1、2020 年高考数学模拟测试试卷年高考数学模拟测试试卷 一、选择题. 1已知集合 Ay|y2x,x0,Bx|yx ,则 AB( ) A1,+) B(1,+) C(0,+) D0,+) 2设(2+i) (3xi)3+(y+5)i(i 为虚数单位),其中 x,y 是实数,则|x+yi|等于( ) A5 B C2 D2 3已设 a,b 都是正数,则“loga3logb3”是“3a3b3”的( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充分且必要条件 D既不充分也不必要条件 4甲、乙、丙三位同学获得某项竞赛活动的前三名,但具体名次未知3 人作出如下预测: 甲说:我不是第三名;乙说:我是第三名;丙说:我
2、不是第一名若甲、乙、丙 3 人的 预测结果有且只有一个正确,由此判断获得第三名的是( ) A甲 B乙 C丙 D无法预测 5九章算术是我国算术名著,其中有这样一个问题:今有碗田,下周三十步,径十六 步,问为田几何?意思是说现有扇形田,弧长三十步,直径十六步,问面积多少?书中 给出计算方法,以径乘周,四而一,即扇形的面积等于直径乘以弧长再除以 4,在此问题 中,扇形的圆心角的弧度数是( ) A B C D120 6 若 的展开式中只有第六项的二项式系数最大, 则展开式中的常数项是 ( ) A210 B180 C160 D175 7泉城广场上矗立着的“泉标”,成为泉城济南的标志和象征为了测量“泉标”
3、高度, 某同学在“泉标”的正西方向的点 A 处测得“泉标”顶端的仰角为 45,沿点 A 向北偏 东 30前进 100m 到达点 B,在点 B 处测得“泉标”顶端的仰角为 30,则“泉标”的 高度为( ) A50m B100m C120m D150m 8已知函数 f(x)满足 f(2x)+f(2+x)6, ,且 f(x)与 g(x)的图象 交点为(x1,y1), (x2,y2), (x8,y8),则 x1+x2+x8+y1+y2+y8的值为( ) A20 B24 C36 D40 二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的选项中,有多项符 合题目要求.全部选对的
4、得 5 分,部分选对的得 3 分,有选错的得 0 分. 9某颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心 F 为一个焦点的椭圆,如图所示,已知它 的近地点 A(离地面最近的点)距地面 m 千米,远地点 B(离地面最远的点)距地面 n 千米,并且 F、A、B 三点在同一直线上,地球半径约为 R 千米,设该椭圈的长轴长、短 轴长、焦距分别为 2a、2b、2c,则( ) Aacm+R Ba+cn+R C2am+n D 10甲罐中有 5 个红球,2 个白球和 3 个黑球, 乙罐中有 4 个红球,3 个白球和 3 个黑球先 从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以 A1,A2和 A3表示由甲罐取出的球是红球,白球
5、 和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以 B 表示由乙罐取出的球是红球的事件,则 下列结论中正确的是( ) A B C事件 B 与事件 A1相互独立 DA1,A2,A3是两两互斥的事件 11已知点 P 是双曲线 : 的右支上一点,F1,F2为双曲线 E 的左、右焦点, PF1F2的面积为 20,则下列说法正确的是( ) A点 P 的横坐标为 BPF1F2的周长为 C 小于 DPF1F2的内切圆半径为 12已知正四棱柱 ABCDA1B1C1D1的底面边长为 2,侧棱 AA11,P 为上底面 A1B1C1D1 上的动点,给出下列四个结论中正确结论为( ) A若 PD3,则满足条件的 P 点有且只
6、有一个 B若 ,则点 P 的轨迹是一段圆弧 C若 PD平面 ACB1,则 DP 长的最小值为 2 D若 PD平面 ACB1,且 ,则平面 BDP 截正四棱柱 ABCDA1B1C1D1的外接 球所得平面图形的面积为 三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分. 13已知向量 , , , ,若满足 ,且方向相同,则 x 14已知 m 是 2 与 8 的等比中项,则圆锥曲线 的离心率是 15对于函数 f(x),若在定义域内存在实数 x0满足 f(x0)f(x0),则称函数 f(x) 为“倒戈函数”设 f(x)3x+2m1(mR,且 m0 是定义在1,1上的“倒戈函 数”,则实数 m
