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浙江省2020年高考数学压轴卷(含解析)

浙江省2020年高考数学压轴卷(含解析)一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{|||2}A x x =<,{1,0,1,2,3}B =-,则A B =I A .{0,1} B .{0,1,2} C .{1,0,1}- D .{1,0,1,2}-2.复数(为虚数单位)的共轭复数是( ) A .B .C .D .3.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为 A .1 B .2 C .4D .84.底面是正方形且侧棱长都相等的四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的体积是( )A .43B .8C .433D .835.若实数,x y 满足不等式组02222y x y x y ⎧⎪-⎨⎪-⎩…„…,则3x y -( )A .有最大值2-,最小值83- B .有最大值83,最小值2 C .有最大值2,无最小值D .有最小值2-,无最大值6.“a=1”是“直线x+y=0和直线x-ay=0互相垂直”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件7.函数()()11x xe f x x e +=-(其中e 为自然对数的底数)的图象大致为( )A .B .C .D .8.已知a 、b R ∈,且a b >,则( )A .11a b<B .sin sin a b >C .1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .22a b >9.设P ABCD -是一个高为3,底面边长为2的正四棱锥,M 为PC 中点,过AM 作平面AEMF 与线段PB ,PD 分别交于点E ,F (可以是线段端点),则四棱锥P AEMF -的体积的取值范围为( )A .4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .43,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[]1,210若对圆22(1)(1)1x y -+-=上任意一点(,)P x y ,34349x y a x y -++--的取值与x ,y 无关, 则实数a 的取值范围是( ) A .4a ≤ B .46a -≤≤C .4a ≤或6a ≥D .6a ≥第II 卷(非选择题)二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题4分,共36分11.《九章算术》中有一题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺.”该女子第二日织______尺,若女子坚持日日织,十日能织______尺. 12.二项式521()x x的展开式中常数项为__________.所有项的系数和为__________.13.设双曲线()222210x y b a a b-=>>的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b )两点,已知原点到直线l 3,则双曲线的离心率为____;渐近线方程为_________.14.已知函数22,0()log (),0x x f x x a x ⎧<=⎨-≥⎩,若(1)(1)f f -=,则实数a =_____;若()y f x =存在最小值,则实数a 的取值范围为_____.15.设向量,,a b c v v v 满足1a =v ,||2b =v ,3c =v,0b c ⋅=v v .若12λ-≤≤,则(1)a b c λλ++-v v v的最大值是________.16.某班同学准备参加学校在假期里组织的“社区服务”、“进敬老院”、“参观工厂”、“民俗调查”、“环保宣传”五个项目的社会实践活动,每天只安排一项活动,并要求在周一至周五内完成.其中“参观工厂”与“环保宣讲”两项活动必须安排在相邻两天,“民俗调查”活动不能安排在周一.则不同安排方法的种数是________.17.已知函数()2122,01()2,10x x x m x f x x m x +⎧+≤≤⎪=⎨---≤<⎪⎩若在区间[1,1]-上方程()1f x =只有一个解,则实数m 的取值范围为______.三、解答题:本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 18.已知函数()()23sin 22cos 1x R f x x x =-+∈.(1)求()f x 的单调递增区间; (2)当,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的值域. 19.如图,四棱柱1111ABCD A B C D -的底面ABCD 是菱形AC BD O =I ,1A O ⊥底面ABCD ,12AA AB ==.(1)求证:平面1ACO ⊥平面11BB D D ; (2)若60BAD ∠=︒,求OB 与平面11A B C 所成角的正弦值.20.