1、天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学试卷第 1页(共 4页)天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学试卷一、选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.已知全集UR,集合|Ax yx,2|1By yx,那么集合()U AB A.(,0B.(0,1)C.(0,1D.0,1)2.设 xR,则“|2|1x ”是“220 xx”的A.既不充分也不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.充分而不必要条件3.“十二平均律”是通用的音律体系.明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡
2、献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于 12 2.若第一个单音的频率为 f,则第八个单音的频率为A.3 2 fB.322 fC.1252 fD.1272 f4.已知2logae,ln 2b,121log 3c,则 a,b,c 的大小关系为A.abcB.bacC.cbaD.cab5.若将函数2sin 2yx的图象向左平移 12 个单位长度,则平移后图象的对称轴为A.()26kxkZB.()26kxkZC.()212kxkZD.()212kxkZ6.已知()f x 是定义在 R 上的偶函数,且在区间(,0)上单
3、调递增.若实数a 满足|1|(2)(2)aff,则 a 的取值范围是A.(,1)2B.(,13)(22,)C.1(2,3)2D.3(2,)7.已知抛物线28yx的准线与双曲线222116xya 相交于 A,B 两点,点 F 为抛物线的焦点,ABF为直角三角形,则双曲线的离心率为A.3B.21C.2D.38.已知函数2231()ln1xxxf xxx,若关于 x 的方程1()2f xkx恰有四个不相等的实数根,则实数 k 的取值范围是天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学试卷第 2页(共 4页)A.1(2,)eB.12,)eC.1(2,eeD.1(2,)ee二、填空题:本大题共 6
4、 小题,每小题 5 分,共 30 分.9.已知i 为虚数单位,则 21ii _.10.在61(2)xx的展开式中2x 的系数为_(用数字作答).11.已知正方体1111ABCDA B C D的棱长为1,除面 ABCD 外,该正方体其余各面的中心分别为点 E、F、G、H、M(如图),则四棱锥 MEFGH的体积为_.12.直线3ykx与圆22(4)(3)4xy相交于 M、N 两点,|2 3MN,则k的取值范围是_.13.已知 a、b、c 为正实数,20abc,则2bac的最小值为_.14.在 ABC中,60A,3AB,2AC.若2BDDC,AEACAB()R,且 AD4AE ,则 的值为_.三、解
5、答题:本大题共 6 小题,共 80 分.解答时应写出文字说明、演算步骤或证明过程15.(本小题满分 13 分)在 ABC中,内角 A,B,C 所对的边分别是 a,b,c.已知4a,2 2c,2cos4A .求b 和sinC 的值;求cos(2)6A的值.16.(本小题满分 13 分)甲同学参加化学竞赛初赛,考试分为笔试、口试、实验三个项目,各单项通过考试的概率依次为 34、23、12,笔试、口试、实验通过考试分别记 4 分、2 分、4 分,没通过的项目记0 分,各项成绩互不影响若规定总分不低于8 分即可进入复赛,求甲同学进入复赛的概率;记三个项目中通过考试的个数为 X,求随机变量 X 的分布列
6、和数学期望.天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学试卷第 3页(共 4页)17.(本小题满分 13 分)如图,在四棱锥 PABCD中,侧棱 PD 底面 ABCD,底面 ABCD 为长方形,且1PDCD,2BC,E 是棱 PC 的中点,过点 E 作 EFPB于点 F.求证:PB 平面 DEF;求直线 BD 与平面 DEF 所成角的正弦值;求二面角 DBPC的余弦值.18.(本小题满分 13 分)设na是等比数列,公比大于 0,其前 n 项和为*()nSnN,nb是等差数列.已知11a,322aa,435abb,5462abb.求na和 nb的通项公式;求1nkkkbS.天津市耀华中
7、学 2020 届高三年级暑假验收考试数学试卷第 4页(共 4页)19.(本小题满分 14 分)已知椭圆C:22221xyab(0)ab的离心率32e,椭圆C 上的点到其左焦点的最大距离为 2+3 求椭圆C 的方程;过点(Aa,0)作直线l 与椭圆相交于点 B,则 y 轴上是否存在点 P,使得线段PAPB,且4PA PBuur uur?如果存在,求出点 P 坐标;否则请说明理由20.(本小题满分 14 分)已知函数2()f xaxx,()lng xbx,且曲线()f x 与()g x 在1x 处有相同的切线求实数 a,b 的值;求证:()()f xg x在(0,)上恒成立;当1n,)时,求方程(
8、)()f xxng x在区间(1,)ne内实根的个数.天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学参考答案第 1页(共 4页)天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学参考答案一、选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分题号12345678选项CDDDBCAD二、填空题:本大题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分9.1322i;10.240;11.112;12.1515,15 15;13.8;14.311.三、解答题:本题共 6 小题,共 80 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤15.(本小题满分 13 分)由余弦定理得2222cosabc
