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文档介绍
2020年黑龙江省哈尔滨三中高考数学四模试题(含解析)
2020 年黑龙江省哈尔滨三中高考数学四模试题 一、单选题 1.某简单组合体的三视图如图所示,则该组合体的体积为() A. 8 3 8 3 3 3 B. 4 3 8 3 3 3 C. 4 3 4 3 3 3 D. 8 3 4 3 3 3 2.在△ABC 中, 0 2 BCABAB ,则△ABC 为( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.锐角或钝角三角形 3.函数 2 1( ) ln 2 f x x x 的单调递减区间为( ) A. 1 1( , ) 2 2 B. (1, ) C. 0,1 D. 1(0, ) 2 4.若实数 x、 y满足条件 0 1 0 0 1 x y x y x 则 3x y 的最大值为( ) A.6 B.5 C.4 D.3 5.在正项等比数列 na 中,若 6 3a ,则 3 1 3 2 3 3 3 11log log log loga a a a L ( ). A.5 B.6 C.10 D.11 6.已知直线 1 0kx y k 恒过定点 A,且点 A在直线 2 0 0, 0mx ny m n 上,则mn 的最大值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 7.已知 R为实数集,M={x|x2﹣2x<0},N={x|y 1x },则 M∪(∁RN)=( ) A.{x|0<x<1} B.{x|0<x<2} C.{x|x<2} D.∅ 8.已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度 曲线分别为 v v乙甲和 (如图所示).那么对于图中给定的 0 1t t和 ,下列判断中一定正确的是() A.在 1t 时刻,甲车在乙车前面 B. 1t 时刻后,甲车在乙车后面 C.在 1t 时刻,两车的位置相同 D. 1t 时刻后,乙车在甲车前面 9.已知 、 均为实数,记 , max , { , x x y x y y x y , , min , { , y x y x y x x y .若 表示虚数单位, 且 1 1a x y i , 2 2 ,b x y i 1 1 2 2, , ,x y x y R ,则( ) A. min , min ,a b a b a b B. max , max ,a b a b a b C. 2 2 2 2min | , | | |a b a b a b D. 2 2 2 2max | | | |a b a b a b , 10.函数 1 1 2 1 2 2 x xf x 的图象大致为 ( ) A. B. C. D. 11. sin 660的值为( ) A. 3 2 B. 1 2 C. 3 2 D. 1 2 12.若正数 a,b满足 3 1a b ,则 1 3 a b 的最小值为( ) A.12 B.14 C.16 D.18 二、填空题 13.已知 0 2 x ,且 1 6 4 cos x ,则 cosx=_____. 14.给出以下命题: ①函数 2 21 1y x x 是偶函数,但不是奇函数; ②已知回归直线方程为 ˆ ˆ1.2y x a ,样本点的中心为 (4,5),则 ˆ 0.2a ; ③函数 ( ) sin(2 ) 6 f x x 图象关于点 5( ,0) 12 对称且在 ( , ) 12 6 上单调递增; ④根据党中央关于“精准”脱贫的要求,我州某农业经济部门决定派出五位相关专家对三个贫困地区 进行调研,每个地区至少派遣一位专家,其中甲、乙两位专家需要派遣至同一地区,则不同的派遣 方案种数有54种; ⑤已知双曲线 2 2 2 2 1( 0, 0)x y a b a b 的左、右焦点分别为 1 2,F F ,过 2F 的直线交双曲线右支于 ,P Q 两点,且 1PQ PF ,若 1 3 4 PQ PF ,则双曲线的离心率为 17 3 . 其中正确的命题序号为_____. 15.已知随机变量 X的分布列为 X 1 2 3 P 0.2 0.4 0.4 则 6 8E X 的值为________________. 三、解答题 16.已知抛物线 2: 2 0C x py p 的焦点为 F ,点 A是抛物线C上任意一点,且 min 1AF . (1)求抛物线C的方程; (2)设经过点 0,2 、倾斜角为 3 的直线 l与抛物线C交于 ,M N两点,抛物线C的准线与 y轴 交于 E点,求 MEN 的面积. 17.