1、2020 年珠海市高考数学三模试卷(文科)年珠海市高考数学三模试卷(文科) 一、单选题(共 12 小题). 1已知集合 A1,0,1,2,Bx|x21,则 AB( ) A1,0,1 B1,2 C1,1 D1,1,2 2已知复数 z 在复平面上对应的点为(1,1),则( ) Az+1 是实数 Bz+1 是纯虚数 Cz+i 是实数 Dz+i 是纯虚数 3不等式 的解集为( ) Ax|x1 Bx|1x1 且 x0 Cx|x1 Dx|x1 或1x0 4某同学用如下方式估算圆周率,他向图中的正方形中随机撒豆子 100 次,其中落入正方 形的内切圆内有 68 次,则他估算的圆周率约为( ) A3.15 B
2、2.72 C1.47 D3.84 5函数 f(x)xsinx 的零点个数为( ) A1 B2 C3 D4 6设 ,则 S( ) A B C D 7已知点 P(2,2)和圆 C:x2+y2+4x+2y+k0,过 P 作 C 的切线有两条,则 k 的取值范 围是( ) A0k5 Bk20 Ck5 D20k5 8如图,正方体 ABCDA1B1C1D1,点 P 为对角线 A1C1上的点,当点 P 由点 A1向点 C1运 动过程中,下列说法正确的是( ) ABPD 的面积始终不变 BBPD 始终是等腰三角形 CBPD 在面 ABB1A1内的投影的面积先变小再变大 D点 A 到面 BPD 的距离一直变大
3、9函数 的图象可能是( ) A B C D 10已知 F 是双曲线 C:x2y22 的一个焦点,点 P 在 C 上,过点 P 作 FP 的垂线与 x 轴 交于点 Q,若FPQ 为等腰直角三角形,则FPQ 的面积为( ) A B C D 11天干地支纪年法,源于中国中国自古便有十天干与十二地支十天干即甲、乙、丙、 丁、戊、己、庚、辛、壬、癸,十二地支即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、 戌、亥天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前, 地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如说第一年为“甲子”,第二年为“乙 丑”,第三年为“丙寅”依此类推,排列到“癸酉”后,
4、天干回到“甲”重新开始, 即“甲戌”“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”依此类推1911 年中国爆发推翻清朝专制帝制、建立共和政体的全国性革命,这一年是辛亥年,史称“辛 亥革命”1949 新中国成立,请推算新中国成立的年份为( ) A己丑年 B己酉年 C丙寅年 D甲寅年 12设函数 f(x)x2(exe2)ax若只存在唯一非负整数 x0,使得 f(x0)0,则实数 a 取值范围为( ) A(ee2,0 B(e2,1) C(,0 D(ee2,e) 二、填空题(本大题共 4 小题,每题 5 分,满分 20 分,将答案填在答题纸上) 13函数 在 x1 处的切线方程为 14在三棱锥 PA
5、BC 中,平面 PAB平面 ABC,ABC 是边长为 2 的正三角形,PAB 是以 AB 为斜边的直角三角形,则该三棱锥外接球的表面积为 15已知正项等比数列an的前 n 项和为 Sn,S69S3,a23,则 a5 16等腰直角三角形 ABC,ABAC2,BAC90E,F 分别为边 AB,AC 上的动点, 设 , ,其中 m,n(0,1),且满足 m2+n21,M,N 分别是 EF, BC 的中点,则|MN|的最小值为 三、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤第 1721 题为必考题,每个试 题考生都必须作答第 22、23 题为选考题,考生根据要求作答(一)必考题 17随机调查某城市
6、80 名有子女在读小学的成年人,以研究晚上八点至十点时间段辅导子 女作业与性别的关系,得到下面的数据表: 是否辅导 性别 辅导 不辅导 合计 男 25 60 女 合计 40 80 (1)请将表中数据补充完整; (2)用样本的频率估计总体的概率,估计这个城市有子女在读小学的成人女性晚上八点 至十点辅导子女作业的概率; (3)根据以上数据,能否有 99%以上的把握认为“晚上八点至十点时间段是否辅导子女 作业与性别有关?” 参考公式: ,其中 na+b+c+d 参考数据: P(K2k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 k0 2.072 2.706 3.841 5.
