【文档说明】湖北省七市(州)教科研协作体2020届高三下学期5月联合考试文科数学试题【精准解析】.docx,共(24)页,1.103 MB,由小赞的店铺上传
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2020年5月湖北省七市(州)教科研协作体高三联合考试文科数学本试卷共4页,23题.考试用时120分钟.★祝考试顺利★注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把
答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.答在本试题卷上无效.3.非选择题的作答:用黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.答在本试题卷上无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,只交答题卡.一、选择题: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.已知(2)2aiibi+=−,其中a,b为实数,i是虚数单位,则复数iab+=()A.22i+B.22i−C.22i−+D.22i−−【答案】D【解析】【分析】将(2)2aiibi+=−化为22aibi−+=−后
,根据复数相等的条件可得.【详解】由(2)2aiibi+=−得22aibi−+=−,所以2,2ba=−=−,所以22abii+=−−。故选:D【点睛】本题考查了复数的乘法运算和复数相等的条件,属于基础题.2.已知集合2,,0Aaa=,1,2B=,若1AB
=,则实数a的值为()A.1−B.0C.1D.【答案】A【解析】【分析】根据1AB=,得1A,根据元素的互异性可知1a=−【详解】因为1AB=,所以1A,又2aa,所以0a且1a,所以21a=,所以1a=−(1a=已舍),此时满足1AB=.故选:A
【点睛】本题考查了集合的交集的概念,考查了集合中元素的互异性,属于基础题.3.ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2222sinsinsinbcaBAabA+−−=.则角C等于()A.π6
B.π3C.π4D.2π3【答案】B【解析】【分析】根据已知等式以及正弦定理可得222bacab+−=,再根据余弦定理可得1cos2C=,根据0C可得答案.【详解】由2222sinsinsinbcaBAabA+−
−=以及正弦定理可得2222bcabaaba+−−=,即222bacab+−=,所以222122bacab+−=,即1cos2C=,又0C,所以3C=.故选:B【点睛】本题考查了正弦定理以及余弦定理,属于基础题.4.设4log2a=,1212b
=,1313c=,则a,b,c的大小关系为()A.abcB.cbaC.bacD.bca【答案】D【解析】【分析】化简得12a=,利用16yx=在(0,)+上递增可以得到bc,利用13yx=在(0,)+上递增可以得到ca,根据传
递性可得答案.【详解】242211log2log2log222a====,113611()()39c==116211()()82b==,1133111()()283ac===,所以bca,故选:D【点睛】本题考查了对数的运算性质,考查了幂函数在(0,)+上的单调性,解题关键是将幂值变为同
指数的形式,然后利用幂函数的单调性比较大小.5.已知双曲线()222210,0xyabab−=的离心率为3,焦点到渐近线的距离为2,则双曲线的实轴长为()A.2B.2C.22D.4【答案】C【解析】【分析】由双曲线的性质可得2b=,再根据离心率以及22
2+=abc可解得结果.【详解】由双曲线的性质可得2b=,又3ca=,所以3ca=,根据222+=abc得2243aa+=,解得2a=,所以实轴长为222a=.故选:C【点睛】本题考查了双曲线的性质,考查了离心率公式以及222+=abc,考
