2019年高考理数真题试卷(天津卷)
一、选择题:本卷共8小题,每小题5分,共40分。(共8题;共40分)
1.设集合 𝐴={−1,1,2,3,5}, 𝐵={2,3,4}, 𝐶={𝑥∈𝑅|1⩽𝑥<3} ,则 (𝐴∩𝐶)∪𝐵= ( )
A. {2} B. {2,3} C. {-1,2,3} D. {1,2,3,4}
2.设变量 𝑥,𝑦 满足约束条件 {𝑥+𝑦−2≤0,𝑥−𝑦+2≥0,𝑥⩾−1,𝑦⩾−1, 则目标函数 𝑧=−4𝑥+𝑦 的最大值为( )
A. 2 B. 3 C. 5 D. 6
3.设 𝑥∈𝑅 ,则“ 𝑥2−5𝑥<0 ”是“ |𝑥−1|<1 ”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4.阅读下边的程序框图,运行相应的程序,输出 𝑆 的值为( )
A. 5 B. 8 C. 24 D. 29
5.已知抛物线 𝑦2=4𝑥 的焦点为 𝐹 ,准线为 𝑙 ,若 𝑙 与双曲线 𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1 (𝑎>0,𝑏>0) 的两条渐近线分别交于点 𝐴 和点 𝐵 ,且 |𝐴𝐵|=4|𝑂𝐹| ( 𝑂 为原点),则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. 3 C. 2 D. 5
6.已知 𝑎=log52 , 𝑏=log0.50.2 , 𝑐=0.50.2 ,则 𝑎,𝑏,𝑐 的大小关系为( )
A. 𝑎<𝑐<𝑏 B. 𝑎<𝑏<𝑐 C. 𝑏<𝑐<𝑎 D. 𝑐<𝑎<𝑏
7.已知函数 𝑓(𝑥)=𝐴sin(𝜔𝑥+𝜑)(𝐴>0,𝜔>0,|𝜑|<𝜋) 是奇函数,将 𝑦=𝑓(𝑥) 的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为 𝑔(𝑥) .若 𝑔(𝑥) 的最小正周期为 2π ,且 𝑔(𝜋4)=2 ,则 𝑓(3𝜋8)= ( )
A. −2 B. −2 C. 2 D. 2
8.已知 𝑎∈𝑅 ,设函数 𝑓(𝑥)={𝑥2−2𝑎𝑥+2𝑎,𝑥⩽1,𝑥−𝑎ln𝑥,𝑥>1, 若关于 𝑥 的不等式 𝑓(𝑥)⩾0 在 𝑅 上恒成立,则 𝑎 的取值范围为( )
A. [0,1] B. [0,2] C. [0,𝑒] D. [1,𝑒]
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.(共6题;共30分)
9.𝑖 是虚数单位,则 |5−𝑖1+𝑖| 的值为________.
10.(2𝑥−18𝑥3)8 是展开式中的常数项为________.
11.已知四棱锥的底面是边长为 2 的正方形,侧棱长均为 5 .若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为________.
12.设 𝑎∈𝑅 ,直线 𝑎𝑥−𝑦+2=0 和圆 {𝑥=2+2cos𝜃,𝑦=1+2sin𝜃 ( 𝜃 为参数)相切,则 𝑎 的值为________.
13.设 𝑥>0, 𝑦>0, 𝑥+2𝑦=5 ,则 (𝑥+1)(2𝑦+1)𝑥𝑦 的最小值为________.
14.在四边形 𝐴𝐵𝐶𝐷 中, 𝐴𝐷∥𝐵𝐶,𝐴𝐵=23,𝐴𝐷=5,∠=30∘ ,点 𝐸 在线段 𝐶𝐵 的延长线上,且 𝐴𝐸=𝐵𝐸 ,则 𝐵𝐷⋅𝐴𝐸= ________.
三、解答题:本大题共6小题,共80分.(共6题;共80分)
15.在 △𝐴𝐵𝐶 中,内角 𝐴,𝐵,𝐶 所对的边分别为 𝑎,𝑏,𝑐 .已知 𝑏+𝑐=2𝑎 , 3𝑐sin𝐵=4𝑎sin𝐶 .
(Ⅰ)求 cos𝐵 的值;
(Ⅱ)求 sin(2𝐵+𝜋6) 的值.
16.设甲、乙两位同学上学期间,每天7:30之前到校的概率均为 23 .假定甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立.
(Ⅰ)用 𝑋 表示甲同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数,求随机变量 𝑋 的分布列和数学期望;
(Ⅱ)设 𝑀 为事件“上学期间的三天中,甲同学在7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到校的天数恰好多2”,求事件 𝑀 发生的概率.