7、024 6.635 7.879 第 18 题图 18 如图所示, 在ABD 中, 点 C 在线段 AB 上, |AD|3, |BC|1, |BD| , cosDAB (1)求 sinABD 的值; (2)判断ACD 是否为等腰三角形 19如图所示,梯形 ABCD 中,ADBC,平面 CDEF平面 ABCD,且四边形 CDEF 为矩 形,BC2AD2,CF2 ,AB ,BE2 (1)求证:AD平面 BDE; (2)求点 D 到平面 BEF 的距离 20已知抛物线 C 的顶点为坐标原点 O,对称轴为 y 轴,其准线为 y1 (1)求抛物线 C 的方程; (2)设直线 l:ykx+n,对任意的 kR
8、 抛物线 C 上都存在四个点到直线 l 的距离为 4, 求 n 的取值范围 21设函数 f(x)exa(x1) (1)求函数 f(x)的单调区间和极值; (2)若存在 m,nR 满足 ,证明:m+nlna 2 成立 (二)选考题请考生在第 22、23 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分 22在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 过点 P(2,3),且倾斜角 以坐标原点 O 为 极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆 C 的极坐标方程为 4sin (1)求圆 C 的直角坐标方程; (2)设直线 l 与圆 C 交于 A,B 两点,求|PA|+|PB|的值 23已知函数 f
9、(x)|x1| (1)解不等式 f(x)+f(x+1)4; (2)当 x0,xR 时,证明: 参考答案 一、单选题(本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分,在每小题列出的四个选项中,选出 符合题目要求的一项) 1已知集合 A1,0,1,2,Bx|x21,则 AB( ) A1,0,1 B1,2 C1,1 D1,1,2 【分析】先求出集合 A,B,由此能求出 AB 解:集合 A1,0,1,2, Bx|x21x|x1 或 x1, AB1,1,2 故选:D 2已知复数 z 在复平面上对应的点为(1,1),则( ) Az+1 是实数 Bz+1 是纯虚数 Cz+i 是实数 Dz+i 是纯虚数
10、【分析】复数 z 在复平面上对应的点为(1,1),可得 z1i,分别计算 z+1,z+i即 可判断出结论 解:复数 z 在复平面上对应的点为(1,1),则 z1i, z+12i,z+i1 因此只有 C 正确 故选:C 3不等式 的解集为( ) Ax|x1 Bx|1x1 且 x0 Cx|x1 Dx|x1 或1x0 【分析】由题意利用用穿根法求得分式不等式的解集 解:不等式 且 , 即 (x+1)x(x1)0 且 x0, 用穿根法求得它的解集为x|x1 或1x0, 故选:D 4某同学用如下方式估算圆周率,他向图中的正方形中随机撒豆子 100 次,其中落入正方 形的内切圆内有 68 次,则他估算的圆
11、周率约为( ) A3.15 B2.72 C1.47 D3.84 【分析】首先求出正方形的面积和圆的面积的比值,表示出豆子落在圆中的概率,根据 比例作出圆周率的值 解:根据几何概型 圆 正 得 2.72; 故选:B 5函数 f(x)xsinx 的零点个数为( ) A1 B2 C3 D4 【分析】在同一坐标系内画出函数 ysinx 与 yx 的图象,利用图象得结论 解:因为函数的零点个数就是找对应两个函数的图象的交点个数 在同一坐标系内画出函数 ysinx 与 yx 的图象, 由图得交点 1 个 故函数 f(x)sinxx 的零点的个数是 1 故选:A 6设 ,则 S( ) A B C D 【分析
12、】本题根据通项的特点可运用裂项相消法来化简计算可得 S 的表达式,得到正确 选项 解:由题意,可知 故选:A 7已知点 P(2,2)和圆 C:x2+y2+4x+2y+k0,过 P 作 C 的切线有两条,则 k 的取值范 围是( ) A0k5 Bk20 Ck5 D20k5 【分析】根据题意,分析圆 C 的圆心和半径,同时有 5k0,由圆的切线条数可得点 P 在圆外,从而|PC| ,据此变形解可得 k 的取值范围,综合可得答案 解:根据题意,圆 C 的方程为 x2+y2+4x+2y+k0,变形可得(x+2)2+(y+1)25k, 则 5k0 得 k5, 其圆心 C(2,1),半径 r 要使过 P
