n 项和公式计算. 解:设{}n a 的公差为d ,则124a d +=,5312716S S a d -=+=,所以11a =,2d =,()818818642S a d -=+=. 故选:D .点评: 本题考查等差数列的通项公式和前n 项和公式,考查等差数列的基本量运算,属于基础题.4.若函数()2xy f x =-是奇函数,定义域为R ,()11f =-,则()1f -的值是( ) A .72- B .134- C .72 D .134答案:C根据奇函数定义求解.解:故选:C .由题意,()()112123f f ---=-+=,()712f -=. 点评:本题考查奇函数的定义,掌握奇函数概念是解题基础.5.祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V Sh =柱体,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高,锥体的体积公式13V Sh =锥体,其中S 是锥体的底面积,h 是锥体的高.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .83B .3C .12D .143答案:D 由三视图还原出原几何体,再根据体积公式计算.解:由三视图知原几何体是下面一个直四棱柱,上面一个四棱锥的组合体,尺寸见三视图,体积为111(24)4(24)2232V =⨯++⨯⨯+=. 故选:D .点评:本题考查三视图,考查棱柱棱锥的体积公式,解题关键是由三视图还原出原几何体.6.已知()2,1M ,()3,2N ,点P 在圆222x y +=上,则PMN V 的面积的最大值是( )A .12B .1C .32D .2答案:C求出MN 的长度,求出直线MN 方程,再求得圆心到直线MN 的距离d ,此距离加上圆半径即得圆上的点到直线MN 距离的最大值,从而可得PMN V 的面积的最大值. 解:MN =MN 方程为10x y --=,原点O 到直线MN 距离为d ==,圆O ,圆上的点到直线MN +=,∴PMN V 的面积的最大值是13222=. 故选:C .点评:本题考查直线与圆的位置关系,考查转化与化归思想.求三角形面积最大值,实质上就是求圆上的点到直线MN 距离的最大值,而这又转化为求圆心到直线的距离.7.函数()222x x y x -=+的部分图象大致为( )A .B .C .D .答案:A首先确定函数的奇偶性,排除两个选项,然后函数值与2x 比较大小后可得正确选项. 解:记2()(22)x x f x y x -==+,则2()(22)()x x f x x f x --=+=,()f x 是偶函数,排除BC , 又222222--+≥⋅=x x x x ,∴22()(22)2x x f x x x -=+≥,因此排除D , 故选:A .点评:本题考查由函数解析式选择函数图象,解题时可通过研究函数的性质,如奇偶性、单调性、对称性,研究特殊的函数值,函数值的大小、正负,变化趋势等等,结合排除法得出正确选项.8.执行如图所示的程序框图,若输入18n =,则输出的S 值是( )A .919B .1019C .37D .1021答案:A根据程序框图,得出程序的数学功能,由数列的裂项相消法求得数列和,从而得出结论. 解: 由题意111111912335171919S ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-= ⎪⎝⎭. 故选:A .点评:本题考查程序框图,考查循环结构,解题时可模拟程序运行,确定程序功能,结合其它数学知识得出结论.9.在平行四边形ABCD 中,3AB =,2AD =,60BAD ∠=︒,点E 在CD 上,1DE =,则AC BE ⋅=u u u r u u u r ( )A .2-B .1-C .1D .2 答案:B选取,AB AD u u u r u u u r为基底,把其它向量用基底表示后计算数量积即可.解: 23BE BA AD DE AB AD =++=-+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,AC AB AD =+u u u r u u u r u u u r ,29AB =uuu r ,24AD =u u u r ,32cos603AB AD ⋅=⨯⨯︒=u u u r u u u r ,22221()()1333AC BE AB AD AB AD AB AB AD AD ∴⋅=+⋅-+=-+⋅+=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r . 故选:B .点评:本题考查平面向量的数量积,解题关键是选取,AB AD u u u r u u u r 为基底,用基底表示其它向量.10.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点在直线y x =上,且双曲线的一条渐近线与直线l :5y x =+垂直,则该双曲线的方程为( ) A .221115x y -= B .221116x y -= C .22165x y -= D .22156x y -= 答案:C由直线垂直可得渐近线的斜率,即得b a,又由焦点在已知直线上得焦点坐标,即得c ,结合222+=a b c 可解得,a b ,得双曲线方程.解: 设双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的半焦距为c .因为直线l:55y x =-+的斜率为5-,且双曲线的一条渐近线与直线l:55y x =-+垂直,所以双曲线的一=所以6b a =.因为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点在直线y x =-上,所以c =联立222,b a c a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪+=⎪⎪⎩解得a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩所以该双曲线的方程为22165x y -=. 故选:C .点评:本题考查求双曲线的标准方程,根据已知条件直接求得,a b 即可.11,侧面积为,则这个圆锥的外接球体积为( )A. BC.D答案:A 由圆锥侧面积求得圆锥底面半径,从而得圆锥的高,由圆锥的轴截面是其外接球大圆的内接三角形可求得球半径,可得求体积.解:设圆锥底面半径为rr =,r =h ==,∴圆锥的轴截面是等腰直角三角形,直角三角形的斜边就。
【试卷】【金太阳】2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷 理科数学(五)
2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)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{|20},{|21}A x x x B x x =--=-<≤≤,则A B = ( ) A .{|12}x x -≤≤ B .{|22}x x -<≤C .{|21}x x -<≤D .{|22}x x -≤≤2.i 是虚数单位,2i1iz =-,则z =( )A .1B .2CD .3.1777年,法国科学家蒲丰在宴请客人时,在地上铺了一张白纸,上面画着一条条等距离的平行线,而他给每个客人发许多等质量的,长度等于相邻两平行线距离的一半的针,让他们随意投放.事后,蒲丰对针落地的位置进行统计,发现共投针2212枚,与直线相交的有704枚.根据这次统计数据,若客人随机投放一根这样的针到白纸上,则落地后与直线相交的概率为( ) A .12πB .3πC .2πD .1π4.函数1()f x ax x=+在(2,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .1,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭ B .1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .[1,)+∞D .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦5.下列命题中是真命题的是( )①“1x >”是“21x ≥”的充分不必要条件 ;②命题“0x ∀>,都有sin 1x ≤”的否定是“00x ∃>,使得0sin 1x >”;③数据128,,,x x x 的平均数为6,则数据12825,25,,25x x x --- 的平均数是6;④当3a =-时,方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解.A .①②④B .③④C .②③D .①③④6.已知15455,log log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .c b a >>7.在ABC △中,sin 1,2C BC AB ===ABC △的面积为( )A .2B .32C .4D8.我国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升.如图是一个这种商鞅铜方升的三视图,若x 是方程 1.3522.35x x -=-的根,则该商鞅铜方升的俯视图的面积是正视图面积的( ) A .1.5倍 B .2倍 C .2.5倍D .3.5倍9.设函数()sin (0)5f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭, 若()f x 在[0,2]π上有且仅有5个零点, 则ω的取值范围为 ( ) A .1229,510⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .1229,510⎛⎤⎥⎝⎦ C .1229,510⎛⎫⎪⎝⎭ D .1229,510⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 10.