2020屆普通高考(天津卷)適應(yīng)性測試數(shù)學(xué)試題
一、單選題
1.已知全集,集合,則()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】先利用補集的定義求出,再利用交集的定義可得結(jié)果.【詳解】
因為全集,所以,又因為集合,所以.故選:B.【點睛】
研究集合問題,一定要抓住元素,看元素應(yīng)滿足的屬性.研究兩集合的關(guān)系時,關(guān)鍵是將兩集合的關(guān)系轉(zhuǎn)化為元素間的關(guān)系,本題實質(zhì)求滿足屬于集合且不屬于集合的元素的集合.2.設(shè),則“”是“”的()
A.充分非必要條件
B.必要非充分條件
C.充要條件
D.既非充分也非必要條件
【答案】A
【解析】利用一元二次不等式的解法化簡,再由充分條件與必要條件的定義可得結(jié)果.【詳解】
“”等價于
“或”,“”能推出“或”,而“或”不能推出“”,所以“”是“”的充分非必要條件,故選:A.【點睛】
判斷充分條件與必要條件應(yīng)注意:首先弄清條件和結(jié)論分別是什么,然后直接依據(jù)定義、定理、性質(zhì)嘗試.對于帶有否定性的命題或比較難判斷的命題,除借助集合思想化抽象為直觀外,還可利用原命題和逆否命題、逆命題和否命題的等價性,轉(zhuǎn)化為判斷它的等價命題;對于范圍問題也可以轉(zhuǎn)化為包含關(guān)系來處理.3.函數(shù)的圖象大致是()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根據(jù)函數(shù)有兩個極值點,可排除選項C、D;利用奇偶性可排除選項B,進(jìn)而可得結(jié)果.【詳解】
因為,所以,令可得,即函數(shù)有且僅有兩個極值點,可排除選項C、D;
又因為函數(shù)即不是奇函數(shù),又不是偶函數(shù),可排除選項B,故選:A.【點睛】
函數(shù)圖象的辨識可從以下方面入手:
(1)從函數(shù)的定義域,判斷圖象的左右位置;從函數(shù)的值域,判斷圖象的上下位置.
(2)從函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢;
(3)從函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對稱性;
(4)從函數(shù)的特征點,排除不合要求的圖象.4.如圖,長方體的體積是36,點E在棱上,且,則三棱錐E-BCD的體積是()
A.3
B.4
C.6
D.12
【答案】B
【解析】由錐體的體積公式可得三棱錐的體積為,結(jié)合長方體的體積是36可得結(jié)果.【詳解】
因為長方體的體積是36,點E在棱上,且,所以,三棱錐E-BCD的體積是
故選:B.【點睛】
本題主要考查柱體的體積與錐體的體積,意在考查對基礎(chǔ)知識的掌握與應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.5.某市為了解全市居民日常用水量的分布情況,調(diào)查了一些居民某年的月均用水量(單位:噸),其頻率分布表和頻率分布直方圖如圖,則圖中t的值為()
分組
頻數(shù)
頻率
0.04
0.08
a
0.22
m
0.25
0.14
0.06
0.04
0.02
合計
1.00
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由頻率和為1可求得,再除以組距即可得結(jié)果.【詳解】
因為0.04+0.08++0.22+0.25+0.14+0.06+0.04+0.02=1,所以,又因為組距等于0.5,所以t的值為,故選:C.【點睛】
直方圖的主要性質(zhì)有:(1)直方圖中各矩形的面積之和為;(2)組距與直方圖縱坐標(biāo)的乘積為該組數(shù)據(jù)的頻率;(3)每個矩形的中點橫坐標(biāo)與該矩形的縱坐標(biāo)、組距相乘后求和可得平均值;(4)直方圖左右兩邊面積相等處橫坐標(biāo)表示中位數(shù).6.已知是定義在R上的偶函數(shù)且在區(qū)間單調(diào)遞減,則()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性以及對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性判斷出,再利用函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性可得結(jié)果.【詳解】
