2020年陕西省榆林市高考数学模拟试卷(理科)(3月份)

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文档介绍

2020年陕西省榆林市高考数学模拟试卷(理科)(3月份)

‎2020年陕西省榆林市高考数学模拟试卷(理科)(3月份)‎ 一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的.‎ ‎ ‎ ‎1. 设集合A=‎{x|−2b>0)‎的右顶点为A,右焦点为F,B、C为椭圆上关于原点对称的两点,直线BF交直线AC于M,且M为AC的中点,则椭圆E的离心率是( ) ‎ A.‎2‎‎3‎ B.‎1‎‎2‎ C.‎1‎‎3‎ D.‎‎1‎‎4‎ ‎ ‎ ‎7. 《九章算术》“少广”算法中有这样一个数的序列:列出“全步”(整数部分)及诸分子分母,以最下面的分母遍乘各分子和“全步”,各自以分母去约其分子,将所得能通分之分数进行通分约简,又用最下面的分母去遍乘诸(未通者)分子和以通之数,逐个照此同样方法,直至全部为整数,例如:n=‎2‎及n=‎3‎时,如图: 记Sn为每个序列中最后一列数之和,则S‎6‎为( ) ‎ A.‎147‎ B.‎294‎ C.‎882‎ D.‎‎1764‎ ‎ ‎ ‎8. 已知函数f(x)=‎x‎3‎‎+sinx‎(1+x)(m−x)+ex+‎e‎−x为奇函数,则m=( ) ‎ A.‎1‎‎2‎ B.‎1‎ C.‎2‎ D.‎‎3‎ ‎ ‎ ‎9. 已知正四面体的内切球体积为v,外接球的体积为V,则Vv‎=(‎ ‎)‎ ‎ A.‎4‎ B.‎8‎ C.‎9‎ D.‎‎27‎ ‎ ‎ ‎10. 要得到函数f(x)‎=sin(3x+π‎3‎)‎的导函数f′(x)‎的图象,只需将f(x)‎的图象( ) ‎ A.向右平移π‎3‎个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的‎3‎倍( 横坐标不变)‎ B.向右平移π‎6‎个单位,再把各点的纵坐标缩短到原来的‎3‎倍( 横坐标不变)‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 C.向左平移π‎3‎个单位,再把各点的纵坐标缩短到原来的 ‎3‎倍( 横坐标不变)‎ D.向左平移π‎6‎个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的 ‎3‎倍( 横坐标不变)‎ ‎ ‎ ‎11. 已知平面ABCD⊥‎平面ADEF,AB⊥AD,CD⊥AD,且AB=‎3‎,AD=CD=‎6‎,ADEF是正方形,在正方形ADEF内部有一点M,满足MB,MC与平面ADEF所成的角相等,则点M的轨迹长度为( ) ‎ A.‎4‎‎3‎ B.‎16‎ C.‎4‎‎3‎π D.‎‎8π ‎ ‎ ‎12. 已知y=ax+b与函数f(x)‎=‎2lnx+5‎和g(x)‎=x‎2‎‎+4‎都相切,则不等式组x−ay+3≥0‎x+by−2≥0‎‎ ‎所确定的平面区域在x‎2‎‎+y‎2‎+2x−2y−22‎=‎0‎内的面积为( ) ‎ A.‎2π B.‎3π C.‎6π D.‎‎12π 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.‎ ‎ ‎ ‎ 设x‎1‎、x‎2‎、x‎3‎、x‎4‎为互不相等的正实数,随机变量X和Y的分布列如表,若记DX,DY分别为X,Y的方差,则DX ‎>‎ DY.(填‎>‎,‎<‎,=) ‎ X x‎1‎ x‎2‎ x‎3‎ x‎4‎ Y x‎1‎‎+‎x‎2‎‎2‎ x‎2‎‎+‎x‎3‎‎2‎ x‎3‎‎+‎x‎4‎‎2‎ x‎4‎‎+‎x‎1‎‎2‎ P ‎1‎‎4‎ ‎1‎‎4‎ ‎1‎‎4‎ ‎1‎‎4‎ ‎ ‎ ‎ ‎△ABC的三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知‎2bcosA=2c+‎3‎a,则‎∠B=________. ‎ ‎ ‎ ‎ 若双曲线C:x‎2‎a‎2‎−y‎2‎b‎2‎=1(a>0, b>0)‎的顶点到渐近线的距离为b‎2‎,则b‎2‎‎+1‎‎3‎a的最小值________. ‎ ‎ ‎ ‎ 若奇函数f(x)‎满足f(x+2)‎=‎−f(x)‎,g(x)‎为R上的单调函数,对任意实数x∈R都有g[g(x)−‎2‎x+2]‎=‎1‎,当x∈[0, 1]‎时,f(x)‎=g(x)‎,则f(log‎2‎12)‎=________. ‎ 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17题~第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.