绝密★启用前
2020年普通高等学校招生全国统一考试
文科数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标
号框涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其它答案标号框.回答非选择题时
,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中
,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={x||x|<3,x∈Z},B={x||x|>1,x∈Z},则A∩B=( )
A. Æ B. {–3,–2,2,3)
C. {–2,0,2} D. {–2,2}
【答案】D
【解析】
【分析】
解绝对值不等式化简集合A,B的表示,再根据集合交集的定义进行求解即可.
【详解】因为A= x x <3,xÎZ =-2,-1,0,1,2 ,
B= x x >1,xÎZ = x x>1或x<-1,xÎZ ,
所以A I B=2,-2 .
故选:D.
【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,考查集合交集的定义,属于基础题.
2.(1–i)4=( )
A. –4 B. 4
C. –4i D. 4i
【答案】A
第1页 | 共23页【解析】
【分析】
根据指数幂的运算性质,结合复数的乘方运算性质进行求解即可.
【详解】(1-i)4 =[(1-i)2]2 =(1-2i+i2)2 =(-2i)2 =-4.
故选:A.
【点睛】本题考查了复数的乘方运算性质,考查了数学运算能力,属于基础题.
3.如图,将钢琴上的12个键依次记为a ,a ,…,a .设1≤i<j<k≤12.若k–j=3且j–
1 2 12
i=4,则称a,a,a 为原位大三和弦;若k–j=4且j–
i j k
i=3,则称a,a,a 为原位小三和弦.用这12个键可以构成的原位大三和弦与原位小三和弦
i j k
的个数之和为( )
A. 5 B. 8 C. 10 D. 15
【答案】C
【解析】
【分析】
根据原位大三和弦满足k- j =3, j-i =4,原位小三和弦满足k- j =4, j-i =3
从i =1开始,利用列举法即可解出.
【详解】根据题意可知,原位大三和弦满足:k- j =3, j-i =4.
∴i =1, j =5,k =8;i =2, j =6,k =9;i =3, j =7,k =10;i =4, j =8,k =11;
i =5, j =9,k =12.
原位小三和弦满足:k- j =4, j-i =3.
∴i =1, j =4,k =8;i =2, j =5,k =9;i =3, j =6,k =10;i =4, j =7,k =11;
i =5, j =8,k =12.
故个数之和为10.
第2页 | 共23页故选:C.
【点睛】本题主要考查列举法的应用,以及对新定义的理解和应用,属于基础题.
4.在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由
于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该
超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人
每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95
,则至少需要志愿者( )
A. 10名 B. 18名 C. 24名 D. 32名
【答案】B
【解析】
【分析】
算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.
【详解】由题意,第二天新增订单数为500+1600-1200=900,
900
故需要志愿者 =18名.
50
故选:B
【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.
5.已知单位向量a,b的夹角为60°,则在下列向量中,与b垂直的是( )
A. a+2b B. 2a+b C. a–2b D. 2a–b
【答案】D
【解析】
【分析】
根据平面向量数量积的定义、运算性质,结合两平面向量垂直数量积为零这一性质逐一判断
即可.
r r r r 1 1
【详解】由已知可得:a×b = a × b ×cos60° =1´1´ = .
2 2
r r r r r r2 1 5
A:因为(a+2b)×b = a×b+2b = +2´1= ¹ 0,所以本选项不符合题意;
2 2
r r r r r r2 1
B:因为(2a+b)×b = 2a×b+b = 2´ +1= 2 ¹ 0,所以本选项不符合题意;
2
r r r r r r2 1 3
C:因为(a-2b)×b = a×b-2b = -2´1= - ¹ 0,所以本选项不符合题意;
2 2
第3页 | 共23页r r r r r r2 1
D:因为(2a-b)×b = 2a×b-b = 2´ -1= 0,所以本选项符合题意.
2
故选:D.
