(2019高考題 2019模擬題)2020高考數(shù)學(xué) 基礎(chǔ)鞏固練(四)理(含解析)
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1、基礎(chǔ)鞏固練(四) 本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分.滿分150分,考試時(shí)間120分鐘. 第Ⅰ卷 (選擇題,共60分) 一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的. 1.(2019·河北武邑中學(xué)二次調(diào)研)設(shè)i是虛數(shù)單位,若復(fù)數(shù)z=,則=( ) A.-i B.1+i C.1-i D.+i 答案 A 解析 由z====+i,得=-i.故選A. 2.(2019·浙江百校聯(lián)考)已知集合A={x|2x≥1},B={x|y=ln (1-x)},則A∩B等于( ) A.{x|x≥0} B.{x|x
2、<1} C.{x|0≤x<1} D.{x|0<x<1} 答案 C 解析 集合A={x|2x≥1}={x|x≥0},B={x|x<1},所以A∩B={x|0≤x<1},故選C. 3.(2019·石家莊二模)某商場一年中各月份的收入、支出情況的統(tǒng)計(jì)如圖所示,下列說法中正確的是( ) A.支出最高值與支出最低值的比是8∶1 B.4至6月份的平均收入為50萬元 C.利潤最高的月份是2月份 D.2至3月份的收入的變化率與11至12月份的收入的變化率相同 答案 D 解析 由題圖可知,支出最高值為60萬元,支出最低值為10萬元,其比是6∶1,故A錯(cuò)誤;由題圖可知,4至6月份的平
3、均收入為×(50+30+40)=40萬元,故B錯(cuò)誤;由題圖可知,利潤最高的月份為3月份和10月份,故C錯(cuò)誤;由題圖可知2至3月份的收入的變化率與11至12月份的收入的變化率相同,故D正確.故選D. 4.(2019·赤峰市高三二模)已知正項(xiàng)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若a1=1,S8=17S4,則a5=( ) A.8 B.-8 C.±16 D.16 答案 D 解析 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q. 當(dāng)q=1時(shí),S8=8a1,17S4=17×4a1=68a1, 因?yàn)閍1≠0, 所以S8=8a1,S8≠17S4; 當(dāng)q≠1時(shí),S8==, 17S4==, 故=,解得q=
4、-1或q=-2或q=2,因?yàn)榈缺葦?shù)列{an}為正項(xiàng)等比數(shù)列,故q=2,所以a5=a1·24=16,故選D. 5.(2019·佛山二模)已知(1+x)n(n∈N*,n<10)的展開式中沒有常數(shù)項(xiàng),則n的最大值是( ) A.6 B.7 C.8 D.9 答案 B 解析 ∵已知(1+x)n(n∈N*,n<10)的展開式中沒有常數(shù)項(xiàng), ∴n的展開式中沒有負(fù)一次項(xiàng)和常數(shù)項(xiàng). ∵n的展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=Cxn-3r, 故n-3r≠0,且n-3r≠-1, 即n≠3r,且n≠3r-1, ∴n≠3,6,9,且n≠2,5,8,故n的最大值為7,故選B. 6.(2019·咸陽二模)
5、已知G是△ABC的重心,若=x+y,x,y∈R,則x+y=( ) A.-1 B.1 C. D.- 答案 C 解析 由題意,畫圖,如圖所示. 由重心的定義,可知 ==×(+)=(+). ∴=-=- (+)=-+ .∴x+y=-+=.故選C. 7.(2019·浙江高考)祖暅?zhǔn)俏覈媳背瘯r(shí)代的偉大科學(xué)家,他提出的“冪勢既同,則積不容異”稱為祖暅原理,利用該原理可以得到柱體的體積公式V柱體=Sh,其中S是柱體的底面積,h是柱體的高.若某柱體的三視圖如圖所示(單位:cm),則該柱體的體積(單位:cm3)是( ) A.158 B.162 C.182 D.324
6、 答案 B 解析 如圖, 該柱體是一個(gè)五棱柱,棱柱的高為6,底面可以看作由兩個(gè)直角梯形組合而成,其中一個(gè)上底為4,下底為6,高為3,另一個(gè)的上底為2,下底為6,高為3.則底面面積S=×3+×3=27,因此,該柱體的體積V=27×6=162.故選B. 8.(2019·佛山一中二模)若函數(shù)f(x)= (a∈R)為偶函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( ) A.f(a)>f(2a)>f(0) B.f(a)>f(0)>f(2a) C.f(2a)>f(a)>f(0) D.f(2a)>f(0)>f(a) 答案 C 解析 因?yàn)閒(x)是偶函數(shù),所以f(-1)=f(1),即1+a=2,所以a=
