广东深圳市2019届高三数学下学期二模试题(文科带答案)
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资料简介
文科数学试题第1页(共13页) 2019 年深圳市高三第二次调研考试 文科数学试题答案及评分参考 第Ⅰ卷 一.选择题 (1) C (2) A (3) D (4) C (5) B (6)C (7) A (8) B (9) C (10)B (11)C (12)D 12.【解法 1】 1 2 2( ) 1 22 a x x afx xxx −− = − − = . 注意到函数 2y x x=− 在( )1+, 上单调递增,且 21xx−. 若 1 2a  ,则 1 2 0a−,则 ( ) 0fx  ,函数 ()fx在 上单调递增,故 ( ) (1) 0f x f=, 不合题意,应舍去. 当 1 2a  时,此时存在 ( )0 1x  + , ,使得当 ( )01xx , 时, 单调递减,当 ( )0 ,xx + 时, 单调递增.因为 (1) 0f = ,所以 0( ) 0fx  .又因为 ( )2( 1) 0fa+,故此时 ()fx在 上必定存在零点.综上所述,答案为 D. 【解法 2】函数 在 上存在零点,即方程 ln 0x x a x− − = 在 上有解, 设 ( 1)t x t=,则方程可化为 2 2 ln 0( 1)t t a t t− − =  ,显然当 0a = 时,方程在 上无解; 当 0a  时,方程可化为 1 ln( 1)2 ttat−= ,通过研究直线 1 ( 1)2yta=−与曲线 lnty t= 的位置关 系,易知 1012a,所以 . 【解法 3】此题作为选择题,结合答案是有一些较为灵活的解题方法的,比如可以将问题转化为 直线 ( )g x x= 与 ( ) lnh x x a x=+ 在 上 有 交 点 , 注 意 到 0a  和 函 数 ( ) lnh x x a x=+ 的凹凸性以及 ( ), ( )g x h x 均过点( )1,1 ,故可研究 ( )hx在 处的切线即可. 二.填空题: 13. 4 14.1 15. 2 3 16. 2π 3 16【解法 1】设 A BD 的外接圆半径为 r , 2A DB =,其中 π(0, )2  .由正弦定理易得 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第2页(共13页) 4sin2 sin 2r  = ,故 1 cosr = .由题意知 21 = 5r+ . 解得 1cos = 2 ,所以 A DB 2π=2 = 3 . 【解法 2】设 A BD 的外接圆半径为 r , 2A DB =,其中 π(0, )2  ,并设 AB 中点为 M , DM b= , A M a = ,则有 2 2 2()a b r r+ − = ,由于 224ab+=,由此可得 2br = ,又因为 21 =5r+ ,所以 =2r ,而 11cos =22 b r == ,所以 . 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分 12 分) 已知数列 na 满足 1 2a = , 1 22n nnaa+ = + + ()n N . (1)判断数列{ 2}n na − 是否为等差数列,并说明理由; (2)记 nS 为数列 的前 n 项和,求 . 【解析】(1) 设 2nn nba= − ,则 1 112n nnba + ++=−,……………………………2 分 则 1 1 1 1( 2 ) ( 2 ) 2n n n n n n n n nb b a a a a+ + + +− = − − − = − − , ……………………4 分 ( 2 2) 2 2nn nnaa= + + − − = , ……………………………5 分 所以,数列 是首项为0 ,公差 2d = 的等差数列.………………6 分 (2)由(1)可知 2 0 ( 1)n n na − = + −2 , …………………………………………8 分 ∴ 2 2( 1)n nan= + − ,………………………………………………………………9 分 ∴   120 ( 1)2 (1 2 ) 221 2 2 n n n nnS n n++−−= + = − + −− . …………………………12 分 【命题意图】本题主要考查数列的递推公式,等差数列的证明方法,分组求和法以及等 差、等比数列的前 n 项和公式等知识,重点考查等价转换思想,体现了数学运算、逻辑推理等 核心素养. 18.