决胜 2020 年高考数学(理)实战演练仿真卷 03
(满分 150 分,用时 120 分钟)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,其中第Ⅱ卷第 22~23 题为选考题,其它题为必考题。
考生作答时,将答案答在答题卡上,在本试卷上答题无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事 项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将
条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用 2B 铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案的标号;非选择题答案使用 0.5 毫米的
黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.考生必须按照题号在答题卡各题号相对应的答题区域内(黑色线框)作答,写在草稿纸上、超出答题区域或非题号对应
的答题区域的答案一律无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
5.做选考题时,考生按照题目要求作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。
第Ⅰ卷 选择题(共 60 分)
一、选择题(本大题共 12 个小题,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 i 是虚数单位,复数z = 1 ― i
|i| ,下列说法正确的是( )
A. z 的虚部为 ― i B. z 对应的点在第一象限
C. z 的实部为 ― 1 D. z 的共复数为1 + i
1.【答案】D
【解析】 ∵ z = 1 ― i
|i| = 1 ― i,
∴ z的虚部为 ― 1;z 对应的点的坐标为(1, ― 1),在第四象限;
z 的实部为 1;z 的共复数为1 + i.故选:D.
2. 若集合A = {x|1 ≤ x < 2},B = {x|x > 푏},且A ∩ B = A.则实数 b 的范围是( )
A. b ≥ 2 B. 1 < 푏 ≤ 2 C. b ≤ 2 D. b < 1
2.【答案】D
【解析】 ∵ A ∩ B = A,
∴ A ⊆ B,
∴ b < 1.故选:D.
3. 设 Sn 为数列{an}的前 n 项和,且 Sn=3
2(an-1)(n∈N*),则 an= ( )
A.3(3n-2n) B.3n+2 C.3n D.3·2n-1
3.【解析】当 n=1 时,a1=3;
当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=3
2(an-1)-3
2(an-1-1),
得到 an=3an-1,所以 an=3n.故选 C.
4. 已知函数 f(x)的定义域为(-1,0),则函数 f(2x+1)的定义域为 ( )
A.(-1,-1
2) B. (-1,1)
C.(-1,0) D.(1
2
,1)
4.【答案】A
【解析】由函数 f(x)的定义域为(-1,0),则使函数 f(2x+1)有意义,需满足-1 0,
所以:当k = 0时,t 的最小值为 π
12,
且函数的最小正周期为π.故选:D.
7. 在等比数列{an}中,a1+an=34,a2•an﹣1=64,且前 n 项和 Sn=62,则项数 n 等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7第 2 页,共 6 页
7.【答案】B
【解析】因为数列{an}为等比数列,则 a2•an﹣1=a1•an=64①,
又 a1+an=34②,
联立①②,解得:a1=2,an=32 或 a1=32,an=2,
当 a1=2,an=32 时,sn= = = =62,
解得 q=2,
所以 an=2×2n﹣1=32,此时 n=5;
同理可得 a1=32,an=2,也有 n=5.
则项数 n 等于 5,
故选:B.
8. 设F1,F2是双曲线 C:x2
a2 ― y2
b2 = 1(s > 0,푏 > 0)的两个焦点,P 是 C 上一点,若|PF1| + |PF2| = 4a,
且 △ PF1F2的最小内角的正弦值为1
3,则 C 的离心率为( )
A. 2 B. 3 C. 2 D. 3
8.【答案】C
【解析】因为F1、F2是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上一点,且满足|PF1| + |PF2| = 4a,
不妨设 P 是双曲线右支上的一点,由双曲线的定义可知|PF1| ― |PF2| = 2a,
所以|F1F2| = 2c,|PF1| = 3a,|PF2| = a,
△ PF1F2的最小内角的正弦值为1
3,其余弦值为2 2
3 ,
由余弦定理,可得|PF2|2 = |F1F2|2 +|PF1|2 ― 2|F1F2||PF1|cos∠PF1F2,
即a2 = 4c2 +9a2 ― 2 × 2c × 3a × 2 2
3 ,
c2 ― 2 2ca + 2a2 = 0,
即c = 2a,
所以e = c
a = 2.故选:C.
