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江苏省盐城市2020届高三第二次模拟考试(5月) 数学
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2020届高三模拟考试试卷
数 学
(满分160分,考试时间120分钟)
2020.5
参考公式:
锥体的体积公式:V=Sh,其中S为锥体的底面,h为高.
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.
1. 已知集合M={x|x2-2x<0},N={x|-1
2. 设复数z=a+i(a>0).若zz=2,则正实数a的值为________.
3. 某电视台对一节目的喜爱程度进行网络调查,共有12 000人参与调查,喜爱、一般、不喜爱的人分别为6 000人、5 000人、1 000 人,为进一步了解被调查人的具体想法,现利用分层抽样的方法抽取60人,则抽取不喜爱的人数为________.
4. 某校志愿者小组有2名男生和1名女生,现从中任选2人参加活动,则女生入选的概率是________.
I←1
While I<6
I←I+2
S←2I-1
End While
Print S
5. 一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出S的值为________.
6. 若双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,则其两条渐近线所成的锐角为________.
7. 设三棱锥PABC的体积为V1,点M,N分别满足=2,=.记三棱锥ABMN的体积为V2,则=________.
8. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若=,a=2c,则cos A=________.
9. 已知数列{an},{bn}满足bn=log2an,且数列{bn}是等差数列.若b3=2,b10=9,则数列{an}的前n项和Sn=________.
10. 若函数f(x)=|sin(2x+θ)|关于直线x=对称,则θ的最小正值为________.
11. 若存在实数x∈(0,4),使不等式x3-2ax+16<0成立,则实数a的取值范围是________.
12. 在锐角三角形ABC中,已知AH是BC边上的高,且满足=+,则的取值范围是________.
13. 设函数f(x)=x2-2ax+b·2x.若函数y=f(x)与函数y=f(f(x))都有零点,且它们的零点完全相同,则实数a的取值范围是________.
14. 若圆C1:(x-m)2+y2=16与圆C2:(x-n)2+y2=16相交,点P为其在x轴下方的交点,且mn=-8,则点P到直线x+y-1=0距离的最大值为________.
二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (本小题满分14分)
若m=(sin,cos),n=(cos,cos).设f(x)=m·n-.
(1) 求函数f(x)在[0,π]上的单调减区间;
(2) 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f(A)=f(B),a=2b,求sin B的值.
16.(本小题满分14分)
如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1=AC,A1B⊥AC1,设O为AC1与A1C的交点,点P为BC的中点.求证:
(1) OP∥平面ABB1A1;
(2) 平面ACC1⊥平面OCP.
17. (本小题满分14分)
如图1是淋浴房示意图,它的底座是由正方形截去一角得到,这一角是一个与正方形两邻边相切的圆的圆弧(如图2).现已知正方形的边长是1米,设该底座的面积为S平方米,周长为l米(周长是指图2中实线部分),圆的半径为r米.设计的理想要求是面积S尽可能大,周长l尽可能小,但显然S,l都是关于r的减函数,于是设f(r)=,当f(r)的值越大,满意度就越高.试问r为何值时,该淋浴房底座的满意度最高?(解答时π以3代入运算)
18. (本小题满分16分)
如图,A,B为椭圆C:+y2=1短轴的上、下顶点,P为直线l:y=2上一动点,连结PA并延长交椭圆于点M,连结PB交椭圆于点N.已知直线MA,MB的斜率之积恒为-.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 若直线MN与x轴平行,求直线MN的方程;
(3) 求四边形AMBN面积的最大值,并求对应的点P的坐标.
19. (本小题满分16分)
已知数列{an}满足|an+1-an|=2n+1.
(1) 若数列{an}的首项为a1,其中0
(2) 若an是公差为d(d>0)的等差数列{bn}的前n项和,求a1的值;
(3) 若a1=1,a2=-2,且数列{a2n-1}单调递增,数列{a2n}单调递减,求数列{an}的通项公式.
20. (本小题满分16分)
设函数f(x)=,g(x)=,其中φ(x)恒不为0.
(1) 设φ(x)=x2,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2) 若x0是函数f(x)与g(x)的公共极值点,求证:x0存在且唯一;
(3) 设φ(x)=ax+b,是否存在实数a,b,使得f′(x)·g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立?若存在,请求出实数a,b满足的条件;若不存在,请说明理由.
