2020年江苏省泰州市高考数学四模试卷含答案解析

巡山小妖精
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2020年08月16日 06:18
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美国大学雅思要求-愚人节是几号


2020
年江苏省泰州市高考数学四模试卷



一 、填空题:本大题共
14
小题,每小题
5
分,共
70
分.请 把答案填写在答题卡相应的位
置上.

1
.已知集合
A=
{
x
|
x
2

x

2

0
},集合
B=
{
x
|
1

x
≤< br>3
},则
A

B=_______


2< br>.已知
i
为虚数单位,复数
z=2i
+,则复数
z
的 模为
_______


3
.命题


x

0
,使
x

x
+
3
)≥
0

的否定是
_______


4
.执行如图程序:


输出的结果
S

_______


5
. 在圆
x
2
+
y
2
=4
所围成的区域内随机取一个点
P

x

y
),则|
x
|+
y< br>≤
0
的概率为
_______


6
.底面 边长和高都为
2
的正四棱锥的表面积为
_______


7
.函数
f

x

=6cos
2
+
sin
ω
x

3

ω

0
)在 一个周期内的图象如图所示,
A
为图象
的最高点,
B

C< br>为图象与
x
轴的交点,且△
ABC
为正三角形,则
ω
=_______



8
.已知
O
为坐标原点,
A

B
两点的坐标均满足不等式组则
tan

AO B
的最
大值等于
_______


9

x

0

y

0

x
+
y

2
,则
10
.已知
sin
(+
α)+
sin
α
=
+最小值
_______


)的值是
_______


,则
sin

α
+
11
.设点
P
为双曲线﹣
=1b

0

F
1

F
2
分别是左右焦点,
I是△
PF
1
F
2

a

0
, 上一点,
的内心,若△
IPF
1
,△
IPF
2
,△
IF
1
F
2
的面积
S
1

S2

S
3
满足
2

S
1
﹣< br>S
2

=S
3
,则双曲线的
离心率为
___ ____


12
.已知函数
f

x
)< br>=x
|
x

a
|,若对任意
x
1
∈ [
2

3
],
x
2
∈[
2
3
],
x
1

x
2
恒有
,则实数a
的取值范围为
_______


第1页(共26页)


13
.已知
O
为△
ABC
的垂心 ,且+
2
+
3=
,则
A
角的值为
_______< br>.

14
.设各项均为正整数的无穷等差数列{
a
n
},满足
a
54
=4028
,且存在正整数
k
,使
a
1

a
54

a
k
成等比数列,则公差
d
的所有可能取值之和为
_______




二、解答题:本大题共
6
小题,共计
90
分,请在答题卡指定区域内 作答,解答时应写出文
字说明、证明或演算步骤.

15
.如图,三棱柱ABC

A
1
B
1
C
1
为正三棱柱,
BC=CC
1
=4

D

A
1
C
1
中点.



)求证:
A
1
B
∥平面
B
1
CD




)求点
B
到平面
B
1
CD
的距离.


16
.已知△
ABC
中,

1
)求
f
(< br>x
)解析式及定义域;


2
)设
g
x

=6m

f

x
)+
1


,记.

,是否存在正实数
m
,使函数
g
x
)的值域
?若存在,请求出
m
的值;若不存在,请说明理由 .

17
.如图,某广场为一半径为
80
米的半圆形区域,现准备在 其一扇形区域
OAB
内建两个
圆形花坛,该扇形的圆心角为变量
2
θ

0

2
θ

π
),其中半径较大的花坛 ⊙
P
内切于该扇形,
半径较小的花坛⊙
Q
与⊙
P
外 切,且与
OA

OB
相切.


1
)求半 径较大的花坛⊙
P
的半径(用
θ
表示);


2
)求半径较小的花坛⊙
Q
的半径的最大值.


18
.已知椭圆+
=1

a

b

0
)上顶点
A

0

2
),右焦点
F< br>(
1

0
),设椭圆上任一点
到点
M
0

6
)的距离为
d



1
)求
d
的最大值;


2
) 过点
F
的直线交椭圆于点
S

T
两点,
P
为准线
l
上一动点.



PF

ST< br>,求证:直线
OP
平分线段
ST



设直 线
PS

PF

PT
的斜率分别为
k
1< br>,
k
2

k
3
,求证:
k
1

k
2

k
3
成等差数列.

第2页(共26页)



19
.已知函数
f

x

=alnx
+(
x

c
)|
x

c
|,
a

0

c
0



1
)当
a=
﹣,
c=
时,求函数
f

x
)的单调区间;


2
)当
c=
+
1
时,若
f

x
)≥对
x
∈(
c
,+

)恒成立,求实数
a
的取值范围;


3
)设函数
f

x
) 的图象在点
P

x
1

f

x
1
))、
Q

x
2

f

x
2
))两处的切线分别为
l
1

l
2
.若
x
1
=

x
2
=c
,且
l
1< br>⊥
l
2
,求实数
c
的最小值.

20
.已知有穷数列{
a
n
}各项均不相等,将{
a
n
}的项 从大到小重新排序后相应的项数构成新数
列{
P
n
},称{
P
n
}为{
a
n
}的

序数列

,例如数 列:
a
1

a
2

a
3
满足a
1

a
3

a
2
,则其序数列{< br>P
n
}

1

3

2
.< br>


1
)求证:有穷数列{
a
n
}的序数 列{
P
n
}为等差数列的充要条件是有穷数列{
a
n
}为单 调数列;

2
)若项数不少于
5
项的有穷数列{
b
n
},{
c
n
}的通项公式分别是
b
n
=n

()
n

n

N
*
),
c< br>n
=

n
2
+
tn

n

N
*
),且{
b
n
}的序数列与{
c
n< br>}的序数列相同,求实数
t
的取值范围;


3
)若 有穷数列{
d
n
}满足
d
1
=1
,|
d< br>n+1

d
n
|
=
()
n

n

N
*
),且{
d
2n

1
}的序数列单调减,
{
d
2n
}的序数列单调递增,求数列{
dn
}的通项公式.



