2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)设z=,则|z|=( )
A.2
B.
C.
D.1
2.(5分)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩?UA=( )
A.{1,6}
B.{1,7}
C.{6,7}
D.{1,6,7}
3.(5分)已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则( )
A.a<b<c
B.a<c<b
C.c<a<b
D.b<c<a
4.(5分)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是(≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是( )
A.165cm
B.175cm
C.185cm
D.190cm
5.(5分)函数f(x)=在[﹣π,π]的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
6.(5分)某学校为了解1000名新生的身体素质,将这些学生编号1,2,…,1000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是( )
A.8号学生
B.200号学生
C.616号学生
D.815号学生
7.(5分)tan255°=( )
A.﹣2﹣
B.﹣2+
C.2﹣
D.2+
8.(5分)已知非零向量,满足||=2||,且(﹣)⊥,则与的夹角为( )
A.
B.
C.
D.
9.(5分)如图是求的程序框图,图中空白框中应填入( )
A.A=
B.A=2+
C.A=
D.A=1+
10.(5分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为( )
A.2sin40°
B.2cos40°
C.
D.
11.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asinA﹣bsinB=4csinC,cosA=﹣,则=( )
A.6
B.5
C.4
D.3
12.(5分)已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.
+y2=1
B.
+=1
C.
+=1
D.
+=1
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(5分)曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为
.
14.(5分)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=1,S3=,则S4=
.
15.(5分)函数f(x)=sin(2x+)﹣3cosx的最小值为
.
16.(5分)已知∠ACB=90°,P为平面ABC外一点,PC=2,点P到∠ACB两边AC,BC的距离均为,那么P到平面ABC的距离为
.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。
17.(12分)某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:
满意
不满意
男顾客
40
10
女顾客
30
20
(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;
(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?
附:K2=.
P(K2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
18.(12分)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S9=﹣a5.
(1)若a3=4,求{an}的通项公式;
(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.
19.(12分)如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求点C到平面C1DE的距离.
20.(12分)已知函数f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,f′(x)为f(x)的导数.
(1)证明:f′(x)在区间(0,π)存在唯一零点;
(2)若x∈[0,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.
21.(12分)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;
(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23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:坐标系与参数方程](10分)
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρcosθ+ρsinθ+11=0.
(1)求C和l的直角坐标方程;
(2)求C上的点到l距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:
(1)++≤a2+b2+c2;
(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.
2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)设z=,则|z|=( )
A.2
B.
C.
D.1
解:由z=,得|z|=||=.
故选:C.
2.(5分)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩?UA=( )
A.{1,6}
B.{1,7}
C.{6,7}
D.{1,6,7}
解:∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},
∴?UA={1,6,7},
则B∩?UA={6,7}
故选:C.
3.(5分)已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则( )
A.a<b<c
B.a<c<b
C.c<a<b
D.b<c<a
解:a=log20.2<log21=0,
b=20.2>20=1,
∵0<0.20.3<0.20=1,
∴c=0.20.3∈(0,1),
∴a<c<b,
故选:B.
4.(5分)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是(≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是( )
A.165cm
B.175cm
C.185cm
D.190cm
解:头顶至脖子下端的长度为26cm,
说明头顶到咽喉的长度小于26cm,
由头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比是≈0.618,
可得咽喉至肚脐的长度小于≈42cm,
由头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是,
可得肚脐至足底的长度小于=110,
即有该人的身高小于110+68=178cm,
又肚脐至足底的长度大于105cm,
可得头顶至肚脐的长度大于105×0.618≈65cm,
即该人的身高大于65+105=170cm,
故选:B.
5.(5分)函数f(x)=在[﹣π,π]的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
解:∵f(x)=,x∈[﹣π,π],
∴f(﹣x)==﹣=﹣f(x),
∴f(x)为[﹣π,π]上的奇函数,因此排除A;
又f()=,因此排除B,C;
故选:D.
6.(5分)某学校为了解1000名新生的身体素质,将这些学生编号1,2,…,1000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是( )
A.8号学生
B.200号学生
C.616号学生
D.815号学生
解::∵从1000名学生从中抽取一个容量为100的样本,
∴系统抽样的分段间隔为=10,
∵46号学生被抽到,
则根据系统抽样的性质可知,第一组随机抽取一个号码为6,以后每个号码都比前一个号码增加10,所有号码数是以6为首项,以10为公差的等差数列,
设其数列为{an},则an=6+10(n﹣1)=10n﹣4,
当n=62时,a62=616,即在第62组抽到616.
故选:C.
7.(5分)tan255°=( )
A.﹣2﹣
B.﹣2+
C.2﹣
D.2+
解:tan255°=tan(180°+75°)=tan75°=tan(45°+30°)
===.
故选:D.
8.(5分)已知非零向量,满足||=2||,且(﹣)⊥,则与的夹角为( )
A.
B.
C.
D.
解:∵(﹣)⊥,
∴
=,
∴
==,
∵,
∴.
故选:B.