2020届高三模拟考试试卷(十六)
数学附加题
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A,B,C三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修42:矩阵与变换)
直线l经矩阵M=(其中θ∈(0,π))作用变换后得到直线l′:y=2x.若直线l与l′垂直,求θ的值.
B. (选修44:坐标系与参数方程)
在直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数).以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=,求直线l被曲线C截得的弦长.
C. (选修45:不等式选讲)
若正数a,b,c满足2a+4b+c=3,求++的最小值.
【必做题】 第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 已知某高校综合评价有两步:第一步是材料初审,若材料初审不合格,则不能进入第二步面试;若材料初审合格,则进入第二步面试.只有面试合格者,才能获得该高校综合评价的录取资格,现有A,B,C三名学生报名参加该高校的综合评价,假设A,B,C三位学生材料初审合格的概率分别是,,;面试合格的概率分别是,,.
(1) 求A,B两位考生有且只有一位考生获得录取资格的概率;
(2) 记随机变量X为A,B,C三位学生获得该高校综合评价录取资格的人数,求X的概率分布与数学期望.
23.设集合Tn={1,2,3,…,n}(其中n≥3,n∈N*),将Tn的所有3元子集(含有3个元素的子集)中的最小元素的和记为Sn.
(1) 求S3,S4,S5的值;
(2) 试求Sn的表达式.
2020届高三模拟考试试卷(十六)(盐城)
数学参考答案及评分标准
1. (-1,2) 2. 1 3. 5 4. 5. 13 6. 7. 8. 9. 2n-1 10. 11. (6,+∞)
12. (,1) 13. (-2,0] 14.
15. 解:(1) f(x)=m·n-=sincos+cos2-=sin x+cos x=sin(x+).(4分)
当2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z时,函数f(x)单调递减,即2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z.
因为x∈[0,π],所以函数f(x)在[0,π]上的减区间为[,π].(6分)
(2) 由f(A)=f(B)得sin(A+)=sin(B+).
又a=2b,所以A>B,所以A++B+=π,得A+B=.(8分)
由a=2b及正弦定理得sin A=2sin B,
所以sin(-B)=2sin B,即sincos B-cossin B=2sin B,解得cos B=sin B.(12分)
又sin2B+cos2B=1,得sin2B=.
因为sin B>0,所以sin B=.(14分)
16. 证明:(1) 在平行四边形ACC1A1中,因为O为AC1与A1C的交点,所以点O为A1C的中点.
因为点P为BC的中点,所以OP∥A1B.(4分)
又OP⊄平面ABB1A1,A1B⊂平面ABB1A1,所以OP∥平面ABB1A1.(6分)
(2) 由(1)知OP∥A1B,又A1B⊥AC1,所以AC1⊥OP.(8分)
在平行四边形ACC1A1中,AA1=AC,所以四边形ACC1A1为菱形,所以AC1⊥A1C.(10分)
又OP,A1C⊂平面OCP,且OP∩A1C=O,所以AC1⊥平面OCP.(12分)
又AC1⊂平面ACC1,所以平面ACC1⊥平面OCP.(14分)
17. 解:周长l=2+2(1-r)+·2πr=4-r,
面积S=1-(r2-πr2)=1-r2,(4分)
所以f(r)==,r∈(0,1).(6分)
令8-r=x,则f(r)===16-(+)≤16-2.(10分)
当且仅当x=时,即x=2,f(r)最大,此时r=8-2.(13分)
答:当r=8-2时,该淋浴房底座的满意度最高.(14分)
18. 解:(1) 由椭圆C:+y2=1,所以A(0,1),B(0,-1).
设M(x0,y0),则·=-,(2分)
所以y=1-x.
又+y=1,解得a2=2,
所以椭圆的方程为+y2=1.(4分)
(2) 设P(t,2),当t=0时,xM=xN=0,不符题意,所以t≠0,
所以kPA=,直线PA的方程为y=x+1,即x=ty-t,(6分)
代入椭圆的方程得到+y2=1,即t2(y-1)2+2(y2-1)=0,
解得yA=1,yM=,同理yN=.(8分)
因为直线MN与x轴平行,所以=,解得t2=6,yM=,
所以直线MN的方程为y=.(10分)
(3) 由(2)知=xM+1,解得xM=,同理xN=,(12分)
所以四边形AMBN的面积S=·2(|xM|+|xN|)=+.
根据对称性,不妨设t>0,则S=+=.(14分)
所以S=16·=16·.
设m=t+(m≥2),则S=16·=16·≤16·=16·=.