查了实轴的概念,属于基础题.6.从分别标有数字1,2,3,4,5的5张卡片中不放回地随机抽取2次,每次抽取1张,则抽到的2张卡片上的数字的奇偶性不同的概率是()A.15B.25C.35D.45【答案】C【解析】【分析】利用列举法得到所有基本事件的总数和所求事件的个数,再根据古典概型的概率公式可得结
果.【详解】所有基本事件有:12,13,14,15,23,24,25,34,35,45,21,31,41,51,32,42,52,43,53,54,共20种,其中抽到的2张卡片上的数字的奇偶性不同的有12,14,23,25,34,45,21,41,32,52,43,54
,共12种,根据古典概型的概率公式可得所求事件的概率为123205=.故选:C【点睛】本题考查了利用列举法求古典概型的概率,属于基础题.7.平行于直线4xy+=且与圆221xy+=相切的直线的方程是()A.20xy++=或20xy+−
=B.20xy−+=或20xy−−=C.10xy++=或10xy+−=D.40xy+−=或40xy++=【答案】A【解析】【分析】根据两直线平行,设出切线方程,再根据圆心到切线的距离等于圆的半径列等式可解得结果.【详解】依题意设圆的
切线方程为0xym++=,所以||111m=+,解得2m=,所以所求圆的切线方程为20xy++=或20xy+−=.故选:A【点睛】本题考查了两直线平行的位置关系,考查了求圆的切线方程,考查了点到直线的距离公式,属于基础题.8.据《九章算术》记载,商高是我
国西周时期的数学家,曾经和周公讨论过“勾3股4弦5”的问题,比毕达哥拉斯早500年.如图,现有ABC满足“勾3股4弦5”,其中3AC=,4BC=,点D是CB延长线上的一点,则ACAD=()A.3B.4C
.9D.不能确定【答案】C【解析】【分析】根据ABC满足“勾3股4弦5”可得ACCB⊥,再利用平面向量的线性运算以及两个垂直向量的数量积为0,可求得结果.【详解】因为3,4,5ACCBAB===,所以222ACCBAB+=
,所以ACCB⊥,所以0ACCB=,所以0ACCD=,所以2()ACADACACCDACACCD=+=+909=+=.故选:C【点睛】本题考查了勾股定理,考查了平面向量的线性运算,考查了两个垂直向量的数量积为0,属于基础题.
9.已知等差数列na的首项11a=,公差为d,前n项和为nS.若8nSS恒成立,则公差d的取值范围是()A.11,78−−B.1,7−+C.1,8−−D.11,78−−【答案】A【解析】【分析】将问
题转化为80a且90a,再根据通项公式列不等式组可解得结果.【详解】根据等差数列na的前n项和为nS满足8nSS恒成立,可知80a且90a,所以170d+且180d+,解得1178d−−.故选:A
【点睛】本题考查了等差数列的通项公式,考查了不等式恒成立转化为最值成立,考查了等差数列前n项和的最大值,属于基础题.10.如果两个方程的曲线经过若干次平移或对称变换后能够完全重合,则称这两个方程为“互为镜像方
程对”,给出下列四对方程:①sinyx=与πcos5yx=+②2lnyx=与2lnyx=③24xy=与24yx=④3yx=与32332yxxx=−++则“互为镜像方程对”的是()A.①②③B.
①③④C.②③④D.①②③④【答案】B【解析】【分析】对于①,根据诱导公式化为同名函数后可知,πcos5yx=+可以通过平移变换得到,所以①是互为镜像方程对方程;对于②,将2lnyx=化为分段函数后,可知②不是互为镜像方程对方程;
对于③,两个函数的图象关于yx=对称,所以③是互为镜像方程对方程;对于④,利用差的立方公式变形可知,④是互为镜像方程对方程【详解】对于①,因为7cos()sin()sin()55210yxxx=+=++=+,所以将sinyx=
向左平移710可得πcos5yx=+,所以①是互为镜像方程对方程;对于②因为22ln0ln2ln2ln()0xxyxxxx===−,所以2lnyx=的图象是2lnyx=的图象的一部分,故②不是互为镜像方程对
