一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)
1.(5分)已知集合A={x|4x2﹣3x≤0},B={x|y},则A∩B=( )
A.[0,] B.∅ C.[0,] D.[,]
2.(5分)若a+2i=(1﹣i)(1+bi)(a,b∈R,i为虚数单位),则复数a﹣bi在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(5分)已知某团队有老年人28人,中年人56人,青年人84人,若按老年人,中年人,青年人用分层抽样的方法从中抽取一个容量为12的样本,则从中年人中应抽取( )
A.2人 B.4人 C.5人 D.3人
4.(5分)已知双曲线C与双曲线有公共的渐近线,且经过点,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.4 D.2
5.(5分)阅读下面的程序框图,如果输出的函数值,那么输入的实数x的取值范围是( )
A.[﹣1,2] B.[﹣2,1]
C.(﹣∞,1]∪[2,+∞) D.(﹣∞,1]∪(2,+∞)
6.(5分)已知一个凸多面体共有9个面,所有棱长均为1,其平面展开图如图所示,则该凸多面体的体积V=( )
A.1 B.1 C. D.1
7.(5分)设{an}是等比数列,若a2=3,a7=1,则数列{an}前的积为( )
A.56 B.80 C.81 D.128
8.(5分)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是( )(单位:cm3)
A.2 B.6 C.10 D.12
9.(5分)设(1+2x+3x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a14x14,则a4+a6+a8+a10+a12+a14=( )
A.129927 B.129962 C.139926 D.139962
10.(5分)若抛物线x=﹣my2的焦点到准线的距离为2,则m=( )
A.﹣4 B. C. D.±
11.(5分)已知若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0在定义域上恒成立,则m的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.[1,2) C.[1,+∞) D.(0,1)
12.(5分)设[x]为不超过x的最大整数,an为[x[x]](x∈[0,n))可能取到所有值的个数,Sn是数列 前n项的和,则下列结论正确个数的有( )
(1)a3=4
(2)190是数列{an}中的项
(3)
(4)当n=7时,取最小值
A.1个 B.2个 C.3个 D.4
二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)已知平面向量,的夹角为,||=1,||=2,则• .
14.(5分)已知实数x,y满足,则z=3x+y的最小值为 .
15.(5分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,其中M(,3)是图象的一个最高点,N(,0)是图象与x轴的交点,将函数f(x)的图象上所有点的横坐标缩短到原来的后,再向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的单调递增区间为 .
16.(5分)某学校数学建模小组为了研究双层玻璃窗户中每层玻璃厚度d(每层玻璃的厚度相同)及两层玻璃间夹空气层厚度l对保温效果的影响,利用热传导定律得到热传导量q满足关系式:q=λ1,其中玻璃的热传导系数λ1=4×10﹣3焦耳/(厘米•度),不流通、干燥空气的热传导系数λ2=2.5×10﹣4焦耳/(厘米•度),△T为室内外温度差.q值越小,保温效果越好.现有4种型号的双层玻璃窗户,具体数据如表:
型号 | 每层玻璃厚度d (单位:厘米) | 玻璃间夹空气层厚度l (单位:厘米) |
A型 | 0.5 | 3 |
B型 | 0.5 | 4 |
C型 | 0.6 | 2 |
D型 | 0.6 | 3 |
三.解答题(共5小题)
17.已知三角形ABC的面积为,A,D在边BC上,∠CAD,BD=2DC,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.求a,b,c.
18.如图所示,在三棱锥S﹣BCD中,平面SBD⊥平面BCD,A是线段SD上的点,△SBD为等边三角形,∠BCD=30°,CD=2DB=4.
(Ⅰ)若SA=AD,求证:SD⊥CA;
(Ⅱ)若直线BA与平面SCD所成角的正弦值为,求AD的长.
19.为了感谢消费者对超市的购物支持,超市老板决定对超市积分卡上积分超过10000分的消费者开展年终大回馈活动,参加活动之后消费者的积分将被清空.回馈活动设计了两种方案:
方案一:消费者先回答一道多选题,从第二道开始都回答单选题;
方案二:消费者全部选择单选题进行回答;
其中单选题答对得2分,多选题答对得3分,无论单选题还是多选题答错得0分;每名参赛的消费者至多答题3次,答题过程中得到3分或3分以上立刻停止答题,得到超市回馈的奖品.为了调查消费者对方案的选择,研究人员在有资格参与回馈活动的500名消费者中作出调研,所得结果如表所示:
男性消费者 | 女性消费者 | |
选择方案一 | 150 | 80 |
选择方案二 | 150 | 120 |
(Ⅱ)小明回答单选题的正确率为0.8,多选题的正确率为0.75.
