許少華
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 設集合A= {x│-2 A. (0, 2) ? ? ? ? ? ? ? ? B. (-2, 4) C. (-2, 0)∪(2, 4) ? ?D. (-2, 0]∪[2, 4) 2. 已知復數(shù)z1=2+i, z1·z2 =2-i,則復數(shù)z2的共軛復數(shù)為 () A. ■+■i? ? ?B. -■-■i? ? ?C. ■-■i? ? ?D. -■+■i 3. 設f(x)為定義在R上的奇函數(shù),當x≤0時,f(x)=2x+log2(x2+1)+a (a為常數(shù)),則f(1)=() A. ■B. 1C. -1D. -■ 4. 據(jù)統(tǒng)計中國人民政治協(xié)商會議第十二屆全國委員會到會委員有1500名,從中抽取150名對他們的年齡進行統(tǒng)計,其頻率分布直方圖如圖,其中年齡在[30,40)的委員人數(shù)為30人,則估計年齡在[60,80)之間的委員人數(shù)為() A. 150? ? ? ? ? B. 200? ? ? ? ? C. 225? ? ? ? ? D. 250 5. 已知雙曲線C ∶ ■-■=1(a>0,b>0)的焦距為2c,焦點到雙曲線的漸近線的距離為■,則雙曲線C的離心率為() A. 2 B. 3 C. ■ D. ■ 6. 若?琢為銳角,且cos(+■)=■,則sin(+■)=() A. ■B. ■C. ■D. ■ 7. 如圖所示,正方體AC1的棱長為1,過點A作平面A1BD的垂線,垂足為點H,則以下命題中,錯誤的命題是() A. 點H是△A1BD的垂心 B. AH垂直于平面CB1D1 C. AH的延長線經(jīng)過點C1 D. 直線AH和BB1所成角為45° 8. 若△ABC的三邊長a,b,c滿足a=4sinB,sin2AsinC=■且,則△ABC的面積為() A. ■ B. ■ C. 25 D. 24 9. 如圖,ABCD為等腰梯形,若CD=■AB=4,且梯形面積為20,當E為BC中點,F(xiàn),G分別為DA的三等分點時,■·■ 的值為 () A. -■B. -■ C. -■D. -■ 10. 已知函數(shù)f(x)=Asin(x+)(A>0,>0,<■), 在一個周期內(nèi)的圖像如右圖所示,函數(shù)f(x)的圖像向右平移■后得到g(x)的圖像,則g(x)的一個單調(diào)區(qū)間為 () A. (0,■)? B. (■,■) C. (-■,■)D.(-■,■) 11. 拋物線y=2x2一條弦的垂直平分線l的斜率為2,則l在y軸上截距的取值范圍為() A. (■,+∞)B.(■,+∞) C. (■,+∞)D.(■,+∞) 12. 若函數(shù)f(x)=(cosx-sinx)(cosx+sinx)+3a(sinx-cosx)+(2a+1)x在(-■,0)上單調(diào)遞增,則a的取值范圍為() A. [-1,■]B. [-1,■]C. [-1,■]D. [-■,1] 二、填空題:本大題共4小題,每小題5分. 13.(1+x)3(1+■)3的展開式中,含■的項的系數(shù)是_______. 14. 設點P(x, y)滿足:x+y-3≤0,x-y+1≥0,x≥1,y≥1,則■的取值范圍是_______. 15. 已知A、B、C、D四點在半徑為■的球面上,且AC=BD=5,AD=BC=■,AB=CD,則三棱錐D-ABC的體積是_______. 16. 點P(2,2),圓C ∶? x2+y2-8y=0,過點P的動直線l與圓C交于A, B兩點,線段AB的中點為M,O為坐標原點. 若OP=OM,則△POM的面積為_______. 三、解答題:共70分. 解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟. 第17-21題為必考題,每個試題考生都必須作答. 第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答. (一)必考題:共60分. 17.(本小題滿分12分)已知公比不為1的等比數(shù)列{an}的前 n項和為Sn,滿足S6=■且a2, a4, a3成等差數(shù)列. (1)求等比數(shù)列 {an} 的通項公式. (2)設數(shù)列{bn}滿足bn=nan,求數(shù)列{bn}的前n項和為Tn . 18.(本小題滿分12分)在三棱錐A-BCD中,AB=AD=BD=2,BC=DC=■,AC=2. (1)求證:面ABD⊥面BCD; (2)點P 在AC上,若二面角P-BD-A為60°,求■的值. 19.(本小題滿分12分)張先生家住H小區(qū),他工作在C科技園區(qū),從家開車到公司上班路上有L1, L2兩條路線(如圖),L1 路線上有A1, A2, A3三個路口,各路口遇到紅燈的概率均為■;L2路線上有B1, B2兩個路口,各路口遇到紅燈的概率依次為■,■.
