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- 2021-07-01 发布
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【2020年高考数学预测题、估测题】山东省数学高考试卷3【附详细答案和解析 可编辑】
真水无香 tougao33
学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________
一、 选择题 (本题共计 13 小题 ,共计72分 , )
1. (5分) 已知i为虚数单位,辅助z=1+2ii,则|z|=( )
A.1 B. 2 C. 3 D. 5
2. (5分) (兰州诊断)设全集U=R,集合M=x|x≥0,集合N=x|x2<1,则M∩∁UN=( )
A.0,1 B.0,1 C.[1,+∞) D.1,+∞
3. (5分) 设a=1212,b=1213,c=log213 ,则,b,c的大小关系是( )
A. ax2,则第三个试点应选取在( )
A.2.236 B.3.764 C.3.528 D.3.925
5. (5分) 所示是某一容器的三视图,现向容器中匀速注水,容器中水面的高度h随时间t变化的图象可能是( )
A. B. C. D.
6. (5分) 从编号为0,1,2,⋯,79的80件产品中,采用系统抽样的方法抽取容量是10的样本,若编号为58的产品在样本中,则该样本中产品的最大编号为( )
A.72 B.74 C.76 D.78
7. (5分) 已知cos(π2+α)=2cos(π-α),则tan(π4+α)=( )
A.3 B.-3 C. -13 D.13
8. (5分) 若向量a→=(2, -1),b→=(0, 2),则以下向量中与a→+b→垂直的是( )
A.(1, -2) B.(1, 2) C.(2, 1) D.(0, 2)
9. (5分) 执行如图所示的程序框图,若输出的值为8,则框图中①处可以填( )
A.S≥7? B.S≥21? C.S≥28? D.S≥36?
10. (5分) 设双曲线C的中心为点O,若有且只有一对相交于点O,所成的角为60∘的直线A1B1和A2B2,使|A1B1|=|A2B2|,其中A1、B1和A2、B2分别是这对直线与双曲线C的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(233,2] B.[233,2) C.(233,+∞) D.[233,+∞)
11. (5分) 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a2+c2=b2+2accosC且a=2bsinA,则A=( )
A.π4 B.π6 C.π3 D.2π3
12. (5分) 已知直线l:kx-y-3k+1=0 与椭圆C1:x2a2+y2b2=1a>b>0交于A,B两点,与圆C2
x-32+y-12=1交于C,D两点.若存在k∈-2,-1
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,使得AC→=DB→,则椭圆C1的离心率的取值范围为( )
A.[33,63] B.[33,1) C.(0,33] D.[63,1)
13. (12分) 已知函数fx=3sinωx+acosωxω>0,a>0,对任意x1,x2∈R,fx1+fx2的最大值为4,若f(x)在0,π上恰有两个极值点,则实数ω的取值范围是( )
A.43,73 B.43,73 C.76,136 D.76,136
二、 填空题 (本题共计 4 小题 ,每题 5 分 ,共计20分 , )
14. 已知f(x)=x2+ex,曲线y=f(x)在点(0, 1)处的切线方程为________.
15. 在明朝程大位《算法统宗》中有这样的一首歌谣:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯”.这首古诗描述的这个宝塔其古称浮屠,本题一共有7层.每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,共有381盏灯,问塔顶有几盏灯?你算出顶层有________盏灯.
16. 已知函数fx=sinωx+π4ω∈N在0,π上仅有2个零点,设gx=2fx2+fx-π8,则gx 在区间0,π 上的取值范围为________.
17. 已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,M为棱CC1的中点,则点M到平面A1BD的距离是________.
三、 解答题 (本题共计 6 小题 ,每题 12 分 ,共计72分 , )
18. 为了调查某地区义务教育阶段的学生在周末上网的情况,随机对男女各200名学生进行了不记名的问卷调查,得到了如下的统计表:
表1:男、女生上网时间与频数分布表
附:公式k2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d.
(1)若用表1的数据来分析判断:某义务教育阶段学校共有女生600人,试估计其中上网时间不高于60分钟的人数;
(2)完成答题卡上的2×2列联表,并回答能否有97.5%的把握认为“学生周末上网时间与性别有关?”
19. 已知等差数列{an}满足a3=5,a4+a8=22,{an}的前n项和为Sn,
(1)求an及Sn;
(2)证明:对一切正整数n,有1S1+1S2+...+1Sn<74.
20. 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为A1C1上任意一点,求证:
(1)平面A1DC1//平面AB1C;
(2)DP//平面AB1C.
21. 设函数f(x)=ax-ex.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2,
①求实数a的取值范围;②求证:x1+x2<2lna.
