【文档说明】2020上海市高考压轴卷数学含解析【精准解析】.docx,共(17)页,829.944 KB,由小赞的店铺上传
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绝密★启封前2020上海市高考压轴卷数学一、填空题(本大题满分54分)本大题共有12题,1-6题每题4分,7-12题每题5分.考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分或5分,否则一律得零分.1.若集合|1,AxyxxR==−,|1,B
xxxR=,则AB=________.2.函数()29lg2cos21yxx=−+−的定义域是______.3.已知i为虚数单位,复数z满足11ziz−=+,则z________.4.设数列{}na的前n项和为nS,且对任意正整数n,都有01011012nnanS−=−,则1
a=___5.从总体中抽取6个样本:4,5,6,10,7,4,则总体方差的点估计值为________.6.已知双曲线与椭圆221166xy+=有相同的焦点,且双曲线的渐进线方程为12yx=,则此双曲线方程为_________7.已知函数()2
23fxxax=−++在区间(),4−上是增函数,则实数a的取值范围是______.8.计算:13(2)lim32nnnnn+→−−=+_________.9.某微信群中四人同时抢3个红包(金额不同),假设每人抢到的几率相同且每人最多
抢一个,则其中甲、乙都抢到红包的概率为_____.10.向量集合(),,,SaaxyxyR==,对于任意,S,以及任意()0,1,都有()1S+−,则称S为“C类集”,现有四个命题:①若S为“C类集”,则集合
,MaaSR=也是“C类集”;②若S,T都是“C类集”,则集合,MabaSbT=+也是“C类集”;③若12,AA都是“C类集”,则12AA也是“C类集”;④若12,AA都是“C类集”,且交集非空,则12AA也是“C类集”.其中正确的命题有________(填所有正
确命题的序号)11.已知a、b、2c是平面内三个单位向量,若ab⊥,则4232acabc+++−的最小值是________12.已知数列na的通项公式为52nna−=,数列nb的通项公式为nbnk=+,设,(),()nnnnnnnbabcaa
b=,若在数列nc中,5ncc对任意*nN恒成立,则实数k的取值范围是_____;二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案.考生必须在答题纸的相应编号上,将代表答案
的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.13.在直三棱柱111ABCABC−中,己知ABBC⊥,2ABBC==,122CC=,则异面直线1AC与11AB所成的角为()A.30B.45C.60D.9014.已知函数()3sin2,6fxx=+
130,6x,若函数()()2Fxfx=−的所有零点依次记为1,x2,x,nx,且12nxxx,则12122nnxxxx−++++=()A.2B.113C.4D.22315.若实数x,y满足22201
yxxyy+−−,则2zxy=−的最大值是()A.9B.12C.3D.616.对于全集U的子集A定义函数()()()10AUxAfxxA=ð为A的特征函数,设,AB为全集U的子集,下列结论中错误的是()A.
若,AB则()()ABfxfxB.()()1RAAfxfx=−ðC.()()()ABABfxfxfx=D.()()()ABABfxfxfx=+三、解答题(本大题满分76分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.17.正四棱锥PABCD−的底
面正方形边长是3,O是在底面上的射影,6PO=,Q是AC上的一点,过Q且与PA、BD都平行的截面为五边形EFGHL.(1)在图中作出截面EFGHL,并写出作图过程;(2)求该截面面积的最大值.18.在ABC中,内角,,ABC所对的边长分别是,,abc.(1)若2,3cC=
=,且ABC的面积3S=,求,ab的值;(2)若()()sinsinsin2ABBAA++−=,试判断ABC的形状.19.如图所示,某街道居委会拟在EF地段的居民楼正南方向的空白地段AE上建一个活动中心,其中30AE=米.活动中心东
西走向,与居民楼平行.从东向西看活动中心的截面图的下部分是长方形ABCD,上部分是以DC为直径的半圆.为了保证居民楼住户的采光要求,活动中心在与半圆相切的太阳光线照射下落在居民楼上的影长GE不超过2.5米,其中
该太阳光线与水平线的夹角满足3tan4=.(1)若设计18AB=米,6AD=米,问能否保证上述采光要求?(2)在保证上述采光要求的前提下,如何设计AB与AD的长度,可使得活动中心的截面面积最大?(注:计算中