(1)若走L1 路線,求最多遇到1次紅燈的概率;
(2)若走L2 路線,求遇到紅燈次數(shù)X的數(shù)學期望;
(3)按照“平均遇到紅燈次數(shù)最少”的要求,請你幫助張先生從上述兩條路線中選擇一條最好的上班路線,并說明理由.
20.(本小題滿分12分)已知■+■=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,F(xiàn)1F2=2■,點P在橢圓上,tan∠PF2F1 =2且△PF1F2的面積為4.
(1)求橢圓的方程.
(2)點B(1,■)是橢圓上的一定點,B1, B2是橢圓上的兩動點,且直線BB1與BB2關于直線x=1對稱,試證:直線B1B2的斜率為定值.
21.(本小題滿分12分)函數(shù)f(x)=a·ex,g(x)=lnx-lna,其中a為常數(shù),且函數(shù)y=f(x)和y=g(x)的圖像在其與坐標軸的交點處的切線互相平行.
(1)求此平行線的距離;
(2)若存在x使不等式■>■成立,求實數(shù)m的取值范圍;
(3)對于函數(shù)y=f(x)和y=g(x)公共定義域中的任意實數(shù)x0,我們把f(x0)-g(x0)的值稱為兩函數(shù)在x0處的偏差. 求證:函數(shù)y=f(x)和y=g(x)在其公共定義域內(nèi)的所有偏差都大于2.
(二)選考題:共10分. 請考生在第22、23題中任選一題作答. 如果多做,則按所做的第一題計分.
22.(本題滿分10分)選修4-4:坐標系與參數(shù)方程
已知曲線C1:x=cos?茲,y=sin?茲(?茲為參數(shù)),曲線C2:
x=■t-■,y=■(t為參數(shù)).
(Ⅰ)指出C1,C2各是什么曲線,并說明C1與C2公共點的個數(shù);
(Ⅱ)若把C1,C2上各點的縱坐標都壓縮為原來的一半,分別得到曲線C1′, C2′. 寫出C1′, C2′的參數(shù)方程. C1′與C2′公共點的個數(shù)和C1與C2公共點的個數(shù)是否相同?說明你的理由.
23. 選修4-5:不等式選講
對于函數(shù)f(x)= ax2+bx+c
(1)若f(x)>0的解集為{x│1
(2)若在x=-1, 0, 1三點處的函數(shù)值的絕對值均不大于1,則x∈[-1, 1]時,求證:ax+b≤2.