矩形 ABCD中, 1AB , 2AD ,点 E为 AD中点,沿 BE 将 ABE 折起至 PBE ,如图 所示,点 P在面 BCDE的射影O落在 BE 上. (1)求证:面 PCE 面 PBE; (2)求平面 PCD与平面 PBE所成锐二面角的余弦值. 18.已知函数 3 2 2( ) 1f x x mx m x (m为常数,且 m>0)有极大值 9. (Ⅰ)求 m的值; (Ⅱ)若斜率为 5 的直线是曲线 ( )y f x 的切线,求此直线方程. 19.设正项数列 na 的前 n项和为 nS ,已知 *1 14, 2,n n na a S S n n N . (1)求数列 na 的通项公式; (2)求数列 1 1 n na a 的前 n项和 nT . 20.设函数 f(x)=|2x+1|-|2x-4|,g(x)=9+2x-x2. (1)解不等式 f(x)>1; (2)证明:|8x-16|≥g(x)-2f(x). 21.2019年 1月 1日,“学习强国”学习平台在全国上线,“学习强国”学习平台是由中宣部主管,以 习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为主要内容,立足全体党员,面向全社会的 优质平台,某学校为响应国家号召,组织员工参与学习、答题,员工甲统计了自己学习积分与学习 天数的情况: 学习时间(第 x天) 3 4 5 6 7 8 当天得分 y 17 20 19 24 24 27 先从这 6组数据中选取 4组数据求线性回归方程,再用剩下的 2组数据进行检查.检查方法如下: 先用求得的线性回归方程计算学习时间(第 x天)所对应的 ŷ,再求 ŷ与实际当天得分 y的差,若差 值的绝对值都不超过 1,则称所求方程是“恰当回归方程”. (1)从学习时间的 6个数据中随机选取 2个数据,求这 2个数据不相邻的概率; (2)若选取的是前面 4组数据,求 y关于 x的线性回归方程 ˆˆ ˆy bx a ,并判断是否是“恰当回归 方程”; 附:回归直线 ˆˆ ˆy bx a 的斜率和截距的最小二乘估计分别为: 1 1 22 2 1 1 ˆ n n i i i i i i n n i i i i x y nxy x x y y b x nx x x , ˆâ y bx ,前四组数据的 4 1 370i i i x y . 22.选修 4-4:坐标系与参数方程 在以直角坐标原点O为极点,x的非负半轴为极轴的极坐标系下,曲线 1C 的方程是 1 ,将 1C 向 上平移 1个单位得到曲线 2C . (Ⅰ)求曲线 2C 的极坐标方程; (Ⅱ)若曲线 1C 的切线交曲线 2C 于不同两点 ,M N,切点为T .求 TM TN 的取值范围. 四、双空题 23.如图,椭圆 E的左右焦点为 1F , 2F ,以 2F 为圆心的圆过原点,且与椭圆E在第一象限交于 点 P,若过 P 、 1F 的直线 l与圆 2F 相切,则直线 l的斜率 k ______;椭圆 E的离心率 e ______. 【答案与解析】 1.B 由三视图可知:该几何体是由一个三棱锥和半个圆锥组合而成,利用体积公式计算即可得出. 由三视图可知:该几何体是由一个三棱锥和半个圆锥组合而成 其中三棱锥和圆锥的高都为 2 24 2 2 3 ,三棱锥的底面面积为 1 4 2 4 2 ,圆锥的底面半径 为: 2 , 所以组合体的体积为 1 1 1 4 3 8 34 2 3 4 2 3 3 3 2 3 3 V 故选:B 本题考查由三视图恢复原几何体、求几何体的体积,熟练掌握锥、柱、球等几何体的体积公式是解 题的关键,属于基础题. 2.C 试题分析:由已知 0)( ACABABBCAB ,所以 A 是钝角,故△ABC 为钝角三角形 考点:向量、三角形形状的判定 3.D 对 2 1( ) ln 2 f x x x 求导,解 ( ) 0f x ,可得单调递减区间. 21 4 1( ) 2 2 2 xf x x x x , 由 ( ) 0f x 得: 10 2 x 故选:D 本题主要考查了利用导数求函数单调性,属于基础题. 4.C 作出不等式组所表示的可行域,令 3z x y ,平移该直线,由该直线在 x轴上的截距最大得出最 优解,代入线性目标函数计算即可. 