‎ ‎ ‎ ‎ 已知数列‎{an}‎为公差为d的等差数列,d>0‎,a‎4‎=‎4‎,且a‎1‎,a‎3‎,a‎9‎依次成等比数列,bn‎=‎‎2‎an. ‎ ‎(1)求数列‎{bn}‎的前n项和Sn;‎ ‎ ‎ ‎(2)若cn‎=‎‎2‎bnSn‎⋅‎Sn+1‎,求数列‎{cn}‎的前n项和为Tn.‎ ‎ ‎ ‎ 在四棱锥P−ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PD⊥‎底面ABCD,PD=AD=‎1‎,AB=‎5‎,sin∠ABD=‎‎5‎‎5‎. ‎ ‎(1)证明:PA⊥BD;‎ ‎ ‎ ‎(2)求二面角A−PB−C的正弦值.‎ ‎ ‎ ‎ 已知动圆过定点F(0, 1)‎,且与直线l:y=‎−1‎相切,动圆圆心的轨迹为C,过F作斜率为k(k≠0)‎的直线m与C交于两点A,B,过A,B分别作C的切线,两切线的交点为P,直线PF与C交于两点M,N. ‎ ‎(1)证明:点P始终在直线l上且PF⊥AB;‎ ‎ ‎ ‎(2)求四边形AMBN的面积的最小值.‎ ‎ ‎ ‎ ‎2019‎年‎12‎月以来,湖北省武汉市持续开展流感及相关疾病监测,发现多起病毒性肺炎病例,均诊断为病毒性肺炎肺部感染,后被命名为新型冠状病毒肺炎‎(CoronavirusDisease2019, COVID−19)‎,简称“新冠肺炎”,下图是‎2020‎年‎1‎月‎15‎日至‎1‎月‎24‎日累计确诊人数随时间变化的散点图. 为了预测在未采取强力措施下,后期的累计确诊人数,建立了累计确诊人数y与时间变量t的两个回归模型,根据‎1‎月‎15‎日至‎1‎月‎24‎日的数据(时间变量t的值依次‎1‎,‎2‎,‎‎10‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 ‎)建立模型y‎​‎‎=c+dt和y‎​‎‎=a+b⋅‎‎1.5‎t. ‎ ‎(1)根据散点图判断,y‎​‎‎=c+dt与y‎​‎‎=a+b⋅‎‎1.5‎t哪一个适宜作为累计确诊人数y与时间变量t的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由);‎ ‎ ‎ ‎(2)根据(1)的判断结果及附表中数据,建立y关于t的回归方程;‎ ‎ ‎ ‎(3)以下是‎1‎月‎25‎日至‎1‎月‎29‎日累计确诊人数的真实数据,根据(2)的结果回答下列问题: ‎ 时间 ‎1‎月‎25‎日 ‎1‎月‎26‎日 ‎1‎月‎27‎日 ‎1‎月‎28‎日 ‎1‎月‎29‎日 累计确诊人数的真实数据 ‎1975‎ ‎2744‎ ‎4515‎ ‎5974‎ ‎7111‎ ‎ ‎(i)‎当‎1‎月‎25‎日至‎1‎月‎27‎日这‎3‎天的误差(模型预测数据与真实数据差值的绝对值与真实数据的比值)都小于‎0.1‎则认为模型可靠,请判断(2)的回归方程是否可靠? ‎(ii)2020‎年‎1‎月‎24‎日在人民政府的强力领导下,全国人民共同取了强力的预防“新冠肺炎”的措施,若采取措施‎5‎天后,真实数据明显低于预测数据,则认为防护措施有效,请判断预防措施是否有效? 附:对于一组数据‎(u‎1‎, v‎1‎)‎,‎(u‎2‎, v‎2‎)‎,……,‎(un, vn)‎,其回归直线v=α+βu的斜率和截距的最小二乘估计分别为:β‎​‎‎=i=1‎n‎ ‎‎(ui−u‎¯‎)(vi−v‎¯‎)‎i=1‎n‎ ‎‎(ui−u‎¯‎)‎‎2‎,α‎​‎=v‎¯‎−‎β‎​‎u‎¯‎. 参考数据:其中ωi‎=‎1.5‎ti,ω‎¯‎=‎‎1‎‎10‎i=‎1‎‎10‎ ωi‎​‎‎​‎. ‎ t‎¯‎ y‎¯‎ ω‎¯‎ i=‎1‎‎10‎ ti‎2‎‎​‎‎​‎ i=‎1‎‎10‎ ωi‎2‎‎​‎‎​‎ i=‎1‎‎10‎ tiyi‎​‎‎​‎ i=‎1‎‎10‎ ωiyi‎​‎‎​‎ ‎1.5‎‎11‎ ‎1.5‎‎12‎ ‎1.5‎‎13‎ ‎1.5‎‎14‎ ‎1.5‎‎15‎ ‎5.5‎ ‎390‎ ‎19‎ ‎385‎ ‎7640‎ ‎31525‎ ‎154700‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎225‎ ‎338‎ ‎507‎ ‎ ‎ ‎ 已知函数f(x)‎=lnx−ax+a,其中a>0‎. ‎ ‎(1)讨论函数f(x)‎的零点个数;‎ ‎ ‎ ‎(2)求证:ex‎+sinx>xlnx+1‎.