2020年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(北京卷含答案)

2020年普通高等学校招生全国统一考试数学理试题(北京卷,含答案) 试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷1至2页、第Ⅱ卷3至5页,共150分。考试时长120分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效,考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。

(1) 集合,则 (A) (B) (C) (D) (2)在等比数列中,,公比.若,则m (A)9 (B)10 (C)11 (D)12 (3)一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正(主)视图与侧(左)视图分别如右图所示,则该几何体的俯视图为 (4)8名学生和2位第师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为 (A) (B) (C) (D) (5)极坐标方程表示的图形是 (A)两个圆 (B)两条直线 (C)一个圆和一条射线 (D)一条直线和一条射线 (6)为非零向量.“”是“函数为一次函数”的 (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件 (7)设不等式组 表示的平面区域为D,若指数函数的图像上存在区域D上的点,则的取值范围是 (A)1,3] B [2,3] C 1,2] D [ 3, ] 8如图,正方体的棱长为2,动点E、F在棱上,动点P,Q分别在棱AD,CD上,若EF1,E,DQ,DP=(大于零),则四面体的体积 (A)与都有关 (B)与有关,与、无关 (C)与有关,与,无关 (D)与有关,与,无关 第II卷(共110分) 二、填空题本大题共6小题,每小题5分,共30分。

(9)在复平面内,复数对应的点的坐标为 。

(10)在△ABC中,若b 1,c ,,则a 。

(11)从某小学随机抽取100名同学,将他们的身高(单位厘米)数据绘制成频率分布直方图(如图)。由图中数据可知a= 。若要从身高在[ 120 , 130),[130 ,140 , [140 , 150]三组内的学生中,用分层抽样的方法选取18人参加一项活动,则从身高在[140 ,150]内的学生中选取的人数应为 。

(12)如图,的弦ED,CB的延长线交于点A。若BDAE,AB=4, BC=2, AD=3,则DE= ;
CE= 。

(13)已知双曲线的离心率为2,焦点与椭圆的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为 ;
渐近线方程为 。

(14)如图放置的边长为1的正方形PABC沿轴滚动.设顶点的轨迹方程是,则函数的最小正周期为 ;
在其两个相邻零点间的图象与轴所围区域的面积为 。

说明“正方形PABC沿轴滚动”包括沿轴正方向和沿轴负方向滚动。沿轴正方向滚动指的是先以顶点A为中心顺时针旋转,当顶点B落在轴上时,再以顶点B为中心顺时针旋转,如此继续. 类似地,正方形PABC可以沿轴负方向滚动。

三、解答题本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。

(15)(本小题共13分) 已知函数 (Ⅰ)求的值;

(Ⅱ)求的最大值和最小值。

(16)(本小题共14分) 如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,CE⊥AC,EF∥AC,AB,CEEF1. (Ⅰ)求证AF∥平面BDE;

(Ⅱ)求证CF⊥平面BDE;

(Ⅲ)求二面角A-BE-D的大小。

17本小题共13分 某同学参加3门课程的考试.假设该同学第一门课程取得优秀成绩的概率为,第二、第三门课程取得优秀成绩的概率分别为,>,且不同课程是否取得优秀成绩相互独立.记ξ为该生取得优秀成绩的课程数,其分布列为 ξ 0 1 2 3 Ⅰ求该生至少有1门课程取得优秀成绩的概率;

Ⅱ求,的值;

Ⅲ求数学期望ξ。

18本小题共13分 已知函数 Ⅰ当2时,求曲线在点1,1处的切线方程;

Ⅱ求的单调区间。

(19)(本小题共14分) 在平面直角坐标系中,点与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于. Ⅰ求动点P的轨迹方程;

Ⅱ设直线AP和BP分别与直线3交于点M,N,问是否存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等若存在,求出点P的坐标;
若不存在,说明理由。

(20)(本小题共13分) 已知集合 对于,,定义A与B的差为 A与B之间的距离为 (Ⅰ)证明,且; (Ⅱ)证明三个数中至少有一个是偶数 Ⅲ 设P,P中有mm≥2个元素,记P中所有两元素间距离的平均值为. 证明 2020年普通高等学校招生全国统一考试 数学(理)(北京卷) 因为 所以,当时取最大值6;
当时,取最小值 (16)(共14分) 证明(Ⅰ)设AC与BD交于点G. 因为EF∥AG,且EF1,AGAC1 所以四边形AGEF为平行四边形 所以AF∥EG 因为EG平面BDE,AF平面BDE, 所以AF∥平面BDE (Ⅱ)因为正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,且 所以 如图,以C为原点,建立空间直角坐标系 则 所以 所以 所以 所以 (17)(共13分) 解事件表示“该生第门课程取得优秀成绩”,由题意知 (Ⅰ)由于事件“该生至少有1门课程取得优秀成绩”与事件“”是对立的,所以该生至少有1门课程取得优秀成绩的概率是 (Ⅱ)由题意知 整理得 18共13分 解(Ⅰ)当时, 由于 所以曲线在点处的切线方程为 即 (Ⅱ) 当时, 所以,在区间上,;
在区间上, 故的单调递增区间是,单调递减区间是 当时,由,得 所以,在区间和上,,在区间上, 故的单调递增区间是和,单调递减区间是 当时, 故的单调递增区间是 当时,由 ,得 所以,在区间和上,;
在区间上, 故的单调递增区间是和,单调递减区间是 (19)(共14分) (Ⅱ)解法一设点P的坐标为,点的坐标分别为 则直线的方程式为,直线的方程式为 令得 于是的面积 又直线AB的方程为 点P到直线AB的距离 于是的面积 当时,得 又 所以,解得 因为,所以 故存在点使得与的面积相等,此时点的坐标为 解法二若存在点使得与的面积相等,设点P的坐标为 则 因为 故存在点使得与的面积相等,此时点的坐标为 (20)(共13分) 证明(Ⅰ)设 因为 从而 又 由题意知 当时, 当时, 所以 所以中1的个数为,中1的个数为 设是使成立的的个数,则 由此可知,三个数不可能都是奇数 即三个数中至少有一个是偶数 (Ⅲ)表示中所有两个元素间距离的综合 设中所有元素的第个位置的数字中共有个1,个0 则 由于 所以 从而