2020版高考理科数学二轮专题提分教程全国通用版检测:仿真模拟卷三 Word版含解析
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2020年3月普通高考新课标II 卷全真模拟卷3数学(理)(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.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. 4.测试范围:高中全部内容.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.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{}22|560,{|10}A x x x B x x =-+>=-<,则A B =I ( ) A .(,1]-∞B .(1,1)-C .(,1)-∞-D .(,1)(3,)-∞-+∞U2.设43z i =+,则在复平面内1z对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.已知双曲线C :()221x my m +=∈R 的一条渐近线为3y x =-,则C 的离心率为( )AB .3C .2D .104.下列说法正确的是( )A .在频率分布直方图中,众数左边和右边的直方图的面积相等;B .为调查高三年级的240名学生完成作业所需的时间,由教务处对高三年级的学生进行編号,从001到240抽取学号最后一位为3的学生进行调查,则这种抽样方法为分层抽样;C .“1x =”是“2320x x -+=”的必要不充分条件;D .命题p :“0x R ∃∈,使得200320x x -+<”的否定为:“x R ∀∈,均有2320x x -+≥”.5.6x⎛ ⎝展开式中含3x 项的系数为( )A .60-B .60C .120-D .1206.已知21533122,,log 355a b c ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则( )A .c a b <<B .c b a <<C .b c a <<D .a b c <<7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其中b =1,sin sin sin sin a b c Cb A B C-+=+-,若2A B =,则ABC △的周长为( )A .3B .4C .2+D .3+8.鸡兔同笼,是中国古代著名的趣味题之一.《孙子算经》中就有这样的记载:今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各有几何?设计如右图的算法来解决这个问题,则判断框中应填入的是( )A .94m >B .94m =C .35m =D .35m ≤9.将函数sin 2y x =的图象向左平移512π个单位长度,得到函数()y f x '=的图象,则下列说法正确的是( )①函数()y f x '=的图象关于直线6x π=-对称;②函数()y f x '=的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称; ③函数()y f x '=的图象在区间,66ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递减; ④函数()y f x '=的图象在区间2,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. A .①④B .②③C .①③D .②(④10.鲁班锁(也称孔明锁、难人木、六子联方)起源于古代中国建筑的榫卯结构.这种三维的拼插器具内部的凹凸部分(即榫卯结构)啮合,十分巧妙.鲁班锁类玩具比较多,形状和内部的构造各不相同,一般都是易拆难装.如图1,这是一种常见的鲁班锁玩具,图2是该鲁班锁玩具的直观图,每条棱的长均为2,则该鲁班锁的表面积为( )A .8(6+B .6(8+C .8(6+D .6(8+11.已知抛物线24x y =-的焦点为F ,A 是抛物线上异于坐标原点的任意一点,以F 为圆心,AF 为半径的圆交y 轴负半轴于点B .平行于AB 的直线l 与抛物线相切于点D ,则直线AD 必过定点( ) A .()0,1-B .()0,2-C .()0,1D .()0,212.定义方程()()'f x f x =的实根0x 叫做函数()f x 的“新驻点”,若函数()21xg x e=+,()()ln 1h x x =+,()31x x ϕ=-的“新驻点”分别为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c >>B .c b a >>C .c a b >>D .b c a >>二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知向量(1,1),2(4,3),(,2)a a b c x =+==-r r r r,若//b c r r ,则x 的值为 .A .4B .-4C .2D .-214.袋中装有4个黑球,3个白球,不放回地摸取两球,在第一次摸到了黑球的条件下,第二次摸到白球的概率是 .15.已知南北回归线的纬度为2326'︒,设地球表面某地正午太阳高度角为θ,δ为此时太阳直射纬度,ϕ为该地的纬度值,那么这三个量之间的关系是90θϕδ=︒--.当地夏半年δ取正值,冬半年δ取负值,如果在北半球某地(纬度为0ϕ)的一幢高为0h 的楼房北面盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两楼的距离应不小于 (结果用含有0h 和0ϕ的式子表示).16.设函数32()f x ax bx cx d =+++(0)a ≠满足(1)(3)2(2)f f f +=,现给出如下结论:①若()f x 是(0,1)上的增函数,则()f x 是(3,4)的增函数;②若(1)(3)a f a f ⋅≥⋅,则()f x 有极值;③对任意实数0x ,直线()()00(12)y c a x x f x =--+与曲线()y f x =有唯一公共点.其中正确结论的为 . 三、解答题:(本大题共6小题,共计70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,1n n S a +=. (I )求数列{}n a 的通项公式.(II )若1n n b na +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.(本小题满分12分)在四棱锥P ABCD -中,PA AD ⊥,//AB CD ,CD AD ⊥,22AD CD AB ===,,E F 分别为,PC CD 的中点,DE EC =.(I )求证:平面ABE ⊥平面BEF ;(II )设PA a =,若平面EBD 与平面ABCD 所成锐二面角[,]43ππθ∈,求a 的取值范围.19.(本小题满分12分)近年来,我国电子商务蓬勃发展.2016年“618”期间,某网购平台的销售业绩高达516亿元人民币,与此同时,相关管理部门推出了针对该网购平台的商品和服务的评价系统.从该评价系统中选出200次成功交易,并对其评价进行统计,网购者对商品的满意率为0.6,对服务的满意率为0.75,其中对商品和服务都满意的交易为80次.(I )根据已知条件完成下面的22⨯列联表,并回答能否有99%的把握认为“网购者对商品满意与对服务满意之间有关系”?(II )若将频率视为概率,某人在该网购平台上进行的3次购物中,设对商品和服务都满意的次数为随机变量X ,求X 的分布列和数学期望EX . 临界值表:2K 的观测值:2()()()()()n ad bc k a b c d a c b d -=++++(其中n a b c d =+++).20.(本小题满分12分)函数()22()22ln 4f x x x x x x =--+.(I )求()f x 在x e =处的切线方程(e 为自然对数的底数);(II )设32()33()g x x x x f x =-++,若1212,(0,)x x x x ∈+∞≠且,满足()()128g x g x +=,求证:121x x <.21.(本小题满分12分)设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,O 为坐标原点,A为椭团的上顶点,B 为其右焦点,D是线段AB 的中点,且⊥OD AB . (I )求椭圆C 的方程;(II )过坐标原点且斜率为正数的直线交椭圆C 于P ,Q 两点,分别作PE x ⊥轴,QF x ⊥轴,垂足分别为E ,F ,连接QE ,PF 并延长交椭圆C 于点M ,N 两点. (ⅰ)判断PQM ∆的形状;(ⅰ)求四边形PMQN 面积的最大值.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.选修4-4:坐标系与参数方程(本小题满分10分)已知曲线C 的极坐标方程是1ρ=,以极点为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程2222x t y t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t 为参数).(I )写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(II )设曲线C 经过伸缩变换'2'x yy y =⎧⎨=⎩得到曲线'C ,设曲线'C 上任一点为()','M x y ,求点M 到直线l 距离的最大值.23.选修4-5:不等式选讲(本小题满分10分)已知关于x 的不等式2|25|5x a x a +++-<. (I )当1a =时,求不等式的解集;(II )若该不等式有实数解,求实数a 的取值范围.。
绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷理科数学(三)答案第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分一、选择题:本大题共12小题,每小题5分1.D 2.A 3.B 4.C 5.B 6.C 7.C8.C9.A10.B11.D12.D第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
第(13)~(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第(22)~(23)题为选考题,考生根据要求作答。
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分。
13.214.2015.32016.9π三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.【答案】(1)2n a n =;(2)()1654209n nn S +-+=.【解析】(1)由题意得22228t t t t t -++==,所以2t =±,···········2分2t =时,12a =,公差2d =,所以2n a n =;···········4分2t =-时,16a =,公差2d =-,所以82n a n =-.···········6分(2)若数列{}n a 为递增数列,则2n a n =,所以2log 2n b n =,4n n b =,()()1214nn n a b n -=-⋅,···········8分所以()()231143454234214n nn S n n -=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅ ,·········9分()()23414143454234214n n n S n n +=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅ ,所以()23134242424214n n n S n +-=+⋅+⋅++⋅--⋅ ()()211414422143n n n -+-=+⨯---()1206543n n +---=,···········10分所以()1654209n nn S +-+=.···········12分18.【答案】(1)见解析;(2)4.【解析】(1)随机变量X 的可取值为0,1,2,3,4···········1分 (2) (3)分 (4) (5)分···········6分故随机变量X 的分布列为:X 01234P1708351835835170···········7分(2)随机变量X 服从超几何分布:()4428E x ⨯∴==,···········9分()1422E Y ∴=⨯=.···········11分()()224E X E Y ∴+=+=.···········12分19.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)在半圆柱中,1BB ⊥平面11PA B ,所以1BB PA ⊥.···········2分因为11A B 是上底面对应圆的直径,所以11PA PB ⊥.···········4分因为111PB BB B = ,1PB ⊂平面1PBB ,11BB PBB ⊂,所以1PA ⊥平面1PBB .···········5分(2)以C 为坐标原点,以CA ,CB 为,y 轴,过C 作与平面ABC 垂直的直线为轴,建立空间直角坐标系C xyz -.如图所示,设1CB =,则()1,0,0B ,()0,1,0A,(1A,(1B,(P .···6分平面11PA B 的一个法向量()10,0,1=n .···········8分设平面11CA B 的一个法向量()2,,x y z =n ,则1z =···········10分···········11分由图可知二面角11P A B C --为钝角,所以所求二面角的余弦值为.···········12分20.【答案】(1)2214y x +=;(2)答案见解析.【解析】(1)取(0,F ',连结PF ',设动圆的圆心为M ,∵两圆相内切,∴122OM FP =-,又12OM PF =',∴4PF PF FF +=>='',···········3分∴点P 的轨迹是以F ,F '为焦点的椭圆,其中24a =,2c =,∴2a =,c =,∴2221b a c =-=,∴C 的轨迹方程为2214y x +=.···········5分(2)当AB x ⊥轴时,有12x x =,12y y =-,由⊥m n ,得112y x =,又221114y x +=,∴122x =,1y =,∴111121222AOB S x y ∆=⨯⨯=⨯=.···········7分当AB 与轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+,()2224240k x kmx m +++-=,则12224kmx x k -+=+,212244m x x k -=+,···········9分由0⋅=m n ,得121240y y x x +=,∴()()121240kx m kx m x x +++=,整理得()()22121240k x x km x x m ++++=,···········10分∴2224m k =+,1221==,综上所述,AOB △的面积为定值.···········12分21.【答案】(1)见解析;(2)当1m <时,()g x 没有零点;1m =时,()g x 有一个零点;1m >时,()g x 有两个零点.【解析】(1)1m =时,()1e ln x f x x x -=-,()1'e ln 1x f x x -=--,········1分要证()f x 在()0+∞,上单调递增,只要证:()0f x '≥对0x >恒成立,令()1e x i x x -=-,则()1e 1x i x -'=-,当1x >时,()0i x '>,···········2分当1x <时,()0i x '<,故()i x 在()1-∞,上单调递减,在()1+∞,上单调递增,所以()()10i x i =≥,···········3分即1e x x -≥(当且仅当1x =时等号成立),令()()1ln 0j x x x x =-->当01x <<时,()'0j x <,当1x >时,()'0j x >,故()j x 在()0,1上单调递减,在()1+∞,上单调递增,所以()()10j x j =≥,即ln 1x x +≥(当且仅当1x =时取等号),()1e ln 1x f x x -'=--()ln 10x x -+≥≥(当且仅当1x =时等号成立),()f x 在()0+∞,上单调递增.···········5分(2)由()e ln x m g x x m -=--有,显然()g x '是增函数,令()00g x '=,00e e x m x =,00ln m x x =+,则(]00,x x ∈时,()0g x '≤,[)0,x x ∈+∞时,()0g x '≥,∴()g x 在(]00,x 上是减函数,在[)0,x +∞上是增函数,∴()g x ···········7分①当1m =时,01x =,()()=10g x g =极小值,()g x 有一个零点1;···········8分②当1m <时,001x <<02ln 0x <,001x <<,所以()0g x >0,()g x 没有零点;···········9分③当1m >时,01x >,()01010g x <--=,又()eee e e 0mmm mmg m m -----=+-=>,又对于函数e 1x y x =--,'e 10x y =-≥时0x ≥,∴当0x >时,1010y >--=,即e 1x x >+,∴()23e ln3m g m m m =-->21ln3m m m +--=1ln ln3m m +--,令()1ln ln3t m m m =+--,则()11'1m t m m m-=-=,∵1m >,∴()'0t m >,∴()()12ln30t m t >=->,∴()30g m >,又0e 1m x -<<,000333ln m x x x =+>,∴()g x 有两个零点,综上,当1m <时,()g x 没有零点;1m =时,()g x 有一个零点;1m >时,()g x 有两个零点.···········12分请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
俯视图正(主)视图 侧(左)视图2020年高考模拟系列试卷(三)数学试题(理)【新课标版】第Ⅰ卷为选择题,共60分;第Ⅱ卷为非选择题共90分。
满分100分,考试时间为120分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的. 1.已知集合{}0 1 2A =,,,集合{}2B x x =>,则A B =I ( )A .{}2B .{}0 1 2,,C .{}2x x >D .∅2.已知a b ∈R ,,若3i 1i i a b +=+⋅()(其中i 为虚数单位),则 ( ) A .11a b =-=, B .11a b =-=-,C .11a b ==-,D .11a b ==,3.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11S =,424SS =,则64S S 的值为( )A .94B .32C .54D .4 4.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 ( ) A .2 B .1 C .23D .135.如图,圆222:O x y +=π内的正弦曲线sin y x =与x 轴围成的区域记为M (图中阴影部分),随机往圆O 内 投一个点A ,则点A 落在区域M 内的概率是( ) A .24π B .34πC .22π D .32π 6.已知条件p :不等式210x mx ++>的解集为R ;条件q :指数函数()(3)xf x m =+为Q增函数.则p 是q 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7.设平面区域D 是由双曲线2214y x -=的两条渐近线和直线680x y --=所围成三角形的边界及内部.当,x y D ∈()时,222x y x ++的最大值为 ( )A .24B .25C .4D .78.已知函数f x ()的定义域为 1 5-[,],部分对应值如下表.f x ()的导函数y f x '=()的图象如图所示.下列关于函数f x ()的命题: ①函数y f x =()是周期函数; ②函数f x ()在0 2[,]是减函数;③如果当 1 x t ∈-[,]时,f x ()的最大值是2,那么t 的最大值为4;④当12a <<时,函数y f x a =-()有4个零点.其中真命题的个数有( )A .4个B .3个C .2个D .1个 9.如图所示的方格纸中有定点 O P QEFGH ,,,,,,,则OP OQ +=u u u r u u u r ( ) A .OH u u u u rB .OG u u u rC .FO u u u rD .EO u u u r10.设22)1(则,305满足约束条件,y x x y x y x y x ++⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+- 的最大值为 ( )A . 80B .C . 25D .17211.有三个命题:①垂直于同一个平面的两条直线平行; ②过平面α的一条斜线l 有且仅有一个平面与α垂直;③异面直线a 、b 不垂直,那么过a 的任一个平面与b 都不垂直。
