2020 年高考数学全真模拟 07
数学Ⅰ
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷均为非选择题(第 1 题~第 20 题,共 20 题)。本卷满分为 160 分,考试时间为 120 分钟。考试结
束后,请将本试卷和答题卡一片交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位
置。
3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答试题,必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
参考公式:
样本数据 的方差 ,其中 .
柱体的体积 ,其中 是柱体的底面积, 是柱体的高.
锥体的体积 ,其中 是锥体的底面积, 是锥体的高.
一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共计 70 分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
1.设全集 .若集合 , ,则 .
【答案】
【解析】
【详解】
因为 ,所以 或 ,
又因为 所以 .
2.命题“ ”的否定是“ ”.
【答案】 ,
【解析】
【详解】
1 2, , , nx x x… ( )22
1
1 n
i
i
s x xn =
= −∑
1
1 n
i
i
x xn =
= ∑
V Sh= S h
1
3V Sh= S h
{1,3,4}
{1,2,3,4}A = ( ) {1,3,4}UA C B∩ =
,x R∀ ∈ sin 1x ≤
x∃ R∈ sin 1x >因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“ ”的否定是 ,
3.已知复数 ,给出下列几个结论: ① ; ② ;③ 的共轭复数为 ;④ 的虚部为
.其中正确结论的序号是___________.
【答案】②③
【解析】
【分析】
先化简复数 ,再进行判断.
【详解】
; ,故①错误; ,故②正确; ,故③
正确; 的虚部为 ,故④错误.故填②③.
【点睛】
本题主要考查复数的运算,模长的求解等,熟知复数的运算法则是解决这类问题的关键.
4.若 ,其中 是第四象限角,则 ________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据同角三角函数基本关系式 ,求解 .再根据诱导公式,求解即可.
【详解】
∵ ,且 是第四象限角
,
∴ .
故答案为:
【点睛】
本题考查三角函数给值求值问题.属于较易题.
,x R∀ ∈ sin 1x ≤ x∃ R∈ sin 1x >
2
1z i
= − 2z = 2 2z i= z 1z i= − + z
i−
2
1z i
= −
2 2( 1) 11 ( 1)( 1)
iz ii i i
+= = = − −− − + 2z = 2 2( 1 ) 2z i i= − − = 1 iz = − +
z 1−
4sin 5
α = − α ( )cos π α− =
3
5-
2 2sin cos 1α α+ = 3cos 5
α =
4sin 5
α = − α
2
2 4 3cos 1 sin 1 5 5
α α ∴ = − = − − =
( ) 3cos cos 5
π α α− = − = −
3
5-5.向量 ,若 与 共线,则实数 __________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据两向量共线的坐标表示直接求实数 .
【详解】
,解得: .
故答案为:
【点睛】
本题考查向量共线的坐标表示,属于简单题型.
6.古代科举制度始于隋而成于唐,完备于宋、元.明代则处于其发展的鼎盛阶段.其中表现之一为会试分
南卷、北卷、中卷按比例录取,其录取比例为 11:7:2.若明宣德五年会试录取人数为 100.则中卷录取
人数为______.
【答案】10
【解析】
【分析】
利用所给比例计算即可得出结论.
【详解】
由题意,明宣德五年会试录取人数为 ,则中卷录取人数为 人
本题正确结果:
【点睛】
本题考查分层抽样,考查学生的计算能力,正确理解分层抽样是关键.
7.若 ,满足 , , 是等差数列,且 , , 是等比数列,则 ______.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据等差中项的性质求出 ,再根据等比中项的性质求出 的值.
【详解】
( ) ( ), 4 , 1,a x b x= − = − a b x =
2±
x
/ /a b ( ) 4 0x x∴ ⋅ − + = 2x = ±
2±
100 2100 1011 7 2
× =+ +
10
,a b∈R a b +a b a b ab a =
2b a= a解: , , 是等差数列,
,
, , 是等比数列,
即
或 (舍去)
故答案为:
【点睛】
本题考查等差数列的性质,等比数列的性质,属于基础题.
