2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(文科) (解析版)
2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标ⅱ)(含解析版)

绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试文科数学注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题目时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其它答案标号框.回答非选择题目时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题目:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A ={x ||x |<3,x ∈Z },B ={x ||x |>1,x ∈Z },则A ∩B =()A. B.{–3,–2,2,3)C.{–2,0,2} D.{–2,2}【答案】D 【解析】【分析】解绝对值不等式化简集合,A B 的表示,再根据集合交集的定义进行求解即可.【详解】因为3,2,1,0,1,2A x x x Z ,1,1B x x x Z x x 或 1,x x Z ,所以 2,2A B ∩.故选:D.【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,考查集合交集的定义,属于基础题.2.(1–i )4=()A.–4B.4C.–4iD.4i【答案】A【解析】【分析】根据指数幂的运算性质,结合复数的乘方运算性质进行求解即可.【详解】422222(1)[(1)](12)(2)4i i i i i .故选:A.【点睛】本题考查了复数的乘方运算性质,考查了数学运算能力,属于基础题.3.如图,将钢琴上的12个键依次记为a 1,a 2,…,a 12.设1≤i <j <k ≤12.若k –j =3且j –i =4,则称a i ,a j ,a k 为原位大三和弦;若k –j =4且j –i =3,则称a i ,a j ,a k 为原位小三和弦.用这12个键可以构成的原位大三和弦与原位小三和弦的个数之和为()A.5B.8C.10D.15【答案】C 【解析】【分析】根据原位大三和弦满足3,4k j j i ,原位小三和弦满足4,3k j j i 从1i 开始,利用列举法即可解出.【详解】根据题意可知,原位大三和弦满足:3,4k j j i .∴1,5,8i j k ;2,6,9i j k ;3,7,10i j k ;4,8,11i j k ;5,9,12i j k .原位小三和弦满足:4,3k j j i .∴1,4,8i j k ;2,5,9i j k ;3,6,10i j k ;4,7,11i j k ;5,8,12i j k .故个数之和为10.故选:C .【点睛】本题主要考查列举法的应用,以及对新定义的理解和应用,属于基础题.4.在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者()A.10名B.18名C.24名D.32名【答案】B 【解析】【分析】算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.【详解】由题意,第二天新增订单数为50016001200900 ,故需要志愿者9001850名.故选:B【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.5.已知单位向量a ,b 的夹角为60°,则在下列向量中,与b 垂直的是()A.a +2bB.2a +bC.a –2bD.2a –b【答案】D 【解析】【分析】根据平面向量数量积的定义、运算性质,结合两平面向量垂直数量积为零这一性质逐一判断即可.【详解】由已知可得:11cos 601122a b a b .A :因为215(2)221022a b b a b b ,所以本选项不符合题意;B :因为21(2)221202a b b a b b ,所以本选项不符合题意;C :因213(2)221022a b b a b b ,所以本选项不符合题意;D:因为21(2)22102a b b a b b ,所以本选项符合题意.故选:D.【点睛】本题考查了平面向量数量积的定义和运算性质,考查了两平面向量数量积为零则这两个平面向量互相垂直这一性质,考查了数学运算能力.6.记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 5–a 3=12,a 6–a 4=24,则nnS a =()A.2n –1 B.2–21–n C.2–2n –1D.21–n –1【答案】B 【解析】【分析】根据等比数列的通项公式,可以得到方程组,解方程组求出首项和公比,最后利用等比数列的通项公式和前n 项和公式进行求解即可.【详解】设等比数列的公比为q ,由536412,24a a a a 可得:421153111122124a q a q q a a q a q ,所以1111(1)122,21112n nn n n n n a q a a qS q ,因此1121222n n n n n S a .故选:B.【点睛】本题考查了等比数列的通项公式的基本量计算,考查了等比数列前n 项和公式的应用,考查了数学运算能力.7.执行右面的程序框图,若输入的k =0,a =0,则输出的k 为()A.2B.3C.4D.5【答案】C 【解析】分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的k 值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,即可求得答案.【详解】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的k 值模拟程序的运行过程0,0k a 第1次循环,2011a ,011k ,210 为否第2次循环,2113a ,112k ,310 为否第3次循环,2317a ,213k ,710 为否第4次循环,27115a ,314k ,1510 为是退出循环输出4k .故选:C.【点睛】本题考查求循环框图的输出值,解题关键是掌握模拟循环语句运行的计算方法,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.8.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y 的距离为()A.55B.255C.355D.455【答案】B 【解析】【分析】由题意可知圆心在第一象限,设圆心的坐标为 ,,0a a a ,可得圆的半径为a ,写出圆的标准方程,利用点 2,1在圆上,求得实数a 的值,利用点到直线的距离公式可求出圆心到直线230x y 的距离.【详解】由于圆上的点 2,1在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,设圆心的坐标为,a a ,则圆的半径为a ,圆的标准方程为 222x a y a a .由题意可得 22221a a a ,可得2650a a ,解得1a 或5a ,所以圆心的坐标为 1,1或 5,5,圆心到直线230x y 的距离均为22555d;所以,圆心到直线230x y 的距离为255.故选:B.【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.9.设O 为坐标原点,直线x a 与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.32【答案】B 【解析】【分析】因为2222:1(0,0)x y C a b a b ,可得双曲线的渐近线方程是b y x a,与直线x a 联立方程求得D ,E 两点坐标,即可求得||ED ,根据ODE 的面积为8,可得ab 值,根据2222c a b ,结合均值不等式,即可求得答案.【详解】∵2222:1(0,0)x y C a b a b双曲线的渐近线方程是by x a∵直线x a 与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b的两条渐近线分别交于D ,E 两点不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限联立x ab y x a,解得x a y b故(,)D a b 联立x ab y x a,解得x a y b故(,)E a b ||2ED bODE 面积为:1282ODE S a b ab△∵双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b其焦距为2222222168c a b ab 当且仅当22a b 取等号C 的焦距的最小值:8【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.10.设函数331()f x x x,则()f x ()A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增 B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增 D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减【答案】A 【解析】【分析】根据函数的解析式可知函数的定义域为0x x ,利用定义可得出函数 f x 为奇函数,再根据函数的单调性法则,即可解出.【详解】因为函数 331f x x x定义域为 0x x ,其关于原点对称,而 f x f x ,所以函数 f x 为奇函数.又因为函数3y x 在()0,+¥上单调递增,在(),0-¥上单调递增,而331y x x在()0,+¥上单调递减,在(),0-¥上单调递减,所以函数 331f x x x在()0,+¥上单调递增,在(),0-¥上单调递增.故选:A .【点睛】本题主要考查利用函数的解析式研究函数的性质,属于基础题.11.已知△ABC 是面积为934的等边三角形,且其顶点都在球O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为()A.3B.32C.1D.32【答案】C【分析】根据球O 的表面积和ABC 的面积可求得球O 的半径R 和ABC 外接圆半径r ,由球的性质可知所求距离22d R r.【详解】设球O 的半径为R ,则2416R ,解得:2R .设ABC 外接圆半径为r ,边长为a ,ABC ∵ 是面积为934的等边三角形,21393224a ,解得:3a ,22229933434a r a ,球心O 到平面ABC 的距离22431d R r .故选:C.【点睛】本题考查球的相关问题的求解,涉及到球的表面积公式和三角形面积公式的应用;解题关键是明确球的性质,即球心和三角形外接圆圆心的连线必垂直于三角形所在平面.12.若2233x y x y ,则()A.ln(1)0y x B.ln(1)0y x C.ln ||0x y D.ln ||0x y 【答案】A 【解析】【分析】将不等式变为2323x x y y ,根据 23t tf t 的单调性知x y ,以此去判断各个选项中真数与1的大小关系,进而得到结果.【详解】由2233x y x y 得:2323x x y y ,令 23ttf t ,2x y ∵为R 上的增函数,3x y 为R 上的减函数, f t 为R 上的增函数,x y ,0y x Q ,11y x , ln 10y x ,则A 正确,B 错误;x y Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到,x y 的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.二、填空题目:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若2sin 3x ,则cos 2x __________.【答案】19【解析】【分析】直接利用余弦的二倍角公式进行运算求解即可.【详解】22281cos 212sin 12()1399x x .故答案为:19.【点睛】本题考查了余弦的二倍角公式的应用,属于基础题.14.记n S 为等差数列 n a 的前n 项和.若1262,2a a a ,则10S __________.【答案】25【解析】【分析】因为 n a 是等差数列,根据已知条件262a a ,求出公差,根据等差数列前n 项和,即可求得答案.【详解】∵ n a 是等差数列,且12a ,262a a 设 n a 等差数列的公差d根据等差数列通项公式: 11n a a n d 可得1152a d a d 即: 2252d d 整理可得:66d 解得:1d∵根据等差数列前n 项和公式:*1(1),2n n n S na d n N可得: 1010(101)1022045252S1025S .故答案为:25.【点睛】本题主要考查了求等差数列的前n 项和,解题关键是掌握等差数列的前n 项和公式,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.15.若x ,y 满足约束条件1121,x y x y x y,,则2z x y 的最大值是__________.【答案】8【解析】【分析】在平面直角坐标系内画出不等式组表示的平面区域,然后平移直线12y x ,在平面区域内找到一点使得直线1122y x z在纵轴上的截距最大,求出点的坐标代入目标函数中即可.【详解】不等式组表示的平面区域为下图所示:平移直线12y x,当直线经过点A 时,直线1122y x z 在纵轴上的截距最大,此时点A 的坐标是方程组121x y x y的解,解得:23x y,因此2z x y 的最大值为:2238 .故答案为:8.【点睛】本题考查了线性规划的应用,考查了数形结合思想,考查数学运算能力.16.设有下列四个命题:p 1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.p 2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.p 3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.p 4:若直线l 平面α,直线m ⊥平面α,则m ⊥l .则下述命题中所有真命题的序号是__________.①14p p ②12p p ③23p p ④34p p 【答案】①③④【解析】【分析】利用两交线直线确定一个平面可判断命题1p 的真假;利用三点共线可判断命题2p 的真假;利用异面直线可判断命题3p 的真假,利用线面垂直的定义可判断命题4p 的真假.再利用复合命题的真假可得出结论.【详解】对于命题1p ,可设1l 与2l 相交,这两条直线确定的平面为 ;若3l 与1l 相交,则交点A 在平面 内,同理,3l 与2l 的交点B 也在平面 内,所以,AB ,即3l ,命题1p 真命题;对于命题2p ,若三点共线,则过这三个点的平面有无数个,命题2p 为假命题;对于命题3p ,空间中两条直线相交、平行或异面,命题3p 为假命题;对于命题4p ,若直线m 平面 ,则m 垂直于平面 内所有直线,∵直线l 平面 , 直线m 直线l ,命题4p 为真命题.综上可知,14p p 为真命题,12p p 为假命题,23p p 为真命题,34p p 为真命题.故答案为:①③④.【点睛】本题考查复合命题的真假,同时也考查了空间中线面关系有关命题真假的判断,考查推理能力,属于中等题.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.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A .(1)求A ;(2)若33b c a,证明:△ABC 是直角三角形.【答案】(1)3A;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据诱导公式和同角三角函数平方关系,25cos cos 24A A可化为251cos cos 4A A,即可解出;(2)根据余弦定理可得222b c a bc ,将33b c a 代入可找到,,a b c 关系,再根据勾股定理或正弦定理即可证出.【详解】(1)因为25cos cos 24A A,所以25sin cos 4A A ,即251cos cos 4A A ,解得1cos 2A ,又0A ,所以3A;(2)因为3A ,所以2221cos 22b c a A bc ,即222b c a bc ①,又33b c a②,将②代入①得, 2223b c b c bc ,即222250b c bc ,而b c ,解得2b c ,所以3a c,故222b a c ,即ABC 是直角三角形.【点睛】本题主要考查诱导公式和平方关系的应用,利用勾股定理或正弦定理,余弦定理判断三角形的形状,属于基础题.18.某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,20),其中x i 和y i 分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得20160i ix,2011200i iy,2021)80i i x x (,2021)9000i i y y (,201))800i i i x y x y ((.(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(x i ,y i )(i =1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数r =12211))))ni iiiin ni i x y x x y y y x((((,2=1.414.【答案】(1)12000;(2)0.94;(3)详见解析【解析】【分析】(1)利用野生动物数量的估计值等于样区野生动物平均数乘以地块数,代入数据即可;(2)利用公式20120202211()()()()iii iii i x x yy r x x yy计算即可;(3)各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样.【详解】(1)样区野生动物平均数为201111200602020i i y ,地块数为200,该地区这种野生动物的估计值为2006012000 (2)样本(,)i i x y 的相关系数为20120202211()()800220.943809000()()iii i i i i x x y y r x x y y(3)由于各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样先将植物覆盖面积按优中差分成三层,在各层内按比例抽取样本,在每层内用简单随机抽样法抽取样本即可.【点晴】本题主要考查平均数的估计值、相关系数的计算以及抽样方法的选取,考查学生数学运算能力,是一道容易题.19.已知椭圆C 1:22221x y a b(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.【答案】(1)12;(2)1C :2211612x y ,2C :28y x .【解析】【分析】(1)根据题意求出2C 的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设,A C 在第一象限,运用代入法求出,,,A B C D 点的纵坐标,根据4||||3CD AB ,结合椭圆离心率的公式进行求解即可;(2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方程,最后结合已知进行求解即可;【详解】解:(1)因为椭圆1C 的右焦点坐标为:(c,0)F ,所以抛物线2C 的方程为24y cx ,其中22c a b.不妨设,A C 在第一象限,因为椭圆1C 的方程为:22221x y a b,所以当x c 时,有222221c y b y a b a ,因此,A B 的纵坐标分别为2b a ,2ba;又因为抛物线2C 的方程为24y cx ,所以当x c 时,有242y c c y c ,所以,C D 的纵坐标分别为2c ,2c ,故22||bAB a,||4CD c .由4||||3CD AB 得2843b c a,即2322()c c a a ,解得2c a (舍去),12c a .所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c ,3b c ,故22122:143x y C c c,所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c ,(0,3)c ,(0,3)c ,2C 的准线为x c .由已知得312c c c c ,即2c .所以1C 的标准方程为2211612x y ,2C 的标准方程为28y x .【点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆的四个顶点的坐标以及抛物线的准线方程,考查了数学运算能力.20.如图,已知三棱柱ABC –A 1B 1C 1的底面是正三角形,侧面BB 1C 1C 是矩形,M ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点,P 为AM 上一点.过B 1C 1和P 的平面交AB 于E ,交AC 于F .(1)证明:AA 1//MN ,且平面A 1AMN ⊥平面EB 1C 1F ;(2)设O 为△A 1B 1C 1的中心,若AO =AB =6,AO //平面EB 1C 1F ,且∠MPN =π3,求四棱锥B –EB 1C 1F 的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)24.【解析】【分析】(1)由,M N 分别为BC ,11B C 的中点,1//MN CC ,根据条件可得11//AA BB ,可证1MN AA //,要证平面11EB C F 平面1A AMN ,只需证明EF 平面1A AMN 即可;(2)根据已知条件求得11EB C F S 四边形和M 到PN 的距离,根据椎体体积公式,即可求得11B EB C F V .【详解】(1)∵,M N 分别为BC ,11B C 的中点,1//MN BB 又11//AA BB1//MN AA 在等边ABC 中,M 为BC 中点,则BC AM 又∵侧面11BB C C 为矩形,1BC BB 1//MN BB ∵MN BC由MN AM M ,,MN AM 平面1A AMNBC ⊥平面1A AMN又∵11//B C BC ,且11B C 平面ABC ,BC 平面ABC ,11//B C 平面ABC又∵11B C 平面11EB C F ,且平面11EB C F 平面ABC EF11//B C EF//EF BC又BC ∵平面1A AMNEF 平面1A AMN EF ∵平面11EB C F 平面11EB C F 平面1A AMN(2)过M 作PN 垂线,交点为H ,画出图形,如图∵//AO 平面11EB C FAO 平面1A AMN ,平面1A AMN 平面11EB C F NP//AO NP又∵//NO AP6AO NP ∵O 为111A B C △的中心.1111sin 606sin 60333ON A C故:3ON AP,则333AM AP ,∵平面11EB C F 平面1A AMN ,平面11EB C F 平面1A AMN NP ,MH 平面1A AMNMH 平面11EB C F又∵在等边ABC 中EF APBC AM即36233AP BC EF AM由(1)知,四边形11EB C F 为梯形四边形11EB C F 的面积为:111126=62422EB C F EF B C S NP 四边形111113B EBC F EB C F V S h 四边形,h 为M 到PN 的距离23sin 603MH , 1243243V .【点睛】本题主要考查了证明线线平行和面面垂直,及其求四棱锥的体积,解题关键是掌握面面垂直转为求证线面垂直的证法和棱锥的体积公式,考查了分析能力和空间想象能力,属于中档题.21.已知函数f (x )=2ln x +1.(1)若f (x )≤2x +c ,求c 的取值范围;(2)设a >0时,讨论函数g (x )=()()f x f a x a的单调性.【答案】(1)1c ;(2)()g x 在区间(0,)a 和(,)a 上单调递减,没有递增区间【解析】【分析】(1)不等式()2f x x c 转化为()20f x x c ,构造新函数,利用导数求出新函数的最大值,进而进行求解即可;(2)对函数()g x 求导,把导函数()g x 分子构成一个新函数()m x ,再求导得到()m x ,根据()m x 的正负,判断()m x 的单调性,进而确定()g x 的正负性,最后求出函数()g x 的单调性.【详解】(1)函数()f x 的定义域为:(0,)()2()202ln 120()f x x c f x x c x x c ,设()2ln 12(0)h x x x c x ,则有22(1)()2x h x x x,当1x 时,()0,()h x h x 单调递减,当01x 时,()0,()h x h x 单调递增,所以当1x 时,函数()h x 有最大值,即max ()(1)2ln11211h x h c c ,要想不等式() 在(0,) 上恒成立,只需max ()0101h x c c ;(2)2ln 1(2ln 1)2(ln ln )()(0x a x a g x x x a x a且)x a 因此22(ln ln )()()x a x x x a g x x x a ,设()2(ln ln )m x x a x x x a ,则有()2(ln ln )m x a x ,当x a 时,ln ln x a ,所以()0m x ,()m x 单调递减,因此有()()0m x m a ,即()0g x ,所以()g x 单调递减;当0x a 时,ln ln x a ,所以()0m x ,()m x 单调递增,因此有()()0m x m a ,即()0g x ,所以()g x 单调递减,所以函数()g x 在区间(0,)a 和(,)a 上单调递减,没有递增区间.【点睛】本题考查了利用导数研究不等式恒成立问题,以及利用导数判断含参函数的单调性,考查了数学运算能力,是中档题.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中选定一题作答,并用2B 铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑.按所涂题号进行评分,不涂、多涂均按所答第一题评分;多答按所答第一题评分.[选修4—4:坐标系与参数方程]22.已知曲线C 1,C 2的参数方程分别为C 1:224cos 4sin x y ,(θ为参数),C 2:1,1x t t y t t(t 为参数).(1)将C 1,C 2的参数方程化为普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C 1,C 2的交点为P ,求圆心在极轴上,且经过极点和P 的圆的极坐标方程.【答案】(1)1:4C x y ;222:4C x y ;(2)17cos 5.【解析】【分析】(1)分别消去参数 和t 即可得到所求普通方程;(2)两方程联立求得点P ,求得所求圆的直角坐标方程后,根据直角坐标与极坐标的互化即可得到所求极坐标方程.【详解】(1)由22cos sin 1 得1C 的普通方程为:4x y ;由11x t t y t t 得:2222221212x t t y t t,两式作差可得2C 的普通方程为:224x y .(2)由2244x y x y 得:5232x y ,即53,22P ;设所求圆圆心的直角坐标为 ,0a ,其中0a ,则22253022a a,解得:1710a , 所求圆的半径1710r , 所求圆的直角坐标方程为:22217171010x y ,即22175x y x , 所求圆的极坐标方程为17cos 5.【点睛】本题考查极坐标与参数方程的综合应用问题,涉及到参数方程化普通方程、直角坐标方程化极坐标方程等知识,属于常考题型.[选修4—5:不等式选讲]23.已知函数2()|21|f x x a x a .(1)当2a 时,求不等式()4f x 的解集;(2)若()4f x ,求a 的取值范围.【答案】(1)32x x或112x;(2) ,13, .【解析】【分析】(1)分别在3x 、34x 和4x 三种情况下解不等式求得结果;(2)利用绝对值三角不等式可得到 21f x a ,由此构造不等式求得结果.【详解】(1)当2a 时, 43f x x x .当3x 时, 43724f x x x x ,解得:32x ≤;当34x 时, 4314f x x x ,无解;当4x 时, 43274f x x x x ,解得:112x;综上所述: 4f x 的解集为32x x或112x .(2) 22222121211f x x a x a x ax a a a a (当且仅当221a x a 时取等号), 214a ,解得:1a 或3a ,a 的取值范围为 ,13, .【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型.祝福语祝你马到成功,万事顺意!。
2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(文科) (解析版)
