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2020届全国高考冲刺高考仿真模拟卷(一) 数学(文)(解析版)
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第三部分·刷模拟
2020高考仿真模拟卷(一)
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={3,2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B=( )
A.{1,2,3} B.{0,1,3} C.{0,1,2,3} D.{1,2,3,4}
答案 A
解析 因为A∩B={2},所以2∈A,所以2a=2,解得a=1,所以A={3,2},B={1,2}, 所以A∪B={1,2,3}.
2.已知复数z=2-3i,若是复数z的共轭复数,则z(+1)=( )
A.15-3i B.15+3i C.-15+3i D.-15-3i
答案 A
解析 依题意,z(+1)=(2-3i)(3+3i)=6+6i-9i+9=15-3i.
3.下列命题中,正确的是( )
A.∃x0∈R,sinx0+cosx0=
B.复数z1,z2,z3∈C,若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,则z1=z3
C.“a>0,b>0”是“+≥2”的充要条件
D.命题“∃x∈R,x2-x-2≥0”的否定是“∀x∈R,x2-x-2<0”
答案 D
解析 对于A,由于sinx0+cosx0=sin≤ ,
故sinx0+cosx0的最大值为,故A不正确.
对于B,当z1=1,z2=1-i,z3=-i时,(z1-z2)2+(z2-z3)2=[1-(1-i)]2+[1-i-(-i)]2=i2+1=0,而z1≠z3,故B不正确.
对于C,当a>0,b>0时,+≥2=2成立;
反之,当+≥2时,可得a>0,b>0或a<0,b<0,
所以“a>0,b>0”是“+≥2”的充分不必要条件,故C不正确.
对于D,由题意得,命题“∃x∈R,x2-x-2≥0”的否定是“∀x∈R,x2-x-2<0”,故D正确.
4.(2019·温州模拟)设a=log23,b=,c=log34,则a,b,c的大小关系为( )
A.b C.a 答案 D
解析 ∵a=log23>log22==b,b==log33>log34=c,∴a,b,c的大小关系为c 5.七巧板是我们祖先的一项创造,被誉为“东方魔板”,它是由五块等腰直角三角形(两块全等的小三角形、一块中三角形和两块全等的大三角形)、一块正方形和一块平行四边形组成的.如图是一个用七巧板拼成的正方形,在此正方形中任取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 如图,由七巧板的构造可知,△BIF≌△GOH,故阴影部分的面积与梯形EDOH的面积相等,则S梯形EDOH=S△COD=×S正方形ABCD=S正方形ABCD,所以所求的概率为P==.
6.已知等差数列{an}的首项a1和公差d均不为零,且a2,a4,a8成等比数列,则=( )
A.6 B.5 C.4 D.3
答案 D
解析 ∵a2,a4,a8成等比数列,∴a=a2a8,即(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),解得a1=d,∴===3.
7.已知双曲线C1:-=1的一条渐近线与双曲线C2的一条渐近线垂直,则双曲线C2的离心率为( )
A. B.
C.或 D.或
答案 C
解析 双曲线C1的渐近线方程为y=±x,当双曲线C2的焦点在x轴上时,设其标准方程为-=1,由题意得=,离心率e===,当双曲线C2的焦点在y轴上时,设其标准方程为-=1,由题意得=,离心率e= ==.所以双曲线C2的离心率为或.
8.运行如图所示的程序框图,若输出的S值为-10,则判断框内的条件应该是( )
A.k<3? B.k<4? C.k<5? D.k<6?
答案 C
解析 按照程序框图依次执行为k=1,S=1,条件是;
S=2×1-1=1,k=2,条件是;
S=2×1-2=0,k=3,条件是;
S=2×0-3=-3,k=4,条件是;
S=2×(-3)-4=-10,k=5,条件否,退出循环,输出S=-10.
所以判断框内的条件应该是k<5?.
9.(2019·合肥模拟)已知l,m,n是三条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则α⊥β的一个充分条件是( )
A.l⊂α,m⊂β,且l⊥m
B.l⊂α,m⊂β,n⊂β,且l⊥m,l⊥n
C.m⊂α,n⊂β,m∥n,且l⊥m
D.l⊂α,l∥m,且m⊥β
答案 D
解析 依题意知,A,B,C均不能得出α⊥β;对于D,由l∥m,m⊥β得l⊥β,又l⊂α,因此有α⊥β.综上所述,故选D.
