1、2020 年高考数学(年高考数学(3 月份)模拟试卷(理科)月份)模拟试卷(理科) 一、选择题 1已知集合 Mx|log2(x1)1,集合 Nx|x2+x60,则 MN( ) Ax|3x3 Bx|1x2 Cx|x3 Dx|2x3 2已知纯虚数 z 满足(12i)z2+ai,其中 i 为虚数单位,则实数 a 等于( ) A1 B1 C2 D2 3如图是国家统计局公布的 20132018 年入境游客(单位:万人次)的变化情况,则下列 结论错误的是( ) A2014 年我国入境游客万人次最少 B后 4 年我国入境游客万人次呈逐渐增加趋势 C这 6 年我国入境游客万人次的中位数大于 13340 万人次
2、 D前 3 年我国入境游客万人次数据的方差小于后 3 年我国入境游客万人次数据的方差 4 在平面直角坐标系 xOy 中, 已知角 的顶点与原点 O 重合, 始边与 x 轴的非负半轴重合, 终边落在直线 y2x 上,则( ) A B C D 5已知正项等比数列an的前 n 项和为 Sn,且 7S24S4,则公比 q 的值为( ) A1 B C D 6已知 alog0.080.04,blog0.30.2,c0.30.04,则 a,b,c 的大小关系为( ) Acba Bbac Cbca Dabc 7已知正方体 ABCDA1B1C1D1的棱长为 2,点 M 为棱 DD1的中点,则平面 ACM 截该正
3、 方体的内切球所得截面面积为( ) A B C D 8已知双曲线 C:0),O 为坐标原点,F1F2为其左、右焦点, 点 G 在 C 的渐近线上, F2GOG, 则该双曲线的渐近线方程为 ( ) A B Cyx D 9易系辞上有“河出图,洛出书“之说,河图、洛书是中华文化,阴阳术数之源, 其中河图的排列结构是一、六在后,二、七在前,三、八在左,四、九在右,五、十背 中如图,白圈为阳数,黑点为阴数若从这 10 个数中任取 3 个数,则这 3 个数中至少 有 2 个阳数且能构成等差数列的概率为( ) A B C D 10如图所示,为了测量 A、B 两座岛屿间的距离,小船从初始位置 C 出发,已知
4、A 在 C 的北偏西 45的方向上,B 在 C 的北偏东 15的方向上,现在船往东开 2 百海里到达 E 处,此时测得 B 在 E 的北偏西 30的方向上,再开回 C 处,由 C 向西开百海里到 达 D 处,测得 A 在 D 的北偏东 22.5的方向上,则 A、B 两座岛屿间的距离为( ) A3 B3 C4 D4 11已知直线 l:kxy3k+10 与椭圆交于 A、B 两点,与 圆 C2:(x3)2+(y1)21 交于 C、D 两点若存在 k2,1,使得 , 则椭圆 C1的离心率的取值范围为( ) A B C D 12数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,例如:四叶草曲线就是其中一种,其方程为
5、 (x2+y2)3x2y2给出下列四个结论: 曲线 C 有四条对称轴; 曲线 C 上的点到原点的最大距离为; 曲线 C 第一象限上任意一点作两坐标轴的垂线与两坐标轴 围成的矩形面积最大值为; 四叶草面积小于 其中,所有正确结论的序号是( ) A B C D 二、填空题:共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.请将答案填在答题卡对应题号的位置上.答错 位置,书写不清,模棱两可均不得分. 13的展开式中的常数项为 14如图所示,直角坐标系中网格小正方形的边长为 1,若向量 、满足(2 +t ) 0,则实数 t 的值为 15设函数 f(x)lnx+ln(2x)+ax(a0),若 f(x)在(0,
6、1上的最大值为,则 a 16 已 知 函 数 f (在 0 , 上 仅 有 2 个 零 点 , 设 ,则 g(x)的在区间0,上的取值范围为 三、解答题:共 5 小题,共计 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17如图,在四棱锥 MABCD 中,ABAD,ABAMAD2,MBMD2 (1)证明:AM平面 ABCD; (2)若 CDAB,2CDAB,E 为线段 BM 上一点,且 BE2EM,求直线 EC 与平面 BDM 所成角的正弦值 18已知数列an为公差不为零的等差数列,Sn是数列an的前 n 项和,且 a1、a2、a5成等 比数列,S749设数列bn的前 n 项和为 Tn,
