2020年四川省成都市高考数学一模试卷(理科)学校:________ 班级:________ 姓名:________ 学号:________一、单选题(共12小题)1.若复数z1与z2=﹣3﹣i(i为虚数单位)在复平面内对应的点关于实轴对称,则z1=()A.﹣3i B.﹣3+i C.3+i D.3﹣i2.已知集合A={﹣l,0,m),B={l,2},若A∪B={﹣l,0,1,2},则实数m的值为()A.﹣l或0 B.0或1 C.﹣l或2 D.l或23.若,则tan2θ=()A.﹣B.C.﹣D.4.某校随机抽取100名同学进行“垃圾分类”的问卷测试,测试结果发现这l00名同学的得分都在[50,100]内,按得分分成5组:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],得到如图所示的频率分布直方图则这100名同学的得分的中位数为()A.72.5 B.75 C.77.5 D.805.设等差数列{a n}的前n项和为S n,且a n≠0,若a5=3a3,则=()A.B.C.D.6.已知α,β是空间中两个不同的平面,m,n是空间中两条不同的直线,则下列说法正确的是()A.若m∥α,n∥β,且α∥β,则m∥nB.若m∥α,n∥β,且α⊥β,则m∥nC.若m⊥α,n∥β,且α∥β,则m⊥nD.若m⊥α,n∥β且α⊥β,则m⊥n7.的展开式的常数项为()A.25 B.﹣25 C.5 D.﹣58.将函数y=sin(4x﹣)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把所得图象向左平移个单位长度,得到函数f(x)的图象,则函数f(x)的解析式为()A.B.C.D.9.已知抛物线y2=4x的焦点为F,M,N是抛物线上两个不同的点.若|MF|+|NF|=5,则线段MN的中点到y轴的距离为()A.3 B.C.5 D.10.已知,则()A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.b>c>a11.已知定义在R上的函数f(x)满足f(2﹣x)=f(2+x),当x≤2时,f(x)=(x﹣1)e x﹣1.若关于x的方程f(x)﹣kx+2k﹣e+1=0有三个不相等的实数根,则实数k的取值范围是()A.(﹣2,0)∪(0,2)B.(﹣2,0)∪(2,+∞)C.(﹣e,0)∪(0,+∞)D.(﹣e,0)∪(0,e)12.如图,在边长为2的正方形AP1P2P3中,线段BC的端点B,C分别在边P1P2,P2P3上滑动,且P2B=P2C=x.现将△AP1B,△AP3C分别沿AB,AC折起使点P1,P3重合,重合后记为点P,得到三棱锥P ﹣ABC.现有以下结论:①AP⊥平面PBC;②当B,C分别为P1P2,P2P3的中点时,三棱锥P﹣ABC的外接球的表面积为6π;③x的取值范围为(0,4﹣2);④三棱锥P﹣ABC体积的最大值为.则正确的结论的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题(共4小题)13.已知实数x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为.14.设正项等比数列{a n}满足a4=81,a2+a3=36,则a n=.15.已知平面向量,满足||=2,||=,且⊥(﹣),则向量与的夹角的大小为.16.已知直线y=kx与双曲线C:(a>0,b>0)相交于不同的两点A,B,F为双曲线C的左焦点,且满足|AF|=3|BF|,|OA|=b(O为坐标原点),则双曲线C的离心率为.三、解答题(共7小题)17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(Ⅰ)求sin A的值;(Ⅱ)若△ABC的面积为,且sin B=3sin C,求△ABC的周长18.某公司有l000名员工,其中男性员工400名,采用分层抽样的方法随机抽取100名员工进行5G手机购买意向的调查,将计划在今年购买5G手机的员工称为“追光族”,计划在明年及明年以后才购买5G手机的员工称为“观望者”调查结果发现抽取的这100名员工中属于“追光族”的女性员工和男性员工各有20人.(Ⅰ)完成下列2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为该公司员工属于“追光族”与“性别”有关;属于“追光族”属于“观望族”合计女性员工男性员工合计100(Ⅱ)已知被抽取的这l00名员工中有10名是人事部的员工,这10名中有3名属于“追光族”现从这10名中随机抽取3名,记被抽取的3名中属于“追光族”的人数为随机变量X,求X的分布列及数学期望.