2020年广西南宁市高考数学一模试卷(理科)
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2020 年广西南宁市高考数学一模试卷(理科)
、选择题:本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分 .在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的
2
1.(5 分)已知集合 A ={﹣2,﹣ 1,0,1,2},B ={x|x 2﹣4x ﹣5<0},则 A ∩B =( )
位学生这两次的月考成绩各自组成样本,则这两个样本不变的数字特征是
2.
3. A .{﹣2,﹣ 1,0} B .{﹣1,0,1,2} C .{﹣1,0,1}
D .{0,1,
B .
C .
D .
50 分, 2} 则以该 8
4. 5. 6. A .方差
5 分)
A . 20 5 分)
A .9 5 分) a ﹣ b =
B .中位数
C .众数
D .平均数
若( x 2+ )6的展开式中 x 6 的系数为 150,则 a 2
=( B . 15 C .10 D .25
设递增的等比数列 已知函数 B . f (x )= { a n } 的前 n 项和为 S n ,已知 S 4= , 3a 4﹣10a 3+3 a 2=0,则 27 C .81 D .
lnx+ax+b 的图象在点( 1,a+b )处的切线方程是 y = 3x ﹣2,则 D .﹣ 3
A .
5 分)某校 8 位学生的本次月考成绩恰好都比上一次的月考成绩高
出
5 分)若复数 z 满足( 1+3i ) z =( 1+i )2
,则 |z|=( ) C .﹣
2
A .2
B . 3
A .
A.B.
C.
D.
D.
9.(5 分)执行如图所示的程序框图,若输
出的
,则① 处应填写
(
CD 的中点,则异面直线EF 与BD 所成角的余弦值为(
B.k≤3?C.k≤5?D.k<5?
10.(5 分)已知点F2 为双曲线的右焦点,直线y=kx 与双曲线交于8
.
ABCD,ABCD
)
PA,
A .k< 3?
其中所有正确结论的编号是
13.(5 分)已知两个单位向量满足 | + |= | |,则向量 与 的夹角
14.( 5分)设 S n 是公差不为 0的等差数列 {a n }的前 n 项和,且 a 7=﹣2a 1,则 =
15.(5 分)已知 F 1,F 2是椭圆 C : 的左、右焦点,过左焦点 F 1 的
直线与椭圆 C 交于 A ,B 两点,且|AF 1|=3|BF 1|,|AB|=|BF 2|,则椭圆 C 的离心率为
AB ,BC ,C 1D 1 的中点.点 P 在平面 ABCD 内,若直线 D 1P ∥平面 EFG ,则线段 D 1P 长
度的最小值是 ?
两点,若
A .
B .
D .4
11. 5 分)已知函数
A .( ,10) C .(1,10)
B .(﹣∞, D .
12.(5 分)已知
,函数 f (x )= sin ( 2ωx ﹣ 出下列四个结论:
① f ( x )在( π, 2π)上单调递增; ③ f ( x )在 [0, π]上没有零点;
(f lgx )> 3 的解集为( )
)∪( 10, +∞)
, 1)∪( 1, 10)
)在区间( π, 2π)内没有最值.给
[,
[,
④ f ( x )在 [0, π]上只有一个零点.
A .②④
B .①③
C .②③
D .①②④
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分把答案填在答题卡中的横线上
16.(5 分)如图,在长方体 ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1 中, ,E ,F ,G 分别为
,则△ AF 2B 的面积为(
C .
,则不等式
]
;
②ω
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.(12 分)为了检测某种零件的一条生产线的生产过程,从生产线上随机抽取一批零件,根据其尺寸的数据得到如图所示的频率分布直方图.若尺寸落在区间,(﹣2s,+2s)之外,则认为该零件属“不合格”的零件,其中,s 分别为样本平均数和样本标准差,计算可得s≈15(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).
(1)求样本平均数的大小;
(2)若一个零件的尺寸是100cm,试判断该零件是否属于“不合格”的零件.
18.(12 分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1 中,AC=BC=1,,B1C=1,B1C⊥平面ABC .
(1)证明:平面A1ACC1⊥平面BCC1B1.
(2)求二面角A﹣B1B﹣C 的余弦值.
19.(12 分)a,b,c 分别为△ ABC 的内角A,B,C 的对边,已知a(sinA+4sinB)=8sinA.(1)若b=1,A=,求sinB;
(2)已知C=,当△ ABC 的面积取得最大值时,求△ ABC 的周长.
32
20.(12 分)已知函数f(x)=2x +mx +m+1 .
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)在区间[0,+∞)上的最小值为﹣3,求m 的值.