7、且满足 (1)求数列an、bn的通项公式; (2)令,证明:c1+c2+cn3 19已知抛物线 C:y22px(p0),点 F 为抛物线的焦点,焦点 F 到直线 3x4y+20 的距离为 d1,焦点 F 到抛物线 C 的准线的距离为 d2,且 (1)求抛物线 C 的标准方程; (2) 若x轴上存在点M, 过点M的直线l与抛物线C相交于P、 Q两点, 且 为定值,求点 M 的坐标 20某地在每周六的晚上 8 点到 10 点半举行灯光展,灯光展涉及到 10000 盏灯,每盏灯在 某一时刻亮灯的概率均为 p(0p1),并且是否亮灯彼此相互独立现统计了其中 100 盏灯在一场灯光展中亮灯的时长(单位:
8、min),得到下面的频数表: 亮灯时长/min 50,60) 60,70) 70,80) 80,90) 90,100 频数 10 20 40 20 10 以样本中 100 盏灯的平均亮灯时长作为一盏灯的亮灯时长 (1)试估计 p 的值; (2)设 X 表示这 10000 盏灯在某一时刻亮灯的数目 求 X 的数学期望 E(X)和方差 D(X); 若随机变量 Z 满足,则认为 ZN(0,1)假设当 4900X5000 时, 灯光展处于最佳灯光亮度试由此估计,在一场灯光展中,处于最佳灯光亮度的时长(结 果保留为整数) 附: 某盏灯在某一时刻亮灯的概率 p 等于亮灯时长与灯光展总时长的商; 若 ZN
9、(0, 1) , 则 P (X+) 0.6827, P (2X+2) 0.9545, P(3X+3)0.9973 21已知函数,mR (1)讨论函数 f(x)的单调性; (2)已知 f(x)在 x1 处的切线与 y 轴垂直,若方程 f(x)t 有三个实数解 x1、x2、 x3(x1x2x3),求证:x1+2x3 (二)选考题:共 10 分,请考生在第 22、23 两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的 第一题计分.选修 4-4:参数方程与极坐标选讲 22在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为(t 为参数,aR)在 以坐标原点为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C
10、的极坐标方程为 3 2cos2+42sin23 (1)若点 A(2,0)在直线 l 上,求直线 l 的极坐标方程; (2)已知 a0,若点 P 在直线 l 上,点 Q 在曲线 C 上,且|PQ|的最小值为,求 a 的 值 选修 4-5:不等式选讲 23设函数 f(x)|x+2|2x2| (1)解不等式 f(x)2x1; (2)记 f(x)的最大值为 M,若实数 a、b、c 满足 a+b+cM,求证: 参考答案 一、选择题:共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分在每小题列出的四个选项中,选出符合题 目要求的一项 1已知集合 Mx|log2(x1)1,集合 Nx|x2+x60,则 MN( )
11、 Ax|3x3 Bx|1x2 Cx|x3 Dx|2x3 【分析】求出集合 A,B,再求出并集 解:合 Mx|log2(x1)1(1,3), 集合 Nx|x2+x60(3,2), 则 MN(3,3), 故选:A 2已知纯虚数 z 满足(12i)z2+ai,其中 i 为虚数单位,则实数 a 等于( ) A1 B1 C2 D2 【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简,由实部为 0 且虚部不为 0 列式求解 a 值 解:由(12i)z2+ai,得 z, z 为纯虚数,即 a2 故选:D 3如图是国家统计局公布的 20132018 年入境游客(单位:万人次)的变化情况,则下列 结论错误的