因為是定義在R上的偶函數(shù),所以,根據(jù)對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得,根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得,所以,因為在區(qū)間單調(diào)遞減,所以,即
故選:C.【點睛】
解答比較大小問題,常見思路有兩個:一是判斷出各個數(shù)值所在區(qū)間(一般是看三個區(qū)間);二是利用函數(shù)的單調(diào)性直接解答;數(shù)值比較多的比大小問題也可以兩種方法綜合應(yīng)用.7.拋物線的焦點與雙曲線的右焦點的連線垂直于雙曲線的一條漸近線,則p的值為()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】先求出拋物線的焦點與雙曲線的右焦點,再利用直線垂直斜率相乘等于-1可得結(jié)果.【詳解】
拋物線的焦點為,雙曲線的右焦點為,所以,又因為雙曲線的漸近線為,所以,故選:B.【點睛】
本題主要考查拋物線與雙曲線的焦點,考查了雙曲線的漸近線方程以及直線垂直斜率之間的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.8.已知函數(shù),則下列結(jié)論錯誤的是()
A.的最小正周期為
B.的圖象關(guān)于直線對稱
C.是的一個零點
D.在區(qū)間單調(diào)遞減
【答案】D
【解析】利用輔助角公式化簡,再利用正弦函數(shù)的周期性、對稱性、單調(diào)性以及函數(shù)零點的定義逐一判斷即可.【詳解】,對于A,的最小正周期為,正確;
對于B,時,為最小值,的圖象關(guān)于直線對稱,正確;
對于C,時,是的一個零點,正確;
對于D,在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),錯誤,故選:D.【點睛】
本題通過對多個命題真假的判斷,綜合考查正弦函數(shù)的周期性、對稱性、單調(diào)性以及函數(shù)的零點的定義,屬于中檔題.這種題型綜合性較強,也是高考的命題熱點,同學(xué)們往往因為某一處知識點掌握不好而導(dǎo)致“全盤皆輸”,因此做這類題目更要細(xì)心、多讀題,盡量挖掘出題目中的隱含條件,另外,要注意從簡單的自己已經(jīng)掌握的知識點入手,然后集中精力突破較難的命題.9.已知函數(shù),若函數(shù)有且只有3個零點,則實數(shù)k的取值范圍是()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】畫出函數(shù)圖象,分兩種情況討論,分別求出直線與曲線相切時的斜率,結(jié)合函數(shù)圖象的交點個數(shù),即可判斷函數(shù)有且只有3個零點時實數(shù)k的取值范圍.【詳解】
時,過,設(shè)與切于,因為,則
畫出的圖象,由圖可知,當(dāng)時,與有三個交點
時,過,設(shè)與切于,因為,所以,可得,畫出的圖象,由圖可知,當(dāng),即時,與有三個交點,綜上可得,時,與有三個交點,即有三個零點.故選:D.【點睛】
本題主要考查函數(shù)的圖象與性質(zhì)以及數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,屬于難題.數(shù)形結(jié)合是根據(jù)數(shù)量與圖形之間的對應(yīng)關(guān)系,通過數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學(xué)問題的一種重要思想方法,.函數(shù)圖象是函數(shù)的一種表達(dá)形式,它形象地揭示了函數(shù)的性質(zhì),為研究函數(shù)的數(shù)量關(guān)系提供了“形”的直觀性.歸納起來,圖象的應(yīng)用常見的命題探究角度有:1、確定方程根的個數(shù);2、求參數(shù)的取值范圍;3、求不等式的解集;4、研究函數(shù)性質(zhì).