9. 甲、乙两人约定晚 6 点到晚 7 点之间在某处见面,并约定甲若早到应等乙半小时,而乙还有其他安
排,若他早到则不需等待,则甲、乙两人能见面的概率( )
A. B. C. D.
9.【答案】A
【解析】
设甲到达时刻为 ,乙到达时刻为 ,依题意列不等式组为 ,画出可行域如下图阴影部分,
故概率为 .
10. 如图,网格纸上小正方形的边长为 1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为
( )
A.4 B.2 C.2
3 D.4
3
10.【解析】由三视图知该几何体是一个三棱锥,其中一个面是腰长为 2 的等腰直角三角形,这个面上
的高为 2,故所求体积为1
3×1
2×2×2×2=4
3
.故选 D.
11. 设 f(x)=x3+log2(x+ ),则对任意实数 a、b,若 a+b≥0,则( )
A.f(a)+f(b)≤0 B.f(a)+f(b)≥0
C.f(a)﹣f(b)≤0 D.f(a)﹣f(b)≥0
11.【答案】B
【解析】解:设 ,其定义域为 R,
= =﹣f(x),
∴函数 f(x)是奇函数.且在(0,+∞)上单调递增,
故函数 f(x)在 R 上是单调递增,
那么:a+b≥0,即 a≥﹣b,
∴f(a)≥f(﹣b),
得 f(a)≥﹣f(b),
3
8
3
4
3
5
4
5
x y { 0.5
0 , 1
y x
x y
x y
≥
+ ≥
≤ ≤
1 11 38 2
1 8
− −
=可得:f(a)+f(b)≥0.故选:B.
12. 已知 F1,F2 分别为双曲线 C: ﹣ =1(a>0,b>0)的左、右焦点,过 F1 的直线 l 与双曲线
C 的左右两支分别交于 A,B 两点,若|AB|:|BF2|:|AF2|=3:4:5,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
12.【答案】A
【解析】|AB|:|BF2|:|AF2|=3:4:5,
设|AF1|=t,|AB|=3x,则|BF2|=4x,|AF2|=5x,
根据双曲线的定义,得|AF2|﹣|AF1|=|BF1|﹣|BF2|=2a,
即 5x﹣t=(3x+t)﹣4x=2a,
解得 t=3a,x=a,
即|AF1|=3a,|AF2|=5a,
∵|AB|:|BF2|:|AF2|=3:4:5,得△ABF2 是以 B 为直角的 Rt△,
∴cos∠BAF2= = ,
可得 cos∠F2AF1=﹣ ,
△F2AF1 中,|F1F2|2=|AF1|2+|AF2|2﹣2|AF1|•|AF2|cos∠F2AF1
=9a2+25a2﹣2×3a×5a×(﹣ )=52a2,
可得|F1F2|=2 a,即 c= a,
因此,该双曲线的离心率 e= = .故选:A.
第Ⅱ卷 非选择题(共 90 分)
二、填空题(每题 5 分,共 20 分,将最终结果填在答题纸上.)
13.我国南宋著名数学家秦九韶发现了从三角形三边求三角形面积的“三斜公式”,设△ABC 三个内角 A、
B、C 所对的边分别为 a、b、c,面积为 S,则“三斜求积”公式为 .若
a2sinC=4sinA,(a+c)2=12+b2,则用“三斜求积”公式求得△ABC 的面积为 .
13.【答案】
【解析】根据正弦定理:由 a2sinC=4sinA,可得:ac=4,
由于(a+c)2=12+b2,可得:a2+c2﹣b2=4,
可得: = = .故答案为: .
14. (x+y)(2x-y)5 的展开式中 x3y3 的系数为____________.
