2020年宁夏高考数学(理科)模拟试卷(2)
一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)
1.(5分)函数𝑦=√4−𝑥2的定义域为A,集合B={x|log2(x+1)>1},则A∩B=( ) A.{x|1<x≤2} 2.(5分)已知复数𝑧=A.√5 B.{x|﹣2≤x≤2}
C.{x|﹣2<x<3}
D.{x|1<x<3}
5𝑖
+5𝑖,则|z|=( ) 2−𝑖B.5√2 C.3√2
𝑥2𝑚
D.2√5
3.(5分)已知实数1,m,9成等比数列,则椭圆A.2
B.
√6 3
+y2=1的离心率为( )
D.
√2或√3 2
→
C.
√6或2 3
4.(5分)在边长为2的菱形ABCD中,∠BAD=60°,E是BC的中点,则𝐴𝐶⋅𝐴𝐸=( ) A.
3+√3 3
→
B.
2
9
C.√3 D.9
5.(5分)甲、乙、丙、丁四个人参加某项竞赛,四人在成绩公布前做出如下预测: 甲说:获奖者在乙丙丁三人中; 乙说:我不会获奖,丙获奖; 丙说:甲和丁中的一人获奖; 丁说:乙猜测的是对的.
成绩公布后表明,四人中有两人的预测与结果相符,另外两人的预测与结果不相符.已知俩人获奖,则获奖的是( ) A.甲和丁
6.(5分)函数𝑓(𝑥)=(
B.甲和丙
C.乙和丙
D.乙和丁
𝑥−1𝑥
)𝑒的部分图象大致是( ) 𝑥+1A. B.
C. D.
23
7.(5分)已知甲、乙、丙三名同学同时独立地解答一道导数试题,每人均有的概率解答第1页(共19页)
正确,且三个人解答正确与否相互独立,在三人中至少有两人解答正确的条件下,甲解答不正确的概率( ) A.
1320
B.
9
20
𝜋
C. 5
1
D.
1
20
8.(5分)已知函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−3),则下列关于函数f(x)的说法,不正确的是( ) A.f(x)的图象关于𝑥=−12对称 B.f(x)在[0,π]上有2个零点 C.f(x)在区间(3,6)上单调递减 D.函数f(x)图象向右平移
𝜋11𝜋6
𝜋
5𝜋
𝜋
个单位,所得图象对应的函数为奇函数
𝜋3
9.(5分)将函数y=sin(4x+3)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移个单位,得到的函数图象的一条对称轴的方程为( ) A.x=−12 𝜋
B.x=16 𝜋
C.x=4
𝜋
D.x=2
𝜋
𝑥2𝑦210.(5分)已知直线y=a与双曲线𝐶:2−2=1(𝑎>0,𝑏>0)的一条渐近线交于点P,
𝑎𝑏
双曲线C的左、右顶点分别为A1,A2,若|𝑃𝐴2|=A.√2 B.
√10 3
√52|𝐴1𝐴2|,则双曲线C的离心率为( )
√10 3
C.2 或D.
√10或√2 3
11.(5分)正三棱锥P﹣ABC中,已知点E在PA上,PA,PB,PC两两垂直,PA=4,PE=3EA,正三棱锥P﹣ABC的外接球为球O,过E点作球O的截面α,则α截球O所得截面面积的最小值为( ) A.π
B.2π
C.3π
D.4π
𝑥𝑙𝑛𝑥−2𝑥,𝑥>012.(5分)已知函数f(x)={的图象上有且仅有四个不同的点关于直线y3
𝑥2+2𝑥,𝑥≤0=﹣1的对称点在y=kx﹣1的图象上,则实数k的取值范围是( ) A.(2,1)
1
B.(2,4)
13
C.(3,1)
1
D.(2,2)
1
二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)二项式(2𝑥−𝑥)9的展开式中的常数项是 .
√14.(5分)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3是a2与a6的等比中项,S3
=3,则S9的值为 .
第2页(共19页)
11
2
15.(5分)在平面直角坐标系xOy中,直线mx﹣y﹣3m﹣2=0(m∈R)被圆(x﹣2)+(y+1)2
=4截得的所有弦中弦长的最小值为 .
