2020年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試數(shù)學(xué)注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上.2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào).回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無(wú)效.3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.設(shè)集合A={x|1≤x≤3},B={x|2n>0,則C是橢圓,其焦點(diǎn)在y軸上B.若m=n>0,則C是圓,其半徑為C.若mn<0,則C是雙曲線,其漸近線方程為
D.若m=0,n>0,則C是兩條直線【答案】ACD【解析】【分析】結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行逐項(xiàng)分析求解,時(shí)表示橢圓,時(shí)表示圓,時(shí)表示雙曲線,時(shí)表示兩條直線【詳解】對(duì)于A,若,則可化為,因?yàn)?,所以,即曲線表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,故A正確;對(duì)于B,若,則可化為,此時(shí)曲線表示圓心在原點(diǎn),半徑為的圓,故B不正確;對(duì)于C,若,則可化為,此時(shí)曲線表示雙曲線,由可得,故C正確;對(duì)于D,若,則可化為,,此時(shí)曲線表示平行于軸的兩條直線,故D正確;故選:ACD.【點(diǎn)睛】本題主要考查曲線方程的特征,熟知常見(jiàn)曲線方程之間的區(qū)別是求解的關(guān)鍵,側(cè)重考查數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).10.下圖是函數(shù)y=sin(ωx+φ)的部分圖像,則sin(ωx+φ)=()
A.B.C.D.【答案】BC【解析】分析】首先利用周期確定的值,然后確定的值即可確定函數(shù)的解析式,最后利用誘導(dǎo)公式可得正確結(jié)果.【詳解】由函數(shù)圖像可知:,則,所以不選A,當(dāng)時(shí),,解得:,即函數(shù)的解析式為:.而故選:BC.【點(diǎn)睛】已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分圖象求其解析式時(shí),A比較容易看圖得出,困難的是求待定系數(shù)ω和φ,常用如下兩種方法:(1)由ω=即可求出ω;確定φ時(shí),若能求出離原點(diǎn)最近的右側(cè)圖象上升(或下降)的“零點(diǎn)”橫坐標(biāo)x0,則令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.(2)代入點(diǎn)的坐標(biāo),利用一些已知點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)或“零點(diǎn)”)
坐標(biāo)代入解析式,再結(jié)合圖形解出ω和φ,若對(duì)A,ω的符號(hào)或?qū)Ζ盏姆秶幸?,則可用誘導(dǎo)公式變換使其符合要求.11.已知a>0,b>0,且a+b=1,則()A.B.C.D.【答案】ABD【解析】【分析】根據(jù),結(jié)合基本不等式及二次函數(shù)知識(shí)進(jìn)行求解.【詳解】對(duì)于A,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故A正確;對(duì)于B,,所以,故B正確;對(duì)于C,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故C不正確;對(duì)于D,因?yàn)?,所以,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故D正確;故選:ABD【點(diǎn)睛】本題主要考查不等式的性質(zhì),綜合了基本不等式,指數(shù)函數(shù)及對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,側(cè)重考查數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).12.信息熵是信息論中的一個(gè)重要概念.設(shè)隨機(jī)變量X所有可能的取值為,且,定義X的信息熵.()A.若n=1,則H(X)=0B.若n=2,則H(X)隨著的增大而增大C.若,則H(X)隨著n的增大而增大
D.若n=2m,隨機(jī)變量Y所有可能的取值為,且,則H(X)≤H(Y)【答案】AC【解析】【分析】對(duì)于A選項(xiàng),求得,由此判斷出A選項(xiàng)的正確性;對(duì)于B選項(xiàng),利用特殊值法進(jìn)行排除;對(duì)于C選項(xiàng),計(jì)算出,利用對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可判斷出C選項(xiàng)的正確性;對(duì)于D選項(xiàng),計(jì)算出,利用基本不等式和對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)判斷出D選項(xiàng)的正確性.【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),若,則,所以,所以A選項(xiàng)正確.對(duì)于B選項(xiàng),若,則,,所以,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,兩者相等,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤.對(duì)于C選項(xiàng),若,則,則隨著的增大而增大,所以C選項(xiàng)正確.對(duì)于D選項(xiàng),若,隨機(jī)變量的所有可能的取值為,且().