14.【答案】40
【解析】原题即求(2x-y)5 中 x2y3 与 x3y2 系数的和,即为 C35·22·(-1)3+C25·23·(-1)2=40.
15. 已知菱形 ABCD 的一条对角线 BD 长为 2,点 E 满足AE→
=1
2ED→
,点 F 为 CD 的中点,若AD→
·BE→
=-2,则CD→
·AF→
=
________.
15.【答案】-7
【解析】如图建立平面直角坐标系,
设 C(t,0),则 A(-t,0),B(0,-1),D(0,1),E(-2
3t,1
3),F(t
2,1
2 ),故AD→
=(t,1),BE→
=(-2
3t,4
3),CD→
=(-
t,1), AF→
=(3t
2,1
2).因为AD→
·BE→
=-2,所以-2
3t2+4
3=-2,解得 t2=5,CD→
·AF→
=-3
2t2+1
2=-7.
故填-7.
16.已知不等式 ex﹣1≥kx+lnx,对于任意的 x∈(0,+∞)恒成立,则 k 的最大值
16.【分析】不等式 ex﹣1≥kx+lnx,对于任意的 x∈(0,+∞)恒成立.等价于 对于任意的
x∈(0,+∞)恒成立.求得 ,(x>0),的最小值即可 k 的取值.
【解答】解:不等式 ex﹣1≥kx+lnx,对于任意的 x∈(0,+∞)恒成立.
等价于 对于任意的 x∈(0,+∞)恒成立.
令 ,(x>0),
,
令 g(x)=ex(x﹣1)+lnx,(x>0),则 ,
∴g(x)在(0,+∞)单调递增,g(1)=0,
∴x∈(0,1)时,g(x)<0,x∈(1,+∞)时,g(x)>0.
∴x∈(0,1)时,f′(x)<0,x∈(1,+∞)时,f′(x)>0.
∴x∈(0,1)时,f(x)单调递减,x∈(1,+∞)时,f(x)单调递增.
∴f(x)min=f(1)=e﹣1第 4 页,共 6 页
∴k≤e﹣1.
故答案为:e﹣1.
三、解答题 (本大题共 6 小题,共 70 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.已知函数 f(x)=4sin(x-π
3)cos x+ 3.
(1)求函数 f(x)的最小正周期和单调递增区间;
(2)若函数 g(x)=f(x)-m 在[0,π
2]上有两个不同的零点 x1,x2,求实数 m 的取值范围,并计算 tan(x1+x2)
的值.
17.【解析】(1)因为 f(x)=4sin(x-π
3) cos x+ 3=4(sin x-cos x)cos x+ 3=2sin xcos x-2 3cos2x+ 3=
sin 2x- 3cos 2x=2sin(2x-π
3),
所以函数 f(x)的最小正周期为 T=π.
由 2kπ-π
2≤2x-π
3≤2kπ+π
2(k∈Z),
得 kπ- π
12≤x≤kπ+5π
12(k∈Z).
所以函数 f(x)的单调递增区间为[kπ- π
12
,kπ+5π
12](k∈Z).
(2)函数 g(x)=f(x)-m 在[0,π
2]上有两个不同的零点 x1,x2,即函数 y=f(x)与直线 y=m 在[0,π
2]上
的图象有两个不同的交点,在直角坐标系中画出函数 y=f(x)=2sin (2x-π
3)在[0,π
2]上的图象,如图所
示,
由图象可知,当且仅当 m∈[ 3,2)时,方程 f(x)=m 有两个不同的解 x1,x2,且 x1+x2=2×5π
12
=
5π
6
,
故 tan(x1+x2)=tan5π
6
=-tanπ
6
=- 3
3 .
18.如图,已知多面体 ABCA1B1C1,A1A,B1B,C1C 均垂直于平面 ABC,∠ABC=120°,A1A=4,C1C
=1,AB=BC=B1B=2.
(Ⅰ)证明:AB1⊥平面 A1B1C1;
(Ⅱ)求直线 AC1 与平面 ABB1 所成的角的正弦值.