(本小题满分 12 分) 某网店经销某商品,为了解该商品的月销量 y (单位:千件)与售价 x (单位:元/件)之 间的关系,收集了5组数据进行了初步处理,得到如下数表: x 5 6 7 8 9 y 8 6 4.5 3.5 3 (1)统计学中用相关系数 r 来衡量两个变量之间线性相关关系的强弱,若 [0.75,1]r  ,则 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第3页(共13页) 认为相关性很强;若 [0.3,0.75)r  ,则认为相关性一般;若 [0,0.25]r  ,则认为相关性较弱. 请计算相关系数 r ,并说明 y 与 x 之间的线性相关关系的强弱(精确到0.01); (2)求 y 关于 x 的线性回归方程; (3)根据(2)中的线性回归方程,应将售价 x 定为多少,可获取最大的月销售金额? 解:(1)由表中数据和附注中的参考数据得, 7x = , 5y = , ………………………………1 分 5 2 1 ( ) 10i i xx = −= , 5 2 1 ( ) 16.5i i yy = −= ,……………………………………………2 分 5 1 ( )( ) 12.5ii i x x y y = − − = − , 12.5 0.97 10 16.5 r −  −  ……………………………3 分 因为 0.97 [0.75,1]r  −  , ………………………4 分 说明 y 与 x 的线性相关关系很强..……………………………………………………5 分 (2)由(1)可知 1 2 1 ( )( ) 12.5 1.2510() n ii i n i i x x y y b xx  = = −−−= = = − −   ………………………7 分 5 1.25 7 13.75a y b x   = − = − −  =( ) ,…………………………………………… 8 分 1.25 13.75yx   = − + ……………………………………………………………………9 分 (3)由题意可知, 月销售额的预报值 21000 = 1250 13750z y x x x  =   − + (元) 或者 2= 1.25 13.75z y x x x  =  − + (千元) ………10 分 则当 5.5x = 时, z  取到最大值, 即该店主将售价定为5.5元/件时,可使网店的月销售额最大. ……12 分 【命题意图】本题旨在考查概率统计在实际问题中的应用,以研究相关系数,线性回归,二 次函数等知识为载体,考查了学生的数学运算、数学建模等数学核心素养. 19.(本小题满分 12 分) 在边长为 4 的正方形 ABCD中,点 E 、 F 分别为边 AB 、 AD 的中点,以CE 和CF 为折 痕把△ DFC 和△ BEC 折起,使点 B 、D 重合于点 P 位置,连结 PA ,得到如图所示的四棱锥 P AECF− . (1)在线段 PC 上是否存在一点G ,使 PA 与平面 EFG 平行,若存在,求 PG GC 的值; 若不存在,请说明理由. 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第4页(共13页) (2)求点 A到平面 PEC 的距离. 解:(1)线段 PC 上的点G 满足 1 3 PG GC = 时, PA 与平面 EFG 平行. ………1 分 证明如下: 连结 EF , EG , FG , AC ,记 AC 与 EF 的交点为O ,连结OG . 在正方形 ABCD中, ∵ E 、 F 分别为边 AB 、 AD 的中点, ∴ 1 3 AO OC = , ……………………2 分 故 1 3 AO PG OC GC==, ……………………3 分 ∴ // OG . ……………………4 分 ∵ PA EFG 平面 ,OG EFG 平面 ,  //PA EFG平面 . ……………………6 分 (2)解法一:在正方形 中, AB BC⊥ , AD CD⊥ , 翻折后 PC PE⊥ , PC PF⊥ , 又 PE PF P= , PC⊥平面 PEF . ……………………8 分 记 与 EF 的交点为O ,连结 PO , 可知△OPC 为直角三角形, 2OP = , 4PC = , 32OC = , 设 P 到直线 AC 的距离为 h , 4 2 3 2 h=, 4 3h= . ……………………9 分 ,,PC EF AC EF AC PC C⊥ ⊥ = , ∴ EF PAC⊥ 平面 EF AECF 平面 , ∴ PAC AEC⊥平面 平面 ∵ =PAC AEC AC平面 平面 ∴ △ 斜边OC 上的高 h 即为三棱锥 -P AEC 的高. ……………………10 分 1 1 1 4 16243 3 2 3 9P AEC AECV S h− =   =     = , 1 42PCES PC PE =   = ,设点 A到平面 PCE 的距离为 h , A B CD E F P O 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第5页(共13页) 14 33A