.由于,所以,所以,所以,所以,所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:AC【點(diǎn)睛】本小題主要考查對(duì)新定義“信息熵”的理解和運(yùn)用,考查分析、思考和解決問(wèn)題的能力,涉及對(duì)數(shù)運(yùn)算和對(duì)數(shù)函數(shù)及不等式的基本性質(zhì)的運(yùn)用,屬于難題.三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.13.斜率為的直線過(guò)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),且與C交于A,B兩點(diǎn),則=________.【答案】【解析】【分析】先根據(jù)拋物線的方程求得拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo),利用點(diǎn)斜式得直線方程,與拋物線方程聯(lián)立消去y并整理得到關(guān)于x的二次方程,接下來(lái)可以利用弦長(zhǎng)公式或者利用拋物線定義將焦點(diǎn)弦長(zhǎng)轉(zhuǎn)化求得結(jié)果.【詳解】∵拋物線的方程為,∴拋物線的焦點(diǎn)F坐標(biāo)為,又∵直線AB過(guò)焦點(diǎn)F且斜率為,∴直線AB的方程為:代入拋物線方程消去y并化簡(jiǎn)得,
解法一:解得所以解法二:設(shè),則,過(guò)分別作準(zhǔn)線的垂線,設(shè)垂足分別為如圖所示.故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查拋物線焦點(diǎn)弦長(zhǎng),涉及利用拋物線的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化,弦長(zhǎng)公式,屬基礎(chǔ)題.14.將數(shù)列{2n–1}與{3n–2}的公共項(xiàng)從小到大排列得到數(shù)列{an},則{an}的前n項(xiàng)和為_(kāi)_______.【答案】【解析】【分析】首先判斷出數(shù)列與項(xiàng)的特征,從而判斷出兩個(gè)數(shù)列公共項(xiàng)所構(gòu)成新數(shù)列的首項(xiàng)以及公差,利用等差數(shù)列的求和公式求得結(jié)果.【詳解】因?yàn)閿?shù)列是以1為首項(xiàng),以2為公差的等差數(shù)列,數(shù)列是以1首項(xiàng),以3為公差的等差數(shù)列,所以這兩個(gè)數(shù)列的公共項(xiàng)所構(gòu)成的新數(shù)列是以1為首項(xiàng),以6為公差的等差數(shù)列,
所以的前項(xiàng)和為,故答案為:.【點(diǎn)睛】該題考查的是有關(guān)數(shù)列的問(wèn)題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)有兩個(gè)等差數(shù)列的公共項(xiàng)構(gòu)成新數(shù)列的特征,等差數(shù)列求和公式,屬于簡(jiǎn)單題目.15.某中學(xué)開(kāi)展勞動(dòng)實(shí)習(xí),學(xué)生加工制作零件,零件的截面如圖所示.O為圓孔及輪廓圓弧AB所在圓的圓心,A是圓弧AB與直線AG的切點(diǎn),B是圓弧AB與直線BC的切點(diǎn),四邊形DEFG為矩形,BC⊥DG,垂足為C,tan∠ODC=,,EF=12cm,DE=2cm,A到直線DE和EF的距離均為7cm,圓孔半徑為1cm,則圖中陰影部分的面積為_(kāi)_______cm2.【答案】【解析】【分析】利用求出圓弧所在圓的半徑,結(jié)合扇形的面積公式求出扇形的面積,求出直角的面積,陰影部分的面積可通過(guò)兩者的面積之和減去半個(gè)單位圓的面積求得.【詳解】設(shè),由題意,,所以,因?yàn)?所以,因?yàn)?,所以,因?yàn)榕c圓弧相切于點(diǎn),所以,即為等腰直角三角形;在直角中,,,
因?yàn)椋?,解得;等腰直角的面積為;扇形的面積,所以陰影部分的面積為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)在實(shí)際中應(yīng)用,把陰影部分合理分割是求解的關(guān)鍵,以勞動(dòng)實(shí)習(xí)為背景,體現(xiàn)了五育并舉的育人方針.16.已知直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的棱長(zhǎng)均為2,∠BAD=60°.以為球心,為半徑的球面與側(cè)面BCC1B1的交線長(zhǎng)為_(kāi)_______.【答案】.【解析】【分析】根據(jù)已知條件易得,側(cè)面,可得側(cè)面與球面的交線上的點(diǎn)到的距離為,可得側(cè)面與球面的交線是扇形的弧