8.若圆锥的侧面积与过轴的截面面积之比为 ,则其母线与轴的夹角的大小为 .
【答案】
【解析】
由题意得: 母线与轴的夹角为
考点:圆锥轴截面
【名师点睛】掌握对应几何体的侧面积,轴截面面积计算方法.如 圆柱的侧面积 ,圆柱的表面积
,圆锥的侧面积 ,圆锥的表面积 ,球体的表面积 ,圆锥轴截
面为等腰三角形.
9.函数 的单调递增区间是____________ .
【答案】
【解析】
【分析】
由题意首先确定函数的定义域,然后由导函数的解析式可得函数的单调区间.
【详解】
函数的定义域为 R,且: ,
由 可得: ,
故函数的单调递增区间为 .
【点睛】
a b +a b
2a a b b∴ + + =
2b a∴ =
a b ab
2b a ab∴ = ⋅ ( )22 2a a a a= ⋅ ⋅
2a∴ = 0a =
2
2π
3
π
1:( 2 ) 2 22rl h r l hπ π⋅ = ⇒ = ⇒
3
π
( ) (1 ) xf x x e= − ⋅
( ,0)−∞
( ) ( )' 1x x xf x e x e xe= − + − = −
( )' 0xf x xe= − > 0x <
( ),0−∞本题主要考查导函数求解函数的单调区间,属于基础题.
10.学校体育组新买 2 个同样篮球,3 个同样排球,从中取出 4 个发放给高一 4 个班,每班 1 个,则共有______
种不同的发放方法.
【答案】10
【解析】
试题分析:分 1 个篮球 个排球和 2 个篮球 2 个排球两种情况. .
考点:排列组合.
11.已知正数 a,b 的等比中项是 2,且 m=b ,n=a ,则 m+n 的最小值是_____.
【答案】5
【解析】
【分析】
根据正数 a,b 的等比中项是 2 得 , ,利用基本不等式求得最小值.
【详解】
由题:正数 a,b 的等比中项是 2,即 ,
,
当且仅当 时等号成立.
所以 m+n 的最小值是 5.
故答案为:5
【点睛】
此题考查利用基本不等式求最小值,关键在于合理变形构造出能够利用基本不等式解题的形式,求最值需
要注意考虑等号成立的条件.
12.已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】
先确定函数 单调性,再根据单调性化简不等式 ,最后解一元二次不等式得结果.
【详解】
3 1 2
4 4 10C C+ =
1
a
+ 1
b
+
4ab = ( )5
4m n a b+ = +
4ab =
( )1 1 5 5 2 54 4
a bm n a b a b a b aba b ab
++ = + + + = + + = + ≥ × =
2a b= =
2
2
2 , 0( )
2 , 0
x x xf x
x x x
+ ≥= − a
( )2,1−
( )f x ( ) ( )22f a f a− >在 上单调递增, 在 上单调递增,且
在 R 上单调递增
因此由 得
故答案为:
【点睛】
本题考查根据函数单调性解不等式,考查基本分析求解能力,属中档题.
13.已知双曲线 : 的左右焦点分别为 , ,过 的直线 与圆
相切于点 ,且直线 与双曲线 的右支交于点 ,若 ,则双曲线 的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,作出图形,结合双曲线第一定义,再将所有边长关系转化到直角三角形 中,化简求值即可
