江苏省2019年高考数学试题及答案

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江苏省2019年高考数学试题及答案（试卷满分160分，考试时间120分钟）注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡和试卷指定位置上，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。数学Ⅰ参考公式：nn2121样本数据x1,x2,⋯,xn的方差sxix，其中xxi．ni1ni1柱体的体积VSh，其中S是柱体的底面积，h是柱体的高．1锥体的体积VSh，其中S是锥体的底面积，h是锥体的高．3一、填空题：本大题共14小题，每小题5分，共计70分．请把答案填写在答题卡相应位置上．．．．．．．．．1．已知集合A{1,0,1,6}，B{x|x0,xR}，则AB.2．已知复数(a2i)(1i)的实部为0，其中i为虚数单位，则实数a的值是.3．下图是一个算法流程图，则输出的S的值是.24．函数y76xx的定义域是.1 5．已知一组数据6，7，8，8，9，10，则该组数据的方差是.6．从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务，则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是.22y7．在平面直角坐标系xOy中，若双曲线x1(b0)经过点（3，4)，则该双曲线的渐近线方2b程是.*8．已知数列{an}(nN)是等差数列，Sn是其前n项和.若a2a5a80,S927，则S8的值是.9．如图，长方体ABCDA1B1C1D1的体积是120，E为CC1的中点，则三棱锥E-BCD的体积是.410．在平面直角坐标系xOy中，P是曲线yx(x0)上的一个动点，则点P到直线x+y=0的x距离的最小值是.11．在平面直角坐标系xOy中，点A在曲线y=lnx上，且该曲线在点A处的切线经过点（-e，-1)(e为自然对数的底数），则点A的坐标是.12．如图，在△ABC中，D是BC的中点，E在边AB上，BE=2EA，AD与CE交于点O.若ABABAC6AOEC，则的值是.ACtan2π13．已知，则sin2的值是.π34tan414．设f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数，f(x)的周期为4，g(x)的周期为2，且f(x)是2 k(x2),0x12奇函数.当x(0,2]时，f(x)1(x1)，g(x)1，其中k>0.若在区间,1x22(0，9]上，关于x的方程f(x)g(x)有8个不同的实数根，则k的取值范围是.二、解答题：本大题共6小题，共计90分．请在答题卡指定区域内作答，解答时应写出文字说明、证．．．．．．．明过程或演算步骤．15．（本小题满分14分）在△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c．2（1）若a=3c，b=2，cosB=，求c的值；3sinAcosB（2）若，求sin(B)的值．a2b216．（本小题满分14分）如图，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，D，E分别为BC，AC的中点，AB=BC．求证：（1）A1B1∥平面DEC1；（2）BE⊥C1E．17．（本小题满分14分）22xy如图，在平面直角坐标系xOy中，椭圆C:1(ab0)的焦点为F1（–1、0），22ab222F2（1，0）．过F2作x轴的垂线l，在x轴的上方，l与圆F2:(x1)y4a交于点A，与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B，连结BF2交椭圆C于点E，连结DF1．5已知DF1=．23 （1）求椭圆C的标准方程；（2）求点E的坐标．18．（本小题满分16分）如图，一个湖的边界是圆心为O的圆，湖的一侧有一条直线型公路l，湖上有桥AB（AB是圆O的直径）．规划在公路l上选两个点P、Q，并修建两段直线型道路PB、QA．规划要求：线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆．．．．O的半径．已知点A、B到直线l的距离分别为AC和BD（C、D为垂足），测得AB=10，AC=6，BD=12（单位：百米）．（1）若道路PB与桥AB垂直，求道路PB的长；（2）在规划要求下，P和Q中能否有一个点选在D处？