2020江苏高考数学模拟数学试题二
江苏省扬州中学2024学年高三5月底高考模拟考试数学试题
江苏省扬州中学2024学年高三5月底高考模拟考试数学试题请考生注意:1.请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若816S =,61a =,则数列{}n a 的公差为( )A .32B .32-C .23D .23- 2.若执行如图所示的程序框图,则输出S 的值是( )A .1-B .23C .32D .43.幻方最早起源于我国,由正整数1,2,3,……,2n 这2n 个数填入n n ⨯方格中,使得每行、每列、每条对角线上的数的和相等,这个正方形数阵就叫n 阶幻方.定义()f n 为n 阶幻方对角线上所有数的和,如(3)15f =,则(10)f =( )A .55B .500C .505D .50504.如图所示的程序框图输出的S 是126,则①应为( )A .5?n ≤B .6?n ≤C .7?n ≤D .8?n ≤5.抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点()06,A y 是C 上一点,||2AF p =,则p =( )A .8B .4C .2D .16.已知集合A {}0,1,2=,B={}(2)0x x x -<,则A∩B=A .{}1B .{}0,1C .{}1,2D .{}0,1,27.函数()1cos f x x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(x ππ-≤≤且0x ≠)的图象可能为( )A .B .C .D .8.已知33a =1b e -=,3ln 28c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b c a >>D .b a c >>9.已知椭圆22221x y a b +=(a >b >0)与双曲线222212x y a b -=(a >0,b >0)的焦点相同,则双曲线渐近线方程为( )A .33y x =±B .3y x =±C .22y x =± D .2y x =± 10.已知二次函数2()f x x bx a =-+的部分图象如图所示,则函数()'()x g x e f x =+的零点所在区间为( )A .(1,0)-B .(0,1)C .(1,2)D .(2,3)11.已知x ,y R ∈,则“x y <”是“1x y <”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件12.如图1,《九章算术》中记载了一个“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何? 意思是:有一根竹子, 原高一丈(1丈=10尺), 现被风折断,尖端落在地上,竹尖与竹根的距离三尺,问折断处离地面的高为( )尺.A .5.45B .4.55C .4.2D .5.8二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年江苏七市(南通市、泰州市、扬州市、徐州市、淮安市、连云港市、宿迁市)高考数学二模试卷(带答案)
2020 年江苏省苏北七市(南通市、泰州市、扬州市、徐 州市、淮安市、连云港市、宿迁市)高考数学二模试卷题号 得分一二总分一、填空题(本大题共 14 小题,共 70.0 分) 1. 已知集合 A={1,4},B={a-5,7}.若 A∩B={4},则实数 a 的值是______.2. 若复数 z 满足,其中 i 是虚数单位,则 z 的模是______.3. 在一块土地上种植某种农作物,连续 5 年的产量(单位:吨)分别为 9.4,9.7,9.8, 10.3,10.8.则该农作物的年平均产量是______吨.4. 如图是一个算法流程图,则输出的 S 的值是______.5. “石头、剪子、布”是大家熟悉的二人游戏,其规则是:在石头、剪子和布中,二 人各随机选出一种,若相同则平局;若不同,则石头克剪子,剪子克布,布克石头.甲、 乙两人玩一次该游戏,则甲不输的概率是______.6. 在△ABC 中,已知 B=2A,AC= BC,则 A 的值是______. 7. 在等差数列{an}(n∈N*)中,若 a1=a2+a4,a8=-3,则 a20 的值是______. 8. 如图,在体积为 V 的圆柱 O1O2 中,以线段 O1O2 上的点 O 为项点,上下底面为底面的两个圆锥的体积分别为 V1,V2,则 的值是______.9. 在平面直角坐标系 xOy 中,双曲线(a>0,b>0)的左顶点为 A,右焦点为 F,过 F 作 x 轴的垂线交双曲线于点 P,Q.若△APQ 为直角三角形,则该双曲 线的离心率是______. 10. 在平面直角坐标系 xOy 中,点 P 在直线 y=2x 上,过点 P 作圆 C:(x-4)2+y2=8 的 一条切线,切点为 T.若 PT=PO,则 PC 的长是______.第 1 页,共 18 页11. 若 x>1,则 2x+ + 的最小值是______.12. 在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 y=ex 在点 P(x0,e )处的切线与 x 轴相交于点 A, 其中 e 为自然对数的底数.若点 B(x0,0),△PAB 的面积为 3,则 x0 的值是______13. 图(1)是第七届国际数学教育大会(ICME-7)的会徽图案,它是由一串直角三角形演化而成的(如图(2)),其中 OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,则的值是______.14. 设函数,若存在实数 m,使得关于 x 的方程 f(x)=m有 4 个不相等的实根,且这 4 个根的平方和存在最小值,则实数 a 的取值范围是 ______. 二、解答题(本大题共 11 小题,共 150.0 分)15. 在平面直角坐标系 xOy 中,已知向量 =(cosα,sinα), =(cos(α+ ),sin(α+ )),其中 0<α< .(1)求的值;(2)若 =(1,1),且∥ ,求 α 的值.16. 如图,在直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,CA=CB,点 P,Q 分别 为 AB1,CC1 的中点.求证: (1)PQ∥平面 ABC; (2)PQ⊥平面 ABB1A1.第 2 页,共 18 页17. 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知圆 C:(x-3)2+y2=1,椭圆 E:(a>b>0)的右顶点 A 在圆 C 上,右准线与圆 C 相切. (1)求椭圆 E 的方程; (2)设过点 A 的直线 l 与圆 C 相交于另一点 M,与椭圆 E 相交于另一点 N.当AN= AM 时,求直线 l 的方程.18. 某公园有一块边长为 3 百米的正三角形 ABC 空地,拟 将它分割成面积相等的三个区域,用来种植三种花 卉.方案是:先建造一条直道 DE 将△ABC 分成面积之 比为 2:1 的两部分(点 D,E 分别在边 AB,AC 上); 再取 DE 的中点 M,建造直道 AM(如图).设 AD=x, DE=y1,AM=y2(单位:百米). (1)分别求 y1,y2 关于 x 的函数关系式; (2)试确定点 D 的位置,使两条直道的长度之和最小, 并求出最小值.第 3 页,共 18 页19. 若函数 f(x)在 x0 处有极值,且 f(x0)=x0,则称 x0 为函数 f(x)的“F 点”. (1)设函数 f(x)=kx2-2lnx(k∈R).①当 k=1 时,求函数 f(x)的极值;②若函 数 f(x)存在“F 点”,求 k 的值; (2)已知函数 g(x)=ax3+bx2+cx(a,b,c∈R,a≠0)存在两个不相等的“F 点”x1, x2,且|g(x1)-g(x2)|≥1,求 a 的取值范围.20. 在等比数列{an}中,已知 a1=1,.设数列{bn}的前 n 项和为 Sn,且 b1=-1,(n≥2,n∈N*). (1)求数列{an}的通项公式; (2)证明:数列 是等差数列; (3)是否存在等差数列{cn},使得对任意 n∈N*,都有 Sn≤cn≤an?若存在,求出所 有符合题意的等差数列{cn};若不存在,请说明理由.21. 已知矩阵 A=的逆矩阵 A-1=.若曲线 C1:换作用下得到另一曲线 C2,求曲线 C2 的方程.在矩阵 A 对应的变22. 在极坐标系中,已知曲线 C的方程为 ρ=(r r>0),直线 l的方程为.设直线 l 与曲线 C 相交于 A,B 两点,且 AB= ,求 r 的值.第 4 页,共 18 页23. 已知实数 x,y,z 满足,证明:.24. 小丽在同一城市开的 2 家店铺各有 2 名员工.节假日期间的某一天,每名员工休假的概率都是 ,且是否休假互不影响,若一家店铺的员工全部休假,而另一家无人休假,则调剂 1 人到该店维持营业,否则该店就停业. (1)求发生调剂现象的概率; (2)设营业店铺数为 X,求 X 的分布列和数学期望.25 我们称 n(n∈N*)元有序实数组(x1,x2,…,xn)为 n 维向量,为该向量的范数.已知 n 维向量 =(x1,x2,…,xn),其中 xi∈{-1,0,1},i=1,2,…,n.记范数为奇数的 n 维向量 的个数为 An,这 An 个向量的范数之和为 Bn.(1)求 A2 和 B2 的值; (2)当 n 为偶数时,求 An,Bn(用 n 表示).2020 年江苏省苏北七市(南通市、泰州市、扬州市、徐州市、淮安市、连云港市、宿迁市)高考数学二模试卷【答案】1. 9 2. 3. 10答案和解析第 5 页,共 18 页4.5.6.7. -158.9. 2 10. 11. 8 12. ln613. 14. (-∞,1) 15. 解:(1)因为向量 =(cosα,sinα), =(cos(α+ ),sin(α+ )),其中 0<α< . 所以= • - 2= . (2)因为 =(1,1),所以 ===.因为( + )∥ ,所以.于是,从而,即.因为,所以.于是,即.16. (1)证明:取 AB 的中点 D,连结 PD,CD.在△ABB1 中,因为 P,D 分别为 AB1,AB 中点,所以 PD∥BB1,且.直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,CC1∥BB1,CC1=BB1.因为 Q 为棱 CC1的中点,所以 CQ∥BB1,且.于是 PD∥CQ,PD=CQ. 所以四边形 PDCQ 为平行四边形,从而 PQ∥CD. 又因为 CD⊂平面 ABC,PQ⊄平面 ABC,所以 PQ∥平面 ABC.第 6 页,共 18 页(2)证明:在直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,BB1⊥平面 ABC.又 CD⊂平面 ABC,所以 BB1⊥CD. 因为 CA=CB,D 为 AB 中点,所以 CD⊥AB. 由(1)知 CD∥PQ,所以 BB1⊥PQ,AB⊥PQ. 又因为 AB∩BB1=B,AB⊂平面 ABB1A1,BB1⊂平面 ABB1A1, 所以 PQ⊥平面 ABB1A1.17. 解:(1)记椭圆 E 的焦距为 2c(c>0).因为右顶点 A(a,0)在圆 C 上,右准线与圆 C:(x-3)2+y2=1 相切.所以解得于是 b2=a2-c2=3,所以椭圆方程为:;(2)法 1:设 N(xN,yN),M(xM,yM), 显然直线 l 的斜率存在,设直线 l 的方程为:y=k(x-2).由方程组消去 y 得,(4k2+3)x2-16k2x+16k2-12=0.所以,解得;由方程组消去 y 得,(k2+1)x2-(4k2+6)x+4k2+8=0,所以,解得;因为,所以;即,解得 k=±1,所以直线 l 的方程为 x-y-2=0 或 x+y-2=0. 法 2:设 N(xN,yN),M(xM,yM),当直线 l 与 x 轴重合时,不符题意.设直线 l 的方程为:x=ty+2(t≠0).由方程组消去 x 得,(3t2+4)x2+12ty=0,所以;由方程组消去 x 得,(t2+1)x2-2ty=0,所以,因为,所以,即,解得 t=±1,所以直线 l 的方程为 x-y-2=0 或 x+y-2=0.18. 解:(1)∵,△ABC 是边长为 3 的等边三角形,又 AD=x,∴,得.第 7 页,共 18 页由,得 2≤x≤3.法 1:在△ADE 中,由余弦定理,得.∴直道 DE 长度 y1 关于 x 的函数关系式为.在△ADM 和△AEM 中,由余弦定理,得 AD2=DM2+AM2-2DM•AM•cos∠AMD,① AE2=EM2+AM2-2EM•AM•cos(π-∠AMD),②∵M 为 DE 的中点,∴.由①+②,得,∴,得.∴直道 AM 长度 y2 关于 x 的函数关系式为;法 2:在△ADE 中,∵,∴.∴直道 DE 长度 y1 关于 x 的函数关系式为.在△ADE 中,∵M 为 DE 的中点,∴.∴.∴直道 AM 长度 y2 关于 x 的函数关系式为;(2)由(1)得,两条直道的长度之和为=(当且仅当,即时取“=”).答:当百米时,两条直道的长度之和取得最小值百米.19. 解:(1)①当 k=1 时,f ( x )=x2-2ln x(k∈R),所以,令 f'(x)=0,得 x=1,……(2 分)列表如下:x(0,1)1(1,+∞)f'(x)-0+f(x)↘极小值↗所以函数 f(x)在 x=1 处取得极小值,极小值为 1,无极大值. ……(4 分) ②设 x0 是函数 f(x)的一个“F 点”(x0>0).第 8 页,共 18 页因为,所以 x0 是函数 f'(x)的零点.所以 k>0,由 f'(x0)=0,得,由 f(x0)=x0,得,即 x0+2lnx0-1=0.……(6 分)设 φ(x)=x+2lnx-1,则,所以函数 φ(x)=x+2lnx-1 在(0,+∞)上单调增,注意到 φ(1)=0,所以方程 x0+2lnx0-1=0 存在唯一实根 1,所以,得 k=1,根据①知,k=1 时,x=1 是函数 f(x)的极小值点, 所以 1 是函数 f(x)的“F 点”. 综上,得实数 k 的值为 1. ……(9 分) (2)因为 g (x)=ax3+bx2+cx ( a,b,c∈R,a≠0) 所以 g'(x)=3ax2+2bx+c(a≠0). 又因为函数 g (x)存在不相等的两个“F 点”x1 和 x2, 所以 x1,x2 是关于 x 的方程 3ax2+2bx+c=0(a≠0)的两个相异实数根.所以又 g (x1)=ax13+bx12+cx1=x1,g (x2)=ax23+bx22+cx2=x2, 所以 g (x1)-g (x2)=x1-x2,即(ax13+bx12+cx1)-(ax23+bx22+cx2)=x1-x2, 从而( x1-x2)[a (x12+x1x2 +x22)+b (x1+x2 )+c]=x1-x2.因为 x1≠x2,所以,即.所以 2(3ac-b2)=9a.………(13 分)因为|g (x1)-g (x2)|≥1, 所以=.解得-2≤a<0.所以,实数 a 的取值范围为[-2,0).……(16 分)20. 解:(1)设等比数列{an}的公比为 q,因为 a1=1,,所以,解得 .所以数列{an}的通项公式为:.(2)由(1)得,当 n≥2,n∈N*时,,①所以,,②②-①得,,第 9 页,共 18 页所以,,即,n≥2,n∈N*.因为 b1=-1,由①得,b2=0,所以,所以,n∈N*.所以数列 是以-1 为首项,1 为公差的等差数列;(3)由(2)得 =-1+n-1=n-2,所以 bn= ,Sn=-2(an+1+bn+1)=-2( + )=- , 假设存在等差数列{cn},其通项 cn=dn+c, 使得对任意 n∈N*,都有 Sn≤cn≤an, 即对任意 n∈N*,都有- ≤dn+c≤ .③ 首先证明满足③的 d=0.若不然,d≠0,则 d>0,或 d<0. (i) 若 d>0,则当 n> ,n∈N*时,cn=dn+c>1≥≤ =an,这与 cn≤an 矛盾.(ii) 若 d<0,则当 n>- ,n∈N*时,cn=dn+c<-1.而 Sn+1-Sn=- + = ≥0,S1=S2<S3<……,所以 Sn≥S1=-1. 故 cn=dn+c<-1≤Sn,这与 Sn≤cn 矛盾.所以 d=0. 其次证明:当 x≥7 时,f(x)=(x-1)ln2-2lnx>0. 因为 f′(x)=ln2- >ln2- >0,所以 f(x)在[7,+∞)上单调递增,所以,当 x≥7 时,f(x)≥f(7)=6ln2-2ln7=ln >0.所以当 n≥7,n∈N*,2n-1>n2.……, 再次证明 c=0.(iii)若 c<0 时,则当 n≥7,n>- ,n∈N*,Sn=- >- >c,这与③矛盾.(iv)若 c>0 时,同(i)可得矛盾.所以 c=0.当 cn=0 时,因为,,所以对任意 n∈N*,都有 Sn≤cn≤an.所以.综上,存在唯一的等差数列{ cn },其通项公式为满足题设.第 10 页,共 18 页21. 解:因为 AA-1=E,所以,即.所以解得所以.设 P(x',y')为曲线 C1 任一点,则,又设 P(x',y')在矩阵 A 变换作用得到点 Q(x,y),则,即,所以即代入,得 y2+x2=1,所以曲线 C2 的方程为 x2+y2=1.22. 解:以极点为坐标原点,极轴为 x 轴的正半轴建立平面直角坐标系 xOy,于是曲线 C:ρ=r(r>0)的直角坐标方程为 x2+y2=r2,表示以原点为圆心,半径为 r 的 圆.由直线 l 的方程,化简得,所以直线 l 的直角坐标方程方程为 x-y-2=0. 记圆心到直线 l 的距离为 d,则,又,即 r2=2+7=9,所以 r=3.23. 证明:在三棱锥 V-ABC 中,VA,VB,VC 两两垂直,高 VO=1, 设 OA=x,OB=y,OC=z,∠OVA=α,∠OVB=β, ∠OVC=γ, VA2=1+x2,VB2=1+y2,VC2=1+z2,由 + + =2,得sin2α+sin2β+sin2γ=2, 则 cos2α+cos2β+cos2γ=1,即有=1,由柯西不等式( + + )()≥(++)2,则 + + ≤ 成立.24. 解:(1)记 2 家小店分别为 A,B,A 店有 i 人休假记为事件 Ai(i=0,1,2),B 店有 i 人,休假记为事件 Bi(i=0,1,2), 发生调剂现象的概率为 P.第 11 页,共 18 页则,,.所以.故发生调剂现象的概率为 .(2)依题意,X 的所有可能取值为 0,1,2.则,,.所以 X 的分布列为:X012P所以.25. 解:(1)范数为奇数的二元有序实数对有:(-1,0),(0,-1),(0,1),(1,0), 它们的范数依次为 1,1,1,1,故 A2=4,B2=4;(2)当 n 为偶数时,在向量 =(x1,x2,x3…,xn)的 n 个坐标中,要使得范数为奇数,则 0 的个数一定是奇数, ∴可按照含 0 个数为:1,3,…,n-1 进行讨论:的 n 个坐标中含 1 个 0,其余坐标为 1 或-1,共有个,每个 的范数为 n-1;的 n 个坐标中含 3 个 0,其余坐标为 1 或-1,共有 …的 n 个坐标中含 n-1 个 0,其余坐标为 1 或-1,共有个,每个 的范数为 n-3; 个,每个 的范数为 1.∴,.∵,①,②得,,第 12 页,共 18 页∴.下面求解 Bn.解法 1:∵∴===.解法 2:得,又∵∴ =,=. ,==.【解析】1. 解:∵A∩B={4},B={a-5,7},∴4∈B, ∴a-5=4, ∴a=9. 故答案为:9. 根据 A∩B={4}即可得出 a-5=4,从而可得出 a 的值. 本题考查了列举法的定义,交集的定义及运算,元素与集合的关系,考查了计算能力, 属于基础题.2. 解:∵,∴z=(2+i)i=-1+2i, ∴|z|= . 故答案为: . 把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模的计算公式求解. 本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.3. 解:∵连续 5 年的产量(单位:吨)分别为 9.4,9.7,9.8,10.3,10.8.∴该农作物的年平均产量是=10.即该农作物的年平均产量是 10 吨. 故答案为:10. 由已知直接利用平均数公式求解. 本题考查函数模型的性质及应用,考查平均数的求法,是基础题.第 13 页,共 18 页4. 解:模拟程序的运行,可得S=15,k=1, S=15,不满足 S<k,执行循环体,k=2,S= ,不满足 S<k,执行循环体,k=3,S= ,此时,满足 S<k,退出循环,输出 S 的值为 .故答案为: .由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量 S 的值,模拟 程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的 结论,是基础题.5. 解:在石头、剪子和布中,二人各随机选出一种,若相同则平局;若不同,则石头克剪子,剪子克布,布克石头.甲、乙两人玩一次该游戏, 甲、乙出拳的基本事件总数 n=3×3=9, 甲不输包含的基本事件个数 m=3×2=6,则甲不输的概率 P=.故答案为: .甲、乙出拳的基本事件总数 n=3×3=9,甲不输包含的基本事件个数 m=3×2=6,由此能求 出甲不输的概率. 本题考查概率的求法,考查古典概型等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6. 解:∵B=2A,AC= BC,∴由正弦定理,可得: = =,可得 cosA= ,∵A∈(0,π),∴A= .故答案为: .由已知利用正弦定理,二倍角的正弦函数公式可求得 cosA= ,结合范围 A∈(0,π),即可求解 A 的值. 本题主要考查了正弦定理,二倍角的正弦函数公式在解三角形中的应用,考查了转化思 想,属于基础题.7. 解:∵等差数列{an}(n∈N*)中,a1=a2+a4,a8=-3,∴,解得 a1=4,d=-1, ∴a20=4-19=-15. 故答案为:-15. 利用等差数列通项公式列出方程组,求出 a1=4,d=-1,由此能求出 a20.第 14 页,共 18 页本题考查等差数列的第 20 项的求法,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.8. 解:在体积为 V 的圆柱 O1O2 中,以线段 O1O2 上的点 O 为项点,上下底面为底面的两个圆锥的体积分别为 V1,V2, ∵上下底面为底面的两个圆锥全等,且圆锥的底面和圆柱的底面全等, 圆锥的高是圆的高的一半,∴ ===.故答案为: .推导出 = =,由此能求出结果.本题考查体积的比值的求法,考查圆柱的体积和圆锥的体积等基础知识,考查运算求解 能力,是基础题.9. 解:∵过双曲线的右焦点 F 作与实轴垂直的直线交双曲线 E 于 B,C 两点,∴设 x=c,得,解之得 y=± ,得 B(c, )、C(c,- ),∵左顶点 A(-a,0)与 B、C 构成直角三角形, ∴根据双曲线的对称性,得 A 到 BC 的距离等于 BC 长的一半,可得 c+a= ,即 c+a= ,化简得 c2-ac-2a2=0,两边都除以 a2,得 e2-e-2=0,解之得 e=2(舍负), 即双曲线 E 的离心率为 2. 故答案为:2.利用双曲线方程算出 B(c, )、C(c,- ),由双曲线的性质得△ABC 为等腰直角三角形,可得 A 到 BC 的距离等于 BC 长的一半,由此建立关于 a、b、c 的等式,化简整理为关于离心率的方程,即可解出双曲线 E 的离心率.本题给出双曲线满足的条件,求双曲线的离心率.着重考查了双曲线的标准方程与简单几何性质、直角三角形的性质等知识,属于中档题.10. 解:根据题意,点 P 在直线 y=2x 上,设 P 的坐标为(t,2t),圆 C:(x-4)2+y2=8,其圆心为(4,0),半径 r=2 ,过点 P 作圆 C:(x-4)2+y2=8 的一条切线,切点为 T,若 PT=PO,则|PC|2-|PT|2=|PC|2-|PO|2=r2,即[(t-4)2+(2t-0)2]-[(t-0)2+(2t-0)2]=8,变形可得:8t=8,即 t=1;故 P 的坐标为(1,2),则|PC|==,故答案为:根据题意,设 P 的坐标为(t,2t),由圆的切线的性质可得|PC|2-|PT|2=|PC|2-|PO|2=r2,即[(t-4)2+(2t-0)2]-[(t-0)2+(2t-0)2]=8,解可得 t 的值,即可得 P 的坐标,计算PC 的长即可得答案.本题考查直线与圆的位置关系,涉及圆的切线的性质以及应用,属于基础题.11. 解:若 x>1,2x+ + =x+1+=8,当且仅当 x+1=3,x-1=1,即 x=2 时取等号,故 2x+ + 的最小值是 8,第 15 页,共 18 页故答案为:8. 由 x>1,把 2x 写出 x+1+x-1,利用基本不等式求出最小值即可. 本题考查基本不等式的应用,考查了运算能力,基础题.12. 解:由 y=ex,得 y′=ex,则,∴曲线在点 P(x0,e )处的切线方程为 y-e =,取 y=0,得 x=x0-1,则 A(x0-1,0) 又 P(x0,e ),B(x0,0),∴,即 x0=ln6.故答案为:ln6. 写出曲线在点 P(x0,e )处的切线方程,取 y=0 求得 A 点坐标,写出三角形 PAB 的 面积,由△PAB 的面积为 3 求得 x0 的值. 本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查三角形面积的求法,是基础题.13. 解:记 OA1,OA2,…,OAn,…的长度构成数列{an},根据题意 OA1=A1A2=A2A3=…A7A8=1, 在直角三角形中,由勾股定理得: an2=an-12+1, ∴{an2}是以 1 为首项,以 1 为公差的等差数列, ∴an2=n, ∴an= ; 所以:OA8= ;OA7= ;OA6= ;∴sin∠A6A7O= = ;∴=1×1×cos[180°-(90°+∠A6A7O)]=sin∠A6A7O= ;故答案为: .根据所给的直角三角形中的边长,根据勾股定理得到连续两项之间的关系,得到{an2} 是以 1 为首项,以 1 为公差的等差数列,写出通项,得到结果 本题主要考查平面向量的数量积,根据已知条件求出 OAn 的规律是解决本题的关键.14. 解:不妨设这四个根分别为 x1,x2,x3,x4,且 x1<x2<x3<x4,作出函数 f(x)的示意图如下:由图可知:a<2,且 x1+x4=x2+x3=8,其中 x2∈(2a,4), 又由 f(x1)=f(x2)=a 可得 x1= ,第 16 页,共 18 页则 x12+x22+x32+x42= +x22+(8- )2+(8-x2)2,令 x2+ =t∈(2a+1,4+22a-2),则 x12+x22+x32+x42=2t2-16t+128-22a-2,因为平方和存在最小值,即当 t=4 时取得,则只需 2a+1<4<4+22a-2, 解得 a<1, 故答案为:(-∞,1). 作出函数 f(x)的示意图可得 a<2,结合图象可得 x1+x4=x2+x3=8,其中 x2∈(2a,4), 用含 x2 的式子表示出平方和,则根据平方和存在最小值可得 a 的取值范围. 本题考查分段函数零点个数与函数图象交点的转化,数形结合思想,属于中档偏难题.15. (1)直接代入数量积的计算公式,再利用特殊角的三角函数值求解即可.(2)求出 + ,利用向量共线的等价结论以及角的范围即可求解.本题考查了数量积运算性质、三角函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档 题.16. (1)取 AB 的中点 D,连结 PD,CD.只需证明 PQ∥CD,即可证明 PQ∥平面 ABC.(2)只需证明 CD⊥平面 ABB1A1,即可证明 PQ⊥平面 ABB1A1. 本题考查直线与平面平行的判定定理,直线与平面垂直的证明,考查空间想象能力,逻 辑推理能力.17. (1)由椭圆的方程求出右顶点 A 的坐标,由题意 A 在圆 C 上,代入圆的方程可得a 的值,再由圆心到右准线的距离等于半径求出 c 的值,再由 a,b,c 之间的关系求出 椭圆的方程;(2)设直线 l 的方程与椭圆联立求出 N 的坐标,与圆联立求出 M 的坐标,再由 AN= AM可得参数的值,即求出直线 l 的方程. 本题考查求椭圆的标准方程的方法及直线与椭圆的综合应用,属于中档题.18. (1)由面积关系可得 AE,再由 AD、AE 均大于 0 小于 3 求解 x 的范围.法一:在△ADE 中,由余弦定理,求得 y1 关于 x 的函数关系式;在△ADM 和△AEM 中, 由余弦定理可得 y2 关于 x 的函数关系式;法二:在△ADE 中,由,求向量的模可得 y1 关于 x 的函数关系式;在△ADE中,由 M 为 DE 的中点,得.再求向量的模可得 y2 关于 x 的函数关系式;(2)由(1)中的两函数解析式作和,再由基本不等式求最值. 本题考查函数模型的性质及应用,考查余弦定理在求解三角形中的应用,考查向量模的 求法,训练了利用基本不等式求最值,是中档题.19. (1)①当 k=1 时,f ( x )=x2-2ln x(k∈R),求导后,令 f'(x)=0,通过列表分析,可求得函数 f(x)的极值; ②由 f(x0)=x0,及 f'(x0)=0,即可求得 k 的值; (2)由于 g'(x)=3ax2+2bx+c(a≠0),函数 g (x)存在不相等的两个“F 点”x1 和 x2, ⇒x1,x2 是关于 x 的方程 3ax2+2bx+c=0(a≠0)的两个相异实数根,由此可求得 2(3ac-b2) =9a, 再将|g(x1)-g(x2)|≥1,转化为=.即可求得 a 的取值范围. 本题主要考查了利用导数研究函数的单调性及极值,考查等价转化思想及函数与方程思 想的应用,考查逻辑思维与综合运算能力,属于难题.第 17 页,共 18 页20. (1)因为 a1=1,,所以,解得 q.进而写出数列{an}的通项公式;(2)当 n≥2,n∈N*时,①,②,②-①得,,所以,,即,n≥2,n∈N*,进而得证;(3)求得 bn,Sn,假设存在等差数列{cn},其通项 cn=dn+c,使得对任意 n∈N*,都有Sn≤cn≤an,即对任意 n∈N*,都有- ≤dn+c≤ .通过讨论 d>0,d<0 不成立,得到 d=0,再考虑 c>0,c<0,推理论证,运用构造函数法,通过单调性,可得对任意 n∈N*,都有 Sn≤cn≤an.所以.本题考查等差数列和等比数列的定义、通项公式和求和公式的运用,考查数列的递推式, 考查分类讨论思想和反证法思想,化简运算能力和推理能力,属于难题.21. 根据 AA-1=E,可求出参数,然后根据点的变换求出对应变换后的方程.本题考查矩阵的逆的有关知识,以及求曲线经过矩阵变换后的曲线,属于中等题.22. 直接利用参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换和点到直线的距离公式的应用及勾股定理的应用求出结果. 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,点到直线的距 离公式的应用,勾股定理的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属 于基础题型.23. 构造三棱锥 V-ABC 中,VA,VB,VC 两两垂直,高 VO=1,设 OA=x,OB=y,OC=z,∠OVA=α,∠OVB=β,∠OVC=γ,由条件推出得 sin2α+sin2β+sin2γ=2,则 cos2α+cos2β+cos2γ=1,即有=1,再由柯西不等式,即可得证.本题考查不等式的证明,考查运用柯西不等式证明不等式,但必须构造三棱锥证得一个 等式,具有一定的难度.24. (1)记 2 家小店分别为 A,B,A 店有 i 人休假记为事件 Ai(i=0,1,2),B 店有i 人,休假记为事件 Bi(i=0,1,2),发生调剂现象的概率 P=P(A0B2)+P(A2B0).由 此能求出发生调剂现象的概率. (2)X 的所有可能取值为 0,1,2.分别求出相应的概率,由此能求出 X 的分布列和数 学期望. 本题考查概率、离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,考查相互独立事件概率乘 法公式等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.25. (1)列出范数为奇数的二元有序实数对,分别求其范数,则 A2 和 B2 可求;(2)当 n 为偶数时,在向量 =(x1,x2,x3…,xn)的 n 个坐标中,要使得范数为奇数,则 0 的个数一定是奇数,然后分含 0 个数为:1,3,…,n-1 进行讨论,分别求得范数 及范数的和,再由二项式定理及组合数公式化简即可. 本题是新定义题,考查数列与向量的综合,考查组合与组合数公式的应用,考查计算能 力,正确理解题意是解答该题的关键,属难题.第 18 页,共 18 页。
