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1、2020年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試數(shù)學試題 理(北京卷)
本試卷共5頁,150分??荚嚂r長120分鐘??忌鷦毡貙⒋鸢复鹪诖痤}卡上,在試卷上作答無效。考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分(選擇題 共40分)
一、選擇題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題列出的四個選項中,選出符合題目要求的一項。
(1)已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},則AB=
(A){0,1} (B){–1,0,1}
(C){–2,0,1,2} (D){–1,0,1,2}
(2)在復平面內,復數(shù)的共軛復數(shù)對應的點位于
(A)第一象限
2、 (B)第二象限
(C)第三象限 (D)第四象限
(3)執(zhí)行如圖所示的程序框圖,輸出的s值為
(A) (B)
(C) (D)
(4)“十二平均律”是通用的音律體系,明代朱載堉最早用數(shù)學方法計算出半音比例,為這個理論的發(fā)展做出了重要貢獻.十二平均律將一個純八度音程分成十二份,依次得到十三個單音,從第二個單音起,每一個單音的頻率與它的前一個單音的頻率的比都等于.若第一個單音的頻率為f,則第八個單音的頻率為
(A) (B)
(C) (D)
(5)某四棱錐的三視圖如圖所示,在此四棱錐的側面中,直角三角形的個
3、數(shù)為
(A)1 (B)2
(C)3 (D)4
(6)設a,b均為單位向量,則“”是“a⊥b”的
(A)充分而不必要條件 (B)必要而不充分條件
(C)充分必要條件 (D)既不充分也不必要條件
(7)在平面直角坐標系中,記d為點P(cosθ,sinθ)到直線的距離,當θ,m變化時,d的最大值為
(A)1 (B)2
(C)3 (D)4
(8)設集合則
(A)對任意實數(shù)a, (B)對任意實數(shù)a,(2,1)
(C)當且僅當a<0時,(2,1) (D)當且僅當時,(2,1)
第二部
4、分(非選擇題 共110分)
二、填空題共6小題,每小題5分,共30分。
(9)設是等差數(shù)列,且a1=3,a2+a5=36,則的通項公式為__________.
(10)在極坐標系中,直線與圓相切,則a=__________.
(11)設函數(shù)f(x)=,若對任意的實數(shù)x都成立,則ω的最小值為__________.
(12)若x,y滿足x+1≤y≤2x,則2y–x的最小值是__________.
(13)能說明“若f(x)>f(0)對任意的x∈(0,2]都成立,則f(x)在[0,2]上是增函數(shù)”為假命題的一個函數(shù)是__________.
(14)已知橢圓,雙曲線.若雙曲線N的
5、兩條漸近線與橢圓M的四個交點及橢圓M的兩個焦點恰為一個正六邊形的頂點,則橢圓M的離心率為__________;雙曲線N的離心率為__________.
三、解答題共6小題,共80分。解答應寫出文字說明,演算步驟或證明過程。
(15)(本小題13分)
在△ABC中,a=7,b=8,cosB=–.
(Ⅰ)求∠A;
(Ⅱ)求AC邊上的高.
(16)(本小題14分)
如圖,在三棱柱ABC-中,平面ABC,D,E,F(xiàn),G分別為,AC,,的中點,AB=BC=,AC==2.
(Ⅰ)求證:AC⊥平面BEF;
(Ⅱ)求二面角B-CD-C1的余弦值;
(Ⅲ)證明:直線FG與平面BCD相交.
6、
(17)(本小題12分)
電影公司隨機收集了電影的有關數(shù)據(jù),經(jīng)分類整理得到下表:
電影類型
第一類
第二類
第三類
第四類
第五類
第六類
電影部數(shù)
140
50
300
200
800
510
好評率
0.4
0.2
0.15
0.25
0.2
0.1
好評率是指:一類電影中獲得好評的部數(shù)與該類電影的部數(shù)的比值.
假設所有電影是否獲得好評相互獨立.