已知曲线24x y =,动点P 在直线3y =-上,过点P 作曲线的两条切线12,l l ,切点分别为,A B ,则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为( ) AB .2C .4D.11.对于函数()f x ,若12,x x 满足1212()()()f x f x f x x +=+,则称12,x x 为函数()f x 的一对“线性对称点” .若实数a 与b 和a b +与c 为函数()3x f x =的两对“线性对称点”,则c 的最大值为( ) A .3log 4B .3log 41+C .43D .3log 41-12.在正方体1111ABCD A B C D -中,如图,,M N 分别是正方形11,ABCD BCC B 的中心.平面1D MN 将正方体分割为两个多面体,则点C 所在的多面体与点1A 所在的多面体的体积之比是( )A .23B .12 C .25D .13二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 .14.已知平面向量a 与b 的夹角为3π,1),1a b =-= ,则2a b -=.15.已知函数()ln 2f x x x a =-在点(1,(1))f 处的切线经过原点,函数()()f x g x x=的最小值为m ,则 2m a += .16.设12,F F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过左焦点1FC在第一象限相交于一点P ,若12F PF △是等腰三角形,则C 的离心率e = .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分. 17.(本小题满分12分)新高考取消文理科,实行“3+3”模式,成绩由语文、数学、外语统一高考成绩和自主选考的3门普通高中学业水平考试等级性考试科目成绩构成.为了解各年龄层对新高考的了解情况,随机调查50人,并把调查结果制成下表: 年龄(岁) [15, 25) [25, 35) [35, 45) [45, 55) [55, 65) [65, 75) 频数 5 15 10 10 5 5 了解4126521(1)把年龄在[15, 45)称为中青年,年龄在[45, 75)称为中老年,请根据上表完成2×2列联表,是否有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关?了解新高考 不了解新高考 总计中青年 中老年 总计附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++.P (K 2≥k )0.050 0.010 0.001 k3.8416.63510.828(2)若从年龄在[55, 65)的被调查者中随机选取3人进行调查,记选中的3人中了解新高考的人数为X ,求X 的分布列以及E (X ) . 18.(本小题满分12分) 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公差40,14d S ≠=且137,,a a a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .19.(本小题满分12分) 如图,在菱形ABCD 中,,32BAD EDC ππ∠=∠=,平面CDE ⊥平面,//,ABCD EF DB M 是线段AE的中点,112DE EF BD ===. (1)证明://DM 平面CEF .(2)求直线BF 与平面AEF 所成角的余弦值.AE20.(本小题满分12分)已知函数21()(1)ln ()2f x m x x m =--∈R . (1)讨论函数()f x 的极值;(2)是否存在实数m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立?若存在,求出m 的最小值;若不存在,请说明理由. 21.(本小题满分12分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的短轴长为,离心率12e =,其右焦点为F .(1)求椭圆C 的方程; (2)过F 作夹角为4π的两条直线12,l l 分别交椭圆C 于,P Q 和,M N ,求PQ MN的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所作的第一题计分.22.【选修4—4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分)在平面直角坐标系中,曲线122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),在以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2:sin 13C πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)设点P 在曲线1C 上,点Q 在曲线2C 上,求PQ 的最小值及此时点P 的直角坐标. 23.【选修4—5:不等式选讲】(本小题满分10分)已知()211f x x x =++-. (1)求不等式()9f x ≤的解集;(2)设()9124g x x x =-+--,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,并根据图象写出不等式()()f x g x ≤的解集.2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)参考答案1.答案:B解析:2{|20}{|(2)(1)0}{|12}A x x x x x x x x=--=-+=-≤≤≤≤,{|21}B x x=-<≤,所以{|22}A B x x=-<≤.2.答案:C 解析:2i2i2i,1i1i1iz z=∴====---,公式:11121222,zzz z z zz z⋅=⋅=.3.答案:D 解析:因为70412212π≈,故选D.4.答案:B 解析:当0a≤时,1()f x axx=+在(2,)+∞上单调递减,当0a>时,1()f x axx=+在⎛⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎭2,即14a≥.5.答案:A 解析:①正确;②正确;③由()6E X =,可得(25)2()52657E X E X -=-=⨯-=,故错误.当3a =-时,26a x y a -=即为963x y -=-,即3210x y -+=,所以方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解,④正确.6.答案:A解析:105445511551,1log log 2,log 2log 22a b c =>=>=>==<=,故a b c >>.7.答案:A解析:234cos 12sin ,sin 255C C C =-=-∴=;1,a c ==由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+- 即263105b b +-=,31(5)05b b ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,5b =,114sin 152225ABC S ab C ∴==⨯⨯⨯=△. 8.答案:C 解析:由 1.3522.35x x -=-,设 1.35t x =-,得21t t =-,作出函数2t y =和1y t =-的图象,可知0t =,即 1.35x =.俯视图的面积为1.3513(5.4 1.35)13.5⨯+⨯-=,正视图面积为5.4,所以俯视图的面积是正视图面积的2.5倍. 9.答案:A 解析:因为当[0,2]x ∈π时,2555x πππω+ωπ+≤≤,由()f x 在[0,2]π有且仅有5个零点.则265x ππω+<π5≤,解得1229510ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,. 10.答案:C解析:设221122(2,),(2,)A t t B t t ,12t t ≠,由24x y =,得2xy '=,所以切线12,l l 的斜率分别为11k t =,22k t =, 所以21111:(2)l y t t x t -=-,即211y t x t =-,同理2222:l y t x t =-,联立2112223y t x t y t x t y ⎧=-⎪=-⎨⎪=-⎩,得12123x t t y t t =+⎧⎨==-⎩,22121212222ABt t t tk t t -+==-,21211:(2)2AB t t l y t x t +-=-,即12122t t y x t t +=-,即1232t t y x +=+,即直线AB 恒过定点(0,3),即直线AB 过圆心(0,3),则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 解法二:不妨设(0,3)P -,设切线方程为3y kx =-,将其代入24x y =,得24120x kx -+=, 则216480k ∆=-=,解得k =,当k =2120x -+=,解得x =故A ,同理可得(B -,所以直线AB 的方程为3y =,直线AB 过圆心(0,3), 则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 11.答案:D解析:a 与b 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以333a ba b +=+=≥,故34a b +≥(当且仅当a b =时取等号).又a b +与c 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以3333abca b c++++=,所以33314313131313a b a b ca b a b a b +++++===+---≤,从而c 的最大值为334log log 413=-.12.