PCE PCEV S h h− =   =  , 4 16 39h=,解得 4= 3h . …………………12 分 解法二:在正方形 ABCD中, AB BC⊥ , AD CD⊥ , 翻折后 PC PE⊥ , PC PF⊥ , 又 PE PF P= , PC⊥平面 PEF , ……………………8 分 记 AC 与 EF 的交点为O ,连结 PO , 可知△OPC 为直角三角形, 2OP = , 4PC = , 32OC = , 易得 P 到直线 AC 的距离为 4 3 , ……………………9 分 23 8 3 4242 1 == ΔPACS , ,,PC EF AC EF AC PC C⊥ ⊥ = , ∴ EF PAC⊥ 平面 , - 1 1 8 16= 2 23 3 3 9P AEC E PAC PACV V S OE− =   =   = , 又 1 42PCES PC PE =   = ,设点 A到平面 PCE 的距离为 h , 14 33A PCE PCEV S h h− =   =  , 4 16 39h=,解得 4= 3h . …………………12 分 解法三:在正方形 中, , , 翻折后 , , 又 , 平面 . ……………………8 分 记 与 的交点为 ,连结 , 可知△ 为直角三角形, , , , 易得 22242 1 ==ΔPOCS . ……………………9 分 ,,PC EF AC EF AC PC C⊥ ⊥ = , ∴ , 3 42223 1 == E-POCV , A B CD E F P O 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第6页(共13页) - 4 4 4 16= 3 3 3 9E PAC E POCVV− =  = , 又 1 42PCES PC PE =   = ,设点 A到平面 PCE 的距离为 h , 14 33A PCE PCEV S h h− =   =  , 4 16 39h=,解得 4= 3h . …………………12 分 【说明】本题以翻折问题为载体考查空间中点,线,面的位置关系,线面平行的性质定理的 应用,点到平面的距离等知识,意在考查考生的空间想象能力,逻辑推理能力以及运算求解能 力. 20.(本小题满分 12 分) 设点 P 是直线 2y =− 上一点,过点 分别作抛物线 2:4C x y= 的两条切线 PA 、 PB , 其中 A、 B 为切点. (1)若点 A的坐标为 1(1, )4 ,求点 P 的横坐标; (2)当△ ABP 的面积为 27 2 时,求 AB . 【解析】(1)由 21 4yx= ,所以 1 2yx = , ……………………………………1 分 因为 1(1, )4A , 由导数的几何意义知,切线 的斜率 111=22PAk = ,……………………2 分 所以切线 的方程为 11: ( 1)42− = −PAl y x ,即 11 24=−yx,………………………3 分 又因为点 为直线 与直线 11 24=−yx的公共点, 联立 与 11 24=−yx,可得 点横坐标为 7 2− ..…………………………4 分 (2)法一:不妨设 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y , 0( , 2)Px − , 由(1)可知 1 1 2PAkx= ,即直线 PA 的方程为 1 1 1 1 ()2− = −y y x x x , 即 11 1: 2PAl y x x y=−,同理可得 22 1: 2PBl y x x y=−,…………………………5 分 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第7页(共13页) 因为切线 PA , PB 均过点 0( , 2)Px − , 所以 0 11 0 22 22 22 x xy x xy  − = −  − = − , ……………6 分 所以 1 1 2 2( , ),( , )x y x y 为方程 0 22 x xy− = − 的两组解, 所以直线 AB 的方程为 0 22 x xy− = − ,即 0:22AB xl y x=+.