【文档说明】天津市第一百中学2020届高三高考模拟数学试题含解析【精准解析】.doc,共(20)页,1.676 MB,由小赞的店铺上传
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2020年4月数学模拟试卷一、单选题1.设集合2{|2,},{|10},xAyyxRBxx===−则AB=A.(1,1)−B.(0,1)C.(1,)−+D.(0,)+【答案】C【解析】A={y|y=2x,x∈R}={y|y>0}.B=
{x|x2-1<0}={x|-1<x<1},∴A∪B={x|x>0}∪{x|-1<x<1}={x|x>-1},故选C.2.设i是虚数单位,条件:p复数()1,abiabR−+是纯虚数,条件:1qa=,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分
必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】复数1abi−+是纯虚数,必有1,0ab,=利用充分条件与必要条件的定义可得结果.【详解】若复数1abi−+是纯虚数,必有1,0ab,=所以由p能推出q;但若1
a=,不能推出复数1abi−+是纯虚数.所以由q不能推出p.,因此p是q充分不必要条件,故选A.【点睛】本题主要考查复数的基本概念以及充分条件与必要条件的定义,属于简单题.判断充要条件应注意:首先弄清条件p和结论
q分别是什么,然后直接依据定义、定理、性质尝试,pqqp.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想化抽象为直观外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题;对于范围问题也可以转化为包含关系来处理.3.已知函数
()fx是定义在R上的偶函数,且在)0,+上单调递增,则三个数()3log13af=−,121log8bf=,()0.62cf=的大小关系为A.abcB.acbC.bacD.cab【答案】C【解析】【分析】根据奇偶性得:()3log13af=,通过临界值的方
式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调性得到,,abc的大小关系.【详解】3332log9log13log273==;1221loglog838==,0.610222=即:0.6312102log13log8()fx为偶函数()()33log13
log13aff=−=又()fx在)0,+上单调递增()()0.61321loglog1328fff,即bac本题正确选项:C【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自
变量的大小关系.4.已知0a,0b,并且1a,12,1b成等差数列,则9ab+的最小值为()A.16B.9C.5D.4【答案】A【解析】【分析】根据题意,由等差中项的定义分析可得11ab+=1,进而分析可得a
+9b=(a+9b)(11ab+)=109baab++,由基本不等式的性质分析可得答案.【详解】解:根据题意,a>0,b>0,且1a,12,1b成等差数列,则11ab+=212=1;则a+9b=(a+9b)(11a
b+)=109baab++10+29baab=16;当且仅当9baab=,即a4,b==43时取到等号,∴a+9b的最小值为16;故选A.【点睛】本题考查基本不等式的性质以及应用,涉及等差中项的定义,关键是分析得到11ab+=1.5.设函数,则()sin2cos244fxxx
=+++,则()A.()yfx=在0,2单调递增,其图象关于直线4x=对称B.()yfx=在0,2单调递增,其图象关于直线2x=对称C.()yfx=
在0,2单调递减,其图象关于直线4x=对称D.()yfx=在0,2单调递减,其图象关于直线2x=对称【答案】D【解析】()sin(2)cos(2)2sin(2)2cos2442fxxxxx=+++=+=,由02,x得02x,再由2,
xkkZ=+,所以,22kxkZ=+.所以y=f(x)在()yfx=在(0,)2单调递减,其图象关于直线2x=对称,故选D.6.已知随机变量X服从正态分布()23,N,且()40.8
