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- 2021-05-13 发布
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2020年广东省广州市天河区高考数学一模试卷(文科)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分60分,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.(5分)已知集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x|x2﹣2x>0},则A∩B=( )
A.{3} B.{2,3} C.{﹣1,3} D.{1,2,3}
2.(5分)高铁、扫码支付、共享单车、网购被称为中国的“新四大发明”,为评估共享单车的使用情况,选了n座城市作实验基地,这n座城市共享单车的使用量(单位:人次/天)分别为x1,x2,…,xn,下面给出的指标中可以用来评估共享单车使用量的稳定程度的是( )
A.x1,x2,…xn的平均数 B.x1,x2,…xn的标准差
C.x1,x2,…xn的最大值 D.x1,x2,…xn的中位数
3.(5分)若复数为纯虚数,则|3﹣ai|=( )
A. B.13 C.10 D.
4.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2+a8=15﹣a5,则S9等于( )
A.18 B.36 C.45 D.60
5.(5分)已知cos(θ+)=,<θ<,则sin2θ的值等于( )
A. B. C. D.
6.(5分)若实数x,y满足,则z=y﹣2x的最小值为( )
A.2 B.﹣2 C.1 D.﹣1
7.(5分)三国时期吴国数学家赵爽所注《周髀算经》中给出了勾股定理的绝妙证明.下面是赵爽的弦图及注文,弦图是一个以勾股形之弦为边的正方形,其面积称为弦实,图中包含四个全等的勾股形及一个小正方形,分别涂成红(朱)色及黄色,其面积称为朱实、黄实,利用2×勾×股+(股﹣勾)2=4×朱实+黄实=弦实,化简,得勾2+股2=弦2,设勾股中勾股比为1:,若向弦图内随机抛掷1000颗图钉(大小忽略不计),则落在黄色图形内的图钉颗数大约为( )
(参考数据≈1.732,≈1.414)
A.130 B.134 C.138 D.142
8.(5分)已知x1=1n,x2=e,x3满足e=1nx3,则正确的是( )
A.x1<x2<x3 B.x1<x3<x2 C.x2<x1<x3 D.x3<x1<x2
9.(5分)如图所示,在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点,F是侧面CDD1C1上的动点,且B1F∥面A1BE,则F在侧面CDD1C1上的轨迹的长度是( )
A.a B. C. D.
10.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣<φ<),A(,0)为其图象的对称中心,B、C是该图象上相邻的最高点和最低点,若BC=4,则f(x)的单调递增区间是( )
A.(2k﹣,2k+),k∈Z
B.(2kπ﹣π,2kπ+π),k∈Z
C.(4k﹣,4k+),k∈Z
D.(4kπ﹣π,4kπ+π),k∈Z
11.(5分)一对夫妇为了给他们的独生孩子支付将来上大学的费用,从孩子一周岁生日开始,每年到银行储蓄a元一年定期,若年利率为r
保持不变,且每年到期时存款(含利息)自动转为新的一年定期,当孩子18岁生日时不再存入,将所有存款(含利息)全部取回,则取回的钱的总数为( )
A.a(1+r)17 B.[(1+r)17﹣(1+r)]
C.a(1+r)18 D.[(1+r)18﹣(1+r)]
12.(5分)已知函数f(x)=(k+)lnx+,k∈[1,+∞),曲线y=f(x)上总存在两点M(x1,y1),N(x2,y2)使曲线y=f(x)在M、N两点处的切线互相平行,则x1+x2的取值范围为( )
A.[4,+∞) B.(4,+∞) C.[) D.()
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.
13.(5分)已知向量=(3,﹣2),=(m,1).若向量(﹣2)∥,则m= .
14.(5分)已知数列{an}满足a1=1,an=1+a1+…+an﹣1(n∈N*,n≥2),则当n≥1时,an= .
15.(5分)如图所示,位于A处的信息中心获悉:在其正东方向相距30海里的B处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西45°、相距20海里的C处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向沿直线CB前往B处救援,则cosθ的值为 .
16.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1外接球的表面积为52π,AB=1,若△ABC外接圆的圆心O1在AC上,半径r1=1,则直三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为 .