(ⅰ)若小明选择方案一,记小明的得分为X,求X的分布列以及期望;
(ⅱ)如果你是小明,你觉得通过哪种方案更有可能获得奖品,请通过计算说明理由.
附:K2,n=a+b+c+d.
P(K2≥k) | 0.100 | 0.050 | 0.010 | 0.001 |
k | 2.706 | 3.841 | 6.635 | 10.828 |
(1)证明:点P始终在直线l上且PF⊥AB;
(2)求四边形AMBN的面积的最小值.
21.已知函数f(x)=ex(aex﹣x﹣a)(其中e=2.71828…是自然对数的底数)的图象与x轴切于原点.
(1)求实数a的值;
(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,满足x0∈(k,k+1),且k∈Z;
(3)在(2)的条件下,求使f(x0)<m成立的最小整数m的值.
四.解答题(共1小题)
22.已知曲线C的参数方程为(α为参数),以平面直角坐标系的原点O为极点,x的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)P,Q是曲线C上两点,若OP⊥OQ,求的值.
五.解答题(共1小题)
23.已知a>0,b>0,函数f(x)=|2x+a|+|x﹣b|的最小值为.
(1)求证:a+2b=1;
(2)若2a+b≥tab恒成立,求实数t的最大值.
2020高考数学(理科)全国一卷高考模拟试卷(20)
参与试题解析
一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)
1.(5分)已知集合A={x|4x2﹣3x≤0},B={x|y},则A∩B=( )
A.[0,] B.∅ C.[0,] D.[,]
【解答】解:依题意,,,
故.
故选:D.
2.(5分)若a+2i=(1﹣i)(1+bi)(a,b∈R,i为虚数单位),则复数a﹣bi在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:因为a+2i=(1﹣i)(1+bi)=(1+b)+(b﹣1)i,
∴a=1+b且2=b﹣1;
所以:a=4,b=3;
∴复数a﹣bi在复平面内对应的点(4,﹣3)所在的象限为第四象限.
故选:D.
3.(5分)已知某团队有老年人28人,中年人56人,青年人84人,若按老年人,中年人,青年人用分层抽样的方法从中抽取一个容量为12的样本,则从中年人中应抽取( )
A.2人 B.4人 C.5人 D.3人
【解答】解:据题设知,从中年人中应抽取124人.
故选:B.
4.(5分)已知双曲线C与双曲线有公共的渐近线,且经过点,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.4 D.2
【解答】解:根据题意,双曲线C与双曲线有公共的渐近线,设双曲线C的方程为,(t≠0),
又由双曲线C经过点P(﹣2,),则有2t,则t,
则双曲线的C的方程为,即:1,其焦距c=2,a,
所以双曲线的离心率为:e2.
故选:D.
5.(5分)阅读下面的程序框图,如果输出的函数值,那么输入的实数x的取值范围是( )
A.[﹣1,2] B.[﹣2,1]
C.(﹣∞,1]∪[2,+∞) D.(﹣∞,1]∪(2,+∞)
【解答】解:由题意函数f(x)可看成是分段函数,
f(x),
当输出的函数值时,
①f(x)=2x∈[,2],x∈[﹣2,2],
即解2x≤2,
解得﹣2≤x≤1,即x∈[﹣2,1],
②f(x)=2时,x∈(﹣∞,2)∪(2,+∞),
由①②两种情况都有可能,所以想的范围为①②并集,
即x∈(﹣∞,1]∪(2,+∞).
故选:D.
6.(5分)已知一个凸多面体共有9个面,所有棱长均为1,其平面展开图如图所示,则该凸多面体的体积V=( )
A.1 B.1 C. D.1
【解答】解:几何体如图:下部是正方体,棱长为1,上部是正四棱锥,高为:,
所以该凸多面体的体积V=1×1×11.
故选:A.
7.(5分)设{an}是等比数列,若a2=3,a7=1,则数列{an}前的积为( )
A.56 B.80 C.81 D.128
【解答】解:{an}是等比数列,若a2=3,a7=1,
∴1=3q5.q5.