方程;对于③因为24xy=与24yx=关于yx=对称,所以③是互为镜像方程对方程;对于④因为32332yxxx=−++3(1)3x=−+,所以将3yx=的图象向右平移1个单位,再向上平移3个单位可得32332yxxx=−++的图象,故④是互为镜像方程
对方程.故选:B【点睛】本题考查了诱导公式,考查了图象的平移变换和对称变换,考查了差的立方公式,属于基础题.11.ABC是边长为2的等边三角形,M为AC的中点.将ABM沿BM折起到PBM的位置,当三棱锥PBCM−体积最大时,三棱锥PBCM−外接球的
表面积为()A.πB.3πC.5πD.7π【答案】C【解析】【分析】根据三棱锥PBCM−体积最大,可得,,PMMCPMBMBMMC⊥⊥⊥,可得三棱锥PBCM−的外接球与以,,MPMBMC为邻边的长方体的外接球是同一个球,根据长方体的对角线长定理可得外接球的
半径,从而可得其表面积.【详解】当三棱锥PBCM−体积最大时,P点最高,此时,,PMMCPMBMBMMC⊥⊥⊥,因为三棱锥PBCM−的外接球与以,,MPMBMC为邻边的长方体的外接球是同一个球,设其半径为R,因为1,3MPMCMB===,所以2222(2)
1135RMPMCMB=++=++=,所以三棱锥PBCM−外接球的表面积为245R=.故选:C【点睛】本题考查了三棱锥的体积,考查了长方体的对角线长定理,考查了球的表面积公式,属于中档题.12.已知函数()()3sincos
0,0fxxaxa=+,对任意12,xxR,()()12fxfx+的最大值为4,若()fx在()0,π上恰有两个极值点,则实数的取值范围是()A.47,33B.4733,C.
713,66D.713,66【答案】B【解析】【分析】由题意得()fx的最大值为2,由此可求得1a=,所以()2sin()6fxx=+,求导后可知cos()06x+=在()0,π上恰有两个零点,换
元后可知cos0t=在(,)66+在上恰有两个零点,所以函数cosyt=的图象与t轴恰有两个交点,所以35262+,由此解得即可.【详解】因为对任意12,xxR,()()12fxfx+的最大值为4,所以()fx的
最大值为2,所以232a+=,又0a,所以1a=,所以()2sin()6fxx=+,所以()2cos()6fxx=+,因为()fx在()0,π上恰有两个极值点,所以()2cos()06fxx=+=,即cos()06x+=在(
)0,π上恰有两个零点,设6tx=+,则(,)66t+,所以cos0t=在(,)66+在上恰有两个零点,所以函数cosyt=的图象与t轴恰有两个交点,所以35262+,解得4733.故选:B【点睛】本题考查了三角函数的最值,考查了利用导数研究函数的极值,考
查了函数的零点,余弦函数的图像,考查了等价转化思想,属于中档题.二、填空题13.若变量x,y满足约束条件24yxyxxy+,则2zxy=−的最小值是______.【答案】-4【解析】【分析】作出可行域,根据图形找到最优解,将
最优解的坐标代入目标函数即可得到答案.【详解】作出可行域如图:由图可知,点M为最优解,联立24yxxy=+=解得48,33xy==,所以48(,)33M,所以min482433Z=−=−,故答案为:4−【点睛】本题考查了线性规划求
目标函数的最值,解题关键是找到最优解,属于基础题.14.若sin3cos10+=,则tan=______.【答案】13【解析】【分析】设10cos10=,310sin10=,将sin3cos10+=化为sin()1+=,可得2,2kkZ=
+−,求出sin和cos后,相除可得结果.【详解】因为sin3cos10+=,所以10310sincos11010+=,设10cos10=,310sin10=,则sin()1+=,所以2,2kkZ+=+,所以2,2kkZ=+−,所以10sinsi