12、是 ( ) A2014 年我国入境游客万人次最少 B后 4 年我国入境游客万人次呈逐渐增加趋势 C这 6 年我国入境游客万人次的中位数大于 13340 万人次 D前 3 年我国入境游客万人次数据的方差小于后 3 年我国入境游客万人次数据的方差 【分析】利用柱形图的性质直接求解 解:由国家统计局公布的 20132018 年入境游客(单位:万人次)的变化情况柱形图, 得: 在 A 中,2014 年我国入境游客万人次最少,故 A 正确; 在 B 中,后 4 年我国入境游客万人次呈逐渐增加趋势,故 B 正确; 在 C 中,这 6 年我国入境游客万人次的中位数为 2015 年和 2016 年入境游客万人
13、次的平 均数, 从而这 6 年我国入境游客万人次的中位数大于 13340 万人次,故 C 正确; 在 D 中,前 3 年我国入境游客万人次数据的方差大于后 3 年我国入境游客万人次数据的 方差,故 D 错误 故选:D 4 在平面直角坐标系 xOy 中, 已知角 的顶点与原点 O 重合, 始边与 x 轴的非负半轴重合, 终边落在直线 y2x 上,则( ) A B C D 【分析】由已知利用任意角的三角函数的定义可求 tan 的值,进而利用诱导公式,二倍 角的三角函数公式即可求值得解 解:因为角 终边落在直线 y2x 上, 所以 tan2,可得 cos2, 所以 sin(+2)cos2(2cos2
14、1)(21) 故选:C 5已知正项等比数列an的前 n 项和为 Sn,且 7S24S4,则公比 q 的值为( ) A1 B C D 【分析】利用等比数列的求和公式即可得出 解:q1 时不成立,q0,联立解得 q 故选:C 6已知 alog0.080.04,blog0.30.2,c0.30.04,则 a,b,c 的大小关系为( ) Acba Bbac Cbca Dabc 【分析】由 alog0.080.04,blog0.30.2log0.090.04,根据对数函数的图象,所以 ba log0.040.041,c0.30.041,得出结论 解:alog0.080.04,blog0.30.2log0
15、.090.04, 根据对数函数的图象,所以 balog0.040.041, c0.30.041, 故选:B 7已知正方体 ABCDA1B1C1D1的棱长为 2,点 M 为棱 DD1的中点,则平面 ACM 截该正 方体的内切球所得截面面积为( ) A B C D 【分析】 设圆心到截面距离为 d, 截面半径为 r, 由 VOACMVMAOC, 求出 d, 再利用 d2+r2 1,求出 r,代入求出结果 解:设圆心到截面距离为 d,截面半径为 r, 由 VOACMVMAOC,即 , d, , 故 d,又 d2+r21, r, 所以截面的面积为 r2, 故选:A 8已知双曲线 C:0),O 为坐标原
16、点,F1F2为其左、右焦点, 点 G 在 C 的渐近线上, F2GOG, 则该双曲线的渐近线方程为 ( ) A B Cyx D 【分析】由题意设 G 的坐标,再由 F2GOG 可得数量积为 0 可得 G 的坐标,再由 可得 a,c,b 的关系式,再由双曲线中的 a,b,c 之间的关系求出 a, b 的关系,进而可得双曲线的渐近线的方程 解:由双曲线的方程可得渐近线的方程为:yx,焦点 F1(c,0),F2(c,0), 设 G 在第一象限,坐标为(x0,x0), 因为 F2GOG,所以 0,即(x0c,x0) (x0,x0)0, 整理可得:(1+)x02cx00,解得:x0 ,所以 G(,),
17、因为,可得, 整理可得:2a4+a2b2b40,可得 2a2b2,a0,b0,所以 b 所以双曲线的渐近线的方程为:yx, 故选:D 9易系辞上有“河出图,洛出书“之说,河图、洛书是中华文化,阴阳术数之源, 其中河图的排列结构是一、六在后,二、七在前,三、八在左,四、九在右,五、十背 中如图,白圈为阳数,黑点为阴数若从这 10 个数中任取 3 个数,则这 3 个数中至少 有 2 个阳数且能构成等差数列的概率为( ) A B C D 【分析】从这 10 个数中任取 3 个数,基本事件总数 n120,利用列举法求出这 3 个数中至少有 2 个阳数且能构成等差数列包含的基本事件有 10 个, 由此能
18、求出这 3 个数 中至少有 2 个阳数且能构成等差数列的概率 解:河图的排列结构是一、六在后,二、七在前,三、八在左,四、九在右,五、十背 中如图, 白圈为阳数,黑点为阴数 若从这 10 个数中任取 3 个数,基本事件总数 n120, 这 3 个数中至少有 2 个阳数且能构成等差数列包含的基本事件有 10 个,分别为: (1,3,5),(3,5,7),(5,7,9),(1,5,9),(1,2,3),(1,4,7), (3,4,5),(3,6,9),(5,6,7),(7,8,9), 则这 3 个数中至少有 2 个阳数且能构成等差数列的概率为 p 故选:C 10如图所示,为了测量 A、B 两座岛屿
