2012年浙江省高考数学(文科)试卷-附详解
2012年高考文科数学浙江卷(含详细答案)
数学试卷 第1页(共36页)数学试卷 第2页(共36页) 数学试卷 第3页(共36页)绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学(文科)本试题卷分选择题和非选择题两部分.全卷共6页,选择题部分1至3页,非选择题部分4至6页.满分150分,考试时间120分钟.请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上.选择题部分(共50分)注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上.2. 每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.不能答在试题卷上. 参考公式:球的表面积公式柱体的体积公式 24πS R =V Sh =球的体积公式其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高 34π3V R =台体的体积公式其中R 表示球的半径121()3V h S S =锥体的体积公式其中1S ,2S 分别表示台体的上、下底面积, 13V Sh =h 表示台体的高 其中S 表示锥体的底面积,h 表示锥体的高 如果事件A ,B 互斥,那么 ()()()P A B P A P B +=+一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 设全集{1,2,3,4,5,6}U =,集合{1,2,3,4}P =,{3,4,5,6}Q =,则()U P Q =ð( )A . {1,2,3,4,6}B . {1,2,3,4,5}C . {1,2,5}D . {1,2} 2. 已知i 是虚数单位,则3i1i+=-( )A . 12i -B . 2i -C . 2i +D . 12i +3. 已知某三棱锥的三视图(单位:cm )如图所示,则该三棱锥的体积是( )A . 1 3cmB . 2 3cmC . 3 3cmD . 6 3cm4. 设a ∈R ,则“1a =”是“直线1l :210ax y +-=与直线2l :240x y ++=平行”的( )A . 充分不必要条件B . 必要不充分条件C . 充分必要条件D . 既不充分也不必要条件 5. 设l 是直线,α,β是两个不同的平面( )A . 若l α∥,l β∥,则a β∥B . 若l α∥,l β⊥,则αβ⊥C . 若αβ⊥,l α⊥,则l β⊥D . 若αβ⊥,l α∥,则l β⊥6. 把函数cos 21y x =+的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )A .B .C .D . 7. 设a ,b 是两个非零向量( )A . 若+=-|a b ||a ||b |,则⊥a bB . 若⊥a b ,则+=-|a b ||a ||b |C . 若+=-|a b ||a ||b |,则存在实数λ,使得λ=b aD . 若存在实数λ,使得λ=b a ,则+=-|a b ||a ||b |8. 如图,中心均为原点O 的双曲线与椭圆有公共焦点,M ,N 是双曲线的两顶点.若M ,O ,N 将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是( )A . 3B . 2C .D .9. 若正数x ,y 满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是( )A .245B .285C . 5D . 6 10. 设0a >,0b >,e 是自然对数的底数,( )A . 若e 2e 3a b a b =++,则a b >B . 若e 2e 3a b a b =++,则a b <C . 若e 2e 3a b a b =--,则a b >D . 若e 2e 3a b a b =--,则a b <姓名________________ 准考证号_____________--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效--------数学试卷 第4页(共36页)数学试卷 第5页(共36页) 数学试卷 第6页(共36页)非选择题部分(共100分)注意事项:1. 用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上,不能答在试题卷上.2. 在答题纸上作图,可先使用2B 铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑. 二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分.11. 某个年级有男生560人,女生420人,用分层抽样的方法从该年级全体学生中抽取一个容量为280的样本,则此样本中男生人数为_________.12. 从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点,则该两点间的距_________.13. 若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是_________.14. 设2z x y =+,其中实数x ,y 满足10,20,0,0,x y x y x y -+⎧⎪+-⎪⎨⎪⎪⎩≥≤≥≥则z 的取值范围是_________.15. 在ABC △中,M 是BC 的中点,3AM =,10BC =,则AB AC =uu u r uuu rg _________.16. 设函数()f x 是定义在R 上的周期为2的偶函数,当[0,1]x ∈时,()f x =1x +,则3()2f =_________.17. 定义:曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值称为曲线C 到直线l 的距离.已知曲线1C :2y x a =+到直线l :y x =的距离等于曲线2C :22(4)2x y ++=到直线l :y x =的距离,则实数a =_________.三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程,或演算步骤. 18.(本小题满分14分)在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin cos b A B . (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)若3b =,sin 2sin C A =,求a ,c 的值.19.(本小题满分14分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n S n n =+,*n ∈N ,数列{}n b 满足24log 3n n a b =+,*n ∈N .(Ⅰ)求n a ,n b ;(Ⅱ)求数列{}n n a b 的前n 项和n T .20.(本小题满分15分)如图,在侧棱垂直底面的四棱柱1111ABCD A B C D -中,AD BC ∥,AD AB ⊥,AB 2AD =,4BC =,12AA =,E 是1DD 的中点,F 是平面11B C E 与直线1AA 的交点.(Ⅰ)证明:(ⅰ)1EF D A ∥;(ⅱ)1BA ⊥平面11B C EF ;(Ⅱ)求1BC 与平面11B C EF 所成的角的正弦值.21.(本小题满分15分)已知a ∈R ,函数3()42f x x ax a =-+. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)证明:当01x ≤≤时,|2|)0(f x a -+>.22.(本小题满分14分)在直角坐标系xOy 中,点1(1,)2P 到抛物线C :22(0)y px p =>的准线的距离为54.点, 1M t ()是C 上的定点,A ,B 是C 上的两动点,且线段AB 被直线OM 平分.(Ⅰ)求p ,t 的值;(Ⅱ)求ABP △面积的最大值.3 / 122012年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学(文科)答案解析选择题部分【解析】{1,2,3,4,5,6=U {()=U P Q ð()U P Q ð即可得到正确选项。
2012年浙江高考数学文科试卷带详解
2012浙江高考数学(文科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1 设全集={1,2,3,4,5,6} ,设集合={1,2,3,4},={3,4,5},则 = ( )A.{1,2,3,4,6}B.{ 1,2,3,4,5}C.{1,2,5}D.{1,2}【测量目标】集合的含义及基本运算.【考查方式】集合的表示法(列举法),元素互异性等性质.【参考答案】D【试题解析】由集合的互异性得出=,则.2. 已知是虚数单位,则()A. B. C. D.【测量目标】复数的基本概念及其代数形式的四则运算.【考查方式】直接给出两个复数的除法运算.【参考答案】D【试题解析】3.已知某三棱锥的三视图(单位:)如图所示,则该三棱锥的体积是()A.1B.2C.3D.6【测量目标】由三视图求几何体的体积.【考查方式】给出三视图,推出三棱锥的结构,利用公式计算.【参考答案】A【试题解析】观察三视图知该三棱锥的底面为一直角三角形,右侧面也是一直角三角形.故体积等于.4.设,则“”是“直线:与直线:平行”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【测量目标】直线方程及直两条直线的位置关系,充分、必要条件的判定.【考查方式】考查了线线平行的条件,及充要条件的判定.【参考答案】C【试题解析】两直线平行,当两直线平行时,因而C正确.5.设是直线,是两个不同的平面.下列选项正确的是()A.若B.若C.若D.若【测量目标】直线与平面,直线与直线,直线与平面的位置关系.【考查方式】直接给定条件通过定理判断线面,面面的位置关系.【参考答案】B【试题解析】因为平行于同一直线的两个平面不一定平行,所以A错误;两个平面垂直,一条直线与其中的一个平面垂直,则这条直线有可能与另一个平面平行,故C错误;两个平面垂直,一条直线与其中的一个平面平行,则这条直线有可能与另一个平面垂直,也可能在另一个平面内,故D错误;因此B正确.6. 把函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图像是()A. B.C. D.【测量目标】三角函数的图像与性质.【考查方式】考查了三角函数的图像,横、坐标的变换,图像的平移.【参考答案】A【试题解析】把函数的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得:,向左平移1个单位长度得:,再向下平移1个单位长度得:.令x=0,得:;;观察即得答案.7.设是两个非零向量.则()A.若B.若C.若则存在实数,使得D.若存在实数,使得,则【测量目标】向量的基本概念及线性运算.【考查方式】考查了向量线性运算,运用平行四边形法则,三角形法则判断.【参考答案】C【试题解析】利用排除法可得选项C是正确的,∵,则a,b共线,即存在实数,使得.如选项A:时,a,b可为异向的共线向量;选项B:若a⊥b,由正方形得不成立;选项D:若存在实数,使得,a,b可为同向的共线向量,此时显然不成立.8.如图,中心均为原点的双曲线与椭圆有公共焦点,是双曲线的两顶点.若将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是()A.3B.2C.D.【测量目标】椭圆和双曲线的标准方程和简单几何性质.【考查方式】已知双曲线、椭圆共焦点,并与顶点平分椭圆长轴,利用圆锥曲线的性质求离心率的比值.【参考答案】B【试题解析】由题意知椭圆长半轴设为,双曲线的实半轴为半焦距B正确..9.若正数满足,则的最小值是()A. B. C.5 D.6【测量目标】基本不等式求最值.【考查方式】已知等式,构造1,然后“1乘不变”得到均值不等式的形式,用之求最值.【参考答案】C【试题解析】同除以得:故C正确.10.设是自然对数的底数,则()A.若B.若C.D.【测量目标】利用导数判断函数的单调性.【考查方式】运用导数判定函数单调性,比较大小.【参考答案】A【试题解析】若,必有.构造函数:,则恒成立,故有函数在上单调递增,即成立,其余选项用同样方法排除.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分.11.某个年级有男生560人,女生420人,用分层抽样的方法从该年级全体学生中抽取一个容量为280的样本,则此样本中男生人数为____________.【测量目标】分层抽样.【考查方式】运用抽样方法中的分层抽样解决实际问题.【参考答案】160【试题解析】按比例计算男生人数为.12.从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点则该两点间的距离为的概率是___________.【测量目标】几何概型.【考查方式】已知5个点,求满足条件的任意两点的概率.【参考答案】【试题解析】从这5个点中任取2个点共有10种取法;而该两点间的距离为的点只有四个顶点分别和中心的距离符合条件,即事件有4种,于是两点间的距离为的概率为:13. 若某程序框图如图所示,则该程序运行后结果是___________【测量目标】循环结构程序框图,顺序结构的程序框图.【考查方式】运行程序框图中的循环语句,求值.【参考答案】【试题解析】T,i关系如下图:T1i2345614.设,其中实数满足则的取值范围是_______ .【测量目标】二元线性规划求目标函数的取值范围.【考查方式】直接给出约束条件,作出可行域,通过平移目标函数,求可行域的最值.【参考答案】【试题解析】画出可行域知最优解分别是分别代入目标函数可得其最小值为0,最大值为,因此的取值范围是.15. 在中,是的中点,,,则=________.【测量目标】平面向量的数量积运算.【考查方式】已知三角形,利用余弦定理、平面向量的数量积运算求值.【参考答案】29【试题解析】假设是以的等腰三角形,如图,,,=.=.=.16. 设函数是定义在上的周期为2的偶函数,当时,,则_______________.【测量目标】函数的周期性、奇偶性.【考查方式】已知函数,直接利用函数的周期性、奇偶性求值.【参考答案】【试题解析】因为函数是定义在上的周期为2的偶函数,所以17. 定义:曲线上的点到直线的距离的最小值称为曲线到直线的距离,已知曲线:到直线的距离等于曲线:到直线的距离,则实数_______.【测量目标】直线与曲线的位置关系.【考查方式】已知曲线和直线的位置关系,利用点到直线的距离公式列出等式求值.【参考答案】【试题解析】:,圆心,圆心到直线的距离为:,故曲线到直线的距离为.(步骤1)另一方面:曲线:,令,得:,曲线到直线的距离的点为(,),(步骤2).(步骤3)三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(本题满分14分)在中,内角的对边分别为且(1)求角的大小;(2)若,的值【测量目标】三角形中正、余弦定理的应用.【考查方式】直接利用正弦定理将角转化为边,再用余弦定理求边长.【试题解析】(1)由正弦定理得由余弦定理得:(步骤3)(步骤4)19. (本题满分14分)已知数列的前项和为,且,数列满足.(1)求;(2)求数列的前项和。
2023年高考数学真题试卷(北京卷)附详细解答
2023年北京市高考数学试卷一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.1. 已知集合{20},{10}M x x N x x =+≥=-<∣∣,则M N ⋂=( )A. {21}xx -≤<∣ B. {21}x x -<≤∣ C. {2}x x ≥-∣D. {1}x x <∣2. 在复平面内,复数z 对应的点的坐标是(-,则z 的共轭复数z =( )A. 1B. 1-C.1-+D. 1-3. 已知向量a b ,满足(2,3),(2,1)a b a b +=-=-,则22||||a b -=( ) A. 2-B. 1-C. 0D. 14. 下列函数中,在区间(0,)+∞上单调递增的是( ) A. ()ln f x x =- B. 1()2xf x =C. 1()f x x=-D. |1|()3x f x -=5. 512x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中x 的系数为( ). A. 80-B. 40-C. 40D. 806. 已知抛物线2:8C y x =的焦点为F ,点M 在C 上.若M 到直线3x =-的距离为5,则||MF =( )A. 7B. 6C. 5D. 47. 在ABC ∆中,()(sin sin )(sin sin )a c A C b A B +-=-,则C ∠=( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π68. 若0xy ≠,则“0x y +=”是“2y xx y+=-”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件9. 坡屋顶是我国传统建筑造型之一,蕴含着丰富的数学元素.安装灯带可以勾勒出建筑轮廓,展现造型之美.如图,某坡屋顶可视为一个五面体,其中两个面是全等的等腰梯形,两个面是全等的等腰三角形.若25m,10m AB BC AD ===,且等腰梯形所在的平面、等腰三角形所在的平面与平面ABCD ,则该五面体的所有棱长之和为( )A. 102mB.112mC. 117mD. 125m10. 已知数列{}n a 满足()31166(1,2,3,)4n n a a n +=-+=,则( ) A. 当13a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立 B. 当15a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数6M ≤,使得n a M <恒成立 C. 当17a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数6M >,使得n a M >恒成立 D. 当19a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数0M >,使得n a M <恒成立二、填空题:本题共5小题,每小题5分,共25分.11. 已知函数2()4log xf x x =+,则12f ⎛⎫=⎪⎝⎭____________.12. 已知双曲线C 的焦点为(2,0)-和(2,0),,则C 的方程为____________. 13. 已知命题:p 若,αβ为第一象限角,且αβ>,则tan tan αβ>.能说明p 为假命题的一组,αβ的值为α=__________,β= _________.14. 我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{}n a ,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且1591,12,192a a a ===,则7a =___________;数列{}n a 所有项的和为____________.15. 设0a >,函数2,,(),1,.x x a f x a x a x a +<-⎧=-≤≤>⎪⎩,给出下列四个结论:①()f x 在区间(1,)a -+∞上单调递减; ②当1a ≥时,()f x 存在最大值; ③设()()()()()()111222,,,M x f x x a N x f x xa ≤>,则||1MN >;④设()()()()()()333444,,,P x f x x a Q x f x x a <-≥-.若||PQ 存在最小值,则a 的取值范围是10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦.其中所有正确结论的序号是____________.三、解答题:本题共6小题,共85分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16. 如图,在三棱锥-P ABC 中,PA ⊥平面ABC,1PA AB BC PC ====,(1)求证:BC ⊥平面P AB ; (2)求二面角A PC B --的大小.17. 设函数π()sin cos cos sin 0,||2f x x x ωϕωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭.(1)若(0)f =求ϕ的值. (2)已知()f x 在区间π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,2π13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择一个作为已知,使函数()f x 存在,求,ωϕ的值.条件①:π3f ⎛⎫=⎪⎝⎭条件①:π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭; 条件①:()f x 在区间ππ,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减. 注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.18. 为研究某种农产品价格变化的规律,收集得到了该农产品连续40天的价格变化数据,如下表所示.在描述价格变化时,用“+”表示“上涨”,即当天价格比前一天价格高;用“-”表示“下跌”,即当天价格比前一天价格低;用“0”表示“不变”,即当天价格与前一天价格相同.用频率估计概率.(1)试估计该农产品价格“上涨”的概率;(2)假设该农产品每天的价格变化是相互独立的.在未来的日子里任取4天,试估计该农产品价格在这4天中2天“上涨”、1天“下跌”、1天“不变”的概率;(3)假设该农产品每天的价格变化只受前一天价格变化的影响.判断第41天该农产品价格“上涨”“下跌”和“不变”的概率估计值哪个最大.(结论不要求证明)19. 已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的离心率为3,A 、C 分别是E 的上、下顶点,B ,D分别是E 的左、右顶点,||4AC =. (1)求E 的方程;(2)设P 为第一象限内E 上的动点,直线PD 与直线BC 交于点M ,直线PA 与直线2y =-交于点N .求证://MN CD .20. 设函数3()e ax b f x x x +=-,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为1+-=x y . (1)求,a b 的值;(2)设函数()()g x f x '=,求()g x 的单调区间; (3)求()f x 的极值点个数.21. 已知数列{}{},n n a b 的项数均为m (2)m >,且,{1,2,,},n n a b m ∈{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n A B ,并规定000A B ==.对于{}0,1,2,,k m ∈,定义{}max ,{0,1,2,,}k i k r i B A i m =≤∈∣,其中,max M 表示数集M 中最大的数.(1)若1231232,1,3,1,3,3a a a b b b ======,求0123,,,r r r r 的值; (2)若11a b ≥,且112,1,2,,1,j j j r r r j m +-≤+=-,求n r ;(3)证明:存在{},,,0,1,2,,p q s t m ∈,满足,,p q s t >> 使得t p s q A B A B +=+.2023年北京市高考数学试卷解析一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1. A解:由题意,{20}{|2}M xx x x =+≥=≥-∣,{10}{|1}N x x x x =-<=<∣ 根据交集的运算可知,{|21}M N x x =-≤<.故选:A 2. D解:z 在复平面对应的点是(-,根据复数的几何意义,1z =-+由共轭复数的定义可知,1z =-. 故选:D 3. B解:向量,a b 满足(2,3),(2,1)a b a b +=-=- 所以22||||()()2(2)311a b a b a b -=+⋅-=⨯-+⨯=-.故选:B 4. C解:对于A,因为ln y x =在()0,∞+上单调递增,y x =-在()0,∞+上单调递减 所以()ln f x x =-在()0,∞+上单调递减,故A 错误; 对于B,因为2xy =在()0,∞+上单调递增,1y x=在()0,∞+上单调递减 所以()12x f x =在()0,∞+上单调递减,故B 错误; 对于C,因为1y x=在()0,∞+上单调递减,y x =-在()0,∞+上单调递减 所以()1f x x=-在()0,∞+上单调递增,故C 正确;对于D,因为111221332f -⎛⎫=== ⎪⎝⎭()()112101331,233f f --===== 显然()13x f x -=在()0,∞+上不单调,D 错误.故选:C. 5. D解:512x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项为()()55521551212rr r rr r r r T C x C x x ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭令521r -=得2r =所以512x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中x 的系数为()252251280C --=故选:D 6. D解:因为抛物线2:8C y x =的焦点()2,0F ,准线方程为2x =-,点M 在C 上所以M 到准线2x =-的距离为MF 又M 到直线3x =-的距离为5 所以15MF +=,故4MF =. 故选:D. 7. B解:因为()(sin sin )(sin sin )a c A C b A B +-=-所以由正弦定理得()()()a c a c b a b +-=-,即222a c ab b -=-则222a b c ab +-=,故2221cos 222a b c ab C ab ab +-===又0πC <<,所以π3C =. 故选:B. 8. C解:因为0xy ≠,且2x yy x+=- 所以222x y xy +=-,即2220x y xy ++=,即()20x y +=,所以0x y +=.所以“0x y +=”是“2x yy x+=-”的充要条件. 故选:C 9. C解:如图,过E 做EO ⊥平面ABCD ,垂足为O ,过E 分别做EG BC ⊥,EM AB ⊥,垂足分别为G ,M ,连接,OG OM由题意得等腰梯形所在的面、等腰三角形所在的面与底面夹角分别为EMO ∠和EGO ∠所以5tan tan EMO EGO ∠=∠=. 因为EO ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以EO BC ⊥ 因为EG BC ⊥,,EO EG ⊂平面EOG ,EO EG E ⋂= 所以BC ⊥平面EOG ,因为OG ⊂平面EOG ,所以BC OG ⊥ 同理:OM BM ⊥,又BM BG ⊥,故四边形OMBG 是矩形所以由10BC =得5OM =,所以EO 所以5OG =所以在直角三角形EOG 中,EG ==在直角三角形EBG 中,5BG OM ==,8EB ===又因为55255515EF AB =--=--=所有棱长之和为2252101548117m ⨯+⨯++⨯=. 故选:C 10.B解:因为()311664n n a a +=-+,故()311646n n a a +=-- 对于A ,若13a =,可用数学归纳法证明:63n a -≤-即3n a ≤ 证明:当1n =时,1363a -=≤--,此时不等关系3n a ≤成立; 设当n k =时,63k a -≤-成立 则()3162514764,4k k a a +⎛⎫-∈--- ⎝=⎪⎭,故136k a +≤--成立由数学归纳法可得3n a ≤成立. 而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦()20144651149n a --=-≥>,60n a -<,故10n n a a +-<,故1n n a a +< 故{}n a 为减数列,注意1063k a +-≤-< 故()()()()23111666649644n n n n n a a a a a +-=≤-=-⨯--,结合160n a +-< 所以()16694n n a a +--≥,故119634n n a +-⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,故119634n n a +-⎛⎫≤- ⎪⎝⎭若存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,则19634n M -⎛⎫-> ⎪⎝⎭故16934n M --⎛⎫> ⎪⎝⎭,故9461log 3Mn -<+,故n a M >恒成立仅对部分n 成立 故A 不成立. 对于B ,若15,a 可用数学归纳法证明:106n a --≤<即56n a ≤<证明:当1n =时,10611a ---≤≤=,此时不等关系56n a ≤<成立;设当n k =时,56k a ≤<成立 则()31164416,0k k a a +⎛⎫-∈-⎪⎝=⎭-,故1106k a +--≤<成立即 由数学归纳法可得156k a +≤<成立. 而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦()201416n a --<,60n a -<,故10n n a a +->,故1n n a a +>,故{}n a 为增数列 若6M =,则6n a <恒成立,故B 正确.对于C ,当17a =时, 可用数学归纳法证明:061n a <-≤即67n a <≤ 证明:当1n =时,1061a <-≤,此时不等关系成立; 设当n k =时,67k a <≤成立 则()31160,4164k k a a +⎛⎤-∈ ⎥⎝=⎦-,故1061k a +<-≤成立即167k a +<≤ 由数学归纳法可得67n a <≤成立. 而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=--<⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +<,故{}n a 为减数列 又()()()2111666644n n n n a a a a +-=-⨯-≤-,结合160n a +->可得:()111664nn a a +⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭,所以1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭若1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,若存在常数6M >,使得n a M >恒成立 则164n M ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭恒成立,故()14log 6n M ≤-,n 的个数有限,矛盾,故C 错误.对于D ,当19a =时, 可用数学归纳法证明:63n a -≥即9n a ≥ 证明:当1n =时,1633a -=≥,此时不等关系成立; 设当n k =时,9k a ≥成立则()3162764143k k a a +-≥=>-,故19k a +≥成立 由数学归纳法可得9n a ≥成立. 而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=-->⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +>,故{}n a 为增数列 又()()()2119666446n n n n a a a a +->=-⨯--,结合60n a ->可得:()11116396449n n n a a --+⎭-⎛⎫⎛⎫-= ⎪⎪⎝⎝⎭> ,所以114963n n a -+⎛⎫ ⎪⎭≥+⎝若存在常数0M >,使得n a M <恒成立,则19643n M -⎛⎫ ⎪⎝>+⎭故19643n M -⎛⎫ ⎪⎝>+⎭,故946log 13M n -⎛⎫<+⎪⎝⎭,这与n 的个数有限矛盾,故D 错误. 故选:B.二、填空题:本题共5小题,每小题5分,共25分.11. 1解:函数2()4log xf x x =+,所以12211()4log 21122f =+=-=.故答案为:112. 22122x y -=解:令双曲线C 的实半轴、虚半轴长分别为,a b ,显然双曲线C 的中心为原点,焦点在x 轴上,其半焦距2c =由双曲线C,得ca=解得a =则b ==所以双曲线C 的方程为22122x y -=.故答案为:22122x y -=13. ①9π4 ① π3解:因为()tan f x x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,若00π02<<<αβ,则00tan tan <αβ取1020122π,2π,,k k k k =+=+∈Z ααββ则()()100200tan tan 2πtan ,tan tan 2πtan k k =+==+=αααβββ,即tan tan αβ<令12k k >,则()()()()102012002π2π2πk k k k -=+-+=-+-αβαβαβ因为()1200π2π2π,02k k -≥-<-<αβ,则()()12003π2π02k k -=-+->>αβαβ 即12k k >,则αβ>. 不妨取1200ππ1,0,,43k k ====αβ,即9ππ,43αβ==满足题意. 故答案为:9ππ;43. 14. ① 48 ① 384解:设前3项的公差为d ,后7项公比为0q >则4951921612a q a ===,且0q >,可得2q则53212a a d q=+=,即123d +=,可得1d = 空1:可得43733,48a a a q ===空2:()127693121233232338412a a a -=+++⨯+⋅⋅⋅+⨯=+=-+++15. ②③解:依题意,0a >当x a <-时,()2f x x =+,易知其图像为一条端点取不到值的单调递增的射线; 当a x a -≤≤时,()f x =易知其图像是,圆心为()0,0,半径为a 的圆在x 轴上方的图像(即半圆);当x a >时,()1f x =,易知其图像是一条端点取不到值的单调递减的曲线; 对于①,取12a =,则()f x 的图像如下显然,当(1,)x a ∈-+∞,即1,2x ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时,()f x 在1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,故①错误;对于②,当1a ≥时当x a <-时,()221f x x a =+<-+≤;当a x a -≤≤时,()f x =a ;当x a >时,()112f x =<≤- 综上:()f x 取得最大值a ,故②正确;对于③,结合图像,易知在1x a =,2x a >且接近于x a =处,()()()()()()111222,,,M x f x x a N x f x x a ≤>的距离最小当1x a =时,()10y f x ==,当2x a >且接近于x a =处,()221y f x =<此时,1211MN y y >->>,故③正确;对于④,取45a =,则()f x 的图像如下因为()()()()()()333444,,,P x f x xa Q x f x x a <-≥-结合图像可知,要使PQ 取得最小值,则点P 在()425f x x x ⎛⎫=+<-⎪⎝⎭上,点Q 在()4455f x x ⎫=-≤≤⎪⎭ 同时PQ 的最小值为点O 到()425f x x x ⎛⎫=+<-⎪⎝⎭的距离减去半圆的半径a 此时,因为()425f x y x x ⎛⎫==+<-⎪⎝⎭的斜率为1,则1OP k =-,故直线OP 的方程为y x =-联立2y x y x =-⎧⎨=+⎩,解得11x y =-⎧⎨=⎩,则()1,1P -显然()1,1P -在()425f x x x ⎛⎫=+<-⎪⎝⎭上,满足PQ 取得最小值 即45a =也满足PQ 存在最小值,故a 的取值范围不仅仅是10,2⎛⎤⎥⎝⎦,故④错误. 故答案为:②③.三、解答题:本题共6小题,共85分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16. (1)证明见解析 (2)π3【小问1详解】因为PA ⊥平面,ABC BC ⊂平面ABC所以PA BC ⊥,同理PA AB ⊥ 所以PAB 为直角三角形又因为PB ==,1,BC PC ==所以222PB BC PC +=,则PBC 为直角三角形,故BC PB ⊥ 又因为BC PA ⊥,PA PB P =所以BC ⊥平面PAB . 【小问2详解】由(1)BC ⊥平面PAB ,又AB ⊂平面PAB ,则BC AB ⊥以A 为原点,AB 为x 轴,过A 且与BC 平行的直线为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系如图则(0,0,0),(0,0,1),(1,1,0),(1,0,0)A P C B所以(0,0,1),(1,1,0),(0,1,0),(1,1,1)AP AC BC PC ====-设平面PAC 的法向量为()111,,m x y z =,则0m AP m AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即1110,0,z x y =⎧⎨+=⎩令11x =,则11y =-,所以(1,1,0)m =- 设平面PBC 的法向量为()222,,x n y z =,则0n BC n PC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即222200y x y z =⎧⎨+-=⎩ 令21x =,则21z =,所以(1,0,1)n =所以11cos ,22m n m n m n⋅===⨯又因为二面角A PC B --为锐二面角 所以二面角A PC B --的大小为π3. 17. (1)π3ϕ=-. (2)条件①不能使函数()f x 存在;条件②或条件①可解得1ω=,π6ϕ=-. 【小问1详解】因为π()sin cos cos sin ,0,||2f x x x ωϕωϕωϕ=+><所以()()(0)sin 0cos cos 0sin sin f ωϕωϕϕ=⋅+⋅== 因为π||2ϕ<,所以π3ϕ=-. 【小问2详解】因为π()sin cos cos sin ,0,||2f x x x ωϕωϕωϕ=+><所以()π()sin ,0,||2f x x ωϕωϕ=+><,所以() f x 的最大值为1,最小值为1-.若选条件①:因为()()sin f x x ωϕ=+的最大值为1,最小值为1-,所以π3f ⎛⎫= ⎪⎝⎭故条件①不能使函数()f x 存在; 若选条件②:因为() f x 在π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,且2π13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭所以2πππ233T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,所以2πT =,2π1Tω== 所以()()sin f x x ϕ=+又因为π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,所以πsin 13ϕ⎛⎫-+=- ⎪⎝⎭所以ππ2π,Z 32k k ϕ-+=-+∈ 所以π2π,Z 6k k ϕ=-+∈,因为||2ϕπ<,所以π6ϕ=-.所以1ω=,π6ϕ=-;若选条件③:因为() f x 在π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在ππ,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减 所以() f x 在π3x =-处取得最小值1-,即π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭. 以下与条件②相同. 18. (1)0.4 (2)0.168 (3)不变 【小问1详解】根据表格数据可以看出,40天里,有16个+,也就是有16天是上涨的 根据古典概型的计算公式,农产品价格上涨的概率为:160.440= 【小问2详解】在这40天里,有16天上涨,14天下跌,10天不变,也就是上涨,下跌,不变的概率分别是0.4,0.35,0.25于是未来任取4天,2天上涨,1天下跌,1天不变的概率是22142C 0.4C 0.350.250.168⨯⨯⨯⨯=【小问3详解】由于第40天处于上涨状态,从前39次的15次上涨进行分析,上涨后下一次仍上涨的有4次.不变的有9次,下跌的有2次. 因此估计第41次不变的概率最大.19. (1)22194x y +=(2)证明见解析 【小问1详解】依题意,得c e a ==,则c =又,A C 分别为椭圆上下顶点,4AC =,所以24b =,即2b = 所以2224a c b -==,即22254499a a a -==,则29a = 所以椭圆E 的方程为22194x y +=.【小问2详解】因为椭圆E 的方程为22194x y +=,所以()()()()0,2,0,2,3,0,3,0A C B D --因为P 为第一象限E 上的动点,设()(),03,02P m n m n <<<<,则22194m n +=易得022303BC k +==---,则直线BC 的方程为223y x =--033PDn n k m m -==--,则直线PD 的方程为()33n y x m =--联立()22333y x n y x m ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩,解得()332632612326n m x n m n y n m ⎧-+=⎪⎪+-⎨-⎪=⎪+-⎩,即 ()332612,326326n m n M n m n m -+⎛⎫- ⎪+-+-⎝⎭而220PA n n k m m --==-,则直线PA 的方程为22n y x m-=+ 令=2y -,则222n x m --=+,解得42m x n -=-,即4,22m N n -⎛⎫-⎪-⎝⎭又22194m n +=,则22994n m =-,2287218m n =- 所以()()()()()()12264122326332696182432643262MNnn m n n m k n m n m n m n m m n m n -+-+--+-==-+-+-++---+--222222648246482498612369612367218n mn m n mn m n m mn m n m n n m -+-+-+-+==++---++-- ()()22222324126482429612363332412n mn m n mn m n mn m n mn m -+-+-+-+===-+-+-+-+ 又022303CD k +==-,即MN CD k k = 显然,MN 与CD 不重合,所以//MN CD . 20. (1)1,1a b =-= (2)答案见解析 (3)3个 【小问1详解】 因为3R ()e,ax bf x x x x +=-∈,所以()()2313e ax bf x a x x ++'=-因为()f x 在(1,(1))f 处的切线方程为1+-=x y 所以(1)110f =-+=,(1)1f '=-则()311e 013e 1a b a ba ++⎧-⨯=⎪⎨-+=-⎪⎩,解得11a b =-⎧⎨=⎩ 所以1,1a b =-=. 【小问2详解】由(1)得()()()()231R 13e x g f x x xx x -+'-==∈-则()()1266ex x g x x x -+'+-=-令2660x x -+=,解得3x =±不妨设13x =23x =,则120x x << 易知1e 0x -+>恒成立.所以令()0g x '<,解得10x x <<或2x x >;令()0g x '>,解得0x <或12x x x<<;所以()g x 在()10,x ,()2,x +∞上单调递减,在(),0∞-,()12,x x 上单调递增即()g x 的单调递减区间为(0,3和()3++∞,单调递增区间为(),0∞-和(3.【小问3详解】 由(1)得()31R ()ex f x x x x -+=-∈,()()23113e x f x x x -+'-=-由(2)知()f x '在()10,x ,()2,x +∞上单调递减,在(),0∞-,()12,x x 上单调递增当0x <时,()24011e f '-=<-,()010f '=>,即()()010f f ''-<所以()f x '在(),0∞-上存在唯一零点,不妨设为3x ,则310x -<<此时,当3<x x 时,()0f x '<,则()f x 单调递减;当30x x <<时,0)('>x f ,则()f x 单调递增;所以()f x 在(),0∞-上有一个极小值点; 当()10,x x ∈时,()f x '在()10,x 上单调递减则()(()131120f x f f '''=<=-<,故()()100f f x ''< 所以()f x '在()10,x 上存在唯一零点,不妨设为4x ,则410x x <<此时,当40x x <<时,0)('>x f ,则()f x 单调递增;当41x x x <<时,()0f x '<,则()f x 单调递减;所以()f x 在()10,x 上有一个极大值点; 当()12,x x x ∈时,()f x '在()12,x x 上单调递增则()(()23310f x f f '''=>=>,故()()120f x f x ''< 所以()f x '在()12,x x 上存在唯一零点,不妨设为5x ,则152x x x <<此时,当15x x x <<时,()0f x '<,则()f x 单调递减;当52x x x <<时,()0f x '<,则()f x 单调递增;所以()f x 在()12,x x 上有一个极小值点;当233x x >=>时,()232330x x x x -=-<所以()()231013ex f x x x-+'=->-,则()f x 单调递增所以()f x 在()2,x +∞上无极值点;综上:()f x 在(),0∞-和()12,x x 上各有一个极小值点,在()10,x 上有一个极大值点,共有3个极值点.21. (1)00r =,11r =,21r =,32r = (2),n r n n =∈N (3)证明见详解 【小问1详解】由题意可知:012301230,2,3,6,0,1,4,7A A A A B B B B ======== 当0k =时,则0000,,1,2,3i B A B A i ==>=,故00r =; 当1k =时,则01111,,,2,3i B A B A B A i <<>=,故11r =; 当2k =时,则22232,0,1,,,i B A i B A B A ≤=>>故21r =; 当3k =时,则333,0,1,2,i B A i B A ≤=>,故32r =; 综上所述:00r =,11r =,21r =,32r =. 【小问2详解】由题意可知:n r m ≤,且n r ∈N因为1,1n n a b ≥≥,则111,1n n A a B b ≥=≥=,当且仅当1n =时,等号成立 所以010,1r r ==又因为112i i i r r r -+≤+,则11i i i i r r r r +--≥-,即112101m m m m r r r r r r ----≥-≥⋅⋅⋅≥-= 可得11i i r r +-≥反证:假设满足11n n r r +->的最小正整数为11j m ≤≤- 当i j ≥时,则12i i r r +-≥;当1i j ≤-时,则11i i r r +-=则()()()112100m m m m m r r r r r r r r ---=-+-+⋅⋅⋅+-+()22m j j m j ≥-+=-又因为11j m ≤≤-,则()2211mr m j m m m m ≥-≥--=+> 假设不成立,故11n n r r +-=即数列{}n r 是以首项为1,公差为1的等差数列,所以01,n r n n n =+⨯=∈N .【小问3详解】(①)若m m A B ≥,构建,1n n n r S A B n m =-≤≤,由题意可得:0n S ≥,且n S 为整数 反证,假设存在正整数K ,使得K S m ≥ 则1,0K K K r K r A B m A B +-≥-<,可得()()111K K K K K r r r K r K r b B B A B A B m +++=-=---> 这与{}11,2,,K r b m +∈⋅⋅⋅相矛盾,故对任意1,n m n ≤≤∈N ,均有1n S m ≤-. ①若存在正整数N ,使得0N N N r S A B =-=,即N N r A B = 可取0,,N r p q N s r ====,使得p s q r B B A A +=+; ①若不存在正整数N ,使得0N S = 因为{}1,2,1n S m m ∈⋅⋅⋅-,且1n m ≤≤ 所以必存在1X Y m ≤<≤,使得X Y S S = 即X Y X r Y r A B A B -=-,可得Y X X r Y r A B A B +=+ 可取,,,Y X p X s r q Y r r ====,使得p s q r B B A A +=+; (①)若m m A B <,构建,1n n r n S B A n m =-≤≤,由题意可得:0n S ≤,且n S 为整数 反证,假设存在正整数K ,使得K S m ≤- 则1,0K K r K r K B A m B A +-≤--> 可得()()111K K K K K r r r r K r K b B B B A B A m +++=-=---> 这与{}11,2,,K r b m +∈⋅⋅⋅相矛盾,故对任意1,n m n ≤≤∈N ,均有1n S m ≥-. ①若存在正整数N ,使得0N N r N S B A =-=,即N N r A B = 可取0,,N r p q N s r ====,使得p s q r B B A A +=+;②若不存在正整数N ,使得0N S = 因为{}1,2,,1n S m ∈--⋅⋅⋅-,且1n m ≤≤ 所以必存在1X Y m ≤<≤,使得X Y S S = 即X Y r X r Y B A B A -=-,可得Y X X r Y r A B A B +=+ 可取,,,Y X p X s r q Y r r ====,使得p s q r B B A A +=+;综上所述:存在0,0p q m r s m ≤<≤≤<≤使得ps q r B B A A +=+.。