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2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(文科)一、选择题(共12小题).1.已知复数z满足(z+1)(1+i)=4(其中i是虚数单位),则复数z的模|z|=()A.2B.C.D.52.已知集合A={x|x2<x},B={x|x>﹣1},则A∩B=()A.R B.{x|﹣1<x<1}C.{x|0<x<1}D.{x|x>﹣1}3.已知变量x,y满足,则2x+y的最大值为()A.4B.7C.10D.124.已知正项等比数列{a n}的公比为q,若a1=q≠1,且a m=a1a2a3…a10,则m=()A.19B.45C.55D.1005.=()A.B.C.D.6.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个数学问题之一,2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,可以直观的描述为:存在无穷多个素数p,使得p+2是素数素数对(p,p+2)称为孪生素数对.若从素数均小于30的孪生素数对中随机抽取一组,则孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为()A.B.C.D.7.要得到函数f(x)=cos(x﹣)的图象,可将函数g(x)=sin x的图象()A.向左平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向右平移个单位长度8.已知直线y=kx(k≠0)与椭圆交于两点P,Q点F,A分别是椭圆C的右焦点和右顶点,若,则a=()A.4B.2C.D.9.已知方程2﹣x﹣|log2x|=0的两根分别为x1,x2,则()A.1<x1x2<2B.x1x2>2C.x1x2=1D.0<x1x2<1 10.如图所示,四边形ABCD是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线上,在正方形ABCD内任取一点,则该点取自阴影部分的概率为()A.B.C.D.11.已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,过F2作与l1平行的直线l交l2于点P,若|+|=|﹣|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.2D.312.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱和底面垂直,且所有顶点都在球O的表面上,侧面BCC1B1的面积为.给出下列四个结论:①若B1C1的中点为E,则AC1∥平面A1BE;②若三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为,则A1到平面BCC1B1的距离为3;③若BC=BB1,AB⊥AC,则球O的表面积为;④若AB=AC=BC,则球O体积的最小值为.当则所有正确结论的序号是()A.①④B.②③C.①②③D.①③④二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量,,且,则m=.14.某班一学习小组8位学生参加劳动技能比赛所得成绩的茎叶图如图所示,那么这8位学生成绩的平均分与中位数的差为.15.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.若,,则A =.16.若函数f(x)=(2ax﹣1)2﹣log a(ax+2)在区间上恰好有一个零点,则的最小值为.三、解答题:本题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21颗为必考题,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.已知等差数列{a n}的各项均为正数,且a n+12=a n2+8n.(1)求数列{a n}的通项公式a n.(2)求数列的前n项和S n.18.大学生是国家的未来,代表着国家可持续发展的实力,能够促进国家综合实力的提高.据统计,2016年至2020年我国高校毕业生人数y(单位:万人)的数据如表:年份20162017201820192020年份代号x 1617181920高校毕业生人765795820834874数y(单位:万人)(1)根据上表数据,计算y与x的相关系数r,并说明y与x的线性相关性的强弱.(已知:0.75≤|r|≤1,则认为y与x线性相关性很强;0.3≤|r|<0.75,则认为y与x线性相关性一般;|r|<0.3,则认为y与x线性相关性较弱)(2)求y关于x的线性回归方程,并预测2022年我国高校毕业生的人数(结果取整数).参考公式和数据:,,,,,.19.已知四边形ABCD是梯形(如图1),AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,AB=AD=1,E 为CD的中点,以AE为折痕把△ADE折起,使点D到达点P的位置(如图2),且.(1)求证:平面PAE⊥平面ABCE;(2)求点C到平面PBE的距离.20.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my+1与抛物线C交于A,B两点.(1)若|AF|•|BF|=8,求直线的方程;(2)过点F作直线l′⊥l交抛物线C于P,Q两点,若线段AB,PQ的中点分别为M,N,直线MN与x轴的交点为T,求点T到直线与l′距离和的最大值.21.已知函数f(x)=x(1+a+a cos x).(1)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;(2)若a=1,x∈[0,]时,f(x)≥m sin x恒成立,求m的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在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.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,直线的参数方程是(t为参数).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1:,点A的极坐标为(2,),圆C2的圆心在极轴上,且过O,A两点.(1)求圆C2的极坐标方程;(2)若直线与曲线C1,C2分别交于异于原点的点P,Q,求线段PQ的中点M的直角坐标方程.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,证明:(1);(2).参考答案一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知复数z满足(z+1)(1+i)=4(其中i是虚数单位),则复数z的模|z|=()A.2B.C.D.5【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简求得z,再由复数模的计算公式求解.解:由(z+1)(1+i)=4,得z+1=,∴z=1﹣2i,则|z|=.故选:B.2.已知集合A={x|x2<x},B={x|x>﹣1},则A∩B=()A.R B.{x|﹣1<x<1}C.{x|0<x<1}D.{x|x>﹣1}【分析】可以求出集合A,然后进行交集的运算即可.解:∵A={x|0<x<1},B={x|x>﹣1},∴A∩B={x|0<x<1}.故选:C.3.已知变量x,y满足,则2x+y的最大值为()A.4B.7C.10D.12【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求最大值即可.解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).由z=2x+y得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A时,直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大.由,解得,即A(4,2),代入目标函数z=2x+y得z=2×4+2=10.即目标函数z=2x+y的最大值为10.故选:C.4.已知正项等比数列{a n}的公比为q,若a1=q≠1,且a m=a1a2a3…a10,则m=()A.19B.45C.55D.100【分析】由正项等比数列{a n}的公比为q,a1=q≠1,a m=a1a2a3…a10,得到q m=q•q2•q3×…×q10=q1+2+3+…+10=q55.由此能求出m.解:正项等比数列{a n}的公比为q,a1=q≠1,∴,∵a m=a1a2a3 (10)∴q m=q•q2•q3×…×q10=q1+2+3+…+10=q55.∴m=55.故选:C.5.=()A.B.C.D.【分析】切化弦,易得原式为cos210°,进而利用诱导公式,特殊角的三角函数值即可求解.解:==cos210°=﹣cos30°=﹣.故选:D.6.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个数学问题之一,2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,可以直观的描述为:存在无穷多个素数p,使得p+2是素数素数对(p,p+2)称为孪生素数对.若从素数均小于30的孪生素数对中随机抽取一组,则孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为()A.B.C.D.【分析】用列举法求出素数均小于30的孪生素数对有4个,孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的有2个,由此能求出孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率.解:素数均小于30的孪生素数对有:(3,5),(5,7),(11,13),(17,19),共4个,孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的有:(11,13),(17,19),共2个,∴孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为P==.故选:A.7.要得到函数f(x)=cos(x﹣)的图象,可将函数g(x)=sin x的图象()A.向左平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向右平移个单位长度【分析】利用函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律即可得解.解:∵f(x)=cos(x﹣)=cos(﹣x)=sin[﹣(﹣x)]=sin (x+)=sin[(x+)],∴只需将函数g(x)=sin x的图象向左平移个单位长度即可.故选:B.8.已知直线y=kx(k≠0)与椭圆交于两点P,Q点F,A分别是椭圆C的右焦点和右顶点,若,则a=()A.4B.2C.D.【分析】由椭圆的性质可得|PF'|=|QF'|,|FA|=a﹣c,所以|QF'|+|QF|=2a,即|QF'|+|QF|+|FA|=2a+a﹣c=a,可得a,c的关系,再由椭圆的方程可得a的值.解:设左焦点F',连接PF',QF',由直线和椭圆的对称性,可得|PF'|=|QF'|,|FA|=a﹣c,因为,由椭圆的定义可得:|QF'|+|QF|=2a,即|QF'|+|QF|+|FA|=2a+a﹣c=a,可得c=,由于c2=a2﹣1,可得:a2﹣1=a2,解得a2=,因为a>1,所以a=,故选:D.9.已知方程2﹣x﹣|log2x|=0的两根分别为x1,x2,则()A.1<x1x2<2B.x1x2>2C.x1x2=1D.0<x1x2<1【分析】利用函数单调性和对数运算性质得出结论.解:由题意可知x1,x2是函数y=2﹣x和y=|log2x|的函数图象的交点横坐标:不妨0<x1<1<x2,则=﹣log2x1,=log2x2,由y=2﹣x是减函数,可得:﹣log2x1>log2x2,∴log2(x1x2)<0,故0<x1x2<1,故选:D.10.如图所示,四边形ABCD是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线上,在正方形ABCD内任取一点,则该点取自阴影部分的概率为()A.B.C.D.【分析】设圆的半径为r,根据对角线长用r表示出正方形的边长,根据面积比得出概率.解:设圆的半径为r,则BD=r+2r+•2r+2r+r=4(+1)r,故正方形的边长为,∴正方形的面积S==8(+1)2r2,∴P===(3﹣2)π.故选:A.11.已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,过F2作与l1平行的直线l交l2于点P,若|+|=|﹣|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.2D.3【分析】由题意画出图形,求出过焦点F2平行于l1的直线方程,联立直线方程求得P 点坐标,得到|OP|,再由向量等式可得P在以线段F1F2为直径的圆上.由此得到c=,从而求得双曲线的离心率.解:如图所示,l1:y=,l2:y=﹣,F2(c,0),则过焦点F2平行于l1的直线方程为y=.由,解得P().∴|OP|=.由|+|=|﹣|,得F1P⊥F2P,即P在以线段F1F2为直径的圆上.则|OP|=c=,即e=.故选:C.12.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱和底面垂直,且所有顶点都在球O的表面上,侧面BCC1B1的面积为.给出下列四个结论:①若B1C1的中点为E,则AC1∥平面A1BE;②若三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为,则A1到平面BCC1B1的距离为3;③若BC=BB1,AB⊥AC,则球O的表面积为;④若AB=AC=BC,则球O体积的最小值为.当则所有正确结论的序号是()A.①④B.②③C.①②③D.①③④【分析】(1)取BC的中点F,可通过证明平面A1BE∥平面AC1F,得出AC1∥平面A1BE;(2)根据棱柱的体积公式即可得出△A1B1C1的在边B1C1上的高,得出A1到平面BCC1B1的距离;(3)球心在EF的中点,计算球的半径R来得出球的表面积;(4)球心在棱柱上下底面中心连线的中点,根据基本不等式计算球的最小半径即可得出最小体积.解:(1)取BC的中点F,连接AF,C1F,BE,A1B,A1E,则AF∥A1E,BE∥C1F,∴平面A1BE∥平面AC1F,∴AC1∥平面A1BE,故①正确;(2)设A1到直线B1C1的距离为m,则V==4,又S=B1C1•CC1=4,∴m=2,∵平面A1B1C1⊥平面BCC1B1,平面A1B1C1∩平面BCC1B1=B1C1,∴A1到平面BCC1B1的距离为2,故②错误;(3)若BC=BB1,则BC=BB1=,又AB⊥AC,∴BC为△ABC所在截面的直径,∴球心O为EF的中点,∴外接球的半径R=OC=B1C=•BC=,∴球O的表面积为S=4πR2=4π•=8π,故③正确;(4)若AB=AC=BC,三棱柱的底面为等边三角形,设M,N分别是△ABC,△A1B1C1的中心,连接MN,则球心O为MN的中点,设三棱柱底面边长为a,高为h,则ah=4,∵B1N=B1D=a,ON=,∴外接球的半径为R=OB1==≥=2,∴球O的体积V=≥,故④正确.故选:D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量,,且,则m=1.【分析】可得出,然后根据即可得出m2+4=(m﹣3)2+1,从而解出m即可.解:∵,,,∴m2+4=(m﹣3)2+1,解得m=1.故答案为:1.14.某班一学习小组8位学生参加劳动技能比赛所得成绩的茎叶图如图所示,那么这8位学生成绩的平均分与中位数的差为2.【分析】通过茎叶图可以看出,8位学生成绩的中位数为=82,根据运算公式,可得平均数为84,所以平均分与中位数的差为2.解:由茎叶图可知,这8位学生成绩的平均分为:=84,中位数为:=82,所以这8位学生成绩的平均分与中位数的差为84﹣82=2.故答案为:2.15.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.若,,则A=.【分析】由已知结合正弦定理及余弦定理即可直接求解.解:因为,由正弦定理可得,c=,因为,所以,整理可得,a=b,则cos A==,由A为三角形内角可得,A=.故答案为:16.若函数f(x)=(2ax﹣1)2﹣log a(ax+2)在区间上恰好有一个零点,则的最小值为.【分析】由题可知,f(0)f()≤0,,或,解得a的取值范围,令h(a)=a+,a∈[2,3],求导,分析单调性,再求最值.解:依题意,函数f(x)在[0,]上恰有一个零点的充分条件为f(0)f()≤0,即(1﹣log a2)(1﹣log a3)≤0,所以,或,解得2≤a≤3,令h(a)=a+,a∈[2,3],h′(a)=1﹣=,所以在[2,3]上,h′(a)>0,h(a)单调递增,所以h(a)min=h(2)=2+=,故答案为:.三、解答题:本题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21颗为必考题,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.已知等差数列{a n}的各项均为正数,且a n+12=a n2+8n.(1)求数列{a n}的通项公式a n.(2)求数列的前n项和S n.【分析】本题第(1)题先设等差数列{a n}的公差为d,然后将已知条件根据等差数列的通项公式进行代入计算并化简整理,再与8n进行比较,可得关于首项a1与公差d的方程组,解出a1与d的值,即可得到数列{a n}的通项公式;第(2)题先根据第(1)题的结果计算出数列的通项公式,再对通项公式进行转化,再根据等比数列的求和公式即可计算出前n项和S n.解:(1)由题意,设等差数列{a n}的公差为d,则由,可得(a n+1+a n)(a n+1﹣a n)=8n,即[2a1+(2n﹣1)d]•d=8n,整理,得2d2n+(2a1﹣d)d=8n,∴,解得或(舍去),∴a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1,n∈N*.(2)由(1)知,=,∴=×41+×42+…+×4n===.18.大学生是国家的未来,代表着国家可持续发展的实力,能够促进国家综合实力的提高.据统计,2016年至2020年我国高校毕业生人数y(单位:万人)的数据如表:年份20162017201820192020年份代号x1617181920高校毕业生人765795820834874数y(单位:万人)(1)根据上表数据,计算y与x的相关系数r,并说明y与x的线性相关性的强弱.(已知:0.75≤|r|≤1,则认为y与x线性相关性很强;0.3≤|r|<0.75,则认为y与x线性相关性一般;|r|<0.3,则认为y与x线性相关性较弱)(2)求y关于x的线性回归方程,并预测2022年我国高校毕业生的人数(结果取整数).参考公式和数据:,,,,,.【分析】(1)由已知表格中的数据结合相关系数公式求得r值,由0.75比较大小得结论;(2)求出与的值,可得y关于x的线性回归方程,取x=22求得y值即可.解:(1)由题得,.∴=(﹣2)×(﹣52.6)+(﹣1)×(﹣22.6)+16.4+2×56.4=257,∴=≈0.99,∵0.99>0.75,∴y与x线性相关性很强;(2).,∴y关于x的线性回归方程是.当x=22时,.故预测2022年我国高校毕业生的人数约为920万.19.已知四边形ABCD是梯形(如图1),AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,AB=AD=1,E 为CD的中点,以AE为折痕把△ADE折起,使点D到达点P的位置(如图2),且.(1)求证:平面PAE⊥平面ABCE;(2)求点C到平面PBE的距离.【分析】(1)连接BE,由已知证明四边形ABED是边长为1的正方形,且BE=EC.取AE的中点M,连接PM,BM,CM,求解三角形即可证明PM⊥平面ABCE,进一步得到平面PAE⊥平面ABCE;(2)由(1)知,PM⊥平面ABCE,再证明△PBE为正三角形且边长为1.设点C到平面PBE的距离为d,然后利用等体积法求点C到平面PBE的距离.【解答】(1)证明:连接BE,∵AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,E为CD的中点,AB=AD=1,∴四边形ABED是边长为1的正方形,且BE=EC.如图,取AE的中点M,连接PM,BM,CM,∵AP=PE=1,∴PM⊥AE,且,.∵∠MBE=∠EBC=45°,∴BM⊥BC.∴.∵,,,∴PM2+MC2=PC2,得PM⊥MC.∵AE∩MC=M,∴PM⊥平面ABCE.∵PM⊂平面PAE,∴平面PAE⊥平面ABCE;(2)解:由(1)知,PM⊥平面ABCE,BE⊥EC,且BE=EC=1.∵,∴△PBE为正三角形且边长为1.设点C到平面PBE的距离为d,则,∴,即,解得.∴点C到平面PBE的距离为.20.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my+1与抛物线C交于A,B两点.(1)若|AF|•|BF|=8,求直线的方程;(2)过点F作直线l′⊥l交抛物线C于P,Q两点,若线段AB,PQ的中点分别为M,N,直线MN与x轴的交点为T,求点T到直线与l′距离和的最大值.【分析】(1)联立直线l与抛物线方程,利用韦达定理得到y1+y2=4m,y1y2=﹣4,再利用抛物线的定义由|AF|•|BF|=8得(x1+1)(x2+1)=(my1+2)(my2+2)=8,代入即可求出m的值,进而得到直线l的方程;(2)求出点M,N的坐标,得到直线MN的方程,从而求出点T的坐标,点T到直线l和l'的距离分别为d1,d2,由l⊥l',|FT|=2,由题意可得,再利用基本不等式即可求出点T到直线l和直线l'的距离之和的最大值.解:(1)由题意可得F(1,0),联立方程,消去x得:y2﹣4my﹣4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),∴y1+y2=4m,y1y2=﹣4,由|AF|•|BF|=8,得(x1+1)(x2+1)=(my1+2)(my2+2)=8,即,得m2=1,所以m=1或m=﹣1,所以直线l的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1;(2)由(1)知y M=2m,所以x M=my M+1=2m2+1,所以M(2m2+1,2m),因为直线l'过点F且l'⊥l,所以用﹣替换m得N(,﹣),当m2≠1时,直线MN的方程为y﹣2m=,整理化简得y=,所以当m2≠1时,直线MN过定点(3,0),当m2=1时,直线MN的方程为x=3,过点(3,0),所以点T的坐标为(3,0),设点T到直线l和l'的距离分别为d1,d2,由l⊥l',|FT|=2,得,因为,所以,当且仅当时,等号成立,所以点T到直线l和直线l'的距离之和的最大值为2.21.已知函数f(x)=x(1+a+a cos x).(1)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;(2)若a=1,x∈[0,]时,f(x)≥m sin x恒成立,求m的取值范围.【分析】(1)求出f(x)的导数,计算f(π),f′(π),求出切线方程即可;(2)代入a的值,问题等价于x(2+cos x)≥m sin x.当m≤0时,不等式恒成立,当m >0时,x(2+cos x)≥m sin x恒成立等价于.令,根据函数的单调性求出m的范围即可.解:(1)由f(x)=x(1+a+a cos x),得f'(x)=1+a+a cos x﹣ax sin x,………………(1分)所以f(π)=π,………………………………f'(π)=1.………………………………所以曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为y﹣π=x﹣π,即y=x.……………(2)当a=1时,f(x)=x(2+cos x),则f(x)≥m sin x等价于x(2+cos x)≥m sin x.当时,x(2+cos x)≥0,sin x≥0,…………………………当m≤0时,f(x)≥m sin x恒成立;……………………………………当m>0,时,x(2+cos x)≥m sin x恒成立等价于.令,则,……………………设t=cos x,则t∈[0,1],,,所以h(t)在[0,1]上递增,所以h(t)的值域为,………………………………①当,即0<m≤3时,g'(x)≥0,g(x)为上的增函数,所以g(x)≥g(0)=0,符合条件;………………………………………………②当,即m≥4时,g'(x)≤0,g(x)为上的减函数,所以当时,g(x)<g(0)=0,不符合条件,舍去;………………③当,即3<m<4时,存在,使g'(x0)=0,且x∈(0,x0)时,g'(x)<0,此时g(x)<g(0)=0,不符合条件,舍去.……………综上,所求的m的取值范围为(﹣∞,3].………………………………(二)选考题:共10分.请考生在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.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,直线的参数方程是(t为参数).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1:,点A的极坐标为(2,),圆C2的圆心在极轴上,且过O,A两点.(1)求圆C2的极坐标方程;(2)若直线与曲线C1,C2分别交于异于原点的点P,Q,求线段PQ的中点M的直角坐标方程.【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(2)利用极径的应用和中点公式的应用求出结果.解:(1)设圆C2的直径长为d,由于点A的极坐标为(2,),圆C2的圆心在极轴上,且过O,A两点,所以d cos,解得d=4.所以圆C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.(2)由已知得直线l的极坐标方程为θ=α.设P(ρ1,α),Q(ρ2,α),M(ρ,α),所以,ρ2=4cosα,则,根据转换为直角坐标方程为.即线段PQ的中点M的方程.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,证明:(1);(2).【分析】(1)由条件可知1﹣a,1﹣b,1﹣c均为正数,然后根据++=++,利用基本不等式即可证明++≥成立;(2)由条件可知,然后利用⩾=,即可证明++≥81成立.【解答】证明:(1)∵a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,∴1﹣a,1﹣b,1﹣c均为正数.∴==,∴,当且仅当时,等号成立.∴.(2)∵a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,∴,∴,即,当且仅当时,等号成立,∵,∴,当且仅当时,等号成立.∴.。
2020年河北省张家口市高考数学模拟试卷(文科)(A卷)(全国Ⅰ卷) (含答案解析)

