:备战2020高考数学(理科)全真模拟卷及解析(八)
(本试卷满分150分,考试用时120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡的相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;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。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.函数的定义域为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意可得:,即,故选:C
2.已知,那么“”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
【答案】A
3.已知随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),且P(ξ<4>
A.0.6
B.0.4
C.0.3
D.0.2
【答案】A
【解析】由P(ξ<4>
4.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤,问次一尺各重几何?”意思是:“现有一根金箠,长五尺,一头粗,一头细,在粗的一端截下1尺,重4斤,在细的一端截下1尺,重2斤,问依次每一尺各重多少斤?”根据上述的已知条件,若金箠由粗到细是均匀变化的,问第二尺与第四尺的重量之和为( )
A.6斤 B.9斤
C.9.5斤
D.12斤
【答案】A
【解析】依题意,金箠由粗到细各尺的重量构成一个等差数列,设首项a1=4,则a5=2,由等差数列的性质得a2+a4=a1+a5=6,所以第二尺与第四尺的重量之和为6斤.故选A.
5.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面.下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥n B.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
C.若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥β D.若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β
【答案】D
【解析】若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m与n可能平行,故A错; 若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m与n可能平行,也可能异面, 故B错;若m⊥n,m⊂α,n⊂β则α与β可能相交,也可能平行,故C错;对于D项,由m⊥α,m∥n,得n⊥α,又知n∥β,故α⊥β,所以D项正确.
6.已知是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵是定义在上的奇函数,∴.
又当时,,∴.
又为奇函数,∴,∴,
∴.
当时,由得,解得;
当时,无解;
当时,由得,解得.
综上,不等式的解集用区间表示为.
7.已知函数恒过定点P,若点P在直线 上,则取得最小值时( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】,从而,,当且仅当即时取“=”.
8.在复平面内,复数对应的向量为,复数对应的向量为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,,从而,
.
9. 在数列{an}中,若对任意的n∈N*均有an+an+1+an+2为定值,且a7=2,a9=3,a98=4,则数列{an}的前100项的和S100=( )
A.132 B.299 C.68
D.99
【答案】B
【解析】因为在数列{an}中,若对任意的n∈N*均有an+an+1+an+2为定值,所以an+3=an,即数列{an}中各项是以3为周期呈周期变化的.因为a7=2,a9=3,a98=a3×30+8=a8=4,所以a1+a2+a3=a7+a8+a9=2+4+3=9,所以S100=33×(a1+a2+a3)+a100=33×9+a7=299,故选B.
10. 设A,B是椭圆C:+=1长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是( )
A.(0,1]∪[9,+∞)
B.(0,]∪[9,+∞)
C.(0,1]∪[4,+∞)
D.(0,]∪[4,+∞)
【答案】A
【解析】由题意知,当M在短轴顶点时,∠AMB最大.
①如图1,当焦点在x轴,即m<3时,
a=,b=,tan α=≥tan 60°=,∴0<m≤1.
图1 图2
②如图2,当焦点在y轴,即m>3时,
a=,b=,tan α=≥tan 60°=,∴m≥9.
综上,m∈(0,1]∪[9,+∞),故选A.
11.在中,,,、是斜边上的两个动点,且,则的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】以, 为轴建立直角坐标系,则:,,设,假设,因为,所以,=,又,==所以的取值范围为
12.函数,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y
=3.已知方程有共4个不等实根,则
=( )
A.﹣1
B.0
C.1
D.2
【解析】C
【解析】函数f(x)=ax(a,b∈Z),导数f′(x)=a,
曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=3,
可得f(2)=2a3,f′(2)=a0,
解方程可得a=1,b=﹣1,(分数舍去),则f(x)=x;
方程x﹣1Asin(x﹣1)有x1,x2,x3,x4共4个不等实根,
可令t=x﹣1,可得tAsint,
由g(t)=tAsint为奇函数,且t≠0,
可设t1+t3=0,t2+t4=0,
g(t1)+g(t3)=0,g(t2)+g(t4)=0,
即有f(x1)+f(x3)=g(t1)+g(t3)+2=2,
f(x2)+f(x4)=g(t2)+g(t4)+2=2,
x1+x2+x3+x4=4,
则1,故选:C.
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在题中的横线上。
13.设变量x,y满足约束条件,则 的最小值为________.