【点睛】本题考查了平面向量数量积的定义和运算性质,考查了两平面向量数量积为零则这
两个平面向量互相垂直这一性质,考查了数学运算能力.
S
6.记S 为等比数列{a }的前n项和.若a –a =12,a –a =24,则 n =( )
n n 5 3 6 4 a
n
A. 2n–1 B. 2–21–n C. 2–2n–1 D. 21–n–1
【答案】B
【解析】
【分析】
根据等比数列的通项公式,可以得到方程组,解方程组求出首项和公比,最后利用等比数列
的通项公式和前n项和公式进行求解即可.
q
【详解】设等比数列的公比为 ,
ìïaq4-aq2 =12 ìq=2
由a -a =12,a -a =24可得:í 1 1 Þí ,
5 3 6 4 ïî a
1
q5-a
1
q3 =24 î a
1
=1
a (1-qn) 1-2n
所以a =aqn-1 =2n-1,S = 1 = =2n -1,
n 1 n 1-q 1-2
S 2n -1
因此 n = =2-21-n .
a 2n-1
n
故选:B.
【点睛】本题考查了等比数列的通项公式的基本量计算,考查了等比数列前n项和公式的应
用,考查了数学运算能力.
7.执行右面的程序框图,若输入的k=0,a=0,则输出的k为( )
第4页 | 共23页A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】
由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的k值,模拟程序的运
行过程,分析循环中各变量值的变化情况,即可求得答案.
【详解】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出的k值
模拟程序的运行过程
k =0, a=0
第1次循环,a=2´0+1=1,k =0+1=1,2>10为否
第2次循环,a=2´1+1=3 ,k =1+1=2,3>10为否
第3次循环,a=2´3+1=7 ,k =2+1=3,7>10为否
第4次循环,a =2´7+1=15,k =3+1=4,15>10为是
退出循环
输出k =4.
故选:C.
【点睛】本题考查求循环框图的输出值,解题关键是掌握模拟循环语句运行的计算方法,考
第5页 | 共23页查了分析能力和计算能力,属于基础题.
8.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x- y-3=0的距离为( )
5 2 5 3 5 4 5
A. B. C. D.
5 5 5 5
【答案】B
【解析】
【分析】
由题意可知圆心在第一象限,设圆心的坐标为 a,a,a >0,可得圆的半径为a,写出圆的
标准方程,利用点 2,1 在圆上,求得实数a的值,利用点到直线的距离公式可求出圆心到
直线2x- y-3=0的距离.
【详解】由于圆上的点
2,1
在第一象限,若圆心不在第一象限,
则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,
设圆心的坐标为 a,a ,则圆的半径为a,
圆的标准方程为x-a2 +y-a2 =a2.
由题意可得2-a2 +1-a2 =a2,
可得a2 -6a+5=0,解得a=1或a =5,
所以圆心的坐标为
1,1
或
5,5
,
-2 2 5
圆心到直线2x- y-3=0的距离均为d = = ;
5 5
2 5
所以,圆心到直线2x- y-3=0的距离为 .
5
故选:B.
【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属
于中等题.
x2 y2
9.设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C: - =1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于
a2 b2
D,E两点,若 ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为( )
V
第6页 | 共23页A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
【答案】B
【解析】
【分析】
x2 y2 b
因为C: - =1(a>0,b>0),可得双曲线的渐近线方程是y =± x,与直线x=a联立方
a2 b2 a
程求得D,E两点坐标,即可求得|ED|,根据 ODE的面积为8,可得ab值,根据
V
2c=2 a2 +b2 ,结合均值不等式,即可求得答案.
x2 y2
【详解】 QC: - =1(a>0,b>0)
a2 b2
b
\双曲线的渐近线方程是y =± x
a
x2 y2
Q 直线x=a与双曲线C: - =1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点
a2 b2
不妨设D为在第一象限,E在第四象限
ìx=a
ï ìx=a
联立í b ,解得í
ï
y = x îy =b
î a
故D(a,b)
ìx=a
ï ìx=a
联立í b ,解得í
ï
y =- x îy =-b
î a
故E(a,-b)
\|ED|=2b
1
\ ODE面积为:S = a´2b=ab=8
V △ODE 2
x2 y2
Q 双曲线C: - =1(a>0,b>0)
a2 b2
\其焦距为2c=2 a2 +b2 ³2 2ab =2 16 =8
当且仅当a =b=2 2 取等号
\C的焦距的最小值:8
第7页 | 共23页故选:B.