答案:B 解析:设正方体的棱长为1,延长1D N ,与AB 的延长线交于点F ,则1BF =,连接FM并延长,交BC 于点P ,交AD 于点Q ,取AB 中点G ,连接MG ,则23BP BF GM FG ==, 12,233BP AQ BP ∴===,连接PN ,并延长交11B C 于点H ,连接1D H ,则113HC =,平面1HD QP 即为截面,取PC 中点E ,连接1,C E QE ,则点C 所在的多面体的体积1111111111111123233D DQ C CE C D H EQP V V V --⎛⎫⎛⎫=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,点1A 所在的多面体的体积1221211,332V V V =-=∴=.13.答案:160- 解析:612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为33361(2)160C x x ⎛⎫⋅⋅-=- ⎪⎝⎭. 14 解析:2,1a b == ,cos 13a b a bπ⋅=⋅=,所以222244164113a b a a b b -=-⋅+=-+= ,所以2a b -=15.答案:0解析:()1ln ,(1)1,(1)2f x x f f a ''=+==-,切线1l 的方程:21y a x +=-,又1l 过原点,所以21a =-,221111()ln 1,()ln ,()x f x x x g x x g x x x x x-'=+=+=-=,当(0,1)x ∈时,()0,()g x g x '<单调递减,当(1,)x ∈+∞时,()0,()g x g x '>单调递增,故()()f x g x x=的最小值为(1)1g =,所以1,20m m a =+=. 16.答案:2或43 解析:设直线倾斜角为α,则7tan cos 8αα==.P 在第一象限, 12F PF △是等腰三角形,所以112F P F F =或212F P F F =.若112F P F F =,则11212,22F P F F c F P c a ===-,由余弦定理得222244(22)788c c x a c +--=,整理得23840e e -+=,解得2e =或23e =(舍去).…………………………………………………………3分250(221288)5.56 3.84130202030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.…………………………………………………………………………………………………6分(2)年龄在[55, 65)的被调查者共5人,其中了解新高考的有2人,则抽取的3人中了解新高考的人数X 可能取值为0,1,2,则31121323233335551633(0),(1),(2)1010510C C C C C P X P X P X C C C ==========.………………………9分 所以X 的分布列为13()012105105E X =⨯+⨯+⨯=.……………………………………………………………………12分18.解析:(1)由题意可得4121114614(2)(6)S a d a d a a d =+=⎧⎨+=+⎩ ,即1212372a d d a d +=⎧⎨=⎩,…………………………3分 又因为0d ≠,所以12,1a d ==,所以1n a n =+.……………………………………………………6分 (2)因为111(2)(1)11(1)(2)(1)(2)12n n n n a a n n n n n n ++-+===-++++++,………………………………9分 所以11111111233412222(2)n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .…………………………12分 19.解析:(1)设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .因为//OD EF ,OD ⊄平面CEF ,EF ⊂平面CEF ,所以//OD 平面CEF .……………………………………………………………………………………2分 又OM 是ACE △的中位线,所以//OM CE ,又OM ⊄平面CEF ,CE ⊂平面CEF ,所以//OM 平面CEF .……………………………………………………………………………………………………4分 又OM OD O = ,所以平面//OMD 平面CEF .又MD ⊂平面OMD ,故//MD 平面CEF .…5分 (2)因为DE DC ⊥,平面CDE ⊥平面ABCD ,平面CDE 平面,ABCD CD DE =⊂平面CDE ,所以ED ⊥平面ABCD .连接OF ,则EF OD ,故四边形ODEF 是平行四边形,故//ED OF , 从而OF ⊥平面ABCD .……………………………………………………………………………………6分 以O 为坐标原点,,,OA OB OF 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,则(0,1,0),(0,0,1),(0,1,1)A B F E -,则(0,1,0),((0,1,1)EF AF BF ===-,设平面AEF 的法向量为(,,)n x y z =,则0n EF y n AF z ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取n = ,…………8分则cos ,n BF n BF n BF⋅==⋅BF则cos sin ,n BF θ== ,所以直线BF 与平面AEF ………………………………………………12分 20.解析:(1)由题知,2110,()mx x f x mx x x-'>=-+=,…………………………………………1分 ①当0≤m 时,21()0mx f x x -'=<,所以()f x 在(0,)+∞上单调递减,没有极值;………………3分②当0m >时,令21()0mx f x x -'==,得x =,当x⎛∈ ⎝时,()0,()f x f x '<单调递减,当x ⎫∈+∞⎪⎭时,()0,()f x f x '>单调递增,故()f x 在x=处取得极小值111ln 222f m m =+-,无极大值.…………………………5分 (2)不妨令11111()x x x e x h x x e xe----=-=,不难证明10≥x e x --,当且仅当1x =时取等号, 所以当(1,)x ∈+∞时,()0h x >,由(1)知,当0,1≤m x >时,()f x 在(1,)+∞上单调递减,()(1)0f x f <=恒成立; 所以若要不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立,只能0m >. 当01m <<1>,由(1)知,()f x 在⎛ ⎝上单调递减, 所以(1)0f f<=,不满足题意.……………………………………………………………………8分 当1≥m 时,设21111()(1)ln 2x F x m x x x e-=---+, 因为1,1≥m x >,所以11111,1,01,10≥x x x mx x e e e---><<-<-<,32221222111111(1)(1)()10x x x x x x F x mx x x x e x x x x---+-+'=-++->-++-==>, 所以()F x 在(1,)+∞上单调递增,又(1)0F =,所以当(1,)x ∈+∞时,()0F x >恒成立,即()()0f x h x ->恒成立,故存在1≥m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立.此时m 的最小值是1.…………12分21.解析:(1)由2b =b =,又由22222214c a b e a a -===,得2234a b =, 则224,3a b ==,故椭圆C 的方程为22143x y +=.……………………………………………………4分(2)由(1)知(1,0)F ,①当直线12,l l 的斜率都存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为(1)y k x =-,1k ≠±, 由222222(1)(43)8412034120y k x k x k x k x y =-⎧⇒+-+-=⎨+-=⎩,……………………………………5分设1122(,),(,)P x y Q x y ,则2221212228412,,144(1)04343k k x x x x k k k -+==∆=+>++,…………6分则2212(1)34k PQ k +==+,由椭圆的对称性可设直线2l 的斜率为11k k +-, 则22221121224(1)17(1)21341k k k MN k k k k +⎛⎫+⋅ ⎪+-⎝⎭==+++⎛⎫+⋅ ⎪-⎝⎭,……………………………………………………8分 222222212(1)7(1)27(1)27873424(1)6882432PQ k k k k k k MN k k k k ++++++=⋅==+++++, 令87t k =+,则78t k -=,当0t =时,78k =-,78PQ MN =, 当0t ≠时,22724322432197878722t k t k t t-⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==+-+, 若0t >,则1977722t t +--,若0t <,则1977722≤t t+-2872432≤k k ++,即2872432k k ++,≤PQ MN ,且87PQ MN ≠.………………………………………………10分 ②当直线12,l l 的斜率其中一条不存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为1y x =-, 则2242,37b PQ MN a ===,此时87PQ MN =∈⎣⎦. 若设2l 的方程为1y x =-,则78PQMN =∈⎣⎦, 综上可知,PQMN的取值范围是⎣⎦.……………………………………………12分 22.