广东省广州市2020届高三二模考试数学(文)试题 Word版含解析
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2020年广州市高考数学二模试卷(文科)
一、选择题(共12小题).
1.若集合A={x|2﹣x≥0},B={x|0≤x≤1},则A∩B=( )
A. [0,2] B. [0,1] C. [1,2] D. [﹣1,2]
【答案】B
【解析】
【分析】
先求出集合A,再利用交集定义求出A∩B.
【详解】解:∵集合A={x|2﹣x≥0}={x|x≤2},B={x|0≤x≤1},
∴A∩B={x|0≤x≤1}=[0,1].
故选:B.
【点睛】本题考查交集的概念及运算,属于基础题.
2.已知i为虚数单位,若,则( )
A. 2 B. C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由已知条件,结合复数的运算可得,由模长公式可得答案.
【详解】∵,
∴,
故.
故选:B.
【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的相关概念,考查计算能力,属于基础题.
3.已知角的项点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,若点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
直接利用任意角的三角函数的定义求解即可.
【详解】∵点在角的终边上,∴,
故选:C.
【点睛】本题考查任意角的三角函数的定义,考查对基础知识的理解和掌握,属于基础题.
4.若实数x,y满足,则的最小值是( )
A. 2 B. C. 4 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】
由实数x,y满足,作出可行域,将目标函数转化为,平移直线,当直线在y轴上截距最大,目标函数取得最小值.
【详解】由实数x,y满足,作出可行域如图阴影部分:
将目标函数转化为,平移直线,
当直线经过点,在y轴上截距最大,
此时,目标函数取得最小值,最小值为
故选:B.
【点睛】本题主要考查线性规划求最值,还考查了数形结合的思想与方法,属于基础题.
5.已知函数f(x)=1+x3,若a∈R,则f(a)+f(﹣a)=( )
A. 0 B. 2+2a3 C. 2 D. 2﹣2a3
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意,由函数的解析式求出f(a)与f(﹣a)的表达式,进而计算可得答案.
【详解】解:根据题意,函数f(x)=1+x3,
则f(a)=1+a3,f(﹣a)=1+(﹣a)3=1﹣a3,
则有f(a)+f(﹣a)=2;
故选:C.
【点睛】本题考查了利用函数解析式求函数值,考查了基本运算求解能力,属于基础题.
6.若函数的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A. 是函数图象的一个对称中心
B. 函数的图象关于直线对称
C. 函数在区间上单调递增
D. 函数的图象可由的图象向左平移个单位得到
【答案】A
【解析】
【分析】
先由图象可知,再把点代入函数解析式,结合,可求得,从而确定函数的解析式为.然后根据正弦函数的对称中心、对称轴和单调性以及平移变换法则逐一判断每个选项即可.
【详解】由图可知,,
函数的图象经过点,,
,即,
,,,,
令,则,
当时,对称中心为,即A正确;
令,则,
不存在使其对称轴为,即B错误;
令,
则,
当时,函数的单调递增区间为,即C错误;
的图象向左平移个单位得到,即D错误.
故选:A.
【点睛】本题考查利用三角函数图象求函数解析式,同时也考查了正弦型函数的对称性、单调性以及三角函数图象变换,考查推理能力,属于中等题.
7.《周髀算经》中提出了“方属地,圆属天”,也就是人们常说的“天圆地方”.我国古代铜钱的铸造也蕴含了这种“外圆内方”“天地合一”的哲学思想.现将铜钱抽象成如图所示的图形,其中圆的半径为r,正方形的边长为a(0<a<r),若在圆内随机取点,得到点取自阴影部分的概率是p,则圆周率π的值为( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
计算圆形钱币的面积和正方形的面积,利用几何概型的概率公式求出p,则π可求.
【详解】圆形钱币的半径为rcm,面积为S圆=π•r2;
正方形边长为acm,面积为S正方形=a2.
在圆形内随机取一点,此点取自黑色部分的概率是
p1,
所以π.
故选:A.