附加题[选修
4-1
:几何证明选讲](任选两个)

21
.如图,
AB
为⊙
O
的直径,直线
CD
与⊙
O相切于点
D

AC

CD

DE
⊥< br>AB

C

E

垂足,连接
AD

BD
.若
AC=4

DE=3
,求
BD
的 长.




附加题[选修
4-2
:矩阵与变换]

第3页(共26页)


22
.已知矩阵
M=

N=
,试 求曲线
y=sinx
在矩阵(
MN


1
变换下的 函数解析
式.



[选修
4-4
:坐标系与参数方程]

23
.已知直线
l

右焦点
F



1
)求
m
的值;


2
)当< br>α
=
时直线
l
与椭圆
C
相交于
A

B
两点,求
FA

FB
的值.


t
为参数)恒经过椭圆
C
:(
φ
为参数)的


[选修
4-5
:不等式选讲]

24
.已知正实数
a

b

c
满足
a
+
b
2
+
c
3
=1
,求证:≥
27




解答题

25
.自
2020

1

1
日起,我国全面二孩政策正式实施,这次人口与生育政策的历史性调
整,使得< br>“
要不要再生一个
”“
生二孩能休多久产假

等成为千千万万 个家庭在生育决策上避不
开的话题.为了解针对产假的不同安排方案形成的生育意愿,某调查机构随机抽 取了
200
户有生育二胎能力的适龄家庭进行问卷调查,得到如下数据:

产假安排(单位:周)

14 15 16 17 18
4 8 16 20 26
有生育意愿家庭数


1
)若用表中数据所得的频率代 替概率,面对产假为
14
周与
16
周,估计某家庭有生育意
愿的概率 分别为多少?


2
)假设从
5
种不同安排方案中,随机抽 取
2
种不同安排分别作为备选方案,然后由单位
根据单位情况自主选择.


求两种安排方案休假周数和不低于
32
周的概率;

②< br>如果用
ξ
表示两种方案休假周数和.求随机变量
ξ
的分布及期望.
26
.在数列|
a
n
|中,
a
1
= t

1
,其中
t

0

t
1
,且满足关系式:
a
n+1

a
n
+
t
n

1

=a
n

t
n+1

1
),(
n

N
+



1
)猜想出数列|
a
n
|的通项公式并用数学归纳法证明之;< br>

2
)求证:
a
n+1

a
n< br>,(
n

N
+
).



第4页(共26页)



2020
年江苏省泰州市高考数学四模试卷

参考答案与试题解析



一、填空题:本大题共
14
小题,每小题
5
分 ,共
70
分.请把答案填写在答题卡相应的位
置上.

1
. 已知集合
A=
{
x
|
x
2

x

2

0
},集合
B=
{
x
|
1< br><
x

3
},则
A

B=
{
x
|﹣
1

x

3
} .

【考点】并集及其运算.

【分析】求解一元二次不等式化简集合
A
,然后直接利用并集运算得答案.

【解答】解:由
x
2

x

2

0
,解得﹣
1

x

2


∴< br>A=
{
x
|﹣
1

x

2
},

又集合
B=
{
x
|
1

x

3
},


A

B=
{
x
|﹣
1

x

3
},

故答 案为:{
x
|﹣
1

x

3
},



2
.已知
i
为虚数单位,复数
z=2i
+,则复数
z
的模为 .

【考点】复数代数形式的乘除运算.

【分析】利用复数的运算性质、复数模的计算公式即可得出.

【解答】解:复数z=2i
+
则复数|
z
|
==


=2i
+
=2
+
i


故答案为:.



3
.命题


x

0
,使
x

x
+
3
)≥< br>0

的否定是 ∀
x

0

x
(< br>x
+
3
)<
0


【考点】命题的否定.

【分析】根据命题


x

0
,使
x

x
+
3
)≥
0
是特称命题,其否定为全称命题,即∀
x

0

使< br>x

x
+
3
)<
0
,从而得到答案.

【解答】解:∵命题


x

0
,使
x

x
+
3
)≥
0

是特称命题

∴否定命题为∀
x

0

x

x
+
3
)<
0


故答案为:∀
x

0

x

x
+
3
)<
0


4
.执行如图程序:


输出的结果
S

880


【考点】循环结构.

【分析】模拟执行程序代码,依次写出每次循环得到的
S

I
的值,当
I=10
时,结束循环,
从而得解.

第5页(共26页)


【解答】解:模拟执行程序代码,可得

S=1


I=1
,执行循环体,
S=2


I=4
,执行循环体,
S=10
I=7
,执行循环体,
S=80
I=10
,执行循环体,
S=880
输出
S
的值为
880


故答案为:
880




5
.在圆x
2
+
y
2
=4
所围成的区域内随机取一个点
P

x

y
),则|
x
|+
y

0
的概率为 .

【考点】几何概型.

【分析】本题考 查的知识点是几何概型的意义,关键是要找出(
x

y
)对应图形的面积,及
满足条件|
x
|+
y

0
的点对应的图形的面积, 然后再结合几何概型的计算公式进行求解.