解析:(1)由122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),得1C 的普通方程为22(2)4x y -+=; 由sin 13πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,得1sin cos 12ρθρθ=cos sin 20θρθ-+=,又由cos ,sin x y ρθρθ==,得曲线220C y -+=.…………………………………………5分(2)由题意,可设点P 的直角坐标为(22cos ,2sin )αα+,因为2C 是直线,所以PQ 的最小值,即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()2cos 16d παα⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭.………………………………8分 当且仅当52,6Z k k παπ=+∈时,()d α1-, 此时P的直角坐标为(2.…………………………………………………………………………10分23.解析:(1)3,11()2112,1213,2≥≤x x f x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪=++-=+-<<⎨⎪⎪--⎪⎩,…………………………………………1分 当1≥x 时,39≤x ,得13≤≤x ;………………………………………………………………………2分 当112x -<<时,29≤x +,解得7≤x ,故112x -<<;…………………………………………3分 当12≤x -时,39≤x -,解得3≥x -,故132≤≤x --.……………………………………………4分 综上,原不等式的解集为{|33}≤≤x x -.………………………………………………………………5分(2)36,1()91244,12≤x x g x x x x x +-⎧⎪=-+--=+-<<⎨⎪,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,10分。
【答案】2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷 理科数学(五)
2020年全国100所名校最新高考模拟示范卷理科数学(五)参考答案1.答案:B解析:2{|20}{|(2)(1)0}{|12}A x x x x x x x x=--=-+=-≤≤≤≤,{|21}B x x=-<≤,所以{|22}A B x x=-<≤.2.答案:C 解析:2i2i2i,1i1i1iz z=∴====---,公式:11121222,zzz z z zz z⋅=⋅=.3.答案:D 解析:因为70412212π≈,故选D.4.答案:B 解析:当0a≤时,1()f x axx=+在(2,)+∞上单调递减,当0a>时,1()f x axx=+在⎛⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎭2,即14a≥.5.答案:A 解析:①正确;②正确;③由()6E X =,可得(25)2()52657E X E X -=-=⨯-=,故错误.当3a =-时,26a x y a -=即为963x y -=-,即3210x y -+=,所以方程组232106x y a x y a-+=⎧⎨-=⎩有无穷多解,④正确.6.答案:A解析:105445511551,1log log 2,log 2log 22a b c =>=>=>==<=,故a b c >>.7.答案:A解析:234cos 12sin ,sin 255C C C =-=-∴=;1,a c ==由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+- 即263105b b +-=,31(5)05b b ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,5b =,114sin 152225ABC S ab C ∴==⨯⨯⨯=△. 8.答案:C 解析:由 1.3522.35x x -=-,设 1.35t x =-,得21t t =-,作出函数2t y =和1y t =-的图象,可知0t =,即 1.35x =.俯视图的面积为1.3513(5.4 1.35)13.5⨯+⨯-=,正视图面积为5.4,所以俯视图的面积是正视图面积的2.5倍. 9.答案:A 解析:因为当[0,2]x ∈π时,2555x πππω+ωπ+≤≤,由()f x 在[0,2]π有且仅有5个零点.则265x ππω+<π5≤,解得1229510ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,. 10.答案:C解析:设221122(2,),(2,)A t t B t t ,12t t ≠,由24x y =,得2xy '=,所以切线12,l l 的斜率分别为11k t =,22k t =, 所以21111:(2)l y t t x t -=-,即211y t x t =-,同理2222:l y t x t =-,联立2112223y t x t y t x t y ⎧=-⎪=-⎨⎪=-⎩,得12123x t t y t t =+⎧⎨==-⎩,22121212222ABt t t tk t t -+==-,21211:(2)2AB t t l y t x t +-=-,即12122t t y x t t +=-,即1232t t y x +=+,即直线AB 恒过定点(0,3),即直线AB 过圆心(0,3),则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 解法二:不妨设(0,3)P -,设切线方程为3y kx =-,将其代入24x y =,得24120x kx -+=, 则216480k ∆=-=,解得k =,当k =2120x -+=,解得x =故A ,同理可得(B -,所以直线AB 的方程为3y =,直线AB 过圆心(0,3), 则直线AB 截圆22650x y y +-+=所得弦长为4. 11.答案:D解析:a 与b 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以333a ba b +=+=≥,故34a b +≥(当且仅当a b =时取等号).又a b +与c 为函数()3x f x =的“线性对称点”,所以3333abca b c++++=,所以33314313131313a b a b ca b a b a b +++++===+---≤,从而c 的最大值为334log log 413=-.12.答案:B 解析:设正方体的棱长为1,延长1D N ,与AB 的延长线交于点F ,则1BF =,连接FM并延长,交BC 于点P ,交AD 于点Q ,取AB 中点G ,连接MG ,则23BP BF GM FG ==, 12,233BP AQ BP ∴===,连接PN ,并延长交11B C 于点H ,连接1D H ,则113HC =,平面1HD QP 即为截面,取PC 中点E ,连接1,C E QE ,则点C 所在的多面体的体积1111111111111123233D DQ C CE C D H EQP V V V --⎛⎫⎛⎫=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,点1A 所在的多面体的体积1221211,332V V V =-=∴=.13.答案:160- 解析:612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为33361(2)160C x x ⎛⎫⋅⋅-=- ⎪⎝⎭. 14 解析:2,1a b == ,cos 13a b a bπ⋅=⋅=,所以222244164113a b a a b b -=-⋅+=-+= ,所以2a b -=15.答案:0解析:()1ln ,(1)1,(1)2f x x f f a ''=+==-,切线1l 的方程:21y a x +=-,又1l 过原点,所以21a =-,221111()ln 1,()ln ,()x f x x x g x x g x x x x x-'=+=+=-=,当(0,1)x ∈时,()0,()g x g x '<单调递减,当(1,)x ∈+∞时,()0,()g x g x '>单调递增,故()()f x g x x=的最小值为(1)1g =,所以1,20m m a =+=. 16.答案:2或43 解析:设直线倾斜角为α,则7tan cos 8αα==.P 在第一象限, 12F PF △是等腰三角形,所以112F P F F =或212F P F F =.若112F P F F =,则11212,22F P F F c F P c a ===-,由余弦定理得222244(22)788c c x a c +--=,整理得23840e e -+=,解得2e =或23e =(舍去).250(221288)5.56 3.84130202030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,所以有95%的把握判断对新高考的了解与年龄(中青年、中老年)有关联.…………………………………………………………………………………………………6分(2)年龄在[55, 65)的被调查者共5人,其中了解新高考的有2人,则抽取的3人中了解新高考的人数X 可能取值为0,1,2,则31121323233335551633(0),(1),(2)1010510C C C C C P X P X P X C C C ==========.………………………9分 所以X 的分布列为13()012105105E X =⨯+⨯+⨯=.……………………………………………………………………12分18.解析:(1)由题意可得4121114614(2)(6)S a d a d a a d =+=⎧⎨+=+⎩ ,即1212372a d d a d +=⎧⎨=⎩,…………………………3分 又因为0d ≠,所以12,1a d ==,所以1n a n =+.……………………………………………………6分 (2)因为111(2)(1)11(1)(2)(1)(2)12n n n n a a n n n n n n ++-+===-++++++,………………………………9分 所以11111111233412222(2)n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .…………………………12分 19.解析:(1)设AC 与BD 的交点为O ,连接MO .因为//OD EF ,OD ⊄平面CEF ,EF ⊂平面CEF ,所以//OD 平面CEF .……………………………………………………………………………………2分 又OM 是ACE △的中位线,所以//OM CE ,又OM ⊄平面CEF ,CE ⊂平面CEF ,所以//OM 平面CEF .……………………………………………………………………………………………………4分 又OM OD O = ,所以平面//OMD 平面CEF .又MD ⊂平面OMD ,故//MD 平面CEF .…5分 (2)因为DE DC ⊥,平面CDE ⊥平面ABCD ,平面CDE 平面,ABCD CD DE =⊂平面CDE ,所以ED ⊥平面ABCD .连接OF ,则EF OD ,故四边形ODEF 是平行四边形,故//ED OF , 从而OF ⊥平面ABCD .……………………………………………………………………………………6分 以O 为坐标原点,,,OA OB OF 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,则(0,1,0),(0,0,1),(0,1,1)A B F E -,则(0,1,0),((0,1,1)EF AF BF ===-,设平面AEF 的法向量为(,,)n x y z =,则0n EF y n AF z ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取n = ,…………8分则cos ,n BF n BF n BF⋅==⋅BF则cos sin ,n BF θ== ,所以直线BF 与平面AEF ………………………………………………12分 20.解析:(1)由题知,2110,()mx x f x mx x x-'>=-+=,…………………………………………1分 ①当0≤m 时,21()0mx f x x -'=<,所以()f x 在(0,)+∞上单调递减,没有极值;………………3分②当0m >时,令21()0mx f x x -'==,得x =,当x⎛∈ ⎝时,()0,()f x f x '<单调递减,当x ⎫∈+∞⎪⎭时,()0,()f x f x '>单调递增,故()f x 在x=处取得极小值111ln 222f m m =+-,无极大值.…………………………5分 (2)不妨令11111()x x x e x h x x e xe----=-=,不难证明10≥x e x --,当且仅当1x =时取等号, 所以当(1,)x ∈+∞时,()0h x >,由(1)知,当0,1≤m x >时,()f x 在(1,)+∞上单调递减,()(1)0f x f <=恒成立; 所以若要不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立,只能0m >. 当01m <<1>,由(1)知,()f x 在⎛ ⎝上单调递减, 所以(1)0f f<=,不满足题意.……………………………………………………………………8分 当1≥m 时,设21111()(1)ln 2x F x m x x x e-=---+, 因为1,1≥m x >,所以11111,1,01,10≥x x x mx x e e e---><<-<-<,32221222111111(1)(1)()10x x x x x x F x mx x x x e x x x x---+-+'=-++->-++-==>, 所以()F x 在(1,)+∞上单调递增,又(1)0F =,所以当(1,)x ∈+∞时,()0F x >恒成立,即()()0f x h x ->恒成立,故存在1≥m ,使得不等式111()x f x x e->-在(1,)+∞上恒成立.此时m 的最小值是1.…………12分21.解析:(1)由2b =b =,又由22222214c a b e a a -===,得2234a b =, 则224,3a b ==,故椭圆C 的方程为22143x y +=.……………………………………………………4分(2)由(1)知(1,0)F ,①当直线12,l l 的斜率都存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为(1)y k x =-,1k ≠±, 由222222(1)(43)8412034120y k x k x k x k x y =-⎧⇒+-+-=⎨+-=⎩,……………………………………5分设1122(,),(,)P x y Q x y ,则2221212228412,,144(1)04343k k x x x x k k k -+==∆=+>++,…………6分则2212(1)34k PQ k +==+,由椭圆的对称性可设直线2l 的斜率为11k k +-, 则22221121224(1)17(1)21341k k k MN k k k k +⎛⎫+⋅ ⎪+-⎝⎭==+++⎛⎫+⋅ ⎪-⎝⎭,……………………………………………………8分 222222212(1)7(1)27(1)27873424(1)6882432PQk k k k k k MN k k k k ++++++=⋅==+++++, 令87t k =+,则78t k -=,当0t =时,78k =-,78PQ MN =, 当0t ≠时,22724322432197878722t k t k t t-⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==+-+, 若0t >,则1977722t t +--,若0t <,则1977722≤t t+-2872432≤k k ++,即2872432k k ++,≤PQ MN ,且87PQ MN ≠.………………………………………………10分 ②当直线12,l l 的斜率其中一条不存在时,由对称性不妨设直线1l 的方程为1y x =-,则2242,37b PQ MN a ===,此时87PQ MN =∈⎣⎦.若设2l 的方程为1y x =-,则78PQMN =∈⎣⎦, 综上可知,PQ MN的取值范围是⎣⎦.……………………………………………12分22.解析:(1)由122cos :2sin x C y αα=+⎧⎨=⎩(α为参数),得1C 的普通方程为22(2)4x y -+=;由sin 13πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,得1sin cos 12ρθρθ=cos sin 20θρθ-+=,又由cos ,sin x y ρθρθ==,得曲线220C y -+=.…………………………………………5分 (2)由题意,可设点P 的直角坐标为(22cos ,2sin )αα+,因为2C 是直线,所以PQ 的最小值,即为P 到2C 的距离()d α的最小值,()2cos 16d παα⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭.………………………………8分当且仅当52,6Z k k παπ=+∈时,()d α1-, 此时P的直角坐标为(2.…………………………………………………………………………10分23.解析:(1)3,11()2112,1213,2≥≤x x f x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪=++-=+-<<⎨⎪⎪--⎪⎩,…………………………………………1分当1≥x 时,39≤x ,得13≤≤x ;………………………………………………………………………2分当112x -<<时,29≤x +,解得7≤x ,故112x -<<;…………………………………………3分 当12≤x -时,39≤x -,解得3≥x -,故132≤≤x --.……………………………………………4分综上,原不等式的解集为{|33}≤≤x x -.………………………………………………………………5分(2)36,1()91244,12≤x x g x x x x x +-⎧⎪=-+--=+-<<⎨⎪,在同一坐标系内画出函数()f x 和()g x 的图象,10分。
2020届全国100所名校高三理科数学模拟金典试题(五)及参考答案
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100所名校高考模拟金典卷 数学试卷(五) 第 2 页 共 6 页
二填空题本题共+小题每小题'分共!"分!把答案填在题中的横线上! &1!已知向量*1+*#&若%(则实数# 等于!!!!! &+!设#!%1#/!'*%"/%&#/%!#!/$/%&"#&"则%& 等于!!!!! &'!已知在等腰梯形"$78 中("$278("$*!78*+(1$"8*("A(双曲线以 "($ 为焦点(
员工参加!9"后员工中有愿意被外派的1人和不愿意被外派的1人报名参加(从中随机 选出1人(记选到愿意被外派的人数为#22"后员工中有愿意被外派的+人和不愿意被 外派的!人报名参加(从中随机选出1人(记选到愿意被外派的人数为'(求##' 的 概率! 参考数据)
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且与线段78#包括端点7/8$有两个交点(则该双曲线的离心率的取值范围是!!!!! &(!已知首项为+的数列&%:'满足%:/&/%:*+%:%:/&/&(若+*%&%!/%1%+/6/%2%&"(则+ 的
高考理科数学模拟试题含答案及解析5套).pdf
11、【答案】A
【解析】由题意可得 f ( x) = 3an+1x2 − 2anx − an+2 ,∵ x =1 是函数 f ( x) 的极值点, ( ) ( ) ∴ f 1 = 3an+1 − 2an − an+2 = 0 ,即 an+2 − 3an+1 + 2an = 0 .∴ an+2 − an+1 = 2 an+1 − an ,
17、已知数列 an 的前 n 项和 Sn 满足 Sn = 2an − 2n+1 .
(1)求数列an 的通项公式;
(2)若不等式 2n2 − n − 3 (5 − )an 对 n N 恒成立,求实数 的取值范围.