7、的取值范围是 16已知函数 f(x) sinx,g(x) cosx,其中 0,A,B,C 是这两个函数图 象的交点,且不共线 当 1 时,ABC 面积的最小值为 ; 若存在ABC 是等腰直角三角形,则 的最小值为 四、解答题:共 6 小题,共 70 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17数列an满足:a1+a2+a3 (1)求an的通项公式; (2)若数列bn满足 ,求bn的前 n 项和 Tn 18在锐角ABC 中,内角 A,B,C 所对的边为 a,b,c,已知 (1)求角 B 的大小; (2)求 的取值范围? 19 如图, 三棱柱 ABCA1B1C1中, CACB, BAA
8、145, 平面 AA1C1C平面 AA1B1B (1)求证:AA1BC; (2)若 BB1 AB2,直线 BC 与平面 ABB1A1所成角为 45,D 为 CC1的中点,求 二面角 B1A1DC1的余弦值 20为提高城市居民生活幸福感,某城市公交公司大力确保公交车的准点率,减少居民乘车 候车时间为此,该公司对某站台乘客的候车时间进行统计乘客候车时间受公交车准 点率、交通拥堵情况、节假日人流量增大等情况影响在公交车准点率正常、交通拥堵 情况正常、非节假日的情况下,乘客候车时间随机变量 X 满足正态分布 N(,2)在 公交车准点率正常、交通拥堵情况正常、非节假日的情况下,调查了大量乘客的候车时 间
9、,经过统计得到如图频率分布直方图 (1)在直方图各组中,以该组区间的中点值代表该组中的各个值,试估计 ,2的值; (2)在统计学中,发生概率低于千分之三的事件叫小概率事件,一般认为,在正常情况 下,一次试验中,小概率事件是不能发生的在交通拥堵情况正常、非节假日的某天, 随机调查了该站的 10 名乘客的候车时间,发现其中有 3 名乘客候车时间超过 15 分钟, 试判断该天公交车准点率是否正常,说明理由 (参考数据: 4.38, 4.63, 5.16, 0.841370.2898, 0.841360.3546, 0.158730.0040,0.158740.0006,P(X+)0.6826,P(2
10、X+2 )0.9544,P(3X+3)0.9973) 21已知抛物线 C:y22px(p0),点 F 为抛物线的焦点,焦点 F 到直线 3x4y+30 的距离为 d1,焦点 F 到抛物线 C 的准线的距离为 d2,且 (1)抛物线 C 的标准方程; (2)若在 x 轴上存在点 M,过点 M 的直线 l 分别与抛物线 C 相交于 P、Q 两点,且 为定值,求点 M 的坐标 22已知函数 f(x)lnxax2+x(a0) (1)讨论函数 f(x)的极值点的个数; (2)若函数 f(x)有两个极值点 x1,x2,证明:f(x1)+f(x2)32ln2 参考答案 一、单项选择题:本题共 8 小题,每小
11、题 5 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,只有 一项符合题目要求. 1已知集合 Ay|y2x,x0,Bx|yx ,则 AB( ) A1,+) B(1,+) C(0,+) D0,+) 【分析】先化简两个集合,再根据集合的定义求出两个集合的交集 解:Ay|y2x,x0y|y1, AB(1,+) 故选:B 【点评】 本题考查指数函数的定义域和值域、 定义及解析式, 解题的关键是化简两集合, 再根据交集的定义求出两个集合的交集 2设(2+i) (3xi)3+(y+5)i(i 为虚数单位),其中 x,y 是实数,则|x+yi|等于( ) A5 B C2 D2 【分析】 直接由复数代数形式的乘除
12、运算以及复数相等的条件, 列出方程组求解即可得 x, y 的值,再由复数求模公式计算得答案 解:(2+i)(3xi)6+x+(32x)i3+(y+5)i, ,解得 , 则|x+yi|3+4y| 故选:A 【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数相等的条件,考查了复数模 的求法,是基础题 3已设 a,b 都是正数,则“loga3logb3”是“3a3b3”的( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充分且必要条件 D既不充分也不必要条件 【分析】由 loga3logb3 和 3a3b3 分别求出 a,b 的关系,然后利用必要条件、充分 条件及充分必要条件的判断方法得答案 解:由