7、1,易知當(dāng)x≥0時(shí),f(x)是增函數(shù),又知2a>a>0,所以f(2a)>f(a)>f(0),故選C. 9.(2019·大慶三模)第24屆國際數(shù)學(xué)大會(huì)會(huì)標(biāo)是以我國古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,如圖,會(huì)標(biāo)是由四個(gè)全等的直角三角形和一個(gè)小正方形拼成的一個(gè)大正方形.設(shè)直角三角形的一個(gè)銳角為θ,且tanθ=2,若在大正方形內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn),則該點(diǎn)取自小正方形區(qū)域的概率為( ) A. B. C. D. 答案 B 解析 設(shè)大正方形為ABCD,小正方形為EFGH,如圖,則tanθ==2, 設(shè)小正方形的邊長為a,則=2,即AF=2a, ∴大正方形的邊長為a, 則小正方形與大正方
8、形的面積比為=.故選B. 10.(2019·廣州二模)若曲線y=x3-2x2+2在點(diǎn)A處的切線方程為y=4x-6,且點(diǎn)A在直線mx+ny-1=0(其中m>0,n>0)上,則+的最小值為( ) A.4 B.3+2 C.6+4 D.8 答案 C 解析 設(shè)A(s,t),y=x3-2x2+2的導(dǎo)數(shù)為y′=3x2-4x,可得切線的斜率為3s2-4s, 由切線方程為y=4x-6,可得3s2-4s=4,t=4s-6, 解得s=2,t=2或s=-,t=-, 由點(diǎn)A在直線mx+ny-1=0(其中m>0,n>0)上, 可得2m+2n=1成立, 則+=(2m+2n)=2≥ 2=6+4,
9、 當(dāng)且僅當(dāng)n=m時(shí),取得最小值6+4,故選C. 11.(2019·全國卷Ⅱ)設(shè)F為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),以O(shè)F為直徑的圓與圓x2+y2=a2交于P,Q兩點(diǎn).若|PQ|=|OF|,則C的離心率為( ) A. B. C.2 D. 答案 A 解析 設(shè)雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(c,0).由圓的對(duì)稱性及條件|PQ|=|OF|可知,PQ是以O(shè)F為直徑的圓的直徑,且PQ⊥OF.設(shè)垂足為M,連接OP,如圖,則|OP|=a,|OM|=|MP|=.由|OM|2+|MP|2=|OP|2得2+2=a2, 故=,即e=.故選A. 1
10、2.(2019·深圳二模)如圖,在四面體ABCD中,AB=CD=2,AC=BD=,AD=BC=,E,F(xiàn)分別是AD,BC的中點(diǎn).若用一個(gè)與直線EF垂直,且與四面體的每一個(gè)面都相交的平面α去截該四面體,由此得到一個(gè)多邊形截面,則該多邊形截面面積的最大值為( ) A. B. C. D. 答案 B 解析 將四面體ABCD補(bǔ)成長、寬、高分別為,,1的長方體(如圖). 由于EF⊥α,故截面為平行四邊形MNKL, 可得KL+KN=, 設(shè)異面直線BC與AD所成的角為θ,則sinθ=sin∠HFB=sin∠LKN, 解得sinθ=,∴S四邊形MNKL=NK·KL·sin∠NKL≤2
11、=, 當(dāng)且僅當(dāng)NK=KL時(shí)取等號(hào).故選B. 第Ⅱ卷 (非選擇題,共90分) 二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分. 13.(2019·合肥一模)設(shè)x,y滿足約束條件 則z=2x-y的取值范圍為________. 答案 (-1,6) 解析 由約束條件 作出可行域如圖, 化目標(biāo)函數(shù)z=2x-y為y=2x-z, 由圖可知,當(dāng)直線y=2x-z過點(diǎn)A時(shí),直線在y軸上的截距最大,z有最小值為-1; 當(dāng)直線y=2x-z過點(diǎn)B時(shí),直線在y軸上的截距最小,z有最大值為6. 所以z=2x-y的取值范圍為(-1,6). 14.(2019·肇慶二模)已知數(shù)列{an}為等比數(shù)列
12、,a1=2,a3=4,則a+a+a+…+a=________. 答案 1020 解析 ∵數(shù)列{an}為等比數(shù)列,a1=2,a3=4, ∴q2==2, ∴a=(a1qn-1)2=4×(q2)n-1=4×2n-1=2n+1, ∴a+a+a+…+a==1020. 15.(2019·長春質(zhì)檢)已知△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若a2=b2+c2-bc,bc=4,則△ABC的面積為________. 答案 解析 因?yàn)樵凇鰽BC中,a2=b2+c2-bc,根據(jù)余弦定理,可知cosA==, 所以A=,sinA=.又bc=4, 所以S△ABC=bcsinA=×4×=.