数列{an}前的积为:a1•a2•a3…a8=a28q﹣1+0+1+2+3+4+5+6=38×()4=34=81.
故选:C.
8.(5分)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是( )(单位:cm3)
A.2 B.6 C.10 D.12
【解答】解:根据几何体的三视图转换为几何体为:
如图所示:
该几何体的底面为直角梯形,高为2四棱锥体.
故V.
故选:A.
9.(5分)设(1+2x+3x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a14x14,则a4+a6+a8+a10+a12+a14=( )
A.129927 B.129962 C.139926 D.139962
【解答】解:∵(1+2x+3x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a14x14,
令x=0,a0=1;令x=1,即67=a0+a1+a2+…+a14;
令x=﹣1,即27=a0﹣a1+a2﹣a3+…+a14;
两式相加,,
而,
故a4+a6+a8+a10+a12+a14,
故选:C.
10.(5分)若抛物线x=﹣my2的焦点到准线的距离为2,则m=( )
A.﹣4 B. C. D.±
【解答】解:抛物线x=﹣my2,y2x的焦点到准线的距离为p,由标准方程可得||=2,
解得m=±,
故选:D.
11.(5分)已知若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0在定义域上恒成立,则m的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.[1,2) C.[1,+∞) D.(0,1)
【解答】解:∵,
∴当﹣1<x<8时,log3(x+1)∈(﹣∞,2),|log3(x+1)|∈[0,2),
x∈(﹣1,0)时,f(x)=|log3(x+1)|单调递减,x∈(0,8)时,f(x)单调递增,
且当x时,f(x)=2①.
当x≥8时,f(x)单调递减且f(x)∈(0,2]②,
其图象如下:
若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0,
则f[(m﹣1)f(x)]≤2,
∴(m﹣1)f(x),
当f(x)=0时,m∈R;
当f(x)>0时,m﹣1,当f(x)→+∞时,→0,
∴m﹣1≥0,
解得:m≥1.
故选:C.
12.(5分)设[x]为不超过x的最大整数,an为[x[x]](x∈[0,n))可能取到所有值的个数,Sn是数列 前n项的和,则下列结论正确个数的有( )
(1)a3=4
(2)190是数列{an}中的项
(3)
(4)当n=7时,取最小值
A.1个 B.2个 C.3个 D.4
【解答】解:an为[x[x]](x∈[0,n))可能取到所有值的个数,
当n=1时,[x[x]]=0,即a1=1,S12();
当n=2时,[x[x]]=0,1,即a2=2,S2=2();
当n=3时,[x[x]]=0,1,4,5,即a3=4,S3=2();
当n=4时,[x[x]]=0,1,4,5,9,10,11,即a4=7,S4=2();
…,可得an=1+(1+2+3+…+n﹣1)n(n﹣1)+1,
可令an=190,即n2﹣n﹣378=0,可得n不为整数,故(1)正确;故(2)错误;
S10=2(),故(3)正确;
2,由于n(不为自然数),取不到等号,
考虑n=6时,有3;n=7时,,
则当n=7时,取最小值,故(4)正确.
故选:C.
二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)已知平面向量,的夹角为,||=1,||=2,则• .
【解答】解:因为平面向量,的夹角为,||=1,||=2,
∴•||×||×cos1×2,
故答案为:.
14.(5分)已知实数x,y满足,则z=3x+y的最小值为 1 .
【解答】解:由实数x,y满足,作出可行域如图,
联立,解得A(0,1),
化目标函数z=3x+y为y=﹣3x+z,
由图可知,当直线y=﹣3x+z过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最小值为3×0+1=1.
故答案为:1.
15.(5分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,其中M(,3)是图象的一个最高点,N(,0)是图象与x轴的交点,将函数f(x)的图象上所有点的横坐标缩短到原来的后,再向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的单调递增区间为 为. .
【解答】解:依题意,,即T=4π,
故;
将代入f(x)中,可知,故;
不妨设k=0,得,故函数;
将函数f(x)的图象压缩为原来的后,得到,
再向右平移个单位,得;
要求函数的增区间,只需.
解得.
故函数g(x)的单调递增区间为.
故答案为:.