4PX=,则()24PX=()A.0.84B.0.68C.0.32D.0.16【答案】B【解析】【分析】先计算出()()414PXPX=−,由正态密度曲线的对称性得出()2PX=()4PX,于是得出()
()()24124PXPXPX=−−可得出答案.【详解】由题可知,()()41410.840.16PXPX=−=−=,由于()2~3,XN,所以,()()240.16PXPX==,因此,()()()2412410.160.160.68PXP
XPX=−−=−−=,故选B.【点睛】本题考查正态分布在指定区间上的概率,考查正态密度曲线的对称性,解题时要注意正态密度曲线的对称轴,利用对称性来计算,考查运算求解能力,属于基础题.7.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若////mn,,则//
mnB.若//mn,,,则//mnC.若mnnm=⊥,,,则n⊥D.若//mmnn⊥,,,则⊥【答案】D【解析】【分析】根据各选项的条件及结论,可画出图形或想象图形,再结合平行、垂直的判定定理即可找出正确选项.【详解】选项A错误,同时和一个平面平行的两直
线不一定平行,可能相交,可能异面;选项B错误,两平面平行,两平面内的直线不一定平行,可能异面;选项C错误,一个平面内垂直于两平面交线的直线,不一定和另一平面垂直,可能斜交;选项D正确,由m⊥,//mn便得n⊥,又n,⊥,即⊥.故选:D
.【点睛】本题考查空间直线位置关系的判定,这种位置关系的判断题,可以举反例或者用定理简单证明,属于基础题.8.设椭圆2222:1xyEab+=(0ab)的一个焦点(2,0)F点(2,1)A−为椭圆E内一点,若椭圆E上存在一点P,使得8PAPF+=,则椭圆E的离心率的取值范围是()A.44[,
]97B.44()97,C.22[,)97D.22[,]97【答案】A【解析】【详解】记椭圆的左焦点为()12,0F=−,则1111,AFPFPAAF=+112189aPFPFPAAFPF=++++=,即92a,11PFPAAF−,112
817aPFPFPAAFPF=+−+−=,即722,2,97222cacea==,即4497e,椭圆E的离心率的取值范围是44,97,故选A.【方法点晴】本题主要考查利用椭圆定与性质求椭圆的离心率,属于难题.求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使
不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.求离心率范围问题应先将e用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于e的不等式,从而求出e的范围.本题是利用
椭圆的定义以及三角形两边与第三边的关系构造出关于e的不等式,最后解出e的范围.9.已知函数()fx是定义在R上的奇函数,当0x时,()()1xfxex=+,给出下列命题:①当0x时,()()1xfxex−=−−;②函数()fx有2个零点;③()0fx的解集为()(),10,1−−
;④1x,2xR,都有()()122fxfx−.其中真命题的个数为()A.4B.3C.2D.1【答案】C【解析】【分析】对于①,利用函数()fx是定义在R上的奇函数求解即可;对于②,由函数解析式及函数为奇函数求解即可;对于③,分别解当0x时,当0x时,()0fx即可得解;对
于④,利用导数研究函数的单调性,再求值域即可得解.【详解】解:对于①,函数()fx是定义在R上的奇函数,当0x时,()()1xfxex=+,则当0x时,()()()[1]xfxfxex−=−−=−−+()1xex−=−,即①错误;对于②,由题意可得()10,(1)0,(0)0fff−===
,即函数()fx有3个零点,即②错误;对于③,当0x时,()()1xfxex=+,令()0fx,解得1x−,当0x时,()fx()1xex−=−,令()0fx,解得01x,综上可得()0fx的解集为()()
,10,1−−,即③正确;对于④,当0x时,()()1xfxex=+,()()'2xfxex=+,令()'0fx,得20x−,令()'0fx,得2x−,即函数()fx在(),2−−为减函数,在()2,0−为增函数,即函数在(),0−的最小值为()22
