2020年江西省高考数学试卷(文科)【附详细答案解释、可编辑】
2020年江西省高考数学试卷(文科)(4月份)
一、选择题:本大题共12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. 已知全集U={-1, 0, 1, 2, 3, 4},集合A={-1, 1, 2, 4},集合B={x∈N|y=4-2x},则A∩(∁UB)=( )
A.{-1, 2, 3, 4} B.{-1, 4} C.{-1, 2, 4} D.{0, 1}
2. 已知i为虚数单位,z⋅21-i=1+2i,则复数z的虚部是( )
A.32 B.32i C.12i D.12
3. 已知等差数列{an}满足a2+a4=6,a5+a7=10,则a18=( )
A.12 B.13 C.133 D.143
4. 已知a,b∈R,则“a+2b=0“是“ab=-2”成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5. 213,5-12,log32的大小关系是( )
A.213<5-12
0, b>0)的右焦点,若在双曲线E的右支上存在点P,使得PF中点到原点的距离等于点P到点F的距离,则双曲线E的离心率的取值范围是( )
A.(1, 3) B.(1, 3] C.(1, 3] D.[3, 3]
二、填空题:本大题共4小题每小题5分,共20分.
中华文化博大精深,丰富多彩.“纹样”是中华艺术宝库的瑰宝之一,“组合花纹”是常见的一种传统纹样,为了测算某组合花纹(如图阴影部分所示)的面积,作一个半径为1的圆将其包含在内,并向该圆内随机投掷1000个点,已知恰有600个点落在阴影部分,据此可估计阴影部分的面积是________
抛物线y=ax2(a>0)的焦点与椭圆y210+x2=1的一个焦点相同,则抛物线的准线方程是________
已知函数f(x)=log2x,x≥42ax-3,x<4 ,对任意x1,x2∈(-∞, +∞),都有f(x1)-f(x2)x1-x2>0,则实数a的取值范围为________58]
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在三角形ABC中,|AB|=2,且角A,B,C满足2sin2C2-74=12cos2(A+B),三角形ABC的面积的最大值为M,则M=________
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,共70分.
千百年来,我国劳动人民在生产实践中根据云的形状、走向、速度、厚度、颜色等的变化,总结了丰富的“看云识天气”的经验,并将这些经验编成谚语,如“天上钩钩云,地上雨淋淋”“日落云里走,雨在半夜后“…小波同学为了验证“日落云里走,雨在半夜后“,观察了所在地区A的200天日落和夜晚天气,得到如下2×2列联表:
夜晚天气
日落云里走
下雨
未下雨
出现
90
10
未出现
70
30
临界值表
P(K2≥k0)
0.10
0.05
0.010
0.001
k0
2.706
3.841
6.635
10.828
参考公式:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)
(1)根据上面的列联表判断能否有99%的把握认为“当晚下雨”与“‘日落云里走’出现”有关?
(2)小波同学为进一步认识其规律,对相关数据进行分析,现从上述调查的“夜晚未下雨”天气中按分层抽样法抽取4天,再从这4天中随机抽出2天进行数据分析,求抽到的这2天中仅有1天出现“日落云里走”的概率.
设Sn为等差数列{an}的前n项和,S7=49,a2+a8=18.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)若S3、a17、Sm成等比数列,求S3m.
如图所示,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,O为对角线的交点,E为PD上的一点,PD⊥平面ABE,PA⊥平面ABCD,且PA=2,AB=1,AC=5.
(1)求证:AB⊥AD.
(2)求三棱锥P-ABE的体积.
已知离心率为22的椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为A,左焦点为F,及点P(-4, 0),且|OF|,|OA|,|OP|成等比数列.
(1)求椭圆C的方程.
(2)斜率不为0的动直线l过点P且与椭圆C相交于M、N两点,记PM→=λPN→,线段MN上的点Q满足MQ→=λQN→,试求△OPQ(O为坐标原点)面积的取值范围.
已知函数f(x)=lnx-ax.
(1)若函数f(x)在定义域上的最大值为1,求实数a的值.
(2)设函数h(x)=(x-2)ex+f(x),当a≥1时,h(x)≤b对任意的x∈(13,1])恒成立,求满足条件的实数b的最小整数值.