13、loga3logb3,得, , 得 0ba1 或 0a1b 或 ab1, 由 3a3b3,得 ab1, “loga3logb3”是“3a3b3”的必要不充分条件 故选:B 【点评】本题考查必要条件、充分条件及充分必要条件的判断方法,考查了不等式的性 质,属于基础题 4甲、乙、丙三位同学获得某项竞赛活动的前三名,但具体名次未知3 人作出如下预测: 甲说:我不是第三名;乙说:我是第三名;丙说:我不是第一名若甲、乙、丙 3 人的 预测结果有且只有一个正确,由此判断获得第三名的是( ) A甲 B乙 C丙 D无法预测 【分析】若甲正确,则乙、丙均错误,从而可得甲为第三名,且乙、丙中必有一人正确, 一人错
14、误,再假设丙错误(则乙正确),可导出矛盾,从而可得丙为第二名,故得答案 解:若甲正确,则乙、丙均错误,故丙是第一名,乙是第二名,甲是第三名,与“甲说: 我不是第三名”正确相矛盾, 故甲错误, 因此,甲为第三名; 于是乙、丙中必有一人正确,一人错误 若丙错误(则乙正确),即丙是第一名,而甲是第三名,故乙是第二名,与乙正确“我 是第三名”矛盾, 故丙正确,即丙不是第一名,为第二名; 由得:获得第一名的是:乙 故选:A 【点评】本题考查简单的合情推理,逻辑性较强,要认真分析 5九章算术是我国算术名著,其中有这样一个问题:今有碗田,下周三十步,径十六 步,问为田几何?意思是说现有扇形田,弧长三十步,直
15、径十六步,问面积多少?书中 给出计算方法,以径乘周,四而一,即扇形的面积等于直径乘以弧长再除以 4,在此问题 中,扇形的圆心角的弧度数是( ) A B C D120 【分析】根据题意知扇形的弧长和直径,再计算扇形的面积和圆心角弧度数 解:扇形中,弧长为 l30,直径为 d16, 面积为 S30164120; 扇形的圆心角弧度数是 故选:B 【点评】本题考查了扇形的圆心角弧度数计算问题,是基础题 6 若 的展开式中只有第六项的二项式系数最大, 则展开式中的常数项是 ( ) A210 B180 C160 D175 【分析】由题意利用二项式系数的性质求得 n 的值,再利用二项展开式的通项公式,求 出
16、展开式中的常数项 解:若 的展开式中只有第六项的二项式系数 最大,故 n10, 则展开式的通项公式为 Tr+1 (2)r ,令 5 0,求得 r2, 可得展开式中的常数项为 (2)2180, 故选:B 【点评】 本题主要考查二项式定理的应用, 二项展开式的通项公式, 二项式系数的性质, 属于基础题 7泉城广场上矗立着的“泉标”,成为泉城济南的标志和象征为了测量“泉标”高度, 某同学在“泉标”的正西方向的点 A 处测得“泉标”顶端的仰角为 45,沿点 A 向北偏 东 30前进 100m 到达点 B,在点 B 处测得“泉标”顶端的仰角为 30,则“泉标”的 高度为( ) A50m B100m C1
17、20m D150m 【分析】首先根据题意,画出该图形,进一步利用余弦定理的应用和三角形的边角关系 的应用求出结果 解:根据题意,画出图形为: 所以 AB100,BAC60,DBC30, 设 DCx, 所以 ACx,BC , 在ABC 中, 利用余弦定理的应用, , 解得 x50 故选:A 【点评】本题考查的知识要点:实际问题的应用,余弦定理的应用,方向角的应用,主 要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题 8已知函数 f(x)满足 f(2x)+f(2+x)6, ,且 f(x)与 g(x)的图象 交点为(x1,y1), (x2,y2), (x8,y8),则 x1+x2+x8+y1+y
18、2+y8的值为( ) A20 B24 C36 D40 【分析】利用条件可知 f(x),g(x)均时关于(2,3)中心对称,则若交点为(x1,y1) 时,(4x1,6y1)也为交点,进而可求和 解:函数 f(x)满足 f(2x)+f(2+x)6 的对称中心为(2,3), 函数 3 也关于(2,3)中心对称, 则若交点为(x1,y1)时,(4x1,6y1)也为交点,若交点为(x2,y2)时,(4x2, 6y2)也为交点, 所以 x1+x2+x8+y1+y2+y8(x1+y1)+(x2+y2)+(x8+y8) (x1+y1)+(4x1+6y1)+(x2+y2)+(4x2+6y2)+(x8+y8)+(