13、作 C 的切线有两条,则点 P 在圆外,从而|PC| , 而|PC| 5,则有 255k,解可得 k20, 所以20k5 故选:D 8如图,正方体 ABCDA1B1C1D1,点 P 为对角线 A1C1上的点,当点 P 由点 A1向点 C1运 动过程中,下列说法正确的是( ) ABPD 的面积始终不变 BBPD 始终是等腰三角形 CBPD 在面 ABB1A1内的投影的面积先变小再变大 D点 A 到面 BPD 的距离一直变大 【分析】由题意画出图形,可证点 P 由点 A1向点 C1运动过程中,OP 先变小再变大,则 BPD 的面积先变小再变大,判断 A 错误;证明 BPDP,判断 B 正确;找出B
14、PD 在 面 ABB1A1内的投影判断 C;由等体积法判断 D 解:在正方体 ABCDA1B1C1D1中,可证 BD平面 AA1C1C, 则 BDOP,点 P 由点 A1向点 C1运动过程中,OP 先变小再变大, 则BPD 的面积先变小再变大,故 A 不对; 在 RtPOB 与 RtPOD 中,OBOD,OPOP,可得 BPDP, BPD 始终是等腰三角形,故 B 正确; 设 P 在面 ABB1A1内投影为 Q,则BPD 在面 ABB1A1内投影为ABQ, AB 为定值,Q 到 AB 的距离为定值,则面积不变,故 C 不对; 棱锥 PABD 的体积为定值,三角形 PBD 的面积先变小再变大,
15、则点 A 到面 BPD 的距离先变大再变小,故 D 不对 故选:B 9函数 的图象可能是( ) A B C D 【分析】 利用函数奇偶性的定义可证明函数 f (x) 为偶函数, 排除选项 B, 代入特殊点 和 x0,可分别得到 , , ,可分别排除选项 A 和 D,故而得 解 解: f(x), 函数 f(x)为偶函数,排除选项 B, 又 ,排除选项 A, 而 , , 故选:C 10已知 F 是双曲线 C:x2y22 的一个焦点,点 P 在 C 上,过点 P 作 FP 的垂线与 x 轴 交于点 Q,若FPQ 为等腰直角三角形,则FPQ 的面积为( ) A B C D 【分析】取点 F 为双曲线的
16、右焦点,P 在第一象限,因为FPQ 为等腰直角三角形,所 以可设 P(x,2x),代入双曲线 C:x2(2x)22,解得 ,所以 , , 再利用三角形的面积公式即可得解 解:如图所示,取点 F 为双曲线的右焦点,P 在第一象限, FPQ 为等腰直角三角形,可设 P(x,2x), 将其代入双曲线 C:x2(2x)22,解得 , , , 故选:A 11天干地支纪年法,源于中国中国自古便有十天干与十二地支十天干即甲、乙、丙、 丁、戊、己、庚、辛、壬、癸,十二地支即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、 戌、亥天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前, 地支在后,天干由“甲
17、”起,地支由“子”起,比如说第一年为“甲子”,第二年为“乙 丑”,第三年为“丙寅”依此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始, 即“甲戌”“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”依此类推1911 年中国爆发推翻清朝专制帝制、建立共和政体的全国性革命,这一年是辛亥年,史称“辛 亥革命”1949 新中国成立,请推算新中国成立的年份为( ) A己丑年 B己酉年 C丙寅年 D甲寅年 【分析】根据题意可得,天干是以 10 为公差的等差数列,地支是以 12 为公差的等差数 列,结合等差数列的通项公式即可求解 解:根据题意可得,天干是以 10 为公差的等差数列,地支是以 12 为公差的等差数