作出不等式组 0 1 0 0 1 x y x y x 所表示的可行域,如下图中的阴影部分区域所示: 令 3z x y ,则 z为直线 3z x y 在 x轴上的截距, 联立 1 0 x x y ,得 1 1 x y ,可得点 1, 1A , 平移直线 3z x y ,当该直线经过可行域的顶点 1, 1A 时,该直线在 x轴上的截距最大,此时 z取最大值,即 max 1 3 1 4z . 故选:C. 本题考查线性规划问题,考查线性目标函数的最值问题,一般利用数形结合思想求解,作出可行域 是关键,考查数形结合思想的应用,属于中等题. 5.D 根据对数的运算法则以及等比中项可求得结果. 因为 6 3a ,且 na 为等比数列,所以 2 1 11 2 10 3 9 4 8 5 7 6a a a a a a a a a a a 23 , 所以 11 3 1 3 2 3 3 3 11 3 1 2 3 11 3log log log log log log 3 11a a a a a a a a L L . 故选:D. 本题考查了对数的运算法则,考查了等比中项的应用,属于基础题. 6.A 首先求出定点 1,1A ,将点 A代入 2 0 0, 0mx ny m n ,可得 2 0, 0m n m n , 再利用基本不等式即可求解. 由直线 1 0kx y k ,可得 1 1y k x ,即定点 1,1A , 又因为点 A在直线 2 0 0, 0mx ny m n 上, 所以 2 0, 0m n m n , 因为 2m n mn ,解得 1mn , 当且仅当 1m n 时,等号成立, 故选:A 本题考查直线过定点问题、基本不等式求最值,注意验证等号成立的条件,属于基础题. 7.C 求出 M中不等式的解集确定出 M,求出 N中函数的定义域确定出 N,根据全集 R求出 N的补集, 找出 M与 N补集的并集即可. 由 M中不等式变形得:x(x﹣2)<0, 解得:0<x<2,即 M={x|0<x<2}, 由 N中 y 1x ,得到 x﹣1≥0,即 x≥1, ∴N={x|x≥1}, ∵全集为 R, ∴∁RN={x|x<1}, 则 M∪(∁RN)={x|x<2}. 故选 C. 本题考查了并集、补集的混合运算,考查了定义域的求解及一元二次不等式的解法,熟练掌握各自 的定义是解本题的关键. 8.A 可观察出曲线 v 甲,直线 t=t1与 t轴围成的面积大于曲线 v 乙,直线 t=t1与 t轴围成的面积,故选 A. 9.D 试题分析:因为 1 1a x y i , 2 2 ,b x y i 1 1 2 2, , ,x y x y R , 所以其对应的向量 1 1 2 2( , ), ( , )a x y b x y , 则 ,a a b b , 2 2 2( ) | 2 |a b a a b b , 对于答案 A当a b 时,显然不成立,对于答案 B, C a b 与 共线且均为非零向量时不成立,所以 选 D. 10.A 试题分析:根据题意,由于函数 2 ,1 2 0 2 , 01 1 2 1 2 2 1,1 2 0 1, 0 x x x x x x x f x x 根据解析式,结合分段函数的图像可知, 在 y轴右侧是常函数, 所以排除 B,D,而在 y轴的左侧, 是递增的指数函数,故排除 C,因此选 A. 考点:本试题考查而来函数图像. 点评:给定复杂的表达式的要利用绝对值的符号,化简是解决该试题的关键,体现了化未知为已知 解题思想,属于基础题. 11.C 由题意可得: 3sin 660 sin 660 720 sin 120 sin120 2 . 本题选择 C选项. 12.C 将原不等式等价于 1 3 1 3 3 3( 3 ) 10 b aa b a b a b a b ,再利用基本不等式可得选项. 因为 3 1a b ,所以 1 3 1 3 3 3( 3 ) 10 b aa b a b a b a b , 因为 a,b为正数,所以 3 3 3 32 6b a b a a b a b , 当且仅当 3 3b a a b ,即 1 4 a b 时取等号, 故 1 3 a b 的最小值为 16, 故选:C. 本题考查基本不等式的应用,关键在于巧妙地运用“1”,使得原不等式转化为基本不等式的形式, 属于基础题. 13. 15 3 8 由已知求得 sin(x 6 ),再由两角差的余弦公式计算. 解:∵ 0 2 x ,∴ 2 6 6 3 x , 又 1 6 4 cos x ,∴sin(x 6 ) 2 151 6 4 πcos x , 则 cosx=cos[(x 6 ) 6 ]=cos(x 6 )cos 6 sin(x 6 )sin 6 1 3 15 1 15 3 4 2 4 2 8 . 故答案为: 15 3 8 . 