9.(5分)如图是求的程序框图,图中空白框中应填入( )
A.A=
B.A=2+
C.A=
D.A=1+
解:模拟程序的运行,可得:
A=,k=1;
满足条件k≤2,执行循环体,A=,k=2;
满足条件k≤2,执行循环体,A=,k=3;
此时,不满足条件k≤2,退出循环,输出A的值为,
观察A的取值规律可知图中空白框中应填入A=.
故选:A.
10.(5分)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为( )
A.2sin40°
B.2cos40°
C.
D.
解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=,
由双曲线的一条渐近线的倾斜角为130°,得,
则=,
∴=,
得,
∴e=.
故选:D.
11.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asinA﹣bsinB=4csinC,cosA=﹣,则=( )
A.6
B.5
C.4
D.3
解:∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
asinA﹣bsinB=4csinC,cosA=﹣,
∴,
解得3c2=,
∴=6.
故选:A.
12.(5分)已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.
+y2=1
B.
+=1
C.
+=1
D.
+=1
解:∵|AF2|=2|BF2|,∴|AB|=3|BF2|,
又|AB|=|BF1|,∴|BF1|=3|BF2|,
又|BF1|+|BF2|=2a,∴|BF2|=,
∴|AF2|=a,|BF1|=a,
在Rt△AF2O中,cos∠AF2O=,
在△BF1F2中,由余弦定理可得cos∠BF2F1=,
根据cos∠AF2O+cos∠BF2F1=0,可得+=0,解得a2=3,∴a=.
b2=a2﹣c2=3﹣1=2.
所以椭圆C的方程为:
+=1.
故选:B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(5分)曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为 y=3x .
解:∵y=3(x2+x)ex,
∴y'=3ex(x2+3x+1),
∴当x=0时,y'=3,
∴y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线斜率k=3,
∴切线方程为:y=3x.
故答案为:y=3x.
14.(5分)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=1,S3=,则S4= .
解:∵等比数列{an}的前n项和,a1=1,S3=,
∴q≠1,=,
整理可得,,
解可得,q=﹣,
则S4===.
故答案为:
15.(5分)函数f(x)=sin(2x+)﹣3cosx的最小值为 ﹣4 .
解:∵f(x)=sin(2x+)﹣3cosx,
=﹣cos2x﹣3cosx=﹣2cos2x﹣3cosx+1,
令t=cosx,则﹣1≤t≤1,
∵f(t)=﹣2t2﹣3t+1的开口向上,对称轴t=,在[﹣1,1]上先增后减,
故当t=1即cosx=1时,函数有最小值﹣4.
故答案为:﹣4
16.(5分)已知∠ACB=90°,P为平面ABC外一点,PC=2,点P到∠ACB两边AC,BC的距离均为,那么P到平面ABC的距离为 .
解:∠ACB=90°,P为平面ABC外一点,PC=2,点P到∠ACB两边AC,BC的距离均为,
过点P作PD⊥AC,交AC于D,作PE⊥BC,交BC于E,过P作PO⊥平面ABC,交平面ABC于O,
连结OD,OC,则PD=PE=,
∴CD=CE=OD=OE==1,
∴PO===.
∴P到平面ABC的距离为.
故答案为:.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。
17.(12分)某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:
满意
不满意
男顾客
40
10
女顾客
30
20
(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;
(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?
附:K2=.
P(K2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
解:(1)由题中数据可知,男顾客对该商场服务满意的概率P==,
女顾客对该商场服务满意的概率P==;
(2)由题意可知,K2==≈4.762>3.841,
故有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异.
18.(12分)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S9=﹣a5.
(1)若a3=4,求{an}的通项公式;
(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.
解:(1)根据题意,等差数列{an}中,设其公差为d,
若S9=﹣a5,则S9==9a5=﹣a5,变形可得a5=0,即a1+4d=0,
若a3=4,则d==﹣2,
则an=a3+(n﹣3)d=﹣2n+10,
(2)若Sn≥an,则na1+d≥a1+(n﹣1)d,
当n=1时,不等式成立,
当n≥2时,有≥d﹣a1,变形可得(n﹣2)d≥﹣2a1,
又由S9=﹣a5,即S9==9a5=﹣a5,则有a5=0,即a1+4d=0,则有(n﹣2)≥﹣2a1,
又由a1>0,则有n≤10,
则有2≤n≤10,
综合可得:n的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.
19.(12分)如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求点C到平面C1DE的距离.
解法一:
证明:(1)连结B1C,ME,∵M,E分别是BB1,BC的中点,
∴ME∥B1C,又N为A1D的中点,∴ND=A1D,
由题设知A1B1DC,∴B1CA1D,∴MEND,
∴四边形MNDE是平行四边形,
MN∥ED,
又MN?平面C1DE,∴MN∥平面C1DE.
解:(2)过C作C1E的垂线,垂足为H,
由已知可得DE⊥BC,DE⊥C1C,
∴DE⊥平面C1CE,故DE⊥CH,
∴CH⊥平面C1DE,故CH的长即为C到时平面C1DE的距离,
由已知可得CE=1,CC1=4,
∴C1E=,故CH=,
∴点C到平面C1DE的距离为.