【解答】解:如图所示,满足条件|
x< br>|+
y

0

的区域为图中扇形的面积即阴影部分的面积,< br>
∵|
x
|+
y

0


∴扇形的圆心角为
90
°



R=2



S
阴影
=
×4
π
=
π
,圆的面积为
4
π

故|
x
|+
y

0
的概率为
故答案为:

=





6
.底面边长和高都为
2
的正四棱锥的表面积为
4+4


【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.

【分析】由已知中正四 棱锥的底面边长为
2
,高为
2
,求出棱锥的侧高,进而求出棱锥的侧
面积,加上底面积后,可得答案.

【解答】解:如下图所示:正四棱锥
S

ABCD
中,
AB=BC=CD=AD=2

S0=2
,< br>E

BC

点,

第6页(共26页)



Rt

SOE
中,
OE=AB=1


则侧高
SE==



故棱锥的表面积S=2
×
2
+
4
×(×
2
×
故答案为 :
4
+
4





=4
+
4


7
.函数
f
x

=6cos
2
+
sin
ω
x< br>﹣
3

ω

0
)在一个周期内的图象如图所示,A
为图象


的最高点,
B

C
为 图象与
x
轴的交点,且△
ABC
为正三角形,则
ω
=


【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.

【分析】由 降幂公式和三角恒等变换公式化简
f

x
),由正三角形知道高和底,由此知 道周
期,得到
ω


【解答】解:∵
f

x

=6cos
2
=3cos
ω
x
+
si n
ω
x=2sin

ω
x
+
+
sinω
x

3

ω

0


),


BC=4


∵△
ABC
为正三角形,∴△
ABC
的高为
2
∴周期
T=8
,∵T=

ω
=




=8
8
.已知
O
为坐标原点,
A

B
两点的坐标均满足 不等式组则
tan

AOB
的最
大值等于 .

第7页(共26页)


【考点】简单线性规划.

【分析】先根据约束条件画出可行域,只需求出
A

B
在图中的位置,∠AOB
最大,即
tan

AOB
最大即可.

【解答】解:作出可行域,则
A

B
在图中所示的位置时,∠
AOB
最大,即
tan

AOB

大,

由题意 可得
A

1

2
),
B

2
1



K
OA
=tan

AOM=2

K
OB
=tan

BOM=
∵∠
AOB=

AOM
﹣∠
BOM

< br>∴
tan

AOB=tan
(∠
AOM
﹣∠
BOM


=
==


所以
tan

AOB
的最大值为,

故答案为:.




9

x

0

y

0

x
+
y

2
,则
【考点】基本不等式.

【分析】由条件可得[(
x
+
2y
)+(
2x
+
y
)](+)
=5< br>++,运用基
+最小值 .

本不等式和不等式的性质,即可得到所求最小值.

【解答】解:
x

0

y

0

x
+
y

2
,可得

[(
x
+
2y
)+(
2x
+
y
)](

5
+
2
+
= 9



=5
++

第8页(共26页)


可得
=
+



当且仅当
2

2x
+
y

=x
+2y
,即
x=0

y=2
时,取得最小值.

故答案为:.



10
.已知
sin
( +
α
)+
sin
α
=
,则
sin

α
+)的值是 ﹣ .

【考点】两角和与差的正弦函数.

【分 析】由条件利用两角和差的正弦公式,求得
sin

α
+
sin
α
+)
=

sin

α
+)的值.

cos
α
+
sin
α
+
sin
α
=

cos
α
+
sin
α

= sin

α
+)
)的值,再利用诱导公式求得
【解答】解:∵
sin

=


+
α
)+
sin
α
=

sin

α
+)
=
,故
sin

α
+)
=

sin

α
+)
=
﹣,

故答案为:﹣.



11
.设点
P
为双曲线﹣
=1b

0

F1

F
2
分别是左右焦点,
I
是△
PF
1
F
2

a

0
,上一点,
的内心,若 △
IPF
1
,△
IPF
2
,△
IF
1F
2
的面积
S
1

S
2

S
3
满足
2

S
1

S
2

=S
3
,则双曲线的
离心率为
2


【考点】双曲线的简单性质.

【分析】先根据题意作出示意图,利用平面几何的知识 利用三角形面积公式,代入已知式
2

S
1

S
2

=S
3
,化简可得|
PF
1
|﹣|
PF
2
|
=
|
F
1
F
2
|,再结合双 曲线的定义与离心率的公式,
可求出此双曲线的离心率.

【解答】解:如图,设圆< br>I
与△
PF
1
F
2
的三边
F
1F
2

PF
1


PF
2
分 别相切于点
E

F

G
,连接
IE
IF

IG



IE

F
1
F
2

IF

PF
1

IG< br>⊥
PF
2


它们分别是△
IF
1
F
2
,△
IPF
1
,△
IPF
2
的高,< br>

S
1
=
|
PF
1
|

|
IF
|
=
|
PF
1
|
r


S
2
=
|
PF
2
|
|
IG
|
=
|
PF
2
|
r


第9页(共26页)


S
3
=
|
F
1
F
2
|

|
IE
|
=
|
F
1
F
2
|
r


其中
r
是△
PF
1
F
2
的内切圆的半径.