18、列, 从 1911 年到 1949 年经过 38 年,且 1911 年为“辛亥”年,以 1911 年的天干和地支分别 为首项, 则 38310+8,则 1949 年的天干为己,38123+2,则 1949 年的地支为丑, 所以 1949 年为己丑年 故选:A 12设函数 f(x)x2(exe2)ax若只存在唯一非负整数 x0,使得 f(x0)0,则实数 a 取值范围为( ) A(ee2,0 B(e2,1) C(,0 D(ee2,e) 【分析】令 g(x)x2(exe2),h(x)ax,描绘出 g(x)x2(exe2)的草图, 结合函数的图象,转化求解 a 的范围即可 解:函数 f(x)x2(e
19、xe2)ax 令 g(x)x2(exe2),h(x)ax, 则 f(x)g(x)h(x),g(x)x2(exe2), 令 g(x)0,解得 x0 或 x2, x2 时,有 g(x)0, 0x2 时,有 g(x)0, x0 时,有 g(x)0, 可以描绘出 g(x)x2(exe2)的草图, h(x)ax 为过点(0,0)的直线, 由图可知:当 a0 不成立, 当 a0 时,x01, 所以 f(1)0,得 aee2, 所以 x(ee2,0 故选:A 二、填空题(本大题共 4 小题,每题 5 分,满分 20 分,将答案填在答题纸上) 13函数 在 x1 处的切线方程为 x2y10 【分析】求得 f(
20、x)的导数,代入 x1 可得切线的斜率和切点,由点斜式方程可得所求 切线的方程 解:函数 的导数为 f(x) , 可得 f(x)在 x1 处的切线的斜率 k ,且切点为(1,0), 则切线的方程为 y0 (x1),即为 x2y10, 故答案为:x2y10 14在三棱锥 PABC 中,平面 PAB平面 ABC,ABC 是边长为 2 的正三角形,PAB 是以 AB 为斜边的直角三角形,则该三棱锥外接球的表面积为 【分析】由题意画出图形,由已知求出三棱锥外接球的半径,代入表面积公式得答案 解:如图, 在等边三角形 ABC 中,取 AB 中点 F,设ABC 的中心为 O, 由 AB2,得 CO CF
21、PAB 是以 AB 为斜边的等腰直角三角形, F 为PAB 的外心,则 O 为棱锥 PABC 的外接球球心, 则外接球半径 ROC 该三棱锥外接球的表面积为 4 故答案为: 15已知正项等比数列an的前 n 项和为 Sn,S69S3,a23,则 a5 24 【分析】由已知结合等比数列的通项公式及求和公式即可直接求解 解:an为等比数列,S69S3, a1+a2+a3+a4+a5+a69(a1+a2+a3), a4+a5+a68(a1+a2+a3),q38, 此时 , 故答案为:24 16等腰直角三角形 ABC,ABAC2,BAC90E,F 分别为边 AB,AC 上的动点, 设 , ,其中 m,
22、n(0,1),且满足 m2+n21,M,N 分别是 EF, BC 的中点,则|MN|的最小值为 【分析】以 A 为坐标原点,分别以 AC,AB 所在直线为 x,y 轴建立平面直角坐标系,由 题意得到 E,F 的坐标,可得 M 在单位圆上,求出 A 到 BC 的距离,可得|MN|的最小值 解:如图建坐标系,则 B(0,2),C(2,0), 由 , ,得 E(0,2m),F(2n,0),得 M(n,m), 又 m2+n21,可知点 M 在单位圆上, 当 A,M,N 共线时|MN|取的最小值, 最小值为: 故答案为: 三、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤第 1721 题为必考题,每个试
23、题考生都必须作答第 22、23 题为选考题,考生根据要求作答(一)必考题 17随机调查某城市 80 名有子女在读小学的成年人,以研究晚上八点至十点时间段辅导子 女作业与性别的关系,得到下面的数据表: 是否辅导 性别 辅导 不辅导 合计 男 25 60 女 合计 40 80 (1)请将表中数据补充完整; (2)用样本的频率估计总体的概率,估计这个城市有子女在读小学的成人女性晚上八点 至十点辅导子女作业的概率; (3)根据以上数据,能否有 99%以上的把握认为“晚上八点至十点时间段是否辅导子女 作业与性别有关?” 参考公式: ,其中 na+b+c+d 参考数据: P(K2k0) 0.15 0.10