,再根據(jù)弧長(zhǎng)公式可求得結(jié)果.【詳解】如圖:取的中點(diǎn)為,的中點(diǎn)為,的中點(diǎn)為,因?yàn)?0°,直四棱柱的棱長(zhǎng)均為2,所以△為等邊三角形,所以,,又四棱柱為直四棱柱,所以平面,所以,因?yàn)?,所以?cè)面,設(shè)為側(cè)面與球面的交線上的點(diǎn),則,因?yàn)榍虻陌霃綖?,,所以,所以?cè)面與球面的交線上的點(diǎn)到的距離為,因?yàn)椋詡?cè)面與球面的交線是扇形的弧,因?yàn)椋?,所以根?jù)弧長(zhǎng)公式可得.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了直棱柱的結(jié)構(gòu)特征,考查了直線與平面垂直的判定,考查了立體幾何中的軌跡問(wèn)題,考查了扇形中的弧長(zhǎng)公式,屬于中檔題.四、解答題:本題共6小題,共70
分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.在①,②,③這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問(wèn)題中,若問(wèn)題中的三角形存在,求的值;若問(wèn)題中的三角形不存在,說(shuō)明理由.問(wèn)題:是否存在,它的內(nèi)角的對(duì)邊分別為,且,,________?注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.【答案】詳見(jiàn)解析【解析】【分析】解法一:由題意結(jié)合所給的條件,利用正弦定理角化邊,得到a,b的比例關(guān)系,根據(jù)比例關(guān)系,設(shè)出長(zhǎng)度長(zhǎng)度,由余弦定理得到的長(zhǎng)度,根據(jù)選擇的條件進(jìn)行分析判斷和求解.解法二:利用誘導(dǎo)公式和兩角和的三角函數(shù)公式求得的值,得到角的值,然后根據(jù)選擇的條件進(jìn)行分析判斷和求解.【詳解】解法一:由可得:,不妨設(shè),則:,即.選擇條件①的解析:據(jù)此可得:,,此時(shí).選擇條件②的解析:據(jù)此可得:,則:,此時(shí):,則:.選擇條件③的解析:可得,,
與條件矛盾,則問(wèn)題中的三角形不存在.解法二:∵,∴,,∴,∴,∴,∴,若選①,,∵,∴,∴c=1;若選②,,則,;若選③,與條件矛盾.【點(diǎn)睛】在處理三角形中的邊角關(guān)系時(shí),一般全部化為角的關(guān)系,或全部化為邊的關(guān)系.題中若出現(xiàn)邊的一次式一般采用到正弦定理,出現(xiàn)邊的二次式一般采用到余弦定理.應(yīng)用正、余弦定理時(shí),注意公式變式的應(yīng)用.解決三角形問(wèn)題時(shí),注意角的限制范圍.18.已知公比大于的等比數(shù)列滿足.(1)求的通項(xiàng)公式;(2)記為在區(qū)間中的項(xiàng)的個(gè)數(shù),求數(shù)列的前項(xiàng)和.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)利用基本元的思想,將已知條件轉(zhuǎn)化為的形式,求解出,由此求得數(shù)列的通項(xiàng)公式.(2)通過(guò)分析數(shù)列的規(guī)律,由此求得數(shù)列的前項(xiàng)和.【詳解】(1)由于數(shù)列是公比大于的等比數(shù)列,設(shè)首項(xiàng)為,公比為,依題意有,解得解得,或(舍),
所以,所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為.(2)由于,所以對(duì)應(yīng)的區(qū)間為:,則;對(duì)應(yīng)的區(qū)間分別為:,則,即有個(gè);對(duì)應(yīng)的區(qū)間分別為:,則,即有個(gè);對(duì)應(yīng)的區(qū)間分別為:,則,即有個(gè);對(duì)應(yīng)的區(qū)間分別為:,則,即有個(gè);對(duì)應(yīng)的區(qū)間分別為:,則,即有個(gè);對(duì)應(yīng)的區(qū)間分別為:,則,即有個(gè).所以.【點(diǎn)睛】本小題主要考查等比數(shù)列基本量的計(jì)算,考查分析思考與解決問(wèn)的能力,屬于中檔題.19.為加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),治理空氣污染,環(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)某市空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)研,隨機(jī)抽查了天空氣中的和濃度(單位:),得下表:321846812
