絕密★啟用前2020年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試(江蘇卷)數(shù)學Ⅰ注意事項考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求1.本試卷共4頁,均為非選擇題(第1題~第20題,共20題)。本卷滿分為160分,考試時間為120分鐘??荚嚱Y(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。2.答題前,請務必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置。3.請認真核對監(jiān)考員從答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符。4.作答試題,必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效。5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號等須加黑、加粗。參考公式:柱體的體積,其中是柱體的底面積,是柱體的高.一、填空題:本大題共14小題,每小題5分,共計70分.請把答案填寫在答題卡相應位置上.1.已知集合,則▲.2.已知是虛數(shù)單位,則復數(shù)的實部是▲.3.已知一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為4,則的值是▲.4.將一顆質(zhì)地均勻的正方體骰子先后拋擲2次,觀察向上的點數(shù),則點數(shù)和為5的概率是▲.5.如圖是一個算法流程圖,若輸出的值為,則輸入的值是▲.
6.在平面直角坐標系xOy中,若雙曲線的一條漸近線方程為,則該雙曲線的離心率是▲.7.已知y=f(x)是奇函數(shù),當x≥0時,,則的值是▲.8.已知=,則的值是▲.9.如圖,六角螺帽毛坯是由一個正六棱柱挖去一個圓柱所構(gòu)成的.已知螺帽的底面正六邊形邊長為2cm,高為2cm,內(nèi)孔半輕為0.5cm,則此六角螺帽毛坯的體積是▲cm.10.將函數(shù)的圖象向右平移個單位長度,則平移后的圖象中與y軸最近的對稱軸的方程是▲.11.設{an}是公差為d的等差數(shù)列,{bn}是公比為q的等比數(shù)列.已知數(shù)列{an+bn}的前n項和,則d+q的值是▲.12.已知,則的最小值是▲.13.在△ABC中,D在邊BC上,延長AD到P,使得AP=9,若(m為常數(shù)),則CD的長度是▲.
14.在平面直角坐標系xOy中,已知,A,B是圓C:上的兩個動點,滿足,則△PAB面積的最大值是▲.二、解答題:本大題共6小題,共計90分,請在答題卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.15.(本小題滿分14分)在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,B1C⊥平面ABC,E,F(xiàn)分別是AC,B1C的中點.(1)求證:EF∥平面AB1C1;(2)求證:平面AB1C⊥平面ABB1.16.(本小題滿分14分)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知.(1)求的值;(2)在邊BC上取一點D,使得,求的值.17.(本小題滿分14分)
某地準備在山谷中建一座橋梁,橋址位置的豎直截面圖如圖所示:谷底O在水平線MN上,橋AB與MN平行,為鉛垂線(在AB上).經(jīng)測量,左側(cè)曲線AO上任一點D到MN的距離(米)與D到的距離a(米)之間滿足關系式;右側(cè)曲線BO上任一點F到MN的距離(米)與F到的距離b(米)之間滿足關系式.已知點B到的距離為40米.(1)求橋AB的長度;(2)計劃在谷底兩側(cè)建造平行于的橋墩CD和EF,且CE為80米,其中C,E在AB上(不包括端點)..橋墩EF每米造價k(萬元)、橋墩CD每米造價(萬元)(k>0),問為多少米時,橋墩CD與EF的總造價最低?18.(本小題滿分16分)在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點A在橢圓E上且在第一象限內(nèi),AF2⊥F1F2,直線AF1與橢圓E相交于另一點B.(1)求的周長;(2)在x軸上任取一點P,直線AP與橢圓E的右準線相交于點Q,求的最小值;(3)設點M在橢圓E上,記與的面積分別為S1,S2,若,求點M
的坐標.19.(本小題滿分16分)已知關于x的函數(shù)與在區(qū)間D上恒有.(1)若,求h(x)的表達式;(2)若,求k的取值范圍;(3)若求證:.20.(本小題滿分16分)已知數(shù)列的首項a1=1,前n項和為Sn.設λ與k是常數(shù),若對一切正整數(shù)n,均有成立,則稱此數(shù)列為“λ~k”數(shù)列.(1)若等差數(shù)列是“λ~1”數(shù)列,求λ的值;(2)若數(shù)列是“”數(shù)列,且,求數(shù)列的通項公式;(3)對于給定的λ,是否存在三個不同的數(shù)列為“λ~3”數(shù)列,且?若存在,求λ的取值范圍;若不存在,說明理由.數(shù)學Ⅰ試題參考答案一、填空題:本題考查基礎知識、基本運算和基本思想方法.每小題5分,共計70分.1.2.33.24.5.6.7.8.9.10.11.412.13.或014.二、解答題15.本小題主要考查直線與直線、直線與平面、平面與平面的位置關系等基礎知識,考查空間想象能力和推理論證能力.滿分14分.
