2020年浙江省台州市温岭中学高考数学模拟试卷(3月份)答案解析
一.选择题(共10小题)
1.设集合A={1,2,3,4,5,6},B={2,3,4},C={x∈R|﹣1<x≤3},则(A∩C)∪B=(  ) A.{2,3}
B.{2,3,4}
C.{1,2,3,4}
D.{2,3,4,5}
【解答】解:集合A={1,2,3,4,5,6},B={2,3,4}, C={x∈R|﹣1<x≤3},
则(A∩C)∪B={1,2,3}∪B={1,2,3,4}, 故选:C.
2.已知x,y是非零实数,则“x>y”是“A.充分不必要条件 C.充分必要条件
【解答】解:由x>y,不能推出反之,由∴“x>y”是“故选:D. 3.双曲线C:为(  ) A.2sin 20°
B.2cos20°
C.
D.
的一条渐近线的倾斜角为110°,则C的离心率
”的(  ) B.必要不充分条件  D.既不充分也不必要条件 ,如x=3,y=﹣2;
,也不一定有x>y,如x=﹣1,y=2.
”的既不充分也不必要条件.
【解答】解:∵双曲线C的一条渐近线的倾斜角为110°, ∴﹣=tan110°,所以=tan70°,
∴C的离心率e==故选:C.
==.
4.如图,某多面体的三视图中正视图、侧视图和俯视图的外轮廓分别为直角三角形、直角梯形和直角三角形,则该多面体的体积(  )
A.
B.1
C.2
D.3
【解答】解:由三视图还原原几何体如图, 该几何体为四棱锥,PA⊥底面ABCD,且PA=1,
底面ABCD为直角梯形,AB⊥AD,AD∥BC,AB=AD=2,BC=1. ∴该多面体的体积V=故选:B.
.
5.若x,y满足|y|≤2﹣x,且|x|≤1,则2x+y的最小值为(  ) A.﹣7
B.﹣5
C.1
D.4
【解答】解:作出x,y满足|y|≤2﹣x,且|x|≤1,对应的平面区域如图: 由z=2x+y得y=﹣2x+z 平移直线y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A时,直线的截距最小, 此时z最小, 由
,解得A(﹣1,﹣3),此时z=2×(﹣1)+(﹣3)=﹣5,
则2x+y的最小值为:﹣5. 故选:B.
6.若函数A.C.
是奇函数,则使f(x)<1的x的取值范围为(  )
B.D.
是奇函数,则f(﹣x)+f(x)=0,
)(
)=1,
【解答】解:根据题意,函数即ln(
+a)+ln(
+a)=0,变形可得(
分析可得:a=﹣1, 则f(x)=ln(为(﹣1,1), 设t=t=数,
则f(x)在(﹣1,1)上为增函数, 若f(x)=1,即
=e,解可得x=
)⇒x<
, );
, ,
,则y=lnt, =﹣
﹣1,则t在(﹣1,1)上为增函数,而y=lnt在(0,+∞)上为增函﹣1)=ln(
),有
>0,解可得﹣1<x<1,即函数的定义域
则f(x)<1⇒f(x)<f(又由﹣1<x<1,则有﹣1<x<即x的取值范围为(﹣1,故选:A.
7.已知c>a,随机变量ξ,n的分布列如表所示,则(  )
η P
ξ P
4 a
3 b
2 c
2 a
3 b
4 c
B.Eξ>Eη,Dξ=Dη D.Eξ<Eη,Dξ=Dη
A.Eξ>Eη,Dξ<Dη C.Eξ>Eη,Dξ>Dη 【解答】解:Eξ=2a+3b+4c, Eη=4a+3b+2c, Eξ﹣Eη=2(c﹣a)>0,
由ξ+η=6,所以Dξ=D(6﹣η)=Dη, 故选:B.
8.如图,在直角梯形ABCD中,BC⊥CD,AB=BC=2,CD=4,E为CD中点,M,N分别为AD,BC的中点,将△ADE沿AE折起,使点D到D1,M到M1,在翻折过程中,有下列命题:①|M1N|的最小值为1;②M1N∥平面CD1E③存在某个位置,使M1E⊥DE④无论M1位于何位置,均有M1N⊥AE.其中正确命题的个数为(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
【解答】解:在直角梯形ABCD中,BC⊥CD,AB=BC=2,CD=4,E为CD中点,M,N分别为AD,BC的中点,将△ADE沿AE折起,使点D到D1,M到M1,在翻折过程中,当D1与C重合时,|M1N|的最小值为1;所以①正确;连接MN交AE于F连接M1F, 可以证明平面FM1N∥平面CD1E,所以M1N∥平面CD1E, 所以②正确;
当D1E⊥平面ABCD时,M1E⊥DE,所以③正确;
因为AE⊥FN,AE⊥M1F,所以直线AE⊥平面FM1E,所以无论M1位于何位置,均有
M1N⊥AE.所以④正确; 故选:D.