当且仅当t=,即t=时等号成立,
所以四边形AMBN面积的最大值为,此时点P(±,2).(16分)
19. 解:(1) 因为|an+1-an|=2n+1,所以a2-a1=±3,即a2=a1±3.
又0
a3-a2=±5,即a3=a2+5>0,所以a3=a1+2,
所以(a1-3)2=a1(a1+2),解得a1=.(4分)
(2) 因为an是等差数列{bn}的前n项和,所以|an+1-an|=|bn+1|=2n+1.(6分)
又bn+1=b1+dn=dn+a1,所以|dn+a1|=2n+1.(8分)
当dn+a1=-2n-1时,(d+2)n+a1+1=0,所以d=-2,不符题意;
当dn+a1=2n+1时,(d-2)n+a1-1=0,所以d=2,a1=1.(10分)
(3) 因为数列{a2n-1}单调递增,所以a1
因为数列{a2n}单调递增,所以a2>a4>a6>…
因为a1>a2,
所以…
因为|an+1-an|=2n+1,所以a2n+1-a2n=4n+1;
同理a2n-a2n-1=-4n+1,所以a2n+1-a2n-1=2.
又a1=1,所以a2n-1=1+2(n-1)=2n-1,(14分)
所以a2n-(2n-1)=-(4n-1),a2n=-2n,
所以数列{an}的通项公式为an=(k∈N*).(16分)
20. (1) 解:因为φ(x)=x2,所以f(x)=,f′(x)==,(2分)
所以f′(1)=.
又f(1)=,所以函数f(x)在x=1处的切线方程为y-=(x-1),即y=x.(4分)
(2) 证明:因为f(x)=,所以f′(x)==.
又g(x)=,所以g′(x)=.(6分)
因为x0是函数f(x)与g(x)的公共极值点,
所以f′(x0)=0,g′(x0)=0,即φ′(x0)=φ(x0),φ(x0)=φ′(x0)ln x0.
因为φ(x)≠0,所以=ln x0.(8分)
令h(x)=ln x-,则x0是h(x)的零点.
因为h(x)在(0,+∞)上单调递增,所以h(x)至多有1个零点,
又h(1)=ln 1-<0,h(e)=ln e->0,且函数h(x)在(0,+∞)上连续不间断,由零点存在性定理可知h(x)的零点x0唯一存在,得证.(10分)
(3) 解:因为φ(x)=ax+b,由(2)得f′(x)=,g′(x)=.
记m(x)=-ax+a-b,n(x)=a+-aln x.
①当a=0时,m(x)=-b,n(x)=,若b=0,则m(x)=n(x)=0,此时f′(x)=g′(x)=0,不符题意;
若b≠0,m(x)与n(x)符号相反,此时f′(x)·g′(x)<0,满足题意.(12分)
②当a>0时,若x>,则m(x)<0;
若b>0,当x>1时,则n(x)=a+-aln x 由a+b-aln x<0,得ln x>,所以x>e,
所以x>x0=max时,m(x)<0,n(x)<0,
此时函数f′(x)<0与g′(x)<0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍);
若b<0,则n(x)=a+-aln x 由a-aln x<0,得ln x>1,所以x>e.
所以x>x0=max时,m(x)<0,n(x)<0,
此时函数f′(x)<0与g′(x)<0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍);(14分)
③当a<0时,若x>,则m(x)>0;
若b>0,则n(x)=a+-aln x>a-aln x.
由a-aln x>0,得ln x>1,所以x>e,
所以x>x0=max时,m(x)>0,n(x)>0,
此时函数f′(x)>0与g′(x)>0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍);
若b<0,当x>1时,则n(x)=a+-aln x>a+b-aln x.
由a+b-aln x>0,得x>e,
所以x>x0=max时,m(x)>0,n(x)>0,
此时函数f′(x)>0与g′(x)>0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍).
综上所述,当a=0且b≠0时,函数f(x)与g(x)满足f′(x)·g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立.(16分)
2020届高三模拟考试试卷(盐城)
数学附加题参考答案及评分标准
21. A. 解:(解法1)平面列向量关于原点逆时针旋转α所对应的变换矩阵为M(α)=,(4分)
直线l经矩阵M=作用,即顺时针旋转θ以后得到直线l′,且l⊥l′,θ∈(0,π),
所以θ=.(10分)
(解法2)在直线l上任取一点P(x,y),经过矩阵M作用后得到点P′(x′,y′),
则== .(6分)
又点P′(x′,y′)在直线l′:y=2x上,
所以sin θ·x+cos θ·y=2×(cos θ·x-sin θ·y),
即(cos θ+2sin θ)·y=(2cos θ-sin θ)·x.(8分)
因为l⊥l′,所以=-,所以4cos θ-2sin θ=-2sin θ-cos θ,所以cos θ=0.