18、在四棱锥 P - ABCD 中, PA ⊥ 平面 ABCD ,
ABC 是正三角形, AC 与 BD 的交点为 M ,
2018 b1b2
+
2018 b2b3
+
A.2017
+
2018 b b 2018 2019
=(
B.2018
) C.2019
D.2020
12.已知函数
f
(x) =
ex
+
a ex
(a R) 在区间0,1 上单调递增,则实数 a 的取值范围(
)
A. (−1,1)
B. (−1, +)
C. −1,1
体 ABCD 的外接球的表面积为( )
A. 2
B. 4
C. 6
D. 8
11.设 x = 1 是函数 f ( x) = an+1x3 − anx2 − an+2x +1(n N+ )的极值点,
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绝密★启用前2020届全国100所名校高考模拟金典卷(五)数学(理)试题注意事项: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 一、单选题1.若(12)a i ti i +=+(i 为虚数单位,,a t R ∈),则t ai +等于() A .12i - B .12i + C .2i + D .2i -答案:A根据复数乘法的运算法则,结合复数相等的定义进行求解即可. 解:因为(12)2a i ti i ti t +=⋅+=-,所以1,22t a a t =⎧⇒=-⎨=-⎩.所以12t ai i +=-.故选:A 点评:本题考查复数的乘法运算,考查了复数相等的定义,考查了数学运算能力. 2.已知集合{}{}22|log (32),|4A x y x B x x ==-=>,则RA B ⋃=()A .3|22x x ⎧⎫-<⎨⎬⎩⎭B .{|2}x x <C .3|22x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭D .{|2}x x 答案:D根据对数型函数的定义域化简集合A 的表示,解一元二次不等式化简集合B 的表示,最后根据集合的补集和并集的定义,结合数轴进行求解即可. 解: 因为{}{242B x xx x ==>或}2x <-,所以R {|22}B x x =-又因为{}23|log (32){|320}|,2A x y x x x x x ⎧⎫==-=->=<⎨⎬⎩⎭所以RA B ⋃={|2}x x .故选:D 点评:本题考查集合的补集与并集的定义,考查了数学运算能力,属于基础题.3.已知随机变量ξ服从正态分布()2,N μσ,若(2)(6)0.15P P ξξ<=>=,则(24)P ξ≤<等于()A .0.3B .0.35C .0.5D .0.7 答案:B根据正态分布密度曲线的对称性可知,若(2)(6)P P ξξ<=>,函数的对称轴是4ξ=,所以(24)0.50.150.35P ξ≤<=-=,故选B.4.已知函数()f x 在R 上可导,则“0'()0f x =”是“0()f x 为函数()f x 的极值”的() A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案:C若()00f x '=,但0x 两侧没有变号,也不是极值点,()0f x 也不是函数()f x 的极值,反过来,若()0f x 是函数()f x 的极值,那0x 就是函数的极值点,即()00f x '=,所以()00f x '=是()0f x 是函数()f x 的极值的必要不充分条件,故选C.5.执行下面的程序框图,输出的S 为()A .17B .27C .47D .67答案:A 解:考虑进入循环状态,根据程序框图可知,当i=1时,进入第一次循环,有2S 7=; 当i=2时,进入第二次循环,有4S 7=; 当i=3时,进入第三次循环,有1S 7=; 当i=4时,进入第四次循环,有2S 7=; 当i=5时,进入第五次循环,有4S 7=; 当i=6时,进入第六次循环,有1S 7=; 结束循环,输出1S 7=. 故选A .6.已知数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为78,26n S a a +=,则11S 为() A .66 B .55C .66-D .55-答案:C根据等差数列的通项公式,结合等差数列的前n 项和公式、等差数列的下标性质进行求解即可. 解:()()781116226756a a a d a d a d a -=+-+=+==-, 1111161111662a a S a +=⨯==-. 故选:C 点评:本题考查等差数列的下标性质,考查了等差数列的通项公式和前n 项和公式的应用,考查了数学运算能力.7.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),1,1,02⎛⎫⎪⎝⎭,按照如下图所示的方向绘制该四面体的三视图,则得到的正(主)视图可以为()一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),1,1,02⎛⎫⎪⎝⎭,按照如下图所示的方向绘制该四面体的三视图,则得到的正(主)视图可以为一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),1,1,02⎛⎫⎪⎝⎭,按照如下图所示的方向绘制该四面体的三视图,则得到的正(主)视图可以为A .B .C .D .答案:D根据点的坐标在空间直角坐标系内画出满足条件的四面体,然后选出正(主)视图即可. 解:满足条件的四面体如左图,依题意投影到yOz 平面为正投影,所以正(主)视方向如图所示,所以得到正(主)视图效果如右图. 故选:D点评:本题考查三视图及空间点的坐标,考查了空间想象能力. 8.数()sin()f x A x ωϕ=+(其中,0,||2A πωϕ><)的图象如图所示,为了得到()3sin 3g x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,则只要将()f x 的图象上所有的点()A .向左平移6π个单位长度,纵坐标缩短到原来的13,横坐标不变 B .向左平移3π个单位长度,纵坐标伸长到原来的3倍横坐标不变 C .向右平移6π个单位长度,纵坐标缩短到原来的13,横坐标不变 D .向右平移3π个单位长度,纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变 答案:D根据函数()f x 的最小值、对称中心、对称轴以及函数()f x 过点7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭,可以求出()f x 的解析式,最后根据正弦型函数图象变换的性质进行求解即可.解:因为()f x 的最小值为1-,所以1A =,再由对称中心与对称轴的距离可得周期74123T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,从而2ω=,所以()sin(2)f x x ϕ=+.因为()f x 过点7,112π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以7sin 16πϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,解得2,3k k πϕπ=+∈Z .因为||2ϕπ<,所以3πϕ=,所以()sin 2,()3sin 233f x x g x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则需将()f x 向右平移3π个单位,即sin 2sin 23333f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,然后再将sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的3倍,得到()3sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.故选:D 点评:本题考查了通过正弦型三角函数的图象求解析式问题,考查了正弦型函数的图象变换性质,考查了数学运算能力.9.《九章算术》卷第五《商功》中,提到这样一种立体图形:“今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高一丈.”,意思是:“今有底面为矩形的屋脊状的楔体,下底面宽3丈,长4丈;上棱长2丈,无宽,高1丈(如图).”对于这个立体图形,如果将上棱长缩短至1丈,那么它的体积为()A .92立方丈 B .5立方丈 C .4立方丈 D .6立方丈答案:A根据题意可知该几何体分成一个直三棱柱,两个四棱锥,运用棱柱和棱锥的体积公式进行求解即可. 解:将该几何体分成一个直三棱柱,两个四棱锥,即119311(123)1232V =⨯⨯⨯+⨯-⨯=. 故选:A 点评:本题考查数学文化及空间几何体的体积,考查了空间想象能力和数学运算能力. 10.已知抛物线2:4C y x =,过焦点F 3的直线与C 相交于,P Q 两点,且,P Q 两点在准线上的投影分别为,M N 两点,则MFN S ∆=()A .83B 83C .163D .33答案:B 解:设()()1122,,,P x y Q x y ,所以12121211222MFN S p y y y y y y ∆=⨯⨯-=⨯⨯-=-,直线方程是()31y x =-与抛物线方程联立,2314y y ⎛⎫=- ⎪⎭,整理为:234430y y --=,1212,43y y y y +==-,所以()2121212164163y y y y y y -=+-=+=833,故选B. 11.函数()222sin 33,144x x f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=∈- ⎪⎢⎥+⎣⎦⎝⎭的图象大致是() A . B .C .D .答案:B()222sin 1x xf x x =+,它是33,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的奇函数,故D 错;又当30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()0f x ≥,故C 错;又()()()()223222sin cos 12sin '21x x x x x x xf x x++-=+,故'02f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,选B. 