2020年普通高等学校招生全国统一考试数学卷(上海卷)一、填空题(本题共12小题,满分54分,其中1-6题每题4分,7-12题每题5分)1. 已知集合{}1,2,4A =,{}2,3,4B =,求A B =_______【答案】{}2,42. 1lim31n n n →∞+=-________【答案】133. 已知复数z 满足12z i =-(i 为虚数单位),则z =_______4. 已知行列式126300a cd b =,则行列式a c d b=_______【答案】25. 已知()3f x x =,则()1f x -=_______ 【答案】()13xx R ∈6.已知a 、b 、1、2的中位数为3,平均数为4,则ab= 【答案】367.已知20230x y y x y +≥⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩,则2z y x =-的最大值为【答案】-18.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,且1109a a a +=,则12910a a a a ++⋅⋅⋅=【答案】2789.从6人中挑选4人去值班,每人值班1天,第一天需要1人,第二天需要1人,第三天需要2人,则有种排法。
【答案】18010.椭圆22143x y +=,过右焦点F 作直线l 交椭圆于P 、Q 两点,P 在第二象限已知()(),,'','Q Q Q Q Q x y Q x y 都在椭圆上,且y'0Q Q y +=,'FQ PQ ⊥,则直线l 的方程为【答案】10x y +-=11、设a R ∈,若存在定义域R 的函数()f x 既满足“对于任意0x R ∈,()0f x 的值为20x 或0x ”又满足“关于x 的方程()f x a =无实数解”,则α的取值范围为【答案】()()(),00,11,-∞⋃⋃+∞【解析】题目转换为是否为实数a ,使得存在函数()f x满足“对于任意0x R ∈,()0f x 的值为20x 或0x ”,又满足“关于的方程()f x a =无实数解”构造函数;()2,,x x a f x x x a ≠⎧=⎨=⎩,则方程()f x a =只有0,1两个实数解。
12、已知是平面内两两互不平等的向量,满足,且(其中1,21,2,...i j k ==,,),则K 的最大值为【答案】6【解析】根据向量减法的运算规律,可转化为以向量终点为圆心,作半径11r =和22r =的圆,两圆交点即为满足题意的,由图知,k 的最大值为 6.二、选择题(本题共有4小题,每题5分,共计20分)13、下列不等式恒成立的是()A 、222a b ab +≤B 、22-2a b ab +≥C 、2a b ab +≥-D 、2a b ab +≤【答案】B14、已知直线l 的解析式为3410x y -+=,则下列各式是l 的参数方程的是()A 、4334x t y t =+⎧⎨=-⎩B 、4334x t y t =+⎧⎨=+⎩C 、1413x t y t =-⎧⎨=+⎩D 、1413x t y t =+⎧⎨=+⎩【答案】D15、在棱长为10的正方体.1111ABCD A B C D -中,P 为左侧面11ADD A 上一点,已知点P 到11A D 的距离为3,点P 到1AA 的距离为2,则过点P 且与1A C 平行的直线交正方体于P 、Q 两点,则Q 点所在的平面是( ) A.11AA B B B. 11BB C C C. 11CC D D D. ABCD 【答案】D 【解析】延长BC 至M 点,使得=2CM 延长1C C 至N 点,使得3CN =,以C M N 、、为顶点作矩形,记矩形的另外一个顶点为H , 连接1A P PH HC 、、,则易得四边形1A PHC 为平行四边形, 因为点P 在平面11ADD A 内,点H 在平面11BCC B 内, 且点P 在平面ABCD 的上方,点H 在平面ABCD 下方, 所以线段PH 必定会在和平面ABCD 相交, 即点Q 在平面ABCD 内16.、若存在a R ∈≠且a 0,对任意的x R ∈,均有()()()f x a f x f a ++<恒成立,则称函数()f x 具有性质P ,已知:()1:q f x 单调递减,且()0f x >恒成立;()2q f x :单调递增,存在00x <使得()00f x =,则是()f x 具有性质P 的充分条件是()A 、只有1qB 、只有2qC 、12q q 和D 、12q q 和都不是 【答案】C【解析】本题要看清楚一个函数具有性质P 的条件是,存在a R ∈≠且a 0, 则对于10q a ,>时,易得函数()f x 具有性质P ;对于2q ,只需取0a x =,则0x a x x x +=+<,()()00f a f x ==,所以()()()()()0=f x a f x x f x f x f a +=++<,所以此时函数()f x 具有性质P . 三、解答题(本题共5小题,共计76分) 综合题分割17、已知边长为1的正方形ABCD ,沿BC 旋转一周得到圆柱体。
(1)求圆柱体的表面积; (2)正方形ABCD 绕BC 逆时针旋转2π到11A BCD ,求1A D 与平面ABCD 所成的角。
