江苏卷05-2020年高考数学必刷试卷(解析版)

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2020年08月16日 04:59
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江苏卷05-2020年高考数学必刷试卷(解析版)
数学试题I
一.填空题(共70分)
1.已知集合A={x|4-x
2
>0},B={ x|0≤x≤3,x∈Z},则A∩B=________.
答案:{0,1}
解析:因为集合A=(-2,2),集合B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1}.
2. 已知复数 z =(a-i)(1+i)(a∈R,i为虚数单位)在复平面内对应的点在实轴上,则a=________.
答案:1
解析:因为z=(a-i)(1+i)=a+1+(a-1)i,由条件,得a-1=0,所以a=1.
3. 设向量a=(1,2),b=(2,3).若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则实 数λ=________.
答案:2
解析:因为λa+b=(λ+2,2λ+3),由条件 得-4(2λ+3)+7(λ+2)=0,所以λ=2.

4. 如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分为________.

答案:91
85+88+90+91+92+92+94+96
解析:平均分为=91.
8
5.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为________.


答案:{2,5,10}
解析:当S←1,I←1时,输出的S值为2;当S←2 ,I←3时,输出的S值为5;当S←5,I←5时,输出的
S值为10.
6. 已知5瓶饮 料中有且仅有2瓶是果汁类饮料.从这5瓶饮料中随机取2瓶,则所取2瓶中至少有一瓶是
果汁类饮料的 概率为________.
7
答案:
10
解析:因为5瓶饮料中随机取2 瓶,共有10种情况,所取的2瓶中没有果汁的有3种情况,所以2瓶中至
7
少有一瓶果汁的有 7种情况,所以其概率为.
10
7. 如图,在正三棱柱ABCA
1
B1
C
1
中,点D为棱AA
1
的中点.若AA
1
=4, AB=2,则四棱锥BACC
1
D的体
积为________.


1




答案:23
1
解析: 取AC的中点为O,连结BO,易得BO⊥平面ACC
1
D,所以四棱锥BACC
1< br>D的体积V=S四边形
3
1
2+4
ACC
1
D·h= ××2×3=23.
32
8. 已知圆C:(x+1)
2
+(y-3)2
=9上存在两点P,Q关于直线x+my+4=0对称,则m=________.
答案:-1
解析:由题意可得直线x+my+4=0过圆C的圆心(-1,3),所以-1+ 3m+4=0,即m=-1.
11
9. 已知圆柱的底面半径为r,高为h,体积为2,表面积为12,则+=________.
rh
答案:3
②r
2
+rh
11
22
解析:由已知条件得πrh=2 ①,2πr+2πrh=12 ②,得
2
=3,即+=3.
rhhr

10. 将25个数排成五行五列:
a
11
a
12
a
13
a
14
a
15
a
21
a
22
a
23
a
24
a
25
a< br>31
a
32
a
33
a
34
a
35< br>
a
41
a
42
a
43
a
44a
45
a
51
a
52
a
53
a
54
a
55
已知第一行成等差数列,而每一列都成等比数列,且五个公比全相等.若 a
24
=4,a
41
=-2,a
43

10,则a
11
a
55
的值为________.
答案:-11
a
41
-2
a
43
10a
24
4
解析:设每 一列的公比为q,由a
24
=4,a
41
=-2,a
43
= 10,得a
11

3

3
,a
13
3

3
,a
14
==.因
qqqqqq
410

10
-2
15

3
,解得q
2
=4.当q=2时,a
11
=-,a
13
=,所以a
15
= 为第一行成等差数列,所以
3

3
=2×


qq

qq44
111511
,a
55
=a
15
q
4
=44,所以a
11
a
55
=-11;当q=-2时 ,a
11
=,a
13
=-,所以a
15
=-,a
5 5
=a
15
q
4
=-
4444
44,所以a
11
a
55
=-11.

|2
x
-1|,x<2,
11. 已知函数f(x)=

3
若方程f(x)-a=0有三个不同的实数根,则实数a的取值范围是
,x≥2.< br>

x-1
________.
答案:(0,1)
解析: 画出函数f(x)的图象如图所示,观察图象可知,若方程f(x)-a=0有三个不同的实数根,则函数f(x )