‎ ‎(二)选考题:共10分,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.[选修4-4:坐标系与参数方程]‎ ‎ ‎ ‎ 在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知C‎1‎‎:x‎2‎+y‎2‎−2y=‎0‎,C‎2‎‎:‎3‎x+y=6,C‎3‎:kx−y=‎0(k>0)‎. ‎ ‎(1)求C‎1‎与C‎2‎的极坐标方程;‎ ‎ ‎ ‎(2)若C‎1‎与C‎3‎交于点A,C‎2‎与C‎3‎交于点B,‎|OA|‎=λ|OB|‎,求λ的最大值.‎ ‎[选修4-5:不等式选讲]‎ ‎ ‎ ‎ 已知函数f(x)‎=‎2|x|+|x−4|‎,设f(x)‎的最小值为m. ‎ ‎(1)求m的值;‎ ‎ ‎ ‎(2)是否存在实数a,b,使得a+2b=2,‎1‎a+‎2‎b=m?并说明理由.‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 参考答案与试题解析 ‎2020年陕西省榆林市高考数学模拟试卷(理科)(3月份)‎ 一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的.‎ ‎1.‎ ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 交集及其运算 ‎【解析】‎ 可以求出集合A,B,然后进行交集的运算即可.‎ ‎【解答】‎ ‎∵ A=‎{−1, 0, 1, 2}‎,B=‎{x|00)‎, h(t)‎在‎(0, 1)‎上单调递减,在‎(1, +∞)‎上单调递增, 又h(1)‎=‎0‎,∴ h(t)=‎1‎t‎2‎+2lnt−1‎只有一个零点t=‎1‎,即方程‎(a‎2‎‎)‎‎2‎+2ln‎2‎a−1=0‎仅有一个根a=‎2‎, ∴ b=‎3‎. 则不等式组x−ay+3≥0‎x+by−2≥0‎‎ ‎化为x−2y+3≥0‎x+3y−2≥0‎‎ ‎, 在平面直角坐标系内作出x−2y+3≥0‎x+3y−2≥0‎‎ ‎与x‎2‎‎+y‎2‎+2x−2y−22‎=‎0‎的区域如图: 直线x−2y+3‎=‎0‎与直线x+3y−2‎=‎0‎均过圆心‎(−1, 1)‎, 设两直线的夹角为θ,由到角公式可得:tanθ=‎1‎‎2‎‎−(−‎1‎‎3‎)‎‎1+‎1‎‎2‎×(−‎1‎‎3‎)‎=1‎,则θ=‎π‎4‎. ∴ 阴影部分的面积为‎1‎‎8‎‎×π×(2‎6‎‎)‎‎2‎=3π. 故选:B. ‎ 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.‎ ‎【答案】‎ ‎>‎ ‎【考点】‎ 离散型随机变量的期望与方差 ‎【解析】‎ 根据题意,求出数学期望和方差,根据基本不等式比较即可.‎ ‎【解答】‎ EX=‎1‎‎4‎(x‎1‎+x‎2‎+x‎3‎+x‎4‎)‎‎, EY=‎1‎‎4‎(x‎1‎‎+‎x‎2‎‎2‎+x‎2‎‎+‎x‎3‎‎2‎+x‎3‎‎+‎x‎4‎‎2‎+x‎4‎‎+‎x‎1‎‎2‎)=‎1‎‎4‎(x‎1‎+x‎2‎+x‎3‎+x‎4‎)‎, 故EX=EY=‎x‎¯‎, 所以DX=‎1‎‎4‎[(x‎1‎−x‎¯‎‎)‎‎2‎+(x‎2‎−x‎¯‎‎)‎‎2‎+⋯+(x‎4‎−x‎¯‎‎)‎‎2‎]=‎1‎‎4‎(x‎1‎‎2‎+x‎2‎‎2‎+⋯+x‎4‎‎2‎)−‎x‎¯‎‎2‎, DY=‎1‎‎4‎[(x‎1‎‎+‎x‎2‎‎2‎−x‎¯‎‎)‎‎2‎+(x‎2‎‎+‎x‎3‎‎2‎−x‎¯‎‎)‎‎2‎+⋯+(x‎4‎‎+‎x‎1‎‎2‎−x‎¯‎‎)‎‎2‎]=‎1‎‎4‎[(x‎1‎‎+‎x‎2‎‎2‎‎)‎‎2‎+(x‎2‎‎+‎x‎3‎‎2‎‎)‎‎2‎+⋯+(x‎4‎‎+‎x‎1‎‎2‎‎)‎‎2‎]−x‎¯‎‎2‎≤‎1‎‎4‎[x‎1‎‎2‎‎+‎x‎2‎‎2‎‎2‎+x‎2‎‎2‎‎+‎x‎3‎‎2‎‎2‎+⋯+x‎4‎‎2‎‎+‎x‎1‎‎2‎‎2‎]−x‎¯‎‎2‎=DX, 当且仅当x‎1‎=x‎2‎=x‎3‎=x‎4‎时,取等号, 因为x‎1‎、x‎2‎、x‎3‎、x‎4‎为互不相等的正实数, 所以DX>DY,‎ ‎【答案】‎ ‎150‎‎∘‎ ‎【考点】‎ 正弦定理 ‎【解析】‎ 由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式可得‎2sinAcosB+‎3‎sinA=‎0‎,结合sinA≠0‎,可得cosB=−‎‎3‎‎2‎,结合范围B∈(‎0‎‎∘‎, ‎180‎‎∘‎)‎即可求解B的值.