S
1

S
2
=S
3


∴|
PF
1
|﹣|
PF
2
|
=
|
F
1
F
2
|,

两边约去得:|
PF1
|﹣|
PF
2
|
=
|
F
1
F
2
|,

根据双曲线定义,得|
PF
1
|﹣|< br>PF
2
|
=2a
,|
F
1
F
2|
=2c



2a=c
⇒离心率为
e==2


故答案为:
2





12
. 已知函数
f

x

=x
|
x

a
|,若对任意
x
1
∈[
2

3
],
x
2
∈[
2

3
],
x
1
≠< br>x
2
恒有
,则实数
a
的取值范围为 [
3
,+

) .

【考点】分段函数的应用.

【分析】根据凸函数和凹函数的定义,作出函数
f

x
)的图象,利 用数形结合进行求解即
可.

【解答】解:满足条件有的函数为凸函数,
< br>f

x

=
,作出函数
f

x)的图象,

由图象知当
x

a
时,函数
f< br>(
x
)为凸函数,当
x

a
时,函数
f
x
)为凹函数,

若对任意
x
1
∈[
2

3
],
x
2
∈[
2

3< br>],
x
1

x
2
恒有

a

3
即可,

故实数
a
的取值范围是[
3
,+

),

故答案为:[
3
,+





第10页(共26页)





13.已知
O
为△
ABC
的垂心,且+
2
+
3=< br>,则
A
角的值为 .

【考点】向量的线性运算性质及几何意义.

BC
的中点分别为
E< br>,
F
;【分析】取
AC
,化简可得
2
|
AB
|
=6x
,|
AC
|
=
|
EC
|
=
+
4=0
,从而记||
=x
,则||
=2x
,|
EH
|
=2xcosA
,从而可得
=cosA< br>,

从而解得.
【解答】解:∵+
2
+
3=


∴++
2
+
2=



AC
,< br>BC
的中点分别为
E

F



2
+
4=0


记||
=x
,则||
=2x


|
AB< br>|
=6x
,|
AC
|
=
|
EC
|< br>=
,|
EH
|
=2xcosA



=cosA



=2cosA



cosA=
﹣(舍去),

解得
cosA=

A=


故答案为:.

第11页(共26页)





14.设各项均为正整数的无穷等差数列{
a
n
},满足
a
54=4028
,且存在正整数
k
,使
a
1

a< br>54

a
k
成等比数列,则公差
d
的所有可能取值之 和为
301


【考点】等差数列与等比数列的综合.

【分析】由题意和等差数列的通项公式得
a
1
+
53d=4028
,由
d
为正整数得
a
1

53
的倍数,
由 等比中项的性质列出式子:
a
54
2
=a
1
a
k< br>=4
×
4
×
19
×
19
×
53×
53
,对
a
1
分类讨论,分别化简
后结合题意可得结 论.

【解答】解:由题意得
a
54
=4028
,则
a
1
+
53d=4028


化简得+
d=76



d
为正整数,∴
a
1

53
的倍数,


a
1

a
54

a
k
成等比数列,


a
54
2
=a
1
a
k
=4
×
4< br>×
19
×
19
×
53
×
53
,且< br>a
n
是整数,


1
)若
a
1=53

53
+
53d=4028
,解得
d=75

此时
a
k
=4
×
4
×
1 9
×
19
×
53=53
+
75

k

1
),得
k=4081
,成立,


2
)若
a
1
=2
×
53

106
+
53d=4028
,解得
d=74


此时
a
k
=2
×
4
×
19
×
19
×
53= 2
×
53
+
74

k

1
),得
k=2886
,成立,


3
)若
a
1< br>=3
×
53

159
+
53d=4028
, 解得
d=73


此时
a
k
=

4
×
4
×
19
×
19
×
53
)不 是整数,舍去,


3
)若
a
1
=4
×< br>53

212
+
53d=4028
,解得
d=72< br>,

此时
a
k
=4
×
19
×
19
×
53=4
×
53
+
72

k
1
),得
k=1060
,成立,


4)若
a
1
=16
×
53=848

848+
53d=4028
,得
53d=3180

d=60


此时
a
k
=19
×
19
×
5 3=16
×
53
+
60

k

1
),得
k
不是整数,不成立,


5
)若
a
1
=19
×
53=1007

1007
+
53d =4028
,得
53d=3021

d=57


此时
a
k
=4
×
4
×
19
×
53 =19
×
53
+
57

k

1
) ,得
k=265
,成立,


6
)若
a
1
=53
×
53=2809

2809
+
53d=4 028
,得
53d=1219

d=23


此时
a
k
=4
×
4
×
19
×
19=5 3
×
53
+
72

k

1
),得
k=129
,成立,

∴公差
d
的所有可能取值之和为75
+
74
+
72
+
57
+
23=3 01


故答案为:
301



二、解答题:本大题共
6
小题,共计
90
分,请在答题卡指定区域内作答 ,解答时应写出文
字说明、证明或演算步骤.

第12页(共26页)
< /p>


15
.如图,三棱柱
ABC

A
1
B
1
C
1
为正三棱柱,
BC=CC
1
=4

D

A
1
C
1
中点.



)求证:
A
1
B
∥平面
B
1
CD



)求点
B
到平面
B
1
CD
的距离.


【考点】点、线、面间的距离计算;直线与平面平行的判定.

【分析】(

)设
BC
1

B
1
C
于点
E,连
DE
,利用三角形的中位线性质,证明
DE

A
1
B
,即
可证明
A
1
B
∥平面
B
1
CD




)利用等体积,求点
B
到平 面
B
1
CD
的距离.

