2019 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
数学(理工类)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 150 分,考试用时 120 分钟。第Ⅰ卷 1
至 2 页,第Ⅱ卷 3 至 5 页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,
考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
注意事项:
第Ⅰ卷
1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再
选涂其他答案标号。
2.本卷共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。
参考公式:
·如果事件 A 、 B 互斥,那么 (
P A B
)
(
)
P A
(
P B
)
.
·如果事件 A 、 B 相互独立,那么 (
P AB
)
(
(
P A P B
)
)
.
·圆柱的体积公式V Sh ,其中 S 表示圆柱的底面面积, h 表示圆柱的高.
·棱锥的体积公式
V
1
3
Sh
,其中 S 表示棱锥的底面面积, h 表示棱锥的高.
一、选择题: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.设集合 { 1,1,2,3,5},
A
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
2 0,
2 0,
x
y
y
x
1,
x
1,
y
则目标函数
z
4
x
的最大值为
y
A.2
B.3
C.5
D.6
3.设 x R ,则“ 2 5
x
x
”是“|
0
x ”的
1| 1
A.充分而不必要条件
C.充要条件
B.必要而不充分条件
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 2
y
x 的焦点为 F ,准线为 l ,若 l 与双曲线
4
2
2
x
a
2
2
y
b
1 (
a
0,
b
的两条渐近线分
0)
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
log 2
5
,
b
0.5og
l
0
2.
,
c
0.5
0.2
,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
f x
7.已知函数 ( )
f x
A
sin(
)(
x
A
0,
|
是奇函数,将
0,|
)
y
的图象上所有点的横坐标
伸长到原来的 2 倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为
g x .若
g x 的最小正周期为 2π ,且
g
4
2
,则
f
3
8
A. 2
B. 2
C. 2
D. 2
8.已知 a R ,设函数
( )
f x
2 2
x
x a
ax
ln ,
x
2 ,
a
x
x
1,
1.
若关于 x 的不等式 ( ) 0
f x 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
2019 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
数学(理工类)
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共 12 小题,共 110 分。
二.填空题:本大题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.
9.i 是虚数单位,则
5 i
i1
的值为_____________.
10.
2
x
8
1
8
x
3
的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 和圆
2 0
x
y
2 2cos ,
1 2sin
(为参数)相切,则 a 的值为_____________.
13.设 0,
x
y
0,
x
2
y
,则
5
1)
(
x
1)(2
y
xy
的最小值为_____________.
14.在四边形 ABCD 中,
AD BC AB
∥
,
2 3,
AD
5,
A
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.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分 13 分)
在 ABC△
中,内角 ,
,A B C 所对的边分别为 ,
,a b c .已知
(Ⅰ)求 cos B 的值;
b c
,3 sin
2
a
c
B
4 sin
a
C
.
(Ⅱ)求sin 2
B
6
的值.
16.(本小题满分 13 分)
设甲、乙两位同学上学期间,每天 7:30 之前到校的概率均为
影响,且任一同学每天到校情况相互独立.
2
3
.假定甲、乙两位同学到校情况互不
(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.(本小题满分 13 分)
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
1
3
,求线段CF 的长.
18.(本小题满分 13 分)
设椭圆
2
2
x
a
2
2
y
b
1(
a
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
0)
b
5
5
.
(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.(本小题满分 14 分)
设 na 是等差数列, nb 是等比数列.已知 1
a
4,
b
1
6
b
,
2
2
a
2
2,
b
3
2
a
3
4
.
(Ⅰ)求 na 和 nb 的通项公式;
(Ⅱ)设数列 nc 满足
c
1
1,
c
n
k
1, 2
,
b n
k
n
k
2
,
k
1
2
,
其中
k N .
*
(i)求数列
a
n
2
c 的通项公式;
2
n
1
(ii)求
n
2
i
1
a c
i
i
n
*
N .