22. 已知点P是圆M:x-12+y2=14外一动点,且满足P到圆M上点的最短距离等于P到直线x=-12的距离.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)经过R2,0的动直线l与曲线C交于A,B两点,试问在x轴上是否存在异于R的定点Q,使得直线AQ,BQ的倾斜角互补?若存在,求出定点Q;若不存在,请说明理由.
23. 已知a,b,c∈R+,求证:a+b+c.1a+1b+1c≥9.
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参考答案与试题解析
【2020年高考数学预测题、估测题】山东省数学高考试卷3【附详细答案和解析 可编辑】
一、 选择题 (本题共计 13 小题 ,共计72分 )
1.【答案】
D
【解答】
解:已知复数z=1+2ii=i(1+2i)i⋅i=-2+i-1=2-i.
则z=22+(-1)2=5.
故选D.
2.【答案】
C
【解答】
由题意得N=-1,1,则∁UN=-∞,-1∪1,+∞,所以M∩(∁UN)=[1,+∞),故选C.
正确求解一元二次不等式,掌握集合的运算法则是解题的关键.
本题考查不等式的解法、集合的运算.
3.【答案】
【解答】
此题暂无解答
4.【答案】
C
【解答】
解:由已知试验范围为[2, 4],可得区间长度为2,
利用0.618法选取试点:x1=2+0.618×(4-2)=3.236,x2=2+4-3.236=2.764,
∵ x1处的结果比x2处好,
则x3为4-0.618×(4-3.236)=3.528
故选C.
5.【答案】
B
【解答】
解:由三视图知:该几何体为底面朝上的圆锥,
当水注入时,先增长快,再变慢.
故选B.
6.【答案】
B
【解答】
解:样本间隔为80÷10=8,
设第一个号码为x,
因为编号为58的产品在样本中,
且58=8×7+2,
则第一个号码为2,
则最大的编号2+8×9=74.
故选B.
7.【答案】
B
【解答】
解:∵ cos(π2+α)=2cos(π-α), ∴ -sinα=-2cosα,
∴ tanα=2,
∴ tan(π4+α)=tanπ4+tanα1-tanπ4tanα=1+tanα1-tanα=-3.
故选B.
8.【答案】
A
【解答】
解:∵ 向量a→=(2, -1),b→=(0, 2),
∴ a→+b→=(2, 1),
对于A,2×1+1×(-2)=0,
∴ 该向量与向量a→+b→垂直;
∴ 可以排除掉B、C、D选项.
故选:A.
9.【答案】
C
【解答】
第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页
解:已知输出的值为8,即i=8,
运行程序:
第一次:S=S+i=1,i=i+1=2,
第二次:S=S+i=3,i=i+1=3,
第三次:S=S+i=6,i=i+1=4,
第四次:S=S+i=10,i=i+1=5,
第五次:S=S+i=15,i=i+1=6,
第六次:S=S+i=21,i=i+1=7,
第七次:S=S+i=28,i=i+1=8,
故选C.
10.【答案】
A
【解答】
解:不妨令双曲线的方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),
由|A1B1|=|A2B2|及双曲线的对称性知A1,A2,B1,B2关于x轴对称,如图,
又∵ 满足条件的直线只有一对,
当直线与x轴夹角为30∘时,双曲线的渐近线与x轴夹角大于30∘,
双曲线与直线才能有交点A1,A2,B1,B2,
若双曲线的渐近线与x轴夹角等于30∘,则无交点,
则不可能存在|A1B1|=|A2B2|,
当直线与x轴夹角为60∘时,双曲线渐近线与x轴夹角小于60∘,
双曲线与直线有一对交点A1,A2,B1,B2,
若双曲线的渐近线与x轴夹角等于60∘,也满足题中有一对直线,
但是如果大于60∘,则有两对直线.不符合题意,
∴ tan30∘0,a>0,
因为对任意x1,x2∈R,fx1+fx2的最大值为4;
f(x)的最大值为a2+3,
故2a2+3=4.
故a=1.
因为fx=3sinωx+cosωx
=2sin(ωx+π6),
当x∈(0,π)时,
所以 π6≤ωx+π6≤ωπ+π6,
因为f(x)在0,π上恰有两个极值点,
故f'(x)=0在0,π上恰有两个解,
即f'(x)=2ωcos(ωx+π6)=0时,
∴ 3π2<ωπ+π6≤5π2,
解得43<ω≤73.
故选B.
二、 填空题 (本题共计 4 小题 ,每题 5 分 ,共计20分 )
14.【答案】
y=x+1
【解答】
由f(x)=x2+ex,得f'(x)=2x+ex,
∴ f'(0)=0+e0=1.
∴ 曲线y=f(x)在点(0, 1)处的切线方程为y=x+1.