9.已知a1=1919,ak=1949,al=2019是等差数列{an}中的三项,同时b1=1919,bk=1949,b1=2019是公比为q的等比数列{bn}中的三项,则q的最大值为(  ) A.
B.
C. D.无法确定
【解答】解:由题意,数列{bn}不是常数列.
由a1=1919,ak=1949,al=2019是等差数列{an}中的三项, 得d=得
.
,即
,
由b1=1919,bk=1949,b1=2019是公比为q的等比数列{bn}中的三项, 得
>1,
则,要使q最大,则l﹣k最小,
由3l=10k﹣7,得k=1,l=1(舍);
k=4,l=11;k=7,l=21;k=10,l=31;…;
由上可知,当k与l均增加时,由于l的系数小于k的系数,则要使等式3l=10k﹣7成立,l比k增加要快. ∴l﹣k的最小值为7.
则q的最大值为.
故选:B.
10.已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)在区间[2,3]上有零点,则a2+ab的取值范围是(  ) A.(﹣∞,4]
B.
C.[4,
]
D.
【解答】解:不妨设x1,x2为函数f(x)的两个零点,其中x1∈[2,3],x2∈R, 则x1+x2=﹣a,x1x2=b.
则a2+ab=(x1+x2)2﹣(x1+x2)•x1x2=(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12, 由1﹣x1<0,x2∈R,所以(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12≤
=,
可令g(x1)=,g′(x1)=,
].
当x1∈[2,3],g′(x1)>0恒成立,所以g(x1)∈[g(2),g(3)]=[4,则g(x1)的最大值为
,此时x1=3,
还应满足x2=﹣故选:B.
二.填空题(共8小题) 11.已知若复数z=
=﹣,显然x1=3,x2=﹣时,a=b=﹣,a2+ab=
.
(i为虚数单位).若z是纯虚数,则以F(0,m)为焦点的抛物线
,则m= ±3 .
为纯虚数,
的标准方程为 x2=2y ;若|z|=【解答】解:∵z=
=
则2m﹣1=0,即m=,则F(0,),
∴以F(0,)为焦点的抛物线的标准方程为x2=2y;
由|z|=,得==,解得m=±3.
故答案为:x2=2y;±3.
12.已知A(﹣2,0),B(2,0),动点M满足|MA|=2|MB|,则点M的轨迹方程是 3x2+3y2
﹣20x+12=0 ;又若
,此时△MAB的面积为
.
【解答】解:A(﹣2,0),B(2,0),设M(x,y), 由|MA|=2|MB|,得
整理得:3x2+3y2﹣20x+12=0; 以AB为直径的圆的方程为x2+y2=4, 联立
,解得|y|=.
,
即M点的纵坐标的绝对值为. ∴此时△MAB的面积为S=故答案为:3x2+3y2﹣20x+12=0;13.在二项式2835x2 .
【解答】解:∵二项式
的展开式中,令x=1,可得所有项系数和为(3﹣1).
.
的展开式中,所有项系数和为 128 ,展开式中含x2的项是 ﹣
7
=128.
的展开式中,通项公式为 Tr+1=
=2,求得r=3,可得展开式中含x2的项是﹣
(﹣1)r•37r••
﹣
二项式,
令7﹣
•34•x2=﹣2835x2,
故答案为:128;﹣2835x2.
14.已知正实数a满足aa=(8a)9a,loga(2a)的值为 【解答】解:∵正实数a满足aa=(8a)9a, ∴a=9aloga8a,
由loga8a=,得loga8=﹣, ∴loga2=﹣
,
.
∴loga(2a)=loga2+1=﹣故答案为:
.
=.
15.记A,B,C为△ABC的内角, ①若
,则
= 2 ;
.