等比数列{}a 的各项均为正数,且2231,9a a a a a +==.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设 31323log log ......log nn b a a a =+++,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .21.已知抛物线22y px =(0p >)上的两个动点()11,Ax y 和()22,B x y ,焦点为F.线段AB 的中点为()03,M y ,且点到抛物线的焦点F 的距离之和为8(1)求抛物线的标准方程;(2)若线段AE 的垂直平分线与x 轴交于点C ,求ABC ∆面积的最大值.22.已知函数2()(1)(0)xf x x e ax x =+->.(1)若函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,求实数a 的取值范围; (2)若函数()f x 有两个不同的零点12,x x . (ⅰ)求实数a 的取值范围;(ⅱ)求证:12011111x x t +->+.(其中0t 为()f x 的极小值点)参考答案及解析1.【答案】C【解析】由,得,选C.2.【答案】C【解析】因为,所以其共轭复数是,选C.【点睛】本题考查共轭复数概念,考查基本分析求解能力,属基本题.3.【答案】C【解析】设公差为d,45111342724a a a d a d a d+=+++=+=,611656615482S a d a d⨯=+=+=,联立112724,61548a da d+=⎧⎨+=⎩解得4d=,故选C.点睛:求解等差数列基本量问题时,要多多使用等差数列的性质,如{}n a为等差数列,若m n p q+=+,则m n p qa a a a+=+.4.【答案】C【解析】根据三视图知该四棱锥的底面是边长为2的正方形,且各侧面的斜高是2,画出图形,如图所示;所以该四棱锥的底面积为224S==,高为22213h-=;所以该四棱锥的体积是114343333V Sh==⨯=.故选:C.【点睛】本题考查了利用三视图求几何体体积的问题,属于中档题.5.【答案】C【解析】画出不等式组2222yx yx y⎧⎪-⎨⎪-≥⎩…„表示的平面区域,如图阴影所示;设3z x y=-,则直线30x y z--=是一组平行线;当直线过点A时,z有最大值,由22yx y=⎧⎨-=⎩,得(2,0)A;所以z的最大值为3202x y-=-=,且z无最小值.故选:C.6.【答案】C【解析】直线0x y+=和直线0x ay-=互相垂直的充要条件是1()110a⨯-+⨯=,即1a=,故选C7.【答案】A【解析】∵f(﹣x)()()()111111x x xx x xe e ex e x e x e--+++====-----f(x),∴f(x)是偶函数,故f(x)图形关于y轴对称,排除C,D;又x=1时,()e111ef+=-<0,∴排除B,故选A.8.【答案】C【解析】对于A 选项,取1a =,1b =-,则a b >成立,但11a b>,A 选项错误; 对于B 选项,取a π=,0b =,则a b >成立,但sin sin0π=,即sin sin a b =,B 选项错误;对于C 选项,由于指数函数13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,若a b >,则1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,C 选项正确;对于D 选项,取1a =,2b =-,则a b >,但22a b <,D 选项错误. 故选:C. 9. 【答案】D 【解析】依题意343493434955x y ax y x y a x y -+---++--=+表示(),P x y 到两条平行直线340x y a -+=和3490x y --=的距离之和与,x y 无关,故两条平行直线340x y a -+=和3490x y --=在圆22(1)(1)1x y -+-=的两侧,画出图像如下图所示,故圆心()1,1到直线340x y a -+=的距离3415ad -+=≥,解得6a ≥或4a ≤-(舍去) 故选:D. 10.【答案】B【解析】首先证明一个结论:在三棱锥S ABC -中,棱,,SA SB SC 上取点111,,A B C则111111S A B C S ABCV SA SB SC V SA SB SC--⋅⋅=⋅⋅,设SB 与平面SAC 所成角θ,11111111111111sin sin 3211sin sin 32S A B C B SA C S ABC B SAC SA SC ASC SB V V SA SB SC V V SA SB SC SA SC ASC SB θθ----⨯⋅⋅∠⋅⋅⋅⋅===⋅⋅⨯⋅⋅∠⋅⋅,证毕.