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2012年普通高等学校夏季招生全国统一考试数学文史类(浙江卷)本试题卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.选择题部分(共50分)参考公式:球的表面积公式S=4πR2球的体积公式V=43πR3其中R表示球的半径锥体的体积公式V=13 Sh其中S表示锥体的底面积,h表示锥体的高柱体的体积公式V=Sh其中S表示柱体的底面积,h表示柱体的高台体的体积公式V=13h(S1+12S S+S2)其中S1,S2分别表示台体的上、下底面积.h表示台体的高如果事件A,B互斥,那么P(A+B)=P(A)+P(B)如果事件A在一次试验中发生的概率是P,那么n次独立重复试验中事件A恰好发生k 次的概率P n(k)=C k n P k(1-P)n-k(k=0,1,2,…,n)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,2,3,4},Q={3,4,5},则P∩(U Q)=() A.{1,2,3,4,6} B.{1,2,3,4,5}C.{1,2,5} D.{1,2}2.已知i是虚数单位,则3i1i+-()A.1-2i B.2-i C.2+i D.1+2i3.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,则该三棱锥的体积是()A.1 cm3B.2 cm3C.3 cm3D.6 cm34.设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件5.设l是直线,α,β是两个不同的平面,()A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若l∥α,l⊥β,则α⊥βC.若α⊥β,l⊥α,则l⊥βD.若α⊥β,l∥α,则l⊥β6.把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是() 7.设a,b是两个非零向量,()A.若|a+b|=|a|-|b|,则a⊥bB.若a⊥b,则|a+b|=|a|-|b|C.若|a+b|=|a|-|b|,则存在实数λ,使得b=λaD.若存在实数λ,使得b=λa,则|a+b|=|a|-|b|8.如图,中心均为原点O的双曲线与椭圆有公共焦点,M,N是双曲线的两顶点.若M,O,N将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是()A.3 B.2 C D9.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是()A.245B.285C.5 D.610.设a>0,b>0,e是自然对数的底数()A.若e a+2a=e b+3b,则a>bB.若e a+2a=e b+3b,则a<bC.若e a-2a=e b-3b,则a>bD.若e a-2a=e b-3b,则a<b非选择题部分(共100分)二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分.11.某个年级有男生560人,女生420人,用分层抽样的方法从该年级全体学生中抽取一个容量为280的样本,则此样本中男生人数为__________.12.从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点,则该两点间的距离为2的概率是__________.13.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是__________.14.设z =x +2y ,其中实数x ,y 满足10,20,0,0,x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩则z 的取值范围是__________.15.在△ABC 中,M 是BC 的中点,AM =3,BC =10,则AB AC ⋅=u u u r u u u r__________.16.设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则3()2f =__________. 17.定义:曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值称为曲线C 到直线l 的距离.已知曲线C 1:y =x 2+a 到直线l :y =x 的距离等于曲线C 2:x 2+(y +4)2=2到直线l :y =x 的距离,则实数a =__________.三、解答题:本大题共5小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin Aa cos B . (1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值.19.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+n ,n ∈N *,数列{b n }满足a n =4log 2b n+3,n ∈N *.(1)求a n ,b n ; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .20.如图,在侧棱垂直底面的四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AD ∥BC ,AD ⊥AB,AB =,AD =2,BC =4,AA 1=2,E 是DD 1的中点,F 是平面B 1C 1E 与直线AA 1的交点.(1)证明:①EF∥A1D1;②BA1⊥平面B1C1EF;(2)求BC1与平面B1C1EF所成的角的正弦值.21.已知a∈R,函数f(x)=4x3-2ax+a.(1)求f(x)的单调区间;(2)证明:当0≤x≤1时,f(x)+|2-a|>0.22.如图,在直角坐标系xOy中,点P(1,12)到抛物线C:y2=2px(p>0)的准线的距离为54.点M(t,1)是C上的定点,A,B是C上的两动点,且线段AB被直线OM平分.(1)求p,t的值;(2)求△ABP面积的最大值.【自选模块】3.“数学史与不等式选讲”模块(10分)已知a∈R,设关于x的不等式|2x-a|+|x+3|≥2x+4的解集为A.(1)若a=1,求A;(2)若A=R,求a的取值范围.4.“矩阵与变换和坐标系与参数方程”模块(10分)在直角坐标系xOy 中,设倾斜角为α的直线l :2cos 3sin x t y t αα⎧⎪⎨⎪⎩=+,=+(t 为参数)与曲线C :2cos sin x y θθ⎧⎨⎩=,=(θ为参数)相交于不同两点A ,B . (1)若π3α=,求线段AB 中点M 的坐标;(2)若|P A |·|PB |=|OP |2,其中P (2,3),求直线l 的斜率.1. D 由已知得,U Q ={1,2,6},所以P ∩(U Q )={1,2}.2.D ∵23i (3i)(1i)3+3i+i+i 24i12i 1i (1i)(1i)22++++====+--+, ∴选D .3.A 由三视图得,该三棱锥底面面积S =12×2×1=1(cm 2),高为3 cm ,由体积公式,得V =13Sh =13×1×3=1(cm 3). 4. A l 1与l 2平行的充要条件为a (a +1)=2×1且a ×4≠1×(-1),可解得a =1或a=-2,故a =1是l 1∥l 2的充分不必要条件.5.B A 项中由l ∥α,l ∥β不能确定α与β的位置关系,C 项中由α⊥β,l ⊥α可推出l ∥β或l β,D 项由α⊥β,l ∥α不能确定l 与β的位置关系.6. A y =cos2x +1图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍得y 1=cos x +1,再向左平移1个单位长度得y 2=cos(x +1)+1,再向下平移1个单位长度得y 3=cos(x +1),故相应的图象为A 项.7. C 由|a +b |=|a |-|b |两边平方可得,|a |2+2a ·b +|b |2=|a |2-2|a ||b |+|b |2,即a ·b =-|a ||b |,所以cos 〈a ,b 〉=-1,即a 与b 反向,根据向量共线定理,知存在实数λ,使得b =λa .8. B 由题意可知椭圆的长轴长2a 1是双曲线实轴长2a 2的2倍,即a 1=2a 2,而椭圆与双曲线有相同的焦点.故离心率之比为21212c a a c a a ==. 9. C ∵x +3y =5xy ,∴13155y x+=. ∴3x +4y =(3x +4y )×1=(3x +4y )1355y x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=3941213555555x y y x +++≥+=, 当且仅当31255x y y x =,即x =1,12y =时等号成立. 10. A 函数y =e x +2x 为单调增函数,若e a +2a =e b +2b ,则a =b ;若e a +2a =e b +3b ,∴a >b .故选A .11.答案:160解析:根据分层抽样的特点,此样本中男生人数为560280160560420⨯=+.12.答案:25解析:五点中任取两点的不同取法共有25C 10=种,而两点之间距离为2的情况有4种,故概率为42105=. 13.答案:1120解析:当i =1时,T =11=1,当i =2时,12T =,当i =3时,11236T ==,当i =4时,116424T ==,当i =5时,11245120T ==,当i =6时,结束循环,输出1120T =.14.答案:[0,72]解析:不等式组表示的可行域如图阴影部分,结合图象知,O 点,C 点分别使目标函数取得最小值、最大值,代入得最小值为0,最大值为72.15.答案:-16解析:AB u u u r ·AC u u u r =(AM u u u u r +MB u u u r )·(AM u u u u r +MC u u u u r )=2AM uuuu r +AM u u u u r ·MC u u u u r +AM u u u u r ·MB u u u r+MB u u u r ·MC u u u u r =|AM u u u u r |2+(MB u u u r +MC u u u u r )·AM u u u u r +|MB u u u r ||MC u u uu r |cosπ=9-25=-16. 16.答案:32解析:331113()(2)()()1222222f f f f =-=-==+=.17.答案:94解析:x 2+(y +4)2=2到直线y =x=,所以y =x 2+a 到y =x 的,而与y =x 的直线有两条,分别是y =x +2与y =x -2,而抛物线y =x 2+a 开口向上,所以y =x 2+a 与y =x +2相切,可求得94a =.18.解:(1)由b sin A cos B 及正弦定理sin sin a bA B=,得sin B B ,所以tan B π3B =.(2)由sin C =2sin A 及sin sin a cA C=,得c =2a . 由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得9=a 2+c 2-ac .所以a =c =.19.解:(1)由S n =2n 2+n ,得当n =1时,a 1=S 1=3; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1. 所以a n =4n -1,n ∈N *.由4n -1=a n =4log 2b n +3,得b n =2n -1,n ∈N *.(2)由(1)知a n b n =(4n -1)·2n -1,n ∈N *.所以T n =3+7×2+11×22+…+(4n -1)·2n -1,2T n =3×2+7×22+…+(4n -5)·2n -1+(4n -1)·2n ,所以2T n -T n =(4n -1)2n -[3+4(2+22+…+2n -1)]=(4n -5)2n +5. 故T n =(4n -5)2n +5,n ∈N *.20. (1)证明:①因为C 1B 1∥A 1D 1,C 1B 1平面ADD 1A 1, 所以C 1B 1∥平面A 1D 1DA .又因为平面B 1C 1EF ∩平面A 1D 1DA =EF , 所以C 1B 1∥EF ,所以A 1D 1∥EF .②因为BB 1⊥平面A 1B 1C 1D 1,所以BB 1⊥B 1C 1. 又因为B 1C 1⊥B 1A 1,所以B 1C 1⊥平面ABB 1A 1, 所以B 1C 1⊥BA 1.在矩形ABB 1A 1中,F 是AA 1的中点,tan ∠A 1B 1F =tan ∠AA 1B =22,即∠A 1B 1F =∠AA 1B ,故BA 1⊥B 1F .所以BA 1⊥平面B 1C 1EF .(2)解:设BA 1与B 1F 交点为H ,连结C 1H .由(1)知BA 1⊥平面B 1C 1EF ,所以∠BC 1H 是BC 1与面B 1C 1EF 所成的角. 在矩形AA 1B 1B 中,2AB =AA 1=2,得6BH =. 在直角△BHC 1中,125BC =,6BH =, 得1130sin BH BC H BC ∠==所以BC 1与平面B 1C 1EF 30. 21. (1)解:由题意得f ′(x )=12x 2-2a .当a ≤0时,f ′(x )≥0恒成立,此时f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞). 当a >0时,f ′(x )=12(x 6a x 6a , 此时函数f (x )的单调递增区间为 (-∞,6a 6a).单调递减区间为[.(2)证明:由于0≤x≤1,故当a≤2时,f(x)+|a-2|=4x3-2ax+2≥4x3-4x+2.当a>2时,f(x)+|a-2|=4x3+2a(1-x)-2≥4x3+4(1-x)-2=4x3-4x+2.设g(x)=2x3-2x+1,0≤x≤1,则g′(x)=6x2-2=6(x-3)(x+3),于是所以,g(x)39所以当0≤x≤1时,2x3-2x+1>0.故f(x)+|a-2|≥4x3-4x+2>0.22.解:(1)由题意知21,51,24ptp=⎧⎪⎨+=⎪⎩得1,21.pt⎧=⎪⎨⎪=⎩(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为OM过AB的中点,而且直线OM的方程为x-y=0,所以设线段AB的中点为Q(m,m).由题意,设直线AB的斜率为k(k≠0).由211222,,y xy x⎧=⎨=⎩得(y1-y2)(y1+y2)=x1-x2,故k·2m=1.所以直线AB方程为y-m=12m(x-m),即x-2my+2m2-m=0.由22220,,x my m my x⎧-+-=⎨=⎩消去x,整理得y2-2my+2m2-m=0,所以∆=4m -4m 2>0,y 1+y 2=2m ,y 1·y 2=2m 2-m .从而|AB |·|y 1-y 2| 设点P 到直线AB 的距离为d , 则2d =. 设△ABP 的面积为S ,则S =12|AB |·d =|1-2(m -m 2 由∆=4m -4m 2>0,得0<m <1.令u 0<u ≤12,则S =u (1-2u 2). 设S (u )=u (1-2u 2),0<u ≤12, 则S ′(u )=1-6u 2.由S ′(u )=0,得1(0,)2u =,所以S (u )max =S =.故△ABP 【自选模块】3.解:(1)当x ≤-3时,原不等式化为-3x -2≥2x +4,得x ≤-3. 当-3<x ≤12时,原不等式化为4-x ≥2x +4,得-3<x ≤0. 当12x >时,原不等式化为3x +2≥2x +4,得x ≥2. 综上,A ={x |x ≤0或x ≥2}(2)当x ≤-2时,|2x -a |+|x +3|≥0≥2x +4成立.当x >-2时,|2x -a |+x +3=|2x -a |+|x +3|≥2x +4,得x ≥a +1或13a x -≤, 所以a +1≤-2或113a a -+≤,得a ≤-2. 综上,a 的取值范围为a ≤-2.4.解:设直线l 上的点A ,B 对应参数分别为t 1,t 2.将曲线C 的参数方程化为普通方程24x +y 2=1. (1)当π3α=时,设点M 对应参数为t 0.直线l方程为12,22x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(t 为参数),代入曲线C 的普通方程24x +y 2=1,得13t 2+56t +48=0, 则12028213t t t +==-,所以,点M 的坐标为(1213,-. (2)将=2+cos sin x t y t αα⎧⎪⎨⎪⎩,代入曲线C 的普通方程24x +y 2=1,得 (cos 2α+4sin 2α)t 2+(α+4cos α)t +12=0,因为|P A |·|PB |=|t 1t 2|=2212cos 4sin αα+,|OP |2=7, 所以22127cosα=+,得25tan 16α=. 由于∆=32cos α(α-cos α)>0, 故tan α=. 所以直线l。
2023年全国乙卷文科高考数学试卷附详解
2023年高考数学试卷(全国乙卷文科)一、选择题1. 232i 2i ++=( )A. 1B. 2C.D. 52. 设全集{}0,1,2,4,6,8U =.集合{}{}0,4,6,0,1,6M N ==.则N C M U ( ) A. {}0,2,4,6,8B. {}0,1,4,6,8C. {}1,2,4,6,8D. U3. 如图.网格纸上绘制的一个零件的三视图.网格小正方形的边长为1.则该零件的表面积为( )A. 24B. 26C. 28D. 304. 在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c .若cos cos a B b A c -=.且5C π=.则B ∠=( )A.10π B.5π C.310π D.25π 5. 已知e ()e 1xax x f x =-是偶函数.则=a ( )A. 2-B. 1-C. 1D. 26. 正方形ABCD 的边长是2.E 是AB 的中点.则EC ED ⋅=( )A.B. 3C. D. 57. 设O 为平面坐标系的坐标原点.在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点A .则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( )A.18B.16C.14D.128. 函数()32f x x ax =++存在3个零点,则a 的取值范围是( )A. (),2-∞-B. (),3-∞-C. ()4,1--D. ()3,0-9. 某学校举办作文比赛.共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为( ) A.56B.23C.12D.1310. 已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增.直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A. B. 12-C.12D.211. 已知实数,x y 满足224240x y x y +---=.则x y -的最大值是( )A. 12+B. 4C. 1+D. 712. 设A .B 为双曲线2219y x -=上两点.下列四个点中,可为线段AB 中点的是( )A. ()1,1B.1,2 C. ()1,3 D. ()1,4--二、填空题13.已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______. 14. 若π10,,tan 22⎛⎫∈= ⎪⎝⎭θθ.则sin cos θθ-=________.15. 若x .y 满足约束条件312937x y x y x y -≤-⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩.则2z x y =-的最大值为______.16. 已知点,,,S A B C 均在半径为2的球面上.ABC ∆是边长为3的等边三角形.SA ⊥平面ABC .则SA =________.三、解答题17. 某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应.进行10次配对试验.每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品.随机地选其中一个用甲工艺处理.另一个用乙工艺处理.测量处理后的橡胶产品的伸缩率.甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x .()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅.试验结果如下:记()1,2,,10i i i z x y i =-=⋅⋅⋅.记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z .样本方差为2s . (1)求z .2s ;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.否则不认为有显著提高)18. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知21011,40a S ==. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .19. 如图.在三棱锥-P ABC 中,AB BC ⊥.2AB =.BC =PB PC ==,,BP AP BC 的中点分别为,,D E O ,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)求证:EF //平面ADO ;(2)若120POF ∠=︒.求三棱锥-P ABC 的体积. 20. 已知函数()()1ln 1f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭. (1)当1a =-时.求曲线()y f x =在点()()1,f x 处的切线方程. (2)若函数()f x 在()0,∞+单调递增.求a 的取值范围.21. 已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=点()2,0A -在C 上.(1)求C 的方程; (2)过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N .证明:线段MN 的中点为定点.【选修4-4】(10分)22. 在直角坐标系xOy 中.以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭.曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π). (1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点.也与2C 没有公共点.求m 的取值范围.【选修4-5】(10分)23.已知()22f x x x =+-(1)求不等式()6x f x ≤-的解集;(2)在直角坐标系xOy 中.求不等式组()60f x yx y ⎧≤⎨+-≤⎩所确定的平面区域的面积.2023年高考数学试卷年全国乙年文科年解析一、选择题1. C2. A3. D解:如图所示.在长方体1111ABCD A B C D -中.2AB BC ==.13AA =点,,,H I J K 为所在棱上靠近点1111,,,B C D A 的三等分点.,,,O L M N 为所在棱的中点. 则三视图所对应的几何体为长方体1111ABCD A B C D -去掉长方体11ONIC LMHB -之后所得的几何体.该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形. 其表面积为:()()()22242321130⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=. 故选:D. 4. C解:由题意结合正弦定理可得sin cos sin cos sin A B B A C -=. 即()sin cos sin cos sin sin cos sin cos A B B A A B A B B A -=+=+. 整理可得sin cos 0B A =.由于()0,πB ∈.故sin 0B >. 据此可得πcos 0,2A A ==. 则ππ3πππ2510B AC =--=--=.故选:C. 5. D解:因为()e e 1xax x f x =-为偶函数.则()()()()1e e e e 0e 1e 1e 1a x x x x ax ax ax x x x f x f x ---⎡⎤--⎣⎦--=-==---. 又因为x 不恒为0.可得()1e e 0a x x --=.即()1e e a x x -=. 则()1x a x =-.即11a =-.解得2a =. 故选:D. 6. B解:由题意可得:2ED EC CD ===.在CDE ∆中.由余弦定理可得2223cos 25DE CE DC DEC DE CE +-∠===⋅. 所以35355cos =⨯⨯=∠⋅=⋅→→→→DEC ED EC ED EC . 故选:B.7. C 解:因为区域(){}22,|14x y xy ≤+≤表示以()0,0O 圆心.外圆半径2R =.内圆半径1r =的圆环.则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示.在第一象限部分对应的圆心角π4MON ∠=. 结合对称性可得所求概率π2142π4P ⨯==. 故选:C.8. B解:3()2f x x ax =++.则2()3f x x a '=+.若()f x 要存在3个零点.则()f x 要存在极大值和极小值.则a<0. 令2()30f x x a '=+=.解得x =且当,,3ax ⎛⎛⎫-∈-∞+∞⎪ ⎪⎝⎝⎭时.()0f x '>.当x ⎛∈ ⎝.()0f x '<.故()f x 的极大值为f ⎛ ⎝.极小值为f. 若()f x 要存在3个零点.则00f f ⎧⎛>⎪⎪⎝⎨⎪<⎪⎩.即2020><.解得3a <-.故选:B. 9. A解:甲有6种选择.乙也有6种选择.故总数共有6636⨯=种.若甲、乙抽到的主题不同.则共有26A 30=种.则其概率为305366=. 故选:A. 10. D解:因为()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增. 所以2πππ2362T =-=.且0ω>.则πT =.2π2w T==. 当π6x =时.()f x 取得最小值.则ππ22π62k ϕ⋅+=-.Z k ∈.则5π2π6k ϕ=-.Z k ∈.不妨取0k =.则()5πsin 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.则5π5πsin 123f ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故选:D. 11. C解:令x y k -=.则x k y =+.代入原式化简得()22226440y k y k k +-+--=.因为存在实数y .则0∆≥.即()()222642440k k k --⨯--≥.化简得22170k k --≤.解得11k -≤+ 故x y -的最大值是1. 故选:C. 12. D解:设()()1122,,,A x y B x y .则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭. 可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +-+===+-+.因为,A B 在双曲线上.则221122221919y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩.两式相减得()2222121209y y x x ---=. 所以221222129AB y y k k x x -⋅==-. 对于选项A : 可得1,9AB k k ==.则:98AB y x =-.联立方程229819y x y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩.消去y 得272272730x x -⨯+=.此时()2272472732880∆=-⨯-⨯⨯=-<. 所以直线AB 与双曲线没有交点.故A 错误; 对于选项B :可得92,2AB k k =-=-.则95:22AB y x =--. 联立方程22952219y x y x ⎧=--⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩.消去y 得245245610x x +⨯+=. 此时()224544561445160∆=⨯-⨯⨯=-⨯⨯<. 所以直线AB 与双曲线没有交点.故B 错误; 对于选项C :可得3,3AB k k ==.则:3AB y x =由双曲线方程可得1,3a b ==.则:3AB y x =为双曲线的渐近线. 所以直线AB 与双曲线没有交点.故C 错误; 对于选项D :94,4AB k k ==.则97:44AB y x =-. 联立方程22974419y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩.消去y 得2631261930x x +-=. 此时21264631930∆=+⨯⨯>.故直线AB 与双曲线有交两个交点.故D 正确; 故选:D.二、填空题13.94解:由题意可得:221p =⨯.则25p =.抛物线的方程为25y x =.准线方程为54x =-.点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫--= ⎪⎝⎭. 故答案为:94.14.解:因为π0,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.则sin 0,cos 0θθ>>. 又因为sin 1tan cos 2θθθ==.则cos 2sin θθ=.且22222cos sin 4sin sin 5sin 1+=+==θθθθθ.解得sin θ=或sin θ=(舍去).所以sin cos sin 2sin sin 5-=-=-=-θθθθθ故答案为:5- 15. 8解:作出可行域如下图所示:2z x y =-.移项得2y x z =-.联立有3129x y x y -=-⎧⎨+=⎩.解得52x y =⎧⎨=⎩.设()5,2A .显然平移直线2y x =使其经过点A .此时截距z -最小.则z 最大. 代入得8z =. 故答案为:8. 16. 2解:如图.将三棱锥S ABC -转化为直三棱柱SMN ABC .设ABC ∆的外接圆圆心为1O ,半径为r .则2sin AB r ACB ===∠可得r =. 设三棱锥S ABC -的外接球球心为O .连接1,OA OO .则112,2OA OO SA ==. 因为22211OA OO O A =+.即21434SA =+.解得2SA =. 故答案为:2.三、解答题17.(1)11z =.261s =;(2)认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.【小问1详解】545533551522575544541568596548552.310x +++++++++==.536527543530560533522550576536541.310y +++++++++==.552.3541.311z x y =-=-=.i i i z x y =- 的值分别为: 9,6,8,8,15,11,19,18,20,12-.故2222222222(911)(611)(811)(811)(1511)0(1911)(1811)(2011)(1211)6110s -+-+-+--+-++-+-+-+-==【小问2详解】由(1)知:11z =.==故有z ≥ 所以认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.18.(1)152n a n =-(2)2214,71498,8n n n n T n n n ⎧-≤=⎨-+≥⎩【小问1详解】 设等差数列的公差为d .由题意可得211011110910402a a d S a d =+=⎧⎪⎨⨯=+=⎪⎩.即1111298a d a d +=⎧⎨+=⎩.解得1132a d =⎧⎨=-⎩. 所以()1321152n a n n =--=-. 【小问2详解】 因为()213152142n n n S n n +-==-.令1520n a n =->.解得152n <.且*n ∈N . 当7n ≤时.则0n a >.可得2121214n n n n T a a a a a a S n n =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+==-;当8n ≥时.则0n a <.可得()()121278n n n T a a a a a a a a =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+-+⋅⋅⋅+()()()222777221477141498n n S S S S S n n n n =--=-=⨯---=-+;综上所述:2214,71498,8n n n n T n n n ⎧-≤=⎨-+≥⎩. 19. (1)证明见解析(2)3【小问1详解】连接,DE OF .设AF tAC =.则(1)BF BA AF t BA tBC =+=-+.12AO BA BC =-+.BF AO ⊥. 则2211[(1)]()(1)4(1)4022BF AO t BA tBC BA BC t BA tBC t t ⋅=-+⋅-+=-+=-+=.解得12t =.则F 为AC 的中点.由,,,D E O F 分别为,,,PB PA BC AC 的中点. 于是11//,,//,22DE AB DE AB OF AB OF AB ==.即,//DE OF DE OF =.则四边形ODEF 为平行四边形.//,EF DO EF DO =.又EF ⊄平面,ADO DO ⊂平面ADO .所以//EF 平面ADO . 【小问2详解】过P 作PM 垂直FO 的延长线交于点M . 因为,PB PC O =是BC 中点.所以PO BC ⊥.在Rt PBO △中.12PB BO BC ===所以2PO ==.因为,//AB BC OF AB ⊥.所以OF BC ⊥.又PO OF O ⋂=.,PO OF ⊂平面POF . 所以BC ⊥平面POF .又PM ⊂平面POF . 所以BC PM ⊥.又BC FM O =.,BC FM ⊂平面ABC .所以PM ⊥平面ABC .即三棱锥-P ABC 的高为PM .因为120POF ∠=︒.所以60POM ∠=︒.所以sin 6022PM PO =︒=⨯=又11222ABC S AB BC =⋅=⨯⨯=△所以11333P ABC ABC V S PM -=⋅=⨯=△.20. (1)()ln 2ln 20x y +-=; (2)1|2a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭. 【小问1详解】 当1a =-时.()()()11ln 11f x x x x ⎛⎫=-+>-⎪⎝⎭. 则()()2111ln 111x f x x x x ⎛⎫'=-⨯++-⨯ ⎪+⎝⎭. 据此可得()()10,1ln 2f f '==-.所以函数在()()1,1f 处的切线方程为()0ln 21y x -=--. 即()ln 2ln 20x y +-=. 【小问2详解】由函数的解析式可得()()()2111=ln 111f x x a x x x x ⎛⎫⎛⎫'-+++⨯>- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭. 满足题意时()0f x '≥在区间()0,∞+上恒成立.令()2111ln 101x a x x x ⎛⎫⎛⎫-+++≥ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭.则()()()21ln 10x x x ax -++++≥. 令()()()2=1ln 1g x ax x x x +-++.原问题等价于()0g x ≥在区间()0,∞+上恒成立. 则()()2ln 1g x ax x '=-+.当0a ≤时.由于()20,ln 10ax x ≤+>. 故()0g x '<.()g x 在区间()0,∞+上单调递减.此时()()00g x g <=.不合题意; 令()()()2ln 1h x g x ax x '==-+. 则()121h x a x -'=+. 当12a ≥.21a ≥时.由于111x <+. 所以()()0,h x h x '>在区间()0,∞+上单调递增. 即()g x '在区间()0,∞+上单调递增.所以()()>00g x g ''=.()g x 在区间()0,∞+上单调递增.()()00g x g >=.满足题意.当102a <<时.由()1201h x a x =-=+'可得1=12x a-. 当10,12x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时.()()0,h x h x '<在区间10,12a ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减.即()g x '单调递减. 注意到()00g '=.故当10,12x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时.()()00g x g ''<=.()g x 单调递减.由于()00g =.故当10,12x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时.()()00g x g <=.不合题意. 综上可知:实数a 得取值范围是1|2a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭.21.(1)22194y x +=(2)证明见详解 【小问1详解】由题意可得2222b a b c c e a ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪==⎪⎩.解得32a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩. 所以椭圆方程为22194y x +=.【小问2详解】由题意可知:直线PQ 的斜率存在.设()()()1122:23,,,,PQ y k x P x y Q x y =++.联立方程()2223194y k x y x ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩.消去y 得:()()()222498231630k x k k x k k +++++=.则()()()2222Δ64236449317280kk k k k k =+-++=->.解得0k <.可得()()2121222163823,4949k k k k x x x x k k +++=-=++. 因为()2,0A -.则直线()11:22y AP y x x =++. 令0x =.解得1122y y x =+. 即1120,2y M x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭.同理可得2220,2y N x ⎛⎫⎪+⎝⎭.则()()1212121222232322222y y k x k x x x x x +++++⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦=+++()()()()()()12211223223222kx k x kx k x x x +++++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=++()()()()1212121224342324kx x k x x k x x x x +++++=+++()()()()()()222222323843234231084949336163162344949k k k k k k k k k k k k k k k +++-++++===++-+++. 所以线段PQ 的中点是定点()0,3.【选修4-4】(10分)22.(1)()[][]2211,0,1,1,2x y x y +-=∈∈(2)()(),022,-∞+∞【小问1详解】因为2sin ρθ=.即22sin ρρθ=.可得222x y y +=. 整理得()2211x y +-=.表示以()0,1为圆心.半径为1的圆.又因为2cos 2sin cos sin 2,sin 2sin 1cos 2x y ======-ρθθθθρθθθ.且ππ42θ≤≤.则π2π2≤≤θ. 则[][]sin 20,1,1cos21,2x y =∈=-∈θθ.故()[][]221:11,0,1,1,2C x y x y +-=∈∈. 【小问2详解】 因为22cos :2sin x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数.ππ2α<<).整理得224x y +=.表示圆心为()0,0O ,半径为2.且位于第二象限的圆弧. 如图所示.若直线y x m =+过()1,1.则11m =+. 解得0m =;若直线y x m =+.即0x y m -+=与2C 相切.则20m =>⎩.解得m =.若直线y x m =+与12,C C 均没有公共点.则m >0m <. 即实数m 的取值范围()(),022,-∞+∞.【选修4-5】(10分)23. (1)[2,2]-; (2)6. 【小问1详解】依题意.32,2()2,0232,0x x f x x x x x ->⎧⎪=+≤≤⎨⎪-+<⎩.不等式()6f x x ≤-化为:2326x x x >⎧⎨-≤-⎩或0226x x x ≤≤⎧⎨+≤-⎩或0326x x x <⎧⎨-+≤-⎩.解2326x x x>⎧⎨-≤-⎩.得无解;解0226x x x ≤≤⎧⎨+≤-⎩.得02x ≤≤.解0326x x x<⎧⎨-+≤-⎩.得20x -≤<.因此22x -≤≤.所以原不等式的解集为:[2,2]- 【小问2详解】 作出不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩表示的平面区域.如图中阴影ABC ∆.由326y x x y =-+⎧⎨+=⎩.解得(2,8)A -.由26y x x y =+⎧⎨+=⎩. 解得(2,4)C . 又(0,2),(0,6)B D所以ABC ∆的面积11|||62||2(2)|822ABCC A S BD x x =⨯-=-⨯--=.。