15.【答案】
3
【解答】
解:设第一层有a盏灯,
则由题意知第一层至第七层的灯的盏数构成一个以a为首项,以12为公比的等比数列,
∴ a(1-127)1-12=381,
解得a=192,
∴ 顶层有a7=192×126=3盏灯.
故答案为:3.
16.【答案】
-54,1+2
【解答】
解:∵ fx在0,π仅有2个零点,
∴ π4≤ωx+π4≤ωπ+π4,
∴ 2π≤ωπ+π4<3π,
∴ 74≤ω<π4,
又∵ ω∈N,∴ ω=2,
∴ fx=sin2x+π4,
∴ gx=2sinx+π4+sin2x =sinx+cosx+2sinxcosx ,
设sinx+cosx=t=2sinx+π4,sin2x=t2-1,
∵ 0≤x≤π,∴ -1≤t≤2,
∴ gx=y=t+t2-1=t+122-54,
∴ 当t=-12时,ymin=-54,
当t=2时,ymax=1+2.
∴ gx值域为-54,1+2.
故答案为:-54,1+2.
17.【答案】
32
【解答】
解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,
第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页
则D(0, 0, 0),A1(1, 0, 1),B(1, 1, 0),M(0, 1, 12),
DA1→=(1, 0, 1),DB→=(1, 1, 0),DM→=(0, 1, 12),
设平面A1BD的法向量n→=(x, y, z),
则DB→⋅n→=0,DA1→⋅n→=0,即x+y=0,x+z=0,
取x=1,得n→=(1, -1, -1),
∴ 点M到平面A1BD的距离:
d=|n→⋅DM→||n→|=323=32.
故答案为:32.
三、 解答题 (本题共计 6 小题 ,每题 12 分 ,共计72分 )
18.【答案】
解:(1)设估计上网时间不高于60分钟的人数x,
依据题意有x600=140200,
解得:x=420,
所以估计其中上网时间不高于60分钟的人数是420人.
(2)根据题目所给数据得到如下列联表:
其中K2=400×(120×60-80×140)2200×200×260×140=40091≈4.396<5.024,
因此,没有97.5%的把握认为“学生周日上网时间与性别有关”.
【解答】
解:(1)设估计上网时间不高于60分钟的人数x,
依据题意有x600=140200,
解得:x=420,
所以估计其中上网时间不高于60分钟的人数是420人.
(2)根据题目所给数据得到如下列联表:
其中K2=400×(120×60-80×140)2200×200×260×140=40091≈4.396<5.024,
因此,没有97.5%的把握认为“学生周日上网时间与性别有关”.
19.【答案】
解:(1)∵ a4+a8=22,∴ a6=11,
∴ a6-a3=3d=11-5=6,
∴ d=2,∴ a1=1,
∴ an=2n-1,Sn=n(2n-1+1)2=n2.
(2)∵ Sn=n2,
∴ 当n=1时,1S1=1,
当n≥2时,1Sn=1n2<1n(n-1)=1n-1-1n,
∴ 1S1+1S2+...+1Sn<1+14+(12-13)+...+(1n-1-1n)
=1+14+12-1n=74-1n<74,
故对一切正整数n,有1S1+1S2+...+1Sn<74.
【解答】
解:(1)∵ a4+a8=22,∴ a6=11,
∴ a6-a3=3d=11-5=6,
∴ d=2,∴ a1=1,
∴ an=2n-1,Sn=n(2n-1+1)2=n2.
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(2)∵ Sn=n2,
∴ 当n=1时,1S1=1,
当n≥2时,1Sn=1n2<1n(n-1)=1n-1-1n,
∴ 1S1+1S2+...+1Sn<1+14+(12-13)+...+(1n-1-1n)
=1+14+12-1n=74-1n<74,
故对一切正整数n,有1S1+1S2+...+1Sn<74.
20.【答案】
证明:(1)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵ A1C1//AC,A1D//B1C,
A1C1∩A1D=A1,AC∩B1C=C,
∴ 平面A1DC1//平面AB1C.
(2)∵ P为A1C1上任意一点,
∴ DP⊂平面A1DC1,DP⊄平面AB1C,
由(1)已证,平面A1DC1//平面AB1C,
∴ DP//平面AB1C.
【解答】
证明:(1)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵ A1C1//AC,A1D//B1C,
A1C1∩A1D=A1,AC∩B1C=C,
∴ 平面A1DC1//平面AB1C.
(2)∵ P为A1C1上任意一点,
∴ DP⊂平面A1DC1,DP⊄平面AB1C,
由(1)已证,平面A1DC1//平面AB1C,
∴ DP//平面AB1C.
21.【答案】
解:(1)f'(x)=a-ex (x∈R).
