2020届重庆市高考数学三模试卷(理科)(有答案)(加精)
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重庆市高考数学三模试卷(理科)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设全集U=R,集合M={x|y=},N={y|y=3﹣2x},则图中阴影部分表示的集合是()
A.{x|<x≤3} B.{x|<x<3}C.{x|≤x<2}D.{x|<x<2}
2.已知复数z=1+,则1+z+z2+…+z2016为()
A.1+i B.1﹣i C.i D.1
3.(1﹣3x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,求|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|=()
A.1024 B.243 C.32 D.24
4.若某程序框图如图所示,则输出的n的值是()
A.43 B.44 C.45 D.46
5.给出下列四个结论:
①“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是真命题;
②若x,y∈R,则“x≥2或y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件;
③函数y=log a(x+1)+1(a>0且a≠0)的图象必过点(0,1);
④已知ξ服从正态分布N(0,σ2),且P(﹣2≤ξ≤0)=0.4,则P(ξ>2)=0.2.
其中正确的结论是()
A.①②B.①③C.②③D.③④
6.某几何体的三视图如图所示,其中正视图是腰长为2的等腰三角形,俯视图是半径为
1的半圆,则其侧视图的面积是()
A.B.C.1 D.
7.已知实数x,y满足:,z=|2x﹣2y﹣1|,则z的取值范围是()
A.[,5]B.[0,5]C.[0,5)D.[,5)
8.某中学学生社团活动迅猛发展,高一新生中的五名同学打算参加“清净了文学社”、“科技社”、“十年国学社”、“围棋苑”四个社团.若每个社团至少有一名同学参加,每名同学至少参加一个社团且只能参加一个社团,且同学甲不参加“围棋苑”,则不同的参加方法的种数为()
A.72 B.108 C.180 D.216
9.若sin2α=,sin(β﹣α)=,且α∈[,π],β∈[π,],则α+β的值是()
A. B. C.或D.或
10.设直线x=t与函数f(x)=x2,g(x)=lnx的图象分别交于点M,N,则当|MN|达到最小时t的值为()A.1 B.C.D.
11.已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,点O为坐标原点,点P在双曲线右支上,△PF1F2内切圆的圆心为Q,圆Q与x轴相切于点A,过F2作直线PQ的垂线,垂足为B,则|OA|与|OB|的长度依次为()
A.a,a B.a,C.D.
12.设D是函数y=f(x)定义域内的一个区间,若存在x0∈D,使f(x0)=﹣x0,则称x0是f(x)的一个“次不动点”,也称f(x)在区间D上存在次不动点.若函数f(x)=ax2﹣3x﹣a+在区间[1,4]上存在次不动点,则实数a的取值范围是()
A.(﹣∞,0)B.(0,)C.[,+∞)D.(﹣∞,]
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在答题线上.
13.已知向量⊥,||=3,则•=.
14.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若,则=.
15.从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i个家庭的月收入x i(单位:千元)与月储蓄y i(单位:千元)的数据资料,算得=80,y i=20,x i y i=184,=720.家庭的月储蓄y对月收入x的线性回归方程为y=bx+a,若该居民区某家庭的月储蓄为2千元,预测该家庭的月收入为千元.
(附:线性回归方程y=bx+a中,b=,a=﹣b)
16.已知P点为圆O1与圆O2公共点,圆O1:(x﹣a)2+(y﹣b)2=b2+1,圆O2:(x﹣c)2+(y﹣d)2=d2+1,若ac=8,=,则点P与直线l:3x﹣4y﹣25=0上任意一点M之间的距离的最小值为.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=,A+3C=B,
(1)求cosC的值;
(2)若b=3,求△ABC的面积.
18.市积极倡导学生参与绿色环保活动,其中代号为“环保卫士﹣﹣12369”的绿色环保活动小组对2014年1月﹣2014年12月(一月)内空气质量指数API进行监测,如表是在这一年随机抽取的100天的统计结果:指数API [0,50](50,100](100,150](150,200](200,250](250,300]>300
空气质量优良轻微污染轻度污染中度污染中重度污染重度污染
天数 4 13 18 30 9 11 15
(Ⅰ)若市某企业每天由空气污染造成的经济损失P(单位:元)与空气质量指数API(记为t)的关系为:
,在这一年内随机抽取一天,估计该天经济损失P∈若本次抽取的样本数据
有30天是在供暖季节,其中有8天为重度污染,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为A市本年度空气重度污染与供暖有关?