16.(5分)定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=x2,则f(−√3)= ;不等式f(1﹣2x)<f(3)的解集是 . 三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)
17.(12分)如图(1),在平面四边形ABCD中,AC是BD的垂直平分线,垂足为E,AB中点为F,AC=3,BD=2,∠BCD=90°,沿BD将△BCD折起,使C至C'位置,如图(2).
(1)求证:AC'⊥BD;
(2)当平面BC′D⊥平面ABD时,求直线AC与平面C'DF所成角的正弦值.
18.(12分)已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2A+sin2C−sinAsinC=sin2B.
(1)求sinB的值;
(2)若b=2,△ABC的面积为√2,求△ABC的周长.
19.(12分)2019年底,北京2022年冬奥组委会启动志愿者全球招募,仅一个月内报名人数便突破60万,其中青年学生约有50万人.现从这50万青年学生志愿者中,按男女分层抽样随机选取20人进行英语水平测试,所得成绩(单位:分)统计结果用茎叶图记录如图:
(Ⅰ)试估计在这50万青年学生志愿者中,英语测试成绩在80分以上的女生人数; (Ⅱ)从选出的8名男生中随机抽取2人,记其中测试成绩在70分以上的人数为X,求X的分布列和数学期望;
(Ⅲ)为便于联络,现将所有的青年学生志愿者随机分成若干组(每组人数不少于5000),并在每组中随机选取m个人作为联络员,要求每组的联络员中至少有1人的英语测试成绩在70分以上的概率大于90%.根据图表中数据,以频率作为概率,给出m的最小值.(结
第3页(共19页)
2
3
论不要求证明)
20.(12分)已知O为坐标原点,椭圆C:
𝑥2𝑎2
+
𝑦2𝑏2
=1(𝑎>𝑏>0)过点𝑃(1,),F(﹣1,
3
20)为椭圆C的一个焦点,抛物线D:y2=2px(p>0)与椭圆C相交于A,B两点,且|𝐴𝐵|=3 (1)求椭圆C及抛物线方程
(2)若直线l:y=x+t与抛物线D交于M,N两点,点W满足𝑂𝑊=𝑂𝑀+𝑂𝑁,求证:点W在定直线上
21.(12分)已知函数f(x)=aex(a∈R),g(x)=𝑥+1. (1)求函数g(x)的极值;
(2)当a≥𝑒时,求证:f(x)≥g(x). 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)
𝑥=2+𝑟𝑐𝑜𝑠𝛼22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{(α为参数),以
𝑦=𝑟𝑠𝑖𝑛𝛼坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为𝜌𝑠𝑖𝑛(𝜃+
𝜋
)=3,且曲线C1与C2恰有一个公共点. 61
𝑙𝑛𝑥
→
→
→
4√6(Ⅰ)求曲线C1的极坐标方程;
(Ⅱ)已知曲C1上两点,A,B满足∠𝐴𝑂𝐵=,求△AOB面积的最大值. 五.解答题(共1小题)
23.已知a>0,函数f(x)=|x﹣a|.
(1)若a=2,解不等式f(x)+f(x+3)≤5;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣f(x+2a),且存在x0∈R使得𝑔(𝑥0)≥𝑎2−2𝑎成立,求实数a的取值范围.
𝜋
4
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2020年宁夏高考数学(理科)模拟试卷(2)
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)
1.(5分)函数𝑦=√4−𝑥2的定义域为A,集合B={x|log2(x+1)>1},则A∩B=( ) A.{x|1<x≤2}
B.{x|﹣2≤x≤2}
C.{x|﹣2<x<3}
D.{x|1<x<3}
【解答】解:集合A={x|﹣2≤x≤2},log2(x+1)>1,可得x>1,即B={x|x>1}, 则A∩B={x|1<x≤2}, 故选:A.
2.(5分)已知复数𝑧=A.√5 【解答】解:∵𝑧=
5𝑖
+5𝑖,则|z|=( ) 2−𝑖B.5√2 C.3√2 D.2√5
5𝑖5𝑖(2+𝑖)+5𝑖=+5𝑖=−1+7𝑖, 2−𝑖5∴|𝑧|=√(−1)2+72=5√2. 故选:B.
