2020 年天津高考数学试题及答案
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 3 页,第Ⅱ卷 4 至 6 页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,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 9 小题,每小题 5 分,共 45 分.
参考公式:
·如果事件 A 与事件 B 互斥,那么 (
P A B
)
(
(
P A P B
)
)
.
·如果事件 A 与事件 B 相互独立,那么 (
P AB
)
(
(
P A P B
)
)
.
·球的表面积公式
S
2
4π
R
,其中 R 表示球的半径.
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.设全集
U
{ 3, 2, 1,0,1,2,3}
,集合 { 1,0,1,2},
A
B
{ 3,0,2,3}
,则
A
∩ ð
U
B
A.{ 3,3}
B.{0,2}
C.{ 1,1}
D.{ 3, 2, 1,1,3}
2.设 a R ,则“ 1a ”是“ 2a
a ”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.函数
y
4
2
x
x
1
的图象大致为
A
B
C
D
4.从一批零件中抽取 80 个,测量其直径(单位:mm ),将所得数据分为 9 组:[5.31,5.33),[5.33,5.35),
,
[5.45,5.47),[5.47,5.49] ,并整理得到如下频率分布直方图,则在被抽取的零件中,直径落在区间
[5.43,5.47) 内的个数为
A.10
B.18
C.20
D.36
5.若棱长为 2 3 的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为
A.12π
B. 24π
C.36π
D.144π
6.设
a
0.7
3 ,
b
1
( )
3
0.8
,
c
log
0.7
0.8
,则 ,
,a b c 的大小关系为
A. a b c
B.b
a
c
C.b c
a
D. c
a b
7.设双曲线C 的方程为
2
2
x
a
2
2
y
b
1(
a
0,
b
,过抛物线 2
y
0)
x 的焦点和点 (0, )b 的直线为 l .若C 的
4
一条渐近线与 l 平行,另一条渐近线与 l 垂直,则双曲线C 的方程为
A.
2
x
4
2
y
4
1
B.
2
x
2
y
4
1
C.
2
x
4
2
y
1
D. 2
x
2
y
1
8.已知函数
( )
f x
sin(
x
.给出下列结论:
)
π
3
① ( )
f x 的最小正周期为 2π ;
π(
2
f x 的最大值;
是 ( )
②
)
f
③把函数 sin
y
x
的图象上所有点向左平移
π
3
个单位长度,可得到函数
y
( )
f x
的图象.
其中所有正确结论的序号是
A.①
B.①③
C.②③
D.①②③
9.已知函数
( )
f x
3,
x x
,
x x
0,
0.
若函数
( )
g x
( )
f x
2
kx
2 (
x k
R 恰有 4 个零点,则 k 的取值范围是
)
A.
(
C.(
,
)
1
2
,0)
(2 2,
)
(0,2 2)
B.
(
D. (
)
1
2
,0)
,
(0,2 2)
(2 2,
)
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 11 小题,共 105 分.
二.填空题:本大题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.试题中包含两个空的,答对 1 个的给 3 分,全部答
对的给 5 分.
10.i 是虚数单位,复数
11.在
(
x
2
2
x
8 i
2 i
_________.
5
)
的展开式中, 2x 的系数是_________.
12.已知直线
x
3
y
8 0
和圆 2
x
2
y
r
2 (
r
相交于 ,A B 两点.若|
0)
AB ,则 r 的值为
| 6
_________.
13.已知甲、乙两球落入盒子的概率分别为
1
2
和
1
3
.假定两球是否落入盒子互不影响,则甲、乙两球都落
入盒子的概率为_________;甲、乙两球至少有一个落入盒子的概率为_________.
14.已知 0,
b
a
,且
0
ab ,则
1
1
2
a
1
2
b
8
a b
的最小值为_________.
15.如图,在四边形 ABCD 中,
B
60 ,
AB
,
3
BC ,且
的值为_________,若 ,M N 是线段 BC 上的动点,且|
AD
,
BC AD AB
,则 DM DN
6
| 1
MN
3
2
,则实数
的最小值为_________.
三.解答题:本大题共 5 小题,共 75 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(本小题满分 14 分)
在 ABC△
中,角 ,
,A B C 所对的边分别为 ,
,a b c .已知 2 2,
a
b
5,
c
13
.
(Ⅰ)求角C 的大小;
(Ⅱ)求sin A 的值;
π
4
17.(本小题满分 15 分)
(Ⅲ)求
sin(2
)
A 的值.