24、 0.05 0.025 0.010 0.005 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 第 18 题图 【分析】(1)直接由题意填写 22 列联表; (2)直接由古典概型概率计算公式求解; (3)由表格中的数据求出 K2的观测值,结合临界值表得结论 解:(1) 辅导 不辅导 合计 男 25 35 60 女 15 5 20 合计 40 40 80 (2)在样本中有 20 位女士,其中有 15 位辅导孩子作业,其频率为 估计成人女士晚上八点至十点辅导孩子作业的概率为 0.75; (3) 可知有 99%的把握认为“晚上八点至十点时间段是否辅导孩子作业与性别有关”
25、 18 如图所示, 在ABD 中, 点 C 在线段 AB 上, |AD|3, |BC|1, |BD| , cosDAB (1)求 sinABD 的值; (2)判断ACD 是否为等腰三角形 【分析】(1)利用同角三角函数基本关系式可求 sinDAB 的值,进而利用正弦定理可 求 sinABD 的值 (2)利用同角三角函数基本关系式可求 cosABD 的值,进而利用余弦定理可求 BC 的 值,即可判断得解 解:(1)因为 , 所以 sinDAB , 在ABD 中,由正弦定理得: ,即: , 解得 (2)在ABD 中因为 BDAD, 所以 , 所以 , 由于:|CD|2|BD|2+|BC|22|BD
26、|BC|cosCBD 9,解得:|BC| 3, 所以梯形 ABCD 是为等腰梯形 19如图所示,梯形 ABCD 中,ADBC,平面 CDEF平面 ABCD,且四边形 CDEF 为矩 形,BC2AD2,CF2 ,AB ,BE2 (1)求证:AD平面 BDE; (2)求点 D 到平面 BEF 的距离 【分析】(1)推导出 ED面 ABCD,EDBD,ADED,ADBD,由此能证明 AD 面 BDE (2) 作 BHCD 于 H, 则 , 推导出 BH面 CDEF, , 设 点 D 到平面 BEF 的距离为 h,则 ,由此能求出点 D 到平面 BEF 的距 离 解:(1)证明:EDCD, 又平面 E
27、DCF平面 ABCD,且平面 EDCF平面 ABCDCD,ED面 EDCF, ED面 ABCD, 又平面 AD,BD平面 ABCD,EDBD,ADED, 在 RtBDE, , , 在ABD 中, ,AD1, , AB2AD2+BD2,ADBD, 又EDBDD,ED,BD面 BDE, AD面 BDE (2)解:由(1)可知BCD 为 Rt,且 ,BC2, CD 4, 作 BHCD 于 H,则 , 由已知平面 EDCF平面 ABCD,且平面 EDCF平面 ABCDCD, BH面 ABCD,BH面 CDEF, , 在BEF 中, ,EFCD4, , , 设点 D 到平面 BEF 的距离为 h, 则
28、,解得: 点 D 到平面 BEF 的距离为 20已知抛物线 C 的顶点为坐标原点 O,对称轴为 y 轴,其准线为 y1 (1)求抛物线 C 的方程; (2)设直线 l:ykx+n,对任意的 k一、选择题抛物线 C 上都存在四个点到直线 l 的距 离为 4,求 n 的取值范围 【分析】(1)由题意可设抛物线的方程为 x22py,由准线方程可得 p 的值,进而得到 抛物线的方程; (2)设与直线 l 平行的直线 m:ykx+b,由题意可得当 m 与抛物线 C 相切时,kR, 点(0,n)到 m:ykx+b 距离大于 4 恒成立,由点到直线的距离公式和直线和抛物线相 切的条件,可得 k,b 的方程,
29、进而得到 k,n 的不等式,运用换元法,结合二次函数和 二次不等式恒成立问题解法,可得 n 的范围 解:(1)由题意可设抛物线的方程为 x22py(p0),则 得 p2,所以抛物 线 C 的方程为 x24y; (2)设与直线 l 平行的直线 m:ykx+b, 要满足题设条件“对任意的 kR,抛物线 C 上都有四个点到直线 l 的距离为 4”, 则有当 m 与抛物线 C 相切时,kR,点(0,n)到 m:ykx+b 距离大于 4 恒成立, 得:x24kx4b0,(4k)24(4b)0 得 k2+b0, 点(0,n)到 m:ykx+b 距离为 , 所以kR,不等式 恒成立, 代入 bk2得 4,