2012年高考文科数学浙江卷-答案
【解析】循环前,T 1, i 2 ,不满足判断框的条件,
第 1 次循环,T 1 , i 3,不满足判断框的条件, 2
第 2 次循环,T 1 , i 4 ,不满足判断框的条件, 6
第 3 次循环,T 1 , i 5 ,不满足判断框的条件, 24
第 4 次循环,T 1 , i 6 ,满足判断框的条件,退出循环,输出结果 1 。
上的周期为
2
的函数,
f
3 2
f
1 2
2
f
1 2
,又
函数 f (x) 是
定义在
R
上的偶函数,
f
1 2
f
1 2
,又
当
x [0,1]
时,
f ( x)
x
1,
f
1 2
1 2
1
3 2
,则案为
3 2
。
5 / 10
【提示】利用函数的周期性先把
f
3 2
转化成
f
120
120
故答案为 1 。 120
【提示】通过循环框图,计算循环变量的值,当 i 6 时结束循环,输出结果即可。
【考点】循环结构
14.【答案】
0,
2 7
x y 1 0
【解析】约束条件
x x
y 0
2
0
对应的平面区域如图示:
y 0
由图易得目标函数
z
x
2
y
在
O(0,
0)
处取得最小值,此时
| a b || a | | b |,所以 D 不正确。
故选 C。 【提示】通过向量和向量的模相关性质进行判断即可。 【考点】平面向量的综合题 8.【答案】B 【解析】因为 M,N 是双曲线的两顶点,M,O,N 将椭圆长轴四等分,所以椭圆的长轴长是双曲线实轴长
2024年高考数学真题试卷(天津卷)附详细解答
2024年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学第Ⅰ卷(选择题)一、选择题: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.集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =,则A B = ()A.{}1,2,3,4 B.{}2,3,4 C.{}2,4 D.{}12.设,a b ∈R ,则“33a b =”是“33a b =”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.下列图中,相关性系数最大的是()A. B.C. D.4.下列函数是偶函数的是()A.22e 1x x y x -=+ B.22cos 1x x y x +=+ C.e 1x x y x -=+ D.||sin 4e x x x y +=5.若0.30.3 4.24.2 4.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为()A.a b c>> B.b a c>> C.c a b>> D.b c a>>6.若,m n 为两条不同的直线,α为一个平面,则下列结论中正确的是()A.若//m α,n ⊂α,则//m nB.若//,//m n αα,则//m nC.若//,αα⊥m n ,则m n⊥ D.若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交7.已知函数()()πsin303f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.则函数在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最小值是()A.32-B.32-C.0D.328.双曲线22221()00a x y a bb >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()9.一个五面体ABC DEF -.已知AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.并已知123AD BE CF ===,,.则该五面体的体积为()A.6B.33142+ C.32D.33142-第Ⅱ卷二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.10.已知i 是虚数单位,复数))i 2i ⋅=______.11.在63333x x⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为______.12.22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为______.13.,,,,A B C D E 五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.(1)甲选到A 的概率为______;已知乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为______.14.在边长为1的正方形ABCD 中,点E 为线段CD 的三等分点,1,2CE DE BE BA BC ==+uur uur uuu r λμ,则λμ+=______;若F 为线段BE 上的动点,G 为AF 中点,则AF DG ⋅的最小值为______.15.若函数()21f x ax =--+有唯一零点,则a 的取值范围为______.三、解答题:本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.在ABC 中,92cos 5163a Bbc ===,,.(1)求a ;(2)求sin A ;(3)求()cos 2B A -.17.已知四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 为梯形,//AB CD ,1A A ⊥平面ABCD ,AD AB ⊥,其中12,1AB AA AD DC ====.N 是11B C 的中点,M 是1DD 的中点.(1)求证1//D N 平面1CB M ;(2)求平面1CB M 与平面11BB CC 的夹角余弦值;(3)求点B 到平面1CB M 的距离.18.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中ABC S =△.(1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.19.已知数列{}n a 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为n S .若1231,1a S a ==-.(1)求数列{}n a 前n 项和n S ;(2)设11,2,kn n k k k n a b b k a n a -+=⎧=⎨+<<⎩,11b =,其中k 是大于1的正整数.(ⅰ)当1k n a +=时,求证:1n k n b a b -≥⋅;(ⅱ)求1nS i i b =∑.20.设函数()ln f x x x =.(1)求()f x 图象上点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()(f x a x ≥-在()0,x ∞∈+时恒成立,求a 的取值范围;(3)若()12,0,1x x ∈,证明()()121212f x f x x x -≤-.2024年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学答案解析一、选择题.1.【答案】B【解析】因为集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =所以{}2,3,4A B = 故选:B 2.【答案】C【解析】根据立方的性质和指数函数的性质,33a b =和33a b =都当且仅当a b =,所以二者互为充要条件.故选:C.3.【答案】A【解析】观察4幅图可知,A 图散点分布比较集中,且大体接近某一条直线,线性回归模型拟合效果比较好,呈现明显的正相关,r 值相比于其他3图更接近1.故选:A 4.【答案】B【解析】对A,设()22e 1x x f x x -=+,函数定义域为R ,但()112e 1f ---=,()112e f -=,则()()11f f -≠,故A 错误;对B,设()22cos 1x x g x x +=+,函数定义域为R 且()()()()()2222cos cos 11x x x x g x g x x x -+-+-===+-+,则()g x 为偶函数,故B 正确;对C,设()e 1x xh x x -=+,函数定义域为{}|1x x ≠-,不关于原点对称,则()h x 不是偶函数,故C 错误;对D,设()||sin 4e x x x x ϕ+=,函数定义域为R,因为()sin141e ϕ+=,()sin141eϕ---=则()()11ϕϕ≠-,则()x ϕ不是偶函数,故D 错误.故选:B.5.【答案】B【解析】因为 4.2x y =在R 上递增,且0.300.3-<<所以0.300.30 4.2 4.2 4.2-<<<所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<所以 4.2 4.2log 0.2log 10<=,即0c <所以b a c >>故选:B 6.【答案】C【解析】对于A,若//m α,n ⊂α,则,m n 平行或异面,故A 错误.对于B,若//,//m n αα,则,m n 平行或异面或相交,故B 错误.对于C,//,αα⊥m n ,过m 作平面β,使得s βα= 因为m β⊂,故//m s ,而s α⊂,故n s ⊥,故m n ⊥,故C 正确.对于D,若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交或异面,故D 错误.故选:C.7.【答案】A【解析】()()πsin3sin 3πsin 33f x x x x ωωω⎛⎫=+=+=- ⎪⎝⎭,由2ππ3T ω==得23ω=即()sin2f x x =-,当,126⎡⎤∈-⎢⎣⎦ππx 时,ππ2,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦画出()sin2f x x =-图象,如下图由图可知,()sin2f x x =-在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递减所以,当π6x =时,()min πsin 32f x =-=-故选:A 8.【答案】C【解析】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,1290F PF ∠=︒,设2PF m=211122,PF F PF F θθ∠=∠=,由21tan 2PF k θ==,求得12sin 5θ=因为1290F PF ∠=︒,所以121PF PF k k ⋅=-,求得112PF k =-,即21tan 2θ=21sin 5θ=由正弦定理可得:121212::sin :sin :sin 902:1:5PF PF F F θθ=︒=则由2PF m =得1122,25PF m F F c m ===由1212112822PF F S PF PF m m =⋅=⋅= 得2m =则21122,2,210,10PF PF F F c c =====由双曲线第一定义可得:1222PF PF a -==222,8a b c a ==-=所以双曲线的方程为22128x y -=.故选:C 9.【答案】C【解析】用一个完全相同的五面体HIJ LMN -(顶点与五面体ABC DEF -一一对应)与该五面体相嵌,使得,D N ;,E M ;,F L 重合因为AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.1,2,3AD BE CF ===则形成的新组合体为一个三棱柱该三棱柱的直截面(与侧棱垂直的截面)为边长为1的等边三角形,侧棱长为1322314+=+=+=2132211311422ABC DEF ABC HIJ V V --==⨯⨯⨯⨯=.故选:C.第Ⅱ卷二、填空题.10.【答案】7【解析】))i 2i 527+⋅=+-+=-.故答案为:7.11.【答案】20【解析】因为63333x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项为()63636216633C 3C ,0,1,,63rr r r r r r x T x r x ---+⎛⎫⎛⎫===⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭令()630r -=,可得3r =所以常数项为0363C 20=.故答案为:20.12.【答案】45【解析】圆22(1)25-+=x y 的圆心为()1,0F ,故12p =即2p =由()2221254x y y x⎧-+=⎪⎨=⎪⎩可得22240x x +-=,故4x =或6x =-(舍)故()4,4A ±,故直线()4:13AF y x =±-即4340x y --=或4340x y +-=故原点到直线AF 的距离为4455d ==故答案为:4513.【答案】①.35②.12【解析】设甲、乙选到A 为事件M ,乙选到B 为事件N则甲选到A 的概率为()2435C 3C 5P M ==;乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为()()()133524351C 2C C P MN C P N M P M ===故答案为:35;1214.【答案】①.43②.518-【解析】因为12CE DE =,即23CE BA =uur uur ,则13BE BC CE BA BC =+=+uuu r uur u uu ur r uuu r 可得1,13λμ==,所以43λμ+=;由题意可知:1,0BC BA BA BC ==⋅= 因为F 为线段BE 上的动点,设[]1,0,13BF k BE k BA k BC k ==+∈ 则113AF AB BF AB k BE k BA k BC ⎛⎫=+=+=-+ ⎪⎝⎭又因为G 为AF 中点,则1111112232DG DA AG BC AF k BA k BC ⎛⎫⎛⎫=+=-+=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可得11111113232AF DG k BA k BC k BA BC ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=-+⋅-+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ 22111563112329510k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭又因为[]0,1k ∈,可知:当1k =时,AF DG ⋅ 取到最小值518-;15.【答案】()(1- 【解析】令()0f x =,即21ax =--由题可得20x ax -≥当0a =时,x ∈R ,有211=--=,则2x =±,不符合要求,舍去;当0a >时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≥⎪⎪=--=⎨⎪-<⎪⎩即函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩有唯一交点由20x ax -≥,可得x a ≥或0x ≤当0x ≤时,则20ax -<,则211ax ax=--=-即()22441x ax ax -=-,整理得)()()2242121210a x ax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦当2a =时,即410x +=,即14x =-当()0,2a ∈,12x a =-+或102x a =>-(正值舍去)当()2,a ∈+∞时,102x a =-<+或102x a=<-,有两解,舍去即当(]0,2a ∈时,210ax -+=在0x ≤时有唯一解则当(]0,2a ∈时,210ax -+=在x a ≥时需无解当(]0,2a ∈,且x a ≥时由函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =且函数()h x 在12,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在23,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增令()g x y ==,即2222142a x y a a⎛⎫- ⎪-⎭=⎝故x a ≥时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a-=右支的x 轴上方部分向右平移2a 所得由()222214y x a a -=的渐近线方程为22a y x xa =±=±即()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其斜率为2又(]0,2a ∈,即()23,21,ax x a h x ax x a⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a ≥时的斜率(]0,2a ∈令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去)且函数()g x 在(),a +∞上单调递增故有13aaaa ⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,解得1a <<,故1a <<符合要求;当a<0时,则23,2121,ax x aax ax x a⎧-≤⎪⎪=--=⎨⎪->⎪⎩即函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩有唯一交点由20x ax -≥,可得0x ≥或x a ≤当0x ≥时,则20ax -<,则211ax ax=--=-即()22441x ax ax -=-,整理得()()()2242121210a x ax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦当2a =-时,即410x -=,即14x =当()2,0a ∈-,102x a =-<+(负值舍去)或102x a =-当(),2a ∈-∞时,102x a =->+或102x a =>-,有两解,舍去即当[)2,0a ∈-时,210ax --+=在0x ≥时有唯一解则当[)2,0a ∈-时,210ax --+=在x a ≤时需无解当[)2,0a ∈-,且x a ≤时由函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =且函数()h x 在21,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在32,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增同理可得:x a ≤时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a -=左支的x 轴上方部分向左平移2a 所得()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,其斜率为2-又[)2,0a ∈-,即()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a <时的斜率[)2,0a ∈-令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去)且函数()g x 在(),a -∞上单调递减故有13a a a a⎧>⎪⎪⎨⎪<⎪⎩,解得1a <<-,故1a <<-符合要求;综上所述,()(11,a ∈- .故答案为:()(1-⋃.三、解答题.16.【答案】(1)4(2)74(3)5764【小问1详解】设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B=+-即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍);则4,6a c ==.【小问2详解】因为B 为三角形内角,所以57sin 16B ===再根据正弦定理得sin sin a b A B =,即4sin 5716A =,解得7sin 4A =【小问3详解】因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭由(2)法一知57sin 16B =因为a b <,则A B <,所以3cos 4A ==则7337sin 22sin cos 2448A A A ==⨯⨯=,2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()19573757cos 2cos cos 2sin sin 281616864B A B A B A -=+=⨯+⨯=.17.【答案】(1)证明见解析(2)22211(3)21111【小问1详解】取1CB 中点P ,连接NP ,MP由N 是11B C 的中点,故1//NP CC ,且112NP CC =由M 是1DD 的中点,故1111122D M DD CC ==,且11//D M CC 则有1//D M NP 、1D M NP=故四边形1D MPN 是平行四边形,故1//D N MP又MP ⊂平面1CB M ,1D N ⊄平面1CB M故1//D N 平面1CB M ;【小问2详解】以A为原点建立如图所示空间直角坐标系有()0,0,0A 、()2,0,0B 、()12,0,2B 、()0,1,1M 、()1,1,0C 、()11,1,2C 则有()11,1,2CB =- 、()1,0,1CM =- 、()10,0,2BB = 设平面1CB M 与平面11BB CC 的法向量分别为()111,,m x y z = 、()222,,n x y z = 则有111111200m CB x y z m CM x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,1222122020n CB x y z n BB z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅==⎪⎩ 分别取121x x ==,则有13y =、11z =、21y =,20z =即()1,3,1m = 、()1,1,0n =则cos ,11m n m n m n ⋅===⋅ 故平面1CB M 与平面11BB CC 的夹角余弦值为22211;【小问3详解】由()10,0,2BB = ,平面1CB M 的法向量为()1,3,1m =则有111BB m m ⋅== 即点B 到平面1CB M 的距离为21111.18.【答案】(1)221129x y +=(2)存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.【小问1详解】因为椭圆的离心率为12e =,故2a c =,b =,其中c 为半焦距所以()()32,0,0,,0,2A c B C ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,故13332222ABC S c c =⨯⨯=△故c =所以a =,3b =,故椭圆方程为:221129x y +=.【小问2详解】若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:32y kx =-设()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t 由22343632x y y kx ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩可得()223412270k x kx +--=故()222Δ144108343245760k k k =++=+>且1212221227,,3434k x x x x k k+==-++而()()1122,,,TP x y t TQ x y t =-=- 故()()121212123322TP TQ x x y t y t x x kx t kx t ⎛⎫⎛⎫⋅=+--=+---- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ()()22121233122k x x k t x x t ⎛⎫⎛⎫=+-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()22222731231342342k k k t t k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯--+⨯++ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2222222327271812332234k k k t t t k k ⎛⎫----++++ ⎪⎝⎭=+()22223321245327234t t k t k ⎛⎫⎡⎤+--++- ⎪⎣⎦⎝⎭=+因为0TP TQ ⋅≤ 恒成立,故()223212450332702t t t ⎧+--≤⎪⎨⎛⎫+-≤⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得332t -≤≤.若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率不存在,则()()0,3,0,3P Q -或()()0,3,0,3P Q -此时需33t -≤≤,两者结合可得332t ≤≤.综上,存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.19.【答案】(1)21n n S =-(2)①证明见详解;②()131419n n S i i n b =-+=∑【小问1详解】设等比数列{}n a 的公比为0q >因为1231,1a S a ==-,即1231a a a +=-可得211q q +=-,整理得220q q --=,解得2q =或1q =-(舍去)所以122112nn n S -==--.【小问2详解】(i )由(1)可知12n n a -=,且N*,2k k ∈≥当124k k n a +=≥=时,则111221111k k k k k a n n a a -++⎧=<-=-⎨-=-<⎩,即11k k a n a +<-<可知12,1k k n a b k -==+()()()1111222121k k k n a k k b b a a k k k k --+=+--⋅=+-=-可得()()()()1112112122120k n k n k k k k k k k k b k a b ---=--+=--≥--=-⋅≥-当且仅当2k =时,等号成立所以1n k n b a b -≥⋅;(ii )由(1)可知:1211n n n S a +=-=-若1n =,则111,1S b ==;若2n ≥,则112k k k a a -+-=当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=可知{}i b 为等差数列可得()()()111211112221122431434429k k k k k k k k i i b k k k k k -------=-⎡⎤=⋅+=⋅=---⎣⎦∑所以()()()232113141115424845431434499n n S n n i i n b n n -=-+⎡⎤=+⨯-⨯+⨯-⨯+⋅⋅⋅+---=⎣⎦∑且1n =,符合上式,综上所述:()131419n n S i i n b =-+=∑.20.【答案】(1)1y x =-(2){}2(3)证明过程见解析【小问1详解】由于()ln f x x x =,故()ln 1f x x ='+.所以()10f =,()11f '=,所以所求的切线经过()1,0,且斜率为1,故其方程为1y x =-.【小问2详解】设()1ln h t t t =--,则()111t h t t t'-=-=,从而当01t <<时()0h t '<,当1t >时()0h t '>.所以()h t 在(]0,1上递减,在[)1,+∞上递增,这就说明()()1h t h ≥,即1ln t t -≥,且等号成立当且仅当1t =.设()()12ln g t a t t =--,则()((ln 12ln f x a x x x a x x a x g ⎛⎫-=-=-=⋅ ⎪⎭⎝.当()0,x ∞∈+时的取值范围是()0,∞+,所以命题等价于对任意()0,t ∞∈+,都有()0g t ≥.一方面,若对任意()0,t ∞∈+,都有()0g t ≥,则对()0,t ∞∈+有()()()()112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t ⎛⎫≤=--=-+≤-+-=+-- ⎪⎝⎭取2t =,得01a ≤-,故10a ≥>.再取t =,得2022a a a ≤--=--=-,所以2a =.另一方面,若2a =,则对任意()0,t ∞∈+都有()()()212ln 20g t t t h t =--=≥,满足条件.综合以上两个方面,知a 的取值范围是{}2.【小问3详解】先证明一个结论:对0a b <<,有()()ln 1ln 1f b f a a b b a -+<<+-.证明:前面已经证明不等式1ln t t -≥,故ln ln ln ln ln ln ln 1ln 1b b b a a a b a a a b b b b b a b a a--=+=+<+---且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a a b b a a b b b a b b a a a a a a b a b a b b ⎛⎫--- ⎪--⎝⎭=+=+>=+----所以ln ln ln 1ln 1b b a a a b b a -+<<+-,即()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.由()ln 1f x x ='+,可知当10e x <<时()0f x '<,当1ex >时()0f x '>.所以()f x 在10,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦上递减,在1e ,⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递增.不妨设12x x ≤,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211e x x ≤≤<时,有()()()()()()122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x -=-<+-<-<结论成立;情况二:当1210ex x <≤≤时,有()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-.对任意的10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,设()ln ln x x x c c ϕ=--则()ln 1x x ϕ=++'由于()x ϕ'单调递增,且有1111111ln 1ln 11102e 2e e c c ϕ⎛⎫ ⎪=++<+=-= ⎪⎝⎭'且当2124ln 1x c c ≥-⎛⎫- ⎪⎝⎭,2c x >时,2ln 1c ≥-可知()2ln 1ln ln 102c x x c ϕ⎛⎫=++>++=-≥ ⎪⎝⎭'.所以()x ϕ'在()0,c 上存在零点0x ,再结合()x ϕ'单调递增,即知00x x <<时()0x ϕ'<,0x x c <<时()0x ϕ'>.故()x ϕ在(]00,x 上递减,在[]0,x c 上递增.①当0x x c ≤≤时,有()()0x c ϕϕ≤=;②当00x x <<时,112221e e f f c ⎛⎫=-≤-=< ⎪⎝⎭,故我们可以取1,1q c ⎫∈⎪⎭.从而当201c x q <<-时,>可得()1ln ln ln ln 0x x x c c c c c c q c ϕ⎫=--<--<--=-<⎪⎭.再根据()x ϕ在(]00,x 上递减,即知对00x x <<都有()0x ϕ<;综合①②可知对任意0x c <≤,都有()0x ϕ≤,即()ln ln 0x x x c c ϕ=--.根据10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦和0x c <≤的任意性,取2c x =,1x x =,就得到1122ln ln 0x x x x --≤.所以()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-≤.情况三:当12101ex x <≤≤<时,根据情况一和情况二的讨论,可得()11e f x f ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,()21e f f x ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭而根据()f x 的单调性,知()()()1211e f x f x f x f ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭或()()()1221e f x f x f f x ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭.故一定有()()12f x f x -≤成立.综上,结论成立.。
2023年新高考1卷数学真题试卷附详解
2023年高考数学试卷新课标Ⅰ卷一、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. 已知集合{}2,1,0,1,2M =--,{}260N x x x =--≥,则M N ⋂=( )A. {}2,1,0,1--B. {}0,1,2C. {}2-D. 22. 已知1i22iz -=+,则z z -=( ) A.i -B. iC. 0D. 13. 已知向量()()1,1,1,1a b ==-,若()()a b a b λμ+⊥+,则( ) A. 1λμ+= B. 1λμ+=- C. 1λμ= D. 1λμ=-4. 设函数()()2x x a f x -=在区间()0,1上单调递减,则a 的取值范围是( )A. (],2-∞-B. [)2,0-C. (]0,2D. [)2,+∞5. 设椭圆2222122:1(1),:14x x C y a C y a +=>+=的离心率分别为12,e e .若21e =,则=a ( )A.B.C.D.6. 过点()0,2-与圆22410x y x +--=相切的两条直线的夹角为α,则sin α=( )A. 1B.C.D.7. 记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:{}nS n为等差数列,则( ) A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件 B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件C. 甲是乙的充要条件D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件 8. 已知()11sin ,cos sin 36αβαβ-==,则()cos 22αβ+=( ). A.79 B.19C. 19-D. 79-二、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2分,有选错的得0分.9. 有一组样本数据126,,,x x x ⋅⋅⋅,其中1x 是最小值,6x 是最大值,则( ) A. 2345,,,x x x x 的平均数等于126,,,x x x ⋅⋅⋅的平均数 B. 2345,,,x x x x 的中位数等于126,,,x x x ⋅⋅⋅的中位数 C. 2345,,,x x x x 的标准差不小于126,,,x x x ⋅⋅⋅的标准差 D. 2345,,,x x x x 的极差不大于126,,,x x x ⋅⋅⋅的极差10. 噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级20lgp pL p =⨯,其中常数()000p p >是听觉下限阈值,p 是实际声压.下表为不同声源的声压级:已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车10m 处测得实际声压分别为123,,p p p ,则( ). A. 12p p ≥ B. 2310p p > C. 30100p p =D. 12100p p ≤11. 已知函数()f x 的定义域为R ,()()()22f xy y f x x f y =+,则( ).A. ()00f =B. ()10f =C. ()f x 是偶函数D. 0x =为()f x 的极小值点12. 下列物体中,能够被整体放入棱长为1(单位:m )的正方体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有( )A. 直径为0.99m 的球体B. 所有棱长均为1.4m 的四面体C. 底面直径为0.01m ,高为1.8m 的圆柱体D. 底面直径为1.2m ,高为0.01m 的圆柱体三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有________种(用数字作答).14. 在正四棱台1111ABCD A B C D -中,1112,1,AB A B AA ===,则该棱台的体积为________.15. 已知函数()cos 1(0)f x x ωω=->在区间[]0,2π有且仅有3个零点,则ω的取值范围是________.16. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F .点A 在C 上,点B 在y 轴上,11222,3F A F B F A F B ⊥=-,则C 的离心率为________. 四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知在ABC 中,()3,2sin sin A B C A C B +=-=. (1)求sin A ;(2)设5AB =,求AB 边上的高.18. 如图,在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,12,4AB AA ==.点2222,,,A B C D 分别在棱111,,AA BB CC ,1DD 上,22221,2,3AA BB DD CC ====.(1)证明:2222B C A D ∥;(2)点P 在棱1BB 上,当二面角222P A C D --为150︒时,求2B P . 19. 已知函数()()e xf x a a x =+-.(1)讨论()f x 的单调性;(2)证明:当0a >时,()32ln 2f x a >+. 20. 设等差数列{}n a 的公差为d ,且1d >.令2n nn nb a +=,记,n n S T 分别为数列{}{},n n a b 的前n 项和.(1)若2133333,21a a a S T =++=,求{}n a 的通项公式; (2)若{}n b 为等差数列,且999999S T -=,求d .21. 甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投籃,若末命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5. (1)求第2次投篮的人是乙的概率; (2)求第i 次投篮的人是甲的概率;(3)已知:若随机变量i X 服从两点分布,且()()110,1,2,,i i i P X P X q i n ==-===⋅⋅⋅,则11n ni i i i E X q ==⎛⎫= ⎪⎝⎭∑∑.记前n 次(即从第1次到第n 次投篮)中甲投篮的次数为Y ,求()E Y .22. 在直角坐标系xOy 中,点P 到x 轴的距离等于点P 到点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭的距离,记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)已知矩形ABCD 有三个顶点在W 上,证明:矩形ABCD 的周长大于2023年高考数学试卷新课标Ⅰ卷答案一、选择题.1. C解:因为{}(][)260,23,N x x x ∞∞=--≥=--⋃+,而{}2,1,0,1,2M =--,所以M N ⋂={}2-.故选:C . 2. A解:因为()()()()1i 1i 1i 2i 1i 22i 21i 1i 42z ----====-++-,所以1i 2z =,即i z z -=-. 故选:A . 3. D解:因为()()1,1,1,1a b ==-,所以()1,1a b λλλ+=+-,()1,1a b μμμ+=+- 由()()a b a b λμ+⊥+可得,()()0a b a b λμ+⋅+= 即()()()()11110λμλμ+++--=,整理得:1λμ=-. 故选:D . 4. D解:函数2xy =在R 上单调递增,而函数()()2x x a f x -=在区间()0,1上单调递减,则有函数22()()24a a y x x a x =-=--在区间()0,1上单调递减,因此12a ≥,解得2a ≥.所以a 的取值范围是[)2,+∞. 故选:D. 5. A解:由21e ,得22213e e =,因此2241134a a --=⨯,而1a >,所以a =故选:A. 6. B解:因为22410x y x +--=,即()2225x y -+=,可得圆心()2,0C ,半径r =过点()0,2P -作圆C 的切线,切点为,A B因为PC ==,则PA ==可得sin APC APC ∠==∠==则sin sin 22sin cos 2APB APC APC APC ∠=∠=∠∠==22221cos cos 2cos sin 04APB APC APC APC ∠=∠=∠-∠=-=-<⎝⎭⎝⎭即APB ∠为钝角.所以()sin sin πsin 4APB APB =-∠=∠=α. 故选:B. 7. C解:甲:{}n a 为等差数列,设其首项为1a ,公差为d 则1111(1)1,,222212n n n n S S S n n n d d dS na d a d n a n n n +--=+=+=+--=+ 因此{}nS n为等差数列,则甲是乙的充分条件. 反之,乙:{}nS n为等差数列,即111(1)1(1)(1)n n n n n n S S nS n S na S n n n n n n +++-+--==+++为常数,设为t即1(1)n nna S t n n +-=+,则1(1)n n S na t n n +=-⋅+,有1(1)(1),2n n S n a t n n n -=--⋅-≥ 两式相减得:1(1)2n n n a na n a tn +=---,即12n n a a t +-=,对1n =也成立 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件. 所以甲是乙的充要条件,C 正确. 故选:C. 8. B解:因为1sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ-=-=,而1cos sin 6αβ=,因此1sin cos 2αβ=则2sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ+=+=所以2221cos(22)cos 2()12sin ()12()39αβαβαβ+=+=-+=-⨯=. 故选:B.二、选择题.9. BD解:对于选项A :设2345,,,x x x x 的平均数为m ,126,,,x x x ⋅⋅⋅的平均数为n 则()()165234123456234526412x x x x x x x x x x x x x x x x n m +-+++++++++++-=-=因为没有确定()1652342,x x x x x x ++++的大小关系,所以无法判断,m n 的大小 例如:1,2,3,4,5,6,可得 3.5m n ==. 例如1,1,1,1,1,7,可得1,2m n ==. 例如1,2,2,2,2,2,可得112,6m n ==;故A 错误; 对于选项B :不妨设123456x x x x x x ≤≤≤≤≤可知2345,,,x x x x 的中位数等于126,,,x x x ⋅⋅⋅的中位数均为342x x +,故B 正确; 对于选项C :因为1x 是最小值,6x 是最大值则2345,,,x x x x 的波动性不大于126,,,x x x ⋅⋅⋅的波动性,即2345,,,x x x x 的标准差不大于126,,,x x x ⋅⋅⋅的标准差例如:2,4,6,8,10,12,则平均数()12468101276n =+++++= 标准差1s ==4,6,8,10,则平均数()14681074m =+++= 标准差2s ==5>,即12s s >;故C 错误; 对于选项D :不妨设123456x x x x x x ≤≤≤≤≤则6152x x x x -≥-,当且仅当1256,x x x x ==时,等号成立,故D 正确; 故选:BD. 10. ACD解:由题意可知:[][]12360,90,50,60,40p p p L L L ∈∈= 对于选项A :可得1212100220lg20lg 20lg p p p p p L L p p p =-⨯=⨯-⨯ 因为12p p L L ≥,则121220lg0p p p L L p =-⨯≥,即12lg 0pp ≥ 所以121p p ≥且12,0p p >,可得12p p ≥,故A 正确; 对于选项B :可得2332200320lg20lg 20lg p p p p pL L p p p =-⨯=⨯-⨯ 因为2324010p p p L L L -=-≥,则2320lg10p p ⨯≥,即231lg 2p p ≥ 所以23pp ≥23,0p p >,可得23p ≥ 当且仅当250p L =时,等号成立,故B 错误; 对于选项C :因为33020lg40p p L p =⨯=,即30lg 2pp =可得3100p p =,即30100p p =,故C 正确; 对于选项D :由选项A 可知:121220lgp p p L L p =-⨯ 且12905040p p L L ≤-=-,则1220lg40p p ⨯≤ 即12lg2p p ≤,可得12100pp ≤,且12,0p p >,所以12100p p ≤,故D 正确; 故选:ACD. 11. ABC解:因为22()()()f xy y f x x f y =+对于A ,令0x y ==,(0)0(0)0(0)0f f f =+=,故A 正确. 