江苏省南京师大附中2020届高三数学5月最后一卷试题
安徽高考分数线2019-中秋对联
江苏省南京师大附中2020届高三数学5月最后一卷试题
(满分160分,考试时间120分钟)
2020.5
一、
填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.
1.
已知集合A={x||x|≤1,x∈Z},B={x|0≤x≤2},则A∩B=________.
2. 已知复数z=(1+2i)(a+i),其中i是虚数单位.若z的实部与虚部相等,则实数a<
br>的值为________.
3. 某班有学生52人,现将所有学生随机编号,用系统抽样方法
,抽取一个容量为4的
样本.已知5号、31号、44号学生在样本中,则样本中还有一个学生的编号是
________.
4. 3张奖券分别标有特等奖、一等奖和二等奖.甲、乙两人同时各抽取1张奖
券,两人
都未抽得特等奖的概率是________.
5.
函数f(x)=x+log
2
(1-x)的定义域为________.
6.
如图是一个算法流程图,则输出k的值为________.
(第6题)
(第7题)
7. 若正三棱柱ABCA
1
B
1<
br>C
1
的所有棱长均为2,点P为侧棱AA
1
上任意一点,则四棱锥PB
CC
1
B
1
的体积为________.
3
8. 在平面
直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y=x-10x+3上,且在第四象限内.已
知曲线C在点P处的
切线方程为y=2x+b,则实数b的值为________.
9. 已知函数f(x)=3sin(
2x+φ)-cos(2x+φ)(0<φ<π)是定义在R上的奇函数,
π
则f(-)的值为
________.
8
1
2
10. 如果函数f(x)=(m-2)x+2
(n-8)x+1(m,n∈R且m≥2,n≥0)在区间[,2]上
2
单调递减,那么mn的
最大值为________.
xxy
2
11. 已知椭圆+y=1与双曲线
2
-
2
=1(a>0,b>0)有相同的焦点,其左、右焦点分别
2ab为F
1
,F
2
.若椭圆与双曲线在第一象限内的交点为P,且F
1
P=F
1
F
2
,则双曲线的离心率为
________.
1
12. 在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(0,5),点B是直线l:y=x上位
于第一
2
象限内的一点.已知以AB为直径的圆被直线l所截得的弦长为25,则点B的坐标为
________.
a
n
+2,n=2k-1,k∈N,
13. 已知数列
{a
n
}的前n项和为S
n
,a
1
=1,a
2=2,a
n+2
=
则
*
2a,n=2k,
k∈N,
n
*
222
满足2 019≤S
m
≤3
000的正整数m的所有取值为________.
→→
14. 已知等边三角形ABC的边
长为2,AM=2MB,点N,T分别为线段BC,CA上的动点,
→→→→→→
则AB·NT
+BC·TM+CA·MN取值的集合为________.
二、
解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或
演算步骤.
15. (本小题满分14分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,以x轴正半轴为始边的锐
角α的终边与单位圆O交于
点A,且点A的纵坐标是
10
.
10
3π
(1) 求cos(α-)的值;
4
(2) 若以x轴正
半轴为始边的钝角β的终边与单位圆O交于点B,且点B的横坐标为-
5
,求α+β的值.
5
16. (本小题满分14分)
如图,已知
正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=2,AF=1,M是线段
EF的中点.求证
:
(1) AM∥平面BDE;
(2) AM⊥平面BDF.
17.
(本小题满分14分)
某广告商租用了一块如图所示的半圆形封闭区域用于产品展示,该封闭区域由以
O为圆
心的半圆及直径AB围成.在此区域内原有一个以OA为直径、C为圆心的半圆形展示区,该广告商欲在此基础上,将其改建成一个凸四边形的展示区COPQ,其中P,Q分别在半圆O与
半圆
C的圆弧上,且PQ与半圆C相切于点Q.已知AB长为40米,设∠BOP为2θ.(上述图形
均视作
在同一平面内)
(1) 记四边形COPQ的周长为f(θ),求f(θ)的表达式;
(2) 要使改建成的展示区COPQ的面积最大,求sin θ的值.
18.
