1、 2020 届高三数学(文) “大题精练”1 17.已知ABC中, 角A、B、C所对的边分别为a、b、c, sin2sinABA,5b, 3ACMC , 2ABMCBM . (1)求ABC的大小; (2)求ABC的面积. 18.某高校健康社团为调查本校大学生每周运动的时长,随机选取了 80 名学生,调查他们每周运动的总时长 (单位:小时) ,按照0,5),5,10),10,15),15,20),20,25),25,30共 6 组进行统计,得到男生、女生每 周运动的时长的统计如下(表 1、2) ,规定每周运动 15 小时以上(含 15 小时)的称为“运动合格者”,其中 每周运动 25 小时以上(
2、含 25 小时)的称为“运动达人”. 表 1:男生 时长 0,5) 5,10) 10,15) 15,20) 20,25) 25,30 人数 2 8 16 8 4 2 表 2:女生 时长 0,5) 5,10) 10,15) 15,20) 20,25) 25,30 人数 0 4 12 12 8 4 (1)从每周运动时长不小于 20 小时的男生中随机选取 2 人,求选到“运动达人”的概率; (2)根据题目条件,完成下面22列联表,并判断能否有 99%的把握认为本校大学生是否为“运动合格者” 与性别有关. 每周运动的时长小于 15 小时 每周运动的时长不小于 15 小时 总计 男生 女生 总计 参考公
3、式: 2 2 () ()()()() n adbc K ab cd ac bd ,其中na b cd . 参考数据: 2 0 P Kk 0.40 0.25 0.10 0.010 0 k 0.708 1.323 2.706 6.635 19.在矩形ABCD中, 1,2ABBC ,E为AD的中点,如图 1,将ABE沿BE折起,使得点A到达 点P的位置(如图 2) ,且平面PBE 平面BCDE (1)证明:PB 平面PEC; (2)若M为PB的中点,N为PC的中点,求三棱锥MCDN的体积. 20.已知过圆 1 C: 22 1xy上一点 13 , 22 E 的切线,交坐标轴于A、B两点,且A、B恰好分
4、别为椭 圆 2 C: 22 22 10 xy ab ab 的上顶点和右顶点. (1)求椭圆 2 C的方程; (2)已知P为椭圆的左顶点,过点P作直线PM、PN分别交椭圆于M、N两点,若直线MN过定点 1,0Q ,求证:PMPN. 21.已知函数( )1 x u xex,且( )e( ) x f xu x. (1)求( )u x的最小值; (2)证明: ( )f x存在唯一极大值点 0 x,且 0 1 4 fx. 22选修 4-4:坐标系与参数方程 以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴, 建立极坐标系, 并在两种坐标系中取相同的长度单位. 已知直线l的参数方程为 3 5 2 1 3 2
5、 xt yt (t为参数) ,圆C的极坐标方程为4cos 3 . (1)求直线l的倾斜角和圆C的直角坐标方程; (2)若点( , )P x y在圆C上,求3xy的取值范围. 23选修 45:不等式选讲 已知函数( )71.f xxx (1)求不等式2( )10xf x的解集; (2)设 x表示不大于x的最大整数,若 ( )9f x 对 ,9xa a恒成立,求a的取值范围. 2020 届高三数学(文) “大题精练”1(答案解析) 17.已知ABC中, 角A、B、C所对的边分别为a、b、c, sin2sinABA,5b, 3ACMC , 2ABMCBM . (1)求ABC的大小; (2)求ABC的
6、面积. 【解】 (1)因为 3ACMC ,所以点M在线段AC上,且2AMCM,故 1 2 BMC BMA SCM SAM , 记CBM,则 1 sin 2 BMC SBC BM , 1 sin2 2 BMA SAB BM . 因为sin2sinABA,即sin 2sinCA ,即 2ABBC , 结合式,得 sin11 222sincos2 2cos BMC BMA SBC BM SBC BM ,可得 2 cos 2 . 因为0,,所以 4 ,所以 3 3 4 ABC ; (2)在ABC中,由余弦定理可得 222 2cosbacacABC, 即 2 2 2 25222 2 aaaa,解得5a