13、 16.(2019·宣城二模)關(guān)于x的方程kx-=2在區(qū)間上有兩個(gè)實(shí)根,則實(shí)數(shù)k的最小值是________. 答案 解析 由kx-=2得kx-2=, 設(shè)g(x)=, 則g′(x)==, 則當(dāng)x∈時(shí),g′(x)≥0,即函數(shù)g(x)在上為增函數(shù),且g(e)==, 直線y=kx-2過定點(diǎn)(0,-2), 設(shè)過點(diǎn)(0,-2)與g(x)相切的切線為l, 若方程kx-=2在區(qū)間上有兩個(gè)實(shí)根, 則直線y=kx-2在切線l與過點(diǎn)A的直線之間, 由圖象知當(dāng)直線過點(diǎn)A時(shí)直線的斜率最小, 此時(shí)k的最小值為k===. 三、解答題:共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.第17~
14、21題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答.第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答. (一)必考題:60分. 17.(本小題滿分12分)(2019·鄭州第二次質(zhì)量預(yù)測)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an>0,前n項(xiàng)和為Sn,若an=+(n∈N*,且n≥2). (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)記cn=an·2,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn. 解 (1)在數(shù)列{an}中,an=Sn-Sn-1(n≥2),?、? ∵an=+,?、? 且an>0, ∴①÷②得-=1(n≥2), ∴數(shù)列{}是以==1為首項(xiàng),公差為1的等差數(shù)列, ∴=1+(n-1)×1=n,∴Sn=n2. 當(dāng)n≥2
15、時(shí),an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1, 當(dāng)n=1時(shí),a1=1,也滿足上式, ∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n-1. (2)由(1),知an=2n-1,∴cn=(2n-1)×22n-1, 則Tn=1×2+3×23+5×25+…+(2n-1)×22n-1, 4Tn=1×23+3×25+5×27+…+(2n-3)×22n-1+(2n-1)×22n+1, 兩式相減,得-3Tn=2+2(23+25+…+22n-1)-(2n-1)22n+1 =2+2×-(2n-1)22n+1 =-+22n+1, ∴Tn=. 18.(本小題滿分12分)(2019·山東德州一模)如圖
16、,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AB>CD,E,F(xiàn)為AB的三等分點(diǎn),且EF=CD,將△AED和△BFC分別沿DE,CF折起到A,B兩點(diǎn)重合,記為點(diǎn)P. (1)證明:平面PCF⊥平面PEF; (2)若PF=FC,求PD與平面PFC所成角的正弦值. 解 (1)證明:因?yàn)锳B∥CD,EF=CD, 所以四邊形CDEF為平行四邊形, 所以∠AED=∠AFC; 又因?yàn)椤鰽ED≌△BFC,所以∠AED=∠BFC, 從而∠AFC=∠BFC=90°, 所以PE⊥ED,PF⊥FC. 因?yàn)镃F∥DE,所以PE⊥FC, 又因?yàn)镻E∩PF=P,PE?平面PEF,PF?平面PEF, 所以FC
17、⊥平面PEF.又因?yàn)镕C?平面PFC, 所以平面PEF⊥平面PFC. (2)在平面PEF內(nèi)作PO⊥EF,垂足為O,取CD的中點(diǎn)為M. 由(1)可知,F(xiàn)C⊥平面PEF,故FC⊥PO,可得PO⊥平面CDEF, 所以PO⊥OM,PO⊥OF, 又因?yàn)镻F=PE,所以O(shè)E=OF,所以O(shè)M∥FC, 所以O(shè)F⊥OM, 所以O(shè)P,OF,OM兩兩垂直; 以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系, 設(shè)PF=FC=2,而△PEF為等邊三角形, 所以P(0,0,),F(xiàn)(1,0,0),C(1,2,0),D(-1,2,0), 所以=(1,0,-),=(1,2,-),=(-1,2,-); 設(shè)
18、n=(x,y,z)為平面PFC的法向量, 由即 可取n=(,0,1). 設(shè)PD與平面PFC所成的角為θ, 則sinθ==, 所以PD與平面PFC所成角的正弦值為. 19.(本小題滿分12分)(2019·南昌一模)市面上有某品牌A型和B型兩種節(jié)能燈,假定A型節(jié)能燈使用壽命都超過5000小時(shí),經(jīng)銷商對(duì)B型節(jié)能燈使用壽命進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),得到如下頻率分布直方圖: 某商家因原店面需重新裝修,需租賃一家新店面進(jìn)行周轉(zhuǎn),合約期一年,新店面需安裝該品牌節(jié)能燈5支(同種型號(hào))即可正常營業(yè),經(jīng)了解,A型20瓦和B型55瓦的兩種節(jié)能燈照明效果相當(dāng),都適合安裝,已知A型和B型節(jié)能燈每支的價(jià)格分別為1