21.(12 分)如图,已知抛物线E:y2=4x 与圆M:(x﹣3)2+y2=r2(r>0)相交于A,B,C,D 四个点.(1)求r 的取值范围;
(2)设四边形ABCD 的面积为S,当S最大时,求直线AD与直线BC 的交点P 的坐标.
(二)选考题:共10 分.请考生在第22、23 题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4 :坐标系与参数方程]
22.(10 分)在直角坐标系中,已知圆M:(x﹣a)2+(y﹣1)2=a2+1,以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线平分圆M 的周长.
(1)求圆M 的半径和圆M 的极坐标方程;
(2)过原点作两条互相垂直的直线l1,l2,其中l1与圆M 交于O,A 两点,l2与圆M 交
于O, B 两点,求△ OAB 面积的最大值.
[ 选修4-5:不等式选讲]
23.已知正实数a,b 满足a+b=4.
2020 年广西南宁市高考数学一模试卷(理科)
参考答案与试题解析
、选择题:本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分 .在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的
1.(5 分)已知集合 A ={﹣2,﹣ 1,0,1,2},B ={x|x 2﹣4x ﹣5<0},则 A ∩B =( )
解答】 解:∵ A ={﹣2,﹣1,0,1,2} ,
∴A ∩B = {0,1,2}. 故选: D .
2.( 5分)若复数 z 满足( 1+3i )z =( 1+i )2,则|z|=( ) A . A .
B .
C .
D .
【解答】 解:由( 1+3i )z =( 1+i )2=2i , 得 z = 得= ∴|z|= .
故选: D .
3.(5 分)某校 8 位学生的本次月考成绩恰好都比上一次的月考成绩高出
位学生这两次的月考成绩各自组成样本,则这两个样本不变的数字特征是( )
A .方差
B .中位数
C .众数
D .平均数
【解答】 解:由题意知,本次和上次的月考成绩的平均数、中位数、众数都相差 50, 根据方差公式知方差不变. 故选: A .
4.(5 分)若( x 2+ ) 6的展开式中 x 6的系数为 150,则 a 2=( )
A .20
B .15
C . 10
D . 25
【解答】 解:(x 2+ )6 的展开式的通项公式为 T r+1= a r ?x 12﹣
3r ,令 12﹣3r =6,求得
r =2,
可得展开式中 x 6 的系数为 ?a 2=150,则 a 2=10,
A .{﹣2,﹣ 1,0}
B .{﹣1,0,1,2}
C .{﹣1,0,1}
D .{0,1,2}
B = {x|﹣1<x <5} ,
50 分,则以该 8
故选: C .
解答】 解:根据题意,设等比数列 { a n }的公比为 q ,
2
若 3a 4﹣10a 3+3a 2=0,则 3a 2q ﹣ 10a 2q+3a 2= 0,即有
解可得 q =3 或 ,
又由数列 { a n }为递增的等比数列,则 q =3,
则 a 4= a 1q 3= 9, 故选: A .
a ﹣
b =( )
解答】 解:由 f ( x )= lnx +ax+b ,得 f ′( x )= ,解得
则 a ﹣ b = 3. 故选: B .
5. 5 分)设递增的等比数列 { a n } 的前 n 项和为 S n ,已
知
S
4
, 3a 4﹣10a 3+3 a 2=0,
则
A .9
B .27
C .81
D .
7. 5 分)函数 的部分图象大致为
2
3q 2﹣
10q+3= 0,
若 S 4=
,则 S 4= = 40a 1= ,解可得 a 1
6. 5 分)已知函数 f ( x )= lnx+ax+b 的图象在点( 1,a+ b )
处的切线方程是 y = 3x ﹣ 2,则
A .2
B .3
C .﹣ 2
D .﹣ 3
+a ,
故选:
A . 通过异面直线所成角的性质可知∠ EFG 是异面直线 EF 与 BD 所成的角, 设 AD = 2,则 EF = = ,
∴异面直线 EF 与 BD 所成角的余弦值为 . 故选: C .
= e x ﹣ e x + 又由 f (﹣ x )
=﹣( e x ﹣ e ﹣
x
﹣ )=﹣ f (x ),则 f
(x ) 为奇函数,排除 C 、
D ;
在( 0, +∞) 上,当 x →0时, f ( x )→﹣∞,排除
B , 8.(5 分)如图, PA = AD ,E , F 分别是线段 PA ,
同理可得 EG = ,又 FG = = ,
∴在△ EFG 中, cos ∠ EFG =
PA ⊥平面 ABCD , ABCD 为正方形,
且
k = 1,S =0
由题意,此时应该不满足判断框内的条件,退出循环,输出 故则① 处应填写 k ≤3? 故选: B .