三、解答题:共70分。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,每个试题学生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。
17.(12分)某校在一次期末数学测试中,为统计学生的考试情况,从学校的2000名学生中随机抽取50名学生的考试成绩,被测学生成绩全部介于65分到145分之间(满分150分),将统计结果按如下方式分成八组:第一组[65,75),第二组[75,85),……第八组[135,145],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分.
(1)求第七组的频率,并完成频率分布直方图;
(2)用样本数据估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代表该组数据平均值);
(3)若从样本成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取2名,求他们的分差的绝对值小于10分的概率.
18.(12分)在等比数列{an}中,公比q∈(0,1),且满足a3=2,a1a3+2a2a4+a3a5=25.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,当取最大值时,求n的值.
19.(12分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且﹣2sin2C+2cosC+3=0.
(1)求角C的大小;
(2)若b=a,△ABC的面积为sinAsinB,求sinA及c的值.
20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是矩形,侧面PAB是正三角形,AB=2,BC=,PC=.E、H分别为PA、AB的中点.
(1)求证:PH⊥AC;
(2)求点P到平面DEH的距离.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣mx2,g(x)=+x,m∈R,F(x)=f(x)+g(x).
(1)讨论函数f(x)的单调区间及极值;
(2)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值.
(二)选考题:共10分。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。[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos()=2.
(1)求曲线C和直线l的直角坐标方程;
(2)直线l与y轴的交点为P,经过点P的动直线m与曲线C交于A、B两点,证明:|PA|•|PB|为定值.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|2x+m|(m∈R).
(1)若m=2时,解不等式f(x)≤3;
(2)若关于x的不等式f(x)≤|2x﹣3|在x∈[0,1]上有解,求实数m的取值范围.
2020年广东省广州市天河区高考数学一模试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分60分,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.(5分)已知集合A={﹣1,0,1,2,3},B={x|x2﹣2x>0},则A∩B=( )
A.{3} B.{2,3} C.{﹣1,3} D.{1,2,3}
【分析】求出B中不等式的解集确定出B,找出A与B的交集即可.
【解答】解:由B中不等式变形得:x(x﹣2)>0,
解得:x<0或x>2,即B={x|x<0或x>2},
∵A={﹣1,0,1,2,3},
∴A∩B={﹣1,3},
故选:C.
【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.(5分)高铁、扫码支付、共享单车、网购被称为中国的“新四大发明”,为评估共享单车的使用情况,选了n座城市作实验基地,这n座城市共享单车的使用量(单位:人次/天)分别为x1,x2,…,xn,下面给出的指标中可以用来评估共享单车使用量的稳定程度的是( )
A.x1,x2,…xn的平均数 B.x1,x2,…xn的标准差
C.x1,x2,…xn的最大值 D.x1,x2,…xn的中位数
【分析】利用方差或标准差表示一组数据的稳定程度.
【解答】解:表示一组数据x1,x2,…xn的稳定程度是方差或标准差.
故选:B.
【点评】本题考查了利用方差或标准差表示一组数据的稳定程度,是基础题.
3.(5分)若复数为纯虚数,则|3﹣ai|=( )
A. B.13 C.10 D.
【分析】把给出的复数化简,然后由是不等于0,虚部不等于0求解a的值,最后代入模的公式求模.
【解答】解:由=.
因为复数为纯虚数,所以,解得a=2.
所以|3﹣ai|=|3﹣2i|=.
故选:A.
【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数是纯虚数的充要条件,考查了复数模的求法,是基础题.
4.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2+a8=15﹣a5,则S9等于( )
A.18 B.36 C.45 D.60
【分析】由等差数列的通项公式知a2+a8=15﹣a5⇒a5=5,再由等差数列的前n项和公式知S9=×2a5.
【解答】解:∵a2+a8=15﹣a5,
∴a5=5,
∴S9=×2a5=45.
故选:C.
【点评】本题考查等差数列的性质和应用,解题时要注意等差数列的通项公式和前n项和公式的合理运用.
5.(5分)已知cos(θ+)=,<θ<,则sin2θ的值等于( )
A. B. C. D.
【分析】由已知利用诱导公式可求sinθ,根据同角三角函数基本关系式可求cosθ,进而根据二倍角的正弦函数公式即可求解.