【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和
均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能
力和计算能力,属于中档题.
1
10.设函数 f(x)= x3 - ,则 f(x)( )
x3
A. 是奇函数,且在(0,+∞)单调递增 B. 是奇函数,且在(0,+∞)单调递减
C. 是偶函数,且在(0,+∞)单调递增 D. 是偶函数,且在(0,+∞)单调递减
【答案】A
【解析】
【分析】
根据函数的解析式可知函数的定义域为 x x¹0 ,利用定义可得出函数 f x 为奇函数,
再根据函数的单调性法则,即可解出.
1
【详解】因为函数 f x= x3 - 定义域为 x x¹0 ,其关于原点对称,而
x3
f -x=-f x ,
所以函数 f x 为奇函数.
又因为函数y = x3在(0,+¥ ) 上单调递增,在(-¥ ,0) 上单调递增,
1
而y = = x-3在(0,+¥ ) 上单调递减,在(-¥ ,0) 上单调递减,
x3
1
所以函数 f x= x3 - 在(0,+¥ ) 上单调递增,在(-¥ ,0) 上单调递增.
x3
故选:A.
【点睛】本题主要考查利用函数的解析式研究函数的性质,属于基础题.
9 3
11.已知△ABC是面积为 的等边三角形,且其顶点都在球O的球面上.若球O的表面积为16
4
π,则O到平面ABC的距离为( )
3 3
A. 3 B. C. 1 D.
2 2
【答案】C
第8页 | 共23页【解析】
【分析】
根据球O的表面积和 ABC 的面积可求得球O的半径R和 ABC 外接圆半径r,由球的
V V
性质可知所求距离d = R2 -r2 .
【详解】设球O的半径为R,则4pR2 =16p,解得:R=2.
设 ABC 外接圆半径为r,边长为a,
V
9 3
ABC是面积为 的等边三角形,
QV
4
1 3 9 3 2 a2 2 9
\ a2´ = ,解得:a =3,\r = ´ a2 - = ´ 9- = 3,
2 2 4 3 4 3 4
\球心O到平面ABC的距离d = R2 -r2 = 4-3 =1.
故选:C.
【点睛】本题考查球的相关问题的求解,涉及到球的表面积公式和三角形面积公式的应用;
解题关键是明确球的性质,即球心和三角形外接圆圆心的连线必垂直于三角形所在平面.
12.若2x -2y <3-x -3-y,则( )
A. ln(y-x+1)>0 B. ln(y-x+1)<0 C. ln|x- y|>0 D.
ln|x- y|<0
【答案】A
【解析】
【分析】
将不等式变为2x -3-x <2y -3-y,根据 f t=2t -3-t的单调性知x< y,以此去判断各个
选项中真数与1的大小关系,进而得到结果.
【详解】由2x -2y <3-x -3-y得:2x -3-x <2y -3-y,
令 f t=2t -3-t,
y =2x为R上的增函数,y =3-x为R上的减函数,\ f t 为R上的增函数,
Q
\x< y,
Qy-x>0,\y-x+1>1,\lny-x+1>0,则A正确,B错误;
第9页 | 共23页Q x-y 与1的大小不确定,故CD无法确定.
故选:A.
【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函
数的单调性得到x,y的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
2
13.若sinx=- ,则cos2x=__________.