请考生在22、23两题中任选一题作答,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.[选修4-4:极坐标系与参数方程]
在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为x=-6+costy=-1+sint (t为参数),在以坐标原点O为极点,x轴非负半轴为极轴建立的极坐标系中,直线l的极坐标方程为ρsin(θ-π4)-2=0
(1)求圆C的普通方程和直线l的直角坐标方程.
(2)设点P是圆C上任一点,求点P到直线l距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲]
已知函数f(x)=|x-2|-x-1,函数g(x)=-|x-4|-x+2m-1.
(1)当f(x)>0时,求实数x的取值范围.
(2)当g(x)与f(x)的图象有公共点时,求实数m的取值范围..
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参考答案与试题解析
2020年江西省高考数学试卷(文科)(4月份)
一、选择题:本大题共12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.【答案】
B
【解答】
∵ 全集U={-1, 0, 1, 2, 3, 4},集合A={-1, 1, 2, 4},
集合B={x∈N|y=4-2x}={0, 1, 2},
∴ ∁UB={-1, 3, 4},
A∩(∁UB)={-1, 4}.
2.【答案】
D
【解答】
由z⋅21-i=1+2i,得z=(1-i)(1+2i)2=32+12i,
则复数z的虚部是12.
3.【答案】
B
【解答】
∵ 等差数列{an}满足a2+a4=6,a5+a7=10,
∴ 2a1+4d=62a1+10d=10 ,解可得a1=53,d=23,
则a18=a1+17d=53+17×23=13.
4.【答案】
B
【解答】
ab=-2⇒a+2b=0,反之不成立.
∴ “a+2b=0“是“ab=-2”成立的必要不充分条件.
5.【答案】
D
【解答】
∵ 213>20=1,
1>log32>log33=12,
5-12<4-12=12,
则5-120,且f(x)是增函数.故f(x)的零点a∈(0, 1).
又g(1)=-3<0,g(2)=ln2+3>0,且函数g(x)在(0, +∞)上递增,故b∈(1, 2).
所以m=0,n=1.故A(0, 1).
由(x-2)2+(y-1)2=1得圆心为(2, 1),半径为1.
设切线为y=kx+1(斜率显然存在),即kx-y+1=0.
所以|2k|1+k2=1,解得k=±33.
故切线方程为y=±33x+1.
故选:A.
9.【答案】
C
【解答】
根据约束条件画出可行域,
则实数z=2y-1x+1=2⋅y-12x+1表示可行域内点Q和点P(-1, 12)连线的斜率的最值的2倍,
当Q点在原点C时,直线PC的斜率为12,当Q点在可行域内的点B处时,直线PQ的斜率为-14,
结合直线PQ的位置可得,当点Q在可行域内运动时,其斜率的取值范围是:[-12, 1].
10.【答案】
C
【解答】
因为AB=AC=AD=3,
所以由三角形全等可得HB=HC=HD,
即H为△BCD的外心,
因为∠BCD=π2,则H为BD的中点,
则球心在AH上,
由勾股定理AH=AB2-BH2=1,
设球O的半径为R,则R2=(R-1)2+2,
所以R=32,
球O的表面积为4πR2=9π.
11.【答案】
A
【解答】
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当x→+∞,f(x)→-∞,排除C,D,
函数的导数f'(x)=1x-12x=2-x22x,(x>0),
由f'(x)>0得02,此时函数为减函数,即当x=2时,函数取得极大值,同时也是最大值f(2)=12ln2-12<0,排除B,
12.【答案】
B
【解答】
设PF中点为M,左焦点为H,则OM=PF,
当点P异于双曲线的右顶点时,连接PH,根据三角形中位线性质,则12PH=PF,
根据双曲线定义又有PH-PF=2a,则PF=2a,
根据三角形三边关系可得:2a+4a>2c2a+2c>4a ,即10)的焦点与椭圆y210+x2=1的一个焦点相同,可得:14a=3,
所以抛物线的准线方程为:y=-3.【答案】
(0,
【解答】
函数f(x)=log2x,x≥42ax-3,x<4 ,对任意x1,x2∈(-∞, +∞),都有f(x1)-f(x2)x1-x2>0,所以函数是增函数,
可得:2a>08a-3≤2 ,解得:06.635,
所以有99%的把握认为“当晚下雨”与“‘日落云里走’出现”有关;
从“夜晚未下雨”天气中按分层抽样法抽取4天,
则从出现“日落云里走”的天气中应抽取1天,
从未出现“日落云里走”的天气中应抽取3天,
随机抽取2天,总的情况数为6种,
仅有1天出现“日落云里走”的情况数为3种,
所以根据古典概型的概率公式计算得P=36=12.