20.(本小题满分 14 分)
设函数 ( )
f x
x
e cos ,
x
( )
g x
为
f x 的导函数.
(Ⅰ)求
f x 的单调区间;
(Ⅱ)当
x
4 2
,
时,证明 ( )
f x
( )
g x
2
x
0
;
( Ⅲ ) 设 nx 为 函 数 ( )
u x
( ) 1
f x
在 区 间 2
n
4
,2
n
2
内 的 零 点 , 其 中 n N , 证 明
2
n
2
x
n
sin
e
x
0
2
n
c s
o
x
0
.
2019 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
数学(理工类)参考解答
一.选择题:本题考查基本知识和基本运算.每小题 5 分,满分 40 分.
1.D
2.C
3.B
4.B
5.D
6.A
7.C
8.C
二.填空题:本题考查基本知识和基本运算.每小题 5 分,满分 30 分.
9. 13
10. 28
11.
π
4
12.
3
4
13. 4 3
14. 1
三.解答题
15.本小题主要考查同角三角函数的基本关系,两角和的正弦公式,二倍角的正弦与余弦公式,以及正弦
定理、余弦定理等基础知识.考查运算求解能力,满分 13 分.
(Ⅰ)解:在 ABC△
中,由正弦定理
b
sin
B
得 3 sin
b
C
4 sin
a
C
,即 3
b
a .又因为
4
b
,得 sin
c
sin
C
b c
,得到
2
a
sin
4
3
C c
B
,又由3 sin
c
B
4 sin
a
C
,
b
a ,
c
a
2
3
.由余弦定理可得
cos
B
2
a
2
b
2
c
2
ac
2
a
2
a
4
9
2
2
a
a
16
9
a
2
3
1
4
.
( Ⅱ ) 解 : 由 ( Ⅰ ) 可 得
sin
B
1 cos
2
B
15
4
, 从 而
sin 2
B
2sin cos
B
B
15
8
,
cos 2
B
2
cos
B
sin
2
B
,故
7
8
sin 2
B
6
sin 2 cos
B
6
cos 2 sin
B
6
15
8
3
2
7 1
8 2
3 5 7
16
.
16.本小题主要考查离散型随机变量的分布列与数学期望,互斥事件和相互独立事件的概率计算公式等基
础知识.考查运用概率知识解决简单实际问题的能力.满分 13 分.
(Ⅰ)解:因为甲同学上学期间的三天中到校情况相互独立,且每天 7:30 之前到校的概率均为
2
3
,
故
X B
~
3,
2
3
,从而
(
P X k
) C
k
3
3
k
2
3
k
1
3
,
k
0,1,2,3
.
所以,随机变量 X 的分布列为
X
P
0
1
27
2
3
随机变量 X 的数学期望
E X .
) 3
2
(
1
2
9
2
4
9
3
8
27
( Ⅱ ) 解 : 设 乙 同 学 上 学 期 间 的 三 天 中 7 : 30 之 前 到 校 的 天 数 为 Y , 则
Y B
~
3,
2
3
, 且
{
M X
3,
Y
1} {
X
2,
Y
0}
.由题意知事件{
X
3,
Y
1}
与{
X
2,
Y
互斥,且事件
0}
3X 与
1Y ,事件
2X 与
Y 均相互独立,从而由(Ⅰ)知
0
(
({
P M P X
)
3,
Y
1} {
X
2,
Y
0})
(
P X
3,
Y
1)
(
P X
2,
Y
0)
(
P X
3)
(
P Y
1)
(
P X
2)
(
P Y
0)
8
2
27 9
4
1
9 27
20
243
.
17.本小题主要考查直线与平面平行、二面角、直线与平面所成的角等基础知识.考查用空间向量解决立
体几何问题的方法.考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力.满分 13 分.