10.如图,半径为1的半圆O与等边三角形ABC夹在两平行线l1,l2之间,l∥l1,l与半圆相交于F,G两点,与三角形ABC两边相交于E,D两点,设的长为x(0
答案 D
解析 如图,∠FOG=x,则OH=cos,于是EM=1-cos,所以EB==,又因为BC==,所以y=2EB+BC=+,即y=-cos+,其中x∈(0,π),由图象变换,比较选项,易知D正确.
11.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+1+Sn=2n2(n∈N*),且a1≠0,a10=28,则a1的值为( )
A.-8 B.6 C.-5 D.4
答案 C
解析 由Sn+1+Sn=2n2,可得a2+2a1=2,
当n≥2时,Sn+Sn-1=2(n-1)2,
所以an+1+an=4n-2,
当n≥3时,an+an-1=4(n-1)-2,
所以an+1-an-1=4,
于是a2,a4,a6,a8,a10成等差数列,首项为a2,公差为4,第5项是a10=28,
于是28=a2+4×(5-1),所以a2=12,代入a2+2a1=2可得a1=-5,故选C.
12.(2019·安徽江淮十校5月考前最后一卷)已知函数f(x)=|ln x|-ax有三个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.(0,e)
C. D.(e,+∞)
答案 A
解析 由函数f(x)=|ln x|-ax有三个零点,可转化为y=|ln x|与直线y=ax有三个交点,显然a≤0时不满足条件.当a>0时,若x>1,设切点坐标为(x0,ln x0),由y=ln x得y′=,所以切线的斜率为,所以切线方程为y-ln x0=(x-x0),由切线过原点,得x0=e,此时切线的斜率为,结合图象可得当0<a<,且x>1时,直线y=ax与y=|ln x|有两个交点;当0
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2019·北京高考)若x,y满足则y-x的最小值为________,最大值为________.
答案 -3 1
解析 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.
设z=y-x,则y=x+z.
把z看作常数,则目标函数是可平行移动的直线,z的几何意义是直线y=x+z的纵截距,通过图象可知,当直线y=x+z经过点A(2,3)时,z取得最大值,此时zmax=3-2=1.
当直线y=x+z经过点B(2,-1)时,z取得最小值,此时zmin=-1-2=-3.
14.黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家黎曼发现提出,在高等数学中有着广泛的应用,其定义为:R(x)=若f(x)是定义在R上且最小正周期为1的函数,当x∈[0,1]时,f(x)=R(x),则f+f(lg 20)=________.
答案
解析 由函数的最小正周期为1可得,
f+f(lg 20)=f+f(lg 2+1)=f+f(lg 2)=+0=.
15.抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=2与y轴的交点为M,与抛物线的交点为N,且4|NF|=5|MN|,则p的值为________.
答案 1
解析 将y=2代入抛物线方程,可以求得x=,
利用题中条件,结合抛物线定义,
可以求得4=5×,解得p=1.
16.如图,正方形ABCD的边长为2,顶点A,B分别在y轴的非负半轴,x轴的非负半轴上移动,E为CD的中点,则·的最大值是________.
答案 5+
解析 根据题意,设∠OBA=α,
则A(0,2sinα),B(2cosα,0),
根据正方形的特点,可以确定出C(2cosα+2sinα,2cosα),D(2sinα,2sinα+2cosα),
根据中点坐标公式,可以求得E(cosα+2sinα,sinα+2cosα),
所以有·=2sinα(cosα+2sinα)+(2sinα+2cosα)·(sinα+2cosα)
=4+8sinαcosα+2sin2α=5+4sin2α-cos2α
=5+sin(2α-φ),
其中sinφ=,cosφ=,当2α-φ=时,存在符合题意的角α,使sin(2α-φ)取得最大值1,
所以其最大值为5+.
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.(2019·全国卷Ⅰ)(本小题满分12分)某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:
满意
不满意
男顾客
40
10
女顾客
30
20
(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;
(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?
附:K2=.