2020年江苏省高考数学押题试卷(6月份) (解析版)
2020年高考数学押题试卷(6月份)一、填空题(共14小题).1.已知集合M={﹣1,0,1,2},集合N={x|x2+x﹣2=0},则集合M∩N=.2.已知复数(i是虚数单位),则z的共轭复数为.3.为了解学生课外阅读的情况,随机统计了n名学生的课外阅读时间,所得数据都在[50,150]中,其频率分布直方图如图所示.已知在[50,100)中的频数为24,则n的值为.4.执行如图所示的算法流程图,则输出的b的值为.5.已知A、B、C三人在三天节日中值班,每人值班一天,那么A排在C后一天值班的概率为.6.底面边长和高都为2的正四棱锥的表面积为.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线经过点(﹣,6),且它的两条渐近线方程是y=±3x,则该双曲线标准方程为.8.已知sinα+cosα=,则sin2α+cos4α的值为.9.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若2a3﹣a5=1,S10=100,则S20的值为.10.埃及数学中有一个独特现象:除用一个单独的符号表示以外,其它分数都要写成若干个单位分数和的形式.例如可以这样理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,如果每人,不够;每人,余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得.形如(n=5,7,9,11,…)的分数的分解:,,,按此规律,=(n=5,7,9,11,…).11.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:(x﹣2)2+y2=4,点P是圆C外的一个动点,直线PA,PB分别切圆C于A,B两点.若直线AB过定点(1,1),则线段PO长的最小值为.12.已知正实数x,y满足,则的最小值为.13.如图,在平行四边形ABCD中,AB=2AD,E,F分别为AD,DC的中点,AF与BE 交于点O.若,则∠DAB的余弦值为.14.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=1,则的最大值为.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知向量,,且.(1)求的值;(2)若,求△ABC的面积S.16.如图直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=2AA1,AC⊥BC,D、E分别为A1C1、AB的中点.求证:(1)AD⊥平面BCD;(2)A1E∥平面BCD.17.如图,某大型厂区有三个值班室A、B、C.值班室A在值班室B的正北方向3千米处,值班室C在值班室B的正东方向4千米处.(1)保安甲沿CA从值班室C出发行至点P处,此时PC=2.求PB的距离;(2)保安甲沿CA从值班室C出发前往值班室A,保安乙沿AB从值班室A出发前往值班室B,甲乙同时出发,甲的速度为5千米/小时,乙的速度为3千米/小时,若甲乙两人通过对讲机联系,对讲机在厂区内的最大通话距离为3千米(含3千米),试问有多长时间两人不能通话?18.(16分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:(a>b>0)过点(1,),离心率为.A,B是椭圆上两点,且直线OA与OB的斜率之积为.(1)求椭圆C的方程;(2)求直线AB的斜率;(3)设直线AB交圆O:x2+y2=a2于C,D两点,且,求△COD的面积.19.(16分)已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=(a n+λ)(λ为常数)对于任意的n∈N*恒成立.(1)当a1=1时,求λ的值;(2)证明:数列{a n}是等差数列;(3)若a2=2,关于m的不等式|S m﹣2m|<m+1有且仅有两个不同的整数解,求λ的取值范围.20.(16分)已知函数f(x)=(a∈R,且a为常数).(1)若函数y=f(x)的图象在x=e处的切线的斜率为(e为自然对数的底数),求a的值;(2)若函数y=f(x)在区间(1,2)上单调递增,求a的取值范围;(3)已知x,y∈(1,2),且x+y=3.求证:+≤0.附加题【选做题】本题包括,B,C三小题,每小题10分.请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4-2:矩阵与变换]21.曲线x2+y2=1在矩阵A=(a>0,b>0)对应的变换下得到曲线=1.(1)求矩阵A;(2)求矩阵A的特征向量.B.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)22.已知在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数).以原点O为极点,以x轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρ(sinθ+cosθ)=2,直线l与曲线C相交于A,B两点,求线段AB的值.C.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b,c为正实数,满足a+b+c=3,求的最小值.【必做题】第22题、第23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.五个自然数1、2、3、4、5按照一定的顺序排成一列.(1)求2和4不相邻的概率;(2)定义:若两个数的和为6且相邻,称这两个数为一组“友好数”.随机变量X表示上述五个自然数组成的一个排列中“友好数”的组数,求X的概率分布和数学期望E (X).25.已知n≥2,n∈N*,数列T:a1,a2,…,a n中的每一项均在集合M={1,2,…,n}中,且任意两项不相等,又对于任意的整数i,j(1≤i<j≤n),均有i+a i≤j+a j.记所有满足条件的数列T的个数为b n.例如n=2时,满足条件的数列T为1,2或2,1,所以b2=2.(1)求b3;(2)求b n.参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.已知集合M={﹣1,0,1,2},集合N={x|x2+x﹣2=0},则集合M∩N={1}.【分析】可以求出集合N,然后进行交集的运算即可.解:∵M={﹣1,0,1,2},N={﹣2,1},∴M∩N={1}.故答案为:{1}.2.已知复数(i是虚数单位),则z的共轭复数为1﹣i.【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.解:∵=,∴.故答案为:1﹣i.3.为了解学生课外阅读的情况,随机统计了n名学生的课外阅读时间,所得数据都在[50,150]中,其频率分布直方图如图所示.已知在[50,100)中的频数为24,则n的值为60.【分析】由频率分布直方图求出[50,100)中的频率,再由在[50,100)中的频数,能求出n.解:由频率分布直方图得:[50,100)中的频率为:(0.004+0.012)×25=0.4,因为在[50,100)中的频数为24,所以n==60,故答案为:60.4.执行如图所示的算法流程图,则输出的b的值为8.【分析】按照程序框图一步一步代入求值,直到跳出循环,输出结果.解:a=1,b=1;b=2,a=2;b=4,a=3,b=8,a=4;跳出循环,输出b=8,故答案为:8.5.已知A、B、C三人在三天节日中值班,每人值班一天,那么A排在C后一天值班的概率为.【分析】利用排列组合数公式易求三人值班有A种,A排在C后一天值班的情况有C A 种,相比即可.解:因为A、B、C三人在三天节日中值班有A=6种,其中A排在C后一天值班的情况有C A=2种,所以A排在C后一天值班的概率P==,故答案是.6.底面边长和高都为2的正四棱锥的表面积为4+4.【分析】由已知中正四棱锥的底面边长为2,高为2,求出棱锥的侧高,进而求出棱锥的侧面积,加上底面积后,可得答案.解:如下图所示:正四棱锥S﹣ABCD中,AB=BC=CD=AD=2,S0=2,E为BC中点,在Rt△SOE中,OE=AB=1,则侧高SE==,故棱锥的表面积S=2×2+4×(×2×)=4+4.故答案为:4+4.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线经过点(﹣,6),且它的两条渐近线方程是y=±3x,则该双曲线标准方程为﹣x2=1.【分析】根据题意,设要求双曲线的方程为x2﹣=t,(t≠0),将点坐标代入计算可得t的值,将t的值代入计算双曲线的方程,变形为标准方程即可得答案.解:根据题意,要求双曲线的两条渐近线方程是y=±3x,设其方程为x2﹣=t,(t ≠0),又由双曲线经过点(﹣,6),则有(﹣)2﹣=3﹣4=t=﹣1,则要求双曲线的方程为﹣x2=1;故答案为:﹣x2=1.8.已知sinα+cosα=,则sin2α+cos4α的值为.【分析】将已知等式两边平方,利用二倍角公式可求sin2α的值,进而根据二倍角的余弦函数公式可求cos4α的值,即可得解.解:∵sinα+cosα=,∴两边平方,可得1+sin2α=,sin2α=﹣,∴cos4α=1﹣2sin22α=1﹣2×(﹣)2=,∴sin2α+cos4α=﹣+=.故答案为:.9.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若2a3﹣a5=1,S10=100,则S20的值为400.【分析】利用等差数列前n项和公式和通项公式列方程组,解得a1=1,d=2,由此能求出S20.解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,2a3﹣a5=1,S10=100,∴,解得a1=1,d=2,∴S20=20×1+=400.故答案为:400.10.埃及数学中有一个独特现象:除用一个单独的符号表示以外,其它分数都要写成若干个单位分数和的形式.例如可以这样理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,如果每人,不够;每人,余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得.形如(n=5,7,9,11,…)的分数的分解:,,,按此规律,=+(n=5,7,9,11,…).【分析】由已知中=+,可以这样来理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,每人不够,每人余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得+,类比可推导出=+.解:假定有两个面包,要平均分给n(n=5,7,9,11,…)个人,每人不够,每人分则余,再将这分成n份,每人得,这样每人分得+.故=+;故答案为:+11.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:(x﹣2)2+y2=4,点P是圆C外的一个动点,直线PA,PB分别切圆C于A,B两点.若直线AB过定点(1,1),则线段PO长的最小值为.【分析】设P(x0,y0),求出以AB为直径的圆的方程,与圆C联立,可得AB所在直线方程,代入(1,1),得P点轨迹,再由点到直线的距离公式求得线段PO长的最小值.解:设P(x0,y0),则PC的中点坐标为(),又|PC|=,∴以PC为直径的圆的方程为,即x2+y2﹣(x0+2)x﹣y0y+2x0=0,①又圆C:x2+y2﹣4x=0,②①﹣②得:(x0﹣2)x+y0y﹣2x0=0.∵直线AB过(1,1),∴x0﹣y0+2=0.即点P的轨迹为x﹣y+2=0.∴线段PO长的最小值为O到直线x﹣y+2=0的距离等于.故答案为:.12.已知正实数x,y满足,则的最小值为2.【分析】直接利用关系式的变换和不等式的性质的应用求出结果.解:已知正实数x,y满足,整理得:,所以=,所以(当且仅当y=2x等号成立)故的最小值为2.故答案为:213.如图,在平行四边形ABCD中,AB=2AD,E,F分别为AD,DC的中点,AF与BE 交于点O.若,则∠DAB的余弦值为.【分析】用表示出,根据条件列方程计算cos∠DAB.解:=+,设=λ=+λ=+2λ,∵B,O,E三点共线,∴+2λ=1,即λ=.∴==+,=+,∴==﹣,∴5•=(+)•(4﹣2)=﹣2+.若,则﹣2=,又AB=2AD,=AB•AD•cos∠DAB,∴6(4AD2﹣AD2)=51(2AD•AD•cos∠DAB),解得cos∠DAB==.故答案为:.14.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=1,则的最大值为.【分析】由已知化切为弦可得3sin C=sin B(sin A﹣cos A),结合正弦定理可得3c=b(sin A ﹣cos A),得到,再由辅助角公式化积,利用正弦函数的有界性求得最大值.解:由=1,得,∴4cos A sin B+3cos B sin A=sin A sin B,∴3sin(A+B)+cos A sin B=sin A sin B,即3sin C=sin B(sin A﹣cos A),结合正弦定理可得3c=b(sin A﹣cos A),∴.∵0<A<π,∴<<,则当A﹣时,取得最大值为.即的最大值为.故答案为:.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知向量,,且.(1)求的值;(2)若,求△ABC的面积S.【分析】(1)由可得b(cos A﹣2cos C)+(a﹣2c)cos B=0法一:根据正弦定理可得,sin B cos A﹣2sin B cos C+sin A cos B﹣2sin C cos B法二:根据余弦定理可得,b×=0化简可得,然后根据正弦定理可求(2)由(1)c=2a可求c,由||可求b,结合余弦定理可求cos A,利用同角平方关系可求sin A,代入三角形的面积公式S=可求解:(1)法一:由可得b(cos A﹣2cos C)+(a﹣2c)cos B=0根据正弦定理可得,sin B cos A﹣2sin B cos C+sin A cos B﹣2sin C cos B=0∴(sin B cos A﹣sin A cos B)﹣2(sin B cos C+sin C cos B)=0∴sin(A+B)﹣2sin(B+C)=0∵A+B+C=π∴sin C﹣2sin A=0∴(法二):由可得b(cos A﹣2cos C)+(a﹣2c)cos B=0根据余弦定理可得,b×=0整理可得,c﹣2a=0∴=2(2)∵由(1)可知c=2a=4∴b=3∴cos A==,sin A==∴△ABC的面积S===16.如图直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=2AA1,AC⊥BC,D、E分别为A1C1、AB的中点.求证:(1)AD⊥平面BCD;(2)A1E∥平面BCD.【分析】(1)只需证明BC⊥AD,DC⊥AD,证明即可AD⊥平面BCD(2)取BC中点O,连结DO、OE可得四边形A1DOE为平行四边形,即A1E∥OD,A1E∥平面BCD.【解答】证明:(1)∵直三棱柱ABC﹣A1B1C1中CC1⊥平面ABC,又BC⊂平面ABC,∴CC1⊥BC,又∵AC⊥BC,AC∩CC1=C,AC,CC1⊂平面AA1C1C,∴BC⊥平面AA1C1C,而AD⊂平面AA1C1C∴BC⊥AD…①又该直三棱柱中AA1⊥A1C1,CC1⊥A1C1,由已知AA1=AC=A1D,则∠A1DA=,同理∠C1DC=,则∠ADC=,即CD⊥AD,由①BC⊥AD,BC∩CD=C,BC,CD⊂平面BCD,∴AD⊥平面BCD;(2)取BC中点O,连结DO、OE,∵AE=EB,CO=BO∴OE平行等于AC,而A1D平行等于AC,∴A1D平行等于OE∴四边形A1DOE为平行四边形,∴A1E∥OD,而A1E⊄平面BCD,OD⊂平面BCD,∴A1E∥平面BCD.17.如图,某大型厂区有三个值班室A、B、C.值班室A在值班室B的正北方向3千米处,值班室C在值班室B的正东方向4千米处.(1)保安甲沿CA从值班室C出发行至点P处,此时PC=2.求PB的距离;(2)保安甲沿CA从值班室C出发前往值班室A,保安乙沿AB从值班室A出发前往值班室B,甲乙同时出发,甲的速度为5千米/小时,乙的速度为3千米/小时,若甲乙两人通过对讲机联系,对讲机在厂区内的最大通话距离为3千米(含3千米),试问有多长时间两人不能通话?【分析】(1)在△PBC中,根据余弦定理计算PB;(2)设行进时间为t,得出两人距离关于t的函数,解不等式得出t的范围即可得出结论.解:(1)AC==5,cos C==,在△PBC中,由余弦定理可得:PB2=PC2+BC2﹣2PC•BC•cos C=4+16﹣2•2•4•=,∴PB=千米.(2)设两保安出发t小时后,甲保安到达M处,乙保安到达N处(0≤t≤1).则AM=5(1﹣t),AN=3t,又cos A=,则MN2=25(1﹣t)2+9t2﹣2•5(1﹣t)•3t•=52t2﹣68t+25,令MN>3可得52t2﹣68t+25>9,即13t2﹣17t+4>0,又0≤t≤1,解得:0≤t<.∴两保安有小时不能通话.18.(16分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:(a>b>0)过点(1,),离心率为.A,B是椭圆上两点,且直线OA与OB的斜率之积为.(1)求椭圆C的方程;(2)求直线AB的斜率;(3)设直线AB交圆O:x2+y2=a2于C,D两点,且,求△COD的面积.【分析】(1)由椭圆的离心率公式和点满足椭圆方程,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程;(2)当直线AB的斜率不存在时,k OA•k OB<0,与条件矛盾;可设直线AB的方程为y =kx+m,代入椭圆方程x2+2y2=4,运用韦达定理和直线的斜率公式,计算可得所求值;(3)不妨设直线AB的方程为y=x+m,运用点到直线的距离公式和弦长公式,化简整理,结合三角形的面积公式,计算可得所求值.解:(1)因为e==,所以a2=2b2,设椭圆方程为+=1,将点(1,)代入可得+=1,解得b=,则a=2,则椭圆的方程为+=1;(2)当直线AB的斜率不存在时,k OA•k OB<0,与条件矛盾.所以直线AB的斜率存在.可设直线AB的方程为y=kx+m,代入椭圆方程x2+2y2=4,可得(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=﹣,x1x2=,于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=k2•+km(﹣)+m2=,而k OA•k OB==,即x1x2=2y1y2,则=2•,解得k2=,即有k=±,所以直线AB的斜率为±;(3)不妨设直线AB的方程为y=x+m,即x﹣y+m=0,因为原点O到直线AB的距离d=,所以|CD|=2=2,由(2)当k=时,x1+x2=﹣m,x1x2=m2﹣2,所以|AB|=|x1﹣x2|=•=•,于是==,解得m2=3,因此△COD的面积S△OCD=CD•d=•2•=2.19.(16分)已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=(a n+λ)(λ为常数)对于任意的n∈N*恒成立.(1)当a1=1时,求λ的值;(2)证明:数列{a n}是等差数列;(3)若a2=2,关于m的不等式|S m﹣2m|<m+1有且仅有两个不同的整数解,求λ的取值范围.【分析】(1)令n=1,结合S1=a1及题设条件可得2a1=a1+λ,进而得解;(2)利用S n+1﹣S n=a n及题设条件可得2a n+1=(n+1)a n+1﹣na n+λ,进而得到2a n+1﹣2a n=(n+1)a n+1﹣2na n+(n﹣1)a n﹣1,化简整理即可得证;(3)由(2)问题等价于,令,题目条件进一步转化为满足不等式t|m(m﹣3)|<m+1的整数解只有两个,然后再分类讨论得出结论.解:(1)当n=1时,,∴2a1=a1+λ,解得λ=a1=1;(2)证明:由题意知,,∴2a n+1=(n+1)a n+1﹣na n+λ,∴,∴2a n+1﹣2a n=(n+1)a n+1﹣2na n+(n﹣1)a n﹣1,∴(n﹣1)a n+1+(n﹣1)a n﹣1=2(n﹣1)a n,又n≥2,n∈N•,∴n﹣1>0,∴a n+1+a n﹣1=2a n对任意n≥2,n∈N•都成立,∴数列{a n}是等差数列;(3)由(2)可知,|S m﹣2m|<m+1,即,即,∴,令,题目条件转化为满足不等式t|m(m﹣3)|<m+1的整数解只有两个,若m=1符合,则2t<2,即t<1;若m=2符合,则2t<3,即;若m=3符合,则t为任意实数,即m=3以外只能有1个m符合要求;当m≥4,m∈N•时,tm(m﹣3)<m+1,解得,令x=m+1≥5,则,令,则,当x≥5时,f′(x)>0恒成立,∴f(x)在[5,+∞)上单调递增,∴,∴,∴当时,至少存在m=2,3,4满足不等式,不符合要求;当时,对于任意m≥4,m∈N•都不满足不等式,m=1也不满足,此时只有m=2,3满足;当时,只有m=3符合;故,即,解得或,∴λ的取值范围为.20.(16分)已知函数f(x)=(a∈R,且a为常数).(1)若函数y=f(x)的图象在x=e处的切线的斜率为(e为自然对数的底数),求a的值;(2)若函数y=f(x)在区间(1,2)上单调递增,求a的取值范围;(3)已知x,y∈(1,2),且x+y=3.求证:+≤0.【分析】(1)根据导数的几何意义知f′(e)=,由此构造方程求得结果.(2)将问题转化为ax+1﹣axlnx≥0且ax+1≠0,恒成立的问题,令φ(x)=ax+1﹣axlnx,分别在a=0,a>0和﹣≤a<0,或a≤﹣1时,结合函数单调性确定最小值,令φ(x)min≥0,从而求得a的取值范围.(3)根据(2)的结论可知f(x)在(1,2)上单调递增,分类讨论可确定≤2ln(2x﹣3),将不等关系代入所求不等式左侧,结合对数运算可整理得到结果.解:(1)由题意得:f′(x)==,因为y=f(x)的函数图象在x=e处的切线的斜率为,所以f′(e)=,所以,解得(ae+1)2=(1﹣e)2,所以ae+1=±(1﹣e),所以a=﹣1或.(2)因为函数f(x)在(1,2)上单调递增,所以对于任意的x∈(1,2),都有f′(x)≥0恒成立,即ax+1﹣axlnx≥0且ax+1≠0,当a=0,1≥0恒成立,满足题意,当a≠0时,由x≠﹣得:﹣,即a>0,或﹣或a≤﹣1,令φ(x)=ax+1﹣axlnx,则φ′(x)=﹣alnx,①当a>0且x∈(1,2)时,φ′(x)<0,所以φ(x)在(1,2)上单调递减,要使得ax+1﹣axlnx≥0,即要求φ(2)≥0,即2a+1﹣2aln2≥0,解得a≥,所以a>0满足题意,②当﹣≤a<0或a≤﹣1,且x∈(1,2)时,φ′(x)>0,所以φ(x)在(1,2)上单调递增,要使得ax+1﹣axlnx≥0,即要求φ(1)≥0,即a+1﹣aln1≥0,解得a≥﹣1,所以﹣≤a<0或a=﹣1,综上所述:a的取值范围是{﹣1}∪[﹣,+∞).(3)证明:由(2)知:当a=﹣1时,函数f(x)在(1,2)上单调递增,此时f(x)==,当1<x≤时,f(x)≤f()=﹣2ln,而2x﹣3≤0,所以(2x﹣3)f(x)≥﹣2ln(2x﹣3),即(2x﹣3)≥﹣2ln(2x﹣3),所以,当≤x<2时,f(x)≥f()=﹣2ln,而2x﹣3≥0,所以(2x﹣3)f(x)≥﹣2ln(2x﹣3),即(2x﹣3)≥﹣2ln(2x﹣3),所以,综上,对于任意x∈(1,2),都有,所以≤2ln(2x﹣3)+2ln(2y﹣3)=2ln(2x+2y﹣6)=0,结论得证.附加题【选做题】本题包括,B,C三小题,每小题10分.请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4-2:矩阵与变换]21.曲线x2+y2=1在矩阵A=(a>0,b>0)对应的变换下得到曲线=1.(1)求矩阵A;(2)求矩阵A的特征向量.【分析】(1)推导出=,从而,由点P'(x',y')在曲线=1,得=1.再由x2+y2=1,能求出矩阵A.(2)由|λI﹣A|==0,求出λ1=3,λ2=1,由此能求出矩阵A的特征向量.解:(1)P(x,y)为圆C上的任意一点,在矩阵A对应的变换下变为另一个点P'(x',y'),则=,即,又∵点P'(x',y')在曲线=1,∴=1.由已知条件可知,x2+y2=1,∴a2=9,b2=1.∵a>0,b>0,∴a=3,b=1.∴A=.(2)∵A=.∴|λI﹣A|==0,解得λ1=3,λ2=1,把λ1=3代入|λI﹣A|x=0,得=,∴x2=0,∴λ1=3的特征向量为,把λ1=1代入|λI﹣A|x=0,得=,∴x1=0,∴λ2=1的特征向量为.B.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)22.已知在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数).以原点O为极点,以x轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρ(sinθ+cosθ)=2,直线l与曲线C相交于A,B两点,求线段AB的值.【分析】化曲线的参数方程为普通方程,化直线的极坐标方程为直角坐标方程,进一步化为参数方程的标准形式,代入曲线的普通方程,得到关于t的一元二次方程,再由根与系数的关系及弦长公式求解.解:由(α为参数),消去参数α,得;由ρ(sinθ+cosθ)=2,得ρsinθ+ρcosθ﹣2=0,即x+y﹣2=0.设直线l的参数方程为,代入,得.∴,.∴|AB|=|t1﹣t2|==.C.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b,c为正实数,满足a+b+c=3,求的最小值.【分析】根据条件,可得=,然后利用柯西不等式求出其最小值即可.解:∵a,b,c为正实数且满足a+b+c=3,∴,即,当且仅当,即时等号成立,∴的最小值为12.【必做题】第22题、第23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.五个自然数1、2、3、4、5按照一定的顺序排成一列.(1)求2和4不相邻的概率;(2)定义:若两个数的和为6且相邻,称这两个数为一组“友好数”.随机变量X表示上述五个自然数组成的一个排列中“友好数”的组数,求X的概率分布和数学期望E (X).【分析】(1)记“2和4不相邻”为事件A,则P(A)=;(2)X的所有可能取值为0,1,2,结合排列组合的思想逐一求出每个X的取值所对应的概率即可得分布列,进而求得数学期望.解:(1)记“2和4不相邻”为事件A,则P(A)=,所以2和4不相邻的概率为.(2)X的所有可能取值为0,1,2,P(X=2)=,P(X=1)=,P(X=0)=(先确定3的位置)或(P(X=0)=1﹣P (X=1)﹣P(X=2)=).所以X的分布列为X012P数学期望E(X)=.25.已知n≥2,n∈N*,数列T:a1,a2,…,a n中的每一项均在集合M={1,2,…,n}中,且任意两项不相等,又对于任意的整数i,j(1≤i<j≤n),均有i+a i≤j+a j.记所有满足条件的数列T的个数为b n.例如n=2时,满足条件的数列T为1,2或2,1,所以b2=2.(1)求b3;(2)求b n.【分析】(1)直接利用关系式的应用求出结果.(2)直接利用数列的通项公式的应用和递推关系式的应用求出结果.解:(1)若a1=3,则1+3≤2+a2,故a2=2,则a3=1.若a2=3,则2+a2≤3+a3,则a3≥2.故a2=2,则a1=1.若a3=3,则a1=1,a2=2,或a1=2,a2=3.所以当n=3时,满足条件的数列T为3,2,1;1,3,2;1,2,3;2,1,3.故满足条件的T为4.(2)设满足条件的数列T的个数为b n,显然b1=1,b2=2,b3=3.不等式i+a i≤j+a j中取j=i+1,则有i+a i≤i+1+a i+1,即a i≤1+a i+1.①当a1=n,则a2=n﹣1,同理a3=n﹣2,…,a n=1.②当a i=n,(2≤i≤n),则a i+1=n﹣1,同理a i+2=n﹣2,…,a n=i.即a i=n以后的各项是唯一确定的.a i=n之前的满足条件的数列的个数为b i﹣1.所以:当n≥2时,b n=b n﹣1+b n﹣2+…+b1+1.(*).当n≥3时,b n﹣1=b n﹣2+b n﹣3+…+b1+1.代入(*)式得到b n=b n﹣1+b n﹣1=2b n﹣1,且满足b2=2b1.所以对任意n≥2的,都有b n=2b n﹣1,又b1=1,所以.综上所述,满足条件的数列T的个数为2n﹣1.。
2020高考数学高考模拟试卷(二)(1)