如图,在三棱柱
ABC A B C
1 1
1
中, 1CC 平面
ABC AC BC AC BC
,
,
, 1
CC ,点 ,D E
2
3
分别在棱 1AA 和棱 1CC 上,且
AD
,1
CE
2
,
M
为棱 1 1A B 的中点.
(Ⅰ)求证: 1
C M B D
1
;
(Ⅱ)求二面角
B B E D
的正弦值;
1
(Ⅲ)求直线 AB 与平面 1DB E 所成角的正弦值.
18.(本小题满分 15 分)
已知椭圆
2
2
x
a
2
2
y
b
1(
a
点.
的一个顶点为 (0, 3)
A ,右焦点为 F ,且|
0)
b
OA OF
|
|
|
,其中O 为原
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF
,点 B 在椭圆上( B 异于椭圆的顶点),直线 AB 与以C 为圆心的圆
相切于点 P ,且 P 为线段 AB 的中点.求直线 AB 的方程.
19.(本小题满分 15 分)
已知 na 为等差数列, nb 为等比数列,
a
1
b
1
1,
a
5
5
a
4
a
3
,
b
5
4
b
4
.
b
3
(Ⅰ)求 na 和 nb 的通项公式;
(Ⅱ)记 na 的前 n 项和为 nS ,求证:
S S
n
n
2
2
S
1
n
n
*
N ;
(Ⅲ)对任意的正整数 n ,设
c
n
2
b
n
,
,
n
为奇数
3
a
n
a a
n n
2
1
,
.
n
为偶数
a
n
b
n
1
求数列 nc 的前 2n 项和.
20.(本小题满分 16 分)
已知函数
( )
f x
3
x
k
ln (
x k
(Ⅰ)当 6
k 时,
R , ( )
f x 为 ( )
f x 的导函数.
)
(i)求曲线
y
( )
f x
在点(1,
(1))
f 处的切线方程;
(ii)求函数
( )
g x
( )
f x
( )
f x
的单调区间和极值;
9
x
(Ⅱ)当
k 时,求证:对任意的 1
,
x x ,且 1
x
[1,
3
)
2
x ,有
2
f
x
1
x
2
f
2
f x
1
x
1
f x
x
2
2
.
一.选择题:每小题 5 分,满分 45 分.
1.C
2.A
3.A
4.B
5.C
6.D
7.D
8.B
9.D
参考解答
二.填空题:每小题 5 分,满分 30 分.试题中包含两个空的,答对 1 个的给 3 分,全部答对的给 5 分.
10.3 2i
11.10
12.5
13.
1
6
;
2
3
14.4
15.
1
6
;
13
2
三.解答题
16.满分 14 分.
(Ⅰ)解:在 ABC△
中,由余弦定理及 2 2,
a
因为
C
(0,π)
,所以
C .
π
4
(Ⅱ)解:在 ABC△
中,由正弦定理及
b
5,
c
13
,有
cos
C
2
a
2
c
2
b
2
ab
2
2
.又
C
π ,
4
a
2 2,
c
13
,可得
sin
A
C
a
sin
c
2 13
13
.
(Ⅲ)解:由 a
c 及
sin
A
,可得
cos
A
进而
sin 2
A
2sin cos
A
A
A
2cos
2
A
1
.
2 13
13
,cos2
12
13
2
A
3 13
13
,
1 sin
5
13
2
2
所以,
sin(2
A
π
4
)
sin 2 cos
A
π
4
cos 2 sin
A
π
4
17.满分 15 分.
12
13
5
13
2
2
17 2
26
.
依题意,以C 为原点,分别以
C
(0,0,0),
(如图),可得
M
(1,1,3)
.
CA CB CC
1
,
(2,0,0),
A
B
,
(0,2,0),
的方向为 x 轴, y 轴, z 轴的正方向建立空间直角坐标系
(0,0,2)
(2,0,3),
(0,2,3),
(2,0,1),
D
C
(0,0,3)
1
A
, 1
B
1
E
,
(Ⅰ)证明:依题意, 1
C M
(1,1,0)
B D
, 1
(2, 2, 2)
C M B D
1
,从而 1
2 2 0 0
,所以
C M B D
1
1
.
(Ⅱ)解:依题意,
CA
(2,0,0)
是平面 1BB E 的一个法向量, 1
EB
(0,2,1)
,
ED
(2,0, 1)
.设
n
( ,
, )
x y z
为平面 1DB E 的法向量,则
EB
1
ED
n
n
0,
0,
即
2
2
y
x
z
z
0,
0.