18.【解析】解法一:(Ⅰ)证明:由题意,如图,以 AC 的中点 O 为原点,分别以射线 OB,OC 为 x,y
轴的正半轴,建立空间直角坐标系 Oxyz.
则 A(0,- 3,0),B(1,0,0),A1(0,- 3,4),B1(1,0,2),C1(0,3,1),
因此AB1→
=(1,3,2),A1B1→
=(1,3,-2),A1C1→
=(0,2 3,-3).
由AB1→
·A1B1→
=0 得 AB1⊥A1B1,
由AB1→
·A1C1→
=0 得 AB1⊥A1C1,
所以 AB1⊥平面 A1B1C1.
(Ⅱ)设直线 AC1 与平面 ABB1 所成的角为 θ.
由(Ⅰ)可知AC1→
=(0,2 3,1),AB→
=(1,3,0),BB1→
=(0,0,2).
设平面 ABB1 的法向量 n=(x,y,z),
由{n·AB→
=0,
n·BB1→
=0,
即{x+ 3y=0,
2z=0,
可取 n=(- 3,1,0),
所以 sinθ=|cos〈AC1→
,n〉|=
|AC1→
·n|
|AC1→
||n|
= 39
13
.
因此,直线 AC1 与平面 ABB1 所成的角的正弦值是 39
13
.
解法二:(Ⅰ)证明:由 AB=2,AA1=4,BB1=2,AA1⊥AB,BB1⊥AB,得 AB1=A1B1=2 2,所以
A1B21+AB21=AA21,故 AB1⊥A1B1.
由 BC=2,BB1=2,CC1=1,BB1⊥BC,CC1⊥BC 得 B1C1= 5,由 AB=BC=2,∠ABC=120°得 AC=2 3,
由 CC1⊥AC,得 AC1= 13,所以 AB21+B1C21=AC21.
故 AB1⊥B1C1.
因此 AB1⊥平面 A1B1C1.
(Ⅱ)如图,过点 C1 作 C1D⊥A1B1,交直线 A1B1 于点 D,连接 AD.
由 AB1⊥平面 A1B1C1 得平面 A1B1C1⊥平面 ABB1,
由 C1D⊥A1B1 得 C1D⊥平面 ABB1,
所以∠C1AD 是 AC1 与平面 ABB1 所成的角.
由 B1C1= 5,A1B1=2 2,A1C1= 21得 cos∠C1A1B1= 6
7
,sin∠C1A1B1= 1
7
,所以 C1D= 3,
故 sin∠C1AD=C1D
AC1
= 39
13
.
另外,由 C1 到平面 ABB1 的距离等于 C 到平面 ABB1 的距离,等于 C 到直线 AB 的距离为 3,又 AC1
= 13,易求解.
19.某射手每次射击击中目标的概率是2
3
,且各次射击的结果互不影响.
(1)假设这名射手射击 5 次,求有 3 次连续击中目标,另外 2 次未击中目标的概率;
(2)假设这名射手射击 3 次,每次射击,击中目标得 1 分,未击中目标得 0 分.在 3 次射击中,若
有 2 次连续击中,而另外 1 次未击中,则额外加 1 分;若 3 次全击中,则额外加 3 分.记 ξ 为射手射
击 3 次后的总分数,求 ξ 的分布列.
19.【解析】 (1)设“第 i 次射击击中目标”为事件 Ai(i=1,2,3,4,5),“射手在 5 次射击中,有 3 次连
续击中目标,另外 2 次未击中目标”为事件 A,则
P(A) = P(A1A2A3 ) + P( A2A3A4 ) + P( A3A4A5) = (2
3 )3
×(1
3 )2
+ 1
3×(2
3 )3
×1
3
+
(1
3 )2
× (2
3 )3
= 8
81
.
(2)设“第 i 次射击击中目标”为事件 Ai(i=1,2,3).
由题意可知,ξ 的所有可能取值为 0,1,2,3,6.