19、4x8+6 y8)40 故选:D 【点评】本题考查抽象函数的运用:求和,考查函数的对称性的运用,以及化简整理的 运算能力,属于中档题 二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的选项中,有多项符 合题目要求.全部选对的得 5 分,部分选对的得 3 分,有选错的得 0 分. 9某颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心 F 为一个焦点的椭圆,如图所示,已知它 的近地点 A(离地面最近的点)距地面 m 千米,远地点 B(离地面最远的点)距地面 n 千米,并且 F、A、B 三点在同一直线上,地球半径约为 R 千米,设该椭圈的长轴长、短 轴长、焦距分别为 2a、2b、2
20、c,则( ) Aacm+R Ba+cn+R C2am+n D 【分析】根据题意可知:acRm,a+cRn,从而求出 a,c 的值,进而求出的 b 值,推出结果 解:设椭圆的长半轴为 a,短半轴为 b,半焦距为 c,则由题意可知:acRm,a+c Rn,可得 acm+R,所以 A 正确;a+cR+n,所以 B 正确; 可得 a R,c 则 b2a2c2( R)2( )2(m+R)(n+R) 则 所以 D 正确; 故选:ABD 【点评】本题的关键是正确理解题意,从而寻找几何量之间的关系,是基础题 10甲罐中有 5 个红球,2 个白球和 3 个黑球, 乙罐中有 4 个红球,3 个白球和 3 个黑球先
21、 从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以 A1,A2和 A3表示由甲罐取出的球是红球,白球 和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以 B 表示由乙罐取出的球是红球的事件,则 下列结论中正确的是( ) A B C事件 B 与事件 A1相互独立 DA1,A2,A3是两两互斥的事件 【分析】本题是概率的综合问题,掌握条件概率的基本运算是解决问题的关键本题在 A1,A2,A3是两两互斥的事件,把事件 B 的概率进行转化 P(B)P(B| A1)+P(B A2)+P(B A3),可知事件 B 的概率是确定的 解: 易见 A1, A2, A3是两两互斥的事件, 故选:BD 【点评】概率的综合问题,需要对基本
22、概念和基本运算能够熟练掌握 11已知点 P 是双曲线 : 的右支上一点,F1,F2为双曲线 E 的左、右焦点, PF1F2的面积为 20,则下列说法正确的是( ) A点 P 的横坐标为 BPF1F2的周长为 C 小于 DPF1F2的内切圆半径为 【分析】 设F1PF2的内心为 I, 连接 IP, IF1, IF2, 求得双曲线的 a, b, c, 不妨设 P (m, n),m0,n0,运用三角形的面积公式求得 P 的坐标,运用两直线的夹角公式可得 tanF1PF2,由两点的距离公式,可得PF1F2的周长,设PF1F2的内切圆半径为 r,运 用三角形的面积公式和等积法,即可计算 r 解:设F1P
23、F2的内心为 I,连接 IP,IF1,IF2, 双曲线 : 中的 a4,b3,c5, 不妨设 P(m,n),m0,n0, 由PF1F2的面积为 20,可得 |F 1F2|ncn5n20,即 n4, 由 1,可得 m ,故 A 符合题意; 由 P( ,4),且 F1(5,0),F2(5,0), 可得 kPF1 ,kPF2 , 则 tanF1PF2 (0, ), 则F1PF2 ,故 C 符合题意; 由|PF1|+|PF2| , 则PF1F2的周长为 10 ,故 B 符合题意; 设PF1F2的内切圆半径为 r,可得 r(|PF 1|+|PF2|+|F1F2 |) |F1F2| 4, 可得 r40,解
24、得 r ,故 D 不符合题意 故选:ABC 【点评】本题考查双曲线的方程和性质,考查三角形的内切圆的性质和等积法的运用, 考查方程思想和运算能力,属于中档题 12已知正四棱柱 ABCDA1B1C1D1的底面边长为 2,侧棱 AA11,P 为上底面 A1B1C1D1 上的动点,给出下列四个结论中正确结论为( ) A若 PD3,则满足条件的 P 点有且只有一个 B若 ,则点 P 的轨迹是一段圆弧 C若 PD平面 ACB1,则 DP 长的最小值为 2 D若 PD平面 ACB1,且 ,则平面 BDP 截正四棱柱 ABCDA1B1C1D1的外接 球所得平面图形的面积为 【分析】由题意画出图形,求出 D