【点睛】本题主要考查几何概型的概率求法及应用,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
8.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,E是棱AB的中点,动点F是侧面ACC1A1(包括边界)上一点,若EF//平面BCC1B1,则动点F的轨迹是( )
A. 线段 B. 圆弧
C. 椭圆的一部分 D. 抛物线的一部分
【答案】A
【解析】
【分析】
分别取AC,A1C1,A1B1的中点N,F,M,连接ME,MF,NE,EF,证明N,E,M,F共面,利用线面平行证明EF∥平面BCC1B1,则轨迹可求
【详解】如图所示:
分别取AC,A1C1,A1B1的中点N,F,M,连接ME,MF,NE,EF,
因为E为AB的中点,所以NE∥BC且NE,FM∥B1C1,MFB1C1,
所以N,E,M,F共面,
所以ME∥BB1,NE∥BC,
所以ME∥平面BCC1B1,NE∥平面BCC1B1
而NE∩ME=E,BC∩BB1=B,
所以面NEMF∥平面BCC1B1,而EF面MN,
所以EF∥平面BCC1B1,
所以要使EF∥平面BCC1B1,则动点F的轨迹为线段FN.
故选:A.
【点睛】本题主要考查线线平行,线面平行,面面平行的转化,还考查了空间想象和逻辑推理的能力,属于中档题.
9.已知函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意利用函数的单调性,分类讨论求得x的范围.
【详解】∵函数,则f(x)<f(x+1),
∴当x≤0时,则x+1≤1,则不等式f(x)<f(x+1),即x2﹣1<(x+1)2﹣1,求得x≤0.
当0
此时f(x)=x2﹣1<0<f(x+1)=log2(x+1),∴0
综上可得,不等式的解集为(,+∞),
故选:C.
【点睛】本题主要考查分段函数与不等式的综合,涉及到二次函数、对数函数的单调性及值域的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题.
10.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=6,c=3,B=2C,则cosC的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知利用二倍角的正弦函数公式,正弦定理可得,利用两角和的正弦函数公式,正弦定理化简已知等式可得,进而根据余弦定理即可求解的值.
【详解】解:,,,
由正弦定理,可得,可得,
,设的外接圆半径为,
由正弦定理可得,
又,可得,
可得,,可得,
,则为锐角,解得.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了正余弦定理在解三角形中的运用,需要根据题意确定合适的三角函数公式互化求解,属于中档题.
11.若关于x的不等式2lnx≤ax2+(2a﹣2)x+1恒成立,则a的最小整数值是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】
根据条件先参变分离得:,令g(x),问题转化为 ,再对求导判断其单调性,求解,从而得到a的最小整数值.
【详解】若关于x的不等式2lnx≤ax2+(2a﹣2)x+1恒成立,
问题等价于a在(0,+∞)恒成立,
令g(x),则g′(x),
令h(x)x﹣lnx,(x>0),
则h′(x)0,
故h(x)在(0,+∞)递减,
又,,
所以存在,使得,即,
所以x∈(1,x0)时,g′(x)>0,g(x)递增,
x∈(x0,2)时,g′(x)<0,g(x)递减,
∴g(x)max=g(x0),
又,
所以g(x)max=g(x0),
又1<x0<2,
∴,
∴a≥1,a的最小整数值是1.
故选:B.
【点睛】本题考查不等式恒成立求参数的取值范围问题,解题关键在于若能参变分离先分离,分离之后转化为利用导数求函数的最值问题,考查运算和分析转化能力,属于中档题.
12.过双曲线C:1(a>0,b>0)右焦点F2作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为P,与双曲线交于点A,若 ,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. y=±x B. y=±x C. y=±2x D. y=±x
【答案】A
【解析】
【分析】
先由题意画出图形,不妨设一条渐近线方程为,求得直线F2P:y,与已知渐近线方程联立求得点P的坐标,再由向量等式求得A的坐标,代入双曲线方程整理即可求得双曲线C的渐近线方程.
【详解】如图,不妨设双曲线的一条渐近线方程为,
则F2P所在直线的斜率为,直线F2P的方程为:y,
联立,解得P(),
设A(x0,y0),由,得(,)=3(x0﹣c,y0),
所以 ,
解得: ,即A(,),
代入1,得,
整理得:,
解得:,所以,
∴双曲线C的渐近线方程为y.
故选:A.
【点睛】本题考查双曲线的性质、渐近线方程的求法,考查向量关系的坐标表示,考查计算能力和分析转化能力,属于中档题.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知向量,,若与共线,则实数的值为_____.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据向量共线的坐标表示,列出方程求解,即可得出结果.
【详解】根据题意,向量,,
若与共线,则有,解得;
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查由向量共线求参数,熟记向量共线的坐标表示即可,属于基础题型.