P(ξ=0)=P( )=(1
3 )3
= 1
27
,
P(ξ=1)=P(A1 )+P( A2 )+P( A3)
=2
3×(1
3 )2
+1
3×2
3×1
3
+(1
3 )2
×2
3
=2
9
,
P(ξ=2)=P(A1 A3)=2
3×1
3×2
3
= 4
27
,
P(ξ=3)=P(A1A2 )+P( A2A3)
=(2
3 )2
×1
3
+1
3×(2
3 )2
= 8
27
,
P(ξ=6)=P(A1A2A3)=(2
3 )3
= 8
27
.
所以 ξ 的分布列是
ξ 0 1 2 3 6
P 1
27
2
9
4
27
8
27
8
27
20.已知抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F(1,0),O 为坐标原点,A,B 是抛物线 C 上异于 O 的两
点.
(1)求抛物线 C 的方程;
(2)若直线 OA,OB 的斜率之积为-1
2
,求证:直线 AB 过 x 轴上一定点.
20.【解析】(1)因为抛物线 y2=2px(p>0)的焦点坐标为(1,0),所以p
2
=1,所以 p=2,所以抛物线 C 的
方程为 y2=4x.
(2)证明:①当直线 AB 的斜率不存在时,
设 A(t2
4
,t),B(t2
4
,-t),t>0.
因为直线 OA,OB 的斜率之积为-1
2
,
所以 t
t2
4
·
-t
t2
4
=-1
2
,化简得 t2=32,则 t=4 2,
所以 A(8,4 2),B(8,-4 2),此时直线 AB 的方程为 x=8.
②当直线 AB 的斜率存在时,设其方程为 y=kx+b(k≠0),A(xA,yA),B(xB,yB),联立{y2=4x,
y=kx+b,
化简得 ky2-4y+4b=0,根据根与系数的关系得 yAyB=4b
k
.
因为直线 OA,OB 的斜率之积为-1
2
,
所以yA
xA·yB
xB
=-1
2
,即 xAxB+2yAyB=0,
即y
4·y
4
+2yAyB=0,解得 yAyB=0(舍去)或 yAyB=-32,
所以 yAyB=4b
k
=-32,即 b=-8k,所以 y=kx-8k,
即 y=k(x-8).
综上所述,直线 AB 过 x 轴上一定点(8,0).
4A 5A 1A 5A 1A 2A
1A 2A 3A
2A 3A 1A 3A 1A 2A
2A
3A 1A第 6 页,共 6 页
21.已知函数푓(푥) = 푙푛푥 ― 푎푥 + 1
푥.
(1)若 1 是函数푓(푥)的一个极值点,求实数 a 的值;
(2)讨论函数푓(푥)的单调性;
(3)在(1)的条件下证明:푓(푥) ≤ 푥푒푥 ― 푥 + 1
푥 ― 1.