2020年全國高考理科數(shù)學模擬試題參考答案
一、選擇題
1. D. A={x│-2 2. A. 由z1=2+i,z1·z2=2-i?圯z2=■=■-■i 所以,復數(shù)z2的共軛復數(shù)為■+■i . 3. D. 由f(x)為定義在R上的奇函數(shù),可知f(0)=1+a = 0,∴ a=-1. 于是f(-1)=■+1-1=■,∴ f(1)=-■. 4. C. 年齡在[30,40)的委員人數(shù)為30人,所占頻率為■=10b,所以b=0.02,根據(jù)頻率分布直方圖知(0.005+2a+0.015+0.02+0.04)×10=1,解得a=0.01,所以年齡在[60,80]之間的頻率為(0.01+0.005)×10=0.15,估計年齡在[60,80]之間的委員人數(shù)為1500×0.15=225. 5. B. 不妨設右焦點F2(c,0),漸進線方程為l ∶ bx-ay=0,則點F2(c, 0)到l ∶? bx-ay=0的距離為■=b,則b=■?圯9b2=8c2?圯e=3. 6. A. 由cos(+■)=■?sin(+■)=■. 于是sin(+■)=2sin(+■)cos(+■)=2×■×■=■. cos(+■)= cos2(+■)-sin2(+■)=■, sin(+■)=sin[(+■)-■]=sin(+■)cos■-cos(+■)sin■=■. 7. C. 在A中,△A1BD為等邊三角形,所以三心合一.∵AB=AA1=AD,∴ H到△A1BD各頂點的距離相等,即H為外心垂心,∴ A正確;∵CD1∥BA1 ,CB1∥DA1,CD1∩CB1=C,∴平面CD1B1∥平面A1BD. ∴ AH⊥平面CB1D1,∴ B正確;連AC1,則AC1⊥B1D1,∵B1D1∥BD,∴ AC1⊥BD同理AC1⊥BA1. ∴ AC1⊥平面A1BD. ∴ A、H、C1三點共線,∴ C正確. 8. B. 由a2=abcos C+bccosA?圯a2=ab·■+bc·■, 得a=b?圯sinA=sinB. 由a=4sinB 2RsinA=4sinB 2RsinA=4sinA R=2. sin2AsinC=■ sinAsinBsinC=■. 那么△ABC的面積S=■absinC=■(2RsinA)(2RsinB)sinC=2×22×■=■. 9. C. 由CD=■AB=4及面積為20可得梯形的高為4. 以AB為x軸,AB的中垂線為y建立直角坐標系,則A(-3, 0),B(3, 0),E(■, 2),G(-■, ■),F(xiàn)(-■, ■). 那么■=(-■,■),■=(■,■),于是■·■=-■×■+■×■=-■. 10. C. 由圖像知A=2,T= 4[■-(-■)]=4 , 那么■= 4 , =■,所以f(x)=2sin(■+ ). 又由f(-■)=0,即2sin(-■+ )=0結合 <■,得 =■.
即f(x)=2sin(■+■), 而g(x)=2sin[■(x-■)+■]=2sin■.
由2k -■≤■≤2k +■ 4k - ≤x≤4k + ,結合選項可得C.
11. D. 設弦兩端點分別為A(x1, y1),B(x2, y2),l在y軸上的截距為b,依題意得l的方程為y=2x+b;過點A、B的直線方程可寫為y=-■x+m,所以x1, y2滿足方程2x2+■x-m=0,得x1+x2=-■,A、 B為拋物線上不同的兩點等價于上述方程的判別式△=■+8m>0,即m>-■;設AB的中點N的坐標為(x0,y0),則x0 =-■,y0 =-■x0+m=■+m.
由于N∈l,得■+m=-■+b,于是b=■+m>■-■=■.
12. D. 由于f ′(x)=-2sin2x+3a(cosx+sinx)+2a+1
=-2(cosx+sinx)2+3a(cosx+sinx)+2a+3≥0恒成立.
由于cosx+sinx=■sin(x+■),因為x∈(-■,0),得-1≤cosx+sinx≤1.
令g(t)=-2t2+3at+2a+3(-1≤t≤1),欲使g(t)≥0恒成立,只需 g(-1)≥0,g(1)≥0,即-2(-1)2+3a×(-1)+2a+3≥0,-2+3a+2a+3≥0 -■≤a≤1
二、填空題
13. 15. (1+x)3(1+■)3=(1+3x+3x2+x3)(1+■+■+■),其中含■項是1×■+3x×■+3x2×■=■. 故(1+x)3(1+■)3的展開式中含■的項的系數(shù)是15.
14.[-■,■]. 不等式組x+y-3≤0,x-y+1≥0,x≥1,y≥1所以表示平面區(qū)域,如圖,根據(jù)t的幾何意義,t 值即為區(qū)域內(nèi)的點與坐標原點連線的斜率,顯然OA的斜率■最小,OB的斜率2最大,即■≤t≤2. 由于函數(shù) f(t)=■-t在[■,2]上單調(diào)遞減,故-■≤ f(t)≤■.