非重度污染重度污染合计
供暖季
非供暖季
合计100
下面临界值表功参考.
P(K2≥k)0.15 0.10 0.05 0.010 0.005 0.001
k 2.072 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
参考公式:.
19.在四棱锥P﹣ABCD中,AD⊥平面PDC,PD⊥DC,底面ABCD是梯形,AB∥DC,AB=AD=PD=1,CD=2
(1)求证:平面PBC⊥平面PBD;
(2)设Q为棱PC上一点,=λ,试确定λ的值使得二面角Q﹣BD﹣P为60°.
20.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率e=,直线l:x﹣my﹣1=0
(m∈R)过椭圆C的右焦点F,且交椭圆C于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)过点A作垂直于y轴的直线l1,设直线l1与定直线l2:x=4交于点P,试探索当m变化时,直线BP 是否过定点?
21.已知函数f(x)=e x,g(x)=mx+n.
(1)设h(x)=f(x)﹣g(x).
①若函数h(x)在x=0处的切线过点(1,0),求m+n的值;
②当n=0时,若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,求m的取值范围;
(2)设函数r(x)=+,且n=4m(m>0),求证:当x≥0时,r(x)≥1.
[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,AB是⊙O的直径,C,F为⊙O上的点,CA是∠BAF的角平分线,过点C作CD⊥AF交AF
的延长线于D点,CM⊥AB,垂足为点M.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)求证:AM•MB=DF•DA.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xoy 取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C的方程为ρsin2θ=4cosθ.
(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设曲线C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(1,1),求|PA|+|PB|的值.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣4|+|x+5|.
(Ⅰ)试求使等式f(x)=|2x+1|成立的x的取值范围;
(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,求实数a的取值范围.
重庆市高考数学三模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设全集U=R,集合M={x|y=},N={y|y=3﹣2x},则图中阴影部分表示的集合是()
A.{x|<x≤3} B.{x|<x<3}C.{x|≤x<2}D.{x|<x<2}
【考点】V enn图表达集合的关系及运算.
【分析】首先化简集合A和B,然后根据V enn图求出结果.
【解答】解:∵M={x|y=}={x|x≤}
N={y|y=3﹣2x}={y|y<3}
图中的阴影部分表示集合N去掉集合M
∴图中阴影部分表示的集合{x|<x<3}
故选:B.
2.已知复数z=1+,则1+z+z2+…+z2016为()
A.1+i B.1﹣i C.i D.1
【考点】复数代数形式的混合运算.
【分析】化简复数,然后利用复数单位的幂运算求解即可.
【解答】解:复数z=1+=1+=i.
1+z+z2+…+z2016=1+i+i2+…+i2016=1.
故选:D.
3.(1﹣3x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,求|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|=()
A.1024 B.243 C.32 D.24
【考点】二项式系数的性质.
【分析】由于|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|正好等于(1+3x)5的各项系数和,故在(1+3x)5的展开式中,令x=1,即可求得|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|的值.
【解答】解:由题意(1﹣3x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5可得,
|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|正好等于(1+3x)5的各项系数和,
故在(1+3x)5的展开式中,令x=1可得|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|=45=1024,
故选:A.
4.若某程序框图如图所示,则输出的n的值是()
A.43 B.44 C.45 D.46
【考点】程序框图.
【分析】框图首先给循环变量n赋值1,给累加变量p赋值1,然后执行运算n=n+1,p=p+2n﹣1,然后判断p>2016是否成立,不成立循环执行n=n+1,p=p+2n﹣1,成立时算法结束,输出n的值.且由框图可知,程序执行的是求等差数列的前n项和问题.当前n项和大于2016时,输出n的值.