因此有
,
CA
cos
n
CA
||
C
A
|
n
n
|
6
6
,
CA
sin
n
,于是
30
6
.
不妨设 1x ,可得 (1, 1,2)
n
.
所以,二面角
B B E D
的正弦值为
1
30
6
.
AB
(Ⅲ)解:依题意,
n
AB
||
n
AB
AB
cos
n
,
|
|
3
3
.
( 2,2,0)
.由(Ⅱ)知 (1, 1,2)
n
为平面 1DB E 的一个法向量,于是
所以,直线 AB 与平面 1DB E 所成角的正弦值为
3
3
.
18.满分 15 分.
(Ⅰ)解:由已知可得 3b .记半焦距为 c ,由|
2 18
a .所以,椭圆的方程为
2
x
18
2
y
9
.
1
OF OA
|
|
|
可得
c
b .又由 2
a
3
2
b
2
,可得
c
(Ⅱ)解:因为直线 AB 与以C 为圆心的圆相切于点 P ,所以 AB CP .依题意,直线 AB 和直线CP
的斜率均存在.设直线 AB 的方程为
y
kx
3
y
.由方程组 2
x
18
kx
2
y
9
3,
1,
消去 y ,可得
2
2
k
1
2
x
12
kx
12
2
k
k
6
k
,
1 2
k
2
2
2
3
1
,解得 0
x ,或
0
x
12
2
2
k
k
1
.依题意,可得点 B 的坐标为
.因为 P 为线段 AB 的中点,点 A 的坐标为 (0, 3) ,所以点 P 的坐标为
6
k
2
k
2
3
2
k
1
,
1 2
.由3OC OF
,得点C 的坐标为 (1,0) ,故直线 CP 的斜率为
,即
3
6
k
1
2
2
k
.又因为 AB CP ,所以
k
3
6
k
1
2
2
k
1
,整理得 22
k
3
k
k ,
1
2
0
1
1
2
3
2
k
6
k
2
2
k
1 0
,解得
1
或 1k .
所以,直线 AB 的方程为
y
x
1
2
,或
3
y
x .
3
19.满分 15 分.
(Ⅰ)解:设等差数列 na 的公差为 d ,等比数列 nb 的公比为 q .由 1 1
a ,
a
5
5
a
4
,可
a
3
得 1
d ,从而 na 的通项公式为 na
n .由
b
1
1,
b
5
4
b
4
,又 0
b
3
q ,可得 2
q
4
q
,
4 0
解得 2
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得
q ,从而 nb 的通项公式为
nb
(
1)
n n
2
n
2
S
1
n
S S
n
1)(
n
2
n
n
S
1 (
2
从而
1)(
n
2)(
n
2
nS
,
1
3)
1 (
n
4
2
1)
n
,
2
2
12n
.
,故
nS S
n
2
1 (
n n
4
S S
n
2
n
2) 0
,所以
2
S
1
n
.
(Ⅲ)解:当 n 为奇数时,
c
n
c
n
a
n
b
n
1
1
1
n
n
2
.
2
b
n
3
a
n
a a
n n
2
1
(3
n
(
n n
n
2)2
2)
n
2
n
1
2
1
n
2
n
;当 n 为偶数时,
对任意的正整数 n ,有
n
k
1
c
2
k
1
n
k
1
2
2
k
2
k
2
2
1 2
k
k
2
1
和
n
k
1
c
2
k
n
k
1
1
2
k
k
4
1
4
3
2
4
5
3
4
1
2
n
n
4
.
由①得
1
4
n
k
1
c
2
k
1
2
4
3
3
4
2
3
n
n
4
1
1
2
n
n
4
.
2
n
2
2
n
1
①
②
1
,
由①②得
3
4
n
k
1
c
2
k
1
4
2
2
4
2
n
4
1
1
2
n
n
4
2
4
1
1
1
n
4
1
4
1
4
1
1
2
n
n
4
,从而得
n
k
1
c
2
k
5 6
9
n
9 4
5
n
.
因此,
n
2
n
c
k
k
1
k
1
c
2
k
1
n
k
1
c
2
k
4
n
2
n
1
6
n
9 4
5
n
4
9
.
所以,数列 nc 的前 2n 项和为
4
n
2
n
1
6
n
9 4
5
n
4
9
.
20.满分 16 分.
(Ⅰ)(i)解:当 6
k 时,
( )
f x
3
x
6ln
x
,故
( ) 3
f x
x
2
.可得 (1) 1
, (1) 9
,所
f
f
6
x