因为θ∈(0,π),所以θ=.(10分)
B. 解:直线l的直角坐标方程为x+y+1=0,(2分)
曲线C的直角坐标方程为x2+y2=2,圆心为C(0,0),半径r=,(6分)
圆心C到直线l的距离d==,
所以直线l被曲线C截得的弦长为2=.(10分)
C. 解:因为正数a,b,c满足2a+4b+c=3,所以2(a+1)+4(b+2)+(c+3)=16.
所以++=[2(a+1)+4(b+2)+(c+3)]·(++)
≥(+2+1)2=.(8分)
当且仅当a=,b=,c=时,取最小值.(10分)
22. 解:(1) 记“A,B两位考生有且只有一位考生获得录取资格”为事件M.
A考生获得录取资格的概率为×=;B考生获得录取资格的概率为×=;
所以P(M)=×+×=.
答:A,B两位考生有且只有一位考生获得录取资格的概率为.(4分)
(2) 随机变量X可能的取值为0,1,2,3.
C考生获得录取资格的概率为×=,由(1)得A,B两位考生获得录取资格的概率均为.
所以A,B,C三位考生获得高校综合评价录取资格的人数X~B(3,).
则P(X=0)=C()3=,P(X=1)=C()2·()1=,
P(X=2)=C()1·()2=,P(X=3)=C()3=,
随机变量X的概率分布表如下:
X
0
1
2
3
P(X)
数学期望为E(X)=0×+1×+2×+3×==(人).(8分)
答:X的数学期望为人.(10分)
注:(1) 如果随机变量X的概率分布列写成P(X=k)=C()3-k·()k(k=0,1,2,3),可酌情给分.(如果由二项分布的期望公式直接得出结果,可酌情给分.)
23. 解:(1) 当n=3时,T3={1,2,3},3元子集有:{1,2,3},∴ S3=1;(1分)
当n=4时,T4={1,2,3,4},
3元子集有:{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},∴ S4=1×C+2C=5;(2分)
当n=5时,T5={1,2,3,4,5},
3元子集有:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5},{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5},
∴ S5=1×C+2×C+3×C=15.(4分)
(2) (解法1)Tn={1,2,3,…,n},以1为最小值的3元子集个数为C;以2为最小值的3元子集个数为C;…以n-2为最小值的3元子集个数为C.
∴ Sn=1×C+2×C+…+(n-3)×C+(n-2)×C(n≥3)
=(n-2)×C+(n-3)×C+…+[n-(n-2)]×C+[n-(n-1)]×C
=n(C+C+…+C)-[2C+3C+…+(n-1)C] (*).
∵ C=C+C,
∴ C+C+…+C=C+C+…+C=C+C+…+C=C.(6分)
下求2C+3C+…+(n-1)C.
记f(x)=(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n-1(x≠0),
则f′(x)=2(1+x)1+3(1+x)2+…+(n-1)(1+x)n-2(x≠0).
记g(x)=(x+1)f′(x)=2(1+x)2+3(1+x)3+…+(n-1)(1+x)n-1(x≠0),
则g(x)的展开式中x2项前的系数为2C+3C+…+(n-1)C.
又f(x)=(x≠0),
f′(x)=(x≠0),
g(x)=(x≠0),
则g(x)的展开式中x2项前的系数又可以写作nC-C,
∴ 2C+3C+…+(n-1)C=nC-C,
∴(*)式=nC-(nC-C)=C(n≥3).(10分)
(解法2)由S3=1,S4=5,S5=15,S6=35…归纳猜想出Sn=C(n≥3).
下用数学归纳法给出证明.
①当n=3时,S3=1=C,结论成立;(2分)
②假设n=k(k≥3,k∈N*)时,结论成立,即Sk=C,(4分)
则当n=k+1时,Tk+1={1,2,3,…,k,k+1},
Sk+1=Sk+[C+2C+3C+…+(k-2)C+(k-1)C]
=C+{(k-1)C+(k-2)C+…+[k-(k-2)]C+[k-(k-1)]C}
=C+{k(C+C+…+C)-[C+2C+3C+…+(k-1)C]}
=C+[kC-(kC-C)]
=C+C=C,
所以当n=k+1时,结论成立.