【解答】解:∵cos(θ+)=﹣sinθ=,
∴sinθ=﹣,
∵<θ<,
∴cosθ=﹣=﹣,
∴sin2θ=2sinθcosθ=2×(﹣)×(﹣)=.
故选:C.
【点评】本题主要考查了诱导公式,同角三角函数基本关系式,二倍角的正弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
6.(5分)若实数x,y满足,则z=y﹣2x的最小值为( )
A.2 B.﹣2 C.1 D.﹣1
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用数形结合即可得出结论.
【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,如图:
由图可知,z=y﹣2x在x+y=1与x轴的交点(1,0)处取得最小值,即z=0﹣2=﹣2.
故选:B.
【点评】本题考查了线性规划,求最值问题,属于基础题.
7.(5分)三国时期吴国数学家赵爽所注《周髀算经》中给出了勾股定理的绝妙证明.下面是赵爽的弦图及注文,弦图是一个以勾股形之弦为边的正方形,其面积称为弦实,图中包含四个全等的勾股形及一个小正方形,分别涂成红(朱)色及黄色,其面积称为朱实、黄实,利用2×勾×股+(股﹣勾)2=4×朱实+黄实=弦实,化简,得勾2+股2=弦2,设勾股中勾股比为1:,若向弦图内随机抛掷1000颗图钉(大小忽略不计),则落在黄色图形内的图钉颗数大约为( )
(参考数据≈1.732,≈1.414)
A.130 B.134 C.138 D.142
【分析】设勾为a,则股为,弦为2a,求出大的正方形的面积及小的正方形面积,再求出图钉落在黄色图形内的概率,乘以1000得答案.
【解答】解:如图,
设勾为a,则股为,∴弦为2a,
则图中大四边形的面积为4a2,小四边形的面积为=()a2,
则由测度比为面积比,可得图钉落在黄色图形内的概率为.
∴落在黄色图形内的图钉数大约为1000≈134.
故选:B.
【点评】本题考查几何概型,考查几何概型概率公式的应用,是基础的计算题.
8.(5分)已知x1=1n,x2=e,x3满足e=1nx3,则正确的是( )
A.x1<x2<x3 B.x1<x3<x2 C.x2<x1<x3 D.x3<x1<x2
【分析】可以看出lnx3>0,从而得出x3>1,又可看出,从而得出x1,x2,x3的大小关系.
【解答】解:∵e﹣x>0;
∴lnx3>0;
∴x3>1;
又;
∴x1<x2<x3.
故选:A.
【点评】考查指数函数的值域,对数函数和指数函数的单调性.
9.(5分)如图所示,在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点,F是侧面CDD1C1上的动点,且B1F∥面A1BE,则F在侧面CDD1C1上的轨迹的长度是( )
A.a B. C. D.
【分析】设G,H,I分别为CD、CC1、C1D1边上的中点,根据面面平行的判定定理,可得平面A1BGE∥平面B1HI,结合已知中B1F∥面A1BE,可得F落在线段HI上,则答案可求.
【解答】解:设G,H,I分别为CD、CC1、C1D1边上的中点
则ABEG四点共面,
且平面A1BGE∥平面B1HI
又∵B1F∥面A1BE,
∴F落在线段HI上,
∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1中的棱长为a,
∴HI=.
即F在侧面CDD1C1上的轨迹的长度是.
故选:D.
【点评】本题考查线面平行的判定,其中分析出F落在线段HI上是解答本题的关键,是中档题.
10.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣<φ<),A(,0)为其图象的对称中心,B、C是该图象上相邻的最高点和最低点,若BC=4,则f(x)的单调递增区间是( )
A.(2k﹣,2k+),k∈Z
B.(2kπ﹣π,2kπ+π),k∈Z
C.(4k﹣,4k+),k∈Z
D.(4kπ﹣π,4kπ+π),k∈Z
【分析】由题意可得+=42,求得ω的值,再根据对称中心求得φ的值,可得函数f(x)的解析式,利用正弦函数的单调性,求得f(x)的单调递增区间.