19、间的距离,小船从初始位置 C 出发,已知 A 在 C 的北偏西 45的方向上,B 在 C 的北偏东 15的方向上,现在船往东开 2 百海里到达 E 处,此时测得 B 在 E 的北偏西 30的方向上,再开回 C 处,由 C 向西开百海里到 达 D 处,测得 A 在 D 的北偏东 22.5的方向上,则 A、B 两座岛屿间的距离为( ) A3 B3 C4 D4 【分析】首先利用方向角求出三角形中各个角的大小,进一步利用正弦定理的应用求出 AC 和 BC,最后利用余弦定理的应用求出结果 解:如图所示, 根据题意知: ADCDAC67.5, ACB60, DC2, CE2, BCE75, CBE45,C
20、EB60 所以:在BCE 中,利用正弦定理, 解得:, 在ADC 中,:ADCDAC67.5, 所以 DCAC2, 则在ACB 中,利用余弦定理 AB2AC2+CB22AC CB cos60, 解得 AB3 故选:B 11已知直线 l:kxy3k+10 与椭圆交于 A、B 两点,与 圆 C2:(x3)2+(y1)21 交于 C、D 两点若存在 k2,1,使得 , 则椭圆 C1的离心率的取值范围为( ) A B C D 【分析】易求直线 l 过定点(3,1),即直线 l 恒过圆 C2的圆心,所以 C2是线段 AB 的 中点, 设 A(x1,y1), B(x2,y2),则 x1+x26,y1+y2
21、2,再利用点差法得到 k ,因为 k2,1,所以,从而求出离心率 e 的取值范围 解:直线 l 的方程可化为:k(x3)y1,直线 l 过定点(3,1),即直线 l 恒过圆 C2的圆心, 又,C2是线段 AB 的中点,如图所示:, 设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1+x26,y1+y22, 由,两式相减得:, , 化简得:k, k2,1,2, 又e, 故选:A 12数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,例如:四叶草曲线就是其中一种,其方程为 (x2+y2)3x2y2给出下列四个结论: 曲线 C 有四条对称轴; 曲线 C 上的点到原点的最大距离为; 曲线 C 第一象限上任意一点作两
22、坐标轴的垂线与两坐标轴 围成的矩形面积最大值为; 四叶草面积小于 其中,所有正确结论的序号是( ) A B C D 【分析】通过方程中的 x,y 的变换,求得四叶草曲线的对称轴,可判断;由 yx 与 (x2+y2)3x2y2联立,解方程,结合两点的距离公式计算可判断;设出第一象限的一 点,运用基本不等式即可得到最大值可判断;由四叶草曲线在以原点为圆心,为半 径的圆内,计算可判断 解:四叶草曲线方程为(x2+y2)3x2y2, 将 x 换为x,y 不变,可得方程不变,则曲线关于 y 轴对称;将 y 换为y,x 不变,可 得方程不变,则曲线关于 x 轴对称; 将 x 换为 y,y 换为 x,可得方
23、程不变,则曲线关于直线 yx 对称;将 x 换为y,y 换为 x,可得方程不变,则曲线关于直线 yx 对称; 曲线 C 有四条对称轴,故正确; 由 yx 与(x2+y2)3x2y2联立,可得 yx 或 yx,即有曲线 C 上的点到 原点的最大距离为,故错误; 设曲线 C 第一象限上任意一点为(x,y), (x0,y0),可得围成的矩形面积为 xy, 由 x2+y22xy, 则(x2+y2)3x2y28(xy)3,即 xy ,当且仅当 xy 取得最大值,故正确; 易得四叶草曲线在以原点为圆心,为半径的圆内,故四叶草面积小于,则正确 故选:C 二、填空题:共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分