对于B ,令1x y ==,(1)1(1)1(1)f f f =+,则(1)0f =,故B 正确. 对于C ,令1x y ==-,(1)(1)(1)2(1)f f f f =-+-=-,则(1)0f -=令21,()()(1)()y f x f x x f f x =--=+-=又函数()f x 的定义域为R ,所以()f x 为偶函数,故C 正确对于D ,不妨令()0f x =,显然符合题设条件,此时()f x 无极值,故D 错误. 12. ABD解:对于选项A :因为0.99m 1m <,即球体的直径小于正方体的棱长 所以能够被整体放入正方体内,故A 正确;对于选项B :, 1.4> 所以能够被整体放入正方体内,故B 正确;对于选项C :, 1.8< 所以不能够被整体放入正方体内,故C 正确;对于选项D :, 1.2>设正方体1111ABCD A B C D -的中心为O ,以1AC 为轴对称放置圆柱,设圆柱的底面圆心1O 到正方体的表面的最近的距离为m h如图,结合对称性可知:11111110.62OC C A C O OC OO ===-= 则1111C O h AA C A =,即0.61h -=解得10.340.012h =>> 所以能够被整体放入正方体内,故D 正确; 故选:ABD.三、填空题.13. 64解:(1(当从8门课中选修2门,则不同的选课方案共有144116C C =种;(2(当从8门课中选修3门①若体育类选修课1门,则不同的选课方案共有1244C C 24=种;②若体育类选修课2门,则不同的选课方案共有2144C C 24=种;综上所述:不同的选课方案共有16242464++=种. 故答案为:64. 14.解:如图,过1A 作1A M AC ⊥,垂足为M ,易知1A M 为四棱台1111ABCD A B C D -的高因为1112,1,AB A B AA ===则111111111122222AO AC B AO AC ======故()1112AM AC A C =-=,则1A M ===所以所求体积为1(413V =⨯++=故答案为:6. 15. [2,3)解:因为02x π≤≤,所以02x πωω≤≤ 令()cos 10f x x ω=-=,则cos 1x ω=有3个根 令t x ω=,则cos 1t =有3个根,其中[0,2π]t ω∈结合余弦函数cos y t =的图像性质可得4π2π6πω≤<,故23ω≤<故答案为:[2,3).16.解:依题意,设22AF m =,则2113,22BF m BF AF a m ===+在1Rt ABF 中,2229(22)25m a m m ++=,则(3)()0a m a m +-=,故a m =或3a m=-(舍去)所以124,2AF a AF a ==,213BF BF a ==,则5AB a = 故11244cos 55AF a F AF ABa ∠===所以在12AF F △中,2221216444cos 2425a a c F AF a a +-∠==⨯⨯,整理得2259c a =故5c e a ==.四、解答题.17. (1 (2)6 【小问1详解】3A B C += π3C C ∴-=,即π4C =又2sin()sin sin()A C B A C -==+2sin cos 2cos sin sin cos cos sin A C A C A C A C ∴-=+ sin cos 3cos sin A C A C ∴= sin 3cos A A ∴=即tan 3A =,所以π02A <<sin10A ∴==. 【小问2详解】由(1)知,cos10A ==由sin sin()B A C =+sin cos cos sin A C A C =+=+=由正弦定理,sin sin c bC B=,可得52b ==11sin 22AB h AB AC A ∴⋅=⋅⋅sin 6h b A ∴=⋅==. 18. (1)证明见解析 (2)1 【小问1详解】以C 为坐标原点,1,,CD CB CC 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,如图则2222(0,0,0),(0,0,3),(0,2,2),(2,0,2),(2,2,1)C C B D A2222(0,2,1),(0,2,1)B C A D ∴=-=- 2222B C A D ∴∥又2222B C A D ,不在同一条直线上2222B C A D ∴∥.【小问2详解】 设(0,2,)(04)P λλ≤≤则22222(2,2,2)(0,2,3),=(2,0,1),A C PC D C λ=--=---设平面22PA C 的法向量(,,)n x y z =则22222202(3)0n A C x y z n PC y z λ⎧⋅=--+=⎪⎨⋅=-+-=⎪⎩ 令 2z =,得3,1y x λλ=-=-(1,3,2)n λλ∴=--设平面222A C D 的法向量(,,)m a b c =则2222222020m A C a b c m D C a c ⎧⋅=--+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ 令 1a =,得1,2==b c(1,1,2)m ∴=cos ,cos1506n m n m n m⋅∴===︒=化简可得,2430λλ-+= 解得1λ=或3λ=(0,2,1)P ∴或(0,2,3)P21B P ∴=.19. (1)答案见解析 (2)证明见解析 【小问1详解】解:因为()()e x f x a a x =+-,定义域为R ,所以()e 1xf x a '=-当0a ≤时,由于e 0x >,则e 0x a ≤,故()0e 1xf x a -'=<恒成立所以()f x 在R 上单调递减;当0a >时,令()e 10xf x a '=-=,解得ln x a =-当ln x a <-时,()0f x '<,则()f x 在(),ln a -∞-上单调递减; 当ln x a >-时,0fx,则()f x 在()ln ,a -+∞上单调递增;综上:当0a ≤时,()f x 在R 上单调递减;当0a >时,()f x 在(),ln a -∞-上单调递减,()f x 在()ln ,a -+∞上单调递增. 【小问2详解】由(1)得,()()()ln min 2ln ln ln e 1af a a x a f a a a --+=++=+=要证3()2ln 2f x a >+,即证2312ln 2ln a a a ++>+,即证21ln 02a a -->恒成立. 令()()21ln 02g a a a a =-->,则()21212a g a a a a-'=-=令()0g a '<,则02a <<;令()0g a '>,则2a >;所以()g a 在0,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭上单调递减,在,2⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增.所以()2min 1ln 02222g a g ⎛⎛==--=>⎝⎭⎝⎭,则()0g a >恒成立. 所以当0a >时,3()2ln 2f x a >+恒成立,证毕. 20.(1)3n a n = (2)5150d =【小问1详解】21333a a a =+,132d a d ∴=+,解得1a d = 32133()6d d S a a =+==∴又31232612923T b b b d d d d=++=++= 339621S T d d∴+=+= 即22730d d -+=,解得3d =或12d =(舍去) 1(1)3n a a n d n ∴=+-⋅=.【小问2详解】{}n b 为等差数列,2132b b b ∴=+,即21312212a a a =+ 2323111616()d a a a a a ∴-==,即2211320a a d d -+=,解得1a d =或12a d = 1d >,0n a ∴>又999999S T -=,由等差数列性质知,5050999999a b -=,即50501a b -=505025501a a ∴-=,即2505025500a a --=,解得5051a =或5050a =-(舍去) 当12a d =时,501495151a a d d =+==,解得1d =,与1d >矛盾,无解; 当1a d =时,501495051a a d d =+==,解得5150d =. 综上,5150d =. 21. (1)0.6(2)1121653i -⎛⎫⨯+ ⎪⎝⎭(3)52()11853nnE Y ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦ 【小问1详解】记“第i 次投篮的人是甲”为事件i A ,“第i 次投篮的人是乙”为事件i B 所以,()()()()()()()21212121121||P B P A B P B B P A P B A P B P B B =+=+()0.510.60.50.80.6=⨯-+⨯=.【小问2详解】设()i i P A p =,依题可知,()1i i P B p =-,则()()()()()()()11111||i i i i i i i i i i i P A P A A P B A P A P A A P B P A B +++++=+=+即()()10.610.810.40.2i i i i p p p p +=+-⨯-=+ 构造等比数列{}i p λ+设()125i i p p λλ++=+,解得13λ=-,则1121353i i p p +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭ 又11111,236p p =-=,所以13i p ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是首项为16,公比为25的等比数列,即11112121,365653i i i i p p --⎛⎫⎛⎫-=⨯=⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【小问3详解】因为1121653i i p -⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭,1,2,,i n =⋅⋅⋅ 所以当*N n ∈时,()122115251263185315nn n n n E Y p p p ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭=+++=⨯+=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦- 故52()11853nnE Y ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 22. (1)214y x =+ (2)见解析 【小问1详解】设(,)P x y ,则y =两边同平方化简得214y x =+ 故21:4W y x =+. 【小问2详解】法一:设矩形的三个顶点222111,,,,,444A a a B b b C c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭在W 上,且a b c <<,易知矩形四条边所在直线的斜率均存在,且不为0.则1,AB BC k k a b b c =⋅-+<+,令2240114AB k b a b a b am ⎛⎫+-+ ⎪⎝=+⎭==<- 同理令0BC k b c n =+=>,且1mn =-,则1m n=-设矩形周长为C ,由对称性不妨设||||m n ≥,1BC AB k k c a n m n n-=-=-=+则11||||(((2C AB BC b a c b c a n n ⎛=+=--≥-=+ ⎝.0n >,易知10n n ⎛+> ⎝则令()222111()1,0,()22f x x x x f x x x x x x '⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++>=+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 令()0f x '=,解得x =当0,2x ⎛∈ ⎝⎭时,()0f x '<,此时()f x 单调递减当,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪ ⎪⎝⎭,()0f x '>,此时()f x 单调递增则min 27()4f x f ==⎝⎭故122C ≥=,即C ≥当C =时,n m ==,且((b a b a -=-,即m n =时等号成立,矛盾,故C >得证.法二:不妨设,,A B D 在W 上,且BA DA ⊥依题意可设21,4A a a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,易知直线BA ,DA 的斜率均存在且不为0则设BA ,DA 的斜率分别为k 和1k-,由对称性,不妨设1k ≤ 直线AB 的方程为21()4y k x a a =-++则联立22141()4y x y k x a a ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩得220x kx ka a -+-=()()222420k ka a k a ∆=--=->,则2k a ≠则||2|AB k a =-同理||2AD a =+||||2|2AB AD k a a ∴+=-1122k a a k k ⎫≥-++≥+=⎪⎭令2k m =,则(]0,1m ∈,设32(1)1()33m f m m m m m+==+++则2221(21)(1)()23m m f m m m m '-+=+-=,令()0'=f m ,解得12m =当10,2m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f m '<,此时()f m 单调递减 当1,2m ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭,()0f m '>,此时()f m 单调递增 则min 127()24f m f ⎛⎫==⎪⎝⎭||||AB AD ∴+≥但12|2|2|2k a a k a a k ⎫-+≥-++⎪⎭,此处取等条件为1k =,与最终取等时k =,故AB AD +>. 法三:为了计算方便,我们将抛物线向下移动14个单位得抛物线2:W y x '=,\矩形ABCD 变换为矩形A B C D '''',则问题等价于矩形A B C D ''''的周长大于设 ()()()222001122,,,,,B t t A t t C t t ''', 根据对称性不妨设 00t ≥.则 1020,A B B C k t t k t t ''''=+=+, 由于 A B B C ''''⊥, 则 ()()10201t t t t ++=-.由于 1020,A B t B C t ''''=-=-, 且 0t 介于 12,t t 之间,则 1020A B B C t t ''''+=--. 令 20tan t t θ+=10πcot ,0,2t t θθ⎛⎫+=-∈ ⎪⎝⎭,则2010tan ,cot t t t t θθ=-=--,从而))002cot tan 2A B B C t t θθ''''+=++-故330022222(cos sin )11sin cos sin cos 2sin cos cos sin sin cos sin cos t A B B C t θθθθθθθθθθθθθθ''''-+⎛⎫+=-++=+ ⎪⎝⎭①当π0,4θ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时第 21 页 共 21 页332222sin cos sin cos sin cos cos sin A B B C θθθθθθθθ''''++≥=+≥=≥ ②当 ππ,42θ⎛⎫∈⎪⎝⎭ 时,由于102t t t <<,从而000cot tan t t t θθ--<<- 从而0cot tan 22t θθ-<<又00t ≥ 故0tan 02t θ≤<,由此330222(cos sin )sin cos sin cos sin cos t A B B C θθθθθθθθ''''-++=+ 3323222sin (cos sin )(sin cos )sin cos 1cos sin cos sin cos cos sin θθθθθθθθθθθθθθ-+>+=+==2≥≥=当且仅当cos 3θ=时等号成立,故A B B C ''''+>,故矩形周长大于。
2021年江苏省高考数学合格性试卷(一)(附答案详解)
2021年江苏省高考数学合格性试卷(一)(附答案详解)2021年江苏省高考数学合格性试卷(一)一、单选题(共16小题,共64.0分)1.设全集U,图中阴影部分所表示的集合是()。
A。
∁UUB。
(∁UU)∩UC。
U∪(∁UU)D。
U∩(∁UU)2.已知UU、UU均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|3UU+UU|=()。
A。
√7UB。
√10C。
√13D。
13.函数U(U)=U2+1的单调递增区间是()。
A。
(−∞,−1)B。
(−1,1)C。
(1,+∞)D。
(−∞,−1)和(1,+∞)4.已知(U3−2)U的展开式的所有二项式系数之和为64,则U=()。
A。
9B。
8C。
7D。
65.若U>0,则U+1/U的最小值为()。
A。
2B。
3C。
2√2D。
46.等比数列{UU}的首项U1=−1,U4=27,那么它的前4项之和U4等于()。
A。
−34B。
52C。
40D。
207.某地区的高一新生中,来自东部平原地区的学生有2400人,中部丘陵地区的学生有1600人,西部山区的学生有1000人。
计划从中选取100人调查学生的视力情况,现已了解到来自东部、中部、西部三个地区学生的视力情况有较大差异,而这三个地区男女生视力情况差异不大,在下面的抽样方法中,最合理的抽样方法是()。
A。
简单随机抽样B。
按性别分层抽样C。
系统抽样D。
按地区分层抽样8.已知集合U={0,1,2,3,4,5},集合U={1,3,5},则∁UU=()。
A。
{0,2}B。
{2,4}C。
{1,2,3}D。
{0,2,4}9.已知曲线U=2U3+3U上一点U(1,5),则A处的切线斜率等于()。
A。
9B。
1C。
3D。
210.若平面向量UU与UU的夹角为120°,|UU−2UU|⋅|UU+3UU|=3,则|UU|=()。
A。
2B。
3C。
2√3D。
111.等差数列{UU}中,已知U8=6,则前15项的和U15=()。
A。
45B。
90C。
完整版2012年浙江省高考数学试卷文科答案与解析
2012年浙江省高考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.(5分)(2012?浙江)设全集U={1,2,3,4,5,6},设集合P={1,2,3,4},Q={3,4,5},则P∩(?Q)=()U A.{ 1,2,3,4,6} B.{1,2,3,4,5} C.{1,2,5} D.{1,2}考点:交、并、补集的混合运算.专题:集合.分析:由题意,可先由已知条件求出CQ,然后由交集的定义求出P∩(CQ)即可得到正UU确选项.解答:解:∵U={1,2,3,4,5,6},Q={3,4,5},∴?Q={1,2,6},又P={1,2,3,4},U∴P∩(CQ)={1,2} U故选D.点评:本题考查交、并、补的运算,解题的关键是熟练掌握交、并、补的运算规则,准确计算.是虚数单位,则=(?浙江)已知i)20122.(5分)(A.1 ﹣2i B.2﹣i C.2+i D.1+2i考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:由题意,可对复数代数式分子与分母都乘以1+i,再由进行计算即可得到答案.解答:解:故选D点评:本题考查复数代数形式的乘除运算,解题的关键是分子分母都乘以分母的共轭,复数的四则运算是复数考查的重要内容,要熟练掌握.3.(5分)(2012?浙江)已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,则该三棱锥的体积是()13333...DB.C A cm1cmcm 2cm6 3三视图求面积、体积.考点:由体几何.专题:立2的直角三角形,三棱锥由三视图知,几何体是一个三棱锥,底面是直角边长为1和分析:,这是三棱锥的高,根据三棱锥的体积公式得到的一条侧棱与底面垂直,且长度是3 结果.2cm的直角三角:由三视图知,几何体是一个三棱锥,底面是直角边长为1cm和解答:解2,1×2=1cm形,面积是×3cm,这是三棱锥的高,三棱锥的一条侧棱与底面垂直,且长度是33=1cm×1×∴三棱锥的体积是,.故选A本题解题的关键是根据三视图看出几何体的形状和长点评:本题考查由三视图还原几何体,度,注意三个视图之间的数据关系,本题是一个基础题.平x+2y+4=0l::ax+2y﹣1=0与直线Ra∈,则“a=1”是“直线l54.(分)(2012?浙江)设21)行的(必要不充分条件分不必要条件B.A.充不充分也不必要条件D.既C.充分必要条件要条件、充分条件与充要条件的判断.考点:必易逻辑.专题:简分析::ly+C=0与直线利用充分、必要条件进行推导,结合两直线直线l:Ax+B21111 C可得答案.=ABB≠Ay+CAx+B=0平行的充要条件是A122212122)充分性:1:(解答:解x+2y+4=0:平行;x+2y﹣1=0与直线l:a=1当时,直线l21 2)必要性:(x+2y+4=0平行时有::﹣l当直线:ax+2y1=0与直线l21.,即:??a2=21a=12∴“a=1”是“直线l:ax+2y﹣1=0与直线l:x+2y+4=0平行”充分必要条件.21故选C.点评:本题考查充分条件、必要条件、充分必要条件以及两直线平行的充要条件,属于基础题型,要做到熟练掌握.5.(5分)(2012?浙江)设l是直线,α,β是两个不同的平面()A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若l∥α,l⊥β,则α⊥βC.若α⊥β,l⊥α,则l⊥βD.若α⊥β,l∥α,则l⊥β考点:平面与平面之间的位置关系.专题:空间位置关系与距离.分析:利用面面垂直的判定定理可证明B是正确的,对于其它选项,可利用举反例法证明其是错误命题解答:解:A,若l∥α,l∥β,则满足题意的两平面可能相交,排除A;B,若l∥α,l⊥β,则在平面α内存在一条直线垂直于平面β,从而两平面垂直,故B正确;C,若α⊥β,l⊥α,则l可能在平面β内,排除C;D,若α⊥β,l∥α,则l可能与β平行,相交,排除D故选 B点评:本题主要考查了空间线面、面面位置关系,空间线面、面面垂直于平行的判定和性质,简单的逻辑推理能力,空间想象能力,属基础题6.(5分)(2012?浙江)把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是()DC A B....考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:三角函数的图像与性质.分析:首先根据函数图象变换的公式,可得最终得到的图象对应的解析式为:y=cos(x+1),然后将曲线y=cos(x+1)的图象和余弦曲线y=cosx进行对照,可得正确答案.解答:解:将函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的解析式为:y=cosx+1,再将y=cosx+1图象向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象对应的解析式为:y=cos(x+1),∵曲线y=cos(x+1)由余弦曲线y=cosx左移一个单位而得,,且在区间),),0和(0经过点x+1y=cos∴曲线()(,()0上函数值小于由此可得,A选项符合题意.A故选3点评:本题给出一个函数图象的变换,要我们找出符合的选项,着重考查了函数图象变换规律和函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换公式等知识点,属于基础题.,是两个非零向量.则下列命题为真命题的是()分)(2012?浙江)设7.(5A.⊥| +|=||﹣若,则||B.||,则|=|||+若﹣⊥C.λ,使得=|若||,则存在实数+λ|=||﹣D.||||λ若存在实数+,使得=﹣λ,则|=|考点:平面向量的综合题.专题:平面向量及应用.分析:通过向量和向量的模相关性质进行判断即可.解答:2222|||≠|,+20?得=||,?+||A解:对于,若=|﹣+|=||﹣﹣||,则||2|||+|||与不垂直,所以A不正确;||,所以B不正确;|≠||对于B,由A解析可知,﹣|+2222||||?+||+﹣|=||﹣||,则=||2|+||﹣||+2?|=||,则,若对于C,得|λ,所以C=,使得=﹣1正确.,则与反向,因此存在实数λcosθ22?0≠,因此||,则λ?=,由于||λ,﹣不能等于||||=λD对于,若存在实数λ||,所以D|||﹣|||,则|不正确.+|≠﹣故选C.点评:本题考查向量的关系的综合应用,特例法的具体应用,考查计算能力.8.(5分)(2012?浙江)如图,中心均为原点O的双曲线与椭圆有公共焦点,M,N是双曲线的两顶点.若M,O,N将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是().DC2.B 3.A .考点:圆锥曲线的共同特征.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:根据M,N是双曲线的两顶点,M,O,N将椭圆长轴四等分,可得椭圆的长轴长是双曲线实轴长的2倍,利用双曲线与椭圆有公共焦点,即可求得双曲线与椭圆的离心率的比值.解答:解:∵M,N是双曲线的两顶点,M,O,N将椭圆长轴四等分∴椭圆的长轴长是双曲线实轴长的2倍∵双曲线与椭圆有公共焦点,∴双曲线与椭圆的离心率的比值是2故选B.点评:本题考查椭圆、双曲线的几何性质,解题的关键是确定椭圆的长轴长是双曲线实轴长的2倍.9.(5分)(2012?浙江)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是()C.5 D B..6A.考点:基本不等式在最值问题中的应用.专题:不等式的解法及应用.分析:()(3x+4y)将x+3y=5xy,展开后利用基转化成=1,然后根据3x+4y=本不等式可求出3x+4y的最小值.解答:解:∵正数x,y满足x+3y=5xy,∴=1(3x+4y=+2+=5)(3x+4y)=≥+∴+当且仅当=时取等号∴3x+4y≥5即3x+4y的最小值是5故选:C点评:本题主要考查了基本不等式在求解函数的值域中的应用,解答本题的关键是由已知变形,然后进行“1”的代换,属于基础题.10.(5分)(2012?浙江)设a>0,b>0,e是自然对数的底数()abab B.A.+3b,则a<若若eeb +2a=ea+3b,则>b +2a=e abab.D.C﹣3b,则a>b ,则3ba<b 若e2a=e若e2a=e﹣﹣﹣考点:指数函数综合题.专题:函数的性质及应用.abab分析:﹣3b,若a≥b成立,2a=e;对于成立,经分析可排除≤,若于对e+2a=e+3babBe﹣经分析可排除C,D,从而可得答案.5解答:baab b≥ba这与aa≤b成立,则必有e≤≤e,故必有2a≥3be解:对于,+2a=e即有+3b,若B不对;a≤b成立不可能成立,故矛盾,故baab,故排除b,即有a≥b成立,则必有ea≥e≥,故必有2a≥对于e3b﹣2a=e,若﹣3b .C,D .故选A baba点评:根据选项中的条件逆+2a=e﹣+3b与ee3b﹣2a=e,题考查指数函数综合题,本对于向分析而排除不适合的选项是关键,也是难点,属于难题.28分.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共人,用分层抽样的方法从该年4204.(分)(2012?浙江)某个年级有男生560人,女生11160级全体学生中抽取一个容量为280的样本,则此样本中男生人数为.考点:分层抽样方法.专题:概率与统计.分析:先根据男生和女生的人数做出年纪大总人数,用要抽取得人数除以总人数得到每个个体被抽到的概率,用男生人数乘以概率,得到结果.解答:解:∵有男生560人,女生420人,∴年级共有560+420=980∵用分层抽样的方法从该年级全体学生中抽取一个容量为280的样本,∴每个个体被抽到的概率是=,∴要从男生中抽取560×=160,故答案为:160点评:本题考查分层抽样方法,本题解题的关键是在抽样过程中每个个体被抽到的概率相等,这是解题的依据,本题是一个基础题.12.(4分)(2012?浙江)从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点,则该两点间的距离为的概率是.考点:列举法计算基本事件数及事件发生的概率.专题:空间位置关系与距离;概率与统计.分析:先求出随机(等可能)取两点的总数,然后求出满足该两点间的距离为的种数,最后根据古典概型的概率公式求之即可.解答:解:从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点共有=10 种种可能的必选中心,共有其中两点间的距离为46的概率是=故该两点间的距离为故答案为:点评:本题主要考查了古典概型的概率,同时考查了分析问题的能力,属于基础题..浙江)若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是分)13.(4(2012?循环结构.考点:法和程序框图.:专题算时结束循环,输出结果即可.分析:通过循环框图,计算循环变量的值,当i=6解答:,T=,i=3T=1解:循环前,,i=2,不满足判断框的条件,第1次循环,i=4,,不满足判断框的条件,第2次循环,T=,T=次循环,i=5,不满足判断框的条件,第3i=6,,T=次循环,不满足判断框的条件,第4.满足判断框的条件,退出循环,输出结果.故答案为:7点评:本题考查循环结构的应用,注意循环的变量的计算,考查计算能力.z的取值范围是z=x+2y4分)(2012?浙江)设,其中实数x,y则满足.14(.][0,简单线性规划.考点:等式的解法及应用.专题:不z在目标函数中的几何意义,分析:根据已知的约束条件画出满足约束条件的可行域,结合的范围.求出目标函数的最大值、及最小值,进一步线出目标函数z 解答:对应的平面区域如图示:解:约束条件z=0 0)处取得最小值,此时O(0,在由图易得目标函数z=2y+xz=),此时B在B处取最大值,由可得(]的取值范围为:Z=x+2y[0,故][0故答案为:,8用图解法解决线性规划问题时,分析题目的已知条件,找出约束条件,利用目标函数点评:z 的几何意义是关键.中﹣=??浙江)在△ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,则分)15.(4(2012 16.考点:平面向量数量积的运算.:平面向量及应用.专题分析:)以及两﹣)?(= π设∠AMB=θ,则∠AMC=﹣θ,再由(﹣个向量的数量积的定义求出结果.解答:﹣,=πAMC=﹣θ.又﹣,=∠解:设AMB=θ,则∠(??﹣﹣,﹣)=?+)=∴(﹣? +9=﹣16,5cos﹣3×(π﹣θ)θ﹣=﹣255×3cos 故答案为﹣16.题主要考查两个向量的数量积的定义,属于基础题.点评:本时,1,]xR)是定义在上的周期为2的偶函数,当∈[0xf?(416.(分)2012浙江)设函数(.,则)(fx=x+1=9考点:函数的周期性;函数奇偶性的性质;函数的值.专题:函数的性质及应用.分析:上的)是定义在,再利用函数f(x利用函数的周期性先把转化成fR()(f),代入已知求解即可.偶函数转化成R上的周期为2的函数,解答:解:∵函数f(x)是定义在(),∴=f=f(+2)x)是定义在R上的偶函数,又∵函数f(()∴f,()=f ,)=x+1[0∈,1]时,f(x又∵当x∴f,()+1==.=则.故答案为:题主要考查函数的性质中的周期性和奇偶性,属于基础题,应熟练掌握.点评:本到直线的距离的最小值称为曲线C(2012?浙江)定义:曲线C上的点到直线l17.(4分)222到直线+(y+4)=2C:y=xl+a到直线:y=x的距离等于曲线C:x的距离,已知曲线l21的距离,则实数a=.l:y=x考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;点到直线的距离公式.专题:导数的概念及应用.22分析:=2到直线l:y=x的距离,然后根据曲线C根据定义求出曲线C:x:+(y+4)先122+a 的切线与直线y=x平行时,该切点到直线的距离最近建立等式关系,解之即可.y=x22解答:=2的圆心为(0,﹣4)(y+4),半径为,解:圆x+圆心到直线y=x的距离为=2,22C∴曲线=2到直线l:y=x 的距离为2:xy+4+().﹣=22+a到直线l:y=x的距离等于则曲线C:y=x,1令y′=2x=1解得x=,故切点为(,+a),切线方程为y﹣(+a)=x﹣即x﹣y﹣+a=0,由题意可知x﹣y﹣+a=0与直线y=x的距离为,10a=.即解得或﹣2 y=x相交,故不符合题意,舍去.+a时直线y=x与曲线C当a=:﹣1.故答案为:题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及点到直线的距离的计算,同点评:本时考查了分析求解的能力,属于中档题.分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.小题,共72三、解答题:本大题共5.bsinA=c,且acosB,B,C的对边分别为a,b,内角18.(14分)(2012?浙江)在△ABC 中,A 的大小;)求角B(1 c的值.a,sinC=2sinA,求,(2)若b=3三角形.考点:解三角形.专题:解sinA,sinA不为0,等式两边同时除以分析:(1)将已知的等式利用正弦定理化简,根据为三角形的内角,利用特殊的值,由B再利用同角三角函数间的基本关系求出tanB B的度数;角的三角函数值即可求出cosBb及的方程,记作①,再由2)由正弦定理化简sinC=2sinA,得到关于a与c(a①②即可求出的另一个方程,记作②,联立的值,利用余弦定理列出关于a与c c的值.与解答:,acosBsinBsinA=及正弦定理sinAcosB=解:(1)由,得:bsinA= ,sinA≠0∵A为三角形的内角,∴,tanB=∴sinB=cosB,即;B=又B为三角形的内角,∴及正弦定理sinC=2sinA (2)由,得:=c=2a①,22222b由余弦定理∵b=3,cosB=,∴②+c,+c﹣﹣2accosB得:9=aac=ac=2a=,联立①②解得:.题属于解直角三角形的题型,涉及的知识有:正弦、余弦定理,同角三角函数间的点评:此基本关系,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦、余弦定理是解本题的关键.*2},数列n,∈N,且{a}的前n项和为SS=2n{b+n浙江)已知数列分)19.(14(2012?nnnn*∈N.,满足a=4logb+3n nn2;,b1()求a nn.n项和T}{a(2)求数列?b的前nnn数考点:列的求和;等差关系的确定;等比关系的确定.等专题:差数列与等比数列.11 2分析:+n可得,当n=1时,可求a=3,当n≥2时,由a=s﹣s可求通项,Ⅰ)由S=2n(11nnnn﹣进而可求b n)知,,利用错位相减可求数列的和Ⅰ(Ⅱ)由(2解答:+n可得,当n=1时,=2na=s=3:解(Ⅰ)由S11n22﹣(n﹣1)=4n﹣﹣2(n﹣1)时,当n≥2a=s﹣s=2n1 +n1nnn﹣而n=1,a=4﹣1=3适合上式,1故a=4n﹣1,n又∵a=4logb+3=4n﹣1n2n∴)知,Ⅰ(Ⅱ)由(nn21﹣)?2+(4n2﹣1)?=32T×2+7×2…++(4n﹣5n∴n?2(4n﹣1)=nnn+5 ?24n﹣5)(2﹣2)]=)=(4n﹣1?2(﹣[3+4点评:本题主要考查了数列的递推公式在数列的通项公式求解中的应用,数列求和的错位相减求和方法的应用.20.(15分)(2012?浙江)如图,在侧棱垂直底面的四棱柱ABCD﹣ABCD中,AD∥BC,1111AB=.AD=2,BC=4,AA=2,E是DD的中点,F是平面BCEABAD⊥,与直线AA11111的交点.(1)证明:(i)EF∥AD;11(ii)BA⊥平面BCEF;111(2)求BC与平面BCEF所成的角的正弦值.11112考点:直线与平面所成的角;直线与平面垂直的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;立体几何.分析:(1)(i)先由CB∥AD证明CB∥平面ADDA,再由线面平行的性质定理得出11111111CB∥EF,证出EF∥AD.1111(ii)易通过证明BC⊥平面ABBA得出BC⊥BA,再由1111111B=,即∠ABF=∠AAB,得出BA⊥tan∠ABF=tan∠AABF.所以BA⊥平111111111面BCEF;11(2)设BA与BF交点为H,连接CH,由(1)知BA⊥平面BCEF,所以∠BCH1111111是BC与平面BCEF所成的角.在RT△BHC中求解即可.1111解答:(1)证明(i)∵CB∥AD,CB?平面ADDA,∴CB∥平面ADDA,111111111111又CB?平面BCEF,平面BCEF∩平面ADDA=EF,11111111∴CB∥EF,∴EF∥AD;1111(ii)∵BB⊥平面ABCD,∴BB⊥BC,11111111又∵BC⊥BA,1111∴BC⊥平面ABBA,1111∴BC⊥BA,111B=,即∠AAtan∠ABF=tan中,在矩形ABBAF是AA的中点,111111∠ABF=∠AAB,故BA⊥BF.11111所以BA⊥平面BCEF;111(2)解:设BA与BF交点为H,11连接CH,由(1)知BA⊥平面BCEF,所以∠BCH是BC与平面BCEF所成11111111的角.BH=,AA=2,得在矩形AABB中,AB=,111=,BCsin∠H=中,RT在△BHCBC=2,111所成的角的正弦值是.EFB所以BC与平面C111点评:本题考查空间直线、平面位置故选的判定,线面角求解.考查空间想象能力、推理论证能力、转化、计算能力.133﹣2ax+a.(x)=4x(2012?浙江)已知a∈R,函数f21.(15分)(1)求f(x)的单调区间;(2)证明:当0≤x≤1时,f(x)+|2﹣a|>0.考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.2分析:﹣=12x2a=12′(x)0恒成立;a>0时,f′(1)求导函数,再分类讨论:a≤0时,f (x)≥x+),由此可确定f(x(x)的单调区间;﹣)(33﹣4x+2;当a>2﹣2ax+2≥4x时,f≤1,故当a≤2时,f(x)+|2﹣a|=4x(2)由于0≤x3333=2x)g(x﹣2=4x﹣4x+2,)﹣2≥4x构造函数+4(1﹣x)(x)+|2﹣a|=4xx+2a(1﹣﹣>0,即可证得结论.)=g ()=1﹣2x+1,0≤x≤1,确定g(x min2解答:﹣2ax)=12x1)解:求导函数可得f′((a≤0时,f′(x)≥0恒成立,此时f(x)的单调递增区间为(﹣∞,+∞)2x+)((x ﹣时,f′(x)=12x)﹣2a=12a>0;单调递减区间为(﹣),﹣,,+),∞(∴f(x)的单调递增区间为(﹣∞;),故≤12)证明:由于0≤x(334x+2﹣﹣2ax+2≥时,f(x)+|2﹣a|=4x4x2当a≤3334x+2 2=4x4x﹣+4(1﹣x)﹣x当a>2时,f()+|2﹣a|=4x1+2a(﹣x)﹣2≥3))﹣(=61设g(x)=2x﹣2x+1,0≤x≤,∴g′(x)(xx+0 x (),)(0,1+ ﹣)g ′(x极小值(gx),0g(x)在(∴1,)上单调减,在()上单调增函数)x∴g(﹣>)=g=1(0min32x时,x≤1当∴0≤﹣2x+1>0∴当0≤x≤1时,f(x)+|2﹣a|>0.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查不等式的证明,属于中档题.2=2pxy)到抛物线C中,点P(1:,xOy(.22(14分)2012?浙江)如图,在直角坐标系)的准线的距离为.点M(t,1)是C上的定点,A,B是C0P(>上的两动点,且线段AB 被直线OM平分.(1)求p,t的值.14(2)求△ABP面积的最大值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;抛物线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:2)的准线的距离为.列出方程,>0=2px((1P,)到抛物线C:yP(1)通过点求出p,t的值即可.(2)设A(x,y),B(x,y),线段AB的中点为Q(m,m),设直线AB的斜2121m=﹣.利用弦长公式AB的方程k≠0)y,利用推出率为k,(求出|AB|,设点P到直线AB的距离为d,利用点到直线的距离公式求出d,设△ABP2|.利用函数的导数求出mm﹣△)ABP的面积为S,求出=|1S=﹣2(面积的最大值.解答:得,.1)由题意可知解:((2)设A(x,y),B(x,y),线段AB的中点为Q(m,m),2112由题意可知,设直线AB的斜率为k,(k≠0),由得,(y﹣y)(y+y)=x﹣x,212121故k?2m=1,m=.﹣所以直线AB方程为y22﹣m=2my.+y>0,y=2m,y﹣即△=4m4m2112=,|AB|= 从而设点P到直线AB的距离为d,则d=,设△ABP的面积为S,则2|.mm2=|1S=﹣(﹣)15=>0,得0<m<1,由△2,,﹣2u )令,则u=,S=u(12u==0,得S′(u)=1′,则S(u)﹣6u,=.()S所以=S最大值面积的最大值为△ABP .故点评:本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,抛物线的简单性质,函数与导数的应用,函数的最大值的求法,考查分析问题解决问题的能力.16。
2023年全国甲卷文科高考数学真题试卷附详解