2020年高考数学二模试卷(理科)一、选择题(共12小题).1.设351i z i i=++,则z =( )A. 2B.12C.22D.102【★答案★】C 【解析】 【分析】根据复数运算法则求得1122z i =-+,根据模长的定义求得结果. 【详解】()351111222i i i z i i i i --=+=+=-++ 112442z ∴=+= 本题正确选项:C【点睛】本题考查复数模长的求解问题,关键是能够通过复数的运算求得复数,属于基础题. 2.已知集合{}2670A x x x =--<,{}B x x x ==-,则A B =( )A. (]1,0-B. (]7,0-C. [)0,7D. [)0,1【★答案★】A 【解析】 【分析】分别求解出集合A 和集合B ,根据交集的定义求得结果. 【详解】{}()26701,7A x x x =--<=-,{}(],0B x x x ==-=-∞(]1,0A B ∴=-本题正确选项:A【点睛】本题考查集合运算中的交集运算,属于基础题. 3.函数()()22ln x xf x x -=+的图象大致为( )A. B.C. D.【★答案★】B 【解析】 【分析】根据函数奇偶性的判断可知函数为偶函数,图象关于y 轴对称,排除D ;根据()0,1x ∈时,()0f x <,排除,A C ,从而得到正确选项.【详解】()f x 定义域为{}0x x ≠,且()()()()22ln 22ln x x x x f x x x f x ---=+-=+=()f x ∴为偶函数,关于y 轴对称,排除D ;当()0,1x ∈时,220x x -+>,ln 0x <,可知()0f x <,排除,A C . 本题正确选项:B【点睛】本题考查函数图象的辨析,关键是能够通过函数的奇偶性、特殊值的符号来进行排除. 4.已知向量a ,b 满足||2a =,||1b =,且||2b a -=则向量a 与b 的夹角的余弦值为( ) A.22B.23C.24D.25【★答案★】C 【解析】 分析】先由向量模的计算公式,根据题中数据,求出12a b ⋅=,再由向量夹角公式,即可得出结果. 【详解】因为向量a ,b 满足||2a =,||1b =,且||2b a -=,所以2||2-=b a ,即2222+-⋅=b a a b ,因此12a b ⋅=, 所以12cos ,422⋅<>===a b a b a b. 故选:C【点睛】本题主要考查由向量的模求向量夹角余弦值,熟记向量夹角公式,以及模的计算公式即可,属于常考题型.5.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的准线l 与圆22:(1)(2)16M x y -+-=相切,则(p = )A. 6B. 8C. 3D. 4【★答案★】D 【解析】 【分析】根据题意,求出圆的圆心为()1,2和半径为4,以及抛物线的准线方程:2pl y =-,利用直线与圆相切的性质得出242p+=,即可求出p 的值. 【详解】解:由题可知,圆22:(1)(2)16M x y -+-=的圆心为()1,2,半径为4,抛物线2:2(0)C x py p =>的准线:2p l y =-与圆22:(1)(2)16M x y -+-=相切, 则有242p+=,解得:4p =. 故选:D .【点睛】本题考查圆的标准方程和抛物线的简单性质,以及直线与圆的位置关系的应用,是基本知识的考查.6.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1231112a a a ++=,22a =,则3S =( ) A. 8B. 7C. 6D. 4【★答案★】A 【解析】 【分析】根据等比数列的性质,得到13123322123132221111a a a a a S a a a a a a a a +++++=+==,结合题中数据,即可得出结果.【详解】因为等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1231112a a a ++=,22a =, 则13123321231322111124a a a a a S a a a a a a a +++++=+===,则38S =. 故选A【点睛】本题考查等比数列的性质,熟记等比数列的性质即可,属于常考题型. 7.“割圆术”是刘徽最突出的数学成就之一,他在《九章算术注》中提出割圆术,并作为计算圆的周长、面积以及圆周率的基础.刘徽把圆内接正多边形的面积一直算到了正3072边形,并由此而求得了圆周率为3.1415和3.1416这两个近似数值,这个结果是当时世界上圆周率计算的最精确数据.如图,当分割到圆内接正六边形时,某同学利用计算机随机模拟法向圆内随机投掷点,计算得出该点落在正六边形内的频率为0.8269,那么通过该实验计算出来的圆周率近似值为( )(参考数据:32.09460.8269≈)A. 3.1419B. 3.1417C. 3.1415D. 3.1413【★答案★】A 【解析】 【分析】先设圆的半径为r ,表示出圆的面积和正六边形的面积,再由题中所给概率,即可得出结果. 【详解】设圆的半径为r ,则圆的面积为2r π,正六边形的面积为213336222r r r ⨯⨯⨯=,因而所求该实验的概率为22333320.82692rr ππ==,则33 3.141920.8269π=≈⨯.故选A【点睛】本题主要考查与面积有关的几何概型,熟记概率计算公式即可,属于常考题型. 8.已知函数()cos()(0)f x x ωϕω=+>的最小正周期为π,且对x ∈R ,()3f x f π⎛⎫⎪⎝⎭恒成立,若函数()y f x =在[0,]a 上单调递减,则a 的最大值是( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6【★答案★】B 【解析】 【分析】先由最小正周期,求出ω,再由对x ∈R ,()3f x f π⎛⎫≥ ⎪⎝⎭恒成立,得到2,3k k Z πϕπ=+∈,进而可得()cos 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,求出其单调递减区间,即可得出结果. 【详解】因为函数()()cos f x x ωϕ=+的最小正周期为π,所以22πωπ==,又对任意的x ,都使得()3f x f π⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 所以函数()f x 在3x π=上取得最小值,则223k πϕππ+=+,k Z ∈, 即2,3k k Z πϕπ=+∈,所以()cos 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 令222,3k x k k Z ππππ≤+≤+∈,解得,63k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ ,则函数()y f x =在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故a 的最大值是3π.故选B【点睛】本题考查三角函数的图象及其性质,考查运算求解能力.9.已知函数||2()2x f x x =+,设21(log )3m f =,0.1(7)n f -=,()4log 25p f =,则m ,n ,p 的大小关系为( ) A. m p n >> B. p n m >>C. p m n >>D. n p m >>【★答案★】C 【解析】 【分析】先由函数奇偶性的概念判断函数()f x 的奇偶性,再得到其单调性,确定21log 3,0.17-,4log 25的范围,即可得出结果.【详解】因为()22xf x x =+,所以()222()2()xxf x x x f x --=+-=+=,因此()22xf x x =+为偶函数,且易知函数()f x 在()0,∞+上单调递增,又()221log log 31,23=∈,()0.170,1-∈,()42log 25log 52,3=∈, 所以0.1421log 25log 73->>, 因此p m n >>. 故选C【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性的应用,熟记函数性质即可,属于常考题型.10.已知双曲线()2222100x y a b a b-=>,>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若21210F F F A F A →→→⎛⎫+⋅= ⎪⎝⎭,则此双曲线的标准方程可能为( )A. x 2212y -=1B. 22134x y -= C. 221169x y -= D. 221916x y -=【★答案★】D 【解析】 【分析】由向量的加减运算和数量积的性质,可得221||||2AF F F c ==,由双曲线的定义可得1||22AF a c =+,再由三角形的余弦定理,可得35c a =,45c b =,即可判断出所求双曲线的可能方程. 【详解】解:由题可知,1212F A F F F A →→→=-+,若21210F F F A F A →→→⎛⎫+⋅= ⎪⎝⎭,即为2221210F F F F A F F A →→→→⎛⎫+⋅ ⎛⎫-+⎪⎝ ⎭⎪⎭=⎝, 可得21222F AF F →→=,即有221||||2AF F F c ==,由双曲线的定义可知122AF AF a -=, 可得1||22AF a c =+, 由于过F 2的直线斜率为247, 所以在等腰三角形12AF F 中,2124tan 7AF F ∠=-, 则217cos 25AF F ∠=-, 由余弦定理得:22221744(22)cos 25222c c a c AF F c c+-+∠=-=,化简得:35c a =, 即35a c =,45b c =, 可得:3:4a b =,22:9:16a b =,所以此双曲线的标准方程可能为:221916x y -=.故选:D .【点睛】本题考查双曲线的定义和方程、性质,考查向量数量积的性质,以及三角形的余弦定理,考查运算能力,属于中档题.11.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 是AD 的中点,动点P 在底面ABCD 内(不包括边界),若1B P平面1A BM ,则1C P 的最小值是( )A.305 B.2305C. 275D.475【★答案★】B【解析】 【分析】在11A D 上取中点Q ,在BC 上取中点N ,连接11,,,DN NB B Q QD ,根据面面平行的判定定理可知平面1//B QDN 平面1A BM ,从而可得P 的轨迹是DN (不含,D N 两点);由垂直关系可知当CP DN ⊥时,1C P 取得最小值;利用面积桥和勾股定理可求得最小值.【详解】如图,在11A D 上取中点Q ,在BC 上取中点N ,连接11,,,DN NB B Q QD//DN BM ,1//DQ A M 且DNDQ D =,1BMA M M =∴平面1//B QDN 平面1A BM ,则动点P 的轨迹是DN (不含,D N 两点)又1CC ⊥平面ABCD ,则当CP DN ⊥时,1C P 取得最小值此时,22212512CP ⨯==+ 2212230255C P ⎛⎫∴≥+= ⎪⎝⎭本题正确选项:B【点睛】本题考查立体几何中动点轨迹及最值的求解问题,关键是能够通过面面平行关系得到动点的轨迹,从而找到最值取得的点.12.已知函数()2ln 2xx f x e x =+-的极值点为1x ,函数()2xg x e x =+-的零点为2x ,函数()ln 2xh x x=的最大值为3x ,则( ) A. 123x x x >> B. 213x x x >>C. 312x x x >>D. 321x x x >>【★答案★】A 【解析】 【分析】根据()f x '在()0,∞+上单调递增,且11024f f ⎛⎫⎛⎫''⋅<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可知导函数零点在区间11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭内,即()f x 的极值点111,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;根据()g x 单调递增且11024g g ⎛⎫⎛⎫⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可知211,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;通过判断()()12g x g x >,结合()g x 单调性可得12x x >;利用导数可求得()max 1124h x e =<,即314x <,从而可得三者的大小关系. 【详解】()1x f x e x x'=+-在()0,∞+上单调递增且1213022f e ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,14115044f e ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭111,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭且11110x e x x +-= 函数()2xg x e x =+-在()0,∞+上单调递增且1213022g e ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,14112044g e ⎛⎫=+-< ⎪⎝⎭211,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭又()()11111211112220xg x e x x x g x x x ⎛⎫=+-=-+-=->=⎪⎝⎭且()g x 单调递增 12x x ∴> 由()21ln 2x h x x-'=可得:()()max 12h x h e e ==,即31124x e =< 123x x x ∴>>本题正确选项:A【点睛】本题考查函数极值点、零点、最值的判断和求解问题,涉及到零点存在定理的应用,易错点是判断12,x x 大小关系时,未结合()g x 单调性判断出()()12g x g x >,造成求解困难. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把★答案★填在答题卡中的横线上.13.设x ,y 满足约束条件2020260x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+-≤⎩,则z x y =+的最小值是________.【★答案★】0 【解析】 【分析】画出可行域,平移基准直线0x y +=到可行域边界的位置,由此求得目标函数的最小值.【详解】画出可行域如下图所示,由图可知当:0l x y +=平移到过点(2,2)-时,min 0z =.【点睛】本题考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想以及运算求解能力. 14.某公司对2019年1~4月份的获利情况进行了数据统计,如表所示:利用线性回归分析思想,预测出2019年8月份的利润为11.6万元,则y 关于x 的线性回归方程为_____【★答案★】0.954y x =+ 【解析】 【分析】由已知求得样本点的中心的坐标,结合已知列关于b 与a 的方程组,求解即可得到y 关于x 的线性回归方程.【详解】解:由已知表格中的数据可得,12342.54x +++==,56 6.5825.544y +++==,∴25.52.54b a =+,① 又11.68b a =+,②联立①②解得:0.95b =,4a =.∴y 关于x 的线性回归方程为0.954y x =+.故★答案★为:0.954y x =+.【点睛】本题考查线性回归方程,直接利用公司计算即可,属于基础题15.若一个圆柱的轴截面是面积为4的正方形,则该圆柱的外接球的表面积为_______. 【★答案★】8π. 【解析】 【分析】作出圆柱与其外接球的轴截面,结合题中数据,求出外接球半径,再由球的表面积公式,即可得出结果.【详解】作出圆柱与其外接球的轴截面如下:设圆柱的底面圆半径为r ,则2BC r =,所以轴截面的面积为()224ABCD S r ==正方形,解得1r =,因此,该圆柱的外接球的半径2222222BD R +===, 所以球的表面积为()2428S ππ==.故★答案★8π【点睛】本题主要考查圆柱外接球的相关计算,熟记公式即可,属于常考题型.16.数列{}n a 为1,1,2,1,1,2,3,1,1,2,1,1,2,3,4,…,首先给出11a =,接着复制该项后,再添加其后继数2,于是21a =,32a =,然后再复制前面所有的项1,1,2,再添加2的后继数3,于是41a =,51a =,62a =,73a =,接下来再复制前面所有的项1,1,2,1,1,2,3,再添加4,…,如此继续,则2019a =______. 【★答案★】1 【解析】 【分析】根据数列构造方法可知:21n a n -=,即()21121n nk k a a k -+=≤<-;根据变化规律可得20192a a =,从而得到结果.【详解】由数列{}n a 的构造方法可知11a =,32a =,73a =,154a =,可得:21n a n -= 即:()21121n nk k a a k -+=≤<-201999648523010340921a a a a a a a a ∴========本题正确结果:1【点睛】本题考查根据数列的构造规律求解数列中的项,关键是能够根据构造特点得到数列各项之间的关系,考查学生的归纳总结能力.三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每道试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2sin sin sin sin sin sin B C b B c C a A A ⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭.(1)求A 的大小; (2)若2a =,π3B =,求ABC ∆的面积.【★答案★】(1) 4A π=.(2) 334ABC S ∆+=【解析】 【分析】(1)先由正弦定理,将2sin sin sin sin sin sin B C b B c C a A A ⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭化为222bc b c a a a ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,结合余弦定理,即可求出角A ;(2)先求出sin C ,再由正弦定理求出b ,根据三角形面积公式,即可得出结果.【详解】(1)因为2sin sin sin sin sin sin B C b B c C a A A ⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭,由正弦定理可得:222bc b c a a a ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 即2222b c a bc +-=,再由余弦定理可得2cos 2bc A bc =,即2cos 2A =, 所以4A π=;(2)因为3B π=,所以()62sin sin 4C A B +=+=, 由正弦定理sin sin a b A B=,可得3b =. 133sin 24ABC S ab C ∆+==. 【点睛】本题主要考查解三角形,熟记正弦定理、余弦定理即可,属于常考题型.18.如图,在直四棱柱ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是矩形,A 1D 与AD 1交于点E ,AA 1=AD =2AB =4.(1)证明:AE ⊥平面ECD.(2)求直线A 1C 与平面EAC 所成角的正弦值. 【★答案★】(1)证明见解析;(2)69【解析】 【分析】(1)证明AA 1⊥CD,CD⊥AD,推出CD⊥平面AA 1D 1D ,得到CD⊥AE.证明AE⊥ED.即可证明AE⊥平面ECD ;(2)建立空间坐标系,求出平面的法向量,利用向量法求解直线A 1C 与平面EAC 所成角的正弦值. 【详解】(1)证明:因为四棱柱ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1是直四棱柱, 所以AA 1⊥平面ABCD ,则AA 1⊥CD.又CD ⊥AD ,AA 1∩AD =A ,1,AA AD ⊂平面AA 1D 1D , 所以CD ⊥平面AA 1D 1D ,所以CD ⊥AE.因为AA1⊥AD,AA1=AD,所以AA1D1D是正方形,所以AE⊥ED.又CD∩ED=D,,CD ED⊂平面ECD.所以AE⊥平面ECD.(2)如图,以AB所在直线为x轴,以AD所在直线为y轴,以1AA所在直线为z轴,建立如图所示的坐标系,A1D与AD1交于点E,AA1=AD=2AB=4.A(0,0,0),A1(0,0,4),C(2,4,0),D(0,4,0),所以E(0,2,2),(0,2,2)AE=,(2,4,0)AC=,1AC=(2,4,﹣4),设平面EAC的法向量为n=(x,y ,z),可得n ACn AE⎧⋅=⎨⋅=⎩,即240220x yy z+=⎧⎨+=⎩,不妨n=(﹣2,1,-1),所以直线A1C与平面EAC 所成角的正弦值为11||444|46966|636nA CA Cn⋅-++===⋅.【点睛】本题主要考查空间直线平面的位置关系的证明,考查空间线面角的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.19.某工厂预购买软件服务,有如下两种方案:方案一:软件服务公司每日收取工厂60元,对于提供的软件服务每次10元;方案二:软件服务公司每日收取工厂200元,若每日软件服务不超过15次,不另外收费,若超过15次,超过部分的软件服务每次收费标准为20元.(1)设日收费为y 元,每天软件服务的次数为x ,试写出两种方案中y 与x 的函数关系式; (2)该工厂对过去100天的软件服务的次数进行了统计,得到如图所示的条形图,依据该统计数据,把频率视为概率,从节约成本的角度考虑,从两个方案中选择一个,哪个方案更合适?请说明理由.【★答案★】(1) 方案一中:1060,y x x N =+∈,方案二:200,15,20100,15,x x Ny x x x N ≤∈⎧=⎨->∈⎩.(2) 从节约成本的角度考虑,选择方案一. 【解析】 【分析】(1)根据题中条件,建立等量关系,即可得出所需函数关系;(2)分别设两种方案的日收费为X ,Y ,由题中条形图,得到X ,Y 的分布列,求出对应期望,比较大小,即可得出结果.【详解】(1)由题可知,方案一中的日收费y 与x 的函数关系式为1060,y x x N =+∈方案二中的日收费y 与x 的函数关系式为200,15,20100,15,x x Ny x x x N ≤∈⎧=⎨->∈⎩.(2)设方案一种的日收费为X ,由条形图可得X 的分布列为X190 200 210 220 230 P0.10.40.10.20.2所以()1900.12000.42100.12200.22300.2210E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=(元) 方案二中的日收费为Y ,由条形图可得Y 的分布列为Y200 220 240 P0.60.20.2()2000.62200.22400.2212E Y =⨯+⨯+⨯=(元)所以从节约成本的角度考虑,选择方案一.【点睛】本题主要考查函数的应用,以及离散型随机变量的分布列与期望,熟记相关概念即可,属于常考题型.20.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为32,焦距为23.(1)求C 的方程; (2)若斜率为12-的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点(点P ,Q 均在第一象限),O 为坐标原点. ①证明:直线,,OP PQ OQ 的斜率依次成等比数列. ②若Q '与Q 关于x 轴对称,证明:4tan 3POQ '∠>. 【★答案★】(1)2214x y +=; (2)①见解析;②见解析.【解析】 【分析】(1)根据离心率、焦距和222b a c =-可解出,,a b c ,从而得到椭圆方程;(2)①设直线l 的方程为:12y x m =-+,()11,P x y ,()22,Q x y ,将直线方程与椭圆方程联立可得韦达定理的形式,从而求得12y y ;整理可知:2121214Q Q O O P P y y k k k x x ===,从而证得结论;②Q '与Q 关于x 轴对称可知xOQ xOQ'∠=∠,由①知1tan tan 4xOQ xOP '∠⋅∠=,则()tan tan POQ xOQ xOP ''∠=∠+∠,利用两角和差正切公式展开整理,根据基本不等式求得最小值,经验证等号无法取得,从而证得结论.【详解】(1)由题意可得:32223c a c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得:23a c =⎧⎪⎨=⎪⎩ 2221b a c ∴=-=∴椭圆C 的方程为:2214x y += (2)证明:①设直线l 的方程为:12y x m =-+,()11,P x y ,()22,Q x y由221214y x m x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y 得:()222210x mx m -+-= 则()()222481420m m m∆=--=->,且122xx m +=,()21221x x m =-()22121212121111122422m y y x m x m x x m x x m -⎛⎫⎛⎫∴=-+-+=-++= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()2212212112421OP OQPQ m y y k k k x x m -∴====- 即直线,,OP PQ OQ 的斜率依次成等比数列 ②由题可知:xOQ xOQ '∠=∠ 由①可知:1tan tan 4xOQ xOP '∠⋅∠=,tan 0xOQ '∠>,tan 0xOP ∠> ()tan tan tan tan 1tan tan xOQ xOP POQ xOQ xOP xOQ xOP'∠+∠''∴∠=∠+∠='-∠⋅∠()44tan tan 2tan tan 3343xOQ xOP xOQ xOP ''=∠+∠⨯⋅∠=≥∠ 若xOQ xOP '∠=∠,则,P Q 两点重合,不符合题意;可知无法取得等号4tan 3POQ '∴∠>【点睛】本题考查椭圆标准方程求解、直线与椭圆综合应用问题,涉及到斜率关系的证明和不等式的证明.