3.(5分)已知实数1,m,9成等比数列,则椭圆A.2
B.
√6 3
𝑥2𝑚
+y2=1的离心率为( )
D.
√2或√3 2
C.
√6或2 3
【解答】解:∵实数1,m,9成等比数列,∴m2=9,即m=±3, ∵m>0,∴m=3,椭圆的方程为∴离心率为𝑒=𝑎=故选:B.
4.(5分)在边长为2的菱形ABCD中,∠BAD=60°,E是BC的中点,则𝐴𝐶⋅𝐴𝐸=( ) A.
3+√3 3
→
→
𝑥23
+𝑦2=1,∴a=√3,b=1,c=√2
𝑐√2=3, √3√6B.
2
9
C.√3 D.9
【解答】解:如图所示,边长为2的菱形ABCD中,∠BAD=60°, ∴𝐴𝐵•𝐴𝐷=2×2×cos60°=2;又E为BC中点, ∴𝐴𝐸=𝐴𝐵+𝐵𝐸=𝐴𝐵+2𝐴𝐷,且𝐴𝐶=𝐴𝐵+𝐴𝐷,
1→
∴𝐴𝐶•𝐴𝐸=(𝐴𝐵+𝐴𝐷)(𝐴𝐵+2𝐴𝐷) •
第5页(共19页)
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
1
→→→→
→
→
→
→
=𝐴𝐵2+𝐴𝐵•𝐴𝐷+𝐴𝐷2=4+×2+×4=9. 故选:D.
32123212
5.(5分)甲、乙、丙、丁四个人参加某项竞赛,四人在成绩公布前做出如下预测: 甲说:获奖者在乙丙丁三人中; 乙说:我不会获奖,丙获奖; 丙说:甲和丁中的一人获奖; 丁说:乙猜测的是对的.
成绩公布后表明,四人中有两人的预测与结果相符,另外两人的预测与结果不相符.已知俩人获奖,则获奖的是( ) A.甲和丁
B.甲和丙
C.乙和丙
D.乙和丁
【解答】解:由题意,可知: ∵乙、丁的预测是一样的,
∴乙、丁的预测要么同时与结果相符,要么同时与结果不符. ①假设乙、丁的预测成立,则甲、丙的预测不成立, 根据乙、丁的预测,丙获奖,甲、丁中必有一人获奖; 这与丙的预测不成立相矛盾. 故乙、丁的预测不成立,
②乙、丁的预测不成立,则甲、丙的预测成立, ∵甲、丙的预测成立, ∴丁必获奖.
∵乙、丁的预测不成立,甲的预测成立, ∴丙不获奖,乙获奖. 从而获奖的是乙和丁. 故选:D.
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6.(5分)函数𝑓(𝑥)=(𝑥+1)𝑒𝑥的部分图象大致是( )
𝑥−1
A. B.
C. D.
【解答】解:当x→﹣∞时,𝑒𝑥→0+,D;
𝑥−12
=1−→1+,所以f(x)→0+,排除C,𝑥+1𝑥+1因为x→+∞时,𝑒𝑥→+∞,𝑥+1=1−𝑥+1→1+,所以f(x)→+∞,因此排除B, 故选:A.
7.(5分)已知甲、乙、丙三名同学同时独立地解答一道导数试题,每人均有的概率解答32
𝑥−12
正确,且三个人解答正确与否相互独立,在三人中至少有两人解答正确的条件下,甲解答不正确的概率( ) A.
1320
B.
9
20
C. 5
1
D.
1
20
【解答】解:甲、乙、丙三名同学同时独立地解答一道导数试题, 每人均有的概率解答正确,且三个人解答正确与否相互独立,
32
在三人中至少有两人解答正确的概率为:
2
p1=𝐶3(3)2(3)+(3)3=27,
21220
三人中有两人解答正确且甲解答不正确的概率为: p2=()2()=
2
3134, 27∴在三人中至少有两人解答正确的条件下,甲解答不正确的概率:
𝑝1p=𝑝2=2720=5. 1
274
故选:C.