二、填空題
10.i是虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)________________.【答案】
【解析】利用復(fù)數(shù)的除法運算法則:分子、分母同乘以分母的共軛復(fù)數(shù),化簡求解即可.【詳解】,故答案為:.【點睛】
復(fù)數(shù)是高考中的必考知識,主要考查復(fù)數(shù)的概念及復(fù)數(shù)的運算.要注意對實部、虛部的理解,掌握純虛數(shù)、共軛復(fù)數(shù)、復(fù)數(shù)的模這些重要概念,復(fù)數(shù)的運算主要考查除法運算,通過分母實數(shù)化轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的乘法,運算時特別要注意多項式相乘后的化簡,防止簡單問題出錯,造成不必要的失分.11.已知直線與圓交于點A,B兩點,則線段AB的長為____________.【答案】4
【解析】求出圓心與半徑,利用點到直線的距離公式,結(jié)合勾股定理可得結(jié)果.【詳解】
因為的圓心為,半徑,到直線的距離,所以線段AB的長為,故答案為:4.【點睛】
本題主要考查點到直線距離公式以及圓的弦長的求法,求圓的弦長有兩種方法:一是利用弦長公式,結(jié)合韋達(dá)定理求解;二是利用半弦長,弦心距,圓半徑構(gòu)成直角三角形,利用勾股定理求解.12.在的展開式中,常數(shù)項是________.
【答案】
【解析】寫出的展開式的通項公式,讓的指數(shù)為零,求出常數(shù)項.【詳解】
因為的展開式的通項公式為:,所以令,常數(shù)項為.【點睛】
本題考查了利用二項式展開式的通項公式求常數(shù)項的問題,考查了運算能力.13.已知某同學(xué)投籃投中的概率為,現(xiàn)該同學(xué)要投籃3次,且每次投籃結(jié)果相互獨立,則恰投中兩次的概率為:_____________;記X為該同學(xué)在這3次投籃中投中的次數(shù),則隨機變量X的數(shù)學(xué)期望為____________.【答案】
【解析】由獨立重復(fù)試驗的概率公式可得恰投中兩次的概率;分析題意可得隨機變量,利用二項分布的期望公式可得結(jié)果.【詳解】
由獨立重復(fù)試驗的概率公式可得,恰投中兩次的概率為;
可取0,1,2,3,;
則隨機變量,所以,故答案為:.【點睛】
“求期望”,一般利用離散型隨機變量的數(shù)學(xué)期望的定義求期望.對于某些實際問題中的隨機變量,如果能夠斷定它服從某常見的典型分布(如二項分布),則此隨機變量的期望可直接利用這種典型分布的期望公式()求得.因此,應(yīng)熟記常見的典型分布的期望公式,可加快解題速度.
14.已知,則的最小值為______________.【答案】4
【解析】化簡原式為,兩次運用基本不等式可得結(jié)果.【詳解】,當(dāng)且僅當(dāng),即等號成立,所以,的最小值為4,故答案為:4.【點睛】
本題主要考查利用基本不等式求最值,屬于中檔題.利用基本不等式求最值時,一定要正確理解和掌握“一正,二定,三相等”的內(nèi)涵:一正是,首先要判斷參數(shù)是否為正;二定是,其次要看和或積是否為定值(和定積最大,積定和最?。蝗嗟仁?,最后一定要驗證等號能否成立(主要注意兩點,一是相等時參數(shù)是否在定義域內(nèi),二是多次用或時等號能否同時成立).15.如圖,在中,D,E分別邊AB,AC上的點,且,則______________,若P是線段DE上的一個動點,則的最小值為_________________.【答案】1
【解析】由利用數(shù)量積公式可求的值為1,設(shè)的長為,則,利用平面向量的幾何運算法則結(jié)合數(shù)量積的運算法則,可得,再利用配方法可得結(jié)果
【詳解】,;
又因為且,為正三角形,,設(shè)的長為(),則,時取等號,的最小值為.故答案為:1,.【點睛】
向量的運算有兩種方法,一是幾何運算往往結(jié)合平面幾何知識和三角函數(shù)知識解答,運算法則是:(1)平行四邊形法則(平行四邊形的對角線分別是兩向量的和與差);(2)三角形法則(兩箭頭間向量是差,箭頭與箭尾間向量是和)平面向量數(shù)量積的計算問題,往往有兩種形式,一是利用數(shù)量積的定義式,二是利用數(shù)量積的坐標(biāo)運算公式,涉及幾何圖形的問題,先建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,可起到化繁為簡的妙用.