9、bcA,即22216822 2284bbbb,也即2280bb,解得2b 或 4(舍).由同角三角函数的基本关系,有214sin1 cos4AA.由正弦定理 sinsinacAC得,7sin4C.由二倍角的正弦和余弦公式,得223cos2cossin4AAA,7sin 22sincos4AAA,73 3cos(2)cos2cossin 2 sin6668AAA.16(本小题满分 13 分)记笔试、口试、实验独立通过考试分别为事件 A、B、C.则事件“甲同学进入复赛”表示为 AC.A、C 相互独立,313()()()428P ACP A P C即甲同学进入复赛的概率为 38.随机变量 X 的所有
10、可能取值为 0,1,2,3,且3211(0)(1)(1)(1)43224P X,1111213111(1)4324324324P X,天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学参考答案第 2页(共 4页)12131132111(2)43243243224P X,3211(3)4324P X.随机变量 X 的分布列为:X0123P12414112414数学期望1111123()012324424412E X .17.(本小题满分 13 分)PD 底面 ABCD,BC 平面 ABCD,PDBC.底面 ABCD 为长方形,CDBC.又 PDCDD,BC 平面 PCD.DE 平面 PCD,D
11、EBC.PDCD,E 为 PC 的中点,DEPC.又 PCBCC,DE 平面 PBC.DEPB.又 EFPB,DEEFE,PB 平面 DEF.由题意易知,DA、DC、DP 两两垂直,以 D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则(0D,0,0),(0P,0,1),(0C,1,0),(2B,1,0).(2BD ,1,0),(2BP ,1,1)设直线 BD 与平面 DEF 所成角为,且由知 BP为平面 DEF 的法向量.sin|cosBD,30|6BP 即直线 BD 与平面 DEF 所成角的正弦值为306.由知,(0E,12,1)2,(2BD ,1,0),(2BP ,1,1)可求得平面 PB
12、D 的法向量(1n,2,0)由知 DE 平面 PBC DE为平面 PBC 的法向量,(0DE,12,1)2设二面角 DBPC为,且由图可知,为锐角,则cos|cosDE,10|5n 二面角 DBPC的余弦值为 105.18.(本小题满分 13 分)天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学参考答案第 3页(共 4页)解:设等比数列na的公比为 q,由11a,322aa,可得220qq.0q,可得2q.故12nna.设等差数列 nb的公差为 d,由435abb,得134bd,由5462abb,得131316bd,11bd.故nbn;解:由,可得1 2211 2nnnS,故211111(
13、21)(2)2(1)222nnnnkkknnkkkknnTkkkkkn19.(本小题满分 14 分)解:2214xy;由知(2A ,0),设1(B x,1)y,由题意,直线l 斜率存在,设为 k,则直线l 方程为(2)yk x,联立方程得22(2)14yk xxy,整理得2222(14)16(164)0kxk xk,由212164214kxk得2122814kxk则12414kyk,假设 y 轴上存在点 P,使得线段 PAPB,且4PA PBuur uur则由PAPB得点 P 为线段 AB 中垂线与 y 轴交点.设(0P,0)y.设 AB 中点为 M,则 M 的坐标为228(14kk,22)1
14、4kk.以下分两种情况:当0k 时,点(2B,0),此时 AB 中垂线为 y 轴,于是(2PA uur,0)y,(2PB uur,0)y.由4PA PBuur uur得02 2y .当0k 时,线段 AB 中垂线的方程为222218()1414kkyxkkk 令0 x,解得02614kyk .(2PA PB uur uur,01)(yx,101010)2()yyxyyy 2422222222(28)6464(16151)()41+41+41+41+4(1+4)kkkkkkkkkkk解得147k ,02 145y ,天津市耀华中学 2020 届高三年级暑假验收考试数学参考答案第 4页(共 4页)
15、综上,y 轴上存在点 P,使得线段 PAPB,且4PA PBuur uur,点 P 坐标为(0,2 2)或(0,2 14)5.20.(本小题满分 14 分)解:()21fxax,()bg xx,曲线()()f xg x和在1x 处有相同的切线,(1)21=(1)(1)1(1)0fagbfag,解得1a,1b ;证明:设2()()()lnu xf xg xxxx,0 x.1(21)(1)()21xxu xxxx 当01x时,()0u x,()u x 单调递减;当1x 时,()0u x,()u x 单调递增.()(1)0u xu,即()()f xg x在(0,)上恒成立.设2()()()lnh x
16、f xng xxnx,2222()()222()2nnxxnxnh xxxxx当212n 即12n时,()0h x在(1,)ne上恒成立,即()h x 单调递增,从而()(1)10h xh,所以()h x 零点个数为 0;当212n 即2n 时,2()012nh xx,2()02nnh xxe,从而()h x 在(1,2)2n 上单调递减,在2(2n,)ne上单调递增,有极小值2()(1ln)222nnnh.xex在(1,)ne上恒成立,22()()(+)0nnnnh eenen en,又(1)10h,所以当2()(1ln)0222nnnh时,即 22ne时,()h x 零点个数为 0;当2()(1ln)0222nnnh时,即2ne时,()h x 零点个数为1;当2()(1ln)0222nnnh时,即 2en时,()h x 零点个数为 2;综上所述,12ne时,方程实根个数为 0;2ne时,方程实根个数为1;2en时,方程实根个数为 2.