24、.请将答案填在答题卡对应题号的位置上.答错 位置,书写不清,模棱两可均不得分. 13的展开式中的常数项为 135 【分析】先求出二项式展开式的通项公式,再令 x 的幂指数等于 0,求得 r 的值,即可求 得结论 解:二项式的展开式的通项公式为 Tr+1 x12 2r ( ) r xr( )rx12 3r, 令 123r0,解得 r4, 故二项式的展开式中的常数项为:()4135, 故答案为:135 14如图所示,直角坐标系中网格小正方形的边长为 1,若向量 、满足(2 +t ) 0,则实数 t 的值为 【分析】由题意用坐标表示向量,再利用数量积列方程求出 t 的值 解:由题意知,向量 (1,2
25、), (3,1), (4,4); 又(2 +t )0,即 2 +t 0, 所以 2(14+24)+t(34+14)0, 解得 t 故答案为: 15设函数 f(x)lnx+ln(2x)+ax(a0),若 f(x)在(0,1上的最大值为,则 a 【分析】对函数求导,根据题意,yax2+(22a)20,的两个根为 x1,x2,由 ,所以 x10x2,由 x21,得到最大值为 f(1),解出即可 解:f(x)lnx+ln(2x)+ax(a0),f(x) ,0x2, 根据题意,yax2+(22a)20,的两个根为 x1,x2,由 ,所以 x1 0x2,x, 所以 f(x)在(0,1单调递增;f(x)的最
26、大值为 f(1)a, 故答案为: 16 已 知 函 数 f (在 0 , 上 仅 有 2 个 零 点 , 设 , 则 g (x) 的在区间0, 上的取值范围为 , 1+ 【分析】根据函数零点性质,求出 的值,然后求出 g(x)的解析式,利用换元法转化 为一元二次函数,结合一元二次函数的单调性和对称性的关系进行转化求解即可 解:0x,0x,x+, f(x)在0,上仅有 2 个零点, 2+3, 得, N,2, 即 f(x)sin(2x+), sin(x+)+sin2xsinx+cosx+2sinxcosx, 设 tsinx+cosx,则 2sinxcosxt21, 则 g(x)h(t)t21+t,
27、 tsinx+cosxsin(x+), 当 0x 时,x+, 即 sinsin(x+ )sin, 即sin(x+)1, 则1sin(x+), 即1t, h(t)t21+t 的对称轴为 t, 当 t时,h(t)取得最小值,为 h(), 当 t时,h(t)取得最大值,为 h()1+, 即 h(t)的取值范围是,1+, 即 g(x)的在区间0,上的取值范围为,1+, 故答案为:,1+ 三、解答题:共 5 小题,共计 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17如图,在四棱锥 MABCD 中,ABAD,ABAMAD2,MBMD2 (1)证明:AM平面 ABCD; (2)若 CDAB,2CD
28、AB,E 为线段 BM 上一点,且 BE2EM,求直线 EC 与平面 BDM 所成角的正弦值 【分析】(1)推导出 ABAM,ADAM,由此能证明 AM平面 ABCD (2)由 ABAD,AM平面 ABCD,以 A 为原点,AD 为 x 轴,AM 为 y 轴,AB 为 z 轴, 建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线 EC 与平面 BDM 所成角的正弦值 【解答】(1)证明:在四棱锥 MABCD 中,ABAD,ABAMAD2,MBMD 2 AB2+AM2BM2,AD2+AM2DM2, ABAM,ADAM, ADABA,AM平面 ABCD (2)解:ABAD,AM平面 ABCD, 以 A 为原
29、点,AD 为 x 轴,AM 为 y 轴,AB 为 z 轴,建立空间直角坐标系, CDAB,2CDAB,E 为线段 BM 上一点,且 BE2EM,ABAMAD2,MB MD2 E(0,),C(2,0,1),D(2,0,0),B(0,0,2),M(0,2,0), (2,),(2,0,2),(0,2,2), 设平面 BDM 的法向量 (x,y,z), 则,取 x1,得 (1,1,1), 设直线 EC 与平面 BDM 所成角为 , 则直线 EC 与平面 BDM 所成角的正弦值为: sin 18已知数列an为公差不为零的等差数列,Sn是数列an的前 n 项和,且 a1、a2、a5成等 比数列,S749设