2020高考数学 高考模拟试卷(二)(时间:150分钟 满分:200分)数学Ⅰ试题一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|kx -y -2≤0},其中x ,y ∈R .若A ⊆B ,则实数k 的取值范围是________. 答案 [-3, 3 ]解析 要使A ⊆B ,只需直线kx -y -2=0与圆相切或相离,所以圆心到直线的距离d =21+k 2≥1,解得-3≤k ≤ 3. 2.函数y =lg(3x +1)+12-x的定义域是________. 答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >-13且x ≠2 解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧3x +1>0,2-x ≠0,解得x >-13且x ≠2,故函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >-13且x ≠2. 3.如图所示的茎叶图(图一)为高三某班50名学生的数学考试成绩,(图二)的流程图中输入的a i 为茎叶图中的学生成绩,则输出m ,n 的值分别是________.(图一)(图二)答案 26,12解析 分析流程图可知,n 为50名学生中成绩在[80,100)的人数,m 为50名学生中成绩在[60,80)的人数,分析茎叶图即可知n =12,m =26.4.某企业3个分厂生产同一种电子产品,第一、二、三分厂的产量比为1∶2∶1,用分层抽样的方法(每个分厂的产品为一层)从3个分厂生产的电子产品中共抽取100件作使用寿命的测试,由所得的测试结果算得从第一、二、三分厂取出的产品的使用寿命的平均值分别为980 h ,1 020 h ,1 032 h ,则抽取的100件产品的使用寿命的平均值为________ h. 答案 1 013解析 由于三个分厂的产量比为1∶2∶1,所以从三个分厂抽出产品数量的比例也应为1∶2∶1, 所以100件产品的使用寿命的平均值为 980×1+1 020×2+1 032×14=1 013(h).5.现有红桃1,2,3和黑桃4,5共五张牌,从这五张牌中随机取2张牌,则所取2张牌均为红桃的概率为________. 答案310解析 从5张中取2张共有基本事件10个:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5).其中2张均为红桃的有3个:(1,2),(1,3),(2,3),则所求概率为310.6.若函数f (x )=(1+3tan x )cos x,0≤x <π2,则f (x )的最大值为__________.答案 2解析 f (x )=(1+3tan x )cos x =cos x +3sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,∵0≤x <π2,∴π6≤x +π6<2π3,∴f (x )max =2.7.在区间[-π,π]内随机取两个数分别记为a ,b ,则使得函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π有零点的概率为________. 答案 34解析 根据函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π有零点, 得4a 2-4(π-b 2)≥0,即a 2+b 2≥π.建立如图所示的平面直角坐标系,则试验的全部结果构成的区域为正方形ABCD 及其内部,使函数f (x )有零点的区域为图中阴影部分,且S 阴影=4π2-π2=3π2.故所求概率为P =S 阴影S 矩形=3π24π2=34.8.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(b >a >0)的焦距为2c ,直线l 过点A (a,0),B (0,b ),已知原点到直线l的距离为34c ,则双曲线的离心率为________. 答案 2解析 如图所示,在△OAB 中,OA =a ,OB =b ,OE =34c , AB =a 2+b 2=c . 因为AB ·OE =OA ·OB , 所以c ·34c =ab ,即34(a 2+b 2)=ab , 两边同除以a 2,得34⎝⎛⎭⎫b a 2-b a +34=0, 解得b a =3或b a =33(舍去).所以e =ca=a 2+b 2a 2=1+⎝⎛⎭⎫b a 2=2.9.(2018·绍兴模拟)若实数x ,y ,z 满足x +2y +3z =1,x 2+4y 2+9z 2=1,则实数z 的最小值是________. 答案 -19解析 x +2y +3z =1,则x =1-2y -3z ,据此可得 (1-2y -3z )2+4y 2+9z 2=1, 整理得4y 2+(6z -2)y +(9z 2-3z )=0,满足题意时上述关于y 的一元二次方程有实数根, 则Δ=(6z -2)2-16(9z 2-3z )≥0, 整理可得(3z -1)(9z +1)≤0,则-19≤z ≤13.则实数z 的最小值是-19.10.在△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2+2c 2=8,则△ABC 面积的最大值为________. 答案255解析 S △ABC =12ab sin C =12ab 1-cos 2C=12(ab )2-(a 2+b 2-c 2)24=12(ab )2-(8-3c 2)24,而2ab ≤a 2+b 2=8-2c 2,即ab ≤4-c 2, 所以S △ABC ≤12(4-c 2)2-(8-3c 2)24=14c 2(16-5c 2) ≤14×5c 2+(16-5c 2)25=255, 当且仅当a =b ,c 2=85时取等号.11.设S n 为数列{a n }的前n 项和,若不等式n 2a 2n +4S 2n ≥λn 2a 21对任何等差数列{a n }及任何正整数n 恒成立,则λ的最大值为________. 答案 12解析 当a 1=0时,λ∈R ;当a 1≠0时,n 2a 2n +4S 2n ≥λn 2a 21, 即n 2a 2n +4S 2n n 2a 21≥λ,所以a 2na 21+()a 1+a n 2a 21≥λ,所以2⎝⎛⎭⎫a n a 12+2⎝⎛⎭⎫a n a 1+1≥λ.即2⎝⎛⎭⎫a n a 1+122+12≥λ, 所以λ≤12,即λmax =12.12.如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥DC ,∠ABC =90°,AB =3,BC =DC =2,若E ,F 分别是线段DC 和BC 上的动点,则AC →·EF →的取值范围是________.答案 [-4,6]解析 方法一 因为AC →=AB →+BC →,EF →=EC →+CF →,所以AC →·EF →=(AB →+BC →)·(EC →+CF →)=AB →·EC →+BC →·CF →=3|EC →|-2|CF →|. 因为E ,F 分别是线段DC 和BC 上的动点,且BC =DC =2, 所以|EC →|∈[0,2],|CF →|∈[0,2],所以由不等式的性质知,AC →·EF →的取值范围是[-4,6].方法二 以A 为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则C (3,2),因为E ,F 分别是线段DC 和BC 上的动点,且BC =DC =2, 所以可设E (x,2),F (3,y ),且x ∈[1,3],y ∈[0,2], 所以AC →=(3,2),EF →=(3-x ,y -2),所以AC →·EF →=3(3-x )+2(y -2)=5-3x +2y ∈[-4,6], 即AC →·EF →的取值范围是[-4,6].13.四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,∠BAD =90°,P A =AB =BC =12AD =1,BC ∥AD ,已知Q 是四边形ABCD 内部一点,且二面角Q -PD -A 的平面角大小为π4,若动点Q 的轨迹将ABCD 分成面积为S 1,S 2(S 1<S 2)的两部分,则S 1∶S 2=________. 答案 35-4∶4解析 以A 为坐标原点建立空间直角坐标系,如图:设Q 的轨迹与y 轴的交点坐标为Q (0,b,0)(b >0). 由题意可知A (0,0,0),D (2,0,0),P (0,0,1), ∴DP →=(-2,0,1),DQ →=(-2,b,0),AD →=(2,0,0).设平面APD 的法向量n 1=(x 1,y 1,z 1),平面PDQ 的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·DP →=0,n 1·AD →=0,⎩⎪⎨⎪⎧n 2·DP →=0,n 2·DQ →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-2x 1+z 1=0,2x 1=0,⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+z 2=0,-2x 2+by 2=0, 令y 1=1,得n 1=(0,1,0),令z 2=2,得n 2=⎝⎛⎭⎫1,2b ,2, ∴n 1·n 2=2b,|n 1|=1,|n 2|=5+4b2, ∵二面角Q -PD -A 的平面角大小为π4,∴cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=22,即2b 5+4b2=22, 解得b =255.∴S △ADQ =12AD ·AQ =12×2×255=255.S 四边形BCDQ =S 梯形ABCD -S △ADQ =12×(1+2)×1-255=32-255.∵S 1<S 2,∴S 1=32-255,S 2=255.∴S 1∶S 2=35-4∶4.14.(2018·如皋调研)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x 2+mx +12(x ∈R ),且y =f (x )在x ∈[0,2]上的最大值为12,若函数g (x )=f (x )-ax 2有四个不同的零点,则实数a 的取值范围为________. 答案 (0,1)解析 若m ≥0,则f (x )=⎪⎪⎪⎪x 2+mx +12在[0,2]上单调递增,f (x )=⎪⎪⎪⎪x 2+mx +12有最小值12,不合题意,∴要使f (x )在[0,2]上的最大值为12,m 必然小于0,如果-m 2≥2,即m ≤-4,则f (2)=⎪⎪⎪⎪2m +92≤12, 得-52≤m ≤-2,不合题意;如果-m2<2,则⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪2m +92≤12,⎪⎪⎪⎪12-m 24≤12,即⎩⎪⎨⎪⎧-52≤m ≤-2,-2≤m <0,解得m =-2,∴m =-2,f (x )=⎪⎪⎪⎪x 2-2x +12, 若g (x )=f (x )-ax 2有四个零点,则y =f (x )的图象与y =ax 2的图象有四个交点, 只有y =ax 2开口向上,即a >0,当y =ax 2与y =-⎝⎛⎭⎫x 2-2x +12有一个交点时, 方程ax 2+x 2-2x +12=0有一个根,由Δ=0,得a =1,此时函数g (x )=f (x )-ax 2有三个不同的零点,不合题意, 要使函数g (x )=f (x )-ax 2有四个不同的零点, y =ax 2与y =-⎝⎛⎭⎫x 2-2x +12有两个交点, 则抛物线y =ax 2的开口要比y =x 2的开口大, 可得a <1,∴0<a <1,即实数a 的取值范围为(0,1). 二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,AB =BC =2,AD =CD =7,P A =3,∠ABC =120°,G 为线段PC 上的点.(1)求证:BD ⊥平面P AC ; (2)若PC ⊥平面BGD ,求PGGC的值.(1)证明 由已知得△ABC 是等腰三角形,且底角等于30°. 由AB =BC ,AD =CD ,BD =BD , 得△ABD ≌△CBD ,所以∠ABD =∠CBD =60°,且∠BAC =30°, 所以BD ⊥AC .又因为P A ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD , 所以BD ⊥P A .又P A ∩AC =A ,P A ,AC ⊂平面P AC , 所以BD ⊥平面P AC .(2)解 在△ABC 中,由余弦定理得AC =23,则PC =P A 2+AC 2=3+12=15, 因为PC ⊥平面BGD ,GD ⊂平面BGD , 所以PC ⊥GD .在△PDC 中,PD =3+7=10,CD =7,PC =15, 设PG =x ,则GC =15-x , 所以PD 2-PG 2=CD 2-GC 2, 即10-x 2=7-(15-x )2,所以PG =x =3155,GC =2155,所以PG GC =32.16.(14分)在平行四边形OABC 中,已知过点C 的直线与线段OA ,OB 分别相交于点M ,N ,若OM →=sin θ·OA →,ON →=cos θ·OB →,其中θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)求sin 2θ的值;(2)记△OMN 的面积为S 1,平行四边形OABC 的面积为S ,试求S 1S 的值.解 (1)由题意得OC →=AB →=OB →-OA →, 所以MC →=OC →-OM →=OB →-OA →-sin θ·OA → =OB →-(1+sin θ)·OA →.又MN →=ON →-OM →=cos θ·OB →-sin θ·OA →, 由M ,N ,C 三点共线,得cos θ1=sin θ1+sin θ,则sin θ-cos θ=sin θ·cos θ,两边平方,得1-2sin θ·cos θ=sin 2θ·cos 2θ, 即sin 22θ+4sin 2θ-4=0,解得sin 2θ=22-2或-22-2(舍去). 所以sin 2θ=22-2.(2)由题意得S 1=12|OM →|·|ON →|sin ∠AOB=12sin 2θ·S △AOB =2-12S ,即S 1S =2-12. 17.(14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2= 1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到左准线的距离为6 2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设A 为椭圆C 的左顶点,P 为椭圆C 上位于x 轴上方的点,直线P A 交y 轴于点M ,过点F 作MF 的垂线,交y 轴于点N .①当直线P A 的斜率为12时,求△FMN 的外接圆的方程;②设直线AN 交椭圆C 于另一点Q ,求△APQ 的面积的最大值.解 (1)由题意,得⎩⎨⎧c a =22,c +a2c =62,解得⎩⎨⎧a =4,c =22,则b =22,所以椭圆C 的标准方程为x 216+y 28=1.(2)由题可设直线P A 的方程为y =k (x +4),k >0, 则M (0,4k ),所以直线FN 的方程为y =224k (x -22),则N ⎝⎛⎭⎫0,-2k . ①当直线P A 的斜率为12,即k =12时,M (0,2),N (0,-4),F (22,0),因为MF ⊥FN ,所以圆心为(0,-1),半径为3, 所以△FMN 的外接圆的方程为x 2+(y +1)2=9. ②联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +4),x 216+y 28=1,消去y 并整理,得(1+2k 2)x 2+16k 2x +32k 2-16=0,解得x 1=-4或x 2=4-8k 21+2k 2,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-8k 21+2k 2,8k 1+2k 2, 直线AN 的方程为y =-12k(x +4),同理可得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-41+2k 2,-8k 1+2k 2,所以P ,Q 关于原点对称,即PQ 过原点. 所以△APQ 的面积S =12OA ·(y P -y Q )=2×16k 1+2k2=322k +1k ≤82, 当且仅当2k =1k ,即k =22时,等号成立.所以△APQ 的面积的最大值为8 2.18.(16分)如图,ABCD 是一块边长为100米的正方形地皮,其中ATPS 是一半径为90米的底面为扇形小山(P 为圆弧TS 上的点),其余部分为平地.今有开发商想在平地上建一个两边落在BC 及CD 上的长方形停车场PQCR .(1)设∠P AB =θ,试将矩形PQCR 面积表示为θ的函数;(2)求停车场PQCR 面积的最大值及最小值.解 (1)S 矩形PQCR =f (θ)=(100-90cos θ)(100-90sin θ) =8 100sin θcos θ-9 000(sin θ+cos θ)+10 000 , θ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (2)由(1)知S 矩形PQCR =f (θ)=8 100sin θcos θ-9 000·(sin θ+cos θ)+10 000 ,θ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. 令sin θ+cos θ=t ,则t =2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4∈[1,2]. ∴S 矩形PQCR =8 1002t 2-9 000t +10 000-8 1002, 当t =109时,S 矩形PQCR 取得最小值950(m 2),当t =2时,S 矩形PQCR 取得最大值14 050-9 0002(m 2).答 停车场面积的最大值和最小值分别为14 050-9 0002(m 2)和950(m 2).19.(16分)对于数列{a n },记Δa n =a n +1-a n ,Δk +1a n =Δk a n +1-Δk a n ,k ,n ∈N *,则称数列{Δk a n }为数列{a n }的“k 阶差数列”. (1)已知Δa n =⎝⎛⎭⎫-12n . ①若{a n }为等比数列,求a 1的值;②设t 为任意正数,证明:存在k ∈N *,当n >m ≥k ,n ∈N *,m ∈N *时总有|a n -a m |≤t ; (2)已知Δ2a n =3n -2,若a 1=1,且a n ≥a 3对n ∈N *恒成立,求a 2的取值范围. (1)①解 因为a 2=a 1+Δa 1=a 1-12,a 3=a 2+Δa 2=a 1-14,且{a n }为等比数列,所以a 22=a 1·a 3,即⎝⎛⎭⎫a 1-122=a 1⎝⎛⎭⎫a 1-14, 解得a 1=13,当a 1=13时,当n ≥2时,a n =Δa n -1+…+Δa 1+a 1=⎝⎛⎭⎫-12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-12n -11-⎝⎛⎭⎫-12+13=13·⎝⎛⎭⎫-12n -1. 当n =1时,符合上式, 所以{a n }为等比数列,即a 1=13.②证明 因为a n -a m =Δa n -1+…+Δa m=⎝⎛⎭⎫-12m ⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-12n -m 1-⎝⎛⎭⎫-12=23·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫-12m -⎝⎛⎭⎫-12n , 所以|a n -a m |=23·⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎫-12n -⎝⎛⎭⎫-12m ≤23·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫12n +⎝⎛⎭⎫12m ≤43·⎝⎛⎭⎫12m , 令43·⎝⎛⎭⎫12m ≤t ,则m ≥log 243t, 故k 可取不小于log 243t 的正整数,则对任意n >m ≥k ,n ∈N *,m ∈N *,|a n -a m |≤43·⎝⎛⎭⎫12m ≤t .(2)解 因为Δa n =Δ2a n -1+…+Δ2a 1+Δa 1 =3(1-3n -1)1-3-2(n -1)+Δa 1=3n 2-2n +12+Δa 1 =3n 2-2n +a 2-12. 由Δ2a n =3n -2>0知,{Δa n }是递增的. 所以a n ≥a 3对n ∈N *恒成立,当且仅当满足⎩⎪⎨⎪⎧ Δa 2=a 3-a 2≤0,Δa 3=a 4-a 3≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤0,a 2+7≥0, 解得-7≤a 2≤0.所以a 2的取值范围是[-7,0].20.(16分)已知函数f (x )=x 3+ax +14,g (x )=-ln x .(1)当a 为何值时,x 轴为曲线y =f (x )的切线;(2)用min{m ,n }表示m ,n 中的最小值,设函数h (x )=min{f (x ),g (x )}(x >0),讨论h (x )零点的个数.解 (1)设曲线y =f (x )与x 轴相切于点(x 0,0), 则f (x 0)=0,f ′(x 0)=0, 即⎩⎪⎨⎪⎧x 30+ax 0+14=0,3x 20+a =0,解得x 0=12,a =-34.因此,当a =-34时,x 轴为曲线y =f (x )的切线.(2)当x ∈(1,+∞)时,g (x )=-ln x <0, 从而h (x )=min{f (x ),g (x )}≤g (x )<0, 故h (x )在(1,+∞)上无零点. 当x =1时,若a ≥-54,则f (1)=a +54≥0,h (1)=min{f (1),g (1)}=g (1)=0,故x =1是h (x )的零点;若a <-54,则f (1)<0,h (1)=min{f (1),g (1)}=f (1)<0,故x =1不是h (x )的零点.当x ∈(0,1)时,g (x )=-ln x >0. 所以只需考虑f (x )在(0,1)上的零点个数.①若a ≤-3或a ≥0,则f ′(x )=3x 2+a 在(0,1)上无零点,故f (x )在(0,1)上单调.而f (0)=14,f (1)=a +54,所以当a ≤-3时,f (x )在(0,1)内有一个零点;当a ≥0时,f (x )在(0,1)上没有零点.②若-3<a <0,则f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-a 3上单调递减,在⎝⎛⎭⎫-a 3,1上单调递增,故在(0,1)中,当x =-a3时,f (x )取得最小值,最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 3=2a3-a 3+14. (ⅰ)若f ⎝⎛⎭⎫-a 3>0,即-34<a <0,f (x )在(0,1)上无零点; (ⅱ)若f ⎝⎛⎭⎫-a 3=0,即a =-34,则f (x )在(0,1)上有唯一零点; (ⅲ)若f ⎝⎛⎭⎫-a 3<0,即-3<a <-34, 由于f (0)=14,f (1)=a +54,所以当-54<a <-34时,f (x )在(0,1)上有两个零点;当-3<a ≤-54时,f (x )在(0,1)上有一个零点.综上所述,当a >-34或a <-54时,h (x )有一个零点;当a =-34或a =-54时,h (x )有两个零点;当-54<a <-34时,h (x )有三个零点.数学Ⅱ(附加题)21.[选做题](本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域作答.....................若多做,则按作答的前两小题评分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)A.(10分)[选修4-1:几何证明选讲]如图,P A 是圆O 的切线,A 为切点,PO 与圆O 交于点B ,C ,AQ ⊥OP ,垂足为Q .若P A =4,PC =2,求AQ 的长.解 如图,连结AO .设圆O 的半径为r .因为P A 是圆O 的切线,PB 是圆O 的割线, 所以P A 2=PC ·PB . 因为P A =4,PC =2,所以42=2×(2+2r ),解得r =3.所以PO =PC +CO =2+3=5,AO =r =3.由P A 是圆O 的切线得P A ⊥AO ,所以△APO 是直角三角形. 因为AQ ⊥PO ,由面积法可得12AQ ·PO =12AP ·AO ,所以AQ =AP ·AO PO =4×35=125.B.(10分)[选修4-2:矩阵与变换] 曲线x 2+4xy +2y 2=1在二阶矩阵M =⎣⎡⎦⎤1a b 1的作用下变换为曲线x 2-2y 2=1. (1)求实数a ,b 的值; (2)求M 的逆矩阵M -1.解 (1)设P (x ,y )为曲线x 2-2y 2=1上任意一点,P ′(x ′,y ′)为曲线x 2+4xy +2y 2=1上与P 对应的点,则⎣⎡⎦⎤1 a b 1 ⎣⎡⎦⎤x ′y ′=⎣⎡⎦⎤x y ,即⎩⎪⎨⎪⎧x =x ′+ay ′,y =bx ′+y ′,代入x 2-2y 2=1得(x ′+ay ′)2-2(bx ′+y ′)2=1得(1-2b 2)x ′2+(2a -4b )x ′y ′+(a 2-2)y ′2=1,及方程x 2+4xy +2y 2=1,从而⎩⎪⎨⎪⎧1-2b 2=1,2a -4b =4,a 2-2=2,解得a =2,b =0.(2)因为M =⎪⎪⎪⎪1201=1≠0,故M-1=⎝ ⎛⎭⎪⎫11 -2101 11=⎣⎡⎦⎤1 -20 1.C.(10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]在极坐标系中,求直线θ=π4(ρ∈R )被曲线ρ=4sin θ所截得的弦长.解 方法一 在ρ=4sin θ中,令θ=π4,得ρ=4sin π4=22,即弦长为2 2.方法二 以极点O 为坐标原点,极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系. 直线θ=π4(ρ∈R )的直角坐标方程为y =x ,① 曲线ρ=4sin θ的直角坐标方程为x 2+y 2-4y =0.②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2,所以直线θ=π4(ρ∈R )被曲线ρ=4sin θ所截得的弦长为(2-0)2+(2-0)2=2 2.D.(10分)[选修4-5:不等式选讲]已知函数f (x )=m -|x -2|,m ∈R ,且f (x +2)≥0的解集为[-1,1]. (1)求m 的值;(2)若a ,b ,c ∈R +,且1a +12b +13c =m ,求证:a +2b +3c ≥9.(1)解 因为f (x +2)=m -|x |,所以f (x +2)≥0等价于|x |≤m . 由|x |≤m 有解,得m ≥0,且其解集为{x |-m ≤x ≤m }. 又f (x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1. (2)证明 由(1)知1a +12b +13c =1,又a ,b ,c ∈R+,由柯西不等式得a +2b +3c =(a +2b +3c )·⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c ≥⎝⎛⎭⎫a ·1a +2b ·12b +3c ·13c 2=9.当且仅当a =2b =3c 时,等号成立. 所以a +2b +3c ≥9.[必做题](第22题、第23题,每题10分,共计20分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)22.(10分)抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点P (1,2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上.(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求y 1+y 2的值及直线AB 的斜率. 解 (1)由已知条件,可设抛物线的方程为y 2=2px (p >0). ∵点P (1,2)在抛物线上, ∴22=2p ×1,解得p =2,故所求抛物线的方程是y 2=4x ,准线方程是x =-1. (2)设直线P A 的斜率为k P A ,直线PB 的斜率为k PB , 则k P A =y 1-2x 1-1(x 1≠1),k PB =y 2-2x 2-1(x 2≠1).∵P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补, ∴k P A =-k PB ,由A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在抛物线上,得 y 21=4x 1, ① y 22=4x 2,②∴y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1, ∴y 1+2=-(y 2+2), ∴y 1+y 2=-4, 直线AB 的斜率 k AB =y 2-y 1x 2-x 1=4y 1+y 2=-44=-1(x 1≠x 2).23.(10分)已知函数f 0(x )=x (sin x +cos x ),设f n (x )为f n -1(x )的导数,n ∈N *. (1)求f 1(x ),f 2(x )的表达式;(2)写出f n (x )的表达式,并用数学归纳法证明. 解 (1)因为f n (x )为f n -1(x )的导数,所以f 1(x )=f 0′(x )=(sin x +cos x )+x (cos x -sin x ) =(x +1)cos x +(x -1)(-sin x ), 同理,f 2(x )=-(x +2)sin x -(x -2)·cos x .(2)由(1)得f 3(x )=f 2′(x )=-(x +3)cos x +(x -3)sin x , 把f 1(x ),f 2(x ),f 3(x )分别改写为f 1(x )=(x +1)sin ⎝⎛⎭⎫x +π2+(x -1)·cos ⎝⎛⎭⎫x +π2, f 2(x )=(x +2)sin ⎝⎛⎭⎫x +2π2+(x -2)·cos ⎝⎛⎭⎫x +2π2, f 3(x )=(x +3)sin ⎝⎛⎭⎫x +3π2+(x -3)·cos ⎝⎛⎭⎫x +3π2,猜测f n (x )=(x +n )sin ⎝⎛⎭⎫x +n π2+(x -n )·cos ⎝⎛⎭⎫x +n π2. (*)下面用数学归纳法证明上述等式. ①当n =1时,由(1)知,等式(*)成立; ②假设当n =k (k ∈N *)时,等式(*)成立,即 f k (x )=(x +k )sin ⎝⎛⎭⎫x +k π2+(x -k )cos ⎝⎛⎭⎫x +k π2, 则当n =k +1时,f k +1(x )=f k ′(x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +k π2+(x +k )cos ⎝⎛⎭⎫x +k π2+cos ⎝⎛⎭⎫x +k π2+(x -k )·⎣⎡⎦⎤-sin ⎝⎛⎭⎫x +k π2 =(x +k +1)cos ⎝⎛⎭⎫x +k π2+[x -(k +1)]·⎣⎡⎦⎤-sin ⎝⎛⎭⎫x +k π2 =[x +(k +1)]sin ⎝⎛⎭⎫x +k +12π+[x -(k +1)]·cos ⎝⎛⎭⎫x +k +12π,即当n =k +1时,等式(*)也成立.综上所述,当n ∈N *时,f n (x )=(x +n )sin ⎝⎛⎭⎫x +n π2+(x -n )·cos ⎝⎛⎭⎫x +n π2成立.。
江苏省2020年高考数学二模试卷(理科)B卷(模拟)
江苏省2020年高考数学二模试卷(理科)B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共8题;共16分)1. (2分) (2016高一上·成都期中) 设集合U={x∈N|0<x≤8},S={1,2,4,5},T={3,5,7},则S∩(∁UT)=()A . {1,2,4}B . {1,2,3,4,5,7}C . {1,2}D . {1,2,4,5,6,8}2. (2分) (2017高二上·邯郸期末) 已知实数x,y满足如果目标函数z=y﹣x的最小值为﹣2,则实数m等于()A . 0B . ﹣2C . ﹣4D . 13. (2分) (2017高二下·营口会考) 阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入的值是﹣2,则输出的值是()A . 2B . 4C . ﹣2D . ﹣44. (2分)若是等差数列,首项公差d<0,a1>0,且,则使数列的前n项和成立的最大自然数n是()A . 4027B . 4026C . 4025D . 40245. (2分)“成立"是“成立”的()A . 充分而不必要条件B . 必要而不充分条件C . 充分必要条件D . 既不充分也不必要条件6. (2分)过双曲线的左焦点F作⊙O: 的两条切线,记切点为A,B,双曲线左顶点为C ,若,则双曲线的渐近线方程为()A .B .C .D .7. (2分)三个数a=30.5 , b=0.53 , c=log0.53的大小顺序为()A . c<b<aB . c<a<bC . b<c<aD . a<b<c8. (2分)下列各函数的导数:① ;②(ax)′=a2lnx;③(sin2x)′=cos2x;④()′=.其中正确的有()A . 0个B . 1个C . 2个D . 3个二、填空题 (共6题;共6分)9. (1分) (2016高二下·连云港期中) 已知复数Z满足|Z|= ,Z2的虚部是2.设Z,Z2 , Z﹣Z2在复平面上的对应点分别为A,B,C,则△ABC的面积为________.10. (1分)(2018·门头沟模拟) 某几何体三视图如图11所示,则该几何体的体积为________11. (1分) (2013·湖北理) (选修4﹣1:几何证明选讲)如图,圆O上一点C在直径AB上的射影为D,点D在半径OC上的射影为E.若AB=3AD,则的值为________.12. (1分)(2016·中山模拟) (﹣)9的二项式展开式中常数项的二项式系数为________(用符号或数字作答).13. (1分)(2018·河北模拟) 在中,角的对边分别为,,,且为锐角,则面积的最大值为________.14. (1分)(2017高一下·平顶山期末) 已知向量,向量满足,则用基底的线性表示为________三、解答题 (共6题;共45分)15. (5分) (2018高一下·商丘期末) 已知函数(Ⅰ)当且时,求的值域;(Ⅱ)若 ,对任意的使得成立,求实数的取值范围.16. (5分) (2019高二下·南昌期末) 大型综艺节目,《最强大脑》中,有一个游戏叫做盲拧魔方,就是玩家先观察魔方状态并进行记忆,记住后蒙住眼睛快速还原魔方,盲拧在外人看来很神奇,其实原理是十分简单的,要学会盲拧也是很容易的根据调查显示,是否喜欢盲拧魔方与性别有关为了验证这个结论,某兴趣小组随机抽取了50名魔方爱好者进行调查,得到的情况如表所示,并邀请其中20名男生参加盲拧三阶魔方比赛,其完成情况如表所示.(Ⅰ)将表补充完整,并判断能否在犯错误的概率不超过的前提下认为是否喜欢盲拧与性别有关?(Ⅱ)现从表中成功完成时间在和这两组内的6名男生中任意抽取2人对他们的盲拧情况进行视频记录,求2人成功完成时间恰好在同一组内的概率.附参考公式及数据:,其中.17. (10分)(2013·广东理) 如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=6,D,E分别是AC,AB上的点,,O为BC的中点.将△ADE沿DE折起,得到如图2所示的四棱椎A′﹣BCDE,其中A′O= .(1)证明:A′O⊥平面BCDE;(2)求二面角A′﹣CD﹣B的平面角的余弦值.18. (5分) (2018高三上·吉林月考) 已知数列中,.(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)数列满足,数列的前项和为,若不等式对一切恒成立,求的取值范围.19. (10分) (2019高二上·武汉期中) 已知的两个顶点为,,平面内P,Q 同时满足;;.(1)求顶点A的轨迹E的方程;(2)过点作两条互相垂直的直线,,直线,被点A的轨迹E截得的弦分别为,,设弦,的中点分别为M,试问:直线MN是否恒过一个顶点?若过定点,请求出该顶点,若不过定点,请说明理由.20. (10分)(2019·齐齐哈尔模拟) 已知函数 .(1)若,求曲线在处的切线方程;(2)设存在两个极值点,(),且不等式恒成立,求实数的取值范围.参考答案一、选择题 (共8题;共16分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、二、填空题 (共6题;共6分)9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、三、解答题 (共6题;共45分)15-1、16-1、17-1、17-2、18-1、19-1、19-2、20-1、20-2、。