17.如图, 𝐴𝐸⊥ 平面 𝐴𝐵𝐶𝐷 , 𝐶𝐹∥𝐴𝐸, 𝐴𝐷∥𝐵𝐶 , 𝐴𝐷⊥𝐴𝐵, 𝐴𝐵=𝐴𝐷=1, 𝐴𝐸=𝐵𝐶=2 .
(Ⅰ)求证: 𝐵𝐹∥ 平面 𝐴𝐷𝐸 ;
(Ⅱ)求直线 𝐶𝐸 与平面 𝐵𝐷𝐸 所成角的正弦值;
(Ⅲ)若二面角 𝐸−𝐵𝐷−𝐹 的余弦值为 13 ,求线段 𝐶𝐹 的长.
18.设椭圆 𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0) 的左焦点为 𝐹 ,上顶点为 𝐵 .已知椭圆的短轴长为4,离心率为 55 .
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设点 𝑃 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点 𝑀 为直线 𝑃𝐵 与 𝑥 轴的交点,点 𝑁 在 𝑦 轴的负半轴上.若 |𝑂𝑁|=|𝑂𝐹| ( 𝑂 为原点),且 𝑂𝑃⊥𝑀𝑁 ,求直线 𝑃𝐵 的斜率.
19.设 {𝑎𝑛} 是等差数列, {𝑏𝑛} 是等比数列.已知 𝑎1=4,𝑏1=6 , 𝑏2=2𝑎2−2,𝑏3=2𝑎3+4 .
(Ⅰ)求 {𝑎𝑛} 和 {𝑏𝑛} 的通项公式;
(Ⅱ)设数列 {𝑐𝑛} 满足 𝑐1=1,𝑐𝑛={1, 2𝑘<𝑛<2𝑘+1,𝑏𝑘,𝑛=2𝑘, 其中 𝑘∈𝑁∗ .
(i)求数列 {𝑎2𝑛(𝑐2𝑛−1)} 的通项公式;
(ii)求 𝑖=12𝑛𝑎𝑖𝑐𝑖 (𝑛∈𝑁∗) .
20.设函数 𝑓(𝑥)=e𝑥cos𝑥, 𝑔(𝑥) 为 𝑓(𝑥) 的导函数.
(Ⅰ)求 𝑓(𝑥) 的单调区间;
(Ⅱ)当 𝑥∈[𝜋4,𝜋2] 时,证明 𝑓(𝑥)+𝑔(𝑥)(𝜋2−𝑥)⩾0 ;
(Ⅲ)设 𝑥𝑛 为函数 𝑢(𝑥)=𝑓(𝑥)−1 在区间 (2𝑚+𝜋4,2𝑚𝜋+𝜋2) 内的零点,其中 𝑛∈𝑁 ,证明 2𝑛𝜋+𝜋2−𝑥𝑛<𝑒−2𝑛𝜋sin𝑥0−cos𝑥0 .
答案解析部分
一、选择题:本卷共8小题,每小题5分,共40分。
1.【答案】 D
【考点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】 𝐴∩𝐶={1,2} , (𝐴∩𝐶)∪𝐵={1,2,3,4}
故答案为:D
【分析】利用集合交并运算性质即可得出答案。
2.【答案】 C
【考点】简单线性规划的应用
【解析】【解答】作出不等式对应的平面区域,由 𝑧=−4𝑥+𝑦 得 𝑦=4𝑥+𝑧 ,平移直线 𝑦=4𝑥+𝑧 ,可知当直线 𝑦=4𝑥+𝑧 经过直线 𝑥−𝑦+2=0 与 𝑥=−1 的交点时,直线 𝑦=4𝑥+𝑧 的截距最大,此时 𝑧 最大
由 {𝑥−𝑦+2=0𝑥=−1 解得 {𝑥=−1𝑦=1
此时直线 𝑥−𝑦+2=0 与 𝑥=−1 的交点为 (-1,1)
此时 𝑧 的最大值为 𝑧=−4×(−1)+1=5
故答案为:C
【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可得出 𝑧 的最大值。
3.【答案】 B
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】由 |𝑥−1|<1 得, 0<𝑥<2
由 𝑥2−5𝑥<0 得 0<𝑥<5
由“小范围”推出“大范围”得出 0<𝑥<2 可推出 0<𝑥<5
故“ 0<𝑥<5 ”是“ |𝑥−1|<1 ”的必要而不充分条件。
故答案为:B
【分析】根据集合的包含关系以及充分必要条件的定义,再由“小范围”推出“大范围”判断即可。
4.【答案】 B
【考点】程序框图
【解析】【解答】该程序框图共运行3次:第1次, 𝑖=1 ,1非偶数, 𝑆=0+1=1 , 𝑖=2<4 ;第2次, 𝑖=2 ,2是偶数, 𝑗=𝑖2=1 , 𝑆=1+2⋅21=5 , 𝑖=3<4 ; 𝑖=3 ,3非偶数, 𝑆=5+3=8 , 𝑖=2≥4 成立,结束循环,故输出 𝑆=8 。
故答案为:B
【分析】本题考查当型循环结构的程序框图,由算法的功能判断 𝑖 值的变化规律以及对应的赋值语句即可得出答案。
5.【答案】 D
【考点】圆锥曲线的综合
【解析】【解答】抛物线 𝑦2=4𝑥 的准线 𝑙 : 𝑥=−1
∵ 抛物线 𝑦2=4𝑥 的准线为F,
∴ |𝑂𝐹|=1
∵抛物线 𝑦2=4𝑥 的准线与双曲线 𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0) 的两条渐近线分别交于A,B两点,且 |𝐴𝐵|=4|𝑂𝐹| =4 ,
∴ 𝐴(−1,2) , 𝐵(−1,−2) ,
将A点坐标代入双曲线渐近线方程得 𝑏𝑎=2 ,
∴ 𝑏2=4𝑎2 ,
∴ 4𝑎2=𝑐2−𝑎2 ,
即 5𝑎2=𝑐2 ,
∴ 𝑒=𝑐𝑎=5 .