【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣<φ<),
A(,0)为f(x)图象的对称中心,B,C是该图象上相邻的最高点和最低点,若BC=4,
∴+=42,即12+=16,求得ω=.
再根据•+φ=kπ,k∈Z,可得φ=﹣,∴f(x)=sin(x﹣).
令2kπ﹣≤x﹣≤2kπ+,求得4k﹣≤x≤4k+,
故f(x)的单调递增区间为(4k﹣,4k+),k∈Z,
故选:C.
【点评】本题主要考查正弦函数的周期性、最值以及单调性,属于中档题.
11.(5分)一对夫妇为了给他们的独生孩子支付将来上大学的费用,从孩子一周岁生日开始,每年到银行储蓄a元一年定期,若年利率为r保持不变,且每年到期时存款(含利息)自动转为新的一年定期,当孩子18岁生日时不再存入,将所有存款(含利息)全部取回,则取回的钱的总数为( )
A.a(1+r)17 B.[(1+r)17﹣(1+r)]
C.a(1+r)18 D.[(1+r)18﹣(1+r)]
【分析】根据题意,依次分析孩子在1周岁时、2周岁时、……17周岁时存入的a元产生的本利合计,进而可得取回的钱的总数S=a(1+r)17+a(1+r)17+……+a(1+r),由等比数列的前n项和公式分析可得答案.
【解答】解:根据题意,
当孩子18岁生日时,孩子在一周岁生日时存入的a元产生的本利合计为a(1+r)17,
同理:孩子在2周岁生日时存入的a元产生的本利合计为a(1+r)16,
孩子在3周岁生日时存入的a元产生的本利合计为a(1+r)15,
……
孩子在17周岁生日时存入的a元产生的本利合计为a(1+r),
可以看成是以a(1+r)为首项,(1+r)为公比的等比数列的前17项的和,
此时将存款(含利息)全部取回,
则取回的钱的总数S=a(1+r)17+a(1+r)17+……+a(1+r)==[(1+r)18﹣(1+r)];
故选:D.
【点评】本题考查数列的应用,涉及等比数列的前n项和公式的应用,属于基础题.
12.(5分)已知函数f(x)=(k+)lnx+,k∈[1,+∞),曲线y=f(x)上总存在两点M(x1,y1),N(x2,y2)使曲线y=f(x)在M、N两点处的切线互相平行,则x1+x2的取值范围为( )
A.[4,+∞) B.(4,+∞) C.[) D.()
【分析】求得f(x)的导数f′(x),由题意可得f′(x1)=f′(x2)(x1,x2>0,且x1
≠x2),化为4(x1+x2)=(k+)x1x2,因此x1+x2>对k∈[1,+∞)都成立,令g(k)=k+,k∈[1,+∞),利用导数研究其单调性极值与最值即可得出.
【解答】解:函数f(x)=(k+)lnx+,导数f′(x)=(k+)•﹣﹣1.
由题意可得f′(x1)=f′(x2)(x1,x2>0,且x1≠x2).
即有﹣﹣1=﹣﹣1,
化为4(x1+x2)=(k+)x1x2,
而x1x2<()2,
∴4(x1+x2)<(k+)()2,
化为x1+x2>对k∈[1,+∞)都成立,
令g(k)=k+,k∈[1,+∞),
由k+≥2=4,当且仅当k=2取得等号,
∴≤4,
∴x1+x2>4,即x1+x2的取值范围是(4,+∞).
故选:B.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、问题的等价转化方法、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.
13.(5分)已知向量=(3,﹣2),=(m,1).若向量(﹣2)∥,则m= .
【分析】根据(﹣2)∥,可得方程﹣4m=3﹣2m,解方程可得m的值.
【解答】解:∵向量=(3,﹣2),=(m,1),
∴,
∵(﹣2)∥,∴﹣4m=3﹣2m,
∴m=.
故答案为:.
【点评】本题考查平面向量的坐标运算和向量平行,考查方程思想和计算能力,属基础题.
14.(5分)已知数列{an}满足a1=1,an=1+a1+…+an﹣1(n∈N*,n≥2),则当n≥1时,an= 2n﹣1 .