…………………7 分 联立 0 2 22 4 xyx xy  =+  = ,可得 2 02 8 0x x x− − = ,显然 0> , 由韦达定理得, 1 2 0 1 22 , 8x x x x x+ = = − , ……………………………………8 分 所以 2 2 2 200 001 ( ) (2 ) 4 ( 8) 1 4 3224 xxAB x x= + −  − = + + , …………9 分 又因为点 P 到直线 的距离 2 0 20 42 1 ( )2 x d x + = + , …………………………10 分 所以 32 220 2 00 1 1 1 274 4 32 ( 8)2 2 2 2 2ABP xS AB d x x =  = + + = + = ,………11 分 解得 2 0 1x = ,所以 2 20 01 4 32=3 54= + +xAB x . ………………………12 分 法二:不妨设 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,由(1)可知直线 PA 的方程为 2 11 24 xxyx=−, 同理,直线 PB 的方程为 2 22 24 xxyx=−,…………………………………………5 分 联立解得 1 2 1 2( , )24 x x x xP + ,…………………………………………………………6 分 又点 P 在直线 2y =− ,所以 12 24 xx =− , 12 8xx =− , …………………………7 分 设直线 AB 的方程为 y kx m=+,联立 2 4xy y kx m  =  =+ ,可得 2 4 4 0x kx m− − = , 由韦达定理得 124x x k+= , 12 48x x m= − = − , 可得 2m = , (2 , 2)Pk− ,…………………………………………………………8 分 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第8页(共13页) 所以 2 2 2 2| | 1 (4 ) 4 ( 8) 4 1 2AB k k k k= + −  − = + + , …………………9 分 又因为点 P 到直线 AB 的距离为 2 2 | 2 4 | 1 kd k += + , ……………………………10 分 所以 32 2 2 2 2 2 1 | 2 4 | 27| | 2 1 2 4( 2)221ABP kS AB d k k k k +=  = + +  = + = + ,…11 分 解得 2 1 4k = ,所以 11| | 4 1 2 =3 544AB = +  + . ………………………12 分 【命题意图】本题以直线与抛物线为载体,及其几何关系为背景,利用方程思想解决几何问 题,主要考查抛物线的切点弦,直线与抛物线的位置关系等知识,考查学生的逻辑推理,数学运 算等数学核心素养及思辨能力. 21.(本小题满分 12 分) 已知函数 ( ) e +2 1xf x a x=−,其中常数e 2.71828......= ,是自然对数的底数. (1)讨论函数 ()fx的单调性; (2)证明:对任意的 1a  ,当 0x  时, ( ) ( e)f x x a x+ . 【解析】(1) ( ) e 2xf x a =+. …………………………1 分 ① 当 0a  时, ( ) 0fx  ,函数 在 R 上单调递增;………………………2 分 ② 当 0a  时,由 解得 2ln( )x a−,由 ( ) 0fx  解得 2ln( )x a−. 故 ( )fx在 2,ln( )a − − 上单调递增,在 2ln( )a − +  , 上单调递减. …………………………4 分 综上所述,当 时, 在 上单调递增; 当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减. …………………………5 分 (2) 证法一:原不等式等价于 e 1 2 e0 x x x a ax a− − + −  . ………………6 分 令 e 1 2( ) e x xgx x a ax a= − − + − ,则 2 ( 1)( e 1)() xx a xgx ax − − − = .…………………7 分 当 1a  时, e 1 e 1xxa x x− −  − − ,…………………8 分 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第9页(共13页) 令 ( ) e 1xh x x= − − ,则当 0x  时, ( ) e 1 0xhx = −  , ∴ 当 时, ()hx单调递增,即 ( ) (0) 0h x h=, ………………………10 分 ∴ 当01x时, ( ) 0gx  ;当 1x = 时, ( ) 0gx = ;当 1x  时, ( ) 0gx  , ∴ ( ) (1) 0g x g=. ………………………11 分 即 e 1 2 e0 x x x a ax a− − + −  ,故 ( ) ( e)f x x a x+ . ………………12 分 证法二:原不等式等价于 ( ) ( )2e e 1xa x x−  − . ………………………6 分 令 ( ) e exg x x=−,则 ( ) e exgx =−. 当 1x  时, ( ) 0gx  ;当 1x  时, ( ) 0gx  . ∴ ( ) (1) 0g x g=,即e e 0x x−,当且仅当 1x = 时等号成立.