【解答】解:框图首先给循环变量n赋值1,给累加变量p赋值1,
执行n=1+1=2,p=1+(2×2﹣1)=1+3=4;
判断4>2016不成立,
执行n=2+1=3,p=1+3+(2×3﹣1)=1+3+5=9;
判断9>2016不成立,
执行n=3+1=4,p=1+3+5+(2×4﹣1)=1+3+5+7=16;
…
由上可知,程序运行的是求首项为1,公差为2的等差数列的前n项和,
由p=>2016,且n∈N*,得n=45.
故选:C.
5.给出下列四个结论:
①“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是真命题;
②若x,y∈R,则“x≥2或y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件;
③函数y=log a(x+1)+1(a>0且a≠0)的图象必过点(0,1);
④已知ξ服从正态分布N(0,σ2),且P(﹣2≤ξ≤0)=0.4,则P(ξ>2)=0.2.
其中正确的结论是()
A.①②B.①③C.②③D.③④
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】逐一分析四个结论的真假,综合讨论结果,可得答案.
【解答】解:①“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是“若a<b,则am2<bm2”,当m=0时不成立,故为假命题,故错误;
②若x,y∈R,当“x≥2或y≥2”时,“x2+y2≥4”成立,当“x2+y2≥4”时,“x≥2或y≥2”不一定成立,故“x ≥2或y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件,故正确;
③当x=0时,y=log a(x+1)+1=1恒成立,故函数y=log a(x+1)+1(a>0且a≠0)的图象必过点(0,1),故正确;
④已知ξ服从正态分布N(0,σ2),且P(﹣2≤ξ≤0)=0.4,则P(ξ>2)=0.1,故错误;
故选:C
6.某几何体的三视图如图所示,其中正视图是腰长为2的等腰三角形,俯视图是半径为
1的半圆,则其侧视图的面积是()
A.B.C.1 D.
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图知几何体的直观图是半个圆锥,再根据其中正视图是腰长为2的等腰三角形,我们易得圆锥的底面直径为2,母线为为2,故圆锥的底面半径为1,高为,进而可得其侧视图的面积.
【解答】解:由三视图知几何体的直观图是半个圆锥,
又∵正视图是腰长为2的等腰三角形,俯视图是半径为1的半圆,
∴半圆锥的底面半径为1,高为,
即半圆锥的侧视图是一个两直角边长分别为1和的直角三角形,
故侧视图的面积是,
故选:B.
7.已知实数x,y满足:,z=|2x﹣2y﹣1|,则z的取值范围是()
A.[,5]B.[0,5]C.[0,5)D.[,5)
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域如图,令u=2x﹣2y﹣1,由线性规划知识求出u的最值,取绝对值求得z=|u|的取值范围.
【解答】解:由约束条件作可行域如图,
联立,解得,
∴A(2,﹣1),
联立,解得,
∴.
令u=2x﹣2y﹣1,
则,
由图可知,当经过点A(2,﹣1)时,直线在y轴上的截距最小,
u最大,最大值为u=2×2﹣2×(﹣1)﹣1=5;
当经过点时,直线在y轴上的截距最大,
u最小,最小值为u=.
∴,
∴z=|u|∈[0,5).
故选:C.
8.某中学学生社团活动迅猛发展,高一新生中的五名同学打算参加“清净了文学社”、“科技社”、“十年国学社”、“围棋苑”四个社团.若每个社团至少有一名同学参加,每名同学至少参加一个社团且只能参加一个社团,且同学甲不参加“围棋苑”,则不同的参加方法的种数为()
A.72 B.108 C.180 D.216
【考点】计数原理的应用.
【分析】根据题意,分析可得,必有2人参加同一个社团,分2步讨论,首先分析甲,因为甲不参加“围棋苑”,则其有3种情况,再分析其他4人,此时分甲单独参加一个社团与甲与另外1人参加同一个社团,2种情况讨论,由加法原理,可得第二步的情况数目,进而由乘法原理,计算可得答案.