fe−−=−,且2x−时,()0fx,又()1fx,则()21efx−−,由函数为奇函数可得当0x时,()21fxe−−,又(0)0f=,即函数()fx的值域为()1,1−,即1x,2xR,都有()()122fxfx
−,即④正确,即真命题的个数为2,故选:C.【点睛】本题考查了函数性质的应用,重点考查了导数的综合应用,属中档题.二、填空题10.设复数z满足32=−+zii,则z=__________.【答案】23i−【解析】
【详解】分析:由32=−+zii可得32iiz−+=,再利用两个复数代数形式的除法法则化简,结合共轭复数的定义可得结果.详解:z满足i32iz=−+,()()232ii32i23iiiz−+−−+===+−,所以23zi=−,故答案为23i−.点睛:复数是高考中的必考知
识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.11.如果13nxx−的展开式中各项系数之和
为128,则展开式中41x的系数是______.【答案】-189【解析】令1x=,得展开式中各项系数之和为2n.由2128n=,得7n=,所以展开式的通项为737217(1)3rrrrrTCx−−+=−
.由7342r−=−,得=5r,展开式中41x的系数是57557(1)3189C−−=−.12.在三棱锥DABC−中,CD⊥底面ABC,ACBC⊥,5ABBD==,4BC=,则此三棱锥的外接球的表面积为___.【答案】34【解析】【分析】由题
意,在三棱锥DABC−中,可得22343ADCD==−=,进而求得三棱锥的外接球的半径,利用球的表面积公式,即可求解.【详解】由题意,在三棱锥DABC−中,CD⊥底面ABC,ACBC⊥,5ABBD==,4BC=,可得2
2343ADCD==−=,故三棱锥DABC−的外接球的半径2223433422R++==,则其表面积为2344342=.【点睛】本题考查了有关球的组合体问题,以及球的表面积的计算问题,解答时要认真审题,注意球的性质的合理运用
,求解球的组合体问题常用方法有(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;(2)利用球的截面的性质,根据勾股定理列出方程求解球的半径.13.若经过抛物线24yx=焦点的直线l与圆22
(4)4xy−+=相切,则直线l的斜率为__________.【答案】255【解析】抛物线的焦点为()1,0F,设直线l的方程为,()1ykx=−,即kxyk0−−=,直线l与圆()2244xy−+=相
切,2421kkk−=+,解得255k=,故答案为255.14.某大学安排4名毕业生到某企业的三个部门,,ABC实习,要求每个部门至少安排1人,其中甲大学生不能安排到A部门工作,安排方法有______种(用数字作答).【答案】24【解析】【分析】根据题意,设4名毕业生为甲、A、B、C,
分2种情况讨论:1()甲单独一人分配到B或C部门,2()甲和其他人一起分配到B或C部门,由加法原理计算可得答案.【详解】根据题意,设4名毕业生为甲、A、B、C,分2种情况讨论:(1)甲单独一人分配到B或C部门,则甲有2种情况,将A、B、C分成2组,有13C3=种
分组方法,再将2组全排列,分配到其他2个部门,有22A2=种情况,则此时有23212=种安排方法;2()甲和其他人一起分配到B或C部门,在A、B、C中任选1人,与甲一起分配到B或C部门,有13C26=种情况,将剩余的2人全排列,分配到其他2个部门,有22A2=种情况,则此时有
6212=种安排方法;则一共有121224+=种不同的安排方法;故答案为24【点睛】本题主要考查分类计数原理与排列组合的应用,有关排列组合的综合问题,往往是两个原理及排列组合问题交叉应用才能解决问题,解答这类问题理解题意很关键,认真审
题、分清“是分类还是分步”、“是排列还是组合”,在应用分类计数加法原理讨论时,既不能重复交叉讨论又不能遗漏,这样才能提高准确率.在某些特定问题上,也可充分考虑“正难则反”的思维方式.15.已知菱形ABCD的边长为