2



的图象与直线y=a有3个不同的交点,此时需满足0
12. 在平面 直角坐标系中,A(0,0),B(1,2)两点绕定点P顺时针方向旋转θ角后,分别到A′(4,4),B′
(5,2)两点,则cos θ的值为________.
3
答案:-
5


x+y-4=0,
解析:由条件得AA′的中垂线方程为x+y-4=0 ,BB′的中垂线方程为x=3,由

解得

x=3,

1 1
--


x=3,
22
1143

所以 点P(3,1).又k
PB
=-,k
PB

=,所以tan θ==-,所以cos θ=-.
221
1
35


y= 1,


×1+


2

2

x
2
y
2
a
13. 已知椭圆
2

2
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F
1
(-c,0),F
2
(c,0).若椭圆上存在点P使
ab
sin ∠PF
1
F
2c
=,则该椭圆的离心率的取值范围是________.
sin ∠PF
2
F
1
答案:(2-1,1)
PF
2
aP F
2
a2ac2ac
解析:依题意及正弦定理,得= (点P不与F
1
F
2
共线),即=,∴ -1=,∴ =+1,
P F
1
cPF
2
aPF
2
a
2a-PF
2< br>c
2a
2
∴ a-c2
2
-c
2
<2a
2
<(a+c)
2
,解得 e>2-1或e<-2-1.又0a+c
11

14. 若函数f(x)=x-1-aln x(a<0)对任 意x
1
,x
2
∈(0,1],都有|f(x
1
)-f(x< br>2
)|≤4


x
1

x
2

,则实数a的取值范
围是________.
答案:[-3,0)
1 1

解析:易知函数f(x)在定义域内为增函数,不妨设x
1
2
,则f(x
1
)2
),∴ |f(x
1
)-f(x
2
)|≤4


x
1

x2

⇔f(x
2
)
11

4444a4

⇔f(x
2
)+≤f(x
1
)+,令g(x)=f(x)+=x -1-aln x+,只要g′(x)=1--
2
≤0在-f(x
1
)≤4< br>

x
1
x
2

x
2
x< br>1
xxxx
4
(0,1]上恒成立,即a≥x-在(0,1]上恒成立.
x
44
∵ x-在(0,1]上单调递增,∴ x-的最大值为-3,∴ -3≤a<0.
xx
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)

3



在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.已知(2a-c)cos B=bcos C.
(1) 求角B的大小;
(2) 若b=2,a=1,求sin C的值.
解:(1) 由已知得2acos B=ccos B+bcos C,
由正弦定理,得2sin Acos B=sin Ccos B+sin Bcos C=sin(B+C).(2分)
又B+C=π-A,所以2sin Acos B=sin A.
又A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos B=
1
2
.
又B∈(0,π),所以B=
π
3
.(6分)
(2) 由正弦定理,得
a
sin A

b
sin B
,得sin A=
3
4
.(8分)
又a2
A=
13
4
.(11分)
又A+B+C=π,得sin C=sin(π-A-B)=sin(A+B)
=sin Acos B+cos Asin B=
3+39
8
.(14分)
16. (本小题满分14分)
如图,在四棱锥PABCD中, 已知AB∥CD,AD=DC=PA=a,AB=2a.
(1) 试在线段PB上找一点M,使CM∥平面PAD,并说明理由;
(2) 若AD⊥AB,BC⊥PC,平面PAB⊥平面ABCD.求证:PA⊥BC.
(1)解:点M为线段PB的中点时,CM∥平面PAD.(2分)

设线段AP的中点为E ,连结ME,DE,CM,则ME∥AB,且ME=
1
2
AB.
∵ AB∥CD,DC=a,AB=2a,
∴ ME∥CD,且ME=CD,
∴ 四边形MEDC是平行四边形,∴ CM∥DE.(4分)
∵ DE⊂平面PAD,CM⊄平面PAD,
∴ CM∥平面PAD.(6分)
(2) 证明:连结AC,在底面ABCD中,
∵ AD⊥AB,AB∥CD,AD=DC=a,AB=2a,
∴ AC=2a,BC=2a,∴ AC
2
+BC
2
=AB
2

∴ BC⊥AC.(10分)
∵ BC⊥PC,AC,PC⊂平面PAC,AC∩PC=C,∴ BC⊥平面PAC.
∵ PA⊂平面PAC,∴ PA⊥BC.(14分)

4



17. (本小题满分14分)

x
2
2
如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B分别是椭圆G:+y=1的左、右顶点,P(2,t)( t∈R,且
4
t≠0)为直线x=2上的一个动点,过点P任意作一条直线l与椭圆G交于点C ,D,直线PO分别与直线AC,
AD交于点E,F.
(1) 当直线l恰好经过椭圆G的右焦点和上顶点时,求t的值;
(2) 记直线AC,AD的斜率分别为k
1
,k
2
.
11
① 若t=-1,求证:+为定值;
k
1
k
2
② 求证:四边形AFBE为平行四边形.