江苏卷08-2020年高考数学必刷试卷(解析版)
江苏卷08-2020年高考数学必刷试卷(解析版)数学试题I一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.不需要写出解答过程,请把答案直接填写在相应位置上.1. 已知集合U ={1,2,3,4,5},A ={1,2,4},则∁U A =________. 答案:{3,5}解析:本题考查集合的补集运算2. 若复数z =(1+i)(3-ai)(i 为虚数单位)为纯虚数,则实数a =________. 答案:-3解析:z =(3-ai)+3i -ai 2=(3+a)+(3-a)i ,∴ a +3=0,a =-3. 3. 命题:“∃x ∈R ,|x|≤0”的否定是__________________. 答案:∀x ∈R ,|x|>0解析:含有量词的命题否定要将存在换成任意,p 改成非p.4. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=8x 上横坐标为1的点到其焦点的距离为______________. 答案:3解析:由定义可知距离1+p2=1+2=3.5. 设实数x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x≥0,y≥0,x +y≤3,2x +y≤4,则z =3x +2y 的最大值是________.答案:7解析:由题设可知线性规划的可行域的四个顶点坐标分别为(0,0),(2,0),(0,3),(1,2).从而(3x +2y)max =3×1+2×2=7.6. 如图是一个算法的流程图,若输入x 的值为2,则输出y 的值是________.答案:-32解析:由题设流程图的循环体执行如下:第1次循环体对y =12×2-1=0,|y -x|=2≥1,x =0;第2次循环体对y =0-1=-1,|y -x|≥1,x =-1; 第3次循环体对y =-32,|y -x|<1,停止,输出y =-32.7. 抽样统计甲、乙两个城市连续5天的空气质量指数(AQI),数据如下:城市空气质量指数(AQI)第1天第2天 第3天 第4天 第5天 甲 109 111 132 118 110 乙110111115132112则空气质量指数(AQI)较为稳定(方差较小)的城市为________(填“甲”或“乙”). 答案:乙解析:由题设可知甲的数据波动较大,乙的数据波动较小,由观察法知乙方差较小..8. 在四棱锥PABCD 中,底面ABCD 是边长为2的菱形,∠BAD =60°,侧棱PA ⊥底面ABCD ,PA =2,E 为AB 的中点,则四面体PBCE 的体积为______________.(第8题)答案:33解析: V PBCE =13S △BCE ·PA =13×12×1×2×sin120°×2=33.9. 将函数f(x)=sin(2x +φ)(0<φ<π)的图象上所有点向右平移π6个单位后得到的图象关于原点对称,则φ等于________. 答案:π3解析:向右平移π6后,解析式f(x)=sin(2x +φ-π3)为奇函数,从而φ-π3=kπ.又0<φ<π,从而φ=π3.10. 已知等比数列{a n }的首项为2,公比为3,前n 项和为S n .若log 3⎣⎡⎦⎤12a n (S 4m +1)=9,则1n +4m的最小值是________. 答案:52解析:由题设a n =2×3n -1,S 4m +1=2(1-34m )1-3+1=34m ,∴ 12a n (S 4m +1)=34m +n -1.又log 3[12a n (S 4m +1)]=9,∴ 12a n (S 4m +1)=39,即4m +n -1=9,∴ 4m +n =10.又1n +4m =110⎝⎛⎭⎫1n +4m (4m +n)=110·(17+4n m +4m n )≥52,当且仅当4n m =4mn,即m =n =2时,“=”成立.11. 若向量a =(cosα,sinα),b =(cosβ,sinβ),且|a +b |≤2a·b ,则cos(α-β)的值是________. 答案:1解析:由题意知a·b >0,且a 2+2ab +b 2≤4|a ·b|2,即2+2ab≤4|a·b|2,从而有2(|a·b|2)-a·b -1≥0,即(2a·b +1)(a·b -1)≥0,∴ a ·b ≥1,即|a||b|cos(α-β)≥1,∴ cos(α-β)≥1.又cos(α-β)≤1,∴ cos(α-β)=1. 12. 在平面直角坐标系xOy 中,直线y =x +b 是曲线y =alnx 的切线,则当a>0时,实数b 的最小值是______________. 答案:-1解析:不妨设切点P(x 0,y 0),则f′(x 0)=ax 0=1,∴ x 0=a ,从而y 0=a +b ,y 0=alna ,即有b =alna -a ,a>0.又令b′(a)=lna =0,解得a =1,∴ 当a =1时,b 取得最小值-113. 已知集合M ={(x ,y)|x -3≤y≤x -1},N ={P|PA≥2PB ,A(-1,0),B(1,0)},则表示M∩N 的图形面积等于________. 答案:23+83π解析:设P(x ,y),由PA 2≥PB 2知(x +1)2+y 2≥2(x -1)2+2y 2.整理得(x -3)2+y 2≤8,则集合M∩N 示意图如下图,则S M∩N =S △ABN +2S 扇BNF .又N(3,0)到AB 距离d =2,从而△ABN 为等边三角形,∴ S △ABN =34(22)2=23,2S 扇BNF =2×12l·r =lr =r 2θ=8×π3=83π.综上知M∩N 的图形面积为23+83π.14. 若函数f(x)=ax 2+20x +14(a>0)对任意实数t ,在闭区间[t -1,t +1]上总存在两实数x 1、x 2,使得|f(x 1)-f(x 2)|≥8成立,则实数a 的最小值为________. 答案:8解析:f(x)=a ⎝⎛⎭⎫x +10a 2+14-100a(a >0),由题设知原题可以等价于对任意区间[x 1,x 2],x 2-x 1=2,函数f(x)在[x 1,x 2]上的最大值与最小值之差大于等于8,不妨设g(x)=ax 2+14-100a ,则原题可转化成对任意t ∈R ,g(x)在[t ,t +2]上最大值与最小值之差大于等于8, ① 当t≥0时,g(x)在[t ,t +2]上递增,从而g max (x)-g min (x)=g(t +2)-g(t)=a[(t +2)2-t 2]≥8,即a(4t +4)≥8对t≥0恒成立,从而4a≥8a≥2; ② 当t +2≤0时,g(x)在[t ,t +2]上递减,从而g max (x)-g min (x)=g(t)-g(t +2)≥8时,对任意t≤-2恒成立,即a(-4t -4)≥8.对任意t≤-2恒成立,从而a(8-4)≥8a≥2;③ 当t +1≤0时,g(x)在[t ,0]上递减,在[0,t +2]上递增,且g(t +2)≥g(t),从而g max (x)-g min (x)=g(t +2)-g(0)=a(t +2)2≥8,对于任意t≥-1恒成立,从而有a≥8; ④ 同理t +1≥0时,也有a≥8,综上知a≥8.二、 解答题:本大题共6小题,共90分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)如图,在四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB ∥CD ,AB 1⊥BC ,且AA 1=AB.求证: (1) AB ∥平面D 1DCC 1; (2) AB 1⊥平面A 1BC.证明:(1) 在四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB ∥CD ,AB 平面D 1DCC 1,CD平面D 1DCC 1,所以AB ∥平面D 1DCC 1.(6分)(2) 在四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,四边形A 1ABB 1为平行四边形,又AA 1=AB ,故四边形A 1ABB 1为菱形.从而AB 1⊥A 1B.(9分)又AB 1⊥BC ,而A 1B∩BC =B ,A 1B 、BC 平面A 1BC ,所以AB 1⊥平面A 1BC.(14分) 16. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,已知c =2,C =π3.(1) 若△ABC 的面积等于3,求a 、b ;(2) 若sinC +sin(B -A)=2sin2A ,求△ABC 的面积. 解:(1) 由余弦定理及已知条件,得a 2+b 2-ab =4.(2分) 因为△ABC 的面积等于3,所以12absinC =3,得ab =4.(4分)联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2.(7分)时,A =π2,所以B =π6,所以a =433,b =233,S =12·absinC =23 3.(10分)当cosA≠0时,得sinB =2sinA ,由正弦定理得b =2a ,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,b =2a ,解得a =233,b =433.(13分)所以△ABC 的面积S =12absinC =233.(14分)17. (本小题满分14分)已知a 为实常数,y =f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x<0时,f(x)=2x -a 3x 2+1.(1) 求函数f(x)的单调区间;(2) 若f(x)≥a -1对一切x>0成立,求a 的取值范围.解:(1) 由奇函数的对称性可知,我们只要讨论f(x)在区间(-∞,0)上的单调性即可. f′(x)=2+2a 3x3,令f′(x)=0,得x =-a.(2分)② 当a≤0时,f′(x)>0,故f(x)在区间(-∞,0)上是单调递增.(4分)② 当a>0时,x ∈(-∞,-a),f′(x)>0,所以f(x)在区间(-∞,-a)上是单调递增;x ∈(-a ,0),f′(x)<0,所以f(x)在区间(-a ,0)上是单调递减.(6分)综上所述,当a≤0时,f(x)单调增区间为(-∞,0),(0,+∞);当a>0时,f(x)单调增区间为(-∞,-a),(a ,+∞),单调减区间为(-a ,0),(0,a).(7分)(2) 因为f(x)为奇函数,所以当x>0时,f(x)=-f(-x)=-⎝⎛⎭⎫-2x -a 3x 2+1=2x +a3x2-1.(9分) ① 当a<0时,要使f(x)≥a -1对一切x>0成立,即2x +a 3x 2≥a 对一切x>0成立.而当x =-a2>0时,有-a +4a≥a ,所以a≥0,这与a<0矛盾.所以a<0不成立.(11分)② 当a =0时,f(x)=2x -1>-1=a -1对一切x>0成立,故a =0满足题设要求.(12分)③ 当a>0时,由(1)可知f(x)在(0,a)上是减函数,在(a ,+∞)上是增函数.所以f min (x)=f(a)=3a -1>a -1,所以a>0时也满足题设要求.(13分) 综上所述,a 的取值范围是[0,+∞).(14分) 18.(本小题满分16分)如图,一块弓形薄铁片EMF ,点M 为EF ︵的中点,其所在圆O 的半径为4 dm(圆心O 在弓形EMF 内),∠EOF =2π3.将弓形薄铁片裁剪成尽可能大的矩形铁片ABCD(不计损耗),AD ∥EF ,且点A 、D 在EF ︵上,设∠AOD =2θ.(1) 求矩形铁片ABCD 的面积S 关于θ的函数关系式; (2) 当裁出的矩形铁片ABCD 面积最大时,求cosθ的值.解:(1) 设矩形铁片的面积为S ,∠AOM =θ.当0<θ<π3时(如图①),AB =4cosθ+2,AD =2×4si nθ,S =AB×AD =(4cosθ+2)(2×4sinθ)=16sinθ(2cosθ+1).(3分) 当π3≤θ<π2(如图②),AB =2×4cosθ,AD =2×4sinθ, 故S =AB×AD =64sinθcosθ=32sin2θ.综上得,矩形铁片的面积S 关于θ的函数关系式为S =⎩⎨⎧16sinθ(2cosθ+1),0<θ<π3,32sin2θ,π3≤θ<π2.(7分)(2) 当0<θ<π3时,求导,得S′=16[cosθ(2cosθ+1)+sinθ(-2sinθ)]=16(4cos 2θ+cosθ-2).令S′=0,得cosθ=33-18.(10分) 记区间⎝⎛⎭⎫0,π3内余弦值等于33-18的角为θ0(唯一存在).列表: θ (0,θ0) θ0 ⎝⎛⎭⎫θ0,π3S′ + 0 - S增函数极大值减函数又当π3≤θ<π2时,S =32sin2θ在⎣⎡⎭⎫π3,π2上为单调减函数, 所以当θ=θ0即cosθ=33-18时,矩形的面积最大.(16分)19. (本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知过点⎝⎛⎭⎫1,32的椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),过焦点F 且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A 、B 两点,点B 关于坐标原点的对称点为P ,直线PA 、PB 分别交椭圆C 的右准线l 于M 、N 两点.(1) 求椭圆C 的标准方程;(2) 若点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,335,试求直线PA 的方程;(3) 记M 、N 两点的纵坐标分别为y M 、y N ,试问y M ·y N 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.解:(1) 由题意,得 2a =(1-1)2+⎝⎛⎭⎫32-02+(1+1)2+⎝⎛⎭⎫32-02=4,即a =2.(2分) 又c =1,所以b 2=3,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(5分)(2) 因为B ⎝⎛⎭⎫85,335,所以P(-85,-335).又F(1,0),所以k AB =3,所以直线AB 的方程为y =3(x -1).(7分)联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =3(x -1),解得A(0,-3).(9分)所以直线PA 的方程为y =-34x -3, 即3x +4y +43=0.(10分)(3) 当直线AB 斜率k 不存在时,易得y M y N =-9.当直线AB 斜率k 存在时,设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),则P(-x 2,-y 2),所以x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,两式相减,得(x 2+x 1)(x 2-x 1)4=-(y 2+y 1)(y 2-y 1)3,所以(y 2+y 1)(y 2-y 1)(x 2+x 1)(x 2-x 1)=-34=k PA k ,所以k PA =-34k.(12分)所以直线PA 方程为y +y 2=-34k(x +x 2),所以y M =-34k (x 2+4)-y 2=-3(x 2+4)(x 2-1)4y 2-y 2.因为直线PB 方程为y =y 2x 2x ,所以y N =4y 2x 2.(14分)所以y M y N =-3×(x 2+4)(x 2-1)x 2-4y 22x 2.因为x 224+y 223=1,所以4y 22=12-3x 22, 所以y M y N =-3×(x 2+4)(x 2-1)+4-x 22x 2=-9,所以y M y N 为定值-9.(16分)20(本小题满分16分)已知等差数列{a n }、等比数列{b n }满足a 1+a 2=a 3,b 1b 2=b 3,且a 3,a 2+b 1,a 1+b 2成等差数列,a 1,a 2,b 2成等比数列.(1) 求数列{a n }和数列{b n }的通项公式; (2) 按如下方法从数列{a n }和数列{b n }中取项: 第1次从数列{a n }中取a 1, 第2次从数列{b n }中取b 1,b 2, 第3次从数列{a n }中取a 2,a 3,a 4, 第4次从数列{b n }中取b 3,b 4,b 5,b 6, ……第2n -1次从数列{a n }中继续依次取2n -1个项, 第2n 次从数列{b n }中继续依次取2n 个项, ……由此构造数列{c n }:a 1,b 1,b 2,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10,b 11,b 12,…,记数列{c n }的前n 项和为S n .求满足S n <22 014的最大正整数n.解:(1) 设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )=a 1+2d ,b 1(b 1q )=b 1q 2,(a 1+2d )+(a 1+b 1q )=2[(a 1+d )+b 1],(a 1+d )2=a 1(b 1q ),解得a 1=d =1,b 1=q =2.故a n =n ,b n =2n .(6分)(2) 将a 1,b 1,b 2记为第1组,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6记为第2组,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10,b 11,b 12记为第3组,……以此类推,则第n 组中,有2n -1项选取于数列{a n },有2n 项选取于数列{b n },前n 组共有n 2项选取于数列{a n },有n 2+n 项选取于数列{b n },记它们的总和为P n ,并且有P n =n 2(n 2+1)2+2n 2+n +1-2.(11分)P 45-22 014=452(452+1)2+22 071-22 014-2>0,P 44-22 014=442(442+1)2-21 981(233-1)-2<0.当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 012)时,S n -22 014=-22 013-2+452(452+1)2<0.(13分)当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 013)时,S n -22 014=-2+452(452+1)2>0.可得到符合S n <22 014的最大的n =452+2 012=4 037.(16分)数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答............,若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .[选修42:矩阵与变换](本小题满分10分已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n m 1的一个特征根为λ=2,它对应的一个特征向量为α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤12.(1) 求m 与n 的值; (2) 求A -1. 解:(1) 由题意得: A α=λα⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n m 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤12=λ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎩⎪⎨⎪⎧2+2n =2m +2=4⎩⎪⎨⎪⎧n =0,m =2.(5分) (2) 设A -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2021⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d =E =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧2a =12b =02a +c =02b +d =1⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =0,c =-1,d =1,即A -1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 120-11.(10分) B .[选修44:坐标系与参数方程](本小题满分10分)已知在平面直角坐标系xOy 中,圆M 的参数方程为⎩⎨⎧x =532+2cosθ,y =72+2sinθ(θ为参数),以Ox 轴为极轴,O为极点建立极坐标系,在该极坐标系下,圆N 是以点⎝⎛⎭⎫3,π3为圆心,且过点⎝⎛⎭⎫2,π2的圆. (1) 求圆M 及圆N 在平面直角坐标系xOy 下的直角坐标方程; (2) 求圆M 上任一点P 与圆N 上任一点Q 之间距离的最小值.解:(1) 圆M :⎝⎛⎭⎫x -5322+(y -72)2=4,⎝⎛⎭⎫3,π3对应直角坐标系下的点为⎝⎛⎭⎫32,32,⎝⎛⎭⎫2,π2对应直角坐标系下的点为(0,2),∴ 圆N :⎝⎛⎭⎫x -322+⎝⎛⎭⎫y -322=1.(5分)(2) PQ =MN -3=4-3=1.(10分)C .[选修45:不等式选讲](本小题满分10分)已知:a +b +c =1,a 、b 、c>0.求证: (1) abc≤127;(2) a 2+b 2+c 2≥3abc证明:(1) a +b +c≥3·3abc ,而a +b +c =1,abc≤127,当且仅当a =b =c =13时取“=”.(5分)(2) 柯西不等式a 2+b 2+c 2≥13(a +b +c)2=13,由(1)知3abc ≤13,∴ a 2+b 2+c 2≥3abc ,当且仅当a =b =c 时取“=”.(10分)【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写 出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)已知直线l :y =2x -4与抛物线C :y 2=4x 相交于A 、B 两点,T(t ,0)(t>0且t≠2)为x 轴上任意一点,连结AT 、BT 并延长与抛物线C 分别相交于A 1、B 1.(1) 设A 1B 1斜率为k ,求证:k·t 为定值;(2) 设直线AB 、A 1B 1与x 轴分别交于M 、N ,令S △ATM =S 1,S △BTM =S 2,S △B 1TN =S 3,S △A 1TN =S 4,若S 1、S 2、S 3、S 4构成等比数列,求t 的值.(1) 证明:⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -4,y 2=4x A(4,4)、B(1,-2), 设A 1⎝⎛⎭⎫m 24,m 、B 1⎝⎛⎭⎫n 24,n , k AT =kA 1T 44-t =m m 24-t m 2-4t =4m -tm m(m -4)=t(4-m)m =-t A 1⎝⎛⎭⎫t 24,-t , 同理:B 1(t 2,2t)k =3t t 2-t 24=4t kt =4为定值.(5分) (2) 解:A 1B 1:y -2t =4t(x -t 2),令y =0得N ⎝⎛⎭⎫t 22,0,而M(2,0), S 1S 2=⎪⎪⎪⎪y A y B=2S 2=12S 1, S 4S 1=⎪⎪⎪⎪TN·yA 1TM·y A =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 22-t t -2·t 4=t 28S 4=t 28S 1, S 3S 1=⎪⎪⎪⎪TN·yB 1TM·y A =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪t 2(t -2)t -2·2t 4=t 24S 3=t 24S 1, S 1、S 2、S 3、S 4构成等比数列,∴ t 2=1而t>0t =1.(10分)23如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,底面△ABC 为直角三角形,∠ACB =π2,顶点C 1在底面△ABC 内的射影是点B ,且AC =BC =BC 1=3,点T 是平面ABC 1内一点.(1) 若T 是△ABC 1的重心,求直线A 1T 与平面ABC 1所成的角;(2) 是否存在点T ,使TB 1=TC 且平面TA 1C 1⊥平面ACC 1A 1?若存在,求出线段TC 的长度;若不存在,说明理由.23. 解:如图以CB 、CA 分别为x 、y 轴,过C 作直线Cz ∥BC 1,以Cz 为z 轴, ∴ B(3,0,0),C(0,0,0),A(0,3,0),C 1(3,0,3),CB 1→=CC 1→+CB →=(6,0,3)B 1(6,0,3),CA 1→=CC 1→+CA →=(3,3,3)A 1(3,3,3).(1) T 是△ABC 1重心T(2,1,1)TA 1→=(1,2,2),设平面ABC 1的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),AB →=(3,-3,0),AC 1→=(3,-3,3),⎩⎪⎨⎪⎧3x 1-3y 1=03x 1-3y 1+3z 1=0⎩⎪⎨⎪⎧z 1=0x 1=y 1取法向量n 1=(1,1,0),∴ cos 〈TA 1→,n 1〉=33·2=22〈TA 1→,n 1〉=π4. 设TA 1与平面ABC 1所成的角为αα=π2-〈TA 1→,n 1〉=π4.(5分) (2) T 在平面ABC 1内,CT →=CB →+BT →=CB →+mBC 1→+nBA →=(3-3n ,3n ,3m),即T(3-3n ,3n ,3m).由TB 1=TC ,得(3-3n)2+(3n)2+(3m)2=(3n +3)2+(3n)2+(3m -3)2-2m +4n =-1, ①设平面CAA 1C 1的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),CA →=(0,3,0),CC 1→=(3,0,3),⎩⎪⎨⎪⎧3y 2=03x 2+3z 2=0取n 2=(1,0,-1).设平面TA 1C 1法向量为n 3=(x 3,y 3,z 3),C 1A 1→=(0,3,0),C 1T →=(-3n ,3n ,3m -3),⎩⎪⎨⎪⎧y 3=0-3nx 3+(3m -3)z 3=0取n 3=(m -1,0,n). 由平面TA 1C 1⊥平面ACC 1A 1,得cos 〈n 2,n 3〉=m -1-n 2·(m -1)2+n 2=0m =n +1. ②由①②解得n =12,m =32, ∴ 存在点T ⎝⎛⎭⎫32,32,92,TC =3112.(10分)。
江苏常熟中学2024届高三第二学期3月高考诊断性测试数学试题
江苏常熟中学2024届高三第二学期3月高考诊断性测试数学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知函数2,0()2,0x xx f x e x x x ⎧>⎪=⎨⎪--≤⎩若函数1()()()2g x f x k x =-+在R 上零点最多,则实数k 的取值范围是( )A .2(0,)3eB .2(,0)3e-C .1(,0)2e-D .1(0,)2e2.双曲线的渐近线与圆(x -3)2+y 2=r 2(r >0)相切,则r 等于( )A .B .2C .3D .63.若双曲线()22210x y a a-=>的一条渐近线与圆()2222x y +-=至多有一个交点,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A .)2,⎡+∞⎣B .[)2,+∞C .(2D .(]1,24.已知函数2()sin 3cos444f x x x x πππ=,则(1)(2)...(2020)f f f +++的值等于( )A .2018B .1009C .1010D .20205.已知13313711log ,(),log 245a b c ===,则,,a b c 的大小关系为A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>6.已知集合{}{}22(,)4,(,)2xA x y x yB x y y =+===,则AB 元素个数为( )A .1B .2C .3D .47.己知函数sin ,2,2(),2223sin ,2,2(),222x x k k k z y x x k k k z ππππππππππ⎧⎛⎫⎡⎫+∈-+∈ ⎪⎪⎪⎢⎪⎝⎭⎣⎭=⎨⎛⎫⎡⎫⎪-+∈++∈ ⎪⎪⎢⎪⎝⎭⎣⎭⎩的图象与直线(2)(0)y m x m =+>恰有四个公共点()()()()11123344,,,,.,,,A x y B x y C x y D x y ,其中1234x x x x <<<,则()442tan x x +=( ) A .1-B .0C .1D .222+ 8.一个超级斐波那契数列是一列具有以下性质的正整数:从第三项起,每一项都等于前面所有项之和(例如:1,3,4,8,16…).则首项为2,某一项为2020的超级斐波那契数列的个数为( ) A .3B .4C .5D .69.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,已知E 、F 、G 分别是线段11A C 上的点,且11A E EF FG GC ===.则下列直线与平面1A BD 平行的是( )A .CEB .CFC .CGD .1CC10.已知命题:0p x ∀>,ln(1)0x +>;命题:q 若a b >,则22a b >,下列命题为真命题的是( ) A .p q ∧ B .p q ∧⌝ C .p q ⌝∧ D .p q ⌝∧⌝11.在复平面内,31ii+-复数(i 为虚数单位)的共轭复数对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限12.8x x ⎛ ⎝的二项展开式中,2x 的系数是( )A .70B .-70C .28D .-28二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2023年新高考数学临考题号押题第2题 复数(新高考)(解析版)
押新高考卷2题
复
数
考点3年考题
考情分析
复数
2022年新高考Ⅰ卷第2题2022年新高考Ⅱ卷第2题
2021年新高考Ⅰ卷第2题2021年新高考Ⅱ卷第1题2020年新高考Ⅰ卷第2题2020年新高考Ⅱ卷第2题
高考对复数知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练复数基础知识点,包括复数的代数形式,复数的实部与虚部,共轭复数,复数模长,复数的几何意义及四则运算.纵观近几年的新高考试题,均以复数的四则运算为切入点,考查复数的四则运算、共轭复数及几何意义.可以预测2023年新高考命题方向将继续围绕复数的四则运算为背景展开命题.