【分析】根据已知条件写出数列的前几项,分析规律,并归纳出数列的通项公式即可.
【解答】解:∵数列{an}满足a1=1,
an=1+a1+…+an﹣1 (n∈N*,n≥2),
则a1=1=20,
a2=2=21,
a3=4=22,
,…
由此可得当n≥1时,.
故答案为:2n﹣1.
【点评】本题考查了用归纳法求数列的通项公式,关键是能够根据数列的前几项分析规律,并大胆猜想,属于基础题.
15.(5分)如图所示,位于A处的信息中心获悉:在其正东方向相距30海里的B处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西45°、相距20海里的C处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向沿直线CB前往B处救援,则cosθ的值为 .
【分析】利用余弦定理求出BC的数值,正弦定理推出∠ACB的余弦值,利用cosθ=cos(∠ACB+45°)展开求出cosθ的值.
【解答】解:如图所示,在△ABC中,AB=30,AC=20,∠BAC=120°,
由余弦定理得BC2=AB2+AC2﹣2AB•AC•cos135°=3400,
所以BC=10.
由正弦定理得sin∠ACB=•sin∠BAC=.
由∠BAC=135°知∠ACB为锐角,故cos∠ACB=.
故cosθ=cos(∠ACB+45°)=cos∠ACBcos45°﹣sin∠ACBsin45°===.
故答案为:.
【点评】本题是中档题,考查三角函数的化简求值,余弦定理、正弦定理的应用,注意角的变换,方位角的应用,考查计算能力.
16.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1外接球的表面积为52π,AB=1,若△ABC外接圆的圆心O1在AC上,半径r1=1,则直三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为 6 .
【分析】由题意可得,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面为直角三角形,由其外接球的表面积求得侧棱长,代入体积公式得答案.
【解答】解:如图,∵△ABC外接圆的圆心O1在AC上,
∴O1 为AC的中点,且△ABC是以∠ABC为直角的直角三角形,
由半径r1=1,得AC=2,又AB=1,∴BC=.
把直三棱柱ABC﹣A1B1C1补形为长方体,设BB1=x,
则其外接球的半径R=.
又直三棱柱ABC﹣A1B1C1外接球的表面积为52π,
∴4πR2=52π,即R=.
∴R==,解得x=4.
∴直三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查球内接多面体体积的求法,考查数形结合的解题思想方法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运用求解能力,是中档题.
三、解答题:共70分。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,每个试题学生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。
17.(12分)某校在一次期末数学测试中,为统计学生的考试情况,从学校的2000名学生中随机抽取50名学生的考试成绩,被测学生成绩全部介于65分到145分之间(满分150分),将统计结果按如下方式分成八组:第一组[65,75),第二组[75,85),……第八组[135,145],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分.
(1)求第七组的频率,并完成频率分布直方图;
(2)用样本数据估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代表该组数据平均值);
(3)若从样本成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取2名,求他们的分差的绝对值小于10分的概率.
【分析】(1)由频率分布直方图能求出第七组的频率,由此能完成频率分布直方图.
(2)用样本数据能估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分.
(3)样本成绩属于第六组的有3人,样本成绩属于第八组的有2人,从样本成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取2名,基本事件总数n==10,他们的分差的绝对值小于10分包含的基本事件个数m==4,由此能求出他们的分差的绝对值小于10分的概率.
【解答】解:(1)由频率分布直方图得第七组的频率为:
1﹣(0.004+0.012+0.016+0.030+0.020+0.006+0.004)×10=0.08.
完成频率分布直方图如下:
(2)用样本数据估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分为:
70×0.004×10+80×0.012×10+90×0.016×10+100×0.030×10+110×0.020×10+120×
0.006×10+130×0.008×10+140×0.004×10=102.
(3)样本成绩属于第六组的有0.006×10×50=3人,样本成绩属于第八组的有0.004×10×50=2人,
从样本成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取2名,
基本事件总数n==10,
他们的分差的绝对值小于10分包含的基本事件个数m==4,
∴他们的分差的绝对值小于10分的概率p==.