附:K2=,其中n=a+b+c+d.P(K2≥k0)0.150.100.050.0250.0100.0050.001 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.82819.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AP⊥平面PBC,底面ABCD为菱形,且∠ABC=60°,E分别为BC的中点.(Ⅰ)证明:BC⊥平面P AE;(Ⅱ)若AB=2.P A=1,求平面ABP与平面CDP所成锐二面角的余弦值.20.已知函数f(x)=(a﹣1)lnx+x+,a∈R.(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)当a<﹣1时,证明∀x∈(1,+∞),f(x)>﹣a﹣a2.21.已知椭圆C:+y2=1的右焦点为F,过点F的直线(不与x轴重合)与椭圆C相交于A,B两点,直线l:x=2与x轴相交于点H,过点A作AD⊥l,垂足为D.(Ⅰ)求四边形OAHB(O为坐标原点)面积的取值范围;(Ⅱ)证明直线BD过定点E.并求出点E的坐标22.在平面直角坐标系xOy中,已知P是曲线C1:x2+(y﹣2)2=4上的动点,将OP绕点O顺时针旋转90°得到OQ,设点Q的轨迹为曲线C2以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求曲线C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)在极坐标系中,点M(3,),射线≥0)与曲线C1,C2分别相交于异于极点O的A,B两点,求△MAB的面积.23.已知函数f(x)=|x﹣3|.(Ⅰ)解不等式f(x)≥4﹣|2x+l|;(Ⅱ)若=2(m>0,n>0),求证:m+n≥|x+|﹣f(x).2020年四川省成都市高考数学一模试卷(理科)参考答案一、单选题(共12小题)1.【分析】由已知可得复数z1与z2=﹣3﹣i(i为虚数单位)的实部相等,虚部互为相反数,则z1可求.【解答】解:∵复数z1与z2=﹣3﹣i(i为虚数单位)在复平面内对应的点关于实轴对称,∴复数z1与z2=﹣3﹣i(i为虚数单位)的实部相等,虚部互为相反数,则z1=﹣3+i.故选:B.【知识点】复数代数形式的乘除运算2.【分析】因为A∪B={﹣l,0,1,2},A,B本身含有元素﹣1,0,1,2,根据元素的互异性m≠﹣1,0,求出m即可.【解答】解:集合A={﹣l,0,m),B={l,2},A∪B={﹣l,0,1,2},因为A,B本身含有元素﹣1,0,1,2,所以根据元素的互异性,m≠﹣1,0即可,故m=1或2,故选:D.【知识点】并集及其运算3.【分析】由题意利用同角三角函数的基本关系,二倍角公式,求得要求式子的值.【解答】解:若,则tanθ=,则tan2θ==﹣,故选:C.【知识点】二倍角的正弦4.【分析】由频率分布直方图求出[50,70)的频率为0.4,[70,80)的频率为0.4,由此能求出这100名同学的得分的中位数.【解答】解:由频率分布直方图得:[50,70)的频率为:(0.010+0.030)×10=0.4,[70,80)的频率为:0.040×10=0.4,∴这100名同学的得分的中位数为:70+=72.5.故选:A.【知识点】频率分布直方图5.【分析】将S9,S5转化为用a5,a3表达的算式即可得到结论.【解答】解:依题意,==,又=3,∴=×3=,故选:D.【知识点】等差数列6.【分析】由考查空间中直线与直线、直线与平面及平面与平面位置关系逐一核对四个选项得答案.【解答】解:由m∥α,n∥β,且α∥β,得m∥n或m与n异面,故A错误;由m∥α,n∥β,且α⊥β,得m∥n或m与n相交或m与n异面,故B错误;由m⊥α,α∥β,得m⊥β,又n∥β,则m⊥n,故C正确;由m⊥α,n∥β且α⊥β,得m∥n或m与n相交或m与n异面,故D错误.故选:C.【知识点】命题的真假判断与应用7.【分析】求出(x﹣)6的通项公式,考虑r=3,r=4时的系数,相加求和即可得到所求值.【解答】解:(x﹣)6的通项公式为T r+1=x6﹣r(﹣)r=(﹣1)r x6﹣2r,r=0,1,2, (6)则(x2+2)(x﹣)6的展开式的常数项须6﹣2r=0或者6﹣2r=﹣2⇒r=3或者r=4:∴常数项为(﹣1)4+2×(﹣1)3=15﹣40=﹣25.故选:B.【知识点】二项式定理8.【分析】直接利用函数的图象的平移变换和伸缩变换的应用求出结果.【解答】解:函数y=sin(4x﹣)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sin(2x﹣)的图象,再把所得图象向左平移个单位长度,得到函数f(x)=sin(2x+)的图象,故选:A.