并说明理由；（3）在规划要求下，若道路PB和QA的长度均为d（单位：百米）.求当d最小时，P、Q两点间的距离．19．（本小题满分16分）设函数f(x)(xa)(xb)(xc),a,b,cR、f'(x)为f（x）的导函数．（1）若a=b=c，f（4）=8，求a的值；（2）若a≠b，b=c，且f（x）和f'(x)的零点均在集合{3,1,3}中，求f（x）的极小值；4（3）若a0,0b,1,c1，且f（x）的极大值为M，求证:M≤．2720．（本小满分16分）4 定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M－数列”.*（1）已知等比数列{an}(nN)满足：a2a4a5,a34a24a40，求证：数列{an}为“M－数列”；*122（2）已知数列{bn}(nN)满足：b11,，其中Sn为数列{bn}的前n项和．Snbnbn1①求数列{bn}的通项公式；*②设m为正整数，若存在“M－数列”{cn}(nN)，对任意正整数k，当k≤m时，都有ck剟bkck1成立，求m的最大值．数学Ⅱ(附加题)21．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．若多做，则按作答的前两小题评分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤．A.[选修4-2：矩阵与变换]（本小题满分10分）31已知矩阵A222（1）求A；（2）求矩阵A的特征值.B.[选修4-4：坐标系与参数方程]（本小题满分10分）在极坐标系中，已知两点A3,,B2,，直线l的方程为sin3.424（1）求A，B两点间的距离；（2）求点B到直线l的距离.C.[选修4-5：不等式选讲]（本小题满分10分）设xR，解不等式|x|+|2x1|>2.【必做题】第22题、第23题，每题10分，共计20分．请在答题卡指定区域内作答，解答时应写．．．．．．．出文字说明、证明过程或演算步骤．n2n*222.（本小题满分10分）设(1x)a0a1xa2xanx,n⋯4,nN.已知a32a2a4.n*22（1）求n的值；（2）设(13)ab3，其中a,bN，求a3b的值.5 23.（本小题满分10分）在平面直角坐标系xOy中，设点集An{(0,0),(1,0),(2,0),,(n,0)}，Bn(0,1),(n,1)},Cn{(0,2),(1,2),(2,2),,(n,2)},nN.令MnAnBnCn.从集合Mn中任取两个不同的点，用随机变量X表示它们之间的距离.（1）当n=1时，求X的概率分布；（2）对给定的正整数n（n≥3），求概率P（X≤n）（用n表示）.6 参考答案数学Ⅰ一、填空题：本题考查基础知识、基本运算和基本思想方法.每小题5分，共计70分.571.{1,6}2.23.54.[1,7]5.6.7.y2x3102128.169.1010.411.(e,1)12.313.14.,1034二、解答题15.本小题主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函数关系、诱导公式等基础知识，考查运算求解能力.满分14分.2解：（1）因为a3c,b2,cosB，3222222acb2(3c)c(2)21由余弦定理cosB，得，即c.2ac323cc33所以c.3sinAcosB（2）因为，a2babcosBsinB由正弦定理，得，所以cosB2sinB.sinAsinB2bb222224从而cosB(2sinB)，即cosB41cosB，故cosB.525因为sinB0，所以cosB2sinB0，从而cosB.5π25因此sinBcosB.2516.本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识，考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.证明：（1）因为D，E分别为BC，AC的中点，所以ED∥AB.在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AB∥A1B1，所以A1B1∥ED.又因为ED?平面DEC1，A1B1平面DEC1，7 所以A1B1∥平面DEC1.（2）因为AB=BC，E为AC的中点，所以BE⊥AC.因为三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱，所以CC1⊥平面ABC.又因为BE?平面ABC，所以CC1⊥BE.因为C1C?平面A1ACC1，AC?