【详解】
如图,由题可知 , ,则 ,
又 , , ,
又 ,
作 ,可得 , ,则
在 , ,即 ,
2 2y x x= + [0, )+∞ 22y x x= − ( ,0)−∞ 2 20 +2 0=2 0 0× × −
( )f x∴
( ) ( )22f a f a− > 22 2 1a a a− > ∴− < <
( )2,1−
C ( )2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
− = > > 1F 2F 1F l 2 2 2x y a+ =
T l C P 1 14F P FT= C
5
3
2MPF
1 2OF OF c= = OT a= 1FT b=
1 14F P FT=
3TP b∴ = 1 4F P b∴ =
1 2 2PF PF a− = 2 4 2PF b a∴ = −
2 / /F M OT 2 2F M a= TM b= 2PM b=
2MPF∆ 2 2 2
2 2PM MF PF+ = ( )22 2c b a= − 2b a c= +又 ,化简可得 ,同除以 ,得
解得
双曲线的离心率为
【点睛】
本题考查了利用双曲线的基本性质求解离心率的问题,利用双曲线的第一定义和中位线定理将所有边长关
系转化到直角三角形 中是解题关键,一般遇到此类题型,还是建议结合图形来进行求解,更直观更具
体
14.已知 ,若方程 恰有两个实根 , ,则 的最大值是
________.
【答案】
【解析】
【分析】
画出 的图像,求出 ,并表示为 的函数即可求解.
【详解】
解: 的图象如图所示:
设 ,则 , 方程 有两个不相等的实根,故 ,则
,
当 时, , 单增,当 时, , 单减,故
,即 的最大值为 ,
故答案为 .
2 2 2c a b= +
2 23 2 5 0c ac a− − = 2a 23 2 5 0e e− − =
5
3e =
5
3
2MPF
2 0( )
e 0x
x xf x
x
= >
( ) ( )f x m m= ∈R 1x 2x 1 2x x+
2ln 2 2−
( )f x 1 2,x x m
( )f x
1 2x x<
1x m= − 2 lnx m= ( )f x m= 1m >
1 2 ln ( )( 1)x x m m g m m+ = − = > 1 1 2'( ) ( 1)22
mg m mm mm
−= − = >
1 4m< < '( ) 0g m > ( )g m 4m > '( ) 0g m < ( )g m
( ) (4) 2ln 2 2g m g≤ = − 1 2x x+ 2ln 2 2−
2ln 2 2−【点睛】
本题考查函数与方程的零点,导数与函数的最值,考查分析转化能力,考查运算能力,是中档题.
二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程
或演算步骤.
15.如图,直四棱柱 的所有棱长均为 2, 为 中点.
(Ⅰ)求证: 平面 ;
(Ⅱ)求证:平面 平面 .
【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析.
【解析】
试题分析:
(Ⅰ) 连结 交 于 ,取 中点 ,连结 .由几何关系可证得四边形 为平行四边形,
则以 ,故 ,利用线面平行的判定定理可得 平面 .
(Ⅱ) 是菱形,则 ,结合 平面 ,可得 ,利用线面垂直的判定定
理可得 平面 ,而 ,故 平面 ,结合面面垂直的判定定理可得平面
平面 .
试题解析:
(Ⅰ)连结 交 于 ,取 中点 ,连结 .
因为 ,所以 是平行四边形,故 .
又 是 的中位线,故 ,所以 ,
所以四边形 为平行四边形.
1 1 1 1ABCD A B C D− E 1CC
1 1AC 1BED
1BDD ⊥ 1BED
AC BD O 1BD F ,EF FO OCEF
OC EF 1 1AC EF 1 1AC 1BED
ABCD AC BD⊥ 1D D ⊥ ABCD 1AC D D⊥
AC ⊥ 1BDD EF AC EF ⊥ 1BDD 1BDD ⊥
1BED
AC BD O 1BD F ,EF FO
1 1AA CC 1 1ACC A 1 1AC AC
OF 1BDD∆ 1
1
2OF DD OF EC
OCEF所以 ,所以 ,
又 平面 , 平面 ,
所以 平面 .
(Ⅱ)因为 是菱形,所以 ,
又 平面 , 平面 ,所以 ,
又 ,所以 平面 ,
又 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以平面 平面 .
16.在 中,角 所对的边分别为 .已知 ,
.