16.(5分)某学校数学建模小组为了研究双层玻璃窗户中每层玻璃厚度d(每层玻璃的厚度相同)及两层玻璃间夹空气层厚度l对保温效果的影响,利用热传导定律得到热传导量q满足关系式:q=λ1,其中玻璃的热传导系数λ1=4×10﹣3焦耳/(厘米•度),不流通、干燥空气的热传导系数λ2=2.5×10﹣4焦耳/(厘米•度),△T为室内外温度差.q值越小,保温效果越好.现有4种型号的双层玻璃窗户,具体数据如表:
型号 | 每层玻璃厚度d (单位:厘米) | 玻璃间夹空气层厚度l (单位:厘米) |
A型 | 0.5 | 3 |
B型 | 0.5 | 4 |
C型 | 0.6 | 2 |
D型 | 0.6 | 3 |
【解答】解:A型双层玻璃窗户:;
B型双层玻璃窗户:;
C型双层玻璃窗户:;
D型双层窗户:;
根据q=λ1,且q值越小,保温效果越好,
故答案为:B.
三.解答题(共5小题)
17.已知三角形ABC的面积为,A,D在边BC上,∠CAD,BD=2DC,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.求a,b,c.
【解答】解:依题意,,
∵三角形ABC的面积为,
∴,即,
在△ABD中,由正弦定理有,,
在△ACD中,由正弦定理有,,
又,
∴,
∴,
∴,
∴.
18.如图所示,在三棱锥S﹣BCD中,平面SBD⊥平面BCD,A是线段SD上的点,△SBD为等边三角形,∠BCD=30°,CD=2DB=4.
(Ⅰ)若SA=AD,求证:SD⊥CA;
(Ⅱ)若直线BA与平面SCD所成角的正弦值为,求AD的长.
【解答】解:(Ⅰ)∵SA=AD,△SBD为等边三角形,∴AB⊥SD,
取BD中点O,连结SO,CO,
∵平面SBD⊥平面BCD,A是线段SD上的点,△SBD为等边三角形,∠BCD=30°,CD=2DB=4.
∴SO⊥底面BCD,cos30°,解得BC=2,
∴cos∠BDC,∴∠BDC=60°,∠DBC=90°,
∴BC⊥BD,∴BC⊥平面SBD,∵SD⊂平面SBD,∴BC⊥SD,
∵SD∩BA=A,∴SD⊥平面ABC,
∵CA⊂平面ABC,∴SD⊥CA.
(Ⅱ)解:.CO,
SC4,
设点B到平面SCD的距离为h,
由VB﹣SDC=VS﹣BCD,得,
解得h,
∵直线BA与平面SCD所成角的正弦值为,sinθ,解得BA,
∵BA2=BD2+AD2﹣2BD•AD•cos60°,
∴,
解得AD或AD.
19.为了感谢消费者对超市的购物支持,超市老板决定对超市积分卡上积分超过10000分的消费者开展年终大回馈活动,参加活动之后消费者的积分将被清空.回馈活动设计了两种方案:
方案一:消费者先回答一道多选题,从第二道开始都回答单选题;
方案二:消费者全部选择单选题进行回答;
其中单选题答对得2分,多选题答对得3分,无论单选题还是多选题答错得0分;每名参赛的消费者至多答题3次,答题过程中得到3分或3分以上立刻停止答题,得到超市回馈的奖品.为了调查消费者对方案的选择,研究人员在有资格参与回馈活动的500名消费者中作出调研,所得结果如表所示:
男性消费者 | 女性消费者 | |
选择方案一 | 150 | 80 |
选择方案二 | 150 | 120 |
(Ⅱ)小明回答单选题的正确率为0.8,多选题的正确率为0.75.
(ⅰ)若小明选择方案一,记小明的得分为X,求X的分布列以及期望;
(ⅱ)如果你是小明,你觉得通过哪种方案更有可能获得奖品,请通过计算说明理由.
附:K2,n=a+b+c+d.
P(K2≥k) | 0.100 | 0.050 | 0.010 | 0.001 |
k | 2.706 | 3.841 | 6.635 | 10.828 |
男性消费者 | 女性消费者 | 总计 | |
选择方案一 | 150 | 80 | 230 |
选择方案二 | 150 | 120 | 270 |
总计 | 300 | 200 | 500 |
故没有99%的把握认为消费者的性别与方案的选择有关.
(Ⅱ)(ⅰ)X的所有可能取值为0,2,3,4,
则,,,,
故X的分布列为:
X | 0 | 2 | 3 | 4 |
P |
(ⅱ)小明选择方案一获得奖品的概率为,
小明选择方案二获得奖品的概率为,
因为P2<P1,所以小明选择方案一更有可能获得奖品.