10.(5 分)已知点 F 2 为双曲线
的右焦点,直线 y =kx 与双曲线交于
9.(5 分)执行如图所示的程序框图,若输出的 ,则① 处应填写
(
解答】 解:模拟程序的运行,可得 C .k ≤5?
D .k <5?
,
,
满足判断框内的条件, 执行循环体, k = 3, 满足判断框内的条件, 执行循环体, k =4,
=,
=,
=
=
S 的值为
k = 2,S = 0+ S =
解答】 解:设双曲线 C 的左焦点为 F 1,连接 AF 1, BF 1,由对称性可知四边形 是平行四边形, ∴ , ,
设 |AF 1|= r 1, |AF 2|= r 2,则 ,
又 |r 1﹣r 2|= 2a ,故 .
∴.
则△ AF 2B 的面积为
.
,则不等式 (f lgx )> 3 的解集为
∞)上的偶函数,
且在( 0, +∞)上是单调递减函数; 又 f ( 1)= log 22+ =3,
所以不等式 f (lgx )>3 可化为 0<|lgx |<1,
故选:
D .
A .( , 10) C .(1,10)
B . ∞,
)∪( 10,
+∞)
, 1)∪( 1, 10)
0,+
两点,若
A .
B .
C .
D .4
AF 1BF 2
11.(5 分)已知函数
,则△ AF 2B 的面积为(
即﹣1< lgx <1,且lgx≠ 0,
解得 <x < 10,且 x ≠1; 所以所求不等式的解集为( ,1)∪( 1,10).
故选: D .
出下列四个结论:
其中所有正确结论的编号是
综上知,所有正确结论的编号是 ②④ 故选: A .
二、填空题:本大题共 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.(5 分)已知两个单位向量满足 | + |=| |,则向量 与 的夹角 .
【解答】 解:∵两个单位向量满足 | + |= | |,
= 1,
=
= 1 ,
12.(5 分)已知
,函数 f (x ) = sin 2ωx )在区间( π, 2π)内没有最值.给
① f ( x )在( π, 2π)上单调递增;
②ω∈[
③ f ( x )在 [0, π]上没有零点;
④ f ( x )在 [0, π]上只有一个零点.
A .②④
B .①③
C .②③
D .①②④
解答】 解:由函数 f ( x )= sin 2ωx ﹣ )在区间( π, 2π)内没有最值,
则 2k π﹣
≤2k π+
≤ 2ωπ﹣
< 4ωπ﹣
≤2k π+
解得 k ﹣
+ , k ∈Z ;
≥ 2π,且 ω> ,所以 <ω≤ 1;
令 k = 0,可得 ω∈[ ],且 f (x )在( π,2π)上单调递减;所以 ① 错误,② 正确;
当 x ∈[0, π] 时, 2ωx ﹣ ∈[﹣ , 2ωπ﹣ ],
所以 f (x )在 [0,π]上只有一个零点,所以
③ 错误, ④ 正确; ≤2ωπ﹣
< 4 ωπ﹣
或 2k π+
,
k ∈Z ; ≤ ω≤
+ ,或 k+
≤ω≤
] ,且 2ωπ﹣ 解得 =﹣ 1,
∴向量 与 的夹角为
解答】 解:设等差数列 { a n } 的公差为 d ,∵ a 7=﹣ 2a 1,∴ a 1 +6d =﹣ 2a 1,∴ a 1=﹣ 2d .
故答案为:
18.
15.(5 分)已知 F 1,F 2是椭圆 C : 的左、右焦点,过左焦点 F 1 的
直线与椭圆 C 交于 A ,B 两点,且|AF 1|=3|BF 1|,|AB|=|BF 2|,则椭圆 C 的离心率为 解答】 解:设 |BF 1|=k ,则|AF 1|=3k ,|BF 2|=4k ,由 |BF 1|+|BF 2|=|AF 1|+|AF 2|=2a , 得 2a =5k ,|AF 2|= 2k ,如图:在△ ABF 2 中, ,
又在△ AF 1F 2中, 故离心率 故答案为:
16.(5 分)如图,在长方体 ABCD ﹣ A 1B 1C 1D 1中, ,E ,F ,G 分别为
AB ,BC ,C 1D 1 的中点.点 P 在平面 ABCD 内,若直线 D 1P ∥平面 EFG ,则线段 D 1P 长
第13页(共 20页)
则
=18.
∴ cos <
>=﹣
14.( 5分)设S n 是公差不为 0的等差数列 {a n }的前 n 项和,且 a 7=﹣2a 1,则
18
得,
故答案为:
度的最小值是 ?