平面A1ACC1，C1C∩AC=C，所以BE⊥平面A1ACC1.因为C1E?平面A1ACC1，所以BE⊥C1E.17.本小题主要考查直线方程、圆的方程、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等基础知识，考查推理论证能力、分析问题能力和运算求解能力.满分14分.解：（1）设椭圆C的焦距为2c.因为F1(-1，0)，F2(1，0)，所以F1F2=2，c=1.5225223又因为DF1=，AF2⊥x轴，所以DF2=DFFF()2，112222因此2a=DF1+DF2=4，从而a=2.2222由b=a-c，得b=3.22xy因此，椭圆C的标准方程为1.43（2）解法一：22xy由（1）知，椭圆C：1，a=2，43因为AF2⊥x轴，所以点A的横坐标为1.22将x=1代入圆F2的方程(x-1)+y=16，解得y=±4.因为点A在x轴上方，所以A(1，4).又F1(-1，0)，所以直线AF1：y=2x+2.y2x22由22，得5x6x110，(x1)y1611解得x1或x.51112将x代入y2x2，得y，558 11123因此B(,).又F2(1，0)，所以直线BF2：y(x1).5543y(x1)4213由22，得7x6x130，解得x1或x.xy7143又因为E是线段BF2与椭圆的交点，所以x1.333将x1代入y(x1)，得y.因此E(1,).422解法二：22xy由（1）知，椭圆C：1.如图，连结EF1.43因为BF2=2a，EF1+EF2=2a，所以EF1=EB，从而∠BF1E=∠B.因为F2A=F2B，所以∠A=∠B，所以∠A=∠BF1E，从而EF1∥F2A.因为AF2⊥x轴，所以EF1⊥x轴.x13因为F22，得1(-1，0)，由xyy.12433又因为E是线段BF2与椭圆的交点，所以y.23因此E(1,).218.本小题主要考查三角函数的应用、解方程、直线与圆等基础知识，考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力.满分16分.解：解法一：（1）过A作AEBD，垂足为E.由已知条件得，四边形ACDE为矩形，DEBEAC6,AECD8.'因为PB⊥AB，84所以cosPBDsinABE.1059 BD12所以PB15.cosPBD45因此道路PB的长为15（百米）.（2）①若P在D处，由（1）可得E在圆上，则线段BE上的点（除B，E）到点O的距离均小于圆O的半径，所以P选在D处不满足规划要求.22②若Q在D处，连结AD，由（1）知ADAEED10，222ADABBD7从而cosBAD0，所以∠BAD为锐角.2ADAB25所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此，Q选在D处也不满足规划要求.综上，P和Q均不能选在D处.（3）先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时，线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径，点P不符合规划要求；当∠OBP≥90°时，对线段PB上任意一点F，OF≥OB，即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径，点P符合规划要求.设P1为l上一点，且PB1AB，由（1）知，P1B=15，3此时PD1PB1sinPBD1PB1cosEBA159；5当∠OBP>90°时，在△PPB1中，PBPB115.由上可知，d≥15.再讨论点Q的位置.由（2）知，要使得QA≥15，点Q只有位于点C的右侧，才能符合规划要求.当QA=15时，2222CQQAAC156321.此时，线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.10 综上，当PB⊥AB，点Q位于点C右侧，且CQ=321时，d最小，此时P，Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+321.因此，d最小时，P，Q两点间的距离为17+321（百米）.解法二：（1）如图，过O作OH⊥l，垂足为H.以O为坐标原点，直线OH为y轴，建立平面直角坐标系.因为BD=12，AC=6，所以OH=9，直线l的方程为y=9，点A，B的纵坐标分别为3，-3.22因为AB为圆O的直径，AB=10，所以圆O的方程为x+y=25.3从而A（4，3），B（-4，-3），直线AB的斜率为.44因为PB⊥AB，所以直线PB的斜率为，3425直线PB的方程为yx.3322所以P（-13，9），PB(134)(93)15.