(1) 解:由题意知,上顶点C(0,1),右焦点(3,0),所以直线l:y=-
23
.(4分)
3
2
2-8k
1
4k
1

x
2< br>2


(2) 证明:直线AC:y=k
1
(x+2)与+y=1联立,得 C

,(6分)
2
4

1+4k
1
1 +4k
2
1

2-8k
2
4k
2

2


同理得D

.
1+4k
2

1+4k
2
22

3
x+1,令x=2,得t=1-
3

5



4k
1
4k
2
-t
2
-t
1+4k
1
1+4k
2
2
由 C,D,P三点共线得k
CP
=k
DP
,即=,
2-8k
2
2-8k
2
12
-2-2
1+4k
2
1+4k< br>2
12
化简得 4k
1
k
2
=t(k
1+k
2
).(10分)
11
① t=-1时,+=-4(定值).(11分)
k
1
k
2
② 要证四边形AFBE为平行四边形,只需证E,F的中点即点O,
t


y =x,
t4k
1
4k
2
2
由题可知,直线PO的方程为y= x,由

得x
E
=,同理得x
F
=.
2
t-2k
1
t-2k
2


y=k
1
( x+2)
2(k
1
+k
2
)2(k
1
+k
2

4k
1
k
2
4k
1
4k
2< br>将t=分别代入得x
E
==,x
F
==,
k
1+k
2
t-2k
1
k
2
-k
1
t-2 k
2
k
1
-k
2
t
所以x
E
+x
F
=0,y
E
+y
F
=(x
E
+x
F
)=0,所以点O是EF的中点,
2
即四边形AFBE为平行四边形.(14分)
18. (本小题满分16分)
如图,直立在地面上的两根钢管AB和CD,AB=103 m,CD=33 m,现用钢丝绳对这两根钢管进
行加固.
(1) 如图1设两根钢管相距1 m,在AB上取 一点E,以C为支点将钢丝绳拉直并固定在地面的F处,
形成一个直线型的加固(图中虚线所示),则B E多长时所用钢丝绳最短?
(2) 如图2设两根钢管相距33 m,在AB上取一点E,以C为支点 将钢丝绳拉直并固定在地面的F
处,再将钢丝绳依次拉直固定在D处、B处和E处,形成一个三角形型的 加固(图中虚线所示),则BE多长
时所用钢丝绳最短?

解:(1) 设钢丝绳长为y m,∠CFD=θ,则
33
+1
tan θ
331
y==+,其中0<θ<θ
0
,tan θ
0
=73.(3分)
cos θsin θcos θ
-33cos θsin θ-33cos θsin θ
y′=+,易知y′=+
2
在(0,θ0
)上是增函数,且当tan θ=3
sin
2
θcos
2θsin
2
θcosθ
时,y′=0.
331
故y=+在(0,θ
0
)上先减后增,
sin θcos θ
所以当tan θ=3时,即BE=43时,有y
min
=8.(6分)

6



(2) 设钢丝绳长为y m,∠CFD=θ,则

33

33

(1+cos θ+sin θ),其中0<θ<θ,tan θ=
103-33

7
.(10分) y=

00
3

sin θcos θ

33
-33cos θ33sin θ

33

33

(cos θ-sinθ).(12分) y′=(+)(1+sin θ+cos θ)+

sin θcos θ

sin
2
θcos
2
θ

π
令y′=0得sin θ=cos θ,当θ=时,即BE=63时,有y
min
=63(2+2).(14分)
4
答:(1) BE=43 m时,钢丝绳最短;(2) BE=63 m时,钢丝绳最短.(16分)
19. (本小题满分16分)
已知函数f(x)=2ln x+x
2
-ax,a∈R.
(1) 若函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(2) 若a=e,解不等式:f(x)<2;
(3) 求证:当a>4时,函数y=f(x)只有一个零点.