求 的大小;
若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
OC EF 1 1AC EF
1 1AC ⊄ 1BED EF ⊂ 1BED
1 1AC 1BED
ABCD AC BD⊥
1D D ⊥ ABCD AC ⊂ ABCD 1AC D D⊥
1D D DB D∩ = AC ⊥ 1BDD
EF AC EF ⊥ 1BDD
EF ⊂ 1BED 1BDD ⊥ 1BED
ABC , ,A B C , ,a b c ( )2 , 3sinm cosA A=
( ), 2cos 1,n cosA A m n= − ⋅ = −
( )1 A∠
( )2 2 3, 2a c= = ABC
3
π
2 3(1)由 ,得到 ,利用两角和与差的正弦公式变形得到
,即解得 A;
(2)利用正弦定理可求得 ,进而可求得 B,利用三角形面积公式即得解.
【详解】
(1)由于 ,
则
(2)由正弦定理可知:
又
则 的面积为:
【点睛】
本题考查了解三角形综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
17.已知抛物线 的准线方程是是: .
(1)求抛物线方程;
(2)设直线 与抛物线相交于 两点, 为坐标原点,证明以 为直径的圆过
点.
【答案】(1) ;(2)见解析.
【解析】试题分析:(1)由抛物线的准线方程 ,得 ,从而可求得抛物线的方程;(2)
由题意知,可将问题转化为证 ,即 ,则可联立直线和抛物线方程,消去 (或
),利用韦达定理,再由向量数量积的计算公式验证 成立,从而问题可得证.
1m n⋅ = − 22cos 2 3sin cos 1A A A− = −
sin(2 ) 16A
π− =
sinC
( )2 , 3sinm cosA A= ( ),, 2cosn cosA A= −
22cos 2 3sin cos 1m n A A A⋅ = − = −
1 cos2 3sin 2 1
3sin 2 cos2 2 2sin(2 ) 2 sin(2 ) 16 6
A A
A A A A
π π
∴ + − = −
∴ − = ∴ − = ∴ − =
110 26 6 6A A
π π ππ< < ∴− < − 1
2x = −
( )2y k x= − M N、 O MN
O
2 2y x=
1
2x = − 1p =
OM ON⊥ OM ON⊥ x
y 0OM ON⋅ = 试题解析:(1)由题意
(2)联立 得 即
令
以 为直径的圆过 点.
18.园林管理处拟在公园某区域规划建设一半径为 米,圆心角为 (弧度)的扇形观景水池,其中
, 为扇形 的圆心,同时紧贴水池周边(即: 和 所对的圆弧)建设一圈理想的无
宽度步道.要求总预算费用不超过 24 万元,水池造价为每平方米 400 元,步道造价为每米 1000 元.
(1)若总费用恰好为 24 万元,则当 和 分别为多少时,可使得水池面积最大,并求出最大面积;
(2)若要求步道长为 105 米,则可设计出的水池最大面积是多少?
【答案】(1) , ,面积最大值为 400 平方米.(2)水池的最大面积为 337.5 平方米.
【解析】
试题分析:(1)先根据总费用确定 和 关系,再根据扇形面积公式得关于 r 函数,利用导数或基本不等
式求最值(2)先根据步道长确定 和 关系,再根据扇形面积公式得关于 r 二次函数 ,根据对称轴与定义
区间位置关系求最值
试题解析:解(1)法 1:弧长 AB 为 ,扇形 面积为 ,
则 即
所以
2 2y x=
( )
2 2{ 2
y x
y k x
=
= −
2 2yy k
= +
2 2 4 0y yk
− − =
( ) ( )1 1 2 2, ,M x y N x y 2 2
1 2 1 2 1 2
14, 4y y x x y y∴ = − =
2 2
1 2 1 2 1 2 1 2
1 4 4 04OM ON x x y y y y y y∴ ⋅ = + = + = − =
OM ON∴ ⊥ ∴ MN O
r θ
(0,2 )θ π∈ O AOB OA OB、 θ
r θ
20r = 2θ =
r θ
r θ
rθ AOB 21
2S rθ=
( )21400 1000 2 240000.2 r r rθ θ× + + = ( )2 5 2 1200.r r rθ θ+ + =
2
1200 10 .5
r
r r
θ −= +
2 2
2
1 1 1200 10
2 2 5
rS r rr r
θ −= = × ×+
( ) ( ) ( ) ( )
625 625650 5 5 650 5 2 5 400.5 5r rr r
= − + + ≤ − × + × = + + 当且仅当 取等号,此时
答: , ,面积最大值为 400 平方米.
