
絕密★啟用前
2020年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試
理科數(shù)學(xué)
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上.
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效.
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12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 若z=1+i,則|z2–2z|=( )
A. 0B. 1C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】
由題意首先求得的值,然后計算其模即可.
【詳解】由題意可得:,則.
故.
故選:D.
【點睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的運算法則和復(fù)數(shù)的模的求解等知識,屬于基礎(chǔ)題.
2. 設(shè)集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},則a=( )
A. –4B. –2C. 2D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】
由題意首先求得集合A,B,然后結(jié)合交集的結(jié)果得到關(guān)于a的方程,求解方程即可確定實數(shù)a的值.
【詳解】求解二次不等式可得:,
求解一次不等式可得:.
由于,故:,解得:.
故選:B.
【點睛】本題主要考查交集的運算,不等式的解法等知識,意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計算求解能力.
3. 埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇跡之一,它的形狀可視為一個正四棱錐,以該四棱錐的高為邊長的正方形面積等于該四棱錐一個側(cè)面三角形的面積,則其側(cè)面三角形底邊上的高與底面正方形的邊長的比值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
設(shè),利用得到關(guān)于的方程,解方程即可得到答案.
【詳解】如圖,設(shè),則,
由題意,即,化簡得,
解得(負(fù)值舍去).
故選:C.
【點晴】本題主要考查正四棱錐的概念及其有關(guān)計算,考查學(xué)生的數(shù)學(xué)計算能力,是一道容易題.
4. 已知A為拋物線C:y2=2px(p>0)上一點,點A到C的焦點的距離為12,到y(tǒng)軸的距離為9,則p=( )
A. 2B. 3C. 6D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】
利用拋物線的定義建立方程即可得到答案.
【詳解】設(shè)拋物線的焦點為F,由拋物線的定義知,即,解得.
故選:C.
【點晴】本題主要考查利用拋物線的定義計算焦半徑,考查學(xué)生轉(zhuǎn)化與化歸思想,是一道容易題.
5. 某校一個課外學(xué)習(xí)小組為研究某作物種子的發(fā)芽率y和溫度x(單位:°C)的關(guān)系,在20個不同的溫度條件下進(jìn)行種子發(fā)芽實驗,由實驗數(shù)據(jù)得到下面的散點圖:
由此散點圖,在10°C至40°C之間,下面四個回歸方程類型中最適宜作為發(fā)芽率y和溫度x的回歸方程類型的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根據(jù)散點圖分布可選擇合適的函數(shù)模型.
【詳解】由散點圖分布可知,散點圖分布在一個對數(shù)函數(shù)的圖象附近,
因此,最適合作為發(fā)芽率和溫度的回歸方程類型的是.
故選:D.
【點睛】本題考查函數(shù)模型的選擇,主要觀察散點圖的分布,屬于基礎(chǔ)題.
6. 函數(shù)的圖像在點處的切線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù),計算出和的值,可得出所求切線的點斜式方程,化簡即可.
【詳解】,,,,
因此,所求切線的方程為,即.
故選:B.
【點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)求解函圖象的切線方程,考查計算能力,屬于基礎(chǔ)題
7. 設(shè)函數(shù)在的圖像大致如下圖,則f(x)的最小正周期為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由圖可得:函數(shù)圖象過點,即可得到,結(jié)合是函數(shù)圖象與軸負(fù)半軸的第一個交點即可得到,即可求得,再利用三角函數(shù)周期公式即可得解.
【詳解】由圖可得:函數(shù)圖象過點,
將它代入函數(shù)可得:
又是函數(shù)圖象與軸負(fù)半軸的第一個交點,
所以,解得:
所以函數(shù)的最小正周期為
故選:C
【點睛】本題主要考查了三角函數(shù)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化能力,還考查了三角函數(shù)周期公式,屬于中檔題.
8. 的展開式中x3y3的系數(shù)為( )
A. 5B. 10
C. 15D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】
求得展開式的通項公式為(且),即可求得與展開式的乘積為或形式,對分別賦值為3,1即可求得的系數(shù),問題得解.
【詳解】展開式的通項公式為(且)
所以的各項與展開式的通項的乘積可表示為:
和
在中,令,可得:,該項中的系數(shù)為,
在中,令,可得:,該項中的系數(shù)為
所以的系數(shù)為
故選:C
【點睛】本題主要考查了二項式定理及其展開式的通項公式,還考查了賦值法、轉(zhuǎn)化能力及分析能力,屬于中檔題.
9. 已知,且,則( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
用二倍角的余弦公式,將已知方程轉(zhuǎn)化為關(guān)于的一元二次方程,求解得出,再用同角間的三角函數(shù)關(guān)系,即可得出結(jié)論.
