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文档介绍
吉林省长春市2020届高三三模考试数学(文)试题 Word版含解析
www.ks5u.com 2020年高考数学三模试卷(文科) 一、选择题(共12小题) 1.已知集合,,则( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 先分别计算集合A和B,再计算 【详解】 故答案选B 【点睛】本题考查了集合的运算,属于简单题型. 2.已知向量满足(2,1),(1,y),且,则=( ) A. B. C. 5 D. 4 【答案】C 【解析】 【分析】 根据向量垂直的坐标表示列方程,由此求得,根据向量模的坐标表示求得正确答案. 【详解】根据题意,(2,1),(1,y),且,则有2+y=0,解可得y=﹣2,即(1,﹣2), 则(4,﹣3),故 5; 故选:C 【点睛】本小题主要考查向量垂直和模的坐标表示,属于基础题. 3.已知复数z满足(1+i)2•z=1﹣i,则z的共轭复数在复平面内对应的点位于( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 - 21 - 【答案】B 【解析】 【分析】 利用复数除法运算求得,由此求得,进而求得对应点的坐标及其所在象限. 【详解】由(1+i)2•z=1﹣i,得z,则, ∴复数在复平面内对应的点的坐标为(,),位于第二象限. 故选:B 【点睛】本小题主要考查复数的除法运算,考查共轭复数,考查复数对应点所在象限,属于基础题. 4.某中学从甲、乙两个班中各选出7名学生参加数学竞赛,他们取得的成绩(满分100分)的茎叶图如图所示,其中甲班学生成绩的众数是83,乙班学生成绩的平均数是86,则的值为( ) A. 7 B. 8 C. 9 D. 10 【答案】B 【解析】 【分析】 对甲组数据进行分析,得出x的值,利用平均数求出y的值,解答即可. 【详解】由茎叶图可知,茎为8时,甲班学生成绩对应数据只能是83,80+x,85,因为甲班学生成绩众数是83,所以83出现的次数最多,可知x=3. 由茎叶图可知乙班学生的总分为76+81+82+80+y+91+91+96=597+y, 又乙班学生的平均分是86, 总分等于86×7=602.所以597+y=602,解得y=5, 可得x+y=8. - 21 - 故选B. 【点睛】本题主要考查统计中的众数与平均数的概念.解题时分别对甲组数据和乙组数据进行分析,分别得出x,y的值,进而得到x+y的值. 5.等比数列{an}中,a5、a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,则a3•a9等于( ) A. ﹣3 B. 3 C. ﹣4 D. 4 【答案】B 【解析】 【分析】 根据根与系数关系关系列方程,结合等比数列的性质求得的值. 【详解】∵a5、a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,∴a5、a7是方程x2﹣4x+3=0的两个根, ∴a5•a7=3,由等比数列的性质可得:a3•a9=a5•a7=3. 故选:B 【点睛】本小题主要考查等比数列的性质,考查根与系数关系,属于基础题. 6.函数的图象大致为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 - 21 - 根据解析式求得函数奇偶性,以及即可容易求得结果. 【详解】因为的定义域为,且,故为偶函数, 排除C,D,验算特值,排除A 故选:B 【点睛】本题考查函数图像的辨识,涉及函数奇偶性的判断和指数运算,属基础题. 7.设是两条直线,是两个平面,则的一个充分条件是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 根据充分条件的判断,即从选项中找出能推出成立的即可,由空间线线、线面、面面的位置关系对选项进行逐一判断,即可得出答案. 【详解】A. 由,还可能得到 ,如图(1),所以不正确. B. 