25、与上底面点的最大值判断 A;由 ,求得 PD1 为定值判断 B;找出满足 PD平面 ACB1的 P 的轨迹,求出 DP 长的最小值判断 C;由 已知求出正四棱住的外接球的半径,进一步求出大圆面积判断 D 解:如图正四棱柱 ABCDA1B1C1D1的底面边长为 2, ,又侧棱 AA11, ,则 P 与 B1重合时 PD3,此时 P 点唯一,故 A 正确; (1,3),DD11,则 ,即点 P 的轨迹是一段圆弧,故 B 正确; 连接 DA1,DC1,可得平面 A1DC1平面 ACB1,则当 P 为 A1C1中点时,DP 有最小值为 ,故 C 错误; 由 C 知,平面 BDP 即为平面 BDD1B1
26、,平面 BDP 截正四棱柱 ABCDA1B1C1D1的外接球 所得平面图形为外接球的大圆, 其半径为 ,面积为 ,故 D 正确 故选:ABD 【点评】本题考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能 力,是中档题 三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分. 13已知向量 , , , ,若满足 ,且方向相同,则 x 1 【分析】由题意利用两个向量共线的性质,求出 x 的值 解:向量 , , , ,若满足 ,且方向相同, ,求得 x1,或 x2(此时 ,不合题意,舍去), 故答案为:1 【点评】本题主要考查两个向量共线的性质,属于基础题 14已知 m 是 2
27、与 8 的等比中项,则圆锥曲线 的离心率是 或 【分析】利用等比数列求出 m,然后求解圆锥曲线的离心率即可 解:m 是 2 与 8 的等比中项,可得 m4, 则圆锥曲线 是椭圆时为: 的离心率: , 圆锥曲线为双曲线时, ,它的离心率为: 故答案为: 或 【点评】本题考查圆锥曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查 15对于函数 f(x),若在定义域内存在实数 x0满足 f(x0)f(x0),则称函数 f(x) 为“倒戈函数”设 f(x)3x+2m1(mR,且 m0 是定义在1,1上的“倒戈函 数”,则实数 m 的取值范围是 , 【分析】f(x)3x+2m1 是定义在1,1上的“倒戈函数,即存在
28、 x01,1满足 f(x0)f(x0),即 4m3 3 2 有根,即可求出答案 解:f(x)3x+2m1 是定义在1,1上的“倒戈函数, 存在 x01,1满足 f(x0)f(x0), 3 2m13 2m+1, 4m3 3 2, 构造函数 y3 3 2,x01,1, 令 t3 ,t ,3, y t+2,y ,0, 0, , 故答案为: ,0) 【点评】本题考查的知识点是分段函数的定义,新定义“倒戈函数”,正确理解新定义 “倒戈函数”的含义,是解答的关键 16已知函数 f(x) sinx,g(x) cosx,其中 0,A,B,C 是这两个函数图 象的交点,且不共线 当 1 时,ABC 面积的最小值
29、为 2 ; 若存在ABC 是等腰直角三角形,则 的最小值为 【分析】直接利用函数的图象和性质的应用求出三角形的底和高,进一步求出三角形 的面积 利用等腰直角三角形的性质的应用求出 的最小值 解:函数 f(x) sinx,g(x) cosx,其中 0,A,B,C 是这两个函数图 象的交点, 当 1 时,f(x) ,g(x) 所以函数的交点间的距离为一个周期 2高为 所以: 如图所示: 当 1 时,ABC 面积的最小值为 2; 若存在ABC 是等腰直角三角形,利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半, 则 , 解得 的最小值为 故答案为:2, 【点评】本题考查的知识要点:三角函数的图象和性质的应用,
30、主要考查学生的运算能 力和转换能力及思维能力,属于基础题型 四、解答题:共 6 小题,共 70 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17数列an满足:a1+a2+a3 (1)求an的通项公式; (2)若数列bn满足 ,求bn的前 n 项和 Tn 【分析】(1)运用数列的递推式,化简可得所求通项公式; (2)求得 ,由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式, 可得所求和 解:(1)Sna1+a2+a3+an,a1+a2+a3 , n1 时,a11, n2 时, ,对 n1 也成立, ,nN*; (2)由 , , Tnb1+b2+bn 得 , , 【点评】本题考查数列的递推式