‎ ‎【解答】‎ ‎∵ ‎2bcosA=2c+‎3‎a, ∴ 由正弦定理可得:‎2sinBcosA=‎2sinC+‎3‎sinA, ∵ sinC=sin(A+B)‎=sinAcosB+cosAsinB, ∴ ‎2sinBcosA=‎2sinAcosB+2cosAsinB+‎3‎sinA,可得:‎2sinAcosB+‎3‎sinA=‎0‎, ∵ A是三角形内角,sinA≠0‎, ∴ ‎2cosB+‎3‎=0‎,可得cosB=−‎‎3‎‎2‎, ∵ B∈(‎0‎‎∘‎, ‎180‎‎∘‎)‎, ∴ B=‎150‎‎∘‎.‎ ‎【答案】‎ ‎2‎ ‎【考点】‎ 双曲线的离心率 ‎【解析】‎ 由题意求出双曲线的顶点坐标及渐近线的方程,进而求出顶点到渐近线的距离,由题意可得a,c的关系,再由a,b,c的关系求出b‎2‎‎+1‎‎3‎a的表达式,由均值不等式可得它的最小值.‎ ‎【解答】‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 由双曲线的方程可得顶点坐标为:‎(±a, 0)‎,渐近线的方程为:bx±ay=‎0‎, 所以顶点到渐近线的距离为b‎2‎‎=aba‎2‎‎+‎b‎2‎=‎abc,所以c=‎2a, 所以b‎2‎‎+1‎‎3‎a‎=c‎2‎‎−a‎2‎+1‎‎3‎a=‎3a‎2‎+1‎‎3‎a=‎3‎a+‎1‎‎3‎a≥2‎3‎a⋅‎‎1‎‎3‎a=2‎, 所以b‎2‎‎+1‎‎3‎a的最小值为‎2‎,‎ ‎【答案】‎ ‎−‎‎1‎‎3‎ ‎【考点】‎ 奇偶性与单调性的综合 ‎【解析】‎ 可设g(x)−‎2‎x+2‎=t即g(x)‎=‎2‎x‎−2+t,结合g(t)‎=‎1‎可求t,进而可求g(x)‎,然后结合f(x+2)‎=‎−f(x)‎,可得f(x+4)‎=f(x)‎,代入可求.‎ ‎【解答】‎ 因为g(x)‎为R上的单调函数,且对任意实数x∈R都有g[g(x)−‎2‎x+2]‎=‎1‎, 故可设g(x)−‎2‎x+2‎=t即g(x)‎=‎2‎x‎−2+t, 因为g(t)‎=‎2‎t‎−2+t=‎1‎,故t=‎1‎, 所以g(x)‎=‎2‎x‎−1‎, 因为f(x+2)‎=‎−f(x)‎,所以f(x+4)‎=f(x)‎, 又x∈[0, 1]‎时,f(x)‎=g(x)‎=‎2‎x‎−1‎, 则f(log‎2‎12)‎=f(log‎2‎12−4)‎=f(log‎2‎‎3‎‎4‎)‎=‎−f(log‎2‎‎4‎‎3‎)‎=‎−(‎2‎log‎2‎‎4‎‎3‎−1)=−‎‎1‎‎3‎,‎ 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17题~第21题为必考题,每个考题考生必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.‎ ‎【答案】‎ a‎4‎‎=‎4‎,且a‎1‎,a‎3‎,a‎9‎依次成等比数列,∴ a‎3‎‎2‎‎=‎a‎1‎a‎9‎, 即‎(4−d‎)‎‎2‎=‎(4−3d)(4+5d)‎,∵ d>0‎,∴ d=‎1‎,a‎1‎=a‎4‎‎−3d=‎1‎, ∴ an=‎1+n−1‎=n,∴ bn‎=‎2‎an=‎‎2‎n, ∴ Sn‎=‎2(1−‎2‎n)‎‎1−2‎=‎2‎n+1‎−2‎;‎ ‎∵ cn‎=‎2‎bnSn‎⋅‎Sn+1‎=bn+1‎Sn‎⋅‎Sn+1‎=Sn+1‎‎−‎SnSn‎⋅‎Sn+1‎=‎1‎Sn−‎‎1‎Sn+1‎, ∴ Tn‎=‎1‎S‎1‎−‎1‎S‎2‎+‎1‎S‎2‎−‎1‎S‎3‎+⋯+‎1‎Sn−‎1‎Sn+1‎=‎1‎S‎1‎−‎1‎Sn+1‎=‎1‎‎2‎−‎‎1‎‎2‎n+2‎‎−2‎.