2,120BAD=,点E、F分别在边BC,CD上,BEBC=,DFDC=,若522+=,则AEAF的最小值__________.【答案】3【解析】【详解】cos1202ABADABAD==−()()2132AEAFABBCADDC=++=−+,
2211473243−+=−+.由于1022,12,在区间1,12上为增函数,故当12=时取得最小值为3.【点睛】本小题主要考查向量的数量积运算,考查向量加法的运算,考查利用二次函数求最值的方法,考查化归与转化的数学思想方法.首先
是利用题目所给的条件BEBC=,DFDC=,计算化简出AEAF表达式,然后利用二次函数配方法来求得函数的最小值,要注意变量的取值范围.三、解答题16.已知函数()23sin22cos1fxxx=−−,xR(1)求函数()fx
的最小正周期;(2)设ABC的内角,,ABC的对边分别为,,abc,且6c=,()0fC=,()sinsin2sin2CBAA+−=,求ABC的面积.【答案】(1);(2)3.【解析】【分析】(1)利用二倍角和辅助角公式可将
函数整理为()2sin226fxx=−−,利用2T=求得结果;(2)由()0fC=,结合C的范围可求得3C=;利用两角和差正弦公式和二倍角公式化简已知等式,可求得cossin2sincosABAA=;分别在cos0A=和cos0A两种情况下求解出各边长,从而求得
三角形面积.【详解】(1)()23sin22cos13sin2cos222sin226fxxxxxx=−−=−−=−−()fx的最小正周期:22T==(2)由()0fC=得:2sin2
206C−−=,即:sin216C−=2262Ck−=+,kZ,解得:3Ck=+,kZ()0,C3C=由()sinsin2sin2CBAA+−=得:()()sins
insincoscossinsincoscossin2cossinABBAABABBABAAB++−=++−=4sincosAA=即:cossin2sincosABAA=若cos0A=,即2A=时,622sin32caC===则:222bac=−
=1126322ABCSbc===若cos0A,则sin2sinBA=由正弦定理可得:2ba=由余弦定理得:2222222cos54cos363cababCaaa=+−=−==解得:2a=22b=11si
n222sin3223ABCSabC===综上所述,ABC的面积为:3【点睛】本题考查正弦型函数的最小正周期、三角形面积的求解,涉及到正弦定理、余弦定理、三角形面积公式、两角和差正弦公式、二倍角公式、辅助角公式的应用,考查学生对于三
角函数、三角恒等变换和解三角形知识的掌握.17.中学为研究学生的身体素质与体育锻炼时间的关系,对该校200名高三学生平均每天体育锻炼时间进行调查,如表:(平均每天锻炼的时间单位:分钟)平均每天锻炼的时间/分钟)0,10)10,20)20,
30)30,40)40,50)50,60总人数203644504010将学生日均体育锻炼时间在)40,60的学生评价为“锻炼达标”.(1)请根据上述表格中的统计数据填写下面的22列联表;锻炼不达标锻炼达标合计男女20110合计并通过计算判断,是否能在犯错误的概率
不超过0.025的前提下认为“锻炼达标”与性别有关?(2)在“锻炼达标”的学生中,按男女用分层抽样方法抽出10人,进行体育锻炼体会交流,(i)求这10人中,男生、女生各有多少人?(ii)从参加体会交流的10人中,随机选出2人作重点发言,记这2人中女生的人数为X,求
X的分布列和数学期望.参考公式:()()()()()22nadbckabcdacbd−=++++,其中nabcd=+++.临界值表20()PKk0.100.050.0250.0100k2.7063.8415.0246.635
【答案】(1)见解析;(2)(i)男生有6人,女生有4人.(ii)见解析【解析】【分析】(1)根据题意填写列联表,计算观测值,对照临界值得出结论;(2)(i)由男女生所占的比例直接求解;(ii)分别求得X不同取值下的概率,列出分布列,根据期望公式计算结果即可.【详解】(1)锻炼不达标锻炼达
标合计男603090女9020110合计15050200由22列联表中数据,计算得到2K的观测值为()2200602030901505090110k−=2006.0615.02433=.