證明:因為分別是的中點,所以.又平面,平面,所以平面.(2)因為平面,平面,所以.又,平面,平面,所以平面.又因為平面,所以平面平面.16.本小題主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函數(shù)關系、兩角和與差的三角函數(shù)等基礎知識,考查運算求解能力.滿分14分.解:(1)在中,因為,由余弦定理,得,所以.在中,由正弦定理,得,所以(2)在中,因為,所以為鈍角,而,所以為銳角.故則.
因為,所以,.從而.17.本小題主要考查函數(shù)的性質(zhì)、用導數(shù)求最值、解方程等基礎知識,考查直觀想象和數(shù)學建模及運用數(shù)學知識分析和解決實際問題的能力.滿分14分.解:(1)設都與垂直,是相應垂足.由條件知,當時,則.由得所以(米).(2)以為原點,為軸建立平面直角坐標系(如圖所示).設則.因為所以.設則所以記橋墩和的總造價為,
則,令得所以當時,取得最小值.答:(1)橋的長度為120米;(2)當為20米時,橋墩和的總造價最低.18.本小題主要考查直線方程、橢圓方程、橢圓的幾何性質(zhì)、直線與橢圓的位置關系、向量數(shù)量積等基礎知識,考查推理論證能力、分析問題能力和運算求解能力.滿分16分.解:(1)橢圓的長軸長為,短軸長為,焦距為,則.所以的周長為.(2)橢圓的右準線為.設,則,在時取等號.所以的最小值為.
(3)因為橢圓的左、右焦點分別為,點在橢圓上且在第一象限內(nèi),,則.所以直線設,因為,所以點到直線距離等于點到直線距離的3倍.由此得,則或.由得,此方程無解;由得,所以或.代入直線,對應分別得或.因此點的坐標為或.19.本小題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),考查綜合運用數(shù)學思想方法分析與解決問題以及邏輯推理能力.滿分16分.解:(1)由條件,得,取,得,所以.由,得,此式對一切恒成立,所以,則,此時恒成立,所以.(2).令,則令,得.
所以.則恒成立,所以當且僅當時,恒成立.另一方面,恒成立,即恒成立,也即恒成立.因為,對稱軸為,所以,解得.因此,k的取值范圍是(3)①當時,由,得,整理得令則.記則恒成立,所以在上是減函數(shù),則,即.所以不等式有解,設解為,因此.②當時,.設,令,得.
當時,,是減函數(shù);當時,,是增函數(shù).,,則當時,.(或證:.)則,因此.因為,所以.③當時,因為,均為偶函數(shù),因此也成立.綜上所述,.20.本小題主要考查等差和等比數(shù)列的定義、通項公式、性質(zhì)等基礎知識,考查代數(shù)推理、轉(zhuǎn)化與化歸及綜合運用數(shù)學知識探究與解決問題的能力.滿分16分.解:(1)因為等差數(shù)列是“λ~1”數(shù)列,則,即,也即,此式對一切正整數(shù)n均成立.若,則恒成立,故,而,這與是等差數(shù)列矛盾.所以.(此時,任意首項為1的等差數(shù)列都是“1~1”數(shù)列)(2)因為數(shù)列是“”數(shù)列,所以,即.因為,所以,則.令,則,即.解得,即,也即,所以數(shù)列是公比為4的等比數(shù)列.
