絕密★啟用前2020年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(江蘇卷)數(shù)學(xué)Ⅰ注意事項(xiàng)考生在答題前請(qǐng)認(rèn)真閱讀本注意事項(xiàng)及各題答題要求1.本試卷共4頁,均為非選擇題(第1題~第20題,共20題)。本卷滿分為160分,考試時(shí)間為120分鐘??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。2.答題前,請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置。3.請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員從答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符。4.作答試題,必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效。5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號(hào)等須加黑、加粗。參考公式:柱體的體積,其中是柱體的底面積,是柱體的高.一、填空題:本大題共14小題,每小題5分,共計(jì)70分.請(qǐng)把答案填寫在答題卡相應(yīng)位置上.1.已知集合,則▲.2.已知是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)的實(shí)部是▲.3.已知一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為4,則的值是▲.4.將一顆質(zhì)地均勻的正方體骰子先后拋擲2次,觀察向上的點(diǎn)數(shù),則點(diǎn)數(shù)和為5的概率是▲.5.如圖是一個(gè)算法流程圖,若輸出的值為,則輸入的值是▲.
6.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若雙曲線的一條漸近線方程為,則該雙曲線的離心率是▲.7.已知y=f(x)是奇函數(shù),當(dāng)x≥0時(shí),,則的值是▲.8.已知=,則的值是▲.9.如圖,六角螺帽毛坯是由一個(gè)正六棱柱挖去一個(gè)圓柱所構(gòu)成的.已知螺帽的底面正六邊形邊長(zhǎng)為2cm,高為2cm,內(nèi)孔半輕為0.5cm,則此六角螺帽毛坯的體積是▲cm.10.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,則平移后的圖象中與y軸最近的對(duì)稱軸的方程是▲.11.設(shè){an}是公差為d的等差數(shù)列,{bn}是公比為q的等比數(shù)列.已知數(shù)列{an+bn}的前n項(xiàng)和,則d+q的值是▲.12.已知,則的最小值是▲.13.在△ABC中,D在邊BC上,延長(zhǎng)AD到P,使得AP=9,若(m為常數(shù)),則CD的長(zhǎng)度是▲.
14.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知,A,B是圓C:上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),滿足,則△PAB面積的最大值是▲.二、解答題:本大題共6小題,共計(jì)90分,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.15.(本小題滿分14分)在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,B1C⊥平面ABC,E,F(xiàn)分別是AC,B1C的中點(diǎn).(1)求證:EF∥平面AB1C1;(2)求證:平面AB1C⊥平面ABB1.16.(本小題滿分14分)在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知.(1)求的值;(2)在邊BC上取一點(diǎn)D,使得,求的值.17.(本小題滿分14分)
某地準(zhǔn)備在山谷中建一座橋梁,橋址位置的豎直截面圖如圖所示:谷底O在水平線MN上,橋AB與MN平行,為鉛垂線(在AB上).經(jīng)測(cè)量,左側(cè)曲線AO上任一點(diǎn)D到MN的距離(米)與D到的距離a(米)之間滿足關(guān)系式;右側(cè)曲線BO上任一點(diǎn)F到MN的距離(米)與F到的距離b(米)之間滿足關(guān)系式.已知點(diǎn)B到的距離為40米.(1)求橋AB的長(zhǎng)度;(2)計(jì)劃在谷底兩側(cè)建造平行于的橋墩CD和EF,且CE為80米,其中C,E在AB上(不包括端點(diǎn))..橋墩EF每米造價(jià)k(萬元)、橋墩CD每米造價(jià)(萬元)(k>0),問為多少米時(shí),橋墩CD與EF的總造價(jià)最低?18.(本小題滿分16分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)A在橢圓E上且在第一象限內(nèi),AF2⊥F1F2,直線AF1與橢圓E相交于另一點(diǎn)B.(1)求的周長(zhǎng);(2)在x軸上任取一點(diǎn)P,直線AP與橢圓E的右準(zhǔn)線相交于點(diǎn)Q,求的最小值;(3)設(shè)點(diǎn)M在橢圓E上,記與的面積分別為S1,S2,若,求點(diǎn)M
的坐標(biāo).19.(本小題滿分16分)已知關(guān)于x的函數(shù)與在區(qū)間D上恒有.(1)若,求h(x)的表達(dá)式;(2)若,求k的取值范圍;(3)若求證:.20.(本小題滿分16分)已知數(shù)列的首項(xiàng)a1=1,前n項(xiàng)和為Sn.設(shè)λ與k是常數(shù),若對(duì)一切正整數(shù)n,均有成立,則稱此數(shù)列為“λ~k”數(shù)列.(1)若等差數(shù)列是“λ~1”數(shù)列,求λ的值;(2)若數(shù)列是“”數(shù)列,且,求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(3)對(duì)于給定的λ,是否存在三個(gè)不同的數(shù)列為“λ~3”數(shù)列,且?若存在,求λ的取值范圍;若不存在,說明理由.?dāng)?shù)學(xué)Ⅰ試題參考答案一、填空題:本題考查基礎(chǔ)知識(shí)、基本運(yùn)算和基本思想方法.每小題5分,共計(jì)70分.1.2.33.24.5.6.7.8.9.10.11.412.13.或014.二、解答題15.本小題主要考查直線與直線、直線與平面、平面與平面的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力和推理論證能力.滿分14分.