14.已知等比数列{an}是单调递增数列,Sn为{an}的前n项和,若a2=4,a1+a3=10,则S4=_____.
【答案】30
【解析】
【分析】
设等比数列{an}的公比为q,由a2=4,a1+a3=10,及等比数列{an}是单调递增数列解得q,再利用求和公式即可得出.
【详解】解:设等比数列{an}的公比为q,∵a2=4,a1+a3=10,
∴4q=10,化为:2q2﹣5q+2=0,
解得q=2或.
∵等比数列{an}是单调递增数列,,
∴q=2.
∴a12.
则S430.
故答案为:30.
【点睛】本题考查求等比数列的前项和,方法是基本量法,即求出数列的首项和公比,然后由公式直接计算.
15.斜率为的直线过抛物线的焦点,若直线与圆相切,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】
求出直线方程,利用圆心到直线的距离等于半径,求解即可.
【详解】解:斜率为的直线过抛物线的焦点,
直线的方程为,即,
直线与圆相切,圆心为,半径为,
,解得或(舍去).
故答案为:.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,考查抛物线的焦点坐标,解题时由抛物线焦点坐标写出直线方程,由圆心到直线距离等于半径即可求解.
16.正四棱锥P﹣ABCD的底面边长为2,侧棱长为2,过点A作一个与侧棱PC垂直的平面α,则平面α被此正四棱锥所截的截面面积为_____,平面α将此正四棱锥分成的两部分体积的比值为_____.
【答案】 (1). (2). (或2)
【解析】
【分析】
由已知得△PAC为正三角形,取PC的中点G,得AG⊥PC,且AG.然后证明AG⊥EF,且求得AG与EF的长度,可得截面四边形的面积;再求出四棱锥P﹣AEGF的体积与原正四棱锥的体积,则平面α将此正四棱锥分成的两部分体积的比值可求.
【详解】解:如图,
在正四棱锥P﹣ABCD中,由底面边长为2,侧棱长为,
可得△PAC为正三角形,取PC的中点G,得AG⊥PC,且AG.
设过AG与PC垂直的平面交PB于E,交PD于F,连接EF,
则EG⊥PC,FG⊥PC,可得Rt△PGE≌Rt△PGF,得GE=GF,PE=PF,
在△PAE与△PAF中,由PA=PA,PE=PF,∠APE=∠APF,得AE=AF.
∴AG⊥EF.
在等腰三角形PBC中,由PB=PC=2,BC=2,得cos∠BPC,
则在Rt△PGE中,得.
同理PF,则EF∥DB,得到.
∴;
则.
又,
∴平面α将此正四棱锥分成的上下两部分体积的比为.
故答案为:;(或2).
【点睛】本题主要考查了锥体中的截面计算问题,需要根据线面垂直的性质求出截面四边形,再根据三角形中的关系求解对应的边长以及面积等.属于难题.
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.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n(n+2)(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn,求数列{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)an=2n+1;(2)Tn.
【解析】
【分析】
(1)由n=1时求得a1,当n≥2时,由Sn=n(n+2)(n∈N*)① ,
可得Sn﹣1=(n﹣1)(n+1)② ,由①﹣②得an=2n+1,再检验当n=1时是否适合,求得an;
(2)由(1)求得bn再利用错位相减法求其前n项和Tn即可.
【详解】解:(1)由题知:当n=1时,有S1=1×3=3=a1;
当n≥2时,由Sn=n(n+2)(n∈N*)① ,
可得Sn﹣1=② ,由①﹣② 得an=2n+1,
又n=1时也适合,故an=2n+1;
(2)由(1)知bn,
∵Tn=357×()3+…+(2n+1)•()n③,
∴35×()3+…+(2n+1)④,
由③﹣④可得:
,
所以Tn.
【点睛】本题主要考查了根据数列的前项和求解通项公式的方法,同时也考查了错位相减求和的方法,属于中档题.
18.如图,在三棱柱中,侧面为菱形,,.
(1)求证:;
(2)若,,三棱锥的体积为,且点在侧面上的投影为点,求三棱锥的表面积.
【答案】(1)详见解析;(2).
【解析】
【分析】
(1)由侧面为菱形,得,再由,为的中点,得,利用直线与平面垂直的判定可得平面,从而得到;
(2)点在侧面上的投影为点,即平面,设,由三棱锥的体积为求解,再求解三角形可得三棱锥的表面积.