三、解答題
16.在△ABC中,角A、B、C的對邊分別為a、b、c,已知
(1)求的值
(2)若
(i)求的值
(ii)求的值.【答案】(1);(2)(i);(ii).【解析】(1)化簡原式,直接利用余弦定理求的值即可;(2)(i)由(1)可得,再利用正弦定理求的值;(ii)利用二倍角的余弦公式求得,可得,再由二倍角的正弦公式以及兩角和的正弦公式可得結(jié)果.【詳解】
(1)
在中,由,整理得,又由余弦定理,可得;
(2)(i)由(1)可得,又由正弦定理,及已知,可得;
(ii)由(i)可得,由已知,可得,故有,為銳角,故由,可得,從而有,.【點睛】
以三角形為載體,三角恒等變換為手段,正弦定理、余弦定理為工具,對三角函數(shù)及解三角形進(jìn)行考查是近幾年高考考查的一類熱點問題,一般難度不大,但綜合性較強.解答這類問題,兩角和與差的正余弦公式、誘導(dǎo)公式以及二倍角公式,一定要熟練掌握并靈活應(yīng)用,特別是二倍角公式的各種變化形式要熟記于心.17.如圖,在四棱錐P一ABCD中,已知,點Q為AC中點,底面ABCD,,點M為PC的中點.(1)求直線PB與平面ADM所成角的正弦值;
(2)求二面角D-AM-C的正弦值;
(3)記棱PD的中點為N,若點Q在線段OP上,且平面ADM,求線段OQ的長.【答案】(1);(2);(3).【解析】以O(shè)為原點,分別以向量的方向為x軸,y軸,z軸正方向,可以建立空間直角坐標(biāo)系,(1)求出直線PB的方向向量,利用向量垂直數(shù)量積為零列方程求出平面ADM的法向量,可求直線PB與平面ADM所成角的正弦值;(2)由已知可得平面,故是平面的一個法向量,結(jié)合(1)中平面ADM的法向量,利用空間向量夾角余弦公式可求二面角D-AM-C的余弦值,從而可得正弦值;(3)設(shè)線段OQ的長為,則點Q的坐標(biāo)為,由已知可得點N的坐標(biāo)為,利用直線與平面的法向量數(shù)量積為零列方程求解即可.【詳解】
依題意,以O(shè)為原點,分別以向量的方向為x軸,y軸,z軸正方向,可以建立空間直角坐標(biāo)系(如圖),可得,.(1)依題意,可得,設(shè)為平面ADM的法向量,則,即,不妨設(shè),可得,又,故,直線PB與平面ADM所成角的正弦值為;
(2)由已知可得,所以平面,故是平面的一個法向量,依題意可得,因此有,于是有,二面角D-AM-C的正弦值;
(3)設(shè)線段OQ的長為,則點Q的坐標(biāo)為,由已知可得點N的坐標(biāo)為,進(jìn)而可得,由平面ADM,故,即,解得,線段OQ的長為.【點睛】
空間向量解答立體幾何問題的一般步驟是:(1)觀察圖形,建立恰當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系;(2)寫出相應(yīng)點的坐標(biāo),求出相應(yīng)直線的方向向量;(3)設(shè)出相應(yīng)平面的法向量,利用兩直線垂直數(shù)量積為零列出方程組求出法向量;(4)將空間位置關(guān)系轉(zhuǎn)化為向量關(guān)系;(5)根據(jù)定理結(jié)論求出相應(yīng)的角和距離.18.已知橢圓的離心率為,點在橢圓上
(1)求橢圓的方程;
(2)已短直線與橢交于A、B兩點,點P的坐標(biāo)為,且,求實數(shù)m的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)根據(jù)題意,結(jié)合性質(zhì),列出關(guān)于、、的方程組,求出、,即可得橢圓的方程;(2)直線與曲線聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理,利用平面向量數(shù)量積公式,結(jié)合條件列方程求解即可.【詳解】
(1)設(shè)橢圓的焦距為,由已知有,又由,可得,由點在橢圓上,有,由此可得,橢圓的方程為;
(2)設(shè)點A的坐標(biāo),點B的坐標(biāo),由方程組,消去y,整理可得,①
由求根公式可得,②
由點P的坐標(biāo)為,可得,故,③
又,代入上式可得,由已知,以及②,可得,整理得,解得,這時,①的判別式,故滿足題目條件,.【點睛】