30、数列bn的前 n 项和为 Tn,且满足 (1)求数列an、bn的通项公式; (2)令,证明:c1+c2+cn3 【分析】(1)设数列an为公差 d 不为零的等差数列,运用等差数列的通项公式和求和 公式,结合等比数列的中项性质,解方程可得首项和公差,进而得到 an;再由对数的运 算性质和数列的递推式,可得所求 bn; (2)求得 cn(2n1) ()n,运用数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和 公式,以及不等式的性质,即可得证 解:(1)设数列an为公差 d 不为零的等差数列,由 a1、a2、a5成等比数列, 可得 a22a1a5,即(a1+d)2a1(a1+4d),化为 d2a1, 由 S
31、749,可得 7a1+21d49,即有 49a149,解得 a11,d2, 可得 an1+2(n1)2n1,nN*; 又 Snn(1+2n1)n2, 由数列bn的前 n 项和为 Tn,且 n+1, 可得 2+Tn2n+1,即 Tn2n+12, 当 n1 时,b1T12;n2 时,bnTnTn12n+122n+22n,对 n1 也成立, 则 bn2n,nN*; (2)证明:由,可得 cn(2n1) ()n, 设 Rnc1+c2+cn1 +3 ()2+(2n1) ( )n, Rn1 ()2+3 ()3+(2n1) ()n+1, 上面两式相减可得Rn1+2()2+()n(2n1) ()n+1 +2(
32、2n1) ()n+1, 化简可得 Rn3(2n+3) ( )n, 由(2n+3) ()n0,可得 c1+c2+cn3 19已知抛物线 C:y22px(p0),点 F 为抛物线的焦点,焦点 F 到直线 3x4y+20 的距离为 d1,焦点 F 到抛物线 C 的准线的距离为 d2,且 (1)求抛物线 C 的标准方程; (2) 若x轴上存在点M, 过点M的直线l与抛物线C相交于P、 Q两点, 且 为定值,求点 M 的坐标 【分析】 (1) 求得抛物线的焦点坐标和准线方程, 运用点到直线的距离公式, 结合条件, 解方程可得 p,进而得到抛物线的方程; (2)设 M(t,0),设点 M,P(x1,y2)
33、,Q(x2,y2),显然直线 l 的斜率不为 0,设 直线 l 的方程为 xmy+t联立抛物线方程,消去 x,可得 y 的方程,运用韦达定理和弦 长公式,结合定值,可得 t 的方程,解方程可得所求 M 的坐标 解:(1)抛物线 C:y22px(p0)的焦点 F(,0),准线方程为 x , 可得 d1 ,d2p, 则,解得 p2, 则抛物线的方程为 y24x; (2)设 M(t,0),设点 M,P(x1,y2),Q(x2,y2),显然直线 l 的斜率不为 0, 设直线 l 的方程为 xmy+t 联立方程,整理可得 y24my4t0 16(m2+t)0,y1+y24m,y1y24t, |PM|y1
34、|, |QM|y2|, + , 要使为定值,必有,解得 t2, 且为定值时,点 M 的坐标为(2,0) 20某地在每周六的晚上 8 点到 10 点半举行灯光展,灯光展涉及到 10000 盏灯,每盏灯在 某一时刻亮灯的概率均为 p(0p1),并且是否亮灯彼此相互独立现统计了其中 100 盏灯在一场灯光展中亮灯的时长(单位:min),得到下面的频数表: 亮灯时长/min 50,60) 60,70) 70,80) 80,90) 90,100 频数 10 20 40 20 10 以样本中 100 盏灯的平均亮灯时长作为一盏灯的亮灯时长 (1)试估计 p 的值; (2)设 X 表示这 10000 盏灯在
35、某一时刻亮灯的数目 求 X 的数学期望 E(X)和方差 D(X); 若随机变量 Z 满足,则认为 ZN(0,1)假设当 4900X5000 时, 灯光展处于最佳灯光亮度试由此估计,在一场灯光展中,处于最佳灯光亮度的时长(结 果保留为整数) 附: 某盏灯在某一时刻亮灯的概率 p 等于亮灯时长与灯光展总时长的商; 若 ZN (0, 1) , 则 P (X+) 0.6827, P (2X+2) 0.9545, P(3X+3)0.9973 【分析】(1)利用平均数的计算方法可得:估计 p (2)由题意可得:XB(10000,)即可得出:E(X),D(X) 随机变量 Z 满足X100,可得2Z0又 ZN