所以在犯错误的概率不超过0.025的前提下能判断“锻炼达标”与性别有关.(2)(i)“锻炼达标”的学生有50人,男、女生人数比为3:2,故用分层抽样方法从中抽出10人,男生有6人,女生有4人.(ii)X的可能取值为0,1,2;()26210103CPXC===,()11642108115CCPX
C===,()242102215CPXC===,∴X的分布列为X012P13815215∴X的数学期望()1824012315155EX=++=.【点睛】本题考查了列联表与独立性检验的应用问题,也考查了分层抽样及离散型随机变量的应用问题,是基
础题.18.如图,由直三棱柱111ABCABC−和四棱锥11DBBCC−构成的几何体中,1190,1,2,5BACABBCBBCDCD======,平面1CCD⊥平面11ACCA(I)求证:1ACDC⊥;(II)若M为1DC中点,求证://AM平面1DBB
;(III)在线段BC上(含端点)是否存在点P,使直线DP与平面1DBB所成的角为3?若存在,求BPBC得值,若不存在,说明理由.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)不存在这样的点P.【解析】【详解】(I)由1ACCC⊥,根据面面垂直的性质得到AC⊥平面1C
CD,从而可证明1ACDC⊥;(II)由于90ABC=,建立空间直角坐标系Axyz−,利用AM的方向向量与平面1DBB的法向量数量积为零可得//AM平面1DBB;(III)由(II)可知平面1DBB的法向量()0,1,3n=,设,0,1BPBC
=,利用空间向量夹角余弦公式列方程可求得50,14=,从而可得结论.详解:证明:(I)在直三棱柱111ABCABC−中,∵1CC⊥平面ABC∴1CCAC⊥∵平面1CCD⊥平面11ACCA,且平面1CCD平面111ACCACC=∴AC⊥平面1CCD∴AC
⊥1DC(II)在直三棱柱111ABCABC−中,∵1AA⊥平面111ABC,∴111111,AAABAAAC⊥⊥又11190BACBAC==,建立如图所示的空间直角坐标系,由已知可得()2,0,0A,()
2,3,0C,()10,3,0C,()2,0,1B,()10,0,1B,()1,3,2D()()12,0,0,1,3,1BBBD=−=−−设平面1DBB的法向量(),,nxyz=∵100nBBnBD==∴2030xxyz−=−−=令1y=则()0,1,3n=−∵M为1DC的中
点,∴13,3,1,,3,122MAM=−∵0AMn=∴AMn⊥又AM平面1DBB,∴//AM平面1DBB(III)由(II)可知平面1DBB的法向量()0,1,3n=−设,
0,1BPBC=则()()2,3,1,1,33,1PDP−=−−−若直线DP与平面1DBB所成的角为3,则2233|cos,|22445nDPnDPnDP===−+解得50,
14=故不存在这样的点P,使得直线DP与平面1DBB所成的角为3点睛:本题主要考查利用空间向量的证明与求值,属于难题.空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标
,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.19.设数列na满足:1a1=,213aa1−=,且()n
1n1nn1n1aa2n2aaa−+−++=(1)求数列na的通项公式;(2)设数列11b2=,nn1n4baa−=,设nb的前n项和nT.证明:nT1.【答案】(1)n2an1=+;(2)
证明见解析.【解析】【分析】(1)由已知得nn1n1211aaa−+=+,从而推导出n1a是首项为1,公差为12的等差数列,由此能求出数列na的通项公式;(2)由()n111bnn1nn1==−++,利用裂项相消法能证明nT1.【详解】(1)数列n
a满足:1a1=,213aa1−=,且()n1n1nn1n1aa2n2aaa−+−++=,nn1n1211aaa−+=+,又1a1=,213aa1−=,121131,aa2==,21111aa2−=,n1a
是首项为1,公差为12的等差数列,()()n1111n1n1a22=+−=+,n2a.n1=+(2)证明:数列11b2=,nn1n4baa−=,()n111bnn1nn1==−++,n12n111111Tbbb111223nn1n1