20.已知动圆过定点F(0,1),且与直线l:y=﹣1相切,动圆圆心的轨迹为C,过F作斜率为k(k≠0)的直线m与C交于两点A,B,过A,B分别作C的切线,两切线的交点为P,直线PF与C交于两点M,N.
(1)证明:点P始终在直线l上且PF⊥AB;
(2)求四边形AMBN的面积的最小值.
【解答】解:(1)∵动圆过定点F(0,1),且与直线l:y=﹣1相切,
∴动圆圆心到定点F(0,1)和定直线y=﹣1的距离相等,
∴动圆圆心的轨迹C是以F(0,1)为焦点的抛物线,
∴轨迹C的方程为:x2=4y,
设,
∵x2=4y,∴,
∴直线PA的方程为:,即:①,
同理,直线PB的方程为:②,
由①②可得:,
因为过F作斜率为k(k≠0)的直线m,所以直线m方程为:y=kx+1,
联立可得:x2﹣4kx﹣4=0,所以,
∴P(2k,﹣1),
∴,
∴点P始终在直线l上且PF⊥AB.
(2)设直线AB的倾斜角为α,由(1)可得:
,
∴,
∴四边形AMBN的面积为:,
当且仅当α=45°或135°,即k=±1时取等号,
∴四边形AMBN的面积的最小值为32.
21.已知函数f(x)=ex(aex﹣x﹣a)(其中e=2.71828…是自然对数的底数)的图象与x轴切于原点.
(1)求实数a的值;
(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,满足x0∈(k,k+1),且k∈Z;
(3)在(2)的条件下,求使f(x0)<m成立的最小整数m的值.
【解答】解:(1)f(x)=ex(aex﹣x﹣a),
∴f′(x)=ex(2aex﹣x﹣a﹣1),
由题意可知,f′(0)=a﹣1=0,
所以a=1,
(2)由(1)可知,f′(x)=ex(2ex﹣x﹣2),
令g(x)=2ex﹣x﹣2,则g′(x)=2ex﹣1,
当x>﹣ln2时,g′(x)=2ex﹣1>0,g(x)单调递增,当x<﹣ln2时,g′(x)=2ex﹣1<0,g(x)单调递减,
故当x=﹣ln2时g(x)取得最小值g(﹣ln2)=ln2﹣1<0,且g(0)=0,
又x→﹣∞,g(x)>0,x→+∞时,g(x)>0,
故存在x0<﹣ln2使得g(x0)=0,
且x<x0时,g(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增,x0<x<0时,g(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减,x>0时,g(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增,
故当x=x0时,函数存在唯一的极大值,
∵g(﹣2)0,g(﹣1)0,
故x0∈(﹣2,﹣1),
故f(x)存在唯一的极大值点x0,满足x0∈(﹣2,﹣1),
(3)由(2)可得,0=2ex0﹣2,
∴f(x0)=e(ex0﹣1)=(1)•(),
结合二次函数的性质可知,x0∈(﹣2,﹣1)时,,
故使得f(x0)<m成立的最小整数m的值1.
四.解答题(共1小题)
22.已知曲线C的参数方程为(α为参数),以平面直角坐标系的原点O为极点,x的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)P,Q是曲线C上两点,若OP⊥OQ,求的值.
【解答】解:(1)曲线C的参数方程为(α为参数),转换为直角坐标方程为,
转换为极坐标方程为4ρ2sin2θ+ρ2cos2θ=4.即.
(2)P,Q是曲线C上两点,若OP⊥OQ,
设P(ρ1,θ),则Q(),
所以.
五.解答题(共1小题)
23.已知a>0,b>0,函数f(x)=|2x+a|+|x﹣b|的最小值为.
(1)求证:a+2b=1;
(2)若2a+b≥tab恒成立,求实数t的最大值.
【解答】解:(1)证明:a>0,b>0,函数f(x)=|2x+a|+|x﹣b|=|x|+|x|+|x﹣b|
≥||+|xx+b|=0+|b|=b,
当且仅当x=b时,上式取得等号,可得f(x)的最小值为b,
则b,即a+2b=1;
(2)若2a+b≥tab恒成立,由a,b>0,可得t恒成立,
由(a+2b)()=55+29,
当且仅当a=b,上式取得等号,
则t≤9,可得t的最大值为9.