2020届百校联考高考百日冲刺金卷全国Ⅰ卷数学(理)(一)试题(解析版)
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一、单选题
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解不等式化简集合,再取交集,即可得到答案.
【详解】
依题意,,,
.
故选:D.
【点睛】
本题考查集合的交运算、不等式的求解,考查运算求解能力,属于基础题.
2.设复数,则在复平面内,复数所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】利用复数的除法运算可得,即可得答案;
【详解】
依题意,,
则在复平面内,复数所对应的点为,位于第二象限.
故选:B.
【点睛】
本题考查复数的除法运算、复数的几何意义,考查运算求解能力,属于基础题.
3.已知某地区在职特级教师、高级教师、中级教师分别有100人,900人,2000人,为了调查该地区不同职称的教师的工资情况,研究人员在该地区按照分层抽样的方法随机抽取了60人进行调查,则被抽取的高级教师有( )
A.2人 B.18人 C.40人 D.36人
【答案】B
【解析】求出该地区在职特级教师、高级教师、中级教师的比例,从而得到高级教师的比例,即可得答案;
【详解】
依题意,该地区在职特级教师、高级教师、中级教师的比例为,
则随机抽取60人,高级教师有人.
故选:B.
【点睛】
本题考查分层抽样的特点,考查数据处理能力,属于基础题.
4.已知双曲线:(,)的一个顶点为,点,若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】利用勾股定理可得,即可得到的值,利用双曲线的定义,即可得答案;
【详解】
依题意,,,故,则,
故,即,故双曲线的渐近线方程为.
故选:C.
【点睛】
本题考查双曲线的顶点坐标、渐近线方程,考查函数与方程思想,考查运算求解能力.
5.执行如图所示的程序框图,若输入的值为256,则输出的值为( )
A.8 B.3 C. D.
【答案】C
【解析】根据程序框图一步一步往下执行,即可得答案;
【详解】
运行该程序,第一次,,,;
第二次,,,;
第三次,,,;
第四次,,,;
第五次,,,;
第六次,,,;
第七次,,,
此时输出的值为.
故选:C.
【点睛】
本题考查程序框图中的循环结构,考查运算求解能力,属于基础题.
6.《九章算术(卷第五)·商功》中有如下问题:“今有冥谷上广二丈,袤七丈,下广八尺,袤四丈,深六丈五尺,问积几何”.译文为:“今有上下底面皆为长方形的墓坑,上底宽2丈,长7丈;下底宽8尺,长4丈,深6丈5尺,问它的容积量是多少?”则该几何体的容积为( )(注:1丈尺.)
A.45000立方尺 B.52000立方尺 C.63000立方尺 D.72000立方尺
【答案】B
【解析】对几何体进行分割得到,再利用体积公式计算,即可得到答案.
【详解】
进行分割如图所示,面面,,,,
,连结,面面,
故
立方尺.
故选:B.
【点睛】
本题考查利用割补法求多面体的体积,考查转化与化归思想,考查空间想象能力、运算求解能力.
7.已知等差数列的前项和为.若,,则数列前2019项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】求出数列的通项公式,再利用裂项相消法求和.
【详解】
由等差数列性质可知,,解得;
而,故,则,故,
,
设的前项和为,则,
故.
故选:D.
【点睛】
本题考查等差数列基本量运算、裂项相消法求和,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
8.如图,小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的棱长不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在长方体中进行切割,得到该几何体的直观图如图所示,求出几何体的各条棱长,即可得到答案.
【详解】
在长方体中进行切割,得到该几何体的直观图如图所示,
则,,
,,,.
故选:D.
【点睛】
本题考查三视图还原几何体的直观图、几何体的棱长计算,考查空间想象能力、运算求解能力.
9.设,则( )
A.129927 B.129962 C.139926 D.139962
【答案】C
【解析】利用赋值法令,,,通过运算即可得到答案.
【详解】
令,;
令,即;
令,即;
两式相加,,
而,
故.
故选:C.
【点睛】
本题考查二项式定理的应用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意赋值法的灵活应用.
10.设抛物线:()的焦点到其准线的距离为2,点,在抛物线上,且,,三点共线,作,垂足为,若直线的斜率为4,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据直线的斜率为4可得的坐标,再利用可得的坐标,最后利用焦半径公式,即可得答案;
【详解】
依题意,抛物线:,则;
设,,则;
因为,解得,故,,
即,故①,
而②,联立①②,解得,
则,则.
故选:C.
【点睛】
本题考查直线与抛物线的位置关系、焦半径公式,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
11.已知函数若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】作出函数的图象如图所示,在考虑直线与曲线相切时的临界值,结合图像即可得到答案.
【详解】
作出函数的图象如图所示;
当时;令,即,
令,即,解得,
结合图象可知,;
当时,令,则此时,相切,
设切点,则解得,
观察可知,实数的取值范围为.
故选:A.
【点睛】
本题考查利用导数研究恒成立问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意借助图像的直观性进行分析.