2023年高考数学试卷年全国年年文科年一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的下面四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 设全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}{}1,4,2,5M N ==,则=M C N U ( ) A. {}2,3,5 B. {}1,3,4 C. {}1,2,4,5 D. {}2,3,4,52.()()()351i 2i 2i +=+-( )A. 1-B. 1C. 1i -D. 1i +3. 已知向量()()3,1,2,2a b ==,则cos ,a b a b +-=( )A.117B.17C.D.4. 某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为( ) A.16B.13C.12D.235. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若264810,45a a a a +==,则5S =( ) A. 25B. 22C. 20D. 156. 执行下边的程序框图,则输出的B =( )A. 21B. 34C. 55D. 897. 设12,F F 为椭圆22:15x C y +=的两个焦点,点P 在C 上,若120PF PF ⋅=,则12PF PF ⋅=( )A. 1B. 2C. 4D. 58. 曲线e 1=+xy x 在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为( )A. e4y x =B. e2y x =C. e e 44y x =+ D. e 3e 24y x =+9. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>其中一条渐近线与圆22(2)(3)1x y -+-=交于A ,B 两点,则||AB =( )A.B.C.5D.510. 在三棱锥-P ABC 中,ABC 是边长为2的等边三角形,2,PA PB PC ===则该棱锥的体积为( )A. 1B.C. 2D. 311. 已知函数()2(1)e x f x --=.记,,222a f b f c f ⎛⎛⎛=== ⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则( ) A. b c a >> B. b a c >>C. c b a >>D. c a b >>12. 函数()y f x =的图象由cos 26y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移6π个单位长度得到,则()y f x =的图象与直线1122y x =-的交点个数为( ) A. 1B. 2C. 3D. 4二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若6387S S =,则{}n a 的公比为________.14. 若()2π(1)sin 2f x x ax x ⎛⎫=-+++⎪⎝⎭为偶函数,则=a ________. 15. 若x ,y 满足约束条件323,2331,x y x y x y -≤⎧⎪-+≤⎨⎪+≥⎩,则32z x y =+的最大值为________.16. 在正方体1111ABCD A B C D -中,4,AB O =为1AC 的中点,若该正方体的棱与球O 的球面有公共点,则球O 的半径的取值范围是________.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. 记ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知2222cos b c a A+-=.(1)求bc ; (2)若cos cos 1cos cos a B b A ba Bb A c--=+,求ABC ∆面积.18. 如图,在三棱柱111ABCA B C 中,1A C ⊥平面,90ABC ACB ∠=︒.(1)证明:平面11ACC A ⊥平面11BB C C ;(2)设11,2AB A B AA ==,求四棱锥111A BB C C -的高.19. 一项试验旨在研究臭氧效应,试验方案如下:选40只小白鼠,随机地将其中20只分配到试验组,另外20只分配到对照组,试验组的小白鼠饲养在高浓度臭氧环境,对照组的小白鼠饲养在正常环境,一段时间后统计每只小白鼠体重的增加量(单位:g ).试验结果如下:对照组的小白鼠体重的增加量从小到大排序为15.2 18.8 20.2 21.3 22.5 23.2 25.8 26.5 27.5 30.1 32.6 34.3 34.8 35.6 35.6 35.8 36.2 37.3 40.5 43.2试验组的小白鼠体重的增加量从小到大排序为 7.8 9.2 11.4 12.4 13.2 15.5 16.5 18.0 18.8 19.2 19.8 20.2 21.6 22.8 23.6 23.9 25.1 28.2 32.3 36.5 (1)计算试验组的样本平均数;(2)(ⅰ)求40只小白鼠体重的增加量的中位数m ,再分别统计两样本中小于m 与不小于m 的数据的个数,完成如下列联表(ⅰ)根据(i )中的列联表,能否有95%的把握认为小白鼠在高浓度臭氧环境中与在正常环境中体重的增加量有差异?附:()()()()22()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,20. 已知函数()2sin π,0,cos 2x f x ax x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭. (1)当1a =时,讨论()f x 的单调性; (2)若()sin 0f x x +<,求a 的取值范围.21. 已知直线210x y -+=与抛物线2:2(0)C y px p =>交于,A B 两点,AB = (1)求p ;(2)设F 为C 的焦点,,M N 为C 上两点,且0FM FN ⋅=,求MFN △面积的最小值.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22. 已知点()2,1P ,直线2cos ,:1sin x t l y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),α为l 的倾斜角,l 与x 轴正半轴、y 轴正半轴分别交于,A B ,且4PA PB ⋅=.(1)求α;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求l 的极坐标方程.[选修4-5:不等式选讲](10分)23. 已知()2||, 0 f x x a a a =-->. (1)求不等式()f x x <的解集;(2)若曲线()y f x =与x 轴所围成的图形的面积为2,求a .2023年高考数学试卷年全国年年文科年答案一、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.A2.C 解;()()351i 51i 1i (2i)(2i)5+-==-+-故选:C. 3. B解:因为(3,1),(2,2)a b ==,所以()()5,3,1,1a b a b +=-=-则225334,11a b a b +=+=-=+=()()()51312a b a b +⋅-=⨯+⨯-=所以()()cos ,34a b a b a b a b a b a b+⋅-+-===+-. 故选:B. 4. D解:依题意,从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,总的基本事件有24C 6=件 其中这2名学生来自不同年级的基本事件有1122C C 4=所以这2名学生来自不同年级的概率为4263=. 故选:D. 5. C解:设等差数列{}n a 的公差为d ,首项为1a ,依题意可得2611510a a a d a d +=+++=,即135a d +=又()()48113745a a a d a d =++=,解得:11,2d a == 所以515455210202S a d ⨯=+⨯=⨯+=. 故选:C. 6. B解:当1k =时,判断框条件满足,第一次执行循环体123A =+=,325B =+=,112k =+=;当2k =时,判断框条件满足,第二次执行循环358A =+=,8513B =+=,213k =+=;当3k =时,判断框条件满足,第三次执行循环体81321A =+=,211334B =+=,314k =+=;当4k =时,判断框条件不满足,跳出循环体,输出34B =. 故选:B. 7. B解:因为120PF PF ⋅=,所以1290FPF ∠= 从而122121tan 4512FP F Sb PF PF ===⨯⋅,所以122PF PF ⋅=.故选:B. 8. C解:设曲线e 1xy x =+在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为()e 12y k x -=-因为e 1xy x =+所以()()()22e 1e e 11x xxx x y x x +-'==++所以1e|4x k y ='==所以()e e124y x -=- 所以曲线e 1xy x =+在点e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为e e 44y x =+.故选:C 9. D解:由e =则222222215c a b b a a a+==+= 解得2ba= 所以双曲线的一条渐近线不妨取2y x =则圆心(2,3)到渐近线的距离5d ==所以弦长||AB ===. 故选:D 10. A解:取AB 中点E ,连接,PE CE ,如图ABC ∆ 是边长为2的等边三角形,2PA PB ==,PE AB CE AB ∴⊥⊥,又,PE CE ⊂平面PEC ,PE CE E =AB ∴⊥平面PEC又2PE CE ===PC =故222PC PE CE =+,即PE CE ⊥所以11121332B PEC A PEC PEC V V V S AB --=+=⋅=⨯=△ 故选:A 11. A解:令2()(1)g x x =--,则()g x 开口向下,对称轴为1x =4112⎛--= ⎝⎭而22491670-=+=>41102⎛---=-> ⎝⎭,11->由二次函数性质知g g <因为4112222⎛⎫---=- ⎪ ⎪⎝⎭,而22481682)0-=+==<即1122-<-,所以()22g g >综上,(((222g g g << 又e x y =为增函数,故a c b <<,即b c a >>. 故选:A. 12. C解:因为πcos 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭向左平移π6个单位所得函数为πππcos 2cos 2sin 2662y x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以()sin 2f x x =-而1122y x =-显然过10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭与()1,0两点作出()f x 与1122y x =-的部分大致图像如下考虑3π3π7π2,2,2222x x x =-==,即3π3π7π,,444x x x =-==处()f x 与1122y x =-的大小关系 当3π4x =-时,3π3πsin 142f ⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,13π1π4284312y +⎛⎫=⨯--=-<- ⎪⎝⎭; 当3π4x =时,3π3πsin 142f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,13π13π412428y -=⨯-=<;当7π4x =时,7π7πsin 142f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,17π17π412428y -=⨯-=>;所以由图可知,()f x 与1122y x =-的交点个数为3. 故选:C.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 12-解:若1q =则由6387S S =得118673a a ⋅=⋅,则10a =,不合题意. 所以1q ≠.当1q ≠时,因为6387S S =所以()()6311118711a q a q qq--⋅=⋅--即()()638171q q ⋅-=⋅-,即()()()33381171q q q ⋅+-=⋅-,即()3817q ⋅+=解得12q =-. 故答案为:12-.14. 2 解:()()()222π1sin 1cos (2)1cos 2f x x ax x x ax x x a x x ⎛⎫=-+++=-++=+-++ ⎪⎝⎭且函数为偶函数20a ∴-=,解得2a =故答案为:2. 15. 15解:作出可行域,如图由图可知,当目标函数322zy x =-+过点A 时,z 有最大值由233323x y x y -+=⎧⎨-=⎩可得33x y =⎧⎨=⎩,即(3,3)A所以max 332315z =⨯+⨯=.故答案为:15.16. 解:设球的半径为R .当球是正方体的外接球时,恰好经过正方体的每个顶点,所求的球的半径最大,若半径变得更大,球会包含正方体,导致球面和棱没有交点.正方体的外接球直径2R '为体对角线长1AC ==即2R R ''==故max R =分别取侧棱1111,,,AA BB CC DD 的中点,,,M H G N ,显然四边形MNGH 是边长为4的正方形,且O 为正方形MNGH 的对角线交点.连接MG ,则MG =当球的一个大圆恰好是四边形MNGH 的外接圆,球的半径达到最小,即R 的最小值为综上,R ∈.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60分.17. (1)1(2【小问1详解】因为2222cos a b c bc A =+-,所以2222cos 22cos cos b c a bc Abc A A+-===,解得:1bc =.【小问2详解】 由正弦定理可得cos cos sin cos sin cos sin cos cos sin cos sin cos sin a B b A b A B B A Ba Bb Ac A B B A C---=-++()()()()()sin sin sin sin 1sin sin sin A B A B B B A B A B A B ---=-==+++ 变形可得:()()sin sin sin A B A B B --+=,即2cos sin sin A B B -=而0sin 1B <≤,所以1cos 2A =-,又0πA <<,所以sin A =故ABC 的面积为11sin 122ABC S bc A ==⨯△. 18. (1)证明见解析 (2)1 【小问1详解】证明:因为1A C ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC 所以1A C BC ⊥又因为90ACB ∠=,即AC BC ⊥1,AC AC ⊂平面11ACC A ,1AC AC C ⋂= 所以BC ⊥平面11ACC A 又因为BC ⊂平面11BCC B 所以平面11ACC A ⊥平面11BCC B . 【小问2详解】 如图过点1A 作11A O CC ⊥,垂足为O .因为平面11ACC A ⊥平面11BCC B ,平面11ACC A 平面111BCC B CC =,1AO ⊂平面11ACC A所以1A O ⊥平面11BCC B所以四棱锥111A BB C C -的高为1A O . 因为1A C ⊥平面ABC ,,AC BC ⊂平面ABC 所以1A C BC ⊥,1A C AC ⊥ 又因为1A B AB =,BC 为公共边所以ABC 与1A BC 全等,所以1A C AC =.设1AC AC x ==,则11A C x = 所以O 为1CC 中点,11112OC AA == 又因为1A C AC ⊥,所以22211A C AC AA +=即2222x x +=,解得x =所以11AO ===所以四棱锥111A BB C C -的高为1. 19. (1)19.8(2)(i )23.4m =;列联表见解析,(ii )能 【小问1详解】 试验组样本平均数为:1(7.89.211.412.413.215.516.518.018.819.219.820.220+++++++++++ 39621.622.823.623.925.128.232.336.5)19.820++++++++==【小问2详解】(i )依题意,可知这40只小鼠体重的中位数是将两组数据合在一起,从小到大排后第20位与第21位数据的平均数由原数据可得第11位数据为18.8,后续依次为19.2,19.8,20.2,20.2,21.3,21.6,22.5,22.8,23.2,23.6,故第20位为23.2,第21位数据为23.6 所以23.223.623.42m +==(ii )由(i )可得,2240(661414) 6.400 3.84120202020K ⨯⨯-⨯==>⨯⨯⨯所以能有95%的把握认为小白鼠在高浓度臭氧环境中与在正常环境中体重的增加量有差异.20.(1)()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减(2)0a ≤ 【小问1详解】因为1a =,所以()2sin π,0,cos 2x f x x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭则()()22432cos cos 2cos sin sin cos 2sin 11cos cos x x x x xx xf x xx--+'=-=- ()3333222cos cos 21cos coscos 2cos cos x x xx x xx---+-== 令cos t x =,由于π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以()cos 0,1t x =∈ 所以()()()23233222cos cos 22221211x x t t t t t tt t t +-=+-=-+-=-++-()()2221t t t =++-因为()2222110t t t ++=++>,10t -<,33cos 0x t =>所以()233cos cos 20cos x x f x x +-'=<在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒成立. 所以()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.【小问2详解】构建()()2sin πsin sin 0cos 2x g x f x x ax x x x ⎛⎫=+=-+<< ⎪⎝⎭则()231sin πcos 0cos 2x g x a x x x +⎛⎫'=-+<< ⎪⎝⎭若()()sin 0g x f x x =+<,且()()00sin00g f =+= 则()0110g a a '=-+=≤,解得0a ≤ 当0a =时,因为22sin 1sin sin 1cos cos x x x x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭又π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以0sin 1x <<,0cos 1x <<,则211cos x> 所以()2sin sin sin 0cos xf x x x x+=-<,满足题意;当a<0时,由于π02x <<,显然0ax < 所以()22sin sin sin sin sin 0cos cos x xf x x ax x x x x+=-+<-<,满足题意; 综上所述:若()sin 0f x x +<,等价于0a ≤. 所以a 的取值范围为(],0-∞. 21. (1)2p =(2)12-【小问1详解】 设()(),,,A A B B A x y B x y由22102x y y px-+=⎧⎨=⎩可得,2420y py p -+=,所以4,2A B A B y y p y y p +== 所以A B AB y ==-==即2260p p --=,因为0p >,解得:2p =.【小问2详解】因为()1,0F ,显然直线MN 的斜率不可能为零 设直线MN :x my n =+,()()1122,,,M x y N x y由24y x x my n⎧=⎨=+⎩可得,2440y my n --=,所以,12124,4y y m y y n +==- 22161600m n m n ∆=+>⇒+>因为0MF NF ⋅=,所以()()1212110x x y y --+= 即()()1212110my n my n y y +-+-+=亦即()()()()2212121110m y y m n y y n ++-++-=将12124,4y y m y y n +==-代入得22461m n n =-+,()()22410m n n +=->所以1n ≠,且2610n n -+≥,解得3n ≥+3n ≤- 设点F 到直线MN 的距离为d,所以d =12MN y y ==-=1==-所以MNF ∆的面积()2111122S MN d n =⨯⨯=-=- 而3n ≥+3n ≤-所以当3n =-,MNF ∆的面积(2min 212S =-=-(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22. (1)3π4(2)cos sin 30ραρα+-= 【小问1详解】因为l 与x 轴,y 轴正半轴交于,A B 两点,所以ππ2α<< 令0x =,12cos t α=-,令0y =,21sin t α=-所以21244sin cos sin 2PA PB t t ααα====,所以sin 21α=±即π2π2k α=+,解得π1π,42k k α=+∈Z 因为ππ2α<<,所以3π4α=.【小问2详解】由(1)可知,直线l 的斜率为tan 1α=-,且过点()2,1 所以直线l 的普通方程为:()12y x -=--,即30x y +-=由cos ,sin x y ραρα==可得直线l 的极坐标方程为cos sin 30ραρα+-=.[选修4-5:不等式选讲](10分)23. (1),33a a ⎛⎫⎪⎝⎭(2 【小问1详解】若x a ≤,则()22f x a x a x =--< 即3x a >,解得3a x >,即3ax a <≤若x a >,则()22f x x a a x =--< 解得3x a <,即3a x a << 综上,不等式的解集为,33a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【小问2详解】2,()23,x a x af x x a x a-+≤⎧=⎨->⎩.画出()f x 的草图,则()f x 与坐标轴围成ADO △与ABC ∆ABC ∆的高为3,(0,),,0,,022a a a D a A B ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以||=AB a所以21132224OAD ABCS SOA a AB a a +=⋅+⋅==,解得a =。
2021年全国统一高考数学试卷(理科)(乙卷)(附答案详解)
2021年全国统一高考数学试卷(理科)(乙卷)一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.(2021·全国·历年真题)设2(z+z−)+3(z−z−)=4+6i,则z=()A. 1−2iB. 1+2iC. 1+iD. 1−i2.(2021·全国·历年真题)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=()A. ⌀B. SC. TD. Z3.(2021·全国·历年真题)已知命题p:∃x∈R,sinx<1;命题q:∀x∈R,e|x|≥1,则下列命题中为真命题的是()A. p∧qB. ¬p∧qC. p∧¬qD. ¬(p∨q)4.(2021·全国·历年真题)设函数f(x)=1−x1+x,则下列函数中为奇函数的是()A. f(x−1)−1B. f(x−1)+1C. f(x+1)−1D. f(x+1)+15.(2021·全国·历年真题)在正方体ABCD−A1B1C1D1中,P为B1D1的中点,则直线PB与AD1所成的角为()A. π2B. π3C. π4D. π66.(2021·全国·历年真题)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有()A. 60种B. 120种C. 240种D. 480种7.(2021·全国·历年真题)把函数y=f(x)图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移π3个单位长度,得到函数y=sin(x−π4)的图像,则f(x)=()A. sin(x2−7π12) B. sin(x2+π12) C. sin(2x−7π12) D. sin(2x+π12)8.(2021·全国·历年真题)在区间(0,1)与(1,2)中各随机取1个数,则两数之和大于74的概率为()A. 79B. 2332C. 932D. 299.(2021·全国·历年真题)魏晋时期刘徽撰写的《海岛算经》是关于测量的数学著作,其中第一题是测量海岛的高.如图,点E,H,G在水平线AC上,DE和FG是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG称为“表距”,GC 和EH都称为“表目距”,GC与EH的差称为“表目距的差”,则海岛的高AB= ()A. B.C. D.10.(2021·全国·历年真题)设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x−a)2(x−b)的极大值点,则()A. a<bB. a>bC. ab<a2D. ab>a211.(2021·全国·历年真题)设B是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是()A. [√22,1) B. [12,1) C. (0,√22] D. (0,12]12.(2021·全国·历年真题)设a=2ln1.01,b=ln1.02,c=√1.04−1,则()A. a<b<cB. b<c<aC. b<a<cD. c<a<b二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.(2021·全国·历年真题)已知双曲线C:x2m−y2=1(m>0)的一条渐近线为√3x+ my=0,则C的焦距为______ .14.(2021·全国·历年真题)已知向量a⃗=(1,3),b⃗ =(3,4),若(a⃗−λb⃗ )⊥b⃗ ,则λ=______ .15.(2021·全国·历年真题)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为√3,B=60°,a2+c2=3ac,则b=______ .16.(2021·全国·历年真题)以图①为正视图,在图②③④⑤中选两个分别作为侧视图和俯视图,组成某个三棱锥的三视图,则所选侧视图和俯视图的编号依次为______ (写出符合要求的一组答案即可).三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.(2021·全国·历年真题)某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了10件产品,得到各件产品该项指标数据如下:旧设备9.810.310.010.29.99.810.010.110.29.7新设备10.110.410.110.010.110.310.610.510.410.5旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为x−和y−,样本方差分别记为s12和s22.(1)求x−,y−,s12,s22;(2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高(如果y−−x−≥,则认为新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高,否则不2√s12+s2210认为有显著提高).18.(2021·全国·历年真题)如图,四棱锥P−ABCD的底面是矩形,PD⊥底面ABCD,PD=DC=1,M为BC中点,且PB⊥AM.(1)求BC;(2)求二面角A−PM−B的正弦值.19.(2021·全国·历年真题)记S n为数列{a n}的前n项和,b n为数列{S n}的前n项积,已知2 S n +1b n=2.(1)证明:数列{b n}是等差数列;(2)求{a n}的通项公式.20.(2021·全国·历年真题)己知函数f(x)=ln(a−x),已知x=0是函数y=xf(x)的极值点.(1)求a;(2)设函数g(x)=x+f(x)xf(x).证明:g(x)<1.21.(2021·全国·历年真题)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.(1)求p;(2)若点P在M上,PA,PB为C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.22.(2021·全国·历年真题)在直角坐标系xOy中,⊙C的圆心为C(2,1),半径为1.(1)写出⊙C的一个参数方程;(2)过点F(4,1)作⊙C的两条切线.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求这两条切线的极坐标方程.23.(2021·全国·历年真题)已知函数f(x)=|x−a|+|x+3|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥6的解集;(2)若f(x)>−a,求a的取值范围.答案和解析1.【答案】C【知识点】复数的四则运算【解析】解:设z =a +bi ,a ,b 是实数, 则z −=a −bi ,则由2(z +z −)+3(z −z −)=4+6i , 得2×2a +3×2bi =4+6i , 得4a +6bi =4+6i , 得{4a =46b =6,得a =1,b =1, 即z =1+i , 故选:C .利用待定系数法设出z =a +bi ,a ,b 是实数,根据条件建立方程进行求解即可. 本题主要考查复数的基本运算,利用待定系数法建立方程是解决本题的关键,是基础题.2.【答案】C【知识点】交集及其运算【解析】解:当n 是偶数时,设n =2k ,则s =2n +1=4k +1, 当n 是奇数时,设n =2k +1,则s =2n +1=4k +3,k ∈Z , 则T ⊊S , 则S ∩T =T , 故选:C .分别讨论当n 是偶数、奇数时的集合元素情况,结合集合的基本运算进行判断即可. 本题主要考查集合的基本运算,利用分类讨论思想结合交集定义是解决本题的关键,是基础题.3.【答案】A【知识点】复合(或、且、非)命题的判定 【解析】解:对于命题p :∃x ∈R ,sinx <1,当x =0时,sinx =0<1,故命题p 为真命题,¬p 为假命题; 对于命题q :∀x ∈R ,e |x|≥1,因为|x|≥0,又函数y=e x为单调递增函数,故e|x|≥e0=1,故命题q为真命题,¬q为假命题,所以p∧q为真命题,¬p∧q为假命题,p∧¬q为假命题,¬(p∨q)为假命题,故选:A.先分别判断命题p和命题q的真假,然后由简单的复合命题的真假判断法则进行判断,即可得到答案.本题考查了命题真假的判断,解题的关键是掌握全称命题和存在性命题真假的判断方法,考查了逻辑推理能力,属于基础题.4.【答案】B【知识点】函数的奇偶性【解析】解:因为f(x)=1−x1+x =−(x+1)+21+x=−1+2x+1,所以函数f(x)的对称中心为(−1,−1),所以将函数f(x)向右平移一个单位,向上平移一个单位,得到函数y=f(x−1)+1,该函数的对称中心为(0,0),故函数y=f(x−1)+1为奇函数.故选:B.先根据函数f(x)的解析式,得到f(x)的对称中心,然后通过图象变换,使得变换后的函数图象的对称中心为(0,0),从而得到答案.本题考查了函数奇偶性和函数的图象变换,解题的关键是确定f(x)的对称中心,考查了逻辑推理能力,属于基础题.5.【答案】D【知识点】异面直线所成角【解析】解:∵AD1//BC1,∴∠PBC1是直线PB与AD1所成的角(或所成角的补角),设正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为2,则PB1=PC1=12√22+22=√2,BC1=√22+22=2√2,BP=√22+(√2)2=√6,∴cos∠PBC1=PB2+BC12−PC122×PB×BC1=6+8−22×√6×2√2=√32,∴∠PBC1=π6,∴直线PB与AD1所成的角为π6.故选:D.由AD1//BC1,得∠PBC1是直线PB与AD1所成的角(或所成角的补角),由此利用余弦定理,求出直线PB与AD1所成的角.本题考查异面直线所成角和余弦定理,考查运算求解能力,是基础题.6.【答案】C【知识点】排列、组合的综合应用【解析】解:5名志愿者选2个1组,有C52种方法,然后4组进行全排列,有A44种,共有C52A44=240种,故选:C.5分先选2人一组,然后4组全排列即可.本题主要考查排列组合的应用,利用先分组后排列的方法是解决本题的关键,是基础题.7.【答案】B【知识点】函数y=A sin(ωx+φ)的图象与性质【解析】解:∵把函数y=f(x)图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移π3个单位长度,得到函数y=sin(x−π4)的图像,∴把函数y=sin(x−π4)的图像,向左平移π3个单位长度,得到y=sin(x+π3−π4)=sin(x+π12)的图像;再把图像上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,可得f(x)=sin(12x+π12)的图像.故选:B.由题意利用函数y=Asin(ωx+φ)的图像变换规律,得出结论.本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图像变换规律,属基础题.8.【答案】B【知识点】几何概型【解析】解:由题意可得可行域:{0<x <11<y <2x +y >74,可得三角形的面积=12×34×34=932, 1−932=2332.故选:B .由题意可得可行域:{0<x <11<y <2x +y >74,可得三角形的面积,结合几何概型即可得出结论.本题考查了线性规划知识、三角形的面积、几何概型、对立事件的概率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.9.【答案】A【知识点】正余弦定理在解三角形计算中的综合应用 【解析】解:DEAB =EHAH ,FGBA =CGCA ,故EHAH =CGCA ,即EHAE+EH =CGAE+EG+GC , 解得:AE =EH⋅EGCG−EH ,AH =AE +EH , 故:AB =DE⋅AH EH =DE(AE+EH)EH=DE⋅EGCG−EH +DE .故选:A .根据相似三角形的性质、比例的性质、直角三角形的边角关系即可得出.本题考查了相似三角形的性质、比例的性质、直角三角形的边角关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.10.【答案】D【知识点】利用导数研究函数的极值【解析】解:令f(x)=0,解得x =a 或x =b ,即x =a 及x =b 是f(x)的两个零点, 当a >0时,由三次函数的性质可知,要使x =a 是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,则0<a<b;当a<0时,由三次函数的性质可知,要使x=a是f(x)的极大值点,则函数f(x)的大致图象如下图所示,则b<a<0;综上,ab>a2.故选:D.分a>0及a<0,结合三次函数的性质及题意,通过图象发现a,b的大小关系,进而得出答案.本题考查三次函数的图象及性质,考查导数知识的运用,考查数形结合思想,属于中档题.11.【答案】C【知识点】椭圆的性质及几何意义【解析】解:点B的坐标为(0,b),因为C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,所以点P的轨迹可以看成以B为圆心,2b为半径的圆与椭圆至多只有一个交点,即{x2a2+y2b2=1x2+(y−b)2=4b2至多一个解,消去x,可得b2−a2 b2y2−2by+a2−3b2=0,∴△=4b2−4⋅b2−a2b2⋅(a2−3b2)≤0,整理可得4b4−4a2b2+a4≤0,即(a2−2b2)2≤0,解得a2=2b2,∴e=√1−b2a2=√22,故e的范围为(0,√22],故选:C.由题意可得{x2a2+y2b2=1x2+(y−b)2=4b2至多一个解,根据判别式即可得到a与b的关系式,再求出离心率的取值范围.本题考查了椭圆的方程和性质,考查了运算求解能力和转化与化归思想,属于中档题.12.【答案】B【知识点】对数函数及其性质、利用导数研究函数的单调性【解析】解:∵a=2ln1.01=ln1.0201,b=ln1.02,∴a>b,令f(x)=2ln(1+x)−(√1+4 x−1),0<x<1,令√1+4 x=t,则1<t<√5∴x= t2−14,∴g(t)=2ln(t2+34)−t+1=2ln(t2+3)−t+1−2ln4,∴g′(t)=4tt2+3−1=4t−t2−3t2+3=−(t−1)(t−3)t2+3>0,∴g(t)在(1,√5)上单调递增,∴g(t)>g(1)=2ln4−1+2ln4=0,∴f(x)>0,∴a>c,同理令ℎ(x)=ln(1+2x)−(√1+4 x−1),再令√1+4 x=t,则1<t<√5∴x= t2−14,∴φ(t)=ln(t2+12)−t+1=ln(t2+1)−t+1−ln2,∴φ′(t)=2tt2+1−1=−(t−1)2t2+1<0,∴φ(t)在(1,√5)上单调递减,∴φ(t)<φ(1)=ln2−1+1−ln2=0,∴ℎ(x)<0,∴c>b,∴a>c>b.故选:B.构造函数f(x)=2ln(1+x)−(√1+4 x−1),0<x<1,ℎ(x)=ln(1+2x)−(√1+4 x−1),利用导数和函数的单调性即可判断.本题考查了不等式的大小比较,导数和函数的单调性和最值的关系,考查了转化思想,属于难题.13.【答案】4【知识点】双曲线的性质及几何意义−y2=1(m>0)的一条渐近线为√3x+my=0,【解析】解:根据题意,双曲线C:x2m=√m,解可得m=3,则有√3−y2=1,则c=√3+1=2,则双曲线的方程为x23其焦距2c=4;故答案为:4.=√m,解可得m的值,即可得双曲线的标准方程,根据题意,由双曲线的性质可得√3据此计算c的值,即可得答案.本题考查双曲线的几何性质,涉及双曲线的渐近线方程的分析,属于基础题.14.【答案】35【知识点】向量垂直的判断与证明【解析】解:因为向量a⃗=(1,3),b⃗ =(3,4),则a⃗−λb⃗ =(1−3λ,3−4λ),又(a⃗−λb⃗ )⊥b⃗ ,所以(a⃗−λb⃗ )⋅b⃗ =3(1−3λ)+4(3−4λ)=15−25λ=0,.解得λ=35.故答案为:35利用向量的坐标运算求得a⃗−λb⃗ =(1−3λ,3−4λ),再由(a⃗−λb⃗ )⊥b⃗ ,可得(a⃗−λb⃗ )⋅b⃗ =0,即可求解λ的值.本题主要考查数量积的坐标运算,向量垂直的充要条件,考查方程思想与运算求解能力,属于基础题.15.【答案】2√2【知识点】余弦定理【解析】解:∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为√3,B=60°,a2+c2=3ac,∴12acsinB=√3⇒12ac×√32=√3⇒ac=4⇒a2+c2=12,又cosB=a2+c2−b22ac ⇒12=12−b28⇒b=2√2,(负值舍)故答案为:2√2.由题意和三角形的面积公式以及余弦定理得关于b的方程,解方程可得.本题考查三角形的面积公式以及余弦定理的应用,属基础题.16.【答案】②⑤或③④【知识点】空间几何体的三视图【解析】解:观察正视图,推出正视图的长为2和高1,②③图形的高也为1,即可能为该三棱锥的侧视图,④⑤图形的长为2,即可能为该三棱锥的俯视图,当②为侧视图时,结合侧视图中的直线,可以确定该三棱锥的俯视图为⑤,当③为侧视图时,结合侧视图虚线,虚线所在的位置有立体图形的轮廓线,可以确定该三棱锥的俯视图为④.故答案为:②⑤或③④.通过观察已知条件正视图,确定该正视图的长和高,结合长、高、以及侧视图视图中的实线、虚线来确定俯视图图形.该题考查了三棱锥的三视图,需要学生掌握三视图中各个图形边长的等量关系,以及对于三视图中特殊线条能够还原到原立体图形中,需要较强空间想象,属于中等题.17.【答案】解:(1)由题中的数据可得,x−=110×(9.8+10.3+10.0+10.2+9.9+9.8+10.0+10.1+10.2+9.7)=10,y −=110×(10.1+10.4+10.1+10.0+10.1+10.3+10.6+10.5+10.4+10.5=10.3, s 12=110×[(9.8−10)2+(10.3−10)2+(10−10)2+(10.2−10)2+(9.9−10)2+(9.8−10)2+(10−10)2+(10.1−10)2+(10.2−10)2+(9.7−10)2]=0.036;s 22=110×[(10.1−10.3)2+(10.4−10.3)2+(10.1−10.3)2+(10.0−10.3)2+(10.1−10.3)2+(10.3−10.3)2+(10.6−10.3)2+(10.5−10.3)2+(10.4−10.3)2+(10.5−10.3)2]=0.04;(2)y −−x −=10.3−10=0.3, 2√s 12+s 2210=2√0.036+0.0410=2√0.0076≈0.174,所以y −−x −>2√s 12+s 2210,故新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高.【知识点】众数、中位数、平均数、方差与标准差【解析】本题考查了样本特征数的计算,解题的关键是掌握平均数与方差的计算公式,考查了运算能力,属于基础题.(1)利用平均数和方差的计算公式进行计算即可; (2)比较y −−x −与2√s 12+s 2210的大小,即可判断得到答案.18.【答案】解:(1)连结BD ,因为PD ⊥底面ABCD ,且AM ⊂平面ABCD ,则AM ⊥PD ,又AM ⊥PB ,PB ∩PD =P ,PB ,PD ⊂平面PBD ,所以AM ⊥平面PBD ,又BD ⊂平面PBD ,则AM ⊥BD , 所以∠ABD +∠DAM =90°,又∠DAM +∠MAB =90°, 则有∠ADB =∠MAB ,所以Rt △DAB∽Rt △ABM , 则ADAB =BABM ,所以12BC 2=1,解得BC =√2;(2)因为DA ,DC ,DP 两两垂直,故以点D 为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示, 则A(√2,0,0),B(√2,1,0),M(√22,1,0),P(0,0,1),所以AP⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√2,0,1),AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√22,1,0),BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√22,0,0),BP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√2,−1,1),设平面AMP 的法向量为n⃗ =(x,y,z), 则有{n ⃗ ⋅AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =0n ⃗ ⋅AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{−√2x +z =0−√22x +y =0,令x =√2,则y =1,z =2,故n ⃗ =(√2,1,2), 设平面BMP 的法向量为m⃗⃗⃗ =(p,q,r), 则有{m ⃗⃗⃗ ⋅BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0m ⃗⃗⃗ ⋅BP ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{−√22p =0−√2p −q +r =0, 令q =1,则r =1,故m ⃗⃗⃗ =(0,1,1), 所以|cos <n ⃗ ,m ⃗⃗⃗ >|=|n ⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ ||n ⃗⃗ ||m ⃗⃗⃗ |=3√7×√2=3√1414, 设二面角A −PM −B 的平面角为α,则sinα=√1−cos 2α=√1−cos 2<n ⃗ ,m ⃗⃗⃗ >=√1−(3√1414)2=√7014,所以二面角A −PM −B 的正弦值为√7014.【知识点】利用空间向量求线线、线面和面面的夹角【解析】(1)连结BD ,利用线面垂直的性质定理证明AM ⊥PD ,从而可以证明AM ⊥平面PBD ,得到AM ⊥BD ,证明Rt △DAB∽Rt △ABM ,即可得到BC 的长度; (2)建立合适的空间直角坐标系,求出所需点的坐标和向量的坐标,然后利用待定系数法求出平面的法向量,由向量的夹角公式以及同角三角函数关系求解即可.本题考查了空间中线段长度求解以及二面角的求解,在求解有关空间角问题的时候,一般会建立合适的空间直角坐标系,将空间角问题转化为空间向量问题进行研究,属于中档题.19.【答案】解:(1)证明:当n =1时,b 1=S 1,由2b 1+1b 1=1,解得b 1=32,当n ≥2时,b nbn−1=S n ,代入2S n+1b n=2,消去S n ,可得2 b n−1b n+1b n=2,所以b b −b n−1=12,所以{b n }是以32为首项,12为公差的等差数列. (2)由题意,得a 1=S 1=b 1=32, 由(1),可得b n =32+(n −1)×12=n+22,由2S n+1b n=2,可得S n =n+2n+1,当n ≥2时,a n =S n −S n−1= n+2n+1−n+1n=−1n(n+1),显然a 1不满足该式,所以a n ={32,n =1−1n(n+1),n ≥2.【知识点】等差数列的性质、数列的递推关系【解析】(1)由题意当n =1时,b 1=S 1,代入已知等式可得b 1的值,当n ≥2时,将b nb n−1=S n ,代入2S n+1b n=2,可得b b −b n−1=12,进一步得到数列{b n }是等差数列;(2)由a 1=S 1=b 1=32,可得b n =n+22,代入已知等式可得S n =n+2n+1,当n ≥2时,a n =S n −S n−1=−1n(n+1),进一步得到数列{a n }的通项公式.本题考查了等差数列的概念,性质和通项公式,考查了方程思想,是基础题.20.【答案】(1)解:由题意,f(x)的定义域为(−∞,a),令g(x)=xf(x),则g(x)=xln(a −x),x ∈(−∞,a), 则g′(x)=ln(a −x)+x ⋅−1a−x =ln(a −x)+−xa−x ,因为x =0是函数y =xf(x)的极值点,则有g′(x)=0,即lna =0,所以a =1, 当a =1时,g′(x)=ln(1−x)+−x1−x =ln(1−x)+−11−x +1,且g′(0)=0, 因为g′′(x)=−11−x +−1(1−x)2=x−2(1−x)2<0, 则g′(x)在(−∞,1)上单调递减, 所以当x ∈(−∞,a)时,g′(x)>0, 当x ∈(0,1)时,g′(x)<0,所以a =1时,x =0时函数y =xf(x)的一个极大值. 综上所述,a =1;(2)证明:由(1)可知,xf(x)=xln(1−x), 要证x+f(x)xf(x)<1,即需证明x+ln(1−x)xln(1−x)<1, 因为当x ∈(−∞,0)时,xln(1−x)<0, 当x ∈(0,1)时,xln(1−x)<0,所以需证明x +ln(1−x)>xln(1−x),即x +(1−x)ln(1−x)>0, 令ℎ(x)=x +(1−x)ln(1−x), 则ℎ′(x)=(1−x)⋅−11−x +1−ln(1−x), 所以ℎ′(0)=0,当x ∈(−∞,0)时,ℎ′(x)<0,当x∈(0,1)时,ℎ′(x)>0,所以x=0为ℎ(x)的极小值点,所以ℎ(x)>ℎ(0)=0,即x+ln(1−x)>xln(1−x),故x+ln(1−x)xln(1−x)<1,所以x+f(x)xf(x)<1.【知识点】利用导数研究闭区间上函数的最值、利用导数研究函数的极值【解析】(1)确定函数f(x)的定义域,令g(x)=xf(x),由极值的定义得到g′(x)=0,求出a的值,然后进行证明,即可得到a的值;(2)将问题转化为证明x+ln(1−x)xln(1−x)<1,进一步转化为证明x+ln(1−x)>xln(1−x),令ℎ(x)=x+(1−x)ln(1−x),利用导数研究ℎ(x)的单调性,证明ℎ(x)>ℎ(0),即可证明.本题考查了导数的综合应用,主要考查了利用导数研究函数的极值问题,利用导数证明不等式问题,此类问题经常构造函数,转化为证明函数的取值范围问题,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于难题.21.【答案】解:(1)点F(0,p2)到圆M上的点的距离的最小值为|FM|−1=p2+4−1=4,解得p=2;(2)由(1)知,抛物线的方程为x2=4y,即y=14x2,则y′=12x,设切点A(x1,y1),B(x2,y2),则易得l PA:y=x12x−x124,l PB:y=x22x−x224,从而得到P(x1+x22,x1x24),设l AB:y=kx+b,联立抛物线方程,消去y并整理可得x2−4ky−4b=0,∴△=16k2+16b>0,即k2+b>0,且x1+x2=4k,x1x2=−4b,∴P(2k,−b),∵|AB|=√1+k2⋅√(x1+x2)2−4x1x2=√1+k2⋅√16k2+16b,d p→AB=2√k2+1,∴S△PAB=12|AB|d=4(k2+b)32①,又点P(2k,−b)在圆M:x2+(y+4)2=1上,故k2=1−(b−4)24,代入①得,S△PAB=4(−b2+12b−154)32,而y p=−b∈[−5,−3],∴当b =5时,(S △PAB )max =20√5.【知识点】圆锥曲线中的综合问题【解析】(1)由点F 到圆M 上的点最小值为4建立关于p 的方程,解出即可; (2)对y =14x 2求导,由导数的几何意义可得出直线PA 及PB 的方程,进而得到点P 的坐标,再将AB 的方程与抛物线方程联立,可得P(2k,−b),|AB|以及点P 到直线AB 的距离,进而表示出△PAB 的面积,再求出其最小值即可.本题考查圆锥曲线的综合运用,考查直线与抛物线的位置关系,考查运算求解能力,属于中档题.22.【答案】解:(1)⊙C 的圆心为C(2,1),半径为1,则⊙C 的标准方程为(x −2)2+(y −1)2=1, ⊙C 的一个参数方程为{x =2+cosθy =1+sinθ(θ为参数).(2)由题意可知两条切线方程斜率存在,设切线方程为y −1=k(x −4),即kx −y −4k +1=0, 圆心C(2,1)到切线的距离d =√k 2+1=1,解得k =±√33,所以切线方程为y =±√33(x −4)+1,因为x =ρcosθ,y =ρsinθ,所以这两条切线的极坐标方程为ρsinθ=±√33(ρcosθ−4)+1.【知识点】简单曲线的极坐标方程、圆的参数方程【解析】(1)求出⊙C 的标准方程,即可求得⊙C 的参数方程;(2)求出直角坐标系中的切线方程,再由x =ρcosθ,y =ρsinθ即可求解这两条切线的极坐标方程.本题主要考查圆的参数方程,普通方程与极坐标方程的转化,考查运算求解能力,属于基础题.23.【答案】解:(1)当a =1时,f(x)=|x −1|+|x +3|={−2x −2,x ≤−34,−3<x <12x +2,x ≥1,∵f(x)≥6,∴{x ≤−3−2x −2≥6或{−3<x <1 4≥6或{x ≥12x +2≥6,∴x ≤−4或x ≥2,∴不等式的解集为(−∞,−4]∪[2,+∞).(2)f(x)=|x−a|+|x+3|≥|x−a−x−3|=|a+3|,若f(x)>−a,则|a+3|>−a,,两边平方可得a2+6a+9>a2,解得a>−32,+∞).即a的取值范围是(−32【知识点】不等式和绝对值不等式【解析】(1)将a=1代入f(x)中,根据f(x)≥6,利用零点分段法解不等式即可;(2)利用绝对值三角不等式可得f(x)≥|a+3|,然后根据f(x)>−a,得到|a+3|>−a,求出a的取值范围.本题主要考查绝对值不等式的解法,考查运算求解能力,属于基础题.。