求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的方法一般為待定系數(shù)法,根據(jù)條件確定關(guān)于的方程組,解出,從而寫出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.解決直線與橢圓的位置關(guān)系的相關(guān)問題,其常規(guī)思路是先把直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消元、化簡,然后應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系建立方程,解決相關(guān)問題.涉及弦中點的問題常常用“點差法”解決,往往會更簡單.19.已知數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列,數(shù)列是等比數(shù),且,數(shù)列滿足其中.(1)求和的通項公式
(2)記,求數(shù)列的前n項和.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用,列方程求出,等差數(shù)列的首項、等比數(shù)列的首項與公比,從而可得結(jié)果;(2)先根據(jù)得,再根據(jù)分組求和與錯位相減求和法,結(jié)合等比數(shù)列的求和公式可得結(jié)果.【詳解】
(1)設(shè)數(shù)列的公差為d,數(shù)列的公比為q,則,由,可得,由,可得,又,故可得,再由,可得,解得,;
(2),其中,記,則,①
故有,②
①-②可得,由此可得,由,故可得.【點睛】
“錯位相減法”求數(shù)列的和是重點也是難點,利用“錯位相減法”求數(shù)列的和應(yīng)注意以下幾點:①掌握運用“錯位相減法”求數(shù)列的和的條件(一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列的積);②相減時注意最后一項的符號;③求和時注意項數(shù)別出錯;④最后結(jié)果一定不能忘記等式兩邊同時除以.20.已知函數(shù),函數(shù),其中,是的一個極值點,且.(1)討論的單調(diào)性
(2)求實數(shù)和a的值
(3)證明
【答案】(1)在區(qū)間單調(diào)遞增;(2);(3)證明見解析.【解析】(1)求出,在定義域內(nèi),再次求導(dǎo),可得在區(qū)間上恒成立,從而可得結(jié)論;(2)由,可得,由可得,聯(lián)立解方程組可得結(jié)果;(3)由(1)知在區(qū)間單調(diào)遞增,可證明,取,可得,而,利用裂項相消法,結(jié)合放縮法可得結(jié)果.【詳解】
(1)由已知可得函數(shù)的定義域為,且,令,則有,由,可得,可知當(dāng)x變化時,的變化情況如下表:
0
+
極小值,即,可得在區(qū)間單調(diào)遞增;
(2)由已知可得函數(shù)的定義域為,且,由已知得,即,①
由可得,②
聯(lián)立①②,消去a,可得,③
令,則,由(1)知,故,在區(qū)間單調(diào)遞增,注意到,所以方程③有唯一解,代入①,可得,;
(3)證明:由(1)知在區(qū)間單調(diào)遞增,故當(dāng)時,,可得在區(qū)間單調(diào)遞增,因此,當(dāng)時,即,亦即,這時,故可得,取,可得,而,故
.【點睛】
本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性以及不等式的證明,屬于難題.不等式證明問題是近年高考命題的熱點,利用導(dǎo)數(shù)證明不等主要方法有兩個,一是比較簡單的不等式證明,不等式兩邊作差構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的最值即可;二是較為綜合的不等式證明,要觀察不等式特點,結(jié)合已解答的問題把要證的不等式變形,并運用已證結(jié)論先行放縮,然后再化簡或者進(jìn)一步利用導(dǎo)數(shù)證明.