‎ ‎【考点】‎ 等差数列与等比数列的综合 数列的求和 ‎【解析】‎ ‎(1)运用等差数列和等比数列的通项公式、求和公式和等比数列的中项性质,计算可得所求和; (2)求得cn‎=‎2‎bnSn‎⋅‎Sn+1‎=bn+1‎Sn‎⋅‎Sn+1‎=Sn+1‎‎−‎SnSn‎⋅‎Sn+1‎=‎1‎Sn−‎‎1‎Sn+1‎,再由数列的裂项相消求和,计算可得所求和.‎ ‎【解答】‎ a‎4‎‎=‎4‎,且a‎1‎,a‎3‎,a‎9‎依次成等比数列,∴ a‎3‎‎2‎‎=‎a‎1‎a‎9‎, 即‎(4−d‎)‎‎2‎=‎(4−3d)(4+5d)‎,∵ d>0‎,∴ d=‎1‎,a‎1‎=a‎4‎‎−3d=‎1‎, ∴ an=‎1+n−1‎=n,∴ bn‎=‎2‎an=‎‎2‎n, ∴ Sn‎=‎2(1−‎2‎n)‎‎1−2‎=‎2‎n+1‎−2‎;‎ ‎∵ cn‎=‎2‎bnSn‎⋅‎Sn+1‎=bn+1‎Sn‎⋅‎Sn+1‎=Sn+1‎‎−‎SnSn‎⋅‎Sn+1‎=‎1‎Sn−‎‎1‎Sn+1‎, ∴ Tn‎=‎1‎S‎1‎−‎1‎S‎2‎+‎1‎S‎2‎−‎1‎S‎3‎+⋯+‎1‎Sn−‎1‎Sn+1‎=‎1‎S‎1‎−‎1‎Sn+1‎=‎1‎‎2‎−‎‎1‎‎2‎n+2‎‎−2‎.‎ ‎【答案】‎ 在‎△ABD中,由正弦定理可得:ABsin∠ADB‎=‎ADsin∠ABD, ∴ sin∠ADB=AB⋅sin∠ABDAD=1‎, ∴ ‎∠ADB=‎90‎‎∘‎, ∴ BD⊥AD, ∵ PD⊥‎底面ABCD, ∴ PD⊥BD, ∴ BD⊥‎平面PAD, ∴ PA⊥BD;‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 以D为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系, ∵ PD=AD=1,AB=‎‎5‎, ∴ BD=‎2‎, ∴ A(1,0,0),B(0,2,0),C(−1,2,0),P(0,0,1),AB‎→‎=(−1,2,0),CB‎→‎=(1,0,0),PB‎→‎=(0,2,−1)‎, 设平面ABP的法向量为n‎→‎‎=(x,y,z)‎,则n‎→‎‎⋅AB‎→‎=−x+2y=0‎n‎→‎‎⋅PB‎→‎=2y−z=0‎‎ ‎,令y=‎1‎,则n‎→‎‎=(2,1,2)‎, 设平面PBC的法向量为m‎→‎‎=(x‎1‎,y‎1‎,z‎1‎)‎,则m‎→‎‎⋅CB‎→‎=x‎1‎=0‎m‎→‎‎⋅PB‎→‎=2y‎1‎+z‎1‎=0‎‎ ‎,令y‎1‎=‎1‎,则m‎→‎‎=(0,1,2)‎, 则cos=m‎→‎‎⋅‎n‎→‎‎|m‎→‎||n‎→‎|‎=‎5‎‎3‎‎5‎=‎‎5‎‎3‎, ∴ sin=‎‎2‎‎3‎, 故二面角A−PB−C的正弦值为‎2‎‎3‎. ‎ ‎【考点】‎ 直线与平面垂直 二面角的平面角及求法 ‎【解析】‎ ‎(1)通过证明BD⊥‎平面PAD,再利用线面垂直的性质定理即可证得PA⊥BD; (2)建立空间直角坐标系,求出平面PAB及平面PBC的法向量,利用向量的夹角公式即可得解.‎ ‎【解答】‎ 在‎△ABD中,由正弦定理可得:ABsin∠ADB‎=‎ADsin∠ABD, ∴ sin∠ADB=AB⋅sin∠ABDAD=1‎, ∴ ‎∠ADB=‎90‎‎∘‎, ∴ BD⊥AD, ∵ PD⊥‎底面ABCD, ∴ PD⊥BD, ∴ BD⊥‎平面PAD, ∴ PA⊥BD;‎ 以D为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系, ∵ PD=AD=1,AB=‎‎5‎, ∴ BD=‎2‎, ∴ A(1,0,0),B(0,2,0),C(−1,2,0),P(0,0,1),AB‎→‎=(−1,2,0),CB‎→‎=(1,0,0),PB‎→‎=(0,2,−1)‎, 设平面ABP的法向量为n‎→‎‎=(x,y,z)‎,则n‎→‎‎⋅AB‎→‎=−x+2y=0‎n‎→‎‎⋅PB‎→‎=2y−z=0‎‎ ‎,令y=‎1‎,则n‎→‎‎=(2,1,2)‎, 设平面PBC的法向量为m‎→‎‎=(x‎1‎,y‎1‎,z‎1‎)‎,则m‎→‎‎⋅CB‎→‎=x‎1‎=0‎m‎→‎‎⋅PB‎→‎=2y‎1‎+z‎1‎=0‎‎ ‎,令y‎1‎=‎1‎,则m‎→‎‎=(0,1,2)‎, 则cos=m‎→‎‎⋅‎n‎→‎‎|m‎→‎||n‎→‎|‎=‎5‎‎3‎‎5‎=‎‎5‎‎3‎, ∴ sin=‎‎2‎‎3‎, 