【答案】(1)4π; (2)3arcsin318、已知f(x)=sin (0)x ωω>.(1)若f(x)的周期是4π,求ω,并求此时1f ()2x =的解集; (2)已知=1ω,2g()()()()2x f x x f x π=--,x 0,4π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求g(x)的值域.【答案】(1)1=2ω,5x x|x=4x 4,33k k k Z ππππ⎧⎫∈+=+∈⎨⎬⎩⎭或; (2)1-,02⎡⎤⎢⎥⎣⎦19、已知:=x q ν,x (0,80]∈,且801100-135(),(0,40)=(0)3(40)85,[40,80]x x k k x x ν⎧∈⎪>⎨⎪--+∈⎩, (1)若v>95,求x 的取值范围;(2)已知x=80时,v=50,求x 为多少时,q 可以取得最大值,并求出该最大值。
【答案】(1)80x (0,)3∈; (2)480x 7=时,max 28800q =720、双曲线22122:14x y C b-=,圆2222:4(0)C x y b b +=+>在第一象限交点为A ,(,)A A A x y ,曲线2222221,44,A A x y x x b x y b x x ⎧-=>⎪Γ⎨⎪+=+>⎩。
(1)若A x =b ;(2)若b =2C 与x 轴交点记为12F F 、,P 是曲线Γ上一点,且在第一象限,并满足18PF =,求∠12F PF ;(3)过点2 (0,2)2bS+且斜率为2b-的直线l交曲线Γ于M、N两点,用b的代数式表示,并求出的取值范围。
【答案】(1)2;(2)1116;(3)(625,)++∞;【解析】(1)若6Ax=,因为点A为曲线1C与曲线2C的交点,∵222222144AAx ybx y b⎧-=⎪⎨⎪+=+⎩,解得22yb⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴2b=(2)方法一:由题意易得12F F、为曲线的两焦点,由双曲线定义知:212PF PF a=-,18,24PF a==,∴24PF=又∵5b=,∴126F F=在12PF F∆中由余弦定理可得:2221212121211cos216PF PF F FF PFPF PF+-∠==⋅⋅方法二:∵5b=,可得2222145(3)64x yx y⎧-=⎪⎨⎪++=⎩,解得(4,15)P,(3)设直线24:22b b l y x +=-+可得原点O 到直线l的距离d ===所以直线l 是圆的切线,切点为M, 所以2OM k b =,并设2:OM l y x b =,与圆2224x y b +=+联立可得222244x x b b+=+, 所以得,2x b y ==,即(,2)M b ,注意到直线l 与双曲线得斜率为负得渐近线平行, 所以只有当2A y 〉时,直线l 才能与曲线Γ有两个交点,由222222144Ax y b x y b ⎧-=⎪⎨⎪+=+⎩,得422A b y a b =+, 所以有4244b b〈+,解得22b 〉+,或22b 〈- 又因为由上的投影可知:所以21.有限数列{}n a ,若满足12131||||...||m a a a a a a -≤-≤≤-,m 是项数,则称{}n a 满足性质p .(1) 判断数列3,2,5,1和4,3,2,5,1是否具有性质p ,请说明理由.(2) 若11a =,公比为q 的等比数列,项数为10,具有性质p ,求q 的取值范围.(3) 若n a 是1,2,...,m 的一个排列1(4),(1,2...1),{},{}k k n n m b a k m a b +≥==-都具有性质p ,求所有满足条件的{}n a .【答案】(1)对于第一个数列有|23|1,|53|2,|13|2-=-=-=,满足题意,该数列满足性质p对于第二个数列有|34|1,|24|2,|54|1-=-=-=不满足题意,该数列不满足性质p .(2)由题意可得,{}111,2,3,...,9n n q q n ---∈≥ 两边平方得:2-2-1212+1n n n n q q q q -+-≥整理得:()11(1)120n n q q q q --⎡⎤-+-⎣⎦≥当1q ≥时,得1(1)20n q q -+-≥,此时关于n 恒成立, 所以等价于2n =时(1)20q q +-≥,所以(2)(1)0q q +-≥, 所以q ≤-2或者q ≥l ,所以取q ≥1.当01q <≤时,得1(1)2n q q -+-≤0, 此时关于n 恒成立, 所以等价于2n =时(1)20q q +-≤,所以(2)(1)0q q +-≤, 所以21q -≤≤,所以取01q <≤。
当10q -≤<时,得11(1)20n n q q q --⎡⎤+-⎣⎦≤。
当n 为奇数的时候,得1(1)20n q q -+-≤, 很明显成立, 当n 为偶数的时候,得1(1)20n q q -+-≥,很明显不成立, 故当10q -≤<时,矛盾,舍去。
当1q -<时,得11(1)20n n q q q --⎡⎤+-⎣⎦≤。
当n 为奇数的时候,得1(1)20n q q -+-≤, 很明显成立, 当n 为偶数的时候,要使1(1)20n q q -+-≥恒成立,所以等价于2n =时(1)20q q +-≥,所以()()021q q +-≥,所以q ≤-2或者q ≥1,所以取q ≤-2。