【解答】解:根据题意,分析可得,必有2人参加同一个社团,
首先分析甲,甲不参加“围棋苑”,则其有3种情况,
再分析其他4人,若甲与另外1人参加同一个社团,则有A44=24种情况,
若甲是1个人参加一个社团,则有C42•A33=36种情况,
则除甲外的4人有24+36=60种情况;
故不同的参加方法的种数为3×60=180种;
故选C.
9.若sin2α=,sin(β﹣α)=,且α∈[,π],β∈[π,],则α+β的值是()
A. B. C.或D.或
【考点】两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦.
【分析】依题意,可求得α∈[,],2α∈[,π],进一步可知β﹣α∈[,π],于是可求得cos (β﹣α)与cos2α的值,再利用两角和的余弦及余弦函数的单调性即可求得答案.
【解答】解:∵α∈[,π],β∈[π,],
∴2α∈[,2π],
又sin2α=>0,
∴2α∈[,π],cos2α=﹣=﹣;
又sin(β﹣α)=,β﹣α∈[,π],
∴cos(β﹣α)=﹣=﹣,
∴cos(α+β)=cos[2α+(β﹣α)]=cos2αcos(β﹣α)﹣sin2αsin(β﹣α)=﹣×(﹣)﹣×=.
又α∈[,],β∈[π,],
∴(α+β)∈[,2π],
∴α+β=,
故选:A.
10.设直线x=t与函数f(x)=x2,g(x)=lnx的图象分别交于点M,N,则当|MN|达到最小时t的值为()A.1 B.C.D.
【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】将两个函数作差,得到函数y=f(x)﹣g(x),再求此函数的最小值对应的自变量x的值.
【解答】解:设函数y=f(x)﹣g(x)=x2﹣lnx,求导数得
=
当时,y′<0,函数在上为单调减函数,
当时,y′>0,函数在上为单调增函数
所以当时,所设函数的最小值为
所求t的值为
故选D
11.已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,点O为坐标原点,点P在双曲线右支上,△PF1F2内切圆的圆心为Q,圆Q与x轴相切于点A,过F2作直线PQ的垂线,垂足为B,则|OA|与|OB|的长度依次为()
A.a,a B.a,C.D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】利用切线长定理,结合双曲线的定义,把|PF1|﹣|PF2|=2a,转化为|AF1|﹣|AF2|=2a,从而求得点A的横坐标.再在三角形PCF2中,由题意得,它是一个等腰三角形,从而在△F1CF2中,利用中位线定理得出OB,从而解决问题.
【解答】解:根据题意得F1(﹣c,0),F2(c,0),
设△PF1F2的内切圆分别与PF1,PF2切于点A1,B1,与F1F2切于点A,
则|PA1|=|PB1|,|F1A1|=|F1A|,
|F2B1|=|F2A|,
又点P在双曲线右支上,
∴|PF1|﹣|PF2|=2a,
∴|F1A|﹣|F2A|=2a,
而|F1A|+|F2A|=2c,
设A点坐标为(x,0),
则由|F1A|﹣|F2A|=2a,
得(x+c)﹣(c﹣x)=2a,
解得x=a,
∵|OA|=a,∴在△F1CF2中,
OB=CF1=(PF1﹣PC)
=(PF1﹣PF2)==a,
∴|OA|与|OB|的长度依次为a,a.
故选:A.
12.设D是函数y=f(x)定义域内的一个区间,若存在x0∈D,使f(x0)=﹣x0,则称x0是f(x)的一个
“次不动点”,也称f(x)在区间D上存在次不动点.若函数f(x)=ax2﹣3x﹣a+在区间[1,4]上存在次不动点,则实数a的取值范围是()
A.(﹣∞,0)B.(0,)C.[,+∞)D.(﹣∞,]
【考点】二次函数的性质.
【分析】根据“f(x)在区间D上有次不动点”当且仅当“F(x)=f(x)+x在区间D上有零点”,依题意,存在x∈[1,4],使F(x)=f(x)+x=ax2﹣2x﹣a+=0,讨论将a分离出来,利用导数研究出等式另一侧函
数的取值范围即可求出a的范围.