故二面角A−PB−C的正弦值为‎2‎‎3‎. ‎ ‎【答案】‎ ‎∵ 动圆过定点F(0, 1)‎,且与直线l:y=‎−1‎相切, ∴ 动圆圆心到定点F(0, 1)‎和定直线y=‎−1‎的距离相等, ∴ 动圆圆心的轨迹C是以F(0, 1)‎为焦点的抛物线, ∴ 轨迹C的方程为:x‎2‎=‎4y, 设A(x‎1‎,x‎1‎‎2‎‎4‎),B(x‎2‎,x‎2‎‎2‎‎4‎)‎, ∵ x‎2‎=‎4y,∴ y‎′‎‎=‎x‎2‎, ∴ 直线PA的方程为:y−x‎1‎‎2‎‎4‎=x‎1‎‎2‎(x−x‎1‎)‎,即:‎4y=2x‎1‎x−‎x‎1‎‎2‎①, 同理,直线PB的方程为:‎4y=2x‎2‎x−‎x‎2‎‎2‎②, 由①②可得:P(x‎1‎‎+‎x‎2‎‎2‎,x‎1‎x‎2‎‎4‎)‎, 因为过F作斜率为k(k≠0)‎的直线m,所以直线m方程为:y=kx+1‎, 联立y=kx+1‎x‎2‎‎=4y‎ ‎可得:x‎2‎‎−4kx−4‎=‎0‎,所以x‎1‎‎+x‎2‎=4kx‎1‎x‎2‎‎=−4‎‎ ‎, ∴ P(2k, −1)‎, ∴ kPF‎×k=−‎1‎k×k=−1‎, ∴ 点P始终在直线l上且PF⊥AB.‎ 设直线AB的倾斜角为α,由(1)可得: ‎|AB|=‎1+‎k‎2‎|x‎1‎−x‎2‎|=4(1+k‎2‎)=4(1+tan‎2‎α)=‎‎4‎cos‎2‎α, ∴ ‎|MN|=‎4‎cos‎2‎‎(α+90)‎=‎‎4‎sin‎2‎α, ∴ 四边形AMBN的面积为:‎1‎‎2‎‎|AB|×|MN|=‎8‎sin‎2‎αcos‎2‎α=‎32‎sin‎2‎‎2α≥32‎, 当且仅当α=‎45‎‎∘‎或‎135‎‎∘‎,即k=‎±1‎时取等号, ∴ 四边形AMBN的面积的最小值为‎32‎.‎ ‎【考点】‎ 轨迹方程 ‎【解析】‎ ‎(1)先利用定义法求出动圆圆心的轨迹方程C,再设A(x‎1‎,x‎1‎‎2‎‎4‎),B(x‎2‎,x‎2‎‎2‎‎4‎)‎,通过求导,分别写出切线PA和PB的直线方程,联立用x‎1‎,x‎2‎表示出点P的坐标;然后联立直线m的方程和x‎2‎=‎4y,结合韦达定理,可把点P的坐标表示为‎(2k, −1)‎,最后证明kPF‎×k=−‎1‎k×k=−1‎即可得解; ‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 ‎(2)先利用弦长公式求出‎|AB|‎,设直线AB的倾斜角为α,用α分别表示出‎|AB|‎和‎|MN|‎,然后表示出四边形AMBN的面积,最后利用三角函数求出最小值即可.‎ ‎【解答】‎ ‎∵ 动圆过定点F(0, 1)‎,且与直线l:y=‎−1‎相切, ∴ 动圆圆心到定点F(0, 1)‎和定直线y=‎−1‎的距离相等, ∴ 动圆圆心的轨迹C是以F(0, 1)‎为焦点的抛物线, ∴ 轨迹C的方程为:x‎2‎=‎4y, 设A(x‎1‎,x‎1‎‎2‎‎4‎),B(x‎2‎,x‎2‎‎2‎‎4‎)‎, ∵ x‎2‎=‎4y,∴ y‎′‎‎=‎x‎2‎, ∴ 直线PA的方程为:y−x‎1‎‎2‎‎4‎=x‎1‎‎2‎(x−x‎1‎)‎,即:‎4y=2x‎1‎x−‎x‎1‎‎2‎①, 同理,直线PB的方程为:‎4y=2x‎2‎x−‎x‎2‎‎2‎②, 由①②可得:P(x‎1‎‎+‎x‎2‎‎2‎,x‎1‎x‎2‎‎4‎)‎, 因为过F作斜率为k(k≠0)‎的直线m,所以直线m方程为:y=kx+1‎, 联立y=kx+1‎x‎2‎‎=4y‎ ‎可得:x‎2‎‎−4kx−4‎=‎0‎,所以x‎1‎‎+x‎2‎=4kx‎1‎x‎2‎‎=−4‎‎ ‎, ∴ P(2k, −1)‎, ∴ kPF‎×k=−‎1‎k×k=−1‎, ∴ 点P始终在直线l上且PF⊥AB.‎ 设直线AB的倾斜角为α,由(1)可得: ‎|AB|=‎1+‎k‎2‎|x‎1‎−x‎2‎|=4(1+k‎2‎)=4(1+tan‎2‎α)=‎‎4‎cos‎2‎α, ∴ ‎|MN|=‎4‎cos‎2‎‎(α+90)‎=‎‎4‎sin‎2‎α, ∴ 四边形AMBN的面积为:‎1‎‎2‎‎|AB|×|MN|=‎8‎sin‎2‎αcos‎2‎α=‎32‎sin‎2‎‎2α≥32‎, 当且仅当α=‎45‎‎∘‎或‎135‎‎∘‎,即k=‎±1‎时取等号, ∴ 四边形AMBN的面积的最小值为‎32‎.