15. 20. 因為AC=BD=5,AD=BC=■,AB=CD,可以構造長方體,如圖設該長方體的長、寬、高分別為x,y, z由已知可得:
x2+y2+z2=(5■)2,x2+y2=25,y2+z2=41
x2=9,y2=16??=xyzz2=25=3×4×5=60.
那么,三棱錐D-ABC的體積為VABCD =V-4×■xyz=60-40=20.
16. ■. 設M(x, y),則■⊥■,
于是(x, y-4)·(x-2, y-2)=0,即N ∶ (x-1)2+(y-3)2=2此為點M的軌跡方程 .
由于OP=OM,故O在線段PM的垂直平分線上. 又P在圓N上,從而ON⊥PM. 因為ON的斜率為3,所以l的斜率為■,故l的方程為y=-■x+■.
又OP=OM=2■,O到l的距離為■,PM=■,所以△POM的面積為■.
三、解答題
(一)必考題
17.(1)設數(shù)列{an}的首項為a1,公比為q,
由題意得S6 =■,a2+a3=2a4? ■ =■,a1q+a1q2=2a1q3 a1=3,q=-■.
從而an=a1qn-1 =3(-■)n-1.
(2)由(1)得bn= 3n(-■)n-1,
由Tn=3×(-■)0+3×2(-■)+3×3(-■)2+…+3n×(-■)n-1……(1)-■Tn=3×(-■)+3×2(-■)2+3×3(-■)3+…+3n×(-■)n……(2)
(1)-(2)得■Tn =3×(-■)0+3(-■)+3(-■)2+…+3(-■)n-1-3n×(-■)n.
整理得:Tn =■-(2n+■)(-■)n.
18.(1)取BD中點E,連接AE,CE,∵AB=AD=BD=2,又E為BD中點,∴ AE⊥BD,AE=■,
同理可得:CE⊥BD,CE=1.
于是角∠AEC為二面角A-BD-C的平面角,由于AC=2得AE2 +CE2 = AC2,
即∠AEC=90°,故面ABD⊥面BCD.
(2)∵ AB=AD=BD=2,BC=DC=■,
∴ △BCD為直角三角形,且AE=■,CE=1,
∴? AE2 +EC2 = AC2,∠AEC=■,即AE⊥EC.
又AE⊥BD,所以AE⊥平面BCD,∴以E為坐標原點,EC為x軸,ED為y軸,EA為z軸建立如圖直角坐標系. ∴ B(0,-1,0),D(0,1,0),C(1,0,0),A(0,0,■).
設P(x0, y0, z0),■ = ■(0≤≤1),■(1,0,-■),■=(x0, y0, z0-■),∴(x0, y0, z0-■)= (1,0,-■)=( ,0,-■ ),
∴x0 = ,y0 =0,z0 -■=-■ ,即x0= ,y0=0,z0=■-■ ,∴ P(?姿, 0, ■-■ ),
■ =( ,1,■-■ ),■ =(0,2,0).
設 ■=(x1, y1, z1)是平面BPD的法向量,
∴ ■·■ =0, ■·■ =0? x1+y1+(■-■ )z1=0,2y1=0,令z1=■,得y1=0,x1=3-■,
∴ ■=(3-■, 0, ■).
由于面PBD的法向量為 ■=(1, 0, 0),
∴cos?茲=cos< ■, ■>= ■=■ =■即■=■.
19. (1)設走L■路線最多遇到1次紅燈為A事件,則:
P(A)=C 03×(■)3+C 13×■×(■)2=■.
所以走L■路線,最多遇到1次紅燈的概率為■.
(2)依題意,知X的可能取值為0,1,2.
P(X=0)=(1-■)×(1-■)=■,
P(X=1)=■×(1-■)+(1-■)×■=■,
P(X=2)=■×■=■.
隨機變量X的分布列:
∴ E(X)=■×0+■×1+■×2=■.
(3)設選擇L■路線遇到紅燈次數(shù)為Y,隨機變量Y服從二項分布Y B(3,■),所以E(Y)=3×■=■.