取3)20.已知椭圆C:22221(0)xyabab+=经过定点21,2E,其左右集点分别为1F,2F且1222EFEF+=,过右焦2F且与坐标轴不垂直的直线l与椭圈交于P,Q两点.(1)求椭圆C的方程:(2)
若O为坐标原点,在线段2OF上是否存在点(,0)Mm,使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.21.已知数列na的前n项和为nS,且满足()13aaa=,13nnnaS+=+,设3nnnbS=−,*nN.(Ⅰ
)求证:数列nb是等比数列;(Ⅱ)若1nnaa+,*nN,求实数a的最小值;(Ⅲ)当4a=时,给出一个新数列ne,其中3,1,2nnnebn==,设这个新数列的前n项和为nC,若nC可以写成pt(t,*pN且1
t,1p)的形式,则称nC为“指数型和”.问nC中的项是否存在“指数型和”,若存在,求出所有“指数型和”;若不存在,请说明理由.参考答案及解析1.【答案】1【解析】由A中1yx=−,得到10x
−…,解得:1x…,即{|1}Axx=…,由B中不等式变形得:11x−剟,即{|11}Bxx=−剟,则{1}AB=,故答案为:{1}.2.【答案】553,,,36666−−−【解析】因为()29lg2cos21yxx=−+−,所以2902co
s210xx−−,所以331cos22xx−,所以33,66xkxkkZ−−+,解得536x−−或66x−或536x.故答案为:553,,,36666−−
−3.【答案】1【解析】因为11ziz−=+,所以21(1)1(1)1(1)(1)iizziziiii−−−=+===−++−,则22||0(1)1z=+−=.故答案为:1.4.【答案】1−【解析】由011101011(
2)1021212nnnnnnaaaSnnSnnS−=−=++=−−−,令1n=,得11(2)10aa++=,解得11a=−。5.【答案】133【解析】6个样本的平均数456107466x+++++==,所以方差2
2222221[(46)(56)(66)(106)(76)(46)]6s=−+−+−+−+−+−261363==.故答案为:1336.【答案】22182xy−=【解析】221166xy+=的焦点为:()10,0双曲线的渐进线方程为12yx=,则设
双曲线方程为:222214xybb−=,焦点为()10,0故2224102bbb+==,双曲线方程为22182xy−=故答案为:22182xy−=7.【答案】)4,+【解析】()223fxxax=−++对称轴方程为xa=,()fx在区间(),4−上是增函数,所以4a.故答案为
:)4,+.8.【答案】13【解析】1112103(2)13333limlim3210312133nnnnnnnn+→→−−−−−===+++.故答案为:13.9.【答案】12【解析】某微信群中四人同时抢3个红包(金额不同),假设每人抢到的几率相同且每人
最多抢一个,则基本事件总数34nA=,其中甲、乙都抢到红包包含的基本事件个数221322mCAA=,∴其中甲、乙都抢到红包的概率2213223432214322mpAAnCA====.故答案为:12.10.【答案】①②④【解析】集合(),,,SaaxyxyR==,对于任
意,S,且任意()0,1,都有()1S+−可以把这个“C类集”理解成,任意两个S中的向量所表示的点的连线段上所表示的点都在S上,因此可以理解它的图象成直线对于①,,MaaSR=,向量a整体倍,还是表示的是直线,故①正确;对于②,因为S,T都是“C类集”,故
,MabaSbT=+还是表示的是直线,故②正确;对于③,因为12,AA都是“C类集”,可得12AA是表示两条直线,故③错误;对于④,12,AA都是“C类集”,且交集非空,可得12AA表示一个点或者两直线共线
时还是一条直线.综上所述,正确的是①②④.故答案为:①②④.11.【答案】45【解析】令2ce=rr,设(1,0)a=,(0,1)b=r,e对应的点C在单位圆上,所以问题转化为求|2||64|aeabe+++−rrrrr的最小值.因为2222(2)(2)
330aeaeea+−+=−=rrrrrr,所以|2||2|aeae+=+rrrr,所以2222|64|()|(22)6(4)|aeyabexxy++−=+++−++−rrrrr,表示C点到点(2,0)−和(6,4)的距离之和,过点(2,0)−和(6,4)的直线为220xy
-+=,原点到直线220xy-+=的距离为211(2)225=+−,所以与单位圆相交,所以|2||64|aeabe+++−rrrrr的最小值为:点(2,0)−和(6,4)之间的距离,即45.故答案为:45.12.【答案】5,3−−.【解析】连接1A