12.已知数列的前项和为,且,,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析】依题意,,对分奇数和偶数进行讨论,利用数列的前项和公式可得关于的方程,解方程即可得到答案.
【详解】
依题意,,
故当为奇数时,,
当为偶数时,,
,
即,
又
,
所以,,
.
故选:A.
【点睛】
本题考查数列递推关系的运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解的关键是对关系的灵活运用.
二、填空题
13.已知菱形的边长为6,点为线段的中点,点为线段上靠近的三等分点.若,则________.
【答案】33
【解析】以为基底,将向量的数量积转化成基底的运算,即可得答案;
【详解】
如图,
.
故答案为:.
【点睛】
本题考查平面向量基本定理和向量数量积运算,考查函数与方程思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
14.已知实数,满足则的最小值为________.
【答案】-5
【解析】作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,利用直线截距的几何意义,找到最优解,即可得到最值.
【详解】
作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示;
观察可知,当直线过点时,有最小值;
联立解得
故的最小值为-5.
故答案为:.
【点睛】
本题考查简单线性规划问题,考查函数与方程思想、数形结合思想,考查运算求解能力.
15.已知函数(,)的部分图象如图所示,其中是图象的一个最高点,是图象与轴的交点,将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的后,再向右平移个单位长度,得到函数的图象,则函数的单调递增区间为________.
【答案】()
【解析】根据图像得到的解析式,再根据伸缩变换和平移变换得到的解析式,进而求出单调区间.
【详解】
依题意,,
,即,故,;
将代入中,可知,,
故,;
不妨设,故函数;
将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的后,
得到,再向右平移个单位长度,
得到;
令(),
解得(),
故函数的单调递增区间为().
故答案为:().
【点睛】
本题考查三角函数的图像与性质、伸缩变换与平移变换、单调区间,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
16.已知函数,若直线与曲线交于,,三点,且,则直线的方程为________.
【答案】
【解析】求出三次函数的对称中心,根据可得点的坐标,设,,代入三次函数的解析式,即可求得的值,从而求得直线的方程.
【详解】
依题意,,
故函数的对称中心为,因为,故,
设,,
故
作出图形如图所示,结合图象,解得或,
直线的方程为.
故答案为:.
【点睛】
本题考查三次函数的对称中心问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意任何一个三次函数都存在一个对称中心.
三、解答题
17.在中,,,,是线段上的一点,且.
(1)求的长度;
(2)求的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)利用同角三角函数的基本关系可得,的值,再利用正弦定理求得的长度;
(2)根据可得,再利用正弦定理求得,进一步利用余弦定理求得,最后代入三角形的面积公式,即可得答案;
【详解】
(1)因为,
且,
联立两式,解得,,
故,
由正弦定理,
所以.
(2)因为,
故,
所以,
在中,由正弦定理,
故,
在中,由余弦定理,
得,
解得或(舍去).
所以的面积.
【点睛】
本题考查三角形的内角和、诱导公式、正余弦定理解三角形,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
18.如图所示,在三棱锥中,平面平面,是线段上的点,为等边三角形,,.
(1)若,求证:;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的长.
【答案】(1)见解析(2)或.
【解析】(1)利用面面垂直性质定理可得平面,从而推出,再证明,进一步利用线面垂直的判定定理证明线面垂直,即可得到线线垂直;
(2)以为坐标原点,,所在直线为轴,轴,过点作平面的垂线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设,平面的一个法向量,利用向量的夹角公式,即可得答案;
【详解】
(1)依题意,,
在中,,,
由余弦定理可求得,,
∴,即,
又平面平面,平面平面,平面,
∴平面,
等边中,,
则,且,
∴平面,∴.
(2)以为坐标原点,,所在直线为轴,轴,过点作平面的垂线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,求出
则,,,,
故,,
设平面的一个法向量为,
则即
取,则,,
所以,
设,
故,则,
故,
解得或,则或.
【点睛】
本题考查线面垂直判定定理、面面垂直性质定理的应用、已知线面角求线段长,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查空间想象能力、运算求解能力.
19.为了感谢消费者对超市的购物支持,超市老板决定对超市积分卡上积分超过10000分的消费者开展年终大回馈活动,参加活动之后消费者的积分将被清空.回馈活动设计了两种方案:
方案一:消费者先回答一道多选题,从第二道开始都回答单选题;
方案二:消费者全部选择单选题进行回答;
其中单选题答对得2分,多选题答对得3分,无论单选题还是多选题答错得0分;每名参赛的消费者至多答题3次,答题过程中得到3分或3分以上立刻停止答题,得到超市回馈的奖品.为了调查消费者对方案的选择,研究人员在有资格参与回馈活动的500名消费者中作出调研,所得结果如下所示:
| 男性消费者 | 女性消费者 |
选择方案一 | 150 | 80 |
选择方案二 | 150 | 120 |
(1)是否有99%的把握认为消费者的性别与方案的选择有关;
(2)小明回答单选题的正确率为0.8,多选题的正确率为0.75.