【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换9.【分析】抛物线到焦点的距离转化为到准线的距离,可求出横坐标之和,进而求出中点的横坐标,求出结果即可.【解答】解:由抛物线方程得,准线方程为:x=﹣1,设M(x,y),N(x',y'),由抛物线的性质得,MF+NF=x+x'+p=x+x'+2=5,中点的横坐标为,线段MN的中点到y轴的距离为:,故选:B.【知识点】抛物线的简单性质10.【分析】利用根式的运算性质、幂函数的单调性可得a,b的大小关系,利用对数函数的单调性即可得出c<1.【解答】解:∵a==,b==,∴1<a<b.c=ln<1.∴c<a<b.故选:C.【知识点】对数值大小的比较11.【分析】本题根据题意先利用一阶导数分析当x≤2时,f(x)=(x﹣1)e x﹣1.的函数单调性及图象,然后根据f(2﹣x)=f(2+x)可知函数f(x)关于x=2对称.即可画出函数y=f(x)的大致图象.一次函数y=k(x﹣2)+e﹣1.很明显是恒过定点(2,e﹣1).则只要考查斜率k的变动情况,当k=e时,y=f(x)与y=k(x﹣2)+e﹣1正好在(1,﹣1)处相切,再根据数形结合法可得k的取值范围,当x>2时也同理可得.【解答】解:由题意,当x≤2时,f(x)=(x﹣1)e x﹣1.f′(x)=xe x.①令f′(x)=0,解得x=0;②令f′(x)<0,解得x<0;③令f′(x)>0,解得0<x≤2.∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,在(0,2]上单调递增,在x=0处取得极小值f(0)=﹣2.且f(1)=﹣1;x→﹣∞,f(x)→0.又∵函数f(x)在R上满足f(2﹣x)=f(2+x),∴函数f(x)的图象关于x=2对称.∴函数y=f(x)的大致图象如下:关于x的方程f(x)﹣kx+2k﹣e+1=0可转化为f(x)=k(x﹣2)+e﹣1.而一次函数y=k(x﹣2)+e﹣1很明显是恒过定点(2,e﹣1).结合图象,当k=0时,有两个交点,不符合题意,当k=e时,有两个交点,其中一个是(1,﹣1).此时y=f(x)与y=k(x﹣2)+e﹣1正好相切.∴当0<k<e时,有三个交点.同理可得当﹣e<k<0时,也有三个交点.实数k的取值范围为:(﹣e,0)∪(0,e).故选:D.【知识点】函数的零点与方程根的关系12.【分析】根据折起形状的形成条件,分析各结论,即可判断真假.【解答】解:折起后,△CP3A≌△CP A,故AP⊥PC.同理,AP⊥PB,所以AP⊥平面PBC,①正确;当B,C分别为P1P2,P2P3的中点时,PB=PC=1,BC=,所以PB2+PC2=BC2,又AP⊥平面PBC,所以P A,PB,PC两两垂直,所以三棱锥P﹣ABC的外接球与以P A,PB,PC为长宽高的长方体的外接球半径相等.设半径为r,所以(2r)2=22+12+12=6,S=4πr2=6π.即三棱锥P﹣ABC的外接球的表面积为6π,②正确;因为P2B=P2C=x,所以PB=PC=2﹣x,而BC=,故2(2﹣x)>,解得x<4﹣2,③正确;因为△PBC的面积为S==设f(x)=x4﹣8x3+8x2,f′(x)=4x3﹣24x2+16x=4x(x2﹣6x+4)当0<x<3﹣时,f′(x)>0,当3﹣<x<4﹣2时,f′(x)<0f max=f(3﹣)>f(1)=1,所以S>.V P﹣ABC=V A﹣PBC=>,④错误.故选:C.【知识点】命题的真假判断与应用二、填空题(共4小题)13.【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.【解答】解:作出实数x,y满足约束条件对应的平面区域如图:(阴影部分)由z=x+2y得y=﹣x+z,平移直线y=﹣x+z,由图象可知当直线y=﹣x+z经过点A时,直线y=﹣x+z的截距最大,此时z最大.由,解得A(2,2),代入目标函数z=x+2y得z=2×2+2=6故答案为:6.【知识点】简单线性规划14.【分析】将已知条件转化为基本量a1,q的方程组,解方程组得到a1,q,进而可以得到a n.【解答】解:依题意,解得,∴a n==3•3n﹣1=3n,故答案为:3n.【知识点】等比数列的通项公式15.【分析】由题意利用两个向量垂直的性质,两个向量的数量积的定义,求出向量与的夹角的大小.【解答】解:∵平面向量,满足||=2,=,且⊥(﹣),∴•(﹣)=•﹣=0,∴=.设向量与的夹角的大小为θ,则2••cosθ=3,求得cosθ=,故θ=,故答案为:.