综上,由①②可得Sn=C(n≥3).(10分)
2020届高三模拟考试试卷
数 学
(满分160分,考试时间120分钟)
2020.5
参考公式:
锥体的体积公式:V=Sh,其中S为锥体的底面,h为高.
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.
1. 已知集合M={x|x2-2x<0},N={x|-1
3. 某电视台对一节目的喜爱程度进行网络调查,共有12 000人参与调查,喜爱、一般、不喜爱的人分别为6 000人、5 000人、1 000 人,为进一步了解被调查人的具体想法,现利用分层抽样的方法抽取60人,则抽取不喜爱的人数为________.
4. 某校志愿者小组有2名男生和1名女生,现从中任选2人参加活动,则女生入选的概率是________.
I←1
While I<6
I←I+2
S←2I-1
End While
Print S
5. 一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出S的值为________.
6. 若双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,则其两条渐近线所成的锐角为________.
7. 设三棱锥PABC的体积为V1,点M,N分别满足=2,=.记三棱锥ABMN的体积为V2,则=________.
8. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若=,a=2c,则cos A=________.
9. 已知数列{an},{bn}满足bn=log2an,且数列{bn}是等差数列.若b3=2,b10=9,则数列{an}的前n项和Sn=________.
10. 若函数f(x)=|sin(2x+θ)|关于直线x=对称,则θ的最小正值为________.
11. 若存在实数x∈(0,4),使不等式x3-2ax+16<0成立,则实数a的取值范围是________.
12. 在锐角三角形ABC中,已知AH是BC边上的高,且满足=+,则的取值范围是________.
13. 设函数f(x)=x2-2ax+b·2x.若函数y=f(x)与函数y=f(f(x))都有零点,且它们的零点完全相同,则实数a的取值范围是________.
14. 若圆C1:(x-m)2+y2=16与圆C2:(x-n)2+y2=16相交,点P为其在x轴下方的交点,且mn=-8,则点P到直线x+y-1=0距离的最大值为________.
二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (本小题满分14分)
若m=(sin,cos),n=(cos,cos).设f(x)=m·n-.
(1) 求函数f(x)在[0,π]上的单调减区间;
(2) 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f(A)=f(B),a=2b,求sin B的值.
16.(本小题满分14分)
如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1=AC,A1B⊥AC1,设O为AC1与A1C的交点,点P为BC的中点.求证:
(1) OP∥平面ABB1A1;
(2) 平面ACC1⊥平面OCP.
17. (本小题满分14分)
如图1是淋浴房示意图,它的底座是由正方形截去一角得到,这一角是一个与正方形两邻边相切的圆的圆弧(如图2).现已知正方形的边长是1米,设该底座的面积为S平方米,周长为l米(周长是指图2中实线部分),圆的半径为r米.设计的理想要求是面积S尽可能大,周长l尽可能小,但显然S,l都是关于r的减函数,于是设f(r)=,当f(r)的值越大,满意度就越高.试问r为何值时,该淋浴房底座的满意度最高?(解答时π以3代入运算)
18. (本小题满分16分)
如图,A,B为椭圆C:+y2=1短轴的上、下顶点,P为直线l:y=2上一动点,连结PA并延长交椭圆于点M,连结PB交椭圆于点N.已知直线MA,MB的斜率之积恒为-.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 若直线MN与x轴平行,求直线MN的方程;
(3) 求四边形AMBN面积的最大值,并求对应的点P的坐标.
19. (本小题满分16分)
已知数列{an}满足|an+1-an|=2n+1.
(1) 若数列{an}的首项为a1,其中0
(3) 若a1=1,a2=-2,且数列{a2n-1}单调递增,数列{a2n}单调递减,求数列{an}的通项公式.
20. (本小题满分16分)
设函数f(x)=,g(x)=,其中φ(x)恒不为0.
(1) 设φ(x)=x2,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2) 若x0是函数f(x)与g(x)的公共极值点,求证:x0存在且唯一;
(3) 设φ(x)=ax+b,是否存在实数a,b,使得f′(x)·g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立?若存在,请求出实数a,b满足的条件;若不存在,请说明理由.
2020届高三模拟考试试卷(十六)
数学附加题
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A,B,C三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修42:矩阵与变换)
直线l经矩阵M=(其中θ∈(0,π))作用变换后得到直线l′:y=2x.若直线l与l′垂直,求θ的值.