21.【解析】 (1)푓′(푥) = 1
푥 ― 푎 ― 1
푥2,(푥 > 0),
푓′(1) = 1 ― 푎 ― 1 = 0,故푎 = 0,
(2)푓′(푥) = ―푎푥2 + 푥 ― 1
푥2 ,
方程 ― 푎푥2 + 푥 ― 1 = 0的判别式 △= 1 ― 4푎,
①当푎 ≥ 1
4时, △≤ 0,푓′(푥) ≤ 0,
푓(푥)在(0, + ∞)递减,
②当0 < 푎 < 1
4时,方程 ― 푎푥2 + 푥 ― 1 = 0的根为푥 = 1 ± 1 ― 4푎
2푎 ,
且푥1 = 1 ― 1 ― 4푎
2푎 > 0,푥2 = 1 + 1 ― 4푎
2푎 > 0,
故푓(푥)在(0,푥1)递减,在(푥1,푥2)递增,在(푥2, + ∞)递减,
③当푎 = 0时,f′(푥) = 푥 ― 1
푥2 ,
푓(푥)在(0,1)递减,在(1, + ∞)递增,
④当푎 < 0时,
方程 ― 푎푥2 + 푥 ― 1 = 0的根为푥 = 1 ± 1 ― 4푎
2푎 ,
且푥1 = 1 ― 1 ― 4푎
2푎 > 0,푥2 = 1 + 1 ― 4푎
2푎 < 0,
故푓(푥)在(0,푥1)递减,在(푥1, + ∞)递增;
(3)在(1)的条件下푓(푥) ≤ 푥푒푥 ― 푥 + 1
푥 ― 1,
푥푒푥 ― 푙푛푥 ― 푥 ― 1 ≥ 0,푔′(푥) = (푥 +1)푒푥 ― 1
푥 ― 1,
令ℎ(푥) = (푥 +1)푒푥 ― 1
푥 ― 1,
ℎ′(푥) = (푥 +2)푒푥 + 1
푥2 > 0,(푥 > 0),
故ℎ(푥)在(0, + ∞)递增,
又ℎ(1
2) < 0,ℎ(푒) > 0,
故∃푥0 ∈ (1
2,푒),使得ℎ(푥0) = 0,即푥0푒푥0 = 1,
푔(푥)在(0,푥0)递减,在(푥0, + ∞)递增,
故푔(푥)푚푖푛 = 푔(푥0) = 푥0푒푥0 ― 푙푛
1
푒푥0 ― 푥0 ― 1 = 0,
故푓(푥)) ≤ 푥푒푥 ― 푥 + 1
푥 ― 1.
请考生在第 22、23 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
22.在平面直角坐标系 xOy 中,⊙O 的参数方程为{x=cosθ,
y=sinθ (θ 为参数),过点(0,- 2)且倾斜角为 α 的
直线 l 与⊙O 交于 A,B 两点.
(1)求 α 的取值范围;
(2)求 AB 中点 P 的轨迹的参数方程.
22.【解析】 (1)⊙O 的直角坐标方程为 x2+y2=1.
当 α=π
2
时,l 与⊙O 交于两点.
当 α≠π
2
时,记 tanα=k,则 l 的方程为 y=kx- 2.l 与⊙O 交于两点,当且仅当 2
1+k2
<1,解得 k<-
1 或 k>1,即 α∈(π
4
,π
2)或 α∈(π
2
,3π
4 ).
综上,α 的取值范围是(π
4
,3π
4 ).
(2)l 的参数方程为{x=tcosα,
y=- 2+tsinα(t 为参数,π
4
<α<3π
4 ).
设 A,B,P 对应的参数分别为 tA,tB,tP,则 tP=tA+tB
2
,且 tA,tB 满足 t2-2 2tsinα+1=0.
于是 tA+tB=2 2sinα,tP= 2sinα.又点 P 的坐标(x,y)满足{x=tPcosα,
y=- 2+tPsinα,
所以点 P 的轨迹的参数方程是{x= 2
2 sin2α,
y=- 2
2
- 2
2 cos2α
(α 为参数,π
4
<α<3π
4 ).
23.已知 f(x)=|x+1|-|ax-1|.
(1)当 a=1 时,求不等式 f(x)>1 的解集;
(2)若 x∈(0,1)时,不等式 f(x)>x 成立,求 a 的取值范围.
23.【解析】 (1)当 a=1 时,f(x)=|x+1|-|x-1|,
即 f(x)={-2,x ≤ -1,
2x,-1<x<1,
2,x ≥ 1.
故不等式 f(x)>1 的解集为{x|x>1
2}.
(2)当 x∈(0,1)时,|x+1|-|ax-1|>x 成立,等价于当 x∈(0,1)时,|ax-1|<1 成立.
若 a≤0,则当 x∈(0,1)时,|ax-1|≥1.
若 a>0,|ax-1|<1 的解集为 0<x<2
a
,所以2
a≥1,故 0<a≤2.
综上,a 的取值范围为(0,2].