(本小题满分16分)
xy
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:
2
+
2
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F
1
,F
2
,<
br>ab
且点F
1
,F
2
与椭圆C的上顶点构成边长为2的等边三
角形.
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 已知直线l与椭圆C相切于点P,且分别与直线
x=-4和直线x=-1相交于点M,
NF
1
N.试判断是否为定值,并说明理由.
MF
1
22
19. (本小题满分16分)
n(n+1)
n(b1
+b
n
)
*
已知数列{a
n
}满足a
1
·a
2
·…·a
n
=2(n∈N),数列{b
n
}的前n项和S
n
=
2
2
(n∈N),且b
1
=
1,b
2
=2.
(1) 求数列{a
n
}的通项公式;
(2) 求数列{b
n
}的通项公式;
11
*
(3) 设
c
n
=-,记T
n
是数列{c
n
}的前n项和,求正整数m
,使得对于任意的n∈N
a
n
b
n
·b
n+1
均有
T
m
≥T
n
.
*
20. (本小题满分16分)
x
设a为实数,已知函数f(x)=axe,g(x)=x+ln x.
(1)
当a<0时,求函数f(x)的单调区间;
2
(2)
设b为实数,若不等式f(x)≥2x+bx对任意的a≥1及任意的x>0恒成立,求b的
取值范围;
(3)
若函数h(x)=f(x)+g(x)(x>0,x∈R)有两个相异的零点,求a的取值范围.
2020届高三模拟考试试卷
数学附加题
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A,B,C三小题中只能选做两
题,每小题10分,共20分.若多做,
则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过
程或演算步骤.
A. (选修42:矩阵与变换)
1 1
10
已知矩阵
A
=
,二阶矩阵
B
满
足
AB
=
.
0-1
01
(1) 求矩阵
B
;
(2) 求矩阵
B
的特征值.
B. (选修44:坐标系与参数方程)
π
设a为实数,在极坐标系中,已知圆ρ=2asin
θ(a>0)与直线ρcos(θ+)=1相切,
4
求a的值.
C. (选修45:不等式选讲)
求函数y=1-x+3x+2的最大值.
【必做题】
第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证
明过程或演算步骤.
22. 如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,∠ABC=∠BAD=90°,AD=A
P=4,AB
=BC=2,点M为PC的中点.
(1)
求异面直线AP与BM所成角的余弦值;
4
(2)
点N在线段AD上,且AN=λ,若直线MN与平面PBC所成角的正弦值为,求λ的
5
值.
23. 在平面直角坐标系xOy中,有一个微型智能机器人(大小不计)只能沿着坐标轴的正
方向或负方向行进,且每一步只能行进1个单位长度,例如:该机器人在点(1,0)处时,下
一步可行
进到(2,0)、(0,0)、(1,1)、(1,-1)这四个点中的任一位置.记该机器人从坐
标原
点O出发、行进n步后落在y轴上的不同走法的种数为L(n).
(1)
求L(1),L(2),L(3)的值;
(2) 求L(n)的表达式.
2020届高三模拟考试试卷(南师附中)
数学参考答案及评分标准
143
1. {0,1} 2. -3 3.
18 4. 5. [0,1) 6. 3 7. 8. -13 9. -2 10.
33
2+2
18 11. 12. (6,3) 13. 20,21 14.
{-6}
2
15. 解:因为锐角α的终边与单位圆O交于点A,且点A的纵坐标是
所以由任意角的三角函数的定义可知sin α=
310
2
从而cos
α=1-sinα=.(3分)
10
3π3π3π3102102
(1)
cos(α-)=cos αcos +sin αsin
=×(-)+×=-
444102102
5
.(6分)
5
(2)
因为钝角β的终边与单位圆O交于点B,且点B的横坐标是-
所以cos
β=-
525
2
,从而sin β=1-cosβ=.(8分)
55
10531025
×(-)+×=
105105
5
,
5
10
.
10
10
,
10
于是sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin
β=
2
.(10分)
2
π3π
因为α为锐角,β为钝角,所以α+β∈(,),(12分)
22
3π
从而α+β=.(14分)
4
16. 证明:(1) 设AC∩BD=O,连结OE,
∵四边形ACEF是矩形,∴ EF∥AC,EF=AC.