3
1
【答案】
9
【解析】
【分析】
直接利用余弦的二倍角公式进行运算求解即可.
2 8 1
【详解】cos2x=1-2sin2 x=1-2´(- )2 =1- = .
3 9 9
1
故答案为: .
9
【点睛】本题考查了余弦的二倍角公式的应用,属于基础题.
14.记S 为等差数列 a 的前n项和.若a =-2, a +a =2,则S =__________.
n n 1 2 6 10
【答案】25
【解析】
【分析】
因为 a 是等差数列,根据已知条件a +a =2,求出公差,根据等差数列前n项和,即可
n 2 6
求得答案.
【详解】 a 是等差数列,且a =-2,a +a =2
Q n 1 2 6
设
a
等差数列的公差d
n
根据等差数列通项公式:a =a +n-1d
n 1
可得a +d +a +5d =2
1 1
即:-2+d +-2+5d =2
整理可得:6d =6
解得:d =1
第10页 | 共23页n(n-1)
根据等差数列前n项和公式:S = na + d,nÎ N*
Q
n 1 2
10´(10-1)
可得:S =10-2+ = -20+45 = 25
10 2
\S =25.
10
故答案为:25.
【点睛】本题主要考查了求等差数列的前n项和,解题关键是掌握等差数列的前n项和公式
,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.
ìx+ y³-1,
ï
15.若x,y满足约束条件íx- y³-1,则z=x+2y的最大值是__________.
ï
2x- y£1,
î
【答案】8
【解析】
【分析】
1
在平面直角坐标系内画出不等式组表示的平面区域,然后平移直线y =- x,在平面区域内
2
1 1
找到一点使得直线y =- x+ z在纵轴上的截距最大,求出点的坐标代入目标函数中即可.
2 2
【详解】不等式组表示的平面区域为下图所示:
1 1 1
平移直线y =- x,当直线经过点A时,直线y =- x+ z在纵轴上的截距最大,
2 2 2
ìx- y =-1 ìx=2
此时点A的坐标是方程组í 的解,解得:í ,
î2x- y =1 îy =3
因此z=x+2y的最大值为:2+2´3=8.
故答案为:8.
【点睛】本题考查了线性规划的应用,考查了数形结合思想,考查数学运算能力.
第11页 | 共23页16.设有下列四个命题:
p :两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.
1
p :过空间中任意三点有且仅有一个平面.
2
p :若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.
3
p :若直线lÌ平面α,直线m⊥平面α,则m⊥l.
4
则下述命题中所有真命题的序号是__________.
① p Ù p ② p Ù p ③Øp Ú p ④Øp ÚØp
1 4 1 2 2 3 3 4
【答案】①③④
【解析】
【分析】
利用两交线直线确定一个平面可判断命题 p 的真假;利用三点共线可判断命题 p 的真假;
1 2
利用异面直线可判断命题 p 的真假,利用线面垂直的定义可判断命题 p 的真假.再利用复合
3 4
命题的真假可得出结论.
【详解】对于命题 p ,可设l 与l 相交,这两条直线确定的平面为a;
1 1 2
若l 与l 相交,则交点A在平面a内,
3 1
同理,l 与l 的交点B也在平面a内,
3 2
所以,ABÌa,即l Ìa,命题 p 为真命题;
3 1
对于命题 p ,若三点共线,则过这三个点的平面有无数个,
2
命题 p 为假命题;
2
对于命题 p ,空间中两条直线相交、平行或异面,
3
命题 p 为假命题;
3
对于命题 p ,若直线m^平面a,
4
第12页 | 共23页则m垂直于平面a内所有直线,
直线l Ì平面a,\直线m^直线l,
Q
命题 p 为真命题.
4
综上可知, p Ù p 为真命题, p Ù p 为假命题,
1 4 1 2
Øp Ú p 为真命题,Øp ÚØp 为真命题.