3710(1)估計(jì)事件“該市一天空氣中濃度不超過(guò),且濃度不超過(guò)”的概率;(2)根據(jù)所給數(shù)據(jù),完成下面的列聯(lián)表:(3)根據(jù)(2)中的列聯(lián)表,判斷是否有的把握認(rèn)為該市一天空氣中濃度與濃度有關(guān)?附:,0.0500.0100.0013.8416.63510.828【答案】(1);(2)答案見(jiàn)解析;(3)有【解析】【分析】(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)以及古典概型的概率公式可求得結(jié)果;(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可得列聯(lián)表;(3)計(jì)算出,結(jié)合臨界值表可得結(jié)論.【詳解】(1)由表格可知,該市100天中,空氣中的濃度不超過(guò)75,且濃度不超過(guò)150的天數(shù)有天,
所以該市一天中,空氣中濃度不超過(guò)75,且濃度不超過(guò)150的概率為;(2)由所給數(shù)據(jù),可得列聯(lián)表為:合計(jì)641680101020合計(jì)7426100(3)根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù)可得,因?yàn)楦鶕?jù)臨界值表可知,有的把握認(rèn)為該市一天空氣中濃度與濃度有關(guān).【點(diǎn)睛】本題考查了古典概型的概率公式,考查了完善列聯(lián)表,考查了獨(dú)立性檢驗(yàn),屬于中檔題.20.如圖,四棱錐P-ABCD的底面為正方形,PD⊥底面ABCD.設(shè)平面PAD與平面PBC的交線為l.(1)證明:l⊥平面PDC;(2)已知PD=AD=1,Q為l上的點(diǎn),求PB與平面QCD所成角的正弦值的最大值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2).【解析】
【分析】(1)利用線面垂直的判定定理證得平面,利用線面平行的判定定理以及性質(zhì)定理,證得,從而得到平面;(2)根據(jù)題意,建立相應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系,得到相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)出點(diǎn),之后求得平面的法向量以及向量的坐標(biāo),求得的最大值,即為直線與平面所成角的正弦值的最大值.【詳解】(1)證明:在正方形中,,因平面,平面,所以平面,又因?yàn)槠矫?,平面平面,所以,因?yàn)樵谒睦忮F中,底面是正方形,所以且平面,所以因?yàn)樗云矫?;?)如圖建立空間直角坐標(biāo)系,因?yàn)?,則有,設(shè),則有,
設(shè)平面的法向量為,則,即,令,則,所以平面的一個(gè)法向量為,則根據(jù)直線的方向向量與平面法向量所成角的余弦值的絕對(duì)值即為直線與平面所成角的正弦值,所以直線與平面所成角的正弦值等于,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以直線與平面所成角的正弦值的最大值為.【點(diǎn)睛】該題考查的是有關(guān)立體幾何的問(wèn)題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)有線面平行的判定和性質(zhì),線面垂直的判定和性質(zhì),利用空間向量求線面角,利用基本不等式求最值,屬于中檔題目.21.已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積;(2)若f(x)≥1,求a的取值范圍.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)先求導(dǎo)數(shù),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義得切線斜率,根據(jù)點(diǎn)斜式得切線方程,求出與坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo),最后根據(jù)三角形面積公式得結(jié)果;(2)解法一:利用導(dǎo)數(shù)研究,得到函數(shù)得導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)遞增,當(dāng)a=1時(shí)由得,符合題意;當(dāng)a>1時(shí),可證,從而存在零點(diǎn),使得,得到