B. (选修44:坐标系与参数方程)
在直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数).以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=,求直线l被曲线C截得的弦长.
C. (选修45:不等式选讲)
若正数a,b,c满足2a+4b+c=3,求++的最小值.
【必做题】 第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 已知某高校综合评价有两步:第一步是材料初审,若材料初审不合格,则不能进入第二步面试;若材料初审合格,则进入第二步面试.只有面试合格者,才能获得该高校综合评价的录取资格,现有A,B,C三名学生报名参加该高校的综合评价,假设A,B,C三位学生材料初审合格的概率分别是,,;面试合格的概率分别是,,.
(1) 求A,B两位考生有且只有一位考生获得录取资格的概率;
(2) 记随机变量X为A,B,C三位学生获得该高校综合评价录取资格的人数,求X的概率分布与数学期望.
23.设集合Tn={1,2,3,…,n}(其中n≥3,n∈N*),将Tn的所有3元子集(含有3个元素的子集)中的最小元素的和记为Sn.
(1) 求S3,S4,S5的值;
(2) 试求Sn的表达式.
2020届高三模拟考试试卷(十六)(盐城)
数学参考答案及评分标准
1. (-1,2) 2. 1 3. 5 4. 5. 13 6. 7. 8. 9. 2n-1 10. 11. (6,+∞)
12. (,1) 13. (-2,0] 14.
15. 解:(1) f(x)=m·n-=sincos+cos2-=sin x+cos x=sin(x+).(4分)
当2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z时,函数f(x)单调递减,即2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z.
因为x∈[0,π],所以函数f(x)在[0,π]上的减区间为[,π].(6分)
(2) 由f(A)=f(B)得sin(A+)=sin(B+).
又a=2b,所以A>B,所以A++B+=π,得A+B=.(8分)
由a=2b及正弦定理得sin A=2sin B,
所以sin(-B)=2sin B,即sincos B-cossin B=2sin B,解得cos B=sin B.(12分)
又sin2B+cos2B=1,得sin2B=.
因为sin B>0,所以sin B=.(14分)
16. 证明:(1) 在平行四边形ACC1A1中,因为O为AC1与A1C的交点,所以点O为A1C的中点.
因为点P为BC的中点,所以OP∥A1B.(4分)
又OP⊄平面ABB1A1,A1B⊂平面ABB1A1,所以OP∥平面ABB1A1.(6分)
(2) 由(1)知OP∥A1B,又A1B⊥AC1,所以AC1⊥OP.(8分)
在平行四边形ACC1A1中,AA1=AC,所以四边形ACC1A1为菱形,所以AC1⊥A1C.(10分)
又OP,A1C⊂平面OCP,且OP∩A1C=O,所以AC1⊥平面OCP.(12分)
又AC1⊂平面ACC1,所以平面ACC1⊥平面OCP.(14分)
17. 解:周长l=2+2(1-r)+·2πr=4-r,
面积S=1-(r2-πr2)=1-r2,(4分)
所以f(r)==,r∈(0,1).(6分)
令8-r=x,则f(r)===16-(+)≤16-2.(10分)
当且仅当x=时,即x=2,f(r)最大,此时r=8-2.(13分)
答:当r=8-2时,该淋浴房底座的满意度最高.(14分)
18. 解:(1) 由椭圆C:+y2=1,所以A(0,1),B(0,-1).
设M(x0,y0),则·=-,(2分)
所以y=1-x.
又+y=1,解得a2=2,
所以椭圆的方程为+y2=1.(4分)
(2) 设P(t,2),当t=0时,xM=xN=0,不符题意,所以t≠0,
所以kPA=,直线PA的方程为y=x+1,即x=ty-t,(6分)
代入椭圆的方程得到+y2=1,即t2(y-1)2+2(y2-1)=0,
解得yA=1,yM=,同理yN=.(8分)
因为直线MN与x轴平行,所以=,解得t2=6,yM=,
所以直线MN的方程为y=.(10分)
(3) 由(2)知=xM+1,解得xM=,同理xN=,(12分)
所以四边形AMBN的面积S=·2(|xM|+|xN|)=+.
根据对称性,不妨设t>0,则S=+=.(14分)
所以S=16·=16·.
设m=t+(m≥2),则S=16·=16·≤16·=16·=.