四棱锥P ABCD -中,设,PE PF x y PB PD ==,212343P ABCD V -=⨯⨯=12222P AEMF P AEF P MEF P AEF P MEF P AEF P MEFP ABCD P ABD P ABD P DBC P ABD P DBCV V V V V VV V V V V V V -------------⎛⎫+==+=+ ⎪⎝⎭111222PA PE PF PE PM PF xy xy PA PB PD PB PC PD ⋅⋅⋅⋅⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⋅⋅⋅⋅⎝⎭⎝⎭所以3P AEMF V xy -=又12222P AEMF P AEM P MAF P AEM P MAF P AEM P MAFP ABCD P ABC P ABC P DAC P ABC P DACV V V V V VV V V V V V V -------------⎛⎫+==+=+ ⎪⎝⎭11112222PA PE PM PA PM PF x y PA PB PC PA PC PD ⋅⋅⋅⋅⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⋅⋅⋅⋅⎝⎭⎝⎭所以P AEMF V x y -=+ 即3,31x x y xy y x +==-,又01,0131xx y x ≤≤≤=≤-, 解得112x ≤≤ 所以体积2313,[,1]312x V xy x x ==∈-,令131,[,2]2t x t =-∈ 2(1)111()(2),[,2]332t V t t t t t +==++∈根据对勾函数性质,()V t 在1[,1]2t ∈递减,在[1,2]t ∈递增所以函数()V t 最小值4(1)3V =,最大值13(2)()22V V ==, 四棱锥P AEMF -的体积的取值范围为43,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选:B 11.【答案】1031165 【解析】设该女子每天的织布数量为n a ,由题可知数列{}n a 为公比为2的等比数列, 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,则()51512512a S -==-,解得1531a =, 所以2110231a a ==,()10105123116512S -==-. 故答案为:1031,165. 【点睛】本题考查了等比数列的应用,关键是对于题目条件的转化,属于基础题. 12.【答案】5 32【解析】展开式的通项为5552215521()r rrr r r T C C xx--+==, 令55022r -=,解得1r =, 所以展开式中的常数项为1255T C ==,令1x =,得到所有项的系数和为5232=,得到结果.点睛:该题考查的是有关二项式定理的问题,涉及到的知识点有展开式中的特定项以及展开式中的系数和,所用到的方法就是先写出展开式的通项,令其幂指数等于相应的值,求得r ,代入求得结果,对于求系数和,应用赋值法即可求得结果. 13.【答案】2 y =【解析】由题可设直线l 方程为:1x ya b+=,即0bx ay ab --=,则原点到直线的距离ab d c ===,解得24ab =,两式同时平方可得224163a b c =,又222b c a =-,代换可得()2224163a c a c -=,展开得:224416162a c a c -=,同时除以4a 得:2416163e e -=,整理得()()223440e e --=,解得243e =或4,又0b a >>,所以2222222222b a c a a c a e >⇒->⇒>⇒>,所以24,2ce e a===;b a a a===b y x a =±= 故答案为:2;y =14.【答案】1[1,0)-【解析】(1)(1)f f -=Q ,122log (1)a -∴=-,1212a ∴-=,1a ∴=-易知0x <时,()2(0,1)xf x =∈;又0x …时,2()log ()f x x a =-递增,故2()(0)log ()f x f a =-…, 要使函数()f x 存在最小值,只需2()0a log a ->⎧⎨-⎩„,解得:10a -<„.故答案为:1-[1,0)-. 15.【答案】1【解析】令()1n b c λλ=+-v v v ,则n ==v 12λ-≤≤,所以当1λ=-,max n ==vn r 与a r 同向时a n +v v 的模最大,max 2101a n a n +=+=+v v v v16.【答案】36【解析】把“参观工厂”与“环保宣讲”当做一个整体,共有4242A A 48=种,把“民俗调查”安排在周一,有3232A A 12⋅=,∴满足条件的不同安排方法的种数为481236-=, 故答案为:36.17.【答案】1|12m m ⎧-≤<-⎨⎩或1}m = 【解析】当01x ≤≤时,由()1f x =,得()221xx m +=,即212xx m ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;当10x -≤<时,由()1f x =,得1221x x m +--=,即1221x x m +-=+.