因為,所以.則(3)設各項非負的數(shù)列為“”數(shù)列,則,即.因為,而,所以,則.令,則,即.(*)①若或,則(*)只有一解為,即符合條件的數(shù)列只有一個.(此數(shù)列為1,0,0,0,…)②若,則(*)化為,因為,所以,則(*)只有一解為,即符合條件的數(shù)列只有一個.(此數(shù)列為1,0,0,0,…)③若,則的兩根分別在(0,1)與(1,+∞)內(nèi),則方程(*)有兩個大于或等于1的解:其中一個為1,另一個大于1(記此解為t).所以或.由于數(shù)列從任何一項求其后一項均有兩種不同結(jié)果,所以這樣的數(shù)列有無數(shù)多個,則對應的有無數(shù)多個.綜上所述,能存在三個各項非負的數(shù)列為“”數(shù)列,的取值范圍是.數(shù)學Ⅱ(附加題)21.【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩小題,并在相應的答題區(qū)域內(nèi)作答.若多做,則按作答的前兩小題評分.解答時應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.A.[選修4-2:矩陣與變換](本小題滿分10分)
平面上點在矩陣對應的變換作用下得到點.(1)求實數(shù),的值;(2)求矩陣的逆矩陣.B.[選修4-4:坐標系與參數(shù)方程](本小題滿分10分)在極坐標系中,已知點在直線上,點在圓上(其中,).(1)求,的值;(2)求出直線與圓的公共點的極坐標.C.[選修4-5:不等式選講](本小題滿分10分)設,解不等式.【必做題】第22題、第23題,每題10分,共計20分.請在答題卡指定區(qū)域內(nèi)作答,解答時應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.22.(本小題滿分10分)在三棱錐A—BCD中,已知CB=CD=,BD=2,O為BD的中點,AO⊥平面BCD,AO=2,E為AC的中點.(1)求直線AB與DE所成角的余弦值;(2)若點F在BC上,滿足BF=BC,設二面角F—DE—C的大小為θ,求sinθ的值.23.(本小題滿分10分)甲口袋中裝有2個黑球和1個白球,乙口袋中裝有3個白球.現(xiàn)從甲、乙兩口袋中各任取一個球交換放入另一口袋,重復n次這樣的操作,記甲口袋中黑球個數(shù)為Xn,恰有2個黑球的概率為pn,恰有1個黑球的概率為qn.(1)求p1,q1和p2,q2;(2)求2pn+qn與2pn-1+qn-1的遞推關系式和Xn的數(shù)學期望E(Xn)(用n表示).數(shù)學Ⅱ(附加題)參考答案21.【選做題】A.[選修4-2:矩陣與變換]
本小題主要考查矩陣的運算、逆矩陣等基礎知識,考查運算求解能力.滿分10分.解:(1)因為,所以解得,所以.(2)因為,,所以可逆,從而.B.[選修4-4:坐標系與參數(shù)方程]本小題主要考查曲線的極坐標方程等基礎知識,考查運算求解能力.滿分10分.解:(1)由,得;,又(0,0)(即(0,))也在圓C上,因此或0.(2)由得,所以.因為,,所以,.所以公共點的極坐標為.C.[選修4-5:不等式選講]本小題主要考查解不等式等基礎知識,考查運算求解和推理論證能力.滿分10分.解:當x>0時,原不等式可化為,解得;當時,原不等式可化為,解得;當時,原不等式可化為,解得.綜上,原不等式的解集為.22.【必做題】本小題主要考查空間向量、異面直線所成角和二面角等基礎知識,考查空間想象能力和運算求解能力.滿分10分.解:(1)連結(jié)OC,因為CB=CD,O為BD中點,所以CO⊥BD.
又AO⊥平面BCD,所以AO⊥OB,AO⊥OC.以為基底,建立空間直角坐標系O–xyz.因為BD=2,,AO=2,所以B(1,0,0),D(–1,0,0),C(0,2,0),A(0,0,2).因為E為AC的中點,所以E(0,1,1).則=(1,0,–2),=(1,1,1),所以.因此,直線AB與DE所成角的余弦值為.(2)因為點F在BC上,,=(–1,2,0).所以.又,故.設為平面DEF的一個法向量,則即取,得,,所以.設為平面DEC的一個法向量,又=(1,2,0),則即取,得,,所以.故.所以.
23.【必做題】本小題主要考查隨機變量及其概率分布等基礎知識,考查邏輯思維能力和推理論證能力.滿分10分.解:(1),,,.(2)當時,,①,②,得.從而,又,所以,.③由②,有,又,
所以,.由③,有,.故,.的概率分布012則.