【点评】本题考查频率、平均分、概率的求法,考查频率分布直方图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
18.(12分)在等比数列{an}中,公比q∈(0,1),且满足a3=2,a1a3+2a2a4+a3a5=25.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,当取最大值时,求n的值.
【分析】(1)由条件判断an>0,再由等比数列的性质和通项公式,解方程可得首项和公比,进而得到所求通项公式;
(2)求得bn=log2an=log224﹣n=4﹣n,可得Sn=,=,再由等差数列的求和公式和配方法,可得所求最大值时的n的值.
【解答】解:(1)a1a3+2a2a4+a3a5=25,
可得a22+2a2a4+a42=(a2+a4)2=25,
由a3=2,即a1q2=2,①,可得a1>0,由0<q<1,可得an>0,
可得a2+a4=5,即a1q+a1q3=5,②
由①②解得q=(2舍去),a1=8,
则an=8•()n﹣1=24﹣n;
(2)bn=log2an=log224﹣n=4﹣n,
可得Sn=n(3+4﹣n)=,
=,
则=3++…+
=n(3+)==﹣(n﹣)2+,
可得n=6或7时,取最大值.
则n的值为6或7.
【点评】本题考查等比数列的通项公式和性质,同时考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,以及最值求法,考查化简运算能力,属于中档题.
19.(12分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且﹣2sin2C+2cosC+3=0.
(1)求角C的大小;
(2)若b=a,△ABC的面积为sinAsinB,求sinA及c的值.
【分析】(1)利用正弦定理和已知等式,化简可求得cosC的值,进而求C.
(2)利用余弦定理可求得c与a的关系,进而求得sinC,然后利用三角形面积公式和已知等式求得c.
【解答】解:(1)∵﹣2sin2C+2cosC+3=0,可得:﹣2(1﹣cos2C)+2cosC+3=0,
∴2cos2C+2cosC+1=0,
∴cosC=﹣,∵0<C<π,
∴C=.
(2)∵c2=a2+b2﹣2abcosC=3a2+2a2=5a2,
∴c=a,
∴sinC=sinA,
∴sinA=sinC=,
∵S△ABC=absinC=sinAsinB,
∴absinC=sinAsinB,
∴••sinC=()2sinC=,
∴c==1.
【点评】本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用.在解三角形的问题中应灵活运用余弦和正弦定理实现边角的转化,属于中档题.
20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是矩形,侧面PAB是正三角形,AB=2,BC=,PC=.E、H分别为PA、AB的中点.
(1)求证:PH⊥AC;
(2)求点P到平面DEH的距离.
【分析】(1)推导出PB=AB=2,BC⊥PB,BC⊥AB,从而BC⊥面PAB,进而面PAB⊥面ABCD,PH⊥AB,PH⊥平面ABCD,由此能证明PH⊥AC.
(Ⅱ) 取CD中点E,以H为原点,HA为x轴,HB为y轴,HP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出点P到平面DEH的距离.
【解答】解:(1)证明:∵PAB为正三角形,AB=2,
∴PB=AB=2,
∵BC=,PC=,∴PC2=BC2+PB2
∴根据勾股定理得BC⊥PB,
∵ABCD为矩形,∴BC⊥AB,
∵PB,AB⊂面PAB且交于点B,∴BC⊥面PAB,
∵BC⊂面ABCD,∴面PAB⊥面ABCD,
∵H为AB的中点,PAB为正三角形,
∴PH⊥AB,∴PH⊥平面ABCD,
∵AC⊂平面ABCD,∴PH⊥AC.
(Ⅱ) 解:取CD中点E,以H为原点,HA为x轴,HB为y轴,HP为z轴,建立空间直角坐标系,
则P(0,0,),D(1,,0),A(1,0,0),E(),H(0,0,0),
=(1,,0),=(),=(0,0,),
设平面DEH的法向量=(x,y,z),
则,取y=1,得=(﹣,1,),
∴点P到平面DEH的距离d===.
【点评】本题考查线线垂直的证明,考查点到平面的距离的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣mx2,g(x)=+x,m∈R,F(x)=f(x)+g(x).
(1)讨论函数f(x)的单调区间及极值;
(2)若关于x的不等式F(x)≤mx﹣1恒成立,求整数m的最小值.