(Ⅰ)從電影公司收集的電影中隨機選取1部,求這部電影是獲得好評的第四類電影的概率;
(Ⅱ)從第四類電影和第五類電影中各隨機選取1部,估計恰有1部獲得好評的概率;
(Ⅲ)假設每類電影得到人們
7、喜歡的概率與表格中該類電影的好評率相等,用“”表示第k類電影得到人們喜歡,“”表示第k類電影沒有得到人們喜歡(k=1,2,3,4,5,6).寫出方差,,,,,的大小關系.
(18)(本小題13分)
設函數(shù)=[].
(Ⅰ)若曲線y= f(x)在點(1,)處的切線與軸平行,求a;
(Ⅱ)若在x=2處取得極小值,求a的取值范圍.
(19)(本小題14分)
已知拋物線C:=2px經(jīng)過點(1,2).過點Q(0,1)的直線l與拋物線C有兩個不同的交點A,B,且直線PA交y軸于M,直線PB交y軸于N.
(Ⅰ)求直線l的斜率的取值范圍;
(Ⅱ)設O為原點,,,求證:為定值.
(
8、20)(本小題14分)
設n為正整數(shù),集合A=.對于集合A中的任意元素和,記
M()=.
(Ⅰ)當n=3時,若,,求M()和M()的值;
(Ⅱ)當n=4時,設B是A的子集,且滿足:對于B中的任意元素,當相同時,M()是奇數(shù);當不同時,M()是偶數(shù).求集合B中元素個數(shù)的最大值;
(Ⅲ)給定不小于2的n,設B是A的子集,且滿足:對于B中的任意兩個不同的元素,
M()=0.寫出一個集合B,使其元素個數(shù)最多,并說明理由.
參考答案
一、選擇題
1.A 2.D 3.B 4.D 5.C 6.C 7.C 8.D
二、填空題
9. 10. 11. 12
9、.3
13.y=sinx(不答案不唯一) 14.
三、解答題
(15)(共13分)
解:(Ⅰ)在△ABC中,∵cosB=–,∴B∈(,π),∴sinB=.
由正弦定理得=,∴sinA=.
∵B∈(,π),∴A∈(0,),∴∠A=.
(Ⅱ)在△ABC中,∵sinC=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA==.
如圖所示,在△ABC中,∵sinC=,∴h==,
∴AC邊上的高為.
(16)(共14分)
解:(Ⅰ)在三棱柱ABC-A1B1C1中,
∵CC1⊥平面ABC,
∴四邊形A1ACC1為矩形.
又E,F(xiàn)分別為AC,A1C1的中點,
∴
10、AC⊥EF.
∵AB=BC.
∴AC⊥BE,
∴AC⊥平面BEF.
(Ⅱ)由(I)知AC⊥EF,AC⊥BE,EF∥CC1.
又CC1⊥平面ABC,∴EF⊥平面ABC.
∵BE平面ABC,∴EF⊥BE.
如圖建立空間直角坐稱系E-xyz.
由題意得B(0,2,0),C(-1,0,0),D(1,0,1),F(xiàn)(0,0,2),G(0,2,1).
∴,
設平面BCD的法向量為,
∴,∴,
令a=2,則b=-1,c=-4,
∴平面BCD的法向量,
又∵平面CDC1的法向量為,
∴.
由圖可得二面角B-CD-C1為鈍角,所以二面角B-CD-C1的余弦值為.
(Ⅲ)平面B
11、CD的法向量為,∵G(0,2,1),F(xiàn)(0,0,2),
∴,∴,∴與不垂直,
∴GF與平面BCD不平行且不在平面BCD內,∴GF與平面BCD相交.
(17)(共12分)
解:(Ⅰ)由題意知,樣本中電影的總部數(shù)是140+50+300+200+800+510=2000,
第四類電影中獲得好評的電影部數(shù)是200×0.25=50.
故所求概率為.
(Ⅱ)設事件A為“從第四類電影中隨機選出的電影獲得好評”,
事件B為“從第五類電影中隨機選出的電影獲得好評”.