8.(5分)已知函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−3),则下列关于函数f(x)的说法,不正确的是( )
第7页(共19页)
𝜋
A.f(x)的图象关于𝑥=−
𝜋
对称 12
B.f(x)在[0,π]上有2个零点 C.f(x)在区间(3,6)上单调递减 D.函数f(x)图象向右平移
11𝜋6
𝜋
5𝜋
个单位,所得图象对应的函数为奇函数
𝜋
【解答】解:函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−3),
在A中,函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−)的对称轴方程满足2x−整理得x=
𝜋3𝜋𝜋
=k𝜋+,k∈z, 32𝑘𝜋5𝜋𝜋
+,k∈Z,当k=﹣1时,对称轴为x=−,故A正确; 21212𝜋
3在B中,函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−)在[0,π]上有2个零点,故B正确; 在C中,函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−3)的增区间满足: −2+2𝑘𝜋≤2𝑥−3≤2+2𝑘𝜋,k∈Z, 解得−
𝜋5𝜋+𝑘𝜋≤𝑥≤+𝑘𝜋,k∈Z, 1212𝜋3
5𝜋5
𝜋
𝜋
𝜋
𝜋
∴f(x)在区间(,)上单调递增,故C错误;
𝜋
11𝜋6
在D中,函数𝑓(𝑥)=𝑠𝑖𝑛(2𝑥−3)图象向右平移得到的函数为f(x)=sin[2(x−
个单位,
11𝜋𝜋
)−]=2sin(2x﹣4π)=2sin2x, 63所得图象对应的函数为奇函数,故D正确. 故选:C.
9.(5分)将函数y=sin(4x+)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移个
3
𝜋
3𝜋
单位,得到的函数图象的一条对称轴的方程为( ) A.x=−
𝜋 12B.x=
𝜋 16𝜋3C.x=
𝜋4D.x=
𝜋2【解答】解:将函数y=sin(4x+)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,可得函数y=sin(2x+3)的图象;
再向右平移个单位,可得函数y=sin(2x−3)的图象.
3𝜋
𝜋
𝜋
令2x−3=kπ+2,求得x=2+12,k∈Z,
第8页(共19页)
𝜋𝜋𝑘𝜋5𝜋
再令k=﹣1,可得所得函数图象的一条对称轴的方程为x=−故选:A.
10.(5分)已知直线y=a与双曲线𝐶:𝜋
, 12𝑥2𝑦2
−=1(𝑎>0,𝑏>0)的一条渐近线交于点P,𝑎2𝑏2√5双曲线C的左、右顶点分别为A1,A2,若|𝑃𝐴2|=A.√2 √10B. 3
2|𝐴1𝐴2|,则双曲线C的离心率为( )
𝑥2𝑦2
【解答】解:双曲线𝐶:2−2𝑎𝑏
√5√10D.或√2
3
𝑎2𝑏
=1(𝑎>0,𝑏>0)的一条渐近线:y=𝑎𝑥,则P(,a),
𝑏𝑎2
𝑎
√10C.2 或
3
因为|𝑃𝐴2|=2|𝐴1𝐴2|,所以(−a)2+a2=5a2,可得(−1)2=4,
𝑏𝑏
√10𝑏
所以=3,从而e=√1+2=,
𝑎𝑏
2
𝑎3双曲线的渐近线为:y=−𝑎x, 则p(−
𝑎𝑏
𝑎√5𝑎2𝑎2
,a),|𝑃𝐴2|=|𝐴1𝐴2|,所以(−−a)2+a2=5a2,可得(+1)2=4, 𝑏2𝑏𝑏
𝑏
所以=1,可得e=√2. 则双曲线C的离心率为:√2或故选:D.