【解答】
根据列联表计算K2=200×(90×30-10×70)2100×100×160×40=12.5>6.635,
所以有99%的把握认为“当晚下雨”与“‘日落云里走’出现”有关;
从“夜晚未下雨”天气中按分层抽样法抽取4天,
则从出现“日落云里走”的天气中应抽取1天,
从未出现“日落云里走”的天气中应抽取3天,
随机抽取2天,总的情况数为6种,
仅有1天出现“日落云里走”的情况数为3种,
所以根据古典概型的概率公式计算得P=36=12.【答案】
设等差数列{an}的公差为d,∵ Sn为等差数列{an}的前n项和,S7=49,a2+a8=18,
∴ S7=7a4=49a2+a8=2a5=18 ⇒a4=7a5=9 ,解得:d=2.
∴ an=a4+(n-4)d=2n-1.
由(1)知:Sn=n(1+2n-1)2=n2.
∵ S3、a17、Sm成等比数列,∴ S3Sm=a172,即9m2=332,解得m=11.
故S3m=S33=332=1089.
【解答】
设等差数列{an}的公差为d,∵ Sn为等差数列{an}的前n项和,S7=49,a2+a8=18,
∴ S7=7a4=49a2+a8=2a5=18 ⇒a4=7a5=9 ,解得:d=2.
∴ an=a4+(n-4)d=2n-1.
由(1)知:Sn=n(1+2n-1)2=n2.
∵ S3、a17、Sm成等比数列,∴ S3Sm=a172,即9m2=332,解得m=11.
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故S3m=S33=332=1089.【答案】
证明:∵ PD⊥平面ABE,AB⊂平面ABE,∴ PD⊥AB.
PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴ PA⊥AB.
又∵ PD∩PA=P,∴ AB⊥平面PAD,AD⊂平面PAD,∴ AB⊥AD.
由(1)可知:底面ABCD为矩形,AB⊥AD,AB=1,AC=5,∴ AD=2.
∴ △PAD为等腰直角三角形,PD⊥AE,
∴ E为PD的中点,
∵ AD⊥PA,AD⊥AB,AD∩AB=A,∴ AD⊥平面PAB.
∴ 点E到P平面PAB的距离等于点D到平面PAB的距离的一半,
∴ 三棱锥P-ABE的体积V=12VD-PAB=12×13×12×2×1×2=13.
【解答】
证明:∵ PD⊥平面ABE,AB⊂平面ABE,∴ PD⊥AB.
PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴ PA⊥AB.
又∵ PD∩PA=P,∴ AB⊥平面PAD,AD⊂平面PAD,∴ AB⊥AD.
由(1)可知:底面ABCD为矩形,AB⊥AD,AB=1,AC=5,∴ AD=2.
∴ △PAD为等腰直角三角形,PD⊥AE,
∴ E为PD的中点,
∵ AD⊥PA,AD⊥AB,AD∩AB=A,∴ AD⊥平面PAB.
∴ 点E到P平面PAB的距离等于点D到平面PAB的距离的一半,
∴ 三棱锥P-ABE的体积V=12VD-PAB=12×13×12×2×1×2=13.【答案】
根据题意得ca=22a2=4c ,解得c=2a=22 ⇒b=2,
所以椭圆C的方程x28+y24=1.