2 3 3 4
故答案为:①③④.
【点睛】本题考查复合命题的真假,同时也考查了空间中线面关系有关命题真假的判断,考
查推理能力,属于中等题.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为
必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
p 5
17.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos2( + A)+cosA= .
2 4
(1)求A;
3
(2)若b-c= a,证明:△ABC是直角三角形.
3
p
【答案】(1)A= ;(2)证明见解析
3
【解析】
【分析】
æp ö 5
(1)根据诱导公式和同角三角函数平方关系,cos2 ç + A ÷ +cosA= 可化为
è 2 ø 4
5
1-cos2 A+cosA= ,即可解出;
4
3
(2)根据余弦定理可得b2 +c2 -a2 =bc,将b-c= a代入可找到a,b,c关系,
3
再根据勾股定理或正弦定理即可证出.
æp ö 5 5
【详解】(1)因为cos2 ç + A ÷ +cosA= ,所以sin2 A+cosA= ,
è 2 ø 4 4
第13页 | 共23页5
即1-cos2 A+cosA= ,
4
1
解得cosA= ,又0< A<p,
2
p
所以A= ;
3
p b2 +c2 -a2 1
(2)因为A= ,所以cosA= = ,
3 2bc 2
即b2 +c2 -a2 =bc①,
3
又b-c= a②, 将②代入①得,b2 +c2 -3b-c2 =bc,
3
即2b2 +2c2 -5bc=0,而b>c,解得b=2c,
所以a = 3c,
故b2 =a2 +c2,
即 ABC 是直角三角形.
V
【点睛】本题主要考查诱导公式和平方关系的应用,利用勾股定理或正弦定理,余弦定理判
断三角形的形状,属于基础题.
18.某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某
种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法
抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x,y)(i=1,2,…,20),其中x和y分别表示第i个样
i i i i
20
区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得 åx =60,
i
i=1
20 20 20 20
åy =1200, å(x -x)2 =80, å(y - y)2 =9000, å(x -x() y - y)=800.
i i i i i
i=1 i=1 i=1 i=1
(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生
动物数量的平均数乘以地块数);
(2)求样本(x,y)(i=1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);
i i
(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地
区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.
第14页 | 共23页n
å(x -x() y - y)
i i
i=1
附:相关系数r= , 2 =1.414.
n n
å(x -x)2å(y - y)2
i i
i=1 i=1
【答案】(1)12000;(2)0.94;(3)详见解析
【解析】
【分析】
(1)利用野生动物数量的估计值等于样区野生动物平均数乘以地块数,代入数据即可;
20
å(x -x)(y - y)
i i
(2)利用公式r = i=1 计算即可;
20 20
å(x -x)2å(y - y)2
i i
i=1 i=1
(3)各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样.
1 20 1
【详解】(1)样区野生动物平均数为 åy = ´1200=60,
20 i 20
i=1
地块数为200,该地区这种野生动物的估计值为200´60=12000
(2)样本(x ,y )的相关系数为
i i
20
å(x -x)(y - y)
i i 800 2 2
r = i=1 = = »0.94
20 20 80´9000 3
å(x -x)2å(y - y)2
i i
i=1 i=1
(3)
由于各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样
先将植物覆盖面积按优中差分成三层,
在各层内按比例抽取样本,
在每层内用简单随机抽样法抽取样本即可.
【点晴】本题主要考查平均数的估计值、相关系数的计算以及抽样方法的选取,考查学生数
学运算能力,是一道容易题.
x2 y2
19.已知椭圆C : + =1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C 的焦点重合,C 的中心与C 的顶
1 2 1 2
a2 b2
4
点重合.过F且与x轴重直的直线交C 于A,B两点,交C 于C,D两点,且|CD|= |AB|.
1 2
3
第15页 | 共23页(1)求C 的离心率;
1
(2)若C 的四个顶点到C 的准线距离之和为12,求C 与C 的标准方程.