【詳解】,得,
即,解得或(舍去),
又.
故選:A.
【點睛】本題考查三角恒等變換和同角間的三角函數(shù)關(guān)系求值,熟記公式是解題的關(guān)鍵,考查計算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
10. 已知為球球面上的三個點,⊙為的外接圓,若⊙的面積為,,則球的表面積為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由已知可得等邊的外接圓半徑,進(jìn)而求出其邊長,得出的值,根據(jù)球的截面性質(zhì),求出球的半徑,即可得出結(jié)論.
【詳解】設(shè)圓半徑為,球的半徑為,依題意,
得,等邊三角形,
由正弦定理可得,
,根據(jù)球的截面性質(zhì)平面,
,
球的表面積.
故選:A
【點睛】
本題考查球的表面積,應(yīng)用球的截面性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,考查計算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
11. 已知⊙M:,直線:,為上的動點,過點作⊙M的切線,切點為,當(dāng)最小時,直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由題意可判斷直線與圓相離,根據(jù)圓的知識可知,四點共圓,且,根據(jù) 可知,當(dāng)直線時,最小,求出以 為直徑的圓的方程,根據(jù)圓系的知識即可求出直線的方程.
【詳解】圓的方程可化為,點 到直線的距離為,所以直線 與圓相離.
依圓的知識可知,四點四點共圓,且,所以,而 ,
當(dāng)直線時,, ,此時最?。?br/>
∴即 ,由解得, .
所以以為直徑的圓的方程為,即 ,
兩圓的方程相減可得:,即為直線的方程.
故選:D.
【點睛】本題主要考查直線與圓,圓與圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,以及圓的幾何性質(zhì)的應(yīng)用,意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和數(shù)學(xué)運算能力,屬于中檔題.
12. 若,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
設(shè),利用作差法結(jié)合的單調(diào)性即可得到答案.
【詳解】設(shè),則為增函數(shù),因為
所以,
所以,所以.
,
當(dāng)時,,此時,有
當(dāng)時,,此時,有,所以C、D錯誤.
故選:B.
【點晴】本題主要考查函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用,涉及到構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小,是一道中檔題.
二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13. 若x,y滿足約束條件則z=x+7y的最大值為______________.
【答案】1
【解析】
【分析】
首先畫出可行域,然后結(jié)合目標(biāo)函數(shù)的幾何意義即可求得其最大值.
【詳解】繪制不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示,
目標(biāo)函數(shù)即:,
其中z取得最大值時,其幾何意義表示直線系在y軸上的截距最大,
據(jù)此結(jié)合目標(biāo)函數(shù)的幾何意義可知目標(biāo)函數(shù)在點A處取得最大值,
聯(lián)立直線方程:,可得點A的坐標(biāo)為:,
據(jù)此可知目標(biāo)函數(shù)的最大值為:.
故答案為:1.
【點睛】求線性目標(biāo)函數(shù)z=ax+by(ab≠0)的最值,當(dāng)b>0時,直線過可行域且在y軸上截距最大時,z值最大,在y軸截距最小時,z值最??;當(dāng)b<0時,直線過可行域且在y軸上截距最大時,z值最小,在y軸上截距最小時,z值最大.
14. 設(shè)為單位向量,且,則______________.
【答案】
【解析】
【分析】
整理已知可得:,再利用為單位向量即可求得,對變形可得:,問題得解.
【詳解】因為為單位向量,所以
所以
解得:
所以
故答案為:
【點睛】本題主要考查了向量模的計算公式及轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
15. 已知F為雙曲線的右焦點,A為C的右頂點,B為C上的點,且BF垂直于x軸.若AB的斜率為3,則C的離心率為______________.
【答案】2
【解析】
【分析】
根據(jù)雙曲線幾何性質(zhì)可知,,,即可根據(jù)斜率列出等式求解即可.
【詳解】聯(lián)立,解得,所以.
依題可得,,,即,變形得,,
因此,雙曲線的離心率為.
故答案為:.
【點睛】本題主要考查雙曲線的離心率的求法,以及雙曲線的幾何性質(zhì)的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
16. 如圖,在三棱錐P–ABC的平面展開圖中,AC=1,,AB⊥AC,AB⊥AD,∠CAE=30°,則cs∠FCB=______________.
【答案】
【解析】
【分析】
在中,利用余弦定理可求得,可得出,利用勾股定理計算出、,可得出,然后在中利用余弦定理可求得的值.