【答案】
【解析】画出可行域,图略,平移直线y=-x+z过点 时,z取得最小值.
14.等比数列的前n项和,则常数=_______.
【答案】1
15. 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=1-,且b=5,·=5,则△ABC的面积是________.
【答案】
【解析】由=1-及正弦定理,得=1-,即b2+c2-a2=bc,所以cos A==,所以A=.因为·=bccos A=c=5,所以c=2,所以S△ABC=bcsin A=×5×2×=.
16.如图,圆形纸片的圆心为O,半径为6cm,该纸片上的正方形ABCD的中心为O.E,F,G,H为圆O上的点,△ABE,△BCF,△CDG,△ADH分别是以AB,BC,CD,DA为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以AB,BC,CD,DA为折痕折起△ABE,△BCF,△CDG,△ADH,使得E,F,G,H重合得到一个四棱锥.当该四棱锥的侧面积与底面积之差最大时,正方形ABCD的边长AB=_________;此时该四棱锥的外接球的表面积与内切球的表面积之比为_____.
【答案】3;
【解析】连接交于点,设重合交于点,
设正方形的边长为,则,
因为该四棱锥的侧面积与底面积之差为,当时最大.
设该四棱锥的外接球的球心为,半径为,
则有,
因为,所以.
则,解得,
等体积法可求得内切球半径为r=.
外接球与内切球表面积之比即为半径的平方之比.
三、解答题:本大题共6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.第17-21题为必做题,每个考生都必须作答.第22/23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分
17.(12分)设函数f(x)=sin+sin,其中0<ω<3>
(1)求ω;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的最小值.
【解析】(1)因为f(x)=sin+sin,
所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx
=sin ωx-cos ωx
=
=sin .
因为f=0,所以-=kπ,k∈Z,
所以ω=6k+2,k∈Z.
又0<ω<3>
(2)由(1)得f(x)=sin ,
所以g(x)=sin
=sin.
因为x∈,
所以x-∈.
当x-=-,即x=-时,g(x)取得最小值-.
18.(12分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,BF⊥平面ABCD,DE⊥平面ABCD,BF=DE,M为棱AE的中点.
(1)求证:平面BDM∥平面EFC;
(2)若DE=2AB,求直线AE与平面BDM所成角的正弦值.
【解析】(1)连接AC,交BD于点N,连接MN,则N为AC的中点,
又M为AE的中点,∴MN∥EC.
∵MN⊄平面EFC,EC⊂平面EFC,∴MN∥平面EFC.
∵BF,DE都垂直底面 ABCD,∴BF∥DE.
∵BF=DE,∴四边形BDEF为平行四边形,∴BD∥EF.
∵BD⊄平面EFC,EF⊂平面EFC,
∴BD∥平面EFC.
又MN∩BD=N,∴平面BDM∥平面EFC.
(2)∵DE⊥平面ABCD,四边形ABCD是正方形,∴DA,DC,DE两两垂直,如图,建立空间直角坐标系Dxyz.设AB=2,则DE=4,从而D(0,0,0),B(2,2,0),M(1,0,2),A( 2,0,0),E(0,0,4),
∴=(2,2,0),=(1,0,2),
设平面BDM的法向量为n=(x,y,z),
则得
令x=2,则y=-2,z=-1,从而n=(2,-2,-1)为平面BDM的一个法向量.
∵=(-2,0,4),设直线AE与平面BDM所成的角为θ,则
sin θ=|cos〈n,〉|==,
∴直线AE与平面BDM所成角的正弦值为.
19.(12分)某单位为了提高员工的业务水平,举办了一次“岗位技能”大赛,从参赛的青年技师(35岁及35岁以下的技师)和中老年技师(35岁以上的技师)的成绩中各抽取20个进行研究.满分为100分,且均保留到小数点后一位,如95.3.具体成绩如茎叶图所示(以成绩的整数部分为茎,小数部分为叶),并将这40个成绩分成四组,第一组[95,96);第二组[96,97);第三组[97,98);第四组[98,99].