C,1BC,如图:又11ABAB,则1BAC为异面直线1AC与11AB所成的角.因为ABBC⊥,且三棱柱为直三棱柱,∴1ABCC⊥,∴AB⊥面11BCCB,∴1ABBC⊥,又2ABBC==,122CC=,∴()22122223BC=+=,∴1tan3BAC=,解得160BAC=.故选C1
4.【答案】D【解析】令262xk+=+得,62kx=+kZ,即()fx的对称轴方程为k,62x=+kZ.()fx的最小正周期为,T=130,6x,()fx在130,6x上有5条对称轴,第一条是6,最
后一条是:136;1,x2x关于6对称,2,x3x关于46对称…4,x5x关于106对称122,6xx+=2342,6xx+=3472,6xx+=,451026xx+=,将以上各式相加得:12314710222222
66663nnxxxxx−+++++=+++=.故选:D.15.【答案】A【解析】作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):由2zxy=−得2yxz=−,平移直线2yxz=−,由图像可知当直线2yxz=−经过点A时,直线2yxz=−的截距最小,此时z最大,
由1220yxy=−+−=,解得41xy==−,即()4,1−A,max2419z=+=.故选:A16.【答案】D【解析】()()()10AUxAfxxA=ð对于A,AB,分类讨论:①当xA,则,xB此时()()1ABf
xfx==②当xA且xB,即UxBð,此时()()0ABfxfx==,③当xA且xB,即()UxABð时,()0,()1ABfxfx==,此时()()ABfxfx综合所述,有()()ABfxfx,故A正确;对于B,1,()1()0,AUU
AxAfxfxxA==−ðð,故(2)正确;对于C,1,()0,()ABUxABfxxCAB=()1,0,UUxABxCACB=1,1,0,0,UUxAxBxCAxCB=()()ABfxfx=,故C正确;对于D
,0,()()()1,()ABABUxABfxfxfxxCAB=+,故D错误.故选:D.17.【答案】(1)见解析;(2)9.【解析】(1)由题可知,Q是AC上的一点,过Q且与PA、BD都平行的截面为五边形EFGHL
,过Q作//ELBD,交AB于点E,交AD于点L,过Q作//QGPA,交PC于点G,再过点E作//EFPA,交PB于点F,过点L作//HLPA交PD于点H,连接,,FGGHFH,//EFPA,//HLPA,//GQPA,////EFHLGQ,所以,,,,EFGHL共面,
Q平面EFGHL,//ELBD,EL平面EFGHL,//BD平面EFGHL,同理//PA平面EFGHL.所以过Q且与PA、BD都平行的截面EFGHL如下图:(2)由题意可知,//PA截面EFGHL,//BD截面EFGHL,//,//,//PAEFPAHLPAGQ,//,//BDELBD
FH,而O是在底面上的射影,6PO=,PO⊥平面ABCD,BDAC⊥,POBD⊥,且ACBDO=,所以BD⊥平面PAC,则BDPA⊥,EFEL⊥,又//FHBD,PABCD−为正四棱锥,PHPF=
,故PFGPHG△△,于是GFGH=,因此截面EFGHL是由两个全等的直角梯形组成,因//ELBD,则AEL△为等腰直角三角形,设EQx=,则QLx=,所以,322322xEFBEOQPABAOA−===,213EFxPA=−,同理得,216QGxPA=−,又
因为22922PAPOOA=+=,设截面EFGHL面积为S,所以()292222SEFQGEQxx=+=−,即:()2299922922Sxxx=−+=−−+,当且仅当2x=时,S有最大值为9.所以截面EFGHL的面积最大值为9.18.【答案】(1)2ab
==;(2)直角三角形或等腰三角形.【解析】(1)因为2,3cC==,又余弦定理可得:2222coscababC=+−,即224abab+−=①又ABC的面积3S=,所以1sin32abC=,因此4ab=②;由①②解
得:2ab==;(2)因为()()sinsinsin2ABBAA++−=,所以sincoscossinsincoscossin2sincosABABBABAAA++−=,即cossinsincosABAA=,所以cos0A=或sinsinAB
=,因此2A=或AB=,所以ABC是直角三角形或等腰三角形.19.【答案】(Ⅰ)能(Ⅱ)20AB=米且5AD=米【解析】如图,以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系.(1)因为AB=18米,AD=6米,所以半圆的圆心为H
(9,6),半径r=9.设太阳光线所在直线方程为y=-34x+b,即3x+4y-4b=0,则由2227+24-4b3+4=9,解得b=24或b=32(舍).故太阳光线所在直线方程为y=-34x+24,令x=30,得EG=1.5<2.5.所以此时能保证上述采光要求.(2)