P(K2≥k0)
0.050
0.010
0.001
k0
3.841
6.635
10.828
解 (1)由调查数据,男顾客中对该商场服务满意的比率为=0.8,因此男顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.8. 3分
女顾客中对该商场服务满意的比率为=0.6,因此女顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.6. 6分
(2)K2的观测值k=≈4.762.
由于4.762>3.841,故有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异. 12分
18.(本小题满分12分)已知三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若是和的等差中项.
(1)求角B的大小;
(2)若a=2,b=,求BC边上高的值.
解 (1)∵是和的等差中项,
∴2=+,
∴2bcosB=acosC+ccosA, 4分
由正弦定理得2sinBcosB=sinAcosC+sinCcosA,
∴2sinBcosB=sin(A+C)=sinB.∵sinB≠0,
∴cosB=,∴角B为. 8分
(2)由余弦定理,b2=c2+a2-2accosB,解得c=3.
设BC边上的高为h,则h=csinB=3×=. 12分
19.(2019·四川攀枝花第二次统考)(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠BAD为直角,AB∥CD,PA=AD=CD=2AB=4,E,F分别为PC,CD的中点.
(1)证明:平面APD∥平面BEF;
(2)求三棱锥P-BED的体积.
解 (1)证明:∵AB∥CD,且∠BAD为直角,CD=2AB,F为CD的中点,∴FD=AB,故四边形ABFD是矩形,
∴AD∥BF,∴BF∥平面APD,
又∵E,F分别为PC,CD的中点.
∴EF∥PD,∴EF∥平面APD, 3分
又∵
所以平面APD∥平面BEF. 5分
(2)解法一:如图所示,
∵E为PC的中点,
∴VP-BED=VP-DBC-VE-DBC=S△DBC·AP, 9分
∴VP-BED=×4××4×4=. 12分
解法二:过点A作AG⊥PD交PD于点G(图略),
∵PA⊥底面ABCD,
∴PA⊥CD,又CD⊥AD,∴CD⊥平面PAD,
∴CD⊥AG,又AG⊥PD,
∴AG⊥平面PDE,又∵AB∥平面PDE, 8分
∴VP-BED=VB-PDE=·AG·S△PDC=×2××4×4=. 12分
20.(2019·贵州贵阳5月适应性考试二)(本小题满分12分)过点M(2,0)的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,O为坐标原点,OA⊥OB.
(1)求p的值;
(2)若l与坐标轴不平行,且A关于x轴的对称点为D,求证:直线BD恒过定点.
解 (1)当直线l⊥x轴时,可得A(2,2),B(2,-2),由OA⊥OB得4-4p=0,∴p=1,
当直线l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-2)代入y2=2px得ky2-2py-4pk=0(k≠0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=-4p,x1x2==4,由OA⊥OB得x1x2+y1y2=0,即4-4p=0,所以p=1,综上所述p=1. 5分
(2)证明:由(1)知,抛物线方程为y2=2x,由于A,D关于x轴对称,故D的坐标为(x1,-y1),所以直线BD的方程为y+y1=(x-x1)=,即2x+(y1-y2)y-y1y2=0,又y1y2=-4p=-4,所以2x+(y1-y2)y+4=0,所以直线BD恒过点(-2,0). 12分
21.(2019·新疆第三次诊断)(本小题满分12分)已知函数f(x)=+a(ln x-x).
(1)当a=0时,求y=f(x)在x=2处的切线方程;
(2)当a>0时,求f(x)的最小值.