(1)根据以上数据写出抽取的20名青年技师成绩的中位数,并补全上面的频率分布直方图;
(2)从成绩在[95,97)之间的技师中随机抽取2个,求其中2人成绩在[95,96)之间的概率;
(3)研究发现从业时间与岗位技能水平之间具有线性相关关系,从上述抽取的40名技师中抽取5名技师的成绩,数据如下表.其中=15,=97.1.用最小二乘法求得的回归方程为=0.16x+,请完成下表,并根据下表判断该线性回归模型对该组数据的拟合效果.(通常相关指数R2>0.80时认为线性回归模型对该组数据是有效的)
工龄x年
5
10
15
25
成绩y分
95.2
96.4
97.8
98.5
残差
-0.3
0.1
-0.2
附:R2=1-.
【解析】(1)将数据按从小到大的顺序排列,第10名和第11名青年技师的成绩分别为97.2和97.4,所以中位数是97.3.
频率分布直方图如图所示.
(2)设所求事件为A,
由已知得成绩在[95,97)之间的技师共有12名,成绩在[95,96)之间的技师共有4名,则P(A)==.
(3)因为=-0.16=94.7,
所以=0.16x+94.7.
补全统计表如表,
工龄x年
5
10
15
20
25
成绩y分
95.2
96.4
97.6
97.8
98.5
残差
-0.3
0.1
0.5
-0.1
-0.2
R2≈0.94>0.8,
所以该线性回归模型对该组数据是有效的.
20.(12分)已知点A(m,4)(m>0)在抛物线x2=4y上,过点A作倾斜角互补的两条直线l1和l2,且l1,l2与抛物线的另一个交点分别为B,C.
(1)求证:直线BC的斜率为定值;
(2)若抛物线上存在两点关于BC对称,求|BC|的取值范围.
【解析】(1)证明:∵点A(m,4)在抛物线上,
∴16=m2,∴m=±4,又m>0,∴m=4.
设B(x1,y1),C(x2,y2),
则kAB+kAC=+==0,
∴x1+x2=-8.
∴kBC====-2,
∴直线BC的斜率为定值-2.
(2)设直线BC的方程为y=-2x+b,P(x3,y3),Q(x4,y4)
关于直线BC对称,设PQ的中点为M(x0,y0),则
kPQ====,∴x0=1.
∴M(1,-2+b).
又点M在抛物线内部,∴-2+b>,即b>.
由得x2+8x-4b=0,
∴x3+x4=-8,x3x4=-4b.
∴|BC|=|x3-x4|=·=×.
又b>,∴|BC|>10.∴|BC|的取值范围为(10,+∞).
21.(12分)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若直线为曲线的切线,求证:直线与曲线不可能有2个切点.
【解析】(1)由题意得:定义域为,
令,则,若,则,则,
函数在上单调递增;
若或,有两个零点,,则
其中,;
若,则,,此时,故函数在上单调递增;
若,则,,
此时当和时,,当时,
函数在和上单调递增,在上单调递减
综上所述:当时,函数的单调递增区间为;
当时,单调递增区间为,;单调递减区间为.
(2)假设存在一条直线与函数的图象有两个不同切点,
不妨令
则处切线的方程为,
处切线的方程为,
为同一直线,
即,整理得:
消去得:…①,令,由与得:,
记,则,
为上的单调减函数,,
从而①式不可能成立,即假设不成立,
若直线为曲线的切线,则直线与曲线不可能有个切点.
(二)选考题:共10分.请考生在22,23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
22.(10分)选修4—4:坐标系与参数方程
在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为,直线与曲线C分别交于A,B两个不同的点.
(1)求曲线C的直角坐标方程及直线的普通方程;
(2)若点P坐标为,求的取值范围.
【解析】(1)曲线C的极坐标方程为,得,所以,
直线:若,,若,.
(2)点P坐标为,点P在直线上,设A,B参数分别为,
将直线:(t为参数),代入曲线,
得,所以,
∴.
23.(10分)选修4—5:不等式选讲
已知函数f(x)=|ax-1|(a>0).
(1)若不等式f(x)≤2的解集为A,且A⊆(-2,2),求实数a的取值范围;
(2)若不等式f(x)+f>对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)由|ax-1|≤2,得-2≤ax-1≤2,又∵a>0,∴-≤x≤,得A=.
∵A⊆(-2,2),∴解得a>,∴a的取值范围是.
(2)由题意,|ax-1|+|x+1|>恒成立,设h(x)=|ax-1|+|x+1|,
h(x)=
①当0
,∴
②当a>1时,h(x)min=h=,>,∴1