7、. 故 1135 sin2sin 2242 ABC SacABCaa . 18.某高校健康社团为调查本校大学生每周运动的时长,随机选取了 80 名学生,调查他们每周运动的总时长 (单位:小时) ,按照0,5),5,10),10,15),15,20),20,25),25,30共 6 组进行统计,得到男生、女生每 周运动的时长的统计如下(表 1、2) ,规定每周运动 15 小时以上(含 15 小时)的称为“运动合格者”,其中 每周运动 25 小时以上(含 25 小时)的称为“运动达人”. 表 1:男生 时长 0,5) 5,10) 10,15) 15,20) 20,25) 25,30 人数 2 8
8、16 8 4 2 表 2:女生 时长 0,5) 5,10) 10,15) 15,20) 20,25) 25,30 人数 0 4 12 12 8 4 (1)从每周运动时长不小于 20 小时的男生中随机选取 2 人,求选到“运动达人”的概率; (2)根据题目条件,完成下面22列联表,并判断能否有 99%的把握认为本校大学生是否为“运动合格者” 与性别有关. 每周运动的时长小于 15 小时 每周运动的时长不小于 15 小时 总计 男生 女生 总计 参考公式: 2 2 () ()()()() n adbc K ab cd ac bd ,其中na b cd . 参考数据: 2 0 P Kk 0.40 0
9、.25 0.10 0.010 0 k 0.708 1.323 2.706 6.635 【解】 (1)每周运动的时长在20,25)中的男生有 4 人,在25,30中的男生有 2 人,则共有 2 6 15C 个 基本事件,其中25,30中至少有 1 人被抽到的可能结果有 11 4 2 22 9CCC个,所以抽到“运动 达人”的概率为 93 155 ; (2)每周运动的时长小于 15 小时的男生有 26 人,女生有 16 人;每周运动的时长不小于 15 小时的男 生有 14 人,女生有 24 人. 可得下列22列联表: 每周运动的时长小于 15 小时 每周运动的时长不小于 15 小时 总计 男生 2
10、6 14 40 女生 16 24 40 总计 42 38 80 2 2 80 (26 24 14 16) 40 40 42 38 K 2000 66.635 399 , 所以没有 99%的把握认为本校大学生是否为“运动合格者”与性别有关. 19.在矩形ABCD中, 1,2ABBC ,E为AD的中点,如图 1,将ABE沿BE折起,使得点A到达 点P的位置(如图 2) ,且平面PBE 平面BCDE (1)证明:PB 平面PEC; (2)若M为PB的中点,N为PC的中点,求三棱锥MCDN的体积. 【解】 (1)证明:由题意,易得2,2BECEBC, 222 BECEBC即BECE, 又平面PBE 平
11、面BCDE,交线为BECE 平面PBECEPB 又PBPEPB 平面PEC (2)取BE中点O,连接PO,PBPEPOBE, 2 2 PO 又平面PBE 平面BCDE,交线为BEPO平面BCDE M为PB的中点,N为PC的中点 11111122 2 1 244432224 M CDNMPCDB PCDP BCD VVVV 20.已知过圆 1 C: 22 1xy上一点 13 , 22 E 的切线,交坐标轴于A、B两点,且A、B恰好分别为椭 圆 2 C: 22 22 10 xy ab ab 的上顶点和右顶点. (1)求椭圆 2 C的方程; (2)已知P为椭圆的左顶点,过点P作直线PM、PN分别交椭
12、圆于M、N两点,若直线MN过定点 1,0Q ,求证:PMPN. 【解】 (1)直线 OE l的方程为 3yx,则直线 AB l的斜率 3 3 AB k . 所以 AB l: 32 3 33 yx ,即 2 3 0, 3 A ,2,0B,椭圆方程为: 22 1 4 4 3 xy ; (2)当 MN k不存在时,1,1M ,1, 1N , 因为 1,11, 10PM PN ,所以PM PN . 当 MN k存在时,设 11 ,M x y, 22 ,N x y, MN l:1yk x, 联立 22 1 1 4 4 3 yk x xy 得: 2222 1 36340kxk xk. 所以 2 12 2