,利用零點(diǎn)的條件,結(jié)合指數(shù)對(duì)數(shù)的運(yùn)算化簡(jiǎn)后,利用基本不等式可以證得恒成立;當(dāng)時(shí),研究.即可得到不符合題意.綜合可得a的取值范圍.解法二:利用指數(shù)對(duì)數(shù)的運(yùn)算可將,令,上述不等式等價(jià)于,注意到的單調(diào)性,進(jìn)一步等價(jià)轉(zhuǎn)化為,令,利用導(dǎo)數(shù)求得,進(jìn)而根據(jù)不等式恒成立的意義得到關(guān)于a的對(duì)數(shù)不等式,解得a的取值范圍.【詳解】(1),,.,∴切點(diǎn)坐標(biāo)為(1,1+e),∴函數(shù)f(x)在點(diǎn)(1,f(1)處的切線方程為,即,切線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,∴所求三角形面積為;(2)解法一:,,且.設(shè),則∴g(x)在上單調(diào)遞增,即在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,∴,∴成立.當(dāng)時(shí),,,,∴存在唯一,使得,且當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,,因此
>1,∴∴恒成立;當(dāng)時(shí),∴不是恒成立.綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是[1,+∞).解法二:等價(jià)于,令,上述不等式等價(jià)于,顯然為單調(diào)增函數(shù),∴又等價(jià)于,即,令,則在上h’(x)>0,h(x)單調(diào)遞增;在(1,+∞)上h’(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,∴,,∴a的取值范圍是[1,+∞).【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)幾何意義、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問(wèn)題,考查綜合分析求解能力,分類討論思想和等價(jià)轉(zhuǎn)化思想,屬較難試題.22.已知橢圓C:的離心率為,且過(guò)點(diǎn)A(2,1).(1)求C的方程:(2)點(diǎn)M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D為垂足.證明:存在定點(diǎn)Q,使得|DQ|為定值.【答案】(1);(2)詳見(jiàn)解析.【解析】【分析】(1)由題意得到關(guān)于a,b,c的方程組,求解方程組即可確定橢圓方程.(2)設(shè)出點(diǎn)M,N的坐標(biāo),在斜率存在時(shí)設(shè)方程為,
聯(lián)立直線方程與橢圓方程,根據(jù)已知條件,已得到m,k的關(guān)系,進(jìn)而得直線MN恒過(guò)定點(diǎn),在直線斜率不存在時(shí)要單獨(dú)驗(yàn)證,然后結(jié)合直角三角形的性質(zhì)即可確定滿足題意的點(diǎn)Q的位置.【詳解】(1)由題意可得:,解得:,故橢圓方程為:.(2)設(shè)點(diǎn).因?yàn)锳M⊥AN,∴,即,①當(dāng)直線MN的斜率存在時(shí),設(shè)方程為,如圖1.代入橢圓方程消去并整理得:,②,根據(jù),代入①整理可得:將②代入,,整理化簡(jiǎn)得,∵不在直線上,∴,∴,于是MN的方程為,所以直線過(guò)定點(diǎn)直線過(guò)定點(diǎn).當(dāng)直線MN的斜率不存在時(shí),可得,如圖2.
代入得,結(jié)合,解得,此時(shí)直線MN過(guò)點(diǎn),由于AE為定值,且△ADE為直角三角形,AE為斜邊,所以AE中點(diǎn)Q滿足為定值(AE長(zhǎng)度的一半).由于,故由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得.故存在點(diǎn),使得|DQ|為定值.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和性質(zhì),圓錐曲線中的定點(diǎn)定值問(wèn)題,關(guān)鍵是第二問(wèn)中證明直線MN經(jīng)過(guò)定點(diǎn),并求得定點(diǎn)的坐標(biāo),屬綜合題,難度較大.