解 (1)由题意,当a=0时,f(x)=,f′(x)=,
∴f′(2)=, 2分
又f(2)=,∴所求切线方程为y-=(x-2),即e2x-4y=0. 4分
(2)f′(x)=(x>0),设g(x)=ex-ax(x>0),a>0,则g′(x)=ex-a,
①当0<a≤1时,∵g′(x)>0,g(x)>g(0)=1>0,
∴f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
∴f(x)min=f(1)=e-a,
②当1<a≤e时,令g′(x)=0可得x=ln a,
且g(x)min=g(ln a)=a(1-ln a)≥0,
同①则f(x)min=f(1)=e-a. 8分
③当a>e时,由②知g(x)min=g(ln a)=a(1-ln a)<0,又g(0)>0,g(1)=e-a<0,∴g(x)=0有两个实数根x1,x2,且0<x1<1<x2,
∴f(x)在(0,x1)和(1,x2)上是减函数,在(x1,1)和(x2,+∞)上是增函数,
∴f(x)在x1或x2处取得极小值,又f(x1)=+a(ln x1-x1)=a+a(ln x1-x1),ex1=ax1,
∴x1=ln a+ln x1,即ln x1-x1=-ln a,
∴f(x1)=a-aln a=a(1-ln a),
同理f(x2)=a(1-ln a),∴f(x)min=a(1-ln a). 11分
综上所述,当a>0时,f(x)min= 12分
(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.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),将C上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C1.以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求C1的极坐标方程;
(2)设M,N为C1上两点,若OM⊥ON,求+的值.
解 (1)由题意,得C1的参数方程为(α为参数),消去α,得C1的普通方程为x2+=1. 2分
将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入x2+=1,得C1的极坐标方程为ρ2cos2θ+=1. 5分
(2)不妨设M,N的极坐标分别为M(ρ1,θ),N,
则ρcos2θ+=1,
ρcos2+=1, 7分
从而=cos2θ+,=sin2θ+,
所以+=,因此,+=. 10分
23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=|2x-1|-|2x-a|(a>1,且a∈R).
(1)当a=2时,解不等式f(x)≥x;
(2)若f(x)的最大值为M,且正实数b,c满足+=a-M,求+的最小值.
解 (1)由a=2,得f(x)=|2x-1|-|2x-2|,
①当x≤时,f(x)=-1≥x⇒x≤-2;
②当
③当x≥1时,f(x)=1≥x⇒1≤x≤2,
综上所述,不等式的解集为x∈(-∞,-2]∪. 4分
(2)由绝对值三角不等式可得|2x-1|-|2x-a|≤|(2x-1)-(2x-a)|=|a-1|=a-1,
∴+=a-M=a-(a-1)=1⇒+=1⇒b=,
∵b>0,c>0,∴c>2,6分
∴+=+=c-2+≥2=2,
∴+的最小值为2,
当且仅当c-2=,即c=3时取等号. 10分
2020高考仿真模拟卷(一)
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={3,2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B=( )
A.{1,2,3} B.{0,1,3} C.{0,1,2,3} D.{1,2,3,4}
答案 A
解析 因为A∩B={2},所以2∈A,所以2a=2,解得a=1,所以A={3,2},B={1,2}, 所以A∪B={1,2,3}.
2.已知复数z=2-3i,若是复数z的共轭复数,则z(+1)=( )
A.15-3i B.15+3i C.-15+3i D.-15-3i
答案 A
解析 依题意,z(+1)=(2-3i)(3+3i)=6+6i-9i+9=15-3i.
3.下列命题中,正确的是( )
A.∃x0∈R,sinx0+cosx0=
B.复数z1,z2,z3∈C,若(z1-z2)2+(z2-z3)2=0,则z1=z3
C.“a>0,b>0”是“+≥2”的充要条件
D.命题“∃x∈R,x2-x-2≥0”的否定是“∀x∈R,x2-x-2<0”
答案 D
解析 对于A,由于sinx0+cosx0=sin≤ ,
故sinx0+cosx0的最大值为,故A不正确.
对于B,当z1=1,z2=1-i,z3=-i时,(z1-z2)2+(z2-z3)2=[1-(1-i)]2+[1-i-(-i)]2=i2+1=0,而z1≠z3,故B不正确.
对于C,当a>0,b>0时,+≥2=2成立;
反之,当+≥2时,可得a>0,b>0或a<0,b<0,
所以“a>0,b>0”是“+≥2”的充分不必要条件,故C不正确.
对于D,由题意得,命题“∃x∈R,x2-x-2≥0”的否定是“∀x∈R,x2-x-2<0”,故D正确.