法 2:利用基本不等式.
(2) 由
,
所以
所以 所以
. , ,
所以 , 时,水池的最大面积为 337.5 平方米.
答: 的取值范围为 ,且当 , ,水池的最大面积为 337.5 平方米.
19.已知函数 .
( )求函数 的极值点.
( )设函数 ,其中 ,求函数 在 上的最小值.
【答案】(1) 是函数 的极小值点,极大值点不存在.(2)见解析
【解析】
分析:(1)先求导数,再求导函数零点,列表分析导函数符号变化规律,确定极值点,(2)先作差函数
,求导得 ,再根据零点 与区间 关系分类讨论 ,结
合单调性确定函数最小值取法.
详解:解:( )函数 的定义域为 , ,
∴令 ,得 ,令 ,得 ,
6255 , 205r rr
+ = =+ 即 时 ( )2 0,2θ π= ∈
20r = 2θ =
( )2 2 2 25 2 5 2 2 10 2r r r r r r r rθ θ θ θ θ θ+ + ≥ + × × = +
105 22 105, = ,rr r r
θ θ −+ = 得出
( )21 1 105 22 2S r r rθ∴ = = −
( )2
105 20 = 2 ,
5 2 1200
r
r
r r r
θ π
θ θ
− < ( ) 0f x′ < 10 ex< 2a > ( )g x [ ]1,e
( )g x [ ]1,e ( ) ( )1g e e a e e ae a= − − = − +
1a < ( )g x 0
1 2a≤ ≤ ( )g x 1eaa −−
2a > ( )g x e ea a− +
{ }na n nS
( )2
*
1
2 , 23
n
n n
aS S n n−
++ = ∈ ≥N 1 2a =
12n
nS λ +≤ ⋅ *n∈N
{ }na ( 0, 1)q q q> ≠ { }na 10 nT任意 ,使得 为定值,求首项 a1 的值.
【答案】(1)① ,② ;(2)
【解析】
【分析】
(1) ①当 时,由 两式相减,可得 ,再由
及 ,可求得 ,满足 .数列 是首项为 ,公差为 3 的等
差数列,可求得 ;
②由①知,转化为 对 恒成立.记 .考虑
,得出 ,可得实数 λ 的取值范围;
(2) 设 ,令 ,则数列 是公差为 d 的等差数列,
由题意有 ,得 Tn 为数列 的前 n 项
和. ,记 , ,则 .所以
.则需 也为定值.
设 ,运用恒等式的思想可得 ,可求得 .
【详解】
(1) ①当 时,由 两式相减,得 .
因为 恒成立,所以 ,其中 .
由 及 ,得 ,即 .