1.虚数单位:i ,规定12-=i
2.虚数单位的周期4
=T 3.复数的代数形式:Z=(),a bi a b R +∈,a 叫实部,b 叫虚部4.复数的分类
⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨
⎧⎩⎨⎧=≠≠⎩⎨⎧===+=000
00
00
a b b b a b bi a z 纯虚数:虚数::实数:5.复数相等:,,21di c Z bi a Z +=+=若则,21Z Z =d
b c a ==,6.共轭复数:若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;
(),,z a bi z a bi a b R =+=-∈,
()()()2
22
22
2b a z z b a bi a bi a bi a z z +=⋅+=-=-+=⋅结论:推广:7.复数的几何意义:复数(),z a bi a b R =+∈←−−−→一一对应
复平面内的点(,)
Z a b
8.复数的模:()R b a bi a Z ∈+=,,
则||z a bi =+=;。
江苏省连云港市2022届高考考前模拟考试(二)数学试题及答案
2022届高考考前模拟考试(二)数 学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.3.考试结束后,将答题卡交回. 一、单项选择题(本大题共8个小题,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.在复平面内,复数z1,z 2对应的点分别为,−(1,2),则z z 12=A .55B .52C .255D .52.已知集合A x x =−<<15}{,Z =∈<<B x x 18}{,则 A B 的子集个数为 A .4B .6C .8D .93.直线mx y m −++=30与圆x y +=224相切,则m 的值为 A.3 B. 1 C.33D. −3 4.两千多年前我们的祖先就使用“算筹”表示数,后渐渐发展为算盘.算筹有纵式和横式两种排列方式,0~9各个数字及其算筹表示的对应关系如下表:排列数字时,个位采用纵式,十位采用横式,百位采用纵式,千位采用横式……纵式和横式依次交替出现.如“”表示87,“〇”表示502. 在“〇”“”“” “”“”按照一定顺序排列成的三位数中任取一个,取到奇数的概率是 A. 0.7 B. 0.6C. 0.4D. 0.35.柯西分布(Cauchy distribution)是一个数学期望不存在的连续型概率分布.记随机变量X 服从柯西分布为X ~C (γ,x 0),其中当γ=1,x 0=0时的特例称为标准柯西分布,其概率密度函数为f (x )=+x (1)π12.已知X ~C (1,0),P (|X |≤3)=23,P (1<X ≤3)=112,则P (X ≤−1)= A .16 B .23 C .14 D .126.甲,乙,丙,丁四支足球队进行单循环比赛(每两个球队都要比赛一场),每场比赛的计分方法是;胜者得3分,负者得0分,平局两队各得1分,全部比赛结束后,四队的得分为:甲6分,乙5分,丙4分,丁1分,则A .甲胜乙B .乙胜丙C .乙平丁D .丙平丁 7.如果函数f x x =+ϕ()cos(2)满足−=−f x f x 3()()π4,则ϕ||的最小值是 A .6π B .3π C .6π5 D .3π48.已知>t 0,函数=+−f x x t x tx ()()ln 2,当x >1时,+<f x t ()0恒成立,则实数t 的最小值为A .4B .31C .21D .1二、多项选择题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求.全选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9.已知由样本数据点集合x i {(,=y i i )|1,2,⋯,n },求得的回归直线方程为=+yx 1.50.5ˆ,且=x 3,现发现两个数据点(1.3,2.1)和(4.7,7.9)误差较大,去除后重新求得的回归直线l 的斜率为1.2,则A .变量x 与y 具有正相关关系B .去除后的回归方程为y x =+^1.2 1.6C .去除后y 的估计值增加速度变慢D .去除后相应于样本点(2,3.75)的残差为0.05 10.已知>>a b 0,0,直线=+2y x a 与曲线=−+−y b x e 11相切,则下列不等式一定成立的是A .≤ab 91B . ≥+a b 921CD 11.过点P (1,0)作两条直线分别交抛物线2=y x 于A ,B 和C ,D ,其中直线AB 垂直于x 轴(其 中A ,C 位于x 轴上方),直线AC ,BD 交于点Q .则A .y y C D ⋅=−1B .x Q =−1C .QP 平分∠CQBD .PC ||的最小值是3212.如图,矩形BDEF 所在平面与正方形ABCD 所在平面互相垂直,AD =DE =4,G 为线段AE 上的动点,则A .⊥AE CFB .若G 为线段AE 的中点,则GB //平面CEFC .点B 到平面CEF 的距离为3D .+BG CG 22的最小值为48三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.已知a ,b 是两个单位向量,a b c +−=20,且⊥b c ,则a 与−a b 的夹角为_________.14.设函数≥⎩−⎨=++<⎧x x f x x x 2,1,()(1)2,1,2则不等式+−>f f x (3)(||4)0的解集为_________.15.一个正四棱锥的高为7,底面边长为10,若正四棱锥的五个顶点恰好在一个球面上,则该球的半径为_________.16.建筑学中必须要对组合墙的平均隔声量进行设计.组合墙是指带有门或窗等的隔墙,假定组合墙上有门、窗及孔洞等几种不同的部件,各种部件的面积分别为S 1,S 2,…,S n (单位:m 2),其相应的透射系数分别为1τ,τ2,…,τn ,则组合墙的实际隔声量应由各部分的透射系数的平均值τ确定:++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+ττττS S S S S S nn n121122,于是组合墙的实际隔声量(单位:dB )为=τR 4ln 1.已知某墙的透射系数为1014,面积为20 m 2,在墙上有一门,其透射系数为1012,面积为2m 2,则组合墙的平均隔声量约为 dB .(注:≈≈e 2,e 50.693 1.609)四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.在①a 3是a 1与a 9的等比中项,②=+a n S n n 21,③S S =+6423,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并完成解答.问题:在公差不为0的等差数列a n {}中,其前n 项和为S n ,a =412, ,是否存在正整数k ,使得S a k k <−642?若存在,求出所有的正整数k ,若不存在,请说明理由. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.在平面四边形ABCD 中,对角线AC 平分∠BAD ,=B 4π3,=AC ,=AD 4,=BC >BC CD . (1)求CD ;(2)求△ABC 的面积. 19.在四棱锥−P ABCD 中,平面PAB ⊥平面ABCD ,BC ⊥AB ,PA ⊥CD ,AB =2,BC =DC =23,DAC 60∠=︒.(1)证明:BD ⊥PC ;(2)若点A 到平面PBD 的距离为31010,求二面角−−B PC D 的余弦值.20.为有效防控新冠疫情从境外输入,中国民航局根据相关法律宣布从2020年6月8日起实施航班熔断机制,即航空公司同一航线航班,入境后核酸检测结果为阳性的旅客人数达到一定数量的民航局对其发出“熔断”指令,暂停该公司该航线的运行(达到5个暂停运行1周,达到10个暂停运行4周),并规定“熔断期”的航班量不得调整用于其他航线,“熔断期”结束后,航空公司方可恢复每周1班航班计划.已知某国际航空公司A 航线计划每周有一次 航班入境,该航线第一次航班被熔断的概率是13,且被熔断的一次航班的下一次航班也被熔断的概率是23,未被熔断的一次航班的下一次航班也未被熔断的概率是12.一条航线处于“熔断期”的原计划航班不记入该航线的航班次数,记该航空公司A 航线的第n 次航班被熔断的概率为P n . (1)求P 2;(2)证明:P n 35−⎧⎨⎩⎫⎬⎭为等比数列;(3)求数列P n }{的前n 项和T n ,并说明T n 的实际意义.21.已知函数()ln =+f x x mx .(1)当m =−13时,判断f x ()的零点个数;(2)若不等式≥+++−ax x x a a x e ln (1)对任意x >1恒成立,求实数a 的取值范围.22.已知A ,B 分别为椭圆C :x y +=2241的左、右顶点,P 为直线x =4上的动点,直线PA ,PB与椭圆C 的另一个交点分别为D ,E . (1)证明:直线DE 过定点;(2)设△EDB 和△EDA 的面积分别为S 1,S 2,求−S S 12的最大值.数学模拟考试(二)参考答案一、单项选择题:本大题共8个小题,每小题5分,共40分1.C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.C 7.B 8.D 二、多项选择题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分 9.AC 10. BCD 11.ABD 12.ABC 三、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分 13.π614.−<<x x 11}{ 15. 1499 16.27.624四、解答题:本大题共6个小题,共70分 17.解:公差d 不为0,==+a a d 12341,选择①:由a 3是a 1与a 9的等比中项,=a a a 3192, +=+a d a a d (2)(8)1112,得=a d d 12, 又≠d 0,所以=a d 1,………………………………………………………………………3分 又a d +=1312,所以d =3,a =13,……………………………………………………5分 所以=3n a n ,n S n n =+3(1)2, ………………………………………………………………7分 所以S a k k <−642,k k k +<−3(1)21842得:k k −+<211280,即k <<47, 又k 为正整数,所以正整数k 可以取5,6.………………………………………………10分选择②:由=+a n S n n 21,取=n 2,得=S a 2322,即+=a a a 2()3122,所以=a a 221, 又=+a a d 21,所以=a d 1,…………………………………………………………………3分 又a d +=1312,所以d =3,a =13,……………………………………………………5分 所以=3n a n ,n S n n =+3(1)2, ………………………………………………………………7分 所以S a k k <−642,k k k +<−3(1)21842得:k k −+<211280,即k <<47, 又k 为正整数,所以正整数k 可以取5,6. ………………………………………10分选择③:=+S a d 61561,=+S a d 4641,又=+S S 2464,所以+a d 6151a d =++12(46)3,化简得:a d −+=12330,………………………3分 又a d +=1312,所以d =3,a =13,……………………………………………………5分 所以=3n a n ,n S n n =+3(1)2, ………………………………………………………………7分 所以S a k k <−642,k k k +<−3(1)21842得:k k −+<211280,即k <<47, 又k 为正整数,所以正整数k 可以取5,6. ……………………………………10分18.解:(1)由题意设∠=∠=αBAC DAC ,=CD x ,则=AC ,在∆ACD 中,由余弦定理得⋅∠=+−AD ACDAC AD AC CD 2cos 222,即αcos 222 ………………………2分在∆ABC 中,由正弦定理得∠=B BACAC BCsin sin , 即=αsin ② ………………………………………4分联立①②得=x 2或=x ,故=CD 2. ………………………………………6分 (2) 在∆ABC 中,由余弦定理得=+−⋅∠AC AB BC AB BC ABC 2cos 222,即=+−πAB 4208cos 32, ………………………………………8分所以=AB 2或=−AB 6(舍), ……………………………………10分故=⋅=⨯⨯=∆πS AB BC B ABC 224sin 22113. ……………………………………12分 19. 解:(1)∵面平面平⊥PAB ABCD ,⊥BC AB ,面平面平=PAB ABCD AB ,面平⊂BC ABCD ,∴面平⊥BC PAB ,又面平⊂PA PAB , ∴⊥BC PA ,又⊥PA CD ,=CDBC C ,面平⊂CD BC BCD ,,∴面平⊥PA BCD ,面平⊂BD BCD ,∴⊥PA BD , …………………………2分在∆Rt ABC 中,=AB 2,=BC ,得=∠=AC BAC 4,60,在∆ADC 中,=AC 4,=DC ,DAC 60∠=︒,得∠==ADC AD 90,2,∴⊥AC BD , …………………………4分 又=PA AC A ,面平⊂PA AC PAC ,, ∴面平⊥BD PAC ,又面平⊂PC PAC ,∴⊥BD PC . …………………………6分 (2) 法1:设=BDAC O ,建立如图所示空间直角坐标系,由(1)得B C D (0,3,0),(,由=−−V V A PCD P ABD ,得−P (0,1,3), …………………………8分设平面BPC 法向量为=m x y z (,,),则⎩⎪⋅=⎨⎪⋅=⎧m PC m PB 00,即⎩⎪−=+−=y z y z 43030,取=m (33,3,4)设平面DPC 法向量为=n x y z (,,),则⎩⎪⋅=⎨⎪⋅=⎧n PC n PD 0,即⎩⎪−=⎨⎪+−=⎧y z y z 43030,取=−n (33,3,4) …………………………10分设二面角−−B PC D 的夹角为θ,则++++⋅=〈〉===⋅−++θm nm n m n279162791626cos cos ,279161. 由图可知,二面角−−B PC D 的余弦值为261. ……………………12分 法2:作⊥BQ PC ,垂足为Q ,连接DQ ,由(1)知∆≅∆Rt PDC Rt PBC ,得⊥DQ PC ,故∠BQD 即为−−B PC D 所成二面角的平面角, ……………8分在∆BQD中,=BD,==DQ BQ 5, ………………………10分由余弦定理得⋅∠===+−+−DQ BQ BQD DQ BQ BD 226cos 112156156222, Q故二面角−−B PC D 的余弦值为261. …………………………12分 20. 解:(1)由题意得P =⨯+⨯=21323231259………………………3分 (2)由题意得P P P n n n =+−−−112312(1)=P n −+11612(≥n 2),所以P P n n −−=−13516(35) ………………………5分又P −=−=−≠13513354150, 所以P n 35−⎧⎨⎩⎫⎬⎭是以−415为首项,16为公比的等比数列; ………………………7分(3)由(2)知P n n −=−−35415161, 从而−=−=−−−T n n n nn 6151552561(1)63438111………………………10分 由于P n 可以理解为第n 次航班平均被熔断的次数,所以T n 表示前n 次航班一共被熔断的次数. ………………………12分 21. 解:(1)因为=−f x x x 3()ln ,所以=−='−x x f x x33()113,令='f x ()0,则=x 3,当 ∈x (0,3)时,>'f x ()0,f x ()递增,当∈+∞x (3,) 时,<'f x ()0,f x ()递减,所以==−>f x f ()(3)ln310max , …………………………………2分又因为=−<f 3(1)01,所以<f f (1)(3)0,所以f x ()在(1,3)上有唯一零点,同理,因为=−<f e e 3()2022,所以<f f e (3)()02所以f x ()在e (3,)2上有唯一零点,所以函数f x ()有两个零点. ……………………………………………4分 (2)≥+++−e ax x x a a x ln (1)即≥+−+−e a x x x a x (1)ln (1),即≥+−+−ea x e x a x x (1)ln (1)ln ,构造函数=+F x e x x(),即≥−F a x F x ((1))(ln ), ………………………………………6分F x ()显然为+∞(0,)上的单调递增函数,所以转化为:≥−a x x (1)ln 在+∞(1,)上恒成立,①当≤a 0时,因为>x 1,所以≤−a x (1)0,而>=x ln ln10,显然不符合题意. ……………………………8分 ②当>a 0时,即≥−−a x x (1)ln 0在+∞(1,)上恒成立, 令=−−>G x a x x x ()(1)ln (1),则=−='−x xG x a ax ()11, 令='G x ()0,则=ax 1, i)当≤<a011即≥a 1时,因为>x 1,所以>'G x ()0,所以G x ()在+∞(1,)上递增,所以 >=G x G ()(1)0,即>G x ()0恒成立,符合题意.ii)当>a 11即<<a 01时,当∈a x (1,)1时<'G x ()0,当∈+∞ax (,)1时>'G x ()0,所以==−−=−+a a aG x G a a a ()()(1)ln 1ln 111min ,令=−+<<h a a a a ()1ln (01),则=−+=>'−a ah a a()1011,所以h a ()在(0,1)上递增, 所以<=h a h ()(1)0,所以<G x ()0min 不符合题意,所以舍去.综上所述≥a 1. ………………………………………………………12分 22. 解:(1)设P t (4,),D x y (,)11,E x y (,)22,则直线PA 的方程为:=+y x t6(2) 联立⎩⎪+=⎪⎨⎪⎪=+⎧y x y x t 416(2)22得+=−t x t 9182212,代入=+y x t 6(2)得+=t y t 9621,即++−t t D t t99(,)1826222, 同理可得++−−t t E t t11(,)222222, ………………………………………2分 设直线DE 过定点M m (,0),则当≠t 0时,++−−−−=++−−−t t m m t t t t t t9118222910062222222, 化简得+−=t m (3)(1)02解得=m 1,直线DE 过定点M (1,0),当=t 0时,直线DE 为x 轴,也过定点M (1,0), ………………………5分 综上,直线DE 过定点M (1,0). …………………………………………6分 (2) =−S BM y y 21112,=−S AM y y 21212−=−⋅−=⨯⨯−=−S S AM BM y y y y y y 2221112121212 设直线DE 的方程为:=+x ny 1,联立⎩⎪+=⎨⎪⎧=+y x x ny 41122得++−=n y ny (4)23022则⎩+⎪=⎪−⎨+⎪⎪+=⎧n y y n y y n 4342212212所以−=−===S S y y 1212=14 ………………………………………10分u ,则+−=uu S S 1412,=+uy u 1在+∞)单调递增,故当=u =n 0时,−S S max12 …………………………………12分。
2020年高考数学模拟试题(二)参考答案
高考使用2020年参考答月中.生教浬化1T■i_ri rin nrnq^p年高考数学模触霾)参考答圍—、选择题4.B提示:第一天共挖1+1=2,前二门+曰一"时亠11+2i天共挖2+2+0.5=4.5,故前3天挖通,所以1.B提示:依题意z=:=3—41两鼠相遇在第3天。
(1]+2)3+4)=25+50i=4+2i虚部 5.D提示:回归直线必过样本数据中(3—4i)(3+4O25心点,但样本点可能全部不在回归直线上,为P2_故A错误;所有样本点都在回归直线y=bx2.D提示:因为集合A=+a上,则变量间的相关系数为士1,故B错{x|y=1Og2(x—2)={x|x>21'B=山误;若所有的样本点都在回归直线y=bx+a y=』2—x}=y l y>0},所以A n B=上,则bx+a的值与y,相等,故C错误;相关{x|x>21。
系数『与b符号相同,若回归直线y=bx+a3.D提示:设p=a+話,则a=p—話,的斜率b>0,则t>0,样本点分布应从左到右是上升的,则变量x与y正相关,故D 所以2a——=2/3—丁。
因为cos(a+]0)=正确。
::3” 6.C提示:由函数单调递减可得0< 2,所以cos3=44,贝0sin(2a—4|)=a<1,当x=0时,一1<1+b<0,解得一2<sin(2/?----—)=一cos2/?=1一2cos23=1一b<1°可知函数y=x+a+b+1的定义123域为{x|x鼻一a},值域为{y|y鼻b+1}。
因22525。
为一1<一a<0,一1<b+1<0,结合选项知耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳耳(2)射线l分别与C:,C2联立得(x<—2,[—2W x W1,或]或p2(3sin20+1)=4,4(1一工一2工一4三511—工+2工+4三51贝U OA|2=;0=a,3sm a+1(x>1,8,解得x W—8或0W x Wip=4cos0,22{x—1+2x+4^5,3{0=a,则l OB|=16Cos£a o或x>1,所以原不等式的解集为所以|OB4t=4cos2a(3sin2a+1)(一x,一U[0,+x)o=4(1—sin2a)(3sin2a+1)要证f<mn)—|2mn十以“”一川, =—12sin*a+8sin2a+4只要证mn—1>l n—m■,只需证(m"—1)2由于0Wsin2a W1,根据二次函数的性质>(n—m)。
2020年江苏高考数学试卷及答案(含附加题)
2020年江苏高考数学试卷及答案(含附加题)一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡相应位置上。
1.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B =,则A B = __________。
2.已知i 是虚数单位,则复数()()12z i i =+-的实部是__________。
3.已知一组数据4,2a,3-a,5,6的平均数为4,则a 的值是__________。
4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是。
5.右图是一个算法流程图,若输出y的值为-2,则输入x的值为。
6.在平面直角坐标系xOy中22y =,若双曲线()222105x y a a -=>的一条渐近线方程为52y x =,则该双曲线的离心率是。
7.已知()y f x =是奇函数,当0x >时,23()f x x =,则(8)f -的值是。
8.已知22sin +=43πα(),则sin 2α的值是。
9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的,已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是3cm 。
10.将函数3sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像向右平移6π个单位长度,则平移后的图像与y 轴最近的对称轴方程是。
11.设{}n a 是公差为d 的等差数列,{}n b 是公比为q 的等比数列,已知数列{}+n n a b 的前项和()221n n S n n n N *=-+-∈,则d q +的值是。
12.已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22x y +的最小值是。
13.在△ABC 中,4AB =,=3AC ,∠=90BAC °,D 在边AC 上,延长AD P 到,使得=9AP ,若32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(m 为常数),则CD 的长度是。
2020年江苏高考数学真题(解析版)
绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗. 参考公式:柱体的体积V Sh =,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题..卡相应位置上....... 1.已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B =_____.【答案】{}0,2 【解析】 【分析】 根据集合交集即可计算.【详解】∵{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B = ∴{}0,2A B =I 故答案为:{}0,2.【点睛】本题考查了交集及其运算,是基础题型.2.已知i 是虚数单位,则复数(1i)(2i)z =+-的实部是_____. 【答案】3 【解析】 【分析】根据复数的运算法则,化简即可求得实部的值. 【详解】∵复数()()12z i i =+- ∴2223z i i i i =-+-=+ ∴复数的实部为3. 故答案为:3.【点睛】本题考查复数的基本概念,是基础题.3.已知一组数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4,则a 的值是_____. 【答案】2 【解析】 【分析】根据平均数的公式进行求解即可.【详解】∵数据4,2,3,5,6a a -的平均数为4 ∴4235620a a ++-++=,即2a =. 故答案为:2.【点睛】本题主要考查平均数的计算和应用,比较基础.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是_____. 【答案】19【解析】 【分析】分别求出基本事件总数,点数和为5的种数,再根据概率公式解答即可. 【详解】根据题意可得基本事件数总为6636⨯=个.点数和为5的基本事件有()1,4,()4,1,()2,3,()3,2共4个. ∴出现向上的点数和为5的概率为41369P ==.故答案为:19. 【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.如图是一个算法流程图,若输出y 的值为2-,则输入x 的值是_____.【答案】3- 【解析】 【分析】根据指数函数的性质,判断出1y x =+,由此求得x 的值. 【详解】由于20x >,所以12y x =+=-,解得3x =-. 故答案为:3-【点睛】本小题主要考查根据程序框图输出结果求输入值,考查指数函数的性质,属于基础题.6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22x a ﹣25y =1(a >0)的一条渐近线方程为,则该双曲线的离心率是____. 【答案】32【解析】 【分析】根据渐近线方程求得a ,由此求得c ,进而求得双曲线的离心率.【详解】双曲线22215x y a -=,故b =.由于双曲线的一条渐近线方程为2y x =,即22b a a =⇒=,所以3c ===,所以双曲线的离心率为32c a =.故答案为:32【点睛】本小题主要考查双曲线的渐近线,考查双曲线离心率的求法,属于基础题. 7.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,()23f x x = ,则f (-8)的值是____. 【答案】4- 【解析】 【分析】先求(8)f ,再根据奇函数求(8)f -【详解】23(8)84f ==,因为()f x 为奇函数,所以(8)(8)4f f -=-=- 故答案为:4-【点睛】本题考查根据奇函数性质求函数值,考查基本分析求解能力,属基础题. 8.已知2sin ()4πα+ =23,则sin 2α的值是____.【答案】13【解析】 【分析】直接按照两角和正弦公式展开,再平方即得结果.【详解】221sin ())(1sin 2)42παααα+==+Q 121(1sin 2)sin 2233αα∴+=∴= 故答案为:13【点睛】本题考查两角和正弦公式、二倍角正弦公式,考查基本分析求解能力,属基础题. 9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm ,高为2 cm ,内孔半轻为0.5 cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是____cm.【答案】2π【解析】 【分析】先求正六棱柱体积,再求圆柱体积,相减得结果.【详解】正六棱柱体积为262⨯圆柱体积为21()222ππ⋅=所求几何体体积为2π故答案为: 2π【点睛】本题考查正六棱柱体积、圆柱体积,考查基本分析求解能力,属基础题.10.将函数y =πsin(2)43x ﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____. 【答案】524x π=- 【解析】 【分析】先根据图象变换得解析式,再求对称轴方程,最后确定结果. 【详解】3sin[2()]3sin(2)6412y x x πππ=-+=- 72()()122242k x k k Z x k Z πππππ-=+∈∴=+∈当1k =-时524x π=-故答案为:524x π=-【点睛】本题考查三角函数图象变换、正弦函数对称轴,考查基本分析求解能力,属基础题. 11.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是_______. 【答案】4 【解析】 【分析】结合等差数列和等比数列前n 项和公式的特点,分别求得{}{},n n a b 的公差和公比,由此求得d q +.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,根据题意1q ≠. 等差数列{}n a 的前n 项和公式为()2111222n n n d d P na d n a n -⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭, 等比数列{}n b 的前n 项和公式为()1111111n n n b q b bQ q qq q-==-+---, 依题意n n n S P Q =+,即22111212211nn b b d d n n n a n q q q ⎛⎫-+-=+--+ ⎪--⎝⎭, 通过对比系数可知111212211dd a q b q⎧=⎪⎪⎪-=-⎪⎨⎪=⎪⎪=-⎪-⎩⇒112021d a q b =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩,故4d q +=.故答案为:4【点睛】本小题主要考查等差数列和等比数列的前n 项和公式,属于中档题.12.已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22x y +的最小值是_______.【答案】45【解析】 【分析】根据题设条件可得42215y x y -=,可得4222222114+555y y x y y y y-+=+=,利用基本不等式即可求解.【详解】∵22451x y y +=∴0y ≠且42215y x y -=∴42222221144+5555y y x y y y y -+=+=≥=,当且仅当221455y y =,即2231,102x y ==时取等号. ∴22xy +的最小值为45. 故答案为:45. 【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立). 13.在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】 【分析】根据题设条件可设()0PA PD λλ=>,结合32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭与,,B D C 三点共线,可求得λ,再根据勾股定理求出BC ,然后根据余弦定理即可求解.【详解】∵,,A D P 三点共线, ∴可设()0PA PD λλ=>, ∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+,若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒, ∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185. 当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.【点睛】本题考查了平面向量知识的应用、余弦定理的应用以及求解运算能力,解答本题的关键是设出()0PA PD λλ=>. 14.在平面直角坐标系xOy中,已知0)P ,A ,B 是圆C :221()362x y +-=上的两个动点,满足PA PB =,则△P AB 面积的最大值是__________.【答案】【解析】 【分析】根据条件得PC AB ⊥,再用圆心到直线距离表示三角形PAB 面积,最后利用导数求最大值. 【详解】PA PB PC AB =∴⊥Q设圆心C 到直线AB 距离为d,则||1AB PC ==所以11)2PAB S d ≤⋅+=V 令222(36)(1)(06)2(1)(236)04y d d d y d d d d '=-+≤<∴=+--+=∴=(负值舍去) 当04d ≤<时,0y '>;当46d ≤<时,0y '≤,因此当4d =时,y 取最大值,即PABS 取最大值为故答案为:【点睛】本题考查垂径定理、利用导数求最值,考查综合分析求解能力,属中档题.二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF ∥平面AB 1C 1; (2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【答案】(1)证明详见解析;(2)证明详见解析. 【解析】 【分析】(1)通过证明1//EF AB ,来证得//EF 平面11AB C .(2)通过证明AB ⊥平面1AB C ,来证得平面1AB C ⊥平面1ABB . 【详解】(1)由于,E F 分别是1,AC B C 的中点,所以1//EF AB . 由于EF ⊂/平面11AB C ,1AB ⊂平面11AB C ,所以//EF 平面11AB C . (2)由于1B C ⊥平面ABC ,AB Ì平面ABC ,所以1B C AB ⊥.由于1,AB AC AC B C C ⊥⋂=,所以AB ⊥平面1AB C , 由于AB Ì平面1ABB ,所以平面1AB C ⊥平面1ABB .【点睛】本小题主要考查线面平行的证明,考查面面垂直的证明,属于中档题.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)sin C ;(2)2tan 11DAC ∠=. 【解析】 【分析】(1)利用余弦定理求得b ,利用正弦定理求得sin C .(2)根据cos ADC ∠的值,求得sin ADC ∠的值,由(1)求得cos C 的值,从而求得sin ,cos DAC DAC ∠∠的值,进而求得tan DAC ∠的值.【详解】(1)由余弦定理得2222cos 92235b a c ac B =+-=+-⨯=,所以b =由正弦定理得sin sin sin sin c b c B C C B b =⇒==.(2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以3sin 5ADC ∠==.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos C == 所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅3455⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以cos DAC ∠==所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【点睛】本小题主要考查正弦定理、余弦定理解三角形,考查三角恒等变换,属于中档题. 17.某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上、桥AB 与MN 平行,OO '为铅垂线(O '在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离1h (米)与D 到OO '的距离a (米)之间满足关系式21140h a =;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离2h (米)与F 到OO '的距离b (米)之间满足关系式3216800h b b =-+.已知点B 到OO '的距离为40米.(2)计划在谷底两侧建造平行于OO '的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k (万元)、桥墩CD 每米造价32k (万元)(k >0).问O E '为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低? 【答案】(1)120米(2)20O E '=米 【解析】 【分析】(1)根据A,B 高度一致列方程求得结果;(2)根据题意列总造价的函数关系式,利用导数求最值,即得结果. 【详解】(1)由题意得2311||40640||8040800O A O A ''=-⨯+⨯∴= ||||||8040120AB O A O B ''∴=+=+=米(2)设总造价为()f x 万元,21||8016040O O '=⨯=,设||O E x '=, 32131()(1606)[160(80)],(040)800240f x k x x k x x =+-+--<<3221336()(160),()()0208008080080f x k x x f x k x x x '∴=+-∴=-=∴=(0舍去)当020x <<时,()0f x '<;当2040x <<时,()0f x '>,因此当20x =时,()f x 取最小值,答:当20O E '=米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.【点睛】本题考查实际成本问题、利用导数求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值; (3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标. 【答案】(1)6;(2)-4;(3)()2,0M 或212,77⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)根据椭圆定义可得124AF AF +=,从而可求出12AF F △的周长;(2)设()0,0P x ,根据点A 在椭圆E 上,且在第一象限,212AF F F ⊥,求出31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,根据准线方程得Q 点坐标,再根据向量坐标公式,结合二次函数性质即可出最小值;(3)设出设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d ,由点O 到直线AB 的距离与213S S =,可推出95d =,根据点到直线的距离公式,以及()11,M x y 满足椭圆方程,解方程组即可求得坐标.【详解】(1)∵椭圆E 的方程为22143x y +=∴()11,0F -,()21,0F由椭圆定义可得:124AF AF +=. ∴12AF F △的周长为426+=(2)设()0,0P x ,根据题意可得01x ≠.∵点A 在椭圆E 上,且在第一象限,212AF F F ⊥ ∴31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭∵准线方程为4x = ∴()4,Q Q y∴()()()()200000,04,4244Q OP QP x x y x x x ⋅=⋅--=-=--≥-,当且仅当02x =时取等号.∴OP QP ⋅的最小值为4-.