1 2 1 2
1 x2 y2
【答案】(1) ;(2)C : + =1,C : y2 =8x.
2 1 16 12 2
【解析】
【分析】
(1)根据题意求出C 的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设A,C 在第一象限,运用代
2
4
入法求出A,B,C,D点的纵坐标,根据|CD|= | AB|,结合椭圆离心率的公式进行求解即
3
可;
(2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方
程,最后结合已知进行求解即可;
【详解】解:(1)因为椭圆C 的右焦点坐标为:F(c,0),所以抛物线C 的方程为y2 =4cx
1 2
,其中c= a2 -b2 .
x2 y2
不妨设A,C 在第一象限,因为椭圆C 的方程为: + =1,
1 a2 b2
c2 y2 b2 b2 b2
所以当x=c时,有 + =1Þ y =± ,因此A,B的纵坐标分别为 ,- ;
a2 b2 a a a
又因为抛物线C 的方程为y2 =4cx,所以当x=c时,有y2 =4c×cÞ y =±2c,
2
2b2
所以C,D的纵坐标分别为2c,-2c,故| AB|= ,|CD|=4c.
a
4 8b2 c c c c 1
由|CD|= | AB|得4c= ,即3× =2-2( )2,解得 =-2(舍去), = .
3 3a a a a a 2
1
所以C 的离心率为 .
1 2
x2 y2
(2)由(1)知a=2c,b= 3c,故C : + =1,所以C 的四个顶点坐标分
1 4c2 3c2 1
别为(2c,0),(-2c,0),(0, 3c),(0,- 3c),C 的准线为x=-c.
2
由已知得3c+c+c+c=12,即c=2.
第16页 | 共23页x2 y2
所以C 的标准方程为 + =1,C 的标准方程为y2 =8x.
1 2
16 12
【点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆
的四个顶点的坐标以及抛物线的准线方程,考查了数学运算能力.
20.如图,已知三棱柱ABC–
A B C 的底面是正三角形,侧面BB C C是矩形,M,N分别为BC,B C 的中点,P为AM上一
1 1 1 1 1 1 1
点.过B C 和P的平面交AB于E,交AC于F.
1 1
(1)证明:AA //MN,且平面A AMN⊥平面EB C F;
1 1 1 1
π
(2)设O为△A B C 的中心,若AO=AB=6,AO//平面EB C F,且∠MPN= ,求四棱锥B–
1 1 1 1 1
3
EB C F的体积.
1 1
【答案】(1)证明见解析;(2)24.
【解析】
【分析】
(1)由M,N 分别为BC,BC 的中点,MN//CC ,根据条件可得AA //BB ,可证
1 1 1 1 1
MN//AA,要证平面EBC F ^平面AAMN,只需证明EF ^平面AAMN即可;
1 1 1 1 1
(2)根据已知条件求得S 和M 到PN 的距离,根据椎体体积公式,即可求得
四边形EBCF
1 1
V .
B-EBCF
1 1
【详解】(1)
Q
M,N 分别为BC,B
1
C
1
的中点,
\MN//BB
1
又AA //BB
1 1
第17页 | 共23页\MN//AA
1
在等边 ABC 中,M 为BC中点,则BC ^ AM
V
又 侧面BBCC为矩形,
Q 1 1
\BC ^ BB
1
MN//BB
Q 1
MN ^ BC
由MN ÇAM =M ,MN,AM Ì平面AAMN
1
\BC⊥平面AAMN
1
又 BC //BC,且BC Ë平面ABC,BC Ì平面ABC,
Q 1 1 1 1
\BC //平面ABC
1 1
又 BC Ì平面EBC F ,且平面EBC FÇ平面ABC = EF
Q 1 1 1 1 1 1
\BC //EF
1 1
\EF//BC
又 BC ^平面AAMN
Q 1
\EF ^平面AAMN
1
EF Ì平面EBC F
Q 1 1
\平面EBC F ^平面AAMN
1 1 1
(2)过M 作PN 垂线,交点为H ,
画出图形,如图
第18页 | 共23页AO//平面EBC F
Q 1 1
AOÌ平面AAMN,平面AAMN Ç平面EBC F = NP
1 1 1 1
\AO//NP
又 NO//AP
Q
\ AO= NP=6
Q O为△A 1 B 1 C 1 的中心.