…………………7 分 当 时, ( ) ( )2e e 1xa x x−  − 显然成立; 当 0x  且 1x  时,e e 0x x−. 欲证对任意的 1a  , ( ) ( )2e e 1xa x x−  − 成立, 只需证 ( )2e e 1x xx−  − .……9 分 思路 1: ∵ ,∴不等式 可化为 e1e 2 0 x xxx− − − +  ,…………10 分 令 e1( ) e 2 x h x xxx= − − − + ,则 2 ( 1)(e 1)() xxxhx x − − − = , 易证当 时,e 1 0x x− −  , ∴当 1x  时, ( ) 0hx  ,当 1x  时, ( ) 0hx  , ∴函数 ()hx在(0,1) 上单调递减,在(1 )+, 上单调递增, ∴ min( ) 1 0h x h==() , …………………11 分 ∴ ( ) 0hx , 即 , 从而,对任意的 1a  ,当 0x  时, ( ) ( + e)f x x a x . …………………………12 分 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第10页(共13页) 思路 2: 令 ( )21 +e() ex xxx −= ,则 ( 1)( e 3)() ex xxx − − + − = . ( ) 0 3 e 1xx   −   , ( ) 0 1 0 3 ex x x      −或 . ∴ ()x 在(0,3 e)− 上单调递减,在(3 e 1)− , 上单调递增,在(1 + ), 上单调递减. …………………………11 分 ∵ (0)= (1) 1= , ∴ ( )21 +e( ) 1ex xxx −=,即( )21 e exxx−  − . 从而,对任意的 1a  ,当 0x  时, ( ) ( + e)f x x a x . …………………………12 分 证法三:原不等式等价于 2e 2 1 e 0xa x x a x+ − − −  . 令 ( )2( ) e e 2 1xg x a x a x= − − − − ,则 ( )( ) e 2 e 2xg x a x a = − − − . ……………6 分 令 ( )( ) e 2 e 2xh x a x a= − − − ,则 ( ) e 2xh x a =−,其中 0x  . ① 当 2a  时, ( ) 0hx  . ()hx在( )0+, 上单调递增. 注意到 (1) 0h = ,故当 ( )0,1x 时, ( )= ( ) 0g x h x  ;当 ( )1+x, 时, ( )= ( ) 0g x h x  . ∴ ()gx在( )0,1 上单调递减,在( )1,+ 上单调递增. ∴ min( ) = (1) 0g x g = ,即 ( ) ( e)f x x a x+ . …………………………7 分 ② 当12a时, 20 ln 1a  . 当 20 lnx a   时, ( ) 0hx  , ()hx单调递减;当 2lnx a   时, ( ) 0hx  , 单调 递增. ②—(i): 若 2 2e1 a− ,则 ( )(0) 1 e +2 0ha= −  . ∵ 2ln (1) 0hha = ∴ 当 时, ;当 时, . 与①同,不等式成立. …………………………9 分 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第11页(共13页) ②—(ii): 若 21 e1a− ,则 ( )(0) 1 e +2>0ha=− , ∵ 2ln (1) 0hha = , ∴ 0 20,lnx a   ,使得 ( )0 0hx = ,且当 ( )00,xx 时, ( )= ( ) 0g x h x  ;当 ( )0 1xx , 时, ( )= ( ) 0g x h x  ;当 ( )1+x, 时, ( )= ( ) 0g x h x  . ∴ ()gx在( )00, x 上单调递增,在( )0 1x , 上单调递减,在( )1,+ 上单调递增. ∵ (0)= 1 0ga− , (1)=0g ∴ 此时, ( ) 0gx ,即 ( ) ( e)f x x a x+ . 综上所述,结论得证. …………………………12 分 【命题意图】本题旨在考查导数在研究函数时的应用,以研究单调性,证明不等式等为载体, 综合考查学生的分类讨论、化归转化、数形结合等数学思想,考查了学生的数学运算、逻辑推理 等数学核心素养. 请考生在第 22、23 两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所 做的第一题计分,作答时请用 2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑. 22.