证明不等式的关键是能够利用倾斜角的关系,利用两角和差正切公式构造出符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得最值;易错点是忽略对于取等条件能否成立的验证.21.已知函数()xf x e ax b =++,曲线()y f x =在点(1,f (1))处的切线方程为20ex y --=.(1)求函数()f x 的解析式,并证明:()1f x x -.(2)已知()2g x kx =-,且函数()f x 与函数()g x 的图象交于1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y 两点,且线段AB 的中点为0(P x ,0)y ,证明:0()f x g <(1)0y <.【★答案★】(1)()2xf x e =-;证明见解析;(2)证明见解析; 【解析】 【分析】(1)根据题意,对()f x 求导得()x f x a e '=+,利用导数的几何意义和切线方程求出a 和b ,即可求出()f x 的解析式,令()()11x h x f x x e x =-+=--,利用导数研究函数得单调性和最值得出()0h x ≥,即可证明不等式;(2)结合分析法,把所要证明的问题转化为证明212121221112x x x x x x e e x x e----+<<-,设210t x x =->,进而转化为只需证:22tte e t -->,构造函数22()ttF t e e t -=--,利用导数研究函数的单调性,从而可证明出0()f x g <(1)0y <.【详解】解:(1)由题可知,()xf x e ax b =++,则()x f x a e '=+,由于()y f x =在点(1,f (1))处的切线方程为20ex y --=, 所以f (1)2e a b e =++=-,即2a b +=-, 即f '(1)e a e =+=,则0a =,解得:2b =-, 则()2xf x e =-.令()()11x h x f x x e x =-+=--,()1xh x e '=-,令()0h x '=,即10x e -=,解得:0x =,则0x <时,()0h x '<,()h x 单调递减;0x >时,()0h x '>,()h x 单调递增, 所以函数()h x 在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增,()(0)0h x h ∴=,则()1f x x -.(2)由题可知,()2g x kx =-,且12012022x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,则1202()22x x x f x e e+=-=-,12120422x x y y e e y ++-==, 要证0()f x g <(1)0y <成立, 只需证:121224222x x x x e e ek ++--<-<,即证:121222x x x x e k e e++<<,即证:1122122212xx x x x x e e e x e e x +-+<<-, 只需证:212121221112x x x x x x e e x x e----+<<-, 不妨设210t x x =->,即证:2112tt t e e e t -+<<, 要证21t t e e t-<,只需证:22t t e e t -->,令22()t t F t e et -=--,则221()()102t tF t e e -'=+->,()F t ∴在(0,)+∞上为增函数,()(0)0F t F ∴>=,即21t t e e t-<成立; 要证112t t e e t -+<,只需证:112t t e t e -<+,令1()12t t e tG t e -=-+,则22222214(1)(1)()0(1)22(1)2(1)t t t t t t t e e e e G t e e e -+--'=-==<+++, ()G t ∴在(0,)+∞上为减函数,()(0)0G t G ∴<=,即112t te e t -+<成立. ∴2112tt t e e e t -+<<,0t >成立, 0()f x g ∴<(1)0y <成立.【点睛】本题考查导数的几何意义的应用和利用导数证明不等式,还涉及利用导数研究函数的单调性和最值,属于导数知识的综合应用,考查转化思想和运算能力.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程为0x y a +-=,曲线C 的参数方程为2cos ,sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求直线l 和曲线C 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,且直线OA 与OB 的斜率之积为54,求a . 【★答案★】(1)l :cos sin0a ,C :()2224sin cos 4ρθθ+=;(2)12a =±. 【解析】 【分析】(1)利用直角坐标与极坐标换算公式直接可得; (2)联立直线l 与曲线C 的极坐标方程,得()()22224sincos 4cos sin aθθθθ++=,设()()1122,,,A B ρθρθ,则125tan tan 4O O B A k k θθ==,解得a 即可. 【详解】(1)将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入0x y a +-=的方程中,所以直线l 的极坐标方程为cos sin 0a .在曲线C 的参数方程中,消去α,可得2214x y +=,将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入2214x y +=的方程中,所以曲线C 的极坐标方程为()2224sincos 4ρθθ+=.(2)直线l 与曲线C 的公共点的极坐标满足方程组()222cos sin 04sin cos 4a ρθρθρθθ+-=⎧⎪⎨+=⎪⎩,由方程组得()()22224sin cos 4cos sin a θθθθ++=, ()2222224sin cos 4si 2cos n sin cos a a θθθθθθ+=++,两边同除2cos θ,可化为22224tan 48tan 4tan a a θθθ+=++,即()22244tan 8tan 40a a θθ--+-=, 设()()1122,,,A B ρθρθ,则212245tan tan 444O OB A a k k a θθ-===-,解得12a =±. 【点睛】本题考查了参数方程,极坐标方程,普通方程之间的换算关系.考查了直线与椭圆极坐标方程的应用.属于中档题. [选修4-5:不等式选讲] 23.已知函数()|2|f x x =+.(1)求不等式()(2)4f x f x x +-<+的解集;(2)若x ∀∈R ,使得()()(2)f x a f x f a ++恒成立,求a 的取值范围.【★答案★】(1) {}22x x -<<.(2) 22,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【解析】【分析】(1)先由题意得24x x x ++<+,再分别讨论2x -≤,20x -<≤,0x >三种情况,即可得出结果;(2)先由含绝对值不等式的性质,得到()()22f x a f x x a x a ++=++++≥,再由题意,可得22a a ≥+,求解,即可得出结果.【详解】(1)不等式()()24f x f x x +-<+ 可化为24x x x ++<+,当2x -≤时,224x x --<+ ,2x >-,所以无解;当20x -<≤时,24x <+ 所以20x -<≤;当0x >时,224x x +<+,2x < ,所以02x <<,综上,不等式()()24f x f x x +-<+的解集是{}|22x x -<<.(2)因为()()22f x a f x x a x a ++=++++≥又x R ∀∈,使得()()()2f x a f x f a ++≥ 恒成立,则22a a ≥+,()2222a a ≥+,解得223a -≤≤-. 所以a 的取值范围为22,3⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题主要考查含绝对值的不等式,熟记分类讨论的思想,以及绝对值不等式的性质即可,属于常考题型.感谢您的下载!快乐分享,知识无限!。
绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷理科数学(三)本试题卷共8页,23题(含选考题)。
全卷满分150分。
考试用时120分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,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.若集合{}|11A x x =-<<,{}|02B x x =<<,则A B = ()A .{}|11x x -<<B .{}|12x x -<<C .{}|02x x <<D .{}|01x x <<2.设复数12i z =+(是虚数单位),则在复平面内,复数2z 对应的点的坐标为()A .()3,4-B .()5,4C .()3,2-D .()3,43.()()6221x x -+的展开式中4x 的系数为()A .-160B .320C .480D .6404.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()A .52π+B .42π+C .44π+D .54π+5.过双曲线221916x y -=的右支上一点P ,分别向圆1C :()2254x y ++=和圆2C :()2225x y r -+=(0r >)作切线,切点分别为M ,N ,若22PM PN -的最小值为58,则r =()A .B .2C .3D .6.设函数()()3sin cos 0f x x x ωωω=+>,其图象的一条对称轴在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内,且()f x 的最小正周期大于,则ω的取值范围为()A .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()0,2C .()1,2D .[)1,27.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为,,,若函数()()3222113f x x bx a c ac x =+++-+无极值点,则角B 的最大值是()A .6πB .4πC .3πD .2π8.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”.利用“割圆术”,刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出的值为()(参考数据:sin150.2588≈ ,sin7.50.1305≈ )班级姓名准考证号考场号座位号此卷只装订不密封A .12B .20C .24D .489.设π02x <<,则“2cos x x <”是“cos x x <”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10.欧阳修的《卖油翁》中写道:“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆盖其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿”,可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止.若铜钱是直径为3cm 的圆面,中间有边长为1cm 的正方形孔.现随机向铜钱上滴一滴油(油滴的大小忽略不计),则油滴落入孔中的概率为()A .14πB .49πC .19D .58π11.已知()cos23,cos67AB =︒︒ ,()2cos68,2cos22BC =︒︒,则ABC △的面积为()A .2B 2C .1D .2212.已知定义在R 上的可导函数()f x 的导函数为()f x ',对任意实数均有()()()10x f x xf x '-+>成立,且()1e y f x =+-是奇函数,则不等式()e 0x xf x ->的解集是()A .(),e -∞B .()e,+∞C .(),1-∞D .()1,+∞第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)设集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2},则( ) A .A ∩B =(0,53] B .A ∩B =(0,13] C .A ∪B =(13,+∞)D .A ∪B =(0,+∞) 2.(5分)已知i 是虚数单位,复数z 满足1−2i z=1+i ,则|z |=( ) A .√52B .3√22C .√102D .√33.(5分)在△ABC 中,“AB →•AC →=BA →•BC →”是“|AC →|=|BC →|”( ) 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4.(5分)已知a ,b 是两条直线,α,β,γ是三个平面,则下列命题正确的是( ) A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥β B .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥βC .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥αD .若α∥β,a ∥α,则a ∥β5.(5分)三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,则三棱锥P ﹣ABC 的体积的最大值是( ) A .4√2B .2√2C .43√2 D .34√26.(5分)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN||AB|的最大值是( )A .√3B .√32C .√33D .√347.(5分)函数f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x 的值域为( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,√2+12]C .[﹣1,√2−12]D .[−1,√2]8.(5分)函数f (x )=ln (x 3+4)﹣e x﹣1的图象大致是( )A .B .C .D .9.(5分)如图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有的点( )A .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变10.(5分)欲测量河宽即河岸之间的距离(河的两岸可视为平行),受地理条件和测量工具的限制,采用如下办法:如图所示,在河的一岸边选取A ,B 两个观测点,观察对岸的点C ,测得∠CAB =75°,∠CBA =45°,AB =120米,由此可得河宽约为(精确到1米,参考数据√6≈2.45,sin75°≈0.97)( )A .170米B .110米C .95米D .80米11.(5分)下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( )A .频率就是概率B .频率是随机的,与试验次数无关C .概率是稳定的,与试验次数无关D .概率是随机的,与试验次数有关 12.(5分)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1→+F 2A →)⋅F 1A →=0,则此双曲线的标准方程可能为( )A .x 2−y 212=1B .x 23−y 24=1C .x 216−y 29=1 D .x 29−y 216=1二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)设函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,那么f (18)的值 .14.(5分)为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘,几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条.利用统计与概率知识可以估计池塘中原来有鱼 条.15.(5分)某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10km 处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,要使这两项费用之和最小,仓库应建立在距离车站 km 处,最少费用为 万元.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O 半径为4cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O ,E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形,沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH ,使得E ,F ,G ,H 重合,得到一个四棱锥,当四棱锥体积取得最大值,正方形ABCD 的边长为 cm .三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17.(12分)在①a2+a3=a5﹣b1,②a2•a3=2a7,③S3=15这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{a n}的公差d>0,前n项和为S n,若_______,数列{b n}满足b1=1,b2=1 3,a nb n+1=nb n﹣b n+1.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{b n}的前n项和T n.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(12分)某包子店每天早晨会提前做好若干笼包子,以保证当天及时供应,每卖出一笼包子的利润为40元,当天未卖出的包子作废料处理,每笼亏损20元.该包子店记录了60天包子的日需求量n(单位:笼,n∈N),整理得到如图所示的条形图,以这60天各需求量的频率代替相应的概率.(Ⅰ)设X为一天的包子需求量,求X的数学期望.(Ⅱ)若该包子店想保证80%以上的天数能够足量供应,则每天至少要做多少笼包子?(Ⅲ)为了减少浪费,该包子店一天只做18笼包子,设Y为当天的利润(单位:元),求Y的分布列和数学期望.19.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD为菱形,∠DAB=60°,AB =2,△P AD为等边三角形,平面P AD⊥平面ABCD.(1)求证AD ⊥PB .(2)在棱AB 上是否存在点F ,使DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55?若存在,确定线段AF 的长度;若不存在,请说明理由.20.(12分)已知椭圆C :x 212+y 24=1,A 、B 分别是椭圆C 长轴的左、右端点,M 为椭圆上的动点.(1)求∠AMB 的最大值,并证明你的结论;(2)设直线AM 的斜率为k ,且k ∈(−12,−13),求直线BM 的斜率的取值范围. 21.(12分)已知函数f (x )=xlnx +λx 2,λ∈R .(Ⅰ)若λ=﹣1,求曲线f (x )在点(1,f (1)处的切线方程;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤λ在[1,+∞)上恒成立,求实数λ的取值范围. 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22.(10分)在直角坐标系xOy 中,参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C ,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及曲线D 的直角坐标方程;(Ⅱ)设M 、N 分别为曲线C 和曲线D 上的动点,求|MN |的最小值. 五.解答题(共1小题)23.已知函数f (x )=2|x |+|x ﹣2|. (1)解不等式f (x )≤4;(2)设函数f (x )的最小值为m ,若实数a 、b 满足a 2+b 2=m 2,求4a 2+1b 2+1最小值.2020年高考数学(理科)全国2卷高考模拟试卷(3)参考答案与试题解析一.选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1.(5分)设集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2},则( ) A .A ∩B =(0,53] B .A ∩B =(0,13] C .A ∪B =(13,+∞)D .A ∪B =(0,+∞)【解答】解:∵集合A ={x |x >0},B ={x |log 2(3x ﹣2)<2}, ∴B ={x |23<x <2},则A ∪B =(0,+∞),A ∩B =(23,2),故选:D .2.(5分)已知i 是虚数单位,复数z 满足1−2i z=1+i ,则|z |=( ) A .√52B .3√22C .√102D .√3【解答】解:由1−2i z=1+i ,得z =1−2i1+i =(1−2i)(1−i)(1+i)(1−i)=−12−32i ,∴|z |=|z |=√(−12)2+(−32)2=√102.故选:C .3.(5分)在△ABC 中,“AB →•AC →=BA →•BC →”是“|AC →|=|BC →|”( ) 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【解答】解:因为在△ABC 中AB →•AC →=BA →•BC →等价于AB →•AC →−BA →•BC →=0等价于AB →•(AC →+BC →)=0,因为AC →+BC →的方向为AB 边上的中线的方向.即AB 与AB 边上的中线相互垂直,则△ABC 为等腰三角形,故AC =BC , 即|AC|→=|BC →|,所以为充分必要条件. 故选:C .4.(5分)已知a ,b 是两条直线,α,β,γ是三个平面,则下列命题正确的是( )A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥βB .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥βC .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥αD .若α∥β,a ∥α,则a ∥β【解答】解:A .若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,则α∥β,不正确,可能相交; B .若α⊥β,a ⊥α,则a ∥β或a ⊂β,因此不正确; C .