2021-2022学年贵州省毕节市高三(上)诊断性数学试卷(文科)(一)(附详解)
2021-2022学年贵州省毕节市高三(上)诊断性数学试卷(文科)(一)一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1. 已知集合A ={x|y =ln(1−2x)},B ={x|y =√x +2},则A ∩B =( )A. [−2,12)B. [−2,12]C. [0,12)D. [0,12]2. 若复数z 满足(1+i)2z =1−i(i 是虚数单位),则z =( )A. −12+12iB. −12−12iC. 12−12iD. 12+12i3. 已知向量a ⃗ =(1,1),b ⃗ =(1,−2),c ⃗ =(x,−1),若c ⃗ ⊥(a ⃗ +2b ⃗ ),则x =( )A. 1B. 2C. −2D. −14. 某商场为了解销售活动中某商品销售量y 与活动时间x 之间的关系,随机统计了某5次销售活动中的商品销传量与活动时间,并制作了如表:由表中数据,销售量y 与活动时间x 之间具有线性相关关系,算得线性回归方程为y ̂=b ̂x +6.25,则b ^的值为( )A. 10.75B. 10.25C. 9.75D. 9.255. 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S20212021=S 20202020+1且a 1=3,则( )A. a n =2n +1B. a n =n +1C. S n =2n 2+nD. S n =4n 2−n6. 函数f(x)=xlnx −2在x =1处的切线方程为( )A. 2x +y =0B. 2x −y −4=0C. x −y −3=0D. x +y +1=07. 已知函数f(x)=sin(2x +π6),若将f(x)的图象向右平移π6个单位后,再把所得曲线上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,则( )A. g(x)=sin(4x −π6) B. g(x)=sin4x C. g(x)=sinxD. g(x)=sin(x −π6)8. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A. 36B. 24C. 12D. 69.我国古代的《易经》中有两类最基本的符号:“─”和“--”,其中“─”在二进制中记作“1”,“--”在二进制中记作“0”.如符号“”对应二进制数1100(2),化为十进制数计算如下:1100(2)=1×23+1×22+0×21+0×20=12.若从这两类符号中各取两个符号按照上面的方式任意叠放,则得到的二进制数所对应的十进制数小于6的概率为()A. 16B. 13C. 12D. 2310.酒驾是严近危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车,假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了1mg/mL.如果在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时10%的速度减少,他至少经过t小时才能驾驶机动车,则整数t的值为()(lg2≈0.301,lg3≈0.477)A. 14B. 15C. 16D. 1711.已知F1,F2是双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点A是C的左顶点,过点F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,过点P作x轴的垂线,垂足为M,O为坐标原点,且PO平分∠APM,则C的离心率为()A. 2B. √2C. 3D. √312.已知f(x)=m+√x−2,若存在实数a,b(a<b),使得f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],则实数m的取值范围是()A. (74,+∞) B. [74,+∞) C. [74,2) D. (74,2]二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知等比数列{a n}中,a5⋅a6⋅a7=8,a3=14,则公比q=______.14.已知M(x0,y0)是抛物线y2=4x上一点,F是抛物线的焦点,若点P(−1,0)满足MF⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅MP⃗⃗⃗⃗⃗⃗ <0,则x0的取值范围是______.15. 已知三棱锥P −ABC 中,PC ⊥平面ABC ,∠PBC =45°,PC =AC =2,AB =2√3,这个三棱锥的外接球的表面积为______.16. 函数y =f(x)的图象关于点M(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y =f(x +a)−b 为奇函数,给出下列四个结论: ①f(x)=x +3x−2−1图象的对称中心是(2,1);②f(x)=x +3x−2−1图象的对称中心是(2,−1);③类比可得函数y =f(x)的图象关于直线x =a 成轴对称图形的充要条件是y =f(x +a)为偶函数:④类比可得函数y =f(x)的图象关于直线x =a 成轴对称图形的充要条件是y =f(x −a)为偶函数.其中所有正确结论的序号是______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17. 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,比知bcosC +√32c =a ,a =√3c.(1)求角C 的大小:(2)再从①acosB =32,②a +c =1+√3,③asinA =32,这三个条件任选一个作为已知条件,求△ABC 的面积.18. 2021年10月16日,搭载“神州十三号”的火箭发射升空,这是一件让全国人民普遍关注的大事,因此每天有很多民众通过手机、电视等方式观看有关新闻.某机构将每天关注这件大事的时间在2小时以上的人称为“天文爱好者”,否则称为“非天文爱好者”,该机构通过调查,并从参与调查的人群中随机抽收了100人进行分析,得到下表(单位:人):(1)将上表中的数据填写完整,并判断能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为“天文爱好者”或“非天文爱好者”与性别有关?(2)现从抽取的女性入群中,按“天文爱好者”和“非天文爱好者”这两种类型进行分层抽样抽取5人,然后再从这5人中随机选出3人,求其中至少有1人是“天文爱好者”的概率.附:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d.19.如图1,正方形ABCD中,DM=12MA=1,CN=12NB=1,将四边形CDMN沿MN折起到四边形PQMN的位置,使得∠QMA=60°(如图2).(1)证明:平面MNPQ⊥平面ABPQ;(2)若E,F分别为AM,BN的中点,求三棱锥F−QEB的体积.20.已知F是椭圆C:x22+y2=1的右焦点,过点F作圆x2+y2=12的倾斜角为锐角的切线l,且l与C交于M,N两点.(1)求|MN|;(2)求过点M,N且与直线x=2相切的圆的圆心坐标.21.设函数f(x)=x−ae x(a∈R).(Ⅰ)求函数f(x)的极值:(Ⅱ)若f(x)≤ax在x∈[0,+∞)时恒成立,求a的取值范围.22. 在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2√3sinθ.(1)将C 的极坐标方程化为直角坐标方程和参数方程;(2)设点A 的直角坐标为(0,2),M 为C 上的动点,点P 满足AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =√3AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,写出P 的轨迹C 1的参数方程,并判断C 与C 1是否有公共点.23. 已知函数f(x)=2|x +1|−|x −2|.(1)求不等式f(x)<1的解集;(2)对∀x ≥0,∃m ∈[12,2],使得f(x)≥2m 2−am +1成立,求实数a 的取值范围.答案和解析1.【答案】A【解析】解:由1−2x>0得x<12,∴A={x|x<12},由x+2≥0得x≥−2,∴B={x|x≥−2},∴A∩B={x|−2≤x<12},故选:A.先求出集合A,B,再利用并集运算的定义求解.本题主要考查了集合间的基本运算,是基础题.2.【答案】B【解析】解:z(1+i)2=1−i,∴2zi=1−i,∴−2z=i(1−i)=1+i,∴z=−12−12i,故选:B.根据复数的运算即可得结果.本题考查复数的运算,考查学生的运算能力,属于容易题.3.【答案】D【解析】解:由题意可得a⃗+2b⃗ =(3,−3).又因为c⃗⊥(a⃗+2b⃗ ),所以有c⃗⋅(a⃗+2b⃗ )=3x+(−1)×(−3)=0,解得x=−1,故选:D.先由a⃗,b⃗ 的坐标求得a⃗+2b⃗ 的坐标,再根据c⃗⊥(a⃗+2b⃗ ),可得c⃗⋅(a⃗+2b⃗ )=0,代人坐标求解即可.本题考查向量垂直,数量积的坐标运算,是基础题.4.【答案】C【解析】解:由表可得,x −=2+4+5+6+85=5,y −=25+40+60+70+805=55,∵线性回归方程为y ̂=b ̂x +6.25,∴55=b ̂×5+6.25,解得b ̂=9.75. 故选:C .根据已知条件,求出x ,y 的平均值,再结合线性回归方程过样本中心,即可求解. 本题主要考查了线性回归方程的性质,以及平均值的求解,属于基础题.5.【答案】A【解析】解:∵等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S20212021=S 20202020+1且a 1=3,∴S 20212021−S 20202020=20202d −20192d =1,∴d =2,∴a n =3+(n −1)×2=2n +1.故A 正确,B 错误; S n =3n +n(n−1)2×2=n 2+2n ,故C ,D 错误.故选:A .由等差数列前n 项和公式得S 20212021−S 20202020=20202d −20192d =1,从而d =2,由此能求出结果.本题考查等差数列的运算,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.【答案】C【解析】解:由f(x)=xlnx −2,得f′(x)=lnx +1, ∴f′(1)=lnx +1=1,又f(1)=−2,∴函数f(x)=xlnx−2在x=1处的切线方程为y+2=1×(x−1),即x−y−3=0.故选:C.求出原函数的导函数,得到函数在x=1处的导数值,再求出f(1)的值,利用直线方程的点斜式得答案.本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,关键是熟记基本初等函数的导函数,是基础题.7.【答案】D【解析】解:∵f(x)=sin(2x+π6),∴将f(x)的图象向右平移π6个单位后,得f(x−π6)=sin[2(x−π6)+π6]=sin(2x−π6),再把所得曲线上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,则g(x)=sin(x−π6),故选:D.利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律解决即可.本题考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,熟练掌握其图象变化规律是解决问题的关键,考查逻辑思维能力与运算求解能力,属于中档题.8.【答案】C【解析】解:根据三视图知,该几何体是以俯视图为底面的三棱锥,且PA⊥底面ABC,如图所示;AC=6,PA=3,AB=5,BC=5,结合图中数据,计算该三棱锥的体积为V=13S△ABCℎ=13×12×6×4×3=12.故选:C.根据三视图知该几何体是三棱锥,结合图中数据求出它的体积.本题考查了利用三视图求几何体体积的应用问题,是中档题.9.【答案】B【解析】解:从这两类符号中各取两个符号按照上面的方式任意叠放,可组成的二进制数为1100(2),1010(2),0011(2),0101(2),0110(2),1001(2),共6个,1100(2)=12,1010(2)=1×23+0×22+1×21+0×20=10,0011(2)=0×23+0×22+1×21+1×20=3,0101(2)=0×23+1×22+0×21+1×20=5,0110(2)=0×23+1×22+1×21+0×20=6,1001(2)=1×23+0×22+0×21+1×20=9,所以小于6的数有2个,所以P=26=13.故选:B.可组成的二进制数为1100(2),1010(2),0011(2),0101(2),0110(2),1001(2),共6个,再将其分别转换为十进制数后,即可得解.本题考查古典概型,二进制与十进制的转换,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.10.【答案】C【解析】解:由题意得,100×(1−10%)t<20,即t>log0.90.2,即t>lg0.2lg0.9=lg2−12log3−1≈15.3,故整数t的值为16,故选:C.由题意得100×(1−10%)t<20,由指数与对数的互化知t>log0.90.2,从而利用换底公式求值.本题考查了指数运算及对数运算,同时考查了函数在实际问题中的应用,属于基础题.11.【答案】A【解析】解:如图所示,取双曲线的渐近线y =ba x ,可得直线F 2P 的方程为:y =−ab (x −c),联立{bx −ay =0ax +by −ac =0,解得P(a 2c ,ab c ). ∴直线AP 的方程为:y =abc −0a 2c−(−a)(x +a),化为:bx −(a +c)y +ab =0.∵PO 平分∠APM ,∴点O 到直线PM ,PA 的距离相等, ∴a 2c=ab √b 2+(a+c)2,化为:c 2−ac −2a 2=0,即e 2−e −2=0, ∵e >1,解得e =2. 故选:A .如图所示,取双曲线的渐近线y =ba x ,可得直线F 2P 的方程,联立解得P 坐标.根据PO 平分∠APM ,可得点O 到直线PM ,PA 的距离相等,即可得出离心率.本题考查了双曲线的标准方程及其性质、角平分线的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.【答案】C【解析】解:函数f(x)=m +√x −2在定义域[2,+∞)上单调递增, 要使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],则{f(a)=m +√a −2=af(b)=m +√b −2=b,即{√a −2=a −m √b −2=b −m, ∴问题转化为函数y =√x −2与y =x −m 在[2,+∞)上有两个交点, 即方程x −m =√x −2在[2,+∞)上有两个根, 令√x −2=t ≥0,则x =t 2+2,则方程t 2+2−m =t(t ≥0)有两个根,即方程t 2−t +2=m(t ≥0)有两个根,令g(t)=t 2−t +2,t ≥0,则函数y =g(t)与y =m 在t ≥0时有两个交点, g(t)的对称轴为t =12,g(12)=14−12+2=74,g(0)=2,画出图像,如图所示,由函数y =g(x)的图形可得74<m ≤2, 即实数m 的取值范围是(74,2], 故选:C .先判断函数的单调性,根据定义域和值域列出方程组,由方程组将问题转化为两个函数的交点个数问题,再利用数形结合法即可求出m 的取值范围.本题主要考查了函数的定义域和值域,考查了函数的零点与方程根的关系,同时考查了数形结合的数学思想,是中档题.13.【答案】2【解析】解:∵等比数列{a n }中,a 5⋅a 6⋅a 7=8,a 3=14, ∴{a 1q 4⋅a 1q 5⋅a 1q 6=8a 1q 2=14, 解得公比q =2. 故答案为:2.由等比数列通项公式列出方程组,能求出公比q .本题考查等比数列的运算,考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.14.【答案】[0,√5−2)【解析】解:∵F 是抛物线y 2=4x 的焦点,∴F(1,0). ∵MF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅MP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ <0,∴(1−x 0,−y 0)⋅(−1−x 0,−y 0)=x 02−1+y 02<0, 又y 02=4x 0, ∴x 02+4x 0−1<0,解得−2−√5<x0<√5−2,又x0≥0,∴0≤x0<√5−2,∴x0的取值范围是[0,√5−2),故答案为:[0,√5−2).利用数量积运算性质、抛物线的标准方程、不等式的解法即可得出.本题考查了数量积运算性质、抛物线的标准方程、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.15.【答案】20π【解析】解:根据题意,如图:PC⊥平面ABC,∠PBC=45°,PC=2,则CB=2,又由AC=2,AB=2√3,故△ABC为等腰三角形,且cos∠ACB=AC2+BC2−AB22AC⋅BC =−12,则∠ACB=120°,取AB的中点E,连接CE并延长到点D,使ED=CE,易得CE=12BC=1,则有DC=DA=DB=2,故D为△ABC的外心,过点D作DO//CP,使O与P在平面ABC的同侧,且OD=12PC=1,则有OP=OC=OB=OA=√1+4=√5,则O为三棱锥P−ABC的外接球的球心,且其外接球半径R=OP=√5,故其外接球的表面积S=4πR2=20π;故答案为:20π.根据题意,求解△ABC可得△ABC为等腰三角形,且∠ACB=120°,分析其外接圆圆心,进而可得三棱锥P−ABC的外接球的球心,求出其半径,由球的表面积公式计算可得答案.本题考查多面体外接球的表面积与体积,关键是确定球的球心,属于中档题.16.【答案】①③【解析】解:函数y=x+3x 是奇函数,对称中心为(0,0),将y=x+3x图象向右平移2个单位,再向上平移1个单位可得f(x)=x−2+3x−2+1=x+3x−2−1的图象,所以f(x)=x+3x−2−1图象的对称中心是(2,1),故①正确,②错误,若函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图形,图象向左平移|a|个单位长度可得y=f(x+a)关于x=0即y轴对称,所以y=f(x+a)为偶函数,故③正确,④错误,所以所有正确结论的序号是①③,故答案为:①③.根据y=x+3x 是奇函数,对称中心为(0,0),由图象的平移变换可得f(x)=x+3x−2−1的对称中心,可判断①②,将y=f(x)的图象向左平移|a|个单位长度可得y=f(x+a),可判断③④,进而可得正确答案.本题主要考查了函数图象的对称性,考查了函数图象的变换,是基础题.17.【答案】解:(1)由题可知,bcosC+√32c=a,由正弦定理得:sinBcosC+√32sinC=sinA,又因为在△ABC中,sinA=sin(B+C),所以sinBcosC+√32sinC=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,则√32sinC=cosBsinC,又sinC>0,所以cosB=√32,而0<B<π,所以B=π6.因为a=√3c,由正弦定理得sinA=√3sinC,则sin(B+C)=sin(π6+C)=√3sinC,所以12cosC+√32sinC=√3sinC,即cosC=√3sinC,所以tanC=sinCcosC =√33,而0<C<π,所以C=π6.(2)由(1)得B=π6,C=π6,则A=2π3,若选①,acosB=32,则acosπ6=√32a=32,解得:a=√3,由正弦定理asinA =bsinB,可得√3√32=b12,解得:b=1,所以△ABC的面积为:S=12absinC=12×√3×1×12=√34;若选②,a+c=1+√3,由正弦定理asinA =csinC,可得√32=c12,所以a=√3c,所以a+c=√3c+c=1+√3,解得:c=1,故a=√3,所以△ABC的面积为:S=12acsinB=12×√3×1×12=√34;若选③,asinA=32,则asin2π3=√32a=32,解得:a=√3,由正弦定理asinA =bsinB,可得√3√32=b12,解得b=1,所以△ABC的面积为:S=12absinC=12×√3×1×12=√34.【解析】(1)根据题意,由正弦定理和两角和的正弦公式进行化简可得出B=π6,由正弦定理、两角和的正弦公式以及同角三角函数关系可求出tanC=√33,从而可得出角C的大小;(2)由(1)得B=π6,C=π6,则A=2π3,若选①:可得出a=√3,再根据正弦定理求出b,最后根据三角形的面积公式S=12absinC即可求出△ABC的面积;若选②:先根据正弦定理求得a=√3c,结合条件即可求出a,c,最后根据S=12acsinB 即可求出△ABC的面积;若选③:可得出a=√3,再根据正弦定理求出b,最后根据三角形的面积公式S=12absinC即可求出△ABC的面积.本题主要考查了正弦定理,三角形的面积公式以及三角函数恒等变换在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.18.【答案】解:(1)2×2列联表如下:∵K 2=100×(20×15−30×35)250×50×55×45≈9.091>7.879,∴能在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为“天文爱好者”或“非天文爱好者”与性别有关.(2)从抽取的女性入群中,按“天文爱好者”和“非天文爱好者”这两种类型进行分层抽样抽取5人,然后再从这5人中随机选出3人,则5人中“天文爱好者”为5×2020+30=2人,“非天文爱好者”为5×3020+30=3人 故其中至少有1人是“天文爱好者”的概率P =C 21C 31+C 22C 52=710.【解析】(1)根据已知条件,结合独立性检验公式,即可求解.(2)根据已知条件,结合分层抽样的定义,以及古典概型的概率公式,即可求解. 本题主要考查独立性检验公式的应用,以及分层抽样的定义,属于基础题.19.【答案】(1)证明:因为在正方形ABCD 中,DM =12MA =1,CN =12NB =1,所以QM ⊥QP ,QM =1,AM =2, 又因为∠AMQ =60°,所以在△AMQ 中,由余弦定理得AQ 2=AM 2+QM 2−2AM ⋅QM ⋅cos∠AMQ =4+1−2×1×2×12=3,所以AQ 2+QM 2=AM 2, 所以AQ ⊥QM , 又因为AQ ∩QP =Q , AQ ,QP ⊂平面ABPQ , 所以QM ⊥平面ABPQ ,又QM⊂平面MNPQ,所以平面MNPQ⊥平面ABPQ;(2)解:由(1)知,AQ⊥QM,QM⊥QP,因为在正方形ABCD中,DM=12MA=1,CN=12NB=1,所以四边形CDMN为矩形,所以MN⊥MQ,MN⊥DM,所以MN⊥MQ,MN⊥MA,因为MQ∩MA=M,MQ,MA⊂平面AMQ,所以MN⊥平面AMQ,因为MN⊂平面ABNM,所以平面ABNM⊥平面AMQ,过Q作QH⊥AM于H,则QH⊥平面ABNM,即QH⊥平面BEF,QH=QMsin60°=√32,所以V F−QEB=V Q−BEF=13⋅S△BEF⋅QH=13×(12×3×1)×√32=√34,即三棱锥F−QEB的体积为√34.【解析】(1)证明QM⊥AQ和QM⊥QP结合线面垂直、面面垂直的判定即可得证;(2)根据几何关系,利用等体积法,由锥体体积公式即可得解.本题考查了面面垂直的证明,三棱锥的体积的计算,属于中档题.20.【答案】解:(1)由椭圆C:x22+y2=1,可得半焦距c=√2−1=1,∴右焦点F(1,0),设切线l的斜率为k>0,则l的方程为:y=k(x−1),∴√k 2+1=√22,k >0,解得k =1.∴l 的方程为:y =x −1. 联立{y =x −1x 22+y 2=1,化为:3x 2−4x =0,解得x =0或43,由x =0,代入y =x −1,解得y =−1; 由x =43,代入y =x −1,解得y =13. 不妨设M(0,−1),N(43,13). ∴|MN|=√(0−43)2+(−1−13)2=4√23.(2)由M(0,−1),N(43,13),可得线段MN 的中点Q(23,−13), 设过点M ,N 且与直线x =2相切的圆的圆心坐标为(a,b). 则−13−b23−a ×1=−1,√a 2+(b +1)2=|2−a|,联立解得:a =−2+2√63,b =3+2√63;a =−2+2√63,b =3−2√63. ∴圆心坐标为(−2+2√63,3+2√63),(−2+2√63,3−2√63).【解析】(1)由椭圆C :x 22+y 2=1,可得右焦点,设切线l 的斜率为k >0,可得l 的方程,根据圆的切线性质,可得斜率k.l 的方程与椭圆方程联立解得M ,N 坐标.利用两点间的距离公式可得即可得出|MN|.(2)由M(0,−1),N(43,13),可得线段MN 的中点Q(23,−13),设过点M ,N 且与直线x =2相切的圆的圆心坐标为(a,b),根据相互垂直的直线斜率之间的关系、圆的性质即可得出圆心坐标.本题考查了椭圆的标准方程及其性质、圆的切线的性质、相互垂直的直线斜率之间的关系、点到直线的距离公式、两点间的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.21.【答案】解:(Ⅰ)由题可知f′(x)=1−ae x ,①当a ≤0,f′(x)≥0,f(x)在R 上单调递增,∴f(x)没有极值; ②当a >0,f′(x)=0时,x =ln 1a .当x ∈(−∞,ln 1a )时,f′(x)>0,f(x)单调递增; 当x ∈(ln 1a ,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减; ∴f(x)在x =ln 1a 时取得极大值ln 1a −1,没有极小值﹒ 综上所述,当a ≤0时,f(x)无极值;当a >0时,f(x)有极大值ln 1a −1,无极小值; (Ⅱ)f(x)≤ax ⇒x ≤ax +ae x ⇒x ≤a(x +e x ) ∵x ∈[0,+∞),∴a ⩾xx+e x ,令g(x)=xx+e x ,x ⩾0,则原问题⇔a ≥g(x)max ,x ∈[0,+∞), ∵g′(x)=x+e x −x(1+e x )(x+e x )2=e x (1−x)(x+e x )2,1−x >0⇒x <1,∴x ∈[0,1),g′(x)>0,g(x)单调递增;x ∈(1,+∞),g′(x)<0,g(x)单调递减; ∴g(x)max =g(1)=11+e ,∴a ⩾11+e ﹒ ∴a 的取值范围为[11+e ,+∞).【解析】(Ⅰ)求出f′(x),分两种情况讨论a 的范围,在定义域内,分别令f′(x)>0求得x 的范围,可得函数f(x)增区间,f′(x)<0求得x 的范围,可得函数f(x)的减区间;根据单调性即可求得f(x)的极值﹒(Ⅱ)参变分离,将问题转化为用导数求函数的最值问题﹒本题主要考查利用导数研究函数的极值,利用导数研究不等式恒成立问题等知识,属于中等题.22.【答案】解:(1)曲线C 的极坐标方程为ρ=2√3sinθ,根据{x =ρcosθy =ρsinθx 2+y 2=ρ2,转换为直角坐标方程为x 2+y 2=2√3y ,整理得x 2+(y −√3)2=3, 转换为参数方程为{x =√3cosθy =√3+√3sinθ(θ为参数);(2)设点A 的直角坐标为(0,2),M 为C 上的动点,点P 满足AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =√3AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,设点P(x,y), 根据AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x,y −2)=√3⋅AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =√3(√3cosθ,√3+√3sinθ−2), 整理得{x =3cosθy =5−2√3+3sinθ(θ为参数);故C 1的参数方程为{x =3cosθy =5−2√3+3sinθ(θ为参数);圆心坐标为(0,5−2√3),所以两圆心距为3√3−5,两圆的半径为√3和3, 故3√3−5<3−√3,故两圆相内含,故没有公共点.【解析】(1)直接利用转换关系,在参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换;(2)利用两圆的位置关系的应用判断有没有公共点.本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,两圆的位置关系的判定,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.23.【答案】解:(1)f(x)=2|x +1|−|x −2|={−x −4,x ≤−13x,−1<x <1x +4,x ≥1,∵f(x)<1, ∴{−x −4<1x ≤−1或{3x <1−1<x <1或{x +4<1x ≥1,解得−5<x ≤−1或−1<x <13, 即不等式的解集为{x|−5<x <13};(2)∀x ≥0,f(x)={3x,0≤x <1x +4 ,x ≥1,为增函数,∴f(x)min =0,∵∃m ∈[12,2],使得f(x)≥2m 2−am +1成立,∴∃m ∈[12,2],使得2m 2−am +1≤0成立, ∴∃m ∈[12,2],使得a ≥2m +1m , 令y =2m +1m ,m ∈[12,2],∵y =2m +1m ≥2√2,当且仅当m =√22时取等号,∴a ≥2√2,故a 的取值范围为[2√2,+∞).【解析】(1)化绝对值函数为分段函数,再解不等式即可;(2)先求出函数f(x)的最小值,则原不等式转化为得a ≥2m +1m ,利用基本不等式求出2m+1的最小值即可.m本题考查了绝对值不等式的解法和存在性问题以及基本不等式的应用,属于中档题.第21页,共21页。
2012年文数高考试题答案及解析-浙江
2012年普通高等学校招生全国统一考试数学(文科)本试题卷分选择题和非选择题两部分。
全卷共4页,选择题部分1至3页,非选择题部分3至4页。
满分150分,考试时间120分钟。
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分(共50分) 注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上。
2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标。
不能答在试题卷上。
参考公式球体的面积公式 S=4πR 2球的体积公式 V=43πR 3 其中R 表示球的半径 锥体的体积公式V=13Sh 其中S 表示锥体的底面积,h 表示锥体的高 柱体体积公式V=Sh其中S 表示柱体的底面积,h 表示柱体的高 台体的体积公式V=121()3h S S +其中S 1,S 2分别表示台体的上、下面积,h 表示台体的高 如果事件A,B 互斥 ,那么 P(A+B)=P(A)+P(B)一 、选择题: 本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.设全集U={1,2,3,4,5,6} ,设集合P={1,2,3,4} ,Q{3,4,5},则P ∩(C U Q )=A.{1,2,3,4,6}B.{1,2,3,4,5}C.{1,2,5}D.{1,2} 【答案】D【命题意图】本题主要考查了集合的并集和补集运算。
【解析】Q{3,4,5},∴C U Q={1,2,6},∴ P ∩(C U Q )={1,2}. 2. 已知i 是虚数单位,则31ii+-= A 1-2i B 2-i C 2+i D 1+2i 【答案】D【命题意图】本题主要考查了复数的四则运算法则,通过利用分母实数化运算求解。
【解析】31i i +-(3)(1)2412(1)(1)2i i ii i i +++===+-+.3. 已知某三棱锥的三视图(单位:cm )如图所示,则该三棱锥的体积是A.1cm 3B.2cm 3C.3cm 3D.6cm 3【答案】C【命题意图】本题考查的是三棱锥的三视图问题,体现了对学生空间想象能力的综合考查。
湖南省高三下学期模拟考试(文科)数学试卷-附含答案解析
湖南省高三下学期模拟考试(文科)数学试卷-附含答案解析班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.已知集合{}{}1,0,1,|1A B x N x =-=∈<,则A B ⋃=( ) A .{}0B .{}1,0-C .{1,-0,1}D .(),1-∞2.设m 、n 是两条不同的直线,α和β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( ) A .m ∥α,n ∥β且α∥β,则m ∥n B .m ⊥α,n ⊥β且α⊥β,则m ⊥n C .m ⊥α,n ⊂β且m ⊥n ,则α⊥βD .m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β3.已知角α的终边经过点()sin150,cos30A ,则tan α=( )A B .C D .4.在中国传统佳节元宵节中赏花灯是常见的活动.某单位拟举办庆祝元宵的活动,购买了A ,B ,C 三种类型的花灯,其中A 种花灯4个,B 种花灯5个,C 种花灯1个,现从中随机抽取4个花灯,则A ,B ,C 三种花灯各至少被抽取一个的情况种数为( ) A .30B .70C .40D .845.已知函数()32233f x x ax x =-++是定义在R 上的奇函数,则函数()f x 的图像在点()()2,2f --处的切线的斜率为( ) A .27-B .25-C .23-D .21-6.如图为陕西博物馆收藏的国宝——唐金筐宝钿团花纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐代金银细作的典范之作.222:1(0)y C x b b-=>的右支与y 轴及平行于x 轴的两条直线围成的曲边四边形ABMN 绕y 轴旋转一周得到的几何体,若P 为C 右支上的一点,F 为C 的左焦点,则PF 与P 到C 的一条渐近线的距离之和的最小值为( )A .2B .3C .4D .57.已知函数()()cos 02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+≤ ⎪⎝⎭>,,4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,则ω的最大值为( )A .3B .4C .5D .68.已知函数()log ,03,40a x x f x x x >⎧=⎨+-≤<⎩(0a >且1a ≠).若函数()f x 的图象上有且只有两个点关于原点对称,则a 的取值范围是( ) A .10,4⎛⎫⎪⎝⎭B .()10,1,4⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭C .()1,11,4⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D .()()0,11,4⋃二、多选题9.某中学为了解高三男生的体能情况,通过随机抽样,获得了200名男生的100米体能测试成绩(单位:秒),将数据按照分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.由直方图推断,下列选项正确的是( ) A .直方图中a 的值为0.38B .由直方图估计本校高三男生100米体能测试成绩的众数为13.75秒C .由直方图估计本校高三男生100米体能测试成绩不大于13秒的人数为54D .由直方图估计本校高三男生100米体能测试成绩的中位数为13.7秒10.已知狄利克雷函数()1,0,x f x x ⎧=⎨⎩是有理数是无理数,则下列结论正确的是( )A .()f x 的值域为[]0,1B .()f x 定义域为RC .()()1f x f x +=D .()f x 是奇函数11.已知拋物线2:2(0)C x py p =>的焦点F 与圆22:(2)1M x y ++=上点的距离的最小值为2,过点F 的动直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,以,A B 为切点的抛物线的两条切线的交点为P ,则下列结论正确的是( ) A .2p =B .当l 与M 相切时,则l 的斜率是C .点P 在定直线上D .以AB 为直径的圆与直线1y =-相切12.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,,M N 分别为1,BB AB 的中点.下列说法正确的是( )A .点M 到平面1ANDB .正方体1111ABCD A BCD - C .面1AND 截正方体1111ABCD A B C D -外接球所得圆的面积为34πD .以顶点A三、填空题13.已知角α终边与单位圆相交于点43,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则化简()()()()sin 3sin sin 2cos 4παπααπαπ+---+--得___________. 14.若512a x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数的和为2,则该展开式的常数项为________.15.若函数21()ln 22f x a x x bx =++在区间[1,2]上单调递增,则4a b +的最小值是__________. 16.定义x 是与实数x 的距离最近的整数(当x 为两相邻整数的算术平均值时,则x 取较大整数),如451,2,22,2.5333====‖‖‖‖,令函数()K x x =,数列{}n a 的通项公式为n a =其前n 项和为n S ,则4S =__________;2023S =__________.四、解答题17.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足sin sin 1sin sin sin sin A b BB C b A c B+=++(1)求角C ;(2)CD 是ACB ∠的角平分线,若CD =,ABC的面积为c 的值. 18.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知11,(1)n S a n n ⎧⎫=⎨⎬+⎩⎭的公差为13的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式; (2)证明:121112na a a ++⋅⋅⋅+< 19.如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是边长为2的正方形,平面PAD ⊥平面ABCD ,PAD 是斜边PA的长为E ,F 分别是棱PA ,PC 的中点,M 是棱BC 上一点(1)求证:平面DFM ⊥平面PBC ;(2)若直线MF 与平面ABCD EDM 与平面DMF 夹角的余弦值. 20.国家发改委和住建部等六部门发布通知提到:2025年,农村生活垃圾无害化处理水平将明显提升.现阶段我国生活垃圾有填埋、焚烧、堆肥等三种处理方式,随着我国生态文明建设的不断深入,焚烧处理已逐渐成为主要方式.根据国家统计局公布的数据,对2013-2020年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数y (单位:座)进行统计,得到如下表格:(1)根据表格中的数据,可用一元线性回归模型刻画变量y 与变量x 之间的线性相关关系,请用相关系数加以说明(精确到0.01);(2)求出y 关于x 的经验回归方程,并预测2022年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数;(3)对于2035年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数,还能用(2)所求的经验回归方程预测吗?请简要说明理由.参考公式:相关系数()()niix x y y r --=∑ˆˆˆybx a =+中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为()()()121ˆˆˆ,nii i nii xx y y bay bx xx ==--==--∑∑ 参考数据:88882211112292,204,730348,12041i iii i i i i i y x y x y ========∑∑∑∑257385.84=≈ 21.已知函数()f x ax =(1)当1a =-时,则证明:当1x ≥x .(2)当0a =时,则对任意的1x ≥都有()22x m mf x x -≥-成立,求m 的取值范围.22.已知函数()()ln 1f x x ax =+-在12x =-处的切线的斜率为1.(1)求a 的值及()f x 的最大值. (2)证明:()1111ln 123n n++++>+()*N n ∈ (3)若()()e xg x b x =-,若()()f x g x ≤恒成立,求实数b 的取值范围.参考答案与解析1.C【分析】首先简化集合B ,然后根据并集的定义得结果. 【详解】B={x ∈N|x <1}={0}A ∪B={-1,0,1}∪{0}={-1,0,1}. 故选C .【点睛】此题考查了并集及其运算,熟练掌握并集的定义是解本题的关键. 2.B【分析】A. 利用空间直线的位置关系判断;B.利用线面垂直的性质定理判断;C.利用平面与平面的位置关系判断;D.利用平面与平面的位置关系判断.故选:B 3.C【分析】根据三角函数的定义直接求得答案.【详解】由题意可知12A ⎛ ⎝⎭则tan 2α=故选:C. 4.B【解析】由题可得,,A B C 三种花灯各至少被抽取一个的情况共有两种,列式计算即可. 【详解】由题意可知,,A B C 三种花灯各至少被抽取一个的情况共有两种:A 种花灯选2个,B 种花灯选1个,C 种花灯选1个; A 种花灯选1个,B 种花灯选2个,C 种花灯选1个.故不同的抽取方法有211121451451304070C C C C C C +=+=(种).故选:B. 5.D【分析】先由奇函数的性质求a ,再由导数的几何意义求切线的斜率.【详解】因为函数()32233f x x ax x =-++是定义在R 上的奇函数所以()()f x f x -=-,即()()()3232233233x a x x x ax x -+-+=----所以3232233233x ax x x ax x -+--= 所以0a =所以()323f x x x =-+,故()263f x x '=-+所以()221f '=-所以函数()f x 的图像在点()()2,2f --处的切线的斜率为21-. 故选:D. 6.C【分析】根据双曲线的离心率求得双曲线C 的方程,求得双曲线右焦点到渐近线的距离,结合双曲线的定义求得所求的最小值.【详解】由题意可知1,ca e c a====2224,2b c a b =-=∴= 双曲线方程为22:14y C x -=,一条渐近线方程为20x y -=焦点)2F 到渐近线20x y -=的距离为2==d 22PF a PF =+,2PF 与P 到C 的一条渐近线的距离之和的最小值为2d =所以PF 与P 到C 的一条渐近线的距离之和的最小值为224a +=. 故选:C 7.C【分析】根据三角函数的性质,利用整体思想,由单调区间与周期的关系,根据零点与对称轴之间的距离,表示所求参数,逐个检验取值,可得答案.【详解】由f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,即12618T ππ≥-,可得29T π≥,则ω≤9;∵4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴根据三角函数的图象可知零点与对称轴之间距离为:()1214T k ⨯-,k ∈N *.