【分析】(1)求导后,根据m取值的情况分类讨论;
(2)利用分离参数法,利用函数的最大值进行求解.
【解答】解:(1)定义域为(0,+∞),f′(x)=﹣2mx=,
①当m≤0时f′(x)>0恒成立,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数,无极值,
②当m>0时令f′(x)>0,∴0<x<,
令f′(x)<0,∴x>,
所以函数f(x)在(0,)上为增函数,在(,+∞)为减函数,
所以当x=时,有极大值,极大值为﹣(ln2m+1),无极小值,
(2):由F(x)≤mx﹣1恒成立知m≥恒成立,
令h(x)=,
则h′(x)=,
令φ(x)=2lnx+x,因为φ()=﹣ln4<0,φ(1)=1>0,则φ(x)为增函数.
故存在x0∈(,1),使φ(x0)=0,即2lnx0﹣x0=0,
当0<x<x0时,h′(x)>0,h(x)为增函数,当x0<x时,h′(x)<0,h(x)为减函数.
所以h(x)max=h(x0)==,
而x0∈(,1),所以∈(1,2),所以整数m的最小值为2.
【点评】本题主要考查利用导数研究函数的单调性、函数不等式问题,属于高档题目,有一定难度.
(二)选考题:共10分。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。[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数),坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,取相同长度单位建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos()=2.
(1)求曲线C和直线l的直角坐标方程;
(2)直线l与y轴的交点为P,经过点P的动直线m与曲线C交于A、B两点,证明:|PA|•|PB|为定值.
【分析】(1)由x2+y2=(cosα+sinα)2+(sinα﹣cosα)2=4可得曲线C
的直角坐标方程;根据互化公式可得直线l的直角坐标方程;
(2)根据参数t的几何意义可得.
【解答】解:(1)由x2+y2=(cosα+sinα)2+(sinα﹣cosα)2=4,
得曲线C:x2+y2=4.
直线l的极坐标方程展开为ρcosθ﹣ρsinθ=2,
故l的直角坐标方程为.
(2)显然P的坐标为(0,﹣4),不妨设过点P的直线方程为(t为参数),
代入C:x2+y2=4得t2﹣8tsinα+12=0,设A,B对应的参数为t1,t2
所以|PA|•|PB|=|t1t2|=12为定值.
【点评】本题考查了简单曲线的极坐标方程,属中档题.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.已知函数f(x)=|x﹣1|+|2x+m|(m∈R).
(1)若m=2时,解不等式f(x)≤3;
(2)若关于x的不等式f(x)≤|2x﹣3|在x∈[0,1]上有解,求实数m的取值范围.
【分析】(1)通过去掉绝对值符号,转化求解不等式的解集即可.
(2)已知条件转化为即|2x+m|≤2﹣x,即﹣x﹣2≤m≤2﹣3x,即可求解实数m的取值范围.
【解答】解:(1)若m=2时,|x﹣1|+|2x+2|≤3,
当x≤﹣1时,原不等式可化为﹣x+1﹣2x﹣2≤3解得x≥﹣,所以,
当﹣1<x<1时,原不等式可化为1﹣x+2x+2≤3得x≤0,所以﹣1<x≤0,
当x≥1时,原不等式可化为x﹣1+2x+2≤3解得x≤,所以x∈Φ,
综上述:不等式的解集为;
(2)当x∈[0,1]时,由f(x)≤|2x﹣3|得1﹣x+|2x+m|≤3﹣2x,
即|2x+m|≤2﹣x,
故x﹣2≤2x+m≤2﹣x得﹣x﹣2≤m≤2﹣3x,
又由题意知:(﹣x﹣2)min≤m≤(2﹣3x)max,
即﹣3≤m≤2,
故m的范围为[﹣3,2].
【点评】本题主要考查了解绝对值不等式,利用绝对值不等式的几何意义解决问题;考查推理论证能力、运算求解能力等;考查化归与转化思想、数形结合思想、函数与方程思想等;考查数学抽象、逻辑推理、直观想象、数学运算等.
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日期:2019/9/30 22:05:28;用户:高中数学;邮箱:18616610624;学号:30206440