36、(0,1)即可 得出 P(2Z0)P(2X2) 解:(1)估计 p (2)由题意可得:XB(10000,) E(X)100005000,方差 D(X)10000(1)2500 随机变量 Z 满足X100, 2Z0又 ZN(0,1) P(2Z0)P(2X2)0.95450.4773 由此估计,在一场灯光展中,处于最佳灯光亮度的时长0.477310047.73min 21已知函数,mR (1)讨论函数 f(x)的单调性; (2)已知 f(x)在 x1 处的切线与 y 轴垂直,若方程 f(x)t 有三个实数解 x1、x2、 x3(x1x2x3),求证:x1+2x3 【分析】(1)求导,分及两种情况讨
37、论得解; (2)构造函数 1(x)f(x)f(2x)(0x2),可证 x1+x22,构造函数 2 (x)f(x)f(4x)(1x4),可证 x34x2,由此即可得证 解: (1) 函数的定义域为 (0, +) , 当时,f(x)0,故函数 f(x)在(0,+)上单调递增; 当时 , 令f ( x ) 0得x2+mx+2 0 , 解 得 , 且,故 0x1x2, 当 x(0,x1)时,f(x)0,f(x)单调递增,当 x(x1,x2)时,f(x)0, f(x)单调递减,当 x(x2,+)时,f(x)0,f(x)单调递增; (2)证明:依题意,f(1)3+m0,解得 m3, 由(1)得,f(x)在
38、(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,在(2,+)单调递增, 方程 f(x)t 有三个实数解 x1、x2、x3(x1x2x3),则 0x11x22x3, 设 1(x)f(x)f(2x) (0x2),则, 1(x)在(0,2)单调递增, 对任意 x(0,1),1(x)1(1)0, 1(x1)f(x1)f(2x1)0(0x11),即 f(x1)f(2x1), f(x1)f(x2)t, f(x2)f(2x1),x2(1,2),2x1(1,2), f(x)在(1,2)单调递减, x22x1,即 x1+x22, 设 2(x)f(x)f(4x) (1x4),则, 2(x)在(1,4)单调递增, 对任意
39、 x(1,2),2(x)2(2)0, 2(x2)f(x2)f(4x2)0(1x22),即 f(x2)f(4x2), f(x2)f(x3)t, f(x3)f(4x2),x3(2,+),4x2(2,3), f(x)在(2,+)单调递增, x34x2, x2+x34x1+x2+2, x1+2x3 (二)选考题:共 10 分,请考生在第 22、23 两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的 第一题计分.选修 4-4:参数方程与极坐标选讲 22在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为(t 为参数,aR)在 以坐标原点为极点、x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,曲线 C 的极坐标方程为 3 2
40、cos2+42sin23 (1)若点 A(2,0)在直线 l 上,求直线 l 的极坐标方程; (2)已知 a0,若点 P 在直线 l 上,点 Q 在曲线 C 上,且|PQ|的最小值为,求 a 的 值 解:(1)直线 l 的参数方程为(t 为参数,aR)点 A(2,0)在直线 l 上, 所以把点 A(2,0)代入直线的参数方程,解得 a1 所以,转换为极坐标方程为 (2) 曲线C的极坐标方程为32cos2+42sin23 转换为直角坐标方程为: 转换为参数方程为( 为参数), 直线 l 的参数方程为(t 为参数)转换为直角坐标方程为, 整理得:, 所以:|PQ|, 所以当 sin()1 时, 解
41、得:a1 选修 4-5:不等式选讲 23设函数 f(x)|x+2|2x2| (1)解不等式 f(x)2x1; (2)记 f(x)的最大值为 M,若实数 a、b、c 满足 a+b+cM,求证: 解:(1)当 x2 时,不等式 f(x)2x1 化为 x42x1,解得 x3; 当2x1 时,不等式 f(x)2x1 化为 3x2x1,解得 x1,即1x1; 当 x1 时,不等式 f(x)2x1 化为x+42x1,解得 x,即 1x 综上,不等式 f(x)2x1 的解集为1,; 证明:(2)f(x), 图象如图:由图可知,f(x)的最大值 M3 则 a+b+c3 由柯西定理得(a2+b2)(12+12)(a+b)2,则 同理, 当且仅当 abc 时取等号