證明:因?yàn)榉謩e是的中點(diǎn),所以.又平面,平面,所以平面.(2)因?yàn)槠矫?,平?所以.又,平面,平面,所以平面.又因?yàn)槠矫?所以平面平面.16.本小題主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函數(shù)關(guān)系、兩角和與差的三角函數(shù)等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力.滿分14分.解:(1)在中,因?yàn)?,由余弦定理,得,所?在中,由正弦定理,得,所以(2)在中,因?yàn)?所以為鈍角,而,所以為銳角.故則.
因?yàn)?,所以?從而.17.本小題主要考查函數(shù)的性質(zhì)、用導(dǎo)數(shù)求最值、解方程等基礎(chǔ)知識(shí),考查直觀想象和數(shù)學(xué)建模及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力.滿分14分.解:(1)設(shè)都與垂直,是相應(yīng)垂足.由條件知,當(dāng)時(shí),則.由得所以(米).(2)以為原點(diǎn),為軸建立平面直角坐標(biāo)系(如圖所示).設(shè)則.因?yàn)樗?設(shè)則所以記橋墩和的總造價(jià)為,
則,令得所以當(dāng)時(shí),取得最小值.答:(1)橋的長(zhǎng)度為120米;(2)當(dāng)為20米時(shí),橋墩和的總造價(jià)最低.18.本小題主要考查直線方程、橢圓方程、橢圓的幾何性質(zhì)、直線與橢圓的位置關(guān)系、向量數(shù)量積等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、分析問題能力和運(yùn)算求解能力.滿分16分.解:(1)橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,短軸長(zhǎng)為,焦距為,則.所以的周長(zhǎng)為.(2)橢圓的右準(zhǔn)線為.設(shè),則,在時(shí)取等號(hào).所以的最小值為.
(3)因?yàn)闄E圓的左、右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)在橢圓上且在第一象限內(nèi),,則.所以直線設(shè),因?yàn)?,所以點(diǎn)到直線距離等于點(diǎn)到直線距離的3倍.由此得,則或.由得,此方程無解;由得,所以或.代入直線,對(duì)應(yīng)分別得或.因此點(diǎn)的坐標(biāo)為或.19.本小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法分析與解決問題以及邏輯推理能力.滿分16分.解:(1)由條件,得,取,得,所以.由,得,此式對(duì)一切恒成立,所以,則,此時(shí)恒成立,所以.(2).令,則令,得.
所以.則恒成立,所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),恒成立.另一方面,恒成立,即恒成立,也即恒成立.因?yàn)?,?duì)稱軸為,所以,解得.因此,k的取值范圍是(3)①當(dāng)時(shí),由,得,整理得令則.記則恒成立,所以在上是減函數(shù),則,即.所以不等式有解,設(shè)解為,因此.②當(dāng)時(shí),.設(shè),令,得.
當(dāng)時(shí),,是減函數(shù);當(dāng)時(shí),,是增函數(shù).,,則當(dāng)時(shí),.(或證:.)則,因此.因?yàn)?,所以.③?dāng)時(shí),因?yàn)?,均為偶函?shù),因此也成立.綜上所述,.20.本小題主要考查等差和等比數(shù)列的定義、通項(xiàng)公式、性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查代數(shù)推理、轉(zhuǎn)化與化歸及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)探究與解決問題的能力.滿分16分.解:(1)因?yàn)榈炔顢?shù)列是“λ~1”數(shù)列,則,即,也即,此式對(duì)一切正整數(shù)n均成立.若,則恒成立,故,而,這與是等差數(shù)列矛盾.所以.(此時(shí),任意首項(xiàng)為1的等差數(shù)列都是“1~1”數(shù)列)(2)因?yàn)閿?shù)列是“”數(shù)列,所以,即.因?yàn)?,所以,則.令,則,即.解得,即,也即,所以數(shù)列是公比為4的等比數(shù)列.