2020年河北省张家口市高考数学模拟试卷(文科)(A卷)(全国Ⅰ卷)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|2x−1>0},集合B={x|x2−2x−3<0},则()A. A⋂B={x|12<x<3} B. A⋂B={x|12<x<1}C. A∪B={x|−1<x<3}D. A⋃B={x|x>12}2.i为虚数单位,复数2ii+1的共轭复数为()A. 1−iB. 1+iC. 1−12i D. 1+12i3.新冠肺炎疫情暴发以来,在以习近平同志为核心的党中央领导下,全党全军全国各族人民众志成城,共克时艰,疫情防控取得了阶段性成效,彰显了中国特色社会主义制度的优越性.下面的图表给出了4月18日至5月5日全国疫情每天新增病例的数据统计情况.下列说法中不正确的是()A. 每天新增疑似病例的中位数为2B. 4月30日以后,疫情逐渐减缓C. 每天新增确诊与新增疑似病例之和不超过20例的天数为13天D. 在对新增确诊病例的统计中,样本是4月18日至5月5日4.在等差数列{a n}中,若S n为{a n}的前n项和,2a3+a12=15,则S11的值是()A. 55B. 11C. 50D. 605.从数字1,2,3,4,5这5个数中,随机抽取2个不同的数,则这两个数的和为偶数的概率是()A. 15B. 25C. 35D. 456.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=f(x−2),且当x∈(−2,0)时,f(x)=log2(x+3)+a,若f(13)=2f(7)+1,则a=()A. −43B. −34C. 43D. 347.某几何体的三视图如图所示(图中小正方形网格的边长为1),则该几何体的体积是()A. 8B. 6C. 4D. 28.已知双曲线x2a2−y24=1(a>0)的一条渐近线与圆(x−3)2+y2=8相交于M,N两点且|MN|=4,则此双曲线的离心率为()A. √5B. 3√55C. 5√53D. 59.已知a⃗=(1,2),b⃗ =(3,4),(a⃗+2b⃗ )⊥(λa⃗−b⃗ ),则λ=()A. −6127B. 6127C. −12D. 1210.已知函数f(x)=sin(ωx+φ),ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f(π2)的值为()A. 1B. −1C. √22D. −√2211.已知关于x的方程为(x2−3)2e x =3e x−2+2e(x2−3),则其实根的个数为()A. 2B. 3C. 4D. 512.将半径为3、圆心角为2π3的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的内切球的体积为()A. √2π3B. √3π3C. 4π3D. 2π二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知抛物线C:x2=2y,过其焦点F作斜率为12的直线l交C于A,B两点,则弦长|AB|=______.14.若变量x,y满足约束条件{y≤0,x−2y≥1,x−4y≤3.,则z=x+y的最小值是________.15.设函数f(x)=x−1x ,若对于∀x∈[1,32],f(ax−1)>f(2)恒成立,则实数a的取值范围是______________.16.已知数列{a n}的前n项中所有不同两项乘积之和记为T n(n⩾2),比如T3=a1a2+a1a3+a2a3;若a n=2n−1(n∈N∗),则满足T n+1>2T n+2018中所有n中的最小整数为.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.在△ABC中,已知2sinBcosA=sin(A+C).(1)求角A的大小;(2)若BC=2,△ABC的面积是√3,求边AB的长.18.如图,在三棱锥P−ABC中,平面PAB⊥平面ABC,AB=6,BC=2√3,AC=2√6,D为线段AB上的点,且AD=2DB,PD⊥AC.(1)求证:PD⊥平面ABC;(2)若∠PAB=π4,求点B到平面PAC的距离.19.已知椭圆E:x2a2+y23=1(a>√3)的离心率e=12.(1)求椭圆E的方程;(2)斜率k=1的直线交椭圆于A、B,交y轴于T(0,t),当弦|AB|=247,求t的值.20.下表数据为某地区某基地某种农产品的年产量x(单位:吨)及对应销售价格y(单位:万元/吨).(1)若y与x有较强的线性相关关系,请用最小二乘法求出y关与x的线性回归方程ŷ=b̂x+â;(2)若每吨该农产品的成本为1万元,假设该农产品可全部卖出,预测当年产量为多少吨时,年利润z最大?最大利润是多少?参考公式:b̂=ni=1i−x)(y i−y)∑(n x−x)2=∑(ni=1x i y i)−nxy∑x i2ni=1−nx2,â=y−b̂x.21.设函数f(x)=(x2−1)lnx−x2+2x.(1)求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(2)证明:f(x)≥1.22.已知平面直角坐标系中,曲线C1的参数方程为{x=2t+1y=2t2+2t+12(t为参数,t∈R),以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2sinθ,(0≤θ≤2π).(1)求曲线C1的极坐标方程;(2)射线l的极方程为θ=α(0≤α≤π,ρ≥0),若射线l与曲线C1,C2分别交于异于原点的A,B两点,且|OA|=4|OB|,求α的值.23.已知函数f(x)=|x−1|+a|x+2|.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)≥5的解集;(Ⅱ)当a<−1时,若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积等于6,求a的值.-------- 答案与解析 --------1.答案:A解析:本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题目.先化简集合A、B,再根据补集、交集的定义进行计算即可.解:集合A={x|2x−1>0}={x|x>12},集合B={x|x2−2x−3<0}={x|−1<x<3},则A∩B={x|12<x<3},A∪B={x|x>−1},故A正确.2.答案:A解析:本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.直接由复数代数形式的乘除运算化简复数2i1+i得到代数形式,则可求其共轭复数.解:2i1+i =2i(1−i)(1−i)(1+i)=1+i,其共轭复数为1−i.故选A.3.答案:D解析:解:对于A,每天新增疑似病例依次为0,0,0,0,1,1,2,2,2,2,2,2,3,3,3,3,3,5,则中位数为2,故A正确;对于B,由统计图可知4月30日之后相对于4月30日之前新增确诊和新增疑似整体呈现下降趋势,故B正确;对于C,每天新增确诊与新增疑似病例之和不超过20例有4月21日、23日、24日、25日、26日、27日、29日、30日、5月1日、2日、3日、4日、5日,共13天,故C正确;对于D,样本应该是4月18日至5月5日每天新增确诊病例人数,故D错误;故选:D.根据折线图以及相关统计信息逐一分析即可得到答案本题考查图表识别能力,统计相关知识,属于中档题.4.答案:A解析:本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.利用等差数列的通项公式与求和公式及其性质即可得出.解:等差数列{a n}的公差为d,由题意可得2(a1+2d)+a1+11d=15,得a1+5d=5,则S11=11a1+11×102d=11(a1+5d)=11×5=55,故选A.5.答案:B解析:【试题解析】本题主要考查了古典概型,属于基础题.分别写出从5个数中随机抽取2个不同的数的所有情况,再写出这两个数的和为偶数的所有情况,利用古典概型公式求解即可.解:从5个数中任取2个不同的数有:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5),共有10种.其中两个数的和为偶数有:(1,3),(1,5),(2,4),(3,5),故所求概率为P=410=25.故选B.6.答案:A解析:【试题解析】解:根据题意,函数f(x)满足f(x+2)=f(x−2),则有f(x+4)=f(x),即函数的周期为4,故f(13)=f(1),f(7)=f(−1),若f(13)=2f(7)+1,则有f(1)=2f(−1)+1,,又由函数f(x)为奇函数,则有−f(−1)=2f(−1)+1,变形可得f(−1)=−13,又由当x∈(−2,0)时,f(x)=log2(x+3)+a,则有log22+a=a+1=−13;解可得a=−43故选:A.根据题意,分析可得函数的周期为4,进而可得f(13)=f(1),f(7)=f(−1),据此可得f(13)= 2f(7)+1,则有f(1)=2f(−1)+1,结合函数的周期性可得f(−1)=−1,结合函数的解析式可得3答案.本题考查函数的周期性与奇偶性的应用,注意分析函数的周期,属于基础题.7.答案:B解析:本题考查三视图,确定该几何体的形状是解题的关键.解:由题意得,该几何体如图所示:×1×2×2=6,是一个长方体截掉一个三棱柱,该几何体的体积为2×2×2−12故选B.8.答案:B解析:解:依题意可知双曲线的一渐近线方程为y=2ax,即2x−ay=0,∵|MN|=4,圆的半径为2√2∴圆心到渐近线的距离为2,即√4+a2=2,解得a=√5∴c=√5+4=3,∴双曲线的离心率为e=ca =5=3√55.故选:B.先根据双曲线方程求得其中一条渐近线方程,根据题意可知圆心到渐近线的距离为2,进而表示出圆心到渐近线的距离,求得a,则c可得,即可求出双曲线的离心率.本题主要考查了双曲线的简单性质.解题的关键是利用数形结合的方法求得圆心到渐近线的距离.9.答案:B解析:本题考查向量的数量积,向量的坐标运算,比较基础.根据题意可得(a⃗+2b⃗ )⊥(λa⃗−b⃗ ),利用坐标运算即可.解:因为a⃗=(1,2),b⃗ =(3,4),则a⃗+2b⃗ =(7,10),λa→−b→=(λ−3,2λ−4),因为(a⃗+2b⃗ )⊥(λa⃗−b⃗ ),所以7(λ−3)+10(2λ−4)=0,解得λ=6127.故选B.10.答案:D解析:解:根据函数f(x)=sin(ωx+φ),ω>0,|φ|<π2的部分图象,可得T2=3π4−5π12=πω,∴ω=3,将(7π12,−1)代入,可得sin(7π4+φ)=−1, 故,又|φ|<π2, ∴φ=−π4,∴f(x)=sin(3x −π4),∴f(π2)=sin 5π4=−√22, 故选D .由周期求出ω的值,由特殊点的坐标求出φ的值,可得函数f(x)的解析式,从而求得f(π2)的值. 本题主要考查由函数y =Asin(ωx +φ)的部分图象求解析式,由周期求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值,属于基础题.11.答案:B解析:本题主要考查利用导数研究函数单调性及极值,函数与方程根的关系,由题意,(x 2−3)2e x=3e x−2+2e(x 2−3)⇒(x 2−3)2e 2x=3e−2+2e ·x 2−3e x,设f(x)=x 2−3e x,利用导数大致得出函数f(x)的图象,再令f(x)=t ,则方程t 2−2e t −3e 2=0必有两根t 1,t 2(t 1<t 2)且t 1t 2=−3e 2,分类讨论根的个数.解:由题意,(x 2−3)2e x=3e x−2+2e (x 2−3)⇒(x 2−3)2e 2x=3e −2+2e·x 2−3e x,设f (x )=x 2−3e x,则f′(x )=(x+1)(3−x )e x,∴f(x)在(−∞,−1)和(3,+∞)上单调递减,在(−1,3)上单调递增. 又当x →−∞时,f(x)→+∞,x →+∞时,f(x)→0,令f(x)=t ,则方程t 2−2e t −3e 2=0必有两根t 1,t 2(t 1<t 2)且t 1t 2=−3e 2,当t 1=−1e 时,恰有t 2=3e ,此时f(x)=t 1有1个根,f(x)=t 2有2个根; 当t 1<−1e 时,必有0<t 2<3e ,此时f(x)=t 1无根,f(x)=t 2有3个根; 当−1e <t 1<0时,必有t 2>3e ,此时f(x)=t 1有2个根,f(x)=t 2有1个根; 综上,方程有3个根. 故选B .12.答案:A解析:本题主要考查圆锥的性质、球的体积,考查圆锥的侧面展开图的性质,属于中档题.先由圆锥的侧面展开图的属性求出圆锥的底面半径和高,再由等面积法可求出内切球的半径,从而得解.解:由题意得:扇形的弧长为l =2π3×3=2π,∴折成一个圆锥,则这个圆锥的底面周长为2π,底面半径r =1, 圆锥的高ℎ=√32−12=2√2, 作出圆锥的轴截面, 如下图,其中圆为球的大圆, 设圆锥内切球的半径为R ,则由等面积有12R(3+3+2)=12×2√2×2, 解得内切球的半径为R =√22,所以球的体积=43π(√22)3=√23π.故选A.13.答案:52解析:本题考查抛物线的定义、方程和性质,考查直线方程和抛物线方程联立,注意运用韦达定理和弦长公式,考查运算能力,属于中档题.求得抛物线的焦点,可得直线l的方程,代入抛物线方程,消去x,运用韦达定理和弦长公式,即可得到所求值.解:抛物线C:x2=2y的焦点F(0,12),可得直线l的方程为y=12x+12,即x=2y−1,代入抛物线方程可得:4y2−6y+1=0,设A(x1,y1),B,(x2,y2),可得y1+y2=32,由抛物线的定义可得|AB|=y1+y2+p=32+1=52,故答案为:52.14.答案:−2解析:本题主要考查了简单的线性规划,属于中等题.先根据条件画出可行域,设z=x+y,再利用几何意义求最值,属于中等题.解:设变量x、y满足约束条件{y≤0,x−2y≥1, x−4y≤3.,将z=x+y整理得到y=−x+z,要求z=x+y的最小值即是求直线y=−x+z的纵截距的最小值,当平移直线x+y=0经过点(−1,−1)时,x+y最小,且最小值为−2,则目标函数z=x+y的最小值为−2.故答案为−2.15.答案:(12,23)⋃(3,+∞)解析:本题考查函数单调性解决恒成立问题,难度一般.解:函数f(x)=x−1x ,对任意∀x∈[1,32],单调递增,f(ax−1)>f(2)恒成立,即ax−1>2恒成立,化为a>3x 恒成立,则实数a的取值范围是(12,23)⋃(3,+∞).故答案为(12,23)⋃(3,+∞).16.答案:6解析:本题考查了数列综合知识,属于中档题.由题意得,2T n+(a12+a22+⋯+a n2)=(a1+a2+⋯+ a n)2,根据a n=2n−1(n∈N∗),可得T n,代入T n+1>2T n+2018求解即可得结果.解:由题意得,2T n+(a12+a22+⋯+a n2)=(a1+a2+⋯+a n)2,因为a n=2n−1(n∈N∗),a n2=4n−1(n∈N∗),所以S n=1−2n1−2=2n−1,S n′=1−4n1−4=13(4n−1),所以T n=4n3−2n+23,即T n+1−2T n=2⋅4n3−23>2018,所以4n>3028,解得最小整数为n=6.故答案为6.17.答案:解:(1)由A+B+C=π,得sin(A+C)=sinB;所以2sinBcosA=sin(A+C)=sinB,解得cosA=12,又因为A∈(0,π),所以A=π3;(2)由余弦定理,得BC2=AB2+AC2−2AB⋅ACcosA=22,①因为△ABC的面积为S△ABC=12AB·ACsinπ3=√3,所以AB⋅AC=4,②由①、②组成方程组,解得AB=BC=2.解析:(1)根据三角形内角和定理与正弦定理,即可求出A的值;(2)利用余弦定理和三角形的面积公式,列出方程组即可求出AB的值.本题考查了三角形内角和定理与正弦、余弦定理、三角形面积公式的应用问题,是综合性题目.18.答案:证明:(1)连接CD,据题知AD=4,BD=2,∵AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∴cos∠ABC=2√36=√33,∴CD2=4+12−2×2×2√3cos∠ABC=8,∴CD=2√2,∴CD2+AD2=AC2,∴CD⊥AB,又∵平面PAB⊥平面ABC,平面PAB∩平面ABC=AB,∴CD⊥平面PAB,PD⊂平面PAB,∴CD⊥PD,∵PD⊥AC,CD∩AC=C,CD,AC⊂平面ABC,∴PD⊥平面ABC.(2)解:∵∠PAB=π4,∴PD=AD=4,∴PA=4√2,在Rt△PCD中,PC=2+CD2=2√6,∴△PAC是等腰三角形,∴S△PAC=8√2,设点B到平面PAC的距离为d,由V B−PAC=V P−ABC,得13S△PAC×d=13S△ABC×PD,∴d=S△ABC×PDS△PAC=3,故点B到平面PAC的距离为3.解析:本题考查线面垂直的证明,考查点到平面的距离的求法,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,是中档题.(1)连接CD,推导出CD⊥AB,CD⊥PD,由此能证明PD⊥平面ABC.(2)设点B到平面PAC的距离为d,由V B−PAC=V P−ABC,能求出点B到平面PAC的距离.19.答案:解:(1)由e=12=√a2−3a得:a=2则椭圆方程为x24+y23=1;(2)设直线为y=x+t,代入椭圆方程得:x24+(x+t)23=1,化简得:7x2+8tx+4t2−12=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=−8t7,x1⋅x2=4t2−127∴|AB|=√1+k2|x1−x2|=√2⋅4√21−3t27=247,解得t2=1,则t=±1解析:本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,椭圆方程的求法,弦长公式的应用,考查转化思想以及计算能力.(1)直接利用椭圆的方程以及离心率,求出a.即可求椭圆E 的方程; (2)设出斜率k =1的直线方程与椭圆联立,通过弦长公式|AB|=247,即可求t 的值.20.答案:解:(1)由表格得,x =1+2+33=2,y =5+4+33=4,b ̂=1×5+2×4+3×3−3×2×412+22+32−3×22=−1,a ̂=4−(−1)×2=6, 故所求的线性回归方程为ŷ=−x +6. (2)由题意得,年利润z =x(−x +6)−x =−x 2+5x =−(x −52)2+254,所以,预测当年产量为2.5吨时,年利润最大,最大利润为6.25万元.解析:(1)求出样本中心,通过求解b ̂=ni=1i −x)(y i −y)∑(n x −x)2=∑(ni=1x i y i )−nxy ∑x i2n i=1−nx2,a ̂=y −b ̂x ,然后求解直线方程.(2)利用回归直线方程求解即可.本题考查回归直线方程的求法,回归直线方程的应用,考查计算能力.21.答案:(1)解:f′(x)=x 2−1x+2xlnx −2x +2=2xlnx −x −1x +2.f′(2)=4ln2−12,f(2)=3ln2.∴曲线y =f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为:y −3ln2=(4ln2−12)(x −2), 化为:(4ln2−12)x −y −5ln2+1=0.(2)证明:f(x)≥1⇔(x 2−1)lnx −(x −1)2≥0. 当x =1时,不等式成立.所以只需证明:x >1时,lnx ≥x−1x+1;0<x <1时,lnx ≤x−1x+1. 令ℎ(x)=lnx −x−1x+1. 则ℎ′(x)=1x −x+1−(x−1)(x+1)2=x 2+1x(x+1)2>0.∴函数ℎ(x)在(0,+∞)上是增函数. ∴x >1时,ℎ(x)>ℎ(1)=0; 0<x <1时,ℎ(x)<ℎ(1)=0.综上可得:f(x)≥1.解析:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值及其切线方程、证明不等式、分类讨论,考查了推理能力与计算能力,属于难题. (1)f′(x)=x 2−1x+2xlnx −2x +2=2xlnx −x −1x+2.可得f′(2),f(2)=3ln2.利用点斜式即可得出切线方程.(2)f(x)≥1⇔(x 2−1)lnx −(x −1)2≥0.当x =1时,不等式成立.所以只需证明:x >1时,lnx ≥x−1x+1;0<x <1时,lnx ≤x−1x+1.利用导数研究函数的单调性极值与最值,即可得出. 22.答案:解:(1)曲线C 1的参数方程为{x =2t +1y =2t 2+2t +12(t 为参数,t ∈R),转换为和直角坐标方程为:x 2=2y ,转换为极坐标方程为ρ2cos 2θ=2ρsinθ. (2)射线l 与曲线C 1,C 2分别交于异于原点的A,B 两点, 设A,B 的极坐标方程为(ρA ,α),B(ρB ,α),ρA ≠0,ρB ≠0, 则ρA cos 2 α=2sin α,ρB =2sin α,α∈(0,π), 依题意cos α≠0,ρA =4ρB ,∴2sin αcos 2 α=4×2sin α, 又∵sin α≠0,∴cos α=±12,∵α∈(0,π), ∴α=π3或α=2π3.解析:(1)直接利用和转换关系的的应用,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的进行转换. (2)利用极径的应用和三角函数关系式的变换的应用求出结果.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,三角函数关系式的恒等变换,极径的应用,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.答案:解:(Ⅰ)a =1时,f(x)≥5化为:|x −1|+|x +2|≥5①,当x ≤−2时,①式化为−2x −6≥0,解得:x ≤−3; 当−2<x <1时,①式化为3>5,不成立; 当x ≥1时,①式化为2x +1≥5,解得x ≥2 综上,f(x)≥5的解集是{x|x ≤−3或x ≥2}; (Ⅱ)当x ≤−2时,f(x)=−(a +1)x −2a +1; 当−2<x <1时,f(x)=(a −1)x +2a +1; 当x ≥1时,f(x)=(a +1)x +2a −1, 综上,f(x)={−(a +1)x −2a +1,x ≤−2(a −1)x +2a +1,−2<x <1(a +1)x +2a −1,x ≥1;画出函数f(x)的图象如图所示;则f(x)与x 轴围成的△ABC 三个顶点分别为: A(−2,3),B(−−2a+1a+1,0),C(2a+1−a+1,0)由题设可得:S =12⋅(2a+1−a+1−−2a+1a+1)⋅3=6,化简得2a 2+3a −2=0,解得a =−2或a =12(不合题意,舍去); 故a 的值是−2.解析:(Ⅰ)通过讨论x 的范围,求出各个区间上的x 解集,取并集即可; (Ⅱ)求出f(x)的解析式,画出函数图象,求出三角形顶点的坐标, 表示出三角形面积,得到关于a 的方程,解出即可.本题考查了绝对值不等式问题,也考查分类讨论思想与数形结合的应用问题,是综合性题目.。
2020年6月河北省张家口市普通高中2020届高三下学期第二次高考模拟考试数学(理)试题及答案

绝密★启用前河北省张家口市普通高中2020届高三毕业班下学期第二次高考模拟考试数学(理)试题2020年6月一、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,请将答案涂在答题卡上。
1.已知集合2{|},{|1}A x x x B x x =<=>则A∩B=A .RB .{}|11x x -<<C .{}|01x x <<D .{}|1x x >- 2.已知非零复数z 满足z i z=(其中是z 的z 共轭复数,是虚数单位),z 在复平面内对应点(,),P x y 则点P 的轨迹为A .220()0x y x y -≠=+B .220()0x y x y +≠=+ C .22)020(x y x y -=+≠-D .22)020(x y x y -=+≠+ 3.若函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)可能为A .()|tan |ln ||f x x x =⋅B .()tan ln ||f x x x =⋅C .()|tan |ln ||f x x x =-⋅D .()tan ln ||f x x x =-⋅4.已知n S 为等差数列{a n }的前n 项和,若420,16,S S ==则6a =A .4B .12C .16D .185.已知向量m,n 的夹角为,||sin,cos 122424πππ==m n 则|m +n |=A B .34 D .546.已知定义在R 上的函数f(x)满足对其定义域内任意12,x x ,都有()1212(()2)f x x f x f x +=⋅-成立,则()()()()1111248842f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎝⎭+⎭A .14B .10 C.4 D.27.今年3月10日湖北武汉某方舱医院“关门大吉”,某省驰援湖北“抗疫”的9名身高各不相同的医护人员站成一排合影留念,庆祝圆满完成“抗疫任务,若恰好从中间往两边看都依次变低,则身高排第4的医护人员和最高的医护人员相邻的概率为A .27B .29C .514D .178.已知直线()0y kx k =≠与椭圆()222:11x C y a a+=>交于两点P,Q 点F,A 分别是椭圆C 的右焦点和右顶点,若5||||||,2FP FQ FA a ++=则a =A .4B .2C .439.为彻底打赢脱贫攻坚战,2020年春,某市政府投入资金帮扶某农户种植蔬菜大棚脱贫致富,若该农户计划种植冬瓜和茄子,总面积不超过15亩,帮扶资金不超过4万元,冬瓜每亩产量10 000斤,成本2000元,每斤售价0.5元,茄子每亩产量5000斤,成本3000元,每斤售价1.4元,则该农户种植冬瓜和茄子利润的最大值为A .4万元B .5.5万元C .6.5万元D .10万元10.如图所示,四边形ABCD 是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线。
2020届河北省张家口市高三下学期第二次模拟数学(文)试题(解析版)

2020届河北省张家口市高三下学期第二次模拟数学(文)试题一、单选题1.已知复数z 满足()()114z i ++=(其中i 是虚数单位),则复数z 的模z =( ) A .2 BC.D .5【答案】B【解析】先根据复数的四则运算将复数z 表示为a bi +的形式,结合复数的模的计算公式即可求解. 【详解】由()()114z i ++=可得,()()()4141112111i z i i i i -=-=-=-++-,所以z ==故选:B 【点睛】本题主要考查复数的四则运算及复数的模的计算,属于基础题. 2.已知集合2{|}A x x x =<,{|1}B x x =>-则A B =( )A .RB .{}|11x x -<<C .{}1|0x x <<D .{}|1x x >-【答案】C【解析】解不等式得到{}01A x x =<<,再计算交集得到答案. 【详解】{}2{|}01A x x x x x =<=<<,{|1}B x x =>-,则{}|01A B x x ⋂=<<.故选:C. 【点睛】本题考查了解不等式,集合的交集,属于简单题.3.已知变量,x y 满足2025020x y x y y --≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则2x y +的最大值为( )A .4B .7C .10D .12【答案】C 【解析】【详解】先作可行域,则直线z 2x y =+过点A(4,2)时z 取最大值10,选C.4.已知正项等比数列{}n a 的公比为q ,若11a q =≠,且12310m a a a a a =,则m =( ) A .19 B .45C .55D .100【答案】C【解析】由等比数列的通项公式和等差数列的求和公式,得到m m a q =,1231055a a a a q =,进而得到55m q q =,即可求解.【详解】由题意,正项等比数列{}n a 的公比为q ,且11a q =≠,可得11m m m a a qq -==,101129104550111253a qq a a a q a a +++===,因为12310m a a a a a =,即55m q q =,所以55m =.故选:C. 【点睛】本题主要考查了等比数列的通项公式,以及等差数列的前n 项和公式的应用,其中解答中熟记等比数列的通项公式和等差数列的求和公式,准确运算是解答的关键,着重考查运算与求解能力.5.221tan 1051tan 105-︒=+︒( )A .12B .12-CD. 【答案】D【解析】利用同角三角函数的关系可得222222sin 10511tan 105cos 105sin 1051tan 1051cos 105︒--︒︒=︒+︒+︒,进一步通分化简得到原式为22cos 105sin 105︒-︒,再由余弦的二倍角公式结合诱导公式和特殊角的三角函数值可得到答案. 【详解】22222222222222sin 105cos 105sin 10511tan 105cos 105cos 105cos 105sin 105cos 210cos30sin 105cos 105sin 1051tan 10521cos 105cos 105︒︒-︒--︒︒︒===︒-︒=︒=-︒=-︒︒+︒+︒+︒︒故选:D 【点睛】本题考查同角三角函数的关系,诱导公式,二倍角公式,特殊角的三角函数值在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.6.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个数学问题之一,2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,可以直观的描述为:存在无穷多个素数p ,使得2p +是素数素数对(),2p p +称为孪生素数对.若从素数均小于30的孪生素数对中随机抽取一组,则孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为( ) A .12B .13C .14D .34【答案】A【解析】列举出素数均小于30的孪生素数对,确定这些数对中乘积超过100的孪生素数对,利用古典概型的概率公式可计算出所求事件的概率. 【详解】素数均小于30的孪生素数对有:()3,5、()5,7、()11,13、()17,19,共4个, 在这些数对中,乘积超过100的孪生素数对有:()11,13、()17,19,共2个, 因此,所求事件的概率为2142P ==. 故选:A.【点睛】本题考查利用古典概型的概率公式计算事件的概率,一般要将基本事件列举出来,考查计算能力,属于基础题. 7.要得到函数()cos 26f x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,可将函数()sin 2g x x π=的图象( )A .向左平移3π个单位长度 B .向左平移23个单位长度 C .向右平移3π个单位长度D .向右平移23个单位长度【答案】B【解析】先将函数()f x 化为()cos sin sin sin 2622232623f x x x x x ππππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=+-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再根据左加右减得到答案. 【详解】 由()cos sin sin sin 2622232623f x x x x x ππππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=+-=+=+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以将函数()sin 2g x x π=的图象向左平移23个单位长度得到函数23sin 2x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象. 故选:B 【点睛】本题考查诱导公式以及()sin y A ωx φ=+图象的变换,把两个函数化为同名函数是解题的关键;函数图像平移满足左加右减的原则,属于中档题.8.已知直线()0y kx k =≠与椭圆C :()22211x y a a+=>交于两点P ,Q 点F ,A 分别是椭圆C 的右焦点和右顶点,若5||||||2FP FQ FA a ++=,则a =( )A .4B .2C .43D 【答案】D【解析】设椭圆的另一焦点为F ',根据椭圆对称性可得四边形FPF Q '为平行四边形,得到||||FQ PF =',从而有5||||||32FP FQ FA a c a ++=-=,得到,a c 关系,利用1b =,即可求出结论.【详解】设椭圆的另一焦点为F ',连,F P F Q '',直线PQ 过原点, 所以坐标原点O 为PQ 中点,,PQ FF '互相平分, 所以四边形FPF Q '为平行四边形,||||FQ PF =',5||||||3,22a FP FQ FA a c a c ++=-==, 2222234231,,433b ac a a a =-==∴==. 故选:D.【点睛】本题考查椭圆的标准方程以及简单几何性质,注意椭圆定义在解题中的应用,属于基础题.9.已知方程22log 0xx --=的两根分别为1x ,2x ,则( )A .1212x x <<B .122x x >C .121=x xD .1201x x <<【答案】D【解析】根据2xy -=与2log y x =的图象,初步判断12,x x 的范围,再根据对数运算即可得出答案. 【详解】不妨设12x x <,作出2xy -=与2log y x =的图象,如图.由图可知1201x x <<<, 则12121log l 2og x x x -==-,22222log o 2l g x x x -==,那么()212122212log log log 220x x x x x x --+==-<,则1201x x <<. 故选:D . 【点睛】本题考查指数函数和对数函数的图像,涉及指数函数单调性,对数函数单调性,属于中档题.10.