n(2)cos210k=+−==,kZ310coscos(2)sin210k=+−==,kZ,所以10sin110tancos331010===.故答案为:13【点睛】本题考查了辅助角公式,考查了诱导公式,属于基础题.15.已知函数()2xxfxeex
−=−+,使不等式()()210fxfx−+成立的x的取值范围是______.【答案】13xx【解析】【分析】根据奇函数的定义可得()fx为奇函数,利用导数可得()fx为增函数,再将不等式化为(21)()()fxfxfx−−=−,利用单调性可解得结果.【详解】因为()2xxfxe
ex−=−+,所以()2()xxfxeexfx−−=−−=−,所以函数()fx为奇函数,又()20xxfxee−=++,所以()fx在R上为递增函数,所以()()210fxfx−+等价于(21)()()fxfxfx−−=−,所以21xx−−,解得13x
.故答案为:13xx【点睛】本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了函数的奇偶性,考查了利用奇偶性和单调性解不等式,属于基础题.16.已知斜率为()0kk的直线l过抛物线C:26yx=的焦点F,与抛物线C交于
A,B两点,过A,B作x轴的垂线,垂足分别为1A,1B,若112ABBABASS=,则k的值为______.【答案】22【解析】【分析】1122(,),(,)AxyBxy,联立直线与抛物线,由韦达定理可得2122
23663kxxkk++==+,1294xx=,设1A,1B到直线l的距离分别为12,dd,根据11212ABBABASdSd==得21922xx+=,联立方程组可解得22k=.【详解】依题意可得3(,0)2F,直线3:(
)2lykx=−,设1122(,),(,)AxyBxy,则1112(,0),(,0)AxBx,联立23()26ykxyx=−=,消去y并整理得22229(36)04kxkxk−++=,所以212223663kxxkk++==+,1294xx=,设1A,1B到直线l的距离分
别为12,dd,则1112233||||2211kxkkxdkk−−==++,2222233||||2211kxkkxdkk−−==++,所以1122113||223||2ABBABAxSdSdx−===−,因为1233()()022xx−−所以21922xx+=
,联立211292294xxxx+==,解得134x=,23x=,所以236334k+=+,所以28k=,又0k,所以22k=.故答案为:22【点睛】本题考查了直线与抛物线的位置关系,点到直线的距离,韦达定理,考查了运算求
解能力,属于中档题.三、解答题: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:17.三峡大坝专用公路沿途山色秀美,风景怡人.为确保安全,全程限速为80公里/小时.为了解
汽车实际通行情况,经过监测发现某时段200辆汽车通过这段公路的车速均在[50,90](公里/小时)内,根据监测结果得到如下组距为10的频率分布折线图:(1)请根据频率分布折线图,将颊率分布直方图补充完整(用阴影部分表示);(2)求这200辆汽
车在该路段超速的车辆数以及在该路段的平均速度.【答案】(1)作图见解析(2)72(公里/小时)【解析】【分析】(1)分别以0.06和0.01为高,10为宽作出两个矩形即可;(2)用第四个矩形的面积乘以样本容量即得这200辆汽车在该路段超速的车辆数,用四个矩形底端的中点值
乘以各个矩形的面积,再相加即可得这200辆汽车在该路段的平均速度.【详解】(1)(2)由题可知,当车速在[80,90]时超速,此时车辆共有:2000.011020=(辆);这200辆汽车在该路段的平均速度为:()550.01650.02750.06850
.011072+++=(公里/小时)【点睛】本题考查了频率分布折线图和频率分布直方图,考查了利用频率分布直方图求平均值,属于基础题.18.已知数列na中,11a=,当2n时,*11()2nnnaanNa−−=+,数列nb满足12nnnnbaa+=.