13、6 1 3 k xx k , 2 12 2 34 1 3 k x x k ,又已知左顶点P为2,0, 1122121212 2,2,24xyxyx xxxy yPM PN, 又 2 12121 212 111y yk xk xkx xxx 2 2 3 1 3 k k , 所以 222 222 34123 4 1 31 31 3 kkk PM PN kkk 2222 2 34 124 123 0 1 3 kkkk k , 所以PM PN .综上PMPN得证. 21.已知函数( )1 x u xex,且( )e( ) x f xu x. (1)求( )u x的最小值; (2)证明: ( )f x存
14、在唯一极大值点 0 x,且 0 1 4 fx. 【解】 (1)( )1 x u xe,令 ( )0u x ,解得0x. (,0)x ,( )0u x ,( ) u x为减函数, (0,)x,( )0u x ,( )u x为增函数. min( ) (0)0uxu (2) e2e2 xx fxx,构造函数 2e2 x g xx,则 2e1 x gx , 令 0g x ,ln2x .故当ln2x 时,)(0g x ,当ln2x 时,( )0g x , 则 g x在(,ln2) 上单调递减,在( ln2,)上单调递增, 又 00g, 2 2 20 e g , 2 110 e g , 结合零点存在性定理
15、知,存在唯一实数 0 ( 2, 1)x ,使得 0 0g x, 当 0 xx时, 0fx ,当 0 0xx时, 0fx ,当0x时, 0fx , 故 f x在 0 ,x单调递增,在 0,0 x单调递减,在0,单调递增, 故 f x存在唯一极大值点 0 x,因为 0 00 2e20 x g xx,所以 00 e1 2 x x , 故 00 00 000 e (e1)(1)(11) 22 xx xx f xxx 2 0 111 1 444 x 22选修 4-4:坐标系与参数方程 以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴, 建立极坐标系, 并在两种坐标系中取相同的长度单位. 已知直线l的参数方
16、程为 3 5 2 1 3 2 xt yt (t为参数) ,圆C的极坐标方程为4cos 3 . (1)求直线l的倾斜角和圆C的直角坐标方程; (2)若点( , )P x y在圆C上,求3xy的取值范围. 【解】 (1)由直线l的参数方程可知: 1 3 2 33 2 k ,直线l的倾斜角为 5 6 ; 将圆C的极坐标方程4cos() 3 ,化简得2cos2 3sin,两边乘得, 2 2cos2 3 sin,将 222 xy, cosx ,siny。 带入并化简整理可得圆C的直角坐标方程为 22 (1)(3)4xy. (2)圆的参数方程为, 12cos () 32sin x y 为参数,设 (12c
17、os , 32sin )P, 3xy=2 3sin2cos44sin()4 6 ,由1sin()1 6 可得, 038xy,即30,8xy. 23选修 45:不等式选讲 已知函数( )71.f xxx (1)求不等式2( )10xf x的解集; (2)设 x表示不大于x的最大整数,若 ( )9f x 对 ,9xa a恒成立,求a的取值范围. 【解】 (1) 62 ,1, ( )8, 17, 26,7, x x f xx xx ,由( )2f xx得: 1, 622 , x xx 或 17, 82 , x x 或 7, 262 , x xx 解得4x ;由( )10f x , 1, 6210,
18、x x 或 17, 810, x 或 7, 2610, x x 解得28x . 故不等式2( )10 xf x的解集为:( 2,4). (2)依题意可得 ( )9f x等价于( )10f x ,由(1)知 ( )9f x的解集为( 2,8) . 因为 ( )9f x对 ,9xa a恒成立,所以 ,9( 2,8)a a , 所以 2, 98, a a 解得21a ,所以 a 的取值范围为( 2, 1). 17.已知ABC中, 角A、B、C所对的边分别为a、b、c, sin2sinABA,5b, 3ACMC , 2ABMCBM . (1)求ABC的大小; (2)求ABC的面积. 【解】 (1)因为