如图所示,四边形ABCD 是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线上,在正方形ABCD 内任取一点,则该点取自阴影部分的概率为( )A .(322)π-B .(21)πC .8π D .4π 【答案】A【解析】设正方形的边长为1,圆的半径为r ,根据圆心都在正方形的对角线上,建立边长与半径的关系,求得半径,进而求得8个圆的面积,再代入几何概型的概率公式求解. 【详解】设正方形的边长为1,圆的半径为r ,因为圆心都在正方形的对角线上, 如图所示:11223344BD DO OO O O O O O B =++++,即()222222r r r += 解得22r -=, 所以阴影部分的面积为:(222288324S r πππ⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭,所以该点取自阴影部分的概率为((3223221p ππ-==-.故选:A 【点睛】本题主要考查几何概型的概率求法,还考查了数形结合的思想方法,属于基础题.11.已知双曲线C :22221x y a b-=(0,0)a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,渐近线分别为1l ,2l ,过2F 作与1l 平行的直线l 交2l 于点P ,若1212||||PF PF PF PF +=-,则双曲线C 的离心率为( ) A .2 B 3C .2 D .3【答案】C【解析】不妨设1:b l y x a =,则2:bl y x a=-,联立直线l 与2l ,得到点P 的坐标,由1212||||PF PF PF PF +=-,得到212||||PO F F =,再根据两点间的距离公式可得2c a =,从而可得离心率.【详解】不妨设1:b l y x a =,则2:bl y x a=-, 因为1(,0)F c -,2(,0)F c ,:()bl y x c a=-, 联立()b y x a b y x c a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解得22c x bc y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以(,)22c bc P a -, 因为1212||||PF PF PF PF +=-,所以212||||PO F F =,所以2c =,所以221144b a+=,所以223b a =,所以2223c a a -=,所以224c a =,所以2c a =, 所以离心率2ce a==. 故选:C. 【点睛】本题考查了双曲线的焦点、渐近线、离心率,考查了平面向量的加、减法运算,属于中档题.12.已知三棱柱111ABC A B C -的侧棱和底面垂直,且所有顶点都在球O 的表面上,侧面11BCC B的面积为给出下列四个结论: ①若11B C 的中点为E ,则1//AC 平面1A BE ;②若三棱柱111ABC A B C -的体积为1A 到平面11BCC B 的距离为3; ③若1BC BB =,AB AC ⊥,则球O的表面积为; ④若AB AC BC ==,则球O 体积的最小值为323π. 当则所有正确结论的序号是( ) A .①④ B .②③C .①②③D .①③④【答案】D【解析】①,证明1//DE AC ,1//AC 平面1A BE 即得证,所以该命题正确; ②,求出1A 到平面11BCC B 的距离为2,所以该命题错误;③,求出2R =④,求出外接球的半径的最小值为2,即得球O 体积的最小值为323π,所以该命题正确. 【详解】①,如图,连接1AB ,交1A B 于点D ,连接DE .因为111,AD DB B E EC ==,所以1//DE AC ,因为DE ⊂平面1A BE ,1AC ⊄平面1A BE ,所以1//AC 平面1A BE ,所以该命题正确;②,连接1A C ,过1A 作111A M B C ⊥,垂足为M ,因为平面11BCC B ⊥平面111A B C ,平面11BCC B 平面11111A B C B C =,111A M B C ⊥,所以1A M ⊥平面11BCC B ,所以1A 到平面11BCC B 的距离就是1A M .由题得111143A BCC B B ACA V V --=143433=⨯11433A M =⨯,所以12A M =,所以1A 到平面11BCCB 的距离为2.所以该命题不正确;③,如图,取BC 中点F ,连接AF FE ,,则EF 的中点就是三棱柱的外接球的球心O ,连接OC .设1BC CC x ==,球的半径为R ,则222()(),22xx R +=所以2212R x =.由题得43x x ⨯=,所以2=43x .所以223R =,所以球O 的表面积为2483R ππ=,所以该命题正确;④,设1,AB AC BC a CC h ====,球的半径为R ,设上底面和下底面的中心分别为12,O O ,连接12O O ,则其中点为O ,连接1,OC O C .由题得1323,3a CO ==所以2223)()32h a R +=,即222134h a R +=,又43ah =3h a=,所以222221121122433R a a a a=+≥=,(当且仅当6a =,所以R 最小值为2,所以球O 体积的最小值为34322=33ππ⨯,所以该命题正确.故选:D. 【点睛】本题主要考查空间直线平面位置关系的证明,考查几何体体积的计算和点到平面距离的计算,考查几何体外接球问题的解法,考查基本不等式求最值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力.二、填空题13.已知向量()2,a m =,()1,3b =,且a a b ,则m =_______________.【答案】1 【解析】由aa b 可知2222a a b a b =+-⋅,结合向量的坐标可列出关于m 的方程,进而可求出m 的值. 【详解】 解:因为aa b ,所以22aa b ,即2222a a b a b =+-⋅ ,则()22222222132213m m m +=+++-⨯+,解得1m =. 故答案为:1. 【点睛】本题考查了平面向量的数量积的坐标表示,属于基础题.14.某班一学习小组8位学生参加劳动技能比赛所得成绩的茎叶图如图所示,那么这8位学生成绩的平均分与中位数的差为____________________.【答案】2【解析】根据茎叶图可得到中位数为82 ,再求出平均数,可得到答案. 【详解】根据茎叶图可得中位数为82. 平均数为7678798084869396848+++++++=所以这8位学生成绩的平均分与中位数的差为84-82=2 故答案为:2 【点睛】本题考查根据茎叶图求中位数和平均数,属于基础题.15.已知在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若sin 3C A =,cos 2bC a=-,则A =____________. 【答案】6π 【解析】根据正弦定理和余弦定理可得2223,,22c a a b c b ab a ⎧=⎪⎨+-=-⎪⎩从而得到,a b 的关系,再利用余弦定理求得cos A 的值,即可得到答案; 【详解】根据正弦定理和余弦定理可得:∴2223,,22c a a b c b ab a ⎧=⎪⎨+-=-⎪⎩a b ⇒=, ∴222223cos 232b c a A bcc +-===⋅⋅,0A π<<,∴6A π=,故答案为:6π. 【点睛】本题考查正余弦定理的应用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意消元代入法的运用.16.若函数()()()221log 2a a f x ax x =--+在区间10,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰好有一个零点,则1a a+的最小值为______. 【答案】52【解析】根据题意可转化为函数()2121y ax =-和函数()2log 2a y ax =+的图象在区间10,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰好有一个交点,根据函数单调性及图象可求a 的范围,利用1y x x =+在[1,+)∞上单调递增即可求解.【详解】依题意,函数()f x 在区间[0,1]a 上有零点等价于方程()()221log 2a ax ax -=+在区间[0,1]a上恰有一个根,函数()2121y ax =-和函数()2log 2a y ax =+的图象在区间10,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰好有一个交点, 函数()2121y ax =-关于12x a =对称,在10,a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有最小值0,10,x a =时,11y =,1[0,1]y ∴∈,函数()2log 2a y ax =+,令()log )2(a x ax ϕ+=,当01a <<时,由复合函数单调性知()log )2(a x ax ϕ+=单调递减,当10,x a⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()(0)log 20a x ϕϕ≤<=,所以函数()2121y ax =-和函数()2log 2a y ax =+的图象在区间10,a⎡⎤⎢⎥⎣⎦上无交点,当1α>时,由复合函数单调性知()log )2(a x ax ϕ+=单调递增,如图,由图可知,当(0)1ϕ≤,1()1aϕ>时,函数图象恰好有1个交点, 此时log 31log 2a a >, 解得23a ≤<, 因为1y x x=+在[1,+)∞上单调递增, 所以115222a a +≥+=,即1a a +的最小值为52,故答案为:52【点睛】本题主要考查函数零点,函数图象的交点,函数的单调性,转化思想,分类讨论,利用函数单调性求最值,属于难题.三、解答题17.已知等差数列{}n a 的各项均为正数,且2218n n a a n +=+.(1)求数列{}n a 的通项公式n a . (2)求数列{}2na 的前n 项和nS.【答案】(1)21n a n =-;(2)()2413n nS -=.【解析】(1) 设公差为d ,由已知可得22212232816a a a a ⎧=+⎨=+⎩,结合通项公式可知2121282316a d d a d d ⎧+=⎨+=⎩,解出首项和公差即可求出通项公式.(2)由(1)知1242na n =⨯,结合等比数列的求和公式即可求出n S . 【详解】(1){}n a 是等差数列,设其公差为d ,因为2218n n a a n +=+,所以22212232816a a a a ⎧=+⎨=+⎩, 所以2121282316a d d a d d ⎧+=⎨+=⎩, 解得112a d =⎧⎨=⎩或112a d =-⎧⎨=-⎩(舍). 所以()11221n a n n =+-⨯=-.即{}n a 的通项公式为21n a n =-. (2)由(1)知2122n a n -=,即1242na n =⨯, 所以()12212224442na a a nn S =+++=⨯+++()4141214n -=⨯-()2413n-=. 所以()2413n n S -=.【点睛】本题考查了等差数列的通项公式,考查了等比数列的求和公式.本题的关键是求出等差数列的首项和公差. 18.大学生是国家的未来,代表着国家可持续发展的实力,能够促进国家综合实力的提高.据统计,2016年至2020年我国高校毕业生人数y (单位:万人)的数据如下表:(1)根据上表数据,计算y 与x 的相关系数r ,并说明y 与x 的线性相关性的强弱. (已知:0.751r ≤≤,则认为y 与x 线性相关性很强;0.30.75r ≤<,则认为y 与x 线性相关性一般;0.3r <,则认为y 与x 线性相关性较弱)(2)求y 关于x 的线性回归方程,并预测2022年我国高校毕业生的人数(结果取整数).参考公式和数据:()()niix x y y r --=∑()52110i i x x =-=∑,()5216727.44ii y y =-=∑259.4≈,()()()121ˆniii ni i x x y y bx x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-. 【答案】(1)0.99,y 与x 线性相关性很强;(2)ˆ25.7355yx =+,920万. 【解析】(1)分别求出x ,,y ()()51iii x x y y =--∑的值,代入公式即可计算出r 的值,然后与0.75,0.3比较即可判断y 与x 的线性相关性的强弱;(2)分别求出ˆ,b25.7=,ˆa 的值即可求出线性回归方程,将22x =代入方程计算出ˆy即可预测2022年我国高校毕业生的人数. 【详解】(1)由题得18x =,817.6y =.所以()()()()()()51252.6122.616.4256.4257iii x x y y =--=-⨯-+-⨯-++⨯=∑.所以()()52570.99259.4iix x y y r --===≈∑,因为0.990.75>,所以y 与x 线性相关性很强.(2)()()()51521257ˆ10iii i i x x y y bx x ==--==-∑∑25.7=. ˆˆ817.625.718355ay bx =-=-⨯=, 所以y 关于x 的线性回归方程是ˆ25.7355yx =+. 当22x =时,ˆ25.722355920.4920y=⨯+=≈,即预测2022年我国高校毕业生的人数约为920万. 【点睛】本题主要考查相关系数的计算及利用相关系数判断相关性的强弱、线性回归方程的计算与应用,属于基础题.19.已知四边形ABCD 是梯形(如图1),//AB CD ,AD DC ⊥,2CD =,1AB AD ==,E 为CD 的中点,以AE 为折痕把ADE 折起,使点D 到达点P 的位置(如图2),且3PC =.(1)求证:平面PAE ⊥平面ABCE ; (2)求点C 到平面PBE 的距离. 【答案】(1)证明见解析;(2)63. 【解析】(1)取AE 的中点M ,连接PM ,BM ,CM ,根据1AP PE ==,易得PM AE ⊥,再利用平面几何知识,由222PM MC PC +=,得到PM MC ⊥,利用线面垂直的判定定理得到PM ⊥平面ABCE ,进而由面面垂直的判定定理得证. (2)由(1)知,PM ⊥平面ABCE ,PBE △为正三角形且边长为1, 设点C 到平面PBE 的距离为d ,由等体积法1133P BEC BEC PBE V S PM S d -=⨯⨯=⨯⨯△△求解. 【详解】(1)证明:连接BE ,因为//AB CD ,AD DC ⊥,2CD =,E 为CD 的中点,1AB AD ==,所以四边形ABED 是边长为1的正方形,且BE EC =. 如图,取AE 的中点M ,连接PM ,BM ,CM , 因为1AP PE ==,所以PM AE ⊥,且AE =PM AM ==. 因为45MBE EBC ∠=∠=︒, 所以BM BC ⊥.所以2MC ===因为PC =,2PM =,2MC =,所以222PM MC PC +=, 所以PM MC ⊥. 因为AE MC M ⋂=, 所以PM ⊥平面ABCE . 因为PM ⊂平面PAE , 所以平面PAE ⊥平面ABCE .(2)由(1)知,PM ⊥平面ABCE ,BE EC ⊥,且1BE EC ==.因为1PB ==,所以PBE △为正三角形且边长为1. 设点C 到平面PBE 的距离为d , 则1133P BEC BEC PBE V S PM S d -=⨯⨯=⨯⨯△△,所以21113234BE EC PM BE d ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯,即211111132234d ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯,解得3d =.所以点C 到平面PBE .【点睛】本题主要考查线面垂直,面面垂直,线线垂直的转化以及等体积法求点到平面的距离问题,还考查了转化化归的思想和逻辑推理,运算求解的能力,属于中档题.20.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l :1x my =+与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)若8AF BF ⋅=,求直线的方程;(2)过点F 作直线l l '⊥交抛物线C 于P ,Q 两点,若线段AB ,PQ 的中点分别为M ,N ,直线MN 与x 轴的交点为T ,求点T 到直线l 与l '距离和的最大值.【答案】(1)1y x =-或1y x =-+(2)【解析】(1)直线方程和抛物线方程联立,可得2440y my --=由()()()()1212||||11228AF BF x x my my ⋅=++=++=利用韦达定理求得m 即可得出结果.(2)由(1)中韦达定理可求得点M 坐标为()221,2M m m +,直线l l '⊥,且均过焦点为F ,可求2221,N m m ⎛⎫+-⎪⎝⎭,进而求得直线MN 的方程,得到T 的坐标为(3,0),设点T 到直线l 和l '的距离分别为1d ,2d ,由22124d d +=利用基本不等式性质2a b+≥,即可求得结果. 【详解】解:(1)由已知得(1,0)F ,直线l :1x my =+与24y x =联立消x ,得2440y my --=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y m +=,124y y =-.由||||8AF BF ⋅=,得()()()()121211228x x my my ++=++=, 即()2221212244848m y y m y y m m +++=-++=,得21m =,所以1m =或1m =-.所以直线l 的方程为1y x =-或1y x =-+(2)由(1)知2M y m =,所以2121M M x my m =+=+,所以()221,2M m m +.因为直线l '过点F 且l l '⊥,所以用1m -替换m 得2221,N mm ⎛⎫+- ⎪⎝⎭.当21m ≠时,MN l :()2222222122m m y m x m m m+-=---,整理化简得2(3)1my x m =--, 所以当21m ≠时,直线MN 过定点(3,0); 当21m =时,直线MN 的方程为3x =,过点(3,0). 所以点T 的坐标为(3,0)设点T 到直线l 和l '的距离分别为1d ,2d ,由l l '⊥,||2FT =,得22124d d +=.因为()()222121228d d d d +≤+=,所以12d d +≤12d d ==时,等号成立,所以点T 到直线l 和l '的距离和的最大值为【点睛】本题考查韦达定理在直线和抛物线的位置关系中的应用,2a b+≥在求最值中的应用,属于难题.21.已知函数()()1cos f x x a a x =++.(1)求曲线()y f x =在点()(),f ππ处的切线方程; (2)若1a =,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()sin f x m x ≥恒成立,求m 的取值范围.【答案】(1)y x =;(2)(],3-∞.【解析】(1)求出()1cos sin f x a a x ax x '=++-,求出切点处的导数值,即为切线的斜率,求出()f ππ=,由直线的点斜式方程可求出切线的方程. (2)分为0m ≤和0m >两种情况进行讨论,()sin 2cos x xg x m x=-+,运用导数求出当113m ≥,1104m <≤,11143m <<三种情况下的()g x 的最值,从而可求出参数的取值范围.【详解】(1)由()()1cos f x x a a x =++,得()1cos sin f x a a x ax x '=++-, 所以()f ππ=,()1f π'=.所以曲线()y f x =在点()(),f ππ处的切线方程为y x ππ-=-,即y x =. (2)当1a =时,()()2cos f x x x =+,则0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2cos sin x x m x +≥恒成立. 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2cos 0x x +≥,sin 0x ≥, 当0m ≤时,()sin f x m x ≥恒成立;当0m >,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2cos sin x x m x +≥恒成立等价于sin 02cos x x m x -≥+. 令()sin 2cos x x g x m x=-+,则()()2112cos 2cos x g x m x +'=-+,设cos t x =,则[]0,1t ∈,()()2122th t t +=+,()()()()()()3422121022t t t h t t t -+---'==≥++,所以()h t 在[]0,1上递增,所以()h t 的值域为11,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦,①当113m ≥,即03m <≤时,()0g x '≥,()g x 为0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的增函数,所以()()00g x g ≥=,符合条件; ②当1104m <≤,即4m ≥时,()0g x '≤,()g x 为0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的减函数, 所以当0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()()00g x g <=,不符合条件,舍去;③当11143m <<,即34m <<时,存在00,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使()00g x '=,且()00,x x ∈时,()0g x '<,此时()()00g x g <=,不符合条件,舍去综上,所求的m 的取值范围为(],3-∞. 【点睛】本题考查了函数图象上某点处切线方程的求解,考查了应用导数求解不等式恒成立问题.本题的难点在于第二问中构造并求新函数()sin 2cos x x g x m x=-+的最值. 22.在直角坐标系xOy 中,直线的参数方程是cos ,sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线1C :ρθ=,点A 的极坐标为2,3π⎛⎫⎪⎝⎭,圆2C 的圆心在极轴上,且过O ,A 两点. (1)求圆2C 的极坐标方程;(2)若直线与曲线1C ,2C 分别交于异于原点的点P ,Q ,求线段PQ 的中点M 的直角坐标方程.【答案】(1)4cos ρθ=.(2)2220x y x y +-= 【解析】(1)设圆2C 的直径长为d ,根据题意得到cos 23d π=,解得答案.(2)设()1,P ρα,()2,Q ρα,(,)M ρα,则122cos 2ρρραα+==+,化简得到答案. 【详解】(1)设圆2C 的直径长为d ,因为点A 的极坐标为2,3π⎛⎫⎪⎝⎭,2C 的圆心在极轴上,且过O ,A 两点,所以cos23d π=,解得4d =,所以圆2C 的极坐标方程为4cos ρθ=.(2)由已知得直线l 的极坐标方程为θα=,设()1,P ρα,()2,Q ρα,(,)M ρα,则13ρα=,24cos ρα=,122cos 23ρρραα+==+,因为θα=,所以点M 的极坐标方程为sin 2cos 3ρθθ=+.因为222x y ρ+=,cos x ρθ=,sin y ρθ=,所以2sin 2cos ρρθρθ=+,即2220x y x y +-=.即线段PQ 的中点M的直角坐标方程为22203x y x y +--=. 【点睛】本题考查了极坐标方程,参数方程,意在考查学生的计算能力和转化能力. 23.已知a ,b ,c 均为正实数,且1a b c ++=,证明:(1)22211112a b c a b c ++≥---(2)33311181a b c ++≥. 【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】(1)首先根据题意得到1a -,1b -,1c -均为正数,将左边式子转换为2222221[(1)(1)(1)]1112111a b c a b c a b c a b c a b c ⎛⎫++=-+-+-++ ⎪------⎝⎭,再展开式子利用基本不等式即可证明。
2020届河北省张家口市高考数学模拟试卷(理科)(有答案)(已审阅)
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河北省张家口市高考数学模拟试卷(理科)(解析版)参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,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,I为全集,M、P、S是I的三个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪S C.(M∩P)∩C I S D.(M∩P)∪C I S【分析】先根据图中的阴影部分是M∩P的子集,但不属于集合S,属于集合S的补集,然后用关系式表示出来即可.【解答】解:图中的阴影部分是:M∩P的子集,不属于集合S,属于集合S的补集即是C I S的子集则阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁I S故选:C.【点评】本题主要考查了Venn图表达集合的关系及运算,同时考查了识图能力,属于基础题.2.设i是虚数单位,则复数在复平面内对应的点位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【分析】先化简复数,再得出点的坐标,即可得出结论.【解答】解:=i(1+i)=﹣1+i,对应复平面上的点为(﹣1,1),在第二象限,故选:B.【点评】本题考查复数的运算,考查复数的几何意义,考查学生的计算能力,比较基础.3.已知函数f(x)的定义域为(3﹣2a,a+1),且f(x+1)为偶函数,则实数a的值可以是()A.B.2 C.4 D.6【分析】函数f(x+1)为偶函数,说明其定义域关于“0”对称,函数f(x)的图象是把函数f(x+1)的图象向右平移1个单位得到的,说明f(x)的定义域(3﹣2a,a+1)关于“1”对称,由中点坐标公式列式可求a 的值.【解答】解:因为函数f(x+1)为偶函数,则其图象关于y轴对称,而函数f(x)的图象是把函数f(x+1)的图象向右平移1个单位得到的,所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.又函数f(x)的定义域为(3﹣2a,a+1),所以(3﹣2a)+(a+1)=2,解得:a=2.故选B.【点评】本题考查了函数图象的平移,考查了函数奇偶性的性质,函数的图象关于y轴轴对称是函数为偶函数的充要条件,此题是基础题.4.设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.πa2B.C. D.5πa2【分析】由题意可知上下底面中心连线的中点就是球心,求出球的半径,即可求出球的表面积.【解答】解:根据题意条件可知三棱柱是棱长都为a的正三棱柱,上下底面中心连线的中点就是球心,则其外接球的半径为,球的表面积为,故选B.【点评】本题主要考查空间几何体中位置关系、球和正棱柱的性质以及相应的运算能力和空间形象能力.5.如图是某几何体的三视图,正视图是等腰梯形,俯视图中的曲线是两个同心的半圆组成的半圆环,侧视图是直角梯形,则该几何体的体积等于()A.12πB.16πC.20πD.24π【分析】由已知中的三视图,可知该几何体是一个半圆台挖去一个半圆柱的组合体,分别求出半圆台和半圆柱的体积,相减可得答案.【解答】解:根据几何体的三视图,得该几何体是一个半圆台挖去一个半圆柱的组合体,半圆台的下底面为半径等于4,上底面为半径等于1,高为4,半圆柱的底面为半径等于1,高为4,∴该几何体的体积为V=××π(12+1×4+42)×4﹣×π×12×4=12π.几何体故选:A.【点评】本题考查的知识点是简单空间图象的三视图,其中根据已知中的视图分析出几何体的形状及棱长是解答的关键.6.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为2,则输入的正整数a的可能取值的集合是()A.{1,2,3,4,5} B.{1,2,3,4,5,6} C.{2,3,4,5} D.{2,3,4,5,6}【分析】模拟程序的运行过程,结合退出循环的条件,构造关于a的不等式组,解不等式组可得正整数a 的可能取值的集合.【解答】解:输入a值,此时i=0,执行循环体后,a=2a+3,i=1,不应该退出;再次执行循环体后,a=2(2a+3)+3=4a+9,i=2,应该退出;故,解得:1<a≤5,故输入的正整数a的可能取值的集合是{2,3,4,5},故选:C【点评】本题考查的知识点是程序框图,其中根据已知框图,采用模拟循环的方法,构造关于a的不等式组,是解答的关键.7.已知点P是抛物线x2=4y上的一个动点,则点P到点M(2,0)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为()A.B.C.2D.【分析】利用抛物线的定义,将抛物线x2=4y上的点P到该抛物线准线的距离转化为点P到其焦点F的距离,当F、P、M共线时即可满足题意,从而可求得距离之和的最小值.【解答】解:∵抛物线x2=4y的焦点F的坐标为F(0,1),作图如下,∵抛物线x2=4y的准线方程为y=﹣1,设点P到该抛物线准线y=﹣1的距离为d,由抛物线的定义可知,d=|PF|,∴|PM|+d=|PM|+|PF|≥|FM|(当且仅当F、P、M三点共线时(P在F,M中间)时取等号),∴点P到点M(2,0)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为|FM|,∵F(0,1),M(2,0),△FOM为直角三角形,∴|FM|=,故选B.【点评】本题考查抛物线的简单性质,着重考查抛物线的定义的应用,突出转化思想的运用,属于中档题.8.