=+++=−+−++−=−++.故nT1.【点睛】本题考查数列的通项公式的求法,考查数列的前n项和小于1的证明,是中档题,解题时要认真审题,注意裂项求和法的合理运用.这个题目也涉及了数列通项公式的求法及数列求和的常用方法
;数列通项的求法中有常见的已知nS和na的关系,求na表达式,一般是写出1nS−做差得通项,但是这种方法需要检验n=1时通项公式是否适用;数列求和常用法有:错位相减,裂项求和,分组求和等.20.设椭圆C:22221(0)xyabab+=的左,右焦点分别为1F
,2F,其离心率为22,过2F的直线l与C交于,AB两点,且1AFB△的周长为42.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C的上顶点为P,证明:当l的斜率为13时,点P在以AB为直径的圆上.【答案】(1)2212xy+=;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据三角形周长为4a
可得a的值,结合离心率22e=可得c的值,进而可得椭圆的标准方程;(2)先得直线方程为31xy=+,将其于椭圆方程联立,根据韦达定理得到12yy+,12yy,证得0PAPB=即可.【详解】(1)1AFB△的周长等于11AFABBF++12214AFAF
BFBFa=+++=,所以442a=,从而2a=.因为22cea==,所以1c=,即2221bac=−=,椭圆C的方程为2212xy+=.(2)由(1)得()0,1P,()21,0F.设()11,Axy,()22,Bxy,依题意,l的方程为31x
y=+,将l的方程代入C并整理,可得211610yy+−=,所以12611yy+=−,12111yy=−.()()121211PAPBxxyy=+−−()()()()1212313111yyyy=+++−−
()121210220yyyy=+++=所以PAPB⊥,综上,点P在以AB为直径的圆上.【点睛】本题主要考查了椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系,将题意转化为0PAPB=是解题的关键,属于中档题.21.设函数()()2lnfxaxxaR=−−.(1)若()fx在点
()(),efe处的切线为0xeyb−+=,求,ab的值;(2)求()fx的单调区间;(3)若()xgxaxe=−,求证:在0x时,()()fxgx.【答案】(1)2ae=,2be=−,(2)当0a时,()fx的单调减区间为()0,+
;当0a时,()fx的单调减区间为10,a,单调增区间为1,+a;(3)见解析..【解析】【详解】(1)∵()()2lnfxaxxaR=−−,∴()11axfxaxx−=−=,又()fx在点()(),efe的切线的斜率为1e,∴()11ae
feee−==,∴2ae=,∴切点为(),1e−把切点代入切线方程得:2be=−;(2)由(1)知:()()110axfxaxxx−=−=①当0a时,()0fx在()0,+上恒成立,∴()fx在()0,+上是单
调减函数,②当0a时,令()0fx=,解得:1xa=,当x变化时,()(),fxfx随x变化情况如下表:当10,xa时,()()0,fxfx单调减,当1,xa+时
,()0fx,单()fx单调增,综上所述:当0a时,()fx的单调减区间为()0,+;当0a时,()fx的单调减区间为10,a,单调增区间为1,+a.(3)当0x时,要证()0xfxaxe−+
,即证ln20xex−−,令()()ln20xhxexx=−−,只需证()0hx,∵()1xhxex=−由指数函数及幂函数的性质知:()1xhxex=−在()0,+上是增函数又()110he=−
,131303he=−,∴()1103hh,()hx在1,13内存在唯一的零点,也即()hx在()0,+上有唯一零点设()hx的零点为t,则()10htet−==,即1113ett=,由(
)hx的单调性知:当()0,xt时,()()0hxht=,()hx为减函数当(),xt+时,()()0hxht=,()hx为增函数,所以当0x时,()()11ln2ln2hxhtette=−−−=−,又113t,等
号不成立,∴()102220hxtt=+−−=.点睛:本题考查求函数解析式,函数的单调性,零点的存在性定理,(1)利用导数的几何意义;(2)研究单调性,即研究导函数的正负;(2):证明恒成立,转化为函数最值问题.