11.(5分)正三棱锥P﹣ABC中,已知点E在PA上,PA,PB,PC两两垂直,PA=4,PE=3EA,正三棱锥P﹣ABC的外接球为球O,过E点作球O的截面α,则α截球O所得截面面积的最小值为( ) A.π
【解答】解:如图,
∵三棱锥外接球的直径为所在正方体的体对角线,∴𝑅=2√3,
过O作OH⊥PA,H为垂足,𝑂𝐻=2√2,在Rt△OHE中,𝑂𝐻=2√2,𝐻𝐸=1,∴OE=3,
当OE垂直截面α时,截面圆半径最小,有𝑟2=𝑅2−𝑂𝐸2=(2√3)2−32=3, ∴α截球O所得截面面积的最小值S=πr2=3π. 故选:C.
第9页(共19页)
√10. 3
B.2π C.3π D.4π
12.(5分)已知函数f(x)={
𝑥𝑙𝑛𝑥−2𝑥,𝑥>0
的图象上有且仅有四个不同的点关于直线y32
𝑥+2𝑥,𝑥≤0
=﹣1的对称点在y=kx﹣1的图象上,则实数k的取值范围是( ) A.(,1)
12B.(,)
1234C.(,1)
13D.(,2)
12【解答】解:∵函数f(x)={
𝑥𝑙𝑛𝑥−2𝑥,𝑥>0
的图象上有且仅有四个不同的点关于直线32
𝑥+2𝑥,𝑥≤0
y=﹣1的对称点在y=kx﹣1的图象上,
而函数y=kx﹣1关于直线y=﹣1的对称图象为y=﹣kx﹣1,
𝑥𝑙𝑛𝑥−2𝑥,𝑥>0
∴f(x)={的图象与y=﹣kx﹣1的图象有且只有四个不同的交点, 3
𝑥2+𝑥,𝑥≤0
2𝑥𝑙𝑛𝑥−2𝑥,𝑥>0
作函数f(x)={的图象与y=﹣kx﹣1的图象如下, 32
𝑥+2𝑥,𝑥≤0易知直线y=﹣kx﹣1恒过点A(0,﹣1),
设直线AC与y=xlnx﹣2x相切于点C(x,xlnx﹣2x), y′=lnx﹣1, 故lnx﹣1=
𝑥𝑙𝑛𝑥−2𝑥+1
, 𝑥解得,x=1; 故kAC=﹣1;
设直线AB与y=x2+x相切于点B(x,x2+x), y′=2x+2,
3
3𝑥2+2𝑥+1
故2x+2=,
𝑥32323
解得,x=﹣1;
第10页(共19页)
故kAB=﹣2+=−; 故﹣1<﹣k<−, 故<k<1;
21
123212故选:A.
二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
21119
13.(5分)二项式(𝑥−)的展开式中的常数项是 .
2√𝑥2𝑟
【解答】解:二项式(2𝑥−𝑥)9的展开式的通项是𝑇𝑟+1=𝐶9(2𝑥)9−𝑟(−𝑥)𝑟=
√√𝑟
𝐶9(−1)𝑟()9−𝑟𝑥9−2𝑟,
11111
23
令9−2𝑟=0,解得r=6. 故二项式(𝑥−故答案为:
21212191216)的展开式中的常数项是𝑇7=𝐶9(−1)6()9−6=.
22√𝑥3
14.(5分)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3是a2与a6的等比中项,S3
=3,则S9的值为 63 .
【解答】解:公差d不为零的等差数列{an},若a3是a2与a6的等比中项, 可得a2a6=a32,即(a1+d)(a1+5d)=(a1+2d)2, 化为d=﹣2a1,
又S3=3,可得3a1+3d=3,解得a1=﹣1,d=2,
第11页(共19页)
则S9=9a1+36d=﹣9+72=63, 故答案为:63.
2
15.(5分)在平面直角坐标系xOy中,直线mx﹣y﹣3m﹣2=0(m∈R)被圆(x﹣2)+(y+1)2
=4截得的所有弦中弦长的最小值为 2√2 .
【解答】解:直线mx﹣y﹣3m﹣2=0过定点I(3,﹣2), 圆(x﹣2)2+(y+1)2=4的圆心坐标C(2,﹣1),半径为r=2. 如图,
∵|CI|=√(3−2)2+(−2+1)2=√2,
∴直线mx﹣y﹣3m﹣2=0被圆(x﹣2)2+(y+1)2=4截得的所有弦中弦长的最小值为2√𝑟2−(√2)2=2√2. 故答案为:2√2.