(本小题满分 10 分)选修 4-4:坐标系与参数方程 在平面直角坐标系 xOy 中,曲线 1C 的参数方程为 2cos , sin ,   =  = x y ( 为参数),圆 2C 的方程 为 22( 2) 4xy− + = ,以原点O 为极点, x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,射线l 的极坐标方程 为 0= ( 0)  . (1)求曲线 和圆 的极坐标方程; (2)当 0 π0 2时,若射线 与曲线 和圆 分别交于异于点O 的 M 、 N 两点, 且 | | 2 | |ON OM= ,求△ 2MC N 的面积. 解:(1)由 2cos , sin   =  = x y 消去参数 可得 的普通方程为 2 2 14 x y+=,……………1 分 把 cosx = , siny = 代入,得 2 2( cos ) ( sin ) 14  +=, 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第12页(共13页) 即 2 2 2 2 44 cos 4sin 1 3sin   ==++ , 所以 1C 的极坐标方程为 2 2 4 1 3sin = + ; ………………………3 分 把 cosx = , siny = 代入 22( 2) 4xy− + = ,得 4cos= , 所以 2C 的极坐标方程为 . ………………………5 分 (2)把 0= 代入 2 2 4 1 3sin = + ,得 2 2 0 4 1 3sin = +M , 把 0= 代入 ,得 04cos=N , ………………………6 分 由| | 2 | |ON OM= ,得 2NM= ,即 224NM= , 即 2 0 2 0 16(4cos ) 1 3sin = + , ………………………7 分 ∵ 0 π0 2, ∴ 0 6sin 3 = , 0 3cos 3 = , ∴ 2 0 4 2 3=1 3sin 3 = +M , 0 434cos 3==N , …………………8 分 ∴ △ 2MC N 的面积 2 2 2  =−MC N C N C MO OS S S 20 1 1 2 3 6 2 2| | ( ) sin 2 =2 2 3 3 3  = −  =   NMOC .……………………10 分 【命题意图】本题主要考查了椭圆,圆的极坐标方程与直角坐标方程以及参数方程的互化、 极径  的几何意义与应用等知识点,重点考查数形结合思想,体现了数学运算、逻辑推理等核心 素养.考察考生的化归与转化能力. 23.(本小题满分 10 分)选修 4-5:不等式选讲 已知函数 1( ) | | | | ( 1)f x x m x mm= − + +  . (1)当 2m = 时,求不等式 ( ) 3fx 的解集; (2)证明: 1( ) 3( 1)fx mm+− . 解:(1)当 2m = 时, 1( ) | 2 | | |2f x x x= − + + , ………………………1 分 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院 文科数学试题第13页(共13页) ①当 1 2x − 时,原不等式等价于 1(2 ) ( ) 32xx− − +  ,解得 3 4x − ,……………2 分 ②当 1 22 x−   时,原不等式等价于 5 32  ,不等式无解, ……………3 分 ③当 2x  时,原不等式等价于( ) 12 + 32xx− +  ,解得 9 4x  ,………………4 分 综上,不等式 ( ) 3fx 的解集为 39( , ) ( , )44− − + ; ………………5 分 (2)由题 11( ) | | | | | |f x x m x mmm= − + +  + , ………………………6 分 0m  , 11||mmmm + = + , 1()f x m m  + , 当且仅当 1 ,xmm − 时等号成立. ………………7 分 1 1 1 1 1( ) ( 1) 1( 1) ( 1) 1 1f x m m mm m m m m m m +  + + = + = − + +− − − − , 1m  , 10m −  , 11( 1) 1 2 ( 1) ( ) 1 311mmmm − + +  −  + =−− ,…………9 分 1( ) 3( 1)fx mm + − ,当 2m = ,且 1[ ,2]2x− 时等号成立.……………………10 分 【说明】本题主要考查绝对值三角不等式以及不等式的解法,分段函数,基本不等式等知识 点,重点考查分类讨论,数形结合的思想,体现了数学运算、逻辑推理等核心素养. 深圳市教育科学研究院 深圳市教育科学研究院

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