由,还可能得到 ,如图(2),所以不正确. C. 由,可得,又所以有,所以正确. D. 由,如图(3),所以不正确. 故选:C 【点睛】本题考查线面垂直、平行的性质及面面垂直、平行的性质,考查充分条件的判断和空间想象能力,属于基础题. - 21 - 8.已知直线y=﹣2与函数,(其中w>0)的相邻两交点间的距离为π,则函数f(x)的单调递增区间为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 根据周期求得,再根据单调区间的求法,求得的单调区间. 【详解】∵y=﹣2与函数,(其中w>0)的相邻两交点间的距离为π, ∴函数的周期T=π,即π,得ω=2,则f(x)=2sin(2x),由2kπ2x2kπ,k∈Z, 得kπx≤kπ,k∈Z,即函数的单调递增区间为[kπ,kπ],k∈Z, 故选:B 【点睛】本小题主要考查三角函数的单调性,考查三角函数的周期性,属于基础题. 9.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,在(0,+∞)上是增函数,且f(﹣4)=0,则使得xf(x)>0成立的x的取值范围是( ) A. (﹣4,4) B. (﹣4,0)∪(0,4) C. (0,4)∪(4,+∞) D. (﹣∞,﹣4)∪(4,+∞) 【答案】D 【解析】 【分析】 根据函数的单调性和奇偶性,求得不等式的解集. 【详解】∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,在(0,+∞)上是增函数,∴函数f(x - 21 - )是在(﹣∞,0)上是增函数, 又f(﹣4)=0,∴f(4)=0,由xf(x)>0,得或,∴x>4或x<﹣4. ∴x的取值范围是(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞). 故选:D 【点睛】本小题主要考查函数的单调性和奇偶性,属于基础题. 10.若函数有且只有一个零点,则a的取值范围是( ) A. (﹣∞,﹣1)∪(0,+∞) B. (﹣∞,﹣1)∪[0,+∞) C. [﹣1,0) D. [0,+∞) 【答案】B 【解析】 【分析】 根据在没有零点列不等式,解不等式求得的取值范围. 【详解】当x>0时,因为log21=0,所以有一个零点,所以要使函数有且只有一个零点, 则当x≤0时,函数f(x)没有零点即可,当x≤0时,0<2x≤1,∴﹣1≤﹣2x<0,∴﹣1﹣a≤﹣2x﹣a<﹣a, 所以﹣a≤0或﹣1﹣a>0,即a≥0或a<﹣1. 故选:B 【点睛】本小题主要考查分段函数零点,属于基础题. 11.已知双曲线1(a>0,b>0)与椭圆1有相同焦点F1,F2,离心率为.若双曲线的左支上有一点M到右焦点F2的距离为12,N为线段MF2的中点,O为坐标原点,则|NO|等于( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 【答案】B - 21 - 【解析】 【分析】 根据双曲线的定义求得的表达式,根据椭圆方程求得双曲线的,结合双曲线的离心率求得,由此求得的值. 【详解】如图,∵N为线段MF2的中点,∴|NO||MF1|(|MF2|﹣2a)=6﹣a,∵双曲线1(a>0,b>0)的离心率为 e,∴,∵椭圆1与双曲线1的焦点相同,∴c4,则a=3,即6﹣a=3,∴|NO|=3. 故选:B. 【点睛】本小题主要考查双曲线的定义和离心率,考查椭圆的几何性质,属于基础题. 12.众所周知的“太极图”,其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”.整个图形是一个圆形.其中黑色阴影区域在y轴右侧部分的边界为一个半圆,给出以下命题: ①在太极图中随机取一点,此点取自黑色阴影部分的概率是 ②当时,直线y=ax+2a与白色部分有公共点; ③黑色阴影部分(包括黑白交界处)中一点(x,y),则x+y的最大值为2; ④设点P(﹣2,b),点Q在此太极图上,使得∠OPQ=45°,b的范围是[﹣2,2]. 