解法二:
证明:(1)∵直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,
AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
∴DD1⊥平面ABCD,DE⊥AD,
以D为原点,DA为x轴,DE为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,
M(1,,2),N(1,0,2),D(0,0,0),E(0,,0),C1(﹣1,,4),
=(0,﹣,0),=(﹣1,),=(0,),
设平面C1DE的法向量=(x,y,z),
则,
取z=1,得=(4,0,1),
∵=0,MN?平面C1DE,
∴MN∥平面C1DE.
解:(2)C(﹣1,,0),=(﹣1,,0),
平面C1DE的法向量=(4,0,1),
∴点C到平面C1DE的距离:
d===.
20.(12分)已知函数f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,f′(x)为f(x)的导数.
(1)证明:f′(x)在区间(0,π)存在唯一零点;
(2)若x∈[0,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.
解:
(1)
证明:∵f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,
∴f′(x)=2cosx﹣cosx+xsinx﹣1
=cosx+xsinx﹣1,
令g(x)=cosx+xsinx﹣1,
则g′(x)=﹣sinx+sinx+xcosx
=xcosx,
当x∈(0,)时,xcosx>0,
当x时,xcosx<0,
∴当x=时,极大值为g()=<0,
又g(0)=0,g(π)=﹣2,
∴g(x)在(0,π)上有唯一零点,
即f′(x)在(0,π)上有唯一零点;
(2)
由(1)知,f′(x)在(0,π)上有唯一零点x0,
使得f′(x0)=0,
且f′(x)在(0,x0)为正,
在(x0,π)为负,
∴f(x)在[0,x0]递增,在[x0,π]递减,
结合f(0)=0,f(π)=0,
可知f(x)在[0,π]上非负,
令h(x)=ax,
作出图示,
∵f(x)≥h(x),
∴a≤0,
∴a的取值范围是(﹣∞,0].
21.(12分)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;
(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.
解:∵⊙M故点A,B且A在直线x+y=0上,
∴点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,
设⊙M的方程为:(x﹣a)2+(y﹣a)2=R2(R>0),则
圆心M(a,a)到直线x+y=0的距离d=,
又|AB|=4,∴在Rt△OMB中,
d2+(|AB|)2=R2,
即①
又∵⊙M与x=﹣2相切,∴|a+2|=R②
由①②解得或,
∴⊙M的半径为2或6;
(2)∵线段为⊙M的一条弦,∴圆心M在线段AB的中垂线上,
设点M的坐标为(x,y),则|OM|2+|OA|2=|MA|2,
∵⊙M与直线x+2=0相切,∴|MA|=|x+2|,
∴|x+2|2=|OM|2+|OA|2=x2+y2+4,
∴y2=4x,
∴M的轨迹是以F(1,0)为焦点x=﹣1为准线的抛物线,
∴|MA|﹣|MP|=|x+2|﹣|MP|
=|x+1|﹣|MP|+1=|MF|﹣|MP|+1,
∴当|MA|﹣|MP|为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为(1,0),
∴存在定点P(1,0)使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23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:坐标系与参数方程](10分)
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数).以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρcosθ+ρsinθ+11=0.
(1)求C和l的直角坐标方程;
(2)求C上的点到l距离的最小值.
解:(1)由(t为参数),得,
两式平方相加,得(x≠﹣1),
∴C的直角坐标方程为(x≠﹣1),
由2ρcosθ+ρsinθ+11=0,得.
即直线l的直角坐标方程为得;
(2)设与直线平行的直线方程为,
联立,得16x2+4mx+m2﹣12=0.
由△=16m2﹣64(m2﹣12)=0,得m=±4.
∴当m=4时,直线与曲线C的切点到直线的距离最小,为.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:
(1)++≤a2+b2+c2;
(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.
证明:(1)分析法:已知a,b,c为正数,且满足abc=1.
要证(1)++≤a2+b2+c2;因为abc=1.
就要证:
++≤a2+b2+c2;
即证:bc+ac+ab≤a2+b2+c2;
即:2bc+2ac+2ab≤2a2+2b2+2c2;
2a2+2b2+2c2﹣2bc﹣2ac﹣2ab≥0
(a﹣b)2+(a﹣c)2+(b﹣c)2≥0;
∵a,b,c为正数,且满足abc=1.
∴(a﹣b)2≥0;(a﹣c)2≥0;(b﹣c)2≥0恒成立;当且仅当:a=b=c=1时取等号.
即(a﹣b)2+(a﹣c)2+(b﹣c)2≥0得证.
故++≤a2+b2+c2得证.
(2)证(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24成立;
即:已知a,b,c为正数,且满足abc=1.
(a+b)为正数;(b+c)为正数;(c+a)为正数;
(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3(a+b)(b+c)(c+a);
当且仅当(a+b)=(b+c)=(c+a)时取等号;即:a=b=c=1时取等号;
∵a,b,c为正数,且满足abc=1.
(a+b)≥2;(b+c)≥2;(c+a)≥2;
当且仅当a=b,b=c;c=a时取等号;即:a=b=c=1时取等号;
∴(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3(a+b)(b+c)(c+a)≥3×8=24abc=24