②若cosB,cosC是方程5x2﹣3x﹣1=0的两根,则sinB•sinC=
【解答】解:①由已知得1+sinA=3cosA>0,再由sin2A+cos2A=1,联立化简
,则
故应填2;
②由题知cosB+cosC=① cosBcosC=
②
==故应填
上的两点(点Q在第一象限),若M(1,0),且直线pM,
将①式平方得  得
16.已知P,Q是椭圆
QM的斜率互为相反数,且|PM|=2|QM|,则直线QM的斜率为 1 . 【解答】解:延长PM交椭圆于N,由对称性可知|QM|=|MN|, 设直线PM的斜率为k,则直线PM的方程为y=k(x﹣1)(k<0), 联立方程组
,消元得:(
+3)y2+
,
﹣2=0,
设P(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=∵|PM|=2|QM|,∴y1=﹣2y2.
∴y1+y2=﹣y2=即y2=把N(
,∴x2=+1,
,
+1,
)代入椭圆方程得:(
+1)2+3(
)2=3,
解得k2=1,∴k=﹣1, ∴直线QM的斜率为﹣k=1. 故答案为:1.
17.已知A,B,C,D,E为半径为1的圆上相异的5点(没有任何两点重合),这5个点两两相连可得到10条线段,则这10条线段长度平方和的最大值为 25 . 【解答】解:不妨设圆心为O,则
,
∴=
==
故答案为:25.
三、解答题(共5题,共74分) 18.已知函数f(x)=(Ⅰ)若x
sincos﹣cos2+1.
,求cosx的值;
a,求
,当且仅当
时取等号.
,……,
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足2bcosA≤2c﹣f(B)的取值范围. 【解答】解:(I)f(x)=
sincos﹣cos2+1=
,
=由x
所以sin(x﹣
=sin(x﹣)+,
)+=, ,
=
.
可得sin(x﹣
)=,cos(x﹣
)+
]=a,
)=
所以cosx=cos[(x﹣
(II)因为2bcosA≤2c﹣
由正弦定理可得,2sinBcosA≤2sinC﹣sinA,
sinA,
从而可得,2sinBcosA≤2sinAcosB+2sinBcosA﹣即cosB
,
因为0<B<π, 所以0<B所以
所以f(B)=sin(B﹣
,
, )+
.
,
,
19.四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧面SAD为正三角形,E为AD的中点.
(Ⅰ)证明:平面SAD⊥平面ABCD; (Ⅱ)求直线SB与平面SEC所成角的正弦值.
【解答】解:(Ⅰ)证明:∵侧面SAD为正三角形,E为AD的中点, ∴SE⊥AD,
∵底面ABCD是边长为2的正方形,侧面SAD为正三角形,∴SE=
,CE=
=
,E为AD的中点.
,∴SE2+CE2=SC2,∴SE⊥CE,
∵AD∩CE=E,∴SE⊥平面ABCD, ∵SE⊂平面SAD,∴平面SAD⊥平面ABCD.
(Ⅱ)解:以E为原点,EA为x轴,过E作AB的平行线为y轴,ES为z轴,建立空间直角坐标系, 则S(0,0,=(1,2,
),B(1,2,0),E(0,0,0),C(﹣1,2,0), ),
=(0,0,
),
=(﹣1,2,0),
设平面SEC的法向量=(x,y,z), 则
,取y=1,得=(2,1,0),
设直线SB与平面SEC所成角为θ, 则直线SB与平面SEC所成角的正弦值为: sinθ=
=
=
.
20.数列{an}中,a1=1,a2=,且(Ⅰ)令f(n)=通项公式;
.
,n≥2),将f(n)用n表示,并求{an}
(Ⅱ)令Tn=a12+a22+…+an2,求证:Tn<.
【解答】解:(I)∵数列{an}中,a1=1,a2=,且.
∴f(n)=﹣==﹣.
n≥2时,∴an+1=
﹣=1﹣++……+.n=2时成立.
﹣=1﹣.
,可得an=
∴an=. =
<+……+
﹣
=()=1+
+
﹣<.
).
(II)证明:n≥3时,∴Tn<1+
+(﹣+﹣
n=1,2时也成立. 综上可得:Tn<. 21.如图,已知抛物线
的焦点为F.