要求ω最大,则周期最小,∴()12142k T π-⨯=,则T 221k π=-;∴ω=2k ﹣1;当9ω=时,则由2πϕ≤,则4πϕ=-,可得()cos 94f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭易知()f x 在5,1836ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单减,在5,366ππ⎛⎫⎪⎝⎭上递增,不合题意; 当7ω=时,则由2πϕ≤,则4πϕ=,可得()cos 74f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭易知()f x 在3,1828ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单减,在3,286ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递增,不合题意;当5ω=时,则由2πϕ≤,则4πϕ=-,可得()cos 54f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭易知()f x 在,186ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单减,符合题意;故选:C . 8.C【分析】根据原点对称的性质,求出当40x -≤<时函数关于原点对称的函数,条件转化为函数()log a f x x =与|3|,(04)y x x =--+≤≤只有一个交点,作出两个函数的图象,利用数形结合的方法,再结合对数函数的性质进行求解即可【详解】当40x -≤<时,则函数|3|y x =+关于原点对称的函数为|3|y x -=-+,即|3|,(04)y x x =--+≤≤ 若函数()f x 的图象上有且只有两个点关于原点对称,则等价于函数()log a f x x =与|3|,(04)y x x =--+≤≤只有一个交点,作出两个函数的图象如图:若1a >时,则()log a f x x =与函数|3|,(04)y x x =--+≤≤有唯一的交点,满足条件; 当4x =时,则|43|1y =--+=-若01a <<时,则要使()log a f x x =与函数|3|,(04)y x x =--+≤≤有唯一的交点则要满足(4)1f <-,即1log 41log a a a -<-=解得故114a <<; 综上a 的取值范围是()1,11,4⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭故选:C 9.BC【分析】A :根据频率直方图中,所有小矩形的面积之和为1,进行求解判断即可; B :根据众数的定义,结合频率直方图进行判断即可; C :根据直方图,结合题意进行判断即可;D :根据中位数的定义,结合结合频率直方图进行判断即可. 【详解】A :因为频率直方图中,所有小矩形的面积之和为1所以(0.080.160.30.520.30.120.080.04)0.510.4a a ++++++++⨯=⇒= 因此本选项说法不正确;B :分布在[)13.5,14小组的矩形面积最大,因此众数出现在这个小组内,因此估计众数为13.51413.752+=,因此本选项说法正确; C :高三男生100米体能测试成绩不大于13秒的小组有:频率之和为:(0.080.160.3)0.50.27++⨯=因此估计估计本校高三男生100米体能测试成绩不大于13秒的人数为0.2720054⨯=,所以本选项说法正确;D :设中位数为b ,因此有(0.080.160.30.4)0.50.52(13.5)0.513.56b b +++⨯+-=⇒≈ 所以本选项说法不正确 故选:BC 10.BC【分析】根据函数的解析式逐个判定即可. 【详解】对A, ()f x 的值域为{}0,1,故A 错误. 对B, ()f x 定义域为R .故B 正确.对C,当x 是有理数时1x +也为有理数,当x 是无理数时1x +也为无理数故()()1f x f x +=成立.故C 正确. 对D, 因为()01f =,故D 错误. 故选:BC【点睛】本题主要考查了新定义函数性质的判定,属于基础题. 11.ACD【分析】根据题意求出p 的值,判断A ;根据直线和圆相切求出直线的斜率,判断B ;设直线方程,联立抛物线方程,可得根与系数的关系,求出以,A B 为切点的抛物线的两条切线的方程,结合根与系数的关系求得点P 坐标,判断C ;求出弦AB 的长以及弦AB 的中点到抛物线准线的距离,即可判断D.【详解】对于A ,由题意拋物线2:2(0)C x py p =>的焦点F 与圆22:(2)1M x y ++=上点的距离的最小值为2 即F 与圆上的点(0,1)-的距离为2,则||1,2OF p =∴=,A 正确;对于B ,过点(0,1)F 的动直线l 与M 相切时,则斜率必存在,设l 的方程为1y kx =+1=,解得k =B 错误;对于C ,设1122,,(()A x y B x y ),,由24x y =可得12y x '=联立214y kx x y =+⎧⎨=⎩ 消掉x 得2440x kx --= 216(1)0k ∆=+>所以12124,4x x k x x +==-设在点,A B 的切线斜率分别为12,k k ,则1212,22x x k k == 所以抛物线在点A 点的切线方程为111()2x y y x x -=-,即21124x x y x =-①同理可得在点B 的切线方程为 22224x x y x =-②由①②可得1222P x x x k +==,将122P x x x +=代入①得1214p x xy ==-所以P 点坐标为(21)k -,,即点P 在定直线1y =-上,C 正确;对于D ,由题意知12||42AB x x p k =++=+ AB 的中点的横坐标为124222x x kk +== 可得AB 的中点到抛物线准线1y =-的距离为121||2k AB +=则以线段AB 为直径的圆与抛物线C 的准线相切,故D 正确 故选:ACD 12.BCD【分析】A 选项由等体积法11M AND D AMN V V --=求得点M 到平面1AND 的距离即可;B 选项由外接球的直径为体对角线即可判断;C 选项由面1AND 经过外接球球心求得其外接圆圆心,即可求解;D 选项将球面与正方体的表面相交所得的曲线分为两类,按照弧长公式计算即可.【详解】1111211112,2242228AND ANM AD S S =⨯⨯==⨯⨯=,设M 到平面1AND 的距离为d ,由11M AND D AMN V V --=,即1111133AND ANM d S D A S ⨯⨯=⨯⨯,解得4d =,故A 错误;正方体1111ABCD A B C D -=外接球的体积为343π⨯=⎝⎭故B 正确;易得面1AND 经过正方体1111ABCD A B C D -其圆的面积为34π,故C 正确; 如图球面与正方体的六个面都相交,所得的交线分为两类:一类在顶点A 所在的三个面上,即面11AA B B 、面ABCD 和面11AA D D 上;另一类在不过顶点A 的三个面上,即面11BB C C 、面11CC D D 和面1111D C B A 上.在面11AA B B 上,交线为弧EF 且在过球心A 的大圆上因为1A E ==,则16A AE π∠=,同理6BAF π∠=,所以6EAF π∠=,故弧EF 的长为6π=,而这样的弧共有三条. 在面11BB C C 上,交线为弧FG 且在距球心为1的平面与球面相交所得的小圆上,此时,则小圆的圆心为B ,半径为1BF A E ==所以弧FG 2π=,这样的弧也有三条.于是,所得的曲线长33=D 正确. 故选:BCD. 13.34-##0.75-【分析】根据任意角三角函数的概念,可得3tan 4α=-,再利用诱导公式对原式化简,可得原式等于tan α,由此即可求出结果.【详解】因为角α终边与单位圆相交于点43,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以3tan 4α=-又()()()()()()()()sin 2sin sin 3sin sin 2cos 4sin 2cos 4ππαπαπαπααπαπαπαπ⎡⎤⎡⎤++-++--⎣⎦⎣⎦=-+---++()()sin sin sin sin tan sin cos sin cos πααααααααα+-===--所以()()()()sin 3sin 3sin 2cos 44παπααπαπ+--=--+--.故答案为:34-14.40【分析】由1()(2)n a x x x x +-的展开式中的各项系数的和为2,令x =1,求得1a =,写出51(2)x x-的展开式的通项,分别乘以x ,1x再令x 的指数为0求得r 值,则展开式中的常数项可求. 【详解】解:由1()(2)n a x x xx+-的展开式中的各项系数的和为2 令1x =,得5(1)12a +=,得1a =. ∴5111()(2)()(2)n a x x x x xxxx+-=+-51(2)x x-的通项55521551(2)()(1)2,0,1,2,3,4,5r r r r r r r r T C x C x x r ---+=-=-⋅⋅⋅=.∴511()(2)x x x x+-的展开式中的通项有5625(1)2r r r r C x ---⋅⋅⋅和5425(1)2r r r r C x ---⋅⋅⋅.令420r -=,得2r =,则展开式中的常数项为2325(1)280C -⋅⋅=; 令620r -=,得3r =,则展开式中的常数项为3235(1)240C -⋅⋅=- 所以该展开式的常数项为80-40=40. 故答案为:40. 15.-4【分析】对函数求导可得:22()x bx af x x++'=,函数()f x 在区间[1,2]上单调递增等价于()f x '在区间[1,2]上大于等于零恒成立,即220x bx a ++≥在区间[1,2]上恒成立,利用二次函数的图像讨论出a ,b 的关系,再结合线性规划即可得到4a b +的最小值. 【详解】 函数21()ln 22f x a x x bx =++在区间[1,2]上单调递增 ∴22()20a x bx af x x b x x ++'=++=≥在区间[1,2]上恒成立,即220x bx a ++≥在区间[1,2]上恒成立,令2()2h x x bx a =++,其对称轴:x b =-当1b -≤,即1b ≥-时,则220x bx a ++≥在区间[1,2]上恒成立等价于:1(1)210b h a b ≥-⎧⎨=++≥⎩ 由线性规划可得:min (4)14(1)3a b +=+⨯-=-当2b -≥,即2b ≤-时,则220x bx a ++≥在区间[1,2]上恒成立等价于:2(2)440b h a b ≤-⎧⎨=++≥⎩ 由线性规划可得:min (4)44(2)4a b +=+⨯-=-当12b <-<,即21b -<<-时,则220x bx a ++≥在区间[1,2]上恒成立等价于:221()0b h b a b -<<-⎧⎨-=-≥⎩ 则244a b b b +≥+,由于24b b +在21b -<<-上的范围为(4,3)--,则443a b -<+<-综上所述4a b +的最小值是-4.【点睛】本题考查导数与函数单调性、线性规划、函数与不等式等知识,考查学生综合运用数学知识的能力,运算能力以及逻辑思维能力,属于难题. 16. 3400345【分析】根据数列新定义可知数列n a =()11111111111111,1,(,,,),(,,,,,),,(,,,)2222333333n nn,且满足第n 组有2n 个数,且每组中所有数之和为122n n⨯=,即可求解. 【详解】因为()()123411111,1,,,2122a a a a K K ======== 所以41111322S =+++=;根据()K x x =以此类推,将n a =()11111111111111,1,(,,,),(,,,,,),,(,,,)2222333333n nn第n 组有2n 个数,且每组中所有数之和为122n n⨯=设2023a =1n +组中则(22)20232n n+≤,可得(1)2023n n +≤解得44n ≤ 所以(20231140032444345452023S K=+=⨯+⨯=故答案为:3 40034517.(1)3C π=;(2)c =【分析】(1)先由正弦定理得21a b b c ba cb+=++,化简整理得222a b c ab +-=,再由余弦定理求得cos C ,即可求解;(2)先由面积求得8ab =,再由角平分线得AD b BD a=,结合平面向量得a bCD CA CB a b a b =+++,平方整理求得6a b +=,再由(1)中222a b c ab +-=即可求出c 的值.【详解】(1)由正弦定理得21a b b c ba cb+=++,即1a b b c a c +=++,整理得()()()()a a c b b c a c b c +++=++ 化简得222a b c ab +-=,由余弦定理得2221cos 22a b c C ab +-==,又()0,C π∈,则3C π=;(2)由面积公式得11sin 22ab C ab ==,解得8ab =,又CD 是ACB ∠的角平分线,则1sin261sin 26ACD BCDCA CD SCA AD SCB BD CB CD ππ⋅⋅⋅===⋅⋅⋅ 即AD b BD a =,则()b b a b CD CA AD CA AB CA CB CA CA CB a b a b a b a b=+=+=+-=+++++ 所以()()()2222222222a b a ab b CD CA CB CA CA CB CB a b a b a b a b a b ⎛⎫=+=+⋅+ ⎪++⎝⎭+++,即()()()2222222162132a b ab a b ab a b a b a b =+⋅⋅++++ 整理得()2221633a b a b =+,又8ab =,解得6a b +=,则()222220a b a b ab +=+-= 由(1)知22220812c a b ab =+-=-=,则c =.18.(1)2n a n =;(2)证明见解析.【分析】(1)利用题意建立等式求出n S ,然后利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求出通项即可;(2)先将2221111123n+++⋅⋅⋅+放大为11111223(1)n n +++⋅⋅⋅+⨯⨯-,然后裂项求和即可. 【详解】(1)因为11a =,所以11122S =⨯ 又因为(1)n S n n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是公差为13的等差数列,所以11(1)(1)23n S n n n =+-+ 所以1(1)(21)6n S n n n =++.当2n ≥时,则21,1n n n a S S n n -=-==时,则11a =也满足上式.所以{}n a 的通项公式是2n a n =;(2)当1n =时,则1112a =<,不等式成立; 当2n ≥时,则22212111111111111231223(1)n a a a n n n++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅+<+++⋅⋅⋅+⨯⨯- 11111111222231n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-+⋅⋅⋅+-=-< ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭.19.(1)证明见解析【分析】(1)根据面面垂直的性质定理可得PD ⊥平面ABCD ,从而PD BC ⊥,又BC CD ⊥,由线面垂直的判定定理得BC ⊥平面PCD ,则BC DF ⊥,又DF ⊥PC ,得DF ⊥平面PBC ,根据面面垂直的判定定理即可证得结论;(2)取CD 的中点N ,则//NF PD ,112NF PD ==结合(1)得NF ⊥平面ABCD ,结合线面角的定义得FMN ∠是直线MF 与平面ABCD 所成角,求得MN ,MC ,建立空间直角坐标系,分别求出平面EDM 、DMF 的法向量,利用空间向量夹角公式进行求解即可.【详解】(1)因为PAD 是斜边PA的长为PD DA ⊥ 2PD DA == 又平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ⋂平面ABCD DA =,PD ⊂平面PAD ∴PD ⊥平面ABCD ,又BC ⊂平面ABCD ,∴PD BC ⊥又BC CD ⊥,PD CD D ⋂=和,PD CD ⊂平面PCD ,∴BC ⊥平面PCD 因为DF ⊂平面PCD ,∴BC DF ⊥∵PD DC =,F 是棱PC 的中点,∴DF ⊥PC又⋂=PC CB C ,,PC CB ⊂平面PBC ,∴DF ⊥平面PBC . 又DF ⊂平面DFM ,∴平面DFM ⊥平面PBC . (2)如图,取CD 的中点N ,连接MN ,NF则//NF PD 112NF PD == 由(1)知PD ⊥平面ABCD ,∴NF ⊥平面ABCD ∴FMN ∠是直线MF 与平面ABCD 所成角 ∴1tan FMN MN ∠==∴MN 23MC =以D 为坐标原点,DA ,DC ,DP 分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系设平面EDM 的法向量为(),,m a b c =,平面DMF 的法向量为(),,n x y z = 则02023DE m a cDM m a b⎧=⋅=+⎪⎨=⋅=+⎪⎩,令3a =-,则()3,1,3m =- 有02023DF n y zDM n x y ⎧=⋅=+⎪⎨=⋅=+⎪⎩,令3x =-,则()3,1,1n =--∴cos 19m n m n m n⋅⋅===⋅∴平面EDM 与平面DMF . 20.(1)答案见解析(2)ˆ41.12101.46yx =+ 513 (3)答案见解析【分析】(1)根据相关系数的公式,即可代入求值,根据相关系数的大小即可作出判断 (2)利用最小二乘法即可计算求解(3)根据相关关系不是确定的函数关系,而受多因素影响,即可求解. 【详解】(1)1234567892292573,8282x y +++++++====相关系数()()88niii ix x y y x y x yr ---⋅==∑∑957312041817270.9820.585.84-⨯⨯=≈≈⨯因为y 与x 的相关系数0.98r =,接近1,所以y 与x 的线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合y 与x 的关系.(2)()()()8118222118ˆ8n iii ii i niii i x x y y x y x ybx x xx====---⋅==--∑∑∑∑957312041817272241.12814220484-⨯⨯==≈-⨯ 5739ˆˆ41.12101.4622ay bx =-≈-⨯= 所以y 与x 的线性回归方程为ˆ41.12101.46yx =+ 又2022年对应的年份代码10x =,当10x =时,则41.1210101.46512.6513ˆ6y=⨯+=≈ 所以预测2022年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数为513.(3)对于2035年全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数,不能由(2)所求的线性回归方程预测,理由如下(说出一点即可):①线性回归方程具有时效性,不能预测较远情况;②全国生活垃圾焚烧无害化处理厂的个数有可能达到上限,一段时间内不再新建; ③受国家政策的影响,可能产生新的生活垃圾无害化处理方式. 21.(1)证明见解析. (2)[2,1]-【分析】(1)方法1:由分析法可证得结果. 方法2:换元法求()f x 的最大值即可证得结果.(2)设出不等号两边的函数,转化为对任意的1x ≥都有()()g x h x ≥成立,对参数分类讨论,分别研究两个函数的单调性、最值即可. 【详解】(1)方法1:∵1x ≥ ∴2(1)0x -≥ ∴原命题得证. 方法2:对称轴1t =,()h t 在[1,)+∞上单调递减 ∴max ()(1)0h t h ==∴()0h t ≤,即:当1x ≥时,则()0f x ≤恒成立即:当1x ≥x .(2)当0a =时,则()f x =即:对任意的1x ≥都有22x m x -≥成立令22()g x x m =-, ()h x x = 即:对任意的1x ≥都有()()g x h x ≥成立 当1x =时,则211m m -≥-,故21m -≤≤. ①当20m -≤≤时,则()g x 在[1,)+∞上单调递增∴2min ()(1)1g x g m ==-,∴2()1g x m ≥-()h x 在[1,)+∞上单调递减,∴max ()(1)1h x h m ==-,∴()1h x m ≤-此时2min max ()()20g x h x m m -=--≥∴min max ()()g x h x ≥即()()g x h x ≥,故20m -≤≤符合.②当01m <≤时,则由(1)知1x ∀≥x ≤恒成立∴1x ∀≥ mx x ≤∴1x ∀≥,0x ≤ 即:1x ∀≥ ()0≤h x又∵()g x 在[1,)+∞上单调递增,∴2min ()(1)1g x g m ==-,∴2()10g x m ≥-≥∴1x ∀≥ ()()g x h x ≥ ∴01m <≤符合. 综述:21m -≤≤【点睛】对于x D ∀∈,()()f x g x ≥恒成立求参数,可以先取特殊值确定参数的初步范围,再利用下面的两种方法.方法1:当x D ∈时,则min [()()]0f x g x -≥; 方法2:当x D ∈时,则min max ()()f x g x ≥. 求最值的方法:方法1:分离参数求最值;方法2:分类讨论研究函数的最值.22.(1)1a = max (0)f x =;(2)证明见解析;(3)[)0,∞+【分析】(1)由题意可得112f ⎛⎫'-= ⎪⎝⎭,可求出a 的值,然后利用导数求出函数的单调区间,从而可求出函数的最大值;(2)由(1)得()ln 1x x +≤,令()1N x k k *=∈,则有11ln 1k k ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭,然后利用累加法可证得结论; (3)由于()()00,0f g b ==,所以()()f x g x ≤恒成立,则0b ≥,然后分0b =和0b >两种情况讨论即可.【详解】(1)函数的定义域为()()11,,1f x a x'-+∞=-+. 由已知得112f ⎛⎫'-= ⎪⎝⎭,得11112a -=⎛⎫+- ⎪⎝⎭,解得1a =. 此时()()()1ln 1,111x f x x x f x x x-'=+-=-=++. 当10x -<<时,则()0f x '>,当0x <时,则()0f x '<所以()f x 在(1,0)-上单调递增,()f x 在(0,)+∞单调递减所以()max ()00f x f ==;(2)由(1)得()ln 1x x +≤,当且仅当0x =时,则等号成立 令()1N x k k *=∈,则11ln 1k k ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭ 所以()()1ln 1ln 1,2,3,,k k k n k >+-=将上述n 个不等式依次相加,得()1111ln 123n n++++>+; (3)因为()()00,0f g b ==,若()()f x g x ≤恒成立,则0b ≥①0b =时,则显然成立②0b >时,则由()()e x g x b x =-,得()()e 1x g x b '=-.当()1,0-时,则()()0,g x g x '<单减,当()0,x ∈+∞时,则()()0,g x g x '>单增所以()g x 在0x =处取得极小值,即最小值()()min ()00g x g b f x ==>≥,即()()f x g x ≤恒成立综合①②可知实数b 的取值范围为[)0,∞+.【点睛】关键点点睛:此题考查导数的综合应用,考查利用导数求函数的最值,考查利用导数证明不等式,考查利用导数解决不等式恒成立问题,第(3)问解题的关键是先由()()00,0f g b ==,从而可得0b ≥,然后分情况讨论即可得答案,考查数转化思想,属于较难题.。
2024年天津市高考数学真题试卷(附答案)
2024年天津市高考数学真题试卷一、单选题1.集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =,则A B = ( ) A .{}1,2,3,4B .{}2,3,4C .{}2,4D .{}12.设,a b ∈R ,则“33a b =”是“33a b =”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.下列图中,相关性系数最大的是( )A .B .C .D .4.下列函数是偶函数的是( )A .22e 1x x y x -=+B .22cos 1x x y x +=+C .e 1x xy x -=+D .||sin 4e x x xy +=5.若0.30.3 4.24.2 4.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为( ) A .a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .b c a >>6.若,m n 为两条不同的直线,α为一个平面,则下列结论中正确的是( ) A .若//m α,n ⊂α,则//m n B .若//,//m n αα,则//m n C .若//,αα⊥m n ,则m n ⊥ D .若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交7.已知函数()()πsin303f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.则函数在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最小值是( )A .B .32-C .0D .328.双曲线22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=9.一个五面体ABC DEF -.已知AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.并已知123AD BE CF ===,,.则该五面体的体积为( )A .6B 12+ C D 12-二、填空题10.已知i 是虚数单位,复数))i 2i ⋅= .11.在63333x x⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为 .12.22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为 .13.,,,,A B C D E 五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.(1)甲选到A 的概率为 ;已知乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为 .14.在边长为1的正方形ABCD 中,点E 为线段CD 的三等分点,1,2CE DE BE BA BC ==+uur uu r uu u r λμ,则λμ+= ;若F 为线段BE 上的动点,G 为AF 中点,则AF DG ⋅的最小值为 .15.若函数()21f x ax =--+有唯一零点,则a 的取值范围为 .三、解答题16.在ABC 中,92cos 5163a Bbc ===,. (1)求a ; (2)求sin A ; (3)求()cos 2B A -.17.已知四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 为梯形,//AB CD ,1A A ⊥平面ABCD ,AD AB ⊥,其中12,1AB AA AD DC ====.N 是11B C 的中点,M 是1DD 的中点.(1)求证1//D N 平面1CB M ;(2)求平面1CB M 与平面11BB CC 的夹角余弦值; (3)求点B 到平面1CB M 的距离.18.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中2ABC S =△. (1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.19.已知数列{}n a 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为n S .若1231,1a S a ==-. (1)求数列{}n a 前n 项和n S ;(2)设11,2,kn n k k k n a b b k a n a -+=⎧=⎨+<<⎩,11b =,其中k 是大于1的正整数.(ⅰ)当1k n a +=时,求证:1n k n b a b -≥⋅; (ⅱ)求1nS i i b =∑.20.设函数()ln f x x x =.(1)求()f x 图象上点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()(f x a x ≥在()0,x ∞∈+时恒成立,求a 的取值范围; (3)若()12,0,1x x ∈,证明()()121212f x f x x x -≤-.参考答案1.B【详细分析】根据集合交集的概念直接求解即可. 【过程详解】因为集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =, 所以{}2,3,4A B = , 故选:B2.C【详细分析】说明二者与同一个命题等价,再得到二者等价,即是充分必要条件. 【过程详解】根据立方的性质和指数函数的性质,33a b =和33a b =都当且仅当a b =,所以二者互为充要条件. 故选:C.3.A【详细分析】由点的分布特征可直接判断【过程详解】观察4幅图可知,A 图散点分布比较集中,且大体接近某一条直线,线性回归模型拟合效果比较好,呈现明显的正相关,r 值相比于其他3图更接近1. 故选:A4.B【详细分析】根据偶函数的判定方法一一判断即可.【过程详解】对A ,设()22e 1x x f x x -=+,函数定义域为R ,但()112e 1f ---=,()112e f -=,则()()11f f -≠,故A 错误;对B ,设()22cos 1x x g x x +=+,函数定义域为R ,且()()()()()2222cos cos 11x x x x g x g x x x -+-+-===+-+,则()g x 为偶函数,故B 正确;对C ,设()e 1x xh x x -=+,函数定义域为{}|1x x ≠-,不关于原点对称, 则()h x 不是偶函数,故C 错误; 对D ,设()||sin 4e x x x x ϕ+=,函数定义域为R,因为()sin141eϕ+=,()sin141e ϕ---=, 则()()11ϕϕ≠-,则()x ϕ不是偶函数,故D 错误.故选:B.5.B【详细分析】利用指数函数和对数函数的单调性详细分析判断即可. 【过程详解】因为 4.2x y =在R 上递增,且0.300.3-<<, 所以0.300.30 4.2 4.2 4.2-<<<,所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<, 因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<, 所以 4.2 4.2log 0.2log 10<=,即0c <, 所以b a c >>, 故选:B6.C【详细分析】根据线面平行的性质可判断AB 的正误,根据线面垂直的性质可判断CD 的正误.【过程详解】对于A ,若//m α,n ⊂α,则,m n 平行或异面,故A 错误. 对于B ,若//,//m n αα,则,m n 平行或异面或相交,故B 错误. 对于C ,//,αα⊥m n ,过m 作平面β,使得s βα= ,因为m β⊂,故//m s ,而s α⊂,故n s ⊥,故m n ⊥,故C 正确. 对于D ,若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交或异面,故D 错误. 故选:C.7.A【详细分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得()sin2f x x =-,再整体求出,126⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ππx 时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解. 【过程详解】()()πsin3sin 3πsin 33f x x x x ωωω⎛⎫=+=+=- ⎪⎝⎭,由2ππ3T ω==得23ω=, 即()sin2f x x =-,当,126⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ππx 时,ππ2,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,画出()sin2f x x =-图象,如下图,由图可知,()sin2f x x =-在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递减,所以,当π6x =时,()min πsin 3f x =-=故选:A 8.C【详细分析】可利用12PF F △三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设2PF m =,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【过程详解】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,1290F PF ∠=︒,设2PF m =,211122,PF F PF F θθ∠=∠=,由21tan 2PF k θ==,求得1sin θ=因为1290F PF ∠=︒,所以121PF PF k k ⋅=-,求得112PF k =-,即21tan 2θ=,2sin θ=121212::sin :sin :sin 902PF PF F F θθ=︒=则由2PF m =得1122,2PF m F F c ===, 由1212112822PF F S PF PF m m =⋅=⋅= 得m =则21122PF PF F F c c ====由双曲线第一定义可得:122PF PF a -==a b ===所以双曲线的方程为22128x y -=.故选:C 9.C【详细分析】采用补形法,补成一个棱柱,求出其直截面,再利用体积公式即可.【过程详解】用一个完全相同的五面体HIJ LMN -(顶点与五面体ABC DEF -一一对应)与该五面体相嵌,使得,D N ;,E M ;,F L 重合,因为AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.1,2,3AD BE CF ===, 则形成的新组合体为一个三棱柱,该三棱柱的直截面(与侧棱垂直的截面)为边长为1的等边三角形,侧棱长为1322314+=+=+=,212111142ABC DEF ABC HIJ V --==⨯⨯⨯=. 故选:C.10.7【详细分析】借助复数的乘法运算法则计算即可得.【过程详解】))i 2i 527⋅=-+=.故答案为:7. 11.20【详细分析】根据题意结合二项展开式的通项详细分析求解即可. 【过程详解】因为63333x x⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项为()63636216633C 3C ,0,1,,63rrr r r r r x T xr x ---+⎛⎫⎛⎫===⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()630r -=,可得3r =,所以常数项为0363C 20=.故答案为:20.12.45/0.8【详细分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【过程详解】圆22(1)25-+=x y 的圆心为()1,0F ,故12p=即2p =, 由()2221254x y y x ⎧-+=⎪⎨=⎪⎩可得22240x x +-=,故4x =或6x =-(舍),故()4,4A ±,故直线()4:13AF y x =±-即4340x y --=或4340x y +-=, 故原点到直线AF 的距离为4455d ==, 故答案为:4513.3512【详细分析】结合列举法或组合公式和概率公式可求甲选到A 的概率;采用列举法或者条件概率公式可求乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率. 【过程详解】解法一:列举法 从五个活动中选三个的情况有:,,,,,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE BCD BCE BDE CDE ,共10种情况,其中甲选到A 有6种可能性:,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE , 则甲选到A 得概率为:63105P ==; 乙选A 活动有6种可能性:,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE , 其中再选则B 有3种可能性:,,ABC ABD ABE ,故乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为31=62.解法二:设甲、乙选到A 为事件M ,乙选到B 为事件N ,则甲选到A 的概率为()2435C 3C 5P M ==; 乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为()()()133524351C 2C C P MN C P N M P M ===故答案为:35;1214.43518-【详细分析】解法一:以{},BA BC 为基底向量,根据向量的线性运算求BE,即可得λμ+,设BF BE k =uu u r uur ,求,AF DG uu u r uuu r ,结合数量积的运算律求AF DG ⋅的最小值;解法二:建系标点,根据向量的坐标运算求BE ,即可得λμ+,设()1,3,,03F a a a ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,求,AF DG uu u r uuu r ,结合数量积的坐标运算求AF DG ⋅的最小值.【过程详解】解法一:因为12CE DE =,即23CE BA =uur uu r ,则13BE BC CE BA BC =+=+uu u r uur u uu ur r uu u r ,可得1,13λμ==,所以43λμ+=; 由题意可知:1,0BC BA BA BC ==⋅=, 因为F 为线段BE 上的动点,设[]1,0,13BF k BE k BA k BC k ==+∈,则113AF AB BF AB k BE k BA k BC ⎛⎫=+=+=-+ ⎪⎝⎭ , 又因为G 为AF 中点,则1111112232DG DA AG BC AF k BA k BC ⎛⎫⎛⎫=+=-+=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 可得11111113232AF DG k BA k BC k BA k BC ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=-+⋅-+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦22111563112329510k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 又因为[]0,1k ∈,可知:当1k =时,AF DG ⋅ 取到最小值518-;解法二:以B 为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,则()()()()11,0,0,0,0,1,1,1,,13A B C D E ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,可得()()11,0,0,1,,13BA BC BE ⎛⎫=-==- ⎪⎝⎭, 因为(),BE BA BC λμλμ=+=- ,则131λμ⎧-=-⎪⎨⎪=⎩,所以43λμ+=; 因为点F 在线段1:3,,03BE y x x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦上,设()1,3,,03F a a a ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,且G 为AF 中点,则13,22a G a -⎛⎫- ⎪⎝⎭, 可得()131,3,,122a AF a a DG a +⎛⎫=+-=--⎪⎝⎭, 则()()22132331522510a AF DG a a a +⎛⎫⎛⎫⋅=+---=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,且1,03a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以当13a =-时,AF DG ⋅ 取到最小值为518-;故答案为:43;518-.15.()(1-⋃【详细分析】结合函数零点与两函数的交点的关系,构造函数()g x =与()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩,则两函数图象有唯一交点,分0a =、0a >与0a <进行讨论,当0a >时,计算函数定义域可得x a ≥或0x ≤,计算可得(]0,2a ∈时,两函数在y 轴左侧有一交点,则只需找到当(]0,2a ∈时,在y 轴右侧无交点的情况即可得;当0a <时,按同一方式讨论即可得.【过程详解】令()0f x =,即21ax =--, 由题可得20x ax -≥,当0a =时,x ∈R,有211=--=,则2x =±,不符合要求,舍去; 当0a >时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≥⎪⎪=--=⎨⎪-<⎪⎩,即函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩有唯一交点, 由20x ax -≥,可得x a ≥或0x ≤,当0x ≤时,则20ax -<,则211ax ax =--=-,即()22441x ax ax -=-,整理得()()()2242121210a x ax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦,当2a =时,即410x +=,即14x =-, 当()0,2a ∈,12x a =-+或102x a=>-(正值舍去),当()2,a ∈+∞时,102x a =-<+或102x a=<-,有两解,舍去, 即当(]0,2a ∈时,210ax -+=在0x ≤时有唯一解, 则当(]0,2a ∈时,210ax -+=在x a ≥时需无解, 当(]0,2a ∈,且x a ≥时,由函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =,且函数()h x 在12,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在23,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,令()g x y ==,即2222142a x y a a ⎛⎫- ⎪-⎭=⎝,故x a ≥时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a -=右支的x 轴上方部分向右平移2a 所得, 由()222214y x a a-=的渐近线方程为22a y x x a =±=±, 即()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其斜率为2,又(]0,2a ∈,即()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a ≥时的斜率(]0,2a ∈,令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去), 且函数()g x 在(),a +∞上单调递增,故有13a aa a ⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,解得1a <<,故1a <符合要求;当a<0时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≤⎪⎪=--=⎨⎪->⎪⎩,即函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩有唯一交点,由20x ax -≥,可得0x ≥或x a ≤,当0x ≥时,则20ax -<,则211ax ax =--=-,即()22441x ax ax -=-,整理得()()()2242121210a x ax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦,当2a =-时,即410x -=,即14x =, 当()2,0a ∈-,102x a =-<+(负值舍去)或102x a =-, 当(),2a ∈-∞时,102x a =->+或102x a=>-,有两解,舍去, 即当[)2,0a ∈-时,210ax -+=在0x ≥时有唯一解, 则当[)2,0a ∈-时,210ax -+=在x a ≤时需无解, 当[)2,0a ∈-,且x a ≤时,由函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =, 且函数()h x 在21,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在32,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,同理可得:x a ≤时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a -=左支的x 轴上方部分向左平移2a 所得, ()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,其斜率为2-,又[)2,0a ∈-,即()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a <时的斜率[)2,0a ∈-, 令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去), 且函数()g x 在(),a -∞上单调递减,故有13a aa a ⎧>⎪⎪⎨⎪<⎪⎩,解得1a <<-,故1a <<-符合要求;综上所述,()(1a ∈- .