【解答】解:依题意,存在x∈[1,4],
使F(x)=f(x)+x=ax2﹣2x﹣a+=0,
当x=1时,使F(1)=≠0;
当x≠1时,解得a=,
∴a′==0,
得x=2或x=,(<1,舍去),
x (1,2) 2 (2,4)
a′+0 ﹣
a ↗最大值↘
∴当x=2时,a最大==,
所以常数a的取值范围是(﹣∞,],
故选:D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在答题线上.
13.已知向量⊥,||=3,则•=9.
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】由已知结合平面向量是数量积运算求得答案.
【解答】解:由⊥,得•=0,即•()=0,
∵||=3,
∴.
故答案为:9.
14.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若,则=9.
【考点】等差数列的性质;定积分的简单应用.
【分析】先利用定积分求得,再根据等差数列的等差中项的性质可知S9=9a5,S5=5a3,根据a5=5a3,进而可得则的值.
【解答】解:∵=(x2+x)|02=5,
∵{a n}为等差数列,
S9=a1+a2+…+a9=9a5,S5=a1+a2+…+a5=5a3,
∴
故答案为9.
15.从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i个家庭的月收入x i(单位:千元)与月储蓄y i(单位:千元)的数据资料,算得=80,y i=20,x i y i=184,=720.家庭的月储蓄y对月收入x的线性回归方程为y=bx+a,若该居民区某家庭的月储蓄为2千元,预测该家庭的月收入为8千元.
(附:线性回归方程y=bx+a中,b=,a=﹣b)
【考点】线性回归方程.
【分析】利用已知条件求出,样本中心坐标,利用参考公式求出b,a,然后求出线性回归方程y=bx+a,通过x=2,利用回归直线方程,推测该家庭的月储蓄.
【解答】解:(1)由题意知,n=10,==8,=y i=2,
b===0.3,
a=﹣b=2﹣0.3×8=﹣0.4,
∴线性回归方程为y=0.3x﹣0.4,
当y=2时,x=8,
故答案为:8.
16.已知P点为圆O1与圆O2公共点,圆O1:(x﹣a)2+(y﹣b)2=b2+1,圆O2:(x﹣c)2+(y﹣d)2=d2+1,
若ac=8,=,则点P与直线l:3x﹣4y﹣25=0上任意一点M之间的距离的最小值为2.
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】把两个圆的方程相减与圆O1联立可得x2+y2=9,令4y﹣3x=t,则y=,代入可得25x2+6tx+t2﹣144=0,由△≥0,可得﹣15≤t≤15,再利用P到直线l的距离为=,即可求出点P与直线l上任意一点M之间的距离的最小值.
【解答】解:∵ac=8,=,∴=,故两圆的圆心O1(a,b)、圆心O2(c,d)、原点O三点共线,不妨设==k,则c=,b=ka,d=kc=.
把圆O1:(x﹣a)2+(y﹣b)2=b2+1,圆O2:(x﹣c)2+(y﹣d)2=d2+1相减,
可得公共弦的方程为(2c﹣2a)x+(2d﹣2b)y=c2﹣a2,
即(﹣2a)x+(﹣2•ka)y=﹣a2,即2(﹣a)x+2k(﹣a)y=(+a)(﹣a),
当a≠±2时,﹣a≠0,公共弦的方程为:2x+2ky=+a,即:2ax+2kay=a2+8,
即:2ax+2by=a2+8.
O1:(x﹣a)2+(y﹣b)2=b2+1,即x2+y2=2ax+2by﹣a2+1,
再把公共弦的方程代入圆O1的方程可得x2+y2=9 ①.
令4y﹣3x=t,代入①可得25x2+6tx+t2﹣144=0.
再根据此方程的判别式△=36t2﹣100(t2﹣144)≥0,求得﹣15≤t≤15.
点P到直线l:3x﹣4y﹣25=0的距离为==,
故当4y﹣3x=t=﹣15时,点P到直线l:3x﹣4y﹣25=0的距离取得最小值为2.
当a=±2时,由条件可得a=c,b=d,此时,两圆重合,不合题意.
故答案为:2.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=,A+3C=B,
(1)求cosC的值;
(2)若b=3,求△ABC的面积.