因?yàn)椋裕畡t(3)設(shè)各項(xiàng)非負(fù)的數(shù)列為“”數(shù)列,則,即.因?yàn)?,而,所以,則.令,則,即.(*)①若或,則(*)只有一解為,即符合條件的數(shù)列只有一個(gè).(此數(shù)列為1,0,0,0,…)②若,則(*)化為,因?yàn)?,所以,則(*)只有一解為,即符合條件的數(shù)列只有一個(gè).(此數(shù)列為1,0,0,0,…)③若,則的兩根分別在(0,1)與(1,+∞)內(nèi),則方程(*)有兩個(gè)大于或等于1的解:其中一個(gè)為1,另一個(gè)大于1(記此解為t).所以或.由于數(shù)列從任何一項(xiàng)求其后一項(xiàng)均有兩種不同結(jié)果,所以這樣的數(shù)列有無數(shù)多個(gè),則對(duì)應(yīng)的有無數(shù)多個(gè).綜上所述,能存在三個(gè)各項(xiàng)非負(fù)的數(shù)列為“”數(shù)列,的取值范圍是.?dāng)?shù)學(xué)Ⅱ(附加題)21.【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩小題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若多做,則按作答的前兩小題評(píng)分.解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.A.[選修4-2:矩陣與變換](本小題滿分10分)
平面上點(diǎn)在矩陣對(duì)應(yīng)的變換作用下得到點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù),的值;(2)求矩陣的逆矩陣.B.[選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程](本小題滿分10分)在極坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在圓上(其中,).(1)求,的值;(2)求出直線與圓的公共點(diǎn)的極坐標(biāo).C.[選修4-5:不等式選講](本小題滿分10分)設(shè),解不等式.【必做題】第22題、第23題,每題10分,共計(jì)20分.請(qǐng)?jiān)诖痤}卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.22.(本小題滿分10分)在三棱錐A—BCD中,已知CB=CD=,BD=2,O為BD的中點(diǎn),AO⊥平面BCD,AO=2,E為AC的中點(diǎn).(1)求直線AB與DE所成角的余弦值;(2)若點(diǎn)F在BC上,滿足BF=BC,設(shè)二面角F—DE—C的大小為θ,求sinθ的值.23.(本小題滿分10分)甲口袋中裝有2個(gè)黑球和1個(gè)白球,乙口袋中裝有3個(gè)白球.現(xiàn)從甲、乙兩口袋中各任取一個(gè)球交換放入另一口袋,重復(fù)n次這樣的操作,記甲口袋中黑球個(gè)數(shù)為Xn,恰有2個(gè)黑球的概率為pn,恰有1個(gè)黑球的概率為qn.(1)求p1,q1和p2,q2;(2)求2pn+qn與2pn-1+qn-1的遞推關(guān)系式和Xn的數(shù)學(xué)期望E(Xn)(用n表示).?dāng)?shù)學(xué)Ⅱ(附加題)參考答案21.【選做題】A.[選修4-2:矩陣與變換]
本小題主要考查矩陣的運(yùn)算、逆矩陣等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力.滿分10分.解:(1)因?yàn)?,所以解得,所以.?)因?yàn)?,,所以可逆,從而.B.[選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程]本小題主要考查曲線的極坐標(biāo)方程等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力.滿分10分.解:(1)由,得;,又(0,0)(即(0,))也在圓C上,因此或0.(2)由得,所以.因?yàn)?,,所以,.所以公共點(diǎn)的極坐標(biāo)為.C.[選修4-5:不等式選講]本小題主要考查解不等式等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解和推理論證能力.滿分10分.解:當(dāng)x>0時(shí),原不等式可化為,解得;當(dāng)時(shí),原不等式可化為,解得;當(dāng)時(shí),原不等式可化為,解得.綜上,原不等式的解集為.22.【必做題】本小題主要考查空間向量、異面直線所成角和二面角等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力和運(yùn)算求解能力.滿分10分.解:(1)連結(jié)OC,因?yàn)镃B=CD,O為BD中點(diǎn),所以CO⊥BD.
又AO⊥平面BCD,所以AO⊥OB,AO⊥OC.以為基底,建立空間直角坐標(biāo)系O–xyz.因?yàn)锽D=2,,AO=2,所以B(1,0,0),D(–1,0,0),C(0,2,0),A(0,0,2).因?yàn)镋為AC的中點(diǎn),所以E(0,1,1).則=(1,0,–2),=(1,1,1),所以.因此,直線AB與DE所成角的余弦值為.(2)因?yàn)辄c(diǎn)F在BC上,,=(–1,2,0).所以.又,故.設(shè)為平面DEF的一個(gè)法向量,則即取,得,,所以.設(shè)為平面DEC的一個(gè)法向量,又=(1,2,0),則即取,得,,所以.故.所以.
23.【必做題】本小題主要考查隨機(jī)變量及其概率分布等基礎(chǔ)知識(shí),考查邏輯思維能力和推理論證能力.滿分10分.解:(1),,,.(2)當(dāng)時(shí),,①,②,得.從而,又,所以,.③由②,有,又,
所以,.由③,有,.故,.的概率分布012則.