因為E(X) 20.(1)由tan∠PF2F1=2?圯sin∠PF2F1=■,cos∠PF2F1=■. 由題意得: ■×2■·PF2×■= 4,PF12=PF22+(2■)2-2·PF2×(2■)×■?圯 PF1= 4,PF2= 2. 從而2a=PF1+PF2=4+2=6?圯a=3,結合2c=2■,得b2=4. 故橢圓的方程為■+■=1. (2)設直線BB1的斜率為k,因為BB1與BB2關于直線x=1對稱,所以BB2的斜率為-k,于是BB1的方程為y-■=k(x-1),再設B1(x1,y1),B2(x2,y2). 由y-■= k(x-1),■+■=1?圯(4+9k2)x2+6k(4■-3k)x+9k2-24■k- 4=0,因為該方程有一根為x=1,于是x1=■. 同理可得x2=■. 而■=■=■=■=■=■為定值. 21.(1)由于 f ′(x)=aex,g ′(x)=■,y= f(x)的圖像與坐標軸的交點為(0,a),y=g(x)的圖像與坐標軸的交點為(a,0),由題意得 f ′(0)=g′(a),即a=■. 又∵a>0,∴a=1. ∴ f(x)=ex,g(x)=lnx,∴函數(shù)y=f(x)和y=g(x)的圖像在其坐標軸的交點處的切線方程分別為:x-y+1=0,x-y-1=0 ∴兩平行切線間的距離為■.? ?(4分) (2)由■>■得■>■,故m 令h(x)=x-■ex,則m 當x=0時,m<0; 當x>0時, ∵h′(x)=1-(■ex+■ex)=1-(■+■)ex, ∵x>0, ∴■+■≥2■=■,ex>1,∴(■+■)ex>■. 故h′(x)=1-(■+■)ex<0. 即h(x)= x-■ex在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞減,故h(x)max=h(0)=0,∴ m<0. 故實數(shù)m的取值范圍為 (-∞, 0). (3)∵函數(shù)y= f(x)和y= g(x)的偏差為:F(x)= ex-lnx,x∈(0, +∞), ∴ F′(x)= ex-■,設x=x0為F′(x)= ex-■=0的解, 則當x∈(0, x0),F(xiàn) ′(x) < 0;當x∈(x0, +∞),F(xiàn) ′(x)> 0,∴ F(x)在(0, x0)單調(diào)遞減,在(x0, +∞)單調(diào)遞增. 故F′(1)= e-1>0,F(xiàn)′(0.5)=■-2<0 ∴■ 又■-■=0,故∴ Fmin(x)=■-lnx0=■+x0>2■, 即函數(shù)y= f(x)和y= g(x)在其公共定義域內(nèi)的所有偏差都大于2. (二)選考題 22.(Ⅰ)C1是圓,C2是直線. C1的普通方程為x2+y2=1,圓心C1(0,0),半徑r=1. C2的普通方程為x-y+■=0. 因為圓心C1到直線x-y+■=0的距離為1,所以C2與C1只有一個公共點. (Ⅱ)壓縮后的參數(shù)方程分別為: C1′: x=cos ,y=■sin (?茲為參數(shù));C2′: x=■t-■,y=■t(t為參數(shù)). 化為普通方程為C1′:x2+4y2=1,C2′:y=■x+■,聯(lián)立消元得2x2+2■x+1=0,其判別式△=(2■)2-4×2×1=0, 所以壓縮后的直線C2′與橢圓C1′仍然只有一個公共點,和C1與C2公共點個數(shù)相同. 23.(1)由于 f(x)>0的解集為{x│1 a<0,1+3=-■, 1×3=■■=-4,■=3,-■=2. 于是,不等式x-■+x+■>■即為x-3+x-4>2. 由x-3+x-4>2?圯x<■或x>■. 故不等式x-■+x+■+■>0的解集 {x│x<■或x>■}. (2)由? f(1)=a+b+c, f(-1)=a-b+c, f(0)=c?圯 a=■[? f(1)+f(-1)]-f(0), b=■[? f(1)-f(-1)], c= f(0). 則ax+b≤max{a+b,a-b} . 由a+b=■[? f(1)+f(-1)]-? f(0)+■[? f(1)-f(-1)]≤f(1)-? f(0)≤2. 同理a-b≤2. 故ax+b≤2. 責任編輯? ?徐國堅