‎ ‎【答案】‎ 根据散点图可知:y‎​‎‎=a+b⋅‎‎1.5‎t适宜作为累计确诊人数y与时间变量t的回归方程类型;‎ 设ω=‎1.5‎t,则y‎​‎‎=a+bω, b‎​‎‎=i=‎1‎‎10‎ ωiyi‎​‎‎−‎‎10‎ω‎¯‎y‎¯‎i=1‎‎10‎‎ ‎ωi‎2‎‎−10‎ω‎¯‎‎2‎=‎154700−10×19×390‎‎7640−10×‎‎19‎‎2‎=20‎, a‎​‎‎=y‎¯‎−b‎​‎ω‎¯‎=390−20×19=10‎, ∴ y‎​‎‎=10+20⋅‎‎1.5‎t;‎ ‎(i)‎当t=‎11‎时,y‎​‎‎=2010,‎|2010−1975|‎‎1975‎<0.1‎, 当t=‎12‎时,y‎​‎‎=3010,‎|3010−2744|‎‎2744‎<0.1‎, 当t=‎13‎时,y‎​‎‎=4510,‎|4510−4515|‎‎4515‎<0.1‎. ∴ (2)的回归方程可靠; ‎(ii)‎当t=‎15‎时,y‎​‎‎=10150‎, ‎10150‎远大于‎7111‎,故防护措施有效.‎ ‎【考点】‎ 求解线性回归方程 ‎【解析】‎ ‎(1)直接由散点图得结论; (2)设ω=‎1.5‎t,则y‎​‎‎=a+bω,求出b‎​‎与a‎​‎的值,则回归方程可求; ‎(3)(i)‎在(2)中求得的回归方程中,分别取t=‎11‎、‎12‎、‎13‎求得y‎​‎,再比较误差与‎0.1‎的大小得结论; ‎(ii)‎在回归方程中取t=‎15‎求得y值,与‎7111‎比较大小得结论.‎ ‎【解答】‎ 根据散点图可知:y‎​‎‎=a+b⋅‎‎1.5‎t适宜作为累计确诊人数y与时间变量t的回归方程类型;‎ 设ω=‎1.5‎t,则y‎​‎‎=a+bω, b‎​‎‎=i=‎1‎‎10‎ ωiyi‎​‎‎−‎‎10‎ω‎¯‎y‎¯‎i=1‎‎10‎‎ ‎ωi‎2‎‎−10‎ω‎¯‎‎2‎=‎154700−10×19×390‎‎7640−10×‎‎19‎‎2‎=20‎, a‎​‎‎=y‎¯‎−b‎​‎ω‎¯‎=390−20×19=10‎, ∴ y‎​‎‎=10+20⋅‎‎1.5‎t;‎ ‎(i)‎当t=‎11‎时,y‎​‎‎=2010,‎|2010−1975|‎‎1975‎<0.1‎, 当t=‎12‎时,y‎​‎‎=3010,‎|3010−2744|‎‎2744‎<0.1‎, 当t=‎13‎时,y‎​‎‎=4510,‎|4510−4515|‎‎4515‎<0.1‎. ∴ (2)的回归方程可靠; ‎(ii)‎当t=‎15‎时,y‎​‎‎=10150‎, ‎10150‎远大于‎7111‎,故防护措施有效.‎ ‎【答案】‎ ‎∵ f‎′‎‎(x)=‎1−axx(a>0,x>0)‎, ∴ 当x∈(0,‎1‎a)‎时,f(x)>0‎,当x∈(‎1‎a,+∞)‎时,‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 f′(x)<0‎‎, ∴ f(x)‎在‎(0,‎1‎a)‎上递增,在‎(‎1‎a,+∞)‎上递减, ∴ f(x)≤f(‎1‎a)=−lna+a−1‎. 令g(x)‎=‎−lnx+x−1‎=‎−(lnx−x+1)‎, ∴ g(x)‎在‎(0, 1)‎上递减,在‎(1, +∞)‎上递增,g(x)≥g(1)‎=‎0‎, ∴ ‎−lna+a−1≥0‎,当且仅当a=‎1‎时取等号. ①a=‎1‎时,f(x)‎有一个零点; ②a>1‎时,‎1‎a‎∈(0,1),f(‎1‎a)=−lna+a−‎1‎a∈(0,1),f(‎1‎a)=−lna+a−1>0,f(1)=0,f(‎1‎ea)=−aea<0‎,此时f(x)‎有两个零点; ③‎01,f(‎1‎a)=−lna+a−1>0,f(1)=0,f(‎1‎a‎2‎)=−21na−‎1‎a+a,令φ(x)=−21nx−‎1‎x+x(x>1)‎, ∴ φ‎′‎‎(x)=‎(1−x)‎‎2‎x‎2‎>0‎, ∴ φ(x)‎在‎(0, 1)‎上递增,φ(x)<φ(1)‎=‎0‎, ∴ f(‎1‎a‎2‎)=−21na−‎1‎a+a<0‎,此时f(x)‎有两个零点; 综上:a=‎1‎时,f(x)‎有一个零点;当a>0‎且a≠1‎时,f(x)‎有两个零点;‎ 证明:由(1)可知:lnx≤x−1‎,∴ xlnx+1≤x‎2‎−x+1‎,ex−1‎‎≥x, 令h(x)‎=ex‎+sinx−x‎2‎+x−1‎,h′(x)‎=ex‎+cosx−2x+1≥ex−2x+1+cosx>0‎, ∴ h(x)‎在‎(0, +∞)‎上递增,h(x)>h(0)‎=‎0‎, ∴ ex‎+sinx>x‎2‎−x+1>xlnx+1‎.