解法一:设M(x1, y1),N(x2, y2),Q(x3, y3),则x128+y124=1x228+y224=1 ⇒x128+y124=1λ2x228+λ2y224=λ2
相减得:(x1+λx2)(x1-λx2)8(1+λ)(1-λ)+(y1+λy2)(y1-λy2)4(1+λ)(1-λ)=1,(*)
由PM→=λPN→,知x1-λx21-λ=-4,y1-λy21-λ=0,
由MQ→=λQN→,知x1+λx21+λ=x3,y1+λy21+λ=y3,
代入(*)式得,18x3⋅(-4)+0=1,即x3=-2,
又因为Q在椭圆内,所以(-2)28+y324<1⇒0<|y3|<2,
所以△OPQ面积S=12×4|y3|=2|y3|∈(0, 22),
解法二:设M(x1, y1),N(x2, y2),Q(x3, y3),则x1+4=λ(x2+4)y1=λy2 ,y3=y1+λy21+λ,
设直线l的方程为x=ty-4,(t≠0),代入椭圆C的方程得:
(t2+2)y2-8ty+8=0,由△>0得t2>2,|t|>2,
所以(1+λ)y2=8tt2+2λy22=8t2+2 ,消去y2得到(1+λ)2λ=8t2t2+2,
所以y3=2λy21+λ=2λ1+λ⋅8t(t2+2)(1+λ)=2λ(1+λ)2⋅8tt2+2=2t,
因此△OPQ的面积S=12×4|y3|=4|t|∈(0, 22).
解法三:设直线l的方程为x=ty-4,(t≠0),代入椭圆C的方程得:
y1+y2=8tt2+2y1y2=8t2+2 ,|MN|=t2+1|y1-y2|,
PQ→=PM→+MQ→=λ1-λMN→+λ1+λMN→=2λ1-λ2MN→,
原点O到直线l的距离d=4t2+1,
所以△OPQ的面积S=12×2λ|1-λ2|t2+1|y1-y2|4t2+1=4λ|1-λ2||y1-y2|,
因为y1=λy2⇒λ=y1y2,所以S=4y1y2|1-y12y22||y1-y2|=4y1y2|y1+y2|=4|t|∈(0, 22).
【解答】
根据题意得ca=22a2=4c ,解得c=2a=22 ⇒b=2,
所以椭圆C的方程x28+y24=1.
解法一:设M(x1, y1),N(x2, y2),Q(x3, y3),则x128+y124=1x228+y224=1 ⇒x128+y124=1λ2x228+λ2y224=λ2
相减得:(x1+λx2)(x1-λx2)8(1+λ)(1-λ)+(y1+λy2)(y1-λy2)4(1+λ)(1-λ)=1,(*)
由PM→=λPN→,知x1-λx21-λ=-4,y1-λy21-λ=0,
由MQ→=λQN→,知x1+λx21+λ=x3,y1+λy21+λ=y3,
代入(*)式得,18x3⋅(-4)+0=1,即x3=-2,
又因为Q在椭圆内,所以(-2)28+y324<1⇒0<|y3|<2,
所以△OPQ面积S=12×4|y3|=2|y3|∈(0, 22),
解法二:设M(x1, y1),N(x2, y2),Q(x3, y3),则x1+4=λ(x2+4)y1=λy2 ,y3=y1+λy21+λ,
设直线l的方程为x=ty-4,(t≠0),代入椭圆C的方程得:
(t2+2)y2-8ty+8=0,由△>0得t2>2,|t|>2,
所以(1+λ)y2=8tt2+2λy22=8t2+2 ,消去y2得到(1+λ)2λ=8t2t2+2,
所以y3=2λy21+λ=2λ1+λ⋅8t(t2+2)(1+λ)=2λ(1+λ)2⋅8tt2+2=2t,
因此△OPQ的面积S=12×4|y3|=4|t|∈(0, 22).
解法三:设直线l的方程为x=ty-4,(t≠0),代入椭圆C的方程得:
y1+y2=8tt2+2y1y2=8t2+2 ,|MN|=t2+1|y1-y2|,
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PQ→=PM→+MQ→=λ1-λMN→+λ1+λMN→=2λ1-λ2MN→,
原点O到直线l的距离d=4t2+1,
所以△OPQ的面积S=12×2λ|1-λ2|t2+1|y1-y2|4t2+1=4λ|1-λ2||y1-y2|,
因为y1=λy2⇒λ=y1y2,所以S=4y1y2|1-y12y22||y1-y2|=4y1y2|y1+y2|=4|t|∈(0, 22).【答案】
函数的定义域(0, +∞),f'(x)=1x-a,
当a≤0时,f'(x)=1x-a>0,函数单调递增,此时没有最大值;
当a>0时,可得f(x)在(0, 1a)上单调递增,在(1a, +∞)上单调递减,
所以f(x)max=f(1a)=-lna-1=1,
所以a=1e2,
由h(x)=(x-2)ex+f(x)=(x-2)ex+lnx-ax≤b对任意的x∈(13,1])恒成立,
所以b≥(x-2)ex+lnx-ax,对任意的x∈(13,1])恒成立,
因为a≥1,x>0,
所以(x-2)ex+lnx-ax≤(x-2)ex+lnx-x,
只需b≥(x-2)ex+lnx-x,对任意的x∈(13,1)恒成立,
令g(x)=(x-2)ex+lnx-x,则g'(x)=(x-1)ex+1x-1=(x-1)(ex-1x),
因为x∈(13,1),所以x-1<0,t(x)=ex-1x单调递增,且t(12)<0,t(1)>0,
故一定存在x0∈(12,1),使得t(x0)=0,即ex0=1x0,x0=-lnx0,
所以g(x)单调递增区间(13,x0),单调递减区间(x0, 1),
所以g(x)max=g(x0)=(x0-2)ex0+lnx0-x0=1-2(x0+1x0)∈(-4, -3),
故b的最小值-3.