∵
O是正方形ABCD对角线的交点,
∴ O是AC的中点.
又点M是EF的中点,∴
EM∥AO,EM=AO.
∴四边形AOEM是平行四边形,
∴ AM∥OE.(4分)
∵ OE平面BDE,AM平面BDE,
∴ AM∥平面BDE.(7分)
(2)
∵ 正方形ABCD,∴ BD⊥AC.
∵平面ABCD∩平面ACEF=AC,平面ABCD⊥平面ACEF,BD
∴
BD⊥平面ACEF.(9分)
∵ AM平面ACEF,∴ BD⊥AM.(10分)
平面ABCD,
∵正方形ABCD,AD=2,∴ OA=1.
由(1)可知点M,O分别是EF,AC的中点,且四边形ACEF是矩形.
∵
AF=1,∴四边形AOMF是正方形,(11分)
∴ AM⊥OF.(12分)
又AM⊥BD,且OF∩BD=O,OF
∴ AM⊥平面BDF.(14分)
π
17. 解:(1) 连结PC.由条件得θ∈(0,).
2
在△POC中,OC=10,OP=20,∠POC=π-2θ,由余弦定理,得
222
PC=OC+OP-2OC·OPcos(π-2θ)=100(5+4cos
2θ).(2分)
因为PQ与半圆C相切于点Q,所以CQ⊥PQ,
所以PQ=PC-CQ=400(1+cos 2θ),所以PQ=202cos θ.(4分)
所以四边形COPQ的周长为f(θ)=CO+OP+PQ+QC=40+202cos θ,
π
即f(θ)=40+202cos θ,θ∈(0,).(7分)
2
(没写定义域,扣2分)
(2) 设四边形COPQ的面积为S(θ),则
π
S(θ)=S
△OCP
+S
△QCP
=100(2cos
θ+2sin θcos θ),θ∈(0,).(10分)
2
所以S′(θ)=100(-2sin
θ+2cosθ-2sinθ)=100(-4sinθ-2sin
θ+
π
2),θ∈(0,).(12分)
2
令S′(t)=0,得sin
θ=
列表:
34-2
.
8
222
222
平面BDF,BD平面BDF,
sin θ
S′(θ)
S(θ)
(0,
34-2
)
8
+
增
34-2
8
0
最大值
(
34-2
,1)
8
-
减
答:要使改建成的展示区COPQ的面积最大,sin θ的值为
18.
解:(1) 依题意,2c=a=2,所以c=1,b=3,
22
xy
所以椭圆C的标准方程为+=1.(4分)
43
34-2
.(14分)
8
(2) ①
因为直线l分别与直线x=-4和直线x=-1相交,
所以直线l一定存在斜率.(6分)
②设直线l:y=kx+m,
y=kx+m,
222
由
2
得(4k+3)x+8kmx+4(m-3)=0.
2
<
br>3x+4y=12,
由Δ=(8km)-4×(4k+3)×4(m-3)=0,
22
得4k+3-m=0 ①.(8分)
把x=-4代入y=kx+m,得M(-4,-4k+m),
把x=-1代入y=kx+m,得N(-1,-k+m),(10分)
所以NF
1
=|-k+m|,
MF
1
=(-4+1)+(-4k+m)=9+(-4k+m) ②,(12分)
22
由①式,得3=m-4k ③,
把③式代入②式,得MF
1
=4(k-m)=2|-k+m|,
NF
1
|k-m|1NF
1
1
∴==,即为定值.(16分)
MF
1
2|k-m|2MF
1
2
1×2
19.
解:(1) ① a
1
=2
2
=2;(2分)
n(n+1)
2
a
1
a
2
·…·a
n-1
a
n
2
n
②当n≥2时,a
n
===2.
a
1
a<
br>2
·…·a
n-1
(n-1)n
2
2
所以数列{a<
br>n
}的通项公式为a
n
=2(n∈N).(4分)
n(b
1
+b
n
)
(2)
由S
n
=,得2S
n
=n(b
1
+b
n
)
①,
2
所以2S
n-1
=(n-1)(b
1
+b
n-1
)(n≥2) ②.