故答案为:()(1-⋃.【名师点评】关键点名师点评:本题关键点在于将函数()f x 的零点问题转化为函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩的交点问题,从而可将其分成两个函数研究. 16.(1)4(2)4 (3)5764【详细分析】(1)2,3a t c t ==,利用余弦定理即可得到方程,解出即可;(2)法一:求出sin B ,再利用正弦定理即可;法二:利用余弦定理求出cos A ,则得到sin A ; (3)法一:根据大边对大角确定A 为锐角,则得到cos A ,再利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可;法二:直接利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可.【过程详解】(1)设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍); 则4,6a c ==.(2)法一:因为B为三角形内角,所以sin B ===再根据正弦定理得sin sin a b A B =,即4sin 16A =sin A =法二:由余弦定理得2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯,因为()0,πA ∈,则sin A ==(3)法一:因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由(2)法一知sin B =因为a b <,则A B <,所以3cos 4A ==,则3sin 22sin cos 24A A A ===2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()1957cos 2cos cos 2sin sin 281616864B A B A B A -=+=⨯+⨯=.法二:3sin 22sin cos 2448A A A ==⨯=, 则2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,因为B 为三角形内角,所以sin B ===所以()9157cos 2cos cos 2sin sin 216816864B A B A B A -=+=⨯+=17.(1)证明见解析(2)11【详细分析】(1)取1CB 中点P ,连接NP ,MP ,借助中位线的性质与平行四边形性质定理可得1N//D MP ,结合线面平行判定定理即可得证;(2)建立适当空间直角坐标系,计算两平面的空间向量,再利用空间向量夹角公式计算即可得解;(3)借助空间中点到平面的距离公式计算即可得解.【过程详解】(1)取1CB 中点P ,连接NP ,MP ,由N 是11B C 的中点,故1//NP CC ,且112NP CC =,由M 是1DD 的中点,故1111122D M DD CC ==,且11//D M CC , 则有1//D M NP 、1D M NP =,故四边形1D MPN 是平行四边形,故1//D N MP , 又MP ⊂平面1CB M ,1D N ⊄平面1CB M , 故1//D N 平面1CB M ;(2)以A 为原点建立如图所示空间直角坐标系,有()0,0,0A 、()2,0,0B 、()12,0,2B 、()0,1,1M 、()1,1,0C 、()11,1,2C ,则有()11,1,2CB =- 、()1,0,1CM =- 、()10,0,2BB =,设平面1CB M 与平面11BB CC 的法向量分别为()111,,m x y z =、()222,,n x y z = ,则有111111200m CB x y z m CM x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,1222122020n CB x y z n BB z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅==⎪⎩ , 分别取121x x ==,则有13y =、11z =、21y =,20z =,即()1,3,1m = 、()1,1,0n =,则cos ,11m nm n m n ⋅===⋅,故平面1CB M 与平面11BB CC的夹角余弦值为11; (3)由()10,0,2BB = ,平面1CB M 的法向量为()1,3,1m =,则有111BB mm⋅==,即点B到平面1CB M的距离为11.18.(1)221129x y+=(2)存在()30,32T t t⎛⎫-≤≤⎪⎝⎭,使得0TP TQ⋅≤恒成立.【详细分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程. (2)设该直线方程为:32y kx=-,()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t,联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用,k t表示TP TQ⋅,再根据0TP TQ⋅≤可求t的范围.【过程详解】(1)因为椭圆的离心率为12e=,故2a c=,b=,其中c为半焦距,所以()()2,0,0,,0,2A cB C⎛⎫--⎪⎪⎝⎭,故122ABCS c=⨯=△故c=a=,3b=,故椭圆方程为:221129x y+=.(2)若过点30,2⎛⎫-⎪⎝⎭的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:32y kx=-,设()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t,由22343632x yy kx⎧+=⎪⎨=-⎪⎩可得()223412270k x kx+--=,故()222Δ144108343245760k k k=++=+>且1212221227,,3434kx x x xk k+==-++而()()1122,,,TP x y t TQ x y t=-=-,故()()121212123322TP TQ x x y t y t x x kx t kx t ⎛⎫⎛⎫⋅=+--=+---- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ()()22121233122kx x k t x x t ⎛⎫⎛⎫=+-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()22222731231342342k kk t t k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯--+⨯++ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2222222327271812332234k k k t t t k k ⎛⎫----++++ ⎪⎝⎭=+ ()22223321245327234t t k t k ⎛⎫⎡⎤+--++- ⎪⎣⎦⎝⎭=+, 因为0TP TQ ⋅≤ 恒成立,故()223212450332702t t t ⎧+--≤⎪⎨⎛⎫+-≤⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得332t -≤≤.若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率不存在,则()()0,3,0,3P Q -或()()0,3,0,3P Q -,此时需33t -≤≤,两者结合可得332t -≤≤.综上,存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.【名师点评】思路名师点评:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.19.(1)21n n S =- ①(2)证明见过程详解;②()131419nn S ii n b=-+=∑【详细分析】(1)设等比数列{}n a 的公比为0q >,根据题意结合等比数列通项公式求q ,再结合等比数列求和公式详细分析求解;(2)①根据题意详细分析可知12,1k k n a b k -==+,()121n k k b -=-,利用作差法详细分析证明;②根据题意结合等差数列求和公式可得()()1211213143449k k k k i i b k k ---=⎡⎤=---⎣⎦∑,再结合裂项相消法详细分析求解.【过程详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为0q >,因为1231,1a S a ==-,即1231a a a +=-,可得211q q +=-,整理得220q q --=,解得2q =或1q =-(舍去),所以122112n n n S -==--.(2)(i )由(1)可知12n n a -=,且N*,2k k ∈≥,当124kk n a +=≥=时,则111221111k k k k k a n n a a -++⎧=<-=-⎨-=-<⎩,即11k k a n a +<-<可知12,1k k n a b k -==+,()()()1111222121k k k n a k k b b a a k k k k --+=+--⋅=+-=-,可得()()()()1112112122120k n k n k k k k k k k k b k a b ---=--+=--≥--=-⋅≥-,当且仅当2k =时,等号成立, 所以1n k n b a b -≥⋅;(ii )由(1)可知:1211nn n S a +=-=-,若1n =,则111,1S b ==;若2n ≥,则112k k k a a -+-=,当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=,可知{}i b 为等差数列,可得()()()111211112221122431434429k k k k k k k k i i b k kk k k -------=-⎡⎤=⋅+=⋅=---⎣⎦∑, 所以()()()232113141115424845431434499nn S n n i i n b n n -=-+⎡⎤=+⨯-⨯+⨯-⨯+⋅⋅⋅+---=⎣⎦∑, 且1n =,符合上式,综上所述:()131419nn S ii n b =-+=∑.【名师点评】关键点名师点评:1.详细分析可知当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=,可知{}i b 为等差数列;2.根据等差数列求和详细分析可得()()1211213143449k k k k ii bk k ---=⎡⎤=---⎣⎦∑.20.(1)1y x =- (2){}2(3)证明过程见解析【详细分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到2a =,再证明2a =时条件满足; (3)先确定()f x 的单调性,再对12,x x 分类讨论. 【过程详解】(1)由于()ln f x x x =,故()ln 1f x x ='+.所以()10f =,()11f '=,所以所求的切线经过()1,0,且斜率为1,故其方程为1y x =-. (2)设()1ln h t t t =--,则()111t h t t t'-=-=,从而当01t <<时()0h t '<,当1t >时()0h t '>.所以()h t 在(]0,1上递减,在[)1,+∞上递增,这就说明()()1h t h ≥,即1ln t t -≥,且等号成立当且仅当1t =.设()()12ln g t a t t =--,则()((ln 1f x a x x x a x x a x g⎛⎫⎫-=-=-=⋅ ⎪⎭⎝. 当()0,x ∞∈+()0,∞+,所以命题等价于对任意()0,t ∞∈+,都有()0g t ≥.一方面,若对任意()0,t ∞∈+,都有()0g t ≥,则对()0,t ∞∈+有()()()()112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t ⎛⎫≤=--=-+≤-+-=+-- ⎪⎝⎭,取2t =,得01a ≤-,故10a ≥>.再取t =,得2022a a a ≤+-=--=-,所以2a =.另一方面,若2a =,则对任意()0,t ∞∈+都有()()()212ln 20g t t t h t =--=≥,满足条件. 综合以上两个方面,知a 的取值范围是{}2. (3)先证明一个结论:对0a b <<,有()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.证明:前面已经证明不等式1ln t t -≥,故lnln ln ln ln ln ln 1ln 1bb b a a a b a aa b b b b b a b a a--=+=+<+---,且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a ab b a a b b b a b b a a a a a a b a b a bb⎛⎫--- ⎪--⎝⎭=+=+>+=+----, 所以ln ln ln 1ln 1b b a aa b b a -+<<+-,即()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.由()ln 1f x x ='+,可知当10e x <<时()0f x '<,当1e x >时()0f x '>.所以()f x 在10,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦上递减,在1e ,⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递增.不妨设12x x ≤,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211ex x ≤≤<时,有()()()()()()122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x -=-<+-<-<情况二:当1210ex x <≤≤时,有()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-.对任意的10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,设()ln ln x x x c c ϕ=-()ln 1x x ϕ=+'由于()x ϕ'单调递增,且有1111111ln 1ln11102e2e ec c ϕ⎛⎫⎪=+<+=-+= ⎪⎝⎭', 且当2124ln 1x c c ≥-⎛⎫- ⎪⎝⎭,2c x >2ln 1c ≥-可知 ()2ln 1ln 1ln 102c x x c ϕ⎛⎫=+>+=-≥ ⎪⎝⎭'. 所以()x ϕ'在()0,c 上存在零点0x ,再结合()x ϕ'单调递增,即知00x x <<时()0x ϕ'<,0x x c <<时()0x ϕ'>.故()x ϕ在(]00,x 上递减,在[]0,x c 上递增.①当0x x c ≤≤时,有()()0x c ϕϕ≤=;②当00x x <<112221e e f f c⎛⎫=-≤-=< ⎪⎝⎭,故我们可以取1,1q c ⎫∈⎪⎭.从而当201cx q <<-> ()1ln ln ln ln 0x x x c c c c c c q cϕ⎫=-<-<--=-<⎪⎭.再根据()x ϕ在(]00,x 上递减,即知对00x x <<都有()0x ϕ<;综合①②可知对任意0x c <≤,都有()0x ϕ≤,即()ln ln 0x x x c c ϕ=-.根据10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦和0x c <≤的任意性,取2c x =,1x x =,就得到1122ln ln 0x x x x -≤.所以()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-≤. 情况三:当12101ex x <≤≤<时,根据情况一和情况二的讨论,可得()11e f x f ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭()21e f f x ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭而根据()f x 的单调性,知()()()1211e f x f x f x f ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭或()()()1221e f x f x f f x ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭.故一定有()()12f x f x -≤成立. 综上,结论成立.【名师点评】关键点名师点评:本题的关键在于第3小问中,需要结合()f x 的单调性进行分类讨论.。
2022年黑龙江省哈尔滨九中高考数学三模试卷(文科)+答案解析(附后)
2022年黑龙江省哈尔滨九中高考数学三模试卷(文科)1. 已知,,则的子集个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 52. 若,则( )A. 1 B. 2 C. D.3. 双曲线的渐近线方程为( )A. B.C.D.4. 已知,且,则( )A.B. C. D.5. 牛顿曾经提出了常温环境下的温度冷却模型:,其中t 为时间单位:,为环境温度,为物体初始温度,为冷却后温度,假设在室内温度为的情况下,一杯开水由降低到需要,则k 的值约为( )结果精确到,参考数据:,A. B. C. D.6. 已知x ,y 都是正数,且,则下列选项不恒成立的是( )A.B.C. D.7. 南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列,如数列1,3,6,10,前后两项之差得到新数列2,3,4,新数列2,3,4为等差数列,这样的数列称为二阶等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第17项为( )A. 139B. 160C. 174D. 1888. 如图给出的是计算的值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是( )A. B. C. D.9. 已知,是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,则以下命题一定正确的序号是( )①如果,,,那么;②如果,,那么;③如果,,那么;④如果,,,那么A. ①②B. ①②③C. ②③④D. ③④10. 甲,乙,丙,丁四名同学各掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,四名同学各自的五次点数统计结果如下:甲:平均数为3,中位数为2;乙:中位数为3,众数为2;丙:中位数为3,极差为4;丁:平均数为2,方差为通过以上数据可以判断一定没出现6点的是( )A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁11. 已知函数的部分图象如图所示,且将图象上所有点的横坐标缩小为原来的,再向上平移一个单位长度,得到的图像.若,,,则的最大值为( )A. B. C. D.12. 已知圆C:,MN为圆C的动弦,且满足,G为弦MN的中点.两动点P,Q在直线l:上,且,MN运动时,始终为锐角,则线段PQ 中点的横坐标取值范围是( )A. B.C. D.13. 已知向量在正方形网格中的位置如图所示,若网格纸上小正方形的边长为1,则______.14. 随着北京冬奥会的开幕,吉祥物“冰墩墩”火遍国内外,现有2个完全相同的“冰墩墩”与甲、乙两位运动员随机站成一排拍照留念,则2个“冰墩墩”连在一起的概率为______.15. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为______.16. 设函数,,则数列的前n项和______.17. 某经销商采购了一批水果,根据某些评价指标进行打分,现从中随机抽取20筐每筐,得分数据如下:17,23,27,31,36,40,45,50,51,51,58,63,65,68,71,78,79,80,85,根据以往的大数据认定:得分在区间内的分别对应四级、三级、二级、一级.试求这20筐水果得分的平均数.用样本估计总体,经销商参考以下两种销售方案进行销售:方案1:将得分的平均数换算为等级,按换算后的等级出售;方案2:分等级出售.不同等级水果的售价如下表所示:等级一级二级三级四级售价万元/吨2请从经销商的角度,根据售价分析采用哪种销售方案较好,并说明理由.18. 如图,在三棱柱中,平面ABC,,,,点D,E分别在棱和棱上,且,,M为棱的中点.求证:;求三棱锥的体积.19. 在中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知求角A的大小;设,N是所在平面上一点,且与A点分别位于直线BC的两侧,如图,若,,求四边形ABNC面积的最大值.20. 已知直线l:,M为平面内一动点,过点M作直线l的垂线,垂足为N,且为坐标原点求动点M的轨迹E的方程;已知点,直线与曲线E交于A,B两点,直线PA,PB与曲线E 的另一交点分别是点C,D,证明:直线CD的斜率为定值.21. 已知函数若函数在处的切线过点,求a的值;设函数,若时,恒成立,求实数a的取值范围.22. 以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,如图所示,曲线的图形是过极点且关于极轴对称的两条射线OA,OB,其中请写出曲线的普通方程和曲线的极坐标方程;已知点P在曲线上,,延长AO、BO分别与曲线交于点M、N,求的面积.23. 已知a,b,c为正实数且求的最小值;当时,求的值.答案和解析1.【答案】C【解析】解:,,,故的子集个数为,故选:先求,从而写出子集个数.本题考查集合的基本运算,基本知识的考查.2.【答案】A【解析】解:,,故选:根据已知条件,结合共轭复数的概念,以及复数代数形式的乘除法运算,即可求解.本题考查了共轭复数的概念,以及复数代数形式的乘除法运算,需要学生熟练掌握公式,属于基础题.3.【答案】B【解析】【分析】本题考查双曲线的渐近线方程,注意运用双曲线的方程和渐近线方程的关系,考查运算能力,属于基础题.由双曲线的渐近线方程为,即可得到所求双曲线的渐近线方程.【解答】解:由双曲线的渐近线方程为,可得双曲线的渐近线方程为故选4.【答案】C【解析】解:因为,又,所以,则故选:利用二倍角的正弦公式化简已知等式可得,结合范围,可得,进而利用平方差公式以及同角三角函数基本关系式即可求解.本题考查了二倍角的正弦公式,平方差公式以及同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,属于基础题.5.【答案】B【解析】解:由题意可知,,,,则有,所以,所以故选:根据题意及所给数据,代入公式计算,即可得解.本题考查了指数、对数的基本运算,属于易做题.6.【答案】D【解析】解:由基本不等式及其等号成立的条件知,,,恒成立;当,时,,故选:由基本不等式及其等号成立的条件依次判断即可.本题考查了基本不等式及其等号成立的条件,属于基础题.7.【答案】A【解析】解:设该数列为,数列的前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则数列满足,,所以,所以故选:根据高阶等差数列的知识,结合累加法求出数列的通项公式,再求出该数列的第17项.本题考查了等差数列的通项公式,属于基础题.8.【答案】B【解析】解:根据程序运行的结果是计算并输出的值,程序中首先给变量S,n赋值,,判断条件满足,执行,;判断条件满足,执行,;判断条件满足,执行,;…,由此看出,当执行…时,执行,在判断时判断框中的条件应不满足,所以判断框中的条件应是故选:根据程序框图是计算的值,模拟程序的运行过程,得出执行完的值后n值为23,根据程序运行时n满足的条件,由此得出正确的答案.本题考查了程序框图的应用问题,也考查了推理与判断能力,是基础题.9.【答案】A【解析】解:,是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,对于①,如果,,,那么由面面垂直的判定定理得,故①正确;对于②,如果,,那么由面面平行的性质得,故②正确;对于③,如果,,那么m与l相交、平行或异面,故③错误;对于④,如果,,,那么与相交或平行,故④错误.故选:根据空间中线线、线面间的位置关系直接判断.本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面间的位置关系等基础知识,考查空间想象能力,是中档题.10.【答案】D【解析】解:对于甲,当投掷骰子出现结果为1,1,2,5,6时,满足平均数为3,中位数为2,可以出现点数6;对于乙,当投掷骰子出现结果为2,2,3,4,6时,满足中位数为3,众数为2,可以出现点数6;对于丙,当投掷骰子出现结果为2,2,3,3,6时,满足中位数为3,极差为4,可以出现点数6;对于丁,若平均数为2,且出现6点,则方差,所以平均数为2,方差为时,一定没有出现点数故选:根据题意利用举例法说明命题是否成立,即可得出正确的选项.本题考查了命题真假的判断问题,也考查了平均数、中位数、众数、方差等基础知识,是基础题.11.【答案】C【解析】解:设的最小正周期为T,则由图可知,得,则,所以,又由题图可知图象的一个对称中心为点,故,,故,,因为,所以,所以,又因为,故,所以将图象上所有点的横坐标缩小为原来的,再向上平移一个单位长度,得到的图象,因为,所以,同时令取得最大值3,由,可得,,又,,要求的最大值,故令,得,令,得,所以的最大值为,故选:根据函数图象求得,再根据图象变换可得的解析式,结合,,,求得,的值,可得答案.本题主要考查由函数的部分图象求解析式,函数的图象变换规律,属于基础题.12.【答案】A【解析】解:由题意,圆C:,可得圆心坐标为,半径为,因为,G为弦MN的中点,可得,又由两动点P,Q在直线l:上,且,设PQ的中点当M,N在圆C上运动时,且恒为锐角,可得以C为圆心,以2为半径的圆与以M为圆心,以2为半径的圆相外离,则,即,解得或,所以线段PQ中点的横坐标取值范围是故选:由,得到,设PQ的中点,根据恒为锐角,转化为以C为圆心,以2为半径的圆与以M为圆心,以2为半径的圆相外离,结合圆与圆的位置关系,列出不等式,即可求解.本题主要考查直线与圆的位置关系,圆中的最值与范围问题等知识,属于中等题.13.【答案】2【解析】解:建立如图所示的坐标系,则,,,所以故答案为:通过建系,求出相关向量,然后求解向量的数量积即可.本题考查向量的数量积的运算,是基础题.14.【答案】【解析】解:甲、乙两位运动员与2个“冰墩墩”的所有排法有种,其中2个“冰墩墩”连在一起的排法有种,个“冰墩墩”连在一起的概率为故答案为:先求出甲、乙两位运动员与2个“冰墩墩”的所有排法,再求2个“冰墩墩”连在一起的排法,根据古典概型能求出结果.本题考查概率的求法,考查排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【答案】【解析】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体为三棱锥体;如图所示:故:,,,所以,,,,故故答案为:首先把三视图转换为几何体的直观图,进一步求出几何体的表面积.本题考查的知识要点:三视图和几何体的直观图之间的转换,几何体的表面积公式,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于中档题.16.【答案】【解析】解:函数,,解得,,…,相加可得:,解得,则数列的前n项和…故答案为:函数,由,解得由于,进而得出,利用求和公式即可得出本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、函数的性质、倒序相加法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.【答案】解:这20筐水果得分的平均数为方案1:由于得分的平均数所以可以估计这批水果的销售单价为万元/吨.方案2:设这批水果售价的平均值为万元/吨,由已知数据得,得分在内的有17,23,共2个,所以估计四级水果所占比例为,得分在内的有27,31,36,40,45,50,共6个,所以估计三级水果所占比例为,得分在内的有51,51,58,63,65,68,71,共7个,所以估计二级水果所占比例为,得分在内的有78,79,80,85,95,共5个,所以估计一级水果所占比例为,则万元/吨所以从经销商的角度考虑,采用方案1的售价较高,所以采用方案1较好.【解析】利用平均数公式求解即可;先求个等级的占比,再结合平均数运算公式求解即可.本题考查了平均数的求法,重点考查了运算能力,属基础题.18.【答案】证明:,,,平面,平面,,,,,,平面,平面,又平面,解:平面ABC,平面ABC,,又,,平面,【解析】证明出平面,即可证得;根据锥体体积公式,由此可求三棱锥的体积.本题主要考查空间中的垂直关系,锥体体积的计算等知识,属于基础题.19.【答案】解由正弦定理得,,,即,即,,即在中,由余弦定理得,,,,由和,得是等腰直角三角形,于是,四边形ABCD的面积,当时,S取最大值,即四边形ABCD的面积的最大值是【解析】由已知结合正弦定理及辅助角公式进行化解即可求解A;由已知结合余弦定理先表示出BC,然后结合三角形面积公式进行化简,再由正弦函数的性质可求.本题主要考查了正弦定理,余弦定理,辅助角公式及三角形面积公式在求解三角形中的应用,属于中档题.20.【答案】解:设,则,,,,则E的方程为;证明:设,,,,联立,得,则,,,直线PA的方程为,联立,得,由韦达定理得为,所以,同理可得:,则,则,直线CD的斜率为定值.【解析】设则,由已知条件,利用向量数量积的坐标表示列方程即可得轨迹方程;设A ,B ,C ,D 坐标,联立已知直线与曲线E ,由判别式求t 的范围,并根据韦达定理得到坐标的表达式,写出直线PA 、PB 方程,联立曲线E ,应用韦达定理得到C ,D 关于A ,B 坐标的关系,最后利用两点式可得,化简即可证结论.本题考查了动点的轨迹方程和直线斜率为定值的证明,属于中档题.21.【答案】解:由函数,对函数求导得,,又,所以切线方程为,因为切线过点,所以,故由函数,则,再对函数的求导得,设,则,,,解得,在上单调递增,,对a 分类讨论:①当,即时,,在上单调递增,则,,故②当,即时,,,,即或,当时,,在上单调递减,当时,,在上单调递增,则,,由,令函数,且,,在上单调递增,,,综上可得,实数a 的取值范围是,即【解析】根据导数的几何意义列方程求a 的值;化简,利用导数求出,分类讨论,分别求出,令求解即可.本题考查利用导数研究函数的最值,考查学生的运算能力,属于难题.22.【答案】解:曲线的极坐标方程为,根据,可得的普通方程为曲线是由过极点且关于极轴对称的两条射线,其中则,故曲线的极坐标方程为和直线AO的方程为代入的普通方程,可得和,即,同理可得点,由,且P在曲线上得P点横坐标为3,所以【解析】直接利用转换关系,在参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换;根据条件求出M,N的坐标,再结合三角形的面积公式求解即可.本题考查的知识要点,参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,三角形的面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于中档题.23.【答案】解:由柯西不等式得,,故;当且仅当,即,,时,等号成立;故的最小值为;由基本不等式可得,,,,故,故,当且仅当,且,即,,时,等号成立,又,,即,,,【解析】由已知条件,应用三元柯西不等式求目标式的最小值,注意等号成立条件;由基本不等式可得,结合条件得,从而求a、b、c的值,即可得的值.本题考查了三元柯西不等式及基本不等式的应用,属于中档题.。
2018年高考真题全国3卷文科数学(附答案解析)
13.
2
【解析】
【分析】
由两向量共线的坐标关系计算即可.
(1)根据茎叶图判断哪种生产方式的效率更高?并说明理由;
(2)求 40 名工人完成生产任务所需时间的中位数 m ,并将完成生产任务所需时间超 过 m 和不超过 m 的工人数填入下面的列联表:
超过 m
不超过 m
第一种生产方式 第二种生产方式
(3)根据(2)中的列联表,能否有 99%的把握认为两种生产方式的效率有差异?
则 P (A ∪ B=) P (A) + P (B) + P (AB=) 1
= 因为 P (A) 0= .45, P (AB) 0.15
所以 P (B) = 0.4 ,
故选 B. 点睛:本题主要考查事件的基本关系和概率的计算,属于基础题. 6.C 【解析】 【详解】
分析:将函数
f
(
x
)
=
tanx 1+ tan2
Q= SVABC
= 3 AB2 9 3 4
∴AB = 6 , Q 点 M 为三角形 ABC 的中心 ∴BM = 2 BE = 2 3
3 ∴ RtVOMB 中,有 OM = OB2 − BM 2 = 2
∴DM = OD + OM = 4 + 2 = 6
( ) ∴ VD−ABC
= 1×9 max 3
3 × 6 = 18
分析:确定函数 y = lnx 过定点(1,0)关于 x=1 对称点,代入选项验证即可。
详解:函数 y = lnx 过定点(1,0),(1,0)关于 x=1 对称的点还是(1,0),只有=y ln (2 − x )
过此点。 故选项 B 正确 点睛:本题主要考查函数的对称性和函数的图像,属于中档题。 8.A 【解析】
2021年全国统一高考数学(文科)试卷(甲卷)(附答案详解)
2021年全国统一高考数学(文科)试卷(甲卷)(附答案详解)2021年全国统一高考数学(文科)试卷(甲卷)一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.设集合M={1,3,5,7},M={M|2M>7},则M∩M=()A。
{7,9}B。
{5,7,9}C。
{3,5,7,9}D。
{1,3,5,7,9}2.为了解某地农村经济情况,对该地农户家庭年收入进行抽样调查,将农户家庭年收入的调查数据整理得到如下频率分布直方图:根据此频率分布直方图,下面结论中不正确的是()A。
该地农户家庭年收入低于4.5万元的农户比率估计为6%B。
该地农户家庭年收入不低于10.5万元的农户比率估计为10%C。
估计该地农户家庭年收入的平均值不超过6.5万元D。
估计该地有一半以上的农户,其家庭年收入介于4.5万元至8.5万元之间3.已知(1−M)2M=3+2M,则M=()A。
−1−2M/3B。
−1+2M/3C。
−2+M/3D。
−2−M/34.下列函数中是增函数的为()A。
M(M)=−MB。
M(M)=(3M)/M^2C。
M(M)=M^2−16/9M^2D。
M(M)=3√M5.点(3,0)到双曲线M^2/9−M^2/4=1的一条渐近线的距离为() A。
5/6B。
5/8C。
5/4D。
5/26.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录法的数据V满足M=5+MMM.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为()A。
1.5B。
1.2C。
0.8D。
0.67.在一个正方体中,过顶点A的三条棱的中点分别为F,M.该正方体截去三棱锥M−MMM后,为E,所得多面体的三视图中,正视图如图所示,则相应的侧视图是()A.B.C.D.8.在△MMM中,已知M=120°,MM=√19,则MM=()A。
1B。
√2C。
√5D。
39.记MM为等比数列{MM}的前n项和.若M2=4,M4=6,则M6=()A。
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2012年浙江省高考数学(文科)试卷本试题卷分选择题和非选择题两部分。
全卷共4页,选择题部分1至3页,非选择题部分3至4页。
满分150分,考试时间120分钟。
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分(共50分)一、选择题: 本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1. 设全集{1,2,3,4,5,6}U = ,设集合{1,2,3,4},{3,4,5}P Q ==,则U P C Q =A .{1,2,3,4,6}B .{1,2,3,4,5}C .{1,2,5}D .{1,2}【答案】D【解析】{1,2,3,4}{1,2}{1,2}U P C Q == ,故选D 。
2. 已知i 是虚数单位,则31ii+=- A .12i - B .2i -C .2i +D .12i +【答案】D 【解析】3(3)(1)24121(1)(1)2i i i ii i i i ++++===+--+。
3. 已知某三棱锥的三视图(单位:cm )如图所示,则该三棱锥的体积是A .1cm ³B .2cm ³C .3cm ³D .6cm ³【答案】A【解析】由三视图可知,该棱锥的底面是直角三角形,直角边长分别为1和2,三棱锥的高为3,则11312132V =⨯⨯⨯⨯=,故选A 。
4. 设a R ∈,则“1a =”是“直线1:210l ax y +-=与直线2:240l x y ++=平行 的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】12//21201l l a a ⇔-⨯=⇔=,故1a =是两直线平行的充分必要条件,故选C 。
5. 设l 是直线,,αβ是两个不同的平面A .若//,//l l αβ,则//αβB .若//,l l αβ⊥,则αβ⊥C .若,l αβα⊥⊥,则l β⊥D .若,//l αβα⊥,则l β⊥【答案】B【解析】//,//l l αβ,则,αβ可能平行也可能相交,A 不正确;,l αβα⊥⊥,则l β⊥或l β⊂,C 不正确;,//l αβα⊥,则,l β可能相交或平行,D 不正确,故选B 。
6. 把函数cos 21y x =+的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移 1个单位长度,得到的图像是【答案】A【解析】cos 21cos 1cos(1)1cos(1)y x y x y x y x =+⇒=+⇒=++⇒=+,故选A 。
7.设a ,b 是两个非零向量A .若||||||+=-a b a b ,则⊥a bB .若⊥a b ,则||||||+=-a b a bC .若||||||+=-a b a b ,则存在实数λ,使得λ=b aD .若存在实数λ,使得λ=b a ,则||||||+=-a b a b【答案】C【解析】2222||||||||2||||2||||||+=-⇒++=-+a b a b a ab b a a b b ,则||||0=-≠ab a b ,所以,a b 不垂直,A 不正确,同理B 也不正确;||||=-ab a b ,则cos ,1>=-<a b ,所以,a b 共线,故存在实数λ,使得λ=b a ,C 正确;若=b a ,则1λ=,此时||2|0||||+=≠=-a b a |a b ,所以D 不正确。
8. 如图,中心均为原点O 的双曲线与椭圆有公共焦点,,M N 是双曲线的两顶点。
若,,M O N 将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是A .3C【答案】B1=,则12c c =。
依题意可得,212a a =9. 若正数,x y 满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是A.245B .285C .5D .6【答案】C【解析】因为,x y 都是正数,所以1335155x y xy y x+=⇒+=,所以133********(34)()5555555x y x y x y y x y x +=++=++≥=当且仅当31255x yy x=即2x y =时取等号。
10.设0,0,a b e >>是自然对数的底数A .若23a be a e b +=+,则a b > B .若23a be a e b +=+,则a b < C .若23a be a e b -=-,则a b >D. 若23abe a e b -=-,则a b <【答案】A【解析】记()22,()22xxf x xg x x =+=-,则'()2ln 220xf x =⋅+>,'()2ln 22x g x =⋅-当2lnln 2x >时'()0g x >,当20ln ln 2x <<时'()0g x <。
222322a b b a b b +=+>+,则有a b >。
222322a b b a b b -=-<-,此时无法确定大小关系,故选A 。
非选择题部分(共100分) 二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
11.某个年级有男生560人,女生420人,用分层抽样的方法从该年级全体学生中抽取一个容量为280的样本,则此样本中男生人数为____________.【答案】160【解析】此样本中男生人数为560280160980⨯=。
12.从边长为1的正方形的中心和顶点这五点中,随机(等可能)取两点,则该两点间的距离为22的概率是___________.【答案】25【解析】依题意可得,两点中其中一点必定是中心,所以142525C P C ==。
13.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是________.【答案】1120【解析】第一次运行:1,2T i ==;第二次运行:1,32T i ==;第三次运行:1,46T i ==;第四次运行:1,524T i ==;第五次运行:1,65120T i ==>,故输出值为1120。
14.设2z x y =+,其中实数,x y 满足102000x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩,则z 的取值范围是_________.【答案】7[0,]2【解析】满足条件的,x y 的可行域如图所示,则目标函数2z x y =+在点13(,)22处取到最大值72,在点(0,0)处取到最小值0,所以z 的取值范围是7[0,]2。
15.在ABC ∆中,M 是BC 的中点,3,10AM BC ==,则AB AC ⋅=________.【答案】-16【解析】依题意可得,5BM CM ==。
由余弦定理可得,222222cos ,cos 22AM BM AB AM CM AC AMB AMC AM BM AM CM +-+-∠=∠=⋅⋅,因为AMB AMC π∠+∠=,所以22222222AM BM AB AM CM AC AM BM AM CM +-+-=-⋅⋅,即222222()AM BM AB AM CM AC +-=-+-,则有222222AM BM AB AC +=+,而2AB AC AM MB AM MC AM +=+++=,则2222()||||24||AB AC AB AC AB AC AM +=++⋅= ,所以2224||(22)162AM AM BM AB AC -+⋅==-。
16.设函数()f x 是定义在R 上的周期为2的偶函数,当[0,1]x ∈时,()1f x x =+,则3()2f =_______________.2【解析】因为()f x 是偶函数,所以当[1,0]x ∈-时,[0,1]x -∈,则()()1f x f x x =-=-+。
因为()f x 是周期为2的周期函数,所以3113()()()12222f f =-=--+=。
17. 定义:曲线C 上的点到直线的距离的最小值称为曲线C 到直线l 的距离.已知曲线1C :2y x a =+到直线l :y x =的距离等于曲线2C :22(4)2x y ++=到直线l :y x =的距离,则实数a = .【答案】94【解析】曲线2C :22(4)2x y ++=到直线l :y x =的距离为圆心(0,4)-到直线y x ==0a >,且知曲线1C :2y x a =+到直线l :y x =的距离等于曲线1C 上切线斜率为1的切线与y x =的距离。
令'21y x ==,可得12x =,所以切线斜率为1的切线方程为1124y x a =-++,即14y x a =-+1||a -+=94a =或74a =-(舍)。
三、解答题:本大题共5小题,共72分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
18.(本题满分14分)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,且sin cos b A B =.(1)求角B 的大小;(2)若3,sin 2sin b C A ==,求,a c 的值。
本题主要考查正、余弦定理及三角运算等基础知识,同时考查运算求解能力。
满分14分。
解:(1)由sin cos b A B =及正弦定理sin sin a bA B=,得sin B B =所以,tan B =3(2)由sin 2sin C A =及sin sin a cA C=,得2c a = 由3b =及余弦定理2222cos b a c ac B =+-,得229a c ac =+-所以a c ==19. (本题满分14分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22,*n S n n n N =+∈,数列{}n b 满足24log 3,*n n a b n N =+∈。
(1)求,n n a b ;(2)求数列{}n n a b ⋅的前n 项和n T .本题主要考查等差、等比数列的概念,通项公式即求和公式等基础知识,同时考查运算求解能力。
满分14分。
解:(1)由22n S n n =+,得 当1n =时,113a S ==;当2n ≥时,141n n n a S S n -=-=-, 所以41,*n a n n N =-∈由2414log 3n n n a b -==+,得12,*n n b n N -=∈(2)由(1)知1(41)2,*n n n a b n n N -⋅=-⋅∈所以1372(41)2n n T n -=+⨯++-⋅223272(41)2n n T n =⨯+⨯++-⋅所以212(41)2[34(222)](45)25nn n n n T T n n --=-⋅-++++=-+故(45)25,*nn T n n N =-+∈20. (本题满分15分)如图,在侧棱垂直底面的四棱柱1111ABCD A B C D -中,//AD BC ,,AD AB AB ⊥= 12,4,2AD BC AA ===,E 是1DD 的中点,F 是平面11B C E与直线1AA 的交点。