【解答】
函数的定义域(0, +∞),f'(x)=1x-a,
当a≤0时,f'(x)=1x-a>0,函数单调递增,此时没有最大值;
当a>0时,可得f(x)在(0, 1a)上单调递增,在(1a, +∞)上单调递减,
所以f(x)max=f(1a)=-lna-1=1,
所以a=1e2,
由h(x)=(x-2)ex+f(x)=(x-2)ex+lnx-ax≤b对任意的x∈(13,1])恒成立,
所以b≥(x-2)ex+lnx-ax,对任意的x∈(13,1])恒成立,
因为a≥1,x>0,
所以(x-2)ex+lnx-ax≤(x-2)ex+lnx-x,
只需b≥(x-2)ex+lnx-x,对任意的x∈(13,1)恒成立,
令g(x)=(x-2)ex+lnx-x,则g'(x)=(x-1)ex+1x-1=(x-1)(ex-1x),
因为x∈(13,1),所以x-1<0,t(x)=ex-1x单调递增,且t(12)<0,t(1)>0,
故一定存在x0∈(12,1),使得t(x0)=0,即ex0=1x0,x0=-lnx0,
所以g(x)单调递增区间(13,x0),单调递减区间(x0, 1),
所以g(x)max=g(x0)=(x0-2)ex0+lnx0-x0=1-2(x0+1x0)∈(-4, -3),
故b的最小值-3.
请考生在22、23两题中任选一题作答,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.[选修4-4:极坐标系与参数方程]【答案】
圆C的参数方程为x=-6+costy=-1+sint (t为参数),转换为直角坐标方程为(x+6)2+(y+1)2=1.
直线l的极坐标方程为ρsin(θ-π4)-2=0,转换为直角坐标方程为x-y+2=0.
该圆的圆心(-6, -1)到直线x-y+2=0的距离d=|-6+1+2|2=322,
所以圆上的点P到直线的最小距离为322-1.
【解答】
圆C的参数方程为x=-6+costy=-1+sint (t为参数),转换为直角坐标方程为(x+6)2+(y+1)2=1.
直线l的极坐标方程为ρsin(θ-π4)-2=0,转换为直角坐标方程为x-y+2=0.
该圆的圆心(-6, -1)到直线x-y+2=0的距离d=|-6+1+2|2=322,
所以圆上的点P到直线的最小距离为322-1.
[选修4-5:不等式选讲]【答案】
f(x)>0即|x-2|>x+1,则x-2≥0x-2>x+1 ,或x-2<02-x>x+1 ,
解之得无解,或x<12,
故实数x的取值范围为x<12,
因为g(x)与f(x)的图象有公共点,则-|x-4|-x+2m-1=|x-2|-x-1有解,
即2m=|x-2|+|x-4|有解,
因为2m=|x-2|+|x-4|≥|x-2-(x-4)|=2,
即m≥1.
【解答】
f(x)>0即|x-2|>x+1,则x-2≥0x-2>x+1 ,或x-2<02-x>x+1 ,
解之得无解,或x<12,
故实数x的取值范围为x<12,
因为g(x)与f(x)的图象有公共点,则-|x-4|-x+2m-1=|x-2|-x-1有解,
即2m=|x-2|+|x-4|有解,
因为2m=|x-2|+|x-4|≥|x-2-(x-4)|=2,
即m≥1.
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