【詳解】,,,
由勾股定理得,
同理得,,
在中,,,,
由余弦定理得,
,
在中,,,,
由余弦定理得.
故答案為:.
【點睛】本題考查利用余弦定理解三角形,考查計算能力,屬于中等題.
三、解答題:共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.第17~21題為必考題,每個試題考生都必須作答.第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答.
(一)必考題:共60分.
17. 設(shè)是公比不為1的等比數(shù)列,為,的等差中項.
(1)求的公比;
(2)若,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)由已知結(jié)合等差中項關(guān)系,建立公比的方程,求解即可得出結(jié)論;
(2)由(1)結(jié)合條件得出的通項,根據(jù)的通項公式特征,用錯位相減法,即可求出結(jié)論.
【詳解】(1)設(shè)的公比為,為的等差中項,
,
;
(2)設(shè)的前項和為,,
,①
,②
①②得,
,
.
【點睛】本題考查等比數(shù)列通項公式基本量的計算、等差中項的性質(zhì),以及錯位相減法求和,考查計算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
18. 如圖,為圓錐的頂點,是圓錐底面的圓心,為底面直徑,.是底面的內(nèi)接正三角形,為上一點,.
(1)證明:平面;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析;(2).
【解析】
【分析】
(1)要證明平面,只需證明,即可;
(2)以O(shè)為坐標(biāo)原點,OA為x軸,ON為y軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,分別算出平面的法向量為,平面的法向量為,利用公式計算即可得到答案.
【詳解】(1)由題設(shè),知為等邊三角形,設(shè),
則,,所以,
又為等邊三角形,則,所以,
,則,所以,
同理,又,所以平面;
(2)過O作∥BC交AB于點N,因為平面,以O(shè)為坐標(biāo)原點,OA為x軸,ON為y軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,
,,,
設(shè)平面的一個法向量為,
由,得,令,得,
所以,
設(shè)平面的一個法向量為
由,得,令,得,
所以
故,
設(shè)二面角的大小為,則.
【點晴】本題主要考查線面垂直的證明以及利用向量求二面角的大小,考查學(xué)生空間想象能力,數(shù)學(xué)運算能力,是一道容易題.
19. 甲、乙、丙三位同學(xué)進(jìn)行羽毛球比賽,約定賽制如下:累計負(fù)兩場者被淘汰;比賽前抽簽決定首先比賽的兩人,另一人輪空;每場比賽的勝者與輪空者進(jìn)行下一場比賽,負(fù)者下一場輪空,直至有一人被淘汰;當(dāng)一人被淘汰后,剩余的兩人繼續(xù)比賽,直至其中一人被淘汰,另一人最終獲勝,比賽結(jié)束.經(jīng)抽簽,甲、乙首先比賽,丙輪空.設(shè)每場比賽雙方獲勝的概率都為,
(1)求甲連勝四場的概率;
(2)求需要進(jìn)行第五場比賽的概率;
(3)求丙最終獲勝的概率.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)獨立事件的概率乘法公式可求得事件“甲連勝四場”的概率;
(2)計算出四局以內(nèi)結(jié)束比賽的概率,然后利用對立事件的概率公式可求得所求事件的概率;
(3)列舉出甲贏的基本事件,結(jié)合獨立事件的概率乘法公式計算出甲贏的概率,由對稱性可知乙贏的概率和甲贏的概率相等,再利用對立事件的概率可求得丙贏的概率.
【詳解】(1)記事件甲連勝四場,則;
(2)記事件為甲輸,事件為乙輸,事件為丙輸,
則四局內(nèi)結(jié)束比賽概率為
,
所以,需要進(jìn)行第五場比賽的概率為;
(3)記事件為甲輸,事件為乙輸,事件為丙輸,
記事件甲贏,記事件丙贏,
則甲贏的基本事件包括:、、、
、、、、,
所以,甲贏的概率為.
由對稱性可知,乙贏的概率和甲贏的概率相等,
所以丙贏的概率為.
【點睛】本題考查獨立事件概率的計算,解答的關(guān)鍵就是列舉出符合條件的基本事件,考查計算能力,屬于中等題.
20. 已知A、B分別為橢圓E:(a>1)的左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.
(1)求E的方程;
(2)證明:直線CD過定點.
【答案】(1);(2)證明詳見解析.
【解析】
【分析】
(1)由已知可得:, ,,即可求得,結(jié)合已知即可求得:,問題得解.
(2)設(shè),可得直線的方程為:,聯(lián)立直線的方程與橢圓方程即可求得點的坐標(biāo)為,同理可得點的坐標(biāo)為,當(dāng)時,可表示出直線的方程,整理直線的方程可得:即可知直線過定點,當(dāng)時,直線:,直線過點,命題得證.