【知识点】数量积判断两个平面向量的垂直关系、数量积表示两个向量的夹角16.【分析】取双曲线的右焦点F',连接AF',BF',可得四边形AF'BF为平行四边形,运用双曲线的定义和平行四边形的对角线的平方和等于四条边的平方和,以及离心率公式可得所求值.【解答】解:设|BF|=m,则|AF|=3|BF|=3m,取双曲线的右焦点F',连接AF',BF',可得四边形AF'BF为平行四边形,可得|AF'|=|BF|=m,设A在第一象限,可得3m﹣m=2a,即m=a,由平行四边形的对角线的平方和等于四条边的平方和,可得(2b)2+(2c)2=2(a2+9a2),化为c2=3a2,则e==.故答案为:.【知识点】双曲线的简单性质三、解答题(共7小题)17.【分析】(Ⅰ)由已知利用余弦定理可求cos A的值,进而根据同角三角函数基本关系式可求sin A的值.(Ⅱ)利用三角形的面积公式可求bc的值,由正弦定理化简已知等式可得b=3c,解得b,c的值,根据余弦定理可求a的值,即可求解三角形的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵,∴由余弦定理可得2bc cos A=bc,∴cos A=,∴在△ABC中,sin A==.(Ⅱ)∵△ABC的面积为,即bc sin A=bc=,∴bc=6,又∵sin B=3sin C,由正弦定理可得b=3c,∴b=3,c=2,则a2=b2+c2﹣2bc cos A=6,∴a=,∴△ABC的周长为2+3+.【知识点】余弦定理18.【分析】(Ⅰ)根据题意,列出列联表,计算K2,查表判断即可;(Ⅱ)随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3,分布求出对应概率,列出分布列,求期望即可.【解答】解:(Ⅰ)由题,2×2列联表如下:属于“追光族”属于“观望族”合计女性员工204060男性员工202040合计4060100∵K2===≈2.778<3.841,∴没有95%的把握认为该公司员工属于“追光族”与“性别”有关;(Ⅱ)由题,随机变量X的所有可能的取值为0,1,2,3,P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==,∴X的分布列为:X0123P∴E(X)=1×+2×+3×=.【知识点】离散型随机变量及其分布列、独立性检验、离散型随机变量的期望与方差19.【分析】(Ⅰ)根据菱形基本性质得BC⊥AE,再由线面垂直得BC⊥AP,故BC⊥平面P AE;(Ⅱ)建立如图所示空间直角坐标系,分别求出两平面的法向量即可【解答】解:(Ⅰ)如图,连接AC,因为底面ABCD为菱形,且∠ABC=60°,所以△ABC为正三角形,因为E为BC的中点,所以BC⊥AE,又因为AP⊥平面PBC,BC⊂平面PBC,所以BC⊥AP,因为AP∩AE=A,AP,AE⊂平面P AE,所以BC⊥平面P AE;(Ⅱ)因为AP⊥平面PBC,PB⊂平面PBC,所以AP⊥PB,又因为AB=2,P A=1,所以PB=,由(Ⅰ)得BC⊥PE,又因为E为BC中点,所以PB=PC=,EC=1,所以PE=,如图,过点P作BC的平行线PQ,则PQ,PE,P A两两互相垂直,以P为坐标原点,的方向分别为xyz轴的正方形,建立如图所示的空间直角坐标系Pxyz,则P(0,0,0),A(0,0,1),B(,﹣1,0),C(,1,0),D(0,2,1),设平面BAP的一个法向量=(x,y,z),又=(0,0,1),=(,﹣1,0),由,得x﹣y=0,z=0,令x=1,则=(1,,0),设平面CDP的一个法向量=(a,b,c),又=(,1,0),=(0,2,1),由,得a+b=0,2y+z=0,令a=1,则=(1,﹣,2),所以cos<>==﹣,即平面ABP与平面CDP所成锐二面角的余弦值为.【知识点】与二面角有关的立体几何综合题、直线与平面垂直的判定20.【分析】(Ⅰ)先求出函数的导数,通过讨论a的范围,得到函数的单调区间;(Ⅱ)欲证明不等式f(x)>﹣a﹣a2成立,即证明﹣a﹣a2<(a﹣1)ln(﹣a)﹣a﹣1,设新函数h(x)=lnx﹣x+1(x≥1),利用其单调性求出h(x)≤h(1)=0,进而得证.