30、整理得:k4+(2n16)k2+n2160, 可令 tk2(t0),可得 t2+(2n16)t+n2160 在 t0,+)恒成立, 则0,得(2n16)24(n216)0,求得 n5, 或 ,得 n8, 所以可得 n5 21设函数 f(x)exa(x1) (1)求函数 f(x)的单调区间和极值; (2)若存在 m,nR 满足 ,证明:m+nlna 2 成立 【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论 a 的范围,求出函数的单调区间和极值即可; (2)由于 f(x)的极小值点为 xlna,可设 mlnan,设 F(x)f(x)f(2lna x),根据函数的单调性求出 f(n)f(2lnam),证明结
31、论即可 解:(1)由 f(x)exa(x1)得 f(x)exa, 当 a0 时,f(x)0 从而得 f(x)在 R 上单调递增没有极值; (1 分) 当 a0 时,f(x)0 得 xlna;f(x)0 得 xlna;f(x)0 得 xlna; f(x)在(lna,+)上单调递增,f(x)在(,lna)上单调递减, 此时有极小值 f(lna)2alna (2)证明:由 得:e mamenan,从而得 f(m)f(n), 由(1)知当 a0 时,f(x)0 从而得 f(x)在 R 上单调递增,所以此时不成立 可知此时 a0,由于 f(x)的极小值点为 xlna,可设 mlnan, 设 F(x)f(
32、x)f(2lnax) exa(x1)e2lnaxa(2lnax1) exe2lnax2ax+2alna ,仅当 xlna 时取得“”, 所以 F(x)在(lna,+)为单调递增函数且 F(lna)0 当 mlna,时有 F(m)f(m)f(2lnam)0,即 f(m)f(2lnam), 又由 f(m)f(n),所以 f(n)f(2lnam) 又由(1)知 f(x)在(,lna)上单调递减,且 2lnam(,lna),n(, lna) 所以 n2lnam 从而得证 m+nlna2成立 (二)选考题请考生在第 22、23 题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分 22在平面直角坐标系 xO
33、y 中,直线 l 过点 P(2,3),且倾斜角 以坐标原点 O 为 极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知圆 C 的极坐标方程为 4sin (1)求圆 C 的直角坐标方程; (2)设直线 l 与圆 C 交于 A,B 两点,求|PA|+|PB|的值 【分析】 (1) 直接利用转换关系, 把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换 (2)利用一元二次次方程根和系数的关系式的应用求出结果 解:(1)由 4sin 得 24sin,圆 C 的极坐标方程为 4sin转换为直角坐标 方程为:从而有 x2+y24y 即:x2+(y2)24 (2)由题意设直线 l 过点 P(2,3),且倾斜角 所以
34、直线 l 的参数方程为 ,即: 代入圆的方程得 , 整理得: , 所以 ,t1t25 由 t1+t20 且 t1t20, 可知 23已知函数 f(x)|x1| (1)解不等式 f(x)+f(x+1)4; (2)当 x0,xR 时,证明: 【分析】(1)由 f(x)+f(x+1)4,得|x1|+|x|4,然后利用零点分段法解不等式即 可; (2) ,利用绝对值三角不等式和基本不等式,可知 解:(1)由 f(x)+f(x+1)4,得|x1|+|x|4, 当 x1 时,得 2x14,此时 ; 当 0x1 时,得 14,此时 x; 当 x0 时,得2x+14,此时 ; 不等式的解集为x| 或 (2) , 由绝对值三角不等式,得 , 又 , 同号, , 由基本不等式,得 ,当且仅当|x|1 时等号成立,