*n∈N ( 1)k n
kn
T
T
+
3 1na n= − 15 ,16
+∞ 1a q=
2n ≥ ( ) ( )2 2
1 1 13 2,3 2n n n n n nS S a S S a− + ++ = + + = + 1 3n na a+ − =
( ) 2
2 1 23 2S S a+ = + 1 2a = 2 5a = 2 1 3a a− = { }na 1 2a =
na
2
(3 1)
2n
n nλ +
+≥ *n∈N *
2
(3 1)( ) ,2n
n nf n n+
+= ∈N
( )2
3
3 5 4
( 1) ( ) 2n
n n
f n f n +
− − −
+ − = max( ) (3)f n f=
1lg lg ( 1)lgn nb a a n q= = + − lgd q= { }nb
( 1)
2
1 2 1 10 n
n n
Tn
na a a a q
−
⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ =
{ }nb
2
1 1
( 1)
2 2 2n
n n d dT nb d n b n
− = + = + − 02
dA = ≠ 1 2
dB b= − 2
nT An Bn= +
( 1) 1 ( 1)k n
kn
T k A k n B
T k Akn B
+ + + += ⋅ +
1 ( 1)k A k n B
k Akn B
+ + +⋅ +
1 ( 1)k A k n B
k Akn B
µ+ + +⋅ =+ ( )
2 2( 1) 0
1 0
A k Ak
B k Bk
µ
µ
+ − = + − = 1a
2n ≥ ( ) ( )2 2
1 1 13 2,3 2n n n n n nS S a S S a− + ++ = + + = + ( ) 2 2
1 13 n n n na a a a+ ++ = −
0na > 1 3n na a+ − = 2n ≥
( ) 2
2 1 23 2S S a+ = + 1 2a = ( ) 2
2 23 4 2a a+ = + 2
2 23 10 0a a− − =结合 ,解得 ,满足 .
所以对 ,均有 ,即数列 是首项为 ,公差为 3 的等差数列,
数列 的通项公式为 .
②由①知, ,所以 对 恒成立.
记 .
考虑 .
当 时, ,且 .
所以 ,从而 .
所以实数 λ 的取值范围是 .
(2) 设 ,
令 ,则数列 是公差为 d 的等差数列,
由题意有 ,
两边取以 10 为底的对数,则有 ,
而数列 的前 n 项和为 ,故 为数列 的前
n 项和.
,记 , ,则 .
所以 .
因为对任意 为定值,所以 也为定值.
设 ,
2 0a ≥ 2 5a = 2 1 3a a− =
*n∈N 1 3n na a+ − = { }na 1 2a =
{ }na 3 1na n= −
( )1 (3 1)
2 2
n
n
n a a n nS
+ += = 2
(3 1)
2n
n nλ +
+≥ *n∈N
*
2
(3 1)( ) ,2n
n nf n n+
+= ∈N
( )2
3 2 3
3 5 4( 1)(3 4) (3 1)( 1) ( ) 2 2 2n n n
n nn n n nf n f n + + +
− − −+ + ++ − = − =
3n ≥ ( 1) ( )f n f n+ < 1 7 15(1) , (2) , (3)2 8 16f f f= = =
max
15( ) (3) 16f n f= = 15
16
λ ≥
15 ,16
+∞
1 1
1 1 1lg lg lg lg lg ( 1)lgn n
n nb a a q a q a n q− −= = = + = + −
lgd q= { }nb
( 1)
2
1 2 1 10 n
n n
Tn
na a a a q
−
⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ =
1
( 1)lg lg2 n
n nn a q T
−+ =
{ }nb
[ ]1 1
1
lg lg ( 1)lg ( 1)lg lg2 2 n
n a a n q n nn a q T
+ + − −= + = nT { }nb
2
1 1
( 1)
2 2 2n
n n d dT nb d n b n
− = + = + − 02
dA = ≠ 1 2
dB b= − 2
nT An Bn= +
2 2
( 1)
2 2
( 1) ( 1) 1 ( 1)k n
kn
T A k n B k n k A k n B
T Ak n Bkn k Akn B
+ + + + + + += = ⋅+ +
( 1)*, k n
kn
Tn T
+∈N 1 ( 1)k A k n B
k Akn B
+ + +⋅ +
1 ( 1)k A k n B
k Akn B
µ+ + +⋅ =+则 对 恒成立.
所以
由①得 ,因为 ,所以将 代入②得 .
即 ,即 ,得 .
【点睛】
本题考查由数列的前 项和 得出数列的通项 ,考查研究数列的单调性解决不等式恒成立的问题,以及
根据恒成立的思想解决定值的问题,解决的关键是运用数列的相邻作差或作商后判断数列的增减性,得出
数列的最值,属于难度题.