31、的运用,考查等比数列的通项公式和求和公式的运用, 数列的错位相减法求和,化简运算能力,属于中档题 18在锐角ABC 中,内角 A,B,C 所对的边为 a,b,c,已知 (1)求角 B 的大小; (2)求 的取值范围? 【分析】(1)由 利用正弦定理、和差公式展开即可得出 (2)由(1)可得:A+CB ,又ABC 为锐角三角形,可得 A ,再利用 正弦定理、和差公式、正切函数的单调性即可得出 解:(1) sinBsinAsinA( sinB cosB),sinA0 化为: sinB cosB0, tanB ,B(0,) 解得 B (2)由(1)可得:A+CB ,又ABC 为锐角三角形,0C A
32、,0 A , A , , , 的取值范围是 , 【点评】本题考查了正弦定理、和差公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算 能力,属于中档题 19 如图, 三棱柱 ABCA1B1C1中, CACB, BAA145, 平面 AA1C1C平面 AA1B1B (1)求证:AA1BC; (2)若 BB1 AB2,直线 BC 与平面 ABB1A1所成角为 45,D 为 CC1的中点,求 二面角 B1A1DC1的余弦值 【分析】(1)过点 C 作 COAA1,则 CO平面 AA1B1B,COOB,推导出 RtAOC RtBOC, 从而 AA1OB, 再由 AA1CO, 得 AA1平面 BOC, 由此能证
33、明 AA1BC (2)以 O 为坐标原点,OA,OB,OC 所在直线分别为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标 系,利用向量法能求出二面角 B1A1DC1的余弦值 【解答】证明:(1)过点 C 作 COAA1,垂足为 O, 平面 AA1C1C平面 AA1B1B, CO平面 AA1B1B,故 COOB, 又CACB,COCO,COACOB90, RtAOCRtBOC,故 OAOB, A1AB45,AA1OB, AA1CO,AA1平面 BOC, AA1BC 解:(2)BB1 AB2,直线 BC 与平面 ABB1A1所成角为 45,D 为 CC1的中点, 以 O 为坐标原点,OA,OB,OC 所在直线
34、分别为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标系, CO平面 AA1B1B,CBO 是直线 BC 与平面 AA1B1B 所成角,CBO45, AB ,AOBOCO1, A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),A1(1,0,0),B1(2,1,0), D(1,0,1), (0,0,1), (1,1,1), 设平面 A1B1D 的法向量 (x,y,z), 则 ,取 x1,得 (1,1,0), OB平面 AA1C1C,平面 AA1C1C 的法向量 (0,1,0), 设二面角 B1A1DC1的平面角为 , 则 cos , 二面角 B1A1DC1的余弦值为 【点评】本题考查线线垂直的证明,考查二
35、面角的余弦值的求法,考查空间中线线、线 面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题 20为提高城市居民生活幸福感,某城市公交公司大力确保公交车的准点率,减少居民乘车 候车时间为此,该公司对某站台乘客的候车时间进行统计乘客候车时间受公交车准 点率、交通拥堵情况、节假日人流量增大等情况影响在公交车准点率正常、交通拥堵 情况正常、非节假日的情况下,乘客候车时间随机变量 X 满足正态分布 N(,2)在 公交车准点率正常、交通拥堵情况正常、非节假日的情况下,调查了大量乘客的候车时 间,经过统计得到如图频率分布直方图 (1)在直方图各组中,以该组区间的中点值代表该组中的各
36、个值,试估计 ,2的值; (2)在统计学中,发生概率低于千分之三的事件叫小概率事件,一般认为,在正常情况 下,一次试验中,小概率事件是不能发生的在交通拥堵情况正常、非节假日的某天, 随机调查了该站的 10 名乘客的候车时间,发现其中有 3 名乘客候车时间超过 15 分钟, 试判断该天公交车准点率是否正常,说明理由 (参考数据: 4.38, 4.63, 5.16, 0.841370.2898, 0.841360.3546, 0.158730.0040,0.158740.0006,P(X+)0.6826,P(2X+2 )0.9544,P(3X+3)0.9973) 【分析】(1)由频率分布直方图结合