(1)证明:数列11na+是等比数列,并求数列na的通项公式;(2)求数列nb的前n项和nT.【答案】(1)证明见解析;121nna=−(2)11121n+−−【解析】【分析】(1)将()*112nnnaanNa−−=+两边倒过来,再加上1,可得111121nnaa
−+=+,根据定义可知数列11na+是等比数列,从而可得其通项公式;(2)由()()1121121212121nnnnnnb++==−−−−−进行裂项求和可得结果.【详解】(1)证明:当2n时,()*112nnnaanNa−
−=+,∴111121nnaa−+=+,所以数列11na+是以2为公比,以1112a+=为首项的等比数列,从而11112221nnnnaa−+==−,(2)由(1)121nna=−,∴()()112112
1212121nnnnnnb++==−−−−−,∴2231111111212121212121nnnT+=−+−++−−−−−−−11121n+=−−【点睛】本题考查了用定义证明数列为等比数列,考查
了由递推关系式求通项公式,考查了裂项求和方法,将nb裂成两项之差是求和的关键,属于中档题.19.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为直角梯形,//ADBC,ADAB⊥,PA⊥平面ABCD,过AD的平面与PC,PB分
别交于点M,N,连接MN.(1)证明://BCMN;(2)已知2PAADABBC===,平面ADMN⊥平面PBC,求PBDMPABCDVV−−的值.【答案】(1)证明见解析;(2)16【解析】【分析】(1)根据直线与平面平行的判定定理得//BC平面ADMN,再根据直线与平面平行的性质定理可得//
BCMN;(2)根据2PAADABBC===,平面ADMN⊥平面PBC,推出M为PC的中点,然后将三棱锥PBDM−的体积转化为三棱锥PBCD−的体积的一半,再根据锥体的体积公式,将将体积比转化为底面积之比即可得到结果
.【详解】(1)证明:如图:∵//BCAD,BC平面ADMN,AD平面ADMN,∴//BC平面ADMN.又BC平面PBC,平面PBC平面ADMNMN=,∴//BCMN(2)∵PA⊥平面ABCD,BC平面ABCD,∴PABC⊥,又BCAB⊥,PAABA=,∴BC⊥平面PA
B,∵AN平面PAB,∴BCAN⊥,又//BCMN,∴ANMN⊥,∵平面ADMN⊥平面PBC,平面ADMNI平面PBCMN=,∴AN⊥平面PBC∴ANPB⊥,∵PAAB=∴N为PB中点,又//BCMN,∴12PMPC=,∴1
122PBDMCBDMBCDMBPCDPBCDVVVVV−−−−−====,设四棱锥PABCD−的高为h,∴11123213BCDPBCDPBDMPABCDPABCDABCDShVVVVSh−−−−==△△,又13BCDABCDSS=△
△,∴16PBDMPABCDVV−−=.【点睛】本题考查了直线与平面平行的判定定理和性质定理,考查了平面与平面垂直的性质定理,考查了椎体的体积公式,属于中档题.20.在平面直角坐标系中,椭圆C:()222210xyabab+
=的焦距为2,且过点21,2.(1)求椭圆C的方程;(2)过椭圆C左焦点1F的直线l(不与坐标轴垂直)与椭圆C交于A,B两点,若点1,03H−满足HAHB=,求AB.【答案】(1)2212xy+=(2)423【解析】【分析】(1)根据1c=,又
221112ab+=,221ab=+,联立方程组可解得22a=,21b=,由此可得椭圆C的方程;(2)设()11,Axy,()22,Bxy,AB中点()00,Pxy,直线AB的方程为:()1ykx=+,联立直
线与椭圆方程,根据韦达定理得212221224212221kxxkkxxk−+=+−=+,可得2222,2121kkPkk−++,再利用HAHB=得1PHABkk=−,可得21k=,再根据弦长公式可得结果.【详解】(1)由题可知1
c=,又221112ab+=,221ab=+,∴()2211121aa+=−,∴422520aa−+=∴()()222210aa−−=,又21a∴22a=,21b=,所以椭圆C的方程为:2212xy+=.(2)设()11,Axy,()22,Bxy,AB中点()00,Pxy,直线A
B的方程为:()1ykx=+,由()22112ykxxy=++=可得()2222214220kxkxk+++−=,∴212221224212221kxxkkxxk−+=+−=+,∴122221kyyk+=+,∴2222,2121k
kPkk−++,∵HAHB=,∴1PHABkk=−,∴22221121213kkkkk+=−−++,∴21k=,∴1k=,所以1243xx+=−,120xx=,所以221212||1()4ABkxxxx=++−244211()33=+−=.【点