1 1
\ON = AC sin60°= ´6´sin60°= 3
3 1 1 3
故:ON = AP= 3,则AM =3AP=3 3,
平面EBC F ^平面AAMN,平面EBC FÇ平面AAMN = NP,
Q 1 1 1 1 1 1
MH Ì平面AAMN
1
\MH ^平面EBC F
1 1
EF AP
又 在等边 ABC 中 =
Q V
BC AM
AP×BC 3´6
即EF = = =2
AM 3 3
由(1)知,四边形EBC F 为梯形
1 1
EF +BC 2+6
\四边形EBC F 的面积为:S = 1 1 ×NP= ´6=24
1 1 四边形EB 1 C 1 F 2 2
1
\V = S ×h,
B-EB 1 C 1 F 3 四边形EB 1 C 1 F
第19页 | 共23页h为M 到PN 的距离MH =2 3×sin60°=3,
1
\V = ´24´3=24.
3
【点睛】本题主要考查了证明线线平行和面面垂直,及其求四棱锥的体积,解题关键是掌握
面面垂直转为求证线面垂直的证法和棱锥的体积公式,考查了分析能力和空间想象能力,属
于中档题.
21.已知函数f(x)=2lnx+1.
(1)若f(x)≤2x+c,求c的取值范围;
f(x)- f(a)
(2)设a>0时,讨论函数g(x)= 的单调性.
x-a
【答案】(1)c³-1;(2)g(x)在区间(0,a)和(a,+¥)上单调递减,没有递增区间
【解析】
【分析】
(1)不等式 f(x)£2x+c转化为 f(x)-2x-c£0,构造新函数,利用导数求出新函数的
最大值,进而进行求解即可;
(2)对函数g(x)求导,把导函数g¢(x)的分子构成一个新函数m(x),再求导得到m¢(x),
根据m¢(x)的正负,判断m(x)的单调性,进而确定g¢(x)的正负性,最后求出函数g(x)的单
调性.
【详解】(1)函数 f(x)的定义域为:(0,+¥)
f(x)£2x+cÞ f(x)-2x-c£0Þ2lnx+1-2x-c£0(*),
2 2(1-x)
设h(x)=2lnx+1-2x-c(x>0),则有h¢(x)= -2= ,
x x
当x>1时,h¢(x)<0,h(x)单调递减,
当0< x<1时,h¢(x)>0,h(x)单调递增,
所以当x=1时,函数h(x)有最大值,
即h(x) =h(1)=2ln1+1-2´1-c=-1-c,
max
要想不等式(*)在(0,+¥)上恒成立,
第20页 | 共23页只需h(x) £0Þ-1-c£0Þc³-1;
max
2lnx+1-(2lna-1) 2(lnx-lna)
(2)g(x)= = (x>0且x¹a)
x-a x-a
2(x-a-xlnx+xlna)
因此g¢(x)= ,设m(x)=2(x-a-xlnx+xlna),
x(x-a)2
则有m¢(x)=2(lna-lnx),
当x>a时,lnx>lna,所以m¢(x)<0,m(x)单调递减,因此有m(x)<m(a)=0,即
g¢(x)<0,所以g(x)单调递减;
当0< x<a时,lnx<lna,所以m¢(x)>0,m(x)单调递增,因此有m(x)<m(a)=0,
即g¢(x)<0,所以g(x)单调递减,
所以函数g(x)在区间(0,a)和(a,+¥)上单调递减,没有递增区间.