故答案为:D.
【分析】求出抛物线的准线方程,双曲线的渐近线方程,而得出A、B的坐标, |𝐴𝐵|=4|𝑂𝐹| 得出弦长|AB|的值,将A点坐标代入双曲线渐近线方程结合 𝑎,𝑏,𝑐 的关系式得出出 𝑎,𝑐 的关系,即可求得离心率。
6.【答案】 A
【考点】指数函数单调性的应用,对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】 𝑐=0.50.2<1 且 𝑐=0.50.2>0.51=12 , 𝑎=log52<log55=12 , 𝑏=log0.50.2>log0.50.5=1
故 𝑏>𝑐>𝑎
故答案为:A
【分析】利用对数和指数的运算性质,找出中间特殊值,确定 𝑎,𝑏,𝑐 的大小关系即可。
7.【答案】 C
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】由函数 𝑓(𝑥)=𝐴sin(𝜔𝑥+𝜑)(𝐴>0,𝜔>0,|𝜑|<𝜋) 是奇函数,得 𝑓(0)=0 ,即 sin𝜙=0 得 𝜙=0
由 𝑦=𝑓(𝑥) 的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为 𝑔(𝑥) .若 𝑔(𝑥) 的最小正周期为 2π ,
得 𝑓(𝑥) 的最小正周期为 𝜋 , 𝜔=2𝜋𝑇=2𝜋𝜋=2
∴ 𝑓(𝑥)=𝐴sin2𝑥
故 𝑔(𝑥)=𝐴sin𝑥
由 𝑔(𝜋4)=2 得 𝐴sin𝜋4=2 即 𝐴=2
故 𝑓(3𝜋8)=2sin2×3𝜋8=2
故答案为:C
【分析】由奇函数得 𝑓(0)=0 ,即 sin𝜙=0 得 𝜙=0 ,由 𝑦=𝑓(𝑥) 的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为 𝑔(𝑥) 的最小正周期为 2π ,
得 𝑓(𝑥) 的最小正周期为 𝜋 ,求出ω,进而得出 𝑓(𝑥)=𝐴sin2𝑥 , 𝑔(𝑥)=𝐴sin𝑥 ,再代入 𝑔(𝜋4)=2 求出A的值,进而得出 𝑓(3𝜋8) 。
8.【答案】 C
【考点】函数恒成立问题
【解析】【解答】∵ 𝑓(𝑥)=𝑥2−2𝑎𝑥+2𝑎 的对称轴为 𝑥=𝑎
又∵ 𝑓(𝑥)=𝑥-𝑎ln𝑥
∴ 𝑓'(𝑥)=1-ax=𝑥−𝑎𝑥
∵ 𝑓(𝑥)≥0 在R上恒成立
∴ 𝑓(𝑥)min≥0
∴当 𝑎≤1 时, {𝑎2−2𝑎2+2𝑎≥01≥0 得 -𝑎2+2𝑎≥0 解得 0≤𝑎≤1 ;
当 𝑎>1 时, {1−2𝑎+2𝑎≥0𝑎−𝑎ln𝑎≥0 得 𝑎(1−ln𝑎)≥0 解得 1<𝑎≤𝑒 。
综上所述, 0≤𝑎≤𝑒
故答案为:C
【分析】分段讨论 𝑎≤1 和 𝑎>1 时,求最小值的问题,关于 𝑥 的不等式 𝑓(𝑥)≥0 在 𝑅 上恒成立,解不等式即可得出 𝑎 的取值范围。
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
9.【答案】 13
【考点】复数求模
【解析】【解答】 |5−𝑖1+𝑖| =|(5-𝑖)(1−𝑖)(1+𝑖)(1−𝑖)| =|2-3𝑖| =22+(-3)2=