当且仅当t=,即t=时等号成立,
所以四边形AMBN面积的最大值为,此时点P(±,2).(16分)
19. 解:(1) 因为|an+1-an|=2n+1,所以a2-a1=±3,即a2=a1±3.
又0
所以(a1-3)2=a1(a1+2),解得a1=.(4分)
(2) 因为an是等差数列{bn}的前n项和,所以|an+1-an|=|bn+1|=2n+1.(6分)
又bn+1=b1+dn=dn+a1,所以|dn+a1|=2n+1.(8分)
当dn+a1=-2n-1时,(d+2)n+a1+1=0,所以d=-2,不符题意;
当dn+a1=2n+1时,(d-2)n+a1-1=0,所以d=2,a1=1.(10分)
(3) 因为数列{a2n-1}单调递增,所以a1
因为a1>a2,
所以…
同理a2n-a2n-1=-4n+1,所以a2n+1-a2n-1=2.
又a1=1,所以a2n-1=1+2(n-1)=2n-1,(14分)
所以a2n-(2n-1)=-(4n-1),a2n=-2n,
所以数列{an}的通项公式为an=(k∈N*).(16分)
20. (1) 解:因为φ(x)=x2,所以f(x)=,f′(x)==,(2分)
所以f′(1)=.
又f(1)=,所以函数f(x)在x=1处的切线方程为y-=(x-1),即y=x.(4分)
(2) 证明:因为f(x)=,所以f′(x)==.
又g(x)=,所以g′(x)=.(6分)
因为x0是函数f(x)与g(x)的公共极值点,
所以f′(x0)=0,g′(x0)=0,即φ′(x0)=φ(x0),φ(x0)=φ′(x0)ln x0.
因为φ(x)≠0,所以=ln x0.(8分)
令h(x)=ln x-,则x0是h(x)的零点.
因为h(x)在(0,+∞)上单调递增,所以h(x)至多有1个零点,
又h(1)=ln 1-<0,h(e)=ln e->0,且函数h(x)在(0,+∞)上连续不间断,由零点存在性定理可知h(x)的零点x0唯一存在,得证.(10分)
(3) 解:因为φ(x)=ax+b,由(2)得f′(x)=,g′(x)=.
记m(x)=-ax+a-b,n(x)=a+-aln x.
①当a=0时,m(x)=-b,n(x)=,若b=0,则m(x)=n(x)=0,此时f′(x)=g′(x)=0,不符题意;
若b≠0,m(x)与n(x)符号相反,此时f′(x)·g′(x)<0,满足题意.(12分)
②当a>0时,若x>,则m(x)<0;
若b>0,当x>1时,则n(x)=a+-aln x 由a+b-aln x<0,得ln x>,所以x>e,
所以x>x0=max时,m(x)<0,n(x)<0,
此时函数f′(x)<0与g′(x)<0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍);
若b<0,则n(x)=a+-aln x 由a-aln x<0,得ln x>1,所以x>e.
所以x>x0=max时,m(x)<0,n(x)<0,
此时函数f′(x)<0与g′(x)<0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍);(14分)
③当a<0时,若x>,则m(x)>0;
若b>0,则n(x)=a+-aln x>a-aln x.
由a-aln x>0,得ln x>1,所以x>e,
所以x>x0=max时,m(x)>0,n(x)>0,
此时函数f′(x)>0与g′(x)>0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍);
若b<0,当x>1时,则n(x)=a+-aln x>a+b-aln x.
由a+b-aln x>0,得x>e,
所以x>x0=max时,m(x)>0,n(x)>0,
此时函数f′(x)>0与g′(x)>0,f′(x)·g′(x)>0,不符题意(舍).
综上所述,当a=0且b≠0时,函数f(x)与g(x)满足f′(x)·g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立.(16分)
2020届高三模拟考试试卷(盐城)
数学附加题参考答案及评分标准
21. A. 解:(解法1)平面列向量关于原点逆时针旋转α所对应的变换矩阵为M(α)=,(4分)
直线l经矩阵M=作用,即顺时针旋转θ以后得到直线l′,且l⊥l′,θ∈(0,π),
所以θ=.(10分)
(解法2)在直线l上任取一点P(x,y),经过矩阵M作用后得到点P′(x′,y′),
则== .(6分)
又点P′(x′,y′)在直线l′:y=2x上,
所以sin θ·x+cos θ·y=2×(cos θ·x-sin θ·y),
即(cos θ+2sin θ)·y=(2cos θ-sin θ)·x.(8分)
因为l⊥l′,所以=-,所以4cos θ-2sin θ=-2sin θ-cos θ,所以cos θ=0.