37、平均数公式及方差公式求解; (2)求出 +,得到 P(x14.38),再由二项分布的概率公式求解 解:(1)0.12+0.26+0.410+0.214+0.11810, 2s22(820.1+420.2)+(1010)20.419.2; (2)+10+4.3814.38, 设 3 名乘客候车时间超过 15 分钟的事件为 A, P(x14.38) , P(A) 0.003 故准点率正常 【点评】本题考查正态分布,考查数学建模,数据分析,数学运算的数学素养,是基础 题 21已知抛物线 C:y22px(p0),点 F 为抛物线的焦点,焦点 F 到直线 3x4y+30 的距离为 d1,焦点 F 到抛物
38、线 C 的准线的距离为 d2,且 (1)抛物线 C 的标准方程; (2)若在 x 轴上存在点 M,过点 M 的直线 l 分别与抛物线 C 相交于 P、Q 两点,且 为定值,求点 M 的坐标 【分析】(1)由题意可得 d1 ,d2p解得:p2即可 (2)设 M(t,0),设点 M,P(x1,y2),Q(x2,y2),设直线 l 的方程为 xmy+t联 立方程 ,整理可得 y24my4t0可得 , 要 使 为定值,必有 ,解得 t 即可 解:(1)由题意可得,焦点 F( ,0),则 d1 , d2p 又 ,解得:p2 抛物线 C 的标准方程:y24x; (2)设 M(t,0),设点 M,P(x1,
39、y2),Q(x2,y2),显然直线 l 的斜率不为 0, 设直线 l 的方程为 xmy+t 联立方程 ,整理可得 y24my4t0 16(m2+t)0,y1+y24m,y1y24t, |PM| |y1|, |QM| |y2|, , 要使 为定值,必有 ,解得 t2, 为定值时,点 M 的坐标为(2,0) 【点评】本题主要考查直线与抛物线位置关系,通常需要联立直线与抛物线方程,结合 韦达定理、弦长公式等求解,属于常考题型 22已知函数 f(x)lnxax2+x(a0) (1)讨论函数 f(x)的极值点的个数; (2)若函数 f(x)有两个极值点 x1,x2,证明:f(x1)+f(x2)32ln2
40、 【分析】(1)先求出函数的导函数,通过讨论 a 的范围确定导函数的符号,从而得出函 数的单调区间,进而判断函数极值点个数; (2)由(1)可知当且仅当 a(0, )时 f(x)有极小值 x 1和极大值 x2,且 x1,x2是方 程的两个正根,则 x1+x2 ,x1x2 根据函数 f(x)lnxax 2+x 表示出 f(x 1) +f(x2)lna ln2+1,令 g(a)lna ln2+1,通过对 g(a)求导即可证明结 论 解:(1)函数 f(x)lnxax2+x(a0), f(x) 2ax+1(x0) ,x0 a0,当 a0 时,f(x) ,x0,当 x(0,1)时,f(x)0,f(x)
41、单调 递减;当 x(1,+)时,f(x)0,f(x)单调递增;当 x1 时,f(x)有极小值; 当 a 时,0,故 f(x)0,f(x)在(0,+)上单调递减,故此时 f(x)无 极值; 当 0a 时,0,方程 f(x)0 有两个不等的正根 x1,x2 可得 x1 ,x2 则当 x(0, )及 x( ,+)时,f(x)0,f(x)单调递减; 当 x( , )时,f(x)0;f(x)单调递增; f(x)在 xx1处有极小值,在 xx2处有极大值 综上所述:当 a0 时,f(x)有 1 个极值点; 当 a 时,f(x)没有极值点;当 0a 时,f(x)有 2 个极值点 (2)由(1)可知当且仅当 a(0, )时 f(x)有极小值 x 1和极大值 x2,且 x1,x2是方 程的两个正根,则 x1+x2 ,x1x2 f(x1)+f(x2)(x1+x2)a(x1+x2)22x1x2(lnx1+lnx2)ln(2a) 1 lna ln2+1; 令 g(a)lna ln2+1, 0a ;g(a) 0, g(a)在(0, )上单调递减,故 g(a)g( )32ln2, f(x1)+f(x2)32ln2 【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性和极值,注意分类讨论思想的运用,属 于难题