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a ,则a ⊥α,正确;证明:设α∩β=b ,α∩γ=c ,取P ∈α,过点P 分别作m ⊥b ,n ⊥c , 则m ⊥β,n ⊥γ,∴m ⊥a ,n ⊥a ,又m ∩n =P ,∴a ⊥α. D .若α∥β,a ∥α,则a ∥β或a ⊂β. 故选:C .5.(5分)三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,则三棱锥P ﹣ABC 的体积的最大值是( ) A .4√2B .2√2C .43√2D .34√2【解答】解:由题意三棱锥P ﹣ABC 内接于半径为2的球中,P A ⊥平面ABC ,∠BAC =π2,BC =2√2,棱锥的高为P A ,可得16=8+P A 2,所以P A =2√2,所以三棱锥的体积为:13×12×AB ×AC ×PA =√23•AB •AC ≤√23⋅AB 2+AC 22=4√23,当且仅当AB =AC =2时,三棱锥的体积取得最大值. 故选:C .6.(5分)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN||AB|的最大值是( )A .√3B .√32C .√33D .√34【解答】解:设|AF |=a ,|BF |=b ,A 、B 在准线上的射影点分别为Q 、P , 连接AQ 、BQ由抛物线定义,得|AF |=|AQ |且|BF |=|BP |,在梯形ABPQ 中根据中位线定理,得2|MN |=|AQ |+|BP |=a +b . 由余弦定理得|AB |2=a 2+b 2﹣2ab cos 2π3=a 2+b 2+ab ,配方得|AB |2=(a +b )2﹣ab , 又∵ab ≤(a+b 2) 2,∴(a +b )2﹣ab ≥(a +b )2﹣( a+b 2) 2=34(a +b )2得到|AB |≥√32(a +b ). 所以|MN||AB|≤a+b2√32(a+b)=√33, 即|MN||AB|的最大值为√33. 故选:C .7.(5分)函数f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x 的值域为( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,√2+12]C .[﹣1,√2−12]D .[−1,√2]【解答】解:设sin x +cos x =t (−√2≤t ≤√2)所以:sinxcosx =t 2−12则:f (x )=sin x +cos x +sin x •cos x=t +t 2−12=12(t +1)2−1当t =√2时,函数取最大值:f(x)max =f(√2)=√2+12 当t =﹣1时,函数取最小值:f (x )min =f (﹣1)=﹣1 所以函数的值域为:[−1,√2+12] 故选:B .8.(5分)函数f (x )=ln (x 3+4)﹣e x﹣1的图象大致是( )A .B .C .D .【解答】解:∵x 3+4>0,∴x 3>﹣4,解得x >−√43,∴函数的定义域为{x |x >−√43}, 当x →−√43时,f (x )→﹣∞,∴排除选项A ; ∵f (x )=ln (x 3+4)﹣e x ﹣1,∴f ′(x)=3x 2x 3+4−e x−1, f (0)=ln (0+4)﹣e ﹣1=ln 4﹣e ﹣1>0,∴排除选项C ; ∵f (x )=ln (x 3+4)﹣e x ﹣1,∴f '(0)=﹣e ﹣1<0,即x =0在函数的单调递减区间内,∴排除选项D .故选:B .9.(5分)如图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有的点( )A .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变【解答】解:由图可知A =1,T =π, ∴ω=2,又−π6ω+φ=2k π(k ∈Z ),∴φ=2k π+π3(k ∈Z ),又0<ϕ<π2, ∴φ=π3,∴y =sin (2x +π3).∴为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上的所有向左平移π3个长度单位,得到y =sin (x +π3)的图象,再将y =sin (x +π3)的图象上各点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变)即可.故选:A .10.(5分)欲测量河宽即河岸之间的距离(河的两岸可视为平行),受地理条件和测量工具的限制,采用如下办法:如图所示,在河的一岸边选取A ,B 两个观测点,观察对岸的点C ,测得∠CAB =75°,∠CBA =45°,AB =120米,由此可得河宽约为(精确到1米,参考数据√6≈2.45,sin75°≈0.97)( )A .170米B .110米C .95米D .80米【解答】解:在△ABC 中,∠ACB =180°﹣75°﹣45°=60°, 由正弦定理得:AB sin∠ACB=AC sin∠ABC,∴AC =AB⋅sin∠ABC sin∠ACB=120×√22√32=40√6,∴S △ABC =12AB •AC •sin ∠CAB =12×120×40√6×sin75°≈5703.6, ∴C 到AB 的距离d =2S △ABC AB=2×5703.6120≈95. 故选:C .11.(5分)下列叙述随机事件的频率与概率的关系中,说法正确的是( ) A .频率就是概率B .频率是随机的,与试验次数无关C .概率是稳定的,与试验次数无关D .概率是随机的,与试验次数有关【解答】解:频率是随机的,随实验而变化,但概率是唯一确定的一个值. 故选:C .12.(5分)已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若(F 2F 1→+F 2A →)⋅F 1A →=0,则此双曲线的标准方程可能为( )A .x 2−y 212=1B .x 23−y 24=1C .x 216−y 29=1D .x 29−y 216=1【解答】解:若(F 2F 1→+F 2A →)•F 1A →=0,即为若(F 2F 1→+F 2A →)•(−F 2F 1→+F 2A →)=0, 可得AF 2→2=F 2F 1→2,即有|AF 2|=|F 2F 1|=2c , 由双曲线的定义可得|AF 1|=2a +2c ,在等腰三角形AF 1F 2中,tan ∠AF 2F 1=−247,cos ∠AF 2F 1=−725=4c 2+4c 2−(2a+2c)22⋅2c⋅2c,化为3c =5a , 即a =35c ,b =45c ,可得a :b =3:4,a 2:b 2=9:16. 故选:D .二.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13.(5分)设函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,那么f (18)的值 9 .【解答】解:∵函数f (x )={x 2,0≤x <5f(x −5),x ≥5,∴f (18)=f (3×5+3)=f (3)=32=9. 故答案为:9.14.(5分)为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘,几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条.利用统计与概率知识可以估计池塘中原来有鱼 400 条.【解答】解:为估计池塘中鱼的数量,负责人将50条带有标记的同品种鱼放入池塘, 几天后,随机打捞40条鱼,其中带有标记的共5条. 设池塘中原来有鱼n 条,则540=50n,解得n =400. 故答案为:400.15.(5分)某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10km 处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,要使这两项费用之和最小,仓库应建立在距离车站 5 km 处,最少费用为 8 万元.【解答】解:设x 为仓库与车站距离,由题意可设y 1=k 1x,y 2=k 2x , 把x =10,y 1=2与x =10,y 2=8分别代入上式得k 1=20,k 2=0.8, ∴y 1=20x ,y 2=0.8x费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x ≥2√20x ×0.8x =2×4=8, 当且仅当0.8x =20x ,即x =5时等号成立.当仓库建在离车站5km 处两项费用之和最小.最少费用为8万元. 故答案为:5,8.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O 半径为4cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O ,E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形,沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起△ABE 、△BCF 、△CDG 、△DAH ,使得E ,F ,G ,H 重合,得到一个四棱锥,当四棱锥体积取得最大值,正方形ABCD 的边长为165cm .【解答】解:连接OG 交CD 于点M ,则OG ⊥DC ,点M 为CD 的中点,连接OC , △OCM 为直角三角形,设正方形的边长为2x ,则OM =x ,由圆的半径 为4,则MG =4﹣x ,设额E ,F ,G ,H 重合于点P ,则PM =MG =4﹣x >x 则0x <2,高PO =√(4−x)2−x 2=√16−8x , V =13(2x)2√16−8x =8√23√2x 4−x 5, 设y =2x 4﹣x 5,y ′=8x 3﹣5x 4=x 3(8﹣5x ),当0<x <85时,y ′>0,y =2x 4﹣x 5单调递增;当85<x <2时,y ′<0,y =2x 4﹣x 5单调递减,所以当x =85时,V 取得最大值,此时,2x =165. 即正方形ABCD 的边长为165时,四棱锥体积取得最大值.三.解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17.(12分)在①a 2+a 3=a 5﹣b 1,②a 2•a 3=2a 7,③S 3=15这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{a n }的公差d >0,前n 项和为S n ,若 _______,数列{b n }满足b 1=1,b 2=13,a n b n +1=nb n ﹣b n +1. (1)求{a n }的通项公式; (2)求{b n }的前n 项和T n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【解答】解:若选①:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵a 2+a 3=a 5﹣b 1,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n). 若选②:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵a 2•a 3=2a 7,∴(2+d )(2+2d )=2(2+6d ),∵d >0,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n ). 若选③:(1)∵a n b n +1=nb n ﹣b n +1,∴当n =1时,a 1b 2=b 1﹣b 2,∵b 1=1,b 2=13,∴a 1=2. 又∵S 3=15,∴d =3, ∴a n =3n ﹣1;(2)由(1)知:(3n ﹣1)b n +1=nb n ﹣b n +1,即3nb n +1=nb n ,∴b n+1=13b n .又b 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,以13为公比的等比数列,∴bn=(13)n−1,T n =1−(13)n1−13=32(1−3−n ). 18.(12分)某包子店每天早晨会提前做好若干笼包子,以保证当天及时供应,每卖出一笼包子的利润为40元,当天未卖出的包子作废料处理,每笼亏损20元.该包子店记录了60天包子的日需求量n (单位:笼,n ∈N ),整理得到如图所示的条形图,以这60天各需求量的频率代替相应的概率.(Ⅰ)设X 为一天的包子需求量,求X 的数学期望.(Ⅱ)若该包子店想保证80%以上的天数能够足量供应,则每天至少要做多少笼包子? (Ⅲ)为了减少浪费,该包子店一天只做18笼包子,设Y 为当天的利润(单位:元),求Y 的分布列和数学期望.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,X 的数学期望为E(X)=16×1060+17×1560+18×2060+19×1060+20×560=17.75. (Ⅱ)因为P(n ≤18)=34<0.8,P(n ≤19)=1112>0.8, 所以包子店每天至少要做19笼包子.(Ⅲ)当n =16时,Y =16×40﹣2×20=600; 当n =17时,Y =17×40﹣20=660; 当n ≥18时,Y =18×40=720. 所以Y 的可能取值为600,660,720,P(Y =600)=16,P(Y =660)=14,P(Y =720)=1−16−14=712. 所以Y 的分布列为Y 600660720P1614712所以Y 的数学期望为E(Y)=600×16+660×14+720×712=685.19.(12分)如图所示,在四棱锥P ﹣ABCD 中,四边形ABCD 为菱形,∠DAB =60°,AB =2,△P AD 为等边三角形,平面P AD ⊥平面ABCD . (1)求证AD ⊥PB .(2)在棱AB 上是否存在点F ,使DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55?若存在,确定线段AF 的长度;若不存在,请说明理由.【解答】(1)证明:取AD 中点O ,连接PO ,OB ,因为平面P AD ⊥平面ABCD ,△P AD 为等边三角形,O 为AD 的中点, 所以PO ⊥平面ABCD ,PO ⊥AD因为四边形ABCD 为菱形,且∠DAB =60°,O 为AD 中点, 所以BO ⊥AD因为PO ∩BO =O ,所以AD ⊥面PBO ,所以AD ⊥PB ;(2)解:在△OCD 中,OC =√1+4−2×1×2×(−12)=√7,∴PC =√10, ∴S △PCD =12×√10×√62=√152设A 到平面PCD 的距离为h ,则13×12×2×2×sin120°×√3=13×√152h ,∴h =2√155, ∵DF 与平面PDC 所成角的正弦值为2√55, ∴2√155DF=2√55,∴DF =√3,∴F 是AB 的中点,AF =1.20.(12分)已知椭圆C :x 212+y 24=1,A 、B 分别是椭圆C 长轴的左、右端点,M 为椭圆上的动点.(1)求∠AMB 的最大值,并证明你的结论;(2)设直线AM 的斜率为k ,且k ∈(−12,−13),求直线BM 的斜率的取值范围. 【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,不妨设M (x 0,y 0),(﹣2√3<x 0<2√3,0<y 0≤2),过点M 作MH ⊥x 轴,垂足为H ,则H (x 0,0)(0<y 0≤2), 于是又tan ∠AMH =|AH||MH|=x 0+2√3y 0,tan ∠BMH =|BH||MH|=2√3−x 0y 0, ∴tan ∠AMB =tan (∠AMH +∠BMH )=tan∠AMH+tan∠BMH1−tan∠AMHtan∠BMH =4√3y 0x 02+y 02−12,因为点M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 0212+y 024=1,所以x 02=12﹣3y 02, 所以tan ∠AMB =−2√3y 0,而0<y 0≤2, 所以tan ∠AMB =−2√3y 0≤−√3,因为0<∠AMB <π, 所以∠AMB 的最大值为2π3,此时y 0=2,即M 为椭圆的上顶点,由椭圆的对称性,当M 为椭圆的短轴的顶点时,∠AMB 取最大值,且最大值为2π3;(2)设直线BM 的斜率为k '.M (x 0,y 0),则k =0x 0+2√3,k '=0x 0−2√3,所以kk '=y 02x 02−12,又x 0212+y 024=1,所以x 02=12﹣3y 02,所以kk '=−13.因为−12<k <−13,所以k '∈(23,1)所以直线BM 的斜率的取值范围.(23,1).21.(12分)已知函数f (x )=xlnx +λx 2,λ∈R .(Ⅰ)若λ=﹣1,求曲线f (x )在点(1,f (1)处的切线方程;(Ⅱ)若关于x 的不等式f (x )≤λ在[1,+∞)上恒成立,求实数λ的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)当λ=﹣1时,f (x )=xlnx +λx 2,则f ′(x )=lnx +1﹣2x . 故f ′(1)=﹣1,又f (1)=﹣1.故所求期限的方程为y ﹣(﹣1)=﹣1•(x ﹣1),即x +y =0; (Ⅱ)由题意得,xlnx +λx 2≤λ在[1,+∞)上恒成立, 设函数g (x )=xlnx +λ(x 2﹣1). 则g ′(x )=lnx +1+2λx .故对任意x ∈[1,+∞),不等式g (x )≤0=g (1)恒成立, ①当g ′(x )≤0,即lnx+1x≤−2λ恒成立时,函数g (x )在[1,+∞)上单调递减,设r (x )=lnx+1x ,则r ′(x )=−lnxx2≤0, ∴r (x )max =r (1),即1≤﹣2λ,解得λ≤−12,符合题意;②当λ≥0时,g ′(x )≥0恒成立,此时函数g (x )在[1,+∞)上单调递增, 则不等式g (x )≥g (1)=0对任意x ∈[1,+∞)恒成立,不符合题意; ③当−12<λ<0时,设q (x )=g ′(x )=lnx +1+2λx ,则q ′(x )=1x +2λ, 令q (x )=0,解得x =−12λ>1, 故当x ∈(1,−12λ)时,函数g (x )单调递增, ∴当x ∈(1,−12λ)时,g (x )>0成立,不符合题意, 综上所述,实数λ的取值范围为(﹣∞,−12]. 四.解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22.(10分)在直角坐标系xOy 中,参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C ,以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102. (Ⅰ)求曲线C 的普通方程及曲线D 的直角坐标方程;(Ⅱ)设M 、N 分别为曲线C 和曲线D 上的动点,求|MN |的最小值.【解答】解:(Ⅰ)参数方程{x =cosθy =sinθ(其中θ为参数)的曲线经过伸缩变换φ:{x′=2xy′=y 得到曲线C :x 24+y 2=1;曲线D 的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=3√102.转化为直角坐标方程为:x +y −3√5=0; (Ⅱ)设点P (2cos θ,sin θ)到直线x +y ﹣3√5=0的距离d =√5|√2=√5sin(θ+α)−3√5|√2,当sin (θ+α)=1时,d min =√10. 五.解答题(共1小题)23.已知函数f (x )=2|x |+|x ﹣2|. (1)解不等式f (x )≤4;(2)设函数f (x )的最小值为m ,若实数a 、b 满足a 2+b 2=m 2,求4a 2+1b 2+1最小值.【解答】解:(1)当x <0时,则f (x )=﹣3x +2≤4,解得:−23≤x <0, 当0≤x ≤2时,则f (x )=x +2≤4,解得:0≤x ≤2, 当x >2时,则f (x )=3x ﹣2≤4,此时无解, 综上,不等式的解集是{x |−23≤x ≤2};(2)由(1)知,当x <0时,f (x )=﹣3x +2>2, 当0≤x ≤2时,则f (x )=x +2≥2, 当x >2时,则f (x )=3x ﹣2>4, 故函数f (x )的最小值是2, 故m =2,即a 2+b 2=4, 则4a 2+1b 2+1=15(a 2+b 2+1)(4a 2+1b 2+1)第21页(共21页)=15[5+4(b 2+1)a 2+a 2b 2+1] ≥15(5+2√4(b 2+1)a 2⋅a 2b 2+1)≥95, 当且仅当4(b 2+1)a 2=a 2b 2+1且a 2+b 2=4, 即a 2=103,b 2=23取“=”, 故4a 2+1b 2+1的最小值是95.。