数学Ⅱ(附加题)
( 考试时间:30 分钟 试卷满分:40 分)
注意事项:
1.本试卷均为非 选择题(第 21 题~第 23 题)。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定
位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答试题,必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无
效。
5.如需作图,须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
21.【选做题】本题包括 A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则
按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.[选修 4-2:矩阵与变换]
已知矩阵 .
(1)求 的逆矩阵 ;
(2)若点 P 在矩阵 对应的变换作用下得到点 ,求点 P 的坐标.
【答案】(1) ;(2)(3,–1).
( )2 2( 1) 1 0A k Ak n B k Bkµ µ + − + + − = *n∈N
( )
2 2( 1) 0
1 0
A k Ak
B k Bk
µ
µ
+ − = + − =
( )2
2
1k
k
µ += *k ∈N
( )2
2
1k
k
µ += 0B =
1
1
2b d= 1
lglg 2
qa = 1a q=
n nS na
2 3
1 2A
=
1A−
(3,1)P′
1 2 3
1 2A− − = − 【解析】
【分析】
(1)根据逆矩阵公式可得结果;(2)根据矩阵变换列方程解得 P 点坐标.
【详解】
(1)因为 , ,
所以 A 可逆,从而 .
(2)设 P(x,y),则 ,所以 ,
因此,点 P 的坐标为(3,–1).
【点睛】
本题考查矩阵的运算、线性变换等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.
B.[选修 4-4:极坐标与参数方程]
已知直线 的参数方程为 (t 为参数),若以平面直角坐标系 的 O 点为极点, 轴正半
轴为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,得曲线 C 的极坐标方程为 .
(1)求直线 的倾斜角;
(2)若直线 与曲线 C 交于不同的两点 A,B,求 AB 的长.
【答案】(1) (2)
【解析】
本试题主要是考查了参数方程与极坐标方程的运用.
解:(1)直线 的参数方程可以化为 ,根据直线参数方程的意义可知,直线 经过点
2 3
1 2A
= det( ) 2 2 1 3 1 0A = × − × = ≠
1
2 3
2 31 1
1 2 1 2
1 1
A−
−
− = = − −
2 3 3
1 2 1
x
y
⋅ =
1 3 2 3 3 3
1 1 2 1 1
x Ay
− − = = = − −
l
1
2{
2 3
2 2
x t
y t
=
= +
xoy x
2cos( )4
πρ θ= −
l
l
3
πα = 10
2AB∴ =
l
0
0
cos60
{ 2 sin 602
x t
y t
=
= + l,倾斜角为 ,直线 方程为 ;
(2)直线的普通方程为
圆心为 到直线 的距离 .
法二:把直线 的参数方程代入 得
.
C.[选修4-5:不等式选讲]
已知 .
(1)求证: ;
(2)求证: .
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】
试题分析:
(1)利用题意结合均值不等式的结论证得 ,结合不等式的性质即可证得结
论;
(2)由题意结合均值不等式的结论证明题中的表达式即可.
试题解析:
解:(1) , , ,
即 .(另外,作差法亦可,左—右=
2(0, )2
060 l 6 2 1 0x y− + =
2 22 2( ) ( ) 12 2x y− + − =
2 2( , )2 2
l 6 3 10. 2 14 8 2d AB= ∴ = − =
l 2 22 2( ) ( ) 12 2x y− + − = 2 2 1 0,2 2t t− − =
2
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
2 1 10, 0 ( ) 42 2 2t t t t AB t t t t t t+ = = − < ∴ = − = + − =
0, 0a b> >
2 2a b a bb a
+ ≥ +
1 4 9
a b a b
+ ≥ +
2 2
2 , 2a bb a a bb a
+ ≥ + ≥
0, 0a b> >
2 2 2 2
2 · 2 , 2 · 2a a b bb b a a a bb b a a
∴ + ≥ = + ≥ =
2 2
2 2a b a b a bb a
∴ + + + ≥ +
2 2a b a bb a
+ ≥ +不等式成立)
(2)要证 ,只需证 ,只需证 ,
,即 , 原不等式成立.