【解答】证明:(

)设
BC
1

B
1
C
于点
E
, 连
DE


∵在△
A
1
BC
1
中 ,
D

A
1
C
1
的中点,
E
为< br>BC
1
的中点,


DE

A
1
B



DE
⊂平面
B
1
CD

A
1
B
⊄ 平面
B
1
CD



A
1
B∥平面
B
1
CD


=2

B
1
C=4



)解:△
B
1
CD
中,
B
1
D=CD=

==4


h=


设点
B
到平面
B
1
CD
的距离为
h
,则

h=< br>.




16
.已知△
ABC
中 ,

1
)求
f

x
)解析式及定义域;


2
)设
g

x

=6m
f

x
)+
1


,是否存在正实数
m
,使函数
g

x
)的值域
,记.

?若存在,请求出
m
的值;若不存在,请说明理由.

【考点】平面向量数量积的运算;正弦函数的定义域和值域;正弦定理.

【分析】(
1
),结合正弦定理,可以表示出
BC

AB
边的

长,根据边长为正,可求出
x
的取值范围,即定义域,同时我们不难给出求
f

x
)解析式.

2
)由(
1
)的结论写 出
g

x
)的解析式,并求出
g

x
)的 值域(边界含参数),利用集合
相等,边界值也相等,易确定参数的值.

第13页(共26页)


【解答】解:(
1
)由正弦定理有:



=

2

g

x

=6mf
x
)+
1=
假设存在实数
m
符合题意,∵,∴


因为
m

0
时,

g
(< br>x
)的值域为
∴存在实数
,解得;



的值域为(
1

m
+
1
].



,使函数
f

x
)的值域恰为

17
.如图,某广场为一半径为
80
米的半圆形区域,现准备在其一扇形区域OAB
内建两个
圆形花坛,该扇形的圆心角为变量
2
θ

0

2
θ

π
),其中半径较大的花坛⊙
P内切于该扇形,
半径较小的花坛⊙
Q
与⊙
P
外切,且与
OA

OB
相切.


1
)求半径较大的花坛⊙< br>P
的半径(用
θ
表示);


2
)求半径较小的花坛⊙
Q
的半径的最大值.


【考点】三角函数的最值;三角函数中的恒等变换应用.

【分析】(
1)设⊙
P

OA

M
,⊙
Q

OA

N
,记⊙
P
、⊙
Q
的半径分别为
r
P

r
Q
.可
得|
OP
|
=8 0

r
P
,由此求得
r
P
的解析式.
< br>(
2
)由|
PQ
|
=r
P
+
rQ
,求得
r
Q
=
求得
r
Q
=80(﹣
1



0

θ
<).令
t=1
+
sin
θ
∈(
1

2
),+),再利用二次函数的性质求得它的最大值.

【解答】解:(
1
)设 ⊙
P

OA

M
,连
PM
,⊙
Q

OA

N
,连
QN


记⊙< br>P
、⊙
Q
的半径分别为
r
P

r
Q


第14页(共26页)


∵⊙
P与⊙
O
内切,∴|
OP
|
=80

r
P


∴+
r
P
=80
,∴
r
P
=

0

θ


).

).

=r
P
+
r
Q



2
)∵|
PQ
|
=r
P
+
r
Q
∴|
OP
|﹣|
OQ
|
=

r
Q
=

0

θ


t=1
+
sin
θ
∈(
1

2
),∴
r
Q
=80

=80
(﹣
1
﹣+),

m=
∈(,
1
),
r
Q
=80
(﹣
2 m
2
+
3m

1
),∴
m=
时,有最大值
10





18
.已知椭圆+
=1

a

b

0
)上顶点
A

0

2
),右焦点
F

1

0
),设椭圆上任一点
到点
M

0

6
)的 距离为
d



1
)求
d
的最大值;


2
) 过点
F
的直线交椭圆于点
S

T
两点,
P
为准线
l
上一动点.



PF

ST< br>,求证:直线
OP
平分线段
ST



设直 线
PS

PF

PT
的斜率分别为
k
1< br>,
k
2

k
3
,求证:
k
1

k
2

k
3
成等差数列.


【考点】椭圆的简单性质.

【分析】(
1
)由题意可得
b =2

c=1
,解得
a
,可得椭圆的方程,设椭圆上一点(
m

n
),代
入椭圆方程,再由两点的距离公式,化简整理可得
n< br>的二次函数,即可得到所求最大值;


2


当过 点
F

1

0
)的直线的斜率不存在,显然成立;当过点< br>F
的直线的斜率存在,
设为
x=my
+
1
,代入椭圆 方程
4x
2
+
5y
2
=20
,运用韦达定理和中点 坐标公式,可得
ST
的中点
第15页(共26页)


Q
的坐标,再由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣
1
,可得
n=

4m
,由直线的斜率公式即
可得证;



可得
k
2
=
,运用两点的斜率公式,计算
k
1
+
k
3
,运用点满足直线方程,化简整理,
代入韦达定理,结合等差数列的中 项的性质即可得证.

【解答】解:(
1
)由题意可得
b=2

c=1

a==


可得椭圆方程为+
=1


设椭圆上一点(
m
,< br>n
),可得+
=1
,即
m
2
=5

1
﹣),

即有
d==
==


由于﹣
2

n

2
,可得
n=

2时,
d
取得最大值
8



2

证明:当过点
F

1

0
)的直线的斜率不 存在,即为
x=1


显然有直线
OP
平分线段
ST


当过点
F
的直线的斜率存在,设为
x=my
+
1


代入 椭圆方程
4x
2
+
5y
2
=20
,可得


4m
2
+
5

y
2
+
8my

16=0



S

x
1

y
1
),
T

x
2

y
2
),可得

y
1
+
y
2
=
﹣,
y
1
y
2
=
﹣,(
*

,﹣),

线段
ST
的中点
Q
坐标为(由椭圆的准线方程可得
l

x=5



P< br>(
5

n
),即有直线
OP
的斜率为,
< br>由
PF

ST
,可得
k
PF
==

m
,即
n=

4m



可得直线
OP
的斜率和直线
OQ
的斜率相等,且为﹣
则直线OP
平分线段
ST



证明:由

可得
k
2
=


k
1
+
k
3
=
+
=
+

=


第16页(共26页)


代入(< br>*
),可得
k
1
+
k
3
==

即有
k
1
+
k
3
=2k
2
,则
k
1

k
2

k
3
成等差数 列.