16.(5分)定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=x2,则f(−√3)= ﹣3 ;不等式f(1﹣2x)<f(3)的解集是 {x|x>﹣1} . 【解答】解:由f(x)为奇函数且x≥0时,f(x)=x2, 可得,f(−√3)=﹣f(√3)=﹣3,
因为≥0时,f(x)=x2单调递增,根据奇函数的对称性可知,f(x)在R上单调递增, 故由式f(1﹣2x)<f(3)可得,1﹣2x<3, 解可得,x>﹣1.
故答案为:﹣3,{x|x>﹣1}.
三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)
17.(12分)如图(1),在平面四边形ABCD中,AC是BD的垂直平分线,垂足为E,AB中点为F,AC=3,BD=2,∠BCD=90°,沿BD将△BCD折起,使C至C'位置,如图(2).
第12页(共19页)
(1)求证:AC'⊥BD;
(2)当平面BC′D⊥平面ABD时,求直线AC与平面C'DF所成角的正弦值.
【解答】解:(1)证明:在平面四边形ABCD中,AC是BD的垂直平分线,垂足为E, 将△BCD沿BD折起,使C到C′,则C′E⊥BD,AE⊥BD, ∵C′E∩AE=E,∴BD⊥平面AC′E, ∵AC′⊂平面AC′E,∴AC′⊥BD.
(2)解:由平面BC′D⊥平面ABD,C′E⊥BD,得C′E⊥平面ABD, ∵AE⊥BD,∴以E为原点,EA,EB,EC′为x,y,z轴,建立空间直角坐标系, ∵∠BCD=90°,∴∠BC′D=90°,BD=2,E是BD中点,∴C′E=1, ∵AC=3,CE=C′E=1,∴AE=2,
∴C′(0,0,1),A(2,0,0),B(0,1,0),D(0,﹣1,0),F(1,,0),
2
→
→
→
1
𝐴𝐶′=(﹣2,0,1),𝐶′𝐷=(0,﹣1,﹣1),𝐶′𝐹=(1,,−1),
2
1
设平面C′DF的一个法向量𝑚=(x,y,z),
𝑚⋅𝐶′𝐷=−𝑦−𝑧=0→则{→→,取z=2,则𝑚=(3,﹣2,2), 1
𝑚⋅𝐶′𝐹=𝑥+𝑦−𝑧=0
2→
→
→
cos<𝑚,𝐴𝐶′>=
→
→
𝑚⋅𝐴𝐶′|𝑚|⋅|𝐴𝐶′|
→→→→
=
−44√85=−,
85√17⋅√54√85. 85
∴直线AC与平面C'DF所成角的正弦值为
18.(12分)已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2A+sin2C−3sinAsinC=
第13页(共19页)
2
sin2B.
(1)求sinB的值;
(2)若b=2,△ABC的面积为√2,求△ABC的周长. 【解答】解:(1)因为sin2A+sin2C−3sinAsinC=sin2B. 由正弦定理可得,𝑎2+𝑐2−𝑏2=3𝑎𝑐, 由余弦定理可得,cosB=, 故sinB=3;
(2)∵S△ABC=2𝑎𝑐𝑠𝑖𝑛𝐵=6𝑎𝑐=√2, 所以ac=3,
因为𝑎2+𝑐2−𝑏2=3𝑎𝑐,
所以(𝑎+𝑐)2=4+𝑎𝑐=4+8=12, 所以a+c+b=2+2√3.