由②-①,得2b
n
=b
1
+
nb
n
-(n-1)b
n-1
,n≥2,
即b
1
+(n-2)b
n
-(n-1)b
n-1
=0(n≥2) ③,
所
以b
1
+(n-3)b
n
-(n-2)b
n-1
=0(n≥
3) ④.
由④-③,得(n-2)b
n
-2(n-2)b
n-1
+(n-2)b
n-2
=0,n≥3,(6分)
因为n≥3,所以n-2>0,上式同除以(n-2),得
b
n
-2b
n-1
+b
n-2
=0,n≥3, <
br>即b
n+1
-b
n
=b
n
-b
n-1
=…=b
2
-b
1
=1,
所以数列{b
n
}是首项为1,公差为1的等差数列,
*
故b
n
=n,n∈N.(8分)
n*
2
222
222
11111n(n+1)
(3)
因为c
n
=-=
n
-=[-1],(10分)
n
a
n
b
n
·b
n+1
2n(n+1)n(n+1)2
所以c
1
=0,c
2
>0,c
3
>0,c
4
>0
,c
5
<0.
n(n+1)
记f(n)=,
n
2
(n+1)(n+2)n(n+1)(n+1)(n-2)
当n≥5时,f(n+1)-f(n)=-
=-<0,
n+1nn+1
222
5×6
所以当n≥5时,数列{f(n)
}为单调递减数列,当n≥5时,f(n)
<1.
2
1n(
n+1)
从而,当n≥5时,c
n
=[-1]<0.(14分)
n
n(n+1)2
因此T
1
,T
4
>T
5
>T
6
>…
*
所以对任意的n∈N,T
4
≥T
n
.
综上,m=4.(16分)
(注:其他解法酌情给分)
x
20.
解:(1) 当a<0时,因为f′(x)=a(x+1)e,当x<-1时,f′(x)>0;
当x
>-1时,f′(x)<0.所以函数f(x)单调减区间为(-∞,-1),单调增区间为(-1,
+
∞).(2分)
2x2
(2)
由f(x)≥2x+bx,得axe≥2x+bx,由于x>0,
x
所以ae≥2x+b对任意的a≥1及任意的x>0恒成立.
xxxx
由于e>0,所以ae≥e,所以e-2x≥b对任意的x>0恒成立.(4分)
xx
设φ(x)=e-2x,x>0,则φ′(x)=e-2,
所以函数φ(x)在(0,ln 2)上单调递减,在(ln 2,+∞)上单调递增,
所以φ(x)
min
=φ(ln 2)=2-2ln 2,
所以b≤2-2ln 2.(6分)
1(x+1)(axe+1)
(3)
由h(x)=axe+x+ln
x,得h′(x)=a(x+1)e+1+=,其
xx
xx
x
中x>0. <
br>①若a≥0时,则h′(x)>0,所以函数h(x)在(0,+∞)上单调递增,所以函数h(x)至<
br>多有一个零零点,不合题意;(8分)
1
x
②若a<0时,令h′(x)=0,得xe=->0.
a
由第(2)小题知,当x>0时,φ(x)=e-2x≥2-2ln 2>0,所以e>2x
,所以xe>2x,
x
所以当x>0时,函数xe的值域为(0,+∞).
所以存在
x
0
>0,使得ax
0
ex
0
+1=0,即ax
0
ex
0
=-1 ①,
且当x
时,h′(x)>0,
所以函数h(x)在(0,x
0
)上单调递增,在(x
0
,+∞)上单调递减
.
因为函数有两个零点x
1
,x
2
,
所以h(x)max
=h(x
0
)=ax
0
ex
0
+x0
+ln x
0
=-1+x
0
+ln
x
0
>0 ②.
1
设φ(x)=-1+x+ln
x,x>0,则φ′(x)=1+>0,所以函数φ(x)在(0,+∞)上单
x
调递增.
由于φ(1)=0,所以当x>1时,φ(x)>0,所以②式中的x
0
>1.