令函数11,01()221,10x x x g x x +⎧⎛⎫≤≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--≤<⎩,则问题转化为函数11,01()221,10x x x g x x +⎧⎛⎫≤≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--≤<⎩与函数()h x =2x m +的图像在区间[1,1]-上有且仅有一个交点.在同一平面直角坐标系中画出函数11,01()221,10xx x g x x +⎧⎛⎫≤≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--≤<⎩与2y x m =+在区间函数[1,1]-上的大致图象如下图所示:结合图象可知:当(0)1h =,即1m =时,两个函数的图象只有一个交点; 当(1)(1),11(1)(1)2h g m h g <⎧⇒-≤<-⎨-≥-⎩时,两个函数的图象也只有一个交点,故所求实数m 的取值范围是1|112m m m ⎧⎫-≤<-=⎨⎬⎩⎭或.18.【答案】(1),()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)⎡-⎣. 【解析】(1) 函数()222cos 122226f x x x cos x in x x s π⎛⎫ ⎪=⎝=-+-=⎭-,令222()262πππππ-≤-≤+∈k x k k Z ,求得()63k x k k Z ππππ-≤≤+∈,故函数f(x)的增区间为,()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)若,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则2,623x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,故当262x ππ-=-时,函数f(x)取得最小值为−2;当263x ππ-=时,函数f(x),所以函数的值域为⎡-⎣. 【点睛】本题考查三角恒等变换,考查正弦型函数的性质,考查运算能力,属于常考题.19.【答案】(1)证明见解析(2 【解析】(1)证明:由1A O ⊥底面ABCD 可得1AO BD ⊥, 又底面ABCD 是菱形,所以CO BD ⊥, 因为1AO CO O ⋂=,所以BD ⊥平面1A CO , 因为BD ⊂平面11BB D D ,所以平面1ACO ⊥平面11BB D D . (2)因为1A O ⊥底面ABCD ,以O 为原点,OB uuu r ,OC u u u r ,1OA u u u r为x ,y ,z 轴建立如图所示空间直角坐标系O xyz-,则(1,0,0)B,3,0)C,(0,3,0)A,1(0,0,1)A,113,0)A B AB==u u u u r u u u r,()13,1AC=-u u u r,设平面11A B C的一个法向量为(,,)m x y z=u r,由111030030m A B xm AC z⎧⋅=⇒+=⎪⎨⋅=⇒-=⎪⎩u u u u vvu u u vv,取1x=得31,13m⎛⎫=--⎪⎝⎭u r,又(1,0,0)OB=u u u r,所以21cos,||||123OB mOB mOB m⋅===+u u u r u ru u u r u ru u u r u r所以OB与平面11A B C21.20.【答案】(1)13n na=(2)21nn-+【解析】(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,由23a=9a2a6得23a=924a,所以q2=19.由条件可知q>0,故q=13.由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1=13.故数列{a n}的通项公式为a n=13n.(Ⅱ)b n=log3a1+log3a2+…+log3a n=-(1+2+…+n)=-()21n n+.故()1211211nb n n n n⎛⎫=-=--⎪++⎝⎭.121111111122122311n n b b b n n n L L ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=--+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 所以数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为21nn -+ 21.【答案】(1)24y x =(2)9【解析】(1)由题意知126x x +=,则1268AF BF x x p p +=++=+=,2p ∴=,∴抛物线的标准方程为24y x =(2)设直线AB :x my n =+(0m ≠),由24x my n y x=+⎧⎨=⎩,得2440y my n --=, 124y y m ∴+=212426x x m n ∴+=+=,即232n m =-,即()21221216304812m y y m y y m ⎧∆=->⎪⎪+=⎨⎪⋅=-⎪⎩, 12AB y y ∴=-=设AB 的中垂线方程为:()23y m m x -=--,即()5y m x =--, 可得点C 的坐标为()5,0,Q 直线AB :232x my m =+-,即2230x my m -+-=, ∴点C 到直线AB的距离d ==()21412S AB d m ∴=⋅=+令t =则223m t =-(0t <<,令()()244f t tt =-⋅,()()2443f t t '∴=-,令()0f t '∴=,则t =,在0,3⎛ ⎝⎭上()0f t '>;在3⎛⎝上()0f t '<,故()f t 在0,3⎛⎝⎭单调递增,3⎛ ⎝单调递减,∴当3t =,即3m =±时,max 9S =22.