已知数列{a n},{b n},满足a1=b1=3,a n+1﹣a n==3,n∈N*,若数列{c n}满足c n=b,则c2013=()A.92012 B.272012C.92013 D.272013【分析】本题可先等差数列{a n}和等比数列{b n}的通项,再利用数列{c n}的通项公式得到所求结论.【解答】解:∵数列{a n},满足a1=3,a n+1﹣a n=3,n∈N*,∴a n=a1+(n﹣1)d=3+3(n﹣1)=3n.∵数列{b n},满足b1=3,=3,n∈N*,∴.∵数列{c n}满足c n=b,∴=b6039=36039=272013.故选D.【点评】本题先利用等差数列和等比数列的通项公式求出数列的通项,再用通项公式求出新数列中的项,本题思维量不大,属于基础题.9.点(x,y)是如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界)的任意一点,若目标函数z=x+ay取得最小值的最优解有无数个,则的最大值是()A.B.C.D.【分析】由题设条件,目标函数z=x+ay,取得最小值的最优解有无数个值取得最优解必在边界上而不是在顶点上,故目标函数中系数必为负,最小值应在左上方边界AC上取到,即x+ay=0应与直线AC平行,进而计算可得a值,最后结合目标函数的几何意义求出答案即可【解答】解:由题意,最优解应在线段AC上取到,故x+ay=0应与直线AC平行∵k AC=,∴﹣=1,∴a=﹣1,则=表示点P(﹣1,0)与可行域内的点Q(x,y)连线的斜率,由图得,当Q(x,y)=C(4,2)时,其取得最大值,最大值是=故选:B.【点评】本题考查线性规划最优解的判定,属于该知识的逆用题型,利用最优解的特征,判断出最优解的位置求参数,属于中档题.10.已知⊙O:x2+y2=1,若直线y=x+2上总存在点P,使得过点P的⊙O的两条切线互相垂直,则实数k的取值范围为()A.k≥1 B.k>1 C.k≥2 D.k>2【分析】由切线的对称性和圆的知识将问题转化为O(0,0)到直线y=x+2的距离小于或等于,再由点到直线的距离公式得到关于k的不等式求解.【解答】解:⊙O:x2+y2=1的圆心为:(0,0),半径为1,∵y=x+2上存在一点P,使得过P的圆O的两条切线互相垂直,∴在直线上存在一点P,使得P到O(0,0)的距离等于,∴只需O(0,0)到直线y=x+2的距离小于或等于,故,解得k≥1,故选:A.【点评】本题考查直线和圆的位置关系,由题意得到圆心到直线的距离小于或等于是解决问题的关键,属中档题.11.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2 C.D.【分析】设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.【解答】解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的离心率的求法,运用任意角的三角函数的定义求得M的坐标是解题的关键.12.若f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2且f(x1)=x1,则关于x的方程3[(f(x)]2+2af(x)+b=0的不同实根个数为()A.2 B.3 C.4 D.不确定【分析】由函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,可得f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不相等的实数根,必有△=4a2﹣12b>0.而方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的△1=△>0,可知此方程有两解且f(x)=x1或x2.再分别讨论利用平移变换即可解出方程f(x)=x1或f(x)=x2解得个数.【解答】解:∵函数f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1,x2,不妨设x1<x2,∴f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不相等的实数根,∴△=4a2﹣12b>0.解得x=.∵x1<x2,∴x1=,x2=.而方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的△1=△>0,∴此方程有两解且f(x)=x1或x2.不妨取0<x1<x2,f(x1)>0.①把y=f(x)向下平移x1个单位即可得到y=f(x)﹣x1的图象,∵f(x1)=x1,可知方程f(x)=x1有两解.②把y=f(x)向下平移x2个单位即可得到y=f(x)﹣x2的图象,∵f(x1)=x1,∴f(x1)﹣x2<0,可知方程f(x)=x2只有一解.综上①②可知:方程f(x)=x1或f(x)=x2.只有3个实数解.即关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的只有3不同实根.故选:B.【点评】本题综合考查了利用导数研究函数得单调性、极值及方程解得个数、平移变换等基础知识,考查了数形结合的思想方法、推理能力、分类讨论的思想方法、计算能力、分析问题和解决问题的能力.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案写在答题卡上.)13.若的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则该展开式中的系数为56.【分析】根据第2项与第7项的系数相等建立等式,求出n的值,根据通项可求满足条件的系数【解答】解:由题意可得,∴n=8展开式的通项=令8﹣2r=﹣2可得r=5此时系数为=56故答案为:56【点评】本题主要考查了二项式系数的性质,以及系数的求解,解题的关键是根据二项式定理写出通项公式,同时考查了计算能力.14.已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣π≤φ<π)的图象如图所示,则φ=.【分析】根据函数的图象,求出周期,利用周期公式求出ω,当x=π时,y有最小值﹣1,以及﹣π≤φ<π,求出φ即可.【解答】解:由图象知函数y=sin(ωx+φ)的周期为2(2π﹣)=,∴=,∴ω=.∵当x=π时,y有最小值﹣1,因此×+φ=2kπ﹣(k∈Z).∵﹣π≤φ<π,∴φ=.故答案为:【点评】本题是基础题,考查三角函数的图象的应用,考查学生的视图用图能力,注意﹣π≤φ<π的应用,考查计算能力.15.等差数列{a n}前n项和为S n.已知a m﹣1+a m+1﹣a m2=0,S2m﹣1=38,则m=10.【分析】利用等差数列的性质a n﹣1+a n+1=2a n,我们易求出a m的值,再根据a m为等差数列{a n}的前2m﹣1项的中间项(平均项),我们可以构造一个关于m的方程,解方程即可得到m的值.【解答】解:∵数列{a n}为等差数列,∴a n﹣1+a n+1=2a n,∵a m﹣1+a m+1﹣a m2=0,∴2a m﹣a m2=0解得:a m=2,又∵S2m﹣1=(2m﹣1)a m=38,解得m=10故答案为10.【点评】本题考查差数列的性质,关键利用等差数列项的性质:当m+n=p+q时,a m+a n=a p+a q,同时利用了等差数列的前n和公式.16.如图,已知圆M:(x﹣3)2+(y﹣3)2=4,四边形ABCD为圆M的内接正方形,E、F分别为AB、AD的中点,当正方形ABCD绕圆心M转动时,的最大值是6.【分析】由题意可得=+.由ME⊥MF,可得=0,从而=.求得=6cos<,>,从而求得的最大值.【解答】解:由题意可得=,∴==+.∵ME⊥MF,∴=0,∴=.由题意可得,圆M的半径为2,故正方形ABCD的边长为2,故ME=,再由OM=3,可得=3cos<,>=6cos<,>,即=6cos<,>,故的最大值是大为6,故答案为6.【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,余弦函数的值域,属于中档题.三、解答题:(本大题共5小题,共70分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)17.凸四边形PABQ中,其中A、B为定点,AB=,P、Q为动点,满足AP=PQ=QB=1.(1)写出cosA与cosQ的关系式;(2)设△APB和△PQB的面积分别为S和T,求s2+T2的最大值,以及此时凸四边形PABQ的面积.【分析】(1)在三角形PAB中,利用余弦定理列出关系式表示出PB2,在三角形PQB中,利用余弦定理列出关系式表示出PB2,两者相等变形即可得到结果;(2)利用三角形面积公式分别表示出S与T,代入S2+T2中,利用同角三角函数间的基本关系化简,将第一问确定的关系式代入,利用余弦函数的性质及二次函数的性质求出最大值,以及此时凸四边形PABQ的面积即可.【解答】解:(1)在△PAB中,由余弦定理得:PB2=PA2+AB2﹣2PAABcosA=1+3﹣2cosA=4﹣2cosA,在△PQB中,由余弦定理得:PB2=PQ2+QB2﹣2PQQBcosQ=2﹣2cosQ,∴4﹣2cosA=2﹣2cosQ,即cosQ=cosA﹣1;(2)根据题意得:S=PAABsinA=sinA,T=PQQBsinQ=sinQ,∴S2+T2=sin2A+sin2Q=(1﹣cos2A)+(1﹣cos2Q)=﹣+cosA+=﹣(cosA﹣)2+,=S+T=.当cosA=时,S2+T2有最大值,此时S四边形PABQ【点评】此题考查了余弦定理,三角形的面积公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.18.如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.【分析】(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,由已知可证OA1⊥AB,AB⊥平面OA1C,进而可得AB⊥A1C;(Ⅱ)易证OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立坐标系,可得,,的坐标,设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,可解得=(,1,﹣1),可求|cos<,>|,即为所求正弦值.【解答】解:(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,因为CA=CB,所以OC⊥AB,由于AB=AA1,∠BAA1=60°,所以△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB,又因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C,又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C;(Ⅱ)由(Ⅰ)知OC⊥AB,OA1⊥AB,又平面ABC⊥平面AA1B1B,交线为AB,所以OC⊥平面AA1B1B,故OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立如图所示的坐标系,可得A(1,0,0),A1(0,,0),C(0,0,),B(﹣1,0,0),则=(1,0,),=(﹣1,,0),=(0,﹣,),设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,即,可取y=1,可得=(,1,﹣1),故cos<,>==,又因为直线与法向量的余弦值的绝对值等于直线与平面的正弦值,故直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为:.【点评】本题考查直线与平面所成的角,涉及直线与平面垂直的性质和平面与平面垂直的判定,属难题.19.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.石景山古城地区2013年2月6日至15日每天的PM2.5监测数据如茎叶图所示.(Ⅰ)小陈在此期间的某天曾经来此地旅游,求当天PM2.5日均监测数据未超标的概率;(Ⅱ)小王在此期间也有两天经过此地,这两天此地PM2.5监测数据均未超标.请计算出这两天空气质量恰好有一天为一级的概率;(Ⅲ)从所给10天的数据中任意抽取三天数据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的分布列及期望.【分析】(I)由茎叶图可知:有2+4天PM2.5日均值在75微克/立方米以下,据此利用古典概型的概率计算公式即可得出;(II)由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标.据此可得得出其概率;(III)由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标,而其余4天都超标,利用“超几何分布”即可得出.【解答】解:(Ⅰ)记“当天PM2.5日均监测数据未超标”为事件A,因为有2+4天PM2.5日均值在75微克/立方米以下,故P(A)==.(Ⅱ)记“这两天此地PM2.5监测数据均未超标且空气质量恰好有一天为一级”为事件B,P(B)==.(Ⅲ)ξ的可能值为0,1,2,3.由茎叶图可知:空气质量为一级的有2天,空气质量为二级的有4天,只有这6天空气质量不超标,而其余4天都超标.P(ξ=0)=,P(ξ=1)=,P(ξ=2)=,P(ξ=3)=.ξ的分布列如下表:ξ0 1 2 3P∴Eξ=.【点评】正确理解茎叶图和“空气质量超标”的含义、古典概型的概率计算公式、超几何分布、排列与组合的意义与计算公式是解题的关键.20.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.【分析】(1)联立直线方程和椭圆方程,求出对应的直线斜率即可得到结论.(2)四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:(1)设直线l:y=kx+b,(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(x M,y M),将y=kx+b代入9x2+y2=m2(m>0),得(k2+9)x2+2kbx+b2﹣m2=0,则判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,则x1+x2=,则x M==,y M=kx M+b=,于是直线OM的斜率k OM==,即k OM k=﹣9,∴直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.∵直线l过点(,m),∴由判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,即k2m2>9b2﹣9m2,∵b=m﹣m,∴k2m2>9(m﹣m)2﹣9m2,即k2>k2﹣6k,则k>0,∴l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3,由(1)知OM的方程为y=x,设P的横坐标为x P,由得,即x P=,将点(,m)的坐标代入l的方程得b=,即l的方程为y=kx+,将y=x,代入y=kx+,得kx+=x解得x M=,四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,于是=2×,解得k1=4﹣或k2=4+,∵k i>0,k i≠3,i=1,2,∴当l的斜率为4﹣或4+时,四边形OAPB能为平行四边形.【点评】本题主要考查直线和圆锥曲线的相交问题,联立方程组转化为一元二次方程,利用根与系数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.21.设函数f(x)=e x﹣1﹣x﹣ax2.(1)若a=0,求f(x)的单调区间;(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.【分析】(1)先对函数f(x)求导,导函数大于0时原函数单调递增,导函数小于0时原函数单调递减.(2)根据e x≥1+x可得不等式f′(x)≥x﹣2ax=(1﹣2a)x,从而可知当1﹣2a≥0,即时,f′(x)≥0判断出函数f(x)的单调性,得到答案.【解答】解:(1)a=0时,f(x)=e x﹣1﹣x,f′(x)=e x﹣1.当x∈(﹣∞,0)时,f'(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0.故f(x)在(﹣∞,0)单调减少,在(0,+∞)单调增加(II)f′(x)=e x﹣1﹣2ax由(I)知e x≥1+x,当且仅当x=0时等号成立.故f′(x)≥x﹣2ax=(1﹣2a)x,从而当1﹣2a≥0,即时,f′(x)≥0(x≥0),而f(0)=0,于是当x≥0时,f(x)≥0.由e x>1+x(x≠0)可得e﹣x>1﹣x(x≠0).从而当时,f′(x)<e x﹣1+2a(e﹣x﹣1)=e﹣x(e x﹣1)(e x﹣2a),故当x∈(0,ln2a)时,f'(x)<0,而f(0)=0,于是当x∈(0,ln2a)时,f(x)<0.综合得a的取值范围为.【点评】本题主要考查利用导数研究函数性质、不等式恒成立问题以及参数取值范围问题,考查分类讨论、转化与划归解题思想及其相应的运算能力.[选修4-1:几何证明选讲]22.如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.【分析】(1)通过AD是∠CAB的角平分线及圆O分别与AB、AC相切于点E、F,利用相似的性质即得结论;(2)通过(1)知AD是EF的垂直平分线,连结OE、OM,则OE⊥AE,利用S△ABC﹣S△AEF计算即可.【解答】(1)证明:∵△ABC为等腰三角形,AD⊥BC,∴AD是∠CAB的角平分线,又∵圆O分别与AB、AC相切于点E、F,∴AE=AF,∴AD⊥EF,∴EF∥BC;(2)解:由(1)知AE=AF,AD⊥EF,∴AD是EF的垂直平分线,又∵EF为圆O的弦,∴O在AD上,连结OE、OM,则OE⊥AE,由AG等于圆O的半径可得AO=2OE,∴∠OAE=30°,∴△ABC与△AEF都是等边三角形,∵AE=2,∴AO=4,OE=2,∵OM=OE=2,DM=MN=,∴OD=1,∴AD=5,AB=,∴四边形EBCF的面积为×﹣××=.【点评】本题考查空间中线与线之间的位置关系,考查四边形面积的计算,注意解题方法的积累,属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2016张家口模拟)在平面直角坐标系中,曲线C1的参数方程为(a>b>0,φ为参数),以Ο为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2是圆心在极轴上且经过极点的圆,已知曲线C1上的点M(2,)对应的参数φ=.θ=与曲线C2交于点D(,).(1)求曲线C1,C2的直角坐标方程;(2)A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+)是曲线C1上的两点,求+的值.【分析】(1)将曲线C1上的点M(2,)对应的参数φ=.代入曲线C1的参数方程为(a >b>0,φ为参数),即可解得:a,b.即可得出普通方程.设圆C2的半径R,则圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ,将点D(,)解得R可得圆C2的方程为:ρ=2cosθ,即可化为直角坐标方程.(2)将A(ρ1,θ),Β(ρ2,θ+)代入C1得:,代入+即可得出.【解答】解:(1)将曲线C1上的点M(2,)对应的参数φ=.代入曲线C1的参数方程为(a>b>0,φ为参数),得:解得:,∴曲线C1的方程为:(φ为参数),即:.设圆C2的半径R,则圆C2的方程为:ρ=2Rcosθ,将点D(,)代入得:=2R×,∴R=1∴圆C2的方程为:ρ=2cosθ即:(x﹣1)2+y2=1.(2)将A(ρ1,θ),Β(ρ2,θ+)代入C1得:,∴+=()+()=.【点评】本题考查了极坐标化为直角坐标、参数方程化为普通方程、圆的标准方程、椭圆的方程及其应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.[选修4-5:不等式选讲]24.=|x+a|+|x﹣b|+c的最小值为4.(1)求a+b+c的值;(2)求a2+b2+c2的最小值.【分析】(1)运用绝对值不等式的性质,注意等号成立的条件,即可求得最小值;(2)运用柯西不等式,注意等号成立的条件,即可得到最小值.【解答】解:(1)因为f(x)=|x+a|+|x﹣b|+c≥|(x+a)﹣(x﹣b)|+c=|a+b|+c,当且仅当﹣a≤x≤b时,等号成立,又a>0,b>0,所以|a+b|=a+b,所以f(x)的最小值为a+b+c,所以a+b+c=4;(2)由(1)知a+b+c=4,由柯西不等式得,(a2+b2+c2)(4+9+1)≥(2+3+c1)2=(a+b+c)2=16,即a2+b2+c2≥当且仅当==,即a=,b=,c=时,等号成立.所以a2+b2+c2的最小值为.【点评】本题主要考查绝对值不等式、柯西不等式等基础知识,考查运算能力,属于中档题.。
河北省张家口市二台中学2020年高三数学文联考试题含解析
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河北省张家口市二台中学2020年高三数学文联考试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 复数的共扼复数是()A.﹣+i B.﹣﹣i C.﹣i D.+i参考答案:D【考点】复数代数形式的乘除运算.【专题】转化思想;数系的扩充和复数.【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.【解答】解:复数==的共扼复数是+i.故选:D.【点评】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2. 设集合,则()A. B.C. D.参考答案:A考点:集合的运算.3. 在集合{x|0≤x≤a,a>0}中随机取一个实数m,若|m|<2的概率为,则实数a的值为()A.5 B.6 C.9 D.12参考答案:B【考点】几何概型.【分析】利用几何概型的公式,利用区间长度的比值得到关于a 的等式解之即可.【解答】解:由题意|m|<2的概率为,则=,解得a=6;故选:B.【点评】本题主要考查几何概型的概率计算,求出对应的区间长度是解决本题的关键,比较基础.4. 将函数的图像向左平移个单位,再向上平移个单位后得到的函数对应的表达式为,则函数的表达式可以是()A. B. C. D.参考答案:C5. 下列命题:①;②;③,④中,其中正确命题的个数是A.0 B.1 C.2 D.3参考答案:D略6. 为了了解学校学生的身体发育情况,抽查了该校100名高中男生的体重情况,根据所得数据画出样本的频率分布直方图如图所示,根据此图,估计该校2000名高中男生中体重大于70.5公斤的人数为A.300B.350C.420D.450参考答案:答案:选B解析:70.5公斤以上的人数的频率为(0.04+0.035+0.018)×2=0.166,70.5公斤以上的人数为2000×0.166=332,选B(图形数据不太准确)7. 执行如图的程序,则输出的结果等于A. B. C. D.参考答案:C 【知识点】程序框图L1执行程序框图,有i=1,s=0,t=0第1次执行循环,有s=1,T=1第2次执行循环,有i=2,s=1+2=3,T=1+第3次执行循环,有i=3,s=1+2+3=6,T=1++第4次执行循环,有i=4,s=1+2+3+4=10,T=1++…第99次执行循环,有i=99,s=1+2+3+..+99,T=1+++…+此时有i=100,退出循环,输出T的值.∵T=1+++…+,则通项a n===,∴T=1+(1﹣)+(﹣)+()+()+…+()=2=.∴输出的结果等于.故选:C.【思路点拨】执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,T的值,当i=100,退出循环,输出T的值.8. 已知是上的偶函数,且满足,当时,,则()A. B. C. D.参考答案:B9. “数摺聚清风,一捻生秋意”是宋朝朱翌描写折扇的诗句,折扇出入怀袖,扇面书画,扇骨雕琢,是文人雅士的宠物,所以又有“怀袖雅物”的别号,如图是折扇的示意图,A为OB的中点,若在整个扇形区域内随机取一点,则此点取自扇面(扇环)部分的概率是()A. B. C. D.参考答案:D【分析】利用扇形的面积计算公式即可得出.【详解】设扇形的圆心角为,大扇形的半径长为,小扇形的半径长为,则,,.根据几何概型,可得此点取自扇面(扇环)部分的概率为.故选:D.【点睛】本题考查了扇形的面积计算公式、几何概率计算公式考查了推理能力与计算能力,属于基础题.10. 设直线x=t 与函数和函数的图像分别交于点M,N,则当达到最小时t的值为()A.1B.C.D.参考答案:D略二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知等比数列的前项和为,公比,若且,则参考答案:-2112.若,则。
【试题】河北省2020届高三下学期二模考试文数试题版含答案

【关键字】试题河北省武邑中学2017届高三下学期二模考试数学(文)试题第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设是虚数单位,复数为纯虚数,则实数为()A.B.0 C. 1 D.22.已知函数,,若对任意的总有恒成立,记的最小值为,则最大值为()A.1 B. C. D.3.已知为直角坐标系的坐标原点,双曲线上有一点,点在轴上的射影恰好是双曲线的右焦点,过点作双曲线两条渐近线的平行线,与两条渐近线的交点分别为,若平行四边形的面积为1,则双曲线的标准方程是()A.B. C. D.4. 在中,,是斜边上的两个动点,且,则的取值范围为()A.B. C. D.5. 设,,,则大小关系是()A.B. C. D.6. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体中,面积最大的侧面的面积为()A.1 B. C. D.7.已知,则“”是“”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8.已知函数与的图象有三个不同的公共点,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围为()A.B. C. D.或9.已知过抛物线的焦点的直线与抛物线交于两点,且,抛物线的准线与轴交于点,于点,若四边形的面积为,则准线的方程为()A. B. C. D.10.已知是定义在上的可导函数,且满足,则()A.B. C. 为减函数D.为增函数11.为了竖一块广告牌,要制造三角形支架,如图,要求,的长度大于1米,且比长0.5米,为了稳固广告牌,要求越短越好,则最短为()A.米B.2米 C. 米D.米12.己知椭圆的左焦点为,有一小球从处以速度开始沿直线运动,经椭圆壁反射(无论经过几次反射速度大小始终保持不变,小球半径忽略不计),若小球第一次回到时,它所用的最长时间是最短时间的5倍,则椭圆的离心率为()A.B. C. D.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13. 己知两个平面向量满足,且与的夹角为,则.14.我国古代数学名著《张邱健算经》有“分钱问题”如下:“今有与人钱,初一人与三钱,次一人与四钱,次一人与五钱,以次与之,转多一钱。
河北省张家口市高考数学二模试卷(文科)
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河北省张家口市高考数学二模试卷(文科)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题;共20分)1. (2分)设复数满足,则()A .B .C .D .2. (2分)已知,则A∩B等于()A . {x|x∈R}B .C . {(0,0),(1,1)}D .3. (2分)某全日制大学共有学生5400人,其中专科生有1500人,本科生有3000人,研究生有900人.现采用分层抽样的方法调查学生利用因特网查找学习资料的情况,抽取的样本为180人,则应在专科生、本科生与研究生这三类学生中分别抽取()A . 55人,80人,45人B . 40人,100人,40人C . 60人,60人,60人D . 50人,100人,30人4. (2分) (2016高一下·蕲春期中) 已知x,y满足约束条件,若目标函数z=3x+y+a的最大值是10,则a=()A . 6B . ﹣4C . 1D . 05. (2分) (2019高三上·双鸭山月考) 一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示. 则该几何体的体积为()A .B .C .D .6. (2分) (2019高二上·江门期中) 已知是两条不重合的直线, 、是两个不重合的平面,下列四个命题中,正确的是()A . 若 , ,则B . 若 , , , ,则C . 若 , ,则D . 若 , , ,则7. (2分) (2020高一下·苍南月考) 若的三个内角所对的边分别是,若,且,则()A . 10B . 8C . 7D . 48. (2分) (2019高一上·琼海期中) 已知集合 , ,那么“ ”是“ ”的()条件.A . 充分不必要B . 充要C . 必要不充分D . 既不充分也不必要9. (2分) (2018高三上·沈阳期末) 如图,抛物线和圆,直线经过抛物线的焦点,依次交抛物线与圆四点,,则的值为()A .B .C . 1D .10. (2分)下列集合表示法正确的是()A . {1,2,2}B . {全体实数}C . {有理数}D . 不等式x2﹣5>0的解集为{x2﹣5>0}二、填空题 (共5题;共5分)11. (1分)(2019·新宁模拟) 某程序框图如图所示,若输入x的值为0,则输出y的值是________ .12. (1分)已知(2,0)是双曲线的一个焦点,则=________ 。
【精准解析】河北省张家口市2020届高三下学期第二次模拟数学(文)试题
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【 详 解 】 由 z 1 1 i 4
可得,
z
4 1
i
1
41 i 1 i 1
i
1
1
2i
,所以
z 12 22 5 .