点睛:判断函数的图像,不仅要从函数的奇偶性,还要看函数的一些局部性质,如局部点的切线的斜率的正负等.12.若对圆22(1)(1)1x y -+-=上任意一点(,)P x y ,34349x y a x y -++--的取值与x ,y 无关,则实数a 的取值范围是() A .4a ≤ B .46a -≤≤ C .4a ≤或6a ≥ D .6a ≥答案:D根据点到直线距离公式,转化34349x y a x y -++--为点P 到两条平行直线的距离之和来求解实数a 的取值范围 解:依题意343493434955x y ax y x y a x y -+---++--=+表示(),P x y 到两条平行直线340x y a -+=和3490x y --=的距离之和与,x y 无关,故两条平行直线340x y a -+=和3490x y --=在圆22(1)(1)1x y -+-=的两侧,画出图像如下图所示,故圆心()1,1到直线340x y a -+=的距离3415ad -+=≥,解得6a ≥或4a ≤-(舍去) 故选:D.点评:本小题主要考查点到直线的距离公式,考查直线与圆的位置关系,考查数形结合的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题. 二、填空题13.已知()3,4a →=,(),1b x →=,若a b a →→→⎛⎫-⊥ ⎪⎝⎭,则实数x 等于________.答案:7 解:∵()3,4a →=,(),1b x →=,∴()3,3a b x →→-=-又a b a →→→⎛⎫-⊥ ⎪⎝⎭∴()33120x ⨯-+= ∴7x = 故答案为714.设2521001210(32)x x a a x a x a x -+=++++,则1a 等于_________.答案:240-()()()55523212xx x x -+=--,所以含x项的系数是()()()()455411551212240C x C x x ⋅⋅-⋅-+-⋅⋅⋅-=-,所以1240a =-,故填:-240.15.已知在等腰梯形ABCD 中,AB ∥CD ,24AB CD ==,60BAD ∠=,双曲线以A ,B 为焦点,且与线段CD (包括端点C 、D )有两个交点,则该双曲线的离心率的取值范围是__________.答案:)1,+∞过C 作垂线与x 轴、双曲线分别相交于F 、E ,作出示意图,设双曲线方程为22221,(02)4x y a a a-=<<-,由题意只需E C y y ≥即可. 解:过C 作垂线与x 轴、双曲线分别相交于F 、E ,如图,设双曲线方程为22221,(02)4x y a a a-=<<-,由题意,只需E C y y ≥,即可,又由已知,4,2AB CD ==,所以1,BF CF ==C y ,当1x =时,222114y a a-=-,所以2221(4)(1)y a a =--,E y =,≥1a ≤-或1a ≥(舍),所以离心率12c e a a ==≥=+.故答案为:)1,+∞点评:本题考查求双曲线的离心率,考查学生的基本计算能力与逻辑推理能力,是一道中档题. 16.已知首项为4的数列{}n a 满足1141n n n n a a a a +++=+,若1234910S a a a a a a =+++,则S 的值为__________.答案:4由1141n n n n a a a a +++=+可得()()11113n n n n a a a a ++--=,令1nn na d a -=,则13n n d d +=-,所以数列{}n d 是周期为2的周期数列,进一步可得数列{}n a 是周期为2的周期数列,从而使问题得到解决. 解: 由1141n n n n a a a a +++=+,整理得()()11113n n n n a a a a ++--=,即()()11113n n n n a a a a ++--=,令1n n n a d a -=,则13n n d d +=-,所以13n n d d +=-,213n n n d d d ++=-=,所以数列{}n d 是周期为2的周期数列,所以221n n a a ++-=1nna a -,化简得2n n a a +=,即数列{}n a 是周期为2的周期数列,由14a =得215a =,所以12349104545S a a a a a a =+++=⨯=. 故答案为:4 点评:本题主要考查数列的周期性,考查学生转化与化归的思想、数学运算求解能力,是一道有一定难度的压轴填空题.三、解答题17.已知锐角ABC 的角,,A B C 所对边分别是,,a b c ,且32sin sin 32A A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求角A ;(2)若角A 的平分线交BC 于点D ,且2AD ==,求a .答案:(1)3A π=;(2(1)根据两角和的正弦公式,结合辅助角公式、特殊角的正弦值和正弦函数的图象进行求解即可;(2)根据正弦定理,结合等腰三角形的性质、锐角的三角函数定义进行求解即可. 解: (1)因为212sin sin 2sin sin cos sin 322A A A A A A A A π⎛⎫⎛⎫+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11132cos 2sin 2222622A A A π⎛⎫=-+=-+= ⎪⎝⎭, 所以22,623A k A k k πππππ-=+⇒=+∈Z ,又02A π<<,得3A π=.(2)6BAD π∠=,由正弦定理得sin sin sin BD AD B BAD B =⇒=∠ 所以555,,4341261212B C CDA πππππππππ==--=∠=--=,所以52,2cos12AC AD DC AD π===⋅=所以a BD DC =+=点评:本题考查了正弦定理的应用,考查了两角和的正弦公式的应用,考查了辅助角公式的应用,考查了数学运算能力.18.近年来随着我国在教育科研上的投入不断加大,科学技术得到迅猛发展,国内企业的国际竞争力得到大幅提升.伴随着国内市场增速放缓,国内有实力企业纷纷进行海外布局,第二轮企业出海潮到来.如在智能手机行业,国产品牌已在赶超国外巨头,某品牌手机公司一直默默拓展海外市场,在海外共设30多个分支机构,需要国内公司外派大量80后、90后中青年员工.该企业为了解这两个年龄层员工是否愿意被外派工作的态度,按分层抽样的方式从80后和90后的员工中随机调查了100位,得到数据如下表:(1)根据调查的数据,是否有99%的把握认为“是否愿意被外派与年龄有关”,并说明理由;(2)该公司举行参观驻海外分支机构的交流体验活动,拟安排6名参与调查的80后、90后员工参加.80后员工中有愿意被外派的3人和不愿意被外派的3人报名参加,从中随机选出3人,记选到愿意被外派的人数为x ;90后员工中有愿意被外派的4人和不愿意被外派的2人报名参加,从中随机选出3人,记选到愿意被外派的人数为y ,求x y <的概率. 参考数据:(参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++).答案:(1)没有99%的把握认为“是否愿意被外派与年龄有关”,理由见解析(2)12(1)直接利用卡方公式计算即可;(2)“x y <”包含:“0x =,1y =”、“0x =,2y =”、“0x =,3y =”、“1x =,2y =”、“1x =,3y =”、“2x =,3y =”六个互斥事件,分别计算出6个互斥事件的概率,相加即可得到答案. 解:(1)2K 的观测值为()()()()()()221002020402060406040n ad bc k a b c d a c b d -⨯⨯-⨯==++++⨯⨯⨯4004001002.778 6.6355760000⨯⨯=≈<.所以没有99%的把握认为“是否愿意被外派与年龄有关”.(2)“x y <”包含:“0x =,1y =”、“0x =,2y =”、“0x =,3y =”、“1x =,2y =”、“1x =,3y =”、“2x =,3y =”六个互斥事件.且()03123342336640,1400C C C C P x y C C ===⨯=,()032133423366120,2400C C C C P x y C C ===⨯=, ()03303342336640,3400C C C C P x y C C ===⨯=,()1221334233661081,2400C C C C P x y C C ===⨯=, ()123033423366361,3400C C C C P x y C C ===⨯=,()213033423366362,3400C C C C P x y C C ===⨯=, 所以()4124108363620014004002P x y +++++<===.点评:本题考查独立性检验与独立事件、互斥事件的概率计算,考查学生的数学运算能力,逻辑推理能力,是一道容易题.19.已知在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=︒,5SA SD ==,7SB =,点E 是棱AD 的中点,点F 在棱SC 上,且SF SC λ=,SA ∥平面BEF .(1)求实数λ的值;(2)求二面角S BE F --的正切值.答案:(1)13;(2)12(1)连接AC ,设AC BE G =,由线面平行的性质定理可得SA ∥FG ,再利用GEA GBC △∽△即可得到答案;(2)以EA ,EB ,ES 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,易知EA 为平面SEB 的一个法向量,再求出平面EFB 的法向量n ,利用公式cos ,m n m n m n⋅=计算即可. 