【必做题】第 22 题、第 23 题,每题 10 分,共计 20 分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字
说明、证明过程或演算步骤.
22.(Ⅰ)已知 ,其中 .(i)求
;(ii)求 .
(Ⅱ)2017 年 5 月,北京召开“一带一路”国际合作高峰论坛.组委会将甲、乙、丙、丁、戊五名志愿者分配到翻
译、导游、礼仪、司机四个不同的岗位,每个岗位至少有一人参加,且五人均能胜任这四个岗位.
(i)若每人不准兼职,则不同的分配方案有几种?
(ii)若甲乙被抽调去别的地方,剩下三人要求每人必兼两职,则不同的分配方案有几种?
【答案】(Ⅰ) ,15360;(Ⅱ) ,114.
【解析】
试题分析:
(Ⅰ)由二项式定理的性质赋值即可求得所求的值;
(Ⅱ)结合排列组合的性质结合题意求解不同的方案种数即可.
试题解析:
(Ⅰ)(i)令 则 .
(ii)令
得
(Ⅱ)(i)
(ii)
( ) ( ) ( ) ( ) ( )23 3 2 2
0,a b ab a b a a b b b a a b a b
ab ab ab
+ − + − + − − += = ≥ ∴
1 4 9
a b a b
+ ≥ +
( ) 1 4 9a b a b
+ + ≥
41 4 9b a
a b
+ + + ≥
4 40, 0, 2 · 4b a b aa b a b a b
> > ∴ + ≥ =
41 4 9b a
a b
+ + + ≥ ∴
( ) ( ) ( )10 102
0 1 2 102 1 1 ( 1 1x a a x a x a x− = + − + − + + −) , 1,2, 10ia R i∈ =
0 1 2 10a a a a+ + + + 7a
103 240
2,x = ( )10
0 1 2 10 3 59049a a a a 即+ + + + =
( )10 2 10
0 1 2 101 , 1 2 ,x y y a a y a y a y则− = + = + + +
7 7
7 10 2 15360.a C= =
2 4
5 4 240.C A⋅ =
( )( )( )32 3 2 3 2 2
4 4 4 3 3C 114C C C C− + − =( )23.甲、乙两袋中各装有大小相同的小球 9 个,其中甲袋中红色、黑色、白色小球的个数分别为 2,3,4,
乙袋中红色、黑色、白色小球的个数均为 3,某人用左右手分别从甲、乙两袋中取球.
(1)若左右手各取一球,求两只手中所取的球颜色不同的概率;
(2)若左右手依次各取两球,称同一手中两球颜色相同的取法为成功取法,记两次取球(左右手依次各取
两球为两次取球)的成功取法次数为随机变量 X,求 X 的分布列.
【答案】(1) ;(2)分布列详见解析; .
【解析】
试题分析:(1)设事件 A 为“两手所取的球不同色”,由此能求出 ;(2)
依题意,X 的可能取值为 0,1,2,左手所取的两球颜色相同的概率为 ,右手所取的两
球颜色相同的概率为 .分别求出 P(X=0),P(X=1),P(X=2),由此能求出 X 的分布
列和 EX
试题解析:(1)设事件 为“两手所取的球不同色”,
则 .
(2)依题意, 的可能取值为 0,1,2.
左手所取的两球颜色相同的概率为 ,
右手所取的两球颜色相同的概率为 ,
,
,
,所以X的分布列为:
X 0 1 2
P
2
3
19( ) 36E X =
( ) 2 3 3 3 4 3 21 9 9 3P A
× + × + ×= − =×
2 2 2
2 3 4
2
9
5
18
C C C
C
+ + =
2 2 2
3 3 3
2
9
1
4
C C C
C
+ + = 考点:离散型随机变量的期望与方差;等可能事件的概率;离散型随机变量及其分布列