2019-2020年高三第一次模拟考试数学试卷含解析.doc

2019-2020年高三第一次模拟考试数学试卷含解析一、填空题：本大题共14小题，每小题5分，共70分不需写出解答过程1若全集为U=R，A=x|x2x0，则UA=2i为虚数单位，计算=3箱子中有形状、大小都相同的3只红球和2只白球，一次摸出2只球，则摸到的2球颜色不同的概率为4已知实数x，y满足，则z=2x+y的最小值是5阅读如图所示的程序框，若输入的n是30，则输出的变量S的值是6已知向量=（2，1），=（1，0），则|2+|=7已知函数f（x）是定义在R上的奇函数，当x0时，f（x）=1log2x，则不等式f（x）0的解集是8设b，c表示两条直线，表示两个平面，现给出下列命题：若b，c，则bc； 若b，bc，则c；若c，则c； 若c，c，则其中正确的命题是（写出所有正确命题的序号）9以抛物线y2=4x的焦点为焦点，以直线y=x为渐近线的双曲线标准方程为10一个圆锥的侧面积等于底面面积的2倍，若圆锥底面半径为cm，则圆锥的体积是cm311函数y=asin（ax+）（a0，0）图象上的一个最高点和其相邻最低点的距离的最小值为12Sn是等差数列an的前n项和，若，则=13函数，若方程f（x）=kxk有两个不相等的实数根，则实数k的取值范围为14已知sin36=cos54，可求得cosxx的值为二、解题题：本大题共6小题，共计90分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤15如图：四棱锥PABCD中，PD=PC，底面ABCD是直角梯形ABBC，ABCD，CD=2AB，点M是CD的中点（1）求证：AM平面PBC；（2）求证：CDPA16在ABC中，角A，B，C所对应的边分别是a，b，c，向量=（ac，b+c），=（bc，a），且（1）求B；（2）若b=，cos（A+）=，求a17如图，某工业园区是半径为10km的圆形区域，距离园区中心O点5km处有一中转站P，现准备在园区内修建一条笔直公路AB经过中转站，公路AB把园区分成两个区域（1）设中心O对公路AB的视角为，求的最小值，并求较小区域面积的最小值；（2）为方便交通，准备过中转站P在园区内再修建一条与AB垂直的笔直公路CD，求两条公路长度和的最小值18已知在平面直角坐标系xOy中，椭圆+=1（ab0）的离心率为，左顶点为A（3，0），圆心在原点的圆O与椭圆的内接三角形AEF的三条边都相切（1）求椭圆方程；（2）求圆O方程；（3）B为椭圆的上顶点，过B作圆O的两条切线，分别交椭圆于M，N两点，试判断并证明直线MN与圆O的位置关系19已知数列an的各项都为自然数，前n项和为Sn，且存在整数，使得对任意正整数n都有Sn=（1+）an恒成立（1）求值，使得数列an为等差数列，并求数列an的通项公式；（2）若数列an为等比数列，此时存在正整数k，当1kj时，有ai=xx，求k20已知函数f（x）=ax2（2a+1）x+2a+1ex（1）求函数f（x）的单调区间；（2）设x0，2a3，m+1，f（x）b2a1恒成立，求正数b的范围选修4-1：几何证明选讲21在直径是AB的半圆上有两点M，N，设AN与BM的交点是P求证：APAN+BPBM=AB2选修4-2：矩阵与变换22求矩阵的特征值及对应的特征向量选修4-4：坐标系与参数方程23已知直线l的极坐标方程为，曲线C的参数方程为，设P点是曲线C上的任意一点，求P到直线l的距离的最大值选修4-5：不等式选讲24设x，y均为正数，且xy，求证：x+y+325如图，在棱长为3的正方体ABCDA1B1C1D1中，A1E=CF=1（1）求两条异面直线AC1与D1E所成角的余弦值；（2）求直线AC1与平面BED1F所成角的正弦值26证明：对一切正整数n，5n+23n1+1能被8整除xx年江