基础保分强化训练(三)1.已知1-iz =(1+i)2(i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数为( )A .-12-12iB .-12+12i C.12-12i D.12+12i 答案 B解析 ∵1-i z =(1+i)2,∴z =1-i (1+i )2=1-i 2i =1+i -2=-12-12i ,∴z -=-12+12i.故选B.2.设命题p :∀x ∈R ,x 3-x 2+1≤0,则p 为( )A .∃x ∈R ,x 3-x 2+1>0B .∀x ∈R ,x 3-x 2+1>0C .∃x ∈R ,x 3-x 2+1≤0D .∀x ∈R ,x 3-x 2+1≥0答案 A解析 ∵命题p :∀x ∈R ,x 3-x 2+1≤0,∴p 为∃x ∈R ,x 3-x 2+1>0.故选A.3.已知集合A ={x ∈Z |x 2-4x <0},B ={x ∈Z |0<log 5x <1},则A ∩B =( ) A .{x |0<x <5} B .{x |1<x <4} C .{2,3} D .{1,2,3,4}答案 C解析 因为A ={x ∈Z |x 2-4x <0},所以A ={1,2,3},因为B ={x ∈Z |0<log 5x <1},所以B ={2,3,4},根据集合交集运算,可得A ∩B ={2,3},所以选C.4.执行如图所示的程序框图,若输出结果为1,则可输入的实数x 的值的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案 B解析 根据题意,该框图的含义是: 当x ≤2时,得到函数y =x 2-1; 当x >2时,得到函数y =log 2x . 因此,若输出的结果为1时,①若x ≤2,得到x 2-1=1,解得x =±2; ②若x >2,得到log 2x =1,解得x =2(舍去).因此,可输入的实数x 的值可能为-2,2,共有2个.故选B.5.已知函数f (x )=cos(x +θ)(0<θ<π)在x =π3时取得最小值,则f (x )在[0,π]上的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,π 答案 A解析 因为0<θ<π,所以π3<π3+θ<4π3,又f (x )=cos(x +θ)在x =π3时取得最小值,所以π3+θ=π,θ=2π3,所以f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2π3.由0≤x ≤π,得2π3≤x +2π3≤5π3.由π≤x+2π3≤5π3,得π3≤x ≤π,所以f (x )在[0,π]上的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π,故选A.6.如图所示,在平面直角坐标系内,四边形ABCD 为矩形,且A (-1,1),B (1,1),C (1,0),D (-1,0),曲线y =|x |3过点A 和B ,则在矩形ABCD 内随机取一点M ,则点M 在阴影区域内的概率为( )A.45B.34C.23D.12 答案 B解析 因为当x ≥0时,y =|x |3,即y =x 3,⎠⎛01x 3d x =14x 410=14,所以阴影部分的面积为34×2=32,因为矩形ABCD 的面积为2,所以点M 在阴影区域内的概率为34,故选B.7.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()A.272 B .27 C .27 2 D .273 答案 D解析 在长、宽、高分别为3,33,33的长方体中,由几何体的三视图得几何体为如图所示的三棱锥C -BAP ,其中底面BAP 是∠BAP =90°的直角三角形,AB =3,AP =33,所以BP =6,又棱CB ⊥平面BAP 且CB =33,所以AC =6,所以该几何体的表面积是12×3×33+12×3×33+12×6×33+12×6×33=273,故选D.8.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 且倾斜角为120°的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,若AF ,BF 的中点在y 轴上的射影分别为M ,N ,且|MN |=43,则抛物线C 的准线方程为( )A .x =-1B .x =-2C .x =-32 D .x =-3 答案 D解析 设AF ,FB 的中点分别为D ,E ,则|AB |=2|DE |,由题得|DE |=43sin π3=8,所以|AB |=16,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2+p =16,∴x 1+x 2=16-p ,联立直线和抛物线的方程得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,y =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,∴3x 2-5px +34p 2=0,所以16-p =5p3,∴p =6,所以抛物线的准线方程为x =-3.故选D.9.在△ABC 中,D 为三角形所在平面内一点,且AD→=13AB →+12AC →,则S △BCD S △ABD =( )A.16B.13C.12D.23 答案 B解析 如图,由题意可知,点D 在平行于AB 边的中位线EF 上且满足DE =13AB ,S △ABD =12S △ABC ,S △ACD =13S △ABC ,∴S △BCD =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S △ABC =16S △ABC ,∴S △BCD S △ABD =13,故选B.10.如图,为了测量某湿地A ,B 两点间的距离,观察者找到在同一直线上的三点C ,D ,E .从D 点测得∠ADC =67.5°,从C 点测得∠ACD =45°,∠BCE =75°,从E 点测得∠BEC =60°.若测得DC =23,CE =2(单位:百米),则A ,B 两点间的距离为( )A. 6 B .2 2 C .3 D .2 3 答案 C解析 根据题意,在△ADC 中,∠ACD =45°,∠ADC =67.5°,DC =23,则∠DAC =180°-45°-67.5°=67.5°,则AC =DC =23,在△BCE 中,∠BCE =75°,∠BEC =60°,CE =2,则∠EBC =180°-75°-60°=45°,则有ECsin ∠EBC=BCsin ∠BEC ,变形可得BC =EC ·sin ∠BEC sin ∠EBC =2×3222=3,在△ABC 中,AC =23,BC =3,∠ACB =180°-∠ACD -∠BCE =60°,则AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos ∠ACB =9,则AB =3.故选C.11.已知直线l 与曲线y =x 3-6x 2+13x -9相交,交点依次为A ,B ,C ,且|AB |=|BC |=5,则直线l 的方程为( )A .y =-2x +3B .y =2x -3C .y =3x -5D .y =-3x +2答案 B解析 设f(x )=x 3-6x 2+13x -9,则f ′(x )=3x 2-12x +13,设g(x )=3x 2-12x +13,则g ′(x )=6x -12,令g ′(x )=0,得x =2,所以曲线y =x 3-6x 2+13x -9的对称中心为(2,1).由|AB |=|BC |可知直线l 经过点(2,1),由⎩⎨⎧y =x 3-6x 2+13x -9,(x -2)2+(y -1)2=5,解得⎩⎨⎧ x =1,y =-1或⎩⎨⎧x =3,y =3,因此可得直线l 过点(1,-1),(3,3),(2,1),所以直线l的方程为y =2x -3.故选B.答案 1解析 由二项式定理的展开式可得C r 10x10-r⎝⎛⎭⎪⎫-a x r13.已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1和两点A (-m ,0),B (m ,0)(m >0),若圆上存在点P ,使得∠APB =90°,则m 的取值范围是________.答案 [4,6]解析 由已知,以AB 为直径的圆与圆C 有公共点,又AB 的中点为原点,则|AB |=2m ,则|m -1|≤(0-3)2+(0-4)2≤m +1,解得4≤m ≤6,即m 的取值范围是[4,6].14.已知四棱锥P -ABCD 的底面为矩形,平面PBC ⊥平面ABCD ,PE ⊥BC 于点E ,EC =1,AB =6,BC =3,PE =2,则四棱锥P -ABCD 的外接球半径为________.答案 2解析 如图,由已知,设三角形PBC 外接圆圆心为O 1,由正弦定理可求出三角形PBC 外接圆半径为102,设F 为BC 边的中点,进而求出O 1F =12,设四棱锥的外接球球心为O ,外接球半径的平方为⎝ ⎛⎭⎪⎫BD 22+O 1F 2=4,所以四棱锥外接球半径为2.。
高考仿真模拟卷·数学(理)·参考答案与解析高考仿真模拟卷(一)1.解析:选B.由已知得A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2}, 所以A ∩B ={-1,0,1,2},故选B.2.解析:选A.因为i -1i +1=(i -1)(1-i )(i +1)(1-i )=i ,所以该复数在复平面上对应的点的坐标为(0,1).故选A.3.解析:选B.由于随机变量X 服从正态分布N (3,σ2),又P (X ≤4)=0.84,所以P (X ≥4)=P (X ≤2)=0.16,P (2<X <4)=1-0.32=0.68.4.解析:选B.由题意得,BA →·BC →=0,BA →·CA →=|BA →|2=36,所以BA →·BD →=BA →·(BC →+CD →)=BA →·⎝⎛⎭⎫BC →+23CA →=0+23×36=24,故选B. 5.解析:选B.程序运行过程如下: 首先初始化数据,S =0,i =1,第一次循环,执行S =S +ln ⎝⎛⎭⎫1+1i =0+ln 2=ln 2,i =i +1=2,此时不应跳出循环; 第二次循环,执行S =S +ln ⎝⎛⎭⎫1+1i =ln 2+ln 32=ln 3,i =i +1=3,此时不应跳出循环; 第三次循环,执行S =S +ln ⎝⎛⎭⎫1+1i =ln 3+ln 43=ln 4,i =i +1=4,此时不应跳出循环; 第四次循环,执行S =S +ln ⎝⎛⎭⎫1+1i =ln 4+ln 54=ln 5,i =i +1=5,此时应跳出循环; i =4时,程序需要继续执行,i =5时,程序结束, 故在判断框内应填i ≤4?.故选B.6.解析:选B.由题意,可得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =23,5a 1+5×42d =35, 解得d =3,故选B.7.解析:选C.依题意,注意到f (-x )=1-2-x 1+2-x ·cos(-x )=2x (1-2-x )2x (1+2-x )cos x =2x -12x +1cos x =-f (x ),因此函数f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,结合各选项知,选项A ,B 均不正确;当0<x <1时,1-2x1+2x<0,cos x >0,f (x )<0,结合选项知,C 正确,选C.8.解析:选D.由三视图可知,该手工制品是由两部分构成,每一部分都是相同圆锥的四分之一,且圆锥的底面半径为3,高为4,故母线长为5,故每部分的表面积为2×12×4×3+14×12×6π×5+14×9π=12+6π,故两部分表面积为24+12π.9.解析:选D.由题可得sin ⎝⎛⎭⎫2×3π8+φ=0,又0<φ<π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,由π2+2k π≤2x +π4≤3π2+2k π(k ∈Z ),得f (x )的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ). 10.解析:选C.三辆车的出车顺序可能为:123、132、213、231、312、321, 方案一坐3号车的可能:132、213、231,所以P 1=36;方案二坐3号车的可能:312、321,所以P 1=26;所以P 1+P 2=56.故选C.11.解析:选D.设双曲线的左焦点为F 1,由双曲线的对称性可知四边形MF 2PF 1为平行四边形.所以|MF 1|=|PF 2|,MF 1∥PN . 设|PF 2|=m ,则|MF 2|=3m , 所以2a =|MF 2|-|MF 1|=2m , 即|MF 1|=a ,|MF 2|=3a .因为∠MF 2N =60°,所以∠F 1MF 2=60°, 又|F 1F 2|=2c ,在△MF 1F 2中,由余弦定理可得4c 2=a 2+9a 2-2·a ·3a ·cos 60°, 即4c 2=7a 2,所以c 2a 2=74,所以双曲线的离心率e =c a =72.故选D. 12.解析:选D.由已知可得y =2e x 与y =ln x -ln 2=ln x2互为反函数,即y =2e x 与y =lnx -ln 2的图象关于直线x -y =0对称,|PQ |的最小值为点Q 到直线x -y =0的最小距离的2倍,令Q (t ,ln t -ln 2),过点Q 的切线与直线x -y =0平行,函数y =ln x -ln 2的导数为y ′=1x ,其斜率为k =1t =1,所以t =1,故Q (1,-ln 2),点Q 到直线x -y =0的距离为d =|1-(-ln 2)|12+(-1)2=1+ln 22,所以|PQ |min =2d =2(1+ln 2).13.解析:消费支出超过150元的人数为(50×0.004+50×0.002)×100=30. 答案:3014.解析:作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,设z =a·OP →=x -y ,则y =x -z ,易知当y =x -z 经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y -5=0,x -2y +1=0的交点(3,2)时,z =x -y 取得最大值,且z max =1. 答案:115.解析:采用补体法,由空间点坐标可知,该四面体的四个顶点在一个长方体上,该长方体的长宽高分别为3,1,5,长方体的外接球即为该四面体的外接球,外接球的直径即为长方体的体对角线3+1+5=3,所以球半径为32,体积为43πr 3=9π2.答案:9π216.解析:因为f (x )是奇函数,f (-x )=-f (x ),所以a n +1-⎝⎛⎭⎫a n +cos n π2=0,a n +1=a n+cosn π2.a 1=1,a 2=a 1+cos π2=1,a 3=a 2+cos 2π2=0,a 4=a 3+cos 3π2=0,如此继续,得a n +4=a n .S 2 019=504(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 1+a 2+a 3=504×2+1+1+0=1 010.答案:1 010 17.解:因为3(b 2+c 2)=3a 2+2bc ,所以b 2+c 2-a 22bc =13,由余弦定理得cos A =13,所以sin A =223.(1)因为sin B =2cos C ,所以sin(A +C )=2cos C , 所以223cos C +13sin C =2cos C ,所以23cos C =13sin C ,所以tan C = 2. (2)因为S =22,所以12bc sin A =22,所以bc =32.① 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 可得4=b 2+c 2-2bc ×13,所以b 2+c 2=5.②因为b >c >0,所以联立①②可得b =322,c =22.18.解:(1)由已知,得P (A )=C 22C 23+C 23C 23C 48=635.所以事件A 的概率为635. (2)随机变量X 的所有可能取值为1,2,3,4.由已知得P (X =k )=C k 5C 4-k3C 48(k =1,2,3,4).所以随机变量X 的分布列为:随机变量X 的数学期望E (X )=1×114+2×37+3×37+4×114=52.19.解:(1)证明:因为AB ⊥侧面BB 1C 1C ,BC 1⊂侧面BB 1C 1C ,故AB ⊥BC 1,在△BCC 1中,BC =1,CC 1=BB 1=2,∠BCC 1=π3,BC 21=BC 2+CC 21-2BC ·CC 1·cos ∠BCC 1=12+22-2×1×2×cos π3=3,所以BC 1=3,故BC 2+BC 21=CC 21,所以BC ⊥BC 1,而BC ∩AB =B ,所以C 1B ⊥平面ABC .(2)由(1)可知,AB ,BC ,BC 1两两垂直.以B 为原点,BC ,BA ,BC 1所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系.则B (0,0,0),A (0,1,0),B 1(-1,0,3),C (1,0,0),C 1(0,0,3). 所以CC 1→=(-1,0,3),所以CE →=(-λ,0,3λ),E (1-λ,0,3λ), 则AE →=(1-λ,-1,3λ),AB 1→=(-1,-1,3). 设平面AB 1E 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ⊥AE →n ⊥AB 1→,即⎩⎨⎧(1-λ)x -y +3λz =0-x -y +3z =0,令z =3,则x =3-3λ2-λ,y =32-λ,故n =⎝ ⎛⎭⎪⎫3-3λ2-λ,32-λ,3是平面AB 1E 的一个法向量.因为AB ⊥平面BB 1C 1C ,BA →=(0,1,0)是平面BB 1E 的一个法向量, 所以|cos 〈n ,BA →〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n ·BA →|n ||BA →|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪32-λ1×⎝ ⎛⎭⎪⎫3-3λ2-λ2+⎝⎛⎭⎫32-λ2+(3)2=32. 两边平方并化简得2λ2-5λ+3=0,所以λ=1或λ=32(舍去).20.解:(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得M 的坐标为(2,2)或(2,-2). 所以直线BM 的方程为y =12x +1或y =-12x -1.(2)证明:当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -2)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),y 2=2x ,得ky 2-2y -4k =0,可知y 1+y 2=2k ,y 1y 2=-4.直线BM ,BN 的斜率之和为k BM +k BN =y 1x 1+2+y 2x 2+2=x 2y 1+x 1y 2+2(y 1+y 2)(x 1+2)(x 2+2).①将x 1=y 1k +2,x 2=y 2k +2及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得x 2y 1+x 1y 2+2(y 1+y 2)=2y 1y 2+4k (y 1+y 2)k =-8+8k =0.所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM =∠ABN .综上,∠ABM =∠ABN .21.解:(1)易知函数f (x )的定义域为(0,+∞), h (x )=f (x )x =ln x -k (x -1)x (x >0),则h ′(x )=1x -k x 2=x -kx2,当k ≤0时,h ′(x )>0对任意的x >0恒成立,所以h (x )是(0,+∞)上的增函数,此时h (x )不存在极值.当k >0时,若0<x <k ,则h ′(x )<0;若x >k ,则h ′(x )>0.所以h (x )是(0,k )上的减函数,是(k ,+∞)上的增函数,故h (x )的极小值为h (k )=ln k -k +1,不存在极大值. 综上所述,当k ≤0时,h (x )不存在极值; 当k >0时,h (x )极小值=ln k -k +1,不存在极大值.(2)由(1)知当k ≤0或k =1时,f (x )=0,即h (x )=0仅有唯一解x =1,不符合题意. 当0<k <1时,h (x )是(k ,+∞)上的增函数,当x >1时,有h (x )>h (1)=0, 所以f (x )=0没有大于1的根,不符合题意.当k >1时,由f ′(x )=0,即f ′(x )=1+ln x -k =0,解得x 0=e k -1, 若x 1=kx 0=k e k -1,又x 1ln x 1=k (x 1-1),所以k e k -1ln(k e k -1)=k (k e k -1-1),即ln k -1+e 1-k =0.令v (x )=ln x -1+e 1-x ,则v ′(x )=1x-e 1-x =e x -e x x ex ,令s (x )=e x -e x ,s ′(x )=e x-e ,当x >1时,总有s ′(x )>0,所以s (x )是(1,+∞)上的增函数,即s (x )=e x -e x >s (1)=0,故当x >1时,v ′(x )>0,v (x )是(1,+∞)上的增函数,所以v (x )>v (1)=0, 即ln k -1+e 1-k =0在(1,+∞)上无解. 综上可知,不存在满足条件的实数k .22.解:(1)由⎩⎨⎧x =1+2ty =2t,得x -y =1,所以直线l 的极坐标方程为ρcos α-ρsin α=1, 即2ρ(cos αcos π4-sin αsin π4)=1,即2ρcos ⎝⎛⎭⎫α+π4=1.由ρ=sin θ1-sin 2θ,所以ρ=sin θcos 2θ,所以ρcos 2θ=sin θ,所以(ρcos θ)2=ρsin θ, 即曲线C 的直角坐标方程为y =x 2. (2)设P (x 0,y 0),则y 0=x 20,所以P 到直线l 的距离d =|x 0-y 0-1|2=|x 0-x 20-1|2=⎪⎪⎪⎪-⎝⎛⎭⎫x 0-122-342,所以当x 0=12时,d min =328,此时P ⎝⎛⎭⎫12,14, 所以当P 点为⎝⎛⎭⎫12,14时,P 到直线l 的距离最小,最小值为328. 23.解:(1)由已知可得 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,x ≥22x ,-2<x <2,-4,x ≤-2所以,f (x )≥2的解集为{x |x ≥1}. (2)证明:由(1)知,|x +2|-|x -2|≤4,1y +11-y =⎝⎛⎭⎫1y +11-y [y +(1-y )]=2+1-y y +y 1-y ≥4(当且仅当y =12时取等号),所以|x +2|-|x -2|≤1y +11-y.高考仿真模拟卷(二)1.解析:选A.A ={x |x <-1或x >2},B ={x |1<x <4},所以A ∩B =(2,4).故选A. 2.解析:选B.由z (1+i)=i 得z =i1+i ,所以|z |=|i||i +1|=12=22,故答案为B. 3.解析:选B.因为向量a =(x ,1),b =(1,y ),c =(2,-4),且a ⊥c ,b ∥c ,所以2x -4=0,2y =-4,解得x =2,y =-2,所以a =(2,1),b =(1,-2),所以a +b =(3,-1),所以|a +b |= 32+(-1)2=10.4.解析:选A.因为f (-x )=|-x |ln|-x |x 4=|x |ln|x |x4=f (x ),所以f (x )是偶函数, 可得图象关于y 轴对称,排除C ,D ;当x >0时,f (x )=ln xx 3,f (1)=0,f ⎝⎛⎭⎫12<0,排除B. 5.解析:选A.因为sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos α=35,所以sin α=±45,因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以sin α=45,所以tan α=43,所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=831-169=-247,故选A.6.解析:选A.设所选2部专著中至少有一部是魏晋南北朝时期专著为事件A , 所以P (A )=C 23C 210=115,因此P (A )=1-P (A )=1-115=1415,故本题选A.7.解析:选B.第一次运行,i =10,满足条件,S =1×10=10,i =9; 第二次运行,i =9满足条件,S =10×9=90,i =8; 第三次运行,i =8满足条件,S =90×8=720,i =7; 此时不满足条件,输出的S =720.故条件应为8,9,10满足,i =7不满足,所以条件应为i >7.8.解析:选C.因为1=log 2 0182 018>a =log 2 018 2 019>log 2 018 2 018=12,b =log 2 019 2 018<log 2 0192 019=12,c =2 01812 019>2 0180=1,故本题选C.9.解析:选C.由递推公式可得:当n 为奇数时,a n +2-a n =4,数列{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列, 当n 为偶数时,a n +2-a n =0,数列{a n }是首项为2,公差为0的等差数列, S 2 017=(a 1+a 3+…+a 2 017)+(a 2+a 4+…+a 2 016) =1 009+12×1 009×1 008×4+1 008×2=2 017×1 010-1.本题选择C 选项.10.解析:选A.设P (x 0,x 0),所以切线的斜率为12x 0,又因为在点P 处的切线过双曲线的左焦点F (-1,0),所以12x 0=x 0x 0+1,解得x 0=1,所以P (1,1),因此2c =2,2a =5-1,故双曲线的离心率是5+12,故选A.11.解析:选D.b c +c b =b 2+c 2bc ,这个形式很容易联想到余弦定理cos A =b 2+c 2-a 22bc ,①而条件中的“高”容易联想到面积,12a ×36a =12bc sin A ,即a 2=23bc sin A ,②将②代入①得:b 2+c 2=2bc (cos A +3sin A ),所以b c +cb =2(cos A +3sin A )=4sin ⎝⎛⎭⎫A +π6,当A =π3时取得最大值4,故选D.12.解析:选A.