19
.已知函数
f

x

=alnx
+(
x

c
)|
x
c
|,
a

0

c

0
.< br>

1
)当
a=
﹣,
c=
时,求函数
f

x
)的单调区间;


2
)当
c=
+
1
时,若
f

x
)≥对
x
∈(
c
,+

)恒成立,求实数
a
的取值范围;

3
)设函数
f

x
)的图象在点
P

x
1

f

x
1
))、
Q
x
2

f

x
2
))两处的切线分 别为
l
1

l
2
.若
x
1
=
x
2
=c
,且
l
1

l
2
,求实数
c
的最小值.

【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

【分析】(
1
)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系,即可求
f

x)的单调区
间;


2
)若
f

x< br>)≥对
x
∈(
c
,+

)恒成立,则只需求出
f

x
)的最小值即可;


3
)由
l
1

l
2
知,,得到,分类讨论,再由
导数与单调性的关系 ,即可得到实数
c
的最小值.

【解答】解:函数,求导得



1
)当,时,,

若,则恒成立,所以
f

x
)在上单调减;

若< br>当

,则
时,
f


x
)<
0

f

x
)在
时,
f

(< br>x
)>
0

f

x
)在
,令
f


x

=0
,解得
上单调减;

上单调增.

或(舍),

第17页(共26页)


所以函数
f

x
)的单调减区间是

2
)当
x

c
,时,
,单调增区间是
,而


,所以


c

x

1
时,
f


x
)<
0

f
(< br>x
)在(
c

1
)上单调减;


x

1
时,
f


x
)>
0
f

x
)在(
1
,+

)上单调增 .

所以函数
f

x
)在(
c
,+

)上的最小值为
所以
又由
恒成立,解得
a
≤﹣
1

a

1


,得
a
>﹣2
,所以实数
a
的取值范围是(﹣
2
,﹣
1
] .

,而,则,




3
)由
l
1

l
2
知,
若,则,所以,

解得,不符合题意;

故,则,

整理得,,由
c

0
得,,

令,则,
t

2
,所以,




,则
时,
g


t
)<
0
,< br>g

t
)在
时,
g


t
)>
0

g

t
)在


上单调减;

上单调增.

,故实数
c
的最小值为.

所以,函数
g

t
)的最小值为


20
.已知有穷数列{
a
n
}各项均不相等,将{
a
n
}的项从大到小重新排序后相应的项数构成新数
列{
P
n
},称{
P
n
}为{
a
n
}的

序数列

, 例如数列:
a
1

a
2

a
3
满 足
a
1

a
3

a
2
,则其序数 列{
P
n
}

1

3

2




1
)求证:有穷数列{
a
n
} 的序数列{
P
n
}为等差数列的充要条件是有穷数列{
a
n
}为单调数列;
第18页(共26页)



2
)若 项数不少于
5
项的有穷数列{
b
n
},{
c
n}的通项公式分别是
b
n
=n

()
n
n

N
*
),
c
n
=

n< br>2
+
tn

n

N
*
),且{b
n
}的序数列与{
c
n
}的序数列相同,求实数
t< br>的取值范围;


3
)若有穷数列{
d
n
} 满足
d
1
=1
,|
d
n+1

d
n
|
=
()
n

n

N
*
),且{
d
2n

1
}的序数列单调减,
{
d< br>2n
}的序数列单调递增,求数列{
d
n
}的通项公式.

【考点】数列的应用.

【分析】(
1
)由题意,分别证明充分性和 必要性.其中,充分性证明即若有穷数列{
a
n
}的序
数列{
Pn
}为等差数列,则有穷数列{
a
n
}为单调数列,分别讨论{
P
n
}为递增数列时,数列{
a
n
}
的特点是项由大到小依 次排列,得到有穷数列{
a
n
}为单调递减数列;

同理{
P
n
}为递减数列,有穷数列{
a
n
}为单调递增数列.必要性证明 同样需将有穷数列{
a
n
}分
为递增和递减来讨论,最后得出其序数列{P
n
}为等差数列;


2
)通过作差法比较相邻两项 的大小关系,即
b
n+1

b
n
=

()
n
,得到当
n

2
时,
b
n+1

b
n
.所以需要比较第一项的大小所在的位置,计算可以得出
b
2

b
3

b
1

b
4
的 大小关
系.由数列{
c
n
}大小关系为
c
2
c
3

c
1

c
4

c5



c
n

1

cn


分别算出
c
1
=t

1

c
2
=2t

4

c
3
=3 t

9
.由列
c
2

c
3
c
1
列不等式并求解得
t
的取值范围.