‎ ‎【考点】‎ 利用导数研究函数的最值 ‎【解析】‎ ‎(1)利用导数得到f(x)≤f(‎1‎a)=−lna+a−1‎,令g(x)‎=‎−lnx+x−1‎=‎−(lnx−x+1)‎,分类讨论a=‎1‎,a>1‎以及‎00,x>0)‎, ∴ 当x∈(0,‎1‎a)‎时,f(x)>0‎,当x∈(‎1‎a,+∞)‎时,f′(x)<0‎, ∴ f(x)‎在‎(0,‎1‎a)‎上递增,在‎(‎1‎a,+∞)‎上递减, ∴ f(x)≤f(‎1‎a)=−lna+a−1‎. 令g(x)‎=‎−lnx+x−1‎=‎−(lnx−x+1)‎, ∴ g(x)‎在‎(0, 1)‎上递减,在‎(1, +∞)‎上递增,g(x)≥g(1)‎=‎0‎, ∴ ‎−lna+a−1≥0‎,当且仅当a=‎1‎时取等号. ①a=‎1‎时,f(x)‎有一个零点; ②a>1‎时,‎1‎a‎∈(0,1),f(‎1‎a)=−lna+a−‎1‎a∈(0,1),f(‎1‎a)=−lna+a−1>0,f(1)=0,f(‎1‎ea)=−aea<0‎,此时f(x)‎有两个零点; ③‎01,f(‎1‎a)=−lna+a−1>0,f(1)=0,f(‎1‎a‎2‎)=−21na−‎1‎a+a,令φ(x)=−21nx−‎1‎x+x(x>1)‎, ∴ φ‎′‎‎(x)=‎(1−x)‎‎2‎x‎2‎>0‎, ∴ φ(x)‎在‎(0, 1)‎上递增,φ(x)<φ(1)‎=‎0‎, ∴ f(‎1‎a‎2‎)=−21na−‎1‎a+a<0‎,此时f(x)‎有两个零点; 综上:a=‎1‎时,f(x)‎有一个零点;当a>0‎且a≠1‎时,f(x)‎有两个零点;‎ 证明:由(1)可知:lnx≤x−1‎,∴ xlnx+1≤x‎2‎−x+1‎,ex−1‎‎≥x, 令h(x)‎=ex‎+sinx−x‎2‎+x−1‎,h′(x)‎=ex‎+cosx−2x+1≥ex−2x+1+cosx>0‎, ∴ h(x)‎在‎(0, +∞)‎上递增,h(x)>h(0)‎=‎0‎, ∴ ex‎+sinx>x‎2‎−x+1>xlnx+1‎.‎ ‎(二)选考题:共10分,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.[选修4-4:坐标系与参数方程]‎ ‎【答案】‎ ‎∵ C‎1‎‎:x‎2‎+y‎2‎−2y=0‎, 转换为直角坐标方程为ρ‎2‎=‎2ρsinθ, ∴ C‎1‎的极坐标方程为ρ=‎2sinθ. ∵ C‎2‎‎:‎3‎x+y=6‎, ∴ ‎3‎ρcosθ+ρsinθ=6‎, ∴ C‎2‎的极坐标方程为:‎3‎ρcosθ+ρsinθ=6‎,‎ ‎∵ C‎3‎;kx−y=‎0(k>0)‎, ∴ θ=α(α为锐角), ∴ ‎|OA|=2sinα,|OB|=‎‎6‎sinα+‎3‎cosα, ∴ λ=‎|OA|‎‎|OB|‎=‎2sin‎2‎α+2‎3‎sinαcosα‎6‎=‎3‎sin2α−cos2α+1‎‎6‎=‎2sin(2α−π‎6‎)+1‎‎6‎≤‎‎1‎‎2‎, 当α=‎π‎3‎时,等号成立. 即λ的最大值为‎1‎‎2‎.‎ ‎【考点】‎ 圆的极坐标方程 ‎【解析】‎ ‎(1)直接利用转换关系的应用求出结果. (2)利用三角函数关系式的变换和正弦型函数的性质的应用求出结果.‎ ‎【解答】‎ ‎∵ C‎1‎‎:x‎2‎+y‎2‎−2y=0‎, 转换为直角坐标方程为ρ‎2‎=‎2ρsinθ, ∴ C‎1‎的极坐标方程为ρ=‎2sinθ. ∵ C‎2‎‎:‎3‎x+y=6‎, ∴ ‎3‎ρcosθ+ρsinθ=6‎, ∴ C‎2‎的极坐标方程为:‎3‎ρcosθ+ρsinθ=6‎,‎ 第21页 共24页 ◎ 第22页 共24页 ‎∵ C‎3‎;kx−y=‎0(k>0)‎, ∴ θ=α(α为锐角), ∴ ‎|OA|=2sinα,|OB|=‎‎6‎sinα+‎3‎cosα, ∴ λ=‎|OA|‎‎|OB|‎=‎2sin‎2‎α+2‎3‎sinαcosα‎6‎=‎3‎sin2α−cos2α+1‎‎6‎=‎2sin(2α−π‎6‎)+1‎‎6‎≤‎‎1‎‎2‎, 当α=‎π‎3‎时,等号成立. 即λ的最大值为‎1‎‎2‎.‎ ‎[选修4-5:不等式选讲]‎ ‎【答案】‎ f(x)=2|x|+|x−4|=‎4−3x,x≤0‎x+4,0
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