依题意得,AB =2AD =2,∠DAB =π3,由余弦定理可得BD =3,则AD 2+DB 2=AB 2,则∠ADB =π2,又四边形ABCD 是等腰梯形,故四边形ABCD 的外接圆直径为AB ,设AB 的中点为O 1,球的半径为R ,因为SD ⊥平面ABCD ,所以R 2=12+⎝⎛⎭⎫SD 22=54,则S =4πR 2=5π,故选A. 13.解析:因为S 3=S 11,可得3a 1+3d =11a 1+55d ,把a 1=13代入得d =-2.故S n =13n -n (n -1)=-n 2+14n ,根据二次函数性质,当n =7时,S n 最大且最大值为49.答案:4914.解析:由题意得(1-3x )8展开式的通项为T r +1=C r 8(-3x )r=(-1)r C r 8x r3,r =0,1,2, (8)所以(a +3x )(1-3x )8展开式的常数项为(-1)0C 08·a =a =4,所以(4+3x )(1-3x )8展开式中x 2项的系数为4·(-1)6C 68x 63+3x ·(-1)3C 38x 33=-56x 2,所以展开式中x 2的系数是-56.故答案为-56. 答案:-5615.解析:法一:因为DE →=12DO →,DO →=OB →=12DB →,所以DE →=12DO →=14DB →,所以DE →=13EB →,由DF ∥BC ,得DF →=13CB →,所以CF →=CD →+DF →=CD →+13CB →=CO →+OD →+13(CO →+OB →)=43CO →+23OD →=-23AC →+13BD →,所以λ=-23,μ=13,λ+μ=-13.法二:不妨设ABCD 为矩形,建立平面直角坐标系如图,设AB =a ,BC =b ,则A (0,0),B (a ,0),C (a ,b ),D (0,b ),O ⎝⎛⎭⎫a 2,b 2,设E (x ,y ),因为DE →=12DO →,所以(x ,y -b )=12⎝⎛⎭⎫a 2,-b 2,所以x =a 4,y =34b ,即E ⎝⎛⎭⎫a 4,34b ,设F (0,m ),因为CF →∥CE →,CF →=(-a ,m -b ),CE →=⎝⎛⎭⎫-34a ,-14b ,所以14ab +34a (m -b )=0,解得m =23b ,即F ⎝⎛⎭⎫0,23b ,CF →=⎝⎛⎭⎫-a ,-13b .又AC →=(a ,b ),BD →=(-a ,b ),由CF →=λAC →+μBD →,得⎝⎛⎭⎫-a ,-13b =λ(a ,b )+μ(-a ,b )=((λ-μ)a ,(λ+μ)b ),所以λ+μ=-13.答案:-1316.解析:由题意得ln x +x =kx 有两个不同的解,k =ln xx +1,则k ′=1-ln x x 2=0⇒x =e ,因此当0<x <e 时,k ∈⎝⎛⎭⎫-∞,1+1e ,当x >e 时,k ∈⎝⎛⎭⎫1,1+1e ,从而要使ln x +x =kx 有两个不同的解,需k ∈⎝⎛⎭⎫1,1+1e . 答案:⎝⎛⎭⎫1,1+1e 17.解:(1)因为f (x )=3sin(3π+x )·cos(π-x )+cos 2⎝⎛⎭⎫π2+x ,所以f (x )=3(-sin x )·(-cos x )+(-sin x )2=32sin 2x +1-cos 2x 2=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12. 由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,即函数f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3,k ∈Z .(2)由f (A )=32得,sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6+12=32,所以sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6=1,因为0<A <π,所以0<2A <2π,-π6<2A -π6<11π6,所以2A -π6=π2,所以A =π3,因为a =2,b +c =4,① 根据余弦定理得,4=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =16-3bc , 所以bc =4,② 联立①②得,b =c =2.18.解:(1)依题意得,a =0.04×5×1 000=200,b =0.02×5×1 000=100.(2)设抽取的40名学生中,成绩为优秀的学生人数为x ,则x 40=350+300+1001 000,解得x=30,即抽取的40名学生中,成绩为优秀的学生人数为30. 依题意,X 的可能取值为0,1,2,P (X =0)=C 210C 240=352,P (X =1)=C 110C 130C 240=513,P (X =2)=C 230C 240=2952,所以X 的分布列为X 0 1 2 P3525132952所以X 的数学期望E (X )=0×352+1×513+2×2952=32.19.解:(1)证明:取BC 的中点Q ,连接NQ ,FQ ,则NQ =12AC ,NQ ∥AC .又MF =12AC ,MF ∥AC ,所以MF =NQ ,MF ∥NQ ,则四边形MNQF 为平行四边形,即MN ∥FQ .因为FQ ⊂平面FCB ,MN ⊄平面FCB , 所以MN ∥平面FCB .(2)由AB ∥CD ,AD =DC =CB =1,∠ABC =60°可得∠ACB =90°,AC =3,BC =1,AB =2.因为四边形ACFE 为矩形,所以AC ⊥平面FCB ,则∠AFC 为直线AF 与平面FCB 所成的角,即∠AFC =30°,所以FC =3.因为FB =10,所以FC ⊥BC ,则可建立如图所示的空间直角坐标系C -xyz ,所以A (3,0,0),B (0,1,0),M ⎝⎛⎭⎫32,0,3,MA →=⎝⎛⎭⎫32,0,-3,MB →=⎝⎛⎭⎫-32,1,-3. 设m =(x ,y ,z )为平面MAB 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧MA →·m =0,MB →·m =0,即⎩⎨⎧32x -3z =0,-32x +y -3z =0.取x =23,则m =(23,6,1)为平面MAB 的一个法向量.又n =(3,0,0)为平面FCB 的一个法向量, 所以cos 〈m ,n 〉=m·n |m||n|=23×37×3=237.则平面MAB 与平面FCB 所成角的余弦值为237.20.解:(1)由题意知,b 等于原点到直线y =x +2的距离,即b =21+1=2,又2a =4,所以a =2,c 2=a 2-b 2=2,所以椭圆C 的两个焦点的坐标分别为()2,0,()-2,0.(2)由题意可设M (x 0,y 0),N (-x 0,-y 0),P (x ,y ),则x 20a 2+y 20b 2=1,x 2a 2+y 2b2=1, 两式相减得y 2-y 20x 2-x 20=-b 2a 2,又k PM =y -y 0x -x 0,k PN =y +y 0x +x 0, 所以k PM ·k PN =y -y 0x -x 0·y +y 0x +x 0=y 2-y 20x 2-x 20=-b 2a 2,所以-b 2a 2=-14,又a =2,所以b =1,故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.21.解:(1)f ′(x )=1x -k x 2=x -kx2,x >0.当k ≤0时,f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增,无极值.当k >0时,当0<x <k 时,f ′(x )<0,当x >k 时,f ′(x )>0,故f (x )的单调递减区间是(0,k ),单调递增区间是(k ,+∞),f (x )的极小值为h (k )=f (k )=ln k +1.当k >0时,h (k )≤ak 恒成立,即ln k +1≤ak ,即a ≥ln k +1k恒成立.令φ(k )=ln k +1k ,则φ′(k )=1-(1+ln k )k 2=-ln kk 2,令φ′(k )=0,得k =1,当0<k <1时,φ′(k )>0,φ(k )单调递增,当k >1时,φ′(k )<0,φ(k )单调递减,故k =1为φ(k )在(0,+∞)上唯一的极大值点,也是最大值点,所以φ(k )max =φ(1)=1,所以a ≥1,即实数a 的取值范围是[1,+∞).(2)证明:由(1)知,当k >0时,f (x )在(0,k )上单调递减,在(k ,+∞)上单调递增,设α<β,则一定有0<α<k <β.构造函数g (x )=f (x )-f (2k -x )=ln x +k x -ln (2k -x )-k2k -x ,0<x <k ,g ′(x )=1x +12k -x -k x 2-k(2k -x )2=2kx (2k -x )-2k (x 2-2kx +2k 2)x 2(2k -x )2 =-4k (x -k )2x 2(2k -x )2. 因为0<x <k ,所以g ′(x )<0,即g (x )在(0,k )上单调递减,又f (k )-f (2k -k )=0,所以g (x )>0,所以f (x )>f (2k -x ).因为0<α<k ,所以f (α)>f (2k -α),因为f (α)=f (β),所以f (β)>f (2k -α),因为0<α<k ,所以2k -α>k ,又函数f (x )在(k ,+∞)上单调递增,所以β>2k -α,所以α+β>2k .22.解:(1)x 2=⎣⎡⎦⎤2sin ⎝⎛⎭⎫α+π42=(sin α+cos α)2=sin 2α+1=y ,所以C 1的普通方程为y =x 2.将ρ2=x 2+y 2,ρsin θ=y 代入C 2的方程得x 2+y 2=4y -3,所以C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-4y +3=0.(2)将x 2+y 2-4y +3=0变形为x 2+(y -2)2=1,它的圆心为C (0,2).设P (x 0,y 0)为C 1上任意一点,则y 0=x 20,从而|PC |2=(x 0-0)2+(y 0-2)2=x 20+(x 20-2)2=x 40-3x 20+4=⎝⎛⎭⎫x 20-322+74,所以当x 20=32时,|PC |min =72, 故曲线C 1上的点与曲线C 2上的点的距离的最小值为72-1. 23.解:(1)由已知可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,x <0,1,0≤x <1,2x -1,x ≥1,所以f (x )min =1,所以只需|m -1|≤1,解得-1≤m -1≤1, 所以0≤m ≤2,所以实数m 的最大值M =2. (2)证明:因为a 2+b 2≥2ab , 所以ab ≤1,所以ab ≤1,当且仅当a =b 时取等号,① 又ab ≤a +b 2,所以ab a +b ≤12,所以ab a +b ≤ab2,当且仅当a =b 时取等号,②由①②得,ab a +b ≤12,所以a +b ≥2ab . 高考仿真模拟卷(三)1.解析:选C.因为A =(-2,1),B =(-∞,0)∪(1,+∞),所以∁R B =[0,1],A ∩(∁R B )=[0,1),选C.2.解析:选A.由复数z 1与z 3所对应的点关于原点对称,z 3与z 2关于实轴对称可得, 复数z 1与z 2所对应的点关于虚轴对称,z 1=3+4i ,所以z 2=-3+4i , 所以z 1·z 2=(3+4i)(-3+4i)=-25.3.解析:选C.抛掷红、蓝两枚骰子,第一个数字代表红色骰子,第二个数字代表蓝色骰子,当红色骰子点数为偶数时,有18种,分别为:(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),其中两颗骰子点数之和不小于9的有6种,分别为:(4,5),(4,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),所以当已知红色骰子的点数为偶数时,两颗骰子的点数之和不小于9的概率是P =618=13.故选C.4.解析:选B.本题可以转为等差数列问题:已知首项a 1=5,前30项的和S 30=390,求公差d .由等差数列的前n 项公式可得,390=30×5+30×292d ,解得d =1629.5.解析:选A.因为函数f (x )=x ln |x |,可得f (-x )=-f (x ),f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,排除C ,D ;当x >0时,f ′(x )=ln x +1,令f ′(x )>0得x >1e ,得出函数f (x )在⎝⎛⎭⎫1e ,+∞上是增函数,排除B ,故选A.6.解析:选D.由m ⊥OA →,得3x +4y =0,即y =-34x ,所以tan α=-34,tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tan π41-tan αtan π4=tan α+11-tan α=-34+11-⎝⎛⎭⎫-34=17.7.解析:选D.设奇数项的公差为d ,偶数项的公比为q ,由a 3+a 4=7,a 5+a 6=13,得1+d +2q =7,1+2d +2q 2=13,解得d =2,q =2,所以a 7+a 8=1+3d +2q 3=7+16=23,故选D.8.解析:选C.第一次循环r =70,m =105,n =70;第二次循环r =35,m =70,n =35;第三次循环r =0,m =35,n =0.故输出的m 等于35.9.解析:选A.在△ADC 中,因为AC =32,AD =3,cos ∠ADC =cos ⎝⎛⎭⎫∠ABC +π2=-sin ∠ABC =-33,所以代入AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos ∠ADC ,可得DC 2+2DC -15=0,舍掉负根有DC =3.所以BC =DC cot ∠ABC =3 2.AB =AD +BD =AD +DCsin ∠ABC =3+33=4 3.于是根据三角形的面积公式有:S △ABC =12AB ·BC ·sin ∠ABC =12·43·32·33=6 2.故选A.10.解析:选C.由AB =BC =2,AC =2,可知∠ABC =π2,取AC 的中点M ,则点M 为△ABC 外接圆的圆心,又O 为四面体ABCD 的外接球球心,所以OM ⊥平面ABC ,且OM 为△ACD 的中位线,所以DC ⊥平面ABC , 故三棱锥D -ABC 的体积为V =13×12×2×2×23=233.故选C.11.解析:选B.由题意知四边形F 1F 2PQ 的边长为2c ,连接QF 2,由对称性可知,|QF 2|=|QF 1|=2c ,则三角形QPF 2为等边三角形.过点P 作PH ⊥x 轴于点H ,则∠PF 2H =60°,因为|PF 2|=2c ,所以在直角三角形PF 2H 中,|PH |=3c ,|HF 2|=c ,则P (2c ,3c ),连接PF 1,则|PF 1|=23c .由双曲线的定义知,2a =|PF 1|-|PF 2|=23c -2c =2(3-1)c ,所以双曲线的离心率为c a =13-1=3+12.12.解析:选B.令g (x )=f (x )x 2,则g ′(x )=x 2f ′(x )-2xf (x )x 4=xf ′(x )-2f (x )x 3,由于x ∈(0,1),且xf ′(x )>2f (x ),所以g ′(x )>0,故函数g (x )在(0,1)上单调递增.又α,β为锐角三角形的两个内角,则π2>α>π2-β>0,所以1>sin α>sin ⎝⎛⎭⎫π2-β>0,即1>sin α>cos β>0,所以g (sin α)>g (cos β),即f (sin α)sin 2α>f (cos β)cos 2β,所以cos 2βf (sin α)>sin 2αf (cos β). 13.解析:依题意,得1a +4b =12⎝⎛⎭⎫1a +4b ·(a +b ) =12⎣⎡⎦⎤5+⎝⎛⎭⎫b a +4a b ≥12⎝⎛⎭⎫5+2b a ·4a b=92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4a b ,a >0,b >0,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92. 答案:9214.解析:依题意,结合茎叶图,将题中的数由小到大依次排列得到:86,86,90,91,93,93,93,96,因此这8位学生得分的众数是93,中位数是91+932=92.答案:93,9215.解析:由AB →·AC →=6,∠A =60°,可得|AB →|·|AC →|=12,又在△ABC 中,13=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos A ,所以AB 2+AC 2=25,因为AB >AC ,所以AB =4,AC =3.以A 为坐标原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则B (4,0),C ⎝⎛⎭⎫32,332,所以BC →=⎝⎛⎭⎫-52,332,因为M 是BC 的中点,所以M ⎝⎛⎭⎫114,334,H ⎝⎛⎭⎫114,0,所以MH →=⎝⎛⎭⎫0,-334,所以MH →·BC →=-278.答案:-27816.解析:函数f (x )=a ln x -x +a +3x 在定义域(0,+∞)内无极值等价于f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在定义域(0,+∞)内恒成立.因为f ′(x )=ax -1-a +3x 2=-x 2+ax -(a +3)x 2,设g (x )=-x 2+ax -(a +3),则g (x )≥0或g (x )≤0在(0,+∞)内恒成立,可分两种情况进行讨论,即方程g (x )=-x 2+ax -(a +3)=0无解或只有小于等于零的解,因此Δ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,a2≤0,g (0)≤0,解得-2≤a ≤6或-3≤a ≤-2.故实数a 的取值范围为[-3,6]. 答案:[-3,6]17.解:(1)记甲运动员击中n 环为事件A n (n =1,2,3,…,10);乙运动员击中n 环为事件B n (n =1,2,3,…,10);甲运动员击中的环数不少于9环为事件A 9∪A 10,乙运动员击中的环数不少于9环为事件B 9∪B 10,根据已知事件A 9与事件A 10互斥,事件B 9与事件B 10互斥,事件A 9∪A 10与B 9∪B 10相互独立.P (A 9∪A 10)=P (A 9)+P (A 10)=1-0.2-0.15=0.65, P (B 9∪B 10)=P (B 9)+P (B 10)=0.2+0.35=0.55.所以甲、乙两名射击运动员击中的环数都不少于9环的概率等于0.65×0.55=0.357 5. (2)设甲、乙两名射击运动员击中的环数分别为随机变量X 、Y ,根据已知得X 、Y 的可能取值为:7,8,9,10.甲运动员射击环数X 的概率分布列为甲运动员射击环数X E (X )=7×0.2+8×0.15+9×0.3+10×0.35=8.8. 乙运动员射击环数Y 的概率分布列为乙运动员射击环数Y E (Y )=7×0.2+8×0.25+9×0.2+10×0.35=8.7.因为E (X )>E (Y ), 所以从随机变量均值意义的角度看,选甲去比较合适. 18.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=2-a ; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1.因为{a n }为等比数列,所以2-a =1,解得a =1.所以a n =2n -1. 设数列{b n }的公差为d .因为b 2+5,b 4+5,b 8+5成等比数列, 所以(b 4+5)2=(b 2+5)(b 8+5),又b 1=3,所以(8+3d )2=(8+d )(8+7d ), 解得d =0(舍去)或d =8.所以b n =8n -5. (2)由a n =2n -1,得log 2a n =2(n -1),所以{log2a n }是以0为首项,2为公差的等差数列,所以T n =n (0+2n -2)2=n (n -1).由b n =8n -5,T n >b n ,得n (n -1)>8n -5, 即n 2-9n +5>0,因为n ∈N *,所以n ≥9. 故所求n 的最小正整数为9.19.解:(1)设BD =x (0<x <3),则CD =3-x .由AD ⊥BC ,∠ACB =45°知,△ADC 为等腰直角三角形,所以AD =CD =3-x . 由折起前AD ⊥BC 知,折起后,AD ⊥DC ,AD ⊥BD ,且BD ∩DC =D ,所以AD ⊥平面BCD .又∠BDC =90°, 所以S △BCD =12BD ·CD =12x (3-x ).于是V ABCD=13AD ·S △BCD=13(3-x )·12x (3-x )=112·2x (3-x )·(3-x )≤112⎣⎡⎦⎤2x +(3-x )+(3-x )33=23(当且仅当2x =3-x ,即x =1时,等号成立),故当x =1,即BD =1时,三棱锥A -BCD 的体积最大.(2)以D 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D -xyz . 由(1)知,当三棱锥A -BCD 的体积最大时,BD =1,AD =CD =2.于是可得D (0,0,0),B (1,0,0),C (0,2,0),A (0,0,2),M (0,1,1),E ⎝⎛⎭⎫12,1,0,所以BM →=(-1,1,1).设N (0,λ,0),则EN →=⎝⎛⎭⎫-12,λ-1,0. 因为EN ⊥BM ,所以EN →·BM →=0,即⎝⎛⎭⎫-12,λ-1,0·(-1,1,1)=12+λ-1=0,故λ=12,N ⎝⎛⎭⎫0,12,0. 所以当DN =12(即N 是CD 上靠近点D 的一个四等分点)时,EN ⊥BM .设平面BMN 的一个法向量为n =(x ,y ,z ), 由⎩⎪⎨⎪⎧n ⊥BN →,n ⊥BM →,及BN →=⎝⎛⎭⎫-1,12,0, 得⎩⎪⎨⎪⎧-x +12y =0,-x +y +z =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,z =-x .取x =1得n =(1,2,-1).设EN 与平面BMN 所成角的大小为θ,则由EN →=⎝⎛⎭⎫-12,-12,0, 可得sin θ=|cos 〈n ,EN →〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n ·EN →|n |·|EN →|=⎪⎪⎪⎪-12-16×22=32, 即θ=60°,故EN 与平面BMN 所成角的大小为60°.20.解:(1)证明:因为f ′(x )=x e x ≥0,即f (x )在[0,1]上单调递增,所以f (x )≥f (0)=0,结论成立.(2)令g (x )=e x -1x ,则g ′(x )=(x -1)e x +1x 2>0,x ∈(0,1),所以,当x ∈(0,1)时,g (x )<g (1)=e -1, 要使e x -1x<b ,只需b ≥e -1.要使e x -1x >a 成立,只需e x -ax -1>0在x ∈(0,1)上恒成立.令h (x )=e x -ax -1,x ∈(0,1),则h ′(x )=e x -a ,由x ∈(0,1),得e x ∈(1,e),①当a ≤1时,h ′(x )>0,此时x ∈(0,1),有h (x )>h (0)=0成立,所以a ≤1满足条件; ②当a ≥e 时,h ′(x )<0,此时x ∈(0,1),有h (x )<h (0)=0,不符合题意,舍去; ③当1<a <e 时,令h ′(x )=0,得x =ln a ,可得当x ∈(0,ln a )时,h ′(x )<0,即x ∈(0,ln a )时,h (x )<h (0)=0,不符合题意,舍去.