本题考查两角差的余弦公式.在三角函数恒等变换时要注意“角”的变换,利用已知角和未知角之 间的关系选择恰当的公式进行化简计算. 14.②③⑤ 首先求出函数的定义域,求出函数的解析式,利用奇偶性的定义即可判断①;根据回归直线过样本 中心点,代入即可判断②;利用正弦函数的性质,代入验证、整体代入即可判断③;利用分类计数 原理以及组合数即可判断④;利用双曲线的定义以及离心率公式即可判断⑤. ①函数的定义域为{ 1,1} , 0y ,既是奇函数又是偶函数,故错误; ②根据回归直线方程恒过样本的中心点,将 (4,5)带入回归方程可得 ˆ 0.2a ,故正确; ③把 5 12 代入函数 ( ) sin(2 ) 6 f x x ,函数值为 0,所以函数 ( )f x 关于 5( ,0) 12 对称,由 2 2 2 2 6 2 k x k ,可得函数 ( )f x 的单调递增区间为[ , ]( ) 3 6 k k k Z ,所 以函数 ( )f x 在 ( , ) 12 6 上是递增的.故正确; ④根据题意,分 2种情况讨论,第一种:5人分成1 2 2、、的三组, 仅甲乙 2人分到同一个地区,在3个地区中任选1个,安排甲乙,有 1 3 3C 种情况, 将剩下的3人分成 2组,有 1 3=3C 种分组方法,将2组全排列,安排到其他 2个地区, 有 2 23 =6A 种情况,则此时有3 6=18 种安排方法; 第二种:5人分成1,1,3的三组,甲乙与其他三人中的1人,一起安排到同一个区域, 在其他3人中任选1人,与甲乙一起安排到一个地区,有 1 3C 1 3=9C 种情况, 将剩下的 2人全排列,安排到其他 2个地区,有 2 2 =2A 种情况, 则此时有9 2=18 种安排方法;则一共有18+18=36种安排方法.故错误. ⑤设 ,P Q为双曲线右支上一点,由 1PQ PF , 1 3 4 PQ PF , 在直角三角形 1PFQ中, 2 2 1 1 1 5 4 QF PF PQ PF , 由双曲线的定义可知: 1 2 1 22a PF PF QF QF , 由 1 3 4 PQ PF ,即有 2 2 1 3 4 PF QF PF , 即为 1 1 1 5 32 2 4 4 PF a PF a PF , 1 5 31 4 4 4 PF a ,解得 1 8 3 aPF . 2 1 8 22 2 3 3 a aPF PF a a , 由勾股定理可得: 2 2 1 2 8 2 2 172 ( ) ( ) 3 3 3 a ac FF a ,则 17 3 e .故正确. 本题考查了判断命题的真假、函数 0y 的奇偶性、三角函数的性质、分类计数原理、双曲线的定 义以及简单几何性质,属于中档题. 15.21.2 根据表中数据,可求得 E X ,再由离散型随机变量分布列的均值的性质公式即可得解. 由表中数据可知, 1 0.2 2 0.4 3 0.4 2.2E X , 根据离散型随机变量分布列的均值公式可知 6 8 6 8 6 2.2 8 21.2E X E X , 故答案为:21.2 本题考查了离散型随机变量均值的求法,加减乘法变化后均值求法,属于基础题. 16.(1) 2 4x y ;(2)6 5 (1)根据 min 1AF ,即可求得抛物线方程; (2)根据(1)中所求抛物线方程,将三角形面积转化为 1 2 1 2 2 2 P x x ,即可求得面积. (1)由抛物线定义及 min 1AF ,可得 2 4p 抛物线C的方程为 2 4 .x y (2)设直线方程为: 3 2y x 联立抛物线方程 2 4x y , 消 y得 2 4 3 8 0x x . 1 2 1 24 3, 8x x x x , 1 2 1 2 2 2MEN pS x x 21 2 1 2 3 4 2 x x x x 23 4 3 4 8 2 6 5 本题考查抛物线方程的求解,以及抛物线中三角形面积的求解,属抛物线基础题. 17.