依题意,可以建立以 A 为原点,分别以 AB AD AE
, , 的方向为 x 轴, y 轴, z 轴正方向的空间直角坐
标系(如图),可得 (0,0,0),
A
B
(1,0,0),
C
(1,2,0),
D
(0,1,0)
, (0,0,2)
E
.设
CF h
(
h
> ,
0)
则
F
1,2,
h .
(Ⅰ)证明:依题意,
AB
(1,0,0)
是平面 ADE 的法向量,又
BF
(0,2, )
h
,可得
BF AB
0
,
又因为直线 BF 平面 ADE ,所以 BF ∥平面 ADE .
(Ⅱ)解:依题意,
BD
( 1,1,0),
BE
设 ( ,
n
, )
x y z
为平面 BDE 的法向量,则
( 1,0,2),
BD
BE
0,
0,
CE
( 1, 2,2)
.
即
0,
x
0,
z
x
y
2
不妨令 1z ,
n
n
n
CE
|
||
n
CE
4
9
4
9
.
.
可得 (2,2,1)
n
.因此有
cos
CE
,
n
|
所以,直线CE 与平面 BDE 所成角的正弦值为
(Ⅲ)解:设
m
( ,
, )
x y z
为平面 BDF 的法向量,则
不妨令 1y ,可得
m
1,1,
2
h
.
BD
BF
m
m
0,
0,
即
0,
x
y
2
0,
y hz
由题意,有
cos
m n
,
|
|
m n
||
m n
|
|
24
h
3 2
4
2
h
1
3
,解得
h .经检验,符合题意.
8
7
所以,线段CF 的长为
8
7
.
18.本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的
性质.考查运算求解能力,以及用方程思想解决问题的能力.满分 13 分.
2
b
(Ⅰ)解:设椭圆的半焦距为 c ,依题意,
4,
c
a
5
5
,又 2
a
2
b
2
,可得
c
a , 2,
b
5
所以,椭圆的方程为
2
x
5
2
y
4
.
1
(Ⅱ)解:由题意,设
P x
y
,
P
P
x
p
0 ,
M x
M
,0
.设直线 PB 的斜率为
k k ,又
B
0
1c .
0,2
,
则直线 PB 的方程为
y
kx
2
y
,与椭圆方程联立 2
x
5
kx
2
y
4
2,
1,
整理得
4 5
k
2
2
x
20
kx
,可得
0
x
P
20
k
4 5
k
2
,代入
y
kx
得
2
y
P
2
8 10
k
2
4 5
k
,进而直线OP 的斜率
y
x
P
p
2
4 5
k
10
k
.在
y
kx
2
中,令 0
y ,得
Mx
2
4 5
k
10
k
k
2
1
.由题意得
N
2
k
0, 1
,所以直线 MN 的斜率为
k .由 OP MN
2
,得
,化简得 2
k ,从而
24
5
k
2 30
5
.
所以,直线 PB 的斜率为
2 30
5
或
2 30
5
.
19.本小题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及其前 n 项和公式等基础知识.考查化归与转化思想
和数列求和的基本方法以及运算求解能力.满分 14 分.
(Ⅰ)解:设等差数列 na 的公差为 d ,等比数列 nb 的公比为 q .依题意得
6
6
q
q
6 2 ,
d
2
12 4 ,
d
解得
n
n
a
故
3,
2,
4 (
d
q
所以, na 的通项公式为
(Ⅱ)(i)解:
n
n
所以,数列
a
n
2
a
n
3
n
1,
b
n
的通项公式为
nb .
2
b
a
c
2
1
a
c 的通项公式为
1
1
a
2
2
2
n
n
n
n
n
1
9 4
c
2
n
n
1
.
1) 3 3
n
1,
b
n
6 2
n
1
.
3 2
n
3 2
1 3 2
n
9 4
1
n
1
.
3 2n
(ii)解:
n
2
i
1
a c
i
i
n
2
i
1
a
i
a c
i
i
1
n
2
i
1
n
a
i
a
i
2
c
i
2
1
i
1