1
又由①式,得x
0
ex
0
=-.
a
x
xx2
1
由第(1)小题可知,当a<0时,函数f(x)在(0,+∞)上单
调递减,所以->e,
a
1
即a∈(-,0).(11分)
e
1
当a∈(-,0)时,
e
1
ae
e
111
(i)
由于h()=+(-1)<0,所以h()·h(x
0
)<0.
eeee
1
因为<1
,且函数h(x)在(0,x
0
)上单调递减,函数
h(x)的图象在(0,x
0
)上不间断,
e
所以函数h(x)在(0,x
0
)上恰有一个零点;(13分)
11111
(ii) 由于h(-)=-e--+ln(-),令t=->e,
aaaaa
设F(t)=-e+t+ln t,t>e,
1
t
由于t>e时,ln
t
a
11
由①式,得当x
0
>1时,-=x
0
ex
0
>x
0
,且h
(-)·h(x
0
)<0,
aa
同理可得函数h(x)在(x
0
,+∞)上也恰有一个零点.
1
综上,a∈(-,0).(16分)
e
t
2020届高三模拟考试试卷(南师附中)
数学附加题参考答案及评分标准
21. A. 解:(1) 由题意,由矩阵的逆矩阵公式得
B
=
A
=
-1
1
1
0-1
.(5分)
(2)
矩阵
B
的特征多项式f(λ)=(λ+1)(λ-1),(7分)
令f(λ)=0,解得λ=1或-1,(9分)
所以矩阵
B
的特征值为1或-1.(10分)
22222
B.
解:将圆ρ=2asin θ化成普通方程为x+y=2ay,整理得x+(y-a)=a.(3分)
π
将直线ρcos(θ+)=1化成普通方程为x-y-2=0.(6分)
4
|a+2|
因为相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即=a,(9分)
2
解得a=2+2.(10分)
C. 解:因为(1-x+3x+2)=(3-3x
·
120
≤(3-3x+3x+2)(+1)=,(3分)
33
215
所以y=1-x+3x+2≤.(5分)
3
3-3x3x+272
当且仅当=,即x=∈[-,1]时等号成立.(8分)
11123
3
215
所以y的最大值为.(10分)
3
22. 解:(1) 因为PA⊥平面ABCD,且AB,AD平面ABCD,
所以PA⊥AB,PA⊥AD.
因为∠BAD=90°,所以PA,AB,AD两两互相垂直.
分别以AB,AD,AP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则由AD=2AB=
2BC=4,PA=4,可得A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,4,
0),P(0,0,4).
因为点M为PC的中点,所以M(1,1,2).
→→
所以BM=(-1,1,2),AP=(0,0,4),(2分)
→→
AP·BM0×(-1)+0×1+4×26
→→
所以cos〈AP,BM〉===,(4分)
→→3
4×6
|AP||BM|
所以异面直线AP,BM所成角的余弦值为<
br>6
.(5分)
3
2
1
2
+3x+2·1)
3
→
(2)
因为AN=λ,所以N(0,λ,0)(0≤λ≤4),则MN=(-1,λ-1,-2),
→→
BC=(0,2,0),PB=(2,0,-4).
→
m
·BC=0,
2y=0,
设平面PBC
的法向量为
m
=(x,y,z),则
即
<
br>→2x-4z=0.
m
·PD=0,
令x=2
,解得y=0,z=1,所以
m
=(2,0,1)是平面PBC的一个法向量.(7分)
4
因为直线MN与平面PBC所成角的正弦值为,
5
→
|MN·<
br>m
||-2-2|4
→
所以|cos〈MN,
m
〉|===,
解得λ=1∈[0,4],
2
→5
5+(λ-1)·5
|MN||
m
|
所以λ的值为1.(10分)
23. 解:(1) L(1)=2,(1分)
L(2)=6,(2分)
L(3)=20.(3分)
(2) 设m为沿x轴正方向
走的步数(每一步长度为1),则反方向也需要走m步才能回到y
nnn
轴上,所以m=0,1
,2,……,[](其中[]为不超过的最大整数),
222
总共走n步,首先任选m步沿x
轴正方向走,再在剩下的n-m步中选m步沿x轴负方向
mmn-2m
走,最后剩下的每一步都
有两种选择(向上或向下),即C
n
·C
n-m
·2,