19.(12分)2019年底,北京2022年冬奥组委会启动志愿者全球招募,仅一个月内报名人数便突破60万,其中青年学生约有50万人.现从这50万青年学生志愿者中,按男女分层抽样随机选取20人进行英语水平测试,所得成绩(单位:分)统计结果用茎叶图记录如图:
(Ⅰ)试估计在这50万青年学生志愿者中,英语测试成绩在80分以上的女生人数; (Ⅱ)从选出的8名男生中随机抽取2人,记其中测试成绩在70分以上的人数为X,求X的分布列和数学期望;
(Ⅲ)为便于联络,现将所有的青年学生志愿者随机分成若干组(每组人数不少于5000),并在每组中随机选取m个人作为联络员,要求每组的联络员中至少有1人的英语测试成绩在70分以上的概率大于90%.根据图表中数据,以频率作为概率,给出m的最小值.(结论不要求证明)
8
321
√52
2
132√2第14页(共19页)
【解答】解:(I)由图表可知,测试成绩在80分以上的女生有2人,占比为
220
=0.1,
在这50万青年学生志愿者中,英语测试成绩在80分以上的女生人数约为50×0.1=5万人;
(II)由图表得,选取的8名男生中,成绩在70分以上的有3人,70分及其以下的有5人,
记其中测试成绩在70分以上的人数为X,选出的8名男生中随机抽取2人,则X=0,1,2,
则P(X=0)=P(X=1)=P(X=2)=
, 2=𝐶81411
𝐶5𝐶3152=28, 𝐶82𝐶33=, 228𝐶8
𝐶52
5
X的分布列如下:
x p
5
15
0
53
1
2
14
3
1528
3
28
故E(X)=0⋅14+1⋅28+2⋅28=4, (III)m的最小值为4.
20.(12分)已知O为坐标原点,椭圆C:
𝑥2𝑎2
+
𝑦2𝑏2
=1(𝑎>𝑏>0)过点𝑃(1,2),F(﹣1,
3
0)为椭圆C的一个焦点,抛物线D:y2=2px(p>0)与椭圆C相交于A,B两点,且|𝐴𝐵|=3 (1)求椭圆C及抛物线方程
(2)若直线l:y=x+t与抛物线D交于M,N两点,点W满足𝑂𝑊=𝑂𝑀+𝑂𝑁,求证:
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→
→
→
4√6
点W在定直线上
19
3+2=12【解答】解:(1)由于点𝑃(1,2),F(﹣1,0)为椭圆C的一个焦点;则{𝑎; 4𝑏
𝑐=1
∵a2=b2+c2;
19
+2=12∴{𝑎; 4𝑏
𝑎2=𝑏2+1
2
∴{𝑎2=4; 𝑏=3
∴椭圆C的标准方程为:
𝑥24
+
𝑦23
=1..
又由于抛物线D:y2=2px(p>0)与椭圆C相交于A,B两点,即A,B两点关于x轴对称;
∴A(x0,y0),B(x0,﹣y0); ∵|𝐴𝐵|=3; ∴𝑦0=3,
∵A,B两点在椭圆上, ∴
𝑥024
2√64√6+
2
89
=1;
∴𝑥0=3; ∴𝐴(,2
32√622√6),𝐵(,−); 333由于A,B两点在抛物线上,代入可以得出p=2; ∴抛物线的标准方程为:y2=4x; (2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2)
𝑦2=4𝑥
由于直线l:y=x+t与抛物线D交于M,N两点,联立:{,
𝑥=𝑦−𝑡∴y2﹣4y+4t=0, 𝑦+𝑦2=4∴{1; 𝑦1𝑦2=4𝑡
∴x1+x2=y1+y2﹣2t=4﹣2t; ∵点W满足𝑂𝑊=𝑂𝑀+𝑂𝑁,
∴𝑂𝑊=(𝑥1+𝑥2,𝑦1+𝑦2)=(4−2𝑡,4),
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→
→
→
→
∴W(4﹣2t,4)
∴点W在定直线x﹣y+2t=0上;
21.(12分)已知函数f(x)=aex(a∈R),g(x)=(1)求函数g(x)的极值;
(2)当a≥𝑒时,求证:f(x)≥g(x). 【解答】解:(1)由𝑔(𝑥)=
𝑙𝑛𝑥1−𝑙𝑛𝑥
+1,得𝑔′(𝑥)=,定义域为(0,+∞). 𝑥𝑥21
𝑙𝑛𝑥
+1. 𝑥令g′(x)=0,解得x=e, 列表如下:
x g′(x) g(x)
(0,e)
+ 单调递增
e 0 极大值
1
+1,无极小值. 𝑒 (e,+∞)
﹣ 单调递减
结合表格可知函数g(x)的极大值为g(e)=
证明:(2)要证明f(x)≥g(x),即证aex≥𝑥+1,而定义域为(0,+∞), 所以只要证axex﹣lnx﹣x≥0,
又因为a≥𝑒,所以axex﹣lnx﹣x≥𝑒𝑥𝑒𝑥−𝑙𝑛𝑥−𝑥, 所以只要证明𝑥𝑒𝑥−lnx﹣x≥0.