2
(1) 解:函数的定义域为(0,+∞),f(x)=2ln x+x
2
-ax,f′(x)=+2x-a.
x
22
由题意,对任 意的x>0,都有f′(x)=+2x-a≥0,只要(+2x)
min
≥a.
xx
22
由基本不等式,得+2x≥2·2x=4,当且仅当x=1时取等号,
xx
所以a≤4,即实数a的取值范围是(-∞,4].(4分)
2x
2
-ex+2
2
2
(2) 解:当a=e时,f(x)=2ln x+x-ex,f′(x)=+2x-e=>0,
xx
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
因为f(e)=2ln e+e
2
-e·e=2,所以f(x)<2⇔f(x)故不等式f(x)<2的解集为(0,e).(9分)
2x
2
-ax+2
2
(3) 证明:f′(x)=+2x-a=,x∈(0,+∞),令g(x)=2x
2
-ax+2, < br>xx
当a>4时,因为Δ=a
2
-16>0,所以g(x)=2x
2< br>-ax+2一定有两个零点.
设两零点分别为x
1
,x
2
( x
1
2
),
因为x
1
x
2
=1,所以01
<12

则f(x)在区间(0,x1
)和(x
2
,+∞)上单调递增,在(x
1
,x
2< br>)上单调递减.(12分)
22
因为g(x
1
)=2x
2< br>1
-ax
1
+2=0,所以f(x
1
)=2ln x
1
+x
1
-ax
1
=2ln x
1
-x
1
-2.
2
因为01
<1,所以f(x
1
)=2ln x
1
-x
2
1
-2<2ln 1-x
1
-2<0,所以f(x
2
)1
)<0.
又f(x)=2ln x+x(x-a),则f(a)=2ln a>0,
所以f(x)在(0,+∞)上只有一个零点.(16分)
20. (本小题满分16分)
已知正整数λ,μ为常数,且λ≠1,无穷数列{a
n
}的各项均为正整数,其前n项 和为S
n
,且S
n
=λa
n

μ,n∈N
*
,记数列{a
n
}中任意不同两项的和构成的集合为A.
(1) 求证:数列{a
n
}为等比数列,并求λ的值;
(2) 若2 015∈A,求μ的值;

(3) 已知n≥1,求集合B
n
={x|3μ ·2
n1
n
,x∈A}中元素的个数.
(1) 证 明:当n≥2时,S
n
=λa
n
-μ,S
n

1< br>=λa
n

1
-μ,所以a
n
=S
n
-S
n

1
=λa
n
-λa
n

1
.
a
n
λλ
因为λ≠1,a
n
>0,所以= ,所以数列{a
n
}是以为公比的等比数列.(2分)
a
n
1
λ-1λ-1
λ
1
因为{a
n
}为无穷数列且各项为 正整数,所以=1+为正整数,λ为正整数,
λ-1λ-1
所以λ=2.(4分)

(2) 解:由(1)知S
n
=2a
n
-μ,则a
1
=μ,故a
n
=μ2
n1

--
所以A={ μ(2
i1
+2
j1
),1≤i*
}.
--
因为2 015∈A,所以2 015=μ2
i1
(1+2
ji
)=5×13×31.(6分)

7



因为j-i>0,所以1+2
ji
为不小于3的奇数.
---
因为 2
i1
为偶数时,上式不成立,所以2
i1
=1,μ(1+2
ji< br>)=5×13×31.
--
而1+2
ji
=13, 31, 5×31, 13×31, 5×13×31均不满足,所以1+2
ji
=5, 5×13;(8分)
--
当1+2
ji
=5时,j-i=2,μ·2
i1
=403,则i=1,j=3,μ=403满足;
--
当1+2
ji
=5×13=65时,j-i=6,μ2
i1
=31,则i=1,j=7,μ=31满 足.
综上,μ=31或403.(10分)(注:少一解扣1分)
----
(3) 解:因为B
n
={x|3μ·2
n1
n
,x ∈A},即3μ·2
n1
<μ(2
i1
+2
j1
)<3μ· 2
n
,i*
,集合B
n

中元素 等价于满足3·2
n
<2
i
+2
j
<3·2
n1< br>的不同解(i,j),i*

+++
若j>n+2 ,则2
i
+2
j
≥2
i
+2
n3
=2i
+4·2
n1
>3·2
n1
,矛盾;
++
若ji
+2
j
≤2
i
+2
n1≤2
n
+2
n1
=3·2
n
,矛盾;
所以j=n+2.(14分)

因为2
1
+2
n2
-3·2
n
=2+2
n
>0,
++++++
所以3·2
n
<2
1
+2
n2
<2
2
+2
n 2
<…<2
n
+2
n2
<2
n1
+2
n2
=3·2
n1

即i=1,2,…,n时,共有n个不同的解(i,j), n≥1,故共有n个不同的x∈B
n
.(16分)

数学Ⅱ(附加题)

21.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定 其中两小题,并在相应的答题区域内作答,若多做,
....................
则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.[选修42:矩阵与变换](本小题满分10分)

1-1

已知矩阵A=

,其中a∈R.若点P(1,1)在矩阵A的变换下得到点P′(0,-1) ,求矩阵A的两

a 1

个特征值.