(1)详见解析(2) 11 11 (1)首先可通过题目所给条件证出 PO 面BCDE即CE PO ,再通过CE PO 和CE BE 可证CE 面 PBE,最后即可证明出面PCE 面PBE; (2)首先可构造平面直角坐标系,然后求出面 PBE的法向量 1n 和面 PCD的法向量 2n ,最后通 过平面 PCD与平面 PBE所成锐二面角与 1 2,n n 互补即可得出结果. (1)在四棱锥 P BCDE 中, 2BE CE , 2BC ,从而有CE BE , 又因为 PO 面BCDE,而CE 面BCDE,所以CE PO , 而 PO、 BE 面 PBE,且 PO BE O ,由线面垂直定理可证CE 面PBE 又CE 面PCE,由面面垂直判断定定理即证面 PCE 面 PBE (2)由条件知OP 面BCDE,过点 E做OP的平行线 EZ,又由(1)知 EC 面 PBE, 以 EB、EC、 EZ分别为 x、 y、 z轴建立空间直角坐标系, 如图所示: 2 2,0, 2 2 P , 0, 2,0C , 2 2, ,0 2 2 D , 2 2, 2, 2 2 CP , 2 2, ,0 2 2 DC , 面 PBE的一个法向量为 1 0,1,0n , 设面 PCD的法向量为 2 , ,n x y z ,则有 2 22 0 2 2 2 2 0 2 2 x y z x y , 从而可得面 PCD的一个法向量为 2 1, 1, 3n , 1 2 1 11cos , 1111 n n , 设平面 PCD与平面 PBE所成锐二面角为,与 1 2,n n 互补,则 11cos 11 , 故平面 PCD与平面 PBE所成二面角的余弦值为 11 11 . 本题考查了解析几何的相关性质,主要考查了面面垂直的证明以及二面角的余弦值的求解,面面垂 直可通过线面垂直求证,二面角的余弦值可借助构建空间直角坐标系并求出法向量来求解,考查空 间想象能力,是中档题. 18.(Ⅰ) m=2. (Ⅱ)5x+y-1=0,或 135x+27y-23=0. (Ⅰ) 3 2 2( ) 1f x x mx m x , 2 2( ) 3 2 (3 )( )f x x mx m x m x m , 令 ( ) 0,f x x m 或 , 0, 3 3 m mx m m , ( ) 0,f x x m 或 , ( ) 0, 3 3 m mx f x m x , ( )f x 递增区间是 ( , ),( , ) 3 mm ,递减区间是 ( , ) 3 mm , , ( )x m f x 取得极大值为 3 1 9, 2m m ; (Ⅱ)设切线的切点坐标为 0 0( , )x y ,由(1)得, 3 2 2( ) 2 4 1, ( ) 3 4 4f x x x x f x x x , 依题意 2 0 0 0( ) 3 4 4 5f x x x ,解得 0 1x 或 0 1 3 x , 所以切点坐标为 ( 1,6) 或 1 68( , ) 3 27 , 所求的切线方程为 6 5( 1)y x 或 68 15( ) 27 3 y x , 即5 1 0x y 或135 27 23 0x y 19.(1) 4, 1 2 1, 2n n a n n ;(2) 3 1 20 4 6nT n . (1)由 1( 2)n n na S S n 及题意可得数列{ }nS 为等差数列,从而求出 2( 1)nS n ,从而可 求出答案; (2)利用裂项相消法即可求出答案. 解:(1)∵ 1( 2)n n na S S n , ∴ 1 1( )( )( 2)n n n n na S S S S n , 又 *1 2, , 0n n n na S S n n a N , ∴ 1 1( 2)n nS S n , ∴数列{ }nS 是以 1 1 4 2S a 为首项,1为公差的等差数列, ∴ 2 ( 1) 1nS n n ,∴ 2( 1)nS n , 当 2n 时, 2 2 1 ( 1) 2 1n n na S S n n n , 当 1n 时, 1 4a ,不满足上式, ∴数列 na 的通项公式为 4, 1 2 1, 2n n a n n ; (2)由(1)可知, 4, 1 2 1, 2n n a n n , 则当 2n 时, 1 2 2 3 3 4 1 1 1 1 1 n n n T a a a a a a a a 1 1 1 1 4 5 5 7 7 9 (2 1)(2 3)n n 1 1 1 1 1 1 1 1 4 5 2 5 7 7 9 2 1 2 3n n 1 1 1 1 20 2 5 2 3n 3 1 20 4 6n , 显然 1 1 3 1 1 4 5 20 4 1 6 20 T , 1 1 20 T 符合上式, ∴当 *nN 时, 3 1 20 4 6nT n . 本题主要考查已知递推公式求数列的通项公式,考查裂项相消法求和,考查计算能力,属于中档题. 20.(1)(1,+∞).(2)见解析 (1)分段讨论求解绝对值不等式即可. (2)利用三角不等式证明即可. (1)当 x≥2时,f(x)=2x+1-(2x-4)=5>1恒成立,所以 x≥2. 当- 1 2 ≤x<2时,f(x)=2x+1-(4-2x)=4x-3>1,得 x>1,所以 1查看更多