【答案】(1)⎛-∞ ⎝⎭;(2)(ⅰ)12⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭;(ⅱ)证明见解析. 【解析】(1)由2()(1)x f x x e ax =+-,得2()2x x f x x e a x +⎛⎫'=-⎪⎝⎭,设2()x x g x e x +=⋅,(0)x >;则2222()xx x g x e x +-'=⋅;由()0g x '…,解得1x ≥-,所以()g x 在1)上单调递减,在1,)+∞上单调递增,所以1min ()1)(2==⋅g x g因为函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,所以()0f x '…在(0,)+∞恒成立所以1(22⋅≥a ;所以,实数a 的取值范围是:⎛-∞ ⎝⎭.(2)(i )因为函数()f x 有两个不同的零点,()f x 不单调,所以a >因此()0f x '=有两个根,设为10,t t,且1001t t <<<,所以()f x 在()10,t 上单调递增,在()10,t t 上单调递减,在()0,t +∞上单调递增; 又()1(0)1f t f >=,()22()(1)(1)xxxf x x e ax a e xx a e=+-=-++-⋅,当x 充分大时,()f x 取值为正,因此要使得()f x 有两个不同的零点,则必须有()00f t <,即()200010t t e a t +-⋅<; 又因为()()0000220tf t t e at '=+-=;所以:()()000002202ttt t e t e +-⋅+<,解得0t >1122+>=a g ; 因此当函数()f x 有两个不同的零点时,实数a的取值范围是12⎛⎫++∞ ⎪⎪⎝⎭. (ⅱ)先证明不等式,若12,(0,)x x ∈+∞,12x x ≠211221112x x x xnx nx -+<<-.证明:不妨设210x x >>,即证2212211211ln 1x x x x x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭<<+,设211x t x =>,()ln g t t =-2(1)()ln 1t h t t t -=-+,只需证()0g t <且()0h t >;因为2()0g t '=<,22(1)()0(1)t h t t t -'=>+, 所以()g t 在(1,)+∞上单调递减,()h t 在(1,)+∞上单调递增, 所以()(1)0g t g <=,()(1)0h t h >=,从而不等式得证.再证原命题12011111x x t +->+. 由()()1200f x f x ⎧=⎪⎨=⎪⎩得()()122112221010x x x e ax x e ax ⎧+-=⎪⎨+-=⎪⎩;所以()()2212221211x x x e x e x x ++=,两边取对数得:()()()2121212ln ln ln 1ln 1x x x x x x ⎡⎤--+-+=-⎣⎦;即()()()()()212121212ln ln ln 1ln 1111x x x x x x x x -+-+-=-+-+. 因为()()()()()()()2121212112211111121111nx nx n x n x x x x x x x -+-+-<--+-++++,所以121221112x x x x +<<+++, 因此,要证12011111x x t +->+. 只需证1202x x t +<;因为()f x 在()0,t +∞上单调递增,1020x t x <<<,所以只需证()()2022f x f t x <-, 只需证()()1012f x f t x <-,即证()()00f t x f t x +<-,其中()0,0x t ∈-; 设()()00()r x f t x f t x =+--,00t x -<<,只需证()0r x <; 计算得()()00000()224ttr x x t e x x t e x at '=++++-++--;()()2000()33t xr x e x x t e x t ''⎡⎤=-+++--⎣⎦.由()()20033xy x t ex t =+++--在()0,0t -上单调递增,得()()0003030y t e t <++--=,所以()0r x ''<;即()r x '在()0,0t -上单调递减, 所以:()0()(0)20r x r f t '''>==;即()r x 在()0,0t -上单调递增,所以()(0)0r x r <=成立,即原命题得证.。

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