𝑒11
1
𝑙𝑛𝑥
令F(x)=𝑒𝑥𝑒𝑥−𝑙𝑛𝑥−𝑥,则𝐹′(𝑥)=(𝑥−1)(𝑒𝑥−1−𝑥), 记h(x)=𝑒𝑥−1−𝑥,则h(x)在(0,+∞)单调递增且h(1)=0, 所以当x∈(0,1)时,h(x)<0,从而F′(x)<0; 当x∈(1,+∞)时,h(x)>0,
从而F′(x)>0,即F(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,F(x)≥F(1)=0.
所以当a≥𝑒时,f(x)≥g(x).
四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)
𝑥=2+𝑟𝑐𝑜𝑠𝛼22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为{(α为参数),以
𝑦=𝑟𝑠𝑖𝑛𝛼
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11
1
1
坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为𝜌𝑠𝑖𝑛(𝜃+
𝜋
)=3,且曲线C1与C2恰有一个公共点. 6(Ⅰ)求曲线C1的极坐标方程;
(Ⅱ)已知曲C1上两点,A,B满足∠𝐴𝑂𝐵=,求△AOB面积的最大值. 【解答】解:(Ⅰ)曲线C2的极坐标方程为ρsin(θ+)=3, 可得C2的直角坐标方程为:x+√3𝑦−6=0,即曲线C2为直线. 曲线C1是圆心为(2,0),半径为|r|的圆. 因为圆C1与直线C2恰有一个公共点,可得|r|=圆C1的普通方程为x2+y2﹣4x=0, 所以C1的极坐标方程为ρ=4cosθ.
(Ⅱ)由题意可设A(ρ1,θ),B(ρ2,θ+4),(ρ1>0,ρ2>0), S△AOB=2|OA||OB|sin=4(
1+𝑐𝑜𝑠2𝜃
21
𝜋4
𝑠𝑖𝑛2𝜃2
𝜋
|2−6|
=2, 2𝜋6𝜋4=
√2𝜋
ρ1ρ2=4√2cosθcos(θ+4)=4(cos2θ﹣sinθcosθ) 4
𝜋4−)=2+2√2cos(2θ+),
所以△AOB面积的最大值为2+2√2. 五.解答题(共1小题)
23.已知a>0,函数f(x)=|x﹣a|.
(1)若a=2,解不等式f(x)+f(x+3)≤5;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣f(x+2a),且存在x0∈R使得𝑔(𝑥0)≥𝑎2−2𝑎成立,求实数a的取值范围.
1−2𝑥,𝑥<−1
【解答】解:(1)当a=2时,𝑓(𝑥)+𝑓(𝑥+3)=|𝑥−2|+|𝑥+1|={3,−1≤𝑥<2,
2𝑥−1,𝑥≥2
当x<﹣1时,由1﹣2x≤5,解得﹣2≤x<﹣1; 当﹣1≤x<2时,由3≤5,解得﹣1≤x<2; 当x≥2时,由2x﹣1≤5,解得2≤x≤3; 综上可知,原不等式的解集为{x|﹣2≤x≤3}; (2)g(x)=f(x)﹣f(x+2a)=|x﹣a|﹣|x+a|, 存在x0∈R使得𝑔(𝑥0)≥𝑎2−2𝑎成立,
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等价于𝑔(𝑥)𝑚𝑎𝑥≥𝑎2−2𝑎;
又因为|x﹣a|﹣|x+a|≤|x﹣a﹣x﹣a|=2a, 所以2a≥a2﹣2a,即a2﹣4a≤0,
解得0≤a≤4,结合a>0,所以实数a的取值范围为(0,4].
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