其中所有正确结论的序号是( ) - 21 - A. ①④ B. ①③ C. ②④ D. ①② 【答案】A 【解析】 【分析】 根据几何概型概率计算,判断①的周期性.根据直线和圆的位置关系,判断②的正确性.根据线性规划的知识求得的最大值,由此判断③的正确性.将转化为过的两条切线所成的角大于等于,由此求得的取值范围,进而求得的取值范围,从而判断出④的正确性. 【详解】对于①,将y轴右侧黑色阴影部分补到左侧,即可知黑色阴影区域占圆的面积的一半, 根据几何概型的计算公式,所以在太极图中随机取一点,此点取自黑色阴影部分的概率是,正确; 对于②,当时,直线,过点,所以直线与白色部分在第I和第IV象限部分没有公共点.圆的圆心为,半径为,圆心到直线,即直线的距离为,所以直线与白色部分在第III象限的部分没有公共点.综上所述,直线y=ax+2a与白色部分没有公共点,②错误; 对于③,设l:z=x+y,由线性规划知识可知,当直线l与圆x2+(y﹣1)2=1相切时,z最大, - 21 - 由解得z(舍去),③错误; 对于④,要使得∠OPQ=45°,即需要过点P的两条切线所成角大于等于, 所以,即OP≤2,于是22+b2≤8,解得. 故选:A 【点睛】本小题主要考查直线和圆的位置关系,考查几何概型概率计算,属于中档题. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.已知tanα=3,π<α,则cosα﹣sinα=_____. 【答案】 【解析】 【分析】 根据,求的值,由此求得的值. 【详解】∵tanα=3,π<α,∴cosα,sinα, 则cosα﹣sinα. 故答案为: 【点睛】本小题主要考查同角三角函数的基本关系式,属于基础题. 14.已知长方形ABCD中,AB=1,∠ABD=60°,现将长方形ABCD沿着对角线BD折起,使平面ABD⊥平面BCD,则折后几何图形的外接球表面积为_____. 【答案】4π 【解析】 【分析】 设出球心的位置,利用勾股定理列方程组,解方程组求得球的半径,进而求得球的表面积. - 21 - 【详解】长方形ABCD中,AB=1,∠ABD=60°,可得BD=2,AD, 作AE⊥BD于E,可得AE•BD=AB•AD,所以AE,BE, 因为平面ABD⊥平面BCD,AE面ABD,平面ABD∩平面BCD=BD,所以AE⊥面BCD, 由直角三角形BCD可得其外接圆的圆心为斜边BD的中点O1,且外接圆的半径r1,过O1作OO1垂直于底面BCD,所以EO1=O1B﹣BE=1, 所以OO1∥AE,取三棱锥外接球的球心O,设外接球的半径为R, 作OF⊥AE于F,则四边形EFOO1为矩形,O1E=OF,EF=OO1,则OA=OC=OB=OD=R, 在△AFO中,OA2=AF2+OF2=(AE﹣EF)2+EO12即R2=(OO1)2;① 在△BOO1中:OB2=OO12+EO12,即R2=OO12;② 由①②可得R2=1,OO1=0,即外接球的球心为O1,所以外接球的表面积S=4πR2=4π, 故答案为:4π 【点睛】本小题主要考查几何体外接球表面积的有关计算,属于中档题. 15.若是函数的两个极值点,则____,____. 【答案】 (1). (2). 【解析】 【分析】 根据极值点的定义,即可由方程的根与系数之间的关系,即可求得以及,再结合对数运算即可容易求得结果. - 21 - 【详解】, . 故答案为:;. 【点睛】本题考查利用导数求函数的极值点,涉及对数运算,属综合基础题. 16.已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn,满足4Sn=an2+2an(n∈N*),设bn=(﹣1)n•anan+1,Tn为数列{bn}的前n项和,则T20=_____. 【答案】880 【解析】 【分析】 利用求得数列的通项公式,由此求得的表达式,利用并项求和法求得. 