故选:B 【点睛】本题主要考查复数的四则运算及复数的模的计算,属于基础题.
2.已知集合 A {x | x2 x} , B {x | x 1} 则 A B ( )
A. R
cos2 105
cos2 105 sin2 105
cos2 105
cos2 105 sin2 105
cos 210 cos 30
3 2
故选:D 【点睛】本题考查同角三角函数的关系,诱导公式,二倍角公式,特殊角的三角函数值在三
角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
河北省张家口市 2020 届第二学期高三年级第二次模拟考试 文科数学
一、选择题
1.已知复数 z 满足 z 1 1 i 4 (其中 i 是虚数单位),则复数 z 的模 z ( )
A. 2
B. 5
C. 2 2
D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】
先根据复数的四则运算将复数 z 表示为 a bi 的形式,结合复数的模的计算公式即可求解.
2
解答中熟记等比数列的通项公式和等差数列的求和公式,准确运算是解答的关键,着重考查
运算与求解能力.
5. 1 1
tan2 105 tan2 105
(
)
1 A.
2
B. 1 2
C. 3 2
D. 3 2
【答案】D
【解析】
【分析】
利用同角三角函数的关系可得
1 1
2020年河北省第二次高考模拟考试文科数学试题与答案
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2020年河北省第二次高考模拟考试文科数学试题与答案(满分150分,考试时间120分钟)注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡和试卷指定位置上,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,将本试卷和答题卡一并交回。
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.已知集合y x y x M ,|),{(=为实数,且}222=+y x ,y x y x N ,|),{(=为实数, 且}2=+y x ,则N M 的元素个数为( ) A .0B .1C .2D .32.若复数满足3(1)12i z i +=-,则z 等于( )A .32 C .2D .123. 已知直线l 和平面,αβ,且l α⊂,则“l β⊥”是“αβ⊥”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4. 函数1tan()23y x π=+的最小正周期为( ) A.4π B. 2πC. πD. 2π5. 公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”,利用“割圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出n 的值为( )(参考数据:sin15°=0.2588,sin7.5°=0.1305)A. 12B. 24C. 48D. 966. 函数x x x x x f 22cos 3cos sin 2sin )(++=的最小正周期和最小值分别是( ) A. π,0B. 2π,0C. π,22-D. 2π,22-7.如图所示,一个简单空间几何体的三视图其正视图与侧视图都是边长为2的正三角形,其俯视图轮廓为正方形,则其体积是( )B.3D.838. 已知椭圆的焦点分别为,,点,在椭圆上,于,,,则椭圆方程为( )A. B.C. D.9. 若x 、y 满足约束条件,则z=3x-2y 的最小值为( )A. B. C. D. 510. 设,则的大小关系为( )A. B.C.D.11.直线是抛物线在点处的切线,点是圆上的动点,则点到直线的距离的最小值等于( ) A.B.C.D.12. 已知函数,若方程有四个不同的解,且,则的取值范围是( )A.B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考文科数学(2卷):答案详细解析(最新)
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2020年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(II 卷)答案详解一、选择题1.(集合)已知集合A ={}3,x x x Z <∈,B ={}1,x x x Z >∈,则A B =A.∅B.{}3,2,2,3-- C.{}2,0,2- D.{}2,2-【解析】∵{}2,1,0,1,2A x =--,∴{2,2}A B =- .【答案】D2.(复数)41i -=()A.-4 B.4C.-4iD.4i【解析】[]224221(1)244i i i i ⎡⎤=-=-=-⎣⎦-=().【答案】A3.(概率统计)如图,将钢琴上的12个键依次记为1a ,2a ,…,12a .设112i j k ≤<<≤.若3k j -=且4j i -=,则称i a ,j a ,k a 为原位大三和弦;若4k j -=且3j i -=,则称i a ,j a ,k a 为原位小三和弦.用这12个键可以构成的原位大三和弦与原位小三和弦的个数之和为A.5B.8C.10D.15【解析】原位大三和弦:1,5,8i j k ===;2,6,9i j k ===;3,7,10i j k ===;4,8,11i j k ===;5,9,12i j k ===;共5个.原位小三和弦:1,4,8i j k ===;2,5,9i j k ===;3,6,10i j k ===;4,7,11i j k ===;5,8,12i j k ===;共5个.总计10个.【答案】C4.(概率统计)在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压,为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作,已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05。
志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者A.10名B.18名C.24名D.32名【解析】该超市某日积压500份订单未配货,次日新订单不超过1600份的概率为0.95,共2100份,其中1200份不需要志愿者,志愿者只需负责900份,故需要900÷50=18名志愿者.【答案】B5.(平面向量)已知单位向量a ,b 的夹角为60°,则在下列向量中,与b 垂直的是A.2a b+ B.2a b+ C.2a b- D.2a b -【解析】解法一(待定系数法):设()ma nb b +⊥,则有21()02ma nb b ma b nb m n +⋅=⋅+=+=,即2m n =-,故选D.解法二:2o(2)2211cos6010a b b a b b -⋅=⋅-=⨯⨯⨯-= ,故选D.特殊法:如图A5所示,画单位圆,作出四个选项的向量,只有2a b -与b 垂直.图A5【答案】D6.(数列)记n S 为等比数列{n a }的前n 项和.若5a -3a =12,6a -4a =24,则nnS a =A .21n -B .122n-- C.122n --D .121n --【解析】设{}n a 的公比为q ,∵6453()1224a a a a q q -=-==,∴2q =,∵22253311(1)(1)1212a a a q a q q a -=-=-==,∴11a =,∴111111(1)2111=22222n n n n n n n n a q S q a a q -------==-=-.【答案】B7.(算法框图)执行右面的程序框图,若输入的k =0,a =0,则输出的k 为A.2B.3C.4D.5【解析】①输入00k a ==,,得211a a =+=,11k k =+=,10a >否,继续;②输入11k a ==,,得213a a =+=,12k k =+=,10a >否,继续;③输入23k a ==,,得217a a =+=,13k k =+=,10a >否,继续;④输入37k a ==,,得2115a a =+=,14k k =+=,10a >是,程序退出循环,此时4k =.【答案】C8.(解析几何)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为A.5B.5C.5D.5【解析】如图A8所示,设圆的方程为222()()x a y b r -+-=,∵圆过点(2,1)且与两坐标轴都相切,∴222(2)(1)a b r a b r ==⎧⎨-+-=⎩,解得1a b r ===或5a b r ===,即圆心坐标为(1,1)或(5,5),圆心到直线230x y --=5或=5.图A8【答案】B9.(解析几何)设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点,若ODE ∆的面积为8,则C 的焦距的最小值为A .4B .8C .16D .32【解析】如图A9所示,双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的渐近线为b y x a =±,由题意可知,(,)D a b ,(,)E a b -,∴1282ODE S a b ab ∆=⋅==,∴焦距2248c ==≥⨯=,当且仅当a =等号成立.故C 的焦距的最小值为8.图A9【答案】B10.(函数)设函数331()f x x x =-,则()f x A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减【解析】∵333311()()()()f x x x f x x x-=--=-+=--,∴()f x 是奇函数,243()3f x x x'=+,当x >0,()0f x '>,∴()f x 在(0,+∞)单调递减.【答案】A11.(立体几何)已知△ABC 是面积为4的等边三角形,且其顶点都在球O 的球面上,若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为A B .32C .1D .32【解析】由题意可知244ABC S AB ∆==,∴3AB =,如图A11所示,设球O 的半径为R ,则24π16πR =,∴2R =,设O 在△ABC 上的射影为O 1,则O 1是△ABC 的外接圆的圆心,故1232O A =⨯=,∴O 到平面ABC 的距离11OO ==.图A11【答案】C12.(函数)若2233x y x y ---<-,则A.ln(1)0y x -+> B.ln(1)0y x -+<C.ln ||0x y -> D.ln ||0x y -<【解析】2233xyxy---<-可化为2323xxyy---<-,设1()2323xxxxf x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由指数函数的性质易知()f x 在R 上单调递增,∵2323x x y y ---<-,∴x y <,∴0y x ->,∴11y x -+>,∴In(1)0y x -+>.【答案】A二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年河北省张家口市高考数学模拟试卷(文科)(A卷)(全国Ⅰ卷)
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2020年河北省张家口市高考数学模拟试卷(文科)(A卷)(全国Ⅰ卷)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. 集合A={x|1−x≤0},集合B={y|y=2x+1, x∈R},则A∩B=()A.(1, +∞)B.[1, +∞)C.(0, +∞)D.⌀2. 复数3i−2ii+1的共轭复数是()A.−1+2iB.−1−2iC.2i+1D.−2i+13. 如图是2020年2月15日至3月2日武汉市新冠肺炎新增确诊病例的折线统计图.则下列说法不正确的是()A.2020年2月19日武汉市新增新冠肺炎确诊病例大幅下降至三位数B.武汉市新冠肺炎疫情防控取得了阶段性的成果,但防控要求不能降低C.2020年2月19日至3月2日武汉市新增新冠肺炎确诊病例低于400人的有8天D.2020年2月15日到3月2日武汉市新冠肺炎新增确诊病例最多的一天比最少的一天多1549人4. 等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S10−S7=27,则√a9=()A.±3√3B.3√3C.±3D.35. 角谷猜想,也叫3n+1猜想,是由日本数学家角谷静夫发现的,是指对于每一个正整数,如果它是奇数,则对它乘3再加1;如果它是偶数,则对它除以2,如此循环最终都能够得到1.如:取n=6,根据上述过程,得出6,3,10,5,16,8,4,2,1,共9个数.若n=5,根据上述过程得出的整数中,随机选取两个不同的数,则这两个数都是偶数的概率为()A.3 7B.715C.25D.356. 已知函数f(x)是偶函数,f(x+1)为奇函数,并且当x∈[1, 2]时,f(x)=1−|x−2|,则下列选项正确的是()A.f(x)在(−3, −2)上为减函数,且f(x)>0B.f(x)在(−3, −2)上为减函数,且f(x)<0C.f(x)在(−3, −2)上为增函数,且f(x)>0D.f(x)在(−3, −2)上为增函数,且f(x)<07. 如图,在边长为1的正方形网格中,粗线画出的是某几何体的三视图.则该几何体的体积为()A.16B.163C.32D.88. 双曲x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与圆x2+y2=a2在第一、二象限分别交于M,N两点,且|MN|=a,则双曲线的离心率为()A.12B.2√33C.√3D.29. 已知AB→=(1,0),BC→=(−2,2).若(λAB→+μAC→)⊥BC→,且|μAC→|=√10,则λ+μ的值为()A.4√2B.±4√2C.6√2D.±6√210. 如图是函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象,设x0是函数f(x)在[−π4,π4]上的极小值点,则f(x0)+f(−x0)的值为()A.0B.−3C.−2−√3D.−2+√311. 函数f(x)=x tan x −e x 在(−π2,π2)上的零点个数为( )A.1B.2C.3D.412. 把圆心角为120∘的扇形铁板围成一个圆锥,则该圆锥的侧面积与它的外接球的表面积之比为( ) A.38B.83C.827D.278二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.抛物线y 2=2px(p >0)的焦点为F ,过F 作与x 轴垂直的直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB|=3,则p =________.已知变量x ,y 满足{|x +y|≤1y +1≥02y ≤x ,则2x −y 的最小值为________.若函数f(x)={log 2(1−12x),x ≤11x +a,x >1 有最小值,则实数a 的取值范围为________.已知等比数列{a n }的公比为q(q >0),前n 项和为S n ,且满足a 1=q ,a 5=a 1+S 4.若对一切正整数n ,不等式15−2n −2m +ma n >mS n ,恒成立,则实数m 的取值范围为________m <−3512 .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.(-)必考题:共60分.在△ABC 中,有√3sin B +cos B =2. (1)求B ;(2)若A =45∘,角B 的角平分线BD 交AC 于D ,DC =3−√3,求边AD 的长.如图,在三棱锥P −ABC 中,PB ⊥平面ABC ,平面PAC ⊥平面PBC ,PB =BC =2,AC =1.(1)证明:AC ⊥平面PBC ;(2)求点C 到平面PBA 的距离.已知椭圆E:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为4.且过点(−1,√142). (1)求椭圆E 的方程;(2)设A(0, b),B(0, −b),C(a, b),过B 点且斜率为k(k >0)的直线l 交椭圆E 于另一点M ,交x 轴于点Q ,直线AM 与直线x =a 相交于点P .证明:PQ // OC (O 为坐标原点).2020年1月底因新型冠状病毒感染的肺炎疫情形势严峻,避免外出是减少相互交叉感染最有效的方式.在家中适当锻炼,合理休息,能够提高自身免疫力,抵抗该种病毒.某小区为了调查“宅”家居民的运动情况,从该小区随机抽取了100位成年人,记录了他们某天的锻炼时间,其频率分布直方图如图:(1)求a 的值,并估计这100位居民锻炼时间的平均值x ¯(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);(2)小张是该小区的一位居民,他记录了自己“宅”家7天的锻炼时长:(Ⅰ)根据数据求m 关于n 的线性回归方程;(Ⅱ)若m −x ¯≥4(x ¯是(1)中的平均值),则当天被称为“有效运动日”.估计小张“宅”家第8天是否是“有效运动日”?附;在线性回归方程y =b x +a 中,b =∑ n i=1(x i −x ¯)(y i −y ¯)∑ n i=1(x i −x ¯)2,a =y ¯−b x ¯.已知函数f(x)=ln x −ax 2.(1)判断函数f(x)在点x =1处的切线是否过定点?若过,求出该点的坐标;若不过,请说明理由.(2)若f(x)有最大值g(a),证明:g(a)≥−a .选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:y 2=ax(a <0),曲线C 2:{x =2cos θy =2+2sin θ (θ为参数)在以O 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θ=3π4(ρ∈R),l 与C 1,C 2分别交于异于极点的A ,B 两点且2|OB|=|OA|.(1)写出曲线C 2的极坐标方程;(2)求实数a 的值.[选修4-5:不等式选讲](10分)已知函数f(x)=|x −a|+2|x|(a >0). (1)解不等式f(x)≥2a ;(2)若函数f(x)的图象与直线y =2a 围成的图形的面积为6,求实数a 的值.参考答案与试题解析2020年河北省张家口市高考数学模拟试卷(文科)(A卷)(全国Ⅰ卷)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.【答案】A【考点】交集及其运算【解析】化简集合A、B,根据交集的定义写出A∩B.【解答】集合A={x|1−x≤0}={x|x≥1}=[1, +∞),集合B={y|y=2x+1, x∈R}={y|y>1}=(1, +∞),则A∩B=(1, +∞).2.【答案】B【考点】复数的运算【解析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由共轭复数的概念得答案.【解答】∵3i−2ii+1=3i−2i(1−i)(1+i)(1−i)=3i−1−i=−1+2i,∴复数3i−2ii+1的共轭复数是−1−2i.3.【答案】D【考点】进行简单的合情推理【解析】直接利用折线图以及统计的相关知识逐一分析即可【解答】对于A,由图可知18日病例1660人,19日615人,大幅下降至三位数,故A正确;对于B,很明显,病例人数呈大幅下降趋势,故防控取得了阶段性的成果,但防控要求不能降低,故B正确;对于C,由图得到,病例低于400人的有2月20日、21日、23日、25日、26日、27日、3月1日、2日,共8天,故C正确;对于D,由图病例最多一天人数1690人比最少一天人数111人多了1579人,故D错误.4.【答案】D【考点】等差数列的性质【解析】利用等差数列的通项公式求和公式即可得出.【解答】设等差数列{a n}的公差为d,∵S10−S7=27,∴3a1+10×92d−7×62d=27,化为:a1+8d=9,∴a9=9.则√a9=3.5.【答案】C【考点】古典概型及其概率计算公式【解析】根据上述过程得出所有的整数,从而随机选取两个不同的数,基本事件总数n=C62=15,这两个数都是偶数包含的基本事件个数m=C42=6,由此能求出这两个数都是偶数的概率.【解答】若n=5,根据上述过程得出的整数有:5,16,8,4,2,1,随机选取两个不同的数,基本事件总数n=C62=15,这两个数都是偶数包含的基本事件个数m=C42=6,则这两个数都是偶数的概率为p=mn=615=25.6.【答案】C【考点】函数奇偶性的性质与判断抽象函数及其应用【解析】根据题意,分析可得f(x+4)=f(x),结合函数的解析式可得当x∈(−3, −2)时函数的解析式,据此分析可得答案.【解答】根据题意,函数f(x+1)为奇函数,则有f(x+1)=−f(−x+1),即f(x+2)=−f(−x),又由f(x)为偶函数,则f(−x)=f(x),则有f(x+2)=−f(x),即有f(x+4)=f(x),当x∈[1, 2]时,f(x)=1−|x−2|=x−1,若x∈(−3, −2),则x+4∈(1, 2),则f(x+4)=(x+4)−1=x+3,则当x ∈(−3, −2)时,有f(x)=x +3,则f(x)为增函数且f(x)>f(−3)=0; 故f(x)在(−3, −2)上为增函数,且f(x)>0; 7.【答案】 A【考点】由三视图求体积 【解析】画出几何体的直观图,利用三视图的数据求解几何体的体积即可. 【解答】边长为1的正方形网格中,粗线画出的是某几何体的三视图.则该几何体是三棱柱AD 1E −BC 1F ,底面三角形的面积为:12×2×4=4,三棱柱的高为4, 所以三棱锥的体积为:4×4=16. 8. 【答案】 D【考点】双曲线的离心率 【解析】将双曲线的渐近线的方程代入圆x 2+y 2=a 2中,解出x 的值,进而求出|MN|的值,由题意可得a ,c 的关系,求出离心率. 【解答】由双曲线的方程可得y =±ba x ,代入圆x 2+y 2=a 2中可得b 2+a 2a 2x 2=a 2,所以x 2=a 4c 2,即x =±a 2c ,所以|MN|=2x =2a 2c=a ,可得e =c a=2,9.【答案】 B【考点】平面向量数量积的性质及其运算 数量积判断两个平面向量的垂直关系 【解析】根据题意,由向量的坐标计算公式可得μAC →的坐标,由向量模的公式可得(−μ)2+(2μ)2=5μ2=10,解可得μ的值,又由向量垂直与数量积的关系可得(λAB →+μAC →)⋅BC →=0,变形分析可得λ=3μ,进而可得λ+μ=4μ,计算可得答案. 【解答】根据题意,AB →=(1,0),BC →=(−2,2),则AC →=AB →+BC →=(−1, 2),则μAC →=(−μ, 2μ), 若|μAC →|=√10,则有(−μ)2+(2μ)2=5μ2=10,解可得μ=±√2,λAB →+μAC →=(λ−μ, 2μ),若(λAB →+μAC →)⊥BC →,则(λAB →+μAC →)⋅BC →=(−2)(λ−μ)+(2μ)(2)=−2λ+3μ=0,则λ=3μ, 则λ+μ=4μ=±4√2; 10. 【答案】 B【考点】由y=Asin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式 【解析】由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得f(x)的解析式,再利用正弦函数的最小值, 【解答】根据函数f(x)=A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象,可得A =2,14⋅2πω=5π12−π6,∴ ω=2.再根据五点法作图可得2×π6+φ=0,∴ φ=−π3,故f(x)=2sin (2x −π3). 设x 0是函数f(x)在[−π4,π4]上的极小值点,2x −π3∈[−5π6, π6],故2x 0−π3=−π2,∴ x 0=−π12,则f(x 0)+f(−x 0)=−2+2sin (π6−π3)=−2−1=−3, 11. 【答案】 B【考点】函数的零点与方程根的关系 利用导数研究函数的极值 【解析】函数f(x)=x tan x −e x在(−π2,π2)上的零点,显然x =0不是零点,所以问题即为tan x =e x x的根,也就是y =tan x 与y =e x x在(−π2,π2)上图象交点的个数,y =tan x 的图象容易画出,研究y =e x x在(−π2,π2)上的单调性,极值情况,做出图象,即可解决问题. 【解答】由已知得f(x)=x tan x −e x在(−π2,π2)上的零点,由于x =0不是零点,所以问题即转化为tan x =e x x的根,也就是y =tan x 与y =e xx在(−π2,π2)上图象交点的横坐标. y =tan x 的图象容易画出. 令g(x)=e xx ,∴ g ′(x)=e x (1x −1x2)=e x⋅x−1x 2,显然x ∈(−π2,0)(0,1)时,g′(x)<0,故g(x)在(−π2,0),(0,1)上是减函数;当x ∈(1,π2)时,g′(x)>0,故g(x)在(1, π2)上是增函数. 且g(−π2)=−2πe π2<0,x →0(x <0)时,e xx →−∞;x →0(x >0)时,e xx →+∞;g(1)=e >√3=tan π3>tan 1,g(π2)=2πe π2.同一坐标系画出y =tan x ,g(x)=e xx在(−π2,π2)上的图象:可见,y =tan x 与y =g(x)有且只有两个交点,故f(x)=x tan x −e x 在(−π2,π2)上的零点个数为2个. 故选:B . 12.【答案】 C【考点】 球内接多面体 【解析】由扇形围成一个圆锥,可得圆锥的底面半径的关系,可得圆锥的侧面积,求出圆锥的高,底面半径,外接球的半径之间的关系求出外接球的半径,进而求出外接球的表面积.进而求出面积之比. 【解答】设圆锥的半径为l ,围成的圆锥的底面半径为r ,底面的圆心为O ′,圆锥的外接球的半径为R ,外接球的球心为O ,如图所示,由题意可得2πr =l ⋅23π,所以r =l3,所以圆锥的高PO ′=√PA 2−r 2=√l 2−l 29=2√23l , 在△AOO ′中,OA 2=r 2+(PO ′−OP)2,而OA =OP =R ,所以R 2=l 29+(2√23l−R)2,解得R =4√2所以外接球的表面积S =4πR 2=4π⋅932l 2=98πl 2,圆锥的侧面积S =122πr ⋅l =l 23π所以圆锥的侧面积与它的外接球的表面积之比为l 23π9πl 28=827,二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 【答案】 32【考点】 抛物线的性质 【解析】由题可知,x A =x B =p2,再结合抛物线的定义可知,|AB|=x A +x B +p ,代入数据进行运算即可得解.【解答】由题可知,x A =x B =p2,由抛物线的定义可知,|AB|=x A +x B +p =2p =3, ∴ p =32.【答案】−1【考点】 简单线性规划 【解析】先根据约束条件画出可行域,再利用几何意义求最值,z =2x −y 表示直线在y 轴上的截距,只需求出可行域直线在y 轴上的截距最值即可. 【解答】变量x ,y 满足{|x +y|≤1y +1≥02y ≤x的可行域如图阴影部分,目标函数z =2x −y ,点A(−23, −13),B(23, 13),C(2, −1),D(0, −1). 