苏省镇江市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题：本大题共14小题，每小题5分，共70分不需写出解答过程1若全集为U=R，A=x|x2x0，则UA=0，1【考点】补集及其运算【分析】求解一元一次不等式化简集合A，然后直接利用补集运算求解【解答】解：由集合A=x|x2x0=（，0）（1，+），又U=R，所以UA=0，1，故答案为：0，12i为虚数单位，计算=i【考点】复数代数形式的乘除运算【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案【解答】解： =故答案为：i3箱子中有形状、大小都相同的3只红球和2只白球，一次摸出2只球，则摸到的2球颜色不同的概率为【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率【分析】先求出基本事件总数和摸到的2球颜色不同包含的基本事件个数，由此能求出摸到的2球颜色不同的概率【解答】解：箱子中有形状、大小都相同的3只红球和2只白球，一次摸出2只球，基本事件总数n=10，摸到的2球颜色不同包含的基本事件个数m=6，摸到的2球颜色不同的概率p=故答案为：4已知实数x，y满足，则z=2x+y的最小值是1【考点】简单线性规划【分析】作出不等式组对应的平面区域，利用z的几何意义，即可得到结论【解答】解：作出不等式组对应的平面区域如图：由z=2x+y得y=2x+z，平移直线y=2x+z，由图象可知当直线y=2x+z经过点C时，直线的截距最小，此时z最小，由，解得，即C（1，1），此时z=121=1，故答案为：15阅读如图所示的程序框，若输入的n是30，则输出的变量S的值是240【考点】程序框图【分析】执行程序框图，依次写出每次循环得到的S，n的值，当n=0时，满足条件n2，退出循环，输出S的值，利用等差数列的求和公式即可计算得解【解答】解：执行程序框图，有n=30S=0不满足条件n2，S=30，n=28不满足条件n2，S=30+28，n=26不满足条件n2，S=30+28+26，n=24不满足条件n2，S=30+28+26+4，n=2不满足条件n2，S=30+28+26+4+2，n=0满足条件n2，退出循环，输出S=30+28+26+4+2=240故答案为：2406已知向量=（2，1），=（1，0），则|2+|=【考点】平面向量数量积的运算【分析】可进行向量坐标的加法和数乘运算求出向量的坐标，从而便可得出的值【解答】解：；故答案为：7已知函数f（x）是定义在R上的奇函数，当x0时，f（x）=1log2x，则不等式f（x）0的解集是（2，0）（2，+）【考点】函数奇偶性的性质【分析】求出当x0时，f（x）0和f（x）0的解集，利用奇函数的对称性得出当x0时，f（x）0的解集，从而得出f（x）0的解集【解答】解：当x0，令f（x）0，即1log2x0，解得x2令f（x）0即1log2x0，解得0x2f（x）是奇函数，当x0时，f（x）0的解为2x0故答案为：（2，0）（2，+）8设b，c表示两条直线，表示两个平面，现给出下列命题：若b，c，则bc； 若b，bc，则c；若c，则c； 若c，c，则其中正确的命题是（写出所有正确命题的序号）【考点】平面的基本性质及推论【分析】由题设条件，对四个选项逐一判断即可，选项用线线平行的条件进行判断；选项用线面平行的条件判断；选项用线面垂直的条件进行判断；选项用面面垂直的条件进行判断，【解答】解：选项不正确，因为线面平行，面中的线与此线的关系是平行或者异面；选项不正确，因为与面中一线平行的直线与此面的关系可能是在面内或者与面平行；选项不正确，因为两面垂直，与其中一面平行的直线与另一面的关系可能是平行，在面内也可能垂直；选项正确，因为线与面平行，线垂直于另