【点睛】本题考查了利用导数研究不等式恒成立问题,以及利用导数判断含参函数的单调性
,考查了数学运算能力,是中档题.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中选定一题作答,并用2B铅笔在答
题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑.按所涂题号进行评分,不涂、多涂均按
所答第一题评分;多答按所答第一题评分.
[选修4—4:坐标系与参数方程]
ì 1
x=t+ ,
ìx=4cos2q, ï ï t
22.已知曲线C ,C 的参数方程分别为C :í (θ为参数),C :í (t为
1 2 1 îy =4sin2q 2
ï
1
y =t-
ïî t
参数).
(1)将C ,C 的参数方程化为普通方程;
1 2
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C ,C 的交点为P,求圆心在极
1 2
轴上,且经过极点和P的圆的极坐标方程.
17
【答案】(1)C :x+ y =4;C :x2 - y2 =4;(2)r= cosq.
1 2 5
【解析】
【分析】
第21页 | 共23页(1)分别消去参数q和t即可得到所求普通方程;
(2)两方程联立求得点P,求得所求圆的直角坐标方程后,根据直角坐标与极坐标的互化
即可得到所求极坐标方程.
【详解】(1)由cos2q+sin2q=1得C 的普通方程为:x+ y =4;
1
ì 1 ì 1
x=t+ x2 =t2 + +2
ï ï
ï t ï t2
由í 得:í ,两式作差可得C 的普通方程为:x2 - y2 =4.
1 1 2
ï y =t- ï y2 =t2 + -2
ïî t ïî t2
ì 5
x=
ìx+ y =4 ï ï 2 æ5 3ö
(2)由í 得:í ,即P ç , ÷;
îx2 - y2 =4
ï
3 è2 2ø
y =
ïî 2
设所求圆圆心的直角坐标为 a,0 ,其中a >0,
æ 5ö 2 æ 3ö 2 17 17
则 a- + 0- =a2,解得:a = ,\所求圆的半径r = ,
ç ÷ ç ÷
è 2ø è 2ø 10 10
æ 17ö 2 æ17ö 2 17
\所求圆的直角坐标方程为: x- + y2 = ,即x2 + y2 = x,
ç ÷ ç ÷
è 10ø è10ø 5
17
\所求圆的极坐标方程为r= cosq.
5
【点睛】本题考查极坐标与参数方程的综合应用问题,涉及到参数方程化普通方程、直角坐
标方程化极坐标方程等知识,属于常考题型.
[选修4—5:不等式选讲]
23.已知函数 f(x)= x-a2 +|x-2a+1|.
(1)当a=2时,求不等式 f(x)…4的解集;
(2)若 f(x)…4,求a的取值范围.
ì 3 11ü
【答案】(1)íx x£ 或x³ ý;(2) -¥,-1 U 3,+¥ .
î 2 2 þ
【解析】
【分析】
第22页 | 共23页(1)分别在x£3、3< x<4和x³4三种情况下解不等式求得结果;
(2)利用绝对值三角不等式可得到 f
x³a-12
,由此构造不等式求得结果.
【详解】(1)当a=2时, f x= x-4 + x-3 .
3
当x£3时, f x=4-x+3-x=7-2x³4,解得:x≤ ;
2
当3< x<4时, f x=4-x+x-3=1³4,无解;
11
当x³4时, f x=x-4+x-3=2x-7³4,解得:x³ ;
2
ì 3 11ü
综上所述: f x³4的解集为íx x£ 或x³ ý.
î 2 2 þ
(2) f x= x-a2 + x-2a+1 ³ x-a2 -x-2a+1 = -a2 +2a-1 =a-12 (当且
仅当2a-1£ x£a2时取等号),
\a-12
³4,解得:a£-1或a³3,
\a的取值范围为 -¥,-1 U 3,+¥ .
【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考
题型.
第23页 | 共23页