(ⅰ)若小明选择方案一,记小明的得分为,求的分布列以及期望;
(ⅱ)如果你是小明,你觉得通过哪种方案更有可能获得奖品,请通过计算说明理由.
附:,.
0.100 | 0.050 | 0.010 | 0.001 | |
2.706 | 3.841 | 6.635 | 10.828 |
【答案】(1)没有99%的把握认为消费者的性别与方案的选择有关.
(2)(ⅰ)见解析,3.05(ⅱ)方案一,见解析
【解析】(1)直接根据卡方公式将数据代入计算,并与6.635比较大小,即可得到结论;
(2)(ⅰ)的所有可能取值为0,2,3,4,求出概率值,进而得到分布列和期望;
(ⅱ)分别计算两种方案获得奖品的概率,即可得答案;
【详解】
(1)依题意,完善列联表如下所示:
| 男性消费者 | 女性消费者 | 总计 |
选择方案一 | 150 | 80 | 230 |
选择方案二 | 150 | 120 | 270 |
总计 | 300 | 200 | 500 |
,
故没有99%的把握认为消费者的性别与方案的选择有关.
(2)(ⅰ)的所有可能取值为0,2,3,4,
则,
,
,
,
故的分布列为:
0 | 2 | 3 | 4 | |
所以.
(ⅱ)小明选择方案一获得奖品的概率为
,
小明选择方案二获得奖品的概率为
,
因为,所以小明选择方案一更有可能获得奖品.
【点睛】
本题考查独立性检验思想的应用、卡方公式计算、随机变量的分布列和期望,考查阅读理解能力、运算求解能力.
20.已知中,,,,点在线段上,且.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)若点,在曲线上,且,,三点共线,求面积的最大值.
【答案】(1)().(2)3
【解析】(1)根据椭圆的定义求点的轨迹的方程;
(2)由(1)知,,设直线的方程为:,,利用三角形的面积公式和弦长公式,可得,利用换元法令,则,利用导数可求得面积的最值.
【详解】
(1)因为,
故,
故点的轨迹是以,为焦点,长轴长为4的椭圆(不包含长轴的端点),
故点的轨迹的方程为().
(2)由(1)知,,设直线的方程为:
,,,
联立消去得,
∴
∴,
令,则,∴,
令,则,
当时,,
在上单调递增,
∴,当时取等号,
即当时,面积的最大值为3.
【点睛】
本题考查轨迹方程的求解、三角形的面积、导数的应用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.
21.已知函数().
(1)若,证明:;
(2)记函数,,是的两个实数根,且,若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】(1)利用导数求出函数的最小值大于等于0即可;
(2)将问题转化为当时,恒成立,即证:恒成立,再利用构造函数并利用导数研究函数的单调性,即可得到的取值范围.
【详解】
(1)依题意,,,
,
当时,,当时,
,故,
故.
(2),,
,
故,()是方程在上两个不等的正实根,
所以,由
可得
从而问题转化为当时,
恒成立,
即证:成立,
即证:;
即证:,
即证:①,
令
则(),
1)当时,,则在,上
均为增函数且,①式在上不成立.
2)当时,,若,即时,
,所以在上均为减函数
,,在区间及上同号,故①式成立.
若,即时,的对称轴,
令,则当时,
不符合题意.
综上可知:满足题意.
【点睛】
本题考查利用导数证明不等式、恒成立问题中参数的取值范围,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,属于较难试题.
22.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),点是曲线上的任意一点,将点绕原点逆时针旋转得到点.以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求点的轨迹的极坐标方程;
(2)若曲线()与曲线,分别交于点,,点,求的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)求出曲线的极坐标方程为,设,则,利用相关点代入法可得点的轨迹的极坐标方程;
(2)将问题转化为极坐标方程进行求解,即到曲线的距离为,
为极径之差的绝对值,代入面积公式,即可得答案;
【详解】
(1)依题意,曲线的普通方程为,即,
把公式代入可得:,
故曲线的极坐标方程为,
设,则,
则有,
故点的轨迹的极坐标方程为.
(2)曲线()的极坐标方程为(),
到曲线的距离为,
曲线与曲线交点,
曲线与曲线交点,
∴,
故的面积.
【点睛】
本题考查极坐标方程与普通方程的互化、点的轨迹方程、三角形的面积,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、空间想象能力.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)对进行分类讨论,去绝对值解不等式,即可得答案;
(2)依题意,,则,再转化成一元二次不等式的恒成立问题.
【详解】
(1)依题意,,
当时,原不等式化为,
解得,故,
当时,原不等式化为,
解得,故无解,
当时,原不等式化为,
解得,故,
综上所述,不等式的解集为.
(2)依题意,,
则,即,
即
则只需解得,
∴实数的取值范围是.
【点睛】
本题考查绝对值不等式的求解、利用不等式恒成立求参数的取值范围,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.