一面，可证得两面垂直其中正确的命题是故答案为：9以抛物线y2=4x的焦点为焦点，以直线y=x为渐近线的双曲线标准方程为=1【考点】抛物线的简单性质【分析】设以直线y=x为渐近线的双曲线的方程，再由双曲线经过抛物线y2=4x焦点F（1，0），能求出双曲线方程【解答】解：设以直线y=x为渐近线的双曲线的方程为x2y2=（0），双曲线经过抛物线y2=4x焦点F（1，0），+=1，=双曲线方程为： =1故答案为： =110一个圆锥的侧面积等于底面面积的2倍，若圆锥底面半径为cm，则圆锥的体积是3cm3【考点】旋转体（圆柱、圆锥、圆台）【分析】根据面积比计算圆锥的母线长，得出圆锥的高，代入体积公式计算出圆锥的体积【解答】解：设圆锥的底面半径为r，母线长为l，则S侧面积=rl=，S底面积=r2=3=23，解得l=2圆锥的高h=3圆锥的体积V=3故答案为：311函数y=asin（ax+）（a0，0）图象上的一个最高点和其相邻最低点的距离的最小值为2【考点】正弦函数的图象【分析】根据题意画出图形，结合图形利用勾股定理即可求出图象上的一个最高点和其相邻最低点的距离的最小值【解答】解：如图所示，函数y=asin（ax+）（a0，0）图象上的一个最高点M和其相邻最低点N的距离的最小值为：|MN|=2，当且仅当4a2=，即a=时取“=”故答案为：212Sn是等差数列an的前n项和，若，则=【考点】等差数列的前n项和【分析】利用等差数列的通项公式及前n项和公式推导出a1=d，由此能求出的值【解答】解：Sn是等差数列an的前n项和，=，3a1=2a1+d，a1=d，=故答案为：13函数，若方程f（x）=kxk有两个不相等的实数根，则实数k的取值范围为【考点】根的存在性及根的个数判断【分析】作出f（x）的图象，利用数形结合建立条件关系进行求解即可【解答】解：作出函数f（x）的图象如图：y=kxk=k（x1），过定点A（1，0），当x=时，f（）=，即B（，），当直线经过点B（，）时，f（x）与y=kxk有两个不相同的交点，此时=k（1）=k，即k=，当x0时，由f（x）=kxk得x2x=kxk，即x2（1+k）x+k=0，若此时f（x）=kxk有两个不相等的实数根，则，即k1，综上k1或k=，故答案为：14已知sin36=cos54，可求得cosxx的值为【考点】运用诱导公式化简求值【分析】利用诱导公式即可化简求值【解答】解：sin36=cos542sin18cos18=cos（18+18+18）2sin18cos18=cos（18+18）cos18sin（18+18）sin182sin18cos18=（2cos2181）cos182sin218cos182sin18cos18=2cos318cos182sin218cos182sin18=2cos21812sin2184sin218+2sin181=0sin18=，cosxx=cos=cos36=2sin2181=故答案为：二、解题题：本大题共6小题，共计90分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤15如图：四棱锥PABCD中，PD=PC，底面ABCD是直角梯形ABBC，ABCD，CD=2AB，点M是CD的中点（1）求证：AM平面PBC；（2）求证：CDPA【考点】直线与平面平行的判定；空间中直线与直线之间的位置关系【分析】（1）推导出四边形ABCM是平行四边形，从而AMBC，由此能证明AM平面PBC（2）由PD=PC，点M是CD的中点，得PMCD，由ABBC，ABCD，AMBC，得CDAM，从而CD平面PAM，由此能证明CDPA【解答】证明：（1）底面ABCD是直角梯形，ABBC，ABCD，CD=2AB，点M是CD的中点，ABCM，四边形ABCM是平行四边形，AMBC，AM平面PBC，BC平