4.(2019·温州模拟)设a=log23,b=,c=log34,则a,b,c的大小关系为( )
A.b C.a 答案 D
解析 ∵a=log23>log22==b,b==log33>log34=c,∴a,b,c的大小关系为c 5.七巧板是我们祖先的一项创造,被誉为“东方魔板”,它是由五块等腰直角三角形(两块全等的小三角形、一块中三角形和两块全等的大三角形)、一块正方形和一块平行四边形组成的.如图是一个用七巧板拼成的正方形,在此正方形中任取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 如图,由七巧板的构造可知,△BIF≌△GOH,故阴影部分的面积与梯形EDOH的面积相等,则S梯形EDOH=S△COD=×S正方形ABCD=S正方形ABCD,所以所求的概率为P==.
6.已知等差数列{an}的首项a1和公差d均不为零,且a2,a4,a8成等比数列,则=( )
A.6 B.5 C.4 D.3
答案 D
解析 ∵a2,a4,a8成等比数列,∴a=a2a8,即(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),解得a1=d,∴===3.
7.已知双曲线C1:-=1的一条渐近线与双曲线C2的一条渐近线垂直,则双曲线C2的离心率为( )
A. B.
C.或 D.或
答案 C
解析 双曲线C1的渐近线方程为y=±x,当双曲线C2的焦点在x轴上时,设其标准方程为-=1,由题意得=,离心率e===,当双曲线C2的焦点在y轴上时,设其标准方程为-=1,由题意得=,离心率e= ==.所以双曲线C2的离心率为或.
8.运行如图所示的程序框图,若输出的S值为-10,则判断框内的条件应该是( )
A.k<3? B.k<4? C.k<5? D.k<6?
答案 C
解析 按照程序框图依次执行为k=1,S=1,条件是;
S=2×1-1=1,k=2,条件是;
S=2×1-2=0,k=3,条件是;
S=2×0-3=-3,k=4,条件是;
S=2×(-3)-4=-10,k=5,条件否,退出循环,输出S=-10.
所以判断框内的条件应该是k<5?.
9.(2019·合肥模拟)已知l,m,n是三条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则α⊥β的一个充分条件是( )
A.l⊂α,m⊂β,且l⊥m
B.l⊂α,m⊂β,n⊂β,且l⊥m,l⊥n
C.m⊂α,n⊂β,m∥n,且l⊥m
D.l⊂α,l∥m,且m⊥β
答案 D
解析 依题意知,A,B,C均不能得出α⊥β;对于D,由l∥m,m⊥β得l⊥β,又l⊂α,因此有α⊥β.综上所述,故选D.
10.如图,半径为1的半圆O与等边三角形ABC夹在两平行线l1,l2之间,l∥l1,l与半圆相交于F,G两点,与三角形ABC两边相交于E,D两点,设的长为x(0
答案 D
解析 如图,∠FOG=x,则OH=cos,于是EM=1-cos,所以EB==,又因为BC==,所以y=2EB+BC=+,即y=-cos+,其中x∈(0,π),由图象变换,比较选项,易知D正确.
11.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+1+Sn=2n2(n∈N*),且a1≠0,a10=28,则a1的值为( )
A.-8 B.6 C.-5 D.4
答案 C
解析 由Sn+1+Sn=2n2,可得a2+2a1=2,
当n≥2时,Sn+Sn-1=2(n-1)2,
所以an+1+an=4n-2,
当n≥3时,an+an-1=4(n-1)-2,
所以an+1-an-1=4,
于是a2,a4,a6,a8,a10成等差数列,首项为a2,公差为4,第5项是a10=28,
于是28=a2+4×(5-1),所以a2=12,代入a2+2a1=2可得a1=-5,故选C.
12.(2019·安徽江淮十校5月考前最后一卷)已知函数f(x)=|ln x|-ax有三个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.(0,e)
C. D.(e,+∞)
答案 A
解析 由函数f(x)=|ln x|-ax有三个零点,可转化为y=|ln x|与直线y=ax有三个交点,显然a≤0时不满足条件.当a>0时,若x>1,设切点坐标为(x0,ln x0),由y=ln x得y′=,所以切线的斜率为,所以切线方程为y-ln x0=(x-x0),由切线过原点,得x0=e,此时切线的斜率为,结合图象可得当0<a<,且x>1时,直线y=ax与y=|ln x|有两个交点;当0
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2019·北京高考)若x,y满足则y-x的最小值为________,最大值为________.
答案 -3 1
解析 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.
设z=y-x,则y=x+z.