【詳解】(1)依據(jù)題意作出如下圖象:
由橢圓方程可得:, ,
,
,
橢圓方程為:
(2)證明:設(shè),
則直線的方程為:,即:
聯(lián)立直線的方程與橢圓方程可得:,整理得:
,解得:或
將代入直線可得:
所以點的坐標(biāo)為.
同理可得:點的坐標(biāo)為
當(dāng)時,
直線的方程為:,
整理可得:
整理得:
所以直線過定點.
當(dāng)時,直線:,直線過點.
故直線CD過定點.
【點睛】本題主要考查了橢圓的簡單性質(zhì)及方程思想,還考查了計算能力及轉(zhuǎn)化思想、推理論證能力,屬于難題.
21. 已知函數(shù).
(1)當(dāng)a=1時,討論f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)x≥0時,f(x)≥x3+1,求a的取值范圍.
【答案】(1)當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增.(2)
【解析】
【分析】
(1)由題意首先對函數(shù)二次求導(dǎo),然后確定導(dǎo)函數(shù)的符號,最后確定原函數(shù)的單調(diào)性即可.
(2)首先討論x=0的情況,然后分離參數(shù),構(gòu)造新函數(shù),結(jié)合導(dǎo)函數(shù)研究構(gòu)造所得的函數(shù)的最大值即可確定實數(shù)a的取值范圍.
【詳解】(1)當(dāng)時,,,
由于,故單調(diào)遞增,注意到,故:
當(dāng)時,單調(diào)遞減,
當(dāng)時,單調(diào)遞增.
(2)由得,,其中,
①.當(dāng)x=0時,不等式為:,顯然成立,符合題意;
②.當(dāng)時,分離參數(shù)a得,,
記,,
令,
則,,
故單調(diào)遞增,,
故函數(shù)單調(diào)遞增,,
由可得:恒成立,
故當(dāng)時,,單調(diào)遞增;
當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
因此,,
綜上可得,實數(shù)a的取值范圍是.
【點睛】導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)最有效的工具,而函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中重要的知識點,對導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下幾個角度進(jìn)行: (1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯(lián)系. (2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,判斷單調(diào)性;已知單調(diào)性,求參數(shù). (3)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(極值),解決生活中的優(yōu)化問題. (4)考查數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
(二)選考題:共10分。請考生在第22、23題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分。
[選修4—4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程]
22. 在直角坐標(biāo)系中,曲線的參數(shù)方程為為參數(shù).以坐標(biāo)原點為極點,軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線的極坐標(biāo)方程為.
(1)當(dāng)時,是什么曲線?
(2)當(dāng)時,求與的公共點的直角坐標(biāo).
【答案】(1)曲線表示以坐標(biāo)原點為圓心,半徑為1的圓;(2).
【解析】
【分析】
(1)利用消去參數(shù),求出曲線的普通方程,即可得出結(jié)論;
(2)當(dāng)時,,曲線的參數(shù)方程化為 為參數(shù)),兩式相加消去參數(shù),得普通方程,由,將曲線 化為直角坐標(biāo)方程,聯(lián)立方程,即可求解.
【詳解】(1)當(dāng)時,曲線的參數(shù)方程為為參數(shù)),
兩式平方相加得,
所以曲線表示以坐標(biāo)原點為圓心,半徑為1的圓;
(2)當(dāng)時,曲線的參數(shù)方程為為參數(shù)),
所以,曲線的參數(shù)方程化為為參數(shù)),
兩式相加得曲線方程為,
得,平方得,
曲線的極坐標(biāo)方程為,
曲線直角坐標(biāo)方程為,
聯(lián)立方程,
整理得,解得或 (舍去),
,公共點的直角坐標(biāo)為 .
【點睛】本題考查參數(shù)方程與普通方程互化,極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程互化,合理消元是解題的關(guān)鍵,要注意曲線坐標(biāo)的范圍,考查計算求解能力,屬于中檔題.
[選修4—5:不等式選講]
23. 已知函數(shù).
(1)畫出的圖像;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)詳解解析;(2).
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)分段討論法,即可寫出函數(shù)的解析式,作出圖象;
(2)作出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象即可解出.
【詳解】(1)因為,作出圖象,如圖所示:
(2)將函數(shù)的圖象向左平移個單位,可得函數(shù)的圖象,如圖所示:
由,解得.
所以不等式的解集為.
【點睛】本題主要考查畫分段函數(shù)的圖象,以及利用圖象解不等式,意在考查學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力,屬于基礎(chǔ)題.
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