设AD=h米,AB=2r米,则半圆的圆心为H(r,h),半径为r.方法一设太阳光线所在直线方程为y=-34x+b,即3x+4y-4b=0,由223r+4h-4b3+4=r,解得b=h+2r或b=h-r2(舍).故太阳光线所在直线方程为y=-34x+h+2
r,令x=30,得EG=2r+h-452,由EG≤52,得h≤25-2r.所以S=2rh+12πr2=2rh+32×r2≤2r(25-2r)+32×r2=-52r2+50r=-52(r-10)2+250≤250.当且仅当r=10时取等号.所以当AB=20米且AD=5米时,可使得
活动中心的截面面积最大.方法二欲使活动中心内部空间尽可能大,则影长EG恰为2.5米,则此时点G为(30,2.5),设过点G的上述太阳光线为l1,则l1所在直线方程为y-52=-34(x-30),即3x+4y-100=0.由直线l1与半圆H相切,得r=3r+4h-100
5.而点H(r,h)在直线l1的下方,则3r+4h-100<0,即r=-3r+4h-1005,从而h=25-2r.又S=2rh+12πr2=2r(25-2r)+32×r2=-52r2+50r=-52(r-10)2+250≤250.当且仅当r
=10时取等号.所以当AB=20米且AD=5米时,可使得活动中心的截面面积最大.20.【答案】(1)2212xy+=(2)存在,m的取值范围为10,2【解析】(1)∵点E在椭圆上,且1222EFEF+=,∴222a=,2a=,又∵定点21,
2E在椭圆上,∴221112ab+=,∴1b=,∴椭圆C的方程为:2212xy+=;(2)假设存在点(,0)Mm满足条件,设11(,)Pxy,22(,)Qxy,直线l的方程为:(1)ykx=−,联立方程22(1)12ykx
xy=−+=,消去y得:2222(12)4220kxkxk+−+−=,∴21224k12kxx+=+,21222212kxxk−=+,2880k=+△,又()11,MPxmy=−,()22,MQxmy=−,()2121,PQxxyy=−−,
∴()12122,MPMQxxmyy+=+−+,由题意知.21211221(2)()(())()xxmxxMPMQPQyyyy=+−−++−+212112(2)()()0xxmxxyy=+−−+=,∵12x
x,∴21122()0xxmkyy+−++=,即()22112220xxmkxx+−++−=,则22222442201212kkmkkk−+−=++,∴2012mkm=−,∴102m,故存在点(,0)Mm,使得以MP,MQ为邻边的
平行四边形是菱形,m的取值范围为10,2.21.【答案】(I)详见解析;(II)9−;(III)3C为指数型和.【解析】(I)13nnnaS+=+,*11323,nnnnnnnSSSSSnN++−=+=+.由于3nnnbS=−,当3a
时,11113233233nnnnnnnnnnnbSSbSS++++−+−===−−,所以数列nb是等比数列.1133bSa=−=−,()132nnba−=−.(II)由(I)得()1332nnnnbSa−=−=−,()1332nnnSa
−=+−()12*12332,2,nnnnnaSSannN−−−=−=+−,所以()12,12332,2nnnanaan−−==+−.因为1nnaa+,213aaaa=+=.当2n时,()122332nnnaa−−=+−,()112332nnnaa−+=
+−,而1nnaa+,所以10nnaa+−,即()()12123322332nnnnaa−−−+−−+−()1243320nna−−=+−,化简得11243338322nnna−−−−
+=−+,由于当2n时,13832n−−+单调递减,最大值为2138312392−−+=−+=−,所以9a−,又3a,所以a的最小值为9−.(III)由(I)当4a=
时,12nnb−=,当2n时,()1212324232112nnnnC+−=++++=+=+−.13C=也符合上式,所以对正整数n都有21nnC=+.由21,12pnpntt=+−=,(*,tpN且1,1tp),t只能是不小于3的奇数.①当p为偶数时,2
21112pppnttt−=+−=,由于21pt+和21pt−都是大于1的正整数,所以存在正整数,gh,使得2212,12ppghtt+=−=,()222,2212ghhgh−−=−=,所以22h=,且2121,2ghhg−−===,相应的3n=,即有233C=,3C为
“指数型和”;②当p为奇数时,()()21111ppttttt−−=−++++,由于211pttt−++++是p个奇数之和,仍为奇数,又1t−为正偶数,所以()()21112pntttt−−++++=不成立,此时没“指数型和”.综上所述,
nC中的项存在“指数型和”,为3C.