因此道路PB的长为15（百米）.（2）①若P在D处，取线段BD上一点E（-4，0），则EO=4<5，所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处，连结AD，由（1）知D（-4，9），又A（4，3），3所以线段AD：yx6(4剟x4).421521522在线段AD上取点M（3，），因为OM3345，44所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.综上，P和Q均不能选在D处.（3）先讨论点P的位置.11 当∠OBP<90°时，线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径，点P不符合规划要求；当∠OBP≥90°时，对线段PB上任意一点F，OF≥OB，即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径，点P符合规划要求.设P1为l上一点，且PB1AB，由（1）知，P1B=15，此时P1（-13，9）；当∠OBP>90°时，在△PPB1中，PBPB115.由上可知，d≥15.再讨论点Q的位置.由（2）知，要使得QA≥15，点Q只有位于点C的右侧，才能符合规划要求.当QA=15时，设Q（a，229），由AQ(a4)(93)15(a4)，得a=4321，所以Q（4321，9），此时，线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.综上，当P（-13，9），Q（4321，9）时，d最小，此时P，Q两点间的距离PQ4321(13)17321.因此，d最小时，P，Q两点间的距离为17321（百米）.19．本小题主要考查利用导数研究函数的性质，考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力．满分16分．3解：（1）因为abc，所以f(x)(xa)(xb)(xc)(xa)．3因为f(4)8，所以(4a)8，解得a2．（2）因为bc，2322所以f(x)(xa)(xb)x(a2b)xb(2ab)xab，2ab2ab从而f'(x)3(xb)x．令f'(x)0，得xb或x．332ab因为a,b,，都在集合{3,1,3}中，且ab，32ab所以1,a3,b3．32此时f(x)(x3)(x3)，f'(x)3(x3)(x1)．令f'(x)0，得x3或x1．列表如下：12 x(,3)3(3,1)1(1,)f'(x)+0–0+f(x)极大值极小值2所以f(x)的极小值为f(1)(13)(13)32．32（3）因为a0,c1，所以f(x)x(xb)(x1)x(b1)xbx，2f'(x)3x2(b1)xb．22因为0b1，所以4(b1)12b(2b1)30，则f'(x)有2个不同的零点，设为x1,x2x1x2．22b1bb1b1bb1由f'(x)0，得x1,x2．33列表如下：x(,x1)x1x1,x2x2(x2,)f'(x)+0–0+f(x)极大值极小值所以f(x)的极大值Mfx1．解法一：32Mfx1x1(b1)x1bx12xb12bb1b(b1)21[3x12(b1)x1b]x1399922bb1(b1)b(b1)232bb1279272b(b1)2(b1)(b1)23(b(b1)1)272727b(b1)244．因此M．27272727解法二：13 因为0b1，所以x1(0,1)．2当x(0,1)时，f(x)x(xb)(x1)x(x1)．21令g(x)x(x1),x(0,1)，则g'(x)3x(x1)．31令g'(x)0，得x．列表如下：3111x(0,)(,1)333g'(x)+0–g(x)极大值114所以当x时，g(x)取得极大值，且是最大值，故g(x)maxg．332744所以当x(0,1)时，f(x)g(x)，因此M．272720．本小题主要考查等差和等比数列的定义、通项公式、性质等基础知识，考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力．满分16分．解：（1）设等比数列{an}的公比为q，所以a1≠0，q≠0.244a2a4a5a1qa1qa11由，得，解得．2a34a24a10a1q4a1q4a10q2因此数列{an}为“M—数列”.122（2）①因为，所以bn0．