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(1)把A+3C=B代入A+B+C=π得B=+C,可得sinB=cosC>0,由条件和正弦定理化简后,利
用平方关系求出cosC的值;
(2)由条件求出边c的值,由(1)和平方关系求出cosB和sinC的值,利用两角和的正弦公式求出sinA 的值,代入三角形的面积公式求解即可.
【解答】解:(1)由题意得A+3C=B,则A=B﹣3C,
代入A+B+C=π得,B=+C,所以sinB=cosC>0,
∵,∴由正弦定理得,,则,①
又sin2C+cos2C=1,②
由①②得,cos2C=,则cosC=;
(2)∵,b=3,∴c=,
由(1)知sinB=cosC=,且B=+C,
∴cosB=﹣=﹣,同理可得sinC=,
则sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC
=×+(﹣)×=
∴△ABC的面积S===.
18.市积极倡导学生参与绿色环保活动,其中代号为“环保卫士﹣﹣12369”的绿色环保活动小组对2014年1月﹣2014年12月(一月)内空气质量指数API进行监测,如表是在这一年随机抽取的100天的统计结果:指数API [0,50](50,100](100,150](150,200](200,250](250,300]>300
空气质量优良轻微污染轻度污染中度污染中重度污染重度污染
天数 4 13 18 30 9 11 15
(Ⅰ)若市某企业每天由空气污染造成的经济损失P(单位:元)与空气质量指数API(记为t)的关系为:
,在这一年内随机抽取一天,估计该天经济损失P∈若本次抽取的样本数据
有30天是在供暖季节,其中有8天为重度污染,完成2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为A市本年度空气重度污染与供暖有关?
非重度污染重度污染合计
供暖季22830
非供暖季63770
合计8515100
下面临界值表功参考.
P(K2≥k)0.15 0.10 0.05 0.010 0.005 0.001
k 2.072 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
参考公式:.
【考点】独立性检验.
【分析】(Ⅰ)由200<4t﹣400≤600,得150<t≤250,频数为39,即可求出概率;
(Ⅱ)根据所给的数据,列出列联表,根据所给的观测值的公式,代入数据做出观测值,同临界值进行比较,即可得出结论.
【解答】解:(Ⅰ)设“在本年内随机抽取一天,该天经济损失P∈=….
(Ⅱ)根据以上数据得到如表:
非重度污染重度污染合计
供暖季22 8 30
非供暖季63 7 70
合计85 15 100
….
K2的观测值K2=≈4.575>3.841…
所以有95%的把握认为A市本年度空气重度污染与供暖有关.…
19.在四棱锥P﹣ABCD中,AD⊥平面PDC,PD⊥DC,底面ABCD是梯形,AB∥DC,AB=AD=PD=1,CD=2
(1)求证:平面PBC⊥平面PBD;
(2)设Q为棱PC上一点,=λ,试确定λ的值使得二面角Q﹣BD﹣P为60°.
【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
【分析】(1)在梯形ABCD中,过点作B作BH⊥CD于H,通过面面垂直的判定定理即得结论;
(2)过点Q作QM∥BC交PB于点M,过点M作MN⊥BD于点N,连QN.则∠QNM是二面角Q﹣BD ﹣P的平面角,在Rt三角形MNQ中利用tan∠MNQ=计算即可.
【解答】(1)证明:∵AD⊥平面PDC,PD⊂平面PCD,DC⊂平面PDC,图1所示.
∴AD⊥PD,AD⊥DC,
在梯形ABCD中,过点作B作BH⊥CD于H,
在△BCH中,BH=CH=1,∴∠BCH=45°,
又在△DAB中,AD=AB=1,∴∠ADB=45°,
∴∠BDC=45°,∴∠DBC=90°,∴BC⊥BD.
∵PD⊥AD,PD⊥DC,AD∩DC=D.
AD⊂平面ABCD,DC⊂平面ABCD,
∴PD⊥平面ABCD,
∵BC⊂平面ABCD,∴PD⊥BC,
∵BD∩PD=D,BD⊂平面PBD,PD⊂平面PBD.