解:(1)连接AC ,设ACBE G =,则平面SAC 平面EFB FG =,∵SA ∥平面BEF .,SA ∴∥FG ,GEA GBC ∽△△,12AG AE GC BC =∴=, 1123SF AG SF SC FC GC ∴==⇒=,13λ∴=. (2)5SA SD ==,SE AD ∴⊥,2SE =,又2AB AD ==,BE AD ⊥,60BAD ∠=︒,3BE ∴=222SE BE SB ∴+=,SE BE ∴⊥,又AD BE E =,SE ∴⊥平面ABCD ,以EA ,EB ,ES 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系, 则()1,0,0A ,()0,3,0B,()0,0,2S ,易知EA 为平面SEB 的一个法向量,设()1,0,0m EA ==, 设平面EFB 的法向量(),,n x y z =,则()(),,0,3,000n EB x y z y ⊥⇒⋅=⇒=,()(),,1,0,202n GF n AS x y z x z ⊥⇒⊥⇒⋅-=⇒=,令1z =,则2,0x y ==,所以()2,0,1n =,25cos ,m n m n m n⋅∴==, 设二面角S BE F --的大小为θ, 则25cos θ=,5sin θ=,所以1tan 2θ=,即所求二面角的正切值是12.点评:本题考查空间几何体及空间向量的应用,涉及到线面平行的性质定理,向量法求二面角的大小,考查学生的计算能力,是一道中档题.20.如图,椭圆22 22:1(0)x yC a ba b+=>>的右顶点为(2,0)A,左、右焦点分别为1F、2F,过点A且斜率为12的直线与y轴交于点P,与椭圆C交于另一个点B,且点B在x轴上的射影恰好为点1F.(1)求点B的坐标;(2)过点P且斜率大于12的直线与椭圆交于,M N两点(||||)PM PN>,若:PAM PBNS Sλ=△△,求实数λ的取值范围.答案:(1)31,2⎛⎫--⎪⎝⎭;(2)(4,423)+(1)根据题意设出点B的坐标,代入椭圆方程中,再根据斜率公式,结合222a b c=+,进行求解即可;(2)根据已知面积之比,通过三角形面积公式可以得到2PM PNλ=-,设直线MN方程,与椭圆方程联立,根据MN斜率大于12,结合一元二次方程根与系数关系、平面向量共线坐标表示公式进行求解即可.解:(1)因为1BF x⊥轴,得到点2,bB ca⎛⎫--⎪⎝⎭,所以22222,21,3()21aabba a cca b c=⎧=⎧⎪⎪⎪=⇒=⎨⎨+⎪⎪=⎩⎪=+⎩B的坐标为31,2⎛⎫--⎪⎝⎭.(2)因为1sin22(2)12sin2PAMPBNPA PM APMS PM PMS PN PNPB PN BPNλλλ⋅⋅∠===⇒=>⋅⋅∠△△,所以2PM PN λ=-.由(1)可知(0,1)P -,椭圆C 的方程是22143x y+=.设MN 方程为()()11221,,,,y kx M x y N x y =-,联立方程221,1,43y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2243880k x kx +--=,即得122122843(*)843k x x k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩又()()1122,1,,1PM x y PN x y =+=+,有122x x λ=-,将122x x λ=-代入()可得222(2)1643k k λλ-=+. 因为12k >,有2221616(1,4)3434k k k =∈++, 则2(2)14λλ-<<且24423λλ>⇒<<+.综上所述,实数λ的取值范围为(4,423)+.点评:本题考查了求椭圆的标准方程,考查了直线与椭圆的位置关系的应用,考查了数学运算能力.21.已知函数()()()ln 1f x x x x ax b =---,(,a b ∈R ,a ,b 为常数,e 为自然对数的底数).(1)当1a =-时,讨论函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上极值点的个数;(2)当1a =,2b e =+时,对任意的()1,x ∈+∞都有()12xf x ke <成立,求正实数k的取值范围.答案:(1)证明见解析;(2)()2,+∞ (1)当1a =-时,()()'ln 121xfx x x b x =-+++-,记()()'g x f x b =-,利用导数研究()g x 在11,1e e ⎛⎫++⎪⎝⎭函数值的情况,将()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上极值点的个数转化为()g x b =-根的个数问题,分类讨论即可得到;(2)当1a =,2b e =+时,对任意的()1,x ∈+∞都有()12x f x k e<⋅,即()()22ln 12x x x x e x ke--++<,即()2ln 12x e x x e k x--++<⋅,记()()ln 12h x x x e =--++,()2x e x k xϕ=⋅,利用导数分别研究(),()h x x ϕ的最值,即可得到答案. 解:(1)当1a =-时,()()'ln 121xfx x x b x =-+++-,记()()'g x f x b =-, 则()()()()''223211322,01211x x g x g x x x x x ⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭=-+==⇒=---, 当131,2x e ⎛⎫∈+⎪⎝⎭时,()'0g x <,3,12x e ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭时,()'0g x >, 所以当32x =时,()g x 取得极小值6ln 2-,又1212g e e e ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,()1124g e e e+=++,()()'0f x g x b =⇔=-,当6ln 2b -≤-,即ln 26b ≥-时,()'0f x ≥,函数()f x 在区间11,1e e⎛⎫++ ⎪⎝⎭上无极值点;当26ln 22b e e -<-<++即22ln 26e b e---<<-时,'0f x 有两不同解,函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上有两个极值点; 当21224e b e e e ++≤-<++即12242e b e e e---<≤---时,'0f x 有一解,函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上有一个极值点;当124b e e -≥++即124b e e ≤---时,()'0f x ≤,函数()f x 在区间11,1e e ⎛⎫++ ⎪⎝⎭上无极值点.(2)当1a =,2b e =+时,对任意的()1,x ∈+∞都有()12x f x k e <⋅,即()()22ln 12x x x x e x ke --++<,即()2ln 12x e x x e k x--++<⋅记()()ln 12h x x x e =--++,()2x e x k xϕ=⋅,由()'12111x h x x x -=-=--,当12x <<时()'0h x >,当2x >时,()'0h x <, 所以当2x =时,()h x 取得最大值,最大值为()2h e =,又()()222'221222x x xk e x e e x x k x x ϕ⋅--=⨯=,当12x <<时,()'0x ϕ<,当2x >时,()'0x ϕ>,所以当2x =时,()x ϕ取得最小值2ke ,所以只需要22kee k <⇒>,即正实数k 的取值范围是()2,+∞. 点评:本题考查函数与导数综合及不等式恒成立问题,考查学生的分类讨论的思想以及逻辑推理能力,是一道有一定难度的压轴题.22.已知直线l的参数方程为1x ty =-⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).在以坐标原点O 为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 的极坐标方程为24cos sin 40ρρθθ--+=.(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,求OA OB ⋅.答案:(1)直线l 的普通方程是y =,曲线C 的直角坐标方程是()(2223x y -+-=;(2)4 (1)利用直角坐标、极坐标、参数方程互化公式即可解决; (2)将3πθ=代入曲线C 的极坐标方程得2540ρρ-+=,利用A B OA OB ρρ⋅=计算即可. 解:(1)由1x ty =-⎧⎪⎨=⎪⎩,消去参数t ,得直线l的普通方程)1y x =-,即y =,将cos ,sin x y ρθρθ==代入24cos sin 40ρρθθ--+=中,得22440x y x +--+=,即()(2223x y -+=,曲线C 的直角坐标方程是()(2223x y -+=(2)直线l 的极坐标方程是3πθ=,代入曲线C 的极坐标方程得2540ρρ-+=,故可得4A B ρρ⋅= 所以4A B OA OB ρρ⋅==.点评:本题考查直角坐标、极坐标、参数方程互化,考查学生的基本计算能力,是一道基础题. 23.已知()|23|,()|21|f x x g x x =+=-. (1)求不等式()()2f x g x <+的解集;(2)若存在x ∈R ,使得()(1)|32|f x g x a >++-成立,求实数a 的取值范围.答案:(1)(,0)-∞;(2)40,3⎛⎫ ⎪⎝⎭(1)根据绝对值的性质分类讨论求解不等式的解集; (2)利用绝对值的性质进行求解即可. 解:(1)不等式()()2f x g x <+等价于3,2(23)(21)2x x x ⎧<-⎪⎨⎪-++-<⎩或31,22(23)(21)2x x x ⎧-≤⎪⎨⎪++-<⎩或12(23)(21)2x x x ⎧>⎪⎨⎪+--<⎩,解得32x <-或302x -<, 所以不等式()()2f x g x <+的解集是(,0)-∞. (2)()(1)|23||21||2321|2f x g x x x x x -+=+-++--=,|32|2a ∴-<,故实数a 的取值范围是40,3⎛⎫⎪⎝⎭.点评:本题考查了用分类讨论法求解绝对值不等式,考查了用绝对值的性质求解不等式能成立问题,考查了数学运算能力.。