1-1


1


0

0

解:< br>




,所以a+1=-1,即a=-2;( 4分)

a 1


1


a+1
-1


λ-11

令特征多项式
< br>=(λ-1)
2
-2=0,因此λ=1±2.(10分)

2λ-1

B.[选修44:坐标系与参数方程](本小题满分10分)

x=2cos θ,
π
已知点P是曲线C:

(θ为参数 ,π≤θ≤2π)上一点,O为原点.若直线OP的倾斜角为

3

y=3s in θ
求点P的直角坐标.
x
2
y
2
解:由题意得曲线C的普通方程为+=1 ①,(4分)
43
因为π≤θ≤2π⇒sin θ≤0⇒y≤0,直线OP的方程为y=3x ②.
2525
x=,x=-,
55
25215

联立①②得(舍)或所 以点P的坐标为


.(10分)
,-
55

215215
y=y=-,
55
< br>





C.[选修45:不等式选讲](本小 题满分10分)
已知实数x,y,z满足x+y+z=2,求2x
2
+3y
2
+z
2
的最小值.
2
11
11

· 2x+·3y+1·z
≤[()
2
+()
2
+1
2
](2x
2
+3y
2
+z
2
), 解:由柯西不等式可知< br>3

2

23
(x+y+z)
2
24641 2
222
所以2x+3y+z≥=,当且仅当x=,y=,z=时取等号.(10分)
1111111111
++1
23


8



【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写
.......
出文字说明、证明过程或演算步骤.
22.(本小题满分10分)
某小组共10人,利用暑期参加义工活动,已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别为3,3,4 ,现从
这10人中选出2人作为该组代表参加座谈会.
(1) 记“选出2人参加义工活动的次数之和为4”为事件A,求事件A发生的概率;
(2) 设X为选出2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列和数学期望.
C
112
解:(1) 由已知有P(A)=
3
C
4
+C
3
11
C
2
10

3
,所以事件A发 生的概率为
3
.(3分)
(2) 随机变量X的所有可能取值为0,1,2.(4分)
P(X=0)=
C
2
3
+C
2
3
+C
2
4
C
2
10
4
15
,P(X=1)=
C
1
3
C
1
3
+C
1
3
C
1
4
C
2
10

7
15
,P(X=2)=
C
1
3
C
1
4
4
C
2
10

15
,(6 分)
所以随机变量X的分布列为

X 0 1 2
P
474
15

15

15

(8分)
数学期望E(X)=1.(10分)
23.(本小题满分10分)
(1) 设(1 +x+x
2
)
3
=a
0
+a
1
x+a2
x
2
+…+a
6
x
6
,求a
2,a
3

(2) 设x=(25+2155)
20
+(25+ 2155)
17
,求x的整数部分的个位数字.
解:(1) 因为(1+x+x2
)
3
=[(1+x)+x
2
]
3
=C
0
3
(1+x)
3
+C
1
3
(1+x)
2
x
2
+C
2
3
(1+x)x
4
+C3
3
x
6

所以a
2
=C
2
3
+C
1
3
=6,(2分)
a
3
=C
3
3
+C
1
3
C
1
2
=7.(4分)
(2) 令y=(25-2155)
20
+(25-2155)
17

x+ y=(25+2155)
20
+(25+2155)
17
+(25-2155 )
20
+(25-2155)
17

=[(25+2155)
20
+(25-2155)
20
]+[(25+2155)
17
+ (25-2155)
17
]
=2(25
20
+C
2
20
25
18
620+…+C
20
20
620
1 0
)+2(25
17
+C
2
17
25
15
620+…+C
16
17
25
1
620
8
.
已知x+y为整数且个位数为0,(8分)
而0<25-2155=
55
2 5+620
<
25
=0.2,
所以0<(25-2155)
20< br>+(25-2155)
17
<0.2
20
+0.2
17
<1,
故x的个位数字为9.(10分)


9

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