【解答】 解:如图,连结 D 1A ,AC ,D 1C , ∵E ,F ,G 分别为 AB ,BC , C 1D 1的中点, ∴AC ∥EF ,EF? 平面 ACD 1,AC?平面 ACD 1, ∴ EF ∥平面 ACD 1,
∵ EG ∥ AD 1,EG? 平面 ACD 1, AD 1?平面 ACD 1, ∴EG ∥平面 ACD 1,
∵EF ∩EG =E ,∴平面 EFG ∥平面 ACD 1, ∵ D 1P ∥平面 EFG ,
∴当 D 1P ⊥AC 时,线段 D 1P 的长度最小,最小值为
故答案为: .
三、解答题:共 70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 .第 17~21题为必考题,
每个试题考生都必须作答 .第 22、 23 题为选考题,考生根据要求作答 .(一)必考题:共 分
.
60 ∴点 P 在直线 AC 上,在△ ACD 1中, AD 1= ,AC =2,CD 1=2,
17.( 12 分)为了检测某种零件的一条生产线的生产过程,从生产线上随机抽取一批零件,
根据其尺寸的数据得到如图所示的频率分布直方图.若尺寸落在区间, ( ﹣ 2s , +2s ) 之外,则认为该零件属“不合格”的零件,其中
,s 分别为样本平均数和样本标准差,
计算可得 s ≈ 15(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表) .
1)求样本平均数的大小;
2)若一个零件的尺寸是 100cm ,试判断该零件是否属于“不合格”的零件.
( 2) = 66.5+30= 96.5,
= 66.5﹣ 30= 36.5,
100>96.5, ∴该零件属于“不合格”的零件.
18.(12 分)如图,在三棱柱 ABC ﹣A 1B 1C 1 中,AC =BC =1,
,B 1C =1,B 1C ⊥平
面 ABC .
( 1)证明:平面 A 1ACC 1⊥平面 BCC 1B 1.
( 2)求二面角 A ﹣B 1B ﹣C 的余弦值.
【解答】( 1)证明:因为 B 1C ⊥平面 ABC .所 B 1C ⊥ AC ,
×10×0.020+85 ×10×0.015+95×10×0.005=66.5. 10×0.015+65×10×0.030+75
因为AC=BC=1,,所以AC2+BC2=AB2,即AC⊥BC ,
第15页(共20页)
又BC∩ B1C=C,所以AC⊥平面BCC1B1,
因为AC? 平面A1ACC 1.所以平面A1ACC1⊥平面BCC1B1;
(2)解:由题可得B1C,CA,CB 两两垂直,
所以分别以CA,CB,B1C 所在直线为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系C﹣xyz,
则A(1,0,0),C(0,0,0),B(0,1,0),B1(0,0,1),所以=(0,﹣1,1),
=(﹣1,1,0).
设平面ABB 1的一个法向量为=(x,y,z),
,
令x=1,
得
由,
又CA⊥平面
CBB1,所以平面
所以二面角A﹣B1B﹣C 的余弦值为
CBB1 的一个向量为,
由
19.(12 分)a,b,c 分别为△ ABC 的内角A,B,C 的对边,已知a(sinA+4sinB)=8sinA.(1)若b=1,A=,求sinB;
(2)已知C=,当△ ABC 的面积取得最大值时,求△ ABC的周长.
【解答】解:(1)由于b=1,A=,
所以a(sinA+4sin B)=8sinA 转换为a(sin A+4sin B )=8bsinA,
利用正弦定理sin2A+4sin AsinB=8sinAsinB,
整理得,
解得.
(2)由于c2=a2+b2﹣2abcosC≥ab,
当a= b 时,最大值为,
由于,所以△ ABC 为等边三角形.
利用正弦定理a(sinA+4sinB )=8sinA,转化为a2+4ab=8a,所以a+4b=8,利用基本不等式,
解得ab≤4,
即a=4b 时,,
解得b=1,a=4,
所以c2=a2+b2﹣2abcosC=1+16 ﹣4=13,
解得c=
所以.
20.(12 分)已知函数f(x)=2x3+mx2+m+1 .
(1)讨论f(x)的单调性;
2)若函数f(x)在区间[0,+∞)上的最小值为﹣3,求m 的值.