【详解】∵4Sn=an2+2an(n∈N*), 当n=1时,,解得a1=2或0(舍去), 当n≥2时,4Sn=an2+2an①,4Sn﹣1=an﹣12+2an﹣1②, ①﹣②得:,整理得:(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣2)=0, ∵数列{an}的各项均为正数,∴an﹣an﹣1﹣2=0,即an﹣an﹣1=2, ∴数列{an}是首项为2,公差为2的等差数列,∴an=2+2(n﹣1)=2n,∴bn=(﹣1)n•anan+1=4×(﹣1)nn(n+1), ∴T20=4×[﹣2+6﹣12+20﹣30+42﹣……﹣380+420]=4×[(﹣2+6)+(﹣12+20)+(﹣30+42)+……+(﹣380+420)] =4×(4+8+12+……+40)=4880, 故答案为: 【点睛】本小题主要考查根据递推关系式求数列的通项公式,考查并项求和法,属于中档题. - 21 - 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.笔、墨、纸、砚是中国独有的文书工具,即“文房四宝”.笔、墨、纸、砚之名,起源于南北朝时期,其中的“纸”指的是宣纸,宣纸“始于唐代,产于泾县”,而唐代泾县隶属于宣州府管辖,故因地而得名“宣纸”,宣纸按质量等级,可分为正牌和副牌(优等品和合格品),某公司年产宣纸10000刀,公司按照某种质量标准值x给宣纸确定质量等级,如表所示: x (48,52] (44,48]∪(52,56] (0,44]∪(56,100] 质量等级 正牌 副牌 废品 公司在所生产的宣纸中随机抽取了一刀(100张)进行检验,得到频率分布直方图如图所示,已知每张正牌纸的利润是10元,副牌纸的利润是5元,废品亏损10元. (Ⅰ)按正牌、副牌、废品进行分层抽样,从这一刀(100张)纸中抽出一个容量为5的样本,再从这个样本中随机抽出两张,求其中无废品的概率; (Ⅱ)试估计该公司生产宣纸的年利润(单位:万元). 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)400万元 【解析】 【分析】 (I)利用列举法,结合古典概型概率计算公式,计算出所求概率. (II)根据频率分布直方图求得一刀宣纸的利润,由此估计出年利润. - 21 - 【详解】(Ⅰ)按正牌、副牌、废品进行分层抽样,从这一刀(100张)约中抽出一个容量为5样本, 设抽出的2张正牌为A,B,2张副牌为a,b,1张废品为t,从中任取两张,基本事件有: AB,Aa,Ab,At,Ba,Bb,Bt,ab,at,bt,共10种, 其中无废品包含基本事件有:AB,Aa,Ab,Ba,Bb,ab,共6种,∴其中无废品的概率p. (Ⅱ)由频率分布直方图得:一刀(100张)宣纸有正牌宣纸100×0.1×4=40张, 有副牌宣纸100×0.05×4×2=40张,有废品100×0.025×4×2=20张, ∴该公司一刀宣纸的利润为40×10+40×5+20×(﹣10)=400元, ∴估计该公司生产宣纸的年利润为:400万元. 【点睛】本小题主要考查古典概型概率计算,考查频率分布直方图的运用,属于基础题. 18.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2a=2bcosC+csinB. (Ⅰ)求tanB; (Ⅱ)若C,△ABC的面积为6,求BC. 【答案】(Ⅰ)tanB=2;(Ⅱ) 【解析】 【分析】 (I)利用正弦定理化简已知条件,求得的值. (II)由的值求得的值,从而求得的值,利用正弦定理以及三角形的面积公式列方程,由此求得也即的值. 【详解】(Ⅰ)∵2a=2bcosC+csinB,利用正弦定理可得:2sinA=2sinBcosC+sinCsinB,又sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC, 化为:2cosB=sinB≠0,∴tanB=2. (Ⅱ)∵tanB=2,B∈(0,π),可得sinB,cosB. ∴sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC. ∴,可得:a.又absin6,可得b. - 21 - ∴a,即,解得=. 