Snbnbn1122由b11,S1b1，得，则b22.11b2122bnbn1由，得Sn，Snbnbn12(bn1bn)bnbn1bn1bn当n2时，由bnSnSn1，得bn，2bb2bbn1nnn1整理得bn1bn12bn．14 所以数列{bn}是首项和公差均为1的等差数列.*因此，数列{bn}的通项公式为bn=nnN.*②由①知，bk=k，kN.因为数列{cn}为“M–数列”，设公比为q，所以c1=1，q>0.k1k因为ck≤bk≤ck+1，所以qkq，其中k=1，2，3，⋯，m.当k=1时，有q≥1；lnklnk当k=2，3，⋯，m时，有lnq．kk1lnx1lnx设f（x）=(x1)，则f'(x)．2xx令f'(x)0，得x=e.列表如下：x(1,e)e(e，+∞)f'(x)+0–f（x）极大值ln2ln8ln9ln3ln3因为，所以f(k)maxf(3)．266333lnkk取q3，当k=1，2，3，4，5时，,lnq，即kq，kk1经检验知qk也成立．因此所求m的最大值不小于5．351515若m≥6，分别取k=3，6，得3≤q，且q≤6，从而q≥243，且q≤216，所以q不存在.因此所求m的最大值小于6.综上，所求m的最大值为5．数学Ⅱ(附加题)21．【选做题】A．[选修4–2：矩阵与变换]本小题主要考查矩阵的运算、特征值等基础知识，考查运算求解能力．满分10分．15 31解：（1）因为A，2231312所以A222233123112115==．23222122106（2）矩阵A的特征多项式为312f()54.22令f()0，解得A的特征值11,24.B．[选修4–4：坐标系与参数方程]本小题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识，考查运算求解能力．满分10分．解：（1）设极点为O.在△OAB中，A（3，），B（2，），4222由余弦定理，得AB=3(2)232cos()5.24（2）因为直线l的方程为sin()3，43则直线l过点(32,)，倾斜角为．243又B(2,)，所以点B到直线l的距离为(322)sin()2.242C．[选修4–5：不等式选讲]本小题主要考查解不等式等基础知识，考查运算求解和推理论证能力．满分10分．1解：当x<0时，原不等式可化为x12x2，解得x<-；31当0≤x≤时，原不等式可化为x+1–2x>2，即x<–1，无解；216 1当x>时，原不等式可化为x+2x–1>2，解得x>1.21综上，原不等式的解集为{x|x或x1}.322.【必做题】本小题主要考查二项式定理、组合数等基础知识，考查分析问题能力与运算求解能力，满分10分．n0122nn解：（1）因为(1x)CnCnxCnxCnx，n4，2n(n1)3n(n1)(n2)所以a2Cn,a3Cn，264n(n1)(n2)(n3)a4Cn．242因为a32a2a4，n(n1)(n2)2n(n1)n(n1)(n2)(n3)所以[]2，6224解得n5．（2）由（1）知，n5．n5(13)(13)0122334455C5C53C5(3)C5(3)C5(3)C5(3)ab3．解法一：*024135因为a,bN，所以aC53C59C576,bC53C59C544，2222从而a3b7634432．解法二：50122334455(13)C5C5(3)C5(3)C5(3)C5(3)C5(3)0122334455CC3C(3)C(3)C(3)C(3)．555555*5因为a,bN，所以(13)ab3．22555因此a3b(ab3)(ab3)(13)(13)(2)32．23．【必做题】本小题主要考查计数原理、古典概型、随机变量及其概率分布等基础知识，考查逻辑思维能力和推理论证能力．满分10分．17 解：（1）当n1时，X的所有可能取值是1，2，2，5．7744X的概率分布为P(X1)2,P(X2)2，C615C6152222P(X2),P(X5)．22C615C615（2）设A(a，b)和B(c，d)是从Mn中取出的两个点．因为P(Xn)1P(Xn)，所以仅需考虑Xn的情况．①若bd，则ABn，不存在Xn的取法；②若b0，d1，则222，此AB(ac)1n1，所以Xn当且仅当ABn1时a0，cn或an，c0，有2种取法；222③若b0，d2，则AB(ac)4n4，因为当n3时，(n1)4n，所以Xn当且仅当2，此时a0，cn或an，c0，有2种取法；ABn4④若b1，d2，则222，此AB(ac)1n1，所以Xn当且仅当ABn1时a0，cn或an，c0，有2种取法．22综上，当Xn时，X的所有可能取值是n1和n4，且2422P(Xn1),P(Xn4)．22C2n4C2n4226因此，P(Xn)1P(Xn1)P(Xn4)1．2C2n418