直线在A 处的纵截距取得最大值,此时z 有最小值,z 的最小值:z =2×(−23)−(−13)=−1,【答案】 [−1, +∞) 【考点】函数的最值及其几何意义 【解析】求出当x ≤1时函数的值域,当x >1时函数的值域,结合题意即可得出a 的取值范围. 【解答】当x ≤1时,函数f(x)=log 2(1−12x),由复合函数的单调性可知,此时函数f(x)为减函数,故f(x)∈[−1, +∞),当x >1时,函数f(x)=1x +a 为减函数,此时无最小值,但当x →+∞时,f(x)→a ,故f(x)∈(a, a +1), 则依题意,需a ≥−1, 【答案】m <−3512【考点】数列与不等式的综合 【解析】先由已知条件求出等比数列的通项公式和前n 项和,代入不等式中,进行参变分离,转化为求f(n)的最值,作差判断数列的单调性,进而可以得到最小值,即可求出m 的取值范围. 【解答】 若q ≠1,由a 5=a 1+S 4,可得a 1q 4=a 1+a 1(1−q 4)1−q,即a 1(1−q 4)+a 1(1−q 4)1−q =0,a 1(1−q 4)(1+11−q )=0解得q =a 1=2,则a n =2n ,S n =2(2n −1)(1)对一切正整数n ,不等式15−2n −2m +m ⋅2n >2m(2n −1)恒成立, 化简得15−2n >m ⋅2n , 分离可得m <15−2n 2n,设f(n)=15−2n 2n,则f(n +1)=13−2n 2n+1,f(n +1)−f(n)=2n−172n+1,当1≤n ≤8时,f(n +1)<f(n),即f(9)<f(8)<...<f(1)(2)当n ≥9时,f(n +1)>f(n),即f(9)<f(10)<…(3)所以f(n)的最小值为f(9)=−3512, 故答案为:m <−3512.三、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.(-)必考题:共60分. 【答案】由√3sin B +cos B =2,知√32sin B +12cos B =1,可得:sin (B +30∘)=1,∵ 0∘<B <180∘,∴ 30∘<B +30∘<210∘, ∴ B +30∘=90∘,即B =60∘. ∵ A =45∘,B =60∘, ∴ C =75∘,∵ BD 为角平分线, ∴ ∠ABD =30∘,从而∠BDC =75∘=∠C , ∴ BD =BC ,设BD =BC =x ,在△BDC 中,根据余弦定理得(3−√3)2=x 2+x 2−2⋅x ⋅x ⋅cos 30,求得x =√6, 在△BAD 中,根据正弦定理得ADsin 30=√6sin 45,可得:AD =√3. 【考点】 余弦定理 正弦定理【解析】(1)由已知利用两角和的正弦函数公式可得sin (B +30∘)=1,结合范围30∘<B +30∘<210∘,即可求解B 的值.(2)根据三角形的内角和定理可求C =75∘,又∠ABD =30∘,从而可求∠BDC =75∘=∠C ,设BD =BC =x ,在△BDC 中,根据余弦定理求得x =√6,在△BAD 中,根据正弦定理即可求解AD 的值. 【解答】由√3sin B +cos B =2,知√32sin B +12cos B =1,可得:sin (B +30∘)=1, ∵ 0∘<B <180∘,∴ 30∘<B +30∘<210∘, ∴ B +30∘=90∘,即B =60∘. ∵ A =45∘,B =60∘, ∴ C =75∘,∵ BD 为角平分线, ∴ ∠ABD =30∘,从而∠BDC =75∘=∠C , ∴ BD =BC ,设BD =BC =x ,在△BDC 中,根据余弦定理得(3−√3)2=x 2+x 2−2⋅x ⋅x ⋅cos 30,求得x =√6,在△BAD 中,根据正弦定理得ADsin 30=√6sin 45,可得:AD =√3. 【答案】证明:∵ PB ⊥平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,∴ PB ⊥AC . 取PC 的中点D ,连接BD , ∵ PB =BC ,∴ BD ⊥PC .又∵ 平面PAC ⊥平面PBC ,平面PAC ∩平面PBC =PC ,BD ⊂平面PBC , ∴ BD ⊥平面PAC .又AC ⊂平面PAC ,∴ BD ⊥AC .∵ PB ∩BD =B ,∴ AC ⊥平面PBC .由题意知平面PBA ⊥平面ABC ,AB 为交线,在Rt △ABC 中,过点C 作CM ⊥AB ,交AB 于M ,则CM ⊥平面PBA . 又AC ⋅BC =AB ⋅CM ,∴ CM =√5=2√55,∴ 点C 到平面PBA 的距离为2√55.【考点】点、线、面间的距离计算 直线与平面垂直【解析】(1)推导出PB ⊥AC . 取PC 的中点D ,连接BD ,推导出BD ⊥PC ,从而BD ⊥平面PAC .进而BD ⊥AC .由此能证明AC ⊥平面PBC .(2)过点C 作CM ⊥AB ,交AB 于M ,则CM ⊥平面PBA . 由AC ⋅BC =AB ⋅CM ,能求出点C 到平面PBA 的距离. 【解答】证明:∵ PB ⊥平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,∴ PB ⊥AC . 取PC 的中点D ,连接BD , ∵ PB =BC ,∴ BD ⊥PC .又∵ 平面PAC ⊥平面PBC ,平面PAC ∩平面PBC =PC ,BD ⊂平面PBC , ∴ BD ⊥平面PAC .又AC ⊂平面PAC ,∴ BD ⊥AC .∵ PB ∩BD =B ,∴ AC ⊥平面PBC .由题意知平面PBA ⊥平面ABC ,AB 为交线,在Rt △ABC 中,过点C 作CM ⊥AB ,交AB 于M ,则CM ⊥平面PBA . 又AC ⋅BC =AB ⋅CM ,∴ CM =√5=2√55,∴点C 到平面PBA 的距离为2√55.【答案】由题可知,2c =4,c =2,∴ 椭圆的左,右焦点分别为(−2, 0),(2, 0). 由椭圆的定义知2a =√(−1+2)2+(√142)2+√(−1−2)2+(√142)2=4√2,∴ a =2√2,b 2=a 2−c 2=4,∴ 椭圆E 的方程为x 28+y 24=1.(另由题可知{1a 2+72b 2=1a 2−b 2=4,解得{b 2=4a 2=8 ).证明:易得A(0, 2),B(0, −2),C(2√2,2),直线l:y =kx −2与椭圆x 2+2y 2=8联立,得(2k 2+1)x 2−8kx =0,∴ x M =8k2k 2+1,从而M(8k2k 2+1,4k 2−22k 2+1),Q(2k,0).∴ 直线AM 的斜率为4k 2−22k 2+1−28k 2k 2+1=−12,直线AM 的方程为y =−12k x +2.令x =2√2得P(2√2,−√2k+2),∴ 直线PQ 的斜率k PQ =−√2k+22√2−2k=√2+2k 2√2k−2=√2(√2k−1)2(√2k−1)=√22. ∵ 直线OC 的斜率k OC =2√2=√22, ∴ k PQ =k OC ,从而PQ // OC . 【考点】椭圆的应用直线与椭圆的位置关系 椭圆的标准方程 【解析】(1)求出c =2,由椭圆的定义求出a ,然后求解b ,即可得到椭圆E 的方程.(另解:由题可知{1a 2+72b 2=1a 2−b 2=4,解得{b 2=4a 2=8). (2)直线l:y =kx −2与椭圆x 2+2y 2=8联立,求出MQ 的坐标,直线AM 的斜率,直线AM 的方程,然后求解直线PQ 的斜率.推出直线OC 的斜率,即可证明PQ // OC . 【解答】由题可知,2c =4,c =2,∴ 椭圆的左,右焦点分别为(−2, 0),(2, 0).由椭圆的定义知2a =√(−1+2)2+(√142)2+√(−1−2)2+(√142)2=4√2,∴ a =2√2,b 2=a 2−c 2=4,∴ 椭圆E 的方程为x 28+y 24=1.(另由题可知{1a +72b =1a 2−b 2=4,解得{b 2=4a 2=8 ).证明:易得A(0, 2),B(0, −2),C(2√2,2),直线l:y =kx −2与椭圆x 2+2y 2=8联立,得(2k 2+1)x 2−8kx =0,∴ x M =8k2k 2+1,从而M(8k 2k 2+1,4k 2−22k 2+1),Q(2k,0).∴ 直线AM 的斜率为4k 2−22k 2+1−28k 2k 2+1=−12,直线AM 的方程为y =−12kx +2.令x =2√2得P(2√2,−√2k+2),∴ 直线PQ 的斜率k PQ =−√2k+22√2−2k=√2+2k 2√2k−2=√2(√2k−1)2(√2k−1)=√22. ∵ 直线OC 的斜率k OC =2√2=√22, ∴ k PQ =k OC ,从而PQ // OC .【答案】∵ (0.005+0.012+a +0.035+0.015+0.003)×10=1,∴ a =0.03.x ¯=5×0.005×10+15×0.012×10+25×0.03×10+35×0.035×10+45×0.015×10+55×0.003×10=30.2. (Ⅰ)∵ n ¯=1+2+3+4+5+6+77=4,m ¯=10+15+12+20+30+25+357=21,∑ 7i=1(n i −n ¯)(m i −m ¯)=(1−4)×(10−21)+(2−4)×(15−21)+(3−4)×(12−21)+(4−4)×(20−21)+(5−4)×(30−21)+(6−4)×(25−21)+(7−4)×(35−21)=113, ∴ b =11328,a =21−11328×4=347, ∴ m 关于n 的线性回归方程为m =11328n +347.(1)当n =8时,m =11328×8+347=2607.∵2607−30.2>4,∴ 估计小张“宅”家第8天是“有效运动日”. 【考点】求解线性回归方程 【解析】(1)利用频率分布直方图的面积为1,求出a ,求出这100位居民锻炼时间的平均值x ¯即可. (2)(Ⅰ)求出样本中心,求出回归直线方程的斜率,得到截距,然后求解回归直线方程. (Ⅱ)当n =8时,求出m .利用“有效运动日”的定义.估计小张“宅”家第8天是“有效运动日”. 【解答】∵ (0.005+0.012+a +0.035+0.015+0.003)×10=1,∴ a =0.03.x ¯=5×0.005×10+15×0.012×10+25×0.03×10+35×0.035×10+45×0.015×10+55×0.003×10=30.2. (Ⅰ)∵ n ¯=1+2+3+4+5+6+77=4,m ¯=10+15+12+20+30+25+357=21,∑ 7i=1(n i −n ¯)(m i −m ¯)=(1−4)×(10−21)+(2−4)×(15−21)+(3−4)×(12−21)+(4−4)×(20−21)+(5−4)×(30−21)+(6−4)×(25−21)+(7−4)×(35−21)=113, ∴ b =11328,a =21−11328×4=347,∴ m 关于n 的线性回归方程为m =11328n +347.(1)当n =8时,m =11328×8+347=2607.∵2607−30.2>4,∴ 估计小张“宅”家第8天是“有效运动日”. 【答案】∵ f ′(x)=1x −2ax ,f ′(1)=1−2a ,切点坐标为(1, −a),∴ f(x)在x =1处的切线方程为y +a =(1−2a)(x −1), 即y =(x −1)+a(1−2x),令1−2x =0,得x =12,y =−12. ∴ f(x)在x =1处的切线过定点.其坐标为(12,−12). 证明:由题知,f(x)的定义域为(0, +∞). f ′(x)=1x−2ax =1−2ax 2x.若a ≤0,则f ′(x)>0恒成立,f(x)在(0, +∞)上单调递增,f(x)无最大值. 若a >0,令f ′(x)=0,得x =−√12a(舍)或x =√12a,当x ∈(0,√12a ),f ′(x)>0;当x ∈(√12a ,+∞)时,f ′(x)<0, 故f(x)在(0,√12a )上单调递增,在(√12a ,+∞)上单调递减, 故f(x)max =f(√12a )=ln √12a−a(√12a)2=−12ln 2a −12,即g(a)=−12ln 2a −12.若证g(a)≥−a ,可证a −12ln 2a −12≥0,令2a =t ,a =t2,则有t 2−12ln t −12≥0,即证t −ln t −1≥0. 设p(t)=t −ln t −1(t >0),则p ′(t)=1−1t .当t ∈(0, 1)时,p ′(t)<0,p(t)单调递减;当t ∈(1, +∞)时,p ′(t)>0,p(t)单调递增, 故p(t)min =p(1)=0.∴ p(t)≥0,即g(a)≥−a . 【考点】利用导数研究函数的最值利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】(1)f ′(x)=1x −2ax ,f ′(1)=1−2a ,切点坐标为(1, −a),可得f(x)在x =1处的切线方程为y +a =(1−2a)(x −1),化简y =(x −1)+a(1−2x),进而得出结论. (2)由题知,f(x)的定义域为(0, +∞).f ′(x)=1x −2ax =1−2ax 2x.对a 分类讨论,利用导数研究函数的单调性可得极值最值,进而证明结论. 【解答】∵ f ′(x)=1x −2ax ,f ′(1)=1−2a ,切点坐标为(1, −a), ∴ f(x)在x =1处的切线方程为y +a =(1−2a)(x −1), 即y =(x −1)+a(1−2x),令1−2x =0,得x =12,y =−12. ∴ f(x)在x =1处的切线过定点.其坐标为(12,−12). 证明:由题知,f(x)的定义域为(0, +∞). f ′(x)=1x−2ax =1−2ax 2x.若a ≤0,则f ′(x)>0恒成立,f(x)在(0, +∞)上单调递增,f(x)无最大值. 若a >0,令f ′(x)=0,得x =−√12a(舍)或x =√12a ,当x ∈(0,√12a),f ′(x)>0;当x ∈(√12a,+∞)时,f ′(x)<0,故f(x)在(0,√12a)上单调递增,在(√12a,+∞)上单调递减, 故f(x)max =f(√12a )=ln √12a −a(√12a )2=−12ln 2a −12,即g(a)=−12ln 2a −12.若证g(a)≥−a ,可证a −12ln 2a −12≥0,令2a =t ,a =t2, 则有t2−12ln t −12≥0,即证t −ln t −1≥0.设p(t)=t −ln t −1(t >0),则p ′(t)=1−1t .当t ∈(0, 1)时,p ′(t)<0,p(t)单调递减;当t ∈(1, +∞)时,p ′(t)>0,p(t)单调递增, 故p(t)min =p(1)=0.∴ p(t)≥0,即g(a)≥−a .选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分) 【答案】曲线C 2:{x =2cos θy =2+2sin θ (θ为参数)转换为直角坐标方程为x 2+(y −2)2=4,转换为极坐标方程为ρ2=4ρsin θ,化简得ρ=4sin θ.曲线C 1:y 2=ax(a <0),转换为极坐标方程为ρ2sin 2θ=aρcos θ,整理得ρsin 2θ=a cos θ.所以{ρsin 2θ=a cos θθ=3π4,解得ρA =−√2a ,同理{ρ=4sin θθ=3π4,解得ρB =2√2,由于2|OB|=|OA|,整理得4√2=−√2a ,解得a =−4. 【考点】圆的极坐标方程参数方程与普通方程的互化【解析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (2)利用极径的应用建立等量关系,求出参数a 的值. 【解答】曲线C 2:{x =2cos θy =2+2sin θ (θ为参数)转换为直角坐标方程为x 2+(y −2)2=4,转换为极坐标方程为ρ2=4ρsin θ,化简得ρ=4sin θ.曲线C 1:y 2=ax(a <0),转换为极坐标方程为ρ2sin 2θ=aρcos θ,整理得ρsin 2θ=a cos θ. 所以{ρsin 2θ=a cos θθ=3π4,解得ρA =−√2a ,同理{ρ=4sin θθ=3π4 ,解得ρB =2√2,由于2|OB|=|OA|,整理得4√2=−√2a ,解得a =−4. [选修4-5:不等式选讲](10分)【答案】若x ≥a ,则f(x)=|x −a|+2|x|=x −a +2x =3x −a , 由f(x)≥2a ,得3x −a ≥2a ,即x ≥a ,则x ≥a ;若0≤x <a ,则f(x)=|x −a|+2|x|=−x +a +2x =x +a , 由f(x)≥2a ,得x +a ≥2a ,即x ≥a ,此时x ∈⌀;若x <0,则f(x)=|x −a|+2|x|=−x +a −2x =−3x +a ,由f(x)≥2a ,得−3x +a ≥2a ,即x ≤−a 3,则x ≤−a3.∴ 不等式f(x)≥2a 的解集为{x|x ≤−a3或x ≥a};由(1)知,f(x)={3x −a,x ≥ax +a,0≤x <a −3x +a,x <0 ,作出函数的图象如图:第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页则S △ABC =12×|a −(−a3)|×|2a −a|=2a 23=6,解得a =3(a >0).【考点】绝对值不等式的解法与证明【解析】(1)分类写出分段函数解析式,代入f(x)≥2a ,求解后取并集得答案;(2)作出分段函数的图象,画出图形,由函数f(x)的图象与直线y =2a 围成的图形的面积为6列式求解a 值.【解答】若x ≥a ,则f(x)=|x −a|+2|x|=x −a +2x =3x −a ,由f(x)≥2a ,得3x −a ≥2a ,即x ≥a ,则x ≥a ;若0≤x <a ,则f(x)=|x −a|+2|x|=−x +a +2x =x +a ,由f(x)≥2a ,得x +a ≥2a ,即x ≥a ,此时x ∈⌀;若x <0,则f(x)=|x −a|+2|x|=−x +a −2x =−3x +a ,由f(x)≥2a ,得−3x +a ≥2a ,即x ≤−a 3,则x ≤−a3.∴ 不等式f(x)≥2a 的解集为{x|x ≤−a3或x ≥a};由(1)知,f(x)={3x −a,x ≥ax +a,0≤x <a −3x +a,x <0, 作出函数的图象如图:则S △ABC =12×|a −(−a3)|×|2a −a|=2a 23=6,解得a =3(a >0).。
2020年河北省张家口市高考数学二模试卷2 (含答案解析)
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2020年河北省张家口市高考数学二模试卷2一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.若集合A={x|x2+x−2>0},B={x|x2−4x−5<0},则A∩B=()A. (1,5)B. (−2,1)C. (−5,2)D. (−2,2)2.若z(1+i)=i−2(i为虚数单位),则z.等于()A. −12+32i B. −12−32i C. −1+3i D. −1−3i3.函数f(x)=(x−1)ln|x|的图象可能为()A. B.C. D.4.已知等差数列{a n},S n是其前n项的和,若S3=2a3,则S2015a2015的值为()A. 2015B. 2016C. 1024D. 10085.已知向量a⃗=(cosα,sinα),b⃗ =(cos(α+π3),sin(α+π3)),则|a⃗−b⃗ |=()A. 1B. √3C. 2D. √56.已知定义域为R,f(x)满足f(a+b)=f(a)+f(b),且f(2)=2,那么f(3)等于()A. 1B. 2C. 3D. 47.五位同学站成一排照相留念,则在甲乙相邻的条件下,甲丙也相邻的概率为()A. 14B. 23C. 13D. 1108.已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A. x22+y2=1 B. x23+y22=1 C. x24+y23=1 D. x25+y24=19.某农户计划种植葡萄和草莓,投入资金不超过54万元,种植面积不超过50亩,假设种植葡萄和草莓的产量、成本和售价如下表:则一年的种植总利润(总利润=总销售收入−总种植成本)最大值为()万元年产量/亩年种植成本/亩每吨售价葡萄4吨 1.2万元0.55万元草莓6吨0.9万元0.3万元A. B. C. D.10.如图,正方形BCDE和正方形ABFG的边长分别为2a,a,连接CE和CG,在两个正方形区域内任取一点,则该点位于阴影部分的概率是()A. 35B. 38C. 310D.3 2011.已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作平行于C的渐近线的直线交C于点P.若PF1⊥PF2,则双曲线C的离心率为()A. √2B. √3C. 2D. √512.对于函数f(x)=xe x,下列说法正确的有()①f(x)在x=1处取得极大值1e;②f(x)有两个不同的零点;③f(4)<f(π)<f(3);④π⋅e2> 2⋅e xA. 1个B. 2个C. 3个D. 4个二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.力F1,F2共同作用在某质点上,已知|F1|=5N,|F2|=12N且F1与F2互相垂直,则质点所受合力为_________.14.已知数列{a n}的前项n和为S n,且满足S n=2n+2−3,则a n=____________.15.已知函数f(x)=ax3−3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0<0,则a的取值范围是________.16.四面体ABCD的四个顶点都在球O的表面上,AB⊥面BCD,△BCD三角形,若AB=2,则球O的表面积是______ .三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.如图,在△ABC中,AB=8,A=60°,点D在AC上,CD=2,cos∠BDC=17,求BD,BC.18.如图,在直角梯形ABCD中,AB//CD,AD⊥AB,AB=2AD=2CD=4,E为AB的中点.将△BCE沿CE折起,使点B到达点F的位置,且平面CEF与平面ADCE所成的二面角为60°.(1)求证:平面CEF⊥平面AEF;(2)求直线DF与平面CEF所成角的正弦值.19.已知点F(0,1),点A(x,y)(y⩾0)为曲线C上的动点,过A作x轴的垂线,垂足为B,满足|AF|=|AB|+1.(1)求曲线C的方程;(2)直线l与曲线C交于两不同点P,Q(非原点),过P,Q两点分别作曲线C的切线,两切线的交点为M。
2020届河北省张家口市高三第二次模拟测试数学(理)
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2020届河北省张家口市高三第二次模拟测试高三数学(文科)★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。
2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。
3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。
4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
6、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
7、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
8、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合A={x|x2≤2},B={x|y=ln(1-3x)},则A∩B=A.(0,13) B.[0,13) C.(13,1] D.(13,+∞)2.设集合A={x|ax2-ax-2≥0},若A=Φ,则实数a的取值的集合为A.(-8,0)B.(-∞,-8)C.(-∞,-8]D.(-8,0]3.已知向量1(,1),(cos,sin)3a bαα==,α为第三象限角,且a//b,则2019cos()2πα+=A. C.4.函数()f x=A.35(,]44B.35[,)44C.5(,]4-∞ D.5[,)4+∞5.某工厂从2017年起至今的产值分别为2a,3,a,且为等差数列的连续三项,为了增加产值,引入了新的生产技术,且计划从今年起五年内每年产值比上一年增长10%,则按此计划这五年的总产值约为( )(参考数据:451.1 1.46,1.1 1.61≈≈)A.12.2B.9.2C.3.22D.2.92 6.已知1sin()64πα+=,则2cos(2)3πα-= A.1516 B.1516- C.78 D.78- 7.在平行四边形ABCD 中,,AB a AC b ==,若E 是DC 的中点,则AE = A.12a -b B.32a -b C. -12a +b D.-32a +-b 8.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2cosBsinA =sinC ,则△ABC 的形状一定是A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形9.如图,有四个平面图形,垂直于x 轴的直线l :x =t(0≤t ≤a)经过原点O 向右平行移动,l 在移动过程中扫过平面图形的面积为y(图中阴影部分)。
2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(文科) (含解析)
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2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(文科)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知复数z满足(2+i)z=3−i,其中i为虚数单位,则|z|=()A. 1B. √2C. 32D. 232.已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x−3)<0,x∈Z},则A∩B=()A. {1}B. {1,2}C. {0,1,2,3}D. {−1,0,1,2,3}3.若x,y满足{x+y≤3y≥xx≥1,则2x+y的最大值为()A. 1B. 3C. 4D. 924.正项等比数列{a n}中,a3=2,a4·a6=64,则a5+a6a1+a2的值是()A. 4B. 8C. 16D. 645.tan12°+tan18°1−tan12°⋅tan18°=()A. 1B. √3C. √33D. √326.2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个问题之一,可以这样描述:存在无穷多个素数p,使得p+2是素数,素数对(p,p+2)称为孪生素数.在不超过30的素数中,随机选取两个不同的数,其中能够组成孪生素数的概率是()A. 115B. 215C. 245D. 4457.要得到函数f(x)=sin(2x+π4)的图象,可将函数g(x)=cos2x的图象()A. 向左平移π4个单位 B. 向左平移π8个单位C. 向右平移π4个单位 D. 向右平移π8个单位8.已知椭圆C:x2a +y2b=1(a>b>0)的左焦点为F,点A是椭圆C的上顶点,直线l:y=2x与椭圆C交于M、N两点.若点A到直线l的距离是1,且|MF|+|NF|=6,则椭圆C的离心率是()A. 13B. √53C. 2√53D. 239. 方程log 5x =|sinx|的解的个数为( )A. 1B. 3C. 4D. 510. 在正方形内任取一点,则该点在正方形的内切圆内的概率为( )A. π12 B. π4 C. π3 D. π211. 已知双曲线C :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作平行于C 的渐近线的直线交C 于点P.若PF 1⊥PF 2,则双曲线C 的离心率为( )A. √2B. √3C. 2D. √512. 已知三棱锥S −ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径。