【点睛】本小题主要考查正弦定理解三角形,考查三角形的面积公式,属于基础题. 19.四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,AB⊥BC,AB=BC=1,PA=CD=2,PA⊥平面ABCD,E在棱PB上. (Ⅰ)求证:AC⊥PD; (Ⅱ)若VP﹣ACE,求证:PD∥平面AEC. 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析 【解析】 【分析】 (I)过作,判断出四边形为则方程,由此证得,结合证得平面,从而证得. (II)利用题目所给体积求得到平面的距离,连接交于,连接,通过证明,证得,由此证得平面. 【详解】(Ⅰ)过A作AF⊥DC于F,∵AB∥CD,AB⊥BC,AB=BC=1,∴四边形ABCF为正方形,则CF=DF=AF=1, ∴∠DAC=90°,得AC⊥DA,又PA⊥底面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴AC⊥PA, 又PA,AD⊂平面PAD,PA∩AD=A,∴AC⊥平面PAD,又PD⊂平面PAD,∴AC⊥PD; (Ⅱ)设E到平面ABCD的距离为h,则VP﹣ACE,得h. 又PA=2,则PB:EB=PA:h=3:1.∵BC=1,CD=2,∴DB,连接DB交AC于O,连接OE, - 21 - ∵△AOB∽△COD,∴DO:OB=2:1,得DB:OB=3:1, ∴PB:EB=DB:OB,则PD∥OE.又OE⊂平面AEC,PD⊄平面AEC,∴PD∥平面AEC. 【点睛】本小题主要考查线线垂直的证明,考查线面平行的证明考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题. 20.已知O为坐标原点,抛物线E的方程为x2=2py(p>0),其焦点为F,过点M (0,4)的直线与抛物线相交于P、Q两点且△OPQ为以O为直角顶点的直角三角形. (Ⅰ)求E的方程; (Ⅱ)设点N为曲线E上的任意一点,证明:以FN为直径的圆与x轴相切. 【答案】(Ⅰ)x2=4y;(Ⅱ)见解析 【解析】 【分析】 (I)设出直线的方程,联立直线的方程和抛物线方程,化简后写出根与系数关系,根据三角形是直角三角形,结合向量数量积的坐标运算列方程,解方程求得,由此求得抛物线方程. (II)设出的坐标,求得线段中点的纵坐标,结合抛物线的性质,证得结论成立. 【详解】(Ⅰ)由题意可得直线l的斜率存在,设直线l的方程为:y=kx+4,设P(x1,y1),Q(x2,y2), 联立直线l与抛物线的方程,整理可得:x2﹣8kpx﹣8p=0, 所以x1x2=﹣8p,所以y1y216, 因为△OPQ是以O为直角顶点的直角三角形,所以0,即x1x2+y1y2=0,所以﹣8p+16=0,解得p=2, - 21 - 所以抛物线的方程为:x2=4y; (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)得F(0,1),准线方程为:y=﹣1, 设N(m,n),则NF的中点M的纵坐标,即以NF为直径的圆的圆心M到x轴的距离为, 而由抛物线的性质可得|NF|=n+1,即以NF为直径的圆的半径为, 所以可得圆心M到x轴的距离恰好等于圆的半径,所以可证得以FN为直径的圆与x轴相切. 【点睛】本小题主要考查直线和抛物线的位置关系,考查抛物线方程的求法,属于中档题. 21.已知函数f(x)=axex,g(x)=x2+2x+b,若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)都过点P(1,c).且在点P处有相同的切线l. (Ⅰ)求切线l的方程; (Ⅱ)若关于x不等式k[ef(x)]≥g(x)对任意x∈[﹣1,+∞)恒成立,求实数k的取值范围. 【答案】(Ⅰ)4x﹣y﹣2=0;(Ⅱ)k≤e 【解析】 【分析】 (I)根据切点和斜率列方程,解方程组求得的值,进而求得切线方程. (II)构造函数,利用导数研究的单调性,对进行分类讨论,结合恒成立,由此求得的取值范围. 