综上,a ≤1.又b ≥e -1,所以b -a 的最小值为e -2.21.解:(1)由焦点坐标为(1,0),可知p2=1,所以p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)证明:当直线l 垂直于x 轴时,△ABO 与△MNO 相似, 所以S △ABO S △MNO =⎝⎛⎭⎫|OF |22=14;当直线l 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -1). 设M (-2,y M ),N (-2,y N ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x ,整理得k 2x 2-(4+2k 2)x +k 2=0,所以x 1·x 2=1.所以S △ABOS △MNO=12·|AO |·|BO |·sin ∠AOB 12·|MO |·|NO |·sin ∠MON=|AO ||MO |·|BO ||NO |=x 12·x 22=14. 综上,S △ABO S △MNO =14. 22.解:(1)由已知可得圆心O 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫-22,-22,所以圆心O 的极坐标为⎝⎛⎭⎫1,5π4.(2)由直线l 的极坐标方程可得直线l 的直角坐标方程为x +y -1=0,所以圆心O 到直线l 的距离d =|-2-1|2,圆O 上的点到直线l 的距离的最大值为|-2-1|2+r =3,解得r =2-22. 23.解:(1)显然a ≠0,当a >0时,解集为⎣⎡⎦⎤-1a ,3a ,则-1a =-6,3a =2,无解; 当a <0时,解集为⎣⎡⎦⎤3a ,-1a ,令-1a =2,3a =-6,得a =-12. 综上所述,a =-12.(2)当a =2时,令h (x )=f (2x +1)-f (x -1)=|4x +1|-|2x -3|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x -4,x ≤-14,6x -2,-14<x <32,2x +4,x ≥32, 由此可知,h (x )在⎝⎛⎦⎤-∞,-14上单调递减,在⎝⎛⎭⎫-14,32上单调递增,在⎣⎡⎭⎫32,+∞上单调递增,则当x =-14时,h (x )取到最小值-72,由题意知,-72≤7-3m ,则实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,72.高考仿真模拟卷(四)1.解析:选B.因为M ={x |1≤x <3},N ={1,2},所以M ∩N ={1,2}.故选B. 2.解析:选C.由(z -1)i =4+2i ,得z -1=4+2i i =2-4i ,所以z =3-4i ,所以|z |=5.3.解析:选D.由题意知,四所中学报名参加某高校2017年自主招生考试的学生总人数为100,抽取的学生人数与学生总人数的比值为50100=12.所以应从A ,B ,C ,D 四所中学抽取的学生人数分别为20,15,5,10.4.解析:选C.因为a 5=a 2q 3<0,a 2<0,所以q >0,所以a n <0恒成立,所以S n -S n -1=a n <0,{S n }单调递减,故为充分条件;S n -S n -1=a n <0⇒a 2<0,a 5<0,故为必要条件.故选C.5.解析:选B.依题意得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,C =60°,因此△ABC 的面积等于12ab sinC =12×3×32=34.6.解析:选A.因为a =log 123<log 122=-1,0<b =⎝⎛⎭⎫130.2<1,c =2>1,所以a <b <c . 7.解析:选A.由(a -2b )·a =a 2-2a ·b =0,得a ·b =a 22=|a |22=8,从而a 在b 方向上的投影为a ·b |b |=82=4,故选A.8.解析:选C.第一次循环S =2,n =2,第二次循环S =6,n =3,第三次循环S =2,n =4,第四次循环S =18,n =5,第五次循环S =14,n =6,第六次循环S =78,n =7,需满足S ≥K ,此时输出n =7,所以18<K ≤78,所以整数K 的最大值为78.9.解析:选B.设长方体三条棱的长分别为a ,b ,c , 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ab =6bc =8ac =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3b =2c =4.再结合题意可得,铁球的直径最大只能为2. 故选B.10.解析:选B.设Q (x 0,y 0),中点M (x ,y ),则P (2x -x 0,2y -y 0)代入x 2+y 2=9, 得(2x -x 0)2+(2y -y 0)2=9, 化简得:⎝⎛⎭⎫x -x 022+⎝⎛⎭⎫y -y 022=94, 又x 20+y 20=25表示以原点为圆心半径为5的圆,故易知M 的轨迹是在以⎝⎛⎭⎫x 02,y 02为圆心,以32为半径的圆绕原点一周所形成的图形,即在以原点为圆心,宽度为3的圆环带上,即应有x 2+y 2=r 2(1≤r ≤4),那么在C 2内部任取一点落在M 内的概率为16π-π25π=1525=35.故选B.11.解析:选A.由题意得,F (c ,0),该双曲线的一条渐近线为y =-ba x ,将x =c 代入y=-b a x 得y =-bc a,所以bca =2a ,即bc =2a 2,所以4a 4=b 2c 2=c 2(c 2-a 2),所以e 4-e 2-4=0,解得e 2=1+172,故选A.12.解析:选A.二次函数f (x )=x 2+(a +8)x +a 2+a -12图象的对称轴为直线x =-a +82,由f (a 2-4)=f (2a -8)及二次函数的图象,可以得出a 2-4+2a -82=-a +82,解得a =-4或a=1,又a <0,所以a =-4,所以f (x )=x 2+4x ,所以f (n )-4a n +1=n 2+4n +16n +1=(n +1)2+2(n +1)+13n +1=n +1+13n +1+2≥2(n +1)·13n +1+2=213+2,又n ∈N *,所以当且仅当n +1=13n +1,即n =13-1时等号成立,当n =2时,f (n )-4a n +1=283,n =3时,f (n )-4a n +1=294+2=374<283,所以最小值为374,故选A.13.解析:因为函数f (x )=tan x +sin x +2 017,所以f (-x )=-tan x -sin x +2 017,从而f (-x )+f (x )=4 034,又f (m )=2,所以f (-m )=4 032.答案:4 03214.解析:不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,假设z =x +ay 在点C (2,1)处取得最小值,则2+a =4,a =2,此时y =-12x +12z ,其在点C (2,1)处取得最小值,符合题意.假设z =x +ay 在点B (2,5)处取得最小值,则2+5a =4,a =25,此时y =-52x +52z ,其在点C 处取得最小值,不符合题意.假设z =x +ay 在点A (8,-1)处取得最小值,则8-a =4,a =4,此时y =-14x +14z ,其在点A处取得最小值,符合题意.所以a 的值为2或4.答案:2或415.解析:由S n =2n -1,得a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1-2n -1+1=2n -1,a 1=1适合上式,所以a n =2n -1. 则b n =a 2n -7a n +6=⎝⎛⎭⎫a n -722-254.所以当n =3时(b n )min =⎝⎛⎭⎫4-722-254=-6.故答案为-6. 答案:-616.解析:该球形容器最小时,十字立方体与球内接,此时球直径2R 等于由两个正四棱柱组合而成的几何体的对角线,即2R =42+42+22=6,球形容器的表面积为4πR 2=36π.答案:36π17.解:(1)f (x )=23sin x cos x +cos 2x -sin 2x =3sin 2x +cos 2x =2⎝⎛⎭⎫32sin 2x +12cos 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 所以函数f (x )的最小正周期T =π.(2)由题意可知,不等式f (x )≥m 有解,即m ≤f (x )max .因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, 所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, 故当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值,且最大值为f ⎝⎛⎭⎫π6=2.从而可得m ≤2 . 18.解:(1)由题意知,ξ的所有可能取值为0,10,20,30. P (ξ=0)=15×14×13=160,P (ξ=10)=45×14×13+15×34×13+15×14×23=960=320,P (ξ=20)=45×34×13+45×14×23+15×34×23=2660=1330,P (ξ=30)=45×34×23=25.所以ξ的分布列为所以E (ξ)=0×160+10×320+20×1330+30×25=1336.(2)记“甲队得30分,乙队得0分”为事件A ,“甲队得20分,乙队得10分”为事件B ,则A ,B 互斥.又P (A )=⎝⎛⎭⎫343×160=91 280,P (B )=C 23⎝⎛⎭⎫342×14×320=811 280,故甲、乙两队总得分之和为30分且甲队获胜的概率为P (A +B )=P (A )+P (B )=901 280=9128. 19.解:(1)证明:连接BG ,因为BC ∥AD ,AD ⊥底面AEFB ,所以BC ⊥底面AEFB ,又AG ⊂底面AEFB ,所以BC ⊥AG ,因为AB =12EF ,且AB ∥EF ,所以AB 綊EG ,因为AB=AE ,所以四边形ABGE 为菱形,所以AG ⊥BE ,又BC ∩BE =B ,BE ⊂平面BCE ,BC ⊂平面BCE ,所以AG ⊥平面BCE .(2)由(1)知四边形ABGE 为菱形,AG ⊥BE ,AE =EG =BG =AB =4, 设AG ∩BE =O ,所以OE =OB =23,OA =OG =2, 以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则O (0,0,0),A (-2,0,0),E (0,-23,0),F (4,23,0),C (0,23,4),D (-2,0,4),所以AC →=(2,23,4),AE →=(2,-23,0),设平面ACE 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧AC →·n =0,AE →·n =0,所以⎩⎨⎧2x +23y +4z =0,2x -23y =0,令y =1,则x =3,z =-3,即平面ACE 的一个法向量为n =(3,1,-3),易知平面AEF 的一个法向量为AD →=(0,0,4),设二面角C -AE -F 的大小为θ,由图易知θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以cos θ=|n ·AD →||n |·|AD →|=437×4=217.20.解:(1)由题意知,F (x )=f (x )h (x )=x 2ln x ,F ′(x )=2x ln x +x (x >0). 令F ′(x )>0,得x >1e,故F (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫1e ,+∞;令F ′(x )<0,得0<x <1e ,故F (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫0,1e .(2)由题意知,G (x )=e x -bx ,故G ′(x )=e x -b ,又b >0,令G ′(x )=e x -b =0,得x =ln b ,故当x ∈(-∞,ln b )时,G ′(x )<0,此时G (x )单调递减;当x ∈(ln b ,+∞)时,G ′(x )>0,此时G (x )单调递增.故G (x )min =b -b ln b ,所以m ≤b -b ln b ,则mb ≤b 2-b 2ln b . 设r (b )=b 2-b 2ln b (b >0),则r ′(b )=2b -(2b ln b +b )=b -2b ln b ,由于b >0,令r ′(b )=0,得ln b =12,b =e ,当b ∈(0,e)时,r ′(b )>0,r (b )单调递增;当b ∈(e ,+∞)时,r ′(b )<0,r (b )单调递减,所以r (b )max =e 2,即当b =e ,m =12e 时,mb 取得最大值e2.21.解:(1)因为点P (2,t )到焦点F 的距离为52,所以2+p 2=52,解得p =1,故抛物线C 的方程为y 2=2x ,P (2,2), 所以l 1的方程为y =45x +25,联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =45x +25,y 2=2x ,可解得x Q =18,又|QF |=x Q +12=58,|PF |=52,所以|QF ||PF |=5852=14.(2)设直线l 2的方程为x =ny +m (m ≠0),代入抛物线方程可得y 2-2ny -2m =0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2n ,y 1y 2=-2m ,① 由OA ⊥OB 得,(ny 1+m )(ny 2+m )+y 1y 2=0, 整理得(n 2+1)y 1y 2+nm (y 1+y 2)+m 2=0,②将①代入②解得m =2或m =0(舍去),满足Δ=4n 2+8m >0, 所以直线l 2:x =ny +2,因为圆心M (a ,0)到直线l 2的距离d =|a -2|1+n 2, 所以|DE |=212-(a -2)21+n 2,显然当a =2时,|DE |=2,所以存在实数a =2,使得|DE |为定值.22.解:(1)如图,设圆C 上任意一点A (ρ,θ),则∠AOC =θ-π3或π3-θ.由余弦定理得4+ρ2-4ρcos(θ-π3)=4,所以圆C 的极坐标方程为ρ=4cos ⎝⎛⎭⎫θ-π3.作图如图所示.(2)在直角坐标系中,点C 的坐标为(1,3),可设圆C 上任意一点P (1+2cos α,3+2sin α),又令M (x ,y ),由Q (5,-3),M 是线段PQ 的中点,得M 的参数方程为⎩⎨⎧x =6+2cos α2y =2sin α2(α为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos αy =sin α(α为参数),所以点M 的轨迹的普通方程为(x -3)2+y 2=1.23.解:(1)由于a =1,故f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x <1.x -1,x ≥1.当x <1时,由f (x )≥12(x +1),得1-x ≥12(x +1),解得x ≤13;当x ≥1时,由f (x )≥12(x +1),得x -1≥12(x +1),解得x ≥3.综上,不等式f (x )≥12(x +1)的解集为⎝⎛⎦⎤-∞,13∪[3,+∞). (2)当a <2时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2,x ≤a ,2x -2-a ,a <x <2,2-a ,x ≥2,g (x )的值域A =[a -2,2-a ],由A ⊆[-1,3],得⎩⎪⎨⎪⎧a -2≥-1,2-a ≤3,解得a ≥1,又a <2,故1≤a <2; 当a ≥2时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2,x ≤2,-2x +2+a ,2-a ,x ≥a ,2<x <a ,g (x )的值域A =[2-a ,a -2],由A ⊆[-1,3],得⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≥-1,a -2≤3,解得a ≤3,又a ≥2,故2≤a ≤3. 综上,a 的取值范围为[1,3].高考仿真模拟卷(五)1.解析:选C.A ={x |x ≤3},B ={2,3,4}, 所以A ∩B ={2,3},故选C.2.解析:选D.由已知可得z =1+i 2-i =(1+i )(2+i )(2-i )(2+i )=1+3i 5=15+35i ,所以z =15-35i.3.解析:选A.所给圆的圆心为坐标原点,半径为2,当弦长大于2时,圆心到直线l 的距离小于1,即|m |5<1,所以-5<m <5,故所求概率P =5-(-5)9-(-6)=23.4.解析:选C.因为4a 1,a 3,2a 2成等差数列,所以2a 3=4a 1+2a 2,又a 3=a 1q 2,a 2=a 1q ,则2a 1q 2=4a 1+2a 1q ,解得q =2或q =-1,故选C.5.解析:选A.a =b =1时,两条直线ax -y +1=0与直线x -by -1=0平行, 反之由ax -y +1=0与直线x -by -1=0平行,可得ab =1,显然不一定是a =b =1, 所以,必要性不成立,所以“a =b =1”是“直线ax -y +1=0与直线x -by -1=0平行”的充分不必要条件. 故选A.6.解析:选A.BD →=AD →-AB →,所以BC →= 2 BD →=2(AD →-AB →),所以BC →·AB →=2(AD →-AB →)·AB →= 2 AD →·AB →- 2 AB →2=0-2×22=-4 2.7.解析:选C.该程序框图的功能是计算S =2+lg 12+lg 23+…+lg nn +1=2-lg(n +1)的值.要使输出的S 的值为-1,则2-lg(n +1)=-1,即n =999,故①中应填n <999?.8.解析:选C.F (1,0),故直线AB 的方程为y =x -1,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x y =x -1,可得x 2-6x +1=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系可知x 1+x 2=6,x 1x 2=1.由抛物线的定义可知:|F A |=x 1+1, |FB |=x 2+1,所以||F A |-|FB ||=|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=36-4=4 2. 故选C.9.解析:选B.如图所示,在同一坐标系中分别作出y =f (x )与y =-x +a 的图象,其中a 表示直线在y 轴上的截距.由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与曲线y =f (x )只有一个交点.10.解析:选C.由题意得BC =CD =a ,∠BCD =90°,所以。
仿真模拟卷三本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.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.已知集合A ={(x ,y )|x +y ≤2,x ,y ∈N },则A 中元素的个数为( ) A .1 B .5 C .6 D .无数个 答案 C解析 由题得A ={(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(2,0)},所以A 中元素的个数为6.2.已知i 是虚数单位,z -是z 的共轭复数,若z (1+i)=1-i1+i ,则z -的虚部为( )A.12 B .-12 C.12i D .-12i 答案 A解析 由题意可得z =1-i (1+i )2=1-i 2i =12i -12=-12i -12,则z -=-12+12i ,据此可得z -的虚部为12.3.“0<m <2”是“方程x 2m +y 22-m =1表示椭圆”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案 C解析方程x 2m +y22-m=1表示椭圆,即⎩⎨⎧m >0,2-m >0,m ≠2-m⇒0<m <2且m ≠1,所以“0<m <2”是“方程x 2m +y 22-m=1表示椭圆”的必要不充分条件.4.若a >b ,则( ) A .ln (a -b )>0 B .3a <3b C .a 3-b 3>0 D .|a |>|b |答案 C解析 取a =2,b =1,满足a >b ,但ln (a -b )=0,则A 错误;由9=32>31=3,知B 错误;取a =1,b =-2,满足a >b ,但|1|<|-2|,则D 错误;因为幂函数y =x 3是增函数,a >b ,所以a 3>b 3,即a 3-b 3>0,C 正确.5.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的S 的值等于( )A .30B .31C .62D .63 答案 B解析 由流程图可知该算法的功能为计算S =1+21+22+23+24的值,即输出的值为S =1+21+22+23+24=1×(1-25)1-2=31.6.⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 8的展开式的常数项为( )A .-56B .-28C .56D .28 答案 D解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 8展开式的通项公式为T r +1=C r 8·x 8-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-13x r =C r 8·(-1)r· x 8-43r,令8-43r =0,得r =6,∴所求常数项为C 68·(-1)6=28.7.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BC =3BE ,DC =λDF ,若AE →·AF →=1,则λ的值为( )A .3B .2 C.32 D.52答案 B解析 由题意可得AE →·AF →=(AB →+BE →)·(AD →+DF →)=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →+13BC →·⎝ ⎛⎭⎪⎫BC →+1λAB →=1λAB →2+13BC →2+⎝ ⎛⎭⎪⎫13λ+1AB →·BC →,且AB →2=BC →2=4,AB →·BC →=2×2×cos120°=-2,故4λ+43+⎝ ⎛⎭⎪⎫13λ+1×(-2)=1,解得λ=2.8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =1,3sin A cos C +(3sin C +b )cos A =0,则角A =( )A.2π3B.π3C.π6D.5π6 答案 D解析 ∵a =1,3sin A cos C +(3sin C +b )cos A =0, ∴3sin A cos C +3sin C cos A =-b cos A , ∴3sin(A +C )=3sin B =-b cos A ,∴3a sin B =-b cos A ,由正弦定理可得3sin A sin B =-sin B cos A ,∵sin B >0,∴3sin A =-cos A ,即tan A =-33,∵A ∈(0,π),∴A =5π6.9.