因为θ∈(0,π),所以θ=.(10分)
B. 解:直线l的直角坐标方程为x+y+1=0,(2分)
曲线C的直角坐标方程为x2+y2=2,圆心为C(0,0),半径r=,(6分)
圆心C到直线l的距离d==,
所以直线l被曲线C截得的弦长为2=.(10分)
C. 解:因为正数a,b,c满足2a+4b+c=3,所以2(a+1)+4(b+2)+(c+3)=16.
所以++=[2(a+1)+4(b+2)+(c+3)]·(++)
≥(+2+1)2=.(8分)
当且仅当a=,b=,c=时,取最小值.(10分)
22. 解:(1) 记“A,B两位考生有且只有一位考生获得录取资格”为事件M.
A考生获得录取资格的概率为×=;B考生获得录取资格的概率为×=;
所以P(M)=×+×=.
答:A,B两位考生有且只有一位考生获得录取资格的概率为.(4分)
(2) 随机变量X可能的取值为0,1,2,3.
C考生获得录取资格的概率为×=,由(1)得A,B两位考生获得录取资格的概率均为.
所以A,B,C三位考生获得高校综合评价录取资格的人数X~B(3,).
则P(X=0)=C()3=,P(X=1)=C()2·()1=,
P(X=2)=C()1·()2=,P(X=3)=C()3=,
随机变量X的概率分布表如下:
X
0
1
2
3
P(X)
数学期望为E(X)=0×+1×+2×+3×==(人).(8分)
答:X的数学期望为人.(10分)
注:(1) 如果随机变量X的概率分布列写成P(X=k)=C()3-k·()k(k=0,1,2,3),可酌情给分.(如果由二项分布的期望公式直接得出结果,可酌情给分.)
23. 解:(1) 当n=3时,T3={1,2,3},3元子集有:{1,2,3},∴ S3=1;(1分)
当n=4时,T4={1,2,3,4},
3元子集有:{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},∴ S4=1×C+2C=5;(2分)
当n=5时,T5={1,2,3,4,5},
3元子集有:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5},{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5},
∴ S5=1×C+2×C+3×C=15.(4分)
(2) (解法1)Tn={1,2,3,…,n},以1为最小值的3元子集个数为C;以2为最小值的3元子集个数为C;…以n-2为最小值的3元子集个数为C.
∴ Sn=1×C+2×C+…+(n-3)×C+(n-2)×C(n≥3)
=(n-2)×C+(n-3)×C+…+[n-(n-2)]×C+[n-(n-1)]×C
=n(C+C+…+C)-[2C+3C+…+(n-1)C] (*).
∵ C=C+C,
∴ C+C+…+C=C+C+…+C=C+C+…+C=C.(6分)
下求2C+3C+…+(n-1)C.
记f(x)=(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n-1(x≠0),
则f′(x)=2(1+x)1+3(1+x)2+…+(n-1)(1+x)n-2(x≠0).
记g(x)=(x+1)f′(x)=2(1+x)2+3(1+x)3+…+(n-1)(1+x)n-1(x≠0),
则g(x)的展开式中x2项前的系数为2C+3C+…+(n-1)C.
又f(x)=(x≠0),
f′(x)=(x≠0),
g(x)=(x≠0),
则g(x)的展开式中x2项前的系数又可以写作nC-C,
∴ 2C+3C+…+(n-1)C=nC-C,
∴(*)式=nC-(nC-C)=C(n≥3).(10分)
(解法2)由S3=1,S4=5,S5=15,S6=35…归纳猜想出Sn=C(n≥3).
下用数学归纳法给出证明.
①当n=3时,S3=1=C,结论成立;(2分)
②假设n=k(k≥3,k∈N*)时,结论成立,即Sk=C,(4分)
则当n=k+1时,Tk+1={1,2,3,…,k,k+1},
Sk+1=Sk+[C+2C+3C+…+(k-2)C+(k-1)C]
=C+{(k-1)C+(k-2)C+…+[k-(k-2)]C+[k-(k-1)]C}
=C+{k(C+C+…+C)-[C+2C+3C+…+(k-1)C]}
=C+[kC-(kC-C)]
=C+C=C,
所以当n=k+1时,结论成立.
综上,由①②可得Sn=C(n≥3).(10分)
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