睛】本题考查了根据椭圆的性质求椭圆方程,考查了直线与椭圆的位置关系,考查了利用弦长公式求弦长,考查了运算求解能力,属于中档题.21.已知函数()()xfxaeaR=,()ln1xgxx=+.(1)当1ae=时
,求函数()yfx=在()()1,1f处的切线方程;(2)当1ae时,证明:()()0fxgx−.【答案】(1)yx=(2)证明见解析;【解析】【分析】(1)根据导数的几何意义求出切线的斜率,再用直线方程的点斜式
即可得到所求切线方程;(2)根据1ae可得1xxaee−,再利用导数证明1xex−和ln1xxx+,根据不等式的传递性可证()()0fxgx−.【详解】(1)当1ae=时,1()xxefxee−==,所以
()1xfxe−=,∴()11f=,(1)1f=,∴函数()yfx=在()()1,1f处的切线方程为11yx−=−,即yx=.(2)∵1ae,∴1xxaee−,令()1xmxex−=−,则()11xmxe−=−,令()0mx=,则1x=,当()0,1x时,()0mx
,()mx单调递减;当()1,x+时,()0mx,()mx单调递增,∴()()min10mxm==,故1xex−恒成立,所以只需证ln1xxx+,即证2ln0xxx−−,令()2lnnx
xxx=−−,则()()()221112121xxxxnxxxxx+−−−=−−==,令()0nx=,则1x=,当()0,1x时,()0nx,()nx单调递减;当()1,x+时,()0nx,()nx单调递增,∴()()min10nxn==,∴()0nx恒
成立,∴ln1xxx+,∴1ln1xxxaeexx−+,∴()()fxgx,∴()()0fxgx−恒成立.【点睛】本题考查了导数的几何意义,考查了利用导数证明不等式,考查了不等式的传递性,解题关键是转化为证明三个不等式,属于中档题.(二)选考题: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,直线l的参数方程为12232xtyt=−−=(t为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程是3c
os0+=.(1)写出直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(2)设()2,0P−,直线l与曲线C交于A,B两点,求APOBPOSS−.【答案】(1)直线l:3230xy++=;曲线C:223924xy++=(2)34【解析】【
分析】(1)消去参数t可得直线l的普通方程,在极坐标方程两边同时乘以,然后利用公式222xy=+,cosx=,可得曲线C的直角坐标方程;(2)设,AB两点对应的参数分别为12,tt,联立直线l与曲线C,根据韦达定
理可得1212tt+=−,求得点O到直线l得距离后,再根据12113222APOBPOSSdBPdPttA−=−=+△△即可求得结果.【详解】(1)由12232xtyt=−−=消去参数t可得直线l:3230xy++
=,由3cos0+=得23cos0+=,因为222xy=+,cosx=,所以2230xyx++=,所以曲线C:223924xy++=.(2)联立直线l与曲线C得:22133922224tt
−−++=,化简得:21202tt+−=,设,AB两点对应的参数分别为12,tt,∴1212tt+=−,因为O到直线l的距离()2223313d==+,所以1211332224APOBPOASSdBPdtPt−=−=+=△△.
【点睛】本题考查了参数方程化普通方程,考查了极坐标方程化直角坐标方程,考查了直线参数方程中参数的几何意义,属于中档题.23.已知函数()21fxxx=+−−.(1)求不等式()2fx−的解集;(2)设a,b,c为正实数,若函数()fx的最大值为m,且2abcm++=,求
证294abacbcc+++.【答案】(1)32xx−(2)证明见解析;【解析】【分析】(1)分类讨论去绝对值,变成分段函数后可解得结果;(2)由(1)可知,3m=,所以23abc++=,再将2abacbcc+++分解因式后
利用基本不等式可证.【详解】(1)由题可知,32()212131xfxxxx−−=+−,当2x−≤时,显然不成立,当21x−时,212x+−,∴312x−;当1x时,成立,故()2fx−
的解集为32xx−.(2)证明:由(1)可知,()fx的最大值为3,∴23abc++=,∴()()222924abcabacbccacbc+++++=++=.【点睛】本题考
查了分类讨论法解绝对值不等式,考查了利用基本不等式证明不等式,属于基础题.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com