①当a≤0时, f'(x)<0,
∴ f(x)的单调减区间为(-∞,+∞),无增区间;
②当a>0时,令f'(x)>0,得xlna,
∴ f(x)的单调减区间为(lna,+∞).
(2) ①当a≤0时,f'(x)<0,f(x)在R上单调递减,不合题意;
当a>0时,f(x)在(-∞,lna)上单调递增,f(x)在(lna,+∞)上单调递减.
∵ f(x) 存在两个零点,
∴ f(lna)=alna-elna=a(lna-1)>0,得a>e,
∵ 当x趋向于-∞时,ax<0,-ex<0,
∴ f(x)为负数,
∵ 当x趋向于+∞时,ax<ex,ax-ex<0,
∴ f(x)为负数,
∴ f(x)有两个零点,
∴ a的取值范围是 (e,+∞).
②要证:x1+x2<2lna,即证:x2<2lna-x1,
不妨设00,
∴ φ(x)在(0,1)递增,
∴ φ(x)<φ(1)=0,即x1+x2<2lna.
【解答】
解:(1)f'(x)=a-ex (x∈R).
①当a≤0时, f'(x)<0,
∴ f(x)的单调减区间为(-∞,+∞),无增区间;
②当a>0时,令f'(x)>0,得xlna,
∴ f(x)的单调减区间为(lna,+∞).
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(2) ①当a≤0时,f'(x)<0,f(x)在R上单调递减,不合题意;
当a>0时,f(x)在(-∞,lna)上单调递增,f(x)在(lna,+∞)上单调递减.
∵ f(x) 存在两个零点,
∴ f(lna)=alna-elna=a(lna-1)>0,得a>e,
∵ 当x趋向于-∞时,ax<0,-ex<0,
∴ f(x)为负数,
∵ 当x趋向于+∞时,ax<ex,ax-ex<0,
∴ f(x)为负数,
∴ f(x)有两个零点,
∴ a的取值范围是 (e,+∞).
②要证:x1+x2<2lna,即证:x2<2lna-x1,
不妨设00,
∴ φ(x)在(0,1)递增,
∴ φ(x)<φ(1)=0,即x1+x2<2lna.
22.【答案】
解:(1)设Px,y,P到直线x=-12的距离为d,
则由题意可得|PM|-12=d.
即x-12+y2-12=|x+12|.
化简整理得y2=4x,
所以动点P的轨迹C的方程为y2=4x.
(2)当直线l的斜率不存在时,由抛物线的对称性知Q可以是x轴上异于R的任意一点.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx-2,且Ax1,y1,Bx2,y2,
联立方程y=kx-2,y2=4x,得k2x2-4k2+1x+4k2=0,
则x1+x2=4k2+1k2,x1x2=4,
假设x轴上存在定点Qm,0,使得直线AQ,BQ的倾斜角互补,
则kAQ+kBQ=0.
即y1x1-m+y2x2-m=kx1-2x1-m+kx2-2x2-m
=2kx1x2-k(m+2)(x1+x2)+4kmx1x2-m(x1+x2)+m2
=-4km+2k2m-22-4m=0.
因为上式对任意k成立,所以m+2=0,解得m=-2,
所以x轴上存在定点Q-2,0,使得直线AQ,BQ的倾斜角互补.
【解答】
解:(1)设Px,y,P到直线x=-12的距离为d,
则由题意可得|PM|-12=d.
即x-12+y2-12=|x+12|.
化简整理得y2=4x,
所以动点P的轨迹C的方程为y2=4x.
(2)当直线l的斜率不存在时,由抛物线的对称性知Q可以是x轴上异于R的任意一点.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx-2,且Ax1,y1,Bx2,y2,
联立方程y=kx-2,y2=4x,得k2x2-4k2+1x+4k2=0,
则x1+x2=4k2+1k2,x1x2=4,
假设x轴上存在定点Qm,0,使得直线AQ,BQ的倾斜角互补,
则kAQ+kBQ=0.
即y1x1-m+y2x2-m=kx1-2x1-m+kx2-2x2-m
=2kx1x2-k(m+2)(x1+x2)+4kmx1x2-m(x1+x2)+m2
=-4km+2k2m-22-4m=0.
因为上式对任意k成立,所以m+2=0,解得m=-2,
所以x轴上存在定点Q-2,0,使得直线AQ,BQ的倾斜角互补.
23.【答案】
证明:∵ a,b,c∈R+,∴ a+b+c≥33abc>0.
1a+1b+1c≥331a⋅1b⋅1c>0,
∴ a+b+c⋅1a+1b+1c≥33abc⋅3⋅31a⋅1b⋅1c=9.
【解答】
此题暂无解答
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