3
)因为{
d
2n

1
}的序数列单调减,即
d2n+1

d
2n

1

0
,将其变 形可得到
d
2n+1

d
2n
+
d
2n< br>﹣
d
2n

1

0
.利用|
d2n+1

d
2n
|
=
<|
d
2n< br>﹣
d
2n

1
|
=
可得
d
2n

d
2n

1

0
,即
d< br>2n

d
2n

1
=


=

,由
d
2n+1

d
2n

0

d
2n+1

d
2n
==
整理
①②

d
n+1

d
n
=
.所以可知数 列{
d
n+1

d
n
}是等比数列,则可求其前
n

和为
Tn

1=

d
2
d
1
)+(
d
3

d
2
)+

+(
d
n

d
n

1

=d
n

d
1
.即可求出数列{
d
n
} 的通项公
式.

【解答】(
1
)证明:由题意得,

充分条件:

因为有穷数列{
a
n
}的序数列{
P
n
}为等差数列

所以

{
P
n
}为
1

2

3



n

2

n

1

n
所以有穷数列{
a
n
}为递减数列,


{
P
n
}为
n

n

1

n
2



3

2

1
所以有穷数列{
a
n
}为递增数列,

所以由
①②
,有穷数列{
a
n
}为单调数列

必要条件:

因为有穷数列{
a
n
}为单调数列

所以

有穷数列{
a
n
}为递减数列

则 {
P
n
}为
1

2

3



n

2

n

1

n
的等差数列


有穷数列{
a
n
}为递增数列

则{
P
n
}为
n

n

1

n

2



3

2

1
的等差数列

所以由
①②
,序数列{
P
n
}为等差数列

第19页(共26页)


综上,有穷数列{
a
n< br>}的序数列{
P
n
}为等差数列的充要条件是有穷数列{
a
n
}为单调数列


2
)解:由题意得,

因为b
n
=n

()
n

n

N
*


所以
b
n+1

b
n=

()
n


n

2
时,
b
n+1

b
n

0

b
n+1

b
n

b
2
=

b< br>2
=

b
3
=

b
4
=
b
2

b
3

b
1

b
4

b
5



b
n

1

b
n

又因为
c
n
=

n
2
+
tn

n

N
*),且{
b
n
}的序数列与{
c
n
}的序数列相同
所以
c
2

c
3

c
1< br>>
c
4

c
5



c< br>n

1

c
n

又因为
c
1
=t

1

c
2
=2t

4< br>,
c
3
=3t

9
所以
2t
﹣< br>4

3t

9

t

1
所以
4

t

5

t
∈(
4
5



3
)解:由题意得,
d
2 n+1

d
2n

1

0
所以
d
2n+1

d
2n
+
d
2n

d
2n

1

0
又因为|
d
2n+1< br>﹣
d
2n
|
=
<|
d
2n

d
2n

1
|
=
所以
d
2n

d
2n

1

0
,即
d
2n< br>﹣
d
2n

1
==


d
2n+1

d
2n

0

d
2n+1
d
2n
==


整理
①②

d
n+1

d
n
=
令数列
Bn=d
n+1

d
n
则数列{
B n
}是以为首相,为公比的等比数列,所以{
Bn
}的前
n

1
项和为
T
n

1
==
所以
d
n
=d
1
+
T
n

1
=


附加题[选修
4-1
:几何证明选讲](任选两个)

2 1
.如图,
AB
为⊙
O
的直径,直线
CD
与⊙O
相切于点
D

AC

CD

DE< br>⊥
AB

C

E

垂足,连接
AD

BD
.若
AC=4

DE=3
,求
BD
的长.

第20页(共26页)



【考点】与圆有关的比例线段.

【分析】先证明△
EDA
∽△DBA
,再证明△
ACD
≌△
AED
,即可得出结论.

【解答】解:因为
CD
与⊙
O
相切于点
D
,所以∠
CDA=

DBA



又因为
AB为⊙
O
的直径,所以∠
ADB=90
°



DE

AB
,所以△
EDA
∽△
DBA


所以∠
EDA=

DBA
,所以∠
EDA=
CDA



又∠
ACD=

AE D=90
°

AD=AD
,所以△
ACD
≌△
AE D


所以
AE=AC=4
,所以
AD=5




=
,所以
BD=





附加题[选修
4-2
:矩阵与变换]

22
.已知矩阵M=

N=
,试求曲线
y=sinx
在矩阵(
MN

1
变换下的函数解析
式.

【考点】二阶行列式与逆矩阵.

【分析】先求出
MN
,从而求出矩 阵(
MN


1
=
,设(
x

y
)是曲线
y=sinx
上的任
意一点,在矩阵(
MN

1
变换下对应的点为(
a

b
),得到
x=
线
y=sinx
在矩阵(
MN


1
变换 下的曲线方程.

【解答】解:∵矩阵
M=

N=



y=2b
,由此能求出曲

MN==






∴矩阵(
MN


1
=


设(
x

y
)是曲线
y=sinx
上的任意一点,在矩阵(MN


1
变换下对应的点为(
a

b
).

第21页(共26页)



=


∴,即
x=

y=2b


代入
y=si nx
得:
2b=sin

a
),即
b=sin
(< br>a
).

即曲线
y=sinx
在矩阵(
MN


1
变换下的曲线方程为
y=sin

x
).< br>


[选修
4-4
:坐标系与参数方程]

23
.已知直线
l

右焦点
F



1
)求
m
的值;


2
)当< br>α
=
时直线
l
与椭圆
C
相交于
A

B
两点,求
FA

FB
的值.


t
为参数)恒经过椭圆
C
:(
φ
为参数)的
【考点】参数 方程化成普通方程.