我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征,如函数f (x )=x 4|4x-1|的图象大致是( )答案 D解析 因为函数f (x )=x 4|4x -1|,f (-x )=(-x )4|4-x -1|=x 4|4-x -1|≠f (x ),所以函数f (x )不是偶函数,图象不关于y 轴对称,故排除A ,B ;又因为f (3)=97,f (4)=256255,所以f (3)>f (4),而C 在x >0时是递增的,故排除C.10.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )A .-80B .-40C .40D .80 答案 D解析 令x =1,得展开式的各项系数和为⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫2-115=1+a ,∴1+a =2,∴a =1,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5+1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5,所求展开式中常数项为⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5的展开式的常数项与含x 项的系数和,⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5展开式的通项为T r +1=C r 5(2x )5-r ·(-1)r ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =(-1)r 25-r ·C r 5x5-2r,令5-2r =1得r =2;令5-2r =0,无整数解,∴展开式中常数项为8C 25=80.11.在正三角形ABC 内任取一点P ,则点P 到A ,B ,C 的距离都大于该三角形边长一半的概率为( )A .1-3π6B .1-3π12C .1-3π9 D .1-3π18答案 A解析 满足条件的正三角形ABC 如图所示.设边长为2,其中正三角形ABC 的面积S △ABC =34×4= 3.满足到正三角形ABC 的顶点A ,B ,C 的距离至少有一个小于等于1的平面区域如图中阴影部分所示,其加起来是一个半径为1的半圆,则S 阴影=π2,则使取到的点到三个顶点A ,B ,C 的距离都大于1的概率P =1-3π6,故选A.12.若存在m ,使得关于x 的方程x +a (2x +2m -4e x )·[ln (x +m )-ln x ]=0成立,其中e 为自然对数的底数,则非零实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12e C .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12e ,+∞D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12e ,+∞ 答案 C解析 由题意得-12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m x -2e ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m x =(t -2e)ln t ⎝ ⎛⎭⎪⎫这里t =m x +1>0, 令f (t )=(t -2e)ln t (t >0),则f ′(t )=ln t +1-2et ,令h (t )=f ′(t ),则h ′(t )=1t +2et 2>0,∴h (t )为增函数,即f ′(t )为增函数. 当t >e 时,f ′(t )>f ′(e)=0,当0<t <e 时,f ′(t )<f ′(e)=0, ∴f (t )≥f (e)=-e ,且当t →0时,f (t )→+∞, ∴-12a ≥-e ,解得a <0或a ≥12e ,故选C.第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,x -2y +2≥0,则z =yx -3的最小值是________.答案 -2解析 画出满足约束条件的可行域,如图中阴影部分所示(含边界), 联立⎩⎨⎧x -2y +2=0,x -y =0,解得A (2,2), z =yx -3的几何意义为可行域内的点与定点P (3,0)的连线的斜率. ∵k P A =2-02-3=-2,∴z =yx -3的最小值是-2. 14.已知三棱锥P -ABC 内接于球O ,P A =PB =PC =2,当三棱锥P -ABC 的三个侧面的面积之和最大时,球O 的表面积为________.答案 12π解析 由于三条侧棱相等,根据三角形面积公式可知,当P A ,PB ,PC 两两垂直时,侧面积之和最大.此时P A ,PB ,PC 可看成正方体一个顶点处的三条侧棱,其外接球直径为正方体的体对角线,即4R 2=3×22=12,故球的表面积为4πR 2=12π.15.已知△ABC 的三个顶点的坐标为A (0,1),B (1,0),C (0,-2),O 为坐标原点,动点M 满足|CM →|=1,则|OA →+OB →+OM →|的最大值是________.答案2+1解析 设点M 的坐标是(x ,y ),∵C (0,-2),且|CM →|=1,∴x 2+(y +2)2=1,x 2+(y +2)2=1,则点M 的轨迹是以C 为圆心,1为半径的圆.∵A (0,1),B (1,0),∴OA →+OB →+OM →=(x +1,y +1),则|OA →+OB →+OM →|=(x +1)2+(y +1)2,其几何意义表示圆x 2+(y +2)2=1上的点与点P (-1,-1)间的距离.又点P (-1,-1)在圆C 的外部, ∴|OA →+OB →+OM →|max =|PC →|+1 =(0+1)2+(-2+1)2+1=2+1.16.函数y =f (x )的定义域为D ,若∀x ∈D ,∃a ∈[1,2],使得f (x )≥ax 恒成立,则称函数y =f (x )具有性质P ,现有如下函数:①f (x )=ex -1;②f (x )=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4-1(x ≤0);③f (x )=⎩⎨⎧ln (1-x ),x <0,(x -1)3+1,x ≥0.则具有性质P 的函数f (x )为________.(填序号) 答案 ①②解析 ①设φ(x )=e x -1-x (x ∈R ),则φ′(x )=e x -1-1. 当x >1时,φ′(x )>0;当x <1时,φ′(x )<0. ∴φ(x )min =φ(1)=0,所以e x -1-x ≥0,e x -1≥x ,故∃a =1,使f (x )≥ax 在R 上恒成立,①中函数f (x )具有性质P ; ②易知f (x )=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4-1=sin2x (x ≤0).令φ(x )=f (x )-2x =sin2x -2x (x ≤0), 则φ′(x )=2cos2x -2.∴φ′(x )≤0,∴φ(x )在(-∞,0]上是减函数, ∴φ(x )min =φ(0)=0,故f (x )≥2x 恒成立. ∴∃a =2,使得f (x )≥ax 在(-∞,0]上恒成立, ②中函数f (x )具有性质P ;③作函数y =f (x )与直线y =ax 的图象,显然当y =ax 过点O (0,0),A (1,1),B (2,2)时,斜率a =1.根据图象知,不存在a ∈[1,2],使f (x )≥ax 恒成立. 因此③中函数f (x )不具有性质P . 综上可知,具有性质P 的函数为①②.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)已知锐角△ABC 面积为S ,角A ,B ,C 所对边分别是a ,b ,c ,角A ,C 的平分线相交于点O ,b =23且S =34(a 2+c 2-b 2),求:(1)角B 的大小; (2)△AOC 周长的最大值. 解 (1)∵S =34(a 2+c 2-b 2), ∴12ac sin B =34(a 2+c 2-b 2),故12ac sin B =34×2ac cos B ⇒tan B =3⇒B =π3.(2)设△AOC 的周长为l ,∠OAC =α,则α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,π4,∵OA ,OC 分别是角A ,C 的平分线,B =π3, ∴∠AOC =2π3. 由正弦定理,得OA sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=OC sin α=23sin 2π3, ∴l =4sin α+4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α+2 3=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+23,∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,π4,∴α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,7π12,当α=π6时,△AOC 周长的最大值为4+2 3.18.(本小题满分12分)某商场营销人员在进行某商品M 的市场营销调查时发现,每返还消费者一定的点数,该商品每天的销量就会发生一定的变化,经过试点统计得到下表:(1)经分析发现,可用线性回归模型拟合当地该商品销量y (百件)与返还点数t之间的相关关系.请用最小二乘法求y 关于t 的线性回归方程y ^=b ^t +a ^,并预测若返还6个点时该商品每天的销量;(2)若节日期间营销部对商品进行新一轮调整.已知某地拟购买该商品的消费群体十分庞大,营销部调研机构对其中的200名消费者的返点数额的心理预期值进行了一个抽样调查,得到如下一份频数表:①求这200位拟购买该商品的消费者对返点点数的心理预期值X 的样本平均数及中位数的估计值(同一区间的预期值可用该区间的中点值代替;估计值精确到0.1);②将对返点点数的心理预期值在[1,3)和[11,13]的消费者分别定义为“欲望紧缩型”消费者和“欲望膨胀型”消费者,现采用分层抽样的方法从位于这两个区间的30名消费者中随机抽取6名,再从这6人中随机抽取3名进行跟踪调查,设抽出的3人中“欲望膨胀型”消费者的人数为随机变量X ,求X 的分布列及数学期望.参考公式及数据:(ⅰ)b ^=∑ni =1t i y i -n t y -∑n i =1t 2i -n t 2,a ^=y --b ^t ;(ⅱ)∑5i =1t i y i=18.8. 解 (1)易知t -=1+2+3+4+55=3,y -=0.5+0.6+1+1.4+1.75=1.04,∑5i =1t 2i =12+22+32+42+52=55, b ^=∑5i =1t i y i -5t y -∑5i =1t 2i -5t 2=18.8-5×3×1.0455-5×32=0.32,a ^=y --b ^t =1.04-0.32×3=0.08.则y 关于t 的线性回归方程为y ^=0.32t +0.08,当t =6时,y ^=2.00,即返还6个点时该商品每天的销量约为2百件.(2)①根据题意,这200位拟购买该商品的消费者对返还点数的心理预期值X 的平均值x -及中位数的估计值分别为x -=2×0.1+4×0.3+6×0.3+8×0.15+10×0.1+12×0.05=6,中位数的估计值为5+2×100-20-6060=5+23≈5.7.②抽取6名消费者中“欲望紧缩型”消费者人数为6×2030=4,“欲望膨胀型”消费者人数为6×1030=2.所以X 的可能取值为0,1,2.P (X =0)=C 34C 02C 36=15,P (X =1)=C 24C 12C 36=35,P (X =2)=C 14C 22C 36=15,故随机变量X 的分布列为E(X)=0×15+1×35+2×15=1.19.(本小题满分12分)已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧面ACC1A1与底面ABC 垂直,侧棱与底面所在平面成60°角,AA1⊥A1C,AC⊥BC,AC=4,BC=2.(1)求证:平面ABB1A1⊥平面A1BC;(2)求二面角B-A1B1-C的余弦值.解(1)证明:∵平面ACC1A1⊥平面ABC且平面ACC1A1∩平面ABC=AC,且BC⊥AC.∴BC⊥平面ACC1A1,∴BC⊥AA1,又∵AA1⊥A1C,∴AA1⊥平面A1BC∵AA1⊂平面ABB1A1,∴平面ABB1A1⊥平面A1BC.(2)已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧面ACC1A1与底面ABC垂直,侧棱与底面所在平面成60°角,∴∠A1AC=60°.又∵AA1⊥A1C,AC=4,∴A1A=2,如图建立空间直角坐标系,则A 1(3,0,3),C (0,0,0),B (0,2,0),A (4,0,0) 由AB →=A 1B 1→,得B 1(-1,2,3),设平面BA 1B 1,平面CA 1B 1的法向量分别为n 1=(x 1,y 1,z 1),n 2=(x 2,y 2,z 2),则BA 1→=(3,-2,3),BB 1→=(-1,0,3),CA 1→=(3,0,3),CB 1→=(-1,2,3).由⎩⎪⎨⎪⎧ n 1·BA 1→=0,n 1·BB 1→=0,知可取n 1=(3,6,3),由⎩⎪⎨⎪⎧n 2·CA 1→=0,n 2·CB 1→=0,知可取n 2=(-1,-2,3),cos θ=|n 1·n 2||n 1||n 2|=64,所以二面角B -A 1B 1-C 的余弦值为64.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),离心率e =12,A 是椭圆的左顶点,F 是椭圆的左焦点,|AF |=1,直线m :x =-4.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 过点F 与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线P A ,QA 分别与直线m 交于M ,N 两点,试问:以MN 为直径的圆是否过定点,如果是,请求出定点坐标;如果不是,请说明理由.解 (1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧c a =12,a -c =1,解得⎩⎨⎧a =2,c =1,∵a 2=b 2+c 2,∴b =3,故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)当直线l 斜率存在时,设直线l :y =k (x +1)(k ≠0),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),直线P A :y =y 1x 1+2(x +2). 令x =-4,得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4,-2y 1x 1+2,同理N ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4,-2y 2x 2+2.则以MN 为直径的圆的方程为(x +4)(x +4)+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +2y 1x 1+2⎝ ⎛⎭⎪⎫y +2y 2x 2+2=0,整理得,(x +4)2+y 2+2k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2-x 1+x 2+4x 1x 2+2(x 1+x 2)+4y +4k 2·x 1x 2+(x 1+x 2)+1x 1x 2+2(x 1+x 2)+4=0,①由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 24+y 23=1,得(4k 2+3)x 2+8k 2x +4k 2-12=0.则x 1+x 2=-8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3.②将②代入①,整理得,x 2+y 2+8x -6k y +7=0. 令y =0,得x =-1或x =-7.当直线l 斜率不存在时,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-32,M (-4,-3),N (-4,3),以MN 为直径的圆为(x +4)2+y 2=9也过点(-1,0),(-7,0)两点. 综上,以MN 为直径的圆能过两定点(-1,0),(-7,0). 21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ln x x -12ax -b ,g (x )=ax 2+bx . (1)当a =2,b =-3时,求函数f (x )在x =e 处的切线方程,并求函数f (x )的最大值;(2)若函数y =f (x )的两个零点分别为x 1,x 2,且x 1≠x 2,求证:g ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>1. 解 (1)当a =2,b =-3时,f (x )=ln xx -x +3(x >0), f ′(x )=1-ln x -x 2x 2,则f ′(e)=-1,切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫e ,1e -e +3,故函数f (x )在x =e 处的切线方程为x +y -1e -3=0.令h (x )=1-ln x -x 2,则h (x )=1-ln x -x 2在(0,+∞)是减函数,又h (1)=0,∴x ∈(0,1),h (x )>0,f ′(x )>0,x ∈(1,+∞),h (x )<0,f ′(x )<0, ∴f (x )在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数. ∴f (x )max =f (1)=2.(2)证明:∵x 1,x 2是f (x )的两个零点,不妨设x 1<x 2,∴f (x 1)=f (x 2)=0.即ln x 1x 1-12ax 1-b =0,ln x 2x 2-12ax 2-b =0,∴ln x 1-12ax 21-bx 1=0,ln x 2-12ax 22-bx 2=0, 相减得ln x 1-ln x 2-12a (x 21-x 22)-b (x 1-x 2)=0⇒ln x 1x2x 1-x 2-12a (x 1+x 2)-b =0⇒(x 1+x 2)ln x 1x2x 1-x 2-12a (x 1+x 2)2-b (x 1+x 2)=0⇒(x 1+x 2)ln x 1x22(x 1-x 2)-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 222-b ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=0. ∴(x 1+x 2)ln x 1x22(x 1-x 2)=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22⇒g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=(x 1+x 2)ln x 1x22(x 1-x 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2+1lnx 1x 22⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2-1,令t =x 1x 2,即证0<t <1时,(t +1)ln t 2(t -1)>1,(t +1)ln t 2(t -1)>1⇔ln t <2(t -1)t +1⇔ln t -2(t -1)t +1<0,令m (t )=ln t -2(t -1)t +1,t ∈(0,1), m ′(t )=1t -4(t +1)2=(t -1)2t (t +1)2>0,∴m (t )=ln t -2(t -1)t +1在(0,1)上是增函数, 又∵m (1)=0,∴t ∈(0,1)时,m (t )<0,命题得证.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.22.(本小题满分10分)[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 1:x +y =1与曲线C 2:⎩⎨⎧x =2+2cos φ,y =2sin φ(φ为参数).以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)写出曲线C 1,C 2的极坐标方程;(2)在极坐标系中,已知l :θ=α(ρ>0)与C 1,C 2的公共点分别为A ,B ,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,当|OB ||OA |=4时,求α的值.解 (1)曲线C 1的极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=1,即ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22.曲线C 2的普通方程为(x -2)2+y 2=4,即x 2+y 2-4x =0, 所以曲线C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ. (2)由(1)知,|OA |=ρA =1cos α+sin α,|OB |=ρB =4cos α,∴|OB ||OA |=4cos α(cos α+sin α)=2(1+cos2α+sin2α)= 2+22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4,∵|OB ||OA |=4,∴2+22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=4,sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=22, 由0<α<π2,知π4<2α+π4<5π4,即2α+π4=3π4, ∴α=π4.23.(本小题满分10分)[选修4-5:不等式选讲] 已知函数f (x )=|x +2|-|2x -1|. (1)求f (x )>-5的解集;(2)若关于x 的不等式|b +2a |-|2b -a |≥|a |(|x +1|+|x -m |)(a ≠0)能成立,求实数m 的取值范围.解 (1)f (x )=|x +2|-|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x -3,x <-2,3x +1,-2≤x ≤12,3-x ,x >12,故f (x )>-5的解集为(-2,8).(2)由|b +2a |-|2b -a |≥|a |(|x +1|+|x -m |)(a ≠0)能成立,得|b +2a |-|2b -a ||a |≥|x+1|+|x -m |能成立,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a +2-⎪⎪⎪⎪⎪⎪2b a -1≥|x +1|+|x -m |能成立,令ba=t,则|t+2|-|2t-1|≥|x+1|+|x-m|能成立,由(1)知,|t+2|-|2t-1|≤5 2,又∵|x+1|+|x-m|≥|1+m|,∴|1+m|≤52,∴实数m的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-72,32.。