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2020年河北省张家口市高考数学二模试卷(文科)一、选择题(共12小题).1.已知复数z满足(z+1)(1+i)=4(其中i是虚数单位),则复数z的模|z|=()A.2B.C.D.52.已知集合A={x|x2<x},B={x|x>﹣1},则A∩B=()A.R B.{x|﹣1<x<1}C.{x|0<x<1}D.{x|x>﹣1}3.已知变量x,y满足,则2x+y的最大值为()A.4B.7C.10D.124.已知正项等比数列{a n}的公比为q,若a1=q≠1,且a m=a1a2a3…a10,则m=()A.19B.45C.55D.1005.=()A.B.C.D.6.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个数学问题之一,2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,可以直观的描述为:存在无穷多个素数p,使得p+2是素数素数对(p,p+2)称为孪生素数对.若从素数均小于30的孪生素数对中随机抽取一组,则孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为()A.B.C.D.7.要得到函数f(x)=cos(x﹣)的图象,可将函数g(x)=sin x的图象()A.向左平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向右平移个单位长度8.已知直线y=kx(k≠0)与椭圆交于两点P,Q点F,A分别是椭圆C的右焦点和右顶点,若,则a=()A.4B.2C.D.9.已知方程2﹣x﹣|log2x|=0的两根分别为x1,x2,则()A.1<x1x2<2B.x1x2>2C.x1x2=1D.0<x1x2<1 10.如图所示,四边形ABCD是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线上,在正方形ABCD内任取一点,则该点取自阴影部分的概率为()A.B.C.D.11.已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,过F2作与l1平行的直线l交l2于点P,若|+|=|﹣|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.2D.312.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱和底面垂直,且所有顶点都在球O的表面上,侧面BCC1B1的面积为.给出下列四个结论:①若B1C1的中点为E,则AC1∥平面A1BE;②若三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为,则A1到平面BCC1B1的距离为3;③若BC=BB1,AB⊥AC,则球O的表面积为;④若AB=AC=BC,则球O体积的最小值为.当则所有正确结论的序号是()A.①④B.②③C.①②③D.①③④二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量,,且,则m=.14.某班一学习小组8位学生参加劳动技能比赛所得成绩的茎叶图如图所示,那么这8位学生成绩的平均分与中位数的差为.15.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.若,,则A =.16.若函数f(x)=(2ax﹣1)2﹣log a(ax+2)在区间上恰好有一个零点,则的最小值为.三、解答题:本题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21颗为必考题,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.已知等差数列{a n}的各项均为正数,且a n+12=a n2+8n.(1)求数列{a n}的通项公式a n.(2)求数列的前n项和S n.18.大学生是国家的未来,代表着国家可持续发展的实力,能够促进国家综合实力的提高.据统计,2016年至2020年我国高校毕业生人数y(单位:万人)的数据如表:年份20162017201820192020年份代号x 1617181920高校毕业生人765795820834874数y(单位:万人)(1)根据上表数据,计算y与x的相关系数r,并说明y与x的线性相关性的强弱.(已知:0.75≤|r|≤1,则认为y与x线性相关性很强;0.3≤|r|<0.75,则认为y与x线性相关性一般;|r|<0.3,则认为y与x线性相关性较弱)(2)求y关于x的线性回归方程,并预测2022年我国高校毕业生的人数(结果取整数).参考公式和数据:,,,,,.19.已知四边形ABCD是梯形(如图1),AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,AB=AD=1,E 为CD的中点,以AE为折痕把△ADE折起,使点D到达点P的位置(如图2),且.(1)求证:平面PAE⊥平面ABCE;(2)求点C到平面PBE的距离.20.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my+1与抛物线C交于A,B两点.(1)若|AF|•|BF|=8,求直线的方程;(2)过点F作直线l′⊥l交抛物线C于P,Q两点,若线段AB,PQ的中点分别为M,N,直线MN与x轴的交点为T,求点T到直线与l′距离和的最大值.21.已知函数f(x)=x(1+a+a cos x).(1)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;(2)若a=1,x∈[0,]时,f(x)≥m sin x恒成立,求m的取值范围.(二)选考题:共10分.请考生在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.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,直线的参数方程是(t为参数).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1:,点A的极坐标为(2,),圆C2的圆心在极轴上,且过O,A两点.(1)求圆C2的极坐标方程;(2)若直线与曲线C1,C2分别交于异于原点的点P,Q,求线段PQ的中点M的直角坐标方程.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,证明:(1);(2).参考答案一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知复数z满足(z+1)(1+i)=4(其中i是虚数单位),则复数z的模|z|=()A.2B.C.D.5【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简求得z,再由复数模的计算公式求解.解:由(z+1)(1+i)=4,得z+1=,∴z=1﹣2i,则|z|=.故选:B.2.已知集合A={x|x2<x},B={x|x>﹣1},则A∩B=()A.R B.{x|﹣1<x<1}C.{x|0<x<1}D.{x|x>﹣1}【分析】可以求出集合A,然后进行交集的运算即可.解:∵A={x|0<x<1},B={x|x>﹣1},∴A∩B={x|0<x<1}.故选:C.3.已知变量x,y满足,则2x+y的最大值为()A.4B.7C.10D.12【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求最大值即可.解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).由z=2x+y得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A时,直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大.由,解得,即A(4,2),代入目标函数z=2x+y得z=2×4+2=10.即目标函数z=2x+y的最大值为10.故选:C.4.已知正项等比数列{a n}的公比为q,若a1=q≠1,且a m=a1a2a3…a10,则m=()A.19B.45C.55D.100【分析】由正项等比数列{a n}的公比为q,a1=q≠1,a m=a1a2a3…a10,得到q m=q•q2•q3×…×q10=q1+2+3+…+10=q55.由此能求出m.解:正项等比数列{a n}的公比为q,a1=q≠1,∴,∵a m=a1a2a3 (10)∴q m=q•q2•q3×…×q10=q1+2+3+…+10=q55.∴m=55.故选:C.5.=()A.B.C.D.【分析】切化弦,易得原式为cos210°,进而利用诱导公式,特殊角的三角函数值即可求解.解:==cos210°=﹣cos30°=﹣.故选:D.6.孪生素数猜想是希尔伯特在1900年提出的23个数学问题之一,2013年华人数学家张益唐证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,可以直观的描述为:存在无穷多个素数p,使得p+2是素数素数对(p,p+2)称为孪生素数对.若从素数均小于30的孪生素数对中随机抽取一组,则孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为()A.B.C.D.【分析】用列举法求出素数均小于30的孪生素数对有4个,孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的有2个,由此能求出孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率.解:素数均小于30的孪生素数对有:(3,5),(5,7),(11,13),(17,19),共4个,孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的有:(11,13),(17,19),共2个,∴孪生素数对中孪生素数的乘积超过100的概率为P==.故选:A.7.要得到函数f(x)=cos(x﹣)的图象,可将函数g(x)=sin x的图象()A.向左平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向右平移个单位长度【分析】利用函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律即可得解.解:∵f(x)=cos(x﹣)=cos(﹣x)=sin[﹣(﹣x)]=sin (x+)=sin[(x+)],∴只需将函数g(x)=sin x的图象向左平移个单位长度即可.故选:B.8.已知直线y=kx(k≠0)与椭圆交于两点P,Q点F,A分别是椭圆C的右焦点和右顶点,若,则a=()A.4B.2C.D.【分析】由椭圆的性质可得|PF'|=|QF'|,|FA|=a﹣c,所以|QF'|+|QF|=2a,即|QF'|+|QF|+|FA|=2a+a﹣c=a,可得a,c的关系,再由椭圆的方程可得a的值.解:设左焦点F',连接PF',QF',由直线和椭圆的对称性,可得|PF'|=|QF'|,|FA|=a﹣c,因为,由椭圆的定义可得:|QF'|+|QF|=2a,即|QF'|+|QF|+|FA|=2a+a﹣c=a,可得c=,由于c2=a2﹣1,可得:a2﹣1=a2,解得a2=,因为a>1,所以a=,故选:D.9.已知方程2﹣x﹣|log2x|=0的两根分别为x1,x2,则()A.1<x1x2<2B.x1x2>2C.x1x2=1D.0<x1x2<1【分析】利用函数单调性和对数运算性质得出结论.解:由题意可知x1,x2是函数y=2﹣x和y=|log2x|的函数图象的交点横坐标:不妨0<x1<1<x2,则=﹣log2x1,=log2x2,由y=2﹣x是减函数,可得:﹣log2x1>log2x2,∴log2(x1x2)<0,故0<x1x2<1,故选:D.10.如图所示,四边形ABCD是正方形,其内部8个圆的半径相等,且圆心都在正方形的对角线上,在正方形ABCD内任取一点,则该点取自阴影部分的概率为()A.B.C.D.【分析】设圆的半径为r,根据对角线长用r表示出正方形的边长,根据面积比得出概率.解:设圆的半径为r,则BD=r+2r+•2r+2r+r=4(+1)r,故正方形的边长为,∴正方形的面积S==8(+1)2r2,∴P===(3﹣2)π.故选:A.11.已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,过F2作与l1平行的直线l交l2于点P,若|+|=|﹣|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.2D.3【分析】由题意画出图形,求出过焦点F2平行于l1的直线方程,联立直线方程求得P 点坐标,得到|OP|,再由向量等式可得P在以线段F1F2为直径的圆上.由此得到c=,从而求得双曲线的离心率.解:如图所示,l1:y=,l2:y=﹣,F2(c,0),则过焦点F2平行于l1的直线方程为y=.由,解得P().∴|OP|=.由|+|=|﹣|,得F1P⊥F2P,即P在以线段F1F2为直径的圆上.则|OP|=c=,即e=.故选:C.12.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱和底面垂直,且所有顶点都在球O的表面上,侧面BCC1B1的面积为.给出下列四个结论:①若B1C1的中点为E,则AC1∥平面A1BE;②若三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为,则A1到平面BCC1B1的距离为3;③若BC=BB1,AB⊥AC,则球O的表面积为;④若AB=AC=BC,则球O体积的最小值为.当则所有正确结论的序号是()A.①④B.②③C.①②③D.①③④【分析】(1)取BC的中点F,可通过证明平面A1BE∥平面AC1F,得出AC1∥平面A1BE;(2)根据棱柱的体积公式即可得出△A1B1C1的在边B1C1上的高,得出A1到平面BCC1B1的距离;(3)球心在EF的中点,计算球的半径R来得出球的表面积;(4)球心在棱柱上下底面中心连线的中点,根据基本不等式计算球的最小半径即可得出最小体积.解:(1)取BC的中点F,连接AF,C1F,BE,A1B,A1E,则AF∥A1E,BE∥C1F,∴平面A1BE∥平面AC1F,∴AC1∥平面A1BE,故①正确;(2)设A1到直线B1C1的距离为m,则V==4,又S=B1C1•CC1=4,∴m=2,∵平面A1B1C1⊥平面BCC1B1,平面A1B1C1∩平面BCC1B1=B1C1,∴A1到平面BCC1B1的距离为2,故②错误;(3)若BC=BB1,则BC=BB1=,又AB⊥AC,∴BC为△ABC所在截面的直径,∴球心O为EF的中点,∴外接球的半径R=OC=B1C=•BC=,∴球O的表面积为S=4πR2=4π•=8π,故③正确;(4)若AB=AC=BC,三棱柱的底面为等边三角形,设M,N分别是△ABC,△A1B1C1的中心,连接MN,则球心O为MN的中点,设三棱柱底面边长为a,高为h,则ah=4,∵B1N=B1D=a,ON=,∴外接球的半径为R=OB1==≥=2,∴球O的体积V=≥,故④正确.故选:D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量,,且,则m=1.【分析】可得出,然后根据即可得出m2+4=(m﹣3)2+1,从而解出m即可.解:∵,,,∴m2+4=(m﹣3)2+1,解得m=1.故答案为:1.14.某班一学习小组8位学生参加劳动技能比赛所得成绩的茎叶图如图所示,那么这8位学生成绩的平均分与中位数的差为2.【分析】通过茎叶图可以看出,8位学生成绩的中位数为=82,根据运算公式,可得平均数为84,所以平均分与中位数的差为2.解:由茎叶图可知,这8位学生成绩的平均分为:=84,中位数为:=82,所以这8位学生成绩的平均分与中位数的差为84﹣82=2.故答案为:2.15.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.若,,则A=.【分析】由已知结合正弦定理及余弦定理即可直接求解.解:因为,由正弦定理可得,c=,因为,所以,整理可得,a=b,则cos A==,由A为三角形内角可得,A=.故答案为:16.若函数f(x)=(2ax﹣1)2﹣log a(ax+2)在区间上恰好有一个零点,则的最小值为.【分析】由题可知,f(0)f()≤0,,或,解得a的取值范围,令h(a)=a+,a∈[2,3],求导,分析单调性,再求最值.解:依题意,函数f(x)在[0,]上恰有一个零点的充分条件为f(0)f()≤0,即(1﹣log a2)(1﹣log a3)≤0,所以,或,解得2≤a≤3,令h(a)=a+,a∈[2,3],h′(a)=1﹣=,所以在[2,3]上,h′(a)>0,h(a)单调递增,所以h(a)min=h(2)=2+=,故答案为:.三、解答题:本题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21颗为必考题,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.已知等差数列{a n}的各项均为正数,且a n+12=a n2+8n.(1)求数列{a n}的通项公式a n.(2)求数列的前n项和S n.【分析】本题第(1)题先设等差数列{a n}的公差为d,然后将已知条件根据等差数列的通项公式进行代入计算并化简整理,再与8n进行比较,可得关于首项a1与公差d的方程组,解出a1与d的值,即可得到数列{a n}的通项公式;第(2)题先根据第(1)题的结果计算出数列的通项公式,再对通项公式进行转化,再根据等比数列的求和公式即可计算出前n项和S n.解:(1)由题意,设等差数列{a n}的公差为d,则由,可得(a n+1+a n)(a n+1﹣a n)=8n,即[2a1+(2n﹣1)d]•d=8n,整理,得2d2n+(2a1﹣d)d=8n,∴,解得或(舍去),∴a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1,n∈N*.(2)由(1)知,=,∴=×41+×42+…+×4n===.18.大学生是国家的未来,代表着国家可持续发展的实力,能够促进国家综合实力的提高.据统计,2016年至2020年我国高校毕业生人数y(单位:万人)的数据如表:年份20162017201820192020年份代号x1617181920高校毕业生人765795820834874数y(单位:万人)(1)根据上表数据,计算y与x的相关系数r,并说明y与x的线性相关性的强弱.(已知:0.75≤|r|≤1,则认为y与x线性相关性很强;0.3≤|r|<0.75,则认为y与x线性相关性一般;|r|<0.3,则认为y与x线性相关性较弱)(2)求y关于x的线性回归方程,并预测2022年我国高校毕业生的人数(结果取整数).参考公式和数据:,,,,,.【分析】(1)由已知表格中的数据结合相关系数公式求得r值,由0.75比较大小得结论;(2)求出与的值,可得y关于x的线性回归方程,取x=22求得y值即可.解:(1)由题得,.∴=(﹣2)×(﹣52.6)+(﹣1)×(﹣22.6)+16.4+2×56.4=257,∴=≈0.99,∵0.99>0.75,∴y与x线性相关性很强;(2).,∴y关于x的线性回归方程是.当x=22时,.故预测2022年我国高校毕业生的人数约为920万.19.已知四边形ABCD是梯形(如图1),AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,AB=AD=1,E 为CD的中点,以AE为折痕把△ADE折起,使点D到达点P的位置(如图2),且.(1)求证:平面PAE⊥平面ABCE;(2)求点C到平面PBE的距离.【分析】(1)连接BE,由已知证明四边形ABED是边长为1的正方形,且BE=EC.取AE的中点M,连接PM,BM,CM,求解三角形即可证明PM⊥平面ABCE,进一步得到平面PAE⊥平面ABCE;(2)由(1)知,PM⊥平面ABCE,再证明△PBE为正三角形且边长为1.设点C到平面PBE的距离为d,然后利用等体积法求点C到平面PBE的距离.【解答】(1)证明:连接BE,∵AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,E为CD的中点,AB=AD=1,∴四边形ABED是边长为1的正方形,且BE=EC.如图,取AE的中点M,连接PM,BM,CM,∵AP=PE=1,∴PM⊥AE,且,.∵∠MBE=∠EBC=45°,∴BM⊥BC.∴.∵,,,∴PM2+MC2=PC2,得PM⊥MC.∵AE∩MC=M,∴PM⊥平面ABCE.∵PM⊂平面PAE,∴平面PAE⊥平面ABCE;(2)解:由(1)知,PM⊥平面ABCE,BE⊥EC,且BE=EC=1.∵,∴△PBE为正三角形且边长为1.设点C到平面PBE的距离为d,则,∴,即,解得.∴点C到平面PBE的距离为.20.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my+1与抛物线C交于A,B两点.(1)若|AF|•|BF|=8,求直线的方程;(2)过点F作直线l′⊥l交抛物线C于P,Q两点,若线段AB,PQ的中点分别为M,N,直线MN与x轴的交点为T,求点T到直线与l′距离和的最大值.【分析】(1)联立直线l与抛物线方程,利用韦达定理得到y1+y2=4m,y1y2=﹣4,再利用抛物线的定义由|AF|•|BF|=8得(x1+1)(x2+1)=(my1+2)(my2+2)=8,代入即可求出m的值,进而得到直线l的方程;(2)求出点M,N的坐标,得到直线MN的方程,从而求出点T的坐标,点T到直线l和l'的距离分别为d1,d2,由l⊥l',|FT|=2,由题意可得,再利用基本不等式即可求出点T到直线l和直线l'的距离之和的最大值.解:(1)由题意可得F(1,0),联立方程,消去x得:y2﹣4my﹣4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),∴y1+y2=4m,y1y2=﹣4,由|AF|•|BF|=8,得(x1+1)(x2+1)=(my1+2)(my2+2)=8,即,得m2=1,所以m=1或m=﹣1,所以直线l的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1;(2)由(1)知y M=2m,所以x M=my M+1=2m2+1,所以M(2m2+1,2m),因为直线l'过点F且l'⊥l,所以用﹣替换m得N(,﹣),当m2≠1时,直线MN的方程为y﹣2m=,整理化简得y=,所以当m2≠1时,直线MN过定点(3,0),当m2=1时,直线MN的方程为x=3,过点(3,0),所以点T的坐标为(3,0),设点T到直线l和l'的距离分别为d1,d2,由l⊥l',|FT|=2,得,因为,所以,当且仅当时,等号成立,所以点T到直线l和直线l'的距离之和的最大值为2.21.已知函数f(x)=x(1+a+a cos x).(1)求曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程;(2)若a=1,x∈[0,]时,f(x)≥m sin x恒成立,求m的取值范围.【分析】(1)求出f(x)的导数,计算f(π),f′(π),求出切线方程即可;(2)代入a的值,问题等价于x(2+cos x)≥m sin x.当m≤0时,不等式恒成立,当m >0时,x(2+cos x)≥m sin x恒成立等价于.令,根据函数的单调性求出m的范围即可.解:(1)由f(x)=x(1+a+a cos x),得f'(x)=1+a+a cos x﹣ax sin x,………………(1分)所以f(π)=π,………………………………f'(π)=1.………………………………所以曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为y﹣π=x﹣π,即y=x.……………(2)当a=1时,f(x)=x(2+cos x),则f(x)≥m sin x等价于x(2+cos x)≥m sin x.当时,x(2+cos x)≥0,sin x≥0,…………………………当m≤0时,f(x)≥m sin x恒成立;……………………………………当m>0,时,x(2+cos x)≥m sin x恒成立等价于.令,则,……………………设t=cos x,则t∈[0,1],,,所以h(t)在[0,1]上递增,所以h(t)的值域为,………………………………①当,即0<m≤3时,g'(x)≥0,g(x)为上的增函数,所以g(x)≥g(0)=0,符合条件;………………………………………………②当,即m≥4时,g'(x)≤0,g(x)为上的减函数,所以当时,g(x)<g(0)=0,不符合条件,舍去;………………③当,即3<m<4时,存在,使g'(x0)=0,且x∈(0,x0)时,g'(x)<0,此时g(x)<g(0)=0,不符合条件,舍去.……………综上,所求的m的取值范围为(﹣∞,3].………………………………(二)选考题:共10分.请考生在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.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,直线的参数方程是(t为参数).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C1:,点A的极坐标为(2,),圆C2的圆心在极轴上,且过O,A两点.(1)求圆C2的极坐标方程;(2)若直线与曲线C1,C2分别交于异于原点的点P,Q,求线段PQ的中点M的直角坐标方程.【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(2)利用极径的应用和中点公式的应用求出结果.解:(1)设圆C2的直径长为d,由于点A的极坐标为(2,),圆C2的圆心在极轴上,且过O,A两点,所以d cos,解得d=4.所以圆C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.(2)由已知得直线l的极坐标方程为θ=α.设P(ρ1,α),Q(ρ2,α),M(ρ,α),所以,ρ2=4cosα,则,根据转换为直角坐标方程为.即线段PQ的中点M的方程.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,证明:(1);(2).【分析】(1)由条件可知1﹣a,1﹣b,1﹣c均为正数,然后根据++=++,利用基本不等式即可证明++≥成立;(2)由条件可知,然后利用⩾=,即可证明++≥81成立.【解答】证明:(1)∵a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,∴1﹣a,1﹣b,1﹣c均为正数.∴==,∴,当且仅当时,等号成立.∴.(2)∵a,b,c均为正实数,且a+b+c=1,∴,∴,即,当且仅当时,等号成立,∵,∴,当且仅当时,等号成立.∴.。