【分析】(
1
)椭圆
C
:(
φ
为参数),利用平方关系消去参数化为普通方程,
可得右焦点
F

1

0
).根据直线
l



t
为参数)恒经过点(
c

0
),可得
m


2
)当
α
=
时,直线
l
的参数方程为:
3t2
+
2
,代入椭圆方程可得:
t

2=0
,< br>利用|
FA
|

|
FB
|
=
|t
1
t
2
|,即可得出.

【解答】解:(
1
)椭圆
C

焦点
F

1

0).

直线
l
:(
t
为参数)恒经过点(
1< br>,
0
),取
t=0
,则
m=1



φ
为参数),消去参数化为: +
y
2
=1
,可 得右

2
)当
α
=
时,直线
l
的参数方程 为:
3t
2
+
2
,代入椭圆方程可得:
t

2=0



t
1
t
2
=
﹣.

∴|
FA
|

|
FB
|
=
|
t
1< br>t
2
|
=


第22页(共26页)




[选修
4-5
:不等式选讲]

24
.已知正实数
a

b

c
满足
a< br>+
b
2
+
c
3
=1
,求证:
【考点 】不等式的证明.

【分析】由正实数
a

b

c
满足
a
+
b
2
+
c
3
=1
,运用三元均值不等式,可得
ab
2
c
3

均值不等式即 可得证.

【解答】证明:因为正实数
a

b

c
满足
a
+
b
2
+
c
3
=1


所以
所以
,即




,再由

27


因此.



解答题

25
.自
2020

1

1
日起,我国全面二孩政策正式实施,这次人口与生育政策的历史性调
整,使得
“< br>要不要再生一个
”“
生二孩能休多久产假

等成为千千万万个家庭在生 育决策上避不
开的话题.为了解针对产假的不同安排方案形成的生育意愿,某调查机构随机抽取了
200
户有生育二胎能力的适龄家庭进行问卷调查,得到如下数据:

产假安排(单位:周)

14 15 16 17 18
4 8 16 20 26
有生育意愿家庭数


1
)若用表中数据所得的频率代 替概率,面对产假为
14
周与
16
周,估计某家庭有生育意
愿的概率 分别为多少?


2
)假设从
5
种不同安排方案中,随机抽 取
2
种不同安排分别作为备选方案,然后由单位
根据单位情况自主选择.


求两种安排方案休假周数和不低于
32
周的概率;

②< br>如果用
ξ
表示两种方案休假周数和.求随机变量
ξ
的分布及期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率;离散型
随机变量及其分布列.

【分析】(
1
)由表中信息可知,利用等可能事件 概率计算公式能求出当产假为
14
周时某家
庭有生育意愿的概率和当产假为
1 6
周时某家庭有生育意愿的概率.


2


设< br>“
两种安排方案休假周数和不低于
32


为事件
A
,由已知从
5
种不同安排方案

中,随机地抽取
2
种方案选法共有
10
种,由此利用列举法能求出其和不低于
32
周的概率.< br>②
由题知随机变量
ξ
的可能取值为
29

30

31

32

33

34

35
.分别求出相应的概率,
由此能求出
ξ
的分布列和
E

ξ
).

【解答】解:(
1
)由表中信息可知,当产假为< br>14
周时某家庭有生育意愿的概率为


当产假为
16
周时某家庭有生育意愿的概率为



2




两种安排方案休假周数和不低于
32


为事件
A


第23页(共26页)


由已知从
5
种不同安排方案中,随机地抽取
2
种方案选< br>
法共有(种),


其和不低于
32
周的选法有< br>14

18

15

17

15< br>、
18

16

17

16
18

17

18
,共
6
种,
由古典 概型概率计算公式得



由题知随机变量
ξ
的可能取值为
29

30

31

32

33

34

35


,,



因而
ξ
的分布列为

ξ

29 30 31 32 33 34 35
P 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1
所以
E

ξ

=29
×
0.1
+
30
×
0.1
+
31
×
0.2< br>+
32
×
0.2
+
33
×
0.2
+
34
×
0.1
+
35
×
0.1=32
,< br>…



26
.在数列|
a
n
|中 ,
a
1
=t

1
,其中
t

0< br>且
t

1
,且满足关系式:
a
n+1
a
n
+
t
n

1

=a
n< br>(
t
n+1

1
),(
n

N+



1
)猜想出数列|
a
n
|的 通项公式并用数学归纳法证明之;


2
)求证:
a
n+1

a
n
,(
n

N
+
).

【考点】用数学归纳法证明不等式.

【分析】(
1
)由原递推 式得到,再写出前几项,从而猜想数列|
a
n
|的
通项公式,进而利用数学归 纳法证明.


2
)利用(
1
)的结论,作差进行比较,故可得证.

【解答】解:(
1
)由原递推式得到,,
=
猜想得到


下面用数学归纳法证明

1
0

n=1

a
1
=t

1
满足条件

2
0
假设当
n=k
时,

第24页(共26页)


则,∴,∴

即当
n=k
+
1
时,原命题也成立.


1
0

2
0




2

==

nt
n
﹣(
t< br>n

1
+
t
n

2
+
…< br>+
t
+
1

=

t
n
﹣< br>t
n

1
)+(
t
n

t
n

2
)+

+(
t
n

t)+(
t
n

1

=t
n

1

t

1

+
t
n

2

t
2

1
)+
t
n

3

t
3

1
)+

+
t
t
n

1

1
)+(
t
n

1

=

t

0
,且
t

1
时有
a
n+1

a
n
>< br>0
,即
a
n+1

a
n





第25页(共26页)



2020

9

9


第26页(共26页)

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