面PBC，AM平面PBC（2）PD=PC，点M是CD的中点，PMCD，底面ABCD是直角梯形，ABBC，ABCD，AMBC，CDAM，PMAM=M，CD平面PAM，PA平面PAM，CDPA16在ABC中，角A，B，C所对应的边分别是a，b，c，向量=（ac，b+c），=（bc，a），且（1）求B；（2）若b=，cos（A+）=，求a【考点】平面向量共线（平行）的坐标表示；正弦定理【分析】（1）根据向量的平行和余弦定理即可求出B；（2）根据同角的三角函数的关系以及两角和差的正弦公式和正弦定理即可求出【解答】解：（1）因为，所以a2+c2b2=ac，因为cosB=，因为B（0，）所以B=（2）因为A+（，），cos（A+）=，所以sin（A+）=，所以sinA=sin（A+）=，在ABC中，由正弦定理可得： =，解得a=117如图，某工业园区是半径为10km的圆形区域，距离园区中心O点5km处有一中转站P，现准备在园区内修建一条笔直公路AB经过中转站，公路AB把园区分成两个区域（1）设中心O对公路AB的视角为，求的最小值，并求较小区域面积的最小值；（2）为方便交通，准备过中转站P在园区内再修建一条与AB垂直的笔直公路CD，求两条公路长度和的最小值【考点】解三角形【分析】（1）连结OA，OB，利用余弦定理求出AB，根据圆的性质求出AB的最值，列出不等式求出的范围；使用作差法求出弓形的面积；（2）过O分别作AB，CD的垂线段OE，OF，设AB=x，根据勾股定理和垂径定理求出CD，AB+CD是关于x的函数，利用导数求出该函数的最小值【解答】解：（1）连结OA，OB，则AOB=，OA=OB=10，在AOB中，由余弦定理得AB=OP=5，当OPAB时，AB取得最小值2=10，当AB过圆心O时，AB取得最大值20，1020，解得1cos的最小值为较小区域面积S（）=S扇形OABSAOB=5050sinS（）=5050cos0，S（）在，上是增函数，Smin（）=S（）=25（km2）（2）过O分别作AB，CD的垂线段OE，OF，则四边形OEPF是矩形，AE=，DF=，设AB=x，则OE=，OF=PE=，DF=，CD=2DF=2=AB+CD=x+（AB+CD）2=700+2x=700+2令f（x）=700x2x4，则f（x）=1400x4x3，令f（x）=0得x=0（舍）或x=或x=（舍）当10x时，f（x）0，当x20时，f（x）0f（x）在10，上是增函数，在，20上是减函数f（10）=1xx0，f（20）=1xx0，f（x）的最小值为1xx0（AB+CD）2的最小值是700+2=700+400=（10+20）2，AB+CD的最小值是10+20（km）18已知在平面直角坐标系xOy中，椭圆+=1（ab0）的离心率为，左顶点为A（3，0），圆心在原点的圆O与椭圆的内接三角形AEF的三条边都相切（1）求椭圆方程；（2）求圆O方程；（3）B为椭圆的上顶点，过B作圆O的两条切线，分别交椭圆于M，N两点，试判断并证明直线MN与圆O的位置关系【考点】椭圆的简单性质【分析】（1）运用椭圆的离心率公式和a，b，c的关系，解方程即可得到椭圆的方程；（2）设圆O的方程为x2+y2=r2，由圆O与椭圆的内接三角形AEF的三条边都相切，可设直线EF：x=r，代入椭圆方程，求得E的坐标，再由直线AE和圆相切的条件：d=r，解方程即可得到圆O的方程；（3）设切线的方程为y=kx+，由直线和圆相切的条件：d=r，求得k，代入椭圆方程，解方程可得M的坐标，N的坐标，求得直线MN的方程，求得O到直线MN的距离，即可判断MN和圆O的为位置关系【解答】解：（1）由题意可得a=3，e=，解得c=，可得b=，即有椭圆的方程为+=1；（2）设圆O的方程为x2+y2=r2，由圆O与椭圆的内接三角形AEF的三条边都相切，可设直线EF：x=r，代入