19、 3ACMC ,所以点M在线段AC上,且2AMCM,故 1 2 BMC BMA SCM SAM , 记CBM,则 1 sin 2 BMC SBC BM , 1 sin2 2 BMA SAB BM . 因为sin2sinABA,即sin 2sinCA ,即 2ABBC , 结合式,得 sin11 222sincos2 2cos BMC BMA SBC BM SBC BM ,可得 2 cos 2 . 因为0,,所以 4 ,所以 3 3 4 ABC ; (2)在ABC中,由余弦定理可得 222 2cosbacacABC, 即 2 2 2 25222 2 aaaa,解得5a . 故 1135 sin2
20、sin 2242 ABC SacABCaa . 18.某高校健康社团为调查本校大学生每周运动的时长,随机选取了 80 名学生,调查他们每周运动的总时长 (单位:小时) ,按照0,5),5,10),10,15),15,20),20,25),25,30共 6 组进行统计,得到男生、女生每 周运动的时长的统计如下(表 1、2) ,规定每周运动 15 小时以上(含 15 小时)的称为“运动合格者”,其中 每周运动 25 小时以上(含 25 小时)的称为“运动达人”. 表 1:男生 时长 0,5) 5,10) 10,15) 15,20) 20,25) 25,30 人数 2 8 16 8 4 2 表 2:
21、女生 时长 0,5) 5,10) 10,15) 15,20) 20,25) 25,30 人数 0 4 12 12 8 4 (1)从每周运动时长不小于 20 小时的男生中随机选取 2 人,求选到“运动达人”的概率; (2)根据题目条件,完成下面22列联表,并判断能否有 99%的把握认为本校大学生是否为“运动合格者” 与性别有关. 每周运动的时长小于 15 小时 每周运动的时长不小于 15 小时 总计 男生 女生 总计 参考公式: 2 2 () ()()()() n adbc K ab cd ac bd ,其中na b cd . 参考数据: 2 0 P Kk 0.40 0.25 0.10 0.01
22、0 0 k 0.708 1.323 2.706 6.635 【解】 (1)每周运动的时长在20,25)中的男生有 4 人,在25,30中的男生有 2 人,则共有 2 6 15C 个 基本事件,其中25,30中至少有 1 人被抽到的可能结果有 11 4 2 22 9CCC个,所以抽到“运动 达人”的概率为 93 155 ; (2)每周运动的时长小于 15 小时的男生有 26 人,女生有 16 人;每周运动的时长不小于 15 小时的男 生有 14 人,女生有 24 人. 可得下列22列联表: 每周运动的时长小于 15 小时 每周运动的时长不小于 15 小时 总计 男生 26 14 40 女生 16
23、 24 40 总计 42 38 80 2 2 80 (26 24 14 16) 40 40 42 38 K 2000 66.635 399 , 所以没有 99%的把握认为本校大学生是否为“运动合格者”与性别有关. 19.在矩形ABCD中, 1,2ABBC ,E为AD的中点,如图 1,将ABE沿BE折起,使得点A到达 点P的位置(如图 2) ,且平面PBE 平面BCDE (1)证明:PB 平面PEC; (2)若M为PB的中点,N为PC的中点,求三棱锥MCDN的体积. 【解】 (1)证明:由题意,易得2,2BECEBC, 222 BECEBC即BECE, 又平面PBE 平面BCDE,交线为BECE
24、 平面PBECEPB 又PBPEPB 平面PEC (2)取BE中点O,连接PO,PBPEPOBE, 2 2 PO 又平面PBE 平面BCDE,交线为BEPO平面BCDE M为PB的中点,N为PC的中点 11111122 2 1 244432224 M CDNMPCDB PCDP BCD VVVV 20.已知过圆 1 C: 22 1xy上一点 13 , 22 E 的切线,交坐标轴于A、B两点,且A、B恰好分别为椭 圆 2 C: 22 22 10 xy ab ab 的上顶点和右顶点. (1)求椭圆 2 C的方程; (2)已知P为椭圆的左顶点,过点P作直线PM、PN分别交椭圆于M、N两点,若直线MN
25、过定点 1,0Q ,求证:PMPN. 【解】 (1)直线 OE l的方程为 3yx,则直线 AB l的斜率 3 3 AB k . 所以 AB l: 32 3 33 yx ,即 2 3 0, 3 A ,2,0B,椭圆方程为: 22 1 4 4 3 xy ; (2)当 MN k不存在时,1,1M ,1, 1N , 因为 1,11, 10PM PN ,所以PM PN . 当 MN k存在时,设 11 ,M x y, 22 ,N x y, MN l:1yk x, 联立 22 1 1 4 4 3 yk x xy 得: 2222 1 36340kxk xk. 所以 2 12 2 6 1 3 k xx k