(3)设()11,M x y ,点M 到直线AB 的距离为d . ∵31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,()11,0F - ∴直线1AF 的方程为()314y x =+ ∵点O 到直线AB 的距离为35,213S S =∴2113133252S S AB AB d ==⨯⨯⨯=⋅ ∴95d =∴113439x y -+=①∵2211143x y +=②∴联立①②解得1120x y =⎧⎨=⎩,1127127x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. ∴()2,0M 或212,77⎛⎫-- ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查了椭圆的定义,直线与椭圆相交问题、点到直线距离公式的运用,熟悉运用公式以及根据213S S =推出95d =是解答本题的关键. 19.已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ≥≥.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=∞-∞+,,,,求h (x )的表达式; (2)若2 1 ln ,()()()(0) x x g k x h kx k D f x x x =-+==-=+∞,,,,求k 的取值范围;(3)若()422242() 2() (48 () 4 3 02 f x x x g x x h x t t x t t t =-=-=--+<,,,[], D m n =⊆⎡⎣,求证:n m -【答案】(1)()2h x x =;(2)[]0,3k ∈;(3)证明详见解析 【解析】 【分析】(1)求得()f x 与()g x 的公共点,并求得过该点的公切线方程,由此求得()h x 的表达式. (2)先由()()0h x g x -≥,求得k 的一个取值范围,再由()()0f x h x -≥,求得k 的另一个取值范围,从而求得k 的取值范围.(3)先由()()f x h x ≥,求得t 的取值范围,由方程()()0g x h x -=的两个根,求得n m -的表达式,利用导数证得不等式成立.【详解】(1)由题设有2222x x kx b x x -+≤+≤+对任意的x ∈R 恒成立. 令0x =,则00b ≤≤,所以0b =.因此22kx x x ≤+即()220x k x +-≥对任意的x ∈R 恒成立,所以()220k ∆=-≤,因此2k =. 故()2h x x =.(2)令()()()()()1ln 0F x h x g x k x x x =-=-->,()01F =. 又()1x F x k x-'=⋅. 若k 0<,则()F x 在()0,1上递增,在()1,+?上递减,则()()10F x F ≤=,即()()0h x g x -≤,不符合题意.当0k =时,()()()()()0,F x h x g x h x g x =-==,符合题意. 当0k >时, ()F x 在()0,1上递减,在()1,+?上递增,则()()10F x F ≥=,即()()0h x g x -≥,符合题意. 综上所述,0k ≥.由()()()21f x h x x x kx k -=-+--()()2110x k x k =-+++≥当102k x +=<,即1k <-时,()211y x k x k =-+++在()0,+?为增函数,因为()()0010f h k -=+<,故存在()00,x ∈+∞,使()()0f x h x -<,不符合题意.当102k x +==,即1k =-时,()()20f x h x x -=≥,符合题意. 当102k x +=>,即1k >-时,则需()()21410k k ∆=+-+≤,解得13k -<≤. 综上所述,k 的取值范围是[]0,3k ∈.(3)因为()423422243248x x t t x t t x -≥--+≥-对任意[,][x m n ∈⊂恒成立,()423422432x x t t x t t -≥--+对任意[,][x m n ∈⊂恒成立,等价于()222()2320x t xtx t -++-≥对任意[,][x m n ∈⊂恒成立.故222320x tx t ++-≥对任意[,][x m n ∈⊂恒成立 令22()232M x x tx t =++-,当201t <<,2880,11t t ∆=-+>-<-<,此时1n m t -≤<<,当212t ≤≤,2880t ∆=-+≤,但()234248432x t t x t t -≥--+对任意的[,][x m n ∈⊂恒成立.等价于()()()2322443420x t t x t t --++-≤对任意的[,][x m n ∈⊂恒成立.()()()2322443420x t t x t t --++-=的两根为12,x x ,则4231212328,4t t x x t t x x --+=-⋅=,所以12=n m x x --==令[]2,1,2t λλ=∈,则n m -=构造函数()[]()325381,2P λλλλλ=-++∈,()()()23103331P λλλλλ'=-+=--,所以[]1,2λ∈时,()0P λ'<,()P λ递减,()()max 17P P λ==.所以()max n m -=n m -≤【点睛】本小题主要考查利用的导数求切线方程,考查利用导数研究不等式恒成立问题,考查利用导数证明不等式,考查分类讨论的数学思想方法,属于难题.20.已知数列{}*()∈n a n N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111kk kn n n SS a λ++-=成立,则称此数列为“λ–k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ–1”数列,求λ的值;(2)若数列{}n a 是2”数列,且a n >0,求数列{}n a 的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{}n a 为“λ–3”数列,且a n ≥0?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由, 【答案】(1)1(2)21,134,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩(3)01λ<< 【解析】 【分析】(1)根据定义得+11n n n S S a λ+-=,再根据和项与通项关系化简得11n n a a λ++=,最后根据数列不为零数列得结果;(2)根据定义得111222+1+1)3n n n n S S S S -=-,根据平方差公式化简得+1=4n n S S ,求得n S ,即得n a ; (3)根据定义得111333+11n n n SS a λ+-=,利用立方差公式化简得两个方程,再根据方程解的个数确定参数满足的条件,解得结果【详解】(1)+111111101n n n n n n S S a a a a a λλλ++++-=∴==∴≡∴=/Q (2)11221100n n n n na S S S S ++>∴>∴->Q111222+1+1)n nn n S S S S -=-Q 1111112222222+1+1+11()()()3n n n n n n S S S S S S ∴-=-+1111111222222+1+1+1+11()=2=443n n nn n n n n n n S S S S S S S S S -∴-=+∴∴∴= 111S a ==,14n n S -=1224434,2n n n n a n ---∴=-=⋅≥21,134,2n n n a n -=⎧∴=⎨⋅≥⎩(3)假设存在三个不同的数列{}n a 为"3"λ-数列.111113333333+11+1+1()()n n n n n n n S S a S S S S λλ+-=∴-=- 1133+1n n S S ∴=或11221123333333+1+1+1()()n n n n n n S S S S S S λ-=+++1n n S S ∴=或22113333333+1+1(1)(1)(2)0n n n n SS S S λλλ-+-++=∵对于给定的λ,存在三个不同的数列{}n a 为"3"λ-数列,且0n a ≥1,10,2n n a n =⎧∴=⎨≥⎩或()22113333333+1+1(1)(1)(2)01n n n n S S S S λλλλ-+-++=≠有两个不等的正根.()22113333333+1+1(1)(1)(2)01n n n n S S S S λλλλ-+-++=≠可转化为()2133333+1+12133(1)(2)(1)01n n nnS S S S λλλλ-++-+=≠,不妨设()1310n n S x x S +⎛⎫=> ⎪⎝⎭,则()3233(1)(2)(1)01x x λλλλ-+++-=≠有两个不等正根,设()()3233(1)(2)(1)01f x x x λλλλ=-+++-=≠.① 当1λ<时,32323(2)4(1)004λλλ∆=+-->⇒<<,即01λ<<,此时()3010f λ=-<,33(2)02(1)x λλ+=->-对,满足题意.② 当1λ>时,32323(2)4(1)004λλλ∆=+-->⇒<<,即1λ<<()3010f λ=->,33(2)02(1)x λλ+=-<-对,此情况有两个不等负根,不满足题意舍去.综上,01λ<<【点睛】本题考查数列新定义、由和项求通项、一元二次方程实根分步,考查综合分析求解能力,属难题.数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域..................内作答....若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .[选修4-2:矩阵与变换]21.平面上点(2,1)A -在矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦M 对应的变换作用下得到点(3,4)B -. (1)求实数a ,b 的值; (2)求矩阵M 的逆矩阵1M -.【答案】(1)22a b =⎧⎨=⎩;(2)121 5512 55M -⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)根据变换写出具体的矩阵关系式,然后进行矩阵的计算可得出实数,a b 的值; (2)设出逆矩阵,由定义得到方程,即可求解.【详解】(1)∵平面上点()2,1A -在矩阵 11 a M b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦对应的变换作用下得到点()3,4B -∴ 1 2 31 14a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦∴21324a b -=⎧⎨--=-⎩,解得22a b =⎧⎨=⎩(2)设1m n Mc d -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则12 2 1 0=2 20 1m c n d MM m c n d -++⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-+-+⎣⎦⎣⎦∴21202021m c n d m c n d +=⎧⎪+=⎪⎨-+=⎪⎪-+=⎩,解得25151525m n c d ⎧=⎪⎪⎪=-⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=⎩∴121 5512 55M -⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦【点睛】本题考查矩阵变换的应用,考查逆矩阵的求法,解题时要认真审题,属于基础题.B .[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在极坐标系中,已知点1π(,)3A ρ在直线:cos 2l ρθ=上,点2π(,)6B ρ在圆:4sinC ρθ=上(其中0ρ≥,02θπ≤<). (1)求1ρ,2ρ的值(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标. 【答案】(1)1242ρρ==,(2))4π【解析】 【分析】(1)将A,B 点坐标代入即得结果;(2)联立直线与圆极坐标方程,解得结果. 【详解】(1)以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,11cos2,43πρρ=∴=,因为点B为直线6πθ=上,故其直角坐标方程为y x =,又4sin ρθ=对应的圆的直角坐标方程为:2240x y y +-=,由2240y x x y y ⎧=⎪⎨⎪+-=⎩解得00x y ==⎧⎨⎩或1x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 对应的点为())0,0,,故对应的极径为20ρ=或22ρ=. (2)cos 2,4sin ,4sin cos 2,sin 21ρθρθθθθ==∴=∴=,5[0,2),,44ππθπθ∈∴=, 当4πθ=时ρ= 当54πθ=时0ρ=-<,舍;即所求交点坐标为当),4π 【点睛】本题考查极坐标方程及其交点,考查基本分析求解能力,属基础题. C .[选修4-5:不等式选讲]23.设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果【详解】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】本题考查分类讨论解含绝对值不等式,考查基本分析求解能力,属基础题.【必做题】第24题、第25题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.在三棱锥A —BCD 中,已知CB =CDBD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 的中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F —DE —C 的大小为θ,求sin θ的值.【答案】(1(2【解析】【分析】 (1)建立空间直角坐标系,利用向量数量积求直线向量夹角,即得结果;(2)先求两个平面法向量,根据向量数量积求法向量夹角,最后根据二面角与向量夹角关系得结果. 详解】(1)连,CO BC CD BO OD CO BD ==∴⊥Q以,,OB OC OA 为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则(0,0,2),(1,0,0),(0,2,0),(1,0,0)(0,1,1)A B C D E -∴(1,0,2),(1,1,1)cos ,15AB DE AB DE ∴=-=∴<>==-uu u r uuu r uu u r uuu r从而直线AB 与DE所成角的余弦值为15(2)设平面DEC 一个法向量为1(,,),n x y z =11200(1,2,0),00x y n DC DC x y z n DE ⎧+=⋅=⎧⎪=∴⎨⎨++=⋅=⎪⎩⎩ 令112,1(2,1,1)y x z n =∴=-=∴=-u r设平面DEF 一个法向量为2111(,,),n x y z =u u r 11221117100171(,,0),4244200x y n DF DF DB BF DB BC n DE x y z ⎧⎧+=⋅=⎪⎪=+=+=∴⎨⎨⋅=⎪⎩⎪++=⎩ 令111272,5(2,7,5)y x z n =-∴==∴=-u ur12cos ,n n ∴<>==u r u u r 因此sin θ== 【点睛】本题考查利用向量求线线角与二面角,考查基本分析求解能力,属中档题. 25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n 次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n . (1)求p 1·q 1和p 2·q 2; (2)求2p n +q n 与2p n-1+q n-1的递推关系式和X n 的数学期望E (X n )(用n 表示) .【答案】(1)112212716,,332727p q p q ====;;(2)()111222+33n n n n p q p q --+=+ 【解析】【分析】(1)直接根据操作,根据古典概型概率公式可得结果;(2)根据操作,依次求n n p q ,,即得递推关系,构造等比数列求得2n n p q +,最后根据数学期望公式求结果.【详解】(1)11131232,333333p q ⨯⨯====⨯⨯, 211131211227++3333333927p p q ⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯, 211231122222516+0+3333333927q p q ⨯⨯+⨯=⨯⨯+=⨯⨯=⨯⨯ (2)1111131212++333339n n n n n p p q p q ----⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯, 111112*********+(1)+33333393n n n n n n q p q p q q -----⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯+--⨯=-⨯⨯⨯, 因此112122+333n n n n p q p q --+=+, 从而11111212(2+),21(2+1)333n n n n n n n n p q p q p q p q ----+=+∴+-=-, 即1111121(2+1),2133n n n n n n p q p q p q -+-=-∴+=+. 又n X 的分布列为故1()213n n n nE X p q =+=+. 【点睛】本题考查古典概型概率、概率中递推关系、构造法求数列通项、数学期望公式,考查综合分析求解能力,属难题.。
2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)
2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)设集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2},则( ) A .A ∩B =(0,53] B .A ∩B =(0,13] C .A ∪B =(13,+∞)D .A ∪B =(0,+∞) 2.(5分)已知i 是虚数单位,复数z 满足1−2i z=1+i ,则|z |=( ) A .√52B .3√22C .√102D .√33.(5分)在△ABC 中,“AB →•AC →=BA →•BC →”是“|AC →|=|BC →|”( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.(5分)已知a ,b 是两条直线,α,β,γ是三个平面,则下列命题正确的是( ) A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥β B .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥βC .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥αD .若α∥β,a ∥α,则a ∥β5.(5分)三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,则三棱锥P ﹣ABC 的体积的最大值是( ) A .4√2B .2√2C .43√2 D .34√26.(5分)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN||AB|的最大值是( )A .√3B .√32C .√33D .√347.(5分)函数f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x 的值域为( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,√2+12]C .[﹣1,√2−12]D .[−1,√2]8.(5分)函数f (x )=ln (x 3+4)﹣e x﹣1的图象大致是( )A .B .C .D .9.(5分)如图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有的点( )A .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变10.(5分)欲测量河宽即河岸之间的距离(河的两岸可视为平行),受地理条件和测量工具的限制,采用如下办法:如图所示,在河的一岸边选取A ,B 两个观测点,观察对岸的点C ,测得∠CAB =75°,∠CBA =45°,AB =120米,由此可得河宽约为(精确到1米,参考数据√6≈2.45,sin75°≈0.97)( )A .170米B .110米C .95米D .80米11.(5分)下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( )A .频率就是概率B .频率是随机的,与试验次数无关C .概率是稳定的,与试验次数无关D .概率是随机的,与试验次数有关 12.(5分)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1→+F 2A →)⋅F 1A →=0,则此双曲线的标准方程可能为( )A .x 2−y 212=1B .x 23−y 24=1C .x 216−y 29=1 D .x 29−y 216=1二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)设函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,那么f (18)的值 .14.(5分)为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘,几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条.利用统计与概率知识可以估计池塘中原来有鱼 条.15.(5分)某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10km 处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,要使这两项费用之和最小,仓库应建立在距离车站 km 处,最少费用为 万元.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O 半径为4cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O ,E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形,沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH ,使得E ,F ,G ,H 重合,得到一个四棱锥,当四棱锥体积取得最大值,正方形ABCD 的边长为 cm .三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17.(12分)在①a2+a3=a5﹣b1,②a2•a3=2a7,③S3=15这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{a n}的公差d>0,前n项和为S n,若_______,数列{b n}满足b1=1,b2=1 3,a nb n+1=nb n﹣b n+1.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{b n}的前n项和T n.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(12分)某包子店每天早晨会提前做好若干笼包子,以保证当天及时供应,每卖出一笼包子的利润为40元,当天未卖出的包子作废料处理,每笼亏损20元.该包子店记录了60天包子的日需求量n(单位:笼,n∈N),整理得到如图所示的条形图,以这60天各需求量的频率代替相应的概率.(Ⅰ)设X为一天的包子需求量,求X的数学期望.(Ⅱ)若该包子店想保证80%以上的天数能够足量供应,则每天至少要做多少笼包子?(Ⅲ)为了减少浪费,该包子店一天只做18笼包子,设Y为当天的利润(单位:元),求Y的分布列和数学期望.19.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD为菱形,∠DAB=60°,AB =2,△P AD为等边三角形,平面P AD⊥平面ABCD.(1)求证AD ⊥PB .(2)在棱AB 上是否存在点F ,使DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55?若存在,确定线段AF 的长度;若不存在,请说明理由.20.(12分)已知椭圆C :x 212+y 24=1,A 、B 分别是椭圆C 长轴的左、右端点,M 为椭圆上的动点.(1)求∠AMB 的最大值,并证明你的结论;(2)设直线AM 的斜率为k ,且k ∈(−12,−13),求直线BM 的斜率的取值范围. 21.(12分)已知函数f (x )=xlnx +λx 2,λ∈R .(Ⅰ)若λ=﹣1,求曲线f (x )在点(1,f (1)处的切线方程;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤λ在[1,+∞)上恒成立,求实数λ的取值范围. 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22.(10分)在直角坐标系xOy 中,参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C ,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及曲线D 的直角坐标方程;(Ⅱ)设M 、N 分别为曲线C 和曲线D 上的动点,求|MN |的最小值. 五.解答题(共1小题)23.已知函数f (x )=2|x |+|x ﹣2|. (1)解不等式f (x )≤4;(2)设函数f (x )的最小值为m ,若实数a 、b 满足a 2+b 2=m 2,求4a 2+1b 2+1最小值.2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)参考答案与试题解析一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)设集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2},则( ) A .A ∩B =(0,53] B .A ∩B =(0,13] C .A ∪B =(13,+∞)D .A ∪B =(0,+∞)【解答】解:∵集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2}, ∴B ={x |23<x <2},则A ∪B =(0,+∞),A ∩B =(23,2),故选:D .2.(5分)已知i 是虚数单位,复数z 满足1−2i z=1+i ,则|z |=( ) A .√52B .3√22C .√102D .√3【解答】解:由1−2i z=1+i ,得z =1−2i1+i =(1−2i)(1−i)(1+i)(1−i)=−12−32i ,∴|z |=|z |=√(−12)2+(−32)2=√102.故选:C .3.(5分)在△ABC 中,“AB →•AC →=BA →•BC →”是“|AC →|=|BC →|”( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【解答】解:因为在△ABC 中AB →•AC →=BA →•BC →等价于AB →•AC →−BA →•BC →=0等价于AB →•(AC →+BC →)=0,因为AC →+BC →的方向为AB 边上的中线的方向.即AB 与AB 边上的中线相互垂直,则△ABC 为等腰三角形,故AC =BC , 即|AC|→=|BC →|,所以为充分必要条件. 故选:C .4.(5分)已知a ,b 是两条直线,α,β,γ是三个平面,则下列命题正确的是( )A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥βB .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥βC .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥αD .若α∥β,a ∥α,则a ∥β【解答】解:A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥β,不正确,可能相交; B .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥β或a ⊂β,因此不正确; C .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥α,正确;证明:设α∩β=b ,α∩γ=c ,取P ∈α,过点P 分别作m ⊥b ,n ⊥c , 则m ⊥β,n ⊥γ,∴m ⊥a ,n ⊥a ,又m ∩n =P ,∴a ⊥α. D .若α∥β,a ∥α,则a ∥β或a ⊂β. 故选:C .5.(5分)三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,则三棱锥P ﹣ABC 的体积的最大值是( ) A .4√2B .2√2C .43√2D .34√2【解答】解:由题意三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,棱锥的高为P A ,可得16=8+P A 2,所以P A =2√2,所以三棱锥的体积为:13×12×AB ×AC ×PA =√23•AB •AC ≤√23⋅AB 2+AC 22=4√23,当且仅当AB =AC =2时,三棱锥的体积取得最大值. 故选:C .6.(5分)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN||AB|的最大值是( )A .√3B .√32C .√33D .√34【解答】解:设|AF |=a ,|BF |=b ,A 、B 在准线上的射影点分别为Q 、P , 连接AQ 、BQ由抛物线定义,得|AF |=|AQ |且|BF |=|BP |,在梯形ABPQ 中根据中位线定理,得2|MN |=|AQ |+|BP |=a +b . 由余弦定理得|AB |2=a 2+b 2﹣2ab cos 2π3=a 2+b 2+ab ,配方得|AB |2=(a +b )2﹣ab , 又∵ab ≤(a+b 2) 2,∴(a +b )2﹣ab ≥(a +b )2﹣( a+b 2) 2=34(a +b )2得到|AB |≥√32(a +b ). 所以|MN||AB|≤a+b2√32(a+b)=√33, 即|MN||AB|的最大值为√33. 故选:C .7.(5分)函数f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x 的值域为( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,√2+12]C .[﹣1,√2−12]D .[−1,√2]【解答】解:设sin x +cos x =t (−√2≤t ≤√2)所以:sinxcosx =t 2−12则:f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x=t +t 2−12=12(t +1)2−1当t =√2时,函数取最大值:f(x)max =f(√2)=√2+12 当t =﹣1时,函数取最小值:f (x )min =f (﹣1)=﹣1 所以函数的值域为:[−1,√2+12] 故选:B .8.(5分)函数f (x )=ln (x 3+4)﹣e x﹣1的图象大致是( )A .B .C .D .【解答】解:∵x 3+4>0,∴x 3>﹣4,解得x >−√43,∴函数的定义域为{x |x >−√43}, 当x →−√43时,f (x )→﹣∞,∴排除选项A ; ∵f (x )=ln (x 3+4)﹣e x ﹣1,∴f ′(x)=3x 2x 3+4−e x−1, f (0)=ln (0+4)﹣e ﹣1=ln 4﹣e ﹣1>0,∴排除选项C ; ∵f (x )=ln (x 3+4)﹣e x ﹣1,∴f '(0)=﹣e ﹣1<0,即x =0在函数的单调递减区间内,∴排除选项D .故选:B .9.(5分)如图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有的点( )A .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变【解答】解:由图可知A =1,T =π, ∴ω=2,又−π6ω+φ=2k π(k ∈Z ),∴φ=2k π+π3(k ∈Z ),又0<ϕ<π2, ∴φ=π3,∴y =sin (2x +π3).∴为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有向左平移π3个长度单位,得到y =sin (x +π3)的图象,再将y =sin (x +π3)的图象上各点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变)即可.故选:A .10.(5分)欲测量河宽即河岸之间的距离(河的两岸可视为平行),受地理条件和测量工具的限制,采用如下办法:如图所示,在河的一岸边选取A ,B 两个观测点,观察对岸的点C ,测得∠CAB =75°,∠CBA =45°,AB =120米,由此可得河宽约为(精确到1米,参考数据√6≈2.45,sin75°≈0.97)( )A .170米B .110米C .95米D .80米【解答】解:在△ABC 中,∠ACB =180°﹣75°﹣45°=60°, 由正弦定理得:AB sin∠ACB=AC sin∠ABC,∴AC =AB⋅sin∠ABC sin∠ACB=120×√22√32=40√6,∴S △ABC =12AB •AC •sin ∠CAB =12×120×40√6×sin75°≈5703.6, ∴C 到AB 的距离d =2S △ABC AB=2×5703.6120≈95. 故选:C .11.(5分)下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( ) A .频率就是概率B .频率是随机的,与试验次数无关C .概率是稳定的,与试验次数无关D .概率是随机的,与试验次数有关【解答】解:频率是随机的,随实验而变化,但概率是唯一确定的一个值. 故选:C .12.(5分)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1→+F 2A →)⋅F 1A →=0,则此双曲线的标准方程可能为( )A .x 2−y 212=1B .x 23−y 24=1C .x 216−y 29=1D .x 29−y 216=1【解答】解:若(F 2F 1→+F 2A →)•F 1A →=0,即为若(F 2F 1→+F 2A →)•(−F 2F 1→+F 2A →)=0, 可得AF 2→2=F 2F 1→2,即有|AF 2|=|F 2F 1|=2c , 由双曲线的定义可得|AF 1|=2a +2c ,在等腰三角形AF 1F 2中,tan ∠AF 2F 1=−247,cos ∠AF 2F 1=−725=4c 2+4c 2−(2a+2c)22⋅2c⋅2c,化为3c =5a , 即a =35c ,b =45c ,可得a :b =3:4,a 2:b 2=9:16. 故选:D .二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)设函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,那么f (18)的值 9 .【解答】解:∵函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,∴f (18)=f (3×5+3)=f (3)=32=9. 故答案为:9.14.(5分)为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘,几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条.利用统计与概率知识可以估计池塘中原来有鱼 400 条.【解答】解:为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘, 几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条. 设池塘中原来有鱼n 条,则540=50n,解得n =400. 故答案为:400.15.(5分)某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10km 处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,要使这两项费用之和最小,仓库应建立在距离车站 5 km 处,最少费用为 8 万元.【解答】解:设x 为仓库与车站距离,由题意可设y 1=k 1x,y 2=k 2x , 把x =10,y 1=2与x =10,y 2=8分别代入上式得k 1=20,k 2=0.8, ∴y 1=20x ,y 2=0.8x费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x ≥2√20x ×0.8x =2×4=8, 当且仅当0.8x =20x ,即x =5时等号成立.当仓库建在离车站5km 处两项费用之和最小.最少费用为8万元. 故答案为:5,8.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O 半径为4cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O ,E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形,沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH ,使得E ,F ,G ,H 重合,得到一个四棱锥,当四棱锥体积取得最大值,正方形ABCD 的边长为165cm .【解答】解:连接OG 交CD 于点M ,则OG ⊥DC ,点M 为CD 的中点,连接OC , △OCM 为直角三角形,设正方形的边长为2x ,则OM =x ,由圆的半径 为4,则MG =4﹣x ,设额E ,F ,G ,H 重合于点P ,则PM =MG =4﹣x >x 则0x <2,高PO =√(4−x)2−x 2=√16−8x , V =13(2x)2√16−8x =8√23√2x 4−x 5, 设y =2x 4﹣x 5,y ′=8x 3﹣5x 4=x 3(8﹣5x ),当0<x <85时,y ′>0,y =2x 4﹣x 5单调递增;当85<x <2时,y ′<0,y =2x 4﹣x 5单调递减,所以当x =85时,V 取得最大值,此时,2x =165. 即正方形ABCD 的边长为165时,四棱锥体积取得最大值.三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17.(12分)在①a 2+a 3=a 5﹣b 1,②a 2•a 3=2a 7,③S 3=15这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{a n }的公差d >0,前n 项和为S n ,若 _______,数列{b n }满足b 1=1,b 2=13,a n b n +1=nb n ﹣b n +1. (1)求{a n }的通项公式; (2)求{b n }的前n 项和T n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【解答】解:若选①:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵a 2+a 3=a 5﹣b 1,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n). 若选②:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵a 2•a 3=2a 7,∴(2+d )(2+2d )=2(2+6d ),∵d >0,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n ). 若选③:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵S 3=15,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n ). 18.(12分)某包子店每天早晨会提前做好若干笼包子,以保证当天及时供应,每卖出一笼包子的利润为40元,当天未卖出的包子作废料处理,每笼亏损20元.