(Ⅰ)若点P为抛物线上异于原点的任一点,过点P作抛物线的切线交y轴于点Q,证明:∠PFy=2∠PQF;
(Ⅱ)A,B是抛物线上两点,线段AB的垂直平分线交y轴于点D(0,4)(AB不与X轴平行),且|AF|+|BF|=6.过y轴上一点E作直线m∥x轴,且m被以AD为直径的圆截得的弦长为定值,求△ABE面积的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)由抛物线的方程可得F(0,1),准线方程:y=﹣1,设P(x0,
),
由抛物线的方程可得y'=,所以在P处的切线的斜率k=,
所以在P处的切线方程为:y﹣=
(x﹣x0)令x=0可得y=﹣,即Q(0,
﹣),
所以FQ=1+,而P到准线的距离d=+1,由抛物线的性质可得PF=d
所以PF=FQ,∠PQF=∠QPF, 可证得:∠PFy=2∠PQF;
(Ⅱ)设直线AB的方程为:y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2), 直线与抛物线联立
整理可得:x2﹣4kx﹣4m=0,
△=16k2+16m>0,即k2+m>0,
x1+x2=4k,x1x2=﹣4m,y1+y2=k(x1+x2)+2m=4k2+2m, 所以AB的中点坐标为:(2k,2k2+m),
所以线段AB的中垂线方程为:y﹣(2k2+m)=﹣(x﹣2k), 由题意中垂线过D(0,4),所以2k2+m+2=4,即2k2+m=2,①
由抛物线的性质可得:|AF|+|BF|=y1+y2+2=6,所以4k2+2m+2=6,即2k2+m=2② 设E(0,b),AD2=x12+(y1﹣4)2,AD 的中点的纵坐标为
,
所以以AD 为直径的圆与直线m的相交弦长的平方为:4[﹣(b﹣
)2]=
4[
y1+4b﹣b2],
﹣b2﹣+b(y1+4)]=4[y1﹣b2+4b﹣4y1+by1]=4[(b﹣3)
要使以AD为直径的圆截得的弦长为定值则可得b=3,时相交弦长的平方为定值12,即E(0,3),
所以E到直线AB的距离为:d=
,而弦长|AB|=
=
4
所以S△EAB=
,
•d=
=2|3﹣m|
,
将①代入可得S
△
ABE
=2|3﹣2+2k2|=2|1+2k2|
=2
设f(k)=﹣4k6+4k4+7k2+2,为偶函数,只看
k>0的情况即可,f'(k)=﹣
24k5+16k3+14k=﹣2k(12k4﹣6k2﹣7=﹣2k(2k2+1)(6k2﹣7) 令f'(k)=0,k=当0<k当
所以k∈(﹣
,f'(k)>0,f(k)单调递增; ,f'(k)<0,f(k)单调递减 ,
)且k≠0,上,f(
|
)=f(﹣=
.
)为最大值
所以S△ABE的最大值为:2|1+2×22.已知函数
.
(Ⅰ)求函数y=f(x)在x=1处的切线方程;
(Ⅱ)若y=f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)≥3ln2. (Ⅲ)若对于任意k∈(﹣∞,2),直线y=kx+b与函数y=f(x)图象都有唯一公共点,求实数b的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=2+所以f′(1)=0,
所以函数f(x)在x=1处的切线方程为: y﹣f(1)=f′(1)(x﹣1), 即y=1.
(Ⅱ)根据题意得,f′(x1)=f′(x2)=m, 即x1,x2为方程(2﹣m)x2﹣3x+1=0的根,
﹣=
,解得﹣,
所以x1+x2=,x1x2=,
+
)﹣3(lnx1+lnx2)
所以f(x1)+f(x2)=2(x1+x2)﹣(
=2(x1+x2)﹣()﹣3ln(x1x2)
=2×﹣﹣3ln
=令t=
﹣3﹣3ln,
,(t>)
g(t)=6t﹣3﹣3lnt,(t>), g′(t)=6﹣=
,
当t∈(,+∞)时,g′(t)>0,g(t)单调递增. 当t∈(,)时,g′(t)<0,g(t)单调递减. 所以g(t)min=g()=3ln2, 所以g(t)≥3ln2, 所以f(x1)+f(x2)≥3ln2.
(Ⅲ)根据题意得,方程f(x)=kx+b只有一个根,
即k=只有 一个根,
令h(x)=,有唯一零点,
当x→0+时,h(x)→﹣∞,x→+∞时,h(x)→2, 下面证明h(x)<2恒成立,
若存在x0∈(0,+∞),使得h(x0)≥1,
所以存在x1∈(0,x0),x2∈(x0,+∞),使得h(x1)<1,h(x2)<1, k=max{h(x1),h(x2)}<2,则y=k与y=h(x)至少有两个交点,矛盾.
由对于任意k∈(﹣∞,2),h(x)=k只有一个解,得h(x)为(0,+∞)上的增函数,
所以h′(x)=得b≥﹣﹣3lnx+3,
≥0,
令m(x)=﹣﹣3lnx+3,(x>0), 则m′(x)=
﹣=
,
所以m(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减, m(x)max=m()=﹣3ln. 得b≥m(x)max=m()=﹣3ln.