椭圆方程，解得E（r，），可得直线AE：y=（x+3），由相切的条件，可得d=r，化为（r1）（r+3）2=0，解得r=1，即有圆O：x2+y2=1；（3）B（0，），设切线的方程为y=kx+，由直线和圆相切的条件可得=1，解得k=，由y=x+，代入椭圆方程+=1，解得x=，y=1可设M（，1）；同理可得N（，1），即有直线MN：y=1显然圆心O到直线MN的距离为1，则直线MN和圆O相切19已知数列an的各项都为自然数，前n项和为Sn，且存在整数，使得对任意正整数n都有Sn=（1+）an恒成立（1）求值，使得数列an为等差数列，并求数列an的通项公式；（2）若数列an为等比数列，此时存在正整数k，当1kj时，有ai=xx，求k【考点】等差数列的通项公式；等比数列的通项公式【分析】（1）当0时，推导出a1=1，从而an不可能是等差数列；当=0时，推导出数列an为等差数列，数列an的通项公式为an=0（2）由题意得a1=1，Sn=，由此利用极限性质能求出结果【解答】解：（1）当0时，a1=S1=（1+）a1，解得a1=1，an=SnSn1=（1+）（anan1），解得，1+1，0时，an不可能是等差数列当=0时，an=SnSn1=an=anan1，n2，解得an1=0，=0时，数列an为等差数列，数列an的通项公式为an=0综上：=0使得数列an为等差数列，数列an的通项公式为an=0（2）由题意得an0，则0，a1=1，Sn=1（1+）n=，当j+时，1kj时，有ai=xx，=为定值，=0，11+1，解得， =，则Sk=（1+）k1=xx，解得k=20已知函数f（x）=ax2（2a+1）x+2a+1ex（1）求函数f（x）的单调区间；（2）设x0，2a3，m+1，f（x）b2a1恒成立，求正数b的范围【考点】利用导数求闭区间上函数的最值；利用导数研究函数的单调性【分析】（1）求导，对a分类讨论，利用导数即可得出其单调性；（2）由题意，将原式转化成2a1b2a1恒成立，换元将2a1=t2，m，构造辅助函数=g（t），求导，根据导数求得函数的单调区间，由函数g（2）=g（4），对m分类讨论，根据对数函数的运算现在求得b的取值范围【解答】解：（1）f（x）=（ax2x）ex=x（ax1）ex当a=0，则f（x）=xex，令f（x）0，则x0，令f（x）0，则x0；若a0，由f（x）0，解得：x0，f（x）0，解得：x0或x，若a0，由f（x）0，解得：0x，f（x）0，解得：x或x0，综上可得：当a=0时，函数f（x）的增区间为（，0），减区间为（0，+）；当a0时，函数f（x）的增区间为（，0），减区间为（0，+），（，）；当a0时，函数f（x）的增区间为（，+），（，0），减区间为（0，）；（2）f（x）b2a1恒成立，f（）b2a1恒成立，b2a1，即2a1b2a1恒成立，由2a3，m+1，令2a1=t2，m，则tbt，所以lnb=g（t），由g（t）=，g（t）在（0，e）上递增，（e，+）上递减，且g（2）=g（4），当2m4时，g（t）min=g（2）=，从而lnb，解得：0b；当m4时，g（t）min=g（m）=，从而lnb，解得：0b，故：当2m4时，0b；当m4时，0b选修4-1：几何证明选讲21在直径是AB的半圆上有两点M，N，设AN与BM的交点是P求证：APAN+BPBM=AB2【考点】与圆有关的比例线段【分析】作PEAB于E，先证明P，E，B，N四点共圆，P，E，A，M四点共圆，得到两对乘积式，后相加即可得到结论【解答】证明：作PEAB于EAB为直径，ANB=AMB=90P，E，B，N四点共圆，P，E，A，M四点共圆AEAB=APAN（1）BEAB=BPBM（2）（1）+（2）得AB（AE+BE）=APAN+BPBM即APAN+BPBM=AB2选修4-2：矩阵与变换22