该包子店记录了60天包子的日需求量n (单位:笼,n ∈N ),整理得到如图所示的条形图,以这60天各需求量的频率代替相应的概率.(Ⅰ)设X 为一天的包子需求量,求X 的数学期望.(Ⅱ)若该包子店想保证80%以上的天数能够足量供应,则每天至少要做多少笼包子? (Ⅲ)为了减少浪费,该包子店一天只做18笼包子,设Y 为当天的利润(单位:元),求Y 的分布列和数学期望.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,X 的数学期望为E(X)=16×1060+17×1560+18×2060+19×1060+20×560=17.75. (Ⅱ)因为P(n ≤18)=34<0.8,P(n ≤19)=1112>0.8, 所以包子店每天至少要做19笼包子.(Ⅲ)当n =16时,Y =16×40﹣2×20=600; 当n =17时,Y =17×40﹣20=660; 当n ≥18时,Y =18×40=720. 所以Y 的可能取值为600,660,720,P(Y =600)=16,P(Y =660)=14,P(Y =720)=1−16−14=712. 所以Y 的分布列为Y 600660720P1614712所以Y 的数学期望为E(Y)=600×16+660×14+720×712=685.19.(12分)如图所示,在四棱锥P ﹣ABCD 中,四边形ABCD 为菱形,∠DAB =60°,AB =2,△P AD 为等边三角形,平面P AD ⊥平面ABCD . (1)求证AD ⊥PB .(2)在棱AB 上是否存在点F ,使DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55?若存在,确定线段AF 的长度;若不存在,请说明理由.【解答】(1)证明:取AD 中点O ,连接PO ,OB ,因为平面P AD ⊥平面ABCD ,△P AD 为等边三角形,O 为AD 的中点, 所以PO ⊥平面ABCD ,PO ⊥AD因为四边形ABCD 为菱形,且∠DAB =60°,O 为AD 中点, 所以BO ⊥AD因为PO ∩BO =O ,所以AD ⊥面PBO ,所以AD ⊥PB ;(2)解:在△OCD 中,OC =√1+4−2×1×2×(−12)=√7,∴PC =√10, ∴S △PCD =12×√10×√62=√152设A 到平面PCD 的距离为h ,则13×12×2×2×sin120°×√3=13×√152h ,∴h =2√155, ∵DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55, ∴2√155DF=2√55,∴DF =√3,∴F 是AB 的中点,AF =1.20.(12分)已知椭圆C :x 212+y 24=1,A 、B 分别是椭圆C 长轴的左、右端点,M 为椭圆上的动点.(1)求∠AMB 的最大值,并证明你的结论;(2)设直线AM 的斜率为k ,且k ∈(−12,−13),求直线BM 的斜率的取值范围. 【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,不妨设M (x 0,y 0),(﹣2√3<x 0<2√3,0<y 0≤2),过点M 作MH ⊥x 轴,垂足为H ,则H (x 0,0)(0<y 0≤2), 于是又tan ∠AMH =|AH||MH|=x 0+2√3y 0,tan ∠BMH =|BH||MH|=2√3−x 0y 0, ∴tan ∠AMB =tan (∠AMH +∠BMH )=tan∠AMH+tan∠BMH1−tan∠AMHtan∠BMH =4√3y 0x 02+y 02−12,因为点M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 0212+y 024=1,所以x 02=12﹣3y 02, 所以tan ∠AMB =−2√3y 0,而0<y 0≤2, 所以tan ∠AMB =−2√3y 0≤−√3,因为0<∠AMB <π, 所以∠AMB 的最大值为2π3,此时y 0=2,即M 为椭圆的上顶点,由椭圆的对称性,当M 为椭圆的短轴的顶点时,∠AMB 取最大值,且最大值为2π3;(2)设直线BM 的斜率为k '.M (x 0,y 0),则k =0x 0+2√3,k '=0x 0−2√3,所以kk '=y 02x 02−12,又x 0212+y 024=1,所以x 02=12﹣3y 02,所以kk '=−13.因为−12<k <−13,所以k '∈(23,1)所以直线BM 的斜率的取值范围.(23,1).21.(12分)已知函数f (x )=xlnx +λx 2,λ∈R .(Ⅰ)若λ=﹣1,求曲线f (x )在点(1,f (1)处的切线方程;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤λ在[1,+∞)上恒成立,求实数λ的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)当λ=﹣1时,f (x )=xlnx +λx 2,则f ′(x )=lnx +1﹣2x . 故f ′(1)=﹣1,又f (1)=﹣1.故所求期限的方程为y ﹣(﹣1)=﹣1•(x ﹣1),即x +y =0; (Ⅱ)由题意得,xlnx +λx 2≤λ在[1,+∞)上恒成立, 设函数g (x )=xlnx +λ(x 2﹣1). 则g ′(x )=lnx +1+2λx .故对任意x ∈[1,+∞),不等式g (x )≤0=g (1)恒成立, ①当g ′(x )≤0,即lnx+1x≤−2λ恒成立时,函数g (x )在[1,+∞)上单调递减,设r (x )=lnx+1x ,则r ′(x )=−lnxx2≤0, ∴r (x )max =r (1),即1≤﹣2λ,解得λ≤−12,符合题意;②当λ≥0时,g ′(x )≥0恒成立,此时函数g (x )在[1,+∞)上单调递增, 则不等式g (x )≥g (1)=0对任意x ∈[1,+∞)恒成立,不符合题意; ③当−12<λ<0时,设q (x )=g ′(x )=lnx +1+2λx ,则q ′(x )=1x +2λ, 令q (x )=0,解得x =−12λ>1, 故当x ∈(1,−12λ)时,函数g (x )单调递增, ∴当x ∈(1,−12λ)时,g (x )>0成立,不符合题意, 综上所述,实数λ的取值范围为(﹣∞,−12]. 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22.(10分)在直角坐标系xOy 中,参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C ,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及曲线D 的直角坐标方程;(Ⅱ)设M 、N 分别为曲线C 和曲线D 上的动点,求|MN |的最小值.【解答】解:(Ⅰ)参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C :x 24+y 2=1;曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102.转化为直角坐标方程为:x +y −3√5=0; (Ⅱ)设点P (2cos θ,sin θ)到直线x +y ﹣3√5=0的距离d =√5|√2=√5sin(θ+α)−3√5|√2,当sin (θ+α)=1时,d min =√10. 五.解答题(共1小题)23.已知函数f (x )=2|x |+|x ﹣2|. (1)解不等式f (x )≤4;(2)设函数f (x )的最小值为m ,若实数a 、b 满足a 2+b 2=m 2,求4a 2+1b 2+1最小值.【解答】解:(1)当x <0时,则f (x )=﹣3x +2≤4,解得:−23≤x <0, 当0≤x ≤2时,则f (x )=x +2≤4,解得:0≤x ≤2, 当x >2时,则f (x )=3x ﹣2≤4,此时无解, 综上,不等式的解集是{x |−23≤x ≤2};(2)由(1)知,当x <0时,f (x )=﹣3x +2>2, 当0≤x ≤2时,则f (x )=x +2≥2, 当x >2时,则f (x )=3x ﹣2>4, 故函数f (x )的最小值是2, 故m =2,即a 2+b 2=4, 则4a 2+1b 2+1=15(a 2+b 2+1)(4a 2+1b 2+1)第21页(共21页)=15[5+4(b 2+1)a 2+a 2b 2+1] ≥15(5+2√4(b 2+1)a 2⋅a 2b 2+1)≥95, 当且仅当4(b 2+1)a 2=a 2b 2+1且a 2+b 2=4, 即a 2=103,b 2=23取“=”, 故4a 2+1b 2+1的最小值是95.。
江苏省南京市南京师范大学附属中学2025届高考仿真模拟数学试卷含解析
江苏省南京市南京师范大学附属中学2025届高考仿真模拟数学试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,底面为正三角形,侧棱垂直底面,148AB AA ==,.若E F ,分别是棱1BB CC,上的点,且1BE B E =,1114C F CC =,则异面直线1A E 与AF 所成角的余弦值为( )A .210B .2613C .1313D 13 2.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,且()()2224m f m f f n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭⋅=,当01x <<时,()0f x <.若()42f =,则函数()f x 在[]1,16上的最大值为( ) A .4B .6C .3D .83.甲、乙、丙三人参加某公司的面试,最终只有一人能够被该公司录用,得到面试结果以后甲说:丙被录用了;乙说:甲被录用了;丙说:我没被录用.若这三人中仅有一人说法错误,则下列结论正确的是( ) A .丙被录用了B .乙被录用了C .甲被录用了D .无法确定谁被录用了4.已知函数3(1),1()ln ,1x x f x x x ⎧-≤=⎨>⎩,若()()f a f b >,则下列不等关系正确的是( )A .221111a b <++ B 33a bC .2a ab <D .()()22ln 1ln 1a b +>+5.设函数'()f x 是奇函数()()f x x R ∈的导函数,当0x >时,1'()ln ()<-f x x f x x,则使得2(1)()0x f x ->成立的x 的取值范围是( ) A .(1,0)(0,1)-B .(,1)(1,)-∞-+∞C .(1,0)(1,)D .(,1)(0,1)-∞-6.已知函数()()()2ln 14f x ax x ax =-+-,若0x >时,()0f x ≥恒成立,则实数a 的值为( )A .2eB .4eC .2ee - D .4ee- 7.在ABC ∆中,D 为AC 的中点,E 为AB 上靠近点B 的三等分点,且BD ,CE 相交于点P ,则AP =( ) A .2132AB AC + B .1124AB AC + C .1123AB AC + D .2133AB AC + 8.已知集合M ={y |y =,x >0},N ={x |y =lg (2x -)},则M∩N 为( ) A .(1,+∞)B .(1,2)C .[2,+∞)D .[1,+∞)9.在正项等比数列{a n }中,a 5-a 1=15,a 4-a 2 =6,则a 3=( ) A .2B .4C .12D .810.已知函数()(2)3,(ln 2)()32,(ln 2)xx x e x f x x x ⎧--+≥⎪=⎨-<⎪⎩,当[,)x m ∈+∞时,()f x 的取值范围为(,2]e -∞+,则实数m的取值范围是( )A .1,2e -⎛⎤-∞⎥⎝⎦B .(,1]-∞C .1,12e -⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[ln 2,1]11.设变量,x y 满足约束条件22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则目标函数2z x y =+的最大值是( )A .7B .5C .3D .212.ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分ACB ∠,若CB a =,CA b =,2a =,1b =,则CD =( ) A .2133a b + B .1233a b +C .3455a b + D .4355a b + 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020届江苏省南通市如皋中学高三(创新班)下学期6月高考模拟数学试题(解析版)
2020届江苏省南通市如皋中学高三(创新班)下学期6月高考模拟数学试题一、填空题1.某单位周一、周二、周三开车上班的职工人数分别是14,10,8.若这三天中至少有一天开车上班的职工人数是20,则这三天都开车上班的职工人数至多是________. 【答案】6【解析】将原问题转化为Venn 图的问题,然后结合题意确定这三天都开车上班的职工人数至多几人即可. 【详解】如图所示,(a +b +c +x )表示周一开车上班的人数,(b +d +e +x )表示周二开车上班人数,(c +e +f +x )表示周三开车上班人数,x 表示三天都开车上班的人数,则有:1410820a b c x b d e x c e f x a b c d e f x +++=⎧⎪+++=⎪⎨+++=⎪⎪++++++=⎩, 即22233220a b c d e f x a b c d e f x ++++++=⎧⎨++++++=⎩,即212b c e x +++=,当0b c e ===时,x 的最大值为6, 即三天都开车上班的职工人数至多是6. 故答案为:6 【点睛】本题主要考查Venn 图的应用,数形结合的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.已知F 1,F 2分别是双曲线3x 2-y 2=3a 2(a >0)的左、右焦点,P 是抛物线y 2=8ax 与双曲线的一个交点,若|PF 1|+|PF 2|=12,则抛物线的准线方程为________. 【答案】2x =-【解析】将双曲线方程化为标准方程得222213x y a a-=,抛物线的准线为2x a =-,联立22222138x y a ay ax⎧-=⎪⎨⎪=⎩,解得3x a =,即点P 的横坐标为3a ,而由1212122PF PF PF PF a ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解得26PF a =-,∴2326PF a a a =+=-,解得1a =,∴抛物线的准线方程为2x =-,故答案为2x =-.3.已知实数a ,b 满足22182a b+=θθ+取最大值时,tan θ=________.【答案】1【解析】根据辅助角公式可得:()θθθϕ=+≤=2,进而可求得答案 【详解】由22182a b +=得2284a b +=,利用辅助角公式可得:()θθθϕ=+≤=2,其中tan ϕ=0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.所以最大值为2,当且仅当22a b ==,()sin 1θϕ+=时成立, 此时tan 1ϕ=,故4πϕ=,所以sin 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则24k πθπ=+,k Z ∈,则tan 1θ=,故答案为:1. 【点睛】本题考查三角函数的恒等变形,关键是利用辅助角公式化简,利用基本不等式求最值,属于中档题目.4.已知等差数列{}n a 满足:22158a a +=,则12a a +的最大值为________.【答案】5【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据22158a a +=,利用平方关系,设15,a a θθ==,则()12cos 5sin 22a a θθθϕ=+=++,再利用三角函数的性质求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d , 因为22158a a +=,由22cos sin 1αα+=,设15,a a θθ==,则()211511cos 422a a d a a a θθ=+=+-=+,所以()12cos 5sin ,tan 722a a θθθϕϕ=+=+=+, 当2,2k k Z πθϕπ+=+∈时,12a a +的最大值为5.故答案为:5. 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,三角换元法的应用以及三角恒等变换,三角函数的性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 5.已知函数()()212xxa f x x e e ax =--+只有一个极值点,则实数a 的取值范围为________.【答案】0a ≤或12a ≥【解析】首先对函数求导,观察得到'(0)0f =,并且将函数只有一个极值点转化为导数等于零只有一个根,结合图象得到结果.【详解】2()x x f x x e ae a '-=⋅+,函数()()212xxa f x x e e ax =--+只有一个极值点, 即2()0x xf x x e ae a ='-⋅+=只有1个实根,且在根的两侧异号,可以求得'(0)0f =,令'()0f x =,得2(0)1xx x e a x e ⋅=≠-,则设2()(0)1xx x e a g x x e ⋅==≠-,求导2222222(1)(1)2[(1)(1)]()(1)(1)x x x x x x x x x e e e xe e x e x g x e e +--⋅--+==-'-,设2()(1)(1)xh x x ex =--+,222'()2(1)1(12)1x x x h x e x e x e =-+--=--,设()()u x h x =',222()2(24)4xx x u x e x e xe '=-+-=-,可知当0x <时,'()0u x >,0x >时,'()0u x <,所以)'(h x 在(,0)-∞上单调增,在(0,)+∞上单调减,且'(0)0h =, 所以'()0h x ≤恒成立,所以()h x 为减函数,且(0)0h =, 所以当0x <时,'()0g x >,当0x >时,)'(0g x <, 所以()g x 在(,0)-∞上单调增,在(0,)+∞上单调减, 当0x >时,21,()0xeg x >>,当0x <时,21,()0x e g x <>画出()y g x =图象如图所示:可以确定22000(1)1lim ()lim lim 122x x x x x x x xe x e g x e e →→→+===-, 因为函数()()212xxa f x x e e ax =--+只有一个极值点,且'(0)0f =,所以要求2(0)1xx x e a x e ⋅=≠-无解,所以0a ≤或12a ≥, 故答案为:0a ≤或12a ≥. 【点睛】该题考查的是有关利用导数研究函数的性质,涉及到的知识点有利用导数研究参数的取值范围,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.其中将函数有一个极值点转化为方程只有一个根,结合图象得到结果,属于较难题目. 6.已知直线,若对任意,直线与一定圆相切,则该定圆方程为 . 【答案】【解析】试题分析:取特殊值,三条直线分别为,这三条直线只与圆都相切,经验证,对任意,直线都与这个圆相切.【考点】圆的切线.7.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>左焦点为F ,直线l 经过点F 且与双曲线的一条渐近线垂直,直线l 与双曲线的左支交于不同两点AB ,若2AF FB =u u u r u u u r,则该双曲线的离心率为________. 10【解析】由渐近线斜率设出直线l 方程,与双曲线方程联立消去x 得关于y 的二次方程,设1122(,),(,)A x y B x y ,由2AF FB =u u u r u u u r 得122y y =-,由韦达定理得12y y +,12y y ,由此可得,,a b c 的齐次等式,从而求得离心率. 【详解】不妨设直线l 与渐近线b y x a=-垂直,即直线l 方程为()ay x c b =+,由2222()1a y x cb x y a b ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,得2222222222()b y bcy b c a y a b a a -+-=, 即2222324()20c b a y ab cy a b --+=,设1122(,),(,)A x y B x y ,则3122222()ab c y y c b a +=-①,2412222()a b y y c b a =-②, 又2AF FB =u u u r u u u r,(,0)F c -,所以122y y =-③,③代入①得32222()ab y c a b =-,所以31224()ab y c a b =--,12,y y 代入②得 262422222228()()a b a b c a b c b a -=--,整理得22910c a =,所以c e a ==.. 【点睛】本题考查求双曲线的离心率,解题关键是设出直线l 方程,与双曲线方程联立消元后得一元二次方程,注意这里消去x 得y 的二次方程对解题有帮助,原因是由2AF FB =u u u r u u u r易得122y y =-,结合韦达定理可得关于,,a b c 的齐次式,从而求得离心率.8.用I M 表示函数sin y x =在区间I 上的最大值,若正数a 满足[][]0,,22a a a M M ≥,则a 的取值范围为________.【答案】513,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】根据正弦定理在[0,)+∞上的单调性求解. 【详解】因为sin y x =在[0,]2π上单调递增,所以[0,]2a π∈,若2a π<,则存在0δ>,使得[,2]a a a δ+∈,且[0,]sin()a a M δ+>,不合题意,所以[0,]1a M =,所以由[][]0,,22a a a M M ≥得[,2]12a a M ≤,所以561326a a ππ⎧≥⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得513612a ππ≤≤. 故答案为:513,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 【点睛】本题考查新定义,考查正弦函数的单调性与最值,掌握正弦函数性质是解题基础,正确理解新定义是关键.9.四棱锥P ABCD -中,2PA BC CD ===,PB PC PD AB AD =====,则四棱锥P ABCD -的体积为________. 【答案】3【解析】连接,AC BD 交于点E ,通过证明平面PCD ⊥平面ABCD ,过P 作PO ⊥平面ABCD ,则O 在AC 上,连接,BO DO ,利用180AOD COD ∠+∠=︒,应用余弦定理求得各线段长,由P ABCD D PAC B PAC V V V ---=+可得体积. 【详解】连接,AC BD 交于点E ,由,AB AD CB CD ==知AC BD ⊥,E 是BD 中点,又PB PD =,所以PE BD ⊥,又PE AC E =I ,所以BD ⊥平面PAC ,BD ⊂平面ABCD ,所以平面PCD ⊥平面ABCD , 过P 作PO ⊥平面ABCD ,则O 在AC 上,连接,BO DO ,则BO DO CO ===AO =设CO a =,则AO =222242cos 12a a COD a a+-∠==-, 222cos AOD ∠==因为cos cos AOD COD ∠=-∠2221a =-,由0a >,解得2a =,所以1AO =,2BO CO DO ===,PO =,11322PAC S AC PO =⨯=⨯=V ,DE BE = 1133P ABCD D PAC B PAC PAC PACV V V DE S BE S ---=+=⨯⨯+⨯⨯V V11333==. 故答案为:3.【点睛】本题考查求四棱锥的体积,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.10.已知向量a r ,b r满足1a =r ,3b =r ,若存在不同的实数1λ,()2120λλλ≠,使得3i i i c a b λλ=+u r r r且()()()01,2i i c a c b i -⋅-==u r r u r r ,则12c c -u r u u r 的取值范围是________.【答案】(2,2222,23⎡⋃⎣【解析】设a b k ⋅=r r,()()0iic a c b -⋅-=u r r u r r 变形(数量积的运算)得12,λλ是方程26(3)4(3)0k x k x k +-++=的两根,利用韦达定理求得12λλ-,则12123c c a b λλ-=-+u r u u r r r可表示为k 的函数,由k 的范围可得结论,在题中注意k 的范围的确定. 【详解】111(1)3c a a b λλ-=-+u r r r r ,111(31)c b a b λλ-=+-u r r r r ,设a b k ⋅=r r(33k -≤≤),由()()110c a c b -⋅-=u r r u r r得211()0c a b c a b -+⋅+⋅=u r r r u r r r ,整理得2116(3)4(3)0k k k λλ+-++=,同理2226(3)4(3)0k k k λλ+-++=,所以12,λλ是方程26(3)4(3)0k x k x k +-++=的两根,由120λλ≠得0k ≠,3k =-方程无解,故0k ≠且3k ≠-,8(3)(6)0k k ∆=+->,1223λλ+=,126(3)kk λλ=+,所以12λλ-===,3a b +===r r所以1212123c c a b λλλ-=-+=-=u r u u r r r33k -<≤且0k ≠得12c c -u r u u r的范围是[2,U .故答案为:[2,U . 【点睛】本题考查平面向量的数量积,解题关键是设a b k ⋅=r r后通过数量积的运算把12,λλ是方程26(3)4(3)0k x k x k +-++=的两根,这样可用韦达定理求得12λλ-,从而求得目标12c c -u r u u r关于k 的函数.11.已知P 是椭圆2214x y +=上一动点,()2,1A -,()2,1B ,则cos APB ∠的最大值为________.【答案】4【解析】画出椭圆图形,设()00,P x y ,过P 作PH AB ⊥交AB 于H ,由正切和角公式用00,x y 表示出tan APB ∠,结合椭圆的方程化为0y 的表达式,利用换元法令01t y =-,将tan APB ∠转化为关于t 的函数式,讨论0t =与(]0,2t ∈两种情况,结合基本不等式即可求得tan APB ∠的最小值,再根据同角三角函数关系式即可求得cos APB ∠的最大值.【详解】根据题意,画出椭圆的图形如下图所示:设()00,P x y ,过P 作PH AB ⊥交AB 于H , 则002tan 1x AH APH PH y +∠==-,02tan 1x BH BPH PH y -∠==-, 由正切和角公式可知()tan tan APB APH BPH ∠=∠+∠tan tan 1tan tan APH BPHAPH BPH∠+∠=-∠⨯∠()()()00000220000002241112214111x x y y y x x y x y y +-+---==+-----⨯--而()00,P x y 在2214x y +=上,所以220014x y +=,则220044x y =-, 代入上式可得()()()()()00222200004141tan 1414y y APB y x y y --∠==-----由椭圆性质可知,[]01,1y ∈-, 令[]01,0,2t y t =-∈, 则()22244tan 38441t t APB t t t t ∠==-+---,[]0,2t ∈,当0t =时,tan 0APB ∠=,此时,cos 1APB APB π∠=∠=-,当(]0,2t ∈时,由基本不等式可知4tan 23443838APB t t ∠=≥=⎛⎫-+-++ ⎪⎝⎭, 当且仅当43t t =,即233t =时取等号,此时cos APB ∠的值最大,因而22sin 23cos sin cos 1APBAPB APB APB ∠⎧=+⎪∠⎨⎪∠+∠=⎩,化简可得223cos 4APB -∠=,所以62cos APB -∠=, 综上所述,可知cos APB ∠的最大值为624-, 故答案为:624-. 【点睛】本题考查了椭圆标准方程和几何性质的综合应用,由正切和角公式及同角三角函数关系式的应用,由基本不等式确定最值,综合性强,属于难题.12.已知21a e b e -=-=r r r r ,1e =r ,则向量a b ⋅r r的最小值为________.【答案】14-【解析】1e =r ,不失一般性,设(1,0)e =r ,由21a e b e -=-=r r r r 知a b r r,的终点在两个圆上运动,设(2cos ,sin )(1+cos ,sin )a b a a b b =+=r r ,,化简(2cos )(1+cos )sin sin a b r r αβαβ++⋅=放缩后得到21114(cos )2444β--≥-得解.【详解】1e r Q =,不妨设(1,0)e =r(.)(.)a m n b c d ==r r ,,21a e r rQ -=,22(2)1m n \-+= 所以(,)A m n 在圆22(2)1x y -+=上运动 1b e r rQ -=,22(1)1c d \-+=所以(,)B c d 在圆22(1)1x y -+=上运动再令(2cos ,sin )A a a +,(1+cos ,sin )B b b(2cos ,sin )(1+cos ,sin )a b a a b b \=+=r r,, (2cos )(1+cos )sin sin a b r rαβαβ∴⋅+=+2cos +2cos +cos cos sin sin αβαβαβ+=+2cos +2cos +cos()αβαβ+=-2+2cos +2cos()cos 22βββα+-=224cos 2cos()cos4cos cos22222βββββα=+-≥-21114(cos)2444β=--≥- 故答案为:14- 【点睛】本题考查平面向量数量积最值问题.平面向量与几何综合问题的求解坐标法:把问题转化为几何图形的研究,再把几何图形放在适当的坐标系中,则有关点与向量就可以用坐标表示,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而使问题得到解决.13.三角形ABC 面积为S ,若2221054c a b +=,则2220156Sa b +的最大值是________.【答案】16【解析】由2221054c a b +=求出226cos 8a c B ac +=-,将22220156S a b ⎛⎫ ⎪+⎝⎭用a 和c 表示,并化简,再令22c t a =,得到关于t 的式子,构造函数,并利用导数求出22220156S a b ⎛⎫ ⎪+⎝⎭的最大值,进而得解. 【详解】由2221054c a b +=,得()22211054b c a =+, 2222222221(105)64cos 228a c c a a c b a c B ac ac ac+-++-+===-,()2222222240020156311sin 251052ac B S a b a c a ⎛⎫⨯⎪⎛⎫⎝⎭= ⎪+⎝⎭⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()2222221001cos 45152a c a c B -=⎛⎫+ ⎪⎝⎭()222222226464932a c a c a c ⎡⎤+⎢⎥-⎢⎥⎣⎦=⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 2222222261464932a c a c a c ⎡⎤⎛⎫+⎢⎥⎪⎢⎥⎝⎭-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦=⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 令22c t a =,则0t >,2222222(16)464203652181156916927342t t S t t a b t t t ⎡⎤+-⎢⎥-+-⎛⎫⎣⎦== ⎪+⎛⎫⎝⎭⎛⎫+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()223652181169274t t f t t t -+-=⎛⎫++ ⎪⎝⎭,则222314404()16927814t t f t t t ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭=⎛⎫++ ⎪⎝⎭',令()0f 't =,解得32t =-(舍)或12t =,所以,当102t <≤时,'()0f t >,()f t 在10,2⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增; 当12t >时,()0f t <',()f t 在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减, 所以,当12t =时,()f t 取得最大值,11365211142118123616927424f -⨯+⨯-⎛⎫== ⎪⎛⎫⎝⎭⨯⨯+⨯+ ⎪⎝⎭,即22220156S a b ⎛⎫ ⎪+⎝⎭的最大值为136,所以,2220156Sa b +的最大值是16. 故答案为:16.【点睛】本题考查余弦定理的应用、三角形的面积公式及利用导数研究函数的最值,考查函数与方程思想、转化与化归思想以及运算求解能力和逻辑推理能力,构造函数并掌握求极值的方法是求解本题的关键,难度较大.构造函数是求解导数问题的常用方法.14.已知数列{}n b 为首项为2正项等比数列,数列{}n c 为公差为3等差数列,数列{}n a 满足2n n n b a a +=-,12n n n c a a +=+,若11a =,则数列{}n a 前50项的和为________. 【答案】1275【解析】先根据等差与等比性质列方程组解得{}n b 与{}n c 通项公式,进而可求数列{}n a 通项公式,最后根据等差数列求和公式得结果.【详解】11a =Q 21,,2n n n b a a b +=-=, 13133,213b a a a a ∴=-=-∴=112112,3223n n n n n n n n n c a a c c a a a a +++++=+-=∴+--=Q 2123n n n a a a ++∴--= 3212232a a a a ∴--=∴= 4324234a a a a ∴--=∴=因此2422,b a a =-=数列{}n b 公比为211,2n b b b == 1212553(1)32n c a a c n n =+=∴=+-=+Q因此1232n n a a n ++=+212123542610n n n n a a n a a n ++++∴+=+∴+=+从而2438,n n a a n +-=+22n n n a a b +-==Q10050(150),12752n a n S +∴=== 故答案为:1275 【点睛】本题考查等差数列与等比数列通项公式以及等比数列求和公式,考查基本分析求解能力,属中档题.二、解答题15.如图,在△ABC 中,a b c ,,为A B C ,,所对的边,CD ⊥AB 于D ,且12BD AD c -=.(1)求证:sin 2sin()C A B =-; (2)若3cos 5A =,求tan C 的值.【答案】(1)见解析(2)4811-【解析】(1)由题意可得1cos cos 2a Bb Ac -=,由正弦定理,得1sin cos sin cos sin 2A B B A C -=,即可作出证明;(2)由(1)得3cos sin sin cos A B A B =,得到4sin 5A =,所以4tan 3A =,4tan 9B =,即可求解tan C 的值.【详解】(1)证明:因为12BD AD c -=, 所以1cos cos 2a Bb Ac -=,由正弦定理,得1sin cos sin cos sin 2A B B A C -=,所以()sin 2sin C A B =-.(2)解:由(1)得,()()sin 2sin A B A B +=-, 所以()sin cos cos sin 2sin cos cos sin A B A B A B A B +=-, 化简,得3cos sin sin cos A B A B =.又3cos 5A =,所以4sin 5A=,所以4tan 3A =,4tan 9B =, 所以()44tan tan 4839tan tan 441tan tan 11139A B C A B A B ++=-+=-=-=---⋅. 【点睛】本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值. 利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题.16.如图,在正三棱柱111ABC A B C -中,12A A AC =,D ,E ,F 分别为线段AC ,1A A ,1C B 的中点.(1)证明://EF 平面ABC ; (2)证明:1C E ⊥平面BDE .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析; 【解析】(1)取BC 的中点G ,连结AG ,FG ,可证四边形AEFG 是平行四边形,得EF ∥AG ,即可证明结论;(2)根据已知可得22211EB C E C B +=,得出1C E BE ⊥,再由已知得BD AC ⊥,结合正三棱柱的垂直关系,可证BD ⊥平面11A ACC ,进而有1BD C E ⊥,即可证明结论.【详解】(1)如图,取BC 的中点G ,连结AG ,FG . 因为F 为1C B 的中点,所以FG ∥111,2C C FG C C =. 在三棱柱111ABC A B C -中,1A A ∥111,C C A A C C =, 且E 为1A A 的中点,所以FG ∥,EA FG EA =. 所以四边形AEFG 是平行四边形.所以EF ∥AG . 因为EF ⊄平面ABC ,AG ⊂平面ABC , 所以EF ∥平面ABC .(2)因为在正三棱柱111ABC A B C -中,1A A ⊥平面ABC ,BD ⊂平面ABC ,所以1A A BD ⊥.因为D 为AC 的中点,BA BC =,所以BD AC ⊥.因为1A A AC A =I ,1A A ⊂平面11A ACC ,AC ⊂平面11A ACC , 所以BD ⊥平面11A ACC .因为1C E ⊂平面11A ACC ,所以1BD C E ⊥. 根据题意,可得16EB C E AB ==,13C B AB =, 所以22211EB C E C B +=.从而190C EB ∠=︒,即1C E EB ⊥.因为BD EB B =I ,BD ⊂平面BDE ,EB ⊂平面BDE , 所以1C E ⊥平面BDE .【点睛】本题考查空间线、面位置关系,证明直线与平面平行以及直线与平面垂直,注意空间垂直关系的相互转化,属于中档题.17.动圆P 过定点(2,0)A ,且在y 轴上截得的弦GH 的长为4. (1)若动圆圆心P 的轨迹为曲线C ,求曲线C 的方程;(2)在曲线C 的对称轴上是否存在点Q ,使过点Q 的直线l '与曲线C 的交点S T 、满足2211||||QS QT +为定值?若存在,求出点Q 的坐标及定值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)24y x =.(2)存在点(2,0)Q ,定值为14. 【解析】(1)设(,)P x y ,由题意知:PA PG =,利用距离公式及弦长公式可得方程,化简可得P 的轨迹方程;(2)假设存在(,0)Q a ,设()11,S x y 、()22,T x y ,由题意知直线l '的斜率必不为0,设直线l '的方程,与抛物线联立,利用根与系数关系可求得()212222121121t a QS QT a t ++=+,当2a =时,上式221114QS QT +=,与1t 无关,为定值. 【详解】(1)设(,)P x y ,由题意知:PA PG =.当P 点不在y 轴上时,过P 做PB GH ⊥,交GH 于点B ,则B 为GH 的中点,122GB GH ∴==,PG ∴=又PA =Q ,=24(0)y x x =≠;当P 点在y 轴上时,易知P 点与O 点重合.(0,0)P 也满足24y x =,∴曲线C 的方程为24y x =.(2)假设存在(,0)Q a ,满足题意.设()11,S x y 、()22,T x y .由题意知直线l '的斜率必不为0, 设直线l '的方程为()110x t y a t =+≠. 