把z看作常数,则目标函数是可平行移动的直线,z的几何意义是直线y=x+z的纵截距,通过图象可知,当直线y=x+z经过点A(2,3)时,z取得最大值,此时zmax=3-2=1.
当直线y=x+z经过点B(2,-1)时,z取得最小值,此时zmin=-1-2=-3.
14.黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家黎曼发现提出,在高等数学中有着广泛的应用,其定义为:R(x)=若f(x)是定义在R上且最小正周期为1的函数,当x∈[0,1]时,f(x)=R(x),则f+f(lg 20)=________.
答案
解析 由函数的最小正周期为1可得,
f+f(lg 20)=f+f(lg 2+1)=f+f(lg 2)=+0=.
15.抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=2与y轴的交点为M,与抛物线的交点为N,且4|NF|=5|MN|,则p的值为________.
答案 1
解析 将y=2代入抛物线方程,可以求得x=,
利用题中条件,结合抛物线定义,
可以求得4=5×,解得p=1.
16.如图,正方形ABCD的边长为2,顶点A,B分别在y轴的非负半轴,x轴的非负半轴上移动,E为CD的中点,则·的最大值是________.
答案 5+
解析 根据题意,设∠OBA=α,
则A(0,2sinα),B(2cosα,0),
根据正方形的特点,可以确定出C(2cosα+2sinα,2cosα),D(2sinα,2sinα+2cosα),
根据中点坐标公式,可以求得E(cosα+2sinα,sinα+2cosα),
所以有·=2sinα(cosα+2sinα)+(2sinα+2cosα)·(sinα+2cosα)
=4+8sinαcosα+2sin2α=5+4sin2α-cos2α
=5+sin(2α-φ),
其中sinφ=,cosφ=,当2α-φ=时,存在符合题意的角α,使sin(2α-φ)取得最大值1,
所以其最大值为5+.
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.(2019·全国卷Ⅰ)(本小题满分12分)某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:
满意
不满意
男顾客
40
10
女顾客
30
20
(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;
(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?
附:K2=.
P(K2≥k0)
0.050
0.010
0.001
k0
3.841
6.635
10.828
解 (1)由调查数据,男顾客中对该商场服务满意的比率为=0.8,因此男顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.8. 3分
女顾客中对该商场服务满意的比率为=0.6,因此女顾客对该商场服务满意的概率的估计值为0.6. 6分
(2)K2的观测值k=≈4.762.
由于4.762>3.841,故有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异. 12分
18.(本小题满分12分)已知三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若是和的等差中项.
(1)求角B的大小;
(2)若a=2,b=,求BC边上高的值.
解 (1)∵是和的等差中项,
∴2=+,
∴2bcosB=acosC+ccosA, 4分
由正弦定理得2sinBcosB=sinAcosC+sinCcosA,
∴2sinBcosB=sin(A+C)=sinB.∵sinB≠0,
∴cosB=,∴角B为. 8分
(2)由余弦定理,b2=c2+a2-2accosB,解得c=3.
设BC边上的高为h,则h=csinB=3×=. 12分
19.(2019·四川攀枝花第二次统考)(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,∠BAD为直角,AB∥CD,PA=AD=CD=2AB=4,E,F分别为PC,CD的中点.
(1)证明:平面APD∥平面BEF;
(2)求三棱锥P-BED的体积.
解 (1)证明:∵AB∥CD,且∠BAD为直角,CD=2AB,F为CD的中点,∴FD=AB,故四边形ABFD是矩形,
∴AD∥BF,∴BF∥平面APD,
又∵E,F分别为PC,CD的中点.
∴EF∥PD,∴EF∥平面APD, 3分
又∵
所以平面APD∥平面BEF. 5分
(2)解法一:如图所示,
∵E为PC的中点,
∴VP-BED=VP-DBC-VE-DBC=S△DBC·AP, 9分
∴VP-BED=×4××4×4=. 12分
解法二:过点A作AG⊥PD交PD于点G(图略),
∵PA⊥底面ABCD,
∴PA⊥CD,又CD⊥AD,∴CD⊥平面PAD,
∴CD⊥AG,又AG⊥PD,
∴AG⊥平面PDE,又∵AB∥平面PDE, 8分
∴VP-BED=VB-PDE=·AG·S△PDC=×2××4×4=. 12分
20.(2019·贵州贵阳5月适应性考试二)(本小题满分12分)过点M(2,0)的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,O为坐标原点,OA⊥OB.