∴BC⊥平面PBD,
∵BC⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面PBD;
(2)解:过点Q作QM∥BC交PB于点M,过点M作MN⊥BD于点N,连QN.
由(1)可知BC⊥平面PDB,∴QM⊥平面PDB,∴QM⊥BD,
∵QM∩MN=M,∴BD⊥平面MNQ,∴BD⊥QN,图2所示.
∴∠QNM是二面角Q﹣BD﹣P的平面角,∴∠QNM=60°,
∵,∴,
∵QM∥BC,∴,∴QM=λBC,
由(1)知,∴,
又∵PD=1,MN∥PD,∴,
∴MN===1﹣λ,
∵tan∠MNQ=,∴,
∴.
20.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率e=,直线l:x﹣my﹣1=0
(m∈R)过椭圆C的右焦点F,且交椭圆C于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)过点A作垂直于y轴的直线l1,设直线l1与定直线l2:x=4交于点P,试探索当m变化时,直线BP 是否过定点?
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)由椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率e=,直线l:x﹣my﹣1=0(m∈R)过椭圆C 的右焦点F,列出方程组,求出a,b,由此能求出椭圆C的标准方程.
(Ⅱ)令m=0,则A(1,),B(1,﹣)或A(1,﹣),B(1,),从而得到满足题意的定点只能是(,0),设为D点,再证明P、B、D三点共线.由此得到BP恒过定点(,0).
【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率e=,直线l:x﹣my﹣1=0(m∈R)过椭圆C的右焦点F,
∴由题设,得,
解得a=2,c=1,∴b2=a2﹣c2=3,
∴椭圆C的标准方程为=1.
(Ⅱ)令m=0,则A(1,),B(1,﹣)或A(1,﹣),B(1,),
当A(1,),B(1,﹣)时,P(4,),直线BP:y=x﹣,
当A(1,﹣),B(1,)时,P(4,﹣),直线BP:y=﹣x+,
∴满足题意的定点只能是(,0),设为D点,下面证明P、B、D三点共线.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵PA垂直于y轴,∴点P的纵坐标为y1,从而只要证明P(4,y1)在直线BD上,
由,得(4+3m2)y2+6my﹣9=0,
∵△=144(1+m2)>0,∴,,①
∵k DB﹣k DP=﹣=﹣==,
①式代入上式,得k DB﹣k DP=0,∴k DB=k DP,
∴点P(4,y1)恒在直线BD上,从而P、B、D三点共线,即BP恒过定点(,0).
21.已知函数f(x)=e x,g(x)=mx+n.
(1)设h(x)=f(x)﹣g(x).
①若函数h(x)在x=0处的切线过点(1,0),求m+n的值;
②当n=0时,若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,求m的取值范围;
(2)设函数r(x)=+,且n=4m(m>0),求证:当x≥0时,r(x)≥1.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义即可得到结论.
(2)求出r(x)的表达式,求函数的导数,利用导数研究函数的单调性即可.
【解答】解:(1)①h(x)=f(x)﹣g(x)=e x﹣mx﹣n.
则h(0)=1﹣n,函数的导数f′(x)=e x﹣m,
则f′(0)=1﹣m,则函数在x=0处的切线方程为y﹣(1﹣n)=(1﹣m)x,
∵切线过点(1,0),∴﹣(1﹣n)=1﹣m,即m+n=2.
②当n=0时,h(x)=f(x)﹣g(x)=e x﹣mx.
若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,
即e x﹣mx=0在(﹣1,+∞)上无解,
若x=0,则方程无解,满足条件,
若x≠0,则方程等价为m=,
设g(x)=,
则函数的导数g′(x)=,
若﹣1<x<0,则g′(x)<0,此时函数单调递减,则g(x)<g(﹣1)=﹣e﹣1,
若x>0,由g′(x)>0得x>1,
由g′(x)<0,得0<x<1,即当x=1时,函数取得极小值,同时也是最小值,此时g(x)≥g(1)=e,综上g(x)≥e或g(x)<﹣e﹣1,
若方程m=无解,则﹣e﹣1≤m<e.