故所求概率為P()=P()+P()
=P(A)(1–P(B))+(1–P(A))P(B).
由題意知:P(A)估計為0.25
12、,P(B)估計為0.2.
故所求概率估計為0.25×0.8+0.75×0.2=0.35.
(Ⅲ)>>=>>.
(18)(共13分)
解:(Ⅰ)因為=[],
所以f ′(x)=[2ax–(4a+1)]ex+[ax2–(4a+1)x+4a+3]ex(x∈R)
=[ax2–(2a+1)x+2]ex.
f ′(1)=(1–a)e.
由題設知f ′(1)=0,即(1–a)e=0,解得a=1.
此時f (1)=3e≠0.
所以a的值為1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f ′(x)=[ax2–(2a+1)x+2]ex=(ax–1)(x–2)ex.
若a>,則當x∈(,2)時,f ′(x)<0;
13、
當x∈(2,+∞)時,f ′(x)>0.
所以f (x)<0在x=2處取得極小值.
若a≤,則當x∈(0,2)時,x–2<0,ax–1≤x–1<0,
所以f ′(x)>0.
所以2不是f (x)的極小值點.
綜上可知,a的取值范圍是(,+∞).
(19)(共14分)
解:(Ⅰ)因為拋物線y2=2px經(jīng)過點P(1,2),
所以4=2p,解得p=2,所以拋物線的方程為y2=4x.
由題意可知直線l的斜率存在且不為0,
設直線l的方程為y=kx+1(k≠0).
由得.
依題意,解得k<0或0
14、所以直線l斜率的取值范圍是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).
(Ⅱ)設A(x1,y1),B(x2,y2).
由(I)知,.
直線PA的方程為y–2=.
令x=0,得點M的縱坐標為.
同理得點N的縱坐標為.
由,得,.
所以.
所以為定值.
(20)(共14分)
解:(Ⅰ)因為α=(1,1,0),β=(0,1,1),所以
M(α,α)= [(1+1?|1?1|)+(1+1?|1?1|)+(0+0?|0?0|)]=2,
M(α,β)= [(1+0–|1?0|)+(1+1–|1–1|)+(0+1–|0–1|)]=1.
(Ⅱ)設α=(x1,x 2,x3,x4)∈B,
15、則M(α,α)= x1+x2+x3+x4.
由題意知x1,x 2,x3,x4∈{0,1},且M(α,α)為奇數(shù),
所以x1,x 2,x3,x4中1的個數(shù)為1或3.
所以B{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1),(0,1,1,1),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(1,1,1,0)}.
將上述集合中的元素分成如下四組:
(1,0,0,0),(1,1,1,0);(0,1,0,0),(1,1,0,1);(0,0,1,0),(1,0,1,1);(0,0,0,1),(0,1,1,1).
經(jīng)驗證,對于每組中兩個元素α,β,均有M(α,β)=1
16、.
所以每組中的兩個元素不可能同時是集合B的元素.
所以集合B中元素的個數(shù)不超過4.
又集合{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)}滿足條件,
所以集合B中元素個數(shù)的最大值為4.
(Ⅲ)設Sk=( x1,x 2,…,xn)|( x1,x 2,…,xn)∈A,xk?=1,x1=x2=…=xk–1=0)(k=1,2,…,n),
Sn+1={( x1,x 2,…,xn)| x1=x2=…=xn=0},
則A=S1∪S1∪…∪Sn+1.
對于Sk(k=1,2,…,n–1)中的不同元素α,β,經(jīng)驗證,M(α,β)≥1.
所以Sk(k=1,2 ,…,n–1)中的兩個元素不可能同時是集合B的元素.
所以B中元素的個數(shù)不超過n+1.
取ek=( x1,x 2,…,xn)∈Sk且xk+1=…=xn=0(k=1,2,…,n–1).
令B=(e1,e2,…,en–1)∪Sn∪Sn+1,則集合B的元素個數(shù)為n+1,且滿足條件.
故B是一個滿足條件且元素個數(shù)最多的集合.