解答】解:1)f(x)=2x3+mx2+m+1,f'(x)=6x2+2mx=6x[x﹣(﹣],
当m=0时,f'(x)≥0,f(x)在R 上递增,
当m>0 时,x∈(﹣∞,0),(m,+ ∞)递增,x∈(0,m)递减,
当m<0 时,x∈(﹣∞,m),(0,+∞)递增,x∈(m,0)递减;
(2)由(1)知,当m=0时,f(x)在区间[0,+∞)递增,f(x)=2x3+1,f(x)的最小值为f(0)=1≠﹣3,故不成立;
当m>0 时,f(x)在区间[0,m)递减,(m,+∞)递增,故f(m)为最小值,由f
(m)32
=3m3+m+1=﹣3,即(m+1)(3m2﹣3m+4)=0,即m=﹣1< 0,不成立;
当m<0 时,f(x)在区间[0,m)递增,故f(0)为最小值,由f(0)=m+1=﹣3,得
m=﹣4,成立;所以m=﹣4.
第21页(共 20页)
21.(12 分)如图,已知抛物线 E :y 1 2=4x 与圆 M :(x ﹣ 3)2+y 2=r 2(r >0)相交于 A ,B , C ,D 四个点.
( 1)求 r 的取值范围;
(2)设四边形 ABCD 的面积为 S ,当 S 最大时, 求直线 AD 与直线 BC 的交点 P 的坐标.
【解答】 解:( 1)联立抛物线 y 2=4x 与圆 M :(x ﹣3)2+y 2= r 2(r >0),可得 x 2﹣2x+9 ﹣r 2=0,
22
由题意可得△= 4﹣4(9﹣r 2)> 0,且 9﹣r 2>0,r >0,
解得 2 < r < 3;
22
( 2)设 x 2﹣ 2x+9 ﹣r 2=0 的两个根为 x 1, x 2,且 0< x 1<x 2, 可得 x 1+x 2=2,x 1x 2=9﹣ r 2,
D ( x 2 ,﹣ 2 ),
则 S = (|AB|+|CD|)?(x 2﹣x 1)= (4 +4 )?(x 2﹣x 1)= 2
= 2 ? ,可令 t = ∈( 0,1),
设 f (t )=S 2=4(2+2t )(4﹣4t 2)即 f ( t )=﹣ 32(t 3+t 2﹣t ﹣1),
2
f ′( t )=﹣ 32(3t 2+2t ﹣ 1)=﹣ 32(t+1)(3t ﹣1),
由抛物线和圆都关于 x 轴对称, 可设 A (x 1,2
),B (x 1,﹣2 ),C ( x 2,2 ), ABCD 的面积取得最大值,
由抛物线和圆都关于 x 轴对称,可设 P ( m ,0),由 P ,A ,D 三点共线, 可得 t = 四边形
解得 m =﹣
所以 P 的坐标为(﹣ ,0).
题计分 .[选修 4-4 :坐标系与参数方程 1)求圆 M 的半径和圆 M 的极坐标方程; 2)过原点作两条互相垂直的直线 l 1,l 2,其中 l 1与圆 M 交于 O ,A 两点, l 2与圆 M 交 于 O , B 两点,求△ OAB 面积的最大值. 所以圆心坐标满足直线的方程,
所以 a+1﹣2= 0,
解得: a = 1,
则 ρ1= 2sin α+2cos α,
由于 l 1⊥ l 2,
所以 = 2( cos 2α﹣ sin 2α)= 2cos2α≤ 2, 故三角形面积的最大值为 2.
[ 选修 4-5:不等式选讲 ]
23.已知正实数 a ,b 满足 a+b = 4.
(1)求 +
解答】 解:(1)∵正实数 a ,b 满足 a+b =4,
第19页(共 20页)
=﹣ t =﹣
二)选考题:共 10 分 .请考生在第 22、23 题中任选一题作答 .如果多做, 则按所做的第 22.( 10 分)在直角坐标系中,已知圆 2 2 2 M :(x ﹣a )2+(y ﹣1)2=a 2+1, 以原点为极点, x
轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线
平分圆 M 的周长.
解答】 解:( 1)已知直线 转换为直角坐标方程为 x+y ﹣ 2= 0.
由于直线平分圆 M :( x ﹣ a ) 2 2 2 2+(y ﹣1)2=a 2+1,
所以圆的方程为( x ﹣
1)2+ y ﹣ 1) 2= 2,圆的半径为 . 圆 M 的极坐标方程为 ρ= 2sin θ+2cos θ.
2)设直线 l 1 为 θ= α,
l 2为 , |OA|= ρ1, |OB |= ρ2, 用 代替,可得
ρ2=2cos α﹣ 2sin α.
的最小值.
2)证明:
第23页(共 20页)
当 0<t < 时, f (t )递增,在( , 1)递减,
+= )(a+b )
=
当且仅当 且 a+b = 4 即 a =
, b = 时取得最小值 2)证明:∵ a+b =
4,
2
当且仅当 a =b = 2 时取 等号)。