(2)∵n=4m(m>0),
∴函数r(x)=+=+=+,
则函数的导数r′(x)=﹣+=,
设h(x)=16e x﹣(x+4)2,
则h′(x)=16e x﹣2(x+4)=16e x﹣2x﹣8,
[h′(x)]′=16e x﹣2,
当x≥0时,[h′(x)]′=16e x﹣2>0,则h′(x)为增函数,即h′(x)>h′(0)=16﹣8=8>0,
即h(x)为增函数,∴h(x)≥h(0)=16﹣16=0,
即r′(x)≥0,即函数r(x)在[0,+∞)上单调递增,
故r(x)≥r(0)=,
故当x≥0时,r(x)≥1成立.
[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图,AB是⊙O的直径,C,F为⊙O上的点,CA是∠BAF的角平分线,过点C作CD⊥AF交AF 的延长线于D点,CM⊥AB,垂足为点M.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)求证:AM•MB=DF•DA.
【考点】与圆有关的比例线段;圆的切线的判定定理的证明;圆的切线的性质定理的证明.
【分析】(1)证明DC是⊙O的切线,就是要证明CD⊥OC,根据CD⊥AF,我们只要证明OC∥AD;(2)首先,我们可以利用射影定理得到CM2=AM•MB,再利用切割线定理得到DC2=DF•DA,根据证明的结论,只要证明DC=CM.
【解答】证明:(1)连接OC,∵OA=OC
∴∠OAC=∠OCA,
∵CA是∠BAF的角平分线,
∴∠OAC=∠FAC
∴∠FAC=∠OCA,
∴OC∥AD.…
∵CD⊥AF,
∴CD⊥OC,即DC是⊙O的切线.…
(2)连接BC,在Rt△ACB中,CM⊥AB,∴CM2=AM•MB.
又∵DC是⊙O的切线,∴DC2=DF•DA.
∵∠MAC=∠DAC,∠D=∠AMC,AC=AC
∴△AMC≌△ADC,∴DC=CM,
∴AM•MB=DF•DA…
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系xoy中,直线l的参数方程为(t为参数).在极坐标系(与直角坐标系xoy 取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,曲线C的方程为ρsin2θ=4cosθ.
(Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设曲线C与直线l交于点A、B,若点P的坐标为(1,1),求|PA|+|PB|的值.
【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
【分析】(Ⅰ)曲线C的方程为ρsin2θ=4cosθ,即ρ2sin2θ=4ρcosθ.把代入上述方程即可化为
直角坐标方程.
(Ⅱ)直线l经过点P(1,1)(t=0时),把直线l的参数方程代入抛物线方程可得:t2+6t﹣6=0,利用|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|=即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)曲线C的方程为ρsin2θ=4cosθ,即ρ2sin2θ=4ρcosθ.化为直角坐标方程:y2=4x.(Ⅱ)直线l经过点P(1,1)(t=0时),
把直线l的参数方程(t为参数),代入抛物线方程可得:t2+6t﹣6=0,
∴|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1﹣t2|==4.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣4|+|x+5|.
(Ⅰ)试求使等式f(x)=|2x+1|成立的x的取值范围;
(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)f(x)=|x﹣4|+|x+5|和f(x)=|2x+1|,根据绝对值不等式,对|x﹣4|+|x+5|放缩,注意等号成立的条件,
(Ⅱ)把关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,转化为关于x的不等式f(x)<a的解集非空,求函数f(x)的最小值.
【解答】解:(Ⅰ)因为f(x)=|x﹣4|+|x+5|≥|(x﹣4)+(x+5)|=|2x+1|,
当且仅当(x﹣4)(x+5)≥0,即x≤﹣5或x≥4时取等号.
所以若f(x)=|2x+1|成立,则x的取值范围是(﹣∞,﹣5]∪[4,+∞).
(Ⅱ)因为f(x)=|x﹣4|+|x+5|≥|(x﹣4)﹣(x+5)|=9,
所以若关于x的不等式f(x)<a的解集非空,则a>f(x)min=9,
即a的取值范围是(9,+∞).。