26、, 2 12 2 34 1 3 k x x k ,又已知左顶点P为2,0, 1122121212 2,2,24xyxyx xxxy yPM PN, 又 2 12121 212 111y yk xk xkx xxx 2 2 3 1 3 k k , 所以 222 222 34123 4 1 31 31 3 kkk PM PN kkk 2222 2 34 124 123 0 1 3 kkkk k , 所以PM PN .综上PMPN得证. 21.已知函数( )1 x u xex,且( )e( ) x f xu x. (1)求( )u x的最小值; (2)证明: ( )f x存在唯一极大值点 0 x,且
27、 0 1 4 fx. 【解】 (1)( )1 x u xe,令 ( )0u x ,解得0x. (,0)x ,( )0u x ,( ) u x为减函数, (0,)x,( )0u x ,( )u x为增函数. min( ) (0)0uxu (2) e2e2 xx fxx,构造函数 2e2 x g xx,则 2e1 x gx , 令 0g x ,ln2x .故当ln2x 时,)(0g x ,当ln2x 时,( )0g x , 则 g x在(,ln2) 上单调递减,在( ln2,)上单调递增, 又 00g, 2 2 20 e g , 2 110 e g , 结合零点存在性定理知,存在唯一实数 0 (
28、2, 1)x ,使得 0 0g x, 当 0 xx时, 0fx ,当 0 0xx时, 0fx ,当0x时, 0fx , 故 f x在 0 ,x单调递增,在 0,0 x单调递减,在0,单调递增, 故 f x存在唯一极大值点 0 x,因为 0 00 2e20 x g xx,所以 00 e1 2 x x , 故 00 00 000 e (e1)(1)(11) 22 xx xx f xxx 2 0 111 1 444 x 22选修 4-4:坐标系与参数方程 以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴, 建立极坐标系, 并在两种坐标系中取相同的长度单位. 已知直线l的参数方程为 3 5 2 1 3
29、2 xt yt (t为参数) ,圆C的极坐标方程为4cos 3 . (1)求直线l的倾斜角和圆C的直角坐标方程; (2)若点( , )P x y在圆C上,求3xy的取值范围. 【解】 (1)由直线l的参数方程可知: 1 3 2 33 2 k ,直线l的倾斜角为 5 6 ; 将圆C的极坐标方程4cos() 3 ,化简得2cos2 3sin,两边乘得, 2 2cos2 3 sin,将 222 xy, cosx ,siny。 带入并化简整理可得圆C的直角坐标方程为 22 (1)(3)4xy. (2)圆的参数方程为, 12cos () 32sin x y 为参数,设 (12cos , 32sin )P
30、, 3xy=2 3sin2cos44sin()4 6 ,由1sin()1 6 可得, 038xy,即30,8xy. 23选修 45:不等式选讲 已知函数( )71.f xxx (1)求不等式2( )10xf x的解集; (2)设 x表示不大于x的最大整数,若 ( )9f x 对 ,9xa a恒成立,求a的取值范围. 【解】 (1) 62 ,1, ( )8, 17, 26,7, x x f xx xx ,由( )2f xx得: 1, 622 , x xx 或 17, 82 , x x 或 7, 262 , x xx 解得4x ;由( )10f x , 1, 6210, x x 或 17, 810, x 或 7, 2610, x x 解得28x . 故不等式2( )10 xf x的解集为:( 2,4). (2)依题意可得 ( )9f x等价于( )10f x ,由(1)知 ( )9f x的解集为( 2,8) . 因为 ( )9f x对 ,9xa a恒成立,所以 ,9( 2,8)a a , 所以 2, 98, a a 解得21a ,所以 a 的取值范围为( 2, 1).