【详解】(1)证明:∵侧面菱形,∴,
又,为的中点,∴,
而,∴平面,得;
(2)解:点在侧面上的投影为点,即平面,
在菱形中,∵,∴为等边三角形,
又,设,则,
,
则,即.
在平面中,过作,连接,
可得OE,则.
∴,同理可得.
则三棱锥的表面积为.
【点睛】本题主要考查证明线线垂直,以及求三棱锥的表面积问题,属于常考题型.
19.全民健身旨在全面提高国民体质和健康水平,倡导全民做到每天参加一次以上的健身活动,学会两种以上健身方法,每年进行一次体质测定.为响应全民健身号召,某单位在职工体测后就某项健康指数(百分制)随机抽取了30名职工的体测数据作为样本进行调查,具体数据如茎叶图所示,其中有1名女职工的健康指数的数据模糊不清(用x表示),已知这30名职工的健康指数的平均数为76.2.
(1)根据茎叶图,求样本中男职工健康指数的众数和中位数;
(2)根据茎叶图,按男女用分层抽样从这30名职工中随机抽取5人,再从抽取的5人中随机抽取2人,求抽取的2人都是男职工的概率;
(3)经计算,样本中男职工健康指数的平均数为81,女职工现有数据(即剔除x)健康指数的平均数为69,方差为190,求样本中所有女职工的健康指数的平均数和方差(结果精确到0.1).
【答案】(1)众数是76,中位数是81;(2);(3)平均数为69,方差约为174.2.
【解析】
【分析】
(1)根据茎叶图中数据,计算样本中男职工健康指数的众数和中位数即可;
(2)根据分层抽样原理求出抽取的男、女职工人数,用列举法求出基本事件数,计算所求的概率值即可;
(3)根据题意求出x的值,再计算健康指数的平均数和方差.
【详解】(1)根据茎叶图,得到样本中男职工健康指数的众数是,
中位数是;
(2)根据茎叶图,按男女用分层抽样从这名职工中随机抽取人,
抽样比
男职工抽(人),记为,女职工人,记为,
从这人中随机抽取人,所有的基本事件是、、、、、
、、、、共种,
抽取的人都是男职工的事件为、、,
故所求的概率为P;
(3)由题意知: ,解得;
所以样本中所有女职工的健康指数平均数为,
方差为.
【点睛】本题第一问考查众数和中位数,第二问考查古典概型,第三问考查方差和平均数,同时考查学生分析问题的能力,属于简单题.
20.已知椭圆:过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,且线段的垂直平分线过点,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根据题意得,再由离心率求出,进而得出,即可得到椭圆的方程.
(2)设直线的方程:,,,联立直线与椭圆的方程得到关于的一元二次方程,由韦达定理可得,,的值和,即①,根据线段中点,写出线段的垂直平分线的方程为,将点代入,得,代入①式即可得到的取值范围.
【详解】(1)因为椭圆过点,
且离心率为,
所以椭圆的方程为:.
(2)设直线的方程:,,,
联立直线与椭圆的方程联立得:
.
整理得:①
,,
.
因为线段中点,
所以线段的垂直平分线的方程为,
又因为线段的垂直平分线过点,
所以,即,
所以,
代入①式得:,
整理得:,即
解得或,
所以的取值范围为:.
【点睛】本题第一问考查椭圆的方程,第二问考查直线与椭圆的位置关系,同时考查了学生的计算能力,属于较难题.
21.已知函数f(x)=lnx﹣sinx,记f(x)的导函数为f'(x).
(1)若h(x)=axf'(x)是(0,+∞)上的单调递增函数,求实数a的取值范围;
(2)若x∈(0,2π),试判断函数f(x)极值点个数,并说明理由.
【答案】(1)a≥1;(2)函数f(x)在(0,2π)上有且仅有唯一的极大值点,无极小值点;理由详见解析
【解析】
【分析】
(1)只需h′(x)≥0在(0,+∞)恒成立,借助于三角函数的有界性,问题可解决.
(2)分x∈(0,1),,,四种情形分别研究f(x)的单调性,进而得出结论.
【详解】解:(1)∵,
∴ax+cosx,因为h(x)是(0,+∞)上的单调递增函数,
∴h′(x)=a﹣sinx≥0(x>0)恒成立,因为sinx∈[﹣1,1],
故a≥1时,h′(x)≥0恒成立,且导数为0时不连续.