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)===,因为x>0,a∈R,所以当a≥0时,x+a>0,所以函数在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增;当﹣1<a<0时,0<﹣a<1,函数f(x)在(0,﹣a)上单调递增,在(﹣a,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增;当a=﹣1时,f′(x)=≥0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;当a<﹣1时,﹣a>1,函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,﹣a)上单调递减,在(﹣a,+∞)上单调递增;(Ⅱ)当a<﹣1时,由(Ⅰ)得,函数f(x)在(1,﹣a)上单调递减,在(﹣a,+∞)上单调递增;函数f(x)在(1,+∞)上的最小值为f(﹣a)=(a﹣1)ln(﹣a)﹣a﹣1,欲证明不等式f(x)>﹣a﹣a2成立,即证明﹣a﹣a2<(a﹣1)ln(﹣a)﹣a﹣1,即证明a2+(a﹣1)ln(﹣a)﹣1>0,因为a<﹣1,所以只需证明ln(﹣a)<﹣a﹣1,令h(x)=lnx﹣x+1(x≥1),则h′(x)==≤0,所以函数h(x)在[1,+∞)上单调递减,则有h(x)≤h(1)=0,因为a<﹣1,所以﹣a>1,所以h(﹣a)=ln(﹣a)+a+1<0,即当a<﹣1时,ln(﹣a)<﹣a﹣1成立,所以当a<﹣1时,任意x∈(1,+∞),f(x)>﹣a﹣a2.【知识点】利用导数求闭区间上函数的最值、利用导数研究函数的单调性21.【分析】(Ⅰ)由题意设直线AB的方程,带入椭圆整理设而不求得出纵坐标之和与之积,将四边形的面积分成2个三角形,底相同与纵坐标之差的绝对值之积的二分之一,然后又均值不等式可得面积的取值范围;(Ⅱ)由(Ⅰ)得,B,D的坐标,设直线BD的方程,令纵坐标为零得横坐标是定值,即直线BD过定点.【解答】解:(Ⅰ)由题意F(1,0),设直线AB的方程:x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),与抛物线联立(m2+2)y2+2my﹣1=0,因为△=4m2+4(m2+2)>0,y1+y2=﹣,y1y2=﹣,所以|y1﹣y2|==,所以四边形OAHB的面积S=|OH|•|y1﹣y2|=|y1﹣y2|=,令t=≥1,S==≤,当且仅当t=1时,即m=0时取等号,所以0,所以四边形OAHB的面积的取值范围为(0,,](Ⅱ)B(x2,y2),D(2,y1),k BD=,所以直线BD的方程:y﹣y1=(x﹣2),令y=0,得x==由(Ⅰ)得,y1+y2=﹣,y1y2=﹣,所以y1+y2=2my1y2,化简得x===,所以直线BD过定点E(,0).【知识点】直线与椭圆的位置关系22.【分析】(Ⅰ)由题意,点Q的轨迹是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,写出其普通方程,再结合ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得曲线C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)在极坐标系中,设A,B的极径分别为ρ1,ρ2,求得|AB|=|ρ1﹣ρ2|,再求出M(3,)到射线≥0)的距离h=,代入三角形面积公式求△MAB的面积.【解答】解:(Ⅰ)由题意,点Q的轨迹是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,则曲线C2:(x﹣2)2+y2=4,∵ρ2=x2+y2,x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ;(Ⅱ)在极坐标系中,设A,B的极径分别为ρ1,ρ2,∴|AB|=|ρ1﹣ρ2|=4||=.又∵M(3,)到射线≥0)的距离h=.∴△MAB的面积S=.【知识点】简单曲线的极坐标方程23.【分析】(I)原不等式可化为:|x﹣3|≥4﹣|2x+1|,即|2x+1|+|x﹣3|≥4,分段讨论求出即可;(II)根据绝对值的性质求出|x+|﹣f(x)≤,m+n,证明即可.【解答】解:(I)原不等式可化为:|x﹣3|≥4﹣|2x+1|,即|2x+1|+|x﹣3|≥4,当x≤时,不等式﹣2x﹣1﹣x+3≥4,解得x,故x;当﹣<x<3时,不等式2x+1﹣x+3≥4,解得x≥0,故0≤x<3;当x≥3时,不等式2x+1+x﹣3≥4,解得x≥0,故x≥3;综上,不等式的解集为(﹣∞,﹣]∪[0,+∞);(II)因为f(x)=|x﹣3|,所以|x+|﹣f(x)=||x+|﹣|x﹣3|≤|x+﹣x+3|=,当且仅当(x+)(x+3)≥0,且|x+|≥|x﹣3|时,取等号,又=2(m>0,n>0),所以(m+n)()≥(1+2)2=9,当且仅当m=2n时,取得等号,故m+n,所以m+n≥|x+|﹣f(x)成立.【知识点】绝对值不等式的解法、不等式的证明。