【详解】(Ⅰ)∵f′(x)=aex(x+1),g′(x)=2x+2,由已知可得, 即,解得a,b=﹣1,c=2,∴切线的斜率g′(1)=4, ∴切线l的方程为y﹣2=4(x﹣1),即4x﹣y﹣2=0, (Ⅱ)由(Ⅰ)可得f(x)=2xex﹣1,g(x)=x2+2x﹣1,设h(x)=k[ef(x)]﹣g(x)=2kxex﹣(x2+2x﹣1), 即h(x)≥0,对任意x∈[﹣1,+∞)恒成立,从而h(x)min≥0, ∴h′(x)=2k(x+1)ex﹣2(x+1)=2(x+1)(kex﹣1), - 21 - ①当k≤0时,h′(x)≤0,h(x)在[﹣1,+∞)上单调递减,又h(1)=2ke﹣2<0,显然h(x)≥0不恒成立, ②当k>0时,h′(x)=0,解得x1=﹣1,x2=﹣lnk, (i)当﹣lnk<﹣1时,即k>e时,h′(x)≥0,h(x)单调递增, 又h(x)min=h(﹣1)20,显然h(x)≥0不恒成立, (ii)当﹣lnk=﹣1时,即k=e时,h′(x)>0,h(x)单调递增, ∴h(x)min=h(﹣1)20,即h(x)≥0恒成立, (iii)当﹣lnk>﹣1时,即0<k<e时, 当x∈[﹣1,﹣lnk)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,当x∈(﹣lnk,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增, ∴h(x)min=h(﹣lnk)=-2lnk﹣(ln2k﹣2lnk﹣1)=1﹣ln2k≥0,解得k≤e,∴k<e, 综上所述得:k≤e. 【点睛】本小题主要考查利用导数求切线方程,考查利用导数研究不等式恒成立问题,考查分类讨论的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,属于难题. (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.以直角坐标系的原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,直线的参数方程为(为参数). (1)求曲线的参数方程与直线的普通方程; (2)设点过为曲线上的动点,点和点为直线上的点,且满足为等边三角形,求边长的取值范围. 【答案】(1):(参数,),:;(2) - 21 - 【解析】 【分析】 (1)利用公式即可容易化简曲线的方程为直角坐标方程,再写出其参数方程即可;利用消参即可容易求得直线的普通方程; (2)设出的坐标的参数形式,将问题转化为求点到直线距离的范围问题,利用三角函数的值域求解即可容易求得结果. 【详解】(1)曲线的极坐标方程为, 故可得,则, 整理得,也即, 由,则可得, 故其参数方程为(为参数,); 又直线的参数方程为, 故可得其普通方程为. (2)不妨设点的坐标为, 则点到直线的距离 ,, 容易知在区间的值域为, - 21 - 故可得. 则三角形的边长为,故其范围为. 【点睛】本题考查极坐标方程、参数方程和直角坐标方程之间的相互转化,涉及利用参数求点到直线的距离的范围,属综合中档题. 23.已知函数,,. (Ⅰ)当时,有,求实数的取值范围. (Ⅱ)若不等式的解集为,正数,满足,求的最小值. 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ) 【解析】 【分析】 (I)根据不等式恒成立的等价不等式,可转化为求含两个绝对值的最值,利用绝对值的三角不等式求最值即可; (II)由不等式的解集为可求出的值,代入并用表示,再把代入利用基本不等式求出最小值. 【详解】解:(Ⅰ)由题意得:在上恒成立, 在上恒成立. , 又, 当且仅当,即时等号成立. ,即. (Ⅱ)令,, 若时,解集为,不合题意; - 21 - 若时,,,又, ,综上所述:, , ,解得,, ,当且仅当,即时等号成立, 此时.当,时,. 【点睛】本题考查了绝对值的三角不等式,以及利用基本不等式求最值,属于一般题. - 21 - - 21 -查看更多