求矩阵的特征值及对应的特征向量【考点】特征值与特征向量的计算【分析】先根据特征值的定义列出特征多项式，令f（）=0解方程可得特征值，再由特征值列出方程组即可解得相应的特征向量【解答】解：特征多项式f（）=（3）21=26+8由f（）=0，解得1=2，2=4将1=2代入特征方程组，得x+y=0，可取为属于特征值1=2的一个特征向量同理，当2=4时，由xy=0，所以可取为属于特征值2=4的一个特征向量综上所述，矩阵有两个特征值1=2，2=4；属于1=2的一个特征向量为，属于1=4的一个特征向量为选修4-4：坐标系与参数方程23已知直线l的极坐标方程为，曲线C的参数方程为，设P点是曲线C上的任意一点，求P到直线l的距离的最大值【考点】直线和圆的方程的应用；简单曲线的极坐标方程；圆的参数方程【分析】首先把直线和圆的极坐标方程利用两角差的正弦函数的公式代入x=cos，y=sin和化简为平面直角坐标系中的直线方程，利用三角函数的基本关系及化简得到圆的一般式方程，然后利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离，然后即可求出曲线上P到直线l的距离的最大值【解答】解：由得x2+y2=4圆心到直线l的距离所以，P到直线l的距离的最大值为d+r=5选修4-5：不等式选讲24设x，y均为正数，且xy，求证：x+y+3【考点】基本不等式；三角函数恒等式的证明【分析】根据基本不等式的性质证明即可【解答】证明：xy+=（xy）+=+，因为xy，xy0，所以+3=3，当且仅当=取等号，此时xy=225如图，在棱长为3的正方体ABCDA1B1C1D1中，A1E=CF=1（1）求两条异面直线AC1与D1E所成角的余弦值；（2）求直线AC1与平面BED1F所成角的正弦值【考点】用空间向量求直线与平面的夹角；异面直线及其所成的角；直线与平面所成的角；用空间向量求直线间的夹角、距离【分析】（1）以以D为原点，建立空间直角坐标系Dxyz，则我们易求出已知中，各点的坐标，进而求出向量，的坐标代入向量夹角公式，结合异面直线夹角公式，即可得到答案（2）设出平面BED1F的一个法向量为，根据法向量与平面内任一向量垂直，数量积为0，构造方程组，求出平面BED1F的法向量为的坐标，代入线面夹角向量公式，即可求出答案【解答】解：（1）以D为原点，建立空间直角坐标系Dxyz如图所示：则A（3，0，0），C1=（0，3，3），D1=（0，0，3），E（3，0，2）=（3，3，3），=（3，0，1）cos=则两条异面直线AC1与D1E所成角的余弦值为（2）B（3，3，0），=（0，3，2），=（3，0，1）设平面BED1F的一个法向量为=（x，y，z）由得令x=1，则=（1，2，3）则直线AC1与平面BED1F所成角的正弦值为|=26证明：对一切正整数n，5n+23n1+1能被8整除【考点】数学归纳法【分析】根据题意，运用数学归纳法进行证明：（1）证明n=1时结论成立，（2）假设当n=k，（k2，kN*），结论成立，即5k+23k1+1能被8整除，进而证明当n=k+1时，5k+1+23k+1可以被8整除，综合即可得证明【解答】证明：（1）当n=1时，5n+23n1+1=8，显然能被8整除，即n=1时，结论成立（2）假设当n=k，（k2，kN*），结论成立，则5k+23k1+1能被8整除，设5k+23k1+1=8m，mN*，当n=k+1时，5k+1+23k+1=5（5k+23k1+1）43k14=5（5k+23k1+1）4（3k1+1）而当k2，kN*时3k1+1显然为偶数，设为2t，tN*，故=5（5k+23k1+1）4（3k1+1）=40m8t（m，tN*），也能被8整除，故当n=k+1时结论也成立；由（1）（2）可知对一切正整除n，5n+23n1+1能被8整除xx年7月21日