(1)求p的值;
(2)若l与坐标轴不平行,且A关于x轴的对称点为D,求证:直线BD恒过定点.
解 (1)当直线l⊥x轴时,可得A(2,2),B(2,-2),由OA⊥OB得4-4p=0,∴p=1,
当直线l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-2)代入y2=2px得ky2-2py-4pk=0(k≠0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=-4p,x1x2==4,由OA⊥OB得x1x2+y1y2=0,即4-4p=0,所以p=1,综上所述p=1. 5分
(2)证明:由(1)知,抛物线方程为y2=2x,由于A,D关于x轴对称,故D的坐标为(x1,-y1),所以直线BD的方程为y+y1=(x-x1)=,即2x+(y1-y2)y-y1y2=0,又y1y2=-4p=-4,所以2x+(y1-y2)y+4=0,所以直线BD恒过点(-2,0). 12分
21.(2019·新疆第三次诊断)(本小题满分12分)已知函数f(x)=+a(ln x-x).
(1)当a=0时,求y=f(x)在x=2处的切线方程;
(2)当a>0时,求f(x)的最小值.
解 (1)由题意,当a=0时,f(x)=,f′(x)=,
∴f′(2)=, 2分
又f(2)=,∴所求切线方程为y-=(x-2),即e2x-4y=0. 4分
(2)f′(x)=(x>0),设g(x)=ex-ax(x>0),a>0,则g′(x)=ex-a,
①当0<a≤1时,∵g′(x)>0,g(x)>g(0)=1>0,
∴f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
∴f(x)min=f(1)=e-a,
②当1<a≤e时,令g′(x)=0可得x=ln a,
且g(x)min=g(ln a)=a(1-ln a)≥0,
同①则f(x)min=f(1)=e-a. 8分
③当a>e时,由②知g(x)min=g(ln a)=a(1-ln a)<0,又g(0)>0,g(1)=e-a<0,∴g(x)=0有两个实数根x1,x2,且0<x1<1<x2,
∴f(x)在(0,x1)和(1,x2)上是减函数,在(x1,1)和(x2,+∞)上是增函数,
∴f(x)在x1或x2处取得极小值,又f(x1)=+a(ln x1-x1)=a+a(ln x1-x1),ex1=ax1,
∴x1=ln a+ln x1,即ln x1-x1=-ln a,
∴f(x1)=a-aln a=a(1-ln a),
同理f(x2)=a(1-ln a),∴f(x)min=a(1-ln a). 11分
综上所述,当a>0时,f(x)min= 12分
(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.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),将C上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线C1.以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求C1的极坐标方程;
(2)设M,N为C1上两点,若OM⊥ON,求+的值.
解 (1)由题意,得C1的参数方程为(α为参数),消去α,得C1的普通方程为x2+=1. 2分
将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入x2+=1,得C1的极坐标方程为ρ2cos2θ+=1. 5分
(2)不妨设M,N的极坐标分别为M(ρ1,θ),N,
则ρcos2θ+=1,
ρcos2+=1, 7分
从而=cos2θ+,=sin2θ+,
所以+=,因此,+=. 10分
23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=|2x-1|-|2x-a|(a>1,且a∈R).
(1)当a=2时,解不等式f(x)≥x;
(2)若f(x)的最大值为M,且正实数b,c满足+=a-M,求+的最小值.
解 (1)由a=2,得f(x)=|2x-1|-|2x-2|,
①当x≤时,f(x)=-1≥x⇒x≤-2;
②当
综上所述,不等式的解集为x∈(-∞,-2]∪. 4分
(2)由绝对值三角不等式可得|2x-1|-|2x-a|≤|(2x-1)-(2x-a)|=|a-1|=a-1,
∴+=a-M=a-(a-1)=1⇒+=1⇒b=,
∵b>0,c>0,∴c>2,6分
∴+=+=c-2+≥2=2,
∴+的最小值为2,
当且仅当c-2=,即c=3时取等号. 10分
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