故a≥1即为所求.
(2)由(1)知,,
①当x∈(0,1]时,f′(x)≥1﹣cosx>0,
此时函数f(x)单调递增,无极值点;
②当时,则,
∵,而由三角函数的性质可知,,
∴,
此时函数f(x)单调递增,无极值点;
③当时,cosx<0,则,
此时函数f(x)单调递增,无极值点;
④当时,令,则,
∴函数g(x)单调递减,
又,
∴存在唯一的,使得g(x0)=0,
且当时,g(x)=f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(x0,2π)时,g(x)=f′(x)<0,f(x)单调递减,
故x0是函数f(x)的极大值点,
综上所述,函数f(x)在(0,2π)上有且仅有唯一的极大值点,无极小值点.
【点睛】本题主要考查了根据函数的单调区间求解参数范围的问题,需要根据题意求导分析在区间上恒成立的问题,同时也考查了利用导数求解函数极值点个数的问题,需要根据题意分情况讨论导数的正负以及原函数的单调区间,再利用零点存在定理求解.属于难题.
(二)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.
22.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(为参数),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为.
(1)写出曲线C1和C2的直角坐标方程;
(2)已知P为曲线C2上的动点,过点P作曲线C1的切线,切点为A,求|PA|的最大值.
【答案】(1)C1的直角坐标方程为;C2的直角坐标方程为;(2).
【解析】
【分析】
(1)由(为参数),消去参数,可得曲线C1的直角坐标方程.由,得ρ2+3ρ2sin2θ=4,结合极坐标与直角坐标的互化公式可得曲线C2的直角坐标方程;
(2)由P为曲线C2上的动点,设P(2cosα,sinα),则P与圆的圆心的距离,利用二次函数求最值,再由勾股定理求|PA|的最大值.
【详解】解:(1)由(为参数),消去参数,可得.
∴曲线C1的直角坐标方程为;
由,得ρ2+3ρ2sin2θ=4,
即x2+y2+3y2=4,即.
∴曲线C2的直角坐标方程为;
(2)∵P为曲线C2上的动点,又曲线C2的参数方程为
∴设P(2cosα,sinα),
则P与圆C1的圆心的距离
.
要使|PA|最大值,则d最大,当sinα时,d有最大值为.
∴|PA|的最大值为.
【点睛】本题考查简单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查直线与圆位置关系的应用,考查计算能力,是中档题.
23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣2|的最大值为M,正实数a,b满足a+b=M.
(1)求2a2+b2的最小值;
(2)求证:aabb≥ab.
【答案】(1);(2)详见解析.
【解析】
【分析】
(1)去绝对值得分段函数:,由单调性易求函数f(x)的最大值,即有M的值,再由柯西不等式,即可得到所求最小值;
(2)应用分析法证明,考虑两边取自然对数,结合因式分解和不等式的性质、对数的性质,即可得证.
【详解】解:(1)函数,
∴在(−∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
当x=1时,f(x)取得最大值,
即M=2,
正实数a,b满足a+b=2,
由柯西不等式可得(2a2+b2)(1)≥(ab)2,
化为2a2+b2,
所以当,即b,a时,2a2+b2取得最小值;
(2)证明:因为a+b=2,a,b>0,要证aabb≥ab,即证alna+blnb≥lna+lnb,
即证(a﹣1)lna≥(1﹣b)lnb,
即证(a﹣1)lna≥(a﹣1)ln(2﹣a),
即证(1﹣a)ln(1)≥0,
当0<a<1时,1>1,所以ln(1)>0,
由1﹣a>0,可得(1﹣a)ln(1)>0;
当a=1时,(1﹣a)ln(1)=0;
当1<a<2时,01<1,所以ln(1)<0,
因为1﹣a<0,所以(1﹣a)ln(1)>0,
综上所述,(1﹣a)ln(1)≥0成立,即aabb≥ab.
【点睛】本题考查含绝对值的函数最值的求解,考查柯西不等式的应用以及分析法证明不等式,考查学生计算能力与分析能力,是中档题.
福建省厦门市2020届高三二模考试数学(文)试题 Word版含解析(1): 这是一份福建省厦门市2020届高三二模考试数学(文)试题 Word版含解析(1),共23页。试卷主要包含了考试结束后,将答题卡交回等内容,欢迎下载使用。
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