由124x t y a y x=+⎧⎨=⎩得21440y t y a --=.1214y y t ∴+=,124y y a ⋅=-. ()2121121242x x t y y a t a ∴+=++=+,2221212116x x y y a ⋅=⋅=.()()2222221111114(42)QS x a y x a x x a x a =-+=-+=+-+Q ,()()2222222222224(42)QT x a y x a x x a x a =-+=-+=+-+,()222221212(42)2QS QT x x a x x a ∴+=++-++()()22121212(42)22x x a x x x x a =++-+-+()()21212124222x x x x a x x a =+++--+ ()()22114244t a t =++, ()222221161QS QT a t ⋅=+.()()()()2222211122222222211424411221161t a t QS QT t a QS QT QS QT a t a t ++++∴+===⋅++, 当2a =时,上式221114QS QT +=,与1t 无关,为定值. ∴存在点(2,0)Q ,使过点Q 的直线l '与曲线C 的交点S T 、满足2211QS QT +为定值14. 【点睛】本题考查轨迹方程、定值问题的求解,求轨迹方程,一般是求谁设谁的坐标然后根据题目等式直接求解即可,存在性与定值问题一般设存在,代入,结合韦达定理等知识消去参数求解,属于较难题型.18.某景区平面图如图1所示,A B C E D 、、、、为边界上的点.已知边界CED 是一段抛物线,其余边界均为线段,且,,3,8AD AB BC AB AD BC AB ⊥⊥===,抛物线顶点E 到AB 的距离7OE =.以AB 所在直线为x 轴,OE 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系.(1)求边界CED 所在抛物线的解析式;(2)如图2,该景区管理处欲在区域ABCED 内围成一个矩形MNPQ 场地,使得点M N 、在边界AB 上,点P Q 、在边界CED 上,试确定点P 的位置,使得矩形MNPQ 的周长最大,并求出最大周长. 【答案】(1)217(44)4y x x =-+-≤≤;(2)点P 与点C 重合.最大值为22, 【解析】(1)根据题意,设二次函数解析式为2(44)y ax c x =+-≤≤,代入点C 、E 坐标,即可求解参数;(2)根据题意结合(1)中抛物线解析式,设P 点坐标为21,74m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,利用坐标表达矩形的周长,根据二次函数性质,可求最值问题. 【详解】(1)根据对称性可知,1184,3,722OA OB AB BC OE ===⨯===, (4,3),(0,7)C E ∴,设边界CED 所在抛物线的解析式为2(44)y ax c x =+-≤≤,Q 抛物线的图象经过C ,E 两点,1637a c c +=⎧⎨=⎩,解得147a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴边界CED 所在抛物线的解析式为217(44)4y x x =-+-≤≤; (2)设P 点坐标为21,74m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, Q 四边形MNPQ 是矩形,2ON OM m ∴==,2174PN QM m ==-+, 24MN QP ON m ∴===,∴矩形MNPQ 的周长为: 222112()227414421(4)222MN PN m m m m m ⎛⎫+=-+=-++ ⎪⎝⎭=--+ 102-<Q ,开口向下, ∴当4m =时,矩形MNPQ 的周长有最大值,最大值为22,此时P 点坐标为(4,3),即点P 与点C 重合.【点睛】本题考查待定系数法确定函数关系式,考查计算能力,考查运用二次函数模型解决实际问题,属于中等题型.19.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11(1)(,,0,1)1n n a q S a q R a q q-=∈≠≠- (1)求证:数列{}n a 是等比数列;(2)若*q N ∈,是否存在q 的某些取值,使数列{}n a 中某一项能表示为另外三项之和?若能求出q 的全部取值集合,若不能说明理由.(3)若q ∈R ,是否存在[3,)q ∈+∞,使数列{}n a 中,某一项可以表示为另外三项之和?若存在指出q 的一个取值,若不存在,说明理由.【答案】解:(1)见详解;(2)不存在;(3)不存在【解析】(1)由前n 项和公式,结合1n n n a S S -=-求出n a ,进而可得出结论成立;(2)根据4321n n n n a a a a =++得3421n n n n q q q q =++,不妨设4321n n n n >>>,两边同除以1nq ,再结合条件,即可得出结论;(3)同(2),先设4321n n n n >>>,当3q ≥,结合条件验证不成立即可.【详解】(1)n=1时,11a S a ==, 2n ≥时,()1111n n n n n n a a S S q q aq q ---=-=-=-(n=1也符合) ()1n n a aq n N -+∴=∈,1n na q a +∴=,即数列{}n a 是等比数列. (2)若4321n n n n a a a a =++则()3421,2n n n n q q q q q N q =++∈≥可设4321n n n n >>>,两边同除以1n q 得:3141211n n n n n n q q q -----=因为左边能被q 整除,右边不能被q 整除,因此满足条件的q 不存在.(3)若4321n n n n a a a a =++则()3421,2n n n n q q q q q N q =++∈≥可设4321n n n n >>>,3q ≥Q ,334442111·33n n n n n n n q q q q q q q q --=≥≥>++,∴ 4321n n n n a a a a =++不成立.【点睛】本题主要考查等比数列,熟记等比数数列的性质和公式即可,属于常考题型.20.已知函数()()ln 0f x a x a =≠与212y x e =的图象在它们的交点(),P s t 处具有相同的切线.(1)求()f x 的解析式;(2)若函数()()()21g x x mf x =-+有两个极值点1x ,2x ,且12x x <,求()21g x x 的取值范围.【答案】(1)()ln f x x =;(2)1,0e ⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭【解析】(1)求得两个函数的导数,由公切线的斜率相同可得,a s 的方程;将切点代入两个函数,可得,a s 的方程;联立两个方程即可求得a 的值,进而得()f x 的解析式; (2)将()f x 的解析式代入并求得()g x ',由极值点定义可知1x ,2x 是方程2220x x m -+=的两个不等实根,由韦达定理表示出1212,x x x x +,结合12x x <可得121012x x <<<<.代入()21g x x 中化简,分离参数并构造函数()12ln h t t t t =-+,求得()h t '并令()0h t '=求得极值点,由极值点两侧符号判断单调性,并求得最小值,代入端点值求得最大值,即可求得()21g x x 的取值范围. 【详解】(1)根据题意,函数()()ln 0f x a x a =≠与212y x e =可知()a f x x '=,1y x e'=, 两图象在点(),P s t 处有相同的切线, 所以两个函数切线的斜率相等,即1a s e s⨯=,化简得s = 将(),P s t 代入两个函数可得2ln 2es a s =, 综合上述两式可解得1a =,所以()ln f x x =.(2)函数()()()()2211ln g x x mf x x m x =-+=-+,定义域为()0,∞+, ()()22221m x x m x x g x x-+=-='+, 因为1x ,2x 为函数()g x 的两个极值点,所以1x ,2x 是方程2220x x m -+=的两个不等实根,由根与系数的关系知121x x =+,122m x x =,()* 又已知12x x <,所以121012x x <<<<, ()()2222111ln g x x m x x x -+=, 将()*式代入得()()2221221112ln g x x x x x x x -+=()()222222222121ln 12ln 1x x x x x x x x =-+-=-+-, 令()12ln h t t t t =-+,1,12t ⎛⎫∈⎪⎝⎭, ()2ln 1h t t '=+,令()0h t '=,解得t =当12t ⎛∈ ⎝时,()0h t '<,()h t在12⎛ ⎝单调递减;当t ⎫∈⎪⎭时,()0h t '>,()h t在⎫⎪⎭单调递增; 所以()min 11h t h ===, ()()1max ,12h t h h ⎧⎫⎛⎫<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭, ()11ln 20122h h ⎛⎫=-<= ⎪⎝⎭, 即()21g x x的取值范围是1,0e ⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭. 【点睛】本题考查了导数的计算及几何意义,根据公切线求参数值,由导数研究函数的极值点、单调性与最值,构造函数法的综合应用,属于难题.。
江苏省镇江市第一中学2024年高考适应性测试(二)数学试题
江苏省镇江市第一中学2024年高考适应性测试(二)数学试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置. 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效. 5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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.在ABC ∆中,,A B C ∠∠∠所对的边分别是,,a b c ,若3,4,120a b C ︒==∠=,则c =( )A .37B .13C .13D .372.已知函数f (x )=223,1ln ,1x x x x x ⎧--+≤⎨>⎩,若关于x 的方程f (x )=kx -12恰有4个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是( ) A .1,e 2⎛⎫⎪⎝⎭B .1,2e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .1,2e e ⎛⎤ ⎥ ⎝⎦D .1,2e e ⎛⎫⎪⎝⎭3.将一块边长为cm a 的正方形薄铁皮按如图(1)所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,将该容器按如图(2)放置,若其正视图为等腰直角三角形,且该容器的容积为3722cm ,则a 的值为( )A .6B .8C .10D .124.已知函数2,0()2,0x xx f x e x x x ⎧>⎪=⎨⎪--≤⎩若函数1()()()2g x f x k x =-+在R 上零点最多,则实数k 的取值范围是( )A .2(0,)3eB .2(,0)3e-C .(2eD .)2e5.已知函数()()cos 0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><<⎪⎝⎭的最小正周期为π,且满足()()f x f x ϕϕ+=-,则要得到函数()f x 的图像,可将函数()sin g x x ω=的图像( ) A .向左平移12π个单位长度 B .向右平移12π个单位长度C .向左平移512π个单位长度 D .向右平移512π个单位长度 6.复数12z i =+,若复数12,z z 在复平面内对应的点关于虚轴对称,则12z z 等于( ) A .345i+-B .345i+ C .34i -+D .345i-+ 7. “1sin 2x =”是“2()6x k k Z ππ=+∈”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8.复数()()2a i i --的实部与虚部相等,其中i 为虚部单位,则实数a =( ) A .3 B .13-C .12-D .1-9.为得到的图象,只需要将的图象( )A .向左平移个单位B .向左平移个单位C .向右平移个单位D .向右平移个单位10.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若cos (2)cos c a B a b A -=-,则ABC 的形状为( ) A .直角三角形 B .等腰非等边三角形 C .等腰或直角三角形D .钝角三角形11.已知01a b <<<,则( )A .()()111bba a ->- B .()()211b ba a ->- C .()()11ab a b +>+ D .()()11a ba b ->-12.要排出高三某班一天中,语文、数学、英语各2节,自习课1节的功课表,其中上午5节,下午2节,若要求2节语文课必须相邻且2节数学课也必须相邻(注意:上午第五节和下午第一节不算相邻),则不同的排法种数是( ) A .84B .54C .42D .18二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
全国100所名校2020年最新高考模拟示范卷(二)数学理科试题+答案+详解MNJ.Y
全国100所名校最新高考模拟示范卷·数学卷(二)(120分钟 150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若集合{0,1,2,3}, {2,3,4,5}A B ==,则A B =U ( ) A.{}1,2,3,4,5B.{}0,1,4,5C.{}2,3D.{}0,1,2,3,4,52.i 是虚数单位,2z i =-,则z =( )A.B.2C.3.已知向量()1,2a =r ,(1,)b λ=-r ,若a b r r∥,则实数λ等于( )A.-1B.1C.-2D.24.“22x -<≤”是“22x -≤≤”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.双曲线22221x y a b -= (0a >,0b >)的离心率为53,则该双曲线的渐近线方程为( ) A.45y x =±B.54y x =±C.43y x =±D.34y x =±6.第18届国际篮联篮球世界杯(世界男子篮球锦标赛更名为篮球世界杯后的第二届世界杯)于2019年8月31日至9月15日在中国的北京、广州、南京、上海、武汉、深圳、佛山、东莞八座城市举行.中国队12名球员在第一场和第二场得分的茎叶图如图所示,则下列说法错误的是( )A.第一场得分的中位数为52B.第二场得分的平均数为193C.第一场得分的极差大于第二场得分的极差D.第一场与第二场得分的众数相等7.ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若5b =,22625c c a ---,则cos A =( )A.45 B.35C.310D.258.函数1())1x xe f x x e-=+的图象大致为( )A BC D9.某几何体的三视图如图所示,三个视图中的曲线都是圆弧,则该几何体的体积为( )A.152πB.12πC.112π D.212π10.图为祖冲之之子祖晒“开立圆术”中设计的立体模型.祖晒提出“祖氏原理”,他将牟合方盖的体积化成立方体与一个相当于四棱锥的体积之差,从而求出牟合方盖的体积等于323d (d 为球的直径),并得到球的体积为316V d π=,这种算法比外国人早了一千多年.人们还用过一些类似的近似公式,根据3.1415926π=⋅⋅⋅,判断下列公式中最精确的一个是( )A.d ≈B.d ≈C.d ≈D.d ≈11.已知32cos cos 2αβ-=,2sin sin 2αβ+=,则cos()αβ+等于( ) A.12 B.12-C.14D.14-12.已知A B C ,,为椭圆2214x y +=上三个不同的点,若坐标原点O 为ABC △的重心,则ABC △的面积为( )A.B.2C.2D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上. 13.设()f x 是定义在R 上的函数,若()()g x f x x =+是偶函数,且()24g -=-,则()2f =___________.14.已知数列()*(}n f a n ∈N 是等差数列,其前n 项和为n S ,若66nS =,则4a =___________.15.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>,点2,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭和7,06π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()f x 图象上相邻的两个对称中心,则ω=___________.16.在正三棱柱111ABC A B C -中,12AB AA ==,E F ,分别为111AB AC ,的中点,平面a 过点1C ,且平面a ∥平面11A B C ,平面a I 平面111A B C l =,则异面直线EF 与l 所成角的余弦值为___________.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.从中国教育在线官方公布的考研动机调查来看,本科生扎堆考研的原因大概集中在这6个方面:本科就业压力大,提升竞争力;通过考研选择真正感兴趣的专业;为了获得学历;继续深造;随大流;有名校情结如图是2015~2019年全国硕士研究生报考人数趋势图(单位:万人)的折线图.(1)求y 关于t 的线性回归方程;(2)根据(1)中的回归方程,预测2021年全国硕士研究生报考人数. 参考数据:()()51311iii t t y y =--=∑.回归方程$$y abt =+$中斜率和截距的最小二乘估计公式分别:()()()121ii i ni i tty y b t t ∞==--=-∑∑,$a y bt=-$. 18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()()21112,4,314,(1)log n n nn n n n S aS a b a -++==-=-⋅.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前2n 项和2n T .19.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,AB AD ⊥ ,BC AD ∥,2222AD BC PA AB ====,点E F G ,,分别为线段AD DC PB ,,的中点.(1)证明:直线AG ∥平面PEF.(2)求多面体 ACCPEF 的体积.20.已知函数2()e ,x f x ax x a =--∈R ,()g x 为函数()f x 的导函数.(1)若函数()gx 的最小值为0,求实数a 的值;(2)若0x ∀>,2()(1)(1)1f x a x a x --++…恒成立,求实数a 的取值范围.21.已知点()(),80Pt t <是抛物线2(:20)C x py p =>上一点,点F 为抛物线C 的焦点,||10PF =.(1)求直线PF 的方程; (2)若直线l 过点()0,4,与抛物线相交于M N ,两点,且曲线C 在点M 与点N 处的切线分别为m n ,,直线m n ,相交于点G ,求||PG 的最小值.(二)选考题:共10分请考生在第22、23两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. 22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2cos 2sin x ay α=⎧⎨=⎩(a 为参数),在以坐标原点为极点,,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为sin 3m πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. (1)若直线l 与曲线C 至多只有一个公共点,求实数m 的取值范围;(2)若直线l 与曲线C 相交于A B ,两点,且A B ,的中点为P ,求点P 的轨迹方程. 23.[选修4-5:不等式选讲] 已知a b ,为正实数,222a b +=. (1)证明:2a b ab +≥. (2)证明:442a b +….2020年普通高等学校招生全国统一考试数学模拟测试参考答案1.D 本题考查集合的运算因为{0,1,2,3}, {2,3,4,5}A B ==,所以{}0,12,3,4,5A B =U .2C 本题考查复数的模.因为2z i =-,所以||z ==3.C 本题考查向量的平行.因为a b r r∥,所以20λ--=,解得2λ=-.4.A 本题考查充分、必要条件“22x -<≤”是“22x -≤≤”的充分不必要条件.5.C 本题考查双曲线的渐近线.22225161199b e a =-=-=,即43b a =,故双线的渐近线方程为43y x =±. 6.C 本题考查茎叶图.由茎叶图可知第一场得分的中位数为52,众数为0,极差为19,第二场得分的众数为 0,平均数为193,极差为2,所以选项C 的说法是错误的. 7.B 本题考查解三角形.因为225625b c c a =⋅---,所以2226b c a c +-=,所以62cos c bc A =⋅, 所以3cos 5A =. 8.B 本题考查函数的图象.因为()()f x f x -=,所以()f x 为偶函数,排除CD 项,又因为)1(1)ln 101cf e-=>+,所以排除A 项.9.A 本題考查三视图.根据三视图可知,该几何体是由14个圆锥和18个球组成的, 如图所示,其中球的半径为3,圆锥的底面半径也为3,高为4,故该几何体的体积为2311119153433438322x ππππ⨯⨯⨯+⨯⨯-+=.10.C 本题考查数学史与立体几何.由316V xd =,解得36V x d =,选项A 化简得3916V d ≈, 所以69 3.37516π⨯≈=;选项B 化简得212V d ≈,所以632π≈=;选项C 化简得3157300V d ≈, 所以6157 3.14300π⨯≈=;选项D 化简得2815V d ≈,所以683.215π⨯≈=;所以选项C 的 公式最精确.11.A 本题考查三角恒等变换.因为32cos cos 2αβ-=,2sin sin αβ+-,所以2294cos 4cos cos cos 4ααββ-+=,2234sin 4sin sin sin 4ααββ++=, 两式相加得54(cos cos sin sin )3αβαβ--=,解得1cos()2αβ+=. 12.B 本题考查直线与椭圆的位置关系.不妨设直线AB 的方程为y kx m =+代人椭圆方程得()()222148410k xkmx m +++-=.设()11,Ax y ,()22,B x y ,则122814kmx x k +=-+,()21224114m x x k-=+. 设()33,Cx y ,因为O 为ABC △的重心,所以()2122814kmxx x k=-+=+, ()()2121222214my y y k x x m k =-+=-++=-⎡⎤⎣⎦+,代入椭圆方程得22441m k -+,12|||AB x x -, 点O 到直线AB的距离d -,所以OMB △的面积111||||22S AB d m =⨯⨯-⨯因为22441m k -+,所以1S =, 因为O 为ABC △的重心,所以ABC △的面积132S S ==. (另解:不妨设()2,0A,因为O 为ABC △的重心,所以BC 横坐标为1-,可得||BC =ABC△的面积为1322S =⨯=.) 13.6本题考查函数的性质,由题知,(2)(2)2(2)4g f g -+--=-,解得()26f =-.14.6本题考查等差数列基本量的求解设等差数列{}n a 的公差为d ,因为66n S =,所以41166a =,解得a6.15.2本题考查三角函数的性质因为点2,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭和7,06π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()f x 图象上相邻的两个对称中心,所以是72632wππππ=--,解得2ω=.16.4本题考在异面直线所成角.因为平面a ∥平面11A B C , 平面a I 平面111A B C l =,平面11A B C I 平面11111A B C A B =,所以11l A B ∥,取11A B ,11B C 的中点分别为H G ,,连接EH BG GH GF AC ,,,,,如图所示,则11GF A B ∥, 所以GF l ∥所以异面直线EF 与所成的角为GFE ∠或其补角,又因为AB =12AA =,所以14AC =,1EH =,HP GP ==所以2EG EF -=,所以22cos 24GF GFE RP ∠==.【解题方法】本题以三棱柱为载体,综合考查异面直线所成角的概念.解答的基本方法是通过平移直线,把异面直线平移到两条相交直线上,明确异面直线所成角的概念,应用三角函数知识求解,充分利用图形特征,则可事半功倍.例如本题利用图形易得11D A B ∥,这是本题的题眼. 17.解:本题考查线性回归方程. (1)由题中数据计算得1(12345)35t =++++=, ()2223215(2)(1)01210i i i a t =---+-+++=∑,由参考数据知,()()51311iii t t y y =--=∑,所以()()()532131131.110iiiii tty y b tt=--=-=-∑∑,$214.2-31.13120.9ay bt --=⨯=$, 故所求回归方程为31.1120.9yt =+.(2)将2021年对应的7t =代人回归方程得31.17120.9338.6y =⨯+=, 所以预测2021年全国硕士研究生报考人数约为338.6万人. 18.解:本题考查数列通项公式及前n 项和 (1)因为()1311n nn S a+=-,所以当2n ≥时,所以()1314n n n S a +--,所以()11314(14)nn n n n a aa ++-=--,整理得()()11440nn n aa +--=,所以14,(2)n n a a n +=>,当1n =时,()12314nS a--,14a =,所以216a =,所以24a a =,所以数列{}n a 是首项和公比均为4的等比数列,所以1444n n a +=⨯=,即4n n a =.(2)由(1)知4n na =,所以()()221121222(1)log 4(1)log 24(1)n n n n n n b n +++=-⋅--⋅--⋅22222241234(21)(2)4[37(41)]4(21)n T n n n n n ⎡⎤=-+-++--=-----=-⋅+⎣⎦L L ,故数列{}n b 的前2n 项和24(21)n T n n =-+.【名师点睛】等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和问题,是高考的常考内容,解题过程中要注意应用函数与方程思想,构建方程(或方程组)求基本量,例如此题,从已知出发,构建1,a d 的方程组求数列通项公式,利用前后项合并,构造等差数列,求数列的前n 项和. 19.解:本题考查线面平行及多面体的体积.(1)证明:因为2BC AD AD BC E =∥,,为线段AD 的中点,所以BC AE ∥,连接EC ,因为AB AD ⊥,所以四边形ABCE 为矩形,连接BE 交AC 于点O ,连GO ,因为G 为线段PB 的中点,所以OG PE ∥,因为GO ⊄平面PEF ,PBC 平面PEF , 所以GO ∥平面PEF ,由题易知,AC ∥平面PEF , 又因为GC ⊂平面GAC ,AC ⊂平面GAC .AC GO O =I ,所以平面PEF ∥平面GAC ,又因为AGC 平面GMC ,所以直线AC ∥平面PEF .(2)因为22 2 AD BC PA ===,1AB =,所以四棱锥P ABCD -的体积111(12)11322S =⨯⨯+⨯⨯=,三棱锥G ABC -的体联11111132212S =⨯⨯⨯⨯=,棱锥P DEF -的体积 11111132212S =⨯⨯⨯⨯=,故所求多面体AGCPEF 的体积为1111212123--=.20.解:本题考查函数最值及恒成立求参数范围. (1)()21x f x e ax '=--,所以()21xg x eax =--,()2x g x e a '=-,①当0a ≤时,()0g x '>,所以()21x g x e ax =--在R 上单词递增,不合题意;②当0a >时,(,ln 2)x a ∈-∞,()0g x '<,(ln 2,)x a ∈+∞,()0g x '>, 所以函数()gx 在区间(,ln 2)a -∞上单调递减,在区间(ln 2,)a +∞上单调递增,()(ln 2)2(1ln 2)10g x g a a a ----…,令()ln 1x x x x μ'---,则()ln x x μ'=-,所以()x μ在区间()0,1上单调递增,在区间(1,)+∞上单调递减,所以()()10x μμ≤=,所以由2(1ln 2)10a a --=,解得12a =, 即实数a 的值为12. (2)因为0x ∀>,2()(1)(1)1f x a x a x >--++恒成立,所以210x e x ax -+-≥,即21x e x a x ---<对任意0x >恒成立,令21()x e x x xϕ---,则()2(1)1()x x e x x x ϕ---'=,由(1)知,10x e x --≥,当且仅当0x =时,等号成立,所以函数()x ϕ在区间()0,1上单调递减,在区间(1,)+∞上单词递增,所以()(1)2x e ϕϕ=-…,所以2a e -≤-,即2a e ≥-. 所以实数a 的取值范围为[2,)e -+∞. 21.解:本题考查抛物线的性质. (1)因为||10PF =,所以8102p+-,解得4p =,所以()0,2F , 因为288t =⨯,且0t <,所以8t =-,所以()8,8P -,故直线PF 的方程为822(0)80y x ------, 化简得3480x y +-=.(2)由(1)知,抛物线方程为28x y =,点()0,2F .设()()1122,,,Mx y N x y ,又因为14y x '=, 所以直线m 的方程为()11114y y x x x -=- 整理得1114y x x y =-, 同理可得直线n 的方程为1214y x x y =-,设()33,G x y , 联立311332321414y x x y y x x y⎧--⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得直线l 的方程为3314y xx y =-,又因为直线l 过点()0,4,所以4y =-,即点G 在定直线4y =-上,所以PG 的最小值为()8412--=.【解题思路】解决直线与抛物线的综合问题时,需要注意:(1)观察、应用题设中的每一个条件,明确确定直线、抛物线的条件;(2)强化有关直线与抛物线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.22.解:本题考查坐标与参数方程: (1)由题知,曲线C 的直角坐标方程为224x y +=,直线l20y m -+=,因为直线l 与曲线C||2m =≥, 所以实数m 的取值范围为(,2][2,)-∞-+∞U . (2)设()()1122,,,,(,)Ax y B x y P u v ,由(1)知,(2,2)m ∈-,由22204y m x y -+=+=⎪⎩,解得224440x m ++-=,所以122u x x -+-=,)121224v y y x x m m -+++=,所以2u =-,即u =,故点P的轨迹方程为0(11)x y +=-<<.23.解:本题考查不等式证明.(1)因为222a b +=所以1ab ≤,所以1ab ≤≤,2a b +≤,所以2a b ab +≤, 即2a b ab +≥,当且仅当a b =时等号成立, (2)()244222222242a b a b a b a b +-+-=-, 由(1)知1ab ≤,所以221a b ≤,所以2242422a b -≥--,即442a b +≥,当且仅当a b =时等号成立.。
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2020年江苏高考数学全真模拟试卷二(南通教研室)
数学Ⅰ试题
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上 1.已知集合U={x |x >1}, A ={ x |x >2},则∁U A = ▲ .
2.已知复数z 满足(1+i )z =i
2020 (i 为虚数单位),则z 在复平面内对应的点位于第 ▲ 象限. 3.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为 ▲ . 4.已知向量a =(1,2),b =(2,-1)则a ・(a -b )的值为 ▲ . 5.执行如图所示的伪代码,则输出的S 的值为 ▲ .
6.在一个不透明的口袋中装有形状、大小都相同的红球和黄球共5个, 从中随机取出1个球,该球是红球的概率是2
5 .现从中一次随机取出2
个球,则这2个球的颜色相同的概率为 ▲ . 7.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧
x +y ≥2,y ≥x -2,
y ≤1,
,则z=
y -3
x
的最大值为 ▲ . 8. 将函数f (x ) = sin ωx (ω>0)的图象向右平移π
6 个单位长度,得到函数y =g (x )的图像,若y =g (x )是偶函数,则ω
的最小值为 ▲ .
(第3题图)
9. 已知一个圆柱的高为3cm,体积为12πcm 3,则该圆柱的外接球的表面积为 ▲ cm 2. 10.已知函数f (x ) =
2x x 2
+4 , g (x ) = ( 12
)|x -2|
+ a .若对任意x 1∈[1, +∞),都存在x 2∈[1, +∞), 使得f (x 1) =g (x 2),则实数a 的取值范围是 ▲ .
11.在平面直角坐标系xOy 中, 双曲线C : x 2a 2-y 2
b
2=1 (a >0,b >0)的左焦点F 作倾斜角为30°的直线,与圆
C ′:x 2+y 2=b 2交于点A ,B .若∠AOB =60°,则双曲线C 的离心率为 ▲ .
12.设数列{a n }的前n 项和为S n ,若1, a n , S n 成等差数列,则a 1 + a 2+…+ a n 的值为 ▲ . 13.如图,在等腰三角形ABC 中,AB =2,AC =BC = 5 .若D 是△ABC 所 在平面内一点,且DB → ・DC → =0.设AD → =λAB → +μAC →
,则λ+μ的最大值 为 ▲ .
14.已知函数f (x ) = ⎩
⎪⎨⎪⎧
-x 3+3x 2+t , x ≤0,
3x -1,x ﹥0, 若函数y = f (f (x )) 恰
好有4个不同的零点,则实数t 的取值范围是 ▲ .
二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说
明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)
如图,在四棱锥P -ABCD 中,BA ⊥AD ,CD ⊥AD ,E 是棱PD 上一点,AE ⊥PD ,AE ⊥AB . (1) 求证: AB ∥平面PCD ; (2) 求证: 平面ADP ⊥平面PCD .
(第13题)
(第15题)
A
C
D
B
E
P
16.(本小题满分14分)
在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 若cos2A +1=2 sin 2 A 2
. (1) 求角A 的大小;
(2) 若b =4,c =5,求sin(B+π
3 )的值.
17.(本小题满分14分)
某公司准备设计一个精美的心形巧克力盒子,它是由半圆O 1、半圆O 2和正方形ABCD 组
成的,且AB =8cm.设计人员想在心形盒子表面上设计一个矩形的标签EFGH ,标签的其中两个顶点E ,F 在AM 上,另外两个顶点G ,H 在CN 上(M ,N 分别是AB ,CB 的中点)设EF 的中点为P ,∠FO 1P =θ,矩形EFGH 的面积为S cm 2.
(1) 写出S 关于θ的函数关系式S(θ); (2) 当θ为何值时,矩形EFGH 的面积最大?
18.(本小题满分16分)
如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E : x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的短轴长为2,离心率为 2
2 .
(1) 求椭圆E 的标准方程;
(2) 若直线l 与椭圆E 相切于点P (点P 在第一象限内),与圆x 2+y 2=12相交于点A ,B , 且AP → =2PB →
,求直线l 的方程.
(第17题)
M N ·
·
D
A
C
H
B E P
O 1
G
F O 2
·
· (第17题)
19.(本小题满分16分)
已知各项均为正数的两个数列{a n },{b n }满足a n +1+1 a n +2 =a n
a n +1-1 ,2a n =log 2
b n + log 2 b n +1+ 1
且a 1=b 1=1 .
(1) 求证:数列{a n }为等差数列; (2) 求数列{b n }的通项公式;
(3) 设数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,求使得等式2S m +a m -36=T i 成立的有序 数对(m ,i )(m ,i ∈N ※
) .
20.(本小题满分16分)
已知函数f (x )=(x -1)e x ,g (x )=a +ln x ,其中e 是自然对数的底数. (1) 若曲线y =f (x )在x =1处的切线与曲线y =g (x )也相切. ①求实数a 的值;
②求函数φ(x )=f (x )+e |g (x ) |的单调区间;
(2) 设h (x )=bf (x )-g (x )+a , 求证: 当0<b <1
e 时,h (x )恰好有2个零点.
数学Ⅱ附加题
21【选做題】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答............,.若多做,按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步聚 A.[选修4-2:矩阵与变换] (本小题满分10分)
已知变换T: ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y → ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′ = ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a x 2x +2y , 试写出变换T 对应的矩阵A ,并求出其逆矩阵A -1.
B.[选修4:坐标系与参数方程] (本小题满分10分)
在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程⎩⎨⎧ x =1+t y =3t (t 为参数),曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧
x =2m 2
y =2m
(m
为参数). 若直线l 与曲线C 相交于点A ,B ,求△OAB 的面积.
C.[选修45:不等式选讲] (本小题满分10分)
已知a 、b 、c ∈R ,且a +b +c =3, a 2+b 2+2c 2=6,求实数a 的取值范围.
【必做题】第22题、第23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)
如图,在直三校柱ABC -A 1B 1C 1中,△ABC 是等直角三角形,∠ACB =90°,AB =4 2 ,M 是AB 的中点,且A 1M ⊥B 1C .
(1) 求A 1A 的长;
(2) 已知点N 在棱CC 1上,若平面B 1AN 与平面BCC 1B 1所成锐二面角的平面角的余弦值为
10
10
,试确定点N 的位置.
23.(本小题满分10分)
已知正整数n ≥2,集合P ={x |1≤x ≤n ,x ∈N },A ,B ,C 是集合P 的3个非空子集,记 a n ,为所有满足A B , A U B U C =P 的有序集合对(A ,B ,C )的个数. (1)求a 2; (2)求a n
(第22题)
A
C M
B
N C 1
B 1
A 1。