19、20元、25元,當(dāng)?shù)厣虡I(yè)電價(jià)為0.75元/千瓦時(shí),假定該店面正常營業(yè)一年的照明時(shí)間為3600小時(shí),若正常營業(yè)期間燈壞了立即購買同型燈更換.(用頻率估計(jì)概率) (1)若該商家新店面全部安裝了B型節(jié)能燈,求一年內(nèi)5支節(jié)能燈在使用期間恰好更換2支燈的概率; (2)若該商家全部使用A型節(jié)能燈或B型節(jié)能燈,則為保證正常營業(yè),應(yīng)購買哪一種節(jié)能燈更合算? 解 (1)由頻率分布直方圖可知, B型節(jié)能燈使用壽命超過3600小時(shí)的頻率為0.0010×200=0.2, 用頻率估計(jì)概率,得B型節(jié)能燈使用壽命超過3600小時(shí)的概率為. 所以一年內(nèi)一支B型節(jié)能燈在使用期間需更換的概率為. 所以一年內(nèi)5支節(jié)能
20、燈在使用期間恰好更換2支燈的概率為C2×3=. (2)共需要安裝5支節(jié)能燈, 若選擇A型節(jié)能燈,一年共需花費(fèi)5×120+3600×5×20×0.75×10-3=870元; 若選擇B型節(jié)能燈,由于B型節(jié)能燈一年內(nèi)需更換的支數(shù)服從二項(xiàng)分布B, 故一年內(nèi)需更換燈的支數(shù)的期望為5×=4支. 故一年共需花費(fèi)×25+3600×5×55×0.75×10-3=967.5元. 因?yàn)?67.5>870,所以該商家應(yīng)選擇A型節(jié)能燈. 20.(本小題滿分12分)(2019·重慶六區(qū)一模)如圖,已知橢圓C:+=1,其左、右焦點(diǎn)為F1(-2,0)及F2(2,0),過點(diǎn)F1的直線交橢圓C于A,B兩點(diǎn),線段AB
21、的中點(diǎn)為G,AB的中垂線與x軸和y軸分別交于D,E兩點(diǎn),且|AF1|,|F1F2|,|AF2|構(gòu)成等差數(shù)列. (1)求橢圓C的方程; (2)記△GF1D的面積為S1,△OED(O為原點(diǎn))的面積為S2,試問:是否存在直線AB,使得S1=S2?請(qǐng)說明理由. 解 (1)∵|AF1|,|F1F2|,|AF2|構(gòu)成等差數(shù)列, ∴2a=|AF1|+|AF2|=2|F1F2|=8,∴a=4. 又∵c=2,∴b2=12, ∴橢圓C的方程為+=1. (2)假設(shè)存在直線AB,使得S1=S2,顯然直線AB不能與x,y軸垂直,設(shè)直線AB的方程為y=k(x+2), 將其代入+=1,整理得(4k2
22、+3)x2+16k2x+16k2-48=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=.
∴點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為=,
∴G.
∵DG⊥AB,∴×k=-1,解得xD=,
即D,
∵Rt△GDF1和Rt△ODE相似,∴若S1=S2,
則|GD|=|OD|,
∴ =,
整理得8k2+9=0,∵方程8k2+9=0無解,
∴不存在直線AB,使得S1=S2.
21.(本小題滿分12分)(2019·新鄉(xiāng)模擬)已知函數(shù)f(x)=x2-2x+2aln x,若函數(shù)f(x)在定義域上有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,且x1 23、+ln 2+>0.
解 (1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在定義域(0,+∞)上有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,且x1 25、在第二象限內(nèi)的點(diǎn),且在點(diǎn)D處的切線與直線l平行,求點(diǎn)D的直角坐標(biāo).
解 (1)由已知,得ρ2=2ρsinθ,得x2+y2=2y,
即x2+(y-1)2=1,
所以C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)).
直線l的直角坐標(biāo)方程為x-y+2=0.
(2)由(1)知曲線C1是以C(0,1)為圓心、半徑為1的圓,
設(shè)點(diǎn)D(cosα,1+sinα),因?yàn)辄c(diǎn)D在第二象限,
所以直線CD的斜率kCD=tanα=-,得
α=,得點(diǎn)D的直角坐標(biāo)為.
23.(本小題滿分10分)[選修4-5:不等式選講]
(2019·遼寧撫順一模)已知函數(shù)f(x)=|x+a|+.
(1)當(dāng)a=1時(shí),解不等式f(x)≥5;
(2)